KR102414846B1 - 코일 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 자성 물질을 포함하는 바디부 내에 코일부가 배치되며, 상기 코일부는, 지지부재, 상기 지지부재의 일면 또는 양면에 형성된 평면 코일 형상의 제 1 패턴층, 상기 지지부재의 일면 또는 양면에 형성되어 상기 제 1 패턴층을 덮는 절연층, 및 상기 절연층 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 2 패턴층, 을 포함하며, 상기 제 1 패턴층과 상기 제 2 패턴층 사이의 절연두께가 일정한, 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 있다. 또한, 이러한 소형화 및 박형화에도 불구하고 기존과 동등한 코일 특성 구현이 요구되고 있다. 이러한 요구에 만족하려면 충분한 코어 크기 확보, 낮은 직류저항(Rdc) 확보 등이 필요하며, 이를 위해 코일의 패턴 종횡비(AR: Aspect Ratio: pattern height / pattern width)와 코일의 단면적을 상승시킬 수 있는 이방도금 기술이 적용되는 제품이 증가하고 있다.
한편, 이방도금 기술 적용시 고성능을 구현하기 위해 제한된 공간에서 코일의 종횡비 상승이 이루어지며, 이 경우 종횡비 상승에 따라 도금 이상 성장 및 도금 두께 산포, 코일간 쇼트 등의 불량 리스크가 높아질 수 있다. 따라서 이방도금 기술 적용시와 동등한 코일 단면적을 가지면서, 이방도금 기술의 문제점을 개선할 수 있는 구조로 다층구조의 코일이 고려되고 있다. 이러한 다층구조의 코일 부품에 관한 발명으로 일본 공개특허공보 특개2007-067214호 및 공개특허공보 제10-2013-0049207호가 있다.
하지만, 내층 코일과 외층 코일간의 절연두께 편차로 인해, 제품별 코일 특성 값이 상이해짐에 따라 절연 두께를 특성치에 맞게끔 조절하는 공법 개발 등이 요구되고 있다.
하지만, 내층 코일과 외층 코일간의 절연두께 편차로 인해, 제품별 코일 특성 값이 상이해짐에 따라 절연 두께를 특성치에 맞게끔 조절하는 공법 개발 등이 요구되고 있다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는, 다층구조의 코일을 가지되 내층 코일과 외층 코일간의 절연두께 편차를 개선할 수 있는 새로운 구조의 코일 부품 및 이를 효과적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 내층 코일과 외층 코일 사이의 절연두께를 그라인딩 공정 등을 이용하여 일정하게 하는 것이다.
예를 들면, 본 개시에 따른 코일 부품은, 자성 물질을 포함하는 바디부 내에 코일부가 배치되며, 상기 코일부는, 지지부재, 상기 지지부재의 일면 또는 양면에 형성된 평면 코일 형상의 제 1 패턴층, 상기 지지부재의 일면 또는 양면에 형성되어 상기 제 1 패턴층을 덮는 절연층, 및 상기 절연층 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 2 패턴층, 을 포함하며, 상기 제 1 패턴층과 상기 제 2 패턴층 사이의 절연두께가 일정한 것일 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 코일 부품의 제조 방법은, 코일부를 형성하는 단계 및 상기 코일부를 수용하며 자성 물질을 포함하는 바디부를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 코일부를 형성하는 단계는, 지지부재를 준비하는 단계; 상기 지지부재의 일면 또는 양면에 평면 코일 형상의 제 1 패턴층을 형성하는 단계; 상기 지지부재의 일면 또는 양면에 상기 제 1 패턴층을 덮는 제 1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제 1 패턴층 및 상기 제 1 절연층의 일측을 그라인딩 하는 단계; 상기 제 1 패턴층 및 상기 제 1 절연층의 일측을 덮는 제 2 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 절연층 상에 평면 코일 형상의 제 2 패턴층을 형성하는 단계; 를 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서, 다층구조의 코일을 가지되 내층 코일과 외층 코일간의 절연두께 편차를 개선할 수 있는 새로운 구조의 코일 부품 및 이를 효과적으로 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 이 경우, 직류저항(Rdc) 편차를 줄일 수 있으며, Ls값에 맞게끔 절연두께 선정이 가능하고, 나아가 외층 코일의 두께 관리범위가 넓어짐으로써 도금공정 관리에 유리하다.
도 1은 전자 기기에 적용되는 코일 부품의 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적 I-I' 절단면의 일례를 도시한다.
도 4는 도 3의 코일 부품의 제조 방법 일례를 도시한다.
도 5는 도 3의 코일 부품의 코일부 제조 방법 일례를 도시한다.
도 6은 도 2의 코일 부품의 개략적 I-I' 절단면의 다른 일례를 도시한다.
도 7은 도 6의 코일 부품의 제조 방법 일례를 도시한다.
도 8은 도 6의 코일 부품의 코일부 제조 방법 일례를 도시한다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적 I-I' 절단면의 일례를 도시한다.
도 4는 도 3의 코일 부품의 제조 방법 일례를 도시한다.
도 5는 도 3의 코일 부품의 코일부 제조 방법 일례를 도시한다.
도 6은 도 2의 코일 부품의 개략적 I-I' 절단면의 다른 일례를 도시한다.
도 7은 도 6의 코일 부품의 제조 방법 일례를 도시한다.
도 8은 도 6의 코일 부품의 코일부 제조 방법 일례를 도시한다.
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) 등일 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 파워 인덕터(Power Inductor)의 구조를 예를 들어 설명하지만, 상술한 바와 같이 다른 다양한 용도의 코일 부품에도 본 개시의 코일 부품이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2는 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 개략적인 I-I' 절단면의 일례를 도시한다.
도면을 참조하면, 일례에 따른 코일 부품(100A)은 바디부(10), 바디부(10) 내에 배치된 코일부(20), 및 바디부(10) 상에 배치된 전극부(50)를 포함한다. 바디부(10)는 자성 물질을 포함한다. 코일부(20)는 지지부재(21), 지지부재(21)의 앙면 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 1 패턴층(22a, 22b), 지지부재(21)의 양면 상에 형성되며 제 1 패턴층(22a, 22b)을 덮는 절연층(23a, 23b), 절연층(23a, 23b) 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 2 패턴층(24a, 24b), 및 제 2 패턴층(24a, 24b)을 덮는 절연막(25)을 포함한다. 전극부(50)는 코일부(20) 각각의 인출단자와 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 외부 전극(51, 52)을 포함한다.
바디부(10)는 코일 부품(100A)의 외관을 이루며, 제 1 방향으로 마주보는 제 1 및 제 2 면, 제 2 방향으로 마주보는 제 3 및 제 4 면, 및 제 3 방향으로 마주보는 제 5 및 제 6 면으로 구성되는 대략 육면체 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바디부(10)는 자성 물질을 포함한다. 자성 물질은 자성 성질을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 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-Ni-Cr계 합금 분말, 또는 Fe-Cr-Al계 합금 분말 등의 Fe 합금류, Fe기 비정질, Co기 비정질 등의 비정질 합금류, Mg-Zn계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, Mg-Mn-Sr계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트 등의 스피넬형 페라이트류, Ba-Zn계 페라이트, Ba-Mg계 페라이트, Ba-Ni계 페라이트, Ba-Co계 페라이트, Ba-Ni-Co계 페라이트 등의 육방정형 페라이트류, Y계 페라이트 등의 가닛형 페라이트류를 들 수 있다.
자성 물질은 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물을 포함하는 것일 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. 수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 자성체 분말은 2 이상의 평균 입경을 갖는 금속 자성체 분말이 충진된 것일 수도 있다. 이 경우 서로 다른 크기의 바이모달(bimodal) 금속 자성체 분말를 사용하여 압착함으로써, 자성체 수지 복합체를 가득 채울 수 있어 충진율을 높일 수 있다.
코일부(20)는 코일 부품(100A)의 코일로부터 발현되는 특성을 통하여 전자 기기 내에서 다양한 기능을 수행하는 역할을 한다. 예를 들면, 코일 부품(100A)은 파워 인덕터일 수 있으며, 이 경우 코일부(20)는 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 역할 등을 수행할 수 있다. 코일부(20)는 상술한 바와 같이 지지부재(21), 지지부재(21)의 앙면 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 1 패턴층(22a, 22b), 지지부재(21)의 양면 상에 형성되며 제 1 패턴층(22a, 22b)을 덮는 절연층(23a, 23b), 절연층(23a, 23b) 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 2 패턴층(24a, 24b), 및 제 2 패턴층(24a, 24b)을 덮는 절연막(25)을 포함한다. 단, 지지부재(21)의 일면에만 제 1 및 제 2 패턴층(22a, 24a)과 절연층(23a)이 형성 될 수도 있음은 물론이다.
지지부재(21)는 코일부(20)를 보다 박형으로, 또한 보다 쉽게 형성하기 위한 것으로, 코일 패턴(22a, 22b), 절연층(23a, 23b) 등을 지지할 수 있는 것이면 그 재질이나 종류가 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 동박적층판(CCL), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판, 금속계 연자성 기판, 절연 수지로 이루어진 절연 기판 등일 수 있다. 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), PID(Photo Imagable Dielectric) 등이 사용될 수 있다. 강성 유지의 관점에서는, 유리 섬유 및 절연 수지를 포함하는 절연 기판, 보다 구체적으로는 유리 섬유 및 에폭시 수지를 포함하는 절연 기판을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 및 제 2 패턴층(22a, 22b, 24a, 24b)은 각각 평면 코일 형상을 가진다. 평면 코일 형상의 제 1 및 제 2 패턴층(22a, 22b, 24a, 24b)은 등방 도금법으로 형성된 도금 패턴일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 평면 코일 형상의 경우 최소 2 이상의 턴수를 가질 수 있는바, 박형이면서 높은 인덕턴스 구현에 유리하다. 제 1 및 제 2 패턴층(22a, 22b, 24a, 24b)은 시드층 및 도금층으로 구성될 수 있다. 시드층은 티타늄(Ti), 티타늄-텅스텐(Ti-W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 및 니켈(Ni)-크롬(Cr) 중 하나 이상을 포함하는 제 1 층 및 도금층과 동일재료, 예컨대, 구리(Cu)를 포함하는 제 2 층으로 구성될 수 있다. 도금층은, 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 패턴층(22a, 22b)과 제 2 패턴층(24a, 24b) 사이의 절연두께(H1, H2, H3)는 일정하다. 여기서 일정하다는 것은 완전히 동일하다는 것을 의미하는 것은 아니며, 완전히 동일한 경우와 더불어 공정상의 한계 등에 의하여 존재하는 미세한 편차가 존재하는 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 경우, 직류저항(Rdc) 편차를 줄일 수 있으며, Ls값에 맞게끔 절연두께 선정이 가능하고, 도금공정 관리에 유리하다.
제 1 패턴층(22a, 22b)의 두께는 일정할 수 있다. 여기서 일정하다는 것은 완전히 동일하다는 것을 의미하는 것은 아니며, 완전히 동일한 경우와 더불어 공정상의 한계 등에 의하여 존재하는 미세한 편차가 존재하는 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 경우, 마찬가지로 직류저항(Rdc) 편차를 줄일 수 있으며, Ls값에 맞게끔 절연두께 선정이 가능하고, 도금공정 관리에 유리하다.
제 1 패턴층(22a, 22b)의 상면은 적어도 중심부가 편평할 수 있다. 여기서 편평하다는 것은 완전한 수평을 의미하는 것은 아니며, 완전한 수평의 경우와 더불어 공정상의 한계 등에 의하여 존재하는 미세한 편차가 존재하는 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 마찬가지로, 직류저항(Rdc) 편차를 줄일 수 있으며, Ls값에 맞게끔 절연두께 선정이 가능하고, 도금공정 관리에 유리하다.
지지부재(21)를 관통하는 제 1 비아(26)는 지지부재(21) 양면에 각각 형성된 상측의 제 1 패턴층(22a) 및 하측 제 1 패턴층(22b)을 전기적으로 연결시킬 수만 있으면, 그 형상이나 재질은 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 상측의 및 하측은 도면의 제 3 방향을 기준으로 판단한다. 예를 들면, 제 1 비아(26)의 형상은 상면에서 하면으로 갈수록 직경이 작아지거나 커지는 테이퍼 형상, 상면에서 하면으로 갈수록 직경이 거의 일정한 원통형상, 모래시계 형상 등 당해 기술분야에 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 또한, 제 1 비아(26)의 재질로는 상술한 제 1 및 제 2 패턴층(22a, 22b, 24a, 24b)의 형성 물질이 적용될 수 있다.
절연층(23a, 23b)은 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 2 패턴층(24a, 24b)을 절연시키는 역할을 수행한다. 또한, 그라인딩 공정 시에 제 1 패턴층(22a, 22b)의 코일 손상을 방지해준다. 절연층(23a, 23b)은 절연 물질을 포함하는 빌드업 필름일 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들면, ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등이 사용될 수 있다. 또는, 공지의 감광성 절연(Photo Imageble Dielectric: PID) 수지를 포함하는 절연 필름일 수도 있다. 강성 유지를 하되 제 1 패턴층(22a, 22b)을 효과적으로 매립하기 위해서는 필러 및 절연 수지를 포함하는 절연 필름, 예를 들면, 무기 필러 및 에폭시 수지를 포함하는 절연 필름을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(23a, 23b)은 제 1 패턴층(22a, 22b)의 측면을 둘러싸는 제 1 절연층(23a1, 미도시), 및 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 1 절연층(23a1, 미도시)의 상면을 덮는 제 2 절연층(23a2, 미도시)을 포함할 수 있다. 이들은 서로 동일한 재료를 가질 수 있으며, 일체화되어 그 경계가 구분되지 않을 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(23a, 23b)을 관통하는 제 2 비아(27a, 27b)는 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 2 패턴층(24a, 24b)을 전기적으로 연결시킬 수만 있으면, 그 형상이나 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 2 비아(27a, 27b)의 형상은 상술한 바와 같은 테이퍼 형상, 원통 형상 등 당해 기술분야에 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 또한, 제 2 비아(27a, 27b)의 재질로는 상술한 제 1 및 제 2 패턴층(22a, 22b, 24a, 24b)의 형성 물질이 적용될 수 있다.
절연막(25)은 기본적으로는 제 2 패턴층(24a, 24b)을 보호하는 역할을 수행한다. 절연막(25)은 제 2 패턴층(24a, 24b)의 표면을 덮을 수 있다. 또한, 지지부재(21)의 내벽과 절연층(23a, 23b)의 내벽 역시 덮을 수 있다. 절연막(25)의 재질은 절연 물질을 포함하는 것이면 어느 것이든 적용될 수 있으며, 예를 들면, 통상의 절연 코팅에 사용되는 절연 수지, 예컨대 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 액정 결정성 폴리머 수지 등을 포함할 수 있다. 박막으로 형성하기 위한 목적 등으로, 필러나 유리 섬유 등은 포함하지 않을 수 있다.
전극부(50)는 코일 부품(100A)이 전자 기기에 실장 될 때, 코일 부품(100A)을 전자 기기와 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 전극부(50)는 바디부(10) 상에 서로 이격되어 배치된 제 1 외부 전극(51) 및 제 외부 2 전극(52)을 포함한다. 필요에 따라서, 전극부(50)는 코일부(20)와 전극부(50) 사이의 전기적 신뢰성을 향상시키기 위하여 선도금층(미도시)을 포함할 수 있다.
제 1 외부 전극(51)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 2 외부 전극(52)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 1 외부 전극(51)은 바디부(10)의 제 1 면으로 인출된 인출단자와 연결된다. 제 2 외부 전극(52)은 바디부(10)의 제 2 면으로 인출된 인출단자와 연결된다.
제 1 및 제 2 외부 전극(51, 52)은, 예를 들어, 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.
도 4는 도 3의 코일 부품의 제조 방법 일례를 도시한다.
도 5는 도 3의 코일 부품의 코일부 제조 방법 일례를 도시한다.
이하에서는, 일례에 따른 코일 부품(100A)의 제조 방법에 대하여 설명하되, 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
일례에 따른 코일 부품(100A)의 제조 방법은, 코일부(20)를 형성하는 단계(S1), 바디부(10)를 형성하는 단계(S2), 및 전극부(50)를 형성하는 단계(S3)를 포함한다.
코일부(20)를 형성하는 단계(S1)는, 예를 들면, 다음의 과정을 통하여 제조될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 지지부재(21) 일면 또는 양면 상에 제 1 패턴층(22a, 22b)을 형성한다. 지지부재(21)는 복수의 코일부(20)를 형성하기 위한 대량 사이즈일 수 있다. 지지부재(21)에는 제 1 비아(26) 형성을 위한 비아 홀을 기계적 드릴, 레이저 드릴 등을 이용하여 미리 형성할 수도 있다. 제 1 패턴층(22a, 22b)은 시드층 및 도금층을 순차적으로 형성하는 방법으로 형성할 수 있다. 도금 공법은 전해 동도금 또는 무전해 동도금 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 방법을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 지지부재(21) 일면 또는 양면 상에 제 1 패턴층(22a, 22b)을 덮는 제 1 절연층(23a1, 미도시)를 형성한다. 제 1 절연층(23a1, 미도시) 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상술한 절연 물질을 포함하는 전구체 필름을 제 1 패턴층(22a, 22b)이 형성된 지지부재(21) 상에 라미네이션 한 후 경화하여 형성할 수 있다. 또는, 상술한 절연 물질을 제 1 패턴층(22a, 22b)이 형성된 지지부재(21) 상에 도포한 후 경화하여 형성할 수도 있다. 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.
다음으로, 서로 다른 두께 편차(h1, h2, h3)를 갖는 제 1 패턴층(22a, 22b)의 상측을 그라인딩 처리한다. 이때, 제 1 절연층(23a1, 미도시)의 상측 역시 그라인딩 처리된다. 그 결과, 제 1 패턴층(22a, 22b)이 일정한 두께를 가질 수 있다. 또한, 제 1 패턴층(22a, 22b)의 상면은 적어도 중심부가 편평할 수 있다. 그라인딩 처리는 공지의 방법, 예를 들면, 그라인딩 처리 수단, 예컨대 롤(200) 등을 이용하는 정면공정 등을 이용할 수 있다.
다음으로, 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 1 절연층(23a1, 미도시)를 덮는 제 2 절연층(23a2, 미도시)를 형성한다. 형성 방법은 상술한 바와 동일하다. 이때, 제 1 패턴층(22a, 22b)의 두께가 일정한바, 제 1 패턴층(22a, 22b)과 제 2 절연층(23a2, 미도시) 상에 형성되는 제 2 패턴층(24a, 24b) 사이의 절연두께는 제 2 절연층(23a2, 미도시)의 두께로서, 일정할 수 있다.
다음으로, 제 2 절연층(23a2, 미도시) 상에 제 2 패턴층(24a, 24b)을 형성한다. 제 2 패턴층(24a, 24b)을 형성하는 방법 역시 특별히 한정되지 않으며, 공지의 포토 리소그래피 공법 및 도금 공법을 이용할 수 있다. 한편, 제 2 패턴층(24a, 24b)을 형성할 때, 절연층(23a, 23b)을 각각 관통하는 관통 홀을 포토 리소그래피 공법, 기계적 드릴 및/또는 레이저 드릴 등의 공지의 방법으로 형성한 후 도금으로 채우는 방법으로 제 2 비아(27a, 27b)를 형성할 수 있다.
다음으로, 공지의 트리밍(Trimming) 공법 등을 이용하여 지지부재(21) 및 절연층(23a, 23b)의 중심부를 타공한다. 또한, 불필요한 영역 역시 선택적으로 제거한다. 그 결과 자성 물질이 충전되는 영역을 보다 개선할 수 있게 된다.
다음으로, 절연막(25)을 형성한다. 절연막(25) 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지의 코팅 방법을 이용할 수 있다.
바디부(10)는 자성 물질을 이용하여 코일부(20)를 매립하여 형성할 수 있다. 이는 자성체 시트 등의 적층을 이용할 수 있다. 자성체 시트는 상술한 바와 같은 공지의 자성 물질을 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들면, 금속 자성 입자, 바인더 수지 및 용제 등을 혼합하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 닥터 블레이드 법으로 캐리어 필름(carrier film)상에 수십 ㎛의 두께로 도포한 후 건조하여 시트 형태로 제조할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 바디부(10)를 형성한 경우에는 다이싱(Dicing) 공정 등을 이용하여 싱귤레이션 하면, 내부에 코일부(20)가 형성된 개별적인 바디부(10)를 형성할 수 있다.
전극부(50)는 바디부(10)의 일면으로 노출되는 코일부(20)의 인출 단면과 접속하도록 바디부(10)의 외측에 외부전극(51, 52)를 형성하는 것으로 형성될 수 있다. 외부전극(51, 52)은 상술한 바와 같이 전기 도전성이 뛰어난 금속을 포함하는 페이스트를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn) 또는 은(Ag) 등의 단독 또는 이들의 합금 등을 포함하는 도전성 페이스트를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 외부전극(51, 52)은 이들 페이스트 층 상에 도금층을 더 형성한 것일 수 있다. 도금층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 형성될 수 있다.
도 6은 도 2의 코일 부품의 개략적 I-I' 절단면의 다른 일례를 도시한다.
이하에서는 다른 일례에 따른 코일 부품(100B)에 대하여 설명하되, 상술한 설명과 중북되는 내용은 생략하고, 그 차이점 만을 설명한다.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 코일 부품(100B)은 절연층이 제 1 패턴층(22a, 22b)의 측면을 둘러싸는 제 1 절연층(23a, 23b), 및 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 1 절연층(23a, 23b)의 상면을 덮는 제 2 절연층(23c, 23d)를 포함하되, 제 2 절연층(23c, 23d)이 특별히 빌드 업 필름 형태이다. 이때, 제 1 절연층(23a, 23b) 및 제 2 절연층(23c, 23d)의 구체적인 재료는 상이할 수 있다. 또한, 제 1 절연층(23a, 23b) 및 제 2 절연층(23c, 23d) 사이의 경계가 구분될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 2 패턴층(24a, 24b) 사이의 절연두께(H1, H2, H3)는 마찬가지로 일정할 수 있으며, 제 2 절연층(23c, 23d)의 두께와 동일할 수 있다.
도 7은 도 6의 코일 부품의 제조 방법 일례를 도시한다.
도 8은 도 6의 코일 부품의 코일부 제조 방법 일례를 도시한다.
이하에서는 다른 일례에 따른 코일 부품(100B)의 제조방법에 대하여 설명하되, 상술한 설명과 중북되는 내용은 생략하고, 그 차이점 만을 설명한다.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 코일 부품(100B)의 제조 방법은 코일부(20)를 형성할 때, 제 1 패턴층(22a, 22b) 및 제 1 절연층(23a, 23b)의 상측을 그라인딩 처리한 후, 그 상측에 빌드 업 필름 형태의 제 2 절연층(23c, 23d)를 형성한다. 이는 상술한 라미네이션 방법을 이용할 수 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
20: 코일부
50: 전극부
21: 지지부재
22a, 22b, 24a, 24b: 패턴층
23a, 23b, 23a1, 23a2, 23c, 23d: 절연층
25: 절연막
51, 52: 외부 전극
2: 고주파 인덕터
3: 통상의 비드
4: 고주파용 비드
5: 공통 모드 필터
100: 코일 부품
10: 바디부
20: 코일부
50: 전극부
21: 지지부재
22a, 22b, 24a, 24b: 패턴층
23a, 23b, 23a1, 23a2, 23c, 23d: 절연층
25: 절연막
51, 52: 외부 전극
Claims (10)
- 자성 물질을 포함하는 바디부 내에 코일부가 배치된 코일 부품에 있어서,
상기 코일부는, 지지부재,
상기 지지부재의 일면 또는 양면에 형성된 평면 코일 형상의 제 1 패턴층,
상기 지지부재의 일면 또는 양면에 형성되어 상기 제 1 패턴층을 덮는 절연층, 및
상기 절연층 상에 형성된 평면 코일 형상의 제 2 패턴층, 을 포함하며,
상기 제 1 패턴층과 상기 제 2 패턴층 사이의 절연두께가 일정하며,
상기 코일부는, 상기 제 2 패턴층의 표면을 덮는 절연막을 더 포함하며,
상기 절연막 및 상기 절연층의 재료는 상이하며,
상기 절연막은 상기 지지부재의 내벽과 상기 절연층의 내벽도 덮는
코일 부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴층은 두께가 일정한,
코일 부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴층의 상면은 적어도 중심부가 편평한,
코일 부품.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 자성 물질은 서로 다른 평균 입경을 갖는 2 이상의 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물을 포함하는,
코일 부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 지지부재는 유리 섬유 및 절연 수지를 포함하고,
상기 절연층은 필러 및 절연 수지를 포함하는,
코일 부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 절연층은, 상기 제 1 패턴층의 측면을 둘러싸는 제 1 절연층, 및
상기 제 1 패턴층 및 상기 제 1 절연층의 상면을 덮는 제 2 절연층, 을 포함하며,
상기 절연두께는 상기 제 2 절연층의 두께와 동일한,
코일 부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 바디부 상에는 상기 코일부와 전기적으로 연결된 전극부가 배치되는,
코일 부품.
- 코일부를 형성하는 단계 및 상기 코일부를 수용하며 자성 물질을 포함하는 바디부를 형성하는 단계를 포함하는 코일 부품의 제조 방법에 있어서,
상기 코일부를 형성하는 단계는, 지지부재를 준비하는 단계;
상기 지지부재의 일면 또는 양면에 평면 코일 형상의 제 1 패턴층을 형성하는 단계;
상기 지지부재의 일면 또는 양면에 상기 제 1 패턴층을 덮는 제 1 절연층을 형성하는 단계;
상기 제 1 패턴층 및 상기 제 1 절연층의 일측을 그라인딩 하는 단계;
상기 제 1 패턴층 및 상기 제 1 절연층의 일측을 덮는 제 2 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제 2 절연층 상에 평면 코일 형상의 제 2 패턴층을 형성하는 단계; 를 포함하는,
코일 부품의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160019214A KR102414846B1 (ko) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160019214A KR102414846B1 (ko) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170097446A KR20170097446A (ko) | 2017-08-28 |
| KR102414846B1 true KR102414846B1 (ko) | 2022-07-01 |
Family
ID=59759606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160019214A KR102414846B1 (ko) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102414846B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007067214A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Taiyo Yuden Co Ltd | パワーインダクタ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9236171B2 (en) * | 2010-10-21 | 2016-01-12 | Tdk Corporation | Coil component and method for producing same |
| KR20140002355A (ko) * | 2012-06-29 | 2014-01-08 | 삼성전기주식회사 | 인덕터 및 인덕터의 제조방법 |
-
2016
- 2016-02-18 KR KR1020160019214A patent/KR102414846B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007067214A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Taiyo Yuden Co Ltd | パワーインダクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170097446A (ko) | 2017-08-28 |
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