电磁器件及其制作方法
【专利说明】电磁器件及其制作方法
[0001]本发明是申请日为2013年4月24日，申请号为201310145695.8，发明名称为“电磁器件及其制作方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种电磁器件，特别是涉及一种表面贴装式(surface-mounting)电磁器件。
【背景技术】
[0003]如熟悉本技术领域的技术人士所知的，过去如电感(inductor)或扼流线圈(choke coil)等电磁器件通常是将导体或导线，如受绝缘包覆的铜线，缠绕一圆柱核心而成，且一般将此电磁器件设计成适合表面贴装工艺使用的表面贴装器件(SMD)结构。
[0004]近年来，随着电子零组件朝向更小体积及更高效能发展，因此对于更小尺寸及高效能的线圈器件的需求日益增加。又上述线圈器件的效能高低可以从其饱和电流(saturat1n current, Isat)及直流电阻(DC resistance, DCR)来衡量。然而，以目前的线圈器件结构，要进一步微缩其尺寸及体积已十分困难。
[0005]因此，目前本技术领域仍需要一种改良的电磁器件，除了具备较佳的效能，如较大的饱和电流、较低的直流电阻以及较佳的效率以外，其体积及尺寸还能够进一步被微缩。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在提供一种改良的电磁器件，其体积更小，且可以利用如电镀层叠技术或层压堆叠技术等方式来制作，而获得高良率。
[0007]为达上述目的，本发明一实施例中提供了一种电磁器件，其包含有一线圈单元，具有一多层堆叠结构；一成型体，包覆所述线圈单元；以及两个电极，分别电耦合至所述线圈单元的两个端点。所述多层堆叠结构的各层线宽可以介于180?240微米，厚度介于40?60微米。其中所述线圈单元可利用电镀层叠工艺或压合技术制作而成。
[0008]本发明一实施例中提供了一种制作电磁器件的方法。首先形成一线圈单元，其具有多层导线图案；形成一成型体，包覆所述线圈单元，其中所述成型体包含一磁性材料；接着，形成两电极，分别电耦合至所述线圈单元的两端点。
[0009]根据本发明一实施例，上述形成线圈单元的方法包含:首先提供一基板，接着于所述基板上形成一第一图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层包含有一开口，再将电镀铜填入所述开口，形成一第一导线图案，然后去除所述第一图案化光刻胶层；将一介电层覆盖于所述第一导线图案上，所述介电层具有一介层洞，接着于所述介电层上电镀一铜层，使所述铜层填满所述介层洞，再于所述铜层上形成一第二图案化光刻胶层，然后蚀除未被所述第二图案化光刻胶层覆盖的所述铜层，如此形成一第二导线图案堆叠在所述第一导线图案上，其中所述第一导线图案与所述第二导线图案共同构成所述线圈单元的绕线。
[0010]根据本发明另一实施例，上述形成线圈单元的方法包含:首先提供一基板，其上具有一第一线路图案；使所述基板与一积层膜层叠并压合，所述积层膜包含一绝缘层及一铜箔层；再于所述积层膜中形成至少一盲孔；再于所述积层膜上形成一电镀铜层，使其填满所述盲孔，形成一介层插塞，电连接所述第一线路图案及所述电镀铜层；以及图案化所述电镀铜层及所述铜箔层以形成一第二线路图案，其中所述第一线路图案与所述第二线路图案共同构成所述线圈单元的绕线。
[0011]为让本发明的上述目的、特征及优点能更为浅显易懂，下文中特列举出数个优选实施方式并配合附图作详细说明如下。然而所述的优选实施方式与附图是仅供参考与说明的用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0012]图1为依据本发明一实施例所绘示的电磁器件的侧方透视示意图。
[0013]图2为图1中电磁器件的线圈单元的分解示意图。
[0014]图3至图12为依据本发明实施例所绘示的以横断面展示制作电磁器件的方法示意图。
[0015]图13至图14绘示出本发明另一实施例的电磁器件，其中图13A及图13B为电磁器件的线圈单元的不同角度的侧方透视图，图14A至图14D为线圈单元的各层线路布局的示意图。
[0016]图15至图23为依据本发明另一实施例所绘示的以横断面展示制作电磁器件的方法示意图。
[0017]图24及图25例示出本发明实施例中电磁器件的封装件的不同态样。
[0018]附图标记说明:1-电磁器件；la-电磁器件；lb-电磁器件；10-线圈单元；12，12a, 12b-成型体;13_电极；100_线圈堆叠结构;101-106-线圈图案;101a_106a-狭缝缺口 ； 120-导电柱；201-205_介层插塞；3_电磁器件；300_基板；300a_穿孔；301_绝缘核心层；302_铜层；303_介层插塞；310-图案化光刻胶层；310a_开口 ；320_第一导线图案;330，430，480-介电层；330a, 430a_ 介电洞;330b_ 开口 ；340, 440-铜层；340a, 440a_ 介层插塞；350，450-图案化光刻胶层；360，460_第二导线图案；412_成型体；412a_中央磁柱；5_电磁器件；500-线圈单元；500a-中央穿孔；501-504_线圈图案；510_线圈单元；512_成型体；512a-中央磁柱；521，525-侧边延伸段；521a，525a_侧面；522_524_内连层；522a, 523a, 524a-介层插塞；531_534，541-544-端部;550，552，554-介层插塞;561-564-狭缝缺口 ；6a, 6b-未封装的电磁器件;600_基板;601_绝缘核心;602，603-铜箔层；604，605-电镀铜层；612，614-穿孔；612a，614a-介层插塞；620，630-积层模；622，632-绝缘层；623，633-铜箔层；642，644，652，654-盲孔；642a, 644a652a, 654a_ 介层插塞；662，663-电镀铜层；702-705_线路图案；722_725_线路图案；730_绝缘保护层。
【具体实施方式】
[0019]下文中将参照附图来说明本发明细节，该些附图中的内容构成说明书细节描述的一部分，并且以可实行的实施例特例描述方式来加以绘示。下文的实施例已描述出足够的细节使得本领域的一般技术人员得以具以实施。当然，也可实行其它的实施例，或是在不悖离文中所述实施例的前提下作出任何结构性、逻辑性、及电性上的改变。因此，下文的细节描述不应被视为是种限制，反而，其中所包含的实施例将由随附的权利要求书来加以界定。
[0020]请参阅图1及图2，其中图1为依据本发明一实施例所绘示的电磁器件的侧方透视示意图，图2为图1中电磁器件的线圈单元的分解示意图。如图1及图2所示，电磁器件1，如扼流线圈或电感，包含有一单绕的(single-winding)线圈单元10，被成型体(moldedbody) 12封装所包覆，其中成型体12可为如长方体、正方体或其它形状，并无一定限制。此夕卜，电磁器件1还包含两个电极13，分别电耦合至线圈单元10的相应两端点。其中电极13可以从成型体12的相对两侧面伸出，方便与其它电路器件电连接。根据本发明实施例，上述成型体12可为由树脂及磁性粉末所组成的磁性材料，经过加压成型而形成在线圈单元10周围。此外，磁性粉末是包含铁粉、铁氧体粉末、含铁合金粉末或任何适合的磁性材料。
[0021]根据本发明实施例，上述两个电极13可以与线圈单元10的相应层共同形成，而成一体结构。然而，熟悉本领域的技术人员应能理解，上述两个电极13可以是属于导线架的一部分。上述两个电极13可以沿着成型体12的相对两侧面凹折，方便后续表面贴装工艺使用。
[0022]根据本发明实施例，线圈单元10是以电镀层叠技术或层压堆叠技术制作而成，其工艺细节容后描述。根据本发明实施例，线圈单元10为单圈单绕、多层结构，如图2所示的六层金属堆叠结构。线圈单元10的各层线圈图案，如第2图中的标号101?106，其可具有约180?240微米的线宽，例如，各层线圈图案101?106线宽可以为210微米，以及约40?60微米的厚度，如46微米。在各层线圈图案101?106的间具有一绝缘层(未明示于图中)，使各层线圈图案101?106彼此绝缘。为简化图示，图1及图2中将上述形成在线圈单元10的各层线圈图案101?106的间的绝缘层省略。根据