KR102148832B1 - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 바디, 상기 바디에 매설되고, 절연수지를 포함하는 절연기판, 상기 절연기판을 보호하도록 상기 절연기판의 적어도 일면을 덮고, 세라믹을 포함하는 제1 및 제2 기판보호층, 및 상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는 코일부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 코일패턴 각각은, 상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 도전층, 및 상기 제1 도전층 상에 배치되되 상기 제1 도전층의 측면을 노출하는 제2 도전층을 포함한다.
Description
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.
이 중 박막형 코일 부품은, 기판에 도금으로 코일을 형성해 코일기판을 형성한 후, 자성체 분말 및 수지를 혼합시킨 자성체 분말-수지 복합체를 코일기판에 적층하여 바디를 제조하고, 바디의 외측에 외부전극을 형성하여 제조한다.
한편, 전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 박막형 코일 부품도 점점 소형화되고 있다. 이에 따라, 박막형 코일 부품의 기판도 점점 얇아지고 있다.
하지만, 기판이 점점 얇아질 경우, 제조 과정에서 기판이 훼손될 가능성이 높아진다.
본 발명의 여러 목적 중 하나는, 제조 과정 중 절연기판의 훼손을 방지할 수 있는 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 상기 바디에 매설되고, 절연수지를 포함하는 절연기판, 상기 절연기판을 보호하도록 상기 절연기판의 적어도 일면을 덮고, 세라믹을 포함하는 제1 및 제2 기판보호층, 및 상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는 코일부 를 포함하고, 상기 제1 및 제2 코일패턴 각각은, 상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 도전층, 및 상기 제1 도전층 상에 배치되되 상기 제1 도전층의 측면을 노출하는 제2 도전층을 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명에 따르면 코일 부품의 제조 과정 중 절연기판이 훼손되는 것을 방지하여 코일 부품의 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 I-I'의 단면을 따른 도면.
도 3은 도 1의 II-II'의 단면을 따른 도면.
도 4는 도 2의 A를 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1의 I-I'에 대응되는 단면을 따른 도면.
도 2는 도 1의 I-I'의 단면을 따른 도면.
도 3은 도 1의 II-II'의 단면을 따른 도면.
도 4는 도 2의 A를 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1의 I-I'에 대응되는 단면을 따른 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.
(일 실시예)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 I-I'의 단면을 따른 도면이다. 도 3은 도 1의 II-II'의 단면을 따른 도면이다. 도 4는 도 2의 A를 확대 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 절연기판(200), 기판보호층(310, 420), 코일부(400) 및 외부전극(510, 520)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 절연기판(200), 기판보호층(310, 420) 및 코일부(400)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 내지 도 3을 기준으로, 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 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미할 수 있다. 또한 바디(100)의 일면과 타면은 각각 바디(100)의 제6 면(106)과 제5 면(105)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(510, 520)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.
바디(100)는, 자성물질과 절연수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 절연수지 및 절연수지에 분산된 자성물질을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성물질이 절연수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성물질로 이루어질 수도 있다.
자성물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트 분말은, 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 자성물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성물질이 상이한 종류라고 함은, 수지에 분산된 자성물질이 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(400)를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(400)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연기판(200)은 바디(100)에 매설된다. 절연기판(200)은 후술할 코일부(400)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) 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.
본 실시예의 경우, 절연기판(200)은 절연수지(210)에 함침된 글라스 클로스(glass cloth, 220)를 포함한다. 글라스 클로스(220)는, 복수의 유리섬유가 직조(織造)된 것을 의미한다.
글라스 클로스(glass cloth)는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 글라스 클로스가 복수의 층으로 형성될 경우, 절연기판(200)의 강성을 향상시킬 수 있다. 또한, 절연기판(200)의 시드층 제거 공정 등에서 훼손되더라도 절연기판(200)의 형상이 유지되어 불량률을 낮출 수 있다.
코일부(400)는 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(400)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
기판보호층(310, 320)은, 절연기판(200)을 보호하도록 절연기판(200)의 적어도 일면을 덮고, 세라믹을 포함한다. 구체적으로, 기판보호층(310, 320)은 절연기판(200)의 표면 중 코일부(400)의 코일패턴(411, 412)이 형성되는 표면에 배치된다. 본 실시예의 경우, 후술할 코일부(400)가 절연기판(200)의 서로 마주한 양면에 각각 형성된 코일패턴(411, 412)을 포함하므로, 기판보호층(310, 320)은 각각 절연기판(200)의 양면에 배치되고, 기판보호층(310, 320) 상에 코일패턴(411, 412)이 배치된 구조를 가진다.
기판보호층(310, 320)은, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 제조 과정에서 절연기판(200)을 보호한다. 예로서, 제조 과정 중 코일패턴(411, 412)을 도금 형성하기 위해 절연기판(200)에 형성된 도금레지스트(미도시)를 제거하는 공정이 필요할 수 있는데, 기판보호층(310, 320)은 도금레지스트 제거 공정에서 레이저 또는 에칭액에 의해 절연기판(200)이 손상되는 것을 방지한다.
기판보호층(310, 320)은 절연기판(200)보다 용융점이 높은 세라믹을 포함한다. 예로서, 기판보호층(310, 320)은, 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 및 이트리아(Y2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 세라믹을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판보호층(310, 320)은, 융사법(용융분사법)으로 비아(420)가 형성된 절연기판(200)의 적어도 일면에 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 기판보호층(310, 320)은, PECVD 또는 코팅법 등의 방법으로 절연기판(200)의 적어도 일면에 형성될 수 있다.
상술한 도금레지스트 제거 공정에서, 레이저를 이용할 경우, 절연수지를 기초로 하는 절연기판은 적어도 일부가 도금레지스트와 함께 제거되어 훼손될 수 있다. 기판보호층(310, 320)은 절연기판(200)의 용융점보다 용융점이 높은 세라믹을 포함하므로, 레이저를 이용해 도금레지스트를 제거하는 경우에도 절연기판(200)이 레이저에 의해 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예의 절연기판(200)은 서로 다른 용융점의 절연수지 및 글라스 클로스를 포함하는데, 본 명세서 상에서 절연기판(200)의 용융점이란 상대적으로 용융점이 낮은 절연수지의 용융점을 의미하는 것으로 사용된다.
절연기판(200)의 두께(T1)에 대한 기판보호층(310, 320) 각각의 두께(T2) 비(T2/T1)는 1/3000 이상 1/4 이하일 수 있다. 예로서, 절연기판(200)은 10㎛ 내지 60㎛의 두께로 형성될 수 있고, 기판보호층(310, 320) 각각은 0.02㎛ 내지 5㎛의 두께로 형성될 수 있다. 절연기판(200)의 두께(T1)가 10㎛ 미만인 경우, 절연기판(200)에 휨이 발생하여 불량률이 증가할 수 있고, 내전압특성이 좋지 않을 수 있다. 절연기판(200)의 두께(T1)가 60㎛ 초과인 경우, 코일 부품의 전체 두께가 증가하여 박형화에 불리하다. 기판보호층(310, 320)의 두께(T2)가 0.02㎛ 미만인 경우, 상술한 도금레지스트 제거 공정에서 절연기판(200)이 노출되어 훼손될 수 있다. 기판보호층(310, 320)의 두께(T2)가 5㎛ 초과인 경우 코일 부품의 전체 두께가 증가하여 박형화에 불리하고, 취성(brittle)이 증가하여 제조 과정에서 절연기판(200)이 노출되어 훼손될 가능성이 증가한다. 절연기판(200)의 두께에 대한 기판보호층(310, 320) 각각의 두께 비(T2/T1)가 1/3000 미만인 경우, 절연기판(200) 대비 기판보호층(310, 320)의 두께가 상대적으로 얇아 절연기판(200)이 노출될 가능성이 증가한다. 절연기판(200)의 두께에 대한 기판보호층(310, 320) 각각의 두께 비(T2/T1)가 1/4 를 초과하는 경우, 절연기판(200) 대비 기판보호층(310, 320)의 두께가 상대적으로 두꺼워 기판보호층(310, 320)의 취성 파괴 가능성이 증가한다.
코일부(400)는 절연기판(200)의 표면에 배치된 기판보호층(310, 320)에 형성되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다. 본 실시예의 경우, 코일부(400)는 바디(100)의 두께 방향(T)으로 서로 마주한 절연기판(200)의 양면에 각각 형성된 제1 및 제2 코일패턴(411, 412)과, 제1 및 제2 코일패턴(411, 412)을 서로 연결하도록 절연기판(200)과 기판보호층(310, 320)을 관통하는 비아(420)를 포함한다. 이렇게 함으로써, 코일부(400)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(411, 412)은 각각 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 코일의 형상을 가지게 된다. 예로서, 제1 코일패턴(411)은, 도 2를 기준으로 하부에 위치한 절연기판(200)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(411, 412)의 단부는 각각 후술할 제1 및 제2 외부전극(510, 520)과 연결된다. 즉, 제1 코일패턴(411)의 단부는 제1 외부전극(510)과 연결되고, 제2 코일패턴(412)의 단부는 제2 외부전극(520)과 연결된다.
일 예로서, 제1 코일패턴(411)의 단부는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 코일패턴(412)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(510, 520)과 접촉 연결될 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(411, 412) 각각은, 기판보호층(310, 320)에 배치된 제1 도전층(411a, 412a), 및 제1 도전층(411a, 412a)에 배치된 제2 도전층(411b, 412b)을 포함한다. 즉, 제1 코일패턴(411)은 제1 기판보호층(310)에 배치된 제1 도전층(411a), 및 제1 도전층(411a)에 배치되되 제1 도전층(411a)의 측면을 노출하는 제2 도전층(411a)을 포함한다. 제2 코일패턴(412)은 제2 기판보호층(320)에 배치된 제1 도전층(412a), 및 제1 도전층(412a)에 배치되되 제1 도전층(412a)의 측면을 노출하는 제2 도전층(412a)을 포함한다.
제1 도전층(411a, 412a)은 제2 도전층(411b, 412b)을 전해도금으로 형성하기 위한 시드층일 수 있다. 제2 도전층(411b, 412b)의 시드층인 제1 도전층(411a, 412a)은 제2 도전층(411b, 412b)에 비하여 얇게 형성된다. 제1 도전층(411a, 412a)은 스퍼터링 등의 박막 공정 또는 무전해도금 공정으로 형성될 수 있다. 제1 도전층(411a, 412a)을 스퍼터링 등의 박막 공정으로 형성한 경우 제1 도전층(411a, 412a)을 구성하는 물질의 적어도 일부가 기판보호층(310, 320)에 침투된 형태를 가질 수 있다. 이는, 기판보호층(310, 320)의 양면 중 제1 도전층(411, 412a)과 접하는 일면과 이에 대향하는 타면 측에서 제1 도전층(411a, 412a)을 구성하는 금속 물질의 농도 차가 발생하는 것으로 확인할 수 있다.
비아(420)는 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 비아(420)를 전해도금으로 형성할 경우, 비아(420)는 절연기판(200)과 기판보호층(310, 320)을 관통하는 비아홀의 내벽에 형성된 시드층과 시드층이 형성된 비아홀을 충전하는 전해도금층을 포함할 수 있다. 비아(420)의 시드층은, 제1 도전층(411a, 412a)과 동일 공정에서 함께 형성되어 상호 일체로 형성되거나, 제1 도전층(411a, 412a)과 상이한 공정에서 형성되어 양자 간에 경계가 형성되어 있을 수 있다. 본 실시예의 경우, 비아의 시드층과 제1 도전층(411a, 412a)는 서로 다른 공정에서 형성되어 상호 간에 경계가 형성될 수 있다.
코일패턴(411, 412)의 선폭이 지나치게 클 경우 동일한 바디(100)의 부피 내 자성체의 부피가 줄어들어 인덕턴스에 악영향을 주게 된다. 제한되지 않는 일 예로써, 코일패턴(411, 412)의 종횡비(Aspect Ratio, AR)(aspect ratio)는 3:1 내지 9:1 일 수 있다.
코일패턴(411, 412) 및 비아(420) 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. 제한되지 않는 일 예로서, 제1 도전층(411a, 412a)을 스퍼터링으로 형성하고, 제2 도전층(411b, 412b)을 전해도금으로 형성하는 경우, 제1 도전층(411a, 412a)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함하고, 제2 도전층(411b, 412b)은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 제한되지 않는 다른 예로서, 제1 도전층(411a, 412a)을 무전해도금으로 형성하고, 제2 도전층(411b, 412b)을 전해도금으로 형성하는 경우, 제1 도전층(411a, 412a)과 제2 도전층(411b, 412b) 각각은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 도전층(411a, 412a)에서의 구리(Cu) 밀도는 제2 도전층(411b, 412b)에서의 구리(Cu) 밀도보다 낮을 수 있다.
절연막(600)은, 코일패턴(411, 412), 기판보호층(310, 320) 및 절연기판(200)의 표면을 따라 형성될 수 있다. 절연막(600)은 코일패턴(411, 412), 기판보호층(310, 320) 및 절연기판(200)의 표면에 형성되어 코일패턴(411, 412)을 보호하고, 코일패턴(411, 412)을 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 박막 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 절연막(600)은 절연필름 등의 절연자재를 절연기판(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있고, 액상의 절연수지를 절연기판(200)의 양면에 도포함으로써 형성될 수도 있다.
외부전극(510, 520) 각각은 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 형성되어 코일부(400)와 접촉 연결된다.
외부전극(510, 520)은 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하여 형성될 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn) 또는 은(Ag) 등의 단독 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
외부전극(510, 520) 각각은 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예로서, 외부전극(510, 520)은, 절연수지와 도전성 물질을 포함하는 수지전극층에 적어도 하나 이상의 도금층이 형성된 구조일 수 있다. 도금층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni) 도금층과 주석(Sn) 도금층이 순차로 형성될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 본 실시예의 경우, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106) 중 적어도 하나에 접촉 형성되는 추가절연층을 더 포함할 수 있다. 예로서, 추가절연층이 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)에 각각 형성되는 경우, 외부전극(510, 520) 중 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)으로 각각 연장된 부분은 추가절연층 상에 접촉 형성될 수 있다. 추가절연층은, 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. 추가절연층은, 절연 필름을 바디(100)의 표면에 적층함으로써 형성되거나, 절연 물질을 박막 공정으로 바디(100)의 표면에 증착시킴으로써 형성되거나, 절연 수지를 바디(100)의 표면에 스크린 프린팅 등으로 도포함으로써 형성될 수 있다.
절연기판에 도금으로 코일부를 형성함에 있어, 우선 절연기판에 시드층을 형성해야 한다. 즉 일반적인 코일 부품의 경우, 절연기판의 일면 전체에 시드층을 형성하고(시드층 형성 공정), 시드층에 코일패턴에 대응되는 개구부를 가지는 도금레지스트를 형성하고(도금레지스트 형성 공정), 전해도금으로 도금레지스트의 개구부를 충전하고(전해도금 공정), 도금레지스트를 제거하고(도금레지스트 제거 공정), 도금레지스트가 제거된 영역으로 노출된 시드층을 제거한다(시드층 제거 공정).
이 경우, 도금레지스트와 시드층 제거 공정에서, 전해도금층의 금속 손실을 방지하고자 레이저를 이용하는 경우가 있다. 이 때, 레이저에 의해 시드층과 함께 절연기판의 일부가 함께 제거될 수 있다.
본 실시예의 경우, 절연기판(200)의 적어도 일면에 절연기판(200)의 용융점보다 높은 용융점의 기판보호층(310, 320)을 형성함으로써, 시드층 제거 공정에서 레이저의 광이 절연기판(200)에 직접적으로 조사되어 절연기판(200)이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 레이저의 광이 기판보호층(310, 320)을 관통하여 절연기판(200)에 직접 조사되더라도, 절연기판(200)이 복수의 층으로 배치된 글라스 클로스를 포함하므로, 절연기판(200) 훼손으로 인한 휨 등을 방지하여 불량률을 낮출 수 있다.
(다른 실시예)
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1의 I-I'에 대응되는 단면을 따른 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 코일부(400)가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 일 실시예와 상이한 코일부(400)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 및 제2 코일패턴(411, 412)의 각 턴(turn)은, 바디(100)의 두께 방향을 따른 단면(cross-section)을 기준으로, 서로 중첩되되 각각의 중심선이 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.
즉, 제1 및 제2 코일패턴(411, 412)은, 바디(100)의 길이-두께방향 단면(LT 단면)을 기준으로, 각각의 턴이 서로 중첩되되 각각의 턴의 중심선(a, b)이 서로 어긋나도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 코일패턴(411, 412)의 각 턴이 서로 중첩되지 않을 경우, 코일부(400) 전체의 턴(turn)을 증가시키는 것에 한계가 있다.
제1 및 제2 코일패턴(411, 412)은 각 턴의 중첩 비율이 15% 내지 95% 가 되도록 배치될 수 있다. 중첩 비율은, 제한되지 않는 예로서, 바디(100)의 길이-두께방향 단면(LT 단면)을 기준으로, 제1 코일패턴(411)의 하나의 턴의 중심선(a)이 제2 코일패턴(412)의 하나의 턴의 중심선(b)과 일치하는 경우를 100%로, 상기 제1 코일패턴(411)의 하나의 턴의 중심선(a)이 상기 제2 코일패턴(412)의 각 턴 간의 이격 공간(S)의 중앙에 위치하는 경우를 50%로, 상기 제1 코일패턴(411)의 하나의 턴의 길이 방향(L 방향)으로 마주한 양 외측선이 상기 제2 코일패턴(412)의 각 턴 간의 이격 공간(S) 내에만 배치되어 상기 제2 코일 패턴(412)의 턴과 전혀 중첩되지 않는 경우를 0%로 정의하고, 턴 간의 중첩된 면적을 기준으로 계산될 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(411, 412)은 각 턴의 중첩 비율이 15% 미만인 경우, 코일부(400) 전체의 턴(turn) 수를 증가시키기 곤란하고, 절연기판(200)에 휨이 발생할 가능성이 있다. 제1 및 제2 코일패턴(411, 412)은 각 턴의 중첩 비율이 95% 초과인 경우, 레이저에 의해 절연기판(200)의 양면이 훼손될 경우, 절연기판(200)이 관통될 가능성이 높아진다.
본 실시예의 경우, 제1 코일패턴(411)과 제2 코일패턴(412)이 상술한 방식으로 서로 어긋나게 배치되므로, 레이저에 의해 절연기판(200)의 양면이 훼손되더라도, 절연기판(200)이 관통되는 것을 최소화할 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
210: 절연수지
220: 글라스 클로스
310, 320: 기판보호층
400: 코일부
411, 412: 코일패턴
411a, 412a: 제1 도전층
411b, 412b: 제2 도전층
420: 비아
510, 520: 외부전극
600: 절연막
1000, 2000: 코일 부품
110: 코어
200: 절연기판
210: 절연수지
220: 글라스 클로스
310, 320: 기판보호층
400: 코일부
411, 412: 코일패턴
411a, 412a: 제1 도전층
411b, 412b: 제2 도전층
420: 비아
510, 520: 외부전극
600: 절연막
1000, 2000: 코일 부품
Claims (10)
- 바디;
상기 바디에 매설되고, 절연수지를 포함하는 절연기판;
상기 절연기판을 보호하도록 상기 절연기판의 적어도 일면을 덮고, 세라믹을 포함하는 제1 및 제2 기판보호층; 및
상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는 코일부; 를 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일패턴 각각은,
상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 도전층, 및 상기 제1 도전층 상에 배치되되 상기 제1 도전층의 측면을 노출하는 제2 도전층을 포함하고,
상기 절연기판의 두께에 대한 상기 제1 및 제2 기판보호층 각각의 두께 비는 1/3000 이상 1/4 이하인,
코일 부품.
- 바디;
상기 바디에 매설되고, 절연수지를 포함하는 절연기판;
상기 절연기판을 보호하도록 상기 절연기판의 적어도 일면을 덮고, 세라믹을 포함하는 제1 및 제2 기판보호층; 및
상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 및 제2 코일패턴을 포함하는 코일부; 를 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일패턴 각각은,
상기 제1 및 제2 기판보호층 각각에 배치된 제1 도전층, 및 상기 제1 도전층 상에 배치되되 상기 제1 도전층의 측면을 노출하는 제2 도전층을 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일패턴의 각 턴(turn)은
상기 바디의 두께 방향을 따른 단면(cross-section)을 기준으로, 서로 중첩되되 각각의 중심선이 서로 어긋나도록 배치된,
코일 부품.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 세라믹은 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 및 이트리아(Y2O3) 중 적어도 하나를 포함하는, 코일 부품.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 절연기판은
상기 절연수지에 함침된 글라스 클로스(glass cloth)를 더 포함하는, 코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 글라스 클로스(glass cloth)는 복수의 층으로 형성되는, 코일 부품.
- 삭제
- 금속 자성 분말을 포함하는 바디;
상기 바디에 매설되는 절연기판;
상기 절연기판을 보호하도록 상기 절연기판의 적어도 일면에 배치되고, 상기 절연기판보다 용융점이 높은 기판보호층; 및
상기 기판보호층에 배치된 코일패턴을 포함하는 코일부;
를 포함하는 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 코일패턴은,
상기 기판보호층에 배치되는 시드층, 및 상기 시드층 상에 배치되되 상기 시드층의 측면을 노출하는 전해도금층을 포함하는,
코일 부품.
- 제8항에 있어서,
상기 시드층은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 전해도금층은 구리(Cu)를 포함하는,
코일 부품.
- 제8항에 있어서,
상기 시드층 및 상기 전해도금층 각각은 구리(Cu)를 포함하고,
상기 전해도금층의 구리 밀도는 상기 시드층의 구리 밀도보다 높은,
코일 부품.
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