[发明专利]基于3D打印制备微电感的方法

摘要

本发明涉及基于3D打印制备微电感的方法，属于微电感制作技术领域，所述打印制备的微电感为立体电感或平面微电感；该方法包括：首先在衬底上沉积SiO2薄膜；采用电子束蒸发沉积作为缓冲层和种子层，改善微电感线圈与衬底的结合；沉积金属材料薄膜作为微电感线圈；利用MEMS工艺将金属薄膜加工成微电感线圈以及电极；利用3D打印喷头在微电感线圈的上方区域打印铁磁性材料；对铁磁材料进行烧结并同时采用施加同方向外磁场，使铁氧体材料晶化，磁矩取向排列统一，有利于提高铁氧体材料的磁导率和饱和磁化强度。本发明将3D打印技术与微电感技术相结合，采用施加外磁场和选择性局部制备铁磁性材料，实现高性能片上微电感的大规模制备。

主权项

1.一种基于3D打印制备微电感的方法，其特征在于，所述微电感为立体电感，该制备方法包括以下步骤：1)采用第一3D打印喷头按照预先设定的程序在衬底上打印微电感的底层金属微电感线圈；2)用激光对打印的底层金属微电感线圈进行烧结；3)在底层金属微电感线圈采用PECVD生长一层绝缘材料，作为微电感线圈层与层之间的隔绝，重复步骤1)‑3)制作出预先设定的多层立体金属微电感线圈；4)在制成的金属微电感线圈的中间部分采用第二3D打印喷头按照预先设定的程序打印出铁磁性材料体；5)采用激光对铁磁性材料体进行烧结，同时按预先设定的方向施加磁场对铁磁性材料圆柱体进行磁化,使铁磁性材料晶化，磁矩取向排列统一，以有利于提高铁磁性材料的磁导率和饱和磁化强度,所述第一3D打印喷头内装有金属粉，所述第二3D打印喷头内装有铁磁性材料粉；制作所述微电感线圈的金属材料采用电导率高的Cu、Al、Ag、Au之任一种；所述衬底材料选高阻低k的衬底材料高阻GaAs、蓝宝石Al2O3、高阻Si中任一种材料；所述铁磁性材料采用高频磁导率μ、高饱和磁化强度Ms、低矫顽力Hc和高的铁磁共振频率fFMR的软铁磁性材料NiZnCuFeO、Y(3‑x)BixFeO、CoFeSiO、BaCoFeO，或由CoFe、NiFe、CoTaZr、CoFeB、CoNbZr、CoFeSi、CoMnSi、CoFeAl、CoFeAlSi、CoFe‑C、CoFe‑N中的一种或多种形成的多层铁磁金属合金。