KR102064044B1

KR102064044B1 - 코일 부품

Info

Publication number: KR102064044B1
Application number: KR1020170179738A
Authority: KR
Inventors: 김상섭
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2020-01-08
Also published as: US10923265B2; US20190198223A1; CN109961939B; CN109961939A; KR20190078052A

Abstract

본 개시는 바디부 및 상기 바디부 내에 배치된 코일부를 포함하며, 상기 코일부는 지지부재와 상기 지지부재의 일면 상에 배치되며 상기 바디부의 일 측면으로 인출되는 제1전극부를 갖는 제1코일층을 포함하며, 상기 지지부재는 제1 및 제2절연체와 상기 제1 및 제2절연체 사이에 배치된 메탈코어를 포함하며, 상기 메탈코어의 제1단부는 상기 제1코일층의 상기 제1전극부가 인출되는 상기 바디부의 일 측면으로 인출되는 것일 수 있다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}

본 개시는 코일 부품, 예컨대 파워 인덕터에 관한 것이다.

최근 IT 기술이 발달함에 따라 스마트 폰을 이용하는 인터넷쇼핑, 금융거래 등 부가서비스가 확대 되고 있다. 스마트 폰을 사용함에 있어서 서비스 영역을 확대하기 위해서는 고효율 및 고기능 부품의 구현이 요구되며, 기능이 다양함에 따라서 고신뢰성 역시 요구되고 있다.

기존의 박막 파워 인덕터 제품의 경우 동박적층판(CCL: Copper Clad Laminates) 자재를 이용하여 코일 기판을 제조하고, 비아를 통하여 상/하 전기적 도통을 구현하였으며, 코일 기판 위에 절연시트를 도포하여 바디를 구현한 후 다이싱 등을 통하여 칩 형태로 절단 과정을 진행하며, 각각의 바디의 측면에 외부전극을 형성하여 제조하였다. 이러한 박막 파워 인덕터 제품은 세트(Set) 조립 후에 외부전극을 통하여 외부의 구성요소와의 신호가 전달된다.

다만, 외부전극 도포 시에 칩 절단면의 상태에 따라서 외부전극과 절단면의 결합력 부족으로 세트 조립 후에 오픈 리스크(Open Risk)가 종종 발생하였다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 이러한 문제를 해결하는 것으로, 오픈 리스크 개선이 가능하여 고신뢰성 확보가 가능한 코일 부품을 제공하는 것이다.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 코일층을 형성하기 위한 지지부재로 메탈코어를 도입하고, 이러한 메탈코어의 단부를 바디부의 측면으로 노출시켜 보조전극으로 이용하는 것이다.

예를 들면, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 코일부품은 바디부 및 상기 바디부 내에 배치된 코일부를 포함하며, 상기 코일부는 지지부재와 상기 지지부재의 일면 상에 배치되며 상기 바디부의 일 측면으로 인출되는 제1전극부를 갖는 제1코일층을 포함하며, 상기 지지부재는 제1 및 제2절연체와 상기 제1 및 제2절연체 사이에 배치된 메탈코어를 포함하며, 상기 메탈코어의 제1단부는 상기 제1코일층의 상기 제1전극부가 인출되는 상기 바디부의 일 측면으로 인출되는 것일 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서, 세트 조립 후에도 오픈 리스크 개선이 가능하여 고신뢰성 확보가 가능한 코일 부품을 제공할 수 있다.

도 1은 전자 기기에 적용되는 코일 부품의 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 일례를 도시한다.
도 4 및 도 5는 각각 도 2의 코일 부품의 바디부를 A 방향 및 B 방향에서 바라본 경우의 개략적인 일례를 도시한다.
도 6 내지 도 8은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 순서도의 일례를 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

전자 기기

도 1은 전자 기기에 적용되는 코일 부품의 예를 개략적으로 도시한다.

도면을 참조하면, 전자 기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 사용되는 것을 알 수 있으며, 예를 들면, Application Processor 를 중심으로, DC/DC, Comm. Processor, WLAN BT / WiFi FM GPS NFC, PMIC, Battery, SMBC, LCD AMOLED, Audio Codec, USB 2.0 / 3.0 HDMI, CAM 등이 사용될 수 있다. 이때, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일 부품이 그 용도에 따라 적절하게 적용될 수 있는데, 예를 들면, 파워 인덕터(Power, Inductor, 1), 고주파 인덕터(HF Inductor, 2), 통상의 비드(General Bead, 3), 고주파용 비드(GHz Bead, 4), 공통 모드 필터(Common Mode Filter, 5) 등을 들 수 있다.

구체적으로, 파워 인덕터(Power Inductor, 1)는 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 용도 등으로 사용될 수 있다. 또한, 고주파 인덕터(HF Inductor, 2)는 임피던스를 매칭하여 필요한 주파수를 확보하거나, 노이즈 및 교류 성분을 차단하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 통상의 비드(General Bead, 3)는 전원 및 신호 라인의 노이즈를 제거하거나, 고주파 리플을 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 고주파용 비드(GHz Bead, 4)는 오디오와 관련된 신호 라인 및 전원 라인의 고주파 노이즈를 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 공통 모드 필터(Common Mode Filter, 5)는 디퍼런셜 모드에서는 전류를 통과시키고, 공통 모드 노이즈 만을 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다.

전자 기기는 대표적으로 스마트 폰(Smart Phone)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch)일 수도 있다. 이들 외에도 통상의 기술자에게 잘 알려진 다른 다양한 전자 기기 등일 수도 있음은 물론이다.

코일 부품

이하에서는 본 개시의 코일 부품을 설명하되, 편의상 인덕터(Inductor)의 구조를 예를 들어 설명하지만, 상술한 바와 같이 다른 다양한 용도의 코일 부품에도 본 개시의 코일 부품이 적용될 수 있음은 물론이다. 한편, 이하에서 사용하는 측부는 편의상 제 1 방향 또는 제 2 방향을 향하는 방향을 의미하는 것으로 사용하였고, 상부는 편의상 제 3 방향을 향하는 방향을 의미하는 것으로 사용하였으며, 하부는 편의상 제 3 방향의 반대 방향을 향하는 방향으로 사용하였다. 더불어, 측부, 상부, 또는 하부에 위치한다는 것은 대상 구성요소가 기준이 되는 구성요소와 해당 방향으로 직접 접촉하는 것뿐만 아니라, 해당 방향으로 위치하되 직접 접촉하지는 않는 경우도 포함하는 개념으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면 일례를 도시한다.

도 4 및 도 5는 각각 도 2의 코일 부품의 바디부를 A 및 B 방향에서 바라본 경우의 개략적인 일례를 도시한다.

도면을 참조하면, 일례에 따른 코일 부품(100)은 바디부(10), 바디부(10) 내에 배치된 코일부(70), 및 바디부(10) 상에 배치된 전극부(80)를 포함한다. 코일부(70)는 지지부재(20), 지지부재(20)의 일면 상에 배치되며 바디부(10)의 일 측면으로 인출되는 제1전극부(32)를 갖는 제1코일층(31), 및 지지부재(20)의 타면 상에 배치되며 바디부(10)의 타 측면으로 인출되는 제2전극부(42)를 갖는 제2코일층(41)을 포함한다. 지지부재(20)는 제1절연체(21) 및 제2절연체(22)와 이들 사이에 배치된 메탈코어(21)를 포함한다. 메탈코어(21)는 제1단부(21a) 및 제2단부(21b)를 가지며, 제1단부(21a)는 제1코일층(31)의 제1전극부(32)가 인출되는 바디부(10)의 일 측면으로 인출되고, 제2단부(21b)는 제2코일층(41)의 제2전극부(42)가 인출되는 바디부(10)의 타 측면으로 인출된다. 전극부(80)는 바디부(10)의 일 측면 상에 배치된 제1외부전극(81)과 바디부(10)의 타 측면 상에 배치된 제2외부전극(82)을 포함하며, 제1외부전극(81)은 제1코일층(31)의 제1전극부(32) 및 메탈코어(21)의 제1단부(21a)와 전기적으로 연결되고, 제2외부전극(82)은 제2코일층(41)의 제2전극부(42) 및 메탈코어(21)의 제2단부(21b)와 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 바디부(10)의 일 측면에는 제1코일층(31)의 제1전극부(32)가 노출된 제1전극면(32M)과 메탈코어(21)의 제1단부(21a)가 노출된 제1보조전극면(21aM)이 소정거리 이격되어 배치되며, 이들은 바디부(10)의 일 측면상에 배치된 제1외부전극(81)과 전기적으로 연결된다. 또한, 바디부(10)의 타 측면에는 제2코일층(41)의 제2전극부(42)가 노출된 제2전극면(42M)과 메탈코어(21)의 제2단부(21b)가 노출된 제2보조전극면(21bM)이 소정거리 이격되어 배치되며, 이들은 제2외부전극(82)과 연결된다.

한편, 상술한 바와 같이 종래의 박막 파워 인덕터 제품의 경우 동박적층판 자재를 이용하여 코일 기판을 제조하고, 비아를 통하여 상/하 전기적 도통을 구현하였으며, 코일 기판 위에 절연시트를 도포하여 바디를 구현한 후 다이싱 등을 통하여 칩 형태로 절단 과정을 진행하며, 각각의 바디의 측면에 외부전극을 형성하여 제조하였는데, 외부전극 도포 시에 절단면의 상태에 따라서 외부전극과 절단면의 결합력 부족으로 세트 조립 후에 오픈 리스크가 종종 발생하였다.

반면, 일례에 따른 코일 부품(100)은 제1 및 제2외부전극(81, 82)과 결합되는 바디부(10)의 양 측면에 메탈코어(21)의 제1 및 제2단부(21a, 21b) 역시 노출된다. 노출된 메탈코어(21)의 제1 및 제2단부(21a, 21b)는 제1 및 제2보조전극면(21aM, 21bM)으로 기능할 수 있으며, 이 경우 단순히 제1 및 제2코일층(31, 41)의 제1 및 제2전극부(32, 42)만 노출되어 제1 및 제2전극면(32M, 42M)만 가지는 경우 대비 도체간 접촉 면적을 증가시킬 수 있어, 종래에 문제가 되었던 오픈 리스크를 개선할 수 있다. 즉, 바디부(10)의 절단면의 상태와 무관하게 보다 높은 신뢰성을 구현할 수 있다.

한편, 코일부(70)는 지지부재(20)를 관통하며 제1코일층(31)의 제1전극부(32)및 메탈코어(21)의 제1단부(21a)와 연결되는 제1관통비아(33) 및 지지부재(20)를 관통하며 제2코일층(41)의 제2전극부(42) 및 메탈코어(21)의 제2단부(21b)와 연결되는 제2관통비아(43)를 더 포함할 수 있으며, 이를 통하여 제1전극부(32) 및 제1단부(21a) 그리고 제2전극부(42) 및 제2단부(21b)가 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 메탈코어(21)의 제1 및 제2단부(21a, 21b)는 제1 및 제2보조전극면(21aM, 21bM)을 제공하여 도체의 접촉 면적을 높여주는 것뿐만 아니라, 실제 제1 및 제2코일층(21, 22)의 보조 전극으로 이용될 수 있다.

한편, 일례에 따른 코일 부품(100)은 지지부재(20)가 메탈코어(21)를 구비하는바 지지부재(20)의 두께를 얇게 구현하는 경우에도 부품의 강성을 충분하게 유지할 수 있다. 또한, 후술하는 공정에서 알 수 있듯이, 메탈코어(21) 상/하면에 제1 및 제2절연체(22, 23)를 도포한 후 제1 및 제2코일층(31, 41)을 회로를 형성하는 방식을 적용할 수 있는바 미세회로 제작에 용이할 수 있다.

이하, 일례에 따른 코일 부품(100)의 각각의 구성에 대하여 보다 자세히 설명한다.

바디부(10)는 코일 부품(100)의 외관을 이루며, 제1방향으로 마주보는 제1면 및 제2면과, 제2방향으로 마주보는 제3면 및 제4면과, 제3방향으로 마주보는 제5면 및 제6면을 포함한다. 바디부(10)는 이와 같이 육면체의 칩 형상일 수 있으나, 그 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

바디부(10)는 자성 물질을 포함한다. 자성 물질은 자성 성질을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 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-Ni-Cr계 합금 분말, 또는 Fe-Cr-Al계 합금 분말 등의 Fe 합금류, Fe기 비정질, Co기 비정질 등의 비정질 합금류, Mg-Zn계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, Mg-Mn-Sr계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트 등의 스피넬형 페라이트류, Ba-Zn계 페라이트, Ba-Mg계 페라이트, Ba-Ni계 페라이트, Ba-Co계 페라이트, Ba-Ni-Co계 페라이트 등의 육방정형 페라이트류, Y계 페라이트 등의 가닛형 페라이트류를 들 수 있다.

바디부(10)의 자성 물질은 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 혼합된 자성체 수지 복합체로 이루어질 수 있다. 금속 자성체 분말은 철(Fe), 크롬(Cr), 또는 실리콘(Si)을 주성분으로 포함할 수 있고, 예를 들면, 철(Fe)-니켈(Ni), 철(Fe), 철(Fe)-크롬(Cr)-실리콘(Si) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 수지 혼합물은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer; LCP) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 자성체 분말은 적어도 둘 이상의 서로 다른 평균 입경을 갖는 금속 자성체 분말들이 충진된 것일 수도 있다. 예를 들면, 서로 다른 크기의 바이모달(bimodal) 금속 자성체 분말을 사용하여 압착함으로써, 자성체 수지 복합체를 가득 채워, 충진율을 높일 수 있다.

코일부(70)는 코일 부품(100)의 코일 특성을 구현한다. 코일부(70)는 제1 및 제2절연체(22, 23)와 이들 사이에 배치된 메탈코어(21)를 포함하는 지지부재(20), 지지부재(20)의 일면 상에 배치되며 바디부(10)의 제1면으로 인출되는 제1전극부(32)를 갖는 제1코일층(31), 지지부재(20)의 타면 상에 배치되며 바디부(10)의 제2면으로 인출되는 제2전극부(42)를 갖는 제2코일층(41), 및 지지부재(20)를 관통하며 메탈코어(21)의 제1 및 제2단부(21a, 21b)를 각각 제1 및 제2전극부(32, 42)와 전기적으로 연결하는 제1 및 제2관통비아(33, 43)를 포함한다.

지지부재(20)는 제1 및 제2코일층(31, 41)을 보다 박형으로, 또한 보다 쉽게 형성하기 위한 것으로, 제1 및 제2절연체(22, 23)와 이들 사이에 배치된 메탈코어(21)를 포함한다. 제1 및 제2절연체(22, 23)는 각각 절연수지 및 무기필러를 포함할 수 있으며, 이때 절연수지로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지를 그 예로 들 수 있고, 무기필러로는 실리카를 그 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 강성을 보다 높이기 위하여, 필요에 따라서는 제1 및 제2절연체(22, 23) 각각은 유리섬유(Glass Fabric, Glass Fiber, Glass Cloth)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 제1 및 제2절연체(22, 23)의 구체적인 예로는 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 메탈코어(21)는 공지의 도전성 금속을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 메탈코어(21)는 바디부(10)의 제1면으로 인출되는 제1단부(21a)와 바디부(10)의 제2면으로 인출되는 제2단부(21b)를 포함한다. 메탈코어(21)의 제1단부(21a) 및 제2단부(21b)는 각각 바디부(10)의 제1면 및 제2면으로 인출되어 제1보조전극면(21aM) 및 제2보조전극면(21bM)을 제공하며, 이를 통하여 제1 및 제2외부전극(81, 82)의 바디부(10)의 제1면 및 제2면에의 접합력이 개선될 수 있다.

제1코일층(31)은 지지부재(20)의 일면 상에 배치되며 복수의 코일 턴 수를 갖는 평면 스파이랄 형상을 갖는다. 제1코일층(31)은 평면 스파이랄 형상의 시드층과 도금층으로 구성될 수 있다. 시드층 및 도금층의 재질로는 통상의 도금 재질인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 제1코일층(31)은 이방 도금 기술을 적용하여 형성할 수 있으며, 이 경우 선폭에 대한 높이 비인 어스펙트 비(Aspect Ratio: AR)를 높은 수치로 구현할 수 있다. 또는, 격벽을 이용하여 높은 어스펙트 비를 갖는 하나의 도금층을 형성하여 제1코일층(31)을 형성할 수도 있다. 제1코일층(31)은 바디부(10)의 제1면으로 인출되는 제1전극부(32)를 가지며, 제1전극부(32)는 바디부(10)의 제1면으로 인출되어 제1전극면(32M)을 제공한다. 제1전극면(32M)은 바디부(10)의 제1면에서 제1외부전극(81)과 전기적으로 연결된다. 제1코일층(31)의 제1전극부(32)는 제1관통비아(33)를 통하여 메탈코어(21)의 제1단부(21a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1관통비아(33)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 모래시계 단면 형상을 가질 수 있다.

제2코일층(41)은 지지부재(20)의 일면 상에 배치되며 복수의 코일 턴 수를 갖는 평면 스파이랄 형상을 갖는다. 제2코일층(41)은 평면 스파이랄 형상의 시드층과 도금층으로 구성될 수 있다. 시드층 및 도금층의 재질로는 통상의 도금 재질인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 제2코일층(41)은 이방 도금 기술을 적용하여 형성할 수 있으며, 이 경우 선폭에 대한 높이 비인 어스펙트 비(Aspect Ratio: AR)를 높은 수치로 구현할 수 있다. 또는, 격벽을 이용하여 높은 어스펙트 비를 갖는 하나의 도금층을 형성하여 제2코일층(41)을 형성할 수도 있다. 제2코일층(41)은 바디부(10)의 제2면으로 인출되는 제2전극부(42)를 가지며, 제2전극부(42)는 바디부(10)의 제2면으로 인출되어 제2전극면(42M)을 제공한다. 제2전극면(42M)은 바디부(10)의 제2면에서 제2외부전극(82)과 전기적으로 연결된다. 제2코일층(41)의 제2전극부(42)는 제2관통비아(43)를 통하여 메탈코어(21)의 제2단부(21b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2관통비아(43)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 모래시계 단면 형상을 가질 수 있다.

제1 및 제2코일층(31, 41)의 각각의 코일 턴 사이에는 지지부재(20)를 관통하는 캐비티(21h)가 형성될 수 있으며, 이를 통하여 지지부재(20) 역시 제1 및 제2코일층(31, 41) 각각의 평면 스파이랄 형상에 대응되는 평면 스파이랄 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2코일층(31, 41) 각각의 코일 턴 사이의 측면과 지지부재(20)의 캐비티(21h)의 벽면은 절연막(60)으로 덮일 수 있다. 이를 통하여 코일 패턴간, 그리고 바디부(10)의 자성 물질과의 전기적 절연이 가능해진다.

제1 및 제2코일층(31, 41)의 중심부, 즉 코어 영역에는 지지부재(20)를 관통하는 관통홀(21H)이 형성될 수 있으며, 관통홀(21H)은 바디부(10)의 자성 물질로 채워져 코일의 인덕턴스 특성이 향상될 수 있다. 제1 및 제2코일층(31, 41) 각각의 중심부의 내측 측면과 지지부재(20)의 관통홀(21H)의 벽면도 역시 절연막(60)으로 덮일 수 있다. 이를 통하여 마찬가지로 전기적 절연이 가능해진다.

코일부(70)는 지지부재(20)를 관통하며 제1 및 제2코일층(31, 41)을 전기적으로 연결하는 비아전극(50)을 더 포함할 수 있다. 비아전극(50) 역시 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 비아전극(50)을 통하여 제1 및 제2코일층(31, 41)이 전기적으로 연결되어 상/하 평면 스파이랄 형상의 코일층이 하나의 파워 인덕터 코일 특성을 구현할 수 있다.

전극부(80)는 코일 부품(100)이 전자 기기에 실장 될 때, 코일 부품(100)을 전자 기기와 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 전극부(80)는 바디부(10) 상에 서로 이격되어 배치된 제1외부전극(81) 및 제2외부전극(82)을 포함한다. 필요에 따라서, 전극부(80)는 제1외부전극(81)과 제1전극면(32M) 및 제1보조전극면(21aM) 사이에, 그리고 제2외부전극(82)과 제2전극면(42M) 및 제2보조전극면(21bM) 사이에 배치되는 선도금층(미도시)을 더 포함할 수 있다.

제1외부전극(81)은 바디부(10)의 제1면을 덮으며, 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면, 및 제 6 면으로 일부 연장될 수 있다. 제1외부전극(81)은 바디부(10)의 제1면으로 인출된 제1코일층(31)의 제1전극부(32) 및 메탈코어(21)의 제1단부(21a)와 전기적으로 연결된다. 제1외부전극(81)은, 예를 들어, 전도성 수지층 및 전도성 수지층 상에 형성된 도체층을 포함할 수 있다. 전도성 수지층은 페이스트 인쇄 등으로 형성될 수 있으며, 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 도전성 금속과 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 도체층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 도금에 의해 형성될 수 있다.

제2외부전극(82)은 바디부(10)의 제2면을 덮으며, 제3면, 제4면, 제5면, 및 제6면으로 일부 연장될 수 있다. 제2외부전극(82)은 바디부(10)의 제2면으로 인출된 제2코일층(41)의 제2전극부(42) 및 메탈코어(21)의 제2단부(21b)와 전기적으로 연결된다. 제2외부전극(82)은, 예를 들어, 전도성 수지층 및 전도성 수지층 상에 형성된 도체층을 포함할 수 있다. 전도성 수지층은 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 도전성 금속과 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 도체층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 도금에 의해 형성될 수 있다.

한편, 도면에서는 전극부(80)가 바디부(10)의 제1면 및 제2면 상에 형성되는 것으로 도시하였으나, 코일 부품의 종류에 따라서는, 이와 달리, 다른 면 상에 형성될 수도 있고, 또는 더 많은 면 상에 형성될 수도 있음은 물론이다. 이 경우, 이에 맞춰서 코일부(70)의 전극면 및 보조전극면의 배치가 달라지거나 또는 추가될 수 있다. 기타, 필요에 따라서는 코일부(70)는 지지부재(20), 제1코일층(31), 제1관통비아(33), 절연막(60)을 포함하되, 제2코일층(41) 및 제2관통비아(43)는 포함하지 않을 수도 있다.

도 6 내지 도 8은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 순서도의 일례를 도시한다.

도 6을 참조하면, 먼저 메탈코어(21)를 준비한다. 메탈코어(21)는 예를 들면 구리 포일(Copper Foil) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다음으로, 메탈코어(21)의 양면에 제1 및 제2절연체(22, 23)를 도포한다. 제1 및 제2절연체(22, 23)는 B-스테이지(ABF, PPG 등) 상태로 유지될 수 있다. 다음으로, 기계적 드릴 및/또는 레이저 드릴 등을 이용하여 제1 및 제2관통비아홀(33h, 43h)을 형성한다. 다음으로, 제1 및 제2절연체(22, 23) 상에 각각 드라이 필름(201, 202)을 도포한 후 포토 리소그래피 방법으로 패터닝을 한다.

도 7을 참조하면, 다음으로 패터넝된 드라이 필름(201, 202)을 이용하여 패턴 도금을 수행하여 제1코일층(31)과 제2코일층(41)의 형성을 위한 제1도금층(31s, 32s, 41s, 42s)을 형성한다. 또한, 이 과정에서 제1 및 제2관통비아홀(33h, 43h)을 채워 제1 및 제2관통비아(33, 34)를 형성한다. 도금은 CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 방법을 이용할 수 있다. 다음으로, 드라이 필름(201, 202)를 제거한다. 드라이 필름(201, 202)은 물리적으로 박리하거나 화학적으로 에칭하여 제거할 수 있다. 다음으로, 제1도금층(31s, 32s, 41s, 42s)을 이용하여 이방 도금 기술로 제1전극부(32)를 갖는 제1코일층(31)과 제2전극부(42)를 갖는 제2코일층(41)을 형성한다. 다만, 이방 도금 기술 외에도 예컨대 격벽을 이용한 도금 등을 이용해서도 제1 및 제2코일층(31, 41)을 형성할 수 있음은 물론이다.

도 8을 참조하면, 캐비티(21h) 및 관통홀(21H)을 형성한다. 이들 역시 레이저 드릴 및/또는 기계적 드릴을 이용하여 형성할 수 있다. 다음으로, 절연막(60)을 형성한다. 절연막(60)은 공지의 절연 코팅 물질을 재료로 CVD 등을 이용하여 형성할 수 있다. 다음으로, 자성 물질을 포함하는 성형 시트를 코일부(70)의 상/하에 적층/압착/경화하여 바디부(10)를 형성한다. 바디부(10)를 형성한 후에는, 도면에는 구체적으로 도시되지 않았으나, 각각의 칩 형태로 절단하는 과정을 거친다. 즉, 일련의 과정은 대면적의 지지부재(20)를 이용하여 다수의 코일부(70)가 형성되도록 진행될 수 있으며, 그 후에 다이싱 과정을 거치면 각각 내부에 코일부(70)를 포함하는 복수의 바디부(10)를 칩 형태로 얻을 수 있다. 그 후에는 기타 실리콘(Si)코팅이나 그라인딩 공정 등을 진행하며, 그 후 전극부(80)를 형성하면 상술한 일례에 따른 코일 부품(100)이 제조될 수 있다.

한편, 본 개시에서 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.

또한, 본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

Claims

바디부; 및
상기 바디부 내에 배치된 코일부; 를 포함하며,
상기 코일부는 지지부재와, 상기 지지부재의 일면 상에 배치되며 상기 바디부의 일 측면으로 인출되는 제1전극부를 갖는 제1코일층을 포함하며,
상기 지지부재는 제1 및 제2절연체와 상기 제1 및 제2절연체 사이에 배치된 메탈코어를 포함하며,
상기 메탈코어의 제1단부는 상기 제1코일층의 상기 제1전극부가 인출되는 상기 바디부의 일 측면으로 인출되고,
상기 제1코일층은 복수의 코일 턴 수를 갖는 평면 스파이랄 형상을 가지고,
상기 제1코일층의 각각의 코일 턴 사이에는 상기 지지부재를 관통하는 캐비티가 형성되는,
코일 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 코일부는 상기 지지부재의 타면 상에 배치되며 상기 바디부의 타 측면으로 인출되는 제2전극부를 갖는 제2코일층을 더 포함하며,
상기 메탈코어의 제2단부는 상기 제2코일층의 상기 제2전극부가 인출되는 상기 바디부의 타 측면으로 인출되는,
코일 부품.
제 2 항에 있어서,
상기 코일부는 상기 지지부재를 관통하며 상기 제1코일층의 제1전극부 및 메탈코어의 제1단부를 전기적으로 연결하는 제1관통비아와, 상기 지지부재를 관통하며 상기 제2코일층의 제2전극부 및 메탈코어의 제2단부를 전기적으로 연결하는 제2관통비아를 더 포함하는,
코일 부품.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2관통비아는 각각 모래시계 단면 형상을 갖는,
코일 부품.
제 2 항에 있어서,
상기 제2코일층은 복수의 코일 턴 수를 갖는 평면 스파이랄 형상을 갖는,
코일 부품.
제 5 항에 있어서,
상기 지지부재를 관통하는 상기 캐비티는 상기 제2코일층의 각각의 코일 턴 사이로 연장되는,
코일 부품.
제 6 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 제1 및 제2코일층 각각의 평면 스파이랄 형상에 대응되는 평면 스파이랄 형상을 갖는,
코일 부품.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 및 제2코일층 각각의 코일 턴 사이의 측면과 상기 지지부재의 캐비티의 벽면이 절연막으로 덮인,
코일 부품.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 및 제2코일층의 중심부에는 상기 지지부재를 관통하는 관통홀이 형성된,
코일 부품.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2코일층 각각의 중심부의 내측 측면과 상기 지지부재의 관통홀의 벽면이 절연막으로 덮인,
코일 부품.
제 2 항에 있어서,
상기 코일부는 상기 지지부재를 관통하며 상기 제1 및 제2코일층을 전기적으로 연결하는 비아전극을 더 포함하는,
코일 부품.
제 2 항에 있어서,
상기 바디부 상에 배치된 전극부; 를 더 포함하며,
상기 전극부는 상기 바디부의 일 측면 상에 배치된 제1외부전극과, 상기 바디부의 타 측면 상에 배치된 제2외부전극을 포함하며,
상기 제1외부전극은 상기 제1코일층의 제1전극부 및 상기 메탈코어의 제1단부와 전기적으로 연결되고,
상기 제2외부전극은 상기 제2코일층의 제2전극부 및 상기 메탈코어의 제2단부와 전기적으로 연결된,
코일 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2절연체는 각각 절연수지 및 무기필러를 포함하며,
상기 메탈코어는 구리(Cu)를 포함하는,
코일 부품.
제 13 항에 있어서,
상기 제1 및 제2절연체는 각각 유리섬유를 더 포함하는,
코일 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 바디부의 일 측면에는 서로 소정거리 이격된 제1전극면 및 제1보조전극면이 노출되며,
상기 제1전극면은 상기 제1코일층의 제1전극부가 노출된 것이고,
상기 제1보조전극면은 상기 메탈코어의 제1단부가 노출된 것인,
코일 부품.
제 2 항에 있어서,
상기 바디부의 타 측면에는 서로 소정거리 이격된 제2전극면 및 제2보조전극면이 노출되며,
상기 제2전극면은 상기 제2코일층의 제2전극부가 노출된 것이고,
상기 제2보조전극면은 상기 메탈코어의 제2단부가 노출된 것인,
코일 부품.