Title:
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER PLANARSPULE
Kind Code:
A1


Abstract:

Offenbart wird vorliegend ein Verfahren zur Herstellung einer Planarspule, wobei das Verfahren das Bilden einer leitfähigen Grundschicht auf einem Grundmaterial umfasst, wobei die leitfähige Grundschicht umfasst: einen Spulenverdrahtungsabschnitt mit einem Ende, einem anderen Ende, und ersten bis dritten Anschlusspositionen, wobei die zweite Anschlussposition verglichen mit der ersten Anschlussposition näher an dem anderen Ende liegt, wobei die dritte Anschlussposition verglichen mit der zweiten Anschlussposition näher an dem einen Ende liegt; einen Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt, der die erste Anschlussposition mit einer externen Stromquelle verbindet; und einen Anschlussverdrahtungsabschnitt, der die zweite Anschlussposition und die dritte Anschlussposition kurzschließt; Bilden einer leitfähigen Verdrahtungsschicht auf der leitfähigen Grundschicht durch Elektroplattieren durch Zuführen von Strom von der externen Stromquelle; und Entfernen des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts und des Anschlussverdrahtungsabschnitts. embedded image




Inventors:
Horikawa, Yuhei (Tokyo, JP)
Orikasa, Makoto (Tokyo, JP)
Kanbayashi, Yoshihiro (Tokyo, JP)
Abe, Hisayuki (Tokyo, JP)
Asou, Hirohumi (Tokyo, JP)
Kunitsuka, Kosuke (Tokyo, JP)
Application Number:
DE102017129820A
Publication Date:
06/21/2018
Filing Date:
12/13/2017
Assignee:
TDK CORPORATION (Tokyo, JP)
International Classes:



Foreign References:
JP2010168413A2010-08-05
JP2009246363A2009-10-22
Attorney, Agent or Firm:
Epping Hermann Fischer Patentanwaltsgesellschaft mbH, 80639, München, DE
Claims:
Verfahren zur Herstellung einer Planarspule, das Verfahren umfassend:
Bilden einer leitfähigen Grundschicht auf einem Grundmaterial, wobei die leitfähige Grundschicht umfasst:
einen Spulenverdrahtungsabschnitt mit einem Ende, einem anderen Ende, und ersten bis dritten Anschlusspositionen, wobei die zweite Anschlussposition verglichen mit der ersten Anschlussposition näher an dem anderen Ende liegt, und wobei die dritte Anschlussposition verglichen mit der zweiten Anschlussposition näher an dem einen Ende liegt;
einen Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt, der die erste Anschlussposition mit einer externen Stromquelle verbindet; und
einen Anschlussverdrahtungsabschnitt, der die zweite Anschlussposition und die dritte Anschlussposition kurzschließt;
Bilden einer leitfähigen Verdrahtungsschicht auf der leitfähigen Grundschicht durch Elektroplattieren durch Zuführen von Strom von der externen Stromquelle; und
Entfernen des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts und des Anschlussverdrahtungsabschnitts.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach Anspruch 1, ferner umfassend:
Bilden einer Grundharzschicht auf dem Grundmaterial vor dem Bilden der leitfähigen Grundschicht,
wobei das Bilden der leitfähigen Grundschicht durch stromloses Plattieren erfolgt, um die leitfähige Grundschicht auf der Grundharzschicht zu bilden.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Entfernen durch physisches Entfernen eines Teils des Grundmaterials zusammen mit dem Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt und dem Anschlussverdrahtungsabschnitt erfolgt.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Entfernen durch Ätzen der leitfähigen Grundschicht und der leitfähigen Verdrahtungsschicht, die den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt und den Anschlussverdrahtungsabschnitt darstellt, erfolgt.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der Spulenverdrahtungsabschnitt eine Spiralstruktur umfasst, und
wobei das eine Ende und das andere Ende des Spulenverdrahtungsabschnitts ein Außenumfangsende bzw. ein Innenumfangsende der Spiralstruktur sind.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach Anspruch 5, wobei die erste Anschlussposition von dem Außenumfangsende entfernt ist und sich an einer äußersten Wicklung der Spiralstruktur befindet.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich die zweite Anschlussposition an dem Innenumfangsende der Spiralstruktur befindet.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach Anspruch 7, wobei sich die dritte Anschlussposition an einem Schnittpunkt einer innersten Wicklung der Spiralstruktur und einer Verlängerungslinie, die sich von dem Innenumfangsende in einer Wicklungsrichtung erstreckt, befindet.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Grundmaterial eine Harzschicht aufweist.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Grundharzschicht zumindest ein Metall ausgewählt aus Pd, Cu, Ni, Ag, Pt, und Au umfasst.

Verfahren zur Herstellung der Planarspule nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sowohl die leitfähige Grundschicht als auch die leitfähige Verdrahtungsschicht jeweils zumindest ein Metall ausgewählt aus Cu, Ag, bzw. Au aufweist.

Description:
HINTERGRUND DER ERFINDUNG-- Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Planarspule, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Planarspule mithilfe einer Verdrahtungskomponente als Präkursor der Planarspule mittels Elektroplattieren.

-- Beschreibung der verwandten Technik

Eine Planarspule, die durch ein IC-Etikett und eine NFC-Antenne dargestellt wird, wird durch Bilden einer Metallschicht auf einem Grundmaterial, Bedecken eines gewünschten Bereichs der Metallschicht mit einem Ätzresist, und Entfernen eines Bereichs, in dem der Resist nicht gebildet wurde, vermittels Ätzen gebildet. Jedoch wird gemäß diesem Verfahren ein Reinraum zur Bildung des Ätzresists benötigt, und es wird jedes Mal eine neue Fotomaske benötigt, wenn eine Spulenform verändert wird, wodurch die anfänglichen Kosten erhöht werden. Um mit diesen Problemen umgehen zu können, wurde ein Verfahren untersucht, bei dem ein Plattierungskatalysator auf ein Grundmaterial in einer gewünschten Strukturierung gedruckt wird und stromloses Plattieren durchgeführt wird, um eine Metallschicht in einer gewünschten Form zu bilden, ohne einen Ätzresist zu bilden (vergleiche z.B. japanische Offenlegungsschrift 2010-168413).

Allgemein besitzt stromloses Plattieren eine langsame Abscheidungsrate und eine geringe Produktivität. Deshalb wird nach der Durchführung des stromlosen Plattierens eine Elektroplattierung durchgeführt. Jedoch besitzt die Elektroplattierung anders als die stromlose Plattierung eine geringe Ablagerungseinheitlichkeit. Deshalb treten die folgenden Probleme auf, wenn eine Planarspule durch Elektroplattieren gebildet wird. Mit anderen Worten, wenn ein Plattierungsstrom von einem Ende der Planarspule zugeführt wird, kann an einem Ende, das nahe dem Einspeisepunkt liegt, eine genügende Plattierungsdicke erzielt werden. Weil jedoch das andere Ende der Planarspule weit von diesem Einspeisepunkt entfernt ist, wird die Plattierungsdicke ungenügend, wodurch es zu einer Schichtdickenverteilung (Schichtdickendifferenz) in der Planarspule kommt. Insbesondere wenn die Planarspule eine Spiralstruktur hat, wird ein Innenumfangsende zu einem offenen Ende, das von einer spiralförmigen Strukturschleife umgeben ist, und ein Problem der Schichtdickendifferenz zwischen dem Innenumfangsende und einem Außenumfangsende wird deutlich.

Falls eine dreidimensionale Struktur der Spiralstrukturierung erlaubt ist, sind das Innenumfangsende und das Außenumfangsende miteinander über eine weitere Verdrahtungsschicht verbunden und die gesamte Struktur wird in eine Schleife gebildet, was es ermöglicht, das Problem der Schichtdickendifferenz an den beiden Enden auf einfache Weise zu lösen. Falls jedoch die Spiralstruktur in einer leitfähigen Schicht verwirklicht werden soll, besteht das oben genannte Problem fort.

Um eine Differenz in der Plattierungsdicke über der gesamten Spulenstruktur zu unterbinden, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Elektroplattieren in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem jede Windung der Spulenstruktur zu dem Zeitpunkt der Elektroplattierung durch Verwenden einer negativen Elektrodenstange in einem Plattierungsbehälter kurgeschlossen wird (vergleiche japanische Offenlegungsschrift 2009-246363).

Wie jedoch in der japanischen Offenlegungsschrift 2009-246363 beschrieben, wenn eine Elektrodenstange zum Elektroplattieren als Kurzschlussleitung verwendet wird, wird ein Plattierungswachstum an einer Kontaktposition der Elektrodenstange teilweise unterbunden, und die gesamte Spulenstruktur hat eine nichteinheitliche Schichtdickenverteilung. Deshalb bestand Bedarf an einer anderen Lösung.

DARSTELLUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Planarspule bereitzustellen, die keinen Strukturierungsprozess einer Metallschicht mithilfe eines Ätzresists benötigt und eine Schichtdickendifferenz verringern kann, selbst wenn die Planarspule durch Elektroplattieren gebildet wird.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, umfasst ein Herstellungsverfahren einer Planarspule gemäß der vorliegenden Erfindung das Bilden einer leitfähigen Grundschicht auf einem Grundmaterial, wobei die leitfähige Grundschicht umfasst: einen Spulenverdrahtungsabschnitt mit einem Ende, einem anderen Ende, und ersten bis dritten Anschlusspositionen, wobei die zweite Anschlussposition verglichen mit der ersten Anschlussposition näher an dem anderen Ende liegt, und wobei die dritte Anschlussposition verglichen mit der zweiten Anschlussposition näher an dem einen Ende liegt; einen Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt, der die erste Anschlussposition mit einer externen Stromquelle verbindet; und einen Anschlussverdrahtungsabschnitt, der die zweite Anschlussposition und die dritte Anschlussposition kurzschließt; Bilden einer leitfähigen Verdrahtungsschicht auf der leitfähigen Grundschicht mittels Elektroplattieren durch Zuführen von Strom von der externen Stromquelle; und Entfernen des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts und des Anschlussverdrahtungsabschnitts.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schichtdickendifferenz an den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts nach dem Durchführen der Elektroplattierung verringert sein, weil ein Abstand von einem Einspeisepunkt zu dem anderen Ende des Spulenverdrahtungsabschnitts vorübergehend zu dem Zeitpunkt des Durchführens der Elektroplattierung kurz wird. Ferner kann eine gewünschte Planarspulenstruktur zuverlässig gebildet werden, weil der Stromzufuhrabschnitt und der Anschlussverdrahtungsabschnitt nach dem Bilden der leitfähigen Verdrahtungsschicht mittels Elektroplattierung entfernt. werden.

Das Herstellungsverfahren einer Planarspule gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner das Bilden einer Grundharzschicht auf dem Grundmaterial vor dem Bilden der leitfähigen Grundschicht, wobei das Bilden der leitfähigen Grundschicht durch stromloses Plattieren durchgeführt wird, um die leitfähige Grundschicht auf der Grundharzschicht zu bilden. Gemäß dem Verfahren kann eine gewünschte Spulenstruktur ohne Strukturierung einer Metallschicht unter Verwendung eines Ätzresists gebildet werden, und die Produktivität kann durch eine Kombination von stromlosen Plattieren und Elektroplattieren verbessert werden.

In der vorliegenden Erfindung, in dem Schritt des Entfernens des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts und des Anschlussverdrahtungsabschnitts, können der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt und der Anschlussverdrahtungsabschnitt physisch zusammen mit dem Grundmaterial entfernt werden, oder die leitfähige Grundschicht, die den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt und den Anschlussverdrahtungsabschnitt darstellt, und die leitfähige Verdrahtungsschicht können durch Ätzen entfernt werden. Gemäß diesem Verfahren können der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt und der Anschlussverdrahtungsabschnitt auf einfache Weise entfernt werden, um die Planarspule zu fertigzustellen.

In der vorliegenden Erfindung umfasst der Spulenverdrahtungsabschnitt eine Spiralstruktur, und es ist bevorzugt, dass das eine Ende und das andere Ende des Spulenverdrahtungsabschnitts jeweils ein Außenumfangsende und ein Innenumfangsende der Spiralstruktur sind. Das Innenumfangsende der Spiralstruktur ist ein offenes Ende, das von einer spiralförmigen Schleife umgeben wird und nirgendwo angeschlossen ist. Deshalb ist eine Differenz des elektrischen Widerstands zwischen dem Außenumfangsende und dem Innenumfangsende nach wie vor groß, und das Problem der Schichtdickendifferenz ist deutlich. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Bereitstellen des Anschlussverdrahtungsabschnitts, der das Innenumfangsende des Spulenverdrahtungsabschnitts mit einem Punkt kurzschließt, der näher an der Seite des Außenumfangsendes als an dem Innenumfangsende liegt, die Schichtdicken am dem Innenumfangsende des Spulenverdrahtungsabschnitts verbessert werden, wodurch es möglich wird, die Schichtdickendifferenz an den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts zu verbessern.

In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die erste Anschlussposition von dem Außenumfangsende entfernt ist und sich an einer äußersten Wicklung der Spiralstruktur befindet. Gemäß dieser Ausgestaltung kann ein Abstand von dem Einspeisepunkt zu dem Außenumfangsende und ein Abstand von dem Einspeisepunkt zu dem Innenumfangsende weiter verringert werden, wodurch es ermöglicht wird, die Schichtdickendifferenz in der leitfähigen Schicht an den beiden Enden zu verringern.

In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass sich die zweite Anschlussposition an dem Innenumfangsende der Spiralstruktur befindet. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass sich die dritte Anschlussposition an einem Schnittpunkt einer innersten Wicklung der Spiralstruktur und einer Verlängerungslinie, die sich von dem Innenumfangsende in einer Wicklungsrichtung erstreckt, befindet. Mit einer solchen Ausgestaltungen kann die Schichtdickendifferenz an den beiden Enden der Spiralstruktur verringert werden, und eine Entfernung des Anschlussverdrahtungsabschnitts kann auf einfache Weise durchgeführt werden. In einem Fall, bei dem die Anzahl der Wicklungen der Spiralstruktur Eins beträgt, ist die innerste Wicklung gleichzeitig auch die äußerste Wicklung.

In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Grundmaterial eine Harzschicht ist. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Grundharzschicht aus einem Harz enthaltend zumindest eine Art von Metall ausgewählt aus Pd, Cu, Ni, Ag, Pt, und Au gebildet ist. Ferner ist es bevorzugt, dass die leitfähige Grundschicht bzw. die leitfähige Verdrahtungsschicht aus zumindest einer Art von Metall ausgewählt aus Cu, Ag, und Au gebildet sind. Entsprechend kann die leitfähige Struktur auf einfache Weise auf der Harzschicht gebildet werden, und eine hochqualitative Planarspule kann mit geringen Kosten hergestellt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verfahren zur Herstellung einer Planarspule bereitzustellen, bei der kein Strukturierungsprozess einer Metallschicht mithilfe eines Ätzresists erforderlich ist und die eine Schichtdickendifferenz selbst dann verringern kann, wenn die Planarspule durch Elektroplattieren gebildet wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen leichter verständlich, in denen:

  • 1A und 1B Diagramme sind, die eine Ausgestaltung einer Planarspule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 1A eine Draufsicht ist und 1B eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y in 1A ist;
  • 2 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Herstellungsverfahren der Planarspule erläutert;
  • 3A und 3B Erläuterungsdiagramme zur Erläuterung eines der Herstellungsverfahren der Planarspule (Druckverfahren) sind, wobei 3A eine Draufsicht ist, und 3B eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y in 3A ist;
  • 4A und 4B Erläuterungsdiagramme zur Erläuterung eines der Herstellungsverfahren der Planarspule sind (stromloses Plattierungsverfahren), wobei 4A eine Draufsicht ist und 4B eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y in 4A ist;
  • 5A und 5B Erläuterungsdiagramme zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens der Planarspule sind (ElektroPlattierungsverfahren), wobei 5A eine Draufsicht ist und 5B eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y in 5A ist;
  • 6 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Elektroplattierungsverfahrens ist;
  • 7 eine Draufsicht zur Erläuterung eines der Herstellungsverfahren der Planarspule ist (Entfernungsvorgang);
  • 8A bis 8F Draufsichten sind, die Modifikationen der Planarspulenstruktur zeigen;
  • 9A bis 9C Draufsichten sind, die eine Ausgestaltung einer Verdrahtungsstruktur von Verdrahtungskomponenten zeigen, die in einem Evaluationstest von Planarspulen eingesetzt werden; und
  • 10 eine Tabelle ist, die ein Ergebnis des Evaluationstests der Planarspulen angibt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich anhand der Zeichnungen erläutert.

Die 1A und 1B sind Diagramme, die eine Ausgestaltung einer Planarspule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 1A ist eine Draufsicht, und 1B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie Y-Y in 1A.

Wie in den 1A und 1B dargestellt umfasst eine Planarspule 1 ein Grundmaterial 10, und eine spiralförmige Planarspulenstruktur 11, die auf einer der Hauptflächen des Grundmaterials 10 gebildet ist. Das Grundmaterial 10 ist bevorzugt aus zum Beispiel einer Harzschicht (ein flexibles Substrat) wie etwa einer PET-Folie oder einer Polyimid-Folie hergestellt. Wenn die Harzschicht verwendet wird, kann eine extrem dünne Planarspule 1, die einfach gehandhabt werden kann, mit geringen Kosten hergestellt werden. Jedoch kann das Grundmaterial 10 ein steifes Substrat wie beispielsweise ein Glas-Epoxidsubstrat sein. Ferner kann das Grundmaterial 10 eine Einschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur haben.

Die Planarspulenstruktur 11 umfasst einen spiralförmigen Spulenverdrahtungsabschnitt 11a, und Pads 11b und 11c, die jeweils an einem Außenumfangsende 11a1 (ein Ende) und einem Innenumfangsende 11a2 (das andere Ende) des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a vorgesehen sind. Der Spulenverdrahtungsabschnitt 11a gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine rechteckige Spiralstruktur. Jedoch kann der Spulenverdrahtungsabschnitt 11a eine kreisförmige Spiralstruktur haben, oder eine elliptische oder ovale Spiralstruktur. Es ist bevorzugt, dass die Anzahl von Wicklungen des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a zumindest eine Wicklung ist, und es ist besonders bevorzugt, dass die Anzahl der Wicklungen 2 bis 10 Wicklungen beträgt. Dies liegt daran, dass, falls die Anzahl der Wicklungen weniger als 1 ist, die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe kaum gegeben ist, und falls die Anzahl der Wicklungen zu hoch ist, kann eine Wirkung der vorliegenden Erfindung dahingehend, dass eine Widerstandsdifferenz an beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a verringert wird, nicht erzielt werden.

Die Breite des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a ist bevorzugt 0,05 Millimeter bis 1 Millimeter, und besonders bevorzugt von 0,1 Millimeter bis 0,5 Millimeter. Dies liegt daran, weil es schwierig ist, eine äußerst feine Planarspulenstruktur 11 mit einer Verdrahtungsbreite von weniger als 0,05 Millimetern durch Elektroplattieren zu bilden. Ferner liegt dies daran, weil ein Problem einer Schichtdickendifferenz an einem Spulenendabschnitt aufgrund einer Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Enden, also zwischen dem Außenumfangsende 11a1 und dem Innenumfangsende 11a2, in einem Spulenverdrahtungsabschnitt 11a mit einer Verdrahtungsbreite von mehr als 1 Millimeter kaum entsteht.

Eine Querschnittstruktur der Planarspulenstruktur 11 umfasst eine Grundharzschicht L0, eine leitfähige Grundschicht L1, die auf der Grundharzschicht L0 vermittels stromlosen Plattieren gebildet wird, und eine leitfähige Verdrahtungsschicht L2, die auf der leitfähigen Grundschicht L1 vermittels Elektroplattieren gebildet wird. Die Grundharzschicht L0 und die leitfähige Grundschicht L1 stellen eine Grundschicht LB mit einer Mehrschichtstruktur bezüglich der leitfähigen Verdrahtungsschicht L2 dar. Ferner stellen die leitfähige Grundschicht L1 und die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 eine leitfähige Schicht LL als eine leitfähige Struktur dar, welche die Planarspulenstruktur 11 darstellt.

Die Grundharzschicht L0 ist bevorzugt aus einem Harz (leitfähiges Polymer) umfassend zumindest eine Art von Metall ausgewählt aus Pd, Cu, Ni, Ag, Pt und Au. Die leitfähige Schicht LL kann auf dem Grundmaterial 10 durch Bereitstellen der Grundharzschicht L0 gebildet werden.

Die leitfähige Grundschicht L1 ist bevorzugt aus zumindest einer Art von Metall ausgewählt aus Cu, Ag, und Au. Die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 kann auf dem Grundmaterial 10 vermittels Elektroplattieren durch Bereitstellen der leitfähigen Grundschicht L1 gebildet werden. Die Dicke der leitfähigen Grundschicht L1 ist bevorzugt zwischen 0,05 Mikrometer bis 2 Mikrometer.

Die leitfähige Verdrahtungsschicht L1 kann eine dickere Schicht als die leitfähige Grundschicht L1 sein, und ist bevorzugt aus zumindest einer Art von Metall ausgewählt aus Cu, Ag und Au. Die leitfähige Schicht LL mit einer ausreichenden Dicke kann auf dem Grundmaterial 10 durch Bereitstellen der leitfähigen Verdrahtungsschicht L2 gebildet werden.

Die Dicke der leitfähigen Schicht LL ist nicht spezifisch beschränkt. Jedoch ist die Dicke der leitfähigen Schicht LL bevorzugt 50 Mikrometer oder weniger, und besonders bevorzugt 38 Mikrometer oder weniger. Dies liegt daran, weil sich eine Verarbeitungszeit durch Elektroplattieren erhöht, da sich die Dicke der leitfähigen Schicht LL, welche die Planarspulenstruktur 11 darstellt, erhöht, und die Produktivität abnimmt. Unterdessen ist die Dicke der leitfähigen Schicht LL bevorzugt 1 Mikrometer oder mehr. Dies liegt daran, dass, falls die Dicke der leitfähigen Schicht LL zu dünn ist, eine ausreichende Produktivität allein durch stromloses Plattieren mit einer guten Einheitlichkeit der Abscheidung erzielt werden kann und der Bildung der leitfähigen Schicht LL vermittels Elektroplattieren weniger Bedeutung zukommt.

2 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Herstellungsverfahren der Planarspule erläutert. Die 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, und 5B sind Erläuterungsdiagramme eines Herstellungsverfahrens der Planarspule. Die 3A, 4A, und 5A sind Draufsichten, und die 3B, 4B, und 5B sind Schnittansichten entlang einer Linie Y-Y in den 3A, 4A, bzw. 5A.

Wie in 2 und den 3A und 3B dargestellt wird bei der Herstellung der Planarspule 1 die Grundharzschicht L1 als erstes auf dem Grundmaterial 10 gebildet (2: Schritt S1). Die Grundharzschicht L0 wirkt als ein Katalysator, der die Bildung der leitfähigen Grundschicht L1 vermittels stromlosen Plattieren unterstützt. Die Grundharzschicht L0 wird bevorzugt durch Drucken gebildet und kann zum Beispiel durch Siebdruck oder ein Tintenstrahlverfahren gebildet werden. Auf diese Weise stellt das mit der Grundharzschicht L0 gebildete Grundmaterial 10 eine Verdrahtungskomponente 5A als ersten Zwischenkörper bezüglich der Planarspule 1 dar. Gemäß dem Herstellungsverfahren der Planarspule 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Verdrahtungskomponente 5A zur Herstellung einer Planarspule vor dem Start einer Herstellung der Planarspule 1 hergestellt werden.

Wie in 3A dargestellt, umfasst eine planare Form der Grundharzschicht L0 den spiralförmigen Spulenverdrahtungsabschnitt 11a, der die Planarspulenstruktur 11 darstellt, die Pads 11b und 11c, die an den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a vorgesehen sind, einen Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d, der mit einem Punkt in der Mitte (die erste Anschlussposition) des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a verbunden ist, und einen Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e, der das Innenumfangsende 11a2 (die zweite Anschlussposition) des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a und eine Anschlussposition (die dritte Anschlussposition), die näher an dem Außenumfangsende 11a1 liegt als an dem Innenumfangsende 11a2, kurzschließt.

Der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d hat eine Verdrahtungsstruktur, die auf der Seite des Außenumfangsendes 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a angeschlossen ist, und ist bereitgestellt, um Strom aus der externen Stromquelle an den Spulenverdrahtungsabschnitt 11a zum Zeitpunkt der Durchführung des Elektroplattierens zuzuführen. Eine Anschlussposition (die erste Anschlussposition) P1 des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d ist bevorzugt mit der Mitte der äußersten Wicklung des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a verbunden, und besonders bevorzugt mit der Seite des Innenumfangsendes 11a2 der äußersten Wicklung so eng wie möglich verbunden. Entsprechend ist eine Differenz zwischen einer Verdrahtungslänge von einem Anschlusspunkt (einem Einspeisepunkt) mit dem Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a bis zu dem Innenumfangsende 11a2 und einer Verdrahtungslänge von dem Einspeisepunkt zu dem Außenumfangsende 11a1 verringert, um eine Widerstandsdifferenz an den beiden Enden zu verringern. Deshalb kann der Spulenverdrahtungsabschnitt 11a mit einer kleinen Schichtdickendifferenz zwischen den beiden Enden erhalten werden. Falls jedoch die Anschlussposition P1 des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d zu nahe an die Seite des Innenumfangsendes 11a2 herankommt, wird ein Abstand zwischen dem Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und dem Außenumfangsende 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a zu nah einander, und die Bildung des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d und die Entfernung des später beschriebenen Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d werden schwierig. Entsprechend ist eine angemessene Lücke zwischen der Anschlussposition P1 und dem Innenumfangsende 11a2 erforderlich.

Um den Einfluss eines Verdrahtungswiderstands des Stromzufuhrverdrahtungsabschnitts 11d zu verringern, ist die Breite dessen bevorzugt gleich oder größer als die Breite des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a, und besonders bevorzugt größer als die Breite des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a. Die Anzahl des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d ist nicht spezifisch beschränkt, und die beliebige Anzahl von Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitten 11d kann angeschlossen werden. Jedoch muss der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d schließlich entfernt werden, um die Planarspule 1 zu erhalten, und es ist nicht wünschenswert, die Anzahl der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitte 11d übermäßig zu erhöhen, weil dies zu einer Zunahme der Herstellungskosten führt.

Der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e hat eine Verdrahtungsstruktur, die das Innenumfangsende 11a2 (die zweite Anschlussposition P2) des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a und eine beliebige Position (die dritte Anschlussposition P3), die näher an der Seite des Außenumfangsendes 11a1 als an dem Innenumfangsende 11a2 liegt, kurzschließt, und bereitgestellt ist, um einen Abstand (eine Verdrahtungslänge) von dem Einspeisepunkt zu dem Innenumfangsende 11a2 so weit wie möglich zu verringern. In der vorliegenden Ausführungsform reicht der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e durch das Innenumfangsende 11a2 und ist mit einer Position verbunden, die sich in der Wicklungsrichtung gerade von dem Außenumfangsende 11a1 hin zu dem Innenumfangsende 11a2 erstreckt und die innerste Wicklung kreuzt. Auf diese Weise wird die Verdrahtungslänge von dem Einspeisepunkt des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a bis zu dem Innenumfangsende 11a2 so weit wie möglich durch die Bereitstellung des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e verringert, wodurch es möglich wird, das Problem einer ungenügenden Schichtdicke der leitfähigen Schicht LL an dem Innenumfangsende 11a2 aufgrund des elektrischen Widerstands zu lösen.

Als nächstes, wie in den 4A und 4B dargestellt, wird die leitfähige Grundschicht L1 auf der Grundharzschicht L0 vermittels stromlosen Plattieren gebildet (2: Schritt S2). Ein spezifisches Verfahren der stromlosen Plattierung ist nicht spezifisch beschränkt, und das stromlose Plattieren kann mittels verschiedener Verfahren durchgeführt werden. Die Dicke der leitfähigen Grundschicht L1 beträgt bevorzugt 0,01 Mikrometer bis 1 Mikrometer, und besonders bevorzugt 0,05 Mikrometer bis 0,5 Mikrometer. Die leitfähige Grundschicht L1 ist bevorzugt aus zumindest einer Art von Metall ausgewählt aus Cu, Ag und Au hergestellt. Auf diese Weise stellt das Grundmaterial 10 mit den darauf nacheinander gebildeten Grundharzschicht L0 und leitfähigen Grundschicht L1 eine Verdrahtungskomponente 5B als einen zweiten Zwischenkörper bezüglich der Planarspule 1 dar. In dem Herstellungsverfahren der Planarspule 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Verdrahtungskomponente 5B zur Herstellung einer Planarspule vor dem Beginn der Herstellung der Planarspule 1 hergestellt werden.

Wie in 4B dargestellt ist die leitfähige Grundschicht L1 nicht nur auf einer Oberseite der Grundharzschicht L0 gebildet. Mit anderen Worten ist die leitfähige Grundschicht L1 praktisch nicht nur auf der Oberseite der Grundharzschicht L0 gebildet, sondern auch auf den Seitenflächen dieser. Mit anderen Worten wird die gesamte freiliegende Fläche der Grundharzschicht L0 mit der leitfähigen Grundschicht L1 vermittels stromlosen Plattieren bedeckt.

Wie in den 5A und 5B dargestellt wird ein Elektroplattierungsverfahren bezüglich der Verdrahtungskomponente 5B durchgeführt, um die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 auf der leitfähigen Grundschicht L1 zu bilden (2: Schritt S3). Wie in 6 dargestellt wird in dem Elektroplattierungsvorgang die Verdrahtungskomponente 5B in eine Plattierungslösung 52 in einem Plattierungsbehälter 51 eingetaucht in einem Zustand, bei dem eine externe Stromquelle 50 mit dem Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d verbunden ist, und eine Spannung an dem Spulenverdrahtungsabschnitt 11a über den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d angelegt wird. Ein spezifisches Verfahren der Elektroplattierung ist nicht spezifisch beschränkt und die Elektroplattierung kann mittels verschiedener Verfahren durchgeführt werden. Auf diese Weise stellt das Grundmaterial 10 mit den darauf nacheinander gebildeten Grundharzschicht L0, leitfähigen Grundschicht L1, und leitfähigen Verdrahtungsschicht L2 eine Verdrahtungskomponente 5C als einen dritten Zwischenkörper bezüglich der Planarspule 1 dar.

Wie in 5B dargestellt ist die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 nicht nur auf der Oberseite der leitfähigen Grundschicht L1 gebildet. Mit anderen Worten ist praktisch die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 dünn nicht nur auf der Oberseite der leitfähigen Grundschicht L1 gebildet, sondern auch auf den Seitenflächen dieser. Mit anderen Worten wird die gesamte freiliegende Fläche der leitfähigen Grundschicht L1 mit der leitfähigen Verdrahtungsschicht L2 vermittels Elektroplattierung bedeckt.

In einem herkömmlichen Verfahren, bei dem der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e nicht vorgesehen ist, besteht ein Problem dahingehend, dass die Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a bei der Elektroplattierung zur Bildung des leitfähigen Verdrahtungsabschnitts L2 groß ist, und die Schichtdickendifferenz zwischen den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a groß wird. Weil jedoch in der vorliegenden Ausführungsform die Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Enden der Spulenverdrahtungsabschnitts 11a durch Bereitstellen des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e und des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d verringert werden kann, kann die Schichtdickendifferenz zwischen dem Außenumfangsende 11a1 und dem Innenumfangsende 11a2 verringert werden.

Zuletzt werden, wie in 7 dargestellt, der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e in der Verdrahtungskomponente 5c entfernt (2: Schritt S4). Ein Entfernungsverfahren ist nicht spezifisch beschränkt und es können physische Mittel wie beispielsweise Stanzen oder Schneiden, oder chemische Mittel wie beispielsweise Ätzen eingesetzt werden. Falls es sich bei dem Grundmaterial 10 um eine Harzschicht handelt, ist es einfach, den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und den Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e physisch zusammen mit dem Grundmaterial 10 durch Stanzen oder Schneiden zu entfernen. In einem Fall, in dem der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e entfernt werden, ohne das Grundmaterial 10 zu entfernen, kann die leitfähige Schicht LL (die leitfähige Grundschicht L1 und die leitfähige Verdrahtungsschicht L2), die den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und den Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e darstellt, vermittels Ätzen entfernt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Grundharzschicht L0 auf dem Grundmaterial 10 verbleiben, oder kann durch den Einsatz eines Lösungsmittels oder dergleichen entfernt werden. Entsprechend ist die in 1 dargestellte Planarspule 1 vollständig.

Die 8A bis 8F sind Draufsichten, welche Modifikationen der Planarspulenstruktur 11 darstellen.

Bei der Planarspulenstruktur 11, die in 8A dargestellt ist, ist die Anschlussposition (die zweite Anschlussposition) P2 an einem Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e an das Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a festgelegt, und die Anschlussposition (die dritte Anschlussposition) P3 an dem anderen Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e reicht durch den Mittelpunkt einer Schleife von dem Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a und wird auf einen Punkt in der Mitte der innersten Wicklung des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a auf der gegenüberliegenden Seite des Innenumfangsendes 11a2 festgelegt. Mit anderen Worten rückt der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e in einer Richtung orthogonal zu der Wicklungsrichtung, die durch das Innenumfangsende 11a2 läuft, vor und ist mit einer Position, welche die innerste Wicklung kreuzt, verbunden.

Bei der in 8B dargestellten Planarspulenstruktur 11 ist die Anschlussposition (die zweite Anschlussposition) P2 an einem Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e auf das Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a festgelegt, und die Anschlussposition (die dritte Anschlussposition) P3 an dem anderen Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e erstreckt sich von dem Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a außerhalb der Schleife und ist an einer Anfangsposition der innersten Wicklung des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a festgelegt. Mit anderen Worten ist der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e vorgesehen, um zwischen benachbarten Wicklungen der spiralförmigen Wicklung einen Kurzschluss zu bewirken. Entsprechend kann das Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a zu einer Position kurzgeschlossen werden, die näher an dem Einspeisepunkt liegt als in dem in 8A dargestellten Fall, und die Schichtdickendifferenz an den beiden Enden kann weiter verringert werden. Jedoch wird das Entfernen des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e schwieriger als in dem in 8A dargestellten Fall.

Bei der in 8C dargestellten Planarspulenstruktur 11 ist die Anschlussposition (die zweite Anschlussposition) P2 an einem Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e an einer Position festgelegt, die näher an der Seite des Außenumfangsendes 11a1 als an dem Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a liegt, und die Anschlussposition (die dritte Anschlussposition) P3 an dem anderen Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e erstreckt sich parallel zu der Wicklungsrichtung, die durch das Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a läuft und ist auf einen Punkt in der Mitte der innersten Wicklung festgelegt. Auf diese Weise kann das eine Ende und das andere Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e an einer beliebigen Position an der innersten Wicklung des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a festgelegt werden.

Bei der in 8D dargestellten Planarspulenstruktur 11 ist die Anschlussposition (die erste Anschlussposition) P1 des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d verglichen mit dem in 3 dargestellten Fall näher auf der Seite des Außenumfangsendes 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a festgelegt. Bei der in 8E dargestellten Planarspulenstruktur 11 ist die Verdrahtungsbreite des Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d schmaler als jene in dem in 3 dargestellten Fall, und der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d wird durch eine Verdrahtung mit der gleichen Breite wie dem Spulenverdrahtungsabschnitt 11a gebildet. Bei der in 8F dargestellten Planarspulenstruktur 11 ist die Verdrahtungsbreite des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e breiter als jene in dem in 3 dargestellten Fall, und der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e ist durch breiter gebildet als der Spulenverdrahtungsabschnitt 11a. Auf diese Weise können verschiedene Strukturierungslayouts und Verdrahtungsbreiten für den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und den Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e angewendet werden.

Wie oben beschrieben umfasst die Verdrahtungskomponente 5B gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Grundmaterial 10 und die Planarspulenstruktur 11, die auf dem Grundmaterial 10 gebildet ist. Die Planarspulenstruktur 11 umfasst den Spulenverdrahtungsabschnitt 11a, den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d, der die erste Anschlussposition des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a und die externe Stromquelle verbindet, und den Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e, der die zweite Position des Spulenverdrahtungsabschnitts, die näher an der anderen Endseite als an der ersten Anschlussposition liegt, und die dritte Anschlussposition des Spulenverdrahtungsabschnitts, die näher an der einen Endseite ist als an der zweiten Anschlussposition, kurzschließt. Die Querschnittstruktur der Planarspulenstruktur 11 hat die Grundharzschicht L0, die auf dem Grundmaterial 10 gebildet ist, und die leitfähige Schicht (die leitfähige Grundschicht L1), die auf der Grundharzschicht L0 gebildet ist. Weil der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e die Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a verringert, kann die Schichtdickendifferenz zwischen den beiden Enden der Planarspulenstruktur 11 zum Zeitpunkt der Durchführung der Elektroplattierung verringert werden, und die Qualität der Planarspule 1 kann verbessert werden. Weil die Querschnittsstruktur der Planarspulenstruktur 11 die Grundharzschicht L0, die auf dem Grundmaterial 10 gebildet ist, und die leitfähige Grundschicht L1, die auf der Grundharzschicht L0 gebildet ist, hat, kann die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 vermittels Elektroplattierung gebildet werden, und die Planarspulenstruktur 11 kann auf einfache Weise ohne die Verwendung eines Ätzresists gebildet werden.

Bei der Verdrahtungskomponente 5B gemäß der vorliegenden Ausführungsform, kann der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitts 11d die Widerstandsdifferenz an den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a zum Zeitpunkt der Durchführung der Elektroplattierung weiter verringern, weil der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d an einer Position angeschlossen ist, die näher an der Seite des Innenumfangsendes 11a2 als an dem Außenumfangsende 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a liegt. Entsprechend kann die Schichtdickendifferenz an den beiden Enden der Planarspule verringert werden, und die Qualität der Planarspule kann verbessert werden.

In dem Herstellungsverfahren der Planarspule gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Schichtdickendifferenz an den beiden Enden der Planarspulenstruktur verringert werden, und die elektrischen Eigenschaften der Planarspule können verbessert werden, weil der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e entfernt werden, nachdem der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e zusammen mit dem Spulenverdrahtungsabschnitt 11a mittels Elektroplattierung gebildet wurden.

Oben wurde eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern verschiedene Modifikationen können innerhalb des Geistes der vorliegenden Erfindung erfolgen, und es versteht sich, dass diese Modifikationen ebenfalls im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.

Beispielsweise wurde in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall beispielhaft beschrieben, bei dem, nachdem die Grundharzschicht L0, die einen Katalysator zum stromlosen Plattieren enthält, durch Drucken gebildet wurde, die leitfähige Grundschicht L1 durch stromloses Plattieren gebildet wird, und die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 mittels Elektroplattieren gebildet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Herstellungsverfahren beschränkt, und kann auf das herkömmliche Verfahren angewendet werden, bei dem zum Beispiel Elektroplattierung bezüglich der Metallschicht durchgeführt wird, nachdem eine gewünschte Spulenstruktur vermittels Ätzen einer Metallschicht unter Verwendung eines Ätzresists gebildet wurde.

BEISPIELE

Ein Evaluationstest wurde zu Verdrahtungswiderstand und Schichtdickenverteilung der Planarspulen 1 durchgeführt, die jeweils durch Nutzung der Verdrahtungskomponenten 5A gemäß Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und Beispielen 1 bis 5 mit in 9A bis 9C dargestellten Verdrahtungsstrukturen hergestellt wurden.

Wie in 9A dargestellt umfasst die Verdrahtungskomponente 5A in Vergleichsbeispiel 1 den spiralförmigen Spulenverdrahtungsabschnitt 11a und den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d, verbunden mit dem Außenumfangsende 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a (also eine Position bei 0 Millimeter von dem Außenumfangsende 11a1). Jedoch wird der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e nicht bereitgestellt. Der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d ist über eine Hauptverdrahtung 30, die auf dem Grundmaterial 10 gebildet ist, mit einer externen Stromquelle verbunden. Die Grundharzschicht L0, die diese Verdrahtungsstrukturen darstellt, wurde durch Siebdrucken von Harz enthaltend Pd als Katalysator auf eine PET-Folie gebildet. Dies wurde so eingestellt, dass die Form des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a allen Verdrahtungskomponenten 5A gemeinsam war, die Anzahl der Wicklungen des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a war drei, die Gesamtlänge der Verdrahtung von dem Außenumfangsende 11a1 bis zu dem Innenumfangsende 11a2 betrug 450 Millimeter, und die Verdrahtungsbreite betrug 0,5 Millimeter. Ferner wurde die maximale Schleifengröße (vertikale Breite Wy x seitliche Breite Wx) auf 50 Millimeter x 50 Millimeter eingestellt.

Wie in 9B dargestellt umfasst die Verdrahtungskomponente 5A in den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 den spiralförmigen Spulenverdrahtungsabschnitt 11a und den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d, nicht verbunden mit dem Außenumfangsende 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a, sondern mit der Umgebung einer Abschlussposition der äußersten Wicklung (die Position P1 bei 140 Millimetern von dem Außenumfangsende 11a1). Jedoch wird der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e nicht bereitgestellt. Die Verdrahtungsbreite des Vergleichsbeispiels 2 wurde auf 0,5 Millimeter eingestellt; jedoch wurde die Verdrahtungsbreite in dem Vergleichsbeispiel 3 auf 0,2 Millimeter eingestellt, und die Verdrahtungsbreite in Vergleichsbeispiel 4 wurde auf 1 Millimeter eingestellt. Die übrigen Konfigurationen wurden gleich jenen in 9A dargestellten eingestellt.

Wie in 9C dargestellt umfasst die Verdrahtungskomponente 5A gemäß den Beispielen 1 bis 5 den spiralförmigen Spulenverdrahtungsabschnitt 11a, den Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d, verbunden mit der Umgebung einer Abschlussposition der äußersten Wicklung des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a (die Position P1 bei 140 Millimetern von dem Außenumfangsende 11a1), und den Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e, der das Innenumfangsende 11a2 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a und eine Position, die näher an der Seite des Außenumfangsendes 11a1 als an dem Innenumfangsende 11a2 liegt, kurzschließt. Die Anschlussposition P2 an einem Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e wurde in den jeweiligen Beispielen 1 bis 5 auf das Innenumfangsende 11a2 festgelegt. Die Anschlussposition P3 an dem anderen Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e wurde auf eine Position bei 310 Millimetern von dem Außenumfangsende 11a1 in den Beispielen 1, 3, 4 und 5 festgelegt, und auf eine Position bei 250 Millimetern von dem Außenumfangsende 11a1 in Beispiel 2. Die Verdrahtungsbreite wurde auf 0,5 Millimeter in den Beispielen 1 und 2 eingestellt, 1 Millimeter in Beispiel 3, 0,2 Millimeter in Beispiel 4, und 0,1 Millimeter in Beispiel 5. Die übrigen Konfigurationen wurden wie jene in 9A dargestellten eingestellt.

Stromloses Kupferplattieren wurde an den Verdrahtungskomponenten 5A in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und den Beispielen 1 bis 5 durchgeführt, und die leitfähige Grundschicht L1, die aus einer Cu-Schicht bzw. Folie mit einer Dicke von etwa 1,5 Mikrometern besteht, wurde auf der Grundharzschicht L0 gebildet, um die Verdrahtungskomponente 5B als Präkursor der Planarspule 1 zu erhalten. Ein Röntgenfluoreszenz-Schichtdickenmessgerät (FT 9300, hergestellt von der Hitachi High-Tech Science Corporation) wurde dazu verwendet, um die Schichtdicke der leitfähigen Grundschicht L1 zu messen. Danach wurden der Verdrahtungswiderstand R1 von dem Einspeisepunkt bis zu dem Außenumfangsende 11a1 und der Verdrahtungswiderstand R2 von dem Einspeisepunkt bis zu dem Innenumfangsende 11a2 der Planarspule 1 in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und den Beispielen 1 bis 5 jeweils durch ein Vierleiter-Verfahren gemessen, um ein Widerstandsverhältnis R2/R1 zu erhalten.

Als nächstes wurde Elektroplattieren bei einer Stromdichte von 4A/dm2 für 30 Minuten durchgeführt, um die leitfähige Verdrahtungsschicht L2 zu bilden, die aus einer Cu-Schicht auf der leitfähigen Grundschicht L1 besteht, wodurch die Verdrahtungskomponente 5C als Präkursor der Planarspule 1 erhalten wird. Ferner wurden der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d und der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e durch Stanzen entfernt, um die Planarspulen 1 gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und den Beispielen 1 bis 5 zu vollenden. Danach wurden die Schichtdicke der leitfähigen Schichten LL an den Innenumfangsenden 11a2 und den Außenumfangsenden 11a1 der Planarspulen 1 gemessen, um ein Schichtdickenverhältnis T2/T1 zu erhalten. Zur Messung der Schichtdicken wurde ein Elektrowiderstands-Dickenmessgerät verwendet (RMP30-S, hergestellt von Fischer Instruments K.K.). Ferner erfolgte eine Beobachtungsevaluation durch den Einsatz eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) (SS-550, hergestellt von Shimazu Corporation) durch Freilegen der Querschnittsfläche der leitfähigen Schicht LL. Das Ergebnis dessen ist in einer Tabelle in 10 dargestellt.

Wie 10 entnommen werden kann war bei der Planarspule 1 in Vergleichsbeispiel 1 der Verdrahtungswiderstand R1 von dem Einspeisepunkt bis zu dem Außenumfangsende 11a1 etwa Null, weil der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d unmittelbar mit dem Außenumfangsende 11a1 verbunden wurde. Jedoch war der Verdrahtungswiderstand R2 von dem Einspeisepunkt zum Innenumfangsende 11a2 10,1 Ω, weshalb das Verhältnis R2/R1 zwischen dem Verdrahtungswiderstand R1 auf der Seite des Außenumfangsendes 11a1 und dem Verdrahtungswiderstands R2 auf der Seite des Innenumfangsendes 11a2 extrem groß wurde und bei 1010 lag. Ferner, während die Schichtdicke T1 an dem Außenumfangsende 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a extrem dick bei 47 Mikrometern lag, war die Schichtdicke T2 an dem Innenumfangsende 11a2 extrem dünn bei 26,3 Mikrometern. Deshalb lag das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a bei 1,79.

Bei der Planarspule 1 in Vergleichsbeispiel 2 nahm das Verhältnis R2/R1 zwischen dem Verdrahtungswiderstand R1 auf der Seite des Außenumfangsendes 11a1 und des Verdrahtungswiderstands R2 auf der Seite des Innenumfangsendes 11a2 auf 2,08 ab und das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a wurde zu 1,40, indem der Stromzufuhr-Verdrahtungsabschnitt 11d nicht an dem Außenumfangsende 11a1 bereitgestellt wurde, sondern in der Mitte des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a.

Bei der Planarspule 1 in Vergleichsbeispiel 3, weil die Verdrahtungsbreite schmaler wurde als jene des Vergleichsbeispiels 2, nahmen die Verdrahtungswiderstände R1 und R2 jeweils auf R1 = 7,85 und R2 = 17,4 zu, und das Widerstandsverhältnis R2/R1 wurde zu 2,22. Ferner wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden 1,45, was leicht höher lag als jenes des Vergleichsbeispiels 2. Bei der Planarspule 1 in Vergleichsbeispiel 4 nahm der Verdrahtungswiderstand R1 bzw. R2 auf R1 = 1,57 bzw. R2 = 5,2 ab und das Widerstandsverhältnis R2/R1 wurde 3,31, weil die Verdrahtungsbreite breiter wurde als jene Vergleichsbeispiels 2. Ferner wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden 1,23, was geringfügig niedriger war als jenes aus Vergleichsbeispiel 2.

Bei der Planarspule 1 in Beispiel 1 nahm der Verdrahtungswiderstand R2 von dem Einspeisepunkt zum Innenumfangsende 11a2 auf 3,98 Ω ab und das Widerstandsverhältnis R2/R1 wurde 1,26, indem der Anschlussverdrahtungsabschnitt 11e bereitgestellt wurde. Ferner wurde die Schichtdicke T1 an dem Außenumfangsende 11a1 des Spulenverdrahtungsabschnitts 11a 37,8 Mikrometer, und die Schichtdicke T2 an dem Innenumfangsende 11a2 davon wurde 32,2 Mikrometer. Deshalb wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden zu 1,17, was niedriger war als jenes der Vergleichsbeispiele 1 bis 4. Falls das Schichtdickenverhältnis T2/T1 innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 1,2 liegt, kann gesagt werden, dass das Schichtdickenverhältnis gut ist.

Bei der Planarspule 1 in Beispiel 2 nahm der Verdrahtungswiderstand R2 auf der Seite des Innenumfangsendes 11a2 weiter ab, weil die Anschlussposition an dem anderen Ende des Anschlussverdrahtungsabschnitts 11e von 310 Millimetern in Beispiel 1 zu der Position bei 250 Millimetern verändert wurde, wodurch das Widerstandsverhältnis R/R1 weiter auf 0,84 verringert wurde. Ferner wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden 0,90, was niedriger war als jenes aus Beispiel 1.

Bei der Planarspule 1 in Beispiel 3 nahm der Verdrahtungswiderstand R1 bzw. R2 jeweils auf R1 = 1,57 Ω und R2 = 1,99 Ω ab und das Widerstandsverhältnis R2/R1 wurde 1,27, weil die Verdrahtungsbreite von 0,5 Millimetern in Beispiel 1 auf 1 Millimeter verändert wurde. Ferner wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden 1,15, was ein gutes Schichtdickenverhältnis wie in Beispiel 1 war.

Bei der Planarspule 1 in Beispiel 4 nahm der Verdrahtungswiderstand R1 bzw. R2 auf R1 = 7,84 Ω und R2 = 9,97 Ω zu, weil die Verdrahtungsbreite von 0,5 Millimetern in Beispiel 1 auf 0,2 Millimeter verändert wurde. Jedoch wurde das Widerstandsverhältnis R2/R1 1,27. Ferner wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden zu 1,18, was wie in Beispiel 1 ein gutes Schichtdickenverhältnis war.

Bei der Planarspule 1 in Beispiel 5 stieg der Verdrahtungswiderstand R1 bzw. R2 auf R1 = 15,7 Ω und R2 = 19,9 Ω, weil die Verdrahtungsbreite weiter auf 0,1 Millimeter verringert wurde. Jedoch wurde das Widerstandsverhältnis R2/R1 1,27. Ferner wurde das Schichtdickenverhältnis T2/T1 an den beiden Enden 1,18, was wie in Beispiel 1 ein gutes Schichtdickenverhältnis war.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2010168413 [0002]
  • JP 2009246363 [0005, 0006]