KR101983159B1

KR101983159B1 - 코일 부품 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101983159B1
Application number: KR1020130146494A
Authority: KR
Inventors: 심원철; 양주환
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2019-05-28
Also published as: US20150145627A1; US9312068B2; KR20150062012A; CN104681235A

Abstract

본 발명은 메인자속루프의 손실없이 정전기로부터 보호 가능한 코일 부품을 제공하기 위한 것으로, 구체적으로, 자성체 기판과, 상기 자성체 기판 상부에 구비되고 도체패턴이 내설된 코일층을 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 도체패턴으로 유입되는 정전기를 배출시키는 ESD보호층이 상기 코일층 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는 코일 부품을 제시한다.

Description

코일 부품 및 이의 제조 방법{COIL COMPONENT AND AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 코일 부품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ESD 보호 기능이 구비된 코일 부품에 관한 것이다.

기술이 발전함에 따라 휴대전화, 가전제품, PC, PDA, LCD 등과 같은 전자기기가 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 변화되고, 처리하는 데이터량의 증가로 인해 고속화되고 있는 추세에 있다. 이에 따라, 고속 신호 송신 인터페이스로서 USB 2.0, USB 3.0 및 고선명 멀티미디어 인터페이스(high-definition multimedia interface;HDMI)가 광범위하게 보급되고 있으며, 이들 인터페이스는 현재 개인용 컴퓨터 및 디지털 고화질 텔레비전과 같은 많은 디지털 디바이스들에서 사용되고 있다.

이들 고속 인터페이스는 오랫동안 일반적으로 이용되었던 단일-종단 (single-end) 송신 시스템과 달리 한 쌍의 신호 라인들을 사용하여 차동 신호(차동 모드 신호)를 송신하는 차동 신호 시스템을 채용한다. 하지만, 디지털화 및 고속화되는 전자기기들은 외부로부터의 자극에 민감하여 고주파 노이즈에 의한 신호 왜곡이 종종 발생하고 있다.

이러한 노이즈를 제거하기 위해 전자기기 내에 필터가 설치되고 있으며, 특히, 고속 차동신호 라인 등에는 공통모드 노이즈(Common mode noise) 제거를 위한 공통모드필터(Common Mode Filter)가 널리 사용되고 있다. 공통모드 노이즈는 차동신호 라인에서 발생하는 노이즈이며, 공통모드필터는 기존 필터로는 제거할 수 없는 공통모드 노이즈를 제거한다.

한편, 최근의 고속 디지털 인터페이스에서는 고속 송신 속도의 미세 신호를 다루기 때문에 서로 다른 소자들간의 연결 및 분리시 발생하게 되는 정전기 방전(Electro Static Discharge: 이하, "ESD"라 함)에 대해 매우 민감한 IC를 사용하여야 한다. 이에 따라, 특허문헌(대한민국 한국 공개특허공보 제 10-2010-0037000호)에서는 정전기로부터 내부 회로를 보호하는 ESD보호층이 구비된 공통모드필터를 제시하고 있다.

즉, 특헌문헌의 도 3을 보면, 필터 기능을 담당하는 공통 모드 필터층(12a) 하부에 ESD보호층(12b)이 더 구비되어 있으며, 이 ESD보호층에는 ESD 보호 재료로서 기능하는 ESD흡수층(30)이 포함되어 있다. 이에 따라, 정전기에 의한 과전압 신호는 리드 도체와 소정 간격의 갭을 유지하는 갭 전극(28,29)을 통해 빠져나가게 되고, 그 결과, 공통 모드 필터층의 나선형 도체(17,18)를 보호한다.

그러나, 특허문헌에 제시된 공통모드필터는, 고온 소결용 페라이트로 이루어지는 자성체 기판(11a)과, 마찬가지로 고온 소결의 절연성 무기 재료로 구성되는 ESD흡수층(30)을 동시 소성하기 위하여, 자성체 기판(11a) 위에 ESD보호층(12b)이 적층된 구조를 가지며, 이에 따라, ESD보호층(12b)은 공통 모드 필터층(12a)과 자성체 기판(11a) 사이에 배치된다.

ESD보호층(12b)의 ESD흡수층(30)은 비자성으로 투자율이 낮고 높은 자기 저항을 가지는 절연성 무기 재료를 포함하고 있는데, 상기와 같은 구조에 따라, 공통 모드 필터층(12a)에서 발생하여 자성체 기판(11a)을 폐자로로 하여 형성되는 메인자속루프는 그 중간의 ESD보호층(12b)에 의해 차단되어 손실되는 문제가 있다.

특허문헌: 한국 공개특허공보 제 10-2010-0037000호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로, 메인자속루프의 손실을 최소화하여 목표로 하는 임피던스를 구현할 수 있는 코일 부품 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 자성체 기판과, 상기 자성체 기판 상부에 구비되고 도체패턴이 내설된 코일층을 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 도체패턴으로 유입되는 정전기를 배출시키는 ESD보호층이 상기 코일층 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는, 코일 부품을 제시한다.

여기서, 상기 ESD보호층은, 비아전극을 통해 상기 도체패턴과 연결되는 외부전극, 상기 외부전극과 이격된 접지전극, 그리고 상기 외부전극과 접지전극 사이에 구비된 ESD보호재를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 ESD보호재는 금속 분말이 분산된 저온 경화용 수지로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 ESD보호층은, 상기 외부전극 상에 구비된 제1 범프전극과, 상기 접지전극 상에 구비된 제2 범프전극, 그리고 상기 제1 범프전극과 제2 범프전극을 포함한 상기 외부전극 및 접지전극 주위를 충진하도록 형성된 자성수지재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 자성수지재는 자성 분말과 저온 경화용 수지의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 코일층에서 상기 도체패턴을 제외한 내부 공간은 절연재로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 코일층과 ESD보호층 사이에 자성수지층이 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 자성수지층은 자성 분말과 저온 경화용 수지의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 도체패턴은 전자기적으로 결합하는 1차 도체패턴과 2차 도체패턴으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 코일 부품을 제조하는 방법으로 본 발명은, 자성체 기판을 준비하는 단계; 상기 자성체 기판 상부에 도체패턴이 내설된 코일층을 형성하는 단계; 및 상기 코일층 상부에 ESD보호층을 형성하는 단계;를 포함하는, 코일 부품 제조방법을 제시한다.

여기서, 상기 코일층을 형성하는 단계는 박막 공법으로 진행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 ESD보호층을 형성하는 단계는, 외부전극 및 접지전극을 도금하는 단계와, 상기 외부전극 및 접지전극 사이에 ESD보호재를 형성하는 단계, 그리고 상기 ESD보호재를 저온 소결시키는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 EDD보호재를 저온 소결시키는 단계 이후, 상기 외부전극 상에 제1 범프전극, 상기 접지전극 상에 제2 범프전극을 도금하는 단계; 및 상기 제1 범프전극과 제2 범프전극을 포함한 상기 외부전극과 접지전극 주위로 자성 페이스트를 충진하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 ESD보호층을 형성하는 단계 전, 상기 코일층 상부에 자성 페이스트 도포 후 저온 소결하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 코일 부품을 사용하면, 종래와 같은 비자성의 ESD보호재로 인한 메인자속루프의 차단 현상이 없어 코일 부품의 특성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 부품의 내부 구조를 설명하기 위한 투영 사시도
도 2는 도 1의 I-I’선의 단면도
도 3 내지 도 7은 본 발명의 코일 부품 제조방법을 순서대로 도시한 공정도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 다수형도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 부품의 내부 구조를 설명하기 위한 투영 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I’선의 단면도이다. 부가적으로, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다. 한편, 각 도면에 걸쳐 표시된 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 도시의 간략화 및 명료화를 위해, 도면은 일반적 구성 방식을 도시하고, 본 발명의 설명된 실시예의 논의를 불필요하게 불명료하도록 하는 것을 피하기 위해 공지된 특징 및 기술의 상세한 설명은 생략될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 코일 부품(100)은, 자성체 기판(110)과, 상기 자성체 기판(110) 상부에 구비된 코일층(120), 그리고 상기 코일층(120) 상부에 구비된 ESD보호층(130)을 포함할 수 있다.

상기 자성체 기판(110)은 코일 부품의 가로 및 세로 사이즈에 대응하는 크기로 제작된 페라이트 소재의 육면체로서, 제조 과정 중 최하부에 배치되어 상기 코일층(120)과 ESD보호층(130)의 지지 기반이 된다.

상기 자성체 기판(110)은 지지체로서의 기능과 동시에 코일 부품의 폐자로(閉磁路)로서의 역할을 하며, 따라서, 소정의 인덕턴스를 얻을 수 있는 한 임의의 적절한 페라이트 재료를 소결한 것이면 된다. 상기 자성체 기판(110)을 구성하는 최적의 페라이트 재료로는, 예를 들면, Fe₂O₃ 및 NiO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni계 페라이트 재료, Fe₂O₃, NiO 및 ZnO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn계 페라이트 재료, Fe₂O₃, NiO, ZnO 및 CuO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료 등을 사용할 수 있으며, 지지체로서의 기계적 강도를 강화하기 위해 상기 페라이트 재료를 고온의 분위기 하에서 소결할 수 있다.

상기 코일층(120) 내부에는 도체패턴(121)이 구비될 수 있고, 상기 도체패턴(121)은 평면상에 코일 패턴에 따라 도금된 금속선으로, 전기전도성이 우수한 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu) 또는 백금(Pt)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 금속으로 이루어질 수 있다.

상기 도체패턴(121)은 일정한 간격을 두고 배치되어 서로 전자기적 결합하는 1차 도체패턴(121a)과 2차 도체패턴(121b)으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 도면에 도시된 것처럼, 동일 평면상에 1,2차 도체패턴(121a,121b)의 각 패턴들이 일정 피치를 두고 교대로 배치될 수 있다. 또는, 이와 달리 1차 도체패턴(121a)과 2차 도체패턴(121b)이 상,하로 소정 간격을 두고 배치될 수도 있다.

이와 같이, 전자기적으로 결합하는 상기 1차 도체패턴(121a)과 2차 도체패턴(121b)으로 같은 방향의 전류가 인가되면 자속(Magnetic flux)이 서로 보강되어 커먼 모드 임피던스가 높아져 커먼 모드 노이즈를 억제하고, 반대 방향의 전류가 흐르면 자속이 서로 상쇄되어 디퍼런셜 모드 임피던스가 감소하게 되므로, 본 발명의 코일 부품은 원하는 전송 신호를 통과시키는 공통모드필터로서 동작할 수 있다.

상기 코일층(120)에서 도체패턴(121)을 제외한 내부 공간은 절연재(122)로 구성되며, 이러한 구조의 코일층(120)은 박막 공법으로 도체패턴(121)과 절연층을 교대로 적층함으로써 형성될 수 있다. 이에 대해서는 후술하는 제조 방법에서 자세히 살펴보기로 한다.

상기 ESD보호층(130)은 상기 도체패턴(121)으로 유입되는 정전기를 우회하여 외부로 배출시키는 기능을 수행하는 층으로, 비아전극(123)을 통해 상기 도체패턴(121)과 전기적으로 연결되는 외부전극(131), 상기 외부전극(131)과 소정 간격을 두고 이격된 접지전극(132), 그리고 상기 외부전극(131)과 접지전극(132) 사이에 구비된 ESD보호재(133)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 ESD보호재(133)는 고분자 수지로 이루어지는 매트릭스 내에 전기 전도성의 금속 분말이 분산된 합성물(composite)로서, 정전기가 없는 정상 상태에서는 무한대의 저항값을 가지게 되므로 외부전극(131)을 통해 인가된 전류 도체패턴(121) 쪽으로 흐르게 된다. 반면, 정전기에 의한 과전류가 인가되면 ESD보호재(133) 내부의 금속 분말 사이에 도전 경로가 형성되는 전자 터널링 현상이 발생하고, 따라서, 과전류는 ESD보호재(133)를 통하여 접지전극(132) 쪽으로 빠져나가게 된다.

다만, 종래에는 ESD보호재의 매트릭스로서, A1₂O₃, TiO₂, SiO₂, ZnO, In₂O₃, NiO, CoO, CuO, MgO, ZrO₂, AlN 등의 무기 재료를 사용하였는데, 이들 재료는 비자성으로 투자율이 낮고 높은 자기 저항을 가진다. 따라서, 만약 본 발명과 달리, 이들 재료로 이루어진 ESD보호층이 자성체 기판과 코일층 사이에 위치하게 되면, 코일층에서 발생하여 자성체 기판을 폐자로로 하여 형성되는 메인자속루프는 그 중간의 ESD보호층에 의해 차단되어 코일 특성이 저하된다.

그러나, 본 발명에서 상기 ESD보호층(130)은 자성체 기판(110)과 코일층(120)의 중간이 아닌, 코일층(120) 상부에 구비됨으로써 메인자속루프의 손실을 최소화할 수 있다. 그리고, 이러한 구조의 코일 부품 제조를 위해, 상기 ESD보호재(133)의 재질로서 저온의 분위기 하에서 소결 가능한 저온 경화용 물질을 사용할 수 있다.

예컨대, 상기 ESD보호재는 Ni, Cu, Au, Ti, Cr, Ag, Pd 및 Pt 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 금속 분말과, 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지 등과 같은 저온 경화용 고분자 수지를 소정의 비율로 칭량한 후 볼밀(ball mill) 등을 이용하여 습식 혼합하는 것으로 완성할 수 있다. 이러한 저온 경화용 ESD보호재(133)를 이용한 코일 부품 제조에 대해서는 나중에 자세히 설명하기로 한다.

상기 ESD보호층(130)은, 외부전극(131) 상에 구비된 제1 범프전극(134)과, 상기 접지전극(132) 상에 구비된 제2 범프전극(135)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제1 범프전극(134)과 제2 범프전극(135)은 기판의 실장면과 직접 접합하는 후막(厚膜) 전극으로 도체패턴(121)보다 두껍게 형성될 수 있고, 그 구성 재료로는 구리(Cu)를 사용하는 것이 적합하다.

그리고, 여기에 상기 제1 범프전극(134)과 제2 범프전극(135)을 포함한 상기 외부전극(131)과 접지전극(132) 주위를 메우도록 충진 형성된 자성수지재(136)가 더 구비될 수 있다. 즉, 도 1의 ESD보호층(130)에서, 외부전극(131), 접지전극(132), ESD보호재(133), 제1 범프전극(134), 그리고 제2 범프전극(135)를 제외한 나머지 내부 공간은 자성수지재(136)로 구성되는 것이다.

이러한 구조로 상기 외부전극(131) 및 접지전극(132)을 포함한 ESD보호재(133)는 상기 자성수지재(136)에 매립되고, 외부전극(131)은 제1 범프전극(134)을 통해, 그리고 접지전극(132)은 제2 범프전극(135)을 통해 외부와 전기적으로 도통된다.

그리고, 상기 자성수지재(136)는 제1,2 범프전극(134,135)의 높이까지 충진되어 코일 부품의 실장면을 구성하게 되며, 상기 자성체 기판(110)과 함께 코일층(120)을 보호함과 동시에 코일 부품의 폐자로(閉磁路)로서의 역할을 한다.

이러한 상기 자성수지재(136)는 저온의 분위기 하에서 소결 가능한 저온 경화용 자성 페이스트(paste)를 사용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 자성수지재(136)는 Ni계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 자성 분말과, 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지 등과 같은 저온 경화용 고분자 수지를 소정의 비율로 칭량한 후 볼밀(ball mill) 등을 이용하여 습식 혼합하는 것으로 완성할 수 있다.

한편, 본 발명의 코일 부품은, 상기 코일층(120)과 ESD보호층(130) 사이에 구비되는 자성수지층(140)을 더 포함할 수 있다. 상기 자성수지층(140)은 자성수지재(136)와 같은 저온 경화용 자성 페이스트를 사용하여 형성할 수 있고, 상기 자성체 기판(110) 및 자성수지재(136)와 함께 코일 부품의 폐자로(閉磁路)로서의 역할을 한다.

이제, 본 발명의 코일 부품 제조방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 코일 부품 제조방법을 순서대로 도시한 공정도로서, 먼저, 도 3과 같이 자성체 기판(110)을 준비한다.

상기 자성체 기판(110)은 소정의 인덕턴스를 얻을 수 있는 페라이트 재료, 예를 들면, Fe₂O₃ 및 NiO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni계 페라이트 재료, Fe₂O₃, NiO 및 ZnO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn계 페라이트 재료, Fe₂O₃, NiO, ZnO 및 CuO를 주성분으로 하여 포함하는 Ni-Zn-Cu계 페라이트 재료 등을 고온의 분위기 하에서 소결한 후, 원하는 형상(예컨대, 육면체 형상)으로 잘라내어 제작할 수 있다.

이와 같이 자성체 기판(110)이 준비되면, 도 4와 같이, 도체패턴(121)이 내설된 코일층(120)을 상기 자성체 기판(110) 상부에 형성하는 단계를 진행한다.

이러한 상기 코일층(120)은 박막 공법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 도체패턴(121)이 상,하층의 2층 구조로 되어 있다고 가정하면, 먼저, 스핀 코팅법 등으로 자성체 기판(110) 위에 제1 절연층을 형성한 후, 여기에 당업계에 공지된 통상의 SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 또는 서브트랙티브법(Subtractive) 등을 이용하여 하층 도체패턴(121)을 형성한다. 그 다음, 하층 도체패턴(121)을 복개하도록 제1 절연층 표면에 제2 절연층을 형성함과 함께 제2 절연층에 상,하층 도체패턴(121)간의 연결을 위한 콘택트홀을 형성하고, 제2 절연층 위에 상층 도체패턴(121)을 형성한다. 이때, 콘택트홀의 내부를 금속 충진하여 상층 도체패턴(121)과 하층 도체패턴(121)을 전기적으로 연결시킨다. 마지막으로, 상층 도체패턴(121)을 복개하도록 제2 절연층 표면에 제3 절연층을 형성하는 것으로 코일층(120)을 완성할 수 있다. 여기서, 각 층의 도체패턴(121) 형성 시 도체패턴(121)과 외부전극(131)간의 연결을 위한 비아전극(123)을 함께 형성할 수 있도록 한다.

이처럼, 박막 공정을 통해 코일층(120)이 완성되면, 상기 코일층(120) 위에 ESD보호층(130)을 형성하는 단계를 진행하여 본 발명의 코일 부품을 최종 완성할 수 있다.

상기 코일층(120)의 형성은 외부전극(131) 및 접지전극(132)을 형성하는 것으로 시작할 수 있다. 이를 위해, 먼저, 코일층(120) 전면(全面)에 스퍼터링법 등으로 시드층을 증착하고 여기에 드라이 필름을 부착한 다음, 노광 및 현상 공정으로 외부전극(131) 및 접지전극(132)이 형성될 위치에 개구부를 형성하여 시드층을 노출시킨다. 그 다음, 시드층을 인입선으로 전해 도금을 진행하여 개구부 내부를 도금 성장시키고, 드라이 필름 제거 후 외부로 노출된 시드층을 제거하면, 도 5에 도시된 것처럼 상기 외부전극(131) 및 접지전극(132)을 형성할 수 있다.

그 다음, 도 6과 같이, 상기 외부전극(131) 및 접지전극(132) 사이에 ESD보호재(133)를 형성한다. 상기 ESD보호재(133)는 코일층(120) 위에 드라이 필름을 부착 후 ESD보호재(133)가 형성될 위치에 개구부를 형성하고, 여기에 금속 분말과 저온 경화용 수지의 혼합 페이스트(paste)를 충진 후 드라이 필름을 제거함으로써 형성할 수 있다. ESD보호재(133)가 형성되면 경화를 위한 소결 과정을 진행하는데, 이는 대략 150도 내지 200도 정도의 저온 분위기 하에서 진행할 수 있다.

이처럼, 저온 경화용 ESD보호재(133)의 사용으로 저온 소결을 진행함에 따라, 상기 코일층(120)을 구성하는 절연재(122)의 파손을 막을 수 있고, 그 결과, 본 발명의 코일 부품은 코일층(120) 상부에 ESD보호층(130)이 구비되는 구조를 가질 수 있게 된다.

즉, 종래처럼 A1₂O₃, TiO₂, SiO₂, ZnO, In₂O₃, NiO, CoO, CuO, MgO, ZrO₂, AlN 등의 무기 재료로 이루어진 고온 경화용 ESD보호재를 사용하는 경우, 본 발명과 같이 코일층 상부에 ESD보호층을 형성하고, 예컨대 1000도 이상의 고온 소결을 진행하게 되면, 코일층을 구성하는 절연재는 녹거나 회멸하게 된다. 따라서, 종래에는 자성체 기판 위에 고온 경화용 ESD보호재를 사용한 ESD보호층을 적층한 다음 이를 동시 소성하고, ESD보호층 위에 박막 공정으로 코일층을 형성하였다. 그 결과, 코일층에서 발생하여 자성체 기판을 폐자로로 하여 형성되는 메인자속루프는 그 중간에 위치하는 ESD보호층, 구체적으로 비자성의 ESD보호재에 의해 차단되어 코일 특성이 저하될 수 밖에 없었다.

저온 소결에 의해 상기 ESD보호재(133)가 경화되면, 마지막으로, 도 7과 같이, 상기 외부전극(131) 상에 제1 범프전극(134), 그리고 접지전극(132) 상에 제2 범프전극(135)을 도금하고, 제1,2 범프전극(134,135)을 포함한 외부전극(131)과 접지전극(132) 주위로 자성 페이스트를 충진하여 자성수지재(136)를 형성한다.

상기 제1 범프전극(134)과 제2 범프전극(135)은 외부전극(131) 및 접지전극(132)과 유사한 방식으로 형성할 수 있다. 그리고, 상기 자성 페이스트로는 예컨대, Ni계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 자성 분말과, 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지 등과 같은 저온 경화용 고분자 수지를 소정의 비율로 칭량한 후 볼밀(ball mill) 등으로 습식 혼합한 슬러리를 사용할 수 있다. 이와 같이 제조된 슬러리를 제1,2 범프전극(134,135)의 높이만큼 충진한 다음 저온의 분위기 하에서 소결하도록 한다.

한편, 상기 ESD보호층(130)을 형성하기 전, 상기 코일층(120) 상부에 자성 페이스트 도포 후 소결 과정을 더 진행하여 자성수지층(140)을 형성할 수 있다. 상기 자성수지층(140) 형성을 위한 자성 페이스트로는 상기 자성수지재(136)와 같은 같은 저온 경화용 자성 페이스트를 사용할 수 있고, 따라서, 소결 시 상기 절연재(122)의 훼손이 없도록 저온의 분위기 하에서 소결하도록 한다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 본 발명의 코일 부품 110: 자성체 기판
120: 코일층 121: 도체패턴
122; 절연재 123: 비아전극
130: ESD보호층 131: 외부전극
132: 접지전극 133: ESD보호재
134: 제1 범프전극 135: 제2 범프전극
136: 자성수지재 140: 자성수지층

Claims

자성체 기판과, 상기 자성체 기판 상부에 구비되고 도체패턴이 내설된 코일층을 포함하는 코일 부품에 있어서,
상기 도체패턴으로 유입되는 정전기를 배출시키는 ESD보호층이 상기 코일층 상부에 구비되고,
상기 코일층과 ESD보호층 사이에 자성수지층이 구비되며,
상기 ESD보호층은, 비아전극을 통해 상기 도체패턴과 연결되는 외부전극, 상기 외부전극과 이격된 접지전극, 그리고 상기 외부전극과 접지전극 사이에 구비된 ESD보호재를 포함하고,
상기 ESD보호재는 금속 분말이 분산된 저온 경화용 수지로 이루어지며,
상기 자성수지층은 자성 분말과 저온 경화용 수지의 혼합물로 이루어지는 코일 부품.
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제 1 항에 있어서,
상기 ESD보호층은, 상기 외부전극 상에 구비된 제1 범프전극과, 상기 접지전극 상에 구비된 제2 범프전극, 그리고 상기 제1 범프전극과 제2 범프전극을 포함한 상기 외부전극 및 접지전극 주위를 충진하도록 형성된 자성수지재를 더 포함하는, 코일 부품.
제 4 항에 있어서,
상기 자성수지재는 자성 분말과 저온 경화용 수지의 혼합물로 이루어지는, 코일 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 코일층에서 상기 도체패턴을 제외한 내부 공간은 절연재로 구성되는, 코일 부품.
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제 1 항에 있어서,
상기 도체패턴은 전자기적으로 결합하는 1차 도체패턴과 2차 도체패턴으로 구성되는, 코일 부품.
자성체 기판을 준비하는 단계;
상기 자성체 기판 상부에 도체패턴이 내설된 코일층을 형성하는 단계;
상기 코일층 상부에 자성 분말과 저온 경화용 수지의 혼합물로 이루어지는 자성수지층을 형성하는 단계; 및
상기 자성수지층 상부에 ESD보호층을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 ESD보호층을 형성하는 단계는,
외부전극 및 접지전극을 도금하는 단계와, 상기 외부전극 및 접지전극 사이에 금속 분말이 분산된 저온 경화용 수지로 이루어진 ESD보호재를 형성하는 단계, 그리고 상기 ESD보호재를 저온 경화하는 단계;를 포함하는 코일 부품 제조방법.
제 10 항에 있어서,
상기 코일층을 형성하는 단계는 박막 공법으로 진행하는, 코일 부품 제조방법.
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제 10 항에 있어서,
상기 ESD보호재를 저온 경화하는 단계 이후, 상기 외부전극 상에 제1 범프전극, 상기 접지전극 상에 제2 범프전극을 도금하는 단계; 및 상기 제1 범프전극과 제2 범프전극을 포함한 상기 외부전극과 접지전극 주위로 자성 페이스트를 충진하는 단계;를 더 포함하는, 코일 부품 제조방법.
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