片式电子组件及用来安装该片式电子组件的板的制作方法_2

文档序号:9377479阅读:来源:国知局
感器可需要高电感(L)和低DC电阻(Rdc),并且可以主要使用在例如在每个频率中的电感值之间的偏差应该相对小的情况中。在一些实施例中,例如在每个频率中的电感值之间的偏差应该相对小的情况下,期望的是具有更高电感(L)和/或更低DC电阻(Rdc)的普通的薄膜型电感器。在这样的情况下,可以在此如上所述地来修改在此描述的电感器的一个或更多个环/部分的数量和尺寸。
[0045]磁性材料主体50可以形成薄膜型电感器100的外壳,并且可以利用呈现磁性性质的任意材料来形成。例如,磁性材料主体50可以利用铁氧体材料或金属基软磁性材料形成。
[0046]铁氧体材料的合适的示例可以包括Mn-Zn基铁氧体、N1-Zn基铁氧体、N1-Zn-Cu基铁氧体、Mn-Mg基铁氧体、Ba基铁氧体、Li基铁氧体等以及它们的组合。
[0047]金属基软磁性材料的合适的示例可以包括包含从由Fe、S1、Cr、Al和Ni组成的组中选择的任意一种或更多种的合金。例如,金属基软磁性材料可以包含Fe-S1-B-Cr基非晶金属颗粒,但是不限于此。合适的材料可以是非晶体或其它材料。
[0048]在一些实施例中,金属基软磁性材料可以包括颗粒,颗粒可以具有0.1 μ m至30 μ m、或大约0.1 μ m至大约2 μ m、或大约0.3 μ m至大约6 μ m、或大约0.5 μ m至大约5 μ m、或大约0.5 μ m至大约10 μ m、或大约I μ m至大约10 μ m、或大约I μ m至大约20 μ m、或大约2 μ m至大约20 μ m、或大约3 μ m至大约30 μ m的粒径,并且颗粒可以以所述颗粒分散在聚合物中的形式而被包含在任意合适的材料(例如,包括诸如环氧树脂、聚酰亚胺等以及它们的组合的聚合物的材料,或由以上聚合物构成的材料,或主要上由以上聚合物构成的材料)中。
[0049]磁性材料主体50可具有六面体的形状。为了清楚地描述本公开中的示例性实施例,将定义六面体的方向。图1中示出的L、W和T分别指长度方向、宽度方向和厚度方向。在一些情况下,这些方向中的两个方向可以切换,以改变装置的定向,诸如切换长度方向和宽度方向,或切换宽度方向和厚度方向,或切换长度方向和厚度方向。
[0050]形成在磁性材料主体50中的绝缘基板23可以由薄膜构成,并且可以利用任意材料来形成绝缘基板23,只要可以通过镀覆来在绝缘基板23上形成线圈导体图案42和线圈导体图案44。绝缘基板23可以是例如印刷电路板(PCB)、铁氧体基板、金属基软磁性基板坐寸O
[0051]绝缘基板23可以具有形成在其中心部分中以穿透绝缘基板23的孔,孔可以填充有或部分填充有诸如铁氧体、金属基软磁性材料等以及它们的组合的磁性材料以形成芯部件。可形成填充有磁性材料的芯部件,从而增大电感(L)。
[0052]绝缘基板23可以具有形成在其一个表面上的线圈导体图案42和形成在其另一表面上的线圈导体图案44,线圈导体图案42和线圈导体图案44分别具有线圈形状的图案。
[0053]线圈导体图案42和线圈导体图案44中的一个或两个可以包括具有螺旋形状的线圈图案,形成在绝缘基板23的一个表面上的线圈导体图案42和形成在其另一表面上的线圈导体图案44可以通过形成在绝缘基板23中的通孔电极46彼此电连接,或通过其它方式电连接。
[0054]线圈导体图案42和线圈导体图案44以及通孔电极46可利用诸如具有高电导率的金属的金属形成,并且可以包括,例如,银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、钼(Pt)或其合金等。
[0055]同时,虽然附图中未示出,但是可以在线圈导体图案42和线圈导体图案44的一个或更多个表面上形成绝缘膜。
[0056]绝缘膜可通过诸如丝网印刷法、光致抗蚀剂(PR)的曝光和显影方法、喷涂法、浸溃法等的众所周知的方法来形成。
[0057]绝缘膜可以利用可形成膜(例如薄膜)的任意材料(例如,光致抗蚀剂(PR)、环氧类树脂等)来形成。
[0058]形成在绝缘基板23的一个表面上的线圈导体图案42的一个端部可以暴露于磁性材料主体50的在长度方向上的一个端表面,形成在绝缘基板23的另一表面上的线圈导体图案44的一个端部可以暴露于磁性材料主体50的在长度方向上的另一端表面。
[0059]外电极31和外电极32可以分别设置在磁性材料主体50的在长度方向上的两个端表面上,以分别连接到暴露于磁性材料主体50的在长度方向上的两个端表面的线圈导体图案42和线圈导体图案44。
[0060]外电极31和外电极32中的一个或多个可延伸至磁性材料主体50的在其厚度方向上的上表面和/或下表面和/或磁性材料主体50的在其宽度方向上的一个或两个侧表面。
[0061]另外,作为另一不例,外电极31和外电极32可以设置在磁性材料主体50的下表面上并且可以延伸到磁性材料主体50的在长度方向上的两个端表面。
[0062]例如,外电极31和外电极32不限于以特定形式设置,而是可以以各种形式来设置。
[0063]外电极31和外电极32可以利用例如镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)、银(Ag)或它们的合金等的具有优异电导率的金属形成。
[0064]参照图1,线圈导体图案42和线圈导体图案44可以以其中线圈导体图案42和线圈导体图案44平行于磁性材料主体50的下表面设置的形式来设置,但是不限于此。例如,线圈导体图案42和线圈导体图案44可以以其中线圈导体图案42和线圈导体图案44垂直于磁性材料主体50的下表面的形式来设置。
[0065]根据本公开的示例性实施例,在磁性材料主体50的在长度方向上的横截面中,线圈导体图案42的最内侧环/部分42’的厚度to可以比它的其余的环/部分42"、42" ’的厚度ti小,线圈导体图案44的最内侧环/部分44’的厚度to可以比它的其余的环/部分44"和44" ’的厚度ti小。
[0066]通常,在主图案镀覆工艺之后的二次引线镀覆工艺中,除了最内侧图案镀覆层和最外侧图案锻覆层之外的内部图案锻覆层可由于在两个方向上相邻锻覆层而具有彼此基本相似的镀覆宽度和厚度。
[0067]另一方面,最外侧图案锻覆层和最内侧图案锻覆层在一个方向上不具有相邻的锻覆层,使得在二次引线镀覆工艺中会在一个方向上形成过量镀覆。因此,最外侧线圈导体图案和最内侧线圈导体图案通常可以具有比其它线圈导体图案的镀覆宽度大的镀覆宽度。
[0068]在一些实施例中,在构成电感器的线圈导体图案中,用来改善电感器的特性的最佳线圈结构可以是如下结构:线圈的宽度和/或厚度从最外侧线圈导体图案向最内侧线圈导体图案减小,例如,从磁性材料主体的外部向其内部减小。宽度或厚度上的这种减小可连续发生或阶梯式(具有一个或更多个阶梯)发生。在一些实施例中,两个或更多个内部环/部分(非最外侧、非最内侧)或者最外侧/最内侧环/部分中的一个和内部环/部分可具有相同的宽度和/或相同的厚度,两个或更多个内部环/部分或者最外侧/最内侧环/部分中的一个和内部环/部分可在厚度和/或宽度上从更外部环/部分向更内部环/部分逐渐减小。
[0069]在一些优选的实施例中,在此公开的用来改善电感器的特性的线圈结构可以是线圈的宽度和厚度从磁性材料主体的外部向其内部减小的结构。
[0070]实现薄膜型电感器所需的高电感的一个方法是增加线圈的匝数,这导致在线圈被使用时具有相对薄的导电路径。在这样的情况下,线圈的DC电阻(Rdc)值会增加并且线圈在高频下的交流(AC)电阻也会增加,从而导致电感器的品质因子(Q)降低。
[0071]然而,在此公开的电感器的实施例中,在装置的例如在长度方向上的横截面中,线圈导体图案42和线圈导体图案44的最内侧环/部分42’和44’的厚度可以被控制成小于线圈导体图案的内部环/部分(例如,42"和44")和最外侧环/部分(例如,42" ’和44" ’)的厚度ti,从而改善了线圈结构。另外,可以改善片式电感器的品质因子(例如,Q因子),并且可以呈现改善的DC电阻(Rdc)特性,例如通过减小一定量的DC电阻(Rdc),或者不增加一定量DC电阻,所述一定量为如果不进行减少或不增加而出现的增量,从而实现相同的尺寸和电感器特性(例如,电感)。
[0072]相应的最内侧环/部分42’和44’的厚度被控制为小于线圈导体图案的内部环/部分(例如,42"和44")和最外侧环/部分(例如,42" ’和44" ’)中的一个、一些或全部的环/部分的厚度ti,以抑制线圈在高频处的AC电阻增加,从而可以改善片式电感器的品质因子,例如,Q因子。
[0073]另外,相应的最内侧环/部分42’和44’的厚度被控制为小于其余的环/部分(例如,42"、42" ’、44"和44" ’)中的一个、一些或全部的环/部分的厚度ti,使得磁性材料的体积增加,从而可以改善DC电阻(Rdc)和电感。
[0074]在图3中,线圈导体图案的最内侧环/部分(即,42’和44’)小于线圈导体图案的全部的其它环/部分。然而,在其它实施例中,不只最内侧环/部分可以最小/最窄/最薄,诸如最内侧环/部分和一个或更多个内部环/部分也比其它的环/部分小。例如,线圈导体图案的相应的最内侧环/部分42’和44’和线圈导体图案的次最内侧的一个或更多个相邻的环/部分可以最小/最窄/最薄。
[0075]根据本公开的示例性实施例,线圈导体图案的最内侧环/部分42’可以仅由图案镀覆层42a构成,线圈导体图案的其它环/部分42"和42" ’可以包括图案镀覆层42a和形成在图案镀覆层42a上的电镀层42b,在一些实施例中,线圈导体图案的最内侧环/部分42’的厚度可以小于相应的线圈导体图案的其它的环/部分42"和42" ’的厚度。
[0076]在一些实施例中,可以将线圈导体图案的最内侧环/部分42’构造成使得最内侧环/部分42’的横截面可以具有近似矩形的形状。在一些实施例中,
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