CN112242236A - 线圈组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种线圈组件,所述线圈组件包括:主体;支撑基板,埋设在所述主体中;线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上并且具有暴露于所述主体的两端;噪声去除部,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上,与所述线圈部间隔开,并且形成开环,使得所述噪声去除部的一端暴露于所述主体;绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;第一外电极和第二外电极,设置在所述主体上并且分别连接到所述线圈部的所述两端;以及第三外电极,设置在所述主体上并且连接到所述噪声去除部的所述一端。
Description
本申请要求于2019年7月17日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0086176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被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种线圈组件。
背景技术
电感器(一种线圈组件)是在电子装置中与电阻器和电容器一起使用的代表性无源电子组件。
由于电子装置已被设计为具有高性能和减小的尺寸,因此电子装置中使用的电子组件的数量已经增加,并且电子组件的尺寸已经减小。
因此,对于从线圈组件去除诸如电磁干扰(EMI)的噪声的需求不断增长。
发明内容
本公开的一个方面在于提供一种可容易地去除噪声的线圈组件。
根据本公开的一个方面,一种线圈组件包括:主体;支撑基板,埋设在所述主体中;线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上并且具有暴露于所述主体的两端;噪声去除部,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上,与所述线圈部间隔开,并且形成开环,使得所述噪声去除部的一端暴露于所述主体;绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;第一外电极和第二外电极,设置在所述主体上并且分别连接到所述线圈部的所述两端;以及第三外电极,设置在所述主体上并且连接到所述噪声去除部的所述一端。
根据本公开的一个方面,一种线圈组件包括:主体和埋设在所述主体中的支撑基板;线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上并且包括呈平面螺旋形的线圈图案;噪声去除部,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上,与所述线圈部间隔开,并且呈具有缝隙的环形;绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;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;以及第三外电极,设置在所述主体的表面上并且连接到所述噪声去除部的一端。
根据本公开的一个方面,一种线圈组件包括:主体和埋设在所述主体中的支撑基板;线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上并且包括呈平面螺旋形的线圈图案;噪声去除部,呈平面螺旋形,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上,并且与所述线圈部间隔开;绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;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;以及第三外电极,设置在所述主体的表面上并且连接到所述噪声去除部的一端。
根据本公开的一个方面,一种线圈组件包括:主体;线圈部,嵌在所述主体中并且具有从所述主体暴露的端部;噪声去除部,嵌在所述主体中并且与所述线圈部间隔开,所述噪声去除部呈开环并且包括从所述主体暴露的第一端和嵌在所述主体中的第二端;第一外电极,设置在所述主体上并且连接到所述线圈部的所述端部;以及第二外电极,设置在所述主体上并且连接到所述噪声去除部的所述第一端。
根据本公开的一个方面,一种线圈组件包括:磁性主体;线圈部,嵌在所述磁性主体中并且具有从所述磁性主体暴露的端部;噪声去除部,嵌在所述磁性主体中并且与所述线圈部间隔开;绝缘层,嵌在所述磁性主体中并且设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;第一外电极和第二外电极,设置在所述磁性主体上并且分别连接到所述线圈部的所述端部;以及第三外电极,设置在所述磁性主体上并且连接到所述噪声去除部的一端。所述噪声去除部与所述绝缘层直接接触。
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、特征及优点将被更清楚地理解,在附图中:
图1是示出根据本公开的示例实施例的线圈组件的示图;
图2是示出从上表面观察图1中所示的线圈组件的示图;
图3是沿着图1中的线I-I’截取的截面图;
图4是沿着图1中的线II-II’截取的截面图;
图5是示出根据变型示例的线圈组件的与沿着图1中的线II-II’截取的截面表面对应的示图;
图6是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图1中的线II-II’截取的截面表面对应的示图;
图7是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图1中的线II-II’截取的截面表面对应的示图;
图8是示出根据本公开的另一示例实施例的线圈组件的示图;
图9是示出从上表面观察图8中所示的线圈组件的示图;
图10是沿着图8中的线III-III’截取的截面图;
图11是沿着图8中的线IV-IV’截取的截面图;
图12是示出根据变型示例的线圈组件的与沿着图8中的线IV-IV’截取的截面表面对应的示图;
图13是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图8中的线IV-IV’截取的截面表面对应的示图;
图14是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图8中的线IV-IV’截取的截面表面对应的示图;
图15是示出现有技术中的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图;
图16是示出根据本公开的示例实施例的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图;
图17是示出根据本公开的另一示例实施例的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图;
图18是示出包括呈闭环形式的噪声去除部的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图;
图19是示出根据本公开的另一示例实施例的线圈组件的示图;
图20是沿着图19中的线V-V’截取的截面图;
图21是示出根据变型示例的线圈组件的与沿着图19中的线V-V’截取的截面表面对应的示图;
图22是示出根据本公开的另一示例实施例的线圈组件的示图;
图23是沿着图22中的线VI-VI’截取的截面图;
图24是沿着图22中的线VII-VII’截取的截面图;以及
图25是示出根据另一示例实施例的支撑基板、线圈部和噪声去除部之间的连接关系的示图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图如下描述本公开的实施例。
示例性实施例中使用的术语仅用于描述示例性实施例,并不意在限制本公开。除非另外指出,否则单数术语包括复数形式。描述的术语“包括”、“包含”、“被构造为”等用于指示存在特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合,并不排除组合或添加一个或更多个特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合的可能性。此外,术语“设置在……上”、“位于……上”等可指示元件位于物体上或位于物体下方,并不必然意味着元件相对于重力方向位于物体上。
术语“结合到”、“组合到”等不仅可指示元件彼此直接且物理接触,而且还可包括其他元件介于所述元件之间使得所述元件还与其他元件接触的构造。
为了易于描述,作为示例指示了附图中所示的元件的尺寸和厚度,并且本公开中的示例性实施例不限于此。
在附图中,L方向为第一方向或长度方向,W方向为第二方向或宽度方向,T方向为第三方向或厚度方向。
在参照附图描述的描述中,将使用相同的附图标记描述相同的元件或彼此对应的元件,并且重复的描述将不再重复。
在电子装置中,可使用各种类型的电子组件,并且可在电子组件之间使用各种类型的线圈组件以去除噪声或用于其他目的。
换句话说,在电子装置中,线圈组件可用作功率电感器、高频电感器、普通磁珠、高频磁珠、共模滤波器等。
第一实施例及其变型示例
图1是示出根据示例实施例的线圈组件的示图。图2是示出从上表面观察图1中所示的线圈组件的示图。图3是沿着图1中的线I-I’截取的截面图。图4是沿着图1中的线II-II’截取的截面图。在图1中,未示出应用于示例实施例的绝缘层以清楚地表示元件之间的组合。
参照图1至图4,示例实施例中的线圈组件1000可包括主体100、支撑基板200、线圈部300、绝缘层410和420、噪声去除部500以及第一外电极610、第二外电极620、第三外电极630和第四外电极640,并且还可包括绝缘膜IF。
主体100可形成示例实施例中的线圈组件1000的外型,并且线圈部300可埋设在主体100中。
主体100可具有例如六面体形状。
主体100可包括在长度方向X上彼此背对的第一表面101和第二表面102、在宽度方向Y上彼此背对的第三表面103和第四表面104以及在厚度方向Z上彼此背对的第五表面105和第六表面106。主体100的第一表面101、第二表面102、第三表面103和第四表面104可以是主体100的使主体100的第五表面105和第六表面106彼此连接的壁。在以下描述中,“主体100的前表面和后表面”可分别指的是第一表面101和第二表面102,“主体100的侧表面”可分别指的是主体的第三表面103和第四表面104。此外,主体的“一个表面和另一表面”可分别指的是主体100的第五表面105和第六表面106。
作为示例,主体100可被构造为使得其中形成有外电极610、620、630和640的线圈组件1000可具有2.0mm的长度、1.2mm的宽度和0.65mm的厚度,但其示例性实施例不限于此。上述尺寸是在不考虑工艺误差的情况下确定的示例尺寸,尺寸的示例不限于此。
主体100可包括磁性材料和树脂材料。例如,主体100可通过层叠一个或更多个包括分散在树脂中的磁性材料的磁性复合片来形成。可选地,主体100可具有与其中磁性材料分散在树脂中的结构不同的结构。例如,主体100可利用磁性材料(诸如铁氧体)形成。
磁性材料可以是铁氧体或磁性金属粉末。
铁氧体可包括例如尖晶石型铁氧体(诸如Mg-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体、Mn-Mg铁氧体、Cu-Zn铁氧体、Mg-Mn-Sr铁氧体、Ni-Zn铁氧体等)、六方晶系铁氧体(诸如Ba-Zn铁氧体、Ba-Mg铁氧体、Ba-Ni铁氧体、Ba-Co铁氧体、Ba-Ni-Co铁氧体等)、石榴石铁氧体(诸如Y铁氧体)和Li铁氧体中的一种或更多种材料。
磁性金属粉末可包括从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、钴(Co)、钼(Mo)、铝(Al)、铌(Nb)、铜(Cu)和镍(Ni)组成的组中选择的一种或更多种。例如,磁性金属粉末可以是纯铁粉末、Fe-Si合金粉末、Fe-Si-Al合金粉末、Fe-Ni合金粉末、Fe-Ni-Mo合金粉末、Fe-Ni-Mo-Cu合金粉末、Fe-Co合金粉末、Fe-Ni-Co合金粉末、Fe-Cr合金粉末、Fe-Cr-Si合金粉末、Fe-Si-Cu-Nb合金粉末、Fe-Ni-Cr合金粉末和Fe-Cr-Al合金粉末中的一种或更多种。
磁性金属粉末可以是非晶质或结晶质。例如,磁性金属粉末可以是Fe-Si-B-Cr非晶合金粉末,但磁性金属粉末的示例性实施例不限于此。
铁氧体和磁性金属粉末可具有0.1μm至30μm的平均直径,但平均直径的示例不限于此。
主体100可包括分散在树脂中的两种或更多种类型的磁性材料。磁性材料的类型不同的概念可指示一种磁性材料的平均直径、组成、结晶度和形状中的一者与其他磁性材料的相应者不同。
树脂可包括环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物或它们的混合物中的一种,但树脂的示例不限于此。
主体100可包括贯穿线圈部300和支撑基板200的芯110。芯110可通过利用磁性复合片填充线圈部300的通孔来形成,但其示例性实施例不限于此。
支撑基板200可埋设在主体100中。支撑基板200可支撑线圈部300。
支撑基板200可利用包括诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂或感光绝缘树脂的绝缘材料形成,或者可利用包括诸如玻璃纤维和无机填料的增强材料与上述绝缘树脂的绝缘材料形成。例如,支撑基板200可利用诸如半固化片、ABF(AjinomotoBuild-up Film)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、感光电介质(PID)、覆铜层压板(CCL)等的材料形成,但材料的示例不限于此。
可使用从由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硫酸钡(BaSO4)、滑石粉、泥浆、云母粉末、氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、硼酸铝(AlBO3)、钛酸钡(BaTiO3)和锆酸钙(CaZrO3)组成的组中选择的一种或更多种材料作为无机填料。
当支撑基板200利用包括增强材料的绝缘材料形成时,支撑基板200可提供改善的刚度。当支撑基板200利用不包括玻璃纤维的绝缘材料形成时,支撑基板200可期望用于减小线圈部300的整体厚度。
线圈部300可埋设在主体100中,并且可体现线圈组件的性能。例如,当线圈组件1000用作功率电感器时,线圈部300可将电场存储为磁场使得可保持输出电压,从而稳定电子装置的功率。
线圈部300可形成在支撑基板200的两个表面中的至少一个上,并且可形成至少一匝。在示例实施例中,线圈部300可包括:第一线圈图案311和第二线圈图案312,分别形成在支撑基板200的在主体100的厚度方向Z上彼此背对的两个表面上;以及过孔320,贯穿支撑基板200以使第一线圈图案311和第二线圈图案312彼此连接。
第一线圈图案311和第二线圈图案312中的每个可呈平面螺旋形,且相对于芯110作为轴形成至少一匝。作为示例,在图3中指示的方向上,第一线圈图案311可在支撑基板200的下表面上相对于芯110作为轴形成至少一匝,第二线圈图案312可在支撑基板200的上表面上相对于芯110作为轴形成至少一匝。
第一线圈图案311的端部和第二线圈图案312的端部可分别连接到第一外电极610和第二外电极620。作为示例,第一线圈图案311的端部可延伸以暴露于主体100的第一表面101,第二线圈图案312的端部可延伸以暴露于主体100的第二表面102,使得第一线圈图案311和第二线圈图案312可分别连接到形成在主体100的第一表面101上的第一外电极610和形成在主体100的第二表面102上的第二外电极620。在这种情况下,包括端部的线圈图案311和312中的每个可按照一体的形式形成。
线圈图案311和312以及过孔320中的至少一个可包括一个或更多个导电层。
作为示例,当第二线圈图案312和过孔320通过镀覆工艺形成在支撑基板200的上表面上时,第二线圈图案312和过孔320中的每个可包括种子层和电镀层。种子层可通过诸如无电镀覆工艺、溅射工艺等的气相沉积工艺来形成。种子层和电镀层中的每个可具有单层结构或多层结构。具有多层结构的电镀层可按照其中电镀层被另一电镀层覆盖的共形膜结构或者其中电镀层仅层叠在电镀层中的一个电镀层的一个表面上的结构形成。第二线圈图案312的种子层和过孔320的种子层可彼此一体化为使得在它们之间可不形成边界,但其示例实施例不限于此。第二线圈图案312的电镀层和过孔320的电镀层可彼此一体化为使得在它们之间可不形成边界,但其示例实施例不限于此。
作为另一示例,参照图3和图4中的方向,当线圈部300通过独立地形成设置在支撑基板200的下表面上的第一线圈图案311和设置在支撑基板200的上表面上的第二线圈图案312,并且在支撑基板200上层叠第一线圈图案311和第二线圈图案312而形成时,过孔320可包括具有高熔点的金属层和具有低熔点(低于具有高熔点的金属层的熔点)的金属层。具有低熔点的金属层可形成为包括铅(Pb)和/或锡(Sn)的焊料。具有低熔点的金属层的至少一部分可由于金属层被层叠时的压力和温度而熔化。因此,可在具有低熔点的金属层与第二线圈图案312之间的边界的至少一部分以及具有低熔点的金属层与具有高熔点的金属层之间的边界的一部分上形成金属间化合物(IMC)层。
在图3和图4中指示的方向上,线圈图案311和312可被构造为分别从支撑基板200的下表面和上表面暴露。作为另一示例,第一线圈图案311可形成在支撑基板200的下表面上并且从支撑基板200的下表面暴露,第二线圈图案312可埋设在支撑基板200中,并且在图3和图4中指示的方向上,第二线圈图案312的上表面可暴露于支撑基板200的上表面。在这种情况下,可在第二线圈图案312的上表面上形成凹入部,并且支撑基板200的上表面和第二线圈图案312的上表面可不彼此共面。作为另一示例,第二线圈图案312可形成在支撑基板200的上表面上并且从支撑基板200的上表面暴露,第一线圈图案311可埋设在支撑基板200的下表面中,并且在图3和图4中的方向上,第一线圈图案311的下表面可暴露于支撑基板200的下表面。在这种情况下,可在第一线圈图案311的下表面上形成凹入部,并且支撑基板200的下表面和第一线圈图案311的下表面可不彼此共面。
线圈图案311和312可利用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)或它们的合金的导电材料形成,但材料的示例不限于此。
绝缘膜IF可沿着第一线圈图案311、支撑基板200和第二线圈图案312的表面形成。绝缘膜IF可保护线圈图案311和312并使线圈图案311和312绝缘,并且可包括诸如聚对二甲苯等的公知的绝缘材料。绝缘膜IF中包括的绝缘材料不限于任意特定的材料。绝缘膜IF可通过诸如气相沉积法等的方法形成,但方法的示例不限于此。在示例实施例中,绝缘层410和420可形成在绝缘膜IF上,因此,绝缘膜IF可设置在支撑基板200与绝缘层410和420之间以及线圈图案311和312与绝缘层410和420之间。
绝缘层410和420可设置在线圈部300与噪声去除部500之间。作为示例,如图3和图4中所示,在示例实施例中,第一绝缘层410可设置在第一线圈图案311上,并且可设置在第一线圈图案311与第一噪声去除图案510之间。第二绝缘层420可设置在第二线圈图案312上,并且可设置在第二线圈图案312与第二噪声去除图案520之间。
绝缘层410和420可通过在支撑基板200的其上形成有线圈部300和绝缘膜IF的两个表面上层叠绝缘膜来形成。绝缘膜可通过诸如ABF、半固化片等的一般的非感光绝缘膜,或者诸如干膜或PID的感光绝缘膜来实现。绝缘层410和420可用作与线圈部300的线圈图案311和312与噪声去除部500的噪声去除图案510和520之间的电容耦合有关的介电层。例如,绝缘层410和420可包括介电材料。在这种情况下,绝缘层410和420可不包括磁性材料。
噪声去除部500可设置在主体100中,以将传递到组件的噪声和/或从组件产生的噪声发射到线圈组件安装在其上的基板。例如,噪声去除部500可埋设在主体100中,可设置在线圈部300上,并且可形成开环(open loop),使得噪声去除部500的一端可暴露于主体100的表面。在这种情况下,开环指的是电学意义上的开路。在示例实施例中,第一噪声去除图案510可设置在第一绝缘层410上并且可设置在第一线圈图案311上,第二噪声去除图案520可设置在第二绝缘层420上并且可设置在第二线圈图案312上。包括第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520的噪声去除部500可通过绝缘层410和420与线圈部300电容耦合。
噪声去除部500可形成开环。例如,第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520中的每个可设置为使得从暴露于主体100的第三表面的一端延伸的另一端可与所述一端间隔开。因此,在示例实施例中,第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520中的每个可呈包括形成在其中的缝隙S的环形(ring shape),并且与第一线圈图案311和第二线圈图案312的形状对应。缝隙S可沿着与相邻匝交叉的方向延伸。例如,缝隙S可沿着垂直于或基本垂直于第三表面103或第四表面104的方向线性延伸。
第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520中的每个可设置为与线圈部300所设置的区域对应。作为示例,参照图1、图2和图4,第二噪声去除图案520的设置在主体100的第三表面103上的区域的线宽度的值可近似于或基本等于第二线圈图案312的位于设置在第三表面103的区域中的最内匝与最外匝之间的距离值或从最内匝到最外匝的区域的宽度值。由于噪声去除部500设置在与线圈部300对应的区域中,因此可容易地去除噪声,并且可显著降低主体100中的磁性材料的减少。因此,可显著防止由于磁性材料的减少而导致的组件的性能的劣化。
噪声去除部500的一端可暴露于主体100的第三表面103。噪声去除部500的一端可连接到设置在主体100的第三表面103上的第三外电极630。例如,在示例实施例中,第一噪声去除图案510的一端和第二噪声去除图案520的一端可暴露于主体100的第三表面103,并且可连接到第三外电极630。当线圈组件1000被安装在基板上时,第三外电极630可连接到基板的地,并且当线圈组件1000被封装到电子组件封装件中时,第三外电极630可连接到电子组件封装件的地。在示例实施例中,可包括设置在主体100的第四表面104上的第四外电极640,并且第四外电极640可用作非接触端子(例如,第四外电极640可与噪声去除部500和线圈部300间隔开),并且可连接到线圈组件安装在其上的基板的地,或者可连接到封装件的地。在一个示例中,支撑基板200可包括在厚度方向Z上与噪声去除部500的一端叠置的端部。支撑基板200的与噪声去除部500的所述一端相似的端部可从第三表面103暴露并且连接到第三外电极630。
噪声去除图案510和520可利用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)或它们的合金的导电材料形成,但材料的示例不限于此。在一个示例中,噪声去除图案510和520中的每个可包括导电层。噪声去除图案510和520以及缝隙S可通过包括气相沉积工艺(诸如无电镀覆工艺、电镀工艺、溅射工艺)和蚀刻工艺中的至少一种的方法来形成,但方法的示例不限于此。
第一外电极610和第二外电极620可分别设置在主体100的第一表面101和第二表面102上,并且可分别连接到第一线圈图案311和第二线圈图案312。因此,第一外电极610可设置在主体100的第一表面101上,并且可接触并连接到第一线圈图案311的暴露于主体100的第一表面101的端部。第二外电极620可设置在主体100的第二表面102上,并且可接触并连接到第二线圈图案312的暴露于主体100的第二表面102的端部。第一外电极610和第二外电极620可分别从主体100的第一表面101和第二表面102延伸到主体100的第六表面106。第一外电极610和第二外电极620可分别从主体100的第一表面101和第二表面102延伸到主体100的第三表面103、第四表面104和第五表面105中的每个的一部分。图1和其他示图中所示的第一外电极610和第二外电极620的形式仅是示例,可选地,外电极610和620中的每个可被构造为不延伸到主体100的第三表面103、第四表面104和第五表面105中的每个的一部分,并且可具有L形的形式和各种其他形式。
当线圈组件1000安装在诸如印刷电路板等的基板上时,第一外电极610和第二外电极620可将线圈组件1000电连接到基板。例如,示例中的线圈组件1000可被安装为使得主体100的第六表面106可被定向为面对印刷电路板的上表面,并且延伸到主体100的第六表面106的外电极610和620可通过诸如焊料等的导电结合构件电连接到印刷电路板的连接部。
第一外电极610、第二外电极620、第三外电极630和第四外电极640可包括导电树脂层和电镀层中的至少一个。导电树脂层可通过印刷膏体等形成,并且可包括从由铜(Cu)、镍(Ni)和银(Ag)组成的组中选择的一种或更多种导电金属以及热固性树脂。电镀层可包括从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中选择的一种或更多种。
图15是示出现有技术中的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图。图16是示出根据示例实施例的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图。图18是示出包括呈闭环形式的噪声去除部的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图。在图15、图16和图18中,实线表示输入反射系数S11,虚线表示从输入端子到输出端子的传输系数S21。参照图15,与示例实施例不同,没有形成噪声去除部的一般的线圈组件可平稳地传输来自直流电的低频信号,但在高于谐振频率(自谐振频率(SRF))的频率时,去除噪声的效果会显著降低。参照图16,示例实施例中的线圈组件1000可与一般的线圈组件类似地相对平稳地传输来自直流电的低频信号,并且与一般的线圈组件相比可有效地防止不必要的高频噪声。参照图18,当噪声去除部与示例实施例不同地形成闭环时,噪声会无法适当地向外发射,因此,去除噪声的效果会降低。
图5是示出根据变型示例的线圈组件的与沿着图1中的线II-II’截取的截面表面对应的示图。图6是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图1中的线II-II’截取的截面表面对应的示图。图7是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图1中的线II-II’截取的截面表面对应的示图。
参照图5,在示例实施例中,第一噪声去除图案510的一端可暴露于主体100的第四表面104,第二噪声去除图案520的一端可暴露于主体100的第三表面103。第一噪声去除图案510的一端可接触并且连接到设置在主体100的第四表面104上的第四外电极640,第二噪声去除图案520的一端可接触并且连接到设置在主体100的第三表面103上的第三外电极630。因此,在示例实施例中,即使当连接到线圈组件安装在其上的基板等的地的第三外电极630和第四外电极640中的一个与基板断开连接时,也可去除噪声。
参照图6,在示例实施例中,噪声去除部500可仅设置在第二线圈图案312上。当不是必须要去除噪声时,噪声去除部可选择性地形成在支撑基板200的两个表面中的一个上,因此,可降低材料成本,并且通过增大包括在具有相同尺寸的组件中的磁性材料的含量,可改善组件性能。可选择地或可选地,线圈组件可进一步包括上述绝缘层410(图6中未示出)。
参照图7,在示例实施例中,绝缘膜IF可沿着支撑基板200、线圈图案311和312、绝缘层410和420以及噪声去除图案510和520的表面形成,并且设置在噪声去除图案510和520与主体100之间。在示例实施例中,形成绝缘膜IF的时间点可与前述示例实施例不同。因此,在示例实施例中,绝缘膜IF可通过在支撑基板200上形成线圈图案311和312、绝缘层410和420以及噪声去除图案510和520并且执行修整工艺(trimming process)来形成。在示例实施例中,与前述示例实施例相比,可减少修整工艺的数量。
第二示例实施例及其变型示例
图8是示出根据另一示例实施例的线圈组件的示图。图9是示出从上表面观察图8中所示的线圈组件的示图。图10是沿着图8中的线III-III’截取的截面图。图11是沿着图8中的线IV-IV’截取的截面图。在图8中,未示出应用于示例实施例的绝缘层以清楚地表示元件之间的组合。
参照图1至图4以及图8至图11,在示例实施例中的线圈组件2000中,噪声去除部500的形状可与前述示例实施例中描述的线圈组件1000的噪声去除部500的形状不同。因此,在示例实施例中,将仅描述噪声去除部500。示例实施例中的其他元件的描述可与前述示例实施例中的元件的描述相同。
参照图8至图11,示例实施例中的噪声去除部500可按照平面螺旋形式形成。因此,第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520中的每个可呈平面螺旋形,并且可与第一线圈图案311和第二线圈图案312类似地具有多匝。
在这种情况下,线圈部300和噪声去除部500从最内匝到最外匝可具有相同的绕线方向。作为示例,从在图8中指示的方向上的上表面观察,从第二线圈图案312的最内匝到最外匝的绕线方向可与从第二噪声去除图案520的最内匝到最外匝的绕线方向相同。另外,从在图8中指示的方向上的下表面观察,从第一线圈图案311的最内匝到最外匝的绕线方向可与从第一噪声去除图案510的最内匝到最外匝的绕线方向相同。当第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520的绕线方向与第一线圈图案311和第二线圈图案312的绕线方向不同时,去除噪声的效果会降低。
图17是示出根据本公开的另一示例实施例的线圈组件的信号传输性能(S参数)的示图。在图17中,实线表示输入反射系数S11,虚线表示从输入端子到输出端子的传输系数S21。参照图15,与示例实施例不同,没有形成噪声去除部的一般的线圈组件可平稳地传输来自直流电的低频信号,但在高于谐振频率(自谐振频率(SRF))的频率时,去除噪声的效果可显著降低。参照图17,与一般的线圈组件不同,示例实施例中的线圈组件2000可与一般的线圈组件类似地相对平稳地传输来自直流电的低频信号,并且与一般的线圈组件相比可有效地防止不必要的高频噪声。参照图18,当噪声去除部与示例实施例不同地形成闭环时,噪声会无法适当地向外发射,因此,去除噪声的效果会降低。
图12是示出根据变型示例的线圈组件的与沿着图8中的线IV-IV’截取的截面表面对应的示图。图13是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图8中的线IV-IV’截取的截面表面对应的示图。图14是示出根据另一变型示例的线圈组件的与沿着图8中的线IV-IV’截取的截面表面对应的示图。
参照图12,在示例实施例中,第一噪声去除图案510的一端可暴露于主体100的第四表面104,第二噪声去除图案520的一端可暴露于主体100的第三表面103。第一噪声去除图案510的一端可接触并且连接到设置在主体100的第四表面104上的第四外电极640,第二噪声去除图案520的一端可接触并且连接到设置在主体100的第三表面103上的第三外电极630。因此,在示例实施例中,即使当连接到线圈组件安装在其上的基板等的地的第三外电极630和第四外电极640中的一个与基板断开连接时,也可去除噪声。
参照图13,在示例实施例中,噪声去除部500可仅设置在第二线圈图案312上。当不是必须要去除噪声时,噪声去除部可选择性地形成在支撑基板200的两个表面中的一个上,因此,可降低材料成本,并且通过增大包括在具有相同尺寸的组件中的磁性材料的含量,可改善组件性能。可选择地或可选地,线圈组件可进一步包括上述绝缘层410(图13中未示出)。
参照图14,在示例实施例中,绝缘膜IF可沿着支撑基板200、线圈图案311和312、绝缘层410和420以及噪声去除图案510和520的表面形成,并且设置在噪声去除图案510和520与主体100之间。在示例实施例中,形成绝缘膜IF的时间点可与前述示例实施例不同。因此,在示例实施例中,绝缘膜IF可通过形成线圈图案311和312、绝缘层410和420以及噪声去除图案510和520并且执行修整工艺来形成。在示例实施例中,与前述示例实施例相比,可减少修切工艺的数量。
第三示例实施例及其变型示例
图19是示出根据另一示例实施例的线圈组件的示图。图20是沿着图19中的线V-V’截取的截面图。在图19中,未示出应用于示例实施例的绝缘层以清楚地表示元件之间的组合。
参照图1至图4以及图19和图20,在线圈组件3000中,示例实施例中的第三外电极630和第四外电极640的形状可与前述示例实施例中描述的第三外电极630和第四外电极640的形状不同。因此,在示例实施例中,将仅描述第三外电极630和第四外电极640。示例实施例中的其他元件的描述可与前述示例实施例中的元件的描述相同。
参照图19和图20,示例实施例中的第三外电极630和第四外电极640可在主体100的第六表面106上彼此连接。
例如,第三外电极630的延伸到主体100的第六表面106的端部可接触并且连接到第四外电极640的延伸到主体100的第六表面106的端部。当示例实施例中的线圈组件3000安装在诸如印刷电路板的基板上时,主体100的第六表面106可以是安装表面。可在基板的线圈组件安装在其上以连接到其他组件的表面上形成多个信号垫(pad,也称作“焊盘”)和多个接地垫。在示例实施例中,通过将第三外电极630和第四外电极640构造为在主体100的第六表面106上彼此连接,线圈组件安装在其上的基板的接地垫可容易地连接到第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520。因此,可容易地执行安装工艺。
图21是示出根据变型示例的线圈组件的与沿着图19中的线V-V’截取的截面表面对应的示图。
参照图21,示例实施例中的第三外电极630和第四外电极640可被构造为围绕主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106。在示例实施例中,连接到噪声去除图案510和520的第三外电极630和第四外电极640可容易地形成在主体100的表面上。换句话说,第三外电极630和第四外电极640可通过诸如丝网印刷工艺等的印刷方法容易地形成。即使当第三外电极630和第四外电极640通过镀覆工艺形成时,通过以简化的方式使阻镀剂图案化,也可容易地形成第三外电极630和第四外电极640。
虽然未示出,但示例实施例也可修改为前述示例实施例。
第四示例实施例
图22是示出根据另一示例实施例的线圈组件的示图。图23是沿着图22中的线VI-VI’截取的截面图。图24是沿着图22中的线VII-VII’截取的截面图。图25是示出根据另一示例实施例的支撑基板、线圈部和噪声去除部之间的连接关系的示图。在图22和图25中,未示出应用于示例实施例的绝缘层以清楚地表示元件之间的组合。
参照图1至图4以及图22至图25,在线圈组件4000中,线圈部300、噪声去除部500、第一绝缘层410和第二绝缘层420之间的设置关系可与前述示例实施例中描述的线圈组件1000的线圈部300和噪声去除部500的设置关系不同。因此,在示例实施例中,将仅描述线圈部300、噪声去除部500、第一绝缘层410和第二绝缘层420之间的设置关系。示例实施例中的其他元件的描述可与前述示例实施例中的元件的描述相同。
参照图22至图25,示例实施例中的噪声去除部500可设置在线圈部300与支撑基板200之间。
例如,第一噪声去除图案510可接触并形成在支撑基板200的下表面上,第一线圈图案311可设置在第一噪声去除图案510上,并且第一绝缘层410可设置在第一噪声去除图案510与第一线圈图案311之间,且可在图22至图25中指示的方向上使第一噪声去除图案510和第一线圈图案311彼此电绝缘。第二噪声去除图案520可接触并形成在支撑基板200的上表面上,第二线圈图案312可设置在第二噪声去除图案520上,并且第二绝缘层420可设置在第二噪声去除图案520与第二线圈图案312之间,且可使第二噪声去除图案520和第二线圈图案312彼此电绝缘。使第一线圈图案311和第二线圈图案312彼此连接的过孔320可包括贯穿支撑基板200的第一过孔321、贯穿第一绝缘层410的第二过孔322和贯穿第二绝缘层420的第三过孔323。第二过孔322和第三过孔323可分别贯穿第一绝缘层410和第二绝缘层420,并且可接触并连接到第一过孔321的两端。第二过孔322和第三过孔323可分别与第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520间隔开。
第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323可按照不同的工艺形成,并且可在过孔之间形成边界。第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323也可按照相同的工艺形成并且可彼此一体化。当第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323按照不同的工艺形成时,贯穿第一绝缘层410的第二过孔322可覆盖贯穿支撑基板200的第一过孔321的一端。贯穿第二绝缘层420的第三过孔323可覆盖贯穿支撑基板200的第一过孔321的另一端。因此,第二过孔322的种子层可介于第一过孔321的电镀层与第二过孔322的电镀层之间并且第三过孔323的种子层可介于第一过孔321的电镀层与第三过孔323的电镀层之间,可在第一过孔321的电镀层与第二过孔322的电镀层之间以及第一过孔321的电镀层与第三过孔323的电镀层之间形成边界。当第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323按照相同的工艺形成时,可在贯穿第一绝缘层410、支撑基板200和第二绝缘层420的通路孔的内壁上形成种子层,并且可利用电镀层填充通路孔。在这种情况下,与上述工艺不同,第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323可通过设置的区域彼此区分开,而不是通过它们之间的界面表面彼此区分开。在两个工艺中,第二过孔322的种子层和电镀层可分别与第一线圈图案311的种子层和电镀层一体化,但其示例实施例不限于此。类似地,第三过孔323的种子层和电镀层可分别与第二线圈图案312的种子层和电镀层一体化,但其示例实施例不限于此。
图24示出了其中第二过孔322的直径可在第二过孔322的上部和下部中相同并且第三过孔323的直径可在第三过孔323的上部和下部中相同的示例,但其示例实施例不限于此。作为示例,虽然不限于此,但为了形成第二过孔322,第二过孔322可形成为利用用于在第一绝缘层410中形成通路孔的工艺使得第二过孔322的直径在从第一绝缘层410的与第一线圈图案311接触的一个表面到第一绝缘层410的与支撑基板200接触的另一表面的方向上可以减小,并且为了形成第三过孔323,第三过孔323可形成为利用用于在第二绝缘层420中形成通路孔的工艺使得第三过孔323的直径在从第二绝缘层420的与第二线圈图案312接触的一个表面到第二绝缘层420的与支撑基板200接触的另一表面的方向上可以减小。另外,图24示出了其中第一过孔321的在主体100的厚度方向Z上获取的两端可分别直接与第二过孔322的一端和第三过孔323的一端接触的示例,但其示例实施例不限于此。作为示例,虽然不限于此,但可在支撑基板200的两个表面上形成与第一噪声去除图案510和第二噪声去除图案520间隔开的过孔垫,并且第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323可分别与过孔垫接触并互连。通过包括过孔垫,可确保第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323之间的连接可靠性。过孔垫的直径可大于与过孔垫接触的第二过孔322和第三过孔323的端部中的每个的直径,但其示例实施例不限于此。另外,图24示出了其中第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323的中央可匹配的示例,但其示例实施例不限于此。过孔320可被构造为错开的过孔,使得第一过孔321、第二过孔322和第三过孔323的中央可不匹配。
在示例实施例中,与前述示例实施例不同,噪声去除部500可形成在支撑基板200上,并且线圈部300可形成在噪声去除部500上。由于线圈部300具有相对高的高宽比,因此当绝缘层410和420设置在线圈部300上时,可能难以使绝缘层410和420的表面平坦,因此,可能难以在绝缘层410和420上设置噪声去除部500。在示例实施例中,为了解决上述问题,可在支撑基板200上优先形成具有相对简化的图案形状并具有低的高宽比的噪声去除部500。
虽然未示出,但示例实施例也可修改为前述示例实施例。
根据前述示例实施例,可容易地去除噪声。
尽管以上已经示出并描述了示例性实施例,但对于本领域技术人员来说将显而易见的是,在不脱离本发明的由所附权利要求限定的范围的情况下,可做出修改和变型。
Claims (30)
1.一种线圈组件,包括:
主体;
支撑基板,埋设在所述主体中;
线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上,并且具有从所述主体暴露的两端;
噪声去除部,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上,与所述线圈部间隔开,并且呈开环,使得所述噪声去除部的一端从所述主体暴露;
绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;
第一外电极和第二外电极,设置在所述主体上并且分别连接到所述线圈部的所述两端;以及
第三外电极,设置在所述主体上并且连接到所述噪声去除部的所述一端。
2.根据权利要求1所述的线圈组件,其中,所述噪声去除部设置为与所述线圈部所设置的区域对应。
3.根据权利要求1所述的线圈组件,其中,所述噪声去除部呈具有缝隙的环形。
4.根据权利要求3所述的线圈组件,其中,所述缝隙使所述噪声去除部的所述一端与所述噪声去除部的另一端彼此分离。
5.根据权利要求1所述的线圈组件,其中,所述线圈部和所述噪声去除部中的每者呈平面螺旋形。
6.根据权利要求5所述的线圈组件,其中,所述线圈部和所述噪声去除部从最内匝到最外匝具有相同的绕线方向。
7.根据权利要求1所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
绝缘膜,沿着所述线圈部的表面设置并且设置在所述线圈部与所述绝缘层之间。
8.根据权利要求1所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
绝缘膜,沿着所述噪声去除部的表面设置并且设置在所述噪声去除部与所述主体之间。
9.根据权利要求1所述的线圈组件,
其中,所述线圈部包括第一线圈图案和第二线圈图案,所述第一线圈图案和所述第二线圈图案分别设置在所述支撑基板的彼此背对的两个表面上,且均呈平面螺旋形,并且
其中,所述噪声去除部包括第一噪声去除图案和第二噪声去除图案,所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案分别设置在所述第一线圈图案和所述第二线圈图案上,并且均呈开环。
10.根据权利要求9所述的线圈组件,其中,所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案中的至少一个呈包括缝隙的环形。
11.根据权利要求9所述的线圈组件,其中,所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案中的至少一个呈平面螺旋形。
12.根据权利要求9所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
第四外电极,设置在所述主体上并且与所述第一外电极至所述第三外电极间隔开,
其中,所述第一噪声去除图案的一端连接到所述第三外电极,并且
其中,所述第二噪声去除图案的一端连接到所述第四外电极。
13.根据权利要求12所述的线圈组件,其中,所述第三外电极和所述第四外电极在所述主体的表面上彼此连接。
14.根据权利要求12所述的线圈组件,
其中,所述主体具有彼此背对的一个表面和另一表面、连接所述一个表面和所述另一表面并且彼此背对的前表面和后表面以及连接所述主体的所述前表面和所述后表面并且彼此背对的侧表面,
其中,所述第一外电极和所述第二外电极分别设置在所述主体的所述前表面和所述后表面上,并且
其中,所述第三外电极和所述第四外电极分别设置在所述主体的所述侧表面上。
15.根据权利要求9所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
第四外电极,设置在所述主体上并且与所述第一外电极至所述第三外电极间隔开,
其中,所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案连接到所述第三外电极,并且
其中,所述第四外电极与所述线圈部以及所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案间隔开。
16.根据权利要求9所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
第四外电极,设置在所述主体上并且与所述第一外电极至所述第三外电极间隔开,
其中,在所述第三外电极和所述第四外电极之中,所述第一噪声去除图案仅连接到所述第三外电极,并且
其中,在所述第三外电极和所述第四外电极之中,所述第二噪声去除图案仅连接到所述第四外电极。
17.根据权利要求1所述的线圈组件,
其中,所述噪声去除部包括第一噪声去除图案和第二噪声去除图案,所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案分别设置在所述支撑基板的彼此背对的表面上,且均呈开环,并且
其中,所述线圈部包括第一线圈图案和第二线圈图案,所述第一线圈图案和所述第二线圈图案分别设置在所述第一噪声去除图案和所述第二噪声去除图案上且均呈平面螺旋形,并且所述线圈部还包括过孔,所述过孔贯穿所述绝缘层和所述支撑基板以连接所述第一线圈图案和所述第二线圈图案。
18.根据权利要求1所述的线圈组件,
其中,所述噪声去除部包括导电材料。
19.一种线圈组件,包括:
主体和埋设在所述主体中的支撑基板;
线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上并且包括呈平面螺旋形的线圈图案;
噪声去除部,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上,与所述线圈部间隔开,并且呈具有缝隙的环形;
绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;
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;以及
第三外电极,设置在所述主体的表面上并且连接到所述噪声去除部的一端。
20.一种线圈组件,包括:
主体和埋设在所述主体中的支撑基板;
线圈部,设置在所述支撑基板的至少一个表面上并且包括呈平面螺旋形的线圈图案;
噪声去除部,呈平面螺旋形,设置在所述支撑基板的所述至少一个表面上并且与所述线圈部间隔开;
绝缘层,设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;
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;以及
第三外电极,设置在所述主体的表面上并且连接到所述噪声去除部的一端。
21.根据权利要求20所述的线圈组件,
其中,所述线圈图案和所述噪声去除部中的每者具有多匝,并且
其中,所述线圈图案和所述噪声去除部从最内匝到最外匝具有相同的绕线方向。
22.一种线圈组件,包括:
主体;
线圈部,嵌在所述主体中并且具有从所述主体暴露的端部;
噪声去除部,嵌在所述主体中并且与所述线圈部间隔开,所述噪声去除部呈开环并且包括从所述主体暴露的第一端和嵌在所述主体中的第二端;
第一外电极,设置在所述主体上并且连接到所述线圈部的所述端部;以及
第二外电极,设置在所述主体上并且连接到所述噪声去除部的所述第一端。
23.根据权利要求22所述的线圈组件,
其中,所述噪声去除部仅通过所述第一端从所述主体暴露。
24.根据权利要求22所述的线圈组件,其中,所述噪声去除部包括缝隙。
25.根据权利要求24所述的线圈组件,其中,所述缝隙使所述第一端和所述第二端彼此分开。
26.根据权利要求22所述的线圈组件,其中,所述线圈部和所述噪声去除部中的每者呈平面螺旋形。
27.一种线圈组件,包括:
磁性主体;
线圈部,嵌在所述磁性主体中并且具有从所述磁性主体暴露的端部;
噪声去除部,嵌在所述磁性主体中并且与所述线圈部间隔开;
绝缘层,嵌在所述磁性主体中并且设置在所述线圈部与所述噪声去除部之间;
第一外电极和第二外电极,设置在所述磁性主体上并且分别连接到所述线圈部的所述端部;以及
第三外电极,设置在所述磁性主体上并且连接到所述噪声去除部的一端,
其中,所述噪声去除部与所述绝缘层直接接触。
28.根据权利要求27所述的线圈组件,
其中,所述噪声去除部呈开环,使得所述噪声去除部的所述一端从所述磁性主体暴露。
29.根据权利要求27所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
支撑基板,埋设在所述磁性主体中,
其中,所述噪声去除部设置在所述支撑基板与所述绝缘层之间。
30.根据权利要求27所述的线圈组件,所述线圈组件还包括:
支撑基板,埋设在所述磁性主体中,
其中,所述绝缘层设置在所述支撑基板与所述噪声去除部之间。
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