JP6238456B2 - チップ電子部品及びその実装基板 - Google Patents

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Description

本発明は、チップ電子部品及びその実装基板に関する。
チップ電子部品の一つであるインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）は、抵抗、キャパシタとともに、電子回路を形成してノイズ（ｎｏｉｓｅ）を除去する代表的な受動素子である。なお、電磁気的特性を用いることでキャパシタと組み合わせて特定周波数帯域の信号を増幅させる共振回路やフィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）回路などの構成に用いられる。
最近、各種の通信デバイスやディスプレイデバイスなどのＩＴデバイスの急速な小型化及び薄型化に伴い、このようなＩＴデバイスに採用されるインダクタやキャパシタ、トランジスタなどの各種素子にも小型化及び薄型化に対する研究が継続的に行われている。その結果、インダクタも小型かつ高密度の自動表面実装が可能なチップへの転換が加速化しており、薄膜の絶縁基板の上下面にめっきで形成されるコイルパターン上に磁性粉末を樹脂と混合して形成させた薄膜型インダクタの開発が続いている。
このような薄膜型インダクタは、絶縁基板上にコイルパターンを形成した後、外部に磁性体材料を充填して製作する。
一方、上記薄膜型インダクタの重要な性質である直流抵抗（Ｒｄｃ）を改善させるためにはめっきの面積が重要となる。このため、高い電流密度を加えてめっきがコイルの上方向のみに成長できる異方性めっき工法を適用している。
具体的には、上記インダクタのコイルを形成する基板のめっき工程は、まず１次パターンめっき工程を行った後、コイルの特定部分にはんだレジスト（Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ、ＳＲ）またはドライフィルムレジスト（Ｄｒｙ Ｆｉｌｍ Ｒｅｓｉｓｔ、ＤＦＲ）などのような絶縁材を塗布して２次引込線めっき工程を行う。
しかし、一般に、１次パターンめっき工程後の２次引込線めっき工程では、最外側パターンめっき層及び最内側パターンめっき層の他に、内部パターンめっき層が両方向に隣接するめっき層によってほぼ類似しためっき幅及び厚さを有する。
これに対し、上記最外側パターンめっき層及び最内側パターンめっき層は、一方向に隣接するめっき層がないため、２次引込線めっき工程時に上記一方向に過度なめっきが形成される可能性がある。その結果、最外側及び最内側コイル導体パターンは内部コイル導体パターンに比べてめっき幅がさらに広いことが一般的である。
一方、インダクタを構成するコイル導体パターンは、最外側コイル導体パターンから最内側コイル導体パターンの順に、即ち、外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなるのがインダクタ特性を改善させるための最適のコイル構造であることができる。
しかし、上述のように、一般の基板めっき工程では、上記のような最適のコイル構造を具現することができないため、インダクタ特性の改善に限界があるというのが実情である。
特開１９９９−２０４３３７号公報
本発明の目的は、チップ電子部品及びその実装基板を提供することにある。
上述した課題を解決すべく、本発明の一実施形態は、絶縁基板、及び上記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、上記コイル導体パターンの端部と連結されるように上記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、上記磁性体本体の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの厚さは残りのコイル導体パターンの厚さより薄いチップ電子部品を提供する。
また、上述した課題を解決すべく、本発明の他の実施形態は、絶縁基板、及び上記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、上記コイル導体パターンの端部と連結されるように上記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、上記磁性体本体の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの幅をＷｏ１、及び隣接する内部コイル導体パターンの幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉを満たすチップ電子部品を提供する。
また、上述した課題を解決すべく、本発明の他の実施形態は、絶縁基板、及び上記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、上記コイル導体パターンの端部と連結されるように上記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、上記磁性体本体の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの幅をＷｏ１、及び最外側コイル導体パターンの幅をＷｏ２とすると、Ｗｏ１＜Ｗｏ２を満たすチップ電子部品を提供する。
また、本発明の他の一実施形態は、絶縁基板、及び上記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、上記コイル導体パターンの端部と連結されるように上記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、上記磁性体本体の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンはパターンめっき層で構成され、残りのコイル導体パターンはパターンめっき層、及び上記パターンめっき層上に形成された電解めっき層を含むチップ電子部品を提供する。
また、本発明の他の実施形態は、上部に第１及び第２電極パッドを有する印刷回路基板と、上記印刷回路基板上に設置された上記チップ電子部品と、を含むチップ電子部品の実装基板を提供する。
本発明の一実施形態のチップ電子部品によると、インダクタを構成する金属のコイルパターンが所望する位置において特定のコイル線幅及びめっき厚さを有するようにすることができる。
また、本発明の一実施形態のチップ電子部品によると、従来よりチップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性を改善させることができる。
なお、従来と比較してチップインダクタのコイルターン数に差異がないため、インダクタンスを類似に維持するとともに、コイル導体パターンの位置別線幅及びめっき厚さを調節することでＱ特性を改善させることができる。
さらに、本発明の一実施形態のチップ電子部品によると、直流抵抗（Ｒｄｃ）特性を改善させることができる。
本発明の一実施形態によるチップ電子部品の内部コイル導体パターンが現れるように示した概略斜視図である。 本発明の一実施形態によるチップ電子部品の上部平面図である。 図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図である。 図３のＡ部分を拡大して示した概略図である。 本発明の他の実施形態による図３のＡ部分を拡大して示した概略図である。 本発明の比較例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及びＱ特性を示したグラフである。 本発明の比較例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及びＱ特性を示したグラフである。 本発明の実施例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及びＱ特性を示したグラフである。 本発明の実施例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及びＱ特性を示したグラフである。 図１のチップ電子部品が印刷回路基板に実装された形状を示した斜視図である。
以下では、添付の図面を参照し、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。
また、明細書全体において、ある構成要素を「含む」というのは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
〈チップ電子部品〉
以下では、本発明の一実施形態によるチップ電子部品を説明するにあたり、特に、薄膜型インダクタを例に挙げて説明するが、本発明はこれに制限されない。
図１は本発明の一実施形態によるチップ電子部品の内部コイル導体パターンが現れるように示した概略斜視図であり、図２は本発明の一実施形態によるチップ電子部品の上部平面図であり、図３は図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図であり、図４は図３のＡ部分を拡大して示した概略図である。
図１から図４を参照すると、チップ電子部品の一例として電源供給回路の電源ラインに用いられる薄膜型インダクタ１００が示される。上記チップ電子部品は、チップビーズ（ｃｈｉｐ ｂｅａｄｓ）、チップフィルター（ｃｈｉｐ ｆｉｌｔｅｒ）などに適切に応用されることができる。
上記薄膜型インダクタ１００は、磁性体本体５０、絶縁基板２３、コイル導体パターン４２、４４を含む。
上記薄膜型インダクタ１００は、絶縁基板２３上にコイル導体パターン４２、４４を形成した後、外部に磁性体材料を充填することで製作することができる。
また、上記薄膜型インダクタ１００の重要な性質である直流抵抗（Ｒｄｃ）を改善させるためにはめっきの面積が重要となる。このため、高い電流密度を加えてめっきがコイルの上方向のみに成長できる異方性めっき工法を適用している。
具体的には、上記インダクタのコイルを形成する絶縁基板のめっき工程は、まず１次パターンめっき工程を行った後、コイルの特定部分にはんだレジスト（Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ、ＳＲ）またはドライフィルムレジスト（Ｄｒｙ Ｆｉｌｍ Ｒｅｓｉｓｔ、ＤＦＲ）などのような絶縁材を塗布して２次めっきを行う。
上記１次パターンめっき工程によってパターンめっき層が形成される。上記工程は、絶縁基板上に感光性樹脂（Ｐｈｏｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔ）を塗布し、フォトマスク（Ｐｈｏｔｏ Ｍａｓｋ）によってコイル導体パターンを露光、転写して現像処理すると、光が届かない部分のレジスト（Ｒｅｓｉｓｔ）が残るようになるが、この状態においてめっきを行い、残りのレジスト（Ｒｅｓｉｓｔ）を除去すると上記パターンめっき層が形成されるようになる。
上記１次パターンめっき工程の後に、絶縁基板上に２次めっきを行ってめっき層を成長させることにより、上記コイル導体パターン４２、４４を絶縁基板２３の上部及び下部に配置させることができる。
一般に、薄膜型インダクタの場合、高いインダクタンス（Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ、Ｌ）及び低い直流抵抗（Ｒｄｃ）が求められ、特に周波数別インダクタンス値の偏差が少なければならない場合に主に用いられる。
磁性体本体５０は、薄膜型インダクタ１００の外観をなし、磁気特性を示す材料であれば制限されないが、例えば、フェライトまたは金属系軟磁性材料が充填されて形成されることができる。
上記フェライトとしては、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｌｉ系フェライトなどを用いることができる。
また、上記金属系軟磁性材料としては、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、及びＮｉからなる群より選択されたいずれか１つ以上を含む合金を用いることができる。例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｒ系非晶質金属粒子を用いることができるが、これに制限されない。
上記金属系軟磁性材料の粒径は０．１μｍ〜３０μｍであることができ、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）樹脂またはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの高分子上に分散した形態で含まれることができる。
磁性体本体５０は六面体形状であることができ、本発明の実施形態を明確に説明するために六面体の方向を定義すると、図１に示されるＬ、Ｗ及びＴはそれぞれ長さ方向、幅方向、厚さ方向を示す。
上記磁性体本体５０の内部に形成される絶縁基板２３は、薄膜で形成され、めっきでコイル導体パターン４２、４４を形成することができる材質であれば特に制限されず、例えば、ＰＣＢ基板、フェライト基板、金属系軟磁性基板などで形成されることができる。
上記絶縁基板２３の中央部は貫通されて孔を形成し、上記孔はフェライトまたは金属系軟磁性材料などの磁性体で充填されてコア部を形成することができる。磁性体で充填されるコア部を形成することにより、インダクタンス（Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ、Ｌ）を向上させることができる。
上記絶縁基板２３の一面にコイル形状のパターンを有するコイル導体パターン４２が形成されることができ、上記絶縁基板２３の反対面にもコイル形状のパターンを有するコイル導体パターン４４が形成されることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４は、スパイラル（ｓｐｉｒａｌ）形状のコイルパターンを含むことができる。また、上記絶縁基板２３の一面及び反対面に形成されるコイル導体パターン４２、４４は、上記絶縁基板２３に形成されるビア電極４６によって電気的に接続されることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４及びビア電極４６は、電気伝導性に優れた金属を含んで形成されることができ、例えば、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタニウム（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、またはこれらの合金などで形成されることができる。
一方、図面に示されていないが、上記コイル導体パターン４２、４４の表面に絶縁膜が形成されることができる。
上記絶縁膜は、スクリーン印刷法、フォトレジスト（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ、ＰＲ）の露光、現像を通じた工程、スプレー（ｓｐｒａｙ）塗布、ディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）工程などの公知の方法で形成されることができる。
上記絶縁膜は、薄膜で形成されるものであれば特に制限されないが、例えば、フォトレジスト（ＰＲ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）系樹脂などを含んで形成されることができる。
上記絶縁基板２３の一面に形成されるコイル導体パターン４２の一端部は上記磁性体本体５０の長さ方向の一側面に露出することができ、上記絶縁基板２３の反対面に形成されるコイル導体パターン４４の一端部は上記磁性体本体５０の長さ方向の他側面に露出することができる。
上記磁性体本体５０の長さ方向の両側面に露出する上記コイル導体パターン４２、４４と接続されるように長さ方向の両側面には外部電極３１、３２が形成されることができる。
上記外部電極３１、３２は、上記磁性体本体５０の厚さ方向の両側面及び／または幅方向の両側面に延長して形成されることができる。
また、上記外部電極３１、３２は、上記磁性体本体５０の下面に形成されることができ、上記磁性体本体５０の長さ方向の両側面に延長して形成されることができる。
即ち、上記外部電極３１、３２は、特に制限されず、多様な形状で配置されることができる。
上記外部電極３１、３２は、電気伝導性に優れた金属を含んで形成されることができ、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、すず（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）などを単独で、またはこれらの合金などで形成されることができる。
図１を参照すると、上記コイル導体パターン４２、４４が上記磁性体本体５０の下面に水平な形態で配置されているが、これに限定されず、下面に垂直な形態で配置されることもできる。
本発明の一実施形態によると、上記磁性体本体５０の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さｔｏは残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さｔｉより薄くてもよい。
一般に、１次パターンめっき工程後の２次引込線めっき工程では、最外側パターンめっき層及び最内側パターンめっき層の他に、内部パターンめっき層が両方向に隣接するめっき層によってほぼ類似しためっき幅及び厚さを有する。
これに対し、上記最外側パターンめっき層及び最内側パターンめっき層は、一方向に隣接するめっき層がないため、２次引込線めっき時に上記一方向に過度なめっきが形成される可能性がある。その結果、最外側及び最内側コイル導体パターンは残りのコイル導体パターンに比べてめっき幅がさらに広いことが一般的である。
一方、インダクタを構成するコイル導体パターンは、最外側コイル導体パターンから最内側コイル導体パターンの順に、即ち、磁性体本体の外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなり厚さが薄くなるのがインダクタ特性を改善させるための最適のコイル構造であることができる。
上述のように、磁性体本体の外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなり厚さが薄くなるのがインダクタ特性を改善させるための最適のコイル構造であることができるが、従来のコイル導体パターンを形成する方法では上記のような最適のコイル構造を具現することができなかった。
即ち、薄膜型インダクタが求める高いインダクタンスを具現するためには、コイルのターン数を増加させたり、線幅が狭いコイルを用いなければならないが、この場合、コイルの直流抵抗（Ｒｄｃ）値が増加し、高周波におけるコイルの交流抵抗も増加してインダクタの品質係数が低下するという問題が発生した。
これに対し、本発明の一実施形態によると、上記磁性体本体５０の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さｔｏが残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さｔｉより薄くなるように調節することにより、最適のコイル構造を具現することができるため、チップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性を改善させることができ、直流抵抗（Ｒｄｃ）特性の改善効果に優れる。
上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さｔｏが残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さｔｉより薄くなるように調節することにより、高周波におけるコイルの交流抵抗の増加を抑制してチップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性を改善させることができる。
また、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さｔｏが残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さｔｉより薄くなるように調節することにより、磁性体の体積が増加してインダクタンスを向上させるとともに、直流抵抗（Ｒｄｃ）を改善させるという効果を有することができる。
図３には、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'が一つであるように示されているが、これに限定されず、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'は隣接する２つ以上のコイル導体パターンであってもよい。
本発明の一実施形態によると、後述のように、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成されることができ、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''はパターンめっき層、及びその上部に電解めっき層４２ｂ、４４ｂをさらに含むことができる。このため、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４''は、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''とは異なって厚さがさらに薄くてもよい。
また、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成され、その断面形状が四角形に近いことから、同一の空間に占める面積がさらに広いため直流抵抗（Ｒｄｃ）が改善されることができる。
上記のように、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さｔｏが残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さｔｉより薄くなるように調節して、上記磁性体本体５０の外部から内部に向かってコイルの厚さが薄くなる最適のコイル構造を具現する方法は、特に制限されないが、例えば、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'に２次引込線めっきを適用する場合、厚さ方向の成長を抑制する方法が挙げられる。
具体的には、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さ方向の成長を抑制する方法は、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の側面及び上部にダム（Ｄａｍ）を設置することで具現されることができる。
即ち、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の側面及び上部に所定の間隔を置いてダム（Ｄａｍ）を設置することにより、最内側コイル導体パターン４２'、４４'に２次引込線めっきを適用しても厚さ方向の成長を抑制することができる。
より具体的には、最内側コイル導体パターン４２'、４４'を形成するために、１次で形成したパターンめっき層４２ａ、４４ａの側面及び上部にダム（Ｄａｍ）を設置することにより、２次引込線めっきによる電解めっき層４２ｂ、４４ｂが形成されないように調節することができる。これにより、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''に比べて厚さがさらに薄い形状を具現することができる。
上記ダム（Ｄａｍ）を用いて最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さ方向の成長を抑制する方法は、コイルとダム（Ｄａｍ）との間に狭い空間を形成することにより、その空間に流入される銅イオン（Ｃｕ２＋）物質の移動及び拡散を抑制させて最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さ方向の成長を最小限にすることである。
上記ダム（Ｄａｍ）は、特に制限されないが、ドライフィルムレジスト（Ｄｒｙ Ｆｉｌｍ Ｒｅｓｉｓｔ、ＤＦＲ）またははんだレジスト（Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ、ＳＲ）などの一般的な絶縁性材質であれば適用できる。また、その形状にも特に制限はなく、高さにも制限されないが、目標とするコイル導体パターンの高さ以上に設置することが好ましい。
上記コイル導体パターンの形状を形成する工程は一つの実施例に過ぎず、これに限定されるわけではなく、多様な方法が適用されることができる。
図３には、上記パターンめっき層４２ａ、４４ａで構成される最内側コイル導体パターン４２'、４４'が一つであるように示されているが、これに限定されず、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成される隣接する２つ以上のコイル導体パターンであってもよい。
一方、本発明の一実施形態によると、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅をＷｏ１、最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅をＷｏ２、及び上記最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉ＜Ｗｏ２を満たすことができる。
インダクタを構成するコイル導体パターンは、上述のように、最外側コイル導体パターンから最内側コイル導体パターンの順に、即ち、磁性体本体の外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなるのがインダクタ特性を改善させるための最適のコイル構造であることができる。
しかし、一般の基板めっき工程では、上記のような最適のコイル構造を具現することができないため、インダクタ特性の改善に限界があった。
本発明の一実施形態によると、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅Ｗｏ１、及び隣接する内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅ＷｉがＷｏ１＜Ｗｉを満たすように調節することにより、外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなる最適のコイル構造を具現することができるため、チップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性を改善させることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅、及び内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅とは、図３及び図４のように、上記磁性体本体５０の長さ方向の断面における各コイル導体パターンの左側端面から右側端面までの距離と定義することができる。
一般に、薄膜型インダクタの重要な性質である直流抵抗（Ｒｄｃ）を改善させるためにはめっきの面積が重要となる。このため、高い電流密度を加えてめっきがコイルの上方向のみに成長できる異方性めっき工法を適用している。
異方性めっき工法とは、低い無機物濃度において高い電流の密度を印加することにより、コイルの幅方向への成長を制御し、上方向のみに成長させてコイル導体パターンの高い横縦比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ、Ａ／Ｒ）を具現することにより、コア面積を確保して効率低下を発生させないとともに、直流抵抗（Ｒｄｃ）を改善させる技術のことである。
しかし、従来の異方性めっき工法を用いたチップインダクタのコイル形成技術は、最外側及び最内側コイルの場合、幅方向への成長もともに行われて均一ではない断面積を有するという問題があった。
チップ電子部品の重要な特性の一つである直流抵抗（Ｒｄｃ）は、コイルの断面積が大きいほど低い値を有し、同一体積のコイルである場合、断面積が均一である場合にさらに低い抵抗値を有するようになる。
上記最外側及び最内側コイルの場合、幅方向への成長もともに行われて均一ではない断面積を有するようになると、チップインダクタの重要な性質の直流抵抗（Ｒｄｃ）を改善できなくなるという問題がある。
本発明の一実施形態によると、上記のように外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなる最適のコイル構造を具現することができるため、直流抵抗（Ｒｄｃ）特性を改善させることができるようになる。
上記のようにコイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅Ｗｏ１、及び隣接する内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅ＷｉがＷｏ１＜Ｗｉを満たすように調節して、外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなる最適のコイル構造を具現する方法は、特に制限されないが、例えば、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'に２次引込線めっきを適用する場合、幅方向の成長を抑制する方法が挙げられる。
具体的には、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅方向の成長を抑制する方法は、上述のように、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の側面及び上部にダム（Ｄａｍ）を設置することで具現されることができる。
即ち、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の側面及び上部に所定の間隔を置いてダム（Ｄａｍ）を設置することにより、最内側コイル導体パターン４２'、４４'に２次引込線めっきを適用しても幅方向の成長を抑制することができる。
より具体的には、最内側コイル導体パターン４２'、４４'を形成するために、１次で形成したパターンめっき層４２ａ、４４ａの側面及び上部にダム（Ｄａｍ）を設置することにより、２次引込線めっきによる電解めっき層４２ｂ、４４ｂが形成されないように調節することができる。これにより、内部コイル導体パターン４２''、４４''に比べて幅及び厚さがさらに薄い形状を具現することができる。
本発明の一実施形態によると、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅をＷｏ２とすると、Ｗｏ２＞Ｗｉを満たすことができる。
上述のように、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'に２次引込線めっきを適用すると幅方向の成長が抑制され、上記最外側コイル導体パターンの場合は一般の方法を用いてパターンめっき層上に２次引込線めっきを行うと一方向に幅方向の成長が促されて、最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅Ｗｏ２はＷｏ２＞Ｗｉを満たすことができる。
これにより、上記最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅Ｗｏ２、内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅Ｗｉ、及び最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅Ｗｏ１は、Ｗｏ２＞Ｗｉ＞Ｗｏ１を満たすことができる。
即ち、外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなる最適のコイル構造を具現することができるため、チップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性を改善させることができ、直流抵抗（Ｒｄｃ）も改善させることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''と最内側コイル導体パターン４２'、４４'との間の内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅は同一であることができるが、本発明はこれに制限されない。
上記内部コイル導体パターン４２''、４４''は、上記最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''及び最内側コイル導体パターン４２'、４４'とは異なって、２次引込線めっき時に、両側面にコイル導体パターンが存在するため、類似する形状を有することができる。
上記内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅が同一であるとは、誤差なく完全に一致するのではなく、類似するという意味を含む。そのため、工程の偏差によって一定範囲の誤差が発生する可能性もある。
一方、本発明の一実施形態によると、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成され、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''はパターンめっき層４２ａ、４４ａ、及び上記パターンめっき層４２ａ、４４ａ上に形成された電解めっき層４２ｂ、４４ｂを含むことができるが、本発明はこれに制限されない。
本発明の一実施形態によると、上述のように、最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅及び厚さ方向の成長を抑制するために、側面及び上部にダムを形成するため、２次引込線めっき時に電解めっき層４２ｂ、４４ｂが形成されない。
これにより、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成されることができ、残りのコイル導体パターンとは異なって幅及び厚さをさらに薄くすることができる。
上記残りのコイル導体パターンは、特別の工程を用いる必要がなく、一般の方法で具現され、パターンめっき層４２ａ、４４ａ、及び上記パターンめっき層４２ａ、４４ａ上に形成された電解めっき層４２ｂ、４４ｂを含むことができる。
図１から図４には示されていないが、上記電解めっき層４２ｂ、４４ｂ上に異方めっき層がさらに形成されることができる。しかし、本発明はこれに制限されない。
図５は本発明の他の実施形態による図３のＡ部分を拡大して示した概略図である。
図５を参照すると、本発明の他の実施形態によるチップ電子部品は、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成されることができ、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''はパターンめっき層４２ａ、４４ａ、及び上記パターンめっき層４２ａ、４４ａ上に形成された電解めっき層４２ｂ、４４ｂを含み、上記電解めっき層４２ｂ、４４ｂは上記パターンめっき層４２ａ、４４ａの厚さ方向のみに成長した形状を有することができる。
即ち、上記電解めっき層４２ｂ、４４ｂは、等方性めっき法ではなく異方性めっき法によって形成された異方めっき層であり、上記パターンめっき層４２ａ、４４ａの幅方向の成長は抑制され、厚さ方向のみに成長して形成されることができる。
これにより、上記コイル導体パターン４２、４４は、微細な線幅で具現されることができるため、高インダクタンス値を得ることができ、直流抵抗（Ｒｄｃ）及び品質係数であるＱ特性が改善されることができる。
一方、本発明の他の実施形態によると、絶縁基板２３、上記絶縁基板２３の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターン４２、４４を含む磁性体本体５０、及び上記コイル導体パターン４２、４４の端部と連結されるように上記磁性体本体５０の両端部に形成される外部電極３１、３２と、を含み、上記磁性体本体５０の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅をＷｏ１、及び隣接する内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉを満たすことができる。
本発明の他の実施形態によると、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅をＷｏ２とすると、Ｗｏ２＞Ｗｉを満たすことができる。
上述のように、上記最内側コイル導体パターン４２'、４４'に２次引込線めっきを適用すると幅方向の成長が抑制され、上記最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の場合は一般の方法を用いてパターンめっき層上に２次引込線めっきを行うと一方向に幅方向の成長が促されて、最外側コイル導体パターンの幅Ｗｏ２はＷｏ２＞Ｗｉを満たすことができる。
したがって、上記最外側コイル導体パターンの幅Ｗｏ２、内部コイル導体パターンの幅Ｗｉ、及び最内側コイル導体パターンの幅Ｗｏ１は、Ｗｏ２＞Ｗｉ＞Ｗｏ１を満たすことができる。
即ち、外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなる最適のコイル構造を具現することができるため、チップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性を改善させることができ、直流抵抗（Ｒｄｃ）特性も改善させることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅は同一であることができるが、これに制限されない。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さは、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さより薄いことを特徴とする。
即ち、上述のように、上記最内側コイル導体パターンの幅方向の成長を抑制するために、最内側コイル導体パターンの側面及び上部にダム（Ｄａｍ）を設置するため、厚さ方向の成長もともに抑制することができる。
上記のように、最内側コイル導体パターンの幅方向の成長を抑制して外部から内部に向かってコイルの幅が狭くなる最適のコイル構造を具現することができるとともに、最内側コイル導体パターンの厚さも残りのコイル導体パターンの厚さより薄く形成することにより、より最適化されたコイル構造を具現することができる。
これにより、本発明の一実施形態によるチップインダクタの品質係数、即ち、Ｑ特性及び直流抵抗（Ｒｄｃ）特性の改善効果がより優れたものとなりうる。
一方、本発明の他の実施形態によると、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成され、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''はパターンめっき層４２ａ、４４ａ、及び上記パターンめっき層４２ａ、４４ａ上に形成された電解めっき層４２ｂ、４４ｂを含むことができるが、本発明はこれに制限されない。
その他、本発明の他の実施形態によるチップ電子部品における特徴のうち上述した本発明の一実施形態によるチップ電子部品の特徴と同一部分は重複を避けるために省略する。
本発明の他の実施形態によるチップ電子部品は、絶縁基板２３、及び上記絶縁基板２３の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターン４２、４４を含む磁性体本体５０と、上記コイル導体パターン４２、４４の端部と連結されるように上記磁性体本体５０の両端部に形成される外部電極３１、３２と、を含み、上記磁性体本体５０の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅をＷｏ１、及び最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅をＷｏ２とすると、Ｗｏ１＜Ｗｏ２を満たすことができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''と最内側コイル導体パターン４２'、４４'との間の内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉ＜Ｗｏ２を満たすことができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''と最内側コイル導体パターン４２'、４４'との間の内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅は同一であることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さは、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さより薄いことを特徴とする。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成され、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''はパターンめっき層４２ａ、４４ａ、及び上記パターンめっき層上に形成された電解めっき層４４ａ、４４ｂを含むことができる。
その他、本発明の他の実施形態によるチップ電子部品における特徴のうち上述した本発明の一実施形態によるチップ電子部品の特徴と同一部分は重複を避けるために省略する。
また、本発明の他の一実施形態によるチップ電子部品は、絶縁基板２３、及び上記絶縁基板２３の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターン４２、４４を含む磁性体本体５０と、上記コイル導体パターン４２、４４の端部と連結されるように上記磁性体本体５０の両端部に形成される外部電極３１、３２と、を含み、上記磁性体本体５０の長さ方向の断面において、上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'はパターンめっき層４２ａ、４４ａで構成され、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''はパターンめっき層４２ａ、４４ａ、及び上記パターンめっき層４２ａ、４４ａ上に形成された電解めっき層４２ｂ、４４ｂを含むことができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の幅をＷｏ１、最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''の幅をＷｏ２、及び上記最外側コイル導体パターン４２'''、４４'''と最内側コイル導体パターン４２'、４４'との間の内部コイル導体パターン４２''、４４''の幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉ＜Ｗｏ２を満たすことができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅は同一であることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４のうち最内側コイル導体パターン４２'、４４'の厚さは、残りのコイル導体パターン４２''、４２'''、４４''、４４'''の厚さより薄いことを特徴とする。
その他、本発明の他の実施形態によるチップ電子部品における特徴のうち上述した本発明の一実施形態によるチップ電子部品の特徴と同一部分は重複を避けるために省略する。
図６ａ及び図６ｂは本発明の比較例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及びＱ特性を示したグラフであり、図７ａ及び図７ｂは本発明の実施例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及びＱ特性を示したグラフである。
図６ａ、図６ｂ、図７ａ、及び図７ｂを参照すると、本発明の比較例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンス及び本発明の実施例によるチップ電子部品の周波数別インダクタンスは類似することが分かる。
これに対し、チップ電子部品の周波数別品質係数であるＱ特性の場合、本発明の実施例が比較例に比べてより優れていることが分かる。
以下では、本発明の一実施形態によるチップ電子部品の製造工程について説明する。
まず、絶縁基板２３にコイル導体パターン４２、４４を形成することができる。
薄膜の絶縁基板２３上に電気めっき方などでコイル導体パターン４２、４４を形成することができる。このとき、上記絶縁基板２３は、特に制限されないが、例えば、ＰＣＢ基板、フェライト基板、金属系軟磁性基板などを用いることができ、４０〜１００μｍの厚さであることができる。
上記コイル導体パターン４２、４４の形成方法としては、例えば、電気めっき法を挙げることができるが、これに制限されず、電気伝導性に優れた金属を含んで形成することができる。例えば、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタニウム（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、またはこれらの合金などを用いることができる。
上記絶縁基板２３の一部に孔を形成し、伝導性物質を充填してビア電極４６を形成することができ、上記ビア電極４６を介して絶縁基板２３の一面と反対面に形成されるコイル導体パターン４２、４４を電気的に接続させることができる。
上記絶縁基板２３の中央部には、ドリル、レーザー、サンドブラスト、パンチング加工などを行って絶縁基板２３を貫通する孔を形成することができる。
上記コイル導体パターン４２、４４の形成は、印刷工法で形成されたパターンめっき層上に２次引込線めっきを用いて電解めっき層を形成することで行われることができる。
本発明の一実施形態によると、上記コイル導体パターンの形成工程時に印刷などの方法によって最内側コイル導体パターンになるパターンめっき層の側面及び上部にダム（Ｄａｍ）を形成することにより、最内側コイル導体パターンのパターンめっき層が幅方向及び厚さ方向に成長することを抑制することができる。
その後、上記コイル導体パターン４２、４４が形成された絶縁基板２３の上部及び下部に磁性体層を積層して磁性体本体５０を形成することができる。
磁性体層を絶縁基板２３の両面に積層し、ラミネート法または静水圧プレス法によって圧着することで磁性体本体５０を形成することができる。このとき、上記孔を磁性体で充填することにより、コア部を形成することができる。
続いて、上記磁性体本体５０の端面に露出し、コイル導体パターン４２、４４と接続されるように外部電極３１、３２を形成することができる。
上記外部電極３１、３２は、電気伝導性に優れた金属を含むペーストを用いることで形成されることができ、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、すず（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）などの単独またはこれらの合金などを含む伝導性ペーストであることができる。外部電極３１、３２を形成する方法は、外部電極３１、３２の形状に応じてプリンティング法やディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）法などを行うことで形成することができる。
その他、上述した本発明の一実施形態によるチップ電子部品の特徴と同一部分はその説明を省略する。
〈チップ電子部品の実装基板〉
図８は図１のチップ電子部品が印刷回路基板に実装された形状を示した斜視図である。
図８を参照すると、本実施形態による薄膜型インダクタ１００の実装基板２００は、薄膜型インダクタ１００が水平になるように実装される印刷回路基板２１０、及び印刷回路基板２１０の上面に離隔されるように形成された第１及び第２電極パッド２２１、２２２を含む。
このとき、上記薄膜型インダクタ１００は、第１及び第２外部電極３１、３２がそれぞれ第１及び第２電極パッド２２１、２２２上に接触されるように位置した状態において、はんだ２３０によって印刷回路基板２１０と電気的に連結されることができる。
その他、上述した本発明の一実施形態によるチップ電子部品の特徴と重複される説明は省略する。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利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ものには明らかである。
１００ 薄膜型インダクタ
２３ 絶縁基板
３１、３２ 外部電極
４２、４４ コイル導体パターン
４２'、４４' 最内側コイル導体パターン
４２''、４４'' 内部コイル導体パターン
４２'''、４４''' 最外側コイル導体パターン
４２ａ、４４ａ パターンめっき層
４２ｂ、４４ｂ 電解めっき層
４６ ビア電極
５０ 磁性体本体
２００ 実装基板
２１０ 印刷回路基板
２２１、２２２ 第１及び第２電極パッド
２３０ はんだ

Claims (16)

  1. 絶縁基板、及び前記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、
    前記コイル導体パターンの端部と連結されるように前記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、
    前記磁性体本体の長さ方向の断面において、前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの厚さは残りのコイル導体パターンの厚さより薄く、
    前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンはパターンめっき層で構成され、残りのコイル導体パターンはパターンめっき層、及び前記パターンめっき層上に形成された電解めっき層を含む、チップ電子部品。
  2. 前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの幅をＷｏ１、最外側コイル導体パターンの幅をＷｏ２、及び前記最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉ＜Ｗｏ２を満たす、請求項１に記載のチップ電子部品。
  3. 前記コイル導体パターンのうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅は同一である、請求項１または２に記載のチップ電子部品。
  4. 絶縁基板、及び前記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、
    前記コイル導体パターンの端部と連結されるように前記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、
    前記磁性体本体の長さ方向の断面において、前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの幅をＷｏ１、及び隣接する内部コイル導体パターンの幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉを満たし、
    前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンはパターンめっき層で構成され、残りのコイル導体パターンはパターンめっき層、及び前記パターンめっき層上に形成された電解めっき層を含む、チップ電子部品。
  5. 前記コイル導体パターンのうち最外側コイル導体パターンの幅をＷｏ２とすると、Ｗｏ２＞Ｗｉを満たす、請求項４に記載のチップ電子部品。
  6. 前記コイル導体パターンのうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅は同一である、請求項４または５に記載のチップ電子部品。
  7. 前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの厚さは、残りのコイル導体パターンの厚さより薄い、請求項４から６のいずれか一項に記載のチップ電子部品。
  8. 絶縁基板、及び前記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、
    前記コイル導体パターンの端部と連結されるように前記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、
    前記磁性体本体の長さ方向の断面において、前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの幅をＷｏ１、及び最外側コイル導体パターンの幅をＷｏ２とすると、Ｗｏ１＜Ｗｏ２を満たし、
    前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンはパターンめっき層で構成され、残りのコイル導体パターンはパターンめっき層、及び前記パターンめっき層上に形成された電解めっき層を含む、チップ電子部品。
  9. 前記コイル導体パターンのうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉ＜Ｗｏ２を満たす、請求項８に記載のチップ電子部品。
  10. 前記コイル導体パターンのうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅は同一である、請求項８または９に記載のチップ電子部品。
  11. 前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの厚さは、残りのコイル導体パターンの厚さより薄い、請求項８から１０のいずれか一項に記載のチップ電子部品。
  12. 絶縁基板、及び前記絶縁基板の少なくとも一面に形成されるコイル導体パターンを含む磁性体本体と、
    前記コイル導体パターンの端部と連結されるように前記磁性体本体の両端部に形成される外部電極と、を含み、
    前記磁性体本体の長さ方向の断面において、前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンはパターンめっき層で構成され、残りのコイル導体パターンはパターンめっき層、及び前記パターンめっき層上に形成された電解めっき層を含む、チップ電子部品。
  13. 前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの幅をＷｏ１、最外側コイル導体パターンの幅をＷｏ２、及び前記最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅をＷｉとすると、Ｗｏ１＜Ｗｉ＜Ｗｏ２を満たす、請求項１２に記載のチップ電子部品。
  14. 前記コイル導体パターンのうち最外側コイル導体パターンと最内側コイル導体パターンとの間の内部コイル導体パターンの幅は同一である、請求項１２または１３に記載のチップ電子部品。
  15. 前記コイル導体パターンのうち最内側コイル導体パターンの厚さは、残りのコイル導体パターンの厚さより薄い、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のチップ電子部品。
  16. 上部に第１及び第２電極パッドを有する印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板上に設置された請求項１から１５のいずれか一項に記載のチップ電子部品と、を含む、チップ電子部品の実装基板。
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