KR102232600B1 - Coil electronic part and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자성체 바디를 포함하며, 상기 자성체 바디는 기판 및 상기 기판상에 배치된 패터닝된 절연막과 상기 패터닝된 절연막 사이에 도금으로 형성된 도금층을 포함하는 코일부를 포함하는 코일 전자부품에 관한 것이다.The present invention relates to a coil electronic component including a magnetic body, wherein the magnetic body includes a coil unit including a substrate, a patterned insulating film disposed on the substrate, and a plating layer formed by plating between the patterned insulating film.
Description
본 발명은 코일 전자 부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coil electronic component and a method of manufacturing the same.
칩 전자부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이다.An inductor, one of chip electronic components, is a representative passive device that forms an electronic circuit along with a resistor and a capacitor to remove noise.
박막형 인덕터는 도금으로 내부 코일부를 형성한 후, 자성체 분말 및 수지를 혼합시킨 자성체 분말-수지 복합체를 경화하여 자성체 바디를 제조하고, 자성체 바디의 외측에 외부전극을 형성하여 제조한다.The thin-film inductor is manufactured by forming an internal coil part by plating, then curing a magnetic powder-resin composite in which magnetic powder and resin are mixed to produce a magnetic body, and forming an external electrode on the outside of the magnetic body.
본 발명은 코일부의 두께 차이를 균일하게 하여 낮은 직류저항(Rdc)을 구현할 수 있는 코일 전자 부품 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a coil electronic component capable of achieving a low direct current resistance (Rdc) by making the difference in thickness of the coil unit uniform, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 실시형태는 자성체 바디를 포함하며, 상기 자성체 바디는 기판과 상기 기판상에 배치된 패터닝된 절연막 및 상기 패터닝된 절연막 사이에 도금으로 형성된 코일부를 포함하는 코일 전자부품을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a coil electronic component including a magnetic body, wherein the magnetic body includes a substrate, a patterned insulating film disposed on the substrate, and a coil portion formed by plating between the patterned insulating film.
본 발명의 다른 실시형태는 기판상에 베이스 도체층을 패터닝하는 단계, 상기 베이스 도체층이 노출되도록 절연막을 패터닝하는 단계, 상기 패터닝된 절연막 사이에 상기 베이스 도체층을 기초로 도금을 수행하여 코일부를 형성하는 단계 및 형성된 기판의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 자성체 바디를 형성하는 단계를 포함하는 코일 전자부품의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention includes the steps of patterning a base conductor layer on a substrate, patterning an insulating film so that the base conductor layer is exposed, and performing plating based on the base conductor layer between the patterned insulating films to provide a coil part. It provides a method of manufacturing a coil electronic component comprising forming a magnetic body by forming a magnetic body by forming a magnetic body sheet on top and bottom of the formed substrate.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 코일부가 휘지 않고 곧게 형성되어 코일 패턴 간 스페이스 내에 절연층 미형성 불량을 감소할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coil portion is formed straight without bending, so that defects in forming an insulating layer in a space between coil patterns can be reduced.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 외측의 코일 패턴과 내측의 코일 패턴 사이의 두께 차이를 균일하게 하여 내부 코일부의 단면적을 증가시키고, 직류 저항(Rdc) 특성을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a difference in thickness between the outer coil pattern and the inner coil pattern may be made uniform to increase the cross-sectional area of the inner coil portion and improve direct current resistance (Rdc) characteristics.
또한, 코일부 상에 이방 도금층을 추가할 경우 더 큰 어스펙트 비(Aspect Ratio, AR)를 가지는 구조를 구현할 수 있어, 직류 저항(Rdc) 특성이 더욱 향상될 수 있다.In addition, when an anisotropic plating layer is added to the coil part, a structure having a larger aspect ratio (AR) can be implemented, and thus the direct current resistance (Rdc) characteristic can be further improved.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 내부 코일부가 나타나게 도시한 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분의 일 실시형태를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 4는 도 2의 'A' 부분의 다른 실시형태를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 제조방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 바디를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 코일 전자부품이 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing an internal coil part of a coil electronic component according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an enlarged embodiment of a portion'A' of FIG. 2.
4 is a schematic diagram showing an enlarged view of another embodiment of portion'A' of FIG. 2.
5A to 5F are views sequentially showing a method of manufacturing a coil electronic component according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a process of forming a magnetic body according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a state in which the coil electronic component of FIG. 1 is mounted on a printed circuit board.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific embodiments and the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the thickness is enlarged to clearly express several layers and regions, and components having the same function within the scope of the same idea are the same reference. Describe using symbols.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
코일 전자부품Coil electronic components
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 내부 코일부가 나타나게 도시한 개략 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing an internal coil part of a coil electronic component according to an embodiment of the present invention.
*도 1을 참조하면, 코일 전자부품(100)의 일 예로써 전원 공급 회로의 전원 라인에 사용되는 박막형 인덕터가 개시된다.* Referring to FIG. 1, as an example of the coil
본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 자성체 바디(50), 상기 자성체 바디(50)의 내부에 매설된 코일부(41, 42) 및 상기 자성체 바디(50)의 외측에 배치되어 상기 코일부(41, 42)와 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)을 포함한다.The coil
본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)에 있어서, '길이' 방향은 도 1의 'L' 방향, '폭' 방향은 'W' 방향, '두께' 방향은 'T' 방향으로 정의하기로 한다. In the coil
상기 자성체 바디(50)는 코일 전자부품(100)의 외관을 이루며, 자기 특성을 나타내는 재료라면 제한되지 않고, 예를 들어, 페라이트 또는 금속 자성체 분말이 충진되어 형성될 수 있다. The
상기 페라이트는 예를 들어, Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트 또는 Li계 페라이트 등일 수 있다.The ferrite may be, for example, Mn-Zn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Ni-Zn-Cu-based ferrite, Mn-Mg-based ferrite, Ba-based ferrite, or Li-based ferrite.
상기 금속 자성체 분말은 Fe, Si, Cr, Al 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, Fe-Si-B-Cr계 비정질 금속일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The magnetic metal powder may include any one or more selected from the group consisting of Fe, Si, Cr, Al, and Ni, and may be, for example, a Fe-Si-B-Cr-based amorphous metal, but is limited thereto. It is not.
상기 금속 자성체 분말의 입자 직경은 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으며, 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 열경화성 수지에 분산된 형태로 포함될 수 있다.The particle diameter of the magnetic metal powder may be 0.1 μm to 30 μm, and may be included in a form dispersed in a thermosetting resin such as epoxy resin or polyimide.
상기 자성체 바디(50)의 내부에 배치된 기판(20)의 일면에는 코일 형상의 제 1 코일부(41)가 형성되며, 상기 기판(20)의 일면과 대향하는 타면에는 코일 형상의 제 2 코일부(42)가 형성된다.A coil-shaped
상기 제 1 및 제 2 코일부(41, 42)는 전기 도금을 수행하여 형성할 수 있다.The first and
상기 기판(20)은 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판 또는 금속계 연자성 기판 등으로 형성된다.The
상기 기판(20)의 중앙부는 관통되어 홀을 형성하고, 상기 홀은 자성 재료로 충진되어 코어부(55)를 형성한다. 자성 재료로 충진되는 코어부(55)를 형성함에 따라 인덕턴스(Ls)를 향상시킬 수 있다.The central portion of the
상기 제 1 및 제 2 코일부(41, 42)는 스파이럴(spiral) 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 기판(20)의 일면과 타면에 형성된 제 1 및 제 2 코일부(41, 42)는 상기 기판(20)을 관통하여 형성되는 비아(45)를 통해 전기적으로 접속된다.The first and
*상기 제 1 및 제 2 코일부(41, 42)와 비아(45)는 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.* The first and
인덕터의 주요 특성 중 하나인 직류 저항(Rdc)은 내부 코일부의 단면적이 클수록 낮아진다. 또한, 인덕터의 인덕턴스는 자속이 지나가는 자성체의 면적이 클수록 커진다.The direct current resistance (Rdc), which is one of the main characteristics of the inductor, decreases as the cross-sectional area of the internal coil portion increases. In addition, the inductance of the inductor increases as the area of the magnetic body through which the magnetic flux passes is increased.
따라서, 직류 저항(Rdc)을 낮추고, 인덕턴스를 향상시키기 위해서는 내부 코일부의 단면적을 증가시키고, 자성체 면적을 증가시키는 것이 필요하다.Accordingly, in order to lower the direct current resistance (Rdc) and to improve the inductance, it is necessary to increase the cross-sectional area of the internal coil and increase the area of the magnetic body.
내부 코일부의 단면적을 증가시키기 위해서는 코일 폭을 증가시키는 방법과 코일 두께를 증가시키는 방법이 있다. In order to increase the cross-sectional area of the internal coil part, there are a method of increasing the coil width and a method of increasing the coil thickness.
그러나, 코일 폭을 증가시키는 경우 인접한 코일 간의 쇼트(short)가 발생될 우려가 매우 커지고, 구현할 수 있는 코일 턴 수의 한계가 발생하며, 자성체 면적의 축소로 이어져 효율이 저하되고 고용량 제품 구현에 한계가 있다.However, if the coil width is increased, there is a very high concern that a short between adjacent coils may occur, and a limit on the number of coil turns that can be implemented occurs, leading to a reduction of the magnetic material area, resulting in a decrease in efficiency and a limitation in realizing high-capacity products. There is.
따라서, 코일 폭 대비 코일 두께를 증가시켜 높은 어스펙트 비(Aspect Ratio, AR)를 가지는 구조의 내부 코일부가 요구되고 있다. Accordingly, there is a need for an internal coil unit having a structure having a high aspect ratio (AR) by increasing the coil thickness to the coil width.
내부 코일부의 어스펙트 비(AR)란, 코일 두께를 코일 폭으로 나눈 값으로, 코일 폭의 증가량보다 코일 두께의 증가량이 클수록 높은 어스펙트 비(AR)를 구현할 수 있다. The aspect ratio AR of the internal coil is a value obtained by dividing the coil thickness by the coil width, and a higher aspect ratio AR may be realized as the increase in the thickness of the coil is greater than the increase in the coil width.
그러나, 종래에 도금 레지스트를 노광 및 현상 공정을 통해 패터닝하고 도금하는 패턴 도금법을 수행하여 코일부를 형성하는 경우, 코일 두께를 두껍게 형성하기 위해서는 도금 레지스트의 두께를 두껍게 형성하여야 하는데 도금 레지스트의 두께를 두껍게 할수록 도금 레지스트 하부의 노광이 원활하지 않은 노광 공정의 한계가 있어 코일 두께 증가의 어려움이 있었다.However, in the case of forming the coil part by performing a pattern plating method of patterning and plating a plating resist through an exposure and development process in the related art, the thickness of the plating resist must be formed to increase the thickness of the plating resist in order to increase the thickness of the coil. The thicker it is, the more difficult it is to increase the thickness of the coil due to the limitation of the exposure process in which the exposure under the plating resist is not smooth.
또한, 두꺼운 도금 레지스트가 그 형태를 유지하기 위해서는 일정 폭 이상을 가져야하는데, 도금 레지스트를 제거한 후 도금 레지스트의 폭이 인접한 코일 간의 간격이 되기 때문에 인접한 코일 간 간격이 넓어져 직류 저항(Rdc) 및 인덕턴스(Ls) 특성 향상에 한계가 있었다.In addition, in order to maintain the shape of a thick plating resist, it must have a certain width or more.After removing the plating resist, the width of the plating resist becomes the gap between adjacent coils, so the gap between adjacent coils widens, resulting in direct current resistance (Rdc) and inductance. (Ls) There was a limit to improving the characteristics.
한편, 선행기술문헌의 특허문헌 2는 레지스트 막의 두께에 따른 노광 한계를 해결하기 위하여 노광 및 현상하여 제 1 레지스트 패턴을 형성한 후 제 1 도금 도체 패턴을 형성하고, 제 1 레지스트 패턴 상에 다시 노광 현상하여 제 2 레지스트 패턴을 형성한 후 제 2 도금 도체 패턴을 형성하는 공정을 개시하고 있다.On the other hand, Patent Document 2 of the prior art document is exposed and developed in order to solve the exposure limit according to the thickness of the resist film to form a first resist pattern, and then a first plating conductor pattern is formed, and then the first resist pattern is exposed again. A process of forming a second plated conductor pattern after developing to form a second resist pattern is disclosed.
그러나, 특허문헌 2와 같이 패턴 도금법만을 수행하여 내부 코일부를 형성하는 경우, 내부 코일부의 단면적을 증가시키는데 한계가 있으며, 인접한 코일 간 간격이 넓어져 직류 저항(Rdc) 및 인덕턴스(Ls) 특성 향상에 어려움이 있다.However, in the case of forming the internal coil part by performing only the pattern plating method as in Patent Document 2, there is a limit to increasing the cross-sectional area of the internal coil part, and the distance between adjacent coils is widened, resulting in DC resistance (Rdc) and inductance (Ls) characteristics. There is a difficulty in improving.
또한, 일반적으로 높은 어스펙트 비(Aspect Ratio, AR)를 가지는 구조의 코일부를 형성하기 위하여 등방성 도금에 의한 도금층 상에 이방성 도금을 추가하여 이를 구현하는 방법이 시도되었다.In addition, in general, in order to form a coil portion having a structure having a high aspect ratio (AR), a method of implementing this by adding anisotropic plating on a plating layer by isotropic plating has been attempted.
이러한 이방성 도금 방식은 시드 패턴을 형성한 후에 요구되는 코일의 나머지 높이를 이방 도금으로 구현하는 것으로서, 이러한 방식에 의할 경우 코일의 형상이 부채꼴 형상으로서 균일성이 떨어지므로 직류 저항(Rdc)의 산포에 영향을 미친다. In this anisotropic plating method, the remaining height of the coil required after the seed pattern is formed is realized by anisotropic plating.In this method, the shape of the coil is sector-shaped and the uniformity is inferior, so the dispersion of direct current resistance (Rdc) Affects
또한, 이러한 방식에 의할 경우 코일의 형상이 휘어지게 되므로 코일 패턴에 절연층 형성이 쉽지 않으며, 이로 인하여 코일 패턴간 공간에 미절연이 발생하여 불량을 유발할 수 있다.In addition, in the case of such a method, since the shape of the coil is bent, it is not easy to form an insulating layer on the coil pattern, and thus, non-insulation may occur in the space between the coil patterns, resulting in a defect.
이에 본 발명의 일 실시형태는 두께 산포가 적은 등방 도금만으로도 높은 어스펙트 비(AR)를 얻을 수 있는 코일부 구조를 구현할 수 있게 하였다.Accordingly, an embodiment of the present invention enables the implementation of a coil unit structure capable of obtaining a high aspect ratio (AR) by only isotropic plating with a small thickness distribution.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품은 자성체 바디(50)를 포함하며, 상기 자성체 바디(50)는 기판(20) 및 상기 기판(20) 상에 배치된 패터닝된 절연막(30)과 상기 패터닝된 절연막(30) 사이에 도금으로 형성된 도금층(61)을 포함하는 코일부(41, 42)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a coil electronic component according to an embodiment of the present invention includes a
상기 도금층(61)은 두께 산포가 적은 등방 도금으로 형성되며, 1회의 도금으로 형성될 수 있다.The
상기 도금층(61)이 1회의 도금으로 형성되기 때문에, 2회 이상의 도금으로 형성시에 나타나는 적어도 하나의 내부 계면 즉, 도금층을 2층 이상으로 구획하는 적어도 하나의 내부 계면이 나타나지 않는다.Since the
상기의 내부 계면은 코일 전자부품에 있어서, 직류 저항(Rdc) 특성 및 전기적 특성의 저하를 야기할 수 있다.The internal interface may cause a decrease in direct current resistance (Rdc) characteristics and electrical characteristics in the coil electronic component.
따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 도금층(61)이 1회의 도금으로 형성되기 때문에, 직류 저항(Rdc) 특성 및 전기적 특성이 향상될 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, since the
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 도금층(61)은 여러 도금층으로 구성될 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
상기 도금층(61)은 두께 산포가 적은 등방 도금으로 형성되며, 여기서 등방 도금이라 함은 도금층이 폭과 두께가 함께 성장하는 도금 방법을 의미하며, 폭 방향과 두께 방향으로 도금이 성장하는 속도가 상이한 이방 도금 방법과 대비되는 기술이다.The
또한, 상기 도금층(61)은 패터닝된 절연막(30) 사이에 등방 도금으로 형성되기 때문에, 그 형상이 직사각형일 수 있으며, 다만 공정 편차에 의해 약간의 변형은 있을 수 있다.In addition, since the
상기 도금층(61)의 형상이 직사각형이므로, 코일부의 단면적이 증가시키고, 자성체 면적이 증가할 수 있어, 직류 저항(Rdc)을 낮추고, 인덕턴스를 향상시킬 수 있다.Since the plated
또한, 코일부의 폭 대비 두께를 증가시켜 높은 어스펙트 비(Aspect Ratio, AR)를 가지는 구조를 구현할 수 있어, 코일부의 단면적을 증가시키고, 직류 저항(Rdc) 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, a structure having a high aspect ratio (AR) can be implemented by increasing the thickness to the width of the coil unit, thereby increasing the cross-sectional area of the coil unit and improving the direct current resistance (Rdc) characteristics.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 자성체 바디(50)는 기판(20) 상에 배치된 패터닝된 절연막(30)을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the
일반적인 코일 전자부품의 경우, 코일부를 기판상에 형성한 후에 코일부를 덮도록 절연막을 형성하였다.In the case of a general coil electronic component, an insulating film was formed to cover the coil portion after forming the coil portion on the substrate.
그러나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 코일부의 두께 차이를 균일하게 하여 낮은 직류저항(Rdc)을 구현하고, 코일부가 휘지 않고 곧게 형성되어 코일 패턴 간 스페이스 내에 절연층 미형성 불량을 감소시키기 위해, 도금층(61)을 형성하기 이전에 기판(20) 상에 절연막(30)을 패터닝한다.However, according to an embodiment of the present invention, in order to realize a low direct current resistance (Rdc) by making the difference in thickness of the coil part uniform, and to reduce the defects in forming the insulating layer in the space between the coil patterns, the coil part is formed straight without bending. , Before forming the
구체적으로, 도금층(61)이 높은 어스펙트 비(Aspect Ratio, AR)를 가지도록 상기 절연막(30)의 폭이 좁고, 큰 두께를 갖도록 패터닝함으로써, 패터닝된 절연막(30) 사이를 등방 도금 처리하여, 높은 어스펙트 비(Aspect Ratio, AR)를 갖는 도금층(61)을 구현할 수 있다.Specifically, by patterning such that the width of the insulating
상기 절연막(30)은 감광성 절연막으로서, 예를 들어 에폭시 계열의 재료일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The insulating
또한, 상기 절연막(30)은 포토레지스트(Photo Resist, PR)의 노광, 현상을 통한 공정으로 형성할 수 있다. In addition, the insulating
상기 코일부(41, 42)를 구성하는 도금층(61)은 패터닝된 절연막(30)으로 인해 자성체 바디(50)를 이루는 자성 재료와 직접 접촉되지 않을 수 있다.The
본 발명의 일 실시형태에 따른 상기 패터닝된 절연막(30) 및 그 사이에 배치되는 도금층(61)을 형성하는 구체적인 공정에 대하여는 후술하도록 한다.A specific process of forming the patterned insulating
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 자성체 바디(50)는 상기 절연막(30)과 도금층(61) 상부에 배치된 커버 절연층(31)을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 커버 절연층(31)은 상기 절연막(30)과 다른 재료일 수 있다.The
또한, 상기 커버 절연층(31)은 패터닝된 절연막(30)과 그 사이에 도금층(61)을 배치한 후에 상기 절연막(30)과 도금층(61) 상부에 형성하므로, 상기 절연막(30)과는 서로 다른 재료와 형상으로서, 절연막(30) 및 도금층(61)과 경계가 형성되어 구분된다.In addition, since the
상기 기판(20)의 일면에 형성된 제 1 코일부(41)의 일 단부는 자성체 바디(50)의 길이(L) 방향의 일 단면으로 노출되며, 기판(20)의 타면에 형성된 제 2 코일부(42)의 일 단부는 자성체 바디(50)의 길이(L) 방향의 타 단면으로 노출된다.One end of the
다만, 반드시 이에 제한되지 않으며, 상기 제 1 및 제 2 코일부(41, 42)의 각각의 일 단부는 상기 자성체 바디(50)의 적어도 일면으로 노출될 수 있다.However, the present invention is not necessarily limited thereto, and one end of each of the first and
상기 자성체 바디(50)의 단면으로 노출되는 상기 제 1 및 제 2 코일부(41, 42) 각각과 접속하도록 상기 자성체 바디(50)의 외측에 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)이 형성된다.First and second
도 3은 도 2의 'A' 부분의 일 실시형태를 확대하여 도시한 개략도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an enlarged embodiment of a portion'A' of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일부(41)는 기판(20) 상에 배치된 베이스 도체층(25), 기판(20) 상에 배치되며, 상기 베이스 도체층(25) 사이에 패터닝된 절연막(30)과 상기 패터닝된 절연막(30) 사이에 베이스 도체층(25)을 기초로 그 상부에 도금으로 형성된 도금층(61) 및 상기 절연막(30)과 도금층(61) 상부에 배치된 커버 절연층(31)으로 구성된다.Referring to FIG. 3, a
상기 베이스 도체층(25)은 상기 기판(20) 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링(sputtering) 공법을 수행한 후 레지스트 패턴을 형성하고, 에칭 및 레지스트 박리 공정을 통해 형성될 수 있다..The
상기 베이스 도체층(25)의 폭은 10 내지 30 μm일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The width of the
상기 절연막(30)의 폭은 1 내지 20 μm일 수 있으며, 두께는 특별히 제한되지 않으며, 등방 도금에 의해 형성되는 도금층(61)의 필요한 두께에 따라 결정될 수 있다.The width of the insulating
상기 절연막(30)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 일반적인 회로형성 공법에 의해 수행될 수 있다.A method of forming the insulating
상기 도금층(61)은 두께(Tp)가 200μm 이상이고, 어스펙트 비(Aspect Ratio)(Tp/Wp)가 1.0 이상일 수 있다.The
상기 도금층(61)을 두께(Tp)가 200μm 이상이고, 어스펙트 비(Aspect Ratio)(Tp/Wp)가 1.0 이상이 되도록 형성함으로써, 높은 어스펙트 비(AR)를 갖는 내부 코일부(41, 42)를 구현할 수 있다.By forming the
상기 도금층(61)을 패터닝된 절연막(30) 사이에 등방 도금 방법에 의해 형성함으로써 도금 레지스트의 두께에 따른 노광 한계를 극복하고 도금층(61)의 전체 두께(Tp)를 200㎛ 이상으로 구현할 수 있다. By forming the
또한, 상기 도금층(61)의 어스펙트 비(Aspect Ratio)(Tp/Wp)는 1.0 이상일 수 있으나, 본 발명의 일 실시형태에 있어서 상기 도금층(61)의 폭은 상기 베이스 도체층(25)의 폭과 유사하므로, 3.0 이상의 높은 어스펙트 비를 구현할 수 있다.In addition, the aspect ratio (Tp/Wp) of the
이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패터닝된 절연막(30) 사이에 베이스 도체층(25)을 기초로 그 상부에 등방 도금으로 도금층(61)을 형성하므로, 코일부가 휘지 않고 곧게 형성되어 코일 패턴 간 스페이스 내에 절연층 미형성 불량을 감소할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, since the
또한, 외측의 코일 패턴과 내측의 코일 패턴 사이의 두께 차이를 균일하게 할 수 있어 내부 코일부의 단면적을 증가시키고, 직류 저항(Rdc) 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the thickness difference between the outer coil pattern and the inner coil pattern may be made uniform, the cross-sectional area of the inner coil portion may be increased, and direct current resistance (Rdc) characteristics may be improved.
도 4는 도 2의 'A' 부분의 다른 실시형태를 확대하여 도시한 개략도이다.4 is a schematic diagram showing an enlarged view of another embodiment of portion'A' of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일부(41)는 기판(20) 상에 배치된 베이스 도체층(25), 기판(20) 상에 배치되며, 상기 베이스 도체층(25) 사이에 패터닝된 절연막(30)과 상기 패터닝된 절연막(30) 사이에 베이스 도체층(25)을 기초로 그 상부에 도금으로 형성된 도금층(61), 상기 도금층 상부에 배치된 이방 도금층(62) 및 상기 절연막(30)과 이방 도금층(62) 상부에 배치된 커버 절연층(31)으로 구성된다.Referring to FIG. 4, a
상기 도금층(61)은 폭 방향 성장 정도와 두께 방향 성장 정도가 유사한 등방 도금층이고, 상기 이방 도금층(62)은 폭 방향 성장은 억제되고 두께 방향 성장 정도가 현저히 큰 형상의 도금층이다.The
상기 이방 도금층(62)은 상기 도금층(61)의 상면 상에 형성된다.The
이와 같이 등방 도금층인 도금층(61) 상에 이방 도금층(62)을 더 형성함으로써 더 높은 어스펙트 비(AR)를 갖는 내부 코일부(41, 42)를 구현할 수 있으며, 직류 저항(Rdc) 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.In this way, by further forming the
상기 이방 도금층(62)은 전류 밀도, 도금액의 농도, 도금 속도 등을 조절하여 형성할 수 있다.The
상기 절연막(30)과 이방 도금층(62) 상부에 배치된 커버 절연층(31)은 상기 이방 도금층(62)의 상부 형상이 둥근 형상 혹은 곡면 형상을 가짐에 따라 이방 도금층(62)의 표면 형상을 따라 형성될 수 있다.The
상기 커버 절연층(31)의 형성 방법은 화학 증착법(Chemical Vapor Depsition, CVD) 또는 저점도의 고분자 코팅액을 사용하여 딥핑(dipping)법 등으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The method of forming the
코일 전자부품의 제조방법Manufacturing method of coil electronic components
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 제조방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.5A to 5F are views sequentially showing a method of manufacturing a coil electronic component according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5(a) 내지 도 5(c)를 참조하면, 기판(20)을 마련하고, 상기 기판(20) 상에 베이스 도체층(25)을 패터닝한다.5A to 5C, a
상기 기판(20)에 비아 홀(미도시)을 형성할 수 있으며, 비아 홀은 기계적 드릴 또는 레이져 드릴을 사용하여 형성할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. A via hole (not shown) may be formed in the
*상기 레이져 드릴은 예를 들어, CO2 레이져 또는 YAG 레이져일 수 있다.* The laser drill may be, for example, a CO 2 laser or a YAG laser.
구체적으로, 도 5(a)를 참조하면, 상기 베이스 도체층(25)은 상기 기판(20) 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링(sputtering) 공법을 수행하여 형성한 후 레지스트 패턴(71)을 형성한다.Specifically, referring to FIG. 5(a), the
도 5(b)를 참조하면, 상기 베이스 도체층(25)을 패터닝하기 위하여 에칭 공정이 수행된다.Referring to FIG. 5B, an etching process is performed to pattern the
다음으로, 도 5(c)와 같이 레지스트 패턴(71)을 박리하는 공정을 통해 패턴화된 베이스 도체층(25)을 기판(20) 상에 형성할 수 있다..Next, the patterned
상기 베이스 도체층(25)의 폭은 10 내지 30 μm일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The width of the
다음으로, 도 5(d)를 참조하면, 기판(20) 상에 패터닝된 절연막(30)을 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 5D, a patterned insulating
상기 절연막(30)은 패터닝된 베이스 도체층(25)들 사이의 노출된 기판(20) 상에 형성됨으로써, 패터닝될 수 있다.The insulating
상기 절연막(30)의 폭은 1 내지 20 μm일 수 있으며, 두께는 특별히 제한되지 않으며, 등방 도금에 의해 형성되는 도금층(61)의 필요한 두께에 따라 결정될 수 있다.The width of the insulating
상기 절연막(30)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 일반적인 회로형성 공법에 의해 수행될 수 있다.A method of forming the insulating
또한, 상기 절연막(30)은 감광성 절연막으로서, 예를 들어 에폭시 계열의 재료일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연막(30)은 포토레지스트(Photo Resist, PR)의 노광, 현상을 통한 공정으로 형성할 수 있다. In addition, the insulating
다음 공정에서 형성되는 코일부(41, 42)를 구성하는 도금층(61)은 패터닝된 절연막(30)으로 인해 자성체 바디(50)를 이루는 자성 재료와 직접 접촉되지 않을 수 있다. The
상기 절연막(30)은 두께가 200μm 이상인 도금층(61)을 형성하기 위한 등방 도금의 댐 역할을 수행하므로, 실제로 그 두께는 200μm 이상으로 형성된다.Since the insulating
도 5(e)를 참조하면, 상기 패터닝된 절연막(30) 사이에 등방 도금 방법에 의해 도금층(61)을 형성한다.Referring to FIG. 5(e), a
상기 도금층(61)은 두께가 200μm 이상이고, 어스펙트 비(Aspect Ratio)(Tp/Wp)가 1.0 이상일 수 있다.The
상기 도금층(61)을 두께(Tp)가 200μm 이상이고, 어스펙트 비(Aspect Ratio)(Tp/Wp)가 1.0 이상이 되도록 형성함으로써, 높은 어스펙트 비(AR)를 갖는 내부 코일부(41, 42)를 구현할 수 있다.By forming the
상기 도금층(61)을 패터닝된 절연막(30) 사이에 등방 도금 방법에 의해 형성함으로써 도금 레지스트의 두께에 따른 노광 한계를 극복하고 도금층(61)의 전체 두께(Tp)를 200㎛ 이상으로 구현할 수 있다. By forming the
도 5(f)를 참조하면, 상기 절연막(30)과 도금층(61) 상부에 커버 절연층(31)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 5F, a
상기 커버 절연층(31)은 상기 절연막(30)과 다른 재료일 수 있다.The
또한, 상기 커버 절연층(31)은 패터닝된 절연막(30)과 그 사이에 도금층(61)을 배치한 후에 상기 절연막(30)과 도금층(61) 상부에 형성하므로, 상기 절연막(30)과는 서로 다른 재료와 형상으로서, 절연막(30) 및 도금층(61)과 경계가 형성되어 구분된다.In addition, since the
상기 커버 절연층(31)은 스크린 인쇄법, 스프레이(spray) 도포 공정 등의 방법, 화학 증착법(Chemical Vapor Depsition, CVD) 또는 저점도의 고분자 코팅액을 사용하여 딥핑(dipping)법으로 형성할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The
도 5(a) 내지 도 5(f)에서는 베이스 도체층(25)을 도시하였으나, 그 폭이 도면과 동일한 것은 아니고 실제는 더 작을 수 있다.Although the
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 바디를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a process of forming a magnetic body according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 내부 코일부(41, 42)이 형성된 절연 기판(20)의 상부 및 하부에 자성체 시트(51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f)를 적층한다.Referring to FIG. 6,
상기 자성체 시트(51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f)는 자성 재료, 예를 들어, 금속 자성체 분말과 열경화성 수지 등의 유기물을 혼합하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 닥터 블레이드 법으로 캐리어 필름(carrier film) 상에 도포한 후 건조하여 시트(sheet)형으로 제작할 수 있다.The magnetic sheet (51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f) is a magnetic material, for example, a magnetic metal powder and an organic material such as a thermosetting resin mixed to prepare a slurry, and the slurry is used as a carrier film by a doctor blade method. It can be applied on (carrier film) and dried to form a sheet.
복수의 자성체 시트(51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f)를 적층한 후, 라미네이트법이나 정수압 프레스법을 통해 압착 및 경화하여 자성체 바디(50)를 형성한다.After stacking a plurality of
상기의 설명을 제외하고 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 특징과 중복되는 설명은 여기서는 생략하도록 한다.Except for the above description, descriptions overlapping with the features of the coil electronic component according to the exemplary embodiment described above will be omitted herein.
코일 전자부품의 실장 기판Board for mounting coil electronic components
도 7은 도 1의 코일 전자부품가 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a state in which the coil electronic component of FIG. 1 is mounted on a printed circuit board.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 실장 기판(1000)은 코일 전자부품(100)가 실장된 인쇄회로기판(1100)과, 인쇄회로기판(1100)의 상면에 서로 이격되게 형성된 제 1 및 제 2 전극 패드(1110, 1120)를 포함한다.The mounting
이때, 상기 코일 전자부품(100)의 양 단면에 형성된 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)이 각각 제 1 및 제 2 전극 패드(1110, 1120) 위에 접촉되게 위치한 상태에서 솔더(1130)에 의해 인쇄회로기판(1100)과 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, the first and second
상기 실장된 코일 전자부품(100)의 제 1 및 제 2 내부 코일부(41, 42)는 상기 인쇄회로기판(1100)의 실장 면(SM)에 대하여 수평하게 배치된다.The first and second
상기의 설명을 제외하고 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 특징과 중복되는 설명은 여기서는 생략하도록 한다.Except for the above description, descriptions overlapping with the features of the coil electronic component according to the exemplary embodiment described above will be omitted herein.
본 발명은 실시 형태에 의해 한정되는 것이 아니며, 당 기술분야의 통상의 지 식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환 및 변형이 가능하고 동일하거나 균등한 사상을 나타내는 것이라면, 본 실시예에 설명되지 않았더라도 본 발명의 범위 내로 해석되어야 할 것이고, 본 발명의 실시형태에 기재되었지만 청구범위에 기재되지 않은 구성 요소는 본 발명의 필수 구성요소로서 한정해석되지 아니한다.The present invention is not limited by the embodiments, and various types of substitutions and modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and if they represent the same or equivalent ideas, they are not described in this embodiment. Even if it should be construed within the scope of the present invention, the constituent elements described in the embodiments of the present invention but not described in the claims are not limitedly interpreted as essential constituent elements of the present invention.
100 : 코일 전자부품 1000 : 실장 기판
20 : 절연 기판 1100 : 인쇄회로기판
25 : 베이스 도체층 1110, 1120 : 제 1 및 제 2 전극 패드
30 : 절연막 1130 : 솔더
31 : 커버 절연층
41, 42 : 제 1 및 제 2 코일부
45 : 비아
51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f : 자성체 시트
50 : 자성체 바디
55 : 코어부
61 : 도금층
62 : 이방 도금층
71 : 도금 레지스트100: coil electronic component 1000: mounting board
20: insulating substrate 1100: printed circuit board
25:
30: insulating film 1130: solder
31: cover insulating layer
41, 42: first and second coil units
45: via
51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f: magnetic sheet
50: magnetic body
55: core part
61: plating layer
62: anisotropic plating layer
71: plating resist
Claims (16)
상기 코일부는,
상기 기판의 적어도 일면에 배치된 코일 형상의 베이스 도체층,
상기 기판의 적어도 일면에 배치되고, 상기 베이스 도체층의 형상에 대응되는 오프닝이 형성되어 상기 베이스 도체층을 노출하는 절연막, 및
상기 베이스 도체층 상에 배치된 도금층을 포함하고,
상기 베이스 도체층의 측면의 적어도 일부는 상기 오프닝을 형성하는 상기 절연막의 측면과 접하는,
코일 전자부품.
A magnetic body including a substrate and a coil unit disposed on at least one surface of the substrate,
The coil part,
A coil-shaped base conductor layer disposed on at least one surface of the substrate,
An insulating film disposed on at least one surface of the substrate and having an opening corresponding to the shape of the base conductor layer to expose the base conductor layer, and
Including a plating layer disposed on the base conductor layer,
At least a part of the side surface of the base conductor layer is in contact with the side surface of the insulating film forming the opening,
Coil electronic components.
상기 자성체 바디는 상기 절연막과 상기 도금층 상부에 배치된 커버 절연층을 더 포함하는 코일 전자부품.
The method of claim 1,
The magnetic body further includes the insulating layer and a cover insulating layer disposed on the plating layer.
상기 커버 절연층은 상기 절연막과 다른 재료인 코일 전자부품.
The method of claim 2,
The cover insulating layer is a coil electronic component of a material different from that of the insulating layer.
상기 도금층은 단일의 층으로 구성된 코일 전자부품.
The method of claim 1,
The plating layer is a coil electronic component composed of a single layer.
상기 도금층은 직사각형 형상인 코일 전자부품.
The method of claim 1,
The plating layer is a coil electronic component having a rectangular shape.
상기 도금층은 두께가 200μm 이상이고, 어스펙트 비(Aspect Ratio)가 1.0 이상인 코일 전자부품.
The method of claim 1,
The plating layer is a coil electronic component having a thickness of 200 μm or more and an aspect ratio of 1.0 or more.
상기 절연막의 폭은 1 내지 20 μm인 코일 전자부품.
The method of claim 1,
A coil electronic component having a width of the insulating layer of 1 to 20 μm.
상기 도금층 상부에 이방 도금층이 더 배치된 코일 전자부품.
The method of claim 1,
A coil electronic component further comprising an anisotropic plating layer on the plating layer.
상기 베이스 도체층이 노출되도록 상기 베이스 도체층의 형상에 대응되는 오프닝이 형성된 절연막을 형성하는 단계;
상기 절연막의 오프닝 내에 상기 베이스 도체층을 기초로 도금을 수행하여 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 기판의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 자성체 바디를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 베이스 도체층의 측면의 적어도 일부는 상기 오프닝을 형성하는 상기 절연막의 측면과 접하는 코일 전자부품의 제조방법.
Forming a coil-shaped base conductor layer on the substrate;
Forming an insulating film in which openings corresponding to the shape of the base conductor layer are formed so that the base conductor layer is exposed;
Forming a plating layer in the opening of the insulating film by performing plating on the basis of the base conductor layer; And
Forming a magnetic body by laminating a magnetic sheet on the upper and lower portions of the substrate; Including,
A method of manufacturing a coil electronic component in which at least a portion of a side surface of the base conductor layer contacts a side surface of the insulating layer forming the opening.
상기 자성체 바디를 형성하는 단계 이전에 상기 절연막과 도금층 상부에 커버 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 9,
The method of manufacturing a coil electronic component further comprising forming a cover insulating layer over the insulating layer and the plating layer before forming the magnetic body.
상기 커버 절연층은 상기 절연막과 다른 재료인 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 10,
The method of manufacturing a coil electronic component, wherein the cover insulating layer is a material different from the insulating layer.
상기 도금층을 형성하는 단계는 1회의 도금으로 수행되는 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 9,
The forming of the plating layer is a method of manufacturing a coil electronic component that is performed by one plating.
상기 도금층의 직사각형 형상인 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 9,
A method of manufacturing a coil electronic component having a rectangular shape of the plating layer.
상기 도금층은 두께가 200μm 이상이고, 어스펙트 비(Aspect Ratio)가 1.0 이상인 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 9,
The method of manufacturing a coil electronic component wherein the plating layer has a thickness of 200 μm or more and an aspect ratio of 1.0 or more.
상기 절연막의 폭은 1 내지 20 μm인 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 9,
The method of manufacturing a coil electronic component having a width of the insulating layer of 1 to 20 μm.
상기 도금층을 형성하는 단계 이후에 상기 도금층 상부에 이방 도금을 수행하여 이방 도금층을 형성하는 단계를 더 포함하는 코일 전자부품의 제조방법.
The method of claim 9,
After the step of forming the plating layer, the method of manufacturing a coil electronic component further comprising the step of forming an anisotropic plating layer by performing anisotropic plating on the plating layer.
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|---|---|---|---|
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