CN105742035A - 电子组件和制造电子组件的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种电子组件和制造电子组件的方法，所述电子组件包括磁性主体和线圈图案，所述线圈图案嵌入磁性主体中并包括具有螺旋形状的内线圈部和连接到内线圈部并从磁性主体向外暴露的引线部。引线部包括多个突起部，所述多个突起部彼此分开并连接到内线圈部的端部以从内线圈部的端部向外突起。

Description

电子组件和制造电子组件的方法
本申请要求于2014年12月30日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0194239号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种电子组件和制造电子组件的方法。
背景技术
作为电子组件的电感器是与电阻器和电容器一起构成电子电路以去除噪声的代表性无源元件。
通过由电镀工艺形成线圈图案、使由磁性粉末与树脂互相混合的磁粉-树脂复合物硬化来制造磁性主体、并且再在磁性主体的外表面上形成外电极来制造薄膜式电感器。
根据近年来装置的变化(诸如复杂性增大、多功能化、纤薄化等)，就薄膜式电感器而言，试图不断地使电感器变小。因此，需要一种不管朝向电子元件纤薄化的趋势如何也能够确保高性能和高可靠性的技术。
发明内容
本公开的一个方面可通过确保内线圈区域和外电极之间有足够的结合力来提供一种具有强化的电特性和抵抗热振动的可靠性的电子组件，以及一种高效地制造所述电子组件的方法。此外，由于提高了内线圈区域和外电极之间的结合力，因此可以减少在制造精密电子组件时引起的断裂缺陷。
根据本公开的一个方面，一种电子组件可包括磁性主体和线圈图案，所述线圈图案嵌入磁性主体中并包括具有螺旋形状的内线圈部和连接到内线圈部的端部并从磁性主体向外暴露的引线部。所述引线部可包括多个突起部，所述多个突起部彼此分开并连接到内线圈部的端部以从内线圈部的端部向外突起。
所述多个突起部之间的空间可填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
所述电子组件还可包括设置在磁性主体的外表面上并连接到引线部的外电极。
所述外电极可连接到引线部的多个突起部。
所述多个突起部之间的空间可填充有与形成磁性主体的材料相同的材料，使得多个突起部接触外电极。
磁性主体和外电极之间的结合力可大于多个突起部和外电极之间的结合力。
可通过电镀工艺形成线圈图案。
线圈图案可包括设置在绝缘基板的一个表面上的第一线圈图案和设置在绝缘基板的与所述绝缘基板的一个表面相对的另一表面上的第二线圈图案。
绝缘基板可包括在其中心部穿透的通孔，并且绝缘基板的通孔可填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
磁性主体可包括磁性金属粉末和热固性树脂。
根据本公开的另一方面，一种制造电子组件的方法可包括：在绝缘基板上形成线圈图案，以及在形成有线圈图案的绝缘基板的上表面和下表面上设置磁性片以形成磁性主体。所述线圈图案可包括具有螺旋形状的内线圈部和连接到内线圈部的端部并暴露到磁性主体的表面的引线部，并且所述引线部可包括多个突起部，所述多个突起部彼此分开并连接到内线圈部的端部以从内线圈部的端部向外突起。
所述多个突起部之间的空间可填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
所述制造电子组件的方法还可包括在磁性主体的外表面上形成外电极以连接到引线部。
所述外电极可形成为连接到引线部的多个突起部。
所述外电极可形成为与磁性主体中多个突起部之间的空间的区域接触，所述区域填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
磁性主体和外电极之间的结合力可大于多个突起部和外电极之间的结合力。
可通过电镀工艺形成线圈图案。
所述制造电子组件的方法还可包括：去除绝缘基板的中心部以形成芯部孔，以及在绝缘基板中形成的芯部孔中填充与形成磁性主体的磁性材料相同的磁性材料。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将会被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出了根据本公开中示例性实施例的电子组件使得电子组件的线圈图案可见的示意性透视图；
图2是沿图1的线Ⅰ-Ⅰ’截取的截面图；
图3是从方向T观看图1的电子组件的截面图；
图4是描述根据本公开中示例性实施例的电子组件的制造过程的示意性过程流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。
然而，本公开可以以很多不同的形式来实施，并不应该解释为局限于在此阐述的实施例。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，为了清晰起见，可夸大元件的形状和尺寸，将始终使用相同的标号来指示相同或相似的元件。
电子组件
在下文中，将描述根据示例性实施例的电子组件，具体地，将以薄膜式电感器为例来描述根据实施例的电子组件。然而，根据示例性实施例的电子组件不限于此。
图1是示出根据示例性实施例的电子组件以使电子组件的内部线圈图案可见的示例性透视图，图2是沿图1的线Ⅰ-Ⅰ’截取的截面图。此外，图3是从方向T观看图1的电子组件的截面图。
参照图1到图3，作为电子组件的例子，公开了在电源电路的电源线等中使用的薄膜式电感器。
根据示例性实施例的电子组件100可包括磁性主体50、嵌入磁性主体50中的线圈图案61和62以及设置在磁性主体50的外表面上并且分别地连接到线圈图案61和62的第一外电极81和第二外电极82。
图1中，“长度”方向是指图1的“L”方向，“宽度”方向是指图1的“W”方向，“厚度”方向是指图1的“T”方向。
磁性主体50的形状可形成电子组件100的形状，并且可以由表现出磁性特征的任何材料形成。例如，可通过在树脂部分中提供铁氧体或磁性金属粉末来形成磁性主体50。
作为上述材料的具体例子，铁素体可以由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基铁氧体等组成，并且磁性主体50可具有上述铁氧体粉末分散在环氧树脂、聚酰亚胺、酚基树脂等中的形式。
此外，磁性金属粉末可包含从铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、铝(Al)和镍(Ni)组成的组中选择的任何一种或更多种。例如，磁性金属粉末可以是Fe-Si-B-Cr基非晶态金属，但并不局限于此。磁性金属粒子的直径可约为0.1μm到30μm，并且类似于上述的铁氧体，磁性主体50可具有上述铁氧体粉末分散在热固定性树脂(例如环氧树脂、聚酰亚胺、酚基树脂等)中的形式。
如图1和图2所示，可在设置在磁性主体50中的绝缘基板(substrate)20的一个表面上形成第一线圈图案61，并且可在绝缘基板20的与绝缘基板20的一个表面相对的另一表面上形成第二线圈图案62。在这个情况下，可通过穿透绝缘基板20形成的通路(未示出)来将第一线圈图案61和第二线圈图案62电连接到彼此。
例如，绝缘基板20可以是聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板、金属基软磁性基板等。绝缘基板20可具有在其中心部中形成以便穿透其中心部的通孔，其中，所述通孔可填充有磁性材料从而形成芯部55。因此，可形成填充有磁性材料的芯部55，从而提高薄膜式电感器的性能。
第一线圈图案61和第二线圈图案62均可以以螺旋形状形成，并且可包括用作线圈的主要区域的内线圈部41和42，和连接到内线圈部41和42的端部并暴露到磁性主体50的表面的引线部46和47。在这个情况下，可通过延伸各个内线圈部41和42的一个端部来形成引线部46和47，并且引线部46和47可暴露到磁性主体50的表面以连接到设置在磁性主体50的外表面上的第一外电极81和第二外电极82。特别是，如下所述，引线部46和47可包括作为提高引线部46和47与外电极81和82之间粘接强度的结构的多个突起部。
第一线圈图案61和第二线圈图案62以及通路(未示出)可由包括具有优异的导电率的金属的材料形成，并且可由银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或其合金等形成。在这个情况下，作为以薄膜形状形成第一线圈图案61和第二线圈图案62的工艺的例子，可通过执行电镀方法形成第一线圈图案61和第二线圈图案62。然而，只要本领域中公知的其它工艺具有类似效果，也可以使用其它工艺。
外电极81和82可被设置为电子组件100的外端子，并且可由包括具有优异的导电率的金属的材料形成。例如，外电极81和82可由诸如镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)、银(Ag)或其合金的金属形成，并且也可由金属材料和树脂的复合物形成。可在外电极81和82上进一步形成电镀层(未示出)。在这个情况下，电镀层可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)组成的组中选择的一种或更多种。例如，可按顺序形成镍(Ni)层和锡(Sn)层。
根据本示例性实施例，如图1所示，引线部46和47均可包括多个突起部。所述多个突起部可连接到内线圈部41和42的端部以从内线圈部41和42向外突起，并且可形成为彼此分开。在这个情况下，引线部46和47中的多个突起部之间的区域可填充有与形成磁体部50的材料相同的材料。由于引线部46和47包括多个突起部和填充在多个突起部之间的与形成主体部50的材料相同的材料，因此可提高外电极81和82与线圈图案61和62之间的结合力，并且还可减少可能会在制造过程期间出现的断裂缺陷。
在线圈图案61和62的引线部46和47与外电极81和82彼此结合较弱的情况下，在制造电子组件的过程中或者在使用电子组件的过程中会由于热冲击而产生脱层，并且如上面描述的脱层并暴露的区域可被氧化。因此，存在在引线部46和47与外电极81和82的连接区域中出现电阻显著增加或者开路缺陷的问题。另外，当从磁性主体59向外暴露的引线部46和47的区域增大时，通过诸如切割、抛光等工艺引起的应力可转移到内线圈部41和42。当目前在切割区域周围的磁性主体50的量小时，例如，磁性主体50薄，上述应力的影响可能会增加。
根据本示例性实施例，通过考虑上述问题，引线部46和47可形成为分为多个突起部，并且上述的突起部可连接到外电极81和82。根据可使用在本示例性实施例中的各种材料的例子，磁性主体50与外电极81和82之间的结合力可大于引线部46和47与外电极81和82之间的结合力。因此，形成在引线部46和47中的多个突起部之间的空间填充有与形成磁性主体50的材料相同的材料，由此，外电极81和82可更牢固地连接到引线部46和47。例如，形成为分为多个突起部的引线部46和47与外电极81和82之间的粘接力可增大。因此，可减小电阻并可提高抵抗热冲击的可靠性。
另外，磁性主体50的相对增大的区域在如上述的以下工艺中可显著减小应力对内线圈部的影响，从而有助于提高电子组件的性能和可靠性。当磁性主体50薄时，上述的有益效果可进一步增大。此处，磁性主体50薄的情况可被限定为覆盖磁性主体50中线圈图案61和62的上部和下部的覆盖区域的厚度约为150μm或更小的形式。
此时，可通过电镀工艺形成内线圈部41和42以及引线部46和47。在通过执行电镀工艺形成内线圈部41和42以及引线部46和47的情况下，可通过调节电流强度、电镀液的浓度、电镀速度等来适当地调节引线部46和47的厚度。在这个情况下，可通过本领域中公知的图案化和蚀刻工艺来制造引线部46和47的突起部，也可在通过电镀工艺等形成引线部46和47的过程期间自然地形成引线部46和47的突起部。例如，可在将要形成突起部的区域提前填充另一种材料，因此在电镀工艺等期间可不形成引线部46和47。如此，由本示例性实施例提出的引线部46和47的多个突起部可通过多种方法得到。
制造电子组件的方法
图4是描述根据示例性实施例的电子组件的制造工艺的示意性工艺流程图。将参照图1到图4描述根据本示例性实施例的制造电子组件的方法。
首先，可在绝缘基板20上形成线圈图案61和62(S10)。此处，可使用电镀，但并非必须使用。如上所述，线圈图案61和62可包括螺旋形状的内线圈部41和42以及通过延伸各个内线圈部41和42的一个端部而形成的引线部46和47。
如上所述，根据本示例性实施例，引线部46和47可形成为具有用于提高与将要在以下过程中形成的外电极之间的粘接力的结构的多个突起部。在这个情况下，可通过执行电镀工艺来形成内线圈部41和42与引线部46和47，并且可以通过调节电流强度、电镀液的浓度、电镀速度等来调节厚度等。此外，如上所述，可通过本领域公知的图案化和蚀刻工艺制造引线部46和47的突起部，并且也可在通过电镀工艺等形成引线部46和47的过程期间自然地形成引线部46和47的突起部。
此时，尽管图1和图2中未示出，但为了进一步保护线圈图案61和62，可形成覆盖线圈图案61和62的绝缘膜(未示出)，其中可通过公知的方法(诸如，丝网印刷法、光致抗蚀剂(PR)的曝光和显影法、喷雾涂覆法等)形成所述绝缘膜。
接下来，在形成有线圈图案61和62的绝缘基板20的上表面和下表面上堆叠磁性片，然后可将堆叠的磁性片压缩并固化以形成磁性主体50(S20)。可通过混合磁性粉末和有机粉末(诸如粘合剂、溶剂等)制备浆料、用刮刀方法以几十微米厚度将浆料施用在载体膜上并干燥施用的浆料，来以片形状制造磁性片。如在本示例性实施例中所描述的，线圈图案61和62的引线部46和47之间的空间(例如，多个突起部之间的空间)填充有与形成磁性主体50的材料相同的材料，由此可提供具有提高的电性能和机械性能的电子组件100。
可通过执行机械钻孔工艺、激光钻孔、喷砂、冲压工艺等来去除绝缘基板20的中心部以形成芯部孔，并可在堆叠、压缩和固化绝缘片的过程中在芯部孔填充磁性材料以形成芯部55。
接下来，可在磁性主体50的外表面上形成第一外电极81和第二外电极82以分别地连接到暴露到磁性主体50的外表面的引线部46和47(S30)。外电极81和82可由包括具有优异的导电率的金属的材料(诸如包含镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)或银(Ag)或其合金的导电胶)形成。此外，外电极81和82可由金属材料和树脂的复合物形成。
除上述说明外，将省略与根据以上描述的示例性实施例的电子组件重复的特征的描述。
如上所述，根据示例性实施例，可通过确保内线圈区域和外电极之间有足够的结合力来提供具有强化的电特性和抵抗热振动的可靠性的电子组件。此外，由于提高了内线圈区域和外电极之间的结合力，因此可减少在制造精密电子组件时引起的断裂缺陷。
虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的权利要求限定的范围的情况下，可以做出修改和变形。

Claims (18)

1.一种电子组件，包括：
磁性主体；
线圈图案，嵌入磁性主体中并包括具有螺旋形状的内线圈部和连接到内线圈部的端部并从磁性主体向外暴露的引线部，
其中，引线部包括多个突起部，所述多个突起部彼此分开并连接到内线圈部的端部以从内线圈部的端部向外突起。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述多个突起部之间的空间填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
3.根据权利要求1所述的电子组件，还包括设置在磁性主体的外表面上并连接到引线部的外电极。
4.根据权利要求3所述的电子组件，其中，外电极连接到引线部的多个突起部。
5.根据权利要求4所述的电子组件，其中，所述多个突起部之间的空间填充有与形成磁性主体的材料相同的材料，使得多个突起部接触外电极。
6.根据权利要求5所述的电子组件，其中，磁性主体和外电极之间的结合力大于所述多个突起部和外电极之间的结合力。
7.根据权利要求1所述的电子组件，其中，通过电镀工艺形成线圈图案。
8.根据权利要求1所述的电子组件，其中，线圈图案包括设置在绝缘基板的一个表面上的第一线圈图案和设置在绝缘基板的与所述绝缘基板的一个表面相对的另一表面上的第二线圈图案。
9.根据权利要求8所述的电子组件，其中，绝缘基板包括在其中心部穿透的通孔，并且绝缘基板的通孔填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
10.根据权利要求1所述的电子组件，其中，磁性主体包括磁性金属粉末和热固性树脂。
11.一种制造电子组件的方法，所述方法包括：
在绝缘基板上形成线圈图案；
在形成有线圈图案的绝缘基板的上表面和下表面上设置磁性片以形成磁性主体，
其中，所述线圈图案包括具有螺旋形状的内线圈部和连接到内线圈部的端部并暴露到磁性主体的表面的引线部，并且
所述引线部包括多个突起部，所述多个突起部彼此分开并连接到内线圈部的端部以从内线圈部的端部向外突起。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个突起部之间的间隔填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括在磁性主体的外表面上形成外电极以连接到引线部。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，外电极形成为连接到引线部的多个突起部。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，外电极形成为与磁性主体中多个突起部之间的空间的区域接触，所述区域填充有与形成磁性主体的材料相同的材料。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，磁性主体和外电极之间的结合力大于所述多个突起部和外电极之间的结合力。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，通过电镀工艺形成线圈图案。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：
去除绝缘基板的中心部以形成芯部孔；并且
在绝缘基板中形成的芯部孔中填充与形成磁性主体的磁性材料相同的磁性材料。
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