[發明專利]高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器的制備方法

有效

• 申請號: 202110238832.7
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113077981B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 余忠;青豪;孫科;冉茂君;鄔傳健;劉海;蔣曉娜;蘭中文
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01F37/00
• 分類號: H01F37/00;H01F27/24;H01F27/06;H01F27/28;H01F41/24
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器，其特征在于，包括襯底基片，形成于襯底基片之上的磁性薄膜，形成于磁性薄膜之上的電感線圈；其中，所述襯底基片包括依次設置的硅基片、聚酰亞胺層和氮化硅層，聚酰亞胺層的厚度為30μm～70μm。

2.根據權利要求1所述的高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器，其特征在于，所述電感線圈為平面螺旋結構，匝數為26匝～32匝，導線寬度為20μm～50μm，導線間隙為20μm～50μm，導線厚度為10μm～15μm。

3.一種高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、清洗硅基片，干燥；

步驟2、采用旋涂法在步驟1清洗后的硅基片上制備聚酰亞胺層：

2.1旋涂：將聚酰亞胺漿料涂覆于硅基片上，先在300r/min～500r/min的轉速下旋涂30s～50s，再在600r/min～800r/min的轉速下旋涂40s～60s；

2.2固化：對旋涂后的聚酰亞胺進行固化處理，將旋涂后的聚酰亞胺依次在80℃～90℃溫度下保持1h、110℃～120℃溫度下保持2～3h、140℃～150℃溫度下保持2～3h、170℃～180℃溫度下保持2～3h；

2.3重復上述“旋涂-固化”過程1～2次，即可在硅基片上制備得到厚度為30μm～70μm的聚酰亞胺層；

步驟3、氮化硅層的制備：

采用等離子體增強化學氣相沉積法在聚酰亞胺層上生長氮化硅層，得到襯底基片；

步驟4、在步驟3得到的襯底基片上制備NiZn鐵氧體薄膜；

步驟5、在NiZn鐵氧體薄膜上制備電感線圈，得到所述薄膜電感器。

4.根據權利要求3所述的高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器的制備方法，其特征在于，步驟4所述制備NiZn鐵氧體薄膜的過程具體為：

步驟1、配制氧化反應液和還原反應液：

1.1將亞硝酸鈉、乙酸鈉加入去離子水中，攪拌混合均勻，得到氧化反應液，氧化反應液中，亞硝酸鈉的濃度為0.1g/L～0.2g/L，乙酸鈉的濃度為1.3g/L～1.5g/L；

1.2將氯化亞鐵、氯化鎳、氯化鋅加入去離子水中，攪拌混合均勻，得到還原反應液，還原反應液中，氯化亞鐵的濃度為1.3g/L～1.6g/L，氯化鎳的濃度為0.2g/L～0.6g/L，氯化鋅的濃度0.04g/L～0.14g/L；

步驟2、將步驟3得到的襯底基片放置于旋轉噴涂設備的加熱板中央，在基板溫度為85～95℃、旋轉速度為90～140r/min、氧化反應液的供應速率為10mL/min～20mL/min、還原反應液的供應速率為10mL/min～20mL/min、超聲霧化功率為2～3W、空氣氣氛的條件下，沉積20min～60min，得到1～3μm的NiZn鐵氧體薄膜。

5.根據權利要求3所述的高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器的制備方法，其特征在于，步驟3所述襯底基片包括硅基片、聚酰亞胺層和氮化硅層，聚酰亞胺層的厚度為30μm～70μm。

6.根據權利要求3所述的高電感值、高Q值和高諧振頻率的薄膜電感器的制備方法，其特征在于，步驟5所述電感線圈的匝數為26匝～32匝，導線寬度為20μm～50μm，導線間隙為20μm～50μm，導線厚度為10μm～15μm。