CN110415940A - 集成变压器及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种集成变压器和电子装置。该集成变压器包括：至少一层基板、多个磁芯、传输线层和多个导电件，每一基板上开设有多个环形容置槽，以将基板划分为中心部和外围部；每一中心部和外围部上开设有贯穿基板的多个内部和外部导通孔；磁芯容置于环形容置槽内；每一基板相对两侧分别设置有一包括多个导线图案的传输线层；设置在内部和外部导通孔内的导电件顺次连接传输线层上的导线图案以形成线圈回路，每一基板上的中心部、外围部、磁芯、导电件以及传输线层构成多个变压器和滤波器；至少一个变压器和至少一个滤波器电连接以形成一组电磁组件，各组电磁组件在基板上互不电连接。变压器和滤波器同层设置可以提高变压器的信号处理效率。

Description

集成变压器及电子装置
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种集成变压器及电子装置。
背景技术
现如今，随着变压器的小型化发展，如何制造性能更好的集成变压器越来越得到社会的关注。集成变压器通常包括多个用于高压隔离的变压器，但是经过多个变压器处理后的信号常常具有多个频段的信号，无法将信号直接利用，常常需要配合使用滤波器。滤波器是一种对信号有处理作用的器件，它可以让有用的信号尽可能无衰减的通过，对无用的信号尽可能大的衰减。
目前对于信号的处理过程为先进行变压而后进行滤波，使得对信号的加工过程繁琐，且不利于网络变压器的小型化。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种集成变压器及电子装置，以解决现有技术中集成变压器对信号处理过程繁琐，且不利于集成变压器的小型化的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种集成变压器，包括：至少一层基板，每一所述基板上开设有多个环形容置槽；每一所述环形容置槽将所述基板划分为由所述环形容置槽围设的中心部以及围绕所述环形容置槽设置的外围部；每一所述中心部上开设有贯穿所述基板的多个内部导通孔，且每一所述外围部上开设有贯穿所述基板的多个外部导通孔；多个磁芯，容置于对应的所述环形容置槽内；传输线层，每一所述基板相对的两侧分别设置有一所述传输线层；每一所述传输线层均包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案，每一所述导线图案跨接于对应的一个所述内部导通孔和一个所述外部导通孔之间；和多个导电件，设置在所述内部导通孔和所述外部导通孔内，用于顺次连接每一所述基板上的所述两个传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；其中，每一所述基板上的多个所述中心部、对应的所述外围部和多个所述磁芯、多个所述导电件，以及位于所述基板相对两侧的所述传输线层构成依预设排布规则排列的多个变压器和多个滤波器；至少一个所述变压器和至少一个所述滤波器电连接以形成一组电磁组件，各组所述电磁组件在所述基板上互不电连接。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种电子装置，包括至少一集成变压器，所述集成变压器包括：至少一层基板，每一所述基板上开设有多个环形容置槽；每一所述环形容置槽将所述基板划分为由所述环形容置槽围设的中心部以及围绕所述环形容置槽设置的外围部；每一所述中心部上开设有贯穿所述基板的多个内部导通孔，且每一所述外围部上开设有贯穿所述基板的多个外部导通孔；多个磁芯，容置于对应的所述环形容置槽内；传输线层，每一所述基板相对的两侧分别设置有一所述传输线层；每一所述传输线层均包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案，每一所述导线图案跨接于对应的一个所述内部导通孔和一个所述外部导通孔之间；和多个导电件，设置在所述内部导通孔和所述外部导通孔内，用于顺次连接每一所述基板上的所述两个传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；其中，每一所述基板上的多个所述中心部、对应的所述外围部和多个所述磁芯、多个所述导电件，以及位于所述基板相对两侧的所述传输线层构成依预设排布规则排列的多个变压器和多个滤波器；至少一个所述变压器和至少一个所述滤波器电连接以形成一组电磁组件，各组所述电磁组件在所述基板上互不电连接。
上述实施例的有益效果为：将变压器和滤波器设置为同一组电磁组件，而后在同一基板上形成多组电磁组件，可以将信号拆分成多组同时进行处理，每组信号经过一个变压器变压后，直接流入滤波器进行滤波处理，从而提高了信号的处理效率。而且，由于变压器和滤波器同时集成在一个集成变压器中，有效提高变压器性能的同时减小了体积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例中的变压器的立体图。
图2是图1中变压器的截面的结构示意图。
图3是图1中基板的立体结构示意图。
图4是本申请一实施例变压器的俯视图。
图5是图4中的变压器的仰视图。
图6是本申请另一实施例变压器的俯视图。
图7是本申请一实施例中第一传输线层上的线路图案示意图。
图8是图7中第二传输线层上的线路图案示意图。
图9是本申请一实施例中输入线和耦合线分层排布的结构示意图。
图10是本申请一实施例中的变压器的制作方法的流程示意图。
图11是本申请另一实施例中的变压器的制作方法的流程示意图。
图12是本申请一实施例中的电磁元件的结构示意图。
图13是本申请一实施例中集成变压器在滤波器和变压器同层设置时的平面示意图。
图14是本申请一实施例中包含有多层基板的集成变压器的结构示意图。
图15是本申请一实施例中集成变压器在滤波器和变压器分层设置时变压器的平面示意图。
图16是本申请一实施例中集成变压器在滤波器和变压器分层设置时滤波器的平面示意图。
图17是本申请一实施例中电磁器件的结构示意图。
图18是图17所示的电磁器件的截面的结构示意图。
图19是本申请另一实施例中电磁器件的结构示意图。
图20是图19所示的电磁器件的截面的结构示意图。
图21是本申请提供的一种集成变压器一实施例的截面示意图。
图22是本申请提供的一种集成变压器另一实施例的截面示意图。
具体实施方式
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在一个方面，本申请提供一种变压器110。请参阅图1，图1是本申请一实施例中的变压器110的立体结构图，图2是图1中变压器110的截面图。
如图1和图2所示，在本实施例中，该变压器110大体上可包括：基板10、嵌入基板10内的磁芯16、多个导电连接件17和设置在基板10相对两侧的二传输线层(分为第一传输线层20和第二传输线层30)。
在一个实施例中，基板10的介电损耗可小于或等于0.02。具体地，基板10的材料为高速低速材料，该材料为有机树脂。例如，基板10的材料可以为台耀科技股份有限公司的型号为TU863F、TU872SLK的材料，也可以为松下电子材料有限公司的型号为M4、M6的材料，还可以为Nelco公司的MW1000材料以及台光电子的EM285的材料。
在另一实施方式中，基板还可以由树脂材料制成。用增强材料浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合等工艺制成。
请参阅图3，基板10可包括中心部12和环绕中心部12设置的外围部14。基板10的中心部12和外围部14之间形成一环形容置槽18，用于收容该磁芯16(图2中示出)。
在本实施例中，中心部12与外围部14可为一体结构，即通过在基板10的中心处开设环形容置槽18以将该基板10分成中心部12和外围部14。当然，在其他实施例中，该中心部12与外围部14可以为分体结构，例如在基板10中心处开设圆形容置槽后再将中心部12通过例如粘结等方式固定于该圆形容置槽内，使该中心部12与外围部14之间形成该环形容置槽18，且中心部12与外围部14的两端面齐平。
在本实施例中，该环形容置槽18的截面形状与磁芯16的截面形状大体相同，以便于磁芯16可容置在环形容置槽18内。其中，该环形容置槽18的横截面形状可以为圆环形、方环形、椭圆形等。对应地，该磁芯16的形状可以为圆环形、方环形、椭圆形等。
继续参阅图1-3，在中心部12上开设有多个贯穿中心部12的内部导通孔13。其中，多个内部导通孔13邻近该中心部12的外侧壁设置，并沿该中心部12的周向排布。对应地，在外围部14上开设有多个贯穿外围部14的外部导通孔15，且多个外部导通孔15邻近外围部14的内侧壁设置，即：内部导通孔13在中心部12的顶面环绕该磁芯16的顶部内周壁设置，外部导通孔15在外围部14的顶面环绕该磁芯16的顶部外周壁设置。
进一步地，在内部导通孔13和外部导通孔15内可以设置有多个导电件17，导电件17将位于基板10两侧的第一传输线层20和第二传输线层30电性连接。
在一实施例中，该导电件17可以为金属柱，且与每一内部导通孔13或每一外部导通孔15对应的金属柱的直径小于或等于其所在的内部导通孔13或外部导通孔15的直径。该金属柱的材料包括不限于铜、铝、铁、镍、金、银、铂族、铬、镁、钨、钼、铅、锡、铟、锌或其合金等。
在本实施例中，请参阅图2，可以通过例如电镀、涂覆等方式在内部导通孔13和外部导通孔15的内壁上形成金属层，由此将位于基板10相对两侧的传输线层20、30电性连接。该金属层的材料与上一实施例中的金属柱的材料相同，此处不再赘述。
请参阅图4，在本实施例中，多个内部导通孔13包括第一内部导通孔132和第二内部导通孔134，且第一内部导通孔132的数量与第二内部导通孔134的数量相等。多个外部导通孔15包括第一外部导通孔152和第二外部导通孔154。
其中，同一平面上的所有第一内部导通孔132的中心连线形成的第一环形轨迹1323a与所有第二内部导通孔134的中心连线形成的第二环形轨迹1325a的中心重合，且第一环形轨迹1323a和第二环形轨迹1325a不交叉。第一环形轨迹1323a、第二环形轨迹1325a可以为圆环形轨迹也可以为椭圆形轨迹或者矩形轨迹等，此处不做限定。
当磁芯16为圆环形时，第一内部导通孔132和第二内部导通孔134呈圆形分布。即，所有第一内部导通孔132的中心连线形成第一圆形轨迹，所有第二内部导通孔134的中心连线形成第二圆形轨迹。其中，第一圆形轨迹的圆心与第二圆形轨迹的圆心重合。此外，第二圆形轨迹的半径大于第一圆形轨迹的半径。即，每一第二内部导通孔134与中心部12的外侧壁之间的距离均小于每一第一内部导通孔132与中心部12的外侧壁之间的距离。
进一步如图4所示，在本实施例中，每一第二内部导通孔134的中心可与两相邻第一内部导通孔132的中心之间的距离相等，即每一第二内部导通孔134的中心位于与其相邻的两个第一内部导通孔132中心连线的中垂线上。
上述实施例中，中心部12上的内部导通孔13有两组(第一内部导通孔132和第二内部导通孔134)，且两组内部导通孔13的中心连线形成的轨迹不交叉。当然，在其他实施例中，该中心部12上的内部导通孔13还可以有至少三组，例如在图5所示的实施例中，中心部12上的内部导通孔13可以有三组。
具体参阅图6，在本实施例中，第一内部导通孔132可包括第一子内部导通孔1322和第二子内部导通孔1324。其中，第一子内部导通孔1322与第二子内部导通孔1324的数量之和与第二内部导通孔134的数量相等。
其中，所有第一子内部导通孔1322的中心连线形成第一环形轨迹1323b，所有第二子内部导通孔1324的中心连线形成第二环形轨迹1325b，且所有第二内部导通孔134的中心连线形成第三环形轨迹1342。第一环形轨迹1323b、第二环形轨迹1325b和第三环形轨迹1342中心重合且不交叉。第一环形轨迹1323b、第二环形轨迹1325b和第三环形轨迹1342可以为圆环形轨迹也可以为椭圆形轨迹或者矩形轨迹等，此处不做限定。
当磁芯16为圆环形时，所有第一子内部导通孔1322的中心连线形成第一圆形轨迹，所有第二子内部导通孔1324的中心连线形成第二圆形轨迹，且所有第二内部导通孔134的中心连线形成第三圆形轨迹。其中，第一圆形轨迹、第二圆形轨迹和第三圆形轨迹的圆心重合，且第一圆形轨迹的半径小于第二圆形轨迹的半径，第二圆形轨迹的半径小于第三圆形轨迹的半径。即，第二圆形轨迹位于第一圆形轨迹和第三圆形轨迹之间。
在本实施例中，参阅图6，所有的第一子内部导通孔1322均匀分布在中心部12内。每一第二子内部导通孔1324的中心与两相邻的第一子内部导通孔1322中心之间的距离相等，且每一第二内部导通孔134的中心与两相邻的第二子内部导通孔1324的中心之间的距离相等。即每一第二子内部导通孔1324的中心位于与其相邻的两个第一子内部导通孔1322中心连线的中垂线上，且每一第二内部导通孔134的中心位于与其相邻的两个第二子内部导通孔1324中心连线的中垂线上。
上述实施例中，由于第一子内部导通孔1322和第二子内部导通孔1324采用以上的排布方式，不仅使得中心部12上的内部导通孔13均匀分布，而且也使得中心部12上可开设更多的内部导通孔13，从而增加变压器110上输入线222和耦合线224的数量，提高变压器110的耦合性能。
当然，也可以通过缩小内部导通孔13直径的方法以在中心部12开设更多的内部导通孔13。但是，如果内部导通孔13的孔径太小，则会造成加工精度过高，从而提高生产加工成本。如果内部导通孔13孔径太大，则会使得中心部12上内部导通孔13的数量较少，导致输入线222和耦合线224的数量减少，从而影响变压器110的耦合性能。因而，本实施例中，内部导通孔13的孔径大小约为1.5～3.1mm(毫米)。
请继续参阅图4和图6，外部导通孔15分布在外围部14靠近磁芯16一侧，且多个外部导通孔15均匀分布。
具体地，外部导通孔15均匀分布在靠近磁芯16一侧，且离磁芯16的距离越小越好。需要注意的是，该外部导通孔15与磁芯16的距离在设置时还应当符合避免外部导通孔15的侧壁与外围部14的内壁发生干涉的加工要求，并且需要满足抗电气击穿性能。
在本实施例中，环形磁芯16可以由若干环形薄片依次叠设而成，也可由窄长的金属材料卷绕而成，还可以为若干金属混合物烧结而成。环形磁芯16的形成方式可以有多种，根据其材料不同灵活选择，本申请不作限定。
磁芯16可以为铁芯，也可以由各种磁性金属茶氧化物组成，例如锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体等。其中，锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度和较低损耗的特性，镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率和低磁导率等特性。本实施例中的磁芯16选用锰-锌铁氧体为原料，利用高温烧结而成。
继续参阅图1-3，第一传输线层20和第二传输线层30可以由金属材料制成。其中，用于形成该第一传输线层20和第二传输线层30的金属材料包括但不限于铜、铝、铁、镍、金、银、铂族、铬、镁、钨、钼、铅、锡、铟、锌或其任意合金等。
在本实施例中，第一传输线层20和第二传输线层30的金属材料以及内部导通孔13和外部导通孔15内的导电件17的材料可选用相同的材料。以选用铜为例，可以通过将基板10作为阴极，并将基板10放置在含有铜离子的盐类溶液中进行电镀，可在基板10两侧形成第一传输线层20和第二传输线层30，并同时在每一内部导通孔13和每一外部导通孔15内壁上形成导电件17。
在另一实施例中，第一传输线层20和第二传输线层30的材料与内部导通孔13和外部导通孔15内的导电件17的材料还可选用不同的材料。
在本实施例中，该第一传输线层20和第二传输线层30的厚度为17～102μm(微米)。在一个实施例中，为提高变压器110的耦合程度，以便在第一传输线层20和第二传输线层30上设置更多数量的导线图案22，该第一传输线层20和第二传输线层30的厚度可以为17～34μm。而在其他实施例中，为了提高第一传输线层20和第二传输线层30的过流能力，该第一传输线层20和第二传输线层30的厚度还可以为40～100μm。可选地，第一传输线层20和第二传输线层30的厚度为65～80μm，这是因为当对第一传输线层20和第二传输线层30进行蚀刻，以形成导线图案22的时候，若厚度过大(即大于80μm)，且同一传输线层上相邻的两导线图案22之间的间距较小，可能会导致蚀刻不净，出现相邻的两导线图案22相连，而导致短路；若厚度过小(即小于40μm)，则会降低导线图案22的载流能力。
继续参阅图4和图5，第一传输线层20和第二传输线层30上均包括多个导线图案22；其中，每一导线图案22跨接于对应的一个内部导通孔13和一个外部导通孔15之间，且一端与内部导通孔13内的导电件17连接，另一端与外部导通孔15内的导电件17连接。因此，内部导通孔13内的导电件17和外部导通孔15内的导电件17顺次连接位于第一传输线层20和第二传输线层30上的导线图案22，从而形成能够绕磁芯16的传输电流的线圈回路。
在一实施例中，导电件17可以为金属柱，可以将导电件17与第一传输线层20和第二传输线层30上的导线图案22焊接。
在另一实施例中，导电件17可以为通过例如电镀、涂覆等方式形成在内部导通孔13和外部导通孔15的内壁上的金属层，该金属层与分别位于第一传输线层20和第二传输线层30的导线图案22电连接。
在又一实施例中，导电件17可以与第一传输线层20和第二传输线层30通过电镀的方式一体成型，而后在第一传输线层20和第二传输线层30上形成多个导线图案22，使得导线图案22和导电件17为一体成型的。
在本实施例中，可以通过对第一传输线层20和第二传输线层30进行蚀刻形成上述多个导线图案22。例如，可将第一传输线层20和第二传输线层30进行曝光、显影，得到位于分别第一传输线层20和第二传输线层30表面的保护膜。然后将导线图案22设置位置之外的保护膜去除。之后将第一传输线层20和第二传输线层30与蚀刻液接触，使得蚀刻液将与之接触的未被保护膜覆盖位置的金属层溶解。蚀刻完成之后，清洗基板10，将其表面的蚀刻液去除，而后去除保护膜，即得到位于第一传输线层20和第二传输线层30上的多个导线图案22。
在本实施例中，如图4和图5所示，第一传输线层20和第二传输线层30上的多个导线图案22均可分为输入线222及耦合线224。即，同一传输线层上既设置有输入线222，又设置有耦合线224。其中，跨接于对应的一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间的每一导线图案22设置为输入线222，且每一输入线222的两端分别与第一内部导通孔132内的导电件17和第一外部导通孔152内的导电件17电连接；跨接于对应的一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间的每一导线图案22设置为耦合线224，且每一耦合线224的两端分别与第二内部导通孔134内的导电件17和第二外部导通孔154内的导电件17电连接。
在上一实施例中，输入线222为跨接于一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间的导线图案22，耦合线224为跨接于一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间的导线图案22。当然，在其他实施例中，还可以是耦合线224为跨接于一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间的导线图案22，输入线222为跨接于一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间的导线图案22。
在一个实施方式中，输入线222的数量可以和耦合线224的数量相等，此时，变压器110中输入线222与耦合线224的匝数相同，即输入线222与耦合线224的线匝比为1:1。在另一实施方式中，输入线222的数量可以和耦合线224的数量不同。例如，在另一实施方式中，输入线222的数量可以为耦合线224的数量的一半，即输入线222与耦合线224的线匝比为1:2。在又一实施方式中，输入线222的数量还可以为耦合线224的数量的一倍，即输入线222与耦合线224的线匝比为2:1。因此，输入线222和耦合线224的线匝比可根据实际需要进行选择，本申请对此不做具体限定。
进一步参阅图4和图5，在本实施例中，第一圆形轨迹1323a和第二圆形轨迹1325a之间具有一第一圆形1326，且第一圆形1326与第一圆形轨迹1323a的圆心重合。即，第一圆形1326的半径大于或等于第一圆形轨迹1323a的半径且小于或等于第二圆形轨迹1325a的半径。每一导线图案22在该第一圆形1326上的弧长的长度相等，即每一导线图案22在位于第一圆形轨迹1323a和第二圆形轨迹1325a之间的区域内，每一导线图案22在同一圆形上的线宽相同。在本实施例中，在第一圆形轨迹1323a和第二圆形轨迹1325a之间且与第一圆形轨迹1323a圆形重合的任意圆形都可以用作该第一圆形1326。本实施例对此不做限定。
在本实施例中，如图4所示，同一传输线层上，例如第一传输线层20或第二传输线层30上的至少部分的导线图案22的宽度沿对应的导线图案22的走线方向逐渐增大。由于多个导线图案22是沿环形容置槽18的周向间隔排布的，在对应的导线图案22的走线方向上，与环形容置槽18中心重合的圆的半径不断增大。与此同时，至少部分的导线图案22的宽度在沿对应的导线图案22的走线方向上逐渐增大，可以使得至少部分相邻的导线图案22之间的间距在环形容置槽18的投影区域内保持一致。
其中，相邻导线图案22之间的间距指的是相邻两导线图案22靠近对方的外形边缘之间的距离。
进一步的，在本实施例中，如图4所示，同一传输线层上，例如第一传输线层20或第二传输线层30的输入线222和耦合线224分别形成两组线路图案M、N。每一传输线层上的两组线路图案M、N相邻设置，并围绕磁芯16的周向排布。
此外，位于第一传输线层20上的两组线路图案M、N和位于第二传输线层30上的两组线路图案M′、N′镜像对称。例如，当第一传输线层20上的所有导线图案22沿逆时针方向缠绕磁芯16时(参见图4)，位于第二传输线层30上的所有导线图案22沿顺时针方向缠绕磁芯16(参见图5)。在其他实施例中，当第一传输线层20上的所有导线图案22沿顺时针方向缠绕磁芯16时，位于第二传输线层30上的所有导线图案22沿逆时针方向缠绕磁芯16。
进一步如图4和图5所示，在每组线路图案M、N中，任意两相邻的导线图案22(例如可以为相邻的输入线222和耦合线224、相邻的两个耦合线224，或相邻的两个输入线222)在环形容置槽18的投影区域内的间距沿其中任一导线图案22的走线方向保持一致。例如图4中的，两相邻输入线222和耦合线224之间的间距在环形容置槽18的投影区域内的间距沿对应的任一导线图案22的走线方向分别为d1和d2，间距保持一致，即d1＝d2。在本实施例中，两相邻导线图案22在环形容置槽18的投影区域内的间距可以为50～150μm。
可以理解，在上述环形容置槽18的投影区域内两相邻导线图案22之间的间距越小，输入线222和耦合线224的耦合程度越高。因此，在设置传输线层20、30上的导线图案22时，应使得同层相邻导线图案22之间的间距尽可能的小。在一实施方式中，相邻两导线图案22在环形容置槽18的投影区域内的间距为相邻两导线图案22之间的最小距离，进而提高耦合性。该最小距离为相邻两导线图案22之间的安全距离，从而确保相邻导线图案22之间不会发生高压击穿，由此可延长变压器110的使用寿命。
在本实施例中，相邻两导线图案22之间可以设有绝缘材料。该绝缘材料可以为PI(即聚酰亚胺)、有机薄膜或油墨等。为了提高相邻两导线图案22之间的耐压能力，可选用绝缘系数较高的聚酰亚胺。
其中，相邻导线图案22的安全距离与该绝缘材料的性质有关。因而，在设置导线图案22时，应根据选用的上述绝缘材料的特性来灵活控制相邻导线图案22之间的距离大于该安全距离，从而避免发生高压击穿，造成变压器110损坏。
本实施例，由于第一传输线层20上的线路图案M、N，和第二传输线层30上的线路图案M’、N’环绕磁芯16设置，导线图案22的宽度在该导线图案22的走线方向上逐渐增大，以使相邻两导线图案22之间的间距在环形容置槽18的投影区域内保持一致，可以使得第一传输线层20和第二传输线层30上的导线图案22排布更加紧密，使得导线图案22组成的线路图案M、N、M’或N’尽可能多的布满与磁芯16重叠的区域，从而减少漏感，提高变压器110的耦合性能。
在一实施例中，进一步参阅图4-5以及7-8，在同一传输线层上(例如在第一传输线层20或第二传输线层30上)，每至少一条输入线222组成一输入线组，且每至少一条耦合线224组成一耦合线组；输入线组和耦合线组沿着磁芯16的周向交替排布。
在一实施方式中，参阅图4和图5，每个输入线组仅包括一条输入线222，且每个耦合线组仅包括一条耦合线224，多个输入线组和多个耦合线组沿着磁芯16的周向交替排布。即同一传输线层(在第一传输线层20或第二传输线层30上)上的导线图案22按照输入线222、耦合线224、输入线222和耦合线224的顺序依次排布。
在另一实施方式中，请参阅图7和图8，每个输入线组可包括两条输入线222，且每个耦合线组可包括两条耦合线224，多个输入线组和多个耦合线组沿着磁芯16的周向交替排布。即同一信号传输线层上的导线图案22按照输入线222、输入线222、耦合线224和耦合线224的顺序依次排布。
在一实施方式中，每个输入线组还可以包括至少三条连续设置的输入线222，且每个耦合线组还可以包括至少三条连续设置的耦合线224，多个输入线组和多个耦合线组沿着磁芯16的周向交替排布。
在一实施方式中，当输入线222的数量与耦合线224的数量相同时，输入线组中导线图案22的数量可以与耦合线组中导线图案22的数量相同。例如，当每个输入线组和耦合线组都包括三条导线图案22时，同一信号传输线层上的导线图案22按照输入线222、输入线222、输入线222、耦合线224和耦合线224、耦合线224的顺序依次排布。
在另一实施方式中，当输入线222的数量与耦合线224的数量不同时，输入线组中导线图案22的数量可以与耦合线组中导线图案22的数量不同。例如，当输入线222的数量为耦合线224数量的一半时，每个输入线组中导线图案22的数量可以为耦合线组中导线图案22数量的一半。假设每个输入线组中只包括一条导线图案22，每个耦合线组中包括两条导线图案22，则同一信号传输线层上的导线图案22按照输入线222、耦合线224和耦合线224的顺序依次排布。
本实施例，由于同一传输线层上的多个输入线组和多个耦合线组沿着磁芯16的周向交替排布，可以使得输入线222与耦合线224之间的距离变小，从而提高变压器110的耦合性能。
在一个实施例中，请参阅图1和图2，第一传输线层20及第二传输线层30与基板10之间分别可设置连接层40，用于固定第一传输线层20及第二传输线层30。第一传输线层20及第二传输线层30与其对应的连接层40分别构成一传输单元50。即第一传输线层20与设置于第一传输线层20及基板10之间连接层40可以构成一个传输单元50；第二传输线层30与设置于第一传输线层30及基板10之间连接层40同样也可以构成一个传输单元50。在一个实施例中，基板10的每一侧仅包括一个传输单元50，且该传输单元50的连接层40位于基板10和对应的第一传输线层20和第二传输线层30之间。两个连接层40中的至少一个连接层40的介电损耗小于或等于0.02。
具体地，连接层40的材料为高速低速材料，该材料为有机树脂。例如，连接层40的材料可以为台耀科技股份有限公司的型号为TU863F、TU872SLK的材料，也可以为松下电子材料有限公司的型号为M4、M6的材料，还可以为Nelco公司的MW1000材料以及台光电子的EM285的材料。
在另一个实施例中，在基板10的相对两侧中的任一侧可设置至少两个层叠的传输单元50。其中，基板10和与其相邻的传输单元50对应的第一传输线层20及第二传输线层30之间，以及位于基板10同一侧的两个传输单元50之间分别通过一连接层40连接。至少一个连接层40的介电损耗小于或等于0.02。在本实施例中，位于基板10同一侧的两个传输单元50之间的连接层40的介电损耗小于或等于0.02。
因此，通过采用介电损耗小于0.02的连接层40将对应的第一传输线层20及第二传输线层30固定在基板10上，可以减小对应的第一传输线层20及第二传输线层30中的信号在传输过程中的信号损耗。
在上述实施例中，输入线222和耦合线224设置于同一第一传输线层20及第二传输线层30上，即第一传输线层20及第二传输线层30上均设置有输入线222和耦合线224。然而，在其他实施例中，该输入线222和耦合线224还可以分别分布在不同的第一传输线层20及第二传输线层30上。
例如，参阅图9，在另一实施例中，第一传输线层20可以包括第一输入线层24和第一耦合线层25；第二传输线层30同样可以包括第二输入线层31和第二耦合线层33。第一输入线层24与第二输入线层31电连接，第一耦合线层25与第二耦合线层33电连接。其中，第一输入线层24与第一耦合线层25沿着内部导通孔13的轴向层叠设置在基板10的一侧，且第一输入线层24和第一耦合线层25之间还设置有连接层40。第二输入线层31与第二耦合线层33沿着内部导通孔13的轴向层叠设置在基板10的另一相对侧，且第二输入线层31和第二耦合线层33之间还设置有连接层40。该连接层40可以由绝缘粘接性材料制成，还可以由前述的介电损耗小于0.02的材料制成。
在本实施例中，第一输入线层24和第二输入线层31，第一耦合线层25和第二耦合线层33均包括多个导线图案(未示出)。其中，位于第一输入线层24和第二输入线层31的每一导线图案均为输入线，位于第一耦合线层25和第二耦合线层33上的每一导线图案均为耦合线。其中，同一输入线层(例如第一输入线层24或第二输入线层31)上的每至少一条输入线形成一输入线组，同一耦合线层(例如第一耦合线层25或第二耦合线层33)上的每至少一条耦合线形成一耦合线组。其中，第一输入线层24上的多个输入线组和第一耦合线层25上的多个耦合线组在基板10上的投影沿着磁芯16的周向交替排布。第二输入线层31上的多个输入线组和第二耦合线层33上的多个耦合线组在基板10上的投影沿着磁芯16的周向交替排布。其中，第一输入线层24、第二输入线层31、第一耦合线层25、第二耦合线层33以及基板10可以依预设顺序层叠设置。在一个实施例中，其层叠顺序可以是：第一输入线层24、第一耦合线层25、基板10、第二输入线层31以及第二耦合线层33。在另一实施例中，其层叠顺序可以是：第一输入线层24、第一耦合线层25、基板10、第二耦合线层33以及第二输入线层31。在又一实施例中，其层叠顺序可以是：第一耦合线层25、第一输入线层24、基板10、第二输入线层31以及第二耦合线层33。
对于所有的电磁器件而言，其用于形成线圈的导线图案22均可以按照上述的方式进行分层设置。
一个实施例中，当每个输入线组仅包括一条输入线，且每个耦合线组仅包括一条耦合线时，多个输入线组和多个耦合线组在基板10上的投影图案与图4或图5所示的线路图案类似。
在另一实施例中，当每个输入线组包括两条输入线，且每个耦合线组仅包括两条耦合线时，多个输入线组和多个耦合线组在基板10上的投影图案与图7或图8所示的线路图案类似。
在又一实施方式中，输入线层24上的多个输入线组和耦合线层25上的多个耦合线组在基板10上的投影还可以彼此至少部分重合，且输入线层31上的多个输入线组和耦合线层33上的多个耦合线组在基板10上的彼此投影重合。
本实施例，由于位于基板10相对两侧的第一传输线层20及第二传输线层30上的多条输入线与多条耦合线设置在不同层上，可以增加变压器110的布线空间，使得导线图案22的尺寸增加，从而可以提高变压器110的过流能力。
请参阅图4和图10，本申请还提供了一种变压器110的制作方法，结合图1-3，该变压器110的制作方法包括如下步骤：
S10：提供基板10，并在基板10上开设环形容置槽18以将基板10分成中心部12和外围部14。
在本实施例中，基板10可以为不包含导电金属层的板材，在基板10任意表面开设环形容置槽18均可。在又一实施例中，还可以提供一基块，其中基块包括依次层叠的基板10、连接层和传输线层；并在基板10上未设有传输线层的一侧开设环形容置槽18以将基板10分成中心部12和外围部14。
其中，基板10可以是由耐燃等级达到FR4的树脂材料制成，并且可以通过铣槽加工，在基板10铣出环形容置槽18。
S20：将与环形容置槽18的形状相匹配的磁芯16埋入环形容置槽18内。
其中磁芯16可以包括锰-锌铁氧体或者镍-锌铁氧体等磁性金属氧化物。其中磁芯16可以通过过盈配合的方式设置到环形容置槽18中，使得磁芯16可以固定在基板10的环形容置槽18中。在另一实施方式中，磁芯16的尺寸略小于环形容置槽18的尺寸，磁芯16的高度应小于或等于环形容置槽的高度，以减少小压合的时候磁芯16所承受的压力，减小磁芯16破碎的机率。
其中，磁芯16的部分或全部表面可以包裹弹性材料，然后将磁芯16(其中，该磁芯16的数量可以有N个，N个磁芯中的至少一个磁芯16的部分或全部表面包裹弹性材料)分别设置到对应的环形容置槽18中，之后在基板10上对应的环形容置槽18的开口一侧的表面设置绝缘层，以形成容纳磁芯16的腔体(封闭腔体或非封闭腔体)。
进一步地，磁芯16的表面可以设置一层涂层，通过这个涂层将磁芯16固定在环形容置槽18中。
S30：将基板10的两侧分别压设一个导电片。
步骤S30包括：将第一导电片、第一连接片、基板、第二连接片和第二导电片依次层叠设置，并进行热压合。
在本实施例中，在基板10的相对两侧面上压设导电片的方法为：在基板10的每侧各设置连接层40，然后在每一连接层40背对基板10的一侧各设置一导电片，并进行热压合，使得每一导电片可以通过对应的连接层40固定在基板10的一侧上。在热压合的过程中，连接层40可以发生融化从而将每一导电片粘接到基板10的一侧，同时连接层40还可以将磁芯16与两侧的导电片绝缘，防止磁芯16与导电片之间发生电连接。其中，该连接层40可以由绝缘粘接性材料制成，还可以由介电损耗小于0.02的材料制成。
将基板10的两侧分别压设一个导电片的步骤进一步包括：
S32：在两个导电片与基板10之间分别设置一连接层40。
在本步骤中，每一导电片和与其对应连接的连接层40可以构成一个导电单元，即本实施例中的方法也可以包括在基板10的两侧各设置一个导电单元。在一个实施例中，该连接层为固态的连接片，将连接片和导电片依次层叠在基板上。通过连接片形成连接层40从而可以将导电片粘贴到基板10上。当然，在其他实施例中，该连接层也可以液态的浆料，并通过涂覆等方式设置于导电片与基板之间。
其中，至少一个连接层40的介电损耗小于或等于0.02，由此可以减小每一传输线层传输的信号的传输损耗，从而提高信号在传输线层中的传输效率。其中连接层40的材料为高速低速材料，该材料为有机树脂。例如，连接层40的材料可以为台耀科技股份有限公司的型号为TU863F、TU872SLK的材料，也可以为松下电子材料有限公司的型号为M4、M6的材料，还可以为Nelco公司的MW1000材料以及台光电子的EM285的材料。
S40：在对应中心部12处开设贯穿基板10和两个导电片的内部导通孔13，并在对应外围部14处开设贯穿基板10和两个导电片的外部导通孔15。
当完成基板10两侧的两个导电片的设置后，需要在基板10中心部12的位置开设内部导通孔13，在外围部14的位置开设外部导通孔15。其中内部导通孔13及外部导通孔15均贯穿基板10及两个导电片。
S50：在每一导电片上制作多个导线图案22以分别形成一传输线层，且在每一内部导通孔13和每一外部导通孔15内各设置一导电件17。其中，多个导线图案22沿环形容置槽18的周向间隔排布，且每一导线图案22跨接于对应的一个内部导通孔13和一个外部导通孔15之间。所有的内部导通孔13内的导电件17和外部导通孔15内的导电件17顺次连接位于两个传输线层30上对应的导线图案22，从而形成能够绕磁芯16传输电流的线圈回路。其中，导电件的制作方法可如前文所述。
在完成内部导通孔13及外部导通孔15设置后，接着制作导线图案22。即在两个导电片上设置导线图案22。设置导线图案22的方法为对两个导电片进行蚀刻，使得两个导电片形成多个分别跨接与对应的一个内部导通孔13和一个外部导通孔15之间的导线图案22，即，两个导电片分别形成具有多个导线图案22的第一传输线层20及第二传输线层30。其中，当两个导电片与基板10之间分别设置一连接层40时，在导电片通过刻蚀的方式形成对应的传输线层之后，每一传输线层与其对应的连接层40构成一传输单元，即导电片和与其相邻且靠近基板一侧的连接层40构成一传输单元。具体地，该基板10沿内部导通孔13轴向的一侧设置一个传输单元，该基板10另外相对一侧也设置一个传输单元，两个传输单元中的至少一个导电层与基板10之间的连接层40介电损耗小于或等于0.02。
可选择地，该基板10沿内部导13通孔轴向的一侧设置一个传输单元，该基板10另外相对一侧设置两个相邻的传输单元，且两个相邻的传输单元之间的连接层40的介电损耗小于或等于0.02。
其中，每一个传输单元中的连接层40的介电损耗都小于或等于0.02，可以减小每一个传输单元中的传输线层传输的信号的传输损耗，从而提高信号在传输线层中的传输效率。
其中，在每一导电片上设置导线图案22的具体方法可以为：将导电片进行曝光、显影，得到位于导电片表面的保护膜。然后将导线图案22设置位置之外的保护膜去除。之后将导电片与蚀刻液接触，使得蚀刻液将与之接触的未被保护膜覆盖位置的金属层溶解。蚀刻完成之后，清洗基板10，将其表面的蚀刻液去除，而后去除保护膜，即得到位于两个导电片上的多个导线图案22，即形成具有多个导线图案22的第一传输线层20及第二传输线层30。
其中，导线图案22同样可以包括输入线及耦合线，其中输入线与耦合线同层设置或者分层设置时的排布方式具体参阅前文，在此不做赘述。因此，本实施例中，通过合理排布输入线222及耦合线224可以使得变压器110的耦合效果提高。同时输入线222及耦合线224分层设置时，可以增加输入线222及耦合线224的设置区域，从而可以提高输入线222及耦合线224的线宽，进而可以提高整个变压器110的过流能力。
以上实施例为在基板10的两侧各设置一个导电片形成一个传输线层，在其他实施例中，还可以在基板10的两侧各设置一个输入线层和一个耦合线层。具体地，请参阅图11，在本实施例中，步骤S210、S220和S230分别与设置一个传输线层的方法相同，请参照上一实施例，此处不再赘述。
S240：在对应所述中心部12处开设贯穿基板10和导电片的多个第一内部导通孔132；并在对应外围部14处开设贯穿基板10和导电片的多个第一外部导通孔134。
当完成基板10两侧的两个导电片的设置后，需要在基板10中心部12的位置开设第一内部导通孔132，在外围部14的位置开设第一外部导通孔152。其中第一内部导通孔132及第一外部导通孔152均贯穿基板10及两个导电片。
S250：在每一导电片上制作多个导线图案22以形成输入线层；且在每一第一内部导通孔132和每一第一外部导通孔152内分别设置一导电件17；多个导线图案22沿环形容置槽18的周向间隔排布，且每一导线图案22均跨接于对应的一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间，导线图案22通过导电件17顺次连接，以形成能够绕磁芯16传输电流的输入线圈回路。
在完成第一内部导通孔132及第一外部导通孔152设置后，接着制作导线图案22。即在两个导电片上设置导线图案22以形成输入线圈回路。设置导线图案22的方法与上一实施例中的相同，此处不再赘述。
S260：在输入线层远离基板10的一侧分别压设一个导电片。
在位于基板10两侧的输入线层上再分别压设一个导电片，压合的方法请参照上一实施例。
S270：在对应中心部12处开设贯穿基板10和导电片17的多个第二内部导通孔134；并在对应外围部14处开设贯穿基板10和导电片的多个第二外部导通孔154。
S280：在每一导电片上制作多个导线图案22以形成耦合线层；且在每一第二内部导通孔134和每一第二外部导通孔154内分别设置一导电件17；多个导线图案22沿环形容置槽18的周向间隔排布，且每一导线图案22均跨接于对应的一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间，导线图案22通过导电件17顺次连接，以形成能够绕磁芯16传输电流的耦合线圈回路。
本申请还提供了一种电磁元件200。该电磁元件200可以为电感器件、滤波器，或如上所述的变压器。其中，如图12所示，各种类型的电磁元件200大体上均包括基板210、磁芯216以及设置于该基板210每一侧的至少一个传输单元220。该传输单元220可包括由多个围绕该磁芯216设置以形成线圈的导线组成的传输线层226，以及连接于传输线层226与基板210之间的连接层228。其中，该连接层228可以由介电损耗小于或等于0.02的材料制成。在本实施例中，在基板210其中一侧设置两个传输单元220，在基板210另一相对侧设置一个传输单元220。
其不同在于，当多个导线图案包括输入线和耦合线时，该电磁元件200可形成变压器。当多个导线图案形成一组沿磁芯216绕设的线圈时，该电磁元件200可形成电感器件。而当多个导线图案形成两组沿磁芯216绕设的线圈时，该电磁元件200可形成滤波器。其中，当该电磁元件200为变压器时，其电磁元件200的具体结构可参见前文所述的内容，此处不再赘述。
进一步地，请继续参阅图13和图14，本申请在上述变压器110的基础上还提供了一种集成变压器300，该集成变压器300包括至少一层基板310。其中，该基板310同上述实施例中介绍的基板10(如图1-3所示)，只是该基板310的尺寸比较大，可以容纳多个变压器110和滤波器120。
继续如图13和图14所示，在每层基板310上开设有多个与每一变压器110和每一滤波器120一一对应的环形容置槽，每一环形容置槽将基板310划分为由环形容置槽围设的中心部312以及围绕环形容置槽设置的外围部314。每一变压器110和每一滤波器120的结构同上述介绍的变压器110，即包括中心部、外围部、嵌入环形容置槽中的磁芯以及位于每一层基板310相对两侧的传输线层，这些元件均与之前的结构相同，此处不再详细介绍。因此，每层基板上的多个中心部、对应的外围部和多个磁芯，以及位于每层基板相对两侧的传输线层形成在同一基板310上依预设排布规则排列的多个变压器110和多个滤波器120。其中，至少一个变压器110和至少一个滤波器120电连接以形成一电磁组件320。
在一实施例中，参阅图13，该集成变压器300可以只包括一层基板310，且在该基板310上设置有4组电磁组件320。其中，每组电磁组件320中的所有变压器110和所有滤波器120电连接，且各组电磁组件320之间互不进行电连接。
进一步参阅图13，在本实施方式中，每组电磁组件320包括一个变压器110和一个滤波器120。采用该种结构时，每组电磁组件320中的变压器110与滤波器120电连接，不同组电磁组件中的变压器110和滤波器120互不连接。
在另一实施方式中，每组电磁组件320可包括两个变压器110和一个滤波器120；滤波器120连接在两个变压器110之间。采用该种结构时，两个变压器110与一个滤波器120电连接，不同组电磁组件中的变压器110和滤波器120互不连接。
在另一实施例中，集成变压器300可以包括多层基板310，例如图13所示的实施例中该集成变压器300可包括3层基板310，且多层基板310沿内部导通孔313的轴向依次层叠设置。在每层基板310上可以形成多个变压器110和多个滤波器120，且至少一个变压器110和至少一个滤波器120电连接以形成一电磁组件320。形成于同一基板310上的每组电磁组件320中的所有变压器110和所有滤波器120电连接，各组电磁组件320中的变压器110和滤波器120之间不连接。
本实施例中每组电磁组件320的排布规则与上一实施例中的相同，请参照上一实施例，此处不再赘述。
上述实施例中的变压器110和滤波器120同层设置，进一步地在其他实施例中，变压器110和滤波器120还可以分层设置。在一个实施例中，该集成变压器300可包括层叠设置的至少两层基板310。至少两层基板310包括至少一层第一基板3101和至少一层第二基板3102，其中，第一基板3101和第一基板3102同上述实施例中介绍的基板10(如图1-3所示)，只是该第一基板3101和第二基板3102的尺寸比较大，使得第一基板3101上可以形成与多个变压器110对应的用于容纳磁芯的环形容置槽，且仅形成多个变压器110。第二基板3102可以形成与多个滤波器120对应的用于容纳磁芯的环形容置槽，且仅形成多个滤波器120。
具体地，在第一基板3101上开设多个与每一变压器110一一对应的环形容置槽，每一环形容置槽将第一基板3101划分为由环形容置槽围设的中心部312以及围绕环形容置槽设置的外围部314。每一变压器110的结构同上述介绍的变压器110，即包括中心部、外围部、嵌入环形容置槽中的磁芯以及位于第一基板3101相对两侧的传输线层，这些元件均与之前的结构相同，此处不再详细介绍。通过该种方式，可在每层第一基板3101上形成多个位于第一基板3101上的变压器110。
同样地，在第二基板3102上开设与每一滤波器120一一对应的环形容置槽，每一环形容置槽将第二基板3102划分为由环形容置槽围设的中心部312以及围绕环形容置槽设置的外围部314。每一滤波器120的结构同上述介绍的变压器110，即包括中心部、外围部、嵌入环形容置槽中的磁芯以及位于第二基板3102相对两侧的传输线层，这些元件均与之前的结构相同，此处不再详细介绍。通过该种方式，可在每层第二基板3102上形成多个位于同一基板上的滤波器120。
当有多层基板310时，在一个实施方式中，多个设置有变压器110的第一基板3101与多个设置有滤波器120的第二基板3102可交叠设置，即集成变压器300中的变压器110和滤波器120分别位于不同层，且相邻层之间的至少一个变压器110和至少一个滤波器120之间可以形成一电磁组件。例如，第一基板3101上的至少一变压器110与第二基板3102上的至少一滤波器120可以组成一电磁组件，每一电磁组件中的所有变压器110及滤波器120电连接，各组电磁组件之间不电连接。
在另一实施方式中，多个设置有变压器110的第一基板3101可顺次层叠后，再与多个设置有滤波器120且顺次层叠的第二基板3102层叠设置。
第一基板3101上形成有多个变压器110，即多个变压器110共用一个第一基板3101，此时第一基板3101也可以称作变压器层。第二基板3102上形成有多个滤波器120，即多个滤波器120共用一个第一基板3102，此时第二基板3102也可以称作滤波器层。
其中，变压器层和滤波器层之间通过同时贯穿变压器层和滤波器层的导电通孔实现某一变压器和对应的滤波器之间电连接。
此外，也可以通过盲孔实现一变压器和对应的滤波器之间的电连接，该盲孔从变压器层中远离滤波器层的一侧的传输线层延伸至滤波器层的靠近变压器一侧的传输线层；或者该盲孔也可从滤波器层中远离变压器层的一侧的传输线层延伸至变压器层的靠近滤波器一侧的传输线层。进一步地，上述导电通孔(盲孔)和与该导电通孔(盲孔)连接的传输线层上的导线图案共同配合以实现变压器与滤波器的电连接。
请参考图14-16，在一具体实施，集成变压器300包括两层基板310，包括第一基板3101和第二基板3102。其中第一基板3101上形成有四个变压器110(参图15)，第二基板3102上形成四个滤波器120(参图16)。在本实施例中，每一变压器110和滤波器120的结构与之前介绍相同，不再赘述。
进一步的，集成变压器300同样也可以包括多层基板310，其中基板310可以具有至少3层，每层基板依次层叠设置，其中具有多层基板的集成变压器300的具体设置方式可以同前文的多层基板的设置方式相同，其其区别在于本实施例中的每一层基板310，都只在其上形成变压器110或者都只在其上形成滤波器120。
对于网络变压器而言，变压器需要较大的电感值，这就会导致磁芯的体积相对滤波器大，即变压器的磁芯的高度一般而言是大于滤波器的磁芯的高度的，如多层结构中，每一层都有变压器，将会增加集成变压器的总体高度。因此，相对于将所有变压器及滤波器都共用同一层基板的结构，本实施例通过将变压器110及滤波器120分层设置，可以使得滤波器所共用的基板的厚度小于变压器所共用的基板的厚度，使得整个集成变压器300的结构紧凑。此外，滤波器120的传输线层的厚度可以设置为比变压器110的传输线层的厚度小，因此当滤波器120和变压器110需要采用叠加，滤波器120和变压器110分层设置的总厚度小于滤波器120和变压器110同层设置的总厚度。因此，可以进一步地使得整个集成变压器300的结构紧凑。
本实施例中，继续参阅图13，第一基板3101和第二基板3102与分别设置在其两侧的传输线层330之间设有连接层340。上述连接层340中的至少一个连接层340的介电损耗小于或等于0.02。
通过控制连接层340的介电损耗小于或等于0.02可以使得传输线层330传输信号时，信号的损耗可以得到降低，从而可以提高信号传输效率。
进一步的，本申请还提供了一种电磁器件400。如图17所示，该电磁器件400包括电磁元件410(例如电感器件、变压器和滤波器，以下以变压器为例进行说明)、设置在其表面的复合层420。其中，电磁元件410可以与前文实施例所述的电磁元件相同，在此不做赘述。
如图17和18所示，其中，复合层420设置在电磁元件410距离基板411最远的一层传输线层412的背对基板411的一侧。其中，该复合层420用于设置电子元件430，以使电子元件430与和该复合层420邻近的至少一传输线层412电连接。
进一步参照图17和18，该复合层420包括粘接层424和导电层422。其中，该粘接层424位于导电层422与对应的传输线层412之间，用于将导电层422固定到电磁元件410的传输线层412上，并将导电层422与传输线层412隔开防短路。电子元件430贴设于导电层422上。
具体地，在一个实施例中，电子元件430包括引出端子(未示出)。导电层422包括元件连接部450，用于将电子元件430的引出端子固定连接。此外，导电层422还包括导电连接线(未示出)，且导电层422上还开设有多个第一导电孔(未示出)，其中，导电连接线将第一导电孔与元件连接部450电连接。每一第一导电孔自导电层422延伸至至少一传输线层。
在本实施例中，该元件连接部450可以是焊盘或者金手指等，且电子元件430的引出端子固定在该元件连接部450背离粘接层424的一侧。
在另一实施例中，该元件连接部450还可以是第二导电孔，且第二导电孔自该导电层422延伸至至少一传输线层。其中，每一电子元件430的引出端子插入对应的第二导电孔内，并与对应的第二导电孔的内壁电连接。在一个实施例中，每一引出端子与对应的第二导电孔的内壁之间可通过例如导电连接件实现固定连接。在另一实施例中，每一引出端子可与对应的第二导电孔的内壁相抵接。
进一步的，在其他的实施方式中，电磁器件400还可以包括电磁元件410、设置在电磁元件410上的复合层420以及设置在复合层420上与电池元件410电连接的电子元件430，电磁元件410、复合层420以及电子元件430的具体设置结构请参阅前文，在此不做赘述。电子元件430的数量为一个或以上，且电子元件430可以是电容和/或电阻等电子元件。
其中，电子元件430可与复合层420共同形成滤波电路。具体地，电磁器件400还包括接地端，且复合层420上设置有连接导线。电子元件430可以包括电容和电阻。其中，电容的一端通过连接导线与电阻的一端电连接，电容的另一端与接地端连接，且电阻的另一端与电磁元件410中的耦合线层电连接。
进一步的，在电磁器件400上还可以包括多个设置于复合层420上的电子元件430。其中，电子元件430可以包括但不限于电容、电阻和电感等。此外，多个电子元件430还可以彼此连接组成具有一定功能的电路，例如滤波电路等。当多个电子元件430连接形成滤波电路时，可以滤除经过变压器处理后的信号中的干扰信号，从而提高集成电磁器件400的性能。
本实施例中，为了保护传输线层412上的导线图案，同时防止传输线层412上的导线图案与其他元件发生短路，还可以在传输线层412的背对基板411的一侧设置绝缘层(未示出)。在本实施例中，该绝缘层放在复合层的表面上。其中绝缘层可以是聚酰亚胺(polyimide，简称PI)或者油墨涂层。
本实施例中的电磁器件400是通过在传输线层412背对基板411的一侧设置复合层420，然后在复合层420上设置电子元件430。在其他的实施例中，还可以不增设复合层，而直接在基板上具有传输线层的一侧上设置接合层，并将电子元件430直接连接至接合层上。其中，“直接连接”此处是指，电子元件430不借助其他中间介质来连接到接合层上。实际上，该电子元件430包括引出端子，且该引出端子直接连接该接合层。例如，在图19-20所示的实施例中，电磁器件500的基板510的一侧具有同层设置的传输线层512及接合层560，其中，电子元件530直接连接于该接合层560上。接合层560与其一侧的传输线层512同层设置、不交叠且电连接。即接合层560可通过例如导电连接线和与其同层设置的传输线层512电连接。其中，“不交叠”不排除使用导线将接合层560和传输线层512连接起来。
在其他实施例中，该接合层560还可以与基板510另一侧的传输线层512电连接。例如，接合层560可以通过在其上设置导电通孔，通过导电通孔与基板510背对接合层560一侧的传输线层512实现电连接，在此不做限定。
在本实施例中，在基板510背对接合层560一侧的传输线层512上还可以设置固定层580，该固定层580用于将电磁器件500与外部电路(未示出)固定且电连接。在本实施例中，固定层580也可以和与其同侧的传输线层512同层设置且不交叠，即所述固定层580与传输线层512在基板510一侧同层设置，且该固定层580还与该同侧的传输线层512电连接。其中，“不交叠”不排除使用导线将固定层580和传输线层512连接起来。其中，固定层580可以是焊盘，用于将整个电磁器件500固定到预定的位置，例如可以将电磁器件500通过固定层580固定到一电路板上，从而可以使得电磁器件500能够接入此电路板上的预设电路中。
进一步的，本申请还提供了一种集成变压器，其中，集成变压器可以包括前文任一所述的集成变压器。请参阅图21-22，本实施例中的集成变压器600与前文所述的集成变压器的区别在于，集成变压器600上具有与前文电磁器件400相同的用于设置电子元件的复合层(参阅图21)或者与电磁器件500相同的用于设置电子元件的接合层(参阅图22)。其中，复合层或者接合层的设置方法可以与前文相同。同样的，集成变压器600上也可以设置固定层680，从而将集成变压器600与外部电路固定且电连接。
在一个实施例中，具体地，当集成变压器只有一层基板时，基板上可以设置至少一个变压器以及与至少一个变压器电连接的至少一个滤波器，其中变压器以及滤波器的具体设置可以参阅图13。基板的相对两侧均有传输线层。其中一侧的传输线层上可以具有与此传输线层同层设置的接合层，或者在此传输线层背对基板的一侧设置有复合层。可选地，在基板背对接合层或者背对复合层的一侧设置有固定层以将集成变压器与外部电路固定且电连接。其中，由于滤波器的导线图案数量较少，因此接合层及固定层可以都设置在基板上靠近滤波器的一侧，使得集成变压器的结构紧凑。
在另一实施例中，该集成变压器600可包括顺次层叠的多层基板610。其中，电子元件630可通过在传输线层背对基板的一侧增设复合层620的方式，或通过基板上设置的接合层660的方式连接到集成变压器600上。具体地，接合层或复合层可设置于最外层的一个基板上，而固定层可设置于与设置有接合层或复合层的基板距离最远的一个基板上，且背对该接合层。
参阅图21和22，本实施例中，具体地，该集成变压器600可包括3层基板610(分别为第一基板6101第二基板6102以及第三基板6103)。其中，第一基板6101、第三基板6103以及第二基板6102沿其中一基板上的内部导通孔的轴向依次层叠设置且电连接。即，第三基板6103位于第一基板6101和第二基板6102之间。
其中，该复合层620(参阅图21)或接合层660(参阅图21)可设置于第一基板6101背对第三基板6103的一侧，而固定层680则设置于第二基板6102上背对第三基板6103的一侧；或复合层620或接合层660可设置于第二基板6102上背对第三基板6103的一侧，而固定层680则设置于第一基板6101上背对第三基板6103的一侧。
在一个实施方式中，当每层基板610上可形成至少一组包括变压器及滤波器的电磁组件时，例如当图21和图22所示的第一基板6101、第二基板6102以及第三基板6103均设置为其上形成有至少一组包括变压器及滤波器的电磁组件时，该复合层620或接合层660可设置在第一基板6101或第二基板6102上。
而当变压器和滤波器分别形成在不同的基板上时，例如一些基板610上全部设置变压器，另一些基板610上全部设置滤波器时，由于滤波器的导线图案数量较少，因此可将固定层设置在形成滤波器的基板上，而将复合层或接合层设置于形成变压器的基板上，使得集成变压器的结构紧凑。
例如，在一个实施例中，图21和图22所示的第一基板6101上可仅形成变压器，第二基板6102上可仅形成滤波器；而第三基板6103上可以仅形成变压器或者仅形成滤波器，也可以同时形成变压器及滤波器。此时，为使该集成变压器的结构更紧凑，可将复合层620或接合层660设置于形成变压器的第一基板6101上背对第二基板6102一侧，并将固定层680设置于形成滤波器的第二基板6102上背对第三基板6103的一侧。上述实施例，通过将电子元件直接贴在于传输线层同层设置的接合层上或者设置在传输线层背对基板的一侧的复合层上，一方面可以简化生产加工步骤，提高产品的良品率；另一方面，可以使得电磁器件的集成度更高，使用更方便。
本申请还提供了，一种电子装置，电子装置可以包括电磁装置，电磁装置可以包括前文实施例所述的变压器、集成变压器、电磁元件或者电磁器件中的至少一种。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种集成变压器，其特征在于，包括：
至少一层基板，每一所述基板上开设有多个环形容置槽；每一所述环形容置槽将所述基板划分为由所述环形容置槽围设的中心部以及围绕所述环形容置槽设置的外围部；每一所述中心部上开设有贯穿所述基板的多个内部导通孔，且每一所述外围部上开设有贯穿所述基板的多个外部导通孔；
多个磁芯，容置于对应的所述环形容置槽内；
传输线层，每一所述基板相对的两侧分别设置有一所述传输线层；每一所述传输线层均包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案，每一所述导线图案跨接于对应的一个所述内部导通孔和一个所述外部导通孔之间；和
多个导电件，设置在所述内部导通孔和所述外部导通孔内，用于顺次连接每一所述基板上的所述两个传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；
其中，每一所述基板上的多个所述中心部、对应的所述外围部和多个所述磁芯、多个所述导电件，以及位于所述基板相对两侧的所述传输线层构成依预设排布规则排列的多个变压器和多个滤波器；至少一个所述变压器和至少一个所述滤波器电连接以形成一组电磁组件，各组所述电磁组件在所述基板上互不电连接。
2.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，每组所述电磁组件包括一个所述变压器和一个所述滤波器，所述变压器与所述滤波器电连接。
3.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，每组所述电磁组件包括两个所述变压器和一个所述滤波器，且一个所述滤波器设置在两个所述变压器之间，两个所述变压器与所述滤波器电连接。
4.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，包括：
两层所述基板，沿所述内部导通孔的轴向间隔设置；
连接层，夹设于两层所述基板之间；以及
导电孔，沿所述内部导通孔的轴向贯穿每一所述基板以及所述连接层，用于将两层所述基板电连接。
5.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，所述基板数量为一个。
6.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，所述变压器中至少部分的所述导线图案的宽度沿对应的所述导线图案的走线方向逐渐增大，以使得至少部分相邻的所述导线图案之间间隙在所述环形容置槽的投影区域内保持一致。
7.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，每一所述变压器上，多个所述内部导通孔包括第一内部导通孔和第二内部导通孔，多个所述外部导通孔包括第一外部导通孔和第二外部导通孔；
每一所述传输线层上的多个所述导线图案均包括输入线及耦合线；每一所述输入线跨接于对应的一个所述第一内部导通孔和一个所述第一外部导通孔之间；每一所述耦合线跨接于对应的一个所述第二内部导通孔和一个对应的所述第二外部导通孔之间；
同一传输线层上的每至少一条所述输入线形成一输入线组，每至少一条所述耦合线形成一耦合线组；同一传输线层上，多个所述输入线组和多个所述耦合线组沿着所述磁芯的周向交替排布。
8.根据权利要求7所述的集成变压器，其特征在于，同一传输线层上的每一所述输入线组仅包括一条所述输入线，且每一所述耦合线组仅包括一条所述耦合线；同一传输线层上，每一所述输入线和每一所述耦合线沿着所述磁芯的周向交替排布。
9.根据权利要求7所述的集成变压器，其特征在于，同一传输线层上的每一所述输入线组包括至少两条连续设置的所述输入线，且每一所述耦合线组包括至少两条连续设置的所述耦合线，同一传输线层上，所述输入线和所述耦合线的交替排布方式为：输入线、输入线、耦合线、耦合线。
10.根据权利要求1所述的集成变压器，其特征在于，每一所述变压器上，多个所述内部导通孔包括第一内部导通孔和第二内部导通孔，多个所述外部导通孔包括第一外部导通孔和第二外部导通孔；
每一所述传输线层均包括输入线层和耦合线层，且两个所述输入线层和两个所述耦合线层沿所述内部导通孔的轴向层叠设置；
每一所述输入线层上的所有所述导线图案为输入线，每一所述输入线跨接于对应的一个所述第一内部导通孔和一个所述第一外部导通孔之间；每一所述耦合线层上的所有所述导线图案为耦合线，每一所述耦合线跨接于对应的一个所述第二内部导通孔和一个所述第二外部导通孔之间；
同一输入线层上的每至少一条所述输入线形成一输入线组，且同一耦合线层上的每至少一条所述耦合线形成一耦合线组；
位于所述基板的同一侧的每一所述输入线组在所述基板上的投影与每一所述耦合线组在所述基板上的投影沿所述磁芯的周向交替排布。
11.根据权利要求10所述的集成变压器，其特征在于，每一所述输入线组仅包括一条所述输入线，且每一所述耦合线组仅包括一条所述耦合线。
12.根据权利要求10所述的集成变压器，其特征在于，每一所述输入线组包括至少两条连续设置且位于同一所述输入线层上的所述输入线，且每一所述耦合线组包括至少两条连续设置且位于同一所述耦合线上的所述耦合线。
13.根据权利要求7所述的集成变压器，其特征在于，所述输入线的数量与所述耦合线的数量相等。
14.根据权利要求7所述的集成变压器，其特征在于，所有所述第一内部导通孔的中心连线形成第一圆形轨迹，所有所述第二内部导通孔的中心连线形成第二圆形轨迹；
所述第一圆形轨迹和所述第二圆形轨迹的圆心重合，所述第二圆形轨迹的半径大于所述第一圆形轨迹的半径，且每一所述第二内部导通孔的中心到与其相邻的两个所述第一内部导通孔的中心之间的距离相等。
15.根据权利要求7所述的集成变压器，其特征在于，多个所述第一内部导通孔包括第一子内部导通孔和第二子内部导通孔；所有所述第一子内部导通孔的中心连线形成第一圆形轨迹，所有所述第二子内部导通孔的中心连线形成第二圆形轨迹；所有所述第二内部导通孔的中心连线形成第三圆形轨迹；
所述第一、第二和第三圆形轨迹的圆心重合，且所述第二圆形轨迹位于所述第一和第三圆形轨迹之间。
16.根据权利要求15所述的集成变压器，其特征在于，每一所述第二子内部导通孔的中心到与其相邻的两个所述第一子内部导通孔的中心之间的距离相等；每一所述第二内部导通孔的中心到与其相邻的两个所述第二子内部导通孔的中心之间的距离相等。
17.一种电子装置，包括至少一集成变压器，其特征在于，
所述集成变压器，包括：
至少一层基板，每一所述基板上开设有多个环形容置槽；每一所述环形容置槽将所述基板划分为由所述环形容置槽围设的中心部以及围绕所述环形容置槽设置的外围部；每一所述中心部上开设有贯穿所述基板的多个内部导通孔，且每一所述外围部上开设有贯穿所述基板的多个外部导通孔；
多个磁芯，容置于对应的所述环形容置槽内；
传输线层，每一所述基板相对的两侧分别设置有一所述传输线层；每一所述传输线层均包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案，每一所述导线图案跨接于对应的一个所述内部导通孔和一个所述外部导通孔之间；和
多个导电件，设置在所述内部导通孔和所述外部导通孔内，用于顺次连接每一所述基板上的所述两个传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；
其中，每一所述基板上的多个所述中心部、对应的所述外围部和多个所述磁芯、多个所述导电件，以及位于所述基板相对两侧的所述传输线层构成依预设排布规则排列的多个变压器和多个滤波器；至少一个所述变压器和至少一个所述滤波器电连接以形成一组电磁组件，各组所述电磁组件在所述基板上互不电连接。
18.根据权利要求17所述的电子装置，其特征在于，每组所述电磁组件包括一个所述变压器和一个所述滤波器，所述变压器与所述滤波器电连接。
19.根据权利要求17所述的电子装置，其特征在于，每组所述电磁组件包括两个所述变压器和一个所述滤波器，且一个所述滤波器设置在两个所述变压器之间，两个所述变压器与所述滤波器电连接。
20.根据权利要求17所述的电子装置，其特征在于，包括：
两层所述基板，沿所述内部导通孔的轴向间隔设置；
连接层，夹设于两层所述基板之间；以及
导电孔，沿所述内部导通孔的轴向贯穿每一所述基板以及所述连接层，用于将两层所述基板电连接。
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