薄膜デバイス
【課題】 樹脂膜が剥離しにくい薄膜デバイスを提供する。
【解決手段】 薄膜デバイス１０では、平板状の基体１８の一方の主面上に導体パターン１４Ａが設けられ、その導体パターンが樹脂膜１５Ｂによって覆われている。この導体パターンは、基体の主面上に配置された底面４１と、この底面４１に対向し、基体の主面から離間した上面４２と、底面と上面を連結する二つの側面４３、４４を有している。これらの側面には凹部が設けられており、その凹部内に絶縁膜が延在している。
【解決手段】 薄膜デバイス１０では、平板状の基体１８の一方の主面上に導体パターン１４Ａが設けられ、その導体パターンが樹脂膜１５Ｂによって覆われている。この導体パターンは、基体の主面上に配置された底面４１と、この底面４１に対向し、基体の主面から離間した上面４２と、底面と上面を連結する二つの側面４３、４４を有している。これらの側面には凹部が設けられており、その凹部内に絶縁膜が延在している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂膜によって覆われた導体パターンを有する薄膜デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子機器の内部回路には、薄膜形成技術を用いて形成される薄膜型の電子部品が実装されている。このような電子部品は薄膜デバイスと呼ばれる。その一例としては薄膜インダクタが挙げられ、近年では、小型化や低背化の要求を満たすためにスパイラルコイルやソレノイドコイルを備えた薄膜インダクタが提案されている（特許文献１，２）。また、ソレノイドコイルを備えた薄膜インダクタに、電源ＩＣが形成された基体を固着した一体化電源も提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平５−２９１４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９６８１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２７４００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
薄膜デバイスは、絶縁膜で覆われた導体パターンを基板上に有することが多い。例えば、導体パターンとしてソレノイドコイルを備えた薄膜インダクタでは、金属磁性体からなる磁心とソレノイドコイルとの間に絶縁膜が設けられる。絶縁膜の材料としては樹脂を使用することができる。しかし、樹脂の熱膨張係数は導体パターンや基板を構成する金属や半導体に比べて相当に大きい。このため、樹脂膜と基板や導体パターンとの間で、温度変化に応じた膨張量または収縮量が大きく異なり、結果として樹脂膜が剥離しやすい。
【０００４】
そこで、本発明は、樹脂膜が剥離しにくい薄膜デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る薄膜デバイスは、平板状の基体と、基体の一方の主面上に設けられた導体パターンと、その主面上に設けられ、導体パターンを覆う樹脂膜とを備えている。導体パターンは、その主面上に配置された底面と、この底面に対向し、その主面から離間した上面と、これらの底面と上面を連結する二つの側面を有している。二つの側面の少なくとも一方に凹部が設けられ、その凹部内に樹脂膜が延在している。
【０００６】
導体パターンの側面に設けられた凹部によって導体パターンと樹脂膜との接触面積が増すと共に、樹脂膜のうち凹部に延在している部分がアンカー効果を発揮するので、樹脂膜が剥離しにくくなる。
【０００７】
上記の凹部は、導体パターンの側面のうち底面と隣接する端部に設けられていてもよい。この凹部は基体と対向しているため、この凹部と相補的な形状を有するレジストパターンは、レジスト感光用ビームの基体による反射や光学的な作用を利用することで形成することができる。したがって、この凹部を有する薄膜デバイスは、工程数を増やすことなく製造することができる。
【０００８】
本発明の一側面に係る薄膜デバイスは、上記の導体パターンとして、隣り合う第１および第２の導体パターンを備えており、第１の導体パターンの凹部が第２の導体パターンの凹部と対向していてもよい。第１および第２の導体パターンは、互いに接続されていてもよいし、離間していてもよい。向かい合う一対の凹部により、絶縁膜がいっそう剥離しにくくなる。
【０００９】
導体パターンは、凹部によって面取りされた基体側角部を有していてもよい。面取りによって導体パターンから鋭い角部が除かれるので、導体パターンの表皮効果による実効断面積の低下が抑えられる。この結果、高周波帯域において導体パターンの交流抵抗値の増加が抑制される。
【００１０】
基体側角部は、その表面が曲面を成すように面取りされていてもよい。この構成によれば、基体側角部が平面状に面取りされている場合よりも樹脂膜が剥離しにくい。
【００１１】
面取りされた基体側角部の表面と該基体側角部が延びる方向に垂直な平面との交線が、全長ｗと、基体の主面に対する最大高さｈとを有し、ｗ／ｈが１．１５以上であってもよい。この構成によれば、樹脂膜の剥離が効果的に抑制される。
【００１２】
上記の凹部は、樹脂膜によって充填されていてもよい。この場合、樹脂膜が更に剥離しにくくなる。
【００１３】
導体パターンの上側角部の少なくとも一つが面取りされていてもよい。面取りされた上側角部には応力が集中しにくいので、導体パターンの上部において樹脂膜が剥離しにくくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、樹脂膜が剥離しにくい薄膜デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
第１実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係る薄膜デバイスを示す平面図であり、図２〜図４は、それぞれ図１のII−II線、III−III線、IV−IV線に沿った断面図である。本実施形態の薄膜デバイスは、導体パターンとしてソレノイドコイル１４を備える薄膜インダクタ１０である。ソレノイドコイル１４は、相互に接続された複数の導体パターン、すなわち下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂ、および接続導体１４Ｃからなる。ソレノイドコイル１４の両端に位置する二つの下側導体１４Ａからは、それぞれ配線１４Ｔ１、１４Ｔ２が延び出している。
【００１７】
図２〜図４に示すように、ソレノイドコイル１４および配線１４Ｔ１、１４Ｔ２は、基板１１の一方の主面（上面）上に設けられている。基板１１の上面は下部磁性膜１２および絶縁性の樹脂膜１５Ａによって順次に被覆されており、これらの膜１２、１５Ａと基板１１は平板状の基体１８を構成している。下側導体１４Ａは、基体１８の一方の主面、すなわち絶縁膜１５Ａの平坦な上面に直接形成されている。これらの下側導体１４Ａは、一定の間隔で並設されている。絶縁膜１５Ａの上面には更に、下側導体１４Ａを被覆する絶縁性の樹脂膜１５Ｂが設けられている。
【００１８】
樹脂膜１５Ｂの上面には、上部磁性膜１３および絶縁性の樹脂膜１５Ｃが順次に形成されており、樹脂膜１５Ｃの上面には上側導体１４Ｂが直接形成されている。これらの上側導体１４Ｂは、一定の間隔で並設されている。樹脂膜１５Ｃの上面には更に、上側導体１４Ｂを被覆する絶縁性の樹脂膜１５Ｄが設けられている。下側導体１４Ａと上側導体１４Ｂとは、樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｃを貫通する接続導体１４Ｃによって電気的に接続されている。本実施形態では、基板１１はＳｉ、樹脂膜１５Ａ〜１５Ｄはポリイミド、導体１４Ａ〜１４Ｃおよび配線１４Ｔ１、１４Ｔ２は銅からなる。
【００１９】
下側導体１４Ａおよび接続導体１４Ｃは直方体状であり、上側導体１４Ｂは直方体状の両端部と、それらの両端部を連結する四角柱状の中間部を有している。図１に示すように、上側導体１４Ｂの両端部は下側導体１４Ａと平行に延びている。また、上側導体１４Ｂの中間部の中心線１７は、下側導体１４Ａの中心線１６に対して傾斜している。図２〜図４に示すように、下側導体１４Ａおよび上側導体１４Ｂの各々は、樹脂膜１５Ａの上面上に配置された底面と、この底面に対向し、樹脂膜１５Ａから離間した上面と、これら底面と上面を連結し、樹脂膜１５Ａの上面に対して垂直な二つの側面を有している。
【００２０】
図２において、２０は下側導体１４Ａおよび上側導体１４Ｂの基体側角部を示し、２４は各導体の上側角部を示している。基体側角部２０は、導体１４Ａまたは１４Ｂの底面と側面とを連結する角部であり、上側角部は導体１４Ａまたは１４Ｂの上面と側面とを連結する角部である。下側導体１４Ａの角部２０、２４は、中心線１６に平行に延びている。上側導体１４Ｂの両端部でも角部２０、２４は中心線１６と平行に延びているが、中間部では角部２０、２４が中心線１７に平行に延びている。
【００２１】
図５は、薄膜インダクタ１０の部分拡大断面図であり、（ａ）は下側導体１４Ａの中心線１６に垂直な断面を示し、（ｂ）は（ａ）の破線によって囲まれる部分を更に拡大して示している。この図において４１は下側導体１４Ａの底面、４２は上面、４３および４４は側面を示している。側面４３、４４の各々において底面４１に隣接する端部には、中心線１１６に平行に延びる凹部が設けられており、それらの凹部は絶縁膜１５Ｂによって充填されている。これらの凹部によって、下側導体１４Ａの二つの基体側角部２０は、その表面が曲面を成すように面取りされている。同様に、上側導体１４Ｂの二つの基体側角部２０も、上側導体１４Ｂの両側面に設けられた同様の凹部によって、その表面が曲面を成すように面取りされている。この面取りされた基体側角部２０は、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑える役割を果たす。この点については、後で詳細に説明する。
【００２２】
以下では、下側導体１４Ａの製造方法を説明する。図６および図７は、下側導体１４Ａの製造工程を示す断面図である。なお、図７では、説明の便宜上、下側導体１４Ａ間の間隔を図１〜図４に示すものよりも短く描いている。
【００２３】
まず、基板１１上に下部磁性膜１２および樹脂膜１５Ａを順次に形成した後、樹脂膜１５Ａの上面にメッキ用のシード層１９を形成する（図６（ａ））。このシード層１９上にフィルムレジスト２１を積層し（図６（ｂ））、その上にフォトマスク２２を形成した後、フィルムレジスト２１を露光する（図６（ｃ））。
【００２４】
本実施形態では、シード層１９に反射率の高い材料を使用し、更に、フィルムレジスト２１に照射する露光用ビームのパワーを通常よりも高くする。例えば、通常は露光量を１５０ｍＪにするところ、２５０ｍＪにする。露光量を大きくすることで、シード層１９により乱反射される露光用ビームのパワーが増加する。この結果、樹脂膜１５Ａの上面に対して垂直に露光用ビームを照射するにもかかわらず、樹脂膜１５Ａの上面に対して斜めに反射されたビームがフィルムレジスト２１を露光するようになる。この結果、図６（ｃ）に示すように、シード層１９の付近で裾の広がった露光領域２１Ａを形成することができる。
【００２５】
次に、フィルムレジスト２１を現像し、露光領域２１Ａ以外の部分を除去する（図６（ｄ））。こうして残った露光領域２１Ａがレジストパターンである。このレジストパターン２１Ａは、下部導体１４Ａと相補的な形状を有している。
【００２６】
続いて、シード層１９上に銅をメッキして下側導体１４Ａを形成する（図７（ｅ））。この後、レジストパターン２１Ａを除去し（図７（ｆ））、更に下部導体１４Ａ間の間隙から露出するシード層１９をウェットエッチングにより除去する（図７（ｇ））。こうして、基体側角部２０が面取りされた下側導体１４Ａが形成される。図７（ｇ）に示すように、下側導体１４Ａの側面４３の凹部４３ａは、隣りの下側導体１４Ａの側面４４の凹部４４ａと対向している。
【００２７】
この後、下側導体１４Ａを覆うように樹脂膜１５Ｂ、上部磁性膜１３、樹脂膜１５Ｃを順次に形成し、下側導体１４Ａと同様の方法により樹脂膜１５Ｃ上に上側導体１４Ｂを形成する。更に、上側導体１４Ｂを覆うように樹脂膜１５Ｄを形成する。こうして、薄膜インダクタ１０が完成する。この製造方法によれば、凹部４３ａ、４４ａによって面取りされた基体側角部２０を有する薄膜デバイス１０を、従来の方法に比べて工程数を増やすことなく製造することができる。
【００２８】
以下では、図５を参照しながら薄膜インダクタ１０の利点を説明する。下側導体１４Ａの面取りされた基体側角部２０は、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑える効果を発揮する。これは定性的に言えば、基体側角部２０が面取りされているので、基体側角部が直角の場合に比べて下側導体１４Ａと樹脂膜１５Ｂとの接触面積が増し、更に、樹脂膜１５Ｂのうち基体側角部２０の下に延在する部分２３がアンカー効果を発揮するためである。以下では、この点をより詳細に検討する。
【００２９】
樹脂膜１５Ｂと、半導体製の基板１を母体とする基体１８や、金属からなる下側導体１４Ａとでは、熱膨張係数の差が大きく異なる。このため、樹脂膜１５Ｂと基体１８とでは温度変化に応じた膨張量や収縮量の違いが大きく、それが樹脂膜１５Ｂに応力を生じさせる。例えば、本実施形態では、樹脂膜１５Ｂが加熱硬化型樹脂であるポリイミドからなるので、樹脂膜１５Ｂの形成の際は、下部磁性膜１２上に塗布したポリイミドを加熱硬化させた後、常温まで冷却することになる。この冷却の際、ポリイミドが比較的大きく収縮するので、樹脂膜１５Ｂに応力が発生する。この応力のうち基体１８の上面に対して垂直上向きの成分が大きいと、基体１８から樹脂膜１５Ｂが剥離してしまう。
【００３０】
図５（ｂ）において矢印３１は、この垂直上向きの応力を表している。樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面における付着力３２は、この応力３１に抵抗して樹脂膜１５Ｂの剥離を妨げる。付着力３２の効果は、樹脂膜１５Ｂが下側導体１４Ａに接触している面積が大きいほど高い。面取りされた基体側角部２０は、直角の角部よりも大きな接触面積を樹脂膜１５Ｂとの間に有するので、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑えることができる。更に、樹脂膜１５Ｂのうち基体側角部２０の下に入り込んだ部分（以下、「突出部分」）２３のせん断応力３３も応力３１に抵抗するため、これによっても樹脂膜１５Ｂが剥離しにくくなる。特に、本実施形態では、隣り合う下側導体１４Ａの基体側角部２０が向かい合っており、各基体側角部２０の下に位置する突出部分２３のせん断応力３３が、下側導体１４Ａの間隙を充填する絶縁膜１５Ｂに共に作用するので、絶縁膜１５Ｂがいっそう剥離しにくい。
【００３１】
以下では、樹脂膜１５Ｂに発生した応力３１の大きさをσ［ＭＰａ］、下側導体１４Ａの高さ（厚さ）をＨ［μｍ］で表す。この場合、樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面に加わる応力はσＨ［ＭＰａ・μｍ］と表すことができる。また、樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの付着力３２の大きさをＰ［ＭＰａ］、突出部分２３のせん断応力３３の大きさをＱ［ＭＰａ］と表し、下側導体１４Ａの中心線１６に垂直な平面と基体側角部２０との交線の全長をｗ［μｍ］、その交線の樹脂膜１５Ｂの上面に対する最大高さをｈ［μｍ］で表す。この場合、樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面に加わる付着力３２とせん断応力３３の和は、Ｐ（Ｈ−ｈ）＋Ｐｗ＋Ｑｈで表すことができる。
【００３２】
剥離が起きない条件は、縁膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面において付着力３２とせん断応力３３の和が応力３１よりも大きいことであり、これは、
Ｐ（Ｈ−ｈ）＋Ｐｗ＋Ｑｈ≧σＨ （１）
と表される。これを変形すると、
Ｐ＋（Ｐｗ−Ｐｈ＋Ｑｈ）／Ｈ≧σ （２）
となる。
【００３３】
一方、基体側角部２０が面取りされておらず直角の場合、剥離が起きない条件は、
Ｐ≧σ （３）
である。
【００３４】
面取りされた基体側角部２０では必ずｗ＞ｈとなることから、（２）の左辺は（３）の左辺よりも常に大きくなる。したがって、同じ応力σに対しては、基体側角部２０を面取りしたほうが剥離が起きにくいことが分かる。
【００３５】
なお、基体側角部２０が平面状に面取りされていてもｗ＞ｈであり、樹脂膜１５Ｂとの接触面積が増えるので、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑える効果は得られる。しかし、本実施形態のように基体側角部２０を曲面状に面取りすれば、接触面積が更に増えるので、剥離を抑える効果がいっそう高くなる。
【００３６】
基体側角部２０は、ｗ／ｈが１．１５以上となるように面取りされていることが望ましい。以下では、図８を参照しながらこの点を説明する。ここで図８は、平面状および曲面状に面取りされた基体側角部２０を拡大して示す部分断面図である。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、基体側角部２０を平面状に面取りした場合、基体側角部２０の表面が下側導体１４Ａの側面４３の延長平面と成す角度αが３０°以上であれば、突出部分２３のせん断応力によって樹脂膜１５Ｂの剥離を十分に抑えることができる。逆に角度αが３０度未満だと、基体側角部２０の表面に沿って樹脂膜１５Ｂが滑りやすく、樹脂膜１５Ｂが剥離しやすい。αが３０°のとき、ｗは１．１５ｈに等しい。
【００３８】
図８（ｂ）に示すように、基体側角部２０の表面が曲面を成すように面取りされている場合、その表面の、側面４３との接続部における接平面が下側導体１４Ａの側面４３の延長平面と成す角度βが３０°以上であることが望ましい。βが３０°のとき、ｗは１．１５ｈより大きい。以上により、ｗ／ｈが１．１５以上であれば、樹脂膜１５Ｂの剥離を効果的に抑制できることが分かる。
【００３９】
以上、下側導体１４Ａに関して説明をしたが、上側導体１４Ｂについても同様の利点が得られる。つまり、上側導体１４Ｂの面取りされた基体側角部２０は樹脂膜１５Ｄの剥離を抑制する。
【００４０】
第２実施形態
以下では、図９を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る薄膜デバイスを説明する。図９は第２実施形態における下側導体１４Ａを示す部分拡大断面図である。本実施形態では、下側導体１４Ａの基体側角部２０だけでなく上側角部２４も、その表面が曲面を成すように面取りされている。同様に、上側導体１４Ｂの上側角部２４も、その表面が曲面を成すように面取りされている。他の構成は第１実施形態と同じである。上側角部２４の面取りは、導体１４Ａ、１４Ｂを形成するメッキの条件（例えば、メッキ浴の組成や電流密度）を調整することで実現することができる。
【００４１】
下側導体１４Ａの上側角部２４が面取りされておらず直角だと、下側導体１４Ａの上面に平行な応力と下側導体１４Ａの側面に平行な応力とが上側角部２４に集中しやすく、それが樹脂膜１５Ｂの剥離を促進する。この点は上側導体１４Ｂについても同様である。なお、直角ではなく鋭角の上側角部を有する導体パターンも知られているが、よりいっそう上側角部に応力が集中しやすく、樹脂膜の剥離も起こりやすい。これに対して、本実施形態では上側角部２４が面取りされているため、応力集中が起こりにくく、したがって、導体１４Ａおよび１４Ｂの上部において樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｄが剥離しにくい。
【００４２】
第３実施形態
以下では、図１０を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係る薄膜デバイスを説明する。図１０は第３実施形態における下側導体１４Ａを示す部分拡大断面図である。本実施形態では、下側導体１４Ａの各側面４３、４４のうち底面４１に隣接する端部に、各側面に対して垂直に窪んだ凹部２５が設けられている。同様に、上側導体１４Ｂの各側面のうち上側導体１４Ｂの底面に隣接する端部にも凹部２５が設けられている。他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４３】
この凹部２５によって下側導体１４Ａと絶縁膜１５Ｂとの接触面積が増すと共に、絶縁膜１５Ｂのうち凹部２５を充填する突出部分２３がアンカー効果を発揮するので、絶縁膜１５Ｂが剥離しにくくなる。同様に、上側導体１４Ｂに設けられた凹部２５によって絶縁膜１５Ｄも剥離しにくくなる。
【００４４】
ただし、本実施形態は、面取りされた基体側角部２０を有する第１、第２実施形態に比べて、下側導体１４Ａおよび上側導体１４Ｂの高周波帯域における交流抵抗値が大きくなりやすい。これは導体の表皮効果による実効断面積が低下したことに起因する。一般に、導体を伝播する電気信号の周波数が高くなるほど、導体の表面に電流が集中する。この現象は表皮効果と呼ばれ、電流が流れる領域の深さ方向への断面積を実効断面積と呼ぶ。導体の鋭い角部では表皮効果による実効断面積が低下するので、高周波帯域において導体を流れる電流も小さくなる。この結果、導体の交流抵抗値が大きくなる。
【００４５】
本実施形態の凹部２５は下側導体１４Ａに直角の角部を複数形成するので、表皮効果による実効断面積が低下し、高周波帯域における交流抵抗値が大きくなりやすい。これに対し、第１、第２実施形態では、基体側角部２０の面取りによって直角または鋭角の角部が下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂから除かれる。したがって、表皮効果による実効断面積の低下を抑え、高周波帯域におけるソレノイドコイル１４の交流抵抗値の増加を抑制することができる。
【００４６】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００４７】
第１実施形態では、下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂの各々において基体側角部２０が二つとも面取りされているが、いずれか一方の基体側角部２０のみが面取りされている場合でも、樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｄは剥離しにくくなる。同様に、第２実施形態では、下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂの各々において上側角部２４が二つとも面取りされているが、いずれか一方の上側角部２４のみが面取りされている場合でも、導体１４Ａおよび１４Ｂの上部において樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｄが剥離しにくくなる。
【００４８】
第２実施形態では導体パターンの上側角部２４がその表面が曲面を成すように面取りされているが、その表面が平面を成すように面取りされていてもよい。
【００４９】
上記実施形態では、図７に示すように、シード層１９をウェットエッチングによって除去しているが、ドライエッチング（例えば、反応性イオンエッチング）によって除去してもよい。この方法では、図１１に示すように、基体側角部２０の下にシード層１９が残ることがある。この場合、樹脂膜１５Ｂが基体側角部２０とシード層１９との間に充填されることになる。このような構成でも、面取りされた基体側角部２０によって下側導体１４Ａと樹脂膜１５Ｂとの接触面積が増し、更に、樹脂膜１５Ｂのうち基体側角部２０の下に入り込んだ部分がアンカー効果を発揮するので、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑えることができる。この点は上側導体１４Ｂについても同様である。
【００５０】
上記実施形態は、導体パターンとしてコイルを備える薄膜インダクタであるが、本発明の薄膜デバイスは他の任意の導体パターンを有していてもよい。導体パターンが配線である場合、その配線の面取りされた基体側角部の基体の上面に対する最大高さをｈ、配線自体の高さ（厚さ）をＨで表すと、０＜ｈ＜０．１Ｈであることが望ましい。面取りが大きすぎると配線の断面積が小さく、配線抵抗が高くなるからである。
【００５１】
上記実施形態では、導体１４Ａ、１４Ｂが柱状体であるが、本発明の薄膜デバイスが備える導体パターンの形状は任意である。導体パターンを、ある方向に延びる微小部分の集合体と考えれば、各微小部分の基体側角部の表面とその微小部分が延びる方向（これは、基体側角部が延びる方向に等しい）に垂直な平面との交線の長さが上記のｗに相当し、その交線の基体の主面に対する最大高さが上記のｈに相当する。第１実施形態で述べたように、ｗ／ｈは１．１５以上であると樹脂膜の剥離が効果的に抑制される。
【００５２】
上記実施形態では導体側面の凹部４３ａ、４４ａまたは２５が樹脂膜によって充填されている。しかし、樹脂膜によって充填されていなくても凹部内に樹脂膜の一部分が延在していれば、その部分のせん断応力によって樹脂膜の剥離がある程度、抑えられる。凹部が絶縁膜によって充填されていれば、それだけせん断応力も大きくなるので、樹脂膜がより剥離しにくい。
【００５３】
上記実施形態は薄膜インダクタであるが、本発明は、パターニングされた導体を絶縁膜で覆う薄膜デバイスに広く適用できる。したがって、本発明は、薄膜インダクタのみならず、薄膜コイルを有するデバイスや、薄膜コンデンサなど、他の薄膜デバイスにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係る薄膜デバイスを示す平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】第１実施形態の部分拡大断面図である。
【図６】下側導体の製造工程を示す断面図である。
【図７】下側導体の製造工程を示す断面図である。
【図８】平面状および曲面状に面取りされた基体側角部を拡大して示す部分断面図である。
【図９】第２実施形態における下側導体を示す部分拡大断面図である。
【図１０】第３実施形態の部分拡大断面図である。
【図１１】基体側角部の下に残るシード層を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…薄膜インダクタ、１１…基板、１２…下部磁性膜、１３…上部磁性膜、１４Ａ…下側導体、１４Ｂ…上側導体、１５Ａ〜１５Ｄ…樹脂膜、１８…基体、１９…シード層、２０…基体側角部、２４…上側角部、２５、４３ａ、４４ａ…凹部、４１…底面、４２…上面、４３、４４…側面。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂膜によって覆われた導体パターンを有する薄膜デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子機器の内部回路には、薄膜形成技術を用いて形成される薄膜型の電子部品が実装されている。このような電子部品は薄膜デバイスと呼ばれる。その一例としては薄膜インダクタが挙げられ、近年では、小型化や低背化の要求を満たすためにスパイラルコイルやソレノイドコイルを備えた薄膜インダクタが提案されている（特許文献１，２）。また、ソレノイドコイルを備えた薄膜インダクタに、電源ＩＣが形成された基体を固着した一体化電源も提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平５−２９１４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９６８１６号公報
【特許文献３】特開２００４−２７４００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
薄膜デバイスは、絶縁膜で覆われた導体パターンを基板上に有することが多い。例えば、導体パターンとしてソレノイドコイルを備えた薄膜インダクタでは、金属磁性体からなる磁心とソレノイドコイルとの間に絶縁膜が設けられる。絶縁膜の材料としては樹脂を使用することができる。しかし、樹脂の熱膨張係数は導体パターンや基板を構成する金属や半導体に比べて相当に大きい。このため、樹脂膜と基板や導体パターンとの間で、温度変化に応じた膨張量または収縮量が大きく異なり、結果として樹脂膜が剥離しやすい。
【０００４】
そこで、本発明は、樹脂膜が剥離しにくい薄膜デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る薄膜デバイスは、平板状の基体と、基体の一方の主面上に設けられた導体パターンと、その主面上に設けられ、導体パターンを覆う樹脂膜とを備えている。導体パターンは、その主面上に配置された底面と、この底面に対向し、その主面から離間した上面と、これらの底面と上面を連結する二つの側面を有している。二つの側面の少なくとも一方に凹部が設けられ、その凹部内に樹脂膜が延在している。
【０００６】
導体パターンの側面に設けられた凹部によって導体パターンと樹脂膜との接触面積が増すと共に、樹脂膜のうち凹部に延在している部分がアンカー効果を発揮するので、樹脂膜が剥離しにくくなる。
【０００７】
上記の凹部は、導体パターンの側面のうち底面と隣接する端部に設けられていてもよい。この凹部は基体と対向しているため、この凹部と相補的な形状を有するレジストパターンは、レジスト感光用ビームの基体による反射や光学的な作用を利用することで形成することができる。したがって、この凹部を有する薄膜デバイスは、工程数を増やすことなく製造することができる。
【０００８】
本発明の一側面に係る薄膜デバイスは、上記の導体パターンとして、隣り合う第１および第２の導体パターンを備えており、第１の導体パターンの凹部が第２の導体パターンの凹部と対向していてもよい。第１および第２の導体パターンは、互いに接続されていてもよいし、離間していてもよい。向かい合う一対の凹部により、絶縁膜がいっそう剥離しにくくなる。
【０００９】
導体パターンは、凹部によって面取りされた基体側角部を有していてもよい。面取りによって導体パターンから鋭い角部が除かれるので、導体パターンの表皮効果による実効断面積の低下が抑えられる。この結果、高周波帯域において導体パターンの交流抵抗値の増加が抑制される。
【００１０】
基体側角部は、その表面が曲面を成すように面取りされていてもよい。この構成によれば、基体側角部が平面状に面取りされている場合よりも樹脂膜が剥離しにくい。
【００１１】
面取りされた基体側角部の表面と該基体側角部が延びる方向に垂直な平面との交線が、全長ｗと、基体の主面に対する最大高さｈとを有し、ｗ／ｈが１．１５以上であってもよい。この構成によれば、樹脂膜の剥離が効果的に抑制される。
【００１２】
上記の凹部は、樹脂膜によって充填されていてもよい。この場合、樹脂膜が更に剥離しにくくなる。
【００１３】
導体パターンの上側角部の少なくとも一つが面取りされていてもよい。面取りされた上側角部には応力が集中しにくいので、導体パターンの上部において樹脂膜が剥離しにくくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、樹脂膜が剥離しにくい薄膜デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
第１実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係る薄膜デバイスを示す平面図であり、図２〜図４は、それぞれ図１のII−II線、III−III線、IV−IV線に沿った断面図である。本実施形態の薄膜デバイスは、導体パターンとしてソレノイドコイル１４を備える薄膜インダクタ１０である。ソレノイドコイル１４は、相互に接続された複数の導体パターン、すなわち下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂ、および接続導体１４Ｃからなる。ソレノイドコイル１４の両端に位置する二つの下側導体１４Ａからは、それぞれ配線１４Ｔ１、１４Ｔ２が延び出している。
【００１７】
図２〜図４に示すように、ソレノイドコイル１４および配線１４Ｔ１、１４Ｔ２は、基板１１の一方の主面（上面）上に設けられている。基板１１の上面は下部磁性膜１２および絶縁性の樹脂膜１５Ａによって順次に被覆されており、これらの膜１２、１５Ａと基板１１は平板状の基体１８を構成している。下側導体１４Ａは、基体１８の一方の主面、すなわち絶縁膜１５Ａの平坦な上面に直接形成されている。これらの下側導体１４Ａは、一定の間隔で並設されている。絶縁膜１５Ａの上面には更に、下側導体１４Ａを被覆する絶縁性の樹脂膜１５Ｂが設けられている。
【００１８】
樹脂膜１５Ｂの上面には、上部磁性膜１３および絶縁性の樹脂膜１５Ｃが順次に形成されており、樹脂膜１５Ｃの上面には上側導体１４Ｂが直接形成されている。これらの上側導体１４Ｂは、一定の間隔で並設されている。樹脂膜１５Ｃの上面には更に、上側導体１４Ｂを被覆する絶縁性の樹脂膜１５Ｄが設けられている。下側導体１４Ａと上側導体１４Ｂとは、樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｃを貫通する接続導体１４Ｃによって電気的に接続されている。本実施形態では、基板１１はＳｉ、樹脂膜１５Ａ〜１５Ｄはポリイミド、導体１４Ａ〜１４Ｃおよび配線１４Ｔ１、１４Ｔ２は銅からなる。
【００１９】
下側導体１４Ａおよび接続導体１４Ｃは直方体状であり、上側導体１４Ｂは直方体状の両端部と、それらの両端部を連結する四角柱状の中間部を有している。図１に示すように、上側導体１４Ｂの両端部は下側導体１４Ａと平行に延びている。また、上側導体１４Ｂの中間部の中心線１７は、下側導体１４Ａの中心線１６に対して傾斜している。図２〜図４に示すように、下側導体１４Ａおよび上側導体１４Ｂの各々は、樹脂膜１５Ａの上面上に配置された底面と、この底面に対向し、樹脂膜１５Ａから離間した上面と、これら底面と上面を連結し、樹脂膜１５Ａの上面に対して垂直な二つの側面を有している。
【００２０】
図２において、２０は下側導体１４Ａおよび上側導体１４Ｂの基体側角部を示し、２４は各導体の上側角部を示している。基体側角部２０は、導体１４Ａまたは１４Ｂの底面と側面とを連結する角部であり、上側角部は導体１４Ａまたは１４Ｂの上面と側面とを連結する角部である。下側導体１４Ａの角部２０、２４は、中心線１６に平行に延びている。上側導体１４Ｂの両端部でも角部２０、２４は中心線１６と平行に延びているが、中間部では角部２０、２４が中心線１７に平行に延びている。
【００２１】
図５は、薄膜インダクタ１０の部分拡大断面図であり、（ａ）は下側導体１４Ａの中心線１６に垂直な断面を示し、（ｂ）は（ａ）の破線によって囲まれる部分を更に拡大して示している。この図において４１は下側導体１４Ａの底面、４２は上面、４３および４４は側面を示している。側面４３、４４の各々において底面４１に隣接する端部には、中心線１１６に平行に延びる凹部が設けられており、それらの凹部は絶縁膜１５Ｂによって充填されている。これらの凹部によって、下側導体１４Ａの二つの基体側角部２０は、その表面が曲面を成すように面取りされている。同様に、上側導体１４Ｂの二つの基体側角部２０も、上側導体１４Ｂの両側面に設けられた同様の凹部によって、その表面が曲面を成すように面取りされている。この面取りされた基体側角部２０は、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑える役割を果たす。この点については、後で詳細に説明する。
【００２２】
以下では、下側導体１４Ａの製造方法を説明する。図６および図７は、下側導体１４Ａの製造工程を示す断面図である。なお、図７では、説明の便宜上、下側導体１４Ａ間の間隔を図１〜図４に示すものよりも短く描いている。
【００２３】
まず、基板１１上に下部磁性膜１２および樹脂膜１５Ａを順次に形成した後、樹脂膜１５Ａの上面にメッキ用のシード層１９を形成する（図６（ａ））。このシード層１９上にフィルムレジスト２１を積層し（図６（ｂ））、その上にフォトマスク２２を形成した後、フィルムレジスト２１を露光する（図６（ｃ））。
【００２４】
本実施形態では、シード層１９に反射率の高い材料を使用し、更に、フィルムレジスト２１に照射する露光用ビームのパワーを通常よりも高くする。例えば、通常は露光量を１５０ｍＪにするところ、２５０ｍＪにする。露光量を大きくすることで、シード層１９により乱反射される露光用ビームのパワーが増加する。この結果、樹脂膜１５Ａの上面に対して垂直に露光用ビームを照射するにもかかわらず、樹脂膜１５Ａの上面に対して斜めに反射されたビームがフィルムレジスト２１を露光するようになる。この結果、図６（ｃ）に示すように、シード層１９の付近で裾の広がった露光領域２１Ａを形成することができる。
【００２５】
次に、フィルムレジスト２１を現像し、露光領域２１Ａ以外の部分を除去する（図６（ｄ））。こうして残った露光領域２１Ａがレジストパターンである。このレジストパターン２１Ａは、下部導体１４Ａと相補的な形状を有している。
【００２６】
続いて、シード層１９上に銅をメッキして下側導体１４Ａを形成する（図７（ｅ））。この後、レジストパターン２１Ａを除去し（図７（ｆ））、更に下部導体１４Ａ間の間隙から露出するシード層１９をウェットエッチングにより除去する（図７（ｇ））。こうして、基体側角部２０が面取りされた下側導体１４Ａが形成される。図７（ｇ）に示すように、下側導体１４Ａの側面４３の凹部４３ａは、隣りの下側導体１４Ａの側面４４の凹部４４ａと対向している。
【００２７】
この後、下側導体１４Ａを覆うように樹脂膜１５Ｂ、上部磁性膜１３、樹脂膜１５Ｃを順次に形成し、下側導体１４Ａと同様の方法により樹脂膜１５Ｃ上に上側導体１４Ｂを形成する。更に、上側導体１４Ｂを覆うように樹脂膜１５Ｄを形成する。こうして、薄膜インダクタ１０が完成する。この製造方法によれば、凹部４３ａ、４４ａによって面取りされた基体側角部２０を有する薄膜デバイス１０を、従来の方法に比べて工程数を増やすことなく製造することができる。
【００２８】
以下では、図５を参照しながら薄膜インダクタ１０の利点を説明する。下側導体１４Ａの面取りされた基体側角部２０は、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑える効果を発揮する。これは定性的に言えば、基体側角部２０が面取りされているので、基体側角部が直角の場合に比べて下側導体１４Ａと樹脂膜１５Ｂとの接触面積が増し、更に、樹脂膜１５Ｂのうち基体側角部２０の下に延在する部分２３がアンカー効果を発揮するためである。以下では、この点をより詳細に検討する。
【００２９】
樹脂膜１５Ｂと、半導体製の基板１を母体とする基体１８や、金属からなる下側導体１４Ａとでは、熱膨張係数の差が大きく異なる。このため、樹脂膜１５Ｂと基体１８とでは温度変化に応じた膨張量や収縮量の違いが大きく、それが樹脂膜１５Ｂに応力を生じさせる。例えば、本実施形態では、樹脂膜１５Ｂが加熱硬化型樹脂であるポリイミドからなるので、樹脂膜１５Ｂの形成の際は、下部磁性膜１２上に塗布したポリイミドを加熱硬化させた後、常温まで冷却することになる。この冷却の際、ポリイミドが比較的大きく収縮するので、樹脂膜１５Ｂに応力が発生する。この応力のうち基体１８の上面に対して垂直上向きの成分が大きいと、基体１８から樹脂膜１５Ｂが剥離してしまう。
【００３０】
図５（ｂ）において矢印３１は、この垂直上向きの応力を表している。樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面における付着力３２は、この応力３１に抵抗して樹脂膜１５Ｂの剥離を妨げる。付着力３２の効果は、樹脂膜１５Ｂが下側導体１４Ａに接触している面積が大きいほど高い。面取りされた基体側角部２０は、直角の角部よりも大きな接触面積を樹脂膜１５Ｂとの間に有するので、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑えることができる。更に、樹脂膜１５Ｂのうち基体側角部２０の下に入り込んだ部分（以下、「突出部分」）２３のせん断応力３３も応力３１に抵抗するため、これによっても樹脂膜１５Ｂが剥離しにくくなる。特に、本実施形態では、隣り合う下側導体１４Ａの基体側角部２０が向かい合っており、各基体側角部２０の下に位置する突出部分２３のせん断応力３３が、下側導体１４Ａの間隙を充填する絶縁膜１５Ｂに共に作用するので、絶縁膜１５Ｂがいっそう剥離しにくい。
【００３１】
以下では、樹脂膜１５Ｂに発生した応力３１の大きさをσ［ＭＰａ］、下側導体１４Ａの高さ（厚さ）をＨ［μｍ］で表す。この場合、樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面に加わる応力はσＨ［ＭＰａ・μｍ］と表すことができる。また、樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの付着力３２の大きさをＰ［ＭＰａ］、突出部分２３のせん断応力３３の大きさをＱ［ＭＰａ］と表し、下側導体１４Ａの中心線１６に垂直な平面と基体側角部２０との交線の全長をｗ［μｍ］、その交線の樹脂膜１５Ｂの上面に対する最大高さをｈ［μｍ］で表す。この場合、樹脂膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面に加わる付着力３２とせん断応力３３の和は、Ｐ（Ｈ−ｈ）＋Ｐｗ＋Ｑｈで表すことができる。
【００３２】
剥離が起きない条件は、縁膜１５Ｂと下側導体１４Ａとの界面において付着力３２とせん断応力３３の和が応力３１よりも大きいことであり、これは、
Ｐ（Ｈ−ｈ）＋Ｐｗ＋Ｑｈ≧σＨ （１）
と表される。これを変形すると、
Ｐ＋（Ｐｗ−Ｐｈ＋Ｑｈ）／Ｈ≧σ （２）
となる。
【００３３】
一方、基体側角部２０が面取りされておらず直角の場合、剥離が起きない条件は、
Ｐ≧σ （３）
である。
【００３４】
面取りされた基体側角部２０では必ずｗ＞ｈとなることから、（２）の左辺は（３）の左辺よりも常に大きくなる。したがって、同じ応力σに対しては、基体側角部２０を面取りしたほうが剥離が起きにくいことが分かる。
【００３５】
なお、基体側角部２０が平面状に面取りされていてもｗ＞ｈであり、樹脂膜１５Ｂとの接触面積が増えるので、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑える効果は得られる。しかし、本実施形態のように基体側角部２０を曲面状に面取りすれば、接触面積が更に増えるので、剥離を抑える効果がいっそう高くなる。
【００３６】
基体側角部２０は、ｗ／ｈが１．１５以上となるように面取りされていることが望ましい。以下では、図８を参照しながらこの点を説明する。ここで図８は、平面状および曲面状に面取りされた基体側角部２０を拡大して示す部分断面図である。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、基体側角部２０を平面状に面取りした場合、基体側角部２０の表面が下側導体１４Ａの側面４３の延長平面と成す角度αが３０°以上であれば、突出部分２３のせん断応力によって樹脂膜１５Ｂの剥離を十分に抑えることができる。逆に角度αが３０度未満だと、基体側角部２０の表面に沿って樹脂膜１５Ｂが滑りやすく、樹脂膜１５Ｂが剥離しやすい。αが３０°のとき、ｗは１．１５ｈに等しい。
【００３８】
図８（ｂ）に示すように、基体側角部２０の表面が曲面を成すように面取りされている場合、その表面の、側面４３との接続部における接平面が下側導体１４Ａの側面４３の延長平面と成す角度βが３０°以上であることが望ましい。βが３０°のとき、ｗは１．１５ｈより大きい。以上により、ｗ／ｈが１．１５以上であれば、樹脂膜１５Ｂの剥離を効果的に抑制できることが分かる。
【００３９】
以上、下側導体１４Ａに関して説明をしたが、上側導体１４Ｂについても同様の利点が得られる。つまり、上側導体１４Ｂの面取りされた基体側角部２０は樹脂膜１５Ｄの剥離を抑制する。
【００４０】
第２実施形態
以下では、図９を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る薄膜デバイスを説明する。図９は第２実施形態における下側導体１４Ａを示す部分拡大断面図である。本実施形態では、下側導体１４Ａの基体側角部２０だけでなく上側角部２４も、その表面が曲面を成すように面取りされている。同様に、上側導体１４Ｂの上側角部２４も、その表面が曲面を成すように面取りされている。他の構成は第１実施形態と同じである。上側角部２４の面取りは、導体１４Ａ、１４Ｂを形成するメッキの条件（例えば、メッキ浴の組成や電流密度）を調整することで実現することができる。
【００４１】
下側導体１４Ａの上側角部２４が面取りされておらず直角だと、下側導体１４Ａの上面に平行な応力と下側導体１４Ａの側面に平行な応力とが上側角部２４に集中しやすく、それが樹脂膜１５Ｂの剥離を促進する。この点は上側導体１４Ｂについても同様である。なお、直角ではなく鋭角の上側角部を有する導体パターンも知られているが、よりいっそう上側角部に応力が集中しやすく、樹脂膜の剥離も起こりやすい。これに対して、本実施形態では上側角部２４が面取りされているため、応力集中が起こりにくく、したがって、導体１４Ａおよび１４Ｂの上部において樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｄが剥離しにくい。
【００４２】
第３実施形態
以下では、図１０を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係る薄膜デバイスを説明する。図１０は第３実施形態における下側導体１４Ａを示す部分拡大断面図である。本実施形態では、下側導体１４Ａの各側面４３、４４のうち底面４１に隣接する端部に、各側面に対して垂直に窪んだ凹部２５が設けられている。同様に、上側導体１４Ｂの各側面のうち上側導体１４Ｂの底面に隣接する端部にも凹部２５が設けられている。他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４３】
この凹部２５によって下側導体１４Ａと絶縁膜１５Ｂとの接触面積が増すと共に、絶縁膜１５Ｂのうち凹部２５を充填する突出部分２３がアンカー効果を発揮するので、絶縁膜１５Ｂが剥離しにくくなる。同様に、上側導体１４Ｂに設けられた凹部２５によって絶縁膜１５Ｄも剥離しにくくなる。
【００４４】
ただし、本実施形態は、面取りされた基体側角部２０を有する第１、第２実施形態に比べて、下側導体１４Ａおよび上側導体１４Ｂの高周波帯域における交流抵抗値が大きくなりやすい。これは導体の表皮効果による実効断面積が低下したことに起因する。一般に、導体を伝播する電気信号の周波数が高くなるほど、導体の表面に電流が集中する。この現象は表皮効果と呼ばれ、電流が流れる領域の深さ方向への断面積を実効断面積と呼ぶ。導体の鋭い角部では表皮効果による実効断面積が低下するので、高周波帯域において導体を流れる電流も小さくなる。この結果、導体の交流抵抗値が大きくなる。
【００４５】
本実施形態の凹部２５は下側導体１４Ａに直角の角部を複数形成するので、表皮効果による実効断面積が低下し、高周波帯域における交流抵抗値が大きくなりやすい。これに対し、第１、第２実施形態では、基体側角部２０の面取りによって直角または鋭角の角部が下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂから除かれる。したがって、表皮効果による実効断面積の低下を抑え、高周波帯域におけるソレノイドコイル１４の交流抵抗値の増加を抑制することができる。
【００４６】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００４７】
第１実施形態では、下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂの各々において基体側角部２０が二つとも面取りされているが、いずれか一方の基体側角部２０のみが面取りされている場合でも、樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｄは剥離しにくくなる。同様に、第２実施形態では、下側導体１４Ａ、上側導体１４Ｂの各々において上側角部２４が二つとも面取りされているが、いずれか一方の上側角部２４のみが面取りされている場合でも、導体１４Ａおよび１４Ｂの上部において樹脂膜１５Ｂおよび１５Ｄが剥離しにくくなる。
【００４８】
第２実施形態では導体パターンの上側角部２４がその表面が曲面を成すように面取りされているが、その表面が平面を成すように面取りされていてもよい。
【００４９】
上記実施形態では、図７に示すように、シード層１９をウェットエッチングによって除去しているが、ドライエッチング（例えば、反応性イオンエッチング）によって除去してもよい。この方法では、図１１に示すように、基体側角部２０の下にシード層１９が残ることがある。この場合、樹脂膜１５Ｂが基体側角部２０とシード層１９との間に充填されることになる。このような構成でも、面取りされた基体側角部２０によって下側導体１４Ａと樹脂膜１５Ｂとの接触面積が増し、更に、樹脂膜１５Ｂのうち基体側角部２０の下に入り込んだ部分がアンカー効果を発揮するので、樹脂膜１５Ｂの剥離を抑えることができる。この点は上側導体１４Ｂについても同様である。
【００５０】
上記実施形態は、導体パターンとしてコイルを備える薄膜インダクタであるが、本発明の薄膜デバイスは他の任意の導体パターンを有していてもよい。導体パターンが配線である場合、その配線の面取りされた基体側角部の基体の上面に対する最大高さをｈ、配線自体の高さ（厚さ）をＨで表すと、０＜ｈ＜０．１Ｈであることが望ましい。面取りが大きすぎると配線の断面積が小さく、配線抵抗が高くなるからである。
【００５１】
上記実施形態では、導体１４Ａ、１４Ｂが柱状体であるが、本発明の薄膜デバイスが備える導体パターンの形状は任意である。導体パターンを、ある方向に延びる微小部分の集合体と考えれば、各微小部分の基体側角部の表面とその微小部分が延びる方向（これは、基体側角部が延びる方向に等しい）に垂直な平面との交線の長さが上記のｗに相当し、その交線の基体の主面に対する最大高さが上記のｈに相当する。第１実施形態で述べたように、ｗ／ｈは１．１５以上であると樹脂膜の剥離が効果的に抑制される。
【００５２】
上記実施形態では導体側面の凹部４３ａ、４４ａまたは２５が樹脂膜によって充填されている。しかし、樹脂膜によって充填されていなくても凹部内に樹脂膜の一部分が延在していれば、その部分のせん断応力によって樹脂膜の剥離がある程度、抑えられる。凹部が絶縁膜によって充填されていれば、それだけせん断応力も大きくなるので、樹脂膜がより剥離しにくい。
【００５３】
上記実施形態は薄膜インダクタであるが、本発明は、パターニングされた導体を絶縁膜で覆う薄膜デバイスに広く適用できる。したがって、本発明は、薄膜インダクタのみならず、薄膜コイルを有するデバイスや、薄膜コンデンサなど、他の薄膜デバイスにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係る薄膜デバイスを示す平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】第１実施形態の部分拡大断面図である。
【図６】下側導体の製造工程を示す断面図である。
【図７】下側導体の製造工程を示す断面図である。
【図８】平面状および曲面状に面取りされた基体側角部を拡大して示す部分断面図である。
【図９】第２実施形態における下側導体を示す部分拡大断面図である。
【図１０】第３実施形態の部分拡大断面図である。
【図１１】基体側角部の下に残るシード層を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…薄膜インダクタ、１１…基板、１２…下部磁性膜、１３…上部磁性膜、１４Ａ…下側導体、１４Ｂ…上側導体、１５Ａ〜１５Ｄ…樹脂膜、１８…基体、１９…シード層、２０…基体側角部、２４…上側角部、２５、４３ａ、４４ａ…凹部、４１…底面、４２…上面、４３、４４…側面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基体と、
前記基体の一方の主面上に設けられた導体パターンと、
前記主面上に設けられ、前記導体パターンを覆う樹脂膜と、
を備える薄膜デバイスであって、
前記導体パターンは、前記基体の前記主面上に配置された底面と、この底面に対向し、前記基体の前記主面から離間した上面と、前記底面と前記上面を連結する二つの側面を有しており、
前記二つの側面の少なくとも一方に凹部が設けられ、その凹部内に前記樹脂膜が延在している、薄膜デバイス。
【請求項２】
前記凹部は、前記側面のうち前記底面に隣接する端部に設けられている、請求項１に記載の薄膜デバイス。
【請求項３】
前記導体パターンとして、隣り合う第１および第２の導体パターンを備え、
前記第１の導体パターンの前記凹部が前記第２の導体パターンの前記凹部と対向している、請求項２に記載の薄膜デバイス。
【請求項４】
前記導体パターンは、前記凹部によって面取りされた基体側角部を有している、請求項２に記載の薄膜デバイス。
【請求項５】
前記基体側角部は、その表面が曲面を成すように面取りされている、請求項４に記載の薄膜デバイス。
【請求項６】
前記基体側角部の表面と該基体側角部が延びる方向に垂直な平面との交線は、全長ｗと、前記基体の前記主面に対する最大高さｈとを有し、ｗ／ｈが１．１５以上である、請求項４に記載の薄膜デバイス。
【請求項７】
前記凹部が前記樹脂膜によって充填されている、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜デバイス。
【請求項８】
前記導体パターンの上側角部の少なくとも一つが面取りされている、請求項１〜７のいずれかに記載の薄膜デバイス。
【請求項１】
平板状の基体と、
前記基体の一方の主面上に設けられた導体パターンと、
前記主面上に設けられ、前記導体パターンを覆う樹脂膜と、
を備える薄膜デバイスであって、
前記導体パターンは、前記基体の前記主面上に配置された底面と、この底面に対向し、前記基体の前記主面から離間した上面と、前記底面と前記上面を連結する二つの側面を有しており、
前記二つの側面の少なくとも一方に凹部が設けられ、その凹部内に前記樹脂膜が延在している、薄膜デバイス。
【請求項２】
前記凹部は、前記側面のうち前記底面に隣接する端部に設けられている、請求項１に記載の薄膜デバイス。
【請求項３】
前記導体パターンとして、隣り合う第１および第２の導体パターンを備え、
前記第１の導体パターンの前記凹部が前記第２の導体パターンの前記凹部と対向している、請求項２に記載の薄膜デバイス。
【請求項４】
前記導体パターンは、前記凹部によって面取りされた基体側角部を有している、請求項２に記載の薄膜デバイス。
【請求項５】
前記基体側角部は、その表面が曲面を成すように面取りされている、請求項４に記載の薄膜デバイス。
【請求項６】
前記基体側角部の表面と該基体側角部が延びる方向に垂直な平面との交線は、全長ｗと、前記基体の前記主面に対する最大高さｈとを有し、ｗ／ｈが１．１５以上である、請求項４に記載の薄膜デバイス。
【請求項７】
前記凹部が前記樹脂膜によって充填されている、請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜デバイス。
【請求項８】
前記導体パターンの上側角部の少なくとも一つが面取りされている、請求項１〜７のいずれかに記載の薄膜デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１０７８３（Ｐ２００８−１０７８３Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８２３７１（Ｐ２００６−１８２３７１）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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