CN105575625A - 多层电感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多层电感器，所述多层电感器包括：主体；内电极，设置在主体中并且通过导电通路彼此连接，其中，内电极的宽度具有在35μm至55μm范围内的两个或更多个不同的值，并且，内电极包括第一内电极和具有不同于第一内电极的宽度的第二内电极。

Description

多层电感器

本申请要求于2014年11月4日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0151922号韩国专利申请的权益，该公开的内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及一种多层电感器。

背景技术

作为主要的无源器件中的一种的电感器与电阻器和电容器一起构成电子电路，以用于去除噪声或用作构造LC共振电路的组件。

电感器可分为：绕组型电感器，通过将线圈缠绕在铁氧体芯上并在其两端印刷或形成电极而制造；多层型电感器，通过在磁层或介电层上印刷内电极然后堆叠磁层或介电层而制造。

正在变得越来越普遍的多层电感器具有使其上形成有内电极的多个磁层或多个介电层进行如上所述堆叠的结构，内电极通过形成在所述层中的通路电极(viaelectrode)按顺序连接，以形成整个线圈结构，从而获得例如，目标电感和阻抗的特性。

在现有技术中，为了获得目标电感和阻抗，已调节了内电极的匝数和/或内电极的长度。然而，这种方法增大了磁通量的损耗。

发明内容

本公开的一方面可提供一种多层电感器，在所述多层电感器中，通过调节内电极的宽度来调节电感和防止磁通量的损耗。

根据本公开的一方面，一种多层电感器可包括内电极，调节内电极的宽度以具有在35μm至55μm范围内的两个或更多个不同的值。

根据本发明，提供一种多层电感器，所述多层电感器包括：主体；内电极，设置在主体中并且通过通路电极彼此连接，其中，内电极的宽度具有两个或更多个不同的值。

根据本发明，提供一种多层电感器，所述多层电感器包括：主体；内电极，堆叠在主体内并且通过通路电极彼此连接，其中，当内电极的宽度具有在35μm至55μm范围内的两个或更多个不同值时，将内电极的不同宽度定义为W1、W2、W3、……、Wp，并且将具有W1、W2、W3、……、Wp宽度的内电极的匝数分别定义为S1、S2、S3、……、Sp，并且当所有的内电极具有相同的宽度W1时，将电感定义为Lb，利用下面的等式来计算多层电感器的电感Ls：

$Ls=Lb+\underset{r=2}{\overset{p}{\Σ}}\[\left(\left(W1\×-0.021+3.78\right)-\left(Wr\×-0.021+3.78\right)\right)\×Sr\].$

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将会被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据本公开的示例性实施例的多层电感器的透视图；

图2是图1的多层电感器的分解透视图；

图3是沿图1的线A-A’截取的多层电感器的截面图；

图4是根据本公开的另一示例性实施例的多层电感器的分解透视图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本公开的实施例。

然而，本公开可按照多种不同的形式来实施，并不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。确切地说，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，且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，为了清晰起见，可夸大元件的形状和尺寸，并将始终使用相同的标号来表示相同或相似的元件。

图1是根据示例性实施例的多层电感器100的透视图，图2是图1的多层电感器100的分解透视图，图3是沿图1的线A-A’截取的多层电感器100的截面图。

为了使示例性实施例清晰，限定在图1中示出的六面体的方向的“L”、“W”和“T”分别表示长度方向、宽度方向和厚度方向。

参照图1至图3，根据示例性实施例的多层电感器100包括：主体110；内电极121和内电极122，设置在主体110中并通过通路电极140连接。另外，内电极121和内电极122的宽度可具有在35μm至55μm范围内的两个或更多个不同的值。

主体100可包括磁层111和设置在磁层111上的内电极121和内电极122。内电极121和内电极122的一端可暴露到主体110的一侧表面，内电极121和内电极122的另一端可暴露到主体的另一侧表面。另外，主体110还可包括外电极131和外电极132，外电极131和外电极132电连接到内电极121和内电极122的向外暴露到主体110的外侧的那部分。

参照图2，主体110可以是层压板，其中，将包括陶瓷层、磁层和非磁层或介电层的多个片堆叠，并且主体110可具有矩形-平行六面体的形状或与其相似的形状。主体110可通过在磁片111a至111j上印刷内电极121和内电极122，将其上形成有内电极121和122的磁片111a至111j堆叠，并将磁片111a至111j烧结来制造。

磁片111a至111j可具有磁性或非磁性的性质。当磁片111a至111j由磁性材料形成时，磁片111a至111j可包括铁氧体。可根据电子组件需要的磁特性适当地选择铁氧体，并且具有高的电阻率以及相对低的芯损耗的铁氧体可以是有利的。例如，可使用Ni-Zu-Cu基铁氧体，可使用具有大约5至100的介电常数的电介质。当磁片111a至111j由非磁性材料形成时，磁片111a至111j可由包括硅酸锆、锆酸钾或锆的陶瓷材料形成。

内电极121和内电极122不形成在形成主体110的磁片111a至111j中的一些磁片上。具体地说，分别构成主体110的最上层和最下层的磁片111a和111j可不包括内电极121和122以保护主体110。

考虑到目标电感或阻抗的大小，可不同地修改构成主体110的磁片111a至111j的厚度和堆叠数量。

内电极121和内电极122可形成在多个磁片111b至111i上。形成在磁片111b至111i上的内电极121和内电极122可通过通路电极140电连接而形成单个线圈，从而形成电感或阻抗。

形成在设置有内电极121和内电极122的磁片111b至111i中最上面的磁片111b上的内电极121的端部和形成在设置有内电极121和内电极122的磁片111b至111i中最下面的磁片111i上的内电极122的端部可延伸到相应的磁片111b和111i的外边缘。因此，当通过将磁片111a至111j堆叠而形成主体110时，内电极121和内电极122的端部可分别向外暴露到主体110的外部并电连接到从主体110向外设置的相应的外电极131和外电极132。这里，连接电极可设置在内电极121和内电极122的到达磁片111b和111i的外边缘的部分上。连接电极可形成为比内电极121和内电极122的其他部分宽，以便于连接到外电极131和外电极132且有利于获得例如，阻抗的电气特性。

内电极121和内电极122可由导电材料形成，并且可由银(Ag)、铂(Pt)钯(Pd)、铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)或它们的合金中的至少一种形成。

将外电极131和外电极132设置在主体110的内电极121和内电极122向外暴露到的部分上。因此，外电极131和外电极132分别电连接到内电极121和内电极122。外电极131和外电极132可通过将主体110浸在导电膏中而形成，或利用导电膏在主体110的外表面上印刷、沉积或溅射外电极131和外电极132而形成。导电膏可包括银(Ag)、银-钯(Ag-Pd)、镍(Ni)或铜(Cu)。并且，根据需要，还可在外电极131和外电极132的表面上形成镍镀层或锡镀层。

如上所述，在多层电感器100中，内电极121和内电极122通过形成在所述层中的通路电极140按顺序连接以形成整个线圈结构，从而获得例如，目标电感或阻抗的电气特性。在现有技术中，为了获得目标电感或阻抗，已调节了内电极的匝数和/或内电极的长度。然而，这种方法增大了磁通量的损耗。

在示例性实施例中，通过调节内电极121和内电极122的宽度，可调节电感并且可防止磁通量的损耗。

表1示出了与多层电感器100的内电极121和内电极122的宽度的变化有关的电感的变化。在500MHz的条件下，通过调节尺寸为0.6mmx0.3mm的多层电感器100的内电极121和内电极122的宽度和内电极121和内电极122的匝数来测量电感值。

[表1]

如在表1中所示，可以看出：当内电极121和内电极122的宽度一致时，随着内电极121和内电极122的匝数增大，电感值按比例增大。此外，可以看出：当内电极121和内电极122的匝数相同时，随着内电极121和内电极122的宽度减小，电感值增大。

根据表1，可以看出：通过改变多层电感器100的内电极121和内电极122的宽度调节电感值。由于难以改变多层电感器100的堆叠层数，所以堆叠层数固定为特定值。因此，也难以改变内电极121和内电极122的匝数。根据表1，为了增大或减小电感值，可调节内电极121和内电极122的宽度，而不改变内电极121和内电极122的匝数。

此外，根据表1，由于电感值与内电极121和内电极122的匝数成比例地变化，所以可计算为了达到目标电感值而使宽度改变了的内电极121和内电极122的匝数。

将通过示例描述多层电感器100，其中，内电极121和内电极122中的至少一个的宽度为35μm、45μm和55μm。

当利用表1的数据通过最小二乘法获得近似式时，可以看出：在多层电感器100中具有35μm宽度的内电极的匝数为n的情况下，通过具有35μm宽度的内电极产生的电感的增加值nH通过3.06×n获得。

当利用表1的数据通过最小二乘法获得近似式时，可以看出：在多层电感器100中具有45μm宽度的内电极的匝数为m的情况下，通过具有45μm宽度的内电极产生的电感的增加值nH通过2.81×m获得。

当利用表1的数据通过最小二乘法获得近似式时，可以看出：在多层电感器100中具有55μm宽度的内电极的匝数为l的情况下，通过具有55μm宽度的内电极产生的电感的增加值nH通过2.64×l获得。

详细地讲，在为了使所有内电极具有45μm宽度的多层电感器的电感值增加1nH而将具有45μm宽度的内电极中的至少一个更换为具有35μm宽度的内电极的情况下，移除的具有45μm宽度的内电极对整体电感的影响为-2.81×m，并且更换的具有35μm宽度的内电极对整体电感的影响为+3.06×n。在这种情况下，由于移除的具有45μm宽度的内电极的匝数与更换的具有35μm宽度的内电极的匝数相同，n＝m。因此，当从3.06×n-2.81×m＝1nH获得n值时，n＝4。因此，当通过4匝具有35μm宽度的内电极来替换具有45μm宽度的内电极时，电感可增加1nH。

如上所述，在根据示例性实施例的多层电感器100中，内电极121和内电极122可形成为具有35μm、45μm和55μm的宽度，因而通过应用上述公式可调节电感。

表2示出了基于表1根据堆叠的层数的电感的变化。

[表2]

内电极的宽度(μm)	25	35	45	55	65
						每堆叠层数的增量电感(nH)	4.127	3.06	2.81	2.64	1.569

根据表2，可以看出：具有35μm至55μm宽度的内电极121和内电极122的每堆叠层数的增量电感与宽度按比例减小。然而，可以看出：针对每堆叠层数的增量电感和宽度，具有25μm宽度的内电极121和内电极122和具有65μm宽度的内电极121和内电极122与具有35μm至55μm宽度的内电极121和内电极122表现不一致。因此，为了通过调节内电极121和内电极122的宽度来改变电感，最好将内电极121和内电极122的宽度限制在35μm至55μm之间。

在表2中，可以看出：当利用具有35μm至55μm宽度的内电极121和内电极122的数据通过最小二乘法获得近似式时，根据内电极的宽度，每堆叠层数的增量电感变化大约-0.021nH/μm。

在多层电感器100包括具有‘p’个不同宽度的内电极121和内电极122的情况下，将所述的不同宽度定义为W1、W2、W3、……、Wp，并且将具有W1、W2、W3、……、Wp宽度的内电极121和内电极122的匝数定义为S1、S2、S3、……、Sp。当所有的内电极具有相同的宽度W1时，将电感定义为Lb。这里，可通过使用下面的等式1来计算多层电感器100的电感Ls。

[等式1]

$Ls=Lb+\underset{r=2}{\overset{p}{\Σ}}\[\left(\left(W1\×-0.021+3.78\right)-\left(Wr\×-0.021+3.78\right)\right)\×Sr\]$

例如，在多层电感器100(具有45μm宽度的内电极121和内电极122的匝数为5)的电感为9.92nH的情况下，当两匝具有45μm宽度的内电极121和内电极122更换为具有35μm宽度的内电极121和内电极122时，可通过9.92+[{45×(-0.021)+3.78}-{35×(-0.021)+3.78}]×2获得多层电感器100的电感为9.5nH。

如上所述，在根据示例性实施例的多层电感器100中，可通过将内电极121和内电极122形成为具有35μm和55μm的宽度经由等式1来调节电感。

参照图2，设置在磁片111b至111e上的内电极121的宽度与设置在磁片111f至111i上的内电极122的宽度不同。可将设置在磁片111b至111e上的内电极121定义为第一内电极121并且将设置在磁片111f至111i上的内电极122定义为第二内电极122。

在根据示例性实施例的多层电感器100中，第一内电极121和第二内电极122的宽度可在35μm至55μm的范围内。

当第一内电极121和第二内电极122的宽度为35μm、45μm和55μm中的一种时，可通过源自表1的等式来调节电感，因此，第一内电极121和第二内电极122的宽度可以是35μm、45μm和55μm中的一种。也就是说，第一内电极121和第二内电极122的宽度可以分别是35μm和45μm、35μm和55μm或45μm和55μm。

此外，当第一内电极121和第二内电极122的宽度在35μm至55μm的范围内时，可通过等式1来调节电感，因此，第一内电极121和第二内电极122的宽度可大于或等于35μm并且可小于或等于55μm。

图4是根据另一示例性实施例的多层电感器100的分解透视图。

参照图4，将内电极121、内电极122和内电极123分为第一内电极121、具有宽度不同于第一内电极121的宽度的第二内电极122和具有宽度不同于第一内电极121和第二内电极122的宽度的第三内电极123。

第一内电极121、第二内电极122和第三内电极123的宽度可从35μm至55μm变化。另外，第一内电极121、第二内电极122和第三内电极123的宽度可分别为35μm、45μm和55μm。

如上所述，根据示例性实施例，可通过调节多层电感器的内电极的宽度而改变电感并可防止磁通量的损耗。

虽然已示出和描述了示例性实施例，但本领域技术人员应该清楚，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和更改。

Claims (12)

1.一种多层电感器，包括：

主体；

内电极，设置在主体中并且通过通路电极彼此连接，

其中，内电极的宽度具有两个或更多个不同的值。

2.根据权利要求1所述的多层电感器，其中，内电极包括：

第一内电极；

第二内电极，具有宽度不同于第一内电极的宽度。

3.根据权利要求2所述的多层电感器，其中，第一内电极和第二内电极的宽度在35μm至55μm范围内。

4.根据权利要求3所述的多层电感器，其中，第一内电极的宽度比第二内电极的宽度小高达10μm。

5.根据权利要求3所述的多层电感器，其中，第一内电极的宽度比第二内电极的宽度小10μm至20μm。

6.根据权利要求1所述的多层电感器，其中，内电极包括：

第一内电极；

第二内电极，具有不同于第一内电极的宽度的宽度；

第三内电极，具有不同于第一内电极和第二内电极的宽度的宽度。

7.根据权利要求6所述的多层电感器，其中，第一内电极至第三内电极的宽度在35μm至55μm范围内。

8.根据权利要求7所述的多层电感器，其中，第一内电极的宽度为35μm，第二内电极的宽度为45μm，第三内电极的宽度为55μm。

9.根据权利要求1所述的多层电感器，其中，当内电极中的至少一个的宽度为35μm并且具有35μm宽度的内电极的匝数为n时，通过利用3.06×n来计算由具有35μm宽度的内电极产生的电感增加值(nH)。

10.根据权利要求1所述的多层电感器，其中，当内电极中的至少一个的宽度为45μm并且具有45μm宽度的内电极的匝数为m时，通过利用2.81×m来计算由具有45μm宽度的内电极产生的电感增加值(nH)。

11.根据权利要求1所述的多层电感器，其中，当内电极中的至少一个的宽度为55μm并且具有55μm宽度的内电极的匝数为l时，通过利用2.64×l来计算由具有55μm宽度的内电极产生的电感增加值(nH)。

12.一种多层电感器，包括：

主体；

内电极，堆叠在主体内并且通过通路电极彼此连接，

其中，当内电极的宽度具有在35μm至55μm范围内的两个或更多个不同值时，将内电极的不同宽度定义为W1、W2、W3、……、Wp，并且将具有W1、W2、W3、……、Wp宽度的内电极的匝数分别定义为S1、S2、S3、……、Sp，并且当所有的内电极具有相同的宽度W1时，将电感定义为Lb，

利用下面的等式来计算多层电感器的电感Ls：

$Ls=Lb+\underset{r=2}{\overset{p}{\Σ}}\[\left(\right(W1\×-0.021+3.78)-(Wr\×-0.021+3.78))\×Sr\].$