[發明專利]嵌埋電感結構及其制造方法

有效

• 申請號: 202111530043.7
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114420419B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 陳先明;徐小偉;黃高;黃本霞;馮進東
• 申請（專利權）人: 珠海越亞半導體股份有限公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/28;H01F27/30;H01F41/04
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔;鮑勝如

本發明公開了一種嵌埋電感結構，包括絕緣層、位于所述絕緣層內的電感以及位于所述絕緣層內和所述絕緣層上下表面的多層導電線路，還包括位于所述絕緣層內的多層導電銅柱層，所述電感和所述多層導電線路通過所述多層導電銅柱層導通連接，所述電感包括磁體以及與所述磁體直接接觸的電感線圈，所述電感線圈由多層導電線圈和位于相鄰導電線圈之間的導電銅柱構成，所述多層導電線圈分別呈帶有缺口的環狀且在缺口處斷開，位于各導電線圈上下兩側的導電銅柱在縱向上的位置不同。還公開了一種嵌埋電感結構的制造方法。

技術領域

本發明涉及電子器件封裝結構，具體涉及嵌埋電感結構及其制造方法。

背景技術

隨著電子技術不斷發展，產品中電感器件尺寸不斷小型化，集成度越來越高，實現電感嵌埋的方式獲得了廣泛應用；同時對電感的電感量要求也越來越高。

現有基板嵌埋封裝方案已經可以實現單顆電感或多顆電感嵌埋封裝，如中國專利CN113053849A公開的基板嵌埋封裝方案，將單顆或多顆電感一次性嵌埋于基板中；目前電感是使用嵌埋支撐框架，在框架內部設計導電銅柱，支撐框架空腔內填充磁性材料，在上面和下面使用導電線路連接導電銅柱，形成電感導電線圈。

現有嵌埋電感方案中導電線圈與磁性材料不直接接觸，絕緣層的厚度影響電感量，厚度越厚電感的電感量越低；使用銅柱制作線圈，相鄰線圈通過銅柱導通，銅柱大小影響線圈間距，無法實現密集線圈繞組，固定磁路長度內線圈匝數少，無法實現高電感值；線圈與磁性材料之間存在介質材料，同樣的導電線圈尺寸，磁體尺寸無法最大化，影響電感值。

發明內容

本發明的實施方案涉及提供一種嵌埋電感結構及其制造方法，以解決上述技術問題。本發明使用線路層制作線圈，在線圈位置使用機械鉆孔的方式形成腔體，可減少線圈與磁體接觸的間距，磁體直接接觸線圈，有效提升電感的電感量；線圈層之間可使用薄絕緣層壓合或薄絕緣層絲印制作，可減小線圈層與層之間的厚度，可增加線圈匝數，有效提升電感的電感量；電感的線圈直接環繞在磁體表面，固定的線圈尺寸，實現磁體最大化，可有效提升電感的電感值。

本發明第一方面涉及一種嵌埋電感結構的制造方法，包括如下步驟：

(a)準備臨時承載板；

(b)在所述臨時承載板的至少一側上制備第一導電線圈層以及位于所述第一導電線圈層上的第一導電銅柱層，其中所述第一導電線圈層包括第一導電線路和至少一個第一導電線圈，所述第一導電銅柱層分別與所述第一導電線路和所述第一導電線圈連通；

(c)在所述第一導電線圈層和所述第一導電銅柱層上形成第一絕緣層，并減薄所述第一絕緣層以暴露所述第一導電銅柱層的端部；

(d)重復步驟(b)和步驟(c)形成N層導電線圈層、N-1層導電銅柱層和N層絕緣層，其中N≥2；

(e)移除所述臨時承載板；

(f)在N層導電線圈中形成電感腔體和外露于所述電感腔體內壁的電感線圈；

(g)在所述電感腔體內填充與所述電感線圈直接接觸的磁體形成電感，并減薄所述磁體以使所述磁體的端部與所述電感線圈平齊；

(h)在所述N層絕緣層的上下表面上分別制備第N導電銅柱層和第N+1導電銅柱層，所述第N導電銅柱層分別與所述電感線圈和所述第N導電線路連通，所述第N+1導電銅柱層分別與所述電感線圈和所述第一導電線路聯通；

(i)在所述第N導電銅柱層和所述第N+1導電銅柱層上分別形成第N+1絕緣層和第N+2絕緣層，減薄所述第N+1絕緣層和所述第N+2絕緣層以分別暴露所述第N導電銅柱層和所述第N+1導電銅柱層的端部；