CN109690709B - 功率电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种功率电感器，包括：本体，包含金属粉末及绝缘材料；至少一个基底，设置于所述本体中；至少一个线圈图案，设置于所述基底的至少一个表面上；以及外部电极，设置于所述本体的至少两个侧表面中的每一者上。所述外部电极的至少一部分是由与所述线圈图案相同的材料制成。

Description

功率电感器
技术领域
本发明涉及一种功率电感器(power inductor)，且更具体而言，涉及一种能够防止与周边装置发生短路(short)的功率电感器及其制造方法。
背景技术
功率电感器主要设置于可携式装置内的例如DC-DC转换器的功率电路中。由于功率电路以高频进行交换且为微型化的，因此正越来越多地使用功率电感器来代替现有的导线缠绕扼流线圈(Choke Coil)。此外，由于可携式装置的大小减小且被多功能化，因此功率电感器正以微型化、高电流、低电阻等方式发展。
根据现有技术的功率电感器被制造成由具有低介电常数的介电质制成的多个铁氧体(ferrite)或多个陶瓷片材被叠层的形状。此处，陶瓷片材中的每一者上形成有线圈图案，且因此，形成于所述陶瓷片材中的每一者上的所述线圈图案经由导电通路连接至所述陶瓷片材，且所述线圈图案在所述片材被叠层的垂直方向上彼此重叠。此外，在现有技术中，一般而言可利用由镍(Ni)、锌(Zn)、铜(Cu)及铁(Fe)此四个元素系统构成的磁性材料制造所述陶瓷片材被叠层的本体。
然而，相较于金属材料的饱和磁化值而言，磁性材料具有相对低的饱和磁化值，且因此，所述磁性材料可能无法达成最近的可携式装置所需的高电流性质。如此一来，由于构成功率电感器的本体是利用金属粉末而制造，因此相较于利用磁性材料而制造的本体，功率电感器的饱和磁化值可相对地增大。然而，若本体是利用金属而制造，则高频波的涡流损耗及磁滞损耗可能会增大进而导致材料的严重损坏。
为降低材料的损耗，可应用金属粉末通过聚合物而彼此绝缘的结构。亦即，金属粉末与聚合物彼此混合的片材被叠层以制造功率电感器的本体。此外，上面形成有线圈图案的预定基底设置于本体内部，且与所述线圈图案连接的外部电极形成于所述本体外部。亦即，线圈图案形成于预定基底上，且多个片材在线圈图案的上侧及下侧上被叠层且被压缩以制造功率电感器，且接着，外部电极形成于本体外部以制造所述功率电感器。
在功率电感器中，形成于本体的底表面上的外部电极安装于印刷电路板(printedcircuit board，PCB)上。此处，功率电感器相邻于电力管理集成电路(power managementIC，PMIC)而安装。电力管理集成电路具有近似1毫米的厚度，且此外，功率电感器可具有相同的厚度。电力管理集成电路可能产生影响周边电路或装置的高频噪音。因此，可以由例如不锈钢等金属材料制成的屏蔽罩(shield can)覆盖电力管理集成电路及功率电感器。然而，由于功率电感器的外部电极延伸至底表面及顶表面，因此位于所述功率电感器的顶表面上的所述外部电极可能与屏蔽罩发生短路(short)。
功率电感器的外部电极是通过涂覆导电膏体而形成。亦即，可将金属膏体涂覆至本体的两个侧表面以便连接至线圈图案并由此形成外部电极。此外，可进一步在金属膏体上形成镀覆层以形成外部电极。然而，使用金属膏体而形成的外部电极可能因其弱的耦合力而与本体分离。亦即，张力可能作用于在电子装置上安装的功率电感器。因此，在上面通过使用金属膏体而形成有外部电极的功率电感器中，外部电极可能因弱的抗张强度而与本体分离。
[现有技术文献]
韩国专利公开案第2007-0032259号
发明内容
发明所要解决的问题
本发明提供一种能够防止外部电极发生短路的功率电感器。
本发明提供一种能够防止暴露出外部电极以防止所述外部电极与屏蔽罩发生短路的功率电感器。
本发明提供一种能够提高抗张强度的功率电感器。
解决问题的技术手段
根据示例性实施例，一种功率电感器包括：本体，包含金属粉末及绝缘材料；至少一个基底，设置于所述本体中；至少一个线圈图案，设置于所述基底的至少一个表面上；以及外部电极，设置于所述本体的至少两个侧表面中的每一者上，其中所述外部电极的至少一部分包含与所述线圈图案相同的材料。
所述线圈图案及所述外部电极中的每一者可包含铜。
所述线圈图案可通过镀覆制程而形成于所述基底上，且所述外部电极的与至少所述线圈图案接触的区域可通过所述镀覆制程而形成。
所述外部电极可包括与所述线圈图案接触的第一层及由与所述第一层的材料不同的材料制成的至少一个第二层。
所述金属粉末可包含至少一种或多种材料，所述至少一种或多种材料具有至少两种或更多种尺寸。
设置于所述基底的一个表面上的所述线圈图案与设置于所述基底的另一表面上的所述线圈图案可具有相同的高度，所述相同的高度较所述基底的厚度大2.5倍。
所述功率电感器可更包括设置于所述线圈图案与所述本体之间且由聚对二甲苯制成的内部绝缘层。
所述功率电感器可更包括设置于所述本体的至少一个表面上的表面绝缘层。
所述表面绝缘层可设置于所述本体的上面不设置所述外部电极的至少一个表面上。
所述功率电感器可更包括位于所述本体的一个表面上的顶盖绝缘层。
所述顶盖绝缘层可设置于所述本体的与设置有所述表面绝缘层的所述表面面对的一个表面上，以防止暴露出设置于所述一个表面上的延伸的所述外部电极。
所述顶盖绝缘层的厚度可大于或等于所述表面绝缘层的厚度。
发明效果
在根据示例性实施例的功率电感器中，可在本体的顶表面上形成顶盖绝缘层以防止暴露出外部电极，由此防止外部电极、屏蔽罩(shield can)、及相邻组件之间发生短路(short)。
此外，与线圈图案连接的外部电极可由与所述线圈图案相同的材料形成且以与所述线圈图案相同的方式形成。亦即，外部电极的与本体的侧表面接触且与线圈图案连接的至少一部分可使用与所述线圈图案相同的材料形成且以与所述线圈图案相同的方式(例如，以镀铜方式)形成。因此，本体与外部电极之间的耦合力可提高，且因此，抗张强度可提高。
此外，由于聚对二甲苯(parylene)被涂覆于线圈图案上，因此所述线圈图案上可形成具有均匀厚度的聚对二甲苯，且因此，本体与线圈图案之间的绝缘可得到改善。
此外，各自的至少一个表面上设置有具有线圈形状的线圈图案的所述至少两个基底可设置于本体中以在一个本体内形成所述多个线圈，由此增大功率电感器的电容。
附图说明
图1是根据第一实施例的功率电感器的组合立体图。
图2及图3是根据第一实施例的经修改实例的沿图1所示的线A-A’截取的剖视图。
图4及图5是根据第一实施例的功率电感器的分解立体图及局部平面图。
图6及图7是说明根据第一实施例的功率电感器内的线圈图案的剖视图。
图8及图9是依绝缘层的材料而定的功率电感器的横截面照片。
图10是根据第一实施例的功率电感器的侧视图。
图11是说明根据现有技术及示例性实施例的功率电感器的抗张强度的曲线图。
图12是根据示例性实施例的功率电感器在抗张强度测试之后的横截面照片。
图13及图14是根据本发明第二实施例的功率电感器的剖视图。
图15是根据第三实施例的功率电感器的立体图。
图16及图17是沿图15所示的线A-A’及线B-B’分别截取的剖视图。
图18及图19是根据第三实施例的沿图13所示的线A-A’及线B-B’截取的剖视图。
图20是根据第四实施例的功率电感器的立体图。
图21及图22是沿图20所示的线A-A’及线B-B’分别截取的剖视图。
图23是图20的内部平面图。
图24是根据第五实施例的功率电感器的立体图。
图25及图26是沿图24所示的线A-A’及线B-B’分别截取的剖视图。
图27至图29是用于依序阐释制造根据示例性实施例的功率电感器的方法的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细阐述具体实施例。然而，本发明可实施为不同形式，而不应被视为仅限于本文所述的实施例。确切而言，提供该些实施例是为了使此揭示内容将透彻及完整，并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
图1是根据第一实施例的功率电感器的组合立体图，且图2及图3是根据第一实施例的经修改实例的沿图1所示的线A-A’截取的剖视图。图4是根据第一实施例的功率电感器的分解立体图，图5是基底及线圈图案的平面图，且图6及图7是说明根据示例性实施例的功率电感器内的线圈图案的剖视图。图8及图9是依绝缘层的材料而定的功率电感器的横截面照片，且图10是所述功率电感器的侧视图。
参照图1至图10，根据示例性实施例的功率电感器可包括：本体100(片材100a以及片材100b)；基底200，设置于本体100中；线圈图案300(线圈图案310以及线圈图案320)设置于基底200的至少一个表面上；以及外部电极400(外部电极410以及外部电极420)设置于本体100外部。此外，功率电感器可更包括以下中的至少一者：内部绝缘层500，设置于线圈图案310、320与本体100之间；表面绝缘层510，设置于本体100的上面不设置外部电极400的表面上；以及顶盖绝缘层550，设置于本体100的上面不设置外部电极400的至少顶表面上。
1.本体
本体100可具有六面体形状。当然，本体100可具有除六面体形状以外的多面体形状。本体100可包含如图2中所说明的金属粉末110及绝缘材料120且可更包含如图3中所说明的导热填料130。
金属粉末110可具有1微米至100微米的平均粒径。此外，可使用一种具有相同粒径的粉末或至少两种粉末来作为金属粉末，或者可使用一种具有多种粒径的粉末或至少两种粉末来作为金属粉末110。举例而言，可将具有20微米至100微米的平均粒径的第一金属粉末、具有2微米至20微米的平均粒径的第二金属粉末、及具有1微米至10微米的平均粒径的第三金属粉末彼此混合来用作金属粉末110。亦即，金属粉末110可包含粒径的平均值或粒度分布的中值(D50)介于20微米至100微米范围内的第一金属粉末、粒径的平均值或粒度分布的中值(D50)介于2微米至20微米范围内的第二金属粉末、及粒径的平均值或粒度分布的中值(D50)介于1微米至10微米范围内的第三金属粉末。此处，第一金属粉末可具有大于第二金属粉末的粒径的粒径，且所述第二金属粉末可具有大于第三金属粉末的粒径的粒径。此处，金属粉末可为由相同材料制成的粉末或由彼此不同的材料制成的粉末。此外，第一金属粉末、第二金属粉末、及第三金属粉末的混合比可为5至9:0.5至2.5:0.5至2.5，较佳地为7:1:2。亦即，以金属粉末110的100重量％计，可混合50重量％至90重量％的第一金属粉末、5重量％至25重量％的第二金属粉末、及5重量％至25重量％的第三金属粉末。此处，第一金属粉末的量可大于第二金属粉末的量，且所述第二金属粉末的量可小于或等于第三金属粉末的量。较佳地，以金属粉末110的100重量％计，可混合70重量％的第一金属粉末、10重量％的第二金属粉末、及20重量％的第三金属粉末。具有至少两种或更多种，较佳地，三种或更多种平均粒径的金属粉末110可被均匀地混合并分布于本体100的整体中，且因此整个本体100可具有均匀的磁导率。当使用具有彼此不同的粒径的所述至少两种或更多种金属粉末110时，本体100的填充速率可提高且因此容量最大化。举例而言，在使用具有30微米的平均粒径的金属粉末的情形中，在所述金属粉末之间可能产生孔隙且因此填充速率可能降低。然而，可将具有3微米的粒径的金属粉末混合于具有30微米的粒径的金属粉末之间以提高金属粉末在本体100内的填充速率。金属粉末110可使用包含铁(Fe)的金属材料，举例而言，可包含选自由铁-镍(Fe-Ni)、铁-镍-硅(Fe-Ni-Si)、铁-铝-硅(Fe-Al-Si)、及铁-铝-铬(Fe-Al-Cr)组成的群组中的至少一种金属。亦即，金属粉末110可包含铁以具有磁性组织或者由具有磁性性质的金属合金形成以具有预定磁导率。此外，金属粉末110的表面可被磁性材料涂布，且所述磁性材料可具有与金属粉末110的磁导率不同的磁导率。举例而言，磁性材料可包括金属氧化物磁性材料。金属氧化物磁性材料可包括选自由Ni氧化物磁性材料、Zn氧化物磁性材料、Cu氧化物磁性材料、Mn氧化物磁性材料、Co氧化物磁性材料、Ba氧化物磁性材料及Ni-Zn-Cu氧化物磁性材料组成的群组中的至少一者。亦即，涂覆至金属粉末110的表面的磁性材料可包括包含铁的金属氧化物且具有较金属粉末110的磁导率大的磁导率。由于金属粉末110具有磁性，因此当金属粉末110彼此接触时，金属粉末110之间的绝缘可能被破坏进而引起短路。因此，金属粉末110的表面可被至少一种绝缘材料涂布。举例而言，金属粉末110的表面可被氧化物或例如聚对二甲苯(parylene)等绝缘聚合物材料涂布，较佳地，金属粉末110的表面可被聚对二甲苯涂布。聚对二甲苯可被涂布成1微米至10微米的厚度。此处，当聚对二甲苯被形成为1微米或小于1微米的厚度时，金属粉末110的绝缘效果可能劣化。当聚对二甲苯被形成为超过10微米的厚度时，金属粉末110的粒径可能增大进而减少金属粉末110在本体100内的分布，由此使磁导率劣化。此外，金属粉末110的表面可被除聚对二甲苯以外的各种绝缘聚合物材料涂布。涂覆至金属粉末110的氧化物可通过对金属粉末110进行氧化来形成，且金属粉末110可被选自TiO2、SiO2、ZrO2、SnO2、NiO、ZnO、CuO、CoO、MnO、MgO、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、B2O3及Bi2O3中的至少一者涂布。此处，金属粉末110可被具有双重结构的氧化物涂布，例如可被由氧化物与聚合物材料形成的双重结构涂布。作为另一选择，金属粉末110的表面可在被磁性材料涂布之后被绝缘材料涂布。由于金属粉末110的表面被绝缘材料涂布，因此可防止因金属粉末110之间的接触引起的短路。此处，当金属粉末110被氧化物及绝缘聚合物涂布或被磁性材料及绝缘材料双倍地涂布时，涂布材料可被涂布成1微米至10微米的厚度。
绝缘材料120可与金属粉末110混合以使金属粉末110彼此绝缘。亦即，金属粉末110可能增加高频的涡流损耗及磁滞损耗进而造成材料损耗增加的问题，且因此，为减少材料损耗，可提供绝缘材料120以使金属粉末110彼此绝缘。绝缘材料120可包含选自由环氧树脂(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide)及液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)组成的群组中的至少一者，但并非仅限于此。此外，绝缘材料120可设置于金属粉末110之间且由热固性树脂制成。举例而言，热固性树脂可包括选自由酚醛清漆环氧树脂(Novolac EpoxyResin)、苯氧基型环氧树脂(Phenoxy Type Epoxy Resin)、双酚A型环氧树脂(BPA TypeEpoxy Resin)、双酚F型环氧树脂(BPF Type Epoxy Resin)、氢化双酚A环氧树脂(Hydrogenated BPA Epoxy Resin)、二聚体酸改质环氧树脂(Dimer Acid Modified EpoxyResin)、胺基甲酸酯改质环氧树脂(Urethane Modified Epoxy Resin)、橡胶改质环氧树脂(Rubber Modified Epoxy Resin)及双环戊二烯苯酚型环氧树脂(DCPD Type EpoxyResin)组成的群组中的至少一者。此处，以金属粉末110的100重量％计，可以2.0重量％至5.0重量％的含量含有绝缘材料120。然而，若绝缘材料120的含量增大，则金属粉末110的体积分率可能减小，且因此，难以恰当地达成饱和磁化值增大的效果。因此，本体100的磁导率可能劣化。另一方面，若绝缘材料120的含量减小，则在制造电感器的制程中使用的强酸溶液或强碱溶液可能向内渗透进而降低电感性质。因此，所含有的绝缘材料120可处于金属粉末110的饱和磁化值及电感不减小的范围内。
然而，存在使用金属粉末110及绝缘材料120而制造的功率电感器的电感因温度的升高而降低的问题。亦即，功率电感器的温度可能因应用有所述功率电感器的电子装置的热量的产生而升高，且因此，形成所述功率电感器的本体的金属粉末110可能被加热进而造成电感降低的问题。为解决此问题，本体100可包含导热填料130以解决本体100被外部热量加热的局限性。亦即，本体100的金属粉末110可能被外部热量加热，且因此，可提供导热填料130以轻易地将金属粉末110的热量释放至外部。导热填料130可包括选自由MgO、AlN、碳系材料、Ni系铁氧体、及Mn系铁氧体组成的群组中的至少一者，但并非仅限于此。此处，碳系材料可包括碳且具有各种形状，举例而言，可包括石墨、碳黑、石墨烯等。此外，Ni系铁氧体可包括NiO·ZnO·CuO-Fe2O3，且Mn系铁氧体可包括MnO·ZnO·CuO-Fe2O3。此处，导热填料可由铁氧体材料制成以提高磁导率或防止磁导率劣化。导热填料130可以粉末形式分散及含有于绝缘材料120中。此外，以金属粉末110的100重量％计，可以0.5重量％至3重量％的含量含有导热填料130。当导热填料130具有小于上述范围的含量时，可能难以获得热释效应。另一方面，当导热填料130具有超过上述范围的含量时，金属粉末110的含量可能降低进而使本体100的磁导率劣化。此外，导热填料130可具有例如0.5微米至100微米的粒径。亦即，导热填料130可具有与金属粉末110相同的粒径，或者具有大于或小于金属粉末110的粒径的粒径。可根据导热填料130的粒径及含量对热释效应进行调整。举例而言，导热填料130的粒径及含量增大得越多，则热释效应可增大得越多。本体100可通过对由包括金属粉末110、绝缘材料120及导热填料130的材料制成的多个片材进行叠层来制造。此处，当将所述多个片材进行叠层以制造本体100时，所述片材的导热填料130可具有彼此不同的含量。举例而言，导热填料130相对于基底200的中心向上及向下逐渐远离得越多，则片材内的导热填料130的含量可逐渐增大得越多。亦即，导热填料130的含量可在垂直方向上，即，在Z方向上有所变化。此外，导热填料130可在水平方向上，即，在X方向及Y方向中的至少一个方向上有所变化。亦即，同一片材内的导热填料130的含量可有所变化。此外，本体100可通过例如以预定厚度印刷由金属粉末110、绝缘材料120及导热填料130制成的膏体的方法及将膏体按压至框架中的方法等各种方法来制造。此处，叠层片材的数目或被印刷成预定厚度以形成本体100的膏体的厚度可虑及例如所述功率电感器所需的电感等电性特性来确定。尽管阐述其中本体100更包括导热填料的经修改实例，然而应理解，根据另一示例性实施例，尽管在以下说明中未提及所述导热填料，然而本体100可更包含所述导热填料。
此外，设置于基底200的上部部分及下部部分上且之间具有基底200的本体(片材100a以及片材100b)可通过基底200连接至彼此。亦即，基底200的至少一部分可被移除，且接着本体100的一部分可被填充至基底200的所述被移除的部分中。由于基底200的至少一部分被移除且本体100被填充至所述被移除的部分中，因此基底200的表面积可减小，且在相同体积中本体100的比率可增大进而提高所述功率电感器的磁导率。
2.基底
基底200可设置于本体100中。举例而言，基底200可在本体100的长轴方向(即，外部电极400的方向)上设置于本体100中。此外，可设置一或多个基底200。举例而言，二或更多个基底200可在与设置外部电极400的方向垂直的方向上，例如，在垂直方向上彼此间隔开预定距离。当然，二或更多个基底200可在设置外部电极400的方向上排列。举例而言，基底200可使用包铜叠层板(copper clad lamination，CCL)或金属磁性本体来制造。此处，基底200可利用金属磁性本体来制造以提高磁导率并促进达成电容。亦即，所述包铜叠层板是通过将铜箔(foil)结合至玻璃强化纤维来制造。由于所述包铜叠层板具有所述磁导率，因此所述功率电感器的磁导率可能劣化。然而，当使用金属磁性本体作为基底200时，由于所述金属磁性本体具有磁导率，因此所述功率电感器的磁导率可不劣化。使用金属磁性本体的基底200可通过将铜箔结合至具有预定厚度的板来制造，所述板是由含有铁的金属，例如，选自由铁-镍(Fe-Ni)、铁-镍-硅(Fe-Ni-Si)、铁-铝-硅(Fe-Al-Si)及铁-铝-铬(Fe-Al-Cr)组成的群组中的至少一种金属制成。亦即，由含有铁的至少一种金属制成的合金可被制造成具有预定厚度的板形状，且铜箔可结合至所述金属板的至少一个表面以制造基底200。
此外，至少一个导电通路210可界定于基底200的预定区域中。设置于基底200的上部部分及下部部分上的线圈图案310、320可经由导电通路210电性连接至彼此。可在基底200中形成在基底200的厚度方向上穿过基底200的通路(图中未示出)，并可接着将膏体填充至所述通路中以形成导电通路210。此处，线圈图案310、320中的至少一者可自导电通路210生长，且因此，线圈图案310、320中的至少一者可与导电通路210一体地形成。此外，基底200的至少一部分可被移除。亦即，基底200的至少一部分可被移除或可不被移除。如图4及图5中所说明，基底200的除与线圈图案310、320重叠的区域外剩余的区域可被移除。举例而言，基底200可被移除以在各自具有螺旋形状的线圈图案310、320内部形成通孔220，且在线圈图案310、320外部的基底200可被移除。亦即，基底200可具有沿线圈图案310、320中的每一者的外观的形状，例如，跑道(racetrack)形状，且基底200的面对外部电极400的区域可具有沿线圈图案310、320中的每一者的端部的形状的线性形状。因此，基底200的外部可具有相对于本体100的边缘弯曲的形状。如图5中所说明，本体100可被填充至基底200的所述被移除的部分中。亦即，上部本体及下部本体(片材100a以及片材100b)可经由基底200的包括通孔220的所述被移除的区连接至彼此。当基底200是使用金属磁性材料来制造时，基底200可接触本体100的金属粉末110。为解决上述局限性，内部绝缘层500，例如，聚对二甲苯可设置于基底200的侧表面上。举例而言，内部绝缘层500可设置于通孔220的侧表面上及基底200的外表面上。基底200可具有较线圈图案310、320中的每一者的宽度大的宽度。举例而言，基底200可在线圈图案310、320的直接向下的方向上剩余有预定宽度。举例而言，基底200可相对于线圈图案310、320中的每一者突出约0.3微米的高度。由于线圈图案310、320外部及内部的基底200被移除，因此基底200可具有较本体100的横截面面积小的横截面面积。举例而言，当将本体100的横截面面积定义为100的值时，基底200可具有40至80的面积比。若基底200的面积比高，则本体100的磁导率可减小。另一方面，若基底200的面积比低，则线圈图案310、320的形成面积可减小。因此，可虑及本体100的磁导率以及线圈图案310、320中的每一者的线宽及匝数来对基底200的面积比进行调整。
3.线圈图案
线圈图案300(线圈图案310及线圈图案320)可设置于基底200的至少一个表面上，较佳地，可设置于基底200的两个表面上。线圈图案310、320中的每一者可在基底200的预定区域上，例如，自基底200的中心部分朝外形成为螺旋形状，且设置于基底200上的所述两个线圈图案310、320可连接至彼此以形成一个线圈。亦即，线圈图案310、320中的每一者可自界定于基底200的中心部分中的通孔220外部具有螺旋形状。此外，线圈图案310、320可经由设置于基底200中的导电通路210连接至彼此。此处，上部线圈图案310与下部线圈图案320可具有相同的形状及相同的高度。此外，线圈图案310、320可彼此重叠。作为另一选择，线圈图案320可被设置成与上面不设置线圈图案310的区域重叠。线圈图案310、320中的每一者的端部可以线性形状朝外延伸且亦沿本体100的短侧的中心部分延伸。此外，线圈图案310、320中的每一者的与外部电极400接触的区域可具有较如图4及图5中所说明的另一区域的宽度大的宽度。由于线圈图案310、320中的每一者的一部分，即，引出部具有相对宽的宽度，因此线圈图案310、320中的每一者与外部电极400之间的接触面积可增大以减小电阻。作为另一选择，线圈图案310、320中的每一者可自上面设置有外部电极400的一个区域在外部电极400的宽度方向上延伸。此处，朝线圈图案310、320中的每一者的远端端部，即，外部电极400被引出的所述引出部可具有朝本体100的侧表面的中心部分的线性形状。
线圈图案310、320可经由设置于基底200中的导电通路210电性连接至彼此。线圈图案310、320可通过例如，举例而言，厚膜印刷、涂布、沉积、镀覆及溅镀等方法来形成。此处，线圈图案310、320可较佳地通过镀覆来形成。此外，线圈图案310、320以及导电通路210中的每一者可由包括银(Ag)、铜(Cu)及铜合金中的至少一者的材料制成，但并非仅限于此。当线圈图案310、320是通过所述镀覆制程来形成时，金属层，例如，铜层通过镀覆制程形成于基底200上且接着通过光刻制程而被图案化。亦即，所述铜层可通过使用设置于基底200的表面上的铜箔作为晶种层来形成，且接着被图案化以形成线圈图案310、320。作为另一选择，可在基底200上形成具有预定形状的感光性图案，且可执行镀覆制程以自基底200的暴露出的表面生长金属层，由此形成各自具有预定形状的线圈图案310、320。线圈图案310、320可被形成为具有多层结构。亦即，在基底200的上部部分上设置的线圈图案310的上方可进一步设置有多个线圈图案310、320，且在基底200的下部部分上设置的线圈图案320的下方可进一步设置有多个线圈图案。当线圈图案310、320被形成为具有多层结构时，可在下部层与上部层之间设置绝缘层。接着，导电通路(图中未示出)可形成于所述绝缘层中以使所述多层式线圈图案连接至彼此。线圈图案310、320中的每一者可具有较基底200的厚度大2.5倍的高度。举例而言，所述基底可具有10微米至50微米的厚度，且线圈图案310、320中的每一者可具有50微米至300微米的高度。
此外，根据示例性实施例的线圈图案310、320可具有双重结构。亦即，如图6中所说明，可设置第一镀覆层300a及被配置成覆盖第一镀覆层300a的第二镀覆层300b。此处，第二镀覆层300b可被设置成覆盖第一镀覆层300a的顶表面及侧表面。此外，第二镀覆层300b可被形成为使第一镀覆层300a的顶表面具有较第一镀覆层300a的侧表面的厚度大的厚度。第一镀覆层300a的侧表面可具有预定倾斜度，且第二镀覆层300b的侧表面可具有较第一镀覆层300a的侧表面的倾斜度小的倾斜度。亦即，第一镀覆层300a的侧表面可相对于基底200的位于第一镀覆层300a外部的表面具有钝角，且第二镀覆层300b具有较第一镀覆层300a的角度小的角度，较佳地，第二镀覆层300b的角度为直角。如图7中所说明，第一镀覆层300a的顶表面的宽度a对底表面的宽度b的比率可为0.2:1至0.9:1，较佳地，a:b的比率可为0.4:1至0.8:1。此外，第一镀覆层300a的底表面的宽度b对高度h的比率可为1:0.7至1:4，较佳地，为1:1至1:2。亦即，第一镀覆层300a可具有自底表面至顶表面逐渐减小的宽度。因此，第一镀覆层300a可具有预定倾斜度。可在初次镀覆制程后执行蚀刻制程以使第一镀覆层300a具有预定倾斜度。此外，被配置成覆盖第一镀覆层300a的第二镀覆层300b可具有近似矩形的形状，在所述近似矩形的形状中，侧表面是垂直的，且在顶表面与侧表面之间的为圆形的区域较小。此处，可根据第一镀覆层300a的顶表面的宽度a与底表面的宽度b之间的比率(即，a:b的比率)确定第二镀覆层300b的形状。举例而言，第一镀覆层300a的顶表面的宽度a对底表面的宽度b的比率(a:b)增大得越多，则第二镀覆层300b的顶表面的宽度c对底表面的宽度d的比率增大得越多。然而，当第一镀覆层300a的顶表面的宽度a对底表面的宽度b的比率(a:b)超过0.9:1时，第二镀覆层300b的顶表面的宽度可较第二镀覆层300b的顶表面的宽度加宽更多，且侧表面可相对于基底200具有锐角。此外，当第一镀覆层300a的顶表面的宽度a对底表面的宽度b的比率(a:b)低于0.2:1时，第二镀覆层300b自预定区域至顶表面可为圆形的。因此，第一镀覆层300a的顶表面对底表面的比率可被调整成使所述顶表面具有宽的宽度及所述垂直的侧表面。此外，第一镀覆层300a的底表面的宽度b对第二镀覆层300b的底表面的宽度d的比率可为1:1.2至1:2，且第一镀覆层300a的底表面的宽度b与相邻的第一镀覆层300a的底表面的宽度b之间的距离可具有1.5:1至3:1的比率。作为另一选择，第二镀覆层300b可不彼此接触。由第一镀覆层300a及第二镀覆层300b构成的线圈图案300的顶表面的宽度对底表面的宽度的比率(c:d)可为0.5:1至0.9:1，较佳地，为0.6:1至0.8:1。亦即，线圈图案300的外观，即，第二镀覆层300b的外观的顶表面的宽度对底表面的宽度的比率可为0.5:1至0.9:1。因此，线圈图案300可相对于顶表面边缘的圆形区域具有直角的理想矩形形状而具有0.5或小于0.5的比率。举例而言，线圈图案300可相对于顶表面边缘的圆形区域具有直角的理想矩形形状而具有介于0.001至0.5范围内的比率。此外，相较于所述理想矩形形状的电阻变化，根据示例性实施例的线圈图案300可具有相对少的电阻变化。举例而言，若具有所述理想矩形形状的线圈图案具有为100的电阻，则线圈图案300的电阻可维持于101至110的值之间。亦即，相较于具有矩形形状的理想线圈图案的电阻，线圈图案300的电阻可根据第一镀覆层300a的形状及第二镀覆层300b的形状(其根据第一镀覆层300a的形状变化)而维持成约101％至约110％。第二镀覆层300b可利用与第一镀覆层300a相同的镀覆溶液来形成。举例而言，第一镀覆层300a及第二镀覆层300b可利用基于硫酸铜及硫酸的镀覆溶液来形成。此处，所述镀覆溶液可通过增加具有百万分之一单位的氯(Cl)及有机化合物而在产品的镀覆性质上得到改善。所述有机化合物可利用包含聚乙二醇(PolyEthyleneGlycol)的载剂以及抛光剂而在镀覆层的均匀性及均镀能力以及光泽特性上得到改善。
此外，线圈图案300可通过对至少两个镀覆层进行叠层来形成。此处，所述镀覆层中的每一者可具有垂直的侧表面并以相同的形状且以相同的厚度进行叠层。亦即，线圈图案300可通过镀覆制程形成于晶种层上。举例而言，可在所述晶种层上叠层三个镀覆层以形成线圈图案300。线圈图案300可通过各向异性镀覆制程形成且具有近似2至近似10的纵横比。
此外，线圈图案300可具有以下形状：所述形状的宽度自形状的最内周界部分至形状的最外周界部分逐渐增大。亦即，具有螺旋形状的线圈图案300可自所述最内周界至所述最外周界包括n个图案。举例而言，当设置有四个图案时，所述图案可具有以设置于最内周界上的第一图案、第二图案、第三图案及设置于最外周界上的第四图案的次序逐渐增大的宽度。举例而言，当第一图案的宽度为1时，第二图案可具有1至1.5的比率、第三图案可具有1.2至1.7的比率且第四图案可具有1.3至2的比率。亦即，第一图案至第四图案可具有1:1至1.5、1.2至1.7或1.3至2的比率。亦即，第二图案的宽度可等于或大于第一图案的宽度，第三图案的宽度可大于第一图案的宽度且等于或大于第二图案的宽度，且第四图案的宽度可大于第一图案及第二图案中的每一者的宽度且等于或大于第三图案的宽度。所述晶种层可具有自最内周界至最外周界逐渐增大的宽度以使线圈图案具有自最内周界至最外周界逐渐增大的宽度。此外，线圈图案的至少一个区在垂直方向上的宽度可彼此不同。亦即，所述至少一个区的下部端部、中间端部及上部端部可具有彼此不同的宽度。
4.外部电极
外部电极400(外部电极410及外部电极420)可设置于本体100的彼此面对的两个表面上。举例而言，外部电极400可设置于本体100的在X方向上彼此面对的两个侧表面上。外部电极400可电性连接至本体100的线圈图案310、320。此外，外部电极400可设置于本体100的所述两个侧表面上以在所述两个侧表面的中心部分处分别接触线圈图案310、320。亦即，线圈图案310、320中的每一者的端部可暴露出至本体100的外部中心部分，且外部电极400可设置于本体100的侧表面上并接着连接至线圈图案310、320中的每一者的所述端部。此外，外部电极400可通过各种方法、使用导电环氧树脂、导电膏体、沉积、溅镀及镀覆来形成。外部电极400可形成于本体100的两个侧表面及仅底表面上。作为另一选择，外部电极400可形成于本体100的顶表面或前表面及后表面上。举例而言，当本体100被浸没于导电膏体中时，外部电极400可在X方向上形成于两个侧表面上，在Y方向上形成于前表面及后表面上，且在Z方向上形成于顶表面及底表面上。另一方面，当外部电极400是通过例如印刷、沉积、溅镀及镀覆等方法来形成时，外部电极400可在X方向上形成于两个侧表面上且在Y方向上形成于底表面上。亦即，外部电极400可根据形成方法或制程条件而形成于其他区域上，以及在X方向上形成于两个侧表面上且形成于上面安装有印刷电路板的底表面上。此外，外部电极400可通过例如将使用0.5％至20％的Bi2O3或SiO2作为主要成分的多成分玻璃熔块(Glass frit)与金属粉末进行混合来形成。亦即，外部电极400的与本体100接触的一部分可由混合有玻璃的导电材料制成。此处，玻璃熔块与金属粉末的混合物可被制造成膏体的形式且被涂覆至本体100的所述两个表面。亦即，当外部电极400的一部分是使用导电膏体形成时，玻璃熔块可与所述导电膏体进行混合。如上所述，由于外部电极400中含有所述玻璃熔块，因此外部电极400与本体100之间的黏合力可得到提高，且线圈图案300与外部电极400之间的接触反应可得到改善。
外部电极400可由具有导电性的金属制成，所述金属例如为选自由金、银、铂、铜、镍、钯及其合金组成的群组中的至少一种金属。此处，根据示例性实施例，外部电极400的连接至线圈图案300的至少一部分，即，设置于本体100的表面上且连接至线圈图案300的第一层411、421可由与线圈图案300相同的材料形成。举例而言，当线圈图案300是使用铜形成时，外部电极400的至少一部分，即，第一层411、421可使用铜来形成。此处，如上所述，可通过使用导电膏体的浸没或印刷方法来沉积或印刷铜或可通过例如沉积、溅镀及镀覆等方法来沉积、印刷、或镀覆铜。然而，在较佳示例性实施例中，可通过与线圈图案300相同的方法，即，镀覆来形成所述至少外部电极400的第一层411、421。亦即，外部电极400的总厚度可通过镀铜来形成，或者外部电极400的厚度的一部分，即，连接至线圈图案300进而与本体100的表面接触的第一层411、421可通过镀铜来形成。晶种层形成于本体100的两个侧表面上，以使得通过镀覆制程而形成外部电极400，且接着可通过所述制程而自所述晶种层形成镀覆层进而形成外部电极400。作为另一选择，暴露至本体100的外部的线圈图案300可充当晶种以通过镀覆来形成外部电极400而不形成单独的晶种层。可在镀覆制程之前执行酸处理制程。亦即，本体100的表面的至少一部分可被盐酸处理且接着经历镀覆制程。尽管外部电极400是通过镀覆来形成，然而外部电极400可延伸至本体100的彼此面对的两个侧表面以及与所述两个侧表面相邻的其他侧表面(即，本体100的顶表面及底表面)。此处，外部电极400的连接至线圈图案300的至少一部分可为本体100的整个侧表面或本体100的上面设置有外部电极400的一部分。外部电极400可更包括至少一个镀覆层。亦即，外部电极400可包括连接至线圈图案300的第一层411、421，以及设置在所述第一层的顶表面上的至少一个或多个第二层412、422。亦即，第二层412、422可为一个层或者二或更多个层。举例而言，外部电极400可更包括位于镀铜层上的镀镍层(图中未示出)及镀锡层(图中未示出)中的至少一者。亦即，外部电极400可具有由铜层、镀镍层及镀锡层构成的叠层结构，或由铜层、镀镍层、及镀锡/银层构成的叠层结构。此处，可通过电解镀覆或无电镀覆来执行镀覆。亦即，第一层411、421的厚度的一部分可通过无电镀覆来形成，且其余厚度可通过电解镀覆来形成，或者总厚度可通过无电镀覆或电解镀覆来形成。亦即，第二层412、422的厚度的一部分亦可通过无电镀覆来形成，且其余厚度可通过电解镀覆来形成，或者总厚度可通过无电镀覆或电解镀覆来形成。作为另一选择，第一层411、421可通过无电镀覆或电解镀覆来形成，且第二层412、422可与第一层411、421相同地通过无电镀覆或电解镀覆来形成，或者与第一层411、421不同地通过电解镀覆或无电镀覆来形成。此处，第二层412、422中的每一者的镀锡层可具有等于或大于镀镍层的厚度的厚度。举例而言，外部电极400可具有2微米至100微米的厚度。此处，第一层411、421中的每一者可具有1微米至50微米的厚度，且第二层412、422中的每一者可具有1微米至50微米的厚度。此处，外部电极400可具有与第一层411、421中的每一者以及第二层412、422中的每一者相同的厚度，或者具有与第一层411、421中的每一者以及第二层412、422中的每一者不同的厚度。当第一层411、421以及第二层412、422具有彼此不同的厚度时，第一层411、421中的每一者可具有小于或大于第二层412、422中的每一者的厚度的厚度。在示例性实施例中，第一层411、421中的每一者可具有小于第二层412、422中的每一者的厚度。第二层412、422中的每一者的镀镍层具有1微米至10微米的厚度，且镀锡层或镀锡/银层具有2微米至10微米的厚度。
如上所述，外部电极400的厚度的至少一部分可使用与线圈图案300相同的材料且以与线圈图案300相同的方式来形成以提高本体100与外部电极400之间的耦合力。亦即，外部电极400的至少一部分可通过镀铜来形成以提高线圈图案300与外部电极400之间的耦合力。根据示例性实施例的功率电感器可具有2.5千克力至4.5千克力的抗张强度。因此，根据示例性实施例的抗张强度可相较于根据现有技术的抗张强度有所提高。因此，本体可不与上面安装有功率电感器的电子装置分离。
5.内部绝缘层
内部绝缘层500可设置于线圈图案310、320与本体100之间以使线圈图案310、320与金属粉末110绝缘。亦即，内部绝缘层500可覆盖线圈图案310、320中的每一者的顶表面及侧表面。此外，内部绝缘层500可覆盖基底200以及线圈图案310、320中的每一者的顶表面及侧表面。亦即，内部绝缘层500可形成于预定区被移除的基底200的被线圈图案310、320暴露出的区域，即，基底200的顶表面及侧表面上。位于基底200上的内部绝缘层500可具有与位于线圈图案310、320上的内部绝缘层500相同的厚度。内部绝缘层500可通过在线圈图案310、320中的每一者上涂覆聚对二甲苯来形成。举例而言，上面形成有线圈图案310、320的基底200可设置于沉积室中，且接着，聚对二甲苯可被蒸发并供应至真空室中以将聚对二甲苯沉积于线圈图案310、320上。举例而言，可在气化器(Vaporizer)中将聚对二甲苯初次加热及蒸发而变为二聚体(dimer)状态且接着将聚对二甲苯第二次加热及热解成单体(Monomer)状态。接着，当利用连接至沉积室及机械真空泵(Mechanical Vaccum Pump)的冷阱(Cold Trap)冷却聚对二甲苯时，聚对二甲苯可自单体状态转换至聚合物状态且因此沉积于线圈图案310、320上。作为另一选择，内部绝缘层500可由除聚对二甲苯以外的绝缘聚合物(例如，选自环氧树脂、聚酰亚胺及液晶晶体聚合物中的至少一种材料)形成。然而，可涂覆聚对二甲苯以在线圈图案310、320上形成具有均匀厚度的内部绝缘层500。此外，尽管内部绝缘层500具有薄的厚度，然而相较于其它材料，绝缘性质可有所改善。亦即，当内部绝缘层500被聚对二甲苯涂布时，相较于内部绝缘层500由聚酰亚胺制成的情形，内部绝缘层500可通过增大击穿电压而具有相对薄的厚度及改善的绝缘性质。此外，聚对二甲苯可沿所述图案之间的间隙以均匀的厚度填充于线圈图案310、320之间，或沿所述图案的台阶状部分以均匀的厚度形成。亦即，当线圈图案310的图案与线圈图案320的图案之间的距离远时，可沿所述图案的所述台阶状部分以均匀的厚度涂覆聚对二甲苯。另一方面，当所述图案之间的距离近时，所述图案之间的间隙可被填充以在线圈图案310、320上以预定厚度形成聚对二甲苯。图8是绝缘层由聚酰亚胺制成的功率电感器的横截面照片，且图9是绝缘层由聚对二甲苯制成的功率电感器的横截面照片。如图9中所说明，在聚对二甲苯的情形中，尽管聚对二甲苯沿线圈图案310、320中的每一者的台阶状部分具有相对薄的厚度，然而如图8中所说明聚酰亚胺可具有较聚对二甲苯的厚度大的厚度。通过利用聚对二甲苯，内部绝缘层500可具有3微米至100微米的厚度。当聚对二甲苯以3微米或小于3微米的厚度形成时，绝缘性质可能劣化。当聚对二甲苯以超过100微米的厚度形成时，在相同大小内由内部绝缘层500所占据的厚度可能增大进而减小本体100的体积，且因此，磁导率可能劣化。作为另一选择，内部绝缘层500可被制造成具有预定厚度的片材的形式且接着形成于线圈图案310、320上。
6.表面绝缘层
表面绝缘层510可形成于本体100的上面不形成外部电极400的表面上。亦即，表面绝缘层可形成于本体100的四个表面中的上面不形成外部电极400的预定区域上。举例而言，表面绝缘层510可形成于在Y方向上彼此面对的两个表面，即，前表面与后表面及在Z方向上彼此面对的两个表面(即，顶表面与底表面)上，在各所述表面上不形成外部电极400。由于外部电极400在X方向上形成于所述两个表面上且在Y方向及Z方向上相对于所述四个表面的边缘延伸预定宽度，因此表面绝缘层510可在Y方向及Z方向上以预定宽度形成于所述四个表面的中心部分处。表面绝缘层510可被形成为通过镀覆制程而在所期望位置处形成外部电极400。亦即，由于本体100具有实质上相同的表面电阻，因此当执行镀覆制程时，可对本体100的整个表面执行所述镀覆制程。因此，由于表面绝缘层510形成于上面不形成外部电极400的区域上，因此外部电极400可形成于所期望位置处。表面绝缘层510是由绝缘材料制成。举例而言，表面绝缘层510可由选自由环氧树脂(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide)、及液晶聚合物(liquid crystalline polymer，LCP)组成的群组中的至少一者制成。此外，表面绝缘层510可由热固性树脂制成。举例而言，热固性树脂可包括选自由酚醛清漆环氧树脂(Novolac Epoxy Resin)、苯氧基型环氧树脂(Phenoxy Type Epoxy Resin)、双酚A型环氧树脂(BPA Type Epoxy Resin)、双酚F型环氧树脂(BPF Type Epoxy Resin)、氢化双酚A环氧树脂(Hydrogenated BPA Epoxy Resin)、二聚体酸改质环氧树脂(Dimer AcidModified Epoxy Resin)、胺基甲酸酯改质环氧树脂(Urethane Modified Epoxy Resin)、橡胶改质环氧树脂(Rubber Modified Epoxy Resin)及双环戊二烯苯酚型环氧树脂(DCPDType Epoxy Resin)组成的群组中的至少一者。亦即，表面绝缘层510可由用于本体100的绝缘材料120的材料制成。表面绝缘层510可通过将聚合物及热固性树脂涂覆或印刷至本体100的预定区域来形成。因此，表面绝缘层510可在Y方向及Z方向上形成于所述四个表面的中心部分处。表面绝缘层510可由聚对二甲苯制成。作为另一选择，表面绝缘层510可由例如SiO2、Si3N4及SiON等各种绝缘材料制成。当表面绝缘层510是由上述材料制成时，表面绝缘层510可通过例如化学气相沉积及物理气相沉积等各种方法来形成。表面绝缘层510可具有与外部电极400相同的厚度或与外部电极400的厚度不同的厚度，例如为3微米至30微米的厚度。
7.表面改质构件
本体100的至少一个表面上可形成有表面改质构件(图中未示出)。表面改质构件可通过将氧化物分散至本体100的所述表面上而形成。此处，所述氧化物可以晶态或非晶态分散至且分布至本体100的所述表面上。此外，分布于所述表面上的表面改质构件的至少一部分可熔化。表面改质构件可在外部电极400形成之前形成于本体100的至少一个表面上。亦即，表面改质构件可在表面绝缘层510形成之前或在表面绝缘层510形成之后形成。由于形成有表面改质构件，因此本体100的表面上的电阻可实质上维持相等。亦即，由于本体100的至少一个表面可具有不同的表面电阻，因此当执行镀覆制程时，在具有低电阻的区域上可发生镀覆生长，且在具有高电阻的区域上镀覆生长可能减少或可能不会发生。举例而言，在本体100的被表面绝缘层510暴露出的表面上存在暴露出金属粉末的区域及不暴露出所述金属粉末的区域。暴露出金属粉末的区域可具有较不暴露出所述金属粉末的区域的电阻小的电阻，且因此，镀覆层可在具有相对低的电阻的区域上而非在具有相对高的电阻的区域上生长得更好。如此一来，可能产生非均匀镀覆层。因此，可在本体100的表面上形成表面改质构件以提供均匀的电阻，且因此，镀覆层可均匀地生长。
表面改质构件的至少一部分可在本体的所述表面上被均匀地分布成具有相同的粒径，且至少一部分可被非均匀地分布成具有彼此不同的粒径。此外，凹陷部可形成于本体100的至少一部分的表面中。亦即，可形成表面改质构件以形成凸出部。此外，上面不形成表面改质构件的区域的至少一部分可凹陷以形成所述凹陷部。此处，表面改质构件的至少一部分可相对于本体100的所述表面凹陷。亦即，表面改质构件的具有预定厚度的一部分可以预定深度插入至本体100中，且表面改质构件的剩余部分可自本体100的所述表面突出。此处，表面改质构件的以预定深度插入至本体100中的部分的直径可对应于氧化物微粒的平均直径的1/20至1。亦即，所有氧化物微粒可灌注至本体100中，或所述氧化物微粒的至少一部分可灌注至本体100中。作为另一选择，氧化物微粒可仅形成于本体100的所述表面上。因此，所述氧化物微粒中的每一者可在本体100的所述表面上形成为半球状形状并可形成为球状形状。此外，如上所述，表面改质构件可局部地分布于本体的所述表面上或以膜形状分布于本体100的至少一个区域上。亦即，氧化物微粒可以岛的形式分布于本体100的所述表面上以形成表面改质构件。亦即，具有晶态或非晶态的氧化物微粒可在本体100的所述表面上彼此间隔开并以岛(island)的形式进行分布。因此，本体100的所述表面的至少一部分可被暴露出。此外，至少两个氧化物微粒可连接至彼此以在本体100的所述表面的至少一个区域上形成膜并在本体100的所述表面的至少一部分上形成所述岛形状。亦即，至少两个氧化物微粒可聚集于一起，或者彼此相邻的氧化物微粒可连接至彼此以形成所述膜。然而，尽管氧化物以微粒状态存在或至少两个微粒彼此聚集或连接至彼此，然而本体100的所述表面的至少一部分可被表面改质构件暴露出至外部。
此处，表面改质构件的总面积可与本体100的所述表面的整体面积的5％至90％对应。尽管本体100的所述表面上的镀覆模糊现象根据表面改质构件的表面积而得到控制，然而若广泛地形成表面改质构件，则导电图案与外部电极400之间可能难以接触。亦即，当表面改质构件形成于本体100的表面积的5％或小于5％的区域上时，可能难以控制所述镀覆模糊现象。当表面改质构件形成于超过90％的区域上时，导电图案可能无法接触外部电极400。因此，形成导电图案与外部电极400接触的充足区域且所述充足区域上面的表面改质构件的镀覆模糊现象得到控制是较佳的。为此，表面改质构件可被形成为具有10％至90％的表面积，较佳地具有30％至70％的表面积，更较佳地具有40％至50％的表面积。此处，本体100的表面积可为本体100的一个表面的表面积或本体100的界定六面体形状的六个表面的表面积。表面改质构件可具有为本体100的厚度的10％或小于10％的厚度。亦即，表面改质构件可具有为本体100的厚度的0.01％至10％的厚度。举例而言，表面改质构件可具有0.1微米至50微米的粒径。因此，表面改质构件可相对于本体100的所述表面具有0.1微米至50微米的厚度。亦即，除自本体100的表面插入的部分外，表面改质构件可具有为本体100的厚度的0.1％至50％的厚度。因此，当插入至本体100中的部分的厚度增加时，表面改质构件可具有较0.1微米至50微米的厚度大的厚度。亦即，当表面改质构件具有为本体100的厚度的0.01％或小于0.01％的厚度时，可能难以控制镀覆模糊现象。当表面改质构件具有超过本体100的厚度的10％的厚度时，本体100内的导电图案可能无法与外部电极400接触。亦即，表面改质构件可根据本体100的材料性质，导电性、半导体性质、绝缘、磁性材料等而具有各种厚度。此外，表面改质构件可根据氧化物粉末的粒径、分布数量、是否发生聚集等而具有各种厚度。
由于表面改质构件形成于本体100的所述表面上，因此可提供本体100的所述表面的由彼此不同的成分制成的两个区域。亦即，可自上面形成有表面改质构件的区域及上面不形成表面改质构件的区域检测到彼此不同的成分。举例而言，由于表面改质构件而产生的成分(即，氧化物)可存在于上面形成有表面改质构件的区域上，且由于本体100而产生的成分(即，片材的成分)可存在于上面不形成表面改质构件的区域上。由于表面改质构件在镀覆制程之前分布于本体的表面上，因此可将粗糙度供给至本体100的表面以使本体100的表面改质。因此，镀覆制程可均匀地执行，且因此，外部电极400的形状可得到控制。亦即，本体100的所述表面的至少一个区域上的电阻可不同于本体100的所述表面的另一区域上的电阻。当镀覆制程在电阻为非均匀的状态中执行时，可能发生镀覆层的生长的不均匀性。为解决此局限性，可将微粒状态或熔化状态的氧化物分散于本体100的所述表面上以形成表面改质构件，由此使本体100的所述表面改质且控制镀覆层的生长。
此处，可使用至少一种氧化物作为所述微粒状态或熔化状态的氧化物来达成本体100的均匀表面电阻。举例而言，Bi2O3、BO2、B2O3、ZnO、Co3O4、SiO2、Al2O3、MnO、H2BO3、Ca(NO3)2及CaCO3中的至少一者可用作所述氧化物。表面改质构件可形成于本体100内的至少一个片材上。亦即，在片材上具有各种形状的导电图案可通过镀覆制程来形成。此处，可形成表面改质构件以控制导电图案的形状。
8.顶盖绝缘层
如图1至图10所说明，顶盖绝缘层550可设置于本体100的上面设置有外部电极400的顶表面上。亦即，顶盖绝缘层550可设置于本体100的底表面及本体100的面对所述底表面且安装于印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的顶表面，例如，本体100在Z方向上的顶表面上。顶盖绝缘层550可被设置成防止设置于本体100的顶表面上以延伸的外部电极400与设置于外部电极400上方的屏蔽罩或电路组件及功率电感器发生短路。亦即，在功率电感器中，设置于本体100的底表面上的外部电极400可相邻于电力管理集成电路(PowerManagement IC)且安装于印刷电路板上。电力管理集成电路可具有近似1毫米的厚度，且功率电感器亦可具有与所述电力管理集成电路相同的厚度。电力管理集成电路可能产生高频噪音进而影响周围的电路或装置。因此，电力管理集成电路及功率电感器可被由例如不锈钢材料等金属材料制成的屏蔽罩(shield can)覆盖。然而，功率电感器可能因上方亦设置有外部电极而与屏蔽罩发生短路(short)。因此，顶盖绝缘层550可设置于本体100的顶表面上以防止功率电感器与外部导体发生短路。顶盖绝缘层550是由绝缘材料制成。举例而言，顶盖绝缘层550可由选自由环氧树脂(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide)、及液晶聚合物(liquid crystalline polymer，LCP)组成的群组中的至少一者制成。此外，顶盖绝缘层550可由热固性树脂制成。举例而言，热固性树脂可包括选自由酚醛清漆环氧树脂(NovolacEpoxy Resin)、苯氧基型环氧树脂(Phenoxy Type Epoxy Resin)、双酚A型环氧树脂(BPAType Epoxy Resin)、双酚F型环氧树脂(BPF Type Epoxy Resin)、氢化双酚A环氧树脂(Hydrogenated BPA Epoxy Resin)、二聚体酸改质环氧树脂(Dimer Acid Modified EpoxyResin)、胺基甲酸酯改质环氧树脂(Urethane Modified Epoxy Resin)、橡胶改质环氧树脂(Rubber Modified Epoxy Resin)及双环戊二烯苯酚型环氧树脂(DCPD Type EpoxyResin)组成的群组中的至少一者。亦即，顶盖绝缘层550可由用于本体100的绝缘材料120或表面绝缘层510的材料制成。顶盖绝缘层550可通过将本体100的顶表面浸没至聚合物或热固性树脂中来形成。因此，如图1及图10中所说明，顶盖绝缘层550可设置于本体100的在X方向上的两个侧表面中的每一者的一部分上，及本体100的在Y方向上的前表面及后表面中的每一者的一部分上，以及本体100的顶表面上。顶盖绝缘层550可由聚对二甲苯制成。作为另一选择，顶盖绝缘层550可由例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)及氮氧化硅(SiON)等各种绝缘材料制成。当顶盖绝缘层550是由上述材料制成时，顶盖绝缘层550可通过例如化学气相沉积及物理气相沉积等各种方法来形成。当顶盖绝缘层550是通过化学气相沉积或物理气相沉积来形成时，顶盖绝缘层550可形成于本体100的仅顶表面上。顶盖绝缘层550可具有足以防止功率电感器的外部电极400与屏蔽罩发生短路的厚度，例如为10微米至100微米的厚度。顶盖绝缘层550可具有等于或不同于外部电极400的厚度的厚度且具有等于或不同于表面绝缘层510的厚度的厚度。举例而言，顶盖绝缘层550可具有大于外部电极400及表面绝缘层510中的每一者的厚度的厚度。作为另一选择，顶盖绝缘层550可具有较外部电极400的厚度小且等于表面绝缘层510的厚度的厚度。此外，顶盖绝缘层550可以均匀的厚度形成于本体100的顶表面上，以使得在外部电极400与本体100之间维持台阶状部分。作为另一选择，顶盖绝缘层550在本体的顶表面上的厚度可较在外部电极400的顶表面上的厚度厚，且因此顶盖绝缘层550可被平面化以移除外部电极400与本体100之间的台阶状部分。作为另一选择，顶盖绝缘层550可被制造成具有预定厚度且接着利用黏合剂而黏合至本体100。
如上所述，在根据示例性实施例的功率电感器中，可在本体100的顶表面上形成顶盖绝缘层550以防止暴露出外部电极400。因此，可防止外部电极400与屏蔽罩接触以防止发生短路。此外，外部电极400的至少一部分的厚度可使用与线圈图案300相同的材料以与线圈图案300相同的方式来形成以提高本体100与外部电极400之间的耦合力。亦即，外部电极400可通过镀铜来形成以提高线圈图案300与外部电极400之间的耦合力。因此，可提高抗张强度，且此外，本体可不与上面安装有根据示例性实施例的功率电感器的电子装置分离。此外，由于制造出除金属粉末110及绝缘材料120外亦包含导热填料130的本体100，因此本体100的因对金属粉末110的加热而引发的热量可被释放至外部以防止所述本体的温度升高且亦防止电感降低。此外，由于内部绝缘层500利用聚对二甲苯而形成于线圈图案310、320与本体100之间，因此内部绝缘层500可在线圈图案310、320中的每一者的侧表面及顶表面上被形成为具有薄的厚度以改善绝缘性质。
实验实例
在示例性实施例中，外部电极400的至少一部分可与线圈图案300相同地通过镀铜来形成以提高外部电极400与线圈图案300之间的耦合力。如上所述，通过测试而对根据其中外部电极是通过镀铜来形成的实施例的抗张强度与根据其中外部电极是通过涂覆环氧树脂来形成的现有技术的抗张强度进行了相互比较。
首先，为量测抗张强度，在形成外部电极之后在所述外部电极上焊接了导线，且接着拉动所焊接导线进而量测了抗张强度。亦即，抗张强度是在本体100因拉动导线而自外部电极400撕裂或分离时量测。此处，在现有技术中，外部电极是通过涂覆环氧树脂而形成。在实施例1中，外部电极是通过电解镀覆而形成，且在实施例2中，外部电极是通过电解镀覆及无电镀覆而形成。除外部电极以外，本体、基底及线圈图案具有与现有技术相同的形状。制造了根据现有技术以及实施例1及2的多个功率电感器以量测抗张强度并计算所述抗张强度的平均值。
图11是说明根据现有技术及实施例的抗张强度的曲线图。此处，抗张强度是指当外部电极因增大对导线的拉动力而自本体分离时的力。如图11中所说明，在现有技术中，所量测的抗张强度介于2.057千克力至2.9910千克力范围内且具有为2.679千克力的平均值。然而，在实施例1中，所量测的抗张强度介于2.884千克力至4.285千克力范围内且具有为3.603千克力的平均值。此外，在实施例2中，所量测的抗张强度介于2.959千克力至3.940千克力范围内且具有为3.453千克力的平均值。作为参考，在附图中，暗且大的区域为平均值，且以浅颜色显示的区域是量测值的分布。因此，能看出根据各实施例的抗张强度高于根据比较实例的抗张强度。此外，在实施例中，能看出根据其中外部电极是通过电解镀覆而形成的实施例1的抗张强度高于根据其中外部电极是通过无电镀覆及电解镀覆而形成的实施例2的抗张强度。因此，在各实施例中，外部电极与本体或线圈图案之间的耦合力可提高，且因此，当安装于电子装置上时，可防止本体的分离。
在示例性实施例中，当持续施加张力时，本体可能断裂。亦即，如图12中所说明，当持续施加张力时，可能发生本体断裂的现象。亦即，尽管在现有技术中外部电极因张力而与本体分离，然而所述本体可能因张力的持续施加而断裂，乃因所述本体与所述外部电极之间的耦合力大于示例性实施例中的线圈图案与外部电极之间的耦合力。亦即，在示例性实施例中，即便本体断裂，亦可提供足以防止本体与外部电极彼此分离的强耦合力。
在示例性实施例中，可在通过镀覆形成外部电极之前利用例如盐酸来执行预处理制程。[表1]示出利用盐酸进行的相依于预处理时间的实施例1及实施例2的抗张强度量测结果。
[表1]
如[表1]中所示，在实施例1的情形中，能看出抗张强度随着预处理时间的增加而增大。在实施例2的情形中，能看出抗张强度随着预处理时间的增加而减小。然而，能看出即便当执行所述预处理制程时，实施例1中的抗张强度亦大于实施例2中的抗张强度。因此，抗张强度可根据镀覆类型、预处理时间等来调整。
另一实施例
在下文中，将阐述其他实施例，此处，将不再对与前述实施例重复的内容予以赘述，且除非另有陈述，否则其他实施例的详细配置与前述实施例的详细配置相同。举例而言，尽管未单独示出第一层及第二层，然而在以下各示例性实施例中外部电极400可包括通过镀铜而形成的第一层及通过镀镍或镀锡而形成的第二层。此外，表面绝缘层510可形成于本体100的表面上的上面不形成电极的包括外部电极400的区域上。
图13是根据第二实施例的功率电感器的立体图。
参照图13，根据第二实施例的功率电感器可包括：本体100；基底200，设置于本体100中；线圈图案310、320，设置于基底200的至少一个表面上；外部电极410、420，设置于本体100外部；内部绝缘层500，设置于线圈图案310、320中的每一者上；以及至少一个磁性层600(第一磁性层610以及第二磁性层620)，设置于本体100的顶表面及底表面中的每一者上。亦即，可通过进一步提供根据前述实施例的磁性层600来达成另一示例性实施例。在下文中，将根据另一示例性实施例来主要阐述与根据前述实施例的构成不同的构成。
磁性层600(第一磁性层610以及第二磁性层620)可设置于本体100的至少一个区域上。亦即，第一磁性层610可设置于本体100的顶表面上，且第二磁性层620可设置于本体100的底表面上。此处，第一磁性层610及第二磁性层620可被设置成提高本体100的磁导率且亦可由具有较本体100的磁导率大的磁导率的材料制成。举例而言，本体100可具有为20的磁导率，且第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者可具有为40至1000的磁导率。第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者可使用例如磁性粉末及绝缘材料来制造。亦即，第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者可由具有较本体100的磁性材料的磁性大的磁性的材料制成，或者所述每一者的磁性材料的含量大于所述本体的磁性材料的含量进而具有较本体100的磁导率大的磁导率。举例而言，以金属粉末的100重量％计，可向第一磁性层610及第二磁性层620添加1重量％至2重量％的绝缘材料。亦即，磁性层610、620可含有较本体100的金属粉末多的金属粉末。此外，金属粉末可使用选自由Ni铁氧体(Ni Ferrite)、Zn铁氧体(Zn Ferrite)、Cu铁氧体(Cu Ferrite)、Mn铁氧体(Mn Ferrite)、Co铁氧体(CoFerrite)、Ba铁氧体(Ba Ferrite)及Ni-Zn-Cu铁氧体(Ni-Zn-Cu Ferrite)或其至少一种氧化物磁性材料组成的群组中的一者。亦即，磁性层600可使用包含铁的金属合金粉末或含有铁的金属合金氧化物来形成。此外，磁性材料可被涂覆至金属合金粉末以形成磁性粉末。举例而言，选自由Ni氧化物磁性材料、Zn氧化物磁性材料、Cu氧化物磁性材料、Mn氧化物磁性材料、Co氧化物磁性材料、Ba氧化物磁性材料及Ni-Zn-Cu氧化物磁性材料组成的群组中的至少一种氧化物磁性材料可被涂覆至包含铁的金属合金粉末以形成磁性粉末。亦即，包含铁的金属氧化物可被涂覆至金属合金粉末以形成磁性粉末。作为另一选择，选自由Ni氧化物磁性材料、Zn氧化物磁性材料、Cu氧化物磁性材料、Mn氧化物磁性材料、Co氧化物磁性材料、Ba氧化物磁性材料及Ni-Zn-Cu氧化物磁性材料组成的群组中的至少一种氧化物磁性材料可与包含铁的金属合金粉末混合以形成磁性粉末。亦即，包含铁的金属氧化物可与金属合金粉末混合以形成磁性粉末。除金属粉末及绝缘材料外，第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者可更包含导热填料(图中未示出)。以金属粉末的100重量％计，可以0.5重量％至3重量％的含量含有导热填料。第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者可被制造成片材的形式并设置于本体100的上面叠层有所述多个片材的顶表面及底表面中的每一者上。此外，由包括金属粉末110及绝缘材料120或更包括导热填料的材料制成的膏体可被印刷成预定厚度或可被放置于框架中并接着被压缩以形成本体100，由此在本体100的顶表面及底表面上形成第一磁性层610及第二磁性层620。此外，第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者可使用膏体来形成。亦即，磁性材料可被涂覆至本体100的顶表面及底表面以形成第一磁性层610及第二磁性层620。
在根据第二实施例的功率电感器中，如图14中所说明，第一磁性层610及第二磁性层620与基底200之间可进一步设置有第三磁性层630及第四磁性层640。亦即，至少一个磁性层600可设置于本体100中。磁性层600可被制造成片材形式且设置于上面叠层有所述多个片材的本体100中。亦即，用于制造本体100的所述多个片材之间可设置有至少一个磁性层600。此外，当由包括金属粉末110、绝缘材料120及导热填料130的材料制成的膏体可印刷成预定厚度以形成本体100时，在所述印刷期间可形成磁性层。当膏体被放置于框架中且接着被按压时，磁性层可设置于所述膏体与所述框架之间，且接着，可执行所述按压。当然，磁性层600可使用膏体来形成。此处，当形成本体100时，可涂覆软磁性材料以在本体100内形成磁性层600。
如上所述，在根据本发明另一实施例的功率电感器中，所述至少一个磁性层600可设置于本体100中以提高所述功率电感器的磁导率。
图15是根据第三实施例的功率电感器的立体图，图16是沿图15所示的线A-A’截取的剖视图，且图17是沿图15所示的线B-B’截取的剖视图。
参照图15至图17，根据又一示例性实施例的功率电感器可包括：本体100；至少两个基底200(基底200a及基底200b)，设置于本体100中；线圈图案300(线圈图案310、线圈图案320、线圈图案330及线圈图案340)，设置于所述至少两个基底200中的每一者的至少一个表面上；外部电极410、420，设置于本体100外部；内部绝缘层500，设置于线圈图案300上；以及连接电极700(连接电极710及连接电极720)，与本体100外部的外部电极410、420间隔开并连接至设置于本体100内的至少两个基底200中的每一者上的至少一个线圈图案300。在下文中，将不再对与根据前述实施例的说明重复的说明予以赘述。
所述至少两个基底200(基底200a及基底200b)可设置于本体100中且在本体100的短轴方向上彼此间隔开预定距离。亦即，所述至少两个基底200可在与外部电极400垂直的方向上，即，在本体100的厚度方向上彼此间隔开预定距离。此外，导电通路210(导电通路210a及导电通路210b)可分别形成于所述至少两个基底200中。此处，所述至少两个基底200中的每一者的至少一部分可被移除以形成通孔220(通孔220a及通孔220b)中的每一者。此处，通孔220a、220b可形成于相同的位置中，且导电通路210a、210b可形成于相同的位置或彼此不同的位置中。当然，所述至少两个基底200的不设置通孔220及线圈图案300的区域可被移除，且接着，本体100可被填充。本体100可设置于所述至少两个基底200之间。本体100可设置于所述至少两个基底200之间以提高所述功率电感器的磁导率。当然，由于内部绝缘层500设置于在所述至少两个基底200上设置的线圈图案300上，因此本体100可不设置于基底200之间。在此种情形中，所述功率电感器的厚度可减小。
线圈图案300(线圈图案310、线圈图案320、线圈图案330及线圈图案340)可设置于所述至少两个基底200中的每一者的至少一个表面上，较佳地设置于所述至少两个基底200中的每一者的两个表面上。此处，线圈图案310、320可设置于第一基底200a的下部部分及上部部分上且经由设置于第一基底200a中的导电通路210a电性连接至彼此。相似地，线圈图案330、340可设置于第二基底200b的下部部分及上部部分上且经由设置于第二基底200b中的导电通路210b电性连接至彼此。所述多个线圈图案300中的每一者可以螺旋形状(例如，自基底200的中心部分中的通孔220a、220b朝外)形成于基底200的预定区域上。设置于基底200上的所述两个线圈图案310、320可连接至彼此以形成一个线圈。亦即，一个本体100中可设置有至少两个线圈。此处，基底200的上部线圈图案310、330与下部线圈图案320、340可具有相同的形状。此外，所述多个线圈图案300可彼此重叠。作为另一选择，下部线圈图案320、340可被设置成与上面不设置上部线圈图案310、330的区域重叠。
外部电极400(外部电极410及外部电极420)可设置于本体100的两个端部上。举例而言，外部电极400可设置于本体100的在纵向方向上彼此面对的两个侧表面上。外部电极400可电性地连接至本体100的线圈图案300。亦即，所述多个线圈图案300中的每一者的至少一个端部可暴露出至本体100的外部，且外部电极400可连接至所述多个线圈图案300中的每一者的所述端部。举例而言，外部电极410可连接至线圈图案310，且外部图案420可连接至线圈图案340。亦即，外部电极400可连接至设置于基底200a、200b上的线圈图案310、340中的每一者。
连接电极700可设置于本体100的上面不设置外部电极400的至少一个侧表面上。举例而言，外部电极400可设置于彼此面对的第一侧表面与第二侧表面中的每一者上，且连接电极700可设置于上面不设置外部电极400的第三侧表面及第四侧表面中的每一者上。连接电极700可被设置成将设置于第一基底200a上的线圈图案310、320中的至少一者连接至设置于第二基底200b上的线圈图案330、340中的至少一者。亦即，连接电极710可在本体100的外部将设置于第一基底200a下方的线圈图案320连接至设置于第二基底200b上方的线圈图案330。亦即，外部电极410可连接至线圈图案310，连接电极710可将线圈图案320、330连接至彼此，且外部电极420可连接至线圈图案340。因此，设置于第一基底200a及第二基底200b上的线圈图案310、320、330、340可串联地连接至彼此。尽管连接电极710将线圈图案320、330连接至彼此，然而连接电极720可不连接至线圈图案300。这样做乃因为了制程的方便，提供两个连接电极710、720，且仅一个连接电极710连接至线圈图案320、330。连接电极700可通过将本体100浸没至导电膏体中来形成或通过各种方法(例如，镀覆、印刷、沉积及溅镀)而形成于本体100的一个侧表面上。较佳地，连接电极700可以与外部电极400相同的方式(即，镀覆)来形成。连接电极700可包含具有导电性的金属，例如，选自由金、银、铂、铜、镍、钯及其合金组成的群组中的至少一种金属。此处，连接电极700的表面上可更设置有镀镍层(图中未示出)及镀锡层(图中未示出)。
图18至图19是说明根据第三实施例的功率电感器的经修改实例的剖视图。亦即，三个基底200(基底200a、基底200b及基底200c)可设置于本体100中，线圈图案(线圈图案310、线圈图案320、线圈图案330、线圈图案340、线圈图案350及线圈图案360)可设置于基底200中的每一者的一个表面及另一表面上，线圈图案310、360可连接至外部电极410、420，且线圈图案320、330可连接至连接电极710，并且线圈图案340、350可连接至连接电极720。因此，分别设置于所述三个基底200a、200b、200c上的线圈图案300可经由连接电极710、720串联地连接至彼此。
如上所述，在根据第三实施例及经修改实例的功率电感器中，至少一个表面上设置有线圈图案300中的每一者的所述至少两个基底200可在本体100内彼此间隔开，且设置于另一基底200上的线圈图案300可经由本体100外部的连接电极700来连接。如此一来，所述多个线圈图案可设置于一个本体100内，且因此，所述功率电感器的电容可增大。亦即，分别设置于彼此不同的基底200上的线圈图案300可利用本体100外部的连接电极700串联地连接至彼此，且因此，所述功率电感器在相同区域上的电容可增大。
图20是根据第四实施例的功率电感器的立体图，且图21及图22是沿图20所示的线A-A’及线B-B’截取的剖视图。此外，图23是内部平面图。
参照图20至图23，根据第四实施例的功率电感器可包括：本体100；至少两个基底200(基底200a、基底200b及基底200c)，在水平方向上设置于本体100中；线圈图案300(线圈图案310、线圈图案320、线圈图案330、线圈图案340、线圈图案350及线圈图案360)，设置于所述至少两个基底200中的每一者的至少一个表面上；外部电极400(外部电极410、外部电极420、外部电极430、外部电极440、外部电极450及外部电极460)，设置于本体100外部且设置于所述至少两个基底200a、200b、200c上；以及内部绝缘层500，设置于线圈图案300上。在下文中，将不再对与前述实施例重复的说明予以赘述。
至少两个，例如三个基底200(基底200a、基底200b及基底200c)可设置于本体100中。此处，所述至少两个基底200可在与本体100的厚度方向垂直的长轴方向上彼此间隔开预定距离。亦即，在又一示例性实施例及所述经修改实例中，所述多个基底200在本体100的厚度方向上，例如，在垂直方向上排列。然而，在又一示例性实施例中，所述多个基底200可在与本体100的厚度方向垂直的方向，例如，水平方向上排列。此外，导电通路210(导电通路210a、导电通路210b及导电通路210c)可分别形成于所述多个基底200中。此处，所述多个基底200中的每一者的至少一部分可被移除以形成通孔220(通孔220a、通孔220b及通孔220c)中的每一者。当然，所述多个基底200的不设置通孔220及线圈图案300的区域可如图18中所说明被移除，且接着，本体100可被填充。
线圈图案300(线圈图案310、线圈图案320、线圈图案330、线圈图案340、线圈图案350及线圈图案360)可设置于所述多个基底200中的每一者的至少一个表面上，较佳地设置于所述多个基底200中的每一者的两个表面上。此处，线圈图案310、320可设置于第一基底200a的一个表面及另一表面上且经由设置于第一基底200a中的导电通路210a电性连接至彼此。此外，线圈图案330、340可设置于第二基底200b的一个表面及另一表面上且经由设置于第二基底200b中的导电通路210b电性连接至彼此。相似地，线圈图案350、360可设置于第三基底200c的一个表面及另一表面上且经由设置于第三基底200c中的导电通路210c电性连接至彼此。所述多个线圈图案300中的每一者可以螺旋形状，例如，自基底200的中心部分中的通孔220a、220b、220c朝外形成于基底200的预定区域上。设置于基底200上的所述两个线圈图案310、320可连接至彼此以形成一个线圈。亦即，一个本体100中可设置有至少两个线圈。此处，设置于基底200的一侧上的线圈图案310、330、350与设置于基底200的另一侧上的线圈图案320、340、360可具有相同的形状。此外，线圈图案300可在同一基底200上彼此重叠。作为另一选择，设置于基底200的所述一侧上的线圈图案310、330、350可被设置成与上面不设置基底200的另一侧上所设置的线圈图案320、340、360的区域重叠。
外部电极400(外部电极410、外部电极420、外部电极430、外部电极440、外部电极450及外部电极460)可在本体100的两个端部上彼此间隔开。外部电极400可电性地连接至分别设置于所述多个基底200上的线圈图案300。举例而言，外部电极410、420可分别连接至线圈图案310、320，外部电极430、440可分别连接至线圈图案330、340，且外部电极450、460可分别连接至线圈图案350、360。亦即，外部电极400可分别连接至设置于基底200a、200b、200c上的线圈图案300。
如上所述，在根据本发明第四实施例的功率电感器中，所述多个电感器可在一个本体100中达成。亦即，所述至少两个基底200可在水平方向上排列，且分别设置于基底上的线圈图案300可经由彼此不同的外部电极400连接至彼此。因此，所述多个电感器可并联地设置，且一个本体100中可设置有至少两个功率电感器。
图24是根据第五实施例的功率电感器的立体图，且图25及图26是沿24所示的线A-A’及线B-B’截取的剖视图。
参照图24至图26，根据第五实施例的功率电感器可包括：本体100；至少两个基底200(基底200a及基底200b)，设置于本体100中；线圈图案300(线圈图案310、线圈图案320、线圈图案330及线圈图案340)，设置于所述至少两个基底200中的每一者的至少一个表面上；以及多个外部电极400(外部电极410、外部电极420、外部电极430及外部电极440)，设置于彼此面对本体100的两个侧表面上且分别连接至设置于基底200a、200b上的线圈图案310、320、330、340。此处，所述至少两个基底200可在本体100的厚度方向上(即，在垂直方向上)彼此间隔开预定距离并被叠层，且设置于基底200上的线圈图案300可在彼此不同的方向上被拉出并分别连接至外部电极。亦即，在又一示例性实施例中，所述多个基底200可在水平方向上排列。然而，在又一示例性实施例中，所述多个基底可在垂直方向上排列。因此，在又一示例性实施例中，所述至少两个基底200可在本体100的厚度方向上排列，且分别设置于基底200上的线圈图案300可经由彼此不同的外部电极连接至彼此，且因此，所述多个电感器可并联地设置，且一个本体100中可设置有至少两个功率电感器。
如上所述，在参照图15至图26所述的第三实施例至第五实施例中，所述多个基底200上设置有线圈图案300，线圈图案300设置于本体100内的所述至少一个表面上，且所述多个基底200可在本体100的厚度方向(即，垂直方向)上被叠层或在与本体100垂直的方向(即，水平方向)上排列。此外，分别设置于所述多个基底200上的线圈图案300可串联地或并联地连接至外部电极400。亦即，分别设置于所述多个基底200上的线圈图案300可连接至彼此不同的外部电极400且并联地排列，且分别设置于所述多个基底200上的线圈图案300可连接至同一外部电极400且串联地排列。当线圈图案300串联地连接时，分别设置于基底200上的线圈图案300可连接至本体100外部的连接电极700。因此，当线圈图案300并联地连接时，对于所述多个基底200而言，可需要两个外部电极400。当线圈图案300串联地连接时，无论基底200的数目为何，皆可需要两个外部电极400及至少一个连接电极700。举例而言，当设置于所述三个基底200上的线圈图案300并联地连接至外部电极时，可需要六个外部电极400。当设置于所述三个基底200上的线圈图案300串联地连接时，可需要两个外部电极400及至少一个连接电极700。此外，当线圈图案300并联地连接时，本体100内可设置有多个线圈。当线圈图案300串联地连接时，本体100内可设置有一个线圈。
图27至图29是用于依序阐释制造根据示例性实施例的功率电感器的方法的剖视图。
参照图27，可在基底200的至少一个表面，即，基底200的一个表面及另一表面上形成各自具有预定形状的线圈图案310、320。可使用包铜叠层板或金属磁性材料、较佳地使用能够提高有效磁导率及促进电容关联性的金属磁性材料来制造基底200。可使用包铜叠层板或金属磁性材料、较佳地使用能够提高有效磁导率及促进达成电容的金属磁性材料来制造基底200。此处，可在基底200的中心部分中形成通孔220，且可在基底200的预定区中形成导电通路210。此外，基底200可具有除通孔220以外的外部区被移除的形状。举例而言，可在呈具有预定厚度的矩形形状的基底的中心部分中形成通孔220，且可在预定区中形成导电通路210。此处，可移除基底200的外部的至少一部分。此处，基底200的被移除的部分可为以螺旋形状形成的线圈图案310、320的外部部分。此外，可例如自中心部分以圆形螺旋形状在基底200的预定区域上形成线圈图案310、320。此处，可在基底200的一个表面上形成线圈图案310，且可形成穿过基底200的预定区且被填充以导电材料的导电通路210。接着，可在基底200的其他表面上形成线圈图案320。在利用雷射在基底200的厚度方向上形成通路孔之后，可通过将导电膏体填充至通路孔中来形成导电通路210。此外，可通过例如镀覆制程来形成线圈图案310。为此，可在基底200的一个表面上形成感光性图案，且可执行使用基底200上的铜箔作为晶种的镀覆制程以自暴露出的基底200的表面生长金属层。接着，可减少感光性图案以形成线圈图案310。此外，可通过与线圈图案310相同的方法在基底200的另一表面上形成线圈图案320。可将线圈图案310、320形成为具有多层结构。当线圈图案310、320具有多层结构时，可在下部层与上部层之间设置绝缘层。接着，可在绝缘层中形成第二导电通路(图中未示出)以将各多层式线圈图案连接至彼此。如上所述，可在基底200的所述一个表面及所述另一表面上形成线圈图案310、320，且接着，可形成内部绝缘层500以覆盖线圈图案310、320。此外，可通过涂覆例如聚对二甲苯等绝缘聚合物材料来形成线圈图案310、320。较佳地，由于被聚对二甲苯涂布，因此基底200的顶表面及侧表面以及线圈图案310、320的顶表面及侧表面上可形成有内部绝缘层500。此处，可以相同的厚度在线圈图案310、320的顶表面及侧表面以及基底200的顶表面及侧表面上形成内部绝缘层500。亦即，可在沉积室中设置上面形成有线圈图案310、320的基底200，且接着，可将聚对二甲苯蒸发并供应至真空室中以将聚对二甲苯沉积于线圈图案310、320以及基底200上。举例而言，可在气化器中将聚对二甲苯初次加热及蒸发而变为二聚体(dimer)状态且接着将聚对二甲苯第二次加热及热解成单体(Monomer)状态。接着，当利用连接至沉积室及机械真空泵的冷阱冷却聚对二甲苯时，聚对二甲苯可自单体状态转换至聚合物状态且因此沉积于线圈图案310、320上。此处，可在100℃至200℃的温度及1.0托的压力下执行通过将聚对二甲苯蒸发来形成二聚体状态的初次加热制程。可在400℃至500℃的温度及0.5托的压力下执行通过将蒸发的聚对二甲苯热解来形成单体状态的第二次加热制程。此外，可将用于沉积正处于自单体状态改变成聚合物状态的状态的聚对二甲苯的沉积室维持在25℃的温度及0.1托的压力下。由于聚对二甲苯被涂覆至线圈图案310、320，因此可沿线圈图案310、320中的每一者与基底200之间的台阶状部分来涂覆内部绝缘层500，且因此，可以均匀的厚度形成内部绝缘层500。作为另一选择，可通过将包含选自由环氧树脂、聚酰亚胺、及液晶晶体聚合物组成的群组中的至少一种材料的片材紧密贴合至线圈图案310、320来形成内部绝缘层500。
参照图28，提供由包含金属粉末110及绝缘材料120且更包含导热填料130的材料制成的多个片材100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h。此处，金属粉末110可使用包含铁(Fe)的金属材料，且绝缘材料120可使用能够使金属粉末110彼此绝缘的环氧树脂及聚酰亚胺。导热填料可使用能够将金属粉末110的热量释放至外部的MgO、AlN、及碳系材料。此外，可以例如金属氧化物磁性材料等磁性材料涂布金属粉末110的表面，或者以例如聚对二甲苯等绝缘材料涂布金属粉末110的所述表面。此处，以金属粉末110的100重量％计，可以2.0重量％至5.0重量％的含量含有绝缘材料120，且以金属粉末110的100重量％计，可以0.5重量％至3重量％的含量含有导热填料。分别在基底200的上面形成有310、320的上部部分及下部部分上设置所述多个片材100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h。所述多个片材100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h可具有彼此不同的导热填料含量。举例而言，导热填料的含量可自基底200的所述一个表面及所述另一表面向上及向下逐渐增大。亦即，设置于与基底200接触的片材100a、100d上方及下方的片材100b、100e中的每一者的导热填料可具有较片材100a、100d中的每一者的导热填料的含量大的含量，且设置于片材100b、100e上方及下方的片材100c、100f中的每一者的导热填料130可具有较片材100b、100e中的每一者的导热填料的含量大的含量。由于导热填料的含量在远离基底200的方向上增大，因此热传递效率可进一步提高。此外，如在本发明的另一实施例中所提出，可分别在最上部片材100a及最下部片材100h的顶表面及底表面上设置第一磁性层610及第二磁性层620。可使用具有较片材100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h中的每一者的磁导率大的磁导率的材料来制造第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者。举例而言，可使用磁性粉末及环氧树脂来制造第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者，以使得第一磁性层610及第二磁性层620具有较片材100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h的磁导率大的磁导率。此外，可在第一磁性层610及第二磁性层620中的每一者中进一步设置导热填料。
参照图29，可将以基底200位于其间的方式交替设置的所述多个片材100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h叠层及压缩并接着进行模塑以形成本体100。如此一来，可将本体100填充至基底200的通孔220及基底200的被移除的部分中。此外，尽管图中未示出，然而本体100及基底200中的每一者可被切割成以单位装置为单位，且接着可在本体100的两个端部上形成与线圈图案310、320中的每一者的被拉出部分电性连接的外部电极400。外部电极400的至少一部分可由与线圈图案300相同的材料形成且以与线圈图案300相同的方式形成。亦即，可通过使用铜的无电镀覆及电解镀覆来形成第一层411、421，且可通过使用Ni、Sn等的镀覆方法来形成第二层412、422中的至少一个层。此处，可使用暴露至本体100的外部的线圈图案300作为晶种来形成外部电极400。如上所述，可通过镀铜来形成外部电极400的至少一部分以提高外部电极400的耦合力。此处，线圈图案300与外部电极400之间的耦合力可大于本体100与外部电极400之间的耦合力。此外，可形成顶盖绝缘层550以防止暴露出形成于本体100的顶表面上的延伸的外部电极400。
然而，本发明可被实施成不同形式，而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。确切而言，提供该些实施例仅是为了使此揭示内容将透彻且完整，并将向熟习此项技术者充分传达本发明的范围。此外，本发明仅由申请专利范围的范围来界定。

Claims (9)

1.一种功率电感器，包括：
本体，包含金属粉末及绝缘材料；
至少一个基底，设置于所述本体中；
至少一个线圈图案，通过镀覆制程形成于所述基底的至少一个表面上；
表面改质构件，定义于所述本体的至少一个表面上；以及
外部电极，通过所述镀覆制程形成于所述本体的至少两个侧表面中的每一者上，
其中所述线圈图案包括：
第一镀覆层，形成于所述基底的所述至少一个表面上，其中所述第一镀覆层的侧表面相对于所述基底的位于所述第一镀覆层外部的表面具有钝角；以及
第二镀覆层，形成以覆盖所述第一镀覆层，具有侧表面，其中所述第二镀覆层的所述侧表面相对于所述基底的位于所述第二镀覆层外部的所述表面具有直角，且具有矩形的形状以及在所述第二镀覆层的顶表面与所述第二镀覆层的所述侧表面之间的圆形区域，其中所述第二镀覆层的所述顶表面与所述第二镀覆层的所述侧表面彼此垂直，
其中所述第一镀覆层的顶表面的宽度对所述第一镀覆层的底表面的宽度的比率为0.4:1至0.8:1，
其中所述第一镀覆层的所述底表面的所述宽度对所述第一镀覆层的高度的比率为1:1至1:2，
其中所述第一镀覆层的所述底表面的所述宽度对所述第二镀覆层的底表面的宽度的比率为1:1.2至1:2，
其中所述第二镀覆层的所述顶表面的宽度对所述第二镀覆层的所述底表面的所述宽度的比率为0.6:1至0.8:1，
其中所述表面改质构件在所述外部电极形成之前形成于所述本体的所述至少一个表面上，其中包括Bi2O3、BO2、B2O3、ZnO、Co3O4、SiO2、Al2O3、MnO、H2BO3、Ca(NO3)2以及CaCO3中的至少一者的氧化物分布在所述本体的所述至少一个表面上以形成所述表面改质构件。
2.根据权利要求1所述的功率电感器，其中所述外部电极包括与所述线圈图案接触的第一层及由与所述第一层的材料不同的材料制成的至少一个第二层。
3.根据权利要求1所述的功率电感器，其中所述金属粉末包含至少一种或多种材料，所述至少一种或多种材料具有至少两种或更多种粒径。
4.根据权利要求1所述的功率电感器，其中设置于所述基底的一个表面上的所述线圈图案与设置于所述基底的另一表面上的所述线圈图案具有相同的高度，所述相同的高度较所述基底的厚度大2.5倍。
5.根据权利要求1所述的功率电感器，还包括设置于所述线圈图案与所述本体之间且由聚对二甲苯制成的内部绝缘层。
6.根据权利要求1所述的功率电感器，还包括设置于所述本体的所述至少一个表面上的表面绝缘层。
7.根据权利要求6所述的功率电感器，其中所述表面绝缘层设置于所述本体的上面不设置所述外部电极的至少一个表面上。
8.根据权利要求1或7所述的功率电感器，还包括位于所述本体的一个表面上的顶盖绝缘层。
9.根据权利要求8所述的功率电感器，其中所述顶盖绝缘层设置于所述本体的顶表面上，所述本体的所述顶表面面对安装于印刷电路板上的所述本体的底表面，以防止暴露出设置于所述本体的所述顶表面上的延伸的所述外部电极。
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