專利名稱：軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微電子技術(shù)領(lǐng)域的器件的制作方法，具體是一種軟磁合金 薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法。
技術(shù)背景近年來，隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是以三維非硅材 料為主的準(zhǔn)-LIGA加工技術(shù)成為當(dāng)前國際上研制微型化多層結(jié)構(gòu)微器件及射頻 一微機(jī)電系統(tǒng)(RF—MEMS)器件的一種最先進(jìn)的技術(shù)。在國際上，采用MEMS技術(shù) 研制三維結(jié)構(gòu)磁性微電感器件應(yīng)運(yùn)而生。由于非晶納米晶軟磁合金薄帶材料的 新進(jìn)展，國內(nèi)外采用非晶納米晶軟磁合金薄帶做磁芯制造大型功率變壓器、脈 沖變壓器、磁開關(guān)等正在走向商業(yè)化。鑒于磁性微電感器件是磁芯結(jié)構(gòu)，磁芯 材料的選擇對提高電感器件的性能是極其關(guān)鍵的(1)高磁導(dǎo)率來獲得大電感 量；(2)高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度以保證高飽和電流；(3)高電阻率以降低渦流損耗。 另外，磁性微電感器件要求具有封閉的磁路結(jié)構(gòu)，以減少漏磁通。因此，選用 高磁導(dǎo)率、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和高電阻率的非晶納米晶軟磁合金薄帶做磁芯， 是提高磁性微電感器件特性的關(guān)鍵之一。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Kim等(C. S.Kim， S. Bae， S.E.Nam， H. J. Kim)在《IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS》(美國電氣和電子工程 師學(xué)會磁學(xué)雜志)(VOL. 37, NO. 4, pp. 2894-2896, JULY, 2001)上發(fā)表了 "Fabrication of high frequency DC-DC converter using Ti/FeTaN film inductor ，， (用于高頻DC-DC變換器的Ti/FeTaN薄膜電感) 一文，該文提及了由雙矩形納 米晶FeTaN薄膜構(gòu)成的平面螺旋型微電感器件，尺寸為7.8mmxl0mm，在2MHz 下電感量為1.6uH，品質(zhì)因子為2.3。該微電感由玻璃襯底、底層FeTaN薄膜、 Si02絕緣層、銅平面螺旋線圈、引腳、環(huán)氧膠及帶有頂層FeTaN薄膜的玻璃襯 底組成，作者采用反應(yīng)濺射方法制備FeTaN薄膜及高溫?zé)崽幚慝@得高性能的 FeTaN薄膜，濺射用的靶材是通過在Fe靶上貼Ta片構(gòu)成，銅平面螺旋線圈是采用電鍍方法制備的，帶有頂層FeTaN薄膜的玻璃襯底通過環(huán)氧膠與銅平面螺 旋線圈構(gòu)成平面螺旋型微電感器件；Park等(J. W. Park, M. G Allen)在《正EE TRANSACTION ON MAGNETICS》(美國電氣和電子工程師學(xué)會磁學(xué)雜志) (VOL. 39， NO. 5, pp. 3184-3186， SEPTMEMBER ， 2003)上發(fā)表了 "Ultralow-profile micromachined power inductors with highly laminated Ni/Fe cores: Application to low-Megahertz DC-DC converters"(采用多層Ni/Fe磁芯的 超低外形的微機(jī)械功率電感用于低頻MHz的DC-DC變換器) 一文，該文提及 了由多層Ni/Fe薄膜微電感構(gòu)成的微型化DC-DC變換器，微電感器件的尺寸為 ll.5mmx5.7mm，在3MHz下電感量為2. 3 u H，品質(zhì)因子為9.2。該微電感由玻 璃襯底、磁芯螺線管、引腳組成，磁芯螺線管由底層線圈、磁芯、SU8膠、頂 層線圈和連接導(dǎo)體組成，磁芯為電鍍的多層Ni/Fe薄膜，作者采用常規(guī)的UV光 刻技術(shù)、化學(xué)濕法刻蝕金屬Cr、 Cu薄膜，成功研制了多層Ni/Fe薄膜磁芯結(jié)構(gòu) 螺線管微電感。但至今未見報(bào)道將鐵基非晶納米晶軟磁合金薄帶應(yīng)用于微電感器件的制作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種軟磁合金薄帶磁芯螺 線管微電感器件的制備方法。本發(fā)明解決了以軟磁合金薄帶為磁芯的螺線管線 圈的立體繞線和層間的絕緣問題及高深寬比的電鍍問題，使得微電感器件的高 頻性能大大提高，具有廣泛的用途。本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括如下步驟 步驟一，在玻璃襯底的一面上濺射Cr層，甩正膠，烘干，曝光，顯影，濕 法刻蝕Cr層，去光刻膠，甩聚酰亞胺，固化，得到雙面套刻對準(zhǔn)符號；步驟二，在襯底的另一面上淀積Cr/Cu底層，此后步驟均在該面上進(jìn)行； 步驟三，甩正膠，烘干，雙面套刻曝光，顯影，得到底層線圈圖形；電鍍底 層線圈；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影，電鍍銅連接導(dǎo)體；甩正膠，烘干， 雙面套刻曝光與顯影，電鍍引腳；去除光刻膠和0/Cu底層； 步驟四，甩聚酰亞胺，烘干固化，拋光聚酰亞胺；步驟五，濺射Ti保護(hù)層；粘結(jié)軟磁合金薄帶，所述軟磁合金薄帶為鐵基非晶 納米晶軟磁合金薄帶；步驟六，甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；刻蝕軟磁合金薄帶；去正膠； 刻蝕Ti保護(hù)層；
步驟七，濺射Cr/Cu底層；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；電鍍連接 導(dǎo)體和引腳；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；再次電鍍連接導(dǎo)體和引腳； 去除光刻膠，刻蝕Cr/Cu底層；
步驟八，甩聚酰亞胺，烘干固化，拋光；
步驟九，濺射Cr7Cu底層；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；電鍍頂層 線圈和引腳；去除光刻膠，刻蝕Cr/Cu底層，即得到軟磁合金薄帶磁芯螺線管微 電感器件。
步驟三中，第一次進(jìn)行甩正膠的厚度為10 20ym，隨后的烘干為90 95 'C烘60分鐘；第二次進(jìn)行的甩正膠的厚度為5ytn，隨后的烘干為9(TC烘30 分鐘。
步驟三中，所述電鍍底層線圈，厚度為10 20nra，電鍍材料為銅；所述電 鍍連接導(dǎo)體，厚度為10um，電鍍材料為銅；所述電鍍引腳，厚度為10um，電 鍍材料為銅。
步驟四中，所述甩聚酰亞胺聚酰亞胺厚度為40ixm;所述烘干為120
20(TC之間保溫3小時(shí)，然后在氬氣氣氛下250'C固化2小時(shí)；所述拋光為直到 連接導(dǎo)體和引腳暴露為止。
步驟五中，所述Ti保護(hù)層的厚度為20 30nm;所述粘結(jié)用環(huán)氧膠進(jìn)行粘結(jié)， 膠厚為3 5"m。
步驟六中，所述刻蝕軟磁合金薄帶采用酸性腐蝕液刻蝕軟磁合金薄帶；所 述刻蝕Ti保護(hù)層采用化學(xué)濕法。
步驟七中，第一次進(jìn)行的甩正膠的厚度為10 20um，隨后的烘干為90 95。C烘60分鐘；第二次進(jìn)行的甩正膠的厚度為15 25"m，隨后的烘干為90 95t:烘60分鐘。
步驟七中，所述電鍍連接導(dǎo)體和引腳，厚度為10 20um，電鍍材料為銅； 再次電鍍連接導(dǎo)體和引腳，厚度為15 25ym，電鍍材料為銅。 所述軟磁合金薄帶的寬度為20 40mra，厚度為15 30um。 所述軟磁合金薄帶的成分為Fe73CihNb3SiuBw，或者為在Fe73CiuNb3SinBw基礎(chǔ)上添加V或Cr改性后得到的組分。
本發(fā)明采用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，對清洗干凈的玻璃襯底進(jìn)行處理， 得到雙面套刻對準(zhǔn)符號，以便曝光時(shí)提高對準(zhǔn)精度；采用準(zhǔn)一LIGA技術(shù)和厚光 刻膠工藝制備線圈和連接導(dǎo)體的光刻膠模具；采用電鍍工藝解決線圈繞線和連 接導(dǎo)體；采用Ar等離子體刻蝕工藝去除電鍍用的導(dǎo)體；采用聚酰亞胺作為線圈 與磁芯及匝與匝之間的絕緣材料；采用拋光工藝解決多層工藝中襯底的平整性； 采用單輥(或雙輥)急冷噴帶法制備軟磁合金薄帶，然后在高溫下進(jìn)行納米晶 化處理；采用酸性腐蝕液刻蝕軟磁合金薄帶。軟磁合金薄帶為鐵基非晶納米晶 軟磁合金薄帶。薄帶的制備原理是利用感應(yīng)線圈使合金在氬氣保護(hù)下在坩堝 內(nèi)熔化，然后加大氬氣氣壓將合金熔體流經(jīng)噴嘴而形成射流噴向高速旋轉(zhuǎn)的冷 卻輥(通常為銅輥)上，冷凝成為薄帶。通過選用不同口徑大小的噴嘴可以控 制薄帶的寬度，通過調(diào)節(jié)氣壓、噴嘴與銅輥的間距可以控制熔體的流速，從而 控制薄帶的厚度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益的效果
(1) 本發(fā)明改變了傳統(tǒng)采用繞線方法制作磁芯結(jié)構(gòu)螺線管電感器件，而采
用MEMS技術(shù)研制磁芯結(jié)構(gòu)螺線管微電感器件，MEMS技術(shù)可以與大規(guī)模集成電路 完全兼容，易于大批量生產(chǎn)，重復(fù)性好；
(2) 本發(fā)明改變了采用濕法刻蝕底層，而采用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕 底層，避免了濕法刻蝕出現(xiàn)鉆蝕現(xiàn)象，得到線圈均勻的導(dǎo)體；
(3) 本發(fā)明采用雙面套刻技術(shù)，大大提高了光刻套刻的精度；
(4) 本發(fā)明采用二次電鍍技術(shù)電鍍連接導(dǎo)體，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中電鍍 連接導(dǎo)體出現(xiàn)的高深寬比的問題；
(5) 本發(fā)明采用精密拋光技術(shù)，提高了器件加工工藝過程中基片的平整度， 有效地解決了連接導(dǎo)體和線圈之間連接出現(xiàn)斷路的問題，同時(shí)又解決了器件的 均勻性和成品率；
(6) 本發(fā)明采用軟磁合金薄帶為磁芯材料，有利于提高器件的高頻性能；
(7) 本發(fā)明制作的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的尺寸小于4mmX 4mm，具有工作頻率高、高的電感量、高品質(zhì)因子、低成本及批量化等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下列實(shí)施例中未注明具體條件 的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。 在以下實(shí)施例中
Cr/Cu底層的制備工藝為基底的真空為4Xl()4pa，濺射條件選擇為濺射 Ar氣壓和濺射功率分別為0.67 Pa和600W，氬氣流量為50SCCM。
Cr層的化學(xué)濕法刻蝕工藝為HCI: H20=30 : 70 (體積比)，溫度為45。C。 Ti層的化學(xué)濕法刻蝕工藝為體積分?jǐn)?shù)為5。/。的HF溶液，室溫。
酸性腐蝕液的配方為HCI: HN03: H20 = 20: 10 : 70 (體積比)。 聚酰亞胺烘干固化工藝為甩聚酰亞胺時(shí)先低速800轉(zhuǎn)/分鐘維持10秒， 再快速2000轉(zhuǎn)/分鐘維持30秒，然后進(jìn)行烘干，固化工藝為12(TC， 180°C， 22(TC各1小時(shí)，然后于氬氣氣氛下25(TC固化2小時(shí)，最后隨爐冷卻。 實(shí)施例1
步驟一，在清洗處理過的玻璃襯底的一面(稱為反面)濺射Cr層，厚度為 100nm，甩正膠，光刻膠厚度為5um，光刻膠烘干溫度為95°C,時(shí)間為30分鐘； 將襯底曝光、顯影后，采用化學(xué)濕法工藝刻蝕Cr層；去光刻膠，甩聚酰亞胺并 烘干固化，厚度為3um，得到雙面套刻對準(zhǔn)符號；
步驟二，在襯底的另一面(稱為正面)淀積Cr/Cu底層，厚度為80nm。下 面工藝均在正面上進(jìn)行；
步驟三，甩正膠，光刻膠厚度為10um，光刻膠烘干溫度為95°C，時(shí)間為 60分鐘；雙面套刻曝光、顯影，得到線圈的底層線圈圖形；然后電鍍底層線圈， 厚度為10um，電鍍材料為銅；甩正膠，光刻膠的厚度為10um，光刻膠烘干溫 度為95"C，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影后，得到連接導(dǎo)體的光刻膠圖 形；電鍍連接導(dǎo)體，厚度為10um，電鍍材料為銅；甩正膠，光刻膠的厚度為5 um，光刻膠烘干溫度為90°C，時(shí)間為30分鐘；雙面套刻曝光與顯影后，得到 引腳的光刻膠圖形；電鍍引腳，厚度為10um，電鍍材料為銅；用丙酮去除所有 的光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕Cr/Cu底層；
步驟四，甩聚酰亞胺，厚度為40ym;烘干固化聚酰亞胺；拋光聚酰亞胺， 直到連接導(dǎo)體和引腳暴露為止；
步驟五，濺射Ti保護(hù)層，厚度為20mn;用環(huán)氧膠粘結(jié)軟磁合金薄帶，膠厚 為3um;所述軟磁合金薄帶為鐵基非晶納米晶軟磁合金薄帶；步驟六，甩正膠，光刻膠的厚度為lOixm，光刻膠烘干溫度為95°C，時(shí)間
為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，采用酸性腐蝕液刻蝕軟磁合金薄帶，去正膠 和環(huán)氧膠；用化學(xué)濕法工藝刻蝕Ti保護(hù)層；
步驟七，濺射Cr/Cu底層，厚度為80nm;甩正膠，光刻膠的厚度為10 ii m， 光刻膠烘干溫度為95'C，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，得到連接導(dǎo)體 和引腳的光刻膠圖形；電鍍連接導(dǎo)體和引腳，厚度為10um，電鍍材料為銅；甩 正膠，光刻膠的厚度為15iim，光刻膠烘干溫度為95'C，時(shí)間為60分鐘；雙面 套刻曝光與顯影，得到連接導(dǎo)體和引腳的光刻膠圖形；電鍍連接導(dǎo)體和引腳， 厚度為15ym，電鍍材料為銅；用丙酮去除光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻 蝕Cr/Cu底層；
步驟八，甩聚酰亞胺，聚酰亞胺厚度為30um，烘干固化聚酰亞胺；拋光聚 酰亞胺，直到引腳和連接導(dǎo)體暴露為止；
步驟九，濺射Cr/Cu底層，厚度為80nm;甩正膠，光刻膠厚度為10um， 光刻膠烘干溫度為95t:，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，得到頂層線圈 和引腳的光刻膠圖形；電鍍頂層線圈和引腳，厚度為10ym，電鍍材料為銅；去 除光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕Cr/Cu底層，即得到軟磁合金薄帶磁芯 螺線管微電感器件。
實(shí)施例2
步驟一，在清洗處理過的玻璃襯底的一面(稱為反面)濺射Cr層，厚度為 200nm，甩正膠，光刻膠厚度為8nm，光刻膠烘干溫度為95°C，時(shí)間為30分鐘； 將襯底曝光、顯影后，采用化學(xué)濕法工藝刻蝕Cr層；去光刻膠，甩聚酰亞胺并 烘干固化，厚度為4um，得到雙面套刻對準(zhǔn)符號；
步驟二，在襯底的另一面(稱為正面)淀積Cr/Cu底層，厚度為90nm。下 面工藝均在正面上進(jìn)行；
步驟三，甩正膠，光刻膠厚度為15wm，光刻膠烘干溫度為92'C，時(shí)間為 60分鐘；雙面套刻曝光、顯影，得到線圈的底層線圈圖形；然后電鍍底層線圈， 厚度為15關(guān)，電鍍材料為銅；甩正膠，光刻膠的厚度為10踐，光刻膠烘干溫 度為92。C，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影后，得到連接導(dǎo)體的光刻膠圖 形；電鍍連接導(dǎo)體，厚度為10踐，電鍍材料為銅；甩正膠，光刻膠的厚度為5 "m，光刻膠烘干溫度為90°C，時(shí)間為30分鐘；雙面套刻曝光與顯影后，得到引腳的光刻膠圖形；電鍍引腳，厚度為10ixm，電鍍材料為銅；用丙酮去除所有 的光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕Cr/Cu底層；
步驟四，甩聚酰亞胺，厚度為40wm;烘干固化聚酰亞胺；拋光聚酰亞胺， 直到連接導(dǎo)體和引腳暴露為止；
步驟五，濺射Ti保護(hù)層，厚度為25nm;用環(huán)氧膠粘結(jié)軟磁合金薄帶，膠厚 為4wm;所述軟磁合金薄帶為鐵基非晶納米晶軟磁合金薄帶；
步驟六，甩正膠，光刻膠的厚度為10ym，光刻膠烘干溫度為95°C，時(shí)間 為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，采用酸性腐蝕液刻蝕軟磁合金薄帶，去正膠 和環(huán)氧膠；用化學(xué)濕法工藝刻蝕Ti保護(hù)層；
步驟七，濺射Cr/Cu底層，厚度為90nm;甩正膠，光刻膠的厚度為15 u m， 光刻膠烘干溫度為92'C，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，得到連接導(dǎo)體 和引腳的光刻膠圖形；電鍍連接導(dǎo)體和引腳，厚度為15踐，電鍍材料為銅；甩 正膠，光刻膠的厚度為20um,光刻膠烘干溫度為92'C，時(shí)間為60分鐘；雙面 套刻曝光與顯影，得到連接導(dǎo)體和引腳的光刻膠圖形；電鍍連接導(dǎo)體和引腳， 厚度為20ym，電鍍材料為銅；用丙酮去除光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻 蝕Cr/Cu底層；
步驟八，甩聚酰亞胺，聚酰亞胺厚度為40iim，烘干固化聚酰亞胺；拋光聚 酰亞胺，直到引腳和連接導(dǎo)體暴露為止；
步驟九，濺射Cr/Cu底層，厚度為90nm;甩正膠，光刻膠厚度為15um， 光刻膠烘干溫度為92'C，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，得到頂層線圈 和引腳的光刻膠圖形；電鍍頂層線圈和引腳，厚度為15um，電鍍材料為銅；去 除光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕Cr/Cu底層，即得到軟磁合金薄帶磁芯 螺線管微電感器件。
實(shí)施例3
步驟一，在清洗處理過的玻璃襯底的一面(稱為反面)濺射Cr層，厚度為 300nm，甩正膠，光刻膠厚度為10"m，光刻膠烘干溫度為95°C，時(shí)間為30分鐘； 將襯底曝光、顯影后，采用化學(xué)濕法工藝刻蝕Cr層；去光刻膠，甩聚酰亞胺并 烘干固化，厚度為5wm，得到雙面套刻對準(zhǔn)符號；
步驟二，在襯底的另一面(稱為正面)淀積Cr/Cu底層，厚度為100nm。下 面工藝均在正面上進(jìn)行；步驟三，甩正膠，光刻膠厚度為20ym，光刻膠烘干溫度為9(TC，時(shí)間為 60分鐘；雙面套刻曝光、顯影，得到線圈的底層線圈圖形；然后電鍍底層線圈， 厚度為20um，電鍍材料為銅；甩正膠，光刻膠的厚度為10nm，光刻膠烘干溫 度為9(TC，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影后，得到連接導(dǎo)體的光刻膠圖 形；電鍍連接導(dǎo)體，厚度為10ym，電鍍材料為銅；甩正膠，光刻膠的厚度為5 ym，光刻膠烘干溫度為90°C，時(shí)間為30分鐘；雙面套刻曝光與顯影后，得到 引腳的光刻膠圖形；電鍍引腳，厚度為10wm，電鍍材料為銅；用丙酮去除所有 的光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕Cr/Cu底層；
步驟四，甩聚酰亞胺，厚度為40um;烘干固化聚酰亞胺；拋光聚酰亞胺， 直到連接導(dǎo)體和弓I腳暴露為止；
步驟五，濺射Ti保護(hù)層，厚度為30nm;用環(huán)氧膠粘結(jié)軟磁合金薄帶，膠厚 為5um;所述軟磁合金薄帶為鐵基非晶納米晶軟磁合金薄帶；
步驟六，甩正膠，光刻膠的厚度為lOlim，光刻膠烘干溫度為95°C，時(shí)間 為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，采用酸性腐蝕液刻蝕軟磁合金薄帶，去正膠 和環(huán)氧膠；用化學(xué)濕法工藝刻蝕Ti保護(hù)層；
步驟七，濺射Cr/Cu底層，厚度為100nm;甩正膠，光刻膠的厚度為20 u m， 光刻膠烘干溫度為9(TC，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，得到連接導(dǎo)體 和引腳的光刻膠圖形；電鍍連接導(dǎo)體和引腳，厚度為20"m，電鍍材料為銅；甩 正膠，光刻膠的厚度為25um，光刻膠烘干溫度為9(TC，時(shí)間為60分鐘；雙面 套刻曝光與顯影，得到連接導(dǎo)體和引腳的光刻膠圖形；電鍍連接導(dǎo)體和引腳， 厚度為25um，電鍍材料為銅；用丙酮去除光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻 蝕Cr/Cu底層；
步驟八，甩聚酰亞胺，聚酰亞胺厚度為50ym，烘干固化聚酰亞胺；拋光聚 酰亞胺，直到引腳和連接導(dǎo)體暴露為止；
步驟九，濺射Cr/Cu底層，厚度為100nm;甩正膠，光刻膠厚度為20iim， 光刻膠烘干溫度為90'C，時(shí)間為60分鐘；雙面套刻曝光與顯影，得到頂層線圈 和引腳的光刻膠圖形；電鍍頂層線圈和引腳，厚度為20um，電鍍材料為銅；去 除光刻膠，用Ar等離子體刻蝕工藝刻蝕Cr/Cu底層，即得到軟磁合金薄帶磁芯 螺線管微電感器件。
權(quán)利要求
1、一種軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法，其特征在于，具體步驟如下步驟一，在玻璃襯底的一面上濺射Cr層，甩正膠，烘干，曝光，顯影，濕法刻蝕Cr層，去光刻膠，甩聚酰亞胺，固化，得到雙面套刻對準(zhǔn)符號；步驟二，在襯底的另一面上淀積Cr/Cu底層，此后步驟均在該面上進(jìn)行；步驟三，甩正膠，烘干，雙面套刻曝光，顯影，得到底層線圈圖形；電鍍底層線圈；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影，電鍍銅連接導(dǎo)體；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影，電鍍引腳；去除光刻膠和Cr/Cu底層；步驟四，甩聚酰亞胺，烘干固化，拋光聚酰亞胺；步驟五，濺射Ti保護(hù)層；粘結(jié)軟磁合金薄帶，所述軟磁合金薄帶為鐵基非晶納米晶軟磁合金薄帶；步驟六，甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；刻蝕軟磁合金薄帶；去正膠；刻蝕Ti保護(hù)層；步驟七，濺射Cr/Cu底層；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；電鍍連接導(dǎo)體和引腳；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；再次電鍍連接導(dǎo)體和引腳；去除光刻膠，刻蝕Cr/Cu底層；步驟八，甩聚酰亞胺，烘干固化，拋光；步驟九，濺射Cr/Cu底層；甩正膠，烘干，雙面套刻曝光與顯影；電鍍頂層線圈和引腳；去除光刻膠，刻蝕Cr/Cu底層，即得到軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，步驟三中，第一次甩正膠的厚度為10 20ym，隨后的烘干為90 95。C烘60分鐘；第二次甩正膠的厚度為5um，隨后的烘干為90。C烘30分鐘。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，步驟三中，電鍍底層線圈，厚度為10 20pm，電鍍材料為銅；電鍍 連接導(dǎo)體，厚度為10um，電鍍材料為銅；電鍍引腳，厚度為10ym，電鍍材料 為銅。
4、 根據(jù)如權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方 法，其特征是，步驟四中，所述甩聚酰亞胺聚酰亞胺厚度為40um;烘干為 120 200。C之間保溫3小時(shí)，然后在氬氣氣氛下25(TC固化2小時(shí)；拋光為直到 連接導(dǎo)體和引腳暴露為止。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，步驟五中，所述Ti保護(hù)層的厚度為20 30nm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，步驟六中，所述刻蝕軟磁合金薄帶采用酸性腐蝕液刻蝕軟磁合金薄 帶。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，步驟七中，第一次進(jìn)行的甩正膠的厚度為10 20um，隨后的烘干為 90 95'C烘60分鐘；第二次進(jìn)行的甩正膠的厚度為15 25um，隨后的烘干為 90 95。C烘60分鐘。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，步驟七中，所述電鍍連接導(dǎo)體和引腳，厚度為10 20um，再次電鍍 連接導(dǎo)體和引腳，厚度為15 25um。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法， 其特征是，所述軟磁合金薄帶的寬度為20 40mm，厚度為15 30um。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方 法，其特征是，所述軟磁合金薄帶的成分為Fe73CUlNb3Si13B1()，或者為在 Fe73CmNb3SiuBw基礎(chǔ)上添加V或Cr改性后得到的組分。
全文摘要
一種微電子技術(shù)領(lǐng)域的軟磁合金薄帶磁芯螺線管微電感器件的制備方法，包括如下步驟制作雙面套刻符號；濺射底層；甩正膠、曝光、顯影；電鍍底層線圈、連接導(dǎo)體和引腳；去光刻膠和底層；甩聚酰亞胺、固化及拋光；粘結(jié)軟磁合金薄帶和刻蝕薄帶；濺射底層；甩正膠、曝光、顯影；電鍍連接導(dǎo)體和引腳；去正膠和底層；甩聚酰亞胺、固化及拋光；濺射底層；甩正膠、曝光、顯影；電鍍頂層線圈和引腳；去光刻膠和底層。本發(fā)明解決了以軟磁合金薄帶為磁芯的螺線管線圈的立體繞線和層間的絕緣問題及高深寬比的電鍍問題，使得微電感器件的高頻性能大大提高，具有廣泛的用途。
文檔編號H01F41/00GK101656147SQ20091019464
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者勇 周, 周慶華, 沖 雷 申請人:上海交通大學(xué)