JPH0442804B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はコイル体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のコイル体としては、第５図、第６図に示
すように、絶縁性の基板１の表面に導電層２を渦
巻状に形成してなるものが知られている。このコ
イル体は、第７図に示すように所定の厚みを有す
る基板１の表面に蒸着等によつて金属等の導電材
料の薄膜２′を形成し、この薄膜２′の表面にフオ
トレジスト膜３を形成して薄膜２′を選択的にエ
ツチングさせるいわゆるフオトエツチング法によ
つて製造するの通常である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のコイル体と構造は、コイル体
を全体に所定の機械的強度を得るために、基板１
を有することが必要条件であり、基板１を相当厚
手のものとしなければならないのが実情である。
すなわち、基板１を除去したり、基板１を薄く構
成した場合には、コイル体全体の機械的強度が著
しく低下し、実用に供し得ないものとなつてしま
う。

したがつて、上記のコイル体では、基板１の占
めるスペースが極めて大きく、コイル体全体を小
形、軽量化できないという欠点があつた。

そこで、この発明では、充分な機械的強度を有
し、かつ小形、軽量化が可能であるコイル体を如
何に実現するかを問題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、非磁性の薄状金属シートに絶縁層
を形成した基板上に、導電体からなるコイルを形
成することにより上記の問題を解決している。

〔実施例〕

第１図は、この発明の第１の実施例を示す図で
ある。

この図に示すコイル体は、非磁性の導電層（薄
状金属シート）６の上面に絶縁層７を形成した基
板６１上に、導電体からなる渦巻状の導電層（コ
イル）８１を形成し、導電層８１の上面おび側面
に絶縁層９を形成してなるものである。絶縁層７
には貫通孔７１が形成されており、導電層８１は
貫通孔７１を通して導電層６と電気的に接続され
ている。

また、第２図は、この発明の第２図の実施例を
示す図である。

この図に示すコイル体は、第１図に示すコイル
体に別の要素を付加してその表面を平坦面とした
ものである。すなわち、第２図に示すコイル体
は、第１図に示すコイル体の絶縁層９で覆われた
導電層８１内に形成された渦巻状の凹部内に導電
体または絶縁体からなる薄膜１１Ｂと絶縁膜１４
とを形成してその表面を平坦面としたものであ
る。基板６１上に形成された導電層８１、絶縁層
９、薄膜１１Ｂ、絶縁膜１４からなるコイル部I₁
の上面は平坦面である。

また、第３図は、この発明の第３の実施例を示
す図である。

この図に示すコイル体は、第２図に示すコイル
体の上面に、上記コイル部I₁と略同一構成のコイ
ル部I₂，I₃を順次積層し、更にコイル部I₃の上面
に導電層１５を形成してなるものである。この場
合、各コイル部I₁〜I₃の絶縁層９，９，９にはそ
れぞれ貫通孔９１が形成されており、各コイル部
I₁〜I₃の導電層８１，８１，８１は各貫通孔９１
を通して電気的に直列に接続され、コイル部I₃の
導電層８１は貫通孔９１を通して導電層１５と電
気的に接続されている。

次に、上記の各実施例で述べたコイル体の製造
方法について説明する。

第１の実施例のコイル体を製造するには、ま
ず、第４図Ａに示すように仮基台４の表面に絶縁
層５、導電層６、絶縁層７を順次形成する。仮基
台４としては任意のものを使用できるが、仮基台
４としてシリコンを使用する場合には、この仮基
台表面を熱酸化させることによりSiO₂の絶縁層
５を形成することができる。なお前記導電層６は
最終的にはコイル体の指示基板を形成するもので
あると共に、コイル体の一方の端子となるもので
あり、非磁性の薄状金属、例えば銅、アルミニウ
ム等の金属が使用される。また絶縁層７としては
例えばSiO₂，Si₃N₄等の絶縁体膜等が使用され
る。

次いで第４図Ｂに示すように、前記絶縁層７の
一部をエツチング等の手段により除去して貫通孔
７１を形成した後、銅、アルミニウム等の銅電層
８を蒸着、スパツタリング等の方法によつて形成
する。この後、第４図Ｃに示すように前記導電層
８を写真彫刻法等の手段により選択的にエツチン
グして、第５図に示したものと同様な渦巻状の導
電層８１成形する。この状態で渦巻状の導電層８
１の一端は前記絶縁層７の貫通孔７１を介して金
属層６と電気的に接続されている。

次いで第４図Ｄに示すように導電層８１の表
面、すなわち上面および側面に絶縁層９を形成す
る。

この絶縁層９は、導電層８１の金属表面を熱酸
化等によつて酸化させることによつて形成しても
よい。例えば導電層９がアルミニウムである場
合、これを熱酸化させることにより酸化アルミニ
ウムAl₂O₃の絶縁層９を形成することができる。

このようにして絶縁層９で被覆された渦巻状の
導電層８１を有する中間製品１０が得られる。

そして、最後に仮基台４および絶縁層５研摩ま
たはエツチング等の方法によつて除去することに
より第１図のコイル体を得ることができる。

また、第２の実施例のコイル体を製造するに
は、上記第１の実施例のコイル体の製造方法と同
一の工程、つまり第４図Ａ〜Ｄの工程を踏んで、
中間製品１０を得る。

この中間製品１０の表面は、導電層８１によつ
て凹凸が形成された状態となつている。この中間
製品１０の表面には、続いて第４図Ｅに示すよう
に蒸着またはスパツタリング等の手段によつて薄
膜１１を形成する。この薄膜１１はその厚みが前
記導電層８１の厚みとほぼ同程度となるように形
成する。ここで中間製品１０の表面には前述のよ
うに凹凸が存在するから、薄膜１１も凹凸状とな
る。すなわち薄膜１１は導電層８１の上面に位置
する凸部薄膜１１Ａと、隣り合う導電層間の凹部
を埋める凹部薄膜１１Ｂとに区分される。なおこ
の薄膜１１としては、金属、ポリシリコンまたは
各種絶縁物等が使用される。

次いで第４図Ｆに示すように薄膜１１の表面に
フオト・レジスト膜１２を形成し、この後第４図
Ｇに示すように凹部薄膜１１Ｂの部分のフオト・
レジスト膜を除去して凸部薄膜１１Ａの上面にの
みにフオト・レジスト膜１２を残す。例えばフオ
ト・レジスト膜の材料が光硬化性のものである場
合、フオトマスクを用いて凸部薄膜１１Ａの上面
のフオト・レジスト膜１２に光を照射し、これに
よりこの部分のフオト・レジスト膜を硬化させ、
未照射部分のフオト・レジスト膜を溶解除去すれ
ばよい。

この後、化学的エツチング法により薄膜１１を
若干エツチングし、第４図Ｈに示すように凸部薄
膜１１Ａにオーバーハング部１３を形成すると共
に凹部薄膜１１Ｂの表面の位置を絶縁層９の高さ
よりも若干低い位置、すなわち導電層８１の凸部
高さと同程度の位置まで後退させる。この工程に
よつて前記凸部薄膜１１Ａと凹部薄膜１１Ｂとは
完全に分割される。なおこのエツチングにおいて
は、薄膜１１としてAlを用いた場合にはエツチ
ング液としてNaO、KOHH系のエツチング液を
用いれば良い。

次に第４図Ｉに示すように、SiO，SiO₂，
Si₃N₄等の絶縁膜１４を蒸着またはスパツタリン
グ等によつて形成する。これによつて凹部薄膜１
１Ｂが前記絶縁膜１４で被覆される。なおフオ
ト・レジスト膜１２の表面も絶縁膜１４で被覆さ
れるが、凸部薄膜１１Ａの側面（オーバーハング
部表面）は被覆されない。ここで絶縁膜１４の厚
みは、凹部薄膜１１Ｂを覆う絶縁膜１４の表面位
置が導電層８１の上面を覆う絶縁層９の表面位置
とほぼ一致するように設定する。

次いで前記導電層８１上の凸部薄膜１１Ａをエ
ツチング液によつて側面から溶解除去する。この
エツチング液としては、前記絶縁膜１４をエツチ
ングせず薄膜１１Ａのみをエツチングするものを
用いれば良く、例えば絶縁膜１４がSiO₂で構成
されかつ薄膜１１ＡがAlで構成されている場合
にはKOH，あるいはNaOHを用いれば良い。

このようにして、第４図Ｊに示す如く表面が平
坦なコイル部I₁が得られる。

そして、最後に仮基台４および絶縁層５研摩ま
たはエツチング等の方法によつて除去することに
より第２図のコイル体を得ることができる。

また、第３の実施例のコイル体を製造するに
は、上記第２の実施例のコイル体の製造方法と同
一の工程、つまり第４図Ａ〜Ｊの工程を踏んで第
４図Ｊに示す中間製品を得る。

以下第４図Ｂに示される工程から第４図Ｊに至
る工程を繰返せば、順次第２層目のコイル部I₂，
第３層目のコイル部I₃が積層され、最終的に第４
図Ｋに示すような所望の層数のコイル部が形成さ
れる。そして前記各層の導電層８１は直列もしく
は並列に接続される。すなわち第４図Ｂに示す工
程において絶縁層７に貫通孔７１を形成したのと
同様に各層の導電層８１間の絶縁層９に貫通孔９
１を形成し、この貫通孔９１を介して各導電層８
１を電気的に接続する。

上述のようにして所望の層数のコイル部I₁〜I₃
が形成された後、第４図Ｌに示すように最上層I₃
の表面の絶縁層９にも貫通孔９１を形成し、さら
にその上面に金属またはポリシリコン等の導電層
１５を蒸着等によつて形成する。この導電層１５
は、前記貫通孔９１を介して最上層I₃の導電層８
１と電気的に接続されたものであり、このコイル
体の他方の端子となる。

最後に、仮基台４および絶縁層５を研摩または
エツチング等の方法によつて除去することにより
第３図のコイル体を得ることができる。

上述した各実施例のコイル体は、導電層６、絶
縁層７が基板６１を構成しており、この基板６１
がコイル体全体に機械的強度を与えるものとして
作用する。この場合各コイル体の導電送６は、コ
イル体の一方の端子を構成する。また第３図のコ
イル体の導電層１５は他方の端子を構成する。こ
こで、各コイル体の導電層６は、その材質が金属
であるため、厚さが極めて薄厚であるにもかかわ
らず充分な機械的強度を有する。したがつて、こ
れらのコイル体の構造によれば、充分な機械的強
度が得られる一方、基板６１の占有スペースを小
となし得、コイル体の小形、軽量化が可能とな
る。

また、特に第３図のコイル体の構造によれば、
第１図、第２図のコイル体の構造と比較して、よ
り一層のコイル部の占有スペース率の向上を図る
ことができ、例えば電磁式カートリツジのピツク
アツプ用コイルや小形マイクロホン用のコイルと
して利用すれば、インダクタンスの質量が小さい
こと等により優れた周波数特性を得ることができ
る。

なお、上記の各コイル体は、その製造過程にお
いて導電層６の下面に絶縁層５を残しておいても
よく、このようにした場合には絶縁層５により導
電層６を保護することができる。また、導電層６
をあまり厚くすると、渦電流損が大きくなるの
で、その厚さには限度があるが、絶縁層５を必要
な機械的強度が得られる厚さとして残すことによ
り、用途に応じ、任意の厚さの薄膜コイルをつく
ることができる。

〔発明の効果〕

この発明は、非磁性の薄状金属シートに絶縁層
を形成した基板上に、導電体からなるコイルを形
成したものであるから、絶縁層によりコイルと金
属シートとを確実に絶縁することができ、基板に
よつて充分な機械的強度が得られると共に小形、
軽量化が可能である。また基板の導電層が金属で
あるため、放熱性が良好である等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はいずれもこの発明の実施
例として示したコイル体の縦断面図、第４図Ａ〜
Ｌは第１図ないし第３図に示すコイル体の製造方
法の一例を示す工程図、第５図は従来のコイル体
の平面図、第６図は第５図Ｘ−X′線断面図、第
７図は第５図第６図に示すコイル体の製造方法を
示す説明図である。 ６……薄状金属シート（導電層）、７……絶縁
層、６１……基板、８１……コイル（導電層）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性の薄状金属シートに絶縁層を形成した
   基板上に、導電体からなるコイルを形成したこと
   を特徴とするコイル体。