CN110534287A - 电感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电感器，所述电感器包括：主体，包括堆叠的多个绝缘层和布置在所述绝缘层上的多个线圈图案；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的第一表面上。所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接，并且形成具有第一端和第二端的线圈，所述第一端和所述第二端分别通过第一线圈引出部和第二线圈引出部连接到所述第一外电极和所述第二外电极，并且所述多个线圈图案与所述主体的与所述第一表面相对的第二表面之间的最短距离L1短于所述多个线圈图案与所述主体的所述第一表面之间的最短距离L2。
Description
本申请要求于2018年5月25日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0059829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
本公开涉及一种电感器，更具体地，涉及一种高频电感器。
背景技术
最近，由于多频带长期演进(LTE)的应用，智能电话已经实现为具有使用许多频带的能力。结果，高频电感器主要用作信号发送和接收系统以及射频(RF)发送和接收系统中的阻抗匹配电路。要求高频电感器尺寸更小和容量更高。此外，要求高频电感器在高频带中具有高的自谐振频率(SRF)和低的电阻率以使用具有100MHz或更高的高频率的信号。另外，要求高频电感器具有高的Q特性，以便减少在所使用的频率下的损耗。
为了具有这样的高的Q特性，构成电感器主体的材料的特性具有最大的影响。然而，由于Q值可根据电感器线圈的形状而变化，因此即使使用相同的材料，也需要一种优化电感器线圈的形状以具有更高的Q特性的方法。
发明内容
本公开的一方面可提供一种具有高的Q特性的电感器。
根据本公开的一方面，一种电感器可包括：主体，其上布置有多个线圈图案的多个绝缘层堆叠在所述主体中；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的第一表面上，其中，所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接并且形成具有通过线圈引出部连接到所述第一外电极和所述第二外电极的两端的线圈，并且其中，所述多个线圈图案与所述主体的与所述主体的所述第一表面相对的第二表面之间的最短距离L1短于所述多个线圈图案与所述主体的所述第一表面之间的最短距离L2。
根据本公开的另一方面，一种电感器可包括：多个绝缘层，线圈图案设置在所述多个绝缘层上；以及外电极，设置在所述绝缘层的第一表面上并连接到所述线圈图案，并且其中，所述线圈图案和所述绝缘层的与所述第一表面相对的第二表面之间的最短距离短于所述线圈图案与所述外电极之间的最短距离。
附图说明
从以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示意性示出根据本公开中的示例性实施例的电感器的投影透视图；
图2是图1中所示的电感器的主视图；
图3是图1中所示的电感器的平面图；以及
图4是示出表1中所示的电感器的Q特性的曲线图。
具体实施方式
在下文中，现将参照附图详细描述根据本公开中的示例性实施例。
在下文中，附图中的W、L和T可分别被定义为第一方向、第二方向和第三方向。
图1是示意性示出根据本公开中的示例性实施例的电感器100的投影透视图。图2是图1中所示的电感器100的主视图。图3是图1中所示的电感器100的平面图。
将参照图1至图3描述根据本公开中的示例性实施例的电感器100的结构。根据本实施例的电感器100是薄膜高频电感器并且被构造为具有0.3mm或更小的厚度。
电感器100的主体101可通过在与安装表面平行的第一方向上堆叠多个绝缘层111来形成。
绝缘层111可以是磁性层或介电层。
当绝缘层111是介电层时，绝缘层111可包括BaTiO3(钛酸钡)基陶瓷粉末等。在这种情况下，BaTiO3基陶瓷粉末可以是例如其中BaTiO3中部分固溶有Ca(钙)、Zr(锆)等的(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3或Ba(Ti1-yZry)O3，但本公开不限于此。
当绝缘层111是磁性层时，绝缘层111可以从可用作电感器100的主体101的材料中选择合适的材料，例如，树脂、陶瓷、铁氧体等。在本实施例中，磁性层可使用感光绝缘材料，从而使得能够通过光刻工艺实现精细的图案。也就是说，通过用感光绝缘材料形成磁性层，可精细地形成线圈图案121、线圈引出部131和线圈连接部132，从而对电感器100的小型化和功能改进有贡献。为此，磁性层可包括例如感光有机材料或感光树脂。另外，磁性层还可包括诸如SiO2、Al2O3、BaSO4、滑石等的无机组分作为填料组分。
第一外电极181和第二外电极182可设置在主体101的外部。
例如，第一外电极181和第二外电极182可设置在主体101的第一表面上。第一表面指当电感器100安装在印刷电路板(PCB)上时面对PCB的表面(即，安装表面)。
当电感器100安装在PCB上时，外电极181和182用于将电感器100电连接到PCB。外电极181和182在主体101的第一表面的边缘上彼此分开。
另外，本实施例的外电极181和182从主体101的第一表面延伸，并且还形成在主体101的侧表面上。在这种情况下，外电极181和182设置在主体101的侧表面上的面积可小于该侧表面的面积的一半。然而，本公开不限于此。
外电极181和182可包括例如导电树脂层和形成在导电树脂层上的导电层，但不限于此。导电树脂层可包括选自由铜(Cu)、镍(Ni)和银(Ag)组成的组中的一种或更多种导电金属及热固性树脂。导电层可包括选自由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中的一种或更多种材料。例如，镍(Ni)层和锡(Sn)层可顺序地形成。
参照图1至图3，线圈图案121可形成在绝缘层111上。
线圈图案121可通过线圈连接部132电连接到相邻的线圈图案121。也就是说，螺旋的线圈图案121通过线圈连接部132连接以形成线圈120。线圈连接部132可具有大于线圈图案121的线宽的线宽，以改善线圈图案121之间的连接，并且可包括穿过绝缘层111的导电过孔。
线圈120的第一端和第二端分别通过线圈引出部131连接到第一外电极181和第二外电极182。线圈引出部131可包括第一线圈引出部131a和第二线圈引出部131b，并且第一线圈引出部和第二线圈引出部可分别暴露于主体101在长度方向(即，第二方向)上的第一端和第二端，并暴露于作为基板安装表面的底表面。因此，线圈引出部131可在主体101的长度-厚度方向(即，第二-第三方向)上具有L形截面。
参照图2和图3，虚设电极140可在绝缘层111中形成在与外电极181和182相对应的位置。虚设电极140可用于改善外电极181和182与主体101之间的粘附或者可在通过镀覆形成外电极181和182时用作桥部。
虚设电极140和线圈引出部131也可通过过孔电极142彼此连接。
作为线圈图案121、线圈引出部131和线圈连接部132的材料，可使用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)或其合金的具有优异的导电性的导电材料。线圈图案121、线圈引出部131和线圈连接部132可通过镀覆法或印刷法形成，但不限于此。
根据本公开中的示例性实施例的电感器100可通过如下步骤制造：在绝缘层111上形成线圈图案121、线圈引出部131和线圈连接部132，然后在安装表面上在与安装表面平行的第一方向上堆叠绝缘层111(如图2中所示)，因此，可容易地制造电感器100。另外，由于线圈图案121设置为垂直于安装表面，因此安装基板对磁通量的影响可被最小化。
参照图2和图3，根据本公开中的示例性实施例的电感器100的线圈120通过在W-L方向上投影时叠置的线圈图案121形成具有一个或更多个线圈匝数的线圈轨道。
具体地，第一外电极181和第一线圈图案121a通过第一线圈引出部131a连接，然后第一线圈图案121a、第二线圈图案121b、第三线圈图案121c、第四线圈图案121d、第五线圈图案121e、第六线圈图案121f、第七线圈图案121g、第八线圈图案121h和第九线圈图案121i通过线圈连接部132顺序地连接。最终，第九线圈图案121i通过第二线圈引出部131b连接到第二外电极182，以形成线圈120。
以上构造的根据本实施例的电感器100具有线圈图案121，该线圈图案121不设置在主体101的中央部而是向上偏移。
具体地，如图2中所示，线圈图案121和主体101的与第一表面相对的第二表面之间的最短距离L1短于线圈图案121和主体101的第一表面之间的最短距离L2。根据上述构造，线圈图案121设置为尽可能远离第一外电极181和第二外电极182，因此，线圈图案121与第一外电极181之间以及线圈图案121与第二外电极182之间产生的寄生电容可被最小化。
当L1非常短时，线圈图案121可被设置为非常靠近主体101的第二表面，因此，线圈图案121可能在主体101的第二表面上发生突出。
在这种情况下，在检查完成制造的电感器100的外部形状的工艺期间，线圈图案121可被识别为暴露于绝缘层111的外部的缺陷产品并作为缺陷产品处理。
因此，为了解决上述问题，在本实施例中，L1/L2形成为0.1或更大。
当L1小于5μm时，如上所述，线圈图案121可能在主体101的第二表面上发生突出。因此，在本实施例中，L1形成为5μm或更大。
然而，本公开不限于此。L1可根据电感器100的厚度、绝缘层111的材料、线圈图案121的尺寸等来改变。
同时，随着L1/L2变大，线圈图案121设置为更靠近外电极181和182。因此，当L1/L2接近1时，线圈图案121与外电极181和182之间的寄生电容增加，这降低了电感器100的Q特性。
下面的表1表示电感器的Q特性在2.4Ghz的条件下根据L1/L2的测量值。图4是示出表1中所示的电感器的Q特性的曲线图。
参照表1和图4，在L1/L2为0.84的实施例1中，电感器的Q特性为30.01，并且在L1/L2为0.39的实施例4中，电感器的Q特性为32.56。
因此，可看出，L1/L2相对低的实施例4的Q特性比实施例1的Q特性高约8.5％。
[表1]
| 类别 | L1(μm) | L2(μm) | L1/L2 | Q(2.4Ghz) |
| 实施例1 | 24.59 | 29.43 | 0.84 | 30.01 |
| 实施例2 | 19.82 | 34.24 | 0.58 | 30.7 |
| 实施例3 | 15.02 | 40.42 | 0.37 | 32.14 |
| 实施例4 | 15.62 | 40.41 | 0.39 | 32.56 |
根据本实施例的电感器可将L1/L2的最大值限定为0.6。参照图4，与其他部分相比，在L1/L2大于0.6的部分中，Q特性的变化相对较小。因此，在本实施例中，L1/L2被构造为0.6或更小。
因此，根据本实施例的电感器在L1与L2的比方面满足下面的式1。
(式1)0.1≤L1/L2≤0.6
同时，如图1中所示，外电极181和182可从主体101的第一表面延伸，并且可形成在主体101的侧表面上。
在这种情况下，寄生电容还可产生在线圈图案121与形成在主体101的侧表面上的外电极181和182之间。
因此，为了使线圈图案121与形成在主体101的侧表面上的外电极181和182之间的寄生电容最小化，线圈图案121与形成在主体101的侧表面上的外电极181和182之间的最短距离S1限定为等于或大于L2。
如上所述构造的根据本实施例的电感器增加了线圈图案和形成在主体101的侧表面上的外电极之间的分开距离，以使在线圈图案和形成在主体101的侧表面上的外电极之间产生的寄生电容最小化，从而提供高的Q特性。
如上所述，根据本公开中的示例性实施例，电感器可增加线圈图案和外电极之间的分开距离，以使在线圈图案和外电极之间产生的寄生电容最小化，从而提供高的Q特性。
虽然以上已经示出并且描述了示例性实施例，但是对本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离如由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。
Claims (8)
1.一种电感器，包括：
主体，包括堆叠的多个绝缘层和布置在所述绝缘层上的多个线圈图案；以及
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的第一表面上，
其中，所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接并且形成具有第一端和第二端的线圈，所述第一端和所述第二端分别通过第一线圈引出部和第二线圈引出部连接到所述第一外电极和所述第二外电极，并且
其中，所述多个线圈图案和所述主体的与所述主体的所述第一表面相对的第二表面之间的最短距离L1短于所述多个线圈图案与所述主体的所述第一表面之间的最短距离L2。
2.根据权利要求1所述的电感器，其中，0.1≤L1/L2≤0.6。
3.根据权利要求2所述的电感器，其中，所述主体的厚度小于或等于0.3mm。
4.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述第一外电极和第二外电极均延伸到所述主体的侧表面。
5.根据权利要求4所述的电感器，其中，所述多个线圈图案与所述第一外电极和所述第二外电极延伸到所述主体的所述侧表面上的部分之间的最短距离被构造为等于或大于L2。
6.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述多个线圈图案堆叠为与基板安装表面垂直。
7.根据权利要求1所述的电感器，其中，L1大于或等于5μm。
8.一种电感器，包括：
多个绝缘层，线圈图案设置在所述多个绝缘层上；以及
外电极，设置在所述绝缘层的第一表面上并连接到所述线圈图案，
其中，所述线圈图案和所述绝缘层的与所述第一表面相对的第二表面之间的最短距离短于所述线圈图案与所述第一表面之间的最短距离。
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