CN106158244A - 芯片组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种芯片组件及其制造方法。所述芯片组件包括：陶瓷主体，包括多个陶瓷层，陶瓷层具有设置为彼此间隔开的凹刻的凹入部分，多个陶瓷层中的每个包括外电极图案，外电极图案通过使用导电材料填充凹刻的凹入部分来设置；内线圈单元，位于陶瓷主体中，包括设置在多个陶瓷层上的内导电图案；以及外电极，外电极中的每个通过使外电极图案彼此连接来设置。
Description
本申请要求于2014年10月2日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0133526号韩国专利申请的优先权和权益，该申请的公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种芯片组件及其制造方法。
背景技术
电感器(多层芯片组件)是通常与电阻器和电容器一起形成电子电路以消除噪音的无源元件，或者是用作形成LC谐振电路的组件。
最近已经应用到各种装置的多层电感器具有多个陶瓷层堆叠的结构，其中，每个陶瓷层具有形成在其上的内线圈图案，这里内线圈图案彼此连接以形成线圈结构，从而实现期望的特性(诸如预期大小的电感和阻抗)。
然而，现有技术的底表面电极电感器需要附加工艺，来使印刷之后并不暴露的内电极的多个部分通过通路或通过形成额外的外电极进行相互连接。
【现有技术文献】
(专利文献1)第2010-165973号日本专利特许公开
发明内容
本公开的一方面可提供一种芯片组件和制造该芯片组件的方法，其中，在堆叠陶瓷层时同时地形成外电极而无需执行形成外电极的额外的工艺。
根据本公开的一方面，一种芯片组件可包括：陶瓷主体，包括多个陶瓷层，陶瓷层具有设置为彼此间隔开的凹刻的凹入部分，多个陶瓷层中的每个包括外电极图案，外电极图案通过使用导电材料填充凹刻的凹入部分来设置；内线圈单元，位于陶瓷主体中，包括设置在多个陶瓷层上的内导电图案；以及外电极，通过使外电极图案彼此连接来设置每个外电极。
根据本公开的另一方面，一种芯片组件可包括：陶瓷主体，包括多个陶瓷层，陶瓷层具有设置为彼此间隔开的凹刻的凹入部分；以及导电材料，填充凹刻的凹入部分，其中，每个凹刻的凹入部分的深度小于每个陶瓷层的厚度，并且通过使用导电材料填充凹刻的凹入部分来设置的多个外电极图案通过穿过多个陶瓷层的一个或更多个通路进行连接。
根据本公开的另一方面，一种制造芯片组件的方法可包括：准备具有凹刻的凹入部分的多个陶瓷层，其中，凹刻的凹入部分设置为彼此间隔开；使用导电材料填充凹刻的凹入部分；以及通过使用导电材料填充设置在多个陶瓷层的每个上的凹刻的凹入部分形成多个外电极图案，使外电极图案彼此连接。
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、特征和其它优点将会被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的芯片组件的显示出内线圈单元的透视图；
图2A和图2B是示出在根据本公开的示例性实施例的芯片组件的多个组件中具有外电极图案的陶瓷层的视图；
图3A和图3B是示出图2A和图2B中示出的陶瓷层具有内导电图案和导电材料的视图；
图4是图1中示出的芯片组件的分解透视图；
图5是示出根据本公开的另一示例性实施例的芯片组件的显示出内线圈单元的透视图；
图6A至图6H是图5中示出的芯片组件的分解透视图；
图7是示出根据本公开的示例性实施例的芯片组件的制造方法的流程图；以及
图8A至图8C是具体地示出图7中示出的芯片组件的制造方法中的形成外电极的方法的视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
然而，本公开可以以多种不同的形式来体现，并不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例，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附图标记来表示相同或相似的元件。
芯片组件
在下文中，将描述本公开的示例性实施例的芯片组件，具体地，将描述多层电感器，但本发明构思不限于此。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的芯片组件100的显示出内线圈单元120的透视图。
参照图1，根据本公开的示例性实施例的芯片组件100可包括陶瓷主体110、内线圈单元120和外电极130。
陶瓷主体110可通过堆叠具有多个通孔的多个陶瓷层来形成。此外，形成陶瓷主体110的多个陶瓷层可处于烧结态并且均可以一体化，使得在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下，多个陶瓷层之间的边界不容易看出来。
陶瓷主体110可呈例如六面体的形状。为了阐明本示例性实施例，定义图1中示出的六面体(六面物体)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。
此外，陶瓷主体110可具有设置为安装表面的下表面、与下表面相对的上表面、长度方向上的两个侧表面和宽度方向上的两个侧表面。
多个陶瓷层可包括已知的诸如Al2O3基介电材料的介电材料以及诸如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基铁氧体和Li基铁氧体的铁氧体。
内线圈单元可位于陶瓷主体110内。此外，内线圈单元可包括设置在多个陶瓷层上的内导电图案121(图3A)。
陶瓷主体110可通过堆叠其上形成有内导电图案121(图3A)的多个陶瓷层来形成，内导电图案121(图3A)可在陶瓷主体110内形成内线圈单元。
内线圈单元可在陶瓷主体110内设置为与陶瓷主体110的下表面垂直。
即，设置在陶瓷主体110内的内线圈单元120可设置为使得穿过内线圈单元120的中心的虚拟中心轴线与陶瓷主体110的厚度方向上的上表面或下表面平行。
形成在多个陶瓷层上的内导电图案121(图3)可通过通路彼此电连接以形成单个内线圈单元120，从而实现预期的电感。
通过印刷包括导电金属的导电膏来形成内线圈单元120可。只要金属具有优异的导电性，导电金属就不受具体限制，例如，导电金属可以是银(Ag)、钯(Pd))、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)或铂(Pt)中的单个或者是它们的混合物。
图2A和图2B是示出根据本公开的示例性实施例的芯片组件100的组件中的具有凹刻的凹入部分112的陶瓷层111的视图。
参照图2A和图2B，陶瓷层111可包括凹刻的凹入部分112a和112b(用112表示统一表示)。
在一个示例性实施例中，可通过1从陶瓷层111的一个表面向它的与所述一个表面相对的另一表面进行凹刻来形成所述凹刻的凹入部分112。这里，在图2A中，示出了将陶瓷层111从它的上表面向它的下表面凹刻至预定深度。
即，凹刻的凹入部分112可被形成为相对于陶瓷层111的整体厚度沿陶瓷层111的厚度方向凹陷，使得凹刻的凹入部分112的深度小于陶瓷层111的厚度。凹刻的凹入部分112的数量、厚度和位置对设置在陶瓷主体110中的多个陶瓷层可以是相同的，并可根据预期的电感值来调整。
具体地说，凹刻的凹入部分112的形状可根据外电极130在陶瓷主体110中形成的位置而改变。
即，在外电极130形成在陶瓷主体110的长度方向上的两个侧表面上的情况下，凹刻的凹入部分112可位于陶瓷层111的长度方向上的两个侧表面上。
在图2A和图2B中，示出了凹刻的凹入部分112a和112b设置在陶瓷层111的长度方向上的两侧的拐角处并具有“L”形状，因此，外电极130(请参照图1)可呈“L”形状。
垂直地穿过陶瓷层111的一个或更多个通孔113可形成在陶瓷层111的凹刻的凹入部分112中，并可使用导电材料来填充以形成通路。通孔113的数量和形状可不限于图2A和图2B中示出的数量和形状，而是可在布置有凹刻的凹入部分112的每个陶瓷层111上形成相同形状的相同数量的通孔(即，每个陶瓷层111可具有呈相同形状的相同数量的通孔)。
图3A和图3B是示出图2A和图2B中示出的陶瓷层具有内导电图案和导电材料的视图。
参照图2A、图2B、图3A和图3B，陶瓷层111还可包括填充凹刻的凹入部分112的导电材料。这里，导电材料可包括银(Ag)、银-钯(Ag-Pd)、镍(Ni)和铜(Cu)等。
陶瓷主体110可通过堆叠多个陶瓷层111来形成。在这种情况下，填充有导电材料的外电极图案131a和131b可通过形成在陶瓷层111中的一个或更多个通孔113a和113b电连接，外电极图案131a和131b可沿堆叠的方向堆叠以形成具有“L”形状的外电极。
详细地讲，可通过镀覆诸如Cu/Ni/Sn或Ni/Sn的导电材料在电极图案131a和131b上形成镀层，镀层可彼此表面连接以形成外电极130。
在下文中，将参照图8详细地描述使用外电极图案131a和131b的外电极130的形成。
外电极图案131a和131b的厚度可等于陶瓷层111的厚度，或者可形成为超过陶瓷层111的厚度以便通过烧结之后的收缩而等于陶瓷层111的厚度。
内导电图案121可设置在陶瓷层111上。内导电图案121的形状可根据预期的电感而改变，而不限于图3A中示出的形状。
形成在多个陶瓷层111上的内导电图案121可通过通路电连接。即，形成在多个陶瓷层111上的内导电图案121可彼此电连接并可沿堆叠方向连续地叠置以形成具有螺旋结构的内线圈单元120(请参照图1)。
参照图3B，当陶瓷层111的内导电图案121暴露至外部的表面是陶瓷层111的上表面时，内导电图案121与外电极图案131a和131b可在陶瓷层111的上表面上基本上共面，但本发明构思不限于此。
图4是示出图1中示出的芯片组件的分解透视图。
参照图4，根据本公开的示例性实施例的芯片组件100可包括形成陶瓷主体110的多个陶瓷层111a至111h。
这里，形成陶瓷主体110的多个陶瓷层111a至111h可包括没有外电极图案131a和131b的陶瓷层111a和111h。即，陶瓷层111a和111h可用作保护陶瓷主体110的内部的保护层。
此外，多个陶瓷层111a至111h可包括其上未形成有内导电图案121a至121d的陶瓷层111b和111g。
在图4中，示出了陶瓷主体110包括其上未形成有外电极图案131a和131b的两个陶瓷层111a和111h，但堆叠的陶瓷层的数量不限于此，并且可根据预期的电感而改变。
此外，在图4中，示出了内导电图案121a至121d仅形成在陶瓷层111c至111f上，但本发明构思不限于此。
内导电图案121a至121d可形成在陶瓷层111c至111f上并可通过多个通路(未示出)在陶瓷主体110的堆叠方向上彼此电连接以形成内线圈单元120(请参照图1)。
内导电图案121a可包括暴露至陶瓷主体110的外部的引出部分114a，内导电图案121d可包括暴露至陶瓷主体110的外部的引出部分114b。引出部分114a和114b可设置为在陶瓷层111c和111f的长度方向上的两个侧表面上沿相互相反的方向彼此间隔开，并可分别电连接到外电极图案131a和131b。
图5是示出根据本公开的另一示例性实施例的芯片组件100的使内线圈单元120露出的透视图。
图6是图5中示出的芯片组件100的分解透视图。
参照图5，在根据本公开的另一示例性实施例的芯片组件100中，外电极130可形成在陶瓷主体110的下表面上。
参照图6，在一个示例性实施例中，可通过用导电材料填充凹刻的凹入部分来形成外电极图案131c和131d，其中，凹刻的凹入部分通过从陶瓷层111的一个表面向它的与所述一个表面相反的另一表面对陶瓷层进行凹刻来形成。这里，外电极图案131c和131d的厚度和位置与根据上述示例性实施例的外电极图案131a和131b的厚度和位置相同，因此，将省略对其的描述。
然而，外电极图案131c和131d的形状可根据外电极130(请参照图5)在陶瓷主体110上形成的位置而改变。
即，在根据本公开的另一示例性实施例的芯片组件100的组件中，外电极130具有下电极形式，因此，外电极图案131c和131d可通过在陶瓷层111的宽度方向上的一个侧表面上装载导电材料来形成。
参照图6，与图4中所示出的不同，包括在内导电图案121a和121d中的引出部分114c和114d可电连接到外电极图案131c和131d，以暴露至设置为陶瓷主体110的安装表面的下表面。
即，引出部分114c和114d可暴露至陶瓷层111c和111f中的每个的宽度方向上的一个侧表面(当陶瓷层堆叠时，是陶瓷主体的下表面)。此外，引出部分114c和114d可分别连接到设置为彼此间隔开预定距离的外电极图案131c和131d。
除了前述内容之外，陶瓷层111a至111h、导电材料的类型、内导电图案121a至121d和通孔与以上描述的本公开的示例性实施例中的陶瓷层111a至111h、导电材料的类型、内导电图案121a至121d相同，因此，将省略对其的描述。
制造芯片组件的方法
图7是示出根据本公开的示例性实施例的芯片组件的制造方法的流程图。
参照图4和图7，根据本公开的示例性实施例的芯片组件的制造方法可包括：准备均具有凹刻的凹入部分112a和112b的多个陶瓷层111b至111g的步骤(S100)；利用导电材料填充凹刻的凹入部分112a和112b的步骤(S200)；以及将通过镀覆使设置在多个陶瓷层111b至111g上的填充有导电材料的外电极图案131a和131b彼此连接以形成外电极130的步骤(S300)。
可通过从陶瓷层的一个表面向着与所述一个表面相反的另一表面对陶瓷层进行凹刻来形成所述凹刻的凹入部分112a和112b，凹刻的凹入部分112a和112b的深度小于陶瓷层的厚度。此外，凹刻的凹入部分112a和112b的厚度和形状等可在整个堆叠的陶瓷层中保持一致，并可根据预期的电感而改变。
此外，在一个示例性实施例中，可通过激光束加工来形成所述凹刻的凹入部分112a和112b。即，可向物体的表面照射激光束，物体的被激光束照射的表面附近会熔化并蒸发，以去除材料，从而执行激光束加工。
在下文中，可利用诸如丝网印刷等的方法使用导电材料来填充所述凹刻的凹入部分112a和112b以形成外电极图案131a和131b。
这里，多个陶瓷层111a至111h可设置成与被设置为陶瓷主体110的安装表面的下表面垂直。
同时，所述芯片组件的制造方法还可包括在陶瓷层111c至111g上形成内导电图案121a至121d的步骤以及堆叠其上形成有内导电图案121a至121d的陶瓷层以形成陶瓷主体110的步骤。
即，多个陶瓷层可包括其上未形成有内导电图案121a至121d的陶瓷层111b和111g。
这里，示出并描述了陶瓷主体110包括其上未形成有外电极图案131a和131b的两个陶瓷层111a和111h，但堆叠的陶瓷层的数量不限于此，而是可以根据预期的电感而改变。
此外，制造芯片组件的方法还可包括在具有凹刻的凹入部分112a和112b的陶瓷层111b至111g上形成一个或更多个通孔的步骤。形成在多个陶瓷层111b至111g上的凹刻的凹入部分112a和112b可通过通路彼此电连接。
这里，在陶瓷层111c至111f上形成内导电图案121a至121d的步骤和在具有凹刻的凹入部分112a和112b的陶瓷层111b至111g上形成一个或更多个通孔的步骤可交换顺序。
可通过调整凹刻的凹入部分112a和112b、通孔以及内导电图案121a至121d的形状、位置和堆叠顺序来制造各种芯片组件。
图8是具体地示出图7中示出的制造芯片组件的方法中形成外电极的方法。
参照图8A和图8B，可通过镀覆诸如Cu/Ni/Sn或Ni/Sn将镀层810形成在外电极图案131b(131a与此相同)上，镀层810可彼此表面连接以形成外电极820。
即，通过使用凹版印刷方法形成暴露至外部的外电极图案131b，可在镀层810之间获得大的接触表面，从而防止局部镀层被切掉的现象。此外，镀层810可牢固地连接并可改善有缺陷的可焊性。
参照图8C，陶瓷层在凹入部分中的厚度t相对于内线圈图案的内层陶瓷层的厚度T可满足T/5<t<T/2。
这里，当T/5>＝t时，在使用导电材料填充陶瓷层的凹入部分且陶瓷层按顺序堆叠之后，厚度T与t之间的差异会引起陶瓷片的强度出现差异，从而会导致相应的部分破裂。
此外，当t>＝T/2时，会难以平稳地连接陶瓷内层镀层，从而出现局部厚度变化的可能性大，在严重的情况下，镀层会细微地破裂而不连接，因此会难以发现断裂的部分。
在根据本公开的示例性实施例的制造芯片组件100的方法中，由于外电极在堆叠陶瓷层时同时地形成，而无需形成外电极的额外的工艺，因此可省略形成指示内线圈图案的方向的标记图案的步骤。
如上阐述的，在根据本公开的示例性实施例的芯片组件和制造芯片组件的方法中，外电极可在堆叠陶瓷层时同时地形成，而无需执行形成外电极的额外的工艺，因此，可简化制造工艺。
虽然已经在上面示出和描述了示例性实施例，但本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以做出修改和变型。
Claims (19)
1.一种芯片组件，包括：
陶瓷主体，包括多个陶瓷层，陶瓷层具有设置为彼此间隔开的凹刻的凹入部分，多个陶瓷层中的每个包括外电极图案，外电极图案通过使用导电材料填充凹刻的凹入部分来设置；
内线圈单元，位于陶瓷主体中，包括设置在多个陶瓷层上的内导电图案；以及
多个外电极，外电极中的每个通过使外电极图案彼此连接来设置。
2.根据权利要求1所述的芯片组件，其中，外电极图案通过穿透具有外电极图案的多个陶瓷层的一个或更多个通路来连接。
3.根据权利要求1所述的芯片组件，其中，内导电图案包括暴露至陶瓷主体的外部的引出部分。
4.根据权利要求3所述的芯片组件，其中，引出部分暴露至陶瓷主体的设置为陶瓷主体的安装表面的下表面，并且
外电极设置在陶瓷主体的下表面上并连接到引出部分。
5.根据权利要求3所述的芯片组件，其中，引出部分暴露至陶瓷主体的在陶瓷主体的长度方向上的两个端表面，并且
外电极设置在陶瓷主体的长度方向上的所述端表面上。
6.根据权利要求1所述的芯片组件，其中，多个陶瓷层沿与陶瓷主体的被设置为陶瓷主体的安装表面的下表面垂直的方向设置。
7.一种芯片组件，包括：
陶瓷主体，包括多个陶瓷层，陶瓷层具有设置为彼此间隔开的凹刻的凹入部分；以及
导电材料，填充所述凹刻的凹入部分，
其中，每个凹刻的凹入部分的深度小于每个陶瓷层的厚度，并且
通过使用导电材料填充凹刻的凹入部分来设置的多个外电极图案通过穿透多个陶瓷层的一个或更多个通路进行连接。
8.根据权利要求7所述的芯片组件，其中，通过对每个陶瓷层从其一个表面向着其另一个表面进行凹刻来形成所述凹刻的凹入部分。
9.根据权利要求7所述的芯片组件，其中，外电极图案设置在多个陶瓷层的长度方向上的两端上。
10.根据权利要求7所述的芯片组件，所述芯片组件还包括：
内线圈单元，设置在陶瓷主体内，包括设置在多个陶瓷层上的内导电图案，
其中，内导电图案具有暴露至陶瓷主体的外部的引出部分。
11.根据权利要求10所述的芯片组件，其中，至少一个外电极图案连接到所述引出部分。
12.根据权利要求10所述的芯片组件，其中，引出部分暴露至陶瓷主体的陶瓷主体的长度方向上的两个端表面，并且
外电极图案设置在陶瓷主体的陶瓷主体的长度方向上的两个端表面上并连接到引出部分。
13.根据权利要求7所述的芯片组件，其中，所述多个陶瓷层沿与陶瓷主体的被设置为陶瓷主体的安装表面的下表面垂直的方向设置。
14.一种制造芯片组件的方法，包括：
准备具有凹刻的凹入部分的多个陶瓷层，其中，凹刻的凹入部分设置为彼此间隔开；
使用导电材料填充凹刻的凹入部分；以及
通过使用导电材料填充设置在多个陶瓷层的每个上的凹刻的凹入部分形成多个外电极图案，并使所述多个外电极图案彼此连接。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：
在多个陶瓷层上形成内导电图案；以及
堆叠其上形成有内导电图案的多个陶瓷层以形成陶瓷主体。
16.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：
在具有导电图案的多个陶瓷层的每个中形成一个或更多个通路，
其中，形成在多个陶瓷层上的外电极图案通过所述通路进行连接。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，多个陶瓷层沿与陶瓷主体的被设置为陶瓷主体的安装表面的下表面垂直的方向设置。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，外电极图案从每个陶瓷层的一个表面向所述陶瓷层的另一表面凹入，并且
多个外电极图案的厚度小于所述多个陶瓷层的厚度。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，在连接外电极图案的步骤中，通过镀覆使外电极图案进行表面连接以形成外电极。
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