TWI685861B - 具有下引式電極的高功率薄膜電感元件 - Google Patents
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Abstract
一種具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，包含絕緣基板、導電主結構、電性增強結構，及二端電極。絕緣基板包括頂面、相反於頂面的底面，及一貫穿頂面和底面的通孔。導電主結構包括形成在頂面的電性層、二形成在底面的底區塊，及導通物，電性層具有相反的二端部，導通物設置在通孔中，用以將電性層的該等端部分別連接至該等底區塊。電性增強結構包括設置在電性層上的頂層、設置在該等底區塊上並讓該等底區塊部分裸露的底層，及容位於頂層和底層中的填注物層。該等端電極分別設置在該等底區塊的裸露處。
Description
本發明是有關於一種電感元件，特別是指一種具有下引式電極的高功率薄膜電感元件。
隨著科技的進步，電子產品朝向輕薄短小發展已是趨勢所驅，因此，安裝在電子產品的印刷積體電路板上的電阻、電容，或電感等被動元件也須配合縮小其成型尺寸。
以一體成型微型電感(mini molding choke)而言，其結構製程主要是先透過繞線方式形成內部線路，並進行封裝成型後，再於左右兩側形成用以對外電連接的端電極。
然而，由於現有一體成型微型電感的該等端電極是位於元件的左右兩側，不僅造成元件整體尺寸無法有效縮小，且在透過該等端電極將電感焊接在外部印刷積體電路板時，也容易因焊錫爬膠問題減少了印刷積體電路板的積集性。
因此，本發明的目的，即在提供一種具有下引式電極的高功率薄膜電感元件。
於是，本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件包含一絕緣基板、一導電主結構、一電性增強結構，及二端電極。
該絕緣基板包括一頂面、一相反於該頂面的底面，及一貫穿該頂面和該底面的通孔。
該導電主結構包括一形成在該頂面的電性層、二各自獨立地形成在該底面的底區塊，及一導通物，該電性層具有相反的二端部，該導通物設置在該通孔中，用以將該電性層的該等端部分別連接至該等底區塊。
該電性增強結構包括一設置在該電性層上的頂層、一設置在該等底區塊上並讓該等底區塊部分裸露的底層，及一位於該頂層和該底層間並容位於該電性層、該導通物，和該等底區塊相互間隙中的填注物層。
該等端電極分別設置在該等底區塊的裸露處。
本發明之功效在於，透過將該導通物設置在該通孔，用以將該電性層的該等端部分別連接至該等底區塊，使得該等端電極可直接設置在該等底區塊上，從而構成具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，有效縮小其成型尺寸並減少焊錫爬膠問題，且透過該電性增強結構包覆該導電主結構，還能有效提升電感元件特性。
在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件一實施例包含一絕緣基板2、一導電主結構3、一包覆該導電主結構3的絕緣層4、一電性增強結構5，及二端電極6。
該絕緣基板2包括一頂面21、一相反於該頂面21的底面22，及一貫穿該頂面21和該底面22的通孔20。
該導電主結構3包括一形成在該頂面21的電性層31、二各自獨立地形成在該底面22的底區塊32，及一導通物33，該電性層31概呈連續渦形並具有相反的二端部(圖未示)，該導通物33設置在該通孔20中，用以將該電性層31的該等端部分別連接至該等底區塊32；其中，該電性層31的層數或態樣是本領域技術人員所知悉，本發明僅是以連續渦形為例做說明，但不以此為限。
該絕緣層4設置在該電性層31上及設置在該等底區塊32上。該電性增強結構5主要是選自磁性材料構成，其包括一設置在該絕緣層4上而對應位在該電性層31上的頂層51、一設置在該絕緣層4上而對應位在該等底區塊32上並讓該等底區塊32部分裸露的底層52，及一位於該頂層51和該底層52間並容位於該電性層31、該導通物33，和該等底區塊32相互間隙中的填注物層53。
要說明的是，該絕緣基板2、該導電主結構3、該絕緣層4，及該電性增強結構5所使用的材質並沒有特別限制，於本實施例中，該絕緣基板2是使用聚醯亞胺(Polyimide，PI)、該導電主結構3與該絕緣層4則是分別使用銅及絕緣油墨為例做說明，而該電性增強結構5主要是由磁性材料所構成，但不以此為限。
該等端電極6分別設置在該等底區塊32的裸露處，且於本實施例中，每一個該端電極6主要是由三層結構所構成，包括一形成在該等底區塊32上的銅層61、一形成在該銅層61上的鎳層62，及一形成在該鎳層62上而位在最外層的錫層63。
本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，透過將該導通物33設置在該通孔20，用以將該電性層31的該等端部分別連接至該等底區塊32，使得該等端電極6可直接設置在該等底區塊32上，而位在該電性層31的相反側，有效縮小其成型尺寸並減少焊錫爬膠問題，且該電性增強結構5包覆該導電主結構3，還能有效提升電感元件特性。
參閱圖2，茲將本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的製作方法的一實施例說明如下，其包含一基層預備步驟101、一導電主結構形成步驟102、一電性增強結構形成步驟103，及一端電極形成步驟104。
配合參閱圖3，該基層預備步驟101是先在該絕緣基板2的該頂面21與該底面22上形成一銅晶種層30，接著在預定之處以雷射對該絕緣基板2打孔而形成多個該通孔20，並透過濺鍍(sputter)方式，在該等通孔20的內側面形成銅膜301，最後以電鍍方式在該銅晶種層30與銅膜301上鍍上增厚銅，而與該銅晶種層30及該銅膜301形成包覆該絕緣基板2的銅導電層302，以完成該基層預備步驟101。
參閱圖2與圖4，在完成該基層預備步驟101後，進行該導電主結構形成步驟102，在該銅導電層302的兩相反側形成一光阻層34，並對應在該等通孔20側邊以圖案為連續渦形對該光阻層34進行曝光顯影，使該銅導電層302露出的部分成連續渦形，再對露出的該銅導電層302進行蝕刻至該絕緣基板2，並移除該光阻層34，以在該絕緣基板2的該頂面21形成該電性層31，及在該絕緣基板2的該底面22構成該等底區塊32，以完成該導電主結構3。
參閱圖2與圖5，在完成該導電主結構3後，接著進行該電性增強結構形成步驟103，在該導電主結構3的相反兩側印刷絕緣油墨，而構成該絕緣層4，再以雷射對應連續渦形的該電性層31之間的該絕緣層4與該絕緣基板2進行切割移除，最後以壓模固化方式將磁性材料包覆該絕緣基板2、該絕緣層4，及該導電主結構3，從而形成該電性增強結構5；其中，該絕緣基板2、該絕緣層4、該導電主結構3，及該電性增強結構5構成一電感層體50。
參閱圖2與圖6，完成該電性增強結構5後，即進行該端電極形成步驟104，在形成該等端電極6之前，需先對該電感層體50進行切割分粒構成多個半成品60，再於每一個該半成品60外周面塗佈一層絕緣包覆層64，並在相反該電性層31一側對該絕緣包覆層64對應該等底區塊32的區域進行切割去除，使部份的該等底區塊32露出，進而在該等底區塊32上透過濺鍍、化鍍，或電鍍方式，依序形成該銅層61、該鎳層62，及該錫層63，以完成該等端電極6。
綜上所述，本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，透過將該導通物33設置在該通孔20，用以將該電性層31的該等端部分別連接至該等底區塊32，使得該等端電極6可直接設置在該等底區塊32上，而位在該電性層31的相反側，從而構成具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，有效縮小其成型尺寸並減少焊錫爬膠問題，能增進印刷積體電路板的積集性，且該電性增強結構5包覆該導電主結構3，還能有效提升電感元件特性，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
101‧‧‧基層預備步驟
33‧‧‧導通物
102‧‧‧導電主結構形成步驟
34‧‧‧光阻層
103‧‧‧電性增強結構形成步驟
4‧‧‧絕緣層
104‧‧‧端電極形成步驟
5‧‧‧電性增強結構
2‧‧‧絕緣基板
50‧‧‧電感層體
20‧‧‧通孔
51‧‧‧頂層
21‧‧‧頂面
52‧‧‧底層
22‧‧‧底面
53‧‧‧填注物層
3‧‧‧導電主結構
6‧‧‧端電極
30‧‧‧銅晶種層
60‧‧‧半成品
301‧‧‧銅膜
61‧‧‧銅層
302‧‧‧銅導電層
62‧‧‧鎳層
31‧‧‧電性層
63‧‧‧錫層
32‧‧‧底區塊
64‧‧‧絕緣包覆層
本發明的其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一側視剖面示意圖，說明本發明一具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的一實施例；
圖2是一流程步驟圖，說明本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的製作步驟；
圖3是一流程示意圖，說明本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的一基層預備步驟；
圖4是一流程示意圖，說明本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的一導電主結構形成步驟；
圖5是一流程示意圖，說明本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的電性增強結構形成步驟；及
圖6是一流程示意圖，說明本發明具有下引式電極的高功率薄膜電感元件的端電極形成步驟。
2‧‧‧絕緣基板
20‧‧‧通孔
21‧‧‧頂面
22‧‧‧底面
3‧‧‧導電主結構
31‧‧‧電性層
32‧‧‧底區塊
33‧‧‧導通物
5‧‧‧電性增強結構
51‧‧‧頂層
52‧‧‧底層
53‧‧‧填注物層
6‧‧‧端電極
61‧‧‧銅層
62‧‧‧鎳層
63‧‧‧錫層
4‧‧‧絕緣層
Claims (4)
- 一種具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，包含： 一絕緣基板，包括一頂面、一相反於該頂面的底面，及一貫穿該頂面和該底面的通孔； 一導電主結構，包括一形成在該頂面的電性層、二各自獨立地形成在該底面的底區塊，及一導通物，該電性層具有相反的二端部，該導通物設置在該通孔中，用以將該電性層的該等端部分別連接至該等底區塊； 一電性增強結構，包括一設置在該電性層上的頂層、一設置在該等底區塊上並讓該等底區塊部分裸露的底層，及一位於該頂層和該底層間並容位於該電性層、該導通物，和該等底區塊相互間隙中的填注物層；及 二端電極，分別設置在該等底區塊的裸露處。
- 如請求項1所述的具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，其中，該電性層概呈連續渦形。
- 如請求項1所述的具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，還包含一位在該電性層與該頂層之間，及位在該等底區塊與該底層之間的絕緣層。
- 如請求項1所述的具有下引式電極的高功率薄膜電感元件，其中，該電性增強結構選自磁性材料構成。
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| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |