JP2017528001A - パワーインダクター及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ボディと、ボディの内部に設けられた基材と、基材の上に形成されたコイルと、コイルと接続されてボディの側面に形成された第１の外部電極と、第１の外部電極と接続されてボディの下面に形成された第２の外部電極と、を備えるパワーインダクター及びその製造方法を提示する。【選択図】図２

Description

本発明は、パワーインダクター（ｐｏｗｅｒ ｉｎｄｕｃｔｏｒ）に係り、特に、周辺装置との短絡（ｓｈｏｒｔ）を防ぐことのできるパワーインダクター及びその製造方法に関する。

パワーインダクターは、主として携帯機器内のＤＣ−ＤＣコンバーターなどの電源回路に設けられる。この種のパワーインダクターは、電源回路の高周波化及び小型化が進むことに伴い、既存の巻線型チョークコイル（Ｃｈｏｋｅ Ｃｏｉｌ）パターンの代わりに好んでよく用いられている。なお、パワーインダクターは、携帯機器のサイズの縮小化及び多機能化が進むことに伴い、小型化、高電流化、低抵抗化などに向けた開発が行われている。

パワーインダクターは、多数の磁性体（フェライト）または低誘電率の誘電体からなるセラミックシートが積み重ねられた積層体状に製造可能である。このとき、セラミックシートの上には金属パターンがコイルパターン状に形成されているが、それぞれのセラミックシートの上に形成されたコイルパターンは、それぞれのセラミックシートに形成された導電性ビアにより接続され、シートが積み重ねられる上下方向に沿って重なり合う構造を有する。このようなパワーインダクターを構成するボディは、従来には、多くの場合、ニッケル（Ｎｉ）−亜鉛（Ｚｎ）−銅（Ｃｕ）−鉄（Ｆｅ）の４元系で構成された磁性体材料を用いて製作していた。

ところが、磁性体材料は、飽和磁化値が金属材料に比べて低いが故に、最近の携帯機器が必要とする高電流特性を実現することができなくなる虞がある。このため、パワーインダクターを構成するボディを金属粉末を用いて製作することにより、ボディを磁性体で製作した場合に比べて相対的に飽和磁化値を高めることができる。しかしながら、金属を用いてボディを製作する場合、高周波における渦電流損及びヒステリシス損が高くなって材料の損失が大幅に増えてしまうという問題が生じる虞がある。このような材料の損失を低減するために、金属粉末同士の間をポリマーで絶縁する構造を適用している。

このため、パワーインダクターは、金属粉末及びポリマーを含むボディの内部にコイルが形成され、ボディの外部に外部電極が形成されてコイルと接続された構造を有する。ここで、外部電極は、ボディの向かい合う両側面だけではなく、下部及び上部にも形成されてもよい。

このようなパワーインダクターは、ボディの下部面に形成された外部電極がプリント回路基板（Ｐｒｏｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）の上に実装される。このとき、パワーインダクターは、パワーマネジメントＩＣ（ＰＭＩＣ）と隣り合うように実装される。ＰＭＩＣは、約１ｍｍの厚さを有し、パワーインダクターもまたこれと同じ厚さに製作される。ＰＭＩＣは、高周波ノイズを発生させて周辺回路または素子に影響を及ぼすため、ＰＭＩＣ及びパワーインダクターを金属材質、例えば、ステンレス鋼製のシールドカン（ｓｈｉｅｌｄ ｃａｎ）で覆い被せることになる。ところが、パワーインダクターは、外部電極が上側にも形成されるが故にシールドカンと短絡される。

また、金属粉末及びポリマーを用いてボディを製造したパワーインダクターは、温度が上昇することに伴い、インダクタンスが低くなるという問題がある。すなわち、パワーインダクターが適用された携帯機器の発熱によりパワーインダクターの温度が上昇し、これにより、パワーインダクターのボディを構成する金属粉末が加熱されながらインダクタンスが低くなるという問題が生じる。

本発明は、外部電極の短絡を防ぐことのできるパワーインダクター及びその製造方法を提供する。本発明は、ボディの上側には外部電極が形成されないようにすることにより、シールドカンとの短絡を防ぐことのできるパワーインダクター及びその製造方法を提供する。本発明は、温度に対する安定性を向上させ、それにより、インダクタンスの低下を防ぐことのできるパワーインダクターを提供する。

本発明の第１の態様によるパワーインダクターは、ボディと、前記ボディの内部に設けられた基材と、前記基材の上に形成されたコイルと、前記コイルと接続され、前記ボディの向かい合う第１及び第２の面に形成された第１の外部電極と、前記第１の外部電極と接続されて前記ボディの第１及び第２の面と隣り合う第３の面に形成された第２の外部電極と、を備える。ここで、前記第２の外部電極は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装され、前記ボディの第３の面の中央部から離れて形成される。

本発明の第２の態様によるパワーインダクターは、上面の一部の領域に段差が形成されたボディと、前記ボディの内部に設けられた基材と、前記基材の上に形成されたコイルと、前記コイルと接続され、前記ボディの向かい合う第１及び第２の面から前記ボディの下部及び上部に形成された外部電極と、を備え、前記外部電極は、前記ボディの上部において前記段差よりも低い高さに形成される。

本発明の第３の態様によるパワーインダクターは、ボディと、前記ボディの内部に設けられた基材と、前記基材の上に形成されたコイルと、前記ボディの少なくとも１つの面に形成された外部電極と、前記ボディの内部に設けられて前記コイルと外部電極を接続する接続電極と、を備える。ここで、前記外部電極は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装され、前記ボディの中央部から離れて形成され、前記外部電極は、前記接続電極から成長されて形成される。

本発明の第１から第３の態様によるパワーインダクターにおいて、前記ボディは、金属粉末、ポリマー及び熱伝導性フィラーを含む。

前記金属粉末は含鉄金属合金粉末を含み、磁性体及び絶縁体の少なくとも一方が表面にコーティングされる。

前記熱伝導性フィラーは、ＭｇＯと、ＡｌＮ及びカーボン系の物質よりなる群から選ばれるいずれか一種以上を含み、前記金属粉末１００ｗｔ％に対して０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％の含量で含まれる。

前記基材は、含鉄金属板の両面の上に銅箔が貼り合わせられる。

前記パワーインダクターは、前記ボディの少なくとも１つの領域に設けられ、前記ボディの透磁率よりも高い透磁率を有する磁性層をさらに備える。

前記基材は少なくとも２以上設けられ、前記コイルは前記少なくとも２以上の基材の上にそれぞれ設けられ、前記コイルは前記ボディの第４の面の上に形成された側面電極により接続される。

本発明の第４の態様によるパワーインダクターの製造方法は、少なくとも１つの基材の上にコイルを形成するステップと、金属粉末及びポリマーを含有する複数枚のシートを形成するステップと、前記基材を間に挟んで前記複数枚のシートを積み重ね且つ押し付けた後に成形してボディを形成するステップと、前記ボディの少なくとも１つの面の上に所定の間隔を隔てるように第２の外部電極を形成するステップと、前記ボディの側面に前記第２の外部電極と接続される第１の外部電極を形成するステップと、を含む。

前記第２の外部電極は、前記ボディの少なくとも１つの面の上に所定の間隔を隔てて銅箔を貼り合わせて形成した後にメッキ工程を行って銅箔からメッキ層を成長させて形成する。

本発明の第５の態様によるパワーインダクターの製造方法は、少なくとも１つの基材の上にコイルを形成するステップと、金属粉末及びポリマーを含有し、所定の領域に孔が形成された複数枚のシートを形成するステップと、前記基材を間に挟んで前記複数枚のシートを積み重ね、且つ押し付けた後に成形して前記コイルの所定の領域を露出させる貫通孔が形成されたボディを形成するステップと、前記貫通孔を埋め込んで接続電極を形成するステップと、前記接続電極と接続されるように前記ボディの少なくとも１つの面の上に外部電極を形成するステップと、を含む。

前記接続電極は、無電解メッキ工程を行って前記貫通孔の少なくとも一部を埋め込んだ後に電解メッキ工程を行って前記貫通孔が埋め込まれるように形成され、前記外部電極は、電解メッキ工程により前記接続電極から成長されて形成される。

本発明の第４の態様及び第５の態様において、前記基材は、前記含鉄金属板の少なくとも一方の面に銅箔が貼り合わせられ、前記シートは、熱伝導性フィラーをさらに含有する。

本発明に係るパワーインダクターは、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面するボディの下部面に第２の外部電極を形成し、これと接続されるようにボディの側面に第１の外部電極を形成する。また、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面するボディの下部面に外部電極を形成し、ボディの内部にコイルと接続される接続電極を形成して外部電極と接続されるようにする。したがって、ボディの上部に外部電極が形成されないことから、シールドカンとパワーインダクター間の短絡を防ぐことができる。

また、金属粉末と、ポリマー及び熱伝導性フィラーを含めてボディを製作することができ、それにより、金属粉末の加熱に伴うボディの熱を外部に放出してボディの温度の上昇を防ぐことができてインダクタンスの低下などの問題を防ぐことができる。

さらに、少なくとも２以上の基材を金属磁性体を用いて形成することにより、パワーインダクターの透磁率の減少を防ぐことができる。

一方、少なくとも一方の面にコイルパターンがそれぞれ形成された少なくとも２以上の基材がボディ内に設けられて１つのボディ内に複数のコイルを形成することができ、それにより、パワーインダクターの容量を増やすことができる。

本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの斜視図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿って切り取った状態の断面図である。 図１の下部面を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの断面図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの断面図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの断面図である。 本発明の第３の実施形態によるパワーインダクターの斜視図である。 図７のＡ−Ａ’線に沿って切り取った状態の断面図である。 図７のＢ−Ｂ’線に沿って切り取った状態の断面図である。 本発明の第４の実施形態によるパワーインダクターの斜視図である。 本発明の第５の実施形態によるパワーインダクターの斜視図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿って切り取った状態の断面図である。 図１の下部面を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するための図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態による「パワーインダクター」について詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。

図１は、本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿って切り取った状態の断面図であり、図３は、図１の下部の平面図である。

図１から図３を参照すると、本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターは、ボディ１００と、ボディ１００の内部に設けられた少なくとも１つの基材２００と、少なくとも１つの基材２００の少なくとも一方の面の上に形成されたコイルパターン３００（３１０、３２０）と、ボディ１００の向かい合う両側面に設けられ、コイルパターン３１０、３２０とそれぞれ接続された第１の外部電極４００（４１０、４２０）と、ボディ１００の下面に所定の間隔を隔てて設けられ、第１の外部電極４００（４１０、４２０）とそれぞれ接続される第２の外部電極５００（５１０、５２０）と、を備えていてもよい。ここで、ボディ１００の下面は、プリント回路基板（ＰＣＢ）と対面してプリント回路基板（ＰＣＢ）に実装される面であり、ボディ１００の側面は、ボディ１００の下面及びこれと向かい合う上面との間の面である。このため、本発明の一実施形態においては、ボディ１００の上面には外部電極が形成されず、ボディ１００の向かい合う両側面及び下面にのみ第１及び第２の外部電極４００、５００が形成される。

図１から図３を参照すると、本発明の一実施形態によるパワーインダクターは、ボディ１００と、ボディ１００の内部に設けられた少なくとも２以上の基材２００（２１０、２２０）と、少なくとも２以上の基材２００のそれぞれの少なくとも一方の面の上に形成されたコイルパターン３００（３１０、３２０、３３０、３４０）と、ボディ１００の外部に設けられた外部電極４１０、４２０と、ボディ１００の外部に外部電極４１０、４２０から離れて設けられ、ボディ１００の内部の少なくとも２以上の基板２００のそれぞれに形成された少なくとも１つのコイルパターン３００と接続された接続電極５００と、を備えていてもよい。

ボディ１００は、例えば、六面体状であってもよい。しかしながら、ボディ１００は、六面体に加えて、多面体の形状を有していてもよい。このようなボディ１００は、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラー１３０を含んでいてもよい。金属粉末１１０は、平均粒径が１μｍ〜５０μｍであってもよい。また、金属粉末１１０としては、同じ粒径の単一の粒子または２種以上の粒子を用いてもよく、複数の粒径を有する単一の粒子または２種以上の粒子を用いてもよい。例えば、３０μｍの平均粒径を有する第１の金属粒子及び３μｍの平均粒径を有する第２の金属粒子を混合して用いてもよい。粒径が異なる２種以上の金属粉末１１０を用いる場合、ボディ１００の充填率を高めることができて容量を最大限に実現することができる。例えば、３０μｍの金属粉末を用いる場合、３０μｍの金属粉末同士の間には空隙が発生する虞があり、これにより、充填率が低くならざるを得ない。しかしながら、３０μｍの金属粉末同士の間にこれよりも小さい３μｍの金属粉末を混合して用いることにより、充填率を高めることができる。このような金属粉末１１０としては、含鉄（Ｆｅ）金属物質を用いてもよいが、例えば、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）、鉄−ニッケル−ケイ素（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ）、鉄−アルミニウム−ケイ素（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）及び鉄−アルミニウム−クロム（Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｒ）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属を含んでいてもよい。すなわち、金属粉末１１０は、鉄を含んで磁性組織を有していてもよく、磁性を帯びる金属合金により形成されて所定の透磁率を有していてもよい。また、金属粉末１１０は、表面が磁性体によりコーティングされてもよいが、金属粉末１１０とは透磁率が異なる物質によりコーティングされてもよい。例えば、磁性体は、金属酸化物磁性体により形成されてもよいが、ニッケル酸化物磁性体、亜鉛酸化物磁性体、銅酸化物磁性体、マンガン酸化物磁性体、コバルト酸化物磁性体、バリウム酸化物磁性体及びニッケル−亜鉛−銅酸化物磁性体よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の酸化物磁性体を用いてもよい。すなわち、金属粉末１１０の表面にコーティングされる磁性体は、含鉄金属酸化物により形成されてもよく、金属粉末１１０よりも高い透磁率を有することが好ましい。のみならず、金属粉末１１０は、表面が少なくとも１つの絶縁体によりコーティングされてもよい。例えば、金属粉末１１０は、表面が酸化物によりコーティングされてもよく、パリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）などの絶縁性高分子物質によりコーティングされてもよい。酸化物は、金属粉末１１０を酸化させて形成してもよく、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｎＯ₂、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＣｏＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃及びＢｉ₂Ｏ₃よりなる群から選ばれるいずれか一種がコーティングされてもよい。また、パリレンに加えて、様々な絶縁性高分子物質を用いて金属粉末１１０の表面をコーティングしてもよい。ここで、金属粉末１１０は、二重構造の酸化物によりコーティングされてもよく、酸化物及び高分子物質の二重構造にコーティングされてもよい。いうまでもなく、金属粉末１１０は、表面が磁性体によりコーティングされた後に絶縁性物質によりコーティングされてもよい。このように金属粉末１１０の表面が絶縁体によりコーティングされることにより、金属粉末１１０間の接触による短絡を防ぐことができる。ポリマー１２０は、金属粉末１１０間を絶縁するために金属粉末１１０と混合されてもよい。すなわち、金属粉末１１０は、高周波における渦電流損及びヒステリシス損が高くなって材料の損失が大幅に増えるという問題が生じる虞があるが、このような材料の損失を低減すべく、金属粉末１１０の間を絶縁するためにポリマー１２０を含めてもよい。このようなポリマー１２０は、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）及び液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｐｏｌｙｍｅｒと、ＬＣＰ）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上のポリマーを含んでいてもよいが、これに制限されない。また、ポリマー１２０は、金属粉末１１０の間に絶縁性を提供するものであり、熱硬化性樹脂からなることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、ノボラックエポキシ樹脂（Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、フェノキシ型エポキシ樹脂（Ｐｈｅｎｏｘｙ Ｔｙｐｅ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、ＢＰＡ型エポキシ樹脂（ＢＰＡ Ｔｙｐｅ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、ＢＰＦ型エポキシ樹脂（ＢＰＦ Ｔｙｐｅ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、水素化ＢＰＡエポキシ樹脂（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ＢＰＡ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、ダイマー酸改質エポキシ樹脂（Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、ウレタン改質エポキシ樹脂（Ｕｒｅｔｈａｎｅ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）、ゴム改質エポキシ樹脂（Ｒｕｂｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）及びＤＣＰＤ型エポキシ樹脂（ＤＣＰＤ Ｔｙｐｅ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上が挙げられる。ここで、ポリマー１２０は、金属粉末１００ｗｔ％に対して２．０ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の含量で含まれてもよい。ところが、ポリマー１２０の含量が増大する場合、金属粉末１１０の体積分率が低下して飽和磁化値を高める効果が正常に実現されないという問題があり、ボディ１００の磁性特性、すなわち、透磁率を低下させる虞がある。これに対し、ポリマー１２０の含量が減少する場合、インダクターの製造過程において用いられる強酸または強塩基溶液などが内部に浸透してインダクタンス特性を損なうという問題が生じる虞がある。このため、ポリマー１２０は、金属粉末１１０の飽和磁化値及びインダクタンスを低下させない範囲内で含まれてもよい。また、熱伝導性フィラー１３０は、外部の熱によりボディ１００が加熱されてしまうという問題を解消するために含まれる。すなわち、外部の熱によりボディ１００の金属粉末１１０が加熱されることがあるが、熱伝導性フィラー１３０が含まれることにより、金属粉末１１０の熱を外部に放出することができる。このような熱伝導性フィラー１３０は、ＭｇＯと、ＡｌＮ及びカーボン系の物質よりなる群から選ばれるいずれか一種以上を含んでいてもよいが、これに制限されない。ここで、カーボン系の物質は炭素を含み、様々な形状を呈してもよいが、例えば、黒鉛、カーボンブラック、グラフェン、グラファイトなどが含まれてもよい。さらに、熱伝導性フィラー１３０は、金属粉末１１０１００ｗｔ％に対して０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％の含量で含まれてもよい。熱伝導性フィラー１３０の含量が前記範囲未満である場合には熱放出効果が得られず、前記範囲を超える場合には金属粉末１１０の透磁率を低下させてしまう。さらにまた、熱伝導性フィラー１３０は、例えば、０．５μｍ〜１００μｍの大きさを有していてもよい。すなわち、熱伝導性フィラー１３０は、金属粉末１１０よりも大きくてもよく、金属粉末１１０よりも小さくてもよい。一方、ボディ１００は、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラー１３０を含む材料からなる複数枚のシートを積み重ねて製作されてもよい。ここで、複数枚のシートを積み重ねてボディ１００を製作する場合、各シートの熱伝導性フィラー１３０の含量は異なっていてもよい。例えば、基材２００を中心として上側及び下側に遠ざかるにつれてシート内の熱伝導性フィラー１３０の含量は増大してもよい。なお、ボディ１００は、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラー１３０を含む材料からなるペーストを所定の厚さで印刷して形成する方法や、このようなペーストを枠に入れて圧着する方法など必要に応じて様々な方法により形成されてもよい。このとき、ボディ１００を形成するために積み重ねられるシートの枚数または所定の厚さで印刷されるペーストの厚さは、パワーインダクターに求められるインダクタンスなどの電気的な特性を考慮して適正な枚数や厚さに決定されればよい。

基材２００は、ボディ１００の内部に少なくとも１以上設けられてもよい。例えば、基材２００は、ボディ１００の内部にボディ１００の長軸方向に沿って設けられてもよい。ここで、基材２００は１つ以上設けられてもよいが、例えば、２つの基材２００は、外部電極４００が形成された方向と直交する方向、例えば、垂直方向に所定の間隔を隔てて設けられてもよい。このような基材２００は、例えば、銅張積層板（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎと、ＣＣＬ）または金属磁性体などにより製作されてもよい。このとき、基材２００は、金属磁性体により製作されることにより実効透磁率を増加させ、容量を手軽に実現することができる。すなわち、銅張積層板（ＣＣＬ）は、ガラス強化繊維に銅箔（ｆｏｉｌ）を貼り合わせて製作するが、銅張積層板（ＣＣＬ）は透磁率を有さないが故に、パワーインダクターの透磁率を低下させてしまう。しかしながら、金属磁性体を基材２００として用いると、金属磁性体が透磁率を有するため、パワーインダクターの透磁率を低下させなくなる。このような金属磁性体を用いた基材２００は、含鉄金属、例えば、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）、鉄−ニッケル−ケイ素（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ）、鉄−アルミニウム−ケイ素（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）及び鉄−アルミニウム−クロム（Ｆｅ−Ａｌ−Ｃｒ）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属からなる所定の厚さの板に銅箔を貼り合わせて製作してもよい。すなわち、鉄を含んで少なくとも１つの金属からなる合金を所定の厚さの板状に製作し、金属板の少なくとも一方の面に銅箔を貼り合わせることにより基材２００が製作されてもよい。なお、基材２００の所定の領域には少なくとも１つの導電性ビア（図示せず）が形成されてもよく、導電性ビアにより基材２００の上側及び下側にそれぞれ形成されるコイルパターン３１０、３２０が電気的に接続されてもよい。導電性ビアは、基材２００に厚さ方向に沿って貫通するビア（図示せず）を形成した後、ビアに導電性ペーストを充填するなどの方法により形成されてもよい。

コイルパターン３１０、３２０は、基材２００の少なくとも一方の面、好ましくは、両面に形成されてもよい。これらのコイルパターン３１０、３２０は、基材２００の所定の領域、例えば、中央部から外側に向かってスパイラル状に形成されてもよく、基材２００の上に形成された２つのコイルパターン３１０、３２０が接続されて１つのコイルを構成してもよい。ここで、上側のコイルパターン３１０及び下側のコイルパターン３２０は、互いに同じ形状に形成されてもよい。また、コイルパターン３１０、３２０が重なり合うように形成されてもよく、コイルパターン３１０が形成されていない領域に重なり合うようにコイルパターン３２０が形成されてもよい。これらのコイルパターン３１０、３２０は、基材２００に形成された導電性ビアにより電気的に接続されてもよい。コイルパターン３１０、３２０は、例えば、厚膜印刷、塗布、蒸着、メッキ及びスパッタリングなどの方法を用いて形成してもよい。さらに、コイルパターン３１０、３２０及び導電性ビアは、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）及び銅合金のうちの少なくとも一種を含む材料により形成されてもよいが、これに制限されない。一方、コイルパターン３１０、３２０をメッキ工程を用いて形成する場合、例えば、基材２００の上にメッキ工程を用いて金属層、例えば、銅層を形成し、リソグラフィ工程を用いてパターニングしてもよい。すなわち、基材２００の表面に形成された銅箔をシード層として銅層をメッキ工程を用いて形成し、これをパターニングすることによりコイルパターン３１０、３２０を形成してもよい。いうまでもなく、基材２００の上に所定の形状の感光膜パターンを形成した後にメッキ工程を行って露出された基材２００の表面から金属層を成長させた後、感光膜を除去することにより所定の形状のコイルパターン３１０、３２０を形成してもよい。一方、コイルパターン３１０、３２０は多層に形成されてもよい。すなわち、基材２００の上側に形成されたコイルパターン３１０の上側に複数のコイルパターンがさらに形成されてもよく、基材２００の下側に形成されたコイルパターン３２０の下側に複数のコイルパターンがさらに形成されてもよい。コイルパターン３１０、３２０が多層に形成される場合、下層と上層との間に絶縁層が形成され、絶縁層に導電性ビア（図示せず）が形成されて多層コイルパターンが接続されてもよい。

第１の外部電極４００（４１０、４２０）は、ボディ１００の両端部に形成されてもよい。例えば、第１の外部電極４００は、ボディ１００の長軸方向に向かい合う両側面に形成されてもよい。これらの第１の外部電極４１０、４２０は、基材２００の上に形成されたコイルパターン３１０、３２０と電気的に接続されてもよい。すなわち、コイルパターン３１０、３２０の少なくとも一方の端部が向かい合う方向のボディ１００の外側にそれぞれ露出され、第１の外部電極４１０、４２０がコイルパターン３１０、３２０の端部と接続されるように形成されてもよい。これらの第１の外部電極４１０、４２０は、導電性ペーストにボディ１００を浸漬する方法、印刷、蒸着及びスパッタリングを行う方法などの様々な方法を用いてボディ１００の両端に形成してもよい。このとき、第１の外部電極４１０、４２０に導電性ペースト を塗布する場合、ボディ１００の側面を所定の深さまで浸漬することなく、ボディ１００の側面の表面にのみ導電性ペーストが形成されるように塗布する。また、第１の外部電極４１０、４２０は、必要に応じて、写真及びエッチング工程を用いてパターニングしてもよい。一方、第１の外部電極４１０、４２０は、電気伝導性を有する金属により形成されてもよいが、例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属により形成されてもよい。また、第１の外部電極４１０、４２０は、表面にニッケルメッキ層（図示せず）または錫メッキ層（図示せず）がさらに形成されてもよい。例えば、第１の外部電極４１０、４２０は、ボディ１００の側面のみを導電性ペーストに接触させた後、メッキ工程を行って形成してもよい。

第２の外部電極５００（５１０、５２０）は、ボディ１００の下部に互いに離れて形成されてもよい。第２の外部電極５１０、５２０は、ボディ１００の側面に形成された第１の外部電極４１０、４２０と接続されるように形成されてもよい。このため、第２の外部電極５１０、５２０は、第１の外部電極４１０、４２０を介してボディ１００内部のコイルと接続されてもよい。これらの第２の外部電極５１０、５２０は、導電性ペーストにボディ１００の下面を浸漬する方法、印刷、蒸着及びスパッタリングを行う方法などの様々な方法を用いてボディ１００の両端に形成してもよい。このとき、必要に応じて、パターニング工程を行ってもよいが、例えば、ボディ１００の下面を導電性ペーストに浸漬する方法、印刷、蒸着及びスパッタリングを行う方法を用いて第２の外部電極５１０、５２０を形成する場合、ボディ１００の下面の全体に導電層が形成可能であり、写真及びエッチング工程を行って中央部が離隔されるようにパターニングしてもよい。いうまでもなく、第２の外部電極５１０、５２０は、ボディ１００の下部の周縁にのみシード層を形成した後、メッキ工程を行って形成することによりパターニング工程を行わなくてもよい。このために、例えば、ボディ１００の下部面の周縁に銅箔を形成してシード層を形成した後にメッキ工程を行って第２の外部電極５１０、５２０を形成してもよい。このため、第２の外部電極５１０、５２０は、シード層及びメッキ層の積層構造に形成されてもよい。一方、第２の外部電極５１０、５２０は、電気伝導性を有する金属により形成されてもよいが、例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属により形成されてもよい。なお、第２の外部電極５１０、５２０は、表面にニッケルメッキ層（図示せず）または錫メッキ層（図示せず）がさらに形成されてもよい。

一方、コイルパターン３１０、３２０とボディ１００との間にはコイルパターン３１０、３２０及び金属粉末１１０を絶縁するために絶縁層６００がさらに形成されてもよい。すなわち、絶縁層６００がコイルパターン３１０、３２０を覆うように基材２００の上部及び下部に形成されてもよい。このような絶縁層６００は、エポキシ、ポリイミド及び液晶ポリマーよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の物質を含んでいてもよい。すなわち、絶縁層６００は、ボディ１００を構成するポリマー１２０と同じ物質からなることが好ましい。なお、絶縁層６００は、コイルパターン３１０、３２０の上にパリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）などの絶縁性高分子物質によりコーティングされてもよい。すなわち、絶縁層６００は、コイルパターン３１０、３２０の段差に沿って均一な厚さにコーティングされてもよい。いうまでもなく、絶縁層６００は、絶縁シートを用いてコイルパターン３１０、３２０の上に形成してもよい。

上述したように、本発明の一実施形態によるパワーインダクターは、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面するボディ１００の下部面に第２の外部電極５１０、５２０を形成し、これと隣り合うボディ１００の側面に第１の外部電極４１０、４２０を形成する。このため、ボディ１００の上部に外部電極が形成されないので、シールドカンとパワーインダクター間の短絡を防ぐことができる。また、金属粉末１１０の加熱に伴うボディ１００の熱を外部に放出することができてボディ１００の温度の上昇を防ぐことができ、これにより、インダクタンスの低下などの問題を防ぐことができる。なお、ボディ１００の内部の基材２００を金属磁性体を用いて形成することにより、パワーインダクターの透磁率の減少を防ぐことができる。

図４は、本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの断面図である。

図４を参照すると、本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターは、ボディ１００と、ボディ１００の内部に設けられた１以上の基材２００と、少なくとも１以上の基材２００のそれぞれの少なくとも一方の面の上に形成されたコイルパターン３００（３１０、３２０）と、ボディ１００の向かい合う両側面に設けられ、コイルパターン３１０、３２０とそれぞれ接続された第１の外部電極４００（４１０、４２０）と、ボディ１００の下面に所定の間隔を隔てて設けられ、第１の外部電極４００（４１０、４２０）とそれぞれ接続される第２の外部電極５００（５１０、５２０）と、ボディ１００の上部及び下部にそれぞれ設けられた少なくとも１つの磁性層７１０、７２０と、を備えていてもよい。なお、コイルパターン３００の上にそれぞれ形成された絶縁層６００をさらに備えていてもよい。

磁性層７００（７１０、７２０）は、ボディ１００の少なくとも１つの領域に設けられてもよい。すなわち、第１の磁性層７１０がボディ１００の上部の表面に形成され、第２の磁性層７２０がボディ１００の下部の表面に形成されてもよい。ここで、第１及び第２の磁性層７１０、７２０は、ボディ１００の透磁率を増加させるために設けられ、ボディ１００よりも高い透磁率を有する物質により製作されてもよい。例えば、ボディ１００の透磁率が２０であり、第１及び第２の磁性層７１０、７２０は４０〜１０００の透磁率を有するように設けられてもよい。これらの第１及び第２の磁性層７１０、７２０は、例えば、磁性体粉末及びポリマーを用いて製作してもよい。すなわち、第１及び第２の磁性層７１０、７２０は、ボディ１００よりも高い透磁率を有するようにボディ１００の磁性体よりも高い磁性を有する物質により形成されてもよく、さらに高い磁性体の含有率を有するように形成されてもよい。ここで、ポリマーは、金属粉末１００ｗｔ％に対して１５ｗｔ％で添加されてもよい。また、磁性体粉末としては、ニッケル磁性体（Ｎｉ Ｆｅｒｒｉｔｅ）、亜鉛磁性体（Ｚｎ Ｆｅｒｒｉｔｅ）、銅磁性体（Ｃｕ Ｆｅｒｒｉｔｅ）、マンガン磁性体（Ｍｎ Ｆｅｒｒｉｔｅ）、コバルト磁性体（Ｃｏ Ｆｅｒｒｉｔｅ）、バリウム磁性体（Ｂａ Ｆｅｒｒｉｔｅ）及びニッケル−亜鉛−銅磁性体（Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ Ｆｅｒｒｉｔｅ）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上またはこれらの一種以上の酸化物磁性体を用いてもよい。すなわち、含鉄金属合金粉末または含鉄金属合金酸化物を用いて磁性層６００を形成してもよい。さらに、金属合金粉末に磁性体をコーティングして磁性体粉末を形成してもよい。例えば、ニッケル酸化物磁性体、亜鉛酸化物磁性体、銅酸化物磁性体、マンガン酸化物磁性体、コバルト酸化物磁性体、バリウム酸化物磁性体及びニッケル−亜鉛−銅酸化物磁性体よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の酸化物磁性体を、例えば、含鉄金属合金粉末にコーティングして磁性体粉末を形成してもよい。すなわち、含鉄金属酸化物を金属合金粉末にコーティングして磁性体粉末を形成してもよい。いうまでもなく、ニッケル酸化物磁性体、亜鉛酸化物磁性体、銅酸化物磁性体、マンガン酸化物磁性体、コバルト酸化物磁性体、バリウム酸化物磁性体及びニッケル−亜鉛−銅酸化物磁性体よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の酸化物磁性体を、例えば、含鉄金属合金粉末と混合して磁性体粉末を形成してもよい。すなわち、含鉄金属酸化物を金属合金粉末と混合して磁性体粉末を形成してもよい。一方、第１及び第２の磁性層７１０、７２０は、金属粉末及びポリマーに熱伝導性フィラーをさらに含めて製作してもよい。熱伝導性フィラーは、金属粉末１００ｗｔ％に対して０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％で含有されてもよい。これらの第１及び第２の磁性層７１０、７２０は、シート状に製作されて複数枚のシートが積み重ねられたボディ１００の上部及び下部にそれぞれ設けられてもよい。さらにまた、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラー１３０を含む材料からなるペーストを所定の厚さで印刷する方法、ペーストを枠に入れて圧着する方法などを用いてボディ１００を形成した後、ボディ１００の上部及び下部に第１及び第２の磁性層７１０、７２０をそれぞれ形成してもよい。いうまでもなく、磁性層７１０、７２０は、ペーストを用いて形成してもよいが、ボディ１００の上部及び下部に磁性物質を塗布して磁性層７１０、７２０を形成してもよい。

一方、本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターは、図５に示すように、ボディ１００と少なくとも２以上の２００との間の上部及び下部に第３及び第４の磁性層７３０、７４０がさらに設けられてもよく、図６に示すように、これらの間に第５及び第６の磁性層７５０、７６０がさらに設けられてもよい。すなわち、ボディ１００内に少なくとも１つの磁性層７００が設けられてもよい。このような磁性層７００は、シート状に製作されて複数枚のシートが積み重ねられたボディ１００の間に設けられてもよい。すなわち、ボディ１００を製作するための複数枚のシートの間に少なくとも１つの磁性層７００を設けてもよい。また、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラー１３０を含む材料からなるペーストを所定の厚さで印刷してボディ１００を形成する場合に印刷中に磁性層を形成してもよく、ペーストを枠に入れて圧着する場合であっても磁性層をその間に入れて圧着してもよい。いうまでもなく、磁性層７００は、ペーストを用いて形成してもよいが、ボディ１００を印刷するときに軟磁性物質を塗布してボディ１００内に磁性層７００を形成してもよい。

上述したように、本発明の他の実施形態によるパワーインダクターは、ボディ１００内にボディ１００よりも高い透磁率を有する少なくとも１つの磁性層７００を形成することにより、パワーインダクターの透磁率を向上させることができる。

図７は、本発明の第３の実施形態によるパワーインダクターの斜視図であり、図８は、図７のＡ−Ａ’線に沿って切り取った状態の断面図であり、図９は、図７のＢ−Ｂ’線に沿って切り取った状態の断面図である。

図７から図９を参照すると、本発明の第３の実施形態によるパワーインダクターは、ボディ１００と、ボディ１００の内部に設けられた少なくとも１つの基材２００と、少なくとも１つの基材２００の少なくとも一方の面の上に形成されたコイルパターン３００（３１０、３２０）と、ボディ１００の向かい合う両側面に設けられ、コイルパターン３１０、３２０とそれぞれ接続された第１の外部電極４００（４１０、４２０）と、ボディ１００の下面に所定の間隔を隔てて設けられ、第１の外部電極４００（４１０、４２０）とそれぞれ接続される第２の外部電極５００（５１０、５２０）と、ボディ１００の外部に外部電極４００、５００から離れて設けられ、ボディ１００の内部の少なくとも２以上の基板２００のそれぞれに形成された少なくとも１つのコイルパターン３００と接続された側面電極８００と、を備えていてもよい。

少なくとも２以上の基材２００（２１０、２２０）は、ボディ１００の内部に設けられてもよい。例えば、少なくとも２以上の基材２００は、ボディ１００内部にボディ１００の長軸方向に沿って設けられ、ボディ１００の厚さ方向に所定の間隔を隔てて設けられてもよい。このような基材２００は、例えば、銅張積層板（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ；ＣＣＬ）または金属磁性体などにより製作されてもよいが、金属磁性体により製作されることが好ましい。

コイルパターン３００（３１０、３２０、３３０、３４０）は、少なくとも２以上の基材２００のそれぞれの少なくとも一方の面、好ましくは、両面に形成されてもよい。ここで、コイルパターン３１０、３２０は、第１の基板２１０の下部及び上部にそれぞれ形成されて第１の基材２１０に形成された導電性ビアにより電気的に接続されてもよい。 同様に、コイルパターン３３０、３４０は、第２の基板２２０の下部及び上部にそれぞれ形成されて第２の基材２２０に形成された導電性ビアにより電気的に接続されてもよい。すなわち、１つのボディ１００内に２以上のコイルが形成されてもよい。ここで、基材２００上側のコイルパターン３１０、３３０及び下側のコイルパターン３２０、３４０は、互いに同じ形状に形成されてもよい。なお、複数のコイルパターン３００が重なり合うように形成されてもよく、上側のコイルパターン３１０、３３０が形成されていない領域に重なり合うように下側のコイルパターン３２０、３４０が形成されてもよい。これらの複数のコイルパターン３００は、例えば、厚膜印刷、塗布、蒸着、メッキ及びスパッタリングなどの方法を用いて形成してもよい。

側面電極８００は、第１の外部電極４００が形成されていないボディ１００の少なくとも一方の側面の上に形成されてもよい。このような側面電極８００は、第１の基材２１０の上に形成されたコイルパターン３１０、３２０の少なくともいずれか１つと、第２の基材２２０の上に形成されたコイルパターン３３０、３４０の少なくともいずれか１つを接続するために設けられる。このため、ボディ１００の外部の側面電極８００により第１の基材２１０の上に形成されたコイルパターン３１０、３２０と、第２の基材２２０の上に形成されたコイルパターン３３０、３４０が互いに電気的に接続可能になる。このような側面電極８００は、導電性ペーストにボディ１００を浸漬する方法、印刷、蒸着及びスパッタリングを行う方法などの様々な方法を用いてボディ１００の一方の側面に形成されてもよい。側面電極８００は、電気伝導性を与える金属であり、例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属を含んでいてもよい。このとき、側面電極８００の表面に、必要に応じて、ニッケルメッキ層（図示せず）または錫メッキ層（図示せず）がさらに形成されてもよい。

上述したように、本発明のさらに他の実施形態によるパワーインダクターは、少なくとも一方の面にコイルパターン３００がそれぞれ形成された少なくとも２以上の基材２００がボディ１００内に設けられ、ボディ１００の外部の側面電極８００により接続されることにより１つのボディ１００内に複数のコイルを形成してもよく、これにより、パワーインダクターの容量を増やすことができる。

図１０は、本発明の第４の実施形態によるパワーインダクターの断面図である。

図１０を参照すると、本発明の第４の実施形態によるパワーインダクターは、上面の少なくとも１つの領域に段差１５０が形成されたボディ１００と、ボディ１００の内部に設けられた少なくとも１つの基材２００と、少なくとも１つの基材２００の少なくとも一方の面の上に形成されたコイルパターン３００（３１０、３２０）と、ボディ１００の向かい合う両側面に設けられ、コイルパターン３１０、３２０とそれぞれ接続された外部電極９００と、を備えていてもよい。すなわち、本発明の図１から図９を用いて説明した前記実施形態においては、外部電極４００、５００がボディ１００の上部面に形成されないようにしたが、図１０に示す本発明のさらに他の実施形態においては、ボディ１００の上面に段差１５０を形成することにより、たとえボディ１００の上部に外部電極９００が形成されてもボディ１００の上部の外部電極９００がシールドカンなどと接触されない。このような段差１５０は、ボディ１００の上部に形成される外部電極９００の厚さよりも高く形成されて、たとえ外部電極９００が形成されてもシールドカンと接触されないようにする。なお、ボディ１００の上部に段差１５０が形成されるので、ボディ１００の向かい合う両側面を段差１５０が形成された深さまで導電性ペーストに浸漬することにより、ボディ１００の下面から側面及び上面まで外部電極９００を形成することができる。したがって、外部電極９００の形成工程を単純化させることができる。

図１１は、本発明の第５の実施形態によるパワーインダクターの斜視図であり、図１２は、図１１のＡ−Ａ’線に沿って切り取った状態の断面図であり、図１３は、図１１の下部の平面図である。

図１１から図１３を参照すると、本発明の第５の実施形態によるパワーインダクターは、ボディ１００と、ボディ１００の内部に設けられた少なくとも１つの基材２００と、少なくとも１つの基材２００の少なくとも一方の面の上に形成されたコイルパターン３００（３１０、３２０）と、ボディ１００の下面に所定の間隔を隔てて設けられた外部電極１０００（１０１０、１０２０）と、ボディ１００の内部に形成されてコイルパターン３００と外部電極１０００を接続する接続電極１１００（１１１０、１１２０）と、を備えていてもよい。ここで、ボディ１００の下面は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面してプリント回路基板（ＰＣＢ）に実装される面である。このため、本発明の一実施形態においては、ボディ１００の上面には外部電極が形成されず、ボディ１００の下面にのみ外部電極１０００が形成される。

外部電極１０００（１０１０、１０２０）は、ボディ１００の下面に互いに離れて形成されてもよい。外部電極１０１０、１０２０は、ボディ１００の内部に形成された接続電極１１００（１１１０、１１２０）と接続されるように形成されてもよい。このため、外部電極１０１０、１０２０は、接続電極１１１０、１１２０を介してボディ１００の内部のコイルと接続されてもよい。これらの外部電極１０１０、１０２０は、導電性ペーストにボディ１００の下面を浸漬する方法、印刷、蒸着及びスパッタリングを行う方法などの様々な方法を用いて形成してもよく、外部電極１０１０、１０２０は、必要に応じて、写真及びエッチング工程を用いてパターニングしてもよい。すなわち、所定の方法を用いてボディ１００の下面に導電層を形成した後に中央部の導電層を所定の幅で除去してボディ１００の下面の周縁部から所定の幅に外部電極１０１０、１０２０を形成してもよい。また、外部電極１０１０、１０２０は、接続電極１１１０、１１２０から成長されて形成されてもよい。すなわち、メッキ工程を用いて接続電極１１１０、１１２０を形成し、そこから外部電極１０１０、１０２０が形成されてもよい。例えば、無電解メッキ工程を行って接続電極１１１０、１１２０の一部を形成した後、電解メッキ工程を行ってコイルパターン３２０から接続電極１１１０、１１２０を形成した後に外部電極１０１０、１０２０を形成してもよい。一方、外部電極１０１０、１０２０は、電気伝導性を有する金属により形成されてもよいが、例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属により形成されてもよい。また、外部電極１０１０、１０２０は、表面にニッケルメッキ層（図示せず）または錫メッキ層（図示せず）がさらに形成されてもよい。

接続電極１１００（１１１０、１１２０）は、ボディ１００に形成されてコイルパターン３１０、３２０と外部電極１０１０、１０２０を接続する。すなわち、接続電極１１００は、本体１００の下部面の所定の領域に少なくとも２つが形成されてもよい。例えば、基材２００の下側に形成されたコイルパターン３２０が露出されるようにボディ１００の所定の領域に孔が形成され、孔に伝導性物質が埋め込まれて接続電極１１００が形成されてもよい。このような接続電極１１００は、ボディ１００に形成されるべき孔に無電解メッキ及び電解メッキ工程を用いて伝導性物質を埋め込んで形成してもよい。また、接続電極１１００から外部電極１０００を形成してもよいが、接続電極１１００がボディ１００の孔を埋め込んで形成された後、電解メッキを行って接続電極１１００からボディ１００の下部面に導電層が成長されるようにし、これをパターニングして外部電極１０１０、１０２０を形成してもよい。すなわち、外部電極１０１０、１０２０は、接続電極１１００をシードとして電解メッキを用いて形成してもよい。ここで、接続電極１１００を形成するための孔は、ボディ１００を形成した後、コイルパターン３１０、３２０の少なくともいずれか１つが露出されるようにボディ１００の所定の領域をエッチングして形成してもよい。例えば、本体１００の所定の領域をレーザーを用いて打ち抜くことにより孔を形成してもよい。なお、金型を用いてボディ１００を形成するとき、所定の領域に孔が形成可能な金型を用いてもよく、複数枚のシートを用いてボディ１００を形成するとき、所定の領域に孔が形成された複数枚のシートを積み重ねて形成してもよい。

一方、本発明の第５の実施形態においては、第２の実施形態において説明したように、少なくとも１つの磁性層７００がボディ１００の内部に設けられてもよい。また、第３の実施形態において説明したように、基材２００が少なくとも２以上設けられ、少なくとも２以上の基材２００の少なくとも一方の面の上にコイルパターン３００（３１０、３２０）が形成され、ボディ１００の外部の側面に形成された接続電極８００により複数のコイルパターン３００が接続されてもよい。

上述したように、本発明の第５の実施形態によるパワーインダクターは、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面するボディ１００の下部面に外部電極１０１０、１０２０を形成し、ボディ１００の内部にコイルパターン３１０、３２０と外部電極１０１０、１０２０を接続する接続電極１１１０、１１２０を形成する。このため、ボディ１００の上部に外部電極が形成されないので、シールドカンとパワーインダクター間の短絡を防ぐことができる。

図１４から図１７は、本発明の第１の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するために順番に示す断面図である。

図１４を参照すると、基材２００の少なくとも一方の面、好ましくは、一方の面及び他方の面の上に所定の形状のコイルパターン３１０、３２０を形成する。基材２００は、銅張積層板（ＣＣＬ）または金属磁性体などにより製作されてもよいが、実効透磁率を高め且つ容量を実現し易い金属磁性体を用いることが好ましい。例えば、基材２００は、含鉄金属合金からなる所定の厚さの金属板の一方の面及び他方の面に銅箔を貼り合わせることにより製作されてもよい。さらに、コイルパターン３１０、３２０は、基材２００の所定の領域、例えば、中央部から円形のスパイラル状に形成されたコイルパターンとして形成されてもよい。このとき、基材２００の一方の面の上にコイルパターン３１０を形成した後、基材２００の所定の領域を貫通し且つ導電物質が埋め込まれた導電性ビアを形成し、基材２００の他方の面の上にコイルパターン３２０を形成してもよい。導電性ビアは、レーザーなどを用いて基材２００の厚さ方向にビア孔を形成した後、ビア孔に導電性ペーストを充填して形成してもよい。さらにまた、コイルパターン３１０は、例えば、メッキ工程を用いて形成してもよいが、このために、基材２００の一方の面の上に所定の形状の感光膜パターンを形成し、基材２００上の銅箔をシードとして用いたメッキ工程を行って露出された基材２００の表面から金属層を成長させた後に感光膜を除去することにより形成してもよい。いうまでもなく、コイルパターン３２０は、基材２００の他方の面の上にコイルパターン３１０の形成方法と同じ方法を用いて形成してもよい。一方、コイルパターン３１０、３２０は、多層に形成されてもよい。コイルパターン３１０、３２０が多層に形成される場合、下層と上層との間に絶縁層が形成され、絶縁層に導電性ビア（図示せず）が形成されて多層コイルパターンが接続されてもよい。このように基材２００の一方の面及び他方の面の上にコイルパターン３１０、３２０をそれぞれ形成した後、コイルパターン３１０、３２０を覆うように絶縁層５００を形成する。絶縁層５００は、エポキシ、ポリイミド及び液晶ポリマーよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の物質を含むシートをコイルパターン３１０、３２０の上に密着することにより形成してもよい。

図１５を参照すると、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラーを含む材料からなる複数枚のシート１００ａ〜１００ｈを設ける。ここで、金属粉末１１０としては、含鉄（Ｆｅ）金属物質を用いてもよく、ポリマー１２０としては、金属粉末１１０の間を絶縁可能なエポキシ、ポリイミドなどを用いてもよく、熱伝導性フィラー１３０としては、金属粉末１１０の熱を外部に放出可能なＭｇＯと、ＡｌＮ及びカーボン系の物質などを用いてもよい。また、金属粉末１１０の表面が磁性体、例えば、金属酸化物磁性体によりコーティングされてもよい。ここで、ポリマー１２０は、金属粉末１００ｗｔ％に対して２．０ｗｔ％〜５．０ｗｔ％の含量で含まれてもよく、熱伝導性フィラー１３０は、金属粉末１１０１００ｗｔ％に対して０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％の含量で含まれてもよい。これらの複数枚のシート１００ａ〜１００ｈをコイルパターン３１０、３２０が形成された基材２００の上部及び下部にそれぞれ配置する。一方、複数枚のシート１００ａ〜１００ｈは、熱伝導性フィラー１３０の含量が異なっていてもよい。例えば、基材２００の一方の面及び他方の面から上側及び下側に進むにつれて熱伝導性フィラー１３０の含量が高くなってもよい。すなわち、基材２００に接するシート１００ａ、１００ｄの上側及び下側に配設されるシート１００ｂ、１００ｅの熱伝導性フィラー１３０の含量がシート１００ａ、１００ｄの熱伝導性フィラー１３０の含量よりも高く、シート１００ｂ、１００ｅの上側及び下側に配設されるシート１００ｃ、１００ｆの熱伝導性フィラー１３０の含量がシート１００ｂ、１００ｅの熱伝導性フィラー１３０の含量よりも高くてもよい。このように基材２００から遠ざかるにつれて熱伝導性フィラー１３０の含量が高くなることにより、熱伝達効率をなお一層向上させることができる。

図１６を参照すると、基材２００を間に挟んで複数枚のシート１００ａ〜１００ｈを積み重ね、且つ押し付けた後に成形してボディ１００を形成する。また、ボディ１００の下面、すなわち、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面し、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装されるべきボディ１００の下面の所定の領域に第２の外部電極５１０、５２０を形成する。第２の外部電極５１０、５２０は、ボディ１００のコイルパターン３００が露出された向かい合う２つの面と直交する一方の面に形成されてもよく、中央領域において互いに離れるように形成される。このために、例えば、ボディ１００の少なくとも１つの面の周縁に銅箔を貼り合わせてシード層を形成した後にメッキ工程を行ってシード層の上にメッキ層を形成することにより第２の外部電極５１０、５２０を形成してもよい。いうまでもなく、ボディ１００の少なくとも１つの面の上にスパッタリングなどの蒸着方法を用いて金属層を形成した後、写真及びエッチング工程を用いてパターニングして第２の外部電極５１０、５２０を形成してもよい。

図１７を参照すると、ボディ１００の両端部にコイルパターン３１０、３２０の引き出された部分と電気的に接続され、第２の外部電極５００と接続されるように第１の外部電極４１０、４２０を形成する。第１の外部電極４１０、４２０は、導電性ペーストにボディ１００の側面を塗布する方法、印刷、蒸着及びスパッターリングを行う方法などの様々な方法を用いてボディ１００の両端に形成してもよい。このとき、第１の外部電極４１０、４２０に導電性ペーストを塗布する場合、ボディ１００の側面を所定の深さまで浸漬することなく、ボディ１００の側面の表面にのみ導電性ペーストが形成されるように塗布する。

図１８から図２１は、本発明の第２の実施形態によるパワーインダクターの製造方法を説明するために順番に示す断面図である。

図１８を参照すると、基材２００の少なくとも一方の面、好ましくは、一方の面及び他方の面の上に所定の形状のコイルパターン３１０、３２０を形成した後、コイルパターン３１０、３２０を覆うように絶縁層５００を形成する。ここで、絶縁層５００の一部、例えば、コイルパターン３２０の上に形成された絶縁層５００の一部を除去してコイルパターン３２０の所定の領域を露出させる。

図１９を参照すると、金属粉末１１０、ポリマー１２０及び熱伝導性フィラー１３０を含む材料からなる複数枚のシート１００ａ〜１００ｈを設ける。また、複数枚のシート１００ａ〜１００ｈのうち基材２００の下側に設けられるシート１００ｅ〜１００ｈの所定の領域には上下に貫通される孔１０１〜１０４がそれぞれ形成される。ここで、孔１０１〜１０４は、絶縁層５００の一部が除去された領域と同じ領域に形成されてコイルパターン３２０を露出させる。

図２０を参照すると、基材２００を間に挟んで複数枚のシート１００ａ〜１００ｈを積み重ね、且つ押し付けた後に成形してボディ１００を形成する。このため、ボディ１００の下面、すなわち、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対面し、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装されるべきボディ１００の下面の所定の領域にはコイルパターン３００の少なくとも一部を露出させる孔（図示せず）が形成される。また、ボディ１００の少なくとも一方の側面にはコイルパターン３１０、３２０の少なくとも一部が露出されるようにする。次いで、メッキ工程を行ってコイルパターン３００から導電層を成長させ、これを用いて孔を埋め込んで接続電極１１１０、１１２０を形成する。例えば、接続電極１１１０、１１２０は、無電解メッキ工程を行って孔の一部、例えば、孔の側壁に形成した後、電解メッキ工程を行ってコイルパターン３００から成長されるように形成してもよい。

図２１を参照すると、接続電極１１１０、１１２０を形成した後にメッキ工程を行ってボディ１００の下面に導電層を形成する。例えば、電解メッキ工程を用いて接続電極１１１０、１１２０を形成した後、引き続き電解メッキ工程を用いてコイルパターン３２０または接続電極１１００からボディ１００の下面に導電層を形成してもよい。なお、ボディ１００の下面の導電層を写真及びエッチングして中央部を除去することにより互いに離れている外部電極１０００（１０１０、１０２０）を形成してもよい。

本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化可能である。すなわち、上記の実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に本発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明の範囲は本願の特許請求の範囲により理解されるべきである。

Claims (18)

1. ボディと、
   前記ボディの内部に設けられた基材と、
   前記基材の上に形成されたコイルと、
   前記コイルと接続され、前記ボディの向かい合う第１及び第２の面に形成された第１の外部電極と、
   前記第１の外部電極と接続されて前記ボディの第１及び第２の面と隣り合う第３の面に形成された第２の外部電極と、
   を備えるパワーインダクター。
2. 前記第２の外部電極は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装され、前記ボディの第３の面の中央部から離れて形成された請求項１に記載のパワーインダクター。
3. 上面の一部の領域に段差が形成されたボディと、
   前記ボディの内部に設けられた基材と、
   前記基材の上に形成されたコイルと、
   前記コイルと接続され、前記ボディの向かい合う第１及び第２の面から前記ボディの下部及び上部に形成された外部電極と、
   を備え、
   前記外部電極は、前記ボディの上部において前記段差よりも低い高さに形成されたパワーインダクター。
4. ボディと、
   前記ボディの内部に設けられた基材と、
   前記基材の上に形成されたコイルと、
   前記ボディの少なくとも１つの面に形成された外部電極と、
   前記ボディの内部に設けられて前記コイルと外部電極を接続する接続電極と、
   を備えるパワーインダクター。
5. 前記外部電極は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装され、前記ボディの中央部から離れて形成された請求項４に記載のパワーインダクター。
6. 前記外部電極は、前記接続電極から成長されて形成された請求項５に記載のパワーインダクター。
7. 前記ボディは、金属粉末、ポリマー及び熱伝導性フィラーを含む請求項１乃至請求項６のうちの１項に記載のパワーインダクター。
8. 前記金属粉末は含鉄金属合金粉末を含み、磁性体及び絶縁体の少なくとも一方が表面にコーティングされた請求項７に記載のパワーインダクター。
9. 前記熱伝導性フィラーは、ＭｇＯと、ＡｌＮ及びカーボン系の物質よりなる群から選ばれるいずれか一種以上を含み、前記金属粉末１００ｗｔ％に対して０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％の含量で含まれる請求項８に記載のパワーインダクター。
10. 前記基材は、含鉄金属板の両面の上に銅箔が貼り合わせられた請求項７に記載のパワーインダクター。
11. 前記ボディの少なくとも１つの領域に設けられ、前記ボディの透磁率よりも高い透磁率を有する磁性層をさらに備える請求項７に記載のパワーインダクター。
12. 前記基材は少なくとも２以上設けられ、前記コイルは前記少なくとも２以上の基材の上にそれぞれ設けられ、前記コイルは前記ボディの第４の面の上に形成された側面電極により接続される請求項７に記載のパワーインダクター。
13. 少なくとも１つの基材の上にコイルを形成するステップと、
    金属粉末及びポリマーを含有する複数枚のシートを形成するステップと、
    前記基材を間に挟んで前記複数枚のシートを積み重ね且つ押し付けた後に成形してボディを形成するステップと、
    前記ボディの少なくとも１つの面の上に所定の間隔を隔てるように第２の外部電極を形成するステップと、
    前記ボディの側面に前記第２の外部電極と接続される第１の外部電極を形成するステップと、
    を含むパワーインダクターの製造方法。
14. 前記第２の外部電極は、前記ボディの少なくとも１つの面の上に所定の間隔を隔てて銅箔を貼り合わせて形成した後にメッキ工程を行って銅箔からメッキ層を成長させて形成する請求項１３に記載のパワーインダクターの製造方法。
15. 少なくとも１つの基材の上にコイルを形成するステップと、
    金属粉末及びポリマーを含有し、所定の領域に孔が形成された複数枚のシートを形成するステップと、
    前記基材を間に挟んで前記複数枚のシートを積み重ね、且つ押し付けた後に成形して前記コイルの所定の領域を露出させる貫通孔が形成されたボディを形成するステップと、
    前記貫通孔を埋め込んで接続電極を形成するステップと、
    前記接続電極と接続されるように前記ボディの少なくとも１つの面の上に外部電極を形成するステップと、
    を含むパワーインダクターの製造方法。
16. 前記接続電極は、無電解メッキ工程を行って前記貫通孔の少なくとも一部を埋め込んだ後に電解メッキ工程を行って前記貫通孔が埋め込まれるように形成され、前記外部電極は、電解メッキ工程により前記接続電極から成長されて形成された請求項１５に記載のパワーインダクターの製造方法。
17. 前記基材は、前記含鉄金属板の少なくとも一方の面に銅箔が貼り合わせられた請求項１３乃至請求項１６の１項に記載のパワーインダクターの製造方法。
18. 前記シートは、熱伝導性フィラーをさらに含有する請求項１７に記載のパワーインダクターの製造方法。

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