KR102875813B1 - 코일 부품 - Google Patents

코일 부품

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KR102875813B1 KR1020200110747A KR20200110747A KR102875813B1 KR 102875813 B1 KR102875813 B1 KR 102875813B1 KR 1020200110747 A KR1020200110747 A KR 1020200110747A KR 20200110747 A KR20200110747 A KR 20200110747A KR 102875813 B1 KR102875813 B1 KR 102875813B1
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Abstract

코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 바디, 상기 바디 내에 배치된 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극, 상기 바디의 일면에 배치되고, 상기 제1 및 제2 외부전극을 노출하는 표면절연층, 및 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 상기 표면절연층 사이에 배치된 댐절연층을 포함한다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}
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 전자부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
코일 부품의 소형화를 위해 부품 본체의 표면에 외부전극을 도금 공정으로 형성한 경우, 외부전극의 외관 불량이 발생하는 경우가 있다.
일본공개특허 제 2019-046993호
본 발명의 일 목적은 외부전극의 외관 불량을 방지할 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은, 실장 시 솔더 등과 외부전극 간의 결합력을 향상시킬 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 상기 바디 내에 배치된 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극, 상기 바디의 일면에 배치되고, 상기 제1 및 제2 외부전극을 노출하는 표면절연층, 및 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 상기 표면절연층 사이에 배치된 댐절연층을 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명에 따르면 외부전극의 외관 불량을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 실장 시 솔더 등과 외부전극 간의 결합력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서, L 방향은 제1 방향 또는 길이 방향, W 방향은 제2 방향 또는 폭 방향, T 방향은 제3 방향 또는 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
전자 기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 이용되는데, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일 부품이 적절하게 이용될 수 있다.
즉, 전자 기기에서 코일 부품은, 파워 인덕터(Power Inductor), 고주파 인덕터(HF Inductor), 통상의 비드(General Bead), 고주파용 비드(GHz Bead), 공통 모드 필터(Common Mode Filter) 등으로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300), 외부전극(400, 500), 표면절연층(600) 및 댐절연층(700)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
이하에서는, 예시적으로 바디(100)가 육면체의 형상인 것을 전제로 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 하지만, 이러한 설명이 육면체 이외의 형상으로 형성된 바디를 포함하는 코일 부품을 본 실시예의 범위에서 제외하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 바디(100)는, 길이 방향(L)으로 서로 마주보는 제1 면(101)과 제2 면(102), 폭 방향(W)으로 서로 마주보는 제3 면(103)과 제4 면(104), 두께 방향(T)으로 마주보는 제5 면(105) 및 제6 면(106)을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104) 각각은, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 이하에서, 바디(100)의 양단면(일단면과 타단면)은 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양측면(일측면과 타측면)은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미할 수 있다. 또한 바디(100)의 일면과 타면은 각각 바디(100)의 제6 면(106)과 제5 면(105)을 의미할 수 있다. 인쇄회로기판 등의 실장기판에 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 실장함에 있어, 바디(100)의 일면(106)은 실장기판의 실장면을 향하도록 배치되어 실장기판에 실장될 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(400, 500) 및 절연층(610, 620)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.65mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상술한 코일 부품의 길이, 폭 및 두께의 수치는 공차를 제외한 것으로, 공차에 의한 실제 코일 부품의 길이, 폭 및 두께는 상기의 수치와 달리질 수 있다. 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 전술한 길이, 폭 및 두께는 각각 마이크로미터를 이용한 마이크로미터법으로 측정되거나, 단면에 대한 광학현미경 사진을 기준으로 한 단면측정법으로 측정될 수 있다.
바디(100)는, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성 물질로 이루어질 수도 있고, 비자성체로 이루어질 수도 있다.
자성 물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트는, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 자성 분말은, 순철 분말, Fe-Si계 합금 분말, Fe-Si-Al계 합금 분말, Fe-Ni계 합금 분말, Fe-Ni-Mo계 합금 분말, Fe-Ni-Mo-Cu계 합금 분말, Fe-Co계 합금 분말, Fe-Ni-Co계 합금 분말, Fe-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Si계 합금 분말, Fe-Si-Cu-Nb계 합금 분말, Fe-Ni-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Al계 합금 분말 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속 자성 분말은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
페라이트 및 금속 자성 분말은 각각 평균 직경이 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는, 수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 수지에 분산된 자성 물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다.
수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 코일부(300)를 관통하는 코어(110)를 포함할 수 있다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(300)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지기판(200)은 바디(100) 내에 배치되고, 적어도 일면에 후술할 코일부(300)가 배치되어 코일부(300)를 지지한다.
지지기판(200)은 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 및 감광성 절연수지 중 적어도 하나를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 지지기판(200)은 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL), 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric)등의 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 코일부(300) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다. 지지기판(200)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세홀 가공이 가능하다.
코일부(300)는 지지기판(200)에 배치된다. 코일부(300)는 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(300)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
코일부(300)는 지지기판(200)의 서로 마주하는 양면 중 적어도 하나에 형성되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다. 코일부(300)는 바디(100)의 두께 방향(T)으로 서로 마주한 지지기판(200)의 일면과 타면에 배치된다. 본 실시예의 경우, 코일부(300)는, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(200)의 일면(도 3 및 도 4의 방향을 기준으로 지지기판(200)의 하면)에 배치된 제1 코일패턴(311), 지지기판(200)의 일면과 마주하는 지지기판(200)의 타면(도 3 및 도 4의 방향을 기준으로 지지기판(200)의 상면)에 배치된 제2 코일패턴(312), 및 지지기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각의 내측 단부를 연결하는 비아(200)를 포함한다. 결과, 본 실시예에 적용되는 코일부(300)는 코어(110)를 기준으로 바디(100)의 두께 방향(T)으로 자기장을 발생시키는 하나의 코일로 형성될 수 있다.
제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각은, 바디(100)의 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 도 1, 도 3 및 도 4의 방향을 기준으로, 제1 코일패턴(311)은 지지기판(200)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다. 제2 코일패턴(312)은 지지기판(200)의 상면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다.
제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 각각의 외측 단부는 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 각각 노출된다. 구체적으로, 제1 코일패턴(311)의 외측 단부는 지지기판(200)의 일면에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된다. 제2 코일패턴(312)의 외측 단부는 지지기판(200)의 타면에 배치되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다. 제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 각각의 외측 단부는, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 배치된 후술할 외부전극(400, 500)과 접촉 연결된다.
코일패턴(311, 312) 및 비아(320) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(312) 및 비아(320)를 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(312) 및 비아(320) 각각은, 무전해도금 또는 스퍼터링 등의 기상증착으로 형성된 시드층과, 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은 어느 하나의 전해도금층을 다른 하나의 전해도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 제2 코일패턴(312) 및 비아(320)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(312) 및 비아(320)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예로서, 제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312)을 각각 별개로 형성한 후 지지기판(200)에 일괄적으로 적층하여 코일부(300)를 형성할 경우, 비아(320)는 고융점금속층과 고융점금속층의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 저융점금속층을 포함할 수 있다. 여기서, 저융점금속층은 납(Pb) 및/또는 주석(Sn)을 포함하는 솔더로 형성될 수 있다. 저융점금속층은 일괄적층 시의 압력 및 온도로 인해 적어도 일부가 용융되어, 저융점금속층과 제2 코일패턴(312) 간의 경계에는 금속간화합물층(Inter Metallic Compound Layer, IMC Layer)이 형성될 수 있다.
제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312)은, 예로서, 각각 지지기판(200)의 하면 및 상면에 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)은 지지기판(200)의 하면에 매립되어 하면이 지지기판(200)의 하면으로 노출되고, 제2 코일패턴(312)은 지지기판(200)의 상면에 돌출 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 코일패턴(311)의 하면에는 오목부가 형성되어, 지지기판(200)의 하면과 제1 코일패턴(311)의 하면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)은 지지기판(200)의 하면에 매립되어 하면이 지지기판(200)의 하면으로 노출되고, 제2 코일패턴(312)은 지지기판(200)의 상면에 매립되어 상면이 지지기판(200)의 상면으로 노출될 수 있다.
코일패턴(311, 312) 및 비아(320) 각각은, 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.
절연막(IF)은, 지지기판(200) 및 코일부(300)의 표면을 따라 형성된다. 절연막(IF)은 코일부(300)를 보호하고, 도전성 성분을 포함하는 바디(100)의 금속 자성 분말로부터 코일부(300)를 절연시키기 위한 것으로, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있다. 절연막(IF)에 포함되는 절연 물질은 어떠한 것이든 가능하며, 특별한 제한은 없다. 절연막(IF)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 지지기판(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다.
표면절연층(600)은 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106) 전체를 둘러싸되, 후술할 외부전극(400, 500)이 형성될 오프닝(O)이 형성된다. 즉, 표면절연층(600)은 외부전극(400, 500)과 함께 바디(100)의 표면 전체를 둘러싸는 형태로 형성된다. 한편, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 각각에 배치된 표면절연층(600)은 후술할 외부전극(400, 500)의 연결부(410, 510)가 배치되는 오프닝에 의해 폭 방향(W)으로 서로 이격된 일영역과 타영역을 가질 수 있다.
표면절연층(600)은 외부전극(400, 500)을 도금으로 형성함에 있어, 도금레지스트로 기능할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
표면절연층(600)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지, 감광성 수지, 패럴린, SiOx 또는 SiNx를 포함할 수 있다.
표면절연층(600)은 접착 기능을 가질 수 있다. 예로서, 절연필름을 바디(100)에 적층하여 표면절연층(600)을 형성할 경우, 절연필름은 접착 성분을 포함하여 바디(100)의 표면에 접착할 수 있다. 이러한 경우, 표면절연층(600)의 바디(100)와 접하는 일면에는 접착층이 별도로 형성되어 있을 수 있다. 다만, 반경화 상태(B-stage)의 절연필름을 이용해 표면절연층(600)을 형성하는 경우 등과 같이, 표면절연층(600)의 일면에 별도의 접착층이 형성되어 있지 않을 수도 있다.
표면절연층(600)은, 액상의 절연수지를 바디(100)의 표면에 도포하거나, 절연페이스트를 바디(100)의 표면에 도포하거나, 절연필름을 바디(100)의 표면에 적층하거나, 기상증착으로 절연수지를 바디(100)의 표면에 형성함으로써 형성될 수 있다. 절연필름의 경우, 감광성 절연수지를 포함하는 드라이필름(DF), 감광성 절연수지를 포함하지 않는 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 또는 폴리이미드 필름 등을 이용할 수 있다.
표면절연층(600)은 10㎚ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 표면절연층(600)의 두께가 10㎚미만인 경우에는 Q 특성 (Q factor) 감소, 항복 전압(break down voltage) 감소 및 자기공진 주파수(Self-resonant Frequency, SRF) 감소 등 코일 부품의 특성이 감소할 수 있고, 표면절연층(600)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 총 길이, 폭 및 두께가 증가하여 박형화에 불리하다.
표면절연층(600)은, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)에 서로 일체로 형성될 수도 있으며, 상호 간에 경계가 형성될 수도 있다. 제한되지 않는 예로서, 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106) 각각에 형성된 표면절연층(600)과, 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104) 각각에 형성된 표면절연층(600) 및 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 각각에 형성된 표면절연층(600)은 서로 다른 공정에서 형성됨으로써 상호 간에 경계가 형성될 수 있다. 한편, 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 바디(100)의 제6 면(106)에 형성된 표면절연층(600)을 기준으로 설명하기로 한다.
표면절연층(600)에는 제1 및 제2 외부전극(400, 500)이 배치되는 오프닝(O)이 형성된다. 구체적으로, 오프닝(O)에는 제1 및 제2 외부전극(400, 500) 각각의 후술할 패드부(420, 520)가 배치된다. 한편, 패드부(420, 520)는 바디(100)의 제6 면(106)의 길이 방향(L) 중앙부에 배치된 표면절연층(600)의 이격부(610)에 의해 서로 이격 배치된다. 또한, 패드부(420, 520) 각각은, 바디(100)의 제6 면(106)의 폭 방향(W) 양 단부 각각에 배치된 표면절연층(600)의 마진부(620)에 의해 바디(100)의 제6 면의 폭 방향(W) 양 단부로부터 이격되게 배치된다.
외부전극(400, 500)은 바디(100)의 일면(106)에 서로 이격 배치되고, 각각 코일부(300)와 연결된다. 구체적으로, 본 실시예의 경우, 제1 외부전극(400)은, 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어 제1 코일패턴(311)의 외측 단부와 접촉 연결되는 제1 연결부(410)와, 제1 연결부(410)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제1 패드부(420)를 포함한다. 제2 외부전극(500)은, 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어 제2 코일패턴(312)의 외측 단부와 접촉 연결되는 제2 연결부(510)와, 제2 연결부(510)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제2 패드부(520)를 포함한다. 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제1 및 제2 패드부(420, 520)는 전술한 바와 같이, 이격부(610)에 의해 서로 이격되게 배치되며, 마진부(620)에 의해 바디(100)의 제6 면(106)의 폭 방향(W) 양단부로부터 이격되게 배치된다.
외부전극(400, 500)은, 바디(100)의 표면에 형성된 표면절연층(600)을 도금레지스트로 하여 전해도금을 수행함으로써 바디(100)의 표면에 형성될 수 있다. 바디(100)가 금속 자성 분말을 포함하는 경우, 금속 자성 분말은 바디(100)의 표면에 노출될 수 있다. 바디(100)의 표면에 노출된 금속 자성 분말로 인해, 전해도금 시 바디(100) 표면에 도전성이 부여될 수 있고, 바디(100) 표면에 외부전극(400, 500)을 전해도금으로 형성할 수 있다.
외부전극(400, 500)의 연결부(410, 510)와 패드부(420, 520)는 동일한 도금 공정으로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다. 즉, 제1 연결부(410)와 제1 패드부(420)는 일체로 형성될 수 있고, 제2 연결부(510)와 제2 패드부(520)는 일체로 형성될 수 있다. 또한, 연결부(410, 510)와 패드부(420, 520)는 서로 동일한 금속으로 구성될 수 있다. 다만, 이러한 설명이 연결부(410, 510)와 패드부(420, 520)가 서로 상이한 도금 공정으로 형성되어 상호 간에 경계가 형성된 경우를 본 발명의 범위에서 제외하는 것은 아니다. 한편, 본 실시예의 경우, 외부전극(400, 500) 각각은, 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(400)은, 제1 도전층(11), 제1 도전층(11)에 배치된 제2 도전층(12) 및 제2 도전층에 배치된 제3 도전층(13)을 포함할 수 있는데, 전술한 제1 연결부(410)와 제1 패드부(420)는 제1 도전층(11)을 의미할 수 있다. 따라서, 제2 및 제3 도전층(12, 13)은 제1 패드부(420) 상에만 배치되고 제1 연결부(410)로는 연장되지 않을 수 있다. 다만, 본 실시예의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
외부전극(400, 500)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부전극(400, 500) 각각은, 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(400)은, 구리(Cu)를 포함하는 제1 도전층(11), 제1 도전층(11)에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 도전층(12), 및 제2 도전층에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 도전층(13)을 포함할 수 있다. 한편, 외부전극(400, 500)이 복수의 층으로 형성되는 경우, 외부전극(400, 500)의 복수의 층 각각은 후술할 댐절연층(600)의 측면에 접할 수 있다. 외부전극(400, 500)은, 구리, 은, 및 주석 중 적어도 하나 이상을 포함하는 도전성 분말과 열경화성 수지를 포함하는 도전성 페이스트를 도포 및 경화하여 형성될 수 있다. 또는, 외부전극(400, 500)은, 도금법 또는 스퍼터링 등과 같은 기상증착법 등으로 형성될 수 있다.
외부전극(400, 500)은, 0.5㎛ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 외부전극(400, 500)의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우에는 기판 실장 시 탈착 및 박리가 일어날 수 있다. 외부전극(400, 500)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 박형화에 불리할 수 있다.
댐절연층(700)은, 제1 및 제2 외부전극(400, 500) 각각과 표면절연층(600) 사이에 배치되도록 제1 및 제2 오프닝(O) 내에 배치된다. 즉, 댐절연층(700)은 제1 외부전극(400)의 패드부(420)와 표면절연층(600)의 이격부(610) 및 마진부(620) 각각 사이에 배치된다. 또한, 댐절연층(700)은 제2 외부전극(500)의 패드부(520)와 표면절연층(600)의 이격부(610) 및 마진부(620) 각각 사이에 배치된다. 따라서, 댐절연층(700)은 일측면이 외부전극(400, 500)과 접하고, 일측면과 마주한 타측면이 오프닝(O)을 정의하는 표면절연층(600)의 측면과 접하게 된다. 댐절연층(700)은, 제1 및 제2 오프닝(O)의 내벽을 정의하는 표면절연층(600)의 측면을 따라 연속적으로 배치되어, 제1 및 제2 외부전극(400, 500)의 측면을 따라 연속적으로 배치될 수 있다. 댐절연층(700)은 외부전극(400, 500)을 도금으로 형성함에 있어, 외부전극(400, 500)이 형성되는 바디(100) 표면의 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 즉, 댐절연층(700)은 전체적으로, 바디(100)의 제6 면(106)에서 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 측 일변이 오픈된 사각 링 형상으로 형성되어 그 내부의 빈 공간으로서 외부전극(400, 500) 형성 영역을 정의할 수 있다.
외부전극을 바디 표면에 도금 형성함에 있어서, 바디의 표면 중 외부전극이 형성될 영역을 제외한 바디의 표면을 덮는 도금레지스트를 필요로 한다. 한편, 이러한 패터닝된 도금레지스트는, 절연 수지를 포함하는 절연페이스트 또는 액상의 절연수지를 바디의 표면 중 외부전극이 형성될 영역을 제외한 영역에 잉크젯 프린팅 등으로 도포하여 형성되는데, 이 경우, 절연페이스트 또는 액상의 절연수지의 상대적으로 낮은 점도로 인해, 오프닝을 정의하는 도금레지스트의 측면이 상대적으로 완만하게 형성된두께 불균일 영역이 발생한다. 또한 전술한 이유로, 두께 불균일 영역의 선폭은 상대적으로 크게 형성된다. 결과, 오프닝에 도금 형성된 외부전극은, 도금번짐이 발생하기 쉽고, 그 경계가 불분명해지는 문제가 발생한다. 이러한 문제가 있는 경우, 외부전극 외관불량으로 인해 불량률이 증가하고 실장 기판등에 실장됨에 있어, 솔더와 외부전극 간의 결합력이 상대적으로 약해진다.
본 실시예의 경우, 전술한 문제점을 해결하고자, 댐절연층(700)을 도입하였다. 댐절연층(700)은 표면절연층(600)에 비해 매우 작은 선폭으로 바디(100)의 표면에 형성되므로, 그 측면이 상대적으로 바디(100)의 표면에 수직하게 배치될 수 있다. 댐절연층(700)을 형성한 후 표면절연층(600)을 형성하고, 이 후 댐절연층(700)과 표면절연층(600)으로 커버되지 않는 바디(100)의 표면에 외부전극(400, 500)을 도금 형성함으로써, 외부전극(400, 500)의 경계(out-line)는 상대적으로 반듯하게 형성될 수 있다.
댐절연층(700)은 복수의 층을 포함할 수 있다. 즉, 댐절연층(700)은 복수의 공정으로 순차적으로 적층된 복수의 층으로 형성될 수 있다. 동일한 높이의 댐절연층(700)을 형성함에 있어, 복수 회의 공정으로 댐절연층(700)을 나누어 형성할 경우 댐절연층(700)의 측면을 보다 수직에 가까운 형태로 형성할 수 있다. 이는, 댐절연층(700)을 종래 기술과 같이, 전술한 페이스트 또는 액상의 절연수지를 도포해 형성하는 경우라고 하더라도, 댐절연층(700)이 상대적으로 얇은 두께의 복수의 층을 포함함으로써, 각 층의 두께 불균일 영역의 선폭을 감소시킬 수 있고, 나아가 댐절연층(700) 전체의 두께 불균일 영역의 선폭을 감소시킬 수 있다. 이는, 페이스트 또는 액상의 절연수지를 도포해 형성된 층의 두께 불균일 영역의 선폭은 해당 층의 평균 두께에 대체적으로 비례하기 때문에 기인하는 것이다.
댐절연층(700)은 감광성 절연수지를 포함할 수 있다. 이 경우, 댐절연층(700)의 외관(out-line)은 포토리쏘그래피 공정을 통해 형성될 수 있다.
댐절연층(700)은 바디(100)에 표면절연층(600)과 외부전극(400, 500)을 형성하기에 앞서 바디(100)에 형성될 수 있다.
커버절연층(CI)은, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 상에 각각 배치되어 바디의 제1 및 제2 면(101, 102)에 배치된 제1 및 제2 외부전극(400, 500)의 연결부(410, 510)를 커버한다. 커버절연층(CI)은 제1 및 제2 외부전극(400, 500)의 연결부(410, 510)를 커버함으로써 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 인쇄회로기판 등의 실장 기판에 실장될 때 인접하게 실장된 다른 전자 부품과 단락(short-circuit)되는 것을 방지할 수 있다.
커버절연층(CI)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지, 감광성 수지, 패럴린, SiOx 또는 SiNx를 포함할 수 있다.
커버절연층(CI)은 접착 기능을 가질 수 있다. 예로서, 절연필름을 바디(100)에 적층하여 커버절연층(CI)을 형성할 경우, 절연필름은 접착 성분을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 커버절연층(CI)의 일면에는 접착층이 별도로 형성되어 있을 수 있다. 다만, 반경화 상태(B-stage)의 절연필름을 이용해 커버절연층(CI)을 형성하는 경우 등과 같이, 커버절연층(CI)의 일면에 별도의 접착층이 형성되어 있지 않을 수도 있다.
커버절연층(CI)은, 액상의 절연수지를 바디(100)의 표면에 도포하거나, 절연필름을 바디(100)의 표면에 적층하거나, 기상증착으로 절연수지를 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 상에 형성함으로써 형성될 수 있다. 절연필름의 경우, 감광성 절연수지를 포함하는 드라이필름(DF), 감광성 절연수지를 포함하지 않는 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 또는 폴리이미드 필름 등을 이용할 수 있다.
커버절연층(CI)은 10㎚ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 커버절연층(CI)의 두께가 10㎚미만인 경우에는 Q 특성 (Q factor) 감소, 항복 전압(break down voltage) 감소 및 자기공진 주파수(Self-resonant Frequency, SRF) 감소 등 코일 부품의 특성이 감소할 수 있고, 커버절연층(CI)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 총 길이가 증가하여 박형화에 불리하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면 이다.
도 1 내지 4와 도 5을 비교하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 지지기판(200) 및 코일부(300)가 상이하다. 따라서, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)을 설명함에 있어, 본 발명의 일 실시예와 상이한 지지기판(200) 및 코일부(300)에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 권선 타입의 코일부(300)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 지지기판(200)을 포함하지 않는다.
코일부(300)는, 금속선 및 금속선의 표면을 피복하는 피복층을 포함하는 구리 와이어(Cu-wire) 등의 메탈와이어를 감아서 형성된 권선 코일일 수 있다. 따라서, 코일부(300)의 복수의 턴(turn) 각각의 표면 전체는 피복층으로 피복된다. 한편, 메탈와이어는 평각선일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 평각선으로 코일부(300)를 형성한 경우, 코일부(300) 각 턴(turn)의 단면은 직사각형인 형태일 수 있다.
피복층은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경 또는 삭제 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
11: 제1 도전층
12: 제2 도전층
13: 제3 도전층
100: 바디
110: 코어
200: 지지기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
400, 500: 외부전극
410, 510: 연결부
420, 520: 패드부
600: 표면절연층
700: 댐절연층
CI: 커버절연층
IF: 절연막
O: 오프닝
1000, 2000: 코일 부품

Claims (11)

  1. 바디;
    상기 바디 내에 배치된 코일부;
    상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극;
    상기 바디의 일면에 배치되고, 상기 제1 및 제2 외부전극을 노출하는 표면절연층; 및
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 상기 표면절연층 사이에 배치된 댐절연층; 을 포함하며,
    상기 표면절연층은,
    상기 바디의 일면의 제1 방향의 중앙부에 배치된 이격부와, 상기 바디의 일면의 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 양단부에 배치된 마진부를 포함하는,
    코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 댐절연층은 상기 제1 및 제2 외부전극의 측면을 따라 배치된,
    코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 댐절연층은 복수의 층을 포함하는,
    코일 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 댐절연층은 감광성 절연수지를 포함하는,
    코일 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각은, 상기 바디의 일면에 배치된 제1 도전층과 상기 제1 도전층에 배치된 제2 도전층을 포함하고,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 각각의 측면은 상기 댐절연층과 접하는,
    코일 부품.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각은, 상기 바디의 일면의 상기 제2 방향 양단부 각각으로부터 이격된,
    코일 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디는, 상기 바디의 일면과 각각 연결되고 서로 마주 양단면을 가지고,
    상기 코일부의 양단부는 상기 바디의 양단면으로 각각 노출되며,
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각은, 상기 바디의 양단면으로 연장되어 상기 코일부의 양단부와 접촉 연결되는,
    코일 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바디 내에 배치되고, 적어도 일면에 상기 코일부가 배치된 지지기판; 을 더 포함하는,
    코일 부품.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코일부는, 표면이 피복부로 피복된 금속선을 권선한 권선코일인,
    코일 부품.
  11. 바디;
    상기 바디 내에 배치된 코일부;
    상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극;
    상기 바디의 일면 상에 배치되어, 상기 제1 및 제2 외부전극의 측면과 접촉하는 댐절연층; 및
    상기 바디의 일면 상에 배치되어, 상기 댐절연층의 측면과 접촉하는 표면절연층; 을 포함하며,
    상기 바디의 일면에서, 상기 표면절연층은 상기 제1 및 제2 외부전극과 상기 댐절연층에 의해 이격되는,
    코일 부품.
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