CN110610790B - 线圈组件及制造该线圈组件的方法 - Google Patents

线圈组件及制造该线圈组件的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种线圈组件及制造该线圈组件的方法。所述线圈组件可包括：主体部，包含磁性材料；线圈部，设置在所述主体部中；电极部，设置在所述主体部上。所述线圈部包括：支撑构件；线圈，设置在所述支撑构件的表面上，并具有暴露到所述主体部的至少一个外表面的端子；导电过孔，连接到线圈的所述端子，并设置在所述支撑构件的至少一个端部和所述主体部的所述至少一个外表面之间，从而暴露到所述主体部的至少一个外表面。

Description

线圈组件及制造该线圈组件的方法
本申请是申请日为2016年8月31日、申请号为201610794914.9的发明专利申请“线圈组件及制造该线圈组件的方法”的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种线圈组件及制造该线圈组件的方法。
背景技术
在诸如数字电视、移动电话、膝上型PC等的电子装置的小型化和纤薄化的同时，也已经需求在这些电子装置中使用的线圈组件的小型化和纤薄化。为了满足这种需求，已经积极地进行了具有各种形状的缠绕式或薄膜式线圈组件的研究。
通常，可通过在绝缘基板上形成线圈、用磁性材料填埋绝缘基板以及形成在绝缘基板上的线圈、磨削形成的磁性主体的外表面，并在磁性主体的外表面上形成电极来制造薄膜式线圈组件。
在使用如上所述的方法制造线圈组件的情况下，绝缘基板的端部与线圈的端子一起暴露到磁性主体的外表面。然而，这种方法难以在绝缘基板上形成镀层，且由此产生的装置会因此包括诸如接触缺陷等的缺陷。即使在进行镀覆而形成电极后执行涂敷诸如导电膏等的后续工序，仍会产生这样的缺陷。
发明内容
本公开的一方面可提供一种由于其中绝缘基板不暴露到主体部的使电极形成的外表面的新的结构而能够在执行镀覆时减少缺陷等的线圈组件。
根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括导电过孔，导电过孔形成在绝缘基板的暴露到主体部的其上形成有电极的外表面的端部上，因此绝缘基板可不暴露到主体部的外表面。
详细地，根据本公开的一方面，一种线圈组件包括：主体部，包含磁性材料；线圈部，设置在所述主体部中；电极部，设置在所述主体部上。所述线圈部包括：支撑构件；线圈，设置在所述支撑构件的表面上，并具有暴露到所述主体部的至少一个外表面的端子；导电过孔，连接到线圈的所述端子，并贯穿所述支撑构件的至少一个端部，从而暴露到所述主体部的所述至少一个外表面。
根据本公开的另一方面，一种制造线圈组件的方法包括：通过设置支撑构件、在所述支撑构件的至少一个表面上形成具有端子的线圈、形成连接到线圈的端子并贯穿所述支撑构件的至少一个端部的导电过孔来形成线圈部。随后通过使线圈部嵌入磁性材料而形成主体部。然后，通过在所述主体部上形成连接到线圈的端子并连接到导电过孔的电极而形成电极部。线圈的端子和导电过孔暴露到所述主体部的至少一个外表面，所述电极在主体部的所述至少一个外表面上连接到线圈的端子和导电过孔。
根据本公开的另一方面，一种线圈组件包括：支撑构件；线圈，在所述支撑构件的表面上设置为平面线圈图案；主体部，包含磁性材料并包围所述线圈和所述支撑构件。所述线圈包括暴露到所述主体部的外表面的至少一个线圈端子，所述支撑构件与所述主体部的所有外表面分开。
根据本公开的另一方面，一种制造线圈组件的方法包括：在支撑构件的表面上形成设置为平面线圈图案的线圈；形成连接到所述线圈并贯穿支撑构件的导电过孔。形成包含磁性材料的主体部以包围所述线圈、所述导电过孔和所述支撑构件。然后，沿着延伸穿过所述导电过孔的切割线切割包围线圈、导电过孔和支撑构件的主体部。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1示意性地示出了在电子装置中使用的线圈组件的示例图；
图2是示出线圈组件的示例的示意性透视图；
图3示出了图2的线圈组件的沿着线I-I′截取的示意性截面图；
图4A和图4B示出了图2的线圈组件的沿着图2中指定的方向A和方向B观察的主体部的示意性示例图；
图5A和图5B示出了图2的线圈组件的沿着方向A和方向B观察的主体部的其他示例图；
图6示出了图2的线圈组件的沿着方向C观察的线圈部的示意性示例图；
图7示出了图2的线圈组件的沿着方向D观察的线圈部的示意性示例图；
图8是示出用于制造图2的线圈组件的说明性方法的步骤的示意性工艺流程图；
图9、图10、图12、图13、图14和图15示出了用于制造图2的线圈组件的方法的示意性工艺步骤的示例图；
图11A至图11D示出了图10的线圈组件的P部分的示意性放大截面图；
图16示出了图2的线圈组件的沿着线I-I’截取的示意性截面的另一示例图；
图17示出了图16的线圈组件的Q部分的示意性放大截面图；
图18示出了图2的线圈组件的沿着线I-I’截取的示意性截面的另一示例图；
图19示出了图18的线圈组件的R部分的示意性放大截面图；
图20示出了图2的线圈组件的沿着线I-I’截取的示意性截面的另一示例图；
图21示出了图2的线圈组件的沿着线I-I’截取的示意性截面的另一示例图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图在下面描述本公开的实施例。
然而，本公开可按照多种不同的形式实施，并且不应被解释为局限于在此所陈述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在整个说明书中，将理解的是，当元件(诸如，层、区域或晶圆(基板))被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于他们之间的其他元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可以不存在介于他们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的一项或更多项的任何以及全部组合。
将明显的是，尽管可在此使用“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各个构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语所限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，以下论述的第一构件、组件、区域、层或部分可被称作第二构件、组件、区域、层或部分。
为了方便描述，在此可使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等的空间相对术语，以描述如附图所示的一个元件相对于一个或更多个其他元件的位置关系。将理解的是，空间相对术语意图包含除了在附图中所描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“之上”或“上方”的元件随后将定位为在其他元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据装置、元件或附图的特定方向包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或处于其他方位)，并可对在此使用的空间相对描述符做出相应的解释。
在此使用的术语仅用于描述特定示例性实施例，并不因此限制本公开。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。还将理解的是，当在该说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，列举存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组。
在下文中，将参照示出本公开的实施例的示意图来描述本公开的实施例。在附图中，示出了具有理想形状的组件。然而，例如，由制造技术和/或公差的可变性而导致的这些形状的变形也落入到本公开的范围内。因此，本公开的实施例不应被解释为局限于在此示出的区域的特定形状，而是应被更普遍地解释为包括由于制造方法或工艺导致的形状的改变。下面的实施例也可由实施例中的一个或其组合构成。
本公开描述了各种构造，且在此仅示出了示例性构造。然而，本公开不限于在此所示出的特定示例性构造，而是还扩展到其他相似/类似的构造。
电子装置
图1示意性地示出了在电子装置中使用的线圈组件的示例图。参照图1，可领会的是，各种类型的电子组件被用在电子装置中。例如，图1的电子装置除了包括各种线圈组件之外，还包括下列组件中的一个或更多个：应用处理器、直流(DC)到DC的转换器、通信处理器、一个或更多个收发器(被构造为使用无线局域网(WLAN)、蓝牙(BT)、无线保真(WiFi)、频率调制(FM)、全球定位系统(GPS)和/或近场通信(NFC)标准进行通信)、电源管理集成电路(PMIC)、电池、开关模式电池充电器(SMBC)、液晶显示器(LCD)和/或有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、音频编解码器、通用串行总线(USB)2.0/3.0接口和/或高清晰度多媒体接口(HDMI)或条件接收模块(CAM)等。在这种情况下，为了去除噪声等，可根据用途在这些电子组件之间和/或在电子装置中适当地使用各种类型的线圈组件。例如，线圈组件可包括功率电感器1、高频(HF)电感器2、普通磁珠3、高频或GHz磁珠4以及共模滤波器5等。
详细地，功率电感器1可用于通过以磁场形式存储电力来保持输出电压等而使电力稳定。此外，HF电感器2可用于匹配阻抗以确保所需频率，或阻断噪声和交流(AC)成分等。此外，普通磁珠3可用于去除电线和信号线中的噪声或者去除高频波纹等。此外，高频或GHz磁珠4可用于去除电线和信号线中的与音频有关的高频噪声等。此外，共模滤波器5可用于使电流以不同的模式通过并仅去除共模噪声等。
电子装置的典型示例可以是智能电话，但不限于此。例如，电子装置可为个人数字助理、数码摄相机、数字静态照相机、网络系统、计算机、监视器、电视机、视频游戏机或智能手表。此外，各种其他的电子装置等可使用诸如那些在此描述的线圈组件。
线圈组件
在下文中，将更详细地描述根据本公开的线圈组件。为了方便起见，将以示例的方式描述电感器的结构，但线圈组件可用作与如上所述不同目的的其他类型的组件。同时，在下文中，术语“侧部”用来指示位于朝向第一(侧向)或第二(侧向)方向的部分，术语“上部”用来指示位于朝向第三(向上的)方向的部分，以及术语“下部”用来指示位于与第三(向上的)方向相反的(向下的)方向的部分。此外，术语“位于侧部、上部或下部”可包括目标组件设置在相应的方向上但不直接接触位于侧部、上部或下部的组件的情况以及目标组件在相应的方向上直接接触相应的组件的情况两者。然而，仅仅为了便于说明而定义上面详述的方向，本公开的范围并不具体受限于如上所述的方向的描述。
图2是示出线圈组件的示例的示意性透视图。图3示出了图2的线圈组件的沿线I-I′截取的示意性截面图。参照图2和图3，根据示例的线圈组件100A可包括主体部10、设置在主体部10中的线圈部70以及设置在主体部10上的一个或更多个电极部80。线圈部70可包括：支撑构件20；第一线圈31和32以及第二线圈41和42，设置在支撑构件20的各个表面上；第一导电过孔33和第二导电过孔43，贯穿支撑构件20的各个端部；导通孔51，在贯穿支撑构件20的同时将第一线圈31和32与第二线圈41和42彼此连接；第一绝缘膜34和第二绝缘膜44，分别覆盖第一线圈31和32以及第二线圈41和42。一个或更多个电极部80可包括设置在主体部10上并彼此分开的第一电极81和第二电极82。
同时，如上所述，根据电子装置的小型化和纤薄化，也已经需求在这些电子装置中使用的线圈组件小型化和纤薄化。为了满足这种需求，已经积极地进行了薄膜式线圈组件的研究。在这样的装置中，绝缘基板的端部通常与线圈的端子一起暴露到磁性主体的外表面。由于制造薄膜式线圈组件的方法的特性，使得绝缘基板的端部暴露到磁性主体的外表面。作为绝缘基板被暴露的结果，当在使绝缘基板暴露的磁性主体的外表面上形成电极时，会产生诸如镀覆缺陷等的问题。
相反，在根据示例的线圈组件100A中，第一导电过孔33和第二导电过孔43可完全贯穿支撑构件20的接触主体部10的第一表面和第二表面的切割表面(dicing surface)。其结果是，支撑构件20基本上不会暴露到主体部10的第一表面和第二表面。因此，由于电极部80由导电材料形成，故不会产生由于暴露的基板导致的镀覆缺陷或其他问题。这里，术语“基本上”用于指示由于工艺限制等导致支撑构件20的一小部分仍意外地暴露到主体部10的外表面的情况可落入图2和图3的结构的范围内。
在下文中，将更详细地描述根据示例的线圈组件100A的构造。
主体部10可形成线圈组件100A的外型，并具有在第一(长度)方向上彼此背对的第一(端)表面和第二(端)表面、在第二(宽度)方向上彼此背对的第三(侧)表面和第四(侧)表面以及在第三(高度/竖直)方向上彼此背对的第五(上)表面和第六(下)表面。主体部10可具有如上所述的六面体形状。然而，主体部10的形状不限于此。主体部10可包含磁性材料。磁性材料没有具体限制，只要其具有磁特性即可。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基合金粉末等；非晶态合金，诸如Fe基非晶态合金、Co基非晶态合金等；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基铁氧体等；六角晶系铁氧体，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基铁氧体等；或石榴石铁氧体，诸如Y基铁氧体等。
线圈部70可为线圈组件100A提供线圈特性。线圈部70可包括：支撑构件20；第一线圈31和32，设置在支撑构件20的一个表面上，并具有引出(或暴露)到主体部10的第一表面的第一端子32；第二线圈41和42，设置在支撑构件20的与所述一个表面背对的另一表面上，并具有引出(或暴露)到主体部10的第二表面的第二端子42；第一导电过孔33，贯穿支撑构件20的第一端部，并连接到第一线圈31和32的第一端子32，从而被引出(或暴露)到主体部10的第一表面；第二导电过孔43，贯穿支撑构件20的第二端部，并连接到第二线圈41和42的第二端子42，从而被引出(或暴露)到主体部10的第二表面。此外，线圈部70可包括在贯穿支撑构件20的同时将第一线圈31和32以及第二线圈41和42彼此连接的导通孔51。此外，线圈部70可包括覆盖第一线圈31和32的第一绝缘膜34以及覆盖第二线圈41和42的第二绝缘膜44。
支撑构件20用于更容易地形成薄的线圈31、32、41和42。支撑构件20可为由绝缘树脂形成的绝缘基板。在这种情况下，作为绝缘树脂，可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂、诸如玻璃纤维或无机填充剂的增强材料浸渍在热固性树脂和热塑性树脂中的树脂(诸如半固化片、ABF(Ajinomoto build-up film)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、感光介质(PID，photo imageable dielectric)树脂等)。在支撑构件20中包含玻璃纤维的情况下，可进一步提高刚度。
导通孔51可使第一线圈31和32与第二线圈41和42彼此电连接，从而形成具有沿同一方向旋转的两个绕组的单个线圈。导通孔51可以是在形成延伸穿过支撑构件20的通孔(through hole)后通过通常的镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。在一些情况下，第一线圈31和32和/或第二线圈41和42以及导通孔51可同时形成，从而彼此为一体，但不限于此。导通孔51可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、他们的合金等的导电材料。
导通孔51的水平截面(例如，沿着第一方向和第二方向延伸的平面)的形状没有具体限制，但可为例如圆形、椭圆形、多边形等。导通孔51的垂直横截面(例如，沿着第一方向和第三方向或者沿着第二方向和第三方向延伸的平面)的形状没有具体限制，但可为例如锥形、倒锥形、沙漏形、柱形等。通常，包含玻璃纤维和绝缘树脂的基板(诸如半固化片等)可用作支撑构件20。在这种情况下，导通孔51可具有沙漏形，但不一定限于此。
第一线圈31和32可具有设置在支撑构件20的一个表面上的呈平面线圈形状的第一镀覆图案31。呈平面线圈形状的第一镀覆图案31可为通过通常的各向同性镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。呈平面线圈形状的第一镀覆图案31可具有至少两匝，从而实现高电感同时具有减小的厚度。呈平面线圈形状的第一镀覆图案31可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、他们的合金等的导电材料。
第一线圈31和32可包括引出(或暴露)到主体部10的第一表面的第一端子32。第一端子32也可以是通过通常的各向同性镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。第一端子32电连接到第一镀覆图案31。第一端子32可暴露到主体部10的第一表面，从而连接到第一电极81。第一端子32可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、他们的合金等的导电材料。
第一导电过孔33可连接到第一线圈31与32的第一端子32，并可与第一端子32一起引出(或暴露)到主体部10的第一表面。第一导电过孔33可以是在形成延伸穿过支撑构件20的通路孔(via hole)后通过通常的镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。在一些情况下，第一线圈31和32以及第一导电过孔33可同时形成，从而彼此为一体，但不限于此。第一导电过孔33可暴露到主体部10的第一表面，从而与第一端子32一起连接到第一电极81。第一导电过孔33可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、他们的合金等的导电材料。
第一绝缘膜34可包含绝缘材料，第一绝缘膜34的目的是保护第一线圈31和32并使第一线圈31和32绝缘(例如，使第一线圈31和32与主体部10的材料绝缘)。在第一绝缘膜34中可包含广泛的绝缘材料中的任何绝缘材料，而没有具体限制。第一绝缘膜34可包围第一线圈31与32的表面，且第一绝缘膜34的厚度等没有具体限制。第一绝缘膜34还可在第一线圈31和32的绕组之间延伸，并使相邻的绕组彼此绝缘。
第二线圈41和42可具有设置在支撑构件20的另一表面(与所述一个表面背对)上的呈平面线圈形状的第二镀覆图案41。呈平面线圈形状的第二镀覆图案41可以是通过通常的各向同性镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。呈平面线圈形状的第二镀覆图案41可具有至少两匝，从而在具有减小的厚度的同时实现高电感。呈平面线圈形状的第二镀覆图案41可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、他们的合金等的导电材料。
第二线圈41和42可包括引出(或暴露)到主体部10的第二表面的第二端子42。第二端子42也可以是通过通常的各向同性镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。第二端子42电连接到第二镀覆图案41。第二端子42可暴露到主体部10的第二表面(与第一表面背对)，从而连接到第二电极82。第二端子42可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、他们的合金等的导电材料。
第二导电过孔43可连接到第二线圈41和42的第二端子42并与第二端子42一起引出(或暴露)到主体部10的第二表面。第二导电过孔43可以是在形成延伸穿过支撑构件20的通路孔后通过通常的镀覆方法形成的镀覆图案，但不限于此。在一些情况下，第二线圈41和42以及第二导电过孔43可同时形成，从而彼此为一体，但不限于此。第二导电过孔43可暴露到主体部10的第二表面，从而与第二端子42一起连接到第二电极82。第二导电过孔43可由种子层和镀层组成。作为种子层和镀层的材料，可使用通常的镀覆材料，即，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、它们的合金等的导电材料。
第二绝缘膜44可包含绝缘材料，第二绝缘膜44的目的是保护第二线圈41和42并使第一线圈41和42绝缘(例如，使第二线圈41和42与主体部10的材料绝缘)。在第二绝缘膜44中可包含广泛的绝缘材料中的任何绝缘材料，而没有具体限制。第二绝缘膜44可包围第二线圈41和42的表面，且第二绝缘膜44的厚度等没有具体限制。第二绝缘膜44还可在第二线圈41与42的绕组之间延伸，并使相邻的绕组彼此绝缘。
当线圈组件100A安装在电子装置中时，一个或更多个电极部80可用于将线圈组件100A电连接到电子装置(或其他电子组件、电线或电路迹线(circuit traces))。一个或更多个电极部80可包括设置在主体部10上并彼此分开的第一电极81和第二电极82。如果需要，如下所述，每个电极部80可包括线圈部70和电极部80之间的预镀层(未示出)，以改善电可靠性。
第一电极81可在覆盖主体部10的第一表面的同时延伸到主体部10的第三表面、第四表面、第五表面和第六表面的一部分。第一电极81可连接到第一线圈31和32的第一端子32以及引出(或暴露)到主体部10的第一表面的第一导电过孔33。第一电极81可包括例如导电树脂层和形成在导电树脂层上的导体层。导电树脂层可通过印刷膏等形成，并可包含从由铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)组成的组中选择的任何一种或更多种导电金属以及热固性树脂。导体层可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中选择的任何一种或更多种。例如，可通过镀覆顺序地形成镍(Ni)层和锡(Sn)层。
第二电极82可在覆盖主体部10的第二表面的同时延伸到主体部10的第三表面、第四表面、第五表面和第六表面的一部分。第二电极82可连接到第二线圈41和42的第二端子42以及引出(或暴露)到主体部10的第二表面的第二导电过孔43。第二电极82可包括例如导电树脂层和形成在导电树脂层上的导体层。导电树脂层可包含从由铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)组成的组中选择的任何一种或更多种导电金属以及热固性树脂。导体层可包含从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中选择的任何一种或更多种。例如，可通过镀覆顺序地形成镍(Ni)层和锡(Sn)层。
图4A和图4B示出了图2的线圈组件的分别沿着图2中指定的方向A和方向B观察的主体部10的示意性示例图。这里，图4A示意性地示出了主体部10的第一表面。此外，图4B示意性地示出了主体部10的第二表面。参照图4A和图4B，第一线圈31和32的第一端子32、连接到第一端子32的第一导电过孔33以及覆盖第一线圈31和32的第一绝缘膜34可暴露到主体部10的第一表面。也就是说，支撑构件20不会暴露到主体部10的第一表面。因此，当在主体部10的第一表面上形成第一电极81时，不会发生诸如镀覆缺陷等的问题。此外，第二线圈41和42的第二端子42、连接到第二端子42的第二导电过孔43以及覆盖第二线圈41和42的第二绝缘膜44可暴露到主体部10的第二表面。也就是说，支撑构件20不会暴露到主体部10的第二表面。因此，当在主体部10的第二表面上形成第二电极82时，不会发生诸如镀覆缺陷等的问题。
图5A和图5B示意性地示出了图2的线圈组件的分别沿着方向A和方向B观察的主体部10的其他示例图。这里，图5A示意性地示出了主体部10的第一表面。此外，图5B示意性地示出了主体部10的第二表面。参照图5A和图5B，只有第一线圈31和32的第一端子32以及连接到第一端子32的第一导电过孔33可暴露到主体部10的第一表面。也就是说，在图5A的示例中，第一绝缘膜34和支撑构件20不会暴露到主体部10的第一表面。图5A的示例可示出未形成第一绝缘膜34的情况或者第一绝缘膜34未覆盖第一线圈31和32的第一端子32的端部的情况。此外，只有第二线圈41和42的第二端子42以及连接到第二端子42的第二导电过孔43可暴露到主体部10的第二表面。也就是说，在图5B的示例中，第二绝缘膜44和支撑构件20不会暴露到主体部10的第二表面。图5B的示例示出了未形成第二绝缘膜44的情况或者第二绝缘膜44未覆盖第二线圈41与42的第二端子42的端部的情况。
图6示出了图2的线圈组件的沿着方向C观察的线圈部70的示意性示例图。图7示出了图2的线圈组件的沿着方向D观察的线圈部70的示意性示例图。参照图6和图7，第一线圈31和32的第一镀覆图案31可呈具有多匝的平面线圈形状。第二线圈41和42的第二镀覆图案41也可呈具有多匝的平面线圈形状。第一导电过孔33可连接到第一线圈31和32的第一端子32、可贯穿支撑构件20的第一端部、并可完全贯穿支撑构件20的与主体部10的第一表面接触的端表面。第二导电过孔43可连接到第二线圈41和42的第二端子42、可贯穿支撑构件20的第二端部、并可完全贯穿支撑构件20的与主体部10的第二表面接触的端表面。
同时，虽然附图中示出了一个或更多个电极部80形成在主体部10的第一表面上和第二表面上的情况，但与此不同，电极部80可根据线圈组件的类型形成在另一表面上。可选地，电极部80可形成在三个或更多个表面上。在这种情况下，可据此而添加线圈的端子和线圈部70的导电过孔。此外，线圈部70的线圈可仅形成在支撑构件的一个表面上或可由多个线圈层组成。此外，线圈部70可被修改为各种形式。
图8是示出用于形成图2的线圈组件的说明性方法的步骤的示意性工艺流程图。参照图8，根据示例的制造线圈组件100A的方法可包括：通过在支撑构件上形成多个线圈和多个导电过孔而形成多个线圈部；通过在多个线圈部的顶部和下方堆叠磁性片而形成多个主体部；切割多个主体部；在单独的主体部中的每个主体部上形成一个或更多个电极部。可经单个工艺通过一系列的操作制造多个线圈组件。
图9、图10、图12、图13、图14和图15示出了用于制造或形成图2的线圈组件的方法的示意性工艺步骤的示例图。图11A至图11D示出了图10的线圈组件的P部分的示意性截面放大图。在下文中，将省略与上面的描述重复的描述，且将参照图9、图10、图11A至图11D、图12、图13、图14和图15更详细地描述制造线圈组件的方法中的工艺中的每个工艺。
参照图9，可制备支撑构件20。在一些示例中，与图9中示出的支撑构件不同，可在支撑构件20的两个背对的主表面上设置多个金属层(未示出)。在这样的示例中，当在支撑构件20上形成线圈等时，多个金属层(未示出)可用作种子层。在一个示例中，支撑构件20可为通常的铜箔基板(CCL)的一部分，但不限于此。
参照图10，可通过在支撑构件20的各个表面上形成多个第一线圈31和32以及多个第二线圈41和42并形成贯穿支撑构件20的多个第一导电过孔33和多个第二导电过孔43而形成多个线圈部70。例如，可通过形成干膜、通过光刻法使干膜图案化、并使用镀覆方法填充图案化的部分而形成多个线圈部70。然而，线圈部70的形成方法不限于此。镀覆方法可为电解镀铜法、无电镀铜法(electroless copper plating method)等。更详细地，可使用化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法、溅射法、减成法、加成法、半加成工艺(SAP，semi-additive process)或改进的半加成工艺(MSAP，modified semi-additive process)等形成多个线圈部70，但不限于此。可在镀覆之前使用机械钻和/或激光钻等形成用于第一导电过孔33和第二导电过孔43的通路孔。多个线圈部70可通过支撑图案300彼此连接，并可通过沿着每条切割线200切割多个线圈部70而彼此分开。
参照图11A至图11D，导电过孔33和43可具有任何形状，只要他们贯穿支撑构件20的端部以便在支撑构件20沿着切割线200被切割后不暴露到主体部10的外表面即可。例如，如图11A中所示，导电过孔33和43的水平截面形状可为圆形，且其直径可大于线圈31、32、41和42的端子32和42的线宽。此外，如图11B中所示，导电过孔33和43的水平截面形状可为圆形，且其直径可等于线圈31、32、41和42的端子32和42的线宽。此外，如图11C中所示，导电过孔33和43的水平截面形状可为四边形，且其宽度可大于线圈31、32、41和42的端子32和42的线宽。此外，如图11D中所示，导电过孔33和43的水平截面形状可为四边形，且其宽度可等于线圈31、32、41和42的端子32和42的线宽。然而，通过示例的方式提供如图11A至图11D中所示的导电过孔，且导电过孔可具有不同的形状或尺寸等。在沿着切割线200切割支撑构件20期间，可去除导电过孔33和43的形成在支撑图案300的连接部分301上的部分等，从而在制造单独的线圈组件100A后不会保留该部分。
参照图12，在扩展到比被切割线200中的每条包围的区域宽的区域内，可通过切削(trimming)法去除支撑构件20的除了支撑构件20的其上形成有线圈部70中的每个线圈部70的区域之外的其他区域，从而可形成支撑构件20被去除的区域21。作为切削方法，可使用任何方法而没有具体限制，只要其可如上所述的选择性地去除支撑构件20即可。此外，去除方法不限于此，且也可通过除了切削法之外的另一方法选择性地去除支撑构件20。
参照图13，可通过使用磁性材料13填充支撑构件20的通过切削法等被去除的区域而形成使多个线圈部70嵌入的多个主体部10。这可通过压制和固化磁性片(未示出)来执行。例如，可通过在多个线圈部70的顶部或下方分别压制磁性片，然后使压制的磁性片固化而形成多个主体部10。然而，多个主体部10不限于此，且可使用不同的方法通过设置磁性材料13而形成。
参照图14，可通过沿着切割线200切割多个主体部10而获得单独的主体部10。可根据预先设计的尺寸执行该切割，其结果是，可提供其中设置有线圈部70的多个主体部10。可使用切割设备执行该切割。此外，可使用诸如刮刀法、激光法等的另外的切割方法。在切割后，虽然未在图中详细地示出，但可通过对主体部10的边缘进行打磨使主体部10的边缘形成为圆形，且为了防止镀覆，可在主体部10的外表面上印刷用于绝缘的绝缘体(未示出)。
参照图15，可通过在单独的主体部10中的每个主体部10上形成一个或更多个电极部80而获得线圈组件。电极部80可为第一电极81和第二电极82并可使用适当的方法形成。例如，电极部80可通过使用浸渍法(dipping method)等印刷包含具有优异的导电性的金属的膏，然后使用镀覆法镀覆具有优异的导电性的金属而形成，但电极部80的形成方法不限于此。如果需要，可在形成电极部80之前通过镀覆法形成预镀层(未示出)。
图16示出了线圈组件的沿着图2的线I-I’截取的示意性截面的另一示例图。图17示出了图16的线圈组件的Q部分的示意性放大截面图。参照图16至图17，在根据另一示例的线圈组件100B中，主体部10的磁性材料可为其中磁性金属粉末11和12与树脂混合物13彼此混合的磁性材料-树脂复合物。磁性金属粉末11和12可包含作为主要成分的铁(Fe)、铬(Cr)或硅(Si)。例如，磁性金属粉末11和12可包含铁(Fe)-镍(Ni)、铁(Fe)、铁(Fe)-铬(Cr)-硅(Si)等，但不限于此。树脂混合物13可包含环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物(LCP)等，但不限于此。作为磁性金属粉末11和12，可使用具有至少两种平均粒径D1和D2彼此不同的磁性金属粉末11和12。在这种情况下，可通过使用具有不同尺寸的双峰磁性金属粉末(bimodalmagnetic metal powder)11和12并压制双峰磁性金属粉末11和12而充分地填充磁性材料-树脂复合物，从而可增加填充率。由于其他构造与如上所述的构造相同，因此将省略其描述。
图18示出了线圈组件的沿着图2的线I-I’截取的示意性截面的另一示例图。图19示出了图18的线圈组件的R部分的示意性放大截面图。参照图18和图19，在根据另一示例的线圈组件100C中，可通过应用各向异性的镀覆技术形成线圈31、32、41和42。在这种情况下，线圈31、32、41和42可分别由多个镀覆图案31a、31b、32a、32b、41a、41b、42a和42b组成，从而可实现高的高宽比(AR，高度H与线宽W的比)。在这种情况下，可与支撑构件20的主表面垂直地来测量高度H，且可沿着与支撑构件20的主表面平行的平面横穿线圈镀覆图案31的宽度来测量线宽W。所述线圈包括：第一镀覆图案，直接在所述支撑构件的表面上设置为平面线圈图案；第二镀覆图案，与所述支撑构件分开，并在第一镀覆图案上设置为平面线圈图案。其结果是，可实现高电感。由于其他构造与以上描述的构造相同，因此将省略其描述。
图20示出了线圈组件的沿着图2的线I-I’截取的示意性截面的另一示例图。参照图20，一个或更多个电极部80可包括预镀层86和87，被设置为改善线圈部70与每个电极部80之间的电连接的电可靠性。预镀层86和87可包括：第一预镀层86，设置在第一线圈31和32的第一端子32以及第一导电过孔33上，以将第一端子32和第一导电过孔33连接到第一电极81；第二预镀层87，设置在第二线圈41和42的第二端子42以及第二导电过孔43上，以将第二端子42和第二导电过孔43连接到第二电极82。由于其他构造与以上所述的构造相同，因此将省略其描述。
第一预镀层86可设置在第一线圈31和32的第一端子32和暴露到主体部10的第一表面的第一导电过孔33上。在某些情况下，第一预镀层86的一部分可从主体部10的第一表面向内设置。第一预镀层86可由导电材料形成，诸如铜(Cu)镀层。第一电极81可通过将镍(Ni)和锡(Sn)中的至少一种涂敷到第一预镀层86而形成，或可通过将银(Ag)和铜(Cu)中的至少一种涂敷到第一预镀层86，然后将镍(Ni)和锡(Sn)中的至少一种施加到其上而形成。因此，第一电极81的接触力会增加，且无需单独地涂敷用于形成第一电极81的银(Ag)、铜(Cu)等。
第二预镀层87可设置在第二线圈41和42的第二端子42和暴露到主体部10的第二表面的第二导电过孔43上。在某些情况下，第二预镀层87的一部分可从主体部10的第二表面向内设置。第二预镀层87可由导电材料形成，诸如铜(Cu)镀层。第二电极82可通过将镍(Ni)和锡(Sn)中的至少一种涂敷到第二预镀层87而形成，或可通过将银(Ag)和铜(Cu)中的至少一种涂敷到第二预镀层87，然后将镍(Ni)和锡(Sn)中的至少一种涂敷到其上而形成。因此，第二电极82的接触力会增加，且无需单独地涂敷用于形成第二电极82的银(Ag)、铜(Cu)等。
图21示出了线圈组件的沿着图2的线I-I’截取的示意性截面的另一示例图。参照图21，一个或更多个电极部80可包括预镀层86和87，以改善线圈部70与电极部80之间的电连接的电可靠性。在这种情况下，与图20中示出的预镀层不同，预镀层86和87不完全覆盖主体部10的第一表面和第二表面，而是可仅覆盖线圈31、32、41和42的端子32和42以及导电过孔33和43。然而，预镀层86和87的设置形式不限于此，且预镀层86和87还可设置为另一形式，只要预镀层86和87仅覆盖线圈31、32、41和42的端子32和42以及导电过孔33和43即可。由于其他构造与以上所描述的构造相同，因此将省略其描述。
如上所述，根据在此描述的示例性实施例，提供了通过使得绝缘基板不暴露到主体部的其上形成有电极部的外表面而具有能够减少镀覆缺陷等的新的结构的线圈组件以及能够有效地制造线圈组件的制造线圈组件的方法。
同时，在本公开中，短语“电连接”包括一个组件物理地连接到另一组件的情况以及一个组件非物理地连接到另一组件的情况两者。
此外，在本公开中使用的术语“示例”不意味着相同的示例性实施例，而是为了强调和描述不同的独特特征而提供。然而，上面提出的示例中的每个示例也可与另一示例的特征组合地实现。例如，除非另外明确地描述，否则即使在特定示例中描述的内容在另一示例中未进行描述，仍可被理解为与另一示例相关的描述。
此外，在本公开中使用的术语仅仅用于描述示例而不是限制本公开。这里，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式也包括复数形式。
虽然上面已经示出并描述了示例性实施例，但本领域技术人员将清楚的是，在不脱离权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。

Claims (20)

1.一种线圈组件，包括：
主体部，包含磁性材料；
线圈部，设置在所述主体部中；
电极部，设置在所述主体部上，
其中，所述线圈部包括：
支撑构件；
线圈，设置在所述支撑构件的在第三方向上的表面上，并具有在第一方向上暴露到所述主体部的至少一个外表面的端子；
导电过孔，连接到所述线圈的所述端子，并设置在所述支撑构件的至少一个端部和所述主体部的所述至少一个外表面之间，从而暴露到所述主体部的所述至少一个外表面，
其中，所述导电过孔的垂直于第二方向的表面从所述支撑构件暴露且所述导电过孔的垂直于所述第二方向的所述表面的至少一部分与所述主体部的磁性材料直接接触，所述第二方向与所述第一方向和所述第三方向垂直。
2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述支撑构件不暴露到所述主体部的任何外表面，
所述导电过孔的暴露到所述主体部的所述至少一个外表面的表面为平坦表面，
所述支撑构件包括支撑所述线圈的所述端子的部分，所述支撑构件的所述部分的垂直于所述第二方向的表面与所述导电过孔的垂直于所述第二方向的所述表面共面。
3.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述导电过孔与所述线圈的所述端子为一体。
4.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述线圈具有设置在所述支撑构件的所述表面上并呈平面线圈形状的镀覆图案。
5.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述线圈部还包括包围所述线圈的绝缘膜。
6.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述电极部包括连接到所述线圈的所述端子并连接到暴露到所述主体部的所述至少一个外表面的所述导电过孔的电极。
7.根据权利要求6所述的线圈组件，其中，所述电极部还包括预镀层，所述预镀层形成在所述线圈的所述端子以及所述导电过孔上，以将所述线圈的所述端子和所述导电过孔连接到所述电极。
8.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述线圈包括：第一线圈，设置在所述支撑构件的在所述第三方向上的第一表面上，并具有暴露到所述主体部的第一外表面的第一端子；第二线圈，设置在所述支撑构件的在所述第三方向上与所述支撑构件的所述第一表面背对的第二表面上，并具有暴露到主体部的与所述主体部的所述第一外表面背对的第二外表面的第二端子，
所述导电过孔包括：第一导电过孔，连接到所述第一线圈的所述第一端子，并贯穿所述支撑构件的第一端部，从而暴露到所述主体部的所述第一外表面；第二导电过孔，连接到所述第二线圈的所述第二端子，并贯穿所述支撑构件的第二端部，从而暴露到所述主体部的所述第二外表面，
所述第一线圈和所述第二线圈中的每个线圈具有分别设置在所述支撑构件的所述第一表面和所述第二表面上并呈平面线圈形状的镀覆图案。
9.根据权利要求8所述的线圈组件，其中，所述电极部包括：
第一电极，连接到所述第一线圈的所述第一端子，并连接到暴露到所述主体部的所述第一外表面的所述第一导电过孔；
第二电极，连接到所述第二线圈的所述第二端子，并连接到暴露到所述主体部的所述第二外表面的所述第二导电过孔，
其中，所述第一电极和所述第二电极分别覆盖所述主体部的所述第一外表面和所述第二外表面。
10.根据权利要求8所述的线圈组件，其中，所述线圈部还包括贯穿所述支撑构件并将所述第一线圈和所述第二线圈彼此连接的导通孔。
11.一种制造线圈组件的方法，所述方法包括：
通过如下步骤形成线圈部：设置支撑构件，在所述支撑构件的在第三方向上的至少一个表面上形成具有端子的线圈，形成连接到所述线圈的所述端子的导电过孔；
用磁性材料填埋所述线圈部而形成主体部；
通过在所述主体部上形成连接到所述线圈的所述端子并连接到所述导电过孔的电极而形成电极部，
其中，所述线圈的所述端子和所述导电过孔在第一方向上暴露到所述主体部的至少一个外表面，
所述导电过孔设置在所述支撑构件的至少一个端部和所述主体部的所述至少一个外表面之间，
所述电极在所述主体部的所述至少一个外表面上连接到所述线圈的所述端子和所述导电过孔，
其中，所述导电过孔的垂直于第二方向的表面从所述支撑构件暴露且所述导电过孔的垂直于所述第二方向的所述表面的至少一部分与所述主体部的磁性材料直接接触，所述第二方向与所述第一方向和所述第三方向垂直。
12.一种制造线圈组件的方法，包括：
在支撑构件的在第三方向上的表面上形成设置为平面线圈图案的线圈；
形成连接到所述线圈的导电过孔；
形成包含磁性材料并包围所述线圈、所述导电过孔和所述支撑构件的主体部；
切割包围所述线圈、所述导电过孔和所述支撑构件的所述主体部，
其中，沿着延伸穿过所述导电过孔的切割线切割所述主体部，使得所述线圈的端子和所述导电过孔在第一方向上暴露到所述主体部的至少一个外表面，
所述导电过孔设置在所述支撑构件的至少一个端部和所述主体部的所述至少一个外表面之间，
其中，所述导电过孔的垂直于第二方向的表面从所述支撑构件暴露且所述导电过孔的垂直于所述第二方向的所述表面的至少一部分与所述主体部的磁性材料直接接触，所述第二方向与所述第一方向和所述第三方向垂直。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
形成所述线圈的步骤包括在所述支撑构件的所述表面上形成直接接触所述平面线圈图案的线圈端子，
形成所述导电过孔的步骤包括形成直接接触所述线圈端子的导电过孔。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，切割所述主体部的步骤包括沿着延伸穿过所述导电过孔与所述线圈端子之间重叠的区域的切割线切割所述主体部。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，沿着所述切割线测量的所述导电过孔的宽度等于或大于沿着所述切割线测量的所述线圈端子的宽度。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述导电过孔的宽度等于或大于位于所述支撑构件的表面上的所述线圈端子的线宽。
17.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括：
在形成所述主体部之前，去除所述支撑构件的除了设置有所述线圈的部分之外的部分。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，切割所述主体部的步骤包括沿着延伸穿过所述支撑构件的被去除的部分的切割线切割所述主体部。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述导电过孔具有圆形截面。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，所述导电过孔具有四边形截面。
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