JP2017174970A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】導体間の絶縁性を確保しつつ、環境変化による導電特性の劣化を抑えることができる電子部品を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る電子部品１００は、絶縁体部１０と、内部導体部２０と、外部電極３０とを具備する。絶縁体部１０は、樹脂を含む材料で構成される。内部導体部２０は、絶縁体部１０の内部に設けられ、導体部本体Ｖｍと、導体部本体Ｖｍの周面の少なくとも一部に設けられ、導体部本体Ｖｍよりも高抵抗の外層被膜Ｖｃとを有する。外部電極３０は、絶縁体部１０に設けられ、内部導体部２０と電気的に接続される。【選択図】図１２

Description

本発明は、コイル部品等の電子部品に関する。

従来より、電子機器等にはコイル部品が搭載されており、特に携帯機器で使用されるコイル部品はチップ形状を呈し、携帯機器などに内蔵される回路基板上に表面実装される。従来技術の例として、例えば特許文献１には、硬化物からなる絶縁性樹脂の中に、少なくともその一端が外部電極に接続された螺旋状の導体が内蔵され、導体の螺旋の方向が実装した基板面と平行になるように形成されたチップコイルが開示されている。

また特許文献２には、樹脂からなる絶縁体と、絶縁体内に設けられたコイル状の内部導体と、内部導体と電気的に接続されている外部電極とを備え、絶縁体は、長さＬ、幅Ｗ、高さＨの直方体状であり、Ｌ、Ｗ、ＨについてはＬ＞Ｗ≧Ｈなる関係が成立し、外部電極は、絶縁体の高さ方向Ｈに垂直な一面において、長さ方向Ｌにみて上記一面の両端部近傍に、それぞれ１つずつ導体により形成され、内部導体は、絶縁体の幅方向Ｗと略平行なコイル軸を有するコイル部品が開示されている。

これらの従来技術においては、フォトリソグラフィ技術やめっき技術を用いて、絶縁層と導体部とを順次高さ方向に積み上げながら、コイル部品が作製される。

特開２００６−３２４４８９号公報 特開２０１４−２３２８１５号公報

近年における部品の小型化に伴い、導体部の微細化あるいは導体部の断面積の微小化が進む一方で、導体間の絶縁性確保だけでなく、導体の電気的特性の劣化を阻止することが益々重要な問題となっている。上記従来技術のように絶縁体が樹脂で構成される電子部品においては、絶縁体がセラミックスなどで構成される電子部品と比較して、環境による影響を受けやすく、特に導体の微細化に伴い、導体の酸化等も無視できなくなっている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、導体間の絶縁性を確保しつつ、環境変化による導電特性の劣化を抑えることができる電子部品を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子部品は、絶縁体部と、内部導体部と、外部電極とを具備する。
上記絶縁体部は、樹脂を含む材料で構成される。
上記内部導体部は、上記絶縁体部の内部に設けられ、導体部本体と、上記導体部本体の周面の少なくとも一部に設けられ、上記導体部本体よりも高抵抗の外層被膜とを有する。
上記外部電極は、上記絶縁体部に設けられ、上記内部導体部と電気的に接続される。

上記電子部品において内部導体部は、導体部本体とその周面に設けられた外層被膜とをそれぞれ有し、外層被膜が導体部本体よりも高抵抗で構成される。外層被膜は、導体部本体の酸化等を防止する不動態被膜として機能する。これにより、内部導体部を構成する導体間の絶縁性を確保しつつ、環境変化による導電特性の劣化を抑えることができる。

典型的には、上記導体部本体は、金属材料で構成され、上記外層被膜は、上記金属材料の酸化物で構成される。
外層被膜の存在により、環境変化の影響による導体部本体の更なる酸化を防止することができる。

上記内部導体部は、一軸方向に延びる複数の柱状導体と、上記複数の柱状導体のうち所定の２つを相互に接続する複数の連結導体とを含んでもよい。上記複数の柱状導体及び上記複数の連結導体は、上記一軸方向に直交する軸のまわりに巻回されたコイル部を構成する。

上記絶縁体部は、上記一軸方向に直交する接合面を有する第１の絶縁層と、上記接合面に接合された第２の絶縁層とを有していてもよい。この場合、上記複数の柱状導体は、上記第１の絶縁層の内部に設けられた第１のビア導体と、上記第２の絶縁層の内部に設けられ、上記第１のビア導体と接合される第２のビア導体とをそれぞれ有する。

上記内部導体部は、上記第１のビア導体と上記第２のビア導体との間に配置されたコンタクト部をさらに有してもよく、上記コンタクト部は、上記導体部本体とは異なる導電材料で構成されてもよい。
これにより、環境変化の影響による柱状導体の抵抗値の変化を防止することができる。

上記第１及び第２のビア導体、コンタクト部の構成材料は特に限定されず、例えば、上記第１及び第２のビア導体は、銅、銀又はニッケルを含む金属材料で構成され、上記コンタクト部は、チタン又はクロムを含む金属材料で構成されてもよい。

上記電子部品は、上記コイル部と上記外部電極との間に配置された容量素子部をさらに具備してもよい。上記容量素子部は、上記コイル部の一端に接続された第１の内部電極層と、上記コイル部の他端に接続され、上記第１の内部電極層と上記一軸方向に対向する第２の内部電極層とを有する。
これにより、コイル素子と容量素子とを兼ね備えた電子部品を構成することができる。

上記内部導体部は、複数の周回部を含んでもよく、この場合、上記複数の周回部は、一軸方向のまわりに巻回されたコイル部を構成する。

上記絶縁体部は、樹脂及びセラミックス粒子を含む材料で構成されてもよい。

以上述べたように、本発明によれば、導体間の絶縁性を確保しつつ、環境変化による導電特性の劣化を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る電子部品の概略透視斜視図である。 上記電子部品の概略透視側面図である。 上記電子部品の概略透視上面図である。 上記電子部品の上下を反転して示す概略透視側面図である。 上記電子部品を構成する各電極層の概略上面図である。 上記電子部品の基本製造フローを示す素子単位領域の概略断面図である。 上記電子部品の基本製造フローを示す素子単位領域の概略断面図である。 上記電子部品の基本製造フローを示す素子単位領域の概略断面図である。 比較例に係る電子部品の内部構造を模式的に示す要部概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の内部構造を模式的に示す要部概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の内部構造及びその作用を模式的に示す要部概略断面図である。 電子部品１００の内部構造を模式的に示す図であり、ＡはＸ軸方向から見た側断面図、ＢはＹ軸方向から見た側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電子部品を示す概略断面斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子部品を示す概略断面斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る電子部品を示す概略断面斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る電子部品を示す概略断面斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
［基本構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品の概略透視斜視図、図２はその概略透視側面図、図３はその概略透視上面図である。
なお、各図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向は相互に直交する３軸方向を示している。

本実施形態の電子部品１００は、表面実装用のコイル部品として構成される。電子部品１００は、絶縁体部１０と、内部導体部２０と、外部電極３０とを備える。

絶縁体部１０は、天面１０１、底面１０２、第１の端面１０３、第２の端面１０４、第１の側面１０５及び第２の側面１０６を有し、Ｘ軸方向に幅方向、Ｙ軸方向に長さ方向、Ｚ軸方向に高さ方向を有する直方体形状に形成される。絶縁体部１０は、例えば、幅寸法が０．０５〜０．３ｍｍ、長さ寸法が０．１〜０．６ｍｍ、高さ寸法が０．０５〜０．５ｍｍに設計される。本実施形態において、幅寸法は約０．１２５ｍｍ、長さ寸法は約０．２５ｍｍ、高さ寸法は約０．２ｍｍである。

絶縁体部１０は、本体部１１と天面部１２とを有する。本体部１１は、内部導体部２０を内蔵し、絶縁体部１０の主要部を構成する。天面部１２は、絶縁体部１０の天面１０１を構成する。天面部１２は、例えば電子部品１００の型番等を表示する印刷層として構成されてもよい。

本体部１１及び天面部１２は、樹脂を主体とする絶縁材料で構成される。本体部１１を構成する絶縁材料としては、熱、光、化学反応等により硬化する樹脂が用いられ、例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、液晶ポリマ等が挙げられる。一方、天面部１２は、上記材料のほか、樹脂フィルム等で構成されてもよい。

絶縁体部１０は、樹脂中にフィラーを含む複合材料が用いられてもよい。フィラーとしては、典型的には、シリカ、アルミナ、ジルコニア等のセラミック粒子が挙げられる。セラミックス粒子の形状は特に限定されず、典型的には球状であるが、これに限られず、針状、鱗片状等であってもよい。

内部導体部２０は、絶縁体部１０の内部に設けられる。内部導体部２０は、複数の柱状導体２１と、複数の連結導体２２とを有し、これら複数の柱状導体２１及び連結導体２２とによりコイル部２０Ｌが構成される。

複数の柱状導体２１は、Ｚ軸方向に平行な軸心を有する略円柱形状に形成される。複数の柱状導体２１は、概略Ｙ軸方向に相互に対向する２つの導体群で構成される。このうち一方の導体群を構成する第１の柱状導体２１１は、Ｘ軸方向に所定の間隔をおいて配列され、他方の導体群を構成する第２の柱状導体２１２も同様に、Ｘ軸方向に所定の間隔をおいて配列される。
なお、略円柱形状とは、軸直方向（軸心に垂直な方向）の断面形状が円形である柱体のほか、上記断面形状が楕円形または長円形である柱体をも含み、楕円形または長円形としては、例えば、長軸／短軸の比が３以下のものを意味する。

第１及び第２の柱状導体２１１，２１２は、それぞれ同一径及び同一高さで構成される。図示の例において第１及び第２の柱状導体２１１，２１２は、それぞれ５本ずつ設けられている。後述するように、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２は、複数のビア導体をＺ軸方向に積層することで構成される。
なお、略同一径とは、抵抗の増加を抑制するためのもので、同一方向で見た寸法のバラツキが例えば１０％以内に収まっていることをいい、略同一高さとは、各層の積み上げ精度を確保するためのもので、高さのバラツキが例えば１μｍの範囲に収まっていることをいう。

複数の連結導体２２は、ＸＹ平面に平行に形成され、Ｚ軸方向に相互に対向する２つの導体群で構成される。このうち一方の導体群を構成する第１の連結導体２２１は、Ｙ軸方向に沿って延び、Ｘ軸方向に間隔をおいて配列され、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２の間を個々に接続する。他方の導体群を構成する第２の連結導体２２２は、Ｙ軸方向に対して所定角度傾斜して延び、Ｘ軸方向に間隔をおいて配列され、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２の間を個々に接続する。図示の例において、第１の連結導体２２１は５つの連結導体で構成され、第２の連結導体２２２は４つの連結導体で構成される。

図１において、第１の連結導体２２１は、所定の一組の柱状導体２１１，２１２の上端に接続され、第２の連結導体２２２は、所定の一組の柱状導体２１１，２１２の下端に接続される。より詳細には、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２と第１及び第２の連結導体２２１，２２２は、Ｘ軸方向のまわりに矩形の螺旋を描くように相互に接続される。これにより、絶縁体部１０の内部において、Ｘ軸方向に軸心（コイル軸）を有する開口形状が矩形のコイル部２０Ｌが形成される。

内部導体部２０は、引出し部２３と、櫛歯ブロック部２４とをさらに有し、これらを介してコイル部２０Ｌが外部電極３０（３１，３２）へ接続される。

引出し部２３は、第１の引出し部２３１と、第２の引出し部２３２とを有する。第１の引出し部２３１は、コイル部２０Ｌの一端を構成する第１の柱状導体２１１の下端に接続され、第２の引出し部２３２は、コイル部２０Ｌの他端を構成する第２の柱状導体２１２の下端に接続される。第１及び第２の引出し部２３１，２３２は、第２の連結導体２２２と同一のＸＹ平面上に配置されており、Ｙ軸方向に平行に形成される。

櫛歯ブロック部２４は、Ｙ軸方向に相互に対向するように配置された第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２を有する。第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２は、各々の櫛歯部の先端を図１において上方へ向けて配置される。絶縁体部１０の両端面１０３，１０４及び底面１０２には、櫛歯ブロック部２４１，２４２の一部が露出している。第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２各々の所定の櫛歯部の間には、第１及び第２の引出し部２３１，２３２がそれぞれ接続される（図３参照）。第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２各々の底部には、外部電極３０の下地層を構成する導体層３０１，３０２がそれぞれ設けられる（図２参照）。

外部電極３０は、表面実装用の外部端子を構成し、Ｙ軸方向に相互に対向する第１及び第２の外部電極３１，３２を有する。第１及び第２の外部電極３１，３２は、絶縁体部１０の外面の所定領域に形成される。

より具体的に、第１及び第２の外部電極３１，３２は、図２に示すように、絶縁体層１０の底面１０２のＹ軸方向両端部を被覆する第１の部分３０Ａと、絶縁体層１０の両端面１０３，１０４を所定の高さにわたって被覆する第２の部分３０Ｂとを有する。第１の部分３０Ａは、導体層３０１，３０２を介して第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２の底部に電気的に接続される。第２の部分３０Ｂは、第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２の櫛歯部を被覆するように絶縁体層１０の端面１０３，１０４に形成される。

柱状導体２１、連結導体２２、引出し部２３、櫛歯ブロック部２４及び導体層３０１，３０２は、例えば、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）等の金属材料で構成され、本実施形態ではいずれも銅又はその合金のめっき層で構成される。第１及び第２の外部電極３１，３２は、例えばＮｉ／Ｓｎめっきで構成される。

図４は、電子部品１００の上下を反転して示す概略透視側面図である。電子部品１００は、図４に示すように、フィルム層Ｌ１と、複数の電極層Ｌ２〜Ｌ６の積層体で構成される。本実施形態では、天面１０１から底面１０２に向けてフィルム層Ｌ１及び電極層Ｌ１〜Ｌ６をＺ軸方向に順次積層することで作製される。層の数は特に限定されず、ここでは６層として説明する。

フィルム層Ｌ１及び電極層Ｌ２〜Ｌ６は、当該各層を構成する絶縁体部１０及び内部導体部２０の要素を含む。図５Ａ〜Ｆはそれぞれ、図４におけるフィルム層Ｌ１及び電極層Ｌ２〜Ｌ６の概略上面図である。

フィルム層Ｌ１は、絶縁体部１０の天面１０１を形成する天面部１２で構成される（図５Ａ）。電極層Ｌ２は、絶縁体部１０（本体部１１）の一部を構成する絶縁層１１０（１１２）と、第１の連結導体２２１とを含む（図５Ｂ）。電極層Ｌ３は、絶縁層１１０（１１３）と、柱状導体２１１，２１２の一部を構成するビア導体Ｖ１とを含む（図５Ｃ）。電極層Ｌ４は、絶縁層１１０（１１４）、ビア導体Ｖ１のほか、櫛歯ブロック部２４１，２４２の一部を構成するビア導体Ｖ２を含む（図５Ｄ）。電極層Ｌ５は、絶縁層１１０（１１５）、ビア導体Ｖ１，Ｖ２のほか、引出し部２３１，２３２や第２の連結導体２２２を含む（図５Ｅ）。そして、電極層Ｌ６は、絶縁層１１０（１１６）と、ビア導体Ｖ２とを含む（図５Ｆ）。

電極層Ｌ２〜Ｌ６は、接合面Ｓ１〜Ｓ４（図４）を介して高さ方向に積層される。したがって各絶縁層１１０やビア導体Ｖ１，Ｖ２は、同じく高さ方向に境界部を有する。そして電子部品１００は、各電極層Ｌ２〜Ｌ６を、電極層Ｌ２から順に作製しながら積層するビルドアップ工法により製造される。

［基本製造プロセス］
続いて、電子部品１００の基本製造プロセスについて説明する。電子部品１００は、ウェハレベルで複数個同時に作製され、作製後に素子毎に個片化（チップ化）される。

図６〜図８は、電子部品１００の製造工程の一部を説明する素子単位領域の概略断面図である。具体的な製造方法としては、支持基板Ｓ上に天面部１２を構成する樹脂フィルム１２Ａ（フィルム層Ｌ１）が貼着され、その上に電極層Ｌ２〜Ｌ６が順次作製される。支持基板Ｓには、例えば、シリコン、ガラス、あるいはサファイア基板が用いられる。典型的には、内部導体部２０を構成する導体パターンを電気めっき法により作製し、その導体パターンを絶縁性樹脂材料で被覆して絶縁層１１０を作製する工程が繰り返し実施される。

図６及び図７は、電極層Ｌ３の製造工程を示している。

この工程では、まず、電極層Ｌ２の表面に電気めっきのためのシード層（給電層）ＳＬ１が例えばスパッタ法等により形成される（図６Ａ）。シード層ＳＬ１は導電性材料であれば特に限定されず、例えば、Ｔｉ（チタン）又はＣｒ（クロム）で構成される。電極層Ｌ２は、絶縁層１１２と、連結導体２２１とを含む。連結導体２２１は、樹脂フィルム１２Ａと接するように絶縁層１１２の下面に設けられる。

続いて、シード層ＳＬ１の上にレジスト膜Ｒ１が形成される（図６Ｂ）。レジスト膜Ｒ１に対する露光、現像等の処理が順に行われることで、シード層ＳＬ１を介して、柱状導体２１（２１１，２１２）の一部を構成するビア導体Ｖ１３に対向する開口部Ｐ１を有するレジストパターンが形成される（図６Ｃ）。その後、開口部Ｐ１内のレジスト残渣を除去するデスカム処理が行われる（図６Ｄ）。

続いて、支持基板ＳがＣｕめっき浴に浸漬され、シード層ＳＬ１への電圧印加によって開口部Ｐ１内にＣｕめっき層からなる複数のビア導体Ｖ１３が形成される（図６Ｅ）。そして、レジスト膜Ｒ１及びシード層ＳＬ１が除去された後（図７Ａ）、ビア導体Ｖ１３を被覆する絶縁層１１３が形成される（図７Ｂ）。絶縁層１１３は、樹脂材料を電極層Ｌ２の上に印刷、塗布、あるいは樹脂フィルムを貼着した後、硬化させる。硬化後、ＣＭＰ（化学的機械的研磨装置）やグラインダ等の研磨装置を用いて、ビア導体Ｖ１３の先端が露出するまで絶縁層１１３の表面が研磨される（図７Ｃ）。図７Ｃは、一例として、支持基板Ｓがその上下を反転して自転可能な研磨ヘッドＨにセットされ、公転する研磨パッドＰで絶縁層１１３が研磨処理（ＣＭＰ）が行われている様子を示している。
以上のようにして、電極層Ｌ２の上に電極層Ｌ３が作製される（図７Ｄ）。

なお、絶縁層１１２の形成方法について記載を省略したが、典型的には、絶縁層１１２もまた、絶縁層１１３と同様に印刷、塗布、あるいは貼着した後、硬化させ、ＣＭＰ（化学的機械的研磨装置）やグラインダ等により研磨を行う方法で作製される。

以後同様にして、電極層Ｌ３の上に電極層Ｌ４が作製される。

まず、電極層Ｌ３の絶縁層１１３（第２の絶縁層）上に、複数のビア導体Ｖ１３（第１のビア導体）と接続される複数のビア導体（第２のビア導体）が形成される。すなわち、上記第２の絶縁層の表面に上記第１のビア導体の表面を被覆するシード層が形成され、上記シード層の上に、上記第１のビア導体の表面に対応する領域が開口するレジストパターンが形成され、上記レジストパターンをマスクとする電気メッキ法により上記第２のビア導体が形成される。続いて、上記第２の絶縁層上に、上記第２のビア導体を被覆する第３の絶縁層が形成される。その後、上記第２のビア導体の先端が露出するまで上記第３の絶縁層の表面が研磨される。

なお、上記第２のビア導体の形成工程においては、櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）の一部を構成するビア導体Ｖ２もまた同時に形成される（図４、図５Ｄ参照）。この場合、上記レジストパターンとして、上記第２のビア導体の形成領域のほか、ビア導体Ｖ２の形成領域が開口するレジストパターンが形成される。

図８Ａ〜Ｄは、電極層Ｌ５の製造工程の一部を示している。

ここでもまず、電極層Ｌ４の表面に、電気めっき用のシード層ＳＬ３と、開口部Ｐ２，Ｐ３を有するレジストパターン（レジスト膜Ｒ３）とが順に形成される（図８Ａ）。その後、開口部Ｐ２，Ｐ３内のレジスト残渣を除去するデスカム処理が行われる（図８Ｂ）。

電極層Ｌ４は、絶縁層１１４と、ビア導体Ｖ１４，Ｖ２４とを有する。ビア導体Ｖ１４は、柱状導体２１（２１１，２１２）の一部を構成するビア（Ｖ１）に相当し、ビア導体Ｖ２４は櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）の一部を構成するビア（Ｖ２）に相当する（図５Ｃ，Ｄ参照）。開口部Ｐ２は、シード層ＳＬ３を介して電極層Ｌ４内のビア導体Ｖ１４と対向し、開口部Ｐ３は、シード層ＳＬ３を介して電極層Ｌ４内のビア導体Ｖ２４と対向する。開口部Ｐ２は、各連結導体２２２に対応する形状に形成される。

続いて、支持基板ＳがＣｕめっき浴に浸漬され、シード層ＳＬ３への電圧印加によって開口部Ｐ２，Ｐ３内にＣｕめっき層からなるビア導体Ｖ２５と連結導体２２２とがそれぞれ形成される（図８Ｃ）。ビア導体Ｖ２５は、櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）の一部を構成するビア（Ｖ２）に相当する。

続いて、レジスト膜Ｒ３及びシード層ＳＬ３が除去され（図８Ｄ）、ビア導体Ｖ２５と連結導体２２２とを被覆する絶縁層１１５が形成される。その後図示せずとも、ビア導体Ｖ２５の先端が露出するまで絶縁層１１５の表面が研磨され、さらにシード層の形成、レジストパターンの形成、電気めっき処理等の工程を繰り返すことで、図４及び図５Ｅに示す電極層Ｌ５が作製される。

その後、絶縁層１１５の表面（底面１０２）に露出する櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）に導体層３０１，３０２が形成された後、第１及び第２の外部電極３１，３２がそれぞれ形成される。

［本実施形態の構造］
近年における部品の小型化に伴い、導体部の微細化あるいは導体部の断面積の微小化が進む一方で、導体間の絶縁性確保だけでなく、導体の電気的特性の劣化を阻止することが益々重要な問題となっている。特に絶縁体が樹脂で構成される電子部品においては、絶縁体がセラミックスなどで構成される電子部品と比較して、環境による影響を受けやすく、特に導体の微細化に伴い、導体の酸化等も無視できなくなっている。

図９に、相互に積層された２つの電極層における接合部の断面構造を模式的に示す。下層側の絶縁層ＬＳ１は、接合面ＳＡを介して上層側の絶縁層ＬＳ２に接合されており、下層側のビア導体ＶＳ１は、コンタクト部ＣＡを介して上層側のビア導体ＶＳ２に接合される。コンタクト部ＣＡは、２つのビア導体ＶＳ１，ＶＳ２の間に介在するシード層ＳＬに相当し、シード層ＳＬの両面がビア導体ＶＳ１，ＶＳ２とのコンタクト面を構成する。

ここで、ビア導体ＶＳ１、ＶＳ２は金属銅で構成され、それらの周面は、絶縁層ＬＳ１，ＬＳ２にそれぞれ直接的に接している。絶縁層ＬＳ１，ＬＳ２は樹脂を主体とする材料で構成される。したがって、部品完成後に実施される特性評価試験（高温多湿試験）あるいは実使用環境中の温湿度の影響等を受けて、ビア導体ＶＳ１，ＶＳ２の酸化が進行し、その導電特性が経時的に劣化するおそれがある。

このような問題を解消するため、本実施形態の電子部品１００においては、図１０に示すように、柱状導体２１を構成する複数のビア導体ＶＳ１，ＶＳ２がそれぞれ、導体部本体Ｖｍと、その周面に設けられた外層被膜Ｖｃとを有し、外層被膜Ｖｃが導体部本体Ｖｍの酸化を抑制する不動態被膜として機能するように構成されている。

以下、本実施形態の電子部品１００の構造の詳細について説明する。

本実施形態の電子部品１００は、上述のように、絶縁体部１０と、内部導体部２０とを有する。絶縁体部１０は、樹脂を含む材料で構成される。内部導体部２０は、複数の柱状導体２１（２１１，２１２）を有し、絶縁体部１０の内部に設けられる。複数の柱状導体２１はそれぞれ、導体部本体Ｖｍと、導体部本体Ｖｍの周面に設けられ、導体部本体Ｖｍよりも高抵抗の外層被膜Ｖｃとを有する。

本実施形態において外層被膜Ｖｃは、導体部本体Ｖｍの酸化等を防止する不動態被膜として機能し、隣接する複数の柱状導体２１間の絶縁性を確保しつつ、環境変化による柱状導体２１の導電特性の劣化を抑える。すなわち外層被膜Ｖｃの存在により、環境変化の影響による導体部本体Ｖｍの更なる酸化を防止することができる。

ここで、導体部本体Ｖｍは、金属材料で構成され、本実施形態では銅（Ｃｕめっき層）で構成される。一方、外層被膜Ｖｃは、導体部本体Ｖｍを構成する金属材料の酸化物で構成され、本実施形態では酸化銅で構成される。

外層被膜Ｖｃの厚みは特に限定されず、導体部本体Ｖｍの直径、外径、あるいは太さ等に応じて適宜設定可能であり、典型的には、５ｎｍ以上５μｍ以下である。外層被膜Ｖｃの厚みを上記範囲とすることで、欠陥の少ない外層被膜Ｖｃを安定に形成することができ、隣接する柱状導体２１間におけるショート不良の発生を防止することができる。

外層被膜Ｖｃは、導体部本体Ｖｍの酸化物に限られず、窒化物や炭化物、硫化物、酸窒化物等の他の化合物であってもよい。また外層被膜Ｖｃは、導電体本体Ｖｍを構成する金属以外の金属材料の酸化物等で構成されてもよい。

図１０に示すように、下層側のビア導体ＶＳ１は、上層側のビア導体ＶＳ２に対してコンタクト部ＣＡを介して接続されている。コンタクト部ＣＡは、上述のようにＺ軸方向に隣接する２つのビア導体ＶＳ１，ＶＳ２の間に介在するシード層ＳＬに相当し、シード層ＳＬの両面がビア導体ＶＳ１，ＶＳ２とのコンタクト面を構成する。コンタクト部ＣＡの厚みは特に限定されず、例えば５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、本実施形態では１０ｎｍである。ビア導体ＶＳ１，ＶＳ２は、チタン又はクロムで構成されるが、絶縁層ＬＳ１，ＬＳ２に接する周面部にもこれらチタン又はクロムの酸化物被膜が形成されてもよい。

さらに外層被膜Ｖｃは、通常、導体部本体Ｖｍよりも硬度が上昇するため、柱状導体２１が外層被膜Ｖｃを有することで、外層被膜Ｖｃがない場合と比較して、柱状導体２１の機械的な強度を高めることが可能となる。

なお図１１Ａに示すように、ビア導体ＶＳ１，ＶＳ２間のコンタクト部ＣＡが、絶縁層ＬＳ１，ＬＳ２間の接合面ＳＡに対してＺ軸方向にオフセットした位置（接合面ＳＡよりも絶縁層ＬＳ１の内部の位置）に設けられてもよい。これにより図１１Ｂに模式的に示すように、絶縁層ＬＳ２の硬化処理に伴う収縮応力（σ１）や、絶縁層ＬＳ２とビア導体ＶＳ２との間の熱膨張率差に起因する熱応力（σ２）が、コンタクト部ＣＡに集中することを回避でき、内部導体部２０の信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。

外層被膜Ｖｃは、柱状導体２１（２１１，２１２）の周面だけでなく、連結導体２２（２２１，２２２）の周面の一部に設けられてもよい。周面の一部としては、連結導体２２のコンタクト面（シード層と接触する面）を除くすべての表面に相当する。これにより環境変化に起因する連結導体２２の酸化を阻止して、導電特性の経時劣化を効果的に防止することができる。

図１２Ａ，Ｂはそれぞれ、電子部品１００の内部構造（コイル部２０Ｌ）を模式的に示すＸ軸及びＹ軸方向から見た側断面図である。図１２Ａ，Ｂにおいてハッチングで示す領域は、電極層Ｌ２〜Ｌ５に設けられた柱状導体２１（２１１，２１２）及び連結導体２２（２２１，２２２）にそれぞれ相当する。

図１２Ａ，Ｂにおいて太実線で示す領域（面）が外層被膜Ｖｃの形成領域に相当し、一点鎖線で示す領域（面）がコンタクト面を構成するシード層の形成領域に相当する。このように、絶縁体部１０と接触する柱状導体２１及び連結導体２２のすべての面に外層被膜Ｖｃが設けられることで、絶縁体部１０内の酸素による導体部の過剰な酸化が抑制され、内部導体２０の安定した電気特性が確保される。なお図示せずとも、コイル部２０Ｌ以外の他の導体部（例えば櫛歯ブロック部２４）の表面にも同様な外層被膜Ｖｃが形成されてもよい。

外層被膜Ｖｃの形成方法としては、例えば、電子部品１００を加熱炉に装填して加熱する処理が実施されてもよい。加熱温度は特に限定されず、例えば１００〜２５０℃であり、加熱時間も特に限定されず、例えば１〜１２時間である。ただし、当該加熱処理は、加熱温度が高い場合は加熱時間を短く、加熱温度が低い場合は加熱時間を長くすることで行われる。加熱処理雰囲気は、大気中であってもよいし、耐久試験用の高温多湿環境であってもよい。絶縁体層１０中の酸素によって、内部導体部２０の表面に当該導体部を構成する金属材料の酸化物からなる外層被膜を形成しつつ、絶縁体部１０の樹脂の劣化を抑えることができる。

なお加熱温度としては実使用環境の温度より高い温度に設定される。例えば加熱温度を実使用環境の温度より１０〜３０℃高くする。この温度で加熱すると、実使用環境下での内部導体２０の変化が抑えられることになる。また、この方法で形成した外層被膜Ｖｃは、当該導体部を構成する金属材料の酸化物であるため当該導体部が露出することはなく、厚みを薄くしても欠陥の無いものとなる。

上記以外の方法として、例えば、電気めっきによるビア導体の形成後、絶縁層の形成前に、外層被膜Ｖｃの形成処理が実施されてもよい。この場合、ビア導体に対する熱酸化処理や各種絶縁材料のコーティング処理等が採用可能である。

以上のように本実施形態の電子部品１００によれば、柱状導体２１や連結導体２２の導体部本体Ｖｍの周面あるいは表面に、当該導体部本体よりも高抵抗の外層被膜Ｖｃが設けられているため、絶縁体部１０内における導体部間の絶縁特性を確保できるとともに、環境変化による内部導体部の導電特性の劣化を抑えることができる。

本発明者らは、外層被膜Ｖｃを有する電子部品のサンプルと、外層被膜を有しない電子部品のサンプルについて、高温試験（１５０℃、１０００時間）を行ったときの試験前後における内部導体部の抵抗値の変化を測定した。その結果、外層被膜を有しない電子部品の抵抗値の変化は５％であったのに対して、外層被膜を有する電子部品の抵抗値の変化は１％以下であった。

また本実施形態によれば、絶縁層の表面を研削してビア導体を外部へ露出させる工程において発生し得るビア導体の端部の伸び（バリ）などによって、導体間距離が非常に近い部分が生じたとしても、この部分は外層被膜Ｖｃの形成工程において酸化されるため、上記バリによる導体間のショート不良が防止される。

さらに、内部導体部を構成する導体間のいずれかの面に外層被膜Ｖｃのような酸化膜が存在することで、マイグレーションの抑制にもつながる。特に、コイル部品では、導体部の構成材料として銅を用いることで、マイグレーションを効果的に抑制し、安定したコイル特性を確保することができるとともに、内部導体部の微細化を図ることが可能となる。例えば、銅と同様に比抵抗の小さい金属材料として銀を導体材料として用いる場合、その導体間距離として１５μｍ必要とされていたのを、銅を用いことによって導体間距離を５μｍにまで小さくすることができる。

＜第２の実施形態＞
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る電子部品を示す概略断面斜視図である。
以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態の電子部品２００は、絶縁体部２０１０と、内部導体部２０２０とを有し、内部導体部２０２０がＺ軸方向のまわりに巻回されたコイル部２００Ｌを含むコイル部品で構成されている。本実施形態においてコイル部２００Ｌは、Ｚ軸方向に絶縁層を挟んで積層される複数（本例では３層）の周回部２０２１〜２０２３を有する積層型コイルで構成される。

絶縁体部２０１０は、第１の実施形態と同様に、樹脂を主体とする材料で構成され、Ｚ軸方向に積層された複数の絶縁層ＬＳ２０を含む。電子部品２００は、下層側（又は上層側）から順次、絶縁層ＬＳ２０及び周回部２０２１〜２０２３が交互にビルドアップされることで作製される。

各々の周回部２０２１〜２０２３は、銅、ニッケル又は銀で構成され、下地となる絶縁層ＬＳ２０上に電気めっき法により形成される。Ｚ軸方向に相互に対向する周回部２０２１〜２０２３の間は、図示しないビアを介して電気的に接続される。このように構成されるコイル部２００Ｌの一端は、一方の外部電極Ｅ１に、他端は他方の外部電極Ｅ２に、それぞれ電気的に接続される。

各周回部２０２１〜２０２３は、第１の実施形態と同様に、導体部本体Ｖｍと、外層被膜Ｖｃと、コンタクト部ＣＡとを有する。コンタクト部ＣＡは、図において一点鎖線で示される領域（周回部２０２１〜２０２３の下面）に設けられ、電気めっきのシード層で構成される。外層被膜Ｖｃは、コンタクト部ＣＡ以外の絶縁層ＬＳ２０と接する導体部本体Ｖｍの周面（上面及び側面）に形成され、導体部本体Ｖｍを構成する金属材料の酸化物で構成される。

以上のように構成される本実施形態の電子部品２００においても上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、積層方向（Ｚ軸方向）に対向する周回部２０２１〜２０２３の一方の面に、導体部本体Ｖｍよりも高抵抗の外層被膜Ｖｃが介在しているため、周回部２０２１〜２０２３間に位置する絶縁層ＬＳ２０の厚みを小さくしても所望の絶縁特性を確保することができる。これにより、電子部品２００の薄型化を図ることができる。

＜第３の実施形態＞
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る電子部品を示す概略断面斜視図である。
以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態の電子部品３００は、絶縁体部３０１０と、内部導体部３０２０とを有し、内部導体部３０２０がＺ軸方向のまわりに巻回されたコイル部３００Ｌを含むコイル部品で構成されている。本実施形態においてコイル部３００Ｌは、Ｚ軸方向に同心的に形成された複数（本例では３つ）の周回部３０２１〜３０２３を有する平面型コイル（渦巻型コイル）で構成される。

絶縁体部３０１０は、第１の実施形態と同様に、樹脂を主体とする材料で構成され、Ｚ軸方向に積層された複数の絶縁層ＬＳ３０を含む。電子部品３００は、下層側（又は上層側）から順次、絶縁層ＬＳ３０及び周回部３０２１〜３０２３が交互にビルドアップされることで作製される。

各々の周回部３０２１〜３０２３は、銅、ニッケル又は銀で構成され、下地となる絶縁層ＬＳ２０上に電気めっき法により形成される。各周回部３０２１〜３０２３は、Ｚ軸まわりに連続するように相互に接続される。このように構成されるコイル部３００Ｌの一端は、一方の外部電極Ｅ１に、他端は他方の外部電極Ｅ２に、それぞれ電気的に接続される。

各周回部３０２１〜３０２３は、第１の実施形態と同様に、導体部本体Ｖｍと、外層被膜Ｖｃと、コンタクト部ＣＡとを有する。コンタクト部ＣＡは、図において一点鎖線で示される領域（周回部３０２１〜３０２３の下面）に設けられ、電気めっきのシード層で構成される。外層被膜Ｖｃは、コンタクト部ＣＡ以外の絶縁層ＬＳ３０と接する導体部本体Ｖｍの周面（上面及び側面）に形成され、導体部本体Ｖｍを構成する金属材料の酸化物で構成される。

以上のように構成される本実施形態の電子部品３００においても上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、積層方向（Ｚ軸方向）に直交する方向に対向する周回部３０２１〜３０２３の一方の面に、導体部本体Ｖｍよりも高抵抗の外層被膜Ｖｃが介在しているため、周回部３０２１〜３０２３間に位置する絶縁層ＬＳ３０の幅を小さくしても所望の絶縁特性を確保することができる。これにより、電子部品２００の小型化、周回部の多重化（巻き数の増加）を図ることができる。

＜第４の実施形態＞
図１５は、本発明の第４の実施形態に係る電子部品を示す概略側断面図である。なお理解を容易にするため、内部導体部に相当する領域を斜線で示している。
以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態の電子部品４００は、絶縁体部１０と、内部導体部２０と、外部電極３０とを有し、第１の実施形態と同様にコイル部品を構成する点で第１の実施形態と共通するが、内部導体部２０が２つのコイル部２１Ｌ，２２Ｌを有する点で、第１の実施形態と異なる。

すなわち本実施形態の電子部品４００は、絶縁体部１０に２つのコイル部２１Ｌ，２２Ｌが内蔵されているとともに、絶縁体部１０の底面１０２に３つの外部電極３３１，３３２，３３３３が設けられている。そして、一方のコイル部２１Ｌは、外部電極３３１，３３３間に接続され、他方のコイル部２２Ｌは、外部電極３３２，３３３間に接続されている。

コイル部の数は図示する２つに限られず、３つ以上であってもよい。外部電極３０の数も図示する３つに限られず、コイル部の数に応じて適宜設定可能である。本実施形態によれば、複数のコイル部品を１つの部品に集約することができる。

＜第５の実施形態＞
図１６は、本発明の第５の実施形態に係る電子部品を示す概略側断面図である。なお理解を容易にするため、内部導体部に相当する領域を斜線で示している。
以下、第４の実施形態と異なる構成について主に説明し、第２の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態の電子部品５００は、絶縁体部１０と、内部導体部２０と、外部電極３０とを有し、内部導体部２０が２つのコイル部２１Ｌ，２２Ｌを含む点で第４の実施形態と共通するが、内部導体部２０が２つの容量素子部２１Ｃ，２２Ｃをさらに有する点で、第４の実施形態と異なる。

容量素子部２１Ｃは、コイル部２１Ｌと絶縁体部１０の底面１０２との間に設けられ、外部電極３３１，３３３に対してコイル部２１Ｌと並列的に接続される。一方、容量素子部２２Ｃは、コイル部２２Ｌと絶縁体部１０の底面１０２との間に設けられ、外部電極３３２，３３３に対してコイル部２２Ｌと並列的に接続される。

各容量素子部２１Ｃ，２２Ｃは、コイル部２１Ｌ，２２Ｌの一端に接続された第１の内部電極層と、コイル部２１Ｌ，２２Ｌの他端に接続された第２の内部電極層とを有する。第２の内部電極層は、第１の内部電極層とＺ軸方向に対向して容量を形成する。容量素子２１Ｃ，２２Ｃは、コイル部２１Ｌ，２２Ｌと外部電極３３１〜３３３との間に配置されることにより、ＬＣ一体型の電子部品５００が構成される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、電子部品が天面側から底面側に向かって絶縁層及びビア導体を順次積層する方法について説明したが、これに限られず、底面側から天面側に向かって絶縁層及びビア導体が順次積層されてもよい。

さらに以上の実施形態では、電子部品として、コイル部品、ＬＣ部品を例に挙げて説明したが、これ以外にも、コンデンサ部品、抵抗部品、多層配線基板等、内部導体部を有し高さ方向に層単位でビルドアップしていく他の電子部品にも、本発明は適用可能である。

１０，２０１０，３０１０…絶縁体部
２０，２０２０，３０２０…内部導体部
２０Ｌ，２１Ｌ，２２Ｌ，２００Ｌ，３００Ｌ…コイル部
２１Ｃ，２２Ｃ…容量素子部
２１，２１１，２１２…柱状導体
２２，２２１，２２２…連結導体
２３，２３１，２３２…引出し部
２４，２４１，２４２…櫛歯ブロック部
３０，３１，３２，３３１，３３２，３３３…外部電極
１００，２００，３００，４００，５００…電子部品
１１０，１１２〜１１５，ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ２０，ＬＳ３０…絶縁層
ＣＡ…コンタクト部
Ｌ１…フィルム層
Ｌ２〜Ｌ５…電極層
ＳＡ…接合面
Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２４，Ｖ２５，ＶＳ１，ＶＳ２…ビア導体
Ｖｍ…導体部本体
Ｖｃ…外層被膜

Claims (9)

1. 樹脂を含む材料で構成された絶縁体部と、
   導体部本体と、前記導体部本体の周面の少なくとも一部に設けられ前記導体部本体よりも高抵抗の外層被膜とを有し、前記絶縁体部の内部に設けられた内部導体部と、
   前記絶縁体部に設けられ、前記内部導体部と電気的に接続される外部電極と
   を具備する電子部品。
2. 請求項１に記載の電子部品であって、
   前記導体部本体は、金属材料で構成され、
   前記外層被膜は、前記金属材料の酸化物で構成される
   電子部品。
3. 請求項１又は２に記載の電子部品であって、
   前記内部導体部は、一軸方向に延びる複数の柱状導体と、前記複数の柱状導体のうち所定の２つを相互に接続する複数の連結導体とを含み、
   前記複数の柱状導体及び前記複数の連結導体は、前記一軸方向に直交する軸のまわりに巻回されたコイル部を構成する
   電子部品。
4. 請求項３に記載の電子部品であって、
   前記絶縁体部は、前記一軸方向に直交する接合面を有する第１の絶縁層と、前記接合面に接合された第２の絶縁層とを有し、
   前記複数の柱状導体は、前記第１の絶縁層の内部に設けられた第１のビア導体と、前記第２の絶縁層の内部に設けられ前記第１のビア導体と接合される第２のビア導体とをそれぞれ有する
   電子部品。
5. 請求項４に記載の電子部品であって、
   前記内部導体部は、前記第１のビア導体と前記第２のビア導体との間に配置されたコンタクト部をさらに有し、
   前記コンタクト部は、前記導体部本体とは異なる導電材料で構成される
   電子部品。
6. 請求項５に記載の電子部品であって、
   前記第１及び第２のビア導体は、銅、銀又はニッケルを含む金属材料で構成され、
   前記コンタクト部は、チタン又はクロムを含む金属材料で構成される
   電子部品。
7. 請求項３に記載の電子部品であって、
   前記コイル部の一端に接続された第１の内部電極層と、前記コイル部の他端に接続され前記第１の内部電極層と前記一軸方向に対向する第２の内部電極層とを有し、前記コイル部と前記外部電極との間に配置された容量素子部をさらに具備する
   電子部品。
8. 請求項１又は２に記載の電子部品であって、
   前記内部導体部は、複数の周回部を含み、
   前記複数の周回部は、一軸方向のまわりに巻回されたコイル部を構成する
   電子部品。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の電子部品であって、
   前記絶縁体部は、樹脂及びセラミックス粒子を含む材料で構成される
   電子部品。