CN110349736B - 线圈组件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种线圈组件。所述线圈组件包括嵌入有线圈部的主体。所述线圈部包括：支撑构件；图案壁，形成在所述支撑构件上；以及线圈图案，在所述支撑构件上在所述图案壁之间延伸，并且所述图案壁包括支撑部，所述支撑部的宽度大于所述图案壁的平均宽度。
Description
本申请要求于2018年4月2日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0037993号韩国专利申请的优先权的权益，该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组件。
背景技术
根据诸如数字电视(TV)、移动电话、笔记本电脑等的电子装置的小型化和纤薄化，已经需要在这些电子装置中使用的线圈组件的小型化和纤薄化。为了满足这样的需求，已经开发了各种类型的线圈组件。
关于线圈组件的小型化和纤薄化的主要问题之一是尽管线圈组件如此小型化和纤薄化，但能保持线圈的缠绕数量和线圈图案的截面面积并且能实现与现有线圈组件的特性等同的特性。为了满足这样的要求，已经研究了能够增加线圈图案的高宽比同时显著减小在线圈图案之间的间隔变窄的情况下产生的过电应力(EOS)的图案壁技术(patternwall technology)。
发明内容
本公开的一方面可提供一种能够通过使用包括支撑部的图案壁来确保稳定的特性的线圈组件。
根据本公开的一方面，线圈组件可包括嵌入有线圈部的主体。所述线圈部可包括：支撑构件；图案壁，形成在所述支撑构件上；以及线圈图案，在所述支撑构件上在所述图案壁之间延伸，并且所述图案壁可包括支撑部，所述支撑部的宽度大于所述图案壁的平均宽度。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和其他优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的线圈组件的示意性透视图；
图2示出了沿图1的线圈组件的线I-I'截取的截面图；
图3示出了沿图1的线圈组件的线II-II'截取的截面图；
图4示出了图3的线圈组件的区域A的示意性放大图；以及
图5示出了沿图1的线圈组件的线II-II'截取的截面图的另一示例。
具体实施方式
在下文中，现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的线圈组件的示意性透视图，图2示出了沿图1的线圈组件的线I-I'截取的截面图，图3示出了沿图1的线圈组件的线II-II'截取的截面图。
参照图1至图3，根据本公开中的示例性实施例的线圈组件100可包括主体10、线圈部13以及第一外电极21和第二外电极22。此外，线圈部13可包括线圈图案130、图案壁151和支撑线圈图案130的支撑构件120。
主体10可形成线圈组件的整体外形，并且可包括在厚度方向(T)上彼此背对的上表面和下表面、在长度方向(L)上彼此相对的第一端表面和第二端表面以及在宽度方向(W)上彼此背对的第一侧表面和第二侧表面，从而具有大体上六面体形状，但不限于此。
第一外电极21和第二外电极22可设置在主体10的外表面上。在沿长度-宽度平面或长度-厚度平面切割的截面中，第一外电极21和第二外电极22以“匚”形状表示。第一外电极21和第二外电极22可电连接到嵌入在主体10中的线圈部13，并且第一外电极21和第二外电极22中的每个的形状不限于“匚”形状。另外，第一外电极21和第二外电极22可利用导电材料形成。具体地，第一外电极21可连接到线圈部13的一个端部的第一引线部13a，第二外电极22可连接到线圈部13的另一端部的第二引线部13b。因此，第一外电极21和第二外电极22可将线圈部13的两端电连接到外部电气组件(例如，基板的焊盘)。
主体10可包括磁性材料11，并且可利用例如铁氧体或金属基软磁材料形成。铁氧体可包括诸如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基铁氧体等的本领域已知的铁氧体。另外，金属基软磁材料可以是包括从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、铝(Al)和镍(Ni)组成的组中选择的一种或更多种的合金。例如，金属基软磁材料可包括Fe-Si-B-Cr基非晶金属颗粒，但不限于此。金属基软磁材料可具有大于等于0.1μm且小于等于20μm的粒径，并且可以以金属基软磁材料分散在聚合物上的形式包括在诸如环氧树脂、聚酰亚胺等的聚合物中。
线圈部13可通过磁性材料11被包封到主体10。另外，线圈部13可包括支撑构件120和线圈图案130。
如图1和图3中所示，线圈图案130可包括设置在支撑构件120的彼此相对的相对表面上的第一线圈图案131和第二线圈图案132。也就是说，第一线圈图案131可形成在支撑构件120的一个表面上，第二线圈图案132可形成在支撑构件120的与支撑构件120的所述一个表面相对的另一表面上。
支撑构件120可用于支撑线圈图案130，并且还可用于容易地形成内部线圈。可适当地使用支撑构件120，只要支撑构件120具有绝缘性质和薄膜形状即可。例如，可利用诸如覆铜层叠板(CCL)基板或ABF(Ajinomoto Build-up Film)的绝缘膜。支撑构件120的厚度可以是薄的，以满足小型化电子组件的趋势，但是由于需要厚度达到这种可适当地支撑线圈图案130的程度，因此支撑构件120可具有例如约60μm的厚度。另外，可在支撑构件120的中央形成通孔H，并且通孔H填充有磁性材料11，使得可改善线圈组件100的整体磁导率。通路孔190可位于与支撑构件120的通孔H分开预定间隔的位置处。由于通路孔190的内部填充有导电材料，因此设置在支撑构件120的上表面和下表面上的第一线圈图案131和第二线圈图案132可经由过孔部P彼此物理地并电力地连接。
在下文中，为了便于解释，将描述第一线圈图案131作为参考，并且第一线圈图案131的内容可按照原样应用于第二线圈图案132。
第一线圈图案131可形成多个绕组。例如，第一线圈图案131可具有以螺旋形状缠绕的形式，并且可根据设计适当地选择绕组的数量。第一线圈图案131可通过电镀工艺形成。
第一线圈图案131可利用具有优异导电性的金属形成。例如，第一线圈图案131可利用银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或它们的合金形成，但不必限于此。
此外，线圈部13还可包括图案壁151。此外，线圈图案130可在支撑构件120上的图案壁151之间延伸。作为线圈组件(例如，电感器)的主要特性之一的直流(DC)电阻Rdc可随着线圈的截面面积的增大而减小。另外，电感可随着主体中的磁通量通过的磁性区域的面积的增大而增大。因此，为了减小DC电阻Rdc并增大电感，需要增大线圈的截面面积并且需要增大磁性区域的面积。存在增大线圈图案的宽度的方法和增大线圈图案的厚度的方法作为增大线圈部的截面面积的方法。然而，在简单地增大线圈图案的宽度的情况下，存在将发生线圈图案之间的短路的风险。另外，可实现的线圈图案的绕组的数量产生限制，这导致磁性区域占据的面积减小，使得效率降低并且实现高电感产品也产生限制。另一方面，在通过增大导体图案的厚度而不增大导体图案的宽度来实现具有高的高宽比的导体图案的情况下，可解决上述问题。根据本公开，由于图案壁151用作镀覆生长引导件以形成线圈图案，因此可容易地调整线圈图案的形状。
图案壁151可具有细小的宽度(例如，12μm或更小)，以最大地确保线圈图案的宽度。另外，图案壁151可具有与线圈图案的预期的高宽比相对应的高度，以用作线圈图案的镀覆生长引导件。然而，在镀覆工艺之前和之后，图案壁151可能由于非预期的影响(例如，拉普拉斯压力)而倾斜或倒塌。根据本公开，图案壁151可包括支撑部155。支撑部155可具有大于图案壁151的平均宽度的宽度。也就是说，支撑部155对应于图案壁151中的一些区域，在这些区域中，图案壁151具有比图案壁151的其他区域宽的宽度。由于支撑部155具有更宽的宽度并且以更宽的面积结合到支撑构件120，因此支撑部155可支撑图案壁151的形状使得图案壁151不倾斜或倒塌。
这样的支撑部155可设置在图案壁151中的多个区域上。另外，多个支撑部155可围绕线圈图案130的缠绕轴对称地设置。可选择地，为了解决图案壁151不保持其形状的问题，支撑部155可选择性地设置在用于有效地加强图案壁151的位置处。
另外，由于图案壁151倾斜的问题不出现在图案壁151的设置在线圈部的最外部处的部分中，因此支撑部155可不形成在图案壁151的形成线圈部的最外部的部分上。因此，图案壁151的设置在线圈部的最外部处的部分具有大体上相同的宽度。
另一方面，第一线圈图案131的上表面可覆盖有第一绝缘层171。可选择地，如图3中所示，第一绝缘层171可完全涂覆第一线圈图案131。这样的第一绝缘层171可具有使第一线圈图案131绝缘的功能，使得第一线圈图案131不与填充在主体10中的磁性材料11接触。另外，涂覆第二线圈图案132的第二绝缘层172可具有与第一绝缘层171的功能相同的功能。
图4示出了图3的线圈组件的区域A的示意性放大图。为了便于说明，未示出第一绝缘层171。
为了增大有限空间内的截面面积，第一线圈图案131可具有高度H1与宽度W3的比(即，高宽比)大的形状。例如，线圈图案可具有的高的高宽比可以为约3至约20。
在形成图案壁151之后，可通过镀覆生长来形成第一线圈图案131。为此，在形成图案壁151之前，可在支撑构件120上设置镀覆种子141。镀覆种子141可通过无电镀工艺形成。在形成具有分隔形状的图案壁151之后，可使用镀覆种子141作为镀覆工艺的种子来形成第一线圈图案131。为了具有高的高宽比，第一线圈图案131可通过数次镀覆工艺形成，并且在这种情况下，第一线圈图案131可具有多层结构。图案壁151可利用一种光酸产生剂和若干环氧基树脂组合的光敏树脂形成，并且可使用一种或更多种环氧树脂。因此，第一线圈图案131可包括与支撑构件120接触的种子图案和覆盖种子图案的镀层。
在这样的镀覆工艺中，支撑部155可用于支撑图案壁151以防止图案壁151倾斜。另外，支撑部155的宽度W2可大于其上未设置支撑部155的图案壁151的宽度W1。例如，支撑部155的最大宽度可大于或等于图案壁151的其他区域的宽度的1.4倍。
图5示出了沿图1的线圈组件的线II-II'截取的截面图的另一示例。
相比于图3，图5中示出的线圈组件100'的图案壁161可利用在去除光敏树脂之后填充的绝缘材料形成。具体地，在形成第一线圈图案131并且通过剥离液体去除形成在第一线圈图案131之间的光敏树脂之后，可在去除光敏树脂的空间中填充绝缘材料。另外，第一线圈图案131可覆盖有绝缘材料。因此，图案壁161和覆盖第一线圈图案131的绝缘材料可一体地形成。支撑部165也可利用绝缘材料形成。在这种情况下，绝缘材料还可用作绝缘层171和172(图3)，以防止线圈图案与填充在主体10中的磁性材料接触。
根据本公开，由于图案壁用作镀覆生长引导件并且图案壁包括支撑部，因此可实现具有高的高宽比的线圈图案，并且可消除由于图案壁不保持形状而导致的短路故障和过电应力(EOS)故障。
在本公开中，术语“第一”、“第二”等用于将一个组件与另一组件区分开，并且不限制相应组件的顺序、重要性等。在一些情况下，在不脱离本公开的范围的情况下，第一组件可被命名为第二组件，第二组件也可被类似地命名为第一组件。
如以上所阐述的，根据本公开中的示例性实施例，由于在线圈图案之间采用包括支撑部的图案壁，因此可消除可能在线圈组件中发生短路故障和过电应力(EOS)故障的风险。
本公开的各种优点和效果不限于以上描述，并且可在本公开中的示例性实施例的描述中更容易理解。
尽管上面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明显的是，可在不脱离本发明的由所附权利要求限定的范围的情况下进行修改和改变。
Claims (12)
1.一种线圈组件，所述线圈组件包括：
主体，嵌入有线圈部，
其中，所述线圈部包括：
支撑构件；
图案壁，形成在所述支撑构件上；以及
线圈图案，在所述支撑构件上在所述图案壁之间延伸，并且
所述图案壁包括设置在相邻的线圈图案之间的支撑部，所述支撑部的宽度大于所述图案壁的设置在相邻的线圈图案之间的部分的平均宽度。
2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述支撑部设置在所述图案壁的多个区域上。
3.根据权利要求2所述的线圈组件，其中，所述多个支撑部围绕所述线圈图案的缠绕轴对称地设置。
4.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述图案壁的设置在所述线圈部的最外部的部分具有大体上相同的宽度。
5.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述线圈图案包括与所述支撑构件接触的种子图案和覆盖所述种子图案的镀层。
6.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述图案壁利用光敏树脂形成。
7.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，形成所述图案壁的绝缘材料延伸以覆盖所述线圈图案的上表面。
8.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述支撑构件包括位于所述线圈部的中央的通孔，并且
所述通孔填充有磁性材料。
9.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述图案壁和所述线圈图案设置在所述支撑构件的彼此相对的两个表面上。
10.根据权利要求9所述的线圈组件，其中，所述线圈部包括将设置在所述两个表面上的所述线圈图案彼此连接的过孔部。
11.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述支撑部的最大宽度是相比于所述图案壁的其他区域的宽度的1.4倍或更大。
12.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述线圈部还包括覆盖所述线圈图案的上表面的绝缘层。
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