本發(fā)明涉及線圈部件等電子部件。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,在電子設(shè)備等之中搭載有線圈部件,特別是用于便攜設(shè)備的線圈部件呈芯片形狀,表面安裝在內(nèi)置于便攜設(shè)備等的電路基板上。作為現(xiàn)有技術(shù)的例子,例如在專利文獻(xiàn)1中公開了一種芯片線圈,形成為在由固化物構(gòu)成的絕緣性樹脂中,內(nèi)置有至少一端與外部電極連接的螺旋狀的導(dǎo)體,導(dǎo)體的螺旋方向與安裝的基板面平行。
此外,在專利文獻(xiàn)2中公開了一種線圈部件,其包括:由樹脂構(gòu)成的絕緣體;設(shè)置在絕緣體內(nèi)的線圈狀的內(nèi)部導(dǎo)體;和與內(nèi)部導(dǎo)體電連接的外部電極,絕緣體是長度為l、寬度為w、高度為h的長方體形狀,l、w、h滿足l>w≥h的關(guān)系,外部電極在與絕緣體的高度方向h垂直的一個面中,在長度方向l上看在上述一個面的兩端部附近分別各由1個導(dǎo)體形成,內(nèi)部導(dǎo)體具有與絕緣體的寬度方向w大致平行的線圈軸。
在這些現(xiàn)有技術(shù)中,利用光刻技術(shù)或鍍覆技術(shù),一邊依次在高度方向上層疊絕緣層和導(dǎo)體部,一邊制作線圈部件。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-324489號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2014-232815號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
近年來,伴隨著部件的小型化,導(dǎo)體部的微細(xì)化或者導(dǎo)體部的截面積的微小化在發(fā)展,而不僅要確保導(dǎo)體間的絕緣性而且要防止導(dǎo)體的電特性的劣化成為日益重要的課題。像上述現(xiàn)有技術(shù)那樣,在絕緣體由樹脂構(gòu)成的電子部件中,與絕緣體由陶瓷等構(gòu)成的電子部件相比,容易受到環(huán)境的影響,特別是伴隨導(dǎo)體的微細(xì)化,導(dǎo)體的氧化等不能無視。
鑒于上述情況,本發(fā)明的目的在于提供一種電子部件,其確保了導(dǎo)體間的絕緣性,并能夠抑制環(huán)境變化導(dǎo)致的導(dǎo)電特性的劣化。
用于解決課題的技術(shù)方案
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的一個方式的電子部件具有絕緣體部、內(nèi)部導(dǎo)體部和外部電極。
上述絕緣體部由包含樹脂的材料構(gòu)成。
上述內(nèi)部導(dǎo)體部設(shè)置在上述絕緣體部的內(nèi)部,包括導(dǎo)體部主體和設(shè)置于上述導(dǎo)體部主體的周面的至少一部分的具有比上述導(dǎo)體部主體高的電阻的外層覆膜。
上述外部電極設(shè)置于上述絕緣體部且與上述內(nèi)部導(dǎo)體部電連接。
在上述電子部件中,內(nèi)部導(dǎo)體部分別具有導(dǎo)體部主體和設(shè)置于其周面的外層覆膜,外層覆膜與導(dǎo)體部主體相比電阻高。外層覆膜作為防止導(dǎo)體部主體的氧化等的非動態(tài)覆膜。由此,能夠確保構(gòu)成內(nèi)部導(dǎo)體部的導(dǎo)體間的絕緣性并抑制環(huán)境變化導(dǎo)致的導(dǎo)電特性的劣化。
典型的是上述導(dǎo)體部主體由金屬材料構(gòu)成,上述外層覆膜由上述金屬材料的氧化物構(gòu)成。
由于外層覆膜的存在,所以能夠防止環(huán)境變化的影響導(dǎo)致的導(dǎo)體部主體的進(jìn)一步氧化。
上述內(nèi)部導(dǎo)體部可以包括在一個軸方向上延伸的多個柱狀導(dǎo)體,和將上述多個柱狀導(dǎo)體中的規(guī)定的2個彼此連接的多個連結(jié)導(dǎo)體。上述多個柱狀導(dǎo)體和上述多個連結(jié)導(dǎo)體構(gòu)成繞與上述一個軸方向正交的軸卷繞的線圈部。
上述絕緣體部可以包括具有與上述一個軸方向正交的接合面的第一絕緣層和與上述接合面接合的第二絕緣層。該情況下,上述多個柱狀導(dǎo)體分別包括設(shè)置于上述第一絕緣層的內(nèi)部的第一通路(via)導(dǎo)體,和設(shè)置于上述第二絕緣層的內(nèi)部且與上述第一通路導(dǎo)體接合的第二通路導(dǎo)體。
上述內(nèi)部導(dǎo)體部可以還包括配置在上述第一通路導(dǎo)體與上述第二通路導(dǎo)體之間的接觸部,上述接觸部可以由與上述導(dǎo)體部主體不同的導(dǎo)電材料構(gòu)成。
由此,能夠防止環(huán)境變化的影響導(dǎo)致的柱狀導(dǎo)體的電阻值的變化。
上述第一和第二通路導(dǎo)體、接觸部的構(gòu)成材料不特別限定,例如上述第一和第二通路導(dǎo)體可以由含有銅、銀或鎳的金屬材料構(gòu)成,上述接觸部可以由含有鈦或鉻的金屬材料構(gòu)成。
上述電子部件也可以還具有配置在上述線圈部與上述外部電極之間的電容元件部。上述電容元件部包括:與上述線圈部的一端連接的第一內(nèi)部電極層;和與上述線圈部的另一端連接且與上述第一內(nèi)部電極層在上述一個軸方向上相對的第二內(nèi)部電極層。
由此,能夠構(gòu)成同時具有線圈元件和電容元件的電子部件。
上述內(nèi)部導(dǎo)體部可以包括多個卷繞部,此時,上述多個卷繞部構(gòu)成繞一個軸方向卷繞的線圈部。
上述絕緣體部可以由包括樹脂和陶瓷顆粒的材料構(gòu)成。
發(fā)明效果
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,能夠確保導(dǎo)體間的絕緣性并能夠抑制環(huán)境變化導(dǎo)致的導(dǎo)電特性的劣化。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個實施方式的電子部件的概略透視立體圖。
圖2是上述電子部件的概略透視側(cè)視圖。
圖3是上述電子部件的概略透視俯視圖。
圖4是將上述電子部件的上下反轉(zhuǎn)來表示的概略透視側(cè)視圖。
圖5a~圖5f是構(gòu)成上述電子部件的各電極層的概略俯視圖。
圖6a~圖6e是表示上述電子部件的基本制造流程的元件單位區(qū)域的概略截面圖。
圖7a~圖7d是表示上述電子部件的基本制造流程的元件單位區(qū)域的概略截面圖。
圖8a~圖8d是表示上述電子部件的基本制造流程的元件單位區(qū)域的概略截面圖。
圖9是示意地表示比較例的電子部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要部分概略截面圖。
圖10是示意地表示本發(fā)明的一個實施方式的電子部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要部分概略截面圖。
圖11a~圖11b是示意地表示本發(fā)明的一個實施方式的電子部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其作用的主要部分概略截面圖。
圖12a~圖12b是示意地表示電子部件100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖,圖12a是從x軸方向看的側(cè)視截面圖,圖12b是從y方向看的側(cè)視截面圖。
圖13是表示本發(fā)明的第二實施方式的電子部件的概略截面立體圖。
圖14是表示本發(fā)明的第三實施方式的電子部件的概略截面立體圖。
圖15是表示本發(fā)明的第四實施方式的電子部件的概略截面立體圖。
圖16是表示本發(fā)明的第五實施方式的電子部件的概略截面立體圖。
具體實施方式
以下參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。
<第一實施方式>
[基本結(jié)構(gòu)]
圖1是本發(fā)明的一個實施方式的電子部件的概略透視立體圖,圖2是其概略透視側(cè)視圖,圖3是其概略透視俯視圖。
其中,各圖中x軸、y軸和z軸方向表示彼此正交的3個軸方向。
本實施方式的電子部件100構(gòu)成為表面安裝用的線圈部件。電子部件100包括絕緣體部10、內(nèi)部導(dǎo)體部20和外部電極30。
絕緣體部10包括頂面101、底面102、第一端面103、第二端面104、第一側(cè)面105和第二側(cè)面106,形成為在x軸方向上具有寬度方向、在y軸方向上具有長度方向、在z軸方向上具有高度方向的長方體形狀。絕緣體部10例如設(shè)計成寬度尺寸為0.05~0.3mm、長度尺寸為0.1~0.6mm、高度尺寸為0.05~0.5mm。在本實施方式中,寬度尺寸為約0.125mm、長度尺寸為約0.25mm、高度尺寸為約0.2mm。
絕緣體部10包括主體部11和頂面部12。主體部11內(nèi)置有內(nèi)部導(dǎo)體部20,構(gòu)成絕緣體部10的主要部分。頂面部12構(gòu)成絕緣體部10的頂面101。頂面部12例如能夠構(gòu)成為顯示電子部件100的型號等的印刷層。
主體部11和頂面部12由以樹脂為主體的絕緣材料構(gòu)成。作為構(gòu)成主體部11的絕緣材料,使用通過熱、光、化學(xué)反應(yīng)等而固化的樹脂,例如能夠列舉聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、液晶聚合物等。另一方面,頂面部12除了上述材料之外,也可以由樹脂膜等構(gòu)成。
絕緣體部10也可以使用在樹脂中含有填充物的復(fù)合材料。作為填充物,典型的能夠列舉二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等陶瓷顆粒。陶瓷顆粒的形狀不特別限定,典型的為球狀,但不限于此,也可以為針狀、鱗片狀等。
內(nèi)部導(dǎo)體部20設(shè)置在絕緣體部10的內(nèi)部。內(nèi)部導(dǎo)體部20包括多個柱狀導(dǎo)體21和多個連結(jié)導(dǎo)體22,由這些多個柱狀導(dǎo)體21和連結(jié)導(dǎo)體22來構(gòu)成線圈部20l。
多個柱狀導(dǎo)體21形成為具有與z軸方向平行的軸心的大致圓柱形狀。多個柱狀導(dǎo)體21由在大致y軸方向上彼此相對的2個導(dǎo)體組構(gòu)成。構(gòu)成其中一個導(dǎo)體組的第一柱狀導(dǎo)體211在x軸方向上隔開規(guī)定的間隔地排列配置,構(gòu)成另一個導(dǎo)體組的第二柱狀導(dǎo)體212也同樣在x軸方向上隔開規(guī)定的間隔地排列配置。
其中,大致圓柱形狀除了包括在垂直于軸的方向(垂直于軸心的方向)的截面形狀為圓形的柱體之外,還包括上述截面形狀為橢圓形或長圓形的柱體,橢圓形或長圓形表示例如長軸/短軸之比為3以下。
第一和第二柱狀導(dǎo)體211、212分別構(gòu)成為相同直徑且相同高度。在圖示的例子中,第一和第二柱狀導(dǎo)體211、212各設(shè)有5根。如后所述,第一和第二柱狀導(dǎo)體211、212通過在z軸方向上層疊多個通路導(dǎo)體來構(gòu)成。
其中,大致相同直徑是指為了抑制電阻的增加,在相同方向上看到的尺寸的不均一(不一致)例如收斂在10%以內(nèi),大致相同高度是指為了確保各層的層疊精度,高度的不均一(不一致)例如收斂在1μm的范圍內(nèi)。
多個連結(jié)導(dǎo)體22形成為與xy平面平行,由在z軸方向上彼此相對的2個導(dǎo)體組構(gòu)成。構(gòu)成其中一個導(dǎo)體組的第一連結(jié)導(dǎo)體221沿著y軸方向延伸且在x軸方向上隔開間隔地排列配置,分別將第一和第二柱狀導(dǎo)體211、212之間連接。構(gòu)成另一個導(dǎo)體組的第二連結(jié)導(dǎo)體222相對于y軸方向傾斜規(guī)定角度地延伸,在x軸方向上隔開間隔地排列配置,分別將第一和第二柱狀導(dǎo)體211、212之間連接。在圖示的例子中,第一連結(jié)導(dǎo)體221由5個連結(jié)導(dǎo)體構(gòu)成,第二連結(jié)導(dǎo)體222由4個連結(jié)導(dǎo)體構(gòu)成。
在圖1中,第一連結(jié)導(dǎo)體221與規(guī)定的一組柱狀導(dǎo)體211、212的上端連接,第二連結(jié)導(dǎo)體222與規(guī)定的一組柱狀導(dǎo)體211、212的下端連接。更詳細(xì)而言,第一和第二柱狀導(dǎo)體211、212與第一和第二連結(jié)導(dǎo)體221、222以繞著x軸方向描繪矩形的螺旋的方式彼此連接。由此,在絕緣體部10的內(nèi)部,在x軸方向上具有軸心(線圈軸)的開口形狀形成矩形的線圈部20l。
內(nèi)部導(dǎo)體部20還具有引出部23和梳齒形塊部24,線圈部20l經(jīng)由它們連接至外部電極30(31、32)。
引出部23具有第一引出部231和第二引出部232。第一引出部231與構(gòu)成線圈部20l的一端的第一柱狀導(dǎo)體211的下端連接,第二引出部232與構(gòu)成線圈部20l的另一端的第二柱狀導(dǎo)體212的下端連接。第一和第二引出部231、232與第二連結(jié)導(dǎo)體222配置在相同的xy平面上,與y軸方向平行地形成。
梳齒形塊部24具有配置成在y軸方向上彼此相對的第一和第二梳齒形塊部241、242。第一和第二梳齒形塊部241、242配置成使各梳齒部的前端在圖1中向著上方。在絕緣體部10的兩端面103、104和底面102,梳齒形塊部241、242的一部分露出。第一和第二引出部231、232分別被連接在第一和第二梳齒形塊部241、242各自的規(guī)定的梳齒部之間(參照圖3)。在第一和第二梳齒形塊部241、242各自的底部,分別設(shè)置有構(gòu)成外部電極30的基底層的導(dǎo)體層301、302(參照圖2)。
外部電極30構(gòu)成表面安裝用的外部端子,具有在y軸方向上彼此相對的第一和第二外部電極31、32。第一和第二外部電極31、32形成于絕緣體部10的外表面的規(guī)定區(qū)域。
更具體而言,如圖2所示,第一和第二外部電極31、32包括:覆蓋絕緣體層10的底面102的y軸方向兩端部的第一部分30a;和將絕緣體層10的兩端面103、104覆蓋到規(guī)定的高度的第二部分30b。第一部分30a經(jīng)由導(dǎo)體層301、302與第一和第二梳齒形塊部241、242的底部電連接。第二部分30b以覆蓋第一和第二梳齒形塊部241、242的梳齒部的方式形成于絕緣體層10的端面103、104。
柱狀導(dǎo)體21、連結(jié)導(dǎo)體22、引出部23、梳齒形塊部24和導(dǎo)體層301、302例如由cu(銅)、al(鋁)、ni(鎳)等金屬材料構(gòu)成,在本實施方式中都是由銅或其合金的鍍層構(gòu)成。第一和第二外部電極31、32例如通過鍍ni/sn來構(gòu)成。
圖4是將電子部件100的上下反轉(zhuǎn)來表示的概略透視側(cè)視圖。如圖4所示,電子部件100由薄膜層l1和多個電極層l2~l6的層疊體構(gòu)成。在本實施方式中,從頂面101向著底面102去在z軸方向上依次層疊薄膜層l1和電極層l2~l6來制作。層的數(shù)量不特別限定,在此說明6層的情況。
薄膜層l1和電極層l2~l6包含構(gòu)成該各層的絕緣體部10和內(nèi)部導(dǎo)體部20的要素。圖5a~圖5f分別是圖4中的薄膜層l1和電極層l2~l6的概略俯視圖。
薄膜層l1由形成絕緣體部10的頂面101的頂面部12構(gòu)成(圖5a)。電極層l2包括構(gòu)成絕緣體部10(主體部11)的一部分的絕緣層110(112)和第一連結(jié)導(dǎo)體221(圖5b)。電極層l3包括絕緣層110(113)和構(gòu)成柱狀導(dǎo)體211、212的一部分的通路導(dǎo)體v1(圖5c)。電極層l4除了包括絕緣層110(114)、通路導(dǎo)體v1之外,還包括構(gòu)成梳齒形塊部241、242的一部分的通路導(dǎo)體v2(圖5d)。電極層l5除了包括絕緣層110(115)、通路導(dǎo)體v1、v2之外,還包括引出部231、232和第二連結(jié)導(dǎo)體222(圖5e)。而且,電極層l6包括絕緣層110(116)和通路導(dǎo)體v2(圖5f)。
電極層l2~l6經(jīng)由接合面s1~s4(圖4)在高度方向上層疊。因此,各絕緣層110和通路導(dǎo)體v1、v2在相同高度方向上具有邊界部。而且,電子部件100通過從電極層l2一邊依次制作各電極層l2~l6一邊層疊的積層法(buildupmethod)來制造。
[基本制造工藝]
接著說明電子部件100的基本制造工藝。電子部件100以芯片級同時制作多個,在制作后按每個元件單片化(芯片化)。
圖6a~圖8d是說明電子部件100的制造工序的一部分的元件單位區(qū)域的概略截面圖。具體的制作方法為,在支承基板s上粘貼構(gòu)成頂面部12的樹脂膜12a(薄膜層l1),在其上依次制作電極層l2~l6。支承基板s例如能夠使用硅、玻璃或藍(lán)寶石基板。典型的是通過電鍍法制作構(gòu)成內(nèi)部導(dǎo)體部20的導(dǎo)體圖案,用絕緣性樹脂材料覆蓋該導(dǎo)體圖案來制作絕緣層110,反復(fù)實施這樣的工序。
圖6a和圖7d表示電極層l3的制造工序。
在該工序中,首先,在電極層l2的表面通過例如濺射法等形成用于電鍍的種子層(供電層)sl1(圖6a)。種子層sl1只要是導(dǎo)電性材料就不特別限定,例如由ti(鈦)或cr(鉻)構(gòu)成。電極層l2包含絕緣層112和連結(jié)導(dǎo)體221。連結(jié)導(dǎo)體221以與樹脂膜12a相接觸的方式設(shè)置在絕緣層112的下表面。
接著,在種子層sl1之上形成抗蝕劑膜r1(圖6b)。對抗蝕劑膜r1依次進(jìn)行曝光、顯影等處理,從而經(jīng)由種子層sl1形成具有與構(gòu)成柱狀導(dǎo)體21(211、212)的一部分的通路導(dǎo)體v13相對的開口部p1的蝕刻圖案(圖6c)。之后,進(jìn)行除去開口部p1內(nèi)的抗蝕劑殘渣的清除浮渣處理(圖6d)。
接著,將支承基板s浸漬在cu鍍液中,向種子層sl1施加電壓從而在開口部p1內(nèi)形成由cu鍍層構(gòu)成的多個通路導(dǎo)體v13(圖6e)。之后,在除去了抗蝕劑膜r1和種子層sl1之后(圖7a),形成覆蓋通路導(dǎo)體v13的絕緣層113(圖7b)。絕緣層113在將樹脂材料印刷、涂敷在電極層l2之上或者粘貼了樹脂膜之后使其固化。固化后,使用cmp(化學(xué)機(jī)械研磨裝置)或砂輪機(jī)等研磨裝置,研磨絕緣層113的表面,直到通路導(dǎo)體v13的前端露出(圖7c)。圖7c表示的是:作為一例,將支承基板s的上下反轉(zhuǎn)而設(shè)置于能夠自轉(zhuǎn)的研磨頭h,通過公轉(zhuǎn)的研磨墊p對絕緣層113進(jìn)行研磨處理(cmp)的樣子。
如上所述,在電極層l2之上制作電極層l3(圖7d)。
其中,對于絕緣層112的形成方法省略了記載,但典型的是,絕緣層112和絕緣層113同樣地在印刷、涂敷或粘貼之后使其固化,通過cmp(化學(xué)機(jī)械研磨裝置)或砂輪機(jī)等進(jìn)行研磨的方法來制作。
之后同樣地在電極層l3上制作電極層l4。
首先,在電極層l3的絕緣層113(第二絕緣層)上形成與多個通路導(dǎo)體v13(第一通路導(dǎo)體)連接的多個通路導(dǎo)體(第二通路導(dǎo)體)。即,在上述第二絕緣層的表面形成覆蓋上述第一通路導(dǎo)體的表面的種子層,在上述種子層之上形成在與上述第一通路導(dǎo)體的表面對應(yīng)的區(qū)域開口的抗蝕劑圖案,通過將上述抗蝕劑圖案作為掩模的電鍍法形成上述第二通路導(dǎo)體。接著,在上述第二絕緣層上形成覆蓋上述第二通路導(dǎo)體的第三絕緣層。之后,研磨上述第三絕緣層的表面,直到上述第二通路導(dǎo)體的前端露出。
其中,在上述第二通路導(dǎo)體的形成工序中,構(gòu)成梳齒形塊部24(241、242)的一部分的通路導(dǎo)體v2也同時形成(參照圖4、圖5d)。此時,作為上述抗蝕劑圖案,形成除了上述第二通路導(dǎo)體的形成區(qū)域之外,還在通路導(dǎo)體v2的形成區(qū)域開口的抗蝕劑圖案。
圖8a~圖8d表示電極層l5的制造工序的一部分。
在此,首先在電極層l4的表面依次形成電鍍用的種子層sl3和具有開口部p2、p3的抗蝕劑圖案(抗蝕劑膜r3)(圖8a)。之后,進(jìn)行除去開口部p2,p3內(nèi)的抗蝕劑殘渣的清除浮渣處理(圖8b)。
電極層l4具有絕緣層114和通路導(dǎo)體v14、v24。通路導(dǎo)體v14對應(yīng)于構(gòu)成柱狀導(dǎo)體21(211、212)的一部分的通路(v1),通路導(dǎo)體v24對應(yīng)于構(gòu)成梳齒形塊部24(241、242)的一部分的通路(v2)(參照圖5c、圖5d)。開口部p2隔著種子層sl3與電極層l4內(nèi)的通路導(dǎo)體v14相對,開口部p3隔著種子層sl3與電極層l4內(nèi)的通路導(dǎo)體v24相對。開口部p2形成為與各連結(jié)導(dǎo)體222對應(yīng)的形狀。
接著,將支承基板s浸漬在cu鍍液中,向種子層sl3施加電壓來在開口部p2、p3內(nèi)分別形成由cu鍍層構(gòu)成的通路導(dǎo)體v25和連結(jié)導(dǎo)體222(圖8c)。通路導(dǎo)體v25對應(yīng)于構(gòu)成梳齒形塊部24(241、242)的一部分的通路(v2)。
接著,抗蝕劑膜r3和種子層sl3被除去(圖8d),形成覆蓋通路導(dǎo)體v25和連結(jié)導(dǎo)體222的絕緣層115。之后沒有圖示,但研磨絕緣層115的表面直到通路導(dǎo)體v25的前端露出,再通過反復(fù)進(jìn)行種子層的形成、抗蝕劑圖案的形成、電鍍處理等工序,來制作圖4和圖5e所示的電極層l5。
之后,在露出于絕緣層115的表面(底面102)的梳齒形塊部24(241、242)形成導(dǎo)體層301、302之后,分別形成第一和第二外部電極31、32。
[本實施方式的結(jié)構(gòu)]
近年來,伴隨著部件的小型化,導(dǎo)體部的微細(xì)化或者導(dǎo)體部的截面積的微小化在發(fā)展,不僅要確保導(dǎo)體間的絕緣性而且要防止導(dǎo)體的電特性的劣化成為日益重要的課題。特別是在絕緣體由樹脂構(gòu)成的電子部件中,與絕緣體由陶瓷等構(gòu)成的電子部件相比,容易受到環(huán)境的影響,特別是伴隨導(dǎo)體的微細(xì)化,導(dǎo)體的氧化等不能無視。
圖9示意地表示彼此層疊的2個電極層中的接合部的截面結(jié)構(gòu)。下層側(cè)的絕緣層ls1隔著接合面sa與上層側(cè)的絕緣層ls2接合,下層側(cè)的通路導(dǎo)體vs1隔著接觸部ca與上層側(cè)的通路導(dǎo)體vs2接合。接觸部ca對應(yīng)于在2個通路導(dǎo)體vs1、vs2之間的種子層sl,種子層sl的兩面構(gòu)成通路導(dǎo)體vs1、vs2的接觸面。
在此,通路導(dǎo)體vs1、vs2由金屬銅構(gòu)成,它們的周面與絕緣層ls1、ls2分別直接相接觸。絕緣層ls1、ls2由以樹脂為主體的材料構(gòu)成。因此,受到部件完成后實施的特性評價試驗(高溫多濕試驗)或者實際使用環(huán)境中的溫濕度的影響等,通路導(dǎo)體vs1、vs2的氧化發(fā)展,其導(dǎo)電特性有可能經(jīng)時劣化。
為了消除這樣的問題,在本實施方式的電子部件100中,如圖10所示,構(gòu)成柱狀導(dǎo)體21的多個通路導(dǎo)體vs1、vs2分別具有導(dǎo)體部主體vm和設(shè)置在其周面的外層覆膜vc,外層覆膜vc是用作抑制導(dǎo)體部主體vm的氧化的非動態(tài)覆膜。
以下說明本實施方式的電子部件100的結(jié)構(gòu)的詳情。
本實施方式的電子部件100如上所述,具有絕緣體部10和內(nèi)部導(dǎo)體部20。絕緣體部10由包含樹脂的材料構(gòu)成。內(nèi)部導(dǎo)體部20具有多個柱狀導(dǎo)體21(211、212),設(shè)置于絕緣體部10的內(nèi)部。多個柱狀導(dǎo)體21分別具有導(dǎo)體部主體vm和設(shè)置在導(dǎo)體部主體vm的周面且比導(dǎo)體部主體vm電阻高的外層覆膜vc。
在本實施方式中,外層覆膜vc作為防止導(dǎo)體部主體vm的氧化等的非動態(tài)覆膜發(fā)揮功能,確保相鄰的多個柱狀導(dǎo)體21之間的絕緣性并抑制環(huán)境變化導(dǎo)致的柱狀導(dǎo)體21的導(dǎo)電特性的劣化。即,由于外層覆膜vc的存在,能夠防止環(huán)境變化的影響導(dǎo)致的導(dǎo)體部主體vm的進(jìn)一步氧化。
在此,導(dǎo)體部主體vm由金屬材料構(gòu)成,在本實施方式中由銅(cu鍍層)構(gòu)成。另一方面,外層覆膜vc由構(gòu)成導(dǎo)體部主體vm的金屬材料的氧化物構(gòu)成,在本實施方式中由氧化銅構(gòu)成。
外層覆膜vc的厚度不特別限定,根據(jù)導(dǎo)體部主體vm的直徑、外徑、或者粗細(xì)等適當(dāng)設(shè)定即可,典型的為5nm以上5μm以下。外層覆膜vc的厚度在上述范圍內(nèi),能夠穩(wěn)定地形成缺陷少的外層覆膜vc,能夠防止相鄰的柱狀導(dǎo)體21之間發(fā)生短路不良。
外層覆膜vc不限于導(dǎo)體部主體vm的氧化物,也可以是氮化物、碳化物、硫化物、氧氮化物等其它化合物。而且,外層覆膜vc也可以由構(gòu)成導(dǎo)電體主體vm的金屬以外的金屬材料的氧化物等構(gòu)成。
如圖10所示,下層側(cè)的通路導(dǎo)體vs1與上層側(cè)的通路導(dǎo)體vs2經(jīng)由接觸部ca連接。接觸部ca如上所述對應(yīng)于在z軸方向上相鄰的2個通路導(dǎo)體vs1、vs2之間的種子層sl,種子層sl的兩面構(gòu)成通路導(dǎo)體vs1、vs2的接觸面。接觸部ca的厚度不特別限定,例如為5nm以上20nm以下,在本實施方式中為10nm。通路導(dǎo)體vs1、vs2由鈦或鉻構(gòu)成,在與絕緣層ls1、ls2相接觸的周面部也可以形成這些鈦或鉻的氧化物覆膜。
進(jìn)一步外層覆膜vc通常硬度比導(dǎo)體部主體vm高,所以通過柱狀導(dǎo)體21具有外層覆膜vc,與沒有外層覆膜vc的情況相比,能夠提高柱狀導(dǎo)體21的機(jī)械強(qiáng)度。
如圖11a所示,通路導(dǎo)體vs1、vs2之間的接觸部ca也可以設(shè)置在相對于絕緣層ls1、ls2之間的接合面sa在z軸方向上偏移了的位置(與接合面sa相比在絕緣層ls1的內(nèi)部的位置)。由此如圖11b示意地圖示那樣,能夠避免伴隨絕緣層ls2的固化處理的收縮應(yīng)力(σ1)和因絕緣層ls2與通路導(dǎo)體vs2之間的熱膨脹率差導(dǎo)致的熱應(yīng)力(σ2)集中于接觸部ca,能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部導(dǎo)體部20的可靠性的進(jìn)一步提高。
外層覆膜vc不僅設(shè)置于柱狀導(dǎo)體21(211、212)的周面,也可以設(shè)置于連結(jié)導(dǎo)體22(221、222)的周面的一部分。周面的一部分對應(yīng)于除了連結(jié)導(dǎo)體22的接觸面(與種子層接觸的面)之外的全部的表面。由此阻止因環(huán)境變化導(dǎo)致的連結(jié)導(dǎo)體22的氧化,能夠有效地防止導(dǎo)電特性的經(jīng)時劣化。
圖12a、圖12b分別是示意地表示從x軸和y軸方向看電子部件100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(線圈部20l)的側(cè)視截面圖。在圖12a、圖12b中以陰影線表示的區(qū)域分別對應(yīng)于設(shè)置在電極層l2~l5的柱狀導(dǎo)體21(211、212)和連結(jié)導(dǎo)體22(221、222)。
圖12a、圖12b中以粗實線表示的區(qū)域(面)對應(yīng)于外層覆膜vc的形成區(qū)域,以點劃線表示的區(qū)域(面)對應(yīng)于構(gòu)成接觸面的種子層的形成區(qū)域。這樣,外層覆膜vc設(shè)置于與絕緣體部10接觸的柱狀導(dǎo)體21和連結(jié)導(dǎo)體22的所有的面,由此能夠抑制絕緣體部10內(nèi)的氧導(dǎo)致的導(dǎo)體部的過剩的氧化,確保內(nèi)部導(dǎo)體20的穩(wěn)定的電特性。未圖示的是,線圈部20l以外的其它導(dǎo)體部(例如梳齒形塊部24)的表面也可以形成同樣的外層覆膜vc。
作為外層覆膜vc的形成方法,例如能夠?qū)㈦娮硬考b填在加熱爐100中來實施加熱處理。加熱溫度不特別限定,例如為100~250℃,加熱時間也不特別限定,例如為1~12小時。其中,該加熱處理以加熱溫度高時縮短加熱時間、加熱溫度低時延長加熱時間的方式進(jìn)行。加熱處理氣氛可以是在大氣中,也可以是耐久試驗用的高溫多濕環(huán)境。能夠利用絕緣體層10中的氧在內(nèi)部導(dǎo)體部20的表面形成由構(gòu)成該導(dǎo)體部的金屬材料的氧化物所構(gòu)成的外層覆膜,并且能夠抑制絕緣體部10的樹脂的劣化。
此外,作為加熱溫度設(shè)定成比實際使用環(huán)境的溫度高的溫度。例如將加熱溫度設(shè)定成比實際使用環(huán)境的溫度高10~30℃。以該溫度進(jìn)行加熱,能夠抑制實際使用環(huán)境下的內(nèi)部導(dǎo)體20的變化。而且,以該方法形成的外層覆膜vc由于是構(gòu)成該導(dǎo)體部的金屬材料的氧化物,所以沒有該導(dǎo)體部露出的情況,即使減小厚度也沒有缺陷。
作為上述以外的方法,例如可以在通過電鍍形成通路導(dǎo)體之后,在形成絕緣層之前實施外層覆膜vc的形成處理。在該情況下,能夠?qū)ν穼?dǎo)體采用熱氧化處理和各種絕緣材料的涂覆處理等。
根據(jù)如上所述的本實施方式的電子部件100,由于在柱狀導(dǎo)體21和連結(jié)導(dǎo)體22的導(dǎo)體部主體vm的周面或表面設(shè)置有與該導(dǎo)體部主體相比電阻高的外層覆膜vc,所以能夠確保絕緣體部10內(nèi)的導(dǎo)體部間的絕緣特性,并且能夠抑制環(huán)境變化導(dǎo)致的內(nèi)部導(dǎo)體部的導(dǎo)電特性的劣化。
本發(fā)明人對于具有外層覆膜vc的電子部件的樣品和不具有外層覆膜的電子部件的樣品,測定了進(jìn)行了高溫試驗(150℃、1000小時)時的試驗前后的內(nèi)部導(dǎo)體部的電阻值的變化。其結(jié)果是,不具有外層覆膜的電子部件的電阻值的變化為5%,而具有外層覆膜的電子部件的電阻值的變化為1%以下。
而且,根據(jù)本實施方式,在對絕緣層的表面進(jìn)行研磨來使通路導(dǎo)體露出到外部的工序中,即使由于可能發(fā)生的通路導(dǎo)體的端部的伸出(毛刺)等而產(chǎn)生導(dǎo)體間距離非常近的部分,該部分在外層覆膜vc的形成工序中也被氧化,所以能夠防止上述毛刺導(dǎo)致的導(dǎo)體間的短路不良。
進(jìn)而,構(gòu)成內(nèi)部導(dǎo)體部的導(dǎo)體間的任一個面都存在外層覆膜vc這樣的氧化膜,所以也能夠抑制遷移(migration)。特別是,在線圈部件中,作為導(dǎo)體部的構(gòu)成材料使用銅,所以有效地抑制遷移,能夠確保穩(wěn)定的線圈特性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部導(dǎo)體部的微細(xì)化。例如,在作為與銅同樣地比電阻(電阻率)小的金屬材料使用銀作為導(dǎo)體材料時,其所必要的導(dǎo)體間距離為15μm,通過使用銅能夠?qū)?dǎo)體間距離減小到5μm。
<第二實施方式>
圖13是表示本發(fā)明的第二實施方式的電子部件的概略截面立體圖。
以下主要說明與第一實施方式不同的結(jié)構(gòu),對于與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)記而省略或簡化其說明。
本實施方式的電子部件200具有絕緣體部2010和內(nèi)部導(dǎo)體部2020,內(nèi)部導(dǎo)體部2020由包括繞z軸方向卷繞的線圈部200l的線圈部件構(gòu)成。在本實施方式中,線圈部200l由具有在z軸方向上隔著絕緣層層疊的多個(在本例中為3層)卷繞部2021~2023的層疊型線圈構(gòu)成。
絕緣體部2010與第一實施方式同樣,由以樹脂為主體的材料構(gòu)成,包括在z軸方向上層疊的多個絕緣層ls20。電子部件200通過從下層側(cè)(或上層側(cè))起依次交替地積層絕緣層ls20和卷繞部2021~2023來制作。
各卷繞部2021~2023由銅、鎳或銀構(gòu)成,通過電鍍法在作為基底的絕緣層ls20上形成。z軸方向上彼此相對的卷繞部2021~2023之間經(jīng)由未圖示的通路電連接。這樣構(gòu)成的線圈部200l的一端與一個外部電極e1電連接,另一端與另一個外部電極e2電連接。
各卷繞部2021~2023與第一實施方式同樣,具有導(dǎo)體部主體vm、外層覆膜vc和接觸部ca。接觸部ca設(shè)置在圖中以點劃線表示的區(qū)域(卷繞部2021~2023的下表面),由電鍍的種子層構(gòu)成。外層覆膜vc形成于接觸部ca以外的與絕緣層ls20相接觸的導(dǎo)體部主體vm的周面(上表面和側(cè)面),由構(gòu)成導(dǎo)體部主體vm的金屬材料的氧化物構(gòu)成。
如上所述地構(gòu)成的本實施方式的電子部件200也能夠獲得與上述第一實施方式相同的作用效果。特別是根據(jù)本實施方式,在層疊方向(z軸方向)上相對的卷繞部2021~2023的一個面上,由于設(shè)置有與導(dǎo)體部主體vm相比電阻高的外層覆膜vc,所以即使減小位于卷繞部2021~2023之間的絕緣層ls20的厚度也能夠確保所要求的絕緣特性。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電子部件200的薄型化。
<第三實施方式>
圖14是表示本發(fā)明的第三實施方式的電子部件的概略截面立體圖。
以下主要說明與第一實施方式不同的結(jié)構(gòu),對于與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)記而省略或簡化其說明。
本實施方式的電子部件300具有絕緣體部3010和內(nèi)部導(dǎo)體部3020,內(nèi)部導(dǎo)體部3020由包括繞z軸方向卷繞的線圈部300l的線圈部件構(gòu)成。在本實施方式中,線圈部300l由具有同心地形成在z軸方向上的多個(在本例中為3個)卷繞部3021~3023的平面型線圈(螺旋型線圈)構(gòu)成。
絕緣體部3010與第一實施方式同樣,由以樹脂為主體的材料構(gòu)成,包括在z軸方向上層疊的多個絕緣層ls30。電子部件300通過從下層側(cè)(或上層側(cè))起依次交替地積層絕緣層ls30和卷繞部3021~3023來制作。
各卷繞部3021~3023由銅、鎳或銀構(gòu)成,通過電鍍法在作為基底的絕緣層ls20上來形成。各卷繞部3021~3023繞z軸連續(xù)地彼此連接。這樣構(gòu)成的線圈部300l的一端與一個外部電極e1電連接,另一端與另一個外部電極e2電連接。
各卷繞部3021~3023與第一實施方式同樣,具有導(dǎo)體部主體vm、外層覆膜vc和接觸部ca。接觸部ca設(shè)置在圖中以點劃線表示的區(qū)域(卷繞部3021~3023的下表面),由電鍍的種子層構(gòu)成。外層覆膜vc形成于接觸部ca以外的與絕緣層ls30相接觸的導(dǎo)體部主體vm的周面(上表面和側(cè)面),由構(gòu)成導(dǎo)體部主體vm的金屬材料的氧化物構(gòu)成。
如上所述地構(gòu)成的本實施方式的電子部件300也能夠獲得與上述第一實施方式相同的作用效果。特別是根據(jù)本實施方式,在與層疊方向(z軸方向)正交的方向上相對的卷繞部3021~3023的一個面上,由于設(shè)置著與導(dǎo)體部主體vm相比電阻高的外層覆膜vc,所以即使減小位于卷繞部3021~3023之間的絕緣層ls30的寬度也能夠確保所要求的絕緣特性。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電子部件200的小型化、卷繞部的多重化(卷繞數(shù)的增加)。
<第四實施方式>
圖15是表示本發(fā)明的第四實施方式的電子部件的概略側(cè)視截面立體圖。其中為了易于理解,以斜線表示對應(yīng)于內(nèi)部導(dǎo)體部的區(qū)域。
以下主要說明與第一實施方式不同的結(jié)構(gòu),對于與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)記而省略或簡化其說明。
本實施方式的電子部件400具有絕緣體部10、內(nèi)部導(dǎo)體部20和外部電極30,與第一實施方式同樣地構(gòu)成線圈部件這一方面與第一實施方式一樣,但內(nèi)部導(dǎo)體部20具有2個線圈部21l、22l這一方面與第一實施方式不同。
即,在本實施方式的電子部件400中,在絕緣體部10內(nèi)置有2個線圈部21l、22l,并且在絕緣體部10的底面102設(shè)置有3個外部電極331、332、333。而且,一個線圈部21l連接在外部電極331、333之間,另一個線圈部22l連接在外部電極332、333之間。
線圈部的數(shù)量不限于圖示的2個,也可以為3個以上。外部電極30的數(shù)量也不限于圖示的3個,可以根據(jù)線圈部的數(shù)量適當(dāng)設(shè)定。根據(jù)本實施方式,多個線圈部件能夠集成為1個部件。
<第五實施方式>
圖16是表示本發(fā)明的第五實施方式的電子部件的概略側(cè)視截面立體圖。其中為了易于理解,以斜線表示對應(yīng)于內(nèi)部導(dǎo)體部的區(qū)域。
以下主要說明與第四實施方式不同的結(jié)構(gòu),對于與第二實施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)記而省略或簡化其說明。
本實施方式的電子部件500具有絕緣體部10、內(nèi)部導(dǎo)體部20和外部電極30,內(nèi)部導(dǎo)體部20包括2個線圈部21l、22l這一方面與第四實施方式相同,但內(nèi)部導(dǎo)體部20還具有2個電容元件部21c、22c這一方面與第四實施方式不同。
電容元件部21c設(shè)置于線圈部21l與絕緣體部10的底面102之間,相對于外部電極331、333與線圈部21l并聯(lián)連接。另一方面,電容元件部22c設(shè)置于線圈部22l與絕緣體部10的底面102之間,相對于外部電極331、333與線圈部22l并聯(lián)連接。
各電容元件部21c、22c具有與線圈部21l、22l的一端連接的第一內(nèi)部電極層和與線圈部21l、22l的另一端連接的第二內(nèi)部電極層。第二內(nèi)部電極層與第一內(nèi)部電極層在z軸方向上相對而形成電容。電容元件21c、22c配置在線圈部21l、22l與外部電極331~333之間,由此來構(gòu)成lc一體型電子部件500。
以上說明了本發(fā)明的實施方式,但本發(fā)明當(dāng)然并不限定于上述實施方式而能夠有各種變更。
例如在上述實施方式中,說明了電子部件從頂面?zhèn)认蛑酌鎮(zhèn)纫来螌盈B絕緣層和通路導(dǎo)體的方法,但不限于此,也可以從底面?zhèn)认蛑斆鎮(zhèn)纫来螌盈B絕緣層和通路導(dǎo)體。
而且在上述實施方式中,舉例說明了作為電子部件為線圈部件、lc部件,但除此之外,電容器部件、電阻部件、多層配線基板等具有內(nèi)部導(dǎo)體部且在高度方向上以層單位積層的其它電子部件也能夠適用本發(fā)明。
附圖標(biāo)記說明
10、2010、3010…絕緣體部
20、2020、3020…內(nèi)部導(dǎo)體部
20l、21l、22l、200l、300l…線圈部
21c、22c…電容元件部
21、211、212…柱狀導(dǎo)體
22、221、222…連結(jié)導(dǎo)體
23、231、232…引出部
24、241、242…梳齒形塊部
30、31、32、331、332、333…外部電極
100、200、300、400、500…電子部件
110、112~115、ls1、ls2、ls20、ls30…絕緣層
ca…接觸部
l1…薄膜層
l2~l5…電極層
sa…接合面
v13、v14、v24、v25、vs1、vs2…通路導(dǎo)體
vm…導(dǎo)體部主體
vc…外層覆膜。