KR102096760B1

KR102096760B1 - 코일 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102096760B1
Application number: KR1020180077505A
Authority: KR
Inventors: 김영준; 한창훈; 김동곤; 신수정
Original assignee: 스템코 주식회사
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-04-03
Also published as: KR20200004538A; TW202006757A; WO2020009386A1; CN112262446A; JP2021526734A; TWI693615B; JP7129497B2; US20210082614A1

Abstract

불량을 최소화하며 도체 패턴의 두께를 증가시킬 수 있는 코일 장치를 제공된다. 상기 코일 장치는 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 형성되고, 씨드 영역과 인입 배선 영역을 포함하는 씨드 패턴; 상기 씨드 영역 상에 형성되는 제1 도전 패턴; 상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부에 형성되는 제2 도전 패턴; 및 상기 베이스 기재, 씨드 패턴, 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴 중 적어도 어느 하나 이상과 접하도록 형성되는 보호층을 포함하되, 상기 인입 배선 영역의 씨드 패턴은 컷라인까지 연장된다.

Description

코일 장치 및 그 제조 방법{Coil device and fabricating method thereof}

본 발명은 코일 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

전자기력을 유도하거나 촉진하는 코일 장치는, 진동모터, 안테나, 발전기, 필터, 인덕터, 자기 디스크, 카메라모듈 등 다양한 분야에 활용된다. 이중에서, 카메라 모듈 분야에서, 코일 장치는 예를 들어, 광학식 손떨림 보정(OIS; Optical Image Stabilizer) 방식에서 이미지 센서나 렌즈 광학계의 위치나 각도를 기구적으로 조절하는 액츄에이터에 적용될 수 있다. 한편, 소형 모바일 기기에 탑재되는 카메라 모듈은 수십mm 이내로 작아짐에 따라, 카메라 모듈에 장착되는 액츄에이터도 소형화되고 있다.

한편, 코일 장치의 소형화를 위해서, 기판 상면에 도체 패턴이 나선형으로 형성되는 박막형(thin film type) 코일 장치가 주로 사용된다. 최근에는 기판 상면에 형성되는 도체 패턴의 파인 피치화(Fine pitch) 를 달성하면서도 액츄에이터가 구동할 수 있는 전자기력을 확보하기 위해, 도체 패턴의 두께를 확장시키는 기술이 개발되어 왔다.

그러나, 도체 패턴의 도금 공정에서 두께를 확장시키기 위해 도금 시간이 지속될수록 패턴이 일정한 형상을 유지하지 못하였고, 도금 편차로 인해 도체 패턴 상부가 과도금되어 미세한 패턴 간격을 유지하지 못하고 쇼트 등의 회로 불량문제가 발생하였다. 또한, 도체 패턴과 동시에 인입 배선이 도금되어 두꺼워짐에 따라, 인입 배선을 제거하는 가공 단계에서, 가공성이 저하되었다. 뿐만 아니라, 도체 패턴 및/또는 인입배선은 버(burr)로 인해 매끄럽지 않은 표면을 가지거나, 지속적으로 가해지는 충격력으로 인해 외관 훼손 문제가 발생하였다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 불량을 최소화하며 도체 패턴의 두께를 증가시킬 수 있는 코일 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 불량을 최소화하며 도체 패턴의 두께를 증가시킬 수 있는 코일 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 코일 장치의 일 면(aspect)은, 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 형성되고, 씨드 영역과 인입 배선 영역을 포함하는 씨드 패턴; 상기 씨드 영역 상에 형성되는 제1 도전 패턴; 상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부에 형성되는 제2 도전 패턴; 및 상기 베이스 기재, 씨드 패턴, 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴 중 적어도 어느 하나 이상과 접하도록 형성되는 보호층을 포함하되, 상기 인입 배선 영역의 씨드 패턴은 컷라인까지 연장된다.

여기에서, 상기 씨드 패턴은 0.1㎛ ~ 5㎛의 두께로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 도전 패턴의 두께(h1)와 폭(a)의 비율은 1:1 내지 5:1일 수 있다. 상기 제2 도전 패턴의 폭(b)은 인접한 제2 도전 패턴 사이의 간격(s) 대비 1 내지 50배일 수 있다. 상기 제2 도전 패턴의 두께(h2)는 인접한 제2 도전 패턴 사이의 간격(s) 대비 1.01 내지 50배일 수 있다.

또한, 상기 제1 또는 제2 도전 패턴은 제n변을 따라 형성되거나 상기 제n변과 제n-1변을 연결하는 모서리 영역에 둘러싸이도록 형성되는 제n패턴을 포함할 수 있다.

또한, 상기 보호층은 인입 배선 영역에 형성되는 제1 보호층과 상기 베이스 기재, 씨드 패턴, 제1 도전 패턴, 제2 도전 패턴 및 제1 보호층 중 적어도 어느 하나 이상과 접하도록 인입 배선 영역 또는 씨드 영역에 형성되는 제2 보호층을 포함할 수 있다.

상기 제1 보호층은 상기 제1 도전 패턴 중 가장 외측에 배치된 패턴보다 외측에 배치될 수 있다.

아울러, 전자 장치는 전술한 코일 장치를 포함할 수 있다.

상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 코일 장치의 제조 방법의 일면(aspect)은, 씨드층이 형성된 베이스 기재를 제공하고, 상기 씨드층 상에 제1 도전 패턴과 보호층을 형성하고, 상기 제1 도전 패턴과 상기 보호층에 의해 노출된 상기 씨드층을 제거하여, 씨드 패턴을 형성하고, 상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부에 제2 도전 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 도전 패턴과 상기 보호층을 형성하는 것은, 상기 씨드층 상에 다수의 부분 패턴을 포함하는 제1 도전 패턴과 더미 패턴을 형성하되, 상기 다수의 부분 패턴은, 상기 다수의 부분 패턴 중에서 가장 외측에 배치된 제1 부분 패턴과, 상기 제1 부분 패턴보다 내측에 배치된 제2 부분 패턴을 포함하고, 상기 더미 패턴은 상기 제1 부분 패턴보다 외측에 배치되고, 상기 제1 도전 패턴을 형성한 후에, 상기 제1 부분 패턴과 상기 더미 패턴 사이에 상기 보호층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 씨드 패턴 형성 후, 보호층을 제거 하는 과정을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 씨드 패턴은 상기 베이스 필름의 모서리 영역의 적어도 일부에서 노출되고, 상기 제2 도전 패턴을 형성하는 것은, 상기 모서리 영역에 노출된 씨드 패턴을 통해서 전류 및 전압 중 적어도 하나를 인가하여 도금 방식으로 제2 도전 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 상기 제2 도전 패턴 형성 후, 상기 베이스 기재, 씨드 패턴, 제1 도전 패턴, 제2 도전 패턴 중 적어도 하나 이상과 접하는 보호층을 더 형성하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 도전 패턴을 형성한 후에, 상기 제1 부분 패턴과 상기 보호층, 상기 씨드 패턴, 상기 베이스 기재를 커팅하는 것을 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-B를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 평면도이다.
도 4a 및 도4b는 도 3의 A-B를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 베이스 기재를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1 내지 도 4의 씨드 패턴을 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8, 도 10, 도 12, 도 14 및 도 16은 도 7의 각 단계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9, 도 11, 도 13, 도 15은 도 7의 각 단계를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-B를 따라 절단한 일 단면도이다. 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 평면도이다. 도 4a 및 도4b는 도 3의 A-B를 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 도 1 내지 도 4의 베이스 기재를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은 도 1 내지 도 4의 씨드 패턴을 설명하기 위한 평면도이다.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 코일 장치(100)는 베이스 기재(10), 씨드 패턴(20), 제1 도전 패턴(30), 보호층(40), 제2 도전 패턴(50) 등을 포함한다.

베이스 기재(10)은 연성 기판 또는 경성 기판일 수 있다. 예를 들어, 베이스 기재(10)는 폴리이미드, PET, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트, 에폭시, 유리 섬유 등의 재료로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이하에서는 베이스 기재(10)을 예시적으로 폴리이미드 필름인 것으로 설명한다.

또한, 베이스 기재(10)는 코일 장치를 구현할 수 있는 형상이면 어떤 것이든 가능하다. 도 5에 도시된 것과 같이, 베이스 기재(10)는 예를 들어, 4개의 변(11, 12, 13, 14)과, 4개의 변(11, 12, 13, 14)을 연결하는 4개의 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a)을 포함하고, 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a)은 둥글게 모따기된 형상일 수 있고, 베이스 기재(10)의 내측에 개구부(15)가 형성될 수 있다.

씨드 패턴(20)은 베이스 기재(10) 상에 형성된다. 도 2에서는 베이스 기재(10)의 양면에 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 씨드 패턴(20)은, Ni, Cr, Cu 등의 전도성 금속 또는 이들을 포함하는 박막을 패터닝한 형태일 수 있다. 씨드 패턴(20)은 예를 들어, 0.1㎛~5㎛의 두께로, 바람직하게는 0.5㎛~1.5㎛의 두께로 형성될 수 있다. 씨드 패턴(20)의 이러한 두께는, 후술할 제1 도전 패턴(30) 및/또는 제2 도전 패턴(50)이 형성되도록 충분한 전류를 인가할 수 있으며, 커팅 등의 가공시 발생하는 불량 문제를 억제 할 수 있다.

또한, 씨드 패턴(20)은 씨드 영역(20b)과 인입배선 영역(20a)을 포함한다. 여기에서, 씨드 영역(20b)은 제1 도전 패턴(30) 및/또는 제2 도전 패턴(50)을 형성할 때 기초가 되는 영역(즉, 씨드(seed)가 되는 영역)이고, 인입배선 영역(20a)은 제1 도전 패턴(30) 및/또는 제2 도전 패턴(50)을 형성할 때 전류를 인가 받는 배선 역할을 하기 위한 영역이다.

제1 도전 패턴(30)은 씨드 영역(20b) 상에 형성된다. 도 1에서는 명확하게 도시되지 않았으나, 제1 도전 패턴(30)은 스파이럴 형상일 수 있고, 이에 한정되지는 않는다. 액츄에이터에 충분한 구동 전자기력을 형성할 수 있는 형상이라면 어떠한 것이든 가능하다. 또한, 제1 도전 패턴(30)은 단수 또는 복수로 형성될 수 있으며, 도 6a 및 도 6b에 도시된 형상에 국한되지 않는다.

일 예로서, 베이스 기재(10)에 형성된 n개의 변을 따라 제n패턴이 길게 형성될 수 있다(n=2 이상의 자연수). 즉, 베이스 기재(10)가 4개의 변(11, 12, 13, 14)과, 4개의 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a)을 포함할 경우, 제1 도전 패턴(30)은 4개의 변(11, 12, 13, 14)을 따라 각각 길게 형성된 제1 패턴 내지 제4 패턴을 포함할 수 있다. 도 6a를 참조하면, 제1 변(11)을 따라 모서리 영역(11a, 14a)(즉, 도 6a에서 좌상(左上) 및 우상(右上)에 배치된 모서리 영역(11a, 14a))까지 길게 배치된 씨드 영역(20b) 상에 제1 패턴이 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 변(12)을 따라 모서리 영역(11a, 12a)까지 길게 배치된 씨드 영역(20b)(즉, 도 6a에서 좌상 및 좌하에 배치된 모서리 영역(11a, 12a)) 상에 제2 패턴이 형성될 수 있다. 비슷하게, 제3 변(13)을 따라 길게 제3 패턴이 형성되고, 제4 변(14)을 따라 길게 제4 패턴이 형성될 수 있다.

또 다른 예로서, 베이스 기재(10)의 제 n변과 제n-1변(n=2 이상의 자연수)에 의해 형성된 모서리 영역에 의해 둘러싸이도록 제n 패턴이 형성될 수 있다. 도 6b를 참조하면, 제 1변과 제 2변에 의해 형성된 모서리 영역(11a)의 형상과 유사한 프로파일로 제1 패턴이 형성될 수 있다. 마찬가지로 제 2변과 제 3변에 의해 형성된 모서리 영역(12a)의 형상과 유사한 프로파일로 제 2 패턴이 형성될 수 있고, 모서리 영역(13a, 14a)에도 각각 제 3, 제 4 패턴이 형성될 수 있다.

또는 미도시 되었으나, 곡률을 가지는 원형이나 타원형 등의 형상의 베이스 기재에 단수 또는 복수개의 제1 도전 패턴(30) 및/또는 제2 도전 패턴(50)이 형성될 수 있다.

한편, 제1 도전 패턴(30)은 다수의 부분 패턴(30a, 30b)을 포함한다. 도 2에 도시된 것과 같이, 도면부호 30a는 최외측에 배치된 제1 부분 패턴을 의미하고, 도면부호 30b는 제1 부분 패턴 보다 안쪽에 배치된 제2 부분 패턴을 의미한다.

제1 도전 패턴(30)의 두께(h1)와 폭(a)의 비율은 1:1 내지 10:1일 수 있다. 보다 상세하게는, 최외측의 제1 부분 패턴(30a)을 제외한 내측의 제1 도전 패턴(30b)의 경우, 3:1 내지 5:1 일 수 있다. 최외측의 제1 부분 패턴(30a)은 베이스 기재(10)의 컷라인(CL)과 가장 가까운 제1 부분 패턴(30a)을 의미한다. 내측의 제1 도전 패턴(30b)은 최외측의 제1 부분 패턴(30a)보다 안쪽에 배치된 패턴을 의미한다. 이러한 비율은 후술할 제2 도전 패턴(50)이 제1 도전 패턴(30)과 유사한 프로파일로 형성되면서도, 인접하는 제2 도전 패턴(50) 사이의 간격을 최소화할 수 있는 최적의 비율에 해당한다.

보호층(40)은 제1 도전 패턴(30)과는 상이한 물질로 구성되며, 예컨대 절연성 물질로서 감광성 수지, 솔더 레지스트 등이 될 수 있다. 또한, 보호층(40)은 상기 씨드 패턴(20), 보다 상세하게는 인입 배선 영역의 씨드 패턴(20a)을 보호하는 제1 보호층(40a)과 베이스 기재(10), 씨드 패턴(20), 제1 도전 패턴(30), 제1 보호층(40a) 및 후술하는 제2 도전 패턴(50)중 적어도 하나와 접하도록 인입 배선 영역 또는 씨드 영역에 형성되어 보호하는 제2 보호층(40b)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 보호층(40a)은 도 4a에 도시된 것과 같이, 제1 도전 패턴(30)의 측벽의 적어도 일부를 커버한다. 또한, 제1 보호층(40a)은 제1 도전 패턴(30) 중 가장 외측에 배치된 패턴(예를들어, 도 4a의 가장 오른쪽의 제2 부분 패턴(30a))보다 외측에 배치될 수 있으며, 제2 부분 패턴(30a)과 같거나 더 높게 형성될 수도 있다.

또는, 도 4b에 도시된 것과 같이, 제1 보호층(40a)은 제2 부분 패턴(30a)보다 낮게 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 제2 부분 패턴(30a)의 측벽(제1 보호층(40a)에 가까운 측벽)이 노출되어, 제2 부분 패턴(30a)의, 제1 보호층(40a)에 가까운 측벽에도 제2 도전 패턴(50)이 형성될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 것과 같이 제1 도전 패턴(30)이 형성되는 경우, 제1 보호층(40a)은 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a) 상에, 제1 패턴 내지 제4 패턴의 외측에 형성될 수 있다. 따라서, 제1 보호층(40a)은 도 6의 베이스 기재(10)의 좌상(左上), 우상(右上), 좌하(左下), 우하(右下)의 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a)에 형성될 수 있다.

후술하겠으나, 씨드층은 제1 도전 패턴(30)을 형성한 후에, 제1 도전 패턴(30) 간의 절연을 위해서, 제1 도전 패턴(30) 사이에 노출되는 씨드층을 제거함으로써 씨드 패턴(20)을 형성한다. 그런데, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치(100)에서, 제1 보호층(40a)을 일부의 씨드층(즉, 인입배선 영역(20a)에 대응됨) 상에 형성함으로써, 제1 보호층(40a) 아래의 씨드층을 제거하지 않는다. 제거되지 않은 씨드층은 제2 도전 패턴(50) 형성시 인입배선(또는 인입패드)으로서 사용된다. 또한, 제1 보호층(40a)으로 인해서, 전류가 인가되는 인입배선은 제2 도전 패턴(50) 형성시 함께 도금되지 않음에 따라, 인입배선의 두께는 증가하지 않고, 일정하게 유지된다.

한편, 상기 제1 보호층(40a)은 제2 도전 패턴(50) 형성 후, 선택적으로 제거될 수 있다. 제1 보호층(40a)이 제거되더라도 제2 보호층(40b)에 의해 인입 배선 영역의 씨드 패턴(20b)은 보호될 수 있고, 오히려 충간 구분 없이 보호층(40)이 최종 제품에 형성되므로 내구성이 향상되고, 표면의 요철을 최소화 할 수 있다.

제2 도전 패턴(50)은 제1 보호층(40a)에 의해서 노출되는 제1 도전 패턴(30)의 측벽과, 제1 도전 패턴(30)의 상면 중 적어도 일부에 형성된다. 또한, 제2 도전 패턴(50)은 씨드 패턴(20)의 측벽 또는 제1 보호층(40a) 상면 중 적어도 일부에도 형성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 제2 도전 패턴(50)은 씨드 패턴(20)의 측벽, 제1 도전 패턴(30)의 측벽 및 상면을 따라서 형성될 수 있다. 베이스 기재(10)의 모서리 영역의 적어도 일부에 형성된 씨드 패턴(20)을 통해서 전류 및 전압 중 적어도 하나를 인가받아, 도금 방식으로 제2 도전 패턴(50)은 형성될 수 있다.

도시된 것과 같이, 제2 도전 패턴(50)은 제1 도전 패턴(30) 면적 대비 확장된 면적으로 형성될 수 있다. 여기서, 제2 도전 패턴(50)의 면적은 제1 도전 패턴(30)의 면적을 포함한 것을 의미한다. 또한, 제2 도전 패턴(50)의 폭(b)은 인접한 제2 도전 패턴(50) 사이의 간격(s) 대비 1 내지 50배로 형성되고, 바람직하게는 5배 내지 15배일 수 있다. 또한, 제2 도전 패턴(50)의 두께(h2)는 인접한 제2 도전 패턴(50) 사이의 간격(s) 대비 1.01 내지 50배로 형성되고, 바람직하게는 5배 내지 20배일 수 있다. 즉, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치에서는, 종래 기술에 비해 도전 패턴의 폭 및 두께가 모두 확장될 수 있다. 또한, 도전 패턴 사이의 간격은 축소되어 소형화가 가능하다. 결과적으로, 소형화 및 고집적화가 가능하면서도 높은 전자기력을 구현할 수 있다. 또한, 제2 도전 패턴(50)의 폭(b) 범위 및 두께(h2) 범위에 대해서, 간격(s)을 기준으로 설명한 이유는, 간격(s)이 인접하는 제2 도전 패턴(50)간 쇼트를 방지하거나, 또는 자기장 형성을 방해하지 않으면서 코일의 Turn수를 증가시키는데 있어, 폭(b)이나 두께(h2)만큼 중요하게 고려되어야 하는 조건이기 때문이다.

보호층(40)과 씨드 패턴(20)은 컷라인(CL)까지 연장된다. 즉, 컷라인(CL)이 형성된 면에, 보호층(40)과 씨드 패턴(20)이 노출될 수 있다.

달리 표현하면, 보호층(40)의 컷라인(CL)과 씨드 패턴(20)의 컷라인(CL)은 연결된다. 마찬가지로 씨드 패턴(20)의 컷라인(CL)과 베이스 기재(10)의 컷라인(CL)은 연결된다. 후술하겠으나, 커팅 공정을 통해서 보호층(40), 씨드 패턴(20) 및 베이스 기재(10)를 동시에 커팅하기 때문에, 컷라인(CL)이 서로 연결될 수 있다. 여기서, 컷라인(CL)은 코일 장치(최종제품)의 외주면에 해당할 수 있다. 물론, 설계에 따라서는, 한번의 커팅 공정이 아니라, 여러 번 또는 다른 종류의 커팅 공정이 이용될 수 있다. 이러한 경우, 보호층(40), 씨드 패턴(20) 및 베이스 기재(10)의 컷라인(CL)은 서로 연결되지 않을 수도 있다.

또한, 전술한 것과 같이, 보호층(40)이 최외측의 제1 부분 패턴(30a)의 외측에 형성됨에 따라 보호층(40)의 하부에 형성된 씨드 패턴(20)도 컷라인(CL)까지 연장된다. 즉, 커팅 공정에 의해 커팅되는 도전성 물질의 두께는, 씨드 패턴(20)의 두께에 해당한다. 종래의 코일 장치에 비해서, 커팅 공정에 의해서 절단되어야 하는 도전성 물질의 두께가 현저히 얇다. 따라서, 가공이 용이하고, 컷팅 단면에 형성되는 버(Burr) 또는 회로 접속 불량 등의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 보호층(40) 바람직하게는 제1 보호층(40a)이 최외측의 제1 부분 패턴(30a)의 내측에 형성된다면, 하부에 형성된 씨드 패턴(20)에 의해 쇼트 등의 회로 불량을 야기될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 보호층(40)은 최외측의 제1 부분 패턴(30a)의 외측에 형성된다.

한편, 보호층(40)의 형상은 제1 도전 패턴(30)과 동일하거나 굴곡이 있는 상면으로 형성되는 등 공법에 따라 다양하게 형성되므로 도면에 도시된 형상에 국한되지 않는다.

정리하면, 보호층(40)은 베이스 기재(10)의 적어도 일면의 단수 또는 복수 개의 영역에 부분적으로 형성될 수 있다. 즉, 부분적으로 형성된 보호층(40)의 하부에 형성된 씨드 패턴(20)에 의해, 제2 도전 패턴(50)을 형성하면서도, 미리 형성된 제1 도전 패턴(30)간 절연성을 확보할 수 있다. 보다 구체적으로는, 보호층(40)의 컷라인(CL)이 베이스 기재(10)의 컷라인(CL)과 연결되도록 보호층(40)이 형성됨으로써, 씨드 패턴(20)이 컷라인(CL)까지 연장되어 외부 전류를 인가받을 수 있다. 더 구체적으로는, 스파이럴 형상의 제1 도전 패턴(30)이 형성되지 않은 베이스 기재(10)의 모서리 영역에 대하여 보호층(40)이 시트 형태로 형성됨에 따라, 종래의 별도 형성된 바(Bar) 형상의 인입선과는 달리, 컷라인(CL)과 접하는 면적이 넓어질 뿐 아니라, 두께도 얇아진 인입 배선 영역의 씨드 패턴(20)을 통해서 제1 도전 패턴(30)으로 보다 효율적으로 전류를 인가 할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치는 전자장치에 적용할 수 있다. 전자장치는 진동모터, 안테나, 발전기, 필터, 인덕터, 자기 디스크, 카메라 모듈일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이하에서, 도 7 내지 도 16을 이용하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 제조 방법을 설명한다.

도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 코일 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8, 도 10, 도 12, 도 14 및 도 16은 도 7의 각 단계를 설명하기 위한 평면도이다. 도 9, 도 11, 도 13 및 도 15는 도 7의 각 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 SAP(Semi Additive Plating) 방식을 기초로 설명하지만, 이에 한정되지 않는다. 이하, 설명의 편의상, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 것은 생략한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 씨드층(20c)이 형성된 베이스 기재(10)을 제공한다(도 7의 S210 참조). 도시된 것과 같이, 베이스 기재(10) 상에 씨드층(20c)을 접착, 무전해 또는 전해 도금 및 증착 등의 방식으로 형성될 수 있다. 또는, 씨드층(20c)이 일면 또는 양면에 미리 형성된 베이스 기재(10)을 사용하여도 무관하다.

이어서, 씨드층(20c) 상에 제1 도전 패턴(30)과 보호층(40)을 형성한다(도 7의 S220 참조). 구체적으로 도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이, 씨드층(20c) 상에 제1 도전 패턴(30)을 형성한다(도 7의 S221 참조). 씨드층(20c)을 인입배선으로 하여 SAP, 식각 등의 공법으로 제1 도전 패턴(30)을 형성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 도전 패턴(30)은 자기력의 제공이 가능한 스파이럴 형상일 수 있으며, 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 아울러, 제1 도전 패턴(30) 형성시, 보다 정확한 패턴 형성을 위한 더미 패턴(90, 91)을 추가적으로 형성할 수 있다. 더미 패턴(91)은 예를 들어, 사각형 형상이고, 더미 패턴(90)은 예를 들어, 원형 형상일 수 있다. 제1 도전 패턴(30)은 더미 패턴(90)과 더미 패턴(91) 사이에 형성될 수 있다. 도시하지 않았으나, 패턴의 위치 정렬, 보강, 방열 등의 효과 구현을 위한 인식 패턴, 보강패턴, 방열 패턴 등이 형성될 수 있다.

예시적으로, 제1 도전 패턴(30)은 제1 패턴 내지 제4 패턴을 포함하고, 제1 패턴 내지 제4 패턴 각각은 베이스 기재(10)의 4개의 변을 따라 길게 형성될 수 있다.

도 9은, 도 8에서 스파이럴 형상의 제1 도전 패턴(30)을 A-B 방향으로 절단한 단면을 도시하고 있다. 제1 도전 패턴(30)은 다수의 부분 패턴(30a, 30b)를 포함한다. 제1 부분 패턴(30a)은 다수의 부분 패턴(30a, 30b) 중에서 가장 외측에 배치되고, 제2 부분 패턴(30b)은 제1 부분 패턴(30a)보다 내측에 배치될 수 있다. 또한, 더미 패턴(91)은 제1 부분 패턴(30a)의 외측에 배치될 수 있다.

또한, 도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이, 제1 도전 패턴(30) 사이의 영역 일부에 보호층, 즉 제1 보호층(40a)을 형성한다(도 7의 S222 참조). 구체적으로, 제1 보호층(40a)은 제1 도전 패턴(30)보다 외측에 배치된다. 다르게 표현하면 제1 보호층(40a)은 제1 도전 패턴(30) 중에서 가장 외측에 배치된 패턴보다 외측에 배치될 수 있다. 전술한 것과 같이, 제1 도전 패턴(30)의 외측에 더미 패턴(91)이 배치되어 있는 경우에는, 제1 도전 패턴(30)과 더미 패턴(91) 사이의 영역에 형성될 수 있다. 즉, 제1 부분 패턴(30a)과 더미 패턴(91) 사이에 제1 보호층(40a)이 형성될 수 있다. 또한, 더미 패턴(91)의 외측에도 제1 보호층(40a)이 형성될 수 있다.

제1 보호층(40a)의 두께는, 도 11에서는 제1 부분 패턴(30a)의 두께보다 더 두꺼운 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 보호층(40a)의 두께는, 설계에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 보호층(40a)은 제1 도전 패턴(30)의 두께보다 더 얇게 형성되어 상기 제1 도전 패턴(30) 상면을 덮지 않을 수도 있다.

더 구체적으로, 도 8에 도시된 것과 같이, 제1 보호층(40a)은 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a) 상에, 제1 도전 패턴(30)의 제1 패턴 내지 제4 패턴의 외측에 형성될 수 있다. 즉, 제1 보호층(40a)은 도 8의 베이스 기재(10)의 좌상(左上), 우상(右上), 좌하(左下), 우하(右下)의 모서리 영역(11a, 12a, 13a, 14a)에 형성될 수 있다.

제1 보호층(40a)은 스크린 인쇄, 필름 라미네이션, 포토 리소그래피 등의 방법이 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 도전 패턴(30) 상에 포토 리소그래피 방식으로 제1 보호층(40a)을 제1 부분 패턴(30a)과 더미 패턴(91) 사이에 남길 수 있다. 다른 방식으로, 코일이 형성된 기판에 부분적으로 제1 보호층(즉, 레지스트)을 인쇄방식으로 도포할 수 있다. 이 때, 모서리 영역에만 도포되도록 레지스트 점도 등을 조절할 수 있다.

이어서, 제1 도전 패턴(30)과 제1 보호층(40a)에 의해 노출된 씨드층(20c)을 제거하여, 씨드 패턴(20d)을 형성한다(도 7의 S230 참조)

구체적으로, 도 11 및 도 12에 도시된 것과 같이, 제1 도전 패턴(30)과 더미 패턴(91) 사이의 씨드층(20c)은 제1 보호층(40a)에 의해 커버되므로, 제거되지 않는다. 반면, 제1 부분 패턴(30a)과 제2 부분 패턴(30b) 사이의 씨드층(20c)은 노출되어 있으므로, 노출된 씨드층(20c)이 제거되어 씨드 패턴(20d)이 완성된다. 제거 방법은 습식 식각, 건식 식각 등 다양하게 적용할 수 있고, 특정한 방법에 한정되지 않는다.

아울러, 씨드 패턴(20) 형성 후, 제1 보호층(40a)은 선택적으로 제거될 수 있으며, 특정한 방법에 한정되지 않고 적용된다. 씨드패턴(20)과 제1 보호층(40a)을 구성하는 물질이 상이함에 따라 제1 보호층(40a)의 제거 시 씨드 패턴(20)에 대한 손상이 적을 수 있으나, 선택적으로 마스킹 등의 방법을 채택하여 적용할 수도 있다. 또한, 후술하는 제2 보호층(40b)에 의해 씨드 패턴(20)은 지속적인 보호가 가능하다.

이어서, 제1 도전 패턴(30)의 측벽과, 제1 도전 패턴(30)의 상면 중 적어도 일부에 제2 도전 패턴(50)을 형성한다(도 7의 S240 참조).

구체적으로, 도 13 및 도 14에 도시된 것과 같이, 씨드 패턴(20d)의 측벽, 제1 도전 패턴(30)의 측벽/상면을 따라서 제2 도전 패턴(50)을 형성한다. 씨드 패턴(20d)은 베이스 필름(10)의 모서리 영역의 적어도 일부에서 노출된다. 제2 도전 패턴(50)을 형성할 때, 모서리 영역에 노출된 씨드 패턴(20d)을 통해서 전류를 인가하여 도금 방식으로 제2 도전 패턴(50)을 형성할 수 있다. 즉, 모서리 영역에 노출된 씨드 패턴(20d)이 전류의 인입배선 역할을 한다. 도금 시간, 전류 밀도 등의 도금 조건을 조절하여 제2 도전 패턴(50)의 두께 및 형상을 조절할 수 있다.

이어서, 베이스 기재(10), 씨드 패턴(20d), 제1 도전 패턴(30), 제1 보호층(40a) 및 제2 도전 패턴(50) 중 적어도 하나를 덮도록 제2 보호층(40b)을 형성한다. 이어서, 커팅 공정을 수행하여 도 1 내지 도 4에 도시된 코일 장치가 완성된다(도 7의 S250 참조).

구체적으로, 도 16에 도시된 컷라인(CL, CL2)을 따라 커팅 공정을 수행하여, 최종 구조물에서 불필요한 더미 패턴(90, 91)을 제거한다. 즉, 제2 도전 패턴(50)을 형성한 후에, 제1 부분 패턴(30a)과 더미 패턴(91) 사이에 배치되는 제1 보호층(40a), 씨드 패턴(20d), 베이스 기재(10)를 커팅하여, 외측의 더미 패턴(91)을 제거한다. 또한, 내측의 더미 패턴(90)도 제거한다. 커팅 공정을 통해서, 컷라인(CL, CL2)가 형성된다. 이와 같은 커팅 공정을 통해서, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 보호층(40)과 씨드 패턴(20)은 컷라인(CL)까지 연장된다. 즉, 컷라인(CL)이 형성된 면에, 보호층(40)과 씨드 패턴(20)이 노출될 수 있다. 보호층(40)의 컷라인(CL)과 씨드 패턴(20)의 컷라인(CL)은 서로 연결되고, 씨드 패턴(20)의 컷라인(CL)과 베이스 기재(10)의 컷라인(CL)은 서로 연결된다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 베이스 기재 20: 씨드 패턴
30: 제1 도전 패턴 40: 보호층
50: 제2 도전 패턴

Claims

베이스 기재;
상기 베이스 기재 상에 형성되고, 씨드 영역과 인입 배선 영역을 포함하는 씨드 패턴;
씨드 영역의 상기 씨드 패턴 상에 형성되는 제1 도전 패턴;
상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부에 형성되는 제2 도전 패턴; 및
상기 베이스 기재, 상기 씨드 패턴, 상기 제1 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴 중 적어도 어느 하나 이상과 접하도록 형성되는 보호층을 포함하되,
인입 배선 영역의 상기 씨드 패턴은 컷라인까지 연장되는 코일 장치.
제 1항에 있어서,
상기 씨드 패턴은 0.1㎛ ~ 5㎛의 두께로 형성되는 코일 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴의 두께(h1)와 폭(a)의 비율은 1:1 내지 5:1인 코일 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전 패턴의 폭(b)은 인접한 제2 도전 패턴 사이의 간격(s) 대비 1 내지 50배인 코일 장치.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 제2 도전 패턴의 두께(h2)는 인접한 제2 도전 패턴 사이의 간격(s) 대비 1.01 내지 50배인 코일 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 도전 패턴은 제n변을 따라 형성되거나 상기 제n변과 제n-1변을 연결하는 모서리 영역에 둘러싸이도록 형성되는 제n패턴을 포함하는 코일 장치.
제1항에 있어서,
상기 보호층은 인입 배선 영역에 형성되는 제1 보호층과 상기 베이스 기재, 씨드 패턴, 제1 도전 패턴, 제2 도전 패턴 및 제1 보호층 중 적어도 어느 하나 이상과 접하도록 인입 배선 영역 또는 씨드 영역에 형성되는 제2 보호층을 포함하는 코일 장치.
제1항 또는 제7항에 있어서,
인입 배선 영역에 형성되는 제1 보호층은 상기 제1 도전 패턴 중 가장 외측에 배치된 패턴보다 외측에 배치되는 코일 장치.
제 1항의 코일 장치를 포함하는 전자 장치.
씨드층이 형성된 베이스 기재를 제공하고,
상기 씨드층 상에 제1 도전 패턴과 보호층을 형성하고,
상기 제1 도전 패턴과 상기 보호층에 의해 노출된 상기 씨드층을 제거하여, 씨드 영역과 인입 배선 영역을 포함하는 씨드 패턴을 형성하고,
상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부에 제2 도전 패턴을 형성하는 것을 포함하며,
상기 제1 도전 패턴은 씨드 영역의 상기 씨드 패턴 상에 형성되고,
인입 배선 영역의 상기 씨드 패턴은 컷라인까지 연장되는 코일 장치의 제조 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴과 상기 보호층을 형성하는 것은,
상기 씨드층 상에 다수의 부분 패턴을 포함하는 제1 도전 패턴과 더미 패턴을 형성하되, 상기 다수의 부분 패턴은, 상기 다수의 부분 패턴 중에서 가장 외측에 배치된 제1 부분 패턴과, 상기 제1 부분 패턴보다 내측에 배치된 제2 부분 패턴을 포함하고, 상기 더미 패턴은 상기 제1 부분 패턴보다 외측에 배치되고,
상기 제1 도전 패턴을 형성한 후에, 상기 제1 부분 패턴과 상기 더미 패턴 사이에 상기 보호층을 형성하는 것을 포함하는, 코일 장치의 제조 방법.
제 10항에 있어서,
상기 씨드 패턴 형성 후, 보호층을 제거 하는 과정을 더 포함하는 코일 장치의 제조 방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 씨드 패턴은 상기 베이스 기재의 모서리 영역의 적어도 일부에서 노출되고,
상기 제2 도전 패턴을 형성하는 것은, 상기 모서리 영역에 노출된 씨드 패턴을 통해서 전류 및 전압 중 적어도 하나를 인가하여 도금 방식으로 제2 도전 패턴을 형성하는, 코일 장치의 제조 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제2 도전 패턴 형성 후, 상기 베이스 기재, 씨드 패턴, 제1 도전 패턴, 제2 도전 패턴 중 적어도 하나 이상과 접하는 보호층을 더 형성하는 과정을 포함하는 코일 장치의 제조 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제2 도전 패턴을 형성한 후에, 상기 제1 도전 패턴에 포함되는 제1 부분 패턴과 상기 보호층, 상기 씨드 패턴, 상기 베이스 기재를 커팅하는 것을 더 포함하는, 코일 장치의 제조 방법.
베이스 기재;
상기 베이스 기재 상에 형성되고, 씨드 영역과 인입 배선 영역을 포함하는 씨드 패턴;
씨드 영역의 상기 씨드 패턴 상에 형성되는 제1 도전 패턴;
상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부에 형성되는 제2 도전 패턴; 및
상기 베이스 기재, 상기 씨드 패턴, 상기 제1 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴 중 적어도 어느 하나 이상과 접하도록 형성되는 보호층을 포함하되,
상기 제1 도전 패턴은 인입 배선 영역의 상기 씨드 패턴 상에 형성되지 않는 코일 장치.