CN104867651B - 芯片线圈元件和用于安装芯片线圈元件的板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片线圈元件，包括：本体，该本体包括沿堆叠方向堆叠的多个磁性层和具有焊盘图案的多个焊盘层；内部线圈部，该内部线圈部设置在所述本体中并且包括设置在所述多个磁性层上且彼此电连接的多个内部线圈图案；其中，所述多个焊盘层中的彼此相邻的焊盘层上的焊盘图案通过设置在所述焊盘层之间的至少一个通路孔彼此连接。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年2月20日提交给韩国专利局的申请号为10-2014-0019400的韩国专利申请的优先权，其公开的内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种芯片线圈元件和用于安装芯片线圈元件的板。
背景技术
随着电子产品的小型化、纤薄化和多功能化，芯片元件也被要求小型化，并且电子元件也被高度集成和安装。为此，被安装的电子元件之间的空间显著减小。
作为一种电子元件，电感器是与电阻和电容一起形成电子电路以消除噪音的典型无源元件，并且利用电磁属性与电容结合，以构成在特定的频段内放大信号的谐振电路、滤波电路等。
在这种情况下，安装元件需要能够被安装在较小区域内并且能够执行与具有大尺寸的电子元件相当的电气特性。为此，近来，芯片线圈元件被制造为磁性层的厚度减小，并且磁性层的堆叠层数增大。
如上所述的芯片线圈元件可以制造为具有比宽度大的厚度，以实现高性能，但是在安装在板上的情况下，芯片会倾倒，从而增加了缺陷发生率。
为了解决上述问题，尽管根据现有技术的多层电感器使用焊盘图案(landpattern)，但由于焊盘图案自身的在浸渍工艺之后剩余在焊盘图案上的浸渍材料减少的浸渍条件，其粘合强度与现有的多层电感器相比会变差。
因此，当芯片线圈元件安装在基板上时，使芯片线圈元件的粘合强度提高，从而能够通过防止倾倒和芯片缺陷而提高稳定性。
[相关技术文献]
公开号为10-2012-0089199的韩国专利
发明内容
本发明的一些实施方式可以提供一种芯片线圈元件和用于安装该芯片线圈元件的板，以能够通过包括通过通路孔彼此连接的多个焊盘层提高粘合强度。
根据本发明的一些实施方式，芯片线圈元件可以包括：本体，该本体包括沿堆叠方向堆叠的多个磁性层和具有焊盘图案的多个焊盘层；以及内部线圈部，该内部线圈部通过使形成在所述多个磁性层上的多个内部线圈图案彼此电连接而形成在所述本体内；其中，所述多个焊盘层中的彼此相邻的焊盘层上的焊盘图案通过形成在所述焊盘层之间的至少一个通路孔彼此连接。
所述多个焊盘层可以分别具有设置在所述焊盘层的沿所述本体的长度方向的两个边缘上的焊盘图案。
所述芯片线圈元件还可以包括外部电极，该外部电极设置在所述本体的在该本体的长度方向上的两个端表面上并且连接于所述内部线圈部。
所述多个焊盘层可以形成在最靠近所述本体的底面形成的磁性层和所述本体的所述底面之间。
所述芯片线圈元件还包括形成在所述本体的上表面上的标识图案。
所述多个磁性层和所述多个焊盘层可以彼此电绝缘。
根据本发明的一些实施方式，芯片线圈元件可以包括：本体，该本体中堆叠有多个磁性层，并且具有作为安装表面的底面和与所述底面相反的顶面；两个焊盘层，该两个焊盘层形成在所述本体的下部中并且分别具有第一焊盘图案和第二焊盘图案；内部线圈部，该内部线圈部通过将位于所述多个磁性层上的多个内部线圈图案彼此电连接而形成在所述本体中；以及外部电极，该外部电极设置在所述本体的在该本体的长度方向上的两个端端表面上并且连接于所述内部线圈部，其中，所述两个焊盘层通过多个通路孔彼此间隔开。
各个所述第一焊盘图案和所述第二焊盘图案可以分别设置在所述两个焊盘层的沿所述本体的长度方向的两个边缘上。
所述多个通路孔可以包括将形成在所述两个焊盘层上的所述第一焊盘图案彼此连接的至少两个通路孔和将形成在所述两个焊盘层上的所述第二焊盘图案彼此连接的至少两个通路孔。
所述内部线圈图案可以沿所述本体的厚度方向堆叠。
所述多个磁性层和所述多个焊盘层彼此电绝缘。
所述芯片线圈元件还可以包括设置在所述本体的上表面上的标识图案。
根据本公开的一些实施方式，用于安装芯片线圈元件的板可以包括：印刷电路板，该印刷电路板上设置有第一电极垫和第二电极垫；芯片线圈元件，该芯片线圈元件安装在所述印刷电路板上，其中，所述芯片线圈元件包括本体和内部线圈部，所述本体中堆叠有多个磁性层和具有焊盘图案的多个焊盘层，所述内部线圈部通过将位于所述多个磁性层上的多个内部线圈图案彼此电连接而设置在所述本体中，所述多个焊盘层中的彼此相邻的焊盘层上的焊盘图案通过设置在所述焊盘层之间的至少一个通路孔彼此连接。
所述多个焊盘层可以设置在最靠近所述本体的底面形成的磁性层和所述本体的所述底面之间。
所述芯片线圈元件还可以包括外部电极，该外部电极设置在所述本体的在该本体的长度方向上的两个端部表面上，并且连接于所述内部线圈部。
附图说明
通过以下结合附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的本发明的上述和其它方面、特征以及其它优点，在附图中：
图1所示为根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件的立体示意图；
图2是通过利用扫描电子显微镜(SEM)获取的根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件的截面图像；
图3是图2的芯片线圈元件中的多个焊盘层的放大图；
图4是图1的芯片线圈元件的分解立体图，其中，多个磁性层和多个焊盘层在本体的厚度方向上堆叠；
图5是根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件的底面的图像；
图6所示为用于表示根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件中粘合强度的测试结果的视图；
图7所示为图1的芯片线圈元件安装在印刷电路板上的立体示意图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。
然而，本发明可以以多种不同的形式实施，并且不应理解为仅限于此处的具体实施方式。反之，提供这些实施方式是为了使本发明详尽并完整，并且向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。
在附图中，为了清楚表示，元件的形状和尺寸可能被放大，并且始终使用相同的参考数字标记相同或相似的部件。
芯片线圈元件
以下，将描述根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100，例如多层感应器。然而，本发明不限于此。
图1所示为根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100的立体示意图。
参考图1，根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100可以包括本体110、内部线圈部120和外部电极130。
本体110可以通过彼此堆叠多个磁性层111形成，并且具有作为安装表面的底面以及与底面相反的顶面。
多个磁性层111处于烧结状态并彼此结合在一起，从而在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下，无法容易地确认相邻磁性层111之间的边界。
多个磁性层111可以分别包含已知的铁氧体，例如锰锌基铁氧体、镍锌基铁氧体、镍锌铜基铁氧体、锰镁基铁氧体、钡基铁氧体、锂基铁氧体等。
本体110的形状不特定地局限于此。例如，本体110可以具有六面体形状。在根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100中，“长度方向”指代图1的“L”方向，“宽度方向”指代图1的“W”方向，并且“厚度方向”指代图1的“T”方向。这里，“厚度方向”与磁性层111堆叠的方向(例如“堆叠方向”)相同。
具体地，本体110可以通过堆叠多个磁性层和多个具有焊盘图案的焊盘层而形成。以下将参考图2至图4对此进行详细描述。
图2是通过利用扫描电子显微镜(SEM)获取的根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100的截面图像。
图3是图2的芯片线圈元件100中的多个焊盘层的放大图；
图4是图1的芯片线圈元件100的分解立体图，其中，多个磁性层111和多个焊盘层140在本体110的厚度方向上堆叠。
参考图2至图4，根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100的本体110可以通过堆叠多个磁性层111和多个焊盘层140形成。
在这种情况下，多个焊盘层140可以具有形成在其上的焊盘图案。以下，将对焊盘层的数量为两层并且形成焊盘层上的焊盘图案分别形成在焊盘层的在本体100的长度方向的两个边缘上的情况进行描述
参考图3，作为一种示例，两个通路孔(via hole)143可以形成在两个焊盘层141和142之间。此外，参考图4，焊盘图案144和146、焊盘图案145和147可以通过焊盘层141和142之间的通路孔143沿竖直方向彼此连接，以彼此对应。如上所述，各个焊盘图案可以通过两个通路孔彼此连接，但是通路孔的数量不限于两个。
参考图4，两个焊盘层141和142可以形成在最靠近本体110底面的磁性层和本体110的底面之间。例如，两个焊盘层141和142可以设置在本体110的下部中。
此外，多个磁性层111通过通路孔彼此连接，同时两个焊盘层141和142、多个磁性层111可以彼此电绝缘。
例如，在根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100中，可以使形成在两个焊盘层141和142上的焊盘图案144至147通过多个通路孔143彼此连接以增大耦合力(coupling force)，从而提高粘合强度。
同时，参考图4，形成在多个磁性层111上的多个内部线圈图案112彼此电连接，以使内部线圈部120可以形成在本体110中。
在这种情况下，形成在多个磁性层111上的内部线圈图案112可以通过通路孔彼此电连接，从而形成内部线圈部120。用于将较上方的磁性层和较下方的磁性层111彼此连接的通路孔可以通过冲压工艺形成。
多个内部线圈图案112分别可以通过印刷包含导电金属的导电浆料形成。所述导电金属没有特别的限制，只要它是具有优良导电性的金属即可。例如，导电金属可以为银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)以及类似物之一，或者为它们的混合物。
外部电极130可以形成在本体110的端部表面上，并且更具体地，外部电极130可以连接至内部线圈部120。根据本发明的示例性实施方式，外部电极130可以形成在本体110的沿其长度方向的两个端部表面上，并且可以连接至内部线圈部120。
外部电极130可以使用与形成内部线圈件120相同的导电材料形成，但并不局限于此。例如，外部电极130可以使用铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)或类似物形成。
同时，参考图4，根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100还可以包括标识图案113，以识别输入部和输出部。在这种情况下，标识部113可以形成在堆叠有多个磁性层111的本体的上表面上，以能够容易地识别芯片线圈元件100的输入部和输出部。
图5所示为根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件的底面的图像。
图6所示为用于表示根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件中粘合强度的测试结果的视图。
参考图5和图6，与根据现有技术的芯片线圈元件相比，根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100可以具有提高了13.8％的粘合强度的效果。
例如，从图6可以得知，与根据现有技术的芯片线圈元件B相比，根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件C(图1中的100)的粘合强度从0.36提高到0.41。在这种情况下，图6显示了在本体100具有0603封装尺寸(0603size)的情况下测试的结果。
同时，芯片线圈元件100不限于本体110的尺寸为0603封装尺寸的情况，根据芯片线圈元件的小型化趋势，本体110的尺寸可以为0402封装尺寸。
用于安装芯片线圈元件的板
图7所示为图1的芯片线圈元件100安装在印刷电路板210上的立体图。
参考图4至图7，根据本发明的示例性实施方式的用于安装芯片线圈元件100的板200可以包括印刷电路板210以及第一电极垫221和第二电极垫232，芯片线圈元件100安装在印刷电路板210上，第一电极垫221和第二电极垫232形成在印刷电路板210的上表面上并彼此隔开。
在这种情况下，芯片线圈元件100的外部电极130可以以分别设置在第一电极垫221和第二电极垫232上的状态，通过焊料230电连接至印刷电路板210以彼此接触。
芯片线圈元件100可以包括：通过堆叠多个磁性层111和多个具有焊盘图案的焊盘层141和142的本体110、通过电连接形成在多个磁性层111上的多个内部线圈图案112而形成在所述本体中的内部线圈部120。
此外，芯片线圈元件100还可以包括外部电极130，该外部电极130形成在本体110的沿该本体的长度方向的两个端部表面上并电连接与内部线圈部120。外部电极130可以包含选自由银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、银(Ag)和钯(Pd)构成的组中的至少一者。
在这种情况，多个焊盘层141和142可以通过至少一个通路孔143彼此连接。图4所示为两个焊盘层141和142通过四个通路孔143彼此连接的一种形式。
同时，两个焊盘层141和142可以形成在最靠近本体110底面的磁性层和本体110的底面之间，并且芯片线圈元件的与两个焊盘层141和142对应的部分可以实际安装在形成在印刷电路板210的上表面上并彼此隔开的第一电极垫221和第二电极垫232上。
根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100可以具有两个焊盘层141和142，该两个焊盘层141和142以通过通路孔143彼此连接的状态堆叠，从而提高粘合强度。从而，即使在根据本发明的示例性实施方式的芯片线圈元件100安装在印刷电路板210的上表面的情况下，也可以防止倾倒缺陷。
根据本发明的示例性实施方式，芯片线圈元件和用于安装该芯片线圈元件的板通过包括由通路孔彼此连接的多个焊盘层以提高粘合强度。此外，还可以提高本体在板上的安装性能，从而防止由于与其它部件发生碰撞造成的损坏而引起的碎片缺陷(chippingdefect)。
虽然上面示出并描述了示例性实施方式，但是对于本领域技术人员明显的是，在不脱离由随附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出多种修改和变型。
Claims (13)
1.一种芯片线圈元件，该芯片线圈元件包括：
本体，该本体中堆叠有多个磁性层并且具有作为安装表面的底面和与所述底面相反的顶面，
其中，所述本体包括内部线圈部和焊盘部，所述内部线圈部具有彼此电连接的多个内部线圈图案，所述焊盘部设置在所述本体的下部中，并包括具有焊盘图案的多个焊盘层，
其中，所述多个焊盘层中的彼此相邻的焊盘层上的焊盘图案通过设置在所述焊盘层之间的至少一个通路孔彼此连接，并且
所述多个磁性层和所述多个焊盘层不通过通路孔彼此连接。
2.根据权利要求1所述的芯片线圈元件，其中，所述多个焊盘层分别具有设置在所述焊盘层的沿所述本体的长度方向的两个边缘上的焊盘图案。
3.根据权利要求1所述的芯片线圈元件，其中，所述芯片线圈元件还包括外部电极，所述外部电极设置在所述本体的在该本体的长度方向上的两个端部表面上并且连接于所述内部线圈部。
4.根据权利要求1所述的芯片线圈元件，其中，所述多个焊盘层设置在最靠近所述本体的底面形成的磁性层和所述本体的所述底面之间。
5.根据权利要求1所述的芯片线圈元件，其中，所述芯片线圈元件还包括设置在所述本体的上表面上的标识图案。
6.一种芯片线圈元件，其中，该芯片线圈元件包括：
本体，该本体中堆叠有多个磁性层并且具有作为安装表面的底面和与所述底面相反的顶面；以及
外部电极，设置在所述本体的沿着所述本体的长度方向的两个端表面上，
其中，所述本体包括内部线圈部和焊盘部，所述内部线圈部具有彼此电连接的多个内部线圈图案，所述焊盘部设置在所述本体的下部中并且包括分别具有第一焊盘图案和第二焊盘图案的两个焊盘层，
其中，所述两个焊盘层通过多个通路孔彼此连接，并且
所述多个磁性层和所述两个焊盘层不通过通路孔彼此连接。
7.根据权利要求6所述的芯片线圈元件，其中，各个所述第一焊盘图案和所述第二焊盘图案分别设置在所述两个焊盘层的沿所述本体的长度方向的两个边缘上。
8.根据权利要求6所述的芯片线圈元件，其中，所述多个通路孔包括将设置在所述两个焊盘层上的所述第一焊盘图案彼此连接的至少两个通路孔和将设置在所述两个焊盘层上的所述第二焊盘图案彼此连接的至少两个通路孔。
9.根据权利要求6所述的芯片线圈元件，其中，所述内部线圈图案沿所述本体的厚度方向堆叠。
10.根据权利要求6所述的芯片线圈元件，其中，所述芯片线圈元件还包括设置在所述本体的上表面上的标识图案。
11.一种用于安装芯片线圈元件的板，该板包括：
印刷电路板，该印刷电路板上设置有第一电极垫和第二电极垫；和
芯片线圈元件，该芯片线圈元件安装在所述印刷电路板上，
其中，所述芯片线圈元件包括本体和外部电极，所述本体中堆叠有多个磁性层并且具有作为安装表面的底面和与所述底面相反的顶面，
其中，所述本体包括内部线圈部和焊盘部，所述内部线圈部具有彼此电连接的多个内部线圈图案，所述焊盘部设置在所述本体的下部中，并包括分别具有焊盘图案的多个焊盘层，
其中，所述多个焊盘层中的彼此相邻的焊盘层上的焊盘图案通过设置在所述焊盘层之间的至少一个通路孔彼此连接，并且
其中，所述多个磁性层和所述多个焊盘层不通过通路孔彼此连接。
12.根据权利要求11所述的用于安装芯片线圈元件的板，其中，所述多个焊盘层设置在最靠近所述本体的底面的磁性层和所述本体的所述底面之间。
13.根据权利要求11所述的用于安装芯片线圈元件的板，其中，该外部电极设置在所述本体的长度方向上的两个端部表面上并且连接于所述内部线圈部。
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