CN118073063A - 线圈组件 - Google Patents

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CN118073063A
CN118073063A CN202311575891.9A CN202311575891A CN118073063A CN 118073063 A CN118073063 A CN 118073063A CN 202311575891 A CN202311575891 A CN 202311575891A CN 118073063 A CN118073063 A CN 118073063A
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李宇鎭
李东焕
姜仁瑛
金范锡
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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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；支撑构件，设置在所述主体内；第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘；第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端。

Description

线圈组件
本申请要求于2023年4月6日在韩国知识产权局提交的第10-2023-0045543号韩国专利申请和于2022年11月24日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0159440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
随着诸如数字电视、移动电话、膝上型计算机等电子装置的小型化和轻薄化，应用于这样的电子装置的线圈组件也需要小型化和轻薄化。为了满足这些需求，正在积极地进行各种类型的绕线型或薄膜型线圈组件的研究和开发。
由于线圈组件的小型化和轻薄化引起的主要问题在于尽管这样的小型化和轻薄化也要实现与现有线圈组件的特性等同的特性。
薄膜功率电感器包括用于线圈层之间的电连接的导电过孔。在实现用于高电流的薄膜功率电感器时，为了显著提高设计特性，如果不能进一步增大基板的厚度，则应增大通路孔的直径。然而，当通路孔的直径增大时，可能发生在导电过孔内部产生未填充镀覆材料的区域的所谓的接缝空隙缺陷。
发明内容
本公开的一方面通过在没有缺陷的情况下减小过孔连接的电阻来实现具有优异特性的线圈组件。
根据本公开的一方面，通过示例提出了一种线圈组件的新结构。所述线圈组件包括：主体；支撑构件，设置在所述主体内；第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘；第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端。
根据本公开的一方面，一种线圈组件，包括：主体；支撑构件，设置在所述主体内；第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘并且沿着直线布置；第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端。
根据本公开的一方面，一种线圈组件，包括：主体；支撑构件，设置在所述主体内；第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘；第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端，其中，所述多个导电过孔中的至少两个导电过孔形成重叠结构，在所述重叠结构中所述至少两个导电过孔的中心之间的距离小于所述至少两个导电过孔的直径。
根据本公开的一方面，一种线圈组件，包括：第一线圈，设置在支撑构件的第一表面上并且围绕穿透所述支撑构件的芯缠绕；第二线圈，设置在所述支撑构件的第二表面上并且围绕所述芯缠绕，所述第二表面与所述第一表面相对；第一焊盘，连接到所述第一线圈的与所述芯相邻的第一端；第二焊盘，连接到所述第二线圈的与所述芯相邻的第一端；多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘，并且穿透所述支撑构件，其中，所述第一焊盘的宽度大于所述第一线圈的所述第一端的宽度，并且所述第二焊盘的宽度大于所述第二线圈的所述第一端的宽度。
附图说明
通过以下结合附图的具体实施方式，本公开的以上和其它方面、特征及优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示意性地示出根据第一实施例的线圈组件的立体图；
图2A和图2B是示出图1的一些组件的分解图，以及示出组件之间的连接关系的组装图；
图3是示出沿图1的线I-I'截取的截面图；
图4是图1的线圈组件从上方观察的平面图；
图5至图9是作为第一实施例的变型示例的线圈组件从上方观察的平面图；
图10是示意性地示出根据第二实施例的线圈组件的立体图；
图11是示出图10的一些组件的分解图，并且是示出组件之间的连接关系的组装图；
图12是图10的线圈组件从顶部观察的平面图；
图13和图14是作为第二实施例的变型示例的线圈组件从上方观察的平面图；
图15是示意性地示出根据第三实施例的线圈组件的立体图；
图16是示出图15的一些组件的分解图，并且是示出组件之间的连接关系的组装图；
图17是图16的线圈组件从上方观察的平面图；以及
图18是作为第三实施例的变型示例的线圈组件从上方观察的平面图。
具体实施方式
在下文中，将参照具体实施例和附图描述实施例。然而，可以以许多不同的形式对本公开的实施例进行变型，并且本公开的范围不限于以下描述的实施例。另外，提供本公开的实施例以向本领域技术人员更完整地描述本公开。因此，为了更清楚地说明，附图中的要素的形状和尺寸可能被夸大，并且在附图中由相同附图标记指示的要素是相同的要素。
在电子装置中使用各种类型的电子组件，并且在这些电子组件中，可适当地使用各种类型的线圈组件用于去除噪声。例如，在电子装置中，线圈组件可用作功率电感器、高频电感器、普通磁珠、适用于GHz频段的磁珠、共模滤波器等。
(第一实施例)
图1是示意性地示出根据第一实施例的线圈组件的立体图。图2A和图2B是示出图1的一些组件的分解图，以及示出组件之间的连接关系的组装图。图3是示出沿图1的线I-I'截取的截面图。图4是图1的线圈组件从上方观察的平面图。
同时参照图1至图4，根据本实施例的线圈组件1000包括主体100、支撑构件200、线圈300(包括第一线圈311、第二线圈312、第一焊盘341、第二焊盘342、多个导电过孔320)、第一外电极400和第二外电极500。在下文中，将描述构成本实施例的线圈组件1000的主要要素。
主体100形成线圈组件1000的外观，并且线圈311和312、支撑构件200等设置在主体100中。如图1所示，主体100可整体形成为六面体的形状。主体100可包括在第一方向(X方向)上彼此相对的第一表面101和第二表面102、在第二方向(Y方向)上彼此相对的第三表面103和第四表面104、以及在第三方向(Z方向)上彼此相对的第五表面105和第六表面106。主体100可具有一个表面106、在第三方向(Z方向)上与该一个表面相对的另一表面105、以及连接一个表面和另一表面的多个侧表面101、102、103和104。
作为示例，主体100可形成为使得根据本实施例的线圈组件1000(稍后将描述的外电极400和500形成在其中)具有2.5mm的长度、2.0mm的宽度和1.0mm的厚度，或2.0mm的长度、1.2mm的宽度和0.65mm的厚度，或1.6mm的长度、0.8mm的宽度和0.8mm的厚度，或1.0mm的长度、0.5mm的宽度和0.5mm的厚度，或0.8mm的长度、0.4mm的宽度和0.65mm的厚度，但本公开不限于此。另一方面，由于上述数值仅仅是不反映工艺误差等的设计值，因此应当认为可被认定为工艺误差的范围属于本公开的范围。
上述线圈组件1000在第一方向(X方向)上的长度可指基于在线圈组件1000在第二方向(Y方向)上的中心处的线圈组件1000在第一方向(X方向)-第三方向(Z方向)上的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第一方向(X方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第一方向(X方向)的多个相应线段的尺寸中的最大值。可选地，上述线圈组件1000在第一方向(X方向)上的长度可指分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第一方向(X方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第一方向(X方向)的多个相应线段的尺寸中的最小值。可选地，上述线圈组件1000在第一方向(X方向)上的长度可指分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第一方向(X方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第一方向(X方向)的多个相应线段的至少三个尺寸的算术平均值。在这种情况下，平行于第一方向(X方向)的多个线段可在第三方向(Z方向)上彼此等距间隔开，但本公开的范围不限于此。
上述线圈组件1000在第二方向(Y方向)上的长度可指基于在线圈组件1000在第三方向(Z方向)上的中心处的线圈组件1000在第一方向(X方向)-第二方向(Y方向)上的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第二方向(Y方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第二方向(Y方向)的多个相应线段的尺寸中的最大值。可选地，该长度可指分别连接在截面图像中所示的线圈组件1000的在第二方向(Y方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第二方向(Y方向)的多个相应线段的尺寸中的最小值。可选地，该长度可指分别连接在截面图像中所示的线圈组件1000的在第二方向(Y方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第二方向(Y方向)的多个相应线段的至少三个尺寸的算术平均值。在这种情况下，平行于第二方向(Y方向)的多个线段可在第一方向(X方向)上彼此等距间隔开，但本公开的范围不限于此。
上述线圈组件1000在第三方向(Z方向)上的长度可指基于在线圈组件1000在第二方向(Y方向)上的中心处的线圈组件1000在第一方向(X方向)-第三方向(Z方向)上的截面的光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)图像，分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第三方向(Z方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第三方向(Z方向)的多个相应线段的尺寸中的最大值。可选地，该长度可指分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第三方向(Z方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第三方向(Z方向)的多个相应线段的尺寸中的最小值。可选地，该长度可指分别连接截面图像中所示的线圈组件1000的在第三方向(Z方向)上彼此面对的两条最外边界线并且平行于第三方向(Z方向)的多个相应线段的至少三个尺寸的算术平均值。在这种情况下，平行于第三方向(Z方向)的多个线段可在第一方向(X方向)上彼此等距间隔开，但本公开的范围不限于此。
另一方面，线圈组件1000在第一方向至第三方向上的长度中的每个可通过千分尺测量方法来测量。可通过用具有量具可重复性和可再现性(量具R&R)的千分尺设定零点并将根据本实施例的线圈组件1000插入千分尺的尖端之间并通过转动千分尺的测量杆来执行千分尺测量方法。另一方面，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，或者可指多次测量的值的算术平均值。
主体100可包括树脂和磁性材料。详细地，主体100可通过堆叠磁性材料分散在树脂中的一个或更多个磁性复合片来形成。磁性材料可以是铁氧体或磁性金属粉末。铁氧体可以是例如尖晶石铁氧体(诸如Mg-Zn、Mn-Zn、Mn-Mg、Cu-Zn、Mg-Mn-Sr、Ni-Zn、Ba-Zn、Ba-Mg等)、六方晶系铁氧体(诸如Ba-Ni、Ba-Co、Ba-Ni-Co等)、石榴石型铁氧体(诸如Y型铁氧体等)和Li型铁氧体中的至少一种。磁性金属粉末可包括选自由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、钴(Co)、钼(Mo)、铝(Al)、铌(Nb)、铜(Cu)和镍(Ni)组成的组中的至少一种。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合金粉末中的至少一种。磁性金属粉末可以是非晶的或结晶的。例如，磁性金属粉末可以是Fe-Si-B-Cr基非晶合金粉末，但不必局限于此。铁氧体和磁性金属粉末中的每种可具有约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、结晶度和形状中的至少一个彼此区分。另一方面，在下文中，将在磁性材料是磁性金属粉末的前提下进行描述，但本公开的范围不仅仅扩展到具有磁性金属粉末分散在树脂中的结构的主体100。树脂可包括单独或组合的环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物等，但不限于此。
此外，主体100可包括穿透稍后将描述的支撑构件200以及线圈311和312的芯110。芯110可通过用包含磁性材料的磁性复合片填充穿透第一线圈311和第二线圈312的中心以及支撑构件200的中心的通孔来形成。
支撑构件200设置在主体100的内部并且可支撑线圈300。在用于形成芯110的修整工艺期间，可去除支撑构件200的中央部分以形成通孔。支撑构件200可根据稍后描述的焊盘341和342的形状进行修整，以具有与焊盘341和342对应的形状。
支撑构件200可具有面向主体100的第六表面106的一个表面S1和面向主体100的第五表面105的另一表面S2。
支撑构件200由绝缘材料形成，该绝缘材料包括诸如环氧树脂的热固性绝缘树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性绝缘树脂或感光绝缘树脂，或者可由在绝缘树脂中浸渍有诸如玻璃纤维或无机填料的增强材料的绝缘材料形成。例如，支撑构件200可由诸如半固化片、味之素堆积膜(Ajinomoto Build-up Film，ABF)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂、感光电介质(PID)等的绝缘材料形成，但不限于此。无机填料的示例可包括选自硅土(二氧化硅，SiO2)、矾土(氧化铝，Al2O3)、碳化硅(SiC)、硫酸钡(BaSO4)、滑石、黏土、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)组成的组中的至少一种。当支撑构件200由包括增强材料的绝缘材料形成时，支撑构件200可提供优异的刚性。当支撑构件200由不包括玻璃纤维的绝缘材料形成时，可有利于减小根据本实施例的线圈组件1000的厚度。另外，基于具有相同尺寸的主体100，可增大由线圈311和312和/或磁性金属粉末占据的体积，从而可改善组件特性。当支撑构件200由包括感光绝缘树脂的绝缘材料形成时，用于形成线圈311和312的工艺的数量减少，这有利于降低生产成本，并且可精细地形成导电过孔320。支撑构件200的厚度例如可大于等于10μm且小于等于50μm，但不限于此。
第一线圈311设置在支撑构件200的一个表面S1上，并且第二线圈312设置在支撑构件200的另一表面S2上。第一线圈311和第二线圈312中的每个可具有围绕芯110为轴形成至少一匝的平面螺旋形状。因此，根据本公开的实施例的线圈组件的线圈311和312可包括直线部分和弯曲部分。详细地，参照图1，可以看出，主体100在第一方向(X方向)上具有直线部分并且在主体100的第二方向(Y方向)上具有弯曲部分，但本公开不限于此。例如，主体100可具有在第一方向(X方向)上的弯曲部分和在第二方向(Y方向)上的直线部分。
第一线圈311和第二线圈312具有侧表面。详细地，第一线圈311可具有面向外匝的一侧(一侧表面)和面向芯的另一侧(另一侧表面)。类似地，第二线圈312可具有面向外匝的一侧(一侧表面)和面向芯的另一侧(另一侧表面)。
第一线圈311可具有基本上相同的线宽，第二线圈312可具有基本上相同的线宽。在这种情况下，相同的线宽表示第一线圈311的一侧和另一侧之间的距离基本相同，第二线圈312的一侧和另一侧之间的距离基本相同。第一线圈311的线宽和第二线圈312的线宽可相同，但不必局限于此。
第一焊盘341设置在支撑构件200的一个表面S1上，并且连接到第一线圈311的一端。详细地，第一焊盘341形成在第一线圈311的最内匝上。第二焊盘342设置在支撑构件200的另一表面S2上，并且连接到第二线圈312的一端。详细地，第二焊盘342形成在第二线圈312的最内匝上。第一焊盘341和第二焊盘342连接到稍后将描述的多个导电过孔320。
如稍后将描述的，第一线圈311的另一端连接到第一外电极400，并且第二线圈312的另一端连接到第二外电极500。第一线圈311的另一端可以是第一引出部331，并且第二线圈312的另一端可以是第二引出部332。因此，第一引出部331和第二引出部332分别连接到第一外电极400和第二外电极500。
在根据第一实施例的线圈组件1000的情况下，第一焊盘341和第二焊盘342分别位于第一线圈311和第二线圈312的直线部分上。此外，第一焊盘341和第二焊盘342可形成为基本上平行于线圈311和312缠绕的方向。然而，本公开不限于此，并且如在以下描述的第二实施例中，第一焊盘341和第二焊盘342可分别位于第一线圈311和第二线圈312的弯曲部分上，并且如在第三实施例中，第一焊盘341和第二焊盘342可形成为分别与第一线圈311和第二线圈312缠绕的方向形成预定角度θ。
第一焊盘341可具有面向第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝的第一侧(第一侧表面)和面向芯的第二侧(第二侧表面)。类似地，第二焊盘342可具有面向第二线圈312的与第二焊盘342相邻的外匝的第一侧(第一侧表面)和面向芯的第二侧(第二侧表面)。第一焊盘341和第二焊盘342的第一侧可分别连接到第一线圈311和第二线圈312的一侧，并且第一焊盘341和第二焊盘342的第二侧可分别连接到第一线圈311和第二线圈312的另一侧。
第一焊盘341和第二焊盘342可分别比第一线圈311和第二线圈312的线宽Wc宽。例如，在根据本实施例的线圈组件的情况下，焊盘341和342的宽度Wp增大，因此，可进一步改善线圈311和312的连接性。详细地，参照图4，第一焊盘341的第一侧和第二侧之间的距离可大于第一线圈311的线宽。类似地，第二焊盘342的第一侧和第二侧之间的距离可大于第二线圈312的线宽。
第一焊盘341和第二焊盘342的宽度Wp可通过分别测量第一焊盘341和第二焊盘342的第一侧和第二侧之间的距离来获得。在根据第一实施例的线圈组件的情况下，第一焊盘341和第二焊盘342位于线圈311和312在第一方向(X方向)上的直线部分上。因此，穿过第一焊盘341或第二焊盘342的中心在第二方向(Y方向)和第三方向(Z方向)上截取截面样本，可获得焊盘341和342的第一侧和第二侧之间的距离。
类似地，可通过分别测量第一线圈311和第二线圈312的一侧与另一侧之间的距离来获得第一线圈311和第二线圈312的线宽Wc。在根据第一实施例的线圈组件的情况下，第一线圈311和第二线圈312具有在第一方向(X方向)上的直线部分。因此，线圈311和312的一侧和另一侧之间的距离可通过穿过该直线部分在第二方向(Y方向)和第三方向(Z方向)上截取的截面样本来获得。
参照图4，第一焊盘341的第一侧可与第一线圈311的一侧形成共面。第一焊盘341的第二侧可从第一线圈311的另一侧朝向芯凸出。这是因为第一焊盘341的宽度Wp比第一线圈311的线宽Wc宽。相同的描述也可应用于第二焊盘342。然而，本公开不必局限于此，并且类似于稍后将描述的变型，第一焊盘341的第一侧可从第一线圈311的一侧朝向第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝凸出，并且第一焊盘341的第二侧可与第一线圈311的另一侧形成共面。然而，本公开不限于此，并且第一焊盘341的第一侧和第二侧都可分别不与第一线圈311的一侧和另一侧形成共面。
为了实现满足高电流特性的薄膜功率电感器，存在增大连接上部线圈和下部线圈的过孔的直径的方法。然而，当过孔直径变宽时，取决于通路孔加工直径、深度和形状，在过孔镀覆期间可能出现诸如接缝空隙的缺陷。因此，在根据本公开的实施例中，新提出一种可在将过孔的直径保持在特定水平的同时减小直流(DC)电阻(Rdc)的结构。
导电过孔320连接第一焊盘341和第二焊盘342，并且在本实施例中设置了多个导电过孔320。第一线圈311和第二线圈312通过第一焊盘341和第二焊盘342以及多个导电过孔320彼此连接，为此，导电过孔320可穿过支撑构件200。
由于第一线圈311和第二线圈312通过多个导电过孔320连接，因此可在结构和电气方面改善线圈300的连接性。详细地，在此实施例中，当形成三个或更多个导电过孔320时，可进一步减小线圈组件1000的DC电阻(Rdc)。另外，由于可在将导电过孔320的直径保持在特定水平的同时减小DC电阻(Rdc)，因此可防止导电过孔镀覆期间的接缝空隙。
参照图2A和图2B，将详细描述连接第一焊盘341和第二焊盘342以及多个导电过孔320的方法。多个导电过孔320可穿过支撑构件200，使得多个导电过孔320的一个表面可连接到第一焊盘341，并且多个导电过孔320的另一表面可连接到第二焊盘342。多个导电过孔320可通过第一焊盘341和第二焊盘342连接第一线圈311的最内匝和第二线圈312的最内匝。
根据第一实施例的线圈组件1000可包括三个或更多个导电过孔。在此实施例中，设置了三个导电过孔320，并且如果需要，可包括四个或更多个导电过孔320，以进一步改善线圈300的连接性。然而，本公开不限于此，并且如图5和图7的变型示例中可包括两个导电过孔320。
参照图4，将描述多个导电过孔320的布置。
多个导电过孔320沿基本上平行于第一线圈311的延伸方向(第一线圈311的与多个导电过孔320接触的端部的延伸方向)的方向布置。
多个导电过孔320可彼此间隔开，以便当多个导电过孔320穿过支撑构件200时不彼此接触。多个导电过孔320可以以规则间隔设置。详细地，当多个导电过孔320中彼此相邻的导电过孔320的中心之间的距离被称为间距p时，间距p可大于等于导电过孔320的直径d。每个导电过孔320的直径d和中心可通过从一个方向(例如，Z方向)观察的平面图中提取导电过孔320的轮廓来获得。当导电过孔320的平面形状不是完美圆形时，直径d可指当量圆的直径。
间距p可小于等于导电过孔320的直径d的2.25倍。
间距p可大于等于60μm且小于等于135μm。此外，间距p可大于等于60μm且小于160μm。
稍后将参照表1和表2描述导电过孔320的间距p的尺寸。
间距p可以以如下方式测量。首先，截取穿过支撑构件200的在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上的截面样本。接着，可通过测量穿过支撑构件200的任意导电过孔的中心和与其相邻的另一导电过孔的中心之间的距离来获得间距p的值。
导电过孔的直径d也可通过截取与以上相同的截面样本并测量任意导电过孔的直径来获得。
如上所述，在根据第一实施例的线圈组件的情况下，第一焊盘341和第二焊盘342可位于线圈311和312的直线部分上，并且线圈311和312的缠绕方向可基本上彼此平行。因此，在根据第一实施例的线圈组件的情况下，多个导电过孔320可沿一个方向布置。详细地，多个导电过孔320可沿第一线圈311的延伸方向布置，多个导电过孔320的中心排成直线。例如，在根据第一实施例的线圈组件的情况下，多个导电过孔320可沿与线圈311和312的直线部分的延伸方向平行的方向布置。然而，本公开不限于此，并且与稍后描述的第三实施例类似，多个导电过孔320可沿与第一线圈311的延伸方向不平行的方向布置。
多个导电过孔320可沿直线方向布置。例如，多个导电过孔320可沿着一条直线布置。参照图4至图9，可看出，多个导电过孔320沿主体100的第一方向(X方向)布置。然而，本公开不限于此，并且与以下将描述的第二实施例类似，多个导电过孔320可沿着曲线布置。
图5是示出根据第一实施例的线圈组件的变型示例的示图。参照图5，线圈组件1000'包括两个导电过孔320。
图6和图7是示出根据第一实施例的线圈组件的另一变型示例的示图。参照图6和7，在线圈组件1000'中，多个导电过孔320中的至少两个导电过孔320可形成中心之间的间距p小于直径d的重叠结构。在形成重叠结构的这种情况下，多个导电过孔320可彼此合并以形成整体结构。每个导电过孔320的直径d可通过在从一个方向(例如，图6和图7的Z方向)观察的平面图中提取导电过孔320的轮廓来获得。在这种情况下，对于导电过孔320彼此重叠的区域，可通过推算出非重叠区域的轮廓来获得导电过孔320的整体轮廓。
至少两个导电过孔320的中心之间的间距p可大于等于直径d的一半。
在至少两个导电过孔320中，间距p可大于等于30μm且小于60μm。
本发明人通过示例和比较示例模拟了线圈组件的性能，并且结果在下表1至表3中示出。线圈组件的尺寸为2012尺寸，例如，第一方向上的长度为2.0mm，第二方向上的长度为1.2mm，并且第三方向上的长度为0.8mm。
表1和表2示出了通过保持导电过孔的直径d为60μm同时改变导电过孔的中心之间的间距p来测量线圈组件的特性的结果。对于线圈组件的特性，测量电感特性(Ls)、直流电阻特性(Rdc)和饱和电流特性(Isat)。在表1的示例中，示出图4和图6中的结构，例如，线圈组件包括三个导电过孔。表2的示例具有图5和图7中所示的结构，例如，线圈组件包括两个导电过孔。在表1和表2的比较示例中，当导电过孔的中心之间的间距p为0时，例如，线圈组件包括一个导电过孔。此外，当导电过孔的中心之间的间距p小于导电过孔的60μm的直径d时，多个导电过孔形成重叠结构。下表中的圆柱模型示出了圆柱形导电过孔本身的理论电阻值。
[表1]
[表2]
参照表1和表2，当导电过孔的中心彼此间隔开时，所获得的DC电阻(Rdc)减小与电感(Ls)减小的比值高，使得可获得更高的连接电阻减小效果。详细地，当导电过孔的中心彼此间隔开时，可通过增加导电过孔的截面面积来获得理论上的连接电阻减小效果。
详细地，当导电过孔的中心之间的距离(间距p)小于等于导电过孔的直径d的2.25倍时，DC电阻(Rdc)减小与电感(Ls)减小的比率高，因此，可获得相对较高的连接电阻减小效果。当导电过孔的直径d为60μm并且当间距p大于等于60μm且小于等于135μm，或者大于等于60μm且小于160μm时，可获得高的连接电阻减小效果。
表3示出了通过改变导电过孔的直径d和数量来测量线圈组件的特性的结果。当线圈组件具有两个或更多个导电过孔时，保持导电过孔的直径为60μm同时导电过孔的中心之间的间距p保持在100μm。至于线圈组件的特性，测量DC电阻特性(Rdc)，并且下表中的圆柱模型示出了当导电过孔为圆柱形时的理论电阻值。
[表3]
参照表3，通过增加导电过孔的数量，可获得与增大导电过孔的直径(或导电过孔的截面面积)相等或更大的电阻减小。例如，即使过孔直径(d)未被设计为相对较大，也可通过增加导电过孔的数量来减小DC电阻(Rdc)，因此可防止接缝空隙缺陷。
图8和图9是示出根据第一实施例的线圈组件的另一变型示例的示图。当使用多个导电过孔320时，芯110的尺寸可减小，因此，存在线圈组件1000的磁特性劣化的可能性。在以下的变型示例的线圈组件1000'中，通过适当地布置焊盘341和342显著降低了磁特性的劣化。
参照图8和9，第一焊盘341的第二侧可与第一线圈311的另一侧形成共面。由于第一焊盘341的第二侧与第一线圈311的另一侧共面，因此可充分确保芯110的尺寸。
第一焊盘341的第一侧从第一线圈311的一侧朝向第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝凸出。与第一焊盘341相邻的外匝可具有容纳第一焊盘341的至少一部分的凹部。
参照图9，第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝具有凹部，并且因此可包括线宽比其它匝小的区段。然而，本公开不限于此，并且即使第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝具有凹部，它们的线宽也可与其它匝相同。参照图8，第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝可具有与第一焊盘341的形状随形的凸出形状。
相同的描述也可应用于第二焊盘342，由于它们是冗余的，因此在下文中省略详细描述。
第一线圈311和第二线圈312可包括至少一个导电层。详细地，第一线圈311和第二线圈312可通过镀覆工艺形成，在这种情况下，第一线圈311和第二线圈312可包括种子层和电镀层。在这种情况下，电镀层可具有单层结构或多层结构。多层结构的电镀层可形成为沿着一个电镀层的表面形成另一电镀层的共形膜结构，并且还可形成为另一电镀层仅堆叠在一个电镀层的一个表面上的形状。种子层可通过气相沉积方法形成，诸如无电镀覆或溅射。第一线圈311和第二线圈312的种子层可一体地形成，使得在它们之间可不形成边界，但本公开不限于此。另外，第一线圈311和第二线圈312中的相应电镀层可一体地形成，使得在它们之间可不形成边界，但本公开不限于此。
导电过孔320可包括至少一个导电层。例如，当通过电镀形成导电过孔320时，导电过孔320可包括形成在穿透支撑构件200的通路孔的内壁上的种子层，以及填充形成有种子层的通路孔的电镀层。导电过孔320的种子层与线圈311和312的种子层一起在同一工艺形成并且彼此一体地形成，或者可通过以不同的工艺形成而在导电过孔320与线圈311和312的种子层之间形成边界。导电过孔320的电镀层与线圈311和312的电镀层一起在同一工艺形成并且彼此一体地形成，或者可以以与线圈311和312的电镀层的工艺不同的工艺形成，使得可在导电过孔320的电镀层与线圈311和312的电镀层之间形成边界。
第一线圈311和第二线圈312以及导电过孔320可由铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)、铬(Cr)或它们的合金等导电材料形成，但不限于此。
绝缘层可形成在第一线圈311和第二线圈312的表面上。绝缘层可一体地覆盖第一线圈311和第二线圈312以及支撑构件200。详细地，绝缘层可设置在第一线圈311和第二线圈312与主体100之间以及支撑构件200与主体100之间。绝缘层可沿着支撑构件200的形成有第一线圈311和第二线圈312的表面形成，但本公开不限于此。绝缘层可填充诸如第一线圈311和第二线圈312的相邻匝之间的区域。绝缘层用于将第一线圈311和第二线圈312与主体100电隔离，并且可包括已知的绝缘材料，诸如聚对二甲苯，但不限于此。作为另一示例，绝缘层可包括绝缘材料，诸如除聚对二甲苯之外的环氧树脂。绝缘层可通过气相沉积形成，但不限于此。作为另一示例，绝缘层可通过在支撑构件200的其上形成有第一线圈311和第二线圈312的两侧上层压并固化用于形成绝缘层的绝缘膜来形成，并且还可通过在支撑构件200的其上形成有第一线圈311和第二线圈312的两侧上涂覆并固化用于形成绝缘层的绝缘膏来形成。另一方面，绝缘层是在本实施例中可省略的组件。例如，如果主体100在线圈组件1000的设计工作电流和电压下具有足够的电阻，则在此实施例中可省略绝缘层。
第一外电极400和第二外电极500在主体100上彼此间隔开，并且分别连接到第一线圈311和第二线圈312的另一端。详细地，第一外电极400设置在主体100的第一表面101上，并且连接到通过主体100的第一表面101暴露的第一引出部331。第二外电极500可设置在主体100的第二表面102上并且连接到通过主体100的第二表面102暴露的第二引出部332。第一外电极400可设置在主体100的第一表面101上，并且可延伸到主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106的至少一部分。第二外电极500可设置在主体100的第二表面102上，并且可延伸到主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106的至少一部分。另一方面，可提供分别设置在主体100的第一表面101和第二表面102上的第一外电极400和第二外电极500分别仅延伸到主体100的第五表面105和/或第六表面106的结构。
外电极400和500可通过诸如溅射的气相沉积方法和/或镀覆方法形成，但不局限于此。外电极400和500可由铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、铬(Cr)、钛(Ti)、它们的合金等导电材料形成，但本公开不限于此。外电极400和500可具有单层或多层结构。例如，外电极400和500可包括包含铜(Cu)的第一导电层、设置在第一导电层上并包含镍(Ni)的第二导电层以及设置在第二导电层上并包含锡(Sn)的第三导电层。第二导电层和第三导电层中的至少一个可形成为覆盖第一导电层，但本公开的范围不限于此。第一导电层可以是镀层或导电树脂层，导电树脂层通过涂覆和固化包含树脂和导电粉末的导电树脂而形成，导电粉末包含铜(Cu)和银(Ag)中的至少一种。第二导电层和第三导电层可以是镀层，但本公开的范围不限于此。
根据本实施例的线圈组件1000还可包括设置在主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106上的外绝缘层。外绝缘层可设置在除了设置有外电极400和500的区域之外的区域中。分别设置在主体100的第三表面103、第四表面104、第五表面105和第六表面106上的外绝缘层中的至少一些以相同的工艺形成并且一体地形成而使它们之间没有边界，但本公开的范围不限于此。外绝缘层可通过使用印刷方法、气相沉积方法、喷涂方法、膜层压方法等利用用于形成外绝缘层的绝缘材料来形成，但不限于此。外绝缘层可包括诸如聚苯乙烯、乙酸乙烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、橡胶、丙烯酸等的热塑性树脂，诸如苯酚基树脂、环氧基树脂、氨基甲酸酯基树脂、三聚氰胺基树脂和醇酸基树脂的热固性树脂，感光树脂，聚对二甲苯，SiOx或SiNx。外绝缘层还可包括诸如无机填料的绝缘填料，但不限于此。
(第二实施例)
图10是示意性地示出根据第二实施例的线圈组件的立体图。图11是示出图10的一些组件的分解图，并且是示出组件之间的连接关系的组装图。图12是图10的线圈组件从顶部观察的平面图。图13和图14是作为第二实施例的变型示例的线圈组件从上方观察的平面图。
在根据第二实施例的线圈组件2000的情况下，第一焊盘341和第二焊盘342分别位于第一线圈311的弯曲部分上和第二线圈312的弯曲部分上。因此，多个导电过孔320可沿着曲线布置。
例如，如上所述，由于线圈311和312可在主体100的第二方向(Y方向)上具有弯曲部分，因此焊盘341和342可被设置为朝向第一表面101(第一侧)和第二表面102(第二侧)中的任一个偏置。详细地，第一焊盘341可被设置为相比第一表面101(第一侧)更靠近第二表面102(第二侧)，并且第二焊盘342可被设置为相比第一表面101(第一侧)更靠近第二表面102(第二侧)。或者，第一焊盘341和第二焊盘342可被设置为相比第二表面102(第二侧)更靠近第一表面101(第一侧)。即，第一表面101比第二表面102更靠近第一焊盘341和第二焊盘342，或者第二表面102比第一表面101更靠近第一焊盘341和第二焊盘342。
参照图13和图14，在线圈组件2000'中，第一焊盘341的第一侧可具有从第一线圈311的一侧朝向第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝凸出的形式。此外，第一线圈311的与第一焊盘341相邻的外匝可具有容纳第一焊盘341的至少一部分的凹部。
第一实施例的描述可原样应用于此实施例的其余构造，详细描述是冗余的，以下将省略该详细描述。
(第三实施例)
图15是示意性地示出根据第三实施例的线圈组件的立体图。图16是示出图15的一些组件的分解图，并且是示出组件之间的连接关系的组装图。图17是图16的线圈组件从顶部观察的平面图。图18是作为第三实施例的变型示例的线圈组件从上方观察的平面图。
在根据第三实施例的线圈组件3000的情况下，第一焊盘341和第二焊盘342分别位于第一线圈311的直线部分上和第二线圈312的直线部分上，但焊盘341和342的布置以及导电过孔320的布置与第一实施例的布置不同。在下文中，将主要描述与第一实施例的不同之处。
参照图17至图18，第一焊盘341和第二焊盘342可形成为分别与第一线圈311缠绕的方向和第二线圈312缠绕的方向形成预定角度θ。预定角度θ可具有大于0度且小于180度的角度。
多个导电过孔320沿着不平行于第一线圈311的延伸方向的方向布置。详细地，多个导电过孔320可沿着相对于第一线圈311的延伸方向倾斜的方向布置。布置多个导电过孔320的方向与第一线圈311的延伸方向之间的角度也可与预定角度θ相同。因此，布置多个导电过孔320的方向与第一线圈311的延伸方向之间的角度可具有大于0度且小于180度的角度。
参照图18，在线圈组件3000'中，多个导电过孔320沿着与第一线圈311的延伸方向垂直的方向布置。在这种情况下，由于芯110的中央中的磁性材料的填充率可显著增大，因此可有利于改善线圈组件的磁特性。
表4示出了在将导电过孔的直径d保持在60μm的同时根据导电过孔的布置方向测量线圈组件的特性的结果。关于线圈组件的特性，测量电感特性(Ls)、DC电阻特性(Rdc)和DC偏置(A)。在示例1中，如图4所示，两个导电过孔320布置在第一线圈311的延伸方向上。在示例2中，如图18所示，三个导电过孔320沿着与第一线圈311的延伸方向垂直的方向布置。比较示例是包括单个导电过孔的情况。
[表4]
第一实施例的描述可原样应用于此实施例的其余构造，详细描述是冗余的并且以下将省略。
如上所述，根据实施例，可通过没有缺陷的过孔连接减小电阻来实现具有优异特性的线圈组件。
虽然以上已经示出和描述了示例实施例，但对于本领域技术人员易于理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可进行修改和变型。

Claims (35)

1.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑构件，设置在所述主体内；
第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；
第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；
第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；
第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；
多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘；
第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及
第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端。
2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔彼此间隔开而不彼此接触。
3.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿一个方向布置。
4.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，当所述多个导电过孔中的相邻导电过孔的中心之间的距离定义为间距时，所述间距大于等于所述导电过孔的直径。
5.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述间距小于等于所述直径的2.25倍。
6.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述间距大于等于60μm且小于等于135μm。
7.根据权利要求4所述的线圈组件，其中，所述间距大于等于60μm且小于160μm。
8.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿着所述第一线圈的延伸方向布置。
9.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔排成直线。
10.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，在所述第一焊盘中，面向所述第一线圈的与所述第一焊盘相邻的外匝的第一侧表面从所述第一线圈的连接到所述第一侧表面的侧表面朝向所述第一线圈的所述外匝凸出。
11.根据权利要求10所述的线圈组件，其中，在所述第一焊盘中，面向所述第一侧表面的第二侧表面与所述第一线圈的连接到所述第二侧表面的侧表面共面。
12.根据权利要求10所述的线圈组件，其中，所述第一线圈的与所述第一焊盘相邻的外匝具有容纳所述第一焊盘的至少一部分的凹部。
13.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述主体包括彼此相对的第一侧表面和第二侧表面，
所述第一线圈的所述另一端延伸到所述第一侧表面，并且
所述第一焊盘设置为相比所述第一侧表面更靠近所述第二侧表面或者设置为相比所述第二侧表面更靠近所述第一侧表面。
14.根据权利要求13所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿着曲线布置。
15.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔设置为三个或更多个。
16.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述第一焊盘的宽度比所述第一线圈的线宽宽，并且
所述第二焊盘的宽度比所述第二线圈的线宽宽。
17.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑构件，设置在所述主体内；
第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；
第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；
第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；
第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；
多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘并且沿着直线布置；
第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及
第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端。
18.根据权利要求17所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿着不平行于所述第一线圈的延伸方向的方向布置。
19.根据权利要求18所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿着垂直于所述第一线圈的延伸方向的方向布置。
20.根据权利要求18所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿着相对于所述第一线圈的延伸方向倾斜的方向布置。
21.根据权利要求17所述的线圈组件，其中，当所述多个导电过孔中的相邻导电过孔的中心之间的距离定义为间距时，所述间距大于等于所述导电过孔的直径。
22.根据权利要求21所述的线圈组件，其中，所述间距小于等于所述直径的2.25倍。
23.根据权利要求22所述的线圈组件，其中，所述间距大于等于60μm且小于等于135μm。
24.根据权利要求21所述的线圈组件，其中，所述间距大于等于60μm且小于160μm。
25.一种线圈组件，包括：
主体；
支撑构件，设置在所述主体内；
第一线圈，设置在所述支撑构件的一个表面上；
第二线圈，设置在所述支撑构件的另一表面上；
第一焊盘，连接到所述第一线圈的一端；
第二焊盘，连接到所述第二线圈的一端；
多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘；
第一外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第一线圈的另一端；以及
第二外电极，设置在所述主体上并且连接到所述第二线圈的另一端，
其中，所述多个导电过孔中的至少两个导电过孔形成重叠结构，在所述重叠结构中所述至少两个导电过孔的中心之间的距离小于所述至少两个导电过孔的直径。
26.根据权利要求25所述的线圈组件，其中，所述至少两个导电过孔的中心之间的距离大于等于所述直径的一半。
27.根据权利要求25所述的线圈组件，其中，所述至少两个导电过孔的中心之间的距离大于等于30μm且小于60μm。
28.一种线圈组件，包括：
第一线圈，设置在支撑构件的第一表面上并且围绕穿透所述支撑构件的芯缠绕；
第二线圈，设置在所述支撑构件的第二表面上并且围绕所述芯缠绕，所述第二表面与所述第一表面相对；
第一焊盘，连接到所述第一线圈的与所述芯相邻的第一端；
第二焊盘，连接到所述第二线圈的与所述芯相邻的第一端；
多个导电过孔，连接所述第一焊盘和所述第二焊盘，并且穿透所述支撑构件，
其中，所述第一焊盘的宽度大于所述第一线圈的所述第一端的宽度，并且所述第二焊盘的宽度大于所述第二线圈的所述第一端的宽度。
29.根据权利要求28所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔沿着所述第一焊盘和所述第二焊盘的延伸方向以直线设置。
30.根据权利要求28所述的线圈组件，其中，所述第一线圈和所述第二线圈中的每个包括多匝，并且所述线圈组件还包括：
第一外电极，连接到所述第一线圈的与所述第一线圈的最外匝相邻的第二端；以及
第二外电极，连接到所述第二线圈的与所述第二线圈的最外匝相邻的第二端。
31.根据权利要求30所述的线圈组件，所述线圈组件还包括主体，所述第一线圈、所述第二线圈和所述支撑构件嵌入所述主体中，
其中，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述主体的相对表面上。
32.根据权利要求30所述的线圈组件，其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘沿着连接所述第一外电极和所述第二外电极的方向延伸。
33.根据权利要求30所述的线圈组件，其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘的延伸方向与连接所述第一外电极和所述第二外电极的方向不平行。
34.根据权利要求30所述的线圈组件，其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘沿着对应的线圈匝的弯曲部分设置，并且所述多个导电过孔沿着所述弯曲部分的曲线设置。
35.根据权利要求28所述的线圈组件，其中，所述多个导电过孔在与所述支撑构件的所述第一表面或所述第二表面的平面共面的平面中彼此不重叠。
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