CN104916391B - 一种芯片线圈组件和安装芯片线圈组件的电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片线圈组件和用于安装芯片线圈组件的电路板，该芯片线圈组件包括：包括多个磁性层并满足T/W>1.0的主体，其中，T表示所述主体的厚度，W表示所述主体的宽度；位于所述主体内部并包括位于所述磁性层上的内部线圈图案的内部线圈部分；位于所述主体的至少一个端面上并连接到所述内部线圈部分的外部电极，其中，所述主体的至少一个边缘在所述主体的长度、宽度和厚度方向上为圆形，和所述主体的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，满足d/W≤0.03。本发明可以获得具有优异可靠性的高容量芯片线圈组件。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2014年3月10日向韩国知识产权局提交的申请号10-2014-0027555韩国专利申请的优先权，其公开内容并入本申请作为参考。
背景技术
本发明涉及一种芯片线圈组件和用于安装该芯片线圈组件的电路板。
随着电子产品的微型化、轻薄化和多功能化，芯片组件的微型化也被需要，并且这样的电子元件已经高度地被集成和高密度地被安装。为了满足上述趋势，在安装状态下的电子部件之间的空间已经显著下降。
电感器，电子部件，是形成电子电路的有代表性的无源元件。它与电阻和电容器一起用以消除噪声。它与利用电磁特性的电容器组合来构成放大在特定频带的信号的谐振电路或滤波电路等。
在这种情况下，待安装的电子部件需要能够被安装在小区域，并同时容许在其中发挥其电气特性。这等同于那些具有较大尺寸的电子部件。为此，最近已经制造出了一种其中的磁性层的厚度减少而堆叠的层的数量增加的芯片线圈组件。
为了实现高容量的电容，芯片线圈组件的厚度大于宽度，但是，当这样的芯片线圈组件被安装在电路板上时，可能会倾倒，由此缺陷可能经常发生。
另一方面，在制造芯片线圈组件的过程中，陶瓷体因为互相撞击并被破坏的缺口缺陷(chipping defect)可能发生。为了防止上述问题的发生，将陶瓷体的边缘和角部(vertex)抛光的方法已经被使用。
然而，在陶瓷体的边缘和角部被抛光并且抛光过度或不足的情况下，芯片线圈组件的可靠性可能会降低。因此，当将芯片线圈组件被安装到电路板上时，需要在芯片线圈组件中实现高电容以及通过防止倾倒缺陷(toppling defects)和缺口缺陷来提高可靠性。
[相关的技术文献]
(专利文献1)韩国专利公开号10-2012-0089199。
发明内容
本发明的一个方面可以提供一种芯片线圈组件和用于安装该芯片线圈组件的电路板。所述芯片线圈组件能够通过考虑抛光的圆形部分和芯片线圈组件的宽度之间的关系来增强安装性能，所述芯片线圈组件的厚度比其宽度大。
根据本发明的一个方面，芯片线圈组件可以包括：通过堆叠多个磁性层形成并满足T/W>1.0，其中T表示其厚度，W表示其宽度的主体；通过电连接在所述磁性层上形成的内部线圈图案而在所述主体内部形成的内部线圈部分；以及所述主体的至少一个端面上形成的并连接到所述内部线圈部分的外部电极，其中，所述主体的至少一个边缘在所述主体的长度、宽度和厚度方向上为圆形，所述主体的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，满足d/W≤0.03。
所述主体可以具有六面体形状。
所述外部电极可以包括选自银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)和钯(Pd)组成的组中的至少一种。
所述内部线圈部分的内部线圈图案可以沿所述主体的厚度方向堆叠。
所述内部线圈部分的内部线圈图案可以沿所述主体的宽度方向堆叠。
根据本发明的另一个方面，用于安装芯片线圈组件的电路板可以包括：在其上具有第一电极焊盘和第二电极焊盘(electrode pads)的印刷电路板和安装在所述印刷电路板上的芯片线圈组件，其中，所述芯片线圈组件包括通过堆叠多个磁性层并且具有至少一个在所述主体的长度、宽度和厚度方向上为圆形的边缘而形成的主体，通过电连接在所述磁性层上形成的内部线圈图案而在所述主体内部形成的内部线圈部分，以及形成在所述主体至少一个端面上并连接到内部线圈部分的外部电极，并且所述主体的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，满足d/W≤0.03。
所述主体可满足T/W>1.0，其中T表示其厚度，W表示其宽度。所述主体可以具有六面体形状。
所述外部电极可以包括选自银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)和钯(Pd)组成的组中的至少一种。
所述内部线圈部分的内部线圈图案可以沿所述主体的厚度方向堆叠。
所述内部线圈部分的内部线圈图案可以沿所述主体的宽度方向堆叠。
附图说明
本申请以上所述及其他方面，特征及其他优势结合以下附图从下面的详述中能够被更清楚地理解：
图1是显示根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的透视图；
图2是沿着图1中的线A-A’的芯片线圈组件的剖视图；
图3是图1所示的当磁性层沿主体的厚度方向堆叠的芯片线圈组件的分解透视图；
图4是图1所示的当磁性层沿主体的宽度方向堆叠的芯片线圈组件的分解透视图；
图5是位于图4所示的芯片线圈组件内部的内部线圈部分的透视图；
图6是显示当图1所示的芯片线圈组件被安装到印刷电路板上的结构的透视图。
具体实施方式
参考附图将对本发明的示例性实施例进行详细地描述。
然而，本发明可以以许多不同形式被举例并且不应该被解释为被限制到在此提出的具体实施例中。当然，提供的这些实施例以使本发明彻底和完整，以及向本领域技术人员充分的表达本发明的范围。
附图中，为了清楚，零件的形状和尺寸可能被放大，以及全部使用相同的参考数字去命名相同或者相似的零件。
芯片线圈组件
在下文中，将对根据本发明的示例性实施例公开的芯片线圈组件，特别是多层电感器进行描述。然而，本发明不限于此。
图1是显示根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的透视图。
图2是沿着图1中的线A-A’的芯片线圈组件的剖视图。
图3是图1所示的当磁性层沿主体的厚度方向堆叠的芯片线圈组件的分解透视图。
参照图1至图3，根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件可以包括主体110，内部线圈部分120和外部电极130。
参照图1和图3，所述主体110可以通过堆叠多个磁性层形成，并且所述主体110可以包括可以作为安装面的底面以及与所述底面相对的顶面。
在烧结状态的多个磁性层112可以相互结合起来以使在没有使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下，相邻的磁性层112之间的边界不是容易地显而易见的。
所述多个磁性层112可以包括众所周知的铁氧体，例如Mn-Zn基铁氧体，Ni-Zn基铁氧体，Ni-Zn-Cu基铁氧体，Mn-Mg基铁氧体，Ba基铁氧体，Li基铁氧体或类似物。
所述主体110的形状没有特别地限定。例如，所述主体110可以具有六面体形状。同时，在根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件中，“长度方向”指的是图1的“L”的方向，“宽度方向”指的是图1中的“W”方向，以及“厚度方向”指的是图1中的“T”的方向。这里，“厚度方向”和所述磁性层112被堆叠的方向相同，即“堆叠的方向”。
特别地，所述主体110可满足T/W>1.0。其中，为了获得高的电容，越来越多的层被堆叠，所述主体的特征在于所述主体110的厚度T大于其宽度W。
通过形成宽度基本上等于其厚度的主体的普通的芯片线圈组件已经被制造。
然而，由于根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的小型化，当芯片线圈组件被安装在电路板上时可以确保足够的空间。因此，为了制造高容量的芯片线圈组件，堆叠层的数量可以被增加。
如上所述，随着堆叠层的数量增加，由于在所述主体110的堆叠方向为厚度方向，因此所述主体110的厚度T和宽度W之间的关系可满足T/W>1.0。由于上述结构，根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件可以获得大容量。
内部线圈部分120可以通过电连接形成在多个磁性层112上的内部线圈图案125而形成在主体110的内部。
在这种情况下，所述内部线圈部分120可通过使用通孔电极(via electrode)(图中没有显示)电连接形成在多个磁性层112上的内部线圈图案125而形成。所述通孔电极可以通过开孔(punching)使上面的和下面的磁性层112彼此连接形成。
所述内部线圈图案125可通过印刷含有导电金属的导电膏来形成。所述导电金属没有特别地限定，只要其具有优异的导电性即可。例如，所述导电金属可以是银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)和铂(Pt)以及类似的金属中的任意一种或多种的混合物。
此外，如图3所示，多个磁性层112可以进一步堆叠在内部线圈部分120的上部和下部，以形成上覆盖层和下覆盖层。
外部电极130可以形成在主体110中的至少一个端表面上，并且更具体地，可以连接到内部线圈部分120。特别地，如图3所示，在磁性层112上的内部线圈图案125可以具有向外暴露的引线部分123和124，并且可以通过所述引线部分123和124与外部电极130连接。
外部电极130可以由与内部线圈部分120相同的导电材料制成，但是不限于此。例如，所述外部电极130可以由选自铜(Cu)、银(Ag)和镍(Ni)以及类似的材料制成。
外部电极130可通过将导电膏涂覆到主体的外表面上，然后进行烧结的方式形成。所述导电膏可以通过将玻璃粉加到金属粉末中的方式制成。此外，所述主体110可通过堆叠多个磁性层112，然后进行烧结形成。所述主体110的形状和尺寸，以及堆叠的磁性层112的数量并不限于本示例性实施例所示的内容。也就是说，通过增加堆叠的磁性层112的数量，可以获得具有厚度T大于宽度W的主体110的高容量的芯片线圈组件。
本文中，在制造芯片线圈组件的过程中，陶瓷体因为互相撞击并被破坏而导致的缺口缺陷可能发生。根据本发明的示例性实施例，在主体110的长度、宽度和厚度的至少一个边缘可以是圆形的。在这种情况下，主体110的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，主体110的边缘和角部可以被抛光以满足d/W≤0.03。
所述抛光过程可以使用抛光设备来进行。这里，所述抛光设备没有特别的限定，可以使用任何用于抛光普通主体的设备。
在芯片线圈组件具有上述结构的情况下，缺口缺陷可以被防止。即使当所述芯片线圈组件被安装在电路板的情况下，也可以不倾倒(topple over)，从而可以获得具有优异的可靠性的芯片线圈组件。
此外，在烧结前对所述主体110进行抛光，缺口缺陷即当在制备芯片线圈组件的过程中主体110被传送时，在烧结后具有脆性的主体110互相碰撞并被破坏，可以被防止。
此外，由于主体110的边缘，特别是，通过在烧结前对主体110进行抛光而使其在长度方向上的边缘呈圆形，因此，当芯片线圈组件在烧结后被安装到所述电路板上时，由倾倒缺陷导致的短路可以被避免。
下面，对根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的安装缺陷率进行说明。
下面的表1和表2显示根据主体110的圆形部分的长度d与主体110的宽度W之间的比值，缺口缺陷的发生频率和当被安装到电路板上的时候的产品倾倒缺陷的发生频率。
当主体110的宽度W为0.30mm，主体110的长度L为0.6mm，所述主体110的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，则以下表1示出了当d/W被固定在0.10和主体110的厚度T增加情况下的安装缺陷率。
表1
如表1所示，可以看出的是，直到主体110的厚度T等于主体110的宽度W的三倍，安装缺陷都没有发生。而当主体110的厚度T大于主体110的宽度W的三倍时，安装缺陷率增加。
当主体110的宽度W为0.30mm，主体110的长度L为0.6mm，所述主体110的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，则以下表2示出了当主体110的厚度T被固定在0.75mm，而d/W变动下的安装缺陷率。
表2
如表2所示，可以看出，当d/W超过0.30时，随着圆形部分的长度的增加，由于主体倾倒导致的安装缺陷率增加。同时，当主体110的圆形部分的长度相对短时，电极剥离缺陷发生在主体110的边缘部分。
也就是说，根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件被配置到满足d/W≤0.03时，在芯片线圈组件的上述缺陷可以被防止，同时其安装性也可以得到改进。
图4是图1所示的当磁性层沿在主体的宽度方向上堆叠的芯片线圈组件的分解透视图。
图5是位于图4所示的芯片线圈组件内部的内部线圈部分的透视图。
如图4和5所示，在根据本发明的另一个示例性实施例的芯片线圈组件中，“长度方向”指的是图3的“L”的方向，“宽度方向”指的是图3中的“W”方向，“厚度方向”指的是图3中的“T”的方向。在这里，“宽度方向”指的是磁性层的堆叠方向，即“堆叠的方向”。
也就是说，如图3和4所示，位于根据本发明的另一个示例性实施例的芯片线圈组件中的磁性层沿在主体110的宽度方向堆叠。这不同于根据本发明的先前的示例性实施例的芯片线圈组件。
因此，根据本发明的另一个示例性实施例的芯片线圈组件可以具有垂直的安装结构。其中，当芯片线圈组件被安装到电路板上的时候，内部线圈部分120位于相对于电路板的垂直方向。
由于根据本发明的本示例性实施例的芯片线圈组件的特性和上述的根据本发明的前面的示例性实施例的芯片线圈组件的特性相同，所以其详细描述将被省略。
此外，绝缘层(在图中未显示)可以形成在主体110的整个表面。外部电极130可以形成在所述绝缘层上。
也就是说，当绝缘层形成以覆盖在烧结后的主体110的整个表面后，外部电极130也可以形成。因此，异物等可以通过穿透外部电极130被阻止插入主体110，从而主体110可以更有效地被保护。
用于安装芯片线圈组件的电路板
图6是显示当图1所示的芯片线圈组件被安装到印刷电路板上的结构的透视图。
如图3和6所示，用于安装根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的电路板200可以包括其上水平地安装着芯片线圈组件100的印刷电路板210，以及第一电极焊盘221和第二电极焊盘222。所述第一电极焊盘221和第二电极焊盘222被彼此远离隔开形成在所述印刷电路板210的上表面上。
在这种情况下，芯片线圈组件100的外部电极130可以通过与第一电极焊盘221和第二电极焊盘222接触的焊料230电连接到印刷电路板210。
此外，如图4和6所示，用于安装芯片线圈组件100的电路板200可以包括其上垂直地安装着芯片线圈组件100的印刷电路板210，以及第一电极焊盘221和第二电极焊盘222。所述第一电极焊盘221和第二电极焊盘222被彼此远离隔开形成在所述印刷电路板210的上表面上。
用于安装如上所述的根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的电路板可以用于在其上安装芯片线圈组件。所述芯片线圈组件作为高容量的芯片线圈组件，可以包括多个磁性层并具有六面体的主体。所述主体满足T/W>1.0，其中，T表示的主体的厚度，W表示主体的宽度。
此外，即使芯片线圈组件100被水平或垂直地安装在用于安装根据本发明的示例性实施例的芯片线圈组件的电路板上，当主体110的边缘部分是如上所述的圆形，以及主体110的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d时，满足d/W≤0.03，芯片线圈组件100的倾倒缺陷不会发生。
结果，可以获得具有优异的可靠性的结构，其中，高容量芯片线圈组件被安装在电路板上。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过考虑抛光的圆形部分和主体的宽度之间的相互关系，芯片线圈组件可以很容易地和有效地安装在电路板上。此外，主体和其他组件相互撞击而可能发生的缺口缺陷可以被防止。当被配置为具有高容量的芯片线圈组件安装到电路板上倾倒时的倾倒缺陷也可以被防止。作为结果，可以获得具有优异的可靠性的高容量芯片线圈组件。
尽管以上显示和描述了示例性实施例，但对本领域技术人员来说没有偏离所附权利要求限定的本发明的本质和范围的修改和变化是显而易见的。
Claims (10)
1.一种芯片线圈组件，该芯片线圈组件包括：
包括多个磁性层并满足T/W≥2.5的主体，其中，T表示所述主体的厚度，W表示所述主体的宽度；
位于所述主体内部并包括位于所述磁性层上的内部线圈图案的内部线圈部分；
位于所述主体的至少一个端面上并连接到所述内部线圈部分的外部电极；
其中，所述主体的至少一个边缘在所述主体的长度、宽度和厚度方向上为圆形；和
所述主体的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，d≥9.9μm，并且满足d/W≤0.30。
2.根据权利要求1所述的芯片线圈组件，其中，所述主体具有六面体形状。
3.根据权利要求1所述的芯片线圈组件，其中，所述外部电极包括银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)和钯(Pd)中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的芯片线圈组件，其中，所述内部线圈部分的内部线圈图案沿所述主体的厚度方向堆叠。
5.根据权利要求1所述的芯片线圈组件，其中，所述内部线圈部分的内部线圈图案沿所述主体的宽度方向堆叠。
6.一种用于安装芯片线圈组件的电路板，所述电路板包括：
在其上具有第一电极焊盘和第二电极焊盘的印刷电路板；和
安装在所述印刷电路板上的芯片线圈组件，
其中，所述芯片线圈组件包括：通过堆叠多个磁性层形成的主体，所述主体的至少一个边缘在所述的主体的长度、宽度和厚度方向上为圆形；通过电连接在所述磁性层上形成的内线圈图案而在所述主体内部形成的内部线圈部分；以及在所述主体的至少一个端面上形成的并连接到所述内部线圈部分的外部电极；和
其中，所述主体满足T/W≥2.5，其中，T表示所述主体的厚度，W表示所述主体的宽度，以及
所述主体的端面的圆形部分在长度方向上的长度为d，d≥9.9μm，并且满足d/W≤0.30。
7.根据权利要求6所述的电路板，其中，所述主体具有六面体形状。
8.根据权利要求6所述的电路板，其中，所述外部电极包括银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)和钯(Pd)中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的电路板，其中，所述内部线圈部分的内部线圈图案沿所述主体的厚度方向堆叠。
10.根据权利要求6所述的电路板，其中，所述内部线圈部分的内部线圈图案沿所述主体的宽度方向堆叠。
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