KR20180007874A - 코일 부품 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 형태는 기판 및 상기 기판의 적어도 일면에 배치되는 코일부를 포함하고, 상기 코일부는, 상기 기판의 일면에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴; 상기 제1 코일 패턴을 덮으며 상기 기판을 향하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 갖는 제1 절연층; 서로 대향하는 제3면 및 제4면을 포함하며, 상기 제3면이 상기 제1 절연층에서 상기 제2면을 향하도록 배치되며, 상기 제4면의 평균 표면 조도가 상기 제2면의 평균 표면 조도보다 낮은 중간층; 상기 중간층에서 상기 제4면에 배치되며, 상기 제1 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴; 및 상기 중간층에서 상기 제4면 및 상기 제2 코일 패턴 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함하는 코일 부품을 개시한다.
Description
본 발명은 코일 부품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
칩 전자부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이자 코일 부품으로써, 전자기적 특성을 이용하여 커패시터와 조합하여 특정 주파수 대역의 신호를 증폭시키는 공진회로, 필터(Filter) 회로 등의 구성에 사용된다.
최근 들어, 각종 통신 디바이스 또는 디스플레이 디바이스 등 IT 디바이스의 소형화 및 박막화가 가속화되고 있는데, 이러한 IT 디바이스에 채용되는 인덕터, 캐패시터, 트랜지스터 등의 각종 소자들 또한 소형화 및 박형화하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
기존의 인덕터의 코일을 제조하는 방법은 구리 와이어를 감거나, 도금법을 이용하여 코일을 형성하여 왔다.
구리 와이어를 감는 방식(이하 권선형)은 고용량의 인덕터를 구현가능하고 공정이코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이자 코일 부품으로써, 전자기적 특성을 이용하여 커패시터와 조합하여 특정 주파수 대역의 신호를 증폭시키는 공진회로, 필터(Filter) 회로 등의 구성에 사용된다.
최근 들어, 각종 통신 디바이스 또는 디스플레이 디바이스 등 IT 디바이스의 소형화 및 박막화가 가속화되고 있는데, 이러한 IT 디바이스에 채용되는 인덕터, 캐패시터, 트랜지스터 등의 각종 소자들 또한 소형화 및 박형화하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
기존의 코일 부품의 코일을 제조하는 방법은 구리 와이어를 감거나, 도금법을 이용하여 코일을 형성하여 왔다.
구리 와이어를 감는 방식(이하 권선형)은 고용량의 인덕터를 구현가능하고 공정이 간단하다는 장점이 있으나, 사이즈 축소에 문제점을 가지고 있다.
이와 달리, 전기 도금을 이용하여 코일을 형성하는 경우에는 작은 사이즈의 부품을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 권선형에 못지 않은 높은 용량의 인덕터를 제작할 수 있다는 장점을 가진다.
하지만, 전기 도금법을 이용한 코일 부품을 제조 방법은 고용량의 인덕턴스를 확보하기 위해서는 코일의 종횡비를 높여야 하는데, 현재의 도금 및 회로 형성 기술로는 이와 같이 높은 종횡비를 가지는 코일의 구현에 한계가 있다.
따라서 이와 같은 코일 부품의 기술적 한계는 코일이 높은 종횡비를 가지는 경우와 유사한 특성을 가질 수 있도록 적층 기술을 이용해서 다층 형태로 구현함으로써 극복할 수 있다.
본 발명의 일 목적 중 하나는 적층 기술을 이용해서 다층을 가지는 코일을 구현하여 높은 종횡비를 가지는 코일과 같이 고용량의 인덕턴스를 확보할 수 있으며, 다층의 코일이 적층됨에 있어서 과도한 노광 및 현상에 의한 코일 패턴의 하부의 불균일한 현상을 가져, 코일 패턴이 불균일하게 형성되는 것을 억제할 수 있는 구조를 가지는 코일 부품을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적 중 하나는 이러한 코일 부품을 효율적으로 얻을 수 있는 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 일 예를 통하여 코일 부품의 신규한 구조를 제안하고자 하며, 구체적으로, 기판 및 상기 기판의 적어도 일면에 배치되는 코일부를 포함하고, 상기 코일부는, 상기 기판의 일면에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴; 상기 제1 코일 패턴을 봉지하는 제1 절연층; 상기 제1 절연층의 상기 기판과 대향하는 면에 배치되며, 상기 제1 절연층과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 상기 제1 절연층의 상기 기판과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮은 중간층; 상기 중간층의 상기 제1 절연층과 대향하는 면에 배치되며, 상기 제1 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴; 및 상기 중간층의 상기 제1 절연층과 대향하는 면 및 상기 제2 코일 패턴의 나선형 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 다른 방법으로, 본 발명은 다른 예를 통하여 코일 부품의 신규한 구조를 제안하고자 하며, 구체적으로, 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 배치되며, 층상 구조를 가지는 코일부를 포함하고, 상기 코일부는, 상기 코일부의 제1층에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴과 상기 제1 코일 패턴을 봉지하는 제1 절연층; 상기 코일부의 제n층(단, n는 짝수)에 배치되며, 제n+1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제n-1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮은 중간층; 상기 코일부의 제m층(단, m은 1이 아닌 홀수)에 배치되며, 인접하는 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴 및 상기 상기 제2 코일 패턴의 나선형 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 일 예를 통하여 코일 부품의 신규한 구조를 제안하고자 하며, 구체적으로, 기판 및 상기 기판의 적어도 일면에 배치되는 코일부를 포함하고, 상기 코일부는, 상기 기판의 일면에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴; 상기 제1 코일 패턴을 덮으며 상기 기판을 향하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 갖는 제1 절연층; 서로 대향하는 제3면 및 제4면을 포함하며, 상기 제3면이 상기 제1 절연층에서 상기 제2면을 향하도록 배치되며, 상기 제4면의 평균 표면 조도가 상기 제2면의 평균 표면 조도보다 낮은 중간층; 상기 중간층에서 상기 제4면에 배치되며, 상기 제1 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴; 및 상기 중간층에서 상기 제4면 및 상기 제2 코일 패턴 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 다른 방법으로, 본 발명은 다른 예를 통하여 코일 부품의 신규한 구조를 제안하고자 하며, 구체적으로, 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 배치되며, 층상 구조를 가지는 코일부를 포함하고, 상기 코일부는, 상기 코일부의 제1층에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴과 상기 제1 코일 패턴을 봉지하는 제1 절연층; 상기 코일부의 제n층(단, n는 짝수)에 배치되며, 제n+1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제n-1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮은 중간층; 상기 코일부의 제m층(단, m은 1이 아닌 홀수)에 배치되며, 인접하는 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴 및 상기 상기 제2 코일 패턴의 나선형 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함한다.
또한, 본 발명은 다른 실시 형태를 통하여 상술한 구조를 갖는 적층 세라믹 커패시터를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하며, 구체적으로, 기판을 마련하는 단계; 상기 기판에 제1 코일 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 코일 패턴을 덮으며, 상기 기판을 향하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 가지는 제1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 절연층의 상기 제2면에 형성되고, 서로 대향하는 제3면 및 제4면을 포함하며, 상기 제3면이 상기 제1 절연층에서 상기 제2면을 향하도록 배치되는 중간층을 형성하는 단계; 상기 중간층의 상기 제4면에 제2 절연층을 형성하는 단계; 상기 제2 절연층 및 상기 중간층을 관통하는 비아를 형성하는 단계; 상기 제2 절연층의 일부를 제거하여 나선형의 제2 코일 패턴에 대응하는 형상을 가지는 공간을 형성하는 단계; 및 상기 공간에 제2 코일 패턴을 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 코일 부품의 경우, 적층 기술을 이용하여 다층을 가지는 코일을 구현하여 높은 종황바를 가지는 코일 부품과 같은 고용량의 인덕턴스를 확보할 수 있으며, 동시에 다층 구조에서 중간층이 절연층의 표면을 균일하게 하여 코일 패턴이 균일하게 형성될 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법의 개략적인 플로우 차트이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법의 개략적인 플로우 차트이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
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 통상의 기술자에게 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. 나아가, 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.
코일 부품
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(100)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(100)은 기판(101)과 코일부(130a, 130b)를 포함한다.
코일부(130a, 130b)는 기판(101)의 일면에 형성되는 것도 가능하며, 필요에 따라 기판(101)의 양면에 형성될 수 있다.
코일부(130a, 130b)가 기판(101)의 양면에 형성되는 경우, 양면에 배치된 코일은 기판(101)을 관통하는 도전성 비아에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
기판(101)은 코일을 지지할 수 있는 강도를 지는 평판형의 지지 부재일 수 있다.
코일 부품(100)의 인덕턴스를 향상시키기 위해 기판(101)은 자성체로 이루어진 평판형의 지지 부재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(101)은 자속의 흐름을 원할하게 하기 위해 전기저항이 높고 자력 손실이 적은 Ni-Zn, Mn-Zn계, Ni-Zn계, Ni-Zn-Mg계, Mn-Mg-Zn계 페라이트 또는 이들의 혼합물을 포함하여 형성될 수 있다.
이하, 설명의 명확성을 위하여 기판(101)의 일면에만 코일부(130a)가 배치되는 구조를 설명하도록 한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 기판(101)의 양면에 코일부(130a, 130b)가 배치되는 경우에 타면에 배치된 코일부(130b)에는 일면에 배치된 코일부(130a)와 동일한 구성이 배치될 수 있다.
기판(101)의 일면에는 제1 코일 패턴(131)이 배치된다. 제1 코일 패턴(131)은 나선형으로 형성될 수 있으며, 사각형의 나선이나 원형의 나선으로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 코일 패턴(131)은 도금 공법을 이용하거나, 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 코일 패턴(131)은 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Ag), 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제1 코일 패턴(131)은 도전성 비아(135)를 제외한 부분이 제1 절연층(111)에 의해 봉지 된다.
즉, 제1 절연층(111)은 기판(101)의 일면에 배치되어 제1 코일 패턴(131)을 덮도록 배치된다.
제1 절연층(111)은 기판(101)을 향하는 제1면 및 제1면에 대향하는 제2면을 갖는다.
제1 절연층(111)은 후술하는 제2 코일 패턴(132)과 제1 코일 패턴(131)을 사이의 쇼트를 방지하는 역할을 수행한다.
제1 절연층(111)은 감광성 절연재를 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
감광성 절연재는 빛을 조사하면 화학 변화를 일으키는 수지를 말하며, 특정 파장의 빛에 반응해 용해, 응고 등의 변화를 일으키는 것을 의미한다.
즉, 감광성 절연재는 특정 파장대의 빛에 노광되면, 노광된 부분의 폴리머의 사슬이 끊어지거나, 더 강하게 결합하게 된다.
감광성 절연재는 노광된 부분의 고분자가 특정 약품에 대하여 불용성이 되는 네거티브형과 반대로 가용성이 되는 포지티브형으로 구분될 수 있다.
네가티브형 감광성 절연제로서는 방향족 비스아지드(bis-azide), 메타크릴산 에스텔(methacrylic acid ester), 계피산 에스텔 등이 있고, 포지티브형 감광성 절연재로는 폴리메타크릴산 메틸, 나프트키논디아지드, 폴리브텐-1-슬폰 등이 있다.
제1 절연층(111)의 기판(101)과 대향하는 면에는 중간층(120)이 배치된다.
중간층(120)은 서로 대향하는 제3면 및 제4면을 가지며, 제3면은 제1 절연층(111)의 제2면을 향하도록 배치된다. 즉, 제2면과 제3면은 서로 접한다.
중간층(120)은 제1 절연층(111)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제1 절연층(111)의 기판(101)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮다. 즉, 중간층(120)은 제4면의 평균 표면 조도(Ra)가 제1 절연층(111)의 제2면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮다.
또한, 중간층(120)은 제1 절연층(111)과 대향하는 면의 파고(waviness)가 제1 절연층(111)의 기판(101)과 대향하는 면의 평균 파고보다 낮을 수 있다. 즉, 중간층(120)은 제4면의 파고(waviness)가 제1 절연층(111)의 제2면의 파고보다 낮을 수 있다.
종래 코일 부품과 같이, 다층의 코일을 형성하면서 중간층(120)이 없는 경우, 다층의 코일을 형성하는데 있어서 2층 이상의 코일 패턴의 하면이 불균일하기 때문에 형성된 후의 2층 이상의 코일 패턴이 불균일하게 형성되는 문제가 있었다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품은 제1 절연층(111)의 기판(101)과 대향하는 면, 즉 제2 코일 패턴(132)이 배치되는 면에 중간층(120)이 배치되고 그 위에 제2 코일 패턴(132)이 배치되기 때문에 코일 패턴이 균일하게 형성될 수 있다.
중간층(120)은 점성이 낮은 고분자 수지 또는 액상의 고분자 수지를 스핀 코팅하여 형성될 수 있다.
또는 중간층(120)을 형성하고, 중간층(120)의 제1 절연층(111)과 대향하는 면, 즉 제2 코일 패턴(132)이 배치되는 면을 화학적?물리적 방법으로 표면 처리하여 중간층(120)은 제1 절연층(111)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제1 절연층(111)의 기판(101)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮게 만들 수 있다.
중간층(120)의 제1 절연층(111)과 대향하는 면에는 제2 코일 패턴(132)과 제2 절연층(112)이 배치된다. 즉, 중간층(120)의 제4면에는 제2 코일 패턴(132)과 제2 절연층(112)가 배치된다.
제2 코일 패턴(132)은 도금 공법을 이용하여 형성될 수 있다.
제2 코일 패턴(132)은 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Ag), 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제2 코일 패턴(132)은 도전성 비아(135)를 통해 제1 코일 패턴(131)과 전기적으로 연결되어 하나의 코일을 형성할 수 있다.
제2 절연층(112)은 감광성 절연재를 이용하여 형성될 수 있다.
제2 절연층(112)이 감광성 절연재인 경우, 감광성 절연재로 제2 절연층(112)을 중간층(120)의 제1 절연층(111)과 대향하는 면에 형성한다. 그 후, 제2 코일 패턴(132)에 대응하는 영역의 제2 절연층(112)을 노광 및 현상 공정을 통해 제거하고 전기도금법 또는 무전해 도금 등을 이용하여 도전성 비아(135)와 연결되며, 나선형의 제2 코일 패턴을 형성한다.
이때, 중간층(120)이 에칭 방지막의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제2 절연층(112)의 노광 및 현상 공정에 있어서, 중간층(120)이 제1 절연층(111)의 에칭을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
결과적으로, 제2 절연층(112)은 제2 코일 패턴(132)의 사이에 배치된다.
제2 절연층(112) 및 제2 코일 패턴(132)의 중간층(120)과 대향하는 면에는 제2 절연층(112) 및 제2 코일 패턴(132)을 외부와 절연시키는 커버층(140)이 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(200)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
설명의 명확성을 위하여 전술한 본 발명의 일 실시예의 코일 부품(100)과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(200)은 기판(201) 및 기판(201)의 적어도 일면에 배치되는 코일부(230a, 230b)를 포함한다.
코일부(230a, 230b)는 층상 구조를 가지며, 기판(201)의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다.
코일부(230a, 230b)의 제1층에는 나선형의 제1 코일 패턴(231)과 제1 코일 패턴(231)을 봉지하는 제1 절연층(211)이 배치된다.
코일부(230a, 230b)의 제n층(단, n은 짝수)에는 중간층(220a, 220b)이 배치된다.
중간층(220a, 220b)은 제n+1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제n-1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮도록 형성된다.
또는, 중간층(220a, 220b)은 제n+1층과 접하는 면의 파고(waviness)가 제n-1층과 접하는 면의 파고(waviness)보다 낮도록 형성된다.
코일부(230a, 230b)의 제m층(단, m은 1이 아닌 홀수)에는 인접하는 코일 패턴과 도전성 비아(235a, 235b)를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴(232, 233)이 배치된다. 또한, 코일부(230a, 230b)의 제m층(단, m은 1이 아닌 홀수)에는 제2 코일 패턴(232, 233)의 나선형의 사이의 공간에는 제2 절연층(212, 213)이 배치된다.
코일부(230a, 230b)에는 커버층(240)이 배치되어, 커버층(240)은 코일을 외부로부터 보호하는 역할을 수행한다.
코일 부품의 제조 방법
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법의 개략적인 플로우 차트이며, 도 4 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 도 3 및 도 4내지 10을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예인 코일 부품의 제조 방법을 설명하도록 한다.
먼저, 도 4와 같이, 기판(1101)을 마련하는 단계(S10)를 수행한다.
기판(101)은 코일을 지지할 수 있는 강도를 지는 평판형의 지지 부재일 수 있다.
코일 부품의 인덕턴스를 향상시키기 위해 기판(1101)은 자성체로 이루어진 평판형의 지지 부재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(1101)은 자속의 흐름을 원할하게 하기 위해 전기저항이 높고 자력 손실이 적은 Ni-Zn, Mn-Zn계, Ni-Zn계, Ni-Zn-Mg계, Mn-Mg-Zn계 페라이트 또는 이들의 혼합물을 포함하여 형성될 수 있다.
그 후, 도 5와 같이, 기판(1101)의 일면 또는 양면에 제1 코일 패턴(1131)을 형성하는 단계(S20)가 수행된다.
제1 코일 패턴(131)은 나선형으로 형성될 수 있으며, 사각형의 나선이나 원형의 나선으로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 코일 패턴(131)은 도금 공법을 이용하거나, 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 코일 패턴(131)은 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Ag), 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
기판(1101)의 양면에 제1 코일 패턴(1131)을 형성하는 경우, 제1 코일 패턴(1131)을 형성하기 전에 기판(1101)에 도전성 비아를 형성하여 양면의 제1 코일 패턴(1131)을 서로 연결할 수 있다.
다음으로, 도 6과 같이, 제1 코일 패턴(1131)을 덮도록 제1 절연층(1101)을 형성하는 단계(S30), 제1 절연층(1131)의 기판(1101)과 대향하는 면에 중간층(1120)을 형성하는 단계(S40) 및 중간층(1120)의 제1 절연층(1111)과 대향하는 면에 제2 절연층(1112)을 형성하는 단계(S50)가 순차적으로 수행된다.
즉, 제1 및 제2 절연층(1111, 1112)의 사이에 중간층(1120)이 배치되는 이중 구조의 절연부가 형성된다.
제1 절연층(1111)은 기판(1101)을 향하는 제1면 및 제1면에 대향하는 제2면을 가지고, 중간층(1120)은 제1 절연층(1111)을 향하는 제3면 및 제3면에 대향하는 제4면을 가진다.
제1 절연층(1111) 및 제2 절연층(1112)는 감광성 절연재를 이용하여 형성될 수 있다.
종래의 경우, 감광성 절연재를 이용하여 코일 패턴을 형성하는 경우에는 코일 패턴을 형성한 후, 감광성 절연재를 제거하고 그 부분을 다른 고분자 절연재 등으로 충전하였다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법은 후술하는 바와 같이 제2 절연층(1112)에 제2 코일 패턴(1132)을 형성한 후, 제2 절연층(1112)을 제거하지 않고 코일 부품을 완성하는 것이 가능하다.
중간층(1120)을 형성하는 단계(S40)는, 중간층(1120)의 제4면의 평균 표면 조도(Ra)가 제1 절연층(1111)의 제2면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮도록 중간층(1120)의 제4면을 표면 처리하는 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.
표면 처리는 화학적 또는 물리적 방법으로 수행될 수 있다.
중간층(1120)의 일면에는 후술하는 바와 같이, 제2 코일 패턴(1132)이 형성되기 때문에, 이와 같이 중간층(1120)의 제1 절연층(1111)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제1 절연층(1111)의 기판(1101)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮도록 중간층(1120)의 제1 절연층(1111)과 대향하는 면을 표면 처리하여 제2 코일 패턴(1132)이 균일하게 형성되도록 할 수 있다.
이 때, 중간층(1120)의 제1 절연층(1111)과 대향하는 면의 평균 파고(waviness)가 제1 절연층(1111)의 기판(1101)과 대향하는 면의 평균 표면 파고(waviness)보다 낮도록 표면 처리가 수행될 수 있다.
이와 달리, 중간층(1120)을 형성하는 단계(S40)는 낮은 점도를 가지는 고분자 수지를 스핀 코팅하여 형성될 수 있다. 스핀 코팅하는 경우에는 별도의 표면처리 공정없이 중간층(1120)의 제1 절연층(1111)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제1 절연층(1111)의 기판(1101)과 대향하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮게 형성할 수 있다. 이 때, 중간층(1120)의 제1 절연층(1111)과 대향하는 면의 평균 파고(waviness)가 제1 절연층(1111)의 기판(1101)과 대향하는 면의 평균 표면 파고(waviness)보다 낮도록 스핀 코팅이 수행될 수 있다.
다음으로, 도 7과 같이, 제2 절연층(1112)까지 형성한 후 레이저 식각 등을 이용하여 비아(1135`)를 형성(S60)할 수 있다. 비아(1135`)에는 도전성 물질이 충전되어 제1 코일 패턴(1131)과 제2 코일 패턴(1132)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
그 후, 도 8과 같이, 제2 절연층(1112)를 마스크를 이용하여 노광?현상하고, 노광?현상된 제2 절연층(1112)의 일부를 제거하여 나선형의 제2 코일 패턴에 대응하는 형상을 가지는 공간(1132`)를 형성하는 단계(S70)를 수행한다.
그 다음, 도 9와 같이, 나선형의 제2 코일 패턴에 대응하는 형상을 가지는 공간(1132`)에 제2 도전 패턴(1132)을 형성하는 단계(S80)를 수행한다.
제2 도전 패턴(1132)를 형성하는 단계(S80)는 전기 도금법 또는 무전해 도금법을 이용하여 수행될 수 있다.
제2 도전 패턴(1132)를 전기 도금법 또는 무전해 도금법을 이용하여 형성하는 과정에서, 비아(1135`)가 충전되어 도전성 비아(1135)가 형성된다.
마지막으로, 도 10과 같이, 제2 절연층(112) 및 제2 코일 패턴(132)의 중간층(120)과 대향하는 면에는 제2 절연층(112) 및 제2 코일 패턴(132)을 외부와 절연시키는 커버층(140)이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법은, 고용량의 코일 부품의 구현이 가능하고, 특히 감광성 절연재를 층간 절연재로 채용함으로써 종래의 드라이 필름(Dry film)을 사용하여 코일 패턴을 형성하는 방법을 대체할 수 있고, 나아가 코일 부품의 제조에 필요한 공정의 수를 대폭 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 코일 부품 및 코일 부품의 제조 방법은 중간층을 가지기 때문에 코일 패턴 중 제2층 이상에 배치되는 코일 패턴의 형성시에 균일한 형상의 코일 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 코일 부품 및 코일 부품의 제조 방법으로 제조된 코일 부품은 코일 패턴이 균일하여 전기적 특성이 균일하다는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 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.
100: 코일 부품
101: 기판
111, 112: 절연층
120: 중간층
130a, 130b: 코일부
140: 커버층
101: 기판
111, 112: 절연층
120: 중간층
130a, 130b: 코일부
140: 커버층
Claims (18)
- 기판 및 상기 기판의 적어도 일면에 배치되는 코일부를 포함하고,
상기 코일부는,
상기 기판의 일면에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴;
상기 제1 코일 패턴을 덮으며 상기 기판을 향하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 갖는 제1 절연층;
서로 대향하는 제3면 및 제4면을 포함하며, 상기 제3면이 상기 제1 절연층에서 상기 제2면을 향하도록 배치되며, 상기 제4면의 평균 표면 조도가 상기 제2면의 평균 표면 조도보다 낮은 중간층;
상기 중간층에서 상기 제4면에 배치되며, 상기 제1 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴; 및
상기 중간층에서 상기 제4면 및 상기 제2 코일 패턴 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함하는 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 중간층의 상기 제4면의 파고는 상기 제1 절연층의 상기 제2면의 파고보다 작은 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 절연층은 감광성 절연재인 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 중간층은 에칭 방지막인 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일부의 최외층에 배치되어, 상기 제2 코일 패턴을 외부와 절연시키는 커버층;을 포함하는 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일부는 상기 기판의 양면에 배치되는 코일 부품.
- 기판; 및
상기 기판의 적어도 일면에 배치되며, 층상 구조를 가지는 코일부를 포함하고,
상기 코일부는,
상기 코일부의 제1층에 배치되는 나선형의 제1 코일 패턴과 상기 제1 코일 패턴을 봉지하는 제1 절연층;
상기 코일부의 제n층(단, n는 짝수)에 배치되며, 제n+1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)가 제n-1층과 접하는 면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮은 중간층;
상기 코일부의 제m층(단, m은 1이 아닌 홀수)에 배치되며, 인접하는 코일 패턴과 도전성 비아를 통해 연결되는 나선형의 제2 코일 패턴 및 상기 상기 제2 코일 패턴의 나선형 사이의 공간에 배치되는 제2 절연층;을 포함하는 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 중간층의 제n+1층과 접하는 면의 파고가 제n-1층과 접하는 면의 파고보다 작은 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 절연층은 감광성 절연재인 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 중간층은 에칭 방지막인 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 코일부의 층상 구조 중 최외층은 커버층인 코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 코일부는 상기 기판의 양면에 배치되는 코일 부품.
- 기판을 마련하는 단계;
상기 기판에 제1 코일 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 코일 패턴을 덮으며, 상기 기판을 향하는 제1면 및 상기 제1면에 대향하는 제2면을 가지는 제1 절연층을 형성하는 단계;
상기 제1 절연층의 상기 제2면에 형성되고, 서로 대향하는 제3면 및 제4면을 포함하며, 상기 제3면이 상기 제1 절연층에서 상기 제2면을 향하도록 배치되는 중간층을 형성하는 단계;
상기 중간층의 상기 제4면에 제2 절연층을 형성하는 단계;
상기 제2 절연층 및 상기 중간층을 관통하는 비아를 형성하는 단계;
상기 제2 절연층의 일부를 제거하여 나선형의 제2 코일 패턴에 대응하는 형상을 가지는 공간을 형성하는 단계; 및
상기 공간에 제2 코일 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 코일 부품의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 중간층의 형성하는 단계는,
상기 중간층의 상기 제4면의 평균 표면 조도(Ra)가 상기 제1 절연층의 상기 제2면의 평균 표면 조도(Ra)보다 낮도록 상기 중간층의 상기 제4면을 표면 처리하는 단계를 포함하는 코일 부품의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 중간층을 형성하는 단계는,
상기 중간층의 상기 제4면의 파고가 상기 제1 절연층의 상기 제2면의 파고보다 낮도록 상기 중간층의 상기 제4면을 표면 처리하는 단계를 포함하는 코일 부품의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 제2 코일 패턴을 형성하는 단계는,
전해 도금 또는 무전해 도금으로 수행되는 코일 부품의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 절연층은 감광성 절연재인 코일 부품의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 중간층은 노광 방지막인 코일 부품의 제조 방법.
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