[发明专利]用于制作电感应器和相关感应器装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电组件领域，更特别地，涉及电感应器(inductor)和相关方法。

背景技术

电子装置可以包括一个或多个电路板。典型的电路板是机械地支撑电子组件的平面板。电子组件可以包括，例如，电阻器、电容器、开关、电池、以及其他更复杂的集成电路组件，即，微处理器。电路板通常包括介电材料，例如，塑料材料。

电路板可以包括在表面上的用于将电子组件彼此连接的导电迹线。随着电子电路系统变得更加复杂，开发了具有至少两个导电图案层的多层电路板。通常，多层电路板的不同导电迹线层可以通过包括例如金属的导电金属的垂直延伸导通孔连接。

典型的多层电路板可以包括多个芯层，在这多个芯层之间具有将相邻芯层粘附在一起的接合层。每个芯层通常包括介电层，在该介电层的相对主表面上具有导电图案层。通常，在制造多层电路板期间，将芯层和接合层堆叠在一起，然后对其进行加热(层压)以使接合层将相邻芯层粘附在一起。

例如，多层电路板的一个装置应用包括电感应器。该装置通常被形成为在多层电路板的主表面上具有螺旋形电感元件。当然，螺旋形电感元件的数量的增加导致所产生的电感的相应增大。因此，期望缩小元件之间的螺旋形间隔，以在占用多层电路板的较少的基板面的同时产生更大的电感。

在一些应用中，聚合物可以用作螺旋形电感元件的基板。它们可以提供多种希望的特性，诸如较少损耗。然而，这些聚合物的制造技术可能将螺旋形电感元件的间隔置于最小，例如，大于或等于50μm的螺旋形间隔。另外，这些聚合物方法可能遭受操作带宽减少，并且在低频时可能变为自谐振，即，使得感应器无法使用。

对于该问题的方法是在诸如硅或玻璃的半导体基板上制造螺旋形电感元件，在这种情况下，制造精度更大并且使得可以缩小螺旋形间隔。尽管在半导体材料上构建电感应器的制造分辨率更大，但是这些方法可能遭受由于半导体材料的电特性而导致的更大的损耗和更少的操作带宽。此外，由于半导体的负载效应，随着螺旋形电感元件的数量增加，半导体方法还可能经历自谐振。另一个缺点可以包括需要将厚的绝缘层插入在半导体层与螺旋形电感元件之间以防止螺旋形电感元件的DC短路，这增加了成本和板大小。

例如，在Jow等人的美国专利No.7,551,052中公开了一种方法。电感应器包括高磁导率磁性基板、导电迹线以及导通孔，这些导电迹线形成在基板上以形成圆形导电螺旋，该导通孔通过基板并且将导电迹线与基板背面上的附加迹线耦合。

Pavier的美国专利No.7,345,563公开了一种多层电路板，其包括层压层、在该层压层上的导电层、以及也在该层压层上的磁性层。该多层电路板还包括在磁性层上的多个螺旋形电感元件。

鉴于前述背景，因此，本发明的目的是提供一种以增强的制造分辨率制作电感应器的方法。

发明内容

根据本发明的这个和其他目的、特征和优点通过一种制作电感应器的方法来提供。该方法包括：形成第一子单元，其包括牺牲基板和在牺牲基板上的导电层，该导电层限定电感应器，并且包括第一金属；并且形成第二子单元，其包括介电层和在该介电层上的导电层，该导电层限定电感应器端子，并且包括第一金属。该方法还包括：将第二金属涂覆到第一子单元和第二子单元中的至少一个的第一金属上，并将第一子单元和第二子单元一起对齐。此外，该方法包括：对对齐的第一子单元和第二子单元进行加热和加压以形成第一金属和第二金属的将相邻金属部分接合在一起的金属间化合物，并移除牺牲基板。有利地，可以以更大的分辨率形成电感应器螺旋。

更具体地，该方法进一步包括选择第一金属以具有比第二金属的熔点温度高的熔点温度，并且选择第二金属以具有比介电层的层压温度低的熔点温度。例如，该方法进一步可以包括选择第二子单元的介电层以包括液晶聚合物(LCP)层。该方法进一步可以包括将在第一子单元上的导电层形成为限定具有多个线圈的电感应器。

另一方面涉及一种电感应器。该电感应器包括介电层和在该介电层上的第一导电层，第一导电层包括第一金属并且限定端子。该电感应器包括在介电层上的第二导电层、以及第一金属和第二金属的将第一导电层和第二导电层的相邻金属部分接合在一起的金属间化合物，第二导电层包括第一金属并且限定导电线圈。

附图说明

图1是根据本发明的电感应器的示意图。

图2A-2D是在制造期间图1的电感应器沿着线2D的示意性截面图。

图3是图2A的第一子单元的另一实施例的截面图。

图4是例示制作图1的电感应器的方法的流程图。