线圈组件和制备金属磁性粉末颗粒的方法与流程

文档序号:20935155发布日期:2020-06-02 19:18阅读:109来源:国知局
线圈组件和制备金属磁性粉末颗粒的方法与流程
本申请要求于2018年11月26日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0147490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被全部包含于此。本公开涉及一种线圈组件。
背景技术
:电感器(一种线圈组件)是与电阻器和电容器一起用于电子装置中的典型的无源电子组件。随着逐渐在电子装置中实现更高的性能和更小的尺寸,在电子装置中使用的线圈组件的数量已经增大并且尺寸变得越来越小。为了此目的,在制造线圈组件中使用的金属磁性粉末颗粒应具有相对高的磁导率和相对低的芯损耗。技术实现要素:本公开的一方面在于提供一种线圈组件,所述线圈组件能够具有低轮廓并在饱和电流、电感、磁导率和芯损耗方面是优异的。根据本公开的一方面,一种线圈组件包括:主体,具有彼此面对的一个表面和另一表面以及将所述一个表面和所述另一表面连接的多个壁表面,并且从所述一个表面到所述另一表面的距离为0.65mm或更小;以及线圈部,嵌在所述主体中,其中,所述主体包括通过下面的化学式1表示的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒,其中,所述fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒包括具有20nm或更小的尺寸的晶粒,[化学式1]feasibbcnbdcue(其中,73原子%≤a≤77原子%,10原子%≤b≤14原子%,9原子%≤c≤11原子%,2原子%≤d≤3原子%,0.5原子%≤e≤1原子%并且a+b+c+d+e=100)。根据本公开的另一方面,一种线圈组件包括:主体;线圈部,嵌在所述主体中;以及第一外电极和第二外电极,分别形成在所述主体上,并且分别连接到所述线圈部的两个端部,所述线圈组件具有0.65mm或更小的厚度,所述主体包括通过下面的化学式1表示的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒,所述fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒包括具有20nm或更小的尺寸的晶粒,[化学式1]feasibbcnbdcue其中,在化学式1中,73原子%≤a≤77原子%,10原子%≤b≤14原子%,9原子%≤c≤11原子%,2原子%≤d≤3原子%,0.5原子%≤e≤1原子%并且a+b+c+d+e=100。根据本公开的另一方面,一种制备fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的方法,所述fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒具有球形形状,所述方法包括:通过混合铁、硅、硼、铌和铜制备fe-si-b-nb-cu基合金材料,通过在1250℃或更高的温度下加热来熔化所述fe-si-b-nb-cu基合金材料,以产生熔化的fe-si-b-nb-cu基合金材料,使用气体雾化工艺通过将所述熔化的fe-si-b-nb-cu基合金材料以液滴状态滴入水中,并被淬火来形成具有球形形状的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒,以及在520℃至560℃的温度下对具有球形形状的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒加热30分钟至90分钟,以形成具有纳米级尺寸的晶粒。附图说明通过以下结合附图的详细描述,本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解。图1是示出根据本公开的第一实施例的线圈组件的示意图。图2是沿着图1的线i-i'截取的截面图。图3是沿着图1的线ii-ii'截取的截面图。图4是图1的a部分的放大图。图5是示出图1的a部分的变型实施例的放大图。图6是根据本公开的实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的截面图。图7是示出图6的变型实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的截面图。图8是示出根据本公开的第二实施例的线圈组件的示意图。图9是在向下方向上得到的示出图8的线圈组件的视图。图10是示出线圈部的分解图。图11是沿着图8的线iii-iii'截取的截面图。具体实施方式在本公开的描述中使用的术语用于描述特定实施例,而非意在限制本公开。除非另外表示,否则单数术语包括复数形式。本公开的描述的术语“包括”、“包含”、“被构造为”等用于表示存在特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合,并且不排除组合或增加一个或更多个另外的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合的可能性。此外,术语“设置在……上”、“位于……上”等可表示元件位于物体上或物体下,而不必然意味着该元件参照重力方向位于物体的上方。术语“结合到”、“组合到”等可不仅表示元件直接地和物理地彼此接触,而且也包括另一元件介于所述元件之间使得所述元件也与其他组件接触的构造。为便于描述,作为示例表示附图中示出的元件的尺寸和厚度,并且本公开不限于此。在附图中,l方向是第一方向或长度(纵向)方向,w方向是第二方向或宽度方向,t方向是第三方向或厚度方向。在下文中,将参照附图详细地描述根据本公开的实施例的线圈组件。参照附图,相同或相应的组件可通过相同的附图标记表示,并且将省略重复的描述。在电子装置中,可使用各种类型的电子组件,并且可在电子组件之间使用各种类型的线圈组件以去除噪声或出于其他目的。换句话说,在电子装置中,线圈组件可用作功率电感器、高频(hf)电感器、普通磁珠、高频(ghz)磁珠、共模滤波器等。第一实施例图1是示出根据本公开的第一实施例的线圈组件的示意图。图2是沿着图1的线i-i'截取的截面图。图3是沿着图1的线ii-ii'截取的截面图。图4是图2的a部分的放大图。图5是示出图2的a部分的变型实施例的放大图。图6是根据本公开的实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的截面图。图7是示出图6的变型实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的截面图。参照图1至图7,根据本公开的实施例的线圈组件1000可包括主体100、绝缘基板200、线圈部300以及外电极400和500,并且还可包括绝缘膜600。主体100可形成根据该实施例的线圈组件1000的外型,并且绝缘基板200和线圈部300可嵌在主体100中。主体100可被形成为整体具有六面体形状。基于图1至图3的方向,主体100可包括在纵向方向l上彼此面对的第一表面101和第二表面102、在宽度方向w上彼此面对的第三表面103和第四表面104以及在厚度方向t上彼此面对的第五表面105和第六表面106。主体100的第一表面101、第二表面102、第三表面103和第四表面104中的每个可与主体100的将主体100的第五表面105和第六表面106连接的壁表面对应。在下文中,主体100的两个端表面可指主体100的第一表面101和第二表面102,主体100的两个侧表面可指主体100的第三表面103和第四表面104,主体100的一个表面可指主体100的第六表面106,并且主体100的另一表面可指主体100的第五表面105。此外,在下文中,基于图1至图3的方向,主体100的上表面和下表面可分别指主体100的第五表面105和第六表面106。主体100可被形成为使得根据该实施例的其中形成有外电极400和500(稍后将描述)的线圈组件1000具有2.0mm的长度、1.2mm的宽度和0.65mm的厚度,但不限于此。可选地,主体100可被形成为使得根据该实施例的其中形成有外电极400和500(稍后将描述)的线圈组件1000具有2.0mm的长度、1.6mm的宽度和0.55mm的厚度。可选地,主体100可被形成为使得根据该实施例的其中形成有外电极400和500(稍后将描述)的线圈组件1000具有2.0mm的长度、1.2mm的宽度和0.55mm的厚度。可选地,主体100可被形成为使得根据该实施例的其中形成有外电极400和500(稍后将描述)的线圈组件1000具有1.2mm的长度、1.0mm的宽度和0.55mm的厚度。优选地,线圈组件1000的厚度可以为0.65mm或更小。由于根据该实施例的线圈组件1000的上述尺寸仅是示例性的,因此尺寸小于上述尺寸的情况可不被排除在本公开的范围外。线圈组件1000的厚度可以大于或等于主体100的厚度。主体100可包括金属磁性粉末颗粒p和绝缘树脂r。具体地,主体100可通过堆叠至少一个磁性复合片然后使磁性复合片固化而形成,所述磁性复合片包括绝缘树脂r和分散在绝缘树脂r中的金属磁性粉末颗粒p。金属磁性粉末颗粒p可包括从由铁(fe)、硅(si)、铬(cr)、钴(co)、钼(mo)、铝(al)、铌(nb)、铜(cu)、硼(b)和镍(ni)组成的组中选择的一种或更多种。例如,金属磁性粉末颗粒(p)可以是包括fe、si、b、nb和cu的fe-si-b-nb-cu基合金粉末。fe-si-b-nb-cu基合金粉末可以是fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p。参照图6,应用于该实施例的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可具有形成在其中的尺寸d为20nm或更小,优选地,大于或等于10nm且小于或等于20nm的晶粒cg。当具有纳米级尺寸的晶粒cg形成在fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p中时,在随后的工艺中,结构的结晶化由于已存在于金属磁性粉末颗粒p中的晶粒cg而受到抑制,并且其耐热稳定性可以是优异的。与不包括晶粒cg的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p的非晶金属磁性粉末颗粒相比,包含晶粒cg的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可表现出相对高的磁导率。由于本公开的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p包含具有20nm或更小的尺寸的晶粒cg,因此晶体磁各向异性可接近于零(0)。因此,包含晶粒cg的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可实现比不包括晶粒cg的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p的非晶金属磁性粉末颗粒的芯损耗低的芯损耗。晶粒cg可包括硅化铁(fe3si)。在用于生产fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p的方法(稍后将描述)的情况下,硅化铁(fe3si)的晶粒cg可在对fe-si-b-nb-cu基合金的淬火磁性粉末颗粒进行热处理期间形成在金属磁性粉末颗粒p中。将要在该实施例中使用的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可由下面的化学式1表示,并且在化学式1中可满足以下关系:73原子%≤a≤77原子%,10原子%≤b≤14原子%,9原子%≤c≤11原子%,2原子%≤d≤3原子%,0.5原子%≤e≤1原子%和a+b+c+d+e=100。原子百分比(原子%)是原子在fe、si、b、nb和cu的100个原子中的绝对数。[化学式1]feasibbcnbdcue在这种情况下,fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p的磁导率可根据每种元素(即fe、si、b、nb和cu)的组成比例而变化,并且线圈组件的电感可根据磁导率的变化来控制。应用于该实施例的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可被形成为具有球形形状。应用于该实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可被形成为具有大于或等于10μm且小于或等于50μm的平均粒径,并且可在制造线圈组件(诸如,功率电感器等)时由于球形形状而增大封装因子(packingfactor)。由于该增大的封装因子,根据该实施例的线圈组件可具有相对高的磁导率。在本说明书中,金属磁性粉末颗粒p的平均粒径意味着根据d50或d90的粒径分布的平均粒径。在一个实施例中,球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可具有大于或等于10μm且小于或等于50μm的平均粒径d50。沃德尔球形度(wardell'ssphericity,ψ)已知为确定颗粒形状是否接近球体的指数。沃德尔球形度(ψ)可以是实际颗粒的表面积与具有与实际颗粒的体积相同的体积的球体的表面积之比,并且可由下面的式1定义。[式1]ψ=(具有与实际颗粒的体积相同的体积的球体的表面积)/(实际颗粒的表面积)通常,在具有特定体积的颗粒中,具有球形形状的颗粒的表面积可以是最小的。沃德尔球形度(ψ)可在普通颗粒中具有1或更小的数值,并且可在具有完美的球形形状的颗粒中收敛为1。应用于该实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p可具有大于或等于0.8且小于或等于1.0的沃德尔球形度(ψ)。当应用于该实施例的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p基于沃德尔球形度为小于0.8时,改善金属粉末颗粒的填充因子的效果可能不明显。考虑到沃德尔球形度(ψ)的定义,可能不存在具有超过1.0的沃德尔球形度(ψ)的球形粉末颗粒。可通过混合铁(fe)、硅(si)、硼(b)、铌(nb)和铜(cu)制备fe-si-b-nb-cu基合金材料的操作、熔化合金材料的操作、使熔化的合金材料气体雾化以制备具有球形形状的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的操作以及对fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒进行热处理以形成具有纳米级尺寸的晶粒的操作来制造应用于该实施例的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p。在制备fe-si-b-nb-cu基合金材料的操作中,可以以锭的形式制备fe-si-b-nb-cu基合金材料,但不限于此。在熔化合金材料的操作中,可通过在1250℃或更高的温度(可以是高于fe-si-b-nb-cu基合金材料的熔点的温度)下加热来熔化合金材料,但是可根据需要施加高达1600℃的加热温度。在使熔化的合金材料气体雾化以制备具有球形形状的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的操作中,熔化的合金材料可以以液滴状态滴到水流中,并且可被淬火,以形成具有球形形状的金属磁性粉末颗粒。用于气体雾化操作的设备可包括:储罐,用于容纳熔化的fe-si-b-nb-cu基合金材料;水箱,用于接收从储罐落下的熔化的合金材料的液滴;喷嘴,用于当例如熔化的液滴落入水箱中的水中时吹送惰性气体;以及回收单元,用于回收形成在水箱中的具有球形形状的金属磁性粉末颗粒。在对fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒进行热处理以形成具有纳米级尺寸的晶粒的操作中,可在520℃至560℃的温度下对具有球形形状的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒进行30分钟至90分钟热处理,以在具有球形形状的金属磁性粉末颗粒中形成具有纳米级尺寸的晶粒。在这种情况下,热处理操作的温度和时间可通过fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的粒径等来控制。可选择地,可在fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的表面上设置绝缘涂层。参照图7,应用于该变型实施例的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p'还可包括围绕金属磁性粉末颗粒的表面的绝缘涂层c。绝缘涂层c可包括作为电绝缘树脂的环氧树脂和聚酰亚胺树脂以及液晶聚合物中的一种或更多种,但不限于此。在一个实施例中,绝缘涂层c可利用与绝缘树脂r中包括的材料不同的材料形成。主体100可包括分散在绝缘树脂r中的两种或更多种类型的金属磁性粉末颗粒。当主体100包括两种或更多种类型的金属磁性粉末颗粒时,主体100可至少包括本实施例的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p。在这种情况下,术语“不同类型的金属磁性粉末颗粒”指分散在绝缘树脂r中的金属磁性粉末颗粒可通过直径、成分、结晶度和形状彼此区分开。例如,主体100可包括不同直径的两种或更多种金属磁性粉末颗粒。绝缘树脂r可以以单一形式或组合形式包括环氧树脂、聚酰亚胺、液晶聚合物等,但不限于此。主体100可包括穿过线圈部300(将在稍后描述)的芯110。在堆叠和固化磁性复合片的操作中,可通过用磁性复合片填充线圈部300的通孔来形成芯110,但不限于此。磁性复合片可包括绝缘树脂r和分散在绝缘树脂r中的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p。绝缘基板200可嵌在主体100中。绝缘基板200可被构造为支撑线圈部300(将在稍后描述)。绝缘基板200可利用包括热固性绝缘树脂(诸如,环氧树脂)、热塑性绝缘树脂(诸如,聚酰亚胺)或感光绝缘树脂的绝缘材料形成,或者可利用其中增强材料(诸如,玻璃纤维)或无机填料浸在这些绝缘树脂中的绝缘材料形成。例如,绝缘基板200可利用诸如半固化片、abf(ajinomotobuild-upfilm)、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。可使用从由二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、碳化硅(sic)、硫酸钡(baso4)、滑石、泥浆、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)组成的组中选择的至少一种作为无机填料。当绝缘基板200利用包括增强材料的绝缘材料形成时,绝缘基板200可提供更好的刚性。当绝缘基板200利用不包含增强材料(诸如,玻璃纤维)的绝缘材料形成时,绝缘基板200可有利于减小整个线圈部300的厚度。当绝缘基板200利用包含感光绝缘树脂的绝缘材料形成时,可减少用于形成线圈部300的工艺的数量。因此,可有利于降低生产成本,并且可更精细地形成过孔。线圈部300可包括布置在绝缘基板200上的具有平面螺旋形状的第一线圈图案311和第二线圈图案312,并且可嵌在主体100中,以展现线圈组件的特性。例如,当该实施例的线圈组件1000用作功率电感器时,线圈部300可用于通过将电场存储为磁场并保持输出电压而使电子装置的电力供应稳定。线圈部300可包括线圈图案311和312以及过孔320。具体地,基于图1、图2和图3的方向,第一线圈图案311可设置在绝缘基板200的面对主体100的第六表面106的下表面上,并且第二线圈图案312可设置在绝缘基板200的上表面上。过孔320可穿过绝缘基板200,并且可分别接触并连接到第一线圈图案311和第二线圈图案312。在这种构造中,线圈部300可整体上用作围绕芯110形成一匝或更多匝的单个线圈。第一线圈图案311和第二线圈图案312中的每个可以是具有围绕芯110形成的至少一匝的平面螺旋形状。例如,基于图2的方向,第一线圈图案311可在绝缘基板200的下表面上围绕芯110形成至少一匝。第一线圈图案311的端部和第二线圈图案312的端部可分别连接到第一外电极400和第二外电极500(将在稍后描述)。例如,第一线圈图案311的端部可连接到第一外电极400,并且第二线圈图案312的端部可连接到第二外电极500。例如,第一线圈图案311的端部可暴露在主体100的第一表面101上,以接触并连接到设置在主体100的第一表面101上的第一外电极400,并且第二线圈图案312的端部可暴露在主体100的第二表面102上,以接触并连接到设置在主体100的第二表面102上的第二外电极500。第一线圈图案311可包括被形成为接触绝缘基板200的第一导电层311a和设置在第一导电层311a上的第二导电层311b,第二线圈图案312可包括被形成为接触绝缘基板200的第一导电层312a和设置在第一导电层312a上的第二导电层312b。基于图4和图5的方向,第一线圈图案311可包括被形成为接触绝缘基板200的下表面的第一导电层311a和设置在第一导电层311a上的第二导电层311b。基于图4和图5的方向,第二线圈图案312可包括被形成为接触绝缘基板200的上表面的第一导电层312a和设置在第一导电层312a上的第二导电层312b。第一导电层311a和312a可以是用于通过电镀工艺形成第二导电层311b和312b的种子层。可以是第二导电层311b和312b的种子层的第一导电层311a和312a可被形成为比第二导电层311b和312b薄。第一导电层311a和312a可通过薄膜工艺(诸如,溅射)或无电镀工艺形成。当第一导电层311a和312a通过薄膜工艺(诸如,溅射)形成时,组成第一导电层311a和312a的材料的至少一部分可穿过绝缘基板200。可确认的是,绝缘基板200中的组成第一导电层311a和312a的金属材料的浓度在主体100的厚度方向t上变化。第一导电层311a和312a的厚度可以为大于或等于1.5μm且小于或等于3μm。当第一导电层311a和312a的厚度小于1.5μm时,可能难以表现出它们作为第一导电层311a和312a的功能。当第一导电层311a和312a的厚度大于3μm时,可能因为主体100的体积受到限制而难以形成第二导电层311b和312b,并且在主体100的有限的体积内第一导电层311a和312a的体积可能变得相对大。参照图4,第二导电层311b和312b可使第一导电层311a和312a的侧表面的至少一部分暴露。因此,第二导电层311b和312b可不形成在第一导电层311a和312a的侧表面的至少一部分处。在该实施例中,用于形成第一导电层311a和312a的种子膜可形成在绝缘基板200的两个侧表面的全部上,用于形成第二导电层311b和312b的阻镀剂可形成在种子膜上,第二导电层311b和312b可通过电镀工艺形成,阻镀剂可被去除,并且其上未形成第二导电层311b和312b的种子膜可被选择性地去除,以形成第一导电层311a和312a以及第二导电层311b和312b。因此,通过选择性地去除种子膜而形成的第一导电层311a和312a的侧表面的至少一部分可被暴露,而不被第二导电层311b和312b覆盖。种子膜可通过对绝缘基板200执行无电镀工艺或溅射工艺来形成。可选地,种子膜可以是覆铜层压板(ccl)的铜箔。阻镀剂可通过将用于形成阻镀剂的材料施加到种子膜然后对其执行光刻工艺而形成。在执行光刻工艺之后,开口可形成在将要形成第二导电层311b和312b的区域中。可通过激光工艺和/或蚀刻工艺来执行选择性地去除种子膜。在通过蚀刻选择性地去除种子膜的情况下,第一导电层311a和312a可以以它们的截面面积随着它们的侧表面从第二导电层311b和312b朝向绝缘基板200行进而增大这样的方式形成。参照图5,第二导电层311b和312b可分别覆盖第一导电层311a和312a。与图4不同的方式,图案化为平面螺旋形状的第一导电层311a和312a可分别形成在绝缘基板200的两个侧表面上,并且第二导电层311b和312b可通过电镀工艺分别形成在第一导电层311a和312a上。当第二导电层311b和312b通过各向异性镀覆工艺形成时,可不使用阻镀剂,但不限于此。例如,当形成第二导电层311b和312b时,可使用用于形成第二导电层的阻镀剂。用于使第一导电层311a和312a暴露的开口可形成在用于形成第二导电层的阻镀剂中,所述开口是绝缘基板上未设置第一导电层311a和312a的区域。开口的直径可大于第一导电层311a和312a的线宽。因此,填充开口的第二导电层311b和312b可覆盖第一导电层311a和312a的侧表面。过孔320可包括至少一个导电层。例如,当过孔320通过电镀工艺形成时,过孔320可包括:种子层,形成在穿过绝缘基板200的通路孔的内壁上;以及电镀层,填充形成有种子层的通路孔。过孔320的种子层可以与第一导电层311a和312a在相同的工艺中与第一导电层311a和312a一体地形成,或者可以在与第一导电层311a和312a的工艺不同的工艺中在种子层与第一导电层311a和312a中的每个之间形成边界。在该实施例的情况下,过孔320的种子层以及第一导电层311a和312a可以在不同的工艺中形成,以在它们之间形成边界。当线圈图案311和312的线宽过宽时,主体100中的磁性主体的体积可能减小,从而对电感产生不利影响。在非限制性示例中,线圈图案311和312的宽高比(ar)可在3:1与9:1之间。线圈图案311和312以及过孔320中的每个可利用诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)、铬(cr)或它们的合金的导电材料形成,但不限于此。作为非限制性示例,当第一导电层311a和312a以溅射工艺形成并且第二导电层311b和312b通过电镀工艺形成时,第一导电层311a和312a可以包括钼(mo)、铬(cr)和钛(ti)中的至少一种,并且第二导电层311b和312b可包括铜(cu)。作为另一非限制性示例,当第一导电层311a和312a通过无电镀工艺形成并且第二导电层311b和312b通过电镀工艺形成时,第一导电层311a和312a以及第二导电层311b和312b可包括铜(cu)。在这种情况下,第一导电层311a和312a中的铜(cu)的密度可比第二导电层311b和312b中的铜(cu)的密度低。外电极400和500可设置在主体100的表面上,并且可分别连接到线圈部300的两个端部。在该实施例中,线圈部300的两个端部可分别暴露在主体100的第一表面101和第二表面102上。第一外电极400可设置在第一表面101上并且可接触并连接到第一线圈图案311的暴露在主体100的第一表面101上的端部,第二外电极500可设置在第二表面102上并且可接触并连接到第二线圈图案312的暴露在主体100的第二表面102上的端部。外电极400和500可利用诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金的导电材料形成,但不限于此。外电极400和500可具有单层结构或多层结构。例如,第一外电极400可包括:第一层,包括铜;第二层,设置在第一层上并且包括镍(ni);以及第三层,设置在第二层上并且包括锡(sn)。第一层至第三层可通过电镀工艺形成,但不限于此。作为另一示例,第一外电极400可包括:树脂电极层,包括导电粉末颗粒和树脂;以及镀层,通过镀覆工艺形成在树脂电极层上。在这种情况下,树脂电极层可包括铜(cu)和银(ag)中的至少一种的导电粉末颗粒以及热固性树脂的固化产物。此外,镀层可包括第一镀层和第二镀层,第一镀层包括镍(ni),第二镀层包括锡(sn)。绝缘膜600可形成在绝缘基板200和线圈部300上。绝缘膜600可用于使线圈部300与主体100绝缘,并且可包括已知的绝缘材料(诸如,聚对二甲苯等)。绝缘膜600中包括的绝缘材料可以是任何材料,并且不特别限于此。绝缘膜600可使用气相沉积工艺等形成,但不限于此,并且可通过在绝缘基板200的两个表面上堆叠绝缘膜来形成。在前者的情况下,绝缘膜600可沿着绝缘基板200的表面和线圈部300的表面以共形膜的形式形成。在后者的情况下,绝缘膜600可被形成为填充线圈图案311和312的相邻匝之间的空间。如上所述,阻镀剂可形成在绝缘基板200上以形成第二导电层311b和312b,并且这样的阻镀剂可以是可不被去除的永久阻抗剂。在这种情况下,绝缘膜600可以是可为永久阻抗剂的阻镀剂。当主体100在根据该实施例的线圈组件1000的操作条件下确保足够的绝缘电阻时,可省略绝缘膜600。实验示例1熔化具有fe73.5si13.5b9nb3cu1成分的合金材料并且对熔化的合金材料执行气体雾化工艺以制备具有球形形状的金属磁性粉末颗粒p,然后在525℃下对金属磁性粉末颗粒p进行热处理30分钟以在金属磁性粉末颗粒p中形成具有大于或等于10nm且小于或等于20nm的纳米级尺寸的晶粒cg。将形成有具有纳米级尺寸的晶粒cg的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒分散在环氧树脂中,以制备磁性复合片。接着,通过薄膜工艺在绝缘基板上形成包括第一线圈图案和第二线圈图案的线圈部。在绝缘基板的其上形成有线圈部的两个表面上堆叠磁性复合片,以形成厚度为0.60mm的主体。实验示例2熔化具有fe73.5si13.5b9nb3cu1成分的合金材料,并且对熔化的合金材料执行气体雾化工艺,以制备具有球形形状的金属磁性粉末颗粒。不对金属磁性粉末颗粒进行热处理。将球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒分散在环氧树脂中,以制备磁性复合片。然后,通过薄膜工艺在绝缘基板上形成包括第一线圈图案和第二线圈图案的线圈部。在绝缘基板的其上形成有线圈部的两个表面上堆叠磁性复合片,以形成厚度为0.60mm的主体。在实验示例1和实验示例2中,使匝数、线圈图案的厚度、线圈图案的线宽以及线圈图案的间距都相同。在通过实验示例1和实验示例2形成的主体中,通过阻抗分析仪测量电感和磁导率,并且通过b-h分析仪测量芯损耗。实验频率为3mhz。[表1]样品电感磁导率芯损耗#10.56uh3670mw/cc#20.48uh31180mw/cc参照表1,可看出,在实验示例1的使用具有形成在其中的纳米晶粒的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的线圈组件的情况下,与实验示例2的使用不具有纳米晶粒的球形fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒的线圈组件相比,电感和磁导率更高并且芯损耗更低。这些实验示例中的每个是薄膜线圈组件,但这仅是为了便于说明。因此,具有形成在其中的纳米晶粒的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p不仅可用于形成薄膜型线圈组件,而且可用于形成用于线圈型线圈组件的磁芯和/或主体。由于线圈组件变薄,因此线圈组件中的磁性主体的总体积可能不可避免地减小,使得可能难以实现高容量。为了解决该问题,尽管能够增大线圈组件中的磁性粉末颗粒的尺寸,但是在这种情况下,涡电流可能随着磁性粉末颗粒的尺寸增大而增大。在实验示例1中,主体100包括具有形成在其中的纳米晶粒cg的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p。即使主体100的厚度减小,也确保了线圈组件1000的容量。由于在本实施例中应用的fe-si-b-nb-cu基金属磁性粉末颗粒p具有形成在其中的纳米晶粒cg,因此与普通的金属磁性粉末颗粒(诸如,实验示例2中的金属磁性粉末颗粒)相比,在不增大尺寸的情况下确保了容量。结果,可减少由于涡电流等引起的芯损耗。实验示例3至实验示例9下面的表2示出了根据金属磁性粉末颗粒的粒径和主体的厚度的金属磁性粉末颗粒的填充率、电感、磁导率和芯损耗。在实验示例3至实验示例9中,球形金属磁性粉末颗粒在与实验示例1的条件相同的条件下形成,但金属磁性粉末颗粒的平均粒径(d50)和主体的厚度改变。在实验示例3至实验示例9中,制备线圈部,使得匝数、线圈图案的厚度、线圈图案的线宽以及线圈图案的间距都相同。对于通过实验示例3至实验示例9制备的主体,通过阻抗分析仪测量电感和磁导率,并且通过b-h分析仪测量芯损耗。实验频率为3mhz。[表2]参照表2,在实验示例4至实验示例6中的每个中,主体厚度为0.60mm(为0.65mm或更小),并且金属磁性粉末颗粒的平均粒径(d50)分别为10μm、15μm和18μm。与实验示例3相比,实验示例4至实验示例6中的每个改善了填充率、电感和磁导率。此外,在实验示例4至实验示例6的每个中,与实验示例7相比,芯损耗减小,并且主体的厚度比实验示例8和实验示例9薄。与实验示例3以及实验示例7至实验示例9相比,实验示例4至实验示例6中的每个改善了填充率、电感、磁导率和芯损耗特性,同时减小了主体的厚度。第二实施例图8是示出根据本公开的第二实施例的线圈组件的示意图。图9是在向下方向上得到的示出图8的线圈组件的视图。图10是示出线圈部的分解图。图11是沿着图8的线iii-iii'截取的截面图。参照图1至图11,就线圈部300以及外电极400和500而言,根据第二实施例的线圈组件2000可与根据本公开的第一实施例的线圈组件1000不同。因此,在描述第二实施例时,将仅描述与第一实施例不同的线圈部300以及外电极400和500。本公开的第一实施例的描述可按照原样或以变型的方式应用于第二实施例的其余构造。应用于第二实施例的线圈部300可包括线圈图案311和312、引出图案331和332、辅助引出图案341和342以及过孔321、322和323。具体地,基于图8、图10和图11的方向,第一线圈图案311、第一引出图案331和第二引出图案332可设置在绝缘基板200的面对主体100的第六表面106的下表面上,并且第二线圈图案312、第一辅助引出图案341和第二辅助引出图案342可设置在绝缘基板200的上表面上。第二实施例的第一引出图案331和第二引出图案332可以以与上面描述的第一实施例的线圈部300的两个端部类似的方式分别接触并连接到外电极400和500。参照图8和图10,在绝缘基板200的下表面上,第一线圈图案311可接触并连接到第一引出图案331,并且第一线圈图案311和第一引出图案331中的每个可与第二引出图案332间隔开。在绝缘基板200的上表面上,第二线圈图案312可接触并连接到第二辅助引出图案342,并且第二线圈图案312和第二辅助引出图案342中的每个可与第一辅助引出图案341间隔开。第一过孔321可穿过绝缘基板200以分别接触第一线圈图案311和第二线圈图案312,第二过孔322可穿过绝缘基板200以分别接触第一引出图案331和第一辅助引出图案341,并且第三过孔323可穿过绝缘基板200以分别接触第二引出图案332和第二辅助引出图案342。在该构造中,线圈部300可整体上用作围绕芯110形成一匝或更多匝的单个线圈。引出图案331和332以及辅助引出图案341和342可暴露在主体100的表面101和102上。例如,第一引出图案331和第一辅助引出图案341可分别暴露在主体100的第一表面101上,第二引出图案332和第二辅助引出图案342可分别暴露在主体100的第二表面102上。线圈图案311和312、过孔321、322和323、引出图案331和332以及辅助引出图案341和342中的至少一个可包括至少一个导电层。例如,当第二线圈图案312、辅助引出图案341和342以及过孔321、322和323通过镀覆工艺形成在绝缘基板200的另一表面上时,第二线圈图案312、辅助引出图案341和342以及过孔321、322和323中的每个可包括无电镀层等的种子层以及电镀层。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使用一个电镀层被另一电镀层覆盖且另一电镀层仅堆叠在该一个电镀层的一侧上的共形膜结构等来形成。第二线圈图案312的种子层、辅助引出图案341和342的种子层以及过孔321、322和323的种子层可一体地形成,并且在它们之间可不存在边界,但不限于此。第二线圈图案312的电镀层、辅助引出图案341和342的电镀层以及过孔321、322和323的电镀层可一体地形成,并且在它们之间可不存在边界,但不限于此。基于图8和图11,线圈图案311以及引出图案331和332可从绝缘基板200的下表面突出,线圈图案312以及辅助引出图案341和342可从绝缘基板200的上表面突出。作为另一示例,第一线圈图案311以及引出图案331和332可从绝缘基板200的下表面突出,并且第二线圈图案312以及辅助引出图案341和342可嵌在绝缘基板200的上表面中,以使第二线圈图案312以及辅助引出图案341和342的上表面中的每个从绝缘基板200的上表面暴露。在这种情况下,由于凹槽可形成在第二线圈图案312和/或辅助引出图案341和342的上表面中的每个中,因此第二线圈图案312和/或辅助引出图案341和342的上表面中的每个与绝缘基板200的上表面可不位于同一平面上。作为又一示例,与上述另一示例相反的也是可行的,例如,线圈图案312以及辅助引出图案341和342可从绝缘基板200的上表面突出,而线圈图案311以及引出图案331和332可嵌在绝缘基板200的下表面中。线圈图案311和312、引出图案331和332、辅助引出图案341和342以及过孔321、322和323中的每个可利用诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金的导电材料形成,但不限于此。参照图10,第一辅助引出图案341可独立于线圈部300的其余组件之间的电连接,因此可以在本公开中被省略。可形成第一辅助引出图案341以省略将主体100的第五表面105和第六表面106彼此区分开的操作。第一外电极400可包括第一焊盘部410和第一连接部420,第二外电极500可包括第二焊盘部510和第二连接部520,第一焊盘部410和第二焊盘部510被布置为在主体100的第六表面106上彼此间隔开。具体地,第一外电极400可包括:第一焊盘部410,形成在主体100的第六表面106上;以及第一连接部420,穿过主体100的至少一部分,以分别连接到第一引出图案331和第一焊盘部410。第二外电极500可包括:第二焊盘部510,形成在主体100的第六表面106上;以及第二连接部520,穿过主体100的至少一部分,以分别连接到第二引出图案332和第二焊盘部510。第一焊盘部410和第二焊盘部510可具有单层结构或多层结构。例如,第一焊盘部410可以包括:第一层,包括铜(cu);第二层,设置在第一层上并包括镍(ni);以及第三层,设置在第二层上并包括锡(sn)。第一连接部420和第二连接部520可穿过主体100的至少一部分。例如,在该实施例中,第一焊盘部410和第二焊盘部510可分别通过设置在主体100中的第一连接部420和第二连接部520连接到第一引出图案331和第二引出图案332,而不是通过主体100的表面将第一外电极400和第二外电极500分别连接到第一引出图案331和第二引出图案332。第一连接部420和第二连接部520中的每个可从线圈部300延伸。例如,在具有开口的阻镀剂形成在第一引出图案331和第二引出图案332上之后,第一连接部420和第二连接部520可通过阻镀剂的开口分别从第一引出图案331和第二引出图案332镀覆并生长。可选地,第一连接部420和第二连接部520中的每个可通过形成主体100、在主体100的第六表面的一侧上加工通路孔以及用导电材料填充通路孔来形成。在前者的情况下,当第一连接部420和第二连接部520通过电镀工艺形成时,第一引出图案331和第二引出图案332可用作电力供应层。结果,诸如无电镀镀层的单独的种子层可不形成在第一连接部420与线圈部300之间的边界和第二连接部520与线圈部300之间的边界处,但不限于此。在后者的情况下,第一连接部420和第二连接部520可包括形成在通路孔的内表面上的种子层,但不限于此。例如,当金属磁性粉末颗粒p在电镀时在镀覆电流和电压下具有足够的导电性时,即使在后者的情况下也可不形成单独的种子层。图8示出了第一连接部420和第二连接部520中的每个被形成为单个圆柱形形状,但这仅是为了便于示出和说明。作为另一非限制性示例,可形成一个或更多个第一连接部420,并且第一连接部420中的每个可以以四边形柱的形式形成。根据本公开,线圈组件可具有低轮廓,并且可改善饱和电流、电感、磁导率和芯损耗。虽然以上已示出并描述了示例实施例,但对本领域的技术人员而言将明显的是,在不脱离本公开的由所附权利要求限定的范围的情况下,可做出修改和变型。当前第1页12
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