專利名稱：電感以及制造電感的方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種制造電感的方法和電感，尤指一種利用暫時載體及可移除式聚合物層，以制造出具有高電感值的電感的方法和具有高電感值的電感。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，電感結(jié)構是以傳統(tǒng)磁性基板為載板，并在傳統(tǒng)磁性基板上形成介電層、線圈及磁膠等，其中介電層包覆線圈以及磁膠包覆介電層。然而傳統(tǒng)磁性基板操作在高頻時，不論是導磁率或是導磁率損失都比磁膠差。亦即傳統(tǒng)磁性基板的導磁率或是導磁率損失都隨著頻率變高而變差。因此，在 USB2. 0、USB3. 0、高解析多媒體接口(High-definition Multimedia Interface, HDMI)及 / 或 云力工業(yè)處理器界面(Mobile Industry Processor Interface, MIPI)的高速傳輸應用上，傳統(tǒng)磁性基板會降低電感的截止頻率。如此，現(xiàn)有技術的電感結(jié)構可能無法滿足集成電路的設計者的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實施例提供一種制造具有高電感值的電感的方法。該方法包含在暫時載體上形成可移除式聚合物層；在該可移除式聚合物層上，形成第一線圈、第二線圈及介電層；在該可移除式聚合物層和該介電層上，填充第一磁膠層；移除該暫時載體；在該第一線圈、該介電層和該第一磁膠層的下方，填充第二磁膠層。本發(fā)明的另一實施例提供一種電感。該電感包含第一線圈、第二線圈、介電層及磁粉樹脂硬化磁性材料。該第二線圈是位于該第一線圈之上；該介電層填充于該第一線圈與該第二線圈之間；該磁粉樹脂硬化磁性材料包覆該第一線圈、該介電層和該二線圈，其中該第一線圈的一面是與該磁粉樹脂硬化磁性材料直接接觸。本發(fā)明的另一實施例提供一種電感。該電感包含第一線圈、第二線圈、介電層及均勻磁粉樹脂硬化磁性材料。該第二線圈是位于該第一線圈之上；該介電層填充于該第一線圈與該第二線圈之間；該均勻磁粉樹脂硬化磁性材料包覆該第一線圈、該介電層和該二線圈。本發(fā)明的另一實施例提供一種電感。該電感包含第一線圈、第二線圈、介電層、第一介層孔及第二介層孔。該第二線圈是位于該第一線圈之上；該介電層覆蓋該第一線圈與該第二線圈；該第一介層孔耦接于該第一線圈；該第二介層孔耦接于該第二線圈，其中該第一介層孔及該第二介層孔是位于該電感內(nèi)側(cè)的相同一側(cè)。本發(fā)明提供一種制造電感的方法和電感。該方法是利用第一磁膠層與第二磁膠層包覆第一線圈、第二線圈與介電層，其中第一磁膠層與第二磁膠層的材質(zhì)可相同或不同，該第一線圈的底部是直接與該第二磁膠層接觸，或該第一線圈的底部是直接與該第二磁膠層接觸以及第一介層孔的上方部分和第二介層孔的上方部分是直接與該第一磁膠層接觸。因此，相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有下列優(yōu)點第一、因為該第一線圈的底部是直接與該第二磁膠層接觸，或該第一線圈的底部是直接與該第二磁膠層接觸以及該第一介層孔的上方部分和該第二介層孔的上方部分是直接與該第一磁膠層接觸，且該第一線圈、該第二線圈與該介電層是包覆在相同的磁膠層內(nèi)(該第一磁膠層與該第二磁膠層具有較佳的導磁率)， 所以本發(fā)明具有較寬的噪聲抑制頻寬；第二、因為該第一磁膠層與該第二磁膠層具有較低的導磁率損失，所以本發(fā)明具有較高的截止頻率；第三、該第一磁膠層與該第二磁膠層是容易地施行在熱壓制程或網(wǎng)板印刷制程；第四、因為本發(fā)明在堆棧該第一線圈、該第二線圈及該介電層的過程中，利用平坦的暫時載體和可移除式聚合物層做為堆棧該第一線圈、該第二線圈及該介電層的基板，所以本發(fā)明可具有簡單的微影制程，以及該第一線圈和該第二線圈具有較佳的幾何均勻度。


圖1是為本發(fā)明的一實施例說明一種制造電感的方法的流程圖。圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G和圖2H是為說明圖1的方法的示意圖。圖3A、圖;3B、圖3C、圖3D和圖3E是為說明根據(jù)圖1的方法所制造的電感的橫切面的示意圖。圖4A為說明圖3A、圖;3B和圖3C所對應的電感布局的上視圖的示意圖。圖4B和圖4C是為說明圖3D和圖3E所對應的電感布局的上視圖的示意圖。圖5A和圖5B是說明電感和現(xiàn)有技術的電感的噪聲抑制頻寬和截止頻率的示意圖。其中，附圖標記說明如下600 電感602 暫時載體604 可移除式聚合物層606 第一線圈608 第二線圈610 介電層612 第一磁膠層614 第二磁膠層620 第一介層孔622 第二介層孔6062 第一線圈的第一層6064 第一線圈的第二層6082 第二線圈的第一層6084 第二線圈的第二層500 至 514 步驟
具體實施例方式請參照圖1、圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、圖3A、圖3B、圖3C、
5圖3D和圖3E，圖1是為本發(fā)明的一實施例說明一種制造電感600的方法的流程圖，圖2A、 圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G和圖2H是為說明圖1的方法的示意圖，圖3A、圖!3B、 圖3C、圖3D、圖3E是為說明根據(jù)圖1的方法所制造的電感的橫切面的示意圖。圖1的方法的詳細步驟如下步驟δΟΟ:開始；步驟502 在暫時載體602上形成可移除式聚合物層604 ；步驟504 在可移除式聚合物層604上，形成第一線圈606、第二線圈608及介電層 610 ；步驟506 在可移除式聚合物層604和介電層610上，填充第一磁膠層612 ；步驟508 移除暫時載體602 ；步驟510 蝕刻掉可移除式聚合物層604 ；步驟512 在第一線圈606、第二線圈608及介電層610的下方，填充第二磁膠層 614 ；步驟514:結(jié)束。在步驟502中(如圖2A所示)，在暫時載體602上形成可移除式聚合物層604。在步驟504中(如圖2B所示)，在可移除式聚合物層604上，形成第一線圈606、第二線圈608 及介電層610，其中介電層610是用以保護第一線圈606和第二線圈608，以及做為第一線圈606和第二線圈608之間的耦合層。但在本發(fā)明的另一實施例中，介電層610包覆第一線圈606和第二線圈608，且介電層610另填充于第一線圈606和第二線圈608的內(nèi)側(cè)，請參閱圖2F ；但在本發(fā)明的另一實施例中，介電層610包覆第一線圈606和第二線圈608，且介電層610另填充于第一線圈606和第二線圈608的外側(cè)，請參閱圖2G;但在本發(fā)明的另一實施例中，介電層610包覆第一線圈606和第二線圈608，且介電層610另填充于第一線圈 606和第二線圈608的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，請參閱圖2H。另外，如圖3A、圖!3B、圖3C、圖3D和圖3E 所示，第一線圈606、第二線圈608及介電層610的堆棧方式有五種，其中圖2B僅是用以圖 3A的堆棧方式說明步驟504。在步驟506中(如圖2C所示)，在可移除式聚合物層604和介電層610上，填充第一磁膠層612，其中第一磁膠層612是包含多個磁性粒子及聚合物材料，多個磁性粒子的粒徑皆小于100 μ m;第一磁膠層612中的多個磁性粒子可以是包含多個鎳鋅(NiZn)及/或錳鋅(MnZn)粒子。另外，本發(fā)明并不受限于在可移除式聚合物層604 和介電層610上，填充第一磁膠層612，亦即可在可移除式聚合物層604和介電層610上，填充磁性材料。在步驟508和步驟510中(如圖2D所示)，移除暫時載體602及蝕刻掉第一線圈606、第二線圈608和介電層610下方的可移除式聚合物層604。在步驟512中(如圖 2E所示)，移除暫時載體602及蝕刻掉可移除式聚合物層604后，于第一線圈606、第二線圈 608和介電層610下方填充第二磁膠層614，其中第二磁膠層614和第一磁膠層612的材質(zhì)相同。亦即第二磁膠層614亦包含多個磁性粒子及聚合物材料，例如環(huán)氧樹脂(epoxy)或 EMC (Epoxy molding compounds等高分子材料，但不以此為限，且第二磁膠層614中的多個磁性粒子是包含多個鎳鋅(NiZn)及/或錳鋅(MnZn)粒子。另外，第一磁膠層612、第二磁膠層614，會進行硬化程序(curing process)以形成磁粉樹脂硬化磁性材料，其中第一磁膠層612可于涂布成型后進行硬化程序，形成磁粉樹脂硬化磁性材料；在本發(fā)明的另一實施例中，第一磁膠層612也可于涂布成型后進行預硬化程序之后，于第二磁膠層涂布成型后一同再硬化，形成磁粉樹脂硬化磁性材料，其中磁粉樹脂硬化磁性材料的磁性粒子的粒徑皆小于ΙΟΟμπι。但在本發(fā)明的另一實施例中，第二磁膠層614和第一磁膠層612的材質(zhì)可不相同。需說明的是，本實施例的每一線圈圖案是由位在同一膜層的螺旋狀圖案(如圖 3Α、圖;3Β和圖3C所示)。在另一實施例中，每一線圈圖案亦可為由位在不同膜層的線段所構成的螺旋狀圖案。在一實施例中，每一線圈圖案可包括互相堆棧的上層圖案與下層圖案， 上層圖案的一端電性連接至下層圖案的一端，上層圖案的另一端可通過對應的導線而電性連接至對應的介層孔位置，下層圖案的另一端可通過對應的導線而電性連接至對應的介層孔位置(如圖3D與圖3Ε所示)。因此，當差模電流流入第一線圈606和第二線圈608 ( 二互相磁耦合的螺旋形狀)時，第一線圈606和第二線圈608各自的磁通量互相抵銷；當共模電流流入第一線圈606和第二線圈608時，第一線圈606和第二線圈608各自的磁通量互相加成。請參照圖4Α、圖4Β和圖4C，圖4Α是為說明圖3Α、圖和圖3C所對應的電感600 布局的上視圖的示意圖，圖4Β和圖4C是為說明圖3D和圖3Ε所對應的電感600布局的上視圖的示意圖。如圖3Α所示，第一線圈606和第二線圈608是互相交錯，亦即第二線圈608 的第一層6082是位于第一線圈606的第一層6062之上、第一線圈606的第二層6064是位于第二線圈608的第一層6082之上、第二線圈608的第二層6084是位于第一線圈606的第二層6064之上。另外，第一線圈606的底部是直接與第二磁膠層614接觸，且第一線圈 606與第二線圈608之間是填充介電層610。另外，除了第一線圈606的第一層6062的底部，介電層610包覆第一線圈606和第二線圈608。如圖所示，第二線圈608是位于第一線圈606之上，第一線圈606的第一層6062的底部是直接與第二磁膠層614接觸，且第一線圈606的第一層6062與第二層6064之間、與第二線圈608的第一層6082與第二層6084 之間以及第一線圈606的第二層6064與第二線圈608的第一層6082之間是填充介電層 610。另外，除了第一線圈606的第一層6062的底部，介電層610包覆第一線圈606和第二線圈608。如圖3C所示，第二線圈608的第一層6082是位于第一線圈606的第一層6062 之上、第二線圈608的第二層6084是位于第二線圈608的第一層6082之上、第一線圈606 的第二層6064是位于第二線圈608的第二層6084之上且第一線圈606的第一層6062的底部是直接與第二磁膠層614接觸。第二線圈608的第一層6082與第一線圈606的第一層6062之間、第二線圈608的第二層6084與第二線圈608的第一層6082之間以及第一線圈606的第二層6064與第二線圈608的第二層6084之間是填充介電層610。另外，除了第一線圈606的第一層6062的底部，介電層610包覆第一線圈606和第二線圈608。如圖 3Α、圖;3Β和圖3C所示，介電層610是用以保護第一線圈606與第二線圈608，以及做為第一線圈606與第二線圈608之間的耦合層。如圖4Α所示，在電感600布局的上視圖中，與第一線圈606耦接的第一介層孔616以及與第二線圈608耦接的第二介層孔618是位于電感 600的布局內(nèi)側(cè)的相對二側(cè)。如圖3D所示，第二線圈608是位于第一線圈606之上，第一線圈606的底部是直接與第二磁膠層614接觸，且第一線圈606與第二線圈608之間是填充介電層610 ；在另一實施例中，第一線圈606的底部和第二磁膠層614之間有絕緣材料。絕緣材料可直接形成 (免蝕刻)，亦可另外涂布(Coating)。此外，無絕緣材料可增加電感600的截止頻率。如圖3D所示，與第一線圈606耦接的第一介層孔620，以及與第二線圈608耦接的第二介層孔 622是位于第二線圈608的上方。但本發(fā)明并不受限于第一介層孔620與第二介層孔622 是位于第二線圈608的上方。亦即第一介層孔620與第二介層孔622可位于第二線圈608 與第一線圈606之外的介電層610中的任何位置。另外，除了第一線圈606的底部，介電層 610包覆第一線圈606、第二線圈608、第一介層孔620和第二介層孔622。如圖4B所示，在電感600布局的上視圖中，與第一線圈606耦接的第一介層孔620以及與第二線圈608耦接的第二介層孔622是位于電感600的布局內(nèi)側(cè)的相對二側(cè)。在本發(fā)明的另一實施例中， 與第一線圈606耦接的第一介層孔620以及與第二線圈608耦接的第二介層孔622是位于電感600的布局內(nèi)側(cè)的相同一側(cè)(如圖4C所示)。如圖3E所示，第二線圈608是位于第一線圈606之上，第一線圈606的底部是直接與第二磁膠層614接觸，且第一線圈606與第二線圈608之間是填充介電層610 ；在另一實施例中，第一線圈606的底部和第二磁膠層614之間有絕緣材料。絕緣材料可直接形成 (免蝕刻)亦可另外涂布(Coating)。此外，無絕緣材料可增加電感600的截止頻率。如圖 3E所示，與第一線圈606耦接的第一介層孔620，以及與第二線圈608耦接的第二介層孔 622是位于第二線圈608的上方。但本發(fā)明并不受限于第一介層孔620與第二介層孔622 是位于第二線圈608的上方。亦即第一介層孔620與第二介層孔622可位于第二線圈608 與第一線圈606之外，且介電層610包覆第一線圈606的部分以及第二線圈608的部分即可。另外，除了第一線圈606的底部、第一介層孔620的上方部分以及第二介層孔622的上方部分，介電層610包覆第一線圈606第二線圈608、第一介層孔620的下方部分以及第二介層孔622的下方部分。如圖4B所示，在電感600布局的上視圖中，與第一線圈606耦接的第一介層孔620以及與第二線圈608耦接的第二介層孔622是位于電感600的布局內(nèi)側(cè)的相對二側(cè)。在本發(fā)明的另一實施例中，與第一線圈606耦接的第一介層孔620以及與第二線圈608耦接的第二介層孔622是位于電感600的布局內(nèi)側(cè)的相同一側(cè)(如圖4C所示)。請參照圖5A和圖5B，圖5A和圖5B是說明電感600和現(xiàn)有技術的電感的噪聲抑制頻寬(noise-rejection bandwidth)和截止頻率的示意圖。如圖5A和圖5B所示，電感 600在噪聲抑制頻寬和截止頻率的效能上皆優(yōu)于現(xiàn)有技術的電感。綜上所述，本發(fā)明所提供的制造具有高電感值的電感的方法是利用第一磁膠層與第二磁膠層包覆第一線圈、第二線圈與介電層，其中第一線圈的底部是直接與第二磁膠層接觸，或第一線圈的底部是直接與第二磁膠層接觸以及第一介層孔的上方部分和第二介層孔的上方部分是直接與第一磁膠層接觸，其中第一磁膠層與第二磁膠層的材質(zhì)可相同或不同；第一磁膠層與第二磁膠層是全面包覆第一線圈、第二線圈與介電層。因此，相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有下列優(yōu)點第一、因為第一線圈的底部是直接與第二磁膠層接觸， 或第一線圈的底部是直接與第二磁膠層接觸以及第一介層孔的上方部分和第二介層孔的上方部分是直接與第一磁膠層接觸，且第一線圈、第二線圈與介電層是包覆在相同的磁膠層內(nèi)(第一磁膠層與第二磁膠層具有較佳的導磁率)，所以本發(fā)明具有較寬的噪聲抑制頻寬；第二、因為第一磁膠層與第二磁膠層具有較低的導磁率損失，所以本發(fā)明具有較高的截止頻率；第三、第一磁膠層與第二磁膠層是容易地施行在熱壓制程(thermal-pressure process)或網(wǎng)板印刷制程(screen-printing process)；第四、因為本發(fā)明在堆棧第一線圈、第二線圈及介電層的過程中，利用平坦的暫時載體和可移除式聚合物層做為堆棧第一
8線圈、第二線圈及介電層的基板，所以本發(fā)明可具有簡單的微影制程，以及第一線圈和第二線圈具有較佳的幾何均勻度。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種制造電感的方法，包含在暫時載體上形成可移除式聚合物層；在該可移除式聚合物層上，形成第一線圈、第二線圈及介電層；在該可移除式聚合物層和該介電層上，填充第一磁膠層；該方法的特征在于還包含移除該暫時載體；及在該第一線圈、該介電層和該第一磁膠層的下方，填充第二磁膠層。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，另包含 移除該可移除式聚合物層。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一磁膠層及該第二磁膠層包含多個磁性粒子及聚合物材料。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，與該第一線圈耦接的第一介層孔以及與該第二線圈耦接的第二介層孔是位于該電感內(nèi)側(cè)的相同一側(cè)。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一磁膠層與該第二磁膠層的材質(zhì)是為相同。
6.一種電感，包含 第一線圈；第二線圈，該第二線圈是位于該第一線圈之上； 介電層，填充于該第一線圈與該第二線圈之間；及該電感的特征在于還包含磁粉樹脂硬化磁性材料，該磁粉樹脂硬化磁性材料包覆該第一線圈、該介電層和該二線圈，其中該第一線圈的一面是與該磁粉樹脂硬化磁性材料直接接觸。
7.如權利要求6所述的電感，其特征在于，該第一線圈和該第二線圈是為二互相磁耦合的螺旋形狀；當差模電流流入該二螺旋形狀時，該二螺旋形狀各自的磁通量互相抵銷； 當共模電流流入該二螺旋形狀時，該二螺旋形狀各自的磁通量互相加成。
8.一種電感，包含 第一線圈；第二線圈，該第二線圈是位于該第一線圈之上； 介電層，填充于該第一線圈與該第二線圈之間；及該電感的特征在于還包含均勻磁粉樹脂硬化磁性材料，該均勻磁粉樹脂硬化磁性材料包覆該第一線圈、該介電層和該二線圈。
9.如權利要求8所述的電感，其特征在于，該均勻磁粉樹脂硬化磁性材料是為相同磁性材料，且相同磁性材料中的磁性粒子的粒徑皆小于100 μ m。
10.一種電感，包含第一線圈；第二線圈，該第二線圈是位于該第一線圈之上； 介電層，覆蓋該第一線圈與該第二線圈； 第一介層孔，耦接于該第一線圈；及該電感的特征在于還包含第二介層孔，耦接于該第二線圈，其中該第一介層孔及該第二介層孔是位于該電感內(nèi)側(cè)的相同一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電感以及制造電感的方法。該制造電感的方法包含在暫時載體上形成可移除式聚合物層；在該可移除式聚合物層上，形成第一線圈、第二線圈及介電層；在該可移除式聚合物層和該介電層上，填充第一磁膠層；移除該暫時載體；在該第一線圈、該介電層和該第一磁膠層的下方，填充第二磁膠層。因此，本發(fā)明具有較寬的噪聲抑制頻寬、具有較高的截止頻率及具有簡單的微影制程。另外，該第一磁膠層與該第二磁膠層是容易地施行在熱壓制程或網(wǎng)板印刷制程，以及該第一線圈和該第二線圈具有較佳的幾何均勻度。
文檔編號H01F27/34GK102479611SQ20111039101
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者曾士軒 申請人:乾坤科技股份有限公司