KR102281449B1 - 코일 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 자성 물질을 포함하는 바디부; 상기 바디부 내에 배치된 코일부; 및 상기 바디부 상에 배치된 전극부; 를 포함하며, 상기 코일부는, 지지부재, 상기 지지부재의 적어도 일면 상에 배치되며, 평면 코일 형상의 도체 패턴을 갖는 코일 도체, 및 상기 도체 패턴 사이의 공간을 채우며, 상기 도체 패턴의 외측 면을 덮는 절연체, 를 포함하며, 상기 도체 패턴은 폭(W1)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H1/W1)가 3 내지 9 인, 코일 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 개시는 코일 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
디지털 TV, 모바일 폰, 노트북 등과 같은 전자 기기의 소형화 및 박형화에 수반하여 이러한 전자 기기에 적용되는 코일 부품에도 소형화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부합하기 위하여 다양한 형태의 권선 타입 또는 박막 타입의 코일 부품의 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.
코일 부품의 소형화 및 박형화에 따른 주요한 이슈는 이러한 소형화 및 박형화에도 불구하고 기존과 동등한 특성을 구현하는 것이다. 이러한 요구를 만족하기 위해서는 자성물질이 충전되는 코어의 크기 및 낮은 직류저항(Rdc)의 확보가 필요하다. 이를 위해서 패턴의 종횡비와 코일의 단면적을 상승시킬 수 있는 기술, 예를 들면, 이방 도금 기술이 적용되는 제품이 증가하고 있다.
한편, 소형화 및 박형화에 따라 제한된 공간에서 이방 도금 기술을 적용하여 코일 부품을 제조하는 경우, 종횡비 상승에 따라 도금 성장의 균일도 저하 및 코일간 쇼트 발생 등의 불량 리스크가 높아지고 있다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 이러한 문제를 해결하는 것으로, 쇼트 발생 등의 불량 리스크가 작으면서도 코일의 균일도 및 낮은 직류저항(Rdc)의 확보가 가능한 새로운 구조의 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 코일 도체 형성 후 선택적으로 제거가 가능하며, 높은 어스펙트 비를 갖는 개구 패턴이 형성된 절연체를 이용하여 코일 도체를 형성하는 것이다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 쇼트 발생 등의 불량 리스크가 작으면서도 코일의 균일도 및 낮은 직류저항(Rdc)의 확보가 가능한 새로운 구조의 코일 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 전자 기기에 적용되는 코일 부품의 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 일례를 도시한다.
도 4는 도 3의 코일 부품의 A 영역의 개략적인 확대도다.
도 5는 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 다른 일례를 도시한다.
도 6은 도 5의 코일 부품의 B 영역의 개략적인 확대도다.
도 7은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 순서도의 일례를 도시한다.
도 8은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 일례를 도시한다.
도 9는 등방 도금 기술로 제조된 코일 부품 일례의 개략적으로 단면도다.
도 10은 이방 도금 기술로 제조된 코일 부품 일례의 개략적인 단면도다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 일례를 도시한다.
도 4는 도 3의 코일 부품의 A 영역의 개략적인 확대도다.
도 5는 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 다른 일례를 도시한다.
도 6은 도 5의 코일 부품의 B 영역의 개략적인 확대도다.
도 7은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 순서도의 일례를 도시한다.
도 8은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 일례를 도시한다.
도 9는 등방 도금 기술로 제조된 코일 부품 일례의 개략적으로 단면도다.
도 10은 이방 도금 기술로 제조된 코일 부품 일례의 개략적인 단면도다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
전자 기기
도 1은 전자 기기에 적용되는 코일 부품의 예를 개략적으로 도시한다. 도면을 참조하면, 전자 기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 사용되는 것을 알 수 있으며, 예를 들면, Application Processor 를 중심으로, DC/DC, Comm. Processor, WLAN BT / WiFi FM GPS NFC, PMIC, Battery, SMBC, LCD AMOLED, Audio Codec, USB 2.0 / 3.0 HDMI, CAM 등이 사용될 수 있다. 이때, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일 부품이 그 용도에 따라 적절하게 적용될 수 있는데, 예를 들면, 파워 인덕터(Power, Inductor, 1), 고주파 인덕터(HF Inductor, 2), 통상의 비드(General Bead, 3), 고주파용 비드(GHz Bead, 4), 공통 모드 필터(Common Mode Filter, 5) 등을 들 수 있다.
구체적으로, 파워 인덕터(Power Inductor, 1)는 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 용도 등으로 사용될 수 있다. 또한, 고주파 인덕터(HF Inductor, 2)는 임피던스를 매칭하여 필요한 주파수를 확보하거나, 노이즈 및 교류 성분을 차단하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 통상의 비드(General Bead, 3)는 전원 및 신호 라인의 노이즈를 제거하거나, 고주파 리플을 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 고주파용 비드(GHz Bead, 4)는 오디오와 관련된 신호 라인 및 전원 라인의 고주파 노이즈를 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 공통 모드 필터(Common Mode Filter, 5)는 디퍼런셜 모드에서는 전류를 통과시키고, 공통 모드 노이즈 만을 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다.
전자 기기는 대표적으로 스마트 폰(Smart Phone)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch)일 수도 있다. 이들 외에도 통상의 기술자에게 잘 알려진 다른 다양한 전자 기기 등일 수도 있음은 물론이다.
코일 부품
이하에서는 본 개시의 코일 부품을 설명하되, 편의상 인덕터(Inductor)의 구조를 예를 들어 설명하지만, 상술한 바와 같이 다른 다양한 용도의 코일 부품에도 본 개시의 코일 부품이 적용될 수 있음은 물론이다. 한편, 이하에서 사용하는 상면은 편의상 제 3 방향에 있어서 지지부재로부터 멀어지는 방향에 위치하는 어느 대상 구성요소의 임의의 면을 의미하는 것으로 사용하였으며, 하면은 편의상 제 3 방향에 있어서 지지부재로 향하는 방향에 위치하는 어느 대상 구성요소의 임의의 면을 의미하는 것으로 사용하였다. 또한, 측면은 편의상 제 1 방향 또는 제 2 방향의 임의의 방향에 위치하는 대상 구성요소의 임의의 면을 의미하는 것으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다. 도면을 참조하면, 일례에 따른 코일 부품(100)은 바디부(10), 바디부(10) 내에 배치된 코일부(70), 및 바디부(10) 상에 배치된 전극부(80)를 포함한다. 코일부(70)는 지지부재(20), 지지부재(20)의 양면에 각각 배치된 제 1 코일 도체(31) 및 제 2 코일 도체(41), 및 지지부재(20)를 관통하며 제 1 코일 도체(31) 및 제 2 코일 도체(41)를 연결하는 관통 비아(51)를 포함한다. 전극부(80)는 바디부(10) 상에 서로 이격되어 배치된 제 1 전극(81) 및 제 2 전극(82)을 포함한다.
바디부(10)는 코일 부품(100)의 외관을 이루며, 제 1 방향으로 마주보는 제 1 면 및 제 2 면과, 제 2 방향으로 마주보는 제 3 면 및 제 4 면과, 제 3 방향으로 마주보는 제 5 면 및 제 6 면을 포함한다. 바디부(10)는 이와 같이 육면체 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바디부(10)는 자기 특성을 나타내는 자성 물질을 포함한다. 예를 들면, 바디부(10)는 페라이트 또는 금속 자성 입자가 수지에 충진 된 것일 수 있다. 페라이트는, 예를 들면, Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트 또는 Li계 페라이트 등의 물질로 이루어질 수 있다. 금속 자성 입자는 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, Fe-Si-B-Cr계 비정질 금속일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 금속 자성체 입자의 직경은 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 바디부(10)는 이러한 페라이트나 금속 자성 입자가 에폭시 수지나 폴리이미드 수지 등의 열경화성 수지에 분산된 형태일 수 있다.
바디부(10)의 자성 물질은 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 혼합된 자성체 수지 복합체로 이루어질 수 있다. 금속 자성체 분말은 철(Fe), 크롬(Cr), 또는 실리콘(Si)를 주성분으로 포함할 수 있고, 예를 들면, 철(Fe)-니켈(Ni), 철(Fe), 철(Fe)-크롬(Cr)-실리콘(Si) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 수지 혼합물은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer; LCP) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 자성체 분말은 적어도 둘 이상의 평균 입경을 갖는 금속 자성체 분말이 충진된 것일 수도 있다. 이 경우 서로 다른 크기의 바이모달(bimodal) 금속 자성체 분말을 사용하여 압착함으로써, 자성체 수지 복합체를 가득 채울 수 있어 충진율을 높일 수 있다.
코일부(70)는 코일 부품(100)의 코일로부터 발현되는 특성을 통하여 전자 기기 내에서 다양한 기능을 수행하는 역할을 한다. 예를 들면, 코일 부품(100)은 파워 인덕터일 수 있으며, 이 경우 코일은 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 역할 등을 수행할 수 있다. 지지부재(20)의 양면 상에 각각 배치된 제 1 및 제 2 코일 도체(31, 41)은 지지부재(20)를 관통하는 관통 비아(51)를 통하여 전기적으로 연결된다. 그 결과 제 1 및 제 2 코일 도체(31, 41)가 전기적으로 연결되어 하나의 코일을 형성한다. 코일부(70)의 중심부에는 관통 홀(15)이 형성되어 있으며, 관통 홀(15)은 바디부(10)를 구성하는 자성 물질로 충전된다. 코일부(70)에 대한 구제적인 구성은 후술한다.
전극부(80)는 코일 부품(100)이 전자 기기에 실장 될 때, 코일 부품(100)을 전자 기기와 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 전극부(80)는 바디(10) 상에 서로 이격되어 배치된 제 1 전극(81) 및 제 2 전극(82)을 포함한다. 제 1 전극(81)은 바디부(10)의 제 1 면을 덮으며, 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면, 및 제 6 면으로 일부 연장될 수 있다. 제 1 전극(81)은 바디부(10)의 제 1 면으로 인출된 제 1 코일 도체(31)의 단자와 연결된다. 제 2 전극(82)은 바디부(10)의 제 2 면을 덮으며, 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면, 및 제 6 면으로 일부 연장될 수 있다. 제 2 전극(82)은 바디부(10)의 제 2 면으로 인출된 제 2 코일 도체(41)의 단자와 연결된다. 다만, 이와 다른 형태로 전극(81, 82)가 배치될 수 있음은 물론이다. 이들은, 예를 들어, 각각 전도성 수지층과 및 전도성 수지층 상에 형성된 도체층을 포함할 수 있다. 전도성 수지층은 페이스트 인쇄 등으로 형성될 수 있으며, 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 도전성 금속과 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 도체층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 도금에 의해 형성될 수 있다.
필요에 따라서, 전극부(80)는 코일부(70)와 전극부(80) 사이의 전기적 신뢰성을 향상시키기 위하여 선도금층(미도시)을 포함할 수 있다. 선도금층(미도시)은 제 1 코일 도체(31의 단자 상에 배치되어 이들을 제 1 전극(81)과 연결하는 제 1 선도금층(미도시), 및 제 2 코일 도체(41)의 단자 상에 배치되어 이들을 제 2 전극(82)과 연결하는 제 2 선도금층(미도시)을 포함할 수 있다. 이들은 도전성 물질, 예를 들면, 구리(Cu) 도금으로 형성될 수 있다. 선도금층(미도시)에 니켈(Ni), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 도포하여 전극(81, 82)이 형성될 수 있으며, 은(Ag), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 도포한 후, 니켈(Ni), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 도포하여 전극(81, 82)이 형성될 수도 있다. 이에 따라, 전극(81, 82)의 접촉력을 높일 수 있으며, 전극(81, 82)을 형성하기 위한 은(Ag), 구리(Cu) 등을 별도로 도포하지 않아도 된다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 일례를 도시한다. 도 4는 도 3의 코일 부품의 A 영역의 개략적인 확대도다. 도면을 참조하면, 코일부(70)는 지지부재(20), 지지부재(20)의 제 1 면 상에 배치되며 평면 코일 형상의 제 1 도체 패턴을 갖는 제 1 코일 도체(31), 지지부재(20)의 제 1 면과 서로 마주보는 제 2 면 상에 배치되며 평면 코일 형상의 제 2 도체 패턴을 갖는 제 2 코일 도체(41), 제 1 도체 패턴 사이의 공간을 채우며 도체 패턴의 외측 면을 덮는 제 1 절연체(32, 33), 제 2 도체 패턴 사이의 공간을 채우며 제 2 도체 패턴의 외측 면을 덮는 제 2 절연체(42, 43), 및 지지부재(20)를 관통하며 제 1 및 제 2 코일 도체(31, 41)를 연결하는 관통 비아(51)를 포함한다.
지지부재(20)는 코일(31, 32, 41, 42)을 보다 박형으로, 또한 보다 쉽게 형성하기 위한 것으로, 절연 수지로 이루어진 절연 기재일 수 있다. 이때, 절연 수지로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric) 수지 등이 사용될 수 있다. 지지부재(20)에 유리 섬유가 포함되는 경우 강성이 보다 우수할 수 있다. 경우에 따라서는, 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판, 금속 연자성 기판 등이 사용될 수도 있다.
제 1 코일 도체(31)는 평면 코일 형상의 제 1 도체 패턴을 가진다. 제 1 도체 패턴은 통상의 도금법으로 형성된 도금 패턴일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 도체 패턴은 최소 2 이상의 턴수를 가질 수 있는바, 박형이면서 높은 인덕턴스 구현이 가능하다. 제 1 도체 패턴은 지지부재(20)의 제 1 면의 표면에 배치된 제 1 시드층(31a) 및 제 1 시드층(31a) 상에 형성된 제 1 도금층(31b)으로 구성될 수 있다. 제 1 시드층(31a)은 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 티타늄(Ti), 티타늄-텅스텐(Ti-W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 및 니켈(Ni)-크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함하는 제 1 접착층, 및 제 1 접착층 상에 배치되며 제 1 도금층(31b)과 동일재료, 예를 들면, 구리(Cu)를 포함하는 제 1 기초 도금층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 도금층(31b)은 도전성 물질, 예를 들면, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pd), 또는 이들의 합금 등을 포함할 수 있으며, 일반적으로는 구리(Cu)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 도체 패턴은 폭(W1)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H1/W1)가 3 내지 9 정도일 수 있다. 코일 부품, 예를 들면, 인덕터 등의 주요 특성 중 하나인 직류저항(Rdc) 특성은 코일의 단면적이 클수록 낮아진다. 또한, 인덕턴스는 자속이 지나가는 바디 내의 자성 영역의 면적이 클수록 커진다. 따라서, 직류저항(Rdc)을 낮추면서 동시에 인덕턴스를 향상시키기 위해서는 코일의 단면적을 증가시키면서 자성 영역의 면적을 증가시키는 것이 필요하다. 코일의 단면적을 증가시키기 위해서는 도체 패턴의 폭을 증가시키는 방법과 도체 패턴의 두께를 증가시키는 방법이 있으나, 단순히 도체 패턴의 폭을 증가시키는 경우 코일 패턴 간의 쇼트(short)가 발생될 우려가 있다. 또한, 구현할 수 있는 도체 패턴의 턴 수의 한계가 발생하며, 자성 영역이 차지하는 면적의 축소로 이어져 효율이 저하되고 고용량 제품 구현에도 한계가 발생한다. 반면, 도체 패턴의 폭은 증가시키지 않고, 두께를 증가시켜, 높은 어스펙트 비를 가지는 도체 패턴을 구현하는 경우, 이러한 문제를 해결할 수 있다. 또한, 본 개시에서는 후술하는 바와 같이 레지스트에 개구 패턴을 먼저 형성하고, 이를 도금 성장 가이드(guide)로 활용하는바, 코일 도체의 형상 조절이 용이하다는 장점을 가진다. 다만, 어스펙트 비가 지나치게 높은 경우, 구현하는 것이 어려울 수 있으며, 제 1 도체 패턴의 상부에 배치되는 자성 물질의 부피가 줄어들어 인덕턴스에 악영향을 줄 수 있다.
제 1 절연체(32, 33)는 제 1 도체 패턴 사이의 공간을 채우는 제 1 절연벽(32) 및 제 1 도체 패턴의 외측 면을 덮는 제 1 절연막(33)을 포함한다. 제 1 절연벽(32)은 서로 다른 물질을 포함하는 제 1 레지스트(32a) 및 제 2 레지스트(32b)를 포함한다. 제 1 레지스트(32a)는 지지부재의 제 1 면의 표면 상에 배치되며, 제 2 레지스트(32b)는 제 1 레지스트(32a) 상에 배치된다. 제 1 레지스트(32a)는 제 2 레지스트(32b)를 지지부재(20)에 접착하는 역할과 동시에, 제 1 절연벽(32)을 선택적으로 제거할 수 있도록 해주며, 따라서 박리액에 의하여 박리가 가능한 감광성 절연 물질(PID: Photo Imagable dielectric)을 포함한다. 예를 들면, 고리형 케톤 화합물 및 히드록시기를 갖는 에테르 화합물을 주 성분으로 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있으며, 이때 고리형 케톤 화합물은 예컨대 시클로펜타논 등일 수 있고, 히드록시기를 갖는 에테르 화합물은 예컨대 폴리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 박리액에 의하여 쉽게 박리될 수 있는 것이면, 어느 것이든 적용될 수 있다. 제 2 레지스트(32b)는 실질적인 절연벽의 역할을 수행하며, 따라서 퍼머넌트(permanent) 타입의 감광성 절연 물질을 포함한다. 예를 들면, 비스페놀계 에폭시 수지를 주 성분으로 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있으며, 이때 비스페놀계 에폭시 수지는 예컨대 비스페놀 A 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 비스페놀 A 폴리머 수지 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 퍼머넌트 타입의 통상의 레지스트 물질이면, 어느 것이든 적용될 수 있다. 제 1 절연막(33)은 통상의 절연 코팅에 사용되는 절연 물질, 예컨대 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 액정 결정성 폴리머 수지 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 절연막(33)은 감광성 절연 물질을 포함할 필요는 없으며, 따라서 제 1 절연벽(32)과는 다른 절연 물질을 포함하는 것일 수 있다.
제 1 절연벽(32)은 폭(W2)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H2/W2)가 10 내지 25 정도일 수 있다. 예를 들면, 폭(W2)이 10~12㎛, 높이(H2)가 220~250㎛ 정도일 수 있다. 본 개시에서는 후술하는 바와 같이 레지스트에 개구 패턴을 먼저 형성하고, 이를 코일 도체 형성을 위한 도금 성장 가이드(guide)로 활용한다. 이때, 레지스트는 제 1 절연벽(32)을 구성하는 레지스트를 의미한다. 따라서, 제 1 절연벽(32)이 높은 어스펙트 비를 가질수록 제 1 도체 패턴을 보다 높은 어스펙트 비를 갖도록 형성할 수 있으며, 소형화가 가능해진다. 선폭이 넓어지면 정해진 부품 내부의 부피를 기준으로 자성체와 코일이 들어갈 수 있는 면적이 줄어들기 때문에 인덕턴스가 낮아지고 직류저항이 높아질 수 있다. 다만, 어스펙트 비가 지나치게 높은 경우, 구현하는 것이 어려울 수 있으며, 제 1 도체 패턴의 상부에 배치되는 자성 물질의 부피가 줄어들어 인덕턴스에 악영향을 줄 수 있다. 한편, 제 2 레지스트(32b)의 높이(h2)는 제 1 레지스트(32a)의 높이(h1) 보다 높을 수 있다. 이는, 제 1 레지스트(32a)는 제 1 절연벽(32)을 선택적으로 제거할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 반면, 제 2 레지스트(32b)는 실질적으로 제 1 도체 패턴 사이를 절연하는 절연벽의 역할을 수행하기 때문이다.
제 2 코일 도체(41)는 평면 코일 형상의 제 2 도체 패턴을 가진다. 제 2 도체 패턴은 통상의 도금법으로 형성된 도금 패턴일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 도체 패턴은 최소 2 이상의 턴수를 가질 수 있는바, 박형이면서 높은 인덕턴스 구현이 가능하다. 제 2 도체 패턴은 지지부재(20)의 제 2 면의 표면에 배치된 제 2 시드층(41a) 및 제 2 시드층(41a) 상에 형성된 제 2 도금층(41b)으로 구성될 수 있다. 제 2 시드층(41a)은 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 티타늄(Ti), 티타늄-텅스텐(Ti-W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 및 니켈(Ni)-크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함하는 제 2 접착층, 및 제 2 접착층 상에 배치되며 제 2 도금층(41b)과 동일재료, 예를 들면, 구리(Cu)를 포함하는 제 2 기초 도금층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 도금층(41b)은 도전성 물질, 예를 들면, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pd), 또는 이들의 합금 등을 포함할 수 있으며, 일반적으로는 구리(Cu)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2 도체 패턴은 폭(W1)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H1/W1)가 3 내지 9 정도일 수 있다. 코일 부품, 예를 들면, 인덕터 등의 주요 특성 중 하나인 직류저항(Rdc) 특성은 코일의 단면적이 클수록 낮아진다. 또한, 인덕턴스는 자속이 지나가는 바디 내의 자성 영역의 면적이 클수록 커진다. 따라서, 직류저항(Rdc)을 낮추면서 동시에 인덕턴스를 향상시키기 위해서는 코일의 단면적을 증가시키면서 자성 영역의 면적을 증가시키는 것이 필요하다. 코일의 단면적을 증가시키기 위해서는 도체 패턴의 폭을 증가시키는 방법과 도체 패턴의 두께를 증가시키는 방법이 있으나, 단순히 도체 패턴의 폭을 증가시키는 경우 코일 패턴 간의 쇼트(short)가 발생될 우려가 있다. 또한, 구현할 수 있는 도체 패턴의 턴 수의 한계가 발생하며, 자성 영역이 차지하는 면적의 축소로 이어져 효율이 저하되고 고용량 제품 구현에도 한계가 발생한다. 반면, 도체 패턴의 폭은 증가시키지 않고, 두께를 증가시켜, 높은 어스펙트 비를 가지는 도체 패턴을 구현하는 경우, 이러한 문제를 해결할 수 있다. 또한, 본 개시에서는 후술하는 바와 같이 레지스트에 개구 패턴을 먼저 형성하고, 이를 도금 성장 가이드(guide)로 활용하는바, 코일 도체의 형상 조절이 용이하다는 장점을 가진다. 다만, 어스펙트 비가 지나치게 높은 경우, 구현하는 것이 어려울 수 있으며, 제 2 도체 패턴의 상부에 배치되는 자성 물질의 부피가 줄어들어 인덕턴스에 악영향을 줄 수 있다.
제 2 절연체(42, 43)는 제 2 도체 패턴 사이의 공간을 채우는 제 2 절연벽(42) 및 제 2 도체 패턴의 외측 면을 덮는 제 2 절연막(43)을 포함한다. 제 2 절연벽(42)은 서로 다른 물질을 포함하는 제 3 레지스트(42a) 및 제 4 레지스트(42b)를 포함한다. 제 3 레지스트(42a)는 지지부재의 제 2 면의 표면 상에 배치되며, 제 4 레지스트(42b)는 제 3 레지스트(42a) 상에 배치된다. 제 3 레지스트(42a)는 제 4 레지스트(42b)를 지지부재(20)에 접착하는 역할과 동시에, 제 2 절연벽(42)을 선택적으로 제거할 수 있도록 해주며, 따라서 박리액에 의하여 박리가 가능한 감광성 절연 물질(PID: Photo Imagable dielectric)을 포함한다. 예를 들면, 고리형 케톤 화합물 및 히드록시기를 갖는 에테르 화합물을 주 성분으로 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있으며, 이때 고리형 케톤 화합물은 예컨대 시클로펜타논 등일 수 있고, 히드록시기를 갖는 에테르 화합물은 예컨대 폴리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 박리액에 의하여 쉽게 박리될 수 있는 것이면, 어느 것이든 적용될 수 있다. 제 4 레지스트(42b)는 실질적인 절연벽의 역할을 수행하며, 따라서 퍼머넌트(permanent) 타입의 감광성 절연 물질을 포함한다. 예를 들면, 비스페놀계 에폭시 수지를 주 성분으로 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있으며, 이때 비스페놀계 에폭시 수지는 예컨대 비스페놀 A 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 비스페놀 A 폴리머 수지 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 퍼머넌트 타입의 통상의 레지스트 물질이면, 어느 것이든 적용될 수 있다. 제 2 절연막(43)은 통상의 절연 코팅에 사용되는 절연 물질, 예컨대 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 액정 결정성 폴리머 수지 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 절연막(43)은 감광성 절연 물질을 포함할 필요는 없으며, 따라서 제 2 절연벽(42)과는 다른 절연 물질을 포함하는 것일 수 있다.
제 2 절연벽(42)은 폭(W2)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H2/W2)가 10 내지 25 정도일 수 있다. 예를 들면, 폭(W2)이 10~12㎛, 높이(H2)가 220~250㎛ 정일 수 있다. 본 개시에서는 후술하는 바와 같이 레지스트에 개구 패턴을 먼저 형성하고, 이를 코일 도체 형성을 위한 도금 성장 가이드(guide)로 활용한다. 이때, 레지스트는 제 2 절연벽(42)을 구성하는 레지스트를 의미한다. 따라서, 제 2 절연벽(42)이 높은 어스펙트 비를 가질수록 제 2 도체 패턴을 보다 높은 어스펙트 비를 갖도록 형성할 수 있으며, 소형화가 가능해진다. 선폭이 넓어지면 정해진 부품 내부의 부피를 기준으로 자성체와 코일이 들어갈 수 있는 면적이 줄어들기 때문에 인덕턴스가 낮아지고 직류저항이 높아질 수 있다. 다만, 어스펙트 비가 지나치게 높은 경우, 구현하는 것이 어려울 수 있으며, 제 2 도체 패턴의 상부에 배치되는 자성 물질의 부피가 줄어들어 인덕턴스에 악영향을 줄 수 있다. 한편, 제 4 레지스트(42b)의 높이(h2)는 제 3 레지스트(42a)의 높이(h1) 보다 높을 수 있다. 이는, 제 3 레지스트(32a)는 제 2 절연벽(42)을 선택적으로 제거할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 반면, 제 4 레지스트(32b)는 실질적으로 제 2 도체 패턴 사이를 절연하는 절연벽의 역할을 수행하기 때문이다.
하기 [표 1]은 도체 패턴의 어스펙트 비에 따른 직류저항(Rdc)을 나타낸다. 표에 기재된 수치를 통하여 알 수 있듯이, 도체 패턴의 어스펙트 비가 높아질수록 직류저항(Rdc)이 낮아지는 것을 알 수 있다. 다만 도체 패턴의 어스펙트 비가 지나치게 높아지면 한정된 바디 부피 내에서의 자성체가 차지하는 면적이 좁아지는바, 인덕턴스(Ls)가 허용 범위 이하로 낮아질 수 있다. 실험에 사용된 코일 부품은 1005 사이즈(L x W x T = 1.08 x 0.66 x 0.78 mm)이며, 내부에 지지부재를 기준으로 양면에 구리(Cu)로 형성된 평면 코일 형상의 도체 패턴이 형성된 인덕터이다. 지지부재 양면에 형성된 각각의 도체 패턴은 약 3 개의 선폭을 가지며, 따라서 전체적으로 약 5.5 회의 턴 수를 가진다. 그 외에 다른 구성은 실험에서 사용된 시료 모두 동일하게 적용되었으며, 구체적인 내용은 본 개시에서 설명한 내용이 그대로 적용되었다. 한편, 표에서 "*" 는 비교예를 의미한다.
| 시료 | 코일 턴 수 | 폭(W1) | 높이(H1) | Ur45_Ls | Ur60_Ls | Rdc |
| 1* | 5.5 | 45㎛/35㎛/45㎛ | 0.1㎜ | 0.424uH | 0.559uH | 58.329mΩ |
| 2 | 5.5 | 45㎛/35㎛/45㎛ | 0.2㎜ | 0.275uH | 0.361uH | 29.777mΩ |
| 3 | 5.5 | 45㎛/35㎛/45㎛ | 0.26㎜ | 0.183uH | 0.238uH | 23.157mΩ |
| 4* | 5.5 | 55㎛/45㎛/55㎛ | 0.1㎜ | 0.364uH | 0.481uH | 45.771mΩ |
| 5 | 5.5 | 55㎛/45㎛/55㎛ | 0.2㎜ | 0.236uH | 0.310uH | 23.457mΩ |
| 6 | 5.5 | 55㎛/45㎛/55㎛ | 0.26㎜ | 0.156uH | 0.202uH | 18.330mΩ |
| 7* | 5.5 | 65㎛/55㎛/65㎛ | 0.1㎜ | 0.303uH | 0.399uH | 34.475mΩ |
| 8 | 5.5 | 65㎛/55㎛/65㎛ | 0.2㎜ | 0.196uH | 0.257uH | 19.288mΩ |
관통 비아(51)는 제 1 코일 도체(31) 및 제 2 코일 도체(41)를 전기적으로 연결하며, 그 결과 동일 방향으로 회전하는 하나의 코일을 형성할 수 있게 한다. 관통 비아(51)는 관통 홀을 형성한 후 통상의 도금으로 형성된 도금 패턴일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 제 1 코일 도체(31) 및/또는 제 2 코일 도체(41)와 관통 비아(51)가 동시에 형성된 것일 수 있으며, 그 결과 일체화된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 관통 비아(51)역시 비아 시드층(51a) 및 비아 도금층(51b)으로 구성될 수 있다. 비아 시드층(51a)은 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 티타늄(Ti), 티타늄-텅스텐(Ti-W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 및 니켈(Ni)-크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함하는 비아 접착층, 및 비아 접착층 상에 배치되며 비아 도금층(51b)과 동일재료, 예를 들면, 구리(Cu)를 포함하는 비아 기초 도금층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 비아 도금층(51b)은 도전성 물질, 예를 들면, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pd), 또는 이들의 합금 등을 포함할 수 있으며, 일반적으로는 구리(Cu)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 관통 비아(51)의 수평 단면 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 원형, 타원형, 다각형 등일 수 있다. 관통 비아(51)의 수직 단면 형상 역시 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 테이퍼 형상, 역테이퍼 형상, 모래시계 형상, 기둥 형상 등일 수 있다. 지지부재(20)로 보통 유리 섬유 및 절연 수지를 포함하는, 예컨대 프리프레그 등이 사용되며, 이 경우 관통 비아(51)의 형상은 모래시계 형상 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 단면의 다른 일례를 도시한다. 도 6은 도 5의 코일 부품의 B 영역의 개략적인 확대도다. 도면을 참조하면, 코일부(70)는 마찬가지로 지지부재(20), 지지부재(20)의 제 1 면 상에 배치되며 평면 코일 형상의 제 1 도체 패턴을 갖는 제 1 코일 도체(31), 지지부재(20)의 제 1 면과 서로 마주보는 제 2 면 상에 배치되며 평면 코일 형상의 제 2 도체 패턴을 갖는 제 2 코일 도체(41), 제 1 도체 패턴 사이의 공간을 채우며 도체 패턴의 외측 면을 덮는 제 1 절연체(33), 제 2 도체 패턴 사이의 공간을 채우며 제 2 도체 패턴의 외측 면을 덮는 제 2 절연체(43), 및 지지부재(20)를 관통하며 제 1 및 제 2 코일 도체(31, 41)를 연결하는 관통 비아(51)를 포함한다. 다만, 제 1 절연체(33)가 모두 동일한 물질, 즉 제 1 절연막(33) 형성 물질로 구성된다. 또한, 제 2 절연체(43)가 모두 동일한 물질, 즉 제 2 절연막(43) 형성 물질로 구성된다. 이하에서는, 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략하고, 그 차이점에 대하여 보다 자세히 알아본다.
제 1 절연벽(32) 및 제 2 절연벽(42)은, 각각 이들을 구성하는 제 1 레지스트(32a) 및 제 3 레지스트(42a)가 박리액에 의하여 선택적으로 박리될 수 있는 것이기 때문에, 경우에 따라서는 형성 과정에서 모두 제거될 수 있다. 이 경우 제 1 절연막(33) 및 제 2 절연막(43)을 형성하는 과정에서 제 1 절연벽(32) 및 제 2 절연벽(42)이 제거된 공간이 채워질 수 있다. 즉, 제 1 절연체(33)가 모두 동일한 물질, 즉 제 1 절연막(33) 형성 물질로 구성될 수 있다. 또한, 제 2 절연체(43)가 모두 동일한 물질, 즉 제 2 절연막(43) 형성 물질로 구성될 수 있다. 더 나아가서는, 제 1 절연막(33) 및 제 2 절연막(43) 역시도 동시에 형성된 것일 수 있는바, 동일한 물질로 구성될 수 있다. 이러한 경우에도, 도체 패턴이나, 도체 패턴 사이의 공간을 채우는 절연체의 어스펙트 비 등에 대한 내용은 모두 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 이 외에 다른 내용은 상술한 바와 동일하다.
도 7은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 순서도의 일례를 도시한다. 도면을 참조하면, 일례에 따른 코일 부품(100)은, 코일부(70)을 형성하고, 제조된 코일부(70)의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 바디부(10)를 형성한 후, 형성된 바디부(10) 상에 전극부(80)를 형성하여 제조될 수 있다. 이때, 코일 부품(100)은 한 번의 공정으로 복수 개가 제조될 수 있으며, 예를 들면, 넓은 면적을 가지는 지지부재 상에 코일 도체 등을 형성하여 복수의 코일부를 형성하고, 트리밍(Trimming) 공법을 이용하여 지지부재의 불필요한 부분을 제거하고, 그 후 복수의 코일부 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 복수의 바디부를 형성하고, 그 후 이를 절단하여 대량의 바디부를 형성한 후, 마지막으로 각각의 바디부 상에 전극부를 형성하여, 복수 개의 코일 부품을 형성할 수 있다.
도 8은 도 2의 코일 부품의 개략적인 공정 일례를 도시한다. 구체적으로는, 코일 부품(100)의 코일부(70)를 형성하는 공정 일례를 개략적으로 도시한다. 이하, 상술한 내용과 중복되는 설명은 생략하고 도면을 참조하여 코일 부품(100)의 코일부(70)의 제조 공정의 각각의 단계에 대해서 보다 자세히 설명한다.
도 8a를 참조하면, 먼저 지지부재(20)의 양면에 각각 제 1 시드층(31a) 및 제 2 시드층(41a)을 형성한다. 또한, 지지부재(20)을 관통하는 홀을 형성한 후, 비아 시드층(51) 역시 형성한다. 제 1 시드층(31a) 및 제 2 시드층(41a)는 각각 평면 코일 형상의 도체 패턴을 가진다. 이들 시드층은 공지의 방법으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 드라이 필름(dry film) 등을 이용하여, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 홀은 도금 전에 레이저 및/또는 기계적 드릴 가공 등을 이용하여 형성할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 다음으로 지지부재(20) 양면에 각각 제 1 레지스트(32a) 및 제 3 레지스트(42a)를 형성한다. 또한, 제 1 레지스트(32a) 및 제 3 레지스트(42a) 상에 각각 제 2 레지스트(32b) 및 제 4 레지스트(42b)를 형성한다. 이들 레지스트는 공지의 방법으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 라미네이션 한 후 경화하는 방법, 도포 및 경화 방법 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 라미네이션 방법으로는, 예를 들면, 고온에서 일정시간 가압한 후 감압하여 실온까지 식히는 핫 프레스 후, 콜드 프레스에서 식혀 작업 툴을 분리하는 방법 등이 이용될 수 있다. 도포 방법으로는, 예를 들면, 스퀴즈로 잉크를 도포하는 스크린 인쇄법, 잉크를 안개화하여 도포하는 방식의 스프레이 인쇄법 등을 이용할 수 있다. 경화는 후 공정으로 포토리소그래피 공법 등을 이용하기 위하여 완전 경화되지 않게 건조하는 것일 수 있다.
도 8a를 참조하면, 다음으로 제 1 및 제 2 레지스트(32a, 32b)와 제 3 및 제 4 레지스트(42a, 42b)를 각각 패터닝한다. 패터닝 결과 평면 코일 형상을 갖는 제 1 및 제 2 개구 패턴(31P, 41P)이 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42)가 형성된다. 제 1 및 제 2 개구 패턴(31P, 41P)에 의하여 제 1 및 제 2 시드층(31a, 41a)이 오픈된다. 패터닝은 공지의 포토리소그래피 공법, 즉 공지의 노광 및 현상 방법을 이용할 수 있으며, 순차적으로 패터닝할 수도 있고, 또는 한 번에 패터닝할 수도 있다. 노광 기계나 현상액은 특별히 제한되지 않으며, 사용하는 감광성 물질에 따라 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 다음으로 제 1 및 제 2 개구 패턴(31P, 41P)을 도금 성장 가이드(guide)로 활용하여, 제 1 및 제 2 도금층(31b, 41b)을 각각 형성한다. 이와 같이, 절연체 내에 개구 패턴을 먼저 형성한 후에, 이를 가이드로 활용하여 도금하는바, 이방 도금 기술과는 달리 코일 도체의 형상 조절이 용이하다는 장점을 가진다. 즉, 형성되는 제 1 및 제 2 도체 패턴은 각각 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42)과 접하는 측면이 편평하다. 여기서, 편평하다는 의미는 완전히 편평한 것은 물론, 실질적으로 편평한 것을 포함하는 개념이다. 즉, 포토리소그래피 공법에 의하여 개구 패턴의 벽면이 일부 울퉁불퉁한 것을 감안한다. 도금 방법은 특별히 제한되지 않으며, 드라이 필름을 이용한 전해 도금, 무전해 도금 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8b를 참조하면, 다음으로 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42)를 선택적으로 제거한다. 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42)의 제 1 및 제 3 레지스트(32a, 42a)는 박리액에 의하여 선택적으로 박리가 가능한바, i) 에서와 같이 외측 부에 배치된 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42) 만을 박리할 수도 있고, 또는 ii) 에서와 같이 모든 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42)을 박리할 수도 있다. 사용 가능한 박리액으로는 Remover PG (NMP) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용되는 레지스트의 물질에 따라 다를 수 있다.
도 8c를 참조하면, 다음으로 관통 홀 가공 및 절연막 코팅으로 코일부를 형성한다. 관통 홀 가공은 레이저 및/또는 기계적 드릴 가공 등을 이용할 수 있다. 절연막 코팅은 CVD(chemical vapor deposition) 등을 이용할 수 있다. 도면에서와 같이 절연막 코팅을 먼저 수행해도 되고, 이와 달리 관통 홀 가공을 먼저 수행해도 된다. 관통 홀 가공을 먼저 수행하는 경우에는 절연막이 모두 이어질 수 있다. 절연막 코팅 결과 제 1 및 제 2 절연막(33, 43)이 형성된다. 이때, 제 1 및 제 2 절연벽(32, 42)의 박리 정도에 따라서, i) 에서와 같이 제 1 및 제 2 절연막(33, 43)이 제 1 및 제 2 도체 패턴의 외측 면을 덮는 것일 수 있고, ii) 에서와 같이 제 1 및 제 2 도체 패턴 사이의 공간을 채울 수도 있다. 제 1 및 제 2 도체 패턴은 제 1 및 제 2 절연막(33, 34)과 접하는 상면이 편평할 수 있다. 따라서, 보다 고른 해상도를 가질 수 있다.
도 9는 등방 도금 기술을 적용한 코일 부품 일례를 개략적으로 도시한다. 등방 도금 기술을 적용한 코일 부품은, 예를 들면, 지지부재(1030) 양면에 등방 도금 기술로 평면 코일 형상의 도금 패턴(1021, 1022)를 형성한 후, 자성 물질로 이를 매립하여 바디(1010)를 형성하고, 바디(1010) 외부에 도금 패턴(1021, 1022)과 전기적으로 연결되는 외부전극(1041, 1042)을 형성하여 제조할 수 있다. 그런데, 등방 도금 기술은 전기 도금법 수행 시 도금이 진행됨에 따라 도금 패턴의 두께 방향 성장과 함께 폭 방향의 성장이 동시에 이루어지기 때문에, 도면에서와 같이, 높은 어스펙트 비를 구현하기에 한계가 있다.
도 10은 이방 도금 기술을 적용한 코일 부품 일례를 개략적으로 도시한다. 이방 도금 기술을 적용한 코일 부품은, 예를 들면, 지지부재(2030) 양면에 이방 도금 기술로 평면 코일 형상의 도금 패턴(2021, 2022)를 형성한 후, 자성 물질로 이를 매립하여 바디(2010)를 형성하고, 바디(2010) 외부에 도금 패턴(2021, 2022)과 전기적으로 연결되는 외부전극(2041, 2042)을 형성하여 제조할 수 있다. 그런데, 이방 도금 기술을 적용하는 경우 높은 어스펙트 비를 구현할 수는 있으나, 어스펙트 비의 상승에 따라 도금 성장의 균일도가 저하될 수 있으며, 도금 두께의 산포가 넓어 여전히 도금 패턴간 쇼트가 쉽게 발생할 수 있다.
반면, 일례에 따른 코일 부품(100)에서와 같이 선택적 박리가 가능하며 높은 어스펙트 비를 갖는 절연막을 도금 가이드로 활용하여 코일 도체를 형성하는 경우, 패턴 형성 공정기술이 허용하는 산포 내에서 도금 패턴의 높이와 폭을 자유롭게 조절할 수 있으므로, 도금 패턴의 균일도가 우수하며, 높은 어스펙트 비에 따른 낮은 직류 저항(Rdc) 특성을 구현할 수 있다. 더불어, 자성 영역의 면적을 충분히 확장할 수 있음은 물론이며, 도금 패턴간 쇼트 발생 역시도 감소시킬 수 있다. 또한, 레지스트로부터 발생할 수 있는 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 절연벽을 제거한 공간에 자성 성질을 갖는 절연체를 채워서 코일 부품의 성능을 향상 시킬 수도 있다.
한편, 본 개시에서 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.
또한, 본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
1: 파워 인덕터
2: 고주파 인덕터
3: 통상의 비드
4: 고주파용 비드
5: 공통 모드 필터
100: 코일 부품
10: 바디부
70: 코일부
80: 전극부
20: 지지부재
31, 41: 제 1 및 제 2 코일 도체
32, 42: 제 1 및 제 2 절연벽
33, 43: 제 1 및 제 2 절연막
81, 82: 제 1 및 제 2 전극
51: 관통 비아
2: 고주파 인덕터
3: 통상의 비드
4: 고주파용 비드
5: 공통 모드 필터
100: 코일 부품
10: 바디부
70: 코일부
80: 전극부
20: 지지부재
31, 41: 제 1 및 제 2 코일 도체
32, 42: 제 1 및 제 2 절연벽
33, 43: 제 1 및 제 2 절연막
81, 82: 제 1 및 제 2 전극
51: 관통 비아
Claims (7)
- 자성 물질을 포함하는 바디부;
상기 바디부 내에 배치된 코일부; 및
상기 바디부 상에 배치된 전극부; 를 포함하며,
상기 코일부는, 지지부재,
상기 지지부재의 적어도 일면 상에 배치되며, 평면 코일 형상의 도체 패턴을 갖는 코일 도체, 및
상기 도체 패턴 사이의 공간의 적어도 일부를 채우며, 상기 도체 패턴의 외측 면의 적어도 일부를 덮는 절연체, 를 포함하며,
상기 절연체는,
상기 도체 패턴 사이의 공간의 적어도 일부를 채우는 절연벽, 및
상기 도체 패턴의 외측 면의 적어도 일부를 덮고, 상기 절연벽과 경계를 형성하지 않는 절연막을 포함하며,
상기 도체 패턴은,
상기 지지부재의 표면에 배치되고, 측면의 적어도 일부가 상기 절연벽의 측면으로부터 이격된 시드층, 및
상기 시드층에 배치되고, 적어도 일부가 상기 시드층의 측면의 적어도 일부를 덮어 상기 지지부재와 접촉하는 도금층을 포함하며,
상기 도체 패턴은 폭(W1)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H1/W1)가 3 내지 9 인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 절연벽은 폭(W2)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H2/W2)가 10 내지 25 인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 절연벽과 접하는 상기 도체 패턴의 상기 도금층의 측면이 편평한,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 절연막과 접하는 상기 도체 패턴의 상기 도금층의 상면이 편평한,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 지지부재는 유리 섬유 및 절연 수지를 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일부는, 상기 지지부재,
상기 지지부재의 제 1 면 상에 배치되며, 평면 코일 형상의 제 1 도체 패턴을 갖는 제 1 코일 도체,
상기 지지부재의 상기 제 1 면과 서로 마주보는 제 2 면 상에 배치되며, 평면 코일 형상의 제 2 도체 패턴을 갖는 제 2 코일 도체,
상기 제 1 도체 패턴 사이의 공간의 적어도 일부를 채우며, 상기 제 1 도체 패턴의 외측 면의 적어도 일부를 덮는 제 1 절연체, 및
상기 제 2 도체 패턴 사이의 공간의 적어도 일부를 채우며, 상기 제 2 도체 패턴의 외측 면의 적어도 일부를 덮는 제 2 절연체, 를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 절연체 각각은 상기 절연벽 및 상기 절연막을 모두 포함하고,
상기 제1 및 제2 도체 패턴 각각은 상기 시드층 및 상기 도금층을 모두 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 도체 패턴은 각각 폭(W1)에 대한 높이(H2)의 비인 어스펙트 비(H1/W1)가 3 내지 9 인,
코일 부품.
- 제6항에 있어서,
상기 코일부는, 상기 지지부재를 관통하며, 상기 제 1 및 제 2 코일 도체를 연결하는 관통 비아, 를 더 포함하는,
코일 부품.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |