CN105305996B - 复合电子组件及具有该复合电子组件的板 - Google Patents

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Abstract

提供一种复合电子组件及具有该复合电子组件的板，所述复合电子组件包括：复合主体，包括彼此结合的电容器和电感器，电容器包括具有多个介电层以及第一内电极和第二内电极的陶瓷主体，电感器包括具有线圈部的磁性主体；输入端子，设置在复合主体的第一端表面上并连接到线圈部；输出端子，包括设置在复合主体的第二端表面上并连接到线圈部的第一输出端子，以及设置在复合主体的第二侧表面上并连接到第一内电极的第二输出端子；接地端子，设置在复合主体的第一侧表面上。电容器和电感器在竖直方向上结合，磁性金属层设置在电感器和电容器之间。

Description

复合电子组件及具有该复合电子组件的板
本申请要求于2014年6月24号提交到韩国知识产权局的第10-2014-0077160号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种包括多个无源器件的复合电子组件以及具有该复合电子组件的板。
背景技术
根据对电子装置的轻薄的需求以及电子装置的性能的改进的需求，已经要求电子装置具有显著减小的尺寸及增强的功能。
这样的电子装置包括用于有效地控制和管理有限的电池资源的基于功率半导体的功率管理集成电路(PMIC)，从而满足各种服务需要。
然而，由于电子装置已经包含各种功能，因此包括在PMIC中的直流(DC)转DC转换器的数量已经增加。另外，包括在PMIC的功率输入端子和功率输出端子中的无源器件的数量也已经增加。
在这种情况下，电子装置被组件所占用的面积不可避免地增大，从而会限制这样的电子装置能够小型化的程度。
另外，由于PMIC和设置在PMIC的***的电路的布线图案会产生大量的噪声。
为了解决上述问题，已经对电感器和电容器在其中按照竖直方式彼此结合的复合电子组件进行了研究，从而获得了诸如减小组件设置在电子装置中的面积以及抑制噪声的产生的效果。
然而，在电感器和电容器彼此结合的情况下，电感器的外部端子与电容器的外部端子或内电极之间可能产生干扰，导致产生寄生电容，从而会发生自谐振频率(SRF)降低和质量(Q)因子变差。
另外，由于电感器产生的磁通量使得可能在电容器的内电极中产生涡流损失，从而会降低效率。
【相关技术文件】
(专利文件1)第10-2003-0014586号韩国专利特许公开
发明内容
本公开的一方面可提供一种允许在驱动功率供应***中可用安装空间的有效利用的复合电子组件及具有该复合电子组件的板。
本公开的一方面还可提供一种在驱动功率供应***中能够抑制噪声的产生的复合电子组件及具有该复合电子组件的板。
根据本公开的一方面，一种复合电子组件可包括：复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合，电容器包括陶瓷主体，在陶瓷主体中堆叠有多个介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，各个介电层介于第一内电极和第二内电极之间，电感器包括具有线圈部的磁性主体；输入端子，设置在复合主体的在长度方向上的第一端表面上；输出端子，包括设置在复合主体的在长度方向上的第二端表面上的第一输出端子，以及设置在复合主体的在宽度方向上的第二侧表面上的第二输出端子；接地端子，设置在复合主体的在宽度方向上的第一侧表面上，其中，电容器和电感器沿着竖直方向彼此结合，磁性金属层设置在电感器和电容器之间。
根据本公开的另一方面，一种复合电子组件可包括：复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合，电容器包括陶瓷主体，在陶瓷主体中堆叠有多个介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，各个介电层介于第一内电极和第二内电极之间，电感器包括具有线圈部的磁性主体，其中，电容器和电感器沿着竖直方向彼此结合，所述电感器包括线圈部和分别设置在线圈部的上表面和下表面上的覆盖层，磁性金属层设置在与电容器相邻的覆盖层的最顶部。
根据本公开的另一方面，一种复合电子组件可包括：功率稳定单元，包括复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合，磁性金属层设置在电感器和电容器之间，所述电容器包括陶瓷主体，在陶瓷主体中堆叠有多个介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，各个介电层介于第一内电极和第二内电极之间，电感器包括具有线圈部的磁性主体；输入端子，设置在功率稳定单元的在长度方向上的第一端表面上；输出端子，包括设置在功率稳定单元的在长度方向上的第二端表面上和设置在功率稳定单元的在宽度方向上的第二侧表面上的第一输出端子和第二输出端子；接地端子，设置在功率稳定单元的在宽度方向上的第一侧表面上，其中，电感器抑制接收的功率中的交流分量，电容器降低接收的功率中的波动。
根据本公开的另一方面，一种具有复合电子组件的板可包括：印刷电路板，具有设置在印刷电路板上的三个或更多个电极焊盘；如上所述的复合电子组件，安装在所述印刷电路板上；以及焊料，将所述电极焊盘与所述复合电子组件彼此连接。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其它方面、特征和其它优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的透视图；
图2是沿图1的线A-A’截取的根据第一示例性实施例的复合电子组件的截面图；
图3是沿图1的线A-A’截取的根据第二示例性实施例的复合电子组件的截面图；
图4是沿图1的线A-A’截取的根据第三示例性实施例的复合电子组件的截面图；
图5是示出根据图1中示出的第一示例性实施例的复合电子组件的堆叠方式的示意性分解透视图；
图6是示出可用于图1中示出的复合电子组件中的多层陶瓷电容器的内电极的平面图；
图7是图1中示出的复合电子组件的等效电路图；
图8是沿图1的线A-A’截取的根据本公开的另一示例性实施例的电子组件的截面图；
图9是沿图1的线A-A’截取的根据本公开的另一示例性实施例的电子组件的截面图；
图10是示出通过电池和功率管理单元将驱动功率供应到需要该驱动功率的预定端子的驱动功率供应***的示意图；
图11是示出其中设置了驱动功率供应***的图案的示图；
图12是根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的电路图；
图13是示出其中设置了使用根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的驱动功率供应***的图案的示图；
图14是示出图1的复合电子组件被安装在印刷电路板上的方式的透视图；
图15是示出根据发明示例和对比示例的自谐振频率(SRF)的变化的曲线图；
图16是示出根据发明示例和对比示例的质量(Q)因子的变化的曲线图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细地描述本公开的实施例。
然而，本公开可以以许多不同的形式来举例说明，而不应被解释为局限于这里阐述的实施例。更确切地，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，同样的标号将始终用于指示同样或相似的元件。
复合电子组件
下面，将参照图附图描述本公开的示例性实施例。
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的透视图；
图2是沿图1的线A-A’截取的根据第一示例性实施例的复合电子组件的截面图；
图3是沿图1的线A-A’截取的根据第二示例性实施例的复合电子组件的截面图；
图4是沿图1的线A-A’截取的根据第三示例性实施例的复合电子组件的截面图；
图5是示出根据图1中示出的第一示例性实施例的复合电子组件的堆叠方式的示意性分解透视图；
图6是示出可在图1中示出的复合电子组件中的多层陶瓷电容器中使用的内电极的平面图。
在根据本公开的示例性实施例的复合电子组件中，“长度方向”指的是图1的“L”方向，“宽度方向”指的是图1的“W”方向，“厚度方向”指的是图1的“T”方向。这里，“厚度方向”指的是电容器的介电层沿其堆叠的方向，即，“堆叠方向”。
同时，复合电子组件的长度方向、宽度方向和厚度方向与下面将描述的电容器和电感器的长度方向、宽度方向和厚度方向相同。
另外，在本公开的示例性实施例中，复合电子组件可以具有彼此相对的上表面和下表面，以及将上表面和下表面彼此连接同时设置在长度方向上的第一端表面和第二端表面，以及将上表面和下表面彼此连接同时设置在宽度方向上的第一侧表面和第二侧表面。复合电子组件的形状没有特别地限制，但是可以是如图所示的六面体形状。
另外，复合电子组件在长度方向上的第一端表面和第二端表面以及复合电子组件在宽度方向上的第一侧表面和第二侧表面可分别与将在下面描述的电容器和电感器在长度方向上的第一端表面和第二端表面以及电容器和电感器在宽度方向上的第一侧表面和第二侧表面相同。
同时，复合电子组件可以具有其中电容器和电感器彼此结合的形式。在电感器结合到电容器的情况下，复合电子组件的上表面指的是电感器上表面，复合电子组件的下表面指的是电容器的下表面。
此外，上表面和下表面对应于复合电子组件在厚度方向上彼此相对的表面。
参照图1至图6，根据本公开的示例性实施例的复合电子组件100可包括电容器110和电感器120彼此结合的复合主体130，其中，电容器110包括陶瓷主体，多个介电层11以及第一内电极31和第二内电极32堆叠在陶瓷主体中，第一内电极31和第二内电极32被设置为相对于介于它们之间的介电层而彼此面对，电感器120包括具有线圈部140的磁性主体。
可通过将电容器110与电感器120彼此结合来形复合主体130。然而，形成复合主体130的方法没有具体的限制。
电容器110和电感器120可通过设置在磁性金属层121(将在下面描述)的上表面和/或下表面上的导电粘合剂(未示出)而彼此结合。
例如，复合主体130可通过利用导电粘合剂或树脂等将已经单独地制造的电容器110和电感器120结合来形成，或者可通过依次堆叠构成电容器110的陶瓷主体和构成电感器120的磁性主体来形成。
具体地讲，用于将电容器110和电感器120彼此结合的粘合剂或树脂可以是例如环氧树脂，但是不限于此。
利用导电粘合剂或树脂等将电容器110和电感器120彼此结合的方法没有具体限制。例如，电容器110和电感器120可以通过将导电粘合剂或树脂等施加到电容器110或电感器120的结合表面，然后对导电粘合剂、树脂等加热并且固化而彼此结合。
同时，根据本公开的示例性实施例，电感器120可设置在电容器110的上方，但是不限于此。也就是说，电感器120可以以各种形式设置。
也就是说，电容器110也可设置在电感器120的上方。
在下文中，将详细地描述构成复合主体130的电容器110和电感器120。
根据本公开的示例性实施例，构成电感器120的磁性主体可以包括线圈部140。
电感器120不受具体限制，而是可以是例如多层式电感器、薄膜式电感器或卷绕式电感器。
多层式电感器可通过如下操作制造：在薄的铁氧体或玻璃陶瓷片上印制相对厚的电极，堆叠若干个印制有线圈图案的片，通过过孔将内导线彼此连接。
薄膜式电感器可通过如下操作制造：可通过薄膜溅射或镀覆而在陶瓷基底上形成导电线圈并利用铁氧体材料填充陶瓷基底。
卷绕式电感器可以通过将导线(导电线圈)缠绕在芯上来制造。
参照图2，在根据本公开的第一示例性实施例的复合电子组件中，电感器120可以是多层式电感器。
详细地讲，磁性主体可具有其上形成有导电图案的多个磁性层21堆叠的形式。导电图案可构成线圈部140。
参照图3，在根据本公开的第二示例性实施例的复合电子组件中，电感器120可以是薄膜式电感器。
详细地讲，电感器120可具有磁性主体包括绝缘基底123和设置在绝缘基底123的至少一个表面上的线圈的薄膜形式。
磁性主体可通过利用磁性材料122填充在具有设置在其至少一个表面上的线圈的绝缘基底123的上部和下部来形成。
参照图4，在根据本公开的第三示例性实施例的复合电子组件中，电感器120可以是卷绕式电感器。
详细地讲，在电感器120中，磁性主体可具有磁性主体包括芯124和缠绕在芯124上的线圈的形式。
磁性层21和磁性材料122可以由Ni-Cu-Zn基材料、Ni-Cu-Zn-Mg基材料、或Mn-Zn基铁氧体材料形成，但不限于此。
根据本公开的示例性实施例，电感器120可以是大量电流可施加到其的功率电感器。
功率电感器可以是当向其施加直流(DC)电流时电感变化比普通电感器的电感变化小的高效电感器。即，可以认为功率电感器包括DC偏置特性(当向其施加DC电流时其电感根据DC电流而变化的特性)以及普通电感器的功能。
也就是说，在功率管理集成电路(PMIC)中使用的根据示例性实施例的复合电子组件可包括功率电感器，功率电感器是当向其施加DC电流时电感变化小的高效电感器，而不是普通电感器。
下面，将更详细地描述复合电子组件中的电感器120是多层式电感器的情况(本公开的第一示例性实施例至第三示例性实施例之中的本公开的第一示例性实施例)。
磁性主体可通过如下操作制造：在多个磁性生片21b至21j上印制导电图案41、将具有导电图案41形成在其上的多个磁性生片21b至21j进行堆叠、另外分别在磁性生片21b上和磁性生片21j的下方堆叠磁性生片21a和21k、然后烧结磁性生片21a至21k。
参照图5，磁性主体可通过如下操作制造：在磁性生片21b至21j上印制导电图案41、使导电图案41干燥、然后分别在磁性生片21b上和磁性生片21j的下方堆叠磁性生片21a和21k。
磁性主体中的导电图案41可包括沿着堆叠方向堆叠的多个导电图案41a至41f，以形成线圈图案。
可通过将包含银(Ag)作为主要成分的导电膏印制为具有预定厚度来形成导电图案41。
导电图案41可分别电连接到设置在复合主体的长度方向上的两个端表面上的输入端子151和输出端子152。
导电图案41可包括电连接到输入端子151和输出端子152的引脚。
导电图案中的磁性层21介于其间的一个导电图案41a与另一导电图案41b可通过形成在磁性生片21b上的过孔电极而彼此电连接并可沿着堆叠方向形成线圈图案。
在本公开的示例性实施例中，线圈图案不受具体限制，而是可根据电感器的电感来设计。
也就是说，第二至第五导电图案41b至41e可按照线圈形式堆叠在第一导电图案41a和第六导电图案41f之间，并且各个导电图案可通过如上所述形成在各个磁性生片中的过孔电极而彼此连接，其中，第一导电图案41a具有在长度方向上暴露到复合主体的第二端表面的引脚，第六导电图案41f具有在长度方向暴露到复合主体的第一端表面的引脚。
虽然在图5中已经示出了第二导电图案41b至第四导电图案41d的数量为两个的情况，但本公开不限于此。也就是说，第一导电图案41b至第五导电图案41e的数量根据本公开的目的而不受限制。
同时，构成电容器110的陶瓷主体可通过堆叠多个介电层11来形成，多个内电极31和32(第一内电极和第二内电极)可相对于介于它们之间的各个介电层彼此分开地设置在陶瓷主体中。
介电层11可以通过烧结包含陶瓷粉末、有机溶剂和有机粘合剂的陶瓷生片来形成。作为高k材料的陶瓷粉末可以是钛酸钡(BaTiO3)基材料或钛酸锶(SrTiO3)基材料等，但是不限于此。
同时，根据本公开的示例性实施例，内电极可包括第一内电极31和第二内电极32，第一内电极31具有暴露到复合主体130的宽度方向上的第二侧表面的引脚31a，第二内电极32具有暴露到复合主体130的宽度方向上的第一侧表面的引脚32a，但不限于此。
根据本公开的示例性实施例，第一内电极31和第二内电极32可由包含导电金属的导电膏形成。
导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或它们的合金，但不限于此。
第一内电极31和第二内电极32可以利用导电膏通过诸如丝网印刷法或凹版印刷法的印刷方法而被印制在形成介电层11的陶瓷生片上。
其上印刷有内电极的陶瓷生片可以交替地堆叠并烧结，从而形成陶瓷主体。
虽然已经在图6中示出了第一内电极31和第二内电极32的图案形状，但是图案形状不限于图6中示出的形状，而是可以进行各种改变。
电容器可用于控制从功率管理集成电路(PMIC)供应的电压。
根据示例性实施例的复合电子组件100可包括：输入端子151，设置在复合主体130的长度方向上的第一端表面上并连接到电感器120的线圈部140；输出端子152，包括设置在复合主体130的长度方向上的第二端表面上并连接到电感器120的线圈部140的第一输出端子152a和152b以及设置在复合主体130的宽度方向上的第二侧表面上并连接到电容器110的第一内电极31的第二输出端子152c；接地端子153，设置在复合主体130的宽度方向上的第一侧表面并连接到电容器110的第二内电极32。
输入端子151以及第一输出端子152a和152b可连接到电感器120的线圈部140，从而用作复合电子组件中的电感器。
另外，第二输出端子152c可连接到电容器110的第一内电极31，电容器110的第二内电极32可连接到接地端子153，从而它们可用作复合电子组件中的电容器。
输入端子151、输出端子152和接地端子153可以由包含导电金属的导电膏来形成。
导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)或它们的合金，但是不限于此。
导电膏还可以包含绝缘材料。绝缘材料可以是例如玻璃，但是不限于此。
形成输入端子151、输出端子152和接地端子153的方法不被具体限制。即，输入端子151、输出端子152和接地端子153可以通过浸渍陶瓷主体形成，或者可以通过例如印刷方法或镀覆方法等的另一方法形成。
同时，输入端子151以及第一输出端子152a和152b可按照单电极的形式设置，但不限于此。
也就是说，根据本公开的另一示例性实施例，可通过将设置在磁性主体的长度方向上的第一端表面上的外电极151b与设置在陶瓷主体的长度方向上的第一端表面上的外电极151a彼此结合来构造输出端子151。
同样地，可通过将设置在磁性主体的长度方向上的第二端表面上的外电极152b与设置在陶瓷主体的长度方向上的第二端表面上的外电极152a彼此结合来构造第一输出端子152a和152b。
图7是图1中示出的复合电子组件的等效电路图。
参照图7，与根据现有技术的复合电子组件不同，根据示例性实施例的复合电子组件可包括彼此结合的电感器120和电容器110。因此，电感器120和电容器110可被设计为在它们之间具有最短的距离，从而能够用于降低噪声。
另外，电感器120和电容器110彼此结合，使得它们在PMIC中的安装面积显著地减小，从而可容易地确保安装空间。
另外，可使得用于安装复合电子组件所需的成本降低。
同时，随着电子装置的功能增多，包括在PMIC中的DC/DC转换器的数量也会增加。此外，需要包括在PMIC的功率输入端子和功率输出端子中的无源器件的数量也已经增加。
在这种情况下，组件被设置在电子装置中的面积会不可避免地增大，从而会使电子装置的小型化受到限制。
另外，由于PMIC和PMIC的***电路的布线图案，可能产生大量的噪声。
为了解决上述问题，对其中电感器和电容器沿着竖直方向彼此结合的复合电子组件的研究已经开展，从而已经获得了减小组件被设置在电子装置的面积并且抑制噪声的产生的效果。
然而，在如上所述的电感器和电容器沿着竖直方向设置的情况下，电感器的外部端子会影响电容器的内电极并产生寄生电容，从而会出现自谐振频率(SRF)朝着低频率移动的问题。
在如上所述SRF朝着低频移动的情况下，可在根据本公开的示例性实施例中使用的电感器的频率区域可能会变窄。
也就是说，由于电感器的功能在SRF的高频区域或更高频区域中未展现出来，所以在SRF朝着低频移动的情况下，存在可用的频率区域受到限制的问题。
然而，根据本公开的示例性实施例，磁性金属层121可设置在电感器120和电容器110之间，以显著地降低在电感器中产生的磁通量对电容器的内电极的影响，从而防止SRF变化。
也就是说，根据本公开的示例性实施例，电感器120和电容器110可被设计为在它们之间具有最短的距离。因此，可降低噪声，并且可以防止SRF变化，使得能用在低频率中的电感器的范围不会受到限制。
同时，根据复合电子组件的小型化，阻挡电感器的磁场的内部磁性层也被制作的较薄，从而导致质量(Q)因子降低。
Q因子表示器件的损耗或器件效率的降低。高Q值表示损耗低且效率高。
根据本公开的示例性实施例，磁性金属层121可设置在电感器120和电容器110之间，以显著地降低各个组件彼此之间的影响，从而防止组件的Q因子的降低。
下面将提供对SRF和Q因子的更详细的描述。
根据本公开的示例性实施例，如上所述，电容器110和电感器120沿着竖直方向彼此结合，磁性金属层121可设置在电感器120和电容器110之间。
当磁性金属层121的厚度为tm时，磁性金属层121的厚度tm可以是50um至300μm，但不限于此。
如上所述，由于设置在电感器120和电容器110之间的磁性金属层121的厚度tm满足50μm至300μm的范围，因此可显著地降低电感器的外电极对电容器的内电极的影响，以防止SFR变化。
另外，各个组件彼此之间的影响可显著地降低，从而防止组件的Q因子的降低。
在设置在电感器120和电容器110之间的磁性金属层121的厚度tm小于50μm的情况下，电感器的外电极对电容器的内电极的影响会显著地降低，使得SFR朝着低频率移动。因此，电感器的可用频率范围会变窄。
另外，在电感器中产生的磁通量会对电容器产生影响，从而可使Q因子变差。
同时，在设置在电感器120和电容器110之间的磁性金属层121的厚度tm超出300μm的情况下，磁性金属层在标准的复合电子组件中的厚度占比会变得极高，从而可能不能获得电感器的目标电感和电容器的目标电容。
磁性金属层121可包括金属粉末、金属鳞片和铁氧体中的一种或更多种，但不限于此。
具体地讲，当导磁率比磁性主体的除了电感器120的线圈部140之外的材料的导磁率高的材料被用作磁性金属层的材料时，可获得更优良的效果。
因此，磁性金属层121可包含金属粉末和金属鳞片中的一种或更多种。
金属粉末和金属鳞片可包括从铁(Fe)、铁-硅(Fe-Si)合金、铁-硅-铝(Fe-Si-A1)合金、铁-硅-铬(Fe-Si-Cr)合金以及镍-铁-钼(Ni-Fe-Mo)合金组成的组中选择的一种或更多种，但不限于此。
具体地讲，在磁性金属层121包含金属鳞片的情况下，损耗会由于退磁因子的降低而降低，从而改进电感器120的导磁率，其中，所述退磁因子取决于矩形比(Mr/Ms)、最大磁化强度和剩余磁化强度之间的比率。
图8是沿图1的线A-A’截取的根据本公开的另一示例性实施例的复合电子组件的截面图。
图9是沿图1的线A-A’截取的根据本公开的另一示例性实施例的复合电子组件的截面图。
参照图8和图9，根据另一示例性实施例的复合电子组件可包括：复合主体130，电容器110和电感器120在复合主体130中彼此结合，电容器110包括陶瓷主体，陶瓷主体中堆叠有多个介电层11和被设置为相对于介于它们之间的介电层11彼此面对的第一内电极31和第二内电极32，电感器120包括具有线圈部140的磁性主体；输入端子151，设置在复合主体130的长度方向上的第一端表面上并且连接到电感器120的线圈部140；输出端子152，包括设置在复合主体130的长度方向上的第二端表面上并连接到电感器120的线圈部140的第一输出端子152a和152b以及设置在复合主体130的宽度方向上的第二侧表面上并连接到电容器110的第一内电极31的第二输出端子152c；接地端子153，设置在复合主体130的宽度方向上的第一侧表面上并连接到电容器110的第二内电极32，其中，电容器110和电感器120在竖直方向上彼此结合，电感器120包括线圈部140以及分别设置在线圈部140的上表面和下表面上的覆盖层，磁性金属层121设置在与电容器110相邻的覆盖层的最底部上。
磁性主体可具有其上设置有导电图案的多个磁性层堆叠的形式。导电图案可构成线圈部140。
电感器120可具有其中磁性主体包括绝缘基板123和设置在绝缘基板123的至少一个表面上的线圈的薄膜形式。
电容器和电感器可通过导电粘合剂彼此结合。
参照图8和图9，磁性金属层121可设置在电感器120的与电容器110相邻的覆盖层的最顶部上，以显著地降低电感器的外电极对电容器的内电极的影响，从而防止SRF变化。
另外，各个组件彼此之间的影响可显著地降低，以防止组件的Q因子的劣化。
由于除了上述特征之外的特征与根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的特征相同，因此，为避免重复描述，将省略对其的描述。
根据本公开的示例性实施例，在便携式移动装置的功率供应端子中使用的抑制接收的功率的交流(AC)分量并降低波动的复合电子组件可包括：功率稳定单元，功率稳定单元包括复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合并在电感器和电容器之间设置有磁性金属层，电容器包括陶瓷主体，多个介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极堆叠在陶瓷主体中，第一内电极和第二内电极具有介于它们之间的各个介电层，电感器包括具有线圈部的磁性主体；输入端子，设置在功率稳定单元在长度方向上的第一端表面上并接收由功率管理单元转换的功率；输出端子，包括设置在功率稳定单元在长度方向上的第二端表面上和设置在功率稳定单元在宽度方向上的第二侧表面的第一输出端子和第二输出端子，并供应通过功率稳定单元稳定的功率；接地端子，设置在功率稳定单元在宽度方向上的第一侧表面上并连接到电容器的第二内电极，其中，电容器抑制接收的功率的AC分量，电容器降低接收的功率的波动。
下面将参照附图提供更详细的描述。
图10示出通过电池和功率管理单元将驱动功率供应到需要驱动功率的预定端子的驱动功率供应***的示图。
参照图10，驱动功率供应***可以包括电池300、第一功率稳定单元400、功率管理单元500和第二功率稳定单元600。
电池300可以将功率供应到功率管理单元500。这里，由电池300供应到功率管理单元500的功率将被定义为第一功率。
第一功率稳定单元400可以使第一功率V1稳定并将稳定后的第一功率供应到功率管理单元。详细地讲，第一功率稳定单元400可以包括设置在电池300和功率管理单元500之间的连接端子与地之间的电容器C1。电容器C1可以降低第一功率中包含的噪声。
另外，电容器C1可充有电荷。另外，在功率管理单元500瞬时地消耗大量电流的情况下，电容器C1可以释放充入在其中的电荷，从而抑制功率管理单元500的电压变化。
电容器C1可以是其中堆叠的介电层的数量为300或更多的高电容电容器。
功率管理单元500可用于将输入到电子设备中的功率转换为适于电子设备的功率，并且分配、充入和控制该功率。因此，功率管理单元500通常可以包括DC/DC转换器。
另外，功率管理单元500可以被实现为功率管理集成电路(PMIC)。
功率管理单元500可以将第一功率V1转换为第二功率V2。第二功率V2可以是诸如集成电路(IC)等的有源器件所需要的，所述有源器件连接到功率管理单元500的输出端子以接收来自功率管理单元500的驱动功率。
第二功率稳定单元600可以使第二功率V2稳定，并将稳定后的第二功率传输到输出端子Vdd。诸如集成电路(IC)等的从功率管理单元500接收驱动功率的有源器件可以连接到输出端子Vdd。
详细地讲，第二功率稳定单元600可以包括在功率管理单元500和输出端子Vdd之间串联连接到功率管理单元500和输出端子Vdd的电感器L1。另外，第二功率稳定单元600可包括设置在功率管理单元500和输出端子Vdd之间的连接端子与地之间的电容器C2。
第二功率稳定单元600可降低第二功率V2中包含的噪声。
另外，第二功率稳定单元600可将功率稳定地供应至输出端子Vdd。
电感器L1可以是可施加大量电流的功率电感器。
功率电感器可以是当向其施加DC电流时电感变化小于普通的电感器的电感变化的高效电感器。即，可以认为功率电感器包括DC偏置特性(当向其施加DC电流时其电感根据DC电流而变化的特性)以及普通电感器的功能。
另外，电容器C2可以是高电容电容器。
图11是示出其中设置有驱动功率供应***的图案的示图。
参照图11，可提供其中设置有功率管理单元500、功率电感器L1和第二电容器C2的布局图案。
通常，功率管理单元PMIC 500可以包括几个至几十个DC/DC转换器。另外，为了实现DC/DC转换器的功能，可能在每个功率电感器和高电容电容器中都需要DC/DC转换器。
参照图11，功率管理单元500可以具有预定端子N1和N2。功率管理单元500可以接收来自电池的功率并且利用DC/DC转换器来转换该功率。另外，功率管理单元500可以通过第一端子N1来供应转换后的功率。第二端子N2可以是接地端子。
这里，第一功率电感器L1和第二电容器C2可以接收来自第一端子N1的功率，使功率稳定并通过第三端子N3供应驱动功率。因此，第一功率电感器L1和第二电容器C2可以用作第二功率稳定单元。
由于图11中示出的第四端子N4至第六端子N6执行的功能与第一端子N1至第三端子N3的功能相同，因此将省略对它们的详细描述。
在设计驱动功率供应***的图案中，将功率管理单元、功率电感器和高电容电容器设置为尽可能相互靠近是重要的考虑。另外，可能需要将功率线的布线设计为短且粗。
原因可能在于需要满足上面描述的要求来减小组件的面积并抑制噪声的产生。
在功率管理单元500的输出端子的数量少的情况下，可能不会出现将功率电感器和高电容电容器设置为彼此靠近的问题。然而，在需要使用功率管理单元500的多个输出端子的情况下，功率电感器和高电容电容器可能会由于组件的安装密度而不能被正常地设置。另外，会出现根据功率优先级而使功率电感器和高电容电容器应该设置在非最优状态的情况。
例如，由于功率电感器和高电容电容器的尺寸大，所以可能会出现在实际设置功率电感器和高电容电容器时不可避免地延长功率线和信号线的情况。
在功率电感器和高电容电容器被设置在非最优状态的情况下，功率电感器和高电容电容器之间的间距以及功率线会延长，从而产生现噪声。噪声会对驱动功率供应***具有负面影响。
图12是根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的电路图。
参照图12，复合电子组件可以包括输入端子部A(输入端子)、功率稳定单元、输出端子部B(输出端子)和接地端子部C(接地端子)。
功率稳定单元可以包括功率电感器L1和第二电容器C2。
复合电子组件700可用作如上所述的第二功率稳定单元。
输入端子部A可接收由功率管理单元500转换的功率。
功率稳定单元可使从输入端子部A供应的功率稳定。
输出端子部B可将稳定后的功率供应至输出端子Vdd。
接地端子部C可将功率稳定单元连接至地。
同时，功率稳定单元可以包括连接在输入端子部A和输出端子部B之间的功率电感器L1以及连接在接地端子部C和输出端子部B之间的第二电容器C2。
参照图12，功率电感器L1和第二电容器C2可具有共用输出端子部B，从而可以减小功率电感器L1和第二电容器C2之间的间距。
如上所述，可通过将设置在功率管理单元500的功率输出端子中的功率电感器和高电容电容器实现为单个组件来形成复合电子组件。因此，在复合电子组件中，可以提高器件的集成度。
图13是示出其中设置有使用根据本公开的示例性实施例的复合电子组件的驱动功率供应***的图案的示图。
参照图13，可以确定的是，图11中示出的第二电容器C2和功率电感器L1已经由根据本公开的示例性实施例的复合电子组件所替代。
如上所述，复合电子组件可以用作第二功率稳定单元。
另外，通过用根据本公开的示例性实施例的复合电子组件代替第二电容器C2和功率电感器L1，从而可显著地减小布线的长度。另外，可以减少设置在驱动功率供应***中的器件的数量，从而可以最优地设置器件。
也就是说，根据本公开的示例性实施例，功率管理单元、功率电感器和高电容电容器可被设置为尽可能地彼此接近，功率线的布线可被设计为短且粗，以降低噪声。
同时，电子装置制造商已经致力于减小包括在电子装置中的印刷电路板(PCB)的尺寸，以满足消费者的需求。就这一点而言，已经要求提高安装在PCB上的IC的集成度。如在根据本公开的示例性实施例的复合电子组件中，多个器件被实现为单个复合组件，从而可以满足这种需求。
此外，根据本公开的示例性实施例，两个组件(第二电容器和功率电感器)被实现为单个复合电子组件，从而可以减小它们被安装在PCB上的面积。根据本示例性实施例，与现有的设置图案相比，安装组件的面积可以减少大约10％至30％。
另外，根据本公开的示例性实施例，功率管理单元500可以通过最短的布线将驱动功率供应至接收驱动功率的IC。
另外，在根据示例性实施例的复合电子组件中，磁性金属层可设置在电感器和电容器之间或者可设置在电感器的与电容器相邻的覆盖层的最底部，从而显著地降低了电感器的外电极对电容器的内电极的影响，从而防止SRF变化。
另外，在根据示例性实施例的复合电子组件中，磁性金属层可设置在电感器和电容器之间或者可设置在电感器的与电容器相邻的覆盖层的最顶部，从而防止组件的Q因子的降低。
具有复合电子组件的板
图14是示出其中图1的复合电子组件被安装在印刷电路路板上的方式的透视图。
参照图14，具有根据本公开的示例性实施例的复合电子组件100的板200可包括：印刷电路板210，复合电子组件100安装在印刷电路板210上；三个或更多个电极焊盘221至223，设置在印刷电路板210的上表面上。
电极焊盘可以是分别连接到复合电子组件的输入端子151、输出端子152和接地端子153的第一至第三电极焊盘221至223。
这里，复合电子组件100的输入端子151、输出端子152和接地端子153可在它们被分别设置在第一至第三电极焊盘221至223上以分别接触第一至第三电极焊盘221至223的状态下通过焊料230电连接到印刷电路板210。
另外，安装在印刷电路板上的复合电子组件可以是根据本公开的另一示例性实施例的复合电子组件，将省略对其的描述以避免重复描述。
下面的表1中示出了Q因子根据设置在复合电子组件中的电感器和电容器之间的磁性金属层的厚度以及频率的变化，其中，电感器和电容器在复合电子组件中沿着竖直方向彼此结合。
【表1】
参照表1，可以看出，Q因子在设置在电感器和电容器之间的磁性金属层的厚度为50μm至300μm的情况下比在电感器和电容器之间未设置磁性金属层的情况下更好。
可以理解的是，在设置磁性金属层的情况下，尤其是低频率区域，Q因子的改善效果增强。
图15是示出SRF根据发明示例和对比示例的变化的曲线图。
参照图15，发明示例1示出了具有100μm的厚度的磁性金属层设置在复合电子组件的电感器和电容器之间的情况，发明示例2示出了具有200μm的厚度的磁性金属层设置在复合电子组件的电感器和电容器之间的情况，发明示例3示出了具有300μm的厚度的磁性金属层设置在复合电子组件的电感器和电容器之间的情况，对比示例1示出了仅使用功率电感器的情况，对比示例2示出了在复合电子组件的电感器和电容器之间未设置磁性金属层的情况。
参照图15的曲线图，可以理解的是，设置有磁性金属层的发明示例1至3中的SFR基本上与单独使用功率电感器的对比示例1的SRF相同。
另一方面，可以理解的是，在未设置磁性金属层的对比示例2中，SRF移动到低频率区域，使得电感器的可用范围受到限制。
图16是示出Q因子根据发明示例和对比示例的变化的曲线图。
参照图16，发明示例1示出了具有100μm的厚度的磁性金属层设置在复合电子组件的电感器和电容器之间的情况，发明示例2示出了具有200μm的厚度的磁性金属层设置在复合电子组件的电感器和电容器之间的情况，发明示例3示出了具有300μm的厚度的磁性金属层设置在复合电子组件的电感器和电容器之间的情况，对比示例1示出了仅使用功率电感器的情况，对比示例2示出了在复合电子组件的电感器和电容器之间未设置磁性金属层的情况。
参照图16的曲线图，可以理解的是，设置有磁性金属层的发明示例1至3中的Q因子与仅使用功率电感器的对比示例1的Q因子大体上相同。
另一方面，可以理解的是，与其中设置有磁性金属层的发明示例1至3和其中仅使用功率电感器的对比示例1相比，在其中未设置磁性金属层的对比示例2中，Q因子降低。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，可以提供能够以减小的面积被安装在驱动功率供应***中的复合电子组件。
此外，根据本公开的示例性实施例，可以提供能够抑制驱动功率供应***中的噪声产生的复合电子组件。
另外，在根据本公开的示例性实施例的复合电子组件中，磁性金属层可设置电感器和电容器之间或者可设置在电感器的与电容器相邻的覆盖层上，以降低由于寄生电容导致的组件的劣化现象。
另外，在根据本公开的示例性实施例的复合电子组件中，磁性金属层可设置电感器和电容器之间或者可设置在电感器的与电容器相邻的覆盖层上，以防止涡流损失。
虽然已经结合实施例示出并描述了本公开，但是对本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离由权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和改变。

Claims (20)

1.一种复合电子组件，包括：
复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合，电容器包括陶瓷主体，在陶瓷主体中堆叠有多个介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，各个介电层介于第一内电极和第二内电极之间，电感器包括具有线圈部的磁性主体；
输入端子，设置在复合主体的长度方向上的第一端表面上并连接到电感器的线圈部；
输出端子，包括设置在复合主体的长度方向上的第二端表面上并连接到电感器的线圈部的第一输出端子以及设置在复合主体的宽度方向上的第二侧表面上并连接到电容器的第一内电极的第二输出端子；以及
接地端子，设置在复合主体的宽度方向的第一侧表面上并连接到电容器的第二内电极，
其中，电容器和电感器在竖直方向上彼此结合，磁性金属层设置在电感器和电容器之间，并且
线圈部暴露于复合主体的长度方向上的第一端表面和第二端表面，并且第一内电极和第二内电极分别暴露于复合主体的宽度方向上的第二侧表面和第一侧表面。
2.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，磁性金属层的厚度为50μm至300μm。
3.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，磁性金属层包括金属粉末、金属鳞片和铁氧体中的一种或更多种。
4.如权利要求3所述的复合电子组件，其中，金属粉末和金属鳞片包括从铁、铁-硅合金、铁-硅-铝合金、铁-硅-铬合金以及镍-铁-钼合金组成的组中选择的一种或更多种。
5.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，所述磁性主体具有带有导电图案的多个磁性层堆叠的形式，所述导电图案构成所述线圈部。
6.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，所述电感器具有磁性主体包括绝缘基板和设置在绝缘基板的至少一个表面上的线圈的薄膜形式。
7.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，所述磁性主体具有包括芯和缠绕所述芯的卷绕线圈的形式。
8.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，所述电容器和所述电感器通过设置在磁性金属层的上表面或下表面上的导电粘合剂而彼此结合。
9.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，所述输入端子通过将设置在磁性主体的长度方向上的第一端表面上的外电极与设置在陶瓷主体的长度方向的第一端表面上的外电极彼此结合构造而成。
10.如权利要求1所述的复合电子组件，其中，所述第一输出端子通过将设置在磁性主体的长度方向的第二端表面上的外电极与设置在陶瓷主体的长度方向的第二端表面上的外电极彼此结合构造而成。
11.一种复合电子组件，包括：
复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合，电容器包括陶瓷主体，在陶瓷主体中堆叠有多个介电层以及彼此面对的第一内电极和第二内电极，各个介电层介于第一内电极和第二内电极之间，电感器包括具有线圈部的磁性主体；
输入端子，设置在复合主体的长度方向的第一端表面上并连接到电感器的线圈部；
输出端子，包括设置在复合主体的长度方向上的第二端表面上并连接到电感器的线圈部的第一输出端子，以及设置在复合主体的宽度方向上的第二侧表面上并连接到电容器的第一内电极的第二输出端子；以及
接地端子，设置在复合主体的宽度方向的第一侧表面上并连接到电容器的第二内电极，
其中，电容器和电感器在竖直方向上彼此结合，所述电感器包括线圈部和分别设置在线圈部的上表面和下表面上的覆盖层，磁性金属层设置在与电容器相邻的覆盖层的最顶部，并且
线圈部暴露于复合主体的长度方向上的第一端表面和第二端表面，并且第一内电极和第二内电极分别暴露于复合主体的宽度方向上的第二侧表面和第一侧表面。
12.如权利要求11所述的复合电子组件，其中，所述电感器的磁性主体具有带导电图案的多个磁性层堆叠的形式，所述导电图案构成线圈部。
13.如权利要求11所述的复合电子组件，其中，所述电感器具有磁性主体包括绝缘基板和设置在绝缘基板的至少一个表面上的线圈的薄膜形式。
14.如权利要求11所述的复合电子组件，其中，所述电容器和所述电感器通过导电粘合剂而彼此结合。
15.一种在便携式移动装置的功率供应端子中使用的复合电子组件，所述复合电子组件抑制接收的功率的交流分量，并减少波动，所述复合电子组件包括：
功率稳定单元，包括复合主体，电容器和电感器在复合主体中彼此结合，磁性金属层设置在电感器和电容器之间，所述电容器包括陶瓷主体，在陶瓷主体中堆叠有多个介电层以及第一内电极和第二内电极，各个介电层介于第一内电极和第二内电极之间，电感器包括具有线圈部的磁性主体；
输入端子，设置在功率稳定单元的长度方向上的第一端表面上并接收通过功率管理单元转换的功率；
输出端子，包括设置在功率稳定单元的长度方向上的第二端表面上的第一输出端子和设置在功率稳定单元的宽度方向上的第二侧表面上的第二输出端子，并供应由功率稳定单元稳定的功率；以及
接地端子，设置在功率稳定单元的宽度方向的第一侧表面上并连接到电容器的第二内电极，
其中，电感器抑制接收的功率的交流分量，电容器降低接收的功率的波动，并且
线圈部暴露于复合主体的长度方向上的第一端表面和第二端表面，并且第一内电极和第二内电极分别暴露于复合主体的宽度方向上的第二侧表面和第一侧表面。
16.如权利要求15所述的复合电子组件，其中，磁性金属层的厚度为50μm至300μm。
17.如权利要求15所述的复合电子组件，其中，所述磁性金属层包括金属粉末、金属鳞片和铁氧体中的一种或更多种。
18.如权利要求17所述的复合电子组件，其中，金属粉末和金属鳞片包括从铁、铁-硅合金、铁-硅-铝合金、铁-硅-铬合金以及镍-铁-钼合金组成的组中选择的一种或更多种。
19.一种具有复合电子组件的板，包括：
印刷电路板，具有设置在印刷电路板上的三个或更多个电极焊盘；
权利要求1的复合电子组件，安装在所述印刷电路板上；以及
焊料，将所述电极焊盘与所述复合电子组件彼此连接。
20.一种具有复合电子组件的板，包括：
印刷电路板，具有设置在印刷电路板上的三个多更多个电极焊盘；
权利要求11的复合电子组件，安装在印刷电路板上；以及
焊料，将所述电极焊盘与所述复合电子组件彼此连接。
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