KR102178528B1 - 코일 전자부품 - Google Patents

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KR102178528B1
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김용민
김재훈
임지혁
김종윤
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전자부품은, 절연기판, 절연기판의 적어도 일면에 배치된 코일부, 절연기판과 상기 코일부를 매설하는 바디, 코일부와 연결되어 상기 바디의 표면으로 노출되는 인출부, 및 각각 상기 바디 내부에 매설된 길이가 증가하도록 꺾임부가 형성되고 서로 이격된 복수의 연결도체를 포함하고, 코일부의 단부와 상기 인출부를 연결하는 연결부를 포함한다.

Description

코일 전자부품{COIL ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 코일 전자부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(Inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자 기기에 이용되는 대표적인 수동 전자 부품이다. 전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자 기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 박형화되고 있다.
그러나 박형화된 코일 부품이 제작됨에 따라, 코일부와 외부전극이 연결되는 부위에 외력 등이 작용하여 도체와 바디 간의 연결신뢰성 및 구조적 강성이 저하될 수 있다.
한국공개특허 제10-2015-0105691호
본 발명의 목적은 코일부와 외부전극이 연결되는 부위의 연결신뢰성 및 구조적 강성이 증대된 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명은, 절연기판, 절연기판의 적어도 일면에 배치된 코일부, 절연기판과 상기 코일부를 매설하는 바디, 코일부와 연결되어 상기 바디의 표면으로 노출되는 인출부, 및 각각 상기 바디 내부에 매설된 길이가 증가하도록 꺾임부가 형성되고 서로 이격된 복수의 연결도체를 포함하고, 코일부의 단부와 상기 인출부를 연결하는 연결부를 포함하는 코일 전자부품에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태의 코일 전자부품에 의하면, 코일부와 외부전극이 연결되는 부위의 연결신뢰성 및 구조적 강성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 전자부품을 하부에서 바라본 도면.
도 4는 도 3의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 코일 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 도 5의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 코일 전자부품을 하부에서 바라본 도면.
도 8은 도 7의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 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, X 방향은 제1 방향 또는 길이 방향, Y 방향은 제2 방향 또는 폭 방향, Z 방향은 제3 방향 또는 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 코일 전자부품을 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 전자부품은, 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.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 전자부품(10)은 절연기판(23), 코일부(42, 44), 바디(50), 인출부(62, 64) 및 연결부(31, 32)를 포함하고, 외부전극(81, 82)을 더 포함할 수 있다.
절연기판(23)은 후술할 바디(50) 내부에 배치되며, 코일부(42, 44)와 인출부(62, 64)를 지지한다.
절연기판(23)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(23)은 프리프레그(Prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 필름, PID(Photo Imagable Dielectric) 필름등의 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(23)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 절연기판(23)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 절연기판(23)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 절연기판(23)은 코일부(42, 44) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다.
절연기판(23)의 중앙부는 관통되어 관통홀(미도시)을 형성하고, 상기 관통 홀(미도시)은 후술할 바디(50)의 자성 물질로 충진되어 코어부(71)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 자성 물질로 충진되는 코어부(71)를 형성함으로써 박막형 인덕터의 성능을 향상시킬 수 있다.
코일부(42, 44)는 절연기판(23)의 적어도 일면에 배치되고, 코일 전자부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 전자부품(10)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(42, 44)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예의 경우, 코일부(42, 44)는 절연기판(23)에서 서로 마주하는 양면에 각각 배치된다. 제1코일부(42)는 절연기판(23)의 일면에 배치되어, 절연기판(23)의 타면에 배치되는 제2코일부(44)와 서로 마주할 수 있으며, 비아전극(미도시)을 통해 서로 전기적으로 접속될 수 있다. 제1코일부(42)와 제2코일부(44) 각각은, 코어부(71)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선 형태일 수 있다. 예로서, 제1코일부(42)는 절연기판(23)의 일면에서 코어부(71)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
바디(50)는 본 실시예에 따른 코일 전자부품(10)의 외관을 이루고, 내부에 절연기판(23)과 코일부(42, 44)를 매설한다.
바디(50)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(50)는, 도 1을 기준으로, 길이 방향(X)으로 서로 마주보는 제1면(101)과 제2면(102), 두께 방향(Z)으로 마주보는 제3면(103) 및 제4면(104), 폭 방향(Y)으로 서로 마주보는 제5면(105)과 제6면(106)을 포함한다. 바디(50)의 서로 마주하는 제3면(103) 및 제4면(104) 각각은, 바디(50)의 서로 마주하는 제1면(101) 및 제2면(102)을 연결한다.
바디(50)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(81, 82)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 전자부품(10)이 0.2 ± 0.1 mm 의 길이, 0.25 ± 0.1 mm 의 폭 및 0.4mm 의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(50)는, 자성물질과 절연수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(50)는 절연수지 및 절연수지에 분산된 자성물질을 포함하는 자성체 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(50)는 자성물질이 절연수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(50)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. 또한, 바디(50)에 포함되는 금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 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. 이 경우, 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(50)는, 절연수지에 분산된 2 종류 이상의 자성물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성물질이 상이한 종류라고 함은, 절연수지에 분산된 자성물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다. 절연수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
인출부(62, 64)는 코일부(42, 44)와 연결되어 바디(50) 표면으로 노출된다.
도 1을 참조하면, 절연기판(23)의 일면에 형성되는 제1코일부(42)의 일단이 연장되어 제1인출부(62)를 형성하며, 제1인출부(62)는 바디(50)의 제1면(101)으로 노출될 수 있다. 또한, 절연기판(23)의 일면과 마주보는 절연기판(23)의 타면에 제2코일부(44)의 일단이 연장되어 제2인출부(64)를 형성하며, 제2인출부(64)는 바디(50)의 제2면(102)으로 노출될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 바디(50) 내에 배치된 인출부(62, 64)를 통해 외부전극(81, 82)과 코일부(42, 44)가 연결된다.
인출부(62, 64)는 구리(Cu)와 같은 전도성 금속을 포함할 수 있으며 코일부(42, 44) 도금 시 일체로 형성된다.
연결부(31, 32)는 절연기판(23)의 양면에 배치되어 코일부(42, 44)의 단부와 인출부(62, 64)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제1연결부(31)는 절연기판(23)의 일면에 배치되어 제1인출부(62)와 제1코일부(42)를 연결하고, 제2연결부(32)는 상기 절연기판(23)의 일면과 서로 마주하는 타면에 배치되어 제2인출부(64)와 제2코일부(44)를 연결한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 바디(50) 내부에 매설된 길이가 증가하도록 연결부(31, 32)에 꺾임부를 형성한다. 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82)이 약하게 결합된 경우, 칩의 제조 시나 활용 과정에서 열 등 외부 충격에 의해 탈리가 발생할 수 있다. 이에 따라 코일부(42, 44)와 외부 전극(81, 82)의 접속 영역에서 전기 저항이 크게 증가하거나 오픈 불량이 발생하는 문제가 있다. 또한, 바디(50)의 외부로 노출된 인출부(62, 64) 영역이 넓어질수록 절단이나 연마 등의 후속 공정에 의한 응력이 코일부(42, 44)로 전달될 수 있는데, 이러한 응력의 영향은 바디(50)의 두께가 얇을수록 상대적으로 더 커질 수 있다.
본 실시예에서는 연결부(31, 32)에 꺾임부 또는 절곡부를 배치함으로써, 바디(50) 내부로 매설된 연결부(31, 32)의 경로를 증가시킬 수 있고, 바디의 두께가 감소하더라도 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82) 간 탈리 현상 등을 방지할 수 있다. 즉, 연결부(31, 32)와 바디(50) 간의 접촉면적을 증가시킴으로써 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82) 간의 구조적 강성을 확보할 수 있다. 이하에서는, 제1연결부(31)를 기준으로 설명하나, 동일한 내용이 제2연결부(32)에도 적용될 수 있다. 마찬가지로, 복수의 제1연결도체(311, 311')를 기준으로 설명하나, 동일한 내용이 복수의 제2연결도체(321, 321')에도 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1연결부(31)는 서로 이격된 복수의 제1연결도체(311, 311')를 포함한다. 복수의 제1연결도체(311, 311') 각각은 제1코일부(42)의 단부와 제1인출부(62)를 연결한다. 이 경우, 제1연결부(31)가 단일의 연결도체로 이루어진 구조에 비하여 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82) 간의 연결신뢰성을 향상시킬 수 있다. 일 예로서, 제1코일부(42)와 제1외부전극(81)을 복수의 서로 이격된 연결도체(311, 311')로 연결하므로, 복수의 제1연결도체(311, 311') 중 어느 하나(311)가 파손되더라도 나머지 연결도체(311')를 통해 제1코일부(42)와 제1외부전극(81) 간의 전기적 및 물리적 연결을 유지할 수 있다. 또한, 복수의 제1연결도체(311, 311')간 이격된 영역 및 복수의 제2연결도체(312, 312') 간 이격된 영역에 바디(50)의 자성물질을 추가로 충전하여 인덕턴스를 더욱 확보할 수 있다.
도 2를 참조하면, 복수의 제1연결도체(311, 311')는 적어도 하나 이상의 꺾임부를 형성하고, 꺾임부에 의해 형성된 적어도 하나 이상의 모서리부를 가질 수 있다. 일 예로서, 제1연결도체(311)는 제1 내지 제4꺾임부(311a, 311b, 311c, 311d)를 형성하고, 제1 내지 제4꺾임부(311a, 311b, 311c, 311d)에 의해 모서리를 형성한다.
꺾임부는 복수의 연결도체(311, 311') 각각의 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 일 예로서, 제1연결도체(311)와 제1 연결도체(311')는 서로 대응되므로, 제1연결도체(311)와 제1연결도체(311')의 꺾임부도 서로 대응되도록 형성된다. 제1연결도체(311)의 제1꺾임부(311a)는 이에 대칭되는 제1연결도체(311')의 제1꺾임부(311a')에 대응하고, 마찬가지로, 제2 내지 제4 꺾임부(311b, 311b', 311c, 311c', 311d, 311d')도 제1연결도체(311, 311') 각각의 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
연결부(31)를 구성하는 복수의 연결도체(311, 311')의 형상은 제한되지 않으나, 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82) 간의 구조적 강성을 확보하기 위하여 대칭적인 형상을 갖는 것이 바람직하다. 일 예로서, 제3꺾임부(311c, 311c'), 제1꺾임부(311a, 311a'), 제2꺾임부(311b, 311b'), 제4꺾임부(311d, 311d')에 의해 서로 대칭인 십(十)자 형상의 제1연결도체(311, 311')가 형성될 수 있다.
폭(Y) 방향을 기준으로, 제1꺾임부(311a, 311a') 사이의 거리는 제4꺾임부(311d, 311d') 사이의 거리와 실질적으로 동일하고, 제2꺾임부(311b, 311b') 사이의 거리와 제3꺾임부(311c, 311c') 사이의 거리가 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, 제2꺾임부(311b, 311b') 및 제3꺾임부(311c, 311c') 사이의 거리가 제1꺾임부(311a, 311a') 및 제4꺾임부(311d, 311d') 사이의 거리보다 길 수 있다. 이와 같이, 제2꺾임부(311b, 311b') 및 제3꺾임부(311c, 311c') 사이의 거리를 확장함으로써 바디(50) 내부에 매설된 제1연결도체(311, 311')의 길이를 증가시킬 수 있다.
나아가, 꺾임부의 구체적인 형상, 각도 및 개수 등은 제한되지 않으나, 연결부(31, 32)와 바디(50) 간 접촉 면적 증가를 위하여 복수 개인 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 코일부(42)의 단부와 복수의 연결도체(311, 311')는 서로 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 제1인출부(62)는 제1코일부(42)의 단부에 연장된 제1연결부(31)와 연결되고, 제2인출부(64)는 제2코일부(44)의 단부에 연장된 제2연결부(32)와 연결될 수 있다. 일 예로서, 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')는 서로 소정 거리 이격되어 코일부(42, 44)의 단부에 각각 연장될 수 있다.
한편, 연결부(31, 32)를 구성하는 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')는 당 기술분야에서 공지된 패터닝과 식각 공정으로 제조될 수 있을 것이며, 코일부(42, 44) 등을 도금 등으로 형성하는 과정에서 자연스럽게 형성되도록 할 수도 있을 것이다. 일 예로서, 코일부(42, 44), 인출부(62, 64), 연결부(31, 32) 및 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')가 형성될 영역을 제외한 영역에 미리 다른 물질을 배치함으로써 별도의 분리된 공정 없이 형성할 수 있다. 이 경우, 코일부(42, 44), 연결부(31, 32) 및 인출부(62, 64) 형성을 위한 도금 레지스트가 일체적으로 형성되어 코일부(42, 44) 도금 시 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321') 및 인출부(62, 64)도 함께 도금될 수 있다. 도금 공정을 수행하여 코일부(42, 44) 및 인출부(62, 64)를 형성하는 경우 전류 밀도, 도금액의 농도, 도금 속도 등을 조절하여 인출부(62, 64)의 두께를 적절히 조절할 수 있다. 연결부(31, 32) 및 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')는 본 실시예에서 제안하는 방법 이외에도 다양한 방법으로 얻어질 수 있다.
코일부(42, 44), 인출부(62, 64), 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321') 및 비아전극(미도시) 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.
도 1 및 도 2를 참조하면, 코일부(42)의 단부, 복수의 연결도체(311, 311') 및 인출부(62)는 서로 연결되어 폐루프를 형성한다. 일 예로서, 제1코일부(42)의 단부, 복수의 제1연결도체(311, 311') 및 제1인출부(62)는 일체로 연결되어, 내측에 내부 공간을 가지는 하나의 루프를 형성할 수 있다. 루프의 구체적인 형상은 제한되지 않으나, 내부에 자성 물질이 충전되는 영역을 형성할 수 있도록 폐쇄형인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 폐루프의 내부에는 자성 물질이 충전될 수 있다. 이로써 인덕턴스를 확보함과 동시에, 바디(50)와 연결부(31, 32) 간의 결합력을 증대시킬 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 외부전극(81, 82)은 인출부(62, 64)를 각각 커버하도록 바디(50)의 표면에 배치된다. 본 실시예에 따르면, 외부전극(81, 82)은 인출부(62, 64)를 커버하도록 바디의 제1면(101)과 제2면(102) 및 이들을 연결하는 제3면(103)과 제4면(104)에 일부 연장되어 배치될 수 있다.
외부전극(81, 82)은 스퍼터링 공정과 같은 박막 공정으로 형성될 수 있다. 외부전극(81, 82)은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 다층 구조로 구현될 수도 있다.
제2실시예
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 전자부품을 하부에서 바라본 도면이다. 도 4는 도 3의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 전자부품(10)과 비교할 때 코일부(42, 44), 연결부(31, 32), 인출부(62, 64) 및 외부전극(81, 82)의 배치 형상이 상이하다. 따라서, 본 실시예의 코일 전자부품(20)을 설명함에 있어서는 제1실시예와 상이한 코일부(42, 44), 연결부(31, 32), 인출부(62, 64) 및 외부전극(81, 82)의 배치 형상에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 코일부(42, 44)는 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 직립되어 형성될 수 있다.
바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 직립으로 형성되는 것이란, 도 3과 같이 코일부(42, 44)가 절연기판(23)과 접하는 면이 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 수직 또는 수직에 가깝도록 형성된 것을 말한다. 예를 들어, 코일부(42, 44)와 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)은 80 내지 100 °로 직립 형성될 수 있다.
한편, 코일부(42, 44)는 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)에 대해서는 평행하도록 형성될 수 있다. 즉, 코일부(42, 44)가 절연기판(23)과 접하는 면은 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)과 평행할 수 있다.
바디(50)가 1608 또는 1006 이하의 사이즈로 소형화되면서 두께가 폭보다 큰 바디(50)를 형성하게 되고, 상기 바디(50)의 XZ 방향 단면의 단면적은 XY 방향 단면의 단면적보다 커지게 되므로, 코일부(42, 44)가 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 직립 형성됨에 따라 코일부(42, 44)가 형성될 수 있는 면적이 증가하게 된다.
예를 들어, 바디(50)의 길이가 1.6 ± 0.2 mm, 폭이 0.8 ± 0.05 mm 일 때, 두께가 1.0 ± 0.05 mm 의 범위를 만족할 수 있고(1608 사이즈), 바디(50)의 길이가 0.2 ± 0.1 mm, 폭이 0.25 ± 0.1 mm 일 때, 두께가 최대 0.4mm (1006 사이즈)의 범위를 만족할 수 있는데, 폭에 비하여 두께가 더 크기 때문에 코일부(42, 44)가 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 수평 형성될 때에 비하여 수직 형성될 때 더 넓은 면적을 확보할 수 있다. 코일부(42, 44)가 형성되는 면적이 넓을수록 인덕턴스(L) 및 품질 계수(Q)가 향상될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1연결도체(311)의 제1꺾임부(311a)는 이에 대칭되는 제1연결도체(311')의 제1꺾임부(311a')에 대응하고, 마찬가지로, 제2꺾임부(311b, 311b')도 제1연결도체(311, 311') 각각의 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
연결부(31)를 구성하는 복수의 연결도체(311, 311')의 형상은 제한되지 않으나, 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82) 간의 구조적 강성을 확보하기 위하여 대칭적인 형상을 갖는 것이 바람직하다. 일 예로서, 제1꺾임부(311a, 311a'), 제2꺾임부(311b, 311b')에 의해 서로 대칭인 계단형 형상의 제1연결도체(311, 311')가 형성될 수 있다. 이에 따라, 폭(Y) 방향을 기준으로, 제1꺾임부(311a, 311a') 사이의 거리는 제2꺾임부(311b, 311b') 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 특히 제1꺾임부(311a, 311a')를 바디의 길이 방향(X)으로 외측에 형성함으로써, 바디(50) 내부에 매설된 제1연결도체(311, 311')의 길이를 증가시킬 수 있다.
본 실시예에 의하면, 바디(50)는 서로 마주하는 제1 및 제2면(101, 102) 및 이를 연결하는 제3면(103) 및 제4면(104)을 포함하고, 인출부(62, 64)는 바디(50)의 제3면(103)으로 노출될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 인출부(62, 64)는 바디(50)의 제3면(103)으로 노출되나, 이에 제한되지 않고, 제3면(103) 또는 제4면(104)으로 노출될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 외부전극(81, 82)은 인출부(62, 64)를 각각 커버하도록 바디의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 배치되어 제1 및 제2면(101, 102)으로 일부 연장될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 외부전극(81, 82)은 바디(50)의 폭보다 좁게 배치될 수 있다. 제1외부전극(81)은 제1인출부(62)를 커버하고 바디(50)의 제3면(103) 으로부터 연장되어 제1면(101)에 배치되는 구조일 수 있으나, 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)으로는 배치되지 않는다. 제2외부전극(82)은 제2인출부(64)를 커버하고 바디(50)의 제3면(103)으로부터 연장되어 제2면(102)에 배치되는 구조일 수 있으나, 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)으로는 배치되지 않는다.
제3실시예
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 코일 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 전자부품(10)과 비교할 때 권선형 코일의 존재 여부가 상이하다. 따라서, 본 실시예에 따른 코일 전자부품(100)을 설명함에 있어서는 제1실시예와 상이한 권선형 코일에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 코일 전자부품(100)은 바디(50), 권선코일(42, 44), 인출부(62, 64), 연결부(31, 32)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 권선코일(42, 44)은 바디(50) 내부에 매설된다. 권선코일(42, 44)은 표면이 절연물질로 피복된 구리 와이어(Cu wire) 등의 금속 와이어를 스파이럴(spiral) 형상으로 감아서 형성될 수 있다. 또한, 권선코일(42, 44)과 연결되어 바디(50) 표면으로 노출되는 인출부(62, 64)를 포함한다. 권선코일(42, 44)은 제1인출부(62)에 연결된 제1코일부(42)와, 제2인출부(64)에 연결되고 제1코일부(42)의 하부에 위치한 제2코일부(44)를 포함한다. 즉 권선코일(42, 44)의 단부는 제1인출부(62)에 연결된 제1코일부(42)의 단부 및 제2인출부(64)에 연결된 제2코일부(44)의 단부를 각각 의미한다. 구체적으로, 제1코일부(42)는 제1인출부(62)로부터 나선형으로 형성되어 하부의 제2코일부(44)와 연결되고, 제2코일부(44)는 나선형으로 형성되어 제2인출부(64)로 연결될 수 있다. 또한, 제1인출부(62)는 제1외부전극(81)과 연결되기 위하여 바디(50)의 제1면(101)에 노출되고, 제2인출부(64)는 제2외부전극(82)과 연결되기 위하여 바디(50)의 제2면(102)으로 각각 노출된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 권선코일(42, 44)의 단부와 인출부(62, 64)를 연결하고, 바디(50) 내부에 매설된 길이가 증가하도록 꺾임부가 형성된 연결부(31, 32)를 포함한다. 구체적으로, 제1연결부(31)는 제1코일부(42)의 단부와 제1인출부(62)를 연결하고, 제2연결부(32)는 제2코일부(44)의 단부와 제2인출부(64)를 연결한다. 연결부(31, 32)는 각각 서로 이격된 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')를 포함할 수 있다. 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')를 통해, 권선코일(42, 44)과 외부전극(81, 82) 간의 연결신뢰성을 향상시키고 복수의 연결도체(311, 311', 312, 312')간 이격된 영역에 바디(50)의 자성물질을 추가로 충전하여 인덕턴스를 더욱 확보할 수 있다.
권선코일(42, 44)의 단부는 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321')와 서로 연결되어 일체로 형성된다. 금속 와이어를 스파이럴(spiral) 형상으로 감는 과정에서 인출부(62, 64)는 권선코일(42, 44)의 단부에 연장된 연결부(31, 32)와 각각 연결되므로, 일체로 형성가능하다.
권선코일(42, 44)의 단부, 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321') 및 인출부(62, 64)는 서로 연결되어 폐루프를 형성한다. 권선코일(42, 44)의 단부, 복수의 연결도체(311, 311', 321, 321') 및 인출부(62, 64)는 일체로 연결되어 하나의 루프를 형성할 수 있다.
제4실시예
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 코일 전자부품을 하부에서 바라본 도면이다. 도 8은 도 7의 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 코일 전자부품(100)과 비교할 때 권선코일(42, 44), 연결부(31, 32), 인출부(62, 64) 및 외부전극(81, 82)의 배치 형상이 상이하다. 따라서, 본 실시예의 코일 전자부품(200)을 설명함에 있어서는 제3실시예와 상이한 권선코일(42, 44), 연결부(31, 32), 인출부(62, 64) 및 외부전극(81, 82)의 배치 형상에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제3실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 코일부(42, 44)는 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 직립되어 형성될 수 있다.
바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 직립으로 형성되는 것이란, 도 3과 같이 권선코일(42, 44)이 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 수직 또는 수직에 가깝도록 형성된 것을 말한다. 예를 들어, 권선코일(42, 44)과 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)은 80 내지 100 °로 직립 형성될 수 있다.
한편, 권선코일(42, 44)은 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)에 대해서는 평행하도록 형성될 수 있다.
바디(50)가 1608 또는 1006 이하의 사이즈로 소형화되면서 두께가 폭보다 큰 바디(50)를 형성하게 되고, 상기 바디(50)의 XZ 방향 단면의 단면적은 XY 방향 단면의 단면적보다 커지게 되므로, 권선코일(42, 44)이 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 직립 형성됨에 따라 권선코일(42, 44)이 형성될 수 있는 면적이 증가하게 된다.
예를 들어, 바디(50)의 길이가 1.6 ± 0.2 mm, 폭이 0.8 ± 0.05 mm 일 때, 두께가 1.0 ± 0.05 mm 의 범위를 만족할 수 있고(1608 사이즈), 바디(50)의 길이가 0.2 ± 0.1 mm, 폭이 0.25 ± 0.1 mm 일 때, 두께가 최대 0.4mm (1006 사이즈)의 범위를 만족할 수 있는데, 폭에 비하여 두께가 더 크기 때문에 권선코일(42, 44)이 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)에 대하여 수평 형성될 때에 비하여 수직 형성될 때 더 넓은 면적을 확보할 수 있다. 권선코일(42, 44)이 형성되는 면적이 넓을수록 인덕턴스(L) 및 품질 계수(Q)가 향상될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1연결도체(311)의 제1꺾임부(311a)는 이에 대칭되는 제1연결도체(311')의 제1꺾임부(311a')에 대응하고, 마찬가지로, 제2꺾임부(311b, 311b')도 제1연결도체(311, 311') 각각의 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
연결부(31)를 구성하는 복수의 연결도체(311, 311')의 형상은 제한되지 않으나, 코일부(42, 44)와 외부전극(81, 82) 간의 구조적 강성을 확보하기 위하여 대칭적인 형상을 갖는 것이 바람직하다. 일 예로서, 제1꺾임부(311a, 311a'), 제2꺾임부(311b, 311b')에 의해 서로 대칭인 계단형 형상의 제1연결도체(311, 311')가 형성될 수 있다. 이에 따라, 폭(Y) 방향을 기준으로, 제1꺾임부(311a, 311a') 사이의 거리는 제2꺾임부(311b, 311b') 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 특히 제1꺾임부(311a, 311a')를 바디의 길이 방향(X)으로 외측에 형성함으로써, 바디(50) 내부에 매설된 제1연결도체(311, 311')의 길이를 증가시킬 수 있다.
본 실시예에 의하면, 바디(50)는 서로 마주하는 제1 및 제2면(101, 102) 및 이를 연결하는 제3면(103) 및 제4면(104)을 포함하고, 인출부(62, 64)는 바디(50)의 제3면(103) 또는 제4면(104)으로 노출될 수 있다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 인출부(62, 64)는 바디(50)의 제3면(103)으로 노출되나, 이에 제한되지 않고, 제3면(103) 또는 제4면(104)으로 노출될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 외부전극(81, 82)은 인출부(62, 64)를 각각 커버하도록 바디의 제1 및 제2면(101, 102) 및 이를 연결하는 제3면(103) 또는 제4면(104)에 일부 연장될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 외부전극(81, 82)은 바디(50)의 폭보다 좁게 배치될 수 있다. 제1외부전극(81)은 제1인출부(62)를 커버하고 바디(50)의 제1면(101)으로부터 연장되어 제3면(103)에 배치되는 구조일 수 있으나, 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)으로는 배치되지 않는다. 제2외부전극(82)은 제2인출부(64)를 커버하고 바디(50)의 제2면(102)으로부터 연장되어 제3면(103)에 배치되는 구조일 수 있으나, 바디(50)의 제5면(105) 및 제6면(106)으로는 배치되지 않는다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
50 : 바디
23 : 절연기판
31, 32 : 연결부
311, 321 311', 321': 연결도체
311a, 311b, 311c, 311d, 311a', 311b', 311c', 311d': 꺾임부
42, 44 : 코일부
62, 64 : 인출부
71 : 코어부
81, 82 : 외부전극
10, 20, 100, 200 : 코일 전자부품

Claims (14)

  1. 절연기판;
    상기 절연기판의 적어도 일면에 배치된 코일부;
    상기 절연기판과 상기 코일부를 매설하는 바디;
    상기 코일부와 연결되어 상기 바디의 표면으로 노출되는 인출부; 및
    각각 꺾임부가 형성되고 서로 이격된 복수의 연결도체를 포함하고, 상기 코일부의 단부와 상기 인출부를 연결하는 연결부; 를 포함하고,
    상기 코일부의 단부, 상기 꺾임부를 가지는 복수의 연결도체 및 상기 인출부는 서로 연결되어 폐루프를 형성하고,
    상기 복수의 연결도체는, 상기 코일부의 단부 및 상기 인출부보다 상기 바디의 폭 방향으로 서로 마주한 외면에 인접하도록 상기 꺾임부에 의해 형성된 적어도 하나 이상의 모서리부를 가지는,
    코일 전자부품.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 꺾임부는 상기 복수의 연결도체 각각의 서로 대응되는 위치에 형성된, 코일 전자부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일부의 단부와 상기 복수의 연결도체는 서로 연결되어 일체로 형성되는, 코일 전자부품.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폐루프가 형성한 내부 공간에는 자성 물질이 충전되는, 코일 전자부품.
  7. 절연기판;
    상기 절연기판의 적어도 일면에 배치된 코일부;
    상기 절연기판과 상기 코일부를 매설하며, 길이 방향으로 서로 마주하는 제1 및 제2면 및 이를 연결하는 제3면을 포함하는 바디;
    상기 코일부와 연결되어 상기 바디의 제3면으로 노출되는 인출부; 및
    각각 꺾임부가 형성되고 서로 이격된 복수의 연결도체를 포함하고, 상기 코일부의 단부와 상기 인출부를 연결하는 연결부; 를 포함하고,
    상기 코일부의 단부, 상기 꺾임부를 가지는 복수의 연결도체 및 상기 인출부는 서로 연결되어 폐루프를 형성하고,
    상기 복수의 연결도체는, 상기 코일부의 단부보다 상기 바디의 제1 및 제2면에 인접하도록 상기 꺾임부에 의해 형성된 적어도 하나 이상의 모서리부를 가지는,
    코일 전자부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인출부를 각각 커버하도록 상기 바디의 표면에 배치되는 외부전극; 을 더 포함하는,
    코일 전자부품.
  9. 바디;
    상기 바디 내부에 매설된 권선코일; 및
    상기 권선코일과 연결되어 상기 바디 표면으로 노출되는 인출부; 및
    각각 꺾임부가 형성되고 서로 이격된 복수의 연결도체를 포함하고, 상기 권선코일의 단부와 상기 인출부를 연결하는 연결부; 를 포함하고,
    상기 권선코일의 단부, 상기 꺾임부를 가지는 복수의 연결도체 및 상기 인출부는 서로 연결되어 폐루프를 형성하고,
    상기 복수의 연결도체는, 상기 권선코일의 단부 및 상기 인출부보다 상기 바디의 폭 방향으로 서로 마주한 외면에 인접하도록 상기 꺾임부에 의해 형성된 적어도 하나 이상의 모서리부를 가지는,
    코일 전자부품.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 꺾임부는 상기 복수의 연결도체 각각의 서로 대응되는 위치에 형성된, 코일 전자부품.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 권선코일의 단부는 상기 복수의 연결도체와 서로 연결되어 일체로 형성되는, 코일 전자부품.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 폐루프가 형성한 내부 공간에는 자성 물질이 충전되는, 코일 전자부품.

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