CN110534315B - 线圈组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈组件，所述线圈组件包括：主体，所述主体包括第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，并且包括在第一方向上背对的第一端表面和第二端表面、在第二方向上彼此背对的第一侧表面和第二侧表面以及在第三方向上彼此背对的上表面和下表面；以及多个外电极，设置在所述主体上并连接到所述第一线圈至所述第四线圈。包括所述第一线圈和所述第二线圈的第一组相对于包括所述第三线圈和所述第四线圈的第二组关于所述第一组和所述第二组之间的中心布置为点对称。

Description

线圈组件

本申请要求于2018年5月24日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0058709号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种线圈组件，更具体地，涉及一种电感器阵列。

背景技术

随着对诸如智能手机等的小型化电子产品的积极开发，对具有高电流、高效率和高性能特性的小尺寸的薄化功率电感器的需求增加。

同时，对具有能够减小安装面积的优点的阵列件的需求也增加。取决于多个线圈组件之间的互感或耦合系数，阵列件可以是非耦合型电感器、耦合型电感器、或者非耦合与耦合混合型电感器。

同时，在多个线圈被设置为彼此分开并且不受磁通量的相互影响的非耦合电感器阵列的情况下，当线圈的电感可被同等地实施时，连同得到减小安装面积的效果，可增加电感器阵列的效率。

在非耦合电感器阵列中，重要的是通过减小两个线圈之间的耦合系数来显著降低互感。当两个线圈之间的耦合系数是特定的耦合系数或更大的耦合系数时，由于两个线圈之间的互感，在微电流区域中发生电压上升现象。需要约0.05或更小的耦合系数来防止电压上升现象。为了降低两个线圈之间的耦合系数，应该增加两个线圈之间的间隔。然而，由于电感器尺寸的限制，可能难以简单地增加两个线圈之间的间隔来类似地将所有线圈之间的耦合系数降低到特定的耦合系数或更小的耦合系数。

发明内容

本公开的一方面可提供一种能够显著降低非耦合电感器的线圈组件中彼此相邻的线圈之间的耦合系数的结构。

根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括：主体，所述主体包括第一线圈至第四线圈，并且包括在第一方向上背对的第一端表面和第二端表面、在第二方向上彼此背对第一侧表面和第二侧表面以及在第三方向上彼此背对的上表面和下表面；以及多个外电极，设置在所述主体上并连接到所述第一线圈至所述第四线圈。所述第一方向至所述第三方向布置为彼此垂直，所述第一线圈至所述第四线圈设置为在所述第一方向上彼此分开，并且包括所述第一线圈和第二线圈的第一组相对于包括所述第三线圈和所述第四线圈的第二组关于所述第一组和所述第二组之间的中心布置为点对称。

所述第一线圈和所述第二线圈可相对于第一基准线彼此镜像对称。

所述第一线圈至所述第四线圈中的每个的线圈中心可设置在第二基准线上。

所述第一线圈至所述第四线圈中的每个可包括彼此连接的上线圈和下线圈。

所述第一线圈的上线圈和所述第二线圈的上线圈可暴露于所述主体的所述第一侧表面，并且所述第一线圈的下线圈和所述第二线圈的下线圈可暴露于所述主体的所述第二侧表面。

所述第三线圈的上线圈和所述第四线圈的上线圈可暴露于所述主体的所述第二侧表面，并且所述第三线圈的下线圈和所述第四线圈的下线圈可暴露于所述主体的所述第一侧表面。

所述第一线圈至所述第四线圈中的每个的上线圈和下线圈可相对于作为所述主体的上表面和下表面之间的中心线的虚拟中心线彼此对称。

所述第一线圈和所述第二线圈可被定义为第一组，所述第三线圈和所述第四线圈可被定义为第二组，并且所述第一组和所述第二组可被设置为相对所述第一组和所述第二组之间的中心彼此点对称。

所述第二线圈和所述第三线圈可相对于所述第二基准线分别朝向所述主体的所述第一侧表面和所述第二侧表面偏移而彼此分开。

所述第二线圈的上线圈的引出部可比所述第二线圈的下线圈的引出部短，并且所述第三线圈的上线圈的引出部可比所述第三线圈的下线圈的引出部短。

所述第一线圈的上线圈的引出部可以在长度方面与所述第一线圈的下线圈的引出部相同，并且所述第四线圈的上线圈的引出部可以在长度方面与所述第四线圈的下线圈的引出部相同。

所述第一线圈和所述第四线圈可相对于所述第二基准线分别朝向所述主体的所述第二侧表面和所述第一侧表面偏移而彼此分开。

所述第一线圈的上线圈的引出部可以比所述第一线圈的下线圈的引出部长，并且所述第四线圈的上线圈的引出部可以比所述第四线圈的下线圈的引出部长。

所述主体还可包括包封所述第一线圈至所述第四线圈的包封剂。

所述第一线圈至所述第四线圈中的每个可包括支撑线圈的支撑构件。

所述第一线圈至所述第四线圈可具有彼此相同的形状。

所述第一组和所述第二组可相对于所述第一组和所述第二组之间的中心呈180°旋转对称。

附图说明

通过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是从图1的顶表面观察时的平面图；

图3是沿图1的I-I'线截取的截面图；

图4是示出根据图1的线圈组件的变型示例的线圈组件的示意性透视图；

图5是从图4的顶表面观察时的平面图；

图6是沿图4中的II-II'线截取的截面图；

图7是示出根据图1的线圈组件的另一变型示例的线圈组件的示意性透视图；

图8是从图7的顶表面观察时的平面图；以及

图9是沿图7中的III-III'线截取的截面图。

具体实施方式

在下文中，现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是从图1的顶表面观察时的平面图，并且图3是沿图1的I-I'线截取的截面图。

参照图1至图3，线圈组件100可对应于包括多个线圈的电感器阵列，多个线圈在电感器阵列中彼此分开。图1至图3中所示的线圈组件包括总共四个线圈，但不限于此，并且本领域技术人员可提供包括多于四个线圈的线圈组件。

线圈组件100可包括主体1和设置在主体的外表面上的外电极2。

主体1可确定线圈组件的外部形状，并且主体1可包括在长度(L)方向(第一方向)上彼此背对的第一端表面和第二端表面(第一表面和第二表面)、在宽度(W)方向(第二方向)上彼此背对的第一侧表面和第二侧表面(第三表面和第四表面)以及在厚度(T)方向(第三方向)上彼此背对的上表面和下表面(第五表面和第六表面)，以具有大体上六面体形状。第一端表面和第二端表面之间的距离可大于第一侧表面和第二侧表面之间的距离，这有利于形成多个线圈在长度方向上彼此分开的结构。

主体1可包括多个线圈111、112、113和114，多个线圈111、112、113和114在主体1中在长度方向上彼此分开。多个线圈可大体上具有相同的形状。这里，多个线圈具有相同的形状的含义是每个线圈的线圈图案的线宽、厚度和绕组数基本相同。在图1至图4中，为了便于说明，线圈的绕组数表示为1匝，但不限于此，并且可以考虑到本领域技术人员所需的诸如电感或Rdc的电气特性来适当地选择。

现将参考图2更详细地描述多个线圈111、112、113和114的阵列结构。多个线圈中的最靠近主体的第一表面的第一线圈111和与第一线圈111相邻的第二线圈112可相对于平行于主体的宽度方向的第一基准线S1彼此对称。第二线圈与第一线圈可相对于第一基准线镜像对称。这里，第一基准线可以是虚拟线，该虚拟线与主体的宽度方向平行并且与第一线圈和第二线圈中的每个分开相同的距离。

接下来，第三线圈113和第四线圈114可沿主体的长度方向设置在与第一线圈和第二线圈分开的位置处。在这种情况下，第三线圈和第四线圈可与第一线圈和第二线圈在主体的长度方向上分开，并且可相对于平行于主体的宽度方向的第二基准线S2彼此对称。这里，第二基准线可以是虚拟线，该虚拟线与主体的宽度方向平行并且与第三线圈和第四线圈中的每个分开相同的距离。当第一线圈和第二线圈被称为第一组并且第三线圈和第四线圈被称为第二组时，第一组和第二组可关于第一组和第二组之间的中心S12布置为点对称。在这种情况下，在主体的厚度方向上的中心S12的位置可设置在下面将描述的虚拟中心线S3上。第一组和第二组相对于第一组和第二组之间的中心S12呈180°旋转对称。

由于阵列结构，第一组的上线圈可暴露于主体的第一侧表面，同时第二组的上线圈可暴露于主体的与主体的第一侧表面相对的第二侧表面。类似地，第一组的下线圈可通过过孔(V1，V2)连接到第一组的上线圈并可暴露于第二侧表面，同时第二组的下线圈可通过过孔(V3，V4)连接到第二组的上线圈并可暴露于主体的第一侧表面。

同时，第一线圈111可连接到第一外电极21和第二外电极22，第一外电极21和第二外电极22设置为在主体的宽度方向上彼此分开，并且第二线圈112可连接到第三外电极23和第四外电极24，第三外电极23和第四外电极24设置为在主体的宽度方向上彼此分开。类似地，第三线圈113可连接到在主体的宽度方向上彼此分开的第五外电极25和第六外电极26，第四线圈114可连接到在主体的宽度方向上彼此分开的第七外电极27和第八外电极28。

第一外电极至第八外电极可从主体的第一侧表面或第二侧表面延伸到主体的上表面和下表面，并且形成为“匚”字形，但不限于此，并且可变型为L形电极或I形电极。

参照图3，第一线圈111可包括上线圈111a和下线圈111b，并且上线圈和下线圈可通过过孔V1彼此电连接。上线圈和下线圈可分别形成在支撑构件13的上表面和下表面上，并且可通过填充穿透支撑构件的通路孔来形成过孔。

上线圈可与下线圈相对于虚拟中心线S3对称地布置，虚拟中心线S3位于主体的一半厚度处。相同的内容也可应用于第二线圈112、第三线圈113和第四线圈114，并且将省略重复的描述。

另外，第一线圈至第四线圈111、112、113和114可利用包封剂12包封，并且只要包封剂12是包括磁特性的材料即可。包封剂12可具有其中磁性颗粒分散在树脂中的结构，并且磁性颗粒可以是金属基软磁性粉末，并且利用从由铁(Fe)、硅(Si)、硼(B)、铬(Cr)、铝(Al)、铜(Cu)、铌(Nb)和镍(Ni)组成的组中选择的一种或更多种的结晶的或非晶的金属形成。另外，树脂可以是热塑性树脂或热固性树脂。热固性树脂的示例可包括苯并环丁烯(BCB)、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂、聚酰亚胺(PI)树脂、聚乙烯基苄基醚树脂等。另外，热塑性树脂的示例可包括聚乙烯(PE)树脂、聚丙烯(PP)树脂、聚丁烯树脂、聚乙烯醇树脂等。

包封剂可大体上确定主体的外部形状。尽管没有具体示出，但是可在包封剂上涂覆绝缘片等，以保护主体免受自外电极产生的电镀液的渗透或者在安装线圈组件时所需的焊接焊料的渗透。

通过如上所述的图1至图3的线圈组件100的结构，可显著减小包括彼此间隔开的四个线圈的电感器阵列中的线圈之间的耦合系数。

图4是示出根据线圈组件100的变型示例的线圈组件200的示意性透视图。图5是从图4的顶表面观察时的平面图，并且图6是沿图4中的II-II'线截取的截面图。

由于除了第二线圈和第三线圈的布置位置之外，图4至图6中公开的线圈组件200与参照图1至图3描述的线圈组件100大体上相同，因此将省略重复描述。

参照图4至图6，线圈组件200可包括第一线圈2110、第二线圈2120、第三线圈2130和第四线圈2140。第一线圈至第四线圈可设置为在主体的长度方向上彼此分开。第一线圈至第四线圈可分别连接到第一外电极2210和第二外电极2220、第三外电极2230和第四外电极2240、第五外电极2250和第六外电极2260、以及第七外电极2270和第八外电极2280。

第一线圈至第四线圈中的第二线圈2120和第三线圈2130可定位为相对于第二虚拟基准线S22彼此偏移预定距离。第二线圈2120的中心可定位为相对于主体的第二侧表面邻近主体的第一侧表面，并且第三线圈2130的中心可定位为相对于主体的第一侧表面邻近主体的第二侧表面。具体地，第二线圈的上线圈的引出部可比第二线圈的下线圈的引出部短，并且第三线圈的上线圈的引出部也可比第三线圈的下线圈的引出部短。与线圈组件100不同之处在于：在线圈组件100中，第二线圈和第三线圈的中心设置在第二虚拟基准线上，并且上线圈的引出部和下线圈的引出部的长度基本上彼此相等。

因此，相同尺寸的线圈组件200内的第二线圈和第三线圈之间的间距L1大于上述线圈组件100中的第二线圈和第三线圈之间的间距，使得线圈之间的耦合系数可显著降低。

此时，如果需要，本领域技术人员可适当地选择第二线圈和第三线圈之间的间距L1。

图7是示出根据上述线圈组件100的另一变型示例的线圈组件300的示意性透视图，图8是从图7的顶表面观察时的平面图，并且图9是沿图7中的III-III'线截取的截面图。

由于除了第一线圈和第四线圈的布置位置之外，线圈组件300与参考图4至图6描述的线圈组件200大体相同，因此将省略重复描述。

参照图8，第二线圈3120和第三线圈3130可设置为相对于平行于主体的长度方向的第二虚拟基准线S32分别朝向主体的第一侧表面和第二侧表面偏移而彼此分开预定距离。第一线圈3110和第四线圈3140可设置为相对于第二虚拟基准线S32分别朝向主体的第二侧表面和第一侧表面偏移而彼此分开预定距离。

与图4至图6的线圈组件200中的第一线圈和第四线圈沿着第二虚拟基准线大体上彼此平行地设置不同，在线圈组件300中，第二线圈3120和第三线圈3130可设置为从第二虚拟基准线沿着主体的宽度方向彼此偏移，并且第一线圈3110和第四线圈3140也可设置为从第二虚拟基准线沿着主体的宽度方向彼此偏移。第一线圈至第四线圈可设置为使得第一线圈与邻近第一线圈的第二线圈分开的距离和第四线圈与邻近第四线圈的第三线圈分开的距离增大。

因此，可显著减小彼此相邻的线圈之间的耦合系数。

如上所述，根据本公开中的示例性实施例，包括多个线圈的线圈组件可以在有限的空间内具有低耦合系数。

虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可进行修改和变型。

Claims (17)

1.一种线圈组件，包括：

主体，包括第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，并且包括在第一方向上背对的第一表面和第二表面、在第二方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及与在第三方向上彼此背对的第五表面和第六表面；以及

多个外电极，设置在所述主体上并连接到所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈，

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向布置为彼此垂直，

所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈设置为在所述第一方向上彼此分开，

包括所述第一线圈和所述第二线圈的第一组相对于包括所述第三线圈和所述第四线圈的第二组关于所述第一组和所述第二组之间的中心布置为点对称。

2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈和所述第二线圈相对于设置在所述第一线圈和所述第二线圈之间并平行于所述第二方向的虚拟基准线彼此镜像对称。

3.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈中的每个的线圈中心设置在平行于所述第一方向并且设置在所述第一表面的中心和所述第二表面的中心上的虚拟基准线上。

4.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈中的每个包括彼此连接的上线圈和下线圈。

5.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述第一线圈的所述上线圈和所述第二线圈的所述上线圈暴露于所述主体的所述第三表面，并且

所述第一线圈的所述下线圈和所述第二线圈的所述下线圈暴露于所述主体的所述第四表面。

6.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述第三线圈的所述上线圈和所述第四线圈的所述上线圈暴露于所述主体的所述第四表面，并且

所述第三线圈的所述下线圈和所述第四线圈的所述下线圈暴露于所述主体的所述第三表面。

7.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈中的每个的所述上线圈和所述下线圈相对于设置在所述主体的所述第五表面和所述第六表面之间的中间点的虚拟中心线彼此对称。

8.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第三线圈和所述第四线圈相对于设置在所述第三线圈和所述第四线圈之间并平行于所述第二方向的虚拟基准线彼此镜像对称。

9.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二线圈和所述第三线圈相对于平行于所述第一方向并且设置在所述第一表面的中心和所述第二表面的中心上的虚拟基准线分别朝向所述主体的所述第三表面和所述第四表面偏移而彼此分开。

10.根据权利要求9所述的线圈组件，其中，所述第二线圈和所述第三线圈中的每个包括彼此连接的上线圈和下线圈，所述第二线圈的所述上线圈的引出部比所述第二线圈的所述下线圈的引出部短，并且

所述第三线圈的所述上线圈的引出部比所述第三线圈的所述下线圈的引出部短。

11.根据权利要求9所述的线圈组件，其中，所述第一线圈和所述第四线圈中的每个包括彼此连接的上线圈和下线圈，所述第一线圈的所述上线圈的引出部的长度与所述第一线圈的所述下线圈的引出部的长度相同，并且

所述第四线圈的所述上线圈的引出部的长度与所述第四线圈的所述下线圈的引出部的长度相同。

12.根据权利要求9所述的线圈组件，其中，所述第一线圈和所述第四线圈相对于所述虚拟基准线分别朝向所述主体的所述第四表面和所述第三表面偏移而彼此分开。

13.根据权利要求12所述的线圈组件，其中，所述第一线圈和所述第四线圈中的每个包括彼此连接的上线圈和下线圈，所述第一线圈的所述上线圈的引出部比所述第一线圈的所述下线圈的引出部长，并且

所述第四线圈的所述上线圈的引出部比所述第四线圈的所述下线圈的引出部长。

14.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述主体还包括包封所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈的包封剂。

15.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈中的每个包括支撑线圈的支撑构件。

16.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述第四线圈具有彼此相同的形状。

17.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一组和所述第二组相对于所述第一组和所述第二组之间的中心呈180°旋转对称。