CN110676029B

CN110676029B - 电感器

Info

Publication number: CN110676029B
Application number: CN201910484733.XA
Authority: CN
Inventors: 宋承济; 李尙锺; 张修逢; 洪丞憙; 郑珉簊
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2024-06-07
Anticipated expiration: 2039-06-05
Also published as: US20200013537A1; US11495391B2; KR20200004157A; CN110676029A; KR102494342B1

Abstract

本公开提供一种电感器，所述电感器包括：主体，包括多个绝缘层和多个线圈图案，所述多个线圈图案设置在所述多个绝缘层中的每个上；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上。所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接，并且所述多个线圈图案的两个端部分别通过线圈引出部电连接到所述第一外电极和所述第二外电极以形成线圈。所述多个线圈图案包括设置在所述主体的外部上的线圈图案和设置在所述主体的内部上的线圈图案，设置在所述主体的所述内部上的所述线圈图案包括并列电连接的第一线圈图案，并且所述第一线圈图案中的至少一个线圈图案包括具有与所述第一线圈图案中的剩余的线圈图案的内侧部的形状不同的形状的内侧部。

Description

电感器

本申请要求于2018年7月3日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0077250号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种电感器。

背景技术

近来，由于多频带长期演进(LTE)的应用，智能电话已使用了许多频带内的信号。因此，高频电感器通常用于信号发送/接收RF系统中的阻抗匹配电路。这种高频电感器需要具有小尺寸和高容量。另外，高频电感器具有在高频带中的高自谐振频率(SRF)和低电阻率，因此需要在100MHz或更高的高频率下使用。另外，需要高Q特性来减少所用频率的损耗。

为了具有这样的高Q特性，形成电感器的主体的材料的特性具有最大的影响。然而，即使当使用相同的材料时，Q值也可根据电感器线圈的形状而变化。因此，有必要根据内部线圈结构的分布精细地调节电感值，同时通过优化电感器的线圈的形状来保持更高的Q特性。

发明内容

本公开的一方面提供一种电感器，所述电感器由于并列连接的线圈图案被设置有彼此不同的内侧部的形状而可精细地调节电感值，并具有高Q特性。

根据本公开的一方面，一种电感器包括：主体，包括多个绝缘层和多个线圈图案，所述多个线圈图案设置在所述多个绝缘层中的每个上；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上。所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接，并且所述多个线圈图案的两个端部分别通过线圈引出部电连接到所述第一外电极和所述第二外电极以形成线圈。所述多个线圈图案包括设置在所述主体的外部上的线圈图案和设置在所述主体的内部上的线圈图案，设置在所述主体的所述内部上的所述线圈图案包括并列电连接的第一线圈图案，并且所述第一线圈图案中的至少一个线圈图案包括具有与所述第一线圈图案中的剩余的线圈图案的内侧部的形状不同的形状的内侧部。

根据本公开的另一方面，一种电感器包括：主体，包括多个绝缘层和多个线圈图案，所述多个线圈图案设置在所述多个绝缘层中的每个上；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上。所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接，并且所述多个线圈图案的两个端部分别通过线圈引出部电连接到所述第一外电极和所述第二外电极以形成线圈。所述多个线圈图案包括设置在所述主体的外部上的线圈图案和设置在所述主体的内部上的线圈图案，设置在所述主体的所述内部上的所述线圈图案包括并列电连接的第一线圈图案，并且所述第一线圈图案中的至少一个线圈图案具有与所述第一线圈图案中的剩余的线圈图案的线宽不同的线宽。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据第一示例的电感器的透视图；

图2是图1中的电感器的主视图；

图3是图1中的电感器的示图；

图4是根据第二示例的电感器的示图；

图5是根据第三示例的电感器的示图；

图6是根据第四示例的电感器的透视图；以及

图7是当在图6中的A方向上观察时的透视图。

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实施并且不应被解释为限于这里所阐述的示例。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充分传达给本领域技术人员。

在整个附图中，相同的附图标记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。

在下文中，附图中的W、L和T可分别被定义为第一方向、第二方向和第三方向。

图1是根据第一示例的电感器的透视图。图2是图1中的电感器的主视图，并且图3是图1中的电感器的示图。

将参照图1至图3描述根据第一示例的电感器100的结构。

可通过在与安装表面平行的第一方向上层叠多个绝缘层111来形成电感器100的主体101。

绝缘层111可以是磁性层或介电层。

在绝缘层111是介电层的情况下，绝缘层111可包括钛酸钡(BaTiO₃)基陶瓷粉末颗粒等。在这种情况下，BaTiO₃基陶瓷粉末颗粒可以是例如通过在BaTiO₃中部分地固溶钙(Ca)、锆(Zr)等而制备的(Ba_1-xCa_x)TiO₃、Ba(Ti_1-yCa_y)O₃、(Ba_1-xCa_x)(Ti_1-yZr_y)O₃、Ba(Ti_1- _yZr_y)O₃等，但是包括在绝缘层111中的材料不限于此。

在绝缘层111是磁性层的情况下，可用作电感器的主体的适当材料可被选为绝缘层111的材料，并且其示例可包括树脂、陶瓷和铁氧体。在本示例中，磁性层可使用感光电介质(PID)，使得通过光刻工艺实现精细图案。例如，磁性层可利用感光电介质(PID)形成，使得可精密地形成线圈图案、线圈引出部131和线圈连接部132，以有助于电感器100的小型化和功能改善。为此，磁性层可包括例如感光有机材料或感光树脂。另外，磁性层还可包括诸如SiO₂/Al₂O₃/BaSO₄/滑石的无机成分作为填料成分。

第一外电极181和第二外电极182可设置在主体101的外表面上。

例如，第一外电极181和第二外电极182可设置在主体101的安装表面上。安装表面指的是当电感器安装在印刷电路板(PCB)上时面向PCB的表面。

当电感器100被安装在PCB上时，外电极181和182用于将电感器100电连接到PCB。外电极181和182被设置在主体101的在与安装表面平行的第一方向和第二方向上的边缘上并且在主体101的在与安装表面平行的第一方向和第二方向上的边缘上彼此间隔开。例如，如图1中所示，外电极181和182被设置在主体101的在与安装表面平行的第二方向上的边缘上并且在主体101的在与安装表面平行的第二方向上的边缘上彼此间隔开。外电极181和182可包括例如导电树脂层和设置在导电树脂层上的导电层，但不限于此。导电树脂层可包括从由铜(Cu)、镍(Ni)和银(Ag)组成的组中选择的至少一种导电金属以及热固性树脂。导电层可包括从由镍(Ni)、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中选择的至少一种。例如，可依次形成镍层和锡层。

参照图1至图3，线圈图案121(121a至121h)可形成在绝缘层111上。

线圈图案121a至121h可通过线圈连接部132电连接到相邻的线圈图案。例如，螺旋的线圈图案121a至121h通过线圈连接部132连接以形成线圈120。线圈120的两个端部通过线圈引出部131分别连接到第一外电极181和第二外电极182。线圈连接部132可具有比线圈图案121a至121h更大的线宽以改善线圈图案121a至121h之间的连接性并且包括贯穿绝缘层111的导电过孔。

线圈引出部131可暴露于主体101的在长度方向上的两个端部，并且还可暴露于作为板安装表面的底表面。因此，线圈引出部131可在主体101的长度-厚度方向上的截面中具有L形。

参照图2和图3，虚设电极140可在绝缘层111上形成在与外电极181和182相对应的位置处。虚设电极140可用于改善外电极181和182与主体101之间的粘合性或者可当外电极181和182通过镀覆形成时用作桥。

虚设电极140和线圈引出部131可通过过孔电极(未示出)彼此连接。

可使用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)或它们的合金的具有优异导电性的导电材料作为线圈图案121a至121h、线圈引出部131和线圈连接部132的材料。线圈图案121、线圈引出部131和线圈连接部132可通过镀覆法或印刷法形成，但线圈图案121、线圈引出部131和线圈连接部132的形成方法不限于此。

根据本示例的电感器100通过在绝缘层111上形成线圈图案121a至121h、线圈引出部131或线圈连接部132等并随后在与安装表面平行的第一方向上依次层叠绝缘层111而形成。因此，与现有技术相比，电感器100可更容易制造。此外，由于线圈图案121a至121h被设置为垂直于安装表面，因此可防止磁通量受安装基板影响。

参照图2和图3，在根据第一示例的电感器100的线圈120中，当在第一方向上投影时，线圈图案121a至121h彼此重叠以形成具有一个或更多个线圈匝的线圈轨道。

具体地，第一外电极181和第一线圈图案121a通过线圈引出部131连接。然后，第二线圈图案121b至第七线圈图案121g依次通过线圈连接部132连接。

第一线圈图案121a通过线圈引出部131连接到第一外电极181，并且第八线圈图案121h通过线圈引出部131连接到第二外电极182。

根据第一示例，第二线圈图案121b至第七线圈图案121g成对地并列连接。

参照图3，在线圈图案中，第一线圈图案121a和第八线圈图案121h对应于设置在主体101的外部上的线圈图案，并且第二线圈图案121b至第七线圈图案121g对应于设置在主体101的内部上的线圈图案。

短语“线圈图案并列连接”意味着在设置在绝缘层111上的线圈图案中，相邻的两个或更多个线圈图案具有相同或不同的形状并且通过设置在相同位置处的线圈连接部132连接。

根据第一示例，设置在主体101的内部上的线圈图案121b至121g包括并列连接的线圈图案，并且并列连接的线圈图案121b至121g中的一个或更多个包括具有彼此不同的形状的内侧部。

例如，根据第一示例的电感器具有高Q特性，并且并列连接的线圈图案的一个或更多个内侧部具有彼此不同的形状，使得可精细地调节电感值。

如图3中所示，并列连接的线圈图案121b至121g成对地并列连接，但不限于此，并且三个或更多个图案可并列连接。

线圈连接部132可设置在并列连接的线圈图案121b至121g的相同位置处。

例如，在第一示例中，并列连接的线圈图案121b至121g不具有相同的形状，但是线圈连接部132设置在相同的位置处。因此，线圈图案121b至121g可以是并列连接的图案。

通常，由于并列连接的线圈图案具有相同的形状，因此它们具有相同的线宽和线厚度。线宽为每个线圈图案在第三方向(T方向)上的整体宽度，线厚度为每个线圈图案在第一方向(W方向)上的厚度。

在通过层叠具有相同形状的并列连接的线圈图案而制造电感器的情况下，电感被确定为恒定值，并且难以调节微小的电感值。

在层叠具有相同形状的并列连接的线圈图案的情况下，电阻由于成对线圈之间的重叠区域而在高频时增加。

在本示例中，并列连接的线圈图案121b至121g被设置为具有彼此不同的形状。因此，可调节阻抗以具有各种值，从而容易地实现期望的设计电容并改善Q特性。

使并列连接的线圈图案121b至121g具有不同的形状的方法不受限制。例如，与第一示例类似，内侧部被调整为具有不同的形状，宽度呈现为彼此不同，或者并列连接的线圈图案121b至121g的角部的形状改变，但是方法不限于此。

换句话说，第一示例的特征在于可精细地调节电感，并且并列连接的线圈图案121b至121g被实现为具有不同的形状，使得可调节阻抗以具有各种值。

在第一示例中，可调节并列连接的线圈图案121b至121g中的至少一个线圈图案的内侧部以具有与并列连接的线圈图案121b至121g中的其它线圈图案的内侧部的形状不同的形状从而精细地调节电感。

具体地，并列连接的线圈图案的内侧部可以是芯部。由于芯部具有不同的形状，所以与并列连接的线圈图案具有相同形状的现有技术结构不同，电感存在差异。因此，可精细地调节电感。

在第一示例中，并列连接的多个线圈图案121b至121g可包括具有彼此不同的形状的角部。

由于调整并列连接的线圈图案121b至121g中的至少一个线圈图案的对应的内侧部的形状的方法彼此不同，所以并列连接的多个线圈图案121b至121g的角部可设置为具有不同的形状。

如上所述，并列连接的多个线圈图案121b至121g的角部设置为具有不同的形状。例如，在并列连接的线圈图案中的一个具有成角度的角部的情况下，并列连接的其他线圈图案的角部可实现为具有圆形的表面结构。

在这种情况下，并列连接的多个线圈图案121b至121g的上端区域和下端区域中的至少一个可在角部的形状方面不同。

例如，在并列连接的线圈图案中的一个包括具有成角度的形状的拐角的情况下，另一个线圈图案的角部的上端区域可具有圆形的表面结构，或者其下端区域可具有圆形的表面结构。也就是说，并列连接的线圈图案中的一个可在一个区域中具有成角度的形状并且在另一个区域中具有圆形的表面结构。可选地，上端区域和下端区域两者可实现为具有圆形的表面结构。

详细地，在上端区域形成为具有圆形的表面结构的情况下，可容易地调节电感值以获得高Q特性。

如图3中所示，设置在主体101的内部上的线圈图案121b至121g包括并列连接的线圈图案并且成对地并列连接。并列连接的所有线圈图案包括具有彼此不同的形状的内侧部。

如上所述，在第一示例中，并列连接的线圈图案121b至121g中的至少一个线圈图案的对应的内侧部具有与并列连接的线圈图案121b至121g中的其它线圈图案的内侧部的形状不同的形状。除了该特征之外，并列连接的线圈图案121b至121g中的至少一个线圈图案可具有与并列连接的线圈图案121b至121g中的其它线圈图案的线宽不同的线宽。

由于上述特征，可精细地调节电感。另外，线宽可调整为彼此不同。因此，可减小并列连接的线圈图案之间的重叠区域以减小在高频时的邻近效应(proximity effect)。结果，可降低电阻以改善Q特性。

设置在主体101的内部上并且设置为与设置在主体101的外部上的线圈图案相邻的线圈图案121b和121g具有彼此不同的形状。

例如，设置为与设置在主体101的外部上的第一线圈图案121a和第八线圈图案121h相邻的第二线圈图案121b和第七线圈图案121g分别具有与第一线圈图案121a和第八线圈图案121h的形状不同的形状。

在根据第一示例的电感器100中，设置在主体101的外部上的线圈图案可包括并列连接的至少两个图案。并列连接并包括在设置在主体101的外部上的线圈图案中的至少两个图案可包括具有彼此不同的形状的内侧部。

此外，并列连接并且包括在设置在主体101的外部上的线圈图案中的至少两个图案可包括具有彼此不同的形状的角部。

在示例中，设置在主体101的外部上的线圈图案也包括并列连接的至少两个图案。因此，可精细地调节电感，并且Q特性改善效果可以是优异的。

图4是根据第二示例的电感器的示图。

参照图4，根据第二示例的电感器具有与根据第一示例的电感器100相同的特征。在根据第二示例的电感器中，设置在主体101的内部上的线圈图案121b至121g包括并列连接的线圈图案并且成对地并列连接。然而，在并列连接的线圈图案中，仅一对线圈图案121b和121c可包括具有彼此不同的形状的内侧部。

图5是根据第三示例的电感器的示图。

参照图5，根据第三示例的电感器具有与根据第一示例的电感器100相同的特征。在根据第三示例的电感器中，设置在主体101的内部上的线圈图案121b至121g包括并列连接的线圈图案并且成对地并列连接。然而，在成对地并列连接的线圈图案中，仅并列连接的两对线圈图案121b和121c以及121f和121g包括具有彼此不同的形状的内侧部。

图6是根据第四示例的电感器的透视图；并且图7是当在图6中的A方向上观察时的透视图。

参照图6和图7，根据第四示例的电感器200包括：主体201，在主体201中层叠有多个绝缘层，在多个绝缘层上设置有线圈图案221a至221h；以及第一外电极281和第二外电极282，设置在主体201的外表面上。多个线圈图案221a至221h通过线圈连接部232彼此连接，并且其两个端部分别通过线圈引出部231连接到第一外电极281和第二外电极282以形成线圈220。多个线圈图案221a至221h包括设置在主体201的外部上的线圈图案和设置在主体201的内部上的线圈图案。设置在主体201的内部上的线圈图案221b至221g包括并列连接的线圈图案。并列连接的线圈图案221b至221g中的至少一个线圈图案具有与并列连接的线圈图案221b至221g中的其它线圈图案的线宽不同的线宽。

根据第四示例，并列连接的线圈图案221b至221g中的至少一个线圈图案被调节为具有与并列连接的线圈图案221b至221g中的其它线圈图案的线宽不同的线宽。因此，可减小并列连接的线圈之间的重叠区域以减小在高频时的邻近效应。结果，可降低电阻以改善Q特性。

第四示例不仅可具有上述特征而且可具有在第一示例至第三示例中描述的并列连接的线圈图案221b至221g中的至少一个包括具有不同的形状的内侧部的特征。

因此，可精细地调节电感器的电感，并且可在设计期间实现各种电感。

另外，虚设电极可在绝缘层上形成在与外电极281和282对应的位置处。虚设电极240可用于改善主体201与外电极281和282之间的粘合性，或者可在外电极通过镀覆形成的情况下用作桥。

虚设电极240和线圈引出部231可通过过孔电极(未示出)彼此连接。

将省略根据第四示例的电感器的与根据第一示例的电感器的特征相同的特征的详细描述。

如上所述，可提供一种并列连接的线圈图案的内侧部被设置为具有彼此不同的形状的电感器结构，以实现高Q特性并精细地调节微小的电感值。

尽管上面已示出并描述了示例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明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。

Claims

1.一种电感器，包括：

主体，包括多个绝缘层和多个线圈图案，所述多个线圈图案设置在所述多个绝缘层中的每个上；以及

第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上，

其中，所述多个线圈图案通过线圈连接部彼此连接，并且所述多个线圈图案的两个端部分别通过线圈引出部电连接到所述第一外电极和所述第二外电极以形成线圈，并且，

所述多个线圈图案包括设置在所述主体的外部上的线圈图案和设置在所述主体的内部上的线圈图案，设置在所述主体的所述内部上的所述线圈图案包括并列电连接的第一线圈图案，并且所述第一线圈图案中的每个线圈图案包括两个端部和将所述两个端部彼此连接的内侧部，所述第一线圈图案的两个相邻线圈图案中的一个线圈图案的每个端部经由线圈连接部连接到另一线圈图案的相应端部，并且所述两个相邻线圈图案的内侧部的形状彼此不同。

2.如权利要求1所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案具有形状彼此不同的角部。

3.如权利要求1所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案中的至少一个线圈图案的上端区域和下端区域中的至少一个的角部的形状与剩余的线圈图案的角部的形状不同。

4.如权利要求1所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案中的每个的内侧部是芯部。

5.如权利要求1所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案的所述线圈连接部相对于与所述多个线圈图案的堆叠方向垂直的平面设置在相同的位置处。

6.如权利要求1所述的电感器，其中，设置在所述主体的所述内部上并且设置为与设置在所述主体的所述外部上的线圈图案相邻的线圈图案具有与设置在所述主体的所述外部上的线圈图案的形状不同的形状。

7.如权利要求1所述的电感器，其中，设置在所述主体的所述外部上的所述线圈图案包括并列电连接的至少两个图案。

8.如权利要求7所述的电感器，其中，并列电连接并包括在设置在所述主体的所述外部上的所述线圈图案中的所述至少两个图案包括具有彼此不同的形状的内侧部。

9.如权利要求7所述的电感器，其中，并列电连接并包括在设置在所述主体的所述外部上的所述线圈图案中的所述至少两个图案包括具有彼此不同的形状的角部。

10.如权利要求1所述的电感器，其中，所述多个线圈图案在与基板安装表面平行的方向上层叠。

11.如权利要求1所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案中的至少一个线圈图案具有与所述第一线圈图案中的剩余的线圈图案的线宽不同的线宽。

12.如权利要求1所述的电感器，其中，虚设电极设置在所述多个绝缘层中的每个上并设置在与所述第一外电极或所述第二外电极对应的位置处，

其中，所述虚设电极和所述线圈引出部通过过孔电极彼此连接。

13.一种电感器，包括：

第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上，

所述多个线圈图案包括设置在所述主体的外部上的线圈图案和设置在所述主体的内部上的线圈图案，设置在所述主体的所述内部上的所述线圈图案包括并列电连接的第一线圈图案，并且并列电连接的所述第一线圈图案中的至少一个线圈图案具有与所述第一线圈图案中的剩余的线圈图案的线宽不同的线宽。

14.如权利要求13所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案中的所述至少一个线圈图案包括具有与所述剩余的线圈图案的内侧部的形状不同的形状的内侧部。

15.如权利要求13所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案具有形状彼此不同的角部。

16.如权利要求13所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案中的所述至少一个线圈图案的上端区域和下端区域中的至少一个的角部的形状与所述剩余的线圈图案的角部的形状不同。

17.如权利要求13所述的电感器，其中，并列电连接的所述第一线圈图案的所述线圈连接部相对于与所述多个线圈图案的堆叠方向垂直的平面设置在相同的位置处。