具有磁性元件的平面式电子器件及其制造方法技术

一种用于制造平面式电子器件(116，1300)的方法，包括步骤：铺敷不导电液态聚合体(602)到衬底(104、1302)的下面(110、1336)，衬底具有贯穿其在其下面和相对的上面(112，1336)之间延伸的孔(300、1324)；固化液态聚合体以在衬底的下面形成中心层(306，1200)，中心层沿着衬底的下面穿过孔延伸；经由衬底的上面将铁氧体材料体(200，1304)装载到衬底的孔中，中心层防止铁氧体材料体移动超出衬底的下面；将铁氧体材料体嵌入封装材料(304)中，封装材料被沉积到孔中并且围绕铁氧体材料体；以及形成一个或多个围绕铁氧体材料体的导电回路(206，208)，其中铁氧体材料体被封装材料保持在衬底内，位于衬底的下面和上面之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件，比如为变压器、感应器、平衡-不平衡变换器、耦合器或过1 ' O
技术介绍
一些现有的电子器件包括比如为电路板的平面式本体，其包括一个或多个嵌入平面式本体内的磁性元件。磁性元件可以包括铁氧体磁心，且有导电的绕组围绕铁氧体磁心延伸。这些磁性元件中的一些包括两个彼此没有电耦合的导电绕组。例如，导电绕组没有物理上或是机械上的耦合，从而使得电流不能从一个导电的绕组直接流到另一个导电的绕组之上。流经一个绕组的电流在铁心和另一个绕组中产生磁场。另一个绕组中的磁场在另一个绕组中产生电流。该器件的电子性能可以由多种参数决定，比如第一绕组与第二绕组的匝数比、第一绕组和/或第二绕组的形状、第一绕组和第二绕组的阻抗，等等。一些现有的具有磁性元件的平面式电子器件的制造方法包括在包括铁氧体磁心的衬底上沉积比如为FR-4的热固性材料层。热固性层可以在沉积形成围绕铁氧体磁心的导电回路的另一些导电层或导电体以前被平整。热固性层的平整可以包括用砂磨或用其他方式来移除热固性层的粗糙的或起伏的部分。对于若干个磁性元件位于衬底中的情况，由于铁氧体磁心在竖直位置上有相对大的变动，所以一些现有的制造法会损坏铁氧体磁心。 例如，一些铁氧体磁心不会完全地位于衬底的厚度内从而可以从面衬底的一个面突出。铁氧体磁心的突出部分会由于平整热固性层而机械地损坏。对铁氧体磁心的损坏可以使衬底中的磁性元件在电抗特性方面产生相对大的变化。另外，如果铁氧体磁心不对称地定位或放置在衬底内部，可能有机械应力施加到铁氧体磁心上和/或可能降低电子器件的电子性能。需要一种具有磁性元件的平面式电子器件和用于制造防止损坏器件的铁氧体磁心的这样一种器件的方法。
技术实现思路
根据本专利技术，一种用于制造平面式电子器件的方法包括这些步骤将不导电液态聚合体敷到平面式衬底的下面，该衬底具有贯穿衬底在衬底的下面和相对的上面延伸的孔；固化该液态聚合体来在该衬底的下面形成固态中心层，该中心层沿着该衬底的下面跨过该孔延伸；将铁氧体材料体经由该衬底的上面载入到该衬底的孔中，该中心层防止该铁氧体材料体移动超出该衬底的下面；将该铁氧体材料体嵌入到封装材料中，该封装材料沉积到该孔中并围绕该铁氧体材料体；以及形成一个或多个围绕该铁氧体材料体的导电回路，其中该铁氧体材料体被封装材料保持在该衬底内，位于该衬底的下面和上面之间。附图说明图1为具有磁性元件阵列的平面式电子器件的一个实施例的透视图2为图1所示的电子器件的磁性元件的顶视图；图3是磁性元件沿着如图2所示的线A-A剖开的横断面视图；图4为用于制造具有磁性元件的平面式电子器件的方法的一个实施例的流程图；图5是图1所示的衬底的顶视图，在该衬底中设置有若干个孔；图6是转接板的一个实施例的顶视图，在该转接板上设置有支承面；图7是图1所示的衬底在形成了图3所示的下中心层之后的一个实施例的横断面视图；图8是图1所示的衬底在铁氧体材料体被插入到该衬底的孔中之后的一个实施例的横断面视图；图9是图1示出的衬底在形成封装材料和上中心层之后的一个实施例的横断面视图；图10是图1示出的电子器件在图1所示的衬底上形成粘合层之后的一个实施例的横断面视图；图11是图6所示的转接板的一个实施例的顶视图，在该转接板上设置有纤维板；图12是图1所示的根据一个实施例的包括纤维加强的下中心层的平面式电子器件的横断面视图；图13为平面式电子器件的另一个实施例的横断面视图。 具体实施例方式本文描述的一个或多个实施例提供包括比如为平面式变压器的磁性元件的平面式电子器件，其中铁氧体材料体(例如、铁氧体或磁体)被作为元件嵌入到具有穿过其延伸的平面式绝缘衬底。该铁氧体材料体被封装在设置为提供适当的电气环境的比如为低应力环氧树脂的低应力胶粘剂中。在固化状态，环氧树脂在本质上可以为近似固态的、韧性的， 和/或有弹性的。固化环氧树脂的弹性和/或挠性可以由于使用的固化剂和/或环氧树脂的成分而变化。设置在该衬底上的一层或多层的导电材料(例如，铜)以及贯穿该衬底延伸的导电通孔形成比如为变压器的磁性元件。在一个实施例中，中心层沿着衬底的一面延伸并跨过该孔。该中心层可以将该铁氧体材料体定位在该衬底的孔内，使得该铁氧体材料体定位在该衬底的厚度内并且没有从该衬底的下面突出。该中心层也可以定位该铁氧体材料体，使得该铁氧体材料体更加充分的容纳在孔内，从而使该铁氧体材料体不会从该衬底的上面突出。该中心层辅助该铁氧体材料体定位在该衬底的厚度内，使得该铁氧体材料体嵌入到衬底内的比如为低应力胶粘剂的封装材料中。接着沉积附加的热固性聚合体层(例如，聚酯胶片)、导电材料(例如，铜层)层、等到该衬底之上，随后平整这些附加层，由于铁氧体材料体被保持在该衬底厚度之内并且没有从衬底的两面突出，因此不会损坏铁氧体材料体。由于存在真空可以使用喷镀机精密控制低于该衬底的该中心层的厚度，从而除去或减少该中心层的气泡。在一个实施例中，该中心层的厚度可以是5到200微米，不过也可以使用其他的厚度。该中心层的厚度可能取决于铁氧体材料体的强度和/或形状。图1为具有阵列100的磁性元件102的平面式电子器件116的一个实施例的透视图。在图1中示出的磁性元件102为变压器装置。替代地，该磁性元件102可以为另一种电子器件或元件或包括另一种电子器件或元件，比如感应器、过滤器、平衡-不平衡变换器、耦合器，等等，其包括铁氧体或其他的磁性材料。磁性元件102位于平面式绝缘的或不导电的衬底104中。图示的磁性元件102为椭圆形，但是替代地也可以为其他不同的形状， 比如圆形。衬底104具有在衬底104的下面110和相对的上面112之间测量的厚度尺寸108。 如在本文中使用的，术语“下”和“上”用来指代衬底104的相对面。使用术语“下”和“上” 并不意味着限制或要求衬底104单一的、特定的取向。例如，衬底104可以翻转使得上面 112低于下面110。对于各个磁性元件102，若干个顶部导体106设置在衬底104的上面112，并且若干个底部导体314(图3所示)设置在衬底104的下面110。底部导体314的尺寸和/或形状可以与顶部导体106—样。衬底104包括通孔114，其贯穿衬底104从衬底104的上面 112延伸到衬底104的下面110。通孔114填充或镀有导电材料来形成贯穿衬底104的导电通道。每个通孔114相对的两端电耦合衬底104上的顶部导体106和底部导体314。通孔114，顶部导体106以及底部导体314形成围绕铁氧体材料体200(图2所示)的回路或迂回的导电通道，铁氧体材料体200设置在衬底104之内。图2为图1所示的两个磁性元件102的顶视图。衬底104和顶部导体106在图2 中以透示图示出，使得磁性元件102中的铁氧体材料体200的位置可以更容易看到。对于各个磁性元件102，顶部导体106在顶部导体106的相对两端导电耦合到通孔114。如上所述，通孔114包括导电材料并且导电耦合到设置在衬底104的下面110(图1所示)上的底部导体314 (图3所示)。顶部导体106，通孔114，以及底部导体314形成导电通道，这些导电通道在衬底104中多次环绕或卷绕铁氧体材料体200。由导体106、通孔114以及底部导体314(图3所示)形成的导电通道可本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制造平面式电子器件（１１６、１３００）的方法，该方法包括：铺敷非导电液态聚合体（６０２）到平面式衬底（１０４、１３０２）的下面（１１０、１３３６），该衬底具有贯穿该衬底在该衬底的下面和相对的上面（１１２，１３３６）之间延伸的孔（３００、１３２４）；固化该液态聚合体来在该衬底的下面成型固态中心层（３０６，１２００），该中心层沿着该衬底的下面穿过该孔延伸；经由该衬底的上面将铁氧体材料体（２００，１３０４）装载到该衬底的孔中，该中心层防止该铁氧体材料体移动超出该衬底的下面；将该铁氧体材料体嵌入封装材料（３０４）中，该封装材料被沉积到该孔中并且围绕在该铁氧体材料体周围；以及并且形成一个或多个围绕该铁氧体材料体的导电回路（２０６，２０８），其中该铁氧体材料体被封装材料保持在该衬底内，位于该衬底的下面和上面之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西达思·达尔米亚，斯潘塞·维雷，李·哈里森，杰斯·科尔林，卡恩·古延，斯蒂文·R·库贝斯，李海鹰，
申请(专利权)人：泰科电子公司，
类型：发明
国别省市：US