KR102185050B1 - 코일 전자부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 코일 전자부품은, 서로 마주하는 제1면 및 제2면과, 상기 제1면 및 제2면을 연결하면서 서로 마주하는 제3면 및 제4면을 가지는 바디, 상기 바디 내부에 배치된 절연기판, 상기 절연기판의 서로 마주하는 일면과 타면에 각각 배치된 제1 및 제2코일부, 상기 절연기판의 일면에 배치되고, 상기 바디의 제1면 및 제3면으로 노출된 제1인출부, 상기 절연기판의 타면에 배치되고, 상기 바디의 제2면 및 제3면으로 노출된 제2인출부, 상기 절연기판의 일면에 배치되고, 상기 제1인출부와 상기 제1코일부를 연결하는 제1연결도체, 및 상기 절연기판의 타면에 배치되고, 상기 제2인출부와 상기 제2코일부를 연결하는 제2연결도체를 포함하고, 상기 제1 및 제2연결도체 각각은 서로 이격된 복수로 형성된다.
Description
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.
이 중 박막형 코일 부품은, 절연기판에 도금법으로 코일을 형성해 코일 기판을 제조한 후, 자성체 분말 및 수지를 혼합시킨 자성 복합 시트를 코일 기판에 적층하여 바디를 제조하고, 바디의 외측에 외부전극을 형성하여 제조한다.
한편, 전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다. 이에 따라, 박막형 코일 부품 및 코일 기판도 점점 얇아지고 있다.
그러나 소형화된 코일 부품이 제작됨에 따라, 코일 부품 내 인출부와 코일부가 연결되는 부위에서, 응력 집중으로 인해 인출부와 코일부 간의 연결신뢰성이 저하되는 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 인출부와 코일부 간의 연결신뢰성을 향상시킬 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 부품 내의 도체와 바디 간의 박리를 감소시킬 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명은, 서로 마주하는 제1면 및 제2면과, 상기 제1면 및 제2면을 연결하면서 서로 마주하는 제3면 및 제4면을 가지는 바디, 상기 바디 내부에 배치된 절연기판, 상기 절연기판의 서로 마주하는 일면과 타면에 각각 배치된 제1 및 제2코일부, 상기 절연기판의 일면에 배치되고, 상기 바디의 제1면 및 제3면으로 노출된 제1인출부, 상기 절연기판의 타면에 배치되고, 상기 바디의 제2면 및 제3면으로 노출된 제2인출부, 상기 절연기판의 일면에 배치되고, 상기 제1인출부와 상기 제1코일부를 연결하는 제1연결도체, 및 상기 절연기판의 타면에 배치되고, 상기 제2인출부와 상기 제2코일부를 연결하는 제2연결도체를 포함하고, 상기 제1 및 제2연결도체 각각은 서로 이격된 복수로 형성되는 코일 전자부품에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태의 코일 전자부품에 의하면, 인출부와 코일부 간의 연결신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시형태의 코일 전자부품에 의하면, 부품 내의 도체와 바디 간의 박리를 감소시켜 코일 전자부품의 품질을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 3은 도 2 의 A를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 3을 I방향에서 바라본 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일부와 인출부의 선폭의 도금 두께 차이를 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 변형예에 적용되는 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 적용되는 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 3은 도 2 의 A를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 3을 I방향에서 바라본 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일부와 인출부의 선폭의 도금 두께 차이를 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 변형예에 적용되는 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 적용되는 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 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.
한편, 이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 코일 전자부품(10)이, 전원 공급 회로의 전원 라인에 사용되는 박막형 인덕터임을 전제로 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품은 박막 인덕터 이외에도 칩 비드(chip bead), 칩 필터(chip filter) 등으로 적절하게 응용될 수 있다.
일 실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 A를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 도 3을 I방향에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일부와 인출부의 선폭의 도금 두께 차이를 도시한 그래프이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예의 변형예에 적용되는 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전자부품(10)은 바디(50), 절연기판(23), 코일부(42, 44), 인출부(62, 64) 및 연결도체(31, 32)를 포함하고, 외부전극(851, 852) 및 더미 인출부(63, 65)를 더 포함할 수 있다.
바디(50)는 본 실시예에 따른 코일 전자부품(10)의 외관을 이루고, 내부에 절연기판(23)이 배치되어 있다.
바디(50)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(50)는, 도 1을 기준으로, 길이 방향(X)으로 서로 마주보는 제1면(101)과 제2 면, 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(851, 852)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.
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.
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.
절연기판(23)은 바디(50) 내부에 배치되며, 절연기판(23)의 양면에 각각 후술할 제1 및 제2코일부(42, 44)가 배치된다. 절연기판(23)은 코일부(42, 44)를 지지하는 지지부(24) 및 후술할 인출부(62, 64)를 지지하는 말단부(231, 232)를 포함한다.
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.
지지부(24)는 절연기판(23) 중에서 제1 및 제2코일부(42, 44) 사이에 배치되어 코일부(42, 44)를 지지하는 일 영역이다. 제1말단부(231)는 지지부(24)로부터 연장되고 제1인출부(62)와 제1더미 인출부(63) 사이에 배치되어 후술하는 제1인출부(62)와 제1더미 인출부(63)를 지지한다. 제2말단부(232)는 지지부(24)로부터 연장되고 제2인출부(64)와 제2더미 인출부(65) 사이에 배치되어 후술하는 제2인출부(64)와 제2더미 인출부(65)를 지지한다.
코일부(42, 44)는 절연기판(23)에서 서로 마주하는 양면에 각각 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 발명의 일 실시예에 따르면, 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 1과 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.
코일부(42, 44)는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
코일부(42, 44)는 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.
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.
절연기판(23)의 일면에 배치되는 제1코일부(42)는 절연기판(23)의 타면에 배치되는 제2코일부(44)와 서로 마주할 수 있으며, 절연기판(23)에 위치한 비아전극(46)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.
코일부(42, 44) 및 비아전극(46)은 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하여 형성될 수 있으며 예를 들어, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
인출부(62, 64)는 각각 바디(50)의 제1면(101) 및 제2면(102)으로 노출된다. 구체적으로, 제1인출부(62) 및 제1더미 인출부(63)는 각각 바디(50)의 제1면(101)으로 노출되고, 제2인출부(64) 및 제2더미 인출부(63)는 각각 바디(50)의 제2면(102)으로 노출될 수 있다.
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) 및 제3면(103)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) 및 제3면(103)으로 노출될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 바디(50) 내에 배치된 인출부(62, 64)를 통해 외부전극(851, 852)과 코일부(42, 44)가 연결된다.
인출부(62, 64)는 바디 내부에 배치되어 L자 형태를 갖는다. 본 발명의 제1 및 제2인출부(62, 64)는 바디(50)의 폭보다 좁게 배치될 수 있다. 제1 및 제2인출부(62, 64)는 각각 바디(50)의 제1면(101) 및 제2면(102)으로부터 연장되어 제3면(103)에 인출되고 바디(50)의 제4면(104), 제5면(105), 제6면(106)에는 배치되지 않을 수 있다. 인출부(62, 64)가 바디(50)의 제3면(103)에 형성됨에 따라 자속의 흐름을 방해하는 인출부(62, 64)의 영향을 줄여 인덕턴스(L) 및 품질 계수(Q) 등의 인덕터 성능을 향상시킬 수 있다.
인출부(62, 64)는 구리(Cu)와 같은 전도성 금속을 포함할 수 있으며 코일부(42, 44) 도금 시 일체로 형성된다. 바디(50)의 제1 내지 제3면(101, 102, 103)에 연속적으로 형성된 인출부(62, 64)가 바디(50) 내부에 형성되기 때문에, 종래의 하면 전극 구조에 비해 인출부와 외부전극의 접촉면적이 늘어나 코일 전자부품의 소형화와 고용량을 구현할 수 있다.
연결도체(31, 32)는 절연기판(23)의 양면에 배치되어 인출부(62, 64)와 코일부(42, 44)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제1연결도체(31)는 절연기판(23)의 일면에 배치되어 제1인출부(62)와 제1코일부(42)를 연결하고, 제2연결도체(32)는 상기 절연기판(23)의 일면과 서로 마주하는 타면에 배치되어 제2인출부(64)와 제2코일부(44)를 연결한다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 연결도체(31, 32) 각각은 서로 이격된 복수 개로 형성될 수 있다. 도 6(b) 및 도 6(c)를 참조하면, 연결도체(31, 32)는 각각 4개 또는 5개로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 2, 도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)에 따르면 연결도체(31, 32)는 서로 이격된 복수 개로 배치되므로, 연결도체(31, 32)가 단일 형상인 구조에 비하여 코일부(42, 44)와 인출부(62, 64)의 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 즉, 예로서, 제1코일부(42)와 제1인출부(62)를 복수의 서로 이격된 제1연결도체(31)로 연결하므로, 복수의 제1연결도체(31) 중 어느 하나가 파손되더라도 나머지 제1연결도체(31)를 통해 제1코일부(42)와 제1인출부(62) 간의 전기적 및 물리적 연결을 유지할 수 있다.
연결도체(31, 32)는 서로 이격된 복수 개로 배치되므로, 각각의 연결도체(31, 32) 사이로 바디(50)가 충전될 수 있다. 즉, 예로서, 제1연결도체(31)가 서로 이격된 복수로 형성되므로, 복수의 제1연결도체(31) 사이마다 바디(50)가 충전된다. 이로 인해, 제1연결도체(31)와 바디(50) 간의 결합력이 증가한다(앵커링 효과).
도 2를 참조하면, 연결도체(31, 32)의 선폭을 t, 코일부(42, 44)의 선폭을 T라 할 때, T≤t≤2T의 조건을 만족할 수 있다. 연결도체(31, 32)의 선폭(t)이 코일부(42, 44)의 선폭(T)보다 작을 경우 코일부(42, 44)와 인출부(62, 64) 간의 연결 신뢰성이 저하될 수 있고, 자성물질로 둘러싸인 연결도체(31, 32)의 표면적이 상대적으로 감소하므로, 연결도체(31, 32)와 바디(50) 간의 결합력이 감소될 수 있다(앵커링 효과 감소). 한편, 연결도체(31, 32)의 선폭(t)이 코일부(42, 44)의 선폭(T)의 2배를 초과할 경우 도금 두께가 코일부(42, 44)에 비해 더 높아질 수도 있고, 전체 코일 부품에서 연결도체(31, 32)의 선폭(t)이 차지하는 영역이 외부전극(851, 852)이 차지하는 영역보다 넓어질 수도 있다. 도 5을 참조하면, 연결도체(31, 32)의 선폭(t)이 코일부(42, 44)의 선폭(T)의 2배를 초과할 경우 인출부(62, 64)의 도금 두께와 유사해지므로, 연결도체(31, 32) 선폭(t)과 코일부(42, 44) 선폭(T) 간 도금 두께 편차가 증가함을 알 수 있다. 도금 두께 편차가 증가함에 따라 동일한 부피의 코일 전자부품에서 자성물질의 양이 감소하므로 코일 부품의 기계적 강도와 인덕턴스 값이 저하될 수 있다.
도 4를 참조하면, 연결도체(31, 32)의 단면은 사각형일 수 있고, 연결도체(31, 32)는 절연기판(23) 상에 배치되어 절연기판(23)에 의해 지지될 수 있다. 예로서, 단면의 형상이 사각형인 제2-1연결도체(32a), 제2-2연결도체(32b), 및 제2-3연결도체(32c)가 말단부(232) 상에 배치될 수 있다. 한편, 도면에 도시된 바에 의해 제한되지 않고, 절연기판(23)을 가공하는 트리밍(trimming)하는 공정에서 연결도체(31, 32)를 지지하는 부위의 절연기판(23)이 제거될 수도 있다. 이 경우, 자성물질의 양을 더욱 증가시킬 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았으나, 연결도체(31, 32)의 단면 형상은 적어도 하나의 곡선을 포함할 수 있다. 바디(50)와 코일부(42, 44) 간의 탄성율(Young's modulus)이 서로 상이함에 따라, 코일 전자부품(10) 에 응력이 가해졌을 때 코일부(42, 44)와 외부전극(851, 852)이 연결되는 부위에 크랙이 발생하는 경우가 있다. 연결도체(31, 32)의 단면의 일부 또는 전부를 곡선으로 구성함으로써 직선으로만 이루어진 경우에 비해 모서리 부위의 응력 집중을 막아 코일 전자부품(10)의 변형을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일부(42, 44), 인출부(62, 64) 및 연결도체(31, 32)는 일체로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1코일부(42), 제1인출부(62) 및 제1연결도체(31)는 서로 일체로 형성되고, 제2코일부(44), 제2인출부(64) 및 제2연결도체(32)는 서로 일체로 형성될 수 있다. 코일부(42, 44), 인출부(62, 64) 및 연결도체(31, 32) 형성을 위한 도금 레지스트가 일체적으로 형성되어 코일부(42, 44) 도금 시 인출부(62, 64) 및 연결도체(31, 32)도 함께 도금될 수 있다.
더미 인출부(63, 65)는 서로 마주하는 절연기판(23)의 타면과 일면에 인출부(62, 64)와 각각 대응되도록 배치된다. 구체적으로, 제1더미 인출부(63)는 절연기판(23)의 타면에 배치되고, 절연기판(23)의 일면에 배치된 제1인출부(62)와 서로 대응되도록 형성된다. 제2더미 인출부(65)는 절연기판(23)의 일면에 배치되고, 절연기판(23)의 타면에 배치된 제2인출부(64)와 서로 대응되도록 형성될 수 있다. 인출부(62, 64)와 대칭적 형상을 가지는 더미 인출부(63, 65)를 더 포함함으로써, 본 실시예에 따른 코일 전자부품(10)은, 도금으로 외부전극(851, 852) 을 보다 대칭적으로 형성할 수 있다. 결과, 본 실시예에 따른 코일 전자부품(10)은, 실장 기판과 보다 안정적으로 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 바디(50) 내에 배치된 인출부(62, 64) 및 더미 인출부(63, 65)를 통해 외부전극(851, 852)과 코일부(42, 44)가 연결된다. 더미 인출부(63, 65)는 비아에 의해 인출부(62, 64) 와 전기적으로 연결되어 있고, 외부전극(851, 852)과는 직접적으로 접속되어 있을 수 있다. 더미 인출부(63, 65)가 외부전극(851, 852)과 접속되어 있기 때문에 외부전극(851, 852)과 바디(50) 간의 고착 강도가 향상될 수 있다. 바디(50)는 절연수지와 금속 자성 물질을 포함하고, 외부전극(851, 852)은 도전성 금속을 포함하고 있어 서로 이종의 재료로 구성되어 있어 섞이지 않으려는 경향이 강하다. 따라서 바디(50) 내부에 더미 인출부(63, 65)를 형성하고 이를 바디(50) 외부에 노출시킴으로써 외부전극(851, 852)과 더미 인출부(63, 65)가 추가적으로 접속을 이룰 수 있다. 더미 인출부(63, 65)와 외부전극(851, 852) 간의 접속은 금속과 금속 간의 접합이어서 바디(50)와 외부전극(851, 852) 간의 접합보다 접합력이 더 강하므로 외부전극(851, 852)의 바디(50)에 대한 고착강도가 향상될 수 있다.
코일부(42, 44), 비아전극(46), 인출부(62, 64), 연결도체(31, 32) 및 더미 인출부(63, 65) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 코일부(42, 44), 인출부(62, 64), 연결도체(31, 32), 더미 인출부(63, 65) 및 비아전극(46)을 절연기판(23)의 양면에 도금으로 형성할 경우, 코일부(42, 44), 인출부(62, 64), 연결도체(31, 32), 더미 인출부(63, 65) 및 비아전극(46)은 각각 무전해도금층 등의 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은 어느 하나의 전해도금층을 다른 하나의 전해도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 코일부(42, 44)의 시드층, 인출부(62, 64)의 시드층, 연결도체(31, 32)의 시드층, 더미 인출부(63, 65)의 시드층 및 비아전극(46)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 코일부(42, 44)의 전해도금층, 인출부(62, 64)의 전해도금층, 연결도체(31, 32)의 전해도금층, 더미 인출부(63, 65)의 전해도금층 및 비아전극(46)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일부(42, 44), 인출부(62, 64), 연결도체(31, 32), 더미 인출부(63, 65) 및 비아전극(46) 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.
외부전극(851, 852)은 바디(50)의 제1면(101), 제2면(102), 제3면(103)에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디(50)의 제1면(101) 및 제3면(103)으로 노출되는 제1인출부(62) 및 제2인출부(64)와 접속하도록 제1면(101) 및 제3면(103)에 외부전극(851, 852)이 형성될 수 있다. 외부전극(851, 852)은 바디(50)의 폭보다 좁게 배치될 수 있다. 제1외부전극(851)은 제1인출부(62)를 커버하여 바디(50)의 제1면(101)으로부터 연장되어 제3면(103)에 배치되는 구조일 수 있으나, 바디(50)의 제4면(104), 제5면(105) 및 제6면(106)으로는 배치되지 않는다. 제2외부전극(852)은 제2인출부(64)를 커버하여 바디(50)의 제2면(102)으로부터 연장되어 제3면(103)에 배치되는 구조일 수 있으나, 바디(50)의 제4면(104), 제5면(105) 및 제6면(106)으로는 배치되지 않는다.
외부전극(851, 852)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 외부전극(851, 852) 각각은 인출부(62, 64)를 커버하는 제1층(85a)과, 제1층(85a)을 커버하는 제2층(85b)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1층(85a)은 니켈(Ni)을 포함하고, 제2층(85b)은 주석(Sn)을 포함하는 코일 전자부품(10)을 제공한다.
다른 실시예
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 적용되는 코일 전자부품의 코일부를 중첩되게 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 전자부품(10)과 비교할 때 인출부(62, 64)의 모서리 형상이 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예와 상이한 인출부(62, 64) 형상에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
인출부(62, 64)는 바디(50) 내부에 배치되어 L자 형태를 가지며, 바디(50) 내부에 배치된 인출부(62, 64) 내에서 인출부(62, 64)의 각 꼭지점을 연결하는 모서리는 직선 형상인 것이 통상적이다. 한편 도 7을 참조하면, 바디(50) 내부에 배치된 인출부(62, 64)는, 단면 형상이 적어도 하나의 곡선을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 이에, 인출부(62, 64)의 단면이 직선 형상으로만 이루어진 코일 전자부품(10)에 비하여 바디(50) 내에 자성물질을 충진시킬 수 있는 영역이 증가하게 된다. 바디(50)와 코일부(42, 44)의 탄성율(Young's modulus)이 서로 상이함에 따라, 코일 전자부품(10) 내부에 응력이 가해졌을 때 코일부(42, 44)와 외부전극(851, 852)이 연결되는 부위에 크랙이 발생할 수 있다. 이에, 바디(50) 내에서 인출부(62, 64)의 단면 형상이 적어도 하나의 곡선을 포함하도록 배치함으로써 코일부(42, 44)의 최외측 턴(turn)과 인출부(62, 64) 간의 거리를 최대한 확보하여 응력을 분산시킬 수 있다. 또한, 인출부(62, 64) 단면이 적어도 하나의 곡선을 포함하는 형태로 배치함으로써 직선으로만 이루어진 경우에 비해 응력 집중을 완화하여 코일 전자부품(10)의 변형을 최소화할 수 있다.
도 8을 참조하면, 인출부(62, 64) 단면 형상 전체가 곡선으로 이루어질 수도 있다. 바디 내부에 위치한 인출부(62, 64) 단면 형상이 전부 곡선 형상을 가짐에 따라, 바디(50) 내에서 인출부(62, 64) 의 폭이 일정하지 않게 될 수 있다. 따라서 인출부(62, 64) 의 단면 중 일부만이 곡선 형상을 가진 코일 전자부품(10)에 비하여 바디(50) 내 자성물질이 충진되는 영역을 증가시켜 인덕턴스를 향상시킬 수 있다.
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
24 : 지지부
231, 232 : 제1 및 제2말단부
31, 32 : 제1 및 제2연결도체
42, 44 : 제1 및 제2코일부
46 : 비아전극
62, 64 : 제1 및 제2인출부
63, 65 : 제1 및 제2더미 인출부
71 : 코어부
851, 852 : 제1 및 제2외부전극
85a, 85b : 제1층, 제2층
T : 코일부의 선폭
t : 연결도체의 선폭
10 : 코일 전자부품
23 : 절연기판
24 : 지지부
231, 232 : 제1 및 제2말단부
31, 32 : 제1 및 제2연결도체
42, 44 : 제1 및 제2코일부
46 : 비아전극
62, 64 : 제1 및 제2인출부
63, 65 : 제1 및 제2더미 인출부
71 : 코어부
851, 852 : 제1 및 제2외부전극
85a, 85b : 제1층, 제2층
T : 코일부의 선폭
t : 연결도체의 선폭
10 : 코일 전자부품
Claims (14)
- 서로 마주하는 제1면 및 제2면과, 상기 제1면 및 제2면을 연결하면서 서로 마주하는 제3면 및 제4면을 가지는 바디;
상기 바디 내부에 배치된 절연기판;
상기 절연기판의 서로 마주하는 일면과 타면에 각각 배치된 제1 및 제2코일부;
상기 절연기판의 일면에 배치되고, 상기 바디의 제1면 및 제3면으로 노출된 제1인출부;
상기 절연기판의 타면에 배치되고, 상기 바디의 제2면 및 제3면으로 노출된 제2인출부;
상기 절연기판의 일면에 배치되고, 상기 제1인출부와 상기 제1코일부를 연결하는 제1연결도체; 및
상기 절연기판의 타면에 배치되고, 상기 제2인출부와 상기 제2코일부를 연결하는 제2연결도체; 를 포함하고,
상기 제1 및 제2연결도체 각각은 서로 이격된 복수로 형성되며,
복수로 형성되는 상기 제1연결도체 중 적어도 일부는 상기 바디의 제1면 및 제3면 각각과 예각을 이루고,
복수로 형성되는 상기 제2연결도체 중 적어도 일부는 상기 바디의 제2면 및 제3면 각각과 예각을 이루는,
코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1및 제2연결도체 각각은 3개 이상인, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2연결도체의 선폭을 t, 상기 제1 및 제2코일부의 선폭을 T라 할 때, T≤t≤2T를 만족하는, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2연결도체의 단면 형상은 사각형인, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부의 단면 형상은 적어도 하나의 곡선을 포함하는, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부의 단면 형상 전체는 곡선으로 이루어진, 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 절연기판의 타면에 상기 제1인출부와 대응되게 배치된 제1더미 인출부; 및
상기 절연기판의 일면에 상기 제2인출부와 서로 대응되게 배치되는 제2더미 인출부;
를 더 포함하는, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 절연기판은,
상기 제1 및 제2코일부를 지지하는 지지부,
상기 제1인출부를 지지하며 상기 바디의 제1면 및 제3면으로 노출된 제1말단부, 및
상기 제2인출부를 지지하며 상기 바디의 제2면 및 제3면으로 노출된 제2말단부를 포함하는, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1코일부, 제1인출부 및 제1연결도체는 서로 일체로 형성되고,
상기 제2코일부, 제2인출부 및 제2연결도체는 서로 일체로 형성되는,
코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부의 폭은 상기 바디의 폭보다 좁은, 코일 전자부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부를 각각 커버하는 제1 및 제2외부전극; 을 더 포함하는, 코일 전자부품.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2외부전극의 폭은 상기 바디의 폭보다 좁은, 코일 전자부품.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2외부전극 각각은,
상기 제1 및 제2인출부에 배치되는 제1층, 및
상기 제1층을 커버하는 제2층을 포함하는, 코일 전자부품.
- 제13항에 있어서,
상기 제1층은 구리(Cu)를 포함하며,
상기 제2층은 니켈(Ni) 또는 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는, 코일 전자부품.
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