KR102016499B1 - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 바디, 바디에 매설된 코일부, 바디를 커버하는 절연층, 바디와 절연층 사이에 형성되어 코일부와 연결되고 바디의 일면에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 도금전극, 및 절연층을 관통하여 제1 및 제2 도금전극에 각각 연결되는 제1 및 제2 관통전극을 포함한다.
Description
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자기기에 이용되는 대표적인 수동전자부품이다.
전자기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 전자부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
상술한 이유로, 전자부품의 EMI(Electro Magnetic Interference)와 같은 노이즈 발생원을 제거하는 것에 대한 요구가 점점 증가하고 있다.
본 발명의 목적은 누설자속을 저감하는 차폐 구조를 용이하게 형성할 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 바디에 매설된 코일부, 바디를 커버하는 절연층, 바디와 절연층 사이에 형성되어 코일부와 연결되고 바디의 일면에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 도금전극, 및 절연층을 관통하여 제1 및 제2 도금전극에 각각 연결되는 제1 및 제2 관통전극을 포함하는 코일 부품을 제공한다.
본 발명에 따르면 코일 부품에 누설자속을 저감하는 차폐 구조를 용이하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 저면도.
도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1의 도 1의 I-I'선을 따른 단면에 대응되는 도면.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 저면도.
도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1의 도 1의 I-I'선을 따른 단면에 대응되는 도면.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서, L 방향은 제1 방향 또는 길이 방향, W 방향은 제2 방향 또는 폭 방향, T 방향은 제3 방향 또는 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
전자 기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 이용되는데, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일 부품이 적절하게 이용될 수 있다.
즉, 전자 기기에서 코일 부품은, 파워 인덕터(Power Inductor), 고주파 인덕터(HF Inductor), 통상의 비드(General Bead), 고주파용 비드(GHz Bead), 공통 모드 필터(Common Mode Filter) 등으로 이용될 수 있다.
(코일부품)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 저면도이다. 도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 코일부(200), 제1 및 제2 도금전극(300, 400), 제1 및 제2 관통전극(510, 520), 및 절연층(600)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(200)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
이하에서는, 예시적으로 바디(100)가 육면체의 형상인 것을 전제로 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 하지만, 이러한 설명이 육면체 이외의 형상으로 형성된 바디를 포함하는 코일 부품을 본 실시예의 범위에서 제외하는 것은 아니다.
바디(100)는, 길이 방향(L)으로 서로 마주보는 제1 면과 제2 면, 폭 방향(W)으로 서로 마주보는 제3 면과 제4 면, 두께 방향(T)으로 마주보는 제5 면 및 제6 면을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면은, 바디(100)의 제5 면과 제6 면을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 바디(100)의 벽면은 서로 마주하는 양 단면인 제1 면 및 제2 면, 서로 마주하는 양 측면인 제3 면 및 제4 면을 포함한다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 도금전극(300, 400) 및 절연층(600)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.65mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상술한 코일 부품의 길이, 폭 및 두께의 수치는 공차를 제외한 것으로, 공차에 의한 실제 코일 부품의 길이, 폭 및 두께는 상기의 수치와 달리질 수 있다.
바디(100)는, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디는 자성 물질이 수지에 분산된 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성 물질로 이루어질 수도 있다.
자성 물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트는, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 자성 분말은, 순철 분말, Fe-Si계 합금 분말, Fe-Si-Al계 합금 분말, Fe-Ni계 합금 분말, Fe-Ni-Mo계 합금 분말, Fe-Ni-Mo-Cu계 합금 분말, Fe-Co계 합금 분말, Fe-Ni-Co계 합금 분말, Fe-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Si계 합금 분말, Fe-Si-Cu-Nb계 합금 분말, Fe-Ni-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Al계 합금 분말 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속 자성 분말은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
페라이트 및 금속 자성 분말은 각각 평균 직경이 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는, 수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 수지에 분산된 자성 물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다.
수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 코일부(200)를 관통하는 코어(110)를 포함할 수 있다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(200)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일부(200)는 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(200)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
코일부(200)는 제1 코일패턴(211), 제2 코일패턴(212) 및 비아(220)를 포함한다.
제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212) 및 후술할 내부절연층(IL)은, 바디(100)의 두께 방향(T)을 따라 순차 적층된 형태로 형성될 수 있다.
제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212) 각각은, 평면 나선의 형상으로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(211)은 내부절연층(IL)의 일면에서 바디(100)의 두께 방향(T)을 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
비아(220)는, 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)을 전기적으로 연결하도록 내부절연층(IL)을 관통하여 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)에 각각 접촉한다. 결과, 본 실시예에 적용되는 코일부(200)는 바디(100)의 두께 방향(T)으로 자기장을 발생시키는 하나의 코일로 형성될 수 있다.
제1 코일패턴(211), 제2 코일패턴(212) 및 비아(220) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(212)과 비아(220)를 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(212)과 비아(220)는 각각 무전해도금층의 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은 어느 하나의 전해도금층을 다른 하나의 전해도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 제2 코일패턴(212)의 시드층과 비아(220)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(212)의 전해도금층과 비아(220)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예로서, 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(211)을 각각 별개로 형성한 후 내부절연층(IL)에 일괄적으로 적층하여 코일부(200)를 형성할 경우, 비아(220)는 고융점금속층과 고융점금속층의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 저융점금속층을 포함할 수 있다. 여기서, 저융점금속층은 납(Pb) 및/또는 주석(Sn)을 포함하는 솔더로 형성될 수 있다. 저융점금속층은 일괄적층 시의 압력 및 온도로 인해 적어도 일부가 용융되어, 저융점금속층과 제2 코일패턴(212) 간의 경계에는 금속간화합물층(Inter Metallic Compound Layer, IMC Layer)이 형성될 수 있다.
제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)은, 예로서, 각각 내부절연층(IL)의 하면 및 상면에 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(211)은 내부절연층(IL)의 하면에 매립되어 하면이 내부절연층(IL)의 하면으로 노출되고, 제2 코일패턴(212)은 내부절연층(IL)의 상면에 돌출 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 코일패턴(211)의 하면에는 오목부가 형성되어, 내부절연층(IL)의 하면과 제1 코일패턴(211)의 하면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(211)은 내부절연층(IL)의 하면에 매립되어 하면이 내부절연층(IL)의 하면으로 노출되고, 제2 코일패턴(212)은 내부절연층(IL)의 상면에 매립되어 상면이 내부절연층(IL)의 상면으로 노출될 수 있다.
제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212) 각각의 단부는 바디(100)의 제1 면 및 제2 면으로 노출될 수 있다. 제1 코일패턴(211)은 바디(100)의 제1 면으로 노출된 단부가 후술할 제1 도금전극(300)의 제1 연결부(310)와 접촉함으로써, 제1 도금전극(300)과 전기적으로 연결된다. 제2 코일패턴(212)은 바디(100)의 제2 면으로 노출된 단부가 후술할 제2 도금전극(400)의 제2 연결부(410)와 접촉함으로써, 제2 도금전극(400)과 전기적으로 연결된다.
제1 코일패턴(211), 제2 코일패턴(211) 및 비아(220) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
내부절연층(IL)은, 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 및 감광성 절연수지 중 적어도 하나를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 내부절연층(IL)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric)등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(AlOH3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 붕산알루미늄(AlBO3), 티탄산바륨(BaTiO3) 및 지르콘산칼슘(CaZrO3)으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다.
내부절연층(IL)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 내부절연층(IL)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 내부절연층(IL)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 내부절연층(IL)은 코일부(200) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다. 내부절연층(IL)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세홀 가공이 가능하다.
절연막(IF)은, 제1 코일패턴(211), 내부절연층(IL) 및 제2 코일패턴(212)의 표면을 따라 형성된다. 절연막(IF)은 각 코일패턴(211, 212)을 보호하고, 절연시키기 위한 것으로, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있다. 절연막(IF)에 포함되는 절연 물질은 어떠한 것이든 가능하며, 특별한 제한은 없다. 절연막(IF)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 제1 및 제2 코일패턴(211, 212)이 형성된 내부절연층(IL)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 제1 코일패턴(211) 및 제2 코일패턴(212) 중 적어도 하나는 복수로 형성될 수 있다. 예로서, 코일부(200)는, 복수의 제1 코일패턴(211)이 형성되어, 어느 하나의 제1 코일패턴의 하면 상에 다른 하나의 제1 코일패턴이 적층된 구조일 수 있다. 이 경우, 복수의 제1 코일패턴(211) 사이에 추가 절연층이 배치되고, 추가 절연층을 관통한 연결비아에 의해 복수의 제1 코일패턴(211)이 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연층(600)은 바디를 커버한다. 즉, 절연층(600)은 바디(100)의 제1 내지 제6 면에 형성된다.
절연층(600)은, 바디(100)의 표면 중 후술할 제1 및 제2 도금전극(300, 400)이 형성된 영역을 제외한 바디(100)의 표면에 형성되는 도금방지층(610) 및, 도금방지층(610)과 제1 및 제2 도금전극(300, 400)을 커버하는 커버층(620)을 포함할 수 있다. 후술할 제1 및 제2 도금전극(300, 400)은 바디(100)의 제1 및 제2 면과, 제6 면의 일부에 형성되므로, 도금방지층(610)은 바디(100)의 제3 내지 제5 면과, 바디(100)의 제6 면 중 제1 및 제2 도금전극(300, 400)이 형성되지 않은 일 영역에 형성된다.
도금방지층(610)은 후술할 제1 및 제2 도금전극(300, 400)을 도금으로 형성함에 있어, 도금레지스트로 기능할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
커버층(620)에는 후술할 제1 및 제2 관통전극(510, 520)이 형성되는 개방부(도 9(a) 및 도 9(b)의 O)가 형성될 수 있다.
절연층(600)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지, 감광성 수지, 패럴린, SiOx 또는 SiNx를 포함할 수 있다.
절연층(600)은 접착 기능을 가질 수 있다. 예로서, 절연필름을 바디(100)에 적층하여 절연층(600)을 형성할 경우, 절연필름은 접착 성분을 포함하여 바디(100)의 표면에 접착할 수 있다. 이러한 경우, 절연층(600)의 일면에는 접착층이 별도로 형성되어 있을 수 있다. 다만, 반경화 상태(B-stage)의 절연필름을 이용해 절연층(600)을 형성하는 경우 등과 같이, 절연층(600)의 일면에 별도의 접착층이 형성되어 있지 않을 수도 있다.
절연층(600)은, 액상의 절연수지를 바디(100)의 표면에 도포하거나, 절연필름을 바디(100)의 표면에 적층하거나, 기상증착으로 절연수지를 바디(100)의 표면에 형성함으로써 형성될 수 있다. 절연필름의 경우, 감광성 절연수지를 포함하는 드라이필름(DF), 감광성 절연수지를 포함하지 않는 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 또는 폴리이미드 필름 등을 이용할 수 있다.
절연층(600)은 10㎚ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 절연층(600)의 두께가 10㎚미만인 경우에는 Q 특성 (Q factor) 감소, 항복 전압(break down voltage) 감소 및 자기공진 주파수(Self-resonant Frequency, SRF) 감소 등 코일 부품의 특성이 감소할 수 있고, 절연층(600)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 총 길이, 폭 및 두께가 증가하여 박형화에 불리하다.
도금전극(300, 400)은 바디(100)와 절연층(600) 사이에 형성되어 코일부(200)와 연결되고, 바디(100)의 일면에 서로 이격 배치된다. 구체적으로, 도금전극(300, 400)은 바디의 제6 면에 서로 이격 배치되고, 커버층(620)에 의해 커버된다.
도금전극(300, 400)은 제1 코일패턴(211)과 연결되는 제1 도금전극(300)과, 제2 코일패턴(212)과 연결되는 제2 도금전극(400)을 포함한다. 본 실시예의 경우, 구체적으로, 제1 도금전극(300)은, 바디(100)의 제1 면에 배치되어 제1 코일패턴(211)의 단부와 연결되는 제1 연결부(310)와, 제1 연결부(310)로부터 바디(100)의 제6 면으로 연장된 제1 연장부(320)를 포함한다. 제2 도금전극(400)은, 바디(100)의 제2 면에 배치되어 제2 코일패턴(212)의 단부와 연결되는 제2 연결부(410)와 제2 연결부(410)로부터 바디(100)의 제6 면으로 연장된 제2 연장부(420)를 포함한다. 제1 도금전극(300)과 제2 도금전극(400)이 서로 접촉되지 않도록 바디(100)의 제6 면에 각각 배치된 제1 연장부(320)와 제2 연장부(420)는 서로 이격된다. 즉, 제1 도금전극(300)과 제2 도금전극(400)은 각각 L자형으로 형성될 수 있다.
한편, 이상에서는, 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)의 단부가 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면으로 노출되는 경우에 L자형으로 형성되는 도금전극(300, 400)을 설명하였으나, 도금전극(300, 400)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 상술한 설명과 달리, 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)의 단부가 바디(100)의 제6 면으로 각각 노출되는 경우라면, 도금전극(300, 400)은 바디(100)의 제6 면에만 형성되어 각각 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)의 단부와 연결될 수 있다. 또한, 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)의 단부가 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면으로 노출되는 경우라도 도금전극(300, 400)은 L자형이 아닐 수 있다. 예로서, 제1 도금전극(300)은, 바디(100)의 제1 면에 배치되어 제1 코일패턴(211)의 단부와 연결되는 제1 연결부(310)와, 제1 연결부(310)로부터 바디(100)의 제6 면으로 연장된 제1 연장부(320), 및 제1 연결부(310)로부터 바디(100)의 제5 면으로 연장된 제1 밴드부를 포함하는 ㄷ자형으로 형성될 수도 있다. 또한, 제1 밴드부는 바디(100)의 제3 및 제4 면에도 형성되어, 제1 도금전극(300)은 5면 전극으로 형성될 수도 있다.
도금전극(300, 400)은, 바디(100)의 표면에 형성된 도금방지층(610)을 도금레지스트로 하여 전해도금을 수행함으로써 바디(100)의 표면에 형성될 수 있다. 바디(100)가 금속 자성 분말을 포함하는 경우, 금속 자성 분말은 바디(100)의 표면에 노출될 수 있다. 바디(100)의 표면에 노출된 금속 자성 분말로 인해, 전해도금 시 바디(100) 표면에 도전성이 부여될 수 있고, 바디(100) 표면에 도금전극(300, 400)을 전해도금으로 형성할 수 있다.
도금전극(300, 400)의 연결부(310, 410)와 연장부(320, 420)는 동일한 도금 공정으로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다. 즉, 제1 연결부(310)와 제1 연장부(320)는 일체로 형성될 수 있고, 제2 연결부(410)와 제2 연장부(420)는 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 설명이 연결부(310, 410)와 연장부(320, 420)가 서로 상이한 도금 공정으로 형성되어 상호 간에 경계가 형성된 경우를 본 발명의 범위에서 제외하는 것은 아니다.
도금전극(300, 400)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도금전극(300, 400)은, 0.5㎛ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 도금전극(300, 400)의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우에는 기판 실장 시 탈착 및 박리가 일어날 수 있다. 도금전극(300, 400)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 박형화에 불리할 수 있다.
관통전극(510, 520)은 절연층(600)을 관통하여 제1 및 제2 도금전극(300, 400)에 각각 연결된다. 구체적으로, 제1 관통전극(510)은 절연층(600)의 커버층(610)을 관통하여 제1 도금전극(300)의 제1 연장부(320)에 접촉하고, 제2 관통전극(520)은 절연층(600)의 커버층(610)을 관통하여 제2 도금전극(400)의 제2 연장부(420)에 접촉한다. 제1 및 제2 관통전극(510, 520)은 바디(100)의 제6 면 상에서 서로 이격 배치된다.
관통전극(510, 520)은 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 인쇄회로기판 등에 실장 될 때, 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판 등과 전기적으로 연결시킨다. 예로서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100)의 제6 면이 인쇄회로기판의 상면을 향하도록 실장될 수 있는데, 바디(100)의 제6 면 상에 배치된 관통전극(510, 520)과 인쇄회로기판의 접속부가 솔더 등에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
관통전극(510, 520)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 철(Fe), 백금(Pt) 및 금 (Au)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 관통전극(510, 520)은, 예를 들어, 전해도금, 스퍼터링 및 페이스트 인쇄 중 적어도 하나에 의해 형성될 수 있다.
도 2에는 관통전극(510, 520)의 형상을 직사각형인 것으로 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 따라서, 관통전극(510, 520) 단면의 형상은 다각형, 원형, 타원형 등 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 관통전극(510, 520) 단면은, 예로서 모서리에 곡선이 형성된 직사각형과 같이, 곡선을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1 관통전극(510)과 제2 관통전극(520)의 형상은 도 2에 도시된 것과 같이, 서로 동일할 수도 있으나, 서로 상이할 수도 있다.
관통전극(510, 520)의 크기 및 관통전극(510, 520) 간의 이격 거리(pitch)는, 코일 부품의 사이즈, 코일 부품이 실장되는 인쇄회로기판의 패드 간 피치, 또는 코일 부품과 인쇄회로기판을 연결하는 솔더 등과 같은 접속 수단의 크기 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이렇게 함으로써, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 차폐 구조를 용이하게 형성하고, 부품 실장을 용이하게 할 수 있다. 즉, 바디(100)의 제6 면에 서로 다른 극성이 인가되는 제1 및 제2 관통전극(510, 520)이 함께 배치되므로 부품 실장이 용이하다. 또한, 실장면이 아닌 바디(100)의 제1 내지 제5 면에 커버층(620)이 형성되므로 커버층(620) 상에 도전성의 차폐 구조가 형성되더라도 차폐 구조와 코일 부품(1000) 간의 전기적 단락(short)의 위험성이 감소된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1의 도 1의 I-I'선을 따른 단면에 대응되는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품은, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품과 비교하여, 관통전극(510, 520)이 상이하다.
구체적으로, 본 실시예에 적용되는 관통전극(510, 520)은 각각 연장부(320, 420)와 접촉하는 제1 층과, 제1 층에 형성된 제2 층을 포함한다. 제1 층은 니켈(Ni)을 포함하고, 제2 층은 주석(Sn)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 층과 제2 층은 각각 전해도금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
(코일 부품의 제조 방법)
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 6(a), 도 7(a), 도 8(a), 도 9(a) 및 도 10(a)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면으로, 각각 도 1의 I-I'선에 따른 단면에 대응되는 도면이고, 도 6(b), 도 7(b), 도 8(b), 도 9(b) 및 도 10(b)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면으로, 각각 도 1의 II-II'선에 따른 단면에 대응되는 도면이다.
우선, 도 6을 참조하면, 코일부가 매설된 바디를 형성하고, 도금방지층을 바디의 표면 중 일부에 형성한다.
코일부(200)는 제1 코일패턴(211), 제2 코일패턴(212) 및 비아(220)를 포함한다. 코일부(200)는, 내부절연층(IL)에 비아 형성용 비아홀을 가공한 후 내부절연층(IL)에 무전해도금 및/또는 전해도금을 수행하여 형성될 수 있다.
바디(100)는 코일부(200)가 형성된 내부절연층(IL)에 코어(110) 형성을 위한 관통홀을 가공한 후 관통홀이 형성된 내부절연층(IL)에 자성 복합 시트를 적어도 하나 적층함으로써 형성될 수 있다. 자성 복합 시트는 금속 자성 분말과 열경화성 절연 수지를 포함할 수 있다. 금속 자성 분말은 절연 수지의 경화 후 바디(100)의 표면으로 노출될 수 있다.
도금방지층(610)은 바디(100)의 표면 중 제1 도금전극(300)과 제2 도금전극(300)이 형성되지 않는 영역에 도금방지층 형성용 자재를 적층함으로써 형성될 수 있다. 또는 도금방지층(610)은 바디(100)의 표면 전체에 도금방지층 형성용 자재를 적층한 후 바디(100)의 표면 중 제1 도금전극(300)과 제2 도금전극(400)이 형성될 영역에 적층된 도금방지층 형성용 자재를 선택적으로 제거함으로써 형성될 수 있다. 후자의 경우, 도금방지층(610)은, 감광성 절연수지를 포함하는 드라이필름과 같은 절연자재를 이용하고, 선택적 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 제1 도금전극(300)은 바디(100)의 제1 면에 형성된 제1 연결부(310)와 바디(100)의 제6 면에 형성된 제1 연장부(320)로 구성되고, 제2 도금전극(400)은 바디(100)의 제2 면에 형성된 제2 연결부(410)와 바디(100)의 제6 면에 형성된 제2 연장부(420)로 구성되므로, 도금방지층(610)은 바디(100)의 제3 내지 제5면과, 바디(100)의 제6 면의 중앙부에 형성된다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 도금전극을 형성한다.
제1 및 제2 도금전극(300, 400)은, 전해도금을 통해 바디(100)에 형성되되 도금방지층(610)이 형성되지 않은 바디(100)의 제1 및 제2 면과, 제6 면 중 외곽 영역에 형성된다. 이로써, 바디(100)의 표면 전체는 도금방지층(610) 또는 도금전극(300, 400)으로 커버된다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 커버층을 형성한다.
커버층(620)은 도금방지층(610)과 도금전극(300, 400)을 모두 커버하도록 바디(100)의 전체 표면 상에 형성된다. 커버층(620)은, 바디(100)의 제6 면을 제외한 바디(100)의 제1 내지 제5 면에 제1 커버층을 형성한 후 바디(100)를 뒤집어 제6 면에 제2 커버층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 또는, 커버층(620)은 커버층 형성용 액상의 절연 수지에 바디(100)를 딥핑함으로써 바디(100)의 전체 표면 상에 동시에 형성될 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 커버층에 개방부를 가공한다.
개방부(O)는 제1 연장부(320)와 제2 연장부(420)를 각각 외부로 노출시킨다. 즉, 개방부(O)는 커버층(620) 중 바디(100)의 제6 면 상에 형성된 부분을 관통하여, 제1 연장부(320)와 제2 연장부(420) 각각을 외부로 노출시킨다.
개방부(O)는 커버층(620)이 감광성 절연 수지를 포함하는 경우, 포토리쏘그래피 공정으로 커버층(620)에 형성될 수 있다. 또는, 개방부(O)는 커버층(620)이 비감광성 절연 수지, 예컨대 열경화성 절연 수지를 포함하는 경우, 샌드블래스트 공정 또는 드릴링 공정으로 커버층(620)에 형성될 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 개방부에 관통전극을 형성한다.
관통전극(510, 520)은, 개방부(O)가 형성된 바디(100)에 전해도금을 수행함으로써 형성될 수 있다. 또는, 관통전극(510, 520)은 개방부(O)에 도전성 페이스트를 충전함으로써 형성될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경 또는 삭제 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 바디
110: 코어
200: 코일부
211, 212: 코일패턴
220: 비아
300, 400: 도금전극
310, 410: 연결부
320, 420: 연장부
510, 520: 관통전극
600: 절연층
610: 도금방지층
620: 커버층
IL: 내부절연층
IF: 절연막
O: 개방부
1000: 코일 부품
110: 코어
200: 코일부
211, 212: 코일패턴
220: 비아
300, 400: 도금전극
310, 410: 연결부
320, 420: 연장부
510, 520: 관통전극
600: 절연층
610: 도금방지층
620: 커버층
IL: 내부절연층
IF: 절연막
O: 개방부
1000: 코일 부품
Claims (10)
- 바디;
상기 바디에 매설된 코일부;
상기 바디를 커버하는 절연층;
상기 바디와 상기 절연층 사이에 형성되어 상기 코일부와 연결되고, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 도금전극; 및
상기 절연층을 관통하여 상기 제1 및 제2 도금전극에 각각 연결되는 제1 및 제2 관통전극; 을 포함하고,
상기 절연층은,
상기 바디의 표면 중 상기 제1 및 제2 도금전극이 형성된 영역을 제외한 상기 바디의 표면에 형성되는 도금방지층, 및
상기 바디, 상기 도금방지층, 및 상기 제1 및 제2 도금전극의 표면 전체를 커버하는 커버층을 포함하고,
상기 제1 및 제2 관통전극은 상기 커버층을 관통하여 상기 제1 및 제2 도금전극에 각각 연결되는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도금전극 각각은 구리(Cu)를 포함하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 관통전극 각각은, 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 철(Fe), 백금(Pt) 및 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하는 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일부의 양단은 상기 바디의 양 단면으로 각각 노출되고,
상기 제1 및 제2 도금전극은,
상기 바디의 양 단면에 각각 형성된 제1 및 제2 연결부 및
상기 제1 및 제2 연결부로부터 각각 연장되어 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 연장부
를 포함하는 코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 연결부와 상기 제1 연장부, 및 상기 제2 연결부와 상기 제2 연장부는 각각 일체로 형성되는 코일 부품.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 바디는 상기 일면과 일 방향을 따라 서로 마주한 타면을 가지고,
상기 바디에 매설된 내부절연층; 을 더 포함하고,
상기 코일부는,
상기 내부절연층의 일면에 배치된 제1 코일패턴,
상기 내부절연층의 타면에 배치된 제2 코일패턴, 및
상기 내부절연층을 관통하여 상기 제1 코일패턴과 상기 제2 코일패턴을 서로 연결하는 비아를 포함하고,
상기 제1 코일패턴, 상기 내부절연층 및 상기 제2 코일패턴은 상기 일 방향을 따라 배치된 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 코일패턴과 상기 제2 코일패턴은 각각 상기 일 방향을 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성하는, 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 코일패턴, 상기 내부절연층 및 상기 제2 코일패턴의 표면을 따라 형성된 절연막;
을 더 포함하는 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 관통전극 각각의 단면은, 곡선을 포함하는 코일 부품.
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