[發(fā)明專利]一種基于柔性襯底的帶磁芯的折疊螺旋電感的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210526634.1
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103000362A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海霞;鄭陽;孫旭明;李忠亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: H01F41/00
• 分類號: H01F41/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種基于柔性襯底的帶磁芯的折疊結(jié)構(gòu)螺旋電感的制備方法，按順序包括如下步驟：

（A）襯底上生長柔性薄膜；

任選的（A1）在薄膜上濺射種子層；

（B）電鍍線圈；

（C）電鍍磁芯；

任選的步驟（C1）去除光刻膠和去除種子層；

（D）襯底上沉積柔性薄膜；

任選的步驟（D1）反應(yīng)離子刻蝕薄膜；

（E）剝離電感；

（F）折疊電感并用導(dǎo)電粘合劑將通孔連接起來，干燥；

（G）高溫熔融實現(xiàn)聚合物鍵合，得到多層的折疊結(jié)構(gòu)螺旋電感。

2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

步驟（A）襯底為硅襯底，柔性薄膜為聚對二甲苯、聚酰亞胺或聚二甲基硅氧烷薄膜；

步驟（B）電鍍線圈包括厚膠光刻，定出線圈圖形，電鍍銅線圈；光刻膠是AZ9260、AZ4620，甩膠的厚度為10-15μm;

步驟（C）電鍍磁芯包括厚膠光刻，定出磁芯位置，電鍍磁芯；

步驟（D）中沉積的柔性薄膜為聚對二甲苯、聚酰亞胺或聚二甲基硅氧烷薄膜；

步驟（F）折疊為手工折疊，導(dǎo)電粘合劑為導(dǎo)電銀膠。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：

步驟（A）柔性材料薄膜厚度是8-15μm;

步驟（A1）所述的種子層是Ti/Cu，Ti的厚度是10-30nm，Cu的厚度是100-300nm，先淀積Ti，再淀積Cu;

步驟（B）所述的電鍍時間是50-70分鐘，電鍍時的電流密度為1ASD；

步驟（C）所述的磁芯，是鐵鎳合金、鈷鐵合金、鈷鎳錳磷合金，采用鐵鎳合金時電鍍液中鐵和鎳的比例是20:80、30:70或40:60；電鍍時間是90-120分鐘，電鍍時的電流密度是2-4ASD；

步驟（C1）為濕法腐蝕去除光刻膠和去除種子層,過程是將樣品放入有機溶劑中完成的，去種子層的過程采用了濕法腐蝕的方法；若種子層為Ti和Cu，則方法是先將樣品放入銅腐蝕液，待銅腐蝕干凈后再將樣品放入鈦腐蝕液將鈦腐蝕干凈后取出，并用去離子水沖洗干凈；

步驟（D）柔性材料薄膜厚度是3-6μm；

步驟（D1）反應(yīng)離子刻蝕所用氣體是O₂；

步驟（F）所述的手工折疊過程能通過宏觀對準標記來減小誤差，粘合劑涂完后要將整個樣品放入烘箱中加熱以提高粘合劑的粘度，對于不同成分的粘合劑，加熱的溫度和時間有所不用，一般的加熱溫度是60-90℃，時間為60-120分鐘;

步驟（G）的處理溫度視不同的襯底材料的熔點而定，一般以110-140℃為宜。

4.一種如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：

步驟（A）中薄膜厚度為10μm,薄膜為聚對二甲苯薄膜；

步驟（A1）中Ti的厚度是15nm，Cu的厚度為150nm;

步驟（B）中光刻膠厚度為10μm，曝光時間為130s，顯影時間為150s；

步驟（C）電鍍鐵鎳磁芯，使用的鍍液成分主要有硫酸鎳、氯化鎳、硫酸亞鐵，電鍍脈沖為4ASD，電鍍時間為100min；

步驟（C1）中丙酮去膠，銅腐蝕液主要成分為冰醋酸和雙氧水，腐蝕Cu時間為60s-70s，鈦腐蝕液為氫氟酸，時間為40s-60s；

步驟（D）生長5μm厚的聚對二甲苯薄膜；

步驟（F）干燥為放入烘箱中80℃加熱約2小時；

步驟（G）提高溫度至140℃使薄膜接近熔融狀態(tài)，達到聚對二甲苯鍵合的效果，將樣品從烘箱中取出并冷卻，得到多層的折疊結(jié)構(gòu)螺旋電感。

5.一種多層折疊結(jié)構(gòu)螺旋電感，其特征在于：采用權(quán)利要求1-4之一的方法制備。

6.一種如權(quán)利要求5所述的多層折疊結(jié)構(gòu)螺旋電感的用途，其特征在于：用于各種生物和非生物微系統(tǒng)中。

7.一種如權(quán)利要求6所述的用途，其特征在于：用于植入式的無線能量傳輸系統(tǒng)。