CN110828147A - 线圈组件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种线圈组件，所述线圈组件包括主体和外电极。所述主体包括：支撑构件，具有形成在所述支撑构件的端部中的贯通孔；内线圈，通过所述支撑构件支撑；以及包封剂，包封所述支撑构件和所述内线圈。所述贯通孔被所述内线圈的端部填充。绝缘层介于所述内线圈和所述外电极之间。

Description

线圈组件
本申请要求于2018年8月13日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0094505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，并且更具体地，涉及一种用于电子组件的薄膜功率电感器。
背景技术
近来，用于高性能、高电流环境中的电子组件需要应用到移动无线通信装置和电子部件中。详细地，当施加到电子组件的电流高于在智能手机中使用的电流时，在电子部件中使用的组件通常需要稳定的驱动特性和高可靠性。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种线圈组件，在该线圈组件中，通过改善外电极和主体之间的绝缘性能在结构上抑制介电击穿路径，以实现高可靠性。
根据本公开的一方面，一种线圈组件包括主体以及第一外电极和第二外电极，所述主体包括：支撑构件；内线圈，通过所述支撑构件支撑；以及包封剂，包封所述支撑构件和所述内线圈，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述主体的外表面上并且连接到所述内线圈。所述支撑构件具有通孔、通路孔和贯通孔，所述贯通孔与所述通孔和所述通路孔分开并且分别设置在所述支撑构件的端部。所述内线圈包括设置在所述支撑构件的一个表面上的第一线圈和设置在所述支撑构件的另一表面上的第二线圈。所述第一线圈和所述第二线圈中的每个具有端部，所述第一线圈的端部和所述第二线圈的端部分别填充所述支撑构件的所述贯通孔并且在所述第一线圈和所述第二线圈的在设置所述第一线圈和所述第二线圈所沿的厚度方向上的最外表面之间延伸。第一绝缘层设置在所述主体的至少一个表面上，第二绝缘层设置在被设置为与所述主体的所述至少一个表面背对的至少另一表面上。所述第一绝缘层具有在所述第一线圈的所述端部和所述第一外电极之间延伸的一个端部，并且所述第二绝缘层具有在所述第二线圈的所述端部和所述第二外电极之间延伸的一个端部。
所述第一绝缘层可具有在所述第二线圈和所述第二外电极之间延伸的另一端部，并且所述第二绝缘层可具有在所述第一线圈和所述第一外电极之间延伸的另一端部。
所述支撑构件的所述端部可与所述第一外电极和所述第二外电极间隔开。
所述第一外电极可与所述第一线圈、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层中的至少一个直接接触。
所述第二外电极可与所述第二线圈、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层中的至少一个直接接触。
所述包封剂可填充所述通孔。
所述包封剂可包括具有磁性能的材料。
在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层彼此分开处的间隔可小于所述第一线圈的所述端部的厚度或者所述第二线圈的所述端部的厚度。
所述第一外电极可在所述第一线圈的所述端部的中央处直接连接到所述第一线圈。
所述第二外电极可在所述第二线圈的所述端部的中央处直接连接到所述第二线圈。
所述第一绝缘层和所述第二绝缘层可通过连接部一体化为单个主体。
所述第一绝缘层、所述第二绝缘层以及所述连接部可具有这样的截面形状：所述截面形状包括穿过所述第一绝缘层和所述第二绝缘层以及所述连接部的中央的空间。
所述空间可填充有所述第一外电极或者所述第二外电极。
所述空间可具有比所述第一线圈和所述第二线圈的所述端部的暴露于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的截面面积大的截面面积。
所述空间可具有比所述第一线圈和所述第二线圈的所述端部的暴露于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的截面面积小的截面面积。
所述第一外电极和所述第二外电极可通过所述第一绝缘层和所述第二绝缘层与所述包封剂分开。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点，在附图中：
图1是根据本公开中的示例性实施例的线圈组件的透视图；
图2是沿着图1中的线I-I′截取的截面图；
图3是在图1中的A方向上截取的截面图；
图4是现有技术的线圈组件的截面图；
图5是在根据图1中的线圈组件的变型实施例的线圈组件中与图1中的A方向对应的表面的截面图；以及
图6是在根据图1中线圈组件的另一变型实施例的线圈组件中与图1中的A方向对应的表面的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图如下描述本公开的示例。
然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应该解释为限于这里阐述的示例。更确切地说，提供这些示例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将要把本公开的范围充分地传达给向本领域技术人员。
整个附图中，相同的标记用于指示相同的元件。在附图中，为了清楚起见，可夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
在下文中，将描述根据本公开中的示例性实施例的线圈组件，但不必然限于此。
图1是根据本公开中的示例性实施例的线圈组件100的透视图。图2是沿着图1中的线I-I′截取的截面图，并且图3是在图1中的A方向上截取的截面图。
参照图1至图3，线圈组件100包括主体1以及设置在主体1的外表面上的外电极2。
外电极2包括：第一外电极21，设置在主体1的外表面上并直接连接到第一线圈；以及第二外电极22，设置在主体1的外表面上并直接连接到第二线圈。第一外电极21和第二外电极22中的每个可利用具有改善的导电性的材料形成，并且可根据需要具有多层结构。在这种情况下，外电极21和22中的至少一个可包括镍(Ni)层、锡(Sn)层或者银-环氧树脂(Ag-epoxy)层作为导电树脂层。
与图1中描绘的结构不同，第一外电极21和第二电极22的形状可由本领域技术人员适当地设计和改变。例如，第一外电极21和第二电极22可以是仅覆盖主体1的两侧的L形状的电极，或者可以是包括第一外电极和第二外电极两者形成在主体1的一侧上的底部电极，但不限于此。
主体1大体上确定线圈组件100的外观。主体1具有大体上六面体形状，具有在厚度T方向上彼此相对的顶表面和底表面，在长度L方向上彼此相对的第一端表面和第二端表面，以及在宽度W方向上彼此相对的第一侧表面和第二侧表面。
主体1包括：内线圈12；支撑构件11，支撑内线圈12；以及包封剂13，包封支撑构件11和内线圈12。
支撑构件11具有适于支撑内线圈12的刚性，并且具有便于内线圈12形成的板形状。作为支撑构件11的材料，可应用各种材料而没有限制，只要其具有绝缘性能即可。支撑构件11可具有这样的材料：其中诸如玻璃料的用于刚性的添加剂或者用于磁性能的磁性颗粒分散在绝缘材料的成分中。具体地，支撑构件11可以是本领域中公知的覆铜层压板(CCL)基板，但不限于此。
支撑构件11的两个端部11a和11b被构造为不与外电极21和22直接接触。例如，支撑构件11的端部11a与外电极21间隔开，并且支撑构件11的端部11b与外电极22间隔开。因而，支撑构件11在长度方向上延伸的长度L1小于主体1的长度L2。去除支撑构件11的两个端部的方法不受限制，并且可应用钻孔或者激光加工而没有限制。
在支撑构件11的两个端部被去除的位置分别形成预定的贯通孔h1和h2。贯通孔h1和h2填充有内线圈。
除了贯通孔h1和h2之外，支撑构件11包括位于其中央的通孔H和与通孔H分开的通路孔V。贯通孔h1和h2填充有内线圈，同时通孔H填充有包封剂。通路孔V以与贯通孔h1和h2相同的方式填充有内线圈。
内线圈12由支撑构件11支撑，并且包括设置在支撑构件11的一个表面上的第一线圈121以及设置在支撑构件11的另一表面上的第二线圈122。当从上方观察时，第一线圈121和第二线圈122具有螺旋形状。第一线圈121和第二线圈122可通过填充通路孔的内线圈(例如，过孔)彼此电连接。
第一线圈121的一个端部连接到与第二线圈122相连的过孔，同时第一线圈121的另一端部121a连接到第一外电极21。类似地，第二线圈122的一个端部连接到与第一线圈121相连的过孔，同时第二线圈122的另一端部122a连接到第二外电极22。
第一线圈121的另一端部121a和第二线圈122的另一端部122a可在厚度(T)方向上延伸，同时填充贯穿支撑构件11的贯通孔h1和h2。结果，第一线圈121和第一外电极21之间的接触面积以及第二线圈122和第二外电极22之间的接触面积增加，以提供内线圈和外电极之间的稳定的导电性。第一线圈121的另一端部121a延伸到第二线圈122的最下表面的位置，并且第二线圈122的另一端部122a延伸到第一线圈121的最上表面的位置。通过增加第一线圈121的另一端部和第二线圈122的另一端部的长度，可显著改善内线圈和外电极之间的接触面积。更详细地，第一线圈121的另一端部121a延伸到第二线圈122的最下表面的位置并且第二线圈122的另一端部122a延伸到第一线圈121的最上表面的位置，但是第一线圈121的另一端部121a和第二线圈122的另一端部122a的延伸不限于此。当然，第一线圈121的两个端部和第二线圈122的两个端部都应该包含在本公开的示例性实施例中，只要两个端部填充贯通孔并且在远离支撑构件11的方向上大体延伸预定厚度，以基本上实现该效果。
在第一线圈121的另一端部和第二线圈122的另一端部分别延伸到第二线圈122的最下表面的位置和第一线圈121的最上表面的位置的情况下，当加工绝缘层14时，内线圈的端部在加工期间将被适当地暴露的可能性会显著地增加。具体地，在第一线圈121和第二线圈122中的每个的另一端部的厚度基本上与第一线圈和第二线圈的主体的厚度相同情况下，即使当通过加工绝缘层14期望暴露第一线圈121和第二线圈122的另一端部时，第一线圈121和第二线圈122的另一端部也可能由于加工误差或者产品设计环境的条件而不暴露。因而，内线圈和外电极之间会发生连接不良。然而，在本公开的情况下，第一线圈121和第二线圈122的另一端部的厚度增加到第一线圈121和第二线圈122的主体的厚度的基本上两倍，以增加在加工绝缘层时第一线圈121和第二线圈122的端部暴露的可能性，并且减少内线圈和外电极之间的不良接触。
第一线圈121的另一端部121a在第一线圈121的另一端部的中央处直接连接到第一外电极21，并且第二线圈122的另一端部122a在第二线圈122的另一端部的中央处直接连接到第二外电极22。如上所述，由于外电极和线圈的端部在线圈的端部的中央处彼此直接连接，因此可改善线圈和外电极之间连接的可靠性。
第一线圈121的另一端部121a连接到第一外电极21，第二线圈122的另一端部122a连接到第二外电极22。在这种情况下，第一绝缘层141和第二绝缘层142设置在第一外电极21和第二外电极22之间的至少一部分上。由于第一绝缘层141和第二绝缘层142通过使绝缘层(使主体1绝缘)延伸而形成，所以第一绝缘层141也覆盖主体1的顶表面，并且第二绝缘层142也覆盖主体1的底表面。虽然没有示出，但第一绝缘层141和第二绝缘层142可在宽度W方向上的第一侧表面和第二侧表面上彼此连接并且覆盖在宽度W方向上的第一侧表面和第二侧表面。
第一绝缘层141和第二绝缘层142可包括诸如环氧树脂或二萘嵌苯的聚合树脂，或者诸如氧化铝或二氧化硅的陶瓷。本领域技术人员可适当地选择具有绝缘性能的材料中的至少一种。
考虑到线圈组件的介电击穿路径，设置第一绝缘层141和第二绝缘层142。参照图4(图4是现有技术的线圈组件的截面图)，以观察这样的介电击穿路径，使主体绝缘的绝缘层242仅设置在主体的顶表面和底表面上，以防止镀覆液渗入到第一外电极221的端部和第二外电极222的端部。可选地，绝缘层242可延伸到绝缘层242覆盖主体的顶表面或底表面的角部的程度(未示出)。然而，这样的绝缘层不延伸到内线圈和外电极彼此接触的区域。这是因为，当抛光主体的绝缘层以暴露内线圈的端部时，通常几乎去除在主体的第一端表面和第二端表面上的所有绝缘层。在这样的抛光工艺中，主体的包封剂被损坏并且在损坏的部分周围的绝缘层的端部形成介电击穿路径从而显著地降低线圈组件的可靠性。
为了防止可靠性变弱，通过显著地增大第一线圈121和第二线圈122的两个端部的暴露的端表面，使得图1至图3中示出的线圈组件100可省略现有技术的机械抛光工艺。即使当些微地去除第一绝缘层和第二绝缘层时，采用激光加工或喷砂而不是机械抛光工艺来暴露第一线圈和第二线圈的两个端部。本领域技术人员可适当地设定激光加工，例如，可选择使用Paloma型对准器的激光加工。
由于仅去除了第一绝缘层和第二绝缘层的涂覆到第一线圈的端部的一部分和涂覆到第二线圈的端部的一部分，而其他部分保留在线圈组件中，所以阻止了主体中的包封剂的不必要的损失并且去除了介电击穿路径。因此，可改善线圈组件的绝缘可靠性。
第一绝缘层和第二绝缘层彼此分开处的间隔T1和T2中的每个小于第一线圈121的另一端部121a的厚度以及第二线圈122的另一端部122a的厚度。因此，在主体的不与第一绝缘层141和第二绝缘层142干涉的外表面中，与第一外电极21和第二外电极22的内表面直接接触的表面的面积可减小。也就是说，通过第一绝缘层141和第二绝缘层142，第一外电极21和第二外电极22与主体1的包封剂13彼此分开。结果，可改善绝缘可靠性。
图5是在根据图1中的线圈组件100的变型实施例的线圈组件200中与图1中的A方向对应的表面的截面图。与A方向对应的表面是其上设置有第一外电极521的表面。由于其上设置有第二外电极的表面基于长度方向和与A方向对应的表面对称，因此将省略与A方向对应的表面背对的表面的说明。
参照图5，线圈组件200还包括将第一绝缘层541和第二绝缘层542彼此连接的连接部543。
尽管为了易于描述第一绝缘层541、第二绝缘层542以及连接部543在图5中作为单独的组件示出，但是第一绝缘层541、第二绝缘层542以及连接部543被彼此连接为使得第一绝缘层541、第二绝缘层542以及连接部543之间的界限可能不是显而易见的，或者第一绝缘层541、第二绝缘层542以及连接部543一体地形成一件。为此，在绝缘层被设置为覆盖整个第一端表面后，绝缘层的中央部可被激光加工以暴露第一线圈的端部，但是其加工不限于此。
参照图5，第一绝缘层和第二绝缘层以及连接部具有这样的截面形状：该截面形状包括穿过第一绝缘层和第二绝缘层以及连接部的中央的空间。该空间指的是通过激光加工等从设置为覆盖整个第一端表面绝缘层去除的区域。
该空间的在宽度方向上的长度大于第一线圈的端部521a的在宽度方向上的长度。结果，设置在第一端表面上以与第一线圈的端部接触的第一外电极的内侧表面，也与通过该空间暴露的包封剂接触。也就是说，该空间可填充有第一外电极。该空间可具有比第一线圈的端部和第二线圈的端部的暴露于第一绝缘层541和第二绝缘层542之间的截面面积大的截面面积。
该空间的形状可不同地修改成矩形及圆形、椭圆形、方形等，并且该空间的截面的形状和尺寸可由本领域技术人员根据需要设定。
图6是在根据图1中的线圈组件100的另一变型实施例的线圈组件300中与图1中的A方向对应的表面的截面图。
图6示出具有与图5中示出的空间的尺寸不同的尺寸的空间，并且包括基本上重复的内容。
参照图6，该空间的在第一端表面上沿宽度方向延伸的长度小于暴露到第一端表面的第一线圈的端部621a的在宽度方向上延伸的长度。该空间可具有比所述第一线圈的端部和所述第二线圈的端部的暴露于第一绝缘层641和第二绝缘层642之间的截面面积小的截面面积。结果，第一线圈的端部621a的至少一部分被第一绝缘层641或者第二绝缘层642覆盖。
第一线圈的端部621a可通过该空间暴露，以与第一外电极621电连接。
由于该空间具有相对小的尺寸，因此可减小第一外电极621和第一线圈的端部621a之间的接触面积，但可改善接触可靠性和绝缘性能。
此外，虽然实施例中描述了第一外电极与第一线圈、第一绝缘层以及第二绝缘层均直接接触以及第二外电极与第一线圈、第一绝缘层以及第二绝缘层均直接接触的情况，但本公开中的实施例不限于此，例如，第一外电极可以与第一线圈、第一绝缘层以及第二绝缘层中的至少一个直接接触，相似地，第二外电极可以与第二线圈、第一绝缘层以及第二绝缘层中的至少一个直接接触，但不限于此。
如上所述，本公开的各种效果中的一者在于提供一种具有改善了外电极和内线圈之间的接触以及改善了外电极和主体之间的绝缘性能的线圈组件。
虽然以上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来说显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变形。

Claims (16)

1.一种线圈组件，包括：
主体，包括支撑构件；内线圈，通过所述支撑构件支撑；以及包封剂，被构造为包封所述支撑构件和所述内线圈；以及
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上并且连接到所述内线圈，
其中，所述支撑构件具有通孔、通路孔以及贯通孔，所述贯通孔与所述通孔和所述通路孔分开并且分别设置在所述支撑构件的端部，
所述内线圈包括设置在所述支撑构件的一个表面上的第一线圈和设置在所述支撑构件的另一表面上的第二线圈，
所述第一线圈和所述第二线圈中的每个具有端部，所述第一线圈的端部和所述第二线圈的端部分别填充所述支撑构件的所述贯通孔并且在所述第一线圈和所述第二线圈的在设置所述第一线圈和所述第二线圈所沿的厚度方向上的最外表面之间延伸，
第一绝缘层设置在所述主体的至少一个表面上，第二绝缘层设置在与所述主体的所述至少一个表面背对的至少另一表面上，并且
所述第一绝缘层具有在所述第一线圈的所述端部和所述第一外电极之间延伸的一个端部，并且所述第二绝缘层具有在所述第二线圈的所述端部和所述第二外电极之间延伸的一个端部。
2.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一绝缘层具有在所述第二线圈和所述第二外电极之间延伸的另一端部，并且所述第二绝缘层具有在所述第一线圈和所述第一外电极之间延伸的另一端部。
3.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述支撑构件的所述端部与所述第一外电极和所述第二外电极间隔开。
4.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一外电极与所述第一线圈、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层中的至少一个直接接触。
5.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二外电极与所述第二线圈、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层中的至少一个直接接触。
6.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述包封剂填充所述通孔。
7.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述包封剂包括具有磁性能的材料。
8.如权利要求1所述的线圈组件，其中，在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层彼此分开处的间隔小于所述第一线圈的所述端部的厚度或者所述第二线圈的所述端部的厚度。
9.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一外电极在所述第一线圈的所述端部的中央处直接连接到所述第一线圈。
10.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二外电极在所述第二线圈的所述端部的中央处直接连接到所述第二线圈。
11.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层通过连接部一体化为单个主体。
12.如权利要求11所述的线圈组件，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层以及所述连接部具有这样的截面形状：所述截面形状包括穿过所述第一绝缘层和所述第二绝缘层以及所述连接部的中央的空间。
13.如权利要求12所述的线圈组件，其中，所述空间填充有所述第一外电极或者所述第二外电极。
14.如权利要求12所述的线圈组件，其中，所述空间具有比所述第一线圈和所述第二线圈的所述端部的暴露于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的截面面积大的截面面积。
15.如权利要求12所述的线圈组件，其中，所述空间具有比所述第一线圈和所述第二线圈的所述端部的暴露于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的截面面积小的截面面积。
16.如权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极通过所述第一绝缘层和所述第二绝缘层与所述包封剂分开。
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