DE102011122923B3 - Induktor und Verfahren zur Herstellung einer Schaltung mit demselben - Google Patents

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Carsten Ahrens
Gunther Mackh
Klemens Pruegl
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Abstract

Induktor (460; 470), der folgende Merkmale aufweist: ein Substrat (102) mit einem vertieften Abschnitt (109); einen U-förmigen Leiter (462, 464), der auf dem Substrat (102) angeordnet ist, wobei der U-förmige Leiter (462, 464) zwei parallele Anschnitte und einen die parallelen Abschnitte verbindenden Abschnitt (468) umfasst, wobei sich die parallelen Anschnitte über den vertieften Abschnitt (109) erstrecken; und ein nahtloses ferromagnetisches Material (108), das sich durch den vertieften Abschnitt (109) erstreckt und die parallelen Abschnitte des U-förmigen Leiters (462, 464) bedeckt, wobei das nahtlose ferromagnetische Material (108) den verbindenden Abschnitt (468) des U-förmigen Leiters (462, 464) nicht bedeckt, wobei die parallelen Abschnitte des Leiters einen ersten Abschnitt (462), der auf einer oberen Oberfläche des Substrats (102) angeordnet ist, und einen über dem ersten Abschnitt (462) und beabstandet zu der oberen Oberfläche des Substrats (102) angeordneten zweiten Abschnitt (464) umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische Komponenten und insbesondere auf ein System und Verfahren für einen integrierten Induktor.
  • Bei derzeitigen elektronischen Anwendungen werden diskrete Induktoren wie z. B. Ferritperleninduktoren oft dazu verwendet, Leiterbahnen vor elektromagnetischer Störung (EMI – electromagnetic interference) zu schützen. Diese EMI-Filter-Ferritperleninduktoren liefern bei hoher Frequenz einen Widerstandswert, der hochfrequente Energie in Form von Wärme abführt. Eine andere Anwendung von Ferritinduktoren ist ein Glätten einer Ausgangsspannung für Gleichspannungswandler. Hier fungiert der Ferritinduktor als Bauelement mit einer ausgeprägten Fähigkeit, Energie zu speichern.
  • In beiden Fällen werden Ferritinduktoren weithin zusammen mit Kondensatoren verwendet, um effiziente Tiefpasscharakteristika zu liefern. Bis heute werden Ferritinduktoren als diskrete SMD-Bauelemente in standardmäßigen rechteckigen Gehäusen mit zwei Anschlüssen hergestellt. Beispielsweise sind Induktoren in 0402-Gehäusen mit einer Abmessung erhältlich, die 1,0 mm mal 0,5 mm entspricht. Während Mobilteile wie Mobiltelefone und MP3-Player immer kleiner werden und eine größere Leistungsumwandlungsfunktionalität erfordern, werden die für diskrete Induktoren benötigten Kosten und Größen zu einem einschränkenden Faktor bezüglich einer weiteren Miniaturisierung.
  • Herkömmliche diskrete Induktoren werden unter Verwendung eines Schichtlösungsansatzes hergestellt. Es wird eine Ferritschicht vorgesehen, auf die üblicherweise mittels Druckens ein Leiter aufgebracht wird. Eine zweite Ferritschicht wird auf den Induktor aufgebracht, und alles wird miteinander gebrannt, um einen kontinuierlichen magnetischen Durchfluss in Ferritmaterial zu ermöglichen. Falls mehr als eine leitfähige Schicht verwendet wird, beispielsweise um höhere Induktivitäten zu liefern, werden zusätzliche leitfähige und Ferritschichten aufeinander gestapelt, und Durchkontaktierungen werden vorgesehen, um die leitfähigen Schichten miteinander zu verbinden. Der Lösungsansatz geschichteten Ferrits ist jedoch im Fall einer stärkeren Integration in andere passive oder aktive Bauelemente eingeschränkt.
  • Die US 2007/0298520 A1 beschreibt ein induktives Bauelement mit einem Leiter, der auf einem Substrat angeordnet ist und teilweise von einem ferromagnetischen Material umgeben ist.
  • Die US 5 336 921 A beschreibt eine Induktivität, die in einem Graben gebildet ist, der mit einem leitfähigen Liner ausgekleidet ist und mit einem magnetischen Material gefüllt ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Induktor sowie Verfahren mit verbesserten Charakteristika zu liefern.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Um ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Vorteile derselben zu vermitteln, wird nun auf die folgenden Beschreibungen Bezug genommen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu betrachten sind. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Beispielsinduktor;
  • 2a–2g Querschnittsdiagramme von Beispielsinduktoren;
  • 3a–3g Querschnittsdiagramme von Beispielsinduktoren, die eine teilweise magnetische Füllung aufweisen;
  • 4a–4e Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines Beispielsinduktors zeigen;
  • 5a–5e Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines weiteren Beispielsinduktors zeigen;
  • 6a–6e Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines weiteren Beispielsinduktors zeigen;
  • 7a–7d Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines weiteren Beispielsinduktors zeigen;
  • 8a–8e Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines weiteren Beispielsinduktors zeigen;
  • 9a–9f Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines Induktors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 10a–10e Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die die Herstellung eines Induktors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 11a–11c Draufsichtsbeispiele von Beispiel-Leiterformen und Geometrien von Magnetmaterial;
  • 12 einen Querschnitt eines weiteren Beispielsinduktors, der einen Leitungsrahmen umfasst;
  • 13a und 13b eine Draufsicht und einen Querschnitt eines weiteren Beispielsinduktors; und
  • 14a und 14b ein Beispiel, das einen Induktor und andere Komponenten auf demselben Substrat aufweist.
  • Entsprechende Bezugszeichen und Symbole in verschiedenen Figuren beziehen sich allgemein auf entsprechende Teile, wenn nichts anderes angegeben ist. Die Figuren sind gezeichnet, um die relevanten Aspekte von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung deutlich zu veranschaulichen, und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. Um bestimmte Ausführungsbeispiele deutlicher zu veranschaulichen, kann einer Figurennummer ein Buchstabe folgen, der Variationen derselben Struktur, desselben Materials oder desselben Verfahrensschrittes angibt.
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele in einem spezifischen Kontext, nämlich in Bezug auf Systeme und Verfahren für einen integrierten Induktor, beschrieben. Ausführungsbeispiele dieser Erfindung können auch auf Systeme und Verfahren angewendet werden, die auf andere Magnetkreise gerichtet sind.
  • Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird ein Leiter auf ein Substrat aufgebracht, ein Teil des Substratmaterials wird weggeätzt, und ein Magnetmaterial wird um Teile des Leiters und in einen Teil des von dem Substrat weggeätzten Leerraums eingefüllt. Bei Ausführungsbeispielen wird Magnetmaterial mit einem großen Querschnitt gebildet. Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind andere elektronische Komponenten wie z. B. Kondensatoren und aktive Schaltungsanordnungen auf dem Substrat untergebracht.
  • 1 veranschaulicht einen Induktor 100 gemäß einem Beispiel. Der Induktor 100 ist aus einer Leiterwicklung 104 auf einem Substrat 102 hergestellt. Magnetmaterial 108 umgibt die Leiterwicklung 104, um eine geschlossene Magnetschleife 110 zu liefern. Eine Anschlussfläche 106 ist vorgesehen, um eine elektrische Verbindung mit der Leiterwicklung 104 herzustellen.
  • Bei einem Beispiel ist die Leiterbahn 104 ein planarer spiralförmiger Induktor auf einem isolierten Substrat 102. Alternativ dazu kann die Leiterbahn 104 eine Schleife, eine oder mehrere Wicklungen, eine spiralförmige Geometrie mit einem flachen Profil oder einem Profil mit großem Seitenverhältnis, eine Spule in zwei oder mehr Ebenen, ein Solenoid, eine einfache Linie oder eine sonstige Geometrie bilden. Das Material für die Leiterbahn 104 kann bei Beispielen Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, ein beliebiges der oben erwähnten Materialien mit einem kleinen Anteil beigemischter anderer Elemente oder sonstige leitfähige Materialien umfassen. Alternativ dazu kann die Leiterbahn aus anderen Materialien hergestellt sein, die bei einem Halbleiterprozess zur Verfügung stehen, beispielsweise stark dotiertes Polysilizium. Beispielhafte Materialien für das Substrat 102 umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Halbleitersubstrate, Isolatormaterial, keramische Substrate, Metallanschlussfläche, Verbundmaterial, Polymersubstrate oder Stapel, die aus Schichten der zuvor erwähnten Materialien hergestellt sind.
  • Bei einem beispielhaften Verfahren zum Herstellen des Induktors 100 wird zuerst eine Leiterbahn 104 auf dem Substrat 102 vorgesehen. Die Leiterbahn 104 wird vorgesehen, indem ein Vorgang einer physikalischen Beschichtung (PVD – physical vapor deposition) verwendet wird, auf den ein Strukturieren und Ätzen folgt. Alternativ dazu kann eine PVD verwendet werden, auf die Abhebe-, Plattierungs-, Druck- oder sonstige in der Technik bekannte Methoden folgen. Die Leiterbahn 104 wird isoliert und passiviert, nachdem sie auf das Substrat 102 aufgebracht wurde. Bei alternativen Beispielen wird der Leiter 104 im nicht-isolierten Zustand belassen. Anschließend wird die Anschlussfläche 106 an den Induktoranschlüssen mit leitfähigem Oberflächenmaterial zum Zusammenbauen versehen. Bei manchen Beispielen weist die Anschlussfläche 106 eine verbindbare oder lötbare Oberfläche für einen späteren Zusammenbau unter Verwendung von Bonddrähten, von Direktbonding, von Lötverbindungen oder sonstigen Formen des Zusammenbaus auf. Bei anderen Beispielen weisen die Anschlussflächen 106 eine lötfähige Oberfläche auf, die für eine Under-Bump-Metallisierung für eine spätere Aufbringung von Lötbereichen wie beispielsweise Lötkugeln angepasst sind. Alternativ dazu kann die Anschlussfläche 106 ein Lötmaterial aufweisen.
  • Eine materialfreie Schleife wird vorgesehen, indem Substratmaterial in und unter dem Kern der Leiterbahn 104 und außerhalb des Induktorbereichs beseitigt wird. Bei einem Beispiel wird dies verwirklicht, indem ein Loch von der Oberseite bis zu einer bestimmten Tiefe in das Substrat 102 geätzt wird und indem das Substrat anschließend von der Rückseite her ausgedünnt wird, bis das zuvor geätzte Loch erreicht wird. Alternativ dazu kann unterhalb eine Höhle in das Substrat 102 geätzt werden, ohne ein vollständiges Loch zu bilden. Die Geometrie des Hohlraums kann den Leiter 104 vollständig oder teilweise einhüllen. Bei Beispielen kann das Substrat 102 geätzt werden, indem in der Technik bekannte Methoden verwendet werden, beispielsweise Trockenätzen, Nassätzen, selektives Ätzen, lokales Ätzen mit einer Lithographiemaske, Sägen unter Verwendung mechanischer Verfahren, Laserätzen oder sonstige Formen des Ätzens.
  • Bei einem Beispiel wird Magnetmaterial 108 aufgebracht, indem mit einem Formmaterial, das Ferritpartikel enthält (Magnetform), und einem Formwerkzeug, das einen Hohlraum bildet und die späteren Außenabmessungen definiert, geformt wird. Nach der Entnahme aus einem Formwerkzeug wird der Induktor 100 vollständig in der Magnetform eingeschlossen, wobei sich die Anschlussflächen 106 zu der Oberfläche erstrecken. Alternativ dazu kann das magnetische Füllmaterial ein magnetisches Polymer, magnetische Paste, ein Material, das magnetische Mikro- oder Nanopartikel verwendet, oder ein sonstiges Magnetmaterial sein. Bei Beispielen können die Füllvorgänge ein Einspritz-, Komprimierungs- oder Transferprozess sein, der ein Werkzeug verwendet, um einen Hohlraum zu bilden, um beispielsweise die Formabmessungen zu beschränken. Alternativ dazu kann das Magnetmaterial 108 mittels Drucken, Sprühen, Aufschleudern oder Kombinationen verschiedener Verfahren aufgebracht werden. Da das Magnetmaterial 108 bei demselben Verfahrensschritt aufgebracht wird, ist das Magnetmaterial 108 bei manchen Beispielen ein nahtloses Magnetmaterial, das einen geringen Magnetwiderstand aufweist. Sequentielle Mehrschritt-Verfahren für eine vorderseitige und eine rückseitige Aufbringung von Magnetmaterial 108 können jedoch ebenfalls verwendet werden. Nachdem das Magnetmaterial 108 auf den Induktor 100 aufgebracht wurde, kann bei manchen Beispielen eine anschließende Behandlung wie z. B. ein Tempern und/oder Magnetfeld durchgeführt werden, um die gewünschten magnetischen Eigenschaften des Magnetmaterials 108 zu verleihen.
  • Nachdem das Magnetmaterial 108 auf den Leiter 104 aufgebracht wurde, werden bei Beispielen anschließende Verfahrensschritte einschließlich einer Anschlussflächenverbindung, Passivierung, Ausdünnung und Trennung und Rückseite durchgeführt. Eine Anschlussflächenverbindung umfasst bei manchen Beispielen ein Öffnen der Anschlussflächen durch die Magnetschicht oder durch eine Schutzschicht hindurch sowie eine Fertigstellung der Anschlussflächen 106 mit Schutzschichten, Sperrschichten, lötfähigen Schichten oder Lötmittel. Rückseitenprozesse umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, ein Bereitstellen von Chipanschlussmaterial, Metallverbindungen und Isolierung. Unter Verwendung von in der Technik bekannten Methoden wird eine Passivierung durchgeführt, um den Induktor 100 vor Feuchtigkeit, Verunreinigung oder mechanischen Stößen und sonstigen Umweltfaktoren zu schützen. Bei manchen Beispielen wird eine Teilmenge der anschließenden Verfahrensschritte in Abhängigkeit von der Anwendung und ihrer Vorgaben durchgeführt. Alternativ dazu können anschließende Verfahrensschritte weggelassen werden.
  • 2a bis 2g veranschaulichen Querschnitte verschiedener Beispielsinduktoren. 2a veranschaulicht einen Beispielsinduktor 200, bei dem der Leiter 104 auf einem Substrat 102 angeordnet ist, wobei die Magnetschleife geschlossen wird, indem Substratmaterial in Bereichen neben der Leiterbahn 104 lokal beseitigt wird. Diese Regionen und die Bereiche unter und über dem Substrat sind mit Magnetmaterial 108 gefüllt.
  • 2b veranschaulicht einen Beispielsinduktor 210, bei dem der Leiter 104 in dem Substrat 102 angeordnet ist, wobei die Magnetschleife geschlossen wird, indem Substratmaterial in Bereichen neben der Leiterbahn 104 lokal beseitigt wird. Diese Regionen und die Bereiche unter und über dem Substrat sind mit Magnetmaterial 108 gefüllt.
  • 2c veranschaulicht einen Beispielsinduktor 220, bei dem der Leiter 104 in einem Abstand d über dem Substrat 102 angeordnet ist. Bei Beispielen beträgt der Abstand d zwischen etwa 0,5 μm und etwa 50 μm. Alternativ dazu können je nach der Anwendung und ihren Vorgaben andere, außerhalb dieser Bandbreite liegende Abstände verwendet werden. Bei diesem Beispiel wird das Substrat 102 zuerst durch eine funktionslose Schicht beschichtet, auf der der Leiter 104 gebildet wird. In aufeinanderfolgenden Schritten wird die funktionslose Schicht beseitigt, wodurch der Leiter 104 an Ort und Stelle hinterlassen wird, und Magnetmaterial 108 wird aufgebracht, um den Bereich um den Leiter 104 herum aufzufüllen, um eine vollständige Magnetschleife um den Leiter 104 herum vorzusehen. Die funktionslose Schicht kann anhand eines beliebigen Aufbringungsverfahrens wie z. B. Aufschleudern, Aufsprühen, Drucken, Laminierung, CVD (chemical vapor deposition, chemische Aufdampfung) oder PVD aufgebracht werden, und ihr Material kann zumindest Teile aus der Gruppe von Polymeren, Aerogelen, Kohlenstoff, Siliziumdioxid oder dotiertem Siliziumdioxid enthalten.
  • 2d veranschaulicht einen Beispielsinduktor 230, bei dem der Leiter 104 über dem Substrat 102 in einem Abstand d über dem Boden des Hohlraums 109 angeordnet ist. Während des Verarbeitens wird der Hohlraum 109 unter dem Leiter 104, der den Leiterbereich überlappt, in das Substrat 102 geätzt. Magnetmaterial 108 wird in den Hohlraum 109 und um den Leiter 104 herum eingefüllt, um eine geschlossene Magnetschleife zu bilden. Bei einem alternativen Beispiel kann sich der Substrathohlraum 109 durch das ganze Substrat 102 hindurch erstrecken.
  • 2e veranschaulicht einen Beispielsinduktor 240, bei dem der Leiter 104 über dem Substrat 102 in einem Abstand d über dem Boden des Hohlraums 109 angeordnet ist. Während des Verarbeitens wird der Leiter 104 in dem Substrat 102 unter Verwendung in der Technik bekannter Methoden hergestellt. Als Nächstes wird der Hohlraum 109 unter dem Leiter und um den Leiter 104 herum in das Substrat 102 geätzt. Magnetmaterial 108 wird in den Hohlraum 109 und um den Leiter 104 herum eingefüllt, um eine geschlossene Magnetschleife zu bilden. Bei einem alternativen Beispiel kann sich der Substrathohlraum 109 durch das ganze Substrat 102 hindurch erstrecken.
  • 2f veranschaulicht einen Beispielsinduktor 250, der zwei leitfähige Schichten 114 und 116 aufweist. Der untere Leiter 114 ist über dem Substrat 102 in einem Abstand über dem Boden des Hohlraums 109, und der obere Leiter 116 ist in einem Abstand e über der oberen Oberfläche des unteren Leiters 114. Bei Beispielen beträgt der Abstand e zwischen etwa 0,2 μm und etwa 20 μm, bei alternativen Beispielen können jedoch außerhalb dieser Bandbreite liegende Abstände verwendet werden, je nach der Anwendung und ihrer Vorgaben. Während des Verarbeitens wird Material zwischen dem unteren und dem oberen Leiter 114 und 116 weggeätzt, und der Hohlraum 109 wird unter dem unteren Leiter 114 in das Substrat 102 geätzt. Magnetmaterial 108 wird anschließend in den Hohlraum 109 und um die Leiter 114 und 116 herum und zwischen dieselben eingefüllt, um eine geschlossene Magnetschleife zu bilden. Bei einem alternativen Beispiel kann sich der Substrathohlraum 109 durch das ganze Substrat 102 hindurch erstrecken. Bei einem alternativen Beispiel wird der Substrathohlraum 109 nicht geätzt. Bei einem weiteren Beispiel wird das Substrat 102 weggelassen, und die Mehrschichtstruktur wird anhand einer Abfolge von Magnetformanwendungen und Leiterbahnen verwirklicht.
  • 2g veranschaulicht einen Beispielsinduktor 260, der zwei Schichten von Leitern 114 und 116 aufweist. Der untere Leiter 114, der vor dem Substratätzen in dem Substrat 102 hergestellt wird, befindet sich über dem Substrat 102 in einem Abstand d über dem Boden des Hohlraums 109, und der obere Leiter 116 befindet sich in einem Abstand e über der oberen Oberfläche des unteren Leiters 114. Während des Verarbeitens wird Material zwischen der unteren und der oberen Leiterbahn 114 und 116 weggeätzt. Der Hohlraum 109 wird in unter der unteren Leiterbahn 114 das Substrat 102 geätzt. Magnetmaterial 108 wird anschließend in den Hohlraum 109 und um die Leiter 114 und 116 herum und zwischen dieselben eingefüllt, um eine geschlossene Magnetschleife zu bilden. Bei einem alternativen Beispiel kann sich der Substrathohlraum 109 durch das ganze Substrat 102 hindurch erstrecken. Bei einem alternativen Beispiel wird der Substrathohlraum 109 nicht geätzt. Bei einem weiteren Beispiel wird das Substrat 102 weggelassen, und die Mehrschichtstruktur wird anhand einer Abfolge von Magnetformanwendungen und Leiterbahnen verwirklicht.
  • 3a bis 3g veranschaulichen Querschnitte verschiedener Beispielsinduktoren, bei denen Magnetmaterial teilweise eingefüllt ist. 3a veranschaulicht einen Beispielsinduktor 300, bei dem ein Teil 304 der Leiterbahn in einem Abstand d über dem Substrat 102 angeordnet ist und ein anderer Teil 306 der Leiterbahn durch eine funktionslose Schicht 305 getragen wird. Die Verarbeitung ist ähnlich dem Beispiel der 2c, jedoch wird unter dem Leiterabschnitt 306 ein Teil der funktionslosen Schicht 305 nicht weggeätzt, und Magnetmaterial 108 wird über den und um den Leiterabschnitt 304 herum, jedoch nicht über den Leiterabschnitt 306, eingefüllt. Die funktionslose Beispielsschicht 305 bietet einen Träger für den Leiter und liefert Stabilität für die Gesamtstruktur. Beispiele, die einen teilweise geformten Lösungsansatz verwenden, bieten Kostenersparnisse, vor allem in Fällen, bei denen kostspielige Magnetmaterialien und/oder kostspielige Magnetmaterialprozesse verwendet werden, da weniger Magnetmaterial zum Herstellen des Teils benötigt wird.
  • 3b veranschaulicht einen Beispielsinduktor 310, bei dem Leiterabschnitte 306 und 304 auf dem Substrat 102 angeordnet sind. Das Verarbeiten ist ähnlich dem in 2a gezeigten Beispiel, jedoch wird Magnetmaterial 108 teilweise eingefüllt, so dass es den Leiterabschnitt 304 und nicht den Leiterabschnitt 306 umgibt.
  • 3c veranschaulicht einen Beispielsinduktor 320, bei dem der Leiterabschnitt 306 auf dem Substrat 102 angeordnet ist und der Leiterabschnitt 304 in einem Abstand d über dem Boden des Hohlraums 109 angeordnet ist, der unter dem Leiterabschnitt 304 und nicht unter dem Leiterabschnitt 306 in das Substrat 102 geätzt ist. Magnetmaterial 108 wird teilweise eingefüllt, so dass es den Leiterabschnitt 304 und nicht den Leiterabschnitt 306 umgibt. Dadurch, dass sich der Leiterabschnitt 306 auf dem Substrat 102 befindet, ist die resultierende Struktur stabiler.
  • 3d veranschaulicht einen Beispielsinduktor 330, bei dem die Leiterabschnitte 306 und 304 in dem Substrat 102 angeordnet sind. Das Verarbeiten ist ähnlich dem in 2b gezeigten Beispiel, jedoch wird Magnetmaterial 108 teilweise eingefüllt, so dass es den Leiterabschnitt 304 und nicht den Leiterabschnitt 306 umgibt.
  • 3e veranschaulicht einen Beispielsinduktor 340, bei dem der Leiterabschnitt 306 in dem Substrat 102 angeordnet ist und der Leiterabschnitt 304 in einem Abstand d über dem Boden des Hohlraums 109 angeordnet ist, der unter dem Leiterabschnitt 304 und nicht unter dem Leiterabschnitt 306 in das Substrat 102 geätzt ist. Magnetmaterial 108 wird teilweise eingefüllt, so dass es den Leiterabschnitt 304 und nicht den Leiterabschnitt 306 umgibt. Dadurch, dass sich der Leiterabschnitt 306 in dem Substrat 102 befindet, ist die resultierende Struktur stabiler.
  • 3f veranschaulicht einen Beispielsinduktor 350, der zwei Schichten von Leitern 114 und 116 aufweist. Der untere Leiter 114 befindet sich auf dem Substrat 102, und der obere Leiter 116 befindet sich in einem Abstand e über der oberen Oberfläche des unteren Leiters 114. Während der Verarbeitung wird Material zwischen der unteren und der oberen Leiterbahn 114 und 116 weggeätzt. Anschließend wird Magnetmaterial 108 um die und zwischen den Leitern 114 und 116 eingefüllt, um eine geschlossene Magnetschleife zu bilden, jedoch bleibt der Abschnitt 355 über dem Substrat 102 von dem Magnetmaterial unbedeckt.
  • 3g veranschaulicht einen Beispielsinduktor 360, der zwei Schichten von Leitern 114 und 116 aufweist. Der untere Leiter 114 befindet sich in dem Substrat 102, und der obere Leiter 116 befindet sich in einem Abstand e über der oberen Oberfläche des unteren Leiters 114 und dem Substrat 102. Während der Verarbeitung wird Material zwischen der unteren und der oberen Leiterbahn 114 und 116 weggeätzt. Anschließend wird Magnetmaterial 108 um die und zwischen den Leitern 114 und 116 eingefüllt, um eine geschlossene Magnetschleife zu bilden, jedoch bleibt der Abschnitt 355 über dem Substrat 102 von dem Magnetmaterial unbedeckt.
  • Bei einem Beispiel kann der Bereich und/oder die geometrische Verteilung des Magnetmaterials während des Aufbringens des Magnetmaterials dahin gehend angepasst werden, die Induktivität des resultierenden Induktors abzugleichen oder einzustellen. Beispielsweise kann eine höhere Induktivität erzielt werden, wenn ein größerer Prozentsatz des Leiters von dem Magnetmaterial umgeben ist. Gleichermaßen kann eine geringere Induktivität erzielt werden, indem ein geringerer Prozentsatz des Leiters mit Magnetmaterial umgeben wird.
  • 4a–4e veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Beispielsinduktors 410 zeigen. 4a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102. Der Leiter 104 ist auf dem Substrat 102 aufgebracht und wie in 4b gezeigt strukturiert. Ein Leerraum 405 ist durch das Substrat 102 hindurch geätzt, wie in 4c gezeigt ist, und Magnetmaterial 108 ist aufgebracht, wie in 4d veranschaulicht ist. Alternativ dazu wird der Leerraum 405 erzeugt, indem ein erster Abschnitt des Substrats 102 von der Oberseite des Substrats 102 weggeätzt wird und indem ein zweiter Abschnitt des Substrats 102 von der Unterseite des Substrats 102 weggeätzt oder abgeschliffen wird. Bei alternativen Beispielen können zum Erzeugen des Leerraums 405 in dem Substrat 102 andere in der Technik bekannte Methoden verwendet werden.
  • 4e veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 410, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 4a–4d genommen wurden. Bei einem Beispiel bildet der Leiter 104 eine „U”-förmige Region um den Leerraum 405 herum, jedoch kann die Gestalt des Leiters bei alternativen Beispielen unterschiedlich sein. Wie gezeigt ist, wird Magnetmaterial 108 zumindest auf einem Teil des Leiters 104 aufgebracht. Bei alternativen Beispielen können sich die Größe und Gestalt des Leerraums 405 sowie die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden.
  • 5a–5e veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Beispielsinduktors 420 zeigen. 5a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102, nachdem Hohlräume 407 unter Verwendung von in der Technik bekannten Methoden in das Substrat 102 geätzt wurden. Der Leiter 104 ist in Hohlräumen 407 in dem Substrat 102 aufgebracht, wie in 5b gezeigt ist. Der Hohlraum 405 ist durch das Substrat 102 hindurch geätzt, wie in 5c gezeigt ist, und das Magnetmaterial 108 ist so aufgebracht, wie es in 5d veranschaulicht ist. Alternativ dazu wird der Leerraum 405 erzeugt, indem ein erster Abschnitt des Substrats 102 von der Oberseite des Substrats 102 weggeätzt wird und indem ein zweiter Abschnitt des Substrats 102 von der Unterseite des Substrats 102 weggeätzt oder weggeschliffen wird. Bei alternativen Beispielen können zum Erzeugen des Leerraums 405 in dem Substrat 102 andere in der Technik bekannte Verfahren verwendet werden.
  • 5e veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 420, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 5a–5d genommen wurden. Bei einem Beispiel bildet der Leiter 104 eine „U”-Form um den Leerraum 405 herum, jedoch kann die Gestalt des Leiters bei alternativen Beispielen unterschiedlich sein. Wie gezeigt ist, wird Magnetmaterial 108 zumindest auf einem Teil des Substrats 102 und des Leiters 104 aufgebracht. Bei alternativen Beispielen können sich die Größe und Gestalt des Leerraums 405 sowie die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden.
  • 6a veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Beispielsinduktors 430 zeigen. 6a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102, nachdem eine funktionslose Schicht 305 über dem Substrat 102 angeordnet wurde. Der Leiter 104 wird über die funktionslose Schicht 305 aufgebracht und strukturiert, wie in 6b gezeigt ist. Die funktionslose Schicht 305 wird dann weggeätzt, wie in 6c gezeigt ist, und Magnetmaterial 108 wird aufgebracht, wie in 6d veranschaulicht ist. 6e veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 430, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 6a–6d genommen wurden. Bei einem Beispiel bildet der Leiter 104 eine „U”-Form, jedoch kann die Gestalt des Leiters bei alternativen Beispielen unterschiedlich sein. Wie gezeigt ist, wird Magnetmaterial 108 zumindest auf einem Teil des Substrats 102 und des Leiters 104 aufgebracht. Bei alternativen Beispielen können sich die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden.
  • 7a–7d veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Beispielsinduktors 440 zeigen. 7a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102, nachdem der Leiter 104 gemäß in der Technik bekannten Methoden aufgebracht und strukturiert wurde. Der Hohlraum 109 wird unter einem Abschnitt des Leiters 104 von dem Substrat 102 weggeätzt, wie in 7b gezeigt ist. Magnetmaterial 108 wird aufgebracht, wie in 7c veranschaulicht ist. 7d veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 440, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 7a–7c genommen wurden. Bei einem Beispiel bildet der Leiter 104 eine „U”-Form, jedoch kann die Gestalt des Leiters 104 bei alternativen Beispielen unterschiedlich sein. Wie gezeigt ist, wird Magnetmaterial 108 dahin gehend aufgebracht, einen Abschnitt des Leiters 104 und den Hohlraum 109 zu umgeben. Bei alternativen Beispielen können sich die Größe und Gestalt des Hohlraums 109 sowie die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden.
  • 8a–8e veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Beispielsinduktors 450 zeigen. 8a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102, nachdem Hohlräume 407 unter Verwendung von in der Technik bekannten Methoden in das Substrat 102 geätzt wurden. Der Leiter 104 wird dann in Hohlräumen 407 aufgebracht, wie in 8b gezeigt ist. Der Hohlraum 109 wird unter einem Abschnitt des Leiters 104 von dem Substrat 102 weggeätzt, wie in 8c gezeigt ist, und Magnetmaterial 108 wird aufgebracht, wie in 8d veranschaulicht ist. 8e veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 450, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 8a–8d genommen wurden. Bei einem Beispiel bildet der Leiter 104 eine „U”-Form, jedoch kann die Gestalt des Leiters bei alternativen Beispielen unterschiedlich sein. Wie gezeigt ist, wird Magnetmaterial 108 um den Leiter 104 herum aufgebracht. Bei alternativen Beispielen können sich die Größe und Gestalt des Hohlraums 109 sowie die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden.
  • 9a–9f veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Ausführungsbeispielsinduktors 460 der vorliegenden Erfindung zeigen. 9a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102, nachdem eine leitfähige Schicht 462 auf das Substrat 102 aufgebracht wurde, eine funktionslose Schicht 466 auf die leitfähige Schicht 462 aufgebracht wurde und eine leitfähige Schicht 464 auf die funktionslose Schicht 466 aufgebracht wurde. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die funktionslose Schicht 466 ein Oxid, jedoch können andere Materialien verwendet werden. Die leitfähigen Schichten 462 und 464 und die funktionslose Schicht 466 werden gemäß in der Technik bekannten Methoden strukturiert und geätzt. Als Nächstes wird die funktionslose Schicht 466 geätzt, was einen Zwischenraum hinterlässt, wie er in 9b gezeigt ist, und der Hohlraum 109 wird von unterhalb der Leiterbahn 462 von dem Substrat 102 weggeätzt, wie in 9c gezeigt ist. Magnetmaterial 108 wird auf die Leiterbahnen 462 und 464 und in dem Hohlraum 109 aufgebracht, wie in 9d gezeigt ist.
  • 9e veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 460, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 9a–9d genommen wurden. Bei einem Ausführungsbeispiel bildet der Leiter 464 eine einfache Linie, jedoch kann die Gestalt des Leiters bei alternativen Ausführungsbeispielen unterschiedlich sein. Bei alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können sich die Größe und Gestalt des Hohlraums 109 sowie die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden. 9f veranschaulicht eine Querschnittsseitenansicht des Induktors 460, die eine Durchkontaktierung 468 zeigt, die den unteren Leiter 462 mit dem oberen Leiter 464 koppelt.
  • 10a–10e veranschaulichen Querschnittsdiagramme und ein Draufsichtsdiagramm, die eine Herstellung eines Ausführungsbeispielsinduktors 470 zeigen. 10a veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm des Substrats 102, nachdem eine leitfähige Schicht 462 in das Substrat 102 aufgebracht wurde, eine funktionslose Schicht 466 auf die leitfähige Schicht 462 (und das Substrat 102) aufgebracht wurde und eine leitfähige Schicht 464 auf die funktionslose Schicht 466 aufgebracht wurde. Die leitfähige Schicht 464 und die funktionslose Schicht 466 werden gemäß in der Technik bekannten Methoden strukturiert und geätzt. Als Nächstes wird die funktionslose Schicht 466 geätzt, was einen Zwischenraum zwischen den leitfähigen Schichten 462 und 464 hinterlässt, wie in 10b gezeigt ist. Der Hohlraum 109 wird von unterhalb der Leiterbahn 462 und um dieselbe herum von dem Substrat 102 weggeätzt, wie in 10c gezeigt ist. Magnetmaterial 108 wird anschließend um die Leiterbahnen 462 und 464 und in dem Hohlraum 109 aufgebracht, wie in 10d gezeigt ist.
  • 10e veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 470, wobei die Linie x den Ort darstellt, an dem die Querschnittsdiagramme der 10a–10d genommen wurden. Bei einem Ausführungsbeispiel bildet der Leiter 464 eine einfache Linie, jedoch kann die Gestalt des Leiters bei alternativen Ausführungsbeispielen unterschiedlich sein. Bei alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können sich die Größe und Gestalt des Hohlraums 109 sowie die Menge und die geometrische Verteilung des Magnetmaterials 108 unterscheiden.
  • 11a–11c veranschaulichen Beispiele einer Draufsicht auf Beispielsleitergestalten und geometrische Verteilung von Magnetmaterial. 11a veranschaulicht eine Draufsicht auf einen Leiter 104, der zwischen Anschlüssen 111 eine einfache Liniengestalt aufweist. Magnetmaterial 108 ist auf einem Abschnitt des Leiters 104 angeordnet. 11b veranschaulicht eine Draufsicht auf den Leiter 104, der zwischen den Anschlüssen 111 eine Schleifengestalt aufweist. Magnetmaterial 108 ist auf dem schleifenförmigen Abschnitt des Leiters 104 angeordnet. 11c veranschaulicht eine Draufsicht auf den Leiter 104, der zwischen den Anschlüssen 111 eine Spiralgestalt aufweist. Das Magnetmaterial 108 ist auf etwa der Hälfte des Spiralabschnitts des Leiters 104 angeordnet. Die geometrischen Gestalten des Leiters 104 in den 11a–11c sind nicht-ausschließliche Beispiele möglicher Leitergestalten und einer möglichen Verteilung von Magnetmaterial. Bei alternativen Beispielen können andere Leitergestalten und andere Verteilungsgeometrien von Magnetmaterial erzielt werden.
  • 12 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Induktors 1200 gemäß einem Beispiel. Der Induktor 1200 weist ein Substrat 102 auf, in dem eine Leiterschicht 1204 aufgebracht ist. Bei einem Beispiel wird der Leiter von dem Substrat 102 isoliert, indem eine (nicht gezeigte) Isolierungsschicht zwischen denselben verwendet wird. Verbindungsanschlussflächen 1206 befinden sich oben auf dem Substrat 102 und sind mit der Leiterschicht 1204 gekoppelt. Bonddrähte 1208 koppeln jede Verbindungsanschlussfläche 1206 über Lötkugeln 1212 mit einem Gehäuseanschlussstift 1214. Das Substrat 102 ist auf einem Leitungsrahmen 1210 angeordnet. Magnetmaterial 108 umgibt das Substrat 102. Bei einem Beispiel ist die leitfähige Schicht 1204 aus Kupfer hergestellt, und das Substrat 102 umfasst Silizium. Bei alternativen Beispielen können andere Materialien verwendet werden. Bei weiteren Beispielen können sich die Struktur und die Beziehung des Substrats 102 und des Leiters 1204 nach anderen hierin offenbarten Beispielen richten.
  • Bei einem Beispiel wird der Induktor 1200 hergestellt, indem existierende Gehäuseeinbaumaschinenausrüstung und -prozesse, die in der Technik bekannt sind, verwendet werden und indem existierende Formmassen, die beim Gehäuseeinbau verwendet werden, durch Magnetmaterial wie beispielsweise CoZrTa, CoFeHfO, CoAlO, FeSiO, CoFeAlO, CoNbTa, CoZr und andere amorphe Kobaltlegierungen, NiMoFe, NiFe, NiZn oder andere Nickellegierungen, FeSiO, FeCuNbSiB oder andere Eisenlegierungen, MnZn oder andere Manganlegierungen ersetzt werden.
  • 13a und 13b veranschaulichen einen Beispielsinduktor 1300. 13a veranschaulicht eine Draufsicht auf den Induktor 1300 unter Verwendung eines Lösungsansatzes einer Silizium-Durchkontaktierung (TSV – through-silicon via). Der Induktor 1300 umfasst einen Leiter 1306 und ein Halbleitersubstrat 1302. 13b veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Induktors 1300, die an der in 13a gezeigten Linie x genommen ist. Der Induktor 1300 wird auf einem Halbleitersubstrat hergestellt, bei dem eine Isolatorschicht auf der Siliziumschicht 1302 angeordnet ist. Der Leiter 1306 ist aus Kupfer hergestellt, was in einem tiefen Graben angeordnet ist, der mit einem Stapel 1308 ausgekleidet ist, der eine Isolatorschicht und Sperrschichten gegen eine Diffusion von Cu in Si aufweist. Bei manchen Beispielen weist der Stapel 1308 auch einen Haftbeschleuniger auf. Ein Kern 1320 und ein Ritzgraben 1321 werden von dem Substrat, das mit einer Passivierungsschicht 1312 versehen ist, weggeätzt. Das Substrat und der Kern 1320 sind von (nicht gezeigtem) Magnetmaterial umgeben, um eine Magnetschleife um den Leiter 1306 herum zu bilden.
  • Eine Verwendung eines TSV-Lösungsansatzes liefert niederohmische und induktivitätsarme Kontakte von oben nach unten. Bei einem Beispiel wird die TSV auf der Rückseite des Substrats 1302 nicht kontaktiert, wird jedoch dazu verwendet, eine vertikal integrierte Kupferleitung zu liefern. Durch Verwendung eines TSV-Lösungsansatzes können eine Fläche mit geringem Querschnitt und ein großes Kantenverhältnis eine hohe Strombelastbarkeit und niederohmische Induktoren auf einer sehr kleinen Fläche bereitstellen.
  • Vorteile von bestimmten Ausführungsbeispielen umfassen den, dass man eine einen großen Durchschnitt aufweisende Fläche des Magnetmaterials in dem Induktorkern hat, um eine Magnetsättigung zu vermeiden. Eine derartige Fläche mit großem Querschnitt ermöglicht eine hohe Induktivität pro Raumeinheit einer Leiterplatte. Für Ausführungsbeispiele, die die Aufbringung eines Magnetmaterials in einer späten Verfahrensstufe vorsehen, nachdem der Leiter gebildet wurde, stellt außerdem die Bildung des Leiters selbst keine Verunreinigungsprobleme bezüglich des Magnetmaterials dar. Ferner ist bei manchen Ausführungsbeispielen, die das Magnetmaterial in einem einzigen Schritt aufbringen, ein nahtloses Magnetmaterial erzielbar, das einen geringen Magnetwiderstand aufweist.
  • Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können Induktoren mit anderen passiven Komponenten wie Kondensatoren, Widerständen, wie sie anhand typischer Halbleiterprozesse hergestellt werden, integriert werden, und eine problemlose monolithische Integration mit aktiven Bauelementen wie beispielsweise ESD-Schutzelementen, Dioden oder Transistoren ist möglich. Beispielsweise veranschaulicht 14a ein Substrat 1401, auf dem ein Induktor 1406 angeordnet ist, der einen Leiter 1404 und einen Kern 1402 aufweist. Auf demselben Substrat ist ein Grabenkondensator 1408 entlang dem Induktor 1406 gestapelt. 14b veranschaulicht das Substrat 1401, auf dem der Induktor 1406 entlang dem gestapelten Grabenkondensator 1408 und einem LDMOS-Schalter 1410 angeordnet ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen können eine andere Schaltung und andere Elemente auf dem Substrat 1401 angeordnet sein.
  • Manche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liefern bei niedrigem Reihenwiderstand im Vergleich zu herkömmlichen Chipinduktoren höhere Induktivitätswerte. Ferner ist bei manchen Ausführungsbeispielen die Herstellung aufgrund der Verwendung paralleler Prozesse bezüglich vieler Bauelemente auf einem Substrat kosteneffektiver. Ausführungsbeispiele bieten auch eine problemlose und kosteneffektive Aufbringung von Magnetmaterial sogar bei komplizierten Geometrien durch Verwendung eines Füllprozesses, z. B. Druck-, Einspritz- oder sonstiger Verfahren.
  • Bei Ausführungsbeispielen ist eine doppelte Verwendung von Formmaterial möglich. Beispielsweise bietet eine Verwendung von Magnetmaterial bei einem Gehäuseeinbauprozess einen standardmäßigen Schutz und Hilfestellung bei der Handhabung und liefert außerdem eine geschlossene Magnetschleife. Zum Zweck einer kompakten und kostengünstigen Integration sind für Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung viele WLP (Wafer-Level-Packing, Einhäusen auf Waferebene) und SiP-Montagetechniken (SiP = System-in-Package, System in einem Gehäuse) verfügbar. Bei manchen Ausführungsbeispielen ist keine Strukturierung von Magnetmaterial notwendig, da die Geometrie durch vorgeformte Hohlräume vorgegeben wird.
  • Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die keinen Brennschritt für das Magnetmaterial erfordern, ist der Prozess mit vielen Integrierte-Schaltung-Prozessen kompatibel, da das Substrat keinen hohen Temperaturen ausgesetzt wird.

Claims (12)

  1. Induktor (460; 470), der folgende Merkmale aufweist: ein Substrat (102) mit einem vertieften Abschnitt (109); einen U-förmigen Leiter (462, 464), der auf dem Substrat (102) angeordnet ist, wobei der U-förmige Leiter (462, 464) zwei parallele Anschnitte und einen die parallelen Abschnitte verbindenden Abschnitt (468) umfasst, wobei sich die parallelen Anschnitte über den vertieften Abschnitt (109) erstrecken; und ein nahtloses ferromagnetisches Material (108), das sich durch den vertieften Abschnitt (109) erstreckt und die parallelen Abschnitte des U-förmigen Leiters (462, 464) bedeckt, wobei das nahtlose ferromagnetische Material (108) den verbindenden Abschnitt (468) des U-förmigen Leiters (462, 464) nicht bedeckt, wobei die parallelen Abschnitte des Leiters einen ersten Abschnitt (462), der auf einer oberen Oberfläche des Substrats (102) angeordnet ist, und einen über dem ersten Abschnitt (462) und beabstandet zu der oberen Oberfläche des Substrats (102) angeordneten zweiten Abschnitt (464) umfasst.
  2. Induktor gemäß Anspruch 1, der ferner eine mit dem Leiter elektrisch gekoppelte Anschlussfläche (106) umfasst.
  3. Induktor gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Substrat (102) auf einem Leitungsrahmen (1210) angeordnet ist.
  4. Induktor gemäß Anspruch 3, der ferner einen Bonddraht (1208) umfasst, der zwischen eine Anschlussfläche (1214) auf dem Leitungsrahmen (1210) und eine mit dem Leiter (1204) gekoppelte Anschlussfläche (1206) gekoppelt ist.
  5. Induktor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der vertiefte Abschnitt (109) eine untere Oberfläche in einem ersten Abstand unter einer oberen Oberfläche des Substrats (102) umfasst.
  6. Induktor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner eine auf dem Substrat (102) angeordnete Schaltung aufweist.
  7. Induktor gemäß Anspruch 6, bei dem die Schaltung mit dem Leiter gekoppelt ist.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Schaltung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Anordnen eines U-förmigen Leiters (462, 464) auf einem Substrat (102), wobei der U-förmige Leiter (462, 464) zwei parallele Anschnitte und einen die parallelen Abschnitte verbindenden Abschnitt (468) umfasst; Beseitigen eines Abschnitts des Substrats (102) unter zumindest einem Teil der parallelen Abschnitt des Leiters (462, 464), um einen vertieften Abschnitt (109) zu erzeugen, so dass sich die parallelen Abschnitte über den vertieften Abschnitt (109) erstrecken; und Aufbringen eines nahtlosen Magnetmaterials (108), das sich durch den vertieften Abschnitt (109) erstreckt und die parallelen Abschnitte des U-förmigen Leiters (462, 464) bedeckt, wobei das nahtlose ferromagnetische Material (108) den verbindenden Abschnitt (468) des U-förmigen Leiters (462, 464) nicht bedeckt, wobei die parallelen Abschnitte des Leiters einen ersten Abschnitt (462), der auf einer oberen Oberfläche des Substrats (102) angeordnet ist, und einen über dem ersten Abschnitt (462) und beabstandet zu der oberen Oberfläche des Substrats (102) angeordneten zweiten Abschnitt (464) umfasst.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, das ferner ein Bilden einer mit der Leiterbahn (102) gekoppelten Anschlussfläche (106) umfasst.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem das Aufbringen des nahtlosen Magnetmaterials (108) ein Aufbringen eines Magnetformmaterials umfasst.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das Aufbringen des Magnetformmaterials (108) ein Einspritzen eines Polymers, das magnetische Partikel umfasst, um die Leiterbahn herum umfasst.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem das Aufbringen des nahtlosen Magnetmaterials (108) ein Aufbringen von magnetischen Partikeln umfasst.
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