一种变压器封装结构的制备方法及封装结构技术

本发明专利技术提供一种变压器封装结构的制备方法及封装结构，属于半导体器件封装技术领域，本变压器封装结构的制备方法包括：提供晶圆；在所述晶圆的第一表面形成铁芯；通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈；其中，所述初级线圈和所述次级线圈同层设置，所述初级线圈绕设在所述铁芯的初级侧，所述次级线圈绕设在所述铁芯的次级侧。本发明专利技术将变压器的初级线圈与次级线圈制备在同一层金属层内，能够有效的减小变压器的尺寸，工艺简化，成本降低，也能有效增加初级线圈与次级线圈的匝数比，从而增大变压系数。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器封装结构的制备方法及封装结构
本专利技术属于半导体器件封装
，具体涉及一种变压器封装结构的制备方法及封装结构。
技术介绍
常见的片上变压器巴伦主要是通过高频变压器实现平衡与不平衡转换的，其初级线圈与次级线圈的匝数比较小，变压系数较低。另外，初级线圈与次级线圈为两层金属，且导致器件的尺寸较大，工艺较复杂，工艺成本高。针对上述问题，有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的变压器封装结构的制备方法及封装结构。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种变压器封装结构的制备方法及封装结构。本专利技术的一个方面提供一种变压器封装结构的制备方法，所述制备方法包括：提供晶圆；在所述晶圆的第一表面形成铁芯；通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈；其中，所述初级线圈和所述次级线圈同层设置，所述初级线圈绕设在所述铁芯的初级侧，所述次级线圈绕设在所述铁芯的次级侧。可选的，所述在所述晶圆的第一表面形成铁芯，包括：在所述晶圆的第一表面形成第一金属层；在所述晶圆的第一表面以及所述第一金属层上形成钝化层；图形化所述钝化层，在与所述第一金属层两端对应位置处形成第一开窗，在所述第一开窗区处形成第一金属柱；在所述图形化后的钝化层上形成绝缘层，所述绝缘层裸露出所述第一金属柱；在所述绝缘层上形成第二金属层，所述第二金属层与所述第一金属柱电连接；所述第一金属层、所述第一金属柱以及所述第二金属层组成所述铁芯。可选的，所述通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈，包括：通过一次电镀工艺，分别形成绕设在对应的所述第一金属柱外侧的所述初级线圈和所述次级线圈。可选的，所述绝缘层包覆所述初级线圈和所述次级线圈，所述制备方法还包括：图形化所述绝缘层，在对应所述初级线圈和所述次级线圈的部分位置处形成第二开窗；在所述第二开窗处形成第二金属柱；在所述图形化后的绝缘层上形成保护层，图形化所述保护层，在对应所述第二金属柱的位置处形成第三开窗；在所述第三开窗处形成焊球。可选的，所述初级线圈的匝数范围为1～30；和/或，所述次级线圈的匝数范围为1～30。本专利技术的另一方面提供一种变压器封装结构，所述封装结构包括晶圆、铁芯、初级线圈和次级线圈；所述铁芯设置在所述晶圆的第一表面；所述初级线圈和所述次级线圈绝缘设置于所述晶圆的第一表面，且所述初级线圈和所述次级线圈同层设置，所述初级线圈绕设在所述铁芯的初级侧，所述次级线圈绕设在所述铁芯的次级侧。可选的，所述封装结构还包括钝化层和绝缘层，所述铁芯包括相互电连接的第一金属层、第一金属柱及第二金属层；所述钝化层夹设在所述初级线圈、所述次级线圈与所述晶圆的第一表面之间；所述第一金属层夹设在所述晶圆的第一表面和所述钝化层之间；所述钝化层在所述第一金属层两端对应位置处设置有第一开窗，所述第一开窗处设置有所述第一金属柱；所述绝缘层设置于所述钝化层之上，所述绝缘层裸露出所述第一金属柱，所述第二金属层设置于所述绝缘层上。可选的，所述初级线圈和所述次级线圈绕设在对应的所述第一金属柱外侧。可选的，所述绝缘层包覆所述初级线圈和所述次级线圈；所述绝缘层在对应所述初级线圈和所述次级线圈的部分位置处设置有第二开窗，所述第二开窗处设置有第二金属柱，所述第二金属柱与对应的所述初级线圈和所述次级线圈电连接。可选的，所述封装结构还包括保护层，所述保护层设置于所述绝缘层上，所述保护层在对应所述第二金属柱的位置设置有第三开窗，所述第三开窗设置有焊球，所述焊球与所述第二金属柱电连接。本专利技术实施例的一种变压器封装结构的制备方法及封装结构中，采用分步电镀的方法，在晶圆的第一表面形成铁芯，通过一次构图工艺在晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈，初级线圈和所述次级线圈同层设置，初级线圈绕设在铁芯的初级侧，次级线圈绕设在铁芯的次级侧。本专利技术将变压器的初级线圈与次级线圈制备在同一层金属层内，能够有效的减小变压器的尺寸，工艺简化，成本降低，也能有效增加初级线圈与次级线圈的匝数比，从而增大变压系数。附图说明图1为本专利技术一实施例的一种变压器封装结构的制备方法的流程示意图；图2～图10为本专利技术另一实施例的一种变压器封装结构制备工艺的示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，本专利技术的一个方面提供一种变压器封装结构的制备方法是S100，所述制备方法S100包括：S110、提供晶圆110；S120、在所述晶圆的第一表面形成铁芯120；S130、通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈130和次级线圈140；其中，所述初级线圈130和所述次级线圈140同层设置，所述初级线圈130绕设在所述铁芯120的初级侧，所述次级线圈140绕设在所述铁芯120的次级侧。对上述制备方法的进一步细化，具体的制备工艺流程如下：S1、提供晶圆110，晶圆110材料通常是硅，也可以是玻璃，本实施例不做具体限定，在所述晶圆110的第一表面形成第一金属层121。具体地，如图2所示，首先通过溅射工艺在晶圆110上镀一层金属层(图中未标出)，在金属层上涂光刻胶，将掩模版与晶圆110精确对准，通过光刻工艺对光刻胶进行图形化，得到所需第一金属层121的形状，之后通过蚀刻工艺将第一金属层121的形状转移到金属层上，最后去除光刻胶得到所需第一金属层121。需要说明的是，对光刻胶进行光刻工艺时，可以进行正性光刻，也可以进行负性光刻，本实施例不做具体限定；蚀刻工艺可以用湿法蚀刻也可以用干法蚀刻，本实施例不做具体限定。需要进一步说明的是，第一金属层121的材料可以是铁、镍、铁镍合金等，本实施例不做具体限定。S2、在所述晶圆110的第一表面以及所述第一金属层121上形成钝化层150，图形化所述钝化层150，在与所述第一金属层121两端对应位置处形成第一开窗151。具体地，如图3所示，在晶圆110的第一表面及第一金属层121上涂覆聚合物胶形成钝化层150，钝化层150将第一金属层121与腐蚀介质完全隔开，对第一金属层121起到防腐防锈的作用。其中，涂覆工艺可以为丝网印刷、点胶、压印等工艺，本实施例不做具体要求。钝化层150的组成材料有多种，任意一种已知的易成膜的绝缘材料均落入本专利技术的保护范围，本实施例不做具体限定。需要说明的时，对钝化层150的图形化具体为：在钝化层150上涂光刻胶，将掩模版对准钝化层150，对光刻胶进行曝光和显影工艺，在光刻胶上得到第一开窗151的形状，最后通过蚀刻工艺将第一开窗151的形状转移到钝化层150上，形成第一开窗151。其中，光刻胶可以使用正胶也可以使用负胶，本实施例不做具体限定；蚀刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器封装结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n提供晶圆；/n在所述晶圆的第一表面形成铁芯；/n通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈；其中，/n所述初级线圈和所述次级线圈同层设置，所述初级线圈绕设在所述铁芯的初级侧，所述次级线圈绕设在所述铁芯的次级侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器封装结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供晶圆；
在所述晶圆的第一表面形成铁芯；
通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈；其中，
所述初级线圈和所述次级线圈同层设置，所述初级线圈绕设在所述铁芯的初级侧，所述次级线圈绕设在所述铁芯的次级侧。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述晶圆的第一表面形成铁芯，包括：
在所述晶圆的第一表面形成第一金属层；
在所述晶圆的第一表面以及所述第一金属层上形成钝化层；
图形化所述钝化层，在与所述第一金属层两端对应位置处形成第一开窗，在所述第一开窗处形成第一金属柱；
在所述图形化后的钝化层上形成绝缘层，所述绝缘层裸露出所述第一金属柱；
在所述绝缘层上形成第二金属层，所述第二金属层与所述第一金属柱电连接；
所述第一金属层、所述第一金属柱以及所述第二金属层组成所述铁芯。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述通过一次构图工艺在所述晶圆的第一表面形成绝缘设置的初级线圈和次级线圈，包括：
通过一次电镀工艺，分别形成绕设在对应的所述第一金属柱外侧的所述初级线圈和所述次级线圈。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘层包覆所述初级线圈和所述次级线圈，所述制备方法还包括：
图形化所述绝缘层，在对应所述初级线圈和所述次级线圈的部分位置处形成第二开窗；
在所述第二开窗处形成第二金属柱；
在所述图形化后的绝缘层上形成保护层，图形化所述保护层，在对应所述第二金属柱的位置处形成第三开窗；
在所述第三开窗处形成焊球。


5.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文斌，
申请(专利权)人：厦门通富微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35