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【专利摘要】一种线圈组件，包括：磁体，包括第一线圈图案和第二线圈图案以及第三线圈图案和第四线圈图案，第一线圈图案和第二线圈图案分别设置在彼此分隔开并具有芯的两个基底的第一表面上，第三线圈图案和第四线圈图案分别设置在所述两个基底的第二表面上；和第一外电极至第四外电极，设置在所述磁体的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案至第四线圈图案。间隙构件设置在所述两个基底之间，同时位于磁体的厚度方向上的上部区域和下部区域的至少一个中。
【专利说明】线圈组件
[0001]本申请要求于2015年I月27日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0012672号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请公开的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
[0002]本公开涉及一种线圈组件以及具有该线圈组件的板。
【背景技术】
[0003]在高频带发送和接收数据是电子产品(例如，数字电视(TV)、智能电话、便携式计算机等)被广泛使用的功能。在将来，可以预见这些IT电子产品将不仅用作一个设备，而且还将通过通用串行总线(USB)或另外的通信端口彼此连接，由此，它们将实现多功能化并具有高度复杂性。
[0004]根据智能电话的发展，对具有高电流、高效率、高性能和小尺寸的更薄的功率电感的需求已经增加。
[0005]因此，目前已经开发了尺寸为2016 (2.0mm长和1.6mm宽)和Imm厚的产品，该尺寸小于过去使用的尺寸为2520 (2.5_长和2.0mm宽)和Imm厚度的产品的尺寸。在将来，期望将其极小化尺寸为1608 (1.6mm长和0.8mm宽)和0.8mm厚。
[0006]同时，对具有诸如安装面积减小的优点的功率电感阵列的需求也已经增加。
[0007]功率电感阵列可具有非耦合电感形式或耦合电感形式或依据多个线圈图案之间的耦合系数或互感的非耦合电感形式、耦合电感形式的混合形式。
[0008]因此，功率电感阵列产品已经可用。然而，由于客户的各种集成芯片(IC)操作、效率和性能需求，需要能够控制几种耦合值的产品。
【发明内容】
[0009]本公开的一方面提供了一种线圈组件以及具有该线圈组件的板。
[0010]根据本公开的一方面，一种线圈组件，包括:磁体，包括第一线圈图案和第二线圈图案以及第三线圈图案和第四线圈图案，第一线圈图案和第二线圈图案分别设置在彼此分隔开并具有芯的两个基底的第一表面上，第三线圈图案和第四线圈图案分别设置在所述两个基底的第二表面上；和第一外电极至第四外电极，设置在所述磁体的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案至第四线圈图案，其中，间隙构件设置在两个基底之间，并位于磁体的厚度方向上的上部区域和下部区域的至少一个中。
[0011]所述间隙构件可具有延伸为与磁体的宽度方向上的两个内侧表面接触的条状。
[0012]所述间隙构件可以是印刷的间隙构件。
[0013]所述间隙构件可由与设置在第一线圈图案至第四线圈图案上的绝缘材料相同的材料形成。
[0014]突出部可设置在两个基底的至少一个的侧表面上。
[0015]第一外电极和第二外电极可被设置为输入端子，第三外电极和第四外电极可被设置为输出端子。
[0016]第一线圈图案至第四线圈图案可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)和钯(Pd)及其合金组成的组中选择的至少一种。
[0017]所述基底可以是磁性基底。
[0018]根据本公开的另一方面，一种线圈组件，包括:磁体，包括第一线圈图案和第二线圈图案以及第三线圈图案和第四线圈图案，第一线圈图案和第二线圈图案分别设置在彼此分隔开并分别具有芯的两个基底的第一表面上，第三线圈图案和第四线圈图案分别设置在所述两个基底的第二表面上；和第一外电极至第四外电极，设置在磁体的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案至第四线圈图案，其中，间隙构件设置在所述两个基底之间，并位于磁体的宽度方向上的两个内侧表面的至少一个上。
[0019]绝缘材料可设置在第一线圈图案至第四线圈图案上。
[0020]所述间隙构件可包含环氧树脂。
[0021]所述磁体可包含金属基软磁材料，所述金属基软磁材料具有分散在从由环氧树脂和聚酰亚胺组成的组中选择的聚合物中的0.1 μπι至30 μm大小的颗粒。
【附图说明】
[0022]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、特点及优点将被更加清楚地理解，在附图中:
[0023]图1是根据本公开中的示例性实施例的线圈组件的透视图；
[0024]图2是根据本公开中的示例性实施例的线圈组件的外电极和磁体的透视图；
[0025]图3是当沿图2的方向A观看时的平面图；
[0026]图4是沿图1的线X-X’截取的剖视图；
[0027]图5是根据本公开中的另一个示例性实施例的线圈组件的外电极和磁体的透视图；以及
[0028]图6是示出图1的线圈组件安装在印刷电路板上的形式的透视图。
【具体实施方式】
[0029]在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。
[0030]然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为限于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以便使本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域的技术人员充分地传达本公开的范围。
[0031]在图中，为了清晰起见，可夸大元件的形状和大小，并且将始终使用相同的标号来指示相同或相似的元件。
[0032]线圈组件
[0033]图1是根据示例性实施例的线圈组件的透视图。
[0034]图2是根据示例性实施例的线圈组件的外电极和磁体的透视图。
[0035]参照图1和图2，线圈组件可包括磁体10以及第一外电极31至第四外电极34，磁体10包括第一线圈图案21和第二线圈图案22以及第三线圈图案23和第四线圈图案24，第一线圈图案21和第二线圈图案22分别设置在彼此分隔开并分别具有芯的两个基底11的第一表面上，第三线圈图案23和第四线圈图案24分别设置在两个基底11的第二表面上，第一外电极31至第四外电极34设置在磁体10的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案21至第四线圈图案24。
[0036]在本示例性实施例中，术语“第一”至“第四”仅用于将物体彼此区分，并不受该顺序的限制。
[0037]磁体10可具有六面体形状，并且“L方向”指“长度方向”、“W方向”指“宽度方向”以及“T方向”指“厚度方向”。
[0038]磁体10可具有彼此相对的上表面SI和下表面S4、连接上表面SI和下表面S4并在长度方向上彼此相对的第一端表面S3和第二端表面S6以及连接上表面SI和下表面S4并在宽度方向上彼此相对的第一侧表面S2和第二侧表面S5。
[0039]磁体10可包括彼此分隔开并具有芯的两个基底11，并可包括设置在两个基底11的上表面上并被绝缘层包围的第一线圈图案21和第二线圈图案22，以及设置在两个基底11的下表面上并被绝缘层包围的第三线圈图案23和第四线圈图案24。
[0040]例如，第一线圈图案21和第三线圈图案23可分别设置在具有芯的一个基底的上表面和下表面上，第二线圈图案22和第四线圈图案24可分别设置在具有芯的另一个基底的上表面和下表面上。
[0041]磁体10的形状可形成为电感阵列的形状，并且可由呈现磁特性的任何材料形成。例如，可通过提供铁氧体或金属基软磁材料来形成磁体10。
[0042]对于铁氧体，可使用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。
[0043]金属基软磁材料可以是包含从由铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)、铝(Al)和镍(Ni)组成的组中选择的至少一种的合金。例如，金属基软磁材料可以包含Fe-S1-B-Cr基无定型金属颗粒，但不限于此。
[0044]金属基软磁材料可具有0.1 μπι至30 μπι尺寸的颗粒，并且可以以分散在聚合物中的形式被包含在诸如环氧树脂、聚酰亚胺等聚合物中。
[0045]基底11可以是磁性基底，并且包含在磁性基底中的磁性材料可包括镍-锌-铜铁氧体，但不限于此。
[0046]此外，根据示例性实施例的线圈组件可包括形成在磁体10的第一表面上的第一外电极31和第二外电极32，以及形成在磁体10的与磁体10的第一表面的相对的第二表面上的第三外电极33和第四外电极34。
[0047]下面，将描述第一线圈图案21至第四线圈图案24和第一外电极31至第四外电极34，以及间隙构件40。
[0048]图3是当沿图2的方向A观看时的平面图。
[0049]图4是沿图1的线Χ-Χ’截取的剖视图。
[0050]参照图3和图4，第一线圈图案21和第二线圈图案22可被设置在基底11的第一表面上，彼此分隔开并彼此平行，并且可以以这样的状态缠绕:第一线圈图案21和第二线圈图案22在同一平面上沿着磁体10的长度方向彼此分隔开。
[0051]此外，第三线圈图案23和第四线圈图案24可被设置在基底11的第二表面上，彼此分隔开并彼此平行，并且可以以这样的状态缠绕:第三线圈图案23和第四线圈图案24在同一平面上沿着磁体10的长度方向彼此分隔开。
[0052]因此，根据示例性实施例的线圈组件的基本结构可以是耦合的电感阵列形式，并且间隙构件40可沿厚度方向设置在磁体10的中央处，将在下面进行描述。
[0053]第一线圈图案21和第二线圈图案22可被设置为关于磁体10的长度方向上的中央部分彼此对称。
[0054]此外，第三线圈图案23和第四线圈图案24可被设置为关于磁体10的长度方向上的中央部分彼此对称。
[0055]第一线圈图案21和第二线圈图案22可具有对称结构，其中，第一线圈图案21和第二线圈图案22相关于磁体10的中央部分呈镜像，第三线圈图案23和第四线圈图案24也可具有对称结构，其中，第三线圈图案23和第四线圈图案24关于磁体10的中央部分呈镜像。
[0056]磁体10的中央部分被定义为磁体长度方向上的中央区域，不是指与磁体10的长度方向上的两个端部距离完全相同的点。
[0057]在第一线圈图案21和第二线圈图案22缠绕的形状中，在第一线圈图案21和第二线圈图案22的每者的磁性中心称为芯。在下文中，芯将被用作这个概念。
[0058]此外，在第三线圈图案23和第四线圈图案24在基底11的第二表面上缠绕的形状中，磁性中心可被称为芯，因此，基底11可包括分别具有芯的两个基底。
[0059]根据示例性实施例，由于第一线圈图案21和第二线圈图案22关于磁体的中央是彼此对称的，第三线圈图案23和第四线圈图案24关于磁体的中央彼此对称，因此，由第一线圈图案21与第二线圈图案22形成的电感值和由第三线圈图案23与第四线圈图案24形成的电感值可以是相同的。
[0060]此外，第一线圈图案21的端部和第二线圈图案22的端部可暴露到磁体10的宽度方向上的第一表面，第三线圈图案23的端部和第四线圈图案24的端部可暴露到磁体的宽度方向上的第二表面，由此，第一线圈图案21至第四线圈图案24可分别连接到第一外电极31至第四外电极34。
[0061]例如，第一线圈图案21的一端可暴露到磁体10的宽度方向上的第一表面，第二线圈图案22的一端可暴露到磁体10的宽度方向上的第一表面，第二线圈图案22与第一线圈图案21平行，并在与第一线圈图案21在其上卷绕的平面相同的平面上沿着与第一线圈图案21卷绕的方向相同的方向卷绕。
[0062]如上所述的第一线圈图案21的暴露的一端可连接到第一外电极31，如上所述的第二线圈图案22的暴露的一端可连接到第二外电极32。
[0063]同样地，设置在基底11的下表面上的第三线圈图案23的一端可暴露到磁体10的宽度方向上的第二表面，并且可暴露到与第四线圈图案24暴露到的位置分隔开的位置。
[0064]此外，第四线圈图案24 (被设置为在与第三线圈图案23设置在其上的平面相同的平面上与第三线圈图案23平行并分隔开)的一端可暴露到磁体10的宽度方向上的第二表面。
[0065]如上所述的第三线圈图案23的暴露的一端可连接到第三外电极33，如上所述的第四线圈图案24的暴露的一端可连接到第四外电极34。
[0066]如上所述，第一线圈图案21和第二线圈图案22以及第三线圈图案23和第四线圈图案24可分别暴露到磁体10的第一表面和第二表面，以分别彼此分隔开，从而它们可分别连接到第一外电极31至第四外电极34。
[0067]第一外电极31和第二外电极32可以是输入端子，第三外电极33和第四外电极34可以是输入端子，但不必限于此。
[0068]第一线圈图案21和第二线圈图案22可形成在同一平面(基底11的上表面)上，第三线圈图案23和第四线圈图案24可形成在同一平面(基底11的下表面)上，第一线圈图案21和第三线圈图案23可通过过孔(未示出)彼此连接。
[0069]同样地，第二线圈图案22和第四线圈图案24可通过过孔(未示出)彼此连接。
[0070]因此，从第一外电极31 (输入端子)输入的电流可通过第一线圈图案21、过孔和第三线圈图案23流至第三外电极33 (输出端子)。
[0071 ] 同样地，从第二外电极32 (输入端子)输入的电流可通过第二线圈图案22、过孔和第四线圈图案24流至第四外电极34 (输出端子)。
[0072]第一线圈图案21至第四线圈图案24可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)和钯(Pd)及其合金组成的组中选择的一种或更多种。
[0073]第一线圈图案21至第四线圈图案24可由可为线圈提供导电性的任何材料形成，不限于由以上提到的金属形成。
[0074]此外，第一线圈图案21至第四线圈图案24可具有多边形、圆环形、椭圆形或不规则形状。然而，第一线圈图案21至第四线圈图案24的形状没有特别地被限制。
[0075]第一线圈图案21至第四线圈图案24可通过引线端子(未示出)分别连接到第一外电极31至第四外电极34。
[0076]外电极可包括第一外电极31至第四外电极34。
[0077]第一外电极31至第四外电极34可沿着磁体10的厚度方向(“T”方向)延伸。
[0078]第一外电极31至第四外电极34可被设置为彼此分隔开，从而彼此不能电连接。
[0079]第一外电极31至第四外电极34可延伸到磁体10的上表面部分和下表面部分。
[0080]由于第一外电极31至第四外电极34与磁体10之间结合的部分具有成角的形状，因此，可增加第一外电极31至第四外电极34与磁体10之间的粘结力，可提高承受外部冲击的性能等。
[0081]形成第一外电极31至第四外电极34的金属没有特别的限制，只要其可以为第一外电极31至第四外电极34提供导电性即可。
[0082]详细地说，第一外电极31至第四外电极34可包含从由金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)和钯(Pd)及其合金组成的组中选择的一种或更多种。
[0083]金、银、铂和钯会更昂贵，但会是稳定的，铜和镍会较便宜，但是在烧结时会被氧化，因此导电性会降低。
[0084]在根据示例性实施例的线圈组件中，间隙构件40可被设置在磁体10的厚度方向上的上部区域和下部区域的一个或更多个中，以通过使产品的内部线圈之间产生干涉来调节电感值。
[0085]结果，可实现功率电感阵列产品中的各种耦合值。
[0086]例如，虽然第一线圈图案21和第二线圈图案22基本上设置为彼此分隔开，但是因为第一线圈图案21和第二线圈图案22产生的磁通量由于功率电感阵列产品的小型化而彼此影响，所以，必要的话，可通过间隙构件40产生干涉以调节电感值，从而可实现各种耦合值。
[0087]由于间隙构件40可被设置在磁体10的厚度方向上的上部区域和下部区域的一个或更多个中，所以间隙构件40可仅被设置在磁体10的厚度方向上的上部区域或下部区域中，或者可被设置在磁体10的厚度方向上的上部区域和下部区域两者中。
[0088]根据示例性实施例，间隙构件40可具有延伸为与两个侧表面S2和S5 (例如，磁体10的宽度方向上的两个内侧表面)接触的条状，但不限于此。
[0089]如果需要的话，间隙构件40的宽度、高度和材料可以进行各种改变，从而可实现各种耦合值。
[0090]间隙构件40可通过(例如)印刷形成，但不限于此。
[0091]间隙构件40的材料没有特别地限制，但可以是(例如)与设置在第一线圈图案21至第四线圈图案24上的绝缘材料的材料相同。
[0092]间隙构件40的材料不具体地限制，但是可以是(例如)与设置在第一线圈图案21至第四线圈图案24上的绝缘材料相同的材料。
[0093]因此，间隙构件40的材料没有特别地限制，但是可包含(例如)环氧树脂，并且可通过将陶瓷材料(例如，玻璃等)加工成膏状并供给陶瓷材料来形成。
[0094]根据示例性实施例，突出部41可分别设置在两个基底11的每个的一个侧表面上。
[0095]突出部41可在制造基底11时与基底11 一起形成，或者可在制造基底11之后，与基底11分开形成。
[0096]突出部41可设置在两个基底11的每个的一个侧表面上，以在第一线圈图案21和第三线圈图案23之间的磁通中产生干涉，从而调节电感值。因此，如果需要的话，可实现各种耦合值。
[0097]同样地，由于突出部41在第二线圈图案22和第四线圈图案24之间的磁通中也产生干涉来调节电感值。因此，如果需要的话，可实现各种耦合值。
[0098]磁体10的厚度可以是1.2mm或更小。然而，磁体10的厚度不限于此，可以是各种值。
[0099]图5是根据另一个示例性实施例的线圈组件的外电极和磁体的透视图。
[0100]参照图5，根据另一个不例性实施例的线圈组件可包括磁体10以及第一外电极31至第四外电极34，磁体10包括第一线圈图案21和第二线圈图案22以及第三线圈图案23和第四线圈图案24，第一线圈图案21和第二线圈图案22分别设置在彼此分隔开并具有芯的两个基底11的第一表面上，第三线圈图案23和第四线圈图案24中的每个设置在两个基底11的第二表面上，第一外电极31至第四外电极34设置在磁体10的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案21至第四线圈图案24。这里，间隙构件40’可设置在两个基底之间同时位于磁体10的宽度方向上的两个内侧表面的一个或两个上。
[0101]根据另一个示例性实施例，间隙构件40’可设置在磁体10的宽度方向上的两个内侧表面的一个或两个上。因此，可通过间隙构件40’产生干涉以调节电感值来解决各个线圈图案中产生的磁通由于电感阵列产品的微型化而彼此影响的问题。结果，可实现各种耦合值。
[0102]由于间隙构件40’可设置在磁体10的宽度方向上的两个内侧表面的一个或两个上，所以间隙构件40’可仅被设置在磁体10的宽度方向上的两个内侧表面中的一个表面上，或者可被设置在磁体10的宽度方向上的两个内侧表面上。
[0103]根据另一个示例性实施例，间隙构件40’可具有延伸到上表面SI和下表面S4(例如，磁体10的厚度方向上的内侧上表面和内侧下表面)的条状，但不限于此。
[0104]如果需要的话，间隙构件40’的宽度、高度和材料可以进行各种改变，从而可实现各种耦合值。
[0105]例如，根据示例性实施例和另一个示例性实施例，间隙构件40或40’可被设置在磁体10的厚度方向上的上部区域和下部区域的一个或更多个中或者可被设置在磁体10的厚度方向的上部区域和下部区域的一个或更多个上，以及磁体10的宽度方向上的两个内侧表面中或磁体10的宽度方向上的两个内侧表面上。
[0106]间隙构件40或40’的宽度、高度和材料可以进行各种改变以控制各个线圈图案的电感值，从而可实现各种耦合值。
[0107]具有线圈组件的板
[0108]图6是示出了板的透视图，其中，图1的线圈组件安装在印刷电路板上。
[0109]参照图6，根据本示例性实施例的具有线圈组件的板可包括印刷电路板210和多个电极焊盘220，线圈组件安装在印刷电路板210上以相对于电路板平行，多个电极焊盘220彼此分隔开地形成在印刷电路板210的上表面上。
[0110]这里，线圈组件可通过焊料230电连接到印刷电路板210。线圈组件的第一外电极31至第四外电极34可分别位于电极焊盘220上，以分别与电极焊盘220接触。
[0111]除了以上提到的描述之外，将省略以上描述的根据示例性实施例的线圈组件的那些重叠特征的描述。
[0112]如上所述，在根据示例性实施例的线圈组件中，间隙构件可设置在磁体的厚度方向上的上部区域和下部区域的一个或更多个中或可设置在磁体的厚度方向上的上部区域和下部区域的一个或更多个上，以及磁体的宽度方向上的两个内侧表面中或磁体的宽度方向上的两个内侧表面上，以通过在产品的内线圈之间的产生干涉来调节电感值。
[0113]结果，可实现功率电感阵列产品中的各种耦合值。
[0114]虽然上面已经示出和描述了示例性实施例，但对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可作出各种修改和变形。
【主权项】
1.一种线圈组件，包括: 磁体，包括第一线圈图案和第二线圈图案以及第三线圈图案和第四线圈图案，第一线圈图案和第二线圈图案分别设置在彼此分隔开并具有芯的两个基底的第一表面上，第三线圈图案和第四线圈图案分别设置在所述两个基底的第二表面上；和 第一外电极至第四外电极，设置在所述磁体的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案至第四线圈图案， 其中，间隙构件设置在所述两个基底之间，并位于磁体的厚度方向上的上部区域和下部区域的至少一个中。2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述间隙构件具有延伸为与磁体的宽度方向上的两个内侧表面接触的条状。3.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述间隙构件是印刷的间隙构件。4.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述间隙构件由与设置在第一线圈图案至第四线圈图案上的绝缘材料相同的材料形成。5.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，突出部设置在两个基底中的至少一个的侧表面上。6.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，第一外电极和第二外电极被设置为输入端子，第三外电极和第四外电极被设置为输出端子。7.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，第一线圈图案至第四线圈图案包含从由金(Au)、银(Ag)、铀(Pt)、铜(Cu)、镍(Ni)和钯(Pd)及其合金组成的组中选择的至少一种。8.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述基底是磁性基底。9.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，绝缘材料设置在第一线圈图案至第四线圈图案上。10.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述间隙构件包含环氧树脂。11.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述磁体包含金属基软磁材料，所述金属基软磁材料具有分散在从由环氧树脂和聚酰亚胺组成的组中选择的聚合物中的0.1 μπι至.30 μ m大小的颗粒。12.一种线圈组件，包括: 磁体，包括第一线圈图案和第二线圈图案以及第三线圈图案和第四线圈图案，第一线圈图案和第二线圈图案分别设置在彼此分隔开并分别具有芯的两个基底的第一表面上，第三线圈图案和第四线圈图案分别设置在所述两个基底的第二表面上；和 第一外电极至第四外电极，设置在磁体的外周表面上并分别连接到的第一线圈图案至第四线圈图案， 其中，间隙构件设置在所述两个基底之间，并位于磁体的宽度方向上的两个内侧表面的至少一个上。13.根据权利要求12所述的线圈组件，其中，绝缘材料设置在第一线圈图案至第四线圈图案上。14.根据权利要求12所述的线圈组件，其中，所述间隙构件包含环氧树脂。15.根据权利要求12所述的线圈组件，其中，所述磁体包含金属基软磁材料，所述金属基软磁材料具有分散在从由环氧树脂和聚酰亚胺组成的组中选择的聚合物中的0.1 μm至 . 30 μm大小的颗粒D
【文档编号】H01F27/29GK105826046SQ201510849718
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月27日
【发明人】朴钟翼, 崔珉瑆, 崔才烈, 安进模
【申请人】三星电机株式会社