CN111210976A - 线圈电子组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线圈电子组件，所述线圈电子组件包括：支撑基板；线圈部，设置在所述支撑基板的至少一个表面上；主体，所述支撑基板和所述线圈部嵌在所述主体中；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的表面上并且分别连接到所述线圈部的两端。所述主体的厚度小于或等于0.55mm。所述主体包括设置在所述线圈部上的覆盖部。所述线圈部的厚度与所述覆盖部的厚度的比为5:5至8:2。

Description

线圈电子组件
本申请要求于2018年11月22日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0145451号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种线圈电子组件。
背景技术
随着诸如数字TV、移动电话、笔记本电脑等的电子装置变得越来越小和越来越薄，应用于这样的电子装置的线圈电子组件需要缩小尺寸和纤薄化。为了满足这种需求，正在积极进行对各种绕线型或薄膜型线圈电子组件的研究和开发。
线圈电子组件的小型化和纤薄化的主要问题是，即便这样的小型化和纤薄化，也要实现与现有示例的线圈电子组件的特性相同的特性。为了满足这种需求，有必要增大填充有磁性材料的芯中的磁性材料的比率，但是根据绝缘由于电感器主体的强度和频率特性的改变等，因此存在对增大磁性材料的比率的限制。
在这样的线圈电子组件的情况下，根据装置的复杂性、多功能性和纤薄性的近来的改变，已经尝试进一步减小芯片的厚度。因此，在本领域中需要一种即使在芯片纤薄化的趋势下也确保高性能和可靠性的方法。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
根据本公开的一方面，线圈电子组件可具有满足电感器的电感特性和刚性的低轮廓，例如，线圈电子组件可具有厚度小于宽度的低轮廓。
根据本公开的一方面，一种线圈电子组件可包括：支撑基板；线圈部，设置在所述支撑基板的至少一个表面上；主体，所述支撑基板和所述线圈部嵌在所述主体中；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的表面上并且分别连接到所述线圈部的两端。所述主体的厚度可小于或等于0.55mm。所述主体可包括设置在所述线圈部上的覆盖部，并且所述线圈部的厚度与所述覆盖部的厚度的比可大于或等于5:5且小于或等于8:2。
所述覆盖部的厚度可小于所述线圈部的厚度。
所述线圈部可设置在所述支撑基板的第一表面和第二表面上。
所述线圈部的厚度与所述覆盖部的厚度的比在所述主体的整个区域中可始终是恒定的。
所述主体可包括磁性金属粉末和绝缘树脂。
所述主体的材料可设置在所述线圈部中的相邻的匝之间。
所述第一外电极和所述第二外电极均可包括导电树脂层，所述导电树脂层设置在所述主体的侧表面上以连接到所述线圈部。
所述导电树脂层可包括铜(Cu)和镍(Ni)中的至少一种，并且还可包括热固性树脂。
所述导电树脂层上还可设置有镀层。
所述线圈部的最外部上可设置有引线部，并且所述引线部连接到所述第一外电极和所述第二外电极。所述引线部可与所述线圈部一体形成。所述引线部的宽度可大于所述线圈部的宽度。
附图说明
图1是示出根据本公开的示例性实施例的线圈电子组件的示意性透视图。
图2是沿着图1的线I-I'截取的截面图。
图3是示出根据电感器的线圈部与覆盖部的厚度比的BDV评估(高耐电压特性)结果的曲线图，在电感器中，主体具有1.0mm的厚度。
图4是示出根据电感器的线圈部与覆盖部的厚度比的BDV评估(高耐电压特性)结果的曲线图，在电感器中，主体具有0.65mm的厚度。
图5是示出根据电感器的线圈部与覆盖部的厚度比的BDV评估(高耐电压特性)结果的曲线图，在电感器中，主体具有0.55mm的厚度。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明和便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物对于本领域普通技术人员将是显而易见的。在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出对于本领域普通技术人员将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域普通技术人员已知的功能和结构的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本公开的全部范围传达给本领域普通技术人员。
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的示例，使得本领域技术人员可容易地实现本公开。
参照图1和图2，根据本公开的示例性实施例的线圈电子组件100包括主体101、支撑基板102、线圈部103以及外电极105和106。指定线圈部与覆盖部的厚度比(以下将进行定义)，以保持厚度小于或等于0.55mm的低轮廓(low profile)电感器的特性。
主体101可形成线圈电子组件100的外观，并填充支撑基板102和线圈部103的至少一部分。根据本公开的示例性实施例，主体101的长度(例如，在图1中的X方向上的长度)可大于厚度(例如，在图1中的Z方向上的长度)。此外，主体101的厚度可小于0.65mm。具有这样减小的厚度的线圈电子组件100对应于所谓的低轮廓组件。在具有大于或等于0.65mm的主体厚度的电感器中，无论线圈部与覆盖部的厚度比如何，都可制造满足所需特性的产品，而在低轮廓线圈电子组件100的情况下，电感器产品的耐久性可随着电感器产品的主体厚度相对减小而急剧下降。因此，线圈部与覆盖部的厚度比应在主体101的整个部分中始终保持恒定，以实现稳定的强度和电感特性。根据本公开的示例性实施例，通过将线圈部与覆盖部的厚度比限制在特定数值范围内来改善特性。
另一方面，主体101可以以这种方式形成：引线部L的一部分暴露到外部。主体101可包括磁性金属粉末颗粒和绝缘树脂，绝缘树脂可介于磁性金属粉末颗粒之间。此外，可在磁性金属粉末颗粒的表面上涂敷绝缘层。包含在主体101中的磁性金属粉末可以是铁氧体粉末、金属粉末等，例如，在金属粉末的情况下，可使用Fe基合金等。详细地，可使用Fe-Si-B-Cr成分的纳米晶合金、Fe-Ni合金等作为磁性金属粉末。例如，Fe基合金颗粒可具有大于或等于0.1μm且小于或等于20μm的粒径，并且可以以分散在环氧树脂或聚酰亚胺的聚合物中的形式被包括。当磁性金属粉末通过如上所述的Fe基合金来实现时，诸如磁导率的磁特性是优异的，但磁性金属粉末会易受静电放电(ESD)的影响。因此，附加绝缘结构可介于线圈部103与磁性金属粉末之间。此外，如附图中所示，主体101可填充线圈部103中的相邻的匝与匝之间的区域。
支撑基板102支撑线圈部103。可使用聚丙二醇(PPG)基板、铁氧体基板或金属基软磁基板等作为支撑基板102。通孔C可通过贯穿支撑基板102的中央部分来形成，并且通孔C可用主体101填充以形成磁芯部。
线圈部103设置在支撑基板102的彼此相对的第一表面(例如，图2中的上表面)和第二表面(例如，图2中的下表面)中的至少一个上。根据本公开的示例性实施例，第一线圈部103a设置在支撑基板102的第一表面上，第二线圈部103b设置在第二表面上，使得线圈部设置在支撑基板102的两个表面上。根据本公开的另一示例性实施例，线圈部可仅设置在一个表面上。第一线圈部103a和第二线圈部103b可包括垫区域P，并且第一线圈部103a和第二线圈部103b的垫区域P可通过贯穿支撑基板102的导电过孔V而彼此连接。线圈部103可通过在现有技术中使用的镀覆工艺(例如，图案镀覆工艺、各向异性镀覆工艺、各向同性镀覆工艺等)形成，或者还可使用这些工艺中的多个工艺形成为具有多层结构。
外电极105和106设置在主体101的外表面上以连接到引线部L。外电极105和106可包括导电树脂层，导电树脂层设置在主体的侧表面上以连接到线圈部。导电树脂层可包括从由铜(Cu)和镍(Ni)组成的组中选择的一种或更多种以及热固性树脂。热固性树脂可以是诸如环氧树脂、聚酰亚胺等的聚合物树脂，但不限于此。此外，外电极105和106上还可形成有镀层。在这种情况下，镀层可包括从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中选择的一种或更多种。例如，可在外电极105和106上顺序地形成镍层和锡层。
引线部L可设置在线圈部103的最外部上以提供连接到外电极105和106的连接路径，并且可与线圈部103一体形成。在这种情况下，如附图中所示，引线部L可形成为具有比线圈部103的宽度宽的宽度以连接到外电极105和106。在这种情况下，宽度指的是参照图1的在X方向上的宽度。
例如，当设置在位于支撑基板102的至少一个表面上的线圈部103上的区域被称为覆盖部时，覆盖部的厚度T2可小于线圈部103的厚度T1。根据本公开的示例性实施例，线圈部103的厚度和覆盖部的厚度可分别指的是第一线圈部103a的厚度和设置在第一线圈部103a上的上覆盖部的厚度，或者可分别指的是第二线圈部103b的厚度和设置在第二线圈部103b下面的下覆盖部的厚度。第一线圈部103a和上覆盖部与第二线圈部103b和下覆盖部对称地形成。覆盖部的厚度T2指的是覆盖第一线圈部103a的上覆盖部的厚度或覆盖第二线圈部103b的下覆盖部的厚度。此外，在主体101的厚度小于或等于0.55mm的低轮廓电感器中，线圈部103的厚度T1与覆盖部的厚度T2的比可满足5:5至8:2的比例。因此，通过将线圈部103的厚度与覆盖部的厚度的比限制在特定数值范围内，可在低轮廓电感器中实现产品的强度和电感特性。
另一方面，根据本公开的示例性实施例，在以下条件下制造了线圈电子组件，并且测量了根据线圈部103与覆盖部的厚度比的强度(BDV评估)。分别在具有1.0mm、0.65mm和0.55mm的厚度的三种电感器中测量了可实现产品的强度和电感特性的线圈部103与覆盖部的厚度比。详细地，在具有小于或等于0.55mm的主体厚度的低轮廓电感器中，指定了在BDV值高的情况下的比。
图3、图4和图5分别是示出主体厚度为1.0mm、0.65mm和0.55mm的电感器的根据线圈部103与覆盖部的厚度比的BDV评估(高的耐电压特性)的结果的曲线图。
参照图3和图4，当主体厚度大于或等于0.65mm时，线圈部103的厚度与覆盖部的厚度的比在除了1:9和9:1之外的全部比例处保持电感器的稳定强度。可证实的是，由于主体的体积相对大，因此线圈部103与覆盖部的厚度比的影响小。
参照图5，在具有0.55mm的主体厚度的电感器中，当线圈部103与覆盖部的厚度比保持在5:5与8:2之间时，可制造具有高强度和稳定特性的电感器。
作为比较上述实施的组件的结果，与使用具有大于或等于0.65mm的主体厚度的电感器的情况相比，在主体厚度小于或等于0.55mm的情况下，线圈部103与覆盖部的厚度比保持在5:5与8:2之间，因此，可确保大约100的BDV值，从而保持电感器刚性。结果，与现有技术的电感器相比，通过使用线圈部103和覆盖部满足在本公开的示例性实施例中提出的比例的电感器，可在实现小型化的电感器的同时提高刚性和电感特性。
如以上所阐述的，在根据本公开的示例性实施例的线圈电子组件的情况下，即使当线圈电子组件的厚度减小时，也可满足电感器的电感特性和刚性。
虽然本公开包括具体示例，但是对于本领域普通技术人员将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或者添加所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包含在本公开中。

Claims (11)

1.一种线圈电子组件，包括：
支撑基板；
线圈部，设置在所述支撑基板的至少一个表面上；
主体，所述支撑基板和所述线圈部嵌在所述主体中；以及
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的表面上并且分别连接到所述线圈部的两端，
其中，所述主体的厚度小于或等于0.55mm，并且
其中，所述主体包括设置在所述线圈部上的覆盖部，并且所述线圈部的厚度与所述覆盖部的厚度的比大于或等于5:5且小于或等于8:2。
2.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述线圈部设置在所述支撑基板的第一表面和第二表面上。
3.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述线圈部的厚度与所述覆盖部的厚度的比在所述主体的整个区域中始终是恒定的。
4.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述主体包括磁性金属粉末和绝缘树脂。
5.根据权利要求4所述的线圈电子组件，其中，所述主体的材料设置在所述线圈部中的相邻的匝之间。
6.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极均包括导电树脂层，所述导电树脂层设置在所述主体的侧表面上以连接到所述线圈部。
7.根据权利要求6所述的线圈电子组件，其中，所述导电树脂层包括铜和镍中的至少一种，并且还包括热固性树脂。
8.根据权利要求6所述的线圈电子组件，其中，所述导电树脂层上还设置有镀层。
9.根据权利要求8所述的线圈电子组件，其中，所述镀层包括顺序地设置的镍层和锡层。
10.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述覆盖部的厚度小于所述线圈部的厚度。
11.根据权利要求1所述的线圈电子组件，其中，所述线圈部的最外部上设置有引线部，并且所述引线部连接到所述第一外电极和所述第二外电极，
所述引线部与所述线圈部一体形成，并且
所述引线部的宽度大于所述线圈部的宽度。
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