CN106205950A - 共模滤波器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种共模滤波器及其制造方法。根据本发明的一方面，共模滤波器包括：基板；滤波层，包括线圈和绝缘层，并且滤波层形成在基板上，用于去除信号噪声；磁性复合层，层压在滤波层上；静电电极图案，形成在磁性复合层上，用于去除静电，并且静电电极图案的一部分暴露到磁性复合层的侧表面；密封层，层压在静电电极图案上，以密封静电电极图案；侧表面电极，与静电电极图案的所述暴露的一部分连接并沿着纵向方向形成在密封层与基板之间。
Description
本申请要求于2014年8月25日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0110879号韩国专利申请的权益，该申请公开的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及一种共模滤波器及其制造方法。
背景技术
随着近来的科技进步，越来越多的电子装置(例如，移动电话、家用电子电器、PC、PDA和LCD)已经从模拟系统变为数字系统。此外，由于被处理的数据的量增多，因此需要电子装置运行更快。
随着电子装置被数字化并变得更快，电子装置对来自外界的刺激会越来越灵敏。即，从外界引入到电子装置的内部电路中的任何的小的异常电压或高频噪声可导致电路的损坏或信号的失真。
导致电子装置的电路损坏或信号失真的异常电压和噪声的来源包括闪电、已被充入人体的静电的放电、在电路中产生的开关电压、包含在电源电压中的电源噪声、多余的电磁信号或电磁噪声等。
为了防止电子装置的电路损坏或信号失真，滤波器需要被安装为防止异常电压和高频噪声被引入到电路中。具体地，通常将共模滤波器安装在(例如)高速差分信号线路中来去除共模噪声。
同时，为了抑制可能在普通的差分信号传输系统中的输入/输出端子处出现的静电放电(ESD)，除了共模滤波器以外，还需要使用二极管、变阻器和/或其它无源元件，以去除共模噪声。
使用额外的无源元件来解决ESD问题导致安装面积增大、生产成本增加以及信号的失真。
本发明的现有技术公开在第10-2012-0033644号韩国专利公开中(在2012年4月9日公开)。
发明内容
本发明的实施例提供了一种具有去除静电的功能的共模滤波器以及制造共模滤波器的方法，其中，共模滤波器具有依次层压在基板上的滤波层、磁性复合层、静电电极图案和密封层，并使静电电极图案电连接到沿着纵向方向形成的侧表面电极。
这里，滤波层、磁性复合层、静电电极图案和密封层可层压并形成在芯的一个表面上，并且基板可粘结到滤波层的从其移除芯的表面。
根据本发明的一方面，一种共模滤波器包括：基板；滤波层，包括线圈和绝缘层，并且所述滤波层形成在基板上，用于去除信号噪声；磁性复合层，层压在滤波层上；静电电极图案，形成在磁性复合层上，用于去除静电，并且静电电极图案的一部分暴露到磁性复合层的侧表面；密封层，层压在静电电极图案上，以密封静电电极图案；侧表面电极，与静电电极图案的所述暴露的一部分连接，并沿着纵向方向形成在密封层与基板之间。
根据本发明的另一方面，一种共模滤波器包括：基板；滤波层，包括线圈和绝缘层，并且所述滤波层形成在基板上，用于去除信号噪声；磁性复合层，层压在滤波层上；静电电极图案，形成在磁性复合层上，用于去除静电；密封层，层压在静电电极图案上，以密封静电电极图案，并且所述静电电极图案穿透密封层的一部分，使得静电电极图案的一部分暴露；侧表面电极，与静电电极图案的所述暴露的一部分连接，并沿着纵向方向形成在密封层与基板之间。
根据本发明的又一方面，一种形成共模滤波器的方法包括：在芯的一个表面上形成线圈；通过在芯的一个表面上层压绝缘层以覆盖线圈而形成滤波层；将磁性复合层层压在滤波层上；在磁性复合层上形成静电电极图案，静电电极图案的一部分暴露于磁性复合层的侧表面；在静电电极图案上层压密封层；从滤波层移除芯；将基板粘结到滤波层的芯被移除的表面。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的共模滤波器的透视图。
图2是示出根据本发明的实施例的共模滤波器的截面图。
图3是示出根据本发明的实施例的制造共模滤波器的方法的流程图。
图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11示出了根据本发明的实施例的制造共模滤波器的方法的主要步骤。
图12是示出根据本发明的另一实施例的共模滤波器的截面图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述根据本发明的共模滤波器及其制造方法的某些实施例。在参照附图描述本发明的过程中，任何相同或相对应的元件将由相同的标号指示，并将不提供相同或相对应的元件的重复描述。
诸如“第一”和“第二”的术语可仅用于区别一个元件与另一个相同或相对应的元件，但是上述元件不应被限制为上述术语。
当一个元件被描述为“结合”到另一元件时，并不是仅仅指这些元件之间的物理接触、直接接触，而还应包括又一元件介于这些元件之间并且这些元件中的每个元件与所述又一元件接触的可能性。
图1是示出根据本发明的实施例的共模滤波器的透视图。图2是示出根据本发明的实施例的共模滤波器的截面图。
参照图1和图2，根据本发明的实施例的共模滤波器1000包括基板100、滤波层200、磁性复合层300、静电电极图案400、密封层500和侧表面电极600，并还可包括粘结层700。
基板100可与磁性复合层300形成磁场，其中，基板100是支撑滤波层200的部件。在这种情况下，基板100用于支撑滤波层200并可设置在根据本实施例的共模滤波器1000的底部。
这里，基板100可包括磁性材料并用作闭合磁路。例如，基板100可包括烧结铁氧体或诸如镁橄榄石的陶瓷材料。基板100可根据共模滤波器1000的形状而按照预定面积或厚度形成。
滤波层200包括线圈210、211和绝缘层220、221，并且滤波层200设置在基板100上，用于去除信号噪声。如图2所示，滤波层200可包括层压的多个绝缘层220、221和多个线圈210、211。
也就是说，滤波层200可包括依次层压在基板100的上表面上的线圈211、绝缘层221、线圈210和绝缘层220，其中，线圈211和210分别设置在绝缘层221与基板100之间以及绝缘层221与绝缘层220之间。这里，如果需要，绝缘层220、221可由不同的材料制成。
例如，形成在与磁性复合层300接触的部分处的绝缘层220可通过层压粘结复合片而形成，以促进与磁性复合层300的结合。
绝缘层220、221可通过使用聚酰亚胺、环氧树脂、苯并环丁烯(BCB)或任何其它的聚合物而形成，或者可通过利用感光成孔法(photo via method)或激光成孔法形成。这里，感光成孔法是指利用添加有绝缘树脂的特殊的显影墨作为绝缘层220、221的层压方法。
此外，如图2所示，在绝缘层220、221的一部分处可形成空腔，并通过利用磁体(例如，磁性复合层300)填充该空腔而增强磁通量。
滤波层200中的线圈210、211可与侧表面电极600或单独的外部端子电连接，侧表面电极600或单独的外部端子形成在根据本实施例的共模滤波器1000的侧表面或顶表面上。
层压在滤波层200上的磁性复合层300可与基板100形成磁场。此外，磁性复合层300可与基板100一起保护滤波层200。
具体地，在静电电极图案400直接层压在线圈210、211上的情况下，可能出现磁导率的损失，从而削弱共模滤波器的功能。因此，线圈210、211可通过磁性复合层300密封，并且可在磁性复合层300上形成静电电极图案400。
同时，如上所述，在空腔形成在滤波层200的绝缘层220、221的一部分处的情况下，磁性复合层300可在填充该空腔的同时层压在滤波层200上。
静电电极图案400可吸收由于出现静电而导致的过多的电压，以抑制静电放电(ESD)，其中，静电电极图案400形成在磁性复合层300上以去除静电并使静电电极图案400的一部分暴露于磁性复合层300的侧表面。
静电电极图案400可由有机物与从由TiO2、RuO2、Pt、Pd、Ag、Au、Ni、Cr、W、Cu和Al组成的组中选取的至少一种导电材料混合而成的材料制成。此外，静电电极图案400可以通过利用曝光和显影的印刷工艺而按照预定的图案形成。
在这种情况下，如图2所示，静电电极图案400的一部分可暴露于磁性复合层300的侧表面，以与侧表面电极600电连接。
层压在静电电极图案400上以密封静电电极图案400的密封层500可通过密封静电电极图案400而固定并保护静电电极图案400。即，密封层500是一种用于防止静电电极图案400暴露的阻焊层并可形成根据图2中示出的本实施例的共模滤波器1000的最上面的表面。
侧表面电极600允许在根据本实施例的共模滤波器1000的顶表面与底表面之间导电，其中，侧表面电极600与静电电极图案400的暴露到磁性复合层300的侧表面的一部分连接，以在密封层500与基板100之间沿着纵向方向(即，图1中的竖直方向)形成。
在根据本实施例的共模滤波器1000中，静电电极图案400仅设置在共模滤波器1000的上部中。因此，为了使静电电极图案400与共模滤波器1000的下部电连接，可能需要在磁性复合层300和基板100中形成过孔等，并且可能需要引入另外的研磨工艺，从而导致制造工艺增多。
然而，如上所述，在根据本实施例的共模滤波器1000中，可通过侧表面电极600在共模滤波器1000的顶表面与底表面之间导电，因此，这可使制造工艺最少化，并节约加工成本和加工时间。
在根据本实施例的共模滤波器1000中，静电电极图案400的一部分可通过穿透密封层500而暴露到密封层500的顶表面，并且暴露的静电电极图案400可与侧表面电极600电连接。
在根据本实施例的共模滤波器1000中，可在芯10(在图4中示出)的一个表面上依次层压并形成滤波层200、磁性复合层300、静电电极图案400和密封层500，基板100可粘结到滤波层200的从其移除芯10的表面。
换句话说，用于去除信号噪声的线圈210、211可通过利用单独的芯10作为临时的载体而形成。然后，可在将静电电极图案400(用于去除静电)形成在滤波层200上之后移除芯10，其中，滤波层200具有形成在其上的线圈210、211。然后，通过将基板100粘结在从其移除芯10的表面上，可形成具有图1和图2中示出的结构的共模滤波器1000。
当制造传统的薄型共模滤波器时，需要引入喷涂、电镀、研磨和层间对齐(inter-layer alignment)的成本相当高的工艺来形成滤波层，从而相对地增加工艺成本和时间。
然而，在根据本实施例的共模滤波器1000中，与一般的多层印刷电路板相同，在单独的芯10上形成金属的线圈210、211，以去除对通常在传统的薄型共模滤波器的制造过程中所引入的对齐工艺的需要。此外，由于磁性复合层300可像一般的多层印刷电路板的制造过程一样层压而成，所以可最少化相关的工艺。
粘结层700可提供平整的粘结表面和更牢固的粘合，其中，粘结层700介于基板100与滤波层200之间，用于使基板100与滤波层200彼此粘结。
粘结层700可通过使用聚酰亚胺、环氧树脂、苯并环丁烯(BCB)或任何其它的聚合物而形成，并通过利用(例如)旋转涂覆层、层压、夹缝式涂布(slit die coating)等调节粘结层700的厚度而调节其阻抗。
此外，粘结层700可被构造为通过(例如)经由利用可导磁材料(magnetically-permeable material)增强磁通量而改善共模滤波器1000的功能。
在磁性复合层300由包含磁性材料的复合片形成的情况下，可更有效地制造根据本实施例的共模滤波器1000。例如，磁性复合层300可以是由包含铁氧体粉末的环氧树脂形成的片结构。
因为对于根据本实施例的共模滤波器1000而言，只需将复合片附着在滤波层200的顶表面上即可，而无需将磁性复合层300涂覆在滤波层200上或将磁性复合层300填充在滤波层200中的复杂的工艺，所以可更容易地制造共模滤波器1000。
磁性复合层300可用绝缘层220、221替代或可由膏状物形成。
图12是示出根据本发明的另一实施例的共模滤波器的截面图。
如图12所示，根据本发明的另一实施例的共模滤波器2000包括基板100、滤波层200、磁性复合层300、静电电极图案400、密封层500和侧表面电极600，并还可包括粘结层700。
具体地，如图12所示，在根据本实施例的共模滤波器2000中，密封层500层压在静电电极图案400上，以密封静电电极图案400，并且静电电极图案400穿透密封层500的一部分，使得静电电极图案400的一部分暴露。
侧表面电极600与静电电极图案400的通过密封层500而被暴露的暴露部分(如上所述)连接，并在密封层500与基板100之间沿着纵向方向形成。
换句话说，静电电极图案400的一部分暴露到共模滤波器2000的顶表面，并且暴露到顶表面的静电电极图案400可与侧表面电极600电连接。
因此，根据本发明的另一实施例的共模滤波器2000也可最少化另外的过孔等的形成，因此，使制造工艺最少化，并节约加工成本和加工时间。
除了上述元件，根据本发明的另一实施例的共模滤波器2000的大部分元件与根据本发明的实施例的共模滤波器1000的那些元件相同的或相似，因此，在此将不提供任何重复的描述。
图3是示出根据本发明的实施例的制造共模滤波器的方法的流程图。图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11示出了根据本发明的实施例的制造共模滤波器的方法的主要步骤。
如图3至图11所示，根据本发明的实施例的制造共模滤波器的方法开始于在芯10的一个表面上形成线圈211(S100，图4)。
在这种情况下，可通过在芯10上电镀导电层然后使导电层图案化而形成线圈211。
然后，通过在芯10的一个表面上层压绝缘层221来覆盖线圈211并按照相同的方法形成线圈210和绝缘层220而形成滤波层200(S200，图5)。在这种情况下，滤波层200可包括依次层压在芯10的顶表面上的线圈211、绝缘层221、线圈210和绝缘层220，其中，线圈211和210分别设置在绝缘层221与芯10之间以及绝缘层221与绝缘层220之间。
这里，如果需要，绝缘层220、221可由不同的材料制成。例如，形成在与磁性复合层300接触的部分处的绝缘层220可通过层压粘结复合片而形成，以促进与磁性复合层300粘结。
此外，如图5所示，在绝缘层220、221的一部分处可形成空腔，并通过利用磁体(例如，磁性复合层300)填充该空腔而增强磁通量。
接下来，在滤波层200上层压磁性复合层300(S300，图6)。在这种情况下，磁性复合层300可与基板100一起形成磁场。此外，磁性复合层300可与基板100一起保护滤波层200。
具体地，在静电电极图案400直接层压在线圈210、211上的情况下，可能出现磁导率的损失，从而削弱共模滤波器的功能。因此，可通过磁性复合层300密封线圈210、211，并且静电电极图案400可在磁性复合层300上形成。
然后，在磁性复合层300上形成静电电极图案400(S400，图7)，静电电极图案400的一部分暴露于磁性复合层300的侧表面。在这种情况下，静电电极图案400可吸收由于出现静电而导致的过多的电压，以抑制静电放电(ESD)。
静电电极图案400可暴露于磁性复合层300的侧表面，以与侧表面电极600电连接。
然后，在静电电极图案400上层压密封层500(S500，图8)。这里，密封层500层压在静电电极图案400上以密封静电电极图案400，并可通过密封静电电极图案400来固定并保护静电电极图案400。
也就是说，密封层500是一种用于防止静电电极图案400暴露的阻焊层并可形成根据本实施例的共模滤波器1000的最上面的表面。
之后，可从滤波层200移除芯10(S600，图9)。在这种情况下，可通过(例如)按线路剥离工艺(routing process)从滤波层200移除芯10。结果，可使滤波层200的一个表面暴露。
此后，基板100可粘结到滤波层200的从其移除芯10的表面(S800，图10)。即，当制造共模滤波器1000时，可在单独的芯10上依次层压并形成滤波层200、磁性复合层300、静电电极图案400和密封层500，然后，在最终移除芯10之后可粘结基板100。
这样，利用根据本实施例的制造共模滤波器的方法，与制造一般的多层印刷电路板的方法相同，在单独的芯10上形成金属的线圈210、211，以去除对在传统的薄型共模滤波器的制造过程中通常引入对齐工艺的需要。此外，由于磁性复合层300可像一般的多层印刷电路板的制造过程一样层压而成，所以可最少化相关的工艺。
在制造根据本实施例的共模滤波器的方法中，可在密封层500与基板100之间沿着纵向方向形成侧表面电极600(S900，图11)，其中，侧表面电极600与静电电极图案400的暴露于磁性复合层300的侧表面的部分连接。
结果，侧表面电极600可允许共模滤波器1000的顶表面与底表面之间导电。
在根据本实施例的共模滤波器1000中，静电电极图案400仅设置在共模滤波器1000的上部中。因此，为了使静电电极图案400与共模滤波器1000的下部电连接，可能需要在磁性复合层300和基板100中形成过孔等，并且可能需要引入另外的研磨工艺，从而导致制造工艺增多。
然而，如上所述，在制造根据本实施例的共模滤波器的方法中，可通过侧表面电极600而使共模滤波器1000的顶表面与底表面之间导电，因此，这可使制造工艺最少化，并节约加工成本和加工时间。
根据本实施例的制造共模滤波器的方法还可包括：在步骤S600与步骤S800之间，将粘结层700层压在滤波层200的从其移除芯10的表面上(S700)。
在这种情况下，粘结层700可介于基板100与滤波层之间，以提供平整的粘结表面和更牢固的粘合。此外，粘结层700可被构造为通过(例如)经由利用可导磁材料增强磁通量来改善共模滤波器1000的功能。
在制造根据本实施例的共模滤波器的方法中，步骤S300可包括将包含磁性材料的复合片层压在滤波层200上(S310)。例如，磁性复合层300可以是由包含铁氧体粉末的环氧树脂形成的片结构。
由于对于根据本实施例的制造共模滤波器的方法而言，只需将复合片附着在滤波层200的顶表面上即可，而无需将磁性复合层300涂覆在滤波层200上或将磁性复合层300填充在滤波层200中的复杂的工艺，所以可以更容易地制造共模滤波器1000。
同时，在制造根据本发明的实施例的共模滤波器的方法中，在上面已经描述了根据本发明的实施例的共模滤波器1000的主要元件，在此将不提供任何重复的描述。
虽然已经描述了本发明的特定实施例，但是本发明所属领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的技术理念和范围的情况下，本发明可以存在非常多的排列和修改。还应理解的是，除了上述实施例以外的多个其它实施例包含在本发明的权利要求中。
Claims (9)
1.一种共模滤波器，包括：
基板；
滤波层，包括线圈和绝缘层，并且所述滤波层形成在基板上，用于去除信号噪声；
磁性复合层，层压在滤波层上；
静电电极图案，形成在磁性复合层上，用于去除静电，并且静电电极图案的一部分暴露到磁性复合层的侧表面；
密封层，层压在静电电极图案上，以密封静电电极图案；
侧表面电极，与静电电极图案的所述暴露的一部分连接，并沿着纵向方向形成在密封层与基板之间。
2.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，滤波层、磁性复合层、静电电极图案和密封层依次层压并形成在芯的一个表面上，
其中，基板粘结到滤波层的芯被移除的表面。
3.根据权利要求2所述的共模滤波器，所述共模滤波器还包括粘结层，粘结层介于基板与滤波层之间，以使基板与滤波层彼此粘结。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的共模滤波器，其中，所述磁性复合层由包含磁性材料的复合片形成。
5.一种共模滤波器，包括：
基板；
滤波层，包括线圈和绝缘层，并且所述滤波层形成在基板上，用于去除信号噪声；
磁性复合层，层压在滤波层上；
静电电极图案，形成在磁性复合层上，用于去除静电；
密封层，层压在静电电极图案上，以密封静电电极图案，并且所述静电电极图案穿透密封层的一部分，使得静电电极图案的一部分暴露；
侧表面电极，与静电电极图案的所述暴露的一部分连接，并沿着纵向方向形成在密封层与基板之间。
6.一种形成共模滤波器的方法，所述方法包括：
在芯的一个表面上形成线圈；
通过在芯的一个表面上层压绝缘层以覆盖线圈而形成滤波层；
将磁性复合层层压在滤波层上；
在磁性复合层上形成静电电极图案，静电电极图案的一部分暴露于磁性复合层的侧表面；
在静电电极图案上层压密封层；
从滤波层移除芯；
将基板粘结到滤波层的芯被移除的表面。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：在粘结基板之后，在密封层与基板之间沿着纵向方向形成侧表面电极，侧表面电极与静电电极图案的所述暴露的一部分连接。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括：在移除芯与粘结基板的步骤之间，在滤波层的芯被移除的表面上层压粘结层。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，层压磁性复合层包括在滤波层上层压包含磁性材料的复合片。
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