CN104810130B - 电感器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电感器组件。一种电感器组件可以包括：电感器，包括介电主体和外电极，介电主体具有设置为安装表面的下表面、设置为与下表面面对的上表面、沿长度方向的两个端表面和沿宽度方向的两个侧表面，外电极形成在介电主体的下表面和沿长度方向的两个端表面上；板，具有形成在其上表面上并分别电连接到电感器的外电极的焊盘；焊接部分，将外电极电连接到焊盘。当每个焊盘的沿宽度方向的长度被定义为a，外电极的沿宽度方向的长度被定义为b时，满足下面的表达式1：[表达式1]
Description
本申请要求于2014年1月27号提交到韩国知识产权局的第10-2014-0009553号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种电感器组件，更具体地说，涉及一种在电感器被安装在板上时具有高方向可靠性的电感器组件。
背景技术
作为一种片式电子组件，电感器是与电阻器和电容器一起形成电子电路来去除噪声的典型的无源元件。这种电感器利用电磁特性来与电容器结合，以构成在特定频带内放大信号的谐振电路或滤波器电路等。
近来，随着信息技术(IT)装置(例如各种通信装置或显示装置等)的小型化和纤薄化已经加速，对用于使诸如电感器、电容器和晶体管等的在IT装置中使用的各种元件小型化和薄型化的技术的研究已经被持续地进行。电感器也已经快速地被具有小尺寸和高密度并能够自动地表面安装的片所替代，并且已经进行了对通过将磁性粉末与树脂混合并经镀覆将混合物涂覆到形成在薄膜绝缘基板的上表面和下表面上的线圈图案来形成的薄型电感器的开发。
另外，根据上面描述的小型化和薄型化的趋势，电子组件的安装程度已经提高，因此，将被安装的电子组件之间的空间已经显著减小。
同时，在普通的片式电感器的情况下，内部线圈结构的输入/输出引线存在于电感器主体的上部和下部，为了形成输入/输出引线之间的电连接，外电极被设置到主体的外表面，并且在其上形成镀覆层。因此，外电极形成在电感器主体的六个外表面上。
在如上所述的普通片式电感器的情况下，外电极形成在电感器的陶瓷主体上。然而，在这种情况下，形成在陶瓷主体上的外电极会与金属壳体接触，因此，会出现短路，并且会导致一组的电子组件的故障。
因此，本申请人已经在前提出了去除了形成在电感器的表面上的外电极的片式线圈组件，从而即使当一组的电子组件可能与金属壳体接触时，也不出现诸如短路等的界面缺陷，上述片式线圈组件在第KR10-2012-0122589号韩国专利特许公开中进行了披露。
另一方面，在将片式电感器安装在板上的过程中，设置在板上的焊盘和外电极通过焊接来彼此电连接，从而将电感器安装在板上。在这种情况下，在焊接时，如图1中所示，在设置在板上的焊盘211与电感器的外电极131或132之间存在间隔距离的情况下，在镀覆生长工艺的过程中，在设置在板上的焊盘211与电感器的外电极131或132之间可能出现不均匀的相互吸引，从而会出现电感器的安装角度偏离的现象。
在出现电感器的安装角度偏离的现象的情况下，会出现相邻的片式组件之间的短路或焊接中断。
[相关技术文献]
(专利文献1)第KR10-2012-0122589号韩国专利特许公开
发明内容
本公开的一方面可以提供一种在电感器被安装在板上时具有高方向可靠性的电感器组件。
根据本公开的一方面，一种电感器组件可以包括：电感器，包括介电主体和外电极，介电主体具有设置为安装表面的下表面、设置为与下表面面对的上表面、沿长度方向的两个端表面和沿宽度方向的两个侧表面，外电极形成在介电主体的下表面和沿长度方向的两个端表面上；板，具有形成在其上表面上并分别电连接到电感器的外电极的焊盘；焊接部分，将外电极电连接到焊盘，其中，当每个焊盘的沿宽度方向的长度被定义为a，外电极的沿宽度方向的长度被定义为b时，满足下面的表达式1：
[表达式1]
当焊盘的沿长度方向的宽度被定义为d，外电极的沿长度方向的宽度被定义为e时，可以满足下面的表达式2：
[表达式2]
可以通过在其中堆叠多个介电层来形成介电主体。
电感器还可以包括形成在介电层上并彼此连接以具有线圈结构的导电图案。
外电极还可以形成在介电主体的沿宽度方向的两个侧表面上。
绝缘层可以形成在介电主体的外表面上的其中未形成有外电极的区域中。
绝缘层可以形成在介电主体的整个表面上，外电极可以形成在绝缘层上。
根据本公开的另一方面，一种电感器组件可以包括：电感器，包括介电主体和外电极，介电主体具有设置为安装表面的下表面、设置为与下表面面对的上表面、沿长度方向的两个端表面和沿宽度方向的两个侧表面，外电极形成在介电主体的下表面和沿长度方向的两个端表面上；板，具有形成在其上表面上并分别电连接到电感器的外电极的焊盘；焊接部分，将外电极电连接到焊盘，其中，当每个焊盘的沿宽度方向的长度被定义为a，外电极的沿宽度方向的长度被定义为b时，满足下面的表达式3：
[表达式3]
当焊盘的沿长度方向的宽度被定义为d，外电极的沿长度方向的宽度被定义为e时，可以满足下面的表达式4：
[表达式4]
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其它方面、特征和其它优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是用于解释当电感器被安装在板上时的对准偏离的概念图；
图2是根据本公开的示例性实施例的电感器组件的透视图；
图3是沿图2的线A-A′截取的剖视图；
图4和图5分别是根据本公开的示例性实施例的电感器的透视图；
图6是根据本公开的示例性实施例的电感器的分解透视图；
图7是用于解释根据本公开的示例性实施例的在电感器组件中的外电极和焊盘之间的尺寸关系的示意图；
图8和图9示出了通过改变焊盘的沿电感器的宽度方向的长度(a)、焊盘的沿电感器的长度方向的宽度(d)、外电极的沿宽度方向的长度(b)以及外电极的沿长度方向的宽度(e)来测量的对准偏离角(θ)的参考数据。
具体实施方式
现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
然而，本公开可以以许多不同的形式来举例说明，而不应被解释为局限于这里阐述的特定实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，相同的标号将始终用于指示相同或相似的元件。
图2是根据本公开的示例性实施例的电感器组件200的透视图，图3是沿图2的线A-A′截取的剖视图，图4和图5是根据本公开的示例性实施例的电感器100的透视图，图6是根据本公开的示例性实施例的电感器100的分解透视图。
为了清楚地描述本公开的示例性实施例，将定义方向。在附图中的L、W和T分别表示长度方向、宽度方向和厚度方向。这里，电感器100的长度大于电感器100的宽度。另外，厚度方向可以用于具有与介电层堆叠所沿的方向相同的概念。
参照图2和图3，根据本公开的示例性实施例的电感器组件200可以包括电感器100、其上安装有电感器的板210以及电连接电感器100和板210的焊接部分220。
参照图4至图6，根据本公开的示例性实施例的电感器100可以包括介电主体110、多个导电图案121、122和123以及将多个导电图案121、122和123彼此连接以形成线圈的多个通过电极150。
另外，外电极131和132可以形成在介电主体110的下表面和介电主体110的沿长度方向的两个端表面上。
同时，参照图5，外电极131和132还可以形成在介电主体110的沿宽度方向的两个侧表面上。
这里，为了保护印刷在介电主体110中的多个导电图案121、122和123，上覆盖层111和下覆盖层112可以分别形成在介电主体110的上表面和下表面上。
上覆盖层111和下覆盖层112可以通过在介电主体110的沿厚度方向的上表面和下表面上堆叠由铁素体片形成的单个介电层或多个介电层来形成。
介电主体110可以通过沿厚度方向堆叠多个介电层113然后执行焙烧工艺来形成。介电主体110的形状和尺寸以及堆叠的介电层113的数量不限于本发明示例中示出的形状、尺寸和堆叠数量
同时，每个介电层112可以是铁素体片。
这里，可以在介电主体110的外表面上的其中未形成外电极121和132的区域上形成绝缘层(未示出)。
在这种情况下，由于存在绝缘层(未示出)，所以可以防止介电主体110被来自外部的湿气和外来物质等污染。
绝缘层(未示出)可以通过涂覆诸如硅或环氧树脂等的材料来形成，可以通过涂覆玻璃来形成。
另一方面，绝缘层(未示出)可以形成在介电主体110的整个表面上，外电极131和132可以形成在绝缘层(未示出)上。即，绝缘层(未示出)可以被形成为覆盖介电主体110的整个表面，然后，可以形成外电极131和132。因此，穿过外电极131和132并进入到外电极131和132中的外来物质等可以被阻挡，从而可以更有效地保护介电主体110。
可以通过将包含导电金属的导电糊在各个介电层113上以预定的厚度印刷来形成导电图案121、122和123。
例如，导电图案121、122和123可以由包含银(Ag)、铜(Cu)或它们的合金的材料形成。然而，本公开不限于此。
另外，堆叠的其上形成有导电图案121、122和123的介电层112的总数可以考虑到例如电感值等的将被设计的电感器100所需的电学特性来不同地确定。
另一方面，导电图案121、122和123中的至少两个可以被构造为分别具有通过介电主体110的两个端表面暴露的引线部分的第一连接图案124和第二连接图案125。
引线部分可以分别与形成在介电主体110的两个端表面上的外电极131和132接触，并且可以电连接到外电极131和132。
通过电极150可以通过利用具有优异的导电性的导电糊填充形成在介电层113中的通孔来形成。
导电糊可以由银(Ag)、银-钯(Ag-Pd)、镍(Ni)和铜(Cu)中的至少一种或者它们的合金来形成。然而，本公开不限于此。
外电极131和132可以形成在介电主体110的下表面和介电主体110的沿长度方向的两个端表面上。即，外电极131和132可以形成在介电主体110的三个表面上。另外，外电极131和132可以分别接触第一连接图案124和第二连接图案125的向外暴露的引线部分，以电连接到所述引线部分。
外电极131和132可以由具有优异的导电性的导电金属材料形成。
例如，外电极131和132可以由包含银(Ag)或铜(Cu)的至少一种材料或者它们的合金的形成，但本公开不限于此。
另外，如果需要，在外电极131和132的外表面上，可以从其内侧按顺序形成镍(Ni)层(未示出)和锡(Sn)层(未示出)以作为镀覆层。
参照图3，外电极131或132的沿厚度方向的高度h1可以大于从介电主体110的下表面到被设置为离介电主体110的下表面最远的导电图案121的高度h2，并且可以小于从介电主体110的下表面到介电主体110的上表面的高度h3。即，外电极131和132可以不形成在介电主体110的上表面上。
通过这样做，在根据电子产品的小型化而使电子组件高度集成的情况下，可以防止形成在电感器100上的外电极与覆盖电子产品装置的金属壳体之间的接触，从而可以防止诸如短路、产品故障等的缺陷。
另外，外电极131和132未形成在电感器100的上表面上，从而可以解决确保空间的缺陷，由此可以增大产品的有效特性区域。
另外，可以降低产品的制造成本。
板210可以具有形成在其一个表面上的电连接到外电极131和132的焊盘211。
焊盘211可以由具有优异的导电性的导电金属材料形成。
例如，焊盘211可以由包含银(Ag)和铜(Cu)的至少一种材料或它们的合金形成，但是本公开不限于此。
另外，如果需要，在焊盘211的外表面上，可以从其内侧按顺序形成镍(Ni)层(未示出)和锡(Sn)层(未示出)以作为镀覆层。
焊接部分220可以使焊盘211与外电极132和132电连接。
这里，焊接部分220可通过波峰焊接或回流焊接方法来形成。
同时，波峰焊接方法(也称作流焊方法)是指这样的工艺：组件被安装在板上并利用粘合剂等临时地焊接到板，然后，在使其与循环的熔化焊料的表面接触的同时对其执行焊接。回流焊接方法是这样的方法：在板的制造工艺过程中，将乳状焊料预先印刷在将被附着的部件(即，焊盘)上，然后，使焊料熔化并附着至焊盘。
然而，在根据本公开的示例性实施例的电感器组件中，焊接方法不限于波峰焊接方法或回流焊接方法。
同时，参照图1，在如上所述的焊接工艺过程中，当将焊盘211与外电极131或132电连接的焊接部分220处于熔化状态时，由焊接部分220引起的吸引可能不均匀地作用于焊盘211和外电极之间，从而在将电感器100安装在板上的时候可能出现对准偏离角(θ)。
图7是用于解释根据本公开示例性实施例的在电感器组件200中的外电极131和132与焊盘211之间的尺寸关系的示意图，图8和图9示出了通过改变焊盘211的沿宽度方向的长度(a)、焊盘211的沿长度方向的宽度(d)、外电极131或132的沿宽度方向的长度(b)以及外电极131或132的沿长度方向的宽度(e)来测量的对准偏离角(θ)的参考数据。
可以由于焊盘211与外电极131和132之间的尺寸差异而产生对准偏离角(θ)。在对准偏离角(θ)为5度或更大的情况下，电感器100可能与安装在板210上的与其相邻的其它芯片接触，由此会出现短路和焊接中断。
因此，为了显著地减小对准偏离角(θ)，当将焊盘211的沿宽度方向的长度被定义为a，并且将外电极131或132的沿宽度方向的长度被定义为b时，可以满足下面的表达式1。
[表达式1]
另外，更加优选地，当焊盘211的沿长度方向的宽度被定义为d，并且外电极131或132的沿长度方向的宽度被定义为e时，可以满足下面的表达式2。
[表达式2]
由图8可以看出，当满足表达式1和表达式2时，对准偏离角(θ)可以保持为小于5度。
另一方面，为了显著地减小对准偏离角(θ)，可以满足下面的表达式3。
[表达式3]
另外，更加优选地，还可以满足下面的表达式4。
[表达式4]
可以由图9看出，当满足表达式3和表达式4时，对准偏离角(θ)可以保持为小于5度。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，当电感器被安装在板上时，电感器组件可以具有高方向可靠性，从而可以防止相邻的芯片之间的短路或焊接中断。
虽然已经在上面示出并描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离如权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行修改和改变。
Claims (9)
1.一种电感器组件，所述电感器组件包括：
电感器，包括介电主体和外电极，介电主体具有设置为安装表面的下表面、设置为与下表面面对的上表面、沿长度方向的端表面和沿宽度方向的侧表面，外电极形成在介电主体的下表面和沿长度方向的两个端表面上；
板，具有形成在板的上表面上并分别电连接到电感器的外电极的焊盘；
焊接部分，将外电极电连接到焊盘，
其中，当每个焊盘的沿宽度方向的长度被定义为a，外电极的沿宽度方向的长度被定义为b时，满足下面的表达式1：
表达式1
其中，当焊盘的沿长度方向的宽度被定义为d，外电极的沿长度方向的宽度被定义为e时，满足下面的表达式2：
表达式2
2.如权利要求1所述的电感器组件，其中，通过在其中堆叠多个介电层来形成介电主体。
3.如权利要求2所述的电感器组件，其中，电感器还包括形成在介电层上并彼此连接以具有线圈结构的导电图案。
4.如权利要求1所述的电感器组件，其中，外电极还形成在介电主体的沿宽度方向的两个侧表面上。
5.如权利要求1所述的电感器组件，其中，绝缘层形成在介电主体的外表面上的其中未形成有外电极的区域中。
6.如权利要求1所述的电感器组件，其中，绝缘层形成在介电主体的整个表面上，外电极形成在绝缘层上。
7.一种电感器组件，所述电感器组件包括：
电感器，包括介电主体和外电极，介电主体具有设置为安装表面的下表面、设置为与下表面面对的上表面、沿长度方向的两个端表面和沿宽度方向的两个侧表面，外电极形成在介电主体的下表面和沿长度方向的两个端表面上；
板，具有形成在板的上表面上并分别电连接到电感器的外电极的焊盘；
焊接部分，将外电极电连接到焊盘，
其中，当每个焊盘的沿宽度方向的长度被定义为a，外电极的沿宽度方向的长度被定义为b时，满足下面的表达式3：
表达式3
其中，当焊盘的沿长度方向的宽度被定义为d，外电极的沿长度方向的宽度被定义为e时，满足下面的表达式4：
表达式4
8.如权利要求7所述的电感器组件，其中，通过在其中堆叠多个介电层来形成介电主体。
9.如权利要求8所述的电感器组件，其中，电感器还包括形成在介电层上并彼此连接以具有线圈结构的导电图案。
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