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      功率電感器的制作方法

      文檔序號:11161367閱讀:672來源:國知局
      功率電感器的制造方法與工藝

      本揭示內(nèi)容涉及一種功率電感器,且更特定而言,涉及一種具有優(yōu)良電感(Inductance)特性以及經(jīng)改良絕緣特性以及熱穩(wěn)定性的功率電感器。



      背景技術(shù):

      功率電感器通常提供至功率電路,諸如攜帶型裝置中的DC-DC轉(zhuǎn)換器。當(dāng)功率電路在較高頻率下操作且經(jīng)小型化時,此等功率電感器經(jīng)廣泛使用以替代典型繞線型抗流器線圈(Choke Coil)。又,隨著攜帶型裝置變得小型化以及多功能,功率電感器正以朝著小型化且具有高電流以及低電阻的趨勢開發(fā)。

      功率電感器可以層合物形式制造,包含多個鐵氧體(ferrite)或具有小介電常數(shù)的電介質(zhì)的陶瓷薄片層壓在其中。此處,金屬圖案以線圈圖案形狀形成于陶瓷薄片上。形成于所述陶瓷薄片中的每一者上的線圈圖案是通過形成于每一陶瓷薄片上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔連接,且可能界定沿著所述薄片層壓所在的垂直方向的重疊結(jié)構(gòu)。一般而言,構(gòu)成此功率電感器的主體已通過使用包含鎳(Ni)-鋅(Zn)-銅(Cu)-鐵(Fe)的四元系的鐵氧體材料現(xiàn)有地制造。

      然而,鐵氧體材料的飽和磁化值比金屬材料的飽和磁化值低,使得現(xiàn)代攜帶型裝置所需的高電流特性不可實現(xiàn)。因此,構(gòu)成功率電感器的主體是通過使用金屬粉末制造,使得飽和磁化值與主體用鐵氧體材料制造的情況相比可相對增加。然而,當(dāng)主體是通過使用金屬制造時,材料損失增加的問題可能出現(xiàn),因為高頻率下的渦電流以及遲滯的損失增加。

      為了減少此材料損失,使用其間的金屬粉末通過聚合物絕緣的結(jié)構(gòu)。即,對其中金屬粉末與聚合物彼此混合的薄片進行貼合以制造功率電感器的主體。此外,在主體內(nèi)提供基板,在基底上形成線圈圖案。即,線圈圖案形成于基板上,且在線圈圖案的下側(cè)及上側(cè)貼合并壓縮多層薄片以制造功率電感器。

      然而,具有通過使用金屬粉末及聚合物制造的主體的功率電感器具有問題,因為電感隨溫度上升而減小。即,功率電感器的溫度由于自功率電感器所應(yīng)用至的攜帶型裝置產(chǎn)生的熱而升高。因此,電感隨著構(gòu)成功率電感器的主體的金屬粉末受熱而減小的問題可出現(xiàn)。又,在功率電感器中,線圈圖案可接觸主體內(nèi)部的金屬粉末。為防止此接觸,線圈圖案以及主體應(yīng)彼此絕緣。

      此外,其上形成有線圈圖案的基板使用具有磁導(dǎo)率的材料,例如銅包覆疊層(Copper Clad Lamination;CCL),因此,使用上述基板的功率電感器可具有降低的磁導(dǎo)率。

      (專利文件)

      韓國專利公開案第2007-0032259號



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      發(fā)明欲解決的課題

      本揭示內(nèi)容提供一種功率電感器,其中溫度穩(wěn)定性經(jīng)由在主體中散熱而得到改良,以使得可防止電感的減小。

      本揭示內(nèi)容也提供一種能夠改良線圈圖案與主體之間的絕緣特性的功率電感器。

      本揭示內(nèi)容也提供一種能夠改良容量以及磁導(dǎo)率的功率電感器。

      解決課題的手段

      根據(jù)例示性實施例,功率電感器包含包含金屬粉末、聚合物以及導(dǎo)熱填充劑的主體、設(shè)置于所述主體內(nèi)部的至少一個基板、設(shè)置于所述基板的至少一個表面上的至少一個線圈圖案,以及形成于所述線圈圖案與所述主體之間的絕緣層。

      根據(jù)另一例示性實施例,功率電感器包含主體、設(shè)置于所述主體內(nèi)部的至少一個基板、設(shè)置于所述基板的至少一個表面上的至少一個線圈圖案,以及形成于所述線圈圖案與所述主體之間的絕緣層,其中除形成有所述線圈圖案的區(qū)域外的所述基板中的區(qū)域自所述基板移除,且所述主體形成于所述經(jīng)移除區(qū)域中。主體包含金屬粉末、聚合物以及導(dǎo)熱填充劑

      所述金屬粉末可包含含有鐵的金屬合金粉末。

      所述金屬粉末可具有經(jīng)鐵氧體材料以及絕緣體中的至少一者涂布的表面。

      所述導(dǎo)熱填充劑可包含選自由MgO、AlN以及碳基材料組成的群組的一或多者。

      所述導(dǎo)熱填充劑可以相對于100wt%的所述金屬粉末大致0.5wt%至大致3wt%的量包含,且具有大致0.5μm至大致100μm的大小。

      所述基板可由銅包覆疊層形成,或經(jīng)形成以使得銅箔附接至含有鐵的金屬板的兩個表面。

      通過移除所述線圈圖案的內(nèi)部區(qū)域以及外部區(qū)域以制造所述基板。

      通過移除所述線圈圖案的整個外部區(qū)域以使所述基板相對于所述主體的側(cè)面具有凹曲面。

      所述線圈圖案可分別形成于所述基板的一個表面以及另一表面處,且經(jīng)由形成于所述基板中的導(dǎo)電導(dǎo)通孔彼此連接。

      形成于所述基板的一個表面以及另一表面中的所述線圈圖案可以相同高度形成,且經(jīng)形成為厚度是所述基板的厚度的2.5倍或大于2.5倍。

      所述絕緣層可經(jīng)涂布以使得聚對二甲苯經(jīng)汽化且以均勻厚度涂布在所述線圈圖案的上表面以及側(cè)表面上。

      所述絕緣層以相同厚度形成于所述基板上以及所述線圈圖案的上表面以及側(cè)表面上。

      所述功率電感器可進一步包含形成于所述主體外且連接至所述線圈圖案的外部電極。

      至少兩個所述基板在所述主體的厚度方向上形成且疊層。

      所述線圈圖案分別形成于至少兩個所述基板上,且所述線圈圖案彼此并聯(lián)或串連。

      分別形成于至少兩個所述基板上的所述線圈圖案通過配置于所述主體外的連接電極彼此串聯(lián)。

      分別形成于至少兩個所述基板上的所述線圈圖案在不同的方向上彼此分開且連接至不同的外部電極。

      在垂直于所述主體的厚度方向的方向上配置且排列至少兩個所述基板。

      所述功率電感器可進一步包含設(shè)置于所述主體的至少一個區(qū)域中的磁性層,且所述磁性層的磁導(dǎo)率大于所述主體的磁導(dǎo)率。

      所性層可經(jīng)形成以包含導(dǎo)熱填充劑。

      有益效果

      本發(fā)明的功率電感器中,主體包含金屬粉末、聚合物以及導(dǎo)熱填充劑,熱可通過包含導(dǎo)熱填充劑而耗散至外部,以使得可防止電感的減小。

      絕緣層可經(jīng)由用聚對二甲苯(parylene)進行涂布而以均勻厚度形成于線圈圖案上,相比于其他材料,主體與線圈圖案之間的絕緣特性可得到改良。

      可使用金屬磁性材料制造主體內(nèi)部的基板,以避免功率電感器的磁導(dǎo)率降低。此外,基板的至少部分區(qū)域經(jīng)移除且主體形成于基板經(jīng)移除區(qū)域中,藉此改善磁導(dǎo)率。再者,在主體上可配置至少一個磁性層,以改善功率電感器的磁導(dǎo)率。

      在主體包含至少兩個或更多基板,具有分別形成于其至少一個表面上的線圈圖案,使得多個線圈可形成于一個主體中。因此,功率電感器的容量可增加。

      附圖說明

      圖1為根據(jù)第一例示性實施例的功率電感器的透視圖。

      圖2為沿著圖1的線A-A′截取的截面圖。

      圖3以及圖4分別為根據(jù)第一例示性實施例的功率電感器的部分分解透視圖以及平面圖。

      圖5以及圖6為不同絕緣層材料的功率電感器的截面圖。

      圖7以及圖8為根據(jù)第二例示性實施例的功率電感器的截面圖。

      圖9為根據(jù)第三例示性實施例的功率電感器的透視圖。

      圖10以及圖11分別為沿著圖9的線A-A′以及B-B′截取的截面圖。

      圖12以及圖13為根據(jù)第三例示性實施例的經(jīng)修改實例沿著圖9的線A-A′以及B-B′截取的截面圖。

      圖14為根據(jù)第四例示性實施例的功率電感器的透視圖。

      圖15以及圖16為分別沿著圖14的線A-A′以及B-B′截取的截面圖。

      圖17為圖14的內(nèi)部平面圖。

      圖18為根據(jù)第五例示性實施例的功率電感器的透視圖。

      圖19以及圖20分別為沿著圖18的線A-A′以及B-B′截取的截面圖。

      圖21至圖23為順序地說明根據(jù)例示性實施例的制造功率電感器的方法的截面圖。

      具體實施方式

      在下文中,將參看附圖更詳細地描述實施例。然而,本揭示內(nèi)容可呈不同形式且不應(yīng)被理解為限于本文中所闡述的實施例。確切而言,提供此等實施例以使得本發(fā)明將為透徹且完整的,且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達本發(fā)明的范疇。

      圖1為根據(jù)第一例示性實施例的功率電感器的透視圖,且圖2為沿著圖1的線A-A′截取的截面圖。又,圖3為說明根據(jù)第一例示性實施例的功率電感器的基板以及線圈圖案的分解透視圖,且圖4為所述基板以及所述線圈圖案的平面圖。

      參看圖1至圖4,根據(jù)第一例示性實施例的功率電感器可包含具有導(dǎo)熱填充劑的主體(100a,100b;100)、安置于主體(100)中的基板(200)、形成于基板(200)的至少一個表面上的線圈圖案(310,320;300),以及安置在主體(100)外的外部電極(410,420;400)。又,絕緣層(500)可進一步配置于線圈圖案(310,320)與主體(100)之間。

      主體(100)可具有例如六面體形狀。然而,主體(100)可具有除六面體形狀外的多面體形狀。此主體(100)可包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導(dǎo)熱填充劑(130)。

      金屬粉末(110)可具有大致1μm至大致50μm的平均粒子直徑。又,一種粒子或具有相同大小的兩種或更多種粒子可用作為金屬粉末(110)。此外,一種粒子或具有多個大小的兩種或更多種粒子也可用作為金屬粉末。舉例而言,可使用具有大致30μm的平均大小的第一金屬粒子與具有大致3μm的平均大小的第二金屬粒子的混合物,第一金屬粒子及第二金屬粒子的混合物可用作為金屬粉末。當(dāng)使用具有彼此不同的尺寸的兩種或更多種金屬粉末(110)時,容量可最大限度地實施,因為主體(100)的填充速率可增加。舉例而言,當(dāng)使用30μm金屬粉末時,間隙可在30μm金屬粉末之間產(chǎn)生,且因此,填充速率必須減小。然而,可通過使用與30μm金屬粉末混合的3μm金屬粉末使填充速率增加。含有鐵(Fe)的金屬材料可用于此金屬粉末(110),舉例而言,選自由以下各者組成的群組的一或多個類型的金屬可包含于金屬粉末(110)中:鐵-鎳(Fe-Ni)、鐵-鎳-硅(Fe-Ni-Si)、鐵-鋁-硅(Fe-Al-Si)以及鐵-鋁-鉻(Fe-Al-Cr)。即,金屬粉末(110)可由具有含鐵磁性結(jié)構(gòu)或磁性性質(zhì)的金屬合金形成且具有預(yù)定磁導(dǎo)率。又,金屬粉末(110)可使表面涂布以鐵氧體材料,且可涂布以具有不同于金屬粉末(110)的磁導(dǎo)率的材料。舉例而言,鐵氧體材料可由金屬氧化物鐵氧體材料形成,且可使用選自由以下各者組成的群組的一或多個氧化物鐵氧體材料:氧化鎳鐵氧體材料、氧化鋅鐵氧體材料、氧化銅鐵氧體材料、氧化錳鐵氧體材料、氧化鈷鐵氧體材料、氧化鋇鐵氧體材料以及鎳-鋅-銅氧化物鐵氧體材料。即,涂布在金屬粉末(110)的表面上的鐵氧體材料可由含有鐵的金屬氧化物形成,且其磁導(dǎo)率可大于金屬粉末(110)的磁導(dǎo)率。由于金屬粉末(110)為磁性的,因此若金屬粉末(110)彼此接觸,則可能發(fā)生由絕緣崩潰引起的短路。因此,金屬粉末(110)的表面可經(jīng)至少一種絕緣體涂布。舉例而言,盡管金屬粉末(110)的表面可經(jīng)氧化物或諸如聚對二甲苯(parylene)的絕緣聚合物材料涂布,但其較佳可經(jīng)聚對二甲苯涂布。聚對二甲苯可以大致1μm至大致10μm的厚度涂布。此處,當(dāng)聚對二甲苯以小于大致1μm的厚度形成時,金屬粉末(110)的絕緣效應(yīng)可減小,且當(dāng)聚對二甲苯以大于大致10μm的厚度形成時,金屬粉末(110)的大小增加,主體(100)中的金屬粉末(110)的分布減少,因此,磁導(dǎo)率可能減小。又,金屬粉末(110)的表面可經(jīng)除聚對二甲苯外的各種絕緣聚合物材料涂布。涂布金屬粉末(110)的氧化物可通過氧化金屬粉末(110)來形成,且替代地,選自TiO2、SiO2、ZrO2、SnO2、NiO、ZnO、CuO、CoO、MnO、MgO、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、B2O3以及Bi2O3的一者可涂布于金屬粉末(110)上。此處,金屬粉末(110)可經(jīng)具有雙結(jié)構(gòu)的氧化物涂布,或經(jīng)氧化物以及聚合物材料的雙結(jié)構(gòu)涂布。當(dāng)然,金屬粉末(110)的表面可在經(jīng)鐵氧體材料涂布之后經(jīng)絕緣體涂布。金屬粉末(110)的表面因此經(jīng)絕緣體涂布,使得可防止由金屬粉末(110)之間的接觸引起的短路。此處,即使當(dāng)金屬粉末經(jīng)氧化物、絕緣聚合物材料或類似者涂布,或經(jīng)鐵氧體以及絕緣體雙涂布時,金屬粉末可以大致1μm至大致10μm的厚度經(jīng)涂布。

      聚合物(120)可與金屬粉末(110)混合以使金屬粉末(110)彼此絕緣。即,盡管金屬粉末(110)因為材料損失由于高頻率下的渦電流損失以及遲滯損失增加而增加可能具有限制,但可包含聚合物(120)以減少材料損失且使金屬粉末(110)彼此絕緣。此聚合物(120)可包含選自由環(huán)氧樹脂(epoxy)、聚酰亞胺(polyimide)以及液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer,LCP)組成的群組的一或多個聚合物。又,聚合物(120)可由提供金屬粉末(110)之間的絕緣的熱塑性樹脂形成。作為熱塑性樹脂,可包含選自由以下各者組成的群組的一或多者:酚醛清漆環(huán)氧樹脂(Novolae Epoxy Resin)、苯氧基型環(huán)氧樹脂(Phenoxy Type Epoxy Resin)、二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂(BPA Type Epoxy Resin)、雙酚型環(huán)氧樹脂(BPF Type Epoxy Resin)、經(jīng)氫化的二酚基丙烷環(huán)氧樹脂(Hydrogenated BPAEpoxy Resin)、經(jīng)二聚體酸改質(zhì)的環(huán)氧樹脂(Dimer Acid Modified Epoxy Resin)、經(jīng)胺基甲酸酯改質(zhì)發(fā)熱環(huán)氧樹脂(Urethane Modified Epoxy Resin)、經(jīng)橡膠改質(zhì)的環(huán)氧樹脂(Rubber Modified Epoxy Resin)以及雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂(DCPD Type Epoxy Resin)。此處,聚合物(120)可以相對于100wt%的金屬粉末大致2.0wt%至大致5.0wt%的量包含。然而,當(dāng)聚合物(120)的量增加時,金屬粉末(110)的體積分率減小,且因為增加飽和磁化值的效應(yīng)不能恰當(dāng)?shù)剡_成且主體(100)的磁導(dǎo)率可能減小而可能存在限制。又,當(dāng)聚合物(120)的量減少時,因為電感特性由于制造電感器時使用的強酸溶液、強堿溶液或類似者朝內(nèi)滲透減少而可能存在限制。因此,聚合物(120)可包含于并不減小金屬粉末(110)的飽和磁化值以及電感的范圍中。

      又,主體(100)包含導(dǎo)熱填充劑(130)以解決主體(100)通過外部熱來加熱的限制。即,主體(100)中的金屬粉末(110)通過外部熱來加熱,但金屬粉末(110)的熱可通過包含導(dǎo)熱填充劑(130)而耗散至外部。此導(dǎo)熱填充劑(130)可包含選自由MgO、AlN以及碳基材料組成的群組的一或多者。此處,碳基材料可包含碳且具有各種形狀。舉例而言,可包括石墨、碳黑、石墨烯、石墨或類似者。又,導(dǎo)熱填充劑(130)可以相對于100wt%的金屬粉末(110)大致0.5wt%至大致3wt%的量包含。當(dāng)導(dǎo)熱填充劑(130)的量小于上述范圍時,熱耗散效應(yīng)不可達成,且當(dāng)所述量大于上述范圍時,金屬粉末(110)的含量可能減少,主體(100)的磁導(dǎo)率可能減小。又,導(dǎo)熱填充劑(130)可具有大致0.5μm至大致100μm的大小。即,導(dǎo)熱填充劑(130)可具有大于或小于金屬粉末(110)的大小。可依據(jù)導(dǎo)熱填充劑(130)的含量調(diào)整放熱作用。舉例而言,當(dāng)導(dǎo)熱填充劑(130)的含量增加時,放熱作用可增加。主體(100)可通過層壓由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導(dǎo)熱填充劑(130)的材料形成的多個薄片來制造。此處,當(dāng)主體(100)是通過層壓多個薄片制造時,每一薄片的導(dǎo)熱填充劑(130)的包含量可不同。舉例而言,所述薄片中的導(dǎo)熱填充劑(130)的量可向上或向下離開基板(200)逐漸增加。又,主體(100)可通過印刷預(yù)定厚度的由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導(dǎo)熱填充劑(130)的材料形成的糊狀物而形成。替代地,主體可在必要時經(jīng)由各種方法來形成,諸如藉以將此糊狀物裝入成形且壓制的方法。此處,經(jīng)層壓以形成主體(100)的薄片的數(shù)目或以預(yù)定厚度印刷的糊狀物的厚度可考慮到電特性而判定為適當(dāng)數(shù)目或厚度,電特性諸如功率電感器所需的電感。設(shè)置于插入其間的基板(200)上方以及下的主體(100a,100b)可經(jīng)由基板(200)連接。即,基板(200)的一部分經(jīng)移除,且主體(100)可經(jīng)形成以使得所述主體的一部分填充至所述基板的經(jīng)移除部分中。以此方式,基板(200)的一部分經(jīng)移除,且主體(100)填充至經(jīng)移除部分中,使得基板(200)的面積減小且相同體積中的主體(100)的比率可增加。因此,功率電感器的磁導(dǎo)率可增加。

      基板(200)可設(shè)置于主體(100)內(nèi)部。舉例而言,基板(200)可沿著主體(100)的縱向方向設(shè)置于主體(100)內(nèi)部,即外部電極(400)的方向。此處,可提供一個或多個基板(200)。舉例而言,兩個基板可經(jīng)安置為在垂直于形成外部電極(400)所沿著的方向的方向上彼此隔開預(yù)定距離。至少兩個基板(200)可安置于配置外部電極(400)的方向上。此基板(200)可由銅包覆疊層(Copper Clad Lamination;CCL)或金屬鐵氧體材料形成。此處,基板(200)由金屬鐵氧體材料形成,使得磁導(dǎo)率可增加且容量可容易實現(xiàn)。即,CCL是通過將銅箔(foil)附接至玻璃加強彈性纖維來制造。然而,由于CCL不具有磁導(dǎo)率,因此功率導(dǎo)體的磁導(dǎo)率可藉此減小。然而,當(dāng)金屬鐵氧體材料被用作基板(200)時,功率電感器的磁導(dǎo)率可不減小,因為金屬鐵氧體材料具有磁導(dǎo)率。使用金屬鐵氧體材料的此基板(200)可通過將銅箔附接至板來制造,所述板具有預(yù)定厚度且由含有鐵的金屬形成,例如選自由鐵-鎳(Fe-Ni)、鐵-鎳-硅(Fe-Ni-Si)、鐵-鋁-硅(Fe-Al-Si)以及鐵-鋁-鉻(Fe-Al-Cr)組成的群組的一或多種金屬。即,由包含鐵的至少一種金屬形成的合金經(jīng)制造成具有預(yù)定厚度的板形狀。接著,將銅箔附接至所述金屬板的至少一個表面,且因此,可制造基板(200)。

      又,在基板(200)的預(yù)定區(qū)域中,可提供至少一個導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210),且分別設(shè)置于基板(200)的上部側(cè)以及下部側(cè)中的線圈圖案(310,320)可通過所述導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)電連接。導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)可經(jīng)由在基板(200)中形成在厚度方向上穿過基板的導(dǎo)通孔(未圖示)且接著將導(dǎo)電膏裝入所述導(dǎo)通孔中的方法提供。本文中,線圈圖案(310,320)中的至少一者可自導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)生長,且因此,導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)以及線圈圖案(310,320)中的至少一者可一體式形成。又,可移除基板(200)的至少一部分。較佳地,在基板(200)中,如圖3以及圖4中所說明,除與形成有線圈圖案(310,320)的區(qū)域重疊的區(qū)域外,可移除基板(200)的剩余區(qū)域。舉例而言,穿過基板(200)的通孔(220)可形成于以螺旋形狀形成的線圈圖案(310,320)內(nèi)部,且可移除在線圈圖案(310,320)外的基板(200)。即,基板(200)可具有沿著線圈圖案(310,320)的外部形狀的跑道(racetrack)的形狀,且面對外部電極(400)的區(qū)域可沿著線圈圖案(310,320)的末端延伸區(qū)域以線性形狀形成。因此,基板(200)的外側(cè)可相對于主體(100)的邊緣具有曲線形狀。以此方式,主體(100)可填充至基板(200)經(jīng)移除的一部分中,如圖4中所說明。即,主體(100a,100b)可通過基板(200)的包含通孔(220)的經(jīng)移除區(qū)域彼此連接。當(dāng)基板(200)由金屬鐵氧體材料形成時,基板(200)可接觸主體(100)的金屬粉末(110)。為解決此等限制,可在基板(200)的側(cè)表面上形成諸如聚對二甲苯的絕緣層(500)。舉例而言,絕緣層(500)可形成于通孔(220)的側(cè)表面以及基板(200)的外部側(cè)表面上。本文中,基板(200)可以大于線圈圖案(310,320)的寬度的寬度設(shè)置。舉例而言,基板(200)可以預(yù)定寬度垂直地保持在線圈圖案(310,320)的下部側(cè)中。舉例而言,基板(200)可經(jīng)形成以自線圈圖案(310,320)突出約0.3μm。又,基板(200)可具有比主體(100)的截面積小的截面積,因為線圈圖案(310,320)的內(nèi)側(cè)以及外側(cè)區(qū)域經(jīng)移除。舉例而言,當(dāng)主體(100)的水平截面積為100時,基板(200)可具備約40至約80的面積比。當(dāng)基板(200)的面積比增加時,主體(100)的磁導(dǎo)率可減少,且當(dāng)基板(200)的面積比減少時,線圈圖案(310,320)的形成區(qū)可減少。因此,可考慮主體(100)的磁導(dǎo)率及線圈圖案(310,320)的寬度調(diào)整基板(200)的面積比。

      線圈圖案(310,320;300)可設(shè)置于基板(200)的至少一個表面上,且較佳設(shè)置于基板的兩個表面上。此線圈圖案(310,320)可在來自基板(200)的預(yù)定區(qū)域的方向上以螺旋形狀形成,預(yù)定區(qū)域例如自中心部分至外部的區(qū)域,且一個線圈可以此方式界定以使得形成于基板(200)上的兩個線圈圖案(310,320)連接。即,線圈圖案(310,320)可自形成于基板(200)的中心部分中的通孔(220)的外部以螺旋形狀形成,且可經(jīng)由形成于基板(200)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)彼此連接。此處,上部以及下部的線圈圖案(310)及線圈圖案(320)可以彼此相同的形狀形成。又,線圈圖案(310,320)可經(jīng)形成以彼此重疊,或線圈圖案(320)可經(jīng)形成以與無線圈圖案(310)形成的區(qū)域重疊。線圈圖案(310,320)的末端部分可以線性形狀向外延伸,且可沿著主體(100)的短邊的中心部分延伸。又,線圈圖案(310,320)的接觸外部電極(400)的區(qū)域可經(jīng)形成以具有大于如圖3以及圖4中所說明的其他區(qū)域的寬度。由于線圈圖案(310,320)的部分以更大寬度形成,因此,線圈圖案(310,320)與外部電極(400)的接觸面積可增加且電阻可減小。當(dāng)然,線圈圖案(310,320)在形成有外部電極(400)的一個區(qū)域中可在外部電極(400)的寬度方向上延伸。此時,朝向線圈圖案(310,320)的末端引出的外部電極(400)可具有朝向主體(100)的側(cè)面中心部分的線性形狀。

      此等線圈圖案(310,320)可通過形成于基板(200)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)電連接。線圈圖案(310,320)可經(jīng)由諸如厚膜印刷、擴散、沉積、電鍍以及濺鍍的方法形成。又,線圈圖案(310,320)以及導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)可由包含銀(Ag)、銅(Cu)以及銅合金中的至少一者的材料形成。同時,當(dāng)線圈圖案(310,320)經(jīng)由電鍍制程形成時,諸如銅層的金屬層可經(jīng)由電鍍制程形成于基板(200)上且經(jīng)由微影制程圖案化。即,線圈圖案(310,320)可經(jīng)由經(jīng)由電鍍制程在晶種層上形成銅層且圖案化所述銅層而形成于基板(200)的表面上,晶種層為形成于基板的表面上的銅箔。當(dāng)然,具有預(yù)定形狀的線圈圖案(310,320)也可如下方式形成:在基板(200)上形成具有預(yù)定形狀的光敏膜圖案,接著通過執(zhí)行電鍍制程而自基板(200)的曝露表面生長金屬層,且接著移除光敏膜。線圈圖案(310,320)也可形成于多層中。即,多個線圈圖案可進一步形成在形成于基板(200)上方的線圈圖案(310)上方,且多個線圈圖案可進一步形成在形成于基板(200)下的線圈圖案(320)下。當(dāng)線圈圖案(310,320)形成于多層中時,絕緣層形成于上部層與下部層之間,且導(dǎo)電導(dǎo)通孔(未圖示)形成于絕緣層中,且因此,多層線圈圖案可連接。又,線圈圖案(310,320)可以基板(200)的厚度的2.5倍或大于2.5倍的高度形成。舉例而言,基板(200)可以約10μm至約50μm的厚度形成,且線圈圖案(310,320)可以約50μm至約300μm的高度形成。

      外部電極(410,420;400)可形成于在主體(100)中彼此面對的兩個表面上。舉例而言,外部電極(400)可形成于在主體(100)的縱向方向上彼此面對的兩個側(cè)表面上。此外部電極(400)可電連接至主體(100)的線圈圖案(310,320)。又,外部電極(400)可形成于主體(100)的兩個整個側(cè)表面上方,且可在所述兩個側(cè)表面的中心部分處接觸線圈圖案(310,320)。即,線圈圖案(310,320)的末端部分曝露于主體(100)的外部中心,且外部電極(400)可形成于主體(100)的側(cè)表面上以便連接至線圈圖案(310,320)的末端部分。此外部電極(400)可通過將主體(100)浸漬至導(dǎo)電膏中或經(jīng)由諸如印刷、沉積以及濺鍍的各種方法而形成于主體(100)的兩個末端處。外部電極(400)可由具有導(dǎo)電性的金屬形成,例如,選自由金、銀、鉑、銅、鎳、鈀以及其合金組成的群組的一或多種金屬。又,鍍鎳層(未圖示)或鍍錫層(未圖示)可進一步形成于外部電極(400)的表面上。

      絕緣層(500)可形成于線圈圖案(310,320)與主體(100)之間以使線圈圖案(310,320)與金屬粉末(110)絕緣。即,絕緣層(500)可經(jīng)形成以覆蓋線圈圖案(310,320)的上部以及下部表面。絕緣層(500)也可經(jīng)形成以覆蓋基板(200)以及線圈圖案(310,320)的上部以及下部表面。即,絕緣層(500)也可形成于比基板(200)中的線圈圖案(310,320)曝露更多的區(qū)域中,即,形成于基板(200)的表面以及側(cè)面上?;?200)上的絕緣層(500)可與線圈圖案(310,320)上的絕緣層(500)具有相同厚度。此絕緣層(500)可經(jīng)形成以使得聚對二甲苯涂布于線圈圖案(310,320)上。舉例而言,聚對二甲苯可通過使基板(200)具備在沉積腔室內(nèi)部形成于其上的線圈圖案(310,320)且接著汽化聚對二甲苯以及將經(jīng)汽化的聚對二甲苯供應(yīng)至真空腔室中而沉積于線圈圖案(310,320)上。舉例而言,聚對二甲苯首先在汽化器(Vaporizer)中經(jīng)第一加熱制程加熱且汽化以轉(zhuǎn)換成二聚體(dimer)狀態(tài),且其次接著經(jīng)第二加熱制程加熱且熱分解成單體(Monomer)狀態(tài)。當(dāng)聚對二甲苯接著通過使用經(jīng)提供以連接至分解腔室以及機械真空泵(Mechanical Vaccum Pump)的冷阱(Cold Trap)冷卻時,聚對二甲苯自單體狀態(tài)轉(zhuǎn)換至聚合物狀態(tài)且沉積于線圈圖案(310,320)上。當(dāng)然,絕緣層(500)可由除聚對二甲苯外的絕緣聚合物形成,例如選自環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺以及液晶聚合物的一或多種材料。然而,絕緣層(500)可經(jīng)由用聚對二甲苯進行涂布而以均勻厚度形成于線圈圖案(310,320)上,且即使當(dāng)以小厚度形成時,相比于其他材料,絕緣特性也可得到改良。即,當(dāng)用聚對二甲苯涂布以作為絕緣層(500)時,絕緣特性可通過增加絕緣崩潰電壓而得到改良,盡管絕緣層以比形成聚酰亞胺小的厚度形成。又,絕緣層可通過填充根據(jù)線圈圖案(310,320)之間的距離的圖案之間的間隙而以均勻厚度形成,或可在圖案中沿著階梯以均勻厚度形成。即,當(dāng)線圈圖案(310,320)之間的距離偏大時,聚對二甲苯可在圖案中沿著階梯以均勻厚度涂布。又,當(dāng)線圈圖案(310,320)之間的距離偏小時,聚對二甲苯可通過填充圖案之間的間隙而以預(yù)定厚度形成于線圈圖案(310,320)上。圖5以及圖6為不同絕緣層材料的功率電感器的截面圖。如圖6所示,在聚對二甲苯的情況下,即使聚對二甲苯沿著線圈圖案(310,320)的階梯部分具有相對薄的厚度,聚酰亞胺可具有如圖5所示大于聚對二甲苯的厚度。此處,絕緣層(500)可通過使用聚對二甲苯以大致3μm至大致100μm的厚度形成。當(dāng)聚對二甲苯以小于大致3μm的厚度形成時,絕緣特性可減小。又,當(dāng)聚對二甲苯以大于大致100μm的厚度形成時,相同大小內(nèi)的絕緣層(500)所占據(jù)的厚度增加,主體(100)的體積變小,且因此,磁導(dǎo)率可減小。當(dāng)然,絕緣層(500)可在由具有預(yù)定厚度的薄片形成之后形成于線圈圖案(310,320)上。

      如上所述,在根據(jù)第一例示性實施例的功率電感器中,主體(100)是通過包含導(dǎo)熱填充劑(130)以及金屬粉末(110)以及聚合物(120)制造,使得通過加熱金屬粉末(110)產(chǎn)生的主體(100)的熱可耗散至外部。因此,可防止主體(100)中的溫度升高,且因此可防止諸如電感減小的限制。又,絕緣層(500)是通過使用聚對二甲苯而形成于線圈圖案(310,320)與主體(100)之間,使得可在線圈圖案(310,320)上形成較薄絕緣層(500)且也改良絕緣特性。又,可通過使用金屬鐵氧體材料在主體(100)內(nèi)部形成基板(200)來防止功率電感器的磁導(dǎo)率減少,且可通過將主體(100)填充至一部分中來改良功率電感器的磁導(dǎo)率,基板(200)的一部分已自所述部分移除。

      圖7為根據(jù)第二例示性實施例的功率電感器的透視圖。

      參看圖7,根據(jù)第二例示性實施例的功率電感器可包含具有導(dǎo)熱填充劑(130)的主體(100)、安置于主體(100)中的基板(200)、形成于基板(200)的至少一個表面上的線圈圖案(310,320),以及安置于主體(100)外的外部電極(410,420)、分別安置于線圈圖案(310,320)上的絕緣層(500),以及分別安置于主體(100)上方以及下方的至少一個磁性層(600;610,620)。即,第二例示性實施例可進一步包含磁性層(600)以實施第一例示性實施例。此第二例示性實施例關(guān)于不同于第一例示性實施例的組態(tài)主要描述如下。

      磁性層(600;610,620)可設(shè)置于主體(100)的至少一個區(qū)域中。即,第一磁性層(610)可形成于主體(100)的上部表面上,且第二磁性層(620)可形成于主體(100)的下部表面上。此處,第一磁性層以及第二磁性層(610,620)經(jīng)提供以增加主體(100)的磁導(dǎo)率,且可由具有大于主體(100)的磁導(dǎo)率的材料形成。舉例而言,主體(100)可經(jīng)提供以具有大致20的磁導(dǎo)率,且第一磁性層以及第二磁性層(610,620)可經(jīng)提供以具有大致40至大致1000的磁導(dǎo)率。此等第一磁性層以及第二磁性層(610,620)可例如通過使用鐵氧體粉末以及聚合物來制造。即,第一磁性層以及第二磁性層(610,620)可由具有大于主體(100)的鐵氧體材料的磁導(dǎo)率的材料形成以便具有大于主體(100)的磁導(dǎo)率,或經(jīng)形成以具有更大含量的鐵氧體材料。此處,聚合物可以相對于100wt%的金屬粉末大致15wt%的量包含。又,選自由鎳鐵氧體(Ni Ferrite)、鋅鐵氧體(Zn Ferrite)、銅鐵氧體(Cm Ferrite)、錳鐵氧體(Mn Ferrite)、鈷鐵氧體(Co Ferrite)、鋇鐵氧體(Ba Ferrite)以及鎳-鋅-銅鐵氧體(Ni-Zn-Cu Ferrite)或其一或多種氧化物鐵氧體組成的群組的一或多者可用作為鐵氧體粉末。即,磁性層(600)可通過使用含有鐵的金屬合金粉末或含有鐵的金屬合金氧化物來形成。又,鐵氧體粉末可通過用鐵氧體涂布金屬合金粉末來形成。舉例而言,鐵氧體粉末可經(jīng)由用選自由以下各者組成的群組的一或多種氧化物鐵氧體材料涂布含有鐵的金屬合金粉末來形成:氧化鎳鐵氧體材料、氧化鋅鐵氧體材料、氧化銅鐵氧體材料、氧化錳鐵氧體材料、氧化鈷鐵氧體材料、氧化鋇鐵氧體材料以及鎳-鋅-銅氧化物鐵氧體材料。即,鐵氧體粉末可經(jīng)由用含有鐵的金屬氧化物涂布金屬合金粉末來形成。當(dāng)然,鐵氧體粉末可經(jīng)由混合(例如)含有鐵的金屬粉末與選自由以下各者組成的群組的一或多種氧化物鐵氧體材料來形成:氧化鎳鐵氧體材料、氧化鋅鐵氧體材料、氧化銅鐵氧體材料、氧化錳鐵氧體材料、氧化鈷鐵氧體材料、氧化鋇鐵氧體材料以及鎳-鋅-銅氧化物鐵氧體材料。即,鐵氧體粉末可經(jīng)由混合金屬合金粉末與含有鐵的金屬氧化物來形成。第一磁性層以及第二磁性層(610,620)也可經(jīng)形成以進一步包含具有金屬粉末以及聚合物的導(dǎo)熱填充劑。導(dǎo)熱填充劑可以相對于100wt%的金屬粉末大致0.5wt%至大致3wt%的量包含。此等第一磁性層以及第二磁性層(610,620)可以薄片形狀形成,且分別安置于多個薄片層壓于其中的主體(100)上方以及下方。又,在主體(100)經(jīng)由印刷糊狀物形成或經(jīng)由將所述糊狀物裝入成形且壓制所述糊狀物形成之后,主體由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導(dǎo)熱填充劑(130)的材料以預(yù)定厚度形成,磁性層(610,620)可分別形成于主體(100)上方以及下方。當(dāng)然,磁性層(610,620)也可通過使用糊狀物來形成,且磁性層(610,620)可通過在主體(100)上方以及下方施加磁性材料來形成。

      如圖8中所說明,根據(jù)第二例示性實施例的功率電感器可進一步包含在第一磁性層以及第二磁性層(610,620)與基板(200)之間的第三磁性層以及第四磁性層(630,640)。即,至少一個磁性層(600)可包含于主體(100)中。此磁性層(600)可以薄片形狀形成,且安置于主體(100)中。即,至少一個磁性層(600)可設(shè)置于多個薄片之間以用于制造主體(100)。又,當(dāng)主體(100)是經(jīng)由印刷糊狀物時,主體由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導(dǎo)熱填充劑(130)的材料以預(yù)定厚度形成,磁性層可在印刷期間形成。又,當(dāng)主體(100)是經(jīng)由將糊狀物裝入成形且壓制所述糊狀物形成時,磁性層可在其間輸入且經(jīng)壓制。當(dāng)然,磁性層(600)也可通過使用糊狀物來形成。磁性層(600)可通過在印刷主體時施加軟磁材料而形成于主體(100)中。

      如上所述,根據(jù)另一例示性實施例的功率電感器可通過使主體(100)具備至少一個磁性層(600)來改良功率電感器的磁導(dǎo)率。

      圖9為根據(jù)第三例示性實施例的功率電感器的透視圖,圖10為沿著圖9的線A-A′截取的截面圖,且圖11為沿著圖9的線B-B′截取的截面圖。

      參看圖9至圖11,根據(jù)第三例示性實施例的功率電感器可包含:主體(100);安置于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200a,200b;200);形成于兩個或更多基板(200)中的每一者的至少一個表面上的線圈圖案(310,320,330,340;300);安置于主體(100)外的外部電極(410,420);形成于線圈圖案(300)上的絕緣層(500);以及安置于主體(100)外以與外部電極(410,420)隔開且連接至形成于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200)中的每一者上的至少一個線圈圖案(300)的連接電極(710,720;700)。在下文中,將不提供與第一例示性實施例以及第二例示性實施例重疊的描述。

      至少兩個或更多基板(200a,200b;200)可安置于主體(100)內(nèi)部且在主體(100)的厚度方向上彼此隔開。舉例而言,至少兩個或更多基板(200)可在與外部電極(400)垂直的方向上彼此隔開,即主體(100)的厚度方向。又,至少兩個或更多基板(200)分別包含導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210a,210b;210)以及分別形成于基板中的通孔(220a,220b;220)。本文中,通孔(220a,220b)可形成于相同位置處,且導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210a,210b)可形成于相同或不同位置處。當(dāng)然,至少兩個或更多基板(200)的區(qū)域可經(jīng)移除且用主體(100)填充,區(qū)域無線圈圖案(300)以及通孔(220)形成。此外,主體(100)可配置于基板(200)之間。主體(100)可配置于基板(200)之間以改善磁導(dǎo)率。因為絕緣層(500)配置于基板(200)的線圈圖案(300)上,主體(100)可不配置于基板(200)之間。在此情況下,可降低功率電感器的厚度。

      線圈圖案(310,320,330,340;300)可設(shè)置于至少兩個或更多基板(200)的至少一個表面上,且較佳設(shè)置于至少兩個或更多基板的兩個表面上。此處,線圈圖案(310,320)可分別形成于第一基板(200a)的下方以及上方,且經(jīng)由形成于第一基板(200a)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210a)電連接。同樣,線圈圖案(330,340)可分別形成于第二基板(200b)的下方以及上方,且經(jīng)由形成于第二基板(200b)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210b)電連接。多個線圈圖案(300)可在來自基板(200)的預(yù)定區(qū)域的方向上以螺旋形狀形成,預(yù)定區(qū)域例如自中心部分處的通孔(220a,220b)至外部,且一個線圈可以此方式界定以使得形成于基板(200)上的兩個線圈圖案連接。即,兩個或更多線圈可形成于一個主體(100)中。此處,基板(200)上方的線圈圖案(310,330)以及基板(200)下方的線圈圖案(320,340)可以彼此相同的形狀形成。又,多個線圈圖案(300)可經(jīng)形成以彼此重疊,或下部的線圈圖案(320,340)也可經(jīng)形成以與其中無上部的線圈圖案(310,330)形成的區(qū)域重疊。

      外部電極(410,420;400)可形成于主體(100)的兩個末端部分處。舉例而言,外部電極(400)可形成于在主體(100)的縱向方向上彼此面對的兩個側(cè)表面上。此外部電極(400)可電連接至主體(100)的線圈圖案(300)。即,多個線圈圖案(300)的至少一個末端部分可曝露于主體(100)的外部,且外部電極(400)可經(jīng)形成以便連接至多個線圈圖案(300)的末端部分。舉例而言,外部電極(410)可連接至線圈圖案(310),且外部電極(420)可連接至線圈圖案(340)。即,外部電極(400)可連接至基板(200a,200b)上的線圈圖案(310,340)。外部電極(410)可連接至線圈圖案(310),連接電極(710)可將線圈圖案(320,330)彼此連接,外部電極(420)可連接至線圈圖案(340)。因此,配置于基板(200a,200b)上的線圈圖案(310,320,330,340)可彼此串聯(lián)。即使連接電極(710)將線圈圖案(320,330)彼此連接,連接電極(720)不連接至線圈圖案(300)。為了制程簡便,提供兩個連接電極(710,720),而僅有連接電極(710)連接至線圈圖案(320,330)。此連接電極(700)可通過將主體(100)浸漬至導(dǎo)電膏中或經(jīng)由諸如印刷、沉積以及濺鍍的各種方法而形成于主體(100)的一個側(cè)表面處。連接電極(700)可由具有導(dǎo)電性的金屬形成,具有導(dǎo)電性的金屬例如包含選自由金、銀、鉑、銅、鎳、鈀以及其合金組成的群組的一或多種金屬。此處,必要時,鍍鎳層(未圖示)或鍍錫層(未圖示)可進一步形成于連接電極(700)的表面上。

      圖12以及圖13為根據(jù)第三例示性實施例的經(jīng)修改實例的截面圖。功率電感器可包含:安置于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200a,200b,200c;200);形成于兩個或更多基板(200)中的每一者的至少一個表面上的線圈圖案(310,320,330,340,350,360;300);分別連接至線圈圖案(310,360)的外部電極(410,420);分別連接至線圈圖案(320,330)的連接電極(710);分別連接至線圈圖案(340,350)的連接電極(720)。因此,配置于基板(200a,200b,200c)的線圈圖案(300)可通過連接電極(710,720)彼此串聯(lián)。

      如上所述,根據(jù)第三例示性實施例,至少兩個基板(200)上配置線圈圖案(300),其在主體(100)內(nèi)彼此間隔,且配置于基板(200)上的線圈圖案(300)可通過主體(100)外的連接電極(700)連接。因此,可在一個主體(100)內(nèi)提供多個線圈圖案。在基板(200)上配置的線圈圖案(300)彼此不同,且可通過主體(100)外的連接電極(700)彼此連接,因此,功率電感器在相同區(qū)域內(nèi)的電容量可增加。

      圖14為根據(jù)第四例示性實施例的功率電感器的透視圖。圖15以及圖16為分別沿著圖14的線A-A′以及B-B′截取的截面圖。圖17為內(nèi)部平面圖。

      參看圖14至圖17,根據(jù)第四例示性實施例的功率電感器可包含:主體(100);安置于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200a,200b,200c;200);形成于兩個或更多基板(200)中的每一者的至少一個表面上的線圈圖案(310,320,330,340,350,360;300);形成于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200a,200b,200c)上的線圈圖案(300);安置于主體外的外部電極(410,420,430,440,450,460;400);形成于線圈圖案(300)上的絕緣層(500)。

      至少兩個或更多基板(200a,200b,200c;200)可安置于主體(100)內(nèi)部。至少兩個或更多基板(200)可在垂直于主體(100)的厚度方向上彼此隔開。第三例示性實施例的基板(200)在主體(100)的厚度方向上彼此隔開,第四例示性實施例的基板(200)可在垂直于主體(100)的厚度方向上彼此隔開。至少兩個或更多基板(200)分別包含導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210a,210b,210c;210)以及分別形成于基板中的通孔(220a,220b,220c;220)。至少兩個或更多基板(200)的區(qū)域可經(jīng)移除且用主體(100)填充,區(qū)域無線圈圖案(300)以及通孔(220)形成。

      線圈圖案(310,320,330,340,350,360;300)可設(shè)置于至少兩個或更多基板(200)的至少一個表面上,且較佳設(shè)置于至少兩個或更多基板的兩個表面上。此處,線圈圖案(310,320)可分別形成于第一基板(200a)的下方以及上方,且經(jīng)由形成于第一基板(200a)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210a)電連接。同樣,線圈圖案(330,340)可分別形成于第二基板(200b)的下方以及上方,且經(jīng)由形成于第二基板(200b)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210b)電連接。多個線圈圖案(350,360)可分別形成于第三基板(300c)的下方以及上方,且經(jīng)由形成于第三基板(200c)上的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210c)電連接。多個線圈圖案(300)可在來自基板(200)的預(yù)定區(qū)域的方向上以螺旋形狀形成,預(yù)定區(qū)域例如自中心部分處的通孔(220a,220b,220c)至外部,且一個線圈可以此方式界定以使得形成于基板(200)上的兩個線圈圖案連接。即,兩個或更多線圈可形成于一個主體(100)中。此處,基板(200)上方的線圈圖案(310,330,350)以及基板下方的線圈圖案(320,340,360)可以彼此相同的形狀形成。又,基板(200)上方的多個線圈圖案(300)可經(jīng)形成以彼此重疊,或下部的線圈圖案(320,340,360)也可經(jīng)形成以與其中無上部的線圈圖案(310,330,350)形成的區(qū)域重疊。

      外部電極(410,420,430,440,450,460;400)可形成于主體(100)的兩個末端部分處。外部電極(400)可連接至基板(200)上的線圈圖案(300)。外部電極(410,420)可連接至線圈圖案(310,320),且外部電極(430,440)可連接至線圈圖案(330,340),且外部電極(450,460)可連接至線圈圖案(350,360)。外部電極(400)可連接至基板(200a,200b,200c)上的線圈圖案(300)。

      如上所述,根據(jù)第四例示性實施例,至少兩個基板(200)上配置線圈圖案(300),其在主體(100)內(nèi)彼此間隔,外部電極(400)可形成于主體(100)的兩個末端部分處。

      圖18為根據(jù)第五例示性實施例的功率電感器的透視圖。圖19以及圖20分別為沿著圖18的線A-A′以及B-B′截取的截面圖。

      參看圖18至圖20,根據(jù)第五例示性實施例的功率電感器可包含:主體(100);安置于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200a,200b;200);形成于兩個或更多基板(200)中的每一者的至少一個表面上的線圈圖案(310,320,330,340;300);形成于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200a,200b)上的線圈圖案(310,320,330,340);安置于主體外的外部電極(410,420,430,440;400)。至少兩個或更多基板(200)可在主體(100)的厚度方向上彼此隔開。配置于基板(200)上的線圈圖案(300)可與外部電極(400)連接。第四例示性實施例的基板(200)可在垂直于主體的厚度方向上彼此隔開,第五例示性實施例的基板(200)在主體的厚度方向上彼此隔開。第五例示性實施例的基板(200)在主體(100)的厚度方向上彼此隔開?;?200)上方的多個線圈圖案(300)可經(jīng)形成以彼此重疊與外部電極(400)連接。兩個或更多線圈可形成于一個主體(100)中。

      如上所述,在參照圖9至圖20說明的第三例示性實施例至第五例示性實施例中,功率電感器可包含:安置于主體(100)內(nèi)部的至少兩個或更多基板(200);形成于兩個或更多基板中的每一者的至少一個表面上的線圈圖案(300)。至少兩個或更多基板可在主體(100)的厚度方向(即,垂直方向)上或與主體垂直的方向(即,水平方向)上彼此隔開。配置于基板(200)上的線圈圖案(300)可與外部電極(400)連接。分別配置于基板(200)上的線圈圖案(300)可連接至彼此不同的外部電極(400)且并聯(lián)配置,分別配置于基板(200)上的線圈圖案(300)可連接至相同的外部電極(400)且串聯(lián)配置。當(dāng)串聯(lián)配置時,分別配置于基板(200)上的線圈圖案(300)可連接至主體(100)外部的連接電極(700)。當(dāng)并聯(lián)配置時,基板(200)可能需要兩個外部電極(400)。當(dāng)線圈圖案串聯(lián)配置時,無論基板(200)的數(shù)目多少,需要兩個外部電極(400)以及至少一個連接電極(700)。舉例而言,當(dāng)配置于三個基板(300)上的線圈圖案(300)以并聯(lián)方式連接至外部電極(400)時,可能需要六個外部電極(400)。當(dāng)配置于三個基板(300)上的線圈圖案(300)以串聯(lián)方式連接至外部電極時,可能需要兩個外部電極(400)以及至少一個連接電極(700)。當(dāng)線圈圖案并聯(lián)配置時,可在主體(100)內(nèi)部提供多個線圈。當(dāng)線圈圖案串聯(lián)配置時,可在主體(100)內(nèi)部提供一個線圈。

      圖21至圖23為順序地說明根據(jù)例示性實施例的制造功率電感器的方法的截面圖。

      參看圖21,具有預(yù)定形狀的線圈圖案(310,320)形成于基板(200)的至少一個表面上或較佳地形成于基板的一個表面以及另一表面上?;?200)可由CCL、金屬鐵氧體或類似者形成,且較佳地由可使有效磁導(dǎo)率增加且允許容量容易實現(xiàn)的金屬鐵氧體形成。舉例而言,基板(200)可通過將銅箔附接至具有預(yù)定厚度且由含有鐵的金屬合金形成的金屬板的一個表面以及另一表面來制造。此處,基板(200)可包含形成于基板的中心部分中的通孔(220),以及形成于基板的預(yù)定區(qū)域中的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)。又,基板(200)可以除通孔(220)外的外部區(qū)域經(jīng)移除的形狀設(shè)置。舉例而言,通孔(220)形成于具有具預(yù)定厚度的矩形板的形狀的基板(200)的中心部分中,導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)形成于預(yù)定區(qū)域中,且基板(200)的外部的至少一部分經(jīng)移除。此處,基板(200)的經(jīng)移除部分可為以螺旋形狀形成的線圈圖案(310,320)的外部部分。又,線圈圖案(310,320)可形成為自基板(200)的例如自中心部分的預(yù)定區(qū)域以圓形螺旋形狀形成的線圈圖案。此處,在線圈圖案(310)形成于基板(200)的一個表面上之后,穿過基板(200)的預(yù)定區(qū)域且充滿導(dǎo)電材料的導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)形成,且線圈圖案可形成于基板的另一表面上。導(dǎo)電導(dǎo)通孔(210)可通過通過在基板(200)的厚度方向上使用激光或類似者形成介層孔以及用導(dǎo)電膏填充介層孔而形成。又,線圈圖案(310)可經(jīng)由例如電鍍制程形成。為此,具有預(yù)定形狀的光敏膜圖案形成于基板(200)的一個表面上。接著,通過使用基板(200)上的銅箔作為種子來執(zhí)行電鍍制程,且線圈圖案可經(jīng)由在金屬層自基板(200)的曝露表面生長之后移除光敏膜而形成。當(dāng)然,線圈圖案(320)可經(jīng)由用以形成線圈圖案(310)的相同方法形成于基板(200)的另一表面上。線圈圖案(310,320)也可形成于多層中。當(dāng)線圈圖案(310,320)形成于多層中時,絕緣層形成于上部層與下部層之間,且第二導(dǎo)電導(dǎo)通孔(未圖示)形成于絕緣層中,因此,多層線圈圖案可連接。以此方式,在線圈圖案(310,320)分別形成于基板(200)的一個表面以及另一表面上之后,絕緣層(500)經(jīng)形成以覆蓋線圈圖案(310,320)。絕緣層(500)可通過用諸如聚對二甲苯的絕緣聚合物材料進行涂布來形成。較佳地,絕緣層也可通過用聚對二甲苯涂布而形成于基板(200)的上部表面以及側(cè)表面以及線圈圖案(310,320)的上部表面以及側(cè)表面上。此處,絕緣層(500)可以相同厚度形成于線圈圖案(310,320)的上部表面以及側(cè)表面以及基板(200)的上部表面以及側(cè)表面上。即,聚對二甲苯可通過在沉積腔室內(nèi)部提供具有上面形成有線圈圖案(310,320)的基板(200)且接著將聚對二甲苯汽化且供應(yīng)至真空腔室中而沉積于基板(200)上的線圈圖案(310,320)上。舉例而言,聚對二甲苯首先在汽化器中經(jīng)第一加熱制程加熱且汽化以轉(zhuǎn)換成二聚體(dimer)狀態(tài),且其次接著經(jīng)第二加熱制程加熱且熱分解成單體(Monomer)狀態(tài)。當(dāng)聚對二甲苯接著通過使用經(jīng)提供以連接至分解腔室以及機械真空泵的冷阱冷卻時,聚對二甲苯自單體狀態(tài)轉(zhuǎn)換至聚合物狀態(tài)且沉積于線圈圖案(310,320)上。此處,用于汽化以及轉(zhuǎn)換聚對二甲苯成二聚體狀態(tài)的第一加熱制程可在大致100℃至大致200℃的溫度下以及大致1.0托的壓力下執(zhí)行。用于熱分解經(jīng)汽化聚對二甲苯且將聚對二甲苯轉(zhuǎn)換至單體狀態(tài)的第二加熱制程可在大致400℃至大致500℃的溫度下以及大致0.5托或更高的壓力下執(zhí)行。又,為了可通過將單體狀態(tài)轉(zhuǎn)換成聚合物狀態(tài)來沉積聚對二甲苯,沉積腔室可維持在大致25℃的室溫下以及大致0.1托的壓力下。以此方式,絕緣層(500)可通過在基板(200)上的線圈圖案(310,320)上涂布聚對二甲苯而在線圈圖案(310,320)中沿著階梯涂布,因此,絕緣層(500)可以均勻厚度形成。當(dāng)然,絕緣層(500)也可通過將薄片緊密附接至線圈圖案(310,320)上而形成,薄片包含選自由環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺以及液晶聚合物組成的群組的一或多種材料。

      參看圖22,提供由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導(dǎo)熱填充劑(130)的材料形成的多個薄片(100a至100h)。此處,含有鐵(Fe)的金屬材料可用于金屬粉末(110)??墒菇饘俜勰?110)彼此絕緣的環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺或類似者可用于聚合物(120)。MgO、AlN、碳基材料或類似者可用于導(dǎo)熱填充劑(130),金屬粉末(110)的熱可經(jīng)由所述材料耗散至外部。又,金屬粉末(110)的表面可用鐵氧體材料或絕緣材料涂布,鐵氧體材料諸如金屬氧化物鐵氧體,絕緣材料諸如聚對二甲苯。此處,聚合物(120)可以相對于100wt%的金屬粉末大致2.0wt%至大致5.0wt%的量包含,且導(dǎo)熱填充劑(130)可以相對于100wt%的金屬粉末(110)大致0.5wt%至大致3wt%的量包含。此等多個薄片(100a至100h)分別安置于基板(200)上方以及下方,線圈圖案(310,320)形成于所述基板上。多個薄片(100a至100h)可具有彼此不同含量的導(dǎo)熱填充劑(130)。舉例而言,在離開基板(200)的一個表面以及另一表面向上或向下的方向上,導(dǎo)熱填充劑(130)的含量可逐漸地增加。即,定位于接觸基板(200)的薄片(100a,100d)上方以及下方的薄片(100b,100e)中的導(dǎo)熱填充劑(130)的含量可大于薄片(100a,100d)中的導(dǎo)熱填充劑(130)的含量。又,定位于薄片(100b,100e)上方以及下方的薄片(100c,100f)中的導(dǎo)熱填充劑(130)的含量可大于薄片(100b,100e)中的導(dǎo)熱填充劑(130)的含量。以此方式,在離開基板(200)的方向上,導(dǎo)熱填充劑(130)的含量變得更大,且因此,熱傳遞的效率可進一步改良。如另一例示性實施例中所描述,第一磁性層以及第二磁性層可分別設(shè)置于最上部以及最下部之薄片(100a,100h)上方以及下方。第一磁性層以及第二磁性層(610,620)可由具有大于薄片(100a至100h)的磁導(dǎo)率的材料制造。舉例而言,第一磁性層以及第二磁性層(610,620)可通過使用鐵氧體粉末及環(huán)氧樹脂來制造以便具有大于薄片(100a至100h)的磁導(dǎo)率。又,可允許導(dǎo)熱填充劑進一步包含于第一磁性層以及第二磁性層(610,620)中。

      參看圖23,主體(100)經(jīng)形成以使得多個薄片(100a至100h)層壓、壓制且經(jīng)形成而具有插入于其間的基板(200)。通過如此,主體(100)可填充至基板(200)的通孔(220)以及基板(200)的經(jīng)移除部分中。又,盡管未說明,但在主體(100)以及基板(200)經(jīng)切割成個別組件的單元之后,外部電極(400)可形成于個別組件的主體(100)的兩個末端部分處以便電連接至線圈圖案(310,320)的延伸部分。外部電極(400)可經(jīng)形成以使得主體(100)浸漬至導(dǎo)電膏中或經(jīng)由各種方法而處于主體(10)的兩個末端部分上,方法諸如印刷、沉積以及濺鍍導(dǎo)電膏。此處,可允許外部電極(400)具有電導(dǎo)性的金屬材料可用作為導(dǎo)電膏。又,必要時,鍍鎳層以及鍍錫層可進一步形成于外部電極(400)的表面上。

      然而,可以不同形式體現(xiàn)本發(fā)明,且不應(yīng)將本發(fā)明解釋為限于本文中所闡述的實施例。確切而言,提供所述實施例,使得本發(fā)明將為透徹且完整的,且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達本發(fā)明的范疇。此外,本發(fā)明將僅由權(quán)利要求的范疇界定。

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