JP2017112354A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電極が形成される本体の外面に絶縁基材が露出せず、めっき工程の不良などを減少させることができる新たな構造のコイル部品を提供する。
【解決手段】コイル部品100Aは、磁性物質を含む本体部10と、本体部内に配置されたコイル部と、本体部上に配置された電極部と、を含む。コイル部は、支持部材20、支持部材の少なくとも一外面上に配置され本体部の少なくとも一外面に露出した端子32、42を有するコイル及び支持部材の少なくとも一つの端部を貫通し、コイルの端子と連結されて本体部の少なくとも一外面に露出した導電性ビア33、43を含む。
【選択図】図3

Description

本発明は、コイル部品及びその製造方法に関する。
デジタルTV、携帯電話、ノートブックなどのような電子機器の小型化及び薄型化に伴い、この電子機器に適用されるコイル部品にも小型化及び薄型化が求められており、このような要求に応じるために多様な形態の巻線型又は薄膜型のコイル部品の研究開発が活発に進められている。
一般に、薄膜型のコイル部品は、絶縁基材上にコイルを形成し、絶縁基材及び絶縁基材上に形成されたコイルを磁性物質で埋め立てた後に形成される磁性本体の外面をグラインディング(Grinding)処理し、磁性本体の外面に電極を形成する方法で製造されることができる。
このような方法でコイル部品を製造する場合、絶縁基材の端部がコイルの端子と共に磁性本体の外面に露出するが、絶縁基材上にはめっき層を形成することが困難であるため、電極の形成のためのめっきの後に導電性ペースト塗布などの後工程を行った後にも接続不良などが発生する原因となる。
本発明の多様な目的の一つは、このような問題を解決することであり、電極が形成される本体の外面に絶縁基材が露出せず、めっき工程の不良などを減少させることができる新たな構造のコイル部品を提供することである。
本発明で提案する多様な解決手段の一つは、電極が形成される本体の外面に露出する絶縁基材の端部に導電性ビアを形成して、本体の外面に絶縁基材が露出しないようにすることである。
本発明の多様な効果のうち一つの効果として、電極が形成される本体の外面に絶縁基材が露出せず、めっき工程の不良などを減少させることができる新たな構造のコイル部品及びこれを効率的に製造することができる方法を提供することができる。
電子機器に適用されるコイル部品の例を概略的に示す。 コイル部品の一例を示す概略的な斜視図である。 図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の一例を示す。 図2のコイル部品の本体部をA方向及びB方向から見た場合の概略的な一例を示す。 図2のコイル部品の本体部をA方向及びB方向から見た場合の概略的な他の一例を示す。 図2のコイル部品のコイル部をC方向から見た場合の概略的な一例を示す。 図2のコイル部品のコイル部をD方向から見た場合の概略的な一例を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程フローチャートの一例を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。 図10のコイル部品の概略的なP領域の拡大断面を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。 図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。 図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。 図16のコイル部品の概略的なQ領域の拡大断面を示す。 図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。 図18のコイル部品の概略的なR領域の拡大断面を示す。 図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。 図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
電子機器
図1は、電子機器に適用されるコイル部品の例を概略的に示す。図面を参照すると、電子機器には多様な種類の電子部品が用いられることが分かり、例えば、Application Processorを中心に、DC/DC、Comm.Processor、WLAN BT/WiFi FM GPS NFC、PMIC、Battery、SMBC、LCD AMOLED、Audio Codec、USB2.0/3.0 HDMI(登録商標)、CAMなどが用いられることができる。このとき、このような電子部品の間には、ノイズ除去などを目的に多様な種類のコイル部品がその用途に応じて適切に適用されることができるが、例えば、パワーインダクタ(Power Inductor)1、高周波インダクタ(HF Inductor)2、通常のビード(General Bead)3、高周波用ビード(GHz Bead)4、コモンモードフィルタ(Common Mode Filter)5などが挙げられる。
具体的には、パワーインダクタ(Power Inductor)1は、電気を磁場の形で保存し、出力電圧を維持して電源を安定させる用途などに用いられることができる。また、高周波インダクタ(HF Inductor)2は、インピーダンスをマッチングして必要な周波数を確保したり、ノイズ及び交流成分を遮断するなどの用途に用いられることができる。また、通常のビード(General Bead)3は、電源及び信号ラインのノイズを除去したり、高周波リップルを除去するなどの用途に用いられることができる。また、高周波用ビード(GHz Bead)4は、オーディオに関連する信号ライン及び電源ラインの高周波ノイズを除去するなどの用途に用いられることができる。また、コモンモードフィルタ(Common Mode Filter)5は、ディファレンシャルモードでは電流を通過させ、コモンモードノイズのみを除去するなどの用途に用いられることができる。
電子機器としては、代表的にスマートフォン(Smart Phone)があるが、これに限定されるものではなく、例えば、個人情報端末(personal digital assistant)、デジタルビデオカメラ(digital video camera)、デジタルスチルカメラ(digital still camera)、ネットワークシステム(network system)、コンピュータ(computer)、モニタ(monitor)、テレビ(television)、ビデオゲーム(video game)、スマートウォッチ(smart watch)もある。これらの他にも、通常の技術者によく知られた他の多様な電子機器などがある。
コイル部品
以下では、本発明のコイル部品を説明するにあたり、便宜上、インダクタ(Inductor)の構造を例に挙げて説明するが、上述のように他の多様な用途のコイル部品にも本発明のコイル部品が適用されることができる。なお、以下で用いる側部は、便宜上、第1の方向又は第2の方向に向かう方向を意味し、上部は、便宜上、第3の方向に向かう方向を意味し、下部は、便宜上、第3の方向の逆方向に向かう方向を意味するものとして使用した。また、側部、上部、又は下部に位置するとは、対象の構成要素が基準となる構成要素と該当方向に直接接触する場合だけでなく、該当方向に位置するが、直接接触しない場合も含む概念で使用した。但し、これは、説明の便宜上、方向を定義したものであり、特許請求の範囲がこのような方向に関する記載によって特に限定されるものではない。
図2は、コイル部品の一例を示す概略的な斜視図である。図3は、図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の一例を示す。図面を参照すると、一例によるコイル部品100Aは、本体部10と、本体部10内に配置されたコイル部70と、本体部10上に配置された電極部80と、を含む。コイル部70は、支持部材20と、支持部材20の両面にそれぞれ配置された第1のコイル31、32及び第2のコイル41、42と、支持部材20の両端部をそれぞれ貫通する第1の導電性ビア33及び第2の導電性ビア43と、支持部材20を貫通し、第1のコイル31、32及び第2のコイル41、42を連結する貫通ビア51と、第1のコイル31、32及び第2のコイル41、42をそれぞれ覆う第1の絶縁膜34及び第2の絶縁膜44と、を含む。電極部80は、本体部10上に互いに離隔して配置された第1の電極81及び第2の電極82を含む。
一方、上述のように、電子機器の小型化及び薄型化に伴い、電子機器に適用されるコイル部品にも小型化及び薄型化が求められており、このような要求に応じるために薄膜型のコイル部品の研究が活発に進められている。しかしながら、薄膜型のコイル部品は、その製造方法の特性上、絶縁基材の端部がコイルの端子と共に磁性本体の外面に露出するため、その上に電極を形成する場合にはめっき不良などの問題が発生し得る。
これに対し、一例によるコイル部品100Aは、第1及び第2の導電性ビア33、43が、本体部10の第1の外面及び第2の外面と接する支持部材20の切断面を実質的に完全に貫通し、その結果、支持部材20が、本体部10の第1の外面及び第2の外面に実質的に露出しない。したがって、導電性物質上に電極を形成するようになり、めっき不良などの問題が発生しない。ここで、「実質的に」という意味は、工程上の限界などによって、意図はしなかったが、支持部材の非常に小さい一部が本体部の外面に露出することを含む概念で用いる。
以下、一例によるコイル部品100Aのそれぞれの構成についてより詳細に説明する。
本体部10は、コイル部品100Aの外観をなし、第1の方向に対向する第1の外面及び第2の外面と、第2の方向に対向する第3の外面及び第4の外面と、第3の方向に対向する第5の外面及び第6の外面と、を含む。本体部10は、このように六面体形状であり得るが、これに限定されるものではない。本体部10は磁性物質を含む。磁性物質としては、磁性性質を有するものであれば特に限定されず、例えば、純鉄粉末、Fe−Si系合金粉末、Fe−Si−Al系合金粉末、Fe−Ni系合金粉末、Fe−Ni−Mo系合金粉末、Fe−Ni−Mo−Cu系合金粉末、Fe−Co系合金粉末、Fe−Ni−Co系合金粉末、Fe−Cr系合金粉末、Fe−Cr−Si系合金粉末、Fe−Ni−Cr系合金粉末、又はFe−Cr−Al系合金粉末などのFe合金類、Fe基非晶質、Co基非晶質などの非晶質合金類、Mg−Zn系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Cu−Zn系フェライト、Mg−Mn−Sr系フェライト、Ni−Zn系フェライトなどのスピネル型フェライト類、Ba−Zn系フェライト、Ba−Mg系フェライト、Ba−Ni系フェライト、Ba−Co系フェライト、Ba−Ni−Co系フェライトなどの六方晶型フェライト類、Y系フェライトなどのガーネット型フェライト類が挙げられる。
コイル部70は、コイル部品100Aのコイル特性を実現する。コイル部70は、支持部材20と、支持部材20の一外面に配置され、本体部10の第1の外面に露出する第1の端子32を有する第1のコイル31、32と、支持部材20の他面に配置され、本体部10の第2の外面に露出する第2の端子42を有する第2のコイル41、42と、支持部材20の第1の端部を貫通し、第1のコイル31、32の第1の端子32と連結されて本体部10の第1の外面に露出する第1の導電性ビア33と、支持部材20の第2の端部を貫通し、第2のコイル41、42の第2の端子42と連結されて本体部10の第2の外面に露出する第2の導電性ビア43と、を含む。また、支持部材20を貫通し、第1のコイル31、32及び第2のコイル41、42を連結する貫通ビア51を含む。また、第1のコイル31、32を覆う第1の絶縁膜34、及び第2のコイル41、42を覆う第2の絶縁膜44を含む。
支持部材20は、コイル31、32、41、42をより薄型に且つより容易に形成するためのものであり、絶縁樹脂からなる絶縁基材であり得る。このとき、絶縁樹脂としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、又はこれらにガラス繊維又は無機フィラーのような補強材が含浸された樹脂、例えば、プリプレグ(prepreg)、ABF(Ajinomoto Build−up Film)、FR−4、BT(Bismaleimide Triazine)樹脂、PID(Photo Imagable Dielectric)樹脂などを用いることができる。支持部材20にガラス繊維が含まれる場合、剛性により優れることができる。
貫通ビア51は、第1のコイル31、32及び第2のコイル41、42を電気的に連結し、その結果、同一方向に回転する一つのコイルを形成することができるようにする。貫通ビア51は、貫通孔を形成した後に通常のめっきで形成されためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。場合によっては、第1のコイル31、32及び/又は第2のコイル41、42と貫通ビア51が同時に形成されたものであり、その結果、一体化したものであり得るが、これに限定されるものではない。貫通ビア51は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
貫通ビア51の水平断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形などであり得る。貫通ビア51の垂直断面形状も特に限定されず、例えば、テーパー状、逆テーパー状、砂時計状、柱状などであり得る。支持部材20には、通常、ガラス繊維及び絶縁樹脂を含む、例えば、プリプレグなどが用いられ、この場合、貫通ビア51の形状は砂時計状であり得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。
第1のコイル31、32は第1の平面コイル状パターン31を有する。第1の平面コイル状パターン31は、通常の等方めっき法で形成されためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。第1の平面コイル状パターン31は少なくとも2以上のターン数を有することができるため、薄型であり且つ高いインダクタンスの実現が可能である。第1の平面コイル状パターン31は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
第1のコイル31、32は、本体部10の第1の外面に露出する第1の端子32を有する。第1の端子32も、通常の等方めっき法で形成されためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。第1の端子32は、本体部10の第1の外面に露出して第1の電極81と連結される。第1の端子32は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
第1の導電性ビア33は、第1のコイル31、32の第1の端子32と連結され、第1の端子32と共に本体部10の第1の外面に露出する。第1の導電性ビア33は、ビアホールを形成した後に通常のめっきで満たされためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。場合によっては、第1のコイル31、32と第1の導電性ビア33は、同時に形成されたものであり、その結果、一体化したものであり得るが、これに限定されるものではない。第1の導電性ビア33は、本体部10の第1の外面に露出して第1の端子32と共に第1の電極81と連結される。第1の導電性ビア33は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
第1の絶縁膜34は、第1のコイル31、32を保護し、絶縁させるためのものであり、公知の絶縁物質を含む。第1の絶縁膜34に含まれる絶縁物質はいずれのものでもよく、特別な制限はない。第1の絶縁膜34は、第1のコイル31、32の表面を囲む形態であり得、その厚さなどは特に限定されない。
第2のコイル41、42は第2の平面コイル状パターン41を有する。第2の平面コイル状パターン41は、通常の等方めっき法で形成されためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。第2の平面コイル状パターン41は少なくとも2以上のターン数を有することができるため、薄型であり且つ高いインダクタンスの実現が可能である。第2の平面コイル状パターン41は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
第2のコイル41、42は、本体部10の第2の外面に露出する第2の端子42を有する。第2の端子42も、通常の等方めっき法で形成されためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。第2の端子42は、本体部10の第2の外面に露出して第2の電極82と連結される。第2の端子42は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
第2の導電性ビア43は、第2のコイル41、42の第2の端子42と連結され、第2の端子42と共に本体部10の第2の外面に露出する。第2の導電性ビア43は、ビアホールを形成した後に通常のめっきで満たされためっきパターンであり得るが、これに限定されるものではない。場合によっては、第2のコイル41、42と第2の導電性ビア43は、同時に形成されたものであり、その結果、一体化したものであり得るが、これに限定されるものではない。第2の導電性ビア43は、本体部10の第2の外面に露出して第2の端子42と共に第2の電極82と連結される。第2の導電性ビア43は、シード層及びめっき層で構成されることができる。シード層及びめっき層の材質としては、通常のめっき材質である銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pd)、又はこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。
第2の絶縁膜44は、第2のコイル41、42を保護し、絶縁させるためのものであり、公知の絶縁物質を含む。第2の絶縁膜44に含まれる絶縁物質はいずれのものでもよく、特別な制限はない。第2の絶縁膜44は、第2のコイル41、42の表面を囲む形態であり得、その厚さなどは特に限定されない。
電極部80は、コイル部品100Aが電子機器に実装されるとき、コイル部品100Aを電子機器と電気的に連結させる役割を行う。電極部80は、本体部10上に互いに離隔して配置された第1の電極81及び第2の電極82を含む。必要に応じて、後述のように、電極部80は、コイル部70と電極部80の間の電気的信頼性を向上させるためにプレめっき層(図示せず)を含むことができる。
第1の電極81は、本体部10の第1の外面を覆い、第3の外面、第4の外面、第5の外面、及び第6の外面に一部が延びることができる。第1の電極81は、本体部10の第1の外面に露出した第1のコイル31、32の第1の端子32及び第1の導電性ビア33と連結される。第1の電極81は、例えば、伝導性樹脂層、及び伝導性樹脂層上に形成された導体層を含むことができる。伝導性樹脂層は、ペースト印刷などで形成され、銅(Cu)、ニッケル(Ni)及び銀(Ag)からなる群から選択されたいずれか一つ以上の導電性金属と熱硬化性樹脂を含むことができる。導体層は、ニッケル(Ni)、銅(Cu)及びスズ(Sn)からなる群から選択されたいずれか一つ以上を含み、例えば、ニッケル(Ni)層とスズ(Sn)層がめっきによって順次形成されることができる。
第2の電極82は、本体部10の第2の外面を覆い、第3の外面、第4の外面、第5の外面、及び第6の外面に一部が延びることができる。第2の電極82は、本体部10の第2の外面に露出した第2のコイル41、42の第2の端子42及び第2の導電性ビア43と連結される。第2の電極82は、例えば、伝導性樹脂層、及び伝導性樹脂層上に形成された導体層を含むことができる。伝導性樹脂層は、銅(Cu)、ニッケル(Ni)及び銀(Ag)からなる群から選択されたいずれか一つ以上の導電性金属と熱硬化性樹脂を含むことができる。導体層は、ニッケル(Ni)、銅(Cu)及びスズ(Sn)からなる群から選択されたいずれか一つ以上を含み、例えば、ニッケル(Ni)層とスズ(Sn)層がめっきによって順次形成されることができる。
図4は、図2のコイル部品の本体部をA方向及びB方向から見た場合の概略的な一例を示す。このとき、(a)は、本体部10の第1の外面を概略的に示す。また、(b)は、本体部10の第2の外面を概略的に示す。図面を参照すると、本体部10の第1の外面には、第1のコイル31、32の第1の端子32、これと連結された第1の導電性ビア33、及び第1のコイル31、32を覆う第1の絶縁膜34が露出する。即ち、本体部10の第1の外面には支持部材20が露出しない。したがって、本体部10の第1の外面に第1の電極81を形成するとき、めっき不良などの問題が発生しない。また、本体部10の第2の外面には、第2のコイル41、42の第2の端子42、これと連結された第2の導電性ビア43、及び第2のコイル41、42を覆う第2の絶縁膜44が露出する。即ち、本体部10の第2の外面には支持部材20が露出しない。したがって、本体部10の第2の外面に第2の電極82を形成するとき、めっき不良などの問題が発生しない。
図5は、図2のコイル部品の本体部をA方向及びB方向から見た場合の概略的な他の一例を示す。このとき、(a)は、本体部10の第1の外面を概略的に示す。また、(b)は、本体部10の第2の外面を概略的に示す。図面を参照すると、本体部10の第1の外面には、第1のコイル31、32の第1の端子32、これと連結された第1の導電性ビア33のみが露出する。即ち、本体部10の第1の外面には、第1の絶縁膜34及び支持部材20が露出しない。これは、第1の絶縁膜34が形成されていない場合であるか、又は第1の絶縁膜34が第1のコイル31、32の第1の端子32の端部を覆わない場合であり得る。また、本体部10の第2の外面には、第2のコイル41、42の第2の端子42、これと連結された第2の導電性ビア43のみが露出する。即ち、本体部10の第2の外面には第2の絶縁膜44及び支持部材20が露出しない。これは、第2の絶縁膜44が形成されていない場合であるか、又は第2の絶縁膜44が第2のコイル41、42の第2の端子42の端部を覆わない場合であり得る。
図6は、図2のコイル部品のコイル部をC方向から見た場合の概略的な一例を示す。図7は、図2のコイル部品のコイル部をD方向から見た場合の概略的な一例を示す。図面を参照すると、第1のコイル31、32の第1のめっきパターン31は、複数のターン数を有する平面コイル形状を有する。第2のコイル41、42の第2のめっきパターン41も、複数のターン数を有する平面コイル形状を有する。第1の導電性ビア33は、第1のコイル31、32の第1の端子32と連結され、支持部材20の第1の端部を貫通し、支持部材20の本体部10の第1の外面と接する端面を完全に貫通する。第2の導電性ビア43は、第2のコイル41、42の第2の端子42と連結され、支持部材20の第2の端部を貫通し、支持部材20の本体部10の第2の外面と接する端面を完全に貫通する。
一方、図面には電極部80が本体部10の第1の外面及び第2の外面上に形成されていることを示したが、コイル部品の種類によっては、これとは異なり、他の外面上に形成されることもでき、より多くの外面上に形成されることもできる。この場合は、これに合わせて、コイル部70のコイルの端子及び導電性ビアが追加されることができる。また、コイル部70のコイルが支持部材の一外面にのみ形成されることもでき、複数のコイル層で構成されることもできる。この他にも、他の形態に変形されることができる。
図8は、図2のコイル部品の概略的な工程フローチャートの一例を示す。図面を参照すると、一例によるコイル部品100Aの製造方法は、支持部材に複数のコイル及び複数の導電性ビアを形成して複数のコイル部を形成する段階と、複数のコイル部の上部及び下部に磁性体シートを積層して複数の本体部を形成する段階と、複数の本体部を切断する段階と、それぞれの個別の本体部上に電極部を形成する段階と、を含む。一連の過程を通じて一回の工程で多数のコイル部品が製造されることができる。
図9から図10及び図12から図15は、図2のコイル部品の概略的な工程の一例を示す。図11は、図10のコイル部品の概略的なP領域の拡大断面を示す。以下、上述の内容と重複する説明は省略し、図面を参照してコイル部品の製造工程のそれぞれの段階についてより詳細に説明する。
図9を参照すると、支持部材20を準備する。支持部材20の両面には、図面とは異なり、複数の金属層(図示せず)が配置されることができ、このような金属層(図示せず)は、コイルなどを形成するとき、シード層として利用されることができる。例えば、支持部材20は、通常の銅張積層板(Copper Clad Laminate:CCL)の一部であり得るが、これに限定されるものではない。
図10を参照すると、支持部材20の両面にそれぞれ複数の第1のコイル31、32及び第2のコイル41、42を形成し、支持部材20を貫通する複数の第1の導電性ビア33及び第2の導電性ビア43を形成して、複数のコイル部70を形成する。これは、公知の方法で形成されることができる。例えば、ドライフィルムを形成した後、これを公知のフォトリソグラフィ工法でパターニングした後、公知のめっき工法で満たして形成することができるが、これに限定されるものではない。めっき工法は、電解銅めっき又は無電解銅めっきなどを利用するものであり得る。より具体的には、CVD(chemical vapor deposition)、PVD(Physical Vapor Deposition)、スパッタリング(sputtering)、サブトラクティブ(Subtractive)、アディティブ(Additive)、SAP(Semi−Additive Process)、MSAP(Modified Semi−Additive Process)などの方法を利用するものであり得るが、これに限定されるものではない。第1及び第2の導電性ビア33、43のためのビアホールは、めっき前にレーザ及び/又は機械的ドリル加工などを利用して形成されることができる。複数のコイル部70は、支持パターン300によって連結されており、切断ライン200に沿ってこれらを切断(Dicing)して分離されることができる。
図11を参照すると、導電性ビア33、43は、支持部材20が切断ライン200に沿って切断された後、本体部10の外面に露出しないように支持部材20の端部を貫通するものであればいずれの形態でも適用されることができる。例えば、(a)のように、水平断面形状が円形であり且つコイル31、32、41、42の端子32、42の線幅より直径が大きくてもよい。また、(b)のように、水平断面形状が円形であり且つコイル31、32、41、42の端子32、42の線幅と直径が同一でもよい。また、(c)のように、水平断面形状が四角形であり且つコイル31、32、41、42の端子32、42の線幅より直径が大きくてもよい。また、(d)のように、水平断面形状が四角形であり且つコイル31、32、41、42の端子32、42の線幅と直径が同一でもよい。但し、これは例示に過ぎず、他の形状や大きさなどが適用されることができる。導電性ビア33、43の支持パターン300の連結部位301などに形成された部分は、支持部材20を切断ライン200に沿って切断する過程で除去され、個別のコイル部品100Aの製造後には残っていない。
図12を参照すると、それぞれの切断ライン200の面積よりわずかに拡張された領域において、支持部材20のそれぞれのコイル部70が形成された領域以外の領域をトリミング(Trimming)工法を利用して除去して、支持部材20が除去された領域21を形成する。トリミング(Trimming)工法は、支持部材20をこのように選択的に除去できるものであれば特に制限されず、いずれのものでも適用されることができる。また、必ずしもトリミング(Trimming)工法に限定されるものではなく、それ以外の他の方法で支持部材20を選択的に除去することもできる。
図13を参照すると、トリミング(Trimming)工法などによって除去された領域に磁性物質13を満たして、複数のコイル部70を埋め立てる複数の本体部10を形成する。これは、磁性体シート(図示せず)を圧着及び硬化する方法で行われることができる。例えば、複数のコイル部70の上部及び下部にそれぞれ磁性体シートを圧着した後に硬化する方法で行われることができる。但し、これに限定されるものではなく、他の方法で磁性物質13を満たして複数の本体部10を形成することもできる。
図14を参照すると、複数の本体部10を切断ライン200に沿って切断(Dicing)して個別の本体部10を得る。切断(Dicing)は予め設計されたサイズに合わせて行われることができ、その結果、コイル部70が内部に配置された多数の本体部10が得られる。切断(Dicing)は切断設備を利用して行われることができ、その他にも、ブレード(blade)やレーザ(laser)などのその他の切断方法を適用することもできる。切断(Dicing)後には、図面に具体的に示されてはいないが、本体部10のエッジを研磨して本体部10を丸い形状にし、めっきの防止のために本体部10の外面に絶縁のための絶縁剤(図示せず)を印刷することもできる。
図15を参照すると、それぞれの個別の本体部10上に電極80を形成してコイル部品100Aを得る。電極80は、第1及び第2の電極81、82であり得、導電性に優れた金属を含むペーストをディッピング(dipping)法などを利用して印刷した後、導電性に優れた金属を公知のめっき法でめっきする方法などを適切に用いて形成されることができるが、これに限定されるものではない。必要に応じて、電極80の形成前に、プレめっき層(図示せず)を公知のめっき法で先に形成することもできる。
図16は、図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。図17は、図16のコイル部品の概略的なQ領域の拡大断面を示す。図面を参照すると、他の一例によるコイル部品100Bは、本体部10の磁性物質が、金属磁性体粉末11、12及び樹脂混合物13が混合された磁性体樹脂複合体からなることができる。金属磁性体粉末11、12は、鉄(Fe)、クロム(Cr)、又はシリコン(Si)を主成分として含み、例えば、鉄(Fe)−ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、鉄(Fe)−クロム(Cr)−シリコン(Si)などを含むことができるが、これに限定されるものではない。樹脂混合物13は、エポキシ(epoxy)、ポリイミド(polyimide)、液晶性ポリマー(Liquid Crystal Polymer;LCP)などを含むことができるが、これに限定されるものではない。金属磁性体粉末11、12としては、少なくとも二つ以上の平均粒径D、Dを有する金属磁性体粉末11、12が充填されることもできる。この場合、互いに異なる大きさのバイモーダル(bimodal)金属磁性体粉末11、12を用いて圧着することにより、磁性体樹脂複合体を一杯満たすことができるため、充填率を高めることができる。それ以外の他の構成は、上述と同一であるため省略する。
図18は、図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。図19は、図18のコイル部品の概略的なR領域の拡大断面を示す。図面を参照すると、他の一例によるコイル部品100Cは、異方めっき技術を適用してコイル31、32、41、42を形成する。この場合、各コイル31、32、41、42はそれぞれ複数のめっきパターン31a、31b、32a、32b、41a、41b、42a、42bからなることができ、その結果、線幅Wに対する高さHの比であるアスペクト比(Aspect Ratio:AR)を高い数値で実現することができる。その結果、高いインダクタンスの実現が可能である。それ以外の他の構成は、上述と同一であるため省略する。
図20は、図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。図面を参照すると、電極部80は、コイル部70と電極部80の間の電気的信頼性を向上させるためにプレめっき層86、87を含む。プレめっき層86、87は、第1のコイル31、32の第1の端子32及び第1の導電性ビア33上に配置され、これらを第1の電極81と連結する第1のプレめっき層86、及び第2のコイル41、42の第2の端子42及び第2の導電性ビア43上に配置され、これらを第2の電極82と連結する第2のプレめっき層87を含む。それ以外の他の構成は、上述と同一であるため省略する。
第1のプレめっき層86は、本体部10の第1の外面に露出する第1のコイル31、32の第1の端子32及び第1の導電性ビア33上に配置されることができ、場合によっては、本体部10の第1の外面の内側にその一部が配置されることもできる。第1のプレめっき層86は、導電性物質、例えば、銅(Cu)めっきで形成されることができる。第1のプレめっき層86にニッケル(Ni)、スズ(Sn)のうち少なくとも一つを塗布して第1の電極81が形成されることができ、銀(Ag)、銅(Cu)のうち少なくとも一つを塗布した後、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)のうち少なくとも一つを塗布して第1の電極81が形成されることもできる。これにより、第1の電極81の接触力を高めることができ、第1の電極81を形成するための銀(Ag)、銅(Cu)などを別に塗布しなくてもよい。
第2のプレめっき層87は、本体部10の第2の外面に露出する第2のコイル41、42の第2の端子42及び第2の導電性ビア43上に配置されることができ、場合によっては、本体部10の第2の外面の内側にその一部が配置されることもできる。第2のプレめっき層87は、導電性物質、例えば、銅(Cu)めっきで形成されることができる。第2のプレめっき層87にニッケル(Ni)、スズ(Sn)のうち少なくとも一つを塗布して第2の電極82が形成されることができ、銀(Ag)、銅(Cu)のうち少なくとも一つを塗布した後、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)のうち少なくとも一つを塗布して第2の電極82が形成されることもできる。これにより、第2の電極82の接触力を高めることができ、第2の電極82を形成するための銀(Ag)、銅(Cu)などを別に塗布しなくてもよい。
図21は、図2のコイル部品の概略的なI−I'断面の他の一例を示す。図面を参照すると、電極部80は、コイル部70と電極部80の間の電気的信頼性を向上させるためにプレめっき層86、87を含む。このとき、プレめっき層86、87は、図20とは異なり、本体部10の第1の外面及び第2の外面を全部覆うものではなく、コイル31、32、41、42の端子32、42及び導電性ビア33、43のみを覆うものでもよい。但し、プレめっき層86、87の配置形態は必ずしもこれに限定されるものではなく、少なくともコイル31、32、41、42の端子32、42及び導電性ビア33、43のみを覆う形であれば上記と異なる形で配置されることもできる。それ以外の他の構成は、上述と同一であるため省略する。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
1 パワーインダクタ
2 高周波インダクタ
3 通常のビード
4 高周波用ビード
5 コモンモードフィルタ
100A、100B、100C、100D、100E コイル部品
10 本体部
70 コイル部
80 電極部
20 支持部材
31 第1の平面コイル状パターン
41 第2の平面コイル状パターン
32 第1の端子
42 第2の端子
33、43 第1及び第2の導電性ビア
34 第1の絶縁膜
44 第2の絶縁膜
81、82 第1及び第2の電極
86 第1のプレめっき層
87 第2のプレめっき層
200 切断ライン
300 支持パターン
301 連結部位
21 支持部材が除去された領域
13 磁性物質

Claims (28)

  1. 磁性物質を含む本体部と、
    前記本体部内に配置されたコイル部と、
    前記本体部上に配置された電極部と、
    を含み、
    前記コイル部は、
    支持部材、前記支持部材の少なくとも一外面上に配置され前記本体部の少なくとも一外面に露出した端子を有するコイル、及び前記支持部材の少なくとも一つの端部を貫通し、前記コイルの端子と連結されて前記本体部の前記少なくとも一外面に露出した導電性ビアを含む、コイル部品。
  2. 前記支持部材は前記本体部の少なくとも一外面に露出しない、請求項1に記載のコイル部品。
  3. 前記導電性ビアは前記コイルの端子と一体化する、請求項1又は2に記載のコイル部品。
  4. 前記導電性ビア及び前記コイルはそれぞれ銅(Cu)を含む、請求項3に記載のコイル部品。
  5. 前記コイルは平面コイル状のめっきパターンを有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコイル部品。
  6. 前記支持部材はガラス繊維及び絶縁樹脂を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコイル部品。
  7. 前記磁性物質は金属磁性体粉末及び樹脂混合物を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のコイル部品。
  8. 前記金属磁性体粉末は平均粒径が相違する複数の金属磁性体粉末である、請求項7に記載のコイル部品。
  9. 前記コイル部は前記コイルを囲む絶縁膜をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のコイル部品。
  10. 前記電極部は、前記本体部の前記少なくとも一外面に露出した前記コイルの端子及び前記導電性ビアと連結された電極を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のコイル部品。
  11. 前記電極部は、前記コイルの端子及び前記導電性ビア上に形成され、前記コイルの端子及び前記導電性ビアを前記電極と連結させるプレめっき層をさらに含む、請求項10に記載のコイル部品。
  12. 前記コイル部は、
    前記支持部材と、
    前記支持部材の第1の外面上に配置され、前記本体部の第1の外面に露出した第1の端子を有する第1のコイルと、
    前記支持部材の前記第1の外面と対向する第2の外面上に配置され、前記本体部の前記第1の外面と対向する第2の外面に露出した第2の端子を有する第2のコイルと、
    前記支持部材の第1の端部を貫通し、前記第1のコイルの第1の端子と連結されて前記本体部の第1の外面に露出した第1の導電性ビアと、
    前記支持部材の第2の端部を貫通し、前記第2のコイルの第2の端子と連結されて前記本体部の第2の外面に露出した第2の導電性ビアと、
    を含み、
    前記第1及び第2のコイルは前記支持部材の第1及び第2の外面上にそれぞれ配置された平面コイル状のめっきパターンを有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のコイル部品。
  13. 前記電極部は、
    前記本体部の前記第1の外面に露出した前記第1のコイルの端子及び前記第1の導電性ビアと連結された第1の電極と、
    前記本体部の前記第2の外面に露出した前記第2のコイルの第2の端子及び前記第2の導電性ビアと連結された第2の電極と、
    を含み、
    前記第1及び第2の電極はそれぞれ前記本体部の第1及び第2の外面を覆う、請求項12に記載のコイル部品。
  14. 前記コイル部は、前記支持部材を貫通し、前記第1及び第2のコイルを連結する貫通ビアをさらに含む、請求項12又は13に記載のコイル部品。
  15. 支持部材を準備し、前記支持部材の少なくとも一外面上に端子を有するコイルを形成し、前記支持部材の少なくとも一つの端部を貫通し、前記コイルの端子と連結される導電性ビアを形成して、コイル部を形成する段階と、
    前記コイル部を磁性物質で埋め立てて本体部を形成する段階と、
    前記本体部上に前記コイルの端子及び前記導電性ビアと連結される電極を形成して電極部を形成する段階と、
    を含み、
    前記コイルの端子及び前記導電性ビアは前記本体部の少なくとも一外面に露出し、前記電極は前記本体部の少なくとも一外面に露出する前記コイルの端子及び前記導電性ビアと連結される、コイル部品の製造方法。
  16. 支持部材と、
    前記支持部材の表面上に平面コイルパターンで配置されたコイルと、
    磁性物質を含み、前記支持部材及び前記コイルを囲む(enclose)本体と、
    を含み、
    前記コイルは前記本体の外面に露出する少なくとも一つのコイル端部を含み、
    前記支持部材は前記本体のすべての外面から離隔する、コイル部品。
  17. 前記支持部材は、前記支持部材と前記コイル端部が露出した本体の外面との間に配置された導電性ビアを通じて前記コイル端部が露出した本体の外面と離隔する、請求項16に記載のコイル部品。
  18. 前記支持部材は、前記コイルが配置される平面状の支持部材であり、前記導電性ビアは、前記支持部材と直接接触し、前記支持部材と前記コイル端部が露出した前記本体の外面との間の平面内に配置される、請求項17に記載のコイル部品。
  19. 前記支持部材は第1の導電性ビアによって前記コイル端部が露出する前記本体の第1の外面と離隔し、
    前記支持部材は第2の導電性ビアによって前記第1の外面と対向する第2の外面と離隔する、請求項16〜18のいずれか一項に記載のコイル部品。
  20. 前記コイルは、前記支持部材の表面上に平面コイルパターンで直接配置された第1のめっきパターン、及び前記支持部材と離隔し、前記第1のめっきパターン上に平面コイルパターンで配置された第2のめっきパターンを含む、請求項16〜19のいずれか一項に記載のコイル部品。
  21. 前記コイル端部が露出する前記本体の外面を覆うように前記本体上に配置された電極と、
    前記コイル端部と前記電極との間に配置されたプレめっき層と、
    をさらに含み、
    前記支持部材は導電性ビアを通じて前記コイル端部が露出する前記本体の外面と離隔し、前記プレめっき層は前記導電性ビアと前記電極との間に配置される、請求項16〜20のいずれか一項に記載のコイル部品。
  22. 支持部材の表面上に平面コイルパターンを有するコイルを形成する段階と、
    前記支持部材を貫通し、前記コイルと連結される導電性ビアを形成する段階と、
    磁性物質を含み、前記支持部材及びコイル並びに前記導電性ビアを囲む(enclose)本体部を形成する段階と、
    前記支持部材及び前記コイル並びに前記導電性ビアを囲む本体部を切断する段階と、
    を含み、
    前記本体部は前記導電性ビアを通じて延びた切断ラインに沿って切断される、コイル部品の製造方法。
  23. 前記コイルを形成する段階は、前記支持部材の表面上に前記平面コイルパターンと直接接触するコイル端部を形成する段階を含み、
    前記導電性ビアを形成する段階は、前記コイル端部と直接接触する前記導電性ビアを形成する段階を含む、請求項22に記載のコイル部品の製造方法。
  24. 前記本体部を切断する段階は、前記導電性ビアと前記コイル端部が重なる領域を通じて延びる切断ラインに沿って前記本体部を切断する段階を含む、請求項23に記載のコイル部品の製造方法。
  25. 前記導電性ビアは、前記支持部材の表面上における前記コイル端部の線幅と同一であるか、又はさらに大きい幅を有する、請求項23又は24に記載のコイル部品の製造方法。
  26. 前記本体部を形成する前に、前記支持部材の前記コイルが配置された領域以外の他の領域を除去する段階をさらに含む、請求項22〜25のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
  27. 前記本体部を切断する段階は、前記支持部材の除去された領域を通じて延びた切断ラインに沿って前記本体部を切断する段階を含む、請求項26に記載のコイル部品の製造方法。
  28. 前記導電性ビアは円状又は長方体状の平面状を有する、請求項22〜27のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
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