CN103515526A - 感应器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感应器及所述感应器的制备方法。更具体地，在根据本发明的感应器中，可以形成精细图案的线圈，绝缘树脂复合材料包括用于减少线圈变形的发生的液晶低聚物，该绝缘树脂复合材料可以用于绝缘基板。

Description

感应器及其制备方法
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2012年6月29日、申请号为10-2012-0070824、名称为“感应器及其制备方法”的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用全文合并于本申请中。
技术领域
本发明涉及一种感应器及所述感应器的制备方法。
背景技术
随着移动设备朝着小型化和功能复杂化的方向发展，对于电子元件的微小型化的要求不断提高，电子材料的电、热和机械特性可以作为重要因素来发挥作用。感应器是重要的无源器件之一，它由电子电路连同电阻和电容组成，用作减少噪声或者包括LC谐振电路的元件。
在现有技术中，由于陶瓷材料具有高介电常数、电感等电特性，以及热膨胀系数低、强度高等特点，常被应用于制备如感应器一类的元件，但是，这样会产生一些问题：在印刷过程中涂抹电极、或者在层压和按压时的对中偏差或压电极会使得线圈容易变形，以及由于烧结过程中的压缩变形使得线圈形状发生太大变形。因此，高频区中电感的精度可能会降低，并且由于低Q特性可能使得缩小感应器的尺寸和实现高频率变得困难。
同时，如专利文献1中所公开，为了进一步增强整个线圈的电感，导体图案和绝缘层是更多层的以由此获得高的电感值。然而，这种多层的方式增加了层压体的总厚度，并且由于在烧结过程中的压缩变形等而不能实现优异的Q特性。
因此，本发明中形成了线圈图案，在形成电极时不会引起任何问题并能拥有与现有的陶瓷材料相似的热、电和机械特性，而且，应用能够在高频区提高Q因子的液晶低聚物（LOC）作为感应器的绝缘层，从而实现各种移动设备、RF模块等的小型化和高频率。
[现有技术文献]
[专利文献]
（专利文献1）韩国专利公开出版号2006-0009302
发明内容
本发明致力于提供具有低介电损耗和改进的Q因子的感应器。
进一步地，本发明致力于提供制备感应器的方法，所述感应器通过绝缘基板制备，因此可以形成精细图案，并且不需要烧结过程可以制备线圈较少变形的感应器。
根据本发明的一种实施方式，提供了一种感应器，包括：芯片主体，所述芯片主体包括绝缘基板和层压体，在所述层压体中多个导体图案和绝缘层被交替地层压在绝缘基板上，所述层压体具有单线圈，在所述单线圈中，所述多个导体图案沿其层压方向彼此串联连接；和一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在芯片主体的两侧横截面上，并且其中，所述单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接。此处，所述绝缘基板由绝缘环氧树脂复合材料组成，该绝缘环氧树脂复合材料含有液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示。
[化学式1]
在化学式1中，a、b、c、d和e可以是1-100的相同或不同的整数，且可以满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
在根据本发明的感应器中，所述绝缘层可以由绝缘环氧树脂复合材料组成，该绝缘环氧树脂复合材料含有液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示。
[化学式1]
Figure BDA00003228486300032
在化学式1中，a、b、c、d和e可以是1-100的相同或不同的整数，且可以满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
在根据本发明的感应器中，所述液晶低聚物的数均分子量可以为2500-6500，所述液晶低聚物中酰胺的摩尔比可以为12-30摩尔%。
在根据本发明的感应器中，绝缘树脂复合材料可以含有10-30重量%的液晶低聚物、5-20重量%的环氧树脂、0.05-0.2重量%的固化剂和50-80重量%的无机填充剂。
在根据本发明的感应器中，所述环氧树脂可以是由下列化学式2表示的双酚F型环氧树脂。
[化学式2]
Figure BDA00003228486300041
在根据本发明的感应器中，所述固化剂可以是二氰胺。
在根据本发明的感应器中，所述无机填充剂可以是选自二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、滑石粉、粘土、云母粉、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、硼酸铝、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、钛氧化物、锆酸钡和锆酸钙的组中的一种或多种。
在根据本发明的感应器中，所述绝缘环氧树脂复合材料可以进一步包括选自由固化促进剂、流平剂和阻燃剂组成的组中的一种或多种组分。
根据本发明的另一种实施方式，提供了制备感应器的方法（以下称为“第一方法”），包括：提供绝缘基板，所述绝缘基板由绝缘环氧树脂复合材料形成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示；通过在绝缘基板的两侧表面上各形成一层铜箔来固化所述绝缘基板；去除绝缘基板一侧表面的铜箔；在绝缘基板另一侧表面的铜箔上形成光致抗蚀剂层，以第一导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电解电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第一导体图案；在第一导体图案上形成第一绝缘层，并形成通孔；通过形成在第一绝缘层上的通孔形成电连接的晶种层；在晶种层上形成光致抗蚀剂层，以第二导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电解电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第二导体图案；通过在第二导体图案上形成第二绝缘层制备芯片主体；并且提供一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在芯片主体的两侧横截面上，并且其中，单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接。
[化学式1]
Figure BDA00003228486300051
在化学式1中，a、b、c、d和e可以是1-100的相同或不同的整数，且可以满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
根据本发明的又一种实施方式，提供了制备感应器的方法（以下称为“第二方法”），包括：提供绝缘基板，所述绝缘基板由绝缘环氧树脂复合材料形成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示；通过在绝缘基板的两侧表面上各形成一层铜箔来固化所述绝缘基板；去除绝缘基板两侧表面的铜箔；在绝缘基板的一侧表面上形成第一晶种层；在第一晶种层上形成光致抗蚀剂层，以第一导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电解电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，然后去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第一导体图案；在第一导体图案上形成第一绝缘层，并形成通孔；通过形成在第一绝缘层上的通孔形成电连接的第二晶种层；在第二晶种层上形成光致抗蚀剂层，以第二导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电解电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第二导体图案；通过在第二导体图案上形成第二绝缘层制备芯片主体；并且提供一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在芯片主体的两侧横截面上，并且其中，单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接。
[化学式1]
在化学式1中，a、b、c、d和e可以是1-100的相同或不同的整数，且可以满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
在根据本发明的第一和第二方法中，绝缘层可以由绝缘环氧树脂复合材料形成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示（以下称为“第三方法”）。化学式1
在化学式1中，a、b、c、d和e可以是1-100的相同或不同的整数，且可以满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
在根据本发明的第一和第二方法中，所述液晶低聚物的数均分子量可以为2500-6500，所述液晶低聚物中酰胺的摩尔比可以为12-30摩尔%。
在根据本发明的第一和第二方法中，绝缘树脂复合材料可以包括10-30重量%的液晶低聚物、5-20重量%的环氧树脂、0.05-0.2重量%的固化剂和50-80重量%的无机填充剂。
在根据本发明的第一和第二方法中，所述环氧树脂可以是由下列化学式2表示的双酚F型环氧树脂。
[化学式2]
Figure BDA00003228486300071
在根据本发明的第三方法中，绝缘树脂复合材料可以包括10-30重量%的液晶低聚物、5-20重量%的环氧树脂、0.05-0.2重量%的固化剂和50-80重量%的无机填充剂。
在根据本发明的第一和第二方法中，所述绝缘基板可以以玻璃纤维浸渍所述绝缘环氧树脂复合材料的方式形成。
附图说明
结合附图的下列详细说明将会更清楚的理解本发明的上述和其他对象、特征和优点，其中：
图1A-1G是根据本发明的一种实施方式的工艺图，显示用绝缘基板制备感应器的工艺，其中，在绝缘基板的一侧表面上蚀刻铜箔；及
图2A-2H是根据本发明的一种实施方式的工艺图，显示用绝缘基板制备感应器的工艺，其中，在绝缘基板的两侧表面上分别蚀刻铜箔。
具体实施方式
从以下结合附图的优选实施方式的详细说明将会更清楚地理解本发明的对象、特征和优点。贯穿附图，相同的附图标记用于指示相同或相似的部件，并省略其多余的说明。并且，下文中，“第一”、“第二”、“一侧”、“另一侧”等术语是用于区分特定元件和其他元件，但是这些元件的结构不应该解释为局限于这些术语。
下文，将参考附图详细说明本发明的优选实施方式。
通常，感应器可以包括：芯片主体，芯片主体包括绝缘基板和层压体，在所述层压体中多个导体图案和绝缘层被交替地层压在绝缘基板上，所述层压体具有单线圈，在所述单线圈中，所述多个导体图案沿其层压方向彼此串联连接；和一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在芯片主体的两侧横截面上，并且其中，单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接。
在本发明中，为了提高感应器和Q因子的介电特性，绝缘基板和/或绝缘层由绝缘环氧树脂复合材料组成，该绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物（A）、环氧树脂（B）、固化剂（C）和无机填充剂（D），所述液晶低聚物（A）由下列化学式1表示。
[化学式1]
Figure BDA00003228486300081
本文中，a、b、c、d和e是1-100的相同或不同的整数，且满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
由化学式1表示的液晶低聚物含有用于赋予阻燃性的磷和用于结晶性的萘基。可取的是，用于感应器的绝缘基板的材料有低的介电损耗。本文中，与相关领域中用作绝缘基板的陶瓷基板具有0.01或更小的介电损耗值相比，本发明的液晶低聚物具有0.005或更小的介电损耗值。
以这种方式，含有液晶低聚物的绝缘树脂复合材料用于绝缘基板，所述液晶低聚物具有0.005或更小的介电损耗值，当介电损耗角正切和介电常数都低时，热膨胀系数低，因此可以形成具有精细图案的线圈。另外，不会由于在印刷过程中涂抹电极，或者在层压和按压时的对中偏差或压电极而使线圈发生变形，并且由于不需要烧结过程，因此不会由于在烧结时的压缩变形而使线圈发生变形。因此，可以提高Q因子并且可以制备具有小的变化量的电感值的感应器。
根据本发明，液晶低聚物的数均分子量优选为2500-6500克/摩尔，更优选为3500-5000克/摩尔。当液晶低聚物的数均分子量小于2500克/摩尔时，机械性能弱；并且，当液晶低聚物的数均分子量大于6500克/摩尔时，溶解度降低。
另外，液晶低聚物分子中酰胺的摩尔比优选为12-30摩尔%，更优选为15-25摩尔%。当液晶低聚物分子中酰胺的摩尔比低于12摩尔%时，溶解度降低；当液晶低聚物分子中酰胺的摩尔比高于30摩尔%时，吸湿性可能增强。
液晶低聚物的用量优选为10-30重量%，更优选为13-20重量%。当液晶低聚物的用量低于10重量%时，介电损耗角正切和介电常数不能显著提高；并且，当液晶低聚物的用量高于30重量%时，机械性能可能降低。
根据本发明的树脂复合材料包括环氧树脂，以提高干燥后的树脂复合材料的可操作性。对所述环氧树脂没有特别限定，但是分子中包括至少一个环氧基，优选包括至少两个环氧基，更优选包括至少四个环氧基。
根据本发明所使用的环氧树脂，可以为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、烷基苯酚酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、具有酚和酚羟基的用芳香醛凝固的环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、芴型环氧树脂、呫吨型环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、橡胶改性环氧树脂和含磷环氧树脂等，而且，优选为含有4个环氧基的双酚F型环氧树脂，所述环氧基由下列化学式2表示。
在本发明中，可以混合使用一种或多种环氧树脂。
[化学式2]
环氧树脂的使用量优选为5-20重量%。本文中，当环氧树脂的使用量低于5重量%时，可操作性变差；并且当环氧树脂的使用量高于20重量%时，其他组分的添加量相对减少，并且因此限制了介电损耗角正切、介电常数和热膨胀系数的提高。
同时，本发明中使用的固化剂并没有特别限定，只要通常能够用来热固化所述环氧树脂即可。具体地，可以使用酰胺基固化剂，如二氰胺；多胺基固化剂，如二乙烯三胺、三乙烯四胺、N-氨基乙基哌嗪、二氨基二苯基甲烷、己二酸二酰肼等；酸酐固化剂，如热金属酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐、乙二醇三甲基二酸酐、甘油三偏苯三酸酐、马来甲基环己烯四羧酸酐等；聚硫醇固化剂，如苯酚酚醛固化剂、三聚甲醛三乙烯硫醇等；叔胺类化合物，如苄基二甲基胺、2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚等；咪唑类化合物，如2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑，并且由于特性优选使用二氰胺。
固化剂的使用量优选为0.05-0.2重量%。本文中，当固化剂的使用量低于0.05重量%时，固化率降低；当固化剂的使用量高于0.2重量%时，会存在未反应的固化剂，并且绝缘基板和/或绝缘层的吸湿率提高，从而导致电特性降低。
根据本发明的树脂复合材料包括用来降低绝缘树脂的热膨胀系数（CTE）的无机填充剂。所述无机填充剂用于降低热膨胀系数，并且所述无机填充剂的含量随树脂复合材料基于应用等的所要求的特性的不同而不同，但是优选为基于树脂复合材料的50-80重量%。当无机填充剂的含量小于50重量%时，介电损耗角正切减小且热膨胀系数增大；当无机填充剂的含量大于80重量%时，粘结强度降低。更优选地，基于整个树脂复合材料的固体部分，所述无机填充剂的含量高于60重量%。
根据本发明，所使用的无机填充剂选自二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、滑石粉、粘土、云母粉、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、硼酸铝、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、钛氧化物、锆酸钡和锆酸钙的组中的一种或多种。具体地，优选使用具有低介电损耗角正切的二氧化硅。
另外，当无机填充剂的平均直径超过5μm时，难以在导体层上稳定形成精细的电路图案，因此无机填充剂的平均直径优选小于5μm。另外，为了提高耐湿性，所述无机填充剂优选使用表面处理剂进行表面处理，所述表面处理剂例如为硅烷偶联剂等。更优选为使用直径为0.2-2μm的二氧化硅。
本发明的树脂复合材料包括固化促进剂，从而可以有效地被固化。本发明所使用的固化促进剂可以是金属固化促进剂、咪唑基固化促进剂、胺基固化促进剂等其中一种或两种组合。
所述金属固化促进剂没有特别限定，但是可以使用如钴、铜、锌、铁、镍、锰、锡等金属的有机金属络合物，或有机金属盐。有机金属络合物可以具体举例为：有机钴络合物如乙酰丙酮钴（II）或乙酰丙酮钴（III）、有机铜络合物如乙酰丙酮铜（II）、有机锌络合物如乙酰丙酮锌（II）、有机铁络合物如乙酰丙酮铁（III）、有机镍络合物如乙酰丙酮镍（II）、有机锰络合物如乙酰丙酮锰（II）等。有机金属盐可以举例为：辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。从固化性和溶剂溶解性方面考虑，金属固化促进剂优选举例为乙酰丙酮钴（II）、乙酰丙酮钴（III）、乙酰丙酮锌（II）、环烷酸锌或乙酰丙酮铁（III），并且特别优选使用乙酰丙酮钴（II）和环烷酸锌。金属固化促进剂可以使用一种或将两种结合使用。所述咪唑基固化促进剂没有特别限定，但是可以举例为：2-甲基咪唑，2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2,3-二羟基-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、氯化1-十二烷基-2-甲基-3-苯基咪唑鎓、如2-甲基咪唑啉或2-苯基咪唑啉的咪唑化合物、环氧树脂的加合物体。咪唑基固化促进剂可以使用一种或将两种组合使用。
对于胺基固化促进剂没有特别限定，但是可以举例为：三烷基胺如三乙基胺或三丁基胺，胺类化合物如4-二甲氨基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚、1,8-二氮杂二环(5,4,0)-十一碳烯（下文中称为“DBU”）等。可以单独使用一种或者两种组合使用。
本发明的绝缘树脂复合材料在有机溶剂存在下混合。考虑到本发明中使用的树脂和其他添加剂的溶解性和混溶性，有机溶剂可以为2-甲氧基乙醇、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、溶纤剂、丁基溶纤剂、卡必醇、丁基卡必醇、二甲苯、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺，但本发明的有机溶剂并不局限于此。
除此之外，本发明并不局限于此，根据需要在本发明的技术构思内，还可以包括本领域技术人员已知的其他流平剂和/或阻燃剂。
同时，根据本发明的制备感应器的方法如下所述。
绝缘环氧树脂复合材料作为绝缘材料使用，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示，在基板上形成线圈图案，其中绝缘体中的一侧或两侧表面的铜被去掉，所述绝缘体在覆铜层压体方案（copper clad laminate scheme）中，加工通孔以使层与层之间内部连接。可以使用导电材料，如铜、银、金、铝或镍等金属材料，或这些金属的合金材料，作为引线连接到外部电极。
在基板的一层上形成铜层，所述铜层（约为2μm）用作晶种层，薄的晶种层在基板上形成，其中，基板两侧表面的铜层被去除。晶种层上覆盖有光致抗蚀剂（PR），通过铜电镀形成内部线圈图案，然后通过软蚀刻去除PR，从而获得内部线圈。
在内部线圈上，使用绝缘材料形成绝缘层（钝化层）。这个过程至少重复两次以形成内部线圈和绝缘层，然后内部线圈和绝缘层与外部电极连接以制备本发明所述的感应器。
参考图1和图2，更具体地，使用根据本发明的绝缘环氧树脂复合材料在绝缘基板20的两侧表面上分别形成铜箔10，这是为了在固化基板的过程中通过铜箔10维持绝缘基板20的形状。另外，绝缘基板20可以用玻璃纤维浸渍绝缘环氧树脂复合材料的方式制备，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由化学式1表示。
蚀刻两侧表面上分别形成有铜箔10的绝缘基板20的一侧或两侧表面，然后去除一侧或者两侧表面的铜箔10。图1显示了铜箔10在绝缘基板20的一侧表面上形成的情况，图2显示了铜箔10全部被去除的情况。接着，在绝缘基板20的另一侧表面上形成铜箔10，铜箔10用作晶种层，并且在两侧表面都被蚀刻的绝缘基板中，晶种层71和72使用铜、镍、钛或者它们的合金以溅射法形成。在形成晶种层70、71和72之前，绝缘基板20和绝缘层60使用等离子处理法进行干表面处理，或者使用化学蚀刻进行湿表面处理以增强绝缘基板20和绝缘层60之间的粘附力，从而在绝缘基板的表面上形成粗糙度。然后，在晶种层上以导体图案的样式形成光致抗蚀剂层40，进行曝光和显影，并且通过铜电镀形成导体图案。然后，通过蚀刻去除光致抗蚀剂，并且铜箔10进行微蚀刻或者软蚀刻从而完成第一导体图案。
使用绝缘材料通过钝化作用在第一导体图案上形成第一绝缘层60，并且绝缘材料可以为根据本发明的绝缘环氧树脂复合材料、陶瓷或者其它聚合材料。然后，为了电连接第一导体图案50和后面将要形成的第二导体图案51，在绝缘层60上形成通孔（图中未示出）从而形成通电极。
晶种层70和72通过溅射等方式在绝缘层60上形成，所述绝缘层60上形成有通孔，光致抗蚀剂层（图中未示出）以导体图案的样式在晶种层上形成，对光致抗蚀剂层进行曝光和显影，并且通过铜电镀形成导体图案。然后通过蚀刻去除光致抗蚀剂（图中未示出），对晶种层70和72进行微蚀刻或者软蚀刻从而完成第二导体图案51。然后，使用绝缘材料通过钝化作用在第二导体图案51上形成第二绝缘层61。以这种方式，形成绝缘基板20、第一导体图案50、第一绝缘层60、第二导体图案51、包裹第二绝缘层61两侧表面其中一侧表面的第一外部电极80和包裹另一侧表面的第二外部电极81，从而制备感应器。
如上所述，在根据本发明的感应器中，使用绝缘树脂复合材料可以形成具有精细图案的线圈，所述绝缘树脂复合材料包括用于绝缘基板的聚酯类可用性液晶低聚物（LCO），并且所述线圈不会由于印刷过程中涂抹电极或在层压和按压时的对中偏差或压电极而发生变形，并且由于不需要烧结过程，因此所述线圈也不会由于烧结时的压缩变形而发生变形。因此，可以降低杂散电容而提高Q因子。另外，由于电感值的波动性和分散性得到改善，从而可以有效制备具有小变化的感应器。
下文中，将通过制备实施例和实施例对本发明进行详细描述，但是本发明并不局限于此。
制备实施例
液晶低聚物的制备
将4-氨基苯酚（2.0摩尔）、间苯二甲酸（2.5摩尔）、4-羟基苯甲酸（2.0摩尔）、6-羟基-2-萘甲酸（6-hydroxy-2-naphthoix acid）（1.5摩尔）和乙酸酐（15摩尔）加入到反应器中。反应器内充满氮气，在氮气流下反应器内的温度升高至约230℃，然后保持反应器内温度为230℃回流反应4小时。然后，再额外加入6-羟基-2-萘甲酸（1.0摩尔）以封端，并去除反应副产物乙酸和未反应的乙酸酐，从而制备由化学式1表示的液晶低聚物。
[化学式1]
Figure BDA00003228486300151
实施例1
将平均粒径为0.2-1μm的二氧化硅分散在2-甲氧基乙醇中，从而制备浓度为70重量%的二氧化硅浆料。然后，向制得的二氧化硅浆料中加入15.8重量%的双酚F型环氧树脂，所述环氧树脂用化学式2表示，然后在室温下，使用搅拌器在300rmp下搅拌二氧化硅浆料以溶解，以此制备一种混合物。
然后，将溶解在二甲基乙酰胺中的0.2重量%的双氰胺和24重量%的制备实施例1中得到的液晶低聚物加入到所述混合物中，在300rmp下进一步搅拌1小时。然后，取3克2-乙基-4-甲基咪唑和流平剂（BYK-337）加入到1.5PHR（每一百份树脂中的含量）的整个混合物中，再搅拌1小时，从而制备绝缘环氧树脂复合材料。
通过这种方式制备的绝缘环氧树脂复合材料用玻璃纤维浸渍，然后使用压缩机压缩在铜箔上，从而制备如图1A所示的基板，使用硝酸去除如图1B中所示的绝缘基板的一侧表面的铜箔。如图1C所示，在绝缘基板的另一侧表面上的铜箔上形成光致抗蚀剂层，将所述光致抗蚀剂层以第一导体图案的样式进行曝光和显影，电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，残留的光致抗蚀剂层用浸出液（DPS-7300）（包括35%-55%的二乙二醇单甲醚、40%-60%的单甲基甲酰胺、2%-7%的胺和其它添加剂）去除，使用硫酸（H2SO4）通过软蚀刻的方式去除裸露的铜箔，从而形成第一导体图案（参见图1D）。
如图1E所示，使用根据实施例1的绝缘环氧树脂复合材料在第一导体图案上形成第一绝缘层，然后使用激光形成通孔（图中未示出）。应用溅射的方式在第一绝缘层上形成厚度约为2μm的铜晶种层，在晶种层上重复形成光致抗蚀剂层，所述光致抗蚀剂层以第二导体图案的样式进行曝光和显影，电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，以上述方法去除残留的光致抗蚀剂层和铜箔，从而形成第二导体图案（参见图1F）。
如图1G所示，在第二导体图案上形成第二绝缘层，从而制备芯片主体，然后在所述芯片主体的两侧横截面上形成一对外部连接电极80和81，从而制备本发明的感应器。
测试感应器的介电损耗和Q因子，根据测试结果，在1GHz时介电损耗为0.005，在2.4GHz时Q因子为27.2。使用RF阻抗材料分析仪E4991A（安捷伦公司（Agilent）制造）在1M-3GHz条件下测定介电损耗，并且使用介电材料测定夹16453A作为夹具。另外，根据测试标准中ASTM D709-01，使用锥盘(V-press)在18μm的铜箔之间按压和固化5-10份预浸料（厚度为0.4mm-1.0mm），制备厚度为0.4mm-1.0mm的SPL，将CCL形式的样品切割为3cm×3cm的尺寸。然后，去除铜箔以记录厚度测定值。将样品装入测试夹中，使用设备以测定介电损耗，输入厚度测定值，在1GHz条件下测定介电损耗值。使用RF阻抗材料分析仪E4991A（安捷伦公司制造）在1M-3GHz条件下测定Q因子，使用测定夹16197，将SPL（样品尺寸为0.8mm×1.6mm，厚度为0.4mm）装入测定夹中，设置测试频率为2.4GHz，然后进行测定。
因此，相比于现有技术中的陶瓷基板，发现本发明的感应器具有更优或者相等的特性。
如上所述，在根据本发明实施方式的感应器中，包括聚酯类可用性液晶低聚物（LCO）的绝缘树脂复合材料用于绝缘基板，并且因此可以形成精细图案的线圈，并且不会由于印刷过程中涂抹电极，或在层压和按压时的对中偏差或压电极而使线圈发生变形，由于不需要烧结过程，因此也不会由于烧结时的压缩变形而使线圈发生变形。因此，可以降低杂散电容而提高Q因子。另外，由于电感值的波动性和分散性得到改善，从而可以有效制备具有小变化的感应器。
尽管为了说明的目的已经公开了本发明的具体实施方式，但应该理解的是本发明不限于此，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，各种修改、补充和替换都是可能的。
因此，应该认为任何以及所有修改、变化或等同安排都在本发明的范围内，本发明的具体范围由随附权利要求公开。

Claims (16)

1.一种感应器，所述感应器包括：
芯片主体，所述芯片主体包括绝缘基板和层压体，在所述层压体中，多个导体图案和绝缘层交替地层压在所述绝缘基板上，所述层压体具有单线圈，所述多个导体图案以其层压方向在所述单线圈中彼此串联连接；和
一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在芯片主体两侧横截面上，并且其中，单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接，
其中，所述绝缘基板由绝缘环氧树脂复合材料组成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物（A）、环氧树脂（B）、固化剂（C）和无机填充剂（D），所述液晶低聚物（A）由下列化学式1表示，
[化学式1]
Figure FDA00003228486200011
其中，a、b、c、d和e是1-100的相同或不同的整数，且满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
2.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述绝缘层由绝缘环氧树脂复合材料组成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示，
[化学式1]
Figure FDA00003228486200012
其中，a、b、c、d和e是1-100的相同或不同的整数，且满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
3.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述液晶低聚物的数均分子量为2500-6500，并且所述液晶低聚物中酰胺的摩尔比为12-30摩尔%。
4.根据权利要求1所述的感应器，其中，绝缘树脂复合材料包括10-30重量%的液晶低聚物、5-20重量%的环氧树脂、0.05-0.2重量%的固化剂和50-80重量%的无机填充剂。
5.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述环氧树脂是由下列化学式2表示的双酚F型环氧树脂，
[化学式2]
Figure FDA00003228486200021
6.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述固化剂是二氰胺。
7.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述无机填充剂选自二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、滑石粉、粘土、云母粉、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、硼酸铝、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、钛氧化物、锆酸钡和锆酸钙的组中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述绝缘环氧树脂复合材料还包括选自由固化促进剂、流平剂和阻燃剂组成的组中的一种或多种组分。
9.一种制备感应器的方法，所述方法包括：
提供绝缘基板，所述绝缘基板由绝缘环氧树脂复合材料形成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示；
通过在所述绝缘基板的两侧表面上形成铜箔来固化所述绝缘基板；
去除所述绝缘基板的一侧表面上的铜箔；
在所述绝缘基板的另一侧表面的铜箔上形成光致抗蚀剂层，以第一导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第一导体图案；
在第一导体图案上形成第一绝缘层，并形成通孔；
形成通过形成在第一绝缘层上的通孔电连接的晶种层；
在所述晶种层上形成光致抗蚀剂层，以第二导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第二导体图案；
通过在第二导体图案上形成第二绝缘层，制备芯片主体；以及
提供一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在所述芯片主体的两侧横截面上，并且其中，单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接，
[化学式1]
Figure FDA00003228486200031
其中，a、b、c、d和e是1-100的相同或不同的整数，且满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
10.一种制备感应器的方法，所述方法包括：
提供绝缘基板，所述绝缘基板由绝缘环氧树脂复合材料形成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示；
通过在所述绝缘基板的两侧表面上形成铜箔来固化所述绝缘基板；
去除所述绝缘基板的两侧表面上的铜箔；
在所述绝缘基板的一侧表面上形成第一晶种层；
在所述第一晶种层上形成光致抗蚀剂层，以第一导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第一导体图案；
在第一导体图案上形成第一绝缘层，并形成通孔；
形成通过形成在第一绝缘层上的通孔电连接的第二晶种层；
在所述第二晶种层上形成光致抗蚀剂层，以第二导体图案的样式对形成的光致抗蚀剂层进行曝光和显影，电镀曝光和显影的光致抗蚀剂层，并去除剩余的光致抗蚀剂层和铜箔，由此形成第二导体图案；
通过在所述第二导体图案上形成第二绝缘层，制备芯片主体；以及
提供一对外部连接电极，所述一对外部连接电极分别设置在所述芯片主体的两侧横截面上，并且其中，单线圈的一个末端与所述一对外部连接电极中的一个连接，所述单线圈的另一个末端与所述一对外部连接电极中的另一个连接，
[化学式1]
Figure FDA00003228486200051
其中，a、b、c、d和e是1-100的相同或不同的整数，且满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
11.根据权利要求9所述的制备感应器的方法，其中，所述绝缘层由绝缘环氧树脂复合材料组成，所述绝缘环氧树脂复合材料包括液晶低聚物、环氧树脂、固化剂和无机填充剂，所述液晶低聚物由下列化学式1表示，
[化学式1]
Figure FDA00003228486200052
其中，a、b、c、d和e是1-100的相同或不同的整数，且满足4≤a＋c＋d＋e≤103。
12.根据权利要求9所述的制备感应器的方法，其中，所述液晶低聚物的数均分子量为2500-6500，并且所述液晶低聚物中酰胺的摩尔比为12-30摩尔%。
13.根据权利要求9所述的制备感应器的方法，其中，绝缘树脂复合材料包括10-30重量%的液晶低聚物、5-20重量%的环氧树脂、0.05-0.2重量%的固化剂和50-80重量%的无机填充剂。
14.根据权利要求9所述的制备感应器的方法，其中，所述环氧树脂是由下列化学式2表示的双酚F型环氧树脂，
[化学式2]
15.根据权利要求11所述的制备感应器的方法，其中，绝缘树脂复合材料包括10-30重量%的液晶低聚物、5-20重量%的环氧树脂、0.05-0.2重量%的固化剂和50-80重量%的无机填充剂。
16.根据权利要求9所述的制备感应器的方法，其中，所述绝缘基板的形成方式是用玻璃纤维浸渍所述绝缘环氧树脂复合材料。
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