KR102224311B1 - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 바디, 상기 바디에 매설된 지지기판, 코일패턴 및 상기 바디의 외부면으로 노출된 인출패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치되어 상기 바디에 매설된 코일부, 상기 코일부 및 상기 지지기판 각각과 상기 바디 사이에 배치된 절연막, 및 상기 인출패턴의 적어도 일부와 상기 바디가 서로 접촉하도록 상기 절연막에 형성된 개구부를 포함한다.
Description
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자기기에 이용되는 대표적인 수동전자부품이다.
전자기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 코일 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
일반적인 박막형 인덕터의 경우, 바디가 도전체인 금속 분말을 포함하므로, 코일과 바디 간의 전기적 절연을 위해 코일과 바디 사이에 절연막이 개재된다.
한편, 바디 내에서 코일의 인출패턴이 차지하는 상대적인 면적이 증가할수록 전술한 절연막에 의해 인출패턴과 바디 간의 결합력이 약해지는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 코일부와 바디 간의 결합 신뢰성을 확보할 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디; 상기 바디에 매설된 지지기판; 코일패턴 및 상기 바디의 외부면으로 노출된 인출패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치되어 상기 바디에 매설된 코일부; 상기 코일부 및 상기 지지기판 각각과 상기 바디 사이에 배치된 절연막; 및 상기 인출패턴의 적어도 일부와 상기 바디가 서로 접촉하도록 상기 절연막에 형성된 개구부를 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명에 따르면, 코일부와 바디 간의 결합 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1 내지 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 2의 B 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 도 3의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 C 영역을 확대하여 나타내는 도면.
도 7은 본 실시예의 일 변형예를 도시한 것으로, 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 도 7의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 9는 본 실시예의 다른 변형예를 도시한 것으로, 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 2의 B 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 도 3의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 C 영역을 확대하여 나타내는 도면.
도 7은 본 실시예의 일 변형예를 도시한 것으로, 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 도 7의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 9는 본 실시예의 다른 변형예를 도시한 것으로, 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 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.
도 1 내지 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 도 2의 B 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5는 도 3의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 C 영역을 확대하여 나타내는 도면이다. 한편, 이해를 돕도록 도 1은 본 실시예에 따른 코일 부품의 외관을 중심으로 도시하고 있고, 도 2는 본 실시예에 따른 코일 부품의 내부 구조를 중심으로 도시하고 있다. 또한, 이해를 돕도록 도 2의 경우 본 실시예에 적용되는 일부 구성을 생략하고 도시하고 있다. 또한, 이해를 돕도록 도 3의 경우, 도 1의 A 방향에서 바라보았을 때의 내부 구조를 중심으로 도시하고 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300), 절연막(400) 및 외부전극(500, 600)을 포함한다. 지지기판(200)은 지지부(210)와 말단부(221, 222)를 포함한다. 코일부(300)는 코일패턴(311, 312), 인출패턴(321, 322), 보조인출패턴(331, 332) 및 비아(340)를 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)를 매설한다. 바디(100)는 후술할 제1 및 제2 인출패턴(321, 322) 각각의 내측에 삽입된 앵커부(120)를 포함한다. 이에 대해서는 후술한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성되어 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)의 외부면을 가질 수 있다.
바디(100)는, 도 1 및 도 2를 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 일단면 및 타단면은 각각 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 일측면 및 타측면은 각각 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(500, 600)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 1.0mm의 길이, 0.6mm의 폭, 0.8mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상술한 수치는 공정 오차 등을 반영하지 않은 설계 상의 수치에 불과하므로, 공정 오차라고 인정될 수 있는 범위까지는 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 한다.
바디(100)는, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 결과, 바디(100)는 자성을가진다. 바디(100)는 수지 및 수지에 분산된 자성 물질을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 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, 수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 수지에 분산된 자성 물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 적어도 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(300) 및 지지기판(200)을 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(300)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지기판(200)은 바디(100)에 매설된다. 구체적으로, 지지기판(200)은 바디(100)의 일면(106)과 수직하도록 바디(100)에 매설된다. 따라서, 지지기판(200)에 배치된 코일부(300)는 코일패턴(311, 312)의 권축(winding axes)이 바디(100)의 일면(106)과 실질적으로 평행하도록 배치된다. 지지기판(200)은, 지지부(210) 및 말단부(221, 222)를 포함한다. 지지부(210)는 후술할 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)을 지지한다. 제1 말단부(221)는 제1 인출패턴(321) 및 제1 보조인출패턴(331)을 지지한다. 제2 말단부(222)는 제2 인출패턴(322) 및 제2 보조인출패턴(332)을 지지한다.
본 실시예에 적용되는 지지부(210) 및 말단부(221, 222)는 어느 하나의 자재를 가공하여 형성되므로, 서로 일체로 형성된다. 다만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 전술한 이유로, 이하에서는 지지부(210)의 일면과 말단부(221, 222)의 일면을 지지기판(200)의 일면과 혼용하여 사용하고, 지지부(210)의 타면과 말단부(221, 222)의 타면을 지지기판(200)의 타면과 혼용하여 사용하는 경우가 있다.
지지기판(200)은, 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 또는 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지와, 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 지지기판(200)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric), 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL)등의 자재로 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(200)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(200)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지기판(200)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(200)은 코일부(300) 전체의 두께를 박형화하여 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 폭을 감소시킬 수 있다.
코일부(300)는 지지기판(200)에 배치되어 바디(100)에 매설된다. 코일부(300) 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(300)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예의 경우, 코일부(300)는, 바디(100)의 폭 방향(W)으로 서로 마주한 지지부(210)의 양면에 각각 배치되어 서로 마주한 제1 및 제2 코일패턴(311, 312), 제1 말단부(221)의 양면에 각각 배치되어 서로 마주한 제1 인출패턴(321) 및 제1 보조인출패턴(331) 및, 제2 말단부(222)의 양면에 각각 배치되어 서로 마주한 제2 인출패턴(322) 및 제2 보조인출패턴(332)을 포함한다. 또한, 코일부(300)는, 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)을 서로 연결하도록 지지부(210)을 관통하는 비아(340)를 포함한다. 또한, 코일부(300)는 말단부(221, 222)를 관통하여 인출패턴(321, 322)과 보조인출패턴(331, 332)을 서로 연결하는 연결비아를 포함할 수 있다.
코일부(300)는 지지기판(200)의 서로 마주하는 양면 중 적어도 하나에 형성되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다. 구체적으로, 제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각은, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 가지는 평면 나선(spiral)의 형태로 형성될 수 있다. 예로서, 도 2를 참조하면, 제1 코일패턴(311)은 지지부(210)의 일면(도 2의 방향을 기준으로 지지부(210)의 전면(前面))에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다. 제2 코일패턴(312)은 지지부(210)의 타면(도 2의 방향을 기준으로 지지부(210)의 후면(後面))에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다.
도 2를 참조하면, 제1 인출패턴(321)은 제1 코일패턴(311)으로부터 연장되어 제1 말단부(221)의 일면(도 2의 방향을 기준으로 제1 말단부(221)의 전면(前面))에 배치되고, 제2 인출패턴(322)은 제2 코일패턴(312)으로부터 연장되어 제2 말단부(222)의 타면(도 2의 방향을 기준으로 제2 말단부(222)의 후면(後面))에 배치된다.
인출패턴(321, 322)은 바디(100)의 외부면으로 노출된 제1 면(321A, 322A), 제1 면(321A, 322A)과 연결되고 바디(100)의 내부에 배치된 제2 면(321B, 322B), 및 제2 면(321B, 322B)과 연결되고 제1 면(321A, 322A)과 서로 마주한 제3 면(321C, 322C)을 가진다. 구체적으로, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 제1 인출패턴(321)은 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된 제1 면(321A), 바디(100)의 내부에 매립되어 제1 면(321A)과 서로 마주한 제3 면(321C), 및 제1 면(321A)과 제3 면(321C)에 각각 연결된 제2 면(321B)을 가진다. 제2 인출패턴(322)은 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된 제1 면(322A), 바디(100)의 내부에 매립되어 제1 면(322A)과 서로 마주한 제3 면(322C), 및 제1 면(322A)과 제3 면(322C)에 각각 연결된 제2 면(322B)을 가진다. 결과, 인출패턴(321, 322)의 제2 면(321B, 322B)은 각각 바디(100)의 폭 방향(W)과 실질적으로 수직하고, 전체적으로 L자의 형태로 형성된다.
제1 인출패턴(321)은, 제1 면(321A)이 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된다. 제2 인출패턴(322)은, 제1 면(322A)이 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된다. 후술할 외부전극(500, 600)은 인출패턴(321, 322)의 노출면인 제1 면(321A, 322A)을 커버하도록 형성되는데, 인출패턴(321, 322)의 제1 면(321A, 322A)이 바디(100)의 표면에 상대적으로 넓은 면적으로 노출되므로 인출패턴(321, 322)과 외부전극(500, 600) 간의 결합력이 증가할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 보조인출패턴(331)은 제1 말단부(221)의 타면(도 2의 방향을 기준으로 제1 말단부(221)의 후면(後面))에 제1 인출패턴(321)과 대응되게 배치되고, 제2 코일패턴(312)과 이격된다. 제1 보조인출패턴(331)과 제1 인출패턴(321)은 제1 말단부(221)를 관통하는 연결비아에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2 보조인출패턴(332)은 제2 말단부(222)의 일면(도 2의 방향을 기준으로 제2 말단부(222)의 전면(前面))에 제2 인출패턴(322)과 대응되게 배치되고, 제1 코일패턴(311)과 이격된다. 제2 보조인출패턴(332)과 제2 인출패턴(322)은 제2 말단부(222)를 관통하는 연결비아에 의해 서로 연결될 수 있다.
보조인출패턴(331, 332)은 바디(100)의 외부면으로 노출된 제1 면(331A, 332A), 제1 면(331A, 332A)과 연결되고 바디(100)의 내부에 배치된 제2 면(331B, 332B), 및 제2 면(331B, 332B)과 연결되고 제1 면(331A, 332A)과 서로 마주한 제3 면(331C, 332C)을 가진다. 구체적으로, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 제1 보조인출패턴(331)은 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된 제1 면(331A), 바디(100)의 내부에 매립되어 제1 면(331A)과 서로 마주한 제3 면(331C), 및 제1 면(331A)과 제3 면(331C)에 각각 연결된 제2 면(331B)을 가진다. 제2 인출패턴(332)은 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된 제1 면(332A), 바디(100)의 내부에 매립되어 제1 면(332A)과 서로 마주한 제3 면(332C), 및 제1 면(332A)과 제3 면(332C)에 각각 연결된 제2 면(332B)을 가진다. 결과, 보조인출패턴(331, 332)의 제2 면(331B, 332B)은 각각 바디(100)의 폭 방향(W)과 실질적으로 수직하고, 전체적으로 L자의 형태로 형성된다.
제1 보조인출패턴(331)은, 제1 면(331A)이 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된다. 제2 보조인출패턴(332)은, 제1 면(332A)이 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106)에 연속적으로 노출된다. 후술할 외부전극(500, 600)은 보조인출패턴(331, 332)의 노출면인 제1 면(331A, 332A)을 커버하도록 형성되는데, 보조인출패턴(331, 332)의 제1 면(331A, 332A)이 바디(100)의 표면에 상대적으로 넓은 면적으로 노출되므로 보조인출패턴(331, 332)과 외부전극(500, 600) 간의 결합력이 증가할 수 있다. 더불어, 보조인출패턴(331, 332)으로 인해 코일부(300)외 외부전극(500, 600) 간의 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
제1 코일패턴(311)과 제1 인출패턴(321)은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다. 제2 코일패턴(312)과 제2 인출패턴(322)은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 사항에 불과하므로, 전술한 구성들이 서로 상이한 단계에서 형성되어 상호 간에 경계가 형성된 경우를 본 발명의 범위에서 제외하는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(321, 322), 보조인출패턴(331, 332) 및 비아(340) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제1 코일패턴(311), 제1 인출패턴(321), 제2 보조인출패턴(332) 및 비아(340)를 지지기판(200)의 일면 측에 도금으로 형성할 경우, 제1 코일패턴(311), 제1 인출패턴(321), 제2 보조인출패턴(332) 및 비아(340) 각각은 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 시드층은 무전해도금법 또는 스퍼터링 등의 기상증착법으로 형성될 수 있다. 시드층 및 전해도금층 각각은 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. 제1 코일패턴(311)의 시드층 및 비아(340)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 코일패턴(312)의 전해도금층 및 비아(340)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(321, 322), 보조인출패턴(331, 332) 및 비아(340) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연막(400)은, 지지기판(200) 및 코일부(300) 각각과, 바디(100) 사이에 배치된다. 본 실시예의 경우 바디(100)가 금속 자성 분말을 포함하므로, 절연막(400)은 코일부(300)와 바디(100) 사이에 배치되어 코일부(300)를 바디(100)로부터 절연시킨다.
절연막(400)은 페릴렌, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 수지 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
개구부(O)는, 인출패턴(321, 322)의 적어도 일부와 바디(100)가 서로 접촉하도록 절연막(400)에 형성된다. 본 실시예의 경우, 개구부(O)는, 인출패턴(321, 322)의 제2 면(321B, 322B) 중 제2 면(321B, 322B)이 제1 면(321A, 322A)과 연결되는 모서리부를 바디(100)로 오픈시키도록 형성된다. 전술한 바와 같이, 인출패턴(321, 322)의 제2 면(321B, 322B)은 전체적으로 L자 형태로 형성되므로, 본 실시예의 경우 개구부(O)는 인출패턴(321, 322)의 제2 면(321B, 322B)의 모서리부를 따라 형성되어 전체적으로 L자 형태로 형성된다. 결과, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 절연막(400)은, 코일패턴(311, 312) 및 지지부(210)를 커버하고, 인출패턴(321, 322), 보조인출패턴(331, 332) 및 말단부(221, 222) 각각의 일부에만 형성되어, 바디(100)의 외부면으로 노출되지 않는다.
박막형 코일 부품의 경우, 대단위 기판에 서로 연결된 형태의 복수의 코일부를 형성하고, 기판을 트리밍한 후 기판과 코일부의 표면을 따라 절연막을 형성한다. 이 후 자성 복합 시트를 대단위 기판에 적층 경화하고, 인접한 코일부 간의 연결부분을 따라 다이싱을 수행하여 복수의 개별 부품을 제조한다. 한편, 다이싱 공정에서 절연막도 절단되는데, 절연막의 연성으로 인해, 절연막이 늘어나 개별 부품의 표면으로 번지는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 부품의 표면에 외부전극을 형성하면 외부전극과 코일부 간의 결합신뢰성이 저하되고, 외관 불량이 발생한다.
본 실시예의 경우, 전술한 문제를 해결하도록, 절연막(400)에 인출패턴(321, 322)의 제2 면(321B, 322B)의 모서리부를 노출시키는 개구부(O)를 형성한다. 즉, 인출패턴(321, 322)의 제2 면(321B, 322B)의 모서리부는 다이싱 블레이드에 의해 절단되는 절단 영역에 해당하는데, 해당 영역에 절연막(400)을 제거하여 개구부(O)를 형성함으로써, 다이싱 공정 시 절연막(400)이 해당 영역에 배치됨으로 인해 발생하는 전술한 문제점을 해결하는 것이다.
개구부(O)는 포토리쏘그래피 공정, 드릴링 공정 또는 연마 공정을 통해 절연막(400)에 형성될 수 있다. 예로서, 절연막(400)이 감광성 절연 수지를 포함하는 경우, 개구부(O)는 포토리쏘그래피 공정을 통해 절연막(400)에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 개구부(O)는 레이저 드릴링 공정을 통해 절연막(400)에 형성될 수 있다. 레이저 드릴링은 CO2 레이저를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)와 접촉하는 인출패턴(321, 322)의 표면 조도는, 절연막(400)으로 커버된 인출패턴(321, 322)의 표면 조도보다 높을 수 있다. 바디와 접하는 인출패턴의 표면 조도를 상대적으로 높게 형성하여 바디(100)와 코일부(300) 간의 결합력을 향상시킨다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 개구부(O)는 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B)의 모서리부를 바디(100)로 노출시키므로, 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B) 중 모서리부는 바디(100)에 접촉하고, 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B) 중 모서리부의 표면 조도를 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B) 중 나머지의 표면 조도보다 높게함으로써 제1 인출패턴(321)과 바디(100) 간의 결합력을 향상시킨다.
절연막(400)으로 페릴렌을 이용할 경우, 페릴렌의 특성 상 절연막(400)의 인출패턴(321, 322)과 접하는 면은 상대적으로 결합력이 우수하나, 수지를 포함하는 바디(100)와 접하는 면은 상대적으로 결합력이 약하다. 따라서, 본 실시예의 경우, 다이싱 공정에서의 절단면에 해당하는 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B)의 모서리부가 노출되도록 개구부(O)를 형성해 절단면 근방에서 제1 인출패턴(321)과 바디(100)가 접촉하도록 한다. 이에 따라, 다이싱 공정에서 발생하는 응력에 의해 바디(100) 및 절연막(400) 간의 경계에서 박리(delamination)가 발생하는 것을 방지한다. 또한, 바디(100)와 제1 인출패턴(321) 간의 결합력을 향상시키도록 제1 인출패턴(321)의 표면 중 개구부(O)에 의해 오픈된 표면의 표면 조도를 상대적으로 높게 한다.
본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 작동 전압에서 전류는 저항이 낮은 코일부로 흘러서 1차적으로 바디(100)의 절연 특성에는 영향이 없다. 설령 바디(100) 형성 공정(자성 복합 시트 적층) 시 자성 물질이 가압되어 인출패턴(321, 322)에 접촉되더라도, 자성 물질(예로서, 금속 자성 분말)의 표면에는 약 수십 ㎚ 내지 수 ㎛의 절연코팅막이 존재하므로, 바디 측으로 누설 전류(Leakage Current)가 발생하기 매우 어려운 구조이다. 예로서, 절연코팅막은, 항복전압(Break-Down Voltage, BDV)이 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 작동 전압 보다 높은 물질로 형성될 수 있는데, 이 경우 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 정상 작동 환경에서는 제1 인출패턴(321)과 바디(100)가 서로 접촉하더라도 부품의 성능에 아무런 영향을 미치지 아니한다.
제1 인출패턴(321)의 표면 중 개구부(O)에 의해 오픈된 표면의 표면 조도는 개구부(O) 형성 시 형성될 수 있다. 예로서, 레이저 드릴링으로 절연막(400)에 개구부(O)를 형성하는 경우, 개구부(O)가 형성되어 노출된 제1 인출패턴(321)의 표면(본 실시예의 경우 제2 면(321B))에 레이저 드릴링을 추가로 수행하여 제1 인출패턴(321)의 표면에 표면 조도를 형성할 수 있다. 한편, 이상에서는 개구부(O)에 의해 바디(100)로 오픈된 제1 인출패턴(321)의 표면이 상대적으로 높은 표면 조도를 가지는 것으로 설명하였으나, 이는 개구부(O)에 의해 바디(100)로 오픈된 제1 인출패턴(321)의 표면에 오목부 또는 홈부가 형성되는 것으로 표현될 수도 있다.
외부전극(500, 600)은 바디(100)의 일면(106)에 서로 이격되게 배치되고, 제1 및 제2 인출패턴(321, 322)과 연결된다. 제1 외부전극(500)은 제1 인출패턴(321) 및 제1 보조인출패턴(331)과 접촉 연결되고, 제2 외부전극(600)은 제2 인출패턴(322) 및 제2 보조인출패턴(332)과 접촉 연결된다.
외부전극(500, 600)은 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 인쇄회로기판 등에 실장 될 때, 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판 등과 전기적으로 연결시킨다. 예로서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100)의 제6 면(106)이 인쇄회로기판의 상면을 향하도록 실장될 수 있는데, 외부전극(500, 600)이 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치되므로, 인쇄회로기판의 접속부가 전기적으로 연결될 수 있다.
외부전극(500, 600)은, 도전성 수지층 및 전해도금층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도전성 수지층은 도전성 페이스트를 바디(100)의 표면에 인쇄하고 이를 경화함으로써 형성될 수 있다. 도전성 페이스트는 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 도전성 금속과 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 전해도금층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예로서, 외부전극(500, 600)은 바디(100)의 표면에 형성되어 인출패턴(321, 322) 및 보조인출패턴(331, 332)과 직접 접촉하는 제1 도전층(10)과, 제1 도전층(10)에 배치된 제2 도전층(20)을 각각 포함한다. 예로서, 제1 도전층(10)은 구리도금층이거나, 수지와 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 경화한 것일 수 있다. 제2 도전층(20)은 니켈(Ni) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 전해도금층일 수 있다. 제2 도전층(20)은 니켈 도금층과 니켈 도금층에 배치된 주석 도금층을 포함할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106) 중 외부전극(500, 600)이 형성된 영역을 제외한 영역에 배치된 절연층을 더 포함할 수 있다. 절연층은, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)으로 노출된 금속 자성 분말의 절단면을 산화처리한 산화막이거나, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)에 절연수지를 포함하는 절연필름을 적층하거나, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)에 절연물질을 기상증착으로 형성하거나, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)에 절연 페이스트를 도포한 후 경화한 것일 수 있다. 절연층은 전술한 바와 같이, 금속 산화막을 포함하거나, 에폭시 등의 절연수지를 포함할 수 있다. 절연층은 외부전극(500, 600)을 전해도금으로 형성함에 있어 도금레지스트로 기능할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7은 본 실시예의 일 변형예를 도시한 것으로, 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8은 도 7의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 9는 본 실시예의 다른 변형예를 도시한 것으로, 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예의 일 변형예와 다른 변형예의 경우 절연막(400)에 형성된 개구부(O)의 크기 및 위치가 상이하다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 변형예의 경우, 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B) 전체가 바디(100)에 오픈된다. 따라서, 개구부(O)는 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B) 전체에 형성되고, 절연막(400)은 제1 인출패턴의 제3 면(321C)에만 형성된다.
한편, 도 8에는 제1 인출패턴의 제3 면(321C) 전체에 절연막(400)이 배치됨을 개시하고 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 개구부(O)가 제3 면(321C)의 일부로 까지 연장되어, 절연막(400)이 제1 인출패턴(321)의 제3 면(321C)의 일부에만 배치될 수도 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 다른 변형예의 경우, 제1 인출패턴(321)의 제2 면(321B) 및 제3 면(321C) 전체가 바디(100)로 오픈된다. 결과 절연막(400)은 코일패턴(321, 322)과 지지부(210)를 둘러싸도록 형성될 뿐이고, 인출패턴(321, 322), 보조인출패턴(331, 332) 및 말단부(221, 222)는 둘러싸지 않는다.
한편, 이상의 설명에서는, 제1 인출패턴(321), 바디(100), 절연막(400) 및 개구부(O) 간의 결합관계를 제1 인출패턴(321)을 중심으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 전술한 설명은, 제2 인출패턴(322)과 보조인출패턴(331, 332)에도 동일하게 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예 및 변형예에 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.
10, 20: 도전층
100: 바디
110: 코어
200: 지지기판
210: 지지부
221, 222: 말단부
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322: 인출패턴
331, 332: 보조인출패턴
340: 비아
400: 절연막
500, 600: 외부전극
O: 개구부
1000: 코일 부품
100: 바디
110: 코어
200: 지지기판
210: 지지부
221, 222: 말단부
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322: 인출패턴
331, 332: 보조인출패턴
340: 비아
400: 절연막
500, 600: 외부전극
O: 개구부
1000: 코일 부품
Claims (11)
- 바디;
상기 바디에 매설된 지지기판;
코일패턴 및 상기 바디의 외부면으로 노출된 인출패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치되어 상기 바디에 매설된 코일부;
상기 코일부 및 상기 지지기판 각각과 상기 바디 사이에 배치된 절연막; 및
상기 인출패턴의 적어도 일부와 상기 바디가 서로 접촉하도록 상기 절연막에 형성된 개구부를 포함하고,
상기 인출패턴은, 상기 바디의 외부면으로 노출된 제1 면과, 상기 제1 면과 연결되고 상기 바디의 내부에 배치된 제2 면을 가지고,
상기 개구부는, 상기 인출패턴의 제1 면과 연결된 상기 인출패턴의 제2 면의 모서리부를 상기 바디로 오픈시키는,
코일 부품.
- 바디;
상기 바디에 매설된 지지기판;
코일패턴 및 상기 바디의 외부면으로 노출된 인출패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치되어 상기 바디에 매설된 코일부;
상기 코일부 및 상기 지지기판 각각과 상기 바디 사이에 배치된 절연막; 및
상기 인출패턴의 적어도 일부와 상기 바디가 서로 접촉하도록 상기 절연막에 형성된 개구부를 포함하며,
상기 바디와 접촉하는 상기 인출패턴의 표면 조도는, 상기 절연막으로 커버된 상기 인출패턴의 표면 조도보다 높은,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 인출패턴은, 상기 바디의 외부면으로 노출된 제1 면과, 상기 제1 면과 연결되고 상기 바디의 내부에 배치된 제2 면을 가지고,
상기 개구부는,
상기 인출패턴의 제1 면과 연결된 상기 인출패턴의 제2 면의 모서리부를 상기 바디로 오픈시키는, 코일 부품.
- 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 개구부는 상기 인출패턴의 제2 면의 상기 모서리부를 따라 연장되고,
상기 절연막은 상기 바디의 외부면으로 노출되지 않는, 코일 부품.
- 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 개구부는 상기 인출패턴의 제2 면 전체를 상기 바디로 오픈시키는,
코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 인출패턴은, 상기 제2 면과 연결되고, 상기 제1 면과 서로 마주한 제3 면을 더 가지고,
상기 개구부는 상기 인출패턴의 제3 면의 적어도 일부를 상기 바디로 오픈시키도록 상기 인출패턴의 제2 면으로부터 상기 인출패턴의 제3 면으로 연장되는,
코일 부품.
- 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 코일패턴은,
상기 지지기판의 일면에 배치된 제1 코일패턴, 상기 지지기판의 타면에 배치된 제2 코일패턴을 포함하고,
상기 인출패턴은,
상기 지지기판의 일면에 배치되어 상기 제1 코일패턴과 연결된 제1 인출패턴과, 상기 지지기판의 타면에 배치되어 상기 제2 코일패턴과 연결된 제2 인출패턴을 포함하고,
상기 개구부는 상기 제1 및 제2 인출패턴 각각을 상기 바디로 오픈시키는,
코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 바디의 외부면은, 일면과, 각각 상기 일면과 연결되고 서로 마주한 일단면 및 타단면을 포함하고,
상기 제1 인출패턴의 제1 면은, 상기 바디의 일면과 상기 바디의 일단면으로 노출되고,
상기 제2 인출패턴의 제1 면은, 상기 바디의 일면과 상기 바디의 타단면으로 노출되는,
코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 지지기판의 타면에 상기 제1 인출패턴과 대응되게 배치되고, 상기 제1 코일패턴과 이격된 제1 보조인출패턴과,
상기 지지기판의 일면에 상기 제2 인출패턴과 대응되게 배치되고, 상기 제2 코일패턴과 이격된 제2 보조인출패턴을 더 포함하고,
상기 개구부는, 상기 제1 및 제2 인출패턴과, 상기 제1 및 제2 보조인출패턴 각각을 상기 바디로 오픈시키는,
코일 부품.
- 바디;
상기 바디에 매설된 지지기판;
코일패턴 및 상기 바디의 외부면으로 노출된 인출패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치되어 상기 바디에 매설된 코일부; 및
상기 코일부 및 상기 지지기판 각각과 상기 바디 사이에 배치된 절연막; 을 포함하고,
상기 인출패턴은, 상기 바디의 외부면으로 노출된 제1 면과, 상기 제1 면과 연결되고 상기 바디의 내부에 배치된 제2 면을 가지고,
상기 절연막은 상기 인출패턴의 제1 면과 제2 면 간의 모서리부까지 연장되지 않는,
코일 부품.
- 제10항에 있어서,
상기 바디와 접촉하는 상기 인출패턴의 표면 조도는, 상기 절연막으로 커버된 상기 인출패턴의 표면 조도보다 높은,
코일 부품.
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