CN112086261A - 薄膜电感及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种薄膜电感及其制造方法。薄膜电感包括一线圈组件、一第一导磁层、一第二导磁层及一导磁芯。线圈组件包括一基板、一设置在基板的一第一表面的第一导电线路及一设置在基板的一第二表面的第二导电线路。第一导磁层设置在第一表面上，且第一导电线路嵌埋在第一导磁层中。第二导磁层设置在第二表面上，且第二导电线路嵌埋在第二导磁层中。导磁芯设置在第一导磁层与第二导磁层之间，且导磁芯位于基板的一贯孔中。第一导电线路及第二导电线路设置在基板上且围绕贯孔。第一导磁层的组成与第二导磁层的组成相同，且第一导磁层的组成与导磁芯的组成相异。借此，本发明达到了改善薄膜电感的特性与品质的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电感，特别涉及一种薄膜电感及其制造方法。
背景技术
首先，现有技术的薄膜电感大多都是采用湿式印刷制造工艺制作薄膜电感中用于包覆线圈的导磁层。但是，利用湿式印刷制造工艺的方式制作薄膜电感，将会使得每一层导磁层的厚度无法有效控制而导致量产不易且制造工艺效率低下的问题。此外，现有技术的薄膜电感的每一层导磁层的材质或组成皆为相同，因此，薄膜电感的特性并无法有效改善。
借此，如何通过结构设计及制造工艺的改良，来提升薄膜电感的制造工艺效率并改善薄膜电感的特性与品质，来克服上述的缺陷，已成为该项技术所欲解决的重要课题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种薄膜电感及其制造方法。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案提供一种薄膜电感，其包括：一线圈组件、一第一导磁层、一第二导磁层、一第三导磁层以及一第四导磁层。所述线圈组件包括一基板、一设置在所述基板的一第一表面的第一导电线路以及一设置在所述基板的一第二表面的第二导电线路。所述第一导磁层设置在所述第一表面上，且所述第一导电线路嵌埋在所述第一导磁层中。所述第二导磁层设置在所述第二表面上，且所述第二导电线路嵌埋在所述第二导磁层中。所述第三导磁层设置在所述第一导磁层上，且所述第一导磁层位于所述基板与所述第三导磁层之间。所述第四导磁层设置在所述第二导磁层上，且所述第二导磁层位于所述基板与所述第四导磁层之间。其中，所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，所述第三导磁层的组成与所述第四导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述第三导磁层的组成相异(不同)。
更进一步地，所述第一导磁层包括一第一填料以及多个设置在所述第一填料中的第一粒子，所述第二导磁层包括一第二填料以及多个设置在所述第二填料中的第二粒子，所述第三导磁层包括一第三填料以及多个设置在所述第三填料中的第三粒子，所述第四导磁层包括一第四填料以及多个设置在所述第四填料中的第四粒子；其中，所述第一粒子的粒径小于所述第三粒子的粒径，且所述第二粒子的粒径小于所述第四粒子的粒径。
更进一步地，所述薄膜电感还进一步包括：一导磁芯，所述导磁芯设置在所述第一导磁层与所述第二导磁层之间，且所述导磁芯位于所述基板的一贯孔中，其中，所述第一导电线路及所述第二导电线路设置在所述基板上且围绕所述贯孔。
更进一步地，所述导磁芯包括一第五填料以及多个设置在所述第五填料中的第五粒子；其中，所述第五粒子的粒径小于所述第一粒子的粒径。
更进一步地，所述线圈组件还进一步包括一绝缘层，所述绝缘层包覆在所述第一导电线路及所述第二导电线路上。
更进一步地，所述绝缘层通过原子层沉积、分子层沉积或沉浸制造工艺形成在所述第一导电线路及所述第二导电线路上。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案提供一种薄膜电感，其包括：一线圈组件、一第一导磁层、一第二导磁层以及一导磁芯。所述线圈组件包括一基板、一设置在所述基板的一第一表面的第一导电线路以及一设置在所述基板的一第二表面的第二导电线路。所述第一导磁层设置在所述第一表面上，且所述第一导电线路嵌埋在所述第一导磁层中。所述第二导磁层设置在所述第二表面上，且所述第二导电线路嵌埋在所述第二导磁层中。所述导磁芯设置在所述第一导磁层与所述第二导磁层之间，且所述导磁芯位于所述基板的一贯孔中。所述第一导电线路及所述第二导电线路设置在所述基板上且围绕所述贯孔。其中，所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述导磁芯的组成相异。
更进一步地，所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述导磁芯的组成相异。
更进一步地，所述第一导磁层包括一第一填料以及多个设置在所述第一填料中的第一粒子，所述第二导磁层包括一第二填料以及多个设置在所述第二填料中的第二粒子，所述导磁芯包括一第五填料以及多个设置在所述第五填料中的第五粒子；其中，所述第五粒子的粒径小于所述第一粒子的粒径。
更进一步地，所述线圈组件还进一步包括一绝缘层，所述绝缘层包覆在所述第一导电线路及所述第二导电线路上。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的再一技术方案提供一种薄膜电感的制造方法，其包括：提供一第一磁性材料混合体以及一第二磁性材料混合体；烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体，以分别形成一第一导磁层以及一第二导磁层；以及嵌埋一线圈组件的一第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的一第二部分于所述第二导磁层中。
更进一步地，在嵌埋所述线圈组件于所述第一导磁层与所述第二导磁层中的步骤中，包括：设置所述线圈组件于所述第一导磁层与所述第二导磁层之间；以及通过一加压制造工艺将所述线圈组件的所述第一部分嵌埋于所述第一导磁层中，且将所述线圈组件的所述第二部分嵌埋于所述第二导磁层中，以使所述线圈组件完全嵌埋于所述第一导磁层与所述第二导磁层中。
更进一步地，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤之后，还进一步包括：修整所述第一导磁层的一第一厚度及所述第二导磁层的一第二厚度。
更进一步地，在修整所述第一导磁层的所述第一厚度及所述第二导磁层的所述第二厚度的步骤中，通过加工研磨所述第一导磁层及所述第二导磁层而修整所述第一导磁层的所述第一厚度及所述第二导磁层的所述第二厚度。
更进一步地，在烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体，以分别形成所述第一导磁层以及所述第二导磁层的步骤之后，还进一步包括：压缩所述第一导磁层及所述第二导磁层，以增加所述第一导磁层及所述第二导磁层的密度。
更进一步地，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤之前，还进一步包括：设置所述第一导磁层于一第三导磁层上且设置所述第二导磁层于一第四导磁层上，其中，所述第一导磁层位于所述线圈组件的所述第一部分与所述第三导磁层之间，且所述第二导磁层位于所述线圈组件的所述第二部分与所述第四导磁层之间。
更进一步地，在提供所述第一磁性材料混合体以及所述第二磁性材料混合体的步骤中，还进一步包括：提供一第三磁性材料混合体以及一第四磁性材料混合体；其中，在烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体的步骤中，还进一步包括：烘干所述第三磁性材料混合体及所述第四磁性材料混合体，以分别形成所述第三导磁层以及所述第四导磁层。
更进一步地，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤之前，还进一步包括：设置一导磁芯于所述第一导磁层及/或所述第二导磁层上，且所述导磁芯能相对于所述第一导磁层及/或所述第二导磁层呈凸出设置；其中，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤中，还进一步包括：将所述导磁芯设置在所述线圈组件的一贯孔中。
更进一步地，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤中，还进一步包括：设置一导磁芯于所述线圈组件的一贯孔中。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的薄膜电感，其能通过“所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，所述第三导磁层的组成与所述第四导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述第三导磁层的组成相异”或“所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述导磁芯的组成相异”的技术方案，以使得薄膜电感中用于包覆线圈组件的材质至少具有两种以上的组成，以改善薄膜电感的特性与品质。此外，本发明所提供的薄膜电感的制造方法，也能通过“烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体，以分别形成一第一导磁层以及一第二导磁层；以及嵌埋一线圈组件的一第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的一第二部分于所述第二导磁层中”的技术方案，而提升薄膜电感的制造工艺效率并改善薄膜电感的特性与品质。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例的薄膜电感的其中一透视示意图。
图2为图1的II-II剖面的剖面示意图。
图3为本发明第一实施例的薄膜电感的另外一剖视示意图。
图4为本发明第一实施例的薄膜电感的再一剖视示意图。
图5为本发明第一实施例的薄膜电感的又一剖视示意图。
图6为本发明第二实施例的薄膜电感的制造方法的流程图。
图7为本发明第二实施例的薄膜电感的制造方法的步骤S104的示意图。
图8为本发明第二实施例的薄膜电感的制造过程的其中一示意图。
图9为本发明第二实施例的薄膜电感的制造过程的另外一示意图。
图10为本发明第二实施例的薄膜电感的制造过程的再一示意图。
图11为本发明第二实施例的薄膜电感的制造过程的又一示意图。
图12为本发明第三实施例的薄膜电感的制造方法的流程图。
图13为本发明第三实施例的薄膜电感的制造过程的其中一示意图。
图14为本发明第三实施例的薄膜电感的制造过程的另外一示意图。
图15为本发明第三实施例的薄膜电感的制造过程的再一示意图。
图16为本发明第四实施例的薄膜电感的制造方法的流程图。
图17为本发明第四实施例的薄膜电感的制造过程的其中一示意图。
图18为本发明第四实施例的薄膜电感的制造过程的另外一示意图。
图19为本发明第五实施例的薄膜电感的制造方法的流程图。
图20为本发明第五实施例的薄膜电感的制造过程的其中一示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“薄膜电感及其制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
第一实施例
首先，请参阅图1及图2所示，图1为本发明第一实施例的薄膜电感的其中一透视示意图，图2为图1的II-II剖面的剖面示意图。本发明第一实施例提供一种薄膜电感U，其包括：一线圈组件1、一第一导磁层2、一第二导磁层3、一第三导磁层4以及一第四导磁层5。线圈组件1包括一基板11、一设置在基板11的一第一表面111的第一导电线路12以及一设置在基板11的一第二表面112的第二导电线路13，且线圈组件1具有一预定匝数，以产生一期望电感值。此外，举例来说，第一表面111及第二表面112可为基板11的两相反表面或者说相对表面，基板11可选自铜箔基板(Copper Clad Laminate，CCL)类的FR4板(Flame Retardant4)或FR5板(Flame Retardant5)、玻璃纤维板(Glass Fiber Unclad Laminate)、树脂玻璃纤维板(Epoxy Glass Fiber Unclad Laminate)、聚酰亚胺(polyimide)板或树脂磁性材料板(Epoxy magnetic material laminate)等，且第一导电线路12及第二导电线路13为一导体且具有一预定线路图案，但本发明不以此为限。
承上述，较佳地，线圈组件1还可进一步包括一绝缘层14，绝缘层14包覆在第一导电线路12及第二导电线路13上。借此，以使得第一导电线路12及第二导电线路13能够与第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5彼此电性绝缘而避免造成短路。举例来说，绝缘层14可以利用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)、分子层沉积(Molecular Layer Deposition，MLD)或沉浸制造工艺而将绝缘层14形成在第一导电线路12及第二导电线路13上，且绝缘层14的材料可以为有机(Organic)材料、无机(Inorganic)材料或有机无机复合(Organic-Inorganic Hybrid)材料，其厚度可介于0.1纳米(nm)至20微米(μm)范围之间的等级，但本发明不以此为限。
承上述，第一导磁层2设置在第一表面111上，且第一导电线路12嵌埋在第一导磁层2中，第二导磁层3设置在第二表面112上，且第二导电线路13嵌埋在第二导磁层3中。此外，第三导磁层4设置在第一导磁层2上，且第一导磁层2位于基板11与第三导磁层4之间，第四导磁层5设置在第二导磁层3上，且第二导磁层3位于基板11与第四导磁层5之间。以本发明而言，第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，第三导磁层4的组成与第四导磁层5的组成相同，第一导磁层2的组成与第三导磁层4的组成相异，且第二导磁层3的组成与第四导磁层5的组成相异。须说明的是，上述“组成”可为材料或者性质等，因此，第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5也可使用彼此相异的材料。
承上述，举例来说，以本发明而言，第三导磁层4的磁导率(permeability value)可大于第一导磁层2的磁导率，第四导磁层5的磁导率可大于第二导磁层3的磁导率，第一导磁层2的磁导率与第二导磁层3的磁导率彼此相同，且第三导磁层4的磁导率与第四导磁层5的磁导率彼此相同。此外，举例来说，第三导磁层4的磁芯损耗率(core loss)可小于第一导磁层2，第四导磁层5的磁芯损耗率可小于第二导磁层3。然而，须说明的是，本发明不以上述所举的例子为限制。
承上述，举例来说，第一导磁层2包括一第一填料21以及多个设置在第一填料21中的第一粒子22，第二导磁层3包括一第二填料31以及多个设置在第二填料31中的第二粒子32，第三导磁层4包括一第三填料41以及多个设置在第三填料41中的第三粒子42，第四导磁层5包括一第四填料51以及多个设置在第四填料51中的第四粒子52。然而，须说明的是，在其他实施方式中，第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5中除了第一粒子22、第二粒子32、第三粒子42及第四粒子52之外，也可以进一步包括其他粒子，本发明不以此为限。举例来说，以本发明而言，在第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，第三导磁层4的组成与第四导磁层5的组成相同的情况下，第一填料21及第二填料31的材质或特性相同，第三填料41及第四填料51的材质或特性相同，第一粒子22及第二粒子32的材质或特性相同，且第三粒子42及第四粒子52的材质或特性相同。此外，在第一导磁层2的组成与第三导磁层4的组成相异，且第二导磁层3的组成与第四导磁层5的组成相异的情况下，第一填料21及第三填料41的材质或特性相异，第二填料31及第四填料51的材质或特性相异，第一粒子22及第三粒子42的材质或特性相异，且第二粒子32及第四粒子52的材质或特性相异。
承上述，举例来说，第一填料21、第二填料31、第三填料41及第四填料51的材质可为热固性聚合物(Thermosetting polymer)或光固型聚合物(Light-activated CuringPolymer)，例如但不限于环氧树脂(Epoxy)或相应的紫外固化胶(UV固化胶)。此外，举例来说，第一粒子22、第二粒子32、第三粒子42及第四粒子52可分别为磁性粉末，例如但不限于硅铁合金(Si-Fe Alloy)、铁硅铬合金(Fe-Si-Cr Alloy)、铁硅铝合金(Fe-Si-Al Alloy)、铁粉(Iron powder)、铁氧体(Ferrite)、非晶态(Amorphous)材料、纳米晶体材料(Nanocrystalline material)或上述任一种材料系统的组合，本发明不以上述所举的例子为限制。此外，须说明的是，上述“组成”也可为第一粒子22、第二粒子32、第三粒子42及第四粒子52的粒径。
承上述，举例来说，第一粒子22的粒径小于第三粒子42的粒径，且第二粒子32的粒径小于第四粒子52的粒径，但本发明不以此为限。借此，可利用具有较小粒径的第一导磁层2及第二导磁层3而提升薄膜电感U的耐电流度，且利用具有较大粒径的第三导磁层4及第四导磁层5而提升薄膜电感U电感值。此外，举例来说，第一粒子22的粒径可介于0.5μm至15μm之间；第二粒子32的粒径可介于2μm至50μm之间，第三粒子42的粒径可介于0.5μm至15μm之间，第四粒子52的粒径可介于2μm至50μm之间，但本发明不以此为限。较佳的，第一粒子22的粒径介于1μm至5μm之间，且第三粒子42的粒径介于1μm至5μm之间，但本发明不以此为限。
此外，须说明的是，当第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5中除了第一粒子22、第二粒子32、第三粒子42及第四粒子52之外，还进一步包括其他粒子时，第一粒子22、第二粒子32、第三粒子42及第四粒子52分别为第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5中粒径最小的粒子。
借此，本发明能利用第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5的组成，而调整薄膜电感U所产生的特性。举例来说，在其中一实施方式中，当薄膜电感U的特性需要具有高耐电流能力及低磁芯损耗率时，可以选择铁粉作为第一导磁层2及第二导磁层3的材料，且选择非晶材料作为第三导磁层4及第四导磁层5的材料。此外，当薄膜电感U的特性着重高导磁率及低直流电阻时，可以选择铁硅铬合金作为第一导磁层2及第二导磁层3的材料，且选择纳米晶体材料作为第三导磁层4及第四导磁层5的材料。然而，本发明不以上述所举的例子为限制。
接着，请参阅图3所示，图3为本发明第一实施例的薄膜电感的另外一剖视示意图。由图3与图2的比较可知，图3与图2最大的差别在于，在图3的实施方式中，薄膜电感U还可进一步包括一导磁芯6。导磁芯6设置在第一导磁层2与第二导磁层3之间，且导磁芯6位于基板11的一贯孔110中，且第一导电线路12及第二导电线路13设置在基板11上且围绕贯孔110。换句话说，在图2的实施方式中，基板11的贯孔110中设置有第一导磁层2及第二导磁层3，而在图3的实施方式中，基板11的贯孔110中设置有导磁芯6。此外，较佳地，以本发明而言，第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，第一导磁层2的组成与导磁芯6的组成相异，且第三导磁层4的组成与导磁芯6的组成相异。然而，须说明的是，在其他实施方式中，导磁芯6的组成、第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成可彼此相同，即，如图2的实施方式，但本发明不以此为限。
承上述，举例来说，在图3的实施方式中，导磁芯6包括一第五填料61以及多个设置在第五填料61中的第五粒子62，且第五粒子62的粒径可小于第一粒子22的粒径。此外，第五填料61的材质可为热固性聚合物，例如但不限于环氧树脂。此外，举例来说，第五粒子62可为磁性粉末，例如但不限于硅铁合金(Si-Fe Alloy)、铁硅铬合金(Fe-Si-Cr Alloy)、铁硅铝合金(Fe-Si-Al Alloy)、铁粉(Iron powder)、铁氧体(Ferrite)、非晶态(Amorphous)材料或纳米晶体材料(Nanocrystalline material)。然而，须说明的是，本发明不以上述所举的例子为限制。此外，须说明的是，图3中的线圈组件1、第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5等的结构特征都与图2相仿，在此不再赘述。
接着，请参阅图4所示，图4为本发明第一实施例的薄膜电感的再一剖视示意图。由图4与图3的比较可知，在图4的实施方式中，可以不设置第三导磁层4及第四导磁层5。进一步来说，导磁芯6设置在第一导磁层2与第二导磁层3之间，且导磁芯6位于基板11的一贯孔110中，且第一导电线路12及第二导电线路13设置在基板11上且围绕贯孔110。此外，第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，且第一导磁层2的组成与导磁芯6的组成相异。
此外，第一导磁层2包括一第一填料21以及多个设置在第一填料21中的第一粒子22，第二导磁层3包括一第二填料31以及多个设置在第二填料31中的第二粒子32，导磁芯6包括一第五填料61以及多个设置在第五填料61中的第五粒子62，且第五粒子62的粒径小于第一粒子22的粒径。此外，须说明的是，图4中的线圈组件1、第一导磁层2及第二导磁层3等的结构特征都与图2及图3相仿，在此不再赘述。
接着，请参阅图5所示，图5为本发明第一实施例的薄膜电感的又一剖视示意图。由图5与图2的比较可知，在图5的实施方式中，可以不设置第三导磁层4及第四导磁层5。此外，须说明的是，图5中的线圈组件1、第一导磁层2及第二导磁层3等的结构特征都与图2至图4相仿，在此不再赘述。
第二实施例
首先，请参阅图6至图11所示，图6为本发明第二实施例的薄膜电感的制造方法的流程图，图7为本发明第二实施例的薄膜电感的制造方法的步骤S104的示意图，图8至图11分别为本发明第二实施例的薄膜电感的制造过程的示意图。须说明的是，第二实施例所提供的薄膜电感U的制造方法中的各个元件特征都与前述实施例相仿，在此不再赘述。此外，第二实施例的实施方式以制造图5的薄膜电感U作为举例说明。
接着，请参阅图8所示，如步骤S101所示，提供一第一磁性材料混合体2’以及一第二磁性材料混合体3’。举例来说，第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’可为膏状，也就是说，第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’可分别为未固化前的第一导磁层2及第二导磁层3。此外，举例来说，第一磁性材料混合体2’包括未固化的一第一填料21’以及多个设置在未固化的第一填料21’中的第一粒子22，第二磁性材料混合体3’包括未固化的一第二填料31’以及多个设置在未固化的第二填料31’中的第二粒子32。须说明的是，第一填料21、第一粒子22、第二填料31及第二粒子32的材质及特性如前述实施例所说明，在此不再赘述。此外，举例来说，在提供第一磁性材料混合体2’以及第二磁性材料混合体3’的步骤中，可以利用网板印刷或钢板印刷配合一刮刀k将第一磁性材料混合体2’成型在一第一载板B1上，且利用一刮刀k将第二磁性材料混合体3’成型在一第二载板B2上，但本发明不以此为限。
接着，如步骤S102所示，烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以分别形成一第一导磁层2以及一第二导磁层3。举例来说，烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’的方式可以利用自然固化、光照固化或加热固化(例如但不限于烘烤)的方式来固化第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以形成固化及/或定型的第一导磁层2及第二导磁层3。此外，可利用控制第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’的粘度与体积而控制第一导磁层2及第二导磁层3的厚度及形状。
接着，请参阅图9所示，如步骤S103所示，在烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以分别形成第一导磁层2以及第二导磁层3的步骤之后，还可进一步包括：压缩第一导磁层2及第二导磁层3，以增加第一导磁层2及第二导磁层3的密度。举例来说，可以利用水压或者油压等加压方式而施加一压力P于第一导磁层2及第二导磁层3上，以增加第一导磁层2及第二导磁层3的密度，以改变薄膜电感U的特性。另外，须说明的是，以本发明而言，步骤S103可为选择性的实施，在其他实施方式中，也可以不实施步骤S103。
接着，请参阅图10所示，如步骤S104所示，嵌埋一线圈组件1的一第一部分(例如第一导电线路12)于第一导磁层2中且嵌埋线圈组件1的一第二部分(例如第二导电线路13)于第二导磁层3中。此外，线圈组件1可包括一基板11、一第一导电线路12以及一第二导电线路13，线圈组件1的架构与前述实施例相仿，在此不再赘述。此外，如步骤S1041及步骤S1042所示，在嵌埋线圈组件1于第一导磁层2与第二导磁层3中的步骤中可包括设置线圈组件1于第一导磁层2与第二导磁层3之间以及通过一加压制造工艺将线圈组件1的第一部分嵌埋于第一导磁层2中，且将线圈组件1的第二部分嵌埋于第二导磁层3中，以使线圈组件1完全嵌埋于第一导磁层2与第二导磁层3中。此外，举例来说，加压制造工艺可以利用油压、水压或者冷压等压合方式将线圈组件1的第一部分嵌埋于第一导磁层2中，且将线圈组件1的第二部分嵌埋于第二导磁层3中，即，可通过施加一压力P而将线圈组件1嵌埋在第一导磁层2一第二导磁层3之中，本发明不以嵌埋线圈组件1的方式为限制。
接着，请参阅图11所示，如步骤S105所示，在嵌埋线圈组件1的第一部分于第一导磁层2中且嵌埋线圈组件1的第二部分于第二导磁层3中的步骤之后，还可进一步包括：修整第一导磁层2的一第一厚度T1及第二导磁层3的一第二厚度T2。也就是说，可以利用步骤S105调整薄膜电感U的整体厚度以及表面的平整度。举例来说，在修整第一导磁层2的第一厚度T1及第二导磁层3的第二厚度T2的步骤中，可通过一研磨轮G加工研磨第一导磁层2及第二导磁层3而修整第一导磁层2的第一厚度T1及第二导磁层3的第二厚度T2，但本发明不以此为限。另外，须说明的是，以本发明而言，步骤S105可为选择性的实施，在其他实施方式中，也可以不实施步骤S105。
第三实施例
首先，请参阅图12至图15所示，并请一并参阅图8所示，图12为本发明第三实施例的薄膜电感的制造方法的流程图，图13至图15分别为本发明第三实施例的薄膜电感的制造过程的示意图。由图12与图6的比较可知，第三实施例与第二实施例最大的差别在于进一步提供薄膜电感U一第三导磁层4以及一第四导磁层5。须说明的是，第三实施例所提供的薄膜电感U的制造方法中的各个元件特征都与前述实施例相仿，在此不再赘述。此外，第三实施例的实施方式以制造图1及图2的薄膜电感U作为举例说明。
接着，请参阅图8及图13所示，如步骤S201所示，提供一第一磁性材料混合体2’以及一第二磁性材料混合体3’，且提供一第三磁性材料混合体4’以及一第四磁性材料混合体5’。举例来说，第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’可为膏状，也就是说，第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’可分别为未固化前的第三导磁层4及第四导磁层5。此外，举例来说，第三磁性材料混合体4’包括未固化的一第三填料41’以及多个设置在未固化的第三填料41’中的第三粒子42，第四磁性材料混合体5’包括未固化的一第四填料51’以及多个设置在未固化的第四填料51’中的第四粒子52。须说明的是，第三填料41、第三粒子42、第四填料51及第四粒子52的材质及特性如前述实施例所说明，在此不再赘述。此外，举例来说，在提供第三磁性材料混合体4’以及第四磁性材料混合体5’的步骤中，可以利用网板印刷及一刮刀k将第三磁性材料混合体4’设置在一第三载板B3上，且利用网板印刷及一刮刀k将第四磁性材料混合体5’设置在一第四载板B4上，但本发明不以此为限。
接着，如步骤S202所示，烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以分别形成一第一导磁层2以及一第二导磁层3，且烘干第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’，以分别形成一第三导磁层4以及一第四导磁层5。举例来说，烘干第一磁性材料混合体2’、第二磁性材料混合体3’、第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’的方式可以利用自然固化或加热固化(例如但不限于烘烤)的方式来予以固化，以形成固化及/或定型的第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5。此外，可利用控制第一磁性材料混合体2’、第二磁性材料混合体3’、第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’的粘度与体积而控制第一导磁层2及第二导磁层3的厚度及形状。另外，须说明的是，在第三实施例中，也可以进一步的利用如步骤S103所述的方式，而压缩第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5，以增加第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5的密度，然而，本发明不以是否进一步的压缩第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5为限制。
接着，请参阅图14及图15所示，如步骤S203所示，设置第一导磁层2于一第三导磁层4上且设置第二导磁层3于一第四导磁层5上。举例来说，第一导磁层2位于线圈组件1的第一部分与第三导磁层4之间，且第二导磁层3位于线圈组件1的第二部分与第四导磁层5之间。另外，值得说明的是，在其他实施方式中，也可以进一步的提供更多的导磁层(例如第五导磁层、第六导磁层、第七导磁层或第八导磁层等，图中未示出)，且导磁层成对的设置在线圈组件1的两相反侧并依序堆叠。换句话说，虽但本发明以线圈组件1的两侧分别具有两层导磁层作为举例说明，但是，在其他实施方式中，线圈组件1的两侧也可以分别具有三层或四层以上的导磁层，本发明不以导磁层的设置数量为限制。
承上述，如步骤S204所示，嵌埋一线圈组件1的一第一部分于第一导磁层2中且嵌埋线圈组件1的一第二部分于第二导磁层3中。借此，第一导磁层2及第二导磁层3能相对于第三导磁层4及第四导磁层5而形成位于薄膜电感U中的中间层(由第一导磁层2及第二导磁层3结合后所构成)，且第三导磁层4及第四导磁层5能相对于第一导磁层2及第二导磁层3而形成位于薄膜电感U的外侧的外覆层(由第三导磁层4及第四导磁层5所构成)。
接着，如步骤S205所示，修整第三导磁层4的第三厚度T3及第四导磁层5的一第四厚度T4，即，修整薄膜电感U的最外侧的外覆层。也就是说，可以利用步骤S205调整薄膜电感U的整体厚度以及表面的平整度。举例来说，可通过前述实施例中的加工研磨方式而修整第三导磁层4的第三厚度T3及第四导磁层5的第四厚度T4，但本发明不以此为限。另外，须说明的是，以本发明而言，步骤S205可为选择性的实施，在其他实施方式中，也可以不实施步骤S205。另外，值得说明的是，当薄膜电感U还进一步包括其他更多的导磁层(例如第五导磁层、第六导磁层、第七导磁层或第八导磁层等，图中未示出)时，在步骤S205中即修整薄膜电感U的最外侧的外覆层，即，修整线圈组件1的两相反侧的最外侧的导磁层。
第四实施例
首先，请复参阅图8、图13及图14所示，并请一并参阅图16至图18所示，图16为本发明第四实施例的薄膜电感的制造方法的流程图，图17及图18分别为本发明第四实施例的薄膜电感的制造过程的示意图。须说明的是，第四实施例所提供的薄膜电感U的制造方法中的各个元件特征都与前述实施例相仿，在此不再赘述。此外，第四实施例的实施方式以制造图3的薄膜电感U作为举例说明。也就是说，第四实施例是在第三实施例的基础上进一步的设置一导磁芯6。
接着，请参阅图8、图13及图14所示。如步骤S301所示，提供一第一磁性材料混合体2’以及一第二磁性材料混合体3’，且提供一第三磁性材料混合体4’以及一第四磁性材料混合体5’。如步骤S302所示，烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以分别形成一第一导磁层2以及一第二导磁层3，且烘干第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’，以分别形成一第三导磁层4以及一第四导磁层5。如步骤S303所示，设置第一导磁层2于一第三导磁层4上且设置第二导磁层3于一第四导磁层5上。此外，上述步骤S301、步骤S302及步骤S303与前述实施例的步骤S201、步骤S202及步骤S203相仿，在此不再赘述。
接着，请参阅图17所示，如步骤S304所示，设置一导磁芯6于第一导磁层2及/或第二导磁层3上，且导磁芯6能相对于第一导磁层2及/或第二导磁层3呈凸出设置。举例来说，第四实施例以其中一部分的导磁芯6设置于第一导磁层2上且另外一部分的导磁芯6设置于第二导磁层3上作为举例说明，但本发明不以此为限。值得说明的是，在其中一实施方式中，导磁芯6可以利用网板印刷(screen printing)的方式，将导磁芯6设置在第一导磁层2及/或第二导磁层3上，但本发明不以此为限。此外，导磁芯6可以通过一第五磁性材料混合体(图中未示出)所形成，且第五磁性材料混合体可为膏状。换句话说，第五磁性材料混合体可为未固化前的导磁芯6。此外，举例来说，第五磁性材料混合体包括未固化的第五填料61以及多个设置在未固化的第五填料61中的第五粒子62。须说明的是，第五填料61及第五粒子62的材质及特性如前述实施例所说明，在此不再赘述。
接着，请参阅图17所示，如步骤S305所示，嵌埋一线圈组件1的一第一部分于第一导磁层2中且嵌埋线圈组件1的一第二部分于第二导磁层3中，且将导磁芯6设置在线圈组件1的一贯孔110中。举例来说，由于导磁芯6能相对于第一导磁层2及/或第二导磁层3呈凸出设置，因此，在嵌埋线圈组件1于第一导磁层2及第二导磁层3中时，导磁芯6可以被填入至线圈组件1的贯孔110中。值得一提的是，其凸出设置的材质、厚度与形状会根据产品特性、线圈尺寸和基板材质作调整，本发明仅着重于实施方法，并不以此为限。
接着，如步骤S306所示，修整第三导磁层4的一第三厚度T3及第四导磁层5的一第四厚度T4。即，修整薄膜电感U的最外侧的外覆层。也就是说，可以利用步骤S306调整薄膜电感U的整体厚度以及表面的平整度。另外，须说明的是，以本发明而言，步骤S306可为选择性的实施，在其他实施方式中，也可以不实施步骤S306。
第五实施例
首先，请复参阅图8、图19及图20所示，图19为本发明第五实施例的薄膜电感的制造方法的流程图，图20为本发明第五实施例的薄膜电感的制造过程的其中一示意图。须说明的是，第五实施例所提供的薄膜电感U的制造方法中的各个元件特征都与前述实施例相仿，在此不再赘述。此外，第五实施例的实施方式以制造图4的薄膜电感U作为举例说明。也就是说，第五实施例是在第二实施例的基础上进一步的设置一导磁芯6。
接着，请参阅图8、图19及图20所示。如步骤S401所示，提供一第一磁性材料混合体2’以及一第二磁性材料混合体3’。如步骤S402所示，烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以分别形成一第一导磁层2以及一第二导磁层3。此外，上述步骤S401及步骤S402与前述实施例的步骤S101及步骤S102相仿，在此不再赘述。
接着，请参阅图20所示，如步骤S403所示，嵌埋一线圈组件1的一第一部分于第一导磁层2中且嵌埋线圈组件1的一第二部分于第二导磁层3中，且设置一导磁芯6于线圈组件1的一贯孔110中。也就是说，在设置一导磁芯6于线圈组件1的一贯孔110中的步骤中，可以先将导磁芯6设置于第一导磁层2及/或第二导磁层3上，且导磁芯6能相对于第一导磁层2及/或第二导磁层3呈凸出设置。接着，再利用压合的方式，将导磁芯6设置在线圈组件1的一贯孔110中。然而，在其他实施方式中，也可以直接将导磁芯6设置于线圈组件1的贯孔110中，再利用压合的方式，使得导磁芯6与第一导磁层2及第二导磁层3结合。此外，须说明的是，导磁芯6的结构特征与前述实施例相仿，在此不再赘述。
接着，如步骤S404所示，修整第一导磁层2的一第一厚度T1及第二导磁层3的一第二厚度T2。也就是说，可以利用步骤S404调整薄膜电感U的整体厚度以及表面的平整度。另外，须说明的是，以本发明而言，步骤S404可为选择性的实施，在其他实施方式中，也可以不实施步骤S404。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的薄膜电感U，其能通过“第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，第三导磁层4的组成与第四导磁层5的组成相同，且第一导磁层2的组成与第三导磁层4的组成相异”或“第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，且第一导磁层2的组成与导磁芯6的组成相异”的技术方案，以使得薄膜电感U中用于包覆线圈组件1的材质至少具有两种以上的组成，以改善薄膜电感的特性与品质。此外，本发明也可通过“第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，第三导磁层4的组成与第四导磁层5的组成相同，且第一导磁层2的组成与第三导磁层4的组成相异”或“第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，且第一导磁层2的组成与导磁芯6的组成相同”的技术方案，以使得薄膜电感U中用于包覆线圈组件1的具有两种以上的组成且中心材料密度增加，以增进薄膜电感U的特性与品质。此外，本发明所提供的薄膜电感U的制造方法，也能通过“烘干第一磁性材料混合体2’及第二磁性材料混合体3’，以分别形成一第一导磁层2以及一第二导磁层3；以及嵌埋一线圈组件1的一第一部分于第一导磁层2中且嵌埋线圈组件1的一第二部分于第二导磁层3中”的技术方案，而提升薄膜电感U的制造工艺效率并改善薄膜电感U的特性与品质。
更进一步来说，可利用控制第一磁性材料混合体2’、第二磁性材料混合体3’、第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’的粘度与体积而控制第一导磁层2及第二导磁层3的厚度及形状。此外，可以同时进行烘干第一磁性材料混合体2’、第二磁性材料混合体3’、第三磁性材料混合体4’及第四磁性材料混合体5’，而同时形成第一导磁层2、第二导磁层3、第三导磁层4及第四导磁层5，以提升导磁层的制作效率。
更进一步来说，在第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，第三导磁层4的组成与第四导磁层5的组成相同，且第一导磁层2的组成与第三导磁层4的组成相异”或“第一导磁层2的组成与第二导磁层3的组成相同，且第一导磁层2的组成与导磁芯6的组成相异”的技术方案的基础下，薄膜电感U可具有至少两种以上的不同材料系统组合。借此，可根据实际产品的需求而对每一层导磁层的组成进行搭配，其不仅可利于客制化，也可以达到提升薄膜电感U的特性与品质的效果。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (19)
1.一种薄膜电感，其特征在于，所述薄膜电感包括：
一线圈组件，所述线圈组件包括一基板、一设置在所述基板的一第一表面的第一导电线路以及一设置在所述基板的一第二表面的第二导电线路；
一第一导磁层，所述第一导磁层设置在所述第一表面上，且所述第一导电线路嵌埋在所述第一导磁层中；
一第二导磁层，所述第二导磁层设置在所述第二表面上，且所述第二导电线路嵌埋在所述第二导磁层中；
一第三导磁层，所述第三导磁层设置在所述第一导磁层上，且所述第一导磁层位于所述基板与所述第三导磁层之间；以及
一第四导磁层，所述第四导磁层设置在所述第二导磁层上，且所述第二导磁层位于所述基板与所述第四导磁层之间；
其中，所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，所述第三导磁层的组成与所述第四导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述第三导磁层的组成相异。
2.根据权利要求1所述的薄膜电感，其特征在于，所述第一导磁层包括一第一填料以及多个设置在所述第一填料中的第一粒子，所述第二导磁层包括一第二填料以及多个设置在所述第二填料中的第二粒子，所述第三导磁层包括一第三填料以及多个设置在所述第三填料中的第三粒子，所述第四导磁层包括一第四填料以及多个设置在所述第四填料中的第四粒子；其中，所述第一粒子的粒径小于所述第三粒子的粒径，且所述第二粒子的粒径小于所述第四粒子的粒径。
3.根据权利要求1所述的薄膜电感，其特征在于，所述薄膜电感还进一步包括：一导磁芯，所述导磁芯设置在所述第一导磁层与所述第二导磁层之间，且所述导磁芯位于所述基板的一贯孔中，其中，所述第一导电线路及所述第二导电线路设置在所述基板上且围绕所述贯孔。
4.根据权利要求3所述的薄膜电感，其特征在于，所述导磁芯包括一第五填料以及多个设置在所述第五填料中的第五粒子；其中，所述第五粒子的粒径小于所述第一粒子的粒径。
5.根据权利要求1所述的薄膜电感，其特征在于，所述线圈组件还进一步包括一绝缘层，所述绝缘层包覆在所述第一导电线路及所述第二导电线路上。
6.根据权利要求5所述的薄膜电感，其特征在于，所述绝缘层通过原子层沉积、分子层沉积或沉浸制造工艺形成在所述第一导电线路及所述第二导电线路上。
7.一种薄膜电感，其特征在于，所述薄膜电感包括：
一线圈组件，所述线圈组件包括一基板、一设置在所述基板的一第一表面的第一导电线路以及一设置在所述基板的一第二表面的第二导电线路；
一第一导磁层，所述第一导磁层设置在所述第一表面上，且所述第一导电线路嵌埋在所述第一导磁层中；
一第二导磁层，所述第二导磁层设置在所述第二表面上，且所述第二导电线路嵌埋在所述第二导磁层中；以及
一导磁芯，所述导磁芯设置在所述第一导磁层与所述第二导磁层之间，且所述导磁芯位于所述基板的一贯孔中，其中，所述第一导电线路及所述第二导电线路设置在所述基板上且围绕所述贯孔。
8.根据权利要求7所述的薄膜电感，其特征在于，所述第一导磁层的组成与所述第二导磁层的组成相同，且所述第一导磁层的组成与所述导磁芯的组成相异。
9.根据权利要求8所述的薄膜电感，其特征在于，所述第一导磁层包括一第一填料以及多个设置在所述第一填料中的第一粒子，所述第二导磁层包括一第二填料以及多个设置在所述第二填料中的第二粒子，所述导磁芯包括一第五填料以及多个设置在所述第五填料中的第五粒子；其中，所述第五粒子的粒径小于所述第一粒子的粒径。
10.根据权利要求7所述的薄膜电感，其特征在于，所述线圈组件还进一步包括一绝缘层，所述绝缘层包覆在所述第一导电线路及所述第二导电线路上。
11.一种薄膜电感的制造方法，其特征在于，所述薄膜电感的制造方法包括：
提供一第一磁性材料混合体以及一第二磁性材料混合体；
烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体，以分别形成一第一导磁层以及一第二导磁层；以及
嵌埋一线圈组件的一第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的一第二部分于所述第二导磁层中。
12.根据权利要求11所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在嵌埋所述线圈组件于所述第一导磁层与所述第二导磁层中的步骤中，包括：设置所述线圈组件于所述第一导磁层与所述第二导磁层之间；以及通过一加压制造工艺将所述线圈组件的所述第一部分嵌埋于所述第一导磁层中，且将所述线圈组件的所述第二部分嵌埋于所述第二导磁层中，以使所述线圈组件完全嵌埋于所述第一导磁层与所述第二导磁层中。
13.根据权利要求11所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤之后，还进一步包括：修整所述第一导磁层的一第一厚度及所述第二导磁层的一第二厚度。
14.根据权利要求13所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在修整所述第一导磁层的所述第一厚度及所述第二导磁层的所述第二厚度的步骤中，通过加工研磨所述第一导磁层及所述第二导磁层而修整所述第一导磁层的所述第一厚度及所述第二导磁层的所述第二厚度。
15.根据权利要求11所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体，以分别形成所述第一导磁层以及所述第二导磁层的步骤之后，还进一步包括：压缩所述第一导磁层及所述第二导磁层，以增加所述第一导磁层及所述第二导磁层的密度。
16.根据权利要求11所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤之前，还进一步包括：设置所述第一导磁层于一第三导磁层上且设置所述第二导磁层于一第四导磁层上，其中，所述第一导磁层位于所述线圈组件的所述第一部分与所述第三导磁层之间，且所述第二导磁层位于所述线圈组件的所述第二部分与所述第四导磁层之间。
17.根据权利要求16所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在提供所述第一磁性材料混合体以及所述第二磁性材料混合体的步骤中，还进一步包括：提供一第三磁性材料混合体以及一第四磁性材料混合体；其中，在烘干所述第一磁性材料混合体及所述第二磁性材料混合体的步骤中，还进一步包括：烘干所述第三磁性材料混合体及所述第四磁性材料混合体，以分别形成所述第三导磁层以及所述第四导磁层。
18.根据权利要求16所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤之前，还进一步包括：设置一导磁芯于所述第一导磁层及/或所述第二导磁层上，且所述导磁芯能相对于所述第一导磁层及/或所述第二导磁层呈凸出设置；其中，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤中，还进一步包括：将所述导磁芯设置在所述线圈组件的一贯孔中。
19.根据权利要求11所述的薄膜电感的制造方法，其特征在于，在嵌埋所述线圈组件的所述第一部分于所述第一导磁层中且嵌埋所述线圈组件的所述第二部分于所述第二导磁层中的步骤中，还进一步包括：设置一导磁芯于所述线圈组件的一贯孔中。
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