KR100576878B1 - Planar inductor and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

자성박막의 부착력을 향상시켜 자성박막의 박리 현상을 방지할 수 있는 평면형 인덕터의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 평면형 인덕터를 개시한다. 본 발명에 따른 평면형 인덕터의 제조 방법은, 기판 상에 하부 자성박막을 형성하는 단계와; 무전해 도금을 이용하여 상기 하부 자성박막 상에 구리 도금층을 형성하는 단계와; 상기 구리 도금층을 패터닝하여 인덕터용 구리 패턴을 형성하는 단계와; 상기 구리 패턴 및 상기 하부 자성박막 상에 상부 자성박막을 형성하여 상기 하부 자성박막과 상부 자성박막이 상기 구리 패턴을 사이에 두고 서로 결합되도록 하는 단계를 포함한다.Disclosed are a method of manufacturing a planar inductor capable of improving the adhesive force of a magnetic thin film to prevent peeling of the magnetic thin film, and a planar inductor manufactured thereby. A method of manufacturing a planar inductor according to the present invention includes forming a lower magnetic thin film on a substrate; Forming a copper plating layer on the lower magnetic thin film by using electroless plating; Patterning the copper plating layer to form a copper pattern for an inductor; And forming an upper magnetic thin film on the copper pattern and the lower magnetic thin film so that the lower magnetic thin film and the upper magnetic thin film are bonded to each other with the copper pattern interposed therebetween.

인덕터, 무전해 도금Inductor, Electroless Plating

Description

평면형 인덕터 및 그 제조 방법{PLANAR INDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Planar Inductor and Manufacturing Method Thereof {PLANAR INDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 종래의 평면형 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a conventional planar inductor.

도 2는 종래의 방법에 의해 제조된 평면형 인덕터에서 발생하는 자성 박막의 박리 현상을 예시하는 평면 사진이다.2 is a planar photograph illustrating a peeling phenomenon of a magnetic thin film generated in a planar inductor manufactured by a conventional method.

도 3은 내지 도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 평면형 인덕터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a planar inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 제조된 평면형 인덕터를 나타내는 평면 사진이다.11 is a planar photograph showing a planar inductor manufactured according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

101: 기판 102: 하부 자성박막101: substrate 102: lower magnetic thin film

103: Pd-Sn 콜로이드층 104: 구리 도금층103: Pd-Sn colloid layer 104: copper plating layer

104a: 구리 패턴 105: 상부 자성박막104a: copper pattern 105: upper magnetic thin film

본 발명은 평면형 인덕터 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 는 인덕터를 이루는 구리 패턴과 자성박막 간의 부착력을 강화시킬 수 있는 평면형 인덕터의 제조 방법 및 그에 따라 제조된 평면형 인덕터에 관한 것이다.The present invention relates to a planar inductor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a method of manufacturing a planar inductor capable of enhancing the adhesion between the copper pattern constituting the inductor and the magnetic thin film and a planar inductor manufactured accordingly.

인덕터는 저잡음 증폭기, 믹서, 전압 조절 발진기 등 다양한 시스템에 사용되어 왔다. 특히, 평면형 인덕터는, 나선형으로 감겨진 형태의 금속 패턴과 함께, 강자성 물질(ferromagnetic material)을 사용함으로써 인덕턴스를 향상시킬 수 있다. 이러한 강자성 물질은 미리 코어(core)의 형태로 제조되어 나선형 금속 패턴과 결합될 수도 있으나, 최근에는 스핀 스프레이(spin spray)법을 이용하여 금속 패턴 상에 자성박막의 형태로 코팅된다.Inductors have been used in a variety of systems, including low noise amplifiers, mixers, and voltage controlled oscillators. In particular, the planar inductor may improve inductance by using a ferromagnetic material together with a spirally wound metal pattern. Such a ferromagnetic material may be prepared in the form of a core in advance and combined with a spiral metal pattern, but recently, it is coated in the form of a magnetic thin film on the metal pattern by using a spin spray method.

도 1은 종래의 평면형 인덕터를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, FR-4 등의 절연성 기판(11) 상에 인덕터 형성을 위한 구리 패턴(12)을 형성한다. 이 구리 패턴(12)은 충분한 인덕턴스를 구현할 수 있도록 예를 들어, 나선형으로 감겨진 형태(spiral winding)로 이루어질 수 있다. 이 구리 패턴(12)은 기판(11) 상에 구리막을 형성한 후, CuCl2 등의 산성 식각액으로 선택적으로 식각함으로써 형성될 수 있다. 그 후에는 도 1b에 도시된 바와 같이, 스핀 스프레이법 등을 이용하여 구리 패턴(12) 상에 자성박막(13)을 형성한다. 이 자성박막(13)은 기판(11) 상에 형성된 인덕터의 인덕턴스를 증가시키는 역할을 한다.1 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a conventional planar inductor. First, as shown in FIG. 1A, a copper pattern 12 for forming an inductor is formed on an insulating substrate 11 such as FR-4. The copper pattern 12 may be formed of, for example, a spiral winding to realize sufficient inductance. The copper pattern 12 may be formed by forming a copper film on the substrate 11 and then selectively etching it with an acidic etchant such as CuCl 2 . After that, as shown in FIG. 1B, the magnetic thin film 13 is formed on the copper pattern 12 using a spin spray method or the like. The magnetic thin film 13 serves to increase the inductance of the inductor formed on the substrate 11.

그런데, 상기 종래의 방법에 따르면, 구리 패턴(12)과 자성박막(13) 간의 부 착력이 약하여 자성박막(13)이 박리(delamination)되는 현상이 발생하게 된다. 이로 인하여 인덕터 제품의 신뢰성에 문제가 발생하게 된다. 도 2은 이러한 자성박막의 박리 현상을 나타내는 평면 사진이다. 도 2를 참조하면, 원으로 표시된 영역(A)은 자성박막이 박리된 부분으로 구리 패턴이 드러나 보인다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 예를 들어, 스핀 스프레이에 의해 자성박막(13)을 형성하기 전에, 구리 패턴(12) 표면을 플라즈마 처리하여 그 표면을 세정하거나 에탄올 처리로 OH 기를 표면에 형성하는 방법이 있다. 그러나, 플라즈마 또는 에탄올 처리로는, 자성박막(13)의 부착력을 근본적으로 개선시키지는 못하며 자성박막(13)의 박리현상을 효과적으로 방지하기가 어렵다.However, according to the conventional method, a phenomenon in which the adhesion between the copper pattern 12 and the magnetic thin film 13 is weak and the magnetic thin film 13 is delaminated may occur. This causes a problem in the reliability of the inductor product. 2 is a planar photograph showing the peeling phenomenon of the magnetic thin film. Referring to FIG. 2, the area A indicated by the circle is a portion where the magnetic thin film is peeled off and the copper pattern is revealed. In order to solve this problem, for example, before forming the magnetic thin film 13 by spin spraying, the surface of the copper pattern 12 is plasma treated to clean the surface, or a method of forming OH groups on the surface by ethanol treatment. There is this. However, plasma or ethanol treatment does not fundamentally improve the adhesion of the magnetic thin film 13 and it is difficult to effectively prevent the peeling phenomenon of the magnetic thin film 13.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 자성박막의 부착력을 향상시켜 자성박막의 박리 현상을 방지할 수 있는 평면형 인덕터의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a planar inductor which can prevent the peeling phenomenon of the magnetic thin film by improving the adhesion of the magnetic thin film.

또한, 본 발명의 다른 목적은 높은 부착력을 갖는 자성박막을 구비하여 자성 박막의 박리 현상이 발생되지 않는 평면형 인덕터를 제공하는 데에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a planar inductor having a magnetic thin film having a high adhesion and does not cause a peeling phenomenon of the magnetic thin film.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 평면형 인덕터의 제조 방법은, 기판 상에 하부 자성박막을 형성하는 단계와; 무전해 도금을 이용하여 상기 하부 자성박막 상에 구리 도금층을 형성하는 단계와; 상기 구리 도금층을 패터닝하여 인덕터용 구리 패턴을 형성하는 단계와; 상기 구리 패턴 및 상기 하부 자 성박막 상에 상부 자성박막을 형성하여 상기 하부 자성박막과 상부 자성박막이 상기 구리 패턴을 사이에 두고 서로 결합되도록 하는 단계를 포함한다. 상기 자성박막으로는 NiFe2O4 막을 사용할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a planar inductor according to the present invention, forming a lower magnetic thin film on a substrate; Forming a copper plating layer on the lower magnetic thin film by using electroless plating; Patterning the copper plating layer to form a copper pattern for an inductor; Forming an upper magnetic thin film on the copper pattern and the lower magnetic thin film so that the lower magnetic thin film and the upper magnetic thin film are coupled to each other with the copper pattern interposed therebetween. As the magnetic thin film, a NiFe 2 O 4 film may be used.

바람직하게는, 상기 평면형 인덕터 제조 방법은, 상기 하부 자성박막을 형성하는 단계 전에, 상기 기판 표면을 플라즈마 처리하거나 에탄올 처리하는 단계를 더 포함한다. 또한, 바람직하게는, 상기 제조 방법은, 상기 구리 패턴을 형성하는 단계와 상부 자성박막을 형성하는 단계 사이에 상기 구리 패턴 표면을 플라즈마 처리하거나 에탄올 처리하는 단계를 더 포함한다. 또한, 바람직하게는 상기 상부 자성박막을 형성하는 단계 및 하부 자성박막을 형성하는 단계는 스핀 스프레이법에 의해 실시되는 것이 바람직하다.Advantageously, the planar inductor manufacturing method further includes a step of plasma treating or ethanol treating the surface of the substrate before forming the lower magnetic thin film. Also, preferably, the manufacturing method may further include plasma treating or ethanol treating the surface of the copper pattern between forming the copper pattern and forming the upper magnetic thin film. In addition, preferably, the forming of the upper magnetic thin film and the forming of the lower magnetic thin film are preferably carried out by a spin spray method.

상기 평면형 인덕터 제조 방법에 따르면, 상기 구리 도금층을 형성하는 단계는, 상기 하부 자성박막 상에 Pd-Sn 콜로이드층을 형성하는 단계와, 엑셀러레이터(accelerator)로 상기 Pd-Sn 콜로이드층 내의 Sn을 제거하여 상기 하부 자성박막 표면 상에 Pd 금속을 석출시키는 단계와, 무전해 도금을 실시하여 상기 하부 자성박막 표면 상에 구리를 도포하는 단계를 포함한다. 이 경우, 상기 구리 도금층을 형성하는 단계는, 상기 Pd-Sn 콜로이드층을 형성하는 단계 전에 상기 기판을 세척하고 상기 기판을 플러스(+) 상태로 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 무전해 도금시 사용되는 도금액은 Cu 이온, EDTA 및 포름알데히드를 포함한다.According to the planar inductor manufacturing method, the forming of the copper plating layer may include forming a Pd-Sn colloidal layer on the lower magnetic thin film, and removing an Sn in the Pd-Sn colloidal layer by an accelerator. Depositing a Pd metal on the lower magnetic thin film surface and applying electroless plating to apply copper on the lower magnetic thin film surface. In this case, the forming of the copper plating layer may further include cleaning the substrate and activating the substrate in a positive (+) state before forming the Pd-Sn colloid layer. The plating liquid used in the electroless plating includes Cu ions, EDTA and formaldehyde.

본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 평면형 인덕터는, 기판 상에 형성된 하부 자성박막과, 상기 하부 자성박막 상에 형성된 인덕터용 구리 패턴과, 상기 구리 패턴 및 하부 자성박막 상에 형성된 상부 자성박막을 포함하고, 상기 상부 자성박막과 하부 박막은 상기 구리 패턴을 사이에 두고 서로 결합되어 있다.In order to achieve another technical problem of the present invention, the planar inductor according to the present invention, the lower magnetic thin film formed on the substrate, the copper pattern for the inductor formed on the lower magnetic thin film, and the copper pattern and the lower magnetic thin film The upper magnetic thin film is formed, and the upper magnetic thin film and the lower thin film are coupled to each other with the copper pattern interposed therebetween.

본 발명의 평면형 인덕터에서, 상기 상부 및 하부 자성박막은 NiFe2O4 로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상부 및 하부 자성박막은 스핀 스프레이법을 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 인덕터용 구리 패턴은 구리의 무전해 도금법에 의해 형성된 구리 도금층을 선택적으로 식각하여 형성된다.In the planar inductor of the present invention, the upper and lower magnetic thin films may be made of NiFe 2 O 4 . In addition, the upper and lower magnetic thin films are preferably formed by a spin spray method. In addition, the copper pattern for the inductor is formed by selectively etching the copper plating layer formed by the electroless plating method of copper.

본 발명에 따르면, 금속 물질인 구리(Cu)와 세라믹계 재료인 자성체 간의 박리 현상을 근본적으로 해결하기 위해, 구리층을 사이에 두고 자성박막을 그 구리층의 상부 및 하부에 형성시킴으로써 상부 및 하부의 자성박막이 서로 결합하게 한다. 이에 따라 동일 물질간의 강한 결합에 의해 자성박막의 부착력이 크게 향상되어 자성박막의 박리 현상이 억제된다.According to the present invention, in order to fundamentally solve the peeling phenomenon between copper (Cu), which is a metal material, and magnetic material, which is a ceramic material, a magnetic thin film is formed on the upper and lower portions of the copper layer with a copper layer therebetween. Magnetic thin films are bonded to each other. As a result, the strong bonding between the same materials greatly improves the adhesion of the magnetic thin film, and the peeling phenomenon of the magnetic thin film is suppressed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 3 내지 도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 평면형 인덕터 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a planar inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 3을 참조하면, FR-4 등의 절연성 기판(101)의 표면을 플라즈마 또는 에탄올 처리하여 표면을 세정하거나 OH기를 형성시킨다. 이러한 기판(101)의 표면 처리는 후속 단계에서 자성박막을 용이하게 형성시키게 하기 위함이다.First, referring to FIG. 3, the surface of an insulating substrate 101 such as FR-4 is plasma or ethanol treated to clean the surface or form an OH group. The surface treatment of the substrate 101 is intended to facilitate formation of the magnetic thin film in a subsequent step.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(101) 상에 NiFe2O4 등으로 이루어진 하부 자성박막(102)을 형성한다. 이 때, 하부 자성박막(102)은 스핀 스프레이법을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 회전 테이블 상에 기판(101)을 탑재한 후, 회전 중에 있는 기판(101) 표면으로 자성체 재료의 액적을 분무하여 기판(101) 상에 하부 자성박막(102)이 형성되도록 한다. Next, as shown in FIG. 4, a lower magnetic thin film 102 made of NiFe 2 O 4 or the like is formed on the substrate 101. At this time, the lower magnetic thin film 102 is preferably formed using a spin spray method. That is, after mounting the substrate 101 on the rotating table, the droplet of the magnetic material is sprayed onto the surface of the substrate 101 being rotated so that the lower magnetic thin film 102 is formed on the substrate 101.

그 후, 환원 반응을 통해서 상기 자성박막(102) 상에 구리가 석출되도록 하는 무전해 구리 도금 공정을 실시한다. 도 5 내지 도 7는 이러한 무전해 구리 도금 과정을 나타낸 단면도들이다. 먼저, 클리너(cleaner)를 사용하여 상기 하부 자성박 막(102) 표면에 있는 기름떼 등의 불순물을 세척하고 하부 자성박막(102)의 표면을 플러스(+) 상태로 활성화시킨다. 그 후에, 도 5에 도시된 바와 같이, Pd-Sn 콜로이드층(Pd-Sn colloidal layer)을 미리 준비하여 이 콜로이드층(103)을 플러스 활성화된 하부 자성박막(102)의 표면 상에 도포한다. 이 콜로이드층(103)은 콜로이드 성분의 팔라듐(Pd)과 주석(Sn)을 함유한다.Thereafter, an electroless copper plating process is performed in which copper is deposited on the magnetic thin film 102 through a reduction reaction. 5 to 7 are cross-sectional views illustrating such an electroless copper plating process. First, the cleaner (cleaner) is used to clean impurities such as oil sulcus on the surface of the lower magnetic thin film 102 and to activate the surface of the lower magnetic thin film 102 in a positive (+) state. Thereafter, as shown in FIG. 5, a Pd-Sn colloidal layer is prepared in advance, and the colloid layer 103 is applied on the surface of the positively activated lower magnetic thin film 102. This colloid layer 103 contains palladium (Pd) and tin (Sn) of colloidal components.

Pd-Sn 콜로이드층(103)을 형성한 후에는, NaOH, HCl 또는 EDPA 등으로 된 엑셀러레이터(accelerator)를 상기 Pd-Sn 콜로이드층(103)에 가한다. 이러한 엑셀러레이터는, Pd 콜로이드를 보호하는 역할을 하는 Sn을 Pd-Sn 콜로이드층(103)으로부터 제거하는 역할을 한다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 자성박막(102) 상에는 Pd 금속이 석출되어 Pd 금속층(103a)이 형성된다.After the Pd-Sn colloid layer 103 is formed, an accelerator made of NaOH, HCl, EDPA, or the like is added to the Pd-Sn colloid layer 103. Such an accelerator serves to remove Sn, which serves to protect the Pd colloid, from the Pd-Sn colloid layer 103. Accordingly, as shown in FIG. 6, Pd metal is deposited on the lower magnetic thin film 102 to form the Pd metal layer 103a.

다음으로, Pd 금속층(103a)이 형성된 기판에 대해 무전해 구리 도금을 실시하여, 도 7에 도시된 바와 같이 하부 자성박막(102) 상에 구리 도금층(104)을 형성한다. 이 때 사용되는 도금액은 Cu이온, EDTA, NaOH, 포름알데히드를 함유하는데, 기판 상에 형성된 Pd 금속은 구리 도금의 촉매 역할을 한다. 상기 도금액 중에 Pd 금속층(103a)이 형성된 기판을 침지하게 되면, 도금액 내의 NaOH로 인해 도금액의 pH가 11 이상으로 될 경우 포름알데히드가 강력한 환원작용을 하여 전자가 발생한다. 이 전자가 바로 Cu이온으로 흘러가 Cu이온이 Pd 금속 촉매(Pd 금속층(103a)) 위에 석출되어 하부 자성박막(102) 상에는 구리 도금층(104)이 도포된다.Next, electroless copper plating is performed on the substrate on which the Pd metal layer 103a is formed, thereby forming a copper plating layer 104 on the lower magnetic thin film 102. The plating liquid used at this time contains Cu ions, EDTA, NaOH, formaldehyde, Pd metal formed on the substrate serves as a catalyst for copper plating. When the substrate on which the Pd metal layer 103a is formed is immersed in the plating liquid, when the pH of the plating liquid becomes 11 or more due to NaOH in the plating liquid, formaldehyde performs a strong reducing action to generate electrons. These electrons immediately flow into the Cu ions, and the Cu ions are deposited on the Pd metal catalyst (Pd metal layer 103a), and the copper plating layer 104 is coated on the lower magnetic thin film 102.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 구리 도금층(104)을 패터닝하여 인덕터용 구리 패턴(104a)를 형성한다. 구리 패턴(104a)은 일반적인 PCB 제조 공법에 의 한 패터닝 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 노광, 현상, 부식 및 박리 공정을 거쳐 구리 패턴을 형성한다. Next, as shown in FIG. 8, the copper plating layer 104 is patterned to form a copper pattern 104a for an inductor. The copper pattern 104a may be formed using a patterning method by a general PCB manufacturing method. That is, a copper pattern is formed through an exposure, development, corrosion, and peeling process.

구체적으로 설명하면, 먼저, 구리 도금층(104) 상에 드라이 필름 레지스트(dry film resist)를 도포하고 노광 마스크를 정합하여 맞춘 후, 정해진 노광량과 노광 시간의 빛 에너지를 기판 상에 공급하여 인덕터용 구리 패턴이 될 영역의 레지스트를 단량체(monomer)에서 중합체(polymer)로 변화시킨다(노광 공정). 이에 따라, 레지스트 상에는 필요한 패턴 이미지가 재현된다. 이러한 노광 공정을 거친 후에는, 노광시 중합체로 변하지 않은 레지스트 부분(즉, 빛을 받지 않은 단량체 영역)을 Na2CO3 등의 화학약품을 사용하여 벗겨낸다(현상 공정). 이에 따라, 구리 패턴이 형성될 영역 이외의 부분에서는 구리 도금층(104)이 노출된다. 그 후에는, 노출된 구리 도금층(104) 부분을 CuCl2 또는 FeCl2 등의 산성 식각액으로 제거한다(부식 공정). 이에 따라 하부 자성박막(102) 상에는 구리 패턴(104)이 형성된다. 그 후에는, 부식 공정시 식각 마스크 역할을 하였던 구리 패턴(104) 상의 레지스트 부분을 1 내지 5%의 NaOH 또는 KOH로 벗겨낸다. 레지스트가 완전히 벗겨진 후에는 불순물을 제거하도록 세정 및 건조 공정을 실시한다.Specifically, first, a dry film resist is applied on the copper plating layer 104 and the exposure masks are matched and matched. Then, light energy of a predetermined exposure amount and exposure time is supplied onto the substrate to provide copper for the inductor. The resist of the region to be patterned is changed from monomer to polymer (exposure process). As a result, a necessary pattern image is reproduced on the resist. After this exposure process, the portion of the resist that does not turn into polymer during exposure (i.e., the monomer regions that do not receive light) is stripped off using a chemical such as Na 2 CO 3 (developing process). Accordingly, the copper plating layer 104 is exposed at portions other than the region where the copper pattern is to be formed. Thereafter, the exposed copper plating layer 104 is removed with an acidic etchant such as CuCl 2 or FeCl 2 (corrosion process). Accordingly, the copper pattern 104 is formed on the lower magnetic thin film 102. Thereafter, the resist portion on the copper pattern 104, which served as an etch mask during the corrosion process, is stripped with 1-5% NaOH or KOH. After the resist is completely peeled off, cleaning and drying processes are performed to remove impurities.

다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이 구리 패턴(104a) 표면을 플라즈마 처리하여 불순물을 제거하거나 에탄올 처리로 구리 표면 상에 OH기를 형성시킨다. 이는 후속의 자성박막 형성시 구리 패턴(104a) 표면에서 자성박막과 구리 간의 부착력을 개선하기 위함이다.Next, as shown in FIG. 9, the surface of the copper pattern 104a is plasma treated to remove impurities or OH groups are formed on the copper surface by ethanol treatment. This is to improve adhesion between the magnetic thin film and the copper on the surface of the copper pattern 104a during the subsequent formation of the magnetic thin film.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 스핀 스프레이법을 사용하여 구리 패턴(104a) 및 하부 자성박막(102) 상에 상부 자성박막(105)을 형성한다. 상부 자성박막(105)은 하부 자성박막과 마찬가지로 NiFe2O4로 이루어진다. 이에 따라 상기 하부 자성박막(102)과 상부 자성박막(105)은 상기 구리 패턴을 사이에 두고 서로 접촉하여 결합한다. Next, as shown in FIG. 10, the upper magnetic thin film 105 is formed on the copper pattern 104a and the lower magnetic thin film 102 by using the spin spray method. The upper magnetic thin film 105 is made of NiFe 2 O 4 like the lower magnetic thin film. Accordingly, the lower magnetic thin film 102 and the upper magnetic thin film 105 are bonded to each other with the copper pattern interposed therebetween.

본 실시형태에 따르면, 동종 물질인 자성 박막들(102, 105)이 구리 패턴(104a)을 사이에 두고 상하에서 서로 강력하게 결합하고 있기 때문에, 종래와 같은 자성박막의 박리 현상을 충분히 억제할 수 있게 된다. 즉, 기판(101) 상에 형성된 하부 자성박막(102)은 부착력이 강하다. 또한, 하부 자성박막(102) 위에 형성된 동종 물질의 상부 자성박막(105)은 하부 자성박막(102)과 강력하게 결합하고 있다. 따라서, 상부 및 하부 자성박막(102, 105)의 부착 강도는 크게 향상되고, 상부 자성박막(105)이 구리 패턴(104a)으로부터 떨어져 박리되는 현상은 발생하기 어렵게 된다.According to the present embodiment, since the magnetic thin films 102 and 105, which are the same material, are strongly bonded to each other up and down with the copper pattern 104a interposed therebetween, the peeling phenomenon of the conventional magnetic thin film can be sufficiently suppressed. Will be. That is, the lower magnetic thin film 102 formed on the substrate 101 has a strong adhesion. In addition, the upper magnetic thin film 105 of the same material formed on the lower magnetic thin film 102 is strongly coupled to the lower magnetic thin film 102. Therefore, the adhesion strength of the upper and lower magnetic thin films 102 and 105 is greatly improved, and the phenomenon in which the upper magnetic thin film 105 is separated from the copper pattern 104a is difficult to occur.

도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 제조된 평면형 인덕터를 나타내는 평면 사진이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인덕터에서는 도 2에 도시된 종래의 인덕터와 달리 자성박막의 박리 현상이 나타나 보이지 않는다. 따라서, 도 11에는 자성박막의 박리에 의해 노출된 구리 패턴이 나타나지 않는다. 또한, 본 실시형태에 따르면, 자성박막이 구리 패턴의 상부 및 하부에 형성되어 있기 때문에 종래에 비하여 높은 인덕턴스 값을 얻을 수 있다.11 is a planar photograph showing a planar inductor manufactured according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, unlike the conventional inductor illustrated in FIG. 2, the inductor according to the present invention does not show peeling phenomenon of the magnetic thin film. Therefore, FIG. 11 does not show the copper pattern exposed by the peeling of the magnetic thin film. In addition, according to the present embodiment, since the magnetic thin film is formed on the upper part and the lower part of the copper pattern, a higher inductance value can be obtained than in the related art.

본 발명자는 상기 실시형태에 따라 제조된 평면형 인덕터와 종래의 방법에 따라 제조된 평면형 인덕터에 대해, 구리 패턴과 그 위의 자성박막 간의 부착 강도를 테스트하는 실험을 하였다. 부착 강도의 테스트 방법으로는, ISO(The International Organization for Standardisation) 14577 규정에 의한 CMS 장치에 의한 마이크로 스크래치 테스터(micro scratch tester)로 측정하는 방법을 사용하였다. 이 방법에 따라, 탐침으로 자성박막 표면을 누른 상태에서 옆으로 긁어가면서 자성박막의 부착강도를 측정하였다. 그 테스트 결과는 아래의 표 1에 나타나 있다. 부착강도 테스트를 위한 샘플은 각각 5개씩 준비하였다.The inventors have tested the adhesion strength between the copper pattern and the magnetic thin film on the planar inductor manufactured according to the above embodiment and the planar inductor manufactured according to the conventional method. As a test method of adhesion strength, the method of measuring by the micro scratch tester by the CMS apparatus by ISO (The International Organization for Standardization) 14577 regulation was used. According to this method, the adhesive strength of the magnetic thin film was measured while scraping sideways while pressing the magnetic thin film surface with a probe. The test results are shown in Table 1 below. Five samples were each prepared for the adhesion strength test.

샘플 구분Sample division 본 실시형태에서의 부착강도Adhesion strength in this embodiment 종래예에서의 부착강도Adhesion Strength in Conventional Example 1One 1.981.98 1.191.19 22 1.951.95 1.121.12 33 1.981.98 1.161.16 44 1.991.99 1.241.24 55 2.062.06 1.261.26 평균Average 1.991.99 1.191.19

부착강도의 단위(N/mm)                                  Unit of adhesive strength (N / mm)

상기 표 1에 기재된 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 박리현상이 발생된 샘플은 전혀 없었으며, 상부 자성박막의 부착력도 종래 대비 약 60%정도 향상되었다. As shown in Table 1 above, according to the present embodiment, there was no sample in which the peeling phenomenon occurred, and the adhesion of the upper magnetic thin film was also improved by about 60% compared with the prior art.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.It is intended that the invention not be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, but rather by the claims appended hereto. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be substituted, modified, and changed in various forms without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 자성박막의 부착력이 크게 향상되어 자성박막의 박리 현상을 억제할 수 있다. 이에 따라 평면형 인덕터 제품의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있고 불량율을 대폭 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 자성박막을 구리 패턴의 상부뿐만 아니라 하부에도 형성시킴으로써 인덕턴스를 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the adhesion of the magnetic thin film is greatly improved, and the peeling phenomenon of the magnetic thin film can be suppressed. As a result, the reliability of the planar inductor product can be greatly improved, and the defect rate can be greatly reduced. In addition, the inductance can be improved by forming the magnetic thin film on the lower portion as well as the upper portion of the copper pattern.

Claims (12)

기판 상에 하부 자성박막을 형성하는 단계; Forming a lower magnetic thin film on the substrate; 무전해 도금을 이용하여 상기 하부 자성박막 상에 구리 도금층을 형성하는 단계; Forming a copper plating layer on the lower magnetic thin film by using electroless plating; 상기 구리 도금층을 패터닝하여 인덕터용 구리 패턴을 형성하는 단계; 및Patterning the copper plating layer to form a copper pattern for an inductor; And 상기 구리 패턴 및 상기 하부 자성박막 상에 상부 자성박막을 형성하여 상기 하부 자성박막과 상부 자성박막이 상기 구리 패턴을 사이에 두고 서로 결합되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.And forming an upper magnetic thin film on the copper pattern and the lower magnetic thin film so that the lower magnetic thin film and the upper magnetic thin film are coupled to each other with the copper pattern interposed therebetween. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 및 하부 자성박막은 NiFe2O4으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.And the upper and lower magnetic thin films are made of NiFe 2 O 4 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 자성박막을 형성하는 단계 전에, 상기 기판 표면을 플라즈마 처리하거나 에탄올 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.And prior to forming the lower magnetic thin film, plasma treatment or ethanol treatment of the surface of the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구리 패턴 형성하는 단계와 상부 자성박막을 형성하는 단계 사이에 상기 구리 패턴 표면을 플라즈마 처리하거나 에탄올 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.Plasma treatment or ethanol treatment of the copper pattern surface between the step of forming the copper pattern and the step of forming the upper magnetic thin film. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 상부 자성박막을 형성하는 단계 및 상기 하부 자성박막을 형성하는 단계는 스핀 스프레이법에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.The forming of the upper magnetic thin film and the forming of the lower magnetic thin film are performed by a spin spray method. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구리 도금층을 형성하는 단계는, 상기 하부 자성박막 상에 Pd-Sn 콜로이드층을 형성하는 단계와, 엑셀러레이터로 상기 Pd-Sn 콜로이드층 내의 Sn을 제거하여 상기 하부 자성박막 표면 상에 Pd 금속을 석출시키는 단계와, 무전해 도금을 실시하여 상기 하부 자성박막 표면 상에 구리를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.The forming of the copper plating layer may include forming a Pd-Sn colloid layer on the lower magnetic thin film, and removing Sn in the Pd-Sn colloid layer with an accelerator to deposit Pd metal on the lower magnetic thin film surface. And applying copper on the surface of the lower magnetic thin film by performing electroless plating. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 구리 도금층을 형성하는 단계는, 상기 Pd-Sn 콜로이드층을 형성하는 단계 전에 상기 기판을 세척하고 상기 기판을 플러스(+) 상태로 활성화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.The forming of the copper plating layer may further include cleaning the substrate and activating the substrate in a positive state before forming the Pd-Sn colloid layer. . 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 무전해 도금시 사용되는 도금액은 Cu 이온, EDTA 및 포름알데히드를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터의 제조 방법.The plating liquid used in the electroless plating is a method of manufacturing a planar inductor, characterized in that containing Cu ions, EDTA and formaldehyde. 기판 상에 형성된 하부 자성박막; A lower magnetic thin film formed on the substrate; 상기 하부 자성박막 상에 형성된 인덕터용 구리 패턴; An inductor copper pattern formed on the lower magnetic thin film; 상기 구리 패턴 및 하부 자성박막 상에 형성된 상부 자성박막을 포함하고, An upper magnetic thin film formed on the copper pattern and the lower magnetic thin film, 상기 상부 자성박막과 하부 박막은 상기 구리 패턴을 사이에 두고 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터.And the upper magnetic thin film and the lower thin film are coupled to each other with the copper pattern interposed therebetween. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 상부 자성박막 및 하부 자성박막은 NiFe2O4 로 이루어진 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터. The upper magnetic thin film and the lower magnetic thin film is a planar inductor, characterized in that made of NiFe 2 O 4 . 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 상부 자성박막 및 하부 자성박막은 스핀 스프레이법을 의해 형성된 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터.And the upper magnetic thin film and the lower magnetic thin film are formed by a spin spray method. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 인덕터용 구리 패턴은 구리의 무전해 도금법에 의해 형성된 구리 도금층을 선택적으로 식각하여 형성된 것을 특징으로 하는 평면형 인덕터.The inductor copper pattern is a planar inductor, characterized in that formed by selectively etching the copper plating layer formed by the electroless plating method of copper.
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