KR101561582B1 - Multi layer power inductor and nanufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 에어로졸 도포방법(aerosol deposition method)을 이용해 종래의 적층형 파워 인덕터의 제조 시 사용되는 압착과 열처리를 제거하여 제조가 용이한 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer power inductor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a multilayered power inductor that can be manufactured easily by removing the compression and heat treatment used in manufacturing a conventional multilayered power inductor by using an aerosol deposition method, And a manufacturing method thereof.
인덕터는 전기신호의 주파수가 높을수록 임피던스 즉, 전기 회로에 교류 신호가 흐를때의 교류저항아 높아지는 전자부품으로 사용되며, 적층형 구조를 갖는 적층형 파워 인덕터가 있다. The inductor is used as an electronic component whose impedance increases as the frequency of the electric signal becomes higher, that is, the AC resistance when the AC signal flows through the electric circuit, and there is a stacked type power inductor having a stacked structure.
적층형 파워 인덕터의 구성은 한국등록특허 제1282025호에 공개되어 있다. 한국등록특허 제1282025호는 적층 인덕터에 관한 것으로, 복수의 자성체층, 복수의 도체층, 적층체 칩 및 한 쌍의 외부 전극으로 이루어진다. 복수의 자성체층은 Ni-Zn-Cu 페라이트로 이루어지며, 복수의 도체층은 자성체층을 개재하여 적층되는 것에 의해 금속 코일을 구성한다. 적층체 칩은 복수의 자성체층에 접하도록 형성되고 Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag계 유전체로 이루어지는 적어도 하나의 비자성층을 구비하는 직방체형상으로 이루어진다. 한 쌍의 외부 전극은 적층체칩의 단부에 설치되어 금속 코일의 단부에 도전 접속되도록 구성된다. The structure of the stacked type power inductor is disclosed in Korean Patent No. 1282025. Korean Patent No. 1282025 relates to a laminated inductor, which comprises a plurality of magnetic body layers, a plurality of conductor layers, a laminate chip and a pair of outer electrodes. The plurality of magnetic material layers are made of Ni-Zn-Cu ferrite, and the plurality of conductor layers are laminated via a magnetic material layer to constitute a metal coil. The laminate chip is formed in a rectangular parallelepiped shape having at least one non-magnetic layer made of a Ti-Ni-Cu-Mn-Zr-Ag dielectric material and formed to contact a plurality of magnetic material layers. And a pair of external electrodes are provided on the ends of the laminate chips and are electrically connected to the ends of the metal coil.
한국등록특허 제1282025호에 공개된 적층 인덕터의 제조방법은 먼저, NiO, ZnO 및 CuO를 함유하는 페라이트 분말 페이스트를 준비한다. 준비가 완료되면 Mn3O4, ZrO2 및 Ag2O 또는 NiO, CuO, Mn3O4 ZrO2 및 Ag를 함유하는 유전체 분말 페이스트를 준비한다. 분말 페이스트가 준비되면 페라이트 분말 페이스트의 도포에 의해 형성된 자성체 시트 상에 도전 페이스트 패턴을 인쇄한다. 도전성 페이스트 패턴이 인쇄되면 이를 상하에 접하는 자성체 시트 사이의 도전 페이스트 패턴이 스루 홀(through hole)을 개재한 후 압착한다. 압착은 도전 페이스트 패턴이 서로 접속되어 나선상의 금속 코일이 구성되도록 하며, 유전체 분말 페이스트의 도포에 의해 형성되는 비자성 시트 사이에 유전체 분말 페이스트의 인쇄에 의해 형성되는 비자성 패턴이 삽입되도록 적층 압착하여 적층체를 제조한다. 이 후 적층체가 제조되면 이를 소성하여 적층체 칩이 제조를 완료한다.Korean Patent No. 1282025 discloses a method of manufacturing a laminated inductor, wherein a ferrite powder paste containing NiO, ZnO, and CuO is first prepared. When the preparation is completed, Mn 3 O 4 , ZrO 2 and Ag 2 O or NiO, CuO, Mn 3 O 4 ZrO 2 And a dielectric powder paste containing Ag are prepared. When the powder paste is prepared, a conductive paste pattern is printed on the magnetic sheet formed by applying the ferrite powder paste. When the conductive paste pattern is printed, the conductive paste pattern between the magnetic substance sheets touching the upper and lower sides is pressed after passing through the through holes. The pressing is performed by pressing the laminate so that the non-magnetic pattern formed by the printing of the dielectric powder paste is inserted between the non-magnetic sheets formed by the application of the dielectric powder paste so that the conductive paste patterns are connected to each other to form a spiral metal coil Thereby producing a laminate. Thereafter, when the laminate is manufactured, it is fired to complete the manufacture of the laminate chip.
한국등록특허 제1282025호에 공개된 것과 같이 종래의 적층형 파워 인덕터는 적층형 파워 인덕터의 제조 시 나선상의 금속 코일과 적층체 칩을 구성하기 위해 압착과 열처리 과정인 소성이 요구된다. 종래의 적층형 파워 인덕터는 압착 시 스루 홀을 개재하여 압착됨으로 정렬 과정이 요구되는 등 제조 공정이 용이하지 않은 문제점이 있으며, 압착 후 소정공정을 통해 열처리를 실시함으로써 전기적인 특성이 저하될 수 있는 문제점이 있다. As disclosed in Korean Patent No. 1282025, the conventional laminated type power inductor is required to be sintered in a compression bonding process and a heat treatment process in order to construct a spiral metal coil and a laminate chip when manufacturing a laminated power inductor. The conventional laminated type power inductor has a problem in that the manufacturing process is not easy due to the necessity of alignment process because it is pressed through the through hole at the time of pressing and there is a problem that the electric characteristics may be lowered by performing the heat treatment through the predetermined process after the pressing .
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에어로졸 도포방법(aerosol deposition method)을 이용해 종래의 적층형 파워 인덕터의 제조 시 사용되는 압착과 열처리를 제거하여 제조가 용이한 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a laminated type power inductor which is easy to manufacture by removing the compression and heat treatment used in the production of a conventional laminated type power inductor by using an aerosol deposition method, Method.
본 발명이 다른 목적은 에어로졸 도포방법을 이용해 적층형 파워 인덕터를 제조함으로써 종래의 적층형 파워 인덕터의 제조 시 사용되는 압착과 열처리를 제거하여 압착과 열처리로 인한 제품의 전기적인 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a multilayer power inductor by using an aerosol application method to eliminate compression and heat treatment used in the manufacture of a conventional multilayer power inductor to prevent deterioration of electrical characteristics of a product due to compression and heat treatment And a method of manufacturing the same.
본 발명의 적층형 파워 인덕터는 금속 코일과; 상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 금속 코일이 내측에 위치되도록 형성되는 연자성 칩과; 상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 상기 연자성 칩의 전체 표면에 형성되는 절연층과; 상기 연자성 칩의 일측과 타측에 각각 위치되도록 상기 절연층에 형성되어 상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단에 각각 연결되는 한 쌍의 외부전극으로 구성되며, 상기 금속 코일은 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법(aerosol deposition method)을 이용하여 형성되며, 상기 연자성 칩은 연자성 절연분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.A stacked power inductor of the present invention includes: a metal coil; A soft magnetic chip formed so that a metal coil is positioned inside so that one end and the other end of the metal coil are respectively exposed; An insulating layer formed on an entire surface of the soft magnetic chip such that one end and the other end of the metal coil are exposed; And a pair of external electrodes formed on the insulating layer so as to be respectively positioned on one side and the other side of the soft magnetic chip and connected to one end and the other end of the metal coil, The soft magnetic chip is formed using an aerosol deposition method using an inert gas as a carrier gas. The soft magnetic insulating powder is formed by using an aerosol deposition method using an inert gas.
본 발명의 적층형 파워 인덕터의 제조방법은 연자성 절연분말이나 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법으로 도포하여 금속 코일이 내장된 연자성 칩을 형성하는 단계와; 상기 금속 코일이 내장된 연자성 칩이 형성되면 실크인쇄나 스퍼터링방법을 이용하여 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 연자성 칩의 외주면에 절연층을 형성하는 단계와; 상기 절연층이 형성되면 전해나 무전해 도금을 이용하여 상기 연자성 칩의 일측과 타측에 각각 위치되도록 상기 절연층에 형성되어 금속 코일의 일측의 끝단과 타측의 끝단에 각각 연결되도록 한 쌍의 외부전극을 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a laminated type power inductor of the present invention includes the steps of forming a soft magnetic chip having a metal coil by coating a soft magnetic insulating powder or a conductive electrode powder with a carrier gas by an aerosol application method using an inert gas; Forming an insulating layer on an outer circumferential surface of the soft magnetic chip such that one end and the other end of the metal coil are respectively exposed using a silk printing or sputtering method when the soft magnetic chip with the metal coil is formed; And a pair of external electrodes formed on the insulating layer so as to be respectively located on one side and the other side of the soft magnetic chip using electrolysis or electroless plating and connected to one end of the metal coil and the other end of the metal coil, And forming an electrode.
본 발명의 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법은 에어로졸 도포방법을 이용해 종래의 적층형 파워 인덕터의 제조 시 사용되는 압착과 열처리를 제거하여 제조가 용이한 이점이 있으며, 압착과 열처리로 인한 제품의 전기적인 특성이 저하되는 것을 방지하여 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.The multilayered power inductor of the present invention and its manufacturing method are advantageous in that it is easy to manufacture by removing the compression and heat treatment used in the production of the conventional multilayer type power inductor by using the aerosol application method, The reliability of the product can be improved.
도 1은 본 발명의 적층형 파워 인덕터의 외관을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 적층형 파워 인덕터의 A-A선 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 금속 코일의 조립 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 금속 코일의 분해 조립 사시도,
도 5는 도 2에 도시된 적층형 파워 인덕터의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 6은 도 2에 도시된 적층형 파워 인덕터의 제조과정을 나타낸 공정도,
도 7 내지 도 15는 각각 도 6에 도시된 금속 코일이 내장된 연자성 칩의 제조과정을 상세히 나타낸 도.1 is a perspective view showing an appearance of a stacked power inductor of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the stacked type power inductor shown in FIG. 1,
FIG. 3 is an assembled perspective view of the metal coil shown in FIG. 1,
Fig. 4 is an exploded perspective view of the metal coil shown in Fig. 3,
5 is a sectional view showing another embodiment of the laminated power inductor shown in Fig. 2,
FIG. 6 is a process diagram showing a manufacturing process of the stacked type power inductor shown in FIG. 2,
FIGS. 7 to 15 are diagrams showing details of a manufacturing process of the soft magnetic chip having the metal coil shown in FIG. 6, respectively.
이하, 본 발명의 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a multilayer power inductor and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 적층형 파워 인덕터는 금속 코일(10), 연자성 칩(20), 절연층(30) 및 한 쌍의 외부전극(40,50)으로 구성된다.1 and 2, the multilayered power inductor of the present invention is composed of a
금속 코일(10)은 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법(aerosol deposition method)을 이용하여 형성되며, 연자성 칩(20)은 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 금속 코일(10)이 내측에 위치되도록 형성된다. 이러한 연자성 칩(20)은 연자성 절연분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법을 이용하여 형성된다. 절연층(30)은 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 연자성 칩(20)의 전체 표면에 형성되어 연자성 칩(20)과 외부전극(40,50) 사이를 절연시킨다. 한 쌍의 외부전극(40,50)은 연자성 칩(20)의 일측과 타측에 각각 위치되도록 절연층(30)에 형성되어 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단에 각각 연결된다.The
본 발명의 적층형 파워 인덕터의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. The structure of the multilayer power inductor of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
금속 코일(10)은 도 2 및 도 3에서와 같이 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법으로 분사하여 형성된다. 여기서, 에어로졸 도포방법은 캐리어 가스로 불활성 가스인 아르곤(Ar)이나 질소(N2)가 사용되며, 에어로졸 도포방법은 공지된 기술이 적용됨으로 설명을 생략한다. 에어로졸 도포방법으로 형성되는 도전성 전극분말의 재질은 Ag, Cu 및 Ag-Cu 합금 중 하나로 형성된다. 이러한 금속 코일(10)은 제1전극 연결패턴(11), 하나 이상의 고리 패턴(12), 제2전극 연결패턴(13) 및 둘 이상의 층간연결패턴(14a,14b,14c,14d)으로 이루어진다. The
제1전극 연결패턴(11)은 연자성 칩(20)의 일측의 면으로 일단이 노출되도록 배치되며, 하나 이상의 고리 패턴(13)은 각각 일부가 개방된 폐곡선 즉, 영문자 'C'형으로 형성되며 층간연결패턴(14a,14b,14c,14d)을 개재하여 제1전극 연결패턴(11)의 상측에 배치된다. 제2전극 연결패턴(13)은 연자성 칩(20)의 타측의 면으로 타단이 노출되도록 고리 패턴(12)의 상측에 배치된다. The first
둘 이상의 층간연결패턴(14a,14b,14c,14d)은 각각 제1전극 연결패턴(11)과 하나 이상의 고리 패턴(12)과 제2전극 연결패턴(13)의 일측의 상부면에 각각 연결되어 제1전극 연결패턴(11)과 고리 패턴(12)과 제2전극 연결패턴(13)이 서로 연결되도록 한다. 이러한 제1전극 연결패턴(11)과 하나 이상의 고리 패턴(12)과 제2전극 연결패턴(13)의 두께(T)는 각각 1 내지 100㎛인 것이 사용된다. The two or more
연자성 칩(20)은 도 2 및 도 3에서와 같이 연자성 절연분말(21)을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법으로 분사하여 형성되며, 연자성 절연분말(21)은 연자성 금속분말(21a)과 절연층(21b)으로 이루어진다. 여기서, 불활성 가스는 아르곤(Ar)이나 질소(N2)가 사용된다.The soft
연자성 금속분말(21a)은 평균 입경(D)은 0.5 내지 50㎛인 것이 사용되며, 재질은 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr) 및 보론(B) 중에서 둘 이상이 선택되어 이루어지는 합금분말이 사용된다. 즉, 연자성 금속분말(21a)은 니켈-철(Ni-Fe) 합금분말, 니켈-철-크롬(Ni-Fe-Cr) 합금분말, 니켈-철-크롬(Ni-Fe-Cr) 합금분말, 니켈-철-보론(Ni-Fe-B) 합금분말 및 니켈-철-크롬-보론(Ni-Fe-Cr-B) 합금분말 중 하나로 형성된다. 절연층(21b)은 연자성 금속분말(21a)을 감싸도록 연자성 금속분말(21a)의 외주면에 도포되어 금속 코일(10)과 연자성 칩(20) 사이를 절연시켜 금속 코일(10)과 연자성 칩(20)이 서로 전기적으로 연결되는 것을 방지한다. 이러한 절연층(21b)은 두께(S)가 1 내지 10㎚가 되도록 형성되며, 재질은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용된다.The soft
연자성 칩(20)의 외주면에 형성되는 절연층(30)은 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 연자성 칩(20)의 전체 표면에 형성된다. 즉, 절연층(30)은 제1전극 연결패턴(11)의 일측의 끝단이 연자성 칩(20)의 일측의 면으로 노출되고 제2전극 연결패턴(13)의 타측의 끝단이 연자성 칩(20)의 타측의 면으로 노출되도록 형성되어 연자성 칩(20)과 외부전극(40,50) 사이를 절연시킨다. 이러한 절연층(30)의 재질은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용된다. The insulating
한 쌍의 외부전극(40,50)은 연자성 칩(20)의 일측과 타측에 각각 위치되도록 절연층(30)에 형성되어 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단에 각각 연결된다. 즉, 한 쌍의 외부전극(40,50)은 각각 연자성 칩(20)의 일측과 타측을 감싸도록 형성되어 제1전극 연결패턴(11)의 일측의 끝단과 제2전극 연결패턴(13)의 타측의 끝단에 연결된다. The pair of
본 발명의 적층형 파워 인덕터의 다른 실시예는 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 파워 인덕터는 금속 코일(10), 연자성 칩(20), 내측 절연층(31), 외측 절연층(32) 및 한 쌍의 외부전극(40,50)으로 구성된다. Another embodiment of the stacked power inductor of the present invention is shown in Fig. 5, the multilayered power inductor according to another embodiment of the present invention includes a
본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 파워 인덕터는 연자성 칩(20)을 에어로졸 도보방법으로 제조 시 전술한 연자성 절연분말(21)을 사용하지 않고 연자성 금속분말(21a)을 사용하여 제조된다. 즉, 금속 코일(10)의 외주면에 형성되는 내측 절연층(31)을 형성하여 금속 코일(10)과 연자성 칩(20) 사이가 절연되도록 한다. 여기서, 금속 코일(10)은 전술한 것과 동일하게 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법을 이용하여 분사하여 형성된다. 내측 절연층(31)은 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단을 제외한 나머지 전체 표면에 형성되어 금속 코일(10)과 연자성 칩(20) 사이가 절연되도록 하며, 재질은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용된다. The stacked power inductor according to another embodiment of the present invention is manufactured using the soft
연자성 칩(20)은 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되며 금속 코일(10)이 내측에 위치되도록 형성되며, 연자성 금속분말(21a)을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법을 이용하여 형성된다. 이러한 연자성 금속분말(21a)을 전술한 실시예에 사용되는 연자성 금속분말(21a)과 동일함으로 상세한 설명을 생략한다.The soft
외측 절연층(32)은 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 연자성 칩(20)의 전체 표면에 형성되어 연자성 칩(20)과 한 쌍의 외부전극(40,50) 사이를 절연시킨다. 이러한 외측 절연층(32)은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용되며, 전술한 실시예의 절연층(30)과 동일함으로 상세한 설명을 생략한다. 한 쌍의 외부전극(40,50) 또한 전술한 실시예의 한 쌍의 외부전극(40,50)과 동일함으로 설명을 생략한다.The outer insulating
본 발명의 적층형 파워 인덕터의 제조방법은 첨부된 도 6 내지 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing a laminated type power inductor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 14 as follows.
본 발명의 적층형 파워 인덕터의 제조방법은 먼저, 도 6에서와 같이 연자성 절연분말(21)이나 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법으로 도포하여 금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)을 형성한다(S10). 여기서, 연자성 절연분말(21)은 외주면에 절연층(21b)이 형성되는 연자성 금속분말(21a)이 사용되고, 연자성분말(21a)은 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr) 및 보론(B) 중에서 둘 이상이 선택되어 이루어지는 합금분말이 사용되며, 절연층(21b)은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용된다. 금속 코일(10)을 형성하기 위해 사용되는 도전성 전극분말은 Ag, Cu 및 Ag-Cu 합금 중 하나로 형성되며, 불활성 가스는 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 중 하나가 사용된다. 금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)이 형성되면 실크인쇄나 스퍼터링방법을 이용하여 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 연자성 칩(20)의 외주면에 절연층(30)을 형성한다(S20). 절연층(30)이 형성되면 전해나 무전해 도금을 이용하여 연자성 칩(20)의 일측과 타측에 각각 위치되도록 절연층(30)에 형성되어 금속 코일(10)의 일측의 끝단과 타측의 끝단에 각각 연결되도록 한 쌍의 외부전극(40,50)을 형성하는 단계(S30)로 구성된다.6, the soft
상기 구성 중 금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)을 형성하는 단계(S10)를 상세히 설명하면 다음과 같다.The step (S10) of forming the soft
금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)을 형성하는 단계(S10)는 먼저, 도 7에서와 같이 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말(21)을 분사하여 제1연자성 시트층(20a)을 형성한다(S11). 여기서, 제1연자성 시트층(20a)을 에어로졸 도포방법을 이용해 형성 시 제1연자성 시트층(20a)은 공지된 에어로졸 도포장치(도시 않음)의 타켓에 제1연자성 시트층(20a)의 상부면과 동일하게 형성된 베이스 시트(도시 않음)를 장착한 후 수행한 후 금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)이 형성되면 이를 금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)에서 분리하여 제거한다. The step (S10) of forming the soft
제1연자성 시트층(20a)이 형성되면 도 8에서와 같이 제1연자성 시트층(20a)에 제1전극 연결패턴 마스크(15a)를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제1전극 연결패턴(11)을 형성한다(S12). 제1전극 연결패턴 마스크(15a)는 제1연자성 시트층(20a)에 정렬 시 접촉식이나 이격거리를 두고 설치할 수 있으며, 이러한 장치 구성은 에어로졸 도포장치(도시 않음)에 공지된 마스크 장착 기술을 적용해 구현할 수 있으므로 설명을 생략한다.When the first soft
제1전극 연결패턴(11)이 형성되면 도 9에서와 같이 제1전극 연결패턴(11)의 일측의 상부면에 층간연결패턴 마스크(15b)를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제1층간연결패턴(14a)을 형성한다(S13). 제1층간연결패턴(14a)이 형성되면 도 10에서와 같이 제1층간연결패턴(14a)의 상부면에 층간 커버 패턴 마스크(15c)를 부착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말(21)을 분사해 제2연자성 시트층(20b)을 형성한다(S14). When the first
제2연자성 시트층(20b)가 형성되면 도 11에서와 같이 제1층간연결패턴(14a)의 상부면과 연결되도록 제2연자성 시트층(20b)에 고리 연결패턴 마스크(15d)를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 고리 패턴(12)을 형성한다(S15). 이러한 고리 패턴(12)은 제1층간연결패턴(14a)을 형성하는 단계(S13)와 제2연자성 시트층(20b)을 형성하는 단계(S14)와 고리 패턴(12)을 형성하는 단계(S15)를 한 번 이상 반복 수행하여 하나 이상이 되도록 형성된다.When the second soft
고리 패턴(12)이 형성되면 도 12에서와 같이 고리 패턴(12)의 일측의 상부면에 층간연결패턴 마스크(15e)를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제2층간연결패턴(14b)을 형성한다(S16). 제2층간연결패턴(14b)이 형성되면 도 13에서와 같이 제2층간연결패턴(14b)의 상부면에 층간 커버 패턴 마스크(15f)를 부착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말을 분사해 제3연자성 시트층(20c)을 형성한다. When the
제3연자성 시트층(20c)이 형성되면 도 14에서와 같이 제2층간연결패턴(14b)의 상부면과 연결되도록 제3연자성 시트층(20c)에 제2전극 연결패턴 마스크(15g)를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제2전극 연결패턴(13)을 형성한다(S18). 제2전극 연결패턴(13)이 형성되면 제2전극 연결패턴(13)이 덮어지도록 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말을 분사해 제4연자성 시트층(20d)을 형성하여(S19) 금속 코일(10)이 내장된 연자성 칩(20)을 형성한다. When the third soft
도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 파워 인덕터의 제조 방법은 전술한 에어로졸 도포방법을 동일하게 제조한다. 다만, 연자성 칩(20)의 제조 시 연자성 금속분말(21a)을 직접적으로 사용함으로써 금속 코일(10)과의 절연을 위해 금속 코일(10)에 내측 절연층(31)을 형성하는 점이 상이하다. 내측 절연층(31)은 금속 코일(10)의 절연을 위한 것이므로 열처리나 압착과 같은 제조공정이 필요없이 금속 코일(10)이 형성될 위치나 금속 코일(10)이 형성된 후 에어로졸 도포방법, 실크인쇄, 스퍼터링 등 다양한 방법을 이용해 금속 코일(10)의 일측과 타측의 끝단을 제외한 전체 면적을 감싸도록 형성한다.The manufacturing method of the multilayer power inductor according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is the same as that of the aerosol application method described above. It should be noted that the inner insulating
전술한 바와 같이 본 발명의 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법은 에어로졸 도포방법을 이용함으로써 종래의 적층형 파워 인덕터의 제조 시 사용되는 압착과 열처리를 제거하여 제조가 용이하며, 압착과 열처리로 인한 제품의 전기적인 특성이 저하되는 것을 방지하여 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있다.As described above, the multilayered power inductor of the present invention and its manufacturing method can be easily manufactured by eliminating the compression and heat treatment used in the production of the conventional multilayered power inductor by using the aerosol application method, And the reliability of the product can be improved.
본 발명의 적층형 파워 인덕터 및 그 제조방법은 인덕터 제조 산업에 적용할 수 있다.The multilayered power inductor of the present invention and its manufacturing method are applicable to the inductor manufacturing industry.
10: 금속 코일
20: 연자성 칩
30: 절연층
40,50: 외부전극10: Metal coil
20: soft magnetic chip
30: Insulation layer
40, 50:
Claims (14)
상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 금속 코일이 내측에 위치되도록 형성되는 연자성 칩과;
상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 상기 연자성 칩의 전체 표면에 형성되는 절연층과;
상기 연자성 칩의 일측과 타측에 각각 위치되도록 상기 절연층에 형성되어 상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단에 각각 연결되는 한 쌍의 외부전극으로 구성되며,
상기 금속 코일은 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법(aerosol deposition method)을 이용하여 형성되며, 상기 연자성 칩은 연자성 절연분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. A metal coil;
A soft magnetic chip formed so that a metal coil is positioned inside so that one end and the other end of the metal coil are respectively exposed;
An insulating layer formed on an entire surface of the soft magnetic chip such that one end and the other end of the metal coil are exposed;
And a pair of external electrodes formed on the insulating layer so as to be respectively located on one side and the other side of the soft magnetic chip and connected to one end and the other end of the metal coil,
The metal coil is formed by using an aerosol deposition method using an inert gas as a carrier gas as a carrier gas, and the soft magnetic chip is produced by a method of applying an aerosol using an inert gas as a carrier gas And the second electrode is formed by using the second electrode.
상기 금속 코일은 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법으로 분사하여 형성되며, 상기 도전성 전극분말의 재질은 Ag, Cu 및 Ag-Cu 합금 중 하나로 형성되며, 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar)이나 질소(N2)가 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. The method according to claim 1,
Wherein the metal coil is formed by spraying a conductive electrode powder as a carrier gas by an aerosol applying method using an inert gas, and the conductive electrode powder is formed of one of Ag, Cu and Ag-Cu alloy, and the inert gas is argon Ar) or nitrogen (N 2 ) is used.
상기 연자성 칩은 연자성 절연분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법으로 분사하여 형성되며, 상기 연자성 절연분말은 연자성 금속분말과 상기 연자성 금속분말의 외주면에 도포되는 절연층으로 이루어지며, 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar)이나 질소(N2)가 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. The method according to claim 1,
The soft magnetic chip is formed by spraying a soft magnetic insulating powder as a carrier gas by an aerosol applying method using an inert gas. The soft magnetic insulating powder is composed of a soft magnetic metal powder and an insulating layer coated on the outer circumferential surface of the soft magnetic metal powder And argon (Ar) or nitrogen (N 2 ) is used as the inert gas.
상기 연자성 금속분말은 평균 입경은 0.5 내지 50㎛인 것이 사용되며, 재질은 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr) 및 보론(B) 중에서 둘 이상이 선택되어 이루어지는 합금분말이 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. The method of claim 3,
The soft magnetic metal powder has an average particle diameter of 0.5 to 50 μm and is made of an alloy powder having at least two selected from the group consisting of nickel (Ni), iron (Fe), chromium (Cr) and boron And wherein the inductance of the inductor is larger than the inductance of the inductor.
상기 절연층은 두께가 1 내지 10㎚이며, 재질은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. The method of claim 3,
Wherein the insulating layer has a thickness of 1 to 10 nm and one of SiO 2 , Nb 2 O, NiO, and P 2 O 5 is selected for use.
상기 금속 코일은 상기 연자성 칩의 일측의 면으로 일단이 노출되도록 배치되는 제1전극 연결패턴과;
상기 제1전극 연결패턴의 상측에 배치되는 하나 이상의 고리 패턴과;
상기 연자성 칩의 타측의 면으로 타단이 노출되도록 상기 고리 패턴의 상측에 배치되는 제2전극 연결패턴과;
상기 제1전극 연결패턴과 상기 하나 이상의 고리 패턴과 상기 제2전극 연결패턴의 일측의 상부면에 각각 연결되어 제1전극 연결패턴과 고리 패턴과 제2전극 연결패턴을 연결하는 둘 이상의 층간연결패턴으로 구성되며,
상기 제1전극 연결패턴과 상기 하나 이상의 고리 패턴과 상기 제2전극 연결패턴의 두께는 각각 1 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. The method according to claim 1,
The metal coil may include a first electrode connection pattern disposed at one end of the soft magnetic chip so as to be exposed at one side thereof;
At least one ring pattern disposed on the upper side of the first electrode connection pattern;
A second electrode connection pattern disposed on the upper side of the ring pattern so that the other end of the soft magnetic chip is exposed on the other side of the soft magnetic chip;
The first electrode connection pattern, the at least one annular pattern, and the second electrode connection pattern, the at least one interlayer connection pattern connecting the first electrode connection pattern, the ring pattern, and the second electrode connection pattern, Lt; / RTI >
Wherein the thickness of the first electrode connection pattern, the at least one annular pattern, and the second electrode connection pattern is 1 to 100 mu m, respectively.
상기 절연층은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. The method according to claim 1,
Wherein one of SiO 2 , Nb 2 O, NiO, and P 2 O 5 is selected and used as the insulating layer.
상기 금속 코일의 외주면에 형성되는 내측 절연층과;
상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 금속 코일이 내측에 위치되도록 형성되는 연자성 칩과;
상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 상기 연자성 칩의 전체 표면에 형성되는 외측 절연층과;
상기 연자성 칩의 일측과 타측에 각각 위치되도록 상기 외측 절연층에 형성되어 상기 금속 코일의 일측과 타측의 끝단에 각각 연결되는 한 쌍의 외부전극으로 구성되며,
상기 금속 코일은 도전성 전극분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법(aerosol deposition method)을 이용하여 형성되고, 상기 연자성 칩은 연자성 금속분말을 캐리어 가스로 불활성 가스를 이용하는 에어로졸 도포방법을 이용하여 형성되며, 상기 내측 절연층과 상기 외측 절연층은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터. A metal coil;
An inner insulating layer formed on an outer circumferential surface of the metal coil;
A soft magnetic chip formed so that a metal coil is positioned inside so that one end and the other end of the metal coil are respectively exposed;
An outer insulating layer formed on an entire surface of the soft magnetic chip such that one end and the other end of the metal coil are exposed;
And a pair of external electrodes formed on the outer insulating layer so as to be respectively positioned on one side and the other side of the soft magnetic chip and connected to one end and the other end of the metal coil,
The metal coil is formed by using an aerosol deposition method using an inert gas as a carrier gas as a carrier gas, and the soft magnetic chip is produced by a method of applying an aerosol using an inert gas as a carrier gas Wherein one of SiO 2 , Nb 2 O, NiO, and P 2 O 5 is selected and used as the inner insulating layer and the outer insulating layer.
상기 금속 코일이 내장된 연자성 칩이 형성되면 실크인쇄나 스퍼터링방법을 이용하여 금속 코일의 일측과 타측의 끝단이 각각 노출되도록 연자성 칩의 외주면에 절연층을 형성하는 단계와;
상기 절연층이 형성되면 전해나 무전해 도금을 이용하여 상기 연자성 칩의 일측과 타측에 각각 위치되도록 상기 절연층에 형성되어 금속 코일의 일측의 끝단과 타측의 끝단에 각각 연결되도록 한 쌍의 외부전극을 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터의 제조방법.Applying a soft magnetic insulating powder or a conductive electrode powder as a carrier gas by an aerosol application method using an inert gas to form a soft magnetic chip having a metal coil therein;
Forming an insulating layer on an outer circumferential surface of the soft magnetic chip such that one end and the other end of the metal coil are respectively exposed using a silk printing or sputtering method when the soft magnetic chip with the metal coil is formed;
And a pair of external electrodes formed on the insulating layer so as to be respectively located on one side and the other side of the soft magnetic chip using electrolysis or electroless plating and connected to one end of the metal coil and the other end of the metal coil, And forming an electrode. The method of manufacturing a laminated type power inductor according to claim 1,
상기 금속 코일이 내장된 연자성 칩을 형성하는 단계에서 연자성 절연분말은 외주면에 절연층이 형성되는 연자성 금속분말이 사용되며, 상기 연자성 금속분말은 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr) 및 보론(B) 중에서 둘 이상이 선택되어 이루어지는 합금분말이 사용되며, 절연층은 SiO2, Nb2O, NiO 및 P2O5 중에서 하나가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터의 제조방법.10. The method of claim 9,
In the step of forming the soft magnetic chip having the metal coil, the soft magnetic metal powder is used in which an insulating layer is formed on the outer surface of the soft magnetic insulating powder. The soft magnetic metal powder includes Ni, Fe, (Cr) and boron (B) is used, and one of SiO 2 , Nb 2 O, NiO and P 2 O 5 is selected and used as the insulating layer. Method of manufacturing power inductor.
상기 금속 코일이 내장된 연자성 칩을 형성하는 단계에서 도전성 전극분말은 Ag, Cu 및 Ag-Cu 합금 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터의 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the conductive electrode powder is formed of one of Ag, Cu, and Ag-Cu alloy in the step of forming the soft magnetic chip having the metal coil.
상기 금속 코일이 내장된 연자성 칩을 형성하는 단계에서 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 중 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터의 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein one of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) is used as the inert gas in the step of forming the soft magnetic chip with the metal coil.
상기 금속 코일이 내장된 연자성 칩을 형성하는 단계는 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말을 분사하여 제1연자성 시트층을 형성하는 단계와;
상기 제1연자성 시트층에 제1전극 연결패턴 마스크를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제1전극 연결패턴을 형성하는 단계와;
상기 제1전극 연결패턴의 일측의 상부면에 층간연결패턴 마스크를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제1층간연결패턴을 형성하는 단계와;
상기 제1층간연결패턴의 상부면에 층간 커버 패턴 마스크를 부착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말을 분사해 제2연자성 시트층을 형성하는 단계와;
상기 제1층간연결패턴의 상부면과 연결되도록 상기 제2연자성 시트층에 고리 연결패턴 마스크를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 고리 패턴을 형성하는 단계와;
상기 고리 패턴의 일측의 상부면에 층간연결패턴 마스크를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제2층간연결패턴을 형성하는 단계와;
상기 제2층간연결패턴의 상부면에 층간 커버 패턴 마스크를 부착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말을 분사해 제3연자성 시트층을 형성하는 단계와;
상기 제2층간연결패턴의 상부면과 연결되도록 상기 제3연자성 시트층에 제2전극 연결패턴 마스크를 정렬하여 장착한 후 에어로졸 도포방법을 이용해 도전성 전극분말을 분사해 제2전극 연결패턴을 형성하는 단계와;
상기 제2전극 연결패턴이 덮어지도록 에어로졸 도포방법을 이용해 연자성 절연분말을 분사해 제4연자성 시트층을 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터의 제조방법.10. The method of claim 9,
The step of forming the soft magnetic chip with the metal coil includes the steps of forming a first soft magnetic sheet layer by spraying the soft magnetic insulating powder using an aerosol application method;
Forming a first electrode connecting pattern mask on the first soft magnetic sheet layer and spraying the conductive electrode powder using an aerosol applying method to form a first electrode connecting pattern;
Forming an interlayer connection pattern mask on the upper surface of one side of the first electrode connection pattern and spraying the conductive electrode powder using an aerosol application method to form a first interlayer connection pattern;
Forming an interlayer cover pattern mask on the upper surface of the first interlayer connection pattern and spraying the soft magnetic insulation powder using an aerosol application method to form a second soft magnetic sheet layer;
Aligning and attaching a ring connection pattern mask to the second soft magnetic sheet layer so as to be connected to the upper surface of the first interlayer connection pattern, spraying the conductive electrode powder using an aerosol application method to form a ring pattern;
Forming an interlayer connection pattern mask on an upper surface of one side of the annular pattern and spraying the conductive electrode powder using an aerosol application method to form a second interlayer connection pattern;
Forming an interlayer cover pattern mask on the upper surface of the second interlayer connection pattern and spraying soft magnetic insulation powder using an aerosol application method to form a third soft magnetic sheet layer;
The second electrode connection pattern mask is aligned and attached to the third soft magnetic sheet layer so as to be connected to the upper surface of the second interlayer connection pattern, and then the conductive electrode powder is sprayed using the aerosol application method to form a second electrode connection pattern ;
And forming a fourth soft magnetic sheet layer by spraying the soft magnetic insulation powder using an aerosol applying method so that the second electrode connection pattern is covered.
상기 고리 패턴을 형성하는 단계에서 고리 패턴은 제1층간연결패턴을 형성하는 단계와 제2연자성 시트층을 형성하는 단계와 고리 패턴을 형성하는 단계를 한 번 이상 반복 수행하여 하나 이상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 파워 인덕터의 제조방법.14. The method of claim 13,
In the step of forming the annular pattern, the annular pattern may be formed by repeating the step of forming the first interlayer connection pattern, the step of forming the second soft magnetic sheet layer and the step of forming the annular pattern one or more times, Wherein the step of forming the laminated-type power inductor comprises the steps of:
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| JP2006286937A (en) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Taiyo Yuden Co Ltd | Common mode choke coil |
-
2014
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