[发明专利]一种叠层磁性薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种叠层磁性薄膜，包括2n层磁芯结构，n为正整数，且n≥1，所述2n层磁芯结构包括交替设置的Ni‑Co磁芯层和Ni‑Fe‑W磁芯层。本发明通过依次连续设置的软磁Ni‑Fe‑W合金和Ni‑Co合金，来提高磁芯薄膜磁性能，从而获得高磁性且损耗不会过大的叠层磁性薄膜，以便有效提升电感元件的电感值，保证较高的品质因子和磁芯薄膜稳定性。该制备工艺简单、可靠性强、生产成本低，有利于产业化发展。此外，本发明还涉及一种叠层磁性薄膜的制备方法。

技术领域

本发明属于薄膜磁芯集成电感技术领域，具体涉及一种叠层磁性薄膜及其制备方法。

背景技术

为了适应电子系统小型化发展的趋势，电感器也朝着多种多样的形式发展。传统的电感器主要是插装式和贴片式，插装式是在空心绕或者磁芯上用导线绕几圈，而贴片式虽然解决了插装式体积大的缺点，但是仍然无法满足高集成度的电子成品。所以有必要发掘轻小型且具有更高感值的电感器，而磁性薄膜电感的出现使得电感器有了很大的发展。

在设计和制作集成平面磁芯电感时，必须采用各种手段提升电感，降低工作中的功率损耗和各种寄生电容，以满足电感的高单位面积感值、高品质因子的应用需求。高磁导率磁芯对提高嵌入式电感的导磁能力具有重要意义。所以，薄膜磁芯集成电感器的磁芯成为一种关键的因素用以实现尺寸的小型化，同时，保证电感器关键性能指标得到有效的提高且稳定性良好。关于集成软磁薄膜的微电感用以提升器件性能的想法得到科研工作者的广泛关注和研究，例如使用软铁磁合金薄膜和纳米磁性颗粒薄膜。然而，这些薄膜表征大多为低电阻(＜1Ω·cm)，经常导致较大的涡流损耗，因此导致器件的品质因子Q值和自谐振频率降低。因此亟需研究一种高磁性且损耗不会过大的磁性薄膜材料用以有效提升电感元件的电感值，保证较高的品质因子和磁芯薄膜稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种叠层磁性薄膜及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种叠层磁性薄膜，包括2n层磁芯结构，n为正整数，且n≥1，其特征在于，所述2n层磁芯结构包括交替设置的Ni-Co磁芯层和Ni-Fe-W磁芯层。

本发明的有益效果是：Ni-Fe-W磁性薄膜由于其具备高阻值和高磁导率的特性可以作为高阻值隔离层且不损坏薄膜的整体的磁性，而Ni-Co磁性薄膜由于其具备低矫顽力和高磁导率特性可以作为磁芯，从而使所述叠层磁性薄膜具有高磁性且损耗不会过大的特征，以有效提升电感元件的电感值，保证较高的品质因子和磁芯薄膜稳定性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述Ni-Co磁芯层和Ni-Fe-W磁芯层为各向同性的Ni-Co磁芯层和各向同性的Ni-Fe-W磁芯层。

采用上述进一步方案的有益效果是：获得性能可靠的2n层磁芯结构，从而使其具有高磁性且损耗不会过大的特征，以保证较高的品质因子和磁芯薄膜稳定性。

进一步的，所述Ni-Co磁芯层和Ni-Fe-W磁芯层为各向异性的Ni-Co磁芯层和各向异性的Ni-Fe-W磁芯层。

采用上述进一步方案的有益效果是：提高磁芯薄膜的承载电流的能力以及提升磁芯包覆平面电感的工作频率。

进一步的，所述Ni-Co磁芯层所使用的电镀液配方为：硫酸镍：0.68～0.76mol/L；硫酸钴：0.28～0.35mol/L；硼酸：0.49～0.57mol/L；乙酸钠：0.30～0.37mol/L；氯化钠：0.17～0.26mol/L；硫酸钠：0.07～0.11mol/L；pH为3.5～4.5；

电镀条件为：电流密度为：250mA/cm2。