KR101862466B1 - Inductor and package having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터는 서로 대향하는 제1면 및 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 복수의 측면들을 포함하는 바디, 복수의 바디의 측면들 중 서로 대향하는 제3면 및 제4면에 형성되며, 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극, 및 제1면 및 제2면에서 제1 및 제2 외부전극이 사이에 배치된 응력 완충층을 포함함으로써, 패키지 시 인덕터 내부에 응력 발생을 최소화하여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.An inductor according to an embodiment of the present invention includes a body including a first surface and a second surface facing each other, a plurality of side surfaces connecting the first surface and the second surface, First and second external electrodes formed on the third surface and the fourth surface and extended to a portion of the first surface and the second surface, and first and second external electrodes formed on the first surface and the second surface, By including the disposed stress buffer layer, it is possible to minimize the occurrence of stress in the inductor at the time of packaging and to ensure the reliability of the product.
Description
본 발명은 인덕터 및 이를 구비한 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to an inductor and a package including the same.
최근 스마트폰(Smart Phone)의 경우 통신 속도 고속화로 인해 보다 넓은 주파수 대역의 신호를 송수신해야한다. 고주파 인덕터(inductor)는 고주파 신호 송/수신의 RF 시스템(radio frequency system)에서 임피던스(impedance) 매칭 회로로 주로 사용되고 있으며, 이런 고주파 인덕터의 사용이 계속 증가하고 있다.Recently, in the case of a smart phone, it is necessary to transmit and receive a signal of a wider frequency band due to a communication speed increase. A high frequency inductor is mainly used as an impedance matching circuit in a radio frequency system for transmitting and receiving a high frequency signal, and the use of such a high frequency inductor is continuously increasing.
반면, 기술적으로 패키지 제품 소형화로 인하여 인덕터와 같은 수동 소자의 실장 면적을 감소시키고 있어, 수동소자의 소형화 및 박형화가 더욱 요구되고 있으며, 패키지 제조시 인덕터를 IC 및 메모리(memory)와 함께 패키지로 구현될 수 있으며, 이때 인덕터를 몰드 패키지(mold package)화 하여 실장 자유도를 높이는 방안을 고려하고 있다.
On the other hand, due to the miniaturization of package products, the mounting area of passive elements such as inductors is reduced technically, and miniaturization and thinning of passive elements are further demanded, and inductors are packaged together with IC and memory And at the same time, a method of increasing the degree of freedom of mounting by forming the inductor into a mold package is considered.
패키지에 적용되는 인덕터는 절연재 경화 시에 발생하는 수축력, 패키지 제작후 실장 리플로우(reflow)시에 발생하는 수축력, 각 재료의 온도 단위 변화에 대한 재료 치수의 변화 비율(coefficient of thermal expansion; CTE)의 부조화(mismatch)에 의한 큰 힘이 작용하며, 이러한 힘에 의해 인덕터 및 인덕터 내부에 응력이 발생하게 되며, 이로 인해 제품 신뢰성 문제가 발생할 수 있다.
The inductor applied to the package has a coefficient of thermal expansion (CTE) for the change of the temperature unit of each material, a shrinkage force generated when the insulating material is cured, a shrinkage force generated when the packaging reflow occurs after the package is formed, A large force due to the mismatch of the inductor and the inductor occurs due to the force, which may cause product reliability problems.
따라서, 패키지 시 인덕터 내부에 발생되는 응력을 감소시켜 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
Accordingly, there is a need for a method of reducing the stress generated in the inductor during packaging to ensure the reliability of the product.
본 발명은 패키지 시 인덕터 내부에 응력 발생을 최소화하여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 인덕터 및 이를 구비한 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to an inductor and a package including the inductor, which can ensure reliability of a product by minimizing the occurrence of stress in the inductor.
본 발명의 일 실시 예는 내부에 코일부가 배치되며, 서로 대향하는 제1면 및 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 복수의 측면들을 포함하는 바디, 복수의 바디의 측면들 중 서로 대향하는 제3면 및 제4면에 형성되며, 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극, 및 제1면 및 제2면에서 제1 및 제2 외부전극이 사이에 배치된 응력 완충층을 포함하는 인덕터를 제공한다.
One embodiment of the present invention is a method of manufacturing a body having a coil portion disposed therein and including a first surface and a second surface opposed to each other, a body including a plurality of side surfaces connecting the first surface and the second surface, First and second external electrodes formed on the third and fourth surfaces facing each other and extending to a portion of the first surface and the second surface, and first and second external electrodes formed on the first surface and the second surface, And a stress buffer layer having electrodes disposed therebetween.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 패키지 시 인덕터 내부에 응력 발생을 최소화하여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the occurrence of stress in the inductor during the package, thereby securing the reliability of the product.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 의한 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인덕터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 인덕터를 구비한 패키지의 평면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 5는 도 4의 패키지의 정면도를 도시한 것이다.
도 6은 비교예와 실시예의 패키지 시 인덕터의 바디 내의 주응력 크기 및 방향을 나타낸 표이다.
도 7은 비교예와 실시예의 패키지 시 인덕터 내부의 발생된 응력의 수치를 나타낸 표이다.FIG. 1 schematically illustrates a perspective view of an inductor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a cross-sectional view taken along a line I-I 'in Fig.
3 schematically illustrates a perspective view of an inductor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a package having an inductor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a front view of the package of FIG.
6 is a table showing the magnitude and direction of the principal stresses in the body of the inductor at the time of the package of the comparative example and the embodiment.
7 is a table showing the numerical values of the stresses generated in the inductor during the package of the comparative example and the embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소 등의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the shapes and sizes of elements and the like can be exaggerated for clarity.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 인덕터에 대하여 설명한다.
Hereinafter, an inductor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 의한 단면도를 도시한 것이다.
FIG. 1 is a perspective view of an inductor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터(100)는 서로 대향하는 제1면(S1) 및 제2면(S2), 상기 제1면(S1) 및 제2면(S2)을 연결하는 복수의 측면들(S3, S4, S5, S6)을 포함하는 바디, 복수의 바디의 측면들 중 서로 대향하는 제3면(S3) 및 제4면(S4)에 형성되며, 제1면(S1) 및 제2면(S2)의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극(81, 82), 및 제1면 및 제2면에서 제1 및 제2 외부전극이 사이에 배치된 응력 완충층(90)을 포함한다.
1 and 2, an
상기 바디(50)는 인덕터의 외관을 이룬다. 상기 바디는 일면 및 상기 일면과 마주보는 타면, 상기 일면과 타면을 연결하는 면들을 가질 수 있다. 도 1에 표시된 L, W 및 T는 각각 길이방향, 폭 방향, 두께 방향을 나타낸다.The
상기 바디(50)는 코일층의 적층 방향(두께 방향)으로 서로 대향하는 제1면(S1) 및 제2면(S2)과, 길이 방향으로 서로 대향하는 제3면(S3) 및 제4면(S4)과 폭 방향으로 서로 대향하는 제5면(S5) 및 제6면(S6)을 포함하는 육면체 형상일 수 있으며, 인쇄회로기판 실장시 상기 바디의 제2면(타면)은 실장면일 수 있다. 각 면이 만나는 모서리는 그라인딩(Grinding) 등에 의하여 둥글 수 있다.
The
상기 바디(50)는 자기 특성을 나타내는 자성 재료를 포함한다.The
상기 바디(50)는 코일부를 형성한 후 그 상부 및 하부에 자성 재료를 포함한 시트를 적층한 후 이를 압착 및 경화하여 형성될 수 있다. 상기 자성 재료는 예를 들면 페라이트 또는 금속 자성 입자가 포함된 수지일 수 있다.The
상기 바디(50)는 페라이트나 금속 자성 입자가 수지에 분산된 형태일 수 있다.The
상기 페라이트는 Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트 또는 Li계 페라이트 등의 물질을 포함함할 수 있다.The ferrite may include a material such as Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, Ni-Zn-Cu ferrite, Mn-Mg ferrite, Ba ferrite or Li ferrite.
상기 금속 자성 입자는 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, Fe-Si-B-Cr계 비정질 금속일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 금속 자성 입자의 직경은 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있다. The metal magnetic particles may include at least one selected from the group consisting of iron (Fe), silicon (Si), chrome (Cr), aluminum (Al), and nickel (Ni) -B-Cr amorphous metal, but it is not necessarily limited thereto. The diameter of the metal magnetic particles may be about 0.1 占 퐉 to 30 占 퐉.
상기 수지는 에폭시(epoxy) 수지나 폴리이미드(polyimide) 수지 등의 열경화성 수지일 수 있다.
The resin may be a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin.
상기 코일부는 인덕터(100)의 코일로부터 발현되는 특성을 통하여 전자 기기 내에서 다양한 기능을 수행하는 역할을 한다. 예를 들면, 인덕터(100)은 파워 인덕터일 수 있으며, 이 경우 코일부는 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 역할 등을 수행할 수 있다. The coil unit plays a role of performing various functions in the electronic device through the characteristics expressed from the coil of the
상기 코일부는 상기 지지부재(20)의 상면 및 하면에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴(40)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 코일 패턴(40)은 상기 지지부재(20)를 기준으로 마주보며 배치된 코일층이다.The coil portion includes first and
상기 제1 코일 패턴(41)의 인출 단자는 상기 바디의 제3면에 노출되며, 상기 제2 코일 패턴(42)의 인출 단자는 상기 바디의 제4면에 노출된다.The lead terminal of the
상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)는 포토 리소그래피 공법 또는 도금 공법을 이용하여 형성될 수 있다.
The first and
상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 상기 바디(50)의 제3면 및 제4면에 각각 노출되는 상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42) 인출 단자와 각각 전기적으로 연결된다.The first and second
도 1을 참조하면, 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)과 전기적으로 연결되도록, 상기 제1 및 제2 코일 패턴의 인출 단자가 노출된 제3면 및 제4면에 각각 형성되며, 상기 제3면 및 제4면에서 상기 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된다.Referring to FIG. 1, the first and second
상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 인덕터가 전자 기기에 실장 될 때, 인덕터 내의 코일부를 전자 기기와 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다.The first and second
상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있으며, 상기 도전성 금속은 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 및 은(Ag) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금일 수 있다.The first and second
상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 페이스트 층 상에 형성된 도금층을 포함할 수 있다.The first and second external electrodes may include a plating layer formed on the paste layer.
상기 도금층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 형성될 수 있다.
The plating layer may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), and tin (Sn). For example, a nickel (Ni) layer and a tin .
일반적으로, 인덕터의 내부에 배치된 코일부는 바디의 제3면에 노출된 인출 단자를 갖는 제1 코일 패턴 및 제4면에 노출된 인출 단자를 갖는 제2 코일 패턴을 포함하는 것으로, 상기 제1 및 제2 코일 패턴과 외부 전극의 연결 부분인 인출 단자가 비대칭 구조로 되어 있다. 이러한 비대칭 연결 구조는 패키지 시 절연재 경화 시에 발생하는 수축력, 패키지 제작후 실장 리플로우 시에 발생하는 수축력, 각 재료의 온도 단위 변화에 대한 재료 치수의 변화 비율(CTE)의 부조화에 의한 응력에 의해 내부에 배치된 인덕터에 큰 압축 응력이 작용하도록 하는 원인이 되며, 이러한 응력으로 인하여 인덕터의 바디 및 주변 구성에 크랙(crack)을 발생시킬 수 있어, 제품 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.
Generally, the coil portion disposed inside the inductor includes a first coil pattern having a lead-out terminal exposed on a third surface of the body and a second coil pattern having a lead-out terminal exposed on the fourth surface, And a lead terminal which is a connecting portion between the second coil pattern and the external electrode are asymmetric. This asymmetric connection structure is caused by the stress due to the contraction force generated when the insulating material is cured at the time of package, the shrinkage force generated at the time of packaging reflow after package fabrication, and the mismatch of the rate of change of material dimension (CTE) This causes a large compressive stress to be applied to the inductors disposed inside, and cracks may be generated in the body and peripheral structure of the inductor due to such stress, which may cause problems in product reliability.
본 발명에 의한 인덕터(100)는 상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)이 사이에 배치된 응력 완충층(90)을 포함하여, 인덕터 내부에 미치는 응력을 최소화하여 크랙과 같은 결함 발생을 감소시킨다.The
구체적으로, 상기 응력 완충층(90)은 상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)이 형성된 영역을 제외한 영역에 배치될 수 있으며, 외부 수축력 발생시 힘을 분산시켜 인덕터 및 인덕터 내부에 발생되는 전단 응력을 감소시킬 수 있다.Specifically, the
상기 응력 완충층(90)은 고강성 재료일 수 있으며, 상기 제1 및 제2 외부전극보다 강성이 같거나 큰 재료일 수 있다.
The
강성이 높은 물질일 경우, 응력과 변형의 비를 나타내는 탄성계수인 모듈러스(modulus)가 높다. 상기 제1 및 제2 외부전극은 도전성 금속을 포함하므로, 자성 재료를 포함하는 바디에 비해 모듈러스가 크다. In the case of high-rigidity materials, the modulus of elasticity, which represents the ratio of stress to strain, is high. Since the first and second external electrodes include a conductive metal, they have a higher modulus than a body including a magnetic material.
그러나, 상기 제1 및 제2 코일 패턴의 인출 단자가 각각 제3면 및 제4면에 비대칭으로 노출하고 있으므로, 코일부에 미치는 전단 응력이 커지게 되어 크랙 발생률이 높아지게 된다. However, since the lead terminals of the first and second coil patterns are exposed asymmetrically to the third surface and the fourth surface, the shear stress applied to the coil portion becomes large and the crack occurrence rate becomes high.
따라서, 바디 내에 미치는 응력을 감소시키기 위하여, 상기 응력 완충층(90)의 모듈러스는 상기 제1 및 제2 외부전극의 모듈러스 이상일 수 있다. 상기 응력완충층의 모듈러스가 높음으로써 비대칭 구조에 의한 응력 발생을 감소시킬 수 있다.Therefore, in order to reduce the stress in the body, the modulus of the
상기 응력 완충층(90)은 상기 제1 및 제2 외부전극이 전기적으로 도통되지 않는 고강성 재료일 수 있으며, 예를 들면, 알루미나(Al2O3) 및 실리카(SiO2) 중 선택된 하나일 수 있다.The
인덕터 내부에서 일정 영역에 응력이 집중되는 것을 방지하기 위하여, 상기 응력 완충층의 두께는 상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극과 동일한 두께로 형성될 수 있다.
The thickness of the stress buffer layer may be the same as that of the first and second external electrodes on the first and second surfaces in order to prevent concentration of stress in a predetermined region in the inductor.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인덕터(200)의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically illustrates a perspective view of an
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 코일 패턴(141, 142)과 전기적으로 연결되며, 상기 제3면 및 제4면에 형성되며, 상기 제1면 및 제2면의 일부 및 제5면 및 제6면의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극(181, 182)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the first and
도 1의 경우 상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)이 상기 제3면 및 제4면에서 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된 것, 즉, ㄷ자 형상을 가진 것을 나타내며, 도 3의 경우 상기 제1 및 제2 외부전극(181, 182)이 상기 제3면 및 제4면과 상기 제1면, 제2면, 제5면 및 제6면의 일부를 둘러싸도록 형성된 것을 나타낸다.
1, the first and second
도 3과 같이 상기 제1 및 제2 외부전극(181, 182)이 상기 제3면 및 제4면에서 상기 제1면, 제2면, 제5면 및 제6면의 일부까지 연장 형성된 경우, 상기 응력 완충층(190)은 상기 제1면, 제2면, 제5면 및 제6면에서 상기 제1 및 제2 외부전극 사이에 배치될 수 있다. 즉, 상기 응력 완충층(190)은 상기 제1면, 제2면, 제5면 및 제6면 중 제1 및 제2 외부전극이 형성된 영역을 제외한 영역에 배치될 수 있다.
As shown in FIG. 3, when the first and second
상기 지지부재(20)는 제1 및 제2 코일 패턴(40)을 지지할 수 있는 것이면 그 재질이나 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 동박적층판(CCL), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판 또는 금속계 연자성 기판 등일 수 있다. 또한, 절연 수지로 이루어진 절연 기판일 수도 있다.The
상기 절연 수지로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric) 수지 등이 사용될 수 있다. 강성 유지의 관점에서는, 유리 섬유 및 에폭시 수지를 포함하는 절연 기판을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Examples of the insulating resin include a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or a resin impregnated with a reinforcing material such as a glass fiber or an inorganic filler such as prepreg, ABF (Ajinomoto Build- up film, FR-4, bismaleimide triazine (BT) resin, and PID (photoimageable dielectric) resin. From the standpoint of stiffness maintenance, an insulating substrate including glass fiber and epoxy resin can be used, but the present invention is not limited thereto.
상기 지지부재(20)의 상면 및 하면에서 중앙부는 관통되어 홀을 형성하고, 상기 홀은 페라이트 또는 금속 자성 입자 등의 자성체로 충진되어 코어부(55)를 형성할 수 있다. 상기 자성체로 충진되는 코어부를 형성함에 따라 인덕턴스(L)을 향상시킬 수 있다.The central portion of the
상기 지지부재의 양면 상에 적층된 상기 제1 코일 패턴(41)과 상기 제2 코일 패턴(42)은 상기 지지부재를 관통하는 비아(45)를 통해 전기적으로 연결된다. The
상기 비아(45)는 기계적 드릴 또는 레이저 드릴 등을 이용하여 관통홀을 형성한 후, 상기 관통홀 내부에 도금으로 도전성 물질을 채워 형성될 수 있다.The
상기 비아(45)는 지지부재(20) 양면 상에 각각 배치된 상측의 제1 코일 패턴(41) 및 하측 제2 코일 패턴(42)을 전기적으로 연결할 수만 있으면, 그 형상이나 재질은 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 상측의 및 하측은 도면에서 코일패턴의 적층 방향을 기준으로 판단한다.The shape and material of the
상기 비아(45)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pd), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다.
The
상기 지지부재의 상하면에 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 전기적으로 연결하기 위하여 비아를 형성하는데, 이때 비아는 레이저 가공으로 층간 절연물질을 태워 형성할 수 있다. 비아 형성시 지지부재의 두께가 두꺼울수록 크기가 커지게 되는데, 비아의 사이즈가 커지면 코일의 부피가 커질 수 있으며, 인덕터 내의 비자성 영역이 증가하게 되어 인덕터가 구현해야 하는 전류 특성이 감소하는 문제점이 있다.A via is formed to electrically connect the first and second coil patterns formed on the upper and lower surfaces of the support member, wherein the via can be formed by burning the interlayer insulating material by laser processing. The larger the size of the via, the larger the volume of the coil, and the larger the non-magnetic region in the inductor, the more the current characteristic to be implemented by the inductor decreases. have.
상기 비아(45)의 단면은 사다리꼴 또는 모래시계 형상일 수 있다.The cross section of the
상기 비아(45)의 단면은 모래 시계 형상일 수 있다. 상기 형상은 상기 지지부재의 상면 또는 하면을 가공함으로써 구현될 수 있으며, 이로 인해 상기 비아의 단면의 폭을 감소시킬 수 있다. 상기 비아의 단면의 폭은 60 내지 80μm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The cross section of the
상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)은 절연막(미도시) 피복되며, 상기 바디를 이루는 자성 재료와 직접 접촉되지 않는다.The first and
상기 절연막은 제1 및 제2 코일 패턴을 보호하는 역할을 수행한다.The insulating layer serves to protect the first and second coil patterns.
상기 절연막의 재질은 절연 물질을 포함하는 것이면 어느 것이든 적용될 수 있으며, 예를 들면, 통상의 절연 코팅에 사용되는 절연 물질, 예컨대 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 액정 결정성 폴리머 수지 등을 포함할 수 있으며, 공지의 감광성 절연(Photo Imageble Dielectric: PID) 수지 등이 사용될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The material of the insulating film may be any material that includes an insulating material. For example, the insulating material may include an insulating material used for a general insulating coating, such as an epoxy resin, a polyimide resin, a liquid crystalline polymer resin, And a known photoimageable dielectric (PID) resin may be used, but the present invention is not limited thereto.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 인덕터를 구비한 패키지에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a package having an inductor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 인덕터를 구비한 패키지의 평면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 5는 도 4의 패키지의 정면도를 도시한 것이다.FIG. 4 is a plan view of a package having an inductor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a front view of the package of FIG.
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패키지(1000)는 기판 상에 배치된 인덕터(100), 및 인덕터를 둘러싸도록 형성된 절연재(1200)를 포함하며, 인덕터는 내부에 코일부가 배치되며, 서로 대향하는 제1면 및 제2면, 제1면 및 제2면을 연결하는 복수의 측면들을 포함하는 바디, 복수의 바디의 측면들 중 서로 대향하는 제3면 및 제4면에 형성되며, 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극, 및 제1면 및 제2면에서 제1 및 제2 외부전극이 사이에 배치된 응력 완충층을 포함한다.
4 and 5, a
상기 기판(1100)은 절연 재료로 이루어진 판에 도전성 패턴을 형성한 인쇄회로기판(printed circuit board;PCB)일 수 있다.
The
상기 패키지는 인덕터 외에 서로 다른 전기적 특성은 가진 복수의 전자부품(300, 400, 500)을 더 포함할 수 있다.The package may further include a plurality of electronic components (300, 400, 500) having different electrical characteristics in addition to the inductor.
상기 절연재(1200)는 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound; EMC)일 수 있으며, 상기 인덕터 및 복수의 전자부품 전체를 감싸도록 형성될 수 있다.
The insulating
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 인덕터(100)를 인쇄회로기판(1100) 상에 실장한 후 절연재(1200)에 의해 감싸도록 형성된 것으로, 패키지 시 절연재에 의한 압축 응력의 영향을 감소시키기 위하여, 상기 인덕터에 응력 완충층을 배치한다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 응력 완충층을 제1 및 제2 외부전극 사이에 배치함으로써, 패키지 시 필연적으로 발생하는 절연재의 수축 및 팽창력을 인덕터 및 인덕터 내에 분산시켜, 인덕터 내의 발생되는 응력을 최소화할 수 있으며, 인덕터의 구조 안정성을 확보할 수 있다.
By disposing the stress buffer layer between the first and second external electrodes, the shrinkage and expansion force of the insulating material necessarily generated in the package can be dispersed in the inductor and the inductor, and the stress generated in the inductor can be minimized. .
도 6은 비교예와 실시예의 패키지 시 인덕터의 바디 내의 주응력 크기 및 방향을 나타낸 표이며, 도 7은 비교예와 실시예의 패키지시 인덕터 내부의 발생된 응력의 수치를 나타낸 표이다.FIG. 6 is a table showing the magnitude and direction of the principal stress in the body of the inductor at the time of the package of the comparative example and the embodiment, and FIG. 7 is a table showing the numerical value of the stress generated inside the inductor at the time of the package of the comparative example and the embodiment.
도 6 및 7은 비교예와 실시예의 패키지 이후의 인덕터 바디 내의 발생한 주응력 및 등가 응력을 나타낸 것으로, 비교예는 응력 완충층이 형성되지 않은 인덕터이며, 실시예는 응력 완충층이 형성된 인덕터이다.
FIGS. 6 and 7 show the principal stresses and equivalent stresses generated in the inductor body after the packages of the comparative example and the embodiment. The comparative example is an inductor in which the stress buffer layer is not formed, and the embodiment is an inductor in which the stress buffer layer is formed.
도 6을 참조하여 바디에 미치는 주응력 크기 및 방향을 보면, 비교예의 경우 제1 및 제2 코일 패턴에서 받는 응력의 방향이 서로 달라 중간지점에서 전단 응력이 크게 상승한 것으로 크랙 발생 가능성이 높았으며, 실시예의 경우 외부(절연재)의 수축력에 대해 응력 완화층이 힘을 지지해주므로 바디 내부에 미치는 응력이 현저하게 감소하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 6, in the case of the comparative example, the direction of the stress received by the first and second coil patterns is different from each other, and the shear stress at the intermediate point is greatly increased. In the case of the example, the stress relieving layer supports the force against the contracting force of the outside (insulating material), so that the stress applied to the inside of the body is remarkably reduced.
도 7을 참조하여 바디 및 외부전극에 미치는 등가 응력 부분을 보면, 비교에의 경우 제1 및 제2 코일 패턴과 바디의 자성 재료가 접하는 부분에 응력이 집중되며 크랙 발생 위험 부(A부)의 등가 응력값이 54.2MPa 인데 반해, 실시예의 경우 응력 완충층에 의해 상대적으로 응력이 완화된 것을 알 수 있으며 A부의 등가 응력값이 45.2MPa로 크랙 발생률이 감소하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 7, in the case of the equivalent stress applied to the body and the external electrode, stress is concentrated on the portion where the first and second coil patterns contact the magnetic material of the body, It can be seen that the stress is relatively relaxed by the stress buffer layer in the case of the equivalent stress value of 54.2 MPa, and the cracking rate is reduced to 45.2 MPa in the equivalent stress value of the portion A.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 제한되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 제한하고자 한다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
20, 120: 지지부재 40, 140: 코일 패턴
45, 145: 비아 50, 150: 바디
81, 82, 181, 182: 제1 및 제2 외부전극 100: 인덕터
1000: 패키지 1100: 기판
1200: 절연재20, 120:
45, 145: Via 50, 150: Body
81, 82, 181, 182: first and second external electrodes 100: inductor
1000: Package 1100: substrate
1200: Insulation material
Claims (14)
상기 복수의 바디의 측면들 중 서로 대향하는 제3면 및 제4면에 형성되며, 상기 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극; 및
상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극의 사이에 배치된 응력 완충층;을 포함하며,
상기 바디는 수지 및 이에 분산된 자성 입자를 포함하며,
상기 코일부는 상기 바디 내부에 배치된 지지부재와, 상기 지지부재의 상면 및 하면에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하며,
상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 제1면 및 제2면과 일부 영역에서 접촉하고 상기 응력 완충층은 상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극이 형성된 영역을 제외한 영역에 배치된 인덕터.
A body having a coil portion disposed therein, the body including a first surface and a second surface opposed to each other, a plurality of side surfaces connecting the first surface and the second surface;
First and second external electrodes formed on a third surface and a fourth surface, which face each other, of the side surfaces of the plurality of bodies, and extended to a portion of the first surface and the second surface; And
And a stress buffer layer disposed between the first and second external electrodes on the first and second surfaces,
The body comprising a resin and magnetic particles dispersed therein,
The coil portion includes a support member disposed inside the body, and first and second coil patterns formed on upper and lower surfaces of the support member, respectively,
The first and second external electrodes are in contact with the first surface and the second surface in a partial region, and the stress buffer layer is formed on the first surface and the second surface except for the region where the first and second external electrodes are formed, Lt; / RTI >
상기 응력 완충층의 강성은 상기 제1 및 제2 외부전극의 강성보다 같거나 큰 인덕터.
The method according to claim 1,
And the stiffness of the stress buffer layer is equal to or larger than the rigidity of the first and second external electrodes.
상기 응력 완충층의 모듈러스는 상기 제1 및 제2 외부전극의 모듈러스 이상인 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein a modulus of the stress buffer layer is equal to or greater than a modulus of the first and second external electrodes.
상기 응력 완충층은 알루미나(Al2O3) 및 실리카(SiO2) 중 선택된 하나인 인덕터.
The method according to claim 1,
One of the inductor a selected one of the stress buffer layer is alumina (Al 2 O 3) and silica (SiO 2).
상기 응력 완충층의 두께는 상기 외부전극의 두께와 같은 인덕터.
The method according to claim 1,
And the thickness of the stress buffer layer is equal to the thickness of the external electrode.
상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 복수의 측면들 중 서로 대향하며 상기 제3면 및 제4면과 연결된 제5면 및 제6면의 일부까지 연장 형성된 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second external electrodes extend to a portion of a fifth surface and a sixth surface that are opposite to each other of the plurality of sides and connected to the third surface and the fourth surface.
상기 응력 완충층은 상기 제1면, 제2면, 제5면 및 제6면 중 상기 제1 및 제2 외부전극이 형성된 영역을 제외한 영역에 배치된 인덕터.
8. The method of claim 7,
Wherein the stress buffer layer is disposed in a region of the first surface, the second surface, the fifth surface, and the sixth surface excluding the region where the first and second external electrodes are formed.
상기 인덕터를 둘러싸도록 형성된 절연재;를 포함하며,
상기 인덕터는 내부에 코일부가 배치되며, 서로 대향하는 제1면 및 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 복수의 측면들을 포함하는 바디, 상기 복수의 바디의 측면들 중 서로 대향하는 제3면 및 제4면에 형성되며, 상기 제1면 및 제2면의 일부까지 연장 형성된 제1 및 제2 외부전극, 및 상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극의 사이에 배치된 응력 완충층;을 포함하며,
상기 바디는 수지 및 이에 분산된 자성 입자를 포함하며,
상기 코일부는 상기 바디 내부에 배치된 지지부재와, 상기 지지부재의 상면 및 하면에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하며,
상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 제1면 및 제2면과 일부 영역에서 접촉하고 상기 응력 완충층은 상기 제1면 및 제2면에서 상기 제1 및 제2 외부전극이 형성된 영역을 제외한 영역에 배치된 패키지.
An inductor disposed on a substrate; And
And an insulator formed to surround the inductor,
Wherein the inductor includes a coil portion disposed therein, the body including a first surface and a second surface opposed to each other, a plurality of side surfaces connecting the first surface and the second surface, First and second external electrodes formed on a third surface and a fourth surface extending to a portion of the first surface and a second surface, and first and second external electrodes formed on the first surface and the second surface, And a stress buffer layer disposed between the electrodes,
The body comprising a resin and magnetic particles dispersed therein,
The coil portion includes a support member disposed inside the body, and first and second coil patterns formed on upper and lower surfaces of the support member, respectively,
The first and second external electrodes are in contact with the first surface and the second surface in a partial region, and the stress buffer layer is formed on the first surface and the second surface except for the region where the first and second external electrodes are formed, .
상기 응력 완충층의 강성은 상기 제1 및 제2 외부전극의 강성보다 같거나 큰 패키지.
10. The method of claim 9,
And the stiffness of the stress buffer layer is equal to or larger than the rigidity of the first and second external electrodes.
상기 응력 완충층의 모듈러스는 상기 제1 및 제2 외부전극의 모듈러스 이상인 패키지.
10. The method of claim 9,
Wherein a modulus of the stress buffer layer is equal to or greater than a modulus of the first and second external electrodes.
상기 응력 완충층은 알루미나(Al2O3) 및 실리카(SiO2) 중 선택된 하나인 패키지.
10. The method of claim 9,
Wherein the stress buffer layer is a selected one of alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ).
상기 절연재는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)로 이루어진 패키지.10. The method of claim 9,
Wherein the insulating material is an epoxy molding compound (EMC).
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