CN117995515A - 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,包括彼此相对的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面;第一线圈,设置在所述主体内并且包括延伸到所述主体的所述第一侧表面至所述第四侧表面中的至少一个的第一引出部和第二引出部;第二线圈,设置在所述主体内并且包括延伸到所述主体的所述第一侧表面至所述第四侧表面中的至少一个的第三引出部和第四引出部;第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极,分别设置在所述主体的所述第一侧表面至所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且分别连接到所述第一引出部、所述第二引出部、所述第三引出部和所述第四引出部。
Description
本申请要求于2022年11月1日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0143685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。
背景技术
电感器(一种线圈组件)是与电阻器和电容器一起用于电子装置中的代表性无源电子组件。线圈组件可包括阵列型线圈组件,阵列型线圈组件在单个组件中包括多个线圈以减小安装面积。
根据多个线圈之间的耦合系数或互感,阵列型线圈组件可具有非耦合电感器类型、耦合电感器类型或上述两种电感器类型的混合类型。
在耦合电感器中,与单电感器相比,可减小系统面积,并且可降低在输出端子中产生的电流和电压的峰值,从而提供优异的效率。随着对用于高电流的耦合功率电感器的需求逐渐增加,为了防止由于高电流而产生热量,对具有低直流(DC)电阻(Rdc)和高散热特性的电感器的研究正在不断继续。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种具有低直流电阻(Rdc)和高散热特性的线圈组件。
根据本公开的一方面,一种线圈组件包括:主体,包括彼此相对的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面;第一线圈,设置在所述主体内并且包括第一引出部和第二引出部,所述第一引出部和所述第二引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;第二线圈,设置在所述主体内并且包括第三引出部和第四引出部,所述第三引出部和所述第四引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;第一外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第一引出部;第二外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第二引出部;第三外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第三引出部;以及第四外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第四引出部。
根据本公开的一方面,一种线圈组件包括:主体,包括彼此相对的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面;第一线圈,设置在所述主体内并且包括第一引出部和第二引出部,所述第一引出部和所述第二引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;第二线圈,设置在所述主体内并且包括第三引出部和第四引出部,所述第三引出部和所述第四引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;第一外电极,设置在所述主体的第一拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第一引出部;第二外电极,设置在所述主体的第二拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第二引出部;第三外电极,设置在所述主体的第三拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第三引出部;以及第四外电极,设置在所述主体的第四拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第四引出部。
附图说明
通过以下结合附图的具体实施方式,将更清楚地理解本公开的上述和其它方面、特征和优点,在附图中:
图1是根据第一实施例的线圈组件的示意图;
图2是示出从上方观察的图1的线圈组件的示图;
图3是示出从上方观察的图1的线圈组件的上线圈图案的示图;
图4是示出从上方观察的图1的线圈组件的下线圈图案的示图;
图5是根据第二实施例的线圈组件的示意图;
图6是示出从上方观察的图5的线圈组件的示图;
图7是示出从上方观察的图5的线圈组件的上线圈图案的示图;
图8是示出从上方观察的图5的线圈组件的下线圈图案的示图;
图9是示出作为根据第二实施例的线圈组件的修改示例的从上方观察的线圈组件的示图;以及
图10是示出具有现有电极结构的线圈组件的比较示例的示图。
具体实施方式
本申请中使用的术语仅用于描述具体实施例,并且不旨在限制本公开。除非上下文另有明确规定,否则单数表述包括复数表述。在本申请中,诸如“包括”、“具有”等的术语旨在表示存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、组件、部分或它们的组合,并且应当理解,不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、组件、部分或它们的组合。在整个说明书中,“在……上”意味着位于目标部件的上方或下方,并且不一定意味着相对于重力方向位于上侧。
另外,“结合”不仅意味着相应组件之间以接触关系直接物理接触的情况,而是应当用作甚至涵盖另一构造介于相应组件之间以使相应组件分别与所述另一构造接触的情况的概念。
由于为了便于描述而任意地示出了附图中所示的每个组件的尺寸(例如,厚度),因此本公开不一定局限于所示的那些示例。
在附图中,X方向可被定义为第一方向或长度方向,Y方向可被定义为第二方向或宽度方向,并且Z方向可被定义为第三方向或厚度方向。
在下文中,将参照附图详细描述根据本公开的实施例的线圈组件,并且在参照附图的描述中,相同或相应的组件被指定相同的附图标记,并且将省略其重复描述。
各种类型的电子组件用在电子装置中,并且在这些电子组件之间,可适当地使用各种类型的线圈组件来去除噪声。
例如,在电子装置中,线圈组件可用作功率电感器、高频率(HF)电感器、普通磁珠、高频率磁珠(例如,适用于GHz频段的磁珠)、共模滤波器等。
(根据第一实施例的线圈组件)
图1是示意性示出根据第一实施例的线圈组件的图。图2是示出从上方观察的图1的线圈组件的示图。图3是示出从上方观察的图1的线圈组件的上线圈图案的示图。图4是示出从上方观察的图1的线圈组件的下线圈图案的示图。
参照图1和图2,根据本实施例的线圈组件1000包括主体100、第一线圈300、第二线圈400以及第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540。
主体100形成根据本实施例的线圈组件1000的整体外观,并且支撑基板200、第一线圈300和第二线圈400可嵌在主体100中。
主体100整体上可形成为六面体的形状。
基于图1,主体100包括在X方向(第一方向)上彼此相对的第一侧表面101和第二侧表面102、在Y方向(第二方向)上彼此相对的第三侧表面103和第四侧表面104、以及在Z方向(第三方向)上彼此相对的第一表面105和第二表面106。主体100的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面中的每个与主体100的连接第一表面和第二表面的表面对应。在下文中,基于图1的方向,主体100的下表面和上表面可分别指主体100的第一表面105和第二表面106。
主体100可包括绝缘树脂和磁性材料。具体地,主体100可通过堆叠一个或更多个磁性复合片(在磁性复合片中,磁性材料分散在绝缘树脂中)而形成。磁性材料可以是铁氧体或金属磁性粉末。铁氧体可以是例如尖晶石铁氧体(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、Ba-Zn基铁氧体、Ba-Mg基铁氧体等)、六方晶系铁氧体(诸如,Ba-Ni基铁氧体、Ba-Co基铁氧体、Ba-Ni-Co基铁氧体等)、Y基石榴石铁氧体和Li基铁氧体中的至少一种。金属磁性粉末可包括从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、钴(Co)、钼(Mo)、铝(Al)、铌(Nb)、铜(Cu)和镍(Ni)组成的组中选择的至少一种。例如,金属磁性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合金粉末中的至少一种。金属磁性粉末可以是非晶的或结晶的。例如,金属磁性粉末可以是Fe-Si-B-Cr基非晶合金粉末,但不必局限于此。铁氧体和金属磁性粉末中的每者可具有约0.1μm至约30μm的平均直径,但本公开不限于此。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。在这种情况下,当磁性材料为不同类型时,意味着分散在树脂中的磁性材料通过平均直径、组成、结晶度和形状中的一个而彼此区分开。绝缘树脂可单独地或组合地包括环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物等,但不限于此。
主体100可包括第一芯110和第二芯120,第一芯110穿透支撑基板200和第一线圈300,第二芯120穿透支撑基板200和第二线圈400,并且第一芯110和第二芯120可彼此间隔开。芯110和120可通过如下方式形成:在层叠并固化磁性复合片的工艺中利用磁性复合片的至少一部分填充第一线圈300和第二线圈400的相应通孔,但本公开不限于此。
支撑基板200可设置在主体100内部。具体地,支撑基板200可埋在主体100内部。支撑基板200支撑稍后将描述的线圈300和400。然而,根据实施例,可不设置支撑基板200,并且例如,在使用绕组型线圈的情况下,可不单独地需要支撑基板200。
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,或者支撑基板200可利用在绝缘树脂中浸渍有增强材料(诸如玻璃纤维和/或无机填料)的绝缘材料形成。例如,支撑基板200可利用诸如半固化片、味之素堆积膜(Ajinomoto Build-up Film,ABF)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)膜、感光电介质(PID)膜等的绝缘材料形成,但本公开不限于此。
无机填料的示例可包括从由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硫酸钡(BaSO4)、滑石、黏土(clay)、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)组成的组中选择的至少一种。
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可提供优异的刚性。当支撑基板200利用不含玻璃纤维的绝缘材料形成时,支撑基板200有利于减小部件的厚度。当支撑基板200利用包含感光绝缘树脂的绝缘材料形成时,用于形成线圈300和400的工艺数量减少,这有利于降低生产成本,并且这可能有利于形成精细过孔。
第一线圈300和第二线圈400可在支撑基板200上彼此间隔开,并且表现出根据本实施例的线圈组件1000的特性。例如,根据本实施例的线圈组件1000可以是其中第一线圈300和第二线圈400之间的耦合系数k的绝对值大于0且小于1的耦合电感器,但不限于此。
第一线圈300具有第一绕组部311和第一延伸部312,第一绕组部311以第一芯110为轴形成至少一匝(例如,第一线圈300围绕Z方向缠绕),且第一延伸部312从第一绕组部311的一端延伸以围绕第一芯110和第二芯120两者,并且第一线圈300具有分别设置在第一线圈300的一端和另一端处的第一引出部313和第二引出部323。
第一引出部313和第二引出部323延伸到主体100的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面中的至少一个侧表面。具体地,参照图1,第一引出部313和第二引出部323可延伸到主体100的第一侧表面101。第一引出部313和第二引出部323延伸到主体100的第一侧表面101,并且分别连接到稍后将描述的第一外电极510和第二外电极520。
第二线圈400具有第二绕组部411和第二延伸部412,第二绕组部411以第二芯120为轴形成至少一匝(例如,第二线圈400围绕Z方向缠绕),且第二延伸部412从第二绕组部411的一端延伸以围绕第一芯110和第二芯120两者,并且第二线圈400具有分别设置在第二线圈400的一端和另一端处的第三引出部413和第四引出部423。
第三引出部413和第四引出部423延伸到主体100的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面中的至少一个侧表面。具体地,参照图1,第三引出部413和第四引出部423可延伸到主体100的第二侧表面102。第三引出部413和第四引出部423延伸到主体100的第二侧表面,并且分别连接到稍后将描述的第三外电极530和第四外电极540。第一引出部313的截面面积大于第一绕组部311的截面面积和第一延伸部312的截面面积中的每个,并且第二引出部323的截面面积大于第一绕组部311的截面面积和第一延伸部312的截面面积中的每个。在这种情况下,由于线圈内部的电极的截面面积增加,因此可减小DC电阻(Rdc)。具体地,参照图3和图4,当第一引出部313的延伸到主体100的第一侧表面的截面(即,第一引出部313的与第一侧表面共面的截面或第一引出部313的暴露于第一侧表面的端表面)的面积被称为第一引出部313的截面面积时,并且当第一绕组部311和第一延伸部312的与第一线圈300围绕芯缠绕的方向垂直的截面的面积分别被称为第一绕组部311的截面面积和第一延伸部312的截面面积时,第一引出部313的截面面积大于第一绕组部311的截面面积和第一延伸部312的截面面积中的每个。类似地,这同样适用于第二引出部323,并且其详细描述由于是冗余的而省略。
第三引出部413的截面面积大于第二绕组部411的截面面积和第二延伸部412的截面面积中的每个,并且第四引出部423的截面面积大于第二绕组部411的截面面积和第二延伸部412的截面面积中的每个。在这种情况下,由于线圈内部的电极的截面面积增加,因此可减小DC电阻(Rdc)。具体地,参照图3和图4,当第三引出部413的延伸到主体100的第二侧表面的截面(即,第三引出部413的与第二侧表面共面的截面或第三引出部413的暴露于第二侧表面的端表面)的面积被称为第三引出部413的截面面积时,并且当第二绕组部411和第二延伸部412的与第二线圈400围绕芯缠绕的方向垂直的截面的面积分别被称为第二绕组部411的截面面积和第二延伸部412的截面面积时,第三引出部413的截面面积大于第二绕组部411的截面面积和第二延伸部412的截面面积中的每个。类似地,这同样适用于第四引出部423,并且其详细描述由于是冗余的而省略。此外,第一引出部313和第三引出部413可设置在支撑基板的一个表面上,并且第二引出部323和第四引出部423可设置在支撑基板的与所述一个表面相对的另一表面上。
参照图1至图4,基于图1的方向,第一线圈300可包括:第一上线圈图案310,设置在支撑基板200的上表面上;第一下线圈图案320,设置在支撑基板200的下表面上;以及第一过孔330,穿透支撑基板200并且连接第一上线圈图案310和第一下线圈图案320。
第一上线圈图案310可具有第一上绕组部311、第一上延伸部312和第一引出部313,第一上绕组部311以第一芯110为轴形成至少一匝,第一上延伸部312从第一上绕组部311的一端延伸以围绕第一芯110和第二芯120两者,并且第一上延伸部312的一端设置成比第一上绕组部311的最外匝更靠近主体100的表面,第一引出部313从第一上延伸部312延伸到主体100的第一侧表面101。
第一下线圈图案320可具有第一下延伸部322和第二引出部323,第一下延伸部322设置成围绕第一芯110和第二芯120两者,第二引出部323从第一下延伸部322延伸到主体100的第一侧表面101。例如,第一绕组部可不形成在第一下线圈图案320中,而是可仅形成在第一上线圈图案310中。此外,第一引出部313的截面面积和第二引出部323的截面面积中的每个大于第一下延伸部322的截面面积。
第一上绕组部311的另一端和第一下延伸部322的一端分别接触连接到第一过孔330。稍后将描述的第一外电极510和第二外电极520设置在主体100的第一侧表面101上,并且因此分别连接到第一引出部313和第二引出部323。因此,第一线圈300可用作呈从第一引出部313延伸到第二引出部323的形式的单个线圈。
参照图1至图4,基于图1的方向,第二线圈400可包括:第二上线圈图案410,设置在支撑基板200的上表面上并与第一上线圈图案310间隔开;第二下线圈图案420,设置在支撑基板200的下表面上并与第一下线圈图案320间隔开;以及第二过孔430,穿透支撑基板200并且连接第二上线圈图案410和第二下线圈图案420。
第二上线圈图案410可具有第二上绕组部411、第二上延伸部412和第三引出部413,第二上绕组部411以第二芯120为轴形成至少一匝,第二上延伸部412从第二上绕组部411的一端延伸以围绕第一芯110和第二芯120两者,并且第二上延伸部412的一端设置成比第二上绕组部411的最外匝更靠近主体100的表面,第三引出部413从第二上延伸部412延伸到主体100的第二侧表面102。第二下线圈图案420可具有第二下延伸部422和第四引出部423,第二下延伸部422设置成围绕第一芯110和第二芯120两者,第四引出部423从第二下延伸部422延伸到主体100的第二侧表面。例如,第二绕组部可不形成在第二下线圈图案420中,而是可仅形成在第二上线圈图案410中。此外,第三引出部413的截面面积和第四引出部423的截面面积中的每个大于第二下延伸部422的截面面积。
第二上绕组部411的另一端和第二下延伸部422的一端分别接触连接到第二过孔430。稍后将描述的第三外电极530和第四外电极540设置在主体100的第二侧表面上,并且因此分别连接到第三引出部413和第四引出部423。因此,第二线圈400可用作从第三引出部413延伸到第四引出部423的单个线圈。
第一线圈300和第二线圈400可以是使用本领域中使用的镀覆工艺(例如,诸如图案镀覆、各向异性镀覆、各向同性镀覆等的方法)形成的镀覆图案,并且可使用这些工艺中的多种工艺而形成为多层结构。
第一线圈300和第二线圈400中的每个可包括接触支撑基板200的种子层和设置在种子层上的镀层。种子层可通过薄膜工艺(诸如溅射)或无电镀覆工艺形成。当通过薄膜工艺(诸如溅射)形成种子层时,构成种子层的材料的至少一部分可渗入支撑基板200的表面,这可通过构成种子层的金属材料在支撑基板200中的浓度沿着主体100的Z方向变化的事实来确认。
种子层的厚度可大于等于1.5μm且小于等于3μm。如果种子层的厚度小于1.5μm,则难以实现种子层,并且在随后的工艺中可能出现镀覆缺陷。如果种子层的厚度超过3μm,则难以在主体100的有限体积内形成相对大体积的镀层,并且工艺时间可能增加。
过孔330和430可包括至少一个导电层。例如,当通过电镀形成过孔时,过孔可包括形成在穿透支撑基板200的通路孔的内壁上的种子层和填充其中形成有种子层的通路孔的电镀层。过孔的种子层与第一线圈300和第二线圈400的种子层以相同工艺一起形成并且可彼此一体地形成,或者过孔的种子层以与第一线圈300和第二线圈400的种子层的工艺不同的工艺形成以在其间形成边界。过孔的电镀层与第一线圈300和第二线圈400的电镀层以相同工艺一起形成并且彼此一体地形成,或者过孔的电镀层以与第一线圈300和第二线圈400的电镀层的工艺不同的工艺形成以在其间形成边界。
线圈300和400以及过孔中的每者利用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)、铬(Cr)或它们的合金的导电材料形成,但不限于此。作为非限制性示例,种子层包括钼(Mo)、铬(Cr)、铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种,并且镀层可包括铜(Cu)。
第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540设置在主体100的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面之中的两个相邻侧表面上并且彼此间隔开。参照图1,第一外电极510设置在主体100的第一侧表面101和第三侧表面103上,第二外电极520设置在主体100的第一侧表面101和第四侧表面104上,第三外电极530设置在主体100的第二侧表面102和第四侧表面104上,并且第四外电极540设置在主体100的第二侧表面102和第三侧表面103上。
第一外电极510可覆盖主体100的第一侧表面101与第三侧表面103之间的拐角。第二外电极520可覆盖主体100的第一侧表面101与第四侧表面104之间的拐角。第三外电极530可覆盖主体100的第二侧表面102与第四侧表面104之间的拐角。第四外电极540可覆盖主体100的第二侧表面102与第三侧表面103之间的拐角。
第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540可延伸到主体100的第一表面105上。例如,第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540可设置在主体100的三个相邻表面接触的位置处。此外,第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540中的每个可与主体100的第二表面106间隔开。
DC电阻(Rdc)可划分成由线圈产生的DC电阻(Rdc1)和由线圈内部的电极产生的DC电阻(Rdc2)。由于由线圈产生的直流电阻(Rdc1)非常低,因此由于线圈内部的电极引起的直流电阻(Rdc2)占据相对较大的部分。根据本公开的实施例的电感器具有对热传导具有显著影响并且减小通过内部电极产生的DC电阻(Rdc2)的新设计的电极形状。
在本公开的情况下,由于外电极设置在主体的两个相邻侧表面上,因此从线圈组件产生的热量传递到基板的路径增加,并且热阻减小。
第一外电极510和第二外电极520共同设置在主体100的第一侧表面101上,并且分别连接到延伸到主体100的第一侧表面101的第一引出部313和第二引出部323。例如,在本实施例的情况下,第一引出部313在第一引出部313的一个表面上连接到第一外电极510,并且第二引出部323在第二引出部323的一个表面上连接到第二外电极520。
第三外电极530和第四外电极540共同设置在主体100的第二侧表面102上,并且分别连接到延伸到主体100的第二侧表面102的第三引出部413和第四引出部423。例如,在本实施例的情况下,第三引出部413在第三引出部413的一个表面上连接到第三外电极530,并且第四引出部423在第四引出部423的一个表面上连接到第四外电极540。
第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540可使用包含具有优异导电性的金属的膏形成,并且例如,膏可以是仅包含镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)或银(Ag)或者包含它们的合金的导电膏。另外,可设置镀层以覆盖第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540中的每个。在这种情况下,镀层可包括从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组选择中的至少一种,并且例如,可按顺序形成镍(Ni)层和锡(Sn)层。
另一方面,尽管未示出,但是当主体100包括导电磁性材料时,线圈组件1000还可包括设置在第一线圈300和第二线圈400的表面上的绝缘层。
(根据第二实施例的线圈组件)
图5是示意性示出根据第二实施例的线圈组件的图。图6是示出从上方观察的图5的线圈组件的示图。图7是示出从上方观察的图5的线圈组件的上线圈图案的示图。图8是示出从上方观察的图5的线圈组件的下线圈图案的示图。在下文中,将详细描述与根据第一实施例的线圈组件的差异。
在根据第二实施例的线圈组件2000的情况下,与根据第一实施例的线圈组件1000相比,引出部313、323、413和423与外电极510、520、530和540的连接结构不同。
具体地,第一引出部313还在主体100的第三侧表面103处连接到第一外电极510,第二引出部323还在主体100的第四侧表面104处连接到第二外电极520,第三引出部413还在主体100的第四侧表面104处连接到第三外电极530,并且第四引出部423还在主体100的第三侧表面103处连接到第四外电极540。
例如,第一引出部313在第一引出部313的两个表面上连接到第一外电极510,第二引出部323在第二引出部323的两个表面上连接到第二外电极520,第三引出部413在第三引出部413的两个表面上连接到第三外电极530,并且第四引出部423在第四引出部423的两个表面上连接到第四外电极540。
按照这种方式,由于引出部在两个表面上与外电极接触,因此作为电流传输路径的电极的截面面积增大,并且电阻减小。
其它内容与上面在第一实施例的描述中描述的内容基本相同,因此省略了详细描述。
图9是示出作为根据第二实施例的线圈组件的修改示例的从上方观察的线圈组件2000'的示图。
在修改示例中,第一引出部313的连接到第一外电极510的两个表面彼此间隔开,并且第二引出部323的连接到第二外电极520的两个表面彼此间隔开,第三引出部413的连接到第三外电极530的两个表面彼此间隔开,并且第四引出部423的连接到第四外电极540的两个表面彼此间隔开。
此外,主体100的一部分可填充在第一引出部313的连接到第一外电极510的两个表面之间,主体100的一部分可填充在第二引出部323的连接到第二外电极520的两个表面之间,主体100的一部分可填充在第三引出部413的连接到第三外电极530的两个表面之间,并且主体100的一部分可填充在第四引出部423的连接到第四外电极540的两个表面之间。
其它内容与上面在第一实施例和第二实施例的描述中描述的内容基本相同,因此省略了详细描述。
图10示出了具有现有电极结构的线圈组件的比较示例。参照图10,线圈组件A的外电极具有L形形状。例如,结合上述第一实施例和第二实施例,线圈组件A的第一外电极和第二外电极设置在第一侧表面和第一表面上,第三外电极和第四外电极设置在第二侧表面和第一表面上。此外,线圈组件A的第一引出部、第二引出部、第三引出部和第四引出部分别与相应的延伸部和绕组部具有相同的截面面积。
在下面的表1中,表1示出了:当线圈电极结构如本公开的第一实施例和第二实施例中那样改变时,与根据比较示例的线圈组件相比的DC电阻(Rdc,例如,最大Rdc)的值和DC电阻比。在下面的表1中,根据第一实施例和第二实施例以及比较示例的线圈组件在相同的条件(所述相同的条件可以是例如电流、绕组部的截面面积、延伸部的截面面积、绕组的匝数等)下进行测试。
[表1]
Rdc(mΩ) | Rdc比(%) | |
比较示例 | 5.55 | 100 |
第一实施例 | 5.309 | 95.7 |
第二实施例 | 4.87 | 87.7 |
下面的表2示出了:当线圈电极结构如本公开的第一实施例和第二实施例中那样改变时,与根据比较示例的线圈组件相比的功率损耗值和损耗比。在下面的表2中,根据第一实施例和第二实施例以及比较示例的线圈组件在相同的条件(所述相同的条件可以是例如电流、绕组部的截面面积、延伸部的截面面积、绕组的匝数等)下进行测试。例如,使用与上述线圈组件相同的线圈组件并且在22A(安培)的条件下进行测试。
[表2]
功率损耗值(W) | 损耗比(%) | |
比较示例 | 2.7426 | 100 |
第一实施例 | 2.6052 | 95.0 |
第二实施例 | 2.4326 | 88.7 |
下面的表3示出了:当线圈电极结构如本公开的第一实施例和第二实施例中那样改变时,与根据比较示例的线圈组件相比的温度变化值和温度变化比。在下面的表3中,根据第一实施例和第二实施例以及比较示例的线圈组件在相同的条件(所述相同的条件可以是例如电流、绕组部的截面面积、延伸部的截面面积、绕组的匝数等)下进行测试。例如,使用与上述线圈组件相同的线圈组件并且在22A(安培)的条件下进行测试。
[表3]
温度变化值(℃) | 温度变化比(%) | |
比较示例 | 43.92 | 100 |
第一实施例 | 40.52 | 92.3 |
第二实施例 | 37.34 | 85.0 |
参照表1至表3的结果,可看出,通过本公开的实施例的线圈组件的结构,直流电阻(Rdc)减小并且散热特性得到改善。例如,与根据比较示例的线圈组件相比,根据本公开的第一实施例和第二实施例的线圈组件在外电极的布置形式和与引出部的接合结构方面存在差异,因此在Rdc的值、功率损耗值和温度变化值方面都存在显著差异。
具体地,本公开的第一外电极510、第二外电极520、第三外电极530和第四外电极540可设置在主体100的两个相邻侧表面上,并且可延伸到主体100的下表面上。在这种情况下,从线圈组件产生的热量传递到基板所通过的路径增加,并且热阻减小。另外,由于作为电流传输路径的电极的截面面积增大,因此电阻减小。
如上所述,根据实施例,在耦合电感器中,可实现低直流电阻(Rdc)和高散热特性。
虽然上面已经示出和描述了示例实施例,但是对于本领域技术人员而言将易于理解的是,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,可做出修改和变型。
Claims (21)
1.一种线圈组件,包括:
主体,包括彼此相对的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面;
第一线圈,设置在所述主体内并且包括第一引出部和第二引出部,所述第一引出部和所述第二引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;
第二线圈,设置在所述主体内并且包括第三引出部和第四引出部,所述第三引出部和所述第四引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;
第一外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第一引出部;
第二外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第二引出部;
第三外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第三引出部;以及
第四外电极,设置在所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的两个相邻侧表面上,并且连接到所述第四引出部。
2.根据权利要求1所述的线圈组件,其中,所述主体的所述第一侧表面和所述第二侧表面彼此相对,并且
所述主体的所述第三侧表面和所述第四侧表面彼此相对。
3.根据权利要求2所述的线圈组件,其中,所述第一外电极设置在所述主体的所述第一侧表面和所述第三侧表面上,
所述第二外电极设置在所述主体的所述第一侧表面和所述第四侧表面上,
所述第三外电极设置在所述主体的所述第二侧表面和所述第四侧表面上,并且
所述第四外电极设置在所述主体的所述第二侧表面和所述第三侧表面上。
4.根据权利要求3所述的线圈组件,其中,所述第一外电极覆盖所述主体的所述第一侧表面与所述第三侧表面之间的拐角,
所述第二外电极覆盖所述主体的所述第一侧表面与所述第四侧表面之间的拐角,
所述第三外电极覆盖所述主体的所述第二侧表面与所述第四侧表面之间的拐角,并且
所述第四外电极覆盖所述主体的所述第二侧表面与所述第三侧表面之间的拐角。
5.根据权利要求4所述的线圈组件,其中,所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极和所述第四外电极延伸到所述主体的所述第一表面上。
6.根据权利要求4所述的线圈组件,其中,所述第一引出部和所述第二引出部在所述主体的所述第一侧表面处分别连接到所述第一外电极和所述第二外电极,并且
所述第三引出部和所述第四引出部在所述主体的所述第二侧表面处分别连接到所述第三外电极和所述第四外电极。
7.根据权利要求6所述的线圈组件,其中,所述第一引出部在所述第一引出部的一个表面上连接到所述第一外电极,
所述第二引出部在所述第二引出部的一个表面上连接到所述第二外电极,
所述第三引出部在所述第三引出部的一个表面上连接到所述第三外电极,并且
所述第四引出部在所述第四引出部的一个表面上连接到所述第四外电极。
8.根据权利要求6所述的线圈组件,其中,所述第一引出部还在所述主体的所述第三侧表面处连接到所述第一外电极,
所述第二引出部还在所述主体的所述第四侧表面处连接到所述第二外电极,
所述第三引出部还在所述主体的所述第四侧表面处连接到所述第三外电极,并且
所述第四引出部还在所述主体的所述第三侧表面处连接到所述第四外电极。
9.根据权利要求8所述的线圈组件,其中,所述第一引出部在所述第一引出部的两个表面上连接到所述第一外电极,
所述第二引出部在所述第二引出部的两个表面上连接到所述第二外电极,
所述第三引出部在所述第三引出部的两个表面上连接到所述第三外电极,并且
所述第四引出部在所述第四引出部的两个表面上连接到所述第四外电极。
10.根据权利要求9所述的线圈组件,其中,所述第一引出部的连接到所述第一外电极的两个表面彼此间隔开,
所述第二引出部的连接到所述第二外电极的两个表面彼此间隔开,
所述第三引出部的连接到所述第三外电极的两个表面彼此间隔开,并且
所述第四引出部的连接到所述第四外电极的两个表面彼此间隔开。
11.根据权利要求10所述的线圈组件,其中,所述主体的一部分填充在所述第一引出部的连接到所述第一外电极的两个表面之间,
所述主体的一部分填充在所述第二引出部的连接到所述第二外电极的两个表面之间,
所述主体的一部分填充在所述第三引出部的连接到所述第三外电极的两个表面之间,并且
所述主体的一部分填充在所述第四引出部的连接到所述第四外电极的两个表面之间。
12.根据权利要求1所述的线圈组件,其中,所述主体还包括彼此间隔开的第一芯和第二芯,
所述第一线圈还包括第一绕组部和第一延伸部,所述第一绕组部具有围绕所述第一芯的至少一匝,并且所述第一延伸部从所述第一绕组部的一端延伸以围绕所述第一芯和所述第二芯,并且
所述第二线圈还包括第二绕组部和第二延伸部,所述第二绕组部具有围绕所述第二芯的至少一匝,并且所述第二延伸部从所述第二绕组部的一端延伸以围绕所述第一芯和所述第二芯。
13.根据权利要求12所述的线圈组件,其中,所述第一引出部的截面面积大于所述第一线圈的所述第一绕组部的截面面积和所述第一延伸部的截面面积中的每个,
所述第二引出部的截面面积大于所述第一线圈的所述第一绕组部的截面面积和所述第一延伸部的截面面积中的每个,
所述第三引出部的截面面积大于所述第二线圈的所述第二绕组部的截面面积和所述第二延伸部的截面面积中的每个,并且
所述第四引出部的截面面积大于所述第二线圈的所述第二绕组部的截面面积和所述第二延伸部的截面面积中的每个。
14.根据权利要求12所述的线圈组件,所述线圈组件还包括支撑基板,所述支撑基板设置在所述主体内以支撑所述第一线圈和所述第二线圈。
15.根据权利要求14所述的线圈组件,其中,所述第一线圈包括:第一上线圈图案,设置在所述支撑基板的一个表面上;第一下线圈图案,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;以及第一过孔,穿透所述支撑基板并且连接所述第一上线圈图案和所述第一下线圈图案,并且
所述第二线圈包括:第二上线圈图案,设置在所述支撑基板的所述一个表面上并与所述第一上线圈图案间隔开;第二下线圈图案,设置在所述支撑基板的所述另一表面上并与所述第一下线圈图案间隔开;以及第二过孔,穿透所述支撑基板并且连接所述第二上线圈图案和所述第二下线圈图案。
16.根据权利要求15所述的线圈组件,其中,所述第一绕组部仅包括在所述第一上线圈图案中,并且所述第二绕组部仅包括在所述第二上线圈图案中。
17.根据权利要求1所述的线圈组件,其中,所述第一表面和所述第二表面在第一方向上彼此相对,并且所述第一线圈和所述第二线圈中的每个围绕所述第一方向缠绕。
18.一种线圈组件,包括:
主体,包括彼此相对的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面;
第一线圈,设置在所述主体内并且包括第一引出部和第二引出部,所述第一引出部和所述第二引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;
第二线圈,设置在所述主体内并且包括第三引出部和第四引出部,所述第三引出部和所述第四引出部延伸到所述主体的所述第一侧表面、所述第二侧表面、所述第三侧表面和所述第四侧表面中的至少一个;
第一外电极,设置在所述主体的第一拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第一引出部;
第二外电极,设置在所述主体的第二拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第二引出部;
第三外电极,设置在所述主体的第三拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第三引出部;以及
第四外电极,设置在所述主体的第四拐角处以覆盖所述主体的三个表面并连接到所述第四引出部。
19.根据权利要求18所述的线圈组件,其中,所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极和所述第四外电极中的每个覆盖所述主体的所述第一表面的一部分。
20.根据权利要求18所述的线圈组件,其中,所述第一外电极、所述第二外电极、所述第三外电极和所述第四外电极中的每个与所述主体的所述第二表面间隔开。
21.根据权利要求18所述的线圈组件,所述线圈组件还包括支撑基板,所述支撑基板设置在所述主体内以支撑所述第一线圈和所述第二线圈,
其中,所述第一引出部和所述第三引出部设置在所述支撑基板的一个表面上,并且所述第二引出部和所述第四引出部设置在所述支撑基板的与所述一个表面相对的另一表面上。
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