CN101436458A - 滤波器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种滤波器包括第一磁性层、第二磁性层、绝缘层、多个线圈、第一非磁性层以及第二非磁性层。绝缘层夹设于第一磁性层与第二磁性层，线圈设置于绝缘层中。第一非磁性层设置于第一磁性层远离绝缘层的一侧，第二非磁性层设置于第二磁性层远离绝缘层的一侧。

Description

滤波器及其制造方法

技术领域

本发明关于一种滤波器及其制造方法，特别是关于一种共模滤波器及其制造方法。

背景技术

近年来电力电子电路的应用越见广泛，而此类电路通常是操作于高频切换，因此容易产生电磁干扰(Electro Magnetic Interference，EMI)。这些高频噪音会通过电磁辐射或电源线传导，而干扰其他电器设备的正常工作。其中传导型电磁干扰依据噪音电流传递路径的不同，可区分为差模(DifferentialMode，DM)噪音及共模(Common Mode，CM)噪音。

为了有效消除电磁干扰，通常依据需要消除的噪音种类，而于电子装置中对应装设消除此种噪音的滤波器。以消除共模噪音而言，在电子装置中设置具有消除共模噪音的功效的共模滤波器。

共模滤波器抑制共模噪音及避免于电路中传输的信号产生失真的现象。已知共模滤波器以磁性层为基板，其厚度约数百微米(约300μm)。

然而，由于磁性层除了形成不易之外，且数百微米的厚度(约300μm)，使得已知的共模滤波器操作于高频波段时，会产生很大的传输损耗。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种降低传输损耗的滤波器及其制造方法。

为达上述目的，本发明提供一种滤波器包括第一磁性层、第二磁性层、绝缘层、多个线圈、第一非磁性层以及第二非磁性层。绝缘层夹设于第一磁性层与第二磁性层，线圈设置于绝缘层中。第一非磁性层设置于第一磁性层远离绝缘子层的一侧，第二非磁性层设置于第二磁性层远离绝缘子层的一侧。

为达上述目的，本发明提供一种滤波器的制造方法，包括下列步骤：形成第一磁性层于第一非磁性层上；形成绝缘层于第一磁性层上；形成多个线圈于绝缘层中；形成第二磁性层于第二非磁性层上；以及结合绝缘层及第二磁性层。

承上所述，依据本发明的滤波器及其制造方法，由于第一磁性层及第二磁性层的厚度约次微米至几十微米，且采用了非磁性的基板(如氧化铝)因此，相较于已知技术，本发明的滤波器操作于高频波段时，具有较低的传输损耗。

附图说明

图1为显示依据本发明第一实施例的共模滤波器的制造方法的流程图；

图2A至2P为显示与图1的流程图配合的共模滤波器的示意图；

图3为显示依据本发明第二实施例的共模滤波器的制造方法的流程图；以及

图4A至4R为显示与图3的流程图配合的共模滤波器的示意图。

【主要元件符号说明】

1、2：共模滤波器                        101、201：第一非磁性层

102、202：第一磁性层                    103、203：第一绝缘子层

104、204：第一晶种层                    105、205：第一外引层

106、206：第二绝缘子层                  107、207：第二晶种层

108、208：第一线圈                      109、209：第三绝缘子层

110、210：第三晶种层                    111、211：第二线圈

112、212：第四绝缘子层                  113、213：第四晶种层

114、214：第二外引层                    115、215：第五绝缘子层

116、216：第二非磁性层                  117、217：第二磁性层

118、218：绝缘层                        219：磁性材料

S101～S120、S201～S223：步骤

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明多个实施例的滤波器及其制造方法。

第一实施例：

请参照图1，依据本发明第一实施例的共模滤波器1的制造方法包括步骤S101至步骤S120。以下请同时参照图2A至2P。

请参照图2A，步骤S101形成第一磁性层102于第一非磁性层101上。第一非磁性层101可为非磁性基板，其材料包括氧化铝，而第一磁性层102的材料包括高频的镍锌铁氧体、钡铁氧体或其他铁氧体。

于实施上，第一磁性层102以镀膜工艺、印刷工艺或旋转涂布工艺而形成于第一非磁性层101上。

当第一磁性层102以镀膜工艺而形成于第一非磁性层101上时，包括形成第一磁性子层(未示出)于第一非磁性层101上，接着形成第二磁性子层(未示出)于第一磁性子层上。于此，第一磁性子层的材料包括反铁磁(AFM)材料，第二磁性子层的材料包括铁磁(FM)材料。此外，在其他实施例中亦可仅形成磁性子层，而该磁性子层的材料包括反铁磁(AFM)材料或铁磁(FM)材料。

请参照图2B，步骤S102形成第一绝缘子层103于第一磁性层102上；步骤S103形成第一晶种层104于第一绝缘子层103上；步骤S104形成第一外引层105覆盖部分的第一晶种层104。

请参照图2C，步骤S105将没有被第一外引层105所覆盖的第一晶种层104蚀刻去除，以暴露部分的第一绝缘子层103。

请参照图2D，步骤S106形成第二绝缘子层106覆盖部分的第一绝缘子层103及部分的第一外引层105。其中，第二绝缘子层106于第一外引层105上具有第一镂空部H1。

请参照图2E，步骤S107形成第二晶种层107覆盖第二绝缘子层106、部分的第一外引层105及第一镂空部H1；步骤S108形成第一线圈108于第二晶种层107上；步骤S109将第一线圈108以外的第二晶种层107蚀刻去除(如图2F)。

请参照图2G，步骤S110形成第三绝缘子层109覆盖部分的第二绝缘子层106及第一线圈108。请参照图2H，步骤S111形成第三晶种层110于第三绝缘子层109上；步骤S112形成第二线圈111于第三晶种层110上；该第一线圈及该第二线圈的材料包括铜或银。

请参照图2I，步骤S113将第二线圈111以外的第三晶种层110蚀刻去除。请参照图2J，步骤S114形成第四绝缘子层112覆盖部分的第三绝缘子层109及第二线圈111。其中，第四绝缘子层112于部分的第二线圈111上具有第二镂空部H2。

请参照图2K，步骤S115形成第四晶种层113于第四绝缘子层112、部分的第二线圈111及第二镂空部H2上；步骤S116形成第二外引层114覆盖部分的第四晶种层113。

请参照图2L，步骤S117以例如但不限于黄光工艺或蚀刻工艺移除部分的第四晶种层113。请参照图2M，步骤S118形成第五绝缘子层115覆盖部分的第四绝缘子层112及第二外引层114。

请参照图2N，步骤S119形成第二磁性层117于第二非磁性层116上。第二非磁性层116可为非磁性基板，其材料包括氧化铝。步骤S120结合第五绝缘子层115及第二磁性层117，以形成如图2O的共模滤波器1。

第一绝缘子层103、第二绝缘子层106、第三绝缘子层109、第四绝缘子层112以及第五绝缘子层115可整合为绝缘层118。这些绝缘子层可具有相同材料或是不同材料，在此，第一绝缘子层103至第五绝缘子层115以具有相同材料为例说明，以形成如图2P的共模滤波器1。

于本实施例中，第一磁性层102及第二磁性层117的厚度约次微米至几十微米，因此，相较于已知技术，本实施例的共模滤波器1操作于高频波段时，具有较低的传输损耗。

值得一提的是，上述步骤并不仅限于此顺序，其可依据工艺的需要而进行步骤的调换。

第二实施例：

请参照图3，依据本发明第二实施例的共模滤波器2的制造方法包括步骤S201至步骤S220。以下请同时参照图4A至4R。其中图4A至4L的工艺与上述第一实施例中图2A至2L的工艺步骤相同，因此，申请人不另再作说明。

请参照图4M，步骤S218以例如但不限于黄光工艺或蚀刻工艺移除部分的第四绝缘子层212、部分的第三绝缘子层209、部分的第二绝缘子层206以及部分的第一绝缘子层203，而形成孔洞H3。

步骤S219形成第二磁性层217于第二非磁性层216上，其可如图4N或图4O所示的不同的态样。第二非磁性层216可为非磁性基板，其材料包括氧化铝。

请参照图4P，当第二非磁性层216及第二磁性层217如图4N时，填入磁性材料218覆盖第二外引层214、部分的第四绝缘子层212及孔洞H3中；步骤S120结合第四绝缘子层212及第二磁性层217，以形成如图4Q的共模滤波器2。

当第二非磁性层216及第二磁性层217如图4O时，则进行步骤S120，其结合第四绝缘子层212及第二磁性层217，以形成如图4Q的共模滤波器2。

第一绝缘子层203、第二绝缘子层206、第三绝缘子层209以及第四绝缘子层212可整合为绝缘层218。这些绝缘子层可具有相同材料或是不同材料，在此，第一绝缘子层203至第四绝缘子层212以具有相同材料为例说明，以形成如图4R的共模滤波器2。

第一磁性层202及第二非磁性层217的厚度约次微米至几十微米，因此，相较于已知技术，本实施例的共模滤波器2操作于高频波段时，具有较低的能量损耗。此外，本实施例的共模滤波器2通过磁性材料219、第一磁性层202以及第二磁性层217形成磁性封闭回路，因而具有较大的电感值及优选的滤波效果。

值得一提的是，上述步骤并不仅限于此顺序，其可依据工艺的需要而进行步骤的调换。

综上所述，本发明的滤波器及其制造方法通过第一磁性层及第二磁性层的厚度约次微米至几十微米，且采用了非磁性的基板(如氧化铝)，相较于已知技术，本发明的滤波器操作于高频波段时，具有较低的传输损耗。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等同修改或变更，均应包括于权利要求中。

Claims (23)

1、一种滤波器，其包括：

第一磁性层；

第二磁性层；

绝缘层，夹设于该第一磁性层与该第二磁性层；

多个线圈，设置于该绝缘层中；

第一非磁性层，设置于该第一磁性层远离该绝缘层的一侧；以及

第二非磁性层，设置于该第二磁性层远离该绝缘层的一侧。

2、如权利要求1所述的滤波器，其中该第一非磁性层或该第二非磁性层为非磁性基板，其材料包括氧化铝。

3、如权利要求1所述的滤波器，其中该第一磁性层及该第二磁性层的材料包括铁氧体，且该铁氧体为镍锌铁氧体或钡铁氧体。

4、如权利要求1所述的滤波器，其中这些线圈包括第一线圈及第二线圈，且该第一线圈及该第二线圈的材料包括铜或银。

5、如权利要求4所述的滤波器，其还包括：

第一晶种层，设置于该绝缘层中；

第一外引层，设置于该绝缘层中，并与该第一晶种层电性连接；

第二晶种层，设置于该绝缘层中，并与该第一线圈电性连接，其中该第一外引层与部分的该第二晶种层电性连接；

第三晶种层，设置于该绝缘层中，并与该第二线圈电性连接；

第四晶种层，设置于该绝缘层中，并与部分的该第二线圈电性连接；以及

第二外引层，设置于该绝缘层中，并与该第四晶种层电性连接。

6、如权利要求5所述的滤波器，其中该绝缘层包括至少一孔洞，该孔洞贯穿该绝缘层，且该孔洞设置有磁性材料，使该第一磁性层及该第二磁性层透过该磁性材料电性连接。

7、如权利要求1所述的滤波器，其中该磁性层包括第一磁性子层，设置于该第一非磁性层上，且该第一磁性子层的材料为反铁磁材料或铁磁材料。

8、如权利要求1所述的滤波器，其中该磁性层包括：

第一磁性子层，设置于该第一非磁性层上；以及

第二磁性子层，设置于该第一磁性子层上；

其中该第一磁性子层的材料为反铁磁材料，该第二磁性子层的材料为铁磁材料。

9、一种滤波器的制造方法，其步骤包括：

形成第一磁性层于第一非磁性层上；

形成绝缘层于该第一磁性层上

形成多个线圈于该绝缘层中；

形成第二磁性层于第二非磁性层上；以及

结合该绝缘层及该第二磁性层。

10、如权利要求9所述的方法，其中该第一非磁性层及该第二非磁性层的材料分别包括氧化铝，该第一线圈及该第二线圈的材料包括铜或银。

11、如权利要求9所述的方法，其中该第一磁性层以镀膜工艺、印刷工艺或旋转涂布工艺而形成于该第一非磁性层上。

12、如权利要求11所述的方法，其中该镀膜工艺包括：

形成第一磁性子层于该第一非磁性层上；以及

形成第二磁性子层于该第一磁性子层上。

13、如权利要求12所述的方法，其中该第一磁性子层的材料为反铁磁材料，该第二磁性子层的材料为铁磁材料。

14、如权利要求11所述的方法，其中该镀膜工艺包括形成第一磁性子层于该第一非磁性层上。

15、如权利要求14所述的方法，其中该第一磁性子层的材料为反铁磁材料或铁磁材料。

16、如权利要求11所述的方法，其中该第一磁性层的材料包括铁氧体，且该铁氧体为镍锌铁氧体或钡铁氧体。

17、如权利要求9所述的方法，其中形成该绝缘层的步骤还包括：

形成第一绝缘子层于该第一磁性层上；

形成第一晶种层于该第一绝缘子层上；

形成第一外引层覆盖部分的该第一晶种层；以及

以该第一外引层为蚀刻阻挡层蚀刻该第一晶种层，以暴露部分的该第一绝缘子层。

18、如权利要求17所述的方法，其步骤还包括：

形成第二绝缘子层覆盖部分的该第一绝缘子层及部分的该第一外引层，且该第二绝缘子层于该第一外引层上具有第一镂空部；以及

形成第二晶种层覆盖该第二绝缘子层及部分的该第一外引层。

19、如权利要求18所述的方法，其步骤还包括：

形成第一线圈于该第二晶种层上；

以该第一线圈为蚀刻阻挡层蚀刻该第二晶种层；

形成第三绝缘子层覆盖部分的该第二绝缘子层及该第一线圈；

形成第三晶种层于该第三绝缘子层上；以及

形成第二线圈于该第三晶种层上。

20、如权利要求19所述的方法，其步骤还包括：

以该第二线圈为蚀刻阻挡层蚀刻该第三晶种层；以及

形成第四绝缘子层覆盖部分的该第三绝缘子层及该第二线圈，且该第四绝缘子层于部分的该第二线圈上具有第二镂空部。

21、如权利要求20所述的方法，其步骤还包括：

形成第四晶种层于该第四绝缘子层及部分的该第二线圈上；

形成第二外引层覆盖部分的该第四晶种层；以及

移除部分的该第四晶种层。

22、如权利要求21所述的方法，其步骤还包括形成第五绝缘子层覆盖部分的第四绝缘子层及该第二外引层。

23、如权利要求21所述的方法，其步骤还包括：

蚀刻部分的该绝缘层以形成孔洞，该孔洞贯穿该绝缘层；以及

于该孔洞充填磁性材料。

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