CN114496526A - 一种磁性装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种磁性装置及其制作方法，其中磁性装置具有在其本体上形成的至少一屏蔽层，其中本体的顶面的至少一部分暴露于屏蔽层，以提供本体内部水分的排出通道，泄漏到体外，从而防止残留水分因热膨胀而使电感变形。

Description

一种磁性装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种磁性装置，尤其涉及一种具有用于降低EMI的屏蔽层的磁性装置。
背景技术
随着电子电路的应用向更高频率和小型化方向发展，系统中电子元件之间的距离越来越近，因此电磁干扰(EMI)问题也越来越严重。
传统的磁性装置往往采用折板制成的金属外壳进行屏蔽，成本较高，体积较大。
因此，业界需要一更好的解决方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的是磁性装置的一本体上形成至少一屏蔽层，其中该本体的上表面的至少一部分暴露于该至少一屏蔽层，以提供一排气通道以将该本体的水分排出到该本体的外部，从而防止残留的水分因热膨胀而使该磁性装置变形。
本发明的一实施例公开一种磁性装置，包括：一本体，具有一上表面；以及一第一导电层，其中该第一导电层形成于该本体上，其中该第一导电层覆盖该本体的上表面以屏蔽该磁性装置，其中该本体的上表面的至少一部分从该第一导电层暴露出来，以提供一将水分排出至该本体外部的排气通道。
在一实施例中，所述第一导电层至少覆盖所述本体上表面的总面积的90％。
在一实施例中，所述第一导电层至少覆盖所述本体的上表面的总面积的93％。
在一实施例中，所述第一导电层延伸至所述本体的侧表面，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面的总面积的90％。
在一实施例中，所述第一导电层延伸至所述本体的侧表面，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面总面积的93％。
在一实施例中，该第一导电层覆盖该本体的上表面并通过该本体的一侧表面延伸至该本体的下表面。
在一实施例中，该第一导电层覆盖该本体的上表面并延伸至该本体的四个侧表面。
在一实施例中，该第一导电层是电镀于该本体上，用以屏蔽该磁性装置。
在一实施例中，该第一导电层是溅射在该本体上，用以屏蔽该磁性装置。
在一实施例中，所述第一导电层由一导电胶材料制成，其所述导电胶材料涂覆在所述本体上，用于屏蔽所述磁性装置。
在一实施例中，在该第一导电层上形成一第二导电层，用以遮蔽该磁性装置，其中该本体的上表面的至少一部分从该第一导电层与该第二导电层暴露出来。
在一实施例中，该本体为一磁性本体，该磁性本体上设有一绝缘层，该第一导电层形成于该绝缘层上，用以屏蔽该磁性装置。
本发明的一实施例公开一种磁性装置，包括：一本体，具有一上表面和一侧表面；以及一第一导电层，其中该第一导电层形成于该本体上，其中该第一导电层覆盖该本体的上表面及侧表面以屏蔽磁性装置，其中该第一导电层至少覆盖于本体的侧表面的总面积的90％，其中该本体的侧表面的至少一部分从该第一导电层暴露出来，以提供一将水分排出至该本体外部的排气通道。
在一实施例中，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面的总面积的90％。
在一实施例中，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面的总面积的93％。
在一实施例中，在该第一导电层上形成一第二导电层，用以遮蔽该磁性装置，其中该本体的上表面的至少一部分从该第一导电层与该第二导电层暴露出来。
在一实施例中，该本体为一磁性本体，该磁性本体上设有一绝缘层，该第一导电层形成于该绝缘层上，用以屏蔽该磁性装置。
本发明的一实施例公开一种形成磁性装置的方法，该方法包括：提供一磁性装置，该磁性装置具有一本体；在该磁性装置的该本体上形成至少一第一导电层以屏蔽磁性装置；以及去除该至少一第一导电层的至少一部分，以提供一将水分排出至该本体外部的排气通道。
在一实施例中，所述第一导电层至少覆盖所述本体上表面的总面积的90％。
在一实施例中，该本体为磁性本体，该方法还包括在该磁性本体上形成一绝缘层，其中该第一导电层形成于该绝缘层上，以屏蔽该磁性装置。
在一实施例中，所述磁性装置的至少一侧面上设置有多个第三导电图案，所述多个第二导电图案通过所述多个第三导电图案电性连接所述多个第一导电图案。
在一实施例中，该磁性装置包括一线圈，该线圈设置于该磁性本体内，其中该第一电极与该第二电极电性连接至该线圈。
在一实施例中，该磁性装置为一扼流器，其中一线圈设置于该磁性本体内以形成该扼流器，其中该第一电极与该第二电极电性连接至该线圈。
在一实施例中，该磁性本体内设置有一第一线圈与一第二线圈，其中该至少一第一电极与该至少一第二电极分别电性连接于该第一线圈与该第二线圈。
为使本发明的上述和其他特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A是说明根据本发明的一个实施例的具有屏蔽层的一磁性装置的放大图。
图1B是根据本发明一实施例的具有屏蔽层的一磁性装置的放大图。
图1C是磁性装置的本体的上表面的一俯视图。
图1D是磁性装置的本体的上表面的一俯视图。
图1E是磁性装置的本体的一侧表面的侧视图。
图1F是磁性装置的本体的一侧表面的侧视图。
图1G是根据本发明一实施例的具有多个屏蔽层的磁性装置的本体的剖面图。
图1H是本发明一实施例的一磁性装置的电极结构示意图。
图1I是本发明一实施例的一磁性装置的电极结构示意图。
图2A是本发明一实施例的一磁性装置的形成方法示意图。
图2B是本发明一实施例的一磁性装置的形成方法示意图。
图2C是本发明一实施例的一磁性装置的形成方法示意图。
图2D是本发明一实施例的一磁性装置的形成方法示意图。
图2E是本发明一实施例的一磁性装置的形成方法示意图。
图3是本发明一实施例的基于不同屏蔽层的磁场示意图。
图4是本发明一实施例的磁性装置的磁场和电场的图表。
附图标记说明：100-磁性装置；101-本体；101a-绝缘层；102-第一导电层；102a-Ag金属层；102c、102e-Fe/Ni制成的金属层；102b、102d-Cu金属层；102S1、102S2-侧表面；102a-本体的上表面；102ah-本体的上表面未被第一导电层102覆盖一部分；102sh-本体的侧表面未被第一导电层102覆盖的一部分；100S-电极结构；100SL-侧表面；103、104、105-电极。
具体实施方式
图1A是本发明一实施例的磁性装置100的放大剖面图，其中磁性装置100包括一本体101；以及一第一导电层102，其中第一导电层102形成于本体101上，用以屏蔽磁性装置100，以减少磁性装置100产生的磁通量的排出以减少系统中的电磁干扰，其中第一导电层102至少覆盖磁性装置100的本体101的上表面，其中本体101的上表面的至少一部分暴露于第一导电层102，以提供湿气的排出通道内部排出到外部，从而防止残留的水分因热膨胀而使电感变形。
在一个实施例中，至少一个第一导电层102覆盖本体101的上表面并延伸至本体101的多个侧表面102S1、102S2，如图1B所示。
在一个实施例中，第一导电层覆盖本体101的上表面102a的总面积的至少90％，如图1C所示，其中一部分102ah未被第一导电层102覆盖。
在一个实施例中，第一导电层覆盖本体101的上表面102a的总面积的至少90％，如图1D所示，具有未被第一导电层102覆盖的两个分开的部分102ah。
在一个实施例中，第一导电层覆盖本体101的上表面102a的总面积的至少93％，其中一部分102ah未被第一导电层102覆盖。
在一个实施例中，第一导电层延伸至本体101的侧表面102S，其中第一导电层102覆盖本体101的侧表面102S的总面积的至少90％，如图1E所示。在图1E中，具有未被第一导电层102覆盖的一部分102sh。
在一个实施例中，第一导电层延伸至本体101的侧表面102S，其中第一导电层102覆盖本体101的侧表面102S的总面积的至少93％，如图1F所示。在图1F中，具有两个分开的部分102sh未被第一导电层102覆盖。
请注意，本发明不限于磁性装置100的本体101的上表面上未被第一导电层102覆盖的部分的数量；并且本发明不限于磁性装置100的本体101的侧表面上未被第一导电层102覆盖的部分的数量。另外，本发明不限于每个所述的形状部分。
在一个实施例中，至少一个第一导电层102覆盖本体101的上表面并且延伸到本体的至少一个侧表面。
在一个实施例中，至少导电层102由电镀在本体上的金属制成，用于屏蔽磁性装置100。
在一个实施例中，至少导电层102由溅射在本体上的金属制成，用于屏蔽磁性装置100。
在一个实施例中，至少一个第一导电层102由涂覆在本体上的导电粘合材料制成，用于屏蔽磁性装置100。
在一个实施例中，本体101包括绝缘层和磁体，其中绝缘层设置在磁体上，并且至少导电层电镀在绝缘层上以屏蔽磁性装置100。
在一个实施例中，本体包括绝缘层和磁体，其中绝缘层设置在磁体上，并且至少一个第一导电层涂覆在绝缘层上以屏蔽磁性装置。
在一个实施例中，本体包括磁体，还包括设置在磁体中的线圈。
在一个实施例中，至少一个第一导电层包括以下金属材料中的至少一种：Cu、Al、Ni、Fe、Sn和Ag。
在一个实施例中，至少一个第一导电层包括由Fe和Ni制成的金属层。
在一个实施例中，包含Cu的第一金属层具有大于5μm的厚度。
在一个实施例中，包括Cu的第一金属层具有5μm至30μm之间的厚度。
在一个实施例中，包含Fe和Ni的第一金属层具有大于2μm的厚度。
在一个实施例中，包含Fe和Ni的第一金属层具有2μm至30μm之间的厚度。
在一个实施例中，第一金属层的厚度在10μm至20μm之间。
在一个实施例中，第一金属层的磁导率大于500。
在一个实施例中，至少一个第一导电层包括以下磁性材料中的至少一种：铁氧体、合金、Fe和Ni。
在一个实施例中，至少一个第一导电层包括由Ni制成的第一金属层和由Cu制成的第二金属层，其中第二金属层电镀在第一金属层上。
在一个实施例中，至少一个第一导电层包括由Fe和Ni制成的第一金属层和由Cu制成的第二金属层，其中第二金属层电镀在第一金属层上。
在一个实施例中，至少一个第一导电层包括由Cu制成的第一金属层和由Fe和Ni制成的第二金属层，其中第二金属层电镀在第一金属层上。
在一个实施例中，由Cu制成的第一金属层具有大于5μm的厚度并且由Fe和Ni制成的第二金属层具有大于2μm的厚度。
在一个实施例中，由Cu制成的第一金属层的厚度在5μm-30μm之间，而由Fe和Ni制成的第二金属层的厚度在2μm-30μm之间。
在一个实施例中，Cu制成的第一金属层的厚度在20μm-30μm之间，而Fe和Ni制成的第二金属层的厚度在10μm-20μm之间。
在一个实施例中，第一电极、第二电极和第三电极设置在本体的下表面上，其中第一电极和第二电极电性连接到线圈，第三电极电性连接至至少一个第一导电层。在一个实施例中，第三电极位于第一电极和第二电极之间。在一个实施例中，第三电极围绕本体的下表面的边缘。
图1G描绘磁性装置100的放大横截面图，其中磁性装置100包括本体101；以及至少一第一导电层102，其中至少一第一导电层102形成于磁性装置100的本体101上，用以屏蔽磁性装置100，以减少磁性装置100所产生的磁通量的排出，从而减少系统中的电磁干扰，其中至少一个第一导电层102至少覆盖磁性装置100的本体101的上表面。
在一个实施例中，本体101为磁体，并且绝缘层101a设置在磁体101上，其中至少一个第一导电层102形成在绝缘层101a上，用于屏蔽磁性装置100。
在一个实施例中，至少一个第一导电层102包括多个导电层102，并且本体101为磁体，其中绝缘层101a设置在磁体101上，其中多个导电绝缘层101a上形成层102以屏蔽磁性装置，其中第二导电层形成于第一导电层上以屏蔽磁性装置，其中本体101的上表面的至少一部分暴露于该磁性装置。第一导电层如Ag 102a的金属层和第二导电层的Cu 102b的金属层，为体内水分排出到体外提供排气通道，从而防止残留由于热膨胀而使电感器变形的水分。
在一个实施例中，由Ag制成的金属层102a设置在绝缘层101a上。
在一个实施例中，由Cu 102b制成的金属层设置在由Ag 102a制成的金属层上。在一个实施例中，由Fe和Ni制成的金属层102c设置在由Cu制成的金属层102b上。在一个实施例中，由Cu 102d制成的金属层设置在由Fe和Ni制成的金属层102c上。在一个实施例中，由Fe和Ni制成的金属层102e设置在由Cu制成的金属层102d上。
在一个实施例中，由Cu 102b制成的金属层设置在绝缘层101a上。在一个实施例中，由Fe和Ni制成的金属层102c设置在由Cu制成的金属层102b上。在一个实施例中，由Cu102d制成的金属层设置在由Fe和Ni制成的金属层102c上。在一个实施例中，由Fe和Ni制成的金属层102e设置在由Cu制成的金属层102d上。
在一个实施例中，由Fe和Ni制成的金属层102c设置在绝缘层101a上。在一个实施例中，由Cu 102b制成的金属层设置在由Fe和Ni制成的金属层102c上。在一个实施例中，由Fe和Ni制成的金属层102e设置在由Cu制成的金属层102b上。在一实施例中，Cu制成的金属层102d设置在Fe和Ni制成的金属层102e上。
图1H示出了根据本发明一个实施例的磁性装置的电极结构。在一个实施例中，如图1H所示，电极结构100S设置在本体101的下表面，包括第一电极103、第二电极104和第三电极105，其中第三电极105电性连接至用于屏蔽磁性装置的至少一个第一导电层，其中第三电极105用于与地电性连接，第一电极103和第二电极104与本体101内部的线圈电性连接。如图1H所示，第三电极105的厚度可以与第一电极103和第二电极104各自的厚度相同。在一个实施例中，第三电极105的宽度大于第一电极103与第二电极104中的每一个分别所具有不同的宽度，其中每一所述宽度是在电极结构100S的侧表面100SL上测量的，如图1H所示。在一个实施例中，第三电极105的宽度至少为第一电极103和第二电极104的宽度的三倍，以降低EMI。在一个实施例中，第三电极105的宽度为第一电极103和第二电极104各自的宽度的至少四倍，以降低EMI。
在一个实施例中，第一电极103和第二电极104中的每一个的宽度在0.1mm和0.3mm之间，并且第三电极105的宽度在0.6mm和1.0mm之间。在一个实施例中，第一电极103和第二电极104的宽度为0.2mm，第三电极105的宽度为0.8mm。在一个实施例中，第三电极105位于第一电极103和第二电极104之间。在一个实施例中，第一电极103、第二电极104和第三电极105各自的厚度为0.2mm。
图1I示出了根据本发明一个实施例的磁性装置的电极结构。在一个实施例中，如图1I所示，第一电极103和第二电极104设置在本体101的下表面上并与设置在本体101内部的线圈电性连接，其中至少一个第一导电层102通过本体101的侧表面从上表面延伸到下表面，其中设置在本体下表面上的至少一个第一导电层的延伸部分可用于形成第三电极105用于接地。
在一个实施例中，第一电极、第二电极、第三电极和第四电极设置在本体的下表面上，其中第一电极和第二电极电性连接到线圈，并且第三电极与第四电极电性连接至至少一第一导电层。
在一个实施例中，本体包括绝缘层和磁体，其中绝缘层设置在磁体上，并且至少导电层电镀在绝缘层上以屏蔽磁性装置。
在一个实施例中，本体包括绝缘层和磁体，其中绝缘层设置在磁体上，并且至少一个第一导电层涂覆在绝缘层上以屏蔽磁性装置。
图2A示出了根据本发明的一个实施例的磁性装置的形成方法，其中该方法包括：在步骤201中：提供具有一本体的一磁性装置；在步骤202中：在该磁性装置的本体上形成至少一个第一导电层以屏蔽该磁性装置，其中一第一导电层从该本体的上表面延伸至该本体的下表面；步骤203：去除所述第一导电层的至少一部分，以提供一排气通道，从而防止残留的水分使电感因热膨胀而变形。
图2B示出了根据本发明的一个实施例的磁性装置的形成方法，其中该方法包括：在步骤301中：提供具有一本体和设置在本体中的一线圈的一磁性装置；在步骤302中：在该磁性装置的本体上形成一第一导电层，用于屏蔽磁性装置，其中该第一导电层从该本体的上表面延伸至该本体的下表面；步骤303：去除所述第一导电层的至少一部分，以提供一排气通道，从而防止残留的水分使电感因热膨胀而变形。
图2C示出了根据本发明的一个实施例的磁性装置的形成方法，其中该方法包括：在步骤401中：提供具有一本体和设置在本体中的一线圈的一磁性装置；在步骤402中：在该磁性装置的本体上形成至少一个第一导电层以屏蔽该磁性装置，其中一第一导电层从该本体的上表面延伸至该本体的下表面；步骤403：在该本体的下表面上形成与该线圈电性连接的两个电极；步骤404中：去除所述第一导电层的至少一部分，以提供一排气通道，从而防止残留的水分使电感因热膨胀而变形。
图2D示出了根据本发明的一个实施例的磁性装置的形成方法，其中该方法包括：在步骤501中：提供具有一磁性本体和设置在磁性本体中的一线圈的一磁性装置；步骤502：在该磁性本体上形成一绝缘层；步骤503：在该绝缘层上形成一导电层，用于屏蔽该磁性装置，该导电层从该绝缘层的上表面延伸至该绝缘层的下表面；步骤504：在该磁性本体的下表面上形成与该线圈电性连接的两个电极；步骤505：去除所述第一导电层的至少一部分，以提供一排气通道，从而防止残留的水分使电感因热膨胀而变形。
图2E示出了根据本发明一个实施例的磁性装置的形成方法，该方法包括：在步骤601中：提供具有一磁性本体的一磁性装置；步骤602：在该磁性本体上形成第一绝缘层；步骤603：在该第一绝缘层上形成一第一导电层，用于屏蔽磁性装置，该第一导电层从该第一绝缘层的上表面延伸至该第一绝缘层的下表面；步骤604：去除该第一导电层的至少一部分，以提供一排气通道，从而防止残留的水分使电感因热膨胀而变形；在步骤605中，在该第一导电层上方镀铜/镍金属层；步骤606：在该第一导电层上方镀铜/镍金属层；在该铜/镍金属层上方形成一第二绝缘层；步骤607：去除部分该第二绝缘层以露出电极；步骤608中，在该电极上镀铜或印刷银/镍/锡。
图3是说明根据本发明的一个实施例的基于不同屏蔽层的磁场图表，其中可以通过增加导电层的厚度或增加导电层的数量来提高屏蔽效果。
图4是B场和E场不同开孔的示意图，其中开孔用于提供排气通道，以避免残留水分使电感器变形，如图4所示，开孔后对B场和E场的影响不显著。
尽管已经参考上述实施例描述本发明，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所描述的实施例进行修改。因此，本发明的范围将由权利要求限定，而不是由上面详细描述限定。

Claims (20)

1.一种磁性装置，其特征在于，包括：
一本体，具有一上表面的；以及
一第一导电层，其中该第一导电层形成于该本体上，其中该第一导电层覆盖该本体的上表面以屏蔽该磁性装置，其中该本体的上表面的至少一部分从该第一导电层暴露出来，以提供一将水分排出至该本体外部的排气通道。
2.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层至少覆盖所述本体上表面的总面积的90％。
3.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层至少覆盖所述本体的上表面的总面积的93％。
4.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层延伸至所述本体的侧表面，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面的总面积的90％。
5.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层延伸至所述本体的侧表面，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面总面积的93％。
6.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该第一导电层覆盖该本体的上表面并通过该本体的一侧表面延伸至该本体的下表面。
7.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该第一导电层覆盖该本体的上表面并延伸至该本体的四个侧表面。
8.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该第一导电层是电镀于该本体上，用以屏蔽该磁性装置。
9.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该第一导电层是溅射在该本体上，用以屏蔽该磁性装置。
10.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层由一导电胶材料制成，其所述导电胶材料涂覆在所述本体上，用于屏蔽所述磁性装置。
11.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，在该第一导电层上形成一第二导电层，用以遮蔽该磁性装置，其中该本体的上表面的至少一部分从该第一导电层与该第二导电层暴露出来。
12.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该本体为一磁性本体，该磁性本体上设有一绝缘层，该第一导电层形成于该绝缘层上，用以屏蔽该磁性装置。
13.一种磁性装置，其特征在于，包括：
一本体，具有一上表面和一侧表面；以及
一第一导电层，其中该第一导电层形成于该本体上，其中该第一导电层覆盖该本体的上表面及侧表面以屏蔽磁性装置，其中该第一导电层至少覆盖于本体的侧表面的总面积的90％，其中该本体的侧表面的至少一部分从该第一导电层暴露出来，以提供一将水分排出至该本体外部的排气通道。
14.根据权利要求13所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面的总面积的90％。
15.根据权利要求13所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导电层至少覆盖所述本体的侧表面的总面积的93％。
16.如权利要求13所述的磁性装置，其特征在于，在该第一导电层上形成一第二导电层，用以遮蔽该磁性装置，其中该本体的上表面的至少一部分从该第一导电层与该第二导电层暴露出来。
17.如权利要求13所述的磁性装置，其特征在于，该本体为一磁性本体，该磁性本体上设有一绝缘层，该第一导电层形成于该绝缘层上，用以屏蔽该磁性装置。
18.一种形成磁性装置的方法，其特征在于，该方法包括：
提供一磁性装置，该磁性装置具有一本体；
在该磁性装置的该本体上形成至少一第一导电层以屏蔽磁性装置；以及
去除该至少一第一导电层的至少一部分，以提供一将水分排出至该本体外部的排气通道。
19.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一导电层至少覆盖所述本体上表面的总面积的90％。
20.如权利要求19所述的磁性装置，其特征在于，该本体为磁性本体，该方法还包括在该磁性本体上形成一绝缘层，其中该第一导电层形成于该绝缘层上，以屏蔽该磁性装置。
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