功率电感器及其制造方法与流程

本揭示内容涉及一种功率电感器，且更特定而言，涉及一种能够防止与周边装置形成短路的功率电感器及其制造方法。

背景技术：

一般在设置于携带型装置中的功率电路(诸如，DC-DC转换器)上设置功率电感器。由于趋向功率电路的高频率及小型化的趋势，正愈来愈多地使用功率电感器来替代现存的缠绕型扼流线圈图案。又，正开发小型化、高电流且低电阻的功率电感器，此是因为需要小型且多功能的携带型装置。

功率电感器可制造为呈由多种铁氧体或低k介电质形成的陶瓷薄片经堆叠的堆叠主体的形式。此处，以线圈图案形状在陶瓷薄片中的每一个上形成金属图案。形成于陶瓷薄片上的线圈图案通过形成于陶瓷薄片中的每一个上的导电导通体彼此连接且具有线圈图案在薄片堆叠的垂直方向上彼此重叠的结构。通常，通过使用包含镍、锌、铜以及铁的四元系统的磁性材料而制造功率电感器的主体。

然而，由于磁性材料具有低于金属材料的饱和磁化强度的饱和磁化强度，因此其可难以实现携带型装置新进需要的高电流特性。因此，由于功率电感器的主体由金属粉末形成，因此相比主体由磁性材料形成的状况，饱和磁化强度可能会增加。然而，当主体由金属形成时，归因于涡电流损失的增加及高频率下的迟滞，材料损失可能会增加。为减少材料损失，应用通过使用聚合物使金属粉末彼此绝缘的结构。

因此，功率电感器具有如下结构：线圈设置于包含金属粉末及聚合物的主体中且外部电极安置于主体的外部部分上并连接至线圈。此处，外部电极可安置于主体的下部部分及上部部分以及彼此对置的两个侧表面上。

安置于功率电感器的主体的底表面上的外部电极安放于印刷电路板(printed circuit board；PCB)上。此处，功率电感器安放成邻近于功率管理IC(power management IC；PMIC)。PMIC具有1毫米的厚度且功率电感器也具有与PMIC相同的厚度。由于PMIC产生影响周边电路或装置的高频噪音，因此用由(例如)不锈钢形成的屏蔽罩覆盖PMIC及功率电感器。然而，在功率电感器中，由于外部电极安置于功率电感器的上部部分上，因此功率电感器可与屏蔽罩形成短路。

又，由于功率电感器的主体由金属粉末及聚合物形成，因此功率电感器的电感归因于温度的升高而减小。即，功率电感器的温度通过自应用有功率电感器的携带型装置产生的热而升高。结果，在形成功率电感器的主体的金属粉末经加热时，电感可减小。

(现有技术文件)

韩国专利公开案第2007-0032259号

技术实现要素：

发明要解决的问题

本揭示内容提供一种能够防止外部电极短路的功率电感器及其制造方法。

本揭示内容也提供一种能够防止与屏蔽罩形成短路(因为外部电极未安置于主体上)的功率电感器及其制造方法。

本揭示内容也提供一种能够改良热稳定性以防止电感减小的功率电感器。

解决问题的技术手段

根据第一实施例，一种功率电感器包含：主体；基底，其安置于主体中；线圈，其安置于基底上；第一外部电极，其连接至线圈，第一外部电极安置于主体的彼此对置的第一表面及第二表面上；以及第二外部电极，其连接至第一外部电极，第二外部电极安置于主体的邻近于第一表面及第二表面的第三表面上。第二外部电极可安放于印刷电路板(PCB)上且与主体的第三表面的中心部分隔开。

根据第二实施例，一种功率电感器包含：主体；基底，其安置于主体中；线圈，其安置于基底上；以及外部电极，其连接至线圈，外部电极分别自彼此对置的第一表面及第二表面安置至主体的上部部分及下部部分。外部电极中的每一个具有低于主体的上部部分上的阶状部分的高度。

根据第三实施例，一种功率电感器包含：主体；基底，其安置于主体中；线圈，其安置于基底上；外部电极，其安置于主体的表面上；以及连接电极，其安置于主体中且将线圈连接至外部电极。外部电极可安放于PCB上且与主体的中心部分隔开，且外部电极可自连接电极生长。

根据第一至第三实施例，主体可包含金属粉末、聚合物以及导热填料。

金属粉末可包含金属合金粉末且具有涂布有磁性材料及绝缘材料中的至少一个的表面，所述金属合金粉末包含铁。

导热填料可包含选自由MgO、AlN以及碳基材料组成的群的至少一个，且以金属粉末的100wt％来计，按0.5wt％至3wt％的含量被包含。

基底可通过将铜箔结合至包含铁的金属板的两个表面而形成。

功率电感器可还包含安置于主体的至少一个区域上且具有高于主体的磁导率的磁导率的磁性层。

可设置至少两个基底，线圈可分别安置于至少两个基底上，且线圈可通过安置于主体的第四表面上的侧表面电极而彼此连接。

根据第四实施例，提供一种用于制造功率电感器的方法，所述方法包含：在至少一个基底上形成线圈；形成包含金属粉末及聚合物的多个薄片；以基底处于之间的方式堆叠多个薄片以按压所述薄片且接着模制所述薄片以形成主体；在主体的表面上形成第二外部电极以便隔开预定距离；以及在主体的侧表面上形成连接至第二外部电极的第一外部电极。

第二外部电极可在主体的表面上安置成隔开预定距离并结合至铜箔，且接着可执行电镀处理以自铜箔生长电镀层。

根据第五实施例，提供一种用于制造功率电感器的方法，所述方法包含：在至少一个基底上形成线圈；形成包含金属粉末及聚合物的多个薄片，其中在其预定区域中形成孔；以基底处于之间的方式堆叠多个薄片，压缩所述薄片且接着模制所述薄片以形成暴露线圈的预定区域的穿孔；填充穿孔以形成连接电极；在主体的表面上形成外部电极且将外部电极连接至连接电极。

连接电极可通过执行无电极电镀处理以填充穿孔的至少一部分且接着执行电镀处理以填充穿孔而形成。外部电极可通过电镀处理而自连接电极生长。

根据第四及第五实施例，基底可通过将铜箔结合至包含铁的金属板的至少一个表面而形成且薄片可更包含导热填料。

发明的效果

在根据例示性实施例的功率电感器中，第二外部电极可安置于主体的面向PCB的底表面上，且第一外部电极可安置于主体的侧表面上且连接至第二外部电极。又，外部电极可安置于主体的面向PCB的底表面上，且连接至线圈的连接电极可设置于主体中并连接至外部电极。因此，外部电极可未设置于主体上以防止屏蔽罩与功率电感器之间的短路发生。

又，主体可包含金属粉末、聚合物以及导热填料。因此，可将主体中的通过对金属粉末加热产生的热释放至外部以防止主体的温度升高，藉此防止诸如电感减小的问题。

又，至少两个基底由磁性材料形成以防止功率电感器的磁导率减小。

替代地，各自具有上面形成有线圈图案的至少一个表面的至少两个基底设置于主体中以在一个主体中形成多个线圈，藉此增加功率电感器的容量。

附图说明

图1为根据第一实施例的功率电感器的透视图。

图2为沿图1的线A-A’截取的横截面图。

图3为图1的底表面的平面图。

图4至图6为根据第二实施例的功率电感器的横截面图。

图7为根据第三实施例的功率电感器的透视图。

图8及图9分别为沿图7的线A-A’及B-B’截取的横截面图。

图10为根据第四实施例的功率电感器的透视图。

图11为根据第五实施例的功率电感器的透视图。

图12为沿图1的线A-A’截取的横截面图。

图13为图1的底表面的平面图。

图14至图17为说明用于制造根据第一实施例的功率电感器的方法的视图。

图18至图21为说明用于制造根据第二实施例的功率电感器的方法的视图。

具体实施方式

在下文中，将参看附图详细地描述特定实施例。然而，本揭示内容可按许多不同形式体现，且不应解释为限于本文中所阐述的实施例。确切而言，提供此等实施例以使得本揭示内容将为透彻且完整的，且将本领域技术人员充分传达本发明的概念。

图1为根据第一实施例的功率电感器的透视图，图2为沿图1的线A-A’截取的横截面图，且图3为图1的底表面的平面图。

参看图1至图3，根据第一实施例的功率电感器可包含：主体(100)；至少一个基底(200)，其安置于主体(100)中；线圈图案(310，320；300)，其安置于基底(200)的至少一个表面上；第一外部电极(410，420；400)，其安置于主体(100)的面向彼此的两个侧表面上且分别连接至线圈图案(310，320)；以及第二外部电极(510，520；500)，其在主体(100)的底表面上安置成彼此隔开预定距离且分别连接至第一外部电极(410，420；400)。此处，主体(100)具有上面安放有PCB的面向PCB的底表面及安置于底表面与面向底表面的顶表面之间的侧表面。因此，外部电极可未安置于主体(100)的顶表面上，且第一外部电极(400)及第二外部电极(500)可仅安置于面向彼此的两个侧表面及主体(100)的底表面上。

举例而言，主体(100)可具有六面体形状。然而，除六面体形状外，主体(100)也可具有多面体形状。主体(100)可包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)。金属粉末(110)可具有1微米至50微米的平均粒径。又，金属粉末(110)可使用具有相同大小的单一种粒子或至少两种粒子及具有多个大小的单一种粒子或至少两种粒子。举例而言，具有30微米的平均大小的第一金属粒子及具有3微米的平均大小的第二金属粒子可彼此混合以供使用。当使用具有彼此不同的大小的两种金属粉末(110)时，主体(100)的填充速率可增加以最大化容量。举例而言，当使用具有30微米的大小的金属粉末时，可在具有30微米的大小的金属粉末之间产生微孔，从而导致填充速率减小。然而，由于具有3微米的大小的金属粉末混合于具有30微米的大小的金属粉末之间，因此填充速率可进一步增加。金属粉末(110)可使用包含铁(Fe)的金属材料。举例而言，金属粉末(110)可包含选自由以下各个组成的群的至少一种金属：铁-镍(Fe-Ni)、铁-镍-二氧化硅(Fe-Ni-Si)、铁-铝-二氧化硅(Fe-Al-si)以及铁-铝-铬(Fe-Al-Cr)。即，由于金属粉末(110)包含铁，因此金属粉末(110)可形成为具有磁性结构或磁性性质以具有预定磁导率的金属合金。又，金属粉末(110)的表面可涂布有具有不同于金属粉末(110)的磁导率的磁导率的磁性材料。举例而言，磁性材料可由金属氧化物磁性材料形成。即，磁性材料可由选自由以下各个组成的群的至少一种氧化物磁性材料形成：镍氧化物磁性材料、锌氧化物磁性材料、铜氧化物磁性材料、锰氧化物磁性材料、钴氧化物磁性材料、钡氧化物磁性材料以及镍锌铜氧化物磁性材料。涂覆于金属粉末(110)的表面上的磁性材料可由包含铁的金属氧化物形成且具有大于金属粉末(110)的磁导率的磁导率。此外，金属粉末(110)的表面可涂布有至少一种绝缘材料。举例而言，金属粉末(110)的表面可涂布有氧化物及诸如聚对二甲苯的聚合物。氧化物可通过氧化金属粉末(110)而形成或可涂布有选自由以下各个组成的群的一个：TiO₂、SiO₂、ZrO₂、SnO₂、NiO、ZnO、CuO、CoO、MnO、MgO、Al₂O₃、Cr₂O₃、Fe₂O₃、B₂O₃以及Bi₂O₃。又，金属粉末(110)的表面可通过使用除聚对二甲苯外的各种绝缘聚合物材料而涂布。此处，金属粉末(110)可涂布有具有双层结构的氧化物或氧化物与聚合物材料的双层结构。替代地，金属粉末(110)的表面可涂布有磁性材料且接着涂布有绝缘材料。如上文所描述，金属粉末(110)的表面可涂布有绝缘材料以防止归因于金属粉末(110)的接触的短路发生。聚合物(120)可与金属粉末(110)混合使得金属粉末(110)彼此绝缘。即，金属粉末(110)可使涡电流损失及高频率下的迟滞增加以引起材料损失。为减少材料损失，可设置聚合物(120)以使金属粉末(110)彼此绝缘。尽管聚合物(120)选自由环氧树脂、聚酰亚胺以及液晶聚合物(LCP)组成的群，但本揭示内容不限于此。聚合物(120)可包含热固性树脂以将绝缘性质给予金属粉末(110)。热固性树脂可包含选自由以下各个组成的群的至少一个：酚醛环氧树脂、苯氧基型环氧树脂、BPA型环氧树脂、BPF型环氧树脂、经氢化的BPA环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、胺基甲酸酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂以及DCPD型环氧树脂。此处，以金属粉末的100wt％来计，可按2.0wt％至5.0wt％的含量包含聚合物(120)。当聚合物(120)的含量增加时，金属粉末(110)的体积分率可减小，且因此，可难以适当地实现增加饱和磁化强度的效应，且主体(100)的磁性特性(即，磁导率)可减小。当聚合物(120)的含量减小时，在用于制造电感器的处理中使用的强酸或强碱溶液可渗透至电感器中以减少电感特性。因此，可按在金属粉末(110)的饱和磁化强度及电感不减小的范围内的含量来包含聚合物(120)。又，可设置导热填料(130)以解决主体(100)由外部热加热的限制。即，当主体(100)的金属粉末(110)由外部热加热时，导热填料(130)可将金属粉末(110)的热释放至外部。尽管导热填料(130)包含选自由MgO、AlN以及碳基材料组成的群的至少一个，但本揭示内容不限于此。此处，碳基材料可包含碳且具有各种形状。举例而言，碳基材料可包含石墨、碳黑、石墨烯、石墨以及其类似个。又，以金属粉末(110)的100wt％来计，可按0.5wt％至3wt％的含量包含导热填料(130)。当导热填料(130)的含量低于上述范围时，可能不能达成热耗散效应。另一方面，当导热填料(130)的含量高于上述范围时，金属粉末(110)的磁导率可能会减小。又，导热填料(130)可具有(例如)0.5微米至100微米的大小。即，导热填料(130)可具有大于或小于金属粉末(110)的大小的大小。另一方面，可通过堆叠由包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)的材料形成的多个薄片而制造主体(100)。此处，当通过堆叠多个薄片而制造主体(100)时，薄片中的导热填料(130)可具有彼此不同的含量。举例而言，滤热片向上且向下远离基底(200)愈多，则薄片中的导热填料(130)的含量可在含量上逐渐增加。又，必要时，可通过应用各种处理而形成主体(100)，诸如以预定厚度印刷由包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)的材料形成的膏状物的处理或将膏状物填充至框架中以压缩糊状物的处理。此处，可将经堆叠以用于形成主体(100)的薄片的数目或以预定厚度印刷的膏状物的厚度判定为考虑到功率电感器所需的电特性(诸如，电感)的适当数目或厚度。

至少一个基底(200)可设置于主体(100)中。举例而言，基底(200)可在主体(100)的纵向方向上设置于主体(100)中。此处，可设置至少一个基底(200)。举例而言，可在垂直于安置外部电极(400)的方向的方向上设置两个基底(200)，例如，两个基底在垂直方向上彼此隔开预定距离。举例而言，基底(200)可由覆铜叠层(copper clad lamination；CCL)、金属磁性材料或其类似者形成。此处，基底(200)由磁性材料形成以改良磁导率且易于实现容量。即，通过将铜箔结合至玻璃加强型纤维而制造CCL。因此，CCL可不具有磁导率以减小功率电感器的磁导率。然而，当金属磁性材料用作基底(200)时，功率电感器的磁导率可能不会减小，此是因为金属磁性材料具有磁导率。可通过将铜箔结合至具有预定厚度且由至少一种金属形成的板而制造使用金属磁性材料的基底(200)，所述至少一种金属选自由包含铁的诸如以下各个的金属组成的群：铁-镍(Fe-Ni)、铁-镍-二氧化硅(Fe-Ni-Si)、铁-铝-二氧化硅(Fe-Al-Si)以及铁-铝-铬(Fe-Al-Cr)。即，可将由包含铁的至少一种金属形成的合金制造为呈具有预定厚度的板的形式，且接着可将铜箔结合至金属板的至少一个表面以制造基底(200)。又，至少一个导电导通体(未图示)可形成于基底(200)的预定区域中，且分别安置于基底(200)的上部部分及下部部分上的线圈图案(310，320)可通过导电导通体彼此电连接。可形成在基底(200)的厚度方向上穿过的导通体(未图示)，且接着可将导电膏填充至导通体中以形成导电导通体。

线圈图案(310，320)可安置于基底(200)的至少一个表面上，较佳安置于两个表面上。线圈图案(310，320)可安置于基底(200)的预定区域上，例如，安置成以螺旋形状自其中心部分向外延伸，且安置于基底(200)上的两个线圈图案(310，320)可经连接以形成一个线圈。此处，上部部分及下部部分上的线圈图案(310，320)可具有相同形状。又，线圈图案(310，320)可彼此重叠。替代地，线圈图案(320)可在未形成有线圈图案(310)的区域上彼此重叠。线圈图案(310，320)可通过形成于基底(200)中的导电导通体而电连接。可通过诸如网版印刷(screen printing)、涂布、沉积、电镀或溅镀的方法而形成线圈图案(310，320)。尽管线圈图案(310，320)以及导电导通体中的每一个由包含银(Ag)、铜(Cu)以及铜合金中的至少一个的材料形成，但本揭示内容不限于此。另一方面，当经由电镀处理形成线圈图案(310，320)时，可通过电镀处理将金属层(例如，铜层)形成于基底(200)上且接着通过微影处理将其图案化。即，可通过将安置于基底(200)的表面上的铜箔用作种子层而经由电镀处理形成铜层且接着将其图案化以形成线圈图案(310，320)。替代地，可将具有预定形状的感光薄膜图案形成于基底(200)上且可执行电镀处理以自基底(200)的暴露表面生长金属层，且接着可移除感光薄膜以形成具有预定形状的线圈图案(310，320)。替代地，可按多层形状形成线圈图案(310，320)。即，可自形成于基底(200)的上部部分上的线圈图案(310)向上进一步形成多个线圈图案，且可自形成于基底(200)的下部部分上的线圈图案(320)向下进一步形成多个线圈图案。当以多层形状形成线圈图案(310，320)时，可在下部层与上部层之间形成绝缘层且可在绝缘层中形成导电导通体(未图示)以将多层线圈图案彼此连接。

第一外部电极(410，420；400)可分别安置于主体(100)的两个末端上。举例而言，第一外部电极(400)可安置于在主体(100)的纵向方向上面向彼此的两个侧表面上。第一外部电极(410，420)可电连接至安置于基底(200)上的线圈图案(310，320)。即，至少线圈图案(310，320)的末端可在彼此相反的方向上分别暴露于主体(100)的外部，且第一外部电极(410，420)可分别连接至线圈图案(310，320)的暴露末端。可通过将主体(100)浸渍至导电膏中或经由诸如印刷、沉积以及溅镀的各种处理而将第一外部电极(410，420)安置于主体(100)的两个末端上。此处，当第一外部电极(410，420)涂布有导电膏时，主体(100)的侧表面未浸渍深达预定深度，且导电膏仅涂覆于主体(100)的侧表面上。又，必要时，可通过使用微影及蚀刻处理而图案化第一外部电极(410，420)。第一外部电极(410，420)可不含导电金属。举例而言，第一外部电极可由选自由以下各个组成的群的至少一种金属形成：金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。又，镀镍层(未图示)或镀锡层(未图示)可进一步安置于第一外部电极(410，420)的表面上。举例而言，仅主体(100)的侧表面可接触导电膏以执行电镀处理，藉此形成第一外部电极(410，420)。

第二外部电极(510，520；500)可在主体(100)的底表面上安置成彼此隔开。第二外部电极(510，520)可分别连接至安置于主体(100)的侧表面上的第一外部电极(410，420)。因此，第二外部电极(510，520)可经由第一外部电极(410，420)连接至主体(100)内的线圈。可通过将主体(100)的底表面浸渍至导电膏中或经由诸如印刷、沉积以及溅镀的各种方法而将第二外部电极(510，520)形成于上主体(100)的底表面上。此处，必要时，可执行图案化处理。举例而言，当通过将主体(100)的底表面浸渍至导电膏中或经由印刷处理、沉积处理以及溅镀处理而形成第二外部电极(510，520)时，可在主体(100)的整个底表面上方形成导电层，且可执行微影及蚀刻处理以图案化导电层使得导电层的中心部分被隔开。替代地，可通过仅在主体(100)的底表面的边缘上形成种子层以执行电镀处理而不执行图案化处理来形成第二外部电极(510，520)。为此，可在主体(100)的底表面的边缘上形成铜箔作为种子层且接着执行电镀处理以形成第二外部电极(510，520)。因此，可通过种子层与电镀层的堆叠结构而形成第二外部电极(510，520)。替代地，第二外部电极(510，520)可由导电金属形成。举例而言，第二外部电极(510，520)可由选自由以下各个组成的群的至少一种金属形成：金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。又，镀镍层(未图示)或镀锡层(未图示)可进一步形成于第二外部电极(510，520)的表面上。

替代地，绝缘层(600)可进一步形成于线圈图案(310，320)与主体(100)之间以使线圈图案(310，320)与金属粉末(110)绝缘。即，绝缘层(600)可形成于基底(200)的上部部分及下部部分上以覆盖线圈图案(310，320)。绝缘层(600)可包含选自由环氧树脂、聚酰亚胺以及液晶聚合物组成的群的至少一种材料。即，绝缘层(600)可由与形成主体(100)的聚合物(120)相同的材料形成。又，可通过将诸如聚对二甲苯的绝缘聚合物材料涂覆于线圈图案(310，320)上而形成绝缘层(600)。即，可沿线圈图案(310，320)的阶状部分以均匀厚度涂布绝缘层(600)。替代地，可通过使用绝缘薄片将绝缘层(600)形成于线圈图案(310，320)上。

如上文所描述，在根据例示性实施例的功率电感器中，第二外部电极(510，520)安置于主体(100)的面向PCB的底表面上，且第一外部电极(410，420)安置于主体(100)的邻近于底表面的侧表面上。由于外部电极未安置于主体(100)上，因此屏蔽罩与功率电感器之间的短路可得以防止。主体(100)可包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)。可将主体(100)的通过对金属粉末(110)加热产生的热释放至外部以防止主体(100)的温度升高，且因此防止电感减小。又，主体(100)内部的基底(200)可由磁性材料形成以防止功率电感器的磁导率减小。

图4为根据第二实施例的功率电感器的横截面图。

参看图4，根据第二实施例的功率电感器可包含：主体(100)；至少一个基底(200)，其安置于主体(100)中；线圈图案(310，320；300)，其分别安置于至少一个基底(200)中的每一个的至少一个表面上；第一外部电极(410，420；400)，其分别安置于主体(100)的面向彼此的侧表面上且分别连接至线圈图案(310，320)；第二外部电极(510，520；500)，其在主体(100)的底表面上安置成彼此隔开预定距离且分别连接至第一外部电极(410，420；400)；以及至少一个磁性层(710，720)，其安置于主体(100)的上部部分及下部部分中的每一个上。又，功率电感器可还包含设置于线圈图案(300)中的每一个上的绝缘层(600)。

可将磁性层(710，720；700)设置至主体(100)的至少一个区域。即，第一磁性层(710)可安置于主体(100)的顶表面上，且第二磁性层(720)可安置于主体(100)的底表面上。此处，第一磁性层(710)及第二磁性层(720)可经设置以增加主体(100)的磁导率且由具有高于主体(100)的磁导率的磁导率的材料形成。举例而言，主体(100)可具有20的磁导率，且第一磁性层(710)及第二磁性层(720)中的每一个可具有40至1000的磁导率。第一磁性层(710)及第二磁性层(720)可由(例如)磁性粉末及聚合物形成。即，第一磁性层(710)及第二磁性层(720)可由具有高于主体(100)的磁性材料的磁性的磁性的材料形成或具有高于主体(100)的磁性材料的含量的含量的磁性材料，使得第一磁性层(710)及第二磁性层(720)中的每一个具有高于主体(100)的磁导率的磁导率。此处，以金属粉末的100wt％来计，可按15wt％的含量包含聚合物。又，磁性材料粉末可使用选自由以下各个组成的群的至少一个：镍磁性材料(Ni铁氧体)、锌磁性材料(Zn铁氧体)、铜磁性材料(Cu铁氧体)、锰磁性材料(Mn铁氧体)、钴磁性材料(Co铁氧体)、钡磁性材料(Ba铁氧体)以及镍-锌-铜磁性材料(Ni-Zn-Cu铁氧体)或其至少一种氧化物磁性材料。即，可通过使用包含铁的金属合金粉末或包含铁的金属合金氧化物而形成磁性层(600)。又，可通过将磁性材料涂覆至金属合金粉末而形成磁性粉末。举例而言，可通过将选自由以下各个组成的群的至少一种磁性材料氧化物涂覆至(例如)包含铁的金属合金粉末而形成磁性材料粉末：镍氧化物磁性材料、锌氧化物磁性材料、铜氧化物磁性材料、锰氧化物磁性材料、钴氧化物磁性材料、钡氧化物磁性材料以及镍-锌-铜氧化物磁性材料。即，可通过将包含铁的金属氧化物涂覆至金属合金粉末而形成磁性材料粉末。替代地，可通过将选自由以下各个组成的群的至少一种磁性材料氧化物与(例如)包含铁的金属合金粉末混合而形成磁性材料粉末：镍氧化物磁性材料、锌氧化物磁性材料、铜氧化物磁性材料、锰氧化物磁性材料、钴氧化物磁性材料、钡氧化物磁性材料以及镍-锌-铜氧化物磁性材料。即，可通过将包含铁的金属氧化物与金属合金粉末混合而形成磁性材料粉末。另一方面，除金属粉末及聚合物外，第一磁性层(710)及第二磁性层(720)中的每一个可还包含导热填料。以金属粉末的100wt％来计，可按0.5wt％至3wt％的含量包含导热填料。可按薄片形状制造第一磁性层(710)及第二磁性层(720)且将其分别安置于上面堆叠有多个薄片的主体(100)的上部部分及下部部分上。又，可通过以预定厚度印刷由包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)的材料形成的膏状物或将膏状物填充至框架中以压缩膏状物而形成主体(100)，且接着可分别将第一磁性层(710)及第二磁性层(720)安置于主体(100)的上部部分及下部部分上。替代地，可通过使用膏状物而形成磁性层(710，720)，即，通过将磁性材料涂覆至主体(100)的上部部分及下部部分而形成磁性层。

根据第二例示性实施例的功率电感器可还包含在主体(100)与至少两个基底(200)之间的上部部分及下部部分上的第三磁性层(730)及第四磁性层(740)，如图5中所说明，且第五磁性层(750)及第六磁性层(760)可进一步设置于其间，如图6中所说明。即，至少一个磁性层(700)可设置于主体(100)中。可按薄片形状制造磁性层(700)且将其设置于堆叠有多个薄片的主体(100)中。即，至少一个磁性层(700)可设置于用于制造主体(100)的多个薄片之间。又，当通过以预定厚度印刷由包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)的材料形成的膏状物而形成主体(100)时，可在印刷期间形成磁性层。又，当通过将膏状物填充至框架中以压缩膏状物而形成主体(100)时，可将磁性层插入其间以压缩膏状物。替代地，可通过使用膏状物而形成磁性层(700)，即，可通过在主体(100)的印刷期间涂覆软磁性材料而将磁性层形成于主体(100)中。

如上文所描述，根据另一例示性实施例的功率电感器可包含主体(100)中的至少一个磁性层(700)以改良功率电感器的磁性。

图7为根据第三实施例的功率电感器的透视图，图8为沿图7的线A-A’截取的横截面图且图9为沿图7的线B-B’截取的横截面图。

参看图7至图9，根据第三实施例的功率电感器可包含：主体(100)；至少一个基底(200)，其安置于主体(100)中；线圈图案(310，320；300)，其安置于至少一个基底(200)中的每一个的至少一个表面上；第一外部电极(410，420；400)，其分别安置于主体(100)的彼此对置的侧表面上且分别连接至线圈图案(310，320；300)；以及第二外部电极(510，520；500)，其安置于主体(100)的底表面上、彼此隔开预定距离且分别连接至第一外部电极(410，420；400)；以及侧表面电极(800)，其安置于主体(100)的外部部分上、与外部电极(400，500)隔开且连接至安置于主体(100)中的至少两个基底(200)中的每一个上的至少一个线圈图案(300)。

至少两个基底(210，220；200)可设置于主体(100)中。举例而言，至少两个基底(200)可在主体(100)的纵向方向上设置于主体(100)中且在主体(100)的厚度方向上隔开预定距离。基底(200)可由(例如)覆铜叠层(copper clad lamination；CCL)、金属磁性材料或其类似个形成，较佳可由金属磁性材料形成。

线圈图案(310，320，330，340；300)可形成于至少一个表面上，较佳形成于至少两个基底(200)中的每一个的两个表面上。此处，线圈图案(310，320)可分别安置于第一基底(210)的上部部分及下部部分上且通过形成于第一基底(210)中的导电导通体而电连接。类似地，线圈图案(330，340)可分别安置于第二基底的上部部分及下部部分上且通过形成于第二基底(220)中的导电导通体而电连接。即，至少两个线圈可设置于一个主体(100)中。此处，基底(200)的上部部分上的线圈图案(310，330)以及基底(200)的下部部分上的线圈图案(320，340)可具有相同形状。又，多个线圈图案(300)可彼此重叠。替代地，下部部分上的线圈图案(320，340)可在未形成有上部部分上的线圈图案(310，330)的区域上彼此重叠。可经由诸如网版印刷(screen printing)、涂布、沉积、电镀或溅镀的方法而形成多个线圈图案(300)。

侧表面电极(800)可安置于主体(100)的上面未安置第一外部电极(400)的一个侧表面上。侧表面电极(800)经设置以将安置于第一基底(210)上的线圈图案(310，320)中的至少一个连接至安置于第二基底(220)上的线圈图案(330，340)中的至少一个。因此，形成于第一基底(210)上的线圈图案(310，320)以及安置于第二基底(220)上的线圈图案(330，340)可通过安置于主体(100)的外部部分上的侧表面电极(800)而彼此电连接。可通过将主体(100)浸渍至导电膏中或经由诸如印刷、沉积以及溅镀的各种方法而将侧表面电极(800)形成于主体(100)的一个侧表面上。侧表面电极(800)可由能够给出导电率的金属形成。举例而言，侧表面电极可包含选自由以下各个组成的群的至少一种金属：金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。此处，必要时，镀镍层(未图示)或镀锡层(未图示)可进一步形成于侧表面电极(800)的表面上。

如上文所描述，在根据另一例示性实施例的功率电感器中，各自具有上面安置有线圈图案(300)的至少一个表面的至少两个基底(200)可设置于主体(100)中且通过安置于主体(100)的外部部分上的侧表面电极(800)而彼此连接以在一个主体(100)中形成多个线圈，藉此增加功率电感器的容量。

图10为根据第四实施例的功率电感器的横截面图。

参看图10，根据第四实施例的功率电感器可包含：主体(100)，在其上，阶状部分(150)形成于其顶表面上的至少一个区域上；至少一个基底(200)，其安置于主体(100)中；线圈图案(310，320；300)，其安置于至少一个基底(200)的至少一个表面上；以及外部电极(900)，其安置于主体(100)的面向彼此的两个表面上且分别连接至线圈图案(310，320)。尽管在参看图1至图9所描述的前述例示性实施例中，外部电极(400，500)未安置于主体(100)的顶表面上，但阶状部分(150)可安置于主体(100)的顶表面上以使得主体(100)的上部部分上的外部电极(900)不接触屏蔽罩或其类似个，甚至在图10中根据另一例示性实施例，外部电极(900)安置于主体(100)上时也如此。由于阶状部分(150)形成于比安置于主体(100)上的外部电极(900)的厚度大的高度处，因此外部电极(900)可能不接触屏蔽罩，甚至在设置外部电极(900)时也如此。又，由于阶状部分(150)形成于主体(100)上，因此主体(100)的面向彼此的两个侧表面可被浸渍至导电膏中深达对应于阶状部分(150)的高度的深度，以自主体(100)的底表面至侧表面及顶表面而形成外部电极(900)。因此，可简化用于形成外部电极(900)的处理。

图11为根据第五实施例的功率电感器的透视图，图12为沿图5的线A-A’截取的横截面图，且图13为图11的底表面的平面图。

参看图11至图13，根据第五实施例的功率电感器可包含：主体(100)；至少一个基底(200)，其安置于主体(100)中；线圈图案(310，320；300)，其安置于至少一个基底(200)的至少一个表面上；外部电极(1010，1020；1000)，其在主体(100)的底表面上安置成彼此隔开预定距离；以及连接电极(1110，1120；1100)，其安置于主体(100)中以将线圈图案(300)连接至外部电极(1000)。此处，主体(100)具有上面安放有PCB的面向PCB的底表面。根据例示性实施例，外部电极(1000)可未安置于主体(100)的顶表面上，但仅安置于主体(100)的底表面上。

外部电极(1010，1020；1000)可在主体(100)的底表面上安置成彼此隔开。外部电极(1010，1020)可分别连接至安置于主体(100)中的连接电极(1110，1120；1100)。因此，外部电极(1010，1020)可经由连接电极(1110，1120)连接至主体(100)中的线圈。可通过将主体(100)的底表面浸渍至导电膏中或经由诸如印刷、沉积以及溅镀的各种方法而形成外部电极(1010，1020)。必要时，可通过使用微影及蚀刻处理而图案化外部电极(1010，1020)。可通过使用预定方法而将导电层形成于主体(100)的底表面上且接着将导电层移除预定宽度，从而自主体(100)的底表面的边缘以预定宽度形成外部电极(1010，1020)。又，外部电极(1010，1020)可分别自连接电极(1110，1120)生长。即，可通过使用电镀处理而形成连接电极(1110，1020)且因此可自连接电极形成外部电极(1010，1020)。举例而言，可执行无电极电镀处理以形成连接电极(1110，1120)中的每一个的一部分，且可执行电镀处理以自线圈图案(320)形成连接电极(1110，1120)，藉此形成外部电极(1010，1020)。替代地，外部电极(1010，1020)可由导电金属形成。举例而言，外部电极(1010，1020)可由选自由以下各个组成的群的至少一种金属形成：金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。又，镀镍层(未图示)或镀锡层(未图示)可进一步形成于外部电极(1010，1020)的表面上。

外部电极(1110，1120；1100)可安置于主体(100)上以将线圈图案(310，320)连接至外部电极(1010，1020)。即，至少两个连接电极(1100)可安置于主体(100)的底表面上的预定区域上。举例而言，可在主体(100)的预定区域中界定孔以允许安置于基底(200)的下部部分上的线圈图案(320)暴露，且可将导电材料填充至孔中以形成连接电极(1110)。可通过经由无电极电镀及电镀处理将导电材料填充于形成于主体(100)中的孔中而形成连接电极(1100)。又，可自连接电极(1100)形成外部电极(1000)。举例而言，可将连接电极(1100)填充至主体(100)的孔中且接着对其电镀以自连接电极(1100)在主体(100)的底表面上生长导电层。接着，可图案化导电层以形成外部电极(1010，1020)。即，可通过使用连接电极(1100)作为种子层经由电镀处理而形成外部电极(1010，1020)。此处，可通过在形成主体(100)之后蚀刻主体(100)的预定区域以暴露线圈图案(310，320)中的至少一个而形成用于形成连接电极(1100)的孔。举例而言，可通过使用激光对主体(100)的预定区域钻孔而形成孔。又，当通过使用模具而形成主体(100)时，可使用能够在预定区域中形成孔的模具。当多个薄片用以形成主体(100)时，各自在预定区域中具有孔的多个薄片可经堆叠以形成孔。

根据第五实施例，如第二实施例中所描述，至少一个磁性层(700)可设置于主体(100)中。又，如第三实施例中所描述，可设置至少两个基底(200)，线圈图案(310，320；300)可安置于至少两个基底(200)中的每一个的至少一个表面上，且多个线圈图案(300)可通过安置于主体(100)的外表面上的连接电极(800)而连接。

如上文所描述，在根据第五实施例的功率电感器中，外部电极(1010，1020)可安置于主体(100)的面向PCB的底表面上，且连接电极(1110，1120)可安置于主体(100)中以将线圈图案(310，320)连接至外部电极(1010，1020)。由于外部电极未安置于主体(100)上，因此屏蔽罩与功率电感器之间的短路可得以防止。

图14至图17为顺序地说明用于制造根据第一实施例的功率电感器的方法的横截面图。

参看图14，各自具有预定形状的线圈图案(310，320)形成于至少一个表面上，较佳形成于基底(200)的两个表面上。基底(200)可由CCL、金属磁性材料或其类似个形成。此处，可使用能够改良有效磁导率且易于实现容量的金属磁性材料。举例而言，可通过将铜箔结合至由包含铁的金属合金形成且具有预定厚度的金属板的两个表面而制造基底(200)。又，线圈图案(310，320)可形成于基底(200)的预定区域上，例如，可形成为以圆形螺旋形状自其中心部分形成的线圈图案。此处，可将线圈图案(310)形成于基底(200)的一个表面上且接着可形成穿过基底(200)的预定区域且填充有导电材料的导电导通体。又，线圈图案(320)可形成于基底(200)的另一表面上。可通过在通过使用激光在基底(200)的厚度方向上形成导通孔之后将导电膏填充至导通孔中而形成导电导通体。举例而言，可经由电镀处理形成线圈图案(310)。为此，具有预定形状的感光图案可形成于基底(200)的一个表面上以使用铜箔作为种子而在基底(200)上执行电镀处理。接着，可自基底(200)的暴露表面生长金属层且接着可移除感光薄膜。替代地，可通过使用与用于形成线圈图案(310)的方式相同的方式将线圈图案(320)形成于基底(200)的另一表面上。替代地，可按多层形状形成线圈图案(310，320)。当按多层形状形成线圈图案(310，320)时，可在下部层与上部层之间形成绝缘层，且可在绝缘层中形成导电导通体(未图示)以将多层线圈图案彼此连接。线圈图案(310，320)分别形成于基底(200)的一个表面及另一表面上且接着绝缘层(500)经形成以覆盖线圈图案(310，320)。可通过将包含选自由环氧树脂、聚酰亚胺以及液晶结晶聚合物组成的群的至少一种材料的薄片紧密地附着至线圈图案(310，320)而形成绝缘层(500)。

参看图15，设置由包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)的材料形成的多个薄片(100a至100h)。此处，金属粉末(110)可使用包含铁(Fe)的金属材料，且聚合物(120)可使用环氧树脂、聚酰亚胺或其类似者，其能够使金属粉末(110)彼此绝缘。又，导热填料(130)可使用MgO、AlN、碳基材料或其类似者，其能够将金属粉末(110)的热释放至外部。又，金属粉末(110)的表面可涂布有磁性材料，例如，金属氧化物磁性材料。此处，以金属粉末(110)的100wt％来计，可按2.0wt％至5.0wt％的含量包含聚合物(120)，且以金属粉末(110)的100wt％来计，可按0.5wt％至3.0wt％的含量包含导热填料(130)。多个薄片(100a至100h)分别安置于基底(200)的上面形成有线圈图案(310，320)的上部部分及下部部分上。此处，多个薄片(100a至100h)可具有彼此不同的含量的导热填料(130)。举例而言，导热填料(130)可具有自基底(200)的一个表面及另一表面朝向基底(200)的上侧及下侧逐渐增加的含量。即，安置于接触基底(200)的薄片(100a，100d)的上部部分及下部部分上的薄片(100b，100e)的导热填料(130)可具有高于薄片(100a，100d)的导热填料(130)的含量的含量，且安置于薄片(100b，100e)的上部部分及下部部分上的薄片(100c，100f)的导热填料(130)可具有高于薄片(100b，100e)的导热填料(130)的含量的含量。如此，导热填料(130)的含量在远离基底(200)的方向上逐渐增加以进一步改良热传递效率。

参看图16，以基底(200)处于之间的方式堆叠及压缩多个薄片(100a至100h)，且接着模制所述多个薄片以形成主体(100)。又，第二外部电极(510，520)形成于主体(100)的底表面上，即，形成于主体(100)的底表面的面向PCB且安放于PCB上的预定区域上。第二外部电极(510，520)可形成于垂直于面向彼此的两个表面的一个表面(其上暴露主体(100)的线圈图案(300))上，使得第二外部电极(510，520)在中心区域上彼此隔开。举例而言，可通过将铜箔结合至主体(100)的一个表面而形成种子层，且接着可执行电镀处理以在种子层上形成电镀层，藉此形成第二外部电极(510，520)。替代地，可通过诸如溅镀处理的沉积处理而将金属层形成于主体(100)的一个表面上且接着通过使用微影及蚀刻处理而将其图案化以形成第二外部电极(510，520)。

参看图17，第一外部电极(410，420)形成于主体(100)的两个末端上使得第一外部电极(410，420)电连接至线圈图案(310，320)的突出部分且连接至第二外部电极(500)。第一外部电极(410，420)可经由包含以下各个的各种处理而形成于上主体(100)的两个末端上：将导电膏涂覆至主体(100)的侧表面的处理、印刷处理、沉积处理以及溅镀处理。此处，第一外部电极(410，420)涂布有导电膏。

图18至图21为顺序地说明用于制造根据第二实施例的功率电感器的方法的横截面图。

参看图18，线圈图案(310，320)形成于至少一个表面上，较佳形成于基底(200)的两个表面上，且接着绝缘层(500)经形成以覆盖线圈图案(310，320)。此处，移除绝缘层(500)的一部分(例如，形成于线圈图案(320)上的绝缘层(500)的一部分)以暴露线圈图案(320)的预定区域。

参看图19，设置多个薄片(100a至100h)，其中的每一个由包含金属粉末(110)、聚合物(120)以及导热填料(130)的材料形成。又，垂直通孔(101至104)分别形成于安置于多个薄片(100a至100h)的基底(200)的下部部分上的薄片(100e至100h)的预定区域中。此处，孔(101至104)形成于与移除导电层(500)的一部分中以暴露线圈图案(320)所在的区域相同的区域。

参看图20，以基底(200)处于之间的方式堆叠及压缩多个薄片(100a至100h)，且接着模制所述多个薄片以形成主体(100)。因此，用于暴露线圈图案(300)的至少一部分的孔形成于主体(100)的底表面中，即，形成于主体(100)的面向PCB且安放于PCB上的预定区域中。又，线圈图案(310，320)中的每一个的至少一部分经由主体(100)的至少一侧表面暴露。接着，执行电镀处理以自线圈图案(300)生长导电层。结果，填充孔以形成连接电极(1110，1120)。举例而言，可执行无电极电镀处理以形成孔的一部分(例如，孔的侧壁)，且接着可执行电镀处理以自线圈图案(300)生长连接电极(1110，1120)。

参看图21，形成连接电极(1110，1120)且接着执行电镀处理以在主体(100)的底表面上形成导电层。举例而言，可通过使用电镀处理而形成连接电极(1110，1120)，且接着可连续地执行电镀处理以自线圈图案(320)或连接电极(1100)在主体(100)的底表面上形成导电层。可对主体(100)的底表面上的导电层进行光微影及蚀刻以移除其中心部分，藉此形成彼此隔开的外部电极(1010，1020；1000)。

功率电感器及其制造方法可不限于前述实施例，但经由彼此不同的各种实施例实现。因此，熟习此项技术者将容易理解，在不脱离通过随附权利要求界定的本发明的精神及范畴的情况下，可对其进行各种修改及改变。