CN104347580A - 改进的薄型迭层式功率电感制程 - Google Patents

Abstract

一种改进的薄型迭层式功率电感制程，使功率电感包含多层堆栈的螺旋状电感线圈和绝缘层，其在基板上利用微影制程形成螺旋状电感图形，接着以聚酰亚胺(PI)或环氧树脂(Epoxy)干膜作为线圈上方的挡墙，然后于挡墙内经电镀制程使电感线圈的厚度增加，以此制作出高密度、高深宽比的螺旋线圈。

Description

改进的薄型迭层式功率电感制程

技术领域

本发明有关一种薄型迭层式功率电感制程，特别是指在磁性基板的上表面经微影制程形成线圈图形后，以聚酰亚胺(PI)或环氧树脂(Epoxy)干膜作为挡墙，再于挡墙内经电镀制程使电感线圈的厚度增加，藉此制出高密度、高深宽比的螺旋线圈。

背景技术

现有的功率电感，是利用截面为直角形或圆形的导线经卷绕成螺旋状电感线圈所形成。该螺旋状电感线圈具有沿着垂直方向迭层延伸的多个圈，其两个末端分别连接出导线与外部电极连接。制作时，先将已焊接导线的螺旋状导线置入铸模中，再于铸模中注入磁性粉末材料，然后将磁性粉末材料压合成块体，最后脱模成型。

但，这种利用导线卷绕成螺旋状电感线圈的功率电感，体积较大，无法符合现有电器产品轻、薄、微小化等之要求。近年来有关电感的制作方法，虽然已由传统的绕线式或积层印刷转变为薄膜制程，但现行薄膜制程所制作的线圈，其深宽(线厚/线宽)比皆小于1，组件设计受到很大的限制。

有鉴于现有功率电感的制造有上述缺失，针对上述缺失进行改进，提出了本发明的技术方案。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种改进的薄型迭层式功率电感制程，利用聚酰亚胺(PI)或环氧树脂(Epoxy)作为电镀用挡墙，配合微影制程，以形成高密度的电感线圈。

根据本发明的改进的薄型迭层式功率电感制程，是先在基板上方以微影蚀刻制程制作螺旋状线圈图形，接着利用聚酰亚胺(PI)或环氧树脂(Epoxy)等绝缘材料于线圈的上方形成挡墙，再于挡墙内经电镀制程使线圈图形镀到所需铜线厚度，以完成高深宽比的电感线路的制作，为本发明的次一目的。

根据本发明的改进的薄型迭层式功率电感制程，由于使用非移除性的绝缘材料当作电镀层，配合微影制程，可以制作出深宽比(线厚/线宽)大于1的铜线路，使得电感螺旋线圈的密度得以提升，为本发明的再一目的。

至于本发明的详细构造，应用原理，作用与功效，则请参照下列依附图所作的说明即可得到完全了解。

附图说明

图1为本发明在基板上形成螺旋形电感线圈的立体示意图。

图为2A–2J本发明在基板上形成螺旋形电感线圈的制程剖面示意图。

图3为本发明制程所制成之螺旋形电感线圈的整体剖面示意图。

符号说明：

100：薄型迭层式功率电感

1：磁性基板

2：薄型螺旋线圈

3：包覆层

101：基板

200：金属种子层

300：感光型高分子层

301：线圈型沟槽

400：螺旋线圈图案金属层

500：感光型高分子层

501：挡墙

600：电镀层

500A：第二感光型高分子层

502：挡墙

601：电镀层

700：螺旋状金属线圈

具体实施方式

本发明的改进的薄型迭层式功率电感制程，如图1所示，该薄型迭层式功率电感100，在一磁性基板1的上方形成一螺旋型电感线圈，该螺旋型电感线圈由迭层的薄型螺旋线圈2和包覆在薄型螺旋线圈2外部的包覆层3所形成。

本发明的改进的薄型迭层式功率电感制程，其制作步骤包括：

基板处理步骤：以甲醇或丙酮等化学溶剂，去除基板101表面的杂质和油脂，再以氢氟酸去除基板表面的氧化物，然后对基板101进行去水烘烤(Dehydration Bake)(如图2A所示)；

种子层形成步骤：利用溅镀制程或蒸镀制程，在基板101上形成一金属种子层200，金属种子层200的材质可选用钛钨合金(TiW)、铜(Cu)或镍铬合金(NiCr))(如图2B所示)；

线圈图案形成步骤：在基板上方形成一层感光型高分子层300；利用一图案化金属层光罩对感光型高分子层300进行曝光、显影，使感光型高分子层300形成线圈型沟槽301(如图2C所示)；接着进行蚀刻、去光阻，以在基板101的表面形成螺旋线圈图案金属层400(如图2D所示)；

挡墙形成步骤：在基板上方再涂上一层聚酰亚胺(PI)或环氧树脂(Epoxy)干膜的感光型高分子层500，使感光型高分子层500覆盖螺旋线圈图案金属层400(如图2E所示)；再以图案化金属层光罩对感光型高分子层曝光、显影，使感光型高分子层500在螺旋线圈图案金属层400的上方两侧形成挡墙501(如图2F所示)；

电镀铜步骤：接着在挡墙501围出的空间内，在螺旋线圈图案金属层400的上方，利用电镀形成使螺旋线圈图案金属层400增厚的电镀层600(如图2G所示)；

重复挡墙形成步骤：在基板上方再涂上一层聚酰亚胺(PI)或环氧树脂(Epoxy)的第二感光型高分子层500A(如图2H所示)；再以图案化金属层光罩对第二感光型高分子层500A曝光、显影，使第二感光型高分子层500A在电镀层600上方两侧形成挡墙502(如图2I所示)；再利用电镀在挡墙502围出的空间，使螺旋线圈图案金属层400的上方形成可增加线圈厚度的电镀层601(如图2J所示)；

藉此，经由重复挡墙形成步骤和电镀铜步骤，可逐层地使螺旋线圈图案金属层镀到设计所需厚度，进而制出高深宽比(＞1)的螺旋状金属线圈700(如图3所示)。

从上所述可知，本发明的改进的薄型迭层式功率电感制程，其具有使整体制程更为简化，构造更为简单，制造更为容易，操作时更为安全的功效，而这些功效可以改进现有功率电感之弊。

以上所述者仅是本发明较佳具体的实施例，若依本发明的构想所作的改变，其产生的功能作用，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内。

Claims (3)

1.一种改进的薄型迭层式功率电感制程，其制程步骤包括：

基板处理步骤：对基板表面进行处理，使去除杂质和油脂；

种子层形成步骤：利用溅镀制程或蒸镀制程，在基板表面形成金属种子层；

线圈图案形成步骤：在基板上方形成一层感光型高分子层，再利用一图案化金属层光罩对感光型高分子层曝光、显影，使感光型高分子层形成线圈型沟槽；接着蚀刻、去光阻，而在基板表面形成螺旋线圈图案金属层；

挡墙形成步骤：在基板上方再涂上一层感光型高分子层，使感光型高分子层覆盖螺旋线圈图案金属层；再以图案化金属层光罩对感光型高分子层曝光、显影，使感光型高分子层在螺旋线圈图案金属层上方的两侧形成挡墙；

电镀铜步骤：在挡墙围出的空间内，在螺旋线圈图案金属层的上方，利用电镀形成使螺旋线圈图案金属层增厚之电镀层；

重复上述挡墙形成步骤和电镀步骤，使螺旋线圈图案金属层逐层镀到设计所需厚度，以制出高深宽比的螺旋状金属线圈。

2.如权利要求1所述的改进的薄型迭层式功率电感制程，其中金属种子层为钛钨合金、铜或镍铬合金。

3.如权利要求1所述的改进的薄型迭层式功率电感制程，其中感光型高分子层系聚酰亚胺或环氧树脂。