复合电子组件、设置有它的板以及具有它的功率供应系统

申请号 CN201410160327.5 申请日 2014-04-21 公开(公告)号 CN104113195A 公开(公告)日 2014-10-22
申请人 三星电机株式会社; 发明人 李裁勋;
摘要 本 发明 公开了一种复合 电子 组件、设置有它的板以及具有它的功率供应系统。复合电子组件包括第一功率稳定单元和第二功率稳定单元。第一功率稳定单元包括接收从 电池 供应的第一功率,稳定第一功率并将稳定后的第一功率供应至功率管理单元的第一输入 端子 。第二功率稳定单元包括接收由功率管理单元转换的第二功率的第二输入端子以及稳定第二功率并将稳定后的第二功率作为驱动功率来供应的输出端子。第一功率稳定单元和第二功率稳定单元包括电容器和电感器来稳定功率。电感器被构造为抑制接收到的功率的交流(AC)分量。电容器被构造为减少接收到的功率的 波动 。
权利要求

1.一种复合电子组件,所述复合电子组件包括:
第一功率稳定单元,包括接收从电池供应的第一功率,稳定第一功率并将稳定后的第一功率供应至功率管理单元的第一输入端子;以及
第二功率稳定单元,包括接收由功率管理单元转换的第二功率的第二输入端子以及稳定第二功率并将稳定后的第二功率作为驱动功率来供应的输出端子,其中:
第一功率稳定单元和第二功率稳定单元包括电容器和电感器以稳定第一功率和第二功率,电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,并且介电层设置在内电极之间,
电感器具有包括线圈单元和磁体的磁性主体,并且
电感器被构造为接收功率,抑制接收到的功率的交流分量,电容器被构造为减少接收到的功率的波动
2.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,输出功率与输入到第二功率稳定单元的输入功率之比为85%或更高。
3.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的频率为1MHz至30MHz。
4.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,电容器的电容为1μF至100μF。
5.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,电感器的电感为0.01μH至1.1μH。
6.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比为55%至95%。
7.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,第一输入端子和第二输入端子设置在复合电子组件的一个端表面的一部分上。
8.如权利要求1所述的复合电子组件,其中,输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的电流为0.1A至10.0A。
9.如权利要求1所述的复合电子组件,所述复合电子组件还包括:
接地端子单元,将第一功率稳定单元和第二功率稳定单元与地连接。
10.一种复合电子组件,所述复合电子组件包括:
六面体复合主体,包括结合到电感器的电容器,其中,电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,介电层设置在内电极之间,其中,电感器具有包括线圈单元的磁性主体;
第一输入端子,设置在复合主体的第一端表面上并连接到电感器的线圈单元;
第二输入端子,设置在第一端表面上并与第一输入端子分隔开并且连接到电容器的内电极;
输出端子,设置在复合主体的第二端表面上并连接到电感器的线圈单元和电容器的内电极;以及
接地端子,设置在复合主体的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面中的至少任意一个上并连接到电容器的内电极,
其中,电感器和电容器串联连接。
11.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,磁性主体包括多个堆叠的磁层,磁层具有设置在其上的导电图案,导电图案构成线圈单元。
12.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,电感器具有薄膜形式,其中,磁性主体包括绝缘基底和设置在绝缘基底的至少一个表面上的线圈。
13.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,磁性主体包括芯和缠绕在铁芯上的卷绕线圈。
14.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,输出功率与输入到复合主体的输入功率之比为85%或更高。
15.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,输入到复合主体或从复合主体输出的功率的频率为1MHz至30MHz。
16.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,电容器的电容为1μF至100μF。
17.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,电感器的电感为0.01μH至1.1μH。
18.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,磁性主体与复合主体的总体积的体积比为55%至95%。
19.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,第一输入端子和第二输入端子设置在第一端表面的一部分上。
20.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,输入到复合主体或从复合主体输出的功率的电流为0.1A至10.0A。
21.如权利要求10所述的复合电子组件,其中
内电极包括:
第一内电极,具有暴露于复合主体的第一端表面的引出部,
第二内电极,具有暴露于复合主体的第一侧表面和第二侧表面中的一个或多个的引出部,以及
第三内电极,具有暴露于复合主体的第二端表面的引出部。
22.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,电感器设置在电容器的上部上。
23.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,陶瓷主体包括彼此串联连接的第一电容器单元和第二电容器单元。
24.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,电容器设置在电感器的上部上和下部上。
25.如权利要求10所述的复合电子组件,其中,电容器设置在电感器的两侧表面上。
26.一种在便携式可移动装置的电源端中使用的复合电子组件,所述复合电子组件抑制接收到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,包括结合到电感器的电容器,其中,电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,介电层设置在内电极之间,其中,电感器具有包括线圈单元的磁性主体;
输入端子,设置在功率稳定单元的一个端表面上,并接收由功率管理单元转换的功率;
以及
输出端子,设置在功率稳定单元的一个端表面上,并供应由功率稳定单元稳定的功率,其中,电感器被构造为抑制接收到的功率的交流分量,电容器被构造为减少接收到的功率的波动。
27.一种其上设置有复合电子组件的板,所述板包括:
印刷电路板,具有设置在其上的电极焊盘;
如权利要求1所述的复合电子组件,设置在印刷电路板上;以及
焊接件,将电极焊盘连接到复合电子组件。
28.一种其上设置有复合电子组件的板,所述板包括:
印刷电路板,具有设置在其上的电极焊盘;
如权利要求10所述的复合电子组件,设置在印刷电路板上;以及
焊接件,将电极焊盘连接到复合电子组件。
29.一种其上设置有复合电子组件的板,所述板包括:
印刷电路板,具有设置在其上的电极焊盘;
如权利要求26所述的复合电子组件,设置在印刷电路板上;以及
焊接件,将电极焊盘连接到复合电子组件。
30.一种包括复合电子组件的驱动功率供应系统,所述驱动功率供应系统包括:
电池;
第一功率稳定单元,稳定从电池供应的功率;
功率管理单元,通过开关操作来转换从第一功率稳定单元接收的功率;以及第二功率稳定单元,稳定从功率管理单元接收的功率,其中:
第二功率稳定单元是包括电容器和电感器的复合电子组件,电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,并且介电层设置在内电极之间,电感器具有包括线圈单元和磁体的磁性主体,并且
电感器被构造为抑制接收到的功率的交流分量,电容器被构造为减少接收到的功率的波动。
31.如权利要求30所述的驱动功率供应系统,其中,功率管理单元包括:
变压器,使第一侧与第二侧绝缘;
开关单元,位于变压器的第一侧上,并被构造为开关从第一功率稳定单元接收的功率;
脉宽调制集成电路,被构造为控制开关单元的开关操作;以及
整流单元,位于变压器的第二侧上,并被构造为整流转换后的功率。
32.一种复合电子组件,所述复合电子组件包括:
六面体复合主体,包括结合到电感器的电容器,其中,电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,介电层设置在内电极之间,其中,电感器具有包括线圈单元的磁性主体;
第一输入端子,设置在复合主体的第一端表面上并连接到电感器的线圈单元;
第二输入端子,设置在第一端表面上并与第一输入端子分隔开并且连接到电容器的内电极;
输出端子,设置在复合主体的第二端表面上并连接到电感器的线圈单元和电容器的内电极;以及
接地端子,设置在复合主体的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面上并连接到电容器的内电极。

说明书全文

复合电子组件、设置有它的板以及具有它的功率供应系统

[0001] 本申请要求于2013年4月19日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0043761号韩国专利申请以及于2013年12月30号提交到韩国知识产权局的第10-2013-0167479号韩国专利申请的优先权和权益,这些申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

[0002] 本公开涉及一种包括无源器件的复合电子组件。

背景技术

[0003] 近来,电子装置需要具有显著小的尺寸以及不同的功能,以满足纤薄、轻便和高性能的需求。
[0004] 电子装置提供用于有效地控制和管理有限的电池资源的功率管理集成电路(PMIC),从而满足各种服务需要。
[0005] 然而,由于在电子装置中提供了不同的功能,所以设置在PMIC中的直流(DC)-直流(DC)转换器的数量已经增加。因此,设置在PMIC的功率输入端和功率输出端中的无源器件的数量也已经增加。
[0006] 在这种情况下,电子装置的组件安装面积的增大导致了对电子装置的小型化的限制。
[0007] 另外,由于PMIC和外围电路的布线图案,会增大噪声。发明内容
[0008] 本公开的一方面涉及一种能够减小在驱动功率供应系统中的组件安装面积的复合电子组件。
[0009] 本公开的一方面涉及一种能够抑制驱动功率供应系统中的噪声的出现的复合电子组件。
[0010] 本公开的一方面包括一种包括第一功率稳定单元和第二功率稳定单元的复合电子组件。第一功率稳定单元包括接收从电池供应的第一功率,稳定第一功率并将稳定后的第一功率供应至功率管理单元的第一输入端子。第二功率稳定单元包括接收由功率管理单元转换的第二功率的第二输入端子以及稳定第二功率并将稳定后的第二功率作为驱动功率来供应的输出端子。第一功率稳定单元和第二功率稳定单元包括电容器和电感器以稳定功率,电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,并且介电层设置在内电极之间。电感器具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。电感器被构造为抑制接收到的功率的交流(AC)分量,电容器被构造为减少接收到的功率的波动
[0011] 输出功率与输入到第二功率稳定单元的输入功率之比(输出功率/输入功率)可为85%或更高。
[0012] 输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的频率可为1MHz至30MHz。
[0013] 电容器的电容可为1μF至100μF。
[0014] 电感器的电感可为0.01μH至1.1μH。
[0015] 磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)可为55%至95%。
[0016] 第一输入端子和第二输入端子可设置在复合电子组件的一个端表面的一部分上。
[0017] 输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的电流可为0.1A至10.0A。
[0018] 复合电子组件还可包括将第一功率稳定单元和第二功率稳定单元与地连接的接地端子单元。
[0019] 本公开的另一方面涉及一种复合电子组件,所述复合电子组件包括具有结合到电感器的电容器的六面体复合主体、第一输入端子、第二输入端子、输出端子以及接地端子。电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极被设置为彼此面对,介电层设置在内电极之间。电感器具有包括线圈单元的磁性主体。第一输入端子设置在复合主体的第一端表面上并连接到电感器的导电图案。第二输入端子设置在第一端表面上并与第一输入端子分隔开并且连接到电容器的内电极。输出端子设置在复合主体的第二端表面上并连接到电感器的导电图案和电容器的内电极。接地端子设置在复合主体的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面中的至少任意一个上并连接到电容器的内电极。电感器和电容器串联连接。
[0020] 磁性主体可包括多个堆叠的磁层,磁层具有设置在其上的导电图案,导电图案可构成线圈单元。
[0021] 电感器可具有薄膜形式,其中,磁性主体包括绝缘基底和设置在绝缘基底的至少一个表面上的线圈。
[0022] 磁性主体可包括芯和缠绕在铁芯上的卷绕线圈。
[0023] 输出功率与输入到复合主体的输入功率之比(输出功率/输入功率)可为85%或更高。
[0024] 输入到复合主体或从复合主体输出的功率的频率可为1MHz至30MHz。
[0025] 电容器的电容可为1μF至100μF。
[0026] 电感器的电感可为0.01μH至1.1μH。
[0027] 磁性主体与复合主体的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合主体的体积)可为55%至95%。
[0028] 第一输入端子和第二输入端子可设置在第一端表面的一部分上。
[0029] 输入到复合主体或从复合主体输出的功率的电流可为0.1A至10.0A。
[0030] 内电极可包括:第一内电极,具有暴露于复合主体的第一端表面的引出部,第二内电极,具有暴露于复合主体的第一侧表面和第二侧表面中的一个或多个的引出部,以及第三内电极,具有暴露于复合主体的第二端表面的引出部。
[0031] 电感器可设置在电容器的上部上。
[0032] 陶瓷主体可包括彼此串联连接的第一电容器单元和第二电容器单元。
[0033] 电容器可设置在电感器的上部上和下部上。
[0034] 电容器可设置在电感器的两侧表面上。
[0035] 本公开的又一方面涉及一种在便携式可移动装置的电源端中使用的复合电子组件,所述复合电子组件抑制接收到的功率的交流(AC)分量并减少波动。复合电子组件包括功率稳定单元、输入端子和输出端子。功率稳定单元包括结合到电感器的电容器。电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,介电层设置在内电极之间。电感器具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。输入端子设置在功率稳定单元的一个端表面上,并接收由功率管理单元转换的功率。输出端子设置在功率稳定单元的一个端表面上,并供应由功率稳定单元稳定的功率。电感器被构造为抑制接收到的功率的AC分量,电容器被构造为减少接收到的功率的波动。
[0036] 本公开的另一方面涉及一种其上安装有复合电子组件的板。板包括:印刷电路板,具有设置在其上的电极焊盘;如上所述的复合电子组件,设置在印刷电路板上;焊接件,将电极焊盘连接到复合电子组件。
[0037] 本公开的另一方面涉及一种包括复合电子组件的驱动功率供应系统,所述驱动功率供应系统包括:电池;第一功率稳定单元,稳定从电池供应的功率;功率管理单元,通过开关操作来转换从第一功率稳定单元接收的功率;以及第二功率稳定单元,稳定从功率管理单元接收的功率。第二功率稳定单元是包括电容器和电感器的复合电子组件。电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极被设置为彼此面对,并且介电层设置在内电极之间。电感器具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。电感器被构造为抑制接收到的功率的交流(AC)分量,电容器被构造为减少接收到的功率的波动。
[0038] 功率管理单元可以包括:变压器,使第一侧与第二侧绝缘;开关单元,位于变压器的第一侧上,并被构造为开关从第一功率稳定单元接收的功率。脉宽调制集成电路(PWM IC)被构造为控制开关单元的开关操作,并且整流单元位于变压器的第二侧上,并被构造为整流转换后的功率。
[0039] 本公开的又一方面涉及一种复合电子组件,所述复合电子组件包括具有结合到电感器的电容器的六面体复合主体、第一输入端子、第二输入端子、输出端子和接地端子。电容器具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体,内电极被设置为彼此面对,介电层设置在内电极之间。电感器具有包括线圈单元的磁性主体。第一输入端子设置在复合主体的第一端表面上并连接到电感器的导电图案。第二输入端子设置在第一端表面上并与第一输入端子分隔开并且连接到电容器的内电极。输出端子设置在复合主体的第二端表面上并连接到电感器的导电图案和电容器的内电极。接地端子,设置在复合主体的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面中的至少任意一个表面上并连接到电容器的内电极。电感器和电容器串联连接。将在下面的描述中部分地阐述附加优点和新颖特征,并且附加优点和新颖特征可以通过下面的内容和附图的审查而对本领域技术人员部分地变得清楚,或者可以通过对示例的制造或操作来了解。本技术的优点可以通过在下面讨论的详细示例中阐述的方法、工具和组合的各个方面的使用或实践来理解和获知。

附图说明

[0040] 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,其中,在所有不同的视图中,相同的标号可以表示相同或相似的部件。附图不需要是成比例的,相反,重点放在示出本发明构思的实施例的原理。在附图中,为了清楚起见,可以夸大层和区域的厚度。
[0041] 图1是示出从电池和功率管理单元向需要驱动功率的预定的端子施加驱动功率的驱动功率供应系统的图。
[0042] 图2A是示出从功率管理单元输出的功率供应电压波形的图。
[0043] 图2B是示出从功率管理单元输出的功率穿过功率电感器之后的电流波形的图。
[0044] 图2C是示出穿过功率电感器的功率穿过第二电容器之后的电压波形的图。
[0045] 图3是示出其中实现有驱动功率供应系统的示例性构造的图。
[0046] 图4是根据本公开的实施例的复合电子组件的电路图。
[0047] 图5是根据本公开的实施例的包括复合电子组件的驱动功率供应系统的详细电路图。
[0048] 图6是示出示例性构造的图,在该示例性构造中设置有根据本公开的实施例的其中应用有复合电子组件的驱动功率供应系统。
[0049] 图7是示意性地示出根据本公开的实施例的复合电子组件的透视图。
[0050] 图8是根据本公开的第一示例性实施例的沿图7中示出的复合电子组件中的线A-A'截取的剖视图。
[0051] 图9是根据本公开的第二示例性实施例的沿图7中示出的复合电子组件中的线A-A'截取的剖视图。
[0052] 图10是根据本公开的第三示例性实施例的沿图7中示出的复合电子组件中的线A-A'截取的剖视图。
[0053] 图11是根据本公开的第一示例性实施例的图7的复合电子组件堆叠在彼此之上的分解透视图。
[0054] 图12是设置在图7中示出的复合电子组件中的多层陶瓷电容器中的内电极的俯视图。
[0055] 图13是图7中示出的复合电子组件的等效电路图。
[0056] 图14是示意性地示出根据本公开的另一实施例的复合电子组件的透视图。
[0057] 图15是示意性地示出根据本公开的又一实施例的复合电子组件的透视图。
[0058] 图16是示出图7中示出的复合电子组件被安装在印刷电路板上的状态的透视图。

具体实施方式

[0059] 现在,将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
[0060] 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特定的实施例。相反,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。
[0061] 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。
[0062] 根据本公开的实施例的复合电子组件可以包括第一功率稳定单元和第二功率稳定单元。第一功率稳定单元可以包括接收从电池供应的第一功率,稳定第一功率并将稳定后的第一功率供应到功率管理单元的第一输入端子。第二功率稳定单元可以包括接收由功率管理单元转换的第二功率的第二输入端子以及稳定第二功率并将稳定后的第二功率作为驱动功率来供应的输出端子。第一功率稳定单元和第二功率稳定单元可以包括电容器和电感器来稳定功率。电容器可以具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极可以被设置为彼此面对,介电层可以设置在它们之间。电感器可以具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。电感器可以抑制接收的功率的交流(AC)分量,电容器可以降低接收的功率的波动。
[0063] 根据本公开的实施例的复合电子组件可以是这样的复合电子组件,其中,在连接到功率管理单元(PMIC)的多个电感器和电容器中,包括部分电感器和两个电容器的复合电子组件作为单个组件。
[0064] 根据本公开的实施例,第一功率稳定单元的电容器可以接收从电池供应的第一功率,稳定第一功率,并将稳定后的第一功率供应至功率管理单元(PMIC)。接收由PMIC转换的功率并使转换后的功率稳定的第二功率稳定单元的电感器和电容器可以被实现为单个复合组件。然而,本公开不限于此。连接到功率管理单元的各种组件可以被实现为单个复合组件。
[0065] 因此,复合电子组件可以是包括连接到功率管理单元(PMIC)的单个电感器和两个电容器的作为单个组件的复合组件,但是也可以是包括多个电感器和电容器的作为单个组件的可操作的阵列式复合组件。
[0066] 复合电子组件可以包括:第一功率稳定单元,包括接收从电池供应的第一功率,稳定第一功率并将稳定后的第一功率供应至功率管理单元的第一输入端子;第二功率稳定单元,包括接收由功率管理单元转换的第二功率的第二输入端子和稳定第二功率并将稳定后的第二功率作为驱动功率供应的输出端子。第一功率稳定单元和第二功率稳定单元可以包括电容器和电感器。电容器可以具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极可以被设置为彼此面对,介电层可以设置在它们之间。电感器可以具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。
[0067] 如上所述,由于如下所述的材料和电容等的不同,所以作为将被连接在功率管理单元(PMIC)中的功率组件的复合电子组件在诸如设计、制造工艺等的各种方面可以与包括电感器和电容器的用于高频滤波器的普通的复合组件不同。
[0068] 在下文中,将详细地描述对根据本公开的实施例的复合电子组件的描述。
[0069] 输出功率与输入到第二功率稳定单元的输入功率(输出功率/输入功率)之比可以是85%或更高。
[0070] 如上所述,第二功率稳定单元可以用于接收具有由功率管理单元转换的电压的功率并使该功率稳定。这里,为了利用在可移动装置中的电池的有限的容量来更长时间地供应功率,输出功率与输入功率之比(例如,功率效率)可以是85%或更高。
[0071] 例如,如下所述,与包括电感器和电容器的用于高频滤波器的普通的复合组件不同,在根据本公开的实施例的复合电子组件中,电感器可以是电感为0.01μH至1.1μH的功率电感器,电容器可以是电容为1μF至100μF的高电容组件,从而输入或输出的功率效率可以是85%或更高。
[0072] 输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的频率可以是1MHz至30MHz。
[0073] 随着输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的开关频率变低,可能需要用于高电流并具有高电感的电感器,并且随着开关频率变高,可能需要用于高电流并具有相对低的电感的电感器。
[0074] 对于用于高电流的在高频带中使用并具有相对低的电感的电感器,有益于使电感器产品小型化。然而,由于开关电阻的功率损失,其功率效率劣化。
[0075] 因此,根据本公开的实施例,可以使用具有1MHz至30MHz的低频带的开关频率。
[0076] 作为用于信号线的组件的用于高频滤波器的包括电感器和电容器的普通复合组件可以用在100MHz至1GHz或更大的高频带中。然而,作为用于功率线的组件的根据本公开的实施例的复合电子组件可以用在1MHz至30MHz的低频带中。
[0077] 电容器可具有1μF至100μF的电容,但不需要局限于此。
[0078] 例如,为了去除接收的功率的波动,包括在根据本公开的实施例的复合电子组件中的电容器可以是电容为1μF至100μF的高电容产品。
[0079] 电感器可以具有0.01μH至1.1μH的电感,但是不需要局限于此。
[0080] 对于便携式可移动装置来说,重要的是具有小的尺寸和轻的重量,以及长的可使用时间的电池。
[0081] 在上面的描述中,考虑到具有小的尺寸的技术方面,为了使电感器小型化,重要的是减小DC-DC转换器中的开关损失电阻。
[0082] 当在DC-DC中的开关损失电阻减小时,效率提高,从而可以提高时钟速度,并且由于提高了时钟速度,电感器的电感可以减小。当电感减小时,由于电感器中的卷绕线圈的数量减小,所以能够使电感器小型化。
[0083] 例如,由于根据本公开的实施例的复合电子组件中包括的电感器用于接收由功率管理单元转换的功率,以抑制包括在该功率中的低频交流(AC)分量,所以电感器可以具有0.01μH至1.1μH的高电感,例如,电感器可以是功率电感器。
[0084] 根据本公开的实施例,作为具有0.01μH至1.1μH的高电感的小型化产品的电感器可以在具有1MHz至30MHz的开关频率的低频带中具有高效率,并且可以结合至电容器,从而实现复合电子组件。
[0085] 在复合电子组件中,当电感器的电感小于0.01μH时,功率的波动增大,从而导致问题。
[0086] 同时,当用在便携式可移动装置中的小型化的电感器具有大于1.1μH的电感,并且增加卷绕线圈的数量从而实现该电感时,直流电阻(Rdc)会相应地增大并且DC偏置特性会劣化,从而使效率劣化。
[0087] 因此,根据本公开的实施例的复合电子组件的电感器可以具有0.01μH至1.1μH的电感。
[0088] 同时,根据本公开的实施例的包括在复合电子组件中的电感器可以具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。
[0089] 对于用于高频滤波器的包括电感器和电容器的普通复合组件,电感器可以包括介电层和形成在介电层上的导电图案,并且可以实现高阻抗。然而,根据本公开的实施例的复合电子组件的电感器可以实现高电感,从而包括具有线圈部件和磁体的磁性主体。
[0090] 如上所述,根据本公开的实施例的电感器可以包括具有线圈部件和磁体的磁性主体,从而获得高电感。
[0091] 磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)可以是55%至95%。
[0092] 磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)可以被控制为满足55%至95%的范围,从而可以获得诸如高DC偏置特性、低直流电阻(Rdc)和波动减少的效果。
[0093] 同时,当磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)小于55%时,在实现用于高电流并具有在开关频率为1MHz至30MHz的低频带中使用的电感器所需的高电感、高DC偏置特性和低Rdc特性的电感器方面可能存在问题。
[0094] 另外,当磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)大于95%时,因电容和性能的劣化而会具有诸如波动增大的问题。
[0095] 第一输入端子和第二输入端子可以形成在复合电子组件的一个端表面的一部分上。
[0096] 根据本公开的实施例,第一输入端子和第二输入端子可以形成在复合电子组件的一个端表面的一部分上,从而防止电感器的自谐振频率(SRF)劣化。
[0097] 在根据本公开的实施例的包括结合到电容器的电感器的复合电子组件中,当第一输入端子和第二输入端子形成在复合电子组件的一个端表面上时,在第一输入端子和第二输入端子与电感器的线圈单元之间会出现寄生电容,或者在第一输入端子和第二输入端子与电容器的内电极之间或者在电感器的线圈单元与电容器的内电极之间出现寄生电容。
[0098] 由于寄生电容,当电感器的自谐振频率(SRF)移至低频带时,存在问题。
[0099] 如上所述,当自谐振频率(SRF)移至低频带时,会出现在本公开的实施例中可使用的电感器的频率区域减小的问题。
[0100] 例如,由于在具有自谐振频率(SRF)或更高的高频区域中未表现出电感器的功能,所以当SRF移至低频带时,会出现频率区域的使用受限的问题。
[0101] 然而,根据本公开的实施例,第一输入端子和第二输入端子可以形成在复合电子组件的一个端表面的一部分上。因此,由第一输入端子和第二输入端子占据的面积可以减小,使得在电感器的线圈单元和电容器的内电极之间出现的寄生电容可以显著减小,从而防止SRF改变。
[0102] 输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的电流可为0.1A至10.0A。
[0103] 与用于高频的包括电感器和电容器的普通的复合组件不同,根据本申请的实施例的复合电子组件可以用于低频,其中,输入到第二功率稳定单元或从第二功率稳定单元输出的功率的电流可为0.1A至10.0A,但是本公开不限于此。
[0104] 同时,根据本公开的实施例的复合电子组件可以包括结合到电容器的电感器,其中,通过将电感器结合到电容器而获得的叠置表面可以具有95%或更高的区域匹配度。
[0105] 在电感器和电容器彼此结合并且它们的表面的彼此叠置的部分具有相同的面积时作为100%的情况时,它们的表面的彼此叠置的部分的区域匹配度可以表示它们的表面的彼此叠置的区域重叠的程度。
[0106] 当通过将电感器结合到电容器而获得的结合表面的区域匹配度为95%或更高时,在将复合电子组件安装在基底上的时候,缺陷率会显著降低。
[0107] 更具体地说,可以通过真空设备来执行复合电子组件在基底上的安装,使得通过将电感器结合到电容器获得的结合表面的区域匹配度为95%或更高,并且在将复合电子组件安装到基底上的时候,缺陷率会显著降低。
[0108] 当通过将电感器结合到电容器而获得的结合表面的区域匹配度小于95%时,在将复合电子组件安装到板上时,真空可能不被均匀地施加到整个组件,并且会出现在安装时复合电子组件被有缺陷地安装在板上或者掉落的问题。
[0109] 在下文中,将参照附图详细地描述本公开的实施例。
[0110] 图1是示出从电池和功率管理单元向需要驱动功率的预定的端子供应驱动功率的驱动功率供应系统的图。
[0111] 参照图1,驱动功率供应系统可以包括电池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。
[0112] 电池300可以将功率供应至功率管理单元500。在这种情况下,从电池300供应到功率管理单元500的功率被定义为第一功率V1。
[0113] 第一功率稳定单元400可以稳定第一功率V1,并且稳定后的第一功率(也由V1表示)可以被供应至功率管理单元。具体地,第一功率稳定单元400可以包括设置在地与连接电池300和功率管理单元500的连接端子之间的电容器C1。电容器C1可以减少第一功率中包括的波动。
[0114] 另外,电容器C1可以充有电荷。此外,当功率管理单元500瞬时消耗大量电流时,电容器C1使电荷被释放,从而可以抑制功率管理单元500的电压的变化。
[0115] 电容器C1可以是具有多个堆叠的介电层的高电容电容器,介电层的数量可以是300个或更多个。
[0116] 功率管理单元500可以使引入到电子器件中的功率被转换,从而对应于电子器件,并且可以使功率被分配、充电和控制。因此,功率管理单元500可以通常包括直流(DC)-直流(DC)转换器。
[0117] 另外,功率管理单元500可以通过功率管理集成电路(PMIC)来实现。
[0118] 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可以是连接到功率管理单元500的输出端子以接收从其供应的驱动功率的诸如集成电路(IC)等的有源器件所需的功率。
[0119] 第二功率稳定单元600可以稳定第二功率V2,并且可以将稳定后的第二功率供应至输出端子Vdd。接收由功率管理单元500供应的驱动功率的诸如IC等的有源器件可以连接到输出端子Vdd。
[0120] 具体地,第二功率稳定单元600可以包括串联连接在功率管理单元500和输出端子Vdd之间的电感器L1。另外,第二功率稳定单元600可以包括设置并连接在地与连接功率管理单元500和输出端子Vdd的连接端子之间的电容器C2。
[0121] 第二功率稳定单元600可以减少第二功率V2中包括的波动。
[0122] 另外,第二功率稳定单元600可以将功率稳定地供应至输出端子Vdd。
[0123] 电感器L1可以是以相对大量的电流来操作的功率电感器。
[0124] 功率电感器可以表示在施加直流时,与普通的电感器相比具有较低的电感变化和较高的效率的电感器。例如,功率电感器可以不仅包括普通的电感器的功能,而且还具有DC偏置特性(包括在施加直流时的电感变化)。
[0125] 另外,电容器C2可以是高电容电容器。
[0126] 图2A是示出从功率管理单元500输出的功率电压的波形的图。
[0127] 图2B是示出在从功率管理单元500输出的功率穿过功率电感器L1之后的电流波形的图。
[0128] 图2C是示出穿过功率电感器L1的功率穿过第二电容器C2之后的电压波形的图。
[0129] 参照图1和图2A,功率管理单元500可以将通过第一功率稳定单元400输入的第一功率V1转换为第二功率V2。图2A示出了从功率管理单元500输出的作为电压VIN的第二功率V2的波形。
[0130] 例如,第一功率稳定单元400可以减少由电池300施加的电压的波动以将DC第一功率V1供应至功率管理单元500。
[0131] 功率管理单元500可以将通过第一功率稳定单元400输入的DC第一功率V1转换为第二功率V2。这里,参照图2A,第二功率V2(在图2A中由VIN表示)可以是脉宽调制(PWM)电压(AC电压)。然后,功率管理单元500可以向第二功率稳定单元600提供第二功率V2。
[0132] 第二功率稳定单元600可以包括功率电感器L1和第二电容器C2,功率电感器L1具有包括线圈单元的磁性主体,第二电容器C2具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极可以被设置为彼此面对,介电层可以被设置在内电极之间。另外,第二功率稳定单元600可以抑制从功率管理单元500提供的第二功率V2的交流(AC)分量,并且可以减少波动。
[0133] 例如,具体地说,功率电感器L1可以抑制第二功率V2的AC分量,第二电容器C2可以减少第二功率V2的波动。
[0134] 作为PWM电压的第二功率V2的AC分量在穿过功率电感器L1之后可以被抑制,从而形成如图2B中的电流波形所示的电流波形,其中,在穿过功率电感器L1之后输出的电流IOUT的值可以在最小电流值ILMIN和最大电流值ILMAX之间的范围。
[0135] 参照图2C,穿过功率电感器L1之后的第二功率V2可以穿过第二电容器C2以减少波动。因此,穿过功率电感器L1之后的第二功率V2还可以在穿过第二电容器C2之后被转换为输出电压VOUT,如图2C中所示。这里,为了有效地减少第二功率V2的波动,第二电容器C2可以是电容为1μF至100μF的高电容电容器。
[0136] 因此,根据本公开的实施例的复合电子组件可以包括第二功率稳定单元600,使得输出功率与将要被输入到第二功率稳定单元600的输入功率之比可为85%或更高,其中,第二功率稳定单元600包括抑制第二功率V2的交流(AC)分量的功率电感器L1和减少第二功率V2的波动的第二电容器C2。
[0137] 图3是示出其中实现有驱动功率供应系统的构造的图。
[0138] 如图3中所示,示出了功率管理单元500、电感器L1、第一电容器C1和第二电容器C2的布局。
[0139] 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,对于各个DC/DC转换器可以需要功率电感器和高电容电容器。
[0140] 参照图3,功率管理单元500可以具有预定的端子N1、N2和N3。功率管理单元500可以通过第二端子N2接收由电池供应的功率。另外,功率管理单元500可以使从电池300供应的功率被转换,并且可以通过第一端子N1来供应转换后的功率。第三端子N3可以是接地端子。
[0141] 这里,第一电容器C1可以设置在地与连接电池300和功率管理单元500的连接端子之间,以执行第一功率稳定单元400的功能。
[0142] 另外,由于电感器L1和第二电容器C2可以接收从第一端子N1供应的第二功率V2,可以稳定接收到的第二功率,并且可以将稳定后的第二功率作为驱动功率供应到第四端子N4,所以电感器L1和第二电容器C2可以起到第二功率稳定单元600的功能。
[0143] 由于图3中示出的第五端子N5至第八端子N8具有与第一端子N1至第四端子N4的功能相同的功能,所以将省略对它们的详细描述。
[0144] 在设计驱动功率供应系统的图案时考虑的重要的事情在于将功率管理单元、电感器器件和电容器器件设置为彼此更接近。另外,功率线的布线可以被设计为相对短且粗。
[0145] 例如,这种短且粗的布线可以使得组件安装区域减小,从而通过满足上述需求来抑制噪声的产生。
[0146] 当功率管理单元500的输出端子被设置为相对小的量时,电感器和电容器可以被设置得彼此更接近而没有特殊问题。然而,在使用功率管理单元500的多个输出的情况下,可能由于组件密集度而难以正常地设置电感器和电容器。另外,根据向电容器和电感器施加的功率的优先级,可能出现应该将电感器和电容器设置为非优选状态的情况。
[0147] 例如,由于功率电感器和高电容电容器的各自的尺寸相对大,所以在实际地设置这些器件时,功率线和信号线可能不可避免地相对长。
[0148] 当功率电感器和高电容电容器设置为非优选状态时,器件与功率线之间的距离可能相对长,因此,可能产生噪声。噪声会对功率供应系统具有不良影响。
[0149] 图4是根据本公开的实施例的复合电子组件的电路图。
[0150] 参照图4,复合电子器件700可以包括第一功率稳定单元和第二功率稳定单元。
[0151] 第一功率稳定单元可以包括第一电容器C1。
[0152] 第二功率稳定单元可以包括第一功率电感器L1和第二电容器C2。
[0153] 复合电子器件700可以是能够执行上述第一功率稳定单元和第二功率稳定单元的功能的器件。
[0154] 复合电子器件700可以接收由电池供应的第一功率,稳定第一功率,并将稳定后的第一功率供应至功率管理单元500。这里,参照图4,接收从电池供应的第一功率的端子A可以与将第一功率供应至功率管理单元500的端子A相同。例如,第一端子A(第一输入端子)可以接收从电池供应的第一功率并可以将第一功率供应至功率管理单元500。
[0155] 另外,复合电子器件700可以通过第二端子B(第二输入端子)接收由功率管理单元500转换的第二功率。
[0156] 此外,复合电子器件700可以使第二功率稳定以将稳定后的第二功率作为驱动功率提供给第三端子C(输出端子)。
[0157] 参照图4,第一功率电感器L1和第二电容器C2可以共用第三端子,从而第一功率电感器L1与第二电容器C2之间的距离可以减小。
[0158] 同时,复合电子器件700可以包括能够使第一电容器C1、第二电容器C2与地连接的第四端子D(接地端子)。第四端子D可以被实现为单个端子。
[0159] 如上所述,复合电子器件700可以包括将被实现为单个组件的设置有功率管理单元500的输入功率端子的大电容电容器以及设置有功率管理单元500的输出功率端子的功率电感器和大电容电容器。因此,可以改善复合电子器件700的器件集成度。
[0160] 图5是根据本公开的实施例的包括复合电子组件的驱动功率供应系统的详细电路图。
[0161] 参照图5,根据本公开的包括复合电子组件的驱动功率供应系统可以包括:电池300;第一功率稳定单元400,稳定从电池300供应的功率;功率管理单元500,通过开关操作来转换从第一功率稳定单元400接收的功率;第二功率稳定单元600,稳定从功率管理单元500接收的功率。
[0162] 这里,功率管理单元500可以包括使第一侧与第二侧绝缘的变压器、位于变压器的第一侧并且开关从第一功率稳定单元接收的功率的开关单元、控制开关单元的开关操作的PWM IC以及位于变压器的第二侧并对开关后的功率进行整流的整流单元。
[0163] 功率管理单元500可以通过开关单元的开关操作来将从第一功率稳定单元400接收的功率(例如,第一功率V1)转换为第二功率V2。这里,功率管理单元500的PWM IC可以控制开关单元的开关操作,以将第一功率V1转换为第二功率V2。
[0164] 然后,第二功率V2可以被整流单元(例如,二极管器件D1)整流,以被提供至第二功率稳定单元600。
[0165] 同时,第二功率稳定单元600可以是包括电容器C2和电感器L1的复合电子组件。电容器C2可以具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极可以被设置成彼此面对并且介电层可以设置在内电极之间。电感器L1可以具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。另外,电感器L1可以抑制接收到的第二功率V2的交流(AC)分量,电容器C2可以减少接收到的第二功率V2的波动。
[0166] 图6是示出其中设置有根据本公开的实施例的其中应用有复合电子组件的驱动功率供应系统的构造的图。
[0167] 如图6中所示,图3中示出的第一电容器C1、第二电容器C2和第一功率电感器L1被根据本公开的实施例的复合电子器件所替代。
[0168] 如上所述,复合电子器件可以执行第一功率稳定单元和第二功率稳定单元的功能。
[0169] 另外,第一电容器C1、第二电容器C2、第一功率电感器L1可以被根据本公开的实施例的复合电子组件替代,以显著减小布线的长度。此外,器件的数量可以减少至适于器件的布局。
[0170] 例如,根据本公开的实施例,功率管理单元、功率电感器、高电容电容器可以被设置为彼此相对更近,并且功率线的布线可以相对短且粗,因此可以减少噪声。
[0171] 同时,电子装置制造商努地坚持以满足用户的需求并减小设置在电子装置中的印刷电路板(PCB)的尺寸。因此,安装在PCB上的集成电路(IC)可以需要具有改善了的集成度。这种需要可以通过将多个器件构造为单个复合电子组件(比如根据本公开的实施例的复合电子组件)来满足。
[0172] 另外,根据本公开的实施例,可以通过单个复合电子器件来实现三个组件(例如,第一电容器、第二电容器和功率电感器),以减小PCB安装面积。根据本公开的实施例,与现有的其中设置有这些组件的图案相比,安装面积可以减小大约30%至50%。
[0173] 复合电子组件
[0174] 为了清楚地描述本公开的实施例,将限定在六面体中的方向。在附图中示出的L、W和T分别表示长度方向、宽度方向和厚度方向。
[0175] 参照图7至图12,根据本公开的实施例的复合电子组件1可以包括具有结合到电感器20的电容器10的复合主体30。电容器10可以具有其中堆叠有多个介电层11(见图11和图12)和内电极31、32和33(见图8)的陶瓷主体。内电极可以被设置为彼此面对,介电层11可以设置在内电极之间。电感器20可以具有包括线圈单元40的磁性主体。
[0176] 在本公开的实施例中,复合主体30可以具有彼此相对的第一主表面和第二主表面以及使第一主表面和第二主表面彼此连接的第一侧表面、第二侧表面、第一端表面和第二端表面。
[0177] 复合主体30的形状不受具体限制,但是可以是图7中示出的六面体形状。
[0178] 具有六面体形状的复合主体30可以通过将电容器10结合到电感器20来形成,形成复合主体30的方法不受具体限制。
[0179] 例如,可以通过利用导电粘合剂树脂等来将分别制造的电容器10和电感器20彼此结合来形成复合主体30,或者通过顺序地堆叠构成电容器10的陶瓷主体和构成电感器20的磁性主体来形成复合主体30,但是本公开不具体地限制于此。
[0180] 同时,根据本公开的实施例,电感器20可以设置在电容器10的上部上,但是其位置不限于此,而是可以改变。
[0181] 在下文中,将详细地描述构成复合主体30的电容器10和电感器20。
[0182] 根据本公开的示例性实施例,构成电感器20的磁性主体可以包括线圈单元40。
[0183] 电感器20不受具体地限制,但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。除了上述电感器之外,激光雕刻式电感器(laser helixing type inductor)也可以被用作电感器20。
[0184] 多层式电感器可以如下地制造:在薄的铁素体或玻璃陶瓷片上厚地印刷电极,堆叠若干个其上印刷有线圈图案的片,通过通孔将内导线彼此连接。
[0185] 薄膜式电感器可以如下地制造:通过薄膜溅射或覆在陶瓷基底上形成导电线圈导线,并填充铁素体材料。
[0186] 卷绕式电感器可以通过围绕铁芯卷绕导线(导电线圈导线)来制造。
[0187] 激光雕刻式电感器可以如下地制造:通过溅射或镀覆在陶瓷骨架上形成电极层,通过激光雕刻来形成线圈形状,然后加工外保护膜树脂和端子。
[0188] 参照图8,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20可以是多层式电感器。
[0189] 具体地,磁性主体可以具有其中堆叠有多个具有形成在其上的导电图案41的磁层21的形式。导电图案41可以构成线圈单元40。
[0190] 参照图9,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20可以是薄膜式电感器。
[0191] 具体地,电感器20可以具有其中磁性主体包括绝缘基底23和形成在绝缘基底23的至少一个表面上的线圈的薄膜形式。
[0192] 磁性主体可以通过利用磁性材料填充在绝缘基底23的其至少一个表面上形成有线圈的上部和下部来形成。
[0193] 参照图10,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20可以是卷绕式电感器。
[0194] 具体地,电感器20可以具有其中磁性主体包括铁芯24和围绕铁芯24缠绕的卷绕线圈的形式。
[0195] 磁层21和磁体可以由Ni-Cu-Zn基材料、Ni-Cu-Zn-Mg基材料或Mn-Zn铁素体基材料形成,但不限于此。
[0196] 根据本公开的示例性实施例,电感器120(见图14)可以是可以被施加有大量电流的功率电感器。
[0197] 功率电感器可以是在向其施加DC电流时的电感变化小于普通的电感器的电感变化的高效电感器。例如,功率电感器可以包括DC偏置特性(在向其施加DC电流时其电感基于DC电流而变化的特性)以及普通电感器的功能。
[0198] 例如,根据本公开的示例性实施例的用在功率管理集成电路(PMIC)中的复合电子组件可以包括功率电感器(在向其施加DC电流时的电感变化低于普通电感器的电感变化的高效电感器)。
[0199] 在下文中,将更详细地描述在本公开的第一示例性实施例至第三示例性实施例中的作为本公开第一示例性实施例的在复合电子组件中电感器20是多层式电感器的情况。
[0200] 参照图11,磁性主体可以如下地制造:将导电图案41印刷在多个磁性生片21b至21j上,堆叠其上形成有导电图案41的多个磁性生片21b至21j,在磁性生片21b至磁性生片21j的上部和下部上另外堆叠磁性生片21a和磁性生片21k,然后执行烧结工艺。
[0201] Ni-Cu-Zn基材料、Ni-Cu-Zn-Mg基材料或Mn-Zn基铁素体基材料可以用于磁体,但是本公开不限于此。
[0202] 参照图11,磁性主体可以如下地形成:在磁性生片21b至21j上印刷导电图案41,执行干燥工艺,然后在磁性生片21b至磁性生片21j的上部上和下部上堆叠磁性生片21a和磁性生片21k。
[0203] 对于磁性主体的导电图案41,可以在磁性生片上形成多个导电图案41a至41f,以沿磁性生片堆叠的方向形成线圈图案。
[0204] 可以通过将包含(Ag)作为主要组分的导电浆料以预定的厚度印刷来形成导电图案41。
[0205] 导电图案41可以电连接到形成在沿长度方向的两个端部上的第一输入端子51和输出端子53(见图7至图10)。
[0206] 导电图案41可以具有电连接到第一输入端子51和输出端子53的引出部。
[0207] 导电图案41中的一个导电图案41a可以通过形成在磁性生片21b中的通过电极(未单独示出)电连接到另一个导电图案41b,磁性生片21b设置在导电图案41a和导电图案41b之间,并且可以沿磁性主体的堆叠方向形成线圈图案。
[0208] 在本公开的实施例中,线圈图案不被具体地限制,但是可以被设计为对应于电感器的电感。
[0209] 例如,第二导电图案41b至第五导电图案41e可以在第一导电图案41a和第六导电图案41f之间被形成为具有处于它们的堆叠形式的线圈形式,并且导电图案可以如上所述地通过形成在各个磁层中的通过电极彼此电连接,其中,第一导电图案41a具有暴露于复合主体的第二端表面的引出部,第六导电图案41f具有暴露于复合主体的第一端表面的引出部。
[0210] 图11示出了其中第二导电图案41b至第五导电图案41e分别被重复,然而,本公开不限于此。即,将被重复的导电图案的数量可以根据实施例而改变。
[0211] 同时,构成电容器10的陶瓷主体可以如下地形成:将多个介电层11a至11e堆叠在彼此之上,多个内电极31、32和33(例如,顺序的第一内电极、第二内电极和第三内电极)可以设置在陶瓷主体中,从而彼此分隔开并使介电层(例如,11b和11c)设置在它们之间。
[0212] 介电层11可以通过烧结包括陶瓷粉末、有机溶剂和有机粘合剂的陶瓷生片来形成。作为高介电常数的材料的陶瓷粉末,可以使用酸钡(BaTiO3)基材料或钛酸锶(SrTiO3)基材料等,但是陶瓷粉末不限于此。
[0213] 同时,根据本公开的实施例,内电极可以包括第一内电极31、第二内电极32和第三内电极33,第一内电极31具有暴露于复合主体30的第一端表面的引出部31a,第二内电极32具有暴露于复合主体的第一侧表面和第二侧表面中的一个或多个的引出部32a和32b,第三内电极33具有暴露于第二端表面的引出部33a,但是本发明构思不限于此。
[0214] 具体地,构成电容器10的陶瓷主体可以通过堆叠多个介电层11a至11e来形成。
[0215] 第一内电极31、第二内电极32和第三内电极33可以形成在多个介电层11a至11e的一部分上,例如,分别在介电层11b至11d上,以然后被堆叠在彼此之上。
[0216] 根据本公开的实施例,第一内电极31、第二内电极32和第三内电极33可以由包含导电金属的导电浆料来形成。
[0217] 导电金属可以是镍(Ni)、(Cu)、钯(Pd)或它们的合金,但不限于此。
[0218] 第一内电极31、第二内电极32和第三内电极33可以利用导电浆料通过诸如丝网印刷法或凹版印刷法的印刷方法印刷在形成介电层11的陶瓷生片上。
[0219] 其上印刷有内电极的陶瓷生片可以交替地堆叠并烧结,以形成陶瓷主体。
[0220] 根据本公开的实施例,陶瓷主体可以包括串联连接的第一电容器单元和第二电容器单元。
[0221] 参照图12,第一电容器单元C1可以包括第一内电极31和第二内电极32,第一内电极31具有暴露于复合主体30的第一端表面的引出部31a,第二内电极32具有暴露于第一侧表面和第二侧表面中的一个或多个的引出部32a和32b。
[0222] 另外,第二电容器单元C2可以包括第二内电极32和第三内电极33,第二内电极32具有暴露于复合主体30的第一侧表面和第二侧表面中的一个或多个的引出部32a和
32b,第三内电极33具有暴露于第二端表面的引出部33a。
[0223] 图12示出了第一内电极31、第二内电极32和第三内电极33的图案形状。然而,第一内电极至第三内电极的图案形状不限于此,而是可以不同地变化。
[0224] 第一电容器单元C1和第二电容器单元C2可以在复合主体30中串联连接。
[0225] 第一电容器单元C1可以控制从电池电源供应的电压,第二电容器单元C2可以控制从PMIC供应的电压。
[0226] 根据本公开的实施例的复合电子组件1可以包括:第一输入端子51,形成在复合主体30的第一端表面上并连接到电感器20的线圈单元40;第二输入端子52,与第一输入端子51分隔开预定的距离并连接到电容器10的内电极31;输出端子53,形成在复合主体30的第二端表面上并连接到电感器20的线圈单元40和电容器10的内电极33;接地端子
54,形成在复合主体30的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面中的一个或多个上并且连接到电容器10的内电极31。
[0227] 第一输入端子51和输出端子53可以连接到电感器20的线圈单元40,从而用作复合电子组件中的电感器。
[0228] 另外,第二输入端子52和输出端子53可以连接到电容器10的内电极,并且电容器10的内电极31可以连接到接地端子54,从而用作复合电子组件中的电容器。
[0229] 第一输入端子51、第二输入端子52、输出端子53和接地端子54可以利用包含导电金属的导电浆料来形成。
[0230] 导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、(Sn)或它们的合金,但是不限于此。
[0231] 导电浆料还可以包括绝缘材料,绝缘材料可以是玻璃,但是不限于此。
[0232] 形成第一输入端子51、第二输入端子52、输出端子53和接地端子54的方法不被具体限制,因此,可以使用浸渍陶瓷主体的方法或镀覆方法等
[0233] 图13是图7中示出的复合电子组件的等效电路图。
[0234] 参照图13,可以通过将第一输入端子、第二输入端子、输出端子和接地端子连接到对应的组件来将电感器20和电容器10串联连接。
[0235] 另外,如上所述,第一电容器单元C1和第二电容器单元C2可以在复合主体30中串联连接。
[0236] 与现有技术中的情况不同,由于电感器20和电容器10在根据本公开的实施例的复合电子组件中彼此结合,所以电感器20和电容器10之间的距离可以被设计为显著减小,从而减少噪声的出现。
[0237] 另外,电感器20和电容器10可以彼此结合,以显著减小在PMIC中的安装面积,从而在确保安装空间方面具有优势。
[0238] 此外,可以减小用于安装的成本。
[0239] 输出功率与输入到复合主体的输入功率之比(输出功率/输入功率)可为85%或更高。
[0240] 输入到复合主体的功率或从复合主体输出的功率的频率可为1MHz至30MHz。
[0241] 电容器的电容可为1μF至100μF。
[0242] 电感器的电感可为0.01μH至1.1μH。
[0243] 磁性主体与复合主体的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合主体的体积)可为55%至95%。
[0244] 第一输入端子和第二输入端子可以形成在复合主体的第一端表面的一部分上。
[0245] 输入到复合主体的功率或从复合主体输出的功率的电流可为0.1A至10.0A。
[0246] 图14是示意性地示出根据本公开的另一实施例的复合电子组件的透视图。
[0247] 参照图14,根据本公开的另一实施例的复合电子组件100可以包括六面体复合主体130、第一输入端子151、第二输入端子152、输出端子153和接地端子154。复合主体130可以通过将电容器110结合到电感器120来形成,电容器110可以设置在电感器120的上部和下部上。
[0248] 由于除了电容器110包括设置在电感器120的上部上的部分110a和设置在电感器120的下部上的部分110b并且接地端子154形成在复合主体130的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面上并且连接到电容器110的内电极之外,根据图14中示出的实施例的复合电子组件100的特征与前面描述的根据图7至图13中示出的实施例的复合电子组件1的特征相同,所以将省略重复的特征。
[0249] 图15是示意性地示出根据本公开的另一实施例的复合电子组件的透视图。
[0250] 参照图15,根据本公开的另一实施例的复合电子组件200可以包括六面体复合主体230、第一输入端子251、第二输入端子252、输出端子253和接地端子254。复合主体230可以通过将电容器210结合到电感器220来形成,电容器210可以设置在电感器220的两侧上。
[0251] 由于除了电容器210设置在电感器220的两侧上,即,电容器210包括设置在电感器220的一侧上的部分210a和设置在电感器220的另一侧上的部分210b,并且接地端子254形成在复合主体230的上表面、下表面、第一侧表面和第二侧表面上并且连接到电容器
210的内电极之外,根据图15中示出的实施例的复合电子组件200的特征与前面描述的根据图7至图13中示出的实施例的复合电子组件1的特征相同,所以将省略重复的特征。
[0252] 同时,复合电子组件用于便携式可移动装置的电源端中,抑制接收的功率的交流(AC)分量,减少波动,复合电子组件可以包括具有结合到电感器的电容器的功率稳定单元。电容器可以具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极可以被设置为彼此面对,并且介电层可以设置在内电极之间。电感器可以包括:磁性主体,包括线圈单元;输入端子,设置在功率稳定单元的一个端表面上并接收由功率管理单元转换的功率;输出端子,形成在功率稳定单元的一个端表面上并供应由功率稳定单元稳定后的功率。电感器可以抑制接收的功率的AC分量,电容器可以减少接收的功率的波动。
[0253] 下面的表1示出了基于磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)的DC偏置特性、直流电阻(Rdc)和波动减少特性的评判结果。
[0254] 通过改变电感器的磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比,对将电感为0.47μH的电感器结合到电容为22μF的电容器的复合电子组件进行测试。
[0255] 电感为0.47μH的电感器和电容为22μF的电容器可以分别是可移动装置中的具有最低平的电感和最大的电容的电感器和电容器。
[0256] 例如,在对于复合电子组件来讲最差的可能条件下进行该测试,其中,即使电感显著降低并且电容器的电容显著增大,也不会超过最差的可能条件。
[0257] 在评判DC偏置特性时,将其中当预定的或更大的电流被施加到电感器时总电感为设计值的70%或更低的情况确定为缺陷。
[0258] 例如,在本公开的实施例中,由于电感器的电感为0.47μH,所以将电感为0.329μH(0.47μH的70%)或小于0.329μH的情况确定为缺陷。
[0259] 当直流电阻(Rdc)为50mΩ或更大时,效率为85%或更低。因此,其由于效率劣化而难以在可移动装置中使用,从而其中直流电阻(Rdc)为50mΩ或更大的情况被确定为缺陷。
[0260] 基于Vp-p(峰-峰)测量结果来确定波动减少特性,将其中基于参考电压的Vp-p为10%或更大的情况确定为缺陷。
[0261] 表1
[0262]
[0263]
[0264] *:对比示例
[0265] 参照上面的表1,可以清楚的是,在样本1和样本2中,磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)小于55%,电感小于或等于0.329μH(0.47μH的70%),从而DC偏置特性为有缺陷的,并且直流电阻(Rdc)为50mΩ或更大,为有缺陷的。
[0266] 另外,可以清楚的是,在样本10中,磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)大于95%,从而波动减少特性为有缺陷的。
[0267] 同时,可以清楚的是,在样本3至样本9中,磁性主体与复合电子组件的总体积的体积比(磁性主体的体积/复合电子组件的体积)满足本公开的数值范围,例如55%至95%,DC偏置特性、Rdc和波动减少特性均为优异的。
[0268] 具有安装在其上的复合电子组件的板
[0269] 图16是示出其中图7中示出的复合电子组件被安装在印刷电路板上的状态的透视图。
[0270] 参照图16,根据本公开的实施例的具有安装在其上的复合电子组件1的板800可以包括:印刷电路板810,其上安装有复合电子组件1;四个或更多个电极焊盘821、821'、822和823,设置在印刷电路板810上。
[0271] 电极焊盘可以包括分别连接到复合电子组件的第一输入端子51、第二输入端子52、输出端子53和接地端子54的第一电极焊盘821、第二电极焊盘821'、第三电极焊盘822和第四电极焊盘823。
[0272] 这里,复合电子组件1的第一输入端子51、第二输入端子52、输出端子53和接地端子54可以通过焊接件830在它们被设置为分别与第一电极焊盘821、第二电极焊盘821'、第三电极焊盘822和第四电极焊盘823接触的状态下电连接到印刷电路板810。
[0273] 驱动功率供应系统
[0274] 根据本公开另一实施例的包括复合电子组件的驱动功率供应系统可以包括:电池;第一功率稳定单元,稳定从电池供应的功率;功率管理单元,接收由第一功率稳定单元转换的功率并且包括多个DC/DC转换器和开关器件;第二功率稳定单元,接收由功率管理单元转换的功率以稳定接收到的功率。第二功率稳定单元可以是包括电容器和电感器的复合电子组件。电容器可以具有其中堆叠有多个介电层和内电极的陶瓷主体。内电极可以被设置为彼此面对,介电层可以设置在它们之间。电感器可以具有包括线圈单元和磁体的磁性主体。电感器可以抑制接收的功率的交流(AC)分量,电容器可以减少接收的功率的波动。
[0275] 如上所述,根据本公开的实施例的驱动功率供应系统可以提供一种能够减小组件安装面积的复合电子组件。
[0276] 另外,根据本公开的实施例的驱动功率供应系统可以提供一种能够抑制噪声的出现的复合电子组件。
[0277] 虽然已经在前面描述了被认为的最佳模式和/或其它示例,但是应该理解,可以对其进行各种修改,并且这里公开的主题可以以不同的形式和示例来实现,并且该教导可以应用于多种应用,而仅在此公开了这些应用中的一些。权利要求书意图要求保护落入本教导的真实范围内的任意和全部应用、修改和变化。
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