磁性薄膜及其制备方法、半导体封装模组和电子设备与流程

1.本技术涉及一种磁性薄膜及其制备方法，以及应用该磁性薄膜的半导体封装模组和电子设备。


背景技术：

2.随着通讯和终端技术的快速发展，电子元器件及终端设备不断趋于微型化、小型化及多频化，导致狭小的空间里充斥着大量不同频率的电磁波，且电子元器件之间、电子设备之间及电子设备与外界环境之间的电磁干扰也急剧增加。解决电磁干扰问题的方法通常分为屏蔽和吸收两种。相对而言，采用吸波材料对多余电磁波进行吸收的方式能够避免二次污染，而且使用更为方便和灵活，是优先考虑的方案。但电子设备的高集成度、非常有限的物理空间及复杂的电磁环境，对吸波材料的厚度及吸波性能提出了极高的要求。


技术实现要素：

3.本技术实施例第一方面提供了一种磁性薄膜，包括：
4.基底；
5.位于所述基底一侧的复合层，所述复合层包括层叠的多个磁性层和绝缘的多个介质层，所述多个磁性层和所述多个介质层在所述基底一侧交替排布；
6.每一个磁性层的厚度为2nm-100nm；每一个介质层的厚度为2nm-10nm；所述复合层的厚度为50nm-10μm；所述复合层包括多条裂纹，所述多条裂纹非周期性分布，至少部分所述多条裂纹沿垂直所述复合层的层叠方向的横截面的延伸方向不同，至少部分所述多条裂纹沿垂直所述复合层的层叠方向的横截面非直线延伸。
7.相邻的磁性层被纳米级厚度的介质层分隔后，可最大限度地保持单层磁性薄层材料的纳米尺寸效应、界面原子高占比等特性，保持纳米厚度的磁性层的形状导致的磁各向异性，因而仍能具有高磁导率的特点。
8.本技术实施方式中，所述多条裂纹为溅射形成所述多个磁性层和所述多个介质层的过程中，所述多个磁性层和所述多个介质层中的内应力释放导致。
9.本技术实施方式中，所述裂纹将所述复合层分割成若干区域。
10.本技术实施方式中，每一个所述区域沿所述横截面方向的面积为0.001mm
2-0.3mm2。
11.所述裂纹将连续的复合层分割成若干微小区域，从而显著提高所述磁性薄膜整体的电阻率。例如，若所述磁性薄膜中未形成裂纹，则电阻率约为0.01μωm左右，而本技术中，形成有所述裂纹的所述磁性薄膜整体的电阻率达到0.2μωm-20000μωm。
12.本技术实施方式中，所述多条裂纹至少包括以下中的至少一种：沿所述复合层各层的堆叠方向，延伸深度等于所述复合层的堆叠高度的裂纹；以及沿所述复合层各层的堆叠方向，延伸深度小于所述复合层的堆叠高度的裂纹。
13.裂纹的产生是由于复合层的多层薄膜的内应力累积到一定程度后，基体在溅射热
作用下产生一定程度的软化，应力释放而引起的皲裂；由于应力释放的程度不同，裂纹可能贯穿复合层，也可能是未贯穿复合层，但都能够显著增加多层薄膜的电阻率。
14.本技术实施方式中，每一条裂纹的开口宽度小于2μm。
15.基于裂纹产生的机制，裂纹的开口宽度通常较小，一般小于2微米；宽度过大的裂纹容易造成基底的撕裂，或者显著影响磁性能。
16.本技术实施方式中，每一个磁性层的厚度为5nm-40nm。
17.过厚的磁性层会造成柱状晶的生长，导致晶粒过大，增加矫顽力；还会导致磁性层内部形成一个退磁场；厚度较大的磁性层也会使得层内分割成多个磁畴，畴壁会对磁化矢量运动起到钉扎，使磁导率降低，导致高频特性的恶化，从而显著降低磁导率。过小的磁性层厚度所得的产物磁性能变差，因为在溅射厚度较小时尚未形成连续的磁性薄膜层；还可能因为磁性层在总厚度中所占比例过低，导致饱和磁化强度较低，从而无法获得高磁导率的多层薄膜。
18.本技术实施方式中，每一个磁性层的材质为铁磁性金属或铁磁性合金。
19.铁磁性金属或铁磁性合金一般具有高的饱和磁化强度，低的矫顽力，相对于其他材料更容易获得高的磁导率。
20.本技术实施方式中，所述介质层的成份为绝缘的氧化物、氮化物、氟化物中的至少一种。
21.本技术实施方式中，每相邻的磁性层与介质层之间形成有过渡层，所述过渡层的厚度小于等于10nm；所述过渡层含有所述磁性层中的磁性材料和所述介质层中的绝缘材料。
22.所述过渡层充当磁性层与介质层之间的缓冲过渡，从而提升磁性层与介质层之间的结合强度。
23.本技术实施方式中，所述磁性材料在所述过渡层中的体积占比在20％到80％之间。
24.本技术实施方式中，所述多个磁性层和多个介质层的总层数大于50层，总厚度大于300nm。
25.若所述多个磁性层和所述多个介质层总的厚度太小，一方面不足以产生足够的吸收性能，即磁导率虚部与厚度乘积不够高；另一方面，厚度较小时多层薄膜累积的应力不足以使得薄膜产生裂纹。实验数据表明，薄膜材料至少需要300nm才可产生明显的裂纹，1微米以上时才可较为稳定地产生裂纹。
26.本技术实施方式中，所述多个磁性层和多个介质层的总厚度为1μm-10μm。
27.所述多个磁性层和多个介质层的总厚度最大不超过10微米，否则内应力累积过大，容易使得膜层附着力下降从而剥落，另一方面，过大的厚度耗时过长，商业价值较低。
28.本技术实施方式中，所述基底为柔性的，厚度为5μm-50μm，玻璃转化温度为25℃-100℃，熔点大于100℃。
29.本技术实施方式中，所述基底的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯-苯乙烯、聚苯硫醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚苯乙烯中的一种。
30.所述基底对于裂纹的产生有影响，若是刚性强的基底，则不利于裂纹的产生，且会
在达到一定膜层厚度时导致膜层破碎脱落。在溅射形成所述多个磁性层和所述多个介质层的过程中会产生一定的热并导致升温，通常温度不超过100℃，因而要求采用玻璃转化温度在25℃-100℃，熔点大于100℃的柔性高分子作为成膜基底。厚度过薄的柔性高分子基底，特别是厚度低于5μm时，形成裂纹的过程会将高分子基底撕裂；厚度过厚的柔性高分子基底，特别是厚度高于50μm时，通常不满足应用对超薄膜层厚度的要求。
31.本技术实施方式中，所述基底为塑封材料层，厚度为5μm-500μm。
32.所述多个磁性层和多个介质层可沉积在用以封装电子元器件，例如芯片等，的塑封材料层上，有效吸收塑封材料层封装的内部相互串扰的噪声。
33.本技术实施例第二方面提供了一种半导体封装模组，包括电子元器件、附着在所述电子元器件上的上述的磁性薄膜、以及附着在所述磁性薄膜上的金属屏蔽层；所述磁性薄膜的基底层为塑封材料层。
34.所述磁性薄膜吸收所述半导体封装模组内部相互串扰的噪声，所述金属屏蔽层用于避免半导体封装模组中的电磁波辐射到外部，通过所述磁性薄膜和所述金属屏蔽层可有效解决半导体封装模组的噪声干扰问题。
35.本技术实施例第三方面提供了一种电子设备，包括电路板和位于所述电路板上的第二方面所述的半导体封装模组。
36.本技术实施例第四方面提供了一种电子设备，包括壳体位于所述壳体中的第二方面所述的半导体封装模组。
37.本技术实施例第五方面提供了一种电子设备，包括辐射电磁波的噪声源和第一方面所述的磁性薄膜，所述磁性薄膜贴附在噪声源上或者设置在噪声源传播噪声的路径上。
38.所述磁性薄膜为在射频微波频段具有高磁导率的吸波材料，可设置在所述电子设备需要进行吸收电磁波的位置处以对多余的电磁波进行吸收。
39.本技术实施方式中，所述电子设备包括金属材质的中框和金属件，所述中框和所述金属件配合构成腔体，所述腔体中设置有所述噪声源，所述腔体外设置有信号发射器，所述磁性薄膜位于所述腔体中。
40.噪声源产生的干扰噪声通常沿所述中框和所述金属件之间的腔体向外传播，因此在所述腔体中设置磁性薄膜，当噪声源产生的电磁波经过磁性薄膜时会被磁性薄膜吸收，难以传输出腔体，从而避免干扰信号影响所述信号发射器。
41.本技术实施例第六方面提供了一种磁性薄膜的制备方法，包括：
42.提供基底；
43.采用溅射法，在所述基底的一侧形成复合层，所述复合层包括多个磁性层和多个介质层，所述多个磁性层和所述多个介质层在所述基底的一侧为交替排布；
44.每一个磁性层的厚度为2nm-100nm；每一个介质层厚度为2nm-10nm；所述复合层的厚度为50nm-10μm；
45.溅射形成所述复合层的过程中，所述复合层中的内应力释放导致所述复合层中形成非周期性分布的多条裂纹，至少部分所述多条裂纹沿垂直所述复合层的层叠方向的横截面的延伸方向不同，至少部分所述多条裂纹沿垂直所述复合层的层叠方向的横截面非直线延伸。
46.本技术的磁性薄膜的制备方法相对于现有的光刻法等制备图案化的方式，具有便
捷、低成本的优势，并且可以对磁导率、磁共振频率和电阻率进行调节。
47.本技术实施方式中，每一个磁性层采用直流溅射方式，设置溅射气压为0.1pa-10.0pa，溅射速率为0.1nm/s-2nm/s，每层溅射时间5s-100s。
48.本技术实施方式中，每一个介质层采用射频溅射方式，设置溅射气压为0.1pa-10.0pa，溅射速率为0.05nm/s-0.1nm/s，每层溅射时间5s-500s。
49.为了使溅射过程中，薄膜能够累积足够的内应力产生裂纹，在溅射时应使溅射材料以较高的溅射速率进行溅射；较低的溅射效率，成膜质量好，内应力积累不足难以产生裂纹；溅射效率太高，多层结构容易破坏，甚至粉化脱落；此外，磁控溅射过程中，溅射气压对于溅射速率及成膜质量至关重要。溅射气压过低，靶材难以启辉或者辉光不稳定，溅射效果不佳；溅射气压过高，溅射出来的靶材粒子与气体碰撞机会增多，影响成膜附着力，并对磁性能造成影响。
50.本技术实施方式中，所述制备方法还包括在每相邻的磁性层与介质层之间形成过渡层，所述过渡层含有所述磁性层中的磁性材料和所述介质层中的绝缘材料，所述过渡层的厚度为小于等于10nm。
51.本技术实施方式中，所述过渡层采用直流和射频共溅射的方式，设置溅射气压为0.1pa-10.0pa，调节直流与射频溅射之间的溅射速率比介于0.2-5之间，每层溅射时间小于等于50s。
附图说明
52.图1是本技术第一施例的磁性薄膜的剖面示意图。
53.图2是本技术第二实施例的磁性薄膜的剖面示意图。
54.图3a和图3b是本技术实施例的电子设备的分解示意图和剖面示意图。
55.图4是本技术实施例的半导体封装模组的剖面示意图。
56.图5是本技术实施例磁性薄膜的制备方法流程图。
57.图6是实施例1的磁性薄膜的扫描电镜图断面图。
58.图7是实施例1的磁性薄膜的吸收率曲线。
59.图8是实施例2的磁性薄膜的磁导率图谱。
60.图9是实施例3的磁性薄膜的磁导率图谱。
61.图10是实施例5的磁性薄膜的静磁性能曲线。
62.图11是实施例6的磁性薄膜的x射线衍射图谱。
63.图12是实施例7的磁性薄膜的显微镜透射照片。
64.图13是实施例8的磁性薄膜的显微镜反射照片。
65.主要元件符号说明
66.磁性薄膜
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100、200、520
67.基底
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10
68.磁性层
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20
69.介质层
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30
70.裂纹
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31
71.过渡层
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40
72.电子设备
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300
73.中框
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310
74.金属件
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330
75.腔体
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350
76.连接线路
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305
77.显示屏
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301
78.天线单元
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302
79.电路板
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303
80.电池
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304
81.半导体封装模组
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500
82.电子元器件
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510
83.金属屏蔽层
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530
具体实施方式
84.下面结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。
85.在一种吸波材料中，是将磁性吸收剂填充到高分子基体中形成复合材料，使其兼具磁性材料的高磁导率、高磁损耗与高分子复合材料的柔性和易加工性，并获得高绝缘性。磁性吸收剂一般选择具有高磁导率的磁性微粉，根据吸波材料作用的频率不同，通常有铁氧体(《100mhz)、软磁合金(100mhz-3ghz)、羰基铁粉(3-18ghz)几种基本类型。在无线通讯终端中，常用软磁合金粉作为磁性吸收剂，包括feni系合金、fesial系合金、fesi系合金等等。为了提高磁导率，磁性吸收剂会被加工成片状微粉，并且尽可能进行取向排列和高填充。因为磁性吸收剂的形状各向异性使其突破snoek极限的限定，获得更高的高频磁导率；而它们的取向排列可增强各向异性的带来的磁导率增强效果；尽可能高的填充可增大磁性物质含量，提高材料的饱和磁化强度并相应地带来磁导率的提高。而为了在高填充条件下仍能获得高电阻率，通常会对磁性吸收剂的表面进行绝缘处理，使其可达到优异的绝缘效果。通常，这类吸波材料在10mhz可以达到最高250的磁导率实部，20左右的虚部值；磁导率虚部的峰值在10-100mhz之间，约可达到60-80；随着频率升高，磁导率快速下降，在1ghz仅达到5-10左右的实部值，约10到20的虚部值。因而，在1ghz以上的高频率，吸波材料磁导率通常十分有限。
86.本技术的实施例提供一种磁性薄膜，其为在射频微波频段具有高磁导率的吸波材料。所述磁性薄膜在厚度达到微米级的条件下仍具有高磁导率和高电阻率。
87.请参阅图1，本技术第一实施例的磁性薄膜100，包括基底10和位于所述基底10一侧的复合层。所述复合层包括层叠在所述基底10一表面上的多个磁性层20和多个介质层30。图1所示的z轴代表所述复合层的各层的层叠方向，y轴代表垂直纸面的方向，x轴和y轴共同界定所述磁性薄膜100的横截面方向。所述多个磁性层20和所述多个介质层30交替排布。所述多个磁性层20和所述多个介质层30的总厚度为50nm-10μm，即所述复合层的厚度为50nm-10μm。本技术涉及的数据范围如无特别备注说明均包括端值。
88.本实施例中，所述磁性薄膜100中最接近所述基底10的是一介质层30，但不限于此，也可为一磁性层20。本实施例中，所述磁性薄膜100中最远离所述基底10的是一磁性层
20，不限于此，优选最远离所述基底10的是一介质层30。
89.所述基底10上的复合层中形成有无规则的多条裂纹31的纹路，所述多条裂纹31在显微镜下可以清楚的看到，具体请参图12和图13所示的显微镜透射照片和显微镜反射照片，图12中无规则的浅色条纹和图13中无规则的深色条纹均为裂纹31。图12和图13的显微镜照片均为垂直所述复合层的层叠方向的横截面方向的照片，即x轴和y轴界定的表面方向。可知，所述多条裂纹31的无规则是指多条裂纹31非周期性地分布。至少部分所述多条裂纹31沿垂直所述横截面的延伸方向不同，至少部分所述多条裂纹31沿横截面非直线延伸。
90.所述裂纹31为溅射形成所述复合层的过程中，所述复合层中的内应力释放导致薄膜开裂形成的。所述磁性薄膜100的制备采用磁控溅射镀膜法，在所述基底10上，分别采用直流溅射模式和射频溅射模式交替溅射形成交替的磁性层20与介质层30，由于磁性层20和介质层30二者与所述基底10的力学与热学性能的失配，随着溅射过程中薄膜缺陷的累积及内应力的不断增加，而后达到释放的水平，导致薄膜裂纹31产生，并扩展形成连续裂纹31，获得具有裂纹31结构的薄膜材料，从而在获得高的磁导率的同时，实现低的电导率。所述多条裂纹31将连续的复合层分割成若干微小区域，从而显著提高所述磁性薄膜100整体的电阻率。例如，一个区域可为由三条或以上裂纹31围绕而限定的区域。一些实施例中，每一个区域沿上述横截面方向的面积约为0.001mm
2-0.3mm2。例如，若所述磁性薄膜100中未形成裂纹，则电阻率约为0.01μωm左右，而本技术中，形成有所述裂纹31的所述磁性薄膜100整体的电阻率达到0.2μωm-20000μωm。
91.另一方面，通过对溅射条件的控制，可以实现对磁性层20和介质层30的成分、厚度、膜层致密性、晶向、晶粒大小、内应力等的调控，并调节共振频率获得不同频率范围的高磁导率。
92.相邻的磁性层20被纳米级厚度的介质层30分隔后，可最大限度地保持单层磁性层20材料的纳米晶效应、界面原子高占比等特性，保持纳米厚度的磁性层20的形状导致的磁各向异性，因而仍能具有高磁导率的特点。
93.磁性层20的成份可为铁磁性金属或铁磁性合金，例如fe、co、ni、fesial合金、feni合金、feco合金、feconi合金、fecr合金、fecocr合金、feb合金。磁性成分的选择通常考虑饱和磁化强度较大的材料，这对于提高磁导率十分关键；此外主要考虑磁共振频率接近吸波薄膜材料的工作频率。因而，上述磁性层20成分的选择覆盖了ghz工作频率所用的常见材料，但并不局限于上述材料选择。磁性合金材料，一般具有高的饱和磁化强度，低的矫顽力，相对于其他材料更容易获得高的磁导率。优选地，每一个磁性层20的成分为磁性合金，所述磁性合金包括feni合金、fesial合金、feco合金等磁性合金中的一种或几种。
94.每一个磁性层20的厚度为纳米级，优选为2nm-100nm，更优选为5nm-40nm。过厚的磁性层20会造成柱状晶的生长，导致晶粒过大，增加矫顽力；还会导致磁性层20内部形成一个退磁场；厚度较大的磁性层20也会使得层内分割成多个磁畴，畴壁会对磁化矢量运动起到钉扎，使磁导率降低，导致高频特性的恶化，从而显著降低磁导率。过小的磁性层20厚度所得的产物磁性能变差，因为在溅射厚度较小时尚未形成连续的磁性薄膜层；还可能因为磁性层20在总厚度中所占比例过低，导致饱和磁化强度较低，从而无法获得高磁导率的多层薄膜。
95.所述介质层30的成份为绝缘的氧化物、氮化物、氟化物中的至少一种，优选为二氧
化硅、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氟化镁、氟化钙中的至少一种。
96.每一个介质层30的厚度为2nm-10nm。所述介质层30将相邻的磁性层20分隔成厚度为纳米级别的膜层，是获得高磁性能的保障，因而需要具有一定的厚度，以形成基本连续的薄膜层。所述介质层30还具有调节薄膜整体的内应力的作用，若介质层30厚度太薄，溅射时间太短，一方面所述介质层30来不及生长成连续的膜层，导致缺陷增多，内应力增大。此外，所述介质层30还可以用于调控相邻纳米磁性层20之间的磁相互作用，相邻磁性层20之间可以通过非磁性层20形成磁交换磁耦合作用，提高铁磁性。因而每个介质层30的厚度，以不超过磁性层20材料的磁交换作用长度为参考，通常是10nm以内。介质层30的厚度过厚，还会导致因为非磁性层20溅射效率相对较低而造成时间成本增加。
97.所述多个磁性层20和所述多个介质层30的总层数大于50层，总厚度大于300nm，优选为1μm-10μm。若复合层的厚度太小，一方面不足以产生足够的吸收性能，即磁导率虚部与厚度乘积不够高；另一方面，厚度较小时多层薄膜累积的应力不足以使得薄膜产生裂纹31。实验数据表明，薄膜材料至少需要300nm才可产生明显的裂纹31，1微米以上时才可较为稳定地产生裂纹31。薄膜的厚度最大不超过10微米，否则内应力累积过大，容易使得膜层附着力下降从而剥落，另一方面，过大的厚度耗时过长，商业价值较低。
98.所述裂纹31包括贯穿型和半贯穿型中的至少一种。贯穿型为：沿所述复合层各层的堆叠方向(所述复合层的厚度方向)，裂纹31的延伸深度等于所述复合层的厚度，即所述裂纹31贯穿所述复合层。半贯穿型为：沿所述复合层各层的堆叠方向(所述复合层的厚度方向)，裂纹31的延伸深度小于所述复合层的厚度，即所述裂纹31未贯穿所述复合层，例如，仅贯穿部分的磁性层20和部分的介质层30。裂纹31的产生是由于复合层的多层薄膜的内应力累积到程度后，高分子基体又在溅射热作用下产生一定程度的软化，应力释放而引起的皲裂。由于应力释放的程度不同，裂纹形成的纹路可能是贯穿的也可能是半贯穿的，但都能够显著增加多层薄膜的电阻率。基于裂纹31产生的机制，裂纹31的开口宽度通常较小，一般小于2μm；过大开口的裂纹31容易造成高分子基底的撕裂，或者显著影响磁性能。
99.本技术中，所述基底10为柔性基底，厚度为5μm-50μm，玻璃转化温度在25℃-100℃，熔点大于100℃。所述的柔性基底为高分子材料，优选的，所述柔性基底的材质可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚丁二烯-苯乙烯(pbs)、聚苯硫醚(pps)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(abs)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(petg)、聚苯乙烯(ps)中的一种。所述基底10对于裂纹31的产生有影响，若是刚性强的基底，则不利于裂纹31的产生，且会在达到一定膜层厚度时导致膜层破碎脱落。在溅射形成所述多个磁性层20和所述多个介质层30的过程中会产生一定的热并导致升温，通常温度不超过100℃，因而要求采用玻璃转化温度在25℃-100℃，熔点大于100℃的柔性高分子作为成膜基底。厚度过薄的柔性高分子基底，特别是厚度低于5μm时，形成裂纹31的过程会将高分子基底撕裂；厚度过厚的柔性高分子基底，特别是厚度高于50μm时，通常不满足应用对超薄膜层厚度的要求。
100.请参阅图2，本技术第二实施例的磁性薄膜200，其与实施例一的磁性薄膜100基本相似，也包括基底10和层叠在所述基底10上的复合层，复合层包括多个磁性层20和多个介质层30，所述多个磁性层20和所述多个介质层30交替排布；区别在于还包括多个过渡层40，每相邻的一对磁性层20与介质层30之间形成一个过渡层40。本技术的一实施例中，按照介
质层30、过渡层40、磁性层20、过渡层40的顺序依次循环层叠在所述基底10上。
101.本实施例中，所述磁性薄膜200中最接近所述基底10的是一介质层30，但不限于此，也可为一磁性层20。本实施例中，所述磁性薄膜100中最远离所述基底10的是一介质层30，不限于此，优选最远离所述基底10的是一磁性层20。
102.所述过渡层40含有所述磁性层20中的磁性材料和所述介质层30中的绝缘材料。所述过渡层40的厚度小于等于10nm。所述过渡层40充当磁性层20与介质层30之间的缓冲过渡，从而提升磁性层20与介质层30的结合强度。
103.所述多个磁性层20、所述多个过渡层40和所述多个介质层30的总层数大于50层，总厚度大于300nm，优选为1μm-10μm。
104.多层薄膜材料的内应力控制是实现磁性能和裂纹31形成的关键，过渡层40的还可调节内应力并减小对磁性能的影响。由于介质层30采用射频方法溅射，通常具有膜层致密、内应力小的特点，与直流溅射的磁性层20缺陷多、内应力大形成鲜明对比，因而介质层30材料的溅射能够起到调节多层膜整体内应力和缺陷水平的作用，而内应力与磁性能密切相关，同时也是促成多层膜产生裂纹31结构的来源。过渡层40由磁性层20物质与介质层物质共溅射而得，磁性物质的体积占比在20％到80％之间，优选在50％-80％之间，因而相对于纯粹的介质层30而言可减少对磁交换作用的弱化，又能进一步调节多层膜的应力，但厚度不宜超过10nm，以免对磁性能造成明显影响。而对于内应力水平适当的情况，则可以不需要增加过渡层。根据过渡层40的作用，可不局限于磁性层20物质与介质层30物质的共溅射，也可以是第三种靶材的独立溅射。
105.本技术还提供应用上述磁性薄膜100或磁性薄膜200的电子设备。所述磁性薄膜100或磁性薄膜200为在射频微波频段具有高磁导率的吸波材料，可设置在所述电子设备300需要进行吸收电磁波的位置处，有效吸收电磁波，避免干扰噪声。所述磁性薄膜100或磁性薄膜200可直接贴附在辐射电磁波噪声的噪声源(图未示，例如为产生噪声的电路、芯片、模组、高速信号线等)上，或者是设置在噪声源传播噪声给受体(图未示)的路径上。
106.图3a和图3b示例性示出了本技术提供的电子设备300内部环境，以电子设备300为手机进行说明。如图3a所示，电子设备300包括依次层叠的：显示屏301、中框310、电路板303。图3a和图3b仅示意性的示出了电子设备300的一些部件，这些部件的实际形状、实际大小和实际构造不受图3a和图3b限定。
107.如图3b所示，显示屏301靠近中框310的表面设置有层状的金属件330，金属件330可以防止显示屏301中的成像单元受到电磁信号的干扰，同时还可以为显示屏301提供良好的散热。可选地，显示屏301可以是液晶显示器(liquid crystal display，lcd)，发光二极管(light emitting diode，led)或者有机发光半导体(organic light-emitting diode，oled)等，本技术对此并不做限制。
108.中框310为金属材质，主要起整机的支撑作用。如图3b所示，显示屏301的金属件330与中框310配合围成一腔体350，腔体350具有金属壁(或金属框)。本实施例中，腔体350为非完全封闭的腔体。
109.如图3b所示，为了实现显示屏301与电路板303上电子元件(例如处理器)之间传递电信号，电子设备300中设置有连接线路305，连接线路305穿过腔体350使显示屏301与电路板303电连接，即连接线路305一端电性连接显示屏301，另一端延伸穿过中框310与电路板
303电连接。连接线路305可为移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，mipi)或柔性电路板等。
110.如图3b所示，电子设备300还可以包括电池304。本实施例中，电池304与电路板303均位于所述中框310的同侧且相邻设置。电池304的内部或表面也会设置有金属层(图未示)。
111.如图3b所示，电子设备300还可以包括信号发射器，本实施例中，信号发射器为用于进行无线通信的天线单元302，但不以此为限。在一种实现方式中，天线单元302可以设置于腔体350外的一个侧面或多个侧面。天线单元302可以是边框天线，柔性电路板(flexible printed circuit，fpc)天线或者其他类型的天线。
112.电子设备300中的元件(电子元件)在上电时往往会产生电磁波，这些电磁波会对天线单元302形成干扰，因此这些元件是天线单元302的干扰源/噪声源。例如，本实施例的连接线路305在传输电信号时，作为干扰源会产生干扰信号，因为腔体350为金属壁(例如金属件330、中框310以及侧面的边框)，干扰信号无法穿透金属壁，只能在腔体350的内部进行传输，图3所示箭头方向代表干扰信号的传播方向。干扰信号经过腔体350传输到位于腔体350开口处的天线单元302，会对天线单元302的性能产生影响。为了减小干扰源对天线单元302等器件的影响，现有的一种方法是在干扰源处添加屏蔽罩，然而，对于这种连接线路305作为干扰源来说，很难用屏蔽罩实现屏蔽。
113.如图3b所示，因此在所述腔体350中设置磁性薄膜100或磁性薄膜200，本实施例中，磁性薄膜100或磁性薄膜200设置在所述中框310上，当噪声源(连接线路305)产生的电磁波经过磁性薄膜100或200时会被磁性薄膜100或200吸收，难以传输出腔体350，从而避免干扰信号影响所述天线单元302。
114.请参阅图4，本技术还提供一种半导体封装模组500，包括电子元器件510、附着在所述电子元器件510上的磁性薄膜520、以及附着在所述磁性薄膜520上的金属屏蔽层530。所述磁性薄膜520的结构与上述的磁性薄膜100和磁性薄膜200的结构基本相同，区别仅在于所述磁性薄膜520的基底层不同，其为塑封材料层，厚度为5μm-500μm，所述塑封材料层中含有聚合物树脂、无机填料(例如二氧化硅)、以及其他的功能组分。即，交替排布多个磁性层和所述多个介质层是直接沉积在所述塑封材料层上。所述塑封材料层既用以封装所述电子元器件510，又充当磁性薄膜520的基底。所述电子元器件510可为集成电路、集成电路的器件、或芯片(例如系统级封装的芯片)等。所述磁性薄膜520吸收所述半导体封装模组500内部相互串扰的噪声，所述金属屏蔽层530用于避免半导体封装模组500中的电磁波辐射到外部，通过所述磁性薄膜520和所述金属屏蔽层530可有效解决半导体封装模组500的噪声干扰问题。
115.可以理解的，交替排布多个磁性层和多个介质层的复合叠层与所述基底(塑封材料层)之间还可以选择性地设置结合层(图未示)以提高二者之间的连接强度。
116.可以理解的，由于金属屏蔽层530的材质原因容易发生氧化，所述金属屏蔽层530上还可包覆有一保护层(图未示)以防止金属屏蔽层530氧化。
117.本技术还提供一种电子设备(图未示)，其包括上述的半导体封装模组500。例如所述电子设备还包括壳体，所述半导体封装模组500位于所述壳体中。或者，所述电子设备包括电路板，所述半导体封装模组500设置于所述电路板上。
1000倍，极大增加了趋肤深度、提升了对电磁波的阻抗匹配性；并且在厚度达到微米级时仍能够保持高磁导率。因而，本技术的磁性薄膜在保持极薄的厚度下，展现出优异的微波吸收性能，只需要传统吸波材料1/10以下的厚度即可获得相当的、甚至更好的吸波性能，突破了现有吸波材料的厚度和性能瓶颈；也突破了磁性薄膜材料因电导率高导致阻抗匹配性能差及吸收性能弱的瓶颈。本技术的磁性薄膜作为吸波材料在电子元器件、无线通信及雷达吸波隐身等领域具有广阔的应用前景，特别适用于极薄厚度及可穿戴场景下的电磁干扰与防治。
133.本技术的磁性薄膜的制备方法相对于现有的光刻法等制备图案化的方式，具有便捷、低成本的优势，并且可以对磁导率、磁共振频率和电阻率进行调节。
134.下面通过具体实施例对本技术实施例技术方案进行进一步的说明。
135.实施例1
136.将用无水乙醇清洗并干燥后的20μm厚的pet(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.15pa，托盘转速20r/min，fesial采用直流溅射，溅射效率0.5nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.05nm/s。按照fesial磁性合金层、共溅射过渡层、sio2介质层、共溅射层的顺序依次交替溅射，每层fesial磁性合金层厚度6nm，每层sio2介质层厚度2nm，每层共溅射过渡层厚度5nm，溅射完100个循环时，溅射结束，得到fesial/sio2多层磁性薄膜的样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度1.8μm，具有较好的分层结构，采用单端口短路波导法测试其磁导率在1.5ghz处磁导率虚部达到250，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为5
×
106s/m。
137.图6为实施例1的磁性薄膜的样品的扫描电镜图断面图。图7为实施例1得到的磁性薄膜进行微带线测试得到吸收率曲线，可见，实施例1的磁性薄膜的吸波性能在1-2ghz其对电磁波的吸收率达90％以上，展示出优异的微波吸收性能。
138.实施例2
139.将用无水乙醇清洗并干燥后的20μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.2pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.3nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.05nm/s。按照feni磁性合金层、sio2介质层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度5nm，每层sio2介质层厚度2nm，溅射完100个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度0.7μm，具有较好的分层结构，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为3
×
105s/m。
140.采用单端口短路波导法测试实施例2的磁性薄膜，如图8所示，实施例2的磁性薄膜的磁导率在0.6ghz处磁导率虚部达到270。
141.实施例3
142.将用无水乙醇清洗并干燥后的20μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.2pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.3nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.05nm/s。按照feni磁性合金层、sio2介质层的顺序依次交替溅射，每层
feni磁性合金层厚度15nm，每层sio2介质层厚度2nm，溅射完40个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度0.7μm，具有较好的分层结构，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为1.4
×
105s/m。
143.采用单端口短路波导法测试实施例3的磁性薄膜，如图9所示，实施例3的磁性薄膜的磁导率在0.7ghz处磁导率虚部达到630。
144.实施例4
145.将用无水乙醇清洗并干燥后的20μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.2pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.3nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.05nm/s。按照feni磁性合金层、sio2介质层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度15nm，每层sio2介质层厚度2.5nm，溅射完70个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。
146.扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度1.2μm，具有较好的分层结构，采用单端口短路波导法测试其磁导率在1.2ghz处磁导率虚部达到180，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为3
×
105s/m，具有半贯穿型纹路。
147.实施例5
148.将用无水乙醇清洗并干燥后的20μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.2pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.3nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.05nm/s。按照feni磁性合金层、sio2介质层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度15nm，每层sio2介质层厚度3nm，溅射完70个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度1.1μm，具有较好的分层结构，采用单端口短路波导法测试其磁导率在0.7ghz处磁导率虚部达到307，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为3
×
106s/m。
149.采用振动样品磁强计测试实施例5的磁性薄膜，如图10所示的静磁性能曲线，发现其矫顽力仅0.6oe展示出极好的磁性性能。
150.实施例6
151.将用无水乙醇清洗并干燥后的12.5μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.35pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.3nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.05nm/s。按照feni磁性合金层、sio2介质层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度15nm，每层sio2介质层厚度3nm，溅射完120个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度2.1μm，具有较好的分层结构，采用单端口短路波导法测试其磁导率在1.05ghz处磁导率虚部达到215，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为500s/m，具有贯穿的裂纹结构。
152.图11为实施例6的磁性薄膜的样品的xrd(x-ray diffraction，x射线衍射)图谱，可以检测到基底pet和磁性合金层feni3的特征峰。通过xrd衍射图谱，计算平均晶粒尺寸为5nm。
153.实施例7
154.将用无水乙醇清洗并干燥后的12.5μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.35pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.42nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.063nm/s。按照feni磁性合金层、sio2介质层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度15nm，每层sio2介质层厚度3nm，溅射完120个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度2.1μm，具有较好的分层结构，采用单端口短路波导法测试其磁导率在1.35ghz处磁导率虚部达到350，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为50s/m。
155.图12为实施例7的磁性薄膜的样品的显微镜透射照片。从图12可以看到贯穿型的裂纹，裂纹围成不规则的多边形单元，多边形单元的面积为0.001mm
2-0.3mm2。
156.实施例8
157.将用无水乙醇清洗并干燥后的12.5μm厚的pet材质的基底固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.35pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.42nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.063nm/s。按照feni磁性合金层、共溅射过渡层、sio2介质层、共溅射过渡层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度9.5nm，每层共溅射过渡层3.5nm，每层sio2介质层厚度2nm，溅射完120个循环时，溅射结束，得到feni/sio2多层磁性薄膜样品。扫描电子显微镜表征结果表明该样品总厚度2.1μm，具有较好的分层结构，采用单端口短路波导法测试其磁导率在1.28ghz处磁导率虚部达到290，采用四探针电阻仪测试其方阻并计算其电导率为1000s/m。
158.图13为实施例8的磁性薄膜的样品的显微镜反射照片。从图13可以看到贯穿型的裂纹，裂纹为不规则的多边形，裂纹宽度约0.1μm。
159.实施例9
160.将塑封好的芯片模组固定在磁控溅射样品托盘上，抽真空，待磁控溅射腔室本底真空度达到10-4
pa时，首先在芯片模组的塑封材料层表面溅射一层结合层，然后设置工艺参数：氩气流量为40sccm，溅射气压为0.35pa，托盘转速20r/min，feni采用直流溅射，溅射效率0.42nm/s，sio2采用射频溅射，溅射效率为0.063nm/s。按照feni磁性合金层、共溅射过渡层、sio2介质层、共溅射过渡层的顺序依次交替溅射，每层feni磁性合金层厚度9.5nm，每层共溅射过渡层3.5nm，每层sio2介质层厚度2nm，溅射完120个循环时，可在结合层表面生长出软磁薄膜层，得到feni/sio2多层磁性薄膜。在feni/sio2多层磁性薄膜的表面继续溅射金属屏蔽层和保护层。
161.需要说明的是，以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内；在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。