[发明专利]一种新型电感器及其加工方法

说明书

本发明公开一种新型电感器及其加工方法，电感器包括尺寸相同的N层金属层以及中心磁芯，且N为大于等于2的正整数；第一层金属层到第N层金属层依次叠加，且金属层之间填充有绝缘材料；第一层金属层和第N层金属层上均设置有一个层间过孔，中间的金属层上均设置有两个层间过孔，电信号经过层间过孔传递给下一层的金属层；中心磁芯处于各金属层的中间位置，且中心磁芯不与各金属层有任何电路连接。本发明设计的新型电感器通过在各金属层中心处设置类似实心的镍圆柱体中心磁芯，该磁芯即可形成空间螺旋电感的铁磁性磁芯。本发明的电感器相对于传统的分立电感器件，成本低，工序少，可靠性高；本发明的电感器的感值和Q值可以增加数十至数百倍。

技术领域

本发明涉及高频/射频器件设计技术领域，具体涉及一种新型电感器及其加工方法。

背景技术

电感器是高频和射频设备领域常用的器件，对高频和射频器件的性能有重要的影响。射频前端器件基板上的电感，目前业界主要有两种方案，主流是采用分立的电感器件，近年来新兴基板上集成电感器件，即通过基板上走线和基板上的过孔形成线绕电感结构形成特定感值的电感，如下图1所示，信号经第一层金属层(1)通过层间过孔一(11)到第二层金属层(2)，然后再经层间过孔二(21)到第三层金属层(3)(此处三层基板仅为举例，多层基板以此类推)，层间金属形成空间螺旋电感。主流方案使用分立器件，虽然工艺成熟，但会增加物料成本和工序成本，而且会因电感器件本身的失效和SMT失效导致模块良率降低。新兴的基板上集成电感方案则因受到基板材料损耗和基板空间受限的问题，难以做到感值和Q值都满意的电感器。

发明内容

针对目前主流方案和新兴方案技术之不足，本发明提出了一种能实现基板上集成电感，且感值和Q值都能大幅度提高的设计和加工方案，同时本发明的加工方法简单，其成本低，工序少且可靠性高。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种新型电感器，其特征在于，所述的电感器包括尺寸相同的N层金属层以及中心磁芯，且N为大于等于2的正整数；第一层金属层到第N层金属层依次叠加，且金属层之间填充有绝缘材料；所述的第一层金属层和第N层金属层上均设置有一个层间过孔，中间的金属层上均设置有两个层间过孔，电信号经过所述层间过孔传递给下一层的金属层；所述的中心磁芯处于各金属层的中间位置，并且所述的中心磁芯不与各金属层有任何电路连接。

进一步的，所述的绝缘材料为环氧树脂。

进一步的，所述的中心磁芯为镍加工形成的实心圆柱体。

进一步的，所述层间过孔的直径为40-50μm。

进一步的，所述中心磁芯的直径为60-100μm。

进一步的，所述的电感器包括尺寸相同的N层金属层以及中心磁芯，且N为大于等于3的正整数。

具体的，本发明设计的新型电感器通过在各金属层中心处设置类似实心的镍圆柱体中心磁芯，该磁芯即可形成空间螺旋电感的铁磁性磁芯。本发明设计的新型电感器相对于传统的分立电感器件，其成本低，性能优异，可靠性好。本发明选用镍作为中心磁芯的制造材料，能够使得该电感器的感值和Q值增加数十至数百倍。

一种新型电感器的加工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、根据第一层金属层的形状，在基板上指定区域涂覆药液，腐蚀掉多余的基板，形成所述第一层金属层，且第一层金属层上具一个有层间过孔；

S2、在高温、高压环境下，在所述第一层金属层上叠放第二层基板，且该层基板的一面涂覆有环氧树脂，所述的环氧树脂与所述第一层金属层接触，在该层基板的另一面指定区域涂覆药液，腐蚀掉多余的基板，形成第二层金属层，且第二层金属层上具两个有层间过孔；