KR101719916B1 - 코일 전자 부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측면으로 노출된 리드를 갖는 코일이 내부에 배치된 자성체 바디 및 상기 리드와 연결되며, 상기 자성체 바디의 외측에 배치된 외부 단자를 포함하며, 상기 외부 단자는 상기 자성체 바디의 폭 방향으로 접힌 측면부와 하면으로 접힌 하면부를 갖는 코일 전자부품에 관한 것이다.
Description
본 발명은 코일 전자 부품에 관한 것이다.
칩 전자부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이다.
최근 스마트폰, Tablet PC 등 휴대 기기의 발전에 따라 높은 속도의 APU 및 넓은 디스플레이의 확대로 기존 페라이트 인덕터로는 이에 필요한 충분한 정격 전류를 발휘하지 못하고 있다.
따라서, 최근 DC-bias 특성이 좋은 금속 파우더와 유기물을 복합한 금속 복합 인덕터 등이 많이 등장하고 있으며, 그 주류는 권선형 인덕터이다.
권선형 인덕터는 평각 권선형, Edge-wise 권선형, 리드 프레임 타입 및 금속 몰드 권선형 등이 있으며, 그 중 리드 프레임 타입은 대형 금속 권선 인덕터의 주류인 형태이지만, 소형화에 난점이 있다.
본 발명은 수직 방향 코일의 새로운 리드 구조를 통해 낮은 직류저항(Rdc) 및 우수한 DC-bias 특성을 구현할 수 있는 코일 전자 부품에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 측면으로 노출된 리드를 갖는 코일이 내부에 배치된 자성체 바디 및 상기 리드와 연결되며, 상기 자성체 바디의 외측에 배치된 외부 단자를 포함하며, 상기 외부 단자는 상기 자성체 바디의 폭 방향으로 접힌 측면부와 하면으로 접힌 하면부를 갖는 코일 전자부품을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태는 측면으로 노출된 리드를 갖는 코일이 내부에 배치된 자성체 바디 및 상기 리드와 연결되며, 상기 자성체 바디의 외측에 배치된 외부 단자를 포함하며, 상기 외부 단자는 상기 자성체 바디의 길이 방향 측면에 배치된 측면부와 하면에 배치된 하면부를 갖는 코일 전자부품을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 수직 방향 코일의 새로운 리드 구조를 제공함으로써, 상기 리드를 접을 때 90도로 리드 방향을 바꿀 수 있는 구조를 통해 간단한 공정으로 낮은 직류저항 (Rdc) 및 우수한 DC-bias 특성을 갖는 코일 전자부품을 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 수직 방향 코일의 새로운 리드 구조를 금속 프레임 상에 코일을 용접 및 절단함으로써 구현할 수 있어, 코일의 위치 정밀도 및 외부 단자 형성의 문제를 동시에 해결하며, 간단한 공정으로 낮은 직류저항 (Rdc) 및 우수한 DC-bias 특성을 갖는 코일 전자부품을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 외부 단자가 나타나게 도시한 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 접기 전 외부 단자를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 외부 단자를 형성하는 방법을 도시한 개략 평면도이다.
도 5는 도 4에서 절단한 후의 코일과 리드 및 외부 단자를 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 접기 전 외부 단자를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 외부 단자를 형성하는 방법을 도시한 개략 평면도이다.
도 5는 도 4에서 절단한 후의 코일과 리드 및 외부 단자를 도시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 외부 단자가 나타나게 도시한 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품은 측면으로 노출된 리드(21, 22)를 갖는 코일(20)이 내부에 배치된 자성체 바디(10) 및 상기 리드(21, 22)와 연결되며, 상기 자성체 바디(10)의 외측에 배치된 외부 단자(31, 32)를 포함하며, 상기 외부 단자(31, 32)는 상기 자성체 바디(10)의 폭 방향으로 접힌 측면부(31a, 32a)와 하면으로 접힌 하면부(31b, 32b)를 갖는다.
자성체 바디(10)는 실장면으로 제공되는 하면과 이에 대응되는 상면, 길이 방향의 양 측면 및 폭 방향의 양 측면을 구비할 수 있다.
상기 자성체 바디(10)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 육면체 형상일 수 있으며, 이때, 상기 육면체의 방향은 도 1에 표시된 x가 길이 방향, y가 폭 방향, z가 두께 방향을 나타낼 수 있다.
자성체 바디(10)는 내부에 코어 부재를 포함할 수 있다. 이때, 상기 코어 부재는 소정의 권선 수를 얻기 위하여 필요한 코일(20)의 길이 보다 짧게 할 수 있도록, 단면이 원형 또는 원형 형상일 수 있다.
또한, 상기 코어 부재는 전체적으로 기둥 형상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 상기 자성체 바디(10)는 상기 외부 단자(31, 32)을 통해 상기 코일(20)에 전류가 인가되면, 상기 코어 부재에 코일(20)에서 유도되는 자속이 지나가는 경로(자로, magnetic path)가 형성될 수 있다.
상기 자성체 바디(10)는 자성 합금 입자와 상기 자성 합금 입자 사이에 포함되는 절연 재료로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 자성 합금 입자는 전기 저항이 높고, 자력 손실이 적으며, 조성 변화를 통한 임피던스 계가 용이한 Fe-Cr-Si 합금 또는 Fe-Si-Al 합금 등의 입자일 수 있다. 또한, 열 변화성 절연 재료에는 에폭시 수지나 페놀 수지 또는 폴리에스테르 등을 이용할 수 있다.
상기 코일(20)은 소정의 권선 수로 권선 되는 나선부와 상기 나선부의 양단으로 인출되는 인출부(21, 22)를 포함할 수 있다.
상기 코일(20)은 구리(Cu) 또는 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있는 금속선으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 코일(20)은 단선에 한정되지 않으며, 연선이나 2개 이상의 선으로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 코일(20)의 금속선은 원형의 단면 형상을 가지는 것에 한정되지 아니하며, 사각형의 단면 형상을 가질 수도 있다.
일 실시예로는, 플랫 와이어 코일(flat wire col) 형태로서, α감음 방식으로 권선될 수 있다.
또한, 나선부로부터 각각 인출되는 한 쌍의 인출부(21, 22)는 상기 자성체 바디(10)의 길이 방향의 양 측면에 형성되는 외부 단자(31, 32)와 접속될 수 있도록 연장될 수 있다.
즉, 도 1을 기준으로 상기 나선부의 일단으로부터 인출되는 좌측의 인출부(21)는 좌측의 외부 단자(31)와 접속되며, 나선부의 타단으로부터 인출되는 우측의 인출부(22)는 우측의 외부 단자(32)와 접속될 수 있다.
상기 외부 단자(31, 32)는 상기 자성체 바디(10)의 폭 방향으로 접힌 측면부(31a, 32a)와 하면으로 접힌 하면부(31b, 32b)를 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 코일(20)은 상기 자성체 바디(10)의 하면에 수직으로 배치될 수 있다.
일반적으로, 제품의 소형화가 진행됨에 따라 코일 전자부품에 있어서 폭보다 두께가 큰 제품들이 많이 개발되고 있다.
특히, 최근 0.8 mm 두께 제한이 있는 경우 1608 사이즈 (길이×폭×두께가 1.6mm×0.8mm×0.8mm)의 제품은 폭과 두께가 모두 0.8 mm 로서 동일하므로 문제가 없으나, 1005 사이즈 (길이×폭×두께가 1.0mm×0.5mm×0.5mm)의 제품의 경우 두께를 0.5 mm로 제작할 경우 위로 두께를 높여 부피를 크게 함으로써 전기적 특성을 개선할 수 있다.
낮은 직류저항 (Rdc) 및 우수한 DC-bias 특성의 코일 설계를 위해서는 코일 내면적이 넓은 방향으로 권선되는 것이 유리하기 때문에 인덕터의 코일이 실장면에 대하여 수직으로 권선되는 구조를 제작하고 있다.
그런데, 코일이 실장면에 대하여 수직으로 배치되는 경우 리드의 인출 방향이 접는 방향과 90도로 틀어지기 때문에 기존의 방향으로는 리드를 굽히기가 어려우며, 이로 인해 코일 전자부품의 외부 단자 형성이 곤란한 문제가 있다.
이를 해결하기 위해서는 리드를 제외하고 성형한 후 리드를 외부에서 용접 또는 납땜하는 방법 등도 가능하지만 공정이 복잡해지는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 코일이 실장면에 대하여 수직으로 배치되는 경우 새로운 리드 구조를 제공함으로써, 상기 리드를 접을 때 90도로 리드 방향을 바꿀 수 있는 구조를 제공한다.
즉, 코일이 실장면에 대하여 수직으로 배치되더라도 새로운 리드 구조를 통해 간단한 공정으로 외부 단자을 구현할 수 있어 낮은 직류저항 (Rdc) 및 우수한 DC-bias 특성을 갖는 코일 전자부품을 구현할 수 있다.
상기 코일(20)에 전류 인가시 자기장 방향은 상기 자성체 바디(10)의 폭 방향일 수 있다.
상기 외부 단자(31, 32)가 상기 자성체 바디(10)의 폭 방향으로 접힌 측면부(31a, 32a)와 하면으로 접힌 하면부(31b, 32b)를 갖도록 조절함으로써 상기의 효과를 구현할 수 있다.
상기 외부 단자(31, 32) 중 자성체 바디(10)의 폭 방향으로 접힌 측면부(31a, 32a)가 일반적인 구조와 달리 90도로 리드 방향을 바꾸는 구조에 해당한다.
상기 리드(21, 22)와 외부 단자(31, 32)는 일체로 형성되며, 상기 외부 단자(31, 32)의 측면부(31a, 32a)는 상기 자성체 바디(10)의 폭 방향으로 접어서 형성되고, 하면부(31b, 32b)는 상기 자성체 바디(10)의 하면으로 접어서 형성된다.
도 2를 참조하면, 상기 리드(21, 22)는 상기 코일(20)의 양단에서 인출된 인출부(21a, 22a) 및 상기 인출부(21a, 22a)와 결합되며, 상기 자성체 바디(10)의 길이 방향 측면으로 노출되는 노출부(21b, 22b)로 구성된다.
상기 노출부(21b, 22b)와 상기 외부 단자(31, 32)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 인출부(21a, 22a)와 노출부(21b, 22b)는 용접 또는 납땜 등의 방법으로 결합될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 코일(20) 주변의 공간은 자성체 바디(10)로서 자성 재료에 의하여 채워지며, 코일(20)의 양 종단들 각각은 외부 단자들(31, 32)과 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 코일(20)은 자성체 바디(10)의 중앙에 위치할 수도 있으며, 설계상 또는 제조 공정상의 필요에 의하여 자성체 바디(10)의 상단 또는 하단에 위치할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 코일(20)은 기판을 포함하는 지지부재(미도시)의 적어도 일부를 이용하여 형성된 캐비티 내에 안착되고, 그 코일의 주변 공간은 자성체 수지 복합체로 채워질 수 있다. 이를 통하여 코일(20)은 안정적으로 자성체 바디(10) 내에 실장될 수 있을 뿐만 아니라, 인덕터도 소형화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 접기 전 외부 단자를 도시한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품에 있어서 코일(20)과 코일의 양단에서 인출된 인출부(21a, 22a) 및 상기 인출부(21a, 22a)와 결합되며, 상기 자성체 바디(10)의 길이 방향 측면으로 노출되는 노출부(21b, 22b)로 구성되는 리드(21, 22)와 접기 전의 외부 단자(31, 32)가 도시된다.
상기 접기 전의 외부 단자(31, 32)에서 점선은 자성체 바디(10)를 형성한 후에 접는 방향을 나타내는 표시이다.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 외부 단자(31, 32)는 자성체 바디(10)의 폭 방향으로 접는 측면부(31a, 32a)와 하면으로 접는 하면부(31b, 32b)를 갖는 구조를 포함한다.
일반적으로 실장면에 수평으로 배치되는 코일의 구조에서는 리드를 같은 방향으로 두 번 굽힘으로써, 외부 단자를 형성할 수 있으나, 본 발명의 일 실시형태와 같이 코일이 실장면에 수직으로 배치될 경우에는 같은 방향으로 굽힐 경우 자성체 바디의 외측에 외부 단자 형성이 어렵다.
즉, 본 발명의 일 실시형태에서는 새로운 리드 구조를 포함함으로써, 외부 단자(31, 32) 중 자성체 바디(10)의 측면부(31a, 32a)를 폭 방향으로 접을 수 있도록 형성되기 때문에 안정적으로 외부 단자를 형성할 수 있다.
이로 인하여, 간단한 공정으로 낮은 직류저항 (Rdc) 및 우수한 DC-bias 특성을 갖는 코일 전자부품을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품을 제조하는 방법은 하기와 같다.
우선 상기 코일(20)은 지지부재의 적어도 부분적으로 가공된 공간에 배치되어, 자성체 바디(10) 내에 안정적으로 안착된다.
여기서, 코일(20)은 권선 공법으로 형성된 권선 코일(winding coil)일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
그리고, 고용량 인덕터를 제공하기 위해서 코일(20)의 중간 홀(hole)에는 코어(core)가 형성될 수 있다.
자성체 바디(10)는 코일 전자부품의 내부를 충진하는 동시에 칩 외형을 형성하는 것으로, 지지부재 및 코일(20) 주변의 공간을 채운다.
이러한, 자성체 바디(10)는 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 혼합된 자성체 수지 복합체로 이루어져 지지부재와 코일(20)을 매설한다.
이때, 금속 자성체 분말은 Fe, Cr 또는 Si를 주성분으로 포함할 수 있고, 보다 구체적으로, 비정질 Fe, Fe 및 Fe-Cr-Si 등을 포함할 수 있다.
또한, 수지 혼합물은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide) 및 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer; LCP) 중 적어도 하나 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다.
자성체 바디(10)는 적어도 둘 이상의 입자크기를 갖는 금속 자성체 분말이 충진될 수 있다.
실시예들은 서로 다른 크기의 바이모달(bimodal) 금속 자성체 분말을 사용하여 압착함으로써, 자성체 수지 복합체를 가득 채울 수 있어 충진율을 높일 수 있다.
특히, 자성체 수지 복합체는 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 시트 형태로 성형되어, 지지부재의 적어도 일면에 적층되어 압착된 이후에 경화될 수 있다.
예를 들어, 자성체 바디(10)는 코일 전자부품의 높은 자성 특성과 DC-Bias를 얻기 위한 재료를 포함할 수 있으며, 특히 금속 자성체 분말과 수지 혼합물로서 금속 자성체 분말은 Fe, Cr, Si를 주성분으로 하는 조분과 미분을 사용하고, 수지 혼합물은 에폭시계 수지를 사용할 수 있다.
이를 통하여 소정 두께를 갖는 시트가 성형될 수 있다.
이러한 코일(20)과 지지부재는 서로 공간(space gap)을 가지도록 배치되며, 코일(20)과 지지부재가 서로 공간(space gap)을 가지도록 배치됨에 따라 형성되는 코일(20)과 지지부재(110) 사이의 공간부는 자성체 바디(10)를 이루는 충진 부재에 의해 충진된다.
추가적으로, 코일 전자부품은 외부 단자(31, 32)를 더 포함할 수 있으며, 외부 단자(31, 32)는 코일(20)에서 외부로 노출된 리드(21, 22)와 연결된다.
또한, 외부 단자(31, 32)는 코일(20)의 리드(21, 22)와 전기적으로 연결되며, 자성체 바디(10)의 양 단부에 대응되는 위치에 배치된다.
이때, 외부 단자(31, 32)는 Ag, Ag-Pd, Ni, Cu 등의 금속을 포함할 수 있으며, 외부 단자(31, 32)의 표면에는 선택적으로 Ni 도금층 및 Sn 도금층이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일과 리드 및 외부 단자를 형성하는 방법을 도시한 개략 평면도이다.
도 5는 도 4에서 절단한 후의 코일과 리드 및 외부 단자를 도시한 개략도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품은 금속 프레임(30)의 내부에 적어도 부분적으로 가공된 공간이 형성되고, 상기 가공된 공간에 배치되는 코일(20), 및 상기 금속 프레임(30)과 코일(20)을 매설하는 자성체 바디(10)를 포함한다.
즉, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면 측면으로 노출된 리드(21, 22)를 갖는 코일(20)이 내부에 배치된 자성체 바디(10) 및 상기 리드(21, 22)와 연결되며, 상기 자성체 바디(10)의 외측에 배치된 외부 단자(31, 32)를 포함하며, 상기 외부 단자(31, 32)는 상기 자성체 바디(10)의 길이 방향 측면에 배치된 측면부와 하면에 배치된 하면부를 갖는 코일 전자부품을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품과 외부 단자(31, 32)에 있어서 차이가 있다.
상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품에서 외부 단자(31, 32)의 측면부(31a, 32a)는 자성체 바디의 폭 방향으로 접힌 상태이며, 하면부(31b, 32b)의 경우 자성체 바디의 하면으로 접힌 상태이다.
반면에, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품은 외부 단자(31, 32)의 측면부가 접힌 상태가 아니라 자성체 바디의 길이 방향 측면에 자동으로 배치된 형태이며, 하면부 역시 자성체 바디의 하면에 자동으로 배치된 형태이다.
상기 리드(21, 22)와 외부 단자(31, 32)의 측면부(31a, 32a)와 하면부(31b, 32b)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 리드(21, 22)는 상기 코일(20)의 양단에서 인출된 인출부(21a, 22a) 및 상기 인출부(21a, 22a)와 결합되며, 상기 자성체 바디(10)의 길이 방향 측면으로 노출되는 노출부(21b, 22b)로 구성될 수 있다.
상기 노출부(21b, 22b)와 상기 외부 단자(31, 32)의 측면부(31a, 32a)와 하면부(31b, 32b)는 금속 프레임(30)의 절단에 의해 일체로 형성되며, 상기 노출부(21b, 22b)와 인출부(21a, 22a)를 용접하여 리드(21, 22)를 형성할 수 있다.
금속 프레임(30)의 내부에 적어도 부분적으로 가공된 공간이 형성되어 코일(20)이 배치될 수 있으며, 코일(20)의 위치를 고정하기 위해 가공된 공간의 내측에 코일(20)의 인출부(21a, 22a)와 연결될 수 있는 노출부(21b, 22b)가 형성될 수 있다.
이러한, 노출부(21b, 22b)는 금속 프레임(30)을 가공하여 형성되는 것으로, 다양한 형상이 가능하다.
도 4를 참조하면, 내부에 적어도 부분적으로 가공된 공간이 형성된 금속 프레임(30) 각각에 코일(20)을 로딩한 후 코일(20)의 인출부(21a, 22a)와 노출부(21b, 22b)가 연결될 수 있도록 용접 등의 처리를 한다.
다음으로, 금속 프레임(30)과 코일(20) 주위에 자성체 시트를 압착 및 경화하여 벌크(Bulk) 구조물을 생성한다.
다음으로, 생성된 벌크(Bulk) 구조물을 절단(Dicing)하여 개별 칩을 생성할 수 있다.
구체적으로, 벌크(Bulk) 구조물은 다수개의 코일(20)이 규칙적으로 배열되어 있고, 자성체 수지 복합체로 이루어진 자성체 시트에 의하여 코일(20) 주위가 충진된 바(Bar) 형태로 이루어진다.
이러한, 벌크(Bulk) 구조물을 설계된 칩 크기로 가로, 세로 방향으로 절단하여 개별 칩의 형태로 만듦으로써, 절단 공정을 수행할 수 있다.
예를 들어, SAW를 이용하는 절단(Dicing) 설비를 적용하여 개별 칩 형태로 절단할 수 있으며, 블레이드(blade)나 레이저(laser) 등 기타 절단 방법을 적용하는 것도 가능하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 설계된 칩 크기로 가로, 세로 방향으로 절단하여 개별 칩의 형태로 만든 결과물을 나타낸다.
도 5에서 점선 부분이 가로, 세로 방향의 절단면을 나타내며, 이와 같은 절단 방법에 의해 절단할 경우 리드(21, 22)와 외부 단자(31, 32)가 자동으로 형성되므로 코일(20)의 위치 정밀도가 우수하며, 외부 단자(31, 32)를 별도로 형성하거나 굽히는 작업 공정이 추가로 소요되지 않는다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품을 제조하는 방법에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
먼저 금속 프레임(30)은 적어도 부분적으로 가공된 공간을 가지고 있다.
이러한, 금속 프레임의 적어도 부분적으로 가공된 공간은 코일(20)을 배치하는 실장 공간이 될 수 있으며, 코일(20)과 금속 프레임(30)은 서로 공간(space gap)을 가지도록 형성될 수 있다.
기 제작된 금속 프레임(30)의 적어도 부분적으로 가공된 공간에 코일(20)을 안착시킨다.
여기서, 코일(20)은 권선 공법으로 형성된 권선 코일(winding coil)일 수 있다.
또한, 금속 프레임(30)의 적어도 부분적으로 가공된 공간은 코일(20)의 바디와 두 개의 인출부(21a, 22a)들을 모두 수용할 수 있다.
이러한 공간에 수용되는 코일(20)의 리드(21, 22)는 외부전극(31, 32)과 접속될 수 있다.
다음으로, 코일 전자부품의 자성체 바디(10)를 형성하기 위하여, 금속 프레임(30) 및 코일(20) 주변 공간에 자성체 수지 복합체를 부가하여 금속 프레임(30)과 코일(20)을 매설하고, 이러한 자성체 수지 복합체를 압착 후 경화시킨다.
즉, 금속 프레임(30)과 코일(20) 주변 공간에 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 혼합된 자성체 수지 복합체를 부가하여 금속 프레임(30)와 코일(20)을 매설함으로써 자성체 바디(10)를 형성할 수 있다.
특히, 자성체 수지 복합체는 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 시트 형태로 성형되어, 금속 프레임(30)의 적어도 일면에 적층되어 압착되고, 이를 경화하여 형성될 수 있다.
여기서, 자성체 바디(10)는 적어도 둘 이상의 입자크기의 금속 자성체 분말이 충진될 수 있는데, 서로 다른 크기의 금속 자성체 분말을 사용하여 압착함으로써, 자성체 수지 복합체를 가득 채울 수 있어 충진율을 높일 수 있다.
더 구체적으로, 자성체 수지 복합체를 부가하여 압착 및 경화하기 위해서, 먼저 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물을 혼합한 자성체 수지 복합체를 시트 형태로 성형한 제1 자성체 시트를 금속 프레임(30)의 상면에 압착하여 경화시킬 수 있다.
이후, 자성체 수지 복합체를 시트 형태로 성형한 제2 자성체 시트를 금속 프레임(30)의 하면에 압착하여 경화시킬 수 있다.
제2 자성체 시트를 금속 프레임(30)의 하면에 압착 및 경화하는 단계에서, 제2 자성체 시트와 제1 자성체 시트 상부에 압착 및 경화되는 시트의 적층 수를 조절하여, 코일(20)이 칩 내 중앙에 배치되게 할 수 있다.
이와 같이, 코일 전자부품을 제조하기 위해 자성체 시트 공법을 사용하여 기존의 권선 코일의 공법에 비해서, 생산성을 향상시킬 수 있고 금형 몰드비를 절감할 수 있다.
그리고, 도시되지는 않았지만 금속 프레임과 자성체 수지 복합체를 절단하여 개별 칩 단위로 절단함으로써 개별 칩을 생산하는 공정을 추가할 수 있다.
또한, 상기의 절단 공정을 수행한 후, 자성체 바디(10)를 이루는 자성체 수지 복합체의 표면에 절연층을 형성하여 도금 번짐을 방지할 수 있다.
여기서, 절연층은 Si를 포함하는 유리(glass)계 물질, 절연 수지, 그리고 플라스마(plasma) 중 하나 이상에 의해 형성될 수 있다.
더욱이, 도금 번짐을 방지하기 위하여 절단된 자성체 바디(10) 표면은 요철을 최소화하여 도금 전류 인가 시에 전류 집중을 막을 수 있다.
즉, 자성체 바디(10)는 절단되어 노출된 면이 평탄화된 반구형 또는 구의 일부분이 잘려나간 형상을 이루어, 표면이 평평한 구조로 구현됨으로써 도금 전류 인가 시 전류 집중을 방지할 수 있다.
절단시 도 5에서 점선 부분으로 절단되므로 리드(21, 22)와 외부 단자(31, 32)가 자동으로 형성되며, 이로 인하여 코일(20)의 위치 정밀도가 우수하고, 외부 단자(31, 32)를 별도로 형성하거나 굽히는 작업 공정이 추가로 소요되지 않는다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10 : 자성체 바디 20 : 코일
21, 22 : 리드 31, 32 : 외부 단자
21, 22 : 리드 31, 32 : 외부 단자
Claims (12)
- 측면으로 노출된 리드를 갖는 코일이 내부에 배치된 자성체 바디; 및
상기 리드와 연결되며, 상기 자성체 바디의 외측에 배치된 외부 단자;를 포함하며,
상기 코일은 실장면에 수직으로 배치되고, 상기 외부 단자는 상기 자성체 바디의 폭 방향으로 접힌 측면부와 하면으로 접힌 하면부를 가지며, 상기 외부 단자는 폭 방향으로 접힌 측면부의 접힌 선과 하면으로 접힌 하면부의 접힌 선이 서로 직교하는 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 리드와 외부 단자는 일체로 형성되며, 상기 외부 단자의 측면부는 상기 자성체 바디의 폭 방향으로 접어서 형성되고, 하면부는 상기 자성체 바디의 하면으로 접어서 형성되는 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 리드는 상기 코일의 양단에서 인출된 인출부 및 상기 인출부와 결합되며, 상기 자성체 바디의 길이 방향 측면으로 노출되는 노출부로 구성되는 코일 전자부품.
- 제 3항에 있어서,
상기 노출부와 상기 외부 단자는 일체로 형성되며, 상기 노출부와 인출부를 용접하여 리드를 형성하는 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 코일은 상기 자성체 바디의 하면에 수직으로 배치된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 코일에 전류 인가시 자기장 방향은 상기 자성체 바디의 폭 방향인 코일 전자부품.
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US20170062116A1 (en) | Coil electronic component and method of manufacturing the same |
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