CN105742041A - 多层电子组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多层电子组件及其制造方法，所述多层电子组件包括多层主体，其中，多层主体具有多层绝缘层堆叠的结构，并具有彼此背对的第一端表面和第二端表面以及与第一端表面和第二端表面彼此连接的第一侧表面和第二侧表面。设置在多层主体中的内线圈包括多个内线圈图案和过孔，其中，多个内线圈图案暴露于多层主体的第一侧表面和第二侧表面，过孔穿透绝缘层并使多个内线圈图案彼此连接。第一侧部和第二侧部分别覆盖多层主体的第一侧表面和第二侧表面的至少一部分。
Description
本申请要求于2014年12月24日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0189111号韩国专利申请的优先权和权益，所述申请的全部公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种多层电子组件及其制造方法。
背景技术
作为电子组件的电感器是与电阻器和电容器构造电子电路以去除噪声的代表性的无源元件。
在多层电子组件中，多层电感器通过如下步骤制造：在绝缘层上形成内线圈图案，堆叠其上形成有内线圈图案的绝缘层，以在多层主体中形成内线圈，在多层主体的外表面上形成外电极，以将内线圈电连接到外电路。
发明内容
本公开的示例性实施例可提供一种多层电子组件及其制造方法，所述多层电子组件可防止内线圈暴露并可实现高电感。
根据本公开的一方面，一种多层电子组件包括：多层主体，具有多层绝缘层堆叠的结构，并具有彼此背对的第一端表面和第二端表面以及与第一端表面和第二端表面彼此连接的第一侧表面和第二侧表面；内线圈，设置在多层主体中，并包括多个内线圈图案和过孔，所述多个内线圈图案暴露于多层主体的第一侧表面和第二侧表面，所述过孔穿透绝缘层并使多个内线圈图案彼此连接；第一侧部和第二侧部，分别覆盖多层主体的第一侧表面和第二侧表面的至少一部分。
第一侧部和第二侧部可包含热固性树脂。
第一侧部和第二侧部还可包含从由介电材料和铁氧体构成的组中选择的至少一种填充物。
第一侧部和第二侧部可分别包含基于第一侧部和第二侧部的总重量的3wt％至70wt％的量的填充物。
第一侧部和第二侧部可分别附着到多层主体的第一侧表面和第二侧表面。
在多个内线圈图案中，设置在内线圈的最上部和最下部的内线圈图案可分别包括暴露到多层主体的第一端表面的第一引线部和暴露到第二端表面的第二引线部，并且所述多层电子组件还可包括第一外电极和第二外电极，第一外电极和第二外电极分别设置在多层主体的第一端表面和第二端表面上并分别连接到第一引线部和第二引线部。
绝缘层可包含从由Al2O3基介电材料、Mn-Zn基铁氧体、Ni-Zn基铁氧体、Ni-Zn-Cu基铁氧体、Mn-Mg基铁氧体、Ba基铁氧体以及Li基铁氧体构成的组中选择的至少一种。
绝缘层可包含磁性金属粉末，磁性金属粉末设置有形成在磁性金属粉末的表面上的氧化膜。
当ac是形成在内线圈的内部的芯部在多层主体的长度(L)-宽度(W)方向上的截面面积，ae是多层主体的位于内线圈的外部的部分在L-W方向上的截面面积的和，as是第一侧部和第二侧部在L-W方向上的截面面积的和时，满足ae+as≤ac。
第一侧部和第二侧部中的每个可具有5μm至40μm的厚度t。
第一侧部和第二侧部可分别形成在多层主体的第一侧表面和第二侧表面的整个表面上。
根据本公开的另一方面，一种制造多层电子组件的方法包括以下步骤：制备多个绝缘片，并在所述绝缘片上形成内线圈图案；堆叠形成有内线圈图案的绝缘片，以形成层压件；切割层压件，以形成具有内线圈形成在多层主体中的单个电子组件，其中，在切割层压件的步骤中，内线圈图案暴露到多层主体第一侧表面和第二侧表面，在多层主体的第一侧表面和第二侧表面上分别形成第一侧部和第二侧部。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特点及优点将会被更加清楚地理解，其中：
图1是根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的局部剖切透视图；
图2是沿图1的线A-A’截取的剖视图；
图3是示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的多层主体以及第一侧部和第二侧部的分解透视图；
图4是沿图1的线B-B’截取的剖视图；
图5是示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的多层主体以及第一侧部和第二侧部的平面图；
图6A至图8是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的制造过程的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。
然而，本公开可以以多种不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完全的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中，为了清晰起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终用于指示相同或相似的元件。
多层电子组件
图1是根据示例性实施例的多层电子组件的局部剖切透视图，图2是沿图1的线A-A’截取的剖视图。
在多层电子组件100中，根据示例性实施例，“长度”方向指图1的“L”方向，“宽度”方向指图1的“W”方向，“厚度”方向指图1的“T”方向。
参照图1和图2，多层电子组件100可包括：多层主体50，包括多个绝缘层10；内线圈40，通过形成在多个绝缘层10上的多个内线圈图案连接而形成；第一外电极81和第二外电极82，设置在多层主体50的外部，以连接到内线圈40。
根据示例性实施例的多层电子组件100可包括分别设置在多层主体50的第一侧表面和第二侧表面上的第一侧部61和第二侧部62。
多层主体50通过堆叠多个绝缘层10而形成，其中，形成多层主体50的多个绝缘层10可处于烧结状态，并且相邻的绝缘层可彼此结合为一体，使得它们之间的界限在不借助扫描电子显微镜(SEM)的情况下不易观察到。然而，绝缘层不一定按照上述一体的形式形成。
多层主体的形状和尺寸不限于本示例性实施例中示出的形状和尺寸，绝缘层10的厚度可根据多层电子组件100的设计而可选择地改变。
多层电子组件100的绝缘层10可包含从由Al2O3基介电材料、Mn-Zn基铁氧体、Ni-Zn基铁氧体、Ni-Zn-Cu基铁氧体、Mn-Mg基铁氧体、Ba基铁氧体以及Li基铁氧体构成的组中选择的任意一种或更多种。
根据另一示例性实施例的多层电子组件100的绝缘层10可包含磁性金属粉末。
磁性金属粉末可以是包含从由铁(Fe)、硅(Si)、硼(B)、铬(Cr)，铝(Al)、铜(Cu)、铌(Nb)和镍(Ni)构成的组中选择的任意一种或更多种结晶或非晶态金属粉末。例如，磁性金属粉末可以是Fe-Si-B-Cr基非晶态金属粉末。
可在磁性金属粉末的表面上形成氧化膜，从而可确保磁性金属粉末的绝缘性能。
内线圈40可设置在多层主体50上并通过按照预定厚度形成在构成多层主体50的多层绝缘层10上的内线圈图案41电连接而形成。
可通过利用印刷方法等将包含导电金属的导电膏涂敷在绝缘层10上而形成内线圈图案41。
穿透绝缘层10的过孔可形成在印刷有内线圈图案41的绝缘层10的每个的预定位置处，形成在绝缘层10的每个上的内线圈图案41可通过过孔彼此连接，从而形成单个线圈。
形成内线圈图案41的导电金属没有具体限制，只要其具有良好的导电性即可。例如，可单独使用银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)或铂(Pt)等作为导电金属，或者可使用它们的混合物作为导电金属。
多层主体50的芯部55可形成在通过堆叠内线圈图案41形成的内线圈40的内部。
在形成内线圈40的多个内线圈图案41中，设置在内线圈40的最上部和最下部的内线圈图案41可包括暴露到多层主体50的表面的引线部46和47。
参照图2，引线部46和47可暴露到多层主体50的表面，从而连接到设置在多层主体50的外表面上的第一外电极81和第二外电极82。
例如，如图2中所示，设置在内线圈40的最上部的内线圈图案41的引线部可暴露到多层主体50的长度(L)方向上的一个端表面，设置在内线圈40的最下部的内线圈图案41的引线部可暴露到多层主体50的长度(L)方向上的另一端表面。
然而，引线部46和47不必局限于此，而是可包括到多层主体50的至少一个或更多个表面，从而连接到第一外电极81和第二外电极82。
图3是示出根据示例性实施例的多层电子组件的多层主体以及第一侧部和第二侧部的分解透视图。
参照图3，根据示例性实施例的多层电子组件100的多层主体50可具有在长度(L)方向上彼此背对的第一端表面SL1和第二端表面SL2，与第一端表面SL1和第二端表面SL2彼此连接并在宽度(W)方向上彼此背对的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2，与第一端表面SL1和第二端表面SL2彼此连接并在厚度(T)方向上彼此背对的第一主表面ST1和第二主表面ST2。
在根据示例性实施例的多层电子组件100中，内线圈图案41可暴露于多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2。
第一侧部61和第二侧部62可设置在多层主体50的暴露有内线圈图案41的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2上。
在侧部未附着到多层主体的侧表面的多层电子组件的另一示例的情况下，多层主体可形成为具有按照预定间隔与其侧表面相邻的边缘部，以防止内线圈图案暴露到多层主体的侧表面。
然而，当通过切割层压件形成多层主体时可能由于切割偏差而发生其中边缘部可能不适当地形成并且内线圈图案会通过多层主体的侧表面暴露的电极暴露缺陷。
另外，由于因多层电子组件的高电流导致电极阶跃(electrodestep)增大，从而会增大分层缺陷率。
因此，根据示例性实施例，第一侧部61和第二侧部62可设置在多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2上。因此，可防止电极暴露缺陷，并且可减小分层缺陷率。
此外，由于第一侧部61和第二侧部62另外附着到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2，因此无需形成多层主体50的边缘部，因此，可显著地增加内线圈图案的面积。因此，可实现高电感。
第一侧部61和第二侧部62可附着到多层主体50的暴露有内线圈图案41的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2。
虽然多层主体50与第一侧部61和第二侧部62的界限可利用扫描电子显微镜(SEM)来确定，但多层主体50与第一侧部61和第二侧部62无需通过由SEM观察到的界限来彼此区分，而是多层主体50与第一侧部61和第二侧部62的界限可通过分别附着到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的区域来识别。
第一侧部61和第二侧部62可包含热固性树脂。
例如，第一侧部61和第二侧部62可包含诸如环氧树脂、聚酰亚胺等的热固性树脂，但第一侧部61和第二侧部62的材料不限于此。也就是说，任何材料可用于第一侧部61和第二侧部62中，只要其具有绝缘效果即可。
可通过将热固性树脂涂敷在多层主体50的暴露有内线圈图案41的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2上并使涂敷的热固性树脂硬化而形成第一侧部61和第二侧部62，但形成第一侧部61和第二侧部62的方法不限于此。
第一侧部61和第二侧部62还可包含从由介电材料和铁氧体构成的组中选择的任何一种或两种填充物。
填充物的示例可包括Al2O3基介电材料、Mn-Zn基铁氧体、Ni-Zn基铁氧体、Ni-Zn-Cu基铁氧体、Mn-Mg基铁氧体、Ba基铁氧体以及Li基铁氧体等。
第一侧部61和第二侧部62还可包含所述填充物，因此，可实现相对高的电容。
第一侧部61和第二侧部62还可包含3wt％至70wt％的量的填充物。
当第一侧部61和第二侧部62中的填充物的含量少于3wt％时，增大电容的效果不明显，当第一侧部61和第二侧部62中的填充物的含量多于70wt％时，会减小电容，并会发生表面缺陷。
第一侧部61和第二侧部62可形成在多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的整个表面上。
为了使暴露到第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的内线圈图案41有效地绝缘，第一侧部61和第二侧部62可形成在第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的整个表面上。然而，第一侧部61和第二侧部62的形成位置不限于此，第一侧部61和第二侧部62可仅形成在第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的一部分上。
图4是沿图1的线B-B’截取的剖视图。
参照图4，内线圈图案41可暴露到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2，第一侧部61和第二侧部62可设置在第一侧表面SW1和第二侧表面SW2上。
由于内线圈40形成为具有最大面积，使得内线圈图案41暴露到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2，因此可实现高电感。
第一侧部61和第二侧部62中的每个的厚度t或t1可以为5μm至40μm。
当第一侧部61和第二侧部62中的每个的厚度t或t1小于5μm时，暴露到第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的内线圈图案41可能不绝缘，并且在第一侧部61和第二侧部62中的每个的厚度t或t1大于40μm时，第一侧部61和第二侧部62的体积会过大，因此难以实现高电感。
图5是示出根据示例性实施例的多层电子组件的多层主体以及第一侧部和第二侧部的平面图。
参照图5，根据示例性实施例，当形成在内线圈40的内部的芯部55在多层主体50的长度(L)-宽度(W)方向上的截面面积被定义为ac，多层主体50的位于内线圈40外部的部分在其L-W方向上的截面面积的和被定义为ae，并且第一侧部61和第二侧部62在其L-W方向上的截面面积的和被定义为as时，ac、ae和as可满足ae+as≤ac。
由于第一侧部61和第二侧部62另外附着到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2，因此无需在多层主体50中形成边缘部，因此，内线圈40可形成为具有最大面积，使得内线圈图案41可暴露到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2。
因此，形成在内线圈40内部的芯部55的面积ac可增加，因此可满足ae+as≤ac。
根据示例性实施例，在多层电子组件中可满足ae+as≤ac，因此可实现高电感。
制造多层电子组件的方法
图6A至图8是示意性地示出根据示例性实施例的多层电子组件的制造过程的视图。
参照图6A，可制备绝缘片11，并可在绝缘片11上形成内线圈图案41。
绝缘片11可通过如下过程按照片的形式形成：将介电材料、铁氧体、或者磁性金属粉末和有机材料混合来制备浆料、利用刮刀法按照几十微米的厚度将浆料涂敷在载体膜上，并使涂敷的浆料干燥。
可通过利用印刷法等将包含导电金属的导电膏涂敷在绝缘片11上来形成内线圈图案41。
作为导电膏的印刷方法，可使用丝网印刷法、凹版印刷法等，但印刷方法不限于此。
导电金属没有具体限制，只要该金属具有良好导电性即可。例如，可单独使用银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)或铂(Pt)等作为导电金属，或者可使用它们的混合物作为导电金属。
可在其上印刷有内线圈图案41的绝缘片11的预定位置上形成过孔。
参照图6B，可通过堆叠其上形成有内线圈图案41的绝缘片11而形成层压件。
可通过堆叠其上形成有内线圈图案41的多个绝缘片，并在所堆叠的绝缘片11的上方和下方堆叠其上未形成内线圈图案的绝缘片11，以形成层压件110。
这里，形成在各个绝缘片11上的内线圈图案41可通过形成在绝缘片上的过孔彼此电连接，从而形成内线圈40。
可在600℃至1200℃的温度下对层压件110进行烧结。然而，层压件100可不一定被烧结；而是层压件110可被切割成单个电子组件，然后对被切割的单个的电子组件进行烧结。
参照图7，可沿着切割线C1-C1来切割层压件110，以暴露内线圈图案41。
参照图8，然后，第一侧部61和第二侧部62可形成在层压件的内线圈图案41被暴露的表面上，并且可沿着线C2-C2来切割层压件110，从而形成其中内线圈40形成在多层主体50中的单个的电子组件。
然而，形成第一侧部61和第二侧部62以及切割层压件110来形成单个电子组件的顺序不一定局限于此。
在如图8所示的形成第一侧部61和第二侧部62之后，层压件可被切割成单个的电子组件，或者可在将层压件切割以形成单个电子组件之后，形成第一侧部61和第二侧部62。
内线圈40的引线部46和47可暴露到多层主体50的第一端表面SL1和第二端表面SL2，除了引线部46和47的内线圈图案41可通过层压件110的切割而暴露到多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2。
在根据示例性实施例的制造多层电子组件的方法中，由于第一侧部61和第二侧部62形成在多层主体50的第一侧表面SW1和第二侧表面SW2，因此无需在多层主体50上形成边缘部，因此，内线圈40可形成为具有最大面积。因此，可实现高电感。
第一侧部61和第二侧部62可通过如下过程形成：将诸如环氧树脂聚酰亚胺等的热固性树脂涂敷在层压件的内线圈图案41被暴露的表面上，并使涂敷的热固性树脂硬化。然而，第一侧部61和第二侧部62的形成方法不必局限于此。
第一侧部61和第二侧部62还可包含从由介电材料和铁氧体构成的组中选择的任何一种或两种填充物。第一侧部61和第二侧部62还可包含填充物，因此，可实现高电容。
第一侧部61和第二侧部62还可包含3wt％至70wt％的量的填充物。
当第一侧部61和第二侧部62中的填充物的含量少于3wt％时，提高电容的效果不明显，当第一侧部61和第二侧部62中的填充物的含量多于70wt％时，会减小电容，并会发生表面缺陷。
第一侧部61和第二侧部62可均形成为具有5μm至40μm的厚度。
当第一侧部61和第二侧部62中的每个的厚度t或t1小于5μm时，暴露到第一侧表面SW1和第二侧表面SW2的内线圈图案41可能不绝缘，并且当该厚度大于40μm时，第一侧部61和第二侧部62的体积会过大，因此难以实现高电感。
除了以上描述之外，将省略与根据示例性实施例的上述线圈组件的特征重复的特征的描述。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，可防止线圈组件暴露，并可实现高电感。
虽然上面已示出并描述了示例性实施例，但是对于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，可以进行修改和改变。
Claims (16)
1.一种多层电子组件，包括：
多层主体，具有多层绝缘层堆叠的结构，并具有彼此背对的第一端表面和第二端表面以及与第一端表面和第二端表面彼此连接的第一侧表面和第二侧表面；
内线圈，设置在多层主体中，并包括多个内线圈图案和过孔，所述多个内线圈图案暴露于多层主体的第一侧表面和第二侧表面，所述过孔穿透绝缘层并使多个内线圈图案彼此连接；
第一侧部和第二侧部，分别覆盖多层主体的第一侧表面和第二侧表面的至少一部分。
2.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，第一侧部和第二侧部包含热固性树脂。
3.如权利要求2所述的多层电子组件，其中，第一侧部和第二侧部还包含从由介电材料和铁氧体构成的组中选择的至少一种填充物。
4.如权利要求3所述的多层电子组件，其中，第一侧部和第二侧部分别包含基于第一侧部和第二侧部的总重量的3wt％至70wt％的量的填充物。
5.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，第一侧部和第二侧部分别附着到多层主体的第一侧表面和第二侧表面。
6.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，在多个内线圈图案中，设置在内线圈的最上部和最下部的内线圈图案分别包括暴露到多层主体的第一端表面的第一引线部和暴露到第二端表面的第二引线部，
所述多层电子组件还包括第一外电极和第二外电极，第一外电极和第二外电极分别设置在多层主体的第一端表面和第二端表面上并分别连接到第一引线部和第二引线部。
7.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，绝缘层包含从由Al2O3基介电材料、Mn-Zn基铁氧体、Ni-Zn基铁氧体、Ni-Zn-Cu基铁氧体、Mn-Mg基铁氧体、Ba基铁氧体以及Li基铁氧体构成的组中选择的至少一种。
8.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，绝缘层包含磁性金属粉末，磁性金属粉末设置有形成在磁性金属粉末的表面上的氧化膜。
9.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，满足ae+as≤ac，其中，ac是形成在内线圈的内部的芯部在多层主体的长度-宽度方向上的截面面积，ae是多层主体的位于内线圈外部的部分在长度-宽度方向上的截面面积的和，as是第一侧部和第二侧部在长度-宽度方向上的截面面积的和。
10.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，第一侧部和第二侧部中的每个具有5μm至40μm的厚度。
11.如权利要求1所述的多层电子组件，其中，第一侧部和第二侧部分别形成在多层主体的第一侧表面和第二侧表面的整个表面上。
12.一种制造多层电子组件的方法，所述方法包括以下步骤：
制备多个绝缘片，并在所述绝缘片上形成内线圈图案；
堆叠形成有内线圈图案的绝缘片，以形成层压件；
切割层压件，以形成具有内线圈形成在多层主体中的单个电子组件，
其中，在切割层压件的步骤中，内线圈图案暴露到多层主体第一侧表面和第二侧表面，
在多层主体的第一侧表面和第二侧表面上分别形成第一侧部和第二侧部。
13.如权利要求12所述的方法，其中，第一侧部和第二侧部包含热固性树脂。
14.如权利要求13所述的方法，其中，第一侧部和第二侧部还包含从由介电材料和铁氧体构成的组中选择的至少一种填充物。
15.如权利要求14所述的方法，其中，第一侧部和第二侧部分别包含基于第一侧部和第二侧部的总重量的3wt％至70wt％的量的填充物。
16.如权利要求12所述的方法，其中，第一侧部和第二侧部中的每个具有5μm至40μm的厚度。
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