KR100258791B1 - 적층형 전자부품 - Google Patents

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Abstract

적층형 인덕터(laminated inductor)는 코일도체들이 설치되어 있는 절연시트들과 최외각 절연시트들을 적층시킴으로써 구성된 적층체를 포함한다. 코일도체들은 비아-홀(via-hole)에 의해 직렬로 접속되어 코일을 구성한다. 절연시트들의 적층방향은 입출력 외부전극(input/output external electrode)에 대하여 수직이며, 실장면에 대하여 평행이다. 최외각 절연층의 두께는 적층체의 구형(rounded)의 코너부(corner)의 반경보다 더 크게 설정되며, 외부전극의 접힘부(folded portion)의 길이보다 더 크게 설정된다.

Description

적층형 전자부품
본 발명은 적층형 커패시터(laminated capacitor)와 적층형 인덕터(laminated inductor) 및 적층형 LC 필터(laminated LC filter) 등의 적층형 전자부품(laminated electronic component)에 관한 것이다.
내부전극과 절연시트를 적층함으로써 구성된 적층체를 포함하는 종래의 적층형 전자부품이 알려져 있다. 이런 종류의 부품에서는, 사용된 절연시트가 거의 동등한 두께를 갖는다. 외부에서의 기계적 충격에 의하여 적층체의 코너부가 쉽게 파손되기 때문에, 파손 등을 방지하기 위해 바렐 연마처리에 의해 적층체를 처리하여, 적층체의 코너부가 구형이 된다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 내부전극(도시하지 않았음)과 절연시트 52의 적층방향이 적층체의 두 개의 대향하는 측면에 형성된 외부전극 53, 54에 수직인 구조를 갖는 전자부품 51에 따르면, 적층체의 코너부에서 파손을 방지하기 위한 바렐 연마처리시에 가해진 기계적 스트레스가 코너부 55에서 층간밀착력을 감소시키고, 층간필링이 코너부 55에서 쉽게 발생할 수 있다.
회로기판 61에 전자부품 51을 실장함으로써, 땜납 필레 62, 63을 통하여 가해진 외부의 기계적 스트레스(예를 들어, 땜납시의 열팽창과 열수축, 또는 회로기판 16의 뒤틀림에 기인한 스트레스)가 외부전극과 절연시트 52간의 계면 또는 절연시트 52의 상호계면에 집중한다. 그러므로, 바렐 연마처리시에 기계적 스트레스에 의한 층간밀착력이 감소되는 코너부 55에서는 층간필링의 발생 가능성이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 바렐 연마처리시에 가해진 기계적 스트레스와, 적층형 전자부품이 회로기판 등에 실장되는 경우 땜납 필레를 통하여 가해진 외부의 기계적 스트레스에 의해 야기된 층간필링을 방지할 수 있는 적층형 전자부품을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 첫 번째 구현예에 따른 적층형 전자부품을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 적층형 전자부품의 외관를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 적층형 전자부품의 전기등가회로도이다.
도 5는 본 발명의 두 번째 구현예에 따른 적층형 전자부품을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 적층형 전자부품의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 도 6에 나타낸 적층형 전자부품의 전기등가회로도이다.
도 9는 종래의 적층형 전자부품을 나타내는 단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1: 적층형 인덕터
20,2n+1: 최외각의 절연시트
21,22~2n: 절연시트
51,52~5n: 코일도체
10, 11: 입출력 외부전극
10a, 11a: 접힘부
15: 코너부
21: 적층형 LC필터
22, 30: 절연시트
23: 최외각의 절연시트
251~254,261~264: 코일도체
31, 32: 커패시터 전극
35: 코너부
40, 41: 입출력 외부전극
40a, 41a: 접힘부
이 목적을 위해 본 발명의 관점에 따라서, 내부전극과 절연체를 적층시킴으로써 구성된 적층체를 포함하는 적층형 전자부품의 공급을 통하여 전술한 목적을 달성하였으며, 상기 적층형 전자부품은 내부전극과 절연체의 적층방향이, 적층체의 두 개의 대향하는 측면들에 각각 설치된 외부전극에 대하여 수직이며; 적층체의 최외각 절연체의 두께가 적층체의 구형의 코너부의 반경보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점에 따라서, 내부전극과 절연체를 적층시킴으로써 구성된 적층체를 포함하는 적층형 전자부품의 공급을 통하여 전술한 목적을 달성하였으며, 상기 적층형 전자부품은 내부전극과 절연체의 적층방향이, 적층체의 두 개의 대향하는 측면들에 각각 설치된 외부전극에 대하여 수직이며; 적층체의 최외각 절연체의 두께가 외부전극의 접힘부(folded portion)의 길이보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
(첫 번째 구현예; 도 1~도 4)
본 발명의 첫 번째 구현예에서는, 적층형 인덕터(laminated inductor)를 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 적층형 인덕터 1은, 각각의 표면에 코일도체들 51,52,53~5n이 설치되어 있는 절연시트(insulating sheets) 21,22,23~2n; 및 각각의 표면에 인출용 비아-홀(extension via-hole) 80과 8n+1이 설치되어 있는 절연시트 20과 2n+1을 포함한다. 솔레노이드(solenoid) 5는, 절연시트 21~2n위에 설치된 중계용 비아-홀(relay via-hole) 81~8n을 통과하여 코일도체 51~5n을 직렬로 전기적으로 접속시킴으로써 형성된다.
코일도체 51~5n은 Ag, Pd, Ag-Pd 및 Cu 등의 재료들로 구성되며, 종래의 인쇄법(printing method), 스퓨터링법(sputtering) 또는 진공증착법(vacuum deposition) 등의 방법에 의해 절연시트 20~2n의 표면에 형성된다. 절연시트 20~2n+1의 재료로서는, 예를 들어, 페라이트(ferrite) 또는 유전체(dielectric)가 이용된다. 절연시트 21~2n의 두께는 예를 들어, 20~30㎛로 설정된다. 이 경우, 최외각의 절연시트 20또는 2n+1의 두께 d1은 50~100㎛ 이상으로 설정된다.
각각의 절연시트 20~2n+1은 적층되며, 연이어서 함께 소결되어 적층체를 형성한다. 그런 다음, 도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이, 적층체의 코너부 15가 바렐 연마처리(barrel polishing)에 의해 구형으로 된다. 구형의 코너부 15의 반경은 최외각의 절연시트 20또는 2n+1의 두께 d1 이하로 설정된다. 따라서, 바렐 연마처리가 수행되는 경우에 가해진 기계적 스트레스는 절연시트의 상호계면에는 가해지지 않으며, 이것은 코너부 15의 층간밀착력이 저하하는 가능성을 제거한다. 구형의 코너부 15의 고유반경은 예를 들어, 거의 50~100㎛의 범위이다.
그런 다음, 적층체의 왼쪽측과 오른쪽측에는, 입출력 외부전극(input/output external electrode) 10과 11이 형성된다. 입출력 외부전극 10 또는 11의 접힘부 10a 또는 11a의 길이 d2는, 최외각의 절연시트 20또는 2n+1의 두께 d1 이하로 설정된다. 접힘부 10a 또는 11a의 고유길이 d2는 예를 들어, 거의 50~100㎛의 범위이다.
입출력 외부전극 10과 11은 도포후 소성처리, 스퓨터링법 또는 진공증착법 등의 방법에 의해 형성된다. 입출력 외부전극 10은 인출용 비아-홀 80을 통과하여 코일 5의 한쪽 말단, 즉, 코일도체 51의 한쪽 말단에 전기적으로 접속된다. 입출력 외부전극 11은 인출용 비아-홀 8n+1을 통과하여 코일 5의 다른쪽 말단, 즉, 코일도체 5n의 한쪽 말단에 전기적으로 접속된다. 도 4는 인덕터 1의 전기등가회로도이다.
이렇게 하여 얻은 인덕터 1이 회로기판(circuit base member) 16 위에 실장되는 경우, 코일 5의 축방향은 입출력 외부전극 10과 11에 수직이고, (도 2 및 도 3에 나타낸)실장면 13에 평행이다. 그러므로, 코일 5에서 발생된 자속 Ø의 방향이 실장면 13과 평행이기 때문에, 자속 Ø는 회로기판 16에 형성된 접지 등의 큰 도체패턴에 의해 거의 약화되지 않는다. 그 결과, 인덕터 1의 자기 인덕턴스값과 Q값의 저하가 감소된다.
게다가, 최외각의 절연시트 20또는 2n+1두께 d1은 구형의 코너부 15의 반경 및 입출력 외부전극 10 또는 11의 접힘부 10a 또는 11a의 길이 d2 이상으로 설정된다. 따라서, 인덕터 1은, 땜납 필레(fillets) 17과 18을 통하여 가하여진 외부의 기계적 스트레스(예를 들어, 땜납시의 열팽창과 열수축, 또는 회로기판 16의 뒤틀림에 기인한 스트레스)가 코일도체 51~5n과 절연시트 20~2n+1과의 계면, 또는 절연시트 20~2n+1의 상호계면에는 거의 가해지지 않는 구조를 갖는다. 그 결과, 이런 구조로 인해, 인덕터 1의 층간필링과 열분해 등의 파손이 발생하는 것이 방지된다.
(두 번째 구현예; 도 5~도 8)
본 발명의 두 번째 구현예에서는, 적층형 LC 필터(laminated LC filter)를 설명한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 적층형 LC 필터 21은, 코일도체 251,252,253,254,261,262,263,및 264가 설치되어 있는 절연시트 22; 인출용 비아-홀 29가 설치되어 있는 절연시트 23; 및 커패시터 전극 31과 32가 설치되어 있는 절연시트 30을 포함한다. 솔레노이드 25는, 절연시트 22 위에 설치된 중계용 비아-홀 281~284를 통과하여 코일도체 251~254를 직렬로 전기적으로 접속시킴으로써 형성된다. 비슷하게도, 솔레노이드 26은, 절연시트 22 위에 설치된 중계용 비아-홀 289~2812를 통과하여 코일도체 261~264를 전기적으로 접속시킴으로써 형성된다.
커패시터 전극 31은 중계용 비아-홀 284~288을 통과하여 코일 25와 코일 26 사이에 직렬로 접속된다. 다른 커패시터 전극 32는 그들사이에 소정의 거리를 두고 설치되어, 중계용 비아-홀 286과 288을 둘러싸도록 배치된다. 커패시터 전극 32의 한쪽 말단은 절연시트 30의 전면에 노출되며, 이것의 다른쪽 말단은 절연시트 30의 후면에 노출된다. 정전용량은 커패시터 전극 31과 32 사이에 형성된다.
절연시트 22 또는 30의 두께는 20~30㎛로 설정된다. 게다가, 최외각의 절연시트 23의 두께는 50~100㎛ 이상으로 설정된다. 자성체 재료는 절연시트 22 또는 23을 위한 재료로서 이용되며, 유전체 재료는 절연시트 30을 위한 재료로서 이용된다.
각각의 절연시트 22, 23 및 30은 적층되며, 연이어서 함께 소결되어 적층체를 형성한다. 그런 다음, 도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이, 적층체의 코너부 35가 바렐 연마처리에 의해 구형으로 된다. 구형의 코너부 35의 반경은 절연시트 23의 두께 d1 이하로 설정된다. 따라서, 바렐 연마처리가 수행되는 경우에 가하여진 기계적 스트레스는 절연시트의 상호계면에는 가해지지 않으며, 이것은 코너부 35의 층간밀착력이 저하하는 가능성을 제거한다. 구형의 코너부 35의 고유반경은 예를 들어, 거의 50~100㎛의 범위이다.
그런 다음, 적층체의 왼쪽측과 오른쪽측에는, 입출력 외부전극 40과 41이 형성된다. 접지외부전극 42와 43은 적층체의 전면과 후면에 형성된다. 입출력 외부전극 40 또는 41의 접힘부 40a 또는 41a의 길이 d2는 최외각의 절연시트 23의 두께 d1 이하로 설정된다. 접힘부 40a 또는 41a의 고유길이 d2는 예를 들어, 거의 50~100㎛ 사이이다.
입출력 외부전극 40은 인출용 비아-홀 29를 통과하여 코일 25의 한쪽 말단, 즉, 코일도체 251의 한쪽 말단에 전기적으로 접속된다. 입출력 외부전극 41은 인출용 비아-홀 29를 통과하여 코일 26의 한쪽 말단, 즉, 코일도체 264의 한쪽 말단에 전기적으로 접속된다. 접지외부전극 42, 43은 커패시터 전극 32의 말단에 각각 전기적으로 접속된다. 도 8은 LC필터 21의 전기등가회로도를 나타낸다. 이렇게 하여 얻은 LC 필터 21은 첫 번째 구현예에 따른 인덕터 1과 유사하게 동작한다.
(다른 구현예들)
본 발명에 따른 적층형 전자부품은 전술한 구현예들에만 한정되지 않으며, 본 발명의 요지의 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
최외각의 절연시트의 두께를 적층체의 구형의 코너부의 반경보다 크게 설정하고 또한 전술한 구현예들에서와 같이, 외부전극의 접힘부의 두께보다 더 크게 설정하는 것 모두를 항상 수행하지 않는다. 둘 중에 하나의 설정을 수행할 수 있다.
게다가, 내부전극들간에 설치된 절연시트의 두께보다 더 큰 여러 절연시트들을 사용함으로써, 최외각의 절연시트를 형성할 수 있다.
두 번째 구현예에서는, 두 개의 코일과 한 개의 커패시터를 사용하는 경우를 설명하였지만, 내재된 코일과 커패시터의 수는 임의적이다. 코일들과 커패시터들의 수를 증가시키는 것은, 적층체의 측면에 형성된 접지외부전극의 수를 증가시킨다. 전자부품은 적층형 인덕터와 LC 필터 이외에도, 배리스터(varistor)와 커패시터를 포함할 수 있다.
전술한 구현예들에 의하여, 절연시트가 적층되며, 함께 소결되어 적층체를 형성한다. 그러나, 본 발명은 거기에 한정되지 않는다. 이전에 소결된 절연시트가 사용될 수 있다. 게다가, 인쇄법 등의 방법에 의해 절연성 페이스트(insulating paste)와 도전성 페이스트(conductive paste)가 순서대로 도포되고, 건조되며, 재도포됨으로써, 적층형 전자부품을 얻을 수 있다.
본 발명에 따라서, 적층체의 최외각 절연체의 두께를 적층체의 구형의 코너부의 반경 또는 외부전극의 접힘부의 길이보다 더 크게 설정하며, 이것은 회로기판위에 전자부품의 실장시에, 땜납 필레를 통하여 외부의 기계적 스트레스가 가해지는 경우에도, 전자부품의 본체에서 층간필링이 발생하는 것을 방지한다. 그 결과, 회로기판위에 실장된 전자부품의 층간필링 또는 열분해 등의 파손이 방지될 수 있다.

Claims (2)

  1. 내부전극들과 절연체들을 적층시킴으로써 구성된 적층체를 포함하는 적층형 전자부품으로서,
    상기한 내부전극들과 상기한 절연체들의 적층방향이, 상기한 적층체의 두 개의 대향하는 측면들에 각각 설치된 외부전극들에 대하여 수직이며; 상기한 적층체의 최외각 절연체들의 두께가 상기한 적층체의 구형의 코너부(rounded corner)의 반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품.
  2. 내부전극들과 절연체들을 적층시킴으로써 구성된 적층체를 포함하는 적층형 전자부품으로서,
    상기한 내부전극들과 상기한 절연체들의 적층방향이, 상기한 적층체의 두 개의 대향하는 측면들에 각각 설치된 외부전극들에 대하여 수직이며; 상기한 적층체의 최외각 절연체들의 두께가 상기한 외부전극의 접힘부(folded portion)의 길이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품.
KR1019970046496A 1996-09-12 1997-09-10 적층형 전자부품 KR100258791B1 (ko)

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