KR101963263B1 - 칩 전자부품 - Google Patents

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KR101963263B1 KR1020130081364A KR20130081364A KR101963263B1 KR 101963263 B1 KR101963263 B1 KR 101963263B1 KR 1020130081364 A KR1020130081364 A KR 1020130081364A KR 20130081364 A KR20130081364 A KR 20130081364A KR 101963263 B1 KR101963263 B1 KR 101963263B1
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Abstract

본 발명의 일 실시 형태의 칩 전자부품은 절연 기판을 포함하는 자성체 바디; 상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴부; 상기 자성체 바디의 길이 방향의 양 단면에서 상기 폭 방향의 일면으로 인출되는 리드부; 및 상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면과 상기 자성체 바디의 저면에 형성되는 외부 전극;을 포함할 수 있다.

Description

칩 전자부품{Chip electronic component}
본 발명은 칩 전자부품에 관한 것이다.
칩 전자부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈를 제거하는 대표적인 수동소자이다.
특히, 정격 전류가 수백 mA 내지 수십 A인 전원 공급 회로의 전원 라인에 사용되는 칩 인덕터를 파워 인덕터라고 한다. 상기 파워 인덕터는 박막의 절연기판의 상하면에 내부 코일 패턴을 형성하는 구조를 가지는데, 이를 박막 인덕터라고 한다.
상기와 같은 박막의 절연기판의 상하면에 내부 코일 패턴을 형성하는 파워 인덕터는 칩 사이즈가 작아짐에 따라 코일의 턴 수가 적어지고, 또한, 칩 사이즈의 부피가 줄어들어 코일을 형성할 수 있는 공간이 줄어든다.
칩 사이즈의 감소에도 인덕터의 용량을 충분히 확보하기 위해 상기 내부 코일 패턴을 길게 확보할 필요성이 있다.
또한, 외부 전극의 두께도 칩 사이즈로 포함하는 경우 외부 전극의 두께만큼 내부 코일 패턴이 차지하는 공간이 줄게 된다.
아래의 특허문헌 1은 박막 인덕터 타입이 아닌 자성체 시트 내에 동판을 매립하여 구현한 파워 인덕터로, 내부에 코일 패턴 형성을 위한 절연기판을 포함하지 않는 구조로 이루어진다. 또한, 길이 방향의 양 단면으로 인출되는 리드를 가지기 때문에 자성체 내에서 코일 패턴을 길게 형성할 수 없다. 이로 인해 인덕터의 용량을 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다.
특허문헌 2는 박막 인덕터 타입의 칩 인덕터는 개시하지만, 특허문헌 2 또한, 자성체 바디의 외면으로 노출되는 내부 코일 패턴은 외부 전극에 의해 봉지된다.
한국공개공보 제2010-0048249호 일본공개공보 제2007-067214호
본 발명의 일 실시 형태의 목적은 절연 기판 상하면에 형성되는 내부 도체 패턴의 리드부가 자성체 바디의 폭 방향 일 단면으로 각각 형성하여 내부 코일 패턴의 용량을 크게 한 칩 전자부품을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태의 다른 목적은 외부 전극을 자성체의 폭 방향의 일면과 두께 방향의 저면에만 형성하여 상대적으로 증가된 체적의 자성체 바디를 포함한 칩 전자부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 형태의 칩 전자부품은 절연 기판을 포함하는 자성체 바디; 상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴부; 상기 자성체 바디의 길이 방향의 양 단면에서 상기 폭 방향의 일면으로 인출되는 리드부; 및 상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면과 상기 자성체 바디의 저면에 형성되는 외부 전극;을 포함할 수 있다.
상기 리드부는 상기 절연 기판의 일면과 반대면에 각각 형성될 수 있다.
상기 리드부는 상기 자성체 바디의 길이 방향의 양 단면으로 각각 노출되도록 형성될 수 있다.
상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판에 형성되는 비아 전극을 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면에 형성되는 외부 전극은 상기 리드부의 두께 방향 하측에만 형성될 수 있다.
상기 내부 도체 패턴부는 코일 형상의 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시 형태의 칩 전자부품은 절연 기판을 포함하는 자성체 바디; 상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되며, 코일 형상의 패턴으로 형성되는 내부 도체 패턴부; 상기 절연 기판의 일면에 형성되는 내부 도체 패턴이 연결되며, 상기 절연 기판의 일면에 형성되는 제1 리드부; 상기 절연 기판의 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴이 연결되며, 상기 절연 기판의 반대면에 형성되는 제2 리드부; 및 상기 제1 리드부와 제2 리드부가 각각 연결되며, 상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면과 상기 자성체 바디의 저면에 형성되는 외부 전극;을 포함하며, 상기 제1 리드부 및 제2 리드부는 상기 자성체 바디의 폭 방향의 양 단면에서 노출되면서 상기 폭 방향의 일 단면에 형성되는 상기 자성체 바디의 길이 방향 단면으로 인출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 칩 전자부품에 의하면, 절연 기판 상하면에 형성되는 내부 도체 패턴의 리드부가 자성체 바디의 폭 방향 일단면으로 형성되기 때문에, 상기 절연 기판의 상하면에서 코일 패턴을 길게 형성하여 충분한 용량을 가질 수 있다.
또한, 외부 전극을 자성체의 폭 방향 일면과 두께 방향의 저면에만 형성하기 때문에 상대적으로 증가된 부피를 가지는 자성체 바디를 구현할 수 있다. 부피가 증가된 자성체 바디는 인덕턴스 치와 Q치를 증가시킬 수 있고, DC 바이어스 특성이 향상되는 등 전체적으로 인덕터 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 칩 전자부품의 부분 절개 사시도.
도 2는 도 1의 칩 전자부품의 내부 코일 패턴이 나타나게 도시한 개략 사시도.
도 3은 도 1의 칩 전자부품의 내부 코일 패턴을 나타내는 단면도.
도 4a 내지 4c는 도 1의 칩 전자부품을 제조 방법을 개략적으로 설명하는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
칩 전자부품
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 칩 전자부품의 부분 절개 사시도이며, 도 2는 도 1의 칩 전자부품의 내부 코일 패턴이 나타나게 도시한 개략 사시도이며, 도 3은 칩 전자부품의 내부 코일 패턴을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 칩 전자부품의 일 예로써 전원 공급 회로의 전원 라인에 사용되는 칩 인덕터(10)가 개시된다. 상기 칩 전자부품은 칩 인덕터 이외에도 칩 비즈(chip beads), 칩 필터(chip filter) 등으로 적절하게 응용될 수 있다.
상기 칩 인덕터(10)는 자성체 바디(12), 절연 기판(20). 내부 도체 패턴부(40) 및 외부 전극(80)을 포함한다.
상기 자성체 바디(12)는 칩 인덕터(10)의 외관을 이루며, 금속계 연자성 재료가 충진되어 형성될 수 있다. Fe-Si-B-Cr 계 비정질 금속 파우더 재료를 이용하며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자성체 바디(12)는 육면체 형상일 수 있으며, 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해 육면체의 방향을 정의하면, 도 1에 표시된 L, W 및 T는 각각 길이 방향, 폭 방향, 두께 방향을 나타낸다.
따라서, 상기 자성체 바디(12)는 두께 방향 양 단면(ST, SB), 길이 방향의 양 단면(SL1, SL2) 및 폭 방향의 양 단면(SW1, SW2)을 포함할 수 있다. 상기 자성체 바디(12)는 길이 방향의 길이가 폭 방향의 길이보다 큰 직 육면체의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 칩 인덕터(10)의 사이즈는 외부전극(80)을 포함하지 않고 상기 자성체 바디(12)의 길이 및 폭는 각각 2.0±0.1mm 및 1.6±0.1 mm(2016 사이즈)의 범위를 가질 수 있으며, 2016 사이즈 이하로 형성할 수 있다.
상기 절연 기판(20)은 얇은 박막으로 형성되며, 전해 도금(electroplating)으로 내부 도체 패턴부(40)를 형성할 수 있는 재질로 Cu(Copper)를 이용할 수 있다. 재질은 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 절연 기판(20)의 일면(23)과 반대면(25)에는 코일 형상의 패턴(42)을 가지는 내부 도체 패턴부(40)가 형성될 수 있다. 상기 절연 기판(20)의 일면(23)에 형성되는 상기 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판(20)의 일면(23)에 형성되는 제1 리드부(46)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 절연 기판(20)의 반대면(25)에 형성되는 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판(20)의 반대면(25)에 형성되는 제2 리드부(44)와 연결될 수 있다.
상기 절연 기판(20)의 일면(23)과 반대면(25)에 형성되는 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판(20)에 형성되는 비아 전극(22)을 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제1 및 제2 리드부(44, 46)는 상기 자성체 바디(12)의 길이 방향의 일단면(SL1, SL2)으로 각각 노출되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 형성되면, 상기 자성체 바디(12)의 길이 방향의 양 단면(SL1, SL2)까지 상기 내부 도체 패턴부(40)를 확장할 수 있다. 즉, 내부 도체 패턴부(40)의 길이가 길어져 동일한 칩 사이즈에서의 큰 용량을 얻을 수 있다.
상기 외부 전극(80)은 상기 자성체 바디(12)의 폭 방향의 일 단면(SW2)과 상기 자성체 바디(12)의 두께 방향의 저면(SB)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 자성체 바디(12)의 폭 방향의 일 단면(SW2)에 형성되는 외부 전극(80)은 상기 제1 및 제2 리드부(44, 46)의 두께 방향의 높이 보다 낮게 형성하여 외부 전극(80)의 도포 용량을 줄일 수 있다.
칩 전자부품의 제조방법
도 4a 내지 4c는 도 1의 칩 전자부품을 제조 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 절연 기판(20) 상에 전해 도금으로 상기 절연 기판(20)의 일면(23) 및 반대면(25)에는 내부 도체 패턴부(40)를 형성한다. 이때, 상기 절연 기판(20)의 일면(23)에 형성되는 상기 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판(20)의 일면(23)에 형성되는 제1 리드부(46)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 절연 기판(20)의 반대면(25)에 형성되는 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판(20)의 반대면(25)에 형성되는 제2 리드부(44)와 연결될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 원하는 자성체 바디(12)의 사이즈가 되도록 자성재료(50)를 충진하여 형성할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 연속되는 절연 기판을 이용하여 단위 칩 사이즈에 맞도록 절단하여 형성할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 상기 외부 전극(80)을 상기 제1 및 제2 리드부(44, 46)와 각각 연결되도록 상기 자성체 바디(12)의 폭 방향의 일 단면(SW2)에 형성할 수 있다. 또한, 상기 자성체 바디(12)의 폭 방향의 일 단면(SW2)에 형성된 외부 전극(80)은 상기 자성체 바디(12)의 두께 방향의 저면(SB)에 형성되도록 연장될 수 있다.
상기 외부 전극(80)을 형성하는 방법은 프린팅 뿐만 아니라 디핑 등으로도 형성될 수 있다.
10: 칩 인덕터 20: 절연 기판
40: 내부 도체 패턴 80: 외부 전극

Claims (7)

  1. 절연 기판을 포함하는 자성체 바디;
    상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴부;
    상기 자성체 바디의 길이 방향의 양 단면에서 폭 방향의 일면으로 인출되는 리드부; 및
    상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면과 상기 자성체 바디의 저면에 형성되는 외부 전극;을 포함하고,
    상기 저면에 형성되는 상기 외부전극은 상기 저면과 두께 방향으로 마주하는 상기 자성체 바디의 단면 (ST) 까지 연장되지 않고,
    상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면에 형성되는 외부 전극은 상기 리드부의 두께 방향 하측에만 형성되는, 칩 전자부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리드부는 상기 절연 기판의 일면과 반대면에 각각 형성되는 칩 전자부품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리드부는 상기 자성체 바디의 길이 방향의 양 단면으로 각각 노출되도록 형성되는 칩 전자부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴부는 상기 절연 기판에 형성되는 비아 전극을 통해 전기적으로 접속되는 칩 전자부품.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 도체 패턴부는 코일 형상의 패턴을 포함하는 칩 전자부품.
  7. 절연 기판을 포함하는 자성체 바디;
    상기 절연 기판의 일면과 반대면에 형성되며, 코일 형상의 패턴으로 형성되는 내부 도체 패턴부;
    상기 절연 기판의 일면에 형성되는 내부 도체 패턴이 연결되며, 상기 절연 기판의 일면에 형성되는 제1 리드부;
    상기 절연 기판의 반대면에 형성되는 내부 도체 패턴이 연결되며, 상기 절연 기판의 반대면에 형성되는 제2 리드부; 및
    상기 제1 리드부와 제2 리드부가 각각 연결되며, 상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면과 상기 자성체 바디의 저면에 형성되는 외부 전극;을 포함하며,
    상기 제1 리드부 및 제2 리드부는 상기 자성체 바디의 폭 방향의 양 단면에서 노출되면서 상기 폭 방향의 일 단면에 형성되는 상기 자성체 바디의 길이 방향 단면으로 인출되고,
    상기 저면에 형성되는 상기 외부전극은 상기 저면과 두께 방향으로 마주하는 상기 자성체 바디의 단면 (ST) 까지 연장되지 않고,
    상기 자성체 바디의 폭 방향의 일 단면에 형성되는 외부 전극은 상기 리드부의 두께 방향 하측에만 형성되는, 칩 전자부품.
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