JPH03201417A - 高周波コイルの製造方法 - 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、基板上にコイル導体をパターン形成してなる
高周波コイルに関し、特にアンダーエツチングを生しる
ことなくコイル導体の膜厚を厚くすることにより、コイ
ルのＱを向上できるようにした構造及びその製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

高周波のマイクロ波回路等に採用される高周波コイルと
して、従来、第５図及び第６図に示す構造のものがある
。この高周波コイル２０は、絶縁基板２１の表面にスパ
イラル状のコイル導体２２を形成するとともに、上記基
板２１の両縁部に端子電極２３ａ、２３ｂを形成し、上
記コイル導体２２の外端２２ａを上記一方の端子電極２
３ａに接続し、内端２２ｂを他方の端子電極２３ｂに接
続して構成されている。また上記基板２１の表面には絶
縁膜２４が被覆形成されており、該絶縁膜２４上にはリ
ード電極２５が形成されている。このリード電極２５の
一端はスルーホール電極２６を介して上記内端２２ｂに
接続されており、他端は上記端子電極２３ｂに接続され
ている。

このような高周波コイル２０を製造する場合、従来、上
記絶縁基板２１上に金属膜をスパッタリング、蒸着等に
より着膜し、これをフォトエツチングにより上記コイル
導体２２．端子電極２３ａ。

２３ｂを形成し、該端子電極２３ａと上記コイル導体２
２の外端２２ａとを接続する０次に該基板２１のコイル
導体２２、各端子電極２３ａ、２３ｂを含む表面にポリ
イミドを塗布して絶縁膜２４を形成し、該絶縁膜２４の
コイル導体２２の内端２２ｂに臨む部分にスルーホール
を形成し、また該絶縁膜２４の各端子電極２３ａ、２３
ｂ部分を取り除く、続いて上記絶縁膜の上面に金属膜を
着膜した後フォトエッチングによりリード１）２５゜ス
ルーホール電極２６を形成し、これにより上記外端２２
ｂと端子電極２３ｂとをリード線２５により接続して製
造される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来の高周波コイルにおいては、コイル
導体をスパッタリング、１層着等のＦｉ１ｍ技術により
形成することから、コイル導体の膜厚が薄い分導体抵抗
が大きくなり、Ｑが低いという問題点があり、このＱの
向上が要請されている。

ここで、上記Ｑを向上させるために、コイル導体の膜厚
を厚くすることが考えられる。しかしながら金属膜を単
に厚くするとそれだけエツチングに時間がかかることか
ら、第７図に示すように、コイル導体２２となるマスク
２８の下部分までエツチングしてしまい、いわゆるアン
ダーエツチング３０が生し、その結果Ｑが落ちたり、コ
イル導体のパターン形成ができなくなったりするという
問題が生しる。

本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたもので、アン
ダーエッチングを防止しながらコイル導体の厚膜化を実
現でき、ひいてはコイルのＱを向上できる高周波コイル
及びその製造方法を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本願第１項の発明は、基板の表面にコイル導体を形成し
てなる高周波コイルにおいて、上記コイル導体が複数段
のコイル導体層から構成されており、上記各段のコイル
導体層が複数の金ｙＡ薄膜からなり、かつ該多金属薄膜
がそれぞれ異なったエツチング剤を用いたエツチングに
よって形成されたものであることを特徴としている。

また、本願第２項の発明は、上記高周波コイルの製造方
法であって、基板の表面に第１金属薄膜を形成し、これ
の表面に該第１金属とエツチング剤の異なる第２金属薄
膜を形成した後、該第２金属薄膜の不要部分のみを第２
エツチング剤で除去し、この後上記第１金属Ｆｉ１ｍの
不要部分のみを第１エツチング剤で除去して第１コイル
導体層を形成する第１工程と、上記基板、及び第１コイ
ル導体層の表面に第１金属薄膜を形成し、これの表面に
第２金属薄膜を形成した後、該第２金属薄膜の不要部分
のみを第２エツチングで除去し、この後上記第１金属薄
膜の不要部分のみを第１エツチング剤で除去して上記第
１コイル導体層の上面に第２コイル導体層を形成する第
２工程とを備えたことを特徴としている。

ここで、本発明のコイル導体は、第１．第２コイル導体
層の２層だけに限定されるものではなく、該第２コイル
導体層の上面にさらに積層したものも含まれる。また、
上記第１．第２コイル導体層を構成する金属ｆｌ膜も、
２層の場合だけに限定されるものではなく、他の金属を
採用して３層以上で構成してもよく、要はそれぞれの金
属薄膜を、そのエツチング剤が異なるように選定すれば
よい。

また本発明のコイル導体の形状としては、例えばスパイ
ラルタイプ、ミアンダタイプ等が考えられ、特に限定さ
れるものではない。

さらにまた、上記各コイル導体層を構成する金属薄膜の
形成方法としては、スパッタリング法。

蒸着法、あるいはイオンブレーティング法等が採用でき
る。

〔作用〕

本願第１項の発明に係る高周波コイルによれば、コイル
導体を複数段のコイル導体層から構成したので、コイル
導体全体の膜厚を厚くすることができ、それだけ導体抵
抗を小さくしてＱを向上できる。そしてこの場合、各コ
イル導体層の金属Ｈｌ！を、そのエツチング剤が異なる
ように選定したので、アンダーエツチングを回避でき、
コイル導体のパターン形成が容易確実となる。

また、本願第２項の発明に係る上記高周波コイルの製造
方法によれば、第１工程において、基板の表面に第１．
第２金属薄膜からなる第１コイル導体層を形成し、第２
工程において、上記基板及び第１コイル導体層の表面に
第１金属薄膜に続いて第２金属薄膜を形成し、該第１金
属用エツチング剤の異なる第２エツチング剤で第２金属
薄膜の不要部分を除去し、この後上記第１金属薄膜の不
要部分を第１エツチング剤で除去して第２コイル導体層
を形成したので、即ち、上記第２コイル導体層のエツチ
ング時には上記第１コイル導体層は第１金属薄膜で覆わ
れているので、該第１コイル導体が第２エツチング剤で
エツチングされることはない、その結果、上述のアンダ
ーエツチングの防止を実現でき、所定寸法、所定形状の
コイル導体を確実に得ることができ、Ｑを向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による高周波コ
イル、及びその製造方法を説明するための図である。

まず、本願第１項の発明の一実施例による高周波コイル
の構造について説明する。

第１図及び第２図において、１は本実施例の高周波コイ
ルであり、これは絶縁基板２の上面にコイル導体３をパ
ターン形成して構成されている。

このコイル導体３は、上記基板２の左、右縁部に形成さ
れた端子電極４ａ、４ｂ及び中央部に形成されたスパイ
ラルコイル５からなり、該コイル５の外端５ａは図面左
側の端子電極４ａに接続されている。また、上記絶縁基
板２上のスパイラルコイル５の内端５ｂから端子電極４
ｂにかけての部分にはポリイミドあるいはポリアミドか
らなる絶縁膜９が形成されている。この絶縁膜９の上面
にはリード電極６が形成されており、該リード電極６の
一端は上記内端５ｂに接続され、他端は上記端子電極４
ｂに接続されている。

さらに、上記コイル導体３は、絶縁基板２に薄膜技術に
より形成された第１コイル導体層７と、該コイル導体層
７の上面に同しく薄膜技術により形成された第２コイル
導体層８とから構成された２層構造となっている。上記
第１．第２コイル導体層７．８は、図示していないが、
Ｔｉからなる第１金属薄膜の上面に、Ｔ　ｉ　−Ａ　ｇ
からなる第２金属薄膜を形成し、さらに該第２金属薄膜
の上面にＡｇからなる第３金属薄膜を形成して構成され
ている。この各金属薄膜は、蒸着、スパッタリング、あ
るいはイオンブレーティング等の薄膜技術により金属膜
を形成し、上記コイル導体３以外の部分を各金属’ｆｉ
１ｍごとに異なるエツチング剤を用いてエツチングして
形成されたものである。

次に、本願第２項の発明の一実施例による上記高周波コ
イル１の製造方法を説明する。

第３図（８）〜（１）及び第４図ｆａｌ〜ｆｄ＋は本実
施例の製造工程を示す図である。

第１工程 ■　まず、鏡面研磨が施された絶縁基板（ガラス、結晶
化ガラス、アルミナ等）２の上面に、厚さ５μｍ程度の
ポリイミド膜（図示せず）を形成して表面を滑らかにす
る０次にこの絶縁基板２の上面全面に、該基板２との密
着性を向上させるために厚さ２００人程第０Ｔｉ膜１０
ａをスパッタリング法により形成する。続いてこのＴｉ
膜１０ａの表面に、厚さ１２００人程度第７１−Ａｇ１
ｉｌ　Ｏｂを同時に２元スパッタリング法により形成し
、さらに咳Ｔ　ｉ　　Ａ　ｇ　＃　１０　ｂの表面に、
厚さ３ｐｍ程度のＡｇ膜１０ｃをスパッタリング法によ
り形成して３層構造の導体膜１０を形成する（第３図ｆ
ａｔ〜ｔｄｌ参照）。

■　上記導体膜１０の表面に、スパイラルコイル５．及
び端子電極４ａ、４ｂの形状に応じて設計されたマスク
を被覆する０次に、上記基板２の表面にＡｇのみ除去す
るエツチング剤でエツチング処理を施す。すると、上記
Ａｇｗ１）０ｃ及びＴｉ−Ａｇ膜１０ｂのマスクのない
部分のＡｇのみが除去され、これで第３金属薄膜７ｃが
形成される。続いてＴｉのみ除去するエッチング剤でエ
ツチング処理を施し、上記Ｔｉ−Ａｇ膜１０ｂ及びＴｉ
膜１０ａのマスクのない部分のＴｉのみ除去して第２金
属薄膜７ｂ、第１金属薄膜７ａを形成し、これにより第
１コイル導体層７が形成される（第３図（ｅｌ参照）。

この後上記マスクを除去して上記スパイラルコイル５．
及び端子電極４ａ、４ｂのパターンを形成する（第３図
ｆｆｌ、　ｔｇｌ参照）。

■　次に、上記絶縁基板２の第１コイル導体層７の表面
に、感光性ポリイミド樹脂をコーティングして絶縁ｌｌ
！９ａを形成し、乾燥させる（第３図（ｈｌ参照）、こ
の絶縁ＷＩ９ａのスパイラルコイル５の内端５ｂから端
子電極４ｂにかけてのみ露光−現像（エツチング）する
、するとこの露光させた部分だけ残り、これ以外は除去
され、これで絶縁膜９が形成される（第３図＋１）．　
ｆｉｌ）参照）、、この絶縁膜９により上記スパイラル
コイル５の一部分は埋設された構造となっている。

第２工程 ■　上記絶縁基板２の第１コイル導体層７．及び絶縁膜
９の表面に、上記■工程と同様に、厚さ２００人程第０
Ｔｉ膜１）ａをスパッタリング法により形成する。続い
てこのＴｉ膜１）ａの表面に、厚さ１２００人程度第７
ｉ−ｆｉ、ｇ膜（図示せず）を同時に２元スパンタリン
グ法により形成し、さらに該Ｔ　ｉ　−Ａ　ｇ膜の表面
に、厚さ３μｍ程度のＡｇ膜１）ｃをスパッタリング法
により形成して導体膜１）を形成する（第４図（ａｌ、
　（ｂｌ参照）。次に、上記導体膜１）の表面に上記絶
縁膜９を除く第１コイル導体層７に対応したマスクを被
覆形威し、さらに上記絶縁膜９の上面にリード線６に対
応したマスクを被覆形成する。

■　そして、上記■工程と同様に、上記基板２の表面に
Ａｇのみ除去するエツチング剤でエツチング処理を施す
、すると、上記Ａｇ膜１）Ｃ及びＴｉ−ＡｇＭのマスク
のない部分のＡｇのみが除去され、しかもこの場合、第
１コイル導体層７のＡｇｗｉ７ｃ等はＴｉ＃１）ａで覆
われていることから、該部分がエツチングされることは
ない、これにより第３金ＩＸ薄膜８Ｃが形成される（第
４図ｆｃ］参照）。

続いて、Ｔｉのみ除去するエツチング剤でエツチング処
理を施し、上記Ｔｉ−Ａｇ膜及びＴｉ膜１）ａのマスク
のない部分のＴｉのみ除去して第２金属薄膜、第１金Ｎ
蒲ｐｌ！８ａを形成する。この場合においても、エツチ
ング剤が異なることからＡｇはエツチングされることな
く、しかも最下層のＴｉ膜７ａも上面がＡｇで被覆され
ているのでほとんどエツチングされることはない、これ
により第１コイル導体７の上面に第２コイル導体層８が
形成され、かつスパイラルコイル５の内端５ｂと端子型
ｉ４ｂとを接続するリード電極６が形成される（第４図
（ｄｉ参照）。この後上記マスクを除去することにより
、本実施例の高周波コイルｌが製造される（第１図及び
第２図参照〉。

次に本実施例の作用効果について説明する。

このように本実施例の高周波コイル１によれば、絶縁基
板２の上面に第１コイル導体層７を形成し、これの上面
に第２コイル導体７１Ｂを形成して２層構造としたので
、コイル導体３の厚さを大きくでき、それだけコイルの
Ｑを向上できる。ちなみに、上記第１コイル導体層のみ
の構造の場合、Ｌ値１８ｎＨのもので４００ＭＨｚにお
けるＱ値が１５であったが、本実施例の２Ｎ構造ではＱ
値を３０に向上できた。

また６９ｎＨのものでＱ値が１４から３２へと増大でき
た。さらに共振周波数は１８ｎＨで、　３．２ＧＨｚ、
　６８ｎＨで２．０（ｄｌｚの値が得られた。

また、本実施例の製造方法では、第１コイル導体層７の
上面に第２コイル導体層８を形成する工程において、Ｔ
ｉ膜１）ａに続いてＴｉ−Ａｇ膜を形成し、さらにこれ
の表面にＡｇ膜ｌｉｅを形成した後、該Ａｇのみ除去す
るエツチング剤で工フチング処理を施し、この後Ｔｉの
み除去するエツチング剤でエツチング処理を施したので
、上記第２コイル導体層８の形成工程においては第１コ
イル導体層７は上記Ｔｉ膜１）ａで覆われているので、
該第１コイル導体層７がエツチングされることはない、
その結果、アンダーエツチングを防止して所定寸法、所
定形状のコイル導体３を確実に得ることができる。なお
、ここで基板上に厚さ２００人のＴｉ膜を形成し、これ
の上面に厚さ６μｍ　（本実施例の２倍の厚さ）のＡｇ
膜を一層で形成してエツチングを行ったところ、マスク
の下部部分にアンダーエツチングが生した。

なお、上記実施例では、コイル導体３を第１゜第２コイ
ル導体層７，８の２層で構成した場合を例にとって説明
したが、本発明のコイル導体はこの２層に限られるもの
ではなく、上記■、■工程を繰り返すことにより３層以
上で構成してもよい。

また、上記実施例では、第１．第２コイル導体７．８を
Ｔｉ膜、Ｔｌ−Ａｇ１ｌｌ、Ａｇ膜の３層で構成した場
合を例にとって説明したが、本発明は上記Ｔｉ−Ａｇ膜
を省略してもよく、さらには他の金属を採用して３層以
上で構威してもよく、要はそれぞれの金属薄膜を、その
エツチング剤が異なるように選定すればよい。

さらに、上記実施例では絶縁基板２上にコイル導体３を
一層形成した場合を例にとったが、本発明は上記実施例
のコイル１において、コイル導体３の上面に絶縁層を形
成し、該絶縁層の上面にコイル導体、絶縁層を順次積層
してなる多層コイルにも適用できる。さらにまた、上記
実施例では、スパイラルコイルを例にとったが、本発明
は勿論これに限られるものではなく、例えばξアンダタ
イプにも適用できる。

また、上記実施例では、金属薄膜としてＴｉＡｇを使用
したが、本発明に係る金属膜の種類はこれに限定される
ものではなく、他にＣｕ、ＡｚＮｉ、Ｃｒ、Ｐｄ等も使
用することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本廟第１項の本発明によれば、コイル導体
を複数のコイル導体層から構威し、かつ該各コイル導体
層を複数の金ｙＡｆ！膜から構成するとともに、該各金
属薄膜を異なったエツチング剤でエツチングするように
したので、また第２項の発明による製造方法では、基板
に第１金属薄膜を形成し、これの表面に該第１金属とエ
ツチング剤の異なる第２金属薄膜を形成した後、該第２
金属薄膜にエツチングを施し、この後上記第１金属薄膜
にエツチングを施して第１コイル導体層を形成する第１
工程と、上記基板、及び第１コイル導体層の表面に第１
金属薄膜を形成し、これの表面に第２金属薄膜を形成し
た後、該第２金属薄膜にエツチングを施し、この後上記
第１金属薄膜にエツチングを施して上記第１コイル導体
層の上面に第２コイル導体層を形成する第２工程とを備
えたので、アンダーエツチングを生じさせることなくコ
イル導体の膜厚を厚くすることができ、コイルのＱを向
上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による高周波コ
イル及びその製造方法を説明するための図であり、第１
図はその平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、第
３図ｆａｔないし第３図（ｊ）、第４図ｆａｔないし第
４図（ｄｌはそれぞれ製造方法を説明するための工程図
、第５図ないし第７図はそれぞれ従来の高周波コイルを
示す平面図、断面図、要部拡大図である。 図において、１は高周波コイル、２は絶縁基板、３はコ
イル導体、７は第１コイル導体層、８は第２コイル導体
層、７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｃは第１〜第３金属薄膜であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の表面にコイル導体をパターン形成してなる
   高周波コイルにおいて、上記コイル導体が複数段のコイ
   ル導体層から構成されており、上記各段のコイル導体層
   が、複数の金属薄膜からなり、かつ該各金属薄膜がそれ
   ぞれ異なるエッチング剤を用いたエッチングにより形成
   されたものであることを特徴とする高周波コイル。
2. （２）基板の表面に第１金属薄膜を形成し、これの表面
   に該第１金属とエッチング剤の異なる第２金属薄膜を形
   成した後、該第２金属薄膜の不要部分のみを第２エッチ
   ング剤を用いたエッチングによって除去し、この後上記
   第１金属薄膜の不要部分のみを第１エッチング剤を用い
   たエッチングによって除去して第１コイル導体層を形成
   する第１工程と、上記基板、及び第１コイル導体層の表
   面に第１金属薄膜を形成し、これの表面に第２金属薄膜
   を形成した後、該第２金属薄膜の不要部分のみを第２エ
   ッチング剤を用いたエッチングによって除去し、この後
   上記第１金属薄膜の不要部分のみを第１エッチング剤を
   用いたエッチングによって除去して上記第１コイル導体
   層の上面に第２コイル導体層を形成する第２工程とを備
   えたことを特徴とする高周波コイルの製造方法。