本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種薄膜微電感器件,特別是涉及一種圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感及其制備方法。該薄膜微電感有利于三維微系統(tǒng)技術(shù)的集成,有效降低電感的體積從而提高空間集成度。
背景技術(shù):
隨著便攜式電子產(chǎn)品的體積與重量不斷減小,其對(duì)內(nèi)部集成的電源管理芯片要求也越來(lái)越高.而電子元器件的小型化是電子產(chǎn)品的小型化、微型化的前提,磁性器件如電感器件及由其構(gòu)成的電源變壓器、DC-DC變換器、放大器和振蕩器等是電子電路必不可少的重要元件,因此電感器件的微型化備受關(guān)注。一般來(lái)說,常規(guī)的電感器件大都采用機(jī)械繞線方式在磁芯周圍繞制線圈或空心線圈,具有體積大、重量高、工作頻率低等缺點(diǎn)。隨著磁性器件工作頻率的提高,磁性薄膜微電感器件要求工作在1MHz以上,尺寸在20mm2以下,然而采用常規(guī)的微電子技術(shù)難以在平面襯底上制作高性能的微型化電感器件。近年來(lái),微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是以三維非硅材料為主的準(zhǔn)-LIGA加工技術(shù)成為當(dāng)前國(guó)際上研制微型化多層結(jié)構(gòu)微器件的一種最先進(jìn)技術(shù)。將薄膜技術(shù)融入到MEMS技術(shù)研制微型化電感器件,將具有低電阻、小面積、低損耗和低成本及批量化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。另外,在有磁性薄膜的器件中,磁性薄膜可以很好的集中磁力線的分布,可以有效地降低襯底的渦流損耗,因而在有磁性薄膜的器件中,襯底的損耗可以忽略。
D.J.Sadler等人在《IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS》上發(fā)表了“Micromachined spiral inductors using UV-LIGA techniques”一文,該文提到一種平面磁芯螺旋結(jié)構(gòu)微電感,其線圈形狀為方形螺旋結(jié)構(gòu),磁芯材料為電鍍的NiFe薄膜。作者采用MEMS技術(shù)和UV-LIGA技術(shù),采用電鍍Cu線圈和NiFe磁芯,研制了尺寸為4.2mm*4.2mm的平面磁芯螺旋結(jié)構(gòu)微電感器件,在頻率為1-1000kHz下電感量為μH級(jí)。由于制作的平面磁芯為電鍍的整片NiFe薄膜,NiFe合金雖然磁導(dǎo)率很高,但在高頻下,產(chǎn)生的渦流損耗也不可忽略。而且作者制作的平面線圈為單層的螺旋線圈,在一定面積下,限制了線圈的總匝數(shù),從而影響了微電感的電感值,因此難以獲得高性能的微電感器件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)上述平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)薄膜微電感技術(shù)存在的問題,提出圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感及其制備方法,采用圖形化的平面薄膜磁芯結(jié)構(gòu),并且設(shè)計(jì)了雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈位于兩磁芯之間,用絕緣材料分開,這種結(jié)構(gòu)的薄膜微電感有效降低了高頻下的渦流損耗,大大提高了微電感期間的高頻特性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種圖形化平面磁芯雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感,所述薄膜微電感包括:由底層薄膜磁芯和頂層薄膜磁芯組成的薄膜磁芯,由上層平面螺旋線圈和下層平面螺旋線圈組成的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈,第一引線,第二引線,下層平面螺旋線圈引腳,上層平面螺旋線圈引腳,以及絕緣材料;其中:
所述上層平面螺旋線圈、下層平面螺旋線圈位于底層薄膜磁芯和頂層薄膜磁芯之間;所述底層薄膜磁芯位于襯底上方,所述第一引線為上層平面螺旋線圈與下層平面螺旋線圈之間的引線,所述上層平面螺旋線圈與下層平面螺旋線圈通過第一引線連通;所述上層平面螺旋線圈引腳與下層平面螺旋線圈引腳在同一平面;所述下層平面螺旋線圈引腳通過第二引線連通上層平面螺旋線圈,并與上層平面螺旋線圈引腳在同一平面;所述底層薄膜磁芯與下層平面螺旋線圈之間、所述頂層薄膜磁芯與上層平面螺旋線圈之間、所述上層平面螺旋線圈與下層平面螺旋線圈之間,以及所述上層平面螺旋線圈、下層平面螺旋線圈與第一引線、第二引線之間均通過絕緣材料隔開。
優(yōu)選地,所述薄膜磁芯為圖形化的平面鐵鎳合金結(jié)構(gòu),薄膜磁芯為不同寬度的矩形陣列。
優(yōu)選地,所述雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈為正方形或長(zhǎng)方形。
優(yōu)選地,所述雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈,即上層平面螺旋線圈和下層平面螺旋線圈的外徑尺寸小于薄膜磁芯的尺寸。
優(yōu)選地,所述雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈,線圈導(dǎo)體的厚度為20~30μm、寬度為20~30μm,線圈導(dǎo)體之間的間距為20μm,線圈匝數(shù)為13~17匝。
更優(yōu)選地,所述雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈為微型薄膜線圈。
優(yōu)選地,所述絕緣材料為聚酰亞胺;聚酰亞胺在所述微電感中起到絕緣作用,而且還有支撐平臺(tái)的作用。
優(yōu)選地,所述襯底的材料為玻璃。
本發(fā)明中,所述薄膜磁芯為圖形化的平面鐵鎳合金結(jié)構(gòu),鐵鎳合金具有高磁導(dǎo)率,低電阻率特性,可以很好的集中磁力線的分布,提高電感特性。而圖形化結(jié)構(gòu)可以可以在高頻時(shí)減小薄膜磁芯的渦流損耗。
本發(fā)明中,所述雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈,可以在一定的平面面積下制備較多的線圈匝數(shù),但匝數(shù)越多,線圈的電阻也會(huì)隨之增大,損耗也會(huì)增加,綜合考慮,設(shè)計(jì)的雙層平面結(jié)構(gòu)。線圈導(dǎo)體的截面積越大,電阻越小,但厚度越高,制備工藝難度越大,故優(yōu)選20~30μm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種圖形化平面磁芯雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感的制備方法,包括如下步驟:
步驟1、在清洗處理過的玻璃襯底的任意一面濺射一層Cr/Cu種子層,在Cr/Cu種子層上甩光刻膠,并將光刻膠烘干;將光刻膠曝光、顯影;在鐵鎳合金渡槽中電鍍鐵鎳合金平面結(jié)構(gòu)的底層薄膜磁芯;然后用氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去銅液和去鉻液去除Cr/Cu種子層;甩聚酰亞胺;然后進(jìn)行聚酰亞胺烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺層高于底層薄膜磁芯;
步驟2、在拋光過的聚酰亞胺層表面濺射Cr/Cu種子層,甩光刻膠,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍下層平面螺旋線圈和下層平面螺旋線圈引腳,得到下層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu);
步驟3、甩光刻膠,并烘干、曝光、顯影,在鍍銅液中電鍍第一引線和第二引線;用氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去銅液和去鉻液去除Cr/Cu種子層;甩聚酰亞胺,然后進(jìn)行聚酰亞胺烘干固化工藝,并拋光,直到露出第一引線和第二引線的表面;
步驟4:濺射Cr/Cu種子層;甩光刻膠,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上層平面螺旋線圈;然后用氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去銅液和去鉻液去除Cr/Cu種子層,得到上層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)、下層平面螺旋線圈引腳和上層平面螺旋線圈引腳;
步驟5:甩聚酰亞胺,然后進(jìn)行聚酰亞胺烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺層高于上層平面螺旋線圈;
步驟6:濺射Cr/Cu種子層;甩光刻膠,并烘干、曝光、顯影;電鍍頂層薄膜磁芯;
步驟7:用氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去銅液和去鉻液去除Cr/Cu種子層,最終得到圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感。
優(yōu)選地,步驟1、步驟3、步驟5中,所述聚酰亞胺的烘干固化工藝,包括前烘和后烘,具體為:
(1)前烘:30分鐘升溫到50℃;30分鐘升溫到55℃;60分鐘升到60℃,60℃保溫30分鐘;60分鐘升到68℃,68℃保溫60分鐘;
(2)后烘:1小時(shí)升溫到90℃;1小時(shí)升溫到120℃;1小時(shí)升溫到150℃;1小時(shí)升溫到180℃;1小時(shí)升溫到250℃,250℃保溫2小時(shí)固化。
優(yōu)選地,步驟1、步驟3、步驟4、步驟7中:
所述氫氧化鈉溶液的濃度為4%;
所述去鉻液為鐵氧化鉀:氫氧化鈉(NaOH):去離子水=3g:1g:100ml;
所述去銅液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明將薄膜技術(shù)融入到MEMS技術(shù)研制微型化電感器件,將具有低電阻、小面積、低損耗和低成本及批量化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明采用圖形化的薄膜磁芯結(jié)構(gòu),可以很好的集中磁力線的分布,同時(shí)降低了高頻下磁性薄膜材料產(chǎn)生的渦流損耗。
3、本發(fā)明采用雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈,在一定面積下,有效增加了線圈的匝數(shù),從而提高了微電感器件的高頻特性。
4、.本發(fā)明采用拋光技術(shù),提高了基片在工藝過程中的平整性,有效解決了線圈導(dǎo)體和引腳之間的互連問題。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例微電感的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例微電感的剖面圖;
圖中:
1為玻璃襯底,2為底層薄膜磁芯,3為頂層薄膜磁芯,4為下層平面螺旋線圈,5為上層平面螺旋線圈,6為下層平面螺旋線圈引腳,7為引線,8為聚酰亞胺,9為上、下層平面螺旋線圈間的引線,10為上層平面螺旋線圈引腳。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1、圖2所示,一種圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感,包括玻璃襯底1,底層薄膜磁芯2,頂層薄膜磁芯3,下層平面螺旋線圈4,上層平面螺旋線圈5,下層平面螺旋線圈引腳6,引線7,聚酰亞胺8,上下層平面螺旋線圈間的引線9,上層平面螺旋線圈引腳10;其中:
所述底層薄膜磁芯2制備在所述玻璃襯底1表面上,所述下層平面螺旋線圈4、所述上層平面螺旋線圈5位于底層薄膜磁芯2與頂層薄膜磁芯3之間并用聚酰亞胺8隔開,下層平面螺旋線圈4和上層平面螺旋線圈5之間通過上下層平面螺旋線圈間的引線9連通,下層平面螺旋線圈引腳6通過引線7連接到上層平面螺旋線圈5平面上;底層薄膜磁芯2和下層平面螺旋線圈4之間,頂層薄膜磁芯3和上層平面螺旋線圈5之間,下層平面螺旋線圈4、上層平面螺旋線圈5與上下層平面螺旋線圈間的引線9之間,以及下層平面螺旋線圈的引腳6和底層薄膜磁芯2之間均通過聚酰亞胺8隔開和支撐。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述薄膜磁芯(包括底層薄膜磁心2和頂層薄膜磁芯3)為圖形化的平面鐵鎳合金結(jié)構(gòu),厚度為8~20μm,其圖形化形狀為不同寬度的矩形陣列。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述下層平面螺旋線圈4、上層平面螺旋線圈5均為正方形或長(zhǎng)方形,下層平面螺旋線圈4、上層平面螺旋線圈5的線圈的外徑尺寸小于薄膜磁芯(包括底層薄膜磁心2和頂層薄膜磁芯3)的尺寸,線圈導(dǎo)體的厚度為20~30μm,線圈導(dǎo)體的寬度為20~30μm,線圈導(dǎo)體之間的間距為20μm,線圈匝數(shù)為13~17匝,線圈尺寸為2.5*2.0mm2。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述上下層平面螺旋線圈間的引線9的空間形狀為正方形、尺寸為50*50μm。
上述微電感結(jié)構(gòu)可以基于MEMS微加工技術(shù)制備,其制備過程包括:采用濺射Cr/Cu種子層、甩膠、光刻、顯影、電鍍、制作薄膜磁芯結(jié)構(gòu);甩聚酰亞胺并烘干固化、拋光;濺射Cr/Cu種子層、甩膠、光刻、顯影、電鍍、制作雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)線圈、引線及引腳;甩聚酰亞胺并烘干固化、拋光;濺射Cr/Cu種子層、甩膠、光刻、顯影、電鍍、制作圖形化磁芯結(jié)構(gòu)。以下給出其制備方法的實(shí)施例。
實(shí)施例1:
一種圖形化平面磁芯雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感的制備方法,所述方法包括如下步驟:
(1)在清洗處理過的玻璃襯底的任意一面濺射一層Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠10μm,并將光刻膠烘干;將光刻膠曝光、顯影;在鐵鎳合金電鍍槽中電鍍鐵鎳合金平面矩形陣列結(jié)構(gòu)的即底層薄膜磁芯2,矩形寬度40μm、間距20μm、厚度10μm;然后用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml。
(2)甩聚酰亞胺8,其厚度為20μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速1200轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺8層高于即底層薄膜磁芯2 10μm。
(3)在拋光過的聚酰亞胺8表面濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度20μm,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍下層平面螺旋線圈4和下層平面螺旋線圈的引腳6,鍍銅厚度20μm,得到下層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)。
(4)甩光刻膠10μm并烘干、曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上、下層平面螺旋線圈間的引線9和第一引線7,鍍銅厚度10μm;用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml;甩聚酰亞胺8,厚度為30μm;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,上下層平面螺旋線圈間的引線9和第一引線7的表面。
(5)濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度20μm,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上層平面螺旋線圈5;然后用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml,得到上層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)、下層平面螺旋線圈引腳6和上層平面螺旋線圈引腳10。
(6)甩聚酰亞胺8,厚度為30μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速800轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺8層高于上層平面螺旋線圈5為10μm。
(7)濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度為10μm,并烘干,曝光、顯影;電鍍頂層薄膜磁芯3,其形狀為矩形陣列,矩形寬度為20μm、間距20μm、厚度10μm。
(8)用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml。
9)甩聚酰亞胺8,厚度10μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速2500轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行烘干固化,并拋光,直到露出頂層薄膜磁芯3表面,最終得到圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感。
實(shí)施例2:
一種圖形化平面磁芯雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感的制備方法,所述方法包括如下步驟:
(1)在清洗處理過的玻璃襯底的一面濺射一層Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠10μm,并將光刻膠烘干;將光刻膠曝光、顯影,在鐵鎳合金電鍍槽中電鍍鐵鎳合金平面矩形陣列結(jié)構(gòu)的底層薄膜磁芯2,矩形寬度40μm、間距20μm、厚度10μm;然后用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml。
(2)甩聚酰亞胺8,其厚度為20μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速1200轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺8層高于即底層薄膜磁芯210μm。
(3)在拋光過的聚酰亞胺8表面濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度20μm,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍下層平面螺旋線圈4和下層平面螺旋線圈的引腳6,鍍銅厚度20μm,得到下層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)。
(4)甩光刻膠10μm,并烘干、曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上、下層平面螺旋線圈間的引線9和第一引線7,鍍銅厚度10μm;用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml;甩聚酰亞胺8,厚度為30μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速800轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,直到露出上下層平面螺旋線圈間的引線9和第一引線7的表面。
(5)濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度20μm,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上層平面螺旋線圈5;然后用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml,得到上層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)、下層平面螺旋線圈引腳6和上層平面螺旋線圈引腳10。
(6)甩聚酰亞胺8,厚度為30μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速800轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺8層高于上層平面螺旋線圈5為10μm。
(7)濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度為10μm,并烘干、曝光、顯影;電鍍頂層薄膜磁芯3,其形狀為矩形陣列,矩形寬度20μm、間距20μm、厚度10μm。
(8)用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去銅液和去鉻液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml。
(9)甩聚酰亞胺8,厚度10μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速2500轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行烘干固化,并拋光,直到露出頂層薄膜磁芯3表面,最終得到圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感。
實(shí)施例3:
一種圖形化平面磁芯雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感的制備方法,所述方法包括如下步驟:
(1)在清洗處理過的玻璃襯底1的一面濺射一層Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠10μm,并將光刻膠烘干;將光刻膠曝光、顯影;在鐵鎳合金電鍍槽中電鍍鐵鎳合金平面矩形陣列結(jié)構(gòu)的底層薄膜磁芯2,矩形寬度20μm、間距20μm、厚度10μm;然后用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml。
(2)甩聚酰亞胺8,厚度為20μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速1200轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺8層高于底層薄膜磁芯210μm。
(3)在拋光過的聚酰亞胺8表面濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度30μm,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍下層平面螺旋線圈4和下層平面螺旋線圈的引腳6,鍍銅厚度30μm,得到下層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)。
(4)甩光刻膠10μm并烘干、曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上、下層平面螺旋線圈間的引線9和第一引線7,鍍銅厚度10μm;用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml;甩聚酰亞胺8,厚度為40μm,轉(zhuǎn)速為:一速1000轉(zhuǎn)/s、20s,二速1500轉(zhuǎn)/s、5s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,直到露出上下層平面螺旋線圈間的引線9和第一引線7的表面。
(5)濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度30μm,并烘干,然后曝光、顯影;在鍍銅液中電鍍上層平面螺旋線圈5,厚度為30μm;然后用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去Cu液和去Cr液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml,得到上層平面螺旋線圈結(jié)構(gòu)、下層平面螺旋線圈引腳6和上層平面螺旋線圈引腳10。
(6)甩聚酰亞胺8,厚度為40μm;轉(zhuǎn)速為:一速1000轉(zhuǎn)/s、20s,二速1500轉(zhuǎn)/s、5s;然后進(jìn)行聚酰亞胺8烘干固化工藝,并拋光,拋光后聚酰亞胺8層高于上層平面螺旋線圈5為10μm。
(7)濺射Cr/Cu種子層,厚度分別為10nm和30nm;甩光刻膠,厚度為10μm,并烘干,曝光、顯影;電鍍頂層薄膜磁芯3,其形狀為矩形陣列,矩形寬度20μm、間距20μm、厚度10μm。
(8)用4%的氫氧化鈉溶液去除光刻膠,用去銅液和去鉻液去除Cr/Cu種子層,其中:去Cu液為雙氧水:氨水:去離子水=1:3:12,去Cr液為鐵氰化鉀:氫氧化鈉:去離子水=3g:1g:100ml。
(9)甩聚酰亞胺8,厚度10μm,轉(zhuǎn)速為:一速400轉(zhuǎn)/s、10s,二速2500轉(zhuǎn)/s、30s;然后進(jìn)行烘干固化,并拋光,直到露出頂層薄膜磁芯3表面,最終得到圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感。
本發(fā)明所述圖形化平面磁芯的雙層平面螺旋結(jié)構(gòu)薄膜微電感:工作在1MHz以上,電感值可達(dá)到1~4μHz,品質(zhì)因子大于3~17。如當(dāng)單層線圈匝數(shù)為16匝,線圈導(dǎo)體寬度為20μm、間距20μm、厚度20μm,圖形化薄膜磁芯的結(jié)構(gòu)為矩形陣列,矩形寬度40μm、間距20μm、厚度10μm時(shí),在工作頻率為1.5MHz下,其電感值大于2μHz,品質(zhì)因子大于4。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。