KR20040095418A - a manufacturing process of chip inductor - Google Patents
a manufacturing process of chip inductor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040095418A KR20040095418A KR1020030026715A KR20030026715A KR20040095418A KR 20040095418 A KR20040095418 A KR 20040095418A KR 1020030026715 A KR1020030026715 A KR 1020030026715A KR 20030026715 A KR20030026715 A KR 20030026715A KR 20040095418 A KR20040095418 A KR 20040095418A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chip inductor
- coil portion
- height
- molded body
- ceramic alumina
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 34
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 33
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000866 electrolytic etching Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002696 Ag-Au Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017937 Ag-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017984 Ag—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 229910018505 Ni—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- -1 copper complex salt Chemical class 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F17/045—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
- H01F27/292—Surface mounted devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
Abstract
Description
본 발명은 칩 인덕터의 제조방법에 관한 것으로서, 기존의 코일 권선방법을 개선하여 세라믹 알루미나 코어에 Cu를 전면 도금한 후 필요한 성능 만큼 회로를 레이저로 가공하여 칩 인덕터를 형성하는 것으로, 높은 인덕턴스와 고품질계수를 갖는 칩 인덕터를 대량 생산이 가능하도록 하는 칩 인덕터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a chip inductor, which is to improve the existing coil winding method and to plate the Cu on the ceramic alumina core, and to form a chip inductor by laser processing the circuit to the required performance, high inductance and high quality The present invention relates to a method for manufacturing a chip inductor which enables mass production of a chip inductor having a coefficient.
오늘날, 무선통신 단말기의 주요 부품 중의 하나인 권선형 칩 인덕터는 각종 디지털 기기에서 나오는 복사 노이즈를 제거하기 위한 고주파 필터로 널리 사용되고 있다.Today, wirewound chip inductors, one of the main components of wireless communication terminals, are widely used as high frequency filters to remove radiation noise from various digital devices.
이러한 권성형 칩 인덕터 형성 방법은 세라믹 알루미나 코어에 0.02~0.04mmΦ을 권선함으로 코일의 특성상 온도변화 및 인장력에 따라 자기 인덕턴스값과 권선에 흐르는 전류의 시간 변화량으로 이루어진 일정한 성능값이 항시 변할 수 있기 때문에 품질 및 원가면에서 경쟁력이 저하되는 요인이 되고 있다.The wound chip inductor formation method wound 0.02 ~ 0.04mmΦ on the ceramic alumina core, so the constant performance value composed of the magnetic inductance value and the time variation of the current flowing through the winding can be changed at all times according to the temperature change and tensile force of the coil. And cost competitiveness has become a deteriorating factor.
또한, 현재의 세라믹알루미나(Al2O3)에 Cu를 접착하는 방법으로 질소분위기 고온소결 방식이 있는데 이는 산화 및 탈탄방지를 위해 중성가스(N2,H2)분위기 또는 진공 중에서 열처리하므로, 중성가스분위기나 진공 설비를 위한 투자 비용이 과다하고 생산비용이 비싸다는 문제점이 있었다.In addition, as a method of bonding Cu to ceramic alumina (Al 2 O 3 ), there is a nitrogen atmosphere high temperature sintering method, which is heat-treated in a neutral gas (N 2 , H 2 ) atmosphere or vacuum to prevent oxidation and decarburization. There is a problem that the investment cost for gas atmosphere or vacuum equipment is excessive and the production cost is high.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 대한민국 공개특허공보 특2002-35006호에서와 같이, 기재의 외주면에 코일부을 형성하는 공정과, 상기 코일부을코일형상으로 홈파기 가공하여 코일부를 형성하는 코일부 형성 공정과, 상기 코일부를 에칭하는 에칭 공정과, 상기 기재의 적어도 상기 코일부를 절연 수지로 피복하여 외장부를 형성하는 절연 수지 피복 공정과, 상기 코일부의 양 단부에 전극부를 형성함과 동시에, 상기 전극부와 상기 도전층을 전기적으로 접속하는 전극 형성 공정을 구비하고, 그 전극 형성 공정에 있어서, 상기 기재의 양 단면에 형성한 도전층의 표면 및 상기 기재의 외주면의 단부에 형성한 도전층의 표면을 레이저 조사로 절삭하고, 상기 절연 수지 피복 공정에서는 전착법에 의해 전착용 절연 수지를 적어도 상기 코일부의 상기 도체부의 표면에 석출시켜, 상기 절연 수지를 상기 코일부에 피복하는 전착 공정을 설치함으로써 칩 인덕터 제조방법이 공지되어 있으나, 이는 전극부를 형성하기 위해 전착용 절연 수지로서 에폭시계 수지를 사용함으로서 제조원가가 비싸지고, 상기 도전층의 표면을 일정한 성능값에 의한 검사도 없이 레이저 조사로 절삭함으로서 그로 생긴 불량 제품을 다시 검사해야 하는 공정이 요구되어 그 제조 공정이 복잡하고, 생산 공정의 자동화가 어려워 원가 및 제조면에서 경쟁력이 저하되는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, conventionally, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-35006, a process of forming a coil part on an outer circumferential surface of a substrate, and forming a coil part by grooving the coil part in a coil shape to form a coil part And an etching step of etching the coil part, an insulating resin coating step of coating at least the coil part of the substrate with an insulating resin to form an exterior part, and forming electrode parts at both ends of the coil part, An electrode forming step of electrically connecting the electrode portion and the conductive layer, and in the electrode forming step, a conductive layer formed on the surface of the conductive layer formed on both end surfaces of the substrate and on an end portion of the outer peripheral surface of the substrate. The surface of the substrate is cut by laser irradiation, and in the insulating resin coating step, the insulating resin for electrodeposition is formed at least by the electrodeposition method by the electrodeposition method. A method of manufacturing a chip inductor is known by providing an electrodeposition step of depositing on the surface of a conductor portion to cover the insulation resin with the coil portion. However, this method uses a epoxy resin as an electrodeposition insulation resin to form an electrode portion, thereby reducing the manufacturing cost. It is expensive, and the process of cutting the defective product caused by laser irradiation without inspecting the surface of the conductive layer by a constant performance value is required, the manufacturing process is complicated, and the production process is difficult to automate. In terms of manufacturing, there was a problem that the competitiveness is lowered.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 칩 인덕터의 제조 공정에 있어서, 세라믹 알루미나 코어(Al2O3)에 Cu를 전면 도금한 후 자기 인덕턴스값과 권선에 흐르는 전류의 시간 변화량으로 이루어진일정한 성능값만큼 검사하여 그에 맞는 회로를 레이저로 가공하여 칩 인덕터를 형상함으로서 높은 인덕턴스와 고품질계수를 갖는 칩 인덕터의 대량 생산이 가능하고, 생산 공정의 자동화가 가능하여 원가 절감과 품질의 안정성을 높일 수 있다는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created in order to solve the conventional problems as described above, in the manufacturing process of the chip inductor, after the entire surface of the ceramic alumina core (Al 2 O 3 ) Cu plated Cu flowing in the magnetic inductance value and winding The chip inductor can be shaped by laser processing the circuit according to a certain performance value consisting of the time variation of the current, and mass production of the chip inductor with high inductance and high quality coefficient is possible, and the production process can be automated to reduce cost The purpose is to increase the stability of the quality.
도 1은 본 발명에 따른 칩 인덕터의 사시도,1 is a perspective view of a chip inductor according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 칩 인덕터의 성형체 형성 공정도,2 is a process for forming a molded article of the chip inductor according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 칩 인덕터의 세라믹 알루미나 코어 형성 공정도,3 is a process diagram of forming a ceramic alumina core of a chip inductor according to the present invention;
도 4a는 전극부의 높이가 코일부의 높이(W2)보다 1/5(W3) 길게한 세라믹 알루미나 코어의 형상을 나타내는 실시예도,4A is an embodiment showing the shape of a ceramic alumina core in which the height of the electrode portion is 1/5 (W3) longer than the height W2 of the coil portion;
도 4b는 동 세라믹 알루미나 코어의 사시도,4B is a perspective view of a copper ceramic alumina core,
도 5a는 전극부의 높이을 코일부의 높이(W2)보다 1/8(W4) 길게한 세라믹 알루미나 코어의 형상을 나타내는 실시예도,5A is an embodiment showing the shape of a ceramic alumina core in which the height of the electrode portion is 1/8 (W4) longer than the height W2 of the coil portion;
도 5b는 동 세라믹 알루미나 코어의 사시도,5B is a perspective view of a copper ceramic alumina core,
도 6a는 상단 전극부의 높이을 코일부(11)의 높이(W2)보다 1/5(W3) 길게 하고 하단전극부(12)의 높이을 코일부(11)의 높이(W2)보다 1/8(W4)길게한 세라믹 알루미나 코어의 형상을 나타내는 실시예도,6A shows that the height of the upper electrode portion is 1/5 (W3) longer than the height W2 of the coil portion 11 and the height of the lower electrode portion 12 is 1/8 (W4) than the height W2 of the coil portion 11. An embodiment showing the shape of the elongated ceramic alumina core,
도 6b는 동 세라믹 알루미나 코어의 사시도,6B is a perspective view of a copper ceramic alumina core,
도 7은 본 발명에 따른 칩 인덕터의 에칭 공정도,7 is an etching process diagram of a chip inductor according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 칩 인덕터의 Cu 무전해 도금 공정도,8 is a Cu electroless plating process diagram of a chip inductor according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 칩 인덕터의 레이저가공 공정도,9 is a laser processing process diagram of a chip inductor according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 칩 인덕터의 전극부에 금속 피복한 것을 나타내는 실시예도.Fig. 10 is an embodiment showing the metal coating of the electrode portion of the chip inductor according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 알루미나(Al2O3) 2 : 금형틀1: Alumina (Al 2 O 3 ) 2: Mold
2-1 : 주입구 3 : 프레스2-1: inlet 3: press
4 : 성형체 5 : 소결4 molded body 5 sintered
10 : 세라믹 알루미나 코어 11 : 코일부10 ceramic alumina core 11 coil portion
12 : 전극부 13 : 코어 표면12 electrode part 13 core surface
21 : 전원 22 : 전해액21: power supply 22: electrolyte
23 : 용기 24 : 전극판23 container 24 electrode plate
30 : 도금 31 : Cu 수용액30: plating 31: Cu aqueous solution
32 : 환원제 40 : 레이저32: reducing agent 40: laser
41 : 홈가공 50 : 칩 인덕터41: grooving 50: chip inductor
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칩 인덕터 제조방법은,Chip inductor manufacturing method according to the present invention for achieving the above object,
알루미나 파우더(Al2O3)를 주재로 하여 설계된 금형을 프레스에 장착한 후 일정한 크기로 성형하는 성형체 형성 공정과, 그 성형체을 일정한 온도로 소결한 후 전면 연마하여 일정한 형상의 코일부와 전극부로 이루어진 세라믹 알루미나 코어을 형성하는 세라믹 알루미나 코어 형성 공정과, 그 코어의 표면을 에칭하여 Cu와 세라믹 알루미나와의 결착력을 강화하기 위한 에칭공정과, 그 에칭공정후에 세라믹 알루미나 코어 표면의 전면을 Cu로 무전해 도금하는 Cu 무전해 도금 공정과, Cu로 도금된 상기 코일부를 레이저로 극세 홈가공하여 칩 인덕터를 형성하는 레이저 가공 공정으로 이루어진다.Forming process for forming a mold designed by using alumina powder (Al 2 O 3 ) as a main body on a press and then molding it to a certain size, and sintering the molded body at a constant temperature, and then polishing the entire surface to form a coil part and an electrode part of a constant shape. A ceramic alumina core forming process for forming a ceramic alumina core, an etching process for etching the surface of the core to strengthen the binding force between Cu and the ceramic alumina, and an electroless plating of the entire surface of the ceramic alumina core surface with Cu after the etching process Cu electroless plating process, and a laser processing process for forming a chip inductor by ultra-fine groove processing the coil portion plated with Cu with a laser.
상기 성형체는 알루미나 파우더(Al2O3)를 일정한 형상으로 설계된 금형틀의 주입구에 삽입하고 그 금형틀을 제거한 뒤 좌우상하방향으로 프레스로 압축하여 다양한 형상으로 형성한 후 1200℃ ~ 1900℃에서 소결한다.The molded body is inserted into the injection hole of the mold mold designed in a predetermined shape, the alumina powder (Al 2 O 3 ) is removed in the mold after pressing the mold in various shapes after sintering at 1200 ℃ ~ 1900 ℃ do.
이와 같은 고상·상압 소결로 이루어진 성형체는 그 1200℃이하에서는 큰 입자가많은 면을 갖으면서 비정상 입자성장이 일어나고 입자 내부에 고립기공이 형성된다. 1900℃이상에서는 입자크기가 미세하지만 치밀화 시간이 길어지고, 치밀화 온도가 높아지는 등의 문제점이 발생하여 1200℃ ~ 1900℃에서 소결하는 것이 바람직하다.In the molded body made of such solid phase and atmospheric pressure sintering, abnormal particle growth occurs while the large particles have a large number of faces at 1200 ° C. or lower, and isolated pores are formed inside the particles. Above 1900 ° C., the particle size is fine, but the densification time is long, and problems such as high densification temperature occur, and sintering at 1200 ° C. to 1900 ° C. is preferable.
코어형성은 상기성형체를 중앙부에 코일부를 형성하고 그 코일부의 양단에는 전극부를 형성하여 직사각형상이나 I형상등 다양한 형상으로 연마하여 세라믹 알루미나 코어를 형성한다.Core forming is to form a ceramic alumina core by forming a coil portion in the center portion, and forming an electrode portion at both ends of the coil portion to polish in various shapes such as rectangular shape or I shape.
에칭은 세라믹 알루미나 코어(10)를 용기(23)에 수납함과 동시에 용기(23)에 전극판(24)을 삽입하여, 전극판(24)에 세라믹 알루미나 코어(10)를 접촉시키면서 2개의 전극판(24)을 통해 알칼리 침적탈지 용액과 유사한 알칼리성 용액으로 이루어진 전해액(22) 사이에 전원(21)에서 나오는 전계를 걸어 전해 에칭하고, 코어 표면의 찌꺼기 및 잔유 이온 제거로 Cu의 무전해 도금이 불균해 지거나 하는 것을 방지하여 표면을 매끄럽게 처리함으로서 Cu와 세라믹 알루미나와의 결착력을 강화한다.Etching accommodates the ceramic alumina core 10 in the container 23 and inserts the electrode plate 24 into the container 23, and makes the two electrode plates contact the ceramic alumina core 10 to the electrode plate 24. Electrolyte is etched through the electric field coming from the power source 21 between the electrolyte solution 22 composed of an alkaline solution similar to the alkaline deposition degreasing solution through (24), and electroless plating of Cu is uneven due to removal of residues and residual ions on the core surface. The surface is smoothed out by preventing it from becoming hardened, thereby strengthening the binding force between Cu and ceramic alumina.
도금공정은, 에칭 공정 후에 세라믹 알루미나 코어 표면에 구리(Cu)로 무전해 도금을 하는데, 이는 구리염 수용액 중의 구리이온인 알칼리성 2가의 구리착염을 주성분으로 하여, 환원제로서는 통상적으로 무전해 도금 공정에서 많이 사용하는 포르말린, 히드라진 염 및 금속의 아염산염 등이나 이들의 복합제를 사용하고, 그 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 세라믹 알루미나코어의 표면 전면 위에 Cu을 석출시킴으로서, 도금 후 인장강도가 ㎟당 2.5kgf이상이 되도록 Cu와 세라믹 알루미나 코어의 표면간에 공극율을 0%로 완벽하게 하는게 바람직하다.In the plating process, after the etching process, the surface of the ceramic alumina core is electroless plated with copper (Cu), which is mainly composed of an alkaline divalent copper complex salt, which is copper ions in an aqueous copper salt solution, and is generally used as a reducing agent in an electroless plating process. Tensile strength after plating by using formalin, hydrazine salt, metal chlorite, or a combination thereof, and reducing the amount of self-catalytically by the force of the reducing agent to precipitate Cu on the entire surface of the ceramic alumina core. Preferably, the porosity between Cu and the surface of the ceramic alumina core is perfected at 0% so as to be at least 2.5 kgf per mm 2.
또한, 레이져가공은 Cu로 무전해 도금된 상기 세라믹 알루미나 코어의 코일부 표면에 레이저로 조사(照射)하여 극세 홈가공하는데, 본 발명에서는 검사와 동시에 레이저로 복수회 주사하여 코일부를 극세 홈가공하여 자기 인덕턴스값과 권선에 흐르는 전류의 시간 변화량으로 정해진 일정한 성능값으로 레이저 가공을 종료하여 칩 인덕터를 형성하도록 한다.In addition, the laser processing is ultra-fine groove processing by laser irradiation on the surface of the coil portion of the ceramic alumina core electroless plated with Cu. Thus, the laser processing is terminated with a constant performance value determined by the magnetic inductance value and the time variation of the current flowing through the winding, thereby forming a chip inductor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면,Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the present invention,
도 1은 본 발명에 따른 칩 인덕터를 도시한 구조로서,1 is a structure showing a chip inductor according to the present invention,
그 구조는 중앙부에 Cu로 무전해 도금된 표면을 레이저로 극세 홈가공(41)한 코일부(11)를 형성하고, 양단에는 일정한 크기의 전극부(12)를 코일부(11)와 일체형으로 형성하며, 그 전극부(12) 상단에 기판에 부착하여 전도시킬수 있도록 금속(51)이 피복되어 있는 구조이다.The structure forms a coil portion 11 in which the surface is electroless-plated with Cu in the center with a laser microfiber groove 41, and the electrode portion 12 having a constant size is integrated with the coil portion 11 at both ends. And a metal 51 is coated on the top of the electrode portion 12 so as to be attached to the substrate and conductive.
도 2는 상기 성형체 형성 공정을 도시한 구조이다. 즉, 알루미나 파우더 (Al2O3) (1)를 금형틀(2)의 주입구(2-1)에 삽입하고, 그 금형틀(2)을 제거한 뒤 좌우상하방향으로 프레스(3)로 압축하여 일정한 크기가 되도록 다양한 형상으로 성형하도록 한 것이다. 여기서 프레스 압축법으로 얻어진 성형체(4)는 조직이 치밀하고, 밀도가 높고, 또한 바인더가 적어, 포어가 발생하기 어렵기 때문에 고품질의 칩 인덕터를 얻을 수 있다.Fig. 2 is a structure showing the molded body forming step. That is, the alumina powder (Al 2 O 3 ) (1) is inserted into the injection port (2-1) of the mold frame 2, the mold frame (2) is removed and then compressed by the press (3) in the left and right up and down direction It is to be molded in a variety of shapes to be a constant size. Here, the molded body 4 obtained by the press compression method has a fine structure, a high density, a small binder, and small pores, so that high-quality chip inductors can be obtained.
도 3 은 세라믹 알루미나 코어 형성 공정을 도시한 구조이다. 이는 상기 성형체 형성 공정에서 형성된 성형체(4)를 1400 ~ 1600℃에서 소결(5)하고 전면 연마하여 코일부(11)와 전극부(12)를 형성한 것이다. 이와같이 형성된 세라믹 알루미나 코어의 형상과 크기는 다양하게 설정할수가 있다.3 is a structure illustrating a ceramic alumina core forming process. This is to form the coil portion 11 and the electrode portion 12 by sintering (5) and the entire surface of the molded body 4 formed in the molded body forming process at 1400 ~ 1600 ℃. The shape and size of the ceramic alumina core thus formed can be variously set.
그 실시예를 살펴보면 도 4a ~ 도 6b에서 도시한 바와 같이, 상기 세라믹 알루미나 코어의 형상은 전극부(12)의 높이을 코일부(11)의 높이(W2)보다 1/5(W3)길게 하고 코일부(11) 길이의 반(W1)보다도 작은 길이가 되도록 하거나, 전극부(12)의 높이을 코일부(11)의 높이(W2)보다 1/8(W4)길게 하고 코일부(11)의 길이의 반(W1)보다도 작은 길이가 되도록 하거나, 상단에 있는 전극부(12)의 높이을 코일부(11)의 높이(W2)보다 1/5(W3)길게 하고 하단에 있는 전극부(12)의 높이을 코일부(11)의 높이(W2)보다 1/8(W4)길게 하고 코일부(11)의 길이의 반(W1)보다도 작은 길이가 되도록 형성하는등 다양하게 설정하는 것이 바람직하다.4A to 6B, the shape of the ceramic alumina core is such that the height of the electrode portion 12 is 1/5 (W3) longer than the height W2 of the coil portion 11. The length of the coil portion 11 is made to be smaller than the half W1 of the portion 11, or the height of the electrode portion 12 is 1/8 (W4) longer than the height W2 of the coil portion 11. The length of the electrode portion 12 at the top of the coil portion 11 is 1/5 (W3) longer than the height W2 of the coil portion 11, and the height of the electrode portion 12 at the lower portion of the electrode portion 12 It is preferable to set the height so as to make the height 1/8 (W4) longer than the height W2 of the coil part 11, and to make it smaller than the half W1 of the length of the coil part 11, and so on.
이와 같이 세라믹 알루미나 코어 형성 공정에서 형성된 전극부(12)는 코일부(11)와 일체로 형성할 수 있어서 종래처럼 전극부를 형성하기 위해 따로 도전성 수지등을 이용하여 경화시켜 전극부를 형성할 필요가 없어 실장 기판 등과의 접속 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 좋은 효과를 제공할 수가 있다.As described above, the electrode part 12 formed in the ceramic alumina core forming process may be integrally formed with the coil part 11, so that the electrode part does not need to be cured separately using a conductive resin to form the electrode part as in the prior art. It is possible to provide a good effect to improve the connection reliability with the mounting substrate and the like.
또한 상기 코어인 알루미나(Al2O3)로 이루어진 세라믹 알루미나(1)를 소성하여 생성하는 것 대신에 Mn-Zn 계 페라이트나, Ni-Zn 계 페라이트, Cu-Ni-Mg 계 페라이트등으로 소성하여 생성할 수가 있는데, 이러한 코어는 사용하는 재질에 따라 고주파에 따른 투자율의 저하와 손실의 증가, 히스테리시스의 존재에 의한 손실과 찌그러짐의 발생, 코어의 자기포화등의 결점도 가지고 있어서, 사용하는 주파수 권선에 흐르는 전류의 크기에 따라 사용하는 코어의 재질, 크기를 선정하는 것이 바람직하다.In addition, instead of firing the ceramic alumina (1) made of alumina (Al 2 O 3 ), which is the core, it is fired by Mn-Zn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Cu-Ni-Mg-based ferrite, or the like. Depending on the material used, these cores also have shortcomings such as lower permeability and higher loss due to high frequency, loss and distortion due to the presence of hysteresis, and self saturation of the core. It is preferable to select the material and size of the core to be used according to the magnitude of the current flowing in the.
도 7은 에칭 공정을 도시한 구조이다. 즉, 상기 세라믹 알루미나 코어(10)를 용기(23)에 수납함과 동시에 용기(23)에 전극판(24)을 삽입하여, 전극판(24)에 세라믹 알루미나 코어(10)를 접촉시키면서 2개의 전극판(24)을 통해 전해액(22) 사이에 전원(21)에서 나오는 전계를 걸어 전해 에칭하는 것으로, 코어 표면의 찌꺼기 및 잔유 이온 제거로 표면을 매끄럽게 처리함으로서 Cu와 세라믹 알루미나와의 결착력을 강화할 수 있어서, Cu의 무전해 도금이 불균해 지거나 하는 것을 방지하여, 신뢰성을 향상시키도록 한 것이다.7 is a structure showing an etching process. That is, the ceramic alumina core 10 is accommodated in the container 23 and the electrode plate 24 is inserted into the container 23, and the two electrodes are brought into contact with the electrode alumina core 10. By electrolytic etching through the electric field from the power supply 21 between the electrolyte solution 22 through the plate 24, by smoothing the surface by removing the residue and residual ions of the core surface, it is possible to enhance the binding force between Cu and ceramic alumina. Therefore, the electroless plating of Cu is prevented from becoming uneven and the reliability is improved.
또한, 상기 전해 에칭 공정을 대신해 산성 용액을 사용하는 화학 에칭하는 공정으로 해도 동일한 효과가 발생하는데 이때 초음파 진동하면서 화학 에칭하면 상기 코어의 표면에 접촉하는 산성 용액을 효율적으로 순환시킬 수 있어, 정확하게 에칭할 수 있다. 하지만 화학 에칭은 전해 에칭보다 비용이 저렴하지만 시간이 오래 걸리고 정밀한 에칭이 어려운게 단점이다.In addition, the same effect occurs as a chemical etching process using an acidic solution instead of the electrolytic etching process. At this time, chemical etching with ultrasonic vibration can efficiently circulate the acidic solution in contact with the surface of the core, thereby accurately etching. can do. However, although chemical etching is cheaper than electrolytic etching, it takes a long time and is difficult to precisely etch.
도 8은 에칭 공정 후에 상기 세라믹 알루미나 코어 표면에 Cu 무전해 도금 공정을 통하여 무전해 도금(30)을 도시한 구조이다. 즉, 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 Cu염 수용액(31) 중의 Cu이온을 환원제(32) 의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 세라믹 알루미나코어(10)의 표면(13) 전면 위에 Cu을 석출시키는 것으로, 전기도금에 비해서 도금층이 치밀하고 대략 25 μm 정도의 균일한 두께를 가지도록 하며, 도금후 인장 강도가 ㎟당 2.5kgf이상으로 하여, 칩 인덕터의 소형화를 도모하면서 인덕턴스를 크게 할 수 있어, 접속 신뢰성을 향상시키는 뛰어난 효과를 제공할 수 있다.FIG. 8 shows the structure of the electroless plating 30 through the Cu electroless plating process on the surface of the ceramic alumina core after the etching process. That is, Cu ions in the Cu salt aqueous solution 31 are autocatalytically reduced by the force of the reducing agent 32 without receiving electrical energy from the outside, thereby depositing Cu on the entire surface 13 of the ceramic alumina core 10. Compared to electroplating, the plating layer is more dense and has a uniform thickness of about 25 μm, and the tensile strength after plating is 2.5 kgf / mm 2 or more, so that the inductance can be increased while minimizing the chip inductor. As a result, it is possible to provide an excellent effect of improving connection reliability.
도 9는 레이저 가공 공정을 도시한 구조이다. 이는 Cu로 도금된 상기 코일부(11)의 표면을 레이저(40)을 통해 상기 코일부의 표면을 조사(照射)하여 세라믹 알루미나로 이루어진 표면의 온도가 급격히 올라가면서 표면 근처가 용융됨과 동시에 증발됨으로서 물질이 제거되어 홈가공(41)이 이루어지는게 특징이다.9 is a structure illustrating a laser processing process. This is because the surface of the coil part 11 coated with Cu is irradiated onto the surface of the coil part through a laser 40 so that the temperature of the surface made of ceramic alumina rapidly rises, and the vicinity of the surface melts and evaporates. The material is removed, the groove processing 41 is made.
이에 본 발명은 상기 레이저 가공 공정에 있어서, 검사와 동시에 레이저 (40)로 복수회 주사하여 코일부(11)를 극세 홈가공(41)하여 자기 인덕턴스값과 권선에 흐르는 전류의 시간 변화량으로 이루어진 일정한 성능값으로 상기 레이저 가공 공정을 종료하여 칩 인덕터를 형성함으로서 원가 절감과 품질의 안정성을 높일 수 있다.Accordingly, in the laser processing process, the laser machining process includes scanning a plurality of times with the laser 40 at the same time as the inspection to make the coil part 11 ultra-fine groove 41 to form a constant magnetic inductance value and a time variation of the current flowing through the winding. By reducing the laser processing process as a performance value to form a chip inductor, cost reduction and quality stability can be improved.
이러한 레이저 가공 공정은 열변형층이 좁고, 비접촉식이므로 공구의 마모가 없고, 작업시 소음과 진동이 없고 작업환경이 깨끗하다는 등의 좋은 장점이 있다.The laser processing process has a good advantage such that the thermal deformation layer is narrow and non-contact, so that there is no wear of the tool, there is no noise and vibration during operation, and the working environment is clean.
도 10은 칩 인덕터의 땜납 기장을 도시한 것으로, 이는 칩 인덕터의 양쪽 전극부(12) 상단부를 땜납(52) 실장하여 기판에 부착하여 전도시킬수 있도록 금속(51)으로 피복한 것으로, 그 금속(51)은 Ag 또는 Ag-Au의 합금이나, Ag-Ni의 합금이나, Ag-Ni-Au의 합금이나, Ag-Ni-Sb의 합금 등 전도성이 우수한 다양한 재료로 하여 피복하는게 바람직하다.FIG. 10 shows the solder length of the chip inductor, which is coated with a metal 51 so that the upper ends of both electrode portions 12 of the chip inductor are solder 52 mounted and attached to the substrate to be conductive. 51) is preferably coated with various materials having excellent conductivity such as an alloy of Ag or Ag-Au, an alloy of Ag-Ni, an alloy of Ag-Ni-Au, or an alloy of Ag-Ni-Sb.
상술한 바와 같이 칩 인덕터의 제조방법은 기존의 코일 권선방법을 개선하여 세라믹 알루미나 코어(Al2O3)(1)에 Cu를 전면 도금(30)한 후 필요한 성능 만큼 회로를 레이저(40)로 가공하여 칩 인덕터(50)를 형성함으로서, 기존의 제품에 비해 높은 인덕턴스와 고품질계수를 갖는 칩 인덕터를 제공할 수 있다.As described above, the method of fabricating a chip inductor is to improve the existing coil winding method to plate the Cu 30 on the ceramic alumina core (Al 2 O 3 ) 1 and then to convert the circuit into the laser 40 as required. By forming the chip inductor 50 by processing, it is possible to provide a chip inductor having a higher inductance and a higher quality coefficient than the conventional products.
본 발명은 코일 권선방법을 개선하여 세라믹 알루미나 코어(Al2O3)에 Cu를 전면 도금한 후 필요한 성능 만큼 회로를 레이저로 가공하여 칩 인덕터를 형성함으로서, 높은 인덕턴스와 고품질계수를 갖는 칩 인덕터를 대량 생산이 가능하고, 공정 관리 단순화와 설비의 단순화로 생산 공정의 자동화가 가능하며, 원가 절감과 품질의 안정성이 우수하여 경쟁력을 높일수 있는 좋은 효과가 있다.The present invention is to improve the coil winding method to plate the Cu on the ceramic alumina core (Al 2 O 3 ) and to form a chip inductor by laser processing the circuit to the required performance, the chip inductor having a high inductance and high quality coefficient It is possible to mass-produce, simplify the process management and simplify the equipment, and automate the production process.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030026715A KR20040095418A (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | a manufacturing process of chip inductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030026715A KR20040095418A (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | a manufacturing process of chip inductor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040095418A true KR20040095418A (en) | 2004-11-15 |
Family
ID=37374414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030026715A KR20040095418A (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | a manufacturing process of chip inductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20040095418A (en) |
-
2003
- 2003-04-28 KR KR1020030026715A patent/KR20040095418A/en active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108735426B (en) | Coil component | |
| US10867739B2 (en) | Ceramic core, wire-wound electronic component, and method for producing ceramic core | |
| JP5769549B2 (en) | Electronic component and manufacturing method thereof | |
| JP6339474B2 (en) | Inductance element and electronic device | |
| CN108735433B (en) | Coil component | |
| KR100953276B1 (en) | Laminated electronic component and method for manufacturing the same | |
| CN108109808B (en) | Coil component | |
| JP2000164455A (en) | Chip-like electronic parts and its manufacture | |
| JP2006278909A (en) | Coil substrate, coil component and its manufacturing process | |
| TWI591662B (en) | Electronic parts, manufacturing method of electronic parts and electronic equipment | |
| CN108735427B (en) | Coil component | |
| CN108735431B (en) | Coil component | |
| CN102576592A (en) | Dust core and method of manufacturing thereof | |
| JP2006278912A (en) | Coil component | |
| CN108511167B (en) | Coil component | |
| JP2011223025A (en) | Ceramic core and manufacturing method thereof and chip-shaped electronic components using the same | |
| CN110828108A (en) | Magnetic matrix containing metal magnetic particles and electronic component containing the same | |
| CN116959843A (en) | Laminated coil component and bias circuit | |
| KR101656602B1 (en) | Electronic component and electronic apparatus | |
| CN111009400A (en) | Laminated electronic component | |
| JP2016004814A (en) | Magnetic body core and coil device | |
| CN108630406B (en) | Coil electronic component and method of manufacturing the same | |
| KR20150134858A (en) | Chip electronic component and board having the same mounted thereon | |
| KR20040095418A (en) | a manufacturing process of chip inductor | |
| CN109559867A (en) | Coil block |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| NORF | Unpaid initial registration fee |