CN114694932A - 线圈组件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种线圈组件，所述线圈组件包括：主体；支撑基板，设置在主体内；线圈，设置在所述支撑基板的一个表面上；以及第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。所述线圈包括：第一导电层，设置在所述支撑基板上；第二导电层，设置在所述第一导电层上并与所述支撑基板间隔开；以及第三导电层，设置在所述第二导电层上以覆盖所述第二导电层的侧表面的至少一部分，并与所述支撑基板间隔开以暴露所述第一导电层的侧表面。
Description
本申请要求于2020年12月28日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0184277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典型的无源电子组件。
薄膜型电感器通过以下方法制造：通过镀覆在基板上形成线圈；随后，在基板上形成并固化通过混合填料和树脂制备的树脂复合物，以产生组件主体；以及在组件主体的外部形成外电极。
发明内容
本公开的一方面可提供一种其中线圈单元的高度增大的线圈组件。
本公开的一方面可提供一种其中线圈单元的高度增大同时镀覆工艺的数量减少的线圈组件。
根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括：主体；支撑基板，设置在所述主体内；线圈，设置在所述支撑基板的一个表面上；以及第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。所述线圈可包括：第一导电层，设置在支撑基板上；第二导电层，设置在所述第一导电层上且与所述支撑基板间隔开；以及第三导电层，设置在所述第二导电层上以覆盖所述第二导电层的侧表面的至少一部分且与所述支撑基板间隔开以暴露所述第一导电层的侧表面。
根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括：主体；支撑基板，设置在所述主体内；线圈，包括设置在所述支撑基板上的第一导电层、设置在所述第一导电层上的第二导电层以及设置在所述第二导电层上并覆盖所述第二导电层的侧表面的至少一部分的第三导电层；绝缘膜，覆盖所述线圈，设置在所述线圈和所述主体之间，并且与所述第一导电层的侧表面接触；以及第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。
根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括：主体；支撑基板，设置在所述主体内；线圈，设置在所述支撑基板上；以及第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。所述线圈可包括：第二导电层，设置在所述支撑基板上，并且具有上表面和与所述上表面相对的下表面以及将所述上表面连接到所述下表面的侧表面；以及第三导电层，设置在所述第二导电层的所述上表面上且覆盖所述第二导电层的所述侧表面的一部分，所述第三导电层与所述支撑基板间隔开。
根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括：主体；支撑基板，设置在所述主体内；线圈，所述线圈包括第二导电层和第三导电层，所述第二导电层设置在所述支撑基板上并且具有上表面和与所述上表面相对的下表面以及将所述上表面连接到所述下表面的侧表面，所述第三导电层设置在所述第二导电层的所述上表面上并且覆盖所述第二导电层的所述侧表面的一部分；绝缘膜，覆盖所述线圈，设置在所述线圈和所述主体之间，并且与所述第二导电层的所述侧表面的另一部分接触；以及第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。
附图说明
根据以下结合附图的具体实施方式，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是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件的示图；
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图；
图3是沿图1的线II-II'截取的截面图；
图4是图2的A部分的示例的放大示意图；
图5是图2的A部分的另一示例的放大示意图；
图6是图2的A部分的另一示例的放大示意图；以及
图7A至图7E是顺序地示出图4中所示的线圈单元的制造工艺的示图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
在电子装置中使用各种类型的电子组件，并且出于去除噪声的目的，可在电子组件之间适当地使用各种类型的线圈组件。
也就是说，在电子装置中，线圈组件可用作功率电感器、高频率电感器、普通磁珠、高频率磁珠(例如，可适用于GHz频段的磁珠)、共模滤波器等。
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件的示图。图2是沿图1的线I-I'截取的截面图。图3是沿图1的线II-II'截取的截面图。图4是图2的A部分的示例的放大示意图。图5是图2的A部分的另一示例的放大示意图。图6是图2的A部分的另一示例的放大示意图。图7A至图7E是顺序地示出图4中所示的线圈单元的制造工艺的示图。
参照图1至图4，根据本公开的示例性实施例的线圈组件1000可包括主体100、支撑基板200、线圈单元300、外电极400和500。另外，线圈组件1000还可包括绝缘膜IF。
主体100形成根据该示例性实施例的线圈组件1000的外型，并且线圈单元300和支撑基板200设置在主体100中。
主体100可整体形成为六面体的形状。
基于图1、图2和图4的方向，主体100包括在长度方向L上彼此面对的第一表面101和第二表面102、在宽度方向W上彼此面对的第三表面103和第四表面104以及在厚度方向T上彼此面对的第五表面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中的每个是使第五表面105和第六表面106连接的壁表面。在下文中，主体100的两个端表面(一个端表面和另一端表面)可指代主体100的第一表面101和第二表面102，主体100的两个侧表面(一个侧表面和另一侧表面)可指代主体100的第三表面103和第四表面104，并且主体100的一个表面和另一表面可分别指代主体100的第六表面106和第五表面105。当根据本示例性实施例的线圈组件1000安装在诸如印刷电路板(PCB)等的安装板上时，主体100的第六表面106可被设置为安装表面。
作为示例，主体100可形成为使得根据本示例性实施例的包括稍后将描述的外电极400和500的线圈组件1000具有2.0mm的长度、1.2mm的宽度和0.65mm的厚度，但不限于此。另外，上述尺寸仅仅是不反映工艺误差等的设计值，因此，应当理解，在被承认为工艺误差的范围内的尺寸落入本公开的范围内。
线圈组件1000的长度可指：基于线圈组件1000的宽度方向W上的中央部分处的长度方向L-厚度方向T截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，连接截面图像中所示的线圈组件1000的最外边界线并且平行于长度方向L的多个线段的长度中的最大值。可选地，上述线圈组件1000的长度可指：连接截面图像中所示的线圈组件1000的最外边界线并且平行于长度方向L的多个线段中的至少两个线段的长度的算术平均值。
线圈组件1000的厚度可指：基于线圈组件1000的宽度方向W上的中央部分处的长度方向L-厚度方向T截面的光学显微镜或SEM图像，连接截面的图像中所示的线圈组件1000的最外边界线并且平行于厚度方向T的多个线段的长度中的最大值。可选地，上述线圈组件1000的厚度可指：连接截面图像中所示的线圈组件1000的最外边界线并且平行于厚度方向T的多个线段中的至少两个线段的长度的算术平均值。
线圈组件1000的宽度可指：基于线圈组件1000的厚度方向T上的中央部分处的长度方向L-宽度方向W截面的光学显微镜或SEM图像，连接截面的图像中所示的线圈组件1000的最外边界线并且平行于宽度方向W的多个线段的长度中的最大值。可选地，上述线圈组件1000的宽度可指：连接截面图像中所示的线圈组件1000的最外边界线并且平行于宽度方向W的多个线段中的至少两个线段的长度的算术平均值。
可选地，线圈组件1000的长度、宽度和厚度中的每个可通过千分尺测量方法来测量。利用千分尺测量方法，线圈组件1000的长度、宽度和厚度中的每个可通过以下方式测量：利用计量可重复性和可再现性(R&R)的千分尺设定零点，将根据本示例性实施例的线圈组件1000插入千分尺的尖端，并转动千分尺的测量杆。在通过千分尺测量方法测量线圈组件1000的长度时，线圈组件1000的长度可指一次测量的值或多次测量的值的算术平均值。该方法可等同地应用于线圈组件1000的宽度和厚度。
主体100可包括绝缘树脂和分散在绝缘树脂中的填料。填料可以是介电材料或磁性材料。磁性材料可以是铁氧体或磁性金属粉末颗粒。介电材料可以是有机填料或无机填料。例如，主体100可通过堆叠其中磁性金属粉末颗粒分散在绝缘树脂中的一个或更多个磁性复合片来形成。
铁氧体可以是例如尖晶石型铁氧体(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基铁氧体或Ni-Zn基铁氧体)、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基铁氧体或Ba-Ni-Co基铁氧体)、石榴石型铁氧体(诸如Y基铁氧体)和Li基铁氧体中的至少一种。
磁性金属粉末颗粒可包括选自由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、钴(Co)、钼(Mo)、铝(Al)、铌(Nb)、铜(Cu)和镍(Ni)组成的组中的任何一种或更多种。例如，磁性金属粉末颗粒可以是纯铁粉末颗粒、Fe-Si基合金粉末颗粒、Fe-Si-Al基合金粉末颗粒、Fe-Ni基合金粉末颗粒、Fe-Ni-Mo基合金粉末颗粒、Fe-Ni-Mo-Cu基合金粉末颗粒、Fe-Co基合金粉末颗粒、Fe-Ni-Co基合金粉末颗粒、Fe-Cr基合金粉末颗粒、Fe-Cr-Si基合金粉末颗粒、Fe-Si-Cu-Nb基合金粉末颗粒、Fe-Ni-Cr基合金粉末颗粒和Fe-Cr-Al基合金粉末颗粒中的至少一种。
磁性金属粉末颗粒可以是非晶的或结晶的。例如，磁性金属粉末颗粒可以是Fe-Si-B-Cr基非晶合金粉末颗粒，但不限于此。
选自由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硫酸钡(BaSO4)、滑石、泥浆、云母粉末颗粒、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)组成的组中的至少一种可用作无机填料。
填料可具有约0.1μm至30μm的平均直径，但不限于此。
主体100可包括分散在树脂中的两种或更多种类型的填料。这里，不同类型的填料是指分散在树脂中的填料通过平均直径、组成、结晶度、形状和磁特性(例如，磁导率是否相同)中的任一个彼此区分。
另外，在下文中，假设填料是磁性金属粉末颗粒，但是本公开的范围不仅限于主体100具有磁性金属粉末颗粒分散在绝缘树脂中的结构。
绝缘树脂可单独或以组合形式包括环氧树脂、聚酰亚胺或液晶聚合物等，但不限于此。
主体100包括芯110，芯110穿过稍后将描述的支撑基板200和线圈单元300中的每个的中央部分。芯110可通过用磁性复合片填充穿过线圈单元300和支撑基板200中的每个的中央部分的通孔来形成，但不限于此。
支撑基板200设置在主体100内。支撑基板200被构造为支撑稍后将描述的线圈单元300。
支撑基板200可利用包括热固性绝缘树脂(诸如，环氧树脂)、热塑性绝缘树脂(诸如，聚酰亚胺)或感光绝缘树脂的绝缘材料形成，或者可利用通过将诸如玻璃纤维或无机填料的增强材料浸渍在上述绝缘树脂中而制备的绝缘材料形成。作为示例，支撑基板200可利用诸如半固化片、味之素堆积膜(ABF，Ajinomoto build-up film)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、感光电介质(PID)等的绝缘材料形成，但不限于此。
选自二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硫酸钡(BaSO4)、滑石、泥浆、云母粉末颗粒、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)组成的组中的至少一种可用作无机填料。
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可提供更优异的刚性。如果支撑基板200利用不包含增强材料(诸如，玻璃纤维)的绝缘材料形成，则支撑基板200在减小根据本示例性实施例的线圈组件1000的厚度方面是有利的。另外，基于具有相同体积的组件，可增大线圈单元300和/或磁性材料的有效体积，从而改善组件特性。当支撑基板200利用包括感光绝缘树脂的绝缘材料形成时，可减少用于形成线圈单元300的工艺的数量，这有利于降低生产成本和形成精细过孔。
线圈单元300设置在支撑基板200上并设置在主体100内。线圈单元300表现出线圈组件的特性。例如，当本示例性实施例的线圈组件1000用作功率电感器时，线圈单元300可用于通过将电场存储为磁场并保持输出电压来稳定电子装置的电力。
线圈单元300包括线圈图案311和312、过孔320以及引线图案331和332。
具体地，基于图1、图2和图3的方向，第一线圈图案311和第一引线图案331设置在支撑基板200的面向主体100的第五表面105的上表面上，并且第二线圈图案312和第二引线图案332设置在支撑基板200的与支撑基板200的上表面相对的下表面上。
参照图1至图3，在支撑基板200的上表面上，第一线圈图案311与第一引线图案331接触并连接。在支撑基板200的下表面上，第二线圈图案312与第二引线图案332接触并连接。过孔320通过穿过支撑基板200而与第一线圈图案311和第二线圈图案312中的每个的内端接触并连接。第一引线图案331暴露于主体100的第一表面101，并且与设置在主体100的第一表面101上的第一外电极400(稍后将描述)接触并连接。第二引线图案332暴露于主体100的第二表面102，并且与设置在主体100的第二表面102上的第二外电极500(稍后将描述)接触并连接。因此，线圈单元300可用作串联连接在第一外电极400和第二外电极500之间的单个线圈。
第一线圈图案311和第二线圈图案312中的每个可具有围绕芯110形成至少一匝的平面螺旋的形状。例如，第一线圈图案311可在支撑基板200的上表面上围绕芯110形成至少一匝。
线圈单元300可包括至少三个导电层300A、300B和300C。具体地，线圈单元300包括：第一导电层300A，设置在支撑基板200上；第二导电层300B，设置在第一导电层300A上并与支撑基板200间隔开；以及第三导电层300C，设置在第二导电层300B上，覆盖第二导电层300B的侧表面的至少一部分，并与支撑基板200间隔开以暴露第一导电层300A的侧表面。另外，由于线圈单元300具有线圈图案311和312以及引线图案331和332，因此线圈图案311和312以及引线图案331和332中的每个包括第一导电层300A、第二导电层300B和第三导电层300C。在下文中，将参照图4仅描述第一线圈图案311，但是第二线圈图案312、第一引线图案331和第二引线图案332中的每个也包括将关于第一线圈图案311描述的第一导电层300A、第二导电层300B和第三导电层300C。另外，作为示例，参照图3，过孔320可包括第一导电层300A、第二导电层300B。
参照图4，第一线圈图案311包括：第一导电层300A，与支撑基板200的上表面接触；第二导电层300B，设置在第一导电层300A上并与支撑基板200间隔开；以及第三导电层300C，设置在第二导电层300B上，覆盖第二导电层300B的侧表面的至少一部分，并与支撑基板200间隔开以暴露第一导电层300A的侧表面。
第一导电层300A可以是用于通过镀覆形成第二导电层300B的种子层。第一导电层300A可包括例如钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)和铬(Cr)中的至少一种。在本示例性实施例中，第一导电层300A可通过诸如溅射等的气相沉积方法形成，并且可包含钼(Mo)，但是本公开的范围不限于此。第一导电层300A的厚度可小于等于5μm。厚度大于5μm的第一导电层300A是不经济的。另外，第一导电层300A的厚度可指：基于主体100的在宽度方向W上的中央部分处的在主体100的长度方向L-厚度方向T上截取的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，连接图像中所示的第一导电层300A的最外边界线之中的第一导电层300A的在厚度方向T上彼此面对的两条边界线并且平行于厚度方向T的多个线段的长度的最大值。可选地，第一导电层300A的厚度可指：连接截面图像中所示的第一导电层300A的最外边界线之中的第一导电层300A的在厚度方向T上彼此面对的两条边界线并且平行于厚度方向T的多个线段的长度的最小值。可选地，第一导电层300A的厚度可指：连接截面图像中所示的第一导电层300A的最外边界线之中的第一导电层300A的在厚度方向T上彼此面对的两条边界线并且平行于厚度方向T的多个线段的至少两个线段的长度的算术平均值。另外，在通过上述方法计算第一导电层300A的厚度时，如果线圈单元300具有多匝，则可通过将上述方法仅应用于任何一匝的第一导电层300A来计算第一导电层300A的厚度，或者，可使用上述方法计算至少两匝中的每一匝处的第一导电层300A的厚度，并且可将它们的算术平均值用作第一导电层300A的厚度。在一个示例中，可基于线圈组件的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像来执行参数(诸如，元件的厚度或宽度等)的测量。本公开不限于此。即使在本公开中没有描述，也可使用本领域普通技术人员理解的其他方法和/或工具。
第二导电层300B设置在第一导电层300A上并与支撑基板200间隔开。也就是说，第二导电层300B可设置为与第一导电层300A接触，以暴露第一导电层300A的侧表面。作为示例，参照图4和图7A至图7D，可通过以下步骤来形成第一导电层300A和第二导电层300B：在支撑基板200的整个上表面上形成金属膜300A'(图7A)，在金属薄膜300A'上形成用于形成第二导电层的阻镀剂R(图7A)，用第二导电层300B填充阻镀剂的开口O(图7B)，从支撑基板200的上表面去除阻镀剂R(图7C)，以及去除由于去除阻镀剂R而暴露于外部的金属膜300A'的一部分(图7D)。通过经由该示例性制造工艺形成第一导电层300A和第二导电层300B，第二导电层300B可暴露第一导电层300A的侧表面。
可通过使用第一导电层300A作为种子层进行电镀来形成第二导电层300B。第二导电层300B可包括与第一导电层300A的金属不同的金属。例如，当第一导电层300A包括钼(Mo)时，第二导电层300B可包括镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)和铜(Cu)中的至少一种，并且可以是例如电解镀铜层。第一导电层300A与第二导电层300B的总厚度Ta可例如大于等于100μm且小于等于200μm，但不限于此。第二导电层300B的与第一导电层300A接触的下表面的面积(或宽度)可与第二导电层300B的上表面的面积(或宽度)基本相同。也就是说，基于垂直于支撑基板200的一个表面的截面(例如，如图2和4中所示的长度方向L-厚度方向T截面)，第二导电层300B可具有矩形形状。元件的尺寸(诸如，面积或宽度)与另一元件的尺寸基本上相同可意味着元件的尺寸和另一元件的尺寸完全相同，并且还可意味着元件的尺寸与另一元件的尺寸之间的差异在本领域普通技术人员可承认的工艺误差或测量误差内。
相邻匝的第二导电层300B之间的间隔S1可小于等于10μm。如稍后将描述的，由于第三导电层300C的从第二导电层300B的侧表面的宽度生长(基于图4的方向的在长度方向L上的生长)是极其有限的，因此即使相邻匝的第二导电层300B之间的间隔S1小于等于10μm，线圈单元300的相邻匝的第三导电层300C之间的电短路的风险也是低的。另外，第二导电层300B之间的间隔S1可指：基于在主体100的在宽度方向W上的中央部分处的在主体100的长度方向L-厚度方向T上截取的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，连接图像中所示的线圈单元300的相邻匝的第二导电层300B之间的面对的边界线并且平行于长度方向L的多个线段中的每个线段的长度中的最大值。可选地，第二导电层300B之间的间隔S1可指：连接截面的图像中所示的线圈单元300的相邻匝的第二导电层300B之间的面对的边界线并且平行于长度方向L的多个线段中的每个线段的长度中的最小值。可选地，第二导电层300B之间的间隔S1可指：连接截面的图像中所示的线圈单元300的相邻匝的第二导电层300B之间的面对的边界线并且平行于长度方向L的多个线段中的每个线段的长度中的至少两个长度的算术平均值。
第三导电层300C设置在第二导电层300B上以覆盖第二导电层300B的侧表面的至少一部分，并且与支撑基板200间隔开以暴露第一导电层300A的侧表面。由于第三导电层300C的至少部分位于第二导电层300B的上表面和下表面之间的高度处，所以第三导电层300C覆盖第二导电层300B的侧表面的至少一部分并且暴露第一导电层300A的侧表面。
可通过使用第二导电层300B作为种子层进行电镀来形成第三导电层300C。在第三导电层300C中，设置在第二导电层300B的上表面上的区域的厚度大于设置在第二导电层300B的侧表面上的区域的宽度。也就是说，第三导电层300C可具有沿高度(纵向)方向的生长大于沿宽度(横向)方向的生长的各向异性形状。由于第三导电层300C的各向异性形状(du>>ds)，可进一步增大构成线圈单元300的导体的截面面积，另外，防止在其上形成有第三导电层300C的最终线圈的相邻匝之间的电短路(S2≠0)。例如，可通过在第二导电层300B上执行各向异性镀覆来形成第三导电层300C。在这种情况下，基于最终线圈的厚度Tb，可减少工艺的总数。也就是说，在最终线圈的厚度Tb实现为超过100μm时，如果通过使用阻镀剂的图案镀覆方法实现最终线圈，则由于当前技术的限制，需要至少两次或更多次的阻镀剂工艺以及至少两次或更多次的镀覆工艺。然而，与现有技术相比，在该示例性实施例的情况下，由于第二导电层300B是通过使用阻镀剂的图案镀覆形成的，并且第三导电层300C是通过使用第二导电层300B作为种子层的各向异性镀覆形成的，因此可省略至少一次阻镀剂层叠、曝光和显影工艺。
另外，第三导电层300C的设置在第二导电层300B的上表面上的区域的厚度可指：基于在主体100的宽度方向W上的中央部分处的在主体100的长度方向L-厚度方向T上截取的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，连接图像中所示的与第二导电层300B的上表面对应的边界线和与第三导电层300C的上表面对应的边界线的多个线段中的每个线段的沿着厚度方向T的长度中的最大值。可选地，第三导电层300C的设置在第二导电层300B的上表面上的区域的厚度可指：连接截面的图像中示出的与第二导电层300B的上表面对应的边界线和与第三导电层300C的上表面对应的边界线的多个线段中的每个线段的沿着厚度方向T的长度中的最小值。可选地，第三导电层300C的设置在第二导电层300B的上表面上的区域的厚度可指：连接截面图像中所示的与第二导电层300B的上表面对应的边界线和与第三导电层300C的上表面对应的边界线的多个线段中的至少两个线段的沿着厚度方向T的长度的算术平均值。
此外，第三导电层300C的设置在第二导电层300B的侧表面上的区域的宽度可指：基于主体100的在宽度方向W上的中央部分处的在主体100的长度方向L-厚度方向T上截取的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，在长度方向L上连接从第二导电层300B的侧表面在厚度方向T上延伸的虚拟线和从图像中示出的第三导电层300C的侧表面在厚度方向T上延伸的虚拟线的多个线段中的每个线段的长度中的最大值。可选地，第三导电层300C的设置在第二导电层300B的侧表面上的区域的宽度可指：在长度方向L上连接从第二导电层300B的侧表面在厚度方向T上延伸的虚拟线和从截面的图像中示出的第三导电层300C的侧表面在厚度方向T上延伸的虚拟线的多个线段中的每个线段的长度中的最小值。可选地，第三导电层300C的设置在第二导电层300B的侧表面上的区域的宽度可指：在长度方向L上连接从第二导电层300B的侧表面在厚度方向T上延伸的虚拟线和从截面的图像中示出的第三导电层300C的侧表面在厚度方向T上延伸的虚拟线的多个线段中的至少两个线段的长度的算数平均值。
在垂直于支撑基板200的上表面的截面中，第三导电层300C可具有上表面向上凸的形状。也就是说，第三导电层300C的上表面可以是向上凸起的弯曲表面。在这种情况下，由于可使第三导电层300C的成角部分最小化，因此可减小线圈单元300的直流电阻(Rdc)。
第三导电层300C可包含例如钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)和铬(Cr)中的至少一种。在本示例性实施例中，第三导电层300C可以是铜各向异性镀层，但是本公开的范围不限于此。
作为示例，当在支撑基板200的上表面侧上通过镀覆形成第一线圈图案311、过孔320和第一引线图案331时，第一线圈图案311、过孔320和第一引线图案331的第一导电层300A可在同一工艺期间一起形成，以彼此一体地形成。也就是说，在第一线圈图案311的第一导电层300A、过孔320和第一引线图案331的第一导电层300A之间可不形成边界。
绝缘膜IF设置在线圈单元300和主体100之间以及支撑基板200和主体100之间。绝缘膜IF可形成在其上形成有线圈图案311和312以及引线图案331和332的支撑基板200的表面上，但不限于此。用于使线圈单元300和主体100绝缘的绝缘膜IF可包括已知的诸如聚对二甲苯的绝缘材料，但不限于此。作为另一示例，除了聚对二甲苯以外，绝缘膜IF可包括诸如环氧树脂的绝缘材料。绝缘膜IF可通过气相沉积法形成，但不限于此。作为另一示例，绝缘膜IF可通过在支撑基板200的其上形成有线圈单元300的两个表面上层压和固化用于形成绝缘膜IF的绝缘膜来形成，或者可通过在支撑基板200的其上形成有线圈单元300的两个表面上施加用于形成绝缘膜IF的绝缘膏并固化该绝缘膏来形成。绝缘膜IF可形成为填充线圈单元300的匝之间的空间。在这种情况下，绝缘膜IF与第一导电层300A和第二导电层300B中的每个的侧面接触。
第一外电极400和第二外电极500在主体100的第六表面106上彼此间隔开地设置。在该示例性实施例中，第一外电极400和第二外电极500分别覆盖主体100的第一表面101和第二表面102，并且延伸到主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106中的每个的至少一部分。具体地，第一外电极400覆盖主体100的第一表面101，与暴露于主体100的第一表面101的第一引线图案331接触并连接，并且从主体100的第一表面101延伸到主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106中的每个的至少一部分。第二外电极500覆盖主体100的第二表面102，与暴露于主体100的第二表面102的第二引线图案332接触并连接，并且从主体100的第二侧102延伸到主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106中的每个的至少一部分。
外电极400和500可利用导电材料形成，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、铬(Cr)、钛(Ti)或它们的合金，但不限于此。外电极400和500可具有单层或多层的结构。例如，第一外电极400可包括设置在主体100上的第一层和设置在第一层上的第二层。第一层可以是铜(Cu)镀层或导电树脂层。导电树脂层可通过将其中含有铜(Cu)和/或银(Ag)的导电粉末颗粒分散在树脂中的导电膏涂覆到主体100并固化该导电膏来形成。第二层可包括镍(Ni)和锡(Sn)。第二层可包括例如设置在第一层上并且包括镍(Ni)的镍镀层以及设置在镍镀层上并且包括锡(Sn)的锡镀层，但是本公开的范围不限于此。
在下文中，将参照图7A至图7E描述制造图4中示出的线圈单元的方法的示例。
首先，参照图7A，在支撑基板200上形成金属膜300A'和阻镀剂R。
金属膜300A'是通过后续工艺变成上述第一导电层300A的组件，并且可以是用于镀覆线圈单元300的第二导电层300B的种子层。
金属膜300A'形成在支撑基板200的一个整个表面上。另外，可在支撑基板200中形成用于形成上述过孔320的通路孔，并且可将金属膜300A'形成为覆盖支撑基板的一个表面和通路孔的整个内壁。
金属膜300A'可通过无电镀覆工艺或诸如溅射的气相沉积工艺形成。金属膜300A'可包括金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)、铬(Cr)、钼(Mo)或它们的合金中的至少一种，并且可形成为具有至少一层。金属膜300A'可包括例如钼(Mo)，但是本公开的范围不限于此。
阻镀剂R是用于选择性地镀覆第二导电层300B的阻镀剂。阻镀剂R可通过以下方式形成：在支撑基板200的一个整个表面上形成用于形成绝缘壁的绝缘材料，并且使绝缘材料图案化以具有开口O，开口O可具有与第二导电层300B的线宽Wa相同的线宽，且位于相邻的开口O之间的图案化绝缘材料可具有与第二导电层300B的间隔S1相同的线宽。开口O可通过光刻形成，但不限于此。
阻镀剂R可包括例如包括环酮化合物和具有羟基的醚化合物作为主要成分的感光材料。在此，环酮化合物可以是例如环戊酮等，并且具有羟基的醚化合物可以是例如聚丙二醇单甲醚。可选地，绝缘壁20可包括含有双酚类环氧树脂作为主要组分的感光材料，并且在此，双酚类环氧树脂可以是例如双酚A酚醛环氧树脂、双酚A二缩水甘油醚、双酚A聚合物树脂等。然而，本公开的范围不限于此。
接下来，参照图7B，在阻镀剂R的开口O中形成第二导电层300B。
第二导电层300B可通过使用金属膜300A'作为种子层镀覆填充阻镀剂R的开口O而形成。作为示例，第二导电层300B可包括铜(Cu)，但是本公开的范围不限于此。另外，第二导电层300B可过镀覆至厚度大于阻镀剂R的厚度然后被打磨以暴露阻镀剂R的上表面，但是本公开的范围不限于此。第二导电层300B可通过单次镀覆工艺形成，使得其中不存在界面，或者第二导电层300B可通过至少两次镀覆工艺形成，以在其中具有界面。
接下来，参照图7C，去除阻镀剂R。
阻镀剂R可用去膜剂(stripper)去除，或者可用激光去除。
接下来，参照图7D，去除金属膜300A'。
通过去除阻镀剂R而暴露的金属膜300A'通过化学蚀刻而被去除，从而形成上述第一导电层300A。由于金属膜300A'和第二导电层300B包含不同的金属，所以第二导电层300B在金属膜300A'去除工艺中可不被去除。因此，可防止线圈的导体损耗。
接下来，参照图7E，形成第三导电层300C。
在相邻匝的第二导电层300B之间的空间中不形成单独的阻镀剂的情况下，通过使用第二导电层300B作为种子层，可通过各向异性镀覆形成第三导电层300C。第三导电层300C的线宽Wb可大于第二导电层300B的线宽Wa。
此后，可遵循上述形成绝缘膜IF的工艺和形成主体100的工艺。
图5是图2的A部分的另一示例的放大示意图。图6是图2的A部分的另一示例的放大示意图。
参照图5，在本公开的另一示例性实施例的情况下，第二导电层300B的与第一导电层300A接触的下表面的面积(或宽度)可大于上表面的面积(或宽度)。这可例如通过以下方法实现：在用于通过镀覆形成第二导电层300B的阻镀剂R中形成开口O，该开口O在阻镀剂R的下表面上较大并且在阻镀剂R的上表面上较小。在该示例性实施例中，由于第二导电层300B的下表面的面积大于第二导电层300B的上表面的面积，所以第二导电层300B的侧表面倾斜，并且结果，第三导电层300C和第二导电层300B之间的接触面积增大以减小接触电阻等，从而改善组件特性。
当平行于支撑基板200的上表面的截面的面积被称为截面面积时，第二导电层300B的截面面积可从第二导电层300B的上表面到第二导电层300B的下表面增大。也就是说，基于垂直于支撑基板200的上表面的截面，第二导电层300B可具有宽度从顶部到底部增大的呈倒锥形渐缩的截面形状。
参照图6，在本公开的另一示例性实施例的情况下，线圈单元300还可包括设置在第三导电层300C上并且暴露第三导电层300C的侧表面的至少一部分的第四导电层300D。也就是说，与本公开的上述示例性实施例不同，在本示例性实施例中，线圈单元300可具有最终线圈包括四层或更多层的结构。通过另外形成第四导电层300D，可增大作为导体的线圈单元300的体积。在最终的线圈中，由于包括第四导电层300D，可增大线圈图案的总厚度Tc。
与第三导电层300C类似，第四导电层300D可具有横向生长被抑制并且纵向生长显著大的各向异性形状。也就是说，第四导电层300D的设置在第三导电层300C的上表面上的区域的厚度可大于第四导电层300D的设置在第三导电层300C的侧表面上的区域的宽度。作为示例，可通过在第三导电层300C上执行各向异性镀覆来形成第四导电层300D，但是本公开的范围不限于此。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，可增大线圈单元的高度，另外，减少镀覆工艺的数量。
虽然上面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显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可进行修改和变化。
Claims (28)
1.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑基板，设置在所述主体内；
线圈，设置在所述支撑基板的一个表面上；以及
第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈，
其中，所述线圈包括：
第一导电层，设置在所述支撑基板上；
第二导电层，设置在所述第一导电层上并与所述支撑基板间隔开；以及
第三导电层，设置在所述第二导电层上以覆盖所述第二导电层的侧表面的至少一部分，并与所述支撑基板间隔开以暴露所述第一导电层的侧表面。
2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二导电层具有分别连接到所述第二导电层的所述侧表面并且彼此面对的下表面和上表面，并且在垂直于所述支撑基板的所述一个表面的截面中，所述第三导电层的设置在所述第二导电层的所述上表面上的区域的厚度大于所述第三导电层的设置在所述第二导电层的所述侧表面上的区域的宽度。
3.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的与所述第一导电层接触的下表面的面积与所述第二导电层的上表面的面积基本上相同。
4.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的与所述第一导电层接触的下表面的面积大于所述第二导电层的上表面的面积。
5.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的平行于所述支撑基板的所述一个表面的截面的面积从所述第二导电层的所述上表面朝向所述第二导电层的所述下表面增大。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的线圈组件，其中，在垂直于所述支撑基板的所述一个表面的截面中，所述第三导电层的上表面具有凸形形状。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的线圈组件，其中，所述线圈还包括设置在所述第三导电层上的第四导电层，所述第四导电层暴露所述第三导电层的侧表面的至少一部分。
8.根据权利要求7所述的线圈组件，其中，在垂直于所述支撑基板的所述一个表面的截面中，所述第四导电层的设置在所述第三导电层的上表面上的区域的厚度大于所述第四导电层的设置在所述第三导电层的所述侧表面上的区域的宽度。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的线圈组件，其中，所述线圈包括在所述支撑基板的所述一个表面上的多个匝，并且所述多个匝中的相邻匝的所述第二导电层之间的间隔小于等于10μm。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的线圈组件，其中，所述第一导电层和所述第二导电层包括不同的金属。
11.根据权利要求10所述的线圈组件，其中，所述第二导电层包括铜。
12.根据权利要求10所述的线圈组件，其中，所述第一导电层包括钛、铬和钼中的至少一种。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的线圈组件，其中，所述第一导电层的厚度小于等于5μm。
14.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的与所述第一导电层接触的下表面的宽度与所述第二导电层的上表面的宽度基本上相同。
15.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的与所述第一导电层接触的下表面的宽度大于所述第二导电层的上表面的宽度。
16.根据权利要求1-5、14-15中任一项所述的线圈组件，所述线圈组件还包括设置在所述支撑基板的与所述支撑基板的所述一个表面相对的另一表面上的另一线圈，
其中，所述第一导电层设置在所述支撑基板中的通路孔中，且
所述第二导电层延伸到所述通路孔中以连接到所述另一线圈。
17.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑基板，设置在所述主体内；
线圈，包括设置在所述支撑基板上的第一导电层、设置在所述第一导电层上的第二导电层以及设置在所述第二导电层上并覆盖所述第二导电层的侧表面的至少一部分的第三导电层；
绝缘膜，覆盖所述线圈，设置在所述线圈和所述主体之间，并且与所述第一导电层的侧表面接触；以及
第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。
18.根据权利要求17所述的线圈组件，其中，所述绝缘膜与所述第二导电层的一部分接触。
19.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑基板，设置在所述主体内；
线圈，设置在所述支撑基板上；以及
第一外电极和第二外电极，设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈，
其中，所述线圈包括：
第二导电层，设置在所述支撑基板上，且具有上表面和与所述上表面相对的下表面以及将所述上表面连接到所述下表面的侧表面；以及
第三导电层，设置在所述第二导电层的所述上表面上且覆盖所述第二导电层的所述侧表面的一部分，所述第三导电层与所述支撑基板间隔开。
20.根据权利要求19所述的线圈组件，其中，所述第三导电层的设置在所述第二导电层的所述上表面上的区域的厚度大于所述第三导电层的设置在所述第二导电层的所述侧表面上的区域的宽度。
21.根据权利要求19所述的线圈组件，其中，所述第三导电层的上表面具有凸形形状。
22.根据权利要求19所述的线圈组件，其中，所述线圈还包括设置在所述第三导电层上的第四导电层，所述第四导电层暴露所述第三导电层的侧表面的至少一部分。
23.根据权利要求19-22中的任一项所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的所述下表面的宽度与所述第二导电层的所述上表面的宽度基本上相同。
24.根据权利要求19-22中的任一项所述的线圈组件，其中，所述第二导电层的所述下表面的宽度大于所述第二导电层的所述上表面的宽度。
25.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑基板，设置在所述主体内；
线圈，所述线圈包括：
第二导电层，设置在所述支撑基板上，并具有上表面和与所述上表面相对的下表面以及将所述上表面连接到所述下表面的侧表面，及
第三导电层，设置在所述第二导电层的所述上表面上且覆盖所述第二导电层的所述侧表面的一部分；
绝缘膜，覆盖所述线圈，设置在所述线圈和所述主体之间，并且与所述第二导电层的所述侧表面的另一部分接触；以及
第一外电极和第二外电极，被设置为在所述主体上彼此间隔开并连接到所述线圈。
26.根据权利要求25所述的线圈组件，其中，所述第三导电层的设置在所述第二导电层的所述上表面上的区域的厚度大于所述第三导电层的设置在所述第二导电层的所述侧表面上的区域的宽度。
27.根据权利要求25或26所述的线圈组件，其中，所述第三导电层的上表面具有凸形形状。
28.根据权利要求25或26所述的线圈组件，其中，所述线圈还包括设置在所述第三导电层上的第四导电层，并且
所述绝缘膜与所述第三导电层的一部分接触。
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