コイル部品及びその製造方法
【課題】所望のフィルタ性能を確保しつつ、小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供する。
【解決手段】コイル部品１００は、磁性セラミック材料からなる磁性基板１１と、磁性基板１１の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面にめっきにより形成された肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に形成された磁性樹脂層１４とを備えている。バンプ電極１３ａ〜１３ｄは、めっきにより形成された厚膜電極であり、好ましくは薄膜コイル層１２内の導体パターンよりも厚い。
【解決手段】コイル部品１００は、磁性セラミック材料からなる磁性基板１１と、磁性基板１１の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面にめっきにより形成された肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に形成された磁性樹脂層１４とを備えている。バンプ電極１３ａ〜１３ｄは、めっきにより形成された厚膜電極であり、好ましくは薄膜コイル層１２内の導体パターンよりも厚い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル部品及びその製造方法に関し、特に、コイル導体を内蔵する薄膜コモンモードフィルタの構造及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速な信号伝送インターフェースとしてＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。これらのインターフェースでは一対の信号線を用いて差動信号（ディファレンシャル信号）を伝送する差動伝送方式が採用されており、従来のシングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送が実現されている。
【０００３】
高速差動伝送路上のノイズを除去するためのフィルタにはコモンモードフィルタが広く使用されている。コモンモードフィルタは、一対の信号線を伝わる信号の差動成分に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。そのため、一対の信号線上にコモンモードフィルタを挿入することにより、ディファレンシャルモード信号を実質的に減衰させることなくコモンモードノイズを遮断することができる。
【０００４】
図８は、従来の表面実装型コモンモードフィルタの構造を示す略分解斜視図である。
【０００５】
図８に示すように、従来のコモンモードフィルタ１は、互いに磁気結合された一対のコイル導体５，６を含む薄膜コイル層２と、薄膜コイル層２の上下に設けられたフェライトからなる磁性基板３，４とを備えている。コイル導体５，６の端部は外部端子電極７ａ〜７ｄにそれぞれ接続されており、外部端子電極７ａ〜７ｄは磁性基板３，４の側面及び上下面に形成されている。通常、外部端子電極７ａ〜７ｄは磁性基板の表面へのスパッタリングやめっきにより形成される。
【０００６】
特許文献１には、コモンモードフィルタの端子電極構造が開示されている。このコモンモードフィルタの端子電極は、部品の表面にＡｇを含む導電性ペーストを塗布し、或いはスパッタリングや蒸着等でＡｇ膜を形成した後、このＡｇ膜上に湿式電解めっき処理を行って、Ｎｉの金属膜をさらに形成している。
【０００７】
また、特許文献２には、シリコン基板上に絶縁層、コイル導体を含むコイル層、コイル導体に電気的に接続された外部電極を薄膜形成技術で順次形成し、全体として直方体状の外形を有するコモンモードチョークコイルが開示されている。このコモンモードチョークコイルにおいて、外部電極は絶縁層の上面（実装面）に広がって形成されている。また、内部電極端子は、複数の導電層が積層された多層構造の電極として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表ＷＯ２００６／０７３０２９号公報
【特許文献２】特開２００７−５３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図８に示した従来のコモンモードフィルタ１は、薄膜コイル層を２つの磁性基板で挟み込んだ構造であるため、コモンモードフィルタの磁気特性が高く、高周波特性に優れるだけでなく、機械的強度も高いという特長を有している。しかしながら、従来のコモンモードフィルタの構造は、上下にフェライトからなる磁性基板を使用しており、フェライト基板はあまり薄くすると割れやすいことから薄型化が困難であり、さらに２つの磁性基板を重ねることで肉厚となり、低背化されたチップ部品として提供することが難しかった。また、高価な磁性材料を多量に使用するため製造コストが高く、使用用途によってはフィルタ性能が過剰スペックであるという問題もある。
【００１０】
また、従来のコモンモードフィルタは、個々のチップ部品の表面に微小な端子電極をスパッタリング等で形成するものであるため、端子電極を高精度に形成することが非常に難しいという問題がある。さらに、特許文献２に記載のコモンモードチョークコイルでは、何層にも重ねた導体層によって内部電極端子を形成しているため、不良電極が形成される確率が高く、また電極形成のための工数の増加により製造コストが増加するという問題がある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、所望のフィルタ性能を確保しつつ小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供することにある。また、本発明の目的は、そのようなコイル部品を容易且つ低コストで製造することが可能な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品は、磁性セラミック材料からなる磁性基板と、前記磁性基板の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層と、前記薄膜コイル層の主面に形成されたバンプ電極と、前記バンプ電極の形成位置を除いた前記薄膜コイル層の前記主面に形成された絶縁樹脂層とを備え、前記バンプ電極は前記コイル導体と平面視にて重なる部分を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、一方の磁性基板が省略された薄型なコイル部品を低コストで提供することができる。また、外部端子電極としてバンプ電極を用いているので従来よりも高精度に電極を形成できる。また、バンプ電極の周囲に絶縁樹脂層が設けられているので、バンプ電極を補強することができ、バンプ電極の剥離等を防止することができる。さらに、バンプ電極の一部がコイル導体と平面視にて重なることから、コイル部品の小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記絶縁樹脂層と接する前記バンプ電極の側面は、エッジのない曲面形状を有することが好ましい。絶縁樹脂層は、バンプ電極を形成した後に軟化した樹脂を流し込むことにより形成されるが、バンプ電極の側面にエッジの効いたコーナー部があるとバンプ電極の周囲に流動性のある絶縁樹脂がうまく入り込めず、気泡を抱き易い。しかし、バンプ電極の側面が湾曲面である場合には、粘性のある樹脂が隅々まで行き渡るので、気泡を含まない高品質な樹脂層を形成することができる。しかも、絶縁樹脂層とバンプ電極との密着性が高まるので、バンプ電極に対する補強力を高めることができる。
【００１５】
本発明において、前記絶縁樹脂層は磁性粉含有樹脂材料からなり、前記コイル導体は、互いに磁気結合する第１及び第２のスパイラルパターンを含み、前記第１及び第２のスパイラルパターンはコモンモードフィルタを構成していることが好ましい。これによれば、絶縁樹脂層が磁性材料を含むことから、磁性基板と絶縁樹脂層との間に挟まれたコモンモードフィルタの磁気結合を高めることができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品の製造方法は、磁性セラミック材料からなる磁性基板の一方の主面にコイル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と前記薄膜コイル層の主面に露出する前記コイル導体の端子電極上にバンプ電極をめっきにより形成する工程と、前記バンプ電極が形成された前記薄膜コイル層の前記主面に絶縁樹脂のペーストを充填し、前記ペーストを硬化させることにより、前記バンプ電極の周囲に絶縁樹脂層を形成する工程と、前記絶縁樹脂層の上面を研磨又は研削して前記バンプ電極の上面を露出させる工程とを備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、従来使用していた上下の磁性基板の一方を省略し、その代わりに絶縁樹脂層を形成していることから、コイル部品を簡易且つ低コストで製造することができる。また、端子電極としてバンプ電極を用い、バンプ電極をめっきにより形成しているので、外部電極の加工精度を高めることができる。また、バンプ電極の周囲が絶縁樹脂層で囲まれているので、バンプ電極を補強することができる。
【００１８】
本発明においては、前記磁性セラミック材料からなるウェハー上に前記コイル部品を複数形成する工程と、前記複数のコイル部品を個片化する工程とを備えることが好ましい。この場合において、前記ウェハー上に形成された複数のコイル部品を個片化した後、各コイル部品の外表面をバレル研磨してエッジを除去する工程と、前記各コイル部品の表面に露出するバンプ電極の表面をめっきする工程をさらに備えることが好ましい。本発明によれば、外部端子電極を容易に形成することができ、さらにチップ欠け等の破損が生じにくいコイル部品を製造することができる。
【００１９】
本発明において、前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極上を通過する位置でダイシングする工程を含むことが好ましい。こうした場合には、コイル部品の側面にバンプ電極が露出するので、実装時の半田フィレットを形成でき、半田の固着強度を高めることができる。
【００２０】
本発明において、前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極の外側を通過する位置でダイシングする工程を含むことが好ましい。本発明によれば、コイル部品の側面にバンプ電極が露出しないので、実装時に半田フィレットが形成されないコイル部品を提供することができる。したがって、省スペースでの実装が可能であり、高密度実装を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所望のフィルタ性能を確保しつつ小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供することができる。また、本発明によれば、そのようなコイル部品を容易且つ低コストで製造することが可能な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【図２】コイル部品１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。
【図３】コイル部品１００の導体パターンの平面的な位置関係を示す平面図である。
【図４】コイル部品１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】多数のコイル部品１００が形成されたダイシング前の磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるコイル部品２００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【図７】多数のコイル部品２００が形成されたダイシング前の磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【図８】従来のコモンモードフィルタの構造を示す略分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態によるコイル部品１００はコモンモードフィルタであって、磁性基板１１と、磁性基板１１の一方の主面（上面）に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面（上面）に設けられた第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に設けられた磁性樹脂層１４とを備えている。図示のように、コイル部品１００は略直方体状の表面実装型チップ部品であり、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄは、磁性基板１１、薄膜コイル層１２及び磁性樹脂層１４からなる積層体の外周面に露出するように形成されている。このうち、第１及び第２のバンプ電極１３ａ，１３ｂは積層体の長手方向と直交する第１の側面１０ａから露出しており、第３及び第４のバンプ電極１３ｃ，１３ｄは第１の側面１０ａと対向する第２の側面１０ｂから露出している。なお、実装時には上下反転し、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ側を下向きにして使用することは言うまでもない。本明細書においては説明の便宜上、図１に示す実装面が上向きの状態を基準にして上下方向を定義し、磁性樹脂層１４の露出面をコイル部品１００の上面とする。
【００２６】
磁性基板１１は、コイル部品１００の機械的強度を確保すると共に、コモンモードフィルタの閉磁路としての役割を果たすものである。磁性基板１１の材料としては例えば焼結フェライト等の磁性セラミック材料を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが１．０×１．２５×０．５６（ｍｍ）であるとき、磁性基板１１の厚さは０．５５〜０．６ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
薄膜コイル層１２は、磁性基板１１と磁性樹脂層１４との間に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む層である。詳細は後述するが、薄膜コイル層１２は絶縁層と導体パターンとを交互に積層して形成された多層構造を有している。このように、本実施形態によるコイル部品１００はいわゆる薄膜タイプであって、磁性コアに導線を巻回した構造を有する巻線タイプとは区別されるものである。
【００２８】
磁性樹脂層１４は、コイル部品１００の実装面（底面）を構成する層であり、磁性基板１１と共に薄膜コイル層１２を保護すると共に、コイル部品１００の閉磁路としての役割を果たすものである。ただし、磁性樹脂層１４の機械的強度は磁性基板１１よりも小さいため、強度面では補助的な役割を果たす程度である。磁性樹脂層１４としては、フェライト粉を含有するエポキシ樹脂（複合フェライト）を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが１．０×１．２５×０．６（ｍｍ）であるとき、磁性樹脂層１４の厚さは０．０８〜０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００２９】
図２は、コイル部品１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、薄膜コイル層１２は、磁性基板１１側から磁性樹脂層１４側に向かって順に積層された第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄと、第２の絶縁層１５ｂ上に形成された第１のスパイラル導体１６及び端子電極２４ａ〜２４ｄと、第１の絶縁層１５ａ上に形成された第２のスパイラル導体１７及び端子電極２４ａ〜２４ｄと、第３の絶縁層１５ｃ上に形成された第１及び第２の引き出し導体２０，２１及び端子電極２４ａ〜２４ｄと、第４の絶縁層１５ｄ上に形成された端子電極２４ａ〜２４ｄとを備えている。
【００３１】
第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄは、異なる層に設けられた導体パターン間を絶縁すると共に、導体パターンが形成される平面の平坦性を確保する役割を果たす。特に、第１の絶縁層１５ａは、磁性基板１１の表面の凹凸を吸収し、導体パターンの加工精度を高める役割を果たす。絶縁層１５ａ〜１５ｄの材料としては、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工の容易な樹脂を用いることが好ましく、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。
【００３２】
第１のスパイラル導体１６の内周端は、絶縁層１５ｃを貫通する第１のコンタクトホール導体１８及び第１の引き出し導体２０を介して、第１の端子電極２４ａに接続されている。また、第１のスパイラル導体１６の外周端は、第３の引き出し導体２２を介して第３の端子電極２４ｃに接続されている。
【００３３】
第２のスパイラル導体１７の内周端は、絶縁層１５ｃ及び１５ｂを貫通する第２のコンタクトホール導体１９及び第２の引き出し導体２１を介して、第２の端子電極２４ｂに接続されている。また、第２のスパイラル導体１７の外周端は、第４の引き出し導体２３を介して第４の端子電極２４ｄに接続されている。
【００３４】
第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は共に同一の平面形状を有しており、しかも平面視で同じ位置に設けられている。第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は完全に重なり合っていることから、両者の間には強い磁気結合が生じている。以上の構成により、薄膜コイル層１２内の導体パターンはコモンモードフィルタを構成している。
【００３５】
第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の外形は共に円形スパイラルである。円形スパイラル導体は高周波での減衰が少ないため、高周波用インダクタンスとして好ましく用いることができる。なお、本実施形態においては、第２の引き出し導体２１が第１の引き出し導体２０と共通の絶縁層１５ｃ上に設けられているが、第１の引き出し導体２０と異なる絶縁層上に設けられていてもよい。さらに、本発明においては、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７と第１及び第２の引き出し導体１８，１９の上下関係は特に限定されず、どのような位置関係であってもかまわない。
【００３６】
第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄの中央領域であって第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の内側には、第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄを貫通する開口２５が設けられており、開口２５の内部には、磁路を形成するための磁性コア２６が形成されている。磁性コア２６の材料としては、磁性樹脂層１４と同一の材料である磁性粉含有樹脂（複合フェライト）を用いることが好ましい。
【００３７】
絶縁層１５ｄ上には第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄがそれぞれ設けられている。第１のバンプ電極１３ａは端子電極２４ａに接続され、第２のバンプ電極１３ｂは端子電極２４ｂに接続され、第３のバンプ電極１３ｃは端子電極２４ｃに接続され、第４のバンプ電極１３ｄは端子電極２４ｄに接続されている。なお、本明細書において「バンプ電極」とは、フリップチップボンダーを用いてＣｕ，Ａｕ等の金属ボールを熱圧着することにより形成されるものとは異なり、めっき処理により形成された厚膜めっき電極を意味する。バンプ電極の厚さは、磁性樹脂層１４の厚さと同等かそれ以上であり、０．０８〜０．１ｍｍ程度とすることができる。すなわち、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの厚さは薄膜コイル層１２内の導体パターンよりも厚く、特に、薄膜コイル層１２内の導体パターンの５倍以上の厚さを有している。
【００３８】
第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄが形成された第４の絶縁層１５ｄ上には磁性樹脂層１４が形成されている。磁性樹脂層１４はバンプ電極１３ａ〜１３ｄの周囲を埋めるように設けられている。
【００３９】
図３は、薄膜コイル層１２内の導体パターンとバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの位置関係を示す略平面図である。
【００４０】
図３に示すように、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は、平面視にて完全に重なり合っているので、両者の間には強い磁気結合が生じている。また、本実施形態においては、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄの一部がスパイラル導体１６，１７と重なっている。プリント基板への半田実装を確実にするためには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの実装面側の面積をある程度確保しなければならないが、バンプ電極１３ａ〜１３ｄがスパイラル導体１６，１７と重なるように配置した場合には、チップ面積を大きくすることなく電極面積を確保することができる。もちろん、バンプ電極１３ａ〜１３ｄがスパイラル導体１６，１７と重ならないように構成することも可能であるが、その場合にはチップ部品が大型化することになる。
【００４１】
また図示のように、磁性樹脂層１４と接するバンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面１３ｅは、エッジのない曲面形状であることが好ましい。詳細は後述するが、磁性樹脂層１４は、バンプ電極１３を形成した後、複合フェライトのペーストを流し込むことにより形成されるが、このときバンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面１３ｅにエッジの効いたコーナー部があるとバンプ電極の周囲にペーストが完全に充填されず、気泡を含む状態となりやすい。しかし、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面が湾曲面である場合には、流動性のある樹脂が隅々まで行き渡るので、気泡を含まない緻密な絶縁樹脂層を形成することができる。しかも、磁性樹脂層１４とバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの密着性が高まるので、バンプ電極１３ａ〜１３ｄに対する補強性を高めることができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１００は、薄膜コイル層１２の片側にのみ磁性基板１１が設けられ、反対側の絶縁基板が省略され、その代わりに磁性樹脂層１４が設けられているので、薄型なチップ部品を低コストで提供することができる。また、磁性樹脂層１４と同等な肉厚を有するバンプ電極１３ａ〜１３ｄを設けたことにより、チップ部品の側面や上下面に外部電極面を形成する工程を省略することができ、外部電極を容易且つ高精度に形成することができる。さらに、本実施形態によれば、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの一部がコイル導体パターンと平面視にて重なるように設けられていることから、チップ部品の小型化を図ることができる。
【００４３】
次に、コイル部品１００の製造方法について詳細に説明する。
【００４４】
図４は、コイル部品１００の製造方法を示すフローチャートである。また、図５は、多数のコイル部品１００が形成された磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【００４５】
図４及び図５に示すように、コイル部品１００の製造では、一枚の大きな磁性基板（磁性ウェハー）上に多数のコモンモードフィルタ素子（コイル導体パターン）を形成した後、各素子を個別に切断することにより多数のチップ部品を製造する量産プロセスが実施される。そのため、まず磁性ウェハーを用意し、（ステップＳ１１）、磁性ウェハーの表面に多数のコモンモードフィルタ素子がレイアウトされた薄膜コイル層１２を形成する（ステップＳ１２）。
【００４６】
薄膜コイル層１２はいわゆる薄膜工法によって形成される。ここで、薄膜工法とは、感光性樹脂を塗布し、これを露光及び現像して絶縁層を形成した後、絶縁層の表面に導体パターンを形成する工程を繰り返すことにより、絶縁層及び導体層が交互に形成された多層膜を形成する方法である。以下、薄膜コイル層１２の形成工程について詳細に説明する。
【００４７】
薄膜コイル層１２の形成では、まず絶縁層１５ａを形成した後、絶縁層１５ａ上に第２のスパイラル導体１７及び端子電極２４ａ〜２４ｄを形成する。次に、絶縁層１５ａ上に絶縁層１５ｂを形成した後、絶縁層１５ｂ上に第１のスパイラル導体１６及び端子電極２４ａ〜２４ｄを形成し、さらに絶縁層１５ｂを貫通するコンタクトホール導体１９を形成する。次に、絶縁層１５ｂ上に絶縁層１５ｃを形成した後、絶縁層１５ｃ上に引き出し導体２０，２１及び端子電極２４ａ〜２４ｄを形成し、さらに絶縁層１５ｃを貫通するコンタクトホール導体１８，１９をそれぞれ形成する。最後に、絶縁層１５ｄを形成した後、端子電極２４ａ〜２４ｄを形成する。
【００４８】
ここで、各絶縁層１５ａ〜１５ｄは、下地面に感光性樹脂をスピンコートし、これを露光及び現像することにより形成することができる。特に、絶縁層１６ｂ〜１６ｄは開口２５を有する絶縁層として形成され、絶縁層１５ｂ，１５ｃはコンタクトホール導体１８，１９を有する絶縁層として形成される。また、導体パターンの材料としてはＣｕ等を用いることができ、蒸着法又はスパッタリングにより導体層を形成した後、これをパターニングすることにより形成することができる。
【００４９】
次に、絶縁層１５ｄ上にバンプ電極１３（１３ａ〜１３ｄ）を形成する（ステップＳ１３）。バンプ電極１３の形成方法は、まず端子電極２４ａ〜２４ｄが露出した絶縁層１５ｄの全面にＣｕ膜を無電解めっきにより形成する。その後、シートレジストを貼り付け、露光及び現像することにより、バンプ電極を形成すべき位置にあるシートレジストを選択的に除去し、絶縁基板１５ｄ上の端子電極２４ａ〜２４ｄを含む電極形成領域を露出させる。この露出領域に、肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄを電気めっきにより形成する。その後、シートレジストを除去し、全面をエッチングすることにより不要なＣｕ膜を除去し、バンプ電極１３を端子電極２４ａ〜２４ｄの上方にのみ残すことにより、略柱状のバンプ電極１３が完成する。このとき、図５に示すように、略柱状のバンプ電極１３は、チップ部品の長手方向に隣接する２つのチップ部品に共通の電極として形成される。バンプ電極１３は後述のダイシングによって２分割され、これにより各素子に対応する個別のバンプ電極１３ａ〜１３ｄが形成される。
【００５０】
次に、バンプ電極１３が形成された磁性ウェハー上に複合フェライトのペーストを充填し、硬化させて、磁性樹脂層１４を形成する（ステップＳ１４）。このとき、磁性樹脂層１４を確実に形成するため多量のペーストが充填され、これによりバンプ電極１３は樹脂内に埋没した状態となる。そのため、バンプ電極１３の上面が露出するまで磁性樹脂層１４を研磨して所定の厚さにすると共に表面を平滑化する（ステップＳ１５）。さらに、磁性ウェハーについても所定の厚さとなるように研磨する（ステップＳ１６）。その後、磁性ウェハーのダイシングによって各コモンモードフィルタ素子を個片化（チップ化）し、図１に示すチップ部品を作製する（ステップＳ１７）。このとき、図５に示すように、チップ部品の長手方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に延びる切断ラインＣ１はバンプ電極１３の中央を通過し、得られたバンプ電極１３ａ〜１３ｄの切断面は、コイル部品１００の側面に露出することになる。バンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面は実装時において半田フィレットの形成面となるので、半田実装時の固着強度を高めることができる。
【００５１】
次に、チップ部品１００のバレル研磨を行ってエッジを除去した後（ステップＳ１８）、電気めっきを行い（ステップＳ１９）、薄膜コイル層１２の側面に露出する端子電極２４ａ〜２４ｄとバンプ電極１３ａ〜１３ｄとが完全に一体化された平滑な電極面を形成し、これにより図１に示すバンプ電極１３ａ〜１３ｄが完成する。このように、チップ部品の外表面をバレル研磨することによりチップ欠け等の破損が生じにくいコイル部品を製造することができる。また、チップ部品の外周面に露出するバンプ電極３ａ〜１３ｄの表面をめっき処理するため、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの表面を平滑面とすることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１００の製造方法は、従来において使用していた上下の磁性基板の一方を省略し、その代わりに絶縁樹脂層を形成することから、コイル部品を簡易且つ低コストで製造することができる。また、バンプ電極の周囲に樹脂を充填しているので、バンプ電極を補強することができ、バンプ電極の剥離等を防止することができる。また、本実施形態によるコモンモードフィルタの製造方法は、バンプ電極をめっきにより形成しているので、例えばスパッタリングで形成する場合よりも加工精度の高く安定した外部端子電極を提供することができる。
【００５３】
図６は、本発明の第２の実施形態によるコイル部品２００の構造を示す略概観斜視図である。また、図７は、多数のコイル部品２００が形成された磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【００５４】
図６及び図７に示すように、このコイル部品２００の特徴は、バンプ電極２７の側面がチップ部品の外周面から露出せず、バンプ電極２７の上面のみが露出している点にある。そのため、コイル部品２００の製造では、バンプ電極２７は各素子の実装領域の内側に形成される。また、磁性ウェハー上に形成された多数のコモンモードフィルタ素子をダイシングにより個片化する際、切断ラインＣ１はバンプ電極２７ａ〜２７ｄの外側を通過する。本実施形態によれば、バンプ電極２７ａ〜２７ｄの側面がコイル部品２００の側面に露出しないので、実装時の半田フィレットが形成されない外部端子電極を提供することができる。したがって、省スペースでの実装が可能であり、高密度実装を実現できる。また、磁性ウェハーのダイシングの際にバンプ電極２７が切断対象とならず、磁性ウェハー及び樹脂層のみが切断対象となるので、ダイシングも容易となる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明に包含されるものであることは言うまでもない。
【００５６】
例えば、上記実施形態においては、磁性ウェハー上に薄膜コイル層及び磁性樹脂層を形成し、ダイシングによって個片化し、さらにバレル研磨した後に電気めっきしているが、本発明はこの方法に限らず、ダイシング前のウェハーに無電解めっき処理を施した後、ダイシングを行ってもよい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、薄膜コイル層１２の主面に複合フェライトからなる磁性樹脂層１４を形成しているが、磁性を有しない単なる絶縁樹脂層を形成してもよい。また、コイル部品として薄膜コモンモードフィルタを例に挙げたが、本発明はコイル導体層の上下を磁性基板で挟み込むタイプの各種コイル部品に適用可能である。
【００５８】
また、上記実施形態においては、磁性コア２６を設けているが、本発明において磁性コア２６は必須でない。ただし、磁性コア２６は磁性樹脂層１４と同一材料で形成することができるので、開口２５を形成しさえすれば、特別な工程を経由することなく、磁性コア２６と磁性樹脂層１４とを同時に形成することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０ａ，１０ｂ 積層体（コイル部品）の側面
１１ 磁性基板
１２ 薄膜コイル層
１３，１３ａ〜１３ｄ バンプ電極
１４ 磁性樹脂層
１５，１５ａ〜１５ｄ 絶縁層
１６ 第１のスパイラル導体
１７ 第２のスパイラル導体
１８ 第１のコンタクトホール導体
１９ 第２のコンタクトホール導体
２０〜２３ 引き出し導体
２４，２４ａ-２４ｄ 端子電極
２５ 開口
２６ 磁性コア
２７ バンプ電極
１００ コイル部品
２００ コイル部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル部品及びその製造方法に関し、特に、コイル導体を内蔵する薄膜コモンモードフィルタの構造及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速な信号伝送インターフェースとしてＵＳＢ２．０規格やＩＥＥＥ１３９４規格が広く普及し、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなど数多くのデジタル機器に用いられている。これらのインターフェースでは一対の信号線を用いて差動信号（ディファレンシャル信号）を伝送する差動伝送方式が採用されており、従来のシングルエンド伝送方式よりも高速な信号伝送が実現されている。
【０００３】
高速差動伝送路上のノイズを除去するためのフィルタにはコモンモードフィルタが広く使用されている。コモンモードフィルタは、一対の信号線を伝わる信号の差動成分に対するインピーダンスが低く、同相成分（コモンモードノイズ）に対するインピーダンスが高いという特性を有している。そのため、一対の信号線上にコモンモードフィルタを挿入することにより、ディファレンシャルモード信号を実質的に減衰させることなくコモンモードノイズを遮断することができる。
【０００４】
図８は、従来の表面実装型コモンモードフィルタの構造を示す略分解斜視図である。
【０００５】
図８に示すように、従来のコモンモードフィルタ１は、互いに磁気結合された一対のコイル導体５，６を含む薄膜コイル層２と、薄膜コイル層２の上下に設けられたフェライトからなる磁性基板３，４とを備えている。コイル導体５，６の端部は外部端子電極７ａ〜７ｄにそれぞれ接続されており、外部端子電極７ａ〜７ｄは磁性基板３，４の側面及び上下面に形成されている。通常、外部端子電極７ａ〜７ｄは磁性基板の表面へのスパッタリングやめっきにより形成される。
【０００６】
特許文献１には、コモンモードフィルタの端子電極構造が開示されている。このコモンモードフィルタの端子電極は、部品の表面にＡｇを含む導電性ペーストを塗布し、或いはスパッタリングや蒸着等でＡｇ膜を形成した後、このＡｇ膜上に湿式電解めっき処理を行って、Ｎｉの金属膜をさらに形成している。
【０００７】
また、特許文献２には、シリコン基板上に絶縁層、コイル導体を含むコイル層、コイル導体に電気的に接続された外部電極を薄膜形成技術で順次形成し、全体として直方体状の外形を有するコモンモードチョークコイルが開示されている。このコモンモードチョークコイルにおいて、外部電極は絶縁層の上面（実装面）に広がって形成されている。また、内部電極端子は、複数の導電層が積層された多層構造の電極として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表ＷＯ２００６／０７３０２９号公報
【特許文献２】特開２００７−５３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図８に示した従来のコモンモードフィルタ１は、薄膜コイル層を２つの磁性基板で挟み込んだ構造であるため、コモンモードフィルタの磁気特性が高く、高周波特性に優れるだけでなく、機械的強度も高いという特長を有している。しかしながら、従来のコモンモードフィルタの構造は、上下にフェライトからなる磁性基板を使用しており、フェライト基板はあまり薄くすると割れやすいことから薄型化が困難であり、さらに２つの磁性基板を重ねることで肉厚となり、低背化されたチップ部品として提供することが難しかった。また、高価な磁性材料を多量に使用するため製造コストが高く、使用用途によってはフィルタ性能が過剰スペックであるという問題もある。
【００１０】
また、従来のコモンモードフィルタは、個々のチップ部品の表面に微小な端子電極をスパッタリング等で形成するものであるため、端子電極を高精度に形成することが非常に難しいという問題がある。さらに、特許文献２に記載のコモンモードチョークコイルでは、何層にも重ねた導体層によって内部電極端子を形成しているため、不良電極が形成される確率が高く、また電極形成のための工数の増加により製造コストが増加するという問題がある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、所望のフィルタ性能を確保しつつ小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供することにある。また、本発明の目的は、そのようなコイル部品を容易且つ低コストで製造することが可能な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品は、磁性セラミック材料からなる磁性基板と、前記磁性基板の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層と、前記薄膜コイル層の主面に形成されたバンプ電極と、前記バンプ電極の形成位置を除いた前記薄膜コイル層の前記主面に形成された絶縁樹脂層とを備え、前記バンプ電極は前記コイル導体と平面視にて重なる部分を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、一方の磁性基板が省略された薄型なコイル部品を低コストで提供することができる。また、外部端子電極としてバンプ電極を用いているので従来よりも高精度に電極を形成できる。また、バンプ電極の周囲に絶縁樹脂層が設けられているので、バンプ電極を補強することができ、バンプ電極の剥離等を防止することができる。さらに、バンプ電極の一部がコイル導体と平面視にて重なることから、コイル部品の小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記絶縁樹脂層と接する前記バンプ電極の側面は、エッジのない曲面形状を有することが好ましい。絶縁樹脂層は、バンプ電極を形成した後に軟化した樹脂を流し込むことにより形成されるが、バンプ電極の側面にエッジの効いたコーナー部があるとバンプ電極の周囲に流動性のある絶縁樹脂がうまく入り込めず、気泡を抱き易い。しかし、バンプ電極の側面が湾曲面である場合には、粘性のある樹脂が隅々まで行き渡るので、気泡を含まない高品質な樹脂層を形成することができる。しかも、絶縁樹脂層とバンプ電極との密着性が高まるので、バンプ電極に対する補強力を高めることができる。
【００１５】
本発明において、前記絶縁樹脂層は磁性粉含有樹脂材料からなり、前記コイル導体は、互いに磁気結合する第１及び第２のスパイラルパターンを含み、前記第１及び第２のスパイラルパターンはコモンモードフィルタを構成していることが好ましい。これによれば、絶縁樹脂層が磁性材料を含むことから、磁性基板と絶縁樹脂層との間に挟まれたコモンモードフィルタの磁気結合を高めることができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品の製造方法は、磁性セラミック材料からなる磁性基板の一方の主面にコイル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と前記薄膜コイル層の主面に露出する前記コイル導体の端子電極上にバンプ電極をめっきにより形成する工程と、前記バンプ電極が形成された前記薄膜コイル層の前記主面に絶縁樹脂のペーストを充填し、前記ペーストを硬化させることにより、前記バンプ電極の周囲に絶縁樹脂層を形成する工程と、前記絶縁樹脂層の上面を研磨又は研削して前記バンプ電極の上面を露出させる工程とを備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、従来使用していた上下の磁性基板の一方を省略し、その代わりに絶縁樹脂層を形成していることから、コイル部品を簡易且つ低コストで製造することができる。また、端子電極としてバンプ電極を用い、バンプ電極をめっきにより形成しているので、外部電極の加工精度を高めることができる。また、バンプ電極の周囲が絶縁樹脂層で囲まれているので、バンプ電極を補強することができる。
【００１８】
本発明においては、前記磁性セラミック材料からなるウェハー上に前記コイル部品を複数形成する工程と、前記複数のコイル部品を個片化する工程とを備えることが好ましい。この場合において、前記ウェハー上に形成された複数のコイル部品を個片化した後、各コイル部品の外表面をバレル研磨してエッジを除去する工程と、前記各コイル部品の表面に露出するバンプ電極の表面をめっきする工程をさらに備えることが好ましい。本発明によれば、外部端子電極を容易に形成することができ、さらにチップ欠け等の破損が生じにくいコイル部品を製造することができる。
【００１９】
本発明において、前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極上を通過する位置でダイシングする工程を含むことが好ましい。こうした場合には、コイル部品の側面にバンプ電極が露出するので、実装時の半田フィレットを形成でき、半田の固着強度を高めることができる。
【００２０】
本発明において、前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極の外側を通過する位置でダイシングする工程を含むことが好ましい。本発明によれば、コイル部品の側面にバンプ電極が露出しないので、実装時に半田フィレットが形成されないコイル部品を提供することができる。したがって、省スペースでの実装が可能であり、高密度実装を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所望のフィルタ性能を確保しつつ小型化且つ低背化され、低コストで製造可能なコイル部品を提供することができる。また、本発明によれば、そのようなコイル部品を容易且つ低コストで製造することが可能な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【図２】コイル部品１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。
【図３】コイル部品１００の導体パターンの平面的な位置関係を示す平面図である。
【図４】コイル部品１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】多数のコイル部品１００が形成されたダイシング前の磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるコイル部品２００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【図７】多数のコイル部品２００が形成されたダイシング前の磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【図８】従来のコモンモードフィルタの構造を示す略分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１００の概観構造を示す略斜視図であり、実装面が上向きの状態を示している。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態によるコイル部品１００はコモンモードフィルタであって、磁性基板１１と、磁性基板１１の一方の主面（上面）に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む薄膜コイル層１２と、薄膜コイル層１２の主面（上面）に設けられた第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄと、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの形成位置を除いた薄膜コイル層１２の主面に設けられた磁性樹脂層１４とを備えている。図示のように、コイル部品１００は略直方体状の表面実装型チップ部品であり、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄは、磁性基板１１、薄膜コイル層１２及び磁性樹脂層１４からなる積層体の外周面に露出するように形成されている。このうち、第１及び第２のバンプ電極１３ａ，１３ｂは積層体の長手方向と直交する第１の側面１０ａから露出しており、第３及び第４のバンプ電極１３ｃ，１３ｄは第１の側面１０ａと対向する第２の側面１０ｂから露出している。なお、実装時には上下反転し、バンプ電極１３ａ〜１３ｄ側を下向きにして使用することは言うまでもない。本明細書においては説明の便宜上、図１に示す実装面が上向きの状態を基準にして上下方向を定義し、磁性樹脂層１４の露出面をコイル部品１００の上面とする。
【００２６】
磁性基板１１は、コイル部品１００の機械的強度を確保すると共に、コモンモードフィルタの閉磁路としての役割を果たすものである。磁性基板１１の材料としては例えば焼結フェライト等の磁性セラミック材料を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが１．０×１．２５×０．５６（ｍｍ）であるとき、磁性基板１１の厚さは０．５５〜０．６ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
薄膜コイル層１２は、磁性基板１１と磁性樹脂層１４との間に設けられたコモンモードフィルタ素子を含む層である。詳細は後述するが、薄膜コイル層１２は絶縁層と導体パターンとを交互に積層して形成された多層構造を有している。このように、本実施形態によるコイル部品１００はいわゆる薄膜タイプであって、磁性コアに導線を巻回した構造を有する巻線タイプとは区別されるものである。
【００２８】
磁性樹脂層１４は、コイル部品１００の実装面（底面）を構成する層であり、磁性基板１１と共に薄膜コイル層１２を保護すると共に、コイル部品１００の閉磁路としての役割を果たすものである。ただし、磁性樹脂層１４の機械的強度は磁性基板１１よりも小さいため、強度面では補助的な役割を果たす程度である。磁性樹脂層１４としては、フェライト粉を含有するエポキシ樹脂（複合フェライト）を用いることができる。特に限定されるものではないが、チップサイズが１．０×１．２５×０．６（ｍｍ）であるとき、磁性樹脂層１４の厚さは０．０８〜０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００２９】
図２は、コイル部品１００の層構造を詳細に示す略分解斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、薄膜コイル層１２は、磁性基板１１側から磁性樹脂層１４側に向かって順に積層された第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄと、第２の絶縁層１５ｂ上に形成された第１のスパイラル導体１６及び端子電極２４ａ〜２４ｄと、第１の絶縁層１５ａ上に形成された第２のスパイラル導体１７及び端子電極２４ａ〜２４ｄと、第３の絶縁層１５ｃ上に形成された第１及び第２の引き出し導体２０，２１及び端子電極２４ａ〜２４ｄと、第４の絶縁層１５ｄ上に形成された端子電極２４ａ〜２４ｄとを備えている。
【００３１】
第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄは、異なる層に設けられた導体パターン間を絶縁すると共に、導体パターンが形成される平面の平坦性を確保する役割を果たす。特に、第１の絶縁層１５ａは、磁性基板１１の表面の凹凸を吸収し、導体パターンの加工精度を高める役割を果たす。絶縁層１５ａ〜１５ｄの材料としては、電気的及び磁気的な絶縁性に優れ、加工の容易な樹脂を用いることが好ましく、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。
【００３２】
第１のスパイラル導体１６の内周端は、絶縁層１５ｃを貫通する第１のコンタクトホール導体１８及び第１の引き出し導体２０を介して、第１の端子電極２４ａに接続されている。また、第１のスパイラル導体１６の外周端は、第３の引き出し導体２２を介して第３の端子電極２４ｃに接続されている。
【００３３】
第２のスパイラル導体１７の内周端は、絶縁層１５ｃ及び１５ｂを貫通する第２のコンタクトホール導体１９及び第２の引き出し導体２１を介して、第２の端子電極２４ｂに接続されている。また、第２のスパイラル導体１７の外周端は、第４の引き出し導体２３を介して第４の端子電極２４ｄに接続されている。
【００３４】
第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は共に同一の平面形状を有しており、しかも平面視で同じ位置に設けられている。第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は完全に重なり合っていることから、両者の間には強い磁気結合が生じている。以上の構成により、薄膜コイル層１２内の導体パターンはコモンモードフィルタを構成している。
【００３５】
第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の外形は共に円形スパイラルである。円形スパイラル導体は高周波での減衰が少ないため、高周波用インダクタンスとして好ましく用いることができる。なお、本実施形態においては、第２の引き出し導体２１が第１の引き出し導体２０と共通の絶縁層１５ｃ上に設けられているが、第１の引き出し導体２０と異なる絶縁層上に設けられていてもよい。さらに、本発明においては、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７と第１及び第２の引き出し導体１８，１９の上下関係は特に限定されず、どのような位置関係であってもかまわない。
【００３６】
第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄの中央領域であって第１及び第２のスパイラル導体１６，１７の内側には、第１〜第４の絶縁層１５ａ〜１５ｄを貫通する開口２５が設けられており、開口２５の内部には、磁路を形成するための磁性コア２６が形成されている。磁性コア２６の材料としては、磁性樹脂層１４と同一の材料である磁性粉含有樹脂（複合フェライト）を用いることが好ましい。
【００３７】
絶縁層１５ｄ上には第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄがそれぞれ設けられている。第１のバンプ電極１３ａは端子電極２４ａに接続され、第２のバンプ電極１３ｂは端子電極２４ｂに接続され、第３のバンプ電極１３ｃは端子電極２４ｃに接続され、第４のバンプ電極１３ｄは端子電極２４ｄに接続されている。なお、本明細書において「バンプ電極」とは、フリップチップボンダーを用いてＣｕ，Ａｕ等の金属ボールを熱圧着することにより形成されるものとは異なり、めっき処理により形成された厚膜めっき電極を意味する。バンプ電極の厚さは、磁性樹脂層１４の厚さと同等かそれ以上であり、０．０８〜０．１ｍｍ程度とすることができる。すなわち、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの厚さは薄膜コイル層１２内の導体パターンよりも厚く、特に、薄膜コイル層１２内の導体パターンの５倍以上の厚さを有している。
【００３８】
第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄが形成された第４の絶縁層１５ｄ上には磁性樹脂層１４が形成されている。磁性樹脂層１４はバンプ電極１３ａ〜１３ｄの周囲を埋めるように設けられている。
【００３９】
図３は、薄膜コイル層１２内の導体パターンとバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの位置関係を示す略平面図である。
【００４０】
図３に示すように、第１及び第２のスパイラル導体１６，１７は、平面視にて完全に重なり合っているので、両者の間には強い磁気結合が生じている。また、本実施形態においては、第１〜第４のバンプ電極１３ａ〜１３ｄの一部がスパイラル導体１６，１７と重なっている。プリント基板への半田実装を確実にするためには、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの実装面側の面積をある程度確保しなければならないが、バンプ電極１３ａ〜１３ｄがスパイラル導体１６，１７と重なるように配置した場合には、チップ面積を大きくすることなく電極面積を確保することができる。もちろん、バンプ電極１３ａ〜１３ｄがスパイラル導体１６，１７と重ならないように構成することも可能であるが、その場合にはチップ部品が大型化することになる。
【００４１】
また図示のように、磁性樹脂層１４と接するバンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面１３ｅは、エッジのない曲面形状であることが好ましい。詳細は後述するが、磁性樹脂層１４は、バンプ電極１３を形成した後、複合フェライトのペーストを流し込むことにより形成されるが、このときバンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面１３ｅにエッジの効いたコーナー部があるとバンプ電極の周囲にペーストが完全に充填されず、気泡を含む状態となりやすい。しかし、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面が湾曲面である場合には、流動性のある樹脂が隅々まで行き渡るので、気泡を含まない緻密な絶縁樹脂層を形成することができる。しかも、磁性樹脂層１４とバンプ電極１３ａ〜１３ｄとの密着性が高まるので、バンプ電極１３ａ〜１３ｄに対する補強性を高めることができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１００は、薄膜コイル層１２の片側にのみ磁性基板１１が設けられ、反対側の絶縁基板が省略され、その代わりに磁性樹脂層１４が設けられているので、薄型なチップ部品を低コストで提供することができる。また、磁性樹脂層１４と同等な肉厚を有するバンプ電極１３ａ〜１３ｄを設けたことにより、チップ部品の側面や上下面に外部電極面を形成する工程を省略することができ、外部電極を容易且つ高精度に形成することができる。さらに、本実施形態によれば、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの一部がコイル導体パターンと平面視にて重なるように設けられていることから、チップ部品の小型化を図ることができる。
【００４３】
次に、コイル部品１００の製造方法について詳細に説明する。
【００４４】
図４は、コイル部品１００の製造方法を示すフローチャートである。また、図５は、多数のコイル部品１００が形成された磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【００４５】
図４及び図５に示すように、コイル部品１００の製造では、一枚の大きな磁性基板（磁性ウェハー）上に多数のコモンモードフィルタ素子（コイル導体パターン）を形成した後、各素子を個別に切断することにより多数のチップ部品を製造する量産プロセスが実施される。そのため、まず磁性ウェハーを用意し、（ステップＳ１１）、磁性ウェハーの表面に多数のコモンモードフィルタ素子がレイアウトされた薄膜コイル層１２を形成する（ステップＳ１２）。
【００４６】
薄膜コイル層１２はいわゆる薄膜工法によって形成される。ここで、薄膜工法とは、感光性樹脂を塗布し、これを露光及び現像して絶縁層を形成した後、絶縁層の表面に導体パターンを形成する工程を繰り返すことにより、絶縁層及び導体層が交互に形成された多層膜を形成する方法である。以下、薄膜コイル層１２の形成工程について詳細に説明する。
【００４７】
薄膜コイル層１２の形成では、まず絶縁層１５ａを形成した後、絶縁層１５ａ上に第２のスパイラル導体１７及び端子電極２４ａ〜２４ｄを形成する。次に、絶縁層１５ａ上に絶縁層１５ｂを形成した後、絶縁層１５ｂ上に第１のスパイラル導体１６及び端子電極２４ａ〜２４ｄを形成し、さらに絶縁層１５ｂを貫通するコンタクトホール導体１９を形成する。次に、絶縁層１５ｂ上に絶縁層１５ｃを形成した後、絶縁層１５ｃ上に引き出し導体２０，２１及び端子電極２４ａ〜２４ｄを形成し、さらに絶縁層１５ｃを貫通するコンタクトホール導体１８，１９をそれぞれ形成する。最後に、絶縁層１５ｄを形成した後、端子電極２４ａ〜２４ｄを形成する。
【００４８】
ここで、各絶縁層１５ａ〜１５ｄは、下地面に感光性樹脂をスピンコートし、これを露光及び現像することにより形成することができる。特に、絶縁層１６ｂ〜１６ｄは開口２５を有する絶縁層として形成され、絶縁層１５ｂ，１５ｃはコンタクトホール導体１８，１９を有する絶縁層として形成される。また、導体パターンの材料としてはＣｕ等を用いることができ、蒸着法又はスパッタリングにより導体層を形成した後、これをパターニングすることにより形成することができる。
【００４９】
次に、絶縁層１５ｄ上にバンプ電極１３（１３ａ〜１３ｄ）を形成する（ステップＳ１３）。バンプ電極１３の形成方法は、まず端子電極２４ａ〜２４ｄが露出した絶縁層１５ｄの全面にＣｕ膜を無電解めっきにより形成する。その後、シートレジストを貼り付け、露光及び現像することにより、バンプ電極を形成すべき位置にあるシートレジストを選択的に除去し、絶縁基板１５ｄ上の端子電極２４ａ〜２４ｄを含む電極形成領域を露出させる。この露出領域に、肉厚なバンプ電極１３ａ〜１３ｄを電気めっきにより形成する。その後、シートレジストを除去し、全面をエッチングすることにより不要なＣｕ膜を除去し、バンプ電極１３を端子電極２４ａ〜２４ｄの上方にのみ残すことにより、略柱状のバンプ電極１３が完成する。このとき、図５に示すように、略柱状のバンプ電極１３は、チップ部品の長手方向に隣接する２つのチップ部品に共通の電極として形成される。バンプ電極１３は後述のダイシングによって２分割され、これにより各素子に対応する個別のバンプ電極１３ａ〜１３ｄが形成される。
【００５０】
次に、バンプ電極１３が形成された磁性ウェハー上に複合フェライトのペーストを充填し、硬化させて、磁性樹脂層１４を形成する（ステップＳ１４）。このとき、磁性樹脂層１４を確実に形成するため多量のペーストが充填され、これによりバンプ電極１３は樹脂内に埋没した状態となる。そのため、バンプ電極１３の上面が露出するまで磁性樹脂層１４を研磨して所定の厚さにすると共に表面を平滑化する（ステップＳ１５）。さらに、磁性ウェハーについても所定の厚さとなるように研磨する（ステップＳ１６）。その後、磁性ウェハーのダイシングによって各コモンモードフィルタ素子を個片化（チップ化）し、図１に示すチップ部品を作製する（ステップＳ１７）。このとき、図５に示すように、チップ部品の長手方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に延びる切断ラインＣ１はバンプ電極１３の中央を通過し、得られたバンプ電極１３ａ〜１３ｄの切断面は、コイル部品１００の側面に露出することになる。バンプ電極１３ａ〜１３ｄの側面は実装時において半田フィレットの形成面となるので、半田実装時の固着強度を高めることができる。
【００５１】
次に、チップ部品１００のバレル研磨を行ってエッジを除去した後（ステップＳ１８）、電気めっきを行い（ステップＳ１９）、薄膜コイル層１２の側面に露出する端子電極２４ａ〜２４ｄとバンプ電極１３ａ〜１３ｄとが完全に一体化された平滑な電極面を形成し、これにより図１に示すバンプ電極１３ａ〜１３ｄが完成する。このように、チップ部品の外表面をバレル研磨することによりチップ欠け等の破損が生じにくいコイル部品を製造することができる。また、チップ部品の外周面に露出するバンプ電極３ａ〜１３ｄの表面をめっき処理するため、バンプ電極１３ａ〜１３ｄの表面を平滑面とすることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１００の製造方法は、従来において使用していた上下の磁性基板の一方を省略し、その代わりに絶縁樹脂層を形成することから、コイル部品を簡易且つ低コストで製造することができる。また、バンプ電極の周囲に樹脂を充填しているので、バンプ電極を補強することができ、バンプ電極の剥離等を防止することができる。また、本実施形態によるコモンモードフィルタの製造方法は、バンプ電極をめっきにより形成しているので、例えばスパッタリングで形成する場合よりも加工精度の高く安定した外部端子電極を提供することができる。
【００５３】
図６は、本発明の第２の実施形態によるコイル部品２００の構造を示す略概観斜視図である。また、図７は、多数のコイル部品２００が形成された磁性ウェハーの構成を示す略平面図である。
【００５４】
図６及び図７に示すように、このコイル部品２００の特徴は、バンプ電極２７の側面がチップ部品の外周面から露出せず、バンプ電極２７の上面のみが露出している点にある。そのため、コイル部品２００の製造では、バンプ電極２７は各素子の実装領域の内側に形成される。また、磁性ウェハー上に形成された多数のコモンモードフィルタ素子をダイシングにより個片化する際、切断ラインＣ１はバンプ電極２７ａ〜２７ｄの外側を通過する。本実施形態によれば、バンプ電極２７ａ〜２７ｄの側面がコイル部品２００の側面に露出しないので、実装時の半田フィレットが形成されない外部端子電極を提供することができる。したがって、省スペースでの実装が可能であり、高密度実装を実現できる。また、磁性ウェハーのダイシングの際にバンプ電極２７が切断対象とならず、磁性ウェハー及び樹脂層のみが切断対象となるので、ダイシングも容易となる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明に包含されるものであることは言うまでもない。
【００５６】
例えば、上記実施形態においては、磁性ウェハー上に薄膜コイル層及び磁性樹脂層を形成し、ダイシングによって個片化し、さらにバレル研磨した後に電気めっきしているが、本発明はこの方法に限らず、ダイシング前のウェハーに無電解めっき処理を施した後、ダイシングを行ってもよい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、薄膜コイル層１２の主面に複合フェライトからなる磁性樹脂層１４を形成しているが、磁性を有しない単なる絶縁樹脂層を形成してもよい。また、コイル部品として薄膜コモンモードフィルタを例に挙げたが、本発明はコイル導体層の上下を磁性基板で挟み込むタイプの各種コイル部品に適用可能である。
【００５８】
また、上記実施形態においては、磁性コア２６を設けているが、本発明において磁性コア２６は必須でない。ただし、磁性コア２６は磁性樹脂層１４と同一材料で形成することができるので、開口２５を形成しさえすれば、特別な工程を経由することなく、磁性コア２６と磁性樹脂層１４とを同時に形成することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０ａ，１０ｂ 積層体（コイル部品）の側面
１１ 磁性基板
１２ 薄膜コイル層
１３，１３ａ〜１３ｄ バンプ電極
１４ 磁性樹脂層
１５，１５ａ〜１５ｄ 絶縁層
１６ 第１のスパイラル導体
１７ 第２のスパイラル導体
１８ 第１のコンタクトホール導体
１９ 第２のコンタクトホール導体
２０〜２３ 引き出し導体
２４，２４ａ-２４ｄ 端子電極
２５ 開口
２６ 磁性コア
２７ バンプ電極
１００ コイル部品
２００ コイル部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性セラミック材料からなる磁性基板と、
前記磁性基板の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層と、
前記薄膜コイル層の主面に形成されたバンプ電極と、
前記バンプ電極の形成位置を除いた前記薄膜コイル層の前記主面に形成された絶縁樹脂層とを備え、
前記バンプ電極は、めっきにより形成された厚膜電極であることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記バンプ電極の厚さは、前記薄膜コイル層内の導体パターンよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
前記バンプ電極は、前記薄膜コイル層内の前記導体パターンの５倍以上の厚さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
【請求項４】
前記バンプ電極の厚さは、０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記バンプ電極は、前記絶縁樹脂層と同等かそれ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項６】
前記絶縁樹脂層と接する前記バンプ電極の側面がエッジのない曲面形状を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項７】
前記絶縁樹脂層は磁性粉含有樹脂材料からなり、
前記コイル導体は、互いに磁気結合する第１及び第２のスパイラル導体を含み、前記第１及び第２のスパイラル導体はコモンモードフィルタを構成していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項８】
前記第１及び第２のスパイラル導体の内側に設けられた磁性コアをさらに備え、
前記磁性コアは、前記絶縁樹脂層と同一の材料で同時に形成されたものであることを特徴とする請求項７に記載のコイル部品。
【請求項９】
磁性セラミック材料からなる磁性基板の一方の主面にコイル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と
前記薄膜コイル層の主面に露出する前記コイル導体の端子電極上にバンプ電極をめっきにより形成する工程と、
前記バンプ電極が形成された前記薄膜コイル層の前記主面に絶縁樹脂のペーストを充填し、前記ペーストを硬化させることにより、前記バンプ電極の周囲に絶縁樹脂層を形成する工程と、
前記絶縁樹脂層の上面を研磨又は研削して前記バンプ電極の上面を露出させる工程とを備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。
【請求項１０】
前記バンプ電極は、前記薄膜コイル層内の前記導体パターンの５倍以上の厚さを有することを特徴とする請求項９に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１１】
前記バンプ電極の厚さは、０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１２】
前記バンプ電極は、前記絶縁樹脂層と同等かそれ以上の厚さを有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１３】
前記薄膜コイル層を形成する工程は、互いに磁気結合する第１及び第２のスパイラル導体を形成する工程と、前記第１及び第２のスパイラル導体の内側に設けられた磁性コアを形成する工程とを含み、
前記磁性コアは、前記絶縁樹脂層と同一の材料で同時に形成されることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１４】
前記磁性セラミック材料からなるウェハー上に前記コイル部品を複数形成する工程と、前記複数のコイル部品を個片化する工程とを備えることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１５】
前記ウェハー上に形成された複数のコイル部品を個片化した後、各コイル部品の外表面をバレル研磨してエッジを除去する工程と、
前記各コイル部品の表面に露出するバンプ電極の表面をめっきする工程をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１６】
前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極上を通過する位置でダイシングする工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１７】
前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極の外側を通過する位置でダイシングする工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１】
磁性セラミック材料からなる磁性基板と、
前記磁性基板の一方の主面に形成されたコイル導体を含む薄膜コイル層と、
前記薄膜コイル層の主面に形成されたバンプ電極と、
前記バンプ電極の形成位置を除いた前記薄膜コイル層の前記主面に形成された絶縁樹脂層とを備え、
前記バンプ電極は、めっきにより形成された厚膜電極であることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記バンプ電極の厚さは、前記薄膜コイル層内の導体パターンよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
前記バンプ電極は、前記薄膜コイル層内の前記導体パターンの５倍以上の厚さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
【請求項４】
前記バンプ電極の厚さは、０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記バンプ電極は、前記絶縁樹脂層と同等かそれ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項６】
前記絶縁樹脂層と接する前記バンプ電極の側面がエッジのない曲面形状を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項７】
前記絶縁樹脂層は磁性粉含有樹脂材料からなり、
前記コイル導体は、互いに磁気結合する第１及び第２のスパイラル導体を含み、前記第１及び第２のスパイラル導体はコモンモードフィルタを構成していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項８】
前記第１及び第２のスパイラル導体の内側に設けられた磁性コアをさらに備え、
前記磁性コアは、前記絶縁樹脂層と同一の材料で同時に形成されたものであることを特徴とする請求項７に記載のコイル部品。
【請求項９】
磁性セラミック材料からなる磁性基板の一方の主面にコイル導体を含む薄膜コイル層を形成する工程と
前記薄膜コイル層の主面に露出する前記コイル導体の端子電極上にバンプ電極をめっきにより形成する工程と、
前記バンプ電極が形成された前記薄膜コイル層の前記主面に絶縁樹脂のペーストを充填し、前記ペーストを硬化させることにより、前記バンプ電極の周囲に絶縁樹脂層を形成する工程と、
前記絶縁樹脂層の上面を研磨又は研削して前記バンプ電極の上面を露出させる工程とを備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。
【請求項１０】
前記バンプ電極は、前記薄膜コイル層内の前記導体パターンの５倍以上の厚さを有することを特徴とする請求項９に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１１】
前記バンプ電極の厚さは、０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１２】
前記バンプ電極は、前記絶縁樹脂層と同等かそれ以上の厚さを有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１３】
前記薄膜コイル層を形成する工程は、互いに磁気結合する第１及び第２のスパイラル導体を形成する工程と、前記第１及び第２のスパイラル導体の内側に設けられた磁性コアを形成する工程とを含み、
前記磁性コアは、前記絶縁樹脂層と同一の材料で同時に形成されることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１４】
前記磁性セラミック材料からなるウェハー上に前記コイル部品を複数形成する工程と、前記複数のコイル部品を個片化する工程とを備えることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１５】
前記ウェハー上に形成された複数のコイル部品を個片化した後、各コイル部品の外表面をバレル研磨してエッジを除去する工程と、
前記各コイル部品の表面に露出するバンプ電極の表面をめっきする工程をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１６】
前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極上を通過する位置でダイシングする工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１７】
前記ウェハー上の前記複数のコイル部品を個片化する工程は、前記バンプ電極の外側を通過する位置でダイシングする工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のコイル部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８４９３６（Ｐ２０１２−８４９３６Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１７５４（Ｐ２０１２−２１７５４）
【出願日】平成２４年２月３日（２０１２．２．３）
【分割の表示】特願２００９−１５８２５９（Ｐ２００９−１５８２５９）の分割
【原出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月３日（２０１２．２．３）
【分割の表示】特願２００９−１５８２５９（Ｐ２００９−１５８２５９）の分割
【原出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]