KR101963018B1

KR101963018B1 - 코일 부품

Info

Publication number: KR101963018B1
Application number: KR1020170033716A
Authority: KR
Inventors: 히로따로 세이노; 신스께 다께오까; 히또시 마쯔우라; 겐지 오따께
Original assignee: 다이요 유덴 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2019-03-27
Also published as: JP6738635B2; US20170287621A1; KR20170113136A; JP2017183663A; CN107275059A; KR20180065018A; US10658103B2; KR101949081B1

Abstract

본 발명의 과제는 박형화를 도모하면서, 절연 내압을 확보할 수 있는 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 관한 코일 부품은 직육면체 형상의 자성체부와, 상기 자성체부의 내부에 설치된 턴수 N(N은 2 이상의 양수)의 코일부와, 절연성 중간부와, 외부 전극을 구비한다. 상기 코일부는 제1 도체층과, 제2 도체층과, 이들을 접속하는 층간 접속부를 갖는다. 상기 제1 도체층은 1축 주위로 제1 간격을 두고 권회된 제1 다중 주회부를 갖는다. 상기 제2 도체층은 상기 1축 주위로 제1 간격을 두고 권회된 제2 다중 주회부를 갖고, 상기 제1 도체층과 대향한다. 상기 절연성 중간부는 상기 자성체의 내부에 설치되고, 상기 제1 도체층과 상기 제2 도체층 사이에 상기 제1 간격과 (N-1)의 곱 이하의 두께에 상당하는 제2 간격을 형성한다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}

본 발명은 도전성 재료로 구성되는 주회부가 자성 재료에 의해 덮인 구조를 갖는 코일 부품에 관한 것이다.

휴대 기기의 다기능화나 자동차의 전자화 등에 의해, 칩 타입이라고 불리는 소형의 코일 부품이 널리 사용되고 있다. 그 중에서도, 적층형의 코일 부품은 박형화에 대응할 수 있다는 이점을 갖는다. 적층형의 코일 부품은 소정 형상의 코일 패턴이 형성된 복수의 자성 시트의 적층체로 구성되어, 각 층의 코일 패턴을 비아로 접속함으로써 코일부가 구성된다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 2층 구조를 갖는 소용돌이형의 코일 패턴을 자성체부에 내장한 칩 전자 부품이 기재되어 있다.

일본 2015-170846호 공보

최근, 전자 기기의 소형화, 박형화에 수반하여, 당해 전자 기기에 탑재되는 전자 부품의 가일층 소형화, 박형화가 진행되고 있다. 적층형의 코일 부품에 있어서 도체층 사이에 배치되는 절연성 중간부의 박육화는 절연 내압의 저하를 초래할 우려가 있다.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은 박형화를 도모하면서, 절연 내압을 확보할 수 있는 코일 부품을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 코일 부품은 직육면체 형상의 자성체부와, 상기 자성체부의 내부에 설치된 턴수 N(N은 2 이상의 양수)의 코일부와, 절연성 중간부와, 외부 전극을 구비한다.

상기 코일부는 제1 도체층과, 제2 도체층과, 층간 접속부를 갖는다. 상기 제1 도체층은 1축 주위로 제1 간격을 두고 권회된 제1 다중 주회부를 갖는다. 상기 제2 도체층은 상기 1축 주위로 제1 간격을 두고 권회된 제2 다중 주회부를 갖고, 상기 제1 도체층과 대향한다. 상기 층간 접속부는 상기 제1 다중 주회부의 내주측 단부와 상기 제2 다중 주회부의 내주측 단부를 서로 접속한다.

상기 절연성 중간부는 상기 자성체부의 내부에 설치되고, 상기 제1 도체층과 상기 제2 도체층 사이에 상기 제1 간격과 (N-1)의 곱 이하의 두께에 상당하는 제2 간격을 형성한다.

상기 외부 전극은 상기 자성체부에 설치되고, 상기 제1 및 제2 다중 주회부의 외주측 단부에 각각 접속된다.

상기 코일부는 제1 절연부와, 제2 절연부를 더 가질 수 있다. 상기 제1 절연부는 상기 제1 도체부에 설치되고, 상기 제1 다중 주회부 사이에 위치하고, 상기 자성체부보다 고저항이다. 상기 제2 절연부는 상기 제2 도체부에 설치되고, 상기 제2 다중 주회부 사이에 위치하고, 상기 자성체부보다 고저항이다.

상기 절연성 중간부는 상기 제1 다중 주회부와 상기 제2 다중 주회부의 대향 영역에 배치되어 중심 구멍을 갖는 비자성재로 구성되어도 되고, 상기 자성체부는 상기 비자성재의 중심 구멍에 설치된 코어부를 가질 수 있다.

상기 자성체부는 금속 자성 재료와 산화물 재료로 구성될 수 있다.

상기 자성체부는 금속 자성 재료와 합성 수지 재료의 복합 재료로 구성될 수 있다.

이상 서술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 박형화를 도모하면서, 절연 내압을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 코일 부품의 전체 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선 방향의 개략 단면도.
도 3은 상기 코일 부품에 있어서의 코일부를 모식적으로 나타내는 투과 단면 사시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 코일 부품을 나타내는 개략 단면도.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 코일 부품의 전체 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A선 방향의 개략 단면도이다. 도 3은 코일 부품 내부의 코일부를 모식적으로 나타내는 투과 단면 사시도이다.

본 실시 형태의 코일 부품(10)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 부품 본체(11)와, 한 쌍의 외부 전극(14, 15)을 갖는다. 부품 본체(11)는 X축 방향으로 폭 W, Y축 방향의 길이 L, Z축 방향으로 높이 H를 갖는 직육면체 형상으로 형성된다. 한 쌍의 외부 전극(14, 15)은 부품 본체(11)의 긴 변 방향(Y축 방향)에 대향하는 2개의 단부면에 설치된다.

부품 본체(11)의 각 부의 치수는 특별히 한정되지 않고, 본 실시 형태에서는 길이 2㎜, 폭 1.2㎜, 높이 0.7㎜가 된다.

부품 본체(11)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 자성체부(12)와, 코일부(13)와, 절연성 중간부(16)를 갖는다.

[자성체부]

자성체부(12)는 제1 자성체층(121)과, 제2 자성체층(122)을 갖는다. 제1 및 제2 자성체층(121, 122)은 코일부(13) 및 절연성 중간부(16)를 끼고 Z축 방향으로 서로 대향하도록 배치된다. 제1 및 제2 자성체층(121, 122)은 동일한 구성을 가지므로, 이하 개별로 설명하는 경우를 제외하고 자성체부(12)라고 총칭한다.

자성체부(12)는 연자기 특성을 갖는 자성 재료와 산화물 재료로 구성된다. 자성 재료로서는, 금속 자성 입자를 주체로 하는 자성 재료가 사용된다. 금속 자성 입자로서 본 실시 형태에서는 FeCrSi 합금 입자가 채용되고, 그 조성은, 예를 들어 Cr이 1.5 내지 5wt％, Si가 3 내지 10wt％이고, 불순물을 제외하고, 나머지를 Fe로 하여, 전체 100％로 한다.

자성체부(12)를 구성하는 FeCrSi 합금 입자로서는, 체적 기준의 입자 직경으로서 본 경우의 평균 입경(메디안 직경)이, 예를 들어 10㎛인 것이 사용된다. 평균 입경은 2 내지 20㎛의 범위여도 되고, 또는 평균 입경이 상이한 합금 입자를 조합해도 된다.

산화물 재료로서는, FeCrSi 합금 입자 각각의 표면에 형성된 산화물막으로 구성된다. 산화물막은 FeCrSi 합금 입자의 산화물막이고, 절연막으로서 존재하고 있다. 자성체부(12) 내의 FeCrSi 합금 입자는 상기 산화물막을 통해 서로 결합하고, 코일부(13) 근방의 FeCrSi 합금 입자는 상기 산화물막을 통해 코일부(13)와 밀착되어 있다. 상기 산화물막은, 전형적으로는 자성체에 속하는 Fe₃O₄, 비자성체에 속하는 Fe₂O₃, Cr₂O₃, SiO₂ 중 적어도 1개를 포함한다.

또한, 상기 산화막은 금속 자성 입자의 표면으로부터 외측을 향하고, Si, Cr, Fe의 순으로 성분의 피크가 존재하는 성질을 겸비하고 있다. FeCrSi 이외로서는, FeAlSi, FeSiTi 등을 들 수 있고, Fe을 주성분으로 하고, Si와, Si 이외의 Fe보다 산화되기 쉬운 원소를 포함하는 것이면 된다. 바람직하게는, Fe이 85 내지 95.5wt％이고, Fe과 Si 이외의 성분 M은 Fe보다 산화되기 쉬운 원소를 포함하고 있고, 성분 M에 대한 Si의 비율 Si/M은 1보다 큰 금속 자성 재료이다. 이와 같은 자성 재료를 사용함으로써 상기의 산화막은 안정적으로 형성되고, 특히 저온도에서의 열처리를 행하는 경우에도 절연성을 높게 할 수 있다.

자성체부(12)의 투자율은 특별히 한정되지 않고, 코일 부품(10)에 요구되는 특성에 따라 적절히 조정 가능하고, 본 실시 형태에서는 실온에서의 투자율(μ)은 약 25[H/m]이다.

[코일부]

코일부(13)는 도전성 재료로 구성되어, 외부 전극(14)과 전기적으로 접속되는 인출 단부(13e1)와, 외부 전극(15)과 전기적으로 접속되는 인출 단부(13e2)를 갖는다. 코일부(13)는 도전 페이스트의 소성체로 구성되고, 예를 들어 은(Ag) 페이스트나 구리(Cu) 페이스트의 소성체로 구성된다.

코일부(13)는 자성체부(12)의 내부에 설치되어, 제1 다중 주회부(131)와, 제2 다중 주회부(132)와, 제1 다중 주회부(131)의 내주측 단부와 제2 다중 주회부(132)의 내주측 단부를 서로 접속하는 층간 접속부(133)를 갖는다.

제1 다중 주회부(131)는 Z축 주위로 제1 간격을 두고 권회된 평면 코일부를 구성한다.

제1 다중 주회부(131)를 구성하는 복수의 주회부 C1 내지 C4는 각각 동일한 폭(도체 폭 w) 및 두께(도체 두께 t)를 갖고, 상기 제1 간격은 인접하는 주회부간의 최소 간격(도체간 거리 g)을 말한다. 제1 다중 주회부(131)는 인출 단부(13e1)와 함께 제1 도체층(L1)을 구성하고, 제1 자성체층(121)에 매설되어 있다. 즉, 제1 도체층(L1)은 제1 다중 주회부(131)와 인출 단부(13e1)와 상기 제1 간격의 부분을 포함하게 된다.

한편, 제2 다중 주회부(132)는 제1 다중 주회부(131)와 Z축 방향에 대향하고, Z축 주위로 권회된 평면 코일부를 구성한다. 제1 다중 주회부(131)와 제2 다중 주회부(132)는 Z축 주위로 동일한 방향으로 권회되어 있다.

제2 다중 주회부(132)를 구성하는 복수의 주회부 C5 내지 C8은 각각 동일한 폭(도체 폭 w) 및 두께(도체 두께 t)를 가짐과 함께, 제1 주회부(131)와 동일한 도체간 거리(g)로 형성된다. 제1 다중 주회부(131)는 인출 단부(13e2)와 함께 제2 도체층(L2)을 구성하고, 제2 자성체층(122)에 매설되어 있다. 즉, 제2 도체층(L2)은 제2 다중 주회부(132)와 인출 단부(13e2)와 상기 제1 간격의 부분을 포함하게 된다.

제1 다중 주회부(131)와 제2 다중 주회부(132)는 층간 접속부(133)를 통해 서로 전기적으로 접속된다. 코일부(13)의 턴수 N(N은 2 이상의 양수)은 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132)의 주회부의 수로 정해지고, 본 실시 형태에서는 턴수 N＝7.5의 코일부(13)가 구성된다(도 3 참조).

[절연성 중간부]

절연성 중간부(16)는 자성체부(12)의 내부에 설치되고, 제1 도체층(L1)과 제2 도체층(L2) 사이에 배치된다.

절연성 중간부(16)는 제1 다중 주회부(131)와 제2 다중 주회부(132) 사이의 인가되는 전위에 의한 자성체부(12)의 절연 파괴를 방지하기 위한 것이다. 전형적으로는, 각 주회부 C1 내지 C8을 구성하는 도체간에는 1턴분의 전위차가 발생하고, 2개의 인출 단부(13e1, 13e2)에 접속되는 주회부 C1 및 C8 사이에는 최대로 (N-1)턴분의 전위차가 발생한다.

여기서, 상기 제1 간격(도체간 거리 g)이 서로 인접하는 주회부간의 절연 내압을 확보할 수 있는 크기라면, 상하로 대향 배치된 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132)간의 절연 내압을 확보할 수 있는 간격은 상기 제1 간격(도체간 거리 g)과 (N-1)의 곱에 상당하는 크기가 된다.

따라서 본 실시 형태에서는, 절연성 중간부(16)는 자성체부(12)보다도 고저항의 재료로 구성되고, 또한 상기 제1 간격(도체간 거리 g)과 (N-1)의 곱 이하인 제2 간격(절연성 중간부 두께 T)에 상당하는 두께를 갖는다. 즉, 절연성 중간부(16)는 제1 도체층(L1)과 제2 도체층(L2) 사이에 상기 제2 간격을 형성한다. 이에 의해, 부품 본체(11)의 박형화를 도모하면서, 다중 주회부(131, 132)간의 절연 내압을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 다중 주회부(131, 132)간의 간격이 작아짐으로써, 코일부(13) 전체의 코일 길이가 짧아지고, 이에 의해 코일부(13)의 직류 저항의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에 있어서 절연성 중간부(16)는 제1 다중 주회부(131)와 제2 다중 주회부(132)의 대향 영역에 배치된 비자성재로 구성된다. 절연성 중간부는 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132)의 내외주의 코일부 C1 내지 C8을 공통으로 지지하는 프레임 형상의 베타막으로 구성되고, 다중 주회부(131, 132)의 권취 코어에 대응하는 영역에 중심 구멍(16a)을 갖는다. 중심 구멍(16a)에는 층간 접속부(133)가 설치됨과 함께, 자성체부(12)의 일부로서 구성된 코어부(123)가 충전된다.

절연성 중간부(16)는 자성체부(12)보다도 고저항의 비자성재료로 구성된다. 이와 같은 재료로서, 본 실시 형태에서는 지르코니아 입자나 실리카 입자, 알루미나 입자 등의 산화물 입자를 포함하는 절연성 페이스트로 만들어진다.

상기 산화물 입자의 평균 입경은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 10 내지 500㎚이고, 구형의 것이 사용된다. 또한, 산화물 입자의 평균 입경이 작은 것일수록, 코일부(13)[다중 주회부(131, 132)]를 구성하는 도전재의 침입이 억제되므로, 도체간 거리 g를 작게 할 수 있다. 또한, 비자성 영역(161)의 두께(절연성 중간부 두께 T)를 작게 하는 것도 가능해져, 박형화에 대응할 수 있다. 이때, 산화물 입자끼리는 결합하고 있는 것이 바람직하지만, 절연성에 영향을 미치지 않는 범위라면 이에 한정되지 않는다.

한편, 절연성 중간부(16)의 내주측 및 외주측은 자성체부(12)를 구성하는 자성 재료로 덮인다. 이에 의해, 다중 주회부(131, 132)에의 전류 인가에 의해 형성되는 자장의 투자율이 높아지므로, 코일 부품(10)의 인덕턴스의 향상이 도모되게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 실시 형태의 코일 부품(10)은 절연성 중간부(16)의 형성 후, 그 양면에 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132) 및 제1 및 제2 자성체층(121, 122)이 형성됨으로써 제작된다.

각 층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 전형적으로는 인쇄법이 사용된다. 즉, 절연성 중간부(16), 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132), 제1 및 제2 자성체층(121, 122)[코어부(123)]의 인쇄 공정이 반복된다. 각 층의 인쇄 형성 후, 소정 온도에서의 열처리가 행해짐으로써 부품 본체(11)가 제작된다. 이 열처리는 각 층의 형성 후에 개별로 행할 수도 있고, 모든 층의 형성 후에 일괄하여 행할 수도 있다. 부품 본체(11)의 제작 후, 페이스트 도포 혹은 도금법 등에 의해 외부 전극(14, 15)이 형성된다.

여기서, 절연성 중간부(16)에 사용되는 지르코니아 입자는 자성체부(12)의 열 처리 온도에서는 반응을 일으키지 않고, 각각 독립된 입자로서 존재한다. 자성체부(12)는 열처리해도 거의 수축하는 일이 없다. 이로 인해, 지르코니아 입자가 존재해도, 열처리 후라도 자성체부(12)에 결함 등이 발생하는 일은 없다.

또한, 절연성 중간부(16)가 지르코니아 입자를 포함하는 경우, 이것에 유리를 더 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 유리를 5wt％ 정도 첨가함으로써, 지르코니아 입자를 유리로 결합시킬 수 있다. 또한, 부품 본체(11)[코일 부품(10)]의 강도를 높게 할 수 있고, 따라서 박형화가 보다 한층 가능해진다. 또한, 가령 부품이 파손되었다고 해도, 지르코니아 입자가 비산하는 일도 없다. 절연성 중간부(16)에 유리가 포함되는 경우, 형상의 안정성과 기계적 강도를 고려하면, 절연성 중간부(16)의 두께는 3㎛ 이상인 것이 바람직하다.

<제2 실시 형태>

도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 코일 부품을 나타내는 개략 단면도이다. 이하, 제1 실시 형태와 상이한 구성에 대해 주로 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략 또는 간략화한다.

본 실시 형태의 코일 부품(20)은 자성체부(22)와, 코일부(23) 및 절연성 중간부(26)의 구성이 상술한 제1 실시 형태와 상이하다.

본 실시 형태에 있어서, 자성체부(22)는 금속 자성 재료와 합성 수지 재료의 복합 재료로 구성된다. 금속 자성 재료로서는 상술한 제1 실시 형태에서 설명한 자성 재료, 예를 들어 FeCrSi 합금 자성 입자가 사용된다. 수지 재료로서는, 열, 광, 화학 반응 등에 의해 경화되는 수지가 사용되어, 예를 들어 폴리이미드, 에폭시 수지, 액정 중합체 등을 들 수 있다. 한편, 천장면부(12)는 상기 재료 외에, 수지 필름 등으로 구성된다.

코일부(23)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 다중 주회부(131)와, 제2 다중 주회부(132)와, 이들 사이를 접속하는 층간 접속부(133)를 갖는다. 코일부(23)는 제1 절연부(21)와, 제2 절연부(22)를 더 갖는다.

제1 절연부(21)는 제1 다중 주회부(131)의 주회부 사이에 위치하고, 자성체부(12)보다 고저항의 재료로 구성된다. 제2 절연부(22)는 제2 다중 주회부(132)의 주회부 사이에 위치하고, 자성체부(12)보다 고저항의 재료로 구성된다. 제1 및 제2 절연부(21, 22)는, 전형적으로는 수지 재료로 구성되고, 예를 들어 자성체부(22)의 구성 재료 혹은 자성체부(22)의 수지 성분을 구성하는 재료가 사용된다.

절연성 중간부(26)는 중심 구멍을 갖는 비자성재로 구성되는 점에서 제1 실시 형태와 공통되지만, 절연성 중간부(26)의 구성 재료가 제1 실시 형태와 상이하다. 본 실시 형태에 있어서 절연성 중간부(26)는 수지 기판으로 구성되고, 그 재료는 자성체부(12)보다도 고저항이라면 특별히 한정되지 않고, 여기서는 폴리이미드 수지 기판이 사용된다. 절연성 중간부(26)에 수지 기판을 사용함으로써 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 공정 내에서의 핸들링성이나 기계적 강도 등을 고려하면, 절연성 중간부(26)의 두께는 10㎛ 이상인 것이 바람직하다.

절연성 중간부(26)를 구성하는 폴리이미드 기판의 두께는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 간격(도체간 거리 g)과 (N-1)의 곱 이하의 크기로 형성된다. 이에 의해, 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132)간의 절연 내압을 확보할 수 있는 절연성 중간부 두께(T)가 확보된다.

본 실시 형태에 있어서도 상술한 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히 본 실시 형태에 따르면, 코일부(23)가 제1 및 제2 절연부(21, 22)를 가지므로, 각 주회부 C1 내지 C8의 간격(도체간 거리 g)을 좁힐 수 있고, 그만큼, 각 주회부 C1 내지 C8의 폭(도체 폭 w)을 크게 하여 저항값의 저감을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 도체간 거리(g)가 좁아짐으로써, 절연성 중간부 두께(T)를 작게 할 수 있으므로, 코일 부품(20)의 가일층의 박형화를 도모하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태의 코일 부품(20)은 도금 기술을 사용하여 제작할 수 있다. 먼저, 절연성 중간부(26)를 구성하는 폴리이미드 기판의 양면에 대해, 나타내지 않은 도금 레지스트를 개재하여, 전기 도금법으로 제1 및 제2 다중 주회부(131, 132)를 형성한다. 폴리이미드 기판에 층간 접속부(133)를 형성하기 위한 관통 구멍을 형성해 둠으로써, 층간 접속부(133)도 전기 도금법에 의해 형성할 수 있다.

계속해서, 이 기판의 양면을 합금 자성 입자와 수지를 포함하는 자성 시트로 끼워 넣고, 가열하면서 전체의 두께가 균일해지도록 하중을 가하고, 자성 시트의 수지 성분에 의해 접착, 일체화시킨다. 이후, 개편화를 위한 커팅을 행하고, 각 다중 주회부와 전기적인 도통을 취하기 위해, 외부 단자를 형성하는 부분에 도체막을 스퍼터링하거나, 혹은 도전성 페이스트를 도포, 경화시키고, 마지막으로 도금을 행한다.

주회부간에 위치하는 절연부(21, 22)의 형성은 주회부의 형성 전이어도 되고 형성 후여도 된다. 주회부의 형성 전이라면, 주회부 형성용의 도금 레지스트를 그대로 절연부(21, 22)로 할 수 있다. 주회부의 형성 후라면 수지를 유입함으로써 형성할 수 있다.

자성체부(12), 절연성 중간부(26) 및 절연부(21, 22)의 저항률의 값은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 자성체부(12)가 10⁶Ωㆍ㎝ 이상, 절연성 중간부(26) 및 절연부(21, 22)가 각각 10⁸Ωㆍ㎝ 이상이다.

<실험예>

이하, 본 발명자들에 의해 행해진 실험예에 대해 설명한다.

(실험예 1)

턴수가 7.5, 도체 폭 w가 15㎛, 도체 두께 t가 15㎛, 도체간 거리 g가 20㎛인 Ag 페이스트제의 다중 주회부(131, 132)를 갖는 코일부(13)와, 절연성 중간부 두께 T가 30㎛인 지르코니아 입자(평균 입경 5㎛)의 소성체를 포함하는 절연성 중간부(16)를 구비한 제1 실시 형태에 관한 코일 부품 샘플(도 2 참조)을 제작했다.

(실험예 2)

지르코니아 입자의 평균 입경을 1㎛, 절연성 중간부 두께 T를 5㎛로 한 것 이외는, 실험예 1과 동일한 구성의 코일 부품 샘플을 제작했다.

(실험예 3)

지르코니아 입자의 평균 입경을 0.1㎛, 절연성 중간부 두께 T를 3㎛로 한 것 이외는, 실험예 1과 동일한 구성의 코일 부품 샘플을 제작했다.

(실험예 4)

절연성 중간부(16)를 실리카 입자(평균 입경 0.1㎛), 절연성 중간부 두께 T를 3㎛로 한 것 이외는, 실험예 1과 동일한 구성의 코일 부품 샘플을 제작했다.

(실험예 5)

턴수가 7.5, 도체 폭 w가 15㎛, 도체 두께 t가 15㎛, 도체간 거리 g가 20㎛인 Cu 페이스트제의 다중 주회부(131, 132)를 갖는 코일부(23)와, 절연성 중간부 두께 T가 55㎛인 폴리이미드 기판을 포함하는 절연성 중간부(26)를 구비하고, 절연부(21, 22)가 자성체부(12)와 동일한 재료로 구성된 제2 실시 형태에 관한 코일 부품 샘플(도 4 참조)을 제작했다.

(실험예 6)

도체 폭 w를 23㎛, 도체간 거리 g를 9㎛, 절연성 중간부 두께 T를 30㎛로 하고, 자성체부(22)를 구성하는 수지 성분(에폭시 수지)으로 절연부(21, 22)를 구성한 것 이외는, 실험예 5와 동일한 구성의 코일 부품 샘플을 제작했다.

(실험예 7)

도체 폭 w를 26㎛, 도체 두께 t를 20㎛, 도체간 거리 g를 5㎛, 절연성 중간부 두께 T를 25㎛로 하고, 자성체부(22)를 구성하는 수지 성분(에폭시 수지)으로 절연부(21, 22)를 수지 재료로 구성한 것 이외는, 실험예 5와 동일한 구성의 코일 부품 샘플을 제작했다.

(비교예 1)

절연성 중간부 두께 T가 160㎛이고, 자성체부(12)와 동일한 재료로 절연성 중간부를 구성한 것 이외는, 실험예 1과 동일한 구성의 코일 부품 샘플을 제작했다.

상술한 실험예 1 내지 7 및 비교예 1의 각 샘플의 구성 조건을 표 1 및 표 2에 나타낸다.

실험예 1 내지 7 및 비교예 1의 각 샘플에 대해 동일한 조건으로, 인덕턴스, 직류 저항 및 내전압을 각각 평가하였다. 표 3에 그 결과를 나타낸다.

인덕턴스 및 직류 저항에 대해서는, 비교예 1에 관한 샘플의 인덕턴스값 및 직류 저항값으로부터의 변화량을 백분율로 평가하였다. 실험예 1 내지 7에 관한 샘플은 모두, 비교예 1보다도 인덕턴스가 크고, 직류 저항이 낮았다. 또한, 비교예 1에서 불량이 된 내전압 조건이, 실험예 1 내지 7에서는 모두 양호했다.

이상과 같이, 절연성 중간부 두께 T가, 도체간 거리 g와 (N(턴수)－1)의 곱 이하의 크기인 실험예 1 내지 7에 의하면, 상기 곱보다도 큰 비교예 1과 비교하여, 양호한 내전압을 나타내는 것이 확인되었다.

또한, 절연성 중간부 두께 T를 턴수로 나눈 값(T/N)이 작은 샘플(실험예 2 내지 4)일수록, 인덕턴스 특성 및 직류 저항 특성이 모두 향상되는 것이 확인되었다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태로만 한정되는 것은 아니고 다양하게 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.

예를 들어, 이상의 실시 형태에서는 턴수 7.5의 코일 부품을 예로 들어 설명하였지만, 턴수는 이에 한정되지 않고, 요구되는 사양이나 특성에 따라 적절히 설정 가능하다.

또한 이상의 제1 실시 형태에서는 절연성 중간부(16)의 비자성 영역(161)을 지르코니아 입자 또는 실리카 입자의 소성체로 구성한 예에 대해 설명하였지만, 이 비자성 영역(161)을 제2 실시 형태와 마찬가지로 수지 기판으로 구성하는 것도 가능하다.

마찬가지로, 제1 실시 형태에서 설명한 코일 부품에, 제2 실시 형태에서 설명한 절연부(21, 22)를 적용할 수 있다.

10, 20 : 코일 부품
12, 22 : 자성체부
13, 23 : 코일부
14, 15 : 외부 전극
16, 26 : 절연성 중간부
21, 22 : 절연부
131, 132 : 다중 주회부
161, 261 : 비자성 영역
162 : 자성 영역

Claims

직육면체 형상의 자성체부와,
1축 주위로 제1 간격을 두고 권회된 제1 다중 주회부를 갖는 제1 도체층과, 상기 1축 주위로 상기 제1 간격을 두고 권회된 제2 다중 주회부를 갖고, 상기 제1 도체층과 대향하는 제2 도체층과, 상기 제1 다중 주회부의 내주측 단부와 상기 제2 다중 주회부의 내주측 단부를 서로 접속하는 층간 접속부를 갖고, 상기 자성체부의 내부에 설치된 턴수 N(N은 2 이상의 양수)의 코일부와,
상기 자성체부의 내부에 설치되고, 상기 제1 도체층과 상기 제2 도체층 사이에 상기 제1 간격과 (N-1)의 곱 이하의 두께에 상당하는 제2 간격을 형성하는 절연성 중간부와,
상기 자성체부에 설치되고, 상기 제1 및 제2 다중 주회부의 외주측 단부에 각각 접속되는 외부 전극을 구비하고,
상기 절연성 중간부의 두께는 3 내지 55μm 이고,
상기 자성체부의 저항률의 값은 10⁶Ωㆍ㎝ 이상이고, 상기 절연성 중간부의 저항률의 값은 10⁸Ωㆍ㎝ 이상인, 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 코일부는,
상기 제1 도체층에 설치되고, 상기 제1 다중 주회부 사이에 위치하고, 상기 자성체부보다 고저항인 제1 절연부와,
상기 제2 도체층에 설치되고, 상기 제2 다중 주회부 사이에 위치하고, 상기 자성체부보다 고저항인 제2 절연부를 더 갖는, 코일 부품.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 절연성 중간부는 상기 제1 다중 주회부와 상기 제2 다중 주회부의 대향 영역에 배치되어 중심 구멍을 갖는 비자성재를 포함하고,
상기 자성체부는 상기 비자성재의 중심 구멍에 설치된 코어부를 갖는, 코일 부품.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자성체부는 금속 자성 재료와 산화물 재료를 포함하는, 코일 부품.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자성체부는 금속 자성 재료와 합성 수지 재료의 복합 재료를 포함하는, 코일 부품.