CN106205974A - 线圈电子组件 - Google Patents
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Abstract
提供了一种线圈电子组件。所述线圈电子组件包括：基板；线圈图案，形成在基板的第一主表面和第二主表面中的至少一个上；主体区域，至少填充线圈图案的芯区域并且具有磁性材料；引线部，形成线圈图案的最外面的区域部分并且暴露到主体区域的外侧。引线部与的线圈图案的紧邻引线部并且设置在引线部与线圈图案的中央之间的部分之间的距离比线圈图案的相邻的图案之间的距离大。
Description
本申请要求于2015年5月29日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0075952号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种线圈电子组件。
背景技术
与线圈电子组件相对应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。
电感器可分为多层型电感器、薄膜型电感器等。在这些电感器中，薄膜型电感器适于被制造得相对薄。因此，最近已经在多个领域中利用了薄膜型电感器，根据装置组件的复杂化、多功能化以及变薄的趋势，已经在不断地尝试进一步降低组件的厚度。因此，需要在不管相关技术中的线圈电子组件的变薄的趋势如何而能够确保高性能和可靠性的方案。
发明内容
本公开的一方面可提供一种线圈电子组件，所述线圈电子组件通过适当地调节线圈电子组件所包括的线圈图案与引线部之间的距离以显著地减小线圈图案与引线部之间的短路的可能性，而能够具有改善的可靠性并且具有高电流和高电感。
根据本公开的一方面，一种线圈电子组件可包括：基板；线圈图案，形成在基板的第一主表面和第二主表面中的至少一个上；主体区域，至少填充线圈图案的芯区域并且具有磁性材料；引线部，形成线圈图案的最外面的区域的部分并且暴露到主体区域的外侧。引线部与线圈图案的紧邻引线部并且设置在引线部与线圈图案的中央之间的部分之间的距离比线圈图案的相邻的图案之间的距离大。
如上所述，线圈图案的最外面的部分与引线部之间的距离可比线圈图案的节距(即相邻的图案之间的距离)大，从而可减小由于在执行工艺(例如镀覆工艺等)时的过度生长而导致的线圈图案与引线部之间的短路的可能性。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，将更加清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和优势，在附图中：
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈电子组件的外观的透视图；
图2是沿着图1的A-A’线截取的截面图；
图3和图4是示出根据本公开的示例性实施例的线圈图案和引线部的平面图；
图5是示出根据本公开的示例性实施例的制造线圈电子组件的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，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。更确切地说，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，会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。
线圈电子组件
在下文中，将以示例的方式描述根据示例性实施例的线圈电子组件(具体地，薄膜型电感器)。然而，根据示例性实施例的线圈电子组件不必限于此。
图1是示意性地示出根据示例性实施例的线圈电子组件的外观的透视图。此外，图2是沿着图1的A-A’线截取的截面图，图3和图4是示出根据本公开的示例性实施例的线圈图案和引线部的平面图。
参照图1至图4，根据示例性实施例的线圈电子组件100可包括基板102、线圈图案103、主体区域101以及外电极111和外电极112。
基板102可设置在主体区域101中以用于支撑线圈图案103，并且可以是，例如，聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板、金属基软磁性基板等。在这种情况下，可在基板102的中央区域中形成通孔，并且磁性材料可设置在通孔中以形成芯区域C。芯区域C可构成主体区域101的一部分。如上描述，设置有磁性材料的芯区域C可改善线圈电子组件100的性能。
可在基板102的第一主表面和第二主表面中的至少一个上形成线圈图案103。在本示例性实施例中，在基板102的第一主表面和第二主表面上均形成线圈图案103以获得高电感。也就是说，可在基板102的第一主表面上形成第一线圈图案，可在基板102的与基板102的第一主表面相对的第二主表面上形成第二线圈图案。在这种情况下，第一线圈图案和第二线圈图案可通过穿透基板102过孔(未示出)电连接。此外，线圈图案103可具有螺旋形状，并且为了电连接到外电极111和外电极112，具有螺旋形状的线圈图案的最外面的部分可设置有暴露到主体区域101的外侧的引线部T。引线部T可形成线圈图案103的最外面的区域部分并且可与线圈图案103一体地形成。尽管未示出，但根据另一实施例可在基板102的第一主表面和第二主表面中的仅仅一个上形成线圈图案103。
线圈图案103可由具有高导电率的金属形成，例如银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或它们的合金。在这种情况下，作为用于制造薄膜形状的优选的工艺的示例，可使用电镀方法。可选地，也可使用在相关技术中公知的其他工艺，只要可实现与电镀方法相似的效果即可。
在本示例性实施例中，参照图2至图4，引线部T与线圈图案103的设置引线部T与线圈图案的中部之间并紧靠引线部T的那部分之间的距离d比线圈图案103的节距(即相邻的图案之间的间距c)大。可以以螺旋状形成线圈图案103以用作电感器。通常情况下，与线圈图案103一体地形成的引线部T与线圈图案103之间隔开的距离可以与相邻线圈图案之间的距离相同。然而，为了以小尺寸实现线圈电子组件100并且增大线圈电子组件100的电感，线圈图案的宽度需要变宽，并且线圈图案之间的距离c需要变窄。因此，在相邻的线圈图案103之间或在线圈图案103与引线部T之间发生短路的可能性会增大。特别地，向外暴露的引线部T可具有比位于主体区域101中的线圈图案103的面积大的面积，因此，在执行随后的电镀工艺时会出现由于过度生长而导致的问题。
因此，在本示例性实施例中，与相关技术相比，可改变引线部T的形状，从而增大线圈图案103与引线部T之间的距离。作为这种形式的示例，如图3和图4所示，在引线部T中的朝向线圈图案103或线圈图案103’的表面可形成为曲面，并且所述曲面的曲率半径可与线圈图案103或线圈图案103’的曲率半径不同。在所述曲面的曲率半径比线圈图案103或线圈图案103’的曲率半径小情况下，可更容易地确保引线部T的大的距离d。参照图3，朝向线圈图案103的引线部T的整个表面是弯曲的。可选地，参照图4，引线部T的末端TP具有面对线圈图案103’的平坦表面并且引线部T的剩下的部分具有面对线圈图案103’的曲面。
此外，引线部T的距离d也可用与相邻的图案之间的距离c的关系而适当地确定。详细地说，当线圈图案103的相邻的图案之间的距离为c并且线圈图案103的最外面的部分与引线部T之间的距离为d时，可满足1.5c<d的条件。在d比1.5c大的情况下，由于防止了短路可改善可靠性并且可实现高电感，这是本发明人所期望的。
此外，引线部T的最窄的部分的宽度b可用与线圈图案103的宽度a的关系来适当地确定。详细地说，当线圈图案103的宽度为a并且引线部T的最窄的部分的宽度为b时，可满足2a/3<b的条件。为了在有限的区域内在距离线圈图案103更远的位置设置引线部T，可使用以相对窄的宽度形成引线部T的方法。即使在这种情况下，由于连接到外电极111和外电极112的引线部T的电气性能不应显著劣化，所以引线部T的最窄的部分的宽度b可以是线圈图案103的宽度a的大约2/3。
同时，如上描述，可通过如下方法获得引线部T：如现有技术中那样以大宽度形成引线部，然后去除引线部的一部分。根据所需的性能、设计条件等，引线部T的曲面可形成为如图3所示的平缓的形式(曲率半径大的形式)，或者可形成为如图4所示的具有大倾斜度的形式(曲率半径小的形式)。
主体区域101可具有至少线圈图案103的芯区域C填充有磁性材料等的形式，并且可形成如本示例性实施例的线圈电子组件100的外观。在这种情况下，主体区域101可由表现出磁性性质的任何材料形成，并且可由例如在树脂部分中的铁氧体或金属磁性颗粒组成。
作为这些材料的特定示例，铁氧体可以是例如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基铁氧体等的材料，并且主体区域101可具有将铁氧体颗粒分散在树脂中(例如环氧树脂、聚酰亚胺等)的形式。
此外，金属磁性颗粒可包含从由Fe、Si、Cr、Al以及Ni组成的组中选择的一种或更多种。例如，金属磁性颗粒可以是Fe-Si-B-Cr基无定型金属，但不必限于此。金属磁性颗粒可具有大约0.1μm至30μm的直径，并且与上面描述的铁氧体颗粒相似，主体区域101可具有将金属磁性颗粒分散在树脂(例如环氧树脂、聚酰亚胺等)中的形式。
制造线圈组件的方法
在下文中，将描述制造具有上面描述的结构的线圈电子组件100的方法的示例。参照图1至图4，以及示出了制造线圈电子组件100的方法的图5，首先，可在基板102上形成线圈图案103(S10)。这里，可优选地利用镀覆工艺形成线圈图案103，但不限于此。如上描述，线圈图案103可具有螺旋形状，并且为了电连接到外电极111和外电极112，可在线圈图案的最外面的部分形成暴露到主体区域101的外侧并连接到线圈图案的引线部T(S10)。
在这种情况下，如上描述，引线部T与线圈图案103的位于引线部T与线圈部103的中部之间并紧邻引线部T的部分之间的距离d比线圈图案103的节距(即相邻的图案之间的间距c)大。为此，可适当地去除引线部T的一部分。也就是说，在引线部T形成为以与线圈图案103的节距相同的距离与线圈图案103隔开之后，可去除引线部T的部分区域以增大引线部T的距离d。可选地，可利用镀覆工艺形成具有期望的形状的引线部T并使引线部T图案化，而不是另外去除引线部T。
同时，尽管未单独地示出，但可形成涂覆线圈图案103的绝缘层以保护线圈图案103。可通过公知的方法(例如丝网印刷法、光阻剂(PR)的曝光和显影方法以及喷施法等)形成绝缘层。
接下来，作为形成主体区域101的示例，可在形成线圈图案103的基板102的上面和下面堆叠磁性片，并对其进行压制，然后硬化(S20)。可通过如下方法制造片状磁性片：将金属磁性粉末和有机材料(例如粘合剂、溶剂等)彼此混合来制备浆料，通过刮刀法将浆料以几十微米的厚度施加到载体薄膜上，然后使施加的浆料干燥。
可利用例如机械钻孔、激光钻孔、喷砂、冲压等方法在基板102的中央区域形成用于芯区域C的通孔。在堆叠磁性片、对其进行压制以及硬化的同时，可用磁性材料填充所述通孔，以形成芯区域C。
接下来，可在主体区域101的表面上形成第一外电极111和第二外电极112，以分别连接到暴露到主体区域101的两个表面的引线部T(S30)。外电极111和外电极112可由包含具有良好导电性的金属的膏形成，例如包含镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)或银(Ag)或它们的合金的导电膏。此外，还可在外电极111和外电极112上形成镀覆层(未示出)。在这种情况下，镀覆层可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)以及锡(Sn)组成的组中选择的一种或更多种。例如，可在镀覆层中顺序地形成镍(Ni)层和锡(Sn)层。
除了上述描述之外，将省略与根据上面描述的示例性实施例的线圈电子组件的特征重叠的特征的描述。
如上所述，根据示例性实施例，可合适地调节线圈电子组件所包括的线圈图案与引线部之间的距离，以显著地减小线圈图案与引线部之间的短路的可能性，从而可提高线圈电子组件的可靠性并且可实现电子组件的高电流和高电感。
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，可以做出变型和变改。
Claims (20)
1.一种线圈电子组件，包括：
基板；
线圈图案，形成在基板的第一主表面和第二主表面中的至少一个上；
主体区域，至少填充线圈图案的芯区域并且具有磁性材料；
引线部，形成线圈图案的最外面的区域部分并且暴露到主体区域的外侧，
其中，引线部与线圈图案的设置在引线部与线圈图案的中央之间并紧邻引线部的那部分之间的距离d比线圈图案的相邻的图案之间的距离c大。
2.如权利要求1所述的电子组件，其中，线圈图案具有螺旋形状，并且引线部的朝向线圈图案的表面是弯曲的。
3.如权利要求2所述的线圈电子组件，其中，引线部的所述弯曲表面的曲率半径与线圈图案的曲率半径不同。
4.如权利要求3所述的线圈电子组件，其中，引线部的所述弯曲表面的曲率半径比线圈图案的曲率半径小。
5.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，线圈图案的宽度a和引线部的最窄的部分的宽度b满足2a/3<b。
6.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，距离c和d满足1.5c<d。
7.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，通过镀覆形成线圈图案。
8.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，线圈图案包括分别设置在基板的第一主表面和第二主表面上的第一线圈图案和第二线圈图案。
9.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述线圈电子组件还包括形成在主体区域的表面上并连接到引线部的外电极。
10.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，主体区域包含金属磁性粉末和热固性树脂。
11.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，引线部的朝向线圈图案的整个表面是弯曲的。
12.如权利要求1所述的线圈电子组件，其中，引线部包括具有面对线圈图案的平坦表面的末端。
13.一种线圈电子组件，包括：
基板；
线圈图案，形成在基板的第一主表面和第二主表面中的至少一个上；
主体区域，至少填充线圈图案的芯区域并且具有磁性材料；
引线部，形成线圈图案的最外面的区域的部分并且暴露到主体区域的外侧，
其中，引线部的内侧具有凹入形状。
14.如权利要求13所述的线圈电子组件，其中，所述凹入形状的曲率半径比线圈图案的曲率半径小。
15.如权利要求13所述的线圈电子组件，其中，引线部与线圈图案的设置在引线部与线圈图案的中央之间并紧邻引线部的部分之间的距离d比线圈图案的相邻的图案之间的距离c大。
16.如权利要求15所述的线圈电子组件，其中，距离c和d满足1.5c<d。
17.如权利要求13所述的线圈电子组件，其中，线圈图案的宽度a和引线部的最窄的部分的宽度b满足2a/3<b。
18.一种用于形成线圈电子组件的方法，包括：
在基板上镀覆线圈图案和直接连接到线圈图案的引线部；
形成主体区域以嵌入线圈图案和引线部，引线部暴露到主体区域的外侧；
在主体区域的表面上形成外电极以电连接到引线部，
其中，引线部与线圈图案的设置在引线部与线圈图案的中央之间并紧邻引线部的部分之间的距离d比线圈图案的相邻的图案之间的距离c大。
19.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括：
在基板的中央区域形成通孔；
利用磁性材料填充所述通孔来形成芯区域。
20.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括：
去除引线部的一部分使得引线部与线圈图案的设置在引线部与线圈图案的中央之间并紧邻引线部的部分之间的间距增加至d。
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