[發明專利]電感元件、封裝部件以及開關調節器

有效

• 申請號: 201610868182.3
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107068351B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 濱田顯德;吉岡由雅;工藤敬實;保田信二
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01F27/255
• 分類號: H01F27/255;H01F27/28;H01L23/64
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

本發明提供一種電感元件，其既能保持強度又能應對高頻，并能夠實現低矮小型化。電感元件具有：復合體，其多層的復合層構成，該復合層由無機填料以及樹脂的復合材料構成；以及多層的螺旋狀配線，它們分別層疊于復合層上，并且被比該復合層靠上層的復合層覆蓋。無機填料的平均粒徑為5μm以下，螺旋狀配線的配線間距為10μm以下，螺旋狀配線的層間間距為10μm以下。

技術領域

本發明涉及電感元件、封裝部件以及開關調節器。

背景技術

以往，作為電感元件，存在日本特開2013-225718號公報(專利文獻1)所記載的電感元件。該電感元件具有：環氧玻璃基板；螺旋狀配線，其設置于環氧玻璃基板的兩面；絕緣樹脂，其將螺旋狀配線覆蓋；以及芯部，其將絕緣樹脂的上下側覆蓋。芯部是含金屬磁性粉的樹脂，芯部含有平均粒徑為20μm～50μm的金屬磁性粉。

專利文獻1：日本特開2013-225718號公報

然而，在伴隨著PC、服務器的高性能化、移動式設備的普及而對省電化技術的要求提高的過程中，作為CPU(Central Processing Unit：中央處理裝置)的低耗電化技術，IVR(Integrated Voltage Regulator：集成電壓調節器)技術備受矚目。

此處，在現有的系統中，如圖12所示，針對處于IC(integrated circuit：集成電路)芯片100內的N個CPU101，經由一個VR(Voltage Regulator：電壓調節器)103而從電源105供給電壓。

另一方面，在IVR技術的系統中，如圖13所示，每個CPU101都具備對來自電源105的電壓進行調節的單獨的VR113，從而根據各CPU101的時鐘動作頻率而單獨地控制向該CPU101供給的電壓。

為了以與CPU101的動作頻率的變化對應的方式對供給電壓進行控制，需要使供給電壓高速地變化，從而在VR113中需要進行10MHz～100MHz這樣的高速開關動作的斬波電路。

伴隨與此，在斬波電路的輸出側脈動濾波器中使用的電感器也能夠適應10MHz～100MHz這樣的高速開關動作，并且，對于CPU101的動作而言，作為針對芯部的充足的電流，需要能夠以幾A的電平通電的高頻功率電感器。

進而，在IVR中，其目的還在于通過在IC芯片110集成上述系統而在省電化的同時實現小型化，從而要求能夠內置于IC封裝內的小型的高頻功率電感器。特別地，在基于SiP(System in Package：系統級封裝)、PoP(Package on Package：堆棧式封裝)之類的三維安裝的系統的小型化的發展過程中，需要能夠實現向IC封裝基板的內置、向該基板的BGA(Ball Grid Array：球柵陣列)側部的安裝的、例如0.33mm的厚度以下的薄型的高頻功率電感器。

然而，在現有的電感元件中，由于在環氧玻璃基板的兩面設置螺旋狀配線，因此環氧玻璃基板的厚度成為阻礙因素而難以實現薄型化。由于玻璃纖維布(glass cloth)的厚度的極限，環氧玻璃基板即使減薄也具有80μm左右的厚度，因此，雙層的螺旋狀配線的層間間距無法進一步減小。另外，在勉強使該基板減薄的情況下，無法保持基板的強度，配線加工等變得困難。

另外，由于在芯部含有平均粒徑為20μm～50μm的金屬磁性粉，因此金屬磁性粉的尺寸較大。由此，絕緣樹脂的上下側的芯部的厚度增厚，從而難以實現薄型化。另外，例如，為了提高L值、且為了使將螺旋狀配線覆蓋的絕緣樹脂含有金屬磁性粉，需要確保配線間距充分大于金屬磁性粉的平均粒徑，從而小型化也難以實現。

另外，由于金屬磁性粉的尺寸較大，因此金屬磁性粉的內部的渦流損耗增大，從而在50MH至100MHz這樣的高速開關動作中，損失較大，難以應對高頻。

發明內容