功率电感器的制作方法

文档序号:14959412发布日期:2018-07-18 00:13阅读:122来源:国知局

本揭露内容涉及一种功率电感器,且更特定而言,涉及一种具有优良电感(inductance)性质以及改良的绝缘性质及热稳定性的功率电感器。



背景技术:

功率电感器主要提供于携带型装置内的诸如dc-dc转换器的功率电路中。替代现有的电线卷绕式扼流圈(chokecoil),对功率电感器的使用逐渐增加,此是因为功率电路在高频率下切换且经小型化。另外,正以小型化、高电流、低电阻以及其类似者的方式开发功率电感器,此是因为携带型装置的大小缩减且其的多功能化。

根据现有技术的功率电感器是以具有低介电常数的介电质的多个铁氧体(ferrite)或陶瓷薄片模式被层压的形状制造。此处,线圈图案形成于陶瓷薄片中的每一者上。形成于陶瓷薄片中的每一者上的线圈图案通过导电介层孔连接至陶瓷薄片,且线圈图案在薄片经层压的垂直方向上彼此重叠。另外,在现有技术中,陶瓷薄片经层压所在的主体可大体上通过使用由镍(ni)、锌(zn)、铜(cu)以及铁(fe)的四元素系统组成的磁性材料而制造。

然而,相较于金属材料的饱和磁化值,磁性材料的饱和磁化值相对较低。因此,磁性材料可能无法实现新近携带型装置所需的高电流性质。结果,由于构成功率电感器的主体是通过使用金属磁性粉末而制造,因此相较于通过使用磁性材料制造的主体,功率电感器的饱和磁化值可相对增加。然而,若主体是通过使用金属而制造,则高频率波的涡电流损失及滞后损失可增加以引起对材料的严重损害。

为缩减材料损失,应用金属磁性粉末彼此通过聚合物绝缘的结构。也即,将金属磁性粉末与聚合物彼此混合所在的薄片层压以制造功率电感器的主体。另外,上面形成有线圈图案的预定基底材料提供于主体内部。也即,线圈图案形成于预定基底材料上,且多个薄片经层压及压缩于线圈图案的顶表面及底表面上以制造功率电感器。

然而,因为金属磁性粉末实际上并不维持其适当物理性质,所以使用金属磁性粉末及聚合物的功率电感器具有低磁导率。另外,由于聚合物包围金属磁性粉末,因此主体的磁导率可缩减。

(现有技术文件)

韩国专利公开案第2007-0032259号



技术实现要素:

欲解决的问题

本揭露内容提供一种能够改良磁导率的功率电感器。

本揭露内容也提供一种能够改良主体的磁导率以改良总体磁导率的功率电感器。

本揭露内容也提供一种能够防止外部电极短路的功率电感器。

解决问题的技术手段

根据例示性实施例,一种功率电感器包含:主体;至少一种基底材料,安置于主体内;至少一个线圈图案,安置于基底材料的至少一个表面上;绝缘层,安置于线圈图案与主体之间;以及外部电极,安置于主体外部且连接至线圈图案,其中主体包含磁性粉碎材料及绝缘材料。

功率电感器可还包含安置于主体的上部部分上的绝缘罩盖层。

罩盖绝缘层可安置于除外部电极安装于印刷电路板上所处的区域外的剩余区域的至少一部分上。

磁性粉碎材料可通过将磁性烧结主体粉碎至预定大小而制造。

主体可还包含金属磁性粉末及导热填料。

在主体中,金属磁性粉末的含量可大于磁性粉碎材料的含量。

导热填料可包含选自由以下各者组成的群组的至少一者:氧化镁、氮化铝、碳基材料、镍基铁氧体以及铁氧体。

功率电感器可还包含安置于主体上的至少一个磁性层。

磁性层可通过将磁性粉碎材料及金属磁性粉末中的至少一者与绝缘材料混合或通过使用磁性烧结主体或金属带而制造。

基底材料的至少一区可被移除,且主体可填充至经移除区中。

磁性层及绝缘层可交替地安置于基底材料的经移除区中或磁性材料可安置于基底材料的经移除区中。

安置于基底材料的一个表面及另一表面上的线圈图案可具有相同高度。

线圈图案的至少一个区可具有不同宽度。

绝缘层可按均匀厚度安置于线圈图案的顶表面及侧表面上,且具有与基底材料上的线圈图案的顶表面及侧表面中的每一者相同的厚度。

外部电极的至少一部分可由与线圈图案相同的材料制成。

线圈图案可经由镀敷制程形成于基底材料的至少一个表面上,且外部电极的接触线圈图案的区域可经由镀敷制程形成。

根据另一例示性实施例,一种功率电感器包含:主体;至少一种基底材料,安置于主体内;至少一个线圈图案,安置于基底材料的至少一个表面上;以及外部电极,安置于主体外部,其中主体包含金属磁性粉末、磁性粉碎材料以及绝缘材料。

主体可还包含导热填料。

金属磁性粉末的含量可大于磁性粉碎材料的含量。

相对于金属磁性粉末与磁性粉碎材料的混合物的100wt%,可包含0.1wt%至5wt%的磁性粉碎材料。

对照现有技术的功效

在根据例示性实施例的功率电感器中,主体可通过将磁性粉碎材料(通过粉碎磁性材料得到)与绝缘材料混合而制造。另外,混合磁性粉碎材料的至少一个磁性层可形成于主体内。由于主体是通过使用磁导率大于磁性粉末的磁导率的磁性粉碎材料而制造,因此主体的磁导率可改良。因此,功率电感器的总体磁导率可改良。

另外,由于聚对二甲苯(parylene)涂覆于线圈图案上,因此具有均匀厚度的聚对二甲苯可形成于线圈图案上,且因此主体与线圈图案之间的绝缘可改良。

另外,提供于主体内部且上面形成有线圈图案的基底材料可通过使用金属磁性材料而制造以防止功率电感器的磁导率降低。此外,基底材料的至少一部分可经移除以将主体填充于基底材料的经移除部分中,藉此改良磁导率。另外,至少一个磁性层可安置于主体上以改良功率电感器的磁导率。

绝缘罩盖层可形成于主体的上面形成有外部电极的顶表面上以防止外部电极、屏蔽罩(shieldcan)及邻近组件之间的短路(short)。

附图说明

图1为根据第一实施例的功率电感器的组合透视图。

图2为沿图1的线a-a′截取的横截面图。

图3及图4为根据第一实施例的功率电感器的分解透视图及部分平面图。

图5及图6为说明基底材料及线圈图案以便解释线圈图案的形状的横截面图。

图7及图8为取决于绝缘层的材料的功率电感器的横截面影像。

图9为说明根据第一实施例的修改实例的功率电感器的侧视图。

图10及图11为说明根据比较实例及例示性实施例的磁导率及q因子的曲线图。

图12为说明根据比较实例及例示性实施例的耐压特性的曲线图。

图13至图20为根据第二实施例的功率电感器的横截面图。

图21为根据第三实施例的功率电感器的透视图。

图22及图23为沿图21的线a-a′及b-b′截取的横截面图。

图24及图25为根据第三实施例的修改实例的沿图18的线a-a′及b-b′截取的横截面图。

图26为根据第四实施例的功率电感器的透视图。

图27及图28为沿图26的线a-a′及b-b′截取的横截面图。

图29为图26的内部平面图。

图30为根据第五实施例的功率电感器的透视图。

图31及图32为沿图30的线a-a′及b-b′截取的横截面图。

图33至图35为用于顺序地解释根据例示性实施例的用于制造功率电感器的方法的横截面图。

具体实施方式

在下文中,将参看随附附图详细地描述特定实施例。然而,可按不同形式体现本发明,且不应将本发明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露内容将为透彻且完整的,且将向本领域技术人员充分传达本发明的范畴。

图1为根据第一实施例的功率电感器的组合透视图,图2为沿图1的线a-a′截取的横截面图,且图3为分解透视图。另外,图4为基底材料及线圈图案的平面图,图5及图6为说明基底材料及线圈图案以便解释线圈图案的形状的横截面图,且图7及图8为取决于绝缘层的材料的功率电感器的横截面影像。图9为说明根据第一实施例的修改实例的功率电感器的侧视图。

参看图1至图8,根据例示性实施例的功率电感器可包含:主体(100a,100b;100)基底材料(200),提供于主体(100)中;线圈图案(310,320;300),安置于基底材料(200)的至少一个表面上;以及外部电极(410,420;400),安置于主体(100)外部。另外,绝缘层(500)可进一步安置于线圈图案(310,320)与主体(100)之间。

1.主体

主体(100)可具有六面体形状。也即,主体(100)可具有大致六面体形状,其具有在x方向上的预定长度、在y方向上的预定宽度以及在z方向上的预定高度。此处,主体(100)可具有大于宽度及高度中的每一者的长度且具有等于或不同于高度的宽度。替代地,除六面体形状外,主体(100)也可具有多面体形状。主体(100)可包含磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)。也即,磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)可彼此混合以形成主体(100)。另外,主体(100)可还包含导热填料(130)及金属磁性粉末(未示出)。也即,主体(100)可包含磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120),且还包含导热填料(130)及金属磁性粉末中的至少一者。

磁性粉碎材料(110)可通过将具有薄片形式与预定厚度的的磁性烧结主体粉碎而形成。也即,磁性粉末可经球磨及粉碎,且接着安放黏合剂以模制预定主体。接着,预定主体可经压缩及解除黏合且接着经烧结以制造磁性烧结主体。接着,可将磁性烧结主体粉碎至预定大小以形成磁性粉碎材料(110)。磁性粉碎材料(110)可与绝缘材料(120)混合以形成主体(100)。磁性粉碎材料(110)可通过使用基于fe而添加有si、b、nb、cu以及其类似者的合金而制造。举例而言,磁性粉碎材料(110)可包含选自由以下各者组成的群组的至少一种磁性金属:铁-硅(fe-si)、铁-镍-硅(fe-ni-si)、铁-硅-硼(fe-si-b)、铁-硅-铬(fe-si-cr)、铁-硅-铝(fe-si-al)、铁-硅-硼-铬(fe-si-b-cr)、铁-铝-铬(fe-al-cr)、铁-硅-硼-铌-铜(fe-si-b-nb-cu)以及铁-硅-铬-硼-铌-铜(fe-si-cr-b-nb-cu)。也即,可使用以下各者中的至少一者形成磁性粉碎材料(110):铁硅基材料、铁镍硅基材料、铁硅硼基材料、铁硅铬基材料、铁硅铝基材料、铁硅硼铬基材料、铁铝铬基材料、铁硅硼铌铜基材料以及铁硅铬硼铌铜基材料。另外,磁性粉碎材料可使用选自由以下各者组成的群的至少一者:氧化镍-氧化锌-氧化铜(nio-zno-cuo)基铁氧体、氧化镍-氧化锌(nio-zno)基铁氧体、氧化锰-氧化锌-氧化铜(mno-zno-cuo)基铁氧体以及氧化锰-氧化锌(mno-zno)基铁氧体或其至少一种氧化物磁性材料。举例而言,磁性粉碎材料可包含nio·zno·cuo-fe2o3及mno·zno·cuo-fe2o3。也即,磁性粉碎材料(110)可使用金属氧化物基铁氧体。磁性粉碎材料(110)可具有不规则形状及多个大小,此是因为磁性粉碎材料(110)是通过将磁性烧结主体粉碎而形成。举例而言,磁性粉碎材料(110)可具有三角形形状、矩形形状或具有预定厚度的各种多边形形状。替代地,磁性粉碎材料(110)的大小可小于主体(100)的平面的大小。举例而言,磁性粉碎材料(110)可具有0.1μm至约150μm的平均粒径。另外,一种具有相同大小的粒子或至少两种粒子可用作磁性粉碎材料(110)。另外,一种具有多个大小的粒子或至少两种粒子可用作磁性粉碎材料(110)。然而,由于在粉碎磁性烧结主体时难以将磁性粉碎材料(110)粉碎至相同大小,因此具有多个大小的单种或至少两种材料可用作磁性粉碎材料(110)。此处,磁性粉碎材料(110)可经由筛分(sieving)而具有所要平均粒径。当使用彼此具有不同大小的至少两种磁性粉碎材料(110)时,主体(100)的填充速率可增加且因此容量可最大化。举例而言,当使用具有50μm的平均粒径的磁性粉碎材料(110)时,可在磁性粉碎材料(110)之间产生微孔且因此可减小填充速率。因此,具有例如3μm的平均粒径的相对较小平均粒径的磁性粉碎材料(110)可与具有50μm的平均粒径的磁性粉碎材料(110)混合以增加主体(100)内的磁性粉碎材料(110)的填充速率。当磁性粉碎材料(110)彼此接触时,绝缘可被破坏以引起短路。因此,磁性粉碎材料(110)的表面可涂布有至少一种绝缘材料。举例而言,磁性粉碎材料(110)的表面可涂布有氧化物或诸如聚对二甲苯(parylene)的绝缘聚合物材料。较佳地,磁性粉碎材料(110)的表面可涂布有聚对二甲苯。聚对二甲苯可涂布为1μm至10μm的厚度。此处,当聚对二甲苯形成为1μm或小于1μm的厚度时,磁性粉碎材料(110)的绝缘效应可降低。当聚对二甲苯形成为超过10μm的厚度时,磁性粉碎材料(110)的大小可增加以缩减主体(100)内的磁性粉碎材料(110)的分布,藉此降低磁导率。另外,除聚对二甲苯外,磁性粉碎材料(110)的表面也可涂布有各种绝缘聚合物材料。涂覆至磁性粉碎材料(110)的氧化物可通过氧化磁性粉碎材料(110)而形成。替代地,磁性粉碎材料(110)可涂布有选自以下各者的至少一者:tio2、sio2、zro2、sno2、nio、zno、cuo、coo、mno、mgo、al2o3、cr2o3、fe2o3、b2o3以及bi2o3。此处,磁性粉碎材料(110)可涂布有具有双重结构的氧化物。也即,磁性粉碎材料(110)可涂布有氧化物与聚合物材料的双重结构。由于磁性粉碎材料(110)的表面涂布有绝缘材料,因此归因于磁性粉碎材料(110)之间的接触的短路可得以防止。此处,当磁性粉碎材料(110)涂布有氧化物或绝缘聚合物或者双重地涂布有氧化物或绝缘聚合物时,磁性粉碎材料(110)可涂布为1μm至10μm的厚度。

绝缘材料(120)可与磁性粉碎材料(110)混合以使磁性粉碎材料彼此绝缘。绝缘材料(120)可包含选自由以下各者组成的群组的至少一者:环氧树脂(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide)以及液晶聚合物(liquidcrystallinepolymer;lcp),但不限于此。另外,绝缘材料(120)可安置于磁性粉碎材料(110)之间且由热固性树脂制成。举例而言,热固性树脂可包含选自由以下各者组成的群组的至少一者:酚醛环氧树脂(novolacepoxyresin)、苯氧基型环氧树脂(phenoxytypeepoxyresin)、双酚a型环氧树脂(bpatypeepoxyresin)、双酚f型环氧树脂(bpftypeepoxyresin)、经氢化双酚a环氧树脂(hydrogenatedbpaepoxyresin)、二聚酸改性环氧树脂(dimeracidmodifiedepoxyresin)、胺基甲酸酯改性环氧树脂(urethanemodifiedepoxyresin)、橡胶改性环氧树脂(rubbermodifiedepoxyresin)以及双环戊二烯型环氧树脂(dcpdtypeepoxyresin)。此处,可相对于磁性粉碎材料(110)的100wt%以2.0wt%至15.0wt%的含量包含绝缘材料(120)。然而,若绝缘材料(120)的含量增加,则磁性粉碎材料(110)的体积分率可缩减,且因此难以恰当地实现饱和磁化值增加的效应。因此,主体(100)的磁导率可降低。另一方面,若绝缘材料(120)的含量减小,则用于制造电感器的制程中的强酸溶液或强碱溶液可向内渗透以缩减电感性质。因此,可在磁性粉碎材料(110)的饱和磁化值及电感不缩减的范围内包含绝缘材料(120)。

金属磁性粉末(未示出)连同磁性粉碎材料(110)可在主体(100)内混合。金属磁性粉末可具有0.1μm至约200μm的平均粒径。此处,金属磁性粉末的大小可等于或不同于磁性粉碎材料(110)的大小。也即,金属磁性粉末的大小可大于或小于磁性粉碎材料(110)的大小,或与磁性粉碎材料(110)具有相同大小。另外,一种具有相同大小的粒子或至少两种粒子可用作金属磁性粉末。一种具有多个大小的粒子或至少两种粒子可用作金属磁性粉末。当使用彼此具有不同大小的至少两种金属磁性粉末时,主体(100)的填充速率可增加且因此容量可最大化。此处,可按大于或小于磁性粉碎材料(110)的含量的含量包含金属磁性粉末。也即,相对于磁性粉碎材料(110)与金属磁性粉末的混合物的100wt%,可按0.1wt%至99.9wt%的含量包含磁性粉碎材料(110),且可按99.9wt%至0.1wt%的含量包含金属磁性粉末。举例而言,相对于磁性粉碎材料(110)与金属磁性粉末的混合物的100wt%,可按0.1wt%至10wt%的含量包含磁性粉碎材料(110),且可按90wt%至99.9wt%的含量包含金属磁性粉末。较佳地,可按0.1wt%至5wt%的含量包含磁性粉碎材料(110),且可按95wt%至99.9wt%的含量包含金属磁性粉末。替代地,可按90wt%至99.9wt%的含量包含磁性粉碎材料(110),且可按0.1wt%至10wt%的含量包含金属磁性粉末。此处,由于以10wt%或小于10wt%(较佳5wt%,更佳1wt%)的含量添加磁性粉碎材料(110),因此耐压特性可改良且同时维持功率电感器的磁导率。举例而言,相较于在不添加磁性粉碎材料(110)时的耐压特性,归因于esd的重复应用的耐压特性可改良大约10%。金属磁性粉末可通过使用基于fe而添加有硅、硼、铌、铜以及其类似者的合金而制造。举例而言,磁性粉碎材料(110)可包含选自由以下各者组成的群的至少一种磁性金属:铁-硅(fe-si)、铁-镍-硅(fe-ni-si)、铁-硅-硼(fe-si-b)、铁-硅-铬(fe-si-cr)、铁-硅-铝(fe-si-a1)、铁-硅-硼-铬(fe-si-b-cr)、铁-铝-铬(fe-al-cr)、铁-硅-硼-铌-铜(fe-si-b-nb-cu)以及铁-硅-铬-硼-铌-铜(fe-si-cr-b-nb-cu)。另外,金属磁性粉末可使用选自由以下各者组成的群的至少一者:氧化镍-氧化锌-氧化铜(nio-zno-cuo)基铁氧体、氧化镍-氧化锌(nio-zno)基铁氧体、氧化锰-氧化锌-氧化铜(mno-zno-cuo)基铁氧体以及氧化锰-氧化锌(mno-zno)基铁氧体或其至少一种氧化物磁性材料。也即,与磁性粉碎材料(110)相同的组份可用作金属磁性粉末。也即,与磁性粉碎材料(110)相同且含量不同于磁性粉碎材料(110)的含量的组份可用作金属磁性粉末。另外,金属磁性粉末的表面可涂布有磁性材料。此处,磁性材料的磁导率可不同于金属磁性粉末的磁导率。举例而言,磁性材料可包含金属氧化物磁性材料。金属氧化物磁性材料可包含选自由以下各者组成的群组的至少一者:ni氧化物磁性材料、zn氧化物磁性材料、cu氧化物磁性材料、mn氧化物磁性材料、co氧化物磁性材料、ba氧化物磁性材料以及ni-zn-cu氧化物磁性材料。也即,涂覆至金属磁性粉末的表面的磁性材料可包含金属氧化物(包含铁),且其磁导率大于金属磁性粉末的磁导率。由于金属磁性粉末具有磁性,因此在金属磁性粉末彼此接触时,绝缘可被破坏以引起短路。因此,金属磁性粉末的表面可涂布有至少一种绝缘材料。举例而言,金属磁性粉末的表面可涂布有氧化物或诸如聚对二甲苯(parylene)的绝缘聚合物材料。较佳地,金属磁性粉末的表面可涂布有聚对二甲苯。聚对二甲苯可涂布为1μm至10μm的厚度。此处,当聚对二甲苯形成为1μm或小于1μm的厚度时,金属磁性粉末的绝缘效应可降低。当聚对二甲苯形成为超过10μm的厚度时,金属磁性粉末的大小可增加以缩减主体(100)内的金属磁性粉末的分布,藉此降低磁导率。另外,除聚对二甲苯外,金属磁性粉末的表面也可涂布有各种绝缘聚合物材料。涂覆至金属磁性粉末的氧化物可通过氧化金属磁性粉末而形成。替代地,金属磁性粉末可涂布有选自以下各者的至少一者:tio2、sio2、zro2、sno2、nio、zno、cuo、coo、mno、mgo、al2o3、cr2o3、fe2o3、b2o3以及bi2o3。此处,金属磁性粉末可涂布有具有双重结构的氧化物。因此,金属磁性粉末可涂布有氧化物与聚合物材料的双重结构。替代地,金属磁性粉末的表面可在涂布有磁性材料之后涂布有绝缘材料。由于金属磁性粉末的表面涂布有绝缘材料,因此归因于金属磁性粉末之间的接触的短路可得以防止。

主体(100)可包含导热填料(130)以解决主体(100)通过外部热量加热的限制。也即,主体(100)的磁性粉碎材料(110)可通过外部热量加热。因此,可提供导热填料(130)以易于将磁性粉碎材料(110)的热量释放至外部。导热填料(130)可包含选自由以下各者组成的群组的至少一者:氧化镁、氮化铝、碳基材料、镍基铁氧体以及锰基铁氧体,但不限于此。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、石墨烯以及其类似者。另外,ni基铁氧体可包含nio·zno·cuo-fe2o3,且mn基铁氧体可包含mno·zno.cuo-fe2o3。此处,导热填料可由铁氧体材料制成以改良磁导率或防止磁导率降低。导热填料(130)可按粉末的形式分散且包含于绝缘材料(120)中。另外,相对于磁性粉碎材料(110)的100wt%,可按0.5wt%至3wt%的含量包含导热填料(130)。当导热填料(130)具有小于上文所描述的范围的含量时,可能难以获得热释放效应。另一方面,当导热填料(130)具有超出上文所描述的范围的含量时,磁性粉碎材料(110)的含量可缩减以降低主体(100)的磁导率。另外,导热填料(130)可具有(例如)0.5μm至100μm的大小。也即,导热填料(130)的大小可与磁性粉碎材料(110)的大小相同或小于磁性粉碎材料(110)的大小。热释放效应可根据导热填料(130)的大小及含量而调整。举例而言,导热填料(130)的大小及含量增加得愈多,则热释放效应可增加得愈多。主体(100)可通过层压由磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)制成或由包含金属磁性粉末及导热填料(130)中的至少一者的材料制成的多个薄片而制造。此处,当多个薄片经层压以制造主体(100)时,薄片的导热填料(130)可具有彼此不同的含量。也即,导热填料(130)在主体(100)的至少一个区中的含量可不同于导热填料(130)在主体(100)的另一区中的含量。举例而言,导热填料(130)自基底材料(200)的中心向上及向下渐离得愈远,则薄片内的导热填料(130)的含量可渐增得愈多。另外,主体(100)可通过各种方法制造,诸如将由磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)制成或由包含金属磁性粉末及导热填料(130)中的至少一者的材料制成的膏状物印刷成预定厚度或将膏状物压缩至框架中。此处,可考虑到电特性(诸如功率电感器所需的电感)而判定经层压薄片的数目或经印刷成预定厚度以便形成主体(100)的膏状物的厚度。安置于基底材料(200)的上部部分及下部部分上的主体(100a,100b)(于其间具有基底材料(200))可经由基底材料(200)彼此连接。也即,可移除基底材料(200)的至少一部分,且接着可将主体(100)的一部分填充至基底材料(200)的经移除部分中。由于基底材料(200)的至少一部分经移除且主体(100)填充至经移除部分中,因此基底材料(200)的表面积可缩减,且主体(100)在相同体积中的速率可增加以改良功率电感器的磁导率。

电磁屏蔽或吸收材料可进一步提供于主体(100)中。由于电磁屏蔽或吸收材料进一步提供于主体(100)中,因此电磁波可被屏蔽或吸收。电磁屏蔽或吸收材料可包含铁氧体、氧化铝以及其类似者。此处,铁氧体可用作磁性材料且执行热转移功能。也即,铁氧体可改良磁导率且屏蔽或吸收电磁波,且同时执行热转移功能。可在主体(100)中以0.01wt%至10wt%的含量包含电磁屏蔽或吸收材料。也即,相对于包含磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)且进一步包含导热填料(130)及金属磁性粉末的主体(100)的100wt%,可按0.01wt%至10wt%的含量包含电磁屏蔽或吸收材料。此处,当除磁性粉碎材料(110)及导热填料(130)外也提供电磁屏蔽材料且将铁氧体用作电磁屏蔽材料时,其含量可增加。然而,当使用氧化铝时,磁导率可降低。因此,可提供少量氧化铝。然而,若含量小于0.01wt%,则电磁屏蔽及吸收特性极少且因此其不可取。如上文所描述,可在主体(100)中提供具有彼此不同的至少两个功能的至少两种材料。也即,可提供用于增加磁导率的磁性粉碎材料(110)、用于释放主体(100)内的热量的导热填料(130)以及用于屏蔽或吸收电磁波的电磁屏蔽或吸收材料。另外,磁导率以及热释放及电磁屏蔽功能的所有改良可通过仅使用铁氧体材料而执行。然而,可使用具有彼此不同的组合物以执行彼此不同的功能的多个铁氧体。

2.基底材料

基底材料(200)可提供于主体(100)中。举例而言,基底材料(200)可在主体(100)的x方向上提供于主体(100)中,也即,外部电极(400)的方向。另外,可提供至少一种基底材料(200)。举例而言,在垂直于外部电极(400)安置所沿的方向的方向上,也即,在垂直方向上,至少两种基底材料(200)彼此可隔开预定距离。替代地,至少两种基底材料(200)可在外部电极(400)安置所沿的方向上配置。举例而言,基底材料(200)可通过使用铜包覆层压物(coppercladlamination;ccl)或金属磁性材料而制造。此处,基底材料(200)可通过使用金属磁性材料而制造以改良磁导率且促进容量实现。也即,铜包覆层压物是通过将铜箔结合至玻璃加强纤维而制造。由于铜包覆层压物具有磁导率,因此功率电感器的磁导率可降低。然而,当金属磁性材料用作基底材料(200)时,金属磁性材料可具有磁导率。因此,功率电感器的磁导率可能不降低。使用金属磁性材料的基底材料(200)可通过将铜箔结合至具有预定厚度的板而制造,所述板由包含铁的金属制成,例如选自由以下各者组成的群的至少一种金属:铁-镍(fe-ni)、铁-镍-硅(fe-ni-si)、铁-铝-硅(fe-a1-si)以及铁-铝-铬(fe-al-cr)。也即,由包含铁的至少一种金属制成的合金可按具有预定厚度的板形状制造,且铜箔可结合至金属板的至少一个表面以制造基底材料(200)。

另外,至少一个导电介层孔(210)可形成于基底材料(200)的预定区域中。安置于基底材料(200)的上部部分及下部部分上的线圈图案(310,320)可经由导电介层孔(210)彼此电连接。导电介层孔可经由诸如在基底材料(200)的厚度方向上形成穿过基底材料(200)的介层孔(未示出)之后将导电膏填充至介层孔中的方法形成。此处,线圈图案(310,320)中的至少一者可自导电介层孔(210)生长。因此,线圈图案(310,320)中的至少一者可与导电介层孔(210)成一体。另外,可移除基底材料(200)的至少一部分。也即,可移除或可不移除基底材料(200)的至少一部分。如图3及图4中所说明,可移除基底材料(200)的除重叠线圈图案(310,320)的区域外剩余的区域。举例而言,可移除基底材料(200)以在各自具有螺旋形状的线圈图案(310,320)内部形成通孔(220),且可移除在线圈图案(310,320)外部的基底材料(200)。也即,基底材料(200)可具有沿线圈图案(310,320)中的每一者的外观的形状,例如跑道(racetrack)形状,且基底材料(200)的面向外部电极(400)的区域可具有沿线圈图案(310,320)中的每一者的末端的形状的线形。因此,基底材料(200)的外部可具有相对于主体(100)的边缘弯曲的形状。如图4中所说明,主体(100)可填充至基底材料(200)的经移除部分中。也即,上部主体(100a)及下部主体(100b)可经由包含基底材料(200)的通孔(220)的经移除区彼此连接。当基底材料(200)是使用金属磁性材料而制造时,基底材料(200)可接触主体(100)的磁性粉碎材料(110)。为解决上文所描述的限制,诸如聚对二甲苯的绝缘层(500)可安置于基底材料(200)的侧表面上。举例而言,绝缘层(500)可安置于通孔(220)的侧表面及基底材料(200)的外表面上。基底材料(200)的宽度可大于线圈图案(310,320)中的每一者的宽度。举例而言,基底材料(200)可在线圈图案(310,320)的正下方向上保持预定宽度。举例而言,基底材料(200)可自线圈图案(310,320)中的每一者突出大约0.3μm的高度。由于线圈图案(310,320)外部及内部的基底材料(200)被移除,因此基底材料(200)的横截面积可小于主体(100)的横截面积。举例而言,当主体(100)的横截面积定义为100的值时,基底材料(200)可具有40至80的面积比率。若基底材料(200)的面积比率为高的,则主体(100)的磁导率可缩减。另一方面,若基底材料(200)的面积比率为低的,则线圈图案(310,320)的形成面积可缩减。因此,可考虑到主体(100)的磁导率以及线圈图案(310,320)中的每一者的线宽及匝数而调整基底材料(200)的面积比率。

3.线圈图案

线圈图案(310,320;300)可安置于基底材料(200)的至少一个表面上,较佳安置于两个侧表面上。线圈图案(310,320)中的每一者可例如自基底材料(200)的中心部分向外以螺旋形状形成于基底材料(200)的预定区域上。安置于基底材料(200)上的两个线圈图案(310,320)可彼此连接以形成一个线圈。也即,线圈图案(310,320)中的每一者可自界定于基底材料(200)的中心部分中的通孔(220)外部具有螺旋形状。另外,线圈图案(310,320)可经由提供于基底材料(200)中的导电介层孔(210)彼此连接。此处,上部线圈图案(310,320)可具有相同形状及相同高度。另外,线圈图案(310,320)可彼此重叠。替代地,线圈图案(320)经安置以重叠上面未安置有线圈图案(310)的区域。线圈图案(310,320)中的每一者的末端可按线形向外延伸,且也沿主体(100)的短侧的中心部分延伸。另外,线圈图案(310,320)中的每一者的接触外部电极(400)的区域的宽度可大于其他区域的宽度,如图3及图4中所说明。由于线圈图案(310,320)中的每一者的一部分(也即,引出部分)具有相对较宽宽度,因此线圈图案(310,320)中的每一者与外部电极(400)之间的接触面积可增加以缩减电阻。替代地,线圈图案(310,320)中的每一者可自上面安置有外部电极(400)的一个区域在外部电极(400)的宽度方向上延伸。此处,朝向线圈图案(310,320)中的每一者的远端,也即外部电极(400),引出的引出部分可具有朝向主体(100)的侧表面的中心部分的线形。

线圈图案(310,320)可通过提供于基底材料(200)中的导电介层孔(210)彼此电连接。线圈图案(310,320)可经由诸如厚膜印刷、涂布、沉积、镀敷以及溅镀的方法形成。此处,线圈图案(310,320)可较佳经由镀敷形成。另外,线圈图案(310,320)以及导电介层孔(210)中的每一者可由包含银(ag)、铜(cu)以及铜合金中的至少一者的材料制成,但不限于此。当线圈图案(310,320)经由镀敷制程形成时,例如铜层的金属层经由镀敷制程形成于基底材料(200)上且接着经由微影制程图案化。也即,铜层可通过使用安置于基底材料(200)的表面上的铜箔作为种子层而形成,且接着经图案化以形成线圈图案(310,320)。替代地,具有预定形状的感光性图案可形成于基底材料(200)上,且镀敷制程可经执行以自基底材料(200)的曝露表面生长金属层,藉此形成各自具有预定形状的线圈图案(310,320)。线圈图案(310,320)可经安置以形成多层结构。也即,多个线圈图案可进一步安置于在基底材料(200)的上部部分上安置的线圈图案(310)上方,且多个线圈图案可进一步安置于在基底材料(200)的下部部分上安置的线圈图案(320)下方。当线圈图案(310)及线圈图案(320)具有多层结构时,绝缘层可安置于下部层与上部层之间。接着,导电介层孔(未示出)可形成于绝缘层中以将多层线圈图案彼此连接。线圈图案(310,320)中的每一者的高度可比基底材料(200)的厚度大2.5倍。举例而言,基底材料可具有10μm至50μm的厚度,且线圈图案(310,320)中的每一者可具有50μm至300μm的高度。

另外,根据例示性实施例的线圈图案(310,320)可具有双重结构。也即,如图5中所说明,可提供第一镀敷层(300a)及经组态以覆盖第一镀敷层(300a)的第二镀敷层(300b)。此处,第二镀敷层(300b)可经安置以覆盖第一镀敷层(300a)的顶表面及侧表面。另外,第二镀敷层(300b)可经形成以使得第一镀敷层(300a)的顶表面的厚度大于第一镀敷层(300a)的侧表面的厚度。第一镀敷层(300a)的侧表面可具有预定倾角,且第二镀敷层(300b)的侧表面的倾角可小于第一镀敷层(300a)的侧表面的倾角。也即,第一镀敷层(300a)的侧表面相对于在第一镀敷层(300a)外部的基底材料(200)的表面可成钝角,且第二镀敷层(300b)的角度小于第一镀敷层(300a)的的角度,较佳为直角。如图6中所说明,第一镀敷层(300a)的顶表面的宽度(a)与底表面的宽度(b)之间的比率可为0.2∶1至0.9∶1,a∶b较佳为0.4∶1至0.8∶1。另外,第一镀敷层(300a)的底表面的宽度(b)与高度(h)之间的比率可为1∶0.7至1∶4,较佳为1∶1至1∶2。也即,第一镀敷层(300a)可具有自底表面至顶表面逐渐减小的宽度。因此,第一镀敷层(300a)可具有预定倾角。可在主要镀敷制程之后执行蚀刻制程以使得第一镀敷层(300a)具有预定倾角。另外,经组态以覆盖第一镀敷层(300a)的第二镀敷层(300b)可具有大致矩形形状,其中侧表面垂直且顶表面与侧表面之间的圆化区域较少。此处,可根据第一镀敷层(300a)的顶表面的宽度(a)与底表面的宽度(b)之间的比率(也即,比率a∶b)而判定第二镀敷层(300b)的形状。举例而言,第一镀敷层(300a)的顶表面的宽度(a)与底表面的宽度(b)之间的比率(a∶b)增加得愈多,则第二镀敷层(300b)的顶表面的宽度(c)与底表面的宽度(d)之间的比率增加得愈多。然而,当第一镀敷层(300a)的顶表面的宽度(a)与底表面的宽度(b)之间的比率(a∶b)超过0.9∶1时,相比第二镀敷层(300b)的顶表面的宽度,第二镀敷层(300b)的顶表面的宽度可更宽,且侧表面相对于基底材料(200)可成锐角。另外,当第一镀敷层(300a)的顶表面的宽度(a)与底表面的宽度(b)之间的比率(a∶b)小于0.2∶1时,第二镀敷层(300b)可自预定区域圆化至顶表面。因此,可调整第一镀敷层(300a)的顶表面与底表面之间的比率以使得顶表面具有宽的宽度及垂直的侧表面。另外,第一镀敷层(300a)的底表面的宽度(b)与第二镀敷层(300b)的底表面的宽度(d)之间的比率为可1∶1.2至1∶2,且第一镀敷层(300a)的底表面的宽度(b)与邻近第一镀敷层(300a)之间的距离可具有1.5∶1至3∶1的比率。替代地,第二镀敷层(300b)可不接触彼此。由第一镀敷层(300a)及第二镀敷层(300b)构成的线圈图案(300)的顶表面及底表面的宽度之间的比率(c∶d)可为0.5∶1至0.9∶1,较佳为0.6∶1至0.8∶1。也即,线圈图案(300)的外观,也即,第二镀敷层(300b)的外观的顶表面及底表面的宽度之间的比率可为0.5∶1至0.9∶1。因此,线圈图案(300)相对于顶表面的边缘的圆化区域具有直角的理想矩形形状可具有0.5或小于0.5的比率。举例而言,线圈图案(300)相对于顶表面的边缘的圆化区域具有直角的理想矩形形状可具有范围为0.001至0.5的比率。另外,相较于理想矩形形状的电阻变化,根据例示性实施例的线圈图案(300)可具有相对较低电阻变化。举例而言,若具有理想矩形形状的线圈图案具有100的电阻,则线圈图案(300)的电阻可维持在值101至110之间。也即,相较于具有矩形形状的理想线圈图案的电阻,线圈图案(300)的电阻可根据第一镀敷层(300a)的形状及第二镀敷层(300b)的根据第一镀敷层(300a)的形状变化的形状而维持在大约101%至大约110%。第二镀敷层(300b)可通过使用与第一镀敷层(300a)相同的镀敷溶液而形成。举例而言,第一镀敷层(300a)及第二镀敷层(300b)可通过使用基于硫酸铜及硫酸的镀敷溶液而形成。此处,可通过添加以ppm为单位的氯(cl)及有机化合物在产物的镀敷性质方面改良镀敷溶液。可通过使用载剂及抛光剂在镀敷层的均匀性及均镀能力以及光泽度特性方面改良例如聚乙二醇(polyethyleneglycol)的有机化合物。

另外,线圈图案(300)可通过层压至少两个镀敷层而形成。此处,镀敷层中的每一者可具有垂直侧表面且以相同形状及相同厚度经层压。也即,线圈图案(300)可经由镀敷制程形成于种子层上。举例而言,三个镀敷层可层压于种子层上以形成线圈图案(300)。线圈图案(300)可经由各向异性镀敷制程形成且具有大约2至大约10的纵横比。

另外,线圈图案(300)可具有宽度自其最内周边至最外周边逐渐增加的形状。也即,具有螺旋形状的线圈图案(300)自最内周边至最外周边可包含n个图案。举例而言,当提供四个图案时,图案可具有以安置于最内周边上的第一图案、第二图案、第三图案以及安置于最外周边上的第四图案的次序逐渐增加的宽度。举例而言,当第一图案的宽度为1时,第二图案可具有1至1.5的比率,第三图案可具有1.2至1.7的比率且第四图案可具有1.3至2的比率。也即,第一图案至第四图案可具有1∶1至1.5∶1.2至1.7∶1.3至2的比率。也即,第二图案的宽度可等于或大于第一图案的宽度,第三图案的宽度可大于第一图案的宽度且等于或大于第二图案的宽度,且第四图案的宽度可大于第一图案及第二图案中的每一者的宽度并等于或大于第三图案的宽度。种子层的宽度自最内周边至最外周边可逐渐增加,以使得线圈图案的宽度自最内周边至最外周边逐渐增加。另外,线圈图案的至少一个区在垂直方向上的宽度可彼此不同。也即,至少一个区的下部末端、中间末端以及上部末端可具有彼此不同的宽度。

4.外部电极

外部电极(410,420;400)可安置于主体(100)的面向彼此的两个表面上。举例而言,外部电极(410)可安置于主体(100)的在x方向上面向彼此的两个侧表面上。外部电极(410)可分别电连接至主体(100)的线圈图案(310)及线圈图案(320)。另外,外部电极(410)可分别安置于主体(100)的两个侧表面上以在两个侧表面的中心部分处接触线圈图案(310,320)。也即,线圈图案(310,320)中的每一者的末端可曝露于主体(100)的外部中心部分,且外部电极(400)可安置于主体(100)的侧表面上且接着连接至线圈图案(310,320)中的每一者的末端。外部电极(400)可通过使用导电膏形成。也即,主体(100)的两个侧表面可浸没至导电膏中,或导电膏可印刷于主体(100)的两个侧表面上以形成外部电极(400)。另外,外部电极(400)可经由诸如沉积、溅镀以及镀敷的各种方法形成。外部电极(400)可形成于主体(100)的两个侧表面及仅底表面上。替代地,外部电极(400)可形成于主体(100)的顶表面或前表面及后表面上。举例而言,当主体(100)浸没至导电膏中时,外部电极(400)可在x方向上形成于两个侧表面上,在y方向上形成于前表面及后表面上且在z方向上形成于顶表面及底表面上。另一方面,当外部电极(400)经由诸如印刷、沉积、溅镀以及镀敷的方法形成时,外部电极(400)可在x方向上形成于两个侧表面上且在y方向上形成于底表面上。也即,外部电极(400)可根据形成方法或制程条件而形成于其他区域上,以及在x方向上形成于两个侧表面上且形成于上面安装有印刷电路板的底表面上。外部电极(400)可由具有电导率的金属制成,例如,选自由以下各者组成的群的至少一种金属:金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。此处,外部电极(400)的连接至线圈图案(300)的至少一部分,也即,外部电极(400)的连接至安置于主体(100)的表面上的线圈图案(300)的一部分可由与线圈图案(300)相同的材料形成。举例而言,当线圈图案(300)通过使用铜经由镀敷制程而形成时,外部电极(400)的至少一部分可通过使用铜形成。此处,如上文所描述,铜可经由浸没或印刷方法使用导电膏沉积或印刷,或可经由诸如沉积、溅镀以及镀敷的方法沉积、印刷或镀敷。较佳地,外部电极(400)可经由镀敷形成。种子层形成于主体(100)的两个侧表面上以使得外部电极(400)经由镀敷制程形成,且接着镀敷层可由种子层形成以形成外部电极(400)。此处,外部电极(400)的连接至线圈图案(300)的至少一部分可为主体(100)的整个侧表面或上面安置有外部电极(400)的一部分。外部电极(400)可还包含至少一个镀敷层。也即,外部电极(400)可包含连接至线圈图案(300)的第一层及安置于第一层的顶表面上的至少镀敷层。举例而言,外部电极(400)可还包含镀镍层(未示出)及镀锡层(未示出)。也即,外部电极(400)可具有铜层、镀ni层以及镀sn层的层压结构或铜层、镀ni层以及镀sn/ag层的层压结构。此处,镀敷层可经由电解镀敷或无电极镀敷形成。镀sn层的厚度可等于或大于镀n层的厚度。举例而言,外部电极(400)可具有2μm至100μm的厚度。此处,镀ni层可具有1μm至10μm的厚度,且镀sn或sn/ag层可具有2μm至10μm的厚度。另外,外部电极(400)可例如通过将使用0.5%至20%的bi2o3或sio2作为主要组份的多组份玻璃粉(glassfrit)与金属粉末混合而形成。此处,玻璃粉与金属粉末的混合物可制造成膏状物形式且经涂覆至主体(100)的两个表面。也即,当外部电极(400)的一部分通过使用导电膏而形成时,玻璃粉可与导电膏混合。如上文所描述,由于玻璃粉包含于外部电极(400)中,因此外部电极(400)与主体(100)之间的黏着力可改良,且线圈图案(300)与外部电极(400)之间的接触反应可改良。

5.绝缘层

绝缘层(500)可安置于线圈图案(310,320)与主体(100)之间,以使线圈图案(310,320)与磁性粉碎材料(110)绝缘。也即,绝缘层(500)可覆盖线圈图案(310,320)中的每一者的顶表面及侧表面。此处,绝缘层(500)可按大体上相同的厚度形成于线圈图案(310,320)中的每一者的顶表面及侧表面上。举例而言,绝缘层(500)在线圈图案(310,320)中的每一者的顶表面及侧表面处可具有1至1.2∶1的厚度比率。也即,线圈图案(310,320)中的每一者的顶表面可具有比侧表面的厚度大20%的厚度。较佳地,顶表面及侧表面可具有相同厚度。另外,绝缘层(500)可覆盖基底材料(200)以及线圈图案(310,320)中的每一者的顶表面及侧表面。也即,绝缘层(500)可形成于预定区经移除的基底材料(200)的线圈图案(310,320)的曝露区域(也即,基底材料(200)的表面及侧表面)上。基底材料(200)上的绝缘层(500)可具有与线圈图案(310,320)中的每一者上的绝缘层(500)相同的厚度。也即,基底材料(200)的顶表面上的绝缘层(500)可具有与线圈图案(310,320)中的每一者的顶表面上的绝缘层(500)相同的厚度,且基底材料(200)的侧表面上的绝缘层(500)可具有与线圈图案(310,320)中的每一者的侧表面上的绝缘层(500)相同的厚度。绝缘层(500)可通过将聚对二甲苯涂覆于线圈图案(310,320)上而形成。举例而言,上面形成有线圈图案(310,320)的基底材料(200)可提供于沉积腔室中,且接着聚对二甲苯可被蒸发且供应至真空腔室中以将聚对二甲苯沉积于线圈图案(310,320)上。举例而言,聚对二甲苯可初次在蒸发器(vaporizer)中被加热及蒸发以变成二聚体(dimer)状态,且接着被二次加热及热解成单体(monomer)状态。接着,当聚对二甲苯通过使用连接至沉积腔室及机械真空泵(mechanicalvaccumpump)的冷阱(coldtrap)冷却时,聚对二甲苯可自单体状态转换至聚合物状态且因此沉积于线圈图案(310,320)上。替代地,除聚对二甲苯外,绝缘层(500)也可由绝缘聚合物(例如选自以下各者的至少一种材料:环氧树脂、聚酰亚胺以及液晶结晶)形成。然而,可涂覆聚对二甲苯以在线圈图案(310,320)上形成具有均匀厚度的绝缘层(500)。另外,尽管绝缘层(500)具有薄厚度,但相较于其他材料,绝缘性质可改良。也即,当绝缘层(500)涂布有聚对二甲苯时,相较于绝缘层(500)由聚酰亚胺制成的状况,绝缘层(500)可通过增加崩溃电压而具有相对较薄的厚度及改良的绝缘性质。另外,聚对二甲苯可沿线圈图案(310,320)之间的间隙以均匀厚度填充于图案之间,或沿图案中的每一者的阶式部分以均匀厚度形成。也即,当线圈图案(310,320)中的图案之间的距离为远的时,可沿图案的阶式部分以均匀厚度涂覆聚对二甲苯。另一方面,图案之间的距离为近的,可填充图案之间的间隙以在线圈图案(310,320)上按预定厚度形成聚对二甲苯。图7为通过使用聚酰亚胺形成绝缘层所在的功率电感器的横截面影像,且图8为通过使用聚对二甲苯形成绝缘层所在的功率电感器的横截面影像。如图8中所说明,在聚对二甲苯的状况下,尽管沿线圈图案(310,320)中的每一者的阶式部分,聚对二甲苯具有相对较薄的厚度,但聚酰亚胺的厚度可大于如图7中所说明的聚对二甲苯的厚度。通过使用聚对二甲苯,绝缘层(500)可具有3μm至100μm的厚度。当聚对二甲苯形成为3μm或小于3μm的厚度时,绝缘性质可降低。当聚对二甲苯形成为超过100μm的厚度时,在相同大小内通过绝缘层(500)占据的厚度可增加以缩减主体(100)的体积,且因此磁导率可降低。替代地,绝缘层(500)可制造成具有预定厚度的薄片形式且接着形成于线圈图案(310,320)上。

6.表面改性构件

表面改性构件(未示出)可形成于主体(100)的至少一个表面上。表面改性构件可通过在形成外部电极(400)之前将氧化物分散至主体(100)的表面上而形成。此处,氧化物可按结晶态或非晶态分散及分布至主体(100)的表面上。当经由镀敷制程形成外部电极(400)时,可在镀敷制程之前将表面改性构件分布于主体(100)的表面上。也即,可在于外部电极(400)的一部分上执行印刷制程之前分布或于执行印刷制程之后执行镀敷制程之前分布表面改性构件。替代地,当不执行印刷制程时,可在分布表面改性构件之后执行镀敷制程。此处,分布于表面上的表面改性构件的至少一部分可经熔融。

表面改性构件的至少一部分可按相同大小均匀地分布于主体的表面上,且至少一部分可按彼此不同的大小非均匀地分布。另外,凹入部分可形成于主体(100)的至少一部分的表面中。也即,表面改性构件可经形成以形成凸起部分。另外,上面未形成表面改性构件的区域的至少一部分可凹进以形成凹入部分。此处,表面改性构件的至少一部分可自主体(100)的表面凹进。也即,表面改性构件的具有预定厚度的一部分可插入至主体(100)中预定深度,且表面改性构件的剩余部分可自主体(100)的表面突出。此处,表面改性构件的插入至主体(100)中预定深度的部分可具有对应于氧化物粒子的平均直径的1/20至1的直径。也即,所有氧化物粒子可浸渍至主体(100)中,或氧化物粒子的至少一部分可浸渍。替代地,氧化物粒子可仅形成于主体(100)的表面上。因此,氧化物粒子中的每一者可按半球形形状形成于主体(100)的表面上且呈球形形状。另外,如上文所描述,表面改性构件可部分地分布于主体的表面上或以薄膜的形式分布于主体(100)的至少一个区域上。也即,氧化物粒子可按岛(island)状物的形式分布于主体(100)的表面上以形成表面改性构件。也即,具有结晶态或非晶态的氧化物粒子可在主体(100)的表面上彼此隔开且以岛状物的形式分布。因此,主体(100)的表面的至少一部分可被曝露。另外,至少两个氧化物粒子可彼此连接以在主体(100)的表面的至少一个区域上形成薄膜且在主体(100)的表面的至少一部分上形成岛状物形状。也即,至少两个氧化物粒子可聚集,或彼此邻近的氧化物粒子可彼此连接以形成薄膜。然而,尽管氧化物以粒子状态存在,或至少两个粒子彼此聚集或连接,但主体(100)的表面的至少一部分可通过表面改性构件向外曝露。

此处,表面改性构件的总面积可对应于主体(100)的表面的整个面积的5%至90%。尽管根据表面改性构件的表面积控制主体(100)的表面上的镀敷模糊现象,但若广泛地形成表面改性构件,则导电图案与外部电极(400)之间的接触可为困难的。也即,当表面改性构件形成于主体(100)的表面积的5%或小于5%的区域上时,可能难以控制镀敷模糊现象。当表面改性构件形成于超过90%的面积上时,导电图案可能不接触外部电极(400)。因此,可较佳形成表面改性构件的镀敷模糊现象得到控制且导电图案接触外部电极(400)的足够面积。为此,表面改性构件可按10%至90%,较佳30%至70%,更佳40%至50%的表面积形成。此处,主体(100)的表面积可为其一个表面的表面积或主体(100)的界定六面体形状的六个表面的表面积。表面改性构件的厚度可为主体(100)的厚度的10%或小于10%。也即,表面改性构件的厚度可为主体(100)的厚度的0.01%至10%举例而言,表面改性构件可具有0.1μm至50μm的大小。因此,表面改性构件可具有距主体(100)的表面的0.1μm至50μm的厚度。也即,表面改性构件的厚度可为主体(100)的厚度的0.1%至50%,惟自主体(100)的表面插入的部分除外。因此,当添加插入至主体(100)中的部分的厚度时,表面改性构件的厚度可大于0.1μm至50μm的厚度。也即,当表面改性构件的厚度为主体(100)的厚度的0.01%或小于0.01%时,可能难以控制镀敷模糊现象。当表面改性构件具有超过10%的厚度时,主体(100)内的导电图案可能不接触外部电极(400)。也即,根据主体(100)的材料性质(电导率、半导体性质、绝缘、磁性材料以及其类似者),表面改性构件可具有各种厚度。另外,根据氧化物粉末的大小、分布量、是否出现聚集以及其类似者,表面改性构件可具有各种厚度。

由于表面改性构件形成于主体(100)的表面上,因此可提供主体(100)的表面的两个区域,其为彼此不同的组份的模式。也即,可自上面形成有表面改性构件的区域及上面未形成表面改性构件的区域侦测彼此不同的组份。举例而言,归因于表面改性构件的组份(也即,氧化物)可存在于上面形成有表面改性构件的区域上,且归因于主体(100)的组份(也即,薄片组份)可存在于上面未形成表面改性构件的区域上。由于表面改性构件是在镀敷制程之前分布于主体的表面上,因此主体(100)的表面可给定粗糙度以改性主体(100)的表面。因此,可均匀地执行镀敷制程,且因此可控制外部电极(400)的形状。也即,主体(100)的表面的至少一区域上的电阻可不同于主体(100)的表面的其他区域上的电阻。当在电阻非均匀的状态下执行镀敷制程时,可出现镀敷层的生长的非均匀性。为解决此限制,在粒子状态或熔融状态下的氧化物可分散于主体(100)的表面上以形成表面改性构件,藉此改性主体(100)的表面且控制镀敷层的生长。

此处,至少一种氧化物可用作在粒子或熔融状态下的氧化物以用于实现主体(100)的均匀表面电阻。举例而言,bi2o3、bo2、b2o3、zno、co3o4、sio2、al2o3、mno、h2bo3、ca(co3)2、ca(no3)2以及caco3中的至少一者可用作氧化物。表面改性构件可形成于主体(100)内的至少一个薄片上。也即,薄片上的具有各种形状的导电图案可经由镀敷制程形成。此处,表面改性构件可经形成以控制导电图案的形状。

7.绝缘罩盖层

如图9中所说明,绝缘罩盖层(550)可安置于主体(100)的上面安置有外部电极(400)的顶表面上。也即,绝缘罩盖层可安置于面向安装于印刷电路板(printedcircuitboard;pcb)上的主体(100)的底表面的顶表面(例如主体(100)的在z方向上的顶表面)上。可提供绝缘罩盖层(550)以防止安置于主体(100)的顶表面上以延伸的外部电极(400)与安置于外部电极(400)上方的屏蔽罩或电路组件短路。也即,在功率电感器中,安置于主体(100)的底表面上的外部电极(400)可邻近于功率管理ic(powermanagementic;pmic)且安装于印刷电路板上。pmic可具有大约1mm的厚度,且功率电感器也可具有与pmic相同的厚度。pmic可产生高频杂讯以影响周围电路或装置。因此,pmic及功率电感器可被由例如不锈钢材料的金属材料制成的屏蔽罩(shieldcan)覆盖。然而,因为外部电极也安置于功率电感器上方,因此功率电感器可与屏蔽罩短路(short)。因此,绝缘罩盖层(550)可安置于主体(100)的顶表面上以防止功率电感器与外部导体短路。此处,由于提供绝缘罩盖层(550)以使安置于主体(100)的顶表面上以延伸的外部电极(400)与屏蔽罩绝缘,因此绝缘罩盖层(550)可覆盖安置于至少主体(100)的顶表面上的外部电极(400)。绝缘罩盖层(550)由绝缘材料制成。举例而言,绝缘罩盖层(550)可由选自由以下各者组成的群的至少一者制成:环氧树脂(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide)以及液晶聚合物(liquidcrystallinepolymer;lcp)。另外,绝缘罩盖层(550)可由热固性树脂制成。举例而言,热固性树脂可包含选自由以下各者组成的群的至少一者:酚醛环氧树脂(novolacepoxyresin)、苯氧基型环氧树脂(phenoxytypeepoxyresin)、双酚a型环氧树脂(bpatypeepoxyresin)、双酚f型环氧树脂(bpftypeepoxyresin)、经氢化双酚a环氧树脂(hydrogenatedbpaepoxyresin)、二聚酸改性环氧树脂(dimeracidmodifiedepoxyresin)、胺基甲酸酯改性环氧树脂(urethanemodifiedepoxyresin)、橡胶改性环氧树脂(rubbermodifiedepoxyresin)以及双环戊二烯型环氧树脂(dcpdtypeepoxyresin)。也即,绝缘罩盖层(550)可由用于主体(100)的绝缘层(120)的材料制成。绝缘罩盖层可通过将主体(100)的顶表面浸没至诸如聚合物或热固性树脂的绝缘材料中而形成。因此,如图7中所说明,绝缘罩盖层(550)可安置于主体(100)的在x方向上的两个侧表面中的每一者的一部分及在y方向上的前表面及后表面中的每一者的一部分以及主体(100)的顶表面上。绝缘罩盖层(550)可由聚对二甲苯制成。替代地,绝缘罩盖层(550)可由诸如氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)及氮氧化硅(sion)等的各种绝缘材料制成。当绝缘罩盖层(550)由上文所描述的材料制成时,绝缘罩盖层(550)可经由诸如化学气相沉积及物理气相沉积的方法形成。若绝缘罩盖层(550)经由化学气相沉积或物理气相沉积形成,则绝缘罩盖层(550)可仅形成于主体(100)的顶表面上,也即,仅形成于安置于主体(100)的顶表面上的外部电极(400)的顶表面上。绝缘罩盖层(550)可具有足以防止安置于主体(100)的顶表面上的外部电极(400)与屏蔽罩短路的厚度,例如10μm至100μm的厚度。另外,绝缘罩盖层(550)可按均匀厚度形成于主体(100)的顶表面上,以使得在外部电极(400)与主体(100)之间维持阶式部分。替代地,绝缘罩盖层(550)可在主体的顶表面上具有厚于外部电极(400)的顶表面的厚度的厚度,且因此经平坦化以移除外部电极(400)与主体(100)之间的阶式部分。替代地,绝缘罩盖层(550)可制造成具有预定厚度且接着通过使用黏着剂黏附至主体(100)。

如上文所描述,在根据例示性实施例的功率电感器中,主体(100)可通过使用磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)而制造以改良主体(100)的磁导率。也即,由于主体(100)是通过使用磁性粉碎材料(110)制造,因此主体(100)的磁导率可改良,所述磁性粉碎材料是通过粉碎磁性模制产品(其磁导率大于金属磁性粉末的磁导率)而形成。另外,较大量的导热填料可包含于主体(100)中以改良热稳定性,且磁性粉碎材料(110)与金属磁性粉末可彼此混合以形成主体(100),藉此改良耐压特性。另外,由于绝缘层(500)是通过使用聚对二甲苯而形成于线圈图案(310,320)与主体(100)之间,因此绝缘层(500)可按薄厚度形成于线圈图案(310,320)中的每一者的侧表面及顶表面上以改良绝缘性质。另外,由于主体(100)内的基底材料(200)由金属磁性材料制成,因此可防止功率电感器的磁导率的减小。另外,基底材料(200)的至少一部分可经移除,且主体(100)可填充至经移除部分中以改良磁导率。另外,由于绝缘罩盖层(550)形成于主体(100)的上面形成有外部电极(400)的顶表面上,因此可防止外部电极(400)、屏蔽罩(shieldcan)与邻近组件之间的短路(short)。

实验实例

量测取决于磁性粉碎材料的添加的磁导率及品质因子(在下文中,被称作q因子)。为此,通过使用金属磁性粉末及聚合物而制造主体。在例示性实施例中,通过使用金属磁性粉末、磁性粉碎材料以及聚合物而制造主体。分别具有53μm、8μm及3μm的平均粒径分布(d50)的第一金属磁性粉末至第三金属磁性粉末以8∶1∶1的比率彼此混合。也即,相对于全部金属磁性粉末的100wt%,第一金属磁性粉末、第二金属磁性粉末以及第三金属磁性粉末分别以80wt%、10wt%及10wt%的含量混合。另外,包含fe、si以及cr的材料用作金属磁性粉末。另外,通过相对于金属磁性粉末的100wt%包含4.25wt%的环氧树脂而制造根据比较实例的主体。

另外,根据例示性实施例,将0.5wt%的磁性粉碎材料与金属磁性粉末的混合物混合。也即,将0.5wt%的磁性粉碎材料与第一金属磁性粉末至第三金属磁性粉末的100wt%的混合物混合。另外,包含fe、si以及cr的材料用作磁性粉碎材料。此处,使用具有3μm的平均粒径分布(d50)的磁性粉碎材料。另外,通过相对于金属磁性粉末及磁性粉碎材料的100wt%的包含4.25wt%的环氧树脂而制造根据例示性实施例的主体。此处,在诸实施例中,在相同条件下制造的三个主体用于量测。

根据比较实例及诸实施例的磁导率说明于图10中,且q因子说明于图11中。另外,根据比较实例及诸实施例的在3mhz及5mhz的频率下的磁导率及q因子示于表1中。

[表1]

如上文所描述,发现根据诸实施例的磁导率及q因子彼此几乎相同。也即,发现在添加少量磁性粉碎材料时的磁导率及q因子与在不添加磁性粉碎材料时的磁导率及q因子几乎相同。

图12为说明根据比较实例及例示性实施例的耐压特性的曲线图。也即,曲线a1及曲线a2示出根据比较实例的耐压特性,且曲线b示出根据例示性实施例的耐压特性。当重复地施加±200v的esd电压五次以便比较耐压特性时,根据所施加esd电压的频率及电感说明于图12中。如图12中所说明,发现在比较实例中,根据esd电压的施加,电感显著缩减,且在例示性实施例中,根据esd电压的施加,电感在3mhz及5mhz频率下维持。也即,在例示性实施例中,在3mhz及5mhz的频率下维持0.5μh的电感。因此,发现添加少量磁性粉碎材料以改良耐压特性。

各种实施例及修改实例

图13为根据第二实施例的功率电感器的透视图。

参看图13,根据第二实施例的功率电感器可包含:主体(100);基底材料(200),提供于主体(100)中;线圈图案(310,320),安置于基底材料(200)的至少一个表面上;外部电极(410)及外部电极(420),提供于主体(100)外部;绝缘层(500),提供于线圈图案(310,320)中的每一者上;以及至少一个磁性层(600;610,620),提供于主体(100)的顶表面及底表面中的每一者上。也即,第二实施例可通过在例示性实施例中进一步提供磁性层(600)而实现。另外,主体(100)可通过以下操作形成:将磁性粉碎材料与绝缘材料(120)混合;将金属磁性粉末与绝缘材料(120)混合;或将磁性粉碎材料(110)、金属磁性粉末以及绝缘材料(120)混合。此处,可进一步提供导热填料(130)以形成主体(100)。在下文中,根据第二实施例,将主要描述不同于根据第一实施例的彼等构成的构成。

磁性层(600;610,620)可安置于主体(100)的至少一个区域上。也即,第一磁性层(610)可安置于主体(100)的顶表面上,且第二磁性层(620)可安置于主体(100)的底表面上。此处,可提供磁性层(600)以改良主体(100)的磁导率。因此,磁性层(600)可由磁导率大于主体(100)的磁导率的材料制成。举例而言,包含磁性粉碎材料(110)的主体(100)可具有50的磁导率,且第一磁性层及第二磁性层(610,620)可具有60至1000的磁导率。也即,磁性层(600)可具有比主体(100)的磁导率大1.1倍的磁导率。磁性层(600)可通过使用磁性粉碎材料及金属磁性粉末以及绝缘材料中的至少一者而形成。也即,磁性层(600)可通过将磁性粉碎材料及金属磁性粉末中的至少一者与绝缘材料混合而形成。举例而言,在使用磁性粉碎材料的状况下,磁性粉末可经球磨及粉碎,且接着安放黏合剂以模制预定主体。接着,预定主体可经压缩及解除黏合且接着经烧结以制造磁性烧结主体。接着,所制造的磁性烧结主体可粉碎至预定大小以制造磁性粉碎材料(110)。所制造的磁性粉碎材料可与绝缘材料混合以形成磁性层(600)。另外,磁性层(600)可通过使用磁性烧结主体或非晶金属带而形成。也即,具有具预定厚度的板形状的磁性烧结主体或不混合绝缘材料的金属带可用作磁性层(600)。为形成由非晶合金制成的金属带,可将合金的熔融金属注入至以高速旋转的冷却轮中以形成金属带。也即,由于熔融金属经注入至冷却轮中,因此熔融金属可(例如)自1600度的温度快速地冷却至例如每秒约数百度的温度的预定温度,且因此磁性层(600)可形成为非晶态。磁性层(600)可具有各种宽度及厚度。举例而言,磁性层(600)可具有根据冷却轮的旋转速率的各种厚度及根据冷却宽度的宽度的各种宽度。非晶磁性层(600)可通过经切割以匹配主体(100)的大小而使用。另外,至少两个磁性层(600)可安置于同一平面(也即,同一层)上。当磁性层(600)是通过使用磁性烧结主体或金属带而形成时,磁性层(600)的至少一部分可不接触外部电极(400)。也即,当磁性层(600)的一侧接触第一外部电极(410)时,磁性层(600)的另一侧可与第二外部电极(420)隔开。当磁性层(600)的一侧及另一侧接触第一外部电极(410)及第二外部电极(420)时,磁性层(600)的一个区域可与第一外部电极及第二外部电极(410,420)隔开。因此,两个外部电极(400)彼此不通过磁性层(600)电连接。

磁性层(600)可由与磁性粉碎材料(110)相同的材料或组份形成以形成主体(100)。举例而言,磁性层(600)可通过使用基于fe而添加有si、b、nb、cu以及其类似者的合金而形成。当磁性层(600)是通过使用磁性粉碎材料而形成时,磁性层(600)可由磁性性质大于主体(100)的磁性粉碎材料(110)的磁性性质的材料形成,或形成为具有较高含量的磁性粉碎材料以使得磁性层(600)的磁导率大于主体(100)的磁导率。可相对于2.0wt%的磁性粉碎材料将5.0wt%的绝缘材料添加至磁性层(600)。除磁性粉碎材料外,磁性层(600)可还包含金属磁性粉末及导热填料中的至少一者。此处,金属磁性粉末可涂布有磁性材料或绝缘材料。相对于100wt%的磁性粉碎材料,金属磁性粉末及导热填料可具有0.5wt%至3wt%的含量。磁性层(600)可制造成薄片形式且安置于上面层压有多个薄片的主体(100)的顶表面及底表面中的每一者上。另外,可将由包含磁性粉碎材料及绝缘材料的材料制成的膏状物印刷成预定厚度或可将其安放至框架中且压缩以形成主体(100),藉此在主体(100)的顶表面及底表面上形成第一磁性层及第二磁性层(610,620)。替代地,磁性层(600)可通过使用膏状物而形成。也即,可将磁性材料涂覆至主体(100)的顶表面及底表面以形成第一磁性层及第二磁性层(610,620)。

在根据第二实施例的功率电感器中,第三磁性层及第四磁性层(630,640)可进一步提供于第一磁性层及第二磁性层(610,620)与基底材料(200)之间,如图14中所说明。也即,至少一个磁性层(600)可提供于主体(100)中。磁性层(600)可制造成薄片形式且安置于上面层压有多个薄片的主体(100)中。也即,至少一个磁性层(600)可提供于用于制造主体(100)的多个薄片之间。

另外,在根据第二实施例的功率电感器中,至少一个第五磁性层(650)可在垂直于基底材料(200)的方向上提供于在基底材料(200)的中心部分中形成的通孔(220)中,如图15中所说明。另外,如图16中所说明,至少一个第五磁性层(650)可在平行于基底材料(200)的方向上形成于在基底材料(200)的中心部分中形成的通孔(220)中。也即,尽管至少一个磁性层(600)在图13及图14中于水平方向上形成于基底材料(200)的上侧及下侧中的每一者中,但至少一个第五磁性层(650)可在垂直或水平方向上形成于通孔(220)中,如图15及图16中所说明。此处,绝缘材料(120)形成于磁性层(650)之间。也即,多个第五磁性层(650)及绝缘材料(120)可交替地形成于通孔(220)中。

另外,如图17中所说明,至少一个磁性层(610,620,630,640;600)可形成于主体(100)中,且第五磁性层(650)可进一步在平行于基底材料(200)的方向上形成于在基底材料(200)的中心部分中形成的通孔(220)中。另外,如图18中所说明,至少一个磁性层(610,620,630,640;600)可形成于主体(100)中,且第五磁性层(650)可进一步在垂直于基底材料(200)的方向上形成于在基底材料(200)的中心部分中形成的通孔(220)中。也即,尽管磁性层(600)在图13及图14中于水平方向上形成于基底材料(200)的上侧及下侧中的每一者中,但第五磁性层(650)可在垂直或水平方向上形成于通孔(220)中,如图17及图18中所说明。

另外,磁性材料(140)可填充至基底材料(200)的通孔(220)中。此处,主体(100)可通过将磁性粉碎材料(110)与绝缘材料(120)混合而形成,如图19中所说明,且至少一个磁性层(600)可进一步经形成,如图20中所说明。此处,磁性材料(140)可由与磁性层(600)相同的材料形成。举例而言,多个金属带经层压以形成磁性材料(140),且接着磁性材料(140)可填充至主体(100)的通孔(220)中以形成磁性材料(140)。因此,磁性材料(140)的磁导率可不同于磁性粉碎材料(110)的磁导率,且其磁导率也等于或不同于磁性层(600)的磁导率。举例而言,磁性材料(140)可由不同于磁性粉碎材料(110)及磁性层(600)的材料形成且具有不同于磁性粉碎材料及磁性层的组成物,或可具有与磁性层(600)相同的材料或组成物。此处,磁性材料(140)的磁导率较佳可大于磁性粉碎材料(110)的磁导率。也即,磁性材料(140)的磁导率可大于磁性粉碎材料(110)的磁导率以改良功率电感器的整体磁导率。磁性材料(140)可包含以下各者中的至少一者:铁硅铝基铝硅铁带或粉末、铁硅硼铬基非晶(amorphous)带或粉末、铁硅硼铬基结晶带或粉末、铁硅铬基带或粉末以及铁硅铬硼铜铌基带或粉末。此处,带可具有具预定厚度的板形状。另外,磁性材料(140)可具有带或粉末聚集的形状。替代地,磁性材料(140)可通过将带层压于绝缘层上或通过将金属磁性粉末与绝缘材料混合而形成。

如上文所描述,在根据第二实施例的功率电感器中,至少一个磁性层(600)可提供于主体(100)中以改良功率电感器的磁导率。

图21为根据第三实施例的功率电感器的透视图,图22为沿图21的线a-a′截取的横截面图,且图23为沿图21的线b-b′截取的横截面图。

参看图21至图23,根据第三实施例的功率电感器可包含:主体(100);至少两种基底材料(200a,200b;200),提供于主体(100)中;线圈图案(310,320,330,340;300),安置于至少两种基底材料(200)中的每一者的至少一个表面上;外部电极(410,420),安置于主体(100)外部;绝缘层(500),安置于线圈图案(300)上;以及连接电极(710,720;700),与主体(100)外部的外部电极(410,420)隔开且连接至安置于主体(100)内的至少两个基板(200)中的每一者上的至少一个线圈图案(300)。在下文中,将省略用根据前述例示性实施例的彼等描述复制的描述。

至少两种基底材料(200a,200b;200)可提供于主体(100)中且在主体(100)的短轴向方向上彼此隔开预定距离。也即,至少两种基底材料(200)在垂直于外部电极(400)的方向上(也即,在主体(100)的厚度方向上)彼此隔开预定距离。又,导电介层孔(210a,210b;210)可分别形成于至少两种基底材料(200)中。此处,至少两种基底材料(200)中的每一者的至少一部分可经移除以形成通孔(220a,220b;220)中的每一者。此处,通孔(220a,220b)可形成于相同位置中,且导电介层孔(210a,210b)可形成于相同位置或彼此不同的位置中。替代地,可移除至少两种基底材料(200)的未提供有通孔(220)及线圈图案(300)的区域,且接着可填充主体(100)。主体(100)可安置于至少两种基底材料(200)之间。主体(100)可安置于至少两种基底材料(200)之间以改良功率电感器的磁导率。替代地,由于绝缘层(500)安置于在至少两种基底材料(200)上安置的线圈图案(300)上,因此主体(100)可不提供于基底材料(200)之间。在此状况下,功率电感器的厚度可缩减。

线圈图案(310,320,330,340;300)可安置于至少两种基底材料(200)中的每一者的至少一个表面上,较佳安置于至少两种基底材料(200)中的每一者的两个表面上。此处,线圈图案(310,320)可安置于第一基板(200a)的下部部分及上部部分上且通过提供于第一基底材料(200a)中的导电介层孔(210a)彼此电连接。类似地,线圈图案(330,340)可安置于第二基板(200b)的下部部分及上部部分上且通过提供于第二基底材料(200b)中的导电介层孔(210b)彼此电连接。多个线圈图案(300)中的每一者可(例如)自基底材料(200)的中心部分中的通孔(220a,220b)向外以螺旋形状形成于基底材料(200)的预定区域上。安置于基底材料(200)上的两个线圈图案(310,320)可彼此连接以形成一个线圈。也即,至少两个线圈可提供于一个主体(100)中。此处,基底材料(200)的上部线圈图案(310,330)以及下部线圈图案(320,340)可具有相同形状。另外,多个线圈图案(300)可彼此重叠。替代地,下部线圈图案(320,340)可安置成重叠上面未安置上部线圈图案(310,330)的区域。

外部电极(410,420;400)可安置于主体(100)的两个末端上。举例而言,外部电极(400)可安置于主体(100)的在纵向方向上面向彼此的两个侧表面上。外部电极(400)可电连接至主体(100)的线圈图案(300)。也即,多个线圈图案(300)中的每一者的至少一个末端可曝露于主体(100)的外部,且外部电极(400)可连接至多个线圈图案(300)中的每一者的末端。举例而言,外部电极(410)可连接至线圈图案(310),且外部图案(420)可连接至线圈图案(340)。也即,外部电极(400)可分别连接至安置于基底材料(200a,200b)上的线圈图案(310,340)。

连接电极(700)可安置于主体(100)的上面未提供外部电极(400)的至少一个侧表面上。举例而言,外部电极(400)安置于面向彼此的第一侧表面及第二侧表面中的每一者上,且连接电极(700)可安置于上面未提供外部电极(400)的第三侧表面及第四侧表面中的每一者上。可提供连接电极(700)以将安置于第一基底材料(200a)上的线圈图案(310,320)中的至少一者连接至安置于第二基底材料(200b)上的线圈图案(330,340)中的至少一者。也即,连接电极(710)可在主体(100)外部将安置于第一基底材料(200a)下方的线圈图案(320)连接至安置于第二基底材料(200b)上方的线圈图案(330)。也即,外部电极(410)可连接至线圈图案(310),连接电极(710)可将线圈图案(320,330)连接至彼此,且外部电极(420)可连接至线圈图案(340)。因此,安置于第一基底材料(200a)及第二基底材料(200b)上的线圈图案(310,320,330,340)彼此可串联连接。尽管连接电极(710)将线圈图案(320)及线圈图案(330)连接至彼此,但连连接电极(720)不连接至线圈图案(300)。如此实行是因为:为制程方便起见,提供两个连接电极(710,720),且仅一个连接电极(710)连接至线圈图案(320,330)。连接电极(700)可通过将主体(100)浸没至导电膏中而形成,或经由诸如印刷、沉积以及溅镀的各种方法形成于主体(100)的一个侧表面上。连接电极(700)包含具有电导率的金属,例如,选自由以下各者组成的群的至少一种金属:金、银、铂、铜、镍、钯以及其合金。此处,镀镍层(未示出)及镀锡层(未示出)可进一步安置于连接电极(700)的表面上。

图24及图25为说明根据又一例示性实施例的功率电感器的修改实例的横截面图。也即,三种基底材料(200a,200b,200c;200)可提供于主体(100)中,线圈图案(310,320,330,340,350,360;300)可安置于基底材料(200)中的每一者的一个表面及另一表面上,线圈图案(310,360)可连接至外部电极(410,420),且线圈图案(320,330)可连接至连接电极(710),且线圈图案(340,350)可连接至连连接电极(720)。因此,分别安置于三种基底材料(200a,200b,200c)上的线圈图案(300)可通过连接电极(710,720)彼此串联连接。

如上文所描述,在根据又一例示性实施例及修改实例的功率电感器中,在至少一个表面上安置有线圈图案(300)中的每一者的至少两种基底材料(200)可在主体(100)内彼此隔开,且安置于其他基底材料(200)上的线圈图案(300)可通过主体(100)外部的连接电极(700)连接。结果,多个线圈图案可提供于一个主体(100)内,且因此功率电感器的容量可增加。也即,分别安置于彼此不同的基底材料(200)上的线圈图案(300)可通过使用主体(100)外部的连接电极(700)彼此串联连接,且因此功率电感器在相同面积上的容量可增加。

图26为根据第四实施例的功率电感器的透视图,且图27及图28为沿图26的线a-a′及b-b′截取的横截面图。又,图29为内部平面图。

参看图26至图29,根据第四实施例的功率电感器可包含:主体(100);至少两种基底材料(200a,200b,200c;200),在水平方向上提供于主体(100)中;线圈图案(310,320,330,340,350,360;300),安置于至少两种基底材料(200)中的每一者的至少一个表面上;外部电极(410,420,430,440,450,460;400),安置于主体(100)外部且安置于至少两种基底材料(200a,200b,200c)上;以及绝缘层(500),安置于线圈图案(300)上。在下文中,将省略用前述实施例复制的描述。

至少两种基底材料(200a,200b,200c;200)可提供于主体(100)中。此处,至少两种基底材料(200)可在垂直于主体(100)的厚度方向的纵向方向上彼此隔开预定距离。也即,在又一例示性实施例及修改实例中,多种基底材料(200)是在主体(100)的厚度方向上(例如,在垂直方向上)配置。然而,在当前实施例中,多种基底材料(200)在垂直于主体(100)的厚度方向的方向(例如,水平方向)上配置。又,导电介层孔(210a,210b,210c;210)可分别形成于多种基底材料(200)中。此处,多种基底材料(200)中的每一者的至少一部分可经移除以形成通孔(220a,220b,220c;220)中的每一者。替代地,可移除多种基底材料(200)的未提供通孔(220)及线圈图案(300)的区域,如图20中所说明,且接着可填充主体(100)。

线圈图案(310,320,330,340,350,360;300)可安置于多种基底材料(200)中的每一者的至少一个表面上,较佳安置于多种基底材料(200)中的每一者的两个表面上。此处,线圈图案(310,320)可安置于第一基板(200a)的一个表面及另一表面上且通过提供于第一基底材料(200a)中的导电介层孔(210a)彼此电连接。又,线圈图案(330,340)可安置于第二基板(200b)的一个表面及另一表面上且通过提供于第二基底材料(200b)中的导电介层孔(210b)彼此电连接。类似地,线圈图案(350)及线圈图案(360)可安置于第三基板(200c)的一个表面及另一表面上且通过提供于第三基底材料(200c)中的导电介层孔(210c)彼此电连接。多个线圈图案(300)中的每一者可(例如)自基底材料(200)的中心部分中的通孔(220a,220b,200c)向外以螺旋形状形成于基底材料(200)的预定区域上。安置于基底材料(200)上的两个线圈图案(310,320)可彼此连接以形成一个线圈。也即,至少两个线圈可提供于一个主体(100)中。此处,安置于基底材料(200)的一侧上的线圈图案(310,330,350)与安置于基底材料(200)的另一侧上的线圈图案(320,340,360)可具有相同形状。又,线圈图案(300)可在相同基底材料(200)上彼此重叠。替代地,安置于基底材料(200)的一侧上的线圈图案(320,330,350)可安置成重叠上面未安置有安置于基底材料(200)的另一侧上的线圈图案(320,340,360)的区域。

外部电极(410,420,430,440,450,460;400)可在主体(100)的两个末端上彼此隔开。外部电极(400)可电连接至分别安置于多种基底材料(200)上的线圈图案(300)。举例而言,外部电极(410,420)可分别连接至线圈图案(310,320),外部电极(430,440)可分别连接至线圈图案(330,340),且外部电极(450,460)可分别连接至线圈图案(350,360)。也即,外部电极(400)可分别连接至安置于基底材料(200a,200b,200c)上的线圈图案(300,340)。

如上文所描述,在根据第四实施例的功率电感器中,可在一个主体(100)中实现多个电感器。也即,至少两种基底材料(200)可在水平方向上配置,且分别安置于基底材料(200)上的线圈图案(300)可通过彼此不同的外部电极彼此连接。因此,多个电感器可并列地安置,且至少两个功率电感器可提供于一个主体(100)中。

图30为根据第五实施例的功率电感器的透视图,且图31及图32为沿图30的线a-a′及b-b′截取的横截面图。

参看图30至图32,根据第五实施例的功率电感器可包含:主体(100);至少两种基底材料(200a,200b;(200),提供于主体(100)中;线圈图案(310,320,330,340;300),安置于至少两种基底材料(200)中的每一者的至少一个表面上;以及多个外部电极(410,420,430,440;400),安置于主体(100)的面对的两个侧表面上且分别连接至安置于基底材料(200a,200b)上的线圈图案(310,320,330,340)。此处,至少两种基底材料(200)可彼此隔开预定距离且在主体(100)的厚度方向上,也即,在垂直方向上经层压,且安置于基底材料(200)上的线圈图案(300)可在彼此不同的方向上抽出且分别连接至外部电极。也即,根据前述例示性实施例,多种基底材料(200)可在水平方向上配置。然而,根据当前实施例,多种基底材料可在垂直方向上配置。因此,在当前实施例中,至少两种基底材料(200)可在主体(100)的厚度方向上配置,且分别安置于基底材料(200)上的线圈图案(300)可通过彼此不同的外部电极彼此连接。因此,多个电感器可并列地安置,且至少两个功率电感器可提供于一个主体(100)中。

如上文所描述,根据参看图21至图32所描述的第三实施例至第五实施例,多种基底材料(200)(其上安置有在主体(100)内安置于至少一个表面上的线圈图案(300))可在主体(100)的厚度方向,也即,垂直方向上层压或在垂直于主体(100)的方向,也即,水平方向上配置。另外,分别安置于多种基底材料(200)上的线圈图案(300)可串联或并联连接至外部电极(400)。也即,分别安置于多种基底材料(200)上的线圈图案(300)可连接至彼此不同的外部电极(400)且并联地配置,且分别安置于多种基底材料(200)上的线圈图案(300)可连接至相同外部电极(400)且串联地配置。当线圈图案(300)串联连接时,分别安置于基底材料(200)上的线圈图案(300)可连接至主体(100)外部的连接电极(700)。因此,当线圈图案(300)并联连接时,多种基底材料(200)可需要两个外部电极(400)。当线圈图案(300)串联连接时,可无关于基底材料(200)的数目而需要两个外部电极(400)及至少一个连接电极(700)。举例而言,当安置于三种基底材料(200)上的线圈图案(300)并联连接至外部电极时,可需要六个外部电极(400)。当安置于三种基底材料(200)上的线圈图案(300)串联连接时,可需要两个外部电极(400)及至少一个连接电极(700)。另外,当线圈图案(300)并联连接时,多个线圈可提供于主体(100)内。当线圈图案(300)串联连接时,一个线圈可提供于主体(100)内。

图33至图35为用于顺序地解释根据例示性实施例的用于功率电感器的方法的横截面图。

参看图33,具有预定形状的线圈图案(310,320)可形成于基底材料(200)的至少一个表面(也即,基底材料(200)的一个表面及另一表面)上。基底材料(200)可通过使用ccl或金属磁性材料(较佳地,能够容易实现实际磁导率的增加的金属磁性材料)而制造。举例而言,基底材料(200)可通过将铜箔结合至具有预定厚度且由包含铁的金属合金形成的金属板的一个表面及另一表面来制造。此处,通孔(220)可形成于基底材料(200)的中心部分中,且导电介层孔(210)可形成于基底材料(200)的预定区中。另外,基底材料(200)可具有除通孔(220)外的外部区被移除的形状。举例而言,通孔(220)可形成于具有矩形形状与预定厚度的基底材料的中心部分中,且导电介层孔(210)可形成于预定区中。此处,可移除基底材料(200)的至少外部部分。此处,基底材料(200)的经移除部分可为以螺旋形状形成的线圈图案(310,320)的外部部分中。另外,线圈图案(310,320)可(例如)自中心部分以圆形螺旋形状形成于基底材料(200)的预定区域上。此处,线圈图案(310)可形成于基底材料(200)的一个表面上,且可形成穿过基底材料(200)的预定区且填充有导电材料的导电介层孔(210)。接着,线圈图案(320)可形成于基底材料(200)的另一表面上。导电介层孔(210)可通过以下操作形成:在通过使用雷射在基底材料(200)的厚度方向上形成介层孔之后将导电膏填充至介层孔中。另外,线圈图案(310)可经由(例如)镀敷制程形成。为此,感光性图案可形成于基底材料(200)的一个表面上,且可执行使用基底材料(200)上的铜箔作为种子的镀敷制程以自所曝露基底材料(200)的表面生长金属层。接着,感光性薄膜可缩减以形成线圈图案(310)。另外,线圈图案(320)可经由与线圈图案(310)相同的方法形成于基底材料(200)的另一表面上。线圈图案(310)及线圈图案(320)可经安置以形成多层结构。当线圈图案(310,320)具有多层结构时,绝缘层可安置于下部层与上部层之间。接着,第二导电介层孔(未示出)可形成于绝缘层中以将多层线圈图案彼此连接。如上文所描述,线圈图案(310,320)可形成于基底材料(200)的一个表面及另一表面上,且接着绝缘层(500)可经形成以覆盖线圈图案(310,320)。另外,绝缘层(500)可通过应用诸如聚对二甲苯的绝缘聚合物材料而形成。较佳地,因为涂布有聚对二甲苯,所以绝缘层(500)可形成于基底材料(200)的顶表面及侧表面以及线圈图案(310,320)的顶表面及侧表面上。此处,绝缘层(500)可按相同厚度形成于线圈图案(310,320)的顶表面及侧表面以及基底材料(200)的顶表面及侧表面上。也即,上面形成有线圈图案(310,320)的基底材料(200)可提供于沉积腔室中,且接着聚对二甲苯可蒸发且供应至真空腔室中以将聚对二甲苯沉积于线圈图案(310,320)以及基底材料(200)上。举例而言,聚对二甲苯可初次在蒸发器中被加热及蒸发以变成二聚体(dimer)状态,且接着被二次加热及热解成单体(monomer)状态。接着,当聚对二甲苯通过使用连接至沉积腔室及机械真空泵的冷阱冷却时,聚对二甲苯可自单体状态转换至聚合物状态且因此沉积于线圈图案(310,320)上。此处,可在100℃至200℃的温度及1.0托的压力下执行用于通过蒸发聚对二甲苯形成二聚体状态的初次加热制程。可在400℃至500℃的温度及0.5托的压力下执行用于通过热解所蒸发聚对二甲苯形成单体状态的二次加热制程。另外,用于以将单体状态改变成聚合物状态的状态沉积聚对二甲苯的沉积腔室可维持在25℃的温度及0.1托的压力下。由于聚对二甲苯经涂覆至线圈图案(310,320),因此绝缘层(500)可沿线圈图案(310,320)中的每一者与基底材料(200)之间的阶式部分涂覆,且因此绝缘层(500)可按均匀厚度形成。替代地,绝缘层(500)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接至线圈图案(310,320)而形成。

参看图34,可提供由包含磁性粉碎材料(110)及绝缘材料(120)的材料制成的多个薄片(100a至100h)。多个薄片(100a至100h)分别安置于上面形成有线圈图案(310,320)的基底材料(200)的上部部分及下部部分上。另外,如在另一例示性实施例中所提议的,第一磁性层及第二磁性层(610,620)可分别安置于最上薄片(100a)的顶表面及最下薄片(100h)的底表面上。第一磁性层及第二磁性层(610,620)中的每一者可通过使用磁导率大于薄片(100a至100h)中的每一者的磁导率的材料而制造。举例而言,第一磁性层及第二磁性层(610,620)中的每一者可通过使用磁性粉末及环氧树脂而制造以使得第一磁性层及第二磁性层(610,620)的磁导率大于薄片(100a至100h)的磁导率。另外,导热填料可进一步提供于第一磁性层及第二磁性层(610,620)中的每一者中。

参看图35,多个薄片(100a至100h)可经层压及压缩且接着经模制以形成主体(100),多个薄片(100a至100h)交替地安置而其间具有基底材料(200)。因此,主体(100)可填充至基底材料(200)的通孔(220)及基底材料(200)的经移除部分中。另外,尽管未示出,但主体(100)及基底材料(200)中的每一者可切割成单位装置的单元,且接着电连接至线圈图案(310,320)中的每一者的抽出部分的外部电极(400)可形成于主体(100)的两个末端上。主体(100)可浸没至导电膏中,导电膏可印刷于主体(100)的两个末端上或沉积及溅镀可经执行以形成外部电极(400)。此处,导电膏可包含能够向外部电极(400)给予导电性的金属材料。另外,镀ni层及镀sn层可视需要进一步形成于外部电极(400)的表面上。

然而,可按不同形式体现本发明,且不应将本发明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露内容将为透彻且完整的,且将向本领域技术人员充分传达本发明的范畴。另外,本发明仅由权利要求的范畴界定。

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