线圈结构及其制作方法与流程

本发明涉及一种线圈结构及其制作方法。

背景技术：

随着科技不断的进步，市面上如数码相机或是具有拍照功能的手机、电玩游乐器、pda…等图像获取装置已日渐普及化，其具有可随拍即看的便利功能，已成为大众在日常生活或工作上用来记录事物的便捷工具。

然而，为了携带方便，消费者对于照相装置的尺寸要求朝向轻薄短小，因此如何进一步缩小照相装置中的线圈尺寸以及维持基材的刚性仍是本领域待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种线圈结构，其具有较小的线宽与线距。

本发明提供一种线圈结构的制作方法，可制作出具有较小的线宽与线距的线圈结构。

本发明的线圈结构包括基板与第一线圈回路。基板具有第一表面。第一线圈回路配置于基板的第一表面上，其中第一线圈回路包括彼此相连以形成回路的多个线圈，各线圈的导线剖面为上窄下宽的梯形，且相邻的线圈之间的基板具有v字凹陷。

在本发明的一实施例中，上述的梯形的顶部与底部之间的尺寸差异介于5％-25％。

在本发明的一实施例中，上述的v字凹陷的深度大于3微米。

在本发明的一实施例中，还包括第一保护层，配置于第一线圈回路上。

在本发明的一实施例中，还包括第二线圈回路，其中第二线圈回路配置于基板的与第一表面相对设置的第二表面上，且第一线圈回路与第二线圈回路电性连接。

在本发明的一实施例中，还包括配置于基板中的通孔，其中第一线圈回路与第二线圈回路经由通孔电性连接。

在本发明的一实施例中，还包括第二保护层，配置于第二线圈回路上。

本发明的线圈结构的制作方法包括以下步骤。在基板的第一表面上形成第一导电层。在基板的第二表面上形成第二导电层，其中第二表面与第一表面相对。在基板中形成通孔。对第一导电层进行喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺，以移除部分第一导电层与部分基板，使得所留下的第一导电层包括第一线圈回路。对第二导电层进行喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺，以移除部分第二导电层与部分基板，使得所留下的第二导电层包括第二线圈回路，其中第一线圈回路与第二线圈回路经由通孔电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的激光工艺包括二氧化碳(co2)激光工艺、紫外光(uv)激光工艺或皮秒(pico)激光工艺。

在本发明的一实施例中，上述的所留下的第一导电层还包括与第一线圈回路电性绝缘的第一残余部分。

在本发明的一实施例中，上述的所留下的第二导电层还包括与第二线圈回路电性绝缘的第二残余部分。

在本发明的一实施例中，还包括在第一线圈回路上形成第一保护层。

在本发明的一实施例中，还包括在第二线圈回路上形成第二保护层。

在本发明的一实施例中，上述的通孔的形成方法包括：在基板中形成贯孔；以及在贯孔中形成通孔。

在本发明的一实施例中，上述的第一线圈回路包括彼此相连以形成回路的多个线圈，各线圈的导线剖面为上窄下宽的梯形。

在本发明的一实施例中，上述的第一线圈回路包括彼此相连以形成回路的多个线圈，相邻的线圈之间的基板具有v字凹陷。

在本发明的一实施例中，上述的第二线圈回路包括彼此相连以形成回路的多个线圈，各线圈的导线剖面为上窄下宽的梯形。

在本发明的一实施例中，上述的第二线圈回路包括彼此相连以形成回路的多个线圈，相邻的线圈之间的基板具有v字凹陷。

基于上述，在本发明实施例中，通过喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺移除部分导电层，以于基板上形成具有较小线宽与线距的线圈回路。如此一来，可大幅缩减线圈回路的体积，以在有限基板面积下增加线圈的圈数。此外，除了形成线圈回路以外，上述工艺还可以进一步于基板上保留与线圈回路绝缘的残余导电层。如此一来，能提升基板的刚性，以避免发生翘曲(warpage)等现象发生。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1a至图1d是依照本发明的一实施例的一种线圈结构的制作方法的剖面示意图；

图2a与图2b分别是依照本发明的一实施例的一种线圈结构的上视示意图；

图3是依照本发明的一实施例的一种线圈结构的上视示意图；

图4是依照本发明的一实施例的一种线圈结构的上视示意图。

具体实施方式

图1a至图1d是依照本发明的一实施例的一种线圈结构的制作方法的剖面示意图。图2a与图2b分别是依照本发明的一实施例的一种线圈结构的上视示意图。请参照图1a，在基板102的第一表面102a上形成第一导电层104。在本实施例中，基板102例如是可挠性基板或硬质基板，其中可挠性基板的材质例如是聚对苯二甲酸乙烯酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚乙烯(polyethylene，pe)、聚酰亚胺(polyimide，pi)或其他合适的材质，硬质基板的材质例如包括金属基材、陶瓷、fr-4、fr-5或者双顺丁烯二酸酰亚胺(bismaleimide-triazine，bt)、环氧树脂、玻璃纤维或其他合适的材质。基板102的厚度例如是25微米至150微米。在本实施例中，第一导电层104的材质例如包括钛铜复合层、铜、钛、钯、银、镍、锡等或其所组群组之一。第一导电层104的厚度例如是12微米-35微米。第一导电层104的形成方法例如是化学镀、电镀或其他合适的方法。

在本实施例中，还包括在基板102的第二表面102b上形成第二导电层106，其中第二表面102b与第一表面102a相对。第二导电层106的材质、厚度以及形成方法可以参照第一导电层104中所述，于此不赘述。在其他实施例中，基板102也可以是已形成有第一导电层104与第二导电层106(诸如铜箔等金属箔)的市售基板。

请参照图1b，接着，在基板102中形成通孔112，以电性连接第一导电层104与第二导电层106。在本实施例中，形成通孔112的方法包括以下步骤。首先，形成贯孔110，以贯穿第一导电层104、第二导电层106以及位于两者之间的基板102。在本实施例中，贯孔110的形成方法例如是机械钻孔、激光钻孔或其他合适的方法。贯孔110的直径例如是50微米至200微米。接着，对基板102进行电镀工艺，以于贯孔110的侧壁上形成通孔112。在本实施例中，通孔112例如是通孔环，其形成贯孔110的侧壁上于但未填满贯孔110。在本实施例中，通孔环的厚度例如是大于3微米。通孔112的材质例如包括钛铜复合层、铜、钛、钯、银、镍、锡等或其所组群组之一。

在本实施例中，电镀工艺例如会同时增加第一导电层104与第二导电层106的厚度，换言之，部分第一导电层104、部分第二导电层106以及通孔112一并形成。在另一实施例中(未示出)，在形成通孔112时，可以在第一导电层104与第二导电层106上施加遮罩层，如此可以避免电镀工艺同时作用于第一导电层104与第二导电层106上，以保持第一导电层104与第二导电层106的原本厚度。在本实施例中，是以先于基板102上形成第一导电层104、第二导电层106，再形成贯孔110为例，但本发明不以此为限，在其他实施例中，也可以先于基板102中形成贯孔110，再同时形成第一导电层104、第二导电层106以及通孔112。

请同时参照图1c与图2a，然后，对第一导电层104进行喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺，以移除部分第一导电层104，使得所留下的第一导电层104包括第一线圈回路120。具体而言，先形成图案定义迹线，此图案定义迹线形成后续第一线圈回路120之间的间隙g(spacer)，而后依照图案定义迹线以喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺移除第一导电层104与其下方的基板102，使得所留下的第一导电层104包括第一线圈回路120。在本实施例中，激光工艺包括二氧化碳(co2)激光工艺、紫外光(uv)激光工艺或皮秒(pico)激光工艺。第一线圈回路120与通孔112电性连接。在本实施例中，第一线圈回路120具有始端点120a与终端点120b，且包括彼此相连以形成回路的多个线圈122。在本实施例中，始端点120a例如是位于第一线圈回路120的外侧，终端点120b例如是位于第一线圈回路120的内侧且位于通孔112上，但本发明不以此为限。再者，在本实施例中，还包括形成与第一线圈回路120电性连接的焊垫128。

在本实施例中，如图2a所示，线圈122的导线剖面为上窄下宽的梯形，以及相邻的线圈122之间的基板102具有v字凹陷124。在本实施例中，线圈122的顶部122a与底部122b之间的尺寸差异介于5％-25％。线圈122的线宽w例如是20微米-35微米。基板102的v字凹陷的深度d例如是大于3微米。线圈122之间的线距g例如是小于13微米。

在本实施例中，所留下的第一导电层104例如是还包括与第一线圈回路120电性绝缘的第一残余部分126。在本实施例中，第一残余部分126可以位于第一线圈回路120的最外线圈122外侧且与最外线圈122之间具有间隙。相似地，第一残余部分126也可以位于第一线圈回路120的最内线圈122内侧且与最内线圈122之间具有间隙。此外，在本实施例中，第一残余部分126还可以位于最内线圈122与通孔112之间，且第一残余部分126与最内线圈122之间及第一残余部分126与通孔112之间皆具有间隙。其中，前述间隙下方的基板102也具有v字凹陷124。必须说明的是，本发明未对第一残余部分126的位置、面积、形状等加以限制。此外，在其他实施例中，也可以省略第一残余部分126的配置。

请同时参照图1c与图2b，在本实施例中，对第二导电层106进行喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺，以移除部分第二导电层106，使得所留下的第二导电层106包括第二线圈回路130，其中第一线圈回路120与第二线圈回路130经由通孔112电性连接。第二线圈回路130的形成方法可以与第一线圈回路120相同，于此不赘述。在本实施例中，第二线圈回路130具有始端点130a与终端点130b，且包括彼此相连以形成回路的多个线圈132。在本实施例中，始端点130a例如是位于第二线圈回路130的内侧且位于通孔112下，因此第二线圈回路130的始端点130a通过通孔112与第一线圈回路120的终端点120b电性连接。终端点130b例如是位于第二线圈回路130的外侧，但本发明不以此为限。在本实施例中，线圈132的导线剖面为上窄下宽的梯形，以及相邻的线圈132之间的基板102具有v字凹陷134。在本实施例中，是以第一线圈回路120的线圈122与第二线圈回路130的线圈132彼此部分重叠为例，但本发明不以此为限，在其他实施例中，线圈122与线圈132也可以彼此交错或对齐，相似地，v字凹陷124与v字凹陷134也可以彼此交错、对齐或部分重叠。线圈132的线宽、线距与v字凹陷的深度可以参照前文所述，于此不赘述。再者，在本实施例中，还包括形成制作与第二线圈回路130电性连接的焊垫138。

在本实施例中，所留下的第二导电层106例如是还包括与第二线圈回路130电性绝缘的第二残余部分136。第二残余部分136的形成方法与配置方式可以参照前文针对第一残余部分126所述，于此不赘述。必须说明的是，本发明未对第二残余部分136的位置、面积、形状等加以限制。此外，在其他实施例中，也可以省略第二残余部分136的配置。

特别说明的是，为了附图清楚与说明方便，本实施例是以仅在基板的一表面上形成一个线圈回路与一个焊垫为例，但本发明不以此为限，换言之，可以根据需求，在基板上形成所需数目与所需密度的线圈回路以及焊垫。

请参照图1d，在本实施例中，在第一线圈回路120上形成第一保护层140以覆盖第一线圈回路120，在第二线圈回路130上形成第二保护层141以覆盖第二线圈回路130，如此完成双面电感单层基板100的制作。第一保护层140与第二保护层141的形成方法包括涂布法。第一保护层140与第二保护层141的材质可为聚酰亚胺或其他合适的绝缘材料。在其他实施例中，第一保护层140与第二保护层141可以填入通孔112中。换言之，通孔112可以保持中空或至少部分填入绝缘材料。而后，可形成分别与第一线圈回路120的始端点120a电性连接的端子(未示出)与第二线圈回路130的终端点130b电性连接的端子(未示出)。

在上述的实施例中，是以单层基板具有双面线圈回路(称为双面电感单层基板)为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，也可以仅于基板的一表面上形成线圈回路。此外，为了达到更高电感值的目的，可堆叠多片的前述的双面电感单层基板。举例来说，如图3所示(图3中的双面电感单层基板100a、100b与图1d的双面电感单层基板100的差异处在于双面电感单层基板100a、100b中省略配置边缘的残余部分126、136)，可上、下堆叠具有前述结构的双面电感单层基板100a、100b并于其中配置绝缘层150，接着对其进行压合对贴。而后，可于绝缘层150中形成通孔152，使双面电感单层基板100a的第二线圈回路130与双面电感单层基板100b的第一线圈回路120导通以彼此电性连接。相似地，可于绝缘层150中形成通孔153，使双面电感单层基板100a的第二线圈回路120与双面电感单层基板100b的第一线圈回路130导通以彼此电性连接。其中，通孔152、153可以是接垫、导线等导通结构。再者，未对堆叠的双面电感单层基板100数目加以限制，可以重复进行前述步骤直至达到所需数量为止。在一实施例中，绝缘层150有可能会填入至通孔112中。在一实施例中，通过上述堆叠所形成的线路层的总厚度例如是小于200微米，或小于150微米。

另一方面，也可以对双面电感单层基板100进行线路增层。详细地说，如图4所示，可以分别在双面电感单层基板100的第一保护层140与第二保护层141上压合具有导电层164、166的压合胶160、162。而后，可对导电层164、166进行前述的线圈回路工艺，以形成线圈回路168、170。其中，例如是通过通孔172使第一线圈回路120与线圈回路168导通以彼此电性连接，以及例如是通过通孔174使第二线圈回路130与线圈回路170导通以彼此电性连接。再者，未对增层的数目加以限制，可以重复进行前述步骤直至达到所需线路层数量为止。在一实施例中，压合胶160、162有可能会填入至通孔112中。在一实施例中，通过上述线路增层所形成的线路层的总厚度例如是小于200微米，或小于150微米。

综上所述，在本发明实施例中，通过喷砂工艺、激光工艺或等离子体工艺移除部分导电层，以于基板上形成具有较小线宽与线距的线圈回路。如此一来，可大幅缩减线圈回路的体积，以在有限基板面积下增加线圈的圈数。此外，除了形成线圈回路以外，上述工艺还可以进一步于基板上保留与线圈回路绝缘的残余导电层。如此一来，能提升基板的刚性，以避免发生翘曲(warpage)等现象发生。再者，可以通过堆叠具有上述线圈回路的基板或者是对具有上述线圈回路的基板进行增层步骤，如此可形成所需的线圈结构，以广泛地应用于诸如相机等需要小体积线圈的装置中。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。