[发明专利]磁芯三维(3D)电感器及封装集成

权利要求书

1.一种三维(3D)磁芯设备，所述三维(3D)磁芯设备包括：

基板；

第一磁壳，所述第一磁壳形成在所述基板上；

第一组导电迹线，所述第一组导电迹线被埋置在形成在所述第一磁壳上的第一绝缘体层中；

磁芯板，所述磁芯板形成在所述第一绝缘体层上；

第二组导电迹线，所述第二组导电迹线被埋置在形成在所述磁芯板上的第二绝缘体层中；

多个垂直磁性过孔，所述多个垂直磁性过孔中的第一组垂直磁性过孔邻近所述第一绝缘体层形成，且所述多个垂直磁性过孔中的第二组垂直磁性过孔邻近所述第二绝缘体层形成；以及

第二磁壳，所述第二磁壳形成在所述第二绝缘体层上；

其中，所述第一组导电迹线与所述第二组导电迹线通过使用导电过孔而导电地耦合，且其中所述第一组垂直磁性过孔完成所述磁芯板与所述第一磁壳之间的闭环磁通量互连，所述第二组垂直磁性过孔完成所述磁芯板与所述第二磁壳之间的闭环磁通量互连，且其中所述第二磁壳一侧延伸超过所述多个垂直磁性过孔的侧壁。

2.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中所述第一磁壳、所述第二磁壳、所述磁芯板以及所述多个垂直磁性过孔经布置以形成3D磁通量闭合电路。

3.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中所述第一组导电迹线和第二组导电迹线由所述第一磁壳、所述第二磁壳以及所述多个垂直磁性过孔组合起来包围，以使磁通量泄露最小化。

4.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中所述磁芯板一侧延伸超过所述多个垂直磁性过孔的侧壁。

5.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中，所述第一组导电迹线和所述第二组导电迹线包括水平平行的导电迹线，其中，所述水平平行的导电迹线包括铜迹线。

6.根据权利要求5所述的三维(3D)磁芯设备，其中，所述导电过孔被配置以围绕所述磁芯板形成第一螺旋线圈，并且其中，所述第一磁壳和所述第二磁壳与所述磁芯板通过使用磁性过孔而磁性地耦合。

7.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中，所述磁芯板包括层压磁芯，并且其中，所述磁芯板被切割成多个板条，以减少涡电流。

8.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中，所述第一组导电迹线和所述第二组导电迹线与所述导电过孔形成变压器的初级线圈，并且其中，所述变压器的次级线圈与所述初级线圈在结构上相似。

9.根据权利要求8所述的三维(3D)磁芯设备，其中，所述初级线圈与所述次级线圈的匝数不同，并且其中，所述初级线圈与所述次级线圈并排形成。

10.根据权利要求9所述的三维(3D)磁芯设备，其中，所述次级线圈的第一组导电迹线和第二组导电迹线形成在同一平面内，以使得由第一线圈和第二线圈产生的磁场彼此大致垂直。

11.根据权利要求1所述的三维(3D)磁芯设备，其中，在所述三维(3D)磁芯设备的多于一个的表面上设置有输入/输出(IO)接触垫，其中，所述输入/输出接触垫位于所述三维(3D)磁芯设备的相对的表面上，其中，所述IO接触垫位于所述三维(3D)磁芯设备的多个表面的任意表面上。

12.一种用于提供三维(3D)磁芯设备的方法，所述方法包括：

提供基板；

在所述基板上形成第一磁壳；

在所述第一磁壳上形成被埋置在第一绝缘体层中的第一组导电迹线；

在所述第一绝缘体层上形成磁芯板；

在所述磁芯板上形成被埋置在第二绝缘体层中的第二组导电迹线；

在所述第二绝缘体层上形成第二磁壳；并且

邻近所述第一绝缘体层形成多个垂直磁性过孔中的第一组垂直磁性过孔，且邻近所述第二绝缘体层形成所述多个垂直磁性过孔中的第二组垂直磁性过孔，其中所述第一组垂直磁性过孔完成所述磁芯板与所述第一磁壳之间的闭环磁通量互连，所述第二组垂直磁性过孔完成所述磁芯板与所述第二磁壳之间的闭环磁通量互连，且其中所述第二磁壳一侧延伸超过所述多个垂直磁性过孔的侧壁。

13.一种通信设备，包括：

射频(RF)线路，所述射频线路被配置为通信射频信号；和

一个或多个无线充电器，或者一个或多个射频滤波器；

其中，所述一个或多个无线充电器或者所述一个或多个射频滤波器中的至少一些包括三维(3D)磁芯设备，所述三维(3D)磁芯设备包括：

基板；

第一磁壳，所述第一磁壳形成在所述基板上；

第一组导电迹线，所述第一组导电迹线被埋置在形成在所述第一磁壳上的第一绝缘体层中；

磁芯板，所述磁芯板形成在所述第一绝缘体层上；

第二组导电迹线，所述第二组导电迹线被埋置在形成在所述磁芯板上的第二绝缘体层中；

多个垂直磁性过孔，所述多个垂直磁性过孔中的第一组垂直磁性过孔邻近所述第一绝缘体层形成，且所述多个垂直磁性过孔中的第二组垂直磁性过孔邻近所述第二绝缘体层形成；以及

第二磁壳，所述第二磁壳形成在所述第二绝缘体层上；

其中，所述第一组导电迹线与所述第二组导电迹线通过使用导电过孔而导电地耦合，且其中所述第一组垂直磁性过孔完成所述磁芯板与所述第一磁壳之间的闭环磁通量互连，所述第二组垂直磁性过孔完成所述磁芯板与所述第二磁壳之间的闭环磁通量互连，且其中所述第二磁壳一侧延伸超过所述多个垂直磁性过孔的侧壁。