基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板
【課題】 厚みを薄くできるとともに部品集積度の向上も図ることができる基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板を提供する。
【解決手段】 基板内蔵用電子部品（１００）は、一対の磁性体層（１０１、１０２）と、前記一対の磁性体層（１０１、１０２）の間に挟み込まれた複数の層からなる絶縁体層（１０３〜１０５）と、前記絶縁体層の少なくとも一の層内に形成された平面型コイル（１１０、１１１）と、前記平面型コイル（１１０、１１１）の周囲を一巡して同層内に形成されたシールドパターン（１２１、１２２）とを有する。
【解決手段】 基板内蔵用電子部品（１００）は、一対の磁性体層（１０１、１０２）と、前記一対の磁性体層（１０１、１０２）の間に挟み込まれた複数の層からなる絶縁体層（１０３〜１０５）と、前記絶縁体層の少なくとも一の層内に形成された平面型コイル（１１０、１１１）と、前記平面型コイル（１１０、１１１）の周囲を一巡して同層内に形成されたシールドパターン（１２１、１２２）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板に関し、特に基板内蔵用のインダクタ素子およびそのインダクタ素子を内蔵した部品内蔵型基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電子機器の小型・軽量化が著しい。これは、電子部品の微小化やその実装技術の進歩によるものであり、とりわけ、プリント配線板等の電子基板の内部に所要の電子部品を埋め込んだ、いわゆる「部品内蔵型基板」の技術進歩によるところが大きい。特に、基板の厚み内に電子部品を完全に埋設したものは、基板表裏面を平坦化することができ、電子機器の小型・軽量化に大きく寄与する。
【０００３】
部品内蔵型基板に埋設される電子部品のことを「基板内蔵用電子部品」という。基板内蔵用電子部品の代表はＩＣチップ等の半導体集積回路や抵抗素子および容量素子であり、今日においては、これらの基板内蔵用電子部品を完全に基板内に埋設した極薄の部品内蔵型基板が実用化されている。
【０００４】
さて、上記の例示した基板内蔵用電子部品の例には「インダクタ素子」または「コイル素子」が含まれていない。これは、半導体集積回路や抵抗素子または容量素子に比べて“厚み”があるからであり、基板に埋め込んだ場合に基板を薄くできず、あるいは、薄型基板に埋め込んだ場合にインダクタ素子の一部が基板の表面または裏面に突出するからである。
【０００５】
図１８は、従来のインダクタ素子の構造図である。この図に示すように、従来のインダクタ素子１は、コイルパターン２、３を内部に形成した積層主体部４と、その積層主体部４の両側端に形成された端子電極５、６（一般的には銀等の電極であるが擬似的に描画）と、を有しており、端子電極５、６とコイルパターン２、３との間を電気的に接続して構成されている。
【０００６】
このような部品形状は、プリント基板の表面に半田付けによって実装することができるように製造された電子部品、いわゆる表面実装部品の典型である。すなわち、プリント基板は、電子部品用の配線を施した基板のことであり、そのプリント基板に電子部品を実装する場合、古くからの方法では、基板に穴を開けてピンを通し、通したピンを半田付けすることで装着していた。しかし、表面実装部品の登場により、プリント基板の表面に電子部品を直接半田付けすることによって簡単に実装できるようになった。プリント基板に穴を開ける必要がないため、半田付け用のリード線部分が不要となるうえ、ピン間隔もいっそう狭くすることが可能となり、小型化・高密度化を実現できるようになった。
【０００７】
基板内蔵用電子部品として用いられる抵抗素子や容量素子も、このインダクタ素子と同様の外観構造、すなわち、表面実装部品の形を有しているが、インダクタ素子に比べて厚みが薄いため、基板に埋め込んだ場合も基板の厚みを増す等の不都合を招かない。しかしながら、インダクタ素子の厚みは、抵抗素子などに比べて厚いので、従来の表面実装部品の形のままでは、基板を薄くできない（図１８（ｃ）の符号Ｈ参照）ことから、何らかの対策が求められる。
【０００８】
かかる背景における従来技術として、下記の特許文献１には、基板内にコイルを作り込む技術が記載されており、また、下記の特許文献２には、低背化に寄与する平面型インダクタの技術が記載されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、プリント配線板の内部にコイルを作り込む技術であって、要するに、完成品の電子部品、すなわち、インダクタ素子を基板に埋め込む技術ではない。このことから、仮にコイルを低背化して基板の薄型化に貢献し得たとしても、コイルの出来不出来がそのまま基板の歩留まりになり、コスト面で好ましくない。また、特許文献２に記載の技術は、電極構造についての開示が一切なく、従来同様の電極構造（図１８の端子電極５、６参照）と解するのが自然であるから、前記の不都合、すなわち、厚みが厚く基板を薄くできないという課題を依然として抱えている。
【００１０】
そこで、本件出願人は、これらの従来技術の課題解決を意図した「基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板」を提案している（下記の特許文献３）。以下、この技術を単に「提案技術」という。
【００１１】
図１９は、提案技術の構造図である。この図において、提案技術の基板内蔵用電子部品１０は、所定の間隔を隔てて対向する一対の磁性体層１１、１２の間に非磁性の絶縁樹脂層１３を挟み込み、その絶縁樹脂層１３の内部に２つの平面型コイル１４、１５を設けると共に、少なくとも一対の磁性体層１１、１２のいずれか一方（図では上面側の磁性体層１１）に電極取り出し用の孔１６、１７を設けた構造を有している。
【００１２】
図２０は、提案技術の平面図であり、（ａ）は上面側の磁性体層１１を上から俯瞰した図、（ｂ）は上側の平面型コイル１４を露出させて上から俯瞰した図、（ｃ）は同様に下側の平面型コイル１５を露出させて上から俯瞰した図、（ｄ）は下面側の磁性体層１２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００１３】
これらの図からも理解されるように、基板内蔵用電子部品１０は、二つの平面型コイル１４、１５の両端に電極１８、１９、２０、２１を形成するとともに、磁性体層１１、１２に孔１６、１７を形成し、それらの電極１８、１９、２０、２１と孔１６、１７とを所定位置で対向させたものである。
【００１４】
図２１は、基板内蔵用電子部品１０の断面図であり、（ａ）は図２０のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図２０のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図２０のＣ−Ｃ断面、（ｄ）は図２０のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
これらの図に示されているように、基板内蔵用電子部品１０は、平面型コイル１４、１５の電極１８、１９、２０、２１に対向して電極取り出し用の孔１６、１７を形成している。
【００１５】
ここで、基板内蔵用電子部品１０と従来技術とを対比する。従来技術を便宜的に図１８のインダクタ素子１とすると、この従来技術のインダクタ素子１の端子電極５、６に相当する部分は、基板内蔵用電子部品１０に存在しない。これは、電極取り出し用の孔１６、１７を磁性体層１１（または１０２）に形成したからであり、従来のような端子電極５、６を必要としないからである。
【００１６】
そして、冒頭で説明したとおり、従来技術の欠点（厚みがある）は、この端子電極５、６の厚みに起因するから、かかる端子電極５、６を必要としない基板内蔵用電子部品１０は、当然ながら端子電極５、６の厚みの分だけ薄くすることができ、とりわけ、部品内蔵型基板に埋め込んだ場合に基板の薄型化を図ることができるという効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第４１１２９１４号公報
【特許文献２】特許第３５４０７３３号公報
【特許文献３】特願２０１０−１１３０３７（出願：平成２２年５月１７日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、本件出願の発明者らの検討によれば、前記の構造を有する提案技術（特許文献３）の基板内蔵用電子部品１０は、以下の改善点を有していることが明らかになった。
すなわち、基板内蔵用電子部品１０の側面（図１９のア部）は、絶縁樹脂層１３の側面でもあり、この絶縁樹脂層１３はいずれもエポキシ樹脂ベースの絶縁材料であるので、基板内蔵用電子部品１０の側面は「磁気遮蔽」の機能を有していない。したがって、基板内蔵用電子部品１０の側面から漏洩する磁気の影響を避けるために、基板内蔵用電子部品１０の側面近くに他の電機部品を配置することができず、あるいは、相当の距離を確保して配置しなければならず、それゆえ、提案技術は部品集積度の点で改善すべき余地があることが明らかになった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、厚みを薄くできるとともに部品集積度の向上も図ることができる基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、一対の磁性体層と、前記一対の磁性体層の間に挟み込まれた複数の層からなる絶縁体層と、前記絶縁体層の少なくとも一の層内に形成された平面型コイルと、前記平面型コイルの周囲を一巡して同層内に形成されたシールドパターンとを有する基板内蔵用電子部品である。
請求項２に記載の発明は、前記平面型コイルは前記絶縁体層の一の層内に形成された第一の平面型コイルと、前記絶縁体層の二の層内に形成された第二の平面型コイルとからなり、前記シールドパターンは前記第一の平面型コイルの周囲を一巡して前記一の層内に形成された第一のシールドパターンと、前記第二の平面型コイルの周囲を一巡して前記二の層内に形成された第二のシールドパターンとからなる請求項１に記載の基板内蔵用電子部品である。
請求項３に記載の発明は、さらに前記シールドパターン用の外部接続電極を有することを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の基板内蔵用電子部品である。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板内蔵用電子部品を埋設した部品内蔵型基板である。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の基板内蔵用電子部品を埋設し、且つ、前記外部接続電極を介して前記シールドパターンをグランド電位に接続した部品内蔵型基板である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、厚みを薄くし、且つ、部品集積度の向上を図った基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る基板内蔵用電子部品の外観斜視図である。
【図２】基板内蔵用電子部品１００の構造を示す分解斜視図である。
【図３】基板内蔵用電子部品１００の平面図である。
【図４】基板内蔵用電子部品１００の断面図である。
【図５】実施形態の基板内蔵用電子部品１００の大きさと厚みを示す図である。
【図６】提案技術の不都合を説明する図である。
【図７】実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。
【図８】提案技術の不都合を説明する図である。
【図９】実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。
【図１０】実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。
【図１１】第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。
【図１２】第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図である。
【図１３】第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。
【図１４】第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図である。
【図１５】各破断面の位置（Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面）を示す図である。
【図１６】基板内蔵用電子部品１００の製造工程図（その１）である。
【図１７】基板内蔵用電子部品１００の製造工程図（その２）である。
【図１８】従来のインダクタ素子の構造図である。
【図１９】提案技術の構造図である。
【図２０】提案技術の平面図である。
【図２１】基板内蔵用電子部品１０の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
＜基板内蔵用電子部品＞
図１は、実施形態に係る基板内蔵用電子部品の外観斜視図である。この基板内蔵用電子部品１００は、所定の間隔を隔てて対向する一対の磁性体層１０１、１０２の間に３層の絶縁樹脂層、すなわち中間絶縁樹脂層１０３と、その両面に積層された上部絶縁樹脂層１０４と下部絶縁樹脂層１０５とを挟み込み、さらに、上面側の磁性体層１０１の所定位置に電極取り出し用の孔１０６、１０７を設けるとともに、中間絶縁樹脂層１０３の両面、または、上部と下部の絶縁樹脂層１０４、１０５のそれぞれに詳細は後述する「平面型コイル」と「シールドパターン」とを形成した、いわゆるインダクタ素子である。
なお、下面側の磁性体層１０２の所定位置にも、上面側の磁性体層１０１の電極取り出し用の孔１０６、１０７と同様のものを設けておいてもよい。
【００２４】
磁性体層１０１、１０２は、たとえば、Ｆｅ系またはＣｏ系の厚さｔが１８μｍの金属軟磁性箔であり、中間絶縁樹脂層１０３、上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５は、たとえば、いずれもエポキシ樹脂ベースの絶縁材料である。または、磁性体層１０１、１０２に、たとえば、厚みが１μｍを下回るようなナノグラニュラー膜やフェライトメッキなどを使用してもよい。また、中間絶縁樹脂層１０３、上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５に、部品内蔵基板で使用する絶縁材料と同じもの、たとえば、クロスやフィラーが入っている絶縁材料を使用することができるが、部品内蔵基板用の絶縁材料とは異なり、フィラーとして磁性体粉末、たとえば金属磁性体やフェライト等の磁性体を絶縁樹脂中に混錬したものを使用することが望ましい。磁性体粉末を混錬した絶縁樹脂を使用した場合、インダクタ素子の特性をより高めることができ、ひいてはインダクタ素子をより小さく薄くできるからである。
【００２５】
図２は、基板内蔵用電子部品１００の構造を示す分解斜視図である。この図は、理解を助けるために各層を分離した状態を示している。この図において、中間絶縁樹脂層１０３の上面側に形成されたループ状の平面型コイル（以下、第１の平面型コイルともいう）１１０と、中間絶縁樹脂層１０３の下面側に形成されたループ状の平面型コイル（以下、第２の平面型コイルともいう）１１１は、各々３つずつの電極、すなわち端子電極１１２〜１１４と端子電極１１５〜１１７とを有している。
【００２６】
そして、これらの端子電極のうち、ループ内側の端子電極１１４、１１７は、それぞれの平面型コイル１１０、１１１の中心部（ループ中央部）付近に位置し、ループ外側の端子電極１１２は、図において中間絶縁樹脂層１０３の一辺側の左コーナー部に位置し、ループ外側の端子電極１１３は右コーナー部に位置している。また、ループ外側の端子電極１１６は、中間絶縁樹脂層１０３の一辺側の右コーナー部に位置し、ループ外側の端子電極１１５は左コーナー部に位置している。
ループ外側の端子電極１１３と端子電極１１５は、いずれも独立した電極であり、それぞれ平面型コイル１１０、１１１と電気的に接続されていない。
端子電極１１２と端子電極１１５は、中間絶縁樹脂層１０３を隔てて上下で対向し、端子電極１１３と端子電極１１６は、中間絶縁樹脂層１０３を隔てて上下で対向し、端子電極１１４と端子電極１１７は、中間絶縁樹脂層１０３を隔てて上下で対向している。
【００２７】
これらの端子電極１１２〜１１７は、対向する端子電極同士を中間絶縁樹脂層１０３に形成された３つの表裏貫通導体１１８〜１２０を介して電気的に接続されている。具体的には、端子電極１１２と端子電極１１５が表裏貫通導体１１８を介して接続されている。また、端子電極１１３と端子電極１１６が表裏貫通導体１１９を介して接続されており、さらに、端子電極１１４と端子電極１１７が表裏貫通導体１２０を介して接続されている。
【００２８】
なお、それぞれの端子電極１１２〜１１７は、比較的大き目に図示しているが、平面型コイル１１０、１１１の巻き数を多くするためには、端子電極としての役割を果たす程度の大きさがあればよく、できる限り小さな面積とすることが好ましい。端子電極１１３と端子電極１１５は、上下で対向する引き出し用端子電極の中継端子電極として使用される。
【００２９】
第１の平面型コイル１１０は、所定の巻き数で周回（ループ）する平面状のコイルパターンの両端に二つの端子電極１１２、１１４を接続したものである。同様に、第２の平面型コイル１１１も、所定の巻き数で周回する平面状のコイルパターンの両端に二つの端子電極１１６、１１７を接続したものである。
【００３０】
上記のとおり、端子電極１１２と端子電極１１５との間、端子電極１１３と端子電極１１６との間、および、電極１１４と電極１１７との間が接続されている。この接続によって、これら一対のコイル、すなわち第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１は、一方の引き出し電極を「端子電極１１２または端子電極１１５」とし、他方の引き出し電極を「端子電極１１３または端子電極１１６」とする、両面引き出し型のインダクタ（コイル）を構成する。
【００３１】
一対の平面型コイル１１０、１１１（端子電極１１２〜１１７を含む）は、前記のとおり、中間絶縁樹脂層１０３の上面側と下面側に各々形成されているとともに、且つ、それら一対の平面型コイル１１０、１１１（端子電極１１２〜１１７を含む）と磁性体層１０１、１０２との間に上部絶縁樹脂層１０４と下部絶縁樹脂層１０５が介装されている。そして、中間絶縁樹脂層１０３と上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５は、いずれも“絶縁体”であるので、一対の平面型コイル１１０、１１１（端子電極１１２〜１１７を含む）は、絶縁体で保護された構造を有しており、雰囲気中（空気中）に露出していない。
【００３２】
この図から理解されるように、上面側の磁性体層１０１に形成された孔１０６、１０７は、第１の平面型コイル１１０の両端引き出し用の端子電極１１２、１１３と、第２の平面型コイル１１１の両端引き出し用の端子電極１１５、１１６とに各々対向している。具体的には、孔１０６と端子電極１１２、１１５が対向し、且つ、孔１０７と端子電極１１３、１１６が対向している。このような、対向関係にある位置のことを本明細書では“所定位置”という。
【００３３】
ここで、第１の平面型コイル１１０と同じ層にシールドパターン１２１が形成されており、また、第２の平面型コイル１１１と同じ層にもシールドパターン１２２が形成されている。以下、説明の便宜上、第１の平面型コイル１１０と同層のシールドパターン１２１を第１のシールドパターン１２１ということにし、第２の平面型コイル１１１と同層のシールドパターン１２２を第２のシールドパターン１２２ということにする。
【００３４】
上述のとおり、第１のシールドパターン１２１の形成箇所は、第１の平面型コイル１１０と同じ層である。且つ、その形状は、第１の平面型コイル１１０と端子電極１１２、１１３との周囲を一巡する環形状である。さらに、この第１のシールドパターン１２１は、第１の平面型コイル１１０と端子電極１１２、１１３のいずれとも電気的に非接続になっている。
【００３５】
同様に、第２のシールドパターン１２２の形成箇所も、第２の平面型コイル１１１と同じ層であり、且つ、その形状は、第２の平面型コイル１１１と端子電極１１５、１１６との周囲を一巡する環形状である。さらに、この第２のシールドパターン１２２は、第２の平面型コイル１１１と端子電極１１５、１１６のいずれとも電気的に非接続になっている。
【００３６】
第１のシールドパターン１２１および第２のシールドパターン１２２の素材は、磁気遮蔽機能を有する素材、つまり、導電性を有する磁性素材である。これらの素材は、たとえば、第１の平面型コイル１１０、第２の平面型コイル１１１、端子電極１１２、１１３および端子電極１１５、１１６と同一素材とすることができる。同一素材にした場合、第１の平面型コイル１１０、第２の平面型コイル１１１、端子電極１１２、１１３および端子電極１１５、１１６と一緒に第１のシールドパターン１２１および第２のシールドパターン１２２を形成できるので好ましい。
【００３７】
図３は、基板内蔵用電子部品１００の平面図である。この図において、（ａ）は磁性体層１０１を上から俯瞰した図、（ｂ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４を取り除き、その下の中間絶縁樹脂層１０３を露出させて上から俯瞰した図である。（ｃ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４および中間絶縁樹脂層１０３を取り除き、その下の下部絶縁樹脂層１０５を露出させて上から俯瞰した図である。（ｄ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４、中間絶縁樹脂層１０３および下部絶縁樹脂層１０５を取り除き、その下の磁性体層１０２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００３８】
これらの図からも理解されるように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の両端に矩形状の電極１１２、１１３、１１５、１１６を形成している。また、磁性体層１０１、１０２に孔１０６、１０７を形成し、それらの電極１１２、１１３、１１５、１１６と孔１０６、１０７とを所定位置で対向させている。さらに、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の周囲にそれぞれ第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを一巡させて形成している。
【００３９】
二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）は、たとえば、Ｃｕメッキにより、Ｌ／Ｓが９０／３０μｍ、厚さｔが２５μｍ、ターン数が７であり、大きさが「２５２０サイズ」で形成されたものである。
【００４０】
二つのシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）についても、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）と同じ厚さ（ｔ＝２５μｍ）で形成する。Ｌ／Ｓは平面型コイル１１０、１１１と同じにしてもよいし、異ならせてもよい。たとえば、Ｌ／Ｓ＝３０／３０またはＬ／Ｓ＝４０／３０で形成してもよい。
【００４１】
図４は、基板内蔵用電子部品１００の断面図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図３のＣ−Ｃ断面、（ｄ）は図３のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
これらの図に示されているように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、平面型コイル１１０、１１１の電極１１２、１１３、１１５、１１６に対向して電極取り出し用の孔１０６、１０７を形成している。
【００４２】
ここで、実施形態の基板内蔵用電子部品１００と従来のものとを対比する。従来例を便宜的に図１８のインダクタ素子１とすると、この従来例のインダクタ素子１の端子電極５、６に相当する部分は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００には存在しない。これは、電極取り出し用の孔１０６、１０７を磁性体層１０１、１０２に形成したからであり、従来のような端子電極５、６を必要としないからである。
【００４３】
そして、冒頭で説明したとおり、従来例の欠点（厚みがある）は、この端子電極５、６の厚みに起因する。したがって、かかる端子電極５、６を必要としない実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、当然ながら端子電極５、６の厚みの分だけ薄くすることができる。とりわけ、部品内蔵型基板に埋め込んだ場合に基板の薄型化を図ることができるという格別の効果を得ることができる。
【００４４】
図５は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００の大きさと厚みを示す図である。基板内蔵用電子部品１００の大きさは米粒大の微細な大きさ、例えば約２．５ｍｍ×２．０ｍｍである。（ａ）では具体的な大きさを示すために日本の１円硬貨と比較し、また、（ｂ）では同様に具体的な厚みを示すために日本の１円硬貨の厚み（約１．５ｍｍ）と比較した。基板内蔵用電子部品１００の厚みは約１５０μｍである。これらの比較例からも理解されるように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は大きさも厚みもきわめて微細なものであるから、とりわけ、部品内蔵型基板に埋め込んだ場合、基板の薄型化に大きく貢献することができる。
【００４５】
加えて、平面型コイル１１０、１１１の端子電極１１２、１１３、１１５、１１６に対向する位置（所定位置）に形成された孔１０６、１０７を極力小さな開口とした。このことによって、端子電極１１２、１１３、１１５、１１６の大きさも必要最小限のものとすることができる。これにより、平面型コイル１１０、１１１に占める端子電極１１２、１１３、１１５、１１６は、面積割合を減らすことができる。このことから、基板内蔵電子部品は、高いインダクタンスを得ることができるようになる。
【００４６】
また、あらかじめ十分な電気的性能が得られた平面型コイル１１０、１１１を内部に形成したインダクタ素子、すなわち基板内蔵用電子部品１００を“部品”として作り、その部品を基板に埋め込むので、不良品のインダクタ素子が基板に埋め込まれるおそれがなく、インダクタ素子の出来不出来が基板の歩留まりに影響しない。
【００４７】
このように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、（１）基板の薄型化に大きく貢献することができる、（２）高いインダクタンスを得ることができる、（３）インダクタ素子の出来不出来が基板の歩留まりに影響しない、といった諸々の効果、すなわち、冒頭で説明した提案技術（特許文献３参照）と同じ効果を奏することができるものの、提案技術は、本件発明者らの検討によれば、部品集積度の点で改善すべき余地があることが明らかになった。
【００４８】
以下、このことについて詳しく説明する。
図６は、提案技術の不都合を説明する図である。この図において、ＩＣチップなどの電子部品２００を表面実装した部品内蔵型基板２０１は、たとえば、ＦＲ−４などの樹脂素材やセラミックなどからなるコア材２０２と、そのコア材２０２に形成された開口部２０３、２０４に埋め込まれた部品２０５、２０６とを含み、それらの部品２０５、２０６と部品内蔵型基板２０１の配線２０７〜２１０との間をビア導体２１１〜２１４で電気的に接続している。
なお、図６において、部品内蔵型基板２０１の各層の“白抜き部分”は絶縁樹脂層の断面を示し、各部材の形状が不明確にならないように断面を示す斜線等を省略した。このことは図７〜図１０においても同様である。
【００４９】
ここで、部品２０５は、提案技術の基板内蔵用電子部品１０（図１９参照）である。この基板内蔵用電子部品１０と実施形態の基板内蔵用電子部品１００との相違は、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）の有無にある。つまり、提案技術の基板内蔵用電子部品１０は、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）を有していない。
【００５０】
基板内蔵用電子部品１０の平面型コイル１４、１５は、流れる電流によって形成される磁場にエネルギーを蓄えることができる受動電子部品（インダクタ）である。一般的に理想的インダクタは、インダクタンスはあるが電気抵抗や静電容量を全く持たず、しかも、磁気エネルギーを放射したり消費したりしないものと解されている。しかし、実際のインダクタは、インダクタンスだけでなく、電気抵抗（電線自体の持つ電気抵抗とコア材質による損失）や静電容量を持ち、しかも、周波数によってはコイル単独でＬＣ回路のように振舞うこともある。そのうえ、さらにアンテナとしても機能し、エネルギーの一部を電磁波として周辺の空間に放射したりする。
【００５１】
基板内蔵用電子部品１０の平面型コイル１４、１５もこの点（実際のインダクタであること）は同じであり、とりわけ、磁気エネルギーの放射（以下、磁界放射ということもある）を無視できない。
【００５２】
平面型コイル１４、１５からの磁界放射のうちコイル面に対して鉛直方向への放射は一対の磁性体層１０１、１０２で遮蔽される。しかし、平面型コイル１４、１５のコイル面に沿った方向、つまり、コイル端部からの放射磁界は遮蔽物がないため、絶縁樹脂層（中間絶縁樹脂層１０３、上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５）を透過し、基板内蔵用電子部品１０の両側面から外部に飛び出してしまう。図中の矢印線２１５、２１６は、基板内蔵用電子部品１０の両側面から外部に飛び出した磁界放射を表している。
【００５３】
したがって、隣接する部品２０６や電子部品２００はこの磁界放射（矢印線２１５、２１６参照）の影響を受けることになるので、部品の配置を計画する際には、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を相当程度離す、つまり、磁界放射の影響を受けない程度に離すことを考える必要があり、その結果、部品集積度を向上できなくなるという不都合を招いていた。
【００５４】
実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、このような不都合を招かない。
図７は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。この図において、ＩＣチップなどの電子部品２００を表面実装した部品内蔵型基板２０１は、たとえば、ＦＲ−４などの樹脂素材やセラミックなどからなるコア材２０２と、そのコア材２０２に形成された開口部２０３、２０４に埋め込まれた部品２０５、２０６とを含み、それらの部品２０５、２０６と部品内蔵型基板２０１の配線２０７〜２１０との間をビア導体２１１〜２１４で電気的に接続している点で前記の図６と同一構造であるが、部品２０５を実施形態の基板内蔵用電子部品１００としている点、および、基板内蔵用電子部品１００のシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）と部品内蔵型基板２０１のグランド配線（ＧＮＤ）２１７との間をビア導体２１８で接続している点で相違する。
【００５５】
このような構造によれば、基板内蔵用電子部品１００の平面型コイル１１０、１１１の端部からの磁界放射をシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）で遮蔽し、または、その磁界を弱めることができる。したがって、隣接する部品２０６や電子部品２００への影響を回避し、または抑制することができるから、部品２０５（基板内蔵用電子部品１００）と部品２０６や電子部品２００との距離を離す必要がなくなり、その結果、前記の不都合（部品集積度を向上できなくなる）の解消を図ることができる。
【００５６】
なお、部品内蔵基板２０１のコア材２０２に銅などの金属を用いれば、前記の磁界放射の大部分を抑えることが可能であるが、ノイズマージンの低い部品や配線を配置する場合には依然として磁界放射の対策が必要になる。このことについて、以下で説明する。
【００５７】
図８は、提案技術の不都合を説明する図である。この図において、図６との相違は、コア部材２０２に銅（Ｃｕ）などの金属を用いている点にある。コア部材２０２の開口部２０３と、その開口部２０３に内蔵される部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）との間には所要のマージンが設けられている。このマージンはできるだけ微小であることが望ましい。だけれども、銅（Ｃｕ）などの金属を用いたコア部材２０２の場合、金属の加工精度や部品２０５の実装精度などの点からある程度大きな値、たとえば、１００μｍ程度のマージンとせざるを得ない。この程度のマージン（＝１００μｍ）は部品内蔵基板２０１の全体の大きさからして微小といえなくもないが、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）の平面型コイル１４、１５の端部からの磁界放射（矢印２１９、２２０参照）が漏れ出る程度の大きな隙間であるともいえる。このため、前出の図６と同様に、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を相当程度離す、つまり、磁界放射の影響を受けない程度に離す必要があり、やはり、部品集積度を向上できなくなるという不都合を招いていた。
【００５８】
図９は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。この図に示すように、仮に、コア部材２０２の開口部２０３と、その開口部２０３に内蔵される部品２０５（基板内蔵用電子部品１００）との間に、図６と同様の大きめのマージン（１００μｍ程度）があったとしても、基板内蔵用電子部品１００の平面型コイル１１０、１１１の端部からの放射磁気はシールドパターン１２１、１２２で遮蔽または抑制される。したがって、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を離す必要がなく、提案技術の不都合（部品集積度を向上できなくなる）を解消することができる。
【００５９】
また、基板内蔵用電子部品１００の平面型コイル１１０、１１１とシールドパターン１２１、１２２とを同一の工程で作り込むことができるため、両者の距離を前記のマージン（１００μｍ）よりも遙かに小さな値（たとえば、３０μｍ）に抑えることができる。このため、平面型コイル１１０、１１１とシールドパターン１２１、１２２との間の隙間から漏れ出す放射磁気の量も無視できる程度にすることができる。この点においても、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を離す必要がなく、提案技術の不都合（部品集積度を向上できなくなる）を解消できる。
【００６０】
なお、コア材２０２に金属を用いた場合は、次のようにすることが望ましい。
図１０は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。前出の図９との相違は、シールドパターン１２１、１２２とグランド（ＧＮＤ）配線２１７とをビア導体２１８で接続すると共に、このグランド（ＧＮＤ）配線２１７と、金属からなるコア材２０２との間をビア導体２２１でさらに接続した点にある。このようにすると、金属からなるコア材２０２をシールドとしても利用できるので、放射磁気の影響をより一層抑制することができ、部品実装道度の向上をさらに高めることができるから好ましい。
【００６１】
以上のとおり、実施形態の基板内蔵用電子部品１００によれば、冒頭で説明した提案技術の効果、すなわち、（１）基板の薄型化に大きく貢献することができる、（２）高いインダクタンスを得ることができる、（３）インダクタ素子の出来不出来が基板の歩留まりに影響しない、といった諸々の効果を得られることに加え、さらに、（４）他の部品２０６や電子部品２００の密着配置を可能とし、部品実装密度の向上を図ることができるという特有の効果を得ることができる。
【００６２】
この効果（４）は、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）を設けたことによるものである。すなわち、平面型コイル１１０、１１１の端部からの磁界放射をシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）で遮蔽または抑制して他の部品２０６や電子部品２００への影響を回避することができる。このため、他の部品２０６や電子部品２００を密着配置することが可能となり、その結果、部品実装密度の向上を図ることができるようになるからである。
【００６３】
＜第１の変形例＞
前記の実施形態は様々な変形または発展が考えられる。たとえば、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を以下のように変形してもよい。
【００６４】
図１１は、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。この図において、（ａ）は磁性体層１０１を上から俯瞰した図、（ｂ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４を取り除き、その下の中間絶縁樹脂層１０３を露出させて上から俯瞰した図である。（ｃ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４および中間絶縁樹脂層１０３
を取り除き、その下の下部絶縁樹脂層１０５を露出させて上から俯瞰した図、（ｄ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４、中間絶縁樹脂層１０３および下部絶縁樹脂層１０５を取り除き、その下の磁性体層１０２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００６５】
前出の実施形態（図３）との相違は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の双方を電気的に接続するための接続導体２２２を形成した点にある。
【００６６】
すなわち、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００は、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の両端に矩形状の電極１１２、１１３、１１５、１１６を形成している。また、磁性体層１０１、１０２に孔１０６、１０７を形成し、それらの電極１１２、１１３、１１５、１１６と孔１０６、１０７とを所定位置で対向させている。また、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の周囲にそれぞれ第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを一巡させて形成している。さらに、これらに加えて、それら第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを接続するための接続導体２２２を形成した点で前出の実施形態（図３）と相違している。
【００６７】
全ての接続導体２２２は、中間絶縁樹脂層１０３を厚み方向に貫通している。そして、接続導体２２２の一端側が中間絶縁樹脂層１０３の“表面”に露出し、他端側が中間絶縁樹脂層１０３の“裏面”に露出している。ここで、中間絶縁樹脂層１０３の表面側には第１のシールドパターン１２１が形成（図１１（ｂ）参照）されており、中間絶縁樹脂層１０３の裏面側には第２のシールドパターン１２２が形成（図１１（ｃ）参照）されている。このため、接続導体２２２の一端側と第１のシールドパターン１２１とが電気的に接続し、また、接続導体２２２の他端側と第２のシールドパターン１２２とが電気的に接続することとなる。したがって、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の双方が接続導体２２２を介して電気的に接続された構成になる。
【００６８】
なお、図１１（ｂ）に示す接続導体２２２が破線で描かれているが、これは、第１のシールドパターン１２１の裏に隠れて見えないことを表している。
【００６９】
接続導体２２２は、この図に示すように、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の各々において、そのパターンに沿ってできるだけ多数形成することが望ましい。接続導体２２２を多数形成すると、後述するように、シールドパターン１２１、１２２に加えて接続導体２２２にもシールド効果を持たせることができるからである。
なお、ここでは、接続導体２２２の間隔を等しくしているが、これに限定されない。一部又は全ての間隔を不等にしてもよい。
【００７０】
図１２は、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図であり、（ａ）は図１１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図１１のＣ−Ｃ断面、（ｄ）は図１１のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
【００７１】
これらの図に示されているように、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２との間を接続導体２２２で電気的に接続している。
【００７２】
このように、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００においては、各層に形成されたシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）を接続導体２２２に通じさせ、この接続導体２２２を介してそれぞれ電気的に接続しているので、より確実な磁界放射の遮蔽効果を得ることができる。これは、シールドパターン１２１、１２２に加えて接続導体２２２もシールド効果を持つためである。
【００７３】
＜第２の変形例＞
また、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を、さらに以下のように変形してもよい。
図１３は、第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。この図において、（ａ）は磁性体層１０１を上から俯瞰した図、（ｂ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４を取り除き、その下の中間絶縁樹脂層１０３を露出させて上から俯瞰した図である。（ｃ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４および中間絶縁樹脂層１０３を取り除き、その下の下部絶縁樹脂層１０５を露出させて上から俯瞰した図である。（ｄ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４、中間絶縁樹脂層１０３および下部絶縁樹脂層１０５を取り除き、その下の磁性体層１０２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００７４】
前出の実施形態（図３）との相違は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の双方の一部に幅広パターン部１１０ａ、１１１ａを形成する。それとともに、その幅広パターン部１１０ａ、１１１ａに、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを接続するための接続導体２２３（図中黒丸）を形成する。さらに、その接続導体２２３を、磁性体層１０１に形成した孔２２４から露出させた点にある。
【００７５】
図１４は、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図であり、（ａ）は図１３のＡ１−Ａ１断面、（ｂ）は図１３のＡ２−Ａ２断面、（ｃ）は図１３のＢ−Ｂ断面、（ｄ）は図１３のＣ−Ｃ断面、（ｅ）は図１３のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
【００７６】
これらの図に示されているように、第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２を接続導体２２３で接続している。とともに、その接続導体２２３を磁性体層１０１に形成した孔２２４から露出させている（図１４（ｂ）参照）。
【００７７】
このように、第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００において、各層に形成されたシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）が接続導体２２３を通じてそれぞれ接続されているとともに、磁性体層１０１に形成した孔２２４から露出している。それゆえ、たとえば、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）は、部品内蔵基板のグランド配線や金属コア材などに電気的に接続することができ（図７、図９、図１０参照）、シールド効果をより確実なものとすることができる。
【００７８】
この第２の変形例では、シールドパターン１２１、１２２を外部電極として引き出すためにシールドパターン取り出し部（接続導体２２３と孔２２４）を形成している。シールドパターン１２１、１２２のＬ／Ｓは一様でなくてもよい。たとえば、シールドパターンをＬ／Ｓ＝３０／３０で形成し、シールドパターン取り出し部分の幅広パターン部１１０ａ、１１１ａをＬ／Ｓ＝１５０／３０としてもよい。
【００７９】
本発明において、インダクタ素子を一般的な螺旋コイルに適用したコイルで説明をしたが、原理的に同様の応用ができる範囲であれば、コモンモードチョークコイルなどにも適用が可能である。
【００８０】
＜製造工程＞
次に、以上説明した基板内蔵用電子部品１００の製造工程について、前記の第２の変形例（図１３、図１４）を例にして説明する。
【００８１】
図１５は、以下の説明で使用する各破断面の位置（Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面）を示す図であり、図１６、図１７は、それらの破断面を用いて説明する基板内蔵用電子部品１００の製造工程図である。
【００８２】
〔第１工程〕‥‥‥図１６（ａ）
始めに、両面に銅箔２２５、２２６を貼り合わせたエポキシ樹脂ベースの絶縁材料からなる中間絶縁樹脂層１０３を用意する。
【００８３】
〔第２工程〕‥‥‥図１６（ｂ）
次いで、上面の銅箔２２５を取り除いて中間絶縁樹脂層１０３の上面を露出させ、中間絶縁樹脂層１０３の所要位置に複数の孔２２７、２２８、２２９を開ける。孔２２７は、接続導体２２３（図１３参照）のためのものであり、また、孔２２８、２２９は、表裏貫通導体１１８（１１９）、１２０（図２参照）を形成させるためのものである。これら接続するための表裏貫通導体１１８（１１９）、１２０はＣｕメッキを施して金属膜を形成の際に作りこまれるので、特別な工程を必要としない。
【００８４】
なお、前述のステップで両面に銅箔２２５、２２６を貼り合わせたエポキシ樹脂ベースの絶縁材料からなる中間絶縁樹脂層１０３を準備をする説明をしたが、銅箔２２５が形成されていないタイプの中間絶縁樹脂層を使用してもよい。このタイプの中間絶縁樹脂層を使用する場合、表面を次のシールドパターンの形成が可能になる表面を荒らすステップが必要になる。いづれにしても、どちらを使用してもかまわない。
【００８５】
〔第３工程〕‥‥‥図１６（ｃ）
次いで、中間絶縁樹脂層１０３の上面（露出面）に、たとえば、Ｃｕメッキを施して金属膜を形成し、この金属膜をパターニングして第１の平面型コイル１１０と第１のシールドパターン１２１とを形成する。
【００８６】
〔第４工程〕‥‥‥図１６（ｄ）
次いで、第１の平面型コイル１１０と第１のシールドパターン１２１の上に上部絶縁樹脂層１０４を積層し、さらに上部絶縁樹脂層１０４の上に磁性体層１０１を積層する。
【００８７】
〔第５工程〕‥‥‥図１７（ａ）
次いで、下面の銅箔２２６を取り除いて中間絶縁樹脂層１０３の下面を露出させ、中間絶縁樹脂層１０３の下面（露出面）に、たとえば、Ｃｕメッキを施して金属膜を形成し、この金属膜をパターニングして第２の平面型コイル１１１と第２のシールドパターン１２２とを形成する。このとき、第２の平面型コイル１１１は表裏貫通導体１２０を介して第１の平面型コイル１１０と接続され、また、第２のシールドパターン１２２は接続導体２２３を介して第１のシールドパターン１２１と接続される。これら接続するための表裏貫通導体１２０や接続導体２２３はＣｕメッキを施して金属膜を形成の際に作りこまれるので、特別な工程を必要としない。
【００８８】
〔第６工程〕‥‥‥図１７（ｂ）
次いで、第２の平面型コイル１１１と第２のシールドパターン１２２の下に下部絶縁樹脂層１０５を積層し、さらに下部絶縁樹脂層１０５の下に磁性体層１０２を積層する。
【００８９】
〔第７工程〕‥‥‥図１７（ｃ）
次に、磁性体層１０１に孔２２４、１０６、１０７を形成する。
【００９０】
〔第８工程〕‥‥‥図１７（ｄ）
最後に、磁性体層１０１の孔２２４、１０６、１０７に連通する孔を上部絶縁樹脂層１０４に開け、部品内蔵型基板１００を完成する。
【符号の説明】
【００９１】
１００ 基板内蔵用電子部品
１０１ 磁性体層
１０２ 磁性体層
１０３ 中間絶縁樹脂層（絶縁体層）
１０４ 上部絶縁樹脂層（絶縁体層）
１０５ 下部絶縁樹脂層（絶縁体層）
１１０ 第１の平面型コイル（平面型コイル）
１１１ 第２の平面型コイル（平面型コイル）
１２１ 第１のシールドパターン（シールドパターン）
１２２ 第２のシールドパターン（シールドパターン）
２０１ 部品内蔵型基板
２２３ 接続電極（外部接続電極）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板に関し、特に基板内蔵用のインダクタ素子およびそのインダクタ素子を内蔵した部品内蔵型基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電子機器の小型・軽量化が著しい。これは、電子部品の微小化やその実装技術の進歩によるものであり、とりわけ、プリント配線板等の電子基板の内部に所要の電子部品を埋め込んだ、いわゆる「部品内蔵型基板」の技術進歩によるところが大きい。特に、基板の厚み内に電子部品を完全に埋設したものは、基板表裏面を平坦化することができ、電子機器の小型・軽量化に大きく寄与する。
【０００３】
部品内蔵型基板に埋設される電子部品のことを「基板内蔵用電子部品」という。基板内蔵用電子部品の代表はＩＣチップ等の半導体集積回路や抵抗素子および容量素子であり、今日においては、これらの基板内蔵用電子部品を完全に基板内に埋設した極薄の部品内蔵型基板が実用化されている。
【０００４】
さて、上記の例示した基板内蔵用電子部品の例には「インダクタ素子」または「コイル素子」が含まれていない。これは、半導体集積回路や抵抗素子または容量素子に比べて“厚み”があるからであり、基板に埋め込んだ場合に基板を薄くできず、あるいは、薄型基板に埋め込んだ場合にインダクタ素子の一部が基板の表面または裏面に突出するからである。
【０００５】
図１８は、従来のインダクタ素子の構造図である。この図に示すように、従来のインダクタ素子１は、コイルパターン２、３を内部に形成した積層主体部４と、その積層主体部４の両側端に形成された端子電極５、６（一般的には銀等の電極であるが擬似的に描画）と、を有しており、端子電極５、６とコイルパターン２、３との間を電気的に接続して構成されている。
【０００６】
このような部品形状は、プリント基板の表面に半田付けによって実装することができるように製造された電子部品、いわゆる表面実装部品の典型である。すなわち、プリント基板は、電子部品用の配線を施した基板のことであり、そのプリント基板に電子部品を実装する場合、古くからの方法では、基板に穴を開けてピンを通し、通したピンを半田付けすることで装着していた。しかし、表面実装部品の登場により、プリント基板の表面に電子部品を直接半田付けすることによって簡単に実装できるようになった。プリント基板に穴を開ける必要がないため、半田付け用のリード線部分が不要となるうえ、ピン間隔もいっそう狭くすることが可能となり、小型化・高密度化を実現できるようになった。
【０００７】
基板内蔵用電子部品として用いられる抵抗素子や容量素子も、このインダクタ素子と同様の外観構造、すなわち、表面実装部品の形を有しているが、インダクタ素子に比べて厚みが薄いため、基板に埋め込んだ場合も基板の厚みを増す等の不都合を招かない。しかしながら、インダクタ素子の厚みは、抵抗素子などに比べて厚いので、従来の表面実装部品の形のままでは、基板を薄くできない（図１８（ｃ）の符号Ｈ参照）ことから、何らかの対策が求められる。
【０００８】
かかる背景における従来技術として、下記の特許文献１には、基板内にコイルを作り込む技術が記載されており、また、下記の特許文献２には、低背化に寄与する平面型インダクタの技術が記載されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、プリント配線板の内部にコイルを作り込む技術であって、要するに、完成品の電子部品、すなわち、インダクタ素子を基板に埋め込む技術ではない。このことから、仮にコイルを低背化して基板の薄型化に貢献し得たとしても、コイルの出来不出来がそのまま基板の歩留まりになり、コスト面で好ましくない。また、特許文献２に記載の技術は、電極構造についての開示が一切なく、従来同様の電極構造（図１８の端子電極５、６参照）と解するのが自然であるから、前記の不都合、すなわち、厚みが厚く基板を薄くできないという課題を依然として抱えている。
【００１０】
そこで、本件出願人は、これらの従来技術の課題解決を意図した「基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板」を提案している（下記の特許文献３）。以下、この技術を単に「提案技術」という。
【００１１】
図１９は、提案技術の構造図である。この図において、提案技術の基板内蔵用電子部品１０は、所定の間隔を隔てて対向する一対の磁性体層１１、１２の間に非磁性の絶縁樹脂層１３を挟み込み、その絶縁樹脂層１３の内部に２つの平面型コイル１４、１５を設けると共に、少なくとも一対の磁性体層１１、１２のいずれか一方（図では上面側の磁性体層１１）に電極取り出し用の孔１６、１７を設けた構造を有している。
【００１２】
図２０は、提案技術の平面図であり、（ａ）は上面側の磁性体層１１を上から俯瞰した図、（ｂ）は上側の平面型コイル１４を露出させて上から俯瞰した図、（ｃ）は同様に下側の平面型コイル１５を露出させて上から俯瞰した図、（ｄ）は下面側の磁性体層１２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００１３】
これらの図からも理解されるように、基板内蔵用電子部品１０は、二つの平面型コイル１４、１５の両端に電極１８、１９、２０、２１を形成するとともに、磁性体層１１、１２に孔１６、１７を形成し、それらの電極１８、１９、２０、２１と孔１６、１７とを所定位置で対向させたものである。
【００１４】
図２１は、基板内蔵用電子部品１０の断面図であり、（ａ）は図２０のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図２０のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図２０のＣ−Ｃ断面、（ｄ）は図２０のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
これらの図に示されているように、基板内蔵用電子部品１０は、平面型コイル１４、１５の電極１８、１９、２０、２１に対向して電極取り出し用の孔１６、１７を形成している。
【００１５】
ここで、基板内蔵用電子部品１０と従来技術とを対比する。従来技術を便宜的に図１８のインダクタ素子１とすると、この従来技術のインダクタ素子１の端子電極５、６に相当する部分は、基板内蔵用電子部品１０に存在しない。これは、電極取り出し用の孔１６、１７を磁性体層１１（または１０２）に形成したからであり、従来のような端子電極５、６を必要としないからである。
【００１６】
そして、冒頭で説明したとおり、従来技術の欠点（厚みがある）は、この端子電極５、６の厚みに起因するから、かかる端子電極５、６を必要としない基板内蔵用電子部品１０は、当然ながら端子電極５、６の厚みの分だけ薄くすることができ、とりわけ、部品内蔵型基板に埋め込んだ場合に基板の薄型化を図ることができるという効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第４１１２９１４号公報
【特許文献２】特許第３５４０７３３号公報
【特許文献３】特願２０１０−１１３０３７（出願：平成２２年５月１７日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、本件出願の発明者らの検討によれば、前記の構造を有する提案技術（特許文献３）の基板内蔵用電子部品１０は、以下の改善点を有していることが明らかになった。
すなわち、基板内蔵用電子部品１０の側面（図１９のア部）は、絶縁樹脂層１３の側面でもあり、この絶縁樹脂層１３はいずれもエポキシ樹脂ベースの絶縁材料であるので、基板内蔵用電子部品１０の側面は「磁気遮蔽」の機能を有していない。したがって、基板内蔵用電子部品１０の側面から漏洩する磁気の影響を避けるために、基板内蔵用電子部品１０の側面近くに他の電機部品を配置することができず、あるいは、相当の距離を確保して配置しなければならず、それゆえ、提案技術は部品集積度の点で改善すべき余地があることが明らかになった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、厚みを薄くできるとともに部品集積度の向上も図ることができる基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、一対の磁性体層と、前記一対の磁性体層の間に挟み込まれた複数の層からなる絶縁体層と、前記絶縁体層の少なくとも一の層内に形成された平面型コイルと、前記平面型コイルの周囲を一巡して同層内に形成されたシールドパターンとを有する基板内蔵用電子部品である。
請求項２に記載の発明は、前記平面型コイルは前記絶縁体層の一の層内に形成された第一の平面型コイルと、前記絶縁体層の二の層内に形成された第二の平面型コイルとからなり、前記シールドパターンは前記第一の平面型コイルの周囲を一巡して前記一の層内に形成された第一のシールドパターンと、前記第二の平面型コイルの周囲を一巡して前記二の層内に形成された第二のシールドパターンとからなる請求項１に記載の基板内蔵用電子部品である。
請求項３に記載の発明は、さらに前記シールドパターン用の外部接続電極を有することを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の基板内蔵用電子部品である。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板内蔵用電子部品を埋設した部品内蔵型基板である。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の基板内蔵用電子部品を埋設し、且つ、前記外部接続電極を介して前記シールドパターンをグランド電位に接続した部品内蔵型基板である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、厚みを薄くし、且つ、部品集積度の向上を図った基板内蔵用電子部品および部品内蔵型基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る基板内蔵用電子部品の外観斜視図である。
【図２】基板内蔵用電子部品１００の構造を示す分解斜視図である。
【図３】基板内蔵用電子部品１００の平面図である。
【図４】基板内蔵用電子部品１００の断面図である。
【図５】実施形態の基板内蔵用電子部品１００の大きさと厚みを示す図である。
【図６】提案技術の不都合を説明する図である。
【図７】実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。
【図８】提案技術の不都合を説明する図である。
【図９】実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。
【図１０】実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。
【図１１】第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。
【図１２】第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図である。
【図１３】第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。
【図１４】第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図である。
【図１５】各破断面の位置（Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面）を示す図である。
【図１６】基板内蔵用電子部品１００の製造工程図（その１）である。
【図１７】基板内蔵用電子部品１００の製造工程図（その２）である。
【図１８】従来のインダクタ素子の構造図である。
【図１９】提案技術の構造図である。
【図２０】提案技術の平面図である。
【図２１】基板内蔵用電子部品１０の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
＜基板内蔵用電子部品＞
図１は、実施形態に係る基板内蔵用電子部品の外観斜視図である。この基板内蔵用電子部品１００は、所定の間隔を隔てて対向する一対の磁性体層１０１、１０２の間に３層の絶縁樹脂層、すなわち中間絶縁樹脂層１０３と、その両面に積層された上部絶縁樹脂層１０４と下部絶縁樹脂層１０５とを挟み込み、さらに、上面側の磁性体層１０１の所定位置に電極取り出し用の孔１０６、１０７を設けるとともに、中間絶縁樹脂層１０３の両面、または、上部と下部の絶縁樹脂層１０４、１０５のそれぞれに詳細は後述する「平面型コイル」と「シールドパターン」とを形成した、いわゆるインダクタ素子である。
なお、下面側の磁性体層１０２の所定位置にも、上面側の磁性体層１０１の電極取り出し用の孔１０６、１０７と同様のものを設けておいてもよい。
【００２４】
磁性体層１０１、１０２は、たとえば、Ｆｅ系またはＣｏ系の厚さｔが１８μｍの金属軟磁性箔であり、中間絶縁樹脂層１０３、上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５は、たとえば、いずれもエポキシ樹脂ベースの絶縁材料である。または、磁性体層１０１、１０２に、たとえば、厚みが１μｍを下回るようなナノグラニュラー膜やフェライトメッキなどを使用してもよい。また、中間絶縁樹脂層１０３、上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５に、部品内蔵基板で使用する絶縁材料と同じもの、たとえば、クロスやフィラーが入っている絶縁材料を使用することができるが、部品内蔵基板用の絶縁材料とは異なり、フィラーとして磁性体粉末、たとえば金属磁性体やフェライト等の磁性体を絶縁樹脂中に混錬したものを使用することが望ましい。磁性体粉末を混錬した絶縁樹脂を使用した場合、インダクタ素子の特性をより高めることができ、ひいてはインダクタ素子をより小さく薄くできるからである。
【００２５】
図２は、基板内蔵用電子部品１００の構造を示す分解斜視図である。この図は、理解を助けるために各層を分離した状態を示している。この図において、中間絶縁樹脂層１０３の上面側に形成されたループ状の平面型コイル（以下、第１の平面型コイルともいう）１１０と、中間絶縁樹脂層１０３の下面側に形成されたループ状の平面型コイル（以下、第２の平面型コイルともいう）１１１は、各々３つずつの電極、すなわち端子電極１１２〜１１４と端子電極１１５〜１１７とを有している。
【００２６】
そして、これらの端子電極のうち、ループ内側の端子電極１１４、１１７は、それぞれの平面型コイル１１０、１１１の中心部（ループ中央部）付近に位置し、ループ外側の端子電極１１２は、図において中間絶縁樹脂層１０３の一辺側の左コーナー部に位置し、ループ外側の端子電極１１３は右コーナー部に位置している。また、ループ外側の端子電極１１６は、中間絶縁樹脂層１０３の一辺側の右コーナー部に位置し、ループ外側の端子電極１１５は左コーナー部に位置している。
ループ外側の端子電極１１３と端子電極１１５は、いずれも独立した電極であり、それぞれ平面型コイル１１０、１１１と電気的に接続されていない。
端子電極１１２と端子電極１１５は、中間絶縁樹脂層１０３を隔てて上下で対向し、端子電極１１３と端子電極１１６は、中間絶縁樹脂層１０３を隔てて上下で対向し、端子電極１１４と端子電極１１７は、中間絶縁樹脂層１０３を隔てて上下で対向している。
【００２７】
これらの端子電極１１２〜１１７は、対向する端子電極同士を中間絶縁樹脂層１０３に形成された３つの表裏貫通導体１１８〜１２０を介して電気的に接続されている。具体的には、端子電極１１２と端子電極１１５が表裏貫通導体１１８を介して接続されている。また、端子電極１１３と端子電極１１６が表裏貫通導体１１９を介して接続されており、さらに、端子電極１１４と端子電極１１７が表裏貫通導体１２０を介して接続されている。
【００２８】
なお、それぞれの端子電極１１２〜１１７は、比較的大き目に図示しているが、平面型コイル１１０、１１１の巻き数を多くするためには、端子電極としての役割を果たす程度の大きさがあればよく、できる限り小さな面積とすることが好ましい。端子電極１１３と端子電極１１５は、上下で対向する引き出し用端子電極の中継端子電極として使用される。
【００２９】
第１の平面型コイル１１０は、所定の巻き数で周回（ループ）する平面状のコイルパターンの両端に二つの端子電極１１２、１１４を接続したものである。同様に、第２の平面型コイル１１１も、所定の巻き数で周回する平面状のコイルパターンの両端に二つの端子電極１１６、１１７を接続したものである。
【００３０】
上記のとおり、端子電極１１２と端子電極１１５との間、端子電極１１３と端子電極１１６との間、および、電極１１４と電極１１７との間が接続されている。この接続によって、これら一対のコイル、すなわち第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１は、一方の引き出し電極を「端子電極１１２または端子電極１１５」とし、他方の引き出し電極を「端子電極１１３または端子電極１１６」とする、両面引き出し型のインダクタ（コイル）を構成する。
【００３１】
一対の平面型コイル１１０、１１１（端子電極１１２〜１１７を含む）は、前記のとおり、中間絶縁樹脂層１０３の上面側と下面側に各々形成されているとともに、且つ、それら一対の平面型コイル１１０、１１１（端子電極１１２〜１１７を含む）と磁性体層１０１、１０２との間に上部絶縁樹脂層１０４と下部絶縁樹脂層１０５が介装されている。そして、中間絶縁樹脂層１０３と上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５は、いずれも“絶縁体”であるので、一対の平面型コイル１１０、１１１（端子電極１１２〜１１７を含む）は、絶縁体で保護された構造を有しており、雰囲気中（空気中）に露出していない。
【００３２】
この図から理解されるように、上面側の磁性体層１０１に形成された孔１０６、１０７は、第１の平面型コイル１１０の両端引き出し用の端子電極１１２、１１３と、第２の平面型コイル１１１の両端引き出し用の端子電極１１５、１１６とに各々対向している。具体的には、孔１０６と端子電極１１２、１１５が対向し、且つ、孔１０７と端子電極１１３、１１６が対向している。このような、対向関係にある位置のことを本明細書では“所定位置”という。
【００３３】
ここで、第１の平面型コイル１１０と同じ層にシールドパターン１２１が形成されており、また、第２の平面型コイル１１１と同じ層にもシールドパターン１２２が形成されている。以下、説明の便宜上、第１の平面型コイル１１０と同層のシールドパターン１２１を第１のシールドパターン１２１ということにし、第２の平面型コイル１１１と同層のシールドパターン１２２を第２のシールドパターン１２２ということにする。
【００３４】
上述のとおり、第１のシールドパターン１２１の形成箇所は、第１の平面型コイル１１０と同じ層である。且つ、その形状は、第１の平面型コイル１１０と端子電極１１２、１１３との周囲を一巡する環形状である。さらに、この第１のシールドパターン１２１は、第１の平面型コイル１１０と端子電極１１２、１１３のいずれとも電気的に非接続になっている。
【００３５】
同様に、第２のシールドパターン１２２の形成箇所も、第２の平面型コイル１１１と同じ層であり、且つ、その形状は、第２の平面型コイル１１１と端子電極１１５、１１６との周囲を一巡する環形状である。さらに、この第２のシールドパターン１２２は、第２の平面型コイル１１１と端子電極１１５、１１６のいずれとも電気的に非接続になっている。
【００３６】
第１のシールドパターン１２１および第２のシールドパターン１２２の素材は、磁気遮蔽機能を有する素材、つまり、導電性を有する磁性素材である。これらの素材は、たとえば、第１の平面型コイル１１０、第２の平面型コイル１１１、端子電極１１２、１１３および端子電極１１５、１１６と同一素材とすることができる。同一素材にした場合、第１の平面型コイル１１０、第２の平面型コイル１１１、端子電極１１２、１１３および端子電極１１５、１１６と一緒に第１のシールドパターン１２１および第２のシールドパターン１２２を形成できるので好ましい。
【００３７】
図３は、基板内蔵用電子部品１００の平面図である。この図において、（ａ）は磁性体層１０１を上から俯瞰した図、（ｂ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４を取り除き、その下の中間絶縁樹脂層１０３を露出させて上から俯瞰した図である。（ｃ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４および中間絶縁樹脂層１０３を取り除き、その下の下部絶縁樹脂層１０５を露出させて上から俯瞰した図である。（ｄ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４、中間絶縁樹脂層１０３および下部絶縁樹脂層１０５を取り除き、その下の磁性体層１０２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００３８】
これらの図からも理解されるように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の両端に矩形状の電極１１２、１１３、１１５、１１６を形成している。また、磁性体層１０１、１０２に孔１０６、１０７を形成し、それらの電極１１２、１１３、１１５、１１６と孔１０６、１０７とを所定位置で対向させている。さらに、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の周囲にそれぞれ第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを一巡させて形成している。
【００３９】
二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）は、たとえば、Ｃｕメッキにより、Ｌ／Ｓが９０／３０μｍ、厚さｔが２５μｍ、ターン数が７であり、大きさが「２５２０サイズ」で形成されたものである。
【００４０】
二つのシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）についても、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）と同じ厚さ（ｔ＝２５μｍ）で形成する。Ｌ／Ｓは平面型コイル１１０、１１１と同じにしてもよいし、異ならせてもよい。たとえば、Ｌ／Ｓ＝３０／３０またはＬ／Ｓ＝４０／３０で形成してもよい。
【００４１】
図４は、基板内蔵用電子部品１００の断面図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図３のＣ−Ｃ断面、（ｄ）は図３のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
これらの図に示されているように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、平面型コイル１１０、１１１の電極１１２、１１３、１１５、１１６に対向して電極取り出し用の孔１０６、１０７を形成している。
【００４２】
ここで、実施形態の基板内蔵用電子部品１００と従来のものとを対比する。従来例を便宜的に図１８のインダクタ素子１とすると、この従来例のインダクタ素子１の端子電極５、６に相当する部分は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００には存在しない。これは、電極取り出し用の孔１０６、１０７を磁性体層１０１、１０２に形成したからであり、従来のような端子電極５、６を必要としないからである。
【００４３】
そして、冒頭で説明したとおり、従来例の欠点（厚みがある）は、この端子電極５、６の厚みに起因する。したがって、かかる端子電極５、６を必要としない実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、当然ながら端子電極５、６の厚みの分だけ薄くすることができる。とりわけ、部品内蔵型基板に埋め込んだ場合に基板の薄型化を図ることができるという格別の効果を得ることができる。
【００４４】
図５は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００の大きさと厚みを示す図である。基板内蔵用電子部品１００の大きさは米粒大の微細な大きさ、例えば約２．５ｍｍ×２．０ｍｍである。（ａ）では具体的な大きさを示すために日本の１円硬貨と比較し、また、（ｂ）では同様に具体的な厚みを示すために日本の１円硬貨の厚み（約１．５ｍｍ）と比較した。基板内蔵用電子部品１００の厚みは約１５０μｍである。これらの比較例からも理解されるように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は大きさも厚みもきわめて微細なものであるから、とりわけ、部品内蔵型基板に埋め込んだ場合、基板の薄型化に大きく貢献することができる。
【００４５】
加えて、平面型コイル１１０、１１１の端子電極１１２、１１３、１１５、１１６に対向する位置（所定位置）に形成された孔１０６、１０７を極力小さな開口とした。このことによって、端子電極１１２、１１３、１１５、１１６の大きさも必要最小限のものとすることができる。これにより、平面型コイル１１０、１１１に占める端子電極１１２、１１３、１１５、１１６は、面積割合を減らすことができる。このことから、基板内蔵電子部品は、高いインダクタンスを得ることができるようになる。
【００４６】
また、あらかじめ十分な電気的性能が得られた平面型コイル１１０、１１１を内部に形成したインダクタ素子、すなわち基板内蔵用電子部品１００を“部品”として作り、その部品を基板に埋め込むので、不良品のインダクタ素子が基板に埋め込まれるおそれがなく、インダクタ素子の出来不出来が基板の歩留まりに影響しない。
【００４７】
このように、実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、（１）基板の薄型化に大きく貢献することができる、（２）高いインダクタンスを得ることができる、（３）インダクタ素子の出来不出来が基板の歩留まりに影響しない、といった諸々の効果、すなわち、冒頭で説明した提案技術（特許文献３参照）と同じ効果を奏することができるものの、提案技術は、本件発明者らの検討によれば、部品集積度の点で改善すべき余地があることが明らかになった。
【００４８】
以下、このことについて詳しく説明する。
図６は、提案技術の不都合を説明する図である。この図において、ＩＣチップなどの電子部品２００を表面実装した部品内蔵型基板２０１は、たとえば、ＦＲ−４などの樹脂素材やセラミックなどからなるコア材２０２と、そのコア材２０２に形成された開口部２０３、２０４に埋め込まれた部品２０５、２０６とを含み、それらの部品２０５、２０６と部品内蔵型基板２０１の配線２０７〜２１０との間をビア導体２１１〜２１４で電気的に接続している。
なお、図６において、部品内蔵型基板２０１の各層の“白抜き部分”は絶縁樹脂層の断面を示し、各部材の形状が不明確にならないように断面を示す斜線等を省略した。このことは図７〜図１０においても同様である。
【００４９】
ここで、部品２０５は、提案技術の基板内蔵用電子部品１０（図１９参照）である。この基板内蔵用電子部品１０と実施形態の基板内蔵用電子部品１００との相違は、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）の有無にある。つまり、提案技術の基板内蔵用電子部品１０は、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）を有していない。
【００５０】
基板内蔵用電子部品１０の平面型コイル１４、１５は、流れる電流によって形成される磁場にエネルギーを蓄えることができる受動電子部品（インダクタ）である。一般的に理想的インダクタは、インダクタンスはあるが電気抵抗や静電容量を全く持たず、しかも、磁気エネルギーを放射したり消費したりしないものと解されている。しかし、実際のインダクタは、インダクタンスだけでなく、電気抵抗（電線自体の持つ電気抵抗とコア材質による損失）や静電容量を持ち、しかも、周波数によってはコイル単独でＬＣ回路のように振舞うこともある。そのうえ、さらにアンテナとしても機能し、エネルギーの一部を電磁波として周辺の空間に放射したりする。
【００５１】
基板内蔵用電子部品１０の平面型コイル１４、１５もこの点（実際のインダクタであること）は同じであり、とりわけ、磁気エネルギーの放射（以下、磁界放射ということもある）を無視できない。
【００５２】
平面型コイル１４、１５からの磁界放射のうちコイル面に対して鉛直方向への放射は一対の磁性体層１０１、１０２で遮蔽される。しかし、平面型コイル１４、１５のコイル面に沿った方向、つまり、コイル端部からの放射磁界は遮蔽物がないため、絶縁樹脂層（中間絶縁樹脂層１０３、上部絶縁樹脂層１０４および下部絶縁樹脂層１０５）を透過し、基板内蔵用電子部品１０の両側面から外部に飛び出してしまう。図中の矢印線２１５、２１６は、基板内蔵用電子部品１０の両側面から外部に飛び出した磁界放射を表している。
【００５３】
したがって、隣接する部品２０６や電子部品２００はこの磁界放射（矢印線２１５、２１６参照）の影響を受けることになるので、部品の配置を計画する際には、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を相当程度離す、つまり、磁界放射の影響を受けない程度に離すことを考える必要があり、その結果、部品集積度を向上できなくなるという不都合を招いていた。
【００５４】
実施形態の基板内蔵用電子部品１００は、このような不都合を招かない。
図７は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。この図において、ＩＣチップなどの電子部品２００を表面実装した部品内蔵型基板２０１は、たとえば、ＦＲ−４などの樹脂素材やセラミックなどからなるコア材２０２と、そのコア材２０２に形成された開口部２０３、２０４に埋め込まれた部品２０５、２０６とを含み、それらの部品２０５、２０６と部品内蔵型基板２０１の配線２０７〜２１０との間をビア導体２１１〜２１４で電気的に接続している点で前記の図６と同一構造であるが、部品２０５を実施形態の基板内蔵用電子部品１００としている点、および、基板内蔵用電子部品１００のシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）と部品内蔵型基板２０１のグランド配線（ＧＮＤ）２１７との間をビア導体２１８で接続している点で相違する。
【００５５】
このような構造によれば、基板内蔵用電子部品１００の平面型コイル１１０、１１１の端部からの磁界放射をシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）で遮蔽し、または、その磁界を弱めることができる。したがって、隣接する部品２０６や電子部品２００への影響を回避し、または抑制することができるから、部品２０５（基板内蔵用電子部品１００）と部品２０６や電子部品２００との距離を離す必要がなくなり、その結果、前記の不都合（部品集積度を向上できなくなる）の解消を図ることができる。
【００５６】
なお、部品内蔵基板２０１のコア材２０２に銅などの金属を用いれば、前記の磁界放射の大部分を抑えることが可能であるが、ノイズマージンの低い部品や配線を配置する場合には依然として磁界放射の対策が必要になる。このことについて、以下で説明する。
【００５７】
図８は、提案技術の不都合を説明する図である。この図において、図６との相違は、コア部材２０２に銅（Ｃｕ）などの金属を用いている点にある。コア部材２０２の開口部２０３と、その開口部２０３に内蔵される部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）との間には所要のマージンが設けられている。このマージンはできるだけ微小であることが望ましい。だけれども、銅（Ｃｕ）などの金属を用いたコア部材２０２の場合、金属の加工精度や部品２０５の実装精度などの点からある程度大きな値、たとえば、１００μｍ程度のマージンとせざるを得ない。この程度のマージン（＝１００μｍ）は部品内蔵基板２０１の全体の大きさからして微小といえなくもないが、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）の平面型コイル１４、１５の端部からの磁界放射（矢印２１９、２２０参照）が漏れ出る程度の大きな隙間であるともいえる。このため、前出の図６と同様に、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を相当程度離す、つまり、磁界放射の影響を受けない程度に離す必要があり、やはり、部品集積度を向上できなくなるという不都合を招いていた。
【００５８】
図９は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。この図に示すように、仮に、コア部材２０２の開口部２０３と、その開口部２０３に内蔵される部品２０５（基板内蔵用電子部品１００）との間に、図６と同様の大きめのマージン（１００μｍ程度）があったとしても、基板内蔵用電子部品１００の平面型コイル１１０、１１１の端部からの放射磁気はシールドパターン１２１、１２２で遮蔽または抑制される。したがって、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を離す必要がなく、提案技術の不都合（部品集積度を向上できなくなる）を解消することができる。
【００５９】
また、基板内蔵用電子部品１００の平面型コイル１１０、１１１とシールドパターン１２１、１２２とを同一の工程で作り込むことができるため、両者の距離を前記のマージン（１００μｍ）よりも遙かに小さな値（たとえば、３０μｍ）に抑えることができる。このため、平面型コイル１１０、１１１とシールドパターン１２１、１２２との間の隙間から漏れ出す放射磁気の量も無視できる程度にすることができる。この点においても、部品２０５（基板内蔵用電子部品１０）と部品２０６や電子部品２００との距離を離す必要がなく、提案技術の不都合（部品集積度を向上できなくなる）を解消できる。
【００６０】
なお、コア材２０２に金属を用いた場合は、次のようにすることが望ましい。
図１０は、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を実装した図である。前出の図９との相違は、シールドパターン１２１、１２２とグランド（ＧＮＤ）配線２１７とをビア導体２１８で接続すると共に、このグランド（ＧＮＤ）配線２１７と、金属からなるコア材２０２との間をビア導体２２１でさらに接続した点にある。このようにすると、金属からなるコア材２０２をシールドとしても利用できるので、放射磁気の影響をより一層抑制することができ、部品実装道度の向上をさらに高めることができるから好ましい。
【００６１】
以上のとおり、実施形態の基板内蔵用電子部品１００によれば、冒頭で説明した提案技術の効果、すなわち、（１）基板の薄型化に大きく貢献することができる、（２）高いインダクタンスを得ることができる、（３）インダクタ素子の出来不出来が基板の歩留まりに影響しない、といった諸々の効果を得られることに加え、さらに、（４）他の部品２０６や電子部品２００の密着配置を可能とし、部品実装密度の向上を図ることができるという特有の効果を得ることができる。
【００６２】
この効果（４）は、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）を設けたことによるものである。すなわち、平面型コイル１１０、１１１の端部からの磁界放射をシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）で遮蔽または抑制して他の部品２０６や電子部品２００への影響を回避することができる。このため、他の部品２０６や電子部品２００を密着配置することが可能となり、その結果、部品実装密度の向上を図ることができるようになるからである。
【００６３】
＜第１の変形例＞
前記の実施形態は様々な変形または発展が考えられる。たとえば、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を以下のように変形してもよい。
【００６４】
図１１は、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。この図において、（ａ）は磁性体層１０１を上から俯瞰した図、（ｂ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４を取り除き、その下の中間絶縁樹脂層１０３を露出させて上から俯瞰した図である。（ｃ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４および中間絶縁樹脂層１０３
を取り除き、その下の下部絶縁樹脂層１０５を露出させて上から俯瞰した図、（ｄ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４、中間絶縁樹脂層１０３および下部絶縁樹脂層１０５を取り除き、その下の磁性体層１０２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００６５】
前出の実施形態（図３）との相違は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の双方を電気的に接続するための接続導体２２２を形成した点にある。
【００６６】
すなわち、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００は、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の両端に矩形状の電極１１２、１１３、１１５、１１６を形成している。また、磁性体層１０１、１０２に孔１０６、１０７を形成し、それらの電極１１２、１１３、１１５、１１６と孔１０６、１０７とを所定位置で対向させている。また、二つの平面型コイル（第１の平面型コイル１１０と第２の平面型コイル１１１）の周囲にそれぞれ第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを一巡させて形成している。さらに、これらに加えて、それら第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを接続するための接続導体２２２を形成した点で前出の実施形態（図３）と相違している。
【００６７】
全ての接続導体２２２は、中間絶縁樹脂層１０３を厚み方向に貫通している。そして、接続導体２２２の一端側が中間絶縁樹脂層１０３の“表面”に露出し、他端側が中間絶縁樹脂層１０３の“裏面”に露出している。ここで、中間絶縁樹脂層１０３の表面側には第１のシールドパターン１２１が形成（図１１（ｂ）参照）されており、中間絶縁樹脂層１０３の裏面側には第２のシールドパターン１２２が形成（図１１（ｃ）参照）されている。このため、接続導体２２２の一端側と第１のシールドパターン１２１とが電気的に接続し、また、接続導体２２２の他端側と第２のシールドパターン１２２とが電気的に接続することとなる。したがって、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の双方が接続導体２２２を介して電気的に接続された構成になる。
【００６８】
なお、図１１（ｂ）に示す接続導体２２２が破線で描かれているが、これは、第１のシールドパターン１２１の裏に隠れて見えないことを表している。
【００６９】
接続導体２２２は、この図に示すように、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の各々において、そのパターンに沿ってできるだけ多数形成することが望ましい。接続導体２２２を多数形成すると、後述するように、シールドパターン１２１、１２２に加えて接続導体２２２にもシールド効果を持たせることができるからである。
なお、ここでは、接続導体２２２の間隔を等しくしているが、これに限定されない。一部又は全ての間隔を不等にしてもよい。
【００７０】
図１２は、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図であり、（ａ）は図１１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１１のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図１１のＣ−Ｃ断面、（ｄ）は図１１のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
【００７１】
これらの図に示されているように、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２との間を接続導体２２２で電気的に接続している。
【００７２】
このように、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００においては、各層に形成されたシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）を接続導体２２２に通じさせ、この接続導体２２２を介してそれぞれ電気的に接続しているので、より確実な磁界放射の遮蔽効果を得ることができる。これは、シールドパターン１２１、１２２に加えて接続導体２２２もシールド効果を持つためである。
【００７３】
＜第２の変形例＞
また、実施形態の基板内蔵用電子部品１００を、さらに以下のように変形してもよい。
図１３は、第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の平面図である。この図において、（ａ）は磁性体層１０１を上から俯瞰した図、（ｂ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４を取り除き、その下の中間絶縁樹脂層１０３を露出させて上から俯瞰した図である。（ｃ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４および中間絶縁樹脂層１０３を取り除き、その下の下部絶縁樹脂層１０５を露出させて上から俯瞰した図である。（ｄ）は磁性体層１０１と上部絶縁樹脂層１０４、中間絶縁樹脂層１０３および下部絶縁樹脂層１０５を取り除き、その下の磁性体層１０２を露出させて上から俯瞰した図である。
【００７４】
前出の実施形態（図３）との相違は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２の双方の一部に幅広パターン部１１０ａ、１１１ａを形成する。それとともに、その幅広パターン部１１０ａ、１１１ａに、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２とを接続するための接続導体２２３（図中黒丸）を形成する。さらに、その接続導体２２３を、磁性体層１０１に形成した孔２２４から露出させた点にある。
【００７５】
図１４は、第１の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００の断面図であり、（ａ）は図１３のＡ１−Ａ１断面、（ｂ）は図１３のＡ２−Ａ２断面、（ｃ）は図１３のＢ−Ｂ断面、（ｄ）は図１３のＣ−Ｃ断面、（ｅ）は図１３のＤ−Ｄ断面をそれぞれ示している。
【００７６】
これらの図に示されているように、第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００は、第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２を接続導体２２３で接続している。とともに、その接続導体２２３を磁性体層１０１に形成した孔２２４から露出させている（図１４（ｂ）参照）。
【００７７】
このように、第２の変形例に係る基板内蔵用電子部品１００において、各層に形成されたシールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）が接続導体２２３を通じてそれぞれ接続されているとともに、磁性体層１０１に形成した孔２２４から露出している。それゆえ、たとえば、シールドパターン（第１のシールドパターン１２１と第２のシールドパターン１２２）は、部品内蔵基板のグランド配線や金属コア材などに電気的に接続することができ（図７、図９、図１０参照）、シールド効果をより確実なものとすることができる。
【００７８】
この第２の変形例では、シールドパターン１２１、１２２を外部電極として引き出すためにシールドパターン取り出し部（接続導体２２３と孔２２４）を形成している。シールドパターン１２１、１２２のＬ／Ｓは一様でなくてもよい。たとえば、シールドパターンをＬ／Ｓ＝３０／３０で形成し、シールドパターン取り出し部分の幅広パターン部１１０ａ、１１１ａをＬ／Ｓ＝１５０／３０としてもよい。
【００７９】
本発明において、インダクタ素子を一般的な螺旋コイルに適用したコイルで説明をしたが、原理的に同様の応用ができる範囲であれば、コモンモードチョークコイルなどにも適用が可能である。
【００８０】
＜製造工程＞
次に、以上説明した基板内蔵用電子部品１００の製造工程について、前記の第２の変形例（図１３、図１４）を例にして説明する。
【００８１】
図１５は、以下の説明で使用する各破断面の位置（Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面）を示す図であり、図１６、図１７は、それらの破断面を用いて説明する基板内蔵用電子部品１００の製造工程図である。
【００８２】
〔第１工程〕‥‥‥図１６（ａ）
始めに、両面に銅箔２２５、２２６を貼り合わせたエポキシ樹脂ベースの絶縁材料からなる中間絶縁樹脂層１０３を用意する。
【００８３】
〔第２工程〕‥‥‥図１６（ｂ）
次いで、上面の銅箔２２５を取り除いて中間絶縁樹脂層１０３の上面を露出させ、中間絶縁樹脂層１０３の所要位置に複数の孔２２７、２２８、２２９を開ける。孔２２７は、接続導体２２３（図１３参照）のためのものであり、また、孔２２８、２２９は、表裏貫通導体１１８（１１９）、１２０（図２参照）を形成させるためのものである。これら接続するための表裏貫通導体１１８（１１９）、１２０はＣｕメッキを施して金属膜を形成の際に作りこまれるので、特別な工程を必要としない。
【００８４】
なお、前述のステップで両面に銅箔２２５、２２６を貼り合わせたエポキシ樹脂ベースの絶縁材料からなる中間絶縁樹脂層１０３を準備をする説明をしたが、銅箔２２５が形成されていないタイプの中間絶縁樹脂層を使用してもよい。このタイプの中間絶縁樹脂層を使用する場合、表面を次のシールドパターンの形成が可能になる表面を荒らすステップが必要になる。いづれにしても、どちらを使用してもかまわない。
【００８５】
〔第３工程〕‥‥‥図１６（ｃ）
次いで、中間絶縁樹脂層１０３の上面（露出面）に、たとえば、Ｃｕメッキを施して金属膜を形成し、この金属膜をパターニングして第１の平面型コイル１１０と第１のシールドパターン１２１とを形成する。
【００８６】
〔第４工程〕‥‥‥図１６（ｄ）
次いで、第１の平面型コイル１１０と第１のシールドパターン１２１の上に上部絶縁樹脂層１０４を積層し、さらに上部絶縁樹脂層１０４の上に磁性体層１０１を積層する。
【００８７】
〔第５工程〕‥‥‥図１７（ａ）
次いで、下面の銅箔２２６を取り除いて中間絶縁樹脂層１０３の下面を露出させ、中間絶縁樹脂層１０３の下面（露出面）に、たとえば、Ｃｕメッキを施して金属膜を形成し、この金属膜をパターニングして第２の平面型コイル１１１と第２のシールドパターン１２２とを形成する。このとき、第２の平面型コイル１１１は表裏貫通導体１２０を介して第１の平面型コイル１１０と接続され、また、第２のシールドパターン１２２は接続導体２２３を介して第１のシールドパターン１２１と接続される。これら接続するための表裏貫通導体１２０や接続導体２２３はＣｕメッキを施して金属膜を形成の際に作りこまれるので、特別な工程を必要としない。
【００８８】
〔第６工程〕‥‥‥図１７（ｂ）
次いで、第２の平面型コイル１１１と第２のシールドパターン１２２の下に下部絶縁樹脂層１０５を積層し、さらに下部絶縁樹脂層１０５の下に磁性体層１０２を積層する。
【００８９】
〔第７工程〕‥‥‥図１７（ｃ）
次に、磁性体層１０１に孔２２４、１０６、１０７を形成する。
【００９０】
〔第８工程〕‥‥‥図１７（ｄ）
最後に、磁性体層１０１の孔２２４、１０６、１０７に連通する孔を上部絶縁樹脂層１０４に開け、部品内蔵型基板１００を完成する。
【符号の説明】
【００９１】
１００ 基板内蔵用電子部品
１０１ 磁性体層
１０２ 磁性体層
１０３ 中間絶縁樹脂層（絶縁体層）
１０４ 上部絶縁樹脂層（絶縁体層）
１０５ 下部絶縁樹脂層（絶縁体層）
１１０ 第１の平面型コイル（平面型コイル）
１１１ 第２の平面型コイル（平面型コイル）
１２１ 第１のシールドパターン（シールドパターン）
１２２ 第２のシールドパターン（シールドパターン）
２０１ 部品内蔵型基板
２２３ 接続電極（外部接続電極）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の磁性体層と、
前記一対の磁性体層の間に挟み込まれた複数の層からなる絶縁体層と、
前記絶縁体層の少なくとも一の層内に形成された平面型コイルと、
前記平面型コイルの周囲を一巡して同層内に形成されたシールドパターンと
を有することを特徴とする基板内蔵用電子部品。
【請求項２】
前記平面型コイルは前記絶縁体層の一の層内に形成された第一の平面型コイルと、前記絶縁体層の二の層内に形成された第二の平面型コイルとからなり、
前記シールドパターンは前記第一の平面型コイルの周囲を一巡して前記一の層内に形成された第一のシールドパターンと、前記第二の平面型コイルの周囲を一巡して前記二の層内に形成された第二のシールドパターンとからなることを特徴とする請求項１に記載の基板内蔵用電子部品。
【請求項３】
さらに前記シールドパターン用の外部接続電極を有することを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の基板内蔵用電子部品。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板内蔵用電子部品を埋設したことを特徴とする部品内蔵型基板。
【請求項５】
請求項３に記載の基板内蔵用電子部品を埋設し、且つ、前記外部接続電極を介して前記シールドパターンをグランド電位に接続したことを特徴とする部品内蔵型基板。
【請求項１】
一対の磁性体層と、
前記一対の磁性体層の間に挟み込まれた複数の層からなる絶縁体層と、
前記絶縁体層の少なくとも一の層内に形成された平面型コイルと、
前記平面型コイルの周囲を一巡して同層内に形成されたシールドパターンと
を有することを特徴とする基板内蔵用電子部品。
【請求項２】
前記平面型コイルは前記絶縁体層の一の層内に形成された第一の平面型コイルと、前記絶縁体層の二の層内に形成された第二の平面型コイルとからなり、
前記シールドパターンは前記第一の平面型コイルの周囲を一巡して前記一の層内に形成された第一のシールドパターンと、前記第二の平面型コイルの周囲を一巡して前記二の層内に形成された第二のシールドパターンとからなることを特徴とする請求項１に記載の基板内蔵用電子部品。
【請求項３】
さらに前記シールドパターン用の外部接続電極を有することを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の基板内蔵用電子部品。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板内蔵用電子部品を埋設したことを特徴とする部品内蔵型基板。
【請求項５】
請求項３に記載の基板内蔵用電子部品を埋設し、且つ、前記外部接続電極を介して前記シールドパターンをグランド電位に接続したことを特徴とする部品内蔵型基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−１０５７５６（Ｐ２０１３−１０５７５６Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６２０３（Ｐ２０１１−２４６２０３）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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