CN108231335B

CN108231335B - 电感器

Info

Publication number: CN108231335B
Application number: CN201710947608.9A
Authority: CN
Inventors: 金材勋; 崔语珍; 柳荣球; 李勇慧
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2020-03-06
Anticipated expiration: 2037-10-12
Also published as: CN108231335A; KR20180072482A; KR101883081B1; US20180174727A1; US10586642B2

Abstract

本发明提供一种电感器，所述电感器包括主体和设置在所述主体的外表面上的外电极，所述主体包括线圈和支撑构件。所述线圈可包括第一线圈和第二线圈，其中，所述第一线圈与基于所述主体的一个表面与所述第二线圈镜像对称的线圈不一致。这是由于所述第一线圈和所述第二线圈的暴露至所述主体的所述外表面的引线部的暴露位置彼此不同的事实引起的。

Description

电感器

本申请基于在2016年12月21日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0176099号韩国专利申请并且要求该韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容通过引用被包含于此。

技术领域

本公开涉及一种电感器，更具体地，涉及一种适于高电感和小型化的功率电感器。

背景技术

电感器是与电阻器和电容器一起构造电子电路以去除噪声的一种代表性无源元件。电感器与使用电磁特性的电容器组合，以构造放大特定频带中的信号的谐振电路或滤波器电路等。

近来，随着诸如各种通信装置、显示装置等的信息技术(IT)装置的小型化和纤薄化已经加速，对使这些IT装置中使用的诸如电感器、电容器和晶体管等的各种元件小型化和纤薄化的技术的研究已经在不断地进行。因此，较早的电感器已经迅速地被具有小尺寸、高密度和能够自动地表面安装的电感器所替代，并且已经开发了磁性粉末和树脂的混合物形成在通过镀覆形成的线圈图案上的薄膜式电感器。

由于内部线圈图案形成在薄膜式绝缘基板的上表面和下表面上的如上所述薄膜式电感器的尺寸减小，因此电感器的体积减小，线圈的匝数减小，并且线圈可形成在其中的空间减小。由于线圈形成在其中的区域减小，因此难以确保足够的电感，从而减小电感L和品质因子Q。

在下面的具体实施方式中公开了一种导体图案嵌在磁性层中以在满足小型化和纤薄化的要求的同时提高电性能的线圈装置。

发明内容

本公开的一方面可提供一种在不改变电感器的尺寸、原材料或制造方法的情况下能够增大电感L的电感器。

根据本公开的一方面，一种电感器可包括：主体，包括线圈和支撑构件；及外电极，设置在所述主体的外表面上，其中，所述线圈包括第一线圈和第二线圈，其中，所述第一线圈包括分别形成在所述第一线圈的两端的第一引线部和第一连接部，所述第二线圈包括分别形成在所述第二线圈的两端的第二引线部和第二连接部，并且所述外电极包括连接至所述第一引线部的第一外电极和连接至所述第二引线部的第二外电极。

所述支撑构件可包括使所述第一线圈和所述第二线圈彼此连接的过孔。所述第一线圈可设置在所述支撑构件的顶表面上，并且所述第二线圈可设置在所述支撑构件的与所述支撑构件的所述顶表面相对的底表面上。

第一共线可以是所述主体的所述第一引线部暴露至其的第一表面上的虚拟线。所述第一共线可从所述第一表面和所述支撑构件的所述顶表面之间共有的线延伸至所述第一表面的两端。

所述第一引线部的中央可与所述第一共线的中心点分开，从而所述第一线圈的长度长于从所述第一连接部缠绕至所述第一共线的中心点的线圈的长度。

所述第二线圈除所述第二线圈的所述第二引线部外可具有与所述第一线圈关于所述第一线圈的缠绕轴镜像对称的结构。

根据本公开的另一方面，一种电感器可包括：主体，包括线圈和支撑构件；及外电极，设置在所述主体的外表面上，其中，所述线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈包括分别形成在所述第一线圈的两端的第一引线部和第一连接部，所述第二线圈包括分别形成在所述第二线圈的两端的第二引线部和第二连接部，并且所述外电极包括连接至所述第一引线部的第一外电极和连接至所述第二引线部的第二外电极。

所述第一线圈可从所述第一引线部沿着第一缠绕方向缠绕至所述第一连接部，并且所述第一线圈暴露至所述主体的第一表面。

所述第二线圈的所述第二引线部可暴露至所述主体的第二表面，其中，所述主体的所述第二表面是基于与所述第一缠绕方向相反的第二缠绕方向最靠近所述主体的所述第一表面的表面。

根据本公开的另一方面，一种电感器包括：主体，包括线圈和支撑构件；及外电极，设置在所述主体的外表面上，其中，所述线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈包括分别形成在所述第一线圈的两个端部的第一引线部和第一连接部，所述第二线圈包括分别形成所述第二线圈的两个端部的第二引线部和第二连接部，所述外电极包括连接至所述第一引线部的第一外电极和连接至所述第二引线部的第二外电极，所述支撑构件包括使所述第一线圈和所述第二线圈彼此连接的过孔，所述第一线圈设置在所述支撑构件的顶表面上，并且所述第二线圈设置在所述支撑构件的与所述支撑构件的所述顶表面相对的底表面上，并且所述第一引线部的中央偏离所述第一线圈的中心轴，所述中心轴平行于所述支撑构件的顶表面或底表面。

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、特征及优点将被更加清楚地理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的电感器的示意性透视图；

图2A和图2B分别是图1的第一线圈和第二线圈的示意性俯视图；

图3A和图3B是图2A和图2B的第一线圈和第二线圈的修改的示例的示意性俯视图；

图4是根据本公开的另一示例性实施例的电感器的示意性透视图；

图5A和图5B分别是图4的第一线圈和第二线圈的示意性俯视图；及

图6A和图6B是图5A和图5B的第一线圈和第二线圈的修改的示例的示意性俯视图。

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。

在下文中，将描述根据本公开的示例性实施例的电感器，但不必限于此。

图1是根据本公开的示例性实施例的电感器的示意性透视图。

参照图1，电感器100可包括主体1以及设置在主体1的外表面的至少一些区域上的第一外电极21和第二外电极22。

主体1可形成电感器100的整个外观，具有在厚度(T)方向上彼此相对的上表面11和下表面12、在长度(L)方向上彼此相对的第一表面13和第二表面14以及在宽度(W)方向上彼此相对的第三表面15和第四表面16，并且大体上呈六面体。然而，主体1不限于此。

主体1可包括包封件111，并且包封件111可作为包封以下将描述的支撑构件112和线圈113的结构而被包括。包封件111可包含具有磁性能的磁性材料。例如，主体1中的磁性材料可以是铁氧体或其中磁性金属颗粒填充在树脂中的材料，其中，磁性金属颗粒可包含从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、铝(Al)和镍(Ni)组成的组中选择的一种或多种。

设置在主体1的外表面的至少一些区域上的第一外电极21和第二外电极22可具有例如字母C形状等，但其具体形状不被限制。如图1所示，第一外电极21和第二外电极22可分别设置在主体1的第一表面13和第二表面14上，第一外电极21可从主体1的第一表面13延伸至主体1的上表面11和下表面12以及第三表面15和第四表面16的一些区域，并且第二外电极22可从主体1的第二表面14延伸至主体1的上表面11和下表面12以及第三表面15和第四表面16的一些区域。然而，第一外电极21和第二外电极22不限于此。

由于第一外电极21和第二外电极22需要电连接到主体1中的线圈113，因此优选的是第一外电极21和第二外电极22包含具有优良的导电性的例如镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)或其合金的材料。第一外电极21和第二外电极22可由多个层组成。在一些示例中，在最内的部分形成Cu预镀层后，可在其上设置多个镀层。也就是说，第一外电极21和第二外电极22的材料和形成方法不被限制。

描述主体1的内部，主体1可包括上述包封件111，并且还可包括由包封件111包封的支撑构件112和线圈113。

支撑构件112可以能够更容易地形成更薄的线圈，并且在支撑构件112中，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其中诸如玻璃纤维或无机填料的增强型材料浸在热固性树脂和热塑性树脂中的树脂(示例材料诸如半固化片、ABF(ajinomoto build-up film)膜、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、感光介质(PID)树脂等)作为绝缘树脂。当支撑构件112中包含玻璃纤维时，刚性可更加优良。

通孔H可被包括在支撑构件112的中央部分中并且可使用包封件111填充，从而形成磁芯的中央部分并且提高线圈组件的磁导率。

接下来，线圈113被支撑在支撑构件112的上表面和下表面上。第一线圈113a可被支撑在支撑构件112的上表面上，第二线圈113b可被支撑在支撑构件112的下表面上。第一线圈113a和第二线圈113b可通过支撑构件112中包括的过孔112a彼此电连接，从而形成单个线圈。

以下将参照图2A和图2B描述第一线圈113a和第二线圈113b。

图2A是图1的电感器100中包括的第一线圈113a的俯视图，图2B是图1的电感器100中包括的第二线圈113b的俯视图。这里，俯视图示出了当从主体1的上表面11观察时的线圈的形状。作为示例，第一线圈113a和第二线圈113b可具有螺旋结构。

图2A示出了第一线圈113a的俯视图，并且第一线圈113a可包括第一引线部1131a和第一连接部1131b。

第一引线部1131a可以是第一线圈113a的通过主体1的第一表面13暴露至主体1的外部以使第一外电极21和第一线圈113a彼此电连接的部分。

第一连接部1131b可以是第一线圈113a的连接至过孔112a以使第一线圈113a和第二线圈113b彼此电连接的部分。

第一引线部1131a可位于第一线圈113a的一个端部，并且第一连接部1131b可位于第一线圈113a的另一端部。

返回图1，主体1的第一表面13和支撑构件112的上表面彼此相交处的第一共线(share line)13L可形成在主体1的第一引线部1131a暴露至其的第一表面13上，并且第一共线13L可从第一表面13和支撑构件112的上表面之间共有的线延伸至第一表面13的两端。第一共线13L可以是虚拟线并且不意味着是可通过裸眼大体区分的线。

换句话说，第一共线13L为假想地设定以指定第一线圈113a的引线部的暴露位置的虚拟线。

图1的第一共线13L的中心点可由图2A的标号“13Lc”指示。图2A的第一引线部1131a的中央可与第一共线13L的中心点13Lc分开。

在图2A的第一引线部1131a的中央与第一共线13L的中心点13Lc分开的情况下，与第一引线部的中央与第一共线的中心点一致的情况相比，可增大第一线圈113a的缠绕长度。因此，在根据本公开的电感器100中，在不改变电感器100的尺寸、线圈的材料等的情况下可增大线圈的电感。

图2B示出了第二线圈113b的俯视图，并且第二线圈113b可包括第二引线部1132a和第二连接部1132b。

第二引线部1132a可以是第二线圈113b的通过主体1的第二表面14暴露至主体1的外部以使第二外电极22和第二线圈113b彼此电连接的部分。

第二连接部1132b可以是第二线圈113b的连接至过孔112a以使第一线圈113a和第二线圈113b彼此电连接的部分。

第二引线部1132a可位于第二线圈的一个端部，并且第二连接部1132b可位于第二线圈的另一端部。

返回图1，主体1的第二表面14和支撑构件112的下表面彼此相交处的第二共线14L可形成在主体1的第二引线部1132a暴露至其的第二表面14上，并且第二共线14L可从第二表面14和支撑构件112的下表面之间共有的线延伸至第二表面14的两端。与第一共线13L类似，第二共线为假想地设定以指定第二线圈113b的引线部的暴露位置的虚拟线。

图1的第二共线14L的中心点可由图2B的标号“14Lc”指示。图2B的第二引线部1132a的中央可引至第二共线的中心点14Lc。

在这种情况下，当图2B中示出的第二线圈113b的匝数为T时，图2A中示出的第一线圈的匝数可以是T+α。因此，在图1至图2B中示出的线圈113中，与第一线圈113a和第二线圈113b两者的引线部以与图2B中示出的第二线圈113b的引线部的暴露方式相同的方式暴露的情况相比，整个线圈的匝数可增加+α。结果，可增大线圈113的电感L。

此外，第二线圈113b的结构可与第一线圈113a基于主体1的第二表面14镜像对称的线圈的结构不一致，这可显著地增大确定第二线圈113b的引线部的暴露位置的图案设计的自由度。通常，在第一线圈和第二线圈彼此镜像对称的情况下，第二线圈的引线部的暴露位置可根据第一线圈的引线部的暴露位置确定。相比之下，不论第一线圈的引线部的暴露位置如何，根据本公开的第二线圈的引线部的暴露位置可自由地改变。

图3A和图3B是图2A和图2B的第一线圈113a和第二线圈113b的修改的示例的示意性俯视图。

图3A的第一线圈的结构可与图2A的第一线圈113a的结构完全相同，但是图3B的第二线圈的结构与图2B的第二线圈113b的结构不同。

为了便于说明，图3A和图3B中的与图2A和图2B中的组件相同的组件由相同的标号表示，并且将省略相同组件的重复描述。

由于图3A的描述与图2A的描述完全相同，因此将省略图3A的描述。

图3B示出了第二线圈113b’的俯视图，并且第二线圈113b’可包括第二引线部1132a’和第二连接部1132b’。

当第二引线部1132a’暴露至主体1的第二表面14时，第二引线部1132a’的中央可与主体1的第二表面14与支撑构件112的下表面彼此相交处的第二共线14L的中心点14Lc’分开。

在这种情况下，当图2B中示出的第二线圈113b的匝数为T时，图3B中示出的第二线圈113b’的匝数可以是小于T的T–β。

因此，图3A和图3B中示出的线圈的电感可小于图1至图2B中示出的线圈的电感。

然而，由于图3A的第一线圈113a的匝数为T+α(比T增大了+α)，因此在图3B的第二线圈113b’的匝数中的β的绝对值被控制为小于α的绝对值的情况下，与第一线圈113a和第二线圈113b’中的每个的匝数为T的情况相比，可增大电感器100的电感。

另外，由于第二线圈113b’的结构与第一线圈113a基于主体1的第二表面14镜像对称的线圈的结构不一致，因此可显著地增大设计主体1的第二表面14中的第二线圈的引线部的暴露位置的自由度。

图4是根据本公开的另一示例性实施例的电感器200的示意性透视图，并且图5A和图5B是图4的第一线圈512和第二线圈513的示意性俯视图。

参照图4至图5B，电感器200可包括主体5以及设置在主体5的外表面的至少一些区域上的第一外电极61和第二外电极62。

主体5可具有在厚度(T)方向上彼此相对的上表面51和下表面52、在长度(L)方向上彼此相对的第一表面53和第二表面54以及在宽度(W)方向上彼此相对的第三表面55和第四表面56，但不限于此。

主体5可包括支撑构件511、被支撑在支撑构件511的上表面上的第一线圈512和被支撑在支撑构件511的下表面上的第二线圈513。作为示例，第一线圈512和第二线圈513可具有螺旋结构。

第一线圈512可包括第一引线部512a和第一连接部512b，并且第一线圈512的一个端部可形成连接至第一外电极61的第一引线部512a，并且第一线圈512的另一端部可形成通过过孔520连接至第二线圈513的第一连接部512b。尽管未示出，但是过孔520的一端可连接至第一连接部512b，过孔520的另一端可连接至以下将要描述的第二连接部，并且过孔520可被包括在支撑构件511中。

第一线圈512可被设定为从第一引线部512a沿着第一缠绕方向T1缠绕到第一连接部512b。

第二线圈513可包括第二引线部513a和第二连接部513b，第二线圈513的一个端部可形成连接至第二外电极62的第二引线部513a，第二线圈513的另一端部可形成通过过孔520连接至第一线圈512的第二连接部513b。

第二线圈513可被设置为从第二连接部513b沿着第一缠绕方向T1缠绕到第二引线部513a。

这里，第一缠绕方向T1可与俯视图的顺时针方向相同，第二缠绕方向T2可以是逆时针方向，并且第一缠绕方向T1和第二缠绕方向T2可彼此相反。当然，第一缠绕方向和第二缠绕方向可以是相对的，并且可根据分别连接至第一线圈512和第二线圈513的第一外电极61和第二外电极62的极性而改变，并且第一缠绕方向和第二缠绕方向是为了便于说明而设定的。

参照图4，主体5的第一表面53和支撑构件511的上表面彼此相交处的第一共线53L可形成在主体5的第一引线部512a暴露至其的第一表面53上，并且第一共线53L可从第一表面53和支撑构件511的上表面之间共有的线延伸至第一表面53的两端。第一共线53L可以是为了便于说明而引入的虚拟线，并不意味着是可通过裸眼大体区分的线。

参照图5A，第一引线部512a的中央可引至第一共线53L的中心点53Lc。

返回图4，第二引线部513a可暴露至主体5的第三表面，也就是说，主体5的最靠近主体5的第一表面53的外表面中的一个表面，第一引线部512a沿着第二缠绕方向(逆时针方向)T2暴露至主体5的第一表面53。结果，与第二线圈513引至主体5的第二表面54的情况相比，第二线圈513还可沿着第一缠绕方向T1(第二线圈513的缠绕方向)缠绕，从而可增大第二线圈513的电感。换句话说，第二线圈513的从第二连接部到第二引线部513a的缠绕长度可长于第一线圈512的从第一连接部512b到第一引线部512a的缠绕长度。

在图4至图5B中示出的电感器200中，在不改变电感器200的尺寸、线圈的材料等的情况下，可增大线圈的电感。

图6A和6B为图5A和图5B的第一线圈512和第二线圈513的修改的示例的示意性俯视图，其中，图6A是第一线圈512’的示意性俯视图。图6B是第二线圈513的示意性俯视图。

由于图6B中示出的第二线圈的描述与图5B中示出的第二线圈的描述相同，因此将省略图6B中的第二线圈的描述。

参照图6A，第一线圈512’可包括在第一线圈512’的一端的第一引线部512a’和在第一线圈512’的另一端的第一连接部512b’。

第一引线部512a’的中央可被设置为与第一共线53L的中心点分开，其中，主体5的第一表面53和支撑构件511的上表面在第一共线53L处彼此相交。因此，与图5A的第一线圈512的缠绕长度相比，可增大第一线圈512’的缠绕长度，因此可增大线圈的电感。

利用上述电感器100和200，可通过改变引线部的暴露位置以在相同尺寸下增大线圈的缠绕长度来增大电感。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，可提供这样一种电感器：其引线部的结构被改变以在相同尺寸下增大线圈的缠绕长度来增大电感。

虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是对本领域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发明的范围的情况下，可进行改变和变型。

Claims

1.一种电感器，包括：

主体，包括线圈和支撑构件；及

外电极，设置在所述主体的外表面上，

其中，所述线圈包括第一线圈和第二线圈，其中，所述第一线圈包括分别形成在所述第一线圈的两个端部的第一引线部和第一连接部，所述第二线圈包括分别形成在所述第二线圈的两个端部的第二引线部和第二连接部，

所述外电极包括连接至所述第一引线部的第一外电极和连接至所述第二引线部的第二外电极，

所述支撑构件包括使所述第一线圈和所述第二线圈彼此连接的过孔，所述第一线圈设置在所述支撑构件的顶表面上，并且所述第二线圈设置在所述支撑构件的与所述支撑构件的所述顶表面相对的底表面上，

第一共线是所述主体的第一表面上的虚拟线，其中，所述第一引线部暴露至所述第一表面，所述第一共线从所述第一表面和所述支撑构件的所述顶表面之间共有的线延伸至所述第一表面的两端，

所述第一引线部的中央与所述第一共线的中心点分开，从而所述第一线圈的长度长于从所述第一连接部缠绕至所述第一共线的所述中心点的线圈的长度，

所述第二线圈除所述第二线圈的所述第二引线部外具有与所述第一线圈关于所述第一线圈的缠绕轴镜像对称的结构，并且

所述第一线圈的从所述第一连接部到所述第一引线部的缠绕长度比所述第二线圈的从所述第二连接部到所述第二引线部的缠绕长度长。

2.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述第二引线部暴露至所述主体的与所述第一表面相对的第二表面。

3.根据权利要求2所述的电感器，其中，第二共线为所述主体的所述第二表面上的虚拟线，所述第二共线从所述第二表面和所述支撑构件的所述底表面之间共有的线延伸至所述第二表面的两端。

4.根据权利要求3所述的电感器，其中，所述第二引线部的中央与所述第二共线的中心点一致。

5.根据权利要求3所述的电感器，其中，所述第二引线部的中央与所述第二共线的中心点分开。

6.根据权利要求5所述的电感器，其中，所述第二线圈的长度长于从所述第二连接部缠绕至所述第二共线的所述中心点的线圈的长度。

7.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述过孔的第一端连接至所述第一连接部，并且所述过孔的第二端连接至所述第二连接部。

8.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述主体还包括含有磁性粉末的包封件，所述包封件包封所述第一线圈和所述第二线圈以及所述支撑构件。

9.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述第一线圈和所述第二线圈具有螺旋结构。

10.一种电感器，包括：

主体，包括线圈和支撑构件；及

外电极，设置在所述主体的外表面上，

其中，所述线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈包括分别形成在所述第一线圈的两个端部的第一引线部和第一连接部，所述第二线圈包括分别形成在所述第二线圈的两个端部的第二引线部和第二连接部，

所述第一线圈从所述第一引线部沿着第一缠绕方向缠绕至所述第一连接部，并且所述第一线圈的所述第一引线部暴露至所述主体的第一表面，

所述第二线圈的所述第二引线部暴露至所述主体的第二表面，其中，所述主体的所述第二表面是基于与所述第一缠绕方向相反的第二缠绕方向最靠近所述主体的所述第一表面的表面，并且

其中，所述第二线圈的从所述第二连接部到所述第二引线部的缠绕长度长于所述第一线圈的从所述第一引线部到所述第一连接部的缠绕长度。

11.根据权利要求10所述的电感器，其中，第一共线为所述主体的所述第一表面上的虚拟线，所述第一共线从在所述第一表面和所述支撑构件的所述顶表面之间共有的线延伸至所述第一表面的两端。

12.根据权利要求11所述的电感器，其中，所述第一引线部的中央与所述第一共线的中心点一致。

13.根据权利要求11所述的电感器，其中，所述第一引线部的中央与所述第一共线的中心点分开。

14.根据权利要求10所述的电感器，其中，所述过孔的第一端连接至所述第一连接部，并且所述过孔的第二端连接至所述第二连接部。

15.根据权利要求10所述的电感器，其中，所述主体还包括含有磁性粉末的包封件，所述包封件包封所述第一线圈和所述第二线圈以及所述支撑构件。

16.根据权利要求10所述的电感器，其中，所述第一线圈和所述第二线圈具有螺旋结构。

17.一种电感器，包括：

主体，包括线圈和支撑构件；及

外电极，设置在所述主体的外表面上，

所述第一引线部的中央偏离所述第一线圈的中心轴，所述中心轴平行于所述支撑构件的所述顶表面或所述底表面，并且

18.根据权利要求17所述的电感器，其中，与引线部形成在其中心轴处的线圈的缠绕匝数相比，所述第一线圈具有额外的缠绕匝数。

19.根据权利要求17所述的电感器，其中，所述第二线圈除所述第二线圈的所述第二引线部外具有与所述第一线圈关于所述第一线圈的缠绕轴镜像对称的结构。