專(zhuān)利名稱(chēng)：用于無(wú)源電子元件的零件的制造方法和所制造的零件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無(wú)源電子元件的零件的制造方法，所述零件是通過(guò)從由一疊薄且易碎的金屬條、尤其是納米晶體合金的薄金屬條構(gòu)成的層疊條切割而制成的。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道納米晶體合金，尤其是Fe、Cu、Nb、B、Si類(lèi)型或者Fe、Zr、B、Si類(lèi)型或者其它類(lèi)型的納米晶體合金。這些具有優(yōu)異磁性的合金是通過(guò)對(duì)液體金屬的超快速固化而形成的非晶合金條熱處理而制成的。但是這些條尤其適合于制造特別是在低頻具有非常高的導(dǎo)磁率的磁芯，它們具有特別容易碎的缺點(diǎn)。因此，為了利用這些納米晶體條制造磁芯，已經(jīng)建議將非晶合金條卷起來(lái)以形成卷，然后在這些卷上進(jìn)行熱處理操作，以賦予合金以納米晶體結(jié)構(gòu)。如此制造的磁芯具有優(yōu)異的磁性，但是缺點(diǎn)在于只有一種可能的形狀，也就是卷形。
為了制造具有卷形以外的其它形狀的納米晶體合金的磁芯，已經(jīng)提出制造由利用粘接劑或者樹(shù)脂而粘接在一起的一疊納米晶體合金條構(gòu)成的層疊條，然后利用例如剪切或者激光器裝置的機(jī)械裝置切割層疊條，從而制造具有所需形狀的芯。但是這種技術(shù)缺點(diǎn)在于，由于納米晶體合金條的非常易碎的性質(zhì)，因此激光器或者機(jī)械切割會(huì)具有在納米晶體條的內(nèi)側(cè)形成裂紋的危險(xiǎn)，而所述裂紋會(huì)明顯影響所制造的芯的磁性。
為了能夠更容易的處理非常易碎的納米晶體帶，尤其是在專(zhuān)利FR2788455中提出了一種方法，用于組裝納米晶體帶和聚合物帶，這使得它們更容易被處理。然后這些與聚合物帶相結(jié)合的納米晶體帶可以被疊置并被蝕刻，以制造可以用于形成嵌入在印刷電路中的磁性元件或者形成離散的納米晶體磁性元件的磁芯。這種采用化學(xué)蝕刻的方法具有已經(jīng)熟知的優(yōu)點(diǎn)。但是這種制造技術(shù)是緩慢和復(fù)雜的，因?yàn)榇嬖诰酆衔锊牧蠗l，在該條上粘接了納米晶體條，因此在將不同的條疊層之前必須蝕刻每個(gè)條，以制造具有理想尺寸的元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種制造用于無(wú)源電子元件、尤其是磁性電子元件的零件的方法，該零件由一疊薄且易碎的金屬條、尤其是納米晶體合金條構(gòu)成，具有非常多的形狀，從而克服這些缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明涉及一種制造用于無(wú)源電子元件的零件的方法，其中制造一個(gè)由至少一疊薄且易碎金屬條和一層粘合劑材料構(gòu)成的層疊條，利用包括至少一個(gè)涉及利用噴砂而蝕刻步驟的方法從該層疊條上切割下至少一個(gè)零件。在非常適合于易碎且脆的材料的該方法中，納米晶體材料的缺點(diǎn)，也就是在處理方面的易碎性和所導(dǎo)致的問(wèn)題現(xiàn)在變成了優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選的，該至少一疊的粘合劑材料層是易碎且硬的粘合劑材料層。
為了進(jìn)行涉及通過(guò)噴砂而蝕刻的至少一個(gè)步驟，在層疊條的表面上設(shè)置一個(gè)由能抵抗噴砂的材料構(gòu)成的覆蓋物，它包括具有希望用來(lái)蝕刻至少一個(gè)層疊條的至少一個(gè)形狀的開(kāi)口。
該覆蓋物例如是鋼條，它能抵抗利用噴砂的蝕刻，或者是一個(gè)彈性層，例如利用絹網(wǎng)印花工藝沉積的一層漆料，或者一層彈性的感光樹(shù)脂，該樹(shù)脂通過(guò)包括適當(dāng)切口的掩模暴露于例如紫外光或者電子束的輻射，然后通過(guò)浸漬在定影液中而顯影。
層疊條可以由至少兩疊交替的薄金屬條和易碎且硬的粘合劑材料層構(gòu)成，這種至少兩個(gè)交替的疊相疊加，并通過(guò)粘合劑層分開(kāi)，其至少部分表面由能抵抗噴砂蝕刻的彈性材料構(gòu)成。
為了進(jìn)行噴砂蝕刻，優(yōu)選將層疊的條粘接在支撐條上。在噴砂之后，可以分開(kāi)切割好的層疊條和支撐條。
為了進(jìn)行噴砂蝕刻，可以將層疊條設(shè)置成位于噴砂蝕刻腔室內(nèi)的支撐條上，所述噴砂蝕刻腔室包括至少一個(gè)噴砂噴嘴，該噴嘴射出磨蝕顆粒射流，使層疊條與該至少一個(gè)噴砂噴嘴發(fā)生行對(duì)移動(dòng)，以使磨蝕顆粒射流經(jīng)過(guò)層疊條的表面。
利用這種方法，可以在層疊條上蝕刻出用于電子元件的多個(gè)分開(kāi)的零件，所述電子元件通過(guò)連接點(diǎn)彼此連接。
易碎且硬的材料例如是環(huán)氧粘合劑。
薄金屬條優(yōu)選由選自以下合金的材料構(gòu)成納米晶體磁性合金，鐵-鈷、鐵-鉑、鐵-硅、鐵-鎳的易碎的磁性合金，易碎的鎳-鉻合金，易碎的鉬合金以及易碎的鎢合金。
支撐條可以是包括一層聚合物和一層導(dǎo)電材料例如銅的條，在噴射切割之前，它還可以包括至少一個(gè)電子元件，在噴砂切割操作過(guò)程中通過(guò)一層彈性材料來(lái)保護(hù)所述電子元件。
本發(fā)明還涉及可以利用本發(fā)明的方法制造的一種零件，它是例如無(wú)源感應(yīng)電子元件的芯，所述電子元件可以包括一個(gè)氣隙，并還可以包括至少兩個(gè)具有不同厚度的零件。
該零件也可以構(gòu)成電阻或者電容。
本發(fā)明還涉及一個(gè)用于印刷電路的板，它由一層導(dǎo)電材料和一層彈性聚合物材料構(gòu)成，其上粘接了可以利用本發(fā)明的方法制造的電子元件零件。
本發(fā)明還涉及一種用于制造無(wú)源感應(yīng)的電子元件的方法，所述電子元件包括從磁性合金的一疊薄金屬條構(gòu)成的層疊條上切割下來(lái)的零件，其中該零件是用本發(fā)明的方法制造的，并且要利用保護(hù)材料進(jìn)行元件的至少一次纏繞和涂布。
當(dāng)無(wú)源電子元件是容性的或者阻性的時(shí)候，該元件包括從磁性合金的一疊薄金屬條構(gòu)成的層疊條上切割下來(lái)的零件以及用于電連接的部件。在這種情況下，用保護(hù)材料進(jìn)一步制造連接部件和進(jìn)一步涂布該元件。
最后本發(fā)明涉及一種用于制造包括至少一個(gè)無(wú)源電子元件的印刷電路的方法，所述無(wú)源電子元件包括由層疊的金屬材料構(gòu)成的至少一個(gè)零件，根據(jù)所述方法，疊置和粘接至少一個(gè)由一層導(dǎo)電材料和一層彈性聚合物材料構(gòu)成的板，其上粘接一個(gè)通過(guò)噴砂切割而制造的一個(gè)零件，至少一個(gè)板包括一層聚合物材料。
通過(guò)噴砂來(lái)切割由非常易碎的磁性金屬材料的交替疊和聚合物層構(gòu)成的層疊條的方法具有允許要制造的磁性零件具有非常多的形狀的優(yōu)點(diǎn)，這些零件沒(méi)有裂紋，因此能具有非常好的磁性。
該方法還允許制造利用已知的技術(shù)無(wú)法制造的薄零件。尤其是，允許制造直徑相對(duì)于厚度的比例非常大的環(huán)形。尤其是例如厚度小于1mm的環(huán)形，區(qū)域中的厚度是1mm而直徑大于10mm的環(huán)，或者厚度在20μm至200μm而直徑在1mm至幾厘米的環(huán)。


圖1A示意性地顯示了一疊用硬且易碎的粘合劑粘接在一起的納米晶體條，它們?cè)O(shè)置在一個(gè)支撐條上，在該疊上設(shè)置一個(gè)掩模；圖1B顯示了所述疊在噴砂操作之后的狀態(tài)；圖2A顯示了圖2A的層疊條，它由疊置且粘接在一起的納米晶體條構(gòu)成，其中粘合劑層由彈性粘合劑構(gòu)成；圖2B顯示了圖2A的層疊條在噴砂之后的狀態(tài)，所述層疊條由疊置且粘接在一起的納米晶體條構(gòu)成，其粘合劑層由彈性粘合劑構(gòu)成；圖3A顯示了圖2A的層疊條，它由疊置和粘接在一起的納米晶體條構(gòu)成，其粘合劑層部分由彈性粘合劑構(gòu)成，該層疊條放置在支撐體上，在該條上設(shè)置了覆蓋物；圖3B顯示了前圖的條在噴砂之后的狀態(tài)；圖4顯示了由支撐條、粘接在一起的納米晶體條構(gòu)成的層疊條和覆蓋物形成的組件；圖5顯示了在噴砂操作之后所制造的零件；圖6是顯示用于磁性元件的零件的制造方法的示意圖，通過(guò)從包括納米晶體條的層疊條利用噴砂切割而成；圖7A和7B示意性地顯示了制造印刷電路的視圖，所述印刷電路包括通過(guò)從納米晶體材料切割而制造的磁芯。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的原理在于制造用于無(wú)源電子元件尤其是磁性無(wú)源電子元件、例如電感器或者磁芯的零件，通過(guò)利用噴砂切割由易碎金屬條的交替疊和硬且易碎粘合劑材料層構(gòu)成的層疊條而制成。易碎金屬材料具有磁性，適合于制造磁性電子元件。這種材料尤其是例如Fe-Cu-Nb-B-Si類(lèi)型或者Fe-Zr-B-Si類(lèi)型的納米晶體材料。這種類(lèi)型的材料例如在歐洲專(zhuān)利EP0271657或者歐洲專(zhuān)利EP0299498中所述。已經(jīng)知道，通過(guò)對(duì)液體金屬合金超快速固化而制成的非晶條進(jìn)行熱處理來(lái)制造這種納米晶體材料。這種類(lèi)型的薄條的厚度在幾微米至幾十微米之間，尤其是在5-50微米之間，通常在20微米的數(shù)量級(jí)上。硬且易碎的粘合劑材料例如是聚合物材料，是天然硬且易碎的或者是通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚聿僮鞫兊糜睬乙姿榈恼澈蟿?。這些材料通常是指熱固性材料，尤其是不飽和的聚酯、環(huán)氧化物、酚醛、和聚酰亞胺。
在圖1A所示的層疊條的一個(gè)實(shí)施方案中，層疊條1通常是勻質(zhì)的。它由同樣的薄金屬條2和硬且易碎的粘合劑材料中間層3構(gòu)成。在圖1A中，層疊的條1粘接在支撐條5上，在其上表面上設(shè)置覆蓋物4。
在圖2A所示的第二實(shí)施方案中，層疊條10由第一勻質(zhì)的層疊層11和第二層疊層12構(gòu)成，其中第一層疊層11由被硬且易碎的粘合劑材料層31分開(kāi)的一疊同樣的薄金屬條21構(gòu)成，第二層疊層12由被硬且易碎的粘合劑材料層32分開(kāi)的一疊薄金屬條22構(gòu)成。通過(guò)彈性粘合劑材料的中間層33分開(kāi)兩個(gè)層疊層。在該實(shí)施方案中，彈性中間層33在層疊條的整個(gè)表面2上延伸。按照這種方式制造的層疊條是非勻質(zhì)的。如前面的情況一樣，該圖顯示了覆蓋物40和支撐條50。
在圖3A所示的第三實(shí)施方案中，按照與上述情況同樣的方式，通過(guò)第一層疊層110和第二層疊層120構(gòu)成非勻質(zhì)的層疊條100，其中第一層疊層110由被硬且易碎的粘合劑材料層310分開(kāi)的一疊薄金屬條210構(gòu)成，第二層疊層120由被硬且易碎的粘合劑材料層320分開(kāi)的一疊薄金屬條220構(gòu)成，通過(guò)中間層330分開(kāi)兩個(gè)層疊層110和120，所述中間層的一部分331由硬且易碎的材料構(gòu)成，另一部分332由彈性粘合劑材料構(gòu)成。該圖也顯示了支撐條500和覆蓋物400。
可以設(shè)想出其它的非勻質(zhì)層疊條的實(shí)施方案，其中通過(guò)部分或者全部由彈性材料構(gòu)成的中間層，分開(kāi)通過(guò)硬且易碎的材料層而施加粘合劑的薄金屬條構(gòu)成的多個(gè)層疊層。當(dāng)中間層僅部分由彈性材料構(gòu)成的時(shí)候，不是彈性材料構(gòu)成的部分由硬且易碎的粘合劑材料構(gòu)成。
可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)制造勻質(zhì)或者非勻質(zhì)的層疊條，尤其可以使用法國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)F(tuán)R2788455中所描述的方法。
例如，為了制造勻質(zhì)的層疊條，可以按照以下方式制造一方面，將一個(gè)耐久和柔軟的粘合劑聚合物材料條的卷和一個(gè)納米晶體材料的易碎且薄的金屬材料條卷同時(shí)解繞，其中薄金屬材料條粘接在粘的柔軟和耐久的聚合物材料條上。然后按照這種方式制造由一層柔軟的耐久的聚合物材料和一層薄金屬材料構(gòu)成的這種類(lèi)型的多個(gè)條。然后將多個(gè)這種層疊條疊置，以構(gòu)成包括被柔軟彈性的粘合劑聚合物材料層分開(kāi)的薄金屬條的復(fù)合層疊條。然后將按照這種方式構(gòu)成的層疊條進(jìn)行熱處理操作，以使得粘合劑聚合物材料層變硬且易碎。
也可以按照如下方式制造通過(guò)將薄金屬條粘接至柔軟的耐久的粘合劑聚合物材料條而制造第一層疊條。然后用在干燥之后會(huì)變得硬且易碎的粘合劑層例如環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑來(lái)涂布薄金屬表面。然后在該層粘接劑層設(shè)置并粘接薄金屬條。然后用在干燥之后會(huì)變得硬且易碎的粘合劑層來(lái)涂布該金屬表面，在該層粘接劑層設(shè)置并粘接新的薄金屬條。繼續(xù)該過(guò)程，直至獲得具有所需厚度的層疊條。
如果需要非勻質(zhì)的復(fù)合層疊條，首先利用上述方法中的一種或者另一種來(lái)制造具有所需厚度的層疊條，然后將具有所需特征的條例如通過(guò)絹網(wǎng)印花工藝粘接在該層疊條上，也就是說(shuō)可以是完全彈性的條或者是由彈性部分和能夠變硬且易碎的部分構(gòu)成的復(fù)合條。然后將利用上述方法中的一種或者另一種制造的第二層疊條設(shè)置在該中間層上。如果需要，按照所需的次數(shù)重復(fù)該操作。
上述的層疊條包括多個(gè)薄金屬條的疊層。但是該方法也適用于僅包括一個(gè)粘接在聚合物層上的薄金屬層的層疊條。
在通過(guò)噴砂進(jìn)行切割之前，在層疊條的要接受砂流的面上設(shè)置由能抵抗噴砂的材料構(gòu)成并包括開(kāi)口7、70或700的覆蓋物4、40或400或者掩模，所述開(kāi)口具有希望用來(lái)切割層疊條的形狀。
覆蓋物可以用多種方式來(lái)制造。
在第一實(shí)施方案中，覆蓋物是金屬條，例如是足夠厚的抵抗噴砂的鋼，它包括切口，所述切口具有希望用來(lái)切割層疊條的形狀。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，覆蓋物可以由也包括適合的切口的彈性聚合物材料條構(gòu)成。該材料必須是彈性的，以能夠抵抗噴砂。
在第三實(shí)施方案中，可以根據(jù)希望用來(lái)切割層疊條所用的圖案相對(duì)應(yīng)的圖案，通過(guò)在層疊條的表面上沉積能抵抗噴砂的彈性漆料層而形成覆蓋物。可以例如通過(guò)絹網(wǎng)印花工藝來(lái)沉積該漆料層。
也可以在層疊條上沉積一層感光樹(shù)脂，該樹(shù)脂通過(guò)具有所需形狀的掩模暴露于例如紫外輻射或者電子束的輻射中，并在能溶解未被輻射部分的浴中進(jìn)行顯影。
當(dāng)該覆蓋物是“接觸覆蓋”類(lèi)型的覆蓋物的時(shí)候，也就是說(shuō)，它由包括開(kāi)口的一個(gè)板構(gòu)成的時(shí)候，不能在噴砂之后立刻產(chǎn)生彼此分開(kāi)的零件。但是當(dāng)覆蓋物是由例如感光樹(shù)脂層構(gòu)成的時(shí)候，可以制造能彼此分開(kāi)的元件，尤其是在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)具有較大直徑的小圓環(huán)。
覆蓋物的這些實(shí)施方案對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的。
為了更容易處理，層疊條1、10或100可以設(shè)置在支撐條5、50或者500上或者是支撐板上，它由具有良好機(jī)械強(qiáng)度并且能抵抗噴砂的材料構(gòu)成。層疊條可以利用可溶的粘合劑或者耐久的粘合劑粘接在該支撐條上。支撐條可以根據(jù)所需要的用途而由耐久的金屬材料例如鋼、或者彈性聚合物材料或者由在內(nèi)側(cè)面上包括導(dǎo)電金屬層例如銅層的聚合物材料構(gòu)成。
如圖6所示，為了通過(guò)噴砂進(jìn)行蝕刻，將由層疊條1、覆蓋物4以及任選的支撐條5構(gòu)成的組件移到噴砂腔室80內(nèi)的噴砂噴嘴81之下，所述噴嘴在上表面上也就是在包括覆蓋物的表面上噴出磨蝕顆?；蛘吣ノg砂的射流82。這些磨蝕顆粒例如是鋁或者硅的顆粒。在覆蓋物的開(kāi)口7的區(qū)域中，磨蝕砂磨蝕層疊條直至其到達(dá)能抵抗磨蝕的層。層疊條的這種磨蝕提供了零件6的蝕刻和切割。如圖11所示的用于層疊條的所述這種方法可以按照同樣的方式適用于和層疊條的其它實(shí)施方案相對(duì)應(yīng)的條。
噴砂腔室可以包括多個(gè)噴嘴，它們?cè)诙鄠€(gè)區(qū)上噴出磨蝕顆粒。但是，這些區(qū)不必覆蓋要被噴砂的整個(gè)表面。因此為了確保要被噴砂的整個(gè)表面都能被噴砂，可以通過(guò)噴砂噴嘴與要被噴砂的條之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)使得該操作經(jīng)過(guò)整個(gè)表面?？梢岳缤ㄟ^(guò)噴嘴沿著相對(duì)于要被噴砂的條的軸相垂直的方向的交替運(yùn)動(dòng)和通過(guò)要被噴砂的條沿著與其軸平行的方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)支撐體是支撐板的時(shí)候，可以將其設(shè)置在該板上，它根據(jù)相互垂直的兩個(gè)方向的兩種移動(dòng)而發(fā)生位移，并且與該板的表面平行。
當(dāng)層疊條1是如圖1A所示的勻質(zhì)的層疊條的時(shí)候，穿過(guò)掩模4所留下的開(kāi)口7的砂流在條的整個(gè)厚度上磨蝕該條，直至到達(dá)支撐條5。如此制造了如圖1B所示的多個(gè)分開(kāi)的零件6和6′，其厚度是恒定的，等于層疊條的厚度。
當(dāng)層疊條是如圖2A所示的包括連續(xù)中間層33的復(fù)合層疊條10的時(shí)候，砂流穿過(guò)掩模40所留下的空間70，并磨蝕層疊條的上層疊層11，直至彈性材料的中間層33。如此制造的條如圖2B所示，它由第一層疊層60構(gòu)成，其上設(shè)置由空的空間所分開(kāi)的層疊元件61。如此制造的層疊條的厚度是不恒定的。該層疊條可以是例如這樣一種條，其上平行的條已經(jīng)被蝕刻，它們可以構(gòu)成用于電磁波的衍射網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)層疊條是如圖3A所示的復(fù)合層疊條100的時(shí)候，其中間層33是部分有彈性部分易碎的中間層，僅將在彈性中間層33的區(qū)域中由掩模所留下的區(qū)700蝕刻至彈性中間層332，而在中間層331的硬且易碎的區(qū)的區(qū)域中由掩模所留下的區(qū)710中，進(jìn)行蝕刻直至到達(dá)支撐層500。因此制造如圖3B所示的磁性零件600，它可以具有不同厚度部分610和620。
如圖4和圖5顯示了執(zhí)行制造層疊的納米晶體圓環(huán)的方法的一個(gè)實(shí)施例。由一疊粘接的納米晶體層疊條構(gòu)成的層疊條13設(shè)置在支撐條15上，并利用可溶的粘接劑粘接在該條上。在層疊條13的上面上，設(shè)置覆蓋物14，所述覆蓋物14包括用來(lái)劃定各種尺寸的圓環(huán)18A、18B、18C和18D的界線(xiàn)的切口17，這些圓環(huán)18A、18B、18C和18D通過(guò)連接點(diǎn)19A、19B、19C和19D連接至覆蓋物14的剩余部分。噴砂該疊層以進(jìn)行蝕刻。在噴砂操作的過(guò)程中，條13的處于開(kāi)口17的區(qū)域中的部分被完全磨蝕，直至砂到達(dá)支撐層15。在噴砂之后，除去覆蓋物14。如此制造了切割的層疊條，它粘接在支撐條15上。層疊條的切口限定了零件16A、16B、16C和16D的界線(xiàn)，所述零件是墊圈形式的圓環(huán)，它們還通過(guò)連接點(diǎn)連接在層疊條的周邊部分上。然后將切好的層疊條13清洗，任選涂布保護(hù)聚合物，并與支撐條5分開(kāi)。如此制造切好的層疊條13′，如圖5所示。然后將切好的層疊條的零件16A、16B、16C和16D任選通過(guò)噴砂方法與條13′分開(kāi)，如此制造多個(gè)圓環(huán)，它們構(gòu)成用于離散磁性電子元件的零件。按照這種方法制造的圓環(huán)可以具有從直徑幾毫米甚至是直徑1毫米至直徑若干毫米的不同尺寸，而其厚度可以從幾十微米至幾百微米，或者更多，這取決于用來(lái)制造層疊條所疊置的納米晶體條層的數(shù)量?？梢詫凑者@種方式制造的這些圓環(huán)涂布，并卷起來(lái)，以制造無(wú)源磁性電子元件，例如電感器、變壓器、用于微型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子、或者任何其它的磁性類(lèi)型元件。另外，該方法允許制造具有氣隙的圓環(huán)。因此它足以提供一個(gè)足夠小的徑向切口，例如在1/10mm寬或更小的數(shù)量級(jí)上。
如前所述，當(dāng)層疊條是一個(gè)包括由完全或者部分彈性的材料構(gòu)成的中間層的勻質(zhì)層疊條的時(shí)候，可以制造具有厚區(qū)和薄區(qū)的磁性零件。這些零件可以具有對(duì)應(yīng)于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的特定用途的不同形狀。如前所述，在噴砂操作之后，清洗預(yù)先切好的層疊條，然后分開(kāi)各元件零件，并對(duì)它們進(jìn)行處理，從而它們隨后可以作為用于電子元件的零件。這些元件例如是電感器、變壓器、濾波器、天線(xiàn)、表的微型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或者定子。
上述方法允許制造離散的電子元件。但是也允許制造可以用于印刷電路中的電子元件。
為了制造用于印刷電路中的磁性電子元件，可以采用多種方式。尤其可以將疊置的納米晶體條構(gòu)成的層疊條設(shè)置在支撐板上，所述支撐板可以由能夠變?yōu)橛∷㈦娐返钠渲幸粋€(gè)層的聚合物材料層構(gòu)成，這種聚合物層可以在其下面上涂布能夠通過(guò)化學(xué)蝕刻而被蝕刻的銅層，以按照印刷電路制造中已知的方式形成導(dǎo)電元件。這種層疊條通過(guò)彈性保護(hù)粘接劑粘接在支撐板上，從而從層疊條上切割零件的噴砂操作不會(huì)切割聚合物支撐板。在切割層疊條之后，為了形成用于無(wú)源感應(yīng)電子元件的零件，清潔該組件，但是所制造的零件不與支撐板上脫離。相反，將該零件留在支撐板上。如圖7A所示，制造板51，其上粘接環(huán)狀的感應(yīng)電子元件零件54。板51包括其上粘接電子元件零件54的聚合物材料層52，以及銅下層53。利用具有足夠流動(dòng)性而能填充所有空腔不會(huì)留下氣泡的粘接劑，將由聚合物材料層56和導(dǎo)電材料例如銅的上層57構(gòu)成的第二板55粘接至設(shè)有零件54的板的上面。通過(guò)化學(xué)蝕刻對(duì)銅層53和57進(jìn)行蝕刻，以形成相對(duì)于環(huán)54徑向設(shè)置的導(dǎo)體58，所述環(huán)54如圖7B所示包含在印刷電路的兩個(gè)外層51和55之間。上面和下面的導(dǎo)體58通過(guò)導(dǎo)通通路59連接，所述通路由導(dǎo)電材料覆蓋了壁的孔構(gòu)成，以形成繞組。如此獲得的印刷電路包括集成的變壓器或者電感器。用于制造導(dǎo)體的技術(shù)是在印刷電路制造領(lǐng)域所熟知的技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，不是在將構(gòu)成印刷電路的板組裝之后，而是在這個(gè)操作之前，可以進(jìn)行在銅層中的導(dǎo)體蝕刻。這些操作進(jìn)行的順序是一個(gè)便于制造的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
在具體的實(shí)施方案中，為了防止印刷電路的上層和下層之間過(guò)厚，可以在印刷電路下層上沉積一個(gè)納米晶體層，然后制造由聚合物構(gòu)成的多個(gè)中間層，并將多個(gè)中間層疊置從而使中間層的環(huán)彼此面對(duì)，其中所述聚合物與其上設(shè)置了通過(guò)噴砂來(lái)蝕刻的納米晶體層的印刷電路的制造相兼容。然后將該整體用包括銅層的聚合物材料層覆蓋，通過(guò)蝕刻來(lái)制造連接，并鉆一些其壁由導(dǎo)電材料所覆蓋的孔。也可以首先鉆孔，并用導(dǎo)電材料覆蓋其壁，然后蝕刻連接。
也可以在支撐板上制造磁性電路，例如具有幾十毫米或者一毫米或更多的較大厚度的圓環(huán)，然后在該第一支撐板上設(shè)置聚合物材料層，其中可以設(shè)置一個(gè)圓環(huán)形式的并且可以裝配在所述圓環(huán)周?chē)陌疾?，用具有足夠流?dòng)性但是不會(huì)留下氣泡的樹(shù)脂填充圓環(huán)周?chē)目障叮缓笥猛坎加衅渖峡梢晕g刻連接的銅層的聚合物材料層覆蓋上述整體。
在這種制造方法中，其上已經(jīng)沉積了要被切割的層疊條的支撐層可以包括預(yù)先設(shè)有的電子電路，在噴砂操作中必須對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。為此，在噴砂之前，在支撐層上設(shè)置能抵抗噴砂的彈性材料的保護(hù)層。
利用這種方法，可以制造印刷電路，它包括可以引入到印刷電路的厚度中的磁性電路。這種技術(shù)也可以用于制造電子卡，例如芯片卡，其中可以引入感應(yīng)磁性電路，例如自感應(yīng)輥或者變壓器。也可以引入可以用作天線(xiàn)的磁性電路或者該領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它類(lèi)型的磁性電路。
應(yīng)當(dāng)指出，聚合物材料的支撐板可以是復(fù)合板，它由浸漬了通常用于制造印刷電路的樹(shù)脂的紡織材料構(gòu)成。
上述的本發(fā)明也可以用于制造由納米晶體之外的材料構(gòu)成的無(wú)源電子元件，只要這些材料是薄的、硬且易碎的條狀金屬材料即可，也就是說(shuō)，可以通過(guò)噴砂來(lái)蝕刻。這些材料例如是一些鐵-鈷、鐵-鉑、鐵-硅、鐵-鎳的合金，一些鎳-鉻類(lèi)型的合金，或者一些鉬的合金以及一些鎢的合金。這些合金是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
利用該方法制造的無(wú)源電子元件可以是電容類(lèi)型或者電阻類(lèi)型的電子元件。為了制造這種類(lèi)型的元件，給所制造的元件的金屬面增加連接就足夠了。例如，為了制造電容元件，在金屬層上制造連接以及在另一個(gè)金屬層上制造連接就足夠了，這兩個(gè)金屬層可以由至少一個(gè)具有適當(dāng)?shù)慕^緣性能的絕緣層分開(kāi)。為了制造電阻元件，在同一個(gè)金屬層上形成兩個(gè)電子連接是足夠的。
在所述的方法中，已經(jīng)提出了僅有一個(gè)噴砂操作。但是為了制造特定的幾何形狀，或者為了產(chǎn)率的原因，有利的是通過(guò)利用多個(gè)不同的掩模進(jìn)行多個(gè)連續(xù)的噴砂操作來(lái)進(jìn)行切割操作。包括多個(gè)連續(xù)噴砂操作的制造方法也是本發(fā)明的一部分。
最后，該方法可以用于從包括一個(gè)薄且易碎的金屬條或者粘接在彈性聚合物條上的薄且易碎的金屬條的層疊條上切割零件，所述聚合物條能抵抗噴砂，并可以粘接在包括一個(gè)或者多個(gè)薄且易碎金屬條以及任選一個(gè)或者多個(gè)硬且易碎粘合劑材料層的層疊條上。
權(quán)利要求
1.一種用于制造用于無(wú)源電子元件的零件的方法，包括制造一個(gè)層疊條(1、10、13、100)，該層疊條由至少一疊薄且易碎的金屬條(2、21、210)和一層粘接劑材料構(gòu)成；以及從層疊條(1、10、13、100)上切割至少一個(gè)零件(6、6′、16A、16B、16C、16D；54；100)；其特征在于利用包括涉及借助于噴砂進(jìn)行蝕刻的至少一個(gè)步驟的方法，來(lái)進(jìn)行所述切割操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于至少一疊的粘接劑材料層是易碎且硬的粘接劑材料層(3、31、310)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于至少一疊薄且易碎金屬條和一層粘接劑材料的薄且易碎的金屬條由選自以下合金的材料構(gòu)成納米晶體磁性合金，鐵-鈷、鐵-鉑、鐵-硅、鐵-鎳的易碎的磁性合金，易碎的鎳-鉻合金，易碎的鉬合金以及易碎的鎢合金。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了執(zhí)行涉及通過(guò)噴砂來(lái)進(jìn)行蝕刻的至少一個(gè)步驟，在層疊條(1、10、13、100)的面上設(shè)置一個(gè)由能抵抗噴砂的材料構(gòu)成的覆蓋物(4、14、40、400)，該覆蓋物包括至少一個(gè)開(kāi)口(7、17、70、700)，所述開(kāi)口具有至少一個(gè)希望用來(lái)蝕刻所述至少一個(gè)層疊條的形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，覆蓋物(4、14、40、400)是能抵抗噴砂蝕刻的鋼條。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于覆蓋物(4、14、40、400)由彈性層構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于彈性層是通過(guò)絹網(wǎng)印花工藝沉積的漆料層。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于彈性層是一個(gè)彈性感光樹(shù)脂層，它通過(guò)包括適當(dāng)切口的掩模暴露于光輻射，并在通過(guò)噴砂而蝕刻之前浸漬在定影液中進(jìn)行顯影。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于層疊條(10、100)由薄金屬條的至少兩個(gè)交替疊(11、12、110、120)和易碎且硬的粘接劑材料層構(gòu)成，所述至少兩個(gè)交替疊相疊加，并通過(guò)粘接劑層(33、330)分開(kāi)，所述粘接劑層的至少一部分由能抵抗通過(guò)噴砂而進(jìn)行的蝕刻的彈性材料構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了通過(guò)噴砂進(jìn)行蝕刻，將層疊條(1、10、13、100)粘接在支撐條或者板(5、15、50、51、500)上。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于在通過(guò)噴砂切割之后，分開(kāi)被切割的層疊條(13)和支撐條(15)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，為了通過(guò)噴射進(jìn)行蝕刻，將層疊條放置成設(shè)在噴砂蝕刻腔室內(nèi)的支撐條上，所述噴砂蝕刻腔室包括至少一個(gè)射出磨蝕顆粒射流的噴砂噴嘴，使層疊條和該至少一個(gè)噴砂噴嘴發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，以使磨蝕顆粒射流經(jīng)過(guò)層疊條的表面。
13.如權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在層疊條(13、13′)上蝕刻通過(guò)連接點(diǎn)(19A、19B、19C和19D)彼此連接的用于電子元件的多個(gè)零件(16A、16B、16C和16D)，在蝕刻之后將各零件分開(kāi)。
14.如權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于易碎且硬的材料是環(huán)氧粘合劑。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于支撐條是包括聚合物層(52)和例如銅的導(dǎo)電材料層(53)的條。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于支撐條(51)在通過(guò)噴砂切割之前還包括至少一個(gè)電子元件，在噴砂切割操作過(guò)程中通過(guò)彈性材料層保護(hù)該電子元件。
17.一種通過(guò)如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)的方法制造的零件，其特征在于它是無(wú)源感應(yīng)電子元件的芯。
18.如權(quán)利要求17所述的零件，其特征在于它包括氣隙。
19.如權(quán)利要求17或18所述的零件，其特征在于它是厚度小于1mm的圓環(huán)。
20.如權(quán)利要求17或18所述的零件，其特征在于它包括至少兩個(gè)具有不同厚度的零件。
21.一種利用如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法制造的零件，其特征在于它是電容器的配件。
22.一種利用如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法制造的零件，其特征在于它構(gòu)成電阻。
23.一種用于印刷電路中的板(51)，它由導(dǎo)電材料層(53)和彈性聚合物材料層(52)構(gòu)成，其上粘接從層疊條上切割下來(lái)的無(wú)源電子元件零件(54)，任選包括可以利用如權(quán)利要求15或者16所述的方法制造的至少一個(gè)另外的電子元件。
24.一種用于制造無(wú)源感應(yīng)電子元件的方法，所述電子元件包括從一疊磁性合金的薄金屬條構(gòu)成的層疊條上切割下來(lái)的零件，其特征在于利用如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法制造該零件，并利用保護(hù)材料對(duì)元件進(jìn)行至少一次纏繞和涂布。
25.一種用于制造容性或阻性的無(wú)源電子元件的方法，包括從一疊薄金屬條構(gòu)成的層疊條上切割下來(lái)的零件以及用于電連接的裝置，其特征在于利用如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法制造該零件，并制造連接裝置，用保護(hù)材料涂布該元件。
26.一種用于制造包括至少一個(gè)無(wú)源電子元件的印刷電路的方法，該電子元件包括至少一個(gè)由層疊金屬材料構(gòu)成的零件，其特征在于有如權(quán)利要求23所述的疊加并粘接的至少一個(gè)板，并且至少一個(gè)板包括聚合物材料層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造用于無(wú)源電子元件的零件的方法，包括制造一個(gè)由至少一疊薄金屬條和粘合劑材料層構(gòu)成的層疊條(1)，從該層疊條(1)上切割至少一個(gè)零件(6)，利用包括采用砂的至少一個(gè)蝕刻步驟的方法來(lái)進(jìn)行切割操作。本發(fā)明還涉及所獲得的零件。
文檔編號(hào)H01F41/02GK1830232SQ200480021471
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者馬丁·吉斯, 簡(jiǎn)-皮爾斯·雷亞爾, 法利德·阿馬洛 申請(qǐng)人:安費(fèi)合金公司