一種磁感應(yīng)器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基本電氣元件領(lǐng)域，具體而言，涉及一種磁感應(yīng)器件。
【背景技術(shù)】
[0002]磁感應(yīng)器件特別是功率電感的集成在處理器和移動(dòng)可穿戴電源管理中具有迫切需求。在高集成度的情況下，實(shí)現(xiàn)具有大的電感值/直流電阻比的磁感應(yīng)器件是關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有的集成磁感應(yīng)器件通常位于襯底的表面，具有底層導(dǎo)體、與底層導(dǎo)體連接的頂層導(dǎo)體以及位于底層導(dǎo)體和頂層導(dǎo)體之間的磁芯，底層導(dǎo)體與頂層導(dǎo)體通過(guò)連接關(guān)系呈螺線管狀。高性能的磁芯需要在較為平坦的表面制備，因此就需要底層導(dǎo)體的厚度不能太厚，一般不超過(guò)5微米。若底層導(dǎo)體的厚度較薄，會(huì)導(dǎo)致底層導(dǎo)體的電阻阻值較高。因此，很難做到底層導(dǎo)體的厚度與高性能的磁芯的兼顧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種磁感應(yīng)器件，與現(xiàn)有的磁感應(yīng)器件相比，能夠改善現(xiàn)有的底層導(dǎo)體厚度與高性能磁芯的制備難以兼顧的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種磁感應(yīng)器件，包括多個(gè)外導(dǎo)體、第一襯底以及磁芯，所述多個(gè)外導(dǎo)體包括第一外導(dǎo)體以及第二外導(dǎo)體，所述第一襯底的表面設(shè)置有至少一個(gè)凹槽，所述至少一個(gè)凹槽包括第一長(zhǎng)條形凹槽，所述第一長(zhǎng)條形凹槽內(nèi)設(shè)置有內(nèi)導(dǎo)體，所述內(nèi)導(dǎo)體的一端與所述第一外導(dǎo)體相連接，所述內(nèi)導(dǎo)體的另一端與所述第二外導(dǎo)體相連接，所述磁芯設(shè)置于所述內(nèi)導(dǎo)體與所述第一外導(dǎo)體以及第二外導(dǎo)體之間。
[0007]具體地，所述第一外導(dǎo)體以及第二外導(dǎo)體可以與所述內(nèi)導(dǎo)體具有預(yù)定的角度，所述預(yù)定的角度可以為小于90度的角，以使多個(gè)外導(dǎo)體與內(nèi)導(dǎo)體連接成螺線管狀。
[0008]優(yōu)選地，還包括第三外導(dǎo)體，所述至少一個(gè)凹槽還包括與第一長(zhǎng)條形凹槽平行設(shè)置的第二長(zhǎng)條形凹槽，所述內(nèi)導(dǎo)體包括第一內(nèi)導(dǎo)體以及第二內(nèi)導(dǎo)體，所述第一內(nèi)導(dǎo)體以及第二內(nèi)導(dǎo)體依次設(shè)置于所述第一長(zhǎng)條形凹槽以及第二長(zhǎng)條形凹槽，所述第一內(nèi)導(dǎo)體的一端與所述第一外導(dǎo)體的一端相連接，所述第一內(nèi)導(dǎo)體的另一端與所述第二外導(dǎo)體的一端相連接;所述第二外導(dǎo)體的另一端與所述第二內(nèi)導(dǎo)體的一端相連接，所述第二內(nèi)導(dǎo)體的另一端與所述第三外導(dǎo)體的一端相連接;所述磁芯設(shè)置于內(nèi)導(dǎo)體與所述多個(gè)外導(dǎo)體之間。
[0009]因?yàn)樗龅谝粌?nèi)導(dǎo)體以及第二內(nèi)導(dǎo)體分別設(shè)置于第一長(zhǎng)條形凹槽以及第二長(zhǎng)條形凹槽，所以第一內(nèi)導(dǎo)體以及第二內(nèi)導(dǎo)體相互平行。所述多個(gè)外導(dǎo)體也可以平行設(shè)置，并且第一內(nèi)導(dǎo)體、第二內(nèi)導(dǎo)體也平行設(shè)置，所以多個(gè)外導(dǎo)體與第一內(nèi)導(dǎo)體、第二內(nèi)導(dǎo)體可以形成螺線管狀結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述內(nèi)導(dǎo)體中的每個(gè)內(nèi)導(dǎo)體與所述第一襯底之間均設(shè)置有第一絕緣層。
[0011]所述第一絕緣層可以為氧化硅，具體可以通過(guò)熱氧化的方式制備，也可以為氧化鋁，也可以通過(guò)沉積等其他方式制備。
[0012]優(yōu)選地，所述第一襯底的遠(yuǎn)離所述至少一個(gè)凹槽的表面設(shè)置有集成電路其他組成部分。
[0013]集成電路設(shè)置于第一襯底的遠(yuǎn)離至少一個(gè)凹槽的表面，可以與磁感應(yīng)器件共享襯底面積，從而充分利用所述第一襯底的空間，從而更有利于小型化。
[0014]優(yōu)選地，所述第一襯底的遠(yuǎn)離所述至少一個(gè)凹槽的表面設(shè)置有至少兩個(gè)通孔，所述至少兩個(gè)通孔分別延伸至所述至少一個(gè)凹槽中的一個(gè)或多個(gè)凹槽，所述至少兩個(gè)通孔內(nèi)均設(shè)置有導(dǎo)體材料。所述內(nèi)導(dǎo)體可以通過(guò)所述導(dǎo)體材料與所述集成電路電連接。
[0015]所述至少兩個(gè)通孔可以沿著與至少一個(gè)凹槽所在的表面相垂直的方向延伸，并延伸至與所述至少一個(gè)凹槽中的多個(gè)凹槽相連通，以使內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體構(gòu)成的螺旋狀結(jié)構(gòu)與集成電路電連接，從而使磁感應(yīng)器件作用于集成電路，實(shí)現(xiàn)單襯底集成。
[0016]優(yōu)選地，上述的磁感應(yīng)器件中，所述至少兩個(gè)通孔內(nèi)的導(dǎo)體材料與所述第一襯底之間均設(shè)置有第二絕緣層。
[0017]所述第二絕緣層可以為氧化硅，具體可以通過(guò)熱氧化的方式制備，也可以為氧化鋁，也可以通過(guò)沉積等其他方式制備。
[0018]優(yōu)選地，上述的磁感應(yīng)器件中，還包括第二襯底，所述第二襯底設(shè)置有至少兩個(gè)第一導(dǎo)體，所述多個(gè)外導(dǎo)體中的至少兩個(gè)外導(dǎo)體可通過(guò)焊接等方式分別與所述至少兩個(gè)第一導(dǎo)體電連接，所述至少兩個(gè)第一導(dǎo)體均可通過(guò)打線焊接等方式與所述集成電路電連接。
[0019]所述第二襯底以及設(shè)置于所述第二襯底的至少兩個(gè)第一導(dǎo)體是為了將由內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體構(gòu)成的螺線管狀結(jié)構(gòu)與集成電路電連接，集成電路具體可以設(shè)置于第一襯底的遠(yuǎn)離內(nèi)導(dǎo)體的表面。其中，所述第一導(dǎo)體具體可以通過(guò)打線焊接等封裝的方式與集成電路電連接。
[0020]優(yōu)選地，上述的磁感應(yīng)器件中，所述第一襯底的設(shè)置有至少一個(gè)凹槽的表面還設(shè)置有集成電路。
[0021]集成電路可以設(shè)置于遠(yuǎn)離所述至少一個(gè)凹槽的表面和至少一個(gè)凹槽所在的表面中的一個(gè)或者兩個(gè)表面，集成電路的設(shè)置不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0022]優(yōu)選地，上述的磁感應(yīng)器件中，所述內(nèi)導(dǎo)體以及第一襯底與所述磁芯之間設(shè)置有第三絕緣層。
[0023]所述第三絕緣層可以為氧化硅，也可以為聚酰亞胺材料;可以通過(guò)沉積的方式制備，也可以通過(guò)旋涂法制備;所述第三絕緣層的具體材料和制備方式不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0024]優(yōu)選地，上述的磁感應(yīng)器件中，所述多個(gè)外導(dǎo)體與所述磁芯之間設(shè)置有第四絕緣層。
[0025]所述第四絕緣層可以為氧化硅，也可以為聚酰亞胺材料;可以通過(guò)沉積的方式制備，也可以通過(guò)旋涂法制備;所述第四絕緣層的具體材料和制備方式不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]本發(fā)明提供的磁感應(yīng)器件包括多個(gè)外導(dǎo)體、第一襯底以及磁芯，所述多個(gè)外導(dǎo)體包括第一外導(dǎo)體以及第二外導(dǎo)體，所述第一襯底的表面設(shè)置有至少一個(gè)凹槽，所述至少一個(gè)凹槽包括第一凹槽，所述第一凹槽內(nèi)設(shè)置有內(nèi)導(dǎo)體，所述內(nèi)導(dǎo)體的一端與所述第一外導(dǎo)體相連接，所述內(nèi)導(dǎo)體的另一端與所述第二外導(dǎo)體相連接，所述磁芯設(shè)置于所述內(nèi)導(dǎo)體與所述第一外導(dǎo)體以及第二外導(dǎo)體之間。與現(xiàn)有的磁感應(yīng)器件相比，能夠改善現(xiàn)有的底層導(dǎo)體厚度與高性能磁芯的制備難以兼顧的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的剖面圖；
[0030]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的剖面圖；
[0032]圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的剖面圖；
[0033]圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的剖面圖；
[0034]圖7是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的制備流程圖；
[0036]圖9是圖8的第一個(gè)步驟包含的步驟流程圖；
[0037]圖10為可用于制備本發(fā)明實(shí)施例提供的磁感應(yīng)器件的LIGA流程圖。
[0038]其中，附圖標(biāo)記匯總?cè)缦?
[0039]外導(dǎo)體110;第一外導(dǎo)體111;第二外導(dǎo)體112;第三外導(dǎo)體113;第一襯底120;磁芯130;第一凹槽141;第二凹槽142;第三凹槽143;柱形凹槽144;內(nèi)導(dǎo)體150;第一內(nèi)導(dǎo)體151;第二內(nèi)導(dǎo)體152;第三內(nèi)導(dǎo)體153;第一絕緣層161;第二絕緣層162;第三絕緣層163;第四絕緣層164;集成電路170;通孔180;
[0040]第二襯底210;第一導(dǎo)體220。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種磁感應(yīng)器件，包括多個(gè)外導(dǎo)體110、第一襯底120以及磁芯130。所述多個(gè)外導(dǎo)體110包括依次排列的第一外導(dǎo)體111以及第二外導(dǎo)體112。所述第一襯底120的表面設(shè)置有至少一個(gè)凹槽，所述至少一個(gè)凹槽包括第一凹槽141，所述第一凹槽141內(nèi)沿延伸方向設(shè)置有內(nèi)導(dǎo)體150，所述內(nèi)導(dǎo)體150的一端與所述第一外導(dǎo)體111相連接