電感器、線圈基板以及線圈基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電感器、線圈基板以及線圈基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，游戲機(jī)或移動(dòng)電話等電子設(shè)備的小型化逐漸加速，伴隨這樣的小型化，在這樣的電子設(shè)備上搭載的電感器等各種元件小型化的要求也更高。作為在這樣的電子設(shè)備上搭載的電感器，例如已知有采用了繞線線圈的電感器。采用了繞線線圈的電感器例如被用于電子設(shè)備的電源電路(例如參照日本特開2003-168610號公報(bào))。
[0003]采用繞線線圈的電感器的小型化的極限被認(rèn)為是1.6mmXl.6mm左右的平面形狀。這是因?yàn)槔@線粗度存在極限。如果電感器小于此尺寸，繞線的體積與電感器的總面積之比會降低，從而不能提高電感。因此，期待一種能易于實(shí)現(xiàn)小型化的電感器的開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的電感器、線圈基板以及線圈基板的制造方法
[0005]本發(fā)明的一個(gè)方式為電感器。該電感器具備:層積體；第I貫穿孔，其沿厚度方向貫穿所述層積體；以及絕緣膜，其覆蓋所述層積體的表面，所述層積體包括:第I布線；第I絕緣層，其包括將所述第I布線的上表面的一部分露出的第2貫穿孔，并被層積在所述第I布線的上表面；第I粘合層，其包括與所述第2貫穿孔連通的第3貫穿孔，并被層積在所述第I絕緣層的上表面；第2布線，其包括與所述第3貫穿孔連通的第4貫穿孔，并被層積在所述第I粘合層的上表面；第2絕緣層，其包括與所述第4貫穿孔連通的第5貫穿孔和將所述第2布線的上表面的一部分露出的第6貫穿孔，并被層積在所述第2布線的上表面；以及第I貫穿電極，其填充所述第2貫穿孔、所述第3貫穿孔、所述第4貫穿孔、以及所述第5貫穿孔，所述第I布線與所述第2布線串聯(lián)連接，從而形成螺旋狀線圈，所述第5貫穿孔具有比所述第4貫穿孔大的平面形狀。
[0006]本發(fā)明的其他方式為線圈基板。該線圈基板具備:區(qū)塊，該區(qū)塊包括被形成在多個(gè)區(qū)域的多個(gè)單位線圈基板，所述多個(gè)單位線圈基板分別包括:層積體；第I貫穿孔，其沿厚度方向貫穿所述層積體；以及絕緣膜，其覆蓋所述層積體的表面，所述層積體包括:第I布線；第I絕緣層，其包括將所述第I布線的上表面的一部分露出的第2貫穿孔，并被層積在所述第I布線的上表面；第I粘合層，其包括與所述第2貫穿孔連通的第3貫穿孔，并被層積在所述第I絕緣層的上表面；第2布線，其包括與所述第3貫穿孔連通的第4貫穿孔，并被層積在所述第I粘合層的上表面；第2絕緣層，其包括與所述第4貫穿孔連通的第5貫穿孔、和將所述第2布線的上表面的一部分露出的第6貫穿孔，并被層積在所述第2布線的上表面；以及第I貫穿電極，其填充所述第2貫穿孔、所述第3貫穿孔、所述第4貫穿孔、以及所述第5貫穿孔，所述第I布線與所述第2布線串聯(lián)連接，從而形成螺旋狀線圈，所述第5貫穿孔具有比所述第4貫穿孔大的平面形狀。
[0007]本發(fā)明的其他方式為制造線圈基板的方法。該方法包括如下步驟:準(zhǔn)備第I結(jié)構(gòu)體，該第I結(jié)構(gòu)體包括第I金屬層和被層積在所述第I金屬層的上表面的第I絕緣層；準(zhǔn)備多個(gè)第2結(jié)構(gòu)體，所述多個(gè)第2結(jié)構(gòu)體分別包括第2金屬層和被層積在所述第2金屬層的上表面的第2絕緣層；將在所述線圈基板的厚度方向相鄰的所述第I金屬層和所述第2金屬層串聯(lián)連接、且將在所述厚度方向相鄰的所述第2金屬層相互串聯(lián)連接的同時(shí)，通過在所述第I結(jié)構(gòu)體上依次層積所述多個(gè)第2結(jié)構(gòu)體，從而形成層積體，所述層積體包括多個(gè)第I粘合層，在所述多個(gè)第2結(jié)構(gòu)體的第2金屬層的下表面各層積一層第I粘合層，該第I粘合層將所述第I結(jié)構(gòu)體以及所述多個(gè)第2結(jié)構(gòu)體的中的相鄰的兩個(gè)結(jié)構(gòu)體粘接；以及通過成形所述層積體并將所述第I金屬層和所述第2金屬層加工成多個(gè)布線形狀，從而由串聯(lián)連接的所述多個(gè)布線形成螺旋狀線圈，準(zhǔn)備所述第I結(jié)構(gòu)體的步驟包括:形成第I貫穿孔，該第I貫穿孔沿厚度方向貫穿所述第I絕緣層，而使所述第I金屬層的上表面的一部分露出，準(zhǔn)備所述多個(gè)第2結(jié)構(gòu)體的步驟包括:在各個(gè)第2結(jié)構(gòu)體的制造中，在支承部件的下表面層積所述第2絕緣層；形成第2貫穿孔，該第2貫穿孔沿厚度方向貫穿所述支承部件和所述第2絕緣層；在所述第2絕緣層的下表面層積所述第2金屬層；在所述第2絕緣層的下表面形成所述第I粘合層，所述第I粘合層覆蓋所述第2金屬層的下表面以及側(cè)面；以及形成第3貫穿孔和第4貫穿孔，所述第3貫穿孔沿厚度方向貫穿從所述第2貫穿孔露出的所述第2金屬層、且具有比所述第2貫穿孔小的平面形狀，所述第4貫穿孔沿厚度方向貫穿所述第I粘合層、且與所述第3貫穿孔連通，形成所述層積體的步驟包括:以所述支承部件被配置在外側(cè)、且所述第4貫穿孔與所述第I貫穿孔連通的方式，隔著所述第I粘合層在所述第I結(jié)構(gòu)體上層積所述第2結(jié)構(gòu)體；除去所述支承部件；形成第I貫穿電極，該第I貫穿電極填充所述第1-第4貫穿孔，并與所述第I金屬層連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)電感器以及線圈基板的小型化。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出第I實(shí)施方式的線圈基板的概要俯視圖。
[0010]圖2是示出圖1的線圈基板的局部的放大俯視圖。
[0011]圖3是沿圖2的3-3線的線圈基板的概要截面圖。
[0012]圖4是沿圖2的4-4線的單位線圈基板的概要截面圖。
[0013]圖5是單位線圈基板的層積體的分解立體圖。
[0014]圖6是單位線圈基板的層積體的分解立體圖。
[0015]圖7是示出單位線圈基板的布線結(jié)構(gòu)的概要立體圖。
[0016]圖8A是示出單片化后的單位線圈基板的概要截面圖。
[0017]圖SB是示出使用單位線圈基板的電感器的概要截面圖。
[0018]圖9是示出圖1的線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0019]圖1OA是示出線圈基板的制造方法的、沿圖1OB的1a-1Oa線的概要截面圖。
[0020]圖1OB是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0021]圖11A、圖1lB是示出線圈基板的制造方法的、沿圖1lC的Ilb-1lb線的概要截面圖。
[0022]圖1lC是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0023]圖12A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖12C的12a_12a線的概要截面圖。
[0024]圖12B是示出線圈基板的制造方法的、沿圖12C的12b_12b線的概要截面圖。
[0025]圖12C是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0026]圖13A-圖13C是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0027]圖14A、圖14B是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0028]圖15A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖15B的15a_15a線的概要截面圖。
[0029]圖15B是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0030]圖16A-圖16C是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0031]圖17A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖17B的17a_17a線的概要截面圖。
[0032]圖17B是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0033]圖18A、圖18B是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0034]圖19A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖19B的19a_19a線的概要截面圖。
[0035]圖19B是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0036]圖20A、20B是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0037]圖21A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖21B的21a_21a線的概要截面圖。
[0038]圖21B是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0039]圖22A、圖22B是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0040]圖23A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖23C的23a_23a線的概要截面圖。
[0041]圖23B是示出線圈基板的制造方法的、沿圖23C的23b_23b線的概要截面圖。
[0042]圖23C是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0043]圖24A、圖24B是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0044]圖25A、圖25B是示出線圈基板的制造方法的概要截面圖。
[0045]圖26A、26B是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0046]圖27是示出成形前的金屬層的概要立體圖。
[0047]圖28A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖28B的28a_28a線的概要截面圖。
[0048]圖28B是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0049]圖29是示出線圈基板的制造方法的概要俯視圖。
[0050]圖30A是示出線圈基板的制造方法的、沿圖29的30a_30a線的概要截面圖。
[0051]圖30B是示出圖8B的電感器的制造方法的概要截面圖。
[0052]圖31A、31B是示出圖8B的電感器的制造方法的概要截面圖。
[0053]圖32是示出各種變形例的電感器的概要截面圖。
[0054]圖33是示出各種變形例的電感器的概要截面圖。
[0055]圖34是示出第2實(shí)施方式中的電感器的概要截面圖。
[0056]圖35A-35C是示出圖34的電感器的制造方法的概要截面圖。
[0057]圖36A、圖36B是示出圖34的電感器的制造方法的概要截面圖。
[0058]圖37A、圖37B是示出圖34的電感器的制造方法的概要截面圖。
[0059]圖38是示出圖34的電感器的制造方法的概要截面圖。
[0060]附圖標(biāo)記說明
[0061]10...線圈基板、11...區(qū)塊、12…連結(jié)部、13…外框、13X…定位孔、20...線圈基板、20X…貫穿孔、23，23A，23B…層積體、23X…貫穿孔、25…絕緣膜、30…基板、41…結(jié)構(gòu)體、42-47…結(jié)構(gòu)體、51…絕緣層、52-57…絕緣層、52X-57X…貫穿孔、52Y-56Y…貫穿孔、61."布線、61A，67A…連接部、61Y，61Z…槽部、61E-67E…金屬層、62-67…布線、62X-67X…貫穿孔、71-76吣粘合層、72乂-76乂吣貫穿孔、90，9(^，9(^"電感器、91"封固樹脂、92，93吣電極、102-107…支承膜、V1-V7...通孔布線、Al...單個(gè)區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0062]以下，參照附圖對一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，為了便于弄清楚特征，附圖為了方便會有將成為特征的部分?jǐn)U大示出的情況，各個(gè)構(gòu)成要素的尺寸比等并不限定為與實(shí)際相同。并且，在剖視圖中，為了便于弄清楚各個(gè)部件的截面結(jié)構(gòu)，一部分部件的剖面線用梨皮花紋示出，并省略一部分部件的剖面線。
[0063](第I實(shí)施方式)
[0064]首先，對線圈基板10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0065]如圖1所示，線圈基板10被形成為例如在俯視時(shí)呈大致矩形。線圈基板10包括區(qū)塊11、以及從區(qū)塊11向外側(cè)突出的兩個(gè)外框13。區(qū)塊11被形成為例如在俯視時(shí)呈大致矩形。在區(qū)塊11上以矩陣狀(在此為2行Χ6列)設(shè)置有多個(gè)單個(gè)區(qū)域Al。在此，區(qū)塊11最終沿虛線(各單個(gè)區(qū)域Al)被切斷，而被單片化為各個(gè)單位線圈基板20 (以下，簡稱為線圈基板20)。也就是說，區(qū)塊11包括作為各個(gè)線圈基板20使用的多個(gè)單個(gè)區(qū)域Al。
[0066]多個(gè)單個(gè)區(qū)域Al可以如圖1示出的那樣隔著預(yù)定的間隔排列，或者也可以以相互連接的方式排列。并且，在圖1示出的例子中，區(qū)塊11雖然具有12個(gè)單個(gè)區(qū)域Al，但是單個(gè)區(qū)域Al的數(shù)量并不特別限定。
[0067]區(qū)塊11包括將多個(gè)線圈基板20連結(jié)的連結(jié)部12。換句話來講，連結(jié)部12以包圍多個(gè)線圈基板20的方式支承多個(gè)線圈基板20。
[0068]外框13例如被形成在線圈基板10的兩端區(qū)域。外框13例如從區(qū)塊11的短邊向外側(cè)突出。在該外框13上形成有多個(gè)定位孔(sprocket hole) 13X。多個(gè)定位孔13X例如沿線圈基板10的寬度方向(圖1中的上下方向)以大致一定間隔連續(xù)地配置。各個(gè)定位孔13X例如在俯視時(shí)呈大致矩形。定位孔13X是用于搬送線圈基板10的貫穿孔，通過在線圈基板10被安裝到制造裝置上時(shí)與由電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)的定位銷進(jìn)行嚙合，而以定位孔13X之間的間距搬送線圈基板10。因此，相鄰的定位孔13X的間隔以與線圈基板10被安裝的制造裝置相對應(yīng)地設(shè)定。另外，線圈基板10之中的單個(gè)區(qū)域Al以外的部分(也就是說，連結(jié)部12以及外框13)在將線圈基板10單片化為線圈基板20后被廢棄。
[0069]接著，按照圖2-圖7對各個(gè)線圈基板20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0070]如圖2所示，各單個(gè)區(qū)域Al的線圈基板20被形成為例如在俯視時(shí)呈大致長方形狀。例如，線圈基板20的平面形狀為角部被進(jìn)行了倒角加工的長方形。線圈基板20包括突出部21、22，該突出部21、22從長方形的短邊向外側(cè)(圖2中上側(cè)以及下側(cè))突出。但是，線圈基板20的平面形狀并不僅限于圖2示出的形狀，也可以形成為任意的形狀。并且，線圈基板20的平面形狀也可以形成為任意的大小。例如，線圈基板20的平面形狀可以形成為在用線圈基板20制造圖8B示出的電感器90時(shí)，使該電感器90的平面形狀為1.6mmX0.8mm左右的大致矩形的大小。線圈基板20的厚度設(shè)為例如0.5mm左右。
[0071]在線圈基板20的俯視圖中的大致中央部上形成有貫穿孔20X。貫穿孔20X沿厚度方向貫穿線圈基板20。貫穿孔20X的平面形狀可以形成為任意的形狀以及任意的大小。例如，貫穿孔20X的平面形狀可形成為大致橢圓形狀或大致長圓形狀。
[0072]在線圈基板20和連結(jié)部12之間形成有開口部20Y，該開口部20Y劃定該線圈基板20。開口部20Y沿厚度方向貫穿線圈基板10。
[0073]如圖3以及4所示，線圈基板20大致包括層積體23、以及覆蓋該層積體23的表面的絕緣膜25。層積體23包括基板30、被層積在基板30的下表面30A上的結(jié)構(gòu)體41、以及被依次層積在基板30的上表面30B上的結(jié)構(gòu)體42-47。
[0074]層積體23的平面形狀實(shí)質(zhì)上與線圈基板20的平面形狀相同。例如，層積體23的平面形狀比線圈基板20的平面形狀小與絕緣膜25相對應(yīng)的量。在俯視時(shí)層積體23的大致中央部上形成有貫穿孔23X，該貫穿孔23X沿厚度方向貫穿層積體23。貫穿孔23X的平面形狀例如與貫穿孔20X的平面形狀同樣地，可以形成為大致橢圓形狀或者大致長圓形狀。
[0075]在層積體23中，在基板30的上表面30B上隔著粘合層71層積有結(jié)構(gòu)體42。在結(jié)構(gòu)體42上隔著粘合層72層積有結(jié)構(gòu)體43。在結(jié)構(gòu)體43上隔著粘合層73層積有結(jié)構(gòu)體44。在結(jié)構(gòu)體44上隔著粘合層74層積有結(jié)構(gòu)體45。在結(jié)構(gòu)體45上隔著粘合層75層積有結(jié)構(gòu)體46。在結(jié)構(gòu)體46上隔著粘合層76層積有結(jié)構(gòu)體47。
[0076]在此，作為粘合層71-76，例如可以采用絕緣性樹脂制的耐熱性粘合劑。例如，環(huán)氧樹脂類粘合劑被用于粘合層71-76。粘合層71-76的厚度例如可以形成為12-35 μm左右。
[0077]如圖4所示，結(jié)構(gòu)體41包括絕緣層51、布線61、連接部61A、以及金屬層61D。結(jié)構(gòu)體42包括絕緣層52、布線62、以及金屬層62D。結(jié)構(gòu)體43包括絕緣層53、布線63、以及金屬層63D。結(jié)構(gòu)體44包括絕緣層54、布線64、金屬層64D。結(jié)構(gòu)體45包括絕緣層55、布線65、以及金屬層65D。結(jié)構(gòu)體46包括絕緣層56、布線66、以及金屬層66D。結(jié)構(gòu)體47包括絕緣層57、布線67、連接部67A、以及金屬層67D。
[0078]在此，作為絕緣層51-57的材料，例如可以采用以環(huán)氧類樹脂作為主要成分的絕緣性樹脂?；蛘?，作為絕緣層51-57的材料，例如可以采用以熱固性樹脂作為主要成分的絕緣性樹脂。而且，絕緣層51-57也可以含有例如二氧化硅或氧化鋁等填充物。另外，絕緣層51-57的熱膨脹系數(shù)例如可以為50-120ppm/°C左右。絕緣層51-57的厚度例如可以設(shè)定為12-20 μ m 左右。
[0079]布線61是最下層的布線。作為最下層的布線61、連接部61A、以及金屬層61D的材料，例如優(yōu)選為與絕緣膜25的密合性比基板30更高的金屬材料。例如，作為布線61、連接部61A、以及金屬層61D的材料可以采用銅(Cu)或銅合金。同樣地，作為布線62-67、連接部67A、以及金屬層62D-67D的材料，例如可以采用銅或銅合金。布線61-67、連接部61A，67A、以及金屬層61D-67D的厚度例如可以設(shè)定為12-35 μm左右。
[0080]作為基板30，例如可以采用薄板狀的絕緣基板。作為基板30的材料，例如可以采用絕緣性樹脂。該絕緣性樹脂優(yōu)選調(diào)整為基板30的熱膨脹系數(shù)比絕緣層51-57的熱膨脹系數(shù)低。例如，基板30的熱膨脹系數(shù)被設(shè)定為10-25ppm/°C左右。并且，作為基板30的材料，例如優(yōu)選為具有優(yōu)越的耐熱性的材料。而且，作為基板30的材料，優(yōu)選為具有比絕緣層51-57更高的彈性模數(shù)的材料。作為這樣的基板30，例如可以采用聚酰亞胺(PI)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜等的樹脂膜。例如作為基板30，可以適當(dāng)?shù)夭捎脽崤蛎浵禂?shù)低的聚酰亞胺膜。例如，基板30的厚度被設(shè)定為厚于絕緣層51-57的厚度。例如，基板30的厚度可以設(shè)定為12-50 μm左右。這樣的基板30具有比絕緣層51-57更高的剛性。
[0081]如圖4以及5所示，在基板30上形成有貫穿孔30X，該貫穿孔30X沿厚度方向貫穿基板30。貫穿孔30X的平面形狀可以設(shè)定為任意的形狀以及任意的大小。例如，貫穿孔30X的平面形狀可以設(shè)定成直徑為200-300 μ m左右的圓形狀。
[0082]接著，對結(jié)構(gòu)體41的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0083]絕緣層51被層積在基板30的下表面30A上。在絕緣層51上形成有貫穿孔51X，該貫穿孔51X沿厚度方向貫穿絕緣層51。貫穿孔51X與基板30的貫穿孔30X連通。也就是說，貫穿孔51X被形成于在俯視時(shí)與貫穿孔30X重疊的位置。貫穿孔51X的平面形狀可以設(shè)定為任意的形狀以及任意的大小。例如，貫穿孔51X的平面形狀與貫穿孔30X同樣地，可以設(shè)定成直徑為200-300 μ m左右的圓形狀。
[0084]在相互連通的貫穿孔30X，51X內(nèi)局