KR20150139267A - 권선형 인덕터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 권선형 인덕터는, 내부에 코어 부재를 갖는 자성체 본체, 상기 코어 부재에 나선 형태로 권선되는 나선부와 상기 나선부의 양단으로 인출되는 인출부가 일체로 구성되는 코일 및 상기 자성체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되는 외부 전극을 포함하고, 상기 인출부의 두께는 상기 나선부의 두께보다 두꺼울 수 있다.

Description

권선형 인덕터 {WIRE WOUND INDUCTOR}

본 발명은 권선형 인덕터에 관한 것이다.

칩 전자부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(noise)를 제거하는 대표적인 수동소자로써, 전자기적 특성을 이용하여 커패시터와 조합하여 특정 주파수 대역의 신호를 증폭시키는 공진회로, 필터(Filter) 회로 등의 구성에 사용된다.

최근 들어, 각종 통신 장치 또는 디스플레이 장치 등의 소형화 및 박막화가 가속화되고 있는데, 이러한 장치에 채용되는 인덕터, 커패시터, 트랜지스터 등의 각종 소자들을 소형화 및 박형화하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

이에, 인덕터도 소형이면서 고밀도의 자동 표면 실장이 가능한 칩으로의 전환이 급속도로 이루어지는 실정이다. 다만, 인덕터의 내부 단자와 연결되는 외부 전극의 접점이 작아짐에 따라, 내부 단자 및 외부 전극 간의 접촉 저항이 증가하게 되며, 이에 따라 직류 저항(Rdc) 특성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.

또한, 내부 단자과 외부 전극 간의 접속이 정확하게 이루어지지 않아 신뢰성이 저하될 수 있다.

한국 공개특허공보 제10-1998-0055594호

본 발명은 외부 전극과 전기적으로 접속하는 코일 인출부의 두께를 두껍게 구성하여, 외부 전극과의 접촉성을 개선하기 위한 권선형 인덕터를 제시하고 있다.

본 발명의 제1 기술적인 측면에 따른 권선형 인덕터는, 내부에 코어 부재를 갖는 자성체 본체; 상기 코어 부재에 나선 형태로 권선되는 나선부와 상기 나선부의 양단으로 인출되는 인출부가 일체로 구성되는 코일; 및 상기 자성체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되는 외부 전극; 을 포함하고, 상기 인출부의 두께는 상기 나선부의 두께보다 두꺼울 수 있다.

본 발명의 제2 기술적인 측면에 따른 권선형 인덕터는, 자성체로 형성되며, 내부에 코어 부재를 포함하는 자성체 본체; 상기 코어 부재의 중심부에 권선되는 나선부와 상기 코어 부재의 중심부로부터 외부로 노출되는 인출부를 포함하는 코일; 및 상기 자성체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되어 상기 인출부와 전기적으로 접속되는 외부 전극; 을 포함하고, 상기 인출부는, 적어도 1회 이상이 겹쳐져서 상기 외부 전극과 전기적으로 접속될 수 있다.

본 발명이 일 실시예에 따른 권선형 인덕터는, 외부 전극과 전기적으로 접속하는 코일 인출부의 두께를 두껍게 구성함으로써, 외부 전극과의 접촉성을 개선할 수 있다.

또한, 외부 전극과의 접촉성이 개선됨에 따라, 코일과 외부 전극 간의 접촉 저항을 낮출 수 있으며, 이로 인하여 직류 저항(Rdc) 특성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권선형 인덕터의 횡 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권선형 인덕터의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 권선형 인덕터의 인출부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 인출부의 일 실시예를 추가하여 나타낸 권선형 인덕터의 횡 단면도이다.

이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권선형 인덕터의 횡 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 권선형 인덕터는, 자성체 본체(110), 코일(120) 및 외부 전극(130)을 포함할 수 있다.

자성체 본체(100)는 실장면으로 제공되는 하면과 이에 대응되는 상면, 길이 방향의 양 측면 및 폭 방향의 양 측면을 구비할 수 있다.

상기 자성체 본체(100)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 육면체 형상일 수 있으며, 이때, 상기 육면체의 방향은 도 2에 표시된 L이 길이 방향, W가 폭 방향, T가 두께 방향을 나타낼 수 있다.

자성체 본체(100)는 내부에 코어 부재(140)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 코어 부재(140)는 소정의 권선 수를 얻기 위하여 필요한 코일(120)의 길이를 보다 짧게 할 수 있도록, 단면이 원형 또는 원형 형상일 수 있다.

또한, 상기 코어 부재(140)는 전체적으로 기둥 형상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 상기 자성체 본체(100)는 상기 외부 전극(130)을 통해 상기 코일(120)에 전류가 인가되면, 상기 코어 부재(140)에 코일(120)에서 유도되는 자속이 지나가는 경로(자로, magnetic path)가 형성될 수 있다.

상기 자성체 본체(100)는 자성 합금 입자와 상기 자성 합금 입자 사이에 포함되는 절연 재료로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 자성 합금 입자는 전기 저항이 높고, 자력 손실이 적으며, 조성 변화를 통한 임피던스 계가 용이한 Fe-Cr-Si 합금 또는 Fe-Si-Al 합금 등의 입자일 수 있다. 또한, 열 변화성 절연 재료에는 에폭시 수지나 페놀 수지 또는 폴리에스테르 등을 이용할 수 있다.

상기 코일(120)은 코어 부재(140)에 소정의 권선 수로 권선 되는 나선부(121)와 상기 나선부(121)의 양단으로 인출되는 인출부(122a, 122b, 이하 인출부 전체를 지칭할 때는 122)를 포함할 수 있다.

상기 코일(120)은 구리(Cu) 또는 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있는 금속선으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 코일(120)은 단선에 한정되지 않으며, 연선이나 2개 이상의 선으로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 코일(120)의 금속선은 원형의 단면 형상을 가지는 것에 한정되지 아니하며, 사각형의 단면 형상을 가질 수도 있다.

일 실시예로는, 플랫 와이어 코일(flat wire col) 형태로서, α감음 방식으로 권선될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 자성체 본체(110)는 칩(chip)형일 수 있다.

한편, 나선부(121)는 코어 부재(140) 주위를 감싸면서, 소정의 권선 수로 나선 형태로 권선될 수 있다.

또한, 나선부(121)로부터 각각 인출되는 한 쌍의 인출부(122a, 122b)는 상기 자성체 본체(110)의 길이 방향의 양 측면에 형성되는 외부 전극(130)과 접속될 수 있도록 연장될 수 있다. 즉, 도 1을 기준으로 상기 나선부(121)의 일단으로부터 인출되는 좌측의 인출부(122a)는 좌측의 외부 전극과 접속되며, 나선부(121)의 타단으로부터 인출되는 우측의 인출부(122b)는 우측의 외부 전극과 접속될 수 있다.

이때, 상기 인출부(122)의 두께는 상기 나선부(121)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 다만, 한 쌍의 인출부(122a, 122b) 두께는 나선부(121)의 두께와 반비례 관계이기만 하면, 서로 동일할 필요는 없다.

인출부(122)가 외부 전극(130)과 전기적으로 접속되는 부분을 끝 부분이라고 하고, 나선부(121)로부터 인출되는 부분을 시작 부분이라고 정의하면, 인출부(122)는 시작 부분에서 끝 부분으로 갈수록 두께가 더 두꺼워질 수 있다.

일 실시예로, 상기 인출부(122)의 두께는, 상기 나선부(121)의 두께보다 1.3 내지 5.0배 두꺼울 수 있다. 이때, 인출부(122) 두께의 일 실시예는 50㎛이상일 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 인출부(122)는 인출부(122)를 감싸고 있는 절연 부재가 표면 연삭 방식이 적용되어 제거될 수 있다. 다만, 이 경우 인출부(122)의 형상이 균일하게 구현되지 않을 수 있다.

따라서, 인출부(122)의 두께가 나선부(121) 두께의 1.3배 미만에서는 노출 공차에 따라 외부 전극(130)과의 접촉성이 균일하지 않아 Rdc가 높아질 수 있다. 또한, 인출부(122)의 두께가 나선부(121) 두께의 5.0배를 초과하는 경우에는 내부 면적을 과도하게 차지하게 되어 충분한 용량 구현이 어려울 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 권선형 인덕터는, 나선부(121)의 두께보다 인출부(122)의 두께를 두껍게 형성함으로써, 외부 전극(130)과의 접촉 저항을 줄일 수 있고, 이로 인하여 직류 저항(Rdc) 특성을 개선할 수 있다.

한편, 인덕터 소자의 고용량을 구현하기 위해서는 동일 체적안에 코일의 턴(turn)수를 늘리는 과정이 필요하다. 이때, 코일의 두께를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 외부 전극과의 접촉성 저하에 따른 신뢰도가 떨어질 수 있다.

이에 본 발명에 따른 권선형 인덕터는 외부 전극(130)과 직접적으로 접속되는 인출부(122)의 두께를 나선부(121)보다 두껍게 형성함으로써, 외부 전극(130)과의 접촉성을 개선시킬 수 있으며, 이에 따라 외부 전극(130)과의 접촉 저항을 줄여 직류 저항(Rdc)특성을 개선할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권선형 인덕터의 외관을 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 권선형 인덕터는 자성체 본체(110)의 길이 방향의 양 측면에 외부 전극(130)이 형성될 수 있다. 이때, 외부 전극(130)은 코일(120)과 동일한 재질의 도전성 물질로 형성될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 상기 외부 전극(13)은 구리(Cu), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 등으로 형성될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 외부 전극(130)은 금속 분말에 글라스 프릿을 첨가하여 마련된 도전성 페이스트를 도포한 후 소성함으로써 형성될 수 있다. 다만, 상기 외부 전극(130)의 형상 및 크기는 도면에 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 권선형 인덕터의 인출부를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 권선형 인덕터의 구성 중 인출부(122)는 외부 전극과 전기적으로 접속하는 접합부(123)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 접합부(123)는 적어도 1회 이상 와이어가 겹쳐진 형태로 구성될 수 있다. 다만, 도 3에서는 3회 겹쳐진 형태로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 도 1에 도시한 권선형 인덕터와는 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 권선형 인덕터는 나선부(121) 및 인출부(122)의 두께는 동일하나, 인출부(122)가 적어도 1회 이상 겹쳐져서 형성되는 접합부(123)를 더 포함하여 형성됨으로써 외부 전극(130)과의 접촉성을 개선할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시한 인출부(122)의 일 실시예를 추가하여 나타낸 권선형 인덕터의 횡 단면도이다.

이때, 접합부(123)는 적어도 1회 이상 와이어가 겹쳐진 형태로 구성될 수 있으며, 도 3 및 도 4를 참조하면, 3회 겹쳐진 형태로 도시될 수 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이 인출부(122)의 두께 자체를 나선부(121)에 비해 두껍게 구성할 수도 있으나, 도 3에서 도시된 것처럼 와이어가 적어도 1회 이상 겹쳐진 형태로 인출부(122)를 구성할 수도 있다.

이에 따라, 외부 전극(130)과의 접촉되는 접합부(123)의 노출을 원활하게 할 수 있어, 외부 전극(130)과의 접촉성을 개선할 수 있으며, 외부 전극(130)과의 접촉 저항을 줄여 직류 저항(Rdc)특성을 개선할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

110: 자성체 본체;
120: 코일;
121: 나선부;
122a, 122b: 인출부
123: 접합부
130: 외부 전극;
140: 코어 부재;

Claims (10)

1. 내부에 코어 부재를 갖는 자성체 본체;
   상기 코어 부재에 나선 형태로 권선되는 나선부와 상기 나선부의 양단으로 인출되는 인출부가 일체로 구성되는 코일; 및
   상기 자성체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되는 외부 전극; 을 포함하고,
   상기 인출부의 두께는 상기 나선부의 두께보다 두꺼운 권선형 인덕터.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 인출부의 두께는,
   상기 나선부의 두께보다 1.3 내지 5.0배 두꺼운 권선형 인덕터.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 인출부의 두께는,
   50㎛인 권선형 인덕터.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 인출부는,
   상기 코어 부재의 중심부에서 상기 외부 전극으로 가까워질수록 두께가 두꺼워지는 권선형 인덕터.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 나선부의 외주를 피복하는 절연성 부재; 를 더 포함하는 권선형 인덕터.
   
6. 자성체로 형성되며, 내부에 코어 부재를 포함하는 자성체 본체;
   상기 코어 부재의 중심부에 권선되는 나선부와 상기 코어 부재의 중심부로부터 외부로 노출되는 인출부를 포함하는 코일; 및
   상기 자성체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되어 상기 인출부와 전기적으로 접속되는 외부 전극; 을 포함하고,
   상기 인출부는, 적어도 1회 이상이 겹쳐져서 상기 외부 전극과 전기적으로 접속되는 권선형 인덕터.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 인출부의 두께는,
   상기 나선부의 두께보다 1.3 내지 5.0배 두꺼운 권선형 인덕터.
   
8. 제6항에 있어서, 상기 인출부의 두께는,
   50㎛이상인 권선형 인덕터.
   
9. 제6항에 있어서, 인출부의 두께는,
   상기 나선부의 두께보다 두꺼운 권선형 인덕터.
   
10. 제6항에 있어서, 상기 코일은,
    단면이 평각 형상인 도선을 권선한 플랫 와이어 코일 형태인 권선형 인덕터.
    

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