CN105957690B - 线圈组件和具有该线圈组件的板 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种线圈组件和具有该线圈组件的板。所述线圈组件包括：磁体，包括分别设置在彼此分开的两个基板的第一表面上的第一线圈图案和第二线圈图案，以及分别设置在所述两个基板的第二表面上的第三线圈图案和第四线圈图案，所述基板具有各自的芯；第一外电极至第四外电极，设置在所述磁体的外表面上，并分别连接至第一线圈图案至第四线圈图案。间隙构件设置在所述两个基板之间，并位于所述磁体的在磁体的厚度方向上的中部。

Description

线圈组件和具有该线圈组件的板

本申请要求于2015年3月9日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0032395号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部公开内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及线圈组件和具有该线圈组件的板。

背景技术

以高频带发送和接收数据是电子产品(诸如数字电视(TV)机、智能手机、手提电脑等)广泛使用的功能。未来，不仅在单独使用时，而且在通过通用串行总线(USB)或通信端口与其他装置连接时，这些信息技术电子产品也被期待提供多功能和复杂的特点。

随着智能手机的发展，对于具有高电流，高效率，高性能和小尺寸的超薄功率电感器的需求已经增加。

因此，当前已经使用具有2016(2.0mm的长度和1.6mm的宽度)的尺寸和1mm的厚度的产品，其尺寸小于过去使用的具有2520(2.5mm的长度和2.0mm的宽度)的尺寸和1mm的厚度的产品，并且，未来，产品将被小型化为具有1608(1.6mm的长度和0.8mm的宽度)的尺寸和0.8mm的厚度。

同时，对于具有诸如减小的安装面积的优点的功率电感器阵列的需求也有所增加。

功率电感器阵列可具有非耦合或耦合电感器形式，或者取决于多个线圈图案之间的耦合系数或互感的非耦合电感器形式、耦合电感器形式的混合形式。

因此，已经推出了功率电感器阵列。然而，由于消费者对集成芯片(IC)的操作、效率和性能的各种需求，因此需要能够控制多种耦合值的产品。

发明内容

本公开的一方面提供了线圈组件和具有该线圈组件的板。

根据本公开的一方面，一种线圈组件包括：磁体，包括分别设置在彼此分开的两个基板的第一表面上的第一线圈图案和第二线圈图案，以及分别设置在所述两个基板的第二表面上的第三线圈图案和第四线圈图案，所述基板具有各自的芯；第一外电极至第四外电极，设置在所述磁体的外表面上，并分别连接至第一线圈图案至第四线圈图案，其中，间隙构件设置在所述两个基板之间，并位于所述磁体的在磁体的厚度方向上的中部。

所述间隙构件可呈条形，并且延伸至磁体的在磁体的宽度方向上的两个侧表面。

所述间隙构件可以是电镀材料。

所述间隙构件可以由与第一线圈图案至第四线圈图案的材料相同的材料制成。

突出部件可设置在所述两个基板中的至少一个的侧表面上。

所述第一外电极和所述第二外电极可以是输入端子，所述第三外电极和所述第四外电极可以是输出端子。

所述第一线圈图案至第四线圈图案可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、钯(Pd)以及它们的合金组成的组中选择的至少一种。

所述基板可以是磁性基板。

根据本公开的另一方面，具有线圈组件的板可包括：印刷电路板，多个电极焊盘设置在所述印刷电路板上；线圈组件，安装在所述印刷电路板上，其中，所述线圈组件包括：磁体，包括分别设置在彼此分开的两个基板的第一表面上的第一线圈图案和第二线圈图案，以及分别设置在所述两个基板的第二表面上的第三线圈图案和第四线圈图案；第一外电极至第四外电极，设置在所述磁体的外表面上，并分别连接至第一线圈图案至第四线圈图案，所述基板具有各自的芯，间隙构件设置在所述两个基板之间，并位于所述磁体的在磁体的厚度方向上的中部。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据本公开的示例性实施例的线圈组件的透视图；

图2是根据本公开的示例性实施例的线圈组件的外电极和磁体的透视图；

图3是当沿图2中的A方向观察时的平面图；

图4是沿着图1的X-X’线截取的剖视图；

图5是示出图1的线圈组件安装在印刷电路板上的板的透视图。

具体实施方式

以下，将参照附图来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，并且不应解释为局限于在此提出的实施例。更确切地说，提供这些实施例，以使得本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围完整地传达给本领域技术人员。

在附图中，为了清楚起见，可夸大部件的形状和尺寸，并且，相同的标号将始终用于指示相同或相似的部件。

线圈组件

图1是根据示例性实施例的线圈组件的透视图。

图2是根据示例性实施例的线圈组件的外电极和磁体的透视图。

参照图1和图2，线圈组件可包括：磁体10，磁体10包括第一线圈图案21和第二线圈图案22以及第三线圈图案23和第四线圈图案24，其中，第一线圈图案21和第二线圈图案22均设置在彼此分开且具有芯的两个基板11的第一表面上，第三线圈图案23和第四线圈图案24均设置在两个基板11的第二表面上；第一外电极31至第四外电极34，设置在磁体10的外表面上，并分别连接至第一线圈图案21至第四线圈图案24。

在本示例性实施例中，术语“第一”至“第四”仅用于将物体彼此区分开，并不限于此顺序。

磁体10可具有六面体的形状，“L方向”指的是“长度方向”，“W方向”指的是“宽度方向”，“T方向”指的是“厚度方向”。

磁体10可具有彼此背对的上表面S1和下表面S4，连接上表面S1和下表面S4并在长度方向上彼此背对的第一端表面S3和第二端表面S6，以及连接上表面S1和下表面S4并在宽度方向上彼此背对的第一侧表面S2和第二侧表面S5。

磁体50可包括彼此分开并具有芯的两个基板11，并可包括分别设置在两个基板11的上表面和下表面上且通过绝缘层封闭的第一线圈图案21和第二线圈图案22以及第三线圈图案23和第四线圈图案24。

即，第一线圈图案21和第三线圈图案23可分别设置在具有芯的一个基板的上表面和下表面上，第二线圈图案22和第四线圈图案24可分别置于具有芯的另一基板的上表面和下表面上。

磁体10的形状可形成电感器阵列的外部，并且磁体10可由呈现磁性的任意材料形成。例如，磁体10可通过例如铁氧体或金属基软磁性材料形成。

对于铁氧体，可使用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。

金属基软磁性材料可以是包含从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、铝(Al)和镍(Ni)组成的组中选择的至少一种的合金。例如，金属基软磁性材料可包含Fe-Si-B-Cr基非晶金属颗粒，但不限于此。

金属基软磁性材料可具有尺寸为0.1μm至30μm的颗粒，并可按照被分散于聚合物中的形式包含于诸如环氧树脂、聚酰亚胺等的聚合物中。

基板11可以是磁性基板，并且包含在磁性基板中的磁性材料可包括镍-锌-铜铁氧体，但不必限制于此。

此外，根据示例性实施例，线圈组件可包括形成在磁体10的第一表面上的第一外电极31和第二外电极32以及形成在与磁体10的第一表面背对的磁体10的第二表面上的第三外电极33和第四外电极34。

接下来，将描述第一线圈图案21至第四线圈图案24、第一外电极31至第四外电极34以及间隙构件40。

图3是当沿图2中的方向A观察时的平面图。

图4是沿着图1的X-X’线截取的剖视图。

参照图3和图4，第一线圈图案21和第二线圈图案22可设置在基板11的第一表面上以彼此分开且彼此平行，并可按照在同一平面上在磁体10的长度方向上彼此分开的状态来缠绕。

此外，第三线圈图案23和第四线圈图案24可设置在基板11的第二表面上以彼此分开且彼此平行，并可按照在同一平面上在磁体10的长度方向上彼此分开的状态来缠绕。

因此，根据示例性实施例的线圈组件的基础结构可以是耦合电感器阵列的形式，以下将要进行描述的间隙构件40可设置在磁体10的在厚度方向上的中部。

第一线圈图案21和第二线圈图案22可在长度方向上相对于磁体10的中部彼此对称地设置。

此外，第三线圈图案23和第四线圈图案24可在长度方向上相对于磁体10的中部彼此对称地设置。

第一线圈图案21和第二线圈图案22可具有相对于磁体10的中部镜像对称的结构，第三线圈图案23和第四线圈图案24也可具有相对于磁体10的中部镜像对称的结构。

磁体10的中部是磁体在长度方向上的中心区域，但不需要与磁体10的在长度方向上两个端部以相同距离精确地分开。

当第一线圈图案21和第二线圈图案22缠绕时，第一线圈图案21和第二线圈图案22的每个的磁性中心称作芯。

此外，在第三线圈图案23和第四线圈图案24在基板11的另一表面上缠绕的形状中，磁性中心可被称作芯，因此，基板11可包括均具有芯的两个基板。

根据示例性实施例，由于第一线圈图案21和第二线圈图案22相对于磁体10的中部彼此对称，第三线圈图案23和第四线圈图案24相对于磁体10的中部彼此对称，因此由第一线圈图案21和第二线圈图案22形成的电感值和由第三线圈图案23和第四线圈图案24形成的电感值可以相等。

此外，第一线圈图案21和第二线圈图案22的端部可暴露于磁体10的在宽度方向上的第一表面，第三线圈图案23和第四线圈图案24的端部可暴露于磁体10的在宽度方向上的第二表面，因此，第一线圈图案21至第四线圈图案24可分别连接至第一外电极31至第四外电极34。

即，第一线圈图案21的一端可暴露于磁体10的在宽度方向上的第一表面，与第一线圈图案21处于相同平面的上的第二线圈图案22的一端可暴露于磁体10的在宽度方向上的第一表面。

如上所述暴露的第一线圈图案21的一端可连接至第一外电极31，如上所述暴露的第二线圈图案22的一端可连接至第二外电极32。

同样，设置在基板11的下表面上的第三线圈图案23的一端可暴露于磁体10的在宽度方向上的第二表面，并可暴露于与暴露第四线圈图案24的位置分开的位置。

此外，在与第三线圈图案23设置的平面相同的平面上与第三线圈图案23平行且分开设置的第四线圈图案24的一端可暴露于磁体10的在宽度方向上的第二表面，并可暴露于与暴露第三线圈图案23的位置分开的位置。

如上所述暴露的第三线圈图案23的一端可连接至第三外电极33，如上所述暴露的第四线圈图案24的一端可连接至第四外电极34。

如上所述，第一线圈图案21和第二线圈图案22以及第三线圈图案23和第四线圈图案24可分别暴露于磁体10的第一表面和第二表面，以分别彼此分开，因此，他们可分别连接至第一外电极31至第四外电极34。

第一外电极31和第二外电极32可以是输入端子，第三外电极33和第四外电极34可以是输出端子，但不必限于此。

第一线圈图案21和第二线圈图案22可形成在同一平面上，所述同一平面是基板11的上表面，第三线圈图案23和第四线圈图案24可形成在同一平面上，所述同一平面是基板11的下表面，第一线圈图案21和第三线圈图案23可通过过孔(未示出)彼此连接。

同样，第二线圈图案22和第四线圈图案24可通过过孔(未示出)彼此连接。

从第一外电极31(输入端子)输入的电流可通过第一线圈图案21、过孔和第三线圈图案23流至第三外电极33(输出端子)。

同样，从第二外电极32(输入端子)输入的电流可通过第二线圈图案22、过孔和第四线圈图案24流至第四外电极34(输出端子)。

第一线圈图案21至第四线圈图案24可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、钯(Pd)以及它们的合金组成的组中选择的一种或更多种。

第一线圈图案21至第四线圈图案24可由可为线圈提供导电性的任意材料形成，并且不限于由上述金属形成。

此外，第一线圈图案21至第四线圈图案24可呈多边形、圆形、椭圆形或者不规则的形状。然而，第一线圈图案21至第四线圈图案24的形状不受具体限制。

第一线圈图案21至第四线圈图案24可通过引线端子(未示出)分别连接至第一外电极31至第四外电极34。

外电极可包括第一外电极31至第四外电极34。

第一外电极31至第四外电极34可在磁体10的厚度方向(“T方向”)上延伸。

第一外电极31至第四外电极34可彼此分开地设置，从而彼此不进行电连接。

第一外电极31至第四外电极34可延伸至磁体10的上表面和下表面的部分。

由于第一外电极31至第四外电极34与磁体10之间的结合的部分具有角形，因此可增大第一外电极31至第四外电极34与磁体10之间的粘合力，并可改善经受外部冲击等的性能。

形成第一外电极31至第四外电极34的金属不受具体限制，只要其可为第一外电极31至第四外电极34提供导电性即可。

详细地讲，第一外电极31至第四外电极34可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、钯(Pd)以及它们的合金组成的组中选择的一种或更多种。

金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)更贵但更稳定，而铜(Cu)和镍(Ni)更便宜，但在烧结过程中会氧化，因此导电性可能下降。

在线圈组件中，间隙构件40可设置在磁体10的在厚度方向上的中部，以通过产品的内部线圈之间的干涉来调节电感值。

结果，可实现功率电感器阵列产品的多种耦合值。

即，尽管第一线圈图案21和第二线圈图案22被设置为彼此分开，但由于第一线圈图案21和第二线圈图案22中产生的磁通量因功率电感器阵列产品的小型化而彼此影响，因此可通过间隙构件40产生干涉来调节电感值，从而可实现多种耦合值。

根据示例性实施例，间隙构件40可具有延伸至磁体10的在宽度方向上的两个侧表面S2和S5的条形，但不必限于此。

间隙构件40的宽度、高度和材料可进行各种改变，从而如果需要则可实现多种耦合值。

间隙构件40可通过例如镀覆形成，但不必限于此。

间隙构件40可通过与形成第一线圈图案21至第四线圈图案24的方法相同的方法的电镀方法形成。

间隙构件40的材料不特别限制，但可以与第一线圈图案21至第四线圈图案24的材料相同。

因此，间隙构件40可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)、钯(Pd)以及它们的合金组成的组中选择的一种或更多种。

根据示例性实施例，突出部件41可分别设置在两个基板11的第一侧表面。

突出部件41可在制造基板11时与基板11同时形成，或者可在制造完基板11之后独立于基板11形成。

突出部件41可设置在两个基板11的第一侧表面上以对第一线圈图案21与第三线圈图案23之间的磁通量产生干涉，从而调节电感值。因此，如果需要，可实现多种耦合值。

同样，第二线圈图案22与第四线圈图案24之间的磁通量也可由于突出部件41产生干涉，以调节电感值。因此，如果需要，可实现多种耦合值。

磁体10的厚度可以是1.2mm或更小。然而，磁体10的厚度不限于此，并且可以进行改变。

具有线圈组件的板

图5是示出图1的线圈组件安装在印刷电路板上的形式的透视图。

参照图5，根据本示例性实施例的具有线圈组件的板可包括：印刷电路板210，其中，线圈组件与电路板平行地安装在印刷电路板210上；多个电极焊盘220，彼此分开地形成在印刷电路板210的上表面上。

在线圈组件的第一外电极31至第四外电极34分别位于电极焊盘220上以分别接触电极焊盘220的状态下，线圈组件可通过焊料230电连接至印刷电路板210。

除了以上提到的描述，与根据上述的示例性实施例的线圈组件的特征重复的特征的描述将被省略。

如上所述，在根据示例性实施例的线圈组件中，间隙构件可设置在磁体10的在厚度方向上的中部，从而通过在产品的内部线圈之间产生干涉来调节电感值。

结果，可实现功率电感器阵列产品的多种耦合值。

尽管上面已示出和描述了示例性实施例，但对于本领域技术人员将是明显的是：在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变化。

Claims (16)

1.一种线圈组件，包括：

磁体，包括分别设置在彼此分开的两个基板的第一表面上的第一线圈图案和第二线圈图案，以及分别设置在所述两个基板的第二表面上的第三线圈图案和第四线圈图案，所述基板具有各自的芯；

第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，设置在所述磁体的外表面上，并分别连接至第一线圈图案至第四线圈图案；

其中，间隙构件设置在所述两个基板之间，并位于所述磁体的在磁体的厚度方向上的中部，

其中，所述间隙构件包含从由金、银、铂、铜、镍、钯以及它们的合金组成的组中选择的一种或更多种。

2.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述间隙构件呈条形，并且延伸至磁体的在磁体的宽度方向上的两个侧表面。

3.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述间隙构件是电镀材料。

4.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈图案至所述第四线圈图案由与所述间隙构件的材料相同的材料制成。

5.如权利要求1所述的线圈组件，其中，突出部件设置在所述两个基板中的至少一个的侧表面上。

6.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极是输入端子，

所述第三外电极和所述第四外电极是输出端子。

7.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈图案至第四线圈图案包含从由金、银、铂、铜、镍、钯以及它们的合金组成的组中选择的至少一种。

8.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述基板是磁性基板。

9.一种板，包括：

印刷电路板，多个电极焊盘设置在所述印刷电路板上；

线圈组件，安装在所述印刷电路板上，

其中，所述线圈组件包括：

磁体，包括分别设置在彼此分开的两个基板的第一表面上的第一线圈图案和第二线圈图案，以及分别设置在所述两个基板的第二表面上的第三线圈图案和第四线圈图案；

第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，设置在所述磁体的外表面上，并分别连接至第一线圈图案至第四线圈图案，

所述基板具有各自的芯，

间隙构件设置在所述两个基板之间，并位于所述磁体的在磁体的厚度方向上的中部，

其中，所述间隙构件包含从由金、银、铂、铜、镍、钯以及它们的合金组成的组中选择的一种或更多种。

10.如权利要求9所述的板，其中，所述间隙构件呈条形，并且延伸至磁体的在磁体的宽度方向上的两个侧表面。

11.如权利要求9所述的板，其中，所述间隙构件是电镀材料。

12.如权利要求9所述的板，其中，其中，所述第一线圈图案至所述第四线圈图案由与所述间隙构件的材料相同的材料制成。

13.如权利要求9所述的板，其中，突出部件设置在所述两个基板中的至少一个的侧表面上。

14.如权利要求9所述的板，其中，所述第一外电极和所述第二外电极是输入端子，

所述第三外电极和所述第四外电极是输出端子。

15.如权利要求9所述的板，其中，所述第一线圈图案至第四线圈图案包含从由金、银、铂、铜、镍、钯以及它们的合金组成的组中选择的至少一种。

16.如权利要求9所述的板，其中，所述基板是磁性基板。