微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法
【課題】地球磁界のような微弱磁界を精密に検出することができ、小型化、軽量化、高集積か及び多機能化の電子製品に要求される超小型の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供する。
【解決手段】両面に第１励磁回路及び第１検出回路がそれぞれ形成された原板と、前記原板の両面にそれぞれ積層され、多数の軟磁性コアが多層に形成された軟磁性コア積層体と、前記軟磁性コア積層体上にそれぞれ積層され、前記軟磁性コアを巻く形態となるように、前記第１励磁回路及び前記第１検出回路とそれぞれビアホールを介して導通する第２励磁回路及び第２検出回路が形成された外層とを含んでなり、前記原板の一面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路と、前記原板の他面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路とがそれぞれ互いに直交する。
【解決手段】両面に第１励磁回路及び第１検出回路がそれぞれ形成された原板と、前記原板の両面にそれぞれ積層され、多数の軟磁性コアが多層に形成された軟磁性コア積層体と、前記軟磁性コア積層体上にそれぞれ積層され、前記軟磁性コアを巻く形態となるように、前記第１励磁回路及び前記第１検出回路とそれぞれビアホールを介して導通する第２励磁回路及び第２検出回路が形成された外層とを含んでなり、前記原板の一面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路と、前記原板の他面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路とがそれぞれ互いに直交する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法に係り、より詳しくは印刷回路基板の上部と下部で互いに直交するように軟磁性コア励磁回路及び検出回路を形成して、地球磁界と類似範囲の微弱磁界を検出するための微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、微弱磁界感知用センサは地球磁気の検出によるナビゲーションシステム、地震予測のための地磁気変動モニター、一部生体磁気計測、金属材料の欠陥検出、磁気エンコード、無接点ポテンシャルメータ、電流センサ、トルクセンサ、変異センサなどの広範囲な応用分野に使用されている。
特に、携帯電話及び携帯用端末機の位置情報サービスを提供するため、現在の位置を正確に感知することができるセンサが必要である。このような位置情報を提供する手段として、地球磁界を感知して現在の位置を検出する、図１に示すような微弱磁界感知用センサが用いられている。
【０００３】
図１は従来の微弱磁界感知用センサの概略的構成を示す斜視図、図２ａは第１磁性コアから発生する磁界のタイミング図、図２ｂは第２磁性コアから発生する磁界のタイミング図、図２ｃは第１磁性コアから発生する磁束密度のタイミング図、図２ｄは第２磁性コアから発生する磁束密度のタイミング図、図２ｅは検出コイルに誘導される第１誘導電圧Ｖｉｎｄ１、第２誘導電圧Ｖｉｎｄ２のタイミング図、図２ｆは第１誘導電圧と第２誘導電圧との和（Ｖｉｎｄ１＋Ｖｉｎｄ２）のタイミング図である。
【０００４】
図１に示すように、従来の微弱磁界感知用センサは、大きい棒状の第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂと、前記第１及び第２磁性コアに一定の方向及び間隔で巻線され、磁場を励磁させるための励磁コイル２ａ、２ｂと、前記第１及び第２磁性コアを含むように一定の方向及び間隔で巻線され、前記第１及び第２磁性コアから発生する磁場を検出するための検出コイル３ａ、３ｂとを含む。
【０００５】
このような従来の微弱磁界感知用センサの動作を図２ａ〜図２ｆに基づいて説明すると、交流の励磁電流による第１磁性コア１ａの内部磁界Ｈ１は“Ｈｅｘｔ（外部磁界）＋Ｈｅｘｃ（励磁コイルによる磁界）”で表され、第２磁性コア１ｂの内部磁界Ｈ２は“Ｈｅｘｔ−Ｈｅｘｃ”で表される。
【０００６】
また、第１磁性コア１ａの磁束密度Ｂ１は“Ｂｅｘｔ（外部磁界による磁束密度）＋Ｂｅｘｃ（励磁コイルによる磁束密度）”で表され、第２磁性コア１ｂの磁束密度Ｂ２は“Ｂｅｘｔ−Ｂｅｘｃ”で表される。
【０００７】
すなわち、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂのそれぞれで現れる内部磁界Ｈ１、Ｈ２及び磁束密度Ｂ１、Ｂ２は互いに逆方向に発生する。
【０００８】
この際、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂの検出コイル３ａ、３ｂから検出される第１及び第２誘導電圧Ｖｉｎｄ１、Ｖｉｎｄ２は、図２ｅに示すようである。
【０００９】
ここで、検出コイル３ａ、３ｂは第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂから発生する磁束変化の和を取るように巻線されているので、検出コイル３ａ、３ｂで測定される電圧は第１及び第２誘導電圧Ｖｉｎｄ１、Ｖｉｎｄ２が互いに相殺され、図２ｆに示すように検出される。
【００１０】
すなわち、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂの軸方向に印加された励磁コイルによる磁界Ｈｅｘｃは、互いに反対方向に印加されるので相殺されて“０”になるが、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂの軸方向に印加された外部磁界Ｈｅｘｔは、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂに対して同一の方向に印加されるので相殺されない。
【００１１】
したがって、第１誘導電圧と第２誘導電圧との和（Ｖｉｎｄ１＋Ｖｉｎｄ２）の大きさを測定することにより、外部磁界Ｈｅｘｔの大きさを知ることができる。
【００１２】
ところが、このような従来の微弱磁界感知用センサは、励磁コイル２ａ、２ｂ及び検出コイル３ａ、３ｂが磁性コア１ａ、１ｂに巻線されるときにその位置精度を維持し難く、温度、光又は表面物質に影響されやすいため、その特性値に対する精度が低下するという問題点もあった。
【００１３】
また、微弱磁界感知用センサは、励磁コイル２ａ、２ｂ及び検出コイル３ａ、３ｂが磁性コア１ａ、１ｂに直接巻線されるため、コイルの切れ現象が頻繁に発生するという問題点がある。
【００１４】
しかも、従来の微弱磁界感知用センサは、その大きさが大きく、電力消費が大きいため、小型化及び低電力化しつつある電子製品の趨勢に合わないという問題点もあった。
【００１５】
かかる従来の微弱磁界感知用センサの問題点を克服するために、特許文献１及び特許文献２は、所定のパターンが上下導通できるようにエッチングしたエポキシ基板の両面に、環状エッチングを行ったアモルファス板を合わせて積層してアモルファスコアを製造し、アモルファスコアの上下面にそれぞれＸコイル及びＹコイルをエッチングしたエポキシ基板を積層してなる微弱磁気センサを開示している。
【００１６】
しかし、特許文献１及び特許文献２の発明は、エポキシ基板に環状エッチングを行い、エッチング部分を合わせて積層してアモルファスコアを製造しなければならず、アモルファスコアの上下面にＸコイル及びＹコイルをエッチングしたエポキシ基板を積層しなければならないので、その製造工程が複雑になり、回路基板の層が多くなるうえ、コストが高くかかるという問題点がある。
【００１７】
また、特許文献１及び特許文献２の発明は、環状のアモルファスコアの内側にコイルのランドが密集しているため、巻線コイルの回数が限定されて、単位長さ当りコイルの密度が低くて微弱磁界の検出に対する敏感度が低下し、小型化しつつある電子製品の趨勢に合わないという問題点もあった。
上述した問題点を解決するために、本出願人が２００２年３月９日に出願した特許文献３は、両面に第１ドライビングパターン及び第１ピックアップパターンが形成された第１基板と、前記第１基板の上下両面に積層され、所定の形態にパターン化された磁性体が形成された第１積層体と、前記第１積層体上にそれぞれ積層され、前記磁性体を巻く形態となるように、前記第１ドライビングパターン及び前記第１ピックアップパターンとそれぞれ導通する第２ドライビングパターン及び第２ピックアップパターンが形成された第２積層体とを含んで成り、前記第１基板の上部に形成される磁性体、ドライビングパターン及びピックアップパターンと、前記第１基板の下部に形成される磁性体、ドライビングパターン及びピックアップパターンは互いに直交する印刷回路基板技術を用いる微弱磁界感知用センサを開示している。
【００１８】
しかしながら、特許文献３の発明は、小型化、高集積化及び多機能化しつつある電子製品の要求に応えて、微弱磁界感知用センサを印刷回路基板に超小型に集積することに問題点があった。
【００１９】
【特許文献１】米国特許第５,９３６,４０３号明細書
【特許文献２】米国特許第６,２７０,６８６号明細書
【特許文献３】大韓民国特許登録第４３２，６６２号公報明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって、前記のような問題点を解決するための本発明の技術的課題は、地球磁界のような微弱磁界を精密に検出するための微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の技術的課題は、小型化、軽量化、高集積か及び多機能化の電子製品に要求される超小型の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記のような技術的課題を解決するため、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、両面に第１励磁回路及び第１検出回路がそれぞれ形成された原板と、前記原板の両面にそれぞれ積層され、多数の軟磁性コアが多層に形成された軟磁性コア積層体と、前記軟磁性コア積層体上にそれぞれ積層され、前記軟磁性コアを巻く形態となるように、前記第１励磁回路及び前記第１検出回路とそれぞれビアホールを介して導通する第２励磁回路及び第２検出回路が形成された外層とを含んでなり、前記原板の一面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路と、前記原板の他面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路とがそれぞれ互いに交差することを特徴とする。
【００２３】
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の前記多数の軟磁性コアは２の倍数の四角形であり、前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアに直交することが好ましい。
【００２４】
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の前記多数の軟磁性コアは四角リング状であり、前記原板の一面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの１辺に直交し、前記原板の他面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの前記１辺に平行なことが好ましい。
また、前記技術的課題を解決するため、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法は、（Ａ）一面にｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成され、他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成された原板、及び多数のｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアがそれぞれ多層に形成されたｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コア積層体を提供する段階と、（Ｂ）前記原板の一面に、絶縁体、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層し、前記原板の他面に、絶縁体、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層する段階と、（Ｃ）前記ｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアをそれぞれ巻く形態となるように、前記ｘ軸方向とｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路とそれぞれ導通するｘ軸方向とｙ軸方向の第２励磁回路及び第２検出回路を前記銅箔にそれぞれ形成する段階とを含んでなることを特徴とする。
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の前記（Ａ）段階は、（Ａ−１）前記原板の一面に、ｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成し、前記原板の他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成する過程と、（Ａ−２）二つの絶縁体の両面にそれぞれ軟磁性コアのプレフォームを積層する過程と、（Ａ−３）前記二つの絶縁体の四つの軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、（Ａ−４）前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチすることにより、一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成してｘ軸方向の軟磁性コア積層体を形成し、ほかの一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成してｙ軸方向の軟磁性コア積層体を形成する過程と、（Ａ−５）前記エッチングレジストを除去する過程を含むことが好ましい。
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の前記（Ａ）段階は、（Ａ−６）前記ｘ軸方向と前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体の一面にそれぞれ絶縁体及び難磁性コアのプレフォームを積層する過程と、（Ａ−７）前記（Ａ−６）過程の前記軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、（Ａ−８）前記（Ａ−７）過程の前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチングすることにより、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成し、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程と、（Ａ−９）前記（Ａ−８）過程のエッチングレジストを除去する過程と、（Ａ−１０）前記（Ａ−６）過程ないし前記（Ａ−９）過程を繰り返して、形成しようとする層数に相当するｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程とをさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
以上のような本発明は、軟磁性コアの断面積を増加させることにより、地球磁界のような微弱磁界を精密に検出する高感度の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供する。
【００２６】
したがって、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法は、軟磁性コアの断面積が増加するので、励磁回路及び検出回路の巻数を減少させても、微弱磁界を優れた感度で検出することができる効果がある。
また、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法は、励磁回路及び検出回路の巻数を減少させても優れた感度を提供するので、超小型化及び高集積化の微弱磁界感知用センサを提供する効果もある。
また、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法は、超小型化した微弱磁界感知用センサを提供するので、小型化、軽量化、高集積化及び多機能化の電子製品に対応し得る効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を詳細に説明する。
【００２８】
図３は本発明の実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の分解斜視図である。
【００２９】
図３に示すように、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、ｘ軸方向の第２励磁回路３０及びｘ軸方向の第２検出回路５０が形成された第１層と、ｘ軸方向の第２軟磁性コア１２が形成された第２層と、ｘ軸方向の第１軟磁性コア１１が形成された第３層と、ｘ軸方向の第１励磁回路２０及びｘ軸方向の第１検出回路４０が形成された第４層と、ｙ軸方向の第１励磁回路２０’及びｙ軸方向の第１検出回路４０’が形成された第５層、ｙ軸方向の第１軟磁性コア１１’が形成された第６層と、ｙ軸方向の第２軟磁性コア１２’が形成された第７層と、ｙ軸方向第２励磁回路３０’及びｙ軸方向の第２検出回路５０’が形成された第８層とを上から順次積層してなる。
【００３０】
ここで、第１層ないし第４層は、ｘ軸方向の微弱磁界を感知するための構成であり、第５層ないし第８層は、前記ｘ軸に垂直な方向（すなわち、ｙ軸方向）の微弱磁界を感知するための構成であり、ｘ軸方向の微弱磁界感知用センサ及びｙ軸方向の微弱磁界感知用センサが上下に重なり合って結合する構造を成している。
【００３１】
したがって、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、ｘ軸及びｙ軸方向の微弱磁界（例えば、地球磁界）を同時に測定することができる。
まず、ｘ軸方向の微弱磁界感知用センサを考察すると、一対の軟磁性コア１１、１２を介在して、その上下両面にｘ軸方向の第１及び第２励磁回路２０、３０とｘ軸方向の第１と第２検出回路４０、５０が形成される。
ここで、ｘ軸方向の第２励磁回路３０とｘ軸方向の第２検出回路５０は、同一平面上に多数の直線状に一定間隔を置いて互いに交互に形成される。前記ｘ軸方向の第２励磁回路３０は、ｙ軸方向に分離されたｘ軸方向の２列に形成される。これに反して、前記ｘ軸方向の第２検出回路５０はｘ軸方向の１列に形成され、一側の検出回路パターンが他側の対応する隣接検出回路パターンと一方向にそれぞれ連結されるように形成される。
同様に、ｘ軸方向の第１励磁回路２０とｘ軸方向の第１検出回路４０も、同一平面上に多数の直線状に一定間隔を置いて互いに交互に形成される。前記ｘ軸方向の第１励磁回路２０は、ｘ軸方向に分離されたｙ軸方向の２列に形成される。これに反して、前記ｘ軸方向の第１検出回路４０はｘ軸方向の１列に形成され、一側の検出回路パターンが他側の対応する隣接検出回路パターンと一方向にそれぞれ連結されるように形成される。
ここで、ｘ軸方向の第１及び第２検出回路４０、５０と、ｘ軸方向の第１及び第２励磁回路２０、３０は所定数で交互に形成することもできるが、互いに一つずつ交互に形成することが好ましい。
【００３２】
本発明によるｘ軸方向の微弱磁界感知用センサは、ｘ軸方向の第１励磁回路２０と第２励磁回路３０を電気的に連結させるために、その間にビアホール（図示せず）が形成される。同様に、ｘ軸方向の第１検出回路４０と第２検出回路５０も電気的に連結させるために、その間にビアホール（図示せず）が形成される。
前記ｘ軸方向の第１及び第２励磁回路２０、３０は、ビアホールを介して互いにジグザグに連結されて１本のラインを形成する。
同様に、ｘ軸方向の第１及び第２検出回路４０、５０は、ビアホールを介して互いにジグザグに連結されて１本のラインを形成する。ところが、ｙｚ平面で切った断面の形状が“０”字状となるように、ｘ軸方向の第１及び第２検出回路４０、５０は、一対のｘ軸方向の軟磁性コア１１、１２の両方を取り囲む形に形成される。
【００３３】
一実施例として、本発明による微弱磁界感知用センサのｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２は、一対の四角リング(rectangular ring)状又はこれと類似した状に形成できる。このようなｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２は、アモルファス金属(amorphous metal)、パーマロイ(permalloy)、及びスーパーマロイ(supermalloy)からなる群より選択することが好ましい。
つぎに、本発明によるｙ軸方向の微弱磁界感知用センサは前述したｘ軸方向の微弱磁界感知用センサに対して直角に配向されることを除き、細部構成及び製作過程はｘ軸方向の微弱磁界感知用センサと同一である。
【００３４】
前述したように構成された本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、励磁回路２０、３０、２０’、３０’に交流電流を流すと、軟磁性コア１１、１２、１１’、１２’の磁束密度が変化する。したがって、検出回路４０、５０、４０’、５０’に誘導電流が発生して電圧差を生じさせる。このような電圧差を検出することにより、ｘ軸及びｙ軸方向の磁界を感知する。
【００３５】
図４ａ〜図４ｑは、図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図であって、微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す。
図４ａに示すように、絶縁樹脂層１１１に銅箔層１１２、１１２’が被覆された銅張積層板としての原板１１０を準備する。
このような原板１１０として用いられた銅張積層板の種類には、その用途に応じて、ガラス／エポキシ銅張積層板、耐熱樹脂銅張積層板、紙／フェノール銅張積層板、高周波用銅張積層板、フレキシブル銅張積層板、複合銅張積層板などいろいろがある。ところが、両面印刷回路基板及び多層印刷回路基板の製造には、主に用いられる絶縁樹脂層１１１に銅箔層１１２、１１２’が被覆されたガラス／エポキシ銅張積層板を使用することが好ましい。
【００３６】
図４ｂに示すように、原板１１０にドライフィルム２００ａ、２００ａ’を塗布した後、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルム(図示せず)を介してドライフィルム２００ａ、２００ａ’を露光及び現像することにより、ｘ軸方向の第１励磁回路パターン及び第１検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを原板１１０の上部ドライフィルム２００ａに形成し、ｙ軸方向の第１励磁回路パターン及び第１検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを原板１１０の下部ドライフィルム２００ａ’に形成する。
ここで、ドライフィルム２００ａ、２００ａ’はカバーフィルム(cover film)、フォトレジストフィルム(photo-resist film)及びマイラーフィルム(Mylar film)の３層から構成されるが、実質的にレジストの役割を果たす層はフォトレジストフィルムである。
ドライフィルム２００ａ、２００ａ’の露光及び現像工程は、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルムをドライフィルム２００ａ、２００ａ’上に密着させた後、紫外線を照射する。この際、アートワークフィルムのパターンが印刷された黒い部分は紫外線が透過せず、印刷されていない部分は紫外線が透過して、アートワークフィルムの下のドライフィルム２００ａ、２００ａ’を硬化させる。このようにドライフィルム２００ａ、２００ａ’の硬化した銅張積層板を現像液に浸漬すると、硬化していないドライフィルム２００ａ、２００ａ’部分が現像液によって除去され、硬化したドライフィルム２００ａ、２００ａ’部分のみが残ってエッチングレジストパターンを形成する。ここで、現像液としては、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３又は炭酸カリウムＫ２ＣＯ３の水溶液などを使用する。
【００３７】
図４ｃに示すように、ドライフィルム２００ａ、２００ａ’をエッチングレジストとして用いて上下銅箔層１１２、１１２’をエッチングすることにより、原板１１０の上部銅箔層１１２にｘ軸方向の第１励磁回路２０及び第１検出回路４０を形成し、原板１１０の下部銅箔層１１２’にｙ軸方向の第１励磁回路２０’及び第１検出回路４０’を形成する。次いで、ドライフィルム２００ａ、２００ａ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
図４ｂ及び図４ｃの過程において、エッチングレジストとしてドライフィルム２００ａ、２００ａ’を使用したが、液体状態の感光材をエッチングレジストとして用いることもできる。この場合、紫外線に感光される液体状態の感光材を原板１１０に塗布した後、乾燥させる。次に、所定のパターンが形成されたアートワークフィルムを介して感光材を露光及び現像することにより、感光材に、第１励磁回路化ターン及び第１検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを形成する。その後、所定のパターンが形成された感光材をエッチングレジストとして用いて上下銅箔層１１２、１１２’をエッチングすることにより、原板１１０の上部銅箔層１１２にｘ軸方向の第１励磁回路２０及び第１検出回路４０を形成し、原板１１０の下部銅箔層１１２’にｙ軸方向の第１励磁回路２０’及び第１検出回路４０’を形成する。その次に、感光材を除去する。ここで、液体状態の感光材をコートする方式としては、ディップコーティング(dip coating)方式、ロールコーティング(roll coating)方式、電着(electro-deposition)方式などがある。
【００３８】
そして、図４ｄに示すように、絶縁体１３０（例えば、プレプレッグ（prepreg））の上下面にｘ軸方向の軟磁性コアのプレフォームとなる軟磁性体３１１、３１２をそれぞれ積層する。
ここで、絶縁体１３０の厚さが大きいと、最終印刷回路基板が大きくなるため、絶縁体１３０の厚さは３０〜１００μｍのものが好ましい。
【００３９】
図４ｅに示すように、軟磁性体３１１、３１２にドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’をそれぞれ塗布した後、所定パターンが印刷されたアートワークフィルム（図示せず）を介してドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’を露光及び現像することにより、ドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’にｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コアパターンを含むエッチングレジストパターンを形成する。
【００４０】
図４ｆに示すように、ドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’をエッチングレジストとして使用して軟磁性体３１１、３１２をエッチングすることにより、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２を形成する。その後、ドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
図４ｂ及び図４ｃの過程と同様に、図４ｅ及び図４ｆの過程においても、液体状態の感光材をエッチングレジストとして使用してｘ方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２を形成することができる。
【００４１】
本実施例においては、二つのｘ軸方向の軟磁性コア１１、１２が示されているが、三つ以上の軟磁性コアを形成することもできる。この場合、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２の一面に絶縁体及び軟磁性コアのプレフォームを積層する。その後、軟磁性コアのプレフォームにドライフィルム又は液体状態の感光材を塗布した後、露光及び現像してエッチングレジストパターンを形成する。つぎに、エッチングレジストパターンにより、軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の第３軟磁性コアを形成する。このような過程を繰り返して、形成しようとする数の軟磁性コアを形成することができる。ほかの方法として、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２の両面に、絶縁体及び軟磁性コアのプレフォームを積層して、ｘ軸方法の第３及び第４軟磁性コアを形成することもできる。
【００４２】
一方、図４ｇに示すように、絶縁体１３０’の上下面にｙ軸方向の軟磁性コアのプレフォームとなる軟磁性体３１１’、３１２’をそれぞれ積層する。
図４ｄの絶縁体１３０と同様に、絶縁体１３０’の厚さが大きいと、最終印刷回路基板が大きくなるため、絶縁体１３０’の厚さは３０〜１００μｍのものが好ましい。
【００４３】
図４ｈに示すように、軟磁性体３１１’、３１２’にドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’をそれぞれ塗布した後、所定パターンが印刷されたアートワークフィルム（図示せず）を介してドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’を露光及び現像することにより、ドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’にｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コアパターンを含むエッチングレジストパターンを形成する。
【００４４】
図４ｉに示すように、ドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’をエッチングレジストとして使用して軟磁性体３１１’、３１２’をエッチングすることにより、ｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’を形成する。その後、ドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
その後、ｘ軸方向の軟磁性コアと同様に、三つ以上の軟磁性コアを形成することもできる。
図４ｂ及び図４ｃの過程と同様に、図４ｈ及び図４ｉの過程においても、液体状態の感光材をエッチングレジストとして使用してｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’を形成することができる。
【００４５】
そして、図４ｊに示すように、上から、上部銅箔１５０、上部第２絶縁体１４０、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２、上部第１絶縁体１２０、原板１１０、下部第１絶縁体１２０’、ｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’、下部第２絶縁体１４０’、及び下部銅箔１５０’の順の予備レイアップを行う。
ここで、上下部の第１及び第２絶縁体１２０、１２０’、１４０、１４０’はプレプレッグを使用することが好ましい。また、最終印刷回路基板の大きさのため、絶縁体１２０、１２０’、１４０、１４０’の厚さは３０〜１００μｍのものが好ましい。
また、上下部銅箔１５０、１５０’は厚さ１２〜３５μｍのものを使用することができるが、厚さ１２μｍの銅箔１５０、１５０’を使用することが好ましい。
【００４６】
図４ｋに示すように、上部銅箔１５０、上部第２絶縁体１４０、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２、上部第１絶縁体１２０、原板１１０、下部第１絶縁体１２０’、ｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’、下部第２絶縁体１４０’、及び下部銅箔１５０’を所定の温度及び圧力（例えば、約１５０℃〜２００℃、及び３０ｋｇ／ｃｍ２〜４０ｋｇ／ｃｍ２）で加温及び加圧して１次積層する。
【００４７】
図４ｌに示すように、上下部同箔１５０、１５０’に均一にエッチングを行って厚さを減らした後、ドライフィルム（図示せず）を介して露光、現像及びエッチング工程を行って、ビアホールを形成するためのウィンドウＡを形成する。
ここで、エッチングされた銅箔１５０、１５０’の厚さは３〜７μｍのものが好ましく、エッチング方式は、湿式方式（例えば、エッチング液によるエッチング）又は乾式方式（例えば、プラズマによるエッチング）が用いられる。
【００４８】
図４ｍに示すように、銅箔１５０、１５０’に形成されたウィンドウＡを用いて、ｘ軸方向の第１励磁回路２０及びｘ軸方向の第１検出回路４０と導通するように、上部ビアホール（図示せず）を形成し、ｙ軸方向の第１励磁回路２０’及びｙ軸方向の第１検出回路４０’と導通するように、下部ビアホールＢを形成する。
ここで、上部及び下部ビアホールＢを形成する過程は、レーザドリルで上下絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’を加工して形成することが好ましい。レーザドリルとしては、二酸化炭素レーザドリルを使用することが好ましい。仮に、銅箔１５０、１５０’まで加工可能なＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザでビアホールＢを加工する場合、図４ｌの銅箔１５０、１５０’にウィンドウＡを形成する工程を行わず、ビアホールＢを加工することもできる。
一実施例において、ビアホールＢを形成した後、ビアホールの形成時に発生する熱により絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’などが溶けてビアホールＢの側壁から発生するスミアー（smear）を除去するデスミアー（desmear）工程を行うことが好ましい。
ほかの実施例において、上部銅箔１５０と下部銅箔１５０’を連結する通孔を形成する場合、レーザドリルでなく、ＣＮＣドリル（Computer Numerical Control drill）のような機械的ドリルを使用することができる。
【００４９】
図４ｎに示すように、第１励磁回路２０、２０’及び第１検出回路４０、４０’と銅箔１５０、１５０’の電気的連結のため、ビアホールＢの側壁及び銅箔１５０、１５０’に銅鍍金層１６０、１６０’を形成する。
ここで、ビアホールＢの側壁が絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’であるため、ビアホールＢの形成の直後に電解銅鍍金を行うことができない。
したがって、形成されたビアホールＢの電気的連結及び電解銅鍍金を行うため、無電解銅鍍金を行う。無電解銅鍍金は絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’に対する鍍金であるので、電気を呈するイオンによる反応を期待することができない。このような無電解銅鍍金は析出反応によりなされ、析出反応は触媒により促進される。鍍金液から銅が析出されるためには、鍍金しようとする材料の表面に触媒が付着しなければならない。これは、無電解銅鍍金が多くの前処理を必要とすることを示す。
【００５０】
一例として、無電解銅鍍金工程は、脱脂（cleanet）過程、ソフト腐食（soft etching）過程、予備触媒処理（pre-catalyst）過程、触媒処理過程、活性化（accelerator）過程、無電解銅鍍金過程、及び酸化防止処理過程を含む。
脱脂過程において、上下部銅箔１５０、１５０’の表面に存在する酸化物又は異物、特に油脂分などを酸又はアルカリ界面活性剤の含まれた薬品で除去した後、界面活性剤をすっかり水洗する。
ソフト腐食過程において、上下部銅箔１５０、１５０’の表面に微細な粗さ（例えば、およそ１〜２μｍ）を与えて、鍍金段階で銅粒子が均一に密着するようにし、脱脂過程で処理されなかった汚染物を除去する。
予備触媒処理過程において、低濃度の触媒薬品に印刷回路基板を浸漬することにより、触媒処理段階で使用される薬品が汚染されるかあるいは濃度が変わることを防止する。さらに、同一成分の薬品槽に印刷回路基板を予め浸漬するので、触媒処理がより活性化する効果がある。このような予備触媒処理過程には、１〜３％に希釈された触媒薬品を使用することが好ましい。
【００５１】
触媒処理過程において、銅箔１５０、１５０’と絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’の面（つまり、ビアホールＢの側壁）に触媒粒子を被せる。触媒粒子としてはＰｄ−Ｓｎ化合物を使用することが好ましく、このＰｄ−Ｓｎ化合物は、鍍金される粒子のＣｕ２＋とＰｄ２＋が結合して鍍金を促進する役割をする。
無電解銅鍍金過程において、鍍金液は、ＣｕＳＯ４、ＨＣＨＯ、ＮａＯＨ及びそのほかの安定剤からなることが好ましい。鍍金反応を持続させるためには、化学反応が均衡をとらなければならなく、このため、鍍金液の組成を制御することが重要である。組成を維持するためには、不足した成分の適切な供給、機械撹拌、鍍金液の純化システムをよく運営しなければならない。反応の結果として発生する副産物のための濾過装置が必要であり、これを活用することにより鍍金液の使用時間を延長することができる。
酸化防止処理過程において、無電解銅鍍金後に残存するアルカリ成分により鍍金膜が酸化することを防止するため、酸化防止膜を全面にコートする。
しかし、前述した無電解銅鍍金工程は、一般に電解銅鍍金に比べて物理的特性が劣るので、薄く形成する。
【００５２】
無電解銅鍍金が完了した後、印刷回路基板を銅鍍金作業槽内で浸食させた後、直流整流器を用いて電解銅鍍金を行う。このような電解銅鍍金は、鍍金する面積を計算し、その面積に相応する電流を直流整流器に流して銅を析出する方式を用いることが好ましい。電解銅鍍金は、銅鍍金層の物理的特性が無電解銅鍍金層に比べて優れており、厚い銅鍍金層を形成し易い利点がある。
前述したように形成された銅鍍金層１６０、１６０’の厚さは１５〜１８μｍのものが好ましい。
【００５３】
図４ｏに示すように、上下部銅箔１５０、１５０’及び銅鍍金層１６０、１６０’にドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’をそれぞれ塗布した後、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルム（図示せず）を介してドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’を露光及び現像することにより、ｘ軸方向の第２励磁回路パターン及び第２検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを上部ドライフィルム２００ｄに形成し、ｙ軸方向の第２励磁回路パターン及び第２検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを下部ドライフィルム２００ｄ’に形成する。
【００５４】
図４ｐに示すように、上下部ドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’をエッチングレジストとして使用して、上下部銅箔１５０、１５０’及び銅鍍金層１６０、１６０’をエッチングすることにより、上部銅箔１５０及び銅鍍金層１６０にｘ軸方向の第２励磁回路３０及び第２検出回路５０を形成し、下部銅箔１５０’及び銅鍍金層１６０’にｙ軸方向の第２励磁回路３０’及び第２検出回路５０’を形成する。その後、ドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
図４ｂ及び図４ｃの過程と同様に、図４ｏ及び図４ｐの過程においても、液体状態の感光材をエッチングレジストとして使用して、ｘ軸方向の第２励磁回路３０、ｘ軸方向の第２検出回路５０、ｙ軸方向の第２励磁回路３０’、及びｙ軸方向の第２検出回路５０’を形成することができる。
【００５５】
図４ｑに示すように、ソルダレジスト４００、４００’を塗布した後、硬化させる。
ここで、銅箔１５０、１５０’及び銅鍍金層１６０、１６０’に第２励磁回路３０、３０’及び第２検出回路５０、５０’が形成された印刷回路基板に指紋、脂、埃などが付いている場合、後続工程で形成されるソルダレジスト４００、４００’と印刷回路基板が全く密着しない問題が発生し得る。したがって、ソルダレジスト４００、４００’を塗布するに先立ち、ソルダレジスト４００、４００’と印刷回路基板との密着力を向上させるため、基板表面を洗浄し、基板表面に粗さを付与する前処理を行うことが好ましい。
ソルダレジスト４００、４００’を塗布する方式としては、スクリーン印刷方式、ローラコーティング方式、カーテンコーティング方式、スプレーコーティング方式などを用いることができる。
【００５６】
その後、ニッケル／金鍍金のような表面処理工程、及びルーター又はパワープレスなどを用いて印刷回路基板の外郭を形成すると、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板が製作される。
前述した方法により製作された本発明の微弱磁界センサの感度Ｓは次の数学式１で示すようである。
Ｓ＝α×Ｎ×Ａ×μ×ｆ
前記式で、αは、軟磁性コアのＢ（磁束密度）−Ｈ（内部磁界）曲線において、平衡状態と減少部分の勾配に関連する係数、Ｎは軟磁性コアに巻かれた励磁回路又は検出回路の巻数、Ａは軟磁性コアの断面積、μは軟磁性コアの透磁率、ｆは軟磁性コアを励磁させる周波数である。
【００５７】
数学式１から分かるように、軟磁性コアの断面積Ａが増加するほど、微弱磁界センサの感度Ｓが増加する。したがって、本発明の微弱磁界センサは、軟磁性コア１１、１２、１１’、１２’の数の増加によって断面積が増加するので、感度が増加する。また、軟磁性コア１１、１２、１１’、１２’に巻かれた励磁回路２０、３０、２０’、３０’又は検出回路４０、５０、４０’、５０’の巻数を減らしても、優れた感度の微弱磁界センサ（α、μ及びｆが変わらない場合）を得ることができない。
【００５８】
図５ａは本出願人が２００２年３月９日付で出願した大韓民国登録特許第４３２，６２２号公報にしたがって製作した微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板のｘ軸方向の第２ドライビングパターン３（本発明の第２励磁回路に対応）とｘ軸方向の第２ピックアップパターン５（本発明の第２検出回路に対応）が形成された第１層と、二つのバー状のｘ軸方向の磁性体１（本発明のｘ軸方向の軟磁性コアに対応）が形成された第２層の透視平面図である。そして、図５ｂは本発明により製作した微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板のｘ軸方向の第２励磁回路３０ａ及びｘ軸方向の第２検出回路５０ａが形成された第１層と、二つのバー状のｘ軸方向の軟磁性コア１２ａが形成された第２層の透視平面図である。
図５ａに示すように、従来の微弱磁界感知用センサは、磁性体１をドライビングパターン３及びピックアップパターン５が１２回巻く形態に形成した。
【００５９】
これに反し、図５ｂに示すように、本発明による微弱磁界感知用センサは、同一感度を得るため、軟磁性コア１２ａを励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａが６回巻く形態に形成した。
【００６０】
また、従来の微弱磁界感知用センサは、１２回のドライビングパターン３及びピックアップパターン５を第１層に集積するため、二つの磁性体１の外部に形成されたビアホールのランドが４行に配列される。したがって、従来の微弱磁界感知用センサの大きさは全体ドライビングパターン３及びピックアップパターン５の大きさによって決定される。
これに反し、本発明による微弱磁界感知用センサは、６回の励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａを第１層に集積するため、二つの軟磁性コア１２ａの外部に形成されたビアホールのランドが４行に配列される。これは、励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａの巻数が減少すると、軟磁性コア１２ａからビアホールのランド部分まで連結される励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａを垂直方向から斜線方向に形成し得るので、ビアホールのランド部の空間を増やして２行の配列に形成することができるためである。したがって、本発明による微弱磁界感知用センサの大きさはビアホールのランドの位置によって決定される。
一例として、従来の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の大きさは５．３ｍｍ×５．３ｍｍ＝２８．０９ｍｍ２であるに対し、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の大きさは４．０ｍｍ×４．０ｍｍ＝１６．０ｍｍ２（およそ５７％の大きさ）で同一感度を得ることができることが分かった。
【００６１】
図６は本発明のほかの実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図で、ｘ軸方向の第２励磁回路３０ｂ及びｘ軸方向の第２検出回路５０ｂが形成された第１層と、四角リング状のｘ軸方向の軟磁性コア１２ｂが形成された第２層を示す。
図５ｂの微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板と図６の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板を比較すると、図５ｂの微弱磁界感知用センサは二対の四角形の軟磁性コア１２ａを使用するに対し、図６の微弱磁界感知用センサは一対の四角リング状の軟磁性コア１２ｂを使用することに違いがある。
前記実施例においては、二対の四角形の軟磁性コア、又は一対の四角リング状の軟磁性コアを使用したが、これらと同等又は類似形態の軟磁性コアを目的又は用途に応じて使用することができる。
【００６２】
また、前記実施例においては、一軸方向（例えば、ｘ軸方向、又はｙ軸方向）の励磁回路及び検出回路が取り囲む軟磁性コアを二対（又は二つ）使用したが、集積度の向上のため、三対（又は三つ）以上の軟磁性コアも使用することができる。
これまで本発明を説明したが、これは本発明の一実施例に過ぎなく、当業者であれば、特許請求の範囲により決められる本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な変形及び修正が可能であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の微弱磁界感知用センサの概略的構成を示す斜視図である。
【図２ａ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｂ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｃ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｄ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｅ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｆ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図３】本発明の一実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の分解斜視図である。
【図４ａ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｂ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｃ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｄ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｅ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｆ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｇ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｈ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｉ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｊ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｋ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｌ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｍ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｎ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｏ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｐ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｑ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図５ａ】従来の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図である。
【図５ｂ】本発明の一実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図である。
【図６】本発明のほかの実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１ ｘ軸方向の第１軟磁性コア
１１’ ｙ軸方向の第１軟磁性コア
１２、１２ａ、１２ｂ ｘ軸方向の第２軟磁性コア
１２’ ｙ軸方向の第２軟磁性コア
２０ ｘ軸方向の第１励磁回路
２０’ ｙ軸方向の第１励磁回路
３０、３０ａ、３０ｂ ｘ軸方向の第２励磁回路
３０’ ｙ軸方向の第２励磁回路
４０ ｘ軸方向の第１検出回路
４０’ ｙ軸方向の第１検出回路
５０、５０ａ、５０ｂ ｘ軸方向の第２検出回路
５０’ ｙ軸方向の第２検出回路
１１０ 原板
１１１ 絶縁樹脂層
１１２、１１２’ 銅箔層
１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’ 絶縁体
１５０、１５０’ 銅箔
１６０、１６０’ 銅鍍金層
２００ａ、２００ａ’、２００ｂ、２００ｂ’、２００ｃ、２００ｃ’、２００ｄ、２００ｄ’ ドライフィルム
３１１、３１１’、３１２、３１２’ 軟磁性体
４００、４００’ ソルダレジスト
Ａ ビアホールのウィンドウ
Ｂ ビアホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法に係り、より詳しくは印刷回路基板の上部と下部で互いに直交するように軟磁性コア励磁回路及び検出回路を形成して、地球磁界と類似範囲の微弱磁界を検出するための微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、微弱磁界感知用センサは地球磁気の検出によるナビゲーションシステム、地震予測のための地磁気変動モニター、一部生体磁気計測、金属材料の欠陥検出、磁気エンコード、無接点ポテンシャルメータ、電流センサ、トルクセンサ、変異センサなどの広範囲な応用分野に使用されている。
特に、携帯電話及び携帯用端末機の位置情報サービスを提供するため、現在の位置を正確に感知することができるセンサが必要である。このような位置情報を提供する手段として、地球磁界を感知して現在の位置を検出する、図１に示すような微弱磁界感知用センサが用いられている。
【０００３】
図１は従来の微弱磁界感知用センサの概略的構成を示す斜視図、図２ａは第１磁性コアから発生する磁界のタイミング図、図２ｂは第２磁性コアから発生する磁界のタイミング図、図２ｃは第１磁性コアから発生する磁束密度のタイミング図、図２ｄは第２磁性コアから発生する磁束密度のタイミング図、図２ｅは検出コイルに誘導される第１誘導電圧Ｖｉｎｄ１、第２誘導電圧Ｖｉｎｄ２のタイミング図、図２ｆは第１誘導電圧と第２誘導電圧との和（Ｖｉｎｄ１＋Ｖｉｎｄ２）のタイミング図である。
【０００４】
図１に示すように、従来の微弱磁界感知用センサは、大きい棒状の第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂと、前記第１及び第２磁性コアに一定の方向及び間隔で巻線され、磁場を励磁させるための励磁コイル２ａ、２ｂと、前記第１及び第２磁性コアを含むように一定の方向及び間隔で巻線され、前記第１及び第２磁性コアから発生する磁場を検出するための検出コイル３ａ、３ｂとを含む。
【０００５】
このような従来の微弱磁界感知用センサの動作を図２ａ〜図２ｆに基づいて説明すると、交流の励磁電流による第１磁性コア１ａの内部磁界Ｈ１は“Ｈｅｘｔ（外部磁界）＋Ｈｅｘｃ（励磁コイルによる磁界）”で表され、第２磁性コア１ｂの内部磁界Ｈ２は“Ｈｅｘｔ−Ｈｅｘｃ”で表される。
【０００６】
また、第１磁性コア１ａの磁束密度Ｂ１は“Ｂｅｘｔ（外部磁界による磁束密度）＋Ｂｅｘｃ（励磁コイルによる磁束密度）”で表され、第２磁性コア１ｂの磁束密度Ｂ２は“Ｂｅｘｔ−Ｂｅｘｃ”で表される。
【０００７】
すなわち、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂのそれぞれで現れる内部磁界Ｈ１、Ｈ２及び磁束密度Ｂ１、Ｂ２は互いに逆方向に発生する。
【０００８】
この際、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂの検出コイル３ａ、３ｂから検出される第１及び第２誘導電圧Ｖｉｎｄ１、Ｖｉｎｄ２は、図２ｅに示すようである。
【０００９】
ここで、検出コイル３ａ、３ｂは第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂから発生する磁束変化の和を取るように巻線されているので、検出コイル３ａ、３ｂで測定される電圧は第１及び第２誘導電圧Ｖｉｎｄ１、Ｖｉｎｄ２が互いに相殺され、図２ｆに示すように検出される。
【００１０】
すなわち、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂの軸方向に印加された励磁コイルによる磁界Ｈｅｘｃは、互いに反対方向に印加されるので相殺されて“０”になるが、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂの軸方向に印加された外部磁界Ｈｅｘｔは、第１及び第２磁性コア１ａ、１ｂに対して同一の方向に印加されるので相殺されない。
【００１１】
したがって、第１誘導電圧と第２誘導電圧との和（Ｖｉｎｄ１＋Ｖｉｎｄ２）の大きさを測定することにより、外部磁界Ｈｅｘｔの大きさを知ることができる。
【００１２】
ところが、このような従来の微弱磁界感知用センサは、励磁コイル２ａ、２ｂ及び検出コイル３ａ、３ｂが磁性コア１ａ、１ｂに巻線されるときにその位置精度を維持し難く、温度、光又は表面物質に影響されやすいため、その特性値に対する精度が低下するという問題点もあった。
【００１３】
また、微弱磁界感知用センサは、励磁コイル２ａ、２ｂ及び検出コイル３ａ、３ｂが磁性コア１ａ、１ｂに直接巻線されるため、コイルの切れ現象が頻繁に発生するという問題点がある。
【００１４】
しかも、従来の微弱磁界感知用センサは、その大きさが大きく、電力消費が大きいため、小型化及び低電力化しつつある電子製品の趨勢に合わないという問題点もあった。
【００１５】
かかる従来の微弱磁界感知用センサの問題点を克服するために、特許文献１及び特許文献２は、所定のパターンが上下導通できるようにエッチングしたエポキシ基板の両面に、環状エッチングを行ったアモルファス板を合わせて積層してアモルファスコアを製造し、アモルファスコアの上下面にそれぞれＸコイル及びＹコイルをエッチングしたエポキシ基板を積層してなる微弱磁気センサを開示している。
【００１６】
しかし、特許文献１及び特許文献２の発明は、エポキシ基板に環状エッチングを行い、エッチング部分を合わせて積層してアモルファスコアを製造しなければならず、アモルファスコアの上下面にＸコイル及びＹコイルをエッチングしたエポキシ基板を積層しなければならないので、その製造工程が複雑になり、回路基板の層が多くなるうえ、コストが高くかかるという問題点がある。
【００１７】
また、特許文献１及び特許文献２の発明は、環状のアモルファスコアの内側にコイルのランドが密集しているため、巻線コイルの回数が限定されて、単位長さ当りコイルの密度が低くて微弱磁界の検出に対する敏感度が低下し、小型化しつつある電子製品の趨勢に合わないという問題点もあった。
上述した問題点を解決するために、本出願人が２００２年３月９日に出願した特許文献３は、両面に第１ドライビングパターン及び第１ピックアップパターンが形成された第１基板と、前記第１基板の上下両面に積層され、所定の形態にパターン化された磁性体が形成された第１積層体と、前記第１積層体上にそれぞれ積層され、前記磁性体を巻く形態となるように、前記第１ドライビングパターン及び前記第１ピックアップパターンとそれぞれ導通する第２ドライビングパターン及び第２ピックアップパターンが形成された第２積層体とを含んで成り、前記第１基板の上部に形成される磁性体、ドライビングパターン及びピックアップパターンと、前記第１基板の下部に形成される磁性体、ドライビングパターン及びピックアップパターンは互いに直交する印刷回路基板技術を用いる微弱磁界感知用センサを開示している。
【００１８】
しかしながら、特許文献３の発明は、小型化、高集積化及び多機能化しつつある電子製品の要求に応えて、微弱磁界感知用センサを印刷回路基板に超小型に集積することに問題点があった。
【００１９】
【特許文献１】米国特許第５,９３６,４０３号明細書
【特許文献２】米国特許第６,２７０,６８６号明細書
【特許文献３】大韓民国特許登録第４３２，６６２号公報明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって、前記のような問題点を解決するための本発明の技術的課題は、地球磁界のような微弱磁界を精密に検出するための微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の技術的課題は、小型化、軽量化、高集積か及び多機能化の電子製品に要求される超小型の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記のような技術的課題を解決するため、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、両面に第１励磁回路及び第１検出回路がそれぞれ形成された原板と、前記原板の両面にそれぞれ積層され、多数の軟磁性コアが多層に形成された軟磁性コア積層体と、前記軟磁性コア積層体上にそれぞれ積層され、前記軟磁性コアを巻く形態となるように、前記第１励磁回路及び前記第１検出回路とそれぞれビアホールを介して導通する第２励磁回路及び第２検出回路が形成された外層とを含んでなり、前記原板の一面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路と、前記原板の他面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路とがそれぞれ互いに交差することを特徴とする。
【００２３】
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の前記多数の軟磁性コアは２の倍数の四角形であり、前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアに直交することが好ましい。
【００２４】
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の前記多数の軟磁性コアは四角リング状であり、前記原板の一面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの１辺に直交し、前記原板の他面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの前記１辺に平行なことが好ましい。
また、前記技術的課題を解決するため、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法は、（Ａ）一面にｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成され、他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成された原板、及び多数のｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアがそれぞれ多層に形成されたｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コア積層体を提供する段階と、（Ｂ）前記原板の一面に、絶縁体、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層し、前記原板の他面に、絶縁体、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層する段階と、（Ｃ）前記ｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアをそれぞれ巻く形態となるように、前記ｘ軸方向とｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路とそれぞれ導通するｘ軸方向とｙ軸方向の第２励磁回路及び第２検出回路を前記銅箔にそれぞれ形成する段階とを含んでなることを特徴とする。
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の前記（Ａ）段階は、（Ａ−１）前記原板の一面に、ｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成し、前記原板の他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成する過程と、（Ａ−２）二つの絶縁体の両面にそれぞれ軟磁性コアのプレフォームを積層する過程と、（Ａ−３）前記二つの絶縁体の四つの軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、（Ａ−４）前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチすることにより、一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成してｘ軸方向の軟磁性コア積層体を形成し、ほかの一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成してｙ軸方向の軟磁性コア積層体を形成する過程と、（Ａ−５）前記エッチングレジストを除去する過程を含むことが好ましい。
本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の前記（Ａ）段階は、（Ａ−６）前記ｘ軸方向と前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体の一面にそれぞれ絶縁体及び難磁性コアのプレフォームを積層する過程と、（Ａ−７）前記（Ａ−６）過程の前記軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、（Ａ−８）前記（Ａ−７）過程の前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチングすることにより、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成し、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程と、（Ａ−９）前記（Ａ−８）過程のエッチングレジストを除去する過程と、（Ａ−１０）前記（Ａ−６）過程ないし前記（Ａ−９）過程を繰り返して、形成しようとする層数に相当するｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程とをさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
以上のような本発明は、軟磁性コアの断面積を増加させることにより、地球磁界のような微弱磁界を精密に検出する高感度の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を提供する。
【００２６】
したがって、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法は、軟磁性コアの断面積が増加するので、励磁回路及び検出回路の巻数を減少させても、微弱磁界を優れた感度で検出することができる効果がある。
また、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法は、励磁回路及び検出回路の巻数を減少させても優れた感度を提供するので、超小型化及び高集積化の微弱磁界感知用センサを提供する効果もある。
また、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法は、超小型化した微弱磁界感知用センサを提供するので、小型化、軽量化、高集積化及び多機能化の電子製品に対応し得る効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板及びその製作方法を詳細に説明する。
【００２８】
図３は本発明の実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の分解斜視図である。
【００２９】
図３に示すように、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、ｘ軸方向の第２励磁回路３０及びｘ軸方向の第２検出回路５０が形成された第１層と、ｘ軸方向の第２軟磁性コア１２が形成された第２層と、ｘ軸方向の第１軟磁性コア１１が形成された第３層と、ｘ軸方向の第１励磁回路２０及びｘ軸方向の第１検出回路４０が形成された第４層と、ｙ軸方向の第１励磁回路２０’及びｙ軸方向の第１検出回路４０’が形成された第５層、ｙ軸方向の第１軟磁性コア１１’が形成された第６層と、ｙ軸方向の第２軟磁性コア１２’が形成された第７層と、ｙ軸方向第２励磁回路３０’及びｙ軸方向の第２検出回路５０’が形成された第８層とを上から順次積層してなる。
【００３０】
ここで、第１層ないし第４層は、ｘ軸方向の微弱磁界を感知するための構成であり、第５層ないし第８層は、前記ｘ軸に垂直な方向（すなわち、ｙ軸方向）の微弱磁界を感知するための構成であり、ｘ軸方向の微弱磁界感知用センサ及びｙ軸方向の微弱磁界感知用センサが上下に重なり合って結合する構造を成している。
【００３１】
したがって、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、ｘ軸及びｙ軸方向の微弱磁界（例えば、地球磁界）を同時に測定することができる。
まず、ｘ軸方向の微弱磁界感知用センサを考察すると、一対の軟磁性コア１１、１２を介在して、その上下両面にｘ軸方向の第１及び第２励磁回路２０、３０とｘ軸方向の第１と第２検出回路４０、５０が形成される。
ここで、ｘ軸方向の第２励磁回路３０とｘ軸方向の第２検出回路５０は、同一平面上に多数の直線状に一定間隔を置いて互いに交互に形成される。前記ｘ軸方向の第２励磁回路３０は、ｙ軸方向に分離されたｘ軸方向の２列に形成される。これに反して、前記ｘ軸方向の第２検出回路５０はｘ軸方向の１列に形成され、一側の検出回路パターンが他側の対応する隣接検出回路パターンと一方向にそれぞれ連結されるように形成される。
同様に、ｘ軸方向の第１励磁回路２０とｘ軸方向の第１検出回路４０も、同一平面上に多数の直線状に一定間隔を置いて互いに交互に形成される。前記ｘ軸方向の第１励磁回路２０は、ｘ軸方向に分離されたｙ軸方向の２列に形成される。これに反して、前記ｘ軸方向の第１検出回路４０はｘ軸方向の１列に形成され、一側の検出回路パターンが他側の対応する隣接検出回路パターンと一方向にそれぞれ連結されるように形成される。
ここで、ｘ軸方向の第１及び第２検出回路４０、５０と、ｘ軸方向の第１及び第２励磁回路２０、３０は所定数で交互に形成することもできるが、互いに一つずつ交互に形成することが好ましい。
【００３２】
本発明によるｘ軸方向の微弱磁界感知用センサは、ｘ軸方向の第１励磁回路２０と第２励磁回路３０を電気的に連結させるために、その間にビアホール（図示せず）が形成される。同様に、ｘ軸方向の第１検出回路４０と第２検出回路５０も電気的に連結させるために、その間にビアホール（図示せず）が形成される。
前記ｘ軸方向の第１及び第２励磁回路２０、３０は、ビアホールを介して互いにジグザグに連結されて１本のラインを形成する。
同様に、ｘ軸方向の第１及び第２検出回路４０、５０は、ビアホールを介して互いにジグザグに連結されて１本のラインを形成する。ところが、ｙｚ平面で切った断面の形状が“０”字状となるように、ｘ軸方向の第１及び第２検出回路４０、５０は、一対のｘ軸方向の軟磁性コア１１、１２の両方を取り囲む形に形成される。
【００３３】
一実施例として、本発明による微弱磁界感知用センサのｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２は、一対の四角リング(rectangular ring)状又はこれと類似した状に形成できる。このようなｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２は、アモルファス金属(amorphous metal)、パーマロイ(permalloy)、及びスーパーマロイ(supermalloy)からなる群より選択することが好ましい。
つぎに、本発明によるｙ軸方向の微弱磁界感知用センサは前述したｘ軸方向の微弱磁界感知用センサに対して直角に配向されることを除き、細部構成及び製作過程はｘ軸方向の微弱磁界感知用センサと同一である。
【００３４】
前述したように構成された本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板は、励磁回路２０、３０、２０’、３０’に交流電流を流すと、軟磁性コア１１、１２、１１’、１２’の磁束密度が変化する。したがって、検出回路４０、５０、４０’、５０’に誘導電流が発生して電圧差を生じさせる。このような電圧差を検出することにより、ｘ軸及びｙ軸方向の磁界を感知する。
【００３５】
図４ａ〜図４ｑは、図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図であって、微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す。
図４ａに示すように、絶縁樹脂層１１１に銅箔層１１２、１１２’が被覆された銅張積層板としての原板１１０を準備する。
このような原板１１０として用いられた銅張積層板の種類には、その用途に応じて、ガラス／エポキシ銅張積層板、耐熱樹脂銅張積層板、紙／フェノール銅張積層板、高周波用銅張積層板、フレキシブル銅張積層板、複合銅張積層板などいろいろがある。ところが、両面印刷回路基板及び多層印刷回路基板の製造には、主に用いられる絶縁樹脂層１１１に銅箔層１１２、１１２’が被覆されたガラス／エポキシ銅張積層板を使用することが好ましい。
【００３６】
図４ｂに示すように、原板１１０にドライフィルム２００ａ、２００ａ’を塗布した後、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルム(図示せず)を介してドライフィルム２００ａ、２００ａ’を露光及び現像することにより、ｘ軸方向の第１励磁回路パターン及び第１検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを原板１１０の上部ドライフィルム２００ａに形成し、ｙ軸方向の第１励磁回路パターン及び第１検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを原板１１０の下部ドライフィルム２００ａ’に形成する。
ここで、ドライフィルム２００ａ、２００ａ’はカバーフィルム(cover film)、フォトレジストフィルム(photo-resist film)及びマイラーフィルム(Mylar film)の３層から構成されるが、実質的にレジストの役割を果たす層はフォトレジストフィルムである。
ドライフィルム２００ａ、２００ａ’の露光及び現像工程は、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルムをドライフィルム２００ａ、２００ａ’上に密着させた後、紫外線を照射する。この際、アートワークフィルムのパターンが印刷された黒い部分は紫外線が透過せず、印刷されていない部分は紫外線が透過して、アートワークフィルムの下のドライフィルム２００ａ、２００ａ’を硬化させる。このようにドライフィルム２００ａ、２００ａ’の硬化した銅張積層板を現像液に浸漬すると、硬化していないドライフィルム２００ａ、２００ａ’部分が現像液によって除去され、硬化したドライフィルム２００ａ、２００ａ’部分のみが残ってエッチングレジストパターンを形成する。ここで、現像液としては、炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３又は炭酸カリウムＫ２ＣＯ３の水溶液などを使用する。
【００３７】
図４ｃに示すように、ドライフィルム２００ａ、２００ａ’をエッチングレジストとして用いて上下銅箔層１１２、１１２’をエッチングすることにより、原板１１０の上部銅箔層１１２にｘ軸方向の第１励磁回路２０及び第１検出回路４０を形成し、原板１１０の下部銅箔層１１２’にｙ軸方向の第１励磁回路２０’及び第１検出回路４０’を形成する。次いで、ドライフィルム２００ａ、２００ａ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
図４ｂ及び図４ｃの過程において、エッチングレジストとしてドライフィルム２００ａ、２００ａ’を使用したが、液体状態の感光材をエッチングレジストとして用いることもできる。この場合、紫外線に感光される液体状態の感光材を原板１１０に塗布した後、乾燥させる。次に、所定のパターンが形成されたアートワークフィルムを介して感光材を露光及び現像することにより、感光材に、第１励磁回路化ターン及び第１検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを形成する。その後、所定のパターンが形成された感光材をエッチングレジストとして用いて上下銅箔層１１２、１１２’をエッチングすることにより、原板１１０の上部銅箔層１１２にｘ軸方向の第１励磁回路２０及び第１検出回路４０を形成し、原板１１０の下部銅箔層１１２’にｙ軸方向の第１励磁回路２０’及び第１検出回路４０’を形成する。その次に、感光材を除去する。ここで、液体状態の感光材をコートする方式としては、ディップコーティング(dip coating)方式、ロールコーティング(roll coating)方式、電着(electro-deposition)方式などがある。
【００３８】
そして、図４ｄに示すように、絶縁体１３０（例えば、プレプレッグ（prepreg））の上下面にｘ軸方向の軟磁性コアのプレフォームとなる軟磁性体３１１、３１２をそれぞれ積層する。
ここで、絶縁体１３０の厚さが大きいと、最終印刷回路基板が大きくなるため、絶縁体１３０の厚さは３０〜１００μｍのものが好ましい。
【００３９】
図４ｅに示すように、軟磁性体３１１、３１２にドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’をそれぞれ塗布した後、所定パターンが印刷されたアートワークフィルム（図示せず）を介してドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’を露光及び現像することにより、ドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’にｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コアパターンを含むエッチングレジストパターンを形成する。
【００４０】
図４ｆに示すように、ドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’をエッチングレジストとして使用して軟磁性体３１１、３１２をエッチングすることにより、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２を形成する。その後、ドライフィルム２００ｂ、２００ｂ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
図４ｂ及び図４ｃの過程と同様に、図４ｅ及び図４ｆの過程においても、液体状態の感光材をエッチングレジストとして使用してｘ方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２を形成することができる。
【００４１】
本実施例においては、二つのｘ軸方向の軟磁性コア１１、１２が示されているが、三つ以上の軟磁性コアを形成することもできる。この場合、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２の一面に絶縁体及び軟磁性コアのプレフォームを積層する。その後、軟磁性コアのプレフォームにドライフィルム又は液体状態の感光材を塗布した後、露光及び現像してエッチングレジストパターンを形成する。つぎに、エッチングレジストパターンにより、軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の第３軟磁性コアを形成する。このような過程を繰り返して、形成しようとする数の軟磁性コアを形成することができる。ほかの方法として、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２の両面に、絶縁体及び軟磁性コアのプレフォームを積層して、ｘ軸方法の第３及び第４軟磁性コアを形成することもできる。
【００４２】
一方、図４ｇに示すように、絶縁体１３０’の上下面にｙ軸方向の軟磁性コアのプレフォームとなる軟磁性体３１１’、３１２’をそれぞれ積層する。
図４ｄの絶縁体１３０と同様に、絶縁体１３０’の厚さが大きいと、最終印刷回路基板が大きくなるため、絶縁体１３０’の厚さは３０〜１００μｍのものが好ましい。
【００４３】
図４ｈに示すように、軟磁性体３１１’、３１２’にドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’をそれぞれ塗布した後、所定パターンが印刷されたアートワークフィルム（図示せず）を介してドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’を露光及び現像することにより、ドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’にｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コアパターンを含むエッチングレジストパターンを形成する。
【００４４】
図４ｉに示すように、ドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’をエッチングレジストとして使用して軟磁性体３１１’、３１２’をエッチングすることにより、ｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’を形成する。その後、ドライフィルム２００ｃ、２００ｃ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
その後、ｘ軸方向の軟磁性コアと同様に、三つ以上の軟磁性コアを形成することもできる。
図４ｂ及び図４ｃの過程と同様に、図４ｈ及び図４ｉの過程においても、液体状態の感光材をエッチングレジストとして使用してｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’を形成することができる。
【００４５】
そして、図４ｊに示すように、上から、上部銅箔１５０、上部第２絶縁体１４０、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２、上部第１絶縁体１２０、原板１１０、下部第１絶縁体１２０’、ｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’、下部第２絶縁体１４０’、及び下部銅箔１５０’の順の予備レイアップを行う。
ここで、上下部の第１及び第２絶縁体１２０、１２０’、１４０、１４０’はプレプレッグを使用することが好ましい。また、最終印刷回路基板の大きさのため、絶縁体１２０、１２０’、１４０、１４０’の厚さは３０〜１００μｍのものが好ましい。
また、上下部銅箔１５０、１５０’は厚さ１２〜３５μｍのものを使用することができるが、厚さ１２μｍの銅箔１５０、１５０’を使用することが好ましい。
【００４６】
図４ｋに示すように、上部銅箔１５０、上部第２絶縁体１４０、ｘ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１、１２、上部第１絶縁体１２０、原板１１０、下部第１絶縁体１２０’、ｙ軸方向の第１及び第２軟磁性コア１１’、１２’、下部第２絶縁体１４０’、及び下部銅箔１５０’を所定の温度及び圧力（例えば、約１５０℃〜２００℃、及び３０ｋｇ／ｃｍ２〜４０ｋｇ／ｃｍ２）で加温及び加圧して１次積層する。
【００４７】
図４ｌに示すように、上下部同箔１５０、１５０’に均一にエッチングを行って厚さを減らした後、ドライフィルム（図示せず）を介して露光、現像及びエッチング工程を行って、ビアホールを形成するためのウィンドウＡを形成する。
ここで、エッチングされた銅箔１５０、１５０’の厚さは３〜７μｍのものが好ましく、エッチング方式は、湿式方式（例えば、エッチング液によるエッチング）又は乾式方式（例えば、プラズマによるエッチング）が用いられる。
【００４８】
図４ｍに示すように、銅箔１５０、１５０’に形成されたウィンドウＡを用いて、ｘ軸方向の第１励磁回路２０及びｘ軸方向の第１検出回路４０と導通するように、上部ビアホール（図示せず）を形成し、ｙ軸方向の第１励磁回路２０’及びｙ軸方向の第１検出回路４０’と導通するように、下部ビアホールＢを形成する。
ここで、上部及び下部ビアホールＢを形成する過程は、レーザドリルで上下絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’を加工して形成することが好ましい。レーザドリルとしては、二酸化炭素レーザドリルを使用することが好ましい。仮に、銅箔１５０、１５０’まで加工可能なＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザでビアホールＢを加工する場合、図４ｌの銅箔１５０、１５０’にウィンドウＡを形成する工程を行わず、ビアホールＢを加工することもできる。
一実施例において、ビアホールＢを形成した後、ビアホールの形成時に発生する熱により絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’などが溶けてビアホールＢの側壁から発生するスミアー（smear）を除去するデスミアー（desmear）工程を行うことが好ましい。
ほかの実施例において、上部銅箔１５０と下部銅箔１５０’を連結する通孔を形成する場合、レーザドリルでなく、ＣＮＣドリル（Computer Numerical Control drill）のような機械的ドリルを使用することができる。
【００４９】
図４ｎに示すように、第１励磁回路２０、２０’及び第１検出回路４０、４０’と銅箔１５０、１５０’の電気的連結のため、ビアホールＢの側壁及び銅箔１５０、１５０’に銅鍍金層１６０、１６０’を形成する。
ここで、ビアホールＢの側壁が絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’であるため、ビアホールＢの形成の直後に電解銅鍍金を行うことができない。
したがって、形成されたビアホールＢの電気的連結及び電解銅鍍金を行うため、無電解銅鍍金を行う。無電解銅鍍金は絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’に対する鍍金であるので、電気を呈するイオンによる反応を期待することができない。このような無電解銅鍍金は析出反応によりなされ、析出反応は触媒により促進される。鍍金液から銅が析出されるためには、鍍金しようとする材料の表面に触媒が付着しなければならない。これは、無電解銅鍍金が多くの前処理を必要とすることを示す。
【００５０】
一例として、無電解銅鍍金工程は、脱脂（cleanet）過程、ソフト腐食（soft etching）過程、予備触媒処理（pre-catalyst）過程、触媒処理過程、活性化（accelerator）過程、無電解銅鍍金過程、及び酸化防止処理過程を含む。
脱脂過程において、上下部銅箔１５０、１５０’の表面に存在する酸化物又は異物、特に油脂分などを酸又はアルカリ界面活性剤の含まれた薬品で除去した後、界面活性剤をすっかり水洗する。
ソフト腐食過程において、上下部銅箔１５０、１５０’の表面に微細な粗さ（例えば、およそ１〜２μｍ）を与えて、鍍金段階で銅粒子が均一に密着するようにし、脱脂過程で処理されなかった汚染物を除去する。
予備触媒処理過程において、低濃度の触媒薬品に印刷回路基板を浸漬することにより、触媒処理段階で使用される薬品が汚染されるかあるいは濃度が変わることを防止する。さらに、同一成分の薬品槽に印刷回路基板を予め浸漬するので、触媒処理がより活性化する効果がある。このような予備触媒処理過程には、１〜３％に希釈された触媒薬品を使用することが好ましい。
【００５１】
触媒処理過程において、銅箔１５０、１５０’と絶縁体１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’の面（つまり、ビアホールＢの側壁）に触媒粒子を被せる。触媒粒子としてはＰｄ−Ｓｎ化合物を使用することが好ましく、このＰｄ−Ｓｎ化合物は、鍍金される粒子のＣｕ２＋とＰｄ２＋が結合して鍍金を促進する役割をする。
無電解銅鍍金過程において、鍍金液は、ＣｕＳＯ４、ＨＣＨＯ、ＮａＯＨ及びそのほかの安定剤からなることが好ましい。鍍金反応を持続させるためには、化学反応が均衡をとらなければならなく、このため、鍍金液の組成を制御することが重要である。組成を維持するためには、不足した成分の適切な供給、機械撹拌、鍍金液の純化システムをよく運営しなければならない。反応の結果として発生する副産物のための濾過装置が必要であり、これを活用することにより鍍金液の使用時間を延長することができる。
酸化防止処理過程において、無電解銅鍍金後に残存するアルカリ成分により鍍金膜が酸化することを防止するため、酸化防止膜を全面にコートする。
しかし、前述した無電解銅鍍金工程は、一般に電解銅鍍金に比べて物理的特性が劣るので、薄く形成する。
【００５２】
無電解銅鍍金が完了した後、印刷回路基板を銅鍍金作業槽内で浸食させた後、直流整流器を用いて電解銅鍍金を行う。このような電解銅鍍金は、鍍金する面積を計算し、その面積に相応する電流を直流整流器に流して銅を析出する方式を用いることが好ましい。電解銅鍍金は、銅鍍金層の物理的特性が無電解銅鍍金層に比べて優れており、厚い銅鍍金層を形成し易い利点がある。
前述したように形成された銅鍍金層１６０、１６０’の厚さは１５〜１８μｍのものが好ましい。
【００５３】
図４ｏに示すように、上下部銅箔１５０、１５０’及び銅鍍金層１６０、１６０’にドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’をそれぞれ塗布した後、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルム（図示せず）を介してドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’を露光及び現像することにより、ｘ軸方向の第２励磁回路パターン及び第２検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを上部ドライフィルム２００ｄに形成し、ｙ軸方向の第２励磁回路パターン及び第２検出回路パターンを含むエッチングレジストパターンを下部ドライフィルム２００ｄ’に形成する。
【００５４】
図４ｐに示すように、上下部ドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’をエッチングレジストとして使用して、上下部銅箔１５０、１５０’及び銅鍍金層１６０、１６０’をエッチングすることにより、上部銅箔１５０及び銅鍍金層１６０にｘ軸方向の第２励磁回路３０及び第２検出回路５０を形成し、下部銅箔１５０’及び銅鍍金層１６０’にｙ軸方向の第２励磁回路３０’及び第２検出回路５０’を形成する。その後、ドライフィルム２００ｄ、２００ｄ’を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）などの剥離液で除去する。
図４ｂ及び図４ｃの過程と同様に、図４ｏ及び図４ｐの過程においても、液体状態の感光材をエッチングレジストとして使用して、ｘ軸方向の第２励磁回路３０、ｘ軸方向の第２検出回路５０、ｙ軸方向の第２励磁回路３０’、及びｙ軸方向の第２検出回路５０’を形成することができる。
【００５５】
図４ｑに示すように、ソルダレジスト４００、４００’を塗布した後、硬化させる。
ここで、銅箔１５０、１５０’及び銅鍍金層１６０、１６０’に第２励磁回路３０、３０’及び第２検出回路５０、５０’が形成された印刷回路基板に指紋、脂、埃などが付いている場合、後続工程で形成されるソルダレジスト４００、４００’と印刷回路基板が全く密着しない問題が発生し得る。したがって、ソルダレジスト４００、４００’を塗布するに先立ち、ソルダレジスト４００、４００’と印刷回路基板との密着力を向上させるため、基板表面を洗浄し、基板表面に粗さを付与する前処理を行うことが好ましい。
ソルダレジスト４００、４００’を塗布する方式としては、スクリーン印刷方式、ローラコーティング方式、カーテンコーティング方式、スプレーコーティング方式などを用いることができる。
【００５６】
その後、ニッケル／金鍍金のような表面処理工程、及びルーター又はパワープレスなどを用いて印刷回路基板の外郭を形成すると、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板が製作される。
前述した方法により製作された本発明の微弱磁界センサの感度Ｓは次の数学式１で示すようである。
Ｓ＝α×Ｎ×Ａ×μ×ｆ
前記式で、αは、軟磁性コアのＢ（磁束密度）−Ｈ（内部磁界）曲線において、平衡状態と減少部分の勾配に関連する係数、Ｎは軟磁性コアに巻かれた励磁回路又は検出回路の巻数、Ａは軟磁性コアの断面積、μは軟磁性コアの透磁率、ｆは軟磁性コアを励磁させる周波数である。
【００５７】
数学式１から分かるように、軟磁性コアの断面積Ａが増加するほど、微弱磁界センサの感度Ｓが増加する。したがって、本発明の微弱磁界センサは、軟磁性コア１１、１２、１１’、１２’の数の増加によって断面積が増加するので、感度が増加する。また、軟磁性コア１１、１２、１１’、１２’に巻かれた励磁回路２０、３０、２０’、３０’又は検出回路４０、５０、４０’、５０’の巻数を減らしても、優れた感度の微弱磁界センサ（α、μ及びｆが変わらない場合）を得ることができない。
【００５８】
図５ａは本出願人が２００２年３月９日付で出願した大韓民国登録特許第４３２，６２２号公報にしたがって製作した微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板のｘ軸方向の第２ドライビングパターン３（本発明の第２励磁回路に対応）とｘ軸方向の第２ピックアップパターン５（本発明の第２検出回路に対応）が形成された第１層と、二つのバー状のｘ軸方向の磁性体１（本発明のｘ軸方向の軟磁性コアに対応）が形成された第２層の透視平面図である。そして、図５ｂは本発明により製作した微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板のｘ軸方向の第２励磁回路３０ａ及びｘ軸方向の第２検出回路５０ａが形成された第１層と、二つのバー状のｘ軸方向の軟磁性コア１２ａが形成された第２層の透視平面図である。
図５ａに示すように、従来の微弱磁界感知用センサは、磁性体１をドライビングパターン３及びピックアップパターン５が１２回巻く形態に形成した。
【００５９】
これに反し、図５ｂに示すように、本発明による微弱磁界感知用センサは、同一感度を得るため、軟磁性コア１２ａを励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａが６回巻く形態に形成した。
【００６０】
また、従来の微弱磁界感知用センサは、１２回のドライビングパターン３及びピックアップパターン５を第１層に集積するため、二つの磁性体１の外部に形成されたビアホールのランドが４行に配列される。したがって、従来の微弱磁界感知用センサの大きさは全体ドライビングパターン３及びピックアップパターン５の大きさによって決定される。
これに反し、本発明による微弱磁界感知用センサは、６回の励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａを第１層に集積するため、二つの軟磁性コア１２ａの外部に形成されたビアホールのランドが４行に配列される。これは、励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａの巻数が減少すると、軟磁性コア１２ａからビアホールのランド部分まで連結される励磁回路３０ａ及び検出回路５０ａを垂直方向から斜線方向に形成し得るので、ビアホールのランド部の空間を増やして２行の配列に形成することができるためである。したがって、本発明による微弱磁界感知用センサの大きさはビアホールのランドの位置によって決定される。
一例として、従来の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の大きさは５．３ｍｍ×５．３ｍｍ＝２８．０９ｍｍ２であるに対し、本発明による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の大きさは４．０ｍｍ×４．０ｍｍ＝１６．０ｍｍ２（およそ５７％の大きさ）で同一感度を得ることができることが分かった。
【００６１】
図６は本発明のほかの実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図で、ｘ軸方向の第２励磁回路３０ｂ及びｘ軸方向の第２検出回路５０ｂが形成された第１層と、四角リング状のｘ軸方向の軟磁性コア１２ｂが形成された第２層を示す。
図５ｂの微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板と図６の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板を比較すると、図５ｂの微弱磁界感知用センサは二対の四角形の軟磁性コア１２ａを使用するに対し、図６の微弱磁界感知用センサは一対の四角リング状の軟磁性コア１２ｂを使用することに違いがある。
前記実施例においては、二対の四角形の軟磁性コア、又は一対の四角リング状の軟磁性コアを使用したが、これらと同等又は類似形態の軟磁性コアを目的又は用途に応じて使用することができる。
【００６２】
また、前記実施例においては、一軸方向（例えば、ｘ軸方向、又はｙ軸方向）の励磁回路及び検出回路が取り囲む軟磁性コアを二対（又は二つ）使用したが、集積度の向上のため、三対（又は三つ）以上の軟磁性コアも使用することができる。
これまで本発明を説明したが、これは本発明の一実施例に過ぎなく、当業者であれば、特許請求の範囲により決められる本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な変形及び修正が可能であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来の微弱磁界感知用センサの概略的構成を示す斜視図である。
【図２ａ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｂ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｃ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｄ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｅ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図２ｆ】図１の微弱磁界感知用センサの動作を説明するタイミング図である。
【図３】本発明の一実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の分解斜視図である。
【図４ａ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｂ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｃ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｄ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｅ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｆ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｇ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｈ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｉ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｊ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｋ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｌ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｍ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｎ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｏ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｐ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図４ｑ】微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法の流れを示す図３のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図５ａ】従来の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図である。
【図５ｂ】本発明の一実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図である。
【図６】本発明のほかの実施例による微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の透視平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１ ｘ軸方向の第１軟磁性コア
１１’ ｙ軸方向の第１軟磁性コア
１２、１２ａ、１２ｂ ｘ軸方向の第２軟磁性コア
１２’ ｙ軸方向の第２軟磁性コア
２０ ｘ軸方向の第１励磁回路
２０’ ｙ軸方向の第１励磁回路
３０、３０ａ、３０ｂ ｘ軸方向の第２励磁回路
３０’ ｙ軸方向の第２励磁回路
４０ ｘ軸方向の第１検出回路
４０’ ｙ軸方向の第１検出回路
５０、５０ａ、５０ｂ ｘ軸方向の第２検出回路
５０’ ｙ軸方向の第２検出回路
１１０ 原板
１１１ 絶縁樹脂層
１１２、１１２’ 銅箔層
１２０、１２０’、１３０、１３０’、１４０、１４０’ 絶縁体
１５０、１５０’ 銅箔
１６０、１６０’ 銅鍍金層
２００ａ、２００ａ’、２００ｂ、２００ｂ’、２００ｃ、２００ｃ’、２００ｄ、２００ｄ’ ドライフィルム
３１１、３１１’、３１２、３１２’ 軟磁性体
４００、４００’ ソルダレジスト
Ａ ビアホールのウィンドウ
Ｂ ビアホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に第１励磁回路及び第１検出回路がそれぞれ形成された原板と、
前記原板の両面にそれぞれ積層され、多数の軟磁性コアが多層に形成された軟磁性コア積層体と、
前記軟磁性コア積層体上にそれぞれ積層され、前記軟磁性コアを巻く形態となるように、前記第１励磁回路及び前記第１検出回路とそれぞれビアホールを介して導通する第２励磁回路及び第２検出回路が形成された外層とを含んでなり、
前記原板の一面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路と、前記原板の他面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路とがそれぞれ互いに交差することを特徴とする微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項２】
前記磁性体コアが、アモルファス金属(amorphous metal)、パーマロイ(permalloy)及びスーパーマロイ(supermalloy)からなる群から選択されることを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項３】
前記第１励磁回路と前記第１検出回路、かつ前記第２励磁回路と前記第２検出回路はそれぞれ一つずつ交互に形成されることを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項４】
前記多数の軟磁性コアは２の倍数本のバー(bar)形状を形成し、
前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアに直交することを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項５】
前記多数の軟磁性コアは四角リング状であり、
前記原板の一面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの１辺に直交し、
前記原板の他面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの前記１辺に平行なことを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項６】
（Ａ）一面にｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成され、他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成された原板、及び多数のｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアがそれぞれ多層に形成されたｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コア積層体を提供する段階と、
（Ｂ）前記原板の一面に、絶縁体、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層し、前記原板の他面に、絶縁体、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層する段階と、
（Ｃ）前記ｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアをそれぞれ巻く形態となるように、前記ｘ軸方向とｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路とそれぞれ導通するｘ軸方向とｙ軸方向の第２励磁回路及び第２検出回路を前記銅箔にそれぞれ形成する段階とを含んでなることを特徴とする微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項７】
前記（Ａ）段階は、
（Ａ−１）前記原板の一面に、ｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成し、前記原板の他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成する過程と、
（Ａ−２）二つの絶縁体の両面にそれぞれ軟磁性コアのプレフォームを積層する過程と、
（Ａ−３）前記二つの絶縁体の四つの軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
（Ａ−４）前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチすることにより、一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成してｘ軸方向の軟磁性コア積層体を形成し、ほかの一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成してｙ軸方向の軟磁性コア積層体を形成する過程と、
（Ａ−５）前記エッチングレジストを除去する過程を含むことを特徴とする請求項６に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項８】
（Ａ−６）前記ｘ軸方向と前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体の一面にそれぞれ絶縁体及び難磁性コアのプレフォームを積層する過程と、
（Ａ−７）前記（Ａ−６）過程の前記軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
（Ａ−８）前記（Ａ−７）過程の前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチングすることにより、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成し、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程と、
（Ａ−９）前記（Ａ−８）過程のエッチングレジストを除去する過程と、
（Ａ−１０）前記（Ａ−６）過程ないし前記（Ａ−９）過程を繰り返して、形成しようとする層数に相当するｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程とをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項９】
前記（Ｃ）段階は、
（Ｃ−１）前記ｘ軸方向及びｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路と導通するようにビアホールを形成する過程と、
（Ｃ−２）前記ビアホールの側壁、及び前記原板の両面に積層された銅箔の表面に銅鍍金層を形成する過程と、
（Ｃ−３）前記銅鍍金層の表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
（Ｃ−４）前記エッチングレジストパターンを用いて前記銅箔及び銅鍍金層をエッチングすることにより、前記レジストパターンに対応するｘ軸方向及びｙ軸方向の第２励磁回路及び第２検出回路を形成する過程と、
（Ｃ−５）前記エッチングレジストを除去する過程とを含むことを特徴とする請求項６に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項１０】
前記（Ｃ−１）過程に先立ち、
（Ｃ−６）前記原板の両面に積層された銅箔を均一に部分エッチングする過程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項１】
両面に第１励磁回路及び第１検出回路がそれぞれ形成された原板と、
前記原板の両面にそれぞれ積層され、多数の軟磁性コアが多層に形成された軟磁性コア積層体と、
前記軟磁性コア積層体上にそれぞれ積層され、前記軟磁性コアを巻く形態となるように、前記第１励磁回路及び前記第１検出回路とそれぞれビアホールを介して導通する第２励磁回路及び第２検出回路が形成された外層とを含んでなり、
前記原板の一面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路と、前記原板の他面に形成された多数の軟磁性コア、励磁回路及び検出回路とがそれぞれ互いに交差することを特徴とする微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項２】
前記磁性体コアが、アモルファス金属(amorphous metal)、パーマロイ(permalloy)及びスーパーマロイ(supermalloy)からなる群から選択されることを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項３】
前記第１励磁回路と前記第１検出回路、かつ前記第２励磁回路と前記第２検出回路はそれぞれ一つずつ交互に形成されることを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項４】
前記多数の軟磁性コアは２の倍数本のバー(bar)形状を形成し、
前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアに直交することを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項５】
前記多数の軟磁性コアは四角リング状であり、
前記原板の一面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの１辺に直交し、
前記原板の他面に形成された前記励磁回路及び前記検出回路は前記多数の軟磁性コアの前記１辺に平行なことを特徴とする請求項１記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板。
【請求項６】
（Ａ）一面にｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成され、他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路が形成された原板、及び多数のｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアがそれぞれ多層に形成されたｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コア積層体を提供する段階と、
（Ｂ）前記原板の一面に、絶縁体、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層し、前記原板の他面に、絶縁体、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体、絶縁体及び銅箔を順次積層する段階と、
（Ｃ）前記ｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアをそれぞれ巻く形態となるように、前記ｘ軸方向とｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路とそれぞれ導通するｘ軸方向とｙ軸方向の第２励磁回路及び第２検出回路を前記銅箔にそれぞれ形成する段階とを含んでなることを特徴とする微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項７】
前記（Ａ）段階は、
（Ａ−１）前記原板の一面に、ｘ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成し、前記原板の他面にｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路を形成する過程と、
（Ａ−２）二つの絶縁体の両面にそれぞれ軟磁性コアのプレフォームを積層する過程と、
（Ａ−３）前記二つの絶縁体の四つの軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
（Ａ−４）前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチすることにより、一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成してｘ軸方向の軟磁性コア積層体を形成し、ほかの一つの絶縁体に積層された二つの軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成してｙ軸方向の軟磁性コア積層体を形成する過程と、
（Ａ−５）前記エッチングレジストを除去する過程を含むことを特徴とする請求項６に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項８】
（Ａ−６）前記ｘ軸方向と前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体の一面にそれぞれ絶縁体及び難磁性コアのプレフォームを積層する過程と、
（Ａ−７）前記（Ａ−６）過程の前記軟磁性コアのプレフォームの表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
（Ａ−８）前記（Ａ−７）過程の前記エッチングレジストパターンを用いて前記軟磁性コアのプレフォームをエッチングすることにより、前記ｘ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｘ軸方向の軟磁性コアを形成し、前記ｙ軸方向の軟磁性コア積層体に積層された軟磁性コアのプレフォームにｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程と、
（Ａ−９）前記（Ａ−８）過程のエッチングレジストを除去する過程と、
（Ａ−１０）前記（Ａ−６）過程ないし前記（Ａ−９）過程を繰り返して、形成しようとする層数に相当するｘ軸方向及びｙ軸方向の軟磁性コアを形成する過程とをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項９】
前記（Ｃ）段階は、
（Ｃ−１）前記ｘ軸方向及びｙ軸方向の第１励磁回路及び第１検出回路と導通するようにビアホールを形成する過程と、
（Ｃ−２）前記ビアホールの側壁、及び前記原板の両面に積層された銅箔の表面に銅鍍金層を形成する過程と、
（Ｃ−３）前記銅鍍金層の表面にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光及び現像して所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
（Ｃ−４）前記エッチングレジストパターンを用いて前記銅箔及び銅鍍金層をエッチングすることにより、前記レジストパターンに対応するｘ軸方向及びｙ軸方向の第２励磁回路及び第２検出回路を形成する過程と、
（Ｃ−５）前記エッチングレジストを除去する過程とを含むことを特徴とする請求項６に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【請求項１０】
前記（Ｃ−１）過程に先立ち、
（Ｃ−６）前記原板の両面に積層された銅箔を均一に部分エッチングする過程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の微弱磁界感知用センサを備えた印刷回路基板の製作方法。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図２ｆ】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図４ｆ】
【図４ｇ】
【図４ｈ】
【図４ｉ】
【図４ｊ】
【図４ｋ】
【図４ｌ】
【図４ｍ】
【図４ｎ】
【図４ｏ】
【図４ｐ】
【図４ｑ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図２ｆ】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図４ｆ】
【図４ｇ】
【図４ｈ】
【図４ｉ】
【図４ｊ】
【図４ｋ】
【図４ｌ】
【図４ｍ】
【図４ｎ】
【図４ｏ】
【図４ｐ】
【図４ｑ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２００６−４１４６６（Ｐ２００６−４１４６６Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６５９（Ｐ２００５−３６５９）
【出願日】平成１７年１月１１日（２００５．１．１１）
【出願人】（５９１００３７７０）三星電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１１日（２００５．１．１１）
【出願人】（５９１００３７７０）三星電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]