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具有端 电极的被动元件的量产方法

阅读：314发布：2023-01-03

专利汇可以提供具有端电极的被动元件的量产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且具有端电极的被动元件包含主体、设置于主体的元件层及一对电连接于元件层的端电极。主体是经蚀刻一基板所成形取得并包括具有相反设置的一顶面区与一底面区、一第一端面区与一第二端面区及一前面区与一背面区的轮廓面。第一端面区与第二端面区皆衔接于前面区、顶面区、背面区与底面区以令主体为一体。所述端电极互不接触并具有三区块。其中一端电极的所述区块是位于第一端面区、邻近其第一端面区的顶面区及底面区，其中另一端电极的所述区块是位于第二端面区、邻近其第二端面区的顶面区及底面区。呈一体结构的主体可在同一道步骤中于主体的呈立体态的轮廓面上镀出所述端电极的区块，借此，实现了被动元件结构强度高，制作程序简化且降低时间成本。，下面是具有端电极的被动元件的量产方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于包含以下步骤：
一步骤(a)，是以一蚀刻法或一冲压法使一基板成形出一预形体阵列，各预形体沿一第一方向具有彼此连接的一基座、至少一连接部及一主体，各主体包括一轮廓面，各轮廓面具有相反设置的一顶面区与一底面区、相反设置的一第一端面区与一第二端面区，及相反设置的一前面区与一背面区，各第一端面区是衔接于各自所对应的该前面区、该顶面区、该背面区与该底面区，且各第二端面区是衔接于各自所对应的该前面区、该顶面区、该背面区与该底面区以令各主体为一体者，该预形体阵列中的所述主体是沿该第一方向或沿一与该第一方向夹一预定角度的第二方向彼此间隔排列，各基座与各连接部分别具有一轮廓面，各基座的轮廓面包括相反设置的一第一侧缘及一第二侧缘，且各连接部的轮廓面包括相反设置的一第一端与一第二端，各连接部的第一端与第二端是分别对应连接于各基座的第二侧缘与各主体的第一端面区，以令各连接部的轮廓面是对应衔接于各主体的轮廓面与各基座的轮廓面；
一步骤(b)，是分别设置一元件层于各主体上；
一步骤(c)，是于各主体的轮廓面上形成一端电极用前驱物层；
一步骤(d)，是于该步骤(c)的后，于所述端电极用前驱物层上形成一端电极用光阻层，该端电极用光阻层具有多对的端电极图案区，各对端电极图案区是分别裸露出各端电极用前驱物层的两局部区域，且各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中一者，是对应位于各主体的该第一端面区，且至少对应位于各主体的邻近其第一端面区的顶面区与邻近其第一端面区的底面区两者其中一者，各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中另一者，是对应位于各主体的该第二端面区，且至少对应位于各主体的邻近其第二端面区的顶面区与邻近其第二端面区的底面区两者其中一者；
一步骤(e)，是于该步骤(d)后，于各端电极用前驱物层的所述局部区域上镀制一对端电极，各对端电极彼此互不接触且分别电连接于各自所对应的元件层，并分别具有至少两个区块，各对端电极的其中一者的所述区块是位于各自所对应的主体的该第一端面区，且位于邻近该第一端面区的该顶面区及邻近该第一端面区的该底面区两者的其中一者，各对端电极的其中另一者的所述区块是位于各自所对应的主体的该第二端面区，且位于邻近该第二端面区的该顶面区及邻近该第二端面区的该底面区两者的其中一者；及一步骤(f)，是于该步骤(e)后，于所述连接部处由上而下或由下而上地分别施予一外力，使各连接部的第二端自各主体的第一端面区断裂，从而令各主体自各连接部脱离以量产出多个具有端电极的被动元件；
当实施完该步骤(b)与该步骤(e)后，各元件层是分别对应电连接于各对端电极。
2.根据权利要求1所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该步骤(d)所述的各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中一者，是对应位于各主体的该第一端面区、邻近其第一端面区的该顶面区与邻近其第一端面区的该底面区，且各端电极用前驱物层的该两局部区域的其中另一者是，对应位于各主体的该第二端面区、邻近其第二端面区的该顶面区与邻近其第二端面区的该底面区，以致于该步骤(e)所镀制的各对端电极的其中一者的所述区块是分别位于各自所对应的该主体的该第一端面区、邻近该第一端面区的该顶面区及邻近该第一端面区的该底面区，且各对端电极的其中另一者的所述区块是分别位于各自所对应的该主体的该第二端面区、邻近该第二端面区的该顶面区及邻近该第二端面区的该底面区。
3.根据权利要求2所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该步骤(e)的各对端电极含有镍及一选自下列所构成的群组的金属：金与锡。
4.根据权利要求3所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该步骤(a)的各预形体的连接部的数量是两个，各预形体的所述连接部是沿该第二方向彼此间隔排列，各连接部的一宽度是沿该第一方向递减，且各连接部于邻近其第二端处具有至少一凹槽，各凹槽是自其连接部的轮廓面的一顶面区及其一底面区两者其中一者，朝其底面区及其顶面区两者其中另一者延伸，且是自其连接部的轮廓面沿该第二方向凹陷。
5.根据权利要求4所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该步骤(b)依序包括以下次步骤：
一步骤(b11)，是于各主体的轮廓面上形成一线路用前驱物层；
一步骤(b12)，是于所述线路用前驱物层上形成一线路用光阻层，该线路用光阻层具有多个线路图案区，各线路图案区是对应裸露出各线路用前驱物层的一局部区域；及一步骤(b13)，是于各线路用前驱物层的局部区域上镀制出该元件层并构成一围绕于各自所对应的该主体的该前面区、该顶面区、该背面区与该底面区的线圈，且各元件层的相反两端是对应连接于各对端电极。
6.根据权利要求5所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该步骤(c)的各端电极用前驱物层与该步骤(b11)的各线路用前驱物层是一活性材料层或一导电性晶种层；当该步骤(c)的各端电极用前驱物层与该步骤(b11)的各线路用前驱物层是该活性材料层时，该步骤(e)的各对端电极与该步骤(b13)的各元件层，是分别以化学镀法镀制于各端电极用前驱物层的所述局部区域与各线路用前驱物层的该局部区域上；当该步骤(c)的各端电极用前驱物层与该步骤(b11)的各线路用前驱物层是该导电性晶种层时，该步骤(e)的各对端电极与该步骤(b13)的各元件层，是分别以电镀法镀制于各端电极用前驱物层的所述局部区域与各线路用前驱物层的所述局部区域上。
7.根据权利要求5所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：于该步骤(b13)后还包含一步骤(b’)，该步骤(b’)是移除该线路用光阻层及各线路用前驱物层的被该线路用光阻层的线路图案区所覆盖的一剩余区域。
8.根据权利要求4所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该步骤(b)依序包括以下次步骤：
一步骤(b21)，是于各主体的顶面区上与第一端面区上设置一底电极；
一步骤(b22)，是于各底电极上设置一介电层；及
一步骤(b23)，是于各介电层上与各主体的第二端面区上设置一顶电极；
各元件层的介电层令其底电极及其顶电极彼此互不接触；及
各元件层的该底电极与该顶电极分别连接于各对端电极。
9.根据权利要求7或8所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：于该步骤(e)后还包含一步骤(e’)，该步骤(e’)是移除该端电极用光阻层与各端电极用前驱物层的被该端电极用光阻层的所述端电极图案区所覆盖的一剩余区域。
10.根据权利要求1所述的具有端电极的被动元件的量产方法，其特征在于：该基板是由一磁性材料或一非磁性材料所构成，该磁性材料是选自一磁性金属或一磁性陶瓷，该非磁性材料选自一以硅为主的材料或一金属材料；当该磁性材料是选自该磁性金属或该非磁性材料是选自该金属材料时，于实施该步骤(b)前，还需在各主体的轮廓面上覆盖有一绝缘层。

说明书全文

具有端电极的被动元件的量产方法

技术领域

[0001] 本发明于涉及一种被动元件，特别是涉及一种具有端电极的被动元件及其量产方法。

背景技术

[0002] 以目前市面上的被动元件的电感器举例来说，其主要可分为薄膜式(thin film)、积层式(multilayer)及绕线式(wire wound)。如台湾第TW201440090A早期公开号发明专利案(以下称前案1)所公开的一种积层式电感器1(见图1)及其制造方法(见图2至图7)。

[0003] 该积层式电感器1的制造方法，包含以下步骤：(A)由下而上依序积层压接一第一电路陶瓷母片110、一第二电路陶瓷母片120、一第三电路陶瓷母片130，及一第四电路陶瓷母片140(如图2所示)；(B)令一表面涂布有一焊垫电极(bonding pad)1501阵列(array)的载膜150，面向该第一电路陶瓷母片110的一第一预定电路图案1120阵列设置(如图3所示)；(C)将该焊垫电极1501阵列转印至该第一电路陶瓷母片110上的第一预定电路图案1120阵列从而构成一第一电路图案112阵列(如图4所示)；(D)剥离该载膜150(如图5所示)；(E)烧结所述电路陶瓷母片110、120、130、140以构成一集合基板100(如图6所示)，且该集合基板
100的厚度是控制在0.6mm以下；及(F)以一刻划具160对该集合基板100施予刻划，令该集合基板100被分割成数个条状积层体10，且令集合基板100内的第一电路图案112阵列被分割成数个第一电路图案112并构成如图1所示的积层式电感器1。

[0004] 如图1所示，经该步骤(F)所刻划出的该积层式电感器1由下而上依序包含：一第一电路陶瓷片11、一第二电路陶瓷片12、一第三电路陶瓷片13，及一第四电路陶瓷片14。该第一电路陶瓷片11具有一非磁性体111，及配置于该第一电路陶瓷片11的非磁性体111中的第一电路图案112。该第二电路陶瓷片12与该第三电路陶瓷片13分别具有一磁性体121、131，及一分别配置于其磁性体121、131中的第二电路图案122与第三电路图案132。该第四电路陶瓷片14具有一非磁性体141，及一配置于该第四电路陶瓷片14的非磁性体141中的第四电路图案142。

[0005] 该积层式电感器1是利用所述电路陶瓷片11、12、13、14的电路图案112、122、132、142以共同构成一内绕式的线圈。然而，详细地来说，于执行该步骤(A)前，是分别依序对数个陶瓷母片(图未示)贯孔以于各陶瓷母片形成数个通孔、于各通孔内填置导电糊以构成数个导通导体，以及在各陶瓷母片上涂置导电糊以构成各电路图案112、122、132、142等多道程序，才可制得各电路陶瓷母片110、120、130、140。此外，在执行完该步骤(E)的烧结处理与该步骤(F)的刻划后才可取得各积层式电感器1的积层体10的外观面。

[0006] 就制程面来说，构成该内绕式的线圈需经过四道的贯孔程序、四道的填置导电糊程序、四道的涂布导电糊以构成各电路图案112、122、132、142的程序，与一道步骤(E)的烧结处理等十三道程序。因此，前案1的制作程序相当繁琐，导致制造时所需耗费的时间成本提升。再者，因为积层体10是经叠置烧结所述电路陶瓷母片110、120、130、140并施予刻划后所取得，使该积层式电感器1体积(最大厚度达0.6mm)也随着提高，而不利于安排至该电路板上的布局。此外，由于该内绕式线圈是由各电路陶瓷片11、12、13、14的电路图案112、122、132、142所构成，各电路图案112、122、132、142间的非连续的界面易产生非欧姆式接触(non-ohmic contact)或增加阻抗而产生额外的电热效应(Joule-heating)，皆不利于电感器的运作。

[0007] 以一薄膜式电感器的制作方法来说，其通常是经过一下层线圈形成步骤、一中间层形成步骤、一顶电极形成步骤、一底电极形成步骤，与一保护层形成步骤等五道步骤，以初步地完成一薄膜式电感器阵列。详细地来说，前述下层线圈形成步骤、顶电极形成步骤与底电极形成步骤则分别需要经过十道、六道与六道等次程序，制程相当繁琐。

[0008] 此外，该薄膜式电感器阵列仍需经过一雷射切割程序，以于该薄膜式电感器阵列上形成数条彼此交错的纵向切槽与横向切槽后，再沿着各纵向切槽折断该薄膜式电感器阵列以成数条条状电感器阵列(称为条状剥离程序；stick breaking)。于实施完条状剥离程序后，继续于各条状电感器阵列的相反两长边的端面上进行端面着膜程序以制成两纵向端电极。接着，沿着各条状电感器阵列上的各横向切槽折断以令各条状电感器阵列成为数个粒状体(称为粒状剥离程序，chip breaking)，且原位处于各条状电感器阵列的纵向端电极经粒状剥离后则成为各粒状体的两纵向端电极区。最后，于各粒状体的剩余两端面进行电镀程序以于各粒状体的剩余两端面上制成一横向电极区，令各粒状体的顶电极、底电极、两纵向端电极区与两横向电极区共同构成一薄膜式电感器的一对端电极。如此，各薄膜式电感器才可通过表面接着粘着技术(surface mounting technology，SMT)，以分别接合至一电路板上的多个接点供下游厂商应用。

[0009] 根据上述薄膜式电感器的制做方法的详细说明可知，形成该薄膜式电感器阵列至少需要多达二十二道步骤。特别是所述薄膜式电感器的各对端电极难以在同一道程序中完成，其尚需经过雷射切割程序、条状剥离程序、端面着膜程序、粒装剥离程序，与电镀程序等五道程序，对于量产化的效益较低。

[0010] 经上述说明可知，简化被动元件及其端电极的制作方法以降低制作成本，是此技术领域的相关技术人员所待突破的难题。

发明内容

[0011] 本发明的目的在于提供一种具有端电极的被动元件。

[0012] 本发明的另一目的在于提供一种具有端电极的被动元件的量产方法。

[0013] 本发明具有端电极的被动元件，包含：一个主体、一个元件层，及一对端电极。该主体是经蚀刻或冲压一基板所成形取得并包括一轮廓面。该轮廓面具有相反设置的一顶面区与一底面区、相反设置的一第一端面区与一第二端面区，及相反设置的一前面区与一背面区。该第一端面区是衔接于该前面区、该顶面区、该背面区与该底面区，且该第二端面区是衔接于该前面区、该顶面区、该背面区与该底面区以令该主体为一体(unity)者。该元件层设置于该主体。所述端电极彼此互不接触且分别电连接于该元件层，并分别具有至少两个区块。所述端电极的其中一者的所述区块，是位于该主体的该第一端面区，且位于邻近该第一端面区的该顶面区及邻近该第一端面区的该底面区两者的其中一者，所述端电极的其中另一者的所述区块，是位于该主体的该第二端面区，且位于邻近该第二端面区的该顶面区及邻近该第二端面区的该底面区两者的其中一者。所述端电极的所述区块皆在同一道步骤中镀制而成。

[0014] 本发明具有端电极的被动元件，各端电极的区块的数量是三个，所述端电极的其中一者的所述区块是分别位于该主体的该第一端面区、邻近该第一端面区的该顶面区及邻近该第一端面区的该底面区，且所述端电极的其中另一者的所述区块是分别位于该主体的该第二端面区、邻近该第二端面区的该顶面区及邻近该第二端面区的该底面区。

[0015] 本发明具有端电极的被动元件，所述端电极含有镍及一选自下列所构成的群组：金与锡；该主体是由一磁性材料或一非磁性材料所构成，该磁性材料是选自一磁性金属或一磁性陶瓷，该非磁性材料是选自一以硅为主的材料或一金属材料；但是有条件的是，当该磁性材料是选自该磁性金属或该非磁性材料是选自该金属材料时，该主体的轮廓面上是覆盖有一绝缘层。

[0016] 本发明具有端电极的被动元件，该元件层是一线圈，该元件层是围绕于该主体的该前面区、该顶面区、该背面区与该底面区，且该元件层的相反两端是分别连接于所述端电极。

[0017] 本发明具有端电极的被动元件，该元件层具有一设置于该主体的顶面区及第一端面区的底电极、一设置于该底电极上的介电层，及一设置于该介电层上及该主体的第二端面区上的顶电极，该介电层令该底电极与该顶电极彼此互不接触，且该元件层的该底电极与该顶电极分别连接于所述端电极。

[0018] 此外，本发明具有端电极的被动元件的量产方法，包含：一步骤(a)、一步骤(b)、一步骤(c)、一步骤(d)、一步骤(e)，及一步骤(f)。

[0019] 该步骤(a)是以一蚀刻法(etching)或一冲压法(punching)使一基板成形出一预形体阵列。各预形体沿一第一方向具有彼此连接的一基座、至少一连接部及一如上所述的主体。该预形体阵列中的所述主体是沿该第一方向或沿一与该第一方向夹一预定角度的第二方向彼此间隔排列。各基座与各连接部分别具有一轮廓面，各基座的轮廓面包括相反设置的一第一侧缘及一第二侧缘，且各连接部的轮廓面包括相反设置的一第一端与一第二端。各连接部的第一端与第二端是分别对应连接于各基座的第二侧缘与各主体的第一端面区，以令各连接部的轮廓面是对应衔接于各主体的轮廓面与各基座的轮廓面。

[0020] 该步骤(b)是分别设置一元件层于各主体上。

[0021] 该步骤(c)是于各主体的轮廓面上形成一端电极用前驱物层(precursor layer)。

[0022] 该步骤(d)是于该步骤(c)后，于所述端电极用前驱物层上形成一端电极用光阻层，该端电极用光阻层具有多对的端电极图案区，各对端电极图案区是分别裸露出各端电极用前驱物层的两局部区域，且各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中一者，是对应位于各主体的该第一端面区，且至少对应位于各主体的邻近其第一端面区的顶面区与邻近其第一端面区的底面区两者其中一者，各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中另一者，是对应位于各主体的该第二端面区，且至少对应位于邻近其第二端面区的顶面区与邻近其第二端面区的底面区两者其中一者。

[0023] 该步骤(e)是于该步骤(d)后，于各端电极用前驱物层的所述局部区域上镀制一对如上所述的所述端电极。

[0024] 该步骤(f)是于该步骤(e)后，于所述连接部处由上而下或由下而上地分别施予一外力，使各连接部的第二端自各主体的第一端面区断裂，从而令各主体自各连接部脱离以量产出如上所述的具有端电极的被动元件。在本发明中，当实施完该步骤(b)与该步骤(e)后，各元件层是分别对应电连接于各对端电极。

[0025] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，该步骤(d)所述的各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中一者，是对应位于各主体的该第一端面区、邻近其第一端面区的该顶面区与邻近其第一端面区的该底面区，且各端电极用前驱物层的所述局部区域的其中另一者，是对应位于各主体的该第二端面区、邻近其第二端面区的该顶面区与邻近其第二端面区的该底面区，以致于该步骤(e)所镀制的各对端电极是如上所述的所述端电极。

[0026] 本发明的具有端电极的被动元件的量产方法，该步骤(e)的各对端电极含有镍及一选自下列所构成的群组的金属：金与锡。

[0027] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，该步骤(a)的各预形体的连接部的数量是两个，各预形体的所述连接部是沿该第二方向彼此间隔排列，各连接部的一宽度是沿该第一方向递减，且各连接部于邻近其第二端处具有至少一凹槽，各凹槽是自其连接部的轮廓面的一顶面区及其一底面区两者其中一者，朝其底面区及其顶面区两者其中另一者延伸，且是自其连接部的轮廓面沿该第二方向凹陷。

[0028] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，该步骤(b)依序包括以下次步骤：一步骤(b11)、一步骤(b12)，及一步骤(b12)。

[0029] 该步骤(b11)是于各主体的轮廓面上形成一线路用前驱物层。

[0030] 该步骤(b12)是于所述线路用前驱物层上形成一线路用光阻层，该线路用光阻层具有多个线路图案区，各线路图案区是对应裸露出各线路用前驱物层的一局部区域。

[0031] 该步骤(b13)是于各线路用前驱物层的局部区域上镀制出该元件层并构成一如上所述的线圈，且各元件层的相反两端是对应连接于各对端电极。

[0032] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，该步骤(c)的各端电极用前驱物层与该步骤(b11)的各线路用前驱物层是一活性材料层或一导电性晶种层；当该步骤(c)的各端电极用前驱物层与该步骤(b11)的各线路用前驱物层是该活性材料层时，该步骤(e)的各对端电极与该步骤(b13)的各元件层，是分别以化学镀法(electroless plating)镀制于各端电极用前驱物层的所述局部区域与各线路用前驱物层的该局部区域上；当该步骤(c)的各端电极用前驱物层与该步骤(b11)的各线路用前驱物层是该导电性晶种层时，该步骤(e)的各对端电极与该步骤(b13)的各元件层，是分别以电镀法(electroplating)镀制于各端电极用前驱物层的所述局部区域与各线路用前驱物层的所述局部区域上。

[0033] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，于该步骤(b13)后还包含一步骤(b’)，该步骤(b’)是移除该线路用光阻层及各线路用前驱物层的被该线路用光阻层的线路图案区所覆盖的一剩余区域。

[0034] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，该步骤(b)依序包括以下次步骤：一步骤(b21)、一步骤(b22)，及一步骤(b23)。

[0035] 该步骤(b21)是于各主体的顶面区上与第一端面区上设置一底电极。

[0036] 该步骤(b22)是于各底电极上设置一介电层。

[0037] 该步骤(b23)是于各介电层上与各主体的第二端面区上设置一顶电极。

[0038] 在本发明中，各元件层的介电层令其底电极及其顶电极彼此互不接触，且各元件层的该底电极与该顶电极分别连接于各对端电极。

[0039] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，于该步骤(e)的后还包含一步骤(e’)，该步骤(e’)是移除该端电极用光阻层与各端电极用前驱物层的被该端电极用光阻层的所述端电极图案区所覆盖的一剩余区域。

[0040] 本发明具有端电极的被动元件的量产方法，该基板是由一磁性材料或一非磁性材料所构成，该磁性材料是选自一磁性金属或一磁性陶瓷，该非磁性材料选自一以硅为主的材料或一金属材料；但是有条件的是，当该磁性材料是选自该磁性金属或该非磁性材料是选自该金属材料时，于实施该步骤(b)前，还需在各主体的轮廓面上覆盖有一绝缘层。

[0041] 本发明的有益效果在于，是直接在该基板成形出彼此连接并呈一体结构的各预形体的基座、连接部与主体，令各主体的呈立体态的轮廓面上所形成的各端电极用前驱物层可进一步地在同一道步骤内于各端电极用前驱物层上镀出各对端电极的所述区块，就被动元件的结构强度面来看，结构强度高，就制程面与成本面来看，因制作程序简化而降低时间成本。附图说明

[0042] 图1是一立体分解图，说明由台湾第TW 201440090A早期公开号发明专利案所公开的一种积层式电感器；

[0043] 图2是一截面图，说明该积层式电感器的制造方法的一步骤(A)；

[0044] 图3是一截面图，说明该积层式电感器的制造方法的一步骤(B)；

[0045] 图4是一截面图，说明该积层式电感器的制造方法的一步骤(C)；

[0046] 图5是一截面图，说明该积层式电感器的制造方法的一步骤(D)；

[0047] 图6是一截面图，说明该积层式电感器的制造方法的一步骤(E)；

[0048] 图7是一截面图，说明该积层式电感器的制造方法的一步骤(F)；

[0049] 图8是一立体示意图，说明本发明具有端电极的被动元件的一第一实施例；

[0050] 图9是一立体示意图，说明本发明具有端电极的被动元件的一第二实施例；

[0051] 图10是一俯视示意图，说明本发明具有端电极的被动元件的量产方法的一第一实施例的一步骤(a)；

[0052] 图11是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的步骤(a)所成形出的一预形体；

[0053] 图12是一俯视示意图，说明本发明该量产方法的第一实施例于实施该步骤(a)时的一细部动做；

[0054] 图13是由图12的直线XIII-XIII所取得的一截面图；

[0055] 图14是一俯视示意图，说明本发明该量产方法的第一实施例以湿式蚀刻手段(wet etching)来实施该步骤(a)；

[0056] 图15是由图14的直线XV-XV所取得的一截面图；

[0057] 图16是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(b)的一次步骤(b11)；

[0058] 图17是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的该步骤(b)的一次步骤(b12)；

[0059] 图18是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的该步骤(b)的一次步骤(b13)；

[0060] 图19是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(b’)；

[0061] 图20是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(c)；

[0062] 图21是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(d)；

[0063] 图22是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(e)；

[0064] 图23是一立体示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(e’)；

[0065] 图24是一俯视示意图，说明该量产方法的第一实施例的一步骤(f)；

[0066] 图25是一正视示意图，说明本发明该量产方法的第一实施例所制得的具有端电极的被动元件，经由表面粘着技术(SMT)接合至一电路板上的实施态样；

[0067] 图26是一立体示意图，说明该量产方法的一第二实施例的一步骤(d)；

[0068] 图27是一立体示意图，说明该量产方法的第二实施例的一步骤(e)；

[0069] 图28是一立体示意图，说明该量产方法的第二实施例的一步骤(e’)；

[0070] 图29是一截面图，说明本发明具有端电极的被动元件的一第三实施例；

[0071] 图30是一立体示意图，说明本发明该量产方法的一第三实施例的一步骤(b)的一次步骤(b21)；

[0072] 图31是一立体示意图，说明本发明该量产方法的该第三实施例的该步骤(b)的一次步骤(b22)；

[0073] 图32是一立体示意图，说明本发明该量产方法的该第三实施例的该步骤(b)的一次步骤(b23)。

具体实施方式

[0074] 在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

[0075] 参阅图8，本发明具有端电极的被动元件2的一第一实施例，包含：一个主体21、一个元件层23，及一对端电极24。

[0076] 该主体21是经蚀刻或冲压一基板(图未示)所成形取得，并包括一轮廓面210。该轮廓面210具有相反设置的一顶面区211与一底面区212、相反设置的一第一端面区213与一第二端面区214，及相反设置的一前面区215与一背面区216。该第一端面区213是衔接于该前面区215、该顶面区211、该背面区216与该底面区212，且该第二端面区214是衔接于该前面区215、该顶面区211、该背面区216与该底面区215，以令该主体21为一体者。

[0077] 此处需补充说明的是，本发明具有端电极的被动元件2主要是通过微机电系统(MEMS)的制程来量产化。因此，上述一体者是被定义为一体结构。此外，所谓的一体结构，是指该主体21是经由蚀刻或冲压一块材(bulk matter)所成形取得，以致于该主体21结构强度高，且内部不存在有层间剥离的问题。该块材可以是一板状的块材，如石英基板(quartz wafer)。关于本发明具有端电极的被动元件2的相关量产方法，则容后说明。

[0078] 该元件层23设置于该主体21。在本发明该第一实施例中，该元件层23是以如图8所示的一线圈为例做说明，但是并不限于此。该元件层(也就是该线圈)23是围绕于该主体21的该前面区215、该顶面区211、该背面区216与该底面区212，且该元件层23的相反两端是分别连接于所述端电极24。换句话说，本发明该第一实施例的被动元件2可为一电感器或一电阻器。在本发明该第一实施例中，该具有端电极的被动元件2是以电感器为例做说明。

[0079] 所述端电极24彼此互不接触且分别电连接于该元件层23，并分别具有至少两个彼此连接的区块241。所述端电极24的其中一者的所述区块241，是位于该主体21的该第一端面区213，且位于邻近该第一端面区213的该顶面区211，及邻近该第一端面区213的该底面区212两者的其中一者，所述端电极24的其中另一者的所述区块241，是位于该主体21的该第二端面区214，且位于邻近该第二端面区214的该顶面区211，及邻近该第二端面区214的该底面区212两者的其中一者。在本发明该第一实施例中，所述端电极24的其中一者(见显示于图8左侧的端电极24)的所述区块241，是分别位于该主体21的该第一端面区213及邻近该第一端面区213的该底面区212，且所述端电极24的其中另一者(见显示于图8右侧的端电极24)的所述区块241，是分别位于该主体21的该第二端面区214及邻近该第二端面区214的该底面区212，且所述端电极24的所述区块241皆在同一道步骤中镀制而成。

[0080] 较佳地，该主体21是由一磁性材料或一非磁性材料所构成；该磁性材料是选自一磁性金属或一磁性陶瓷，该非磁性材料是选自一以硅为主的材料或一金属材料。

[0081] 适用于本发明该第一实施例的磁性金属可以是铁(Fe)、钴(Co)或镍(Ni)。适用于本发明该第一实施例的磁性陶瓷可以是具有反尖晶石结构(inverses spinel structure)的铁氧磁体(ferrite；Fe3O4)。举例来说，当构成本发明该第一实施例的被动元件的电感器的主体21的磁性材料是选自铁氧磁体时，则本发明该第一实施例的电感器是一磁芯电感器(magnetic-core inductor)。又，适用于本发明该第一实施例的该以硅为主的材料可以是石英、硅晶圆(Si wafer)、氮化硅(Si3N4)或碳化硅(SiC)；适用于本发明该第一实施例的金属材料可以是铜(Cu)。举例来说，当构成本发明该第一实施例的被动元件的电感器的主体21的非磁性材料是选自石英时；那么，本发明该第一实施例的电感器则为一空芯电感器(air-core inductor)。

[0082] 经上述两段的详细说明可知，适用于本发明该第一实施例的主体21的材料，可以是磁性金属或磁性陶瓷等磁性材料，也可以是以硅为主的材料或金属材料等非磁性材料。但是有条件的是，当该磁性材料是选自该磁性金属或该非磁性材料是选自该金属材料时，该主体21的轮廓面210上是覆盖有一绝缘层(图未示)，以防止该元件层(也就是线圈)23因直接接触该磁性金属或该金属材料而产生短路问题。

[0083] 参阅图9，本发明具有端电极的被动元件2的第二实施例，大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，本发明该第二实施例的各端电极24的区块241的数量是三个。所述端电极24的其中一者(见显示于图9左侧的端电极24)的所述区块241，是分别位于该主体21的该第一端面区213、邻近该第一端面区213的该顶面区211及邻近该第一端面区213的该底面区212，且所述端电极24的其中另一者(见显示于图9右侧的端电极24)的所述区块241，是分别位于该主体21的该第二端面区214、邻近该第二端面区214的该顶面区211及邻近该第二端面区214的该底面区212。

[0084] 本发明具有端电极的被动元件2的量产方法的一第一实施例，是以微机电系统(MEMS)制程来量产出如图8所示的第一实施例的具有端电极的被动元件2。本发明量产方法的第一实施例依序包含：一步骤(a)、一步骤(b)、一步骤(b’)、一步骤(c)、一步骤(d)、一步骤(e)、一步骤(e’)，及一步骤(f)。

[0085] 参阅图10与图11，该步骤(a)是以一蚀刻法或一冲压法使该基板20成形出一预形体25阵列。各预形体25沿一第一方向X具有彼此连接的一基座200、至少一连接部22及一如上所述的主体21。该预形体25阵列中的所述主体21是沿该第一方向X或沿一与该第一方向X夹一预定角度的第二方向Y彼此间隔排列。各基座200与各连接部22分别具有一轮廓面203、220。各基座200的轮廓面203包括相反设置的一第一侧缘204及一第二侧缘205，且各连接部
22的轮廓面220包括相反设置的一第一端221与一第二端222。各连接部22的第一端221与第二端222是分别对应连接于各基座200的第二侧缘205与各主体21的第一端面区213，以令各连接部22的轮廓面220是对应衔接于各主体21的轮廓面210与各基座200的轮廓面203。

[0086] 在本发明量产方法的该第一实施例中，该基板20所适用的材料是相同于上述主体21，于此不再多加赘述；该预定角度是以90度为例作说明，但是不以此为限；该预形体25阵列中的所述预形体25是如图10所示，沿该第一方向X彼此间隔排列，且该预形体25阵列中的所述预形体25的主体21是沿该第二方向Y彼此间隔排列，所述基座200是沿该第二方向Y彼此连接；各预形体25的连接部22的数量是两个，各预形体25的所述连接部22是沿该第二方向Y彼此间隔排列，各连接部22的一宽度是沿该第一方向X递减。

[0087] 较佳地，各连接部22于邻近其第二端222处具有至少一凹槽2221，各凹槽2221是自其连接部22的轮廓面220的一顶面区及其一底面区两者其中一者，朝其底面区及其顶面区两者其中另一者延伸，且是自其连接部22的轮廓面220沿该第二方向Y凹陷。在本发明量产方法的该第一实施例中，各连接部22的凹槽2221数量是两个，各连接部22的所述凹槽2221其中一者(见显示于图11上方的凹槽2221)是自其连接部22的轮廓面220的顶面区朝其底面区延伸，且各连接部22的所述凹槽2221其中另一者(见显示于图11下方的凹槽2221)是自其连接部22的轮廓面220的底面区朝其顶面区延伸。各连接部22的宽度沿该第一方向X递减以及位于各连接部22处的凹槽2221于本发明量产方法的该第一实施例中的目的，则容后说明。

[0088] 此处需说明的是，在本发明的量产方法的该第一实施例中，该步骤(a)是采用蚀刻或冲压来成形出所述预形体25，主要是取决于该基板20的材质。

[0089] 举例来说，当构成该基板20的该非磁性材料是选自该石英时(配合参阅图12、图13、图14与图15)时，该步骤(a)则适合在该基板20的一上表面201与一下表面202分别覆盖上一上光阻层31与一下光阻层32；其中，该上光阻层31与该下光阻层32分别具有相同的一外观形状310、320阵列；于覆盖上该上光阻层31与该下光阻层32后，采用湿式蚀刻手段令裸露于该上光阻层31的所述外观形状310外的基板20与裸露于该下光阻层32的所述外观形状
320外的基板20被移除掉，以快速地成形出如图10所示的预形体25阵列；其中，该上光阻层
31的所述外观形状310与该下光阻层32的所述外观形状320是彼此对准，且所述外观形状
310、320的轮廓相同于如图11所示的预形体25的立体图的一俯视示意图。

[0090] 此外，当该基板20是选自该金属材料或该磁性金属时，该步骤(a)则适合通过一具有一模穴阵列(an array of cavities)的冲压模具(punching mold；图未示)来对该基板20施予冲压手段。更具体地来说，使该冲压模具的模穴阵列面向该基板20的上表面201设置，以在冲压过程中令该冲压模具冲断该基板20的上表面201与下表面202，供该预形体25阵列容置于该模穴阵列中，并从而快速地成形出如图10所示的该预形体25阵列。此处需补充说明的是，当该步骤(a)是采用冲压来成形出该预形体25阵列时，各连接部22处的凹槽
2221是在冲压成形后，另外以蚀刻或切割(scriber)等方式形成于各连接部22上。

[0091] 在本发明量产方法的该第一实施例中，该基板20是以石英基板为例做说明。但是此处需补充说明的是，当该磁性材料是选自该磁性陶瓷时，该磁性陶瓷必须是一磁性陶瓷生坯(green)，且该步骤(a)需选用该冲压模具来冲压由该磁性陶瓷生坯所构成的基板20，以成形出该预形体25阵列后，并对该预形体25阵列施予烧结(sintering)以令经冲压后的该磁性陶瓷生坯致密化(densification)，并提升该预形体25阵列的结构强度。

[0092] 该步骤(b)是分别设置该元件层23于各主体21上。在本发明该量产方法的第一实施例中，该被动元件2是以该电感器为例做说明；因此，该元件层23是该线圈，且如图16、图17与图18所示，该步骤(b)依序包括以下次步骤：一步骤(b11)、一步骤(b12)，及一步骤(b13)。此处需进一步补充说明的是，当构成该基板20的该磁性材料是选自该磁性金属或构成该基板20的该非磁性材料是选自该金属材料时，于实施该步骤(b)前，还需在各主体21的轮廓面210上覆盖有一绝缘层(图未示)，以防止各元件层(线圈)23因直接接触金属而产生短路的问题。

[0093] 参阅图16，该步骤(b11)是于各主体21的轮廓面210上形成一线路用前驱物层41(图16只显示单一主体21与单一线路用前驱物层41为例做说明)。

[0094] 参阅图17与图18，该步骤(b12)是于所述线路用前驱物层41上形成一线路用光阻层51。该线路用光阻层51具有多个线路图案区511，各线路图案区511是对应裸露出各线路用前驱物层41的一局部区域411。该步骤(b13)是于各线路用前驱物层41的局部区域411上镀制出该元件层23并构成一如该第一实施例所述的线圈。图17与图18只显示单一线路用前驱物层41的局部区域411、该线路用光阻层51的单一线路图案区511，与单一元件层23为例做说明。

[0095] 较佳地，该步骤(b11)的各线路用前驱物层41是一含有铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)或铜等催化性金属元的活性材料层(active layer)，或一导电性晶种层(conductive seed layer)。此处须补充说明的是，当该步骤(b11)的各线路用前驱物层41是该活性材料层时，该步骤(b13)的各元件层23是以化学镀法(electroless plating)镀制于各线路用前驱物层41的所述局部区域411上；当该步骤(b11)的各线路用前驱物层41是该导电性晶种层时，该步骤(b13)的各元件层23是以电镀法镀制于各线路用前驱物层41的该局部区域411上。在本发明量产方法的该第一实施例中，该步骤(b11)的各线路用前驱物层41是该导电性晶种层时，且该步骤(b13)的各元件层23是以电镀法镀制于各线路用前驱物层41的该局部区域411上。

[0096] 同时参阅图17、图18与图19，该步骤(b’)是移除该线路用光阻层51及各线路用前驱物层41的被该线路用光阻层51的线路图案区511所覆盖的一剩余区域。

[0097] 参阅图20，该步骤(c)是于各主体21的轮廓面210上形成一端电极用前驱物层42(图20只显示单一主体21与单一端电极用前驱物层42为例做说明)。

[0098] 参阅图21，该步骤(d)是于所述端电极用前驱物层42上形成一端电极用光阻层52，该端电极用光阻层52具有多对的端电极图案区521。各对端电极图案区521是分别裸露出各端电极用前驱物层42的两个局部区域421。各端电极用前驱物层42的所述局部区域421的其中一者(见显示于图21的左侧的局部区域421)，是对应位于各主体21的该第一端面区213，且至少对应位于各主体21的邻近其第一端面区213的顶面区211与邻近其第一端面区213的底面区212两者其中一者，各端电极用前驱物层42的所述局部区域421的其中另一者(见显示于图21的右侧的局部区域421)，是对应位于各主体21的该第二端面区214，且至少对应位于各主体21的邻近其第二端面区214的顶面区211与邻近其第二端面区214的底面区212两者其中一者。同样地，图21也只显示单一端电极用前驱物层42的局部区域421，及端电极用光阻层52的单一对端电极图案区521为例做说明。

[0099] 在本发明量产方法的第一实施例中，各端电极用前驱物层42的所述局部区域421的其中一者(见显示于图21的左侧的局部区域421)，是对应位于各主体21的该第一端面区213与邻近其第一端面区213的底面区212，且各端电极用前驱物层42的所述局部区域421的其中另一者(见显示于图21的右侧的局部区域421)，是对应位于各主体21的该第二端面区
214与邻近其第二端面区214的底面区212。

[0100] 再参阅图21并配合参阅图22，该步骤(e)是于各端电极用前驱物层42上的所述局部区域421上，镀制一对如图8所示的所述端电极24。

[0101] 该步骤(c)的各端电极用前驱物42所适用的材质大致上是相同于该步骤(b11)，且该步骤(e)所适用的手段大致上也相同于该步骤(b13)。在本发明量产方法的该第一实施例中，该步骤(c)的各端电极用前驱物层42是该活性材料层，且该步骤(e)是以化学镀法镀制于各端电极用前驱物层42的所述局部区域421上。

[0102] 再参阅图21、图22并配合参阅图23，该步骤(e’)是移除该端电极用光阻层52与各端电极用前驱物层42的被该端电极用光阻层52的所述端电极图案区521所覆盖的一剩余区域，从而在各主体21上留下各对端电极24，且各元件层23的相反两端是对应连接于各对端电极24(图23也只显示出单一主体21、单一元件层23与单一对端电极24为例做说明)。较佳地，该步骤(e)的各对端电极24含有镍(Ni)及一选自下列所构成的群组的金属：金与锡(Sn)。

[0103] 经该步骤(d)与该步骤(e)的详细说明可知，本发明该量产方法的第一实施例可在步骤(e)单一道步骤中直接同时镀制出各对端电极24的所述区块241，无须如同薄膜式电感器的端电极般，难以在同一道制程完成。

[0104] 参阅图24，该步骤(f)是于所述连接部22处由上而下或由下而上地分别施予一外力，使各连接部22的第二端222自各主体21的第一端面区213断裂，从而令各主体21自各连接部22脱离以量产出如图8所示的具有端电极的被动元件2。

[0105] 经前述量产方法的详细说明可知，各连接部22的宽度沿该第一方向X递减以及处于各预形体25的连接部22处的凹槽2221的目的是在于，令该量产方法于执行该步骤(f)时，有利于受该外力所折断以达量产化的效用。此处需补充说明的是，在本发明量产方法的该第一实施例中，该步骤(f)是于执行完该步骤(e’)后为例作说明；然而，该步骤(f)也可是于该步骤(e’)前执行，并不以本实施例为限。

[0106] 此外，此处值得一提的是(配合参阅图25)，经本发明量产方法的该第一实施例所制得的具有端电极的被动元件2，其在实施表面粘着技术(SMT)以接合至一电路板7上的两个接点71的过程中，可在各接点71尚未预先设置有一焊料72的前提下，直接使所述端电极24分别对准所述接点71，以令所述接点71局部裸露于外且接触到所述端电极24后，并进一步地通过所述焊料72将所述端电极24的所述区块241精准地接合至于该电路板7上的所述接点71。

[0107] 参阅图26、图27与图28，本发明具有端电极的被动元件2的量产方法的一第二实施例是以MEMS制程来量产出如图9所示的第二实施例的具有端电极的被动元件2。该量产方法的第二实施例大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，如图26所示，该步骤(d)所述的各端电极用前驱物层42的所述局部区域421的其中一者(见显示于图26左侧的局部区域421)，是对应位于各主体21的该第一端面区213、邻近其第一端面区213的该顶面区211与邻近其第一端面区213的该底面区212，且各端电极用前驱物42的所述局部区域421的其中另一者(见显示于图26右侧的局部区域421)，是对应位于各主体21的该第二端面区214、邻近其第二端面214的顶面区211与邻近其第二端面214的底面区212，以致于该步骤(e)所镀制的各对端电极24(见图27)在执行完该步骤(e’)后(见图28)，是如图9所示的所述端电极24。

[0108] 参阅图29，本发明具有端电极的被动元件2的一第三实施例，大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，该元件层23具有一设置于该主体21的顶面区211及第一端面区213的底电极231、一设置于该底电极231上的介电层232，及一设置于该介电层232上及该主体21的第二端面区214上的顶电极233。该介电层232令该底电极231与该顶电极233彼此互不接触，且该元件层23的该底电极231与该顶电极232分别连接于所述端电极24。在本实施例中，该具有端电极的被动元件2是一电容器。

[0109] 参阅图30、图31与图32，本发明具有端电极的被动元件2的量产方法的一第三实施例是以MEMS制程来量产出如图29所示的第三实施例的具有端电极的被动元件2。该量产方法的第三实施例大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，该步骤(b)依序包括以下次步骤：一步骤(b21)、一步骤(b22)，及一步骤(b23)。

[0110] 如图30所示，该步骤(b21)是于各主体21的顶面区211上与第一端面区213上设置该底电极231。如图31所示，该步骤(b22)是于各底电极231上及各主体21的顶面区211上设置该介电层232。如图32所示，该步骤(b23)是于各介电层232上与各主体21的第二端面区214上设置该顶电极233。此处须说明的是，图30至图32皆只显示单一个主体21、单一个底电极231、单一个介电层232及单一个顶电极233为例做说明。在本发明量产方法的该第三实施例中，各元件层23的介电层232令其底电极231及其顶电极233彼此互不接触。此外，本发明量产方法的该第三实施例在实施完该步骤(b)后，继续依序完成该步骤(c)至该步骤(e)后，各元件层23的该底电极231与该顶电极233分别连接于各对端电极24。

[0111] 首先，经上述本发明的量产方法的各实施例的详细说明可知，以电感器的线圈的制作程序举例来说，本发明只需通过该步骤(a)、该步骤(b11)、该步骤(b12)、该步骤(b13)及该步骤(e’)等五道步骤，便可制得如图8或图9所示的各元件层(也就是电感器的线圈)23。本发明的量产方法无须如同前案1一般，尚需经过四道的贯孔程序、四道的填置导电糊程序、四道的涂布导电糊以制成各电路图案112、122、132、142程序，与一道步骤(E)的烧结处理等十三道程序，才可构成该内绕式的线圈，本发明的制作程序简单。

[0112] 此外，以电感器的结构强度与元件性能举例来说，本发明该第一、二实施例是通过MEMS制程直接对该基板20成形出各主体21，主体21结构强度高，不像图1所示的积层式电感器1一般，于所述电路陶瓷片11、12、13、14相邻界面间存在有强度不足的问题。又，各元件层(也就是线圈)23是通过各主体21的呈立体态的轮廓面210上所形成的线路用前驱物层41直接电镀/或化镀而成，各元件层(线圈)23也为一体结构，不会有如图1所示的积层式电感器1一般，各电路图案112、122、132、142间因不连续界面而产生非欧姆式接触或增加阻抗而产生额外的电热效应。

[0113] 最重要的是，以被动元件的端电极的形成程序举例来说，本发明量产方法的各实施例只需要在单一道步骤(e)中，便可同时镀制出各对端电极24的所述区块241，不像先前技术内所提到的薄模式电感器的端电极般，无法在同一道程序完成。就制程面来说，本发明的量产方法程序简化；就成本面来说，本发明的量产方法可因程序简化而减少制程上所需耗费的时间成本。

[0114] 综上所述，本发明具有端电极的被动元件及其量产方法，是通过MEMS制程直接令该基板20预先成形出结构强度高且呈一体结构的各主体21，以使各线路用前驱物层41与各端电极用前驱物层42能形成于各主体21的呈立体态的轮廓面210上，并进一步地分别在步骤(b13)与步骤(e)单一道步骤中，便可于所述线路用前驱物层41与所述端电极用前驱物层42上分别电镀/或化学镀出各元件层(线圈)23与各对端电极24；就被动元件的性能面来看，结构强度高，就制程面与成本面来看，因制作程序简化而降低时间成本，所以确实能达成本发明的目的。

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一种化学镀铜液和一种化学镀铜方法	2020-05-13	411
化学镀铜溶液	2020-05-12	19
化学镀铜用预处理液及化学镀铜方法	2020-05-13	47
一种化学镀铜液	2020-05-11	966
钴基合金化学镀液以及使用该化学镀液的化学镀法	2020-05-13	951
一种化学镀铜溶液及化学镀铜方法	2020-05-12	267
一种化学镀铜液及一种化学镀铜方法	2020-05-12	492
一种化学镀铜液和一种化学镀铜方法	2020-05-12	684
化学镀铜液	2020-05-11	110
化学镀铜液	2020-05-11	448

具有端电极的被动元件的量产方法

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