CN108630381B - 线圈电子组件和包括该线圈电子组件的板 - Google Patents

线圈电子组件和包括该线圈电子组件的板 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种线圈电子组件和包括该线圈电子组件的板，所述线圈电子组件包括：主体；第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的沿着与所述主体的安装表面平行的第一方向的相对的表面上；支撑构件，沿着与所述主体的所述安装表面垂直的第二方向设置并且包括沿着所述第二方向延伸的突起部；及线圈，设置在所述支撑构件的至少一个表面上。

Description

线圈电子组件和包括该线圈电子组件的板
本申请要求于2017年3月15日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2017-0032660号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种线圈电子组件和包括该线圈电子组件的板。
背景技术
电感器(一种线圈电子组件)是与电阻器和电容器一起形成电子电路以消除噪声的代表性无源元件。电感器使用电磁特性与电容器组合，以构成放大特定频带中的信号的谐振电路、滤波器电路等。
随着诸如各种通信装置、显示装置等的电子装置正在加速被小型化和被制造为更薄，已经连续地开展对用于使在这些装置中使用的诸如电感器、电容器、晶体管等的各种元件小型化和薄型化的技术的研究。因此，电感器也已经迅速地被能够自动地表面安装的具有小尺寸和高密度的电感器所替代，并且已经开发出磁性粉末颗粒和树脂的混合物形成在线圈图案上的薄膜式电感器，该线圈图案通过镀覆形成在薄膜绝缘基板的上表面和下表面上。
发明内容
本公开的一方面可提供一种线圈电子组件，所述线圈电子组件中线圈的设置方向可从所述线圈电子组件的外部确定。
根据本公开的一方面，提供一种线圈电子组件，所述线圈电子组件具有：主体；第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的沿着与所述主体的安装表面平行的第一方向的相对的表面上；支撑构件，沿着与所述主体的所述安装表面垂直的第二方向设置并且包括沿着所述第二方向延伸的突起部；及线圈，设置在所述支撑构件的至少一个表面上。
根据本公开的另一方面，提供一种板，所述板具有：电路板，包括具有第一端子和第二端子的第一表面，及线圈电子组件，设置在所述电路板上。所述线圈电子组件可包括：主体；第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的沿着与所述主体的安装表面平行的第一方向的相对的表面上；支撑构件，沿着与所述主体的所述安装表面垂直的第二方向设置并且包括沿着所述第二方向延伸的突起部；及线圈，设置在所述支撑构件的至少一个表面上。
附图说明
本说明书中包括附图以提供进一步的理解并且附图被包含并构成本说明书的部分，并且附图示出了公开的实施例并且与说明书一起用于说明公开的实施例的原理。在附图中：
图1是根据示例性实施例的线圈电子组件的透视图；
图2是根据示例性实施例的图1的线圈电子组件及其内部结构的透视图；
图3是根据另一示例性实施例的具有线圈电子组件的板的透视图。
具体实施方式
在下文中，现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
附图中示出的L、W和T方向可分别指的是长度方向、宽度方向和厚度方向，但不限于此。例如，基于主体的安装表面，与主体的安装表面平行的方向可指的是第一方向(L方向)，与主体的安装表面垂直的方向可指的是第二方向(T方向)，并且与第一方向和第二方向垂直的方向可指的是第三方向(W方向)。
为了讨论的目的，电感器被描述为示例线圈电子组件。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，公开的实施例同样地适用于诸如共模滤波器、普通磁珠、高频磁珠(GHz磁珠)等的其他线圈电子组件。
图1是根据本公开的示例性实施例的线圈电子组件100的透视图，图2是示出根据示例性实施例的线圈电子组件100的内部结构的透视图。
参照图1和图2，线圈电子组件100可包括：主体10，具有沿着L方向大体居中地布置在主体10中的支撑构件21；第一线圈导体22和第二线圈导体23(在下文中统称为线圈)，设置在支撑构件21的相对的表面上；及外电极31和32。
主体10可形成线圈电子组件100的外形。主体10可具有沿着第一方向(或者L方向)彼此相对的第一表面S1和第二表面S2、沿着第二方向(或者T方向)彼此相对的第三表面S3和第四表面S4以及沿着第三方向(或者W方向)彼此相对的第五表面S5和第六表面S6，从而大体上具有六面体的形状。然而，主体10的形状不限于此，主体10可基于应用和设计要求并且在不脱离本公开的范围的情况下具有期望的形状。主体10的沿着垂直于第一(L)方向和第二(T)方向的第三(W)方向的尺寸(或长度)可比主体的沿着第二(T)方向的尺寸长。然而，在其他示例中，主体10的沿着第三(W)方向的尺寸可等于主体10的沿着第二(T)方向的尺寸。具体地，在主体10的沿着第三(W)方向的尺寸等于主体10的沿着第二(T)方向的尺寸的情况下，可能会难以从外部确认设置在线圈电子组件100中的线圈(线圈导体22和23)的方位和/或布置。换句话说，因为在主体10的沿着W方向的长度和沿着T方向的长度之间没有差异，所以可能会难以基于主体10的外部尺寸在W方向和T方向之间进行区分。
主体10可包含磁性材料。磁性材料不限于任何特定材料，只要其具有磁性质即可。磁性材料的示例可包括纯铁粉末、Fe合金(诸如Fe-Si基合金粉末、Fe-Si-Al基合金粉末、Fe-Ni基合金粉末、Fe-Ni-Mo基合金粉末、Fe-Ni-Mo-Cu基合金粉末、Fe-Co基合金粉末、Fe-Ni-Co基合金粉末、Fe-Cr基合金粉末、Fe-Cr-Si基合金粉末、Fe-Ni-Cr基合金粉末、Fe-Cr-Al基合金粉末)、非晶合金(诸如Fe基非晶合金、Co基非晶合金等)、尖晶石型铁氧体(诸如Mg-Zn基铁氧体、Mn-Zn基铁氧体、Mn-Mg基铁氧体、Cu-Zn基铁氧体、Mg-Mn-Sr基铁氧体、Ni-Zn基铁氧体)、六角铁氧体(诸如Ba-Zn基铁氧体、Ba-Mg基铁氧体、Ba-Ni基铁氧体、Ba-Co基铁氧体、Ba-Ni-Co基铁氧体)、石榴石铁氧体(诸如Y基铁氧体)及他们的组合等。
磁性材料可包括金属磁性粉末和树脂的混合物。金属磁性粉末可包含铁(Fe)、铬(Cr)或硅(Si)作为主要成分。例如，金属磁性粉末可包含铁(Fe)-镍(Ni)、铁(Fe)、铁(Fe)-铬(Cr)-硅(Si)等，但不限于此。树脂可包括环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物(LCP)等或他们的混合物，但不限于此。还可使用通过在树脂中填充具有至少两种平均粒径D1和D2的金属磁性粉末颗粒形成的磁性材料-树脂复合物作为磁性材料。在这种情况下，可使用具有不同的尺寸的双峰金属磁性粉末颗粒并压缩双峰金属磁性粉末颗粒来填充磁性材料-树脂复合物，从而可增大填充率。
可通过以片形式模制包含金属磁性粉末和树脂的混合物的磁性材料-树脂复合物并将模制的复合物压缩和固化在第一线圈导体22和第二线圈导体23的上面和下面来形成主体10，但不必限于此。
这里，形成为第一线圈导体22和第二线圈导体23的线圈可通过使磁性材料-树脂复合物的堆叠方向与线圈电子组件100的安装表面平行来设置为垂直于线圈电子组件100的安装表面。这里，所述线圈垂直于安装表面，这包括所述线圈和安装表面之间的角度基本上为90°(也就是说，大约60°至120°)的情况以及所述线圈和安装表面之间的角度恰好为90°的情况。
支撑构件21可设置在主体10中以执行支撑第一线圈导体22和第二线圈导体23等的功能，并且由例如聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板、金属基软磁性基板及他们的组合等形成。在这种情况下，通孔可形成在支撑构件21的中央区域中，并且与形成主体10的材料相同的材料可填充在通孔中以形成芯部15。芯部15可构成主体10的一部分。
如所示出的，第一线圈导体22和第二线圈导体23可形成在或者布置在支撑构件21的沿着W方向的相对的表面上。第一线圈导体22和第二线圈导体23可以以螺旋形状形成，并且通过穿透支撑构件21的内部过孔彼此电连接。第一线圈导体22和第二线圈导体23可分别包括由螺旋电极形成的第一电感部22a和第二电感部23a，并且第一线圈导体22和第二线圈导体23的最外部可分别设置有第一引线部22b和第二引线部23b，第一引线部22b和第二引线部23b从主体10向外地暴露并且用于与第一外电极31和第二外电极32的电连接。第一引线部22b和第二引线部23b可分别暴露在主体10的表面S2和表面S1上。第一引线部22b和第二引线部23b可与相应的第一线圈导体22和第二线圈导体23一体地形成，以形成第一线圈导体22和第二线圈导体23的最外区域的部分。第一线圈导体22和第二线圈导体23可通过内部过孔彼此电连接以形成单个线圈，但实施例不限于此。例如，还可通过仅在支撑构件21的一个表面上形成线圈导体并且使这样的线圈导体的两个端部分别通过引线部连接到第一外电极和第二外电极来形成线圈。
第一线圈导体22和第二线圈导体23可包括具有改善的导电性的诸如金属等的材料。例如，第一线圈导体22和第二线圈导体23可以是或者可包括银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或他们的合金等。在这种情况下，可使用电镀法按照薄膜形状来制造第一线圈导体和第二线圈导体。然而，也可使用本领域中已知的其他方法来替代电镀，只要可实现与电镀法的效果类似的效果即可。
当线圈电子组件100安装在电路板等上时，第一外电极31和第二外电极32可将线圈电子组件100电连接到电路板等。
可通过镀覆形成第一外电极31和第二外电极32。第一外电极31和第二外电极32的厚度可相对容易地调节并且第一外电极31和第二外电极32可制造为相对不太厚。结果，可增大主体10的体积，并且可改善电感、直流电阻特性和效率等。
第一外电极31和第二外电极32可包括导电材料。例如，第一外电极31和第二外电极32可包括银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)、锡(Sn)或他们的合金等。在示例中，第一外电极31和第二外电极32可通过镀覆形成，并且第一外电极31和第二外电极32可不包括玻璃成分和/或树脂。
参照图1和图2，根据示例性实施例的线圈电子组件100可包括突起部40。
考虑到电子装置的小型化和薄型化的近来的趋势，线圈电子组件的主体的尺寸已经从2520&1.0t(2.5mm(L)×2.0mm(W)×1.0mm(T))减小至1608&0.8t(1.6mm(L)×0.8mm(W)×0.8mm(T))，并且可在将来减小到1005&0.5t(1.0mm(L)×0.5mm(W)×0.5mm(T))。
基于以上讨论的小型化趋势，可理解的是，在主体的尺寸中，与主体的厚度(T)相比，主体的长度(L)和宽度(W)可相对更多地减小，这可增大线圈电子组件的安装密度。
根据现有技术，支撑构件设置为与线圈电子组件的主体的安装表面(例如，包括L×W平面的表面)平行，线圈设置在支撑构件上。因此，基于线圈电子组件的小型化趋势，相对更多地减小主体的长度(L)和宽度(W)可以是可能的，但在确保线圈电子组件的期望的电感(L)和Q值以及低的电阻方面会存在限制。
在示例实施例中，通过将支撑构件21设置为垂直于主体的安装表面(换句话说，平行于L×T平面或者W×T平面(图1))，可增大可设置线圈的面积。此外，通过以这样的方式设置线圈，可增大线圈的内部的芯的面积，并可增大线圈的最外表面和主体10的外表面(例如，S5和S6)之间的距离，从而可获得改善的性能。
当将支撑构件21和线圈设置为垂直于电感器的安装表面(换句话说，平行于L×T平面或者W×T平面(图1))时，线圈在主体中的布置和方位可利用主体上的标记(或类似物)而从外部(例如，从主体的外部视图)确定。
根据现有技术，在包括平行于主体的安装表面的线圈的线圈电子组件的情况下，线圈电子组件通过如下方法完成：形成线圈阵列，堆叠和压缩磁片以形成层压件，沿着堆叠方向在层压件的外表面上印刷标记以将由在线圈中流动的电流产生的磁通量的方向区分开，切割层压件以形成各个主体，以及在主体的外部上形成外电极。
由于在根据示例性实施例的线圈电子组件100中，支撑构件21被成形为类似板状并且沿着垂直于主体10的安装表面的第二(T)方向以直立的方式设置，并且支撑构件21包括沿着第二(T)方向延伸的突起部40，因此基于突起部40的布置和方位来确定线圈电子组件100的磁通量的方向可以是可能的。
突起部40可至少部分地暴露到主体10的外部。例如，当主体10的第三表面S3为安装表面时，突起部40可至少部分地暴露到主体10的第四表面S4。
这里，突起部40可沿着第一(L)方向偏离第四表面S4的中央，使得使用突起部40确定线圈电子组件100的磁通量的方向可以是可能的。
具体地，主体10的第四表面S4可在线圈电子组件100的制造工艺中的切割步骤期间进行切割，并且在根据示例性实施例的线圈电子组件100中，突起部40可暴露至第四表面S4而不需要单独的工艺并且可因此用作指示器或标记。
此外，当主体10沿着第二(T)方向和第三(W)方向可具有相同的尺寸时，基于突起部40的布置将线圈的布置和方位或磁通量的方向区分开可以是可能的。
图3是具有根据示例性实施例的具有线圈电子组件100和用于安装线圈电子组件100的电路板210的板200的透视图。
如所示出的，在板200中，线圈电子组件100可安装在包括第一端子221和第二端子222的电路板210上，第一端子221和第二端子222在电路板210的上表面上设置为彼此分开。
线圈电子组件100的第一外电极31和第二外电极32可使用导电材料(例如，焊料)分别电连接到电路板210的第一端子221和第二端子222。
因此，当线圈电子组件100安装在电路板210上时，用户可能够使用突起部40来区分线圈导体22和23的布置和方位和/或磁通量的方向。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，由于在线圈电子组件中，设置在支撑构件上的线圈被设置为垂直于主体的安装表面，而支撑构件包括沿着垂直于主体的安装表面的方向延伸的突起部，因此，用户可通过裸眼从外部确定线圈的布置和方位。
虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的由所附权利要求限定的范围的情况下，可以做出修改和变型。

Claims (10)

1.一种线圈电子组件，包括：
主体；
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的沿着与所述主体的安装表面平行的第一方向的相对的表面上；
支撑构件，设置在所述主体中，并沿着与所述主体的所述安装表面垂直的第二方向设置，其中，所述支撑构件包括沿着所述第二方向延伸穿过所述主体并从所述主体至少部分地暴露的突起部；及
线圈，设置在所述支撑构件的至少一个表面上。
2.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，
所述突起部至少部分地暴露在所述主体的与所述安装表面相对的表面上。
3.根据权利要求2所述的线圈电子组件，其中，所述突起部从包括暴露的所述突起部的所述表面的中央沿着所述第一方向偏离。
4.根据权利要求2所述的线圈电子组件，其中，包括暴露的所述突起部的所述表面为切割表面。
5.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述主体的沿着与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向的尺寸等于所述主体的沿着所述第二方向的尺寸。
6.一种板，包括：
电路板，具有包括第一端子和第二端子的第一表面，及
线圈电子组件，设置在所述电路板上，
其中，所述线圈电子组件包括：
主体；
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的沿着与所述主体的安装表面平行的第一方向的相对的表面上；
支撑构件，设置在所述主体中，并沿着与所述主体的所述安装表面垂直的第二方向设置，其中，所述支撑构件包括沿着所述第二方向延伸穿过所述主体并从所述主体至少部分地暴露的突起部；及
线圈，设置在所述支撑构件的至少一个表面上。
7.根据权利要求6所述的板，其中，
所述突起部至少部分地暴露在所述主体的与所述安装表面相对的表面上。
8.根据权利要求7所述的板，其中，所述突起部从包括暴露的所述突起部的所述表面的中央沿着所述第一方向偏离。
9.根据权利要求7所述的板，其中，包括暴露的所述突起部的所述表面为切割表面。
10.根据权利要求6所述的板，其中，所述主体的沿着与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向的尺寸等于所述主体的沿着所述第二方向的尺寸。
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