KR20140121809A - Inductor and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20140121809A KR20140127584A KR20140127584A KR20140121809A KR 20140121809 A KR20140121809 A KR 20140121809A KR 20140127584 A KR20140127584 A KR 20140127584A KR 20140127584 A KR20140127584 A KR 20140127584A KR 20140121809 A KR20140121809 A KR 20140121809A
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inductor
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김호윤
김명기
박일진
한진우
천민경
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삼성전기주식회사
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F17/0006Printed inductances
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

The present invention relates to an inductor. The inductor according to the embodiment of the present invention includes: a ferrite-organic material; an internal electrode which has a multilayered structure formed by stacking the ferrite-organic material in a thickness direction of the ferrite-organic material; a metal-organic material which covers the ferrite-organic material to form a device body with the ferrite-organic material; and an external electrode which covers the device body to be electrically connected to the internal electrode.

Description

인덕터 및 그 제조 방법{INDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}≪ Desc / Clms Page number 1 > INDUCTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 인덕터 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인덕턴스 특성을 향상시킨 인덕터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductor and a manufacturing method thereof, and more particularly to an inductor having improved inductance characteristics and a manufacturing method thereof.

적층형 파워 인덕터는 주로 휴대 전자 기기 내 DC-DC 컨버터와 같은 전원 회로에 사용되며, 특히 재료적 및 구조적으로 인덕터의 자기 포화를 억제하는 특징이 있어, 고전류에 사용된다. 적층형 파워 인덕터는 권선형 파워 인덕터에 비해 전류 인가에 따른 인덕턴스의 변화가 큰 단점이 있으나, 소형화 및 박형화에 유리한 장점이 있어, 최근 전자 부품의 트렌드에 부응할 수 있다.Multilayer power inductors are mainly used in power circuits such as DC-DC converters in portable electronic devices. They are used for high currents because they have the feature of suppressing magnetic saturation of inductors in material and structure. The stacked type power inductor has a disadvantage in that the inductance changes largely due to current application compared to the wound type power inductor. However, the stacked type power inductor has advantages of miniaturization and thinning, and can meet the trend of electronic components in recent years.

일반적인 적층형 파워 인덕터는 내부 전극이 인쇄된 자성체 시트들을 적층하여 소자 몸체를 형성한 후, 상기 소자 몸체 표면에 상기 내부 전극과 전기적으로 연결되는 외부 전극을 형성하여 제조하였다. 여기서, 상기 자성체 시트들은 페라이트 분말이 함유된 복합재로 제조된다. 또한, 선택적으로, 외부 전류에 대한 인덕턴스 변화를 줄이기 위해, 상기 소자 몸체에 갭층(gap layer)이 형성될 수 있다.Typical stacked type power inductors are manufactured by stacking magnetic sheet sheets on which internal electrodes are printed to form a device body, and then forming external electrodes electrically connected to the internal electrodes on the surface of the device body. Here, the magnetic sheets are made of a composite material containing ferrite powder. Alternatively, a gap layer may be formed in the element body to reduce an inductance change to an external current.

그러나, 상기와 같이, 적층형 파워 인덕터의 자성체 재료로서, 페라이트 분말을 사용하는 경우, 상기 페라이트 구성 원소의 자기 모멘트가 정해져 있어, 포화자화(Ms)를 증가시키는 것에 한계가 있으므로, 바이어스(bias) 개선을 위한 보다 높은 포화자화를 구현하기 어렵다. 또한, 상기 소자 몸체 내에 상대적으로 자성체 충진 밀도를 높이는 것이 투자율을 높여 인덕턴스 특성을 향상시킬 수 있으므로, 자성체 충진 밀도를 높이기 위한 인덕터 구조의 개선이 필요하다.
However, when the ferrite powder is used as the magnetic material of the multilayer power inductor as described above, since the magnetic moment of the ferrite constituent element is fixed and there is a limit to increase the saturation magnetization (Ms), a bias improvement It is difficult to realize a higher saturation magnetization for the magnetic field. In addition, increasing the magnetic material packing density relatively in the device body can improve the inductance characteristic by increasing the permeability, and therefore, it is necessary to improve the inductor structure for increasing the magnetic material filling density.

일본공개특허 2003-282328Japanese Patent Laid-Open No. 2003-282328

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인덕턴스 특성을 향상시킬 수 있는 인덕터 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inductor capable of improving inductance characteristics and a manufacturing method thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인덕터의 소자 몸체를 이루는 자성층의 전체 투자율을 높인 구조를 갖는 인덕터 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inductor having a structure in which the total magnetic permeability of a magnetic layer of a device body of an inductor is increased and a manufacturing method thereof.

본 발명에 따른 인덕터는 페라이트-유기물 소체, 상기 페라이트-유기물 소체에 상기 페라이트-유기물 소체의 두께 방향을 따라 적층되어 다층 구조를 갖는 내부 전극, 상기 페라이트-유기물 소체를 덮어, 상기 페라이트-유기물 소체와 함께 소자 몸체를 구성하는 금속-유기물 소체, 그리고 상기 내부 전극과 전기적으로 연결되도록 상기 소자 몸체를 덮는 외부 전극을 포함한다.An inductor according to the present invention includes a ferrite-organic substance body, an internal electrode laminated on the ferrite-organic substance body along the thickness direction of the ferrite-organic substance body, a multilayered structure, and a ferrite- A metal-organic body constituting a device body, and an external electrode covering the device body to be electrically connected to the internal electrode.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체는 금속-유기물 복합재로 이루어지고, 상기 금속-유기물 복합재는 철(Fe), 철 베이스 합금(alloy), 그리고 Fe 베이스 비정질 중 어느 하나의 금속 및 수지(resin), 경화제, 그리고 실란 커플링제 중 적어도 어느 하나의 유기물을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal-organic compound body is made of a metal-organic composite material, and the metal-organic composite material is any one of iron (Fe), iron base alloy, An organic material of at least one of a resin, a curing agent, and a silane coupling agent.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체는 유기물로서 결정성 에폭시 수지를 포함하는 금속-유기물 복합재로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal-organic compound body may be made of a metal-organic composite material containing an organic epoxy resin.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 소자 몸체의 두께에 대한 상기 금속-유기물 소체의 두께의 비는 0.2 내지 0.8일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ratio of the thickness of the metal-organic body to the thickness of the element body may be 0.2 to 0.8.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체는 금속의 함량이 65wt% 내지 95wt%인 금속-유기물 복합재로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal-organic body may be composed of a metal-organic composite material having a metal content of 65 wt% to 95 wt%.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 페라이트-유기물 소체는 페라이트-유기물 복합재로 이루어지고, 상기 페라이트-유기물 복합재는 페라이트 분말, 유기 바인더, 분산제, 그리고 가소제를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ferrite-organic body may be formed of a ferrite-organic composite material, and the ferrite-organic composite material may include a ferrite powder, an organic binder, a dispersing agent, and a plasticizer.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 페라이트 소체는 상기 내부 전극이 형성된 복수의 페라이트 시트들이 적층될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ferrite body may be laminated with a plurality of ferrite sheets having the internal electrodes formed thereon.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 페라이트-유기물 소체와 상기 금속-유기물 소체 사이에 갭층(gap layer)를 더 구비할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a gap layer may be further provided between the ferrite-organic body and the metal-organic body.

본 발명에 따른 인덕터의 제조 방법은 표면에 내부 전극이 형성된 복수의 페라이트 시트들을 준비하는 단계, 상기 페라이트 시트들 각각에 형성된 내부 전극들이 하나의 다층 코일을 이루도록 상기 페라이트 시트들을 적층 및 압착시켜, 페라이트-유기물 소체를 제조하는 단계, 상기 페라이트-유기물 소체를 덮는 금속-유기물 소체를 형성하여 소자 몸체를 제조하는 단계, 그리고 상기 소자 몸체 표면에 상기 다층 코일과 전기적으로 연결된 외부 전극을 형성시키는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an inductor according to the present invention includes the steps of preparing a plurality of ferrite sheets having internal electrodes formed on a surface thereof, laminating and pressing the ferrite sheets so that the internal electrodes formed on each of the ferrite sheets form one multilayer coil, Forming an organic body, forming a metal-organic body covering the ferrite-organic body, fabricating an element body, and forming an external electrode electrically connected to the multilayer coil on the surface of the body of the element do.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 철(Fe), 철 베이스 합금(alloy), 그리고 Fe 베이스 비정질 중 어느 하나의 금속 및 수지(resin), 경화제, 그리고 실란 커플링제 중 적어도 어느 하나의 유기물을 포함하는 금속-유기물 복합재를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the metal-organic body may be performed by using any one of iron (Fe), an iron-based alloy, and a Fe-based amorphous metal and a resin, And a metal-organic composite material containing at least one of the organic materials.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 결정성 에폭시 수지를 포함하는 금속-유기물 복합재를 준비하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the metal-organic body may include preparing a metal-organic composite material containing a crystalline epoxy resin.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 금속의 함량이 65wt% 내지 95wt%인 금속-유기물 복합재로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the metal-organic body may comprise a metal-organic composite material having a metal content of 65 wt% to 95 wt%.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 상기 소자 몸체의 두께에 대한 상기 금속-유기물 소체의 두께의 비가 0.2 내지 0.8이 되도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the metal-organic body may be such that the ratio of the thickness of the metal-organic body to the thickness of the device body is 0.2 to 0.8.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 페라이트 시트들을 준비하는 단계는 페라이트 분말, 유기 바인더, 분산제, 그리고 가소제를 포함하는 페라이트-유기물 복합재를 제조하는 단계 및 상기 페라이트 유기물 복합재를 필름 캐스팅(film casting)하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of preparing the ferrite sheets comprises the steps of preparing a ferrite-organic composite material including ferrite powder, an organic binder, a dispersant, and a plasticizer, and a method of film casting the ferrite organic composite material Step < / RTI >

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 페라이트-유기물 소체와 상기 금속-유기물 소체 사이에 갭층(gap layer)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a gap layer may be formed between the ferrite-organic body and the metal-organic body.

본 발명에 따른 인덕터는 내부 전극이 형성되는 부분에는 페라이트 자성체 분말을 함유하는 페라이트-유기물 복합재로 소체를 구성하고, 나머지 부분은 페라이트 분말에 비해 높은 포화자화값을 갖는 금속을 자성체 분말을 함유하는 금속-유기물 복합재로 소체를 구성함으로써, 소자 몸체 전체를 페라이트 분말로 하는 경우에 비해, 투자율을 높여 인덕턴스 특성을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.The inductor according to the present invention comprises a ferrite-organic composite material containing a ferrite magnetic material powder at a portion where internal electrodes are formed and a metal having a saturation magnetization value higher than that of the ferrite powder at the remaining portion, - By constructing a body with an organic composite material, it is possible to have a structure in which the inductance characteristic is improved by increasing the permeability as compared with the case where the whole body of the element is made of ferrite powder.

본 발명에 따른 인덕터는 소자 몸체의 두께에 대한 금속-유기물 소체의 상대적인 두께를 최적의 범위로 조절하여, 인덕턴스 특성을 비롯한 칩 특성을 향상시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.The inductor according to the present invention can have a structure capable of improving the chip characteristics including the inductance characteristics by adjusting the relative thickness of the metal-organic body to the thickness of the element body to an optimum range.

본 발명에 따른 인덕터의 제조 방법은 내부 전극이 위치되는 부분에는 페라이트 자성체 분말을 함유하는 페라이트-유기물 복합재로 소체를 구성하고, 나머지 부분에는 페라이트 분말에 비해 높은 포화자화값을 갖는 금속을 자성체 분말을 함유하는 금속-유기물 복합재로 소체를 구성하여, 소자 몸체 전체를 페라이트 분말로 하는 경우에 비해, 투자율을 높여 인덕턴스 특성을 향상시킨 구조를 갖는 인덕터를 제조할 수 있다.A method of manufacturing an inductor according to the present invention includes forming a body by a ferrite-organic composite material containing a ferrite magnetic material powder at a portion where an internal electrode is located, and forming a metal material having a saturation magnetization value higher than that of the ferrite powder, It is possible to manufacture an inductor having a structure in which the inductance characteristic is improved by increasing the permeability as compared with the case where the entire body of the element is made of ferrite powder.

본 발명에 따른 인덕터의 제조 방법은 코어층을 이루는 페라이트-유기물 소체 부분을 적층 공법을 이용하여 제조하고, 나머지 금속-유기물 소체 부분을 금형 공법을 이용하여 제조함으로써, 파워 인덕터의 소형화된 소자 몸체를 대량 생산할 수 있다.The method of manufacturing an inductor according to the present invention is characterized in that a ferrite-organic body portion constituting a core layer is manufactured by a lamination method, and the remaining metal-organic body portion is manufactured by a mold method to form a miniaturized element body of the power inductor Mass production is possible.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인덕터를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 변형예를 보여주는 도면이다.
1 is a view illustrating an inductor according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an inductor according to an embodiment of the present invention.
3A to 3D are views for explaining a manufacturing process of an inductor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a modified example of the inductor according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is complete and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used herein are intended to illustrate the embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is to be understood that the terms 'comprise', and / or 'comprising' as used herein may be used to refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다.
In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. The shape of the illustration may be modified by following and / or by tolerance or the like. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are generated according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 인덕터 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an inductor according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인덕터를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터(100)는 적층형 파워 인덕터로서, 페라이트-유기물 소체(110), 금속-유기물 소체(130), 그리고 외부 전극(140)을 포함할 수 있다.1 is a view illustrating an inductor according to an embodiment of the present invention. 1, an inductor 100 according to an embodiment of the present invention may include a ferrite-organic body 110, a metal-organic body 130, and an external electrode 140 as a stacked type power inductor .

상기 페라이트-유기물 소체(110)는 상기 인덕터(100)의 대체로 내부 중앙에 배치되어, 상기 인덕터(100)의 코어층을 이룰 수 있다. 상기 페라이트-유기물 소체(110)는 시트 적층물(113) 및 상기 시트 적층물(113)에 구비된 내부 전극(115)을 구비할 수 있다. 상기 시트 적층물(113)은 상기 내부 전극(115)의 형성을 위한 도전 패턴(도3의114)이 형성된 복수의 페라이트 시트들(도3a의112)을 적층 및 압착시켜 형성된 결과물일 수 있다.The ferrite-organic body 110 may be disposed at the center of the inductor 100 to form a core layer of the inductor 100. The ferrite-organic body 110 may include a sheet stack 113 and an internal electrode 115 provided on the sheet stack 113. The sheet stack 113 may be a product formed by stacking and pressing a plurality of ferrite sheets (112 of FIG. 3A) having a conductive pattern (114 of FIG. 3) for forming the internal electrodes 115.

한편, 상기 시트 적층물(113)은 페라이트-유기물 복합재로 제조될 수 있다. 상기 페라이트-유기물 복합재는 페라이트 분말, 유기 바인더, 분산제, 그리고 가소제를 함유한 재료가 사용될 수 있다.Meanwhile, the sheet stack 113 may be made of a ferrite-organic composite material. As the ferrite-organic composite material, a material containing a ferrite powder, an organic binder, a dispersing agent, and a plasticizer may be used.

상기 내부 전극(115)은 상기 시트 적층물(113)의 적층방향을 따라 적층 높이를 갖는 다층 코일 구조를 가질 수 있다. 상기 내부 전극(115)은 상기 시트 적층물(113)의 일면에 형성된 제1 전극(115a)과 상기 시트 적층물(113)의 타면에 형성된 제2 전극(115b)을 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극들(115a, 115b)은 상기 내부 전극(115)을 상기 외부 전극(140)에 전기적으로 연결시키기 위해 제공되는 것으로서, 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 외부에 노출되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 전극들(115a, 115b)은 상기 페라이트-유기물 소체(110)와 상기 금속-유기물 소체(130)의 경계면에 배치될 수 있다.The internal electrode 115 may have a multi-layered coil structure having a stacking height along the stacking direction of the sheet stack 113. The internal electrode 115 may have a first electrode 115a formed on one side of the sheet stack 113 and a second electrode 115b formed on the other side of the sheet stack 113. [ The first and second electrodes 115a and 115b are provided to electrically connect the internal electrode 115 to the external electrode 140 and are formed to be exposed to the outside of the ferrite- . Accordingly, the first and second electrodes 115a and 115b may be disposed at an interface between the ferrite-organic body 110 and the metal-organic body 130.

상기 금속-유기물 소체(130)는 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 양면을 일정 두께로 덮을 수 있다. 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 양면을 덮는 상기 금속-유기물 소체(130)의 두께는 각각 대체로 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속-유기물 소체(130)는 상기 페라이트-유기물 소체(110)와 함께, 대체로 육면체 형상을 갖는 상기 인덕터(100)의 소자 몸체(120)를 구성할 수 있다.The metal-organic body 130 may cover both surfaces of the ferrite-organic body 110 with a predetermined thickness. The thicknesses of the metal-organic body 130 covering both surfaces of the ferrite-organic body 110 may be substantially the same. Accordingly, the metal-organic body 130 may form the element body 120 of the inductor 100 having a substantially hexahedral shape together with the ferrite-organic body 110.

또한, 상기 금속-유기물 소체(130)의 제조를 위한 금속-유기물 복합재의 금속 자성체 분말은 철(Fe) 베이스 계 금속이 바람직할 수 있다. 일반적인 하소반응 공정을 통해 스피넬(spinel)상으로 합성되는 페라이트 분말에 비해, Fe금속의 포화자화값은 대략 218(emu/g)으로 거의 3배에 가깝다. 하기 표 1을 참조하면, 상기 금속-유기물 복합재로서 Fe을 99wt% 이상으로 함유하는 경우, 포화자화값을 192(emu/g) 이상으로 확보할 수 있는 것으로 확인되나, 이 경우 상기 금속-유기물 복합재의 가공성이 떨어지고, 전기적 특성 확보가 않되는 문제점이 있을 수 있다. 따라서, Fe을 베이스로 하는 다양한 형태의 합금 등을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 여기서, 상기 금속 자성체 분말로서 합금의 경우, Fe 함량이 대략 50wt% 이상이어야 포화자화값(Ms)을 150(emu/g) 이상으로 확보할 수 있는 것으로 확인되었다. 표1에 표시하지는 않았으나, 상기 Fe 함량이 대략 50wt% 미만인 경우, 포화자화값(Ms)이 100(emu/g) 이하로 낮아지는 것으로 확인되었다.
In addition, the metal-organic composite powder for manufacturing the metal-organic body 130 may be an iron (Fe) based metal powder. The saturation magnetization value of the Fe metal is approximately 218 (emu / g), nearly three times that of the ferrite powder synthesized in the spinel phase through a general calcination process. Referring to the following Table 1, it was confirmed that the saturation magnetization value can be ensured to be 192 (emu / g) or more when Fe is contained in an amount of 99 wt% or more as the metal-organic composite material. In this case, The workability of the electrode is deteriorated, and electrical characteristics can not be secured. Therefore, it may be preferable to use various types of alloys based on Fe. Here, in the case of the alloy as the metal magnetic powder, it is confirmed that the Fe content should be at least about 50 wt% to ensure a saturation magnetization value (Ms) of 150 (emu / g) or more. Though not shown in Table 1, it was confirmed that when the Fe content is less than about 50 wt%, the saturation magnetization value (Ms) is lowered to 100 (emu / g) or less.

NoNo 금속 자성체 종류Type of metal magnetic material 포화자화 값(Ms)The saturation magnetization value (Ms) 1One Fe(99wt% 이상) Fe (99 wt% or more) 192(emu/g)192 (emu / g) 22 Fe-(3~10wt%) Si계Fe- (3-10 wt%) Si-based 172(emu/g)172 (emu / g) 33 Fe-Si-Al 샌더스트 계열Series of Fe-Si-Al sanders 115(emu/g)115 (emu / g) 44 Fe-Ni 계열(Fe 50wt% 이상)Fe-Ni series (Fe 50 wt% or more) 150(emu/g)150 (emu / g) 55 Fe-Si-Cr 계열Fe-Si-Cr series 180(emu/g)180 (emu / g) 66 Fe-Si-B-Cr 비정질 계열Fe-Si-B-Cr amorphous series 145(emu/g)145 (emu / g)

상기 외부 전극(140)은 상기 소자 몸체(120)를 외부 전자 기기(미도시됨)에 실장시키기 위한 접속 단자로 사용될 수 있다. 이를 위해, 상기 외부 전극(140)은 상기 소자 몸체(120)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 외부 전극(140)은 상기 소자 몸체(120)의 일단부에서 상기 제1 전극(115a)과 전기적으로 연결되는 부분과 상기 소자 몸체(120)의 타단부에서 상기 제2 전극(115b)과 전기적으로 연결되는 부분으로 구성될 수 있다.The external electrode 140 may be used as a connection terminal for mounting the device body 120 on an external electronic device (not shown). For this, the external electrode 140 may be formed on the surface of the element body 120. The external electrode 140 is electrically connected to the first electrode 115a at one end of the element body 120 and to the second electrode 115b at the other end of the element body 120. [ As shown in FIG.

한편, 파워 인덕터의 주요 특성은 1MHz에서의 초기 인덕턴스(Ls) 및 직류전류 인가에 따라 인덕턴스가 초기값의 30% 감소하는 지점의 직류전류(Isat) 등이 있다. 이러한 두 개의 특성값들은 동일한 칩 설계에서 서로 반비례하는 경향을 보인다. 따라서, 상기 Ls값과 Isat값을 곱한 값으로, 인덕터 내부에서의 자속 에너지 사용 효율을 나타내는 지표로 사용될 수 있다. 즉, 특정 부위에 자속이 몰려 인덕터의 특성값을 저하시키는 나타내는 지표로서, Ls x Isat값을 사용할 수 있다.On the other hand, the main characteristics of the power inductor are the initial inductance (Ls) at 1 MHz and the direct current (Isat) at the point where the inductance decreases by 30% of the initial value due to the application of the direct current. These two characteristic values tend to be inversely proportional to each other in the same chip design. Therefore, the value obtained by multiplying the Ls value by the Isat value can be used as an index indicating the flux energy use efficiency in the inductor. That is, the Ls x Isat value can be used as an index indicating that the magnetic flux is concentrated at a specific portion and the characteristic value of the inductor is lowered.

또한, 상기와 같은 인덕터(100)의 소자 몸체(120)의 두께(이하, '제1 두께'라 함:T1)에 대한 금속-유기물 소체(130)의 두께(이하, '제2 두께'라 함:T2)의 두께를 조절하여, 인덕터의 특성을 향상시킬 수 있다. 하기 표 2는 상기 제1 두께(T1)에 대한 상기 제2 두께(T2)의 비율에 따른 Ls, Isat, Ls x Isat값을 나타낸 표이다. 상기 제1 두께(T1)에 대한 상기 제2 두께(T2)의 비가 20% 이하인 경우, Ls는 증가하지만, Isat가 크게 감소하는 것을 확인하였다. 이에 반해, 상기 제1 두께(T1)에 대한 상기 제2 두께(T2)의 비가 80% 이상인 경우, Ls가 크게 감소하고, 이와 함께 Isat도 감소하는 것을 확인하였다. 파워 인덕터의 Ls x Isat값의 대략적인 평균값이 1.6 이상이 것을 고려하면, 상기 제1 두께(T1)에 대한 상기 제2 두께(T2)의 비는 0.2 내지 0.8인 것이 바람직할 수 있다.
The thickness of the metal-organic body 130 with respect to the thickness (hereinafter referred to as a first thickness) T1 of the element body 120 of the inductor 100 as described above (T2) can be adjusted to improve the characteristics of the inductor. Table 2 shows Ls, Isat, and Ls x Isat values according to the ratio of the second thickness (T2) to the first thickness (T1). When the ratio of the second thickness (T2) to the first thickness (T1) is 20% or less, Ls is increased, but Isat is greatly reduced. On the other hand, when the ratio of the second thickness (T2) to the first thickness (T1) is 80% or more, it is confirmed that Ls is greatly decreased and Isat is also decreased. Considering that the approximate average value of the Ls x Isat value of the power inductor is 1.6 or more, it is preferable that the ratio of the second thickness T2 to the first thickness T1 is 0.2 to 0.8.

NoNo T1(mm)T1 (mm) T1/T2T1 / T2 Ls(μH)(on 1MHz)Ls (μH) (on 1 MHz) Isat(A)Isat (A) Ls x IsatLs x Isat 1One 1.01.0 2020 2.302.30 0.170.17 0.390.39 22 1.01.0 3030 1.911.91 1.661.66 1.661.66 33 1.01.0 4040 1.571.57 2.042.04 2.042.04 44 1.01.0 5050 1.211.21 2.352.35 2.352.35 55 1.01.0 6060 1.081.08 2.272.27 2.272.27 66 1.01.0 7070 0.960.96 2.112.11 2.112.11 77 1.01.0 8080 0.720.72 1.421.42 1.421.42

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터(100)는 내부 전극(115)을 갖는 페라이트-유기물 소체(110)와 상기 페라이트-유기물 소체(110)를 덮으면서 금속 자성체 분말을 함유하며 상기 페라이트-유기물 소체(110)와 함께 소자 몸체(120)를 구성하는 금속-유기물 소체(130)를 구비할 수 있다. 이 경우, 일반적인 페라이트 분말에 비해 상대적으로 높은 포화자화값을 갖는 금속을 자성체 분말로 사용한 금속-유기물 소체(130)를 소자 몸체(120)로 하여, 투자율을 크게 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인덕터는 내부 전극이 형성되는 부분에는 페라이트 자성체 분말을 함유하는 페라이트-유기물 복합재로 소체를 구성하고, 나머지 부분은 페라이트 분말에 비해 높은 포화자화값을 갖는 금속을 자성체 분말을 함유하는 금속-유기물 복합재로 소체를 구성함으로써, 소자 몸체 전체를 페라이트 분말로 하는 경우에 비해, 투자율을 높여 인덕턴스 특성을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.As described above, the inductor 100 according to the embodiment of the present invention includes the ferrite-organic substance body 110 having the internal electrode 115 and the metal magnetic body powder while covering the ferrite-organic substance body 110, And a metal-organic substance body 130 constituting the element body 120 together with the ferrite-organic substance body 110. In this case, the permeability can be greatly improved by using the metal-organic substance body 130 using the metal having the relatively high saturation magnetization value as the magnetic substance powder as compared with the general ferrite powder as the element body 120. Accordingly, the inductor according to the present invention comprises a ferrite-organic composite material containing a ferrite magnetic material powder in a portion where internal electrodes are formed, and a metal having a saturation magnetization value higher than that of the ferrite powder in the remaining portion, It is possible to have a structure in which the inductance characteristic is improved by increasing the permeability as compared with the case where the whole body of the element is made of ferrite powder.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터(100)는 코어층인 페라이트-유기물 소체(110)와 상기 페라이트-유기물 소체(110)를 덮는 금속-유기물 소체(130)로 구성된 소자 몸체(120)를 구성하되, 상기 소자 몸체(120)의 두께(T1)에 대한 상기 금속-유기물 소체(130)의 두께(T2)를 0.2 내지 0.8로 조절하여, 인덕터의 특성을 기준 스펙을 만족하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인덕터는 소자 몸체의 두께에 대한 금속-유기물 소체의 상대적인 두께를 최적의 범위로 조절하여, 인덕턴스 특성을 비롯한 칩 특성을 향상시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.
The inductor 100 according to the embodiment of the present invention includes a device body 120 composed of a ferrite-organic substance body 110 as a core layer and a metal-organic substance body 130 covering the ferrite-organic substance body 110 The thickness T2 of the metal-organic body 130 with respect to the thickness T1 of the element body 120 may be adjusted to 0.2 to 0.8 so that the characteristics of the inductor may satisfy the reference specification. Accordingly, the inductor according to the present invention can have a structure that improves the chip characteristics including the inductance characteristics by adjusting the relative thickness of the metal-organic body to the thickness of the device body to an optimum range.

계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 인덕터(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화할 수 있다.Next, a method of manufacturing an inductor according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Here, the redundant contents of the inductor 100 can be omitted or simplified.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 보여주는 순서도이고, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.FIG. 2 is a flow chart showing a method of manufacturing an inductor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A to 3D are views for explaining a manufacturing process of an inductor according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3a를 참조하면, 페라이트 시트(112)를 준비할 수 있다(S110). 상기 페라이트 시트(112)를 준비하는 단계는 페라이트-유기물 복합재를 준비하는 단계 및 상기 페라이트-유기물 복합재를 필름 캐스팅(film casting)하여 시트화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 페라이트-유기물 복합재는 페라이트 분말, 유기 바인더, 분산제, 그리고 가소제 등을 유기 용매에 잘 혼합하여 제조된 슬러리(slurry)가 사용될 수 있다. 상기 유기 바인더로는 폴리비닐 부틸레이트(PVB) 또는 아크릴 계열의 물질이 사용될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3A, a ferrite sheet 112 may be prepared (S110). The step of preparing the ferrite sheet 112 may include preparing a ferrite-organic composite material and subjecting the ferrite-organic composite material to film casting to form a sheet. The ferrite-organic composite material may be a slurry prepared by mixing a ferrite powder, an organic binder, a dispersant, a plasticizer, and the like in an organic solvent. As the organic binder, polyvinyl butyrate (PVB) or an acrylic-based material may be used.

상기 페라이트 시트(112) 상에 도전 패턴(114)을 형성하여, 자성 시트(111)를 제조할 수 있다(S120). 상기 도전 패턴(114)을 형성하는 단계는 상기 페라이트 시트(112)에 대해 비아홀(via hole)을 형성하는 단계 및 상기 페라이트 시트(112)에 대해 도전성 페이스트를 인쇄하는 공정을 수행하여 이루어질 수 있다. 상기 금속 페이스트로는 구리(Cu), 은(Ag), 그리고 니켈(Ni) 등을 함유하는 금속 페이스트가 사용될 수 있다. 이러한 자성 시트(111)의 공정을 반복하여, 복수의 자성 시트들(111)을 제조할 수 있다.The magnetic sheet 111 can be manufactured by forming the conductive pattern 114 on the ferrite sheet 112 (S120). The forming of the conductive pattern 114 may be performed by forming a via hole for the ferrite sheet 112 and printing a conductive paste for the ferrite sheet 112. As the metal paste, a metal paste containing copper (Cu), silver (Ag), nickel (Ni), or the like may be used. The process of the magnetic sheet 111 can be repeated to manufacture a plurality of magnetic sheets 111. [

도 2 및 도 3b를 참조하면, 자성 시트들(111)을 적층 및 압착하여 페라이트-유기물 소체(110)를 제조할 수 있다(S130). 상기 페라이트-유기물 소체(110)를 제조하는 단계는 상기 자성 시트들(111)을 적층시켜 시트 적층물(113)을 제조한 후, 상기 시트 시트 적층물(113)을 압착하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 시트 적층물(113)을 제조하는 단계는 제조된 최종 시트 적층물(113)의 외부 표면에 도전 패턴(114)이 노출되도록, 상기 자성 시트들(111)을 적층시킬 수 있다. 즉, 상기 시트 적층물(113)이 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 일면 상에 배치되는 제1 내부 전극(115a) 및 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 타면 상에 배치되는 제2 내부 전극(115b)을 갖도록, 상기 자성 시트들(111)을 정렬한 후 적층시킬 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3B, the ferrite-organic body 110 can be manufactured by stacking and pressing the magnetic sheets 111 (S130). The step of fabricating the ferrite-organic body 110 may be performed by laminating the magnetic sheets 111 to produce a sheet laminate 113, followed by pressing the sheet sheet laminate 113. At this time, the step of manufacturing the sheet stack 113 may stack the magnetic sheets 111 such that the conductive pattern 114 is exposed to the outer surface of the final sheet stack 113. That is, the sheet stack 113 includes a first internal electrode 115a disposed on one side of the ferrite-organic body 110 and a second internal electrode 115b disposed on the other side of the ferrite- The magnetic sheets 111 may be aligned and laminated so as to have the first magnetic layer 115b.

상기와 같은 공정을 통해, 상기 자성 시트들(111)의 적층 방향을 따라 상기 도전 패턴들(114)이 적층되어, 다층 코일 구조를 갖는 내부 전극(115)이 상기 시트 적층물(113)에 제조될 수 있다.Through the above process, the conductive patterns 114 are stacked along the stacking direction of the magnetic sheets 111, and the internal electrode 115 having the multilayer coil structure is manufactured in the sheet stack 113 .

도 2 및 도 3c를 참조하면, 페라이트-유기물 소체(110)에 대해 금속-유기물 복합재를 이용한 성형 공정을 수행하여 소자 몸체(120)를 제조할 수 있다(S140). 상기 소자 몸체(120)는 몰딩 성형 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 소자 몸체(120)는 상기 금속-유기물 복합재를 준비하고, 준비된 금속-유기물 복합재를 소정의 금형(미도시됨)에 채운 후, 상기 금형 내에 상기 페라이트-유기물 소체(110)를 위치시킨 후 가압하여, 상기 금형에 맞게 상기 금속-유기물 복합재가 성형됨으로써, 제조될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3C, the element body 120 may be manufactured by performing a forming process using the metal-organic composite material on the ferrite-organic body 110 (S140). The device body 120 may be manufactured using a molding molding process. More specifically, the element body 120 is prepared by preparing the metal-organic composite material, filling the prepared metal-organic composite material with a predetermined metal mold (not shown), and then placing the ferrite- And pressurizing the metal-organic composite material to form the metal-organic composite material according to the mold.

한편, 상기 금속-유기물 복합재를 준비하는 단계는 철(Fe), 철 베이스 합금(alloy), 그리고 Fe 베이스 비정질 중 어느 하나의 금속 분말을 수지(resin), 경화제, 그리고 실란 커플링제 중 적어도 어느 하나의 유기물과 혼합하여 이루어질 수 있다. 상기 수지로는 결정성 에폭시 수지가 바람직할 수 있다. 상기 결정성 에폭시 수지는 접합성이 우수하고, 유리전이온도(Tg)가 대략 100℃ 이상이며, 녹는점이 대략 100℃ 이하로 낮기 때문에, 상기 철 베이스계 금속과 강한 결합력을 확보할 수 있다. 이는 결정성 에폭시가 갖는 상대적으로 강한 접합력으로 인해 낮은 열팽창 계수 특성을 확보할 수 있기 때문일 수 있다. 하기 표1과 같이, 결정성의 에폭시 수지를 사용하는 경우, 비정질의 에폭시 수지를 사용하는 경우에 비해, 열팽창 계수를 대략 20.0(㎛/m℃) 미만으로 낮출 수 있는 것으로 확인되었다. 따라서, 상기 수지로서 결정성 에폭시 수지를 사용하는 경우, 제조된 인덕터에 가해지는 솔더 크랙(solder crack) 등과 같은 충격에 대해, 강한 저항력을 확보할 수 있다.
The step of preparing the metal-organic composite material may include a step of preparing a metal powder of any one of iron (Fe), iron base alloy, and Fe-based amorphous material by using at least one of a resin, a curing agent and a silane coupling agent And the like. As the resin, a crystalline epoxy resin may be preferable. Since the crystalline epoxy resin is excellent in bonding properties, has a glass transition temperature (Tg) of about 100 ° C or more, and has a melting point of about 100 ° C or less, a strong bonding force with the iron base metal can be secured. This may be because a relatively strong bonding force of the crystalline epoxy ensures a low thermal expansion coefficient characteristic. As shown in Table 1 below, it was confirmed that when a crystalline epoxy resin was used, the coefficient of thermal expansion could be lowered to less than about 20.0 (占 퐉 / m 占 폚) as compared with the case of using an amorphous epoxy resin. Therefore, when a crystalline epoxy resin is used as the resin, a strong resistance against an impact such as a solder crack or the like applied to the manufactured inductor can be secured.

NoNo 에폭시 종류Epoxy type 열팽창계수(CTE)Thermal Expansion Coefficient (CTE) 1One 결정성 BPF 에폭시Crystalline BPF epoxy 16.9(㎛/m℃)16.9 (占 퐉 / m 占 폚) 22 결정서 BP 에폭시Decision BP Epoxy 17.5(㎛/m℃)17.5 (占 퐉 / m 占 폚) 33 비정질 OCN 에폭시Amorphous OCN epoxy 23.2(㎛/m℃)23.2 (占 퐉 / m 占 폚) 44 비정질 변성 에폭시-1Amorphous modified epoxy-1 27.5(㎛/m℃)27.5 (占 퐉 / m 占 폚) 55 비정질 변성 에폭시-2Amorphous modified epoxy-2 28.3(㎛/m℃)28.3 (占 퐉 / m 占 폚)

또한, 상기 금속-유기물 복합재를 준비하는 단계는 상기 금속의 함량이 상기 복합재(20)에 대해 대략 65wt% 내지 95wt%으로 조절되도록 함유되는 것이 바람직할 수 있다. 하기 표2를 참조하면, 상기 금속의 함량이 상기 금속-유기물 복합재에 대해 대략 65wt% 미만인 경우, 투자율이 크게 낮아져 원하는 인덕턴스를 확보할 수 없다. 이에 반해, 상기 금속의 함량이 상기 금속-유기물 복합재에 대해 대략 95wt%를 초과하는 경우, 상기 금속-유기물 복합재의 절연성이 확보되지 않아 상기 금속-유기물 복합재 내 상기 금속들 간의 국부적인 전류 경로(current path)가 발생되어, 와전류 손실이 증가하여 인덕터 특성을 확보할 수 없다.In addition, it may be preferable that the step of preparing the metal-organic composite material includes the metal content to be adjusted to about 65 wt% to 95 wt% with respect to the composite material 20. Referring to Table 2 below, when the content of the metal is less than about 65 wt% with respect to the metal-organic composite material, the permeability is significantly lowered and desired inductance can not be secured. In contrast, when the content of the metal exceeds about 95 wt% with respect to the metal-organic composite material, insulation of the metal-organic composite material is not ensured, so that a local current path between the metals in the metal- path is generated, and the eddy current loss increases, so that the inductor characteristics can not be secured.

NoNo 금속 함량(wt%)Metal content (wt%) 유기물 함량(wt%)Organic matter content (wt%) 투자율(permeability)Permeability 기타Etc 1One 95% 초과Greater than 95% 5 미만Less than 5 40 이상40 or more 통전 문제 발생Energizing problem 22 85 ~ 9585 ~ 95 5 ~ 155 to 15 30 ~ 4030 to 40 33 70 ~ 8570 ~ 85 15 ~ 3015 to 30 15 ~ 3015 to 30 44 65 ~ 7065 to 70 30 ~ 3530 to 35 5 ~ 155 to 15 55 65 미만Less than 65 35 이상35 or more 5 이하5 or less

도 2 및 도 3d를 참조하면, 소자 몸체(120)에 대해 외부 전극(140)을 형성할 수 있다(S150). 상기 외부 전극(140)을 형성하는 단계는 상기 결과물에 대해 도금 공정 및 디핑(dipping) 공정 등을 이용하여, 상기 결과물의 양단부에 상기 소자 몸체(120)에 내부 전극(115)과 전기적으로 연결되는 금속층을 형성하여 이루어질 수 있다.
Referring to FIGS. 2 and 3, the external electrode 140 may be formed on the element body 120 (S150). The step of forming the external electrode 140 may include a step of electrically connecting the internal electrode 115 to the element body 120 at both ends of the resultant using a plating process and a dipping process, A metal layer may be formed.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터(100)의 제조 방법은 페라이트 자성체 분말을 함유하는 복합재로 내부 전극(115)이 위치되는 소자 몸체(120)의 페라이트-유기물 소체(110)를 제조한 후, 상대적으로 높은 포화자화값을 갖는 금속 자성체 분말을 함유하는 복합재로 상기 소자 몸체(120)의 나머지 부분인 금속-유기물 소체(130)를 제조할 수 있다. 이 경우, 일반적인 페라이트 분말에 비해 상대적으로 높은 포화자화값을 갖는 금속을 자성체 분말로 사용한 금속-유기물 복합재로 소자 몸체의 대부분을 구성할 수 있어, 투자율을 크게 향상된 구조의 인덕터를 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인덕터의 제조 방법은 내부 전극이 위치되는 부분에는 페라이트 자성체 분말을 함유하는 페라이트-유기물 복합재로 소체를 구성하고, 나머지 부분에는 페라이트 분말에 비해 높은 포화자화값을 갖는 금속을 자성체 분말을 함유하는 금속-유기물 복합재로 소체를 구성하여, 소자 몸체 전체를 페라이트 분말로 하는 경우에 비해, 투자율을 높여 인덕턴스 특성을 향상시킨 구조를 갖는 인덕터를 제조할 수 있다.As described above, the method of manufacturing the inductor 100 according to the embodiment of the present invention is a method of manufacturing the ferrite-organic body 110 of the element body 120 in which the internal electrode 115 is positioned, as a composite material containing the ferrite magnetic powder The metal-organic body 130, which is the remainder of the element body 120, can be manufactured from a composite material containing a metal magnetic powder having a relatively high saturation magnetization value. In this case, most of the device body can be constituted of a metal-organic composite material using a metal having a relatively high saturation magnetization value as a magnetic powder in comparison with a general ferrite powder, and thus an inductor having a greatly improved magnetic permeability can be manufactured. Accordingly, in the method of manufacturing an inductor according to the present invention, a ferrite-organic composite material containing a ferrite magnetic material powder is formed in a portion where the internal electrode is positioned, and a metal having a saturation magnetization value higher than that of the ferrite powder is formed in the remaining portion The inductor having a structure in which the inductance characteristic is improved by increasing the magnetic permeability can be manufactured as compared with the case where the element body is made of the ferrite powder by constituting the element body with the metal-organic composite material containing the magnetic powder.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터(100)의 제조 방법은 페라이트-유기물 소체(110)는 시트 적층 공법을 이용하여 제조하고, 금속-유기물 소체(130)는 몰딩 공법을 이용하여 제조할 수 있다. 이 경우, 적층 공법과 몰딩 공법의 복합 공정으로서 소자 몸체를 제조하게 되어, 소형 인덕터 제조를 위한 소자 몸체의 대량 생산이 가능할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인덕터의 제조 방법은 코어층을 이루는 페라이트-유기물 소체 부분을 적층 공법을 이용하여 제조하고, 나머지 금속-유기물 소체 부분을 금형 공법을 이용하여 제조함으로써, 파워 인덕터의 소형화된 소자 몸체를 대량 생산할 수 있다.
The method of manufacturing the inductor 100 according to the embodiment of the present invention may be such that the ferrite-organic element body 110 is manufactured using a sheet lamination method and the metal-organic element body 130 is manufactured using a molding method have. In this case, the device body is manufactured as a composite process of the lamination method and the molding method, and mass production of the device body for manufacturing a small inductor can be achieved. Accordingly, in the method of manufacturing an inductor according to the present invention, the ferrite-organic body portion constituting the core layer is manufactured by the lamination method, and the remaining metal-organic body portion is manufactured by the metal mold method, The device body can be mass-produced.

이하, 앞서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 변형예에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 인덕터(100)와 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.Hereinafter, a modified example of the inductor according to the embodiment of the present invention will be described in detail. Here, the contents overlapping with the inductor 100 described above with reference to FIG. 1 may be omitted or simplified.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 변형예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 인덕터(100a)는 페라이트-유기물 소체(110)와 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 양면을 덮는 금속-유기물 소체(130)로 구성된 소자 몸체(120), 상기 소자 몸체(120)의 양단부에 형성되어 내부 전극(115)과 전기적으로 연결되는 외부 전극(140), 그리고 상기 페라이트-유기물 소체(110)와 상기 금속-유기물 소체(130) 사이에 개재된 갭층(150)을 포함할 수 있다.4 is a view showing a modified example of the inductor according to the embodiment of the present invention. 4, an inductor 100a according to a modified embodiment of the present invention includes a ferrite-organic body 110 and a device body 130 composed of a metal-organic body 130 that covers both surfaces of the ferrite- An external electrode 140 formed at both ends of the element body 120 and electrically connected to the internal electrode 115 and an external electrode 140 formed between the ferrite organic body 110 and the metal- May include an intervening gap layer (150).

상기 갭층(150)은 상기 소자 몸체(120) 내부에서 상기 소자 몸체(120)의 길이 방향을 따라 상기 페라이트-유기물 소체(110)의 시트 적층물(113)을 구성하는 자성 시트와 평행하는 방향으로 배치될 수 있다. 상기 갭층(150)은 상기 페라이트-유기물 소체(110)와 상기 금속-유기물 소체(130)를 구획시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 갭층(150)에 의해 구획된 영역들 각각에 발생되는 자기장은 상기 갭층(150)에 의해 차단되어, 상기 영역들 간에는 자기장의 흐름이 최소화될 수 있다.The gap layer 150 is formed in the element body 120 along the longitudinal direction of the element body 120 in a direction parallel to the magnetic sheet constituting the sheet stack 113 of the ferrite- . The cap layer 150 may partition the ferrite-organic body 110 and the metal-organic body 130. Accordingly, the magnetic field generated in each of the regions defined by the gap layer 150 is blocked by the gap layer 150, so that the flow of the magnetic field between the regions can be minimized.

상기 갭층(150)의 재료는 ZnCu ferrite 또는 Zn-Ti 계열의 유전체를 주성분으로 사용하며, 이에 소결성 확보를 위해 CuO를 첨가하거나 Fe의 함량을 조절할 수 있다. 즉, 상기 갭층(150)은 그 기능 측면에서는 상기 갭층(150)의 재료를 완전한 비자성체 재료를 사용하는 것이 바람직하나, 완전한 비자성체 재료로는 소자 몸체의 제조 공정시 소결성이 확보되지 않으므로, 약간의 자성을 발생되는 것을 감안하더라도, CuO와 같은 재료를 첨가할 수 있다.As the material of the gap layer 150, ZnCu ferrite or a Zn-Ti dielectric is used as a main component, and CuO can be added or Fe content can be controlled for ensuring sinterability. That is, the gap layer 150 is preferably made of a completely nonmagnetic material as the material of the gap layer 150 in terms of its function, but the complete nonmagnetic material can not be sintered in the manufacturing process of the element body. It is possible to add a material such as CuO.

일반적인 Fe 금속 분말은 포화자화값이 매우 높으나, 그 투자율은 적층형 파워 인덕터에서 요구되는 투자율에 비해 낮으므로, 동일한 인덕턴스 구현을 위해서는 내부 전극의 턴(turn) 수가 증가되어야 하고, 이것은 직류전류에 대한 R값의 상승을 초래할 수 있다. 이러한 상반되는 Fe 금속 분말의 특징을 적절히 조절하기 위해, 상기 갭층(150)은 상대적으로 높은 포화자화값을 갖는 금속-유기물 소체(130)에 자속이 몰려 빨리 자기포화가 되는 부분에 구비되어, DC-Bias 특성을 개선하도록 할 수 있다. 즉, 상기와 같은 갭층(130)은 시트 적층물(113) 상에 노출되는 내부 전극(115)의 부분(115a, 115b)과 금속-유기물 소체(130) 사이에 제공되어, 상기 내부 전극(115)과 금속 자성체 분말과 간의 전기적인 쇼트(short)를 방지하고, 자속의 흐름이 끊어져 인덕턴스는 다소 낮아질 수 있지만, DC-Bias 특성은 개선시킬 수 있다.In general Fe metal powder has a very high saturation magnetization value, but its permeability is lower than the permeability required in a stacked power inductor. Therefore, in order to realize the same inductance, the number of internal electrode turns must be increased, Which may lead to an increase in the value. In order to appropriately control the characteristics of the opposing Fe metal powder, the gap layer 150 is provided in a portion where magnetic flux is gathered in the metal-organic substance body 130 having a relatively high saturation magnetization value, -Bias property can be improved. That is, the gap layer 130 is provided between the portions 115a and 115b of the internal electrode 115 exposed on the sheet stack 113 and the metal-organic body 130, and the internal electrode 115 ) And the metal magnetic material powder can be prevented and the DC-Bias characteristic can be improved although the flux of magnetic flux can be cut off and the inductance can be somewhat lowered.

구분division 소자 몸체 두께Device body thickness Ls(μH)(on 1MHz)Ls (μH) (on 1 MHz) Isat(A)Isat (A) Ls x IsatLs x Isat 변형예 Variation example 1.01.0 0.720.72 3.103.10 2.232.23 실시예Example 1.01.0 0.950.95 2.202.20 2.092.09 종래 기술Conventional technology 1.01.0 1.861.86 0.900.90 1.671.67

상기 표 5는 종래 기술과 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터의 특성을 보여주는 표이다. 표 5를 참조하면, 앞서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 인덕터(100) 및 그 변형예에 따른 인덕터(100a)들은 종래의 페라이트 시트들의 적층 구조를 갖는 인덕터에 비해, 초기 인덕턴스값(Ls)이 상대적으로 낮은 것으로 확인되었지만, Isat 값이 상대적으로 높아, 결과적으로 Ls x Isat 값은 높은 것으로 확인되었다. 특히, 갭층(150)을 갖는 상기 인덕터(100a)가 가장 Ls x Isat값이 높아, 칩 내부에서 자속 에너지가 가장 효율적으로 사용되는 구조라는 것을 확인하였다.
Table 5 shows the characteristics of the inductor according to the embodiment of the present invention in comparison with the prior art. Referring to Table 5, the inductor 100 according to the embodiment of the present invention and the inductor 100a according to the modified embodiment of the present invention have an initial inductance value Ls Although it was confirmed to be relatively low, the Isat value was relatively high, and as a result, the Ls x Isat value was confirmed to be high. In particular, it has been confirmed that the inductor 100a having the gap layer 150 has the highest value of Ls x Isat and the structure in which the magnetic flux energy is most efficiently used in the chip.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. It is also to be understood that the foregoing is illustrative and explanatory of preferred embodiments of the invention only, and that the invention may be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the disclosure and the equivalents of the disclosure and / or the scope of the art or knowledge of the present invention. The foregoing embodiments are intended to illustrate the best mode contemplated for carrying out the invention and are not intended to limit the scope of the present invention to other modes of operation known in the art for utilizing other inventions such as the present invention, Various changes are possible. Accordingly, the foregoing description of the invention is not intended to limit the invention to the precise embodiments disclosed. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.

100 : 인덕터
110 : 페라이트-유기물 소체
111 : 자성 시트
112 : 페라이트 시트
113 : 시트 적층물
114 : 도전 패턴
115 : 내부 전극
120 : 소자 몸체
130 : 금속-유기물 소체
140 : 외부 전극
150 : 갭층
100: inductor
110: ferrite-organic body
111: magnetic sheet
112: ferrite sheet
113: Sheet laminate
114: conductive pattern
115: internal electrode
120: element body
130: metal-organic body
140: external electrode
150: Gap layer

Claims (15)

페라이트-유기물 소체;
상기 페라이트-유기물 소체에 상기 페라이트-유기물 소체의 두께 방향을 따라 적층되어 다층 구조를 갖는 내부 전극;
상기 페라이트-유기물 소체를 덮어, 상기 페라이트-유기물 소체와 함께 소자 몸체를 구성하는 금속-유기물 소체; 및
상기 내부 전극과 전기적으로 연결되도록, 상기 소자 몸체를 덮는 외부 전극을 포함하는 인덕터.
Ferrite - organic body;
An inner electrode laminated on the ferrite-organic substance body along the thickness direction of the ferrite-organic substance body and having a multilayer structure;
A metal-organic substance body covering the ferrite-organic substance body and constituting a device body together with the ferrite-organic substance body; And
And an external electrode covering the element body so as to be electrically connected to the internal electrode.
제 1 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체는 금속-유기물 복합재로 이루어지고,
상기 금속-유기물 복합재는:
철(Fe), 철 베이스 합금(alloy), 그리고 Fe 베이스 비정질 중 어느 하나의 금속; 및
수지(resin), 경화제, 그리고 실란 커플링제 중 적어도 어느 하나의 유기물을 포함하는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the metal-organic body is made of a metal-organic composite material,
Wherein the metal-organic composite material comprises:
Any one of iron (Fe), iron base alloy, and Fe base amorphous metal; And
An inductor comprising an organic material of at least one of a resin, a hardener, and a silane coupling agent.
제 1 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체는 유기물로서 결정성 에폭시 수지를 포함하는 금속-유기물 복합재로 이루어지는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the metal-organic body is formed of a metal-organic composite material containing a crystalline epoxy resin as an organic material.
제 1 항에 있어서,
상기 소자 몸체의 두께에 대한 상기 금속-유기물 소체의 두께의 비는 0.2 내지 0.8인 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein a ratio of a thickness of the metal-organic substance body to a thickness of the element body is 0.2 to 0.8.
제 1 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체는 금속의 함량이 65wt% 내지 95wt%인 금속-유기물 복합재로 이루어진 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the metal-organic body is made of a metal-organic composite material having a metal content of 65 wt% to 95 wt%.
제 1 항에 있어서,
상기 페라이트-유기물 소체는 페라이트-유기물 복합재로 이루어지고,
상기 페라이트-유기물 복합재는 페라이트 분말, 유기 바인더, 분산제, 그리고 가소제를 포함하는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the ferrite-organic body is made of a ferrite-organic composite material,
Wherein the ferrite-organic composite material comprises a ferrite powder, an organic binder, a dispersant, and a plasticizer.
제 1 항에 있어서,
상기 페라이트 소체는 상기 내부 전극이 형성된 복수의 페라이트 시트들이 적층된 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the ferrite body is formed by stacking a plurality of ferrite sheets on which the internal electrodes are formed.
제 1 항에 있어서,
상기 페라이트-유기물 소체와 상기 금속-유기물 소체 사이에 갭층(gap layer)를 더 구비하는 인덕터.
The method according to claim 1,
And an inductor including a gap layer between the ferrite-organic body and the metal-organic body.
표면에 내부 전극이 형성된 복수의 페라이트 시트들을 준비하는 단계;
상기 페라이트 시트들 각각에 형성된 내부 전극들이 하나의 다층 코일을 이루도록, 상기 페라이트 시트들을 적층 및 압착시켜, 페라이트-유기물 소체를 제조하는 단계;
상기 페라이트-유기물 소체를 덮는 금속-유기물 소체를 형성하여, 소자 몸체를 제조하는 단계; 및
상기 소자 몸체 표면에 상기 다층 코일과 전기적으로 연결된 외부 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 인덕터의 제조 방법.
Preparing a plurality of ferrite sheets having internal electrodes formed on a surface thereof;
Stacking and pressing the ferrite sheets so that internal electrodes formed on each of the ferrite sheets form one multi-layered coil, thereby producing a ferrite-organic body;
Forming a metal-organic body covering the ferrite-organic body, thereby fabricating a device body; And
And forming an outer electrode electrically connected to the multilayer coil on the surface of the element body.
제 9 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 철(Fe), 철 베이스 합금(alloy), 그리고 Fe 베이스 비정질 중 어느 하나의 금속 및 수지(resin), 경화제, 그리고 실란 커플링제 중 적어도 어느 하나의 유기물을 포함하는 금속-유기물 복합재를 제조하는 단계를 포함하는 인덕터의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The step of forming the metal-organic body may include the step of forming an organic substance of at least one of a metal, a resin, a curing agent, and a silane coupling agent, which is one of iron (Fe), an iron base alloy, Wherein the metal-organic composite material comprises a metal-organic composite material.
제 9 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 결정성 에폭시 수지를 포함하는 금속-유기물 복합재를 준비하는 단계를 포함하는 인덕터의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of forming the metal-organic body comprises the step of preparing a metal-organic composite material containing a crystalline epoxy resin.
제 9 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 금속의 함량이 65wt% 내지 95wt%인 금속-유기물 복합재로 이루어진 인덕터의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the metal-organic body is formed of a metal-organic composite material having a metal content of 65 wt% to 95 wt%.
제 9 항에 있어서,
상기 금속-유기물 소체를 형성하는 단계는 상기 소자 몸체의 두께에 대한 상기 금속-유기물 소체의 두께의 비가 0.2 내지 0.8이 되도록 하는 인덕터의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of forming the metal-organic body is such that the ratio of the thickness of the metal-organic body to the thickness of the device body is 0.2 to 0.8.
제 9 항에 있어서,
상기 페라이트 시트들을 준비하는 단계는:
페라이트 분말, 유기 바인더, 분산제, 그리고 가소제를 포함하는 페라이트-유기물 복합재를 제조하는 단계; 및
상기 페라이트 유기물 복합재를 필름 캐스팅(film casting)하는 단계를 포함하는 인덕터의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Preparing the ferrite sheets comprises:
Preparing a ferrite-organic composite material including a ferrite powder, an organic binder, a dispersant, and a plasticizer; And
And subjecting the ferrite organic composite material to film casting.
제 9 항에 있어서,
상기 페라이트-유기물 소체와 상기 금속-유기물 소체 사이에 갭층(gap layer)을 형성하는 단계를 더 포함하는 인덕터의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
And forming a gap layer between the ferrite-organic body and the metal-organic body.
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