线圈组件及制造线圈组件的方法与流程

技术领域

本公开涉及一种线圈组件及制造线圈组件的方法。

背景技术：

线圈组件主要是以相对简单的方法制造的绕线式线圈组件。绕线式线圈组件通常以如下的模制方法(mold method)制造：在模具中设置绕线线圈，在模具中填充模制材料，然后使所述模制材料硬化。

随着线圈组件的电流和电感增大，内线圈和外电极之间的连接部的接触面积变窄。在以模制方法制造的绕线式线圈组件中，例如，可因由变窄的面积而引起的热冲击而在内线圈和外电极之间发生短路或开路，这可导致诸如界面电阻增大、期望特性劣化等问题。

技术实现要素：

本公开的一方面可提供一种可改善内线圈和外电极之间的连接的可靠性的线圈组件以及制造线圈组件的方法。

根据本公开的一方面，可提供一种线圈组件，其中，在所述线圈组件的主体中，导电树脂施加到绕线线圈的引线端子的端部。

根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括具有至少一个引线端子的绕线式线圈。主体可覆盖所述线圈，并包括磁性材料以及施加到所述引线端子的端部的导电树脂。电极可位于所述主体上，并连接到所述引线端子以及所述导电树脂。

根据本公开的另一方面，一种制造线圈组件的方法可包括以下步骤。可制备具有多个通孔的支撑构件。可分别在所述支撑构件的所述多个通孔中设置线圈，所述线圈形成为绕线式并具有至少一个引线端子。可分别将导电树脂施加到所述线圈的所述引线端子的相应的端部。可通过在所述支撑构件的上表面和下表面上压制包括磁性材料的磁性片并使包括磁性材料的磁性片硬化来形成分别覆盖所述线圈的多个主体。可切割所述多个主体，以使在所述引线端子的所述端部以及所述导电树脂上形成切割表面。可在切割的所述主体上形成电极，所述电极连接到所述引线端子和所述导电树脂。

根据本公开的另一方面，一种线圈组件可包括：主体，在所述主体的背对的侧部上具有第一端表面和第二端表面；第一外电极和第二外电极，分别位于所述主体的所述第一端表面和所述第二端表面上，其中，所述主体包括绕线线圈组件，所述绕线线圈组件具有：第一引线端子和第二引线端子，分别朝向所述第一端表面和所述第二端表面延伸；以及第一导电树脂和第二导电树脂，分别位于所述第一引线端子的端部和所述第二引线端子的端部上，并分别连接到所述第一外电极和所述第二外电极。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将被更加清楚地理解，在附图中：

图1是示出包括线圈组件的电子装置的示例的示意图；

图2是示出示例性线圈组件的示意性透视图；

图3是示出当从图2的方向A观察时图2的线圈组件的主体的内部和外部的形式的示意性平面图；

图4是示出沿着图2的线I-I'截取的图2的线圈组件的主体的内部和外部的形式的示意性截面图；

图5是示出用于图2的线圈组件的示例性制造工艺的示意性流程图；以及

图6A至图6F是示出用于图2的线圈组件的示例性制造工艺的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，可夸大组件的形状、尺寸等。

同时，在本公开中，一个组件与另一个组件“电连接”的含义包括一个组件物理地连接到另一组件并且包括一个组件非物理地连接到另一组件。可理解的是，当元件被称为“第一”和“第二”时，元件不限于此。它们可仅用于将该元件与另一元件区分开的目的，并且可不限制元件的顺序或重要性。在一些情况下，在不脱离在此阐述的权利要求的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件。类似地，第二元件也可被称为第一元件。

此外，本公开中使用的术语“示例”并不指同一示例性实施例，而是可提供以强调和描述不同的独特的特征。然而，在此提供的示例性实施例被视为能够通过将一个与另一个全部或部分地组合来实现。例如，除非在此提供相反或矛盾的描述，否则在具体示例性实施例中描述的一个元件即使未在另一示例性实施例中被描述，也可被理解为与另一示例性实施例相关的描述。

本公开中使用的术语仅用于描述示例，而不必然地限制本公开的范围。

电子装置

图1是示出包括线圈组件的电子装置的示例的示意图。

参照附图，可领会的是，在电子装置中使用各种类型的电子组件。例如，可使用应用处理器、直流(DC)/DC转换器、通信处理器、无线局域网蓝牙(WLAN BT)/无线保真频率调制全球定位系统近场通信(WiFi FM GPS NFC)、电源管理集成电路(PMIC)、电池、SMBC、液晶显示器有源矩阵有机发光二极管(LCD AMOLED)、音频编解码器、通用串行总线(USB)2.0/3.0、高分辨率多媒体接口(HDMI)、CAM等。可根据这些电子组件的目的在这些电子组件之间适当地使用各种类型的线圈组件，以去除噪声等。例如，可使用功率电感器1、高频(HF)电感器2、通用磁珠(generalbead)3、用于高频(GHz)的磁珠4、共模滤波器5等。

功率电感器1可用于在磁场中存储电力以保持输出电压，从而稳定电力。高频(HF)电感器2可用于执行阻抗匹配，以确保所需的频率或切断噪声以及交流(AC)分量。通用磁珠3可用于去除电源线和信号线的噪声或去除高频纹波。用于高频(GHz)的磁珠4可用于去除与音频相关的信号线和电源线的高频噪声。共模滤波器5可用于使电流以差分模式通过，并仅去除共模噪声。

电子装置可以是智能手机，但不限于此，并且还可以是例如个人数字助理、数码摄像机、数码照相机、网络系统、计算机、监视器、电视、视频游戏系统或智能手表。除了上述装置之外，电子装置也可以是对本领域的那些技术人员而言公知的其它各种电子装置。

线圈组件

在下文中，为了便于解释，将描述根据本公开的线圈组件，具体地，将描述电感器。然而，根据本公开的线圈组件也可应用为用于如上所述的各种目的的线圈组件。在下面的论述中，侧部指的是面朝第一方向或第二方向的部分，上部和下部指的是在第三方向上彼此面对的部分。短语“位于侧部、上部或下部”包括位于相应的方向上但不直接接触参考组件的目标组件以及在相应的方向上直接接触参考组件的目标组件。然而，限定这些方向是为了便于解释，权利要求不必然受如上所述限定的方向所限制。

图2是示出示例性线圈组件的示意性透视图。

图3是示出当从图2的方向A观察时图2的线圈组件的主体的内部和外部的形式的示意性平面图。

图4是示出沿着图2的线I-I'截取的图2的线圈组件的主体的内部和外部的形式的示意性截面图。

参照附图，根据本公开的示例性实施例的线圈组件100可包括主体10、主体10中的线圈20和设置在主体10上的电极80。线圈20可包括第一引线端子21和第二引线端子22。电极80可包括分别连接到第一引线端子21和第二引线端子22的第一外电极81和第二外电极82。第一导电树脂31和第二导电树脂32可分别施加到第一引线端子21的端部和第二引线端子22的端部。第一导电树脂31和第二导电树脂32可设置在主体10中，并可分别连接到第一引线端子21的端部和第二引线端子22的端部，并且还分别连接到第一外电极81和第二外电极82。

如上所述，随着线圈组件的电流和电感增大，内线圈和外电极之间的连接部的接触面积变窄。在通过模制方法制造的绕线式线圈组件中，可因由变窄的面积引起的热冲击而在内线圈和外电极之间发生短路或开路，并导致诸如界面电阻增大、特性劣化等问题。可因在执行表面贴装技术(SMT)焊接时构成主体的诸如环氧树脂等的树脂的热收缩而在内线圈和外电极之间发生短路。可因在高压分选时由于电压负载的迅速增大发生烧坏而在内线圈和外电极之间发生短路。此外，还可因诸如在传输期间的振动等而在内线圈和外电极之间发生短路或开路。因此，可发生产品的缺陷或功能性劣化。

在根据示例性实施例的线圈组件100中，导电树脂31和32可分别施加到主体中的线圈20的引线端子21和22的端部。导电树脂31和32可分别覆盖引线端子21和22的端部，并可分别接触外电极81和82。导电树脂31和32可分别电连接到引线端子21和22，并且还分别电连接到外电极81和82。由于引线端子和外电极之间的连接面积通过导电树脂31和32而增大并且引线端子21和22通过导电树脂31和32而被固定，因此可有效地提高引线端子21和22与外电极81和82之间的连接的可靠性。例如，可有效地抑制因在高温下构成主体的树脂的收缩而导致的引线端子21和22与外电极81和82之间的短路。导电树脂31和32的点状固体物质可用作主体10中的一种锚件(anchor)，以提供针对应力稳定的结构。

可在引线端子21和22的端部以及导电树脂31和32上形成接触外电极81和82的切割表面。引线端子21和22的切割表面以及导电树脂31和32的切割表面可彼此共面，并可与主体10的其上设置有外电极81和82的端表面共面。当外电极81和82形成在平坦的并具有宽的接触面积的切割表面上时，可进一步提高连接的可靠性。线圈20的轴向(第三方向)可以是高度方向。与线圈20的轴向垂直并与主体的其上设置有外电极的背对的表面平行的方向(第二方向)可以是宽度方向。在高度方向上的高度与在宽度方向上的宽度的比是高宽比。引线端子21和22的切割表面可呈高宽比为1或更大的四边形形状。在本公开中，术语“共面”包括因工艺误差等的轻微不同的水平面(level)以及彼此完全相同的水平面。

将在下文中更详细地描述线圈组件100的相应的组件。

主体10可形成线圈组件100的外观，并可具有在第一方向上彼此背对的第一表面和第二表面、在第二方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及在第三方向上彼此背对的第五表面和第六表面。主体10可呈六面体形状，但不限于此。主体10可包括磁性材料。磁性材料不受限制，只要其具有磁特性即可，但是可以是例如铁(诸如纯铁粉末)、铁合金(基于Fe-Si、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Fe-Ni-Mo、Fe-Ni-Mo-Cu、Fe-Co、Fe-Ni-Co、Fe-Cr、Fe-Cr-Si、Fe-Ni-Cr、Fe-Cr-Al等的合金粉末)，诸如Fe基非晶合金、Co基非晶合金等的非晶合金，诸如基于Mg-Zn、Mn-Zn、Mn-Mg、Cu-Zn、Mg-Mn-Sr、Ni-Zn等的铁氧体的尖晶石型铁氧体，诸如基于Ba-Zn、Ba-Mg、Ba-Ni、Ba-Co基、Ba-Ni-Co等的铁氧体的六角形铁氧体，或者诸如Y基铁氧体等的石榴石铁氧体。

主体10的磁性材料可以是金属磁性粉末颗粒和树脂混合物彼此混合的磁性材料树脂复合物。金属磁性粉末颗粒可包括作为主要成分的铁(Fe)、铬(Cr)或硅(Si)。例如，金属磁性粉末颗粒可包括Fe-Ni、Fe、Fe-Cr-Si等，但不限于此。树脂混合物可包含环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物(LCP)等，但不限于此。金属磁性粉末颗粒可以是具有至少两种平均粒径的金属磁性粉末颗粒。当使用具有不同尺寸的双峰或三峰金属磁性粉末颗粒时，可增大填充因子。

主体10的端表面和侧表面(即，主体10的第一表面至第四表面)可以是切割表面。在主体10的切割表面处的诸如金属磁性粉末颗粒的磁性材料的至少一部分可被切割。例如，在切割表面处的金属磁性粉末颗粒可呈其部分被切割以实现具有平坦的表面的平坦化的半球形状或球形形状，以防止当施加镀覆电流时镀覆电流的集中。

线圈20可实现线圈组件100的线圈特性。线圈20可以是包括多个层的绕线线圈，并且绕线线圈的各个层可具有多匝。绕线线圈的相应的层可呈平面的螺旋形状，但不限于此，并且还可呈另一形状。线圈20可具有第一引线端子21和第二引线端子22，第一引线端子21的端部和第二引线端子22的端部可分别暴露在主体10的相对的端表面(例如，主体的在第一方向上彼此背对的第一表面和第二表面)处。接触外电极81和82的切割表面可形成在引线端子21和22的端部上。这里，如上所述，引线端子21和22的切割表面可呈具有1或更大的高宽比的四边形形状。线圈20可使用铜(Cu)线来制造，但不限于此。

导电树脂31和32可防止线圈20和电极80之间的短路。导电树脂31和32可设置在主体10中，并可分别覆盖线圈20的引线端子21和22的端部。导电树脂31和32可分别接触外电极81和82。导电树脂31和32可分别暴露到主体10的背对的端表面(例如，主体的在第一方向上彼此背对的第一表面和第二表面)处。接触外电极81和82的切割表面还可形成在导电树脂31和32上，并可与引线端子21和22的端部的切割表面共面。

导电树脂31和32可包括金属颗粒和粘合剂树脂。金属颗粒可以是铜(Cu)颗粒、镍(Ni)颗粒、银(Ag)颗粒或它们的合金颗粒。金属颗粒可具体为银(Ag)颗粒，但不限于此。粘合剂树脂可以是环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。粘合剂树脂可具体为环氧树脂，但不限于此。导电树脂31和32可由这些材料形成，以分别充分地覆盖引线端子21和22的端部，以具有与外电极81和82的充分的连接面积，并具有优异的电连接。也就是说，外电极81和82经由与导电树脂31和32的物理连接而电连接到所述引线端子21和22。

当线圈组件100安装在电子装置中时，电极80可用于使线圈组件100和电子装置彼此电连接。电极80可包括分别覆盖主体10的背对的端表面(例如主体的在第一方向上彼此背对的第一表面和第二表面)的外电极81和82。外电极81和82均可延伸到主体10的第三表面至第六表面。外电极81可包括设置在主体10的第一表面上的镀层81a以及形成在镀层81a上的导电树脂层81b，外电极82可包括设置在主体10的第二表面上的镀层82a以及形成在镀层82a上的导电树脂层82b。镀层81a和82a可包括铜(Cu)，导电树脂层81b和82b可包括金属颗粒和粘合剂树脂。金属颗粒可以是铜(Cu)颗粒、镍(Ni)颗粒、银(Ag)颗粒或者它们的合金颗粒。金属颗粒可具体为银(Ag)颗粒，但不限于此。粘合剂树脂可以是环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。粘合剂树脂可具体为环氧树脂，但不限于此。如果必要或需要，可省略镀层81a和82a。包括从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组选择的一种或更多种的导电层还可设置在导电树脂层81b和82b上。导电层还可包括通过镀覆依次形成的镍(Ni)层和锡(Sn)层。

图5是示出用于图2的线圈组件的示例性制造工艺的示意性流程图。

参照图5，根据本公开的示例性实施例的制造线圈组件100的方法可包括下面的步骤。在步骤5001中，可制备具有多个通孔的支撑构件。在步骤5002中，可分别在支撑构件的多个通孔中设置绕线线圈。在步骤5003中，可将导电树脂施加到相应的绕线线圈的引线端子的端部。在步骤5004中，可通过在支撑构件的上表面和下表面上堆叠磁性片形成多个主体。在步骤5005中，可切割多个主体。在步骤5006中，可在相应的单个主体上形成电极。如此，可通过一个过程制造多个线圈组件。

图6A至图6F是示出用于图2的线圈组件的示例性制造工艺的示意图。

参照图6A，可制备具有多个通孔210H的支撑构件210。可使用覆铜层叠板(CCL)、轧制铜板、NiFe轧制铜板、Cu合金板、铁氧体基板、柔性基板等作为支撑构件210。相应的通孔210H可呈四边形形状，但不必然受限于此。

参照图6B，可在相应的通孔210H中设置线圈20。也就是说，可分别在支撑构件210的多个通孔210H中装载多个线圈20，这有利于批量生产。通孔210H可具有足够大的尺寸以将线圈20容纳在其中。当线圈20容纳在通孔210H中时，可形成空隙。线圈20可以是通过绕线方法形成的绕线线圈，例如通过缠绕铜线23形成的绕线线圈，但不限于此。线圈20的引线端子21和22的端部可接触支撑构件210或者与支撑构件210分开预定距离。

参照图6C，可将导电树脂31和32分别施加到线圈20的引线端子21和22的端部。所施加的导电树脂31和32的固体物质可完全覆盖引线端子21和22的端部，并且还可设置在支撑构件210上。施加导电树脂31和32的方法不受限制，只要导电树脂31和32可分别充分地分散到引线端子21和22的端部即可。

参照图6D，可在支撑构件210的上表面和下表面上压制包括磁性材料的磁性片11，然后使包括磁性材料的磁性片11硬化以形成各自覆盖线圈20的多个主体。可通过将磁性材料-树脂复合物模制为片的形式来形成磁性片11，并且可在B阶段压制磁性片11。通过压制磁性片11，可将诸如磁性材料-树脂复合物等的磁性材料填充在通孔210H中的空隙中。当作为后续处理执行硬化处理时，可防止设置在预定位置处的线圈20的错位，并且可防止因片的运动而导致的条(bar)的变形。

参照图6E，可切割多个主体以使在引线端子21和22以及导电树脂31和32的端部上形成切割表面。可根据设计的尺寸执行切割。如此，可提供单个主体10。可使用切割设备来执行切割或可使用诸如刀、激光等的其它切割方法来执行切割。当支撑构件210的通孔210H之间的宽度设计为小于通过切割刀等切割的区域(切割切口区域)的宽度时，在切割多个主体之后，支撑构件210不会保留在单个主体10中。也就是说，用来稳定地安置线圈20的支撑构件210不会保留在最终的组件中。然而，如果必要，也可通过调整切割刀等的切割宽度的方法而将支撑构件210的部分保留在单个主体10中。

参照图6F，可在切割的主体10中的每个上形成分别连接到引线端子21和22并且分别连接到导电树脂31和32的外电极81和82。可通过如下方法形成外电极81和82：通过镀覆形成镀层81a和82a，然后将导电树脂施加到镀层81a和82a以形成导电树脂层81b和82b。可通过利用浸渍等印刷包括具有优异的导电性的金属的膏的方法来施加导电树脂，但不限于此。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，可提供一种可改善内线圈和外电极之间的连接的可靠性的线圈组件以及制造线圈组件的方法。

虽然以上已示出并描述了示例性实施例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。