KR102064064B1 - 인덕터 - Google Patents
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Abstract
코일 패턴이 배치된 복수의 절연층이 적층된 바디 및 상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하며, 상기 바디에는 관통홀이 형성되며, 상기 코일 패턴의 내부면이 상기 관통홀로 노출되는 인덕터가 개시된다.
Description
본 발명은 인덕터에 관한 것이다.
최근 스마트폰의 경우, 다대역(多帶域) LTE(Long Term Evolution)의 적용으로 인해 많은 주파수 대역의 신호를 사용한다. 이로 인해 고주파 인덕터가 신호의 송·수신 RF 시스템에서 임피던스 매칭 회로로 주로 사용되고 있다. 고주파 인덕터는 소형화, 고용량화 하는 것이 요구되고 있다. 이와 더불어 고주파 인덕터는 높은 주파수대역의 자기공진주파수(SRF)와 낮은 비저항을 가져 100MHz 이상의 고주파에서 사용이 가능할 것이 요구된다. 또한 사용되는 주파수에서의 손실을 줄이기 위해 높은 Q 특성을 요구하고 있는 실정이다.
높은 자기공진주파수(SRF)와, 높은 Q 특성을 구현할 수 있는 인덕터가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터는 코일 패턴이 배치된 복수의 절연층이 적층된 바디 및 상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하며, 상기 바디에는 관통홀이 형성되며, 상기 코일 패턴의 내부면이 상기 관통홀로 노출될 수 있다.
높은 자기공진주파수(SRF)와, 높은 Q 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 부분 절개 사사도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 부분 절개 사사도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 부분 절개 사사도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)는 일예로서, 바디(120), 제1 외부전극(140) 및 제2 외부전극(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
바디(120)는 코일 패턴(122)이 배치된 복수의 절연층(130)이 적층되어 형성된다. 일예로서, 복수의 절연층(130)은 하부에서 상부로 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 절연층(130)은 자성층 또는 유전층일 수 있다.
절연층(130)이 유전층인 경우, 절연층(130)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(130)이 자성층인 경우, 절연층(130)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다.
본 실시예의 경우, 유전층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 유전층을 형성함으로써 코일 패턴(122)을 미세하게 형성하여 인덕터(100)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 유전층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 유전층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.
코일 패턴(122)은 복수의 층을 가지며, 이웃하는 코일 패턴(122)은 코일 연결부(122a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일 패턴(122)이 코일 연결부(122a)에 의해 연결되어 코일을 형성한다. 코일의 양단부는 코일 인출부(122b)에 의해 각각 제1,2 외부 전극(140,150)에 연결된다. 코일 인출부(122b)는 코일 패턴(122) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(122)에 비해 넓은 선푹을 가질 수 있다.
코일 패턴(122)의 재질로는 도전성이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있으며, 일예로서, 공기접촉에 의해 산화가 방지될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코일 패턴(122)은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 코일 패턴(122)은 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 바디(120)에는 관통홀(110)이 형성될 수 있다. 관통홀(110)은 코일 패턴(122)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 코일 패턴(122)의 형상에 대응되도록 사각형 형상을 가지도록 형성되나, 이에 한정되지 않으며 타원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 패턴(122)은 관통홀(110)로 노출될 수 있다. 즉, 코일 패턴(122)의 내부면 전부가 관통홀(110)로 노출된다. 즉, 관통홀(110)은 코일 패턴(122)의 내부면이 노출될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(110)은 재질에 따라 드릴링 또는 레이저 등에 의해 가공될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(110)을 통해 코일 패턴(122)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(130)을 코일 패턴(122)의 내측에서 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
바디(120)의 양단부에는 제1 및 제2 외부전극(140, 150)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(140, 150)은 바디(120)의 실장면 수직하게 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.
제1 및 제2 외부전극(140, 150)은 인덕터(100)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(100)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 이를 위해 제1 및 제2 외부전극(140,150)은 바디(120)의 저면으로 연장 형성될 수 있다. 제1 및 제2 외부전극(140, 150)은, 예를 들어, 전도성 수지층과, 상기 전도성 수지층 상에 형성된 도체층을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 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 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 관통홀(110)을 통해 코일 패턴(122)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(130)을 코일 패턴(122)의 내측에서 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
한편, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
| 구분 | 인덕턴스(nH) | Q 성능 | 교류저항(Ω) | |||||||||
| 주파수[MHz] | 100 | 500 | 100 | 500 | 1000 | 2000 | 2400 | 100 | 500 | 1000 | 2000 | 2400 |
| 종래기술1 | 6.38 | 6.07 | 8.11 | 18.19 | 26.29 | 32.69 | 31.22 | 0.49 | 1.05 | 1.49 | 2.82 | 3.97 |
| 종래기술2 | 6.35 | 6.04 | 8.00 | 18.39 | 27.40 | 35.15 | 33.74 | 0.50 | 1.03 | 1.42 | 2.60 | 3.64 |
| 본발명 | 6.33 | 6.02 | 8.00 | 18.90 | 28.44 | 37.22 | 36.15 | 0.49 | 0.99 | 1.35 | 2.40 | 3.29 |
도 3에 도시된 바와 같이, 종래기술 1,2와 비교하여 인덕턴스의 변화가 거의 없는 것을 알 수 있다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래기술 1,2와 비교하여 Q 성능이 대략 8~16%가 향상됨을 알 수 있다.
나아가, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래기술 1,2와 비교하여 자기공진주파수(SRF)가 대략 1000MHz 이상의 상승효과가 있는 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 관통홀(110) 내로 코일 패턴(122)의 내부면이 노출되므로, 동등한 수준의 인덕턴스에서 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)는 일예로서, 바디(220), 제1 외부전극(140) 및 제2 외부전극(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제1 외부전극(140) 및 제2 외부전극(150)은 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 해당하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
바디(220)는 코일 패턴(222)이 배치된 복수의 절연층(230)이 적층되어 형성된다. 일예로서, 복수의 절연층(230)은 하부에서 상부로 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 절연층(230)은 자성층 또는 유전층일 수 있다.
절연층(230)이 유전층인 경우, 절연층(130)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(230)이 자성층인 경우, 절연층(130)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다.
본 실시예의 경우, 유전층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 유전층을 형성함으로써 코일 패턴(122)을 미세하게 형성하여 인덕터(100)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 유전층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 유전층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.
코일 패턴(222)은 복수의 층을 가지며, 이웃하는 코일 패턴(222)은 코일 연결부(222a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일 패턴(222)이 코일 연결부(222a)에 의해 연결되어 코일을 형성한다. 코일의 양단부는 코일 인출부(222b)에 의해 각각 제1,2 외부 전극(140,150)에 연결된다. 코일 인출부(222b)는 코일 패턴(222) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(222)에 비해 넓은 선푹을 가질 수 있다.
코일 패턴(222)의 재질로는 도전성이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있으며, 일예로서, 공기접촉에 의해 산화가 방지될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코일 패턴(222)은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 코일 패턴(222)은 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 바디(220)에는 관통홀(210)이 형성될 수 있다. 관통홀(210)은 코일 패턴(222)의 중앙부에 배치되는 원통 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 관통홀(210)이 원통 형상을 가지도록 형성되나, 이에 한정되지 않으며 타원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 패턴(222)의 일부가 관통홀(210)로 노출될 수 있다. 즉, 코일 패턴(222)의 내부면 일부가 관통홀(210)로 노출된다. 즉, 관통홀(210)은 코일 패턴(222)의 내부면 일부가 노출될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(210)은 재질에 따라 드릴링 또는 레이저 등에 의해 가공될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(210)을 통해 코일 패턴(222)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(230)을 코일 패턴(222)의 내측에서 일부를 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)는 일예로서, 바디(320), 제1 외부전극(140), 제2 외부전극(150) 및 절연막(360)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제1 외부전극(140) 및 제2 외부전극(150)은 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 해당하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
바디(320)는 코일 패턴(322)이 배치된 복수의 절연층(330)이 적층되어 형성된다. 일예로서, 복수의 절연층(330)은 하부에서 상부로 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 절연층(330)은 자성층 또는 유전층일 수 있다.
절연층(330)이 유전층인 경우, 절연층(330)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(330)이 자성층인 경우, 절연층(330)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다.
본 실시예의 경우, 유전층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 유전층을 형성함으로써 코일 패턴(122)을 미세하게 형성하여 인덕터(100)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 유전층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 유전층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.
코일 패턴(322)은 복수의 층을 가지며, 이웃하는 코일 패턴(322)은 코일 연결부(322a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일 패턴(322)이 코일 연결부(322a)에 의해 연결되어 코일을 형성한다. 코일의 양단부는 코일 인출부(322b)에 의해 각각 제1,2 외부 전극(140,150)에 연결된다. 코일 인출부(322b)는 코일 패턴(322) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(322)에 비해 넓은 선푹을 가질 수 있다.
코일 패턴(322)의 재질로는 도전성이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있으며, 일예로서, 코일 패턴(322)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 코일 패턴(322)은 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 바디(320)에는 관통홀(310)이 형성될 수 있다. 관통홀(310)은 코일 패턴(322)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 코일 패턴(322)의 형상에 대응되도록 사각형 형상을 가지도록 형성되나, 이에 한정되지 않으며 타원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 패턴(322)은 관통홀(310)로 노출될 수 있다. 즉, 코일 패턴(322)의 내부면 일부가 관통홀(310)로 노출된다. 즉, 관통홀(310)은 코일 패턴(322)의 내부면 일부가 노출될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(310)은 재질에 따라 드릴링 또는 레이저 등에 의해 가공될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(310)을 통해 코일 패턴(322)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(330)을 코일 패턴(322)의 내측에서 일부를 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
절연막(360)은 수분에 의한 코일 패턴(322)의 부식을 방지하기 위해 형성된다. 절연막(360)은 절연층(330)과는 다른 재질의 열가소성 또는 열경화성 절연물질로 이루어질 수 있다. 일예로서, 절연막(360)은 관통홀(310)로 노출되는 코일 패턴(322)을 덮도록 절연층(330)의 내부면에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 절연막(360)이 절연층(330) 내부면 전체에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 절연막(360)은 노출되는 코일 패턴(322)만을 덮도록 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)는 일예로서, 바디(420), 제1 외부전극(140), 제2 외부전극(150) 및 절연막(460)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제1 외부전극(140) 및 제2 외부전극(150)은 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 해당하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
바디(420)는 코일 패턴(422)이 배치된 복수의 절연층(430)이 적층되어 형성된다. 일예로서, 복수의 절연층(430)은 하부에서 상부로 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 절연층(430)은 자성층 또는 유전층일 수 있다.
절연층(430)이 유전층인 경우, 절연층(430)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1-xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(430)이 자성층인 경우, 절연층(430)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다.
본 실시예의 경우, 유전층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 유전층을 형성함으로써 코일 패턴(122)을 미세하게 형성하여 인덕터(100)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 유전층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 유전층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.
코일 패턴(422)은 복수의 층을 가지며, 이웃하는 코일 패턴(422)은 코일 연결부(422a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일 패턴(422)이 코일 연결부(422a)에 의해 연결되어 코일을 형성한다. 코일의 양단부는 코일 인출부(422b)에 의해 각각 제1,2 외부 전극(140,150)에 연결된다. 코일 인출부(422b)는 코일 패턴(422) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(422)에 비해 넓은 선푹을 가질 수 있다.
코일 패턴(422)의 재질로는 도전성이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있으며, 일예로서, 코일 패턴(422)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 코일 패턴(422)은 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 바디(420)에는 관통홀(410)이 형성될 수 있다. 관통홀(410)은 코일 패턴(222)의 중앙부에 배치되는 원통 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 관통홀(410)이 원통 형상을 가지도록 형성되나, 이에 한정되지 않으며 타원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 패턴(422)의 일부가 관통홀(410)로 노출될 수 있다. 즉, 코일 패턴(422)의 내부면 일부가 관통홀(410)로 노출된다. 즉, 관통홀(410)은 코일 패턴(422)의 내부면 일부가 노출될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(410)은 재질에 따라 드릴링 또는 레이저 등에 의해 가공될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(410)을 통해 코일 패턴(422)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(430)을 코일 패턴(422)의 내측에서 일부를 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
절연막(460)은 수분에 의한 코일 패턴(422)의 부식을 방지하기 위해 형성된다. 절연막(460)은 절연층(430)과는 다른 재질의 열가소성 또는 열경화성 절연물질로 이루어질 수 있다. 일예로서, 절연막(460)은 관통홀(410)로 노출되는 코일 패턴(422)을 덮도록 절연층(430)의 내부면에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 절연막(460)이 절연층(430) 내부면 전체에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 절연막(460)은 노출되는 코일 패턴(422)만을 덮도록 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)는 일예로서, 바디(520), 제1 외부전극(540) 및 제2 외부전극(550)을 포함하여 구성될 수 있다.
바디(520)는 코일 패턴(522)이 배치된 복수의 절연층(530)이 적층되어 형성된다. 일예로서, 복수의 절연층(530)은 실장면에 대하여 수직한 방향(즉, 바디(520)의 전면으로부터 후면을 향하는 방향)으로 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 절연층(530)은 자성층 또는 유전층일 수 있다.
절연층(530)이 유전층인 경우, 절연층(530)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(530)이 자성층인 경우, 절연층(530)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다.
본 실시예의 경우, 유전층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 유전층을 형성함으로써 코일 패턴(122)을 미세하게 형성하여 인덕터(100)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 유전층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 유전층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.
코일 패턴(522)은 복수의 층을 가지며, 이웃하는 코일 패턴(522)은 코일 연결부(522a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일 패턴(522)이 코일 연결부(522a)에 의해 연결되어 코일을 형성한다. 코일의 양단부는 코일 인출부(522b)에 의해 각각 제1,2 외부 전극(540,550)에 연결된다. 코일 인출부(522b)는 코일 패턴(522) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(522)에 비해 넓은 선푹을 가질 수 있다.
코일 패턴(522)의 재질로는 도전성이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있으며, 일예로서, 공기접촉에 의해 산화가 방지될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코일 패턴(522)은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 코일 패턴(522)은 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 바디(520)에는 관통홀(510)이 형성될 수 있다. 관통홀(510)은 코일 패턴(522)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 코일 패턴(522)의 형상에 대응되도록 사각형 형상을 가지도록 형성되나, 이에 한정되지 않으며 타원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 패턴(522)은 관통홀(510)로 노출될 수 있다. 즉, 코일 패턴(522)의 내부면 전부가 관통홀(510)로 노출된다. 즉, 관통홀(510)은 코일 패턴(522)의 내부면이 노출될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(510)은 재질에 따라 드릴링 또는 레이저 등에 의해 가공될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(510)을 통해 코일 패턴(522)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(530)을 코일 패턴(522)의 내측에서 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
바디(520)의 저면 양단부에는 제1 및 제2 외부전극(540, 550)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(540, 550)은 바디(520)의 실장면 수직하게 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.
제1 및 제2 외부전극(540, 550)은 인덕터(500)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(500)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 이를 위해 제1 및 제2 외부전극(540,550)은 바디(520)의 양측면으로부터 저면으로 연장 형성될 수 있다. 제1 및 제2 외부전극(540, 550)은, 예를 들어, 전도성 수지층과, 상기 전도성 수지층 상에 형성된 도체층을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 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 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 관통홀(510)을 통해 코일 패턴(522)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(530)을 코일 패턴(522)의 내측에서 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 인덕터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 인덕터(600)는 일예로서, 바디(620), 제1 외부전극(540) 및 제2 외부전극(550)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제1,2 외부전극(540,550)은 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성으로서 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
바디(620)는 코일 패턴(622)이 배치된 복수의 절연층(630)이 적층되어 형성된다. 일예로서, 복수의 절연층(630)은 실장면에 대하여 수직한 방향(즉, 바디(620)의 전면으로부터 후면을 향하는 방향)으로 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 절연층(630)은 자성층 또는 유전층일 수 있다.
절연층(630)이 유전층인 경우, 절연층(630)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(630)이 자성층인 경우, 절연층(630)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다.
본 실시예의 경우, 유전층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 유전층을 형성함으로써 코일 패턴(622)을 미세하게 형성하여 인덕터(600)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 유전층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 유전층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.
코일 패턴(622)은 복수의 층을 가지며, 이웃하는 코일 패턴(622)은 코일 연결부(622a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일 패턴(622)이 코일 연결부(622a)에 의해 연결되어 코일을 형성한다. 코일의 양단부는 코일 인출부(622b)에 의해 각각 제1,2 외부 전극(540,550)에 연결된다. 코일 인출부(622b)는 코일 패턴(622) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(622)에 비해 넓은 선푹을 가질 수 있다.
코일 패턴(622)의 재질로는 도전성이 뛰어난 재질로 이루어질 수 있으며, 일예로서, 코일 패턴(322)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 코일 패턴(322)은 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 바디(620)에는 관통홀(610)이 형성될 수 있다. 관통홀(610)은 코일 패턴(622)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 코일 패턴(622)의 형상에 대응되도록 사각형 형상을 가지도록 형성되나, 이에 한정되지 않으며 타원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 패턴(622)은 관통홀(610)로 노출될 수 있다. 즉, 코일 패턴(622)의 내부면 전부가 관통홀(610)로 노출된다. 즉, 관통홀(610)은 코일 패턴(622)의 내부면이 노출될 수 있는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 관통홀(610)은 재질에 따라 드릴링 또는 레이저 등에 의해 가공될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(610)을 통해 코일 패턴(622)의 자속의 흐름을 방해하는 유전체로 이루어지는 절연층(630)을 코일 패턴(622)의 내측에서 제거할 수 있으므로, 이를 통해 보다 높은 Q 특성과 높은 자기공진주파수(SRF)를 구현할 수 있는 것이다.
절연막(660)은 수분에 의한 코일 패턴(622)의 부식을 방지하기 위해 형성된다. 절연막(660)은 절연층(630)과는 다른 재질의 열가소성 또는 열경화성 절연물질로 이루어질 수 있다. 일예로서, 절연막(660)은 관통홀(610)로 노출되는 코일 패턴(622)을 덮도록 절연층(630)의 내부면에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 절연막(660)이 절연층(630) 내부면 전체에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 절연막(660)은 노출되는 코일 패턴(622)만을 덮도록 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500, 600 : 인덕터
110, 210, 310, 410, 510, 610 : 관통홀
120, 220, 320, 420, 520, 620 : 바디
130, 230, 330, 430, 530, 630 : 절연층
140, 540 : 제1 외부전극
150, 550 : 제2 외부전극
360, 460, 660 : 절연막
110, 210, 310, 410, 510, 610 : 관통홀
120, 220, 320, 420, 520, 620 : 바디
130, 230, 330, 430, 530, 630 : 절연층
140, 540 : 제1 외부전극
150, 550 : 제2 외부전극
360, 460, 660 : 절연막
Claims (8)
- 코일 패턴이 배치된 복수의 절연층이 적층된 바디; 및
상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부전극;
을 포함하며,
상기 바디에는 관통홀이 형성되며,
상기 코일 패턴의 내부면이 상기 관통홀로 노출되는 인덕터.
- 제1항에 있어서,
상기 코일 패턴의 내부면 중 일부 또는 전부가 상기 관통홀로 노출되는 인덕터.
- 제2항에 있어서,
상기 코일 패턴은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어지는 인덕터.
- 제1항에 있어서,
상기 관통홀은 타원, 원, 다각형 중 어느 하나의 형상을 가지는 인덕터.
- 제1항에 있어서,
상기 관통홀에는 상기 절연층과는 다른 재질의 열가소성 또는 열경화성 절연물질로 이루어지는 절연막이 형성되는 인덕터.
- 제5항에 있어서,
상기 코일 패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 또는 이들의 합금으로 이루어지는 인덕터.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴은 기판 실장면에 대하여 평행하게 적층된 인덕터.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴은 기판 실장면에 대하여 수직으로 배치된 인덕터.
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