KR102224310B1 - 코일 부품 - Google Patents

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최창학
문병철
이용혜
강병수
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 내부에 지지기판이 매설된 바디; 상기 바디의 일면에 배치된 외부전극; 상기 지지기판에 배치되고, 일면이 상기 바디의 일면과 연결된 상기 바디의 일 단면으로 노출된 인출패턴을 포함하는 코일부; 상기 인출패턴을 관통하여 상기 외부전극으로 연장되고, 일면이 상기 바디의 일 단면으로 노출된 연결전극; 및 상기 연결전극과 상기 인출패턴 사이에 배치되는 금속간 화합물을 포함하고, 상기 연결전극은, 베이스 수지, 상기 베이스 수지 내에 배치되는 복수의 금속 입자 및 상기 복수의 금속 입자를 둘러싸고 상기 금속간 화합물과 접촉되는 도전성 연결부를 포함한다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자기기에 이용되는 대표적인 수동전자부품이다.
코일 부품 중 하나인 박막형 코일 부품의 경우, 절연기판에 도금 공정 등의 박막공정으로 코일패턴을 형성하고, 코일패턴이 형성된 절연기판에 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 바디를 형성하고, 바디 표면에 외부전극을 형성한다. 일반적으로, 코일패턴의 양단부는 바디의 길이 방향으로 서로 마주한 양 단면으로 각각 노출되고 외부전극은 코일패턴 양 단부와의 전기적 연결을 위해 바디의 양 단면에 각각 돌출된 형태로 형성된다.
이 경우, 부품 전체의 길이 대비 바디의 길이가 짧아지게 되고 결과 부품 전체를 기준으로 자성물질의 유효 부피가 줄어들게 된다.
일본공개특허 제 2002-289463호
본 발명의 목적은, 자성물질의 유효 부피를 증가시켜 부품의 특성을 향상시키기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은, 인출패턴과 연결전극 사이의 접촉 저항을 감소시켜 부품 특성을 향상시키기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 지지기판이 매설된 바디, 상기 바디의 일면에 배치된 외부전극, 상기 지지기판에 배치되고, 일면이 상기 바디의 일면과 연결된 상기 바디의 일 단면으로 노출된 인출패턴을 포함하는 코일부, 상기 인출패턴을 관통하여 상기 외부전극으로 연장되고, 일면이 상기 바디의 일 단면으로 노출된 연결전극, 및 상기 연결전극과 상기 인출패턴 사이에 배치되는 금속간 화합물을 포함하고, 상기 연결전극은, 베이스 수지, 상기 베이스 수지 내에 배치되는 복수의 금속 입자 및 상기 복수의 금속 입자를 둘러싸고 상기 금속간 화합물과 접촉되는 도전성 연결부를 포함하는, 코일 부품이 제공된다.
본 발명에 따르면, 자성물질의 유효 부피를 증가시켜 부품의 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 인출패턴과 연결전극 사이의 접촉 저항을 감소시켜 부품 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 상부에서 바라본 것을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 하부에서 바라본 것을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 도 4의 A 부분을 확대한 것을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 것으로, 도 1의 I-I 선을 따른 단면에 대응되는 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 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 상부에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 하부에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4의 A 부분을 확대한 것을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(IL), 코일부(200), 외부전극(310, 320), 연결전극(410, 420) 및 금속간 화합물(10)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(200)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 내지 5를 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 연결한다. 이하에서, 바디(100)의 양 단면(일 단면과 타 단면)은 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면(일 측면과 타 측면)은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미하고, 바디(100)의 일면과 타면은 각각 바디(100)의 제6 면(106) 및 제5 면(105)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(310, 320)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, 자성 물질과 절연수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 절연수지 및 절연수지에 분산된 자성 물질을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 절연수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성 물질로 이루어질 수도 있다.
자성 물질은 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, 절연수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 절연수지에 분산된 자성 물질이 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.
바디(100)는 후술할 코일부(200)를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(200)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지기판(IL)은 바디(100)에 매설된다. 지지기판(IL)은 후술할 코일부(200)를 지지하는 구성이다.
지지기판(IL)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, 지지기판(IL)은 동박적층판(Copper Clad Lamnatie, CCL), Unclad CCL, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 필름, PID(Photo Imagable Dielectric) 필름 등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(Al(OH)3), 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.
지지기판(IL)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(IL)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지기판(IL)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 동일한 바디(100) 크기 내에서 코일부(200)의 부피를 증가시킬 수 있어 유리하다. 지지기판(IL)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(200) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.
코일부(200)는 지지기판(IL)에 배치되어 바디(100)에 매설되고, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(200)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
코일부(200)는 코일패턴(211, 212), 인출패턴(231, 232), 보조인출패턴(241, 242) 및 비아(221)를 포함한다.
구체적으로, 도 4 및 도 5를 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(IL)의 하면에 제1 코일패턴(211), 제1 인출패턴(231) 및 제2 인출패턴(232)가 배치되고, 지지기판(IL)의 하면과 마주하는 지지기판(IL)의 상면에 제2 코일패턴(212), 제1 보조인출패턴(241) 및 제2 보조인출패턴(242)이 배치된다.
도 2 내지 5를 참조하면, 지지기판(IL)의 하면에서 제1 코일패턴(211)은 제1 인출패턴(231)와 접촉 연결되고, 제1 코일패턴(211) 및 제1 인출패턴(231) 각각은 제2 인출패턴(232)과 이격된다. 또한, 지지기판(IL)의 상면에서 제2 코일패턴(212)은 제2 보조인출패턴(242)와 접촉 연결되고, 제2 코일패턴(212) 및 제2 보조인출패턴(242) 각각은 제1 보조인출패턴(241)과 이격된다. 또한, 비아(221)는 지지기판(IL)을 관통하여 제1 코일패턴(211) 및 제2 코일패턴(212) 각각의 내측 단부에 접촉 연결된다. 이렇게 함으로써, 코일부(200)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212) 각각은, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(211)은 지지기판(IL)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
인출패턴(231, 232)과 보조인출패턴(241, 242)는 각각 바디(100)의 양 단면(101, 102)으로 노출된다. 즉, 제1 인출패턴(231) 및 제1 보조인출패턴(241)은 각각 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 인출패턴(232) 및 제2 보조인출패턴(242) 각각은 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다.
코일패턴(211, 212), 비아(221), 인출패턴(231, 232) 및 보조인출패턴(241, 242) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(212), 보조인출패턴(241, 242) 및 비아(221)를 지지기판(IL)의 타면에 도금 형성할 경우, 제2 코일패턴(212), 보조인출패턴(241, 242) 및 비아(221)는 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. 제2 코일패턴(212)의 시드층, 보조인출패턴(241, 242)의 시드층 및 비아(221)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(212)의 전해도금층, 보조인출패턴(241, 242)의 전해도금층 및 비아(221)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(211, 212), 인출패턴(231, 232) 및 보조인출패턴(241, 242)은, 도 4 및 도 5를 기준으로, 지지기판(IL)의 하면 및 상면으로부터 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(211)과 인출패턴(231, 232)은 지지기판(IL)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(212)과 보조인출패턴(241, 242)은 지지기판(IL)의 상면에 매립되어 제2 코일패턴(212)과 보조인출패턴(241, 242) 각각의 상면이 지지기판(IL)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(212) 및/또는 보조인출패턴(241, 242)의 상면에는 오목부가 형성되어, 제2 코일패턴(212) 및/또는 보조인출패턴(241, 242)의 상면과 지지기판(IL)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(211, 212), 인출패턴(231, 232), 보조인출패턴(241, 242) 및 비아(221) 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.
한편, 도 1 내지 3을 참조하면, 제1 보조인출패턴(241)은 코일부(200)의 나머지 구성들 간의 전기적 연결과 무관하므로, 본 발명에서 생략될 수 있다. 이 경우, 바디(100) 내의 자성물질의 부피를 증가시킬 수 있으므로, 부품 특성이 향상될 수 있다.
제1 및 제2 외부전극(310, 320)은 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치된다.
제1 및 제2 외부전극(310, 320)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(310)은, 구리(Cu)를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층 및 제2 층 상에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 층을 포함할 수 있다.
연결전극(410, 420)은 바디(100)를 두께 방향(T)으로 관통하여 제1 및 제2 외부전극(310, 320)과 제1 및 제2 인출패턴(231, 232)을 연결한다. 즉, 본 실시예의 경우, 바디(100)의 표면을 통해 제1 및 제2 외부전극(310, 320)과 제1 및 제2 인출패턴(231, 232)을 연결하는 것이 아니라, 바디(100) 내에 배치된 연결전극(410, 420)을 통해 제1 및 제2 외부전극(310, 320)과 제1 및 제2 인출패턴(231, 232)을 연결한다.
구체적으로, 제1 연결전극(410)은 바디(100)의 제1 면(101)을 두께 방향(T)으로 관통하여 제1 인출패턴(231)을 관통한다. 제1 연결전극(410)은 바디(100)의 제1 면(101)을 두께 방향(T)으로 관통하므로, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제1 외부전극(310)과 접촉 연결된다. 제2 연결전극(420)은 바디(100)의 제2 면(102)을 두께 방향(T)으로 관통하여 제2 인출패턴(232)을 관통한다. 제2 연결전극(420)은 바디(100)의 제2 면(102)을 두께 방향(T)으로 관통하므로, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제2 외부전극(320)과 접촉 연결된다. 전술한 이유로, 연결전극(410, 420)은 각각 바디의 제5 및 제6 면(105, 106)으로 노출된다. 또한, 연결전극(410, 420) 각각의 일면은 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된다. 또한, 연결전극(410, 420)은 보조인출패턴(241, 242)을 관통한다.
서로 연결된 복수의 코일을 덮도록 자성 복합 시트가 적층된 형태인 코일바 상태에서, 인접한 각 코일의 서로 연결된 인출패턴에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 연결전극 형성용 물질을 형성한 후 다이싱 공정을 통해 복수의 코일을 각 개별 부품으로 개별화할 수 있다. 따라서, 바디(100)의 제1 면(101), 바디의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출패턴(231)의 일면, 바디의 제1 면(101)으로 노출된 제1 연결전극(410)의 일면은 서로 동일한 레벨에 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 인출패턴과 외부전극 간의 연결 구조가 바디의 표면 상에 구현되는 통상의 경우와 달리, 인출패턴(231, 232)과 외부전극(310, 320) 간의 연결 구조가 바디의 내부에서 구현된다. 이로 인해, 통상의 부품과 달리, 본 실시예의 경우 바디(100)의 부피가 부품(1000)의 부피에 근사하게 된다. 결과, 바디(100)에 포함된 자성물질의 유효 부피가 증가할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 연결전극(410)은, 베이스 수지(411), 베이스 수지(411) 내에 배치되는 복수의 금속 입자(412) 및 복수의 금속 입자(412)를 둘러싸고 후술할 금속간 화합물(10)과 접촉되는 도전성 연결부(413)를 포함한다. 한편, 이하에서는 제1 연결전극(410)을 기준으로 설명하나, 이러한 설명은 제2 연결전극(420) 에도 적용될 수 있다.
연결전극(410)은 베이스 수지(411)에 복수의 금속 입자(412)가 분산된 형태이다. 이 경우, 연결전극(410)을 얻을 수 있는 일 예로서, 수지에 금속 입자가 분산된 페이스트를 이용할 수 있으며, 도포된 페이스트는 건조 및 경화 공정을 거쳐 형성하므로, 금속 입자가 용융되지 않아 입자 형태로 연결전극(410) 내에 존재할 수 있다. 구체적으로, 페이스트 내에는, 베이스 수지(411)의 경화 온도보다 융점이 낮은 저융점 금속을 포함하는 금속 분말과, 저융점 금속 입자의 융점보다 높은 융점을 가지는 고융점 금속을 포함하는 금속 분말이 포함될 수 있다.
금속 입자(412)는 니켈(Ni), 은(Ag), 은이 코팅된 구리(Cu), 주석(Sn)이 코팅된 구리(Cu) 및 구리(Cu) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 금속 입자(412)는, 구형, 플레이크(flake)형 중 하나로 형성될 수 있다.
한편, 금속 입자(412)는 도전성 연결부(413) 및 금속간 화합물(10)을 이루는 저융점 금속 입자와 모두 반응하는 경우 연결전극(410) 내에 존재하지 않을 수 있다.
다만, 이하 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 연결전극(410) 내에 금속 입자(412)가 포함되는 것으로 도시하여 설명한다.
도전성 연결부(413)는 페이스트의 건조 및 경화 공정에서 전술한 저융점 금속을 포함하는 금속 분말이 용융된 후 냉각되면서 형성된 것일 수 있다. 따라서, 도전성 연결부(413)에 포함되는 저융점 금속은 베이스 수지(411)의 경화 온도 보다 낮은 융점을 가질 수 있다. 도전성 연결부(413)에 포함되는 저융점 금속은 바람직하게 300℃ 이하의 융점을 가질 수 있다.
도전성 연결부(413)에 포함되는 금속은 주석(Sn), 납(Pb), 인듐(In), 구리(Cu), 은(Ag) 및 비스무트(Bi) 중에서 선택된 2 이상의 합금으로 이루어질 수 있다.
도전성 연결부(413)는 복수의 금속 입자(412)를 둘러싸 서로 연결한다. 도전성 연결부(413)는 연결전극(410)의 전기 전도도를 증가시켜 연결전극(410)의 저항을 낮추는 역할을 할 수 있다. 즉, 도전성 연결부(413)에 포함된 저융점 금속이 베이스 수지(411)의 경화 온도보다 낮은 융점을 갖기 때문에, 건조 및 경화 공정을 거치는 과정에서 용융되고, 도 6에 도시된 바와 같이 도전성 연결부(413)가 복수의 금속 입자(412)를 연결하는 형태로 형성될 수 있다.
연결전극(410)은 전술한 관통홀에 수지 페이스트를 충전하고 이를 건조 및 경화하여 형성될 수 있는데, 수지 페이스트가 은(Ag) 및 주석(Sn) 분말을 포함하는 경우, 도전성 연결부(413)가 Ag3Sn을 포함할 수 있다. 이때, 인출패턴(231)은 구리(Cu)를 포함할 수 있고, 연결전극(410)과 인출패턴(231) 사이에 배치되는 금속간 화합물(10)은 Cu-Sn을 포함할 수 있다.
금속간 화합물(10)은 인출패턴(231)과 연결전극(410) 사이에 배치되며 도전성 연결부(413)와 접촉 연결된다. 금속간 화합물(10)은 연결전극(410)과 인출패턴(231)의 전기적 및 기계적 접합을 향상시켜 연결전극(410)과 인출패턴(231) 간의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
금속간 화합물(10)은, 전술한 저융점 금속을 포함하는 금속 분말이, 페이스트 건조 및 경화 과정에서 인출패턴(231)을 구성하는 금속과 반응하여 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 저융점 금속을 포함하는 금속 분말이 주석(Sn)을 포함하고, 인출패턴(231)이 구리(Cu)를 포함하는 경우, 금속간 화합물(10)은 구리-주석(Cu-Sn)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 사항에 불과하므로, 금속간 화합물(10)은 은-주석(Ag-Sn) 및 니켈-주석(Ni-Sn) 중 하나로 이루어질 수 있다.
금속간 화합물(10)은 연결전극(410)과 인출패턴(231) 사이에 서로 이격된 복수로 배치될 수 있다. 즉, 금속간 화합물(10)은 제1 연결전극(410)과 제1 인출패턴(231) 사이에 복수의 아일랜드(island) 형태로 배치될 수 있다.
베이스 수지(411)는 전기 절연성을 가지는 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 열경화성 수지는 예컨대 에폭시 수지일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스 수지(411)에 포함되는 열경화성 수지는 바디(100)에 포함되는 열경화성 수지와 동일할 수 있다. 이 경우, 연결전극(410)과 바디(100) 간의 기계적 결합력이 향상될 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 코일부(200)와 바디(100) 사이에 배치된 절연막을 더 포함할 수 있다. 절연막은 기상 증착법 및 필름 적층법 중 적어도 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다. 한편, 후자의 경우, 절연막은, 코일부(200)를 지지기판(IL)에 도금 형성함에 있어 이용된 도금레지스트가 최종 제품에 잔존하는 형태인 영구레지스트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 도시하지 않았으나, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105)을 둘러싸는 외부절연층을 더 포함할 수 있다. 외부절연층은 바디(100)의 제6 면(106) 중 외부전극(310, 320)이 형성되지 않은 영역에도 추가로 형성될 수 있다.
(제2 실시예)
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 것으로, 도 1의 I-I 선을 따른 단면에 대응되는 도면이다.
도 1 내지 6과, 도 7을 비교하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 인출패턴(231, 232)과 보조인출패턴(241, 242) 간의 연결관계가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 상이한 인출패턴(231, 232)과 보조인출패턴(241, 242) 간의 연결관계에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
본 실시예에 적용되는 코일부(200)는 인출패턴(231, 232)과 보조인출패턴(241, 242)을 연결하도록 지지기판(IL)을 관통하는 연결비아(222, 223)을 더 포함한다.
제1 연결비아(222)는 지지기판(IL)을 관통하여, 제1 인출패턴(231)과 제1 보조인출패턴(241)을 연결한다. 제2 연결비아(223)는 지지기판(IL)을 관통하여, 제2 인출패턴(232)과 제2 보조인출패턴(242)을 연결한다. 연결비아(222, 223)는 연결전극(410, 420)과 서로 이격되게 배치된다.
연결비아(222, 223)는 인출패턴(231, 232) 및 보조인출패턴(241, 242)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 예로서, 인출패턴(231, 232) 및 보조인출패턴(241, 242)이 전해구리도금으로 형성되어 구리(Cu)로 구성된 경우, 연결비아(222, 223)은 전해구리도금으로 형성되어 구리(Cu)로 구성될 수 있다. 연결비아(222, 223)는 인출패턴(231, 232) 및/또는 보조인출패턴(241, 242)과 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예의 경우, 연결비아(222, 223)가 인출패턴(231, 232) 및 보조인출패턴(241, 242)과 동일한 물질로 구성될 수 있으므로, 인출패턴(231, 232) 및 보조인출패턴(241, 242) 간의 접촉 저항이 감소될 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: 코일부
211, 212: 코일패턴
221, 222, 223: 비아
231, 232: 인출패턴
241, 242: 보조인출패턴
310, 320: 외부전극
410, 420: 연결전극
411: 베이스 수지
412: 금속 입자
413: 도전성 연결부
10: 금속간 화합물
IL: 지지기판
1000, 2000: 코일 부품

Claims (10)

  1. 내부에 지지기판이 매설된 바디;
    상기 바디의 일면에 배치된 외부전극;
    상기 지지기판에 배치되고, 일면이 상기 바디의 일면과 연결된 상기 바디의 일 단면으로 노출된 인출패턴을 포함하는 코일부;
    상기 인출패턴을 관통하여 상기 외부전극으로 연장되고, 일면이 상기 바디의 일 단면으로 노출된 연결전극; 및
    상기 연결전극과 상기 인출패턴 사이에 배치되는 금속간 화합물을 포함하고,
    상기 연결전극은, 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 내에 배치되어 상기 금속간 화합물과 접촉되는 도전성 연결부, 를 포함하고,
    상기 연결전극은 상기 바디의 일면으로부터 상기 바디의 일면과 마주하는 상기 바디의 타면까지 연장된,
    코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 연결부는, 상기 베이스 수지의 경화 온도 보다 낮은 융점을 가지는, 코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속간 화합물이 구리-주석, 은-주석 및 니켈-주석 중 하나를 포함하는, 코일 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속간 화합물은 상기 연결전극과 상기 인출패턴 사이에 서로 이격된 복수로 배치되는,
    코일 부품.
  5. 삭제
  6. 내부에 지지기판이 매설된 바디;
    상기 바디의 일면에 배치된 외부전극;
    상기 지지기판에 배치되고, 일면이 상기 바디의 일면과 연결된 상기 바디의 일 단면으로 노출된 인출패턴을 포함하는 코일부;
    상기 인출패턴을 관통하여 상기 외부전극으로 연장되고, 일면이 상기 바디의 일 단면으로 노출된 연결전극; 및
    상기 연결전극과 상기 인출패턴 사이에 배치되는 금속간 화합물을 포함하고,
    상기 연결전극은, 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 내에 배치되어 상기 금속간 화합물과 접촉되는 도전성 연결부, 를 포함하고,
    상기 코일부는
    상기 지지기판의 서로 마주한 일면과 타면에 각각 배치된 제1 및 제2 코일패턴,
    상기 지지기판의 일면에 배치되어 상기 제1 코일패턴과 연결되고, 상기 바디의 일 단면으로 노출되는 제1 인출패턴,
    상기 지지기판의 일면에서 상기 제1 코일패턴 및 상기 제1 인출패턴과 이격 배치되고, 상기 바디의 일 단면과 마주하는 상기 바디의 타 단면으로 노출되는 제2 인출패턴, 및
    상기 지지기판의 타면에 배치되어 상기 제2 코일패턴과 연결된 제2 보조인출패턴을 포함하고,
    상기 연결전극은, 상기 제1 인출패턴을 관통하여 상기 바디의 일 단면으로 노출된 제1 연결전극과, 상기 제2 인출패턴 및 상기 제2 보조인출패턴을 관통하여 상기 바디의 타 단면으로 노출된 제2 연결전극을 포함하는,
    코일 부품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 코일부는,
    상기 지지기판을 관통하여 상기 제2 인출패턴과 상기 제2 보조인출패턴을 연결하는 제2 연결비아를 더 포함하는,
    코일 부품.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 코일부는,
    상기 지지기판의 타면에서 상기 제2 코일패턴 및 상기 제2 보조인출패턴 각각과 이격 배치되고, 상기 제1 연결전극에 의해 관통된 제1 보조인출패턴을 더 포함하는,
    코일 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인출패턴의 일면, 상기 연결전극의 일면 및 상기 바디의 일 단면은 서로 동일한 레벨에 위치하는,
    코일 부품.
  10. 서로 마주한 일면과 타면, 상기 일면과 타면을 연결하고 서로 마주한 양 단면을 가지는 바디;
    상기 바디 내에 매설된 지지기판;
    상기 지지기판에 배치되고, 각각 상기 바디의 양 단면으로 노출된 제1 및 제2 인출패턴을 포함하는 코일부;
    베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 내에 배치된 도전성 연결부를 포함하고, 상기 바디의 일면으로부터 상기 바디의 타면으로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출패턴과 상기 지지기판을 각각 관통하고, 각각의 일면이 상기 바디의 양 단면으로 노출된 제1 및 제2 연결전극;
    상기 제1 및 제2 연결전극과 상기 제1 및 제2 인출패턴 사이에 배치되어 상기 도전성 연결부와 접촉 연결되는 금속간 화합물을 포함하는,
    코일 부품.
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