KR101046879B1 - Ultra Thin Power Inductors - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초박형 파워 인덕터에 관한 것으로, 자기 경로를 따라 분말의 위치가 최적화된 연자성 금속 합금분말이 충전된 시트에 전도성 재료를 이용하여 제작된 패턴 회로가 형성된다. The present invention relates to an ultra-thin power inductor, wherein a pattern circuit fabricated using a conductive material is formed on a sheet filled with a soft magnetic metal alloy powder having an optimized powder location along a magnetic path.

또한, 초박형 파워 인덕터의 상부에 자성 시트를 추가로 설치하여, 누설자속을 최소화할 수 있는 폐자로형 초박형 파워 인덕터를 제공한다. In addition, by installing a magnetic sheet on top of the ultra-thin power inductor, to provide a closed-type ultra-thin power inductor that can minimize the leakage flux.

인덕터를 통하여, 높은 자화 밀도를 가진 금속 연자성 분말이 충전된 시트는 자기 경로를 따라 형상이 최적화된 분말들 사이에 미세한 간격이 존재하므로, 높은 직류 중첩 특성과 고주파 영역까지 안정적인 인덕턴스를 확보할 수 있다. Through the inductor, a sheet filled with metal soft magnetic powder having high magnetization density has a minute gap between powders whose shape is optimized along the magnetic path, thereby ensuring high DC overlapping characteristics and stable inductance up to a high frequency region. have.

또한, 얇은 두께를 유지하면서도 면적이 넓은 파워 인덕터의 제공이 가능하다. In addition, it is possible to provide a large area power inductor while maintaining a thin thickness.

파워 인덕터, 초박형, 자성 시트. Power inductors, ultra thin, magnetic sheets.

Description

초박형 파워 인덕터{ULTRA THIN TYPE POWER INDUCTOR}ULTRA THIN TYPE POWER INDUCTOR

본 발명은 초박형 파워 인덕터에 관한 것으로, 더 상세하게는 자성 시트와 전도성 재료를 이용한 회로를 이용하여, 기계적인 특성과 포화 자화 특성을 향상시킨 초박형 파워 인덕터에 관한 것이다. The present invention relates to an ultra-thin power inductor, and more particularly, to an ultra-thin power inductor having improved mechanical characteristics and saturation magnetization characteristics using a circuit using a magnetic sheet and a conductive material.

전자 기기의 소형화에 따라 이들에 사용되는 전자 부품의 소형화 및 경량화가 진행되고 있다. With the miniaturization of electronic devices, the miniaturization and weight reduction of the electronic components used for them are progressing.

예를 들어, 각종 전자 회로에 사용되는 CPU 를 비롯한 각종 소자가 고속화, 고주파화를 지향하며, 그 크기를 줄이려는 시도가 많이 이루어지고 있으나, 전자 회로의 필수 회로 소자인 인덕터 및 변압기와 같은 수동 소자는 소형화가 어려운 것이 현실이다. For example, various devices including the CPU used in various electronic circuits are aimed at high speed and high frequency, and many attempts have been made to reduce their size, but passive devices such as inductors and transformers, which are essential circuit elements of electronic circuits, have been made. The reality is that miniaturization is difficult.

통상적으로, 인덕터 및 변압기와 같은 수동 소자를 소형화하는 경우, 자성체의 용적이 감소하게 되면, 자성체가 자기 포화를 일으키고, 전체적으로 취급할 수 있는 전류량이 감소하는 문제가 발생한다. In general, in the case of miniaturization of passive elements such as inductors and transformers, when the volume of the magnetic body is reduced, the magnetic body causes magnetic saturation and a problem that the amount of current that can be handled as a whole decreases.

따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 인덕터 및 변압기를 적층형으로 형성하고자 하는 시도가 있어 왔다. Therefore, in order to improve such a problem, there have been attempts to form inductors and transformers in a stacked type.

그러나, 종래의 적층형 파워 인덕터의 자성체 재료로 주로 사용되는 산화물 페라이트는 투자율과 전기저항이 높은 반면 포화자속밀도가 낮아, 자기 포화에 의한 인덕턴스의 저하가 크고, 직류 중첩 특성이 나쁜 단점이 있다. However, oxide ferrite, which is mainly used as a magnetic material of a conventional multilayer power inductor, has high magnetic permeability and electrical resistance, but has a low saturation magnetic flux density, resulting in a large decrease in inductance due to magnetic saturation and poor DC superposition characteristics.

도 1 은 이러한 종래의 권선형 페라이트계 파워 인덕터 (50) 를 예시한 것이다. 1 illustrates such a conventional wound ferrite-based power inductor 50.

이러한 페라이트를 사용하는 인덕터는 페라이트 판상 (52) 에 회로 (53) 를 설치한 후 소결과정을 거쳐야 하는데, 고온 소결과정 중 뒤틀림의 현상으로 인하여 부피의 변화가 발생한다. An inductor using such a ferrite has to go through a sintering process after installing the circuit 53 on the ferrite plate 52. A change in volume occurs due to the distortion of the high temperature sintering process.

이러한 뒤틀림 현상으로 인한 부피의 변화를 보정하기 위해, 정확한 인덕터 자심체 (51) 를 제조하기 위해서는 추가적으로 부피 변화로 인한 자심체 (51) 를 다시 가공하여야 하는 추가적인 가공 공정이 필요하며, 일정 이상의 인덕턴스나 직류 중첩 특성을 확보하는데 제약이 있어, 그 넓이를 크게 할 수 없고, 특히, 최근 인덕터가 소형화되어 두께 1mm 이하의 제품이 양산되는 가운데 그 넓이가 더욱 제한될 수 밖에 없다. 따라서, 다양한 형태의 인덕턴스 및 직류 중첩 특성을 제공할 수 없다는 문제점이 있다. In order to correct the change in volume due to this warpage phenomenon, in order to manufacture the accurate inductor magnetic core 51, an additional machining process that requires additional machining of the magnetic core 51 due to the volume change is required, There is a limitation in securing the DC superposition characteristics, and the width thereof cannot be increased. In particular, the width of the inductor has recently been miniaturized and mass production of products having a thickness of 1 mm or less is inevitably limited. Accordingly, there is a problem in that it is not possible to provide various types of inductance and DC superposition characteristics.

또한, 산화물 페라이트계는 투자율과 전기저항이 높은 반면 포화 자속 밀도가 낮으므로 자기포화에 의한 인덕턴스의 저하가 크고, 직류 중첩 특성이 나쁘다는 문제점이 있다. In addition, the oxide ferrite system has a high permeability and high electrical resistance, but has a low saturation magnetic flux density, which causes a large decrease in inductance due to magnetic saturation and poor DC superposition characteristics.

또한, 산화물 페라이트계 자성물질을 가공하여 제작하는 경우, 강도가 약하여 충분한 넓이와 슬림화에 큰 제약이 있었다. In addition, when the oxide ferrite-based magnetic material is processed, the strength is weak, and there is a big limitation in sufficient width and slimness.

또한, 파워 인덕터는 상대적으로 높은 전류가 인가되므로 높은 직류 중첩 특성이 요구되는데, 종래의 산화물 페라이트계 파워 인덕터의 경우, 낮은 직류 중첩 등으로 인하여 효과적이지 못하였다. In addition, the power inductor requires a high DC superposition characteristic because a relatively high current is applied, in the case of the conventional oxide ferrite-based power inductor, it was not effective due to the low DC superposition.

또한, 파워 인덕터에 발생하는 누설 자속은 회로를 구성하는 전도물질을 유도 가열하여 손실이 발생시키는 문제점이 많은데, 종래 적층형 파워 인덕터의 경우에는 직류 중첩 특성을 확보하기 위하여, 별도의 비자성체층을 갭으로서 층간에 삽입하여 누설자속에 의한 노이즈가 발생하는 문제점이 있다.In addition, the leakage magnetic flux generated in the power inductor causes a lot of problems caused by induction heating of the conductive material constituting the circuit. In the case of the conventional multilayer power inductor, a separate nonmagnetic layer is formed to secure a DC superposition characteristic. As a result, there is a problem in that noise caused by leakage magnetic flux is generated between layers.

한편, 페라이트계 자성 물질인 Ni 계, Ni-Zn 계, Ni-Zn-Cu 계 재질의 경우 작동 주파수가 2 ∼ 3 MHz 이하에서만 안정적으로 작동되어 그 용도가 크게 제한적이라는 문제점이 있다. On the other hand, in the case of Ni-based, Ni-Zn-based, Ni-Zn-Cu-based materials, which are ferrite-based magnetic materials, the operating frequency is stably operated only at 2 to 3 MHz or less.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 누설 자속 없이 자기 포화에 따른 전류의 제약이 없는 초박형 파워 인덕터를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultra-thin power inductor without leakage flux and without limitation of current due to magnetic saturation.

또한, 본 발명은 넓이에 제약이 없이 수십 ∼ 수백㎛ 두께의 대용량 초박형 파워 인덕터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a large-capacity ultra-thin power inductor having a thickness of several tens to hundreds of micrometers without limiting the width.

또한, 본 발명은 누설 자속이 없는 구조의 폐자로를 가진 초박형 파워 인덕터를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide an ultra-thin power inductor having a closed circuit of a structure free from leakage magnetic flux.

또한, 본 발명은 일정 수준의 연성 및 강성을 보유하고 있어, 기계적 특성이 우수한 초박형 파워 인덕터를 제공하는 것으로 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide an ultra-thin power inductor having a certain level of ductility and rigidity, and excellent in mechanical properties.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 분말이 분산된 자성 시트의 상하면에 각각 회로를 형성하고, 상기 상면 회로와 상기 하면 회로는 비어홀을 통해 도통되는 초박형 파워 인덕터로서, 상기 자성 시트의 분말은 연자성 금속 합금분말인 것을 특징으로 하는 초박형 파워 인덕터를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is to form a circuit on each of the upper and lower surfaces of the magnetic sheet in which the powder is dispersed, the upper circuit and the lower circuit is an ultra-thin power inductor is conducted through the via hole, the powder of the magnetic sheet It provides an ultra-thin power inductor, characterized in that the soft magnetic metal alloy powder.

또한, 본 발명은 전술한 초박형 파워 인덕터의 상부에 추가로 자성 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 파워 인덕터를 제공한다. The present invention also provides an ultra-thin power inductor further comprising a magnetic sheet on top of the above-mentioned ultra-thin power inductor.

또한, 본 발명은 연자성 금속 합금분말이 이방성을 가지고, 이러한 금속 합금 분말이 자성 시트면에 평행 또는 수직하게 배열되는 것을 특징으로 하는 초박형 파워 인덕터를 제공한다. In addition, the present invention provides an ultra-thin power inductor, wherein the soft magnetic metal alloy powder has anisotropy, and the metal alloy powder is arranged parallel or perpendicular to the magnetic sheet surface.

종래의 적층형 파워 인덕터가 구현할 수 없었던 높은 사용 주파수와 대용량의 포화 전류를 얻을 수 있으며, 연자성 금속 합금분말 시트를 사용하여, 얇으면서도 넓이의 제약을 받지 않는 인덕터를 경제적으로 제공할 수 있다. It is possible to obtain a high use frequency and a large saturation current that a conventional multilayer power inductor could not implement, and to provide an inductor that is thin and not limited in width by using a soft magnetic metal alloy powder sheet.

따라서, 슬림형 노트북, 핸드북, 디스플레이 장치 등의 전자 제품의 소형화에 효과적으로 사용될 수 있다. Therefore, the present invention can be effectively used for miniaturization of electronic products such as slim notebooks, handbooks, and display devices.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2 는 본 발명의 초박형 파워 인덕터의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of an ultra-thin power inductor of the present invention.

동일한 부위에 대하여는 장황함을 피하기 위하여 도면부호를 생략하기로 한다. For the same parts, reference numerals will be omitted to avoid redundancy.

본 발명에 의해 제조된 자성 시트 (10) 의 상하면에 별도로 제작된 패턴 회로 (20, 30) 가 부착되어 하나의 층을 이룬다.The pattern circuits 20 and 30 separately manufactured are attached to the upper and lower surfaces of the magnetic sheet 10 produced by the present invention to form one layer.

이 때, 자성 시트 (10) 는 연자성 금속 합금분말을 사용하여 형성된다. At this time, the magnetic sheet 10 is formed using a soft magnetic metal alloy powder.

상기 연자성 금속 합금분말은 납작한 플레이크 형태의 이방성이거나, 등방성인 분말을 사용할 수 있다. The soft magnetic metal alloy powder may be an anisotropic or isotropic powder in the form of flat flakes.

또한, 합금분말의 소재로는 몰리브덴 퍼멀로이 (Mo-permalloy), 퍼멀로이 (Permalloy), 샌더스트 (Fe-Si-Al 합금), 철-규소 합금 등이 사용될 수 있다.In addition, as the material of the alloy powder, molybdenum permalloy (Mo-permalloy), permalloy (Permalloy), sand dust (Fe-Si-Al alloy), iron-silicon alloy and the like can be used.

상기 패턴 회로 (10) 는 동이나 전도성 재료를 이용하여 구현할 수 있으며, 통상의 방법으로 별도로 제작 가능하다. The pattern circuit 10 may be implemented using copper or a conductive material, and may be separately manufactured by a conventional method.

이 때, 일정면적에 많은 수의 패턴 회로가 구현되기 때문에 경제적으로 크게 유리하다. At this time, since a large number of pattern circuits are implemented in a predetermined area, it is economically advantageous.

미리 제작된 자성 시트 (10) 와 미리 제작된 패턴 회로 (20, 30) 는 등방향 열압착을 통해 자성 시트 (10) 의 상하면에 패턴 회로 (20, 30) 를 부착한다.The pre-made magnetic sheet 10 and the pre-fabricated pattern circuits 20 and 30 attach the pattern circuits 20 and 30 to the upper and lower surfaces of the magnetic sheet 10 through isotropic thermocompression bonding.

이 때, 자성시트와 패턴 회로의 부착력을 개선하기 위하여 용매에 커플링제를 희석한 용액, 고분자용 접착제 또는 용매에 희석된 고분자를 스프레이 코팅한다.At this time, in order to improve the adhesion between the magnetic sheet and the pattern circuit, a solution in which a coupling agent is diluted in a solvent, a polymer adhesive or a polymer diluted in the solvent is spray coated.

이 때, 중첩된 각 패턴 회로 (10) 를 도통하기 위해 자성 시트 (10) 에 구멍을 뚫고, 그 구멍에 도전성 물질을 도포하거나, 내부를 도금하여, 자성 시트 (10) 의 상하면에 형성된 패턴 회로 (20, 30) 가 도통 가능하도록 할 수 있다. At this time, a pattern circuit formed on the upper and lower surfaces of the magnetic sheet 10 by drilling a hole in the magnetic sheet 10, applying a conductive material to the hole, or plating the inside in order to conduct each superimposed pattern circuit 10. 20 and 30 can be made conductive.

이상과 같이, 형성된 초박형 파워 인덕터를 오픈자로형 초박형 파워 인덕터 (1) 로 명칭한다. As described above, the formed ultra thin power inductor is referred to as an open letter ultra thin power inductor 1.

또한, 도 3 에 기재된 바와 같이, 본 발명은 오픈자로형 초박형 파워 인덕터 상부에 추가적으로 자성 시트 (40) 를 적층하여 폐자로를 구성할 수 있다. 도 3 과 같이 형성된 초박형 파워 인덕터는 폐자로형 초박형 파워 인덕터 (2) 로 명칭한다. In addition, as described in FIG. 3, the present invention may further configure a closed furnace by stacking a magnetic sheet 40 on top of an open-type ultra-thin power inductor. The ultra thin power inductor formed as shown in FIG. 3 is called a closed-type ultra thin power inductor 2.

폐자로형 초박형 파워 인덕터 (2) 는 누설 자속을 최소화할 수 있는 효과가 있다. The closed-loop ultra-thin power inductor 2 has an effect of minimizing leakage magnetic flux.

도 4 및 도 5 는 상기 도 2 의 인덕터를 두께 방향으로 절단한 경우의 단면 도로서 본 발명의 자성 시트 (10) 내의 연자성 금속분말의 배열 형태를 설명하기 위한 설명도이다. 4 and 5 are cross-sectional views when the inductor of FIG. 2 is cut in the thickness direction, and is an explanatory view for explaining the arrangement form of the soft magnetic metal powder in the magnetic sheet 10 of the present invention.

도 4 및 도 5 에 기재된 도면부호 13 은 인덕터에서 발생하는 자기 경로를 개략적으로 나타낸 것이다. Reference numeral 13 in FIGS. 4 and 5 schematically shows a magnetic path generated in the inductor.

도 4 에서는 이방성 합금 분말 (12) 이 자성 시트 (10) 에 발생하는 자기 경로 (13) 에 수직하도록 배열되어 있다. In FIG. 4, the anisotropic alloy powder 12 is arranged so as to be perpendicular to the magnetic path 13 generated in the magnetic sheet 10.

또한, 도 5 에서는 이방성 합금 분말 (12) 이 자성 시트 (10) 에 발생하는 자기 경로 (13) 에 평행하도록 배열되어 있다. 5, the anisotropic alloy powder 12 is arrange | positioned so that it may be parallel to the magnetic path 13 which arises in the magnetic sheet 10. In addition, in FIG.

도 4 및 도 5 에 기재된 바와 같이, 연자성 금속분말에 미세한 간격들이 분산되므로, 높은 직류 중첩 특성을 나타낸다. 4 and 5, since fine intervals are dispersed in the soft magnetic metal powder, high DC superposition characteristics are exhibited.

이하, 본 발명의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of this invention is demonstrated.

우선, 자기 경로에 따라 인덕터의 최적의 특성이 구현되도록 이방성을 가지게 되는 연자성 금속 분말을 준비한다. First, a soft magnetic metal powder having anisotropy is prepared so that the optimum characteristics of the inductor are implemented according to the magnetic path.

이방성 분말을 준비하기 위해, 연자성 금속 분말을 어트리션밀 (Attrition mill) 에서 밀링하여 플레이크 형태로 제조한다.To prepare the anisotropic powder, the soft magnetic metal powder is prepared in flake form by milling in an Attrition mill.

상기 분말을 고분자 수지계에 고밀도로 분산시켜 자성 시트를 제조한다.The powder is dispersed in a polymer resin system at high density to prepare a magnetic sheet.

상기 자성 시트 상면에 전도성 재료를 이용하여 구현된 회로를 올려 형성하고, 이 때 일정면적에 상당수의 인덕터가 제조 가능한 회로를 배열하여 경제성을 확보한다. A circuit implemented by using a conductive material is formed on the upper surface of the magnetic sheet, and at this time, a number of inductors can be manufactured to arrange a circuit capable of manufacturing an economical efficiency.

패턴 회로가 구성된 자성 시트의 상부에 추가적으로 자성 시트를 적층하여, 폐자로형 초박형 파워 인덕터를 제조할 수도 있다. A magnetic sheet may be additionally stacked on top of the magnetic sheet on which the pattern circuit is configured to manufacture a closed-type ultra-thin power inductor.

층간의 패턴 회로가 도통될 수 있도록 적층이 끝난 인덕터에 비어홀을 형성하여, 도금이나 도전성 페이스트를 이용하여 도통시킨다. A via hole is formed in the laminated inductor so that the pattern circuit between the layers can be conducted, and the conductive circuit is conducted using plating or conductive paste.

완성된 제품을 필요한 크기로 일정하게 절단한다. The finished product is cut consistently to the required size.

신뢰성 확보를 위해 절단면을 딥핑 (dipping) 이나 롤러를 이용하여 절연제를 도포한다.In order to ensure reliability, the cutting surface is applied by dipping or using a roller.

이를 통해, 본 발명의 초박형 파워 인덕터는 충분한 열전도도를 갖게 되고, 연성 확보가 가능할 수 있다. Through this, the ultra-thin power inductor of the present invention may have a sufficient thermal conductivity, it may be possible to secure the ductility.

실시예 1Example 1

오픈자로형 초박형 인덕터의 경우, 평균입경 70㎛의 샌더스트 분말을 어트리션밀에서 6시간 밀링하여 제조한 샌더스트 플레이크와, 유기고분자 매트릭스재로 적용되는 EPDM를 중량비 8:2로 분산시킨 후 닥터블레이드법에 의해 두께 100㎛의 그린시트를 제조한다. In the case of open-type ultra-thin inductors, after dispersing sand dust flakes with an average particle diameter of 70 μm in an attrition mill for 6 hours and sanding flakes with an organic polymer matrix material at a weight ratio of 8: 2, the doctor A green sheet having a thickness of 100 μm is produced by the blade method.

또한, 제조된 그린 시트 1∼10장과 두께 70um의 동박(Cu foil)을 함께 적층하여 160℃/1시간, 40kgf 압력으로 등방향 열압착한다. In addition, 1-10 sheets of the prepared green sheet and a copper foil (Cu foil) having a thickness of 70um are laminated together and thermostatically pressed at 160 ° C./1 hour and 40 kgf pressure.

그린시트 표면에 열압착된 두께 70um 동박(Cu foil) 에 드릴을 이용하여 비아홀을 형성한 후 도금을 이용하여 비아홀을 도통한다. 이후, 에칭온도 50℃에서 염화철 용액으로 화학적 에칭하여 회로와 터미날을 구현한다.A via hole is formed in a 70 μm thick copper foil (Cu foil) thermocompressed on the surface of the green sheet using a drill, and then the via hole is conducted using plating. Subsequently, a circuit and a terminal are realized by chemical etching with an iron chloride solution at an etching temperature of 50 ° C.

완성된 제품은 필용한 크기로 정밀커터로 일정하게 절단한다. 또한, 신뢰성 확보를 위해 절단면에 내열성 에폭시를 딥핑하여 도포한다. The finished product is cut to regular size with precision cutter. In addition, heat-resistant epoxy is applied to the cut surface to ensure reliability.

실시예 2Example 2

폐자로형 초박형 파워 인덕터의 경우, 평균입경 70㎛의 샌더스트 분말을 어트리션밀에서 6시간 밀링하여 제조한 샌더스트 플레이크와, 유기고분자 매트릭스재로 적용되는 EPDM를 중량비 8:2로 분산시킨 후 닥터블레이드법에 의해 두께 100㎛의 그린시트를 제조한다. In the case of the closed-type ultra-thin power inductor, sand dust flakes prepared by milling sand dust powder having an average particle diameter of 70 μm in an attrition mill for 6 hours and EPDM applied as an organic polymer matrix material are dispersed in a weight ratio of 8: 2. A green sheet having a thickness of 100 µm was manufactured by the doctor blade method.

또한, 제조된 그린 시트 1~10장과 두께 70um의 동박(Cu foil)을 함께 적층하여 160℃/1시간, 40kgf 압력으로 등방향 열압착한다. In addition, 1-10 sheets of the manufactured green sheets and a copper foil (Cu foil) having a thickness of 70um are laminated together and thermostatically pressed at 160 ° C./1 hour and 40 kgf pressure.

그린시트 표면에 열압착된 두께 70um 동박(Cu foil) 에 드릴을 이용하여 비아홀을 형성한 후 도금을 이용하여 비아홀을 도통한다. 이후, 에칭온도 50℃에서 염화철 용액으로 화학적 에칭하여 회로와 터미날을 구현한다.A via hole is formed in a 70 μm thick copper foil (Cu foil) thermocompressed on the surface of the green sheet using a drill, and then the via hole is conducted using plating. Subsequently, a circuit and a terminal are realized by chemical etching with an iron chloride solution at an etching temperature of 50 ° C.

이후, 터미널 반대쪽에 제조된 그린 시트 1~5장을 160℃/1시간, 40kgf 압력으로 등방향 열압착한다. Thereafter, 1 to 5 sheets of green sheets prepared on the opposite side of the terminal are thermally compressed in an equal direction at 160 ° C./1 hour and 40 kgf pressure.

완성된 제품은 필용한 크기로 정밀커터로 일정하게 절단한다. 또한, 신뢰성 확보를 위해 절단면에 내열성 에폭시를 딥핑하여 도포한다. The finished product is cut to regular size with precision cutter. In addition, heat-resistant epoxy is applied to the cut surface to ensure reliability.

실시예 3Example 3

우선, 상기 실시예 2 와 같은 방법으로 파워 인덕터를 준비한다.First, a power inductor is prepared in the same manner as in the second embodiment.

추가적으로, 초박형 파워 인덕터 상부에 30㎛ 두께의 전도성 박을 추가하여, 열발산을 극대화함으로써 인덕터의 온도 특성을 개선할 수 있다. In addition, by adding a 30 μm thick conductive foil on top of the ultra-thin power inductor, the thermal characteristics of the inductor can be improved by maximizing heat dissipation.

상기 전도성 박의 재료는 니켈, 동, 알루미늄, 은, 주석, 텅스텐 등이 사용될 수 있으며, 특별히 상기 재료에 한정되지는 않는다. Nickel, copper, aluminum, silver, tin, tungsten, or the like may be used as the material of the conductive foil, and is not particularly limited to the material.

실시예4Example 4

평균입경 70㎛의 샌더스트 분말을 어트리션밀에서 6시간 밀링하여 제조한 샌더스트 플레이크와, 유기고분자 매트릭스재로 적용되는 EPDM를 중량비 8:2로 분산시킨 후 닥터블레이드법에 의해 두께 100㎛의 그린시트를 제조한다. Sand dust flakes prepared by milling sand dust powder with an average particle diameter of 70 µm for 6 hours in an attrition mill and EPDM applied to an organic polymer matrix material were dispersed at a weight ratio of 8: 2, followed by a doctor blade method. Manufacture green sheet.

또한, 제조된 그린 시트 1∼10장과 두께 70um의 동박(Cu foil)을 함께 적층하여 160℃/1시간, 40kgf 압력으로 등방향 열압착한다. In addition, 1-10 sheets of the prepared green sheet and a copper foil (Cu foil) having a thickness of 70um are laminated together and thermostatically pressed at 160 ° C./1 hour and 40 kgf pressure.

그린시트 표면에 열압착된 두께 70um 동박(Cu foil)에 드릴을 이용하여 비아홀을 형성한 후 도금을 이용하여 비아홀을 도통한다. 이후, 에칭온도 50℃에서 염화철 용액으로 화학적 에칭하여 회로와 터미날을 구현한다.A via hole is formed in a 70 μm thick copper foil (Cu foil) that is thermocompressed on the surface of the green sheet by using a drill, and then conducts the via hole using plating. Subsequently, a circuit and a terminal are realized by chemical etching with an iron chloride solution at an etching temperature of 50 ° C.

각각 제조된 초박형 인덕터 사이에 제조된 100㎛ 그린 시트를 위치시킨 후 160℃/1시간, 40kgf 압력으로 등방향 열압착하여 다층으로 형성한다. The 100 μm green sheet is placed between each of the manufactured ultra-thin inductors, and then formed into a multilayer by isothermally pressing at 160 ° C./1 hour and 40 kgf pressure.

각층의 파워 인덕터를 전기적으로 연결하기 위하여 드릴을 이용하여 비아홀을 형성한 후 도금을 이용하여 비아홀을 도통한다. In order to electrically connect the power inductors of each layer, via holes are formed using a drill and then the via holes are conducted using plating.

완성된 제품은 필용한 크기로 정밀커터로 일정하게 절단한다. 또한, 신뢰성 확보를 위해 절단면에 내열성 에폭시를 딥핑하여 도포한다. The finished product is cut to regular size with precision cutter. In addition, heat-resistant epoxy is applied to the cut surface to ensure reliability.

전술한 방법을 기초로 하여, 오픈자로형 초박형 파워 인덕터 (실시예 1), 폐자로형 초박형 파워 인덕터 (실시예 2), 폐자로형 초박형 파워 인덕터 상부에 동박을 추가한 인덕터 (실시예 3) 및 폐자로형 다층 초박형 인덕터 (실시예 4) 를 준비하였다. Based on the above-described method, an open-type ultra thin power inductor (Example 1), a closed-type ultra thin power inductor (Example 2), and an inductor in which copper foil was added on top of the closed-type ultra thin power inductor (Example 3) And a closed multilayer multilayer ultra thin inductor (Example 4) was prepared.

또한, 페라이트 자심 주위에 도체를 감아 형성한, 오픈자로형 코아 인덕터 (비교예 1) 및 폐자로형 코아 인덕터 (비교예 2) 를 준비하였다.In addition, an open strip core inductor (Comparative Example 1) and a closed strip core inductor (Comparative Example 2) were formed by winding a conductor around a ferrite magnetic core.

상기 실시예 1, 2 와 비교예 1, 2 에 따라 제조된 인덕터를 1 KHz ∼ 100 MHz 의 주파수 대역에서 임피던스 분석기 (HP 4294A) 를 이용하여, 인덕턴스를 측정하였으며, 포화 전류는 LCR meter (HP 4284A) 를 이용하여 측정하였다. Inductors manufactured according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were measured using an impedance analyzer (HP 4294A) in a frequency band of 1 KHz to 100 MHz, and a saturation current was measured using an LCR meter (HP 4284A). ) Was measured.

또한, 포화 전류는 DC 바이어스를 인가하였을 때 30% 줄어들었을 때의 전류값을 의미하고, 허용주파수는 스위칭 주파수를 증가시켰을 때 초기값 대비 20% 이내로 허용되는 스위칭 주파수 영역을 의미한다. In addition, the saturation current refers to a current value when the DC bias is reduced by 30%, and the allowable frequency refers to a switching frequency range that is allowed within 20% of the initial value when the switching frequency is increased.

상기 측정 방법에 따라 나타난 결과를 표 1 및 도 6, 도 7 의 그래프로 나타내었다. The results shown by the above measurement method are shown in Table 1 and in the graphs of FIGS. 6 and 7.

동일 면적대비 비교
(10mm X 10mm X 1.0mm HT)
Comparison to the same area
(10mm X 10mm X 1.0mm HT)
인덕턴스inductance 포화전류Saturation Current 허용주파수Allowable frequency 상승온도Rising temperature
비교예 1Comparative Example 1 10 uH10 uH 1 A1 A 10 MHz10 MHz 40℃40 ℃ 비교예 2Comparative Example 2 10 uH10 uH 2 A2 A 5 MHz5 MHz 40℃40 ℃ 실시예 1Example 1 10 uH10 uH 4 A4 A 50 MHz50 MHz 40℃40 ℃ 실시예 2Example 2 10 uH10 uH 3 A3 A 50 MHz50 MHz 40℃40 ℃ 실시예 3Example 3 10 uH10 uH 4 A4 A 50 MHz50 MHz 32℃32 ℃ 실시예 4Example 4 10 uH10 uH 4 A4 A 50 MHz50 MHz 40℃40 ℃

표 1 및 도 7 에 나타난 바와 같이, 주파수가 증가할 때, 비교예 1 및 비교예 2 는 최대 10MHz 이내에서 인덕턴스가 갑자기 증가하는 반면, 실시예 1 및 실시예 2 는 10MHz 주위에서는 인덕턴스의 변화가 없었으며, 최대 100MHz 주위에서 인덕턴스가 변화하였다. As shown in Table 1 and FIG. 7, when the frequency increases, Comparative Examples 1 and 2 suddenly increase inductance within a maximum of 10 MHz, while Examples 1 and 2 show a change in inductance around 10 MHz. No inductance changes around 100 MHz.

실시예 1 및 실시예 2 는 10MHz 를 크게 초과한 상태에서 인덕턴스가 증가하므로 허용 주파수가 매우 높게 나타난다.In Examples 1 and 2, the inductance increases in a state exceeding 10 MHz, so the allowable frequency is very high.

또한, 도 8 에 기재된 바와 같이, 비교예 1 및 비교예 2 는 1.0 A 주위에서 이미 포화되었으나, 실시예 1 및 실시예 2 는 그 이상의 포화 전류를 나타냄을 알 수 있다. In addition, as described in FIG. 8, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were already saturated around 1.0 A, but it can be seen that Examples 1 and 2 exhibited higher saturation currents.

또한, 실시예 3 에서는 동일한 포화 전류에 대하여, 상승 온도가 32℃ 로 현저하게 나타남을 알 수 있다. In addition, in Example 3, it turns out that rising temperature is markedly 32 degreeC with respect to the same saturation current.

초박형 파워 인덕터 상부에 동박이 추가로 형성되는 경우, 열발산 효과가 커져 파워 인덕터에서 요구되는 온도 특성을 개선할 수 있으므로, 인덕터의 신뢰성이 크게 향상될 수 있다. In the case where the copper foil is further formed on the ultra-thin power inductor, the heat dissipation effect can be increased to improve the temperature characteristics required by the power inductor, thereby greatly improving the reliability of the inductor.

도 1 은 종래의 권선형 파워 인덕터의 사시도이다. 1 is a perspective view of a conventional wire-wound power inductor.

도 2 는 본 발명에 따른 오픈자로형 초박형 파워 인덕터의 사시도이다. 2 is a perspective view of an open-type ultra-thin power inductor according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 폐자로형 초박형 파워 인덕터의 사시도이다. 3 is a perspective view of the closed-type ultra-thin power inductor according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 자성 시트의 이방성 분말이 자로 방향에 수직하게 배열되는 경우의 설명도이다. 4 is an explanatory diagram in the case where the anisotropic powder of the magnetic sheet according to the present invention is arranged perpendicular to the direction of the furnace.

도 5 는 본 발명에 따른 자성 시트의 이방성 분말이 자로 방향에 수평하게 배열되는 경우의 설명도이다. 5 is an explanatory diagram when the anisotropic powder of the magnetic sheet according to the present invention is arranged horizontally in the direction of the furnace.

도 6 은 본 발명에 따른 초박형 파워 인덕터를 여러층으로 적층한 다층 초박형 파워 인덕터의 사시도이다. 6 is a perspective view of a multi-layer ultra-thin power inductor in which ultra-thin power inductors are stacked in multiple layers according to the present invention.

도 7 는 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 파워 인덕터의 주파수에 따른 인덕턴스의 변화를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing a change in inductance according to the frequency of the power inductor of the embodiment and the comparative example according to the present invention.

도 8 은 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 파워 인덕터의 전류에 따른 인덕턴스의 변화를 나타내는 그래프이다. 8 is a graph showing a change in inductance according to the current of the power inductor of the embodiment and the comparative example according to the present invention.

Claims (6)

분말이 분산된 자성 시트의 상하면에 각각 회로를 형성하고,Circuits are formed on the upper and lower surfaces of the magnetic sheet in which the powder is dispersed, 상기 상면 회로와 상기 하면 회로는 비어홀을 통해 도통되는 초박형 파워 인덕터로서, The upper circuit and the lower circuit are ultra-thin power inductors conducting through via holes, 상기 자성 시트의 분말은 이방성의 연자성 금속 합금분말이고, 자성 시트면에 평행 또는 수직하게 배열되며,The powder of the magnetic sheet is an anisotropic soft magnetic metal alloy powder, arranged in parallel or perpendicular to the magnetic sheet surface, 상기 초박형 파워 인덕터 상부에는 전도성 박을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 파워 인덕터. The ultra-thin power inductor further comprises a conductive foil on top of the ultra-thin power inductor. 제 1 항에 있어서, 상기 초박형 파워 인덕터의 상부에 추가로 자성 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 파워 인덕터.The ultra-thin power inductor of claim 1, further comprising a magnetic sheet on top of the ultra-thin power inductor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 초박형 인덕터를 다수 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 초박형 파워 인덕터.The multilayer ultra thin power inductor formed by laminating | stacking many ultra-thin inductors of Claim 1 or 2.
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JP2002175916A (en) 2000-12-07 2002-06-21 Murata Mfg Co Ltd Inductor
KR20060121847A (en) * 2003-09-01 2006-11-29 제이에스알 가부시끼가이샤 Anisotropic conductive sheet, process for producing the same, and circuit board inspection apparatus

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