JPH0199454A - シートコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ファインピッチのパターンを有するシートコ
イルの製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、基板上に形成されたコイルパターン上にメツ
キ成長させるシートコイルの製造方法において、エツチ
ング処理の際のレジスト層のピッチおよび開口幅を所定
の値とし、且つコイルパターンの線幅を外周から内周に
亘って略一定とすることにより、コイルパターン上に形
成されるメツキ層パターンの短絡を防止するとともに、
コイルパターンの占積率や歩留りを向上させる信転性の
高いシートコイルの製造方法を提供するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えばモータやロータリートランス等は、銅線を
巻回したコイルを使用していたが、近年これらのものに
対して小型化、薄型化の要望が強く、コイルパターンを
エツチングにより形成したシートコイルを利用したモー
タやロータリートランス等が提案されている。

例えば、上記シートコイルは、シート状の基板上に所定
の特性を有するようなファインピッチのコイルパターン
を有してなるものである。このシートコイルを作成する
には、先ず、シート状の基板上に導体薄膜を形成し、こ
れにスパイラル状の所望の形状となるように外周から内
周に亘って等間隔にレジスト層を塗布した後、エツチン
グ処理を施すことで所定の特性を有するようなファイン
ピンチのコイルパターンが形成される。このようにエツ
チング処理によって形成されたファインピッチのコイル
パターンは、信転性を高めるため厚い導体薄膜を使用す
る必要があるが、このようなコイルパターンに対してエ
ツチング処理を施した場合には、サイドエッチを生じて
しまい信顛性に欠けるコイルパターンとなる虞れがある
。したがって、基板上に形成する導体薄膜としては、非
常に薄いものを使用しなくてはならず、コイルパターン
の断面積（以下、占積率という。）は低くなりシートコ
イルの特性を向上させることが難しい。

そこで、上述のようなファインピッチのコイルパターン
の占積率を向上させるために、コイルパターンを形成し
た基板に対して電解メツキを施しコイルパターン上にメ
ツキ層パターンを形成しコイルパターンの占積率を向上
させることが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点］ ところが、コイルパターンの占積率を向上させるために
行う電解メツキは、電位差の高い部分、即ち電極に近い
部分ではメツキが厚く析出し、電位差の低い部分、即ち
電極から遠ざかる部分にはメツキが薄く析出するという
傾向がある。

このような傾向を有する電解メツキをコイルパターンに
施すと、上記コイルパターンは外周から内周に亘って略
等間隔でファインピッチに形成されているため、外周側
のコイルパターン上にメツキ層がより厚く析出して隣接
するコイルパターン上に形成されたメツキ層パターン同
士が短絡し、ショートを引き起こすことがある。このた
め、製品の信転性や歩留りの低下を招くことになってし
まう。

そこで、本発明は上述の問題点に鑑みて提案されたもの
で、コイルパターン上に形成されるメツキ層パターンの
短絡を防止可能とし、コイルパターンの占積率や歩留り
を向上させることが可能な信幀性の高いシートコイルの
製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述の問題を解決し、上記目的を達成するた
め、基板上に積層された導体薄膜にエツチング処理を施
してコイルパターンを形成した後、電解メツキを施し該
コイルパターンにメツキ成長させるシートコイルの製造
方法において、エツチング処理の際のレジスト層のピッ
チおよび開口幅を調整して上記コイルパターンの外周側
ピッチＰ１〉内周側ピッチＰ２とし、且つコイルパター
ンの線幅を外周から内周に亘って略一定とすることを特
徴とするものである。

〔作用〕

例えば、シートコイルのようにメツキ層パターンを形成
すべきコイルパターンの長さが非常に長いものに対して
電解メツキを施す場合には、第６図に示すように電極に
近い外周側に位置するコイルパターン上では厚いメツキ
層パターンが形成され、その後電極から遠ざかるに従い
次第にコイルパターン上には薄いメツキ層パターンが形
成される。そして、全コイルパターン長さの約１１５の
長さを過ぎた内周側ではコイルパターン上に形成される
メツキ層パターンの厚さは略一定となる傾向を示す。ま
た、上記電解メツキは、電流密度が速い程上方に向かっ
てメツキ成長する特性がある。

なお、第６図に示す特性は、電流密度を約４０Ａ／ｄｍ
ｔとして電解メツキを行った時のものである。

そこで、メツキが厚く形成される部分、すなわち全コイ
ルパターン長さの約１１５の長さに相当する外周側のコ
イルパターンのピッチを以下のように変える。

すなわち、コイルパターンを形成するに際し、導体薄膜
上に塗布されたレジスト層のピッチおよび開口幅を調整
してコイルパターンの外周側ピッチＰ１〉内周側ピッチ
Ｐ２となるようにし、且つコイルパターンの線幅を外周
から内周に亘って略一定となるように導体薄膜にエツチ
ング処理を施すと、形成された外周側のコイルパターン
間距離が内周側のコイルパターン間距離よりも大となる
。

その為、上記コイルパターンに電解メツキを施してメツ
キ成長させても、隣接する外周側のコイルパターン同士
短絡することなく厚み方向に高（メツキされる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したシートコイルの製造方法につい
て図面を参照しながら説明する。

先ず、第１図に示すように、基板１上に後工程のエツチ
ング処理でコイルパターンとして形成される導体薄膜２
を積層する。

上記基板１は、絶縁性に優れていることが必要であると
ともに可撓性、耐熱性等の緒特性に優れていることが好
ましい。かかる材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポ
リイミド系樹脂等が使用されている。また、上記導体薄
膜２は、銅、アルミニウム等の導体金属等コイルパター
ンとして所定の特性を有するような材料を適宜選択し、
所定の厚さに積層して形成すればよい。

次に、第２図に示すように、上記導体薄膜２上全面に亘
ってレジストを塗布した後、スパイラル状の所望のコイ
ルパターンが得られるように露光し、次いでコイルパタ
ーン形成部分にレジスト層３ａ、３ｂが残存するように
現像処理する。

ここで、上記現像処理工程でレジスト層３ａ。

３ｂを形成するに際し、レジスト層３ａ、３ｂのピッチ
を変え、コイルパターンのピッチを変える。

ただし、例えば外周側および内周側のレジスト１ｉ３ａ
、３ｂのピッチのみを変え、レジスト層３ａ、３ｂ間の
開口幅Ｗ＋　、Ｗｚを一定にしてエツチング処理を施す
と、形成されたコイルパターンの線幅は外周側の線幅が
内周側の線幅よりも広くなるとともに、外周側から内周
側に亘って各パターン間陽に差が生じない。このため、
後工程の電解メツキが第６図に示すように、全コイルパ
ターン長さの約１１５の長さに相当する外周側のコイル
パターン部にメツキがより厚く析出するという特性を有
しているため、外周側のメツキが短絡することがある。

そこで、コイルパターンを形成するに際し、全コイルパ
ターンを外周側、内周側に分けてそれぞれのレジスト層
３ａ、３ｂのピッチＰ３．Ｐ−および開口幅Ｗ、、Ｗ、
を変えることで当該コイルパターンに形成されるメツキ
層パターンの短絡を防止する。すなわち、エツチング処
理の際のレジスト層３ａ、３ｂのピッチＰ、、Ｐ、およ
び開口幅Ｗ、、Ｗ、を調整して全コイルパターン長さの
約１１５の長さに相当する外周側のコイルパターンの外
周側ピッチＰ、を内周側のコイルパターンの内周側ピッ
チＰ２よりも大となるようにし、且つコイルパターンの
線幅を外周から内周に亘って略一定となるように形成す
ることで、電解メツキ時の外周側のコイルパターン上に
より厚く析出する隣接したメツキ層パターンの短絡を防
止するようにする。

本実施例では、外周側のコイルパターンを形成するため
のレジスト層３ａのピッチＰ３を１５０μｍとし、内周
側のコイルパターンを形成するためのレジストＮ３ｂの
ピッチＰ４を１３５μｍとした。さらに、上記外周側の
レジスト層３ａ間の開口幅Ｗｌ　　（レジスト層３ａ間
の開口部間距離）を４０Ｉ１ｍとし、内周側のレジスト
層３ｂ間の開口幅ＷＺ（レジスト層３ｂ間の開口部間距
離）を３０μｍとした。

その後、第３図に示すように、上述の工程で形成された
レジスト層３ａ、３ｂをマスクとして、導体薄膜２にエ
ツチング処理を施す。そして、レジスト層３ａ、３ｂを
除去すると、第４図に示すような所望形状となったスパ
イラル状のコイルパターン４が得られた。

ここで、上記コイルパターンの巻数を全１６ターンとし
て上述した条件でエツチング処理を施した際の実験結果
を以下の第１表に示す。

なお、表中１．２．３・・・１６の番号は、内周側から
外周側に向かって順次形成されたコイルパターンをその
順に示す。また、表中Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄは、Ａニレジスト層間の開口部、Ｂ：各レジスト層の
内周側のレジスト層の端部からコイルパターンまでの距
離、Ｃ；コイルパターンの線幅。

Ｄ：各レジストａの外周側のレジスト層の端部からコイ
ルパターンまでの距離をそれぞれ示す。そして上記Ａ、
Ｂ、、Ｃ，Ｄの値の単位はμｍとした。

〈以下余白〉 以上の結果から分かるように、上記コイルパターン４の
線幅Ａは、外周から内周に亘って略一定の線幅に形成さ
れ、同時にコイルパターン４の外周側ピッ千ＰＩ〉内周
側ピッ千Ｐｇに形成された。

また、第１表から分かるように、全コイルパターン４長
さの約１１５の長さに相当する外周側４ターンのコイル
パターン４間距離が、内周側１２ターンのコイルパター
ン４間距離よりも大に形成されている。すなわち、コイ
ルパターン４の線幅Ａが略一定の線幅に形成され、且つ
コイルパターン４の外周側ピッチＰ１〉内周側ピッチＰ
２に形成されているため、外周側４ターンのコイルパタ
ーン４間距離〉内周側１２ターンのコイルパターン４間
距離となる。なお、外周側ピッチＰ１および内周側ピッ
チＰ２は、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄでそれぞれ表される。また、
上記コイルパターン４間距離は、Ａ＋Ｂ＋Ｃで表される
。したがって、具体的には内周側でのコイルパターン間
距離は９０〜１００μｍ１外周側でのコイルパターン間
距離は１１５〜１２０μｍである。

このヨウに外周側４ターンのコイルパターン４゜間距離
は、次工程の電解メツキで形成される隣接したメツキ層
パターン同士が接触することのない必要十分な距離とさ
れている。このため、次工程の電解メツキ時の際に、外
周側のコイルパターン４上に析出したメツキは、隣接し
たコイルパターン４上に析出したメツキ同士が互いに接
触することがない。また、コイルパターン４の線幅が略
−定に形成されるため、各コイルパターン４の有スる抵
抗にバラツキがなく均一な特性を有するシートコイルを
形成することが可能となる。なお、コイルパターン４は
、上述のように基板１の一方の面にのみ形成してもよく
、また両面に形成してもよい。

次に、第５図に示すように、上述のようにして形成され
たコイルパターン４に電解メツキを施し、当該コイルパ
ターン４上にメツキを成長させる。

電解メツキを行うに際しては、メツキ浴中に上記コイル
パターン４を形成した基板１を陰極として、また、銅板
を陽極として浸漬した。

上記電解メツキを行う条件は、先ず、メツキ浴中のメツ
キ液の組成を、Ｃｕ５Ｏ，，５Ｈｚ　Ｏ：１００ｇ／ｆ
！、Ｈ，Ｓｏ、：　２００ｇ／ｌ、添加剤：５ｃｃ／ｆ
ｆｉとした。そして、上記メツキ液の温度を約４０°Ｃ
〜５０℃に保った状態で、電流密度を２０Ａ／ｄｍ”　
〜４０Ａ／ｄｍ”の範囲に設定した。ここで、上記電流
密度を２０Ａ／ｄｍ”〜４０Ａ／ｄｍ”の範囲に設定し
ているのは、次のような理由による。すなわち、例えば
上記電流密度を５Ａ／ｄｍ”以下に設定して電解メツキ
を行った場合は、メツキはコイルパターン４の幅方向に
成長し易く厚み方向に良好にメツキが成長しないため、
コイルパターン４の占積率の向上が図れない。また、上
記電流密度を６０Ａ／ｄｍ”以上で電解メツキを行った
場合には、銅の粒状突起として析出するため、良好なメ
ツキ層を形成することができない。したがって、上記電
流密度は、２ＯＡ／ｄｍ”　〜４０Ａ／ｄｍ”の範囲と
することが好ましい。

以上のような条件で上記基板１に電解メツキを施すと、
コイルパターン４上にメツキが析出し、次第に厚み方向
にメツキが成長してくる。そして、所定時間電解メツキ
を行うと、第５図に示す如く占積率の高いメツキ層パタ
ーン５が上記コイルパターン４上に形成される。ここで
、上記メツキ層パターン５を顕微鏡で観察すると、従来
の方法（ピッチ一定）で作成したシートコイルでは、外
周側のコイルパターン４上に析出したメツキ同士が接続
しているのが随所で観察されたが、本発明方法によるコ
イルパターン４上のメツキ層パターン５は外周から内周
に亘って接触している個所が全く見られなかった。すな
わち、前記工程でコイルパターン４の外周側ピッチＰ、
＞内周側ピッチＰ２とし、且つコイルパターン４の線幅
を外周から内周に亘って略一定に形成しているため、外
周側の４タ一ン部のコイルパターン４間距離が十分であ
り隣接するメツキ層パターンが接触することがないため
である。たとえ、外周側のコイルパターン４上にメツキ
がより厚く析出しても、隣接するコイルパターン４上に
形成されたメツキ層パターン５が短絡してショートを引
き起こすことがない。したがって、コイルパターン４上
に形成されるメツキ層パターン５の短絡を防止すること
ができ、且つコイルパターン４の占積率や歩留りを向上
した信頼性の高いシートコイルを提供することができる
。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、コイルパターンを形成する際に、
当該コイルパターンの外周側ピッチＰ１〉内周側ピッチ
Ｐ２とし、且つコイルパターンの−線幅を外周から内周
に亘って略一定となるように形成するので、外周側のコ
イルパターン間距離が必要十分となり、コイルパターン
上に形成されるメツキ層パターンの短絡を防止すること
ができる。

したがって、コイルパターンの歩留りを向上させること
ができるとともに信頼性の高いシートコイルを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明を適用したシートコイルの製
造方法をその工程順に従って示す要部拡大゛断面図で、
第１図は導体薄膜形成工程、第２図はレジスト層形成工
程、第３図はエツチング処理工程、第４図はコイルパタ
ーン形成工程、第５図は電解メツキ工程をそれぞれ示す
ものである。第６図は、゛コイルパターンの長さとメツ
キ層パターンの厚さとの関係を示す特性図である。 １・・・基板 ２・・・導体薄膜 ３ａ、３ｂ・・・レジスト層 ４・・・コイルパターン ５・・・メツキ層パターン 特　許　出　願　人　　　ソニー株式会社代理人　　　
弁理士　　　小　池　　　見間　　　田村榮− 同　　　佐藤　勝 第１図 第２図 第３図 コイノしハ０ダー〉廿％鴬エネヱ ＠部へ・仔工程 第５図 コイｌレバ１ツ―〉長さ一一− 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に積層された導体薄膜にエッチング処理を施して
   コイルパターンを形成した後、電解メッキを施し該コイ
   ルパターンにメッキ成長させるシートコイルの製造方法
   において、 エッチング処理の際のレジスト層のピッチおよび開口幅
   を調整して上記コイルパターンの外周側ピッチＰ＿１＞
   内周側ピッチＰ＿２とし、且つコイルパターンの線幅を
   外周から内周に亘って略一定とすることを特徴とするシ
   ートコイルの製造方法。