KR102025709B1 - 코일 부품 - Google Patents

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KR102025709B1
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conductive layers
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박일진
황광환
이준성
권순광
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 서로 마주한 일면 및 타면과, 상기 일면과 타면을 각각 연결하는 복수의 벽면을 가지고, 상기 일면으로부터 상기 타면까지의 거리가 0.65mm 이하(단, 0 제외)인 바디; 및 상기 바디에 매설된 코일부; 를 포함하고, 상기 바디는 하기의 화학식 1로 표기되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 포함하고, 상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은 20㎚ 이하(단, 0 제외)의 결정립(crystalline)을 포함한다.
[화학식 1]
FeaSibBcNbdCue
(여기서, 73 원자% ≤ a ≤ 77 원자%, 10 원자% ≤ b ≤ 14 원자% , 9 원자% ≤ c ≤ 11 원자%, 2 원자% ≤ d ≤ 3 원자%, 0.5 원자% ≤ e ≤ 1 원자%, 및 a+b+c+d+e=100을 만족)

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자 기기에 이용되는 대표적인 수동 전자 부품이다.
한편, 전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 코일 부품도 점점 고성능화되고 소형화되고 있다.
이를 위하여, 코일 부품을 제조 시 사용되는 금속 자성 분말은 고투자율 및 낮은 코어 로스를 가질 수 있어야 한다.
한국 공개특허공보 제10-2016-0011685호
본 발명의 여러 목적 중 하나는, 박형화(Low-profile) 가능하면서도, 포화전류, 인덕턴스, 투자율, 코어로스 값이 우수한 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 마주한 일면 및 타면과, 상기 일면과 타면을 각각 연결하는 복수의 벽면을 가지고, 상기 일면으로부터 상기 타면까지의 거리가 0.65mm 이하(단, 0 제외)인 바디; 및 상기 바디에 매설된 코일부; 를 포함하고, 상기 바디는 하기의 화학식 1로 표기되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 포함하고, 상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은 20㎚ 이하(단, 0 제외)의 결정립(crystalline)을 포함하는, 코일 부품이 제공된다.
[화학식 1]
FeaSibBcNbdCue
(여기서, 73 원자% ≤ a ≤ 77 원자%, 10 원자% ≤ b ≤ 14 원자% , 9 원자% ≤ c ≤ 11 원자%, 2 원자% ≤ d ≤ 3 원자%, 0.5 원자% ≤ e ≤ 1 원자%, 및 a+b+c+d+e=100을 만족)
본 발명에 따르면 코일 부품을 박형화(Low-profile)하면서도, 코일 부품의 포화전류, 인덕턴스, 투자율 및 코어로스를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 A를 확대한 것을 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 A의 변형예를 나타내는 도면.
도 6은 본 실시예에 의한 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말의 단면도.
도 7은 도 6의 변형예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 9는 도 8을 하부 측에서 바라본 것을 도시한 도면.
도 10은 코일부를 분해한 것을 도시한 도면.
도 11는 도 8의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 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.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 A를 확대한 것을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 A의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 실시예에 의한 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말의 단면도이다. 도 7은 도 6의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 절연기판(200), 코일부(300) 및 외부전극(400, 500)을 포함하고, 절연막(600)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 전체적인 외관을 이루고, 내부에 절연기판(200) 및 코일부(300)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 기준으로, 바디(100)는, 길이 방향(L)으로 서로 마주보는 제1 면(101)과 제2 면(102), 폭 방향(W)으로 서로 마주보는 제3 면(103)과 제4 면(104), 두께 방향(T)으로 마주보는 제5 면(105) 및 제6 면(106)을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104) 각각은, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 이하에서, 바디(100)의 양 단면은 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미하고, 바디(100)의 일면은 바디(100)의 제6 면(106)을 의미하고, 바디(100)의 타면은 바디(100)의 제5 면(105)을 의미할 수 있다. 또한, 이하에서, 바디(100)의 상면과 하면은, 각각 도 1 내지 도 3의 방향을 기준으로 정한, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 후술할 외부전극(400, 500)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. 또는, 바디(100)는, 외부전극(400, 500)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.0mm의 길이, 1.6mm의 폭 및 0.55mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 또는, 바디(100)는, 외부전극(400, 500)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.55mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 또는, 바디(100)는, 외부전극(400, 500)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 1.2mm의 길이, 1.0mm의 폭 및 0.55mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 다만, 상술한 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 크기는 예시적인 것에 불과하므로, 상술한 크기 이하의 크기로 형성된 경우를 본 발명의 범위에서 제외시키는 것은 아니다.
바디(100)는, 금속 자성 분말(P)과 절연 수지(R)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 절연 수지(R) 및 절연 수지(R)에 분산된 금속 자성 분말(P)을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층한 후 자성 복합 시트를 경화함으로써 형성될 수 있다.
금속 자성 분말(P)은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu), 붕소(B) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 자성 분말(P)은, Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 분말일 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 내부에 10nm 이상 20nm 이하 크기(d)의 결정립(Crystalline Grain, CG)이 형성되어 있다. 나노 스케일의 결정립(CG)이 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)에 형성되어 있으면, 금속 자성 분말(P)이 이미 결정립(CG)을 포함하는 상태이기 때문에, 후속 열처리 공정에서 조직의 결정화(Crystallization)가 억제되어 열에 대한 안정성이 뛰어나다. 또한, Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 결정화된 결정립(CG)을 포함하므로, 비정질의 금속 자성 분말에 비하여 상대적으로 높은 투자율을 보일 수 있다. 또한, Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 20㎚ 이하의 크기의 결정립(CG)을 포함하므로, 결정자기 이방성이 0에 근접할 수 있다. 따라서, Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 비정질의 금속 자성 분말에 비하여 낮은 코어 로스(core loss)를 구현할 수 있다.
결정립(CG)은, 규화철(Fe3Si)를 포함할 수 있다. 규화철(Fe3Si)의 결정립(CG)은 후술할 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)의 제조방법에 의할 경우, 급냉된 자성 분말을 열처리 시 금속 자성 분말(P) 내에 형성될 수 있다.
본 실시예에 적용되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 하기의 화학식 1로 나타낼 수 있고, 하기의 화학식 1에서, 73 원자% = a ≤= 77 원자%, 10 원자% = b ≤= 14 원자% , 9 원자% = c ≤= 11 원자%, 2 원자% = d ≤= 3 원자%, 0.5 원자% = e ≤= 1 원자% 및 a+b+c+d+e=100을 만족시킬 수 있다.
[화학식 1]
FeaSibBcNbdCue
이때, 각 원소의 조성비에 따라 투자율을 변화시킬 수 있으며, 투자율의 변화에 따라 코일 부품의 인덕턴스를 조절할 수 있다.
본 실시예에 적용되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 구형으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 적용되는 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 10㎛ 이상 50㎛ 이하의 평균 입경으로 형성될 수 있으며, 구형의 형태로 인하여 파워 인덕터 등의 코일 부품의 제조 시 충진율(Packing Factor)을 높일 수 있다. 이렇게 높아진 충진율로 인하여 본 실시예에 따른 코일 부품은 높은 투자율을 가질 수 있다. 한편, 본 명세서 상에서 금속 자성 분말(P)의 평균 입경이라고 함은, D50 또는 D90의 입도 분포에 따른 평균 입경을 의미한다.
입자의 형상이 구형에 가까운지 여부를 판단하는 지표로서 와델의 구형도(Wardell's sphericity, ø)가 알려져 있는데, 와델의 구형도(ø)는 실제 입자의 표면적과 실제 입자와 같은 체적을 갖는 구의 표면적의 비율로, 다음 수학식에 의해 정의된다.
[수학식 1]
Figure 112018117797498-pat00001
일반적으로, 임의의 체적을 갖는 입자에서, 구형의 형상을 갖는 입자의 표면적이 가장 작은데, 와델의 구형도(ø)는 통상의 입자에서는 1 이하의 수치를 가지며 완전한 구의 형상에서는 1에 수렴하게 된다.
본 실시예에 적용되는 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 와델의 구형도(Wardell's sphericity, ø)가 0.8 이상이고, 1.0 이하의 범위를 가질 수 있다.
본 실시예에 적용되는 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)이 와델의 구형도(ø)를 기준으로 0.8 미만일 경우에는 금속분말의 충진율 향상 효과가 미미할 수 있으며, 와델의 구형도(ø)의 정의에 비춰볼 때, 1.0 을 초과하는 구형도를 가지는 구형 분말은 존재할 수 없다.
본 실시예에 적용되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 재료를 준비하는 단계, 상기 합금 재료를 용융하는 단계, 상기 용융된 합금 재료를 가스분무공정(gas atomize)으로 구형의 금속 자성 분말을 제조하는 단계 및 상기 금속 자성 분말을 열처리하여 나노 스케일의 결정립을 형성하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 재료를 준비하는 단계에서는 잉곳(ingot) 형태로 Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 재료를 준비할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
합금 재료를 용융하는 단계에서는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 재료의 융점(melting point)이상의 온도인 1,250℃ 이상의 온도에서 가열하여 상기 합금 재료를 용융시키게 되는데, 필요에 따라서는 1,600℃까지 온도를 가할 수 있다.
용융된 합금 재료를 가스분무공정(gas atomize)으로 구형의 금속 자성 분말을 제조하는 단계에서는 용융된 합금 재료를 액적(droplet) 상태로 흐르는 물속으로 낙하시켜 급냉시켜 구형의 금속 자성 분말을 형성하게 된다.
가스분무공정(gas atomize) 장치는 용융된 Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 재료를 담고 있는 저장탱크, 상기 저장탱크에서 낙하하는 용융된 합금 재료의 액적을 받아내는 수조, 상기 수조내의 물, 상기 용융 액적의 낙하 시 불활성 가스를 불어주는 노즐 및 상기 수조 내에서 구형으로 형성된 금속 자성 분말을 회수하는 회수장치를 포함할 수 있다.
금속 자성 분말을 열처리하여 나노 스케일의 결정립을 형성하는 단계에서는 구형으로 형성된 금속 자성 분말을 520℃ 내지 560℃의 온도로 30 ~ 90분간 열처리하여 구형의 금속 자성 분말에 나노 스케일의 결정립을 형성시킬 수 있다.
이때, 열처리 온도와 열처리 시간은 금속 자성 분말의 입자크기 등에 의해 조절할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 변형예에 적용되는 금속 자성 분말(P')은 표면을 둘러싸는 절연 코팅층(C)을 더 포함할 수 있다. 절연 코팅층(C)은, 전기적 절연 수지인 에폭시 수지 또는 폴리이미드 수지를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는, 절연 수지(R)에 분산된 2 종류 이상의 금속 자성 분말을 포함할 수 있다. 바디(100)가 2 종류 이상의 금속 자성 분말을 포함하는 경우, 바디(100)는 상술한 본 실시예에 적용되는 금속 자성 분말(P)을 적어도 일 종류로 포함할 수 있다. 여기서, 금속 자성 분말이 상이한 종류라고 함은, 절연 수지(R)에 분산된 금속 자성 분말이 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다. 예로서, 바디(100)는 직경이 서로 상이한 2 이상의 금속 자성 분말을 포함할 수 있다.
절연 수지(R)는 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(300)를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는 자성 복합 시트를 적층 및 경화하는 공정에서, 자성 복합 시트의 적어도 일부가 코일부(300)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연기판(200)은 바디(100)에 매설된다. 절연기판(200)은 후술할 코일부(300)를 지지하는 구성이다.
절연기판(200)은, 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 또는 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 절연기판(200)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 필름, PID(Photo Imagable Dielectric) 필름 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.
절연기판(200)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 절연기판(200)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 절연기판(200)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 절연기판(200)은 코일부(300) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다. 절연기판(200)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(300) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.
코일부(300)는 절연기판(200)에 배치된 평면 나선형의 코일패턴(311, 312)을 포함하고, 바디(100)에 매설되어 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(300)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
코일부(300)는 코일패턴(311, 312) 및 비아(320)를 포함한다. 구체적으로, 도 1, 도 2 및 도 3의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 절연기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311)이 배치되고, 절연기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312)이 배치된다. 비아(320)는 절연기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312)에 각각 접촉 연결된다. 이렇게 함으로써, 코일부(300)는 전체적으로 코어(110)를 중심으로 하나 이상의 턴(turn)을 형성한 하나의 코일로 기능할 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(311, 312)은 각각 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형상을 가지게 된다. 예로서, 제1 코일패턴(311)은, 도 2의 방향을 기준으로 절연기판(200)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(311, 312)의 단부는 각각 후술할 제1 및 제2 외부전극(400, 500)과 연결된다. 즉, 제1 코일패턴(311)의 단부는 제1 외부전극(400)과 연결되고, 제2 코일패턴(312)의 단부는 제2 외부전극(500)과 연결된다.
일 예로서, 제1 코일패턴(311)의 단부는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 코일패턴(312)의 단부는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출되어, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 각각 배치된 제1 및 제2 외부전극(400, 500)과 접촉 연결될 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 각각은, 절연기판(200)에 접촉 형성된 제1 도전층(311a, 312a), 및 제1 도전층(311a, 312a)에 배치된 제2 도전층(311b, 312b)을 포함한다. 즉, 제1 코일패턴(311)은, 도 4 및 도 5의 방향을 기준으로, 절연기판(200)의 하면에 접촉 형성된 제1 도전층(311a), 및 제1 도전층(311a)에 배치된 제2 도전층(311b)를 포함하고, 제2 코일패턴(312)은, 도 4 및 도 5의 방향을 기준으로, 절연기판(200)의 상면에 접촉 형성된 제1 도전층(312a), 및 제1 도전층(312a)에 배치된 제2 도전층(312b)을 포함한다.
제1 도전층(311a, 312a)은 제2 도전층(311b, 312b)을 전해도금으로 형성하기 위한 시드층일 수 있다. 제2 도전층(311b, 312b)의 시드층인 제1 도전층(311a, 312a)은 제2 도전층(311b, 312b)에 비하여 얇게 형성된다. 제1 도전층(311a, 312a)은 스퍼터링 등의 박막 공정 또는 무전해도금 공정으로 형성될 수 있다. 제1 도전층(311a, 312a)을 스퍼터링 등의 박막 공정으로 형성한 경우, 제1 도전층(311a, 312a)을 구성하는 물질의 적어도 일부가 절연기판(200)에 침투된 형태를 가질 수 있다. 이는, 절연기판(200)에서 제1 도전층(311a, 312a)을 구성하는 금속 물질의 농도가 바디(100)의 두께 방향(T)을 따라 차이가 발생하는 것으로 확인할 수 있다.
제1 도전층(311a, 312a)의 두께는 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하일 수 있다. 제1 도전층(311a, 312a)의 두께를 1.5㎛ 미만으로 할 경우, 제1 도전층(311a, 312a)을 구현하기 힘들다. 제1 도전층(311a, 312a)의 두께가 3㎛ 초과인 경우, 제한된 바디(100)의 부피 내에서 제2 도전층(311b, 312b)의 부피를 상대적으로 크게 형성하기 힘들다.
도 4를 참조하면, 제2 도전층(311b, 312b)은 제1 도전층(311a, 312a)의 측면의 적어도 일부를 노출한다. 본 실시예의 경우, 절연기판(200)의 양면 각각의 전면(全面)에 제1 도전층(311a, 312a) 형성을 위한 시드막을 형성하고, 시드막에 제2 도전층(311b, 312b) 형성을 위한 도금레지스트를 형성하고, 전해도금으로 제2 도전층(311b, 312b)을 형성하고, 도금레지스트를 제거한 후 제2 도전층(311b, 312b)이 형성되지 않은 시드막을 선택적으로 제거함으로써, 제1 도전층(311a, 312a)과 제2 도전층(311b, 312b)을 형성할 수 있다. 따라서, 시드막이 선택적으로 제거되어 형성된 제1 도전층(311a, 312a)의 측면의 적어도 일부는 제2 도전층(311b, 312b)에 의해 커버되지 않고 노출된다. 시드막은 절연기판(200)에 무전해도금 또는 스퍼터링을 수행함으로써 형성될 수 있다. 또는, 시드막은 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL)의 동박일 수 있다. 도금레지스트는 도금레지스트 형성용 물질을 시드막에 도포한 후 포토리소그래피 공정을 수행함으로써 형성될 수 있다. 포토리소그래피 공정 후 도금레지스트는 제2 도전층(311b, 312b)이 형성될 영역에 대응되는 개구를 가질 수 있다. 시드막을 선택적으로 제거하는 것은 레이저 공정 및/또는 에칭 공정으로 수행될 수 있다. 에칭으로 시드막을 선택적으로 제거하는 경우, 제1 도전층(311a, 312a)의 측면은 제2 도전층(311b, 312b)으로부터 절연기판(200)에 가까울수록 단면적이 증가하는 형태로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 도전층(311b, 312b)은 제1 도전층(311a, 312a)을 커버한다. 본 변형예의 경우, 도 4의 경우와 달리, 절연기판(200)의 양면 각각에 평면 나선형의 제1 도전층(311a, 312a)을 형성하고, 제1 도전층(311a, 312a)에 제2 도전층(311b, 312b)을 전해도금으로 형성한다. 제2 도전층(311b, 312b)을 이방도금으로 형성할 경우 도금레지스트를 이용하지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제2 도전층(311b, 312b)을 형성할 경우 제2 도전층 형성을 위한 도금레지스트를 이용할 수 있다. 제2 도전층 형성을 위한 도금레지스트에는 제1 도전층(311a, 312a)을 노출하는 개구가 형성된다. 개구의 직경은 제1 도전층(311a, 312a)의 선폭(Line Width)보다 크게 형성될 수 있고, 결과 개구를 충전하는 제2 도전층(311b, 312b)은 제1 도전층(311a, 312a)의 측면을 커버할 수 있다.
비아(320)는 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 비아(320)를 전해도금으로 형성할 경우, 비아(320)는 절연기판(200)을 관통하는 비아홀의 내벽에 형성된 시드층과 시드층이 형성된 비아홀을 충전하는 전해도금층을 포함할 수 있다. 비아(320)의 시드층은, 제1 도전층(311a, 312a)과 동일 공정에서 함께 형성되어 상호 일체로 형성되거나, 제1 도전층(311a, 312a)과 상이한 공정에서 형성되어 양자 간에 경계가 형성되어 있을 수 있다. 본 실시예의 경우, 비아(320)의 시드층과 제1 도전층(311a, 312a)는 서로 다른 공정에서 형성되어 상호 간에 경계가 형성될 수 있다.
코일패턴(311, 312)의 선폭(Line Width)이 지나치게 클 경우 동일한 바디(100)의 부피 내 자성체의 부피가 줄어들어 인덕턴스에 악영향을 줄 수 있다. 제한되지 않는 일 예로써, 코일패턴(311, 312)의 종횡비(Aspect Ratio, AR)는 3:1 내지 9:1 일 수 있다.
코일패턴(311, 312) 및 비아(320) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제한되지 않는 일 예로서, 제1 도전층(311a, 312a)을 스퍼터링으로 형성하고, 제2 도전층(311b, 312b)을 전해도금으로 형성하는 경우, 제1 도전층(311a, 312a)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함하고, 제2 도전층(311b, 312b)은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 제한되지 않는 다른 예로서, 제1 도전층(311a, 312a)을 무전해도금으로 형성하고, 제2 도전층(311b, 312b)을 전해도금으로 형성하는 경우, 제1 도전층(311a, 312a)과 제2 도전층(311b, 312b) 각각은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 도전층(311a, 312a)에서의 구리(Cu) 밀도는 제2 도전층(311b, 312b)에서의 구리(Cu) 밀도보다 낮을 수 있다.
외부전극(400, 500)은 바디(100)의 표면에 배치되어, 코일부(300)의 양 단부와 각각과 연결된다. 본 실시예의 경우, 코일부(300)의 양 단부는 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된다. 따라서, 제1 외부전극(400)은 제1 면(101)에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 코일패턴(311)의 단부와 접촉 연결되고, 제2 외부전극(500)은 제2 면(102)에 배치되어 바디(100)의 제2 면(103)으로 노출된 제2 코일패턴(312)의 단부와 접촉 연결될 수 있다.
외부전극(400, 500)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.
외부전극(400, 500)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(400)은, 구리를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층 및 제2 층 상에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 층으로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 층은 각각 도금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 제1 외부전극(400)은, 도전성 분말과 수지를 포함하는 수지전극층과, 수지전극층 상에 도금 형성된 도금층을 포함할 수 있다. 이 경우, 수지전극층은, 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나의 도전성 분말과 열경화성 수지의 경화물을 포함할 수 있다. 또한, 도금층은 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층과, 주석(Sn)을 포함하는 제2 도금층을 포함할 수 있다.
절연막(600)은, 절연기판(200)과 코일부(300)에 형성될 수 있다. 절연막(600)은 코일부(300)를 바디(100)로부터 절연시키기 위한 것으로, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있다. 절연막(600)에 포함되는 절연 물질은 어떠한 것이든 가능하며, 특별한 제한은 없다. 절연막(600)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 절연기판(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다. 전자의 경우, 절연막(600)은 절연기판(200)과 코일부(300)의 표면을 따라 컨포멀(conformal)한 막의 형태로 형성될 수 있다. 후자의 경우, 절연막(600)은 코일패턴(311, 312)의 인접한 턴과 턴 사이의 공간을 채우는 형태로 형성될 수 있다. 한편, 상술한 설명에서와 같이, 제2 도전층(311b, 312b) 형성을 위해 도금레지스트를 절연기판(200)에 형성할 수 있고, 이러한 도금레지스트는 제거되지 않는 영구레지스트일 수 있는다. 이 경우, 절연막(600)은 영구레지스트인 도금레지스트일 수 있다. 한편, 본 발명에서 절연막(600)은 선택적 구성이어서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 작동 조건에서 바디(100)가 충분한 절연 저항을 확보할 수 있다면, 절연막(600)은 생략될 수 있다.
실험예 1
Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1조성의 합금 재료를 용융하고, 가스분무공정(gas atomize) 을 통하여 구형의 금속 자성 분말(P)을 제조한 뒤, 525℃의 온도로 30분간 열처리하여 구형의 금속 자성 분말에 나노 스케일의 결정립(GC)을 형성한다.
나노 스케일의 결정립(GC)이 형성된 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 에폭시(epoxy)계 수지에 분산하여 자성 복합 시트를 제조한다.
다음으로, 절연기판에 박막 공정으로 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는 코일부를 형성한다.
코일부가 형성된 절연기판의 양면에 자성 복합 시트를 적층하여 0.6mm 두께의 바디를 형성한다.
실험예 2
Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1조성의 합금 재료를 용융하고, 가스분무공정(gas atomize)을 통하여 구형의 금속 자성 분말을 제조한다.
구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 에폭시(epoxy)계 수지에 분산하여 자성 복합 시트를 제조한다.
다음으로, 절연기판에 박막 공정으로 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는 코일부를 형성한다.
코일부가 형성된 절연기판의 양면에 자성 복합 시트를 적층하여 0.6mm 두께의 바디를 형성한다.
한편, 상기 실험예 1 및 2에서, 코일부는, 턴 수, 코일패턴의 두께, 코일패턴의 선폭(Line Width), 코일패턴의 피치(Pitch)가 모두 동일하게 제작되었다.
실험예 1 및 2에 의해 제조된 바디에 대해, Impedance Analyzer로 인덕턴스와 투자율을 측정하고, B-H Analyzer로 코어 로스를 측정한다.
실험 주파수는 3MHz 이다.
인덕턴스 투자율 코어 로스
# 1 0.56 uH 36 70 mW/cc
# 2 0.48 uH 31 180 mW/cc
표 1을 참조하면, 실험예 1, 즉, 내부에 나노 결정립이 형성된 구형의 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 사용한 코일 부품의 경우가 인덕턴스와 투자율이 가장 높고, 코어 로스가 가장 낮은 것을 알 수 있다.
한편, 상기의 본 실시예 및 실험예는 본 발명이 박막형 코일 부품인 것을 전제하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하다. 따라서, 본 발명의 내부에 나노 결정립이 형성된 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은 박막형 코일 부품 뿐만 아니라, 권선형 코일 부품의 자성 코어 및/또는 바디를 형성하는 것에도 이용될 수 있다.
코일 부품이 박형화될수록 코일 부품 내에서 자성체의 총 부피는 감소할 수 밖에 없어 용량 구현이 어려울 수 있다. 이를 해결하기 위해, 코일 부품 내의 자성 분말의 크기를 증가시킬 수 있으나, 이 경우, 자성 분말의 크기 증가에 따른 와전류(eddy current)가 증가하는 부작용이 발생한다.
본 실시예의 경우, 바디(100)가, 내부에 나노 결정립(CG)이 형성된 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)을 포함함으로써 바디(100)의 두께를 줄이면서도 높은 투자율을 구현할 수 있고, 결과 코일 부품(1000)의 용량을 구현할 수 있다. 또한, 본 실시예에 적용되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말(P)은, 내부에 나노 스케일의 결정립(CG)이 형성되므로, 종래의 금속 자성 분말 대비 크기를 증가시키지 않으면서도 용량 구현이 가능하다. 이로 인해, 와전류 등으로 인한 코어 로스를 저감할 수 있다.
(제2 실시예)
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8을 하부 측에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 10은 코일부를 분해한 것을 도시한 도면이다. 도 11은 도 8의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 코일부(300)와 외부전극(400, 500)이 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제1 실시예와 비교할 때 상이한 코일부(300)와 외부전극(400, 500)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성에 대해서는 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 또는 변형되어 적용될 수 있다.
본 실시예에 적용되는 코일부(300)는, 코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332), 보조인출패턴(341, 342) 및 비아(321, 322, 323)를 포함한다.
구체적으로, 도 8, 도 10 및 도 11의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 절연기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311), 제1 인출패턴(331) 및 제2 인출패턴(332)이 배치되고, 절연기판(200)의 하면과 마주하는 절연기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312), 제1 보조인출패턴(341) 및 제2 보조인출패턴(342)가 배치된다. 본 실시예의 제1 및 제2 인출패턴(331,332)은 상술한 제1 실시예의 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)의 양 단부와 유사하게 외부전극(400, 500)과 접촉 연결되는 구성이다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 절연기판(200)의 하면에서 제1 코일패턴(311)은 제1 인출패턴(331)와 접촉 연결되고, 제1 코일패턴(311) 및 제1 인출패턴(331) 각각은 제2 인출패턴(332)과 이격된다. 또한, 절연기판(200)의 상면에서 제2 코일패턴(312)은 제2 보조인출패턴(342)와 접촉 연결되고, 제2 코일패턴(312) 및 제2 보조인출패턴(342) 각각은 제1 보조인출패턴(341)과 이격된다. 또한, 제1 비아(321)는 절연기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312)에 각각 접촉되고, 제2 비아(322)는 절연기판(200)을 관통하여 제1 인출패턴(331)과 제1 보조인출패턴(341)에 각각 접촉되고, 제3 비아(323)는 절연기판(200)을 관통하여 제2 인출패턴(332)과 제2 보조인출패턴(342)에 각각 접촉된다. 이렇게 함으로써, 코일부(200)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
인출패턴(331, 332)과 보조인출패턴(341, 342)는 각각 바디(100)의 양 단면(101, 102)으로 노출된다. 즉, 제1 인출패턴(331) 및 제1 보조인출패턴(341)은 각각 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 인출패턴(332) 및 제2 보조인출패턴(342) 각각은 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다.
코일패턴(311, 312), 비아(321, 322, 323), 인출패턴(331, 332) 및 보조인출패턴(341, 342) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(312), 보조인출패턴(341, 342) 및 비아(321, 322, 323)를 절연기판(200)의 타면에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(312), 보조인출패턴(341, 342) 및 비아(321, 322, 323)는 각각 무전해도금층 등의 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(312)의 시드층, 보조인출패턴(341, 342)의 시드층 및 비아(321, 322, 323)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(312)의 전해도금층, 보조인출패턴(341, 342)의 전해도금층 및 비아(321, 322, 323)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332) 및 보조인출패턴(341, 342)은, 도 8 및 도 11을 기준으로, 절연기판(200)의 하면 및 상면으로부터 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)과 인출패턴(331, 332)은 절연기판(200)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(312)과 보조인출패턴(341, 342)은 절연기판(200)의 상면에 매립되어 제2 코일패턴(312)과 보조인출패턴(341, 342) 각각의 상면이 절연기판(200)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(312) 및/또는 보조인출패턴(341, 342)의 상면에는 오목부가 형성되어, 제2 코일패턴(312) 및/또는 보조인출패턴(341, 342)의 상면과 절연기판(200)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다. 또 다른 예로서, 상술한 다른 예의 역의 경우도 가능하다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332), 보조인출패턴(341, 342) 및 비아(321, 322, 323) 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.
한편, 도 10을 참조하면, 제1 보조인출패턴(341)은 코일부(300)의 나머지 구성들 간의 전기적 연결과 무관하므로, 본 발명에서 생략될 수 있다. 다만, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 구별해야 하는 공정을 생략하기 위해 제1 보조인출패턴(341)을 형성하는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 외부전극(400, 500) 각각은 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 패드부(410, 510)와 제1 및 제2 연결부(420, 520)를 포함한다. 구체적으로, 제1 외부전극(400)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 형성된 제1 패드부(410)와, 바디(100)의 적어도 일부를 관통하여 코일부(300)의 제1 인출패턴(331) 및 제1 패드부(410)에 각각 접촉 연결된 제1 연결부(420)를 포함한다. 제2 외부전극(500)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 형성된 제2 패드부(510)와, 바디(100)의 적어도 일부를 관통하여 코일부(300)의 제2 인출패턴(332) 및 제2 패드부(510)에 각각 접촉 연결된 제2 연결부(520)를 포함한다.
제1 및 제2 패드부(410, 510)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 패드부(410)은, 구리(Cu)를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층 및 제2 층 상에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 층을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 연결부(420, 520)는 바디(100)의 적어도 일부를 관통한다. 즉, 본 실시예의 경우, 바디(100)의 표면을 통해 제1 및 제2 외부전극(400, 500)과 제1 및 제2 인출패턴(331, 332)을 연결하는 것이 아니라, 바디(100) 내에 배치된 제1 및 제2 연결부(420, 520)을 통해 제1 및 제2 패드부(410, 510)와 제1 및 제2 인출패턴(331, 332)을 연결한다.
제1 및 제2 연결부(420, 520) 각각은 코일부(300)로부터 연장될 수 있다. 예로서, 제1 및 제2 연결부(420, 520)는, 제1 및 제2 인출패턴(331, 332) 상에 개구를 가지는 도금레지스트를 형성한 후 도금레지스트의 개구를 통해 노출된 제1 및 제2 인출패턴(331, 332)으로부터 도금 성장될 수 있다. 또는, 제1 및 제2 연결부(420, 520) 각각은 바디(100) 형성 후 바디(100)의 제6 면 측에 비아홀을 가공하고, 비아홀에 도전성 물질을 충전하여 형성될 수 있다. 전자의 경우, 제1 및 제2 인출패턴(331, 332)이 제1 및 제2 연결부(420, 520) 각각을 전해도금으로 형성함에 있어 급전층으로 기능할 수 있다. 결과, 제1 및 제2 연결부(420, 520)와 코일부(300)와의 경계에는 무전해도금층 등의 별도의 시드층이 없을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 후자의 경우, 제1 및 제2 연결부(420, 520)는 비아홀의 내면에 형성된 시드층을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 금속 자성 분말(P)이 전해도금 시의 도금 전류 및 전압에서 충분한 도전성을 가진다면 후자의 경우에도 별도의 시드층이 형성되지 않을 수 있다.
한편, 도 8 등에는, 제1 및 제2 연결부(420, 520) 각각이 단일로 형성되고, 원기둥의 형태로 형성됨을 도시하고 있으나, 이는 도시 및 설명의 편의를 위한 것에 불과하다. 제한되지 않는 다른 예로서, 제1 연결부(420)은 복수로 형성될 수 있고, 각각이 사각기둥의 형태로 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: 절연기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
311a, 312a: 제1 도전층
311b, 312b: 제2 도전층
320, 321, 322, 323: 비아
331, 332: 인출부
341, 342: 보조인출부
400, 500: 외부전극
410, 510: 패드부
420, 520: 연결부
600: 절연막
P: 금속 자성 분말
R: 절연 수지
CR: 결정립
C: 절연 코팅층
1000, 2000: 코일 부품

Claims (15)

  1. 서로 마주한 일면 및 타면과, 상기 일면과 타면을 각각 연결하는 복수의 벽면을 가지고, 상기 일면으로부터 상기 타면까지의 거리가 0.65mm 이하(단, 0 제외)인 바디; 및
    상기 바디에 매설된 코일부; 를 포함하고,
    상기 바디는 하기의 화학식 1로 표기되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 포함하고,
    상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은, 20㎚ 이하(단, 0 제외)의 결정립(crystalline)을 포함하고,
    상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은, 평균 입경이 10㎛ 이상 18㎛ 이하인,
    코일 부품.
    [화학식 1]
    FeaSibBcNbdCue
    (여기서, 73 원자% ≤ a ≤ 77 원자%, 10 원자% ≤ b ≤ 14 원자% , 9 원자% ≤ c ≤ 11 원자%, 2 원자% ≤ d ≤ 3 원자%, 0.5 원자% ≤ e ≤ 1 원자%, 및 a+b+c+d+e=100을 만족)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정립의 크기는 10㎚ 이상인, 코일 부품.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은 와델의 구형도(Wardell's sphericity, ø)가 0.8 이상 1.0 이하인,
    코일 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결정립은 Fe3Si를 포함하는, 코일 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코일부의 양 단부는 상기 바디의 복수의 벽면 중 서로 마주한 양 단면으로 각각 노출되는,
    코일 부품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바디의 양 단면에 각각 형성되어, 상기 코일부의 양 단부와 각각 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 더 포함하는,
    코일 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디에 매설된 절연기판; 을 더 포함하고,
    상기 코일부는,
    상기 절연기판의 서로 마주한 일면과 타면에 각각 배치된 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는,
    코일 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일패턴 각각의 단부는 상기 바디의 복수의 벽면 중 서로 마주한 양 단면으로 노출되는,
    코일 부품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바디의 양 단면에 각각 형성되어, 상기 제1 및 제2 코일패턴의 양 단부와 각각 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 더 포함하는,
    코일 부품.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 바디에 각각 형성되어, 상기 제1 및 제2 코일패턴의 양 단부와 각각 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각은,
    상기 바디의 일면에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 패드부, 및 상기 바디의 적어도 일부를 관통하여 상기 제1 및 제2 패드부와 상기 제1 및 제2 코일패턴의 양 단부를 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부를 포함하는,
    코일 부품.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일패턴 각각은,
    상기 절연기판에 형성된 제1 도전층, 및 상기 제1 도전층 상에 형성된 제2 도전층을 포함하는,
    코일 부품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전층 각각은 구리(Cu)를 포함하고,
    상기 제1 도전층의 구리 밀도는 상기 제2 도전층의 구리 밀도보다 낮은,
    코일 부품.
  14. 바디, 상기 바디에 매설된 코일부, 및 상기 바디의 표면에 형성되어 상기 코일부의 양 단부와 각각 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하는 코일 부품에 있어서,
    상기 코일 부품의 두께는 0.65mm 이하(단, 0 제외)이고,
    상기 바디는 하기의 화학식 1로 표기되는 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말을 포함하고,
    상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은, 20㎚ 이하(단, 0 제외)의 Fe3Si계 결정립(crystalline)을 포함하고,
    상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말은, 평균 입경이 10㎛ 이상 18㎛ 이하인,
    코일 부품.
    [화학식 1] FeaSibBcNbdCue
    (여기서, 73 원자% ≤ a ≤ 77 원자%, 10 원자% ≤ b ≤ 14 원자% , 9 원자% ≤ c ≤ 11 원자%, 2 원자% ≤ d ≤ 3 원자%, 0.5 원자% ≤ e ≤ 1 원자%, 및 a+b+c+d+e=100을 만족)
  15. 제14항에 있어서,
    상기 Fe-Si-B-Nb-Cu계 금속 자성 분말의 표면에는 절연 코팅층이 형성된,
    코일 부품.

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