KR101647404B1

KR101647404B1 - 코일 부품

Info

Publication number: KR101647404B1
Application number: KR1020140175019A
Authority: KR
Inventors: 노영승; 정낙준; 이호재; 이준규
Original assignee: 주식회사 솔루엠
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-08-23
Also published as: KR20160069267A

Abstract

본 발명은 크기를 최소화하면서 효율을 높일 수 있는 코일 부품에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 다수의 코일들을 포함하는 코일부 및 상기 코일부와 전자기 결합하는 코어를 포함하며, 상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고, 상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함할 수 있다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}

본 발명은 크기를 최소화하면서 효율을 높일 수 있는 코일 부품에 관한 것이다.

디스플레이 장치나 어댑터와 같은 전자 기기에는 교류를 직류로 변환하는 전원공급장치가 구비된다.

전원공급장치는 기본적으로 교류를 직류로 변환하기 위한 코일 부품 즉 트랜스포머가 탑재되는데, 트랜스포머는 보빈에 코일이 권선되고, 코어가 보빈에 결합되는 구조를 갖는다.

따라서 종래의 코일 부품은 기본적으로 보빈에 와이어 형태의 코일이 권선되므로 보빈의 크기를 줄이는 데에 한계가 있다. 이로 인해 코일 부품의 전체 크기를 축소하는 것도 한계가 있다.

또한 코일 부품이 소형으로 제조됨에 따라, 코일의 폭도 협소해지므로 코일 패턴에서 발생하는 권선 손실이 증가하여 코일 부품의 효율이 저하된다는 문제가 있다.

일본공개특허공보 제2009-135456호

본 발명의 목적은 크기를 최소화할 수 있는 코일 부품을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소형이면서 높은 효율을 제공할 수 있는 코일 부품을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 다수의 코일들을 포함하는 코일부 및 상기 코일부와 전자기 결합하는 코어를 포함하며, 상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고, 상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 코일 패턴이 형성된 기판 및 상기 기판에 결합되는 코어를 포함하며, 상기 코일 패턴은 선형 패턴만으로 형성되는 기본 구간과, 비아 패턴을 포함하여 상기 기본 구간에 비해 단면적이 확장되는 확장 구간이 교대로 배치되어 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 코일 부품은 코일 패턴의 새로운 구조를 통해 코일 부품의 크기는 유지하면서, 코일 패턴의 표면적(또는 단면적)을 증가시킨다. 따라서 전체적인 크기의 변경 없이 코일의 권선 손실을 줄일 수 있으므로 코일 부품의 효율을 개선할 수 있다. 또한 코일 부품의 소형화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 제1 코일부와 몰딩부를 확대하여 도시한 저면 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2 코일부를 부분적으로 도시한 평면도.
도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 확대도.
도 6은 도 5의 B 부분을 확대하여 도시한 확대도.
도 7은 도 4에 도시된 제2 코일 패턴을 투시하여 도시한 부분 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 메인 기판을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품의 메인 기판을 개략적으로 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이다. 또한 도 3은 도 2에 도시된 제1 코일부와 몰딩부를 확대하여 도시한 저면 사시도이다.

본 발명에 따른 코일 부품은 TV 에 탑재되는 전원공급장치에 구비되거나, 충전 어댑터 등에 탑재되는 코일 부품으로, AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 트랜스포머일 수 있다.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 코어(80), 코일부(10), 및 몰드부(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

코어(80)는 후술되는 코일부(10)에 결합되며, 제1, 제2 코어(81, 86)가 결합되어 완성된 하나의 코어(80)를 형성할 수 있다.

제1, 제2 코어(81, 86)는 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 코일부(10)의 내부에 삽입되는 중족부와 외측에 배치되는 외족부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 코어(80)는 전체적으로 직육면체 형상으로 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

또한 본 실시예에 있어서 코어(80)는 단면 형상이 E 자 형상의 E-E형 코어로 도시되어 있지만, 특별히 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 코어(80)는 E-I형, U-U 형, U-I형 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 코어(80)는 다른 재질에 비해 고투자율, 저손실, 높은 포화자속밀도, 안정성 및 낮은 생산 비용을 갖는 페라이트(ferrite)로 형성될 수 있다.

예를 들어 본 실시예에 따른 코어(80)는 니켈(Ni)계 페라이트나 망간(Mn)계 페라이트가 이용될 수 있다.

코일부(10)는 제1 코일부(20)와 제2 코일부(30)를 포함할 수 있다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 제2 코일부(30)는 제2 코일 패턴(31)이 형성된 메인 기판(30)으로 구성될 수 있다. 따라서, 제2 코일부(30)와 메인 기판(30)은 동일한 구성 요소이며 이에 동일한 도면 부호를 참조하여 설명한다.

제1 코일부(20)는 도체 패턴(도시되지 않음)이 형성된 하나의 절연층이나, 또는 다수의 절연층이 적층되어 제1 코일 패턴(21)을 형성하는 적층 기판의 형태로 형성될 수 있다.

여기서 적층 기판은 PCB 기판이나 필름 기판과 같은 유연성 기판의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 본 실시예에 따른 적층 기판은 도체 패턴층이 3층 이상의 다층으로 적층되는 다층 적층 기판이다. 또한 다수의 도체 패턴층에는 제1 코일 패턴을 이루는 다수의 코일 턴(turn)이 형성될 수 있다. 이때, 다수의 코일 턴은 여러 도체 패턴층에 각각 분산되어 형성될 수 있다.

또한 도체 패턴층들은 절연층을 관통하는 도전성 비아(미도시) 등에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 1차측 코일로 이용될 수 있다. 따라서 후술되는 제2 코일부(30)는 2차측 코일로 이용된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 후술되는 제2 코일부(30)를 1차측 코일로 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.

본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 전체적으로 직사각 형상의 적층 기판으로 구성되며 내부에는 코어(80)가 삽입되는 관통 공이 형성된다.

또한 적층 기판은 제1 코일 패턴(21)이 형성되는 패턴부(23)와, 패턴부(23)의 일측에 형성되어 제1 코일 패턴(21)을 외부와 전기적으로 연결하는 단자부(22)를 포함할 수 있다.

단자부(22)에는 메인 기판(30)과 전기적으로 연결되기 위한 단자 핀들(24)이 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 패드나 솔더 범프, 솔더 볼, 커넥터 등 제1 코일부(20)와 메인 기판(30)을 전기적으로 연결한 수 있는 구성이라면 다양한 형태로 변형될 수 있다.

제2 코일부(30)는 제2 코일 패턴(31)이 형성된 메인 기판(30)으로 구성될 수 있다.

메인 기판(30)이란 본 발명에 따른 코일 부품(100)이 전기적으로 연결되는 모 기판을 의미하며, 예를 들어 전원공급장치나 어댑터의 메인 기판일 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 제2 코일 패턴(31)은 별도로 제조되지 않고 메인 기판(30)에 직접 형성되며, 메인 기판(30)의 배선 패턴을 형성하는 과정에서 함께 형성될 수 있다.

메인 기판(30)에는 다수의 단자 패드(32)가 형성되며 각각의 단자 패드(32)에는 제1 코일부(20)에 체결된 단자 핀(24)이 접합될 수 있다. 따라서 단자 핀(24)은 메인 기판(30)에 접합되어 제1 코일부(20)의 제1 코일 패턴(21)과 메인 기판(30)을 전기적으로 연결한다.

한편, 메인 기판(30)의 단자 패드(32)를 패드 형태가 아닌 관통 구멍 형태로 형성하고, 단자 핀(24)이 관통 구멍에 삽입되며 메인 기판(30)에 접합되도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

또한 메인 기판(30)에는 코어 삽입부(33)가 형성될 수 있다. 코어 삽입부(33)는 코어(80)와 후술되는 절연 커버(50)가 삽입되기 위한 공간으로, 관통 구멍 또는 홈의 형태로 형성될 수 있다.

따라서 코어 삽입부(33)는 코어(80)의 중족이나 외족의 형상에 대응하는 크기와 형상을 갖는 다수의 구멍으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 메인 기판(30)은 하나의 절연층 양면에 제2 코일 패턴(31)이 형성되는 양면 기판 또는 다층 기판일 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 메인 기판(30)에는 제2 코일부(30)의 제2 코일 패턴(31)과 단자 패드(32) 사이에 절개된 형태의 절개부(37)가 형성된다. 그리고 이러한 절개부(37)에는 몰드부(60)가 부분적으로 삽입된다.

몰드부(60)는 일부가 메인 기판(30)의 하부로도 돌출되도록 절개부(37)에 삽입될 수 있다. 즉, 몰드부(60)는 메인 기판(30)의 상부와 하부로 모두 돌출되는 형태로 메인 기판(30)에 결합될 수 있다.

이에 2차측인 제2 코일 패턴(31)과 1차측인 단자 핀(24) 간에 절연 거리와 연면 거리를 확보할 수 있다.

몰드부(60)는 매립부(65)와, 플랜지부(68), 결합 돌기(67)를 포함할 수 있다.

매립부(65)는 제1 코일부(20)에서 제1 코일 패턴이 형성된 패턴부(23)를 매립한다. 따라서 제1 코일부(20)의 단자부(22)는 매립부(65)의 외부로 노출된다.

플랜지부(68)는 매립부(65)의 외부로 노출된 단자부(22)의 주변을 따라 형성된다. 플랜지부(68)는 제1 코일부(20)의 단자부(22)가 노출된 매립부(65)의 입구에서 외부로 확장되는 형태로 형성된다. 예를 들어 플랜지부(68)는 제1 코일부(20)의 각 면과 수직을 이루며 외부로 돌출되며 형성될 수 있다.

이러한 플랜지부(68)는 제1 코일부(20)의 단자부(22)와 코어(80) 간에 배치되며, 상호 간의 절연 거리와 연면 거리를 확보한다.

또한 전술한 바와 같이, 플랜지부(68)는 일부가 메인 기판(30)의 절개부(37)를 관통하며 배치될 수 있다. 이에 메인 기판(30)의 단자 패드(32)와 제2 코일부(20) 간의 절연 거리 및 연면 거리를 용이하게 확보할 수 있다.

결합 돌기(67)는 매립부(65)의 일면에서 돌출되는 돌기일 수 있으며 메인 기판(30)에 삽입된다. 그리고 이에 대응하여 메인 기판(30)에는 결합 돌기(67)가 삽입되는 결합 홈(38)이 형성될 수 있다.

따라서 몰드부(60)는 결합 돌기(67)가 메인 기판(30)의 결합 홈(38)에 삽입되며 메인 기판(30)에 결합될 수 있으며, 이에 몰드부(60)에 매립된 제1 코일부(20)와 메인 기판(30)인 제2 코일부는 항상 기 설정된 정확한 위치에서 결합될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 몰드부(60)는 도시된 형태로 한정되지 않으며 전자 부품들의 크기나 배치 상태 등에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

또한 본 실시예에서는 제1 코일부(20)가 제2 코일부(30)의 상부에 적층되며 결합되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 코일부(20)를 제2 코일부(30)의 하부에 적층하거나, 제2 코일부(30)의 중심에 공간을 형성하여 제1 코일부(20)를 제2 코일부(30)의 내부 공간에 배치하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 부품은 메인 기판의 일부를 이용하여 코일 부품을 구현한다. 따라서 제2 코일부를 별도의 부품으로 제조하지 않으므로 제조 비용을 줄일 수 있다.

한편, 코일 부품에서 권선 손실을 저감시키기 위해서는 도선의 직류저항(DCR)을 최소화하고 표면적을 확장시켜 표피효과를 극대화 해야 한다.

이를 위해서는 코일 부품의 크기를 증가시키는 것이 가장 용이하나, 소형의 코일 부품이 지속적으로 요구되고 있어 코일 부품의 크기를 증가시키는 것은 한계가 있다.

따라서 본 발명은 코일 패턴의 새로운 구조를 통해 코일 부품의 크기는 유지하면서, 코일 패턴의 표면적(또는 단면적)을 증가시킨다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2 코일부를 부분적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 확대도이며, 도 6은 도 5의 B 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.

또한 도 7은 도 4에 도시된 제2 코일 패턴을 투시하여 도시한 부분 사시도로, 설명의 편의를 위해 선형 패턴과 비아 패턴만을 도시하였다.

본 실시예에서는 제2 코일부(도 3의 30)에 형성되는 제2 코일 패턴(31)을 대상으로 하여 설명하지만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 제1 코일 패턴(21)에도 용이하게 적용할 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 코일 패턴(31)은 선형 패턴(31a)과 비아 패턴(31b)을 포함한다.

선형 패턴(31a)은 메인 기판(30)의 양면 또는 여러 층에 각각 형성되는 패턴으로, 코일 형상을 형성하기 위해 나선(spiral) 형상으로 형성될 수 있다.

선형 패턴(31a)은 메인 기판(30)의 여러 층에 각각 형성될 수 있으며, 서로 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 메인 기판(30)의 일면에 형성된 제1 선형 패턴(311a)을 메인 기판(30)의 타면에 투영하는 경우, 메인 기판(30)의 타면에 형성된 제2 선형 패턴(312a)과 동일한 형상으로 투영될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 선형 패턴(31a)이 메인 기판(30)의 양면에만 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 메인 기판(30)을 다층 기판으로 구성하고, 2개 이상의 선형 패턴(31a)들을 다층 기판의 서로 다른 층에 각각 배치하는 등 다양한 변형이 가능하다.

선형 패턴(31a)은 전체적으로 동일한 선폭(W1)으로 형성될 수 있으며, 후술되는 실시예들과 같이 굴곡을 갖는 형태로 형성될 수도 있다.

또한 선형 패턴(31a)의 선폭은 비아 패턴(31b)의 직경(R)과 동일하거나, 더 큰 폭으로 형성될 수 있다. 그러나 필요에 따라 비아 패턴(31b)의 직경(R)보다 작은 폭으로 형성할 수도 있다.

비아 패턴(31b)은 메인 기판(30)을 관통하며 제1 선형 패턴(31a)과 제2 선형 패턴(31a)을 전기적으로 연결한다. 비아 패턴(31b)은 메인 기판(30)에 비아 홀을 형성한 후 비아 홀 내부에 솔더와 같은 도전체를 충진함으로써 형성할 수 있다.

본 실시예에 따른 비아 패턴(31b)은 다수개가 일정 거리 이격되어 규칙적으로 배치될 수 있다. 즉, 인접한 비아 패턴(31b)들 사이의 거리(L2)는 모두 동일하게 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 인접한 비아 패턴(31b)들 사이의 이격 거리(L2)는 비아 패턴(31b)의 직경(R)에 대응하는 거리로 형성될 수 있다.

따라서, 선형 패턴(31a)은 비아 패턴(31b)이 형성되지 않은 기본 구간(P1)과, 비아 패턴(31b)이 형성된 확장 구간(P2)으로 구분될 수 있으며, 기본 구간(P1)과 확장 구간(P2)이 반복적으로 배치되어 연속적인 선형을 형성하게 된다.

예를 들어, 기본 구간(P1)과 확장 구간(P2)이 동일한 길이로 형성된다면, 비아 패턴(31b)의 직경(R)이 0.6mm인 경우, 확장 구간(P2)의 길이(L1)과 기본 구간(P1)의 길이(L2)는 모두 0.6mm의 길이로 형성될 수 있다.

따라서 기본 구간(P1)의 단면적 S1은 다음의 식1을 통해 계산할 수 있다.

(식1)

S1 = W Ⅹ T Ⅹ N

여기서, D는 선형 패턴(31a)의 폭이고, T는 선형 패턴(31a)의 두께를 의미하며, N은 선형 패턴(31a)의 개수이다.

따라서 선형 패턴(31a)의 폭(W)이 1mm이고, 선형 패턴(31a)의 두께(T)가 0.035mm인 경우, 선형 패턴(31a)은 2개(제1, 제2 선형 패턴)이므로 기본 구간(P1)의 단면적 S1은 다음과 같다.

(식2)

0.07mm² = 1mm Ⅹ 0.035mm Ⅹ 2

또한 확장 구간(P2)에서의 평균 단면적 S2는 다음의 식3을 통해 계산할 수 있다.

(식3)

S2 = (W Ⅹ T Ⅹ N) + (r²π / R) Ⅹ (t - 2T)

여기서, r은 비아 패턴(31b)의 반경이고, R은 비아 패턴(31b)의 직경이며, t는 메인 기판(30)의 두께이다. 또한 비아 패턴(31b)은 원통 형상이므로, 어느 한 지점의 단면적이 아닌, 비아 패턴(31b) 전체에 대한 평균 단면적을 이용한다.

따라서 메인 기판(30)의 두께(t)가 0.8mm 이고, 비아 패턴(31b)의 직경(R)이 0.6mm로 형성되는 경우, 확장 구간(P2)의 평균 단면적 S2는 다음의 식4와 같다.

(식4)

0.414mm² = (1mmⅩ0.035mmⅩ2) + ((0.3mm)²π/0.6mm)Ⅹ(0.8mm-2(0.036mm))

식2, 식4에 따르면, 기본 구간(P1)은 단면적이 0.07mm²로 형성되는 반면 확장 구간(P2)은 평균 단면적이 0.414mm²로 형성되어, 확장 구간(P2)이 기본 구간(P1)에 비해 대략 6배의 증가된 단면적을 갖는 것을 알 수 있다.

본 실시예의 경우, 확장 구간(P2)과 기본 구간(P1)이 동일한 길이로 형성되므로 코일 패턴(31) 전체 길이에 대해 50%는 0.07㎟의 단면적으로 형성되고, 나머지 50%는 0.414㎟의 단면적으로 형성된다.

따라서 선형 패턴(31a) 전체가 0.07㎟의 단면적으로 형성되는 경우에 비해, 선형 패턴(31a)의 절반에서 코일 패턴(31)의 표면적이 현격하게 확장되므로 코일 패턴(31)의 직류저항을 최소화하고 표피 효과를 극대화 할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 도 1에 도시된 코일 부품을 구성하여 온도 테스트를 진행해본 결과, 본 실시예와 같이 선형 패턴(31a)이 확장 구간(P2)을 포함하는 경우에서의 온도가 기본 구간(P1)만을 포함하는 경우에 비해 대략 16.8℃ 감소하고, 이에 대응하여 평균 효율은 약 2.4% 증가하는 것을 확인하였다.

이는 기본 구간(P1)만을 포함하되 선형 패턴(31a) 두께(t)를 2배로 확장한 경우와 대략 동일한 수준의 효과를 나타낸다.

따라서 본 실시예에 따른 코일 부품은 소형의 크기는 유지하면서, 크기를 확장한 경우와 동일한 성능을 제공함을 알 수 있다.

한편 본 실시예에서는 기본 구간(P1)과 확장 구간(P2)이 동일한 길이로 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 확장 구간(P2)보다 기본 구간(P1)을 더 길게 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 전술한 실시예보다 효율이나 표피 효과는 다소 감소할 수 있으나, 기본 구간(P1)만을 이용하는 경우에 비해서는 높은 효율을 얻을 수 있다.

반대로, 확장 구간(P2)보다 기본 구간(P1)을 더 짧게 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 전술한 실시예보다 효율이나 표피 효과가 더 증가될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 부품은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

이하에서 설명하는 코일 부품은 전술한 실시예의 코일 부품과 유사한 구조로 구성되며 부분적으로 차이를 갖는다. 따라서 동일한 구성요소들에 대한 상세한 설명은 생략하며 차이가 있는 구성들을 중심으로 하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 또한, 전술한 실시예와 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 메인 기판을 개략적으로 도시한 평면도로, 도 5에 대응하는 평면을 도시하고 있다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품의 코일 패턴은 전술한 실시예와 마찬가지로 메인 기판(30)에 형성된 제2 코일 패턴(31)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1 코일 패턴에 적용될 수도 있다.

본 실시예에 따른 코일 패턴(31)은 전술한 실시예와 같이 폭이 일정한 선형으로 형성되지 않고, 위치에 따라 선폭이 연속적으로 변하는 형태로 형성된다. 보다 구체적으로, 비아 패턴(31b)이 형성된 확장 구간(P2)에서는 비아 패턴(31b)에 의해 선형 패턴(31a)의 최소 선폭이 형성되고, 비아 패턴(31b)들 사이에 형성되는 기본 구간(P1)에서는 기본 구간(P1)의 중심으로 갈수록 폭이 넓어지는 타원 형상으로 형성된다.

즉, 본 실시예에 따른 기본 구간(P1)은 인접하게 배치된 두 개의 비아 패턴(31b)을 연결하는 형태로 형성되되, 비아 패턴(31b)에서 멀어질수록 점차적으로 선폭이 증가하는 형태로 형성된다.

따라서 전술한 실시예와 유사하게 비아 패턴(31b)의 직경(R)이 0.6mm로 형성되는 경우, 비아 패턴(31b)에 의해 최소 선폭이 결정되는 확장 구간(P2)은 최소 선폭이 0.6mm로 설정된다. 또한, 기본 구간(P1) 중 폭이 가장 넓은 중심부의 선폭(W1)은 전술한 실시예의 선폭(예컨대 1mm)의 약 1.2배(예컨대, 1.2mm)로 형성될 수 있다.

이 경우 기본 구간(P1)의 중심부 선폭(W1)은 비아 패턴(31b)의 직경(R)으로 최소 선폭이 결정되는 확장 구간(P2)의 대략 2배까지 형성될 수 있다. 따라서 기본 구간(P1)의 표면적을 최대한 확장할 수 있다. 그러나 본 발명이 상기한 구성으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 전술한 실시예에서는 비아 패턴들(31b)이 선형 패턴(31a)의 법선 방향을 따라 일렬로 나란하게 배치되었다. 그러나, 본 실시예에 따른 코일 패턴(31)은 비아 패턴(31b)이 상기한 법선 방향을 기준으로 서로 엇갈리는 형태로 배치된다.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 실시예의 경우 나란하게 배치되는 다수 개의 선형 패턴(31a)에는 비아 패턴(31b)들이 서로 열을 맞추어 배치되었다. 따라서 비아 패턴(31b)의 옆에는 다른 선형 패턴(31a)의 비아 패턴(31b)이 배치된다.

그러나 본 실시예에 따른 코일 패턴(31)은 도 8에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 배치되며, 비아 패턴(31b)의 옆에는 비아 패턴(31b)이 아닌 다른 선형 패턴(31a)의 기본 구간(P1)이 배치된다.

본 실시예에 따른 선형 패턴(31a)의 경우, 전술한 바와 같이 비아 패턴(31b)이 형성된 부분의 선폭이 가장 좁으며, 기본 구간(P1)의 중심으로 갈수록 선폭이 증가한다.

따라서 선형 패턴(31a)은 선폭이 가장 좁은 비아 패턴(31b)과 다른 선형 패턴(31a)의 기본 구간(P1) 중 가장 선폭이 넓은 부분이 서로 맞물리는 형태로 배치된다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 패턴은, 비아 패턴이 형성된 확장 구간에서 선폭을 최소화하고, 비아 패턴이 없는 기본 구간에서는 선폭을 최대한 확장하므로 코일 패턴의 단면적이 증가된다. 따라서, 확장 구간과 기본 구간의 단면적 차이를 최소화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품의 메인 기판을 개략적으로 도시한 평면도로, 역시 도 5에 대응하는 평면을 도시하고 있다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품의 코일 패턴(31)은 도 8에 도시된 코일 패턴(31)과 유사하게 형성되되 선형 패턴의 형상에 있어서만 차이를 갖는다.

본 실시예에 따른 코일 패턴(31)은 타원 형태로 기본 구간(P1)이 형성되는 2개의 선형 패턴(31a1, 이하 볼록 패턴) 사이에, 다른 형상으로 기본 구간(P1)이 형성되는 선형 패턴(31a2, 이하 오목 패턴)이 배치된다.

오목 패턴(31a2)은 두 개의 볼록 패턴(31a1) 사이에 형성되는 공간의 형태에 대응하는 형상으로 형성된다. 즉, 볼록 패턴(31a1)의 타원 형상에 대응하여 오목 패턴(31a2)은 해당 부분이 오목해지는 형상으로 형성된다.

보다 구체적으로, 볼록 패턴(31a1)은 기본 구간(P1)에서 중심에 가까워질수록 선폭의 증가율이 감소하는 형태로 형성되고, 오목 패턴(31a2)은 기본 구간(P1)에서 중심에 가까워질수록 선폭의 증가율이 증가하는 형태로 형성된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 부품은 전술한 실시예들에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는 전원공급장치에 채용되는 AC/DC 컨버터에 적용되는 코일 부품을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 코일과 코어를 이용하는 코일 부품이라면 다양한 전자 부품 및 전자 기기에 폭넓게 적용될 수 있다.

10: 코일부
20: 제1 코일부
30: 메인 기판, 제2 코일부
31: 제2 코일 패턴
31a: 선형 패턴
31b: 비아 패턴
50: 절연 커버
60: 몰드부
80: 코어

Claims

다수의 코일들을 포함하는 코일부; 및
상기 코일부와 전자기 결합하는 코어;
를 포함하며,
상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고,
상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴, 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함하며,
상기 다수의 비아 패턴은 상기 이격된 선형 패턴 내에 소정의 거리를 이격하여 형성되며, 내표면에 도전체가 충진되고,
상기 코일 패턴은,
상기 선형 패턴만으로 이루어지는 다수의 기본 구간과 상기 비아 패턴을 포함하는 다수의 확장 구간이 교번적으로 배치되는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 선형 패턴은,
상기 기판의 양면 또는 여러 층에 각각 배치되며, 상기 비아 패턴은 상기 기판은 관통하며 상기 선형 패턴들을 서로 전기적으로 연결하는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 선형 패턴들은,
상기 기판의 다른 층에 각각 배치되는 코일 부품.
삭제
삭제
다수의 코일들을 포함하는 코일부; 및
상기 코일부와 전자기 결합하는 코어;
를 포함하며,
상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고,
상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴, 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함하며,
상기 다수의 비아 패턴은 상기 이격된 선형 패턴 내에 소정의 거리를 이격하여 형성되며, 내표면에 도전체가 충진되고,
상기 선형 패턴만으로 이루어지는 다수의 기본 구간과, 상기 비아 패턴을 포함하는 적어도 하나의 확장 구간을 포함하고, 상기 기본 구간과 상기 확장 구간은,
동일한 길이로 형성되는 코일 부품.
삭제
다수의 코일들을 포함하는 코일부; 및
상기 코일부와 전자기 결합하는 코어;
를 포함하며,
상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고,
상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴, 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함하며,
상기 다수의 비아 패턴은 상기 이격된 선형 패턴 내에 소정의 거리를 이격하여 형성되며, 내표면에 도전체가 충진되고,
상기 선형 패턴만으로 이루어지는 다수의 기본 구간과, 상기 비아 패턴을 포함하는 적어도 하나의 확장 구간을 포함하고,
상기 확장 구간의 길이는 상기 비아 패턴의 직경으로 규정되는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 선형 패턴의 선폭은,
상기 비아 패턴의 직경과 같거나 더 크게 형성되는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 코일 패턴은 상기 기판 상에서 나선 형상으로 형성되고,
상기 비아 패턴들은 상기 선형 패턴의 법선 방향을 따라 일렬로 배치되는 코일 부품.
다수의 코일들을 포함하는 코일부; 및
상기 코일부와 전자기 결합하는 코어;
를 포함하며,
상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고,
상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴, 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함하며,
상기 다수의 비아 패턴은 상기 이격된 선형 패턴 내에 소정의 거리를 이격하여 형성되며, 내표면에 도전체가 충진되고,
상기 코일 패턴은 상기 기판 상에서 나선 형상으로 형성되고,
상기 비아 패턴들은 상기 선형 패턴의 법선 방향을 기준으로 서로 엇갈리게 배치되는 코일 부품.
다수의 코일들을 포함하는 코일부; 및
상기 코일부와 전자기 결합하는 코어;
를 포함하며,
상기 코일들 중 적어도 하나는 기판에 코일 패턴의 형태로 형성되고,
상기 코일 패턴은 적어도 2개가 이격 배치되는 선형 패턴, 그리고 이격된 상기 선형 패턴들을 서로 연결하는 다수의 비아 패턴을 포함하며,
상기 다수의 비아 패턴은 상기 이격된 선형 패턴 내에 소정의 거리를 이격하여 형성되며, 내표면에 도전체가 충진되고,
다수의 기본 구간은,
상기 비아 패턴으로부터 멀어질수록 선폭이 증가하는 코일 부품.
제12항에 있어서, 다수의 확장 구간은,
선폭이 상기 비아 패턴의 직경으로 형성되는 코일 부품.
제12항에 있어서, 상기 기본 구간들 중 적어도 하나는,
중심부로 갈수록 선폭의 증가율이 감소하는 형태로 형성되는 코일 부품.
제12항에 있어서, 상기 기본 구간들 적어도 하나는,
중심부로 갈수록 선폭의 증가율이 증가하는 형태로 형성되는 코일 부품.
제12항에 있어서, 상기 기본 구간은,
중심부에서의 선폭이 상기 비아 패턴 직경의 2배로 형성되는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 선형 패턴은,
전체적으로 동일한 폭으로 형성되는 코일 부품.
코일 패턴이 형성된 기판; 및
상기 기판에 결합되는 코어;
를 포함하며,
상기 코일 패턴은 선형 패턴만으로 형성되는 기본 구간과, 비아 패턴을 포함하여 상기 기본 구간에 비해 단면적이 확장되는 확장 구간이 교대로 배치되어 형성되는 코일 부품.
기판 상의 양면 또는 여러 층에 형성된 나선형 패턴; 및
상기 나선형 패턴 상에 일정 간격으로 이격 배치되는 다수의 비아 패턴;
를 포함하며,
인접하게 배치되는 두 개의 상기 비아 패턴들 사이의 간격은 상기 비아 패턴의 직경에 대응하는 코일 부품.