线圈电子组件的制作方法

本申请要求于2018年9月28日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0115635号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

本公开涉及一种线圈电子组件。

背景技术：

随着信息技术(it)的发展，诸如数字电视(tv)、移动电话、膝上型计算机等的各种电子装置的小型化和薄型化已经加速，应用于这样的电子装置的线圈电子组件也已经需要小型化和薄型化。为了满足这样的需求，已经积极地进行了对具有各种形状的绕线型线圈组件或薄膜型线圈组件的研究。

根据线圈电子组件的小型化和薄型化，主要问题在于尽管这样小型化和薄型化但仍实现与现有的线圈电子组件相同的特性。对此，有必要增大填充有磁性材料的芯中的磁性材料的比例。然而，由于电感器主体的强度、根据绝缘性质的频率特性变化等而导致在增大磁性材料的比例方面存在限制。

另一方面，对具有诸如线圈电子组件的安装面积减小的优点的阵列型组件的需求不断增加。根据多个线圈部之间的耦合系数或互感，这样的阵列型线圈电子组件可具有非耦合电感器形式或耦合电感器形式或者非耦合电感器形式与耦合电感器形式的混合。

在耦合电感器中，漏电感与输出电流纹波相关联，互感与电感器电流纹波相关联。为了使耦合电感器具有与现有的非耦合电感器的输出电流纹波相同的输出电流纹波，耦合电感器的漏电感应与现有的非耦合电感器的互感相同。此外，当互感增大时，耦合系数k增大，因此，电感器电流纹波可减小。

因此，当耦合电感器可具有减小的电感器电流纹波同时在与现有的非耦合电感器相同的尺寸下具有与现有的非耦合电感器相同的输出电流纹波时，可在不增大安装面积的情况下增大电感器阵列的效率。为了在保持电感器阵列芯片的尺寸的同时提高电感器阵列芯片的效率，需要耦合电感器，在耦合电感器中通过增加互感来增加耦合系数。另外，在某些情况下，需要根据应用的需要而减小耦合系数的耦合电感器。在这样的情况下，需要将线圈部之间的耦合系数降低到适当的水平。

技术实现要素：

本公开的一方面在于提供一种线圈电子组件，所述线圈电子组件具有线圈部之间的耦合电感被有效地调节的耦合电感器结构。

根据本公开的一方面，一种线圈电子组件包括：第一线圈部和第二线圈部，彼此磁耦合；中间层，设置在所述第一线圈部与所述第二线圈部之间，并且包括第一磁性颗粒；以及包封部，包封所述第一线圈部和所述第二线圈部，并且包括第二磁性颗粒。所述中间层和所述包封部具有彼此不同的磁导率。

所述中间层的磁导率可大于所述包封部的磁导率。

所述中间层的磁导率可小于所述包封部的磁导率。

所述中间层可以以第一体积分数包括所述第一磁性颗粒，其中，所述第一体积分数指的是所述第一磁性颗粒的体积相对于所述中间层的体积的体积比。所述包封部可以以第二体积分数包括所述第二磁性颗粒，其中，所述第二体积分数指的是所述第二磁性颗粒的体积相对于所述包封部的体积的体积比。所述第一体积分数和所述第二体积分数可彼此不同。

所述第一体积分数可大于所述第二体积分数，所述中间层的磁导率可大于所述包封部的磁导率。

所述第一体积分数可小于所述第二体积分数，所述中间层的磁导率可小于所述包封部的磁导率。

所述第一磁性颗粒和所述第二磁性颗粒可为具有相同成分的金属合金。

所述线圈电子组件还可包括：第一外电极和第二外电极，设置在所述包封部的外表面上，以连接到所述第一线圈部的两个端部；以及第三外电极和第四外电极，设置在所述包封部的外表面上，以连接到所述第二线圈部的两个端部。

所述第一线圈部可具有多个线圈图案层叠的结构。

绝缘层可介于所述第一线圈部的所述多个线圈图案之间，所述第一线圈部的所述多个线圈图案可通过至少一个过孔彼此连接。

所述第二线圈部可具有多个线圈图案层叠的结构。

绝缘层可介于所述第二线圈部的所述多个线圈图案之间，所述第二线圈部的所述多个线圈图案可通过至少一个过孔彼此连接。

所述包封部可包括包封所述第一线圈部的第一包封部和包封所述第二线圈部的第二包封部。

所述第一包封部和所述第二包封部可具有彼此不同的磁导率。

所述中间层可具有将所述包封部划分为两个区域的形状。

所述中间层可以以所述中间层的侧表面从所述包封部向外暴露这样的方式延伸至所述第一线圈部和所述第二线圈部的外表面之外。

所述包封部的由所述中间层划分的两个区域可彼此分开。

所述中间层可设置在与所述第一线圈部和所述第二线圈部的芯区域对应的区域中。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，其中：

图1是根据本公开中的示例性实施例的线圈电子组件的透视图；

图2是图1中的线圈电子组件中包括的线圈部的分解透视图；

图3是沿着图1中的线i-i′截取的截面图；

图4和图5是示出用于图1中的线圈电子组件中的具有不同体积分数的磁性颗粒的中间层和包封部的截面图；以及

图6示出根据本公开中的变型实施例的线圈电子组件。

具体实施方式

在下文中，将参照附图如下描述本公开的示例。

然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的示例。更确切地说，提供这些示例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围全部传达给本领域技术人员。

在所有附图中，相同的附图标号用于指示相同的元件。在附图中，为了清楚起见，可夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。

图1是根据本公开中的示例性实施例的线圈电子组件的透视图。图2是图1中的线圈电子组件中包括的线圈部的分解透视图，图3是沿着图1中的线i-i′截取的截面图，图4和图5是示出用于图1中的线圈电子组件中的中间层和包封部的截面图。

参照图1至图5，根据示例性实施例的线圈电子组件100包括中间层2、第一线圈部11、第二线圈部12、包封部3、外电极41、42、43和44。中间层2和包封部3各自包括磁性颗粒并且具有彼此不同的磁导率。

中间层2支撑第一线圈部11和第二线圈部12，并且包括磁性材料，以影响第一线圈部11和第二线圈部12的磁耦合特性。如图4中所示，中间层2包括第一磁性颗粒201，绝缘材料200可介于第一磁性颗粒201之间。类似地，包封部3包括第二磁性颗粒301，绝缘材料300可介于第二磁性颗粒301之间。中间层2的绝缘材料200和包封部3的绝缘材料300可包括环氧树脂、玻璃等，并且可彼此相同或彼此不同。

第一线圈部11可具有设置在中间层2的一个表面(基于附图的上表面)上、形成一个或更多个匝的螺旋结构。第一线圈部11可具有其中层叠有多个线圈图案11a和11b以确保足够的匝数的结构，多个线圈图案11a和11b可通过至少一个过孔彼此连接。为此，线圈图案11a和11b中的每个可具有垫p。绝缘层11c可介于多个线圈图案11a和11b之间，引出部101和102可设置为分别连接到外电极41和42。在本实施例中，使用两个线圈图案11a和11b，但是其数量可改变。

以相同的方式，第二线圈部12可具有设置在中间层2的与所述一个表面相对的另一表面(基于附图的下表面)上、形成一个或更多个匝的螺旋结构。第二线圈部12可具有其中层叠有多个线圈图案12a和12b以确保足够的匝数的结构。多个线圈图案12a和12b可通过至少一个过孔彼此连接。线圈图案12a和12b中的每个可具有垫p。绝缘层12c可介于多个线圈图案12a和12b之间，引出部103和104可设置为分别连接到外电极43和44。在本实施例中，类似于第一线圈部11，第二线圈部12包括两个线圈图案12a和12b，但是其数量可改变。

如图3中所示，第一线圈部11和第二线圈部12可彼此磁耦合，以形成耦合电感器结构。此外，第一线圈部11和第二线圈部12可彼此共享磁芯的轴。第一线圈部11和第二线圈部12可通过诸如图案镀覆工艺、各向异性镀覆工艺、各向同性镀覆工艺等的镀覆工艺形成。第一线圈部11和第二线圈部12中的每个可利用上述工艺中的多个工艺形成为多层结构。

如上所阐述的，包封部3包封第一线圈部11和第二线圈部12并包括第二磁性颗粒301。包封部3可形成为使引出部101、102、103和104从第一线圈部11和第二线圈部12向外暴露。

形成中间层2的第一磁性颗粒201和包封部3的第二磁性颗粒301的材料可以是例如铁氧体、金属等。在材料是金属的情况下，材料可以是例如铁(fe)基合金等。具体地，磁性颗粒可利用具有铁-硅-硼-铬(fe-si-b-cr)成分的纳米晶合金、铁-镍(fe-ni)合金等形成。当利用fe基合金等实现磁性颗粒201和301时，磁性颗粒具有改善的诸如磁导率的磁性质，但可能会易受到静电放电(esd)的影响。因此，可能需要上面提到的绝缘材料200和300。此外，可在磁性颗粒201和301的表面上形成绝缘涂膜。

第一外电极41和第二外电极42可形成在包封部3的外表面上，以分别连接到第一线圈部11的两个端部，具体地，第一线圈图案11a的引出部101和第二线圈图案11b的引出部102。类似地，第三外电极43和第四外电极44可形成在包封部3的外表面上，以分别连接到第二线圈部12的两个端部，具体地，第三线圈图案12a的引出部103和第四线圈图案12b的引出部104。第一外电极41和第二外电极42可设置为彼此相对且包封部3介于第一外电极41和第二外电极42之间。类似地，第三外电极43和第四外电极44可设置为彼此相对且包封部3介于第三外电极43和第四外电极44之间。因此，第一外电极41和第三外电极43可彼此相邻地设置，第二外电极42和第四外电极44可彼此相邻地设置。

外电极41、42、43和44可利用包含具有改善的导电性的金属的膏体(例如，包括镍(ni)、铜(cu)、银(ag)或它们的合金的导电膏)形成。此外，还可在外电极41、42、43和44中的每个上形成镀层。在这种情况下，镀层可包括选自由镍(ni)、铜(cu)和锡(sn)组成的组中的至少一种。例如，可依次形成镍层和锡层。

如上所述，包括磁性颗粒201的中间层2和包括磁性颗粒301的包封部3具有彼此不同的磁导率，并且其磁导率被适当地设定，以调节第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数。为了调节中间层2和包封部3的磁导率，包括在中间层2中的第一磁性颗粒201的体积分数(第一体积分数)和包括在包封部3中的第二磁性颗粒301的体积分数(第二体积分数)彼此不同。术语磁性颗粒的“体积分数”是指第一磁性颗粒201的体积相对于中间层2的体积的体积比或第二磁性颗粒301的体积相对于包封部3的体积的体积比。第一磁性颗粒201和第二磁性颗粒301可利用相同的材料(例如，具有相同成分的金属合金)实现，以利用第一磁性颗粒201和第二磁性颗粒301的体积分数调节中间层2和包封部3的相对磁导率。

中间层2的磁导率可高于包封部3的磁导率。为此，如图4中所示，包括在中间层2中的第一磁性颗粒201的体积分数可大于包括在包封部3中的第二磁性颗粒301的体积分数。在设置在第一线圈部11和第二线圈部12之间的中间层2的磁导率大于包封部3的磁导率的情况下，第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数可相对地减小，这意味着第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数减小为低于在中间层2和包封部3的磁导率彼此相等的情况下的耦合系数。在中间层2的磁导率相对高的情况下，流到中间层2的磁通量的量增大。因此，通过由第一线圈部11和第二线圈部12共享的磁通量产生的互感减小。将领会的是，流到中间层2的磁通量在图3中的x方向上流经中间层2。

结果，第一线圈部11和第二线圈部12的互感减小，而仅在第一线圈部11或第二线圈部12中产生的漏电感增大。因此，第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数减小。为了调节耦合系数，中间层2也可设置在与第一线圈部11和第二线圈部12的芯区域对应的区域中。

另外，中间层2的磁导率可小于包封部3的磁导率。为此，包括在中间层2中的第一磁性颗粒202的体积分数可小于包括在包封部3中的第二磁性颗粒302的体积分数。在中间层2的磁导率小于包封部3的磁导率的情况下，第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数可相对地增大，如上所述，这意味着耦合系数增大为高于在中间层2的磁导率与包封部3的磁导率彼此相等的情况下的耦合系数。在中间层2的磁导率相对低的情况下，流到中间层2的磁通量的量相对少，并且通过由第一线圈部11和第二线圈部12共享的磁通量产生的互感增大。结果，第一线圈部11和第二线圈部12的互感增大，而仅在第一线圈部11或第二线圈部12中产生的漏电感减小。因此，第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数增大。

在现有技术中，利用中间层的厚度来调节第一线圈部和第二线圈部的耦合系数，这导致限制了中间层的厚度减小。另外，当中间层的厚度增大时，组件的尺寸增大。类似地，对于本示例性实施例，在通过将包括在中间层2和包封部3中的磁性颗粒的体积分数改变为彼此不同来控制磁导率的情况下，可在保持中间层2和线圈电子组件100的尺寸的同时有效地控制耦合系数。

在表(1)中，本公开的发明人示出如何通过改变包封部和中间层的磁导率来改变第一线圈部和第二线圈部的耦合系数。第一线圈部和第二线圈部在所有三种情况下使用相同的形状，并且其dc电阻特性rdc彼此相等。

表(1)

从表(1)的结果可以看出，在中间层的磁导率大于包封部的磁导率的情况(样品2)下，耦合系数小于在中间层和包封部的磁导率彼此相等的情况(样品1)下的耦合系数，并且在中间层的磁导率小于包封部的磁导率的情况(样品3)下，耦合系数大于在中间层和包封部的磁导率彼此相等的情况(样品1)下的耦合系数。在表(1)中，耦合系数是负的，但是耦合系数与由第一线圈部和第二线圈部形成的匝的方向有关。因此，耦合系数可作为其绝对值进行比较。

图6示出根据变型实施例的线圈电子组件。在下文中，将仅描述作为变型组件的引出图案。对于根据图6中的变型实施例的线圈电子组件而言，中间层2具有将包封剂3划分成两个区域的形状。具体地，中间层2以中间层2的侧表面从包封部3向外暴露这样的方式延伸至第一线圈部11和第二线圈部12的外表面之外。例如，中间层2不仅形成在第一线圈部11和第二线圈部12及其相邻区域中，而且中间层2延伸到线圈电子组件的整个区域。包封部3的由中间层2划分的两个区域可彼此分开。当使用具有这样的延伸形状的中间层2时，第一线圈部11和第二线圈部12的耦合系数可通过调节中间层2的磁导率而被更有效地调节。

由于中间层2具有延伸的形状，包封部3可包括包封第一线圈部11的第一包封部3a和包封第二线圈部12的第二包封部3b。在这种情况下，第一包封部3a和第二包封部3b可具有彼此相同的磁导率或彼此不同的磁导率。第一包封部3a和第二包封部3b的磁导率可调节为适当地设定相应的第一线圈部11和第二线圈部12的特性以及它们的互耦系数。

仅在图6中描述了包封部3包括第一包封部3a和第二包封部3b的形状，但是本实施例可应用到上面描述的实施例和其他实施例，例如，应用到中间层2分别仅设置在第一线圈部和第二线圈部的外周区域中的结构。

如上所述，可调节包封部和中间层的磁导率以有效地调节具有耦合电感器结构的线圈电子组件中的线圈部之间的耦合系数。

尽管以上已示出并且描述了示例性实施例，但是对本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离如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。