CN107768067A - 共模滤波器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种共模滤波器及其制造方法。本发明的共模滤波器包括布置于基板上的主体及布置于所述主体的外侧的端子电极，所述主体包括：线圈部，包含至少一个线圈；芯部，包含磁性粉末，且将在所述线圈部的上部和贯通于线圈部中央部的孔填充而布置；以及虚设结构体，包括以向所述主体的外侧暴露的方式布置的多个导体层，其中，所述线圈借助电极板而与端子电极连接，所述线圈与所述虚设结构体绝缘。

Description

共模滤波器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种能够在多个频带衰减共模噪声的共模滤波器及其制造方法。
背景技术
最近的电子设备基于轻薄短小化、高性能化的要求，需要使电子设备的尺寸最小化，同时使其配备多样的功能。
存在着在电路内发生的切换电压、电源电压所包含的电源噪声、不必要的电磁信号或者电磁噪声等，作为用于防止这些异常电压和高频噪声流入到电路的手段，使用着一种共模滤波器(Common Mode Filter：CMF)。
所述共模滤波器(Common Mode Filter：CMF)也随着小型化趋势而具有端子电极布置于芯片的下表面的结构。
然而，在上述结构中，在将共模滤波器贴装到基板上时，由于焊料收缩应力和热量被直接传递给线圈的问题，各种应力将被施加到线圈，从而存在着可靠性降低的问题。
因此，需要研究一种能够解决上述的问题并能够在多个频域去除噪声的共模滤波器(Common Mode Filter：CMF)。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国公开专利2005-0011090
发明内容
本发明涉及一种能够在多个频带衰减共模噪声的共模滤波器及其制造方法。
本发明的一实施形态提供一种共模滤波器，包括布置于基板上的主体及布置于所述主体的外侧的端子电极，所述主体包括：线圈部，包含至少一个线圈；芯部，包含磁性粉末，且将所述线圈部的上部和贯通于线圈部中央部的孔填充而布置；以及虚设结构体，包括以向所述主体的外侧暴露的方式布置的多个导体层，所述线圈借助电极板而与端子电极连接，所述线圈与所述虚设结构体绝缘。
本发明的另一实施形态提供一种共模滤波器的制造方法，包括如下的步骤：在基板上形成包含至少一个线圈的线圈片；形成贯通在所述线圈片的中央部的孔；在所述线圈片上层叠并挤压多个磁性片，从而形成所述贯通的孔被填充的主体，其中，形成所述线圈片的步骤还包括如下的步骤：以与所述至少一个线圈相邻且向所述主体的外侧暴露的方式形成多个导体层，并将所述多个导体层连接而形成虚设结构体。
根据本发明的一实施形态的共模滤波器包括虚设结构体，所述虚设结构体包含以向主体的外侧暴露的方式布置的多个导电层，并且，线圈借助电极板而连接到端子电极，且使所述线圈与所述虚设结构体绝缘，据此能够实现如下的减小应力的结构：在贴装芯片时，使焊料收缩应力和热量被所述虚设结构体吸收，以减少被传递至线圈的应力。
附图说明
图1示出根据本公开的一实施例的共模滤波器的示意性的立体图。
图2示出沿着图1的Ⅰ-Ⅰ'线截取的剖面图。
图3示出图2的A部位的一实施例的示意性的放大图。
图4示出沿着图1的Ⅱ-Ⅱ'线截取的剖面图。
图5示出将根据本公开的一实施例的共模滤波器贴装到印刷电路板上的示意性的剖面图。
符号说明
100：共模滤波器 110：主体
120：线圈部 130：芯部
141、142、143、144：端子电极
150：虚设结构体
具体实施方式
以下，参照附图对本公开进行更为详细的说明。附图中，各个要素的形状及大小等为了更为明确的说明而可能被夸大。
以下，对根据本公开的共模滤波器进行说明。
图1示出根据本公开的一实施例的共模滤波器的示意性的立体图；图2示出沿着图1的Ⅰ-Ⅰ'线截取的剖面图；图3示出图2的A部位的一实施例的示意性的放大图；图4示出沿着图1的Ⅱ-Ⅱ'线截取的剖面图。
参照图1至图4，根据本公开的一实施例的共模滤波器100的特征在于，包括布置于基板110上的主体120、130，该主体120、130包括：线圈部120，包括至少一个线圈121、122和贯通在中央部的孔135；以及芯部130，包含磁性粉末，并且布置于线圈部120的上部且将所贯通的孔135填充而布置，芯部130沿着层叠方向具有磁性粉末的含量梯度。
参照图1及图2，若观察共模滤波器100的构成，则共模滤波器100包括：基板110；线圈部120，布置于所述基板110上，且在内部包含线圈；端子电极141、142、143、144，电连接于所述线圈部120。
所述基板110位于所述主体的下部。
所述基板110可以包含磁性材料，例如，可以是铁氧体基板。在所述基板110为铁氧体基板的情况下，可以是磁导率为300以上的铁氧体基板。
所述基板110上布置有主体120、130，所述主体包含线圈部120和芯部130。
所述线圈部120通过如下方式形成：在磁性片125形成多个线圈，且将所述线圈利用绝缘层(未示出)覆盖。
所述线圈部120可以包含至少一个线圈，尽管如图所示地可以包含第一线圈121及第二线圈122，但是并不局限于此。
所述线圈121、122布置为螺旋形的形态，并且可以包含导电性能卓越的金属而形成，例如，可以由银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或这些的合金等形成。
所述绝缘层可以形成为使用ABF(Ajinomoto build-up films)的堆积薄膜(build-up films)或者聚合物、环氧物、苯并环丁烯(BCB：Benzocyclobutene)等而层叠的形态。
所述线圈部120包含贯通在中央部的孔135。所述贯通的孔可以通过激光冲孔(laser punching)或机械冲孔方法来形成。
所述芯部130布置于所述线圈部120的上部，并且将所述贯通的孔135填充而形成。
所述芯部130可以是包含所述磁性粉末的磁性树脂复合材料，而且所述磁性粉末可以是具有磁性的粉末，例如，可以是铁氧体粉末，但是并不局限于此。
磁性树脂复合材料表示将磁性材料分散到高分子树脂而制造的复合材料，而作为磁性材料，可以利用铁氧体、纯铁等磁性材料。
在所述芯部包括磁性树脂复合材料的情况下，所述芯部的磁导率可以根据包含在磁性树脂复合材料的磁性材料的含量而得到调整。
通过在所述贯通的孔形成包含所述磁性粉末的芯部，在线圈的周围可以形成闭磁路，从而能够得到较高的阻抗。
参照图2及图3，所述线圈121、122布置在所述主体120、130的内部，并且所述线圈121、122借助电极板160而电连接于第一端子电极141及第二端子电极142。
此外，所述主体120、130包含虚设(Dummy)结构体150，该虚设结构体150包含以向所述主体120、130的外侧暴露的方式布置的多个导电层151、152、153、154。
即，所述第一线圈121及第二线圈122可以借助电极板160而分别与第一端子电极141及第二端子电极142电连接，并且所述第一线圈121及第二线圈122以与所述虚设结构体150相隔预定距离而布置，从而彼此绝缘。
具体而言，所述线圈121、122的一端部借助以向主体的上表面暴露的方式布置的电极板160而连接，且所述电极板160与第一端子电极141、第二端子电极142连接，从而所述第一线圈121及第二线圈122可以分别与第一端子电极141及第二端子电极142电连接。
通常，共模滤波器(Common Mode Filter：CMF)随着小型化的趋势而可以具有以将端子电极布置在芯的下表面的方式制作的结构。
然而，在所述结构中，在将共模滤波器贴装到基板上时，因焊料收缩应力和热量直接被传递给线圈的问题，存在着由于各种应力被施加到线圈而导致可靠性降低的问题。
然而，根据本发明的一实施形态，可以实现如下的减小压力的结构：将虚设结构体150布置在主体的内侧，并且将所述线圈121、122借助电极板160而与端子电极141、142、143、144连接，据此，在贴装芯片时，使焊料收缩应力和热量被所述虚设结构体吸收，从而使传递至线圈的应力减少，其中，所述虚设结构体150与线圈121、122相隔预定距离地布置，从而被布置成与线圈绝缘。
即，与所述线圈121、122连接的电极板160是暴露于主体120、130的内侧而不会向主体的侧面部暴露的结构。
基于根据本发明的一实施形态的结构，在贴装芯片时，焊料收缩应力和热量被所述虚设结构体吸收，因此可以防止应力直接被传递至线圈121、122，从而能够实现减小应力的结构。
参照图3，形成所述虚设结构体150的多个导体层151、152、153、154可以与各个线圈121、122的厚度相同。
如同下述内容，形成所述虚设结构体150的多个导体层151、152、153、154在根据本发明的一实施形态的共模滤波器100的制造工序中，在形成线圈121、122时通过相同的工序而形成于与线圈相邻的区域，因此多个导体层151、152、153、154可与各个线圈121、122的厚度相同。
此外，形成所述虚设结构体150的多个导体层151、152、153、154可以布置于与构成线圈部120的各个线圈121、122所布置的层相同的层。
即，由于在形成线圈121、122时在与线圈相邻的区域通过相同的工序形成，所以多个导体层151、152、153、154可以布置于与构成线圈部120的各个线圈121、122所布置的层相同的层。
形成所述虚设结构体150的多个导体层151、152、153、154可以分别通过通孔而连接，而且所述多个导体层151、152、153、154可以向所述主体120、130的外侧暴露。
参照图4，所述虚设结构体150可以暴露于所述主体120、130的相邻的两个侧表面。
此外，所述虚设结构体150可以与布置于所述主体的外侧的端子电极141、142、143、144的宽度相同。
此外，所述虚设结构体150暴露于所述主体的外侧，从而可以与布置于所述主体的外侧的端子电极141、142、143、144电连接。
图5示出将根据本公开的一实施例的共模滤波器贴装到印刷电路板上的示意性的剖面图。
参照图5，示出了根据本公开的一实施例的共模滤波器贴装于印刷电路板210上的状态。
所述印刷电路板210上布置有用于与所述共模滤波器的端子电极141、142连接的电极板221、222，且所述共模滤波器的端子电极141、142和电极板221、222可以通过凸块(bump)电极240而彼此电连接。
此外，在所述共模滤波器的端子电极141、142和电机板221、222彼此电连接的状态下形成焊料230，从而所述焊料230可以如图5所示地沿着所述端子电极141、142而形成。
根据本发明的一实施形态，与现有的结构不同，具有一种与所述线圈121、122相隔预定距离布置而与线圈绝缘的虚设结构体150，从而在贴装芯片时，焊料收缩应力和热量被所述虚设结构体吸收，从而可以减少应力的传递。
以下，对根据本公开的共模滤波器的制造方法进行说明。
根据本公开的一实施例的共模滤波器的制造方法包括如下的步骤：在基板上形成包含至少一个线圈的线圈片；形成贯通在所述线圈片的中央部的孔；在所述线圈片上层叠并挤压多个磁性片，从而形成所述贯通的孔被填充的主体，其中，形成所述线圈片的步骤还包括如下的步骤：以与所述至少一个线圈相邻且向所述主体的外侧暴露的方式形成多个导体层，并将所述多个导体层连接而形成虚设结构体。
首先，在基板上形成包含至少一个线圈的线圈片。
所述基板可以包含磁性材料，例如，可以是铁氧体基板。在基板为所述铁氧体基板的情况下，可以是磁导率为300以上的铁氧体基板。
所述线圈板可以包含至少一个线圈。
形成于所述基板上的线圈片可以通过如下方式形成：在基板上形成线圈，之后以包围所述线圈的表面的方式形成绝缘层。
形成所述线圈片的步骤还包括如下的步骤：以与所述至少一个线圈相邻且向主体的外侧暴露的方式形成多个导体层，并将所述多个导体层连接而形成虚设结构体。
之后，形成贯通在所述线圈片的中央部的孔。
所述贯通的孔以贯通所述线圈的中央部的方式形成，并且可以通过激光冲孔或机械冲孔方法形成。
之后，在所述线圈片上层叠并挤压多个磁性片，从而形成所述贯通的孔得到填充的主体。
之后，可以在所述主体上形成端子电极。
在此，除了上述说明以外的、与上述的根据本发明的一实施形态的共模滤波器的特征重复的说明省将略。
本公开并不局限于上述的实施形态及所附附图，其权利范围应根据权利要求书而被限定。
因此，在不脱离记载于权利要求书的本公开的技术思想的范围内，可以被本领域中具有基本知识的人实现多样的形态的置换、变形及变更，而且，这些也将属于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种共模滤波器，包括布置于基板上的主体及布置于所述主体的外侧的端子电极，
所述主体包括：
线圈部，包含至少一个线圈；
芯部，包含磁性粉末，且将所述线圈部的上部和贯通于线圈部中央部的孔填充而布置；以及
虚设结构体，包括以向所述主体的外侧暴露的方式布置的多个导体层，
所述线圈借助电极板而与端子电极连接，所述线圈与所述虚设结构体绝缘。
2.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，
形成所述虚设结构体的多个导体层与各个线圈的厚度相同。
3.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，
形成所述虚设结构体的多个导体层分别由通孔连接。
4.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，
所述电极板布置于所述主体的内侧。
5.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，
所述虚设结构体向所述主体的相邻的两个侧面暴露。
6.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，
形成所述虚设结构体的多个导体层布置于与构成线圈部的各个线圈所布置的层相同的层。
7.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，
所述虚设结构体与所述端子电极的宽度相同。
8.一种共模滤波器的制造方法，包括如下的步骤：
在基板上形成包含至少一个线圈的线圈片；
形成贯通在所述线圈片的中央部的孔；
在所述线圈片上层叠并挤压多个磁性片，从而形成所述贯通的孔被填充的主体，其中，
形成所述线圈片的步骤还包括如下的步骤：以与所述至少一个线圈相邻且向所述主体的外侧暴露的方式形成多个导体层，并将所述多个导体层连接而形成虚设结构体。
9.如权利要求8所述的共模滤波器的制造方法，其中，
形成所述虚设结构体的多个导体层与各个线圈的厚度相同。
10.如权利要求8所述的共模滤波器的制造方法，其中，
所述虚设结构体暴露于所述主体的相邻的两个侧面。
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