KR20160014936A - Composite magnetic powder and chip coil component using thereof - Google Patents

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KR20160014936A
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김학관
이한
박예준
서정욱
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삼성전기주식회사
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Abstract

The present invention relates to composite magnetic powder and a chip coil component. According to the present invention, the chip coil component comprises coil patterns laminated on a ceramic layer or coil patterns winded on a ceramic core. The ceramic layer or the ceramic core contains powder of a core-shell structure, the core in the core-shell structure powder consists of silica powder (SiO_2), and the shell consists of ferrite powder.

Description

복합 자성 분말 및 그를 이용한 칩 코일 부품{COMPOSITE MAGNETIC POWDER AND CHIP COIL COMPONENT USING THEREOF} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composite magnetic powder and a chip coil component using the composite magnetic powder,

본 발명은 복합 자성 분말 및 그를 이용한 칩 코일 부품에 관한 것이다.
The present invention relates to a composite magnetic powder and a chip coil component using the composite magnetic powder.

칩 코일 부품 중 인덕터는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 구성하는 중요한 수동 소자 중의 하나로, 노이즈를 제거하거나 LC 공진회로를 이루는 부품으로 사용된다. Inductors in chip coil components are one of the important passive components of electronic circuits together with resistors and capacitors. They are used as components to eliminate noise or to form LC resonance circuits.

인덕터는 페라이트 코어에 코일을 감거나 인쇄를 하고, 페라이트 코어의 양단에 전극을 형성하여 제조될 수 있으며, 자성체 또는 유전체에 내부전극을 인쇄한 후 적층하여 제조될 수 있다. The inductor may be manufactured by winding a coil on a ferrite core or printing, and forming electrodes on both ends of the ferrite core. Alternatively, the inductor may be manufactured by printing an internal electrode on a magnetic material or a dielectric and then laminating.

인덕터는 구조에 따라서 적층형, 권선형, 박막형 등으로 분류될 수 있으며, 전기기기의 소형화 및 박막화에 수반하여 그 중에서도 적층형과 박막형이 널리 보급되어 가고 있는 추세이다. The inductors can be classified into a laminate type, a wire wound type, a thin film type, and the like depending on the structure. With the miniaturization and thinning of electric devices, the laminate type and the thin film type are becoming widespread among them.

상기 적층형 인덕터는 복수개의 세라믹 시트에 비아홀을 형성하고, 이 비아홀의 위치에 맞추어 도전성 패턴을 형성하며, 도전성 패턴이 형성된 복수개의 세라믹 시트를 적층한 후 이를 소성하는 과정을 거쳐 제조되고 있다. The stacked inductor is fabricated by forming via holes in a plurality of ceramic sheets, forming conductive patterns according to the positions of the via holes, and stacking a plurality of ceramic sheets having conductive patterns formed thereon and firing the stacked inductors.

최근, 수동제품의 고주파수화에 따라 수십GHz 이상의 사용주파수 대역에서, 시트를 구성하고 있는 세라믹 분말의 유전율에 의한 기생용량(parasitic capacitance)으로 인해 제품의 성능이 저하되는 문제가 발생하고 있다. In recent years, due to high frequency hydration of passive products, there has been a problem that the performance of a product is deteriorated due to parasitic capacitance due to the dielectric constant of the ceramic powder constituting the sheet in a frequency band of several tens of GHz or more.

이에 따라, 수십GHz 이상의 고주파 대역에 적합한 적층형 인덕터의 기생용량을 최소화할 수 있는 자성체에 대한 연구가 요구되고 있다.
Accordingly, there is a demand for research on a magnetic body capable of minimizing the parasitic capacitance of a multilayer inductor suitable for a high frequency band of several tens of GHz or more.

대한민국 공개특허공보 2013-0014848호Korean Patent Publication No. 2013-0014848

본 발명의 목적은 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 인덕턴스는 극대화하는 반면 기생용량과 자성손실은 최소화할 수 있는 칩 코일 부품의 세라믹 시트 또는 세라믹 코어용 복합 자성 분말이 제공됨에 있다.It is an object of the present invention to provide a ceramic sheet for a chip coil component or a composite magnetic powder for a ceramic core which can minimize parasitic capacitance and magnetic loss while maximizing inductance in a high frequency band of several tens GHz or more.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 복합 자성 분말이 함유된 세라믹 시트 또는 세라믹 코어를 구비하여 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 동일 충진밀도시에 투자율 상승에 의한 인덕턴스의 향상이 가능한 칩 코일 부품이 제공됨에 있다.
Another object of the present invention is to provide a chip coil component capable of improving the inductance due to the increase of the magnetic permeability at the same filling density in a high frequency band of several tens GHz or more by including the ceramic sheet or the ceramic core containing the compound magnetic powder .

본 발명에 따른 칩 코일 부품의 세라믹 시트 또는 세라믹 코어용 복합 자성 분말의 상기 목적은,The above object of the ceramic sheet for a chip coil component or the composite magnetic powder for a ceramic core according to the present invention,

수십GHz 이상의 고주파수 대역에서 세라믹 시트 또는 세라믹 코어를 구성하고 있는 세라믹 분말의 유전율에 의한 기생용량을 최소화하고, 인덕턴스는 극대화할 수 있는 세라믹 시트 또는 세라믹 코어용 자성 유전 복합 분말을 제공하기 위한 것이다. To provide a ceramic dielectric ceramic powder for a ceramic sheet or a ceramic core capable of minimizing a parasitic capacitance due to the dielectric constant of the ceramic powder constituting the ceramic sheet or the ceramic core in a high frequency band of several tens GHz or more and maximizing the inductance.

저유전율 코어로만 구성될 경우, 기생용량은 감소되는 반면 투자율이 저하되고, 페라이트 코어로 구성될 경우, 투자율은 증가되는 반면 고주파수 대역에서 성능저하가 발생되는 바,In the case of only a low-permittivity core, the parasitic capacity is reduced while the permeability is lowered. When the ferrite core is composed of ferrite cores, the permeability is increased while the performance is deteriorated in the high-

본 발명에 따른 복합 자성 분말은 코어가 비자성체인 저유전율 분말로 이루어지고, 코어를 감싸는 쉘이 투자율이 높은 자성체인 페라이트 분말로 이루어지는 코어-쉘 구조로 형성하여, 투자손실은 낮추면서 투자율은 상승시키는 것에 의해 달성될 수 있다.The composite magnetic powder according to the present invention is formed of a core-shell structure in which a core is made of a low dielectric constant powder that is a nonmagnetic material and a shell surrounding the core is made of a ferrite powder that is a magnetic material having a high magnetic permeability, . ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 다른 목적은 수십GHz 이상의 고주파수 대역에서 고투자율 및 저투자손실 특성을 만족하는 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말을 함유한 세라믹층 또는 세라믹 코어를 구비하여 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 칩 코일 부품의 인덕턴스 값을 향상시키도록 한다.
Another object of the present invention is to provide a ceramic layer or a ceramic core containing a composite magnetic powder of a core-shell structure satisfying high permeability and low investment loss characteristics in a high frequency band of several tens GHz or more, Thereby improving the inductance value of the coil component.

본 발명에 따른 복합 자성 분말은 비자성체인 저유전율 코어를 자성체인 페라이트로 감싸는 코어-쉘 구조로 형성됨으로써, 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 고투자율과 저투자손실 특성을 동시에 만족시킬 수 있다.The composite magnetic powder according to the present invention is formed into a core-shell structure that surrounds a low-permittivity core, which is a nonmagnetic material, with ferrite, which is a magnetic material, so that high permeability and low investment loss characteristics can be satisfied simultaneously in a high frequency band of several tens GHz or more.

또한, 본 발명에 따르면 상기 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말을 함유한 세라믹 시트 또는 세라믹 코어를 구비하여 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 인덕턴스의 극대화를 통하여 고효율화 특성을 만족하는 칩 코일 부품의 제작이 가능하다.In addition, according to the present invention, it is possible to manufacture a chip coil component that satisfies high efficiency characteristics by maximizing inductance in a high frequency band of several tens GHz or more by providing a ceramic sheet or a ceramic core containing the composite magnetic powder of the core- .

또한, 본 발명의 칩 코일 부품은 상기 복합 자성 분말이 함유된 세라믹 시트 또는 세라믹 코어를 구비하여 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 동일 충진밀도시에 투자율 상승에 의한 인덕턴스의 향상이 가능하다. 이에 따라, 인덕턴스 향상을 위한 코일 턴수 증가로 인한 저항 증가, 공정비용 상승, 수율 감소 같은 단점이 발생하지 않아 실제 양산에서도 유리하다.
Further, the chip coil component of the present invention includes the ceramic sheet or ceramic core containing the composite magnetic powder and can improve the inductance due to the increase of the magnetic permeability at the same filling density in the high frequency band of several tens of GHz or more. Thus, it is advantageous in actual mass production since there is no disadvantage such as an increase in resistance due to an increase in coil turn for improving inductance, an increase in process cost, and a reduction in yield.

도 1은 본 발명에 따른 코어-쉘 구조를 가지는 복합 자성 분말의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 복합 자성 분말에 사용된 SiO2 분말의 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말이 함유된 세라믹 시트를 구비한 적층형 인덕터의 단면도이다.
1 is a cross-sectional view of a composite magnetic powder having a core-shell structure according to the present invention.
2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of SiO 2 powder used in the composite magnetic powder of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a multilayer inductor having a ceramic sheet containing a composite magnetic powder having a core-shell structure according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전히 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 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. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. It is intended that the scope of the invention be limited only by the terms of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 칩 코일 부품의 세라믹 시트 또는 세라믹 코어용 복합 자성 분말 및 그를 이용한 칩 코일 부품에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a ceramic sheet for a chip coil component or a composite magnetic powder for a ceramic core according to the present invention and a chip coil component using the same will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.

도 1은 본 발명에 따른 코어-쉘(core-shell) 구조를 가지는 복합 자성 분말의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 복합 자성 분말에 사용된 SiO2 분말의 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope) 사진이다.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a composite magnetic powder having a core-shell structure according to the present invention. FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) of a SiO 2 powder used in the composite magnetic powder of the present invention. ) It is a photograph.

세라믹 시트 또는 세라믹 코어용 복합 자성 분말Composite magnetic powder for ceramic sheet or ceramic core

본 발명에 따른 복합 자성 분말은 수십GHz 이상의 고주파 대역에 적합한 칩 인덕터에서 세라믹 시트 또는 세라믹 코어의 재료로 사용되며, 코어-쉘(core-shell) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
The composite magnetic powder according to the present invention is used as a material of a ceramic sheet or a ceramic core in a chip inductor suitable for a high frequency band of several tens GHz or more, and is characterized by having a core-shell structure.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 자성 분말(100)은 코어(core, 110) 및 코어(110)의 표면에 코팅된 쉘(shell, 120)로 구성되는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가진다.1, a composite magnetic powder 100 according to the present invention includes a core 110 and a core-shell 120 formed of a shell 120 coated on the surface of the core 110. The core- shell structure.

바람직하게, 상기 복합 자성 분말(100)은 비자성체-자성체로 구성되는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가짐으로써, 수십GHz 이상의 고주파(high frequency) 대역에서 인덕턴스는 극대화하면서 자성손실은 최소화하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the composite magnetic powder 100 has a core-shell structure composed of a non-magnetic substance and a magnetic substance, thereby maximizing inductance and minimizing magnetic loss in a high frequency band of several tens of GHz or more .

칩 인덕터에 있어서, 기생용량(parasitic capacitance)은 세라믹층에 함유된 분말의 유전율(ε)에 비례하고, 인덕턴스(inductance)는 이 기생용량에 반비례한다. In chip inductors, the parasitic capacitance is proportional to the dielectric constant, epsilon, of the powder contained in the ceramic layer, and the inductance is inversely proportional to this parasitic capacitance.

기존 수십GHz 영역대의 고주파수에서 사용되는 칩 인덕터는 세라믹층으로 주로 Al2O3 분말을 사용하고 있는데, 이는 재료 자체의 강도도 우수하고, 고주파수에서의 유전손실 값이 상대적으로 낮아 안정적이기 때문이다. 그러나, Al2O3 분말은 유전율이 9~10 정도로 높은 편이기 때문에 사용주파수가 GHz 영역으로 계속해서 증가할수록 기생용량에 의한 성능저하의 문제가 대두되고 있다.The chip inductors used in the high frequencies of the existing tens of GHz range are mainly made of Al 2 O 3 powder as the ceramic layer because the material itself has a high strength and the dielectric loss value at high frequency is relatively low and stable. However, since the dielectric constant of Al 2 O 3 powder is as high as about 9 to 10, there is a problem of performance deterioration due to parasitic capacitance as the frequency of use continues to increase to the GHz range.

또한, 인덕턴스 향상을 위해 페라이트(ferrite)와 같은 자성체 분말을 코어로 사용하게 되면 수십GHz 영역대의 고주파에서 자성손실에 의한 효율 감소가 발생하는 것으로 알려져 있다.
In addition, when a magnetic material powder such as ferrite is used as a core to improve the inductance, it is known that efficiency is reduced due to magnetic loss at a high frequency of several tens of GHz band.

상기한 제반 문제를 해결하기 위하여, GHz 영역대의 고주파에서의 복합 자성 분말(100)의 코어(110)는 비자성체 및 저유전율 특성을 만족하는 분말로 형성됨이 바람직하다. In order to solve the above problems, it is preferable that the core 110 of the composite magnetic powder 100 at a high frequency in the GHz band region is formed of a non-magnetic material and a powder satisfying low dielectric constant characteristics.

특히, 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 기생용량을 최소화하기 위하여, 상기 코어(110)의 재료특성 중의 하나인 유전율(ε)이 5 이하인 저유전율 분말로 형성됨이 보다 바람직하다.
In particular, in order to minimize the parasitic capacitance in the high frequency band of several tens GHz or more, it is more preferable that the core 110 is formed of a low dielectric constant powder having a dielectric constant epsilon of 5 or less.

일례로, 상기 코어(110)는 비자성체이면서 저유전율을 가지는 재료로 널리 알려져 있는 실리카(SiO2, 약 ε = 3.8 ~ 5) 분말로 이루어질 수 있다.For example, the core 110 may be made of silica (SiO 2 , about ε = 3.8 to 5) powder, which is a non-magnetic material and widely known as a material having a low dielectric constant.

단, 실리카의 유전율은 입자 크기 분포, 분말의 결함(defects) 정도, 불순물 함량에 따라서 달라질 수 있다. However, the dielectric constant of silica may vary depending on the particle size distribution, the degree of defects of the powder, and the impurity content.

또한, 상기 코어(110)는 도 2에 도시된 것처럼, 균일하고, 치밀한 구형(sphere shape)의 실리카 분말(112)로 형성되어 저유전율 특성과 함께 칩강도가 함께 부여됨이 바람직하다. 2, it is preferable that the core 110 is formed of a uniform and dense sphere-shaped silica powder 112 so that the chip strength is given together with the low dielectric constant property.

이러한 실리카 분말(112)은 비다공성(non-porous)으로 형성되며, 1.8g/㎤ 내지 2.1g/㎤의 밀도를 가진 치밀화된 분말이다. This silica powder 112 is formed in a non-porous manner and is a densified powder having a density of 1.8 g / cm3 to 2.1 g / cm3.

상기에서, 실리카 분말(112)의 밀도가 1.8g/㎤ 미만일 경우, 원하는 칩강도를 부여하기가 어려울 수 있고, 반면에 밀도가 2.1g/㎤을 초과하면, 유전율 상승에 의한 기생용량의 증가로 인해서 인덕턴스가 임계치 이하로 감소 할 수 있다.If the density of the silica powder 112 is less than 1.8 g / cm 3, it may be difficult to impart the desired chip strength. On the other hand, if the density exceeds 2.1 g / cm 3, the increase of the parasitic capacity The inductance can be reduced below the threshold value.

또한, 실리카 분말(112)은 평균 입자 크기(입도)가 400nm 내지 500nm인 나노급의 고순도 분말일 수 있다. 실리카 분말(112)의 평균 입자 크기가 400nm 미만일 경우, 세라믹 시트 제조를 위한 배치 공정시 분산에 어려움이 있고, 분말 제조를 위한 수율이 상대적으로 낮아져서, 제조단가 상승의 문제가 있다. 반면에, 실리카 분말(112)의 평균 입자 크기가 500nm를 초과하면, 유전율이 증가할 수 있고, 세라믹 시트의 박막화, 제조된 칩의 소형화에 문제가 생길 수 있다.
Also, the silica powder 112 may be a nano-grade high-purity powder having an average particle size (particle size) of 400 nm to 500 nm. When the average particle size of the silica powder 112 is less than 400 nm, it is difficult to disperse in the batch process for producing the ceramic sheet, the yield for producing the powder is relatively low, and the manufacturing cost increases. On the other hand, when the average particle size of the silica powder 112 exceeds 500 nm, the dielectric constant may increase, and there may arise a problem in making the ceramic sheet thinner and miniaturizing the manufactured chip.

또한, 칩 인덕터에 있어서 인덕턴스는 재료의 투자율에 비례한다. 그러므로, 상기 쉘(120)은 투자율이 1이상인 고저항의 자성재료로 형성됨이 바람직하다.Also, in a chip inductor, the inductance is proportional to the permeability of the material. Therefore, it is preferable that the shell 120 is formed of a high-resistance magnetic material having a magnetic permeability of 1 or more.

일례로, 상기 쉘(120)은 자성이 부여된 페라이트(ferrite) 분말로 이루어지며, 이 페라이트 분말로는 수~수십 GHz까지의 고주파에 사용되어야 하기 때문에 헥사 페라이트(hexagonal ferrite) 재료가 바람직하게 사용될 수 있다.
For example, the shell 120 is made of ferrite powder to which magnetism is imparted. Since the ferrite powder should be used at a high frequency of several to several tens of GHz, a hexagonal ferrite material is preferably used .

일반적으로, 헥사 페라이트 분말은 결정의 c축에 대해서 수직인 면내에 자화 용이 방향을 가지므로, 자기 이방성(magnetic anisotropy) 특성이 더 크기 때문에 스피넬 페라이트(spinel ferrite)의 주파수 한계를 넘는 주파수 영역대까지 소정의 투자율을 유지하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 헥사 페라이트 분말은 수~수십GHz 대역의 고주파수 대역에서 사용이 가능하다.In general, the hexaferrite powder has an easy magnetization direction in a plane perpendicular to the c-axis of the crystal, and therefore has a magnetic anisotropy characteristic. Therefore, the frequency range of the spinel ferrite exceeds the frequency limit of the spinel ferrite And is known to maintain a predetermined permeability. Therefore, the hexaferrite powder can be used in a high frequency band of several to several tens of GHz band.

상기 헥사 페라이트 분말은 하기의 [화학식 1]로 표기될 수 있다.The hexaferrite powder may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Ba1-xSrxCo1-y[Me]yFemOn Ba 1-x Sr x Co 1-y [Me] y Fe m O n

(여기서, [Me]는 Zn, Mn 및 Cu 중 선택된 1종이고, 0 < x, y < 1, 12 < m < 36 및 19 < n < 60)X, y <1, 12 <m <36 and 19 <n <60), where [Me]

상기 헥사 페라이트 분말은 M타입, U타입, W타입, X타입, Y타입, Z타입 등으로 분류되는 결정 구조를 가지는데, 이 중 M타입이 쉘(120)에 적용됨이 바람직하다.The hexaferrite powder has a crystal structure classified into M type, U type, W type, X type, Y type, Z type and the like. Of these, the M type is preferably applied to the shell 120.

이는 M타입의 헥사 페라이트 분말이 고주파수 대역에서 자기이방성(magnetic anisotropy)이 높고, 공진주파수(resonance frequency)가 높은 특성을 나타내므로, 수십GHz 주파수 대역에서 자성손실을 줄이는데 효과적일 수 있기 때문이다. This is because the M type hexaferrite powder exhibits a high magnetic anisotropy and a high resonance frequency in a high frequency band and thus can be effective in reducing magnetic loss in a frequency band of several tens of GHz.

상기 M타입의 헥사 페라이트 분말은 하기의 [화학식 2]로 표기될 수 있다.The M-type hexaferrite powder can be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Ba1-xSrxZnyMnzFe12O19 Ba 1-x Sr x Zn y Mn z Fe 12 O 19

(여기서, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 및 0 ≤ z ≤ 1)
(Where 0? X? 1, 0? Y? 1, and 0? Z? 1)

상기에서, 쉘(120)은 10nm 내지 50nm의 두께로 형성됨이 바람직하다. 쉘 (120)의 두께가 10nm 미만일 경우, 원하는 투자율을 얻을 수 없고, 반면에 50nm를 초과하는 경우, 세라믹 시트, 세라믹 코어 등의 제조시 충진율이 낮아질 수 있고, 페라이트 비율 증가로 인한 투자손실의 증가 위험성도 높아진다.
In the above, the shell 120 is preferably formed to a thickness of 10 nm to 50 nm. If the thickness of the shell 120 is less than 10 nm, a desired permeability can not be obtained. On the other hand, when the thickness exceeds 50 nm, the filling rate in manufacturing a ceramic sheet, a ceramic core or the like may be lowered, and an increase in investment loss The risk also increases.

상기 복합 자성 분말(100)은 코어를 구성하는 재료를 액상법으로 환원, 여과, 세척 및 건조 과정을 거쳐 제조한 후 쉘 형성 재료를 첨가하여 쉘을 코어의 표면에 코팅시켜 제조할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
The composite magnetic powder 100 may be prepared by subjecting a material constituting the core to a reduction, filtration, washing and drying process using a liquid phase method, and then adding a shell forming material to coat the shell on the surface of the core. But is not limited thereto.

이렇듯, 본 실시예의 복합 자성 분말(100)은 저유전율 코어(110)의 표면에 쉘(120)로 투자율이 높은 페라이트가 코팅되어 형성됨으로써, 코어(110)와 쉘(120)의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 조절되어 투자손실은 낮추면서 투자율을 상승시킬 수 있다. As described above, the composite magnetic powder 100 of the present embodiment is formed by coating the surface of the low dielectric constant core 110 with the shell 120 and the ferrite having high magnetic permeability, The permittivity and the investment rate can be adjusted to lower the investment loss and increase the investment rate.

그 결과, 상기 복합 자성 분말(100)은 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 인덕턴스는 극대화하면서 기생용량과 자성손실은 최소화할 수 있고, 1~10GHz의 주파수 대역에서 투자율(μ) 1.5 이상, 유전율(ε) 5 이하 및 투자 손실(tan δ ) 0.03 이하인 특성을 만족시킬 수 있다. As a result, the composite magnetic powder 100 can minimize the parasitic capacitance and the magnetic loss while maximizing the inductance in a high frequency band of several tens GHz or more. The magnetic powder 100 has a permeability (mu) of 1.5 or more and a dielectric constant (epsilon) in a frequency band of 1 to 10 GHz. 5 or less and an investment loss (tan delta) of 0.03 or less.

상기 복합 자성 분말(100)은 1~10GHz 주파수 대역에서의 투자율 1.5~2, 유전율 3.5~ 5.0 및 투자손실 0.01~0.03인 것이 바람직하다.The composite magnetic powder 100 preferably has a permeability of 1.5 to 2, a dielectric constant of 3.5 to 5.0, and an investment loss of 0.01 to 0.03 in a frequency band of 1 to 10 GHz.

이러한 특성으로 인해, 상기 복합 자성 분말(100)은 칩 인덕터의 세라믹층에 적용시, 외부 전류가 인가된 후의 인덕턴스 값을 향상시킬 수 있는 효과를 지닌다.
Due to this characteristic, the composite magnetic powder 100 has an effect of improving the inductance value after application of an external current when applied to a ceramic layer of a chip inductor.

한편, 칩 인덕터에 있어서, 인덕턴스는 코일 재료의 투자율에 비례할 뿐만 아니라 코일 턴수에도 비례하는데, 이때, 코일 턴수의 증가는 저항의 증가를 초래하는 단점이 있다.On the other hand, in the chip inductor, the inductance is proportional not only to the magnetic permeability of the coil material but also to the number of turns of the coil. At this time, an increase in the number of turns of the coils causes an increase in resistance.

그러나, 본 실시예의 복합 자성 분말(100)은 투자율 상승을 통해 인덕턴스를 증가시킴으로써, 유전체만의 인덕터에 비해서 인덕턴스 증가를 위하여 코일 턴수를 증가시킬 필요가 없다. 그 결과, 상기 복합 자성 분말(100)은 코일 턴수 증가에 의한 저항 증가, 공정비용 상승, 수율감소 등의 단점이 발생하지 않아 실제 양산시 유리하다.
However, the composite magnetic powder 100 of the present embodiment does not need to increase the number of coil turns in order to increase the inductance as compared with the inductor of the dielectric alone, by increasing the inductance through the increase of the magnetic permeability. As a result, the composite magnetic powder 100 has advantages such as an increase in resistance due to an increase in the number of coil turns, an increase in process cost, and a reduction in yield, which is advantageous in actual mass production.

칩 인덕터용 세라믹 시트Ceramic Sheet for Chip Inductors

본 발명에 따른 세라믹 시트는 충전재(filler)로서 전술한 코어(110)-쉘(120) 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)을 함유한 시트로서, 복합 자성 분말(100)은 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다. The ceramic sheet according to the present invention is a sheet containing a compound magnetic powder 100 (see FIG. 1) having a core 110-shell 120 structure described above as a filler. The composite magnetic powder 100 is a And thus redundant description thereof will be omitted.

본 발명의 세라믹 시트는 1.5g/㎥ 내지 2.0g/㎥ 이내의 밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.The ceramic sheet of the present invention is characterized by having a density within a range of 1.5 g / m 3 to 2.0 g / m 3.

적층형 인덕터용 세라믹 시트의 경우 금속 Ag 전극의 낮은 융점(960℃)으로 인해 칩 소성을 위한 공정상 소성온도가 920℃를 넘어가면 안되기 때문에, 일반적으로 앞에서 언급한 복합 자성 분말 이외에 글라스를 첨가하여 소결온도를 조절 한다. 따라서, 글라스 첨가량에 따라서 밀도는 일정한 범위를 가진다. In the case of a ceramic sheet for a multilayered inductor, since the process firing temperature for chip firing due to the low melting point (960 DEG C) of the metal Ag electrode should not exceed 920 DEG C, generally, a glass is added in addition to the above- Adjust the temperature. Therefore, the density has a certain range according to the amount of glass added.

또한, 본 발명의 세라믹 시트는, 1~10GHz의 주파수 대역에서 투자율(μ) 1.5 이상, 유전율(ε) 5 이하 및 투자 손실(tan δ) 0.03 이하인 특성을 만족시킨다. Further, the ceramic sheet of the present invention satisfies the characteristics of a permeability (mu) of 1.5 or more, a dielectric constant (epsilon) of 5 or less, and an investment loss (tan delta) of 0.03 or less in a frequency band of 1 to 10 GHz.

바람직하게, 본 발명의 세라믹 시트는 1~10GHz 주파수 대역에서의 투자율 1.5~2, 유전율 3.5~5.0 및 투자손실 0.01~0.03인 특성을 만족 시킨다.
Preferably, the ceramic sheet of the present invention satisfies the characteristics of a permeability of 1.5 to 2, a dielectric constant of 3.5 to 5.0, and an investment loss of 0.01 to 0.03 in a frequency band of 1 to 10 GHz.

상기 세라믹 시트는 전술한 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)이 소결 조제용 글라스, 바인더 등과 혼합된 페이스트 상태에서 스크린인쇄법, 도트 블레이드법 등에 의해 판상으로 도포되고, 이를 일정 온도와 시간의 소성 과정을 거쳐 소결된 상태의 소결 세라믹 시트로 구성될 수 있다.
The ceramic sheet is applied in a plate state by a screen printing method, a dot blade method, or the like in a paste state in which the above-described composite magnetic powder 100 (see Fig. 1) of a core-shell structure is mixed with a glass for sintering auxiliary composition, a binder, And a sintered ceramic sheet sintered through a sintering process of temperature and time.

본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100)을 이용한 적층형 인덕터용 세라믹 시트의 제조 공정의 일례는 아래와 같다.An example of a manufacturing process of a ceramic sheet for a multilayer inductor using the composite magnetic powder 100 having a core-shell structure according to the present invention is as follows.

우선, 도 1의 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100)과 글라스 함량비를 7:3에서 5:5까지 변화시키면서 하소한 분말을 93~95wt% 및 나머지 바인더의 조성비로 조성한 후 그 원료를 혼합하여 페이스트를 제조한다.First, calcined powders were prepared at a composition ratio of 93 to 95 wt% with respect to the composite magnetic powder (100) having the core-shell structure shown in Fig. 1 while varying the glass content ratio from 7: 3 to 5: 5, The paste is prepared by mixing.

상기 바인더는 페이스트에 액상 특성을 부여하는 유기 바인더일 수 있으며, 유기용매를 더 포함할 수 있다. 유기 바인더 및 유기용매는 유기 비히클(organic vehicle)일 수 있다. 상기 바인더 및 유기용매 등으로는 특별한 제한 없이 통상의 공지된 물질이 이용될 수 있다. The binder may be an organic binder that imparts liquid characteristics to the paste, and may further include an organic solvent. The organic binder and the organic solvent may be an organic vehicle. The binder, the organic solvent, and the like may be any of conventionally known materials without any particular limitation.

이후, 상기 페이스트를 피가공물 상에 스크린인쇄법 등으로 도포한 다음 약 900~920℃에서 소성하여 소결 세라믹 시트를 완성한다. Thereafter, the paste is applied on a workpiece by screen printing or the like, and then baked at about 900 to 920 DEG C to complete a sintered ceramic sheet.

이때, 세라믹 시트 내 함유된 코어-쉘 복합 자성 분말의 함유율은 주파수별 인덕턴스, 칩의 Q 특성에 따라서 달라질 수 있으며, 50% 내지 70%인 것이 바람직하다. 코어-쉘 복합 자성 분말의 함유율이 50% 미만이면, 인덕턴스 확보가 어려울 수 있고, 반면에 함유율이 70%를 초과하면, 소성온도를 920℃ 이하로 맞추기 어렵다.At this time, the content ratio of the core-shell composite magnetic powder contained in the ceramic sheet may vary depending on the frequency-dependent inductance and the Q characteristic of the chip, and is preferably 50% to 70%. If the content of the core-shell composite magnetic powder is less than 50%, it may be difficult to ensure the inductance. On the other hand, if the content exceeds 70%, it is difficult to set the firing temperature to 920 캜 or less.

이렇게 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)을 함유하여 제조된 세라믹 시트는 상기한 투자율, 유전율, 투자손실 등의 특성으로 인해 수십GHz 이상의 고주파 대역에 적합한 칩 인덕터의 세라믹층으로 사용하기 적합하다.
The ceramic sheet prepared by containing the composite magnetic powder 100 (see FIG. 1) of the core-shell structure is a ceramic layer of a chip inductor suitable for a high frequency band of several tens of GHz or more due to the properties such as permeability, permittivity, It is suitable for use.

칩 인덕터Chip inductor

칩 코일 부품 중 칩 인덕터는 전술한 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)이 함유된 세라믹 시트를 구비할 수 있다. The chip inductor of the chip coil component may include a ceramic sheet containing the composite magnetic powder 100 (see Fig. 1) of the core-shell structure described above.

이하에서는 칩 인덕터 중 적층형 인덕터에 대하여 설명하며, 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)과 세라믹 시트는 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
Hereinafter, a multilayered inductor of a chip inductor will be described. Since the composite magnetic powder 100 (see FIG. 1) and the ceramic sheet having the core-shell structure are the same as those described above, a duplicate description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명에 따른 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말이 함유된 세라믹 시트를 구비한 적층형 인덕터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a multilayer inductor having a ceramic sheet containing a composite magnetic powder having a core-shell structure according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 적층형 인덕터(300)는 복수의 세라믹층(310)이 적층된 적층체로 구성되고, 복수의 세라믹층(310) 사이에 코일 패턴(320)이 개재될 수 있다.3, the multilayer inductor 300 according to the present embodiment is formed of a laminate in which a plurality of ceramic layers 310 are laminated, and a coil pattern 320 is interposed between the plurality of ceramic layers 310 .

상기 복수의 세라믹층(310)은 전술한 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)을 이용하여 판상의 세라믹 시트 형태로 제작될 수 있다.The plurality of ceramic layers 310 may be formed into a plate-shaped ceramic sheet using the composite magnetic powder 100 (see FIG. 1) of the core-shell structure.

세라믹 시트로 구성된 각 세라믹층(310)은 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조) 및 소결 조제용 글라스가 바인더 등과 혼합된 페이스트 상태에서 도트 블레이드법 등에 의해 판상으로 도포되고, 이를 일정 온도와 시간의 소성 과정을 거쳐 소결된 상태의 소결 세라믹 시트로 구성될 수 있다. 이와 같이 제작된 소결 세라믹 시트가 복수로 적층되어 세라믹층(310)을 구성하게 된다.Each of the ceramic layers 310 composed of a ceramic sheet is coated in a plate state by a dot blade method or the like in a paste state in which a composite magnetic powder 100 (see Fig. 1) having a core-shell structure and a glass for sintering auxiliary composition are mixed with a binder, And a sintered ceramic sheet sintered at a predetermined temperature and time. A plurality of sintered ceramic sheets manufactured in this way are stacked to form the ceramic layer 310.

상기 코일 패턴(320)은 세라믹층(310)을 구성하는 세라믹 시트 상에 스크린 프린팅 기법 등에 의해서 형성될 수 있다. 이러한 코일 패턴(320)은 하나의 세라믹 시트 상에 적어도 한 턴 이상 권선되는 형태로 형성될 수 있다.The coil pattern 320 may be formed on a ceramic sheet constituting the ceramic layer 310 by a screen printing technique or the like. The coil pattern 320 may be formed by winding one or more turns on one ceramic sheet.

각 층의 코일 패턴(320)은 세라믹층(310)에 형성된 비아(330)를 통해 전기적으로 연결되고, 최상층과 최하층에 형성되는 코일 패턴(320)은 외부전극(340)과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.The coil patterns 320 of each layer are electrically connected through the vias 330 formed in the ceramic layer 310 and the coil patterns 320 formed at the uppermost layer and the lowermost layer are electrically connected to the external electrodes 340 .

상기 비아(330)는 복수개의 세라믹 시트에 형성된 비아홀(미도시)에 도전성 물질이 충진되어 형성된다.The vias 330 are formed by filling a conductive material into via holes (not shown) formed in a plurality of ceramic sheets.

상기 코일 패턴(320), 상기 비아(330) 및 상기 외부전극(340)은 통상의 전도성 재질이면 특별히 한정되지 않고, 일례로, 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 등에서 선택된 1종 의 금속 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.The coil pattern 320, the via 330, and the external electrode 340 are not particularly limited as long as they are made of a conductive material. For example, silver (Ag), nickel (Ni), copper (Cu) Pt, Pt, Pd, Al, Fe, Ti, and Cr, or an alloy thereof.

한편, 상기 적층형 인덕터(300)는 DC-bias 특성을 향상시키기 위하여 세라믹층(310) 내부에 갭층(350)을 더 포함할 수 있다. 상기 갭층(350)은 상기 세라믹층(310) 내부에 삽입되어 자속을 차단하여 전류인가에 따른 인덕턴스의 변화 값을 작게 하는 역할을 한다.The stacked inductor 300 may further include a gap layer 350 in the ceramic layer 310 to improve DC bias characteristics. The gap layer 350 is inserted into the ceramic layer 310 to cut off the magnetic flux to reduce the variation of the inductance due to the application of the current.

상기 갭층(350)은 파라 자성을 갖는 비자성체 페라이트(통상, ZnCu 페라이트)가 사용될 수 있다. As the gap layer 350, a nonmagnetic ferrite having a paramagnetic property (usually, ZnCu ferrite) may be used.

이렇듯, 본 실시예의 적층형 인덕터(300)는 전술한 코어-쉘 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)을 함유한 세라믹 시트로 이루어진 세라믹층(310)을 구비함으로써, 인덕턴스는 극대화하는 반면 기생용량과 자성손실은 최소화하여 수십GHz 이상의 고주파 대역에서 외부 전류가 인가된 후의 인덕턴스 값을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 적층형 인덕터(300)는 같은 충진밀도에서 투자율 상승에 대한 인덕턴스 향상의 장점을 가지게 된다.As described above, the multilayer inductor 300 of the present embodiment includes the ceramic layer 310 made of the ceramic sheet containing the above-described core-shell composite magnetic powder 100 (see FIG. 1), thereby maximizing the inductance, The magnetic loss can be minimized and the inductance value after the external current is applied in the high frequency band of several tens GHz or more can be improved. That is, the stacked inductor 300 has the advantage of improving the inductance against the increase of the permeability at the same filling density.

그 결과, 본 실시예의 적층형 인덕터(300)는 1~10GHz의 주파수 대역에서 투자율(μ) 1.5 이상, 유전율(ε) 5 이하 및 투자 손실(tan δ) 0.03 이하인 특성을 만족시킨다. As a result, the multilayer inductor 300 of the present embodiment satisfies the characteristics of a permeability (mu) of 1.5 or more, a dielectric constant (epsilon) of 5 or less, and an investment loss (tan delta) of 0.03 or less in a frequency band of 1 to 10 GHz.

바람직하게, 본 발명의 세라믹 시트는 1~10GHz 주파수 대역에서의 투자율 1.5~2, 유전율 3.5~5.0 및 투자손실 0.01~0.03인 특성을 만족시킨다.
Preferably, the ceramic sheet of the present invention satisfies the characteristics of a permeability of 1.5 to 2, a dielectric constant of 3.5 to 5.0, and an investment loss of 0.01 to 0.03 in a frequency band of 1 to 10 GHz.

한편, 본 발명은 설명의 편의를 위하여, 칩 코일 부품 중 적층형 인덕터에 한정하여 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.For the sake of convenience of explanation, the present invention is limited to the laminated type inductor among the chip coil parts, but is not limited thereto.

본 발명의 코어-쉘 구조의 복합 자성 분말(100, 도 1 참조)은 박막이나 코어로 제작되어 박막형 인덕터와 권선형 인덕터에도 적용 가능하며, 이때에도 적층형 인덕터에서와 같은 동일한 효과를 발휘할 수 있다.The composite magnetic powder 100 (see FIG. 1) of the core-shell structure of the present invention is formed of a thin film or a core and is applicable to a thin film type inductor and a wound type inductor, and the same effect as in the case of a stacked type inductor can be exhibited.

박막형 인덕터는 절연성 기판 상에 코일패턴과 세라믹층이 교대로 복수 형성되고, 복수의 코일패턴이 비아홀을 통해 접속되고, 칩 인덕터의 양측면에 코일패턴과 전기적으로 연결되는 외부전극을 포함할 수 있으며, 그 구조는 적층형 인덕터와 매우 흡사하다.The thin film type inductor may include an external electrode in which a plurality of coil patterns and ceramic layers are alternately formed on an insulating substrate and a plurality of coil patterns are connected through via holes and are electrically connected to the coil pattern on both sides of the chip inductor, Its structure is very similar to stacked inductors.

여기서, 절연성 기판은 절연성 세라믹 기판, 절연성 폴리머 기판, 및 세라믹과 폴리머가 혼합된 복합재 기판 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그리고, 박막형 인덕터의 코일패턴은 에디티브 프로세스(Additive Process) 공법 등을 이용하여 형성될 수 있다.Here, the insulating substrate may be at least one of an insulating ceramic substrate, an insulating polymer substrate, and a composite substrate in which ceramic and polymer are mixed. The coil pattern of the thin film type inductor can be formed using an additive process method or the like.

권선형 인덕터는 세라믹 코어에 코일패턴을 권선한 공심 구조를 가진다.
A wound-type inductor has an air-core structure in which a coil pattern is wound on a ceramic core.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

1. 시편의 제조1. Preparation of specimens

실시예 1Example 1

평균 입자 크기 500nm인 코어-쉘 구조의 SiO2-BaFe12O19 복합 자성 분말 3g을 에폭시(epoxy) 바인더 0.3g과 혼합하여 망 분석기(Network Analyzer) 측정을 위한 표준 토로이달(toroidal) 형태로 제조한 다음 150℃로 유지된 오븐에서 건조시켜 측정용 시편을 제작하였다.3 g of a SiO 2 -BaFe 12 O 19 composite magnetic powder having a core-shell structure having an average particle size of 500 nm was mixed with 0.3 g of an epoxy binder to prepare a standard toroidal shape for a network analyzer measurement And then dried in an oven maintained at 150 ° C. to prepare test specimens.

이때, SiO2-BaFe12O19 복합 자성 분말은 통상의 액상법에 의해 제조되었고, SiO2 분말의 표면에 평균 입자 크기가 10nm인 BaFe12O19 페라이트 분말을 50nm 두께로 코팅한 것을 사용하였다.
The SiO 2 -BaFe 12 O 19 composite magnetic powder was prepared by a conventional liquid phase method and BaFe 12 O 19 ferrite powder having an average particle size of 10 nm coated on the surface of SiO 2 powder to a thickness of 50 nm was used.

실시예 2Example 2

평균입자 크기를 400nm로 한 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1과 동일하다.
The remainder is the same as in Example 1, except that the average particle size is 400 nm.

실시예 3Example 3

페라이트 코팅 두께를 10nm로 한 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1과 동일하다.
Except that the thickness of the ferrite coating was changed to 10 nm.

비교예 1Comparative Example 1

평균 입자 크기 500nm인 코어-쉘 구조의 Ba2Co2Fe12O22-BaFe12O19 복합 자성 분말 3g을 에폭시 바인더 0.3g과 혼합하여 망 분석기(Network Analyzer) 측정을 위한 표준 토로이달(toroidal) 형태로 제조한 다음 150℃로 유지된 오븐에서 건조시켜 측정용 시편을 제작하였다.3 g of a core-shell Ba 2 Co 2 Fe 12 O 22 -BaFe 12 O 19 composite magnetic powder having an average particle size of 500 nm was mixed with 0.3 g of an epoxy binder to prepare a standard toroidal powder for network analyzer measurement. And then dried in an oven maintained at 150 ° C. to prepare test specimens.

이때, Ba2Co2Fe12O22-BaFe12O19 복합 자성 분말은 통상의 액상법에 의해 제조되었고, Ba2Co2Fe12O22 분말의 표면에 평균 입자 크기가 10nm인 BaFe12O19 페라이트 분말을 50nm 두께로 코팅한 것을 사용하였다.
At this time, the Ba 2 Co 2 Fe 12 O 22 -BaFe 12 O 19 composite magnetic powder was prepared by a conventional liquid phase method, and a BaFe 12 O 19 ferrite having an average particle size of 10 nm on the surface of Ba 2 Co 2 Fe 12 O 22 powder A powder coated to a thickness of 50 nm was used.

비교예 2Comparative Example 2

SiO2 분말의 표면에 BaFe12O19이 100nm 두께로 코팅된 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1과 동일하다.
Except that BaFe 12 O 19 was coated to a thickness of 100 nm on the surface of the SiO 2 powder.

2. 물성 평가2. Property evaluation

실시예1~3 및 비교예 1~2에 따른 시편들의 주파수에 따른 투자율, 유전율 및 투자손실을 평가하였으며, 그 결과를 시편의 조건과 함께 표 1에 나타내었다.The permeability, permittivity and investment loss of the specimens according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated according to the frequency, and the results are shown in Table 1 together with the specimen conditions.

각 항목은 애질런트(Agilient)사의 E5071C ENA 측정설비를 이용하였으며, 샘플은 외경 7mm/내경 3.04mm를 가지는 토로이달(toroidal) 형태로 제작하였다. Each item was made using Agilient's E5071C ENA measuring equipment, and the sample was made in toroidal form having an outer diameter of 7 mm and an inner diameter of 3.04 mm.

측정은 토로이달(toroidal) 샘플을 동축관 방법(coaxial airline method)을 이용하여 s 파라미터를 측정하고 이를 변환식으로 변환하여 투자율과 유전율로 계산하였다. 측정 주파수는 500MHz에서 8GHz까지 변화시켰으며, 표 1에 나타난 투자율, 유전율 및 투자손실은 1GHz에서의 값이다.The measurement was carried out by measuring the s-parameters of the toroidal sample using the coaxial airline method and converting it into a conversion equation to calculate the permeability and permittivity. The measurement frequency was changed from 500 MHz to 8 GHz, and the permeability, permittivity and investment loss shown in Table 1 are values at 1 GHz.

[표 1] [Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1을 참조하면, 본 발명의 조건을 만족하는 실시예 1~3 모두 본 발명의 조건을 만족하지 못 하는 비교예 1~2에 비해 저유전특성 및 저투자손실 특성을 보인다. 이는 칩으로 제작시 기생용량 저하로 인한 인덕턴스 증가 및 Q 특성 개선효과가 있음을 예상 할 수 있다.
Referring to Table 1, Examples 1 to 3 satisfying the conditions of the present invention show low dielectric characteristics and low investment loss characteristics as compared with Comparative Examples 1 and 2 which do not satisfy the conditions of the present invention. It can be expected that the inductance increase and the Q characteristic improvement effect due to the parasitic capacitance decrease when manufacturing with the chip.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, and that various changes, substitutions and alterations can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. However, it should be understood that such substitutions, changes, and the like fall within the scope of the following claims.

100 : 복합 자성 분말 110 : 코어(core)
120 : 쉘(shell) 300 : 적층형 인덕터
310 : 세라믹층 320 : 코일 패턴
330 : 비아 340 : 외부전극
350 : 갭층
100: composite magnetic powder 110: core
120: shell 300: stacked inductor
310: ceramic layer 320: coil pattern
330: via 340: external electrode
350: gap layer

Claims (13)

코어-쉘(core-shell) 구조를 가지며,
상기 코어는 실리카(SiO2) 분말로 이루어지고, 상기 쉘은 페라이트(ferrite) 분말로 이루어지는 복합 자성 분말.
Having a core-shell structure,
Wherein the core is made of silica (SiO 2 ) powder, and the shell is made of a ferrite powder.
제1항에 있어서,
상기 페라이트 분말은 헥사 페라이트(hexagonal ferrite) 분말인 복합 자성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the ferrite powder is a hexagonal ferrite powder.
제2항에 있어서,
상기 헥사 페라이트 분말은 하기의 [화학식 1]로 표기되는 복합 자성 분말.
[화학식 1]
Ba1-xSrxCo1-y[Me]yFemOn
(여기서, [Me]는 Zn, Mn 및 Cu 중 선택된 1종이고, 0 < x, y < 1, 12 < m < 36 및 19 < n < 60)
3. The method of claim 2,
The hexaferrite powder is represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Ba 1-x Sr x Co 1-y [Me] y Fe m O n
X, y <1, 12 <m <36 and 19 <n <60), where [Me]
제2항에 있어서,
상기 헥사 페라이트 분말은 M타입인 복합 자성 분말.
3. The method of claim 2,
Wherein the hexaferrite powder is M type.
제4항에 있어서,
상기 M타입의 헥사 페라이트 분말은 하기의 [화학식 2]로 표기되는 복합 자성 분말.
상기 M타입의 헥사 페라이트 분말은 하기의 [화학식 2]로 표기될 수 있다.
[화학식 2]
Ba1-xSrxZnyMnzFe12O19
(여기서, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 및 0 ≤ z ≤ 1)
5. The method of claim 4,
The M type hexaferrite powder is represented by the following formula (2).
The M-type hexaferrite powder can be represented by the following formula (2).
(2)
Ba 1-x Sr x Zn y Mn z Fe 12 O 19
(Where 0? X? 1, 0? Y? 1, and 0? Z? 1)
제1항에 있어서,
상기 실리카 분말의 평균 입자 크기는 400nm 내지 500nm인 복합 자성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the average particle size of the silica powder is 400 nm to 500 nm.
제1항에 있어서,
상기 실리카 분말은 1.8g/㎤ 내지 2.1g/㎤의 밀도를 가지는 복합 자성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the silica powder has a density of 1.8 g / cm3 to 2.1 g / cm3.
제1항에 있어서,
상기 쉘의 두께는 10nm 내지 50nm인 복합 자성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the shell is 10 nm to 50 nm.
제1항에 있어서,
상기 복합 자성 분말은, 1~10GHz 주파수 대역에서의 투자율 1.5~2, 유전율 3.5~5.0 및 투자손실 0.01~0.03인 복합 자성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the composite magnetic powder has a permeability of 1.5 to 2, a dielectric constant of 3.5 to 5.0 and an investment loss of 0.01 to 0.03 in a frequency band of 1 to 10 GHz.
세라믹층에 적층된 코일 패턴 또는 세라믹 코어에 권선된 코일 패턴을 포함하는 칩 코일 부품에 있어서,
상기 세라믹층 또는 상기 세라믹 코어는 코어-쉘(core-shell) 구조의 분말을 함유하되,
상기 코어-쉘 구조 분말 중 상기 코어는 실리카(SiO2) 분말로 이루어지고, 상기 쉘은 페라이트(ferrite) 분말로 이루어지는 칩 코일 부품.
1. A chip coil component comprising a coil pattern laminated on a ceramic layer or a coil pattern wound on a ceramic core,
Wherein the ceramic layer or the ceramic core contains a powder of a core-shell structure,
Wherein the core of the core-shell structure powder is made of silica (SiO 2 ) powder, and the shell is made of ferrite powder.
제10항에 있어서,
상기 페라이트 분말은 헥사 페라이트(hexagonal ferrite) 분말인 칩 코일 부품.
11. The method of claim 10,
Wherein the ferrite powder is a hexagonal ferrite powder.
제11항에 있어서,
상기 헥사 페라이트 분말은 M타입인 칩 코일 부품.
12. The method of claim 11,
Wherein the hexaferrite powder is an M type chip coil component.
제10항에 있어서,
상기 세라믹 시트 또는 상기 세라믹 코어 내 상기 코어-쉘 복합 자성 분말의 함유율은 50% 내지 70%인 칩 코일 부품.
11. The method of claim 10,
Wherein the content of the core-shell composite magnetic powder in the ceramic sheet or the ceramic core is 50% to 70%.
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