CN108231334A - 电感器及电感器的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电感器及电感器的制造方法，所述电感器包括：主体和线圈部，所述线圈部设置在所述主体中，所述线圈部包括线圈层，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，其中，所述引线端子的宽度与所述线圈图案的宽度相同。

Description

电感器及电感器的制造方法
本申请要求于2016年12月15日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0171817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
本公开涉及一种电感器及该电感器的制造方法。
背景技术
根据诸如数字TV、移动电话、膝上型电脑等的电子装置的趋于小型化和薄型化的趋势，也存在对于用于这些电子装置的电感器的小型化和薄型化的需求。为了满足该需求，已积极地进行对于具有各种形状的卷绕型电感器或薄膜型电感器的研究。
根据电感器的趋于小型化和薄型化的这种趋势，尽管电感器被小型化和薄型化，但是与现有电感器中的特性等同的特性的实现已成为主要问题。为了满足上述要求，有必要增大电感器中的磁性材料的体积并显著地减小绝缘材料的体积，以确保低的直流电阻(Rdc)。
发明内容
本公开的一方面可提供一种电感器及电感器的制造方法，所述电感器能够减小线圈层的引线端子的宽度以减少主体的图案缺陷和剥落缺陷。
根据本公开的一方面，一种电感器可包括主体，在所述主体中设置有包括线圈层的线圈部，其中，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，所述引线端子的宽度与所述线圈图案的宽度相同。
根据本公开的另一方面，一种电感器的制造方法可包括：形成包括线圈层的线圈部；以及形成将所述线圈部容纳在其中的主体，其中，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，并且其中，所述引线端子的宽度与所述线圈图案的宽度相同。
根据本公开的另一方面，一种电感器可包括：主体；以及线圈部，设置在所述主体中，所述线圈部包括线圈层，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，其中，所述引线端子的靠近所述主体的所述外部的部分的宽度大于所述引线端子的靠近所述线圈层的部分的宽度。
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、特征及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电感器的透视图；
图2是沿着图1的I-I'线截取的剖视图；
图3至图5是根据本公开的示例性实施例的电感器的线圈图案的平面图；以及
图6和图7是用于描述根据本公开的示例性实施例的电感器的制造方法的截面图。
具体实施方式
在下文中，现将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
在下文中，将参照附图描述根据本公开的示例性实施例的电感器。为了方便起见，将薄膜电感器的结构当做电感器的示例进行了描述，但是根据本公开的电感器可以应用于用于各种目的的电感器。
图1是根据本公开的示例性实施例的电感器的透视图，以及图2是图1的电感器沿着图1的I-I'线截取的截面图。
参照图1和图2，根据本公开的示例性实施例的电感器100可包括主体，在主体中设置有包括线圈层的线圈部，其中，线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从线圈图案延伸且暴露于主体的外部的引线端子，该引线端子的宽度与线圈图案的宽度相同。
主体50可形成电感器的外形。图1中示出的L、W和T分别指长度方向、宽度方向和厚度方向。主体的形状可以是具有在线圈图案的堆叠方向(厚度方向)上彼此背对的第一表面和第二表面、在长度方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及在宽度方向上彼此背对的第五表面和第六表面的六面体，但是不限于此。第一表面至第六表面彼此汇合处的角部可通过磨削等形成为圆的。
主体50可包含具有磁性质的磁性材料。
磁性材料可以是例如包含铁氧体或金属磁性颗粒的树脂。
主体50可由使铁氧体或金属磁性颗粒分散在树脂中的材料形成。
铁氧体的示例可包括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。
金属磁性颗粒可包含从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、铝(Al)、镍(Ni)和磷(P)组成的组中选择的一种或更多种。例如，金属磁性颗粒可包含Fe-Si-B-Cr基非晶态金属，但是不必限制于此。金属磁性颗粒可具有0.1μm至60μm的粒径。
树脂可以是诸如环氧树脂、聚酰亚胺树脂等的热固性树脂。
线圈部可通过在电感器100的线圈中呈现的性质而在电子装置中执行各种功能。例如，电感器100可以是功率电感器。在这种情况下，线圈部可用于以磁场形式存储电，以维持输出电压，由此使电力稳定等。
线圈部可包括支撑构件20以及形成在支撑构件的上表面和下表面上的线圈层41和42。详细地，线圈部可包括形成在支撑构件的一个表面上的第一线圈层41和形成在支撑构件的另一表面上的第二线圈层42。第一线圈层41和第二线圈层42可被设置成基于支撑构件20彼此面对。
第一线圈层41可包括具有螺旋形状的第一线圈图案41b和从第一线圈图案41b延伸且暴露于主体的外部的第一引线端子41a，第二线圈层42可包括具有螺旋形状的第二线圈图案42b和从第二线圈图案42b延伸且暴露于主体的外部的第二引线端子42a。
第一引线端子41a和第二引线端子42a可暴露于主体的在主体的表面之中的彼此背对的两个表面。
第一线圈层41和第二线圈层42可使用光刻法和镀覆法形成。
作为新颖的线圈形成法，可使用光刻法形成线圈之间的壁，且可使用镀覆法在其之间(在壁之间)形成线圈。这里，线圈的引线端子可被图案化，从而具有与线圈图案的宽度相等或比线圈图案的宽度更宽的宽度。在这种情况下，由于引线端子的长度增大，且与线圈图案的宽度相比，引线端子的宽度进一步增大，因此在形成线圈之前，会由于在引线端子和线圈图案之间的面积差异而导致在引线端子附近进一步发生壁的局部坍塌。此外，由于与线圈图案的宽度相比，引线端子的宽度进一步增大，会在切割(dicing)时由于与主体中填充的材料的强度差异而导致在片(chip)电极部中进一步发生剥落(chipping)现象。
根据本公开的示例性实施例，第一引线端子41a和第二引线端子42a的宽度Wa可与第一线圈图案41b和第二线圈图案42b的宽度Wb相同。
当第一引线端子41a和第二引线端子42a的宽度与第一线圈图案41b和第二线圈图案42b的宽度相同时，可减少主体的图案缺陷和剥落缺陷。
图3至图5是根据本公开的示例性实施例的电感器中的线圈图案的平面图。
参照图3，第一引线端子41a和第二引线端子42a可形成为从第一线圈图案和第二线圈图案延伸，以由此暴露于主体的两个端表面。
第一引线端子41a和第二引线端子42a可从第一线圈图案和第二线圈图案在主体的长度方向上延伸。
参照图4，第一引线端子和第二引线端子可分别具有呈字母“L”形状的图案。
第一引线端子41a和第二引线端子42a可从第一线圈图案和第二线圈图案在主体的长度方向上延伸，随后在主体的宽度方向上弯折。
在第一引线端子和第二引线端子中，在线圈图案和沿主体的长度方向与线圈图案分开的引线端子之间的空间可填充有形成主体的材料(例如，填充有至少部分地形成主体的材料)。
参照图5，第一引线端子和第二引线端子可分别具有多个突出部分。
第一引线端子和第二引线端子的突出部分的宽度Wa可与线圈图案的宽度Wb相同。
在多个突出部分之间的空间可填充有形成主体的材料(例如，填充有形成主体的至少一部分的材料)。
虽然图5示出了在图3中示出的第一引线端子和第二引线端子的基础上具有多个突出部分的情况，然而，本发明不限于此，也可在图4中示出的第一引线端子和第二引线端子的基础上具有多个突出部分。
支撑构件20的类型和材料没有特别地限制，只要支撑构件20可支撑第一线圈层41和第二线圈层42即可。例如，支撑构件可以是覆铜层压板(CCL)、聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板、金属基软磁性基板等。另外，支撑构件可以是由绝缘树脂形成的绝缘基板。作为绝缘树脂，可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂、或者使诸如玻璃纤维或无机填料的增强材料浸在热固性树脂和热塑性树脂中的树脂(例如半固化片、ABF(Ajinomoto Build-up Film)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、感光介电(PID)树脂等)。考虑到维持刚度，可使用包含玻璃纤维和环氧树脂的绝缘基板，但是支撑构件不限于此。
可形成贯穿支撑构件20的上表面和下表面的中央部分的孔，且可利用诸如铁氧体、金属磁性颗粒等的磁性材料填充该孔，由此形成芯部55。由于可形成被填充有磁性材料的芯部55，因此可提高电感L。
堆叠在支撑构件的两个表面上的第一线圈层41和第二线圈层42可通过贯穿支撑构件的过孔或孔45彼此电连接。
过孔45可通过如下步骤形成：使用机械钻孔、激光钻孔等形成通孔，然后通过镀覆法在通孔中填充导电材料。
过孔45的形状或材料没有特别地限制，只要设置在支撑构件20的两个表面上以使分别位于支撑构件20的上侧和下侧上的第一线圈层41和第二线圈层42可彼此电连接即可。这里，可基于在附图中的线圈图案的堆叠方向确定上侧和下侧。
过孔45可包含诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)或它们的合金等的导电材料。
在形成过孔45时，支撑构件的厚度越厚，则过孔45的尺寸越大。这里，当增大过孔45的尺寸时，会增大线圈的体积，且会增大电感器中的非磁性区域，使得将由电感器实现的电流特性可能劣化。
过孔45的截面可具有梯形形状或者沙漏(或水漏)形状。
过孔45的截面可具有沙漏形状。可通过加工支撑构件的上表面或下表面来实现该形状，使得可减小过孔45的截面的宽度。过孔45的截面的宽度可为60μm至80μm，但不限于此。
第一线圈层41和第二线圈层42可涂覆有绝缘膜(未示出)，且第一线圈层41和第二线圈层42不接触形成主体的磁性材料。
绝缘膜可用于保护第一线圈层和第二线圈层。
绝缘膜的材料不受限制，只要其包含绝缘材料即可。例如，绝缘膜可包含在一般的绝缘涂覆中使用的绝缘材料，例如环氧树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚合物等，也可使用在现有技术中已知的感光介电(PID)树脂等。然而，绝缘膜不限于此。
第一外电极81和第二外电极82可分别电连接到暴露于主体的两个端表面的第一引线端子和第二引线端子。
在将电感器100安装在电子装置中时，第一外电极81和第二外电极82可用于将线圈部电连接到电子装置。
第一外电极81和第二外电极82可由包含导电金属的导电膏形成，其中，导电金属可以是铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、银(Ag)或它们的合金中的至少一种。
第一外电极和第二外电极可分别包含形成在导电膏层上的镀层。
镀层可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中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。
在下文中，将描述根据本公开的示例性实施例的电感器的制造方法。
将省略与图1至图5的电感器的组件相同的组件的描述。
根据本公开的示例性实施例的电感器的制造方法可包括：形成包括线圈层的线圈部；以及形成将线圈部容纳在其中的主体，其中线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从线圈图案延伸且暴露于主体的外部的引线端子，该引线端子具有与线圈图案的宽度相同的宽度。
首先，可在支撑构件中形成过孔。
可使用光刻法和/或镀覆法形成过孔。
可由诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)或它们的合金等的导电材料形成过孔。
根据本公开，由于使用光刻法和镀覆法在支撑构件中形成过孔，因此可省略用于在支撑构件中形成通孔的加工过程，使得可降低制造成本。
接下来，通过在支撑构件的上表面和下表面上执行镀覆来获得第一线圈层和第二线圈层。
在通过光刻法在绝缘层的上表面和下表面上形成图案时，可通过执行各向同性镀覆来形成基础图案。
之后，可通过进一步执行各向同性镀覆来增大线圈图案的宽度。
详细地，可在支撑构件的上表面上形成种子图案。
可由银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或它们的合金形成种子图案。
使用用于执行随后的镀覆工艺的种子材料，通过溅射法等在支撑构件的表面上形成种子图案。
接下来，可在种子图案上形成光致抗蚀剂图案。
可通过涂覆光致抗蚀剂、使光致抗蚀剂曝光并显影来形成光致抗蚀剂图案。
可由正型光致抗蚀剂或负型光致抗蚀剂形成光致抗蚀剂图案。
可通过将光致抗蚀剂施加在种子图案上并去除光致抗蚀剂的将被镀覆的区域来形成光致抗蚀剂图案。
接下来，通过在种子图案的暴露在光致抗蚀剂图案之间的表面上镀覆金属来形成导电材料。
所述金属可包括金、银、铂、铜、镍和钯或它们的合金中的至少一种。可通过电镀法来执行镀覆。
随后，可通过去除光致抗蚀剂图案来形成基础图案。基础图案可包括导电材料和种子图案。
接下来，可通过蚀刻基础图案来形成包括线圈图案和引线端子的线圈层。
可执行蚀刻，以从基础图案去除暴露在基础图案之间的种子图案，可使用湿蚀刻法、反应离子蚀刻(IE)法或诸如离子束铣削法的干蚀刻法等。
图6和图7是用于描述根据本公开的示例性实施例的电感器的制造方法的步骤截面图。
参照图6，可在支撑构件20上形成包括线圈层41和42的图案。
所述图案可以是多个线圈层41和42彼此连接的形式。
当引线端子的宽度比线圈图案的宽度宽时，在用作分隔件的光致抗蚀剂显影时，可能发生引线端子线的弯曲现象。原因在于在显影之后干燥时，由于处于具有相对宽的宽度的引线端子和具有相对窄的宽度的线圈图案之间的冲洗溶液的干燥率的差异，导致引线端子线朝向具有窄宽度的线圈图案弯曲。
根据本公开的示例性实施例，通过使将要成为线圈层的引线端子的区域图案化成“L”形状，从线圈层的线圈图案延伸的引线端子可形成为使得引线端子的宽度Wa与线圈图案的宽度Wb相同。
可通过使引线端子的区域减小来解决引线端子的坍塌问题。
接下来，参照图7，可通过切割除了多个线圈层41和42以外的剩余区域来获得线圈部。
连接到引线端子的图案的宽度Wc可比引线端子的宽度Wa宽，且引线端子的形状可根据切割位置改变。
由于引线端子的宽度的减小，可减少在对图案进行切割时发生的缺陷。
如以上阐述，根据本公开的示例性实施例，可通过改变线圈层的引线端子的形状来减少主体的图案缺陷和剥落缺陷。
虽然上面已示出并且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，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可做出修改和变型。

Claims (16)

1.一种电感器，包括：
主体；以及
线圈部，设置在所述主体中，所述线圈部包括线圈层，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，
其中，所述引线端子的宽度与所述线圈图案的宽度相同。
2.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述引线端子具有呈“L”形状的图案。
3.根据权利要求2所述的电感器，其中，在所述引线端子和所述线圈图案之间的空间填充有至少部分地形成所述主体的材料，所述引线端子在所述主体的长度方向上与所述线圈图案分开。
4.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述引线端子包括多个突出部分。
5.根据权利要求4所述的电感器，其中，
在所述多个突出部分之间的一个或更多个空间填充有形成所述主体的至少一部分的材料。
6.根据权利要求1所述的电感器，其中，通过镀覆来形成所述线圈层。
7.根据权利要求6所述的电感器，其中，所述线圈部包括支撑构件，所述线圈层包括形成在所述支撑构件的一个表面上的第一线圈层和形成在所述支撑构件的另一表面上的第二线圈层。
8.一种电感器的制造方法，所述制造方法包括：
形成包括线圈层的线圈部；以及
形成将所述线圈部容纳在其中的主体，
其中，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，并且
其中，所述引线端子的宽度与所述线圈图案的宽度相同。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述引线端子具有呈“L”形状的图案。
10.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述引线端子包括多个突出部分。
11.根据权利要求8所述的制造方法，其中，通过镀覆来形成所述线圈层。
12.一种电感器，包括：
主体；以及
线圈部，设置在所述主体中，所述线圈部包括线圈层，所述线圈层包括具有螺旋形状的线圈图案和从所述线圈图案延伸且暴露于所述主体的外部的引线端子，
其中，所述引线端子的靠近所述主体的所述外部的部分的宽度大于所述引线端子的靠近所述线圈层的部分的宽度。
13.根据权利要求12所述的电感器，其中，所述引线端子具有呈“L”形状的图案。
14.根据权利要求12所述的电感器，其中，在所述引线端子和所述线圈图案之间的空间填充有至少部分地形成所述主体的材料，所述引线端子在所述主体的长度方向上与所述线圈图案分开。
15.根据权利要求12所述的电感器，其中，所述引线端子包括多个突出部分。
16.根据权利要求15所述的电感器，其中，在所述多个突出部分之间的一个或更多个空间填充有形成所述主体的至少一部分的材料。
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