電感器和該電感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電感器和該電感器的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器包括：鐵素體-有機(jī)體；沿著鐵素體-有機(jī)體的厚度方向?qū)訅旱借F素體-有機(jī)體上以具有多層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部電極；通過覆蓋鐵素體-有機(jī)體而與鐵素體-有機(jī)體一起構(gòu)成裝置本體的金屬-有機(jī)體；以及覆蓋裝置本體以電連接至內(nèi)部電極的外部電極。
【專利說明】電感器和該電感器的制造方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]要求以下本國優(yōu)先權(quán)申請和外國優(yōu)先權(quán)申請的權(quán)利并通過引用將其并入:
[0003]“相關(guān)申請的交叉引用
[0004]本申請要求于2013年3月29日提交的韓國專利申請序列號10-2013-0034678的權(quán)益，在此通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合至本申請中?！?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及電感器和該電感器的制造方法，更具體地，涉及具有改善的電感特性的電感器和該電感器的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0006]由于在材料和結(jié)構(gòu)方面多層功率電感器抑制電感器的磁飽和的特性，該多層功率電感器主要用在電源電路如便攜式電子裝置的DC-DC變流器中并且特別用在強(qiáng)電流下。由于與繞線功率電感器相比，該多層功率電感器具有根據(jù)施用的電流而較大改變電感的缺點，但是這對于小型化和輕薄化是有利的，因此它可以響應(yīng)電子部件的最近趨勢。
[0007]通過層壓具有內(nèi)部電極印制在其上的磁性片材以形成裝置本體并且在該裝置本體的表面上形成電連接至內(nèi)部電極的外部電極來制造一般的多層功率電感器。在此，該磁性片材由包含鐵素體(鐵氧體，ferrite)粉末的復(fù)合材料制成。此外，在裝置本體上可以可選地形成間隔層(gap layer)以減少對抗外部電流的電感改變。
[0008]然而，當(dāng)使用鐵素體粉末作為如上多層功率電感器的磁性材料時，由于鐵素體構(gòu)成的元件的磁矩是確定的從而在提高飽和磁化強(qiáng)度(Ms)方面存在限制，針對偏磁(bias)的改善難以實現(xiàn)更高的飽和磁化強(qiáng)度。此外，由于通過相對提高裝置本體中磁性材料的填充密度以提高磁導(dǎo)率可以改善電感特征，因此需要改善電感器的結(jié)構(gòu)以提高磁性材料的填充密度。
[0009][相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0010][專利文獻(xiàn)]
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開第2003-282328號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]已做出本發(fā)明以克服上面描述的問題，因此，本發(fā)明的目的是提供一種可以改善電感特性的電感器以及一種制造該電感器的方法。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的電感器，該結(jié)構(gòu)可以提高構(gòu)成電感器的裝置本體的磁層的總磁導(dǎo)率，以及制造該電感器的方法。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為了達(dá)到目的，提供了一種電感器，包括:鐵素體-有機(jī)體；沿著鐵素體-有機(jī)體的厚度方向?qū)訅旱皆撹F素體-有機(jī)體上以具有多層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部電極；通過覆蓋鐵素體-有機(jī)體而與鐵素體-有機(jī)體一起構(gòu)成裝置本體的金屬有機(jī)體；以及覆蓋裝置本體以電連接至內(nèi)部電極的外部電極。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，金屬有機(jī)體可以由金屬-有機(jī)復(fù)合材料制成，其中該金屬-有機(jī)復(fù)合材料可以包括鐵(Fe)、Fe基(基于Fe的，F(xiàn)e-based)合金、和Fe基非晶體(無定形，amorphous)中的一種金屬以及樹脂、固化劑、和娃燒偶聯(lián)劑中的至少一種有機(jī)材料。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，金屬-有機(jī)體可以由包含晶體環(huán)氧樹脂(crystallineepoxy resin)作為有機(jī)材料的金屬_有機(jī)復(fù)合材料制成。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，金屬-有機(jī)體的厚度與裝置本體的厚度之比可以是0.2至 0.8。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，金屬-有機(jī)體可以由金屬-有機(jī)復(fù)合材料制成，該金屬-有機(jī)復(fù)合材料的金屬含量是65wt%至95wt%。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，鐵素體-有機(jī)體可以由鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料制成，其中該鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料可以包括鐵素體粉末、有機(jī)粘結(jié)劑、分散劑、和增塑劑。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過層壓具有內(nèi)部電極在其上的多個鐵素體片材可以形成該鐵素體-有機(jī)體。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以將間隔層進(jìn)一步提供在鐵素體-有機(jī)體與金屬-有機(jī)體之間。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，為了達(dá)到目的，提供了一種用于制造電感器的方法，包括以下步驟:制備具有內(nèi)部電極在表面上的多個鐵素體片材；通過層壓和壓制鐵素體片材以使在各自的鐵素體片材上形成的內(nèi)部電極形成單一多層線圈以制造鐵素體-有機(jī)體；通過形成金屬-有機(jī)體覆蓋鐵素體-有機(jī)體以制造裝置本體；以及在裝置本體的表面上形成電連接至多層線圈的外部電極。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，形成金屬-有機(jī)體的步驟可以包括制造包含鐵(Fe)、Fe基合金、和Fe基非晶體中的一種金屬以及樹脂、固化劑、和硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種有機(jī)材料的金屬-有機(jī)復(fù)合材料的步驟。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，形成金屬有機(jī)體的步驟可以包括制備包含晶體環(huán)氧樹脂的金屬-有機(jī)復(fù)合材料的步驟。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，使用金屬含量是65wt%至95wt%的金屬-有機(jī)復(fù)合材料可以進(jìn)行形成金屬-有機(jī)體的步驟。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以進(jìn)行形成金屬-有機(jī)體的步驟以使金屬-有機(jī)體的厚度與裝置本體的厚度之比是0.2至0.8。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，制備鐵素體片材的步驟可以包括制造包含鐵素體粉末、有機(jī)粘結(jié)劑、分散劑、和增塑劑的鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料以及薄膜鑄塑該鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料的步驟。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，用于制造電感器的方法可以進(jìn)一步包括在鐵素體-有機(jī)體與金屬-有機(jī)體之間形成間隔層的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]通過以下實施方式的描述連同附圖，本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其它方面以及優(yōu)點將會變得顯而易見并且更易于理解，其中:
[0030]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器的視圖；
[0031]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器的制造方法的視圖；
[0032]圖3A至圖3D是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器的制造過程的視圖；以及
[0033]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器的改進(jìn)實施例的視圖。

【具體實施方式】
[0034]通過參考以下對實施方式連同附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的優(yōu)勢和特征以及實現(xiàn)這些優(yōu)勢和特征的方法將會顯而易見。然而，本發(fā)明不限于以下公開的實施方式并且可以以各種不同的形式實施。提供這些實施方式僅僅是用于使本發(fā)明充分公開并且用于向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全示出本發(fā)明的范圍。貫穿本說明書，相似的參考標(biāo)號表示相似的元件。
[0035]本文中使用的術(shù)語是用來說明實施方式，而不是限制本發(fā)明。貫穿該說明書，除非上下文明確地指出，否則單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)形式。除了上面提及的部件、步驟、操作和/或裝置，本文中使用的術(shù)語“包括”和/或“包含”不排除另一個部件、步驟、操作和/或裝置的存在和加入。
[0036]此外，參考其為本發(fā)明的理想示例性附圖的截面圖和/或平面圖將進(jìn)行描述貫穿本說明書所描述的實施方式。在附圖中，為了有效地說明技術(shù)內(nèi)容，可以放大各層和區(qū)的厚度。因此，可以通過制造技術(shù)和/或公差修改示例性附圖。因此，本發(fā)明的實施方式不限于附圖，并且可以包括根據(jù)制造過程產(chǎn)生的改變。例如，以直角示出的蝕刻區(qū)可以形成為圓形或者形成具有預(yù)定的曲率。
[0037]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器和該電感器的制造方法。
[0038]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器的視圖。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電感器100是多層功率電感器,可以包括鐵素體-有機(jī)體110、金屬-有機(jī)體130、和外部電極140。
[0039]可以將鐵素體-有機(jī)體110設(shè)置在電感器100的內(nèi)部中心以形成電感器100的芯層(core layer)。鐵素體-有機(jī)體110可以具有片狀層壓板113和提供在片狀層壓板113上的內(nèi)部電極115。該片狀層壓板113可以是通過層壓和壓制多個圖3a的鐵素體片材112而形成的最終產(chǎn)品，其中鐵素體片材112具有用于形成內(nèi)部電極115的圖3的導(dǎo)電圖案114。
[0040]同時，片狀層壓板113可以由鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料制成。該鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料可以是包含鐵素體粉末、有機(jī)粘結(jié)劑、分散劑、和增塑劑的材料。
[0041]內(nèi)部電極115可以具有多層線圈結(jié)構(gòu)，該多層線圈結(jié)構(gòu)沿著片狀層壓板113的層壓方向具有層壓高度。內(nèi)部電極115可以具有在片狀層壓板113的一面上形成的第一電極115a和在片狀層壓板113的另一面上形成的第二電極115b。提供第一電極115a和第二電極115b以電連接內(nèi)部電極115與外部電極140，可以形成暴露在鐵素體-有機(jī)體110外部的第一電極115a和第二電極115b。因此,可以將第一電極115a和第二電極115b設(shè)置在鐵素體-有機(jī)體110和金屬-有機(jī)體130的邊界上。
[0042]金屬-有機(jī)體130可以覆蓋在具有預(yù)定厚度的鐵素體-有機(jī)體110的兩個表面上。覆蓋鐵素體-有機(jī)體110的兩個表面的金屬-有機(jī)體130的厚度可以基本上彼此相等。因此，金屬-有機(jī)體130與鐵素體-有機(jī)體110 —起可以構(gòu)成具有大致六面體形狀的電感器100的裝置本體120。
[0043]此外，優(yōu)選地用于制造金屬-有機(jī)體130的金屬-有機(jī)復(fù)合材料的金屬磁粉是鐵(Fe)基金屬。Fe金屬的飽和磁化值是約218 (emu/g)，該飽和磁化值幾乎是通過典型燒制反應(yīng)在尖晶石相(spinel phase)中合成的鐵素體粉末的三倍。參考表1,當(dāng)包含高于99wt%的Fe作為金屬-有機(jī)復(fù)合材料時，檢測到飽和磁化值確保大于192(emu/g)，但是在這種情況下，存在劣化金屬-有機(jī)復(fù)合材料的可加工性以及不能確保電學(xué)特性的問題。因此，優(yōu)選的使用各種類型的Fe基合金等。在此，在合金作為金屬磁粉的情況下，檢測到當(dāng)Fe含量高于約50wt%時飽和磁化值Ms確保大于150(emu/g)。盡管沒有在表1中顯示，當(dāng)Fe含量低于約50wt%時，檢測到飽和磁化值Ms降低至低于100 (emu/g)ο
[0044][表格1]
[0045]

【權(quán)利要求】
1.一種電感器,包括: 鐵素體-有機(jī)體； 沿著所述鐵素體-有機(jī)體的厚度方向?qū)訅旱剿鲨F素體-有機(jī)體上以具有多層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部電極； 通過覆蓋所述鐵素體-有機(jī)體而與所述鐵素體-有機(jī)體一起構(gòu)成裝置本體的金屬-有機(jī)體；以及 覆蓋所述裝置本體以電連接至所述內(nèi)部電極的外部電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其中所述金屬-有機(jī)體由金屬-有機(jī)復(fù)合材料制成，其中所述金屬-有機(jī)復(fù)合材料包含: 鐵(Fe)、Fe基合金、和Fe基非晶體中的一種金屬；以及 樹脂、固化劑、和硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種有機(jī)材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其中，所述金屬-有機(jī)體由包含晶體環(huán)氧樹脂作為有機(jī)材料的金屬-有機(jī)復(fù)合材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其中，所述金屬-有機(jī)體的厚度與所述裝置本體的厚度之比是0.2至0.8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其中，所述金屬-有機(jī)體由金屬-有機(jī)復(fù)合材料制成，所述金屬-有機(jī)復(fù)合材料的金屬含量是65wt%至95wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其中所述鐵素體-有機(jī)體由鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料制成，其中所述鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料包含鐵素體粉末、有機(jī)粘結(jié)劑、分散劑、和增塑劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其中通過層壓多個其上具有所述內(nèi)部電極的鐵素體片材形成所述鐵素體-有機(jī)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，進(jìn)一步包括: 在所述鐵素體-有機(jī)體和所述金屬-有機(jī)體之間提供的間隔層。
9.一種用于制造電感器的方法，包括: 制備多個在表面上具有內(nèi)部電極的鐵素體片材； 通過層壓和壓制所述鐵素體片材以使在各自的所述鐵素體片材上所形成的所述內(nèi)部電極形成單一多層線圈來制造鐵素體-有機(jī)體； 通過形成覆蓋所述鐵素體-有機(jī)體的金屬-有機(jī)體制造裝置本體；以及 在所述裝置本體的表面上形成外部電極以電連接至所述多層線圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造電感器的方法，其中，形成所述金屬-有機(jī)體包括制造金屬-有機(jī)復(fù)合材料，所述金屬-有機(jī)復(fù)合材料包含鐵(Fe)、Fe基合金、和Fe基非晶體中的一種金屬以及樹脂、固化劑、和硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種有機(jī)材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造電感器的方法，其中，形成所述金屬-有機(jī)體包括制備包含晶體環(huán)氧樹脂的金屬-有機(jī)復(fù)合材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造電感器的方法，其中，使用金屬含量為65被％至95wt%的金屬-有機(jī)復(fù)合材料進(jìn)行形成所述金屬-有機(jī)體。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造電感器的方法，其中，進(jìn)行形成所述金屬-有機(jī)體以使所述金屬-有機(jī)體的厚度與所述裝置本體的厚度之比是0.2至0.8。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造電感器的方法，其中，制備所述鐵素體片材，包括:制造包含鐵素體粉末、有機(jī)粘結(jié)劑、分散劑、和增塑劑的鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料；以及薄膜鑄塑所述鐵素體-有機(jī)復(fù)合材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于制造電感器的方法，進(jìn)一步包括:在 所述鐵素體-有機(jī)體與所述金屬-有機(jī)體之間形成所述間隔層。
【文檔編號】H01F17/04GK104078193SQ201410023587
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】金虎潤, 金明基, 樸一鎮(zhèn), 韓鎮(zhèn)宇, 千旼徑 申請人:三星電機(jī)株式會社