CN108074707B

CN108074707B - 电子组件

Info

Publication number: CN108074707B
Application number: CN201711126711.3A
Authority: CN
Inventors: 李栽旭
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2037-11-15
Also published as: CN108074707A; US20180137965A1; KR20180054266A; US10892084B2

Abstract

本发明提供一种电子组件，所述电子组件包括：主体，包括设置在所述主体内部的线圈部并包含磁性金属颗粒；以及表面保护层，设置在所述主体的表面上。所述磁性金属颗粒包括具有彼此不同的颗粒尺寸的两种或更多种颗粒，所述磁性金属颗粒中的一些磁性金属颗粒暴露于所述主体的所述表面，且不平坦的区域形成在所述磁性金属颗粒的暴露于所述主体的所述表面的表面上，并且所述表面保护层与所述不平坦的区域接触。

Description

电子组件

本申请要求于2016年11月15日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0151999号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种电子组件。

背景技术

电感器(一种类型的电子组件)是与电阻器和电容器一起构造电子电路以除去噪声的代表性无源元件。

薄膜型功率电感器可通过如下方法制造：通过镀覆形成线圈部，通过使磁性粉末-树脂组合物固化来制造主体，所述磁性粉末-树脂组合物通过使磁性粉末和树脂彼此混合而获得，随后在主体的外部上形成外电极。

然而，在使用具有高导电性的磁性金属粉末制造主体的情况下，如上所述，当在主体的外部上形成外电极并在外电极上执行镍镀覆和锡镀覆时，可能会在主体中发生镀覆扩散。

为了防止由镀覆扩散引起的可靠性的劣化，可在主体的表面上涂覆表面保护层。然而，由于对于磁性金属的涂覆效率降低，因此还没有解决镀覆扩散缺陷问题。

涂覆效率降低的原因在于：将表面保护层的涂覆材料粘合到金属的粘合性能由于由金属间化合物的结合引起的高表面能量而劣化。

也就是说，在使具有高表面张力的液态涂覆材料吸附到呈固态的金属的表面上时，润湿性可由于高斥力而劣化，因此涂覆效率可能会劣化。

因此，对于在通过在主体的表面上设置表面保护层防止镀覆扩散的同时提高涂覆效率以提高表面保护层的厚度和覆盖范围的方法已进行研究。

发明内容

本公开的一方面可提供一种具有提高的可靠性的电子组件。

根据本公开的一方面，一种电子组件包括：主体，包括设置在所述主体内部的线圈部并包含磁性金属颗粒；以及表面保护层，设置在所述主体的表面上。所述磁性金属颗粒包括具有彼此不同的颗粒尺寸的两种或更多种颗粒，所述磁性金属颗粒中的一些磁性金属颗粒暴露于所述主体的所述表面，且不平坦的区域形成在所述磁性金属颗粒的暴露于所述主体的所述表面的表面上，并且所述表面保护层与所述不平坦的区域接触。

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、特征和优点将被更加清楚地理解，其中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的电子组件的示意性透视图，使得电子组件的线圈部是可见的；

图2是沿着图1的I-I'线截取的截面图；

图3是沿着图1的II-II'线截取的截面图；

图4是图2的A部分的放大图；

图5是根据本公开的另一示例性实施例的电子组件的在L-T方向上的截面图；以及

图6是将根据本公开的示例性实施例的发明示例(其中，不平坦的区域形成在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上)中的每单位面积的表面保护层的检测量与根据现有技术的比较示例中的每单位面积的表面保护层的检测量进行比较的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

电子组件

在下文中，将描述具体为薄膜型电感器的根据本公开的示例性实施例的电子组件。然而，根据示例性实施例的电子组件不必然限于此。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的电子组件的示意性透视图，使得电子组件的线圈部是可见的。

参照图1，作为电子组件的示例，公开了在电源电路的电力线中使用的薄膜型电感器100。

根据本示例性实施例的电子组件100可包括主体50、嵌入在主体50中的线圈部42和44、设置在主体50的表面上的表面保护层60以及设置在主体50的外部上以由此电连接到线圈部42和44的外电极80。

在根据本示例性实施例的电子组件100中，“长度”方向指图1的“L”方向，“宽度”方向指图1的“W”方向，“厚度”方向指图1的“T”方向。

图2是沿着图1的I-I'线截取的截面图，图3是沿着图1的II-II'线截取的截面图。

参照图2和图3，主体50可包含磁性金属颗粒51和52。

磁性金属颗粒51和52可包含从由Fe、Si、Cr、Al和Ni组成的组选择的一种或更多种。例如，磁性金属颗粒51和52可包含Fe-Si-B-Cr基非晶态金属，但是不必然限于此。

主体50还可包含热固性树脂，磁性金属颗粒51和52可以按照磁性金属颗粒51和52分散在诸如环氧树脂、聚酰亚胺树脂等的热固性树脂中的形式被包含。

为了增大包含在主体50中的磁性金属颗粒的填充率，具有不同颗粒尺寸的至少两种磁性金属颗粒51和52可彼此混合且以预定比率制备。

可使用具有高磁导率和大颗粒尺寸的磁性金属颗粒，以获得预定的单位体积的高程度的电感，并且具有小颗粒尺寸的磁性金属颗粒与具有大颗粒尺寸的磁性金属颗粒混合，使得可通过提高填充率来确保高磁导率，且可防止由于高频率和高电流下的芯部损耗而导致的效率劣化。

具有线圈形状图案的线圈部42可形成在设置在主体50中的绝缘基板20的一个表面上，具有线圈形状图案的线圈部44可形成在绝缘基板20的另一表面上。

绝缘基板20可以是例如聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板、金属基软磁基板等。

绝缘基板20的中央部可被贯通由此形成孔，且所述孔可填充有磁性金属颗粒，由此形成芯部55。由于形成了填充有磁性金属颗粒的芯部55，因此可提高电感。

在线圈部42和44中，线圈图案可形成为螺旋形状，且形成在绝缘基板20的一个表面上的线圈部42和形成在绝缘基板20的另一表面上的线圈部44可通过形成在绝缘基板20中的过孔46彼此电连接。

线圈部42和44以及过孔46可由具有优异导电性的金属形成。例如，线圈部42和44以及过孔46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。

形成在绝缘基板20的第一表面上的线圈部42的一个端部可暴露于主体50在长度(L)方向上的一个端表面，形成在绝缘基板20的与第一表面背对的第二表面上的线圈部44的一个端部可暴露于主体50在长度(L)方向上的另一端表面。

外电极80可形成在主体50的长度(L)方向上的两个端表面上，从而连接到暴露于主体50在长度(L)方向上的两个端表面的线圈部42和44。

如图2所示，在线圈部42和44的端部上的表面保护层60可被研磨且被除去，使得线圈部42和44的端部和外电极80可彼此连接。

外电极80可包括导电树脂层81和形成在导电树脂层81上的镀层82。

导电树脂层81可包含热固性树脂和从由铜(Cu)、镍(Ni)和银(Ag)组成的组选择的任意一种或更多种导电金属。

包含在导电树脂层81中的热固性树脂和包含在主体50中的热固性树脂可相同。例如，主体50和导电树脂层81可包含环氧树脂。

主体50和导电树脂层81可由彼此相同的热固性树脂(例如环氧树脂)形成，使得可提高在主体50和外电极之间的粘合强度。

镀层82可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组选择的任意一种或更多种。例如，镍(Ni)层和锡(Sn)层可顺序地形成。

在执行镀覆时，为了形成镀层82，可能会发生镀层形成在具有较大颗粒尺寸且暴露于主体50的表面的磁性金属颗粒上的镀覆扩散缺陷。

由于在研磨被切割成独立片尺寸的主体时，具有大颗粒尺寸的磁性金属颗粒可从主体的表面突出，且在突出的部分中的绝缘涂层可被剥离，因此可能会发生上述镀覆扩散缺陷。

因此，在形成外电极的镀层时，可能会发生镀层形成在绝缘涂层已被剥离的磁性金属颗粒上的镀覆扩散缺陷。

因此，根据本示例性实施例，表面保护层60可形成在主体50的表面上。表面保护层60可覆盖从主体的表面突出的磁性金属颗粒，以用作防止镀覆扩散层。

因此表面保护层和防止镀覆扩散层为相同的组件。在下文中，将描述表面保护层。

表面保护层60可包含与包含在主体50中的热固性树脂相同的热固性树脂。

例如，磁性金属颗粒51和52可分散在主体50中的环氧树脂中，且表面保护层60可包含环氧树脂。

可通过使用与包含在主体50中的热固性树脂相同的热固性树脂形成表面保护层60来提高表面保护层60的粘合力，如此在执行后研磨(post-grinding)时，可防止由外部冲击引起表面保护层60的破裂。

参照图2和图3，根据本公开的示例性实施例的表面保护层60可形成在主体50的在厚度(T)方向上彼此背对的上表面和下表面、主体50的在宽度(W)方向上彼此背对的两个侧表面以及主体50的在长度(L)方向上彼此背对的两个端表面上。

在这种情况下，在线圈部42和44的端部上的表面保护层60可被研磨且被除去，使得线圈部42和44的端部和外电极80可彼此连接。

图4是图2的A部分的放大图。

参照图4，在根据本示例性实施例的电子组件中，在磁性金属颗粒51和52的一些中，颗粒中的每一者的一些区域可暴露于主体50的表面，不平坦的区域C形成在磁性金属颗粒的暴露于主体50的表面的表面上，且表面保护层60与不平坦的区域C接触。

通常，虽然为了解决由镀覆扩散引起的可靠性劣化问题而可在主体的表面上设置表面保护层，但由于表面保护层对于磁性金属的涂覆效率劣化，因此还没有解决镀覆扩散缺陷问题。

涂覆效率降低的原因在于：表面保护层的涂覆材料和金属之间的粘合性能由于由金属间化合物的结合引起的高表面能量而劣化。

根据本示例性实施例，通过在磁性金属颗粒51和52的暴露于主体50的表面的表面上形成不平坦的区域C，可提高设置在主体50的表面上的表面保护层60的防止镀覆扩散的效率，且可提高涂覆效率，使得可提高表面保护层60的厚度和覆盖范围。

也就是说，可通过在磁性金属颗粒51和52的暴露于主体50的表面的表面上形成不平坦的区域C来提高设置在主体50的表面上的表面保护层60的涂覆厚度和覆盖范围，因此可通过减少镀覆扩散缺陷来实现具有优异可靠性的电子组件。

根据本示例性实施例，不平坦的区域C可形成在暴露于主体50的表面的磁性金属颗粒51和52之中的具有较大颗粒尺寸的颗粒的表面上，但是不必然限于此。

如上所述，由于在研磨被切割成独立片尺寸的主体时，具有大颗粒尺寸的磁性金属颗粒可从主体的表面突出，且在突出的部分中的绝缘涂层可被剥离，因此可能会发生镀覆扩散缺陷。

因此，表面保护层60可覆盖从主体的表面突出的磁性金属颗粒，以用作防止镀覆扩散层，且为了增大表面保护层60的涂覆效率以提高表面保护层60的覆盖范围，不平坦的区域C可形成在暴露于主体50的表面的磁性金属颗粒51和52之中的具有较大颗粒尺寸的颗粒的表面上。

同时，不平坦的区域C可形成在暴露于主体50的表面的全部磁性金属颗粒51和52的暴露的表面上。

也就是说，不平坦的区域C还可形成在暴露于主体50的表面的全部磁性金属颗粒51和52(包括暴露于主体50的表面的磁性金属颗粒之中的具有较大颗粒尺寸的颗粒)上。

在使不平坦的区域C形成在暴露于主体50的表面的全部磁性金属颗粒51和52上的情况下，在使具有高表面张力的液态涂覆材料吸附到呈固态的金属的表面上时，可解决由于高斥力而使润湿性劣化的问题。

也就是说，可通过在金属颗粒的全部的暴露的表面上形成不平坦的区域C来改善润湿性，使得可提高设置在主体50的表面上的表面保护层60的涂覆厚度和覆盖范围。

将表面保护层60设置在主体50的表面上的方法不具体限制。例如，表面保护层60可通过涂覆法设置在主体50的表面上。

表面保护层60的平均厚度可在10μm至50μm的范围内，更有效地在10μm至20μm的范围内。

可通过将表面保护层60的平均厚度调整为在10μm至50μm的范围内，更有效地在10μm至20μm的范围内，而使应力减小效果是优异的。

当表面保护层60的平均厚度小于10μm时，应力减小效果可能会是低的，且磁性金属颗粒可能会暴露，由此导致出现镀覆扩散缺陷。

同时，当平均厚度大于20μm或50μm时，由于主体的体积根据平均厚度而减小，电感可能会显著减小。

表面保护层60还可包含为了赋予绝缘性质所使用的绝缘填料。

绝缘填料可以是从由二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、氧化铝、玻璃和钛酸钡基粉末组成的组选择的任意一种或更多种。

绝缘填料可具有球状、片状等，从而提高紧凑度。

表面保护层60可包含基于整个热固性树脂的100份重量的含量为100份重量或更少的绝缘填料。

表面保护层60的厚度偏差可以是2μm或更小。

由于表面保护层60均匀地形成在为粗颗粒的暴露的磁性金属颗粒上以及主体50的表面的为细颗粒的磁性金属颗粒和热固性树脂所位于的一部分上，因此表面保护层60的厚度偏差可以是2μm或更小。

当表面保护层60的厚度偏差大于2μm时，为粗颗粒的磁性金属颗粒可能会暴露，使得可能会发生镀覆扩散缺陷。

在本示例性实施例中，第一磁性金属颗粒51和具有比第一磁性金属颗粒51的D₅₀小的D₅₀的第二磁性金属颗粒52可混合并包含在主体50中。

具有较大D₅₀的第一磁性金属颗粒51可实现高磁导率，具有较大D₅₀的第一磁性金属颗粒51和具有较小D₅₀的第二磁性技术颗粒52可彼此混合，使得可提高填充率，由此进一步提高磁导率和品质因数(Q factor)。

第一磁性金属颗粒51的D₅₀可在18μm至22μm的范围内，第二磁性金属颗粒52的D₅₀可在2μm至4μm的范围内。

可使用颗粒直径和颗粒尺寸分布测量设备使用激光衍射散射法测量D₅₀。

第一磁性金属颗粒51的颗粒尺寸可在11μm至53μm的范围内，第二磁性金属颗粒52的颗粒尺寸可在0.5μm至6μm的范围内。

具有较大的平均颗粒尺寸的第一磁性金属颗粒51和具有比第一磁性金属颗粒51的平均颗粒尺寸小的平均颗粒尺寸的第二磁性金属颗粒可混合并包含在主体50中。

图5是根据本公开的另一示例性实施例的电子组件的在L-T方向上的截面图。

参照图5，根据本公开的另一示例性实施例的表面保护层60可仅设置在主体50的宽度方向上的两个侧表面上以及主体50的厚度方向上的上表面和下表面上。

由于为粗颗粒的磁性金属颗粒的暴露导致发生的镀覆扩散缺陷可出现在主体的全部表面上，但是可主要出现在主体的上表面和下表面上。

因此，用于防止镀覆扩散缺陷发生的表面保护层60可形成在主体50的上表面和下表面上。

此外，根据本公开的本示例性实施例，在表面保护层60仅设置在主体50的宽度方向上的两个侧表面以及主体50的厚度方向上的上表面和下表面上的情况下，表面保护层60可不设置在主体50的长度方向上的两个端表面上，使得主体50的体积可随之增大，由此增大电感。

图6是将根据本公开的示例性实施例的发明示例(其中，不平坦的区域形成在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上)中的每单位面积的表面保护层的检测量与根据现有技术的比较示例中的每单位面积的表面保护层的检测量比较的曲线图。

参照图6，根据本公开的示例性实施例的发明示例与不平坦的区域形成在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上的情况对应，根据现有技术的比较示例与表面保护层设置在主体的表面上而没有在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上形成不平坦的区域的情况对应。

如图6的曲线图所示，可领会的是，在不平坦的区域形成在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上的情况(根据本公开的发明示例)下，主体的表面的每单位面积的表面保护层的主要成分(main ingredient)的检测量比比较示例中的主体的表面的每单位面积的表面保护层的主要成分的检测量大。

在比较示例中，主体的表面的每单位面积的表面保护层的主要成分的检测量为大约8wt％，但是在发明示例中，检测量超过13wt％，使得可以领会的是，发明示例中的检测量大于比较示例中的检测量。

根据本公开的示例性实施例的制造电子组件的方法可与制造一般电子组件的方法相同，但是由于需要在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上形成不平坦的区域，因此需要另外的步骤。

作为在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上形成不平坦的区域的具体方法，可使用研磨剂对暴露的磁性金属颗粒的表面进行研磨。

更详细地，可使用碳化硅(SiC)研磨剂以低速通过湿式研磨法，在磁性金属颗粒的暴露于主体的表面的表面上形成不平坦的区域。

除以上描述的说明以外，将省略根据本公开的示例性实施例的与上述电子组件的特征重复的特征的描述。

如上所提出的，根据本公开的示例性实施例，可通过在磁性金属颗粒的暴露于电子组件的主体的表面的表面上形成不平坦的区域来提高设置在主体的表面上的表面保护层的涂覆厚度和覆盖范围。

因此，可防止镀覆扩散缺陷的发生，使得可实现具有优异可靠性的电子组件。

虽然以上已示出并描述了示例性实施例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，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，可做出修改和变型。

Claims

1.一种电子组件，包括：

主体，包括设置在所述主体内部的线圈部并包含磁性金属颗粒；以及

表面保护层，设置在所述主体的表面上，

其中，所述磁性金属颗粒包括具有彼此不同的颗粒尺寸的两种或更多种颗粒，所述磁性金属颗粒中的一些磁性金属颗粒暴露于所述主体的所述表面，且不平坦的区域形成在所述磁性金属颗粒的暴露于所述主体的所述表面的表面上，其中，所述不平坦的区域为凹入和凸起交替地形成的区域，并且

所述表面保护层与所述不平坦的区域接触。

2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述不平坦的区域形成在暴露于所述主体的所述表面的所述磁性金属颗粒之中的具有较大颗粒尺寸的颗粒的表面上。

3.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述不平坦的区域形成在暴露于所述主体的所述表面的全部的磁性金属颗粒的暴露的表面上。

4.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述表面保护层的平均厚度在10μm至50μm的范围内。

5.根据权利要求4所述的电子组件，其中，所述表面保护层的平均厚度在10μm至20μm的范围内。

6.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述表面保护层的厚度偏差为2μm或更小。

7.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述表面保护层包含绝缘填料。

8.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述表面保护层设置在所述主体的全部表面上。

9.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述表面保护层设置在所述主体的宽度方向上的两个侧表面以及所述主体的厚度方向上的上表面和下表面上。

10.根据权利要求1所述的电子组件，所述电子组件还包括外电极，所述外电极设置在所述主体的外部上，以连接到所述线圈部的端部，

其中，所述外电极包括导电树脂层和形成在所述导电树脂层上的镀层。

11.根据权利要求10所述的电子组件，其中，所述导电树脂层包含导电金属和热固性树脂。

12.根据权利要求10所述的电子组件，其中，所述镀层包含从由镍、铜和锡组成的组选择的任意一种或更多种。

13.根据权利要求10所述的电子组件，其中，所述表面保护层没有设置在所述主体的长度方向上的两个端表面上。