CN104637649A - 多层电子元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种多层电子元件及其制造方法。所述多层电子元件可在高频下获得高阻抗，并且可允许阻抗特性在宽频频段下增大，从而有效消除高频频段中的噪音。

Description

多层电子元件及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月7日提交韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2013-0135018的优先权，其公开的内容在此作为参考引入到本申请。

技术领域

本发明涉及一种多层电子元件及其制造方法，更具体地，涉及一种设置在信息技术（IT）装置等中以消除噪音的多层电子元件及其制造方法。

背景技术

电子元件中的磁珠（bead）、具有电阻特性和电感特性的元件在高频段中具有高阻特性以从高频元件中吸收能量并将吸收的能量转变为热量。一般地，由于噪音元件具有比信号频率更高的频率，磁珠仅在穿过低频信号元件的同时消除噪音元件。

对于多层片式磁珠，内部导体利用导电胶等形成在主要由磁性材料形成的磁片上，并且堆叠以在磁性烧结体中形成线圈，由此实现电阻抗。

近来，由于电子设备的频率扩大并变得相对较宽，需要对高频段中相对较宽的频段进行噪音消除以处理电磁干涉（EMI）的问题。

因此，为了消除高频段中的噪音，设计了线圈结构以减少寄生电容和将共振频率提高几百MHz至1GHz。然而，在这种情况下，消除长期演进（LTE）频段中700MHz到2.7GHz范围内的频率噪音具有局限性。

此外，当增加高频段中的电阻元件以消除高频段中的噪音时，低频段中的直流（DC）电阻增加并且全部频段中的电阻增加。因此，需要一种片式组件，该片式组件在高频段中能够具有高阻抗并且允许在消除宽频段的高频中的噪音的同时保持低频段中的低阻抗。

下述相关技术文件公开了一种具有用于减少直流电阻的结构的多层磁珠。

[相关技术文件]

韩国专利公开号：2013-0044603

发明内容

本发明公开的一个方面可以提供一种多层电子元件及其制造方法，该多层电子元件允许通过在高频中获得高阻抗而将噪音从宽频频段中有效地消除。

根据本发明公开的一个方面，多层电子元件可以包括：磁体，该磁体包括通过堆叠多个第一磁性层形成的第一堆叠体和通过堆叠多个第二磁性层形成的第二堆叠体；以及内部线圈，该内部线圈形成在所述磁体中，其中，所述第二磁性层具有比所述第一磁性层更高的磁导率。

所述磁体还可以包括第三堆叠体，该第三堆叠体通过多个第三磁性层堆叠形成，其中，所述第三磁性层具有比所述第二磁性层更大的磁导率。

所述内部线圈可以通过形成在所述第一磁性层和所述第二磁性层上的多个内部导体图案彼此电连接而形成。

所述内部线圈可以通过形成在所述第一磁性层至所述第三磁性层上的多个内部导体图案彼此电连接而形成。

所述内部线圈可以在相对于所述磁体的基板安装表面相垂直的方向上形成。

所述内部线圈的中心轴线可形成为平行于所述第一堆叠体和所述第二堆叠体堆叠的方向。

所述第一堆叠层可具有10H/m到30H/m的磁导率。

所述第二堆叠层可具有80H/m到120H/m的磁导率。

所述第三堆叠层可具有180H/m到220H/m的磁导率。

根据本发明公开的另一个方面，多层电子元件可包括：磁体，该磁体通过堆叠多个磁性层形成；以及内部线圈，该内部线圈形成在所述磁体中，其中，所述磁体包括具有不同磁导率等级的至少两个堆叠体。

所述内部线圈可通过形成在各自具有不同磁导率等级的磁性层上的多个内部导体图案彼此电连接而形成。

所述内部线圈可在相对于所述磁体的基板安装表面相垂直的方向上形成。

所述内部线圈的中心轴线可形成为平行于具有不同磁导率等级的所述堆叠体堆叠的方向。

根据本发明公开的另一个方面，多层电子元件的制造方法可包括：制备多个第一磁片和多个第二磁片，该第二磁片具有比所述第一磁片更大的磁导率；在所述第一磁片和所述第二磁片上形成内部导体图案；以及堆叠形成有所述内部导体图案的所述第一磁片和所述第二磁片，以形成包括第一堆叠体和第二堆叠体的磁体。

所述方法还可包括：堆叠具有比所述第二磁片更大的磁导率的第三磁片，以形成包括第三堆叠体的磁体。

所述方法还可包括：在所述第一磁片和所述第二磁片中形成通道电极（via electrode），以使形成在所述第一磁片和所述第二磁片上的所述内部导体图案彼此电连接。

所述第一磁片和所述第二磁片可堆叠以便于所述第一磁片的堆叠表面和所述第二磁片的堆叠表面相对于所述磁体的基板安装表面垂直。

附图说明

结合附图，通过下面的详细描述，将能够更清楚地理解本发明的上述以及其他的方面、特征和其他的优点，其中：

图1是根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件的立体图，其中显示有多层电子元件的内部线圈；

图2是根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件的分解立体图；

图3是根据本发明公开的另一种典型的实施方式的多层电子元件的分解立体图；

图4是沿图1中的A-A’剖切的剖视图；

图5是根据本发明公开的另一种典型的实施方式的多层电子元件的剖视图；

图6是根据本发明公开的又一种典型的实施方式的多层电子元件的剖视图；

图7是根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件的制造过程的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明公开的典型的实施方式。

然而，所公开的可以多种不同的形式举例示出，并且不应当理解为局限于本文中所描述的实施例。相反地，提供这些实施例旨在使本发明公开的内容充分和完整，并且将本发明的范围完全地传达给本领域技术人员。

在附图中，为了清楚起见，可以夸大部件的形状和尺寸，相同的附图标记将在整个文本中用于表示相同或者相似的部件。

图1是根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件的立体图，其中显示有多层电子元件的内部线圈；以及图2和图3是根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件的透视立体图。

参见图1至图3，根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件100可包括磁体110、形成在磁体110中的内部线圈120以及外部电极130，外部电极130形成于磁体110外表面上并且分别连接于暴露于磁体110端面的内部线圈120。

磁体110可包括至少两个具有不同磁导率等级的堆叠体。例如，磁体110可包括通过堆叠多个第一磁性层111而形成的第一堆叠体110a和通过堆叠多个第二磁性层112而形成的第二堆叠体110b。

第一磁性层111和第二磁性层112可由具有不同磁导率等级的磁性材料形成。例如，第二磁性层112可具有比第一磁性层111更大的磁导率。

此外，磁体110还可包括通过堆叠第三磁性层113形成的第三堆叠体110c，第三磁性层113具有比第二磁性层112更大的磁导率。

例如，第一磁性层111可具有10H/m到30H/m的磁导率，第二磁性层112可具有80H/m到120H/m的磁导率，以及第三磁性层113可具有180H/m到220H/m的磁导率。

如上所述的各自具有不同磁导率等级的堆叠体可彼此结合以获得这种结构：在这种结构中，具有多种共振频率的多种类型的元件彼此串联以在宽度频段上提高阻抗特性。

图4是图1中沿A-A’剖切的剖视图；以及图5和图6是根据本发明公开的另一种典型的实施方式的多层电子元件的剖视图。

参考图4，磁体110可具有这种结构：在这种结构中，第一堆叠体110a和第二堆叠体110b相互结合，第二堆叠体110b具有第一堆叠体110b更大的磁导率。此外，参考图5，磁体110还可包括具有比第二堆叠体110b更大的磁导率的第三堆叠体110c。根据本发明公开的典型的实施方式的磁体110并不限于具有图4和图5中所示的结构，而是可以具有任何结构，在这种结构中，至少两个具有不同磁导率等级的堆叠体相互结合。例如，除了第一堆叠体至第三堆叠体之外，可形成另外的具有不同于第一堆叠体至第三堆叠体的磁导率的堆叠体。

同时，参考图6，磁体110可包括第一堆叠体110a、第二堆叠体110b和第三堆叠体110c，并且可以具有这种结构：在这种结构中，两个或更多的第一堆叠体110a以及两个或更多的第二堆叠体110b以不同的结合顺序彼此结合。

根据本发明公开的典型的实施方式的磁体110并不局限于具有图6中的结构，并且各自具有不同等级磁导率的堆叠体的结合顺序也不具体限定。例如，至少两个具有特定磁导率的堆叠体可以以不同的结合顺序设置于磁体中。

形成磁体110并且具有不同磁导率等级的多个磁性层可处于烧结状态，并且可以相互集成以使得在不使用扫描电子显微镜（SEM）的情况下相邻的磁性层之间的界线不容易显现。

烧结的磁体110包括公知的铁素体，例如锰锌基铁素体、镍锌基铁素体、镍锌铜基铁素体、锰镁基铁素体、钡基铁素体、锂基铁素体等等。

磁体110可具有六面体的形状。为了清楚地描述本发明公开的典型的实施方式，将限定六面体的方向。图1中所示的L、W和T分别指的是长度方向、宽度方向和厚度方向。

通过在磁性层上印刷预定厚度的包含导电金属的导电胶，内部导体图案121可形成于各自具有不同磁导率等级的磁性层上。导电金属只要具有良好的导电性即可，并不作具体限定。例如，导电金属可为从包括银（Ag）、钯（Pd）、铝（Al）、镍（Ni）、钛（Ti）、金（Au）、铜（Cu）、铂（Pt）等的组中选择的至少一种或者可以为这些金属的混合物。

通道电极可形成于各自磁性层上的预定位置，在磁性层上印刷有内部导体图案121。内部导体图案121分别可通过通道电极彼此电连接以形成单个内部线圈120。

例如，形成在第一磁性层111和第二磁性层112上的多个内部导体图案121可彼此电连接以在磁体110中形成单个内部线圈120，磁体110包括通过堆叠多个第一磁性层111形成的第一堆叠体110a和通过堆叠多个第二磁性层112形成的第二堆叠体110b。

此外，形成在第一磁性层111至第三磁性层113上的多个内部导体图案121可彼此电连接以在磁体110中形成内部线圈120，磁体110包括第一堆叠体110a、第二堆叠体110b和第三堆叠体110c。

内部线圈120可在关于磁体110的基板安装表面垂直的方向上形成。

形成有内部导体图案121的多个磁性层可在磁体110的长度方向L上堆叠以在关于基板安装表面垂直的方向上形成内部线圈120。

内部线圈120可在关于基板安装表面垂直的方向上形成，从而可减少寄生电容以允许共振频率增大，并且从高频频段中消除噪音。

此外，内部线圈120可形成以使得内部线圈120的中心轴线可形成为平行于具有不同磁导率等级的堆叠体堆叠的方向。例如，内部线圈120的中心轴线可形成为平行于第一堆叠体110a和第二堆叠体110b堆叠并相互结合的方向。

图7是根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件的制造过程的流程图。

参考图7，首先，可制备多个具有不同磁导率等级的磁片。

例如，可制备多个第一磁片、多个具有比第一磁片更大的磁导率的第二磁片和多个具有比第二磁片更大的磁导率的第三磁片。

用于制造磁片的磁性材料并不作具体限定，而且可以是公知的铁素体粉末，例如锰锌基铁素体粉末、镍锌基铁素体粉末、镍锌铜基铁素体粉末、锰镁基铁素体粉末、钡基铁素体粉末、锂基铁素体粉末等等。

通过磁性材料和有机材料的相互混合制备的浆体可涂覆于承载膜上，然后干燥以制备多个磁片。在此，多个具有不同磁导率等级的磁片可通过控制磁性材料的类型等来加工制造。

然后，可在多个具有不同磁导率等级的磁片上形成内部导体图案。

可通过使用印刷方法等将包含传导金属的导电胶涂覆在磁片上形成内部导体图案。

导电金属只要具有良好的导电性即可，并不作具体限定。例如，导电金属可从包括银（Ag）、钯（Pd）、铝（Al）、镍（Ni）、钛（Ti）、金（Au）、铜（Cu）、铂（Pt）等的组中选择至少一种或者可以为这些金属的混合物。

丝网印刷法、凹版印刷法等等可用作印刷导电胶的方法。然而，本发明并不仅限于此。

之后，堆叠多个具有不同磁导率等级并且形成有内部导体图案的磁片以形成分别包括具有不同磁导率等级堆叠体的磁体。

例如，可形成磁体，该磁体包括堆叠有多个第一磁片的第一堆叠体、堆叠有多个第二磁片的第二堆叠体和堆叠有多个第三磁片的第三堆叠体。

通道电极可形成在分别具有不同磁导率等级并且其上印刷有内部导体图案的磁性板上的预定位置，并且形成在磁性板上的内部导体图案可通过通道电极彼此电连接以形成单个内部线圈。

多个具有不同磁导率等级的磁片可堆叠以使得磁片的堆叠面关于陶瓷体的基板安装表面垂直。内部线圈可形成为关于磁体的基板安装表面垂直，内部线圈通过堆叠多个形成有内部导体图案的磁片形成，以使得内部线圈的堆叠表面关于基板堆叠表面垂直。

例如，多个第一磁片和多个第二磁片堆叠以使得多个第一磁片和多个第二磁片的堆叠表面关于磁体的基板安装表面垂直，从而内部线圈可在关于于基片安装表面垂直的方向上形成，并且内部线圈的中心轴线可形成为与第一堆叠体和第二堆叠体堆叠的方向平行。

如上所述，根据本发明公开的典型的实施方式的多层电子元件可在高频时获得高阻抗，并且可增大宽度频段上的阻抗特性，从而有效消除宽度频段上的噪音。

虽然在上文中已展示并描述了典型的实施方式，但对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变形。

Claims (17)

1.一种多层电子元件，该多层电子元件包括：

磁体，该磁体包括通过堆叠多个第一磁性层形成的第一堆叠体和通过堆叠多个第二磁性层形成的第二堆叠体；以及

内部线圈，该内部线圈形成在所述磁体中，

其中，所述第二磁性层具有比所述第一磁性层更高的磁导率。

2.根据权利要求1所述的多层电子元件，其中，所述磁体还包括第三堆叠体，该第三堆叠体通过堆叠多个第三磁性层形成，所述第三磁性层具有比所述第二磁性层更大的磁导率。

3.根据权利要求1所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈通过形成在所述第一磁性层和所述第二磁性层上的多个内部导体图案彼此电连接而形成。

4.根据权利要求2所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈通过形成在所述第一磁性层至所述第三磁性层上的多个内部导体图案彼此电连接而形成。

5.根据权利要求1所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈在相对于所述磁体的基板安装表面相垂直的方向上形成。

6.根据权利要求1所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈的中心轴线形成为平行于所述第一堆叠体和所述第二堆叠体堆叠的方向。

7.根据权利要求1所述的多层电子元件，其中，所述第一堆叠层具有10H/m到30H/m的磁导率。

8.根据权利要求1所述的多层电子元件，其中，所述第二堆叠层具有80H/m到120H/m的磁导率。

9.根据权利要求2所述的多层电子元件，其中，所述第三堆叠层具有180H/m到220H/m的磁导率。

10.一种多层电子元件，该多层电子元件包括：

磁体，该磁体通过堆叠多个磁性层形成；以及

内部线圈，该内部线圈形成在所述磁体中，

其中，所述磁体包括具有不同磁导率等级的至少两个堆叠体。

11.根据权利要求10所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈通过形成在各自彼此具有不同磁导率等级的多个磁性层上的内部导体图案彼此电连接而形成。

12.根据权利要求10所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈在相对于所述磁体的基板安装表面相垂直的方向上形成。

13.根据权利要求10所述的多层电子元件，其中，所述内部线圈的中心轴线形成为平行于具有不同磁导率等级的所述堆叠体堆叠的方向。

14.一种多层电子元件的制造方法，包括：

制备多个第一磁片和具有比所述第一磁片更大的磁导率的多个第二磁片；

在所述第一磁片和所述第二磁片上形成内部导体图案；以及

堆叠形成有所述内部导体图案的所述第一磁片和所述第二磁片，以形成包括第一堆叠体和第二堆叠体的磁体。

15.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述制造方法还包括：堆叠具有比所述第二磁片更大的磁导率的第三磁片，以形成包括第三堆叠体的磁体。

16.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述制造方法还包括：在所述第一磁片和所述第二磁片中形成通道电极，以使形成在所述第一磁片和所述第二磁片上的所述内部导体图案彼此电连接。

17.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述第一磁片和所述第二磁片堆叠以便于所述第一磁片的堆叠表面和所述第二磁片的堆叠表面相对于所述磁体的基板安装表面垂直。