KR102393210B1 - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따르면, 지지기판, 지지기판에 배치되는 코일부, 내부에 지지기판 및 코일부가 배치되고 서로 마주하는 일면과 타면 및 일면과 타면을 연결하는 복수의 측면을 갖는 바디를 포함하고, 코일부는, 코일패턴부, 코일패턴부와 연결되는 하부패턴부, 지지기판을 중심으로 하부패턴부와 마주하도록 배치되는 더미패턴부, 및 지지기판을 관통하고 하부패턴부와 더미패턴부를 연결하는 관통비아를 포함하고, 하부패턴부와 더미패턴부는 바디의 일면 측에 배치되며, 관통비아는 바디의 일면 에서 지지기판을 커버하도록 일면이 바디의 일면에 노출되는 코일 부품이 제공된다.
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. 이에, 지지기판 상에 도금으로 코일부를 형성하고, 지지기판 상에 형성된 코일을 자성체 시트로 매립한 다음, 형성되는 자성 바디의 외면에 외부전극을 형성하는 박막형 인덕터의 개발이 이어지고 있다.
부품의 소형화 경향에 따라 박막형 인덕터에서도 코일부가 형성되는 면적이 감소하였고, 결과, 고용량을 확보하기 어려워지고, 코일부의 선폭이 작아지게 되어 저항이 증가하는 문제점이 발생하였다.
따라서, 박막형 인덕터에서도 코일부가 최대한 넓은 면적을 차지하도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 이러한 박막형 인덕터 제조 시, 지지기판의 단부가 코일부의 단부와 함께 바디의 외면으로 노출되는데, 기판 상에는 도금층 형성이 어려우므로, 외부전극 형성을 위한 도금 공정에서 도금 불량이 발생할 가능성이 있다.
또한, 이러한 박막형 인덕터 제조 시, 내부 코일부를 도금 공정에 의해 일체로 형성하는데, 내부 코일부 간에 도금 편차가 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 동일한 코일 부품의 사이즈 내에서 코일부가 형성되는 면적을 증가시킴으로써 고용량을 구현할 수 있는 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 외부전극 형성을 위한 도금 공정에서 도금 불량이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
본 발명의 또다른 목적은, 내부 코일부 간에 발생하는 도금 편차를 줄이기 위함이다.
본 발명은, 지지기판, 지지기판에 배치되는 코일부, 내부에 지지기판 및 코일부가 배치되고 서로 마주하는 일면과 타면 및 일면과 타면을 연결하는 복수의 측면을 갖는 바디를 포함하고, 코일부는, 코일패턴부, 코일패턴부와 연결되는 하부패턴부, 지지기판을 중심으로 하부패턴부와 마주하도록 배치되는 더미패턴부, 및 지지기판을 관통하고 하부패턴부와 더미패턴부를 연결하는 관통비아를 포함하고, 하부패턴부와 더미패턴부는 바디의 일면 측에 배치되며, 관통비아는 바디의 일면 에서 지지기판을 커버하도록 일면이 바디의 일면에 노출되는, 코일 부품에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 동일한 코일 부품의 사이즈 내에서 코일부가 형성되는 면적을 증가시킴으로써 고용량을 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 외부전극 형성을 위한 도금 공정에서 도금 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 내부 코일부 간에 발생하는 도금 편차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면.
도 3은 도 1의 코일 부품의 바디를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.
도 4는 도 3의 S를 확대하여 측면부에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면.
도 7은 도 5의 코일 부품의 바디를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도.
도 8은 도 7의 S를 확대하여 측면부에서 바라본 도면.
도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도.
도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면.
도 3은 도 1의 코일 부품의 바디를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.
도 4는 도 3의 S를 확대하여 측면부에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면.
도 7은 도 5의 코일 부품의 바디를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도.
도 8은 도 7의 S를 확대하여 측면부에서 바라본 도면.
도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서, X 방향은 제1방향 또는 길이 방향, Y 방향은 제2방향 또는 폭 방향, Z 방향은 제3방향 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 전자부품은, 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.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면이다. 도 3은 도 1의 코일 부품의 바디를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 3의 S를 확대하여 측면부에서 바라본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(310, 320)를 포함하고, 외부전극(410, 420)을 더 포함할 수 있다.
지지기판(200)은 후술할 바디(100) 내부에 배치되며, 서로 마주하는 일면과 타면을 가지고, 제1 및 제2코일부(310, 320)를 지지한다.
지지기판(200)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(200)은 프리프레그(Prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 필름, PID(Photo Imagable Dielectric) 필름등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(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 제1 및 제2코일부(310, 320) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다.
지지기판(200)의 중앙부는 관통되어 관통홀(미도시)을 형성하고, 관통 홀(미도시)은 후술할 바디(100)의 자성물질로 충진되어 코어부(110)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 자성물질로 충진되는 코어부(110)를 형성함으로써 인덕터의 성능을 향상시킬 수 있다.
제1 및 제2지지부(210, 220)는 지지기판(200) 중에서 후술하는 제1 및 제2코일부(310, 320) 사이에 배치되어 제1 및 제2코일부(310, 320)를 지지하는 일 영역이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 지지기판(200)은 후술하는 제1하부패턴부(3120)와 제2더미패턴부(3230)를 지지하는 제1지지부(210), 및 제2하부패턴부(3220)와 제1더미패턴부(3130)를 지지하는 제2지지부(220)를 포함한다. 지지기판(200)은 바디(100)의 제5면(105)에 노출되지 않는다. 즉, 후술하는 바와 같이, 바디(100)의 제5면(105)에는 관통비아(3140, 3240)가 접촉하므로 바디(100)의 제5면(105)에는 코일부(310, 320)가 노출된다.
제1 및 제2코일부(310, 320)는 지지기판(200)의 적어도 일면에 배치되고, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 제1 및 제2코일부(310, 320)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 및 제2코일부(310, 320)는 지지기판(200)에서 서로 마주하는 일면과 타면에 각각 배치된다. 제1코일부(310)는 지지기판(200)의 일면에 배치되어, 지지기판(200)의 타면에 배치되는 제2코일부(320)와 서로 마주할 수 있다. 제1 및 제2코일부(310, 320)는 지지기판(200)을 관통하는 비아전극(120)을 통해 서로 전기적으로 접속될 수 있다. 제1코일부(310)와 제2코일부(320) 각각은, 코어부(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선 형태일 수 있다. 예로서, 제1코일부(310)는 지지기판(200)의 일면에서 코어부(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2코일부(310, 320)는 바디(100)의 제5면(105) 또는 제6면(106)에 대하여 직립되어 형성될 수 있다.
바디(100)의 제5면(105) 또는 제6면(106)에 대하여 직립으로 형성되는 것이란, 도 1과 같이, 제1 및 제2코일부(310, 320)가 지지기판(200)과 접하는 면이 바디(100)의 제5면(105) 또는 제6면(106)에 대하여 수직 또는 수직에 가깝도록 형성된 것을 말한다. 예를 들어, 제1 및 제2코일부(310, 320)와 바디(100)의 제5면(105) 또는 제6면(106)은 80 ° 내지 100 °로 직립 형성될 수 있다.
한편, 제1 및 제2코일부(310, 320)는 바디(100)의 제3면(103) 및 제4면(104)에 대해서는 평행하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 및 제2코일부(310, 320)가 지지기판(200)과 접하는 면은 바디(100)의 제3면(103) 및 제4면(104)과 평행할 수 있다.
코일 부품(1000)이 1608 또는 1006 이하의 사이즈로 소형화되면서 두께가 폭보다 큰 바디(100)를 형성하게 되므로, 바디(100)의 XZ 방향 단면의 단면적은 XY 방향 단면의 단면적보다 커지게 된다. 또한 제1 및 제2코일부(310, 320)가 바디(100)의 제5면(105) 또는 제6면(106)에 대하여 직립 형성됨에 따라 제1 및 제2코일부(310, 320)가 형성될 수 있는 면적이 증가하게 된다. 제1 및 제2코일부(310, 320)가 형성되는 면적이 넓을수록 인덕턴스(L) 및 품질 계수(Q)가 향상될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 및 제2코일부(310, 320)는, 복수의 턴을 형성하는 제1 및 제2코일패턴부(3110, 3210)을 포함한다. 도 3을 참조하면, 제1코일부(310)는 제1코일패턴부(3110)에 이르기까지 일정한 선폭(w)을 가진다. 제1 코일패턴부(3110)는, 바디(100)의 두께 방향(Z) 중앙을 기준으로 바디(100)의 하부 측에 배치된다. 즉, 바디(100)의 두께 방향(Z) 중앙부를 지나는 중심선 C-C'를 기준으로, 제1코일패턴부(3110) 각각은 바디(100)의 하부에 배치되므로, 제1 코일패턴부(3110)가 중심선 C-C' 상에 위치할 경우에 비하여 제1코일부(310)의 턴 수가 증가한다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제2코일부(320)는 제2코일패턴부(3210)에 이르기까지 일정한 선폭(w)을 가진다. 제2 코일패턴부(3210)는, 바디(100)의 두께 방향(Z) 중앙을 기준으로 바디(100)의 하부 측에 배치된다. 즉, 바디(100)의 두께 방향(Z) 중앙부를 지나는 중심선 C-C'를 기준으로, 제2코일패턴부(3210) 각각은 바디(100)의 하부에 배치되므로, 제2 코일패턴부(3210)가 중심선 C-C' 상에 위치할 경우에 비하여 제2코일부(320)의 턴 수가 증가한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 지지기판(200)과 제1 및 제2코일부(310, 320)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1을 기준으로, 길이 방향(X)으로 서로 마주보는 제1면(101)과 제2면(102), 폭 방향(Y)으로 서로 마주보는 제3면(103)과 제4면(104), 두께 방향(Z)으로 마주보는 제5면(105) 및 제6면(106)을 포함한다. 바디(100)는 서로 마주하는 일면과 타면, 및 일면과 타면을 서로 연결하는 복수의 측면을 가진다. 이하에서, 바디(100)의 복수의 측면은 바디의 제1면(101), 제2면(102), 제3면(103), 및 제4면(104)을 의미할 수 있다. 또한 바디(100)의 일면과 타면은 각각 바디(100)의 제5면(105)과 제6면(106)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 제1 및 제2외부전극(410, 420)이 형성된 본 실시예의 코일 부품(1000)이 1.0mm의 길이, 0.6mm의 폭, 0.8mm 이하의 두께 또는 0.8mm의 길이, 0.4mm의 폭, 0.8mm 이하의 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, 자성물질과 절연수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 절연수지 및 절연수지에 분산된 자성물질을 포함하는 자성체 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성물질이 절연수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성물질로 이루어질 수도 있다.
자성물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다. 페라이트 분말은, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 또한, 바디(100)에 포함되는 금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 자성 분말은, 순철 분말, Fe-Si계 합금 분말, Fe-Si-Al계 합금 분말, Fe-Ni계 합금 분말, Fe-Ni-Mo계 합금 분말, Fe-Ni-Mo-Cu계 합금 분말, Fe-Co계 합금 분말, Fe-Ni-Co계 합금 분말, Fe-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Si계 합금 분말, Fe-Si-Cu-Nb계 합금 분말, Fe-Ni-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Al계 합금 분말 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 이 경우, 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 자성물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성물질이 상이한 종류라고 함은, 절연수지에 분산된 자성물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다. 절연수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2코일부(310, 320)는, 제1 및 제2코일패턴부(3110, 3210)의 선폭(w)보다 증가된 선폭을 갖도록 제1 및 제2코일패턴부(3110, 3210)와 연결되고 지지기판(200)의 적어도 일면에 배치된 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1하부패턴부(3120)는 제1코일패턴부(3110)의 선폭(w)보다 증가된 선폭을 갖도록 제1코일패턴부(3110)와 연결되어 지지기판(200)의 일면에 배치된다. 제2하부패턴부(3220)는 제2코일패턴부(3210)의 선폭(w)보다 증가된 선폭을 갖도록 제2코일패턴부(3210)와 연결되어 지지기판(200)의 타면에 배치된다.
제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)는 바디(100)의 제5면(105) 측에 배치된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 바디(100) 내에 배치된 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)를 통해 제1 및 제2코일부(310, 320)와 후술하는 제1 및 제2외부전극(410, 420)이 연결된다. 즉, 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)는 후술하는 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)와 전기적으로 연결되어, 코일 부품(1000)의 입력 단자 또는 출력 단자로 기능할 수 있다.
제1 및 제2코일부(310, 320)는 지지기판(200)을 중심으로 하부패턴부(3120, 3220)와 마주하도록 배치되는 더미패턴부(3130, 3230)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)는 지지기판(200)의 일면과 타면에 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)와 대응되도록 배치된다. 구체적으로, 제1하부패턴부(3120)와 제2더미패턴부(3230)는 각각 지지기판(200)의 일면과 타면에 서로 대응되도록 배치되고, 제2하부패턴부(3220)와 제1더미패턴부(3130)는 각각 지지기판(200)의 타면과 일면에 서로 대응되도록 배치된다.
제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)는 바디(100)의 제5면(105) 측에 배치된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1코일부(310)는 바디(100)의 제5면(105) 상에서 서로 이격 배치된 제1하부패턴부(3120) 및 제1더미패턴부(3130)를 포함하고, 제2코일부(320)는 바디(100)의 제5면(105) 상에서 서로 이격 배치된 제2하부패턴부(3220) 및 제2더미패턴부(3230)를 포함한다.
제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)는 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)에 의해 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)와 전기적으로 연결되어 있고, 제1 및 제2외부전극(410, 420)과는 직접적으로 접속되어 있을 수 있다. 제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)가 제1 및 제2외부전극(410, 420)과 직접적으로 접속되어 있기 때문에, 제1 및 제2외부전극(410, 420)과 바디(100) 간의 고착 강도가 향상될 수 있다. 바디(100)는 절연수지와 금속자성물질을 포함하고, 제1 및 제2외부전극(410, 420)은 도전성 금속을 포함하고 있어 서로 이종의 재료로 구성되어 있어 섞이지 않으려는 경향이 강하다. 제1 및 제2 더미패턴부(3130, 3230)와 제1 및 제2외부전극(410, 420) 간의 접속은 금속과 금속 간의 접합이어서 바디(100)와 제1 및 제2외부전극(410, 420)간의 접합보다 결합력이 더 강하므로 외부전극(410, 420)의 바디(100)에 대한 고착강도가 향상될 수 있다.
제1 및 제2코일부(310, 320)는, 지지기판(200)을 관통하고 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)와 제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)를 연결하는 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)를 포함한다. 구체적으로, 제1관통비아(3140)는 제1지지부(210)를 관통하고 제1하부패턴부(3120)와 제2더미패턴부(3230)를 연결하며, 제2관통비아(3240)는 제2지지부(220)를 관통하고 제2하부패턴부(3220)와 제1더미패턴부(3130)를 연결한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)는 바디(100)의 제5면(105)에서 지지기판(200)을 커버하도록 바디(100)의 제5면(105)에 노출된다. 구체적으로, 제1관통비아(3140)는 바디(100)의 제5면(105)에서 제1지지부(210)를 커버하도록 바디(100)의 제5면(105)에 노출되고, 제2관통비아(3240)는 바디(100)의 제5면(105)에서 제2지지부(220)를 커버하도록 바디(100)의 제5면(105)에 노출된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)의 일면은, 바디(100)의 제5면(105)과 동일 평면상에 배치된다. 즉, 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)의 후술하는 외면(A)은 바디(100)의 제5면(105)에 접촉하므로, 바디(100)의 제5면(105)과 동일한 평면 상에 배치된다. 도 4를 참조하면, 제1관통비아(3140)의 외면(A)은 바디(100)의 제5면(105)과 동일한 평면 상에 배치되어 바디(100)의 제5면(105)과 접촉한다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제2관통비아(3240)의 외면(A)은 바디(100)의 제5면(105)과 동일한 평면 상에 배치되어 바디(100)의 제5면(105)과 접촉한다.
종래 바디(100)의 하면에 외부전극(410, 420)을 형성하는 하면 전극 구조의 코일 부품에서는, 바디(100) 하면의 면적 대비 하부패턴부(3120, 3220)가 바디(100) 하면에 노출되는 면적이 현저히 작은 특징을 가진다. 결과, 코일부(310, 320)와 바디(100) 간의 고착강도가 약하다는 문제점이 존재하였다. 이러한 문제점은, 코일패턴부(3110, 3210)의 단부와 연결되는 연결부(3150, 3250)의 일단의 선폭(d)이 하부패턴부(3120, 3220)와 연결되는 연결부(3150, 3250)의 타단의 선폭(D)보다 작은 본 실시예의 코일 부품에서 더욱 심화될 수 있다. 또한, 종래 지지기판(200)이 바디(100) 외면으로 노출되는 코일 부품에서, 지지기판(200)과 하부패턴부(3120, 3220) 간의 전기적 연결성이 서로 다르기 때문에, 금속으로 이루어진 외부전극(410, 420)은 하부패턴부(3120, 3220)와 더미패턴부(3130, 3230)의 표면상에 주로 도금된다. 결과, 지지기판(200)의 노출 부위에 외부전극(410, 420) 도금이 잘 되지 않는 도금 불량의 문제점이 존재하였다. 본 실시예에서는 지지기판(200)이 바디(100)의 외면으로 노출되지 않도록 관통비아(3140, 3240)를 도금으로 형성하고, 관통비아(3140, 3240)를 통해 하부패턴부(3120, 3220)와 더미패턴부(3130, 3230)를 단단히 고착시킨다. 결과, 외부전극(410, 420) 도금 불량을 완화함과 동시에 바디(100)와 코일부(310, 320) 간의 고착력을 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)는, 바디(100)의 제5면(105)으로 노출되는 외면(A), 및 외면(A)과 마주하고 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220), 제1 및 제2지지부(210, 220), 및 제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)와 접촉하는 내면(a)을 포함한다.
관통비아(3140, 3240)의 직경은 비아전극(120)의 직경과 실질적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 본 실시예의 관통비아(3140, 3240)는 코일부(310, 320) 도금 시 함께 형성된다. 먼저, 코일부(310, 320) 형성을 위해 도금레지스트(미도시)를 지지기판에 형성하고, 관통비아(3140, 3240)가 형성될 영역에 대응하는 도금레지스트를 레이저 등으로 가공한다. 관통비아(3140, 3240)의 직경을 비아전극(120)의 직경과 실질적으로 동일한 크기로 형성할 경우, 비아전극(120)이 형성될 영역에 대응하는 도금레지스트를 가공하는 공정을 바로 이용할 수 있어 부품의 양산성을 향상시킬 수 있다. 예로서, 도금레지스트 가공 시 사용되는 레이저는 CO2 레이저, YAG 레이저, UV 레이저, Green 레이저 등일 수 있다. 상술한 레이저의 종류 및 레이저의 강도 등을 조절하여 적절한 사이즈의 관통비아(3140, 3240)를 형성할 수 있다. 도금레지스트 가공 후 코일패턴부(3110, 3210), 하부패턴부(3120, 3220), 더미패턴부(3130, 3230), 및 관통비아(3140, 3240)를 함께 도금 충전함으로써 도금층을 일체로 형성한다.
제1 및 제2코일부(310, 320)는, 제1코일패턴부(3110)의 단부와 제1하부패턴부(3120)를 연결하는 제1연결부(3150), 및 제2코일패턴부(3210)의 단부와 제2하부패턴부(3220)를 연결하는 제2연결부(3250)를 더 포함한다.
도 3을 참조하면, 제1하부패턴부(3120)는, 바디(100)의 두께 방향 중앙을 기준으로 바디(100)의 하부 측에 배치되고, 제1코일패턴부(3110)의 단부와 연결되는 제1연결부(3150)의 일단의 선폭(d)은, 제1하부패턴부(3120)의 단부와 연결되는 제1연결부(3150)의 타단의 선폭(D)보다 작다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제2하부패턴부(3220)는, 바디(100)의 두께 방향(Z) 중앙을 기준으로 바디(100)의 하부 측에 배치되고, 제2코일패턴부(3210)의 단부와 연결되는 제2연결부(3250)의 일단의 선폭(d)은, 제2하부패턴부(3220)의 단부와 연결되는 제2연결부(3250)의 타단의 선폭(D)보다 작다.
즉, 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)의 단부 각각을 바디(100)의 하부에 배치하고, 제1 및 제2코일패턴부의 단부(3110, 3210)와 연결되는 제1 및 제2연결부(3150, 3250)의 일단의 선폭(d)을, 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)와 연결되는 제1 및 제2연결부(3150, 3250)의 타단의 선폭(D)보다 작게 함으로써, 코일부(310, 320)의 턴을 최대한 연장할 수 있다. 결과, 제1코일부(310) 및 제2코일부(320)의 턴 수는 지지기판(200)을 기준으로 각각 1/4턴씩 증가하게 되므로, 동일 부품 내에서 코일부(310, 320)가 차지하는 면적을 증가시킬 수 있다.
예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1연결부(3150)는 서로 이격된 복수의 연결도체(31501, 31502)로 형성될 수 있으며, 연결도체(31501, 31502) 간 서로 이격된 내부 공간에 바디(100)가 충전됨에 따라, 바디(100)와 제1 및 제2코일부(310, 320) 전체의 결합력을 보다 향상시키고 자속 면적을 증대시킬 수 있다. 편의상 제1연결부(3150)를 중심으로 설명하였으나, 제2연결부(3250)에 관하여도 서로 이격된 복수의 연결도체에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120), 제1더미패턴부(3130), 제1관통비아(3140), 제1연결부(3150), 및 비아전극(120)은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하므로, 전술한 구성들이 서로 상이한 단계에서 형성되어 상호 간에 경계가 형성된 경우를 본 발명의 범위에서 제외하는 것은 아니다. 본 실시예에서는 편의상 제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120)에 관하여 설명하나, 이와 동일한 설명이 제2코일패턴부(3210), 제2하부패턴부(3220), 제2더미패턴부(3230), 제2관통비아(3240), 제2연결부(3250)에 관하여서도 적용가능하다.
제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120), 제1더미패턴부(3130), 제1관통비아(3140), 제1연결부(3150), 및 비아전극(120) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120), 제1더미패턴부(3130), 제1관통비아(3140), 제1연결부(3150), 및 비아전극(120)을 지지기판(200)의 일면 상에 도금으로 형성할 경우 제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120), 제1더미패턴부(3130), 제1관통비아(3140), 제1연결부(3150), 및 비아전극(120) 각각은 시드층과 도금층을 포함할 수 있다. 시드층은 무전해도금법 또는 스퍼터링 등의 기상증착법으로 형성될 수 있다. 시드층은 전체적으로 제1코일부(310)의 형상을 따라 형성된다. 시드층의 두께는 제한되지 않으나, 도금층에 비해 박막화되도록 한다. 다음으로, 시드층 상에는 도금층이 배치될 수 있다. 제한되지 않는 일 예로서, 도금층은 전해도금을 이용하여 형성될 수도 있다. 시드층 및 도금층 각각은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 도금층은 어느 하나의 도금층을 다른 하나의 도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 도금층의 일면에만 다른 하나의 도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다.
제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120), 제1더미패턴부(3130), 제1관통비아(3140), 제1연결부(3150), 및 비아전극(120)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1코일패턴부(3110), 제1하부패턴부(3120), 제1더미패턴부(3130), 제1관통비아(3140), 제1연결부(3150), 및 비아전극(120) 각각의 시드층 및 도금층은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2외부전극(410, 420)은, 도 1 및 도 2를 참조하면, 바디(100)의 제5면(105)에 서로 이격되게 배치되고, 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)를 각각 커버한다. 제1외부전극(410)은 제1하부패턴부(3120) 및 제1더미패턴부(3130)와 접촉 연결되고, 제2외부전극(420)은 제2하부패턴부(3220) 및 제2더미패턴부(3230)와 접촉 연결된다.
제1 및 제2외부전극(410, 420)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 제5 면(105)이 인쇄회로기판의 상면을 향하도록 실장될 수 있는데, 제1 및 제2외부전극(410, 420)이 바디(100)의 제5면(105)에 서로 이격 배치되므로, 인쇄회로기판의 접속부가 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2외부전극(410, 420)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. 본 실시예의 경우, 제1 및 제2외부전극(410, 420)은 바디(100)의 표면에 형성되어 제1 및 제2하부패턴부(3120, 3220)및 제1 및 제2더미패턴부(3130, 3230)과 직접 접촉하는 제1층(미도시)과, 제1층 상에 배치된 제2층(미도시)을 각각 포함할 수 있다. 예로서, 제1층은 니켈(Ni) 도금층일 수 있고, 제2층은 주석(Sn) 도금층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2실시예
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면이다. 도 7은 도 5의 코일 부품의 바디를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 8은 도 7의 S를 확대하여 측면부에서 바라본 도면이다. 도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이다.
본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 제1 및 제2연결비아(3151, 3251)의 형상과 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)의 형상이 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예와 상이한 제1 및 제2연결비아(3151, 3251)의 형상과 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)의 형상에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 제1연결부(3150)는 제1코일패턴부(3110)와 제1지지부(210)를 관통하는 제1연결비아(3151)를 포함한다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제2연결부(3250)는 제2코일패턴부(3210)와 제2지지부(220)를 관통하는 제2연결비아(3251)를 포함한다. 결과, 본 실시예의 코일 부품은, 제1 및 제2연결부(3150, 3250)를 서로 이격된 연결도체로 구성한 제1실시예의 코일 부품(1000)에 비하여 코일부(310, 320)와 바디(100) 간의 고착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1관통비아(3140)의 직경(l)은 제1연결비아(3151)의 직경(L)보다 작다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제2관통비아(3240)의 직경은 제2연결비아(3251)의 직경보다 작다. 또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 및 제2관통비아(3140, 3240)의 직경은 비아전극(120)의 직경보다 작다.
전술한 바와 같이 본 실시예에서는 코일패턴부(3110, 3210), 하부패턴부(3120, 3220), 더미패턴부(3130, 3230), 관통비아(3140, 3240), 및 연결부(3150, 3250)를 동시에 도금 형성한다. 만일 관통비아(3140, 3240)의 직경이 비아전극(120)의 직경보다 현저히 큰 경우, 관통비아(3140, 3240)와 관통비아(3140, 3240)를 제외한 나머지 코일부(310, 320) 간에 도금 편차가 발생할 가능성이 있다. 결과, 관통비아(3140, 3240)가 노출되는 바디(100)의 제5면(105), 즉 관통비아(3140, 3240)의 외면(A)에 딤플(dimple)이 발생할 수 있다. 한편, 관통비아(3140, 3240)의 직경이 비아전극(120)의 직경보다 작은 경우, 관통비아(3140, 3240)가 노출되는 바디(100)의 제5면(105), 즉 관통비아(3140, 3240)의 외면(A)에 과도금(over plating)이 발생할 가능성이 있다. 본 실시예에서는 연결비아(3151, 3251)의 사이즈와 관통비아(3140, 3240)의 사이즈를 적절히 조절함으로써 코일부(310, 320)와 바디(100) 간의 고착력을 강화함과 동시에 전술한 딤플 또는 과도금 현상을 완화할 수 있다. 특히 본 실시예에서는 관통비아(3140, 3240)의 직경을 연결비아(3151, 3251)의 직경보다 작게 형성함으로써 코일부(310, 320)와 바디(100) 간의 고착력을 강화함과 동시에 딤플 현상을 최소화하였다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 바디
110: 코어부
120: 비아전극
200: 지지기판
210, 220: 제1 및 제2지지부
310, 320: 제1 및 제2코일부
3110, 3210: 제1 및 제2코일패턴부
3120, 3220: 제1 및 제2하부패턴부
3130, 3230: 제1 및 제2더미패턴부
3140, 3240: 제1 및 제2관통비아
3150, 3250: 제1 및 제2연결부
3151, 3251: 제1 및 제2연결비아
410, 420: 제1 및 제2외부전극
1000, 2000: 코일 부품
110: 코어부
120: 비아전극
200: 지지기판
210, 220: 제1 및 제2지지부
310, 320: 제1 및 제2코일부
3110, 3210: 제1 및 제2코일패턴부
3120, 3220: 제1 및 제2하부패턴부
3130, 3230: 제1 및 제2더미패턴부
3140, 3240: 제1 및 제2관통비아
3150, 3250: 제1 및 제2연결부
3151, 3251: 제1 및 제2연결비아
410, 420: 제1 및 제2외부전극
1000, 2000: 코일 부품
Claims (14)
- 지지기판;
상기 지지기판에 배치되는 코일부; 및
내부에 상기 지지기판 및 상기 코일부가 배치되고, 서로 마주하는 일면과 타면 및 상기 일면과 타면을 연결하는 복수의 측면을 갖는 바디; 를 포함하고,
상기 코일부는, 코일패턴부, 상기 코일패턴부와 연결되는 하부패턴부, 상기 지지기판을 중심으로 상기 하부패턴부와 마주하도록 배치되는 더미패턴부, 및 상기 지지기판을 관통하고 상기 하부패턴부와 상기 더미패턴부를 연결하는 관통비아를 포함하고,
상기 하부패턴부와 상기 더미패턴부는 상기 바디의 일면 측에 배치되며,
상기 관통비아는 상기 바디의 일면에서 상기 지지기판을 커버하도록 일면이 상기 바디의 일면에 노출되는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 관통비아의 일면은, 상기 바디의 일면과 동일한 평면 상에 배치되는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 지지기판은 상기 바디의 일면에 노출되지 않는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 지지기판은 서로 마주하는 일면과 타면을 가지며,
상기 코일부는 상기 지지기판의 일면과 타면에 각각 배치된 제1 및 제2코일부를 포함하고,
상기 제1코일부는 제1코일패턴부, 상기 바디의 일면 상에서 서로 이격 배치된 제1하부패턴부 및 제1더미패턴부를 포함하고,
상기 제2코일부는 제2코일패턴부, 상기 바디의 일면 상에서 서로 이격 배치된 제2하부패턴부 및 제2더미패턴부를 포함하며,
상기 제1하부패턴부와 상기 제2더미패턴부는 각각 상기 지지기판의 일면과 타면에 서로 대응되도록 배치되고,
상기 제2하부패턴부와 상기 제1더미패턴부는 각각 상기 지지기판의 타면과 일면에 서로 대응되도록 배치되는, 코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 지지기판은 상기 제1하부패턴부와 상기 제2더미패턴부를 지지하는 제1지지부, 및 상기 제2하부패턴부와 상기 제1더미패턴부를 지지하는 제2지지부를 포함하는, 코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 관통비아는,
상기 제1지지부를 관통하고 상기 제1하부패턴부와 상기 제2더미패턴부를 연결하는 제1관통비아, 및
상기 제2지지부를 관통하고 상기 제2하부패턴부와 상기 제1더미패턴부를 연결하는 제2관통비아를 포함하는, 코일 부품.
- 제6항에 있어서,
상기 제1관통비아는 상기 바디의 일면 상에서 상기 제1지지부를 커버하도록 상기 바디의 일면에 노출되고,
상기 제2관통비아는 상기 바디의 일면 상에서 상기 제2지지부를 커버하도록 상기 바디의 일면에 노출되는, 코일 부품.
- 제6항에 있어서,
상기 제1관통비아의 일면은 상기 바디의 일면과 동일한 평면상에 배치되고,
상기 제2관통비아의 일면은 상기 바디의 일면과 동일한 평면상에 배치되는, 코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 관통비아는,
상기 바디의 일면으로 노출되는 외면, 및
상기 외면과 마주하고 상기 제1 및 제2하부패턴부, 상기 제1 및 제2지지부, 및 상기 제1 및 제2더미패턴부와 접촉하는 내면을 포함하는, 코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2코일부는,
상기 제1코일패턴부의 단부와 상기 제1하부패턴부를 연결하는 제1연결부, 및 상기 제2코일패턴부의 단부와 상기 제2하부패턴부를 연결하는 제2연결부를 더 포함하는, 코일 부품.
- 제10항에 있어서,
상기 제1 및 제2코일패턴부는, 각각의 단부까지 일정한 선폭을 가지고,
상기 제1 및 제2하부패턴부 각각은, 상기 바디의 두께 방향 중앙을 기준으로 상기 바디의 하부 측에 배치되고,
상기 제1 및 제2코일패턴부의 단부와 연결되는 상기 제1 및 제2연결부의 일단의 선폭은, 상기 제1 및 제2하부패턴부의 단부와 연결되는 상기 제1 및 제2연결부의 타단의 선폭보다 작은, 코일 부품.
- 제10항에 있어서,
상기 제1연결부는 상기 제1코일패턴부와 상기 제1지지부를 관통하는 제1연결비아를 포함하고,
상기 제2연결부는 상기 제2코일패턴부와 상기 제2지지부를 관통하는 제2연결비아를 포함하는, 코일 부품.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2관통비아의 직경은 각각 상기 제1 및 제2연결비아의 직경보다 작은, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 관통비아를 커버하는 외부전극; 을 더 포함하는, 코일 부품.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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