多层线圈的制造方法及磁性装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用电镀以形成线圈的方法及磁性装置，多层线圈的制造方法包括：提供基板；于基板上形成种子层；以及根据N个阈值范围以N个电流密度于种子层上电镀N个线圈层，以于基板上形成多层线圈，其中N个电流密度中的第i个电流密度小于第i+1个电流密度，N是大于1的正整数，且i是小于或等于N的正整数。N个线圈层中的第1个线圈层是以N个电流密度中的第1个电流密度电镀于种子层上。当N个线圈层中的第i个线圈层的纵横比介于N个阈值范围中的第i个阈值范围之间时，以第i+1个电流密度于第i个线圈层上电镀第i+1个线圈层。本发明专利技术是以变动电流密度于基板上电镀形成多层线圈，可有效提高磁性装置的电性。

Method for manufacturing multilayer coil and magnetic device

The invention discloses a method to form a coil and magnetic device using electroplating method for manufacturing multilayer coil, including: providing a substrate; a seed layer formed on the substrate; and according to the N threshold range with N current density in plating N coil layer on the seed layer, to form a multilayer coil on the substrate, wherein N current density in the I current density is less than the current density of i+1, N is a positive integer greater than 1, and I is a positive integer less than or equal to N. The first coil layers in the N coils are electroplated onto the seed layer with first current densities in the N current densities. When the aspect ratio of the first I coil layer in the N coil layer is between the first I threshold ranges in the N threshold range, the first i+1 coil layer is electroplated on the I coil layer with the i+1 current density. The invention is characterized in that a plurality of coils are formed on the substrate by changing the current density, and the electric property of the magnetic device can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是申请日为2013年9月11日，申请号为201310412807.1，专利技术名称为“多层线圈的制造方法及磁性装置”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种多层线圈的制造方法及磁性装置，特别是涉及一种以变动电流密度电镀形成多层线圈的方法及应用此多层线圈的磁性装置。
技术介绍
扼流器(choke)是磁性装置的一种，其功用在于稳定电路中的电流并达到滤除噪声的效果，作用与电容器类似，同样是以存储、释放电路中的电能来调节电流的稳定性，而且相较于电容是以电场(电荷)的形式来存储电能，扼流器则是以磁场的形式来达成。扼流器早期通常都使用在直流变压器(DC/DC converter)或电池充电器(battery charger)等电子装置内，并应用于调制解调器(modem)、异步数字用户专线(asymmetric digital subscriber lines,ADSL)或局部局域网络(local area networks,LAN)等传输装置中。然而，近几年来，扼流器被更广泛地应用于诸如笔记型计算机、手机、液晶屏幕以及数字相机等信息科技产品中。由于信息科技产品逐渐朝向薄型化与轻量化的趋势发展，扼流器的高度与尺寸便成为一个重要的设计课题。如图1所示，美国专利公告第7,209,022号所揭露的扼流器1包括磁芯10、导线12、外装树脂14以及一对电极16，其中导线12缠绕于磁芯10的中柱100上。一般而言，中柱100的截面面积越大，扼流器1的特性就越好。然而，由于必须保留用来缠绕导线12的绕线空间S，中柱100的截面面积便因此而被限制住了，使得饱和电流无法被有效提升且直流电阻无法被有效降低。此外，相较于现有绕线式线圈结构，因包括环绕中柱缠绕导线的机械操作，这样的作法在组件的小型化与厚度减小上有一定限制(例如，漆包线尺寸缩小；若机械动作精度不够，会造成良率上的损失)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为了弥补现有技术的不足，提供一种以变动电流密度电镀形成多层线圈的方法及应用此多层线圈的磁性装置。本专利技术的多层线圈的制造方法采用以下技术方案：所述多层线圈的制造方法包括：提供基板；于所述基板上形成种子层；以及根据N个阈值范围以N个电流密度于所述种子层上电镀N个线圈层，以于所述基板上形成多层线圈，所述N个电流密度中的第i个电流密度小于第i+1个电流密度，N是大于1的正整数，i是小于或等于N的正整数；其中，所述N个线圈层中的第1个线圈层是以所述N个电流密度中的第1个电流密度电镀于所述种子层上；当所述N个线圈层中的第i个线圈层的纵横比介于所述N个阈值范围中的第i个阈值范围之间时，以第i+1个电流密度于所述第i个线圈层上电镀第i+1个线圈层。优选地，所述多层线圈呈螺旋形而形成多个圈环，且每两个圈环之间的间隙小于30微米。优选地，每两个圈环之间的间隙小于10微米。优选地，所述多层线圈的纵横比大于1.5，且所述多层线圈的高度大于70微米。本专利技术的磁性装置采用以下技术方案：所述磁性装置包括基板；多层线圈，形成于所述基板上，所述多层线圈由N个线圈层堆栈而成，所述N个线圈层中的第i个线圈层的纵横比小于第i+1个线圈层的纵横比，N是大于1的正整数，i是小于或等于N的正整数；以及磁性体，完全包覆所述基板与所述多层线圈。优选地，所述多层线圈呈螺旋形而形成多个圈环，且每两个圈环之间的间隙小于30微米。优选地，每两个圈环之间的间隙小于10微米。优选地，所述多层线圈的纵横比大于1.5，且所述多层线圈的高度大于70微米。优选地，所述磁性装置还包括绝缘保护层，形成于所述多层线圈上及所述多层线圈之间。优选地，所述磁性装置还包括导电柱以及电极，所述电极形成于所述磁性体上，所述导电柱电性连接所述多层线圈与所述电极。因此，根据上述技术方案，本专利技术的多层线圈的制造方法及磁性装置至少具有下列优点及有益效果：本专利技术是以变动电流密度于基板上电镀形成多层线圈，并且以此电镀形成的多层线圈取代现有的绕线线圈。电镀形成的多层线圈可比现有的绕线线圈具备较高的空间利用率，不仅有利于磁性装置微型化，且可有效提高磁性装置的电性(例如，加大中柱面积、降低直流电阻、增加饱和电流等)。此外，本专利技术在电镀形成多层线圈时不需于基板上形成光阻图案层，制程较现有技术简单。附图说明图1是现有扼流器的剖视图。图2是本专利技术一实施例的磁性装置的俯视图。图3是图2中的磁性装置沿A-A线的剖视图。图4是图3中的多层线圈的局部放大图。图5是图2中的磁性装置与图3中的多层线圈的制造方法的流程图。图6是多层线圈蚀刻前后的显微结构图。其中，附图标记说明如下：1 扼流器 3 磁性装置10 磁芯 12 导线14 外装树脂 16、36 电极30 基板 31 种子层32、32' 多层线圈 33 导电层34 磁性体 35 导电柱37 导通孔 38 绝缘保护层100、300 中柱 320a-320d 线圈层G0-G3 间隙 H0-H3 高度W0-W3 宽度 L1-L3 分界线S 绕线空间 A-A 剖面线S10-S20 步骤具体实施方式请参考图2至图5，图2是本专利技术一实施例的磁性装置3的俯视图，图3是图2中的磁性装置3沿A-A线的剖视图，图4是图3中的多层线圈32的局部放大图，图5是图2中的磁性装置3与图3中的多层线圈32的制造方法的流程图。本专利技术的磁性装置3可以是扼流器(choke)或其它磁性组件。磁性装置3包括基板30、多层线圈32、磁性体34以及一对电极36。多层线圈32是以变动电流密度电镀形成于基板30上。磁性体34完全包覆基板30与多层线圈32。电极36则形成于磁性体34上。于制造多层线圈32时，首先，执行图5中的步骤S10，提供基板30。于实际应用中，基板30可包括高分子聚合物，例如环氧树脂、改质的环氧树脂、聚脂(Polyester)、丙烯酸酯、氟素聚合物(Fluoro-polymer)、聚亚苯基氧化物(Polyphenylene Oxide)、聚酰亚胺(Polyimide)、酚醛树脂(Phenolicresin)、聚砜(Polysulfone)、硅素聚合物(Silicone polymer)、BT树脂(Bismaleimide Triazine Modified Epoxy(BT Resin))、氰酸聚酯(Cyanate Ester)、聚乙烯(Polyethylene)、聚碳酸酯树脂(polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(acrylonitrile-butad本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电镀以形成线圈的方法，其特征在于，包含以下步骤：提供一基板；于该基板上形成一种子层，该种子层具有多个圈环；将基板放置于一电镀液中；以及以变动电流密度于该种子层上的该多个圈环上依序电镀至少一第一金属层、一第二金属层以及一第三金属层，第一金属层、第二金属层以及第三金属层相互堆栈且包覆该种子层的该多个圈环的每一圈环，其中，该第一金属层、该第二金属层以及该第三金属层对应的电流密度依序增加，且该第三金属层对应的电流密度与该第二金属层对应的电流密度的差值小于该第二金属层对应的电流密度与该第一金属层对应的电流密度的差值。

【技术特征摘要】
2013.08.02 TW 1021278341.一种利用电镀以形成线圈的方法，其特征在于，包含以下步骤：提供一基板；于该基板上形成一种子层，该种子层具有多个圈环；将基板放置于一电镀液中；以及以变动电流密度于该种子层上的该多个圈环上依序电镀至少一第一金属层、一第二金属层以及一第三金属层，第一金属层、第二金属层以及第三金属层相互堆栈且包覆该种子层的该多个圈环的每一圈环，其中，该第一金属层、该第二金属层以及该第三金属层对应的电流密度依序增加，且该第三金属层对应的电流密度与该第二金属层对应的电流密度的差值小于该第二金属层对应的电流密度与该第一金属层对应的电流密度的差值。2.如权利要求1所述的利用电镀以形成线圈的方法，其特征在于，该多个圈环呈螺旋形，且每两个圈环之间的间隙小于30微米，且该多层线圈的高度大于70微米。3.一种利用电镀以形成线圈的方法，其特征在于，包含以下步骤：提供一基板；于该基板上形成一种子层，该种子层具有多个圈环，其中该种子层为利用铜箔蚀刻形成；将基板放置于一电镀液中；以及以变动电流密度于该种子层上的该多个圈环上依序电镀至少一第一金属层、一第二金属层以及一第三金属层，第一金属层、第二金属层以及第三金属层相互堆栈且包覆该种子层的该多个圈环的每一圈环，其中，该第一金属层、该第二金属层以及该第三金属层对应的电流密度依序增加，且该第三金属层对应的电流密度与该第二金属层对应的电流密度的差值小于该第二金属层对应的电流密度与该第一金属层对应的电流密度的差值。4.一种利用电镀以形成线圈的方法，其特征在于，包含以下步骤：提供一基板；于该基板上表面与下表面各形成一种子层，该每一种子层具有多个圈环；将基板放置于一电镀液中；以及以变动电流密度于该每一种子层上的相对应的多个圈环上依序电镀相对应的多个金属层，该多个金属层相互堆栈且包覆该种子层的该多个圈环的每一圈环，其中，电镀的电流密度随着金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟雄，江朗一，张炜谦，林雨欣，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71