KR20180071644A - Inductor - Google Patents

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KR20180071644A
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홍승희
김한
이상종
정민기
강명삼
장수봉
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삼성전기주식회사
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Abstract

The present invention provides an inductor with a high Q characteristic and a structure insensitive to a process deviation. According to an embodiment of the present invention, the inductor comprises: a body in which a plurality of insulating layers are laminated; first and second external electrodes located outside the body; and a coil formed by connecting a plurality of coil patterns located in the insulating layer through a coil connection part, and having both end parts connected to the first and second external electrodes through a coil lead-out part. At least one of the outermost ones among the plurality of coil patterns has a thickness thicker than that located at the central part.

Description

인덕터{INDUCTOR}Inductor {INDUCTOR}

본 발명은 인덕터에 관한 것이다.The present invention relates to an inductor.

최근 스마트폰의 경우, 다대역(多帶域) LTE(Long Term Evolution)의 적용으로 인해 많은 주파수 대역의 신호를 사용한다. 이로 인해 고주파 인덕터가 신호의 송·수신 RF 시스템에서 임피던스 매칭 회로로 주로 사용되고 있다. 고주파 인덕터는 소형화, 고용량화 하는 것이 요구되고 있다. 이와 더불어 고주파 인덕터는 높은 주파수대역의 자기공진주파수(SRF)와 낮은 비저항을 가져 100MHz 이상의 고주파에서 사용이 가능할 것이 요구 된다. 또한 사용되는 주파수에서의 손실을 줄이기 위해 높은 Q 특성을 요구하고 있는 실정이다. Recently, in the case of smartphones, signals of many frequency bands are used due to application of multi-band LTE (Long Term Evolution). As a result, high frequency inductors are mainly used as impedance matching circuits in RF transmission and reception systems. It is required that the high frequency inductor is reduced in size and high in capacity. In addition, high frequency inductors are required to have high self-resonance frequency (SRF) in a high frequency band and low resistivity, so that they can be used at a high frequency of 100 MHz or more. Also, a high Q characteristic is required in order to reduce the loss at the used frequency.

이와 같은 높은 Q특성을 가지기 위해서는 인덕터의 바디를 구성하는 재료의 특성이 가장 큰 영향을 미치나, 동일한 재료를 사용하는 경우에도 인덕터의 코일 형상을 최적화하여 더 높은 Q 특성을 가질 수 있도록 하는 방안이 필요한 실정이다. In order to have such a high Q characteristic, the characteristic of the material constituting the inductor body has the greatest effect, but even if the same material is used, it is necessary to optimize the coil shape of the inductor to have a higher Q characteristic It is true.

한국 등록특허공보 제10-0869741호Korean Patent Registration No. 10-0869741 일본 공개특허공보 제2001-085320호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-085320 한국 등록특허공보 제10-0779981호Korean Patent Registration No. 10-0779981

본 발명의 일 목적 중 하나는, 높은 Q 특성을 가지며, 공정 편차에 둔감한 구조를 가지는 인덕터를 제공하고자 한다.One of the objects of the present invention is to provide an inductor having a structure with a high Q characteristic and insensitive to a process variation.

상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 일 예를 통하여 신규한 구조의 인덕터를 제안하고자 하며, 구체적으로, 복수의 절연층이 적층된 바디; 상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극; 및 상기 절연층에 배치되는 복수의 코일 패턴이 코일 연결부를 통해 서로 연결되어 형성되며, 양단부가 코일 인출부를 통해 상기 제1 및 제2 외부전극에 연결되는 코일;을 포함하고, 상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치된 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치된 것보다 더 두껍다.To solve the above problems, the present invention proposes an inductor having a novel structure through an example, and more particularly, to a body having a plurality of insulating layers stacked thereon; First and second external electrodes disposed outside the body; And a coil having a plurality of coil patterns arranged in the insulating layer connected to each other through a coil connection portion and having both ends connected to the first and second external electrodes through coil withdrawing portions, At least one of the outermost ones is thicker than that disposed at the center.

상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 다른 예를 통하여 신규한 구조의 인덕터를 제안하고자 하며, 구체적으로 복수의 절연층이 적층된 바디; 상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극; 및 상기 절연층에 배치되는 코일 패턴이 코일 연결부를 통해 서로 연결되어 형성되며, 양단부가 코일 인출부를 통해 상기 제1 및 제2 외부전극에 연결되는 코일;을 포함하고, 상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 것에 비해 선폭이 더 크다.To solve the above problems, the present invention proposes an inductor having a novel structure through another example, and more particularly, to a body having a plurality of insulating layers stacked thereon; First and second external electrodes disposed outside the body; And a coil having coil patterns arranged in the insulating layer connected to each other through a coil connection portion and having both ends connected to the first and second external electrodes via a coil lead portion, At least one of the elements disposed on the outer side has a larger line width than that arranged on the central portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터는 적층 방향에서 보았을 때에 나선형의 코일 궤도를 구성하는 코일 패턴 중 적어도 일부가 인접하는 코일 패턴과 중첩되지 않도록 함으로써 코일 패턴 사이의 근접효과를 감소시키고, 이에 따라 인덕터의 Q 특성을 향상시킬 수 있다. The inductor according to the embodiment of the present invention reduces the proximity effect between the coil patterns by preventing at least a part of the coil patterns constituting the helical coil trajectory from overlapping with the adjacent coil patterns when viewed in the stacking direction, Can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 인덕터의 정면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 인덕터의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.
도 5는 비교예의 인덕터의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.
도 6은 비교예의 인덕터와 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 주파수에 대한 Q factor를 측정한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 L 방향의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터에 설계 오차에 따른 인덕턴스를 측정한 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터에 설계 오차에 따른 Q factor를 측정한 것이다.
도 11는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인덕터의 L 방향의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인덕터의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.1 is a schematic perspective view of an inductor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows a front view of the inductor of Figure 1;
Figure 3 schematically shows a top view of the inductor of Figure 1;
4 is a graph illustrating a current density of a coil pattern of an inductor according to an embodiment of the present invention.
5 shows the current density of the coil pattern of the inductor of the comparative example.
6 is a graph illustrating the Q factor of the inductor of the comparative example and the frequency of the inductor according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view of the inductor in the L direction according to another embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a current density of a coil pattern of an inductor according to another embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating inductance of an inductor according to another embodiment of the present invention.
10 is a graph illustrating a Q factor according to a design error of an inductor according to another embodiment of the present invention.
11 schematically shows a cross-sectional view in the L direction of an inductor according to another embodiment of the present invention.
12 shows a current density of a coil pattern of an inductor according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

또한, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

또한, 각 실시 예의 도면에 나타난 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, like reference numerals are used to designate like elements that are functionally equivalent to the same reference numerals in the drawings.

이하, 도면의 W, L, T는 각각 제1 방향, 제2 방향, 제3 방향으로 정의될 수 있다.Hereinafter, W, L, and T in the drawing may be defined as a first direction, a second direction, and a third direction, respectively.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 인덕터의 정면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 도 1의 인덕터의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic perspective view of an inductor 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic front view of the inductor of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the inductor of FIG. As shown in FIG.

도 1 내지 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)의 구조를 설명하도록 한다.The structure of the inductor 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)의 바디(101)는 실장면에 수평한 제1 방향으로 복수의 절연층(111)이 적층되어 형성될 수 있다.The body 101 of the inductor 100 according to the first embodiment of the present invention may be formed by stacking a plurality of insulating layers 111 in a first direction horizontal to the mounting surface.

상기 절연층(111)은 자성층 또는 유전층 일 수 있다.The insulating layer 111 may be a magnetic layer or a dielectric layer.

절연층(111)이 유전층인 경우, 절연층(111)은 BaTiO3(티탄산바륨)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 예를 들면 BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.When the insulating layer 111 is a dielectric layer, the insulating layer 111 may include BaTiO 3 (barium titanate) ceramic powder or the like. In this case, the BaTiO 3 based ceramic powder, for example, Ca (calcium), Zr (zirconium), etc. Some employed in BaTiO 3 (Ba 1 - x Ca x) TiO 3, Ba (Ti 1-y Ca y) O 3 , (Ba 1-x Ca x ) (Ti 1-y Zr y ) O 3 or Ba (Ti 1-y Zr y ) O 3 And the present invention is not limited thereto.

절연층(111)이 자성층인 경우, 절연층(111)은 인덕터의 바디로 사용될 수 있는 물질 중 적절한 것을 선택할 수 있으며, 예컨대, 수지, 세라믹, 페라이트 등을 예로 들 수 있다. 본 실시예의 경우, 자성층은 감광성 절연재를 이용할 수 있으며, 이에 의하여 포토 리소그래피 공정을 통한 미세 패턴의 구현이 가능할 수 있다. 즉, 감광성 절연재로 자성층을 형성함으로써 코일 패턴(121, 122, 123, 124), 코일 인출부(131) 및 코일 연결부(132)를 미세하게 형성하여 인덕터(100)의 소형화 및 기능 향상에 기여할 수 있다. 이를 위하여 자성층에는 예컨대 감광성 유기물이나 감광성 수지가 포함될 수 있다. 이 외에 자성층에는 필러(Filler) 성분으로서 SiO2/Al2O3/BaSO4/Talc 등의 무기 성분이 더 포함될 수 있다.When the insulating layer 111 is a magnetic layer, the insulating layer 111 can be selected from among materials that can be used as a body of the inductor, and examples thereof include resins, ceramics, and ferrites. In the case of this embodiment, the magnetic layer can use a photosensitive insulating material, thereby enabling the implementation of a fine pattern through a photolithography process. That is, by forming the magnetic layer with the photosensitive insulating material, the coil patterns 121, 122, 123, and 124, the coil lead-out portion 131 and the coil connection portion 132 are finely formed to contribute to the miniaturization and function improvement of the inductor 100 have. For this purpose, the magnetic layer may include, for example, a photosensitive organic material or a photosensitive resin. In addition, the magnetic layer may further contain an inorganic component such as SiO 2 / Al 2 O 3 / BaSO 4 / Talc as a filler component.

바디(101)의 외측에는 제1 및 제2 외부전극(181, 182)이 배치될 수 있다.First and second external electrodes 181 and 182 may be disposed outside the body 101.

예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(181, 182)는 바디(101)의 실장면에 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.For example, the first and second external electrodes 181 and 182 may be disposed in the mounting surface of the body 101. [ The mounting surface means a surface facing the printed circuit board when the inductor is mounted on the printed circuit board.

외부전극(181, 182)은 인덕터(100)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(100)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 외부전극(181, 182)은 바디(101) 상에 제1방향 및 실장면에 수평한 제2 방향의 가장자리에 서로 이격되어 배치된다. 외부전극(181, 182)은, 예를 들어, 전도성 수지층과, 상기 전도성 수지층 상에 형성된 도체층을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전도성 수지층은 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 도전성 금속과 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 도체층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 형성될 수 있다.The external electrodes 181 and 182 serve to electrically connect the inductor 100 to the substrate when the inductor 100 is mounted on the printed circuit board (PCB). The external electrodes 181 and 182 are disposed on the body 101 in the first direction and on the edge in the second direction horizontal to the mounting surface. The external electrodes 181 and 182 may include, for example, a conductive resin layer and a conductive layer formed on the conductive resin layer, but the present invention is not limited thereto. The conductive resin layer may include at least one conductive metal selected from the group consisting of copper (Cu), nickel (Ni), and silver (Ag) and a thermosetting resin. The conductor layer may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), and tin (Sn). For example, a nickel layer and a tin .

도 1 내지 3을 참조하면, 절연층(111)에는 코일 패턴(121)이 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, a coil pattern 121 may be formed on the insulating layer 111.

코일 패턴(121)은 인접 하는 코일패턴(121)과 코일 연결부(132)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 코일패턴(121)이 코일 연결부(132)에 의해 연결되어 코일(120)을 형성한다. 코일(120)의 양단부는 코일 인출부(131)에 의해 각각 제1 및 제2 외부전극(181, 182)과 연결된다. 코일 연결부(132)는 코일 패턴(121) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(121)에 비해 넓은 선폭을 가질 수 있으며, 절연층(111)을 관통하는 도전성 비아를 포함한다.The coil pattern 121 may be electrically connected to the adjacent coil pattern 121 by the coil connecting portion 132. That is, the helical coil pattern 121 is connected by the coil connection part 132 to form the coil 120. [ Both ends of the coil 120 are connected to the first and second external electrodes 181 and 182 by the coil lead-out portion 131, respectively. The coil connection portion 132 may have a width larger than that of the coil pattern 121 to improve the connection between the coil patterns 121 and may include a conductive via penetrating the insulating layer 111.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)의 코일 패턴(121)은 각각 동일한 형상의 코일 패턴(121)을 2개 이상 포함하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 1, the coil pattern 121 of the inductor 100 according to an embodiment of the present invention may include two or more coil patterns 121 having the same shape.

도 2를 참조하면, 절연층(111) 중 외부전극(181, 182)에 대응하는 위치에 더미전극(140)이 형성될 수 있다. 더미 전극(140)은 외부전극(181, 182)과 바디(101) 사이의 밀착력을 향상시키는 역할을 수행하거나, 외부전극이 도금으로 형성되는 경우에는 브릿지(bridge) 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2, a dummy electrode 140 may be formed at a position corresponding to the external electrodes 181 and 182 in the insulating layer 111. The dummy electrode 140 may improve the adhesion between the external electrodes 181 and 182 and the body 101 or may serve as a bridge when the external electrode is formed by plating.

코일패턴(121), 코일 인출부(131) 및 코일 연결부(132)의 재질로는 도전성이 뛰어난 금속인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 코일패턴(121), 코일 인출부(131) 및 코일 연결부(132)는 도금법 또는 인쇄법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The coil pattern 121, the coil lead-out portion 131 and the coil connecting portion 132 may be made of copper, aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn) ), Nickel (Ni), lead (Pb), and alloys thereof. The coil pattern 121, the coil lead-out portion 131, and the coil connection portion 132 may be formed by a plating method or a printing method, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)는 도 2와 같이, 절연층(111)에 코일패턴(121), 코일 인출부(131) 또는 코일 연결부(132) 등을 형성한 후에 절연층(111)을 실장면에 수평한 제1 방향으로 적층하여 제조되기 때문에 종래보다 용이하게 인덕터(100)를 제조할 수 있다. 또한 코일(120)이 실장면에 수직하게 배치되기 때문에 실장기판에 의해 자속이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.The inductor 100 according to the first embodiment of the present invention may be formed by forming a coil pattern 121, a coil lead-out portion 131 or a coil connection portion 132 on the insulating layer 111, The inductor 100 can be fabricated more easily than in the prior art because it is manufactured by laminating the first electrode 111 in the first direction horizontal to the mounting surface. Further, since the coil 120 is vertically arranged on the mounting surface, it is possible to prevent the magnetic flux from being affected by the mounting substrate.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)의 코일(120)은 제1 방향에서 투사시에 코일 패턴(121)들이 중첩되어 1회 이상의 코일 턴수를 가지는 코일 궤도를 형성하게 된다. Referring to FIG. 2, the coil 120 of the inductor 100 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of coil patterns 121, which overlap the coil patterns 121 at the time of projection in the first direction, Respectively.

구체적으로 살펴보면, 제1 외부전극(181)과 제1 코일패턴(121a)이 코일 인출부(131)에 의해 연결되고, 이후 순차적으로 제1 내지 제8 코일패턴(121a - 121h)이 코일 연결부(132)에 의해 연결된다. 마지막으로 제8 코일패턴(121h)이 제2 외부전극(182)과 코일 인출부(131)에 의해 연결되어 코일(120)을 형성하게 된다.Specifically, the first external electrode 181 and the first coil pattern 121a are connected by the coil lead-out portion 131, and then the first to eighth coil patterns 121a to 121h are sequentially connected to the coil connection portions 132). Finally, the eighth coil pattern 121h is connected by the second external electrode 182 and the coil lead-out part 131 to form the coil 120. [

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h) 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 두께가 두껍게 형성된다.3, at least one of the coil patterns 121a and 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 includes a coil pattern 121b-121g ) Is formed to be thicker than that of the first embodiment.

일반적으로 고주파용 인덕터는 유전체를 이용한 개자로를 가지는 소자이다. 고자파용 인덕터는 자속의 손실 및 내부 전극 및 외부 전극 사이에 발생하는 기생용량에 의해 고주파에서의 등가직렬저항이 증가하게 되며, 이러한 고주파에서의 등가직렬저항은 Q의 감소를 발생시킨다.In general, a high frequency inductor is a device having a open path using a dielectric. In the high frequency inductor, the equivalent series resistance at high frequencies is increased due to the loss of magnetic flux and the parasitic capacitance generated between the internal electrode and the external electrode, and the equivalent series resistance at such a high frequency causes a decrease in Q.

[식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

Q는 품질 계수로 별도의 단위를 가지지 않으며, X는 임피던스의 허수 성분으로 인덕턴스와 각주파수의 곱으로 정의된다. Rs는 측정 주파수에서의 등가직렬저항을 의미한다.Q does not have a separate unit of quality factor, and X is the imaginary component of impedance, defined as the product of inductance and angular frequency. Rs is the equivalent series resistance at the measurement frequency.

식 1을 참조하면, 등가직렬저항은 주파수 변화에 무관하게 일정한 값을 가지는 직류저항과 교류주파수가 변화함에 따라 그 크기가 바뀌는 교류저항의 합을 의미한다. 여기서 교류저항은 임피던스의 허수 성분으로 직류저항(Rdc)처럼 단순한 열 에너지로 소모되는 것이 아니다. 즉, 교류저항은 L은 자기장으로 C는 전기장으로 에너지를 축적하는 무손실 저항이다. 그러나 주파수에서 흘러야 할 신호가 전기장 또는 자기장으로 축정되어 정체되기 때문에 결국 교류저항도 저항성분으로 분류할 수 있다. 특히, 교류 저항은 교류 주파수의 증가에 따른 표피효과(Skin effect)와 근접효과(Parasitic effect)에 의해 증가될 수 있으며, 이로 인해 등가직렬저항이 상승하게 된다.Referring to Equation 1, the equivalent series resistance means the sum of the DC resistance having a constant value regardless of the frequency change and the AC resistance varying in size as the AC frequency changes. Here, the ac resistance is an imaginary component of the impedance and is not consumed by simple thermal energy such as a dc resistance (Rdc). That is, AC resistance is a lossless resistance that accumulates energy in a magnetic field and C in an electric field. However, since the signal to be flowed in frequency is staggered by electric field or magnetic field, AC resistance can be classified as resistance component. In particular, the ac resistance can be increased by the skin effect and the parasitic effect as the ac frequency increases, thereby increasing the equivalent series resistance.

종래의 인덕터는 코일 패턴의 두께를 위치와 무관하게 일정하게 형성하였다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h) 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 두께가 두껍게 형성된다.In the conventional inductor, the thickness of the coil pattern is uniform regardless of the position. However, the inductor according to an embodiment of the present invention is formed such that at least one of the coil patterns 121a 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 is thicker than the coil patterns 121b-121g disposed at the center do.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이고, 도 5는 비교예의 인덕터의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.FIG. 4 shows the current density of the coil pattern of the inductor according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows the current density of the coil pattern of the inductor of the comparative example.

도 4 및 5의 빗금친 부분은 전류밀도가 높게 측정되는 부분을 의미한다.The shaded portions in Figs. 4 and 5 mean the portion where the current density is measured to be high.

비교예의 경우, 도 5의 B 부분을 참조하면, 코일 패턴의 두께를 위치와 무관하게 일정하게 형성하기 때문에 근접효과에 의해 최외측에 배치되는 코일 패턴(121a`, 121h`)의 가장자리 부분의 전류밀도가 높게 측정된다. 이러한 현상은 동일한 방향으로 전류가 흐르는 두 도선 사이에서 서로 미는 힘이 발생하기 때문이다. 따라서, 비교예의 코일 패턴(121a`, 121h`)은 코일 패턴 전체에 전류가 고르게 흐르지 못하게 되고 등가직렬저항이 증가하는 요인이 된다.5, since the thickness of the coil pattern is uniform regardless of the position, the current of the edge portions of the coil patterns 121a 'and 121h' disposed on the outermost side due to the proximity effect The density is measured to be high. This phenomenon is due to the fact that there is a force of pushing each other between two conductors in which current flows in the same direction. Therefore, the coil patterns 121a 'and 121h' of the comparative example are prevented from flowing uniformly in the entire coil pattern, and the equivalent series resistance is increased.

하지만, 도 4의 A 부분을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(1100)는 비교예에 비해 최외측에 배치되는 코일 패턴 코일 패턴(121a, 121b)에 전류 밀도가 높은 부분이 적은 것을 확인할 수 있다.4, the inductor 1100 according to an embodiment of the present invention has coil pattern coil patterns 121a and 121b disposed on the outermost side as compared with the comparative example, .

이는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h)이 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 두께가 두껍게 형성되어, 표면적이 증가함으로써 전류가 흐를 수 있는 영역이 증가하여 전류 밀도가 높아지는 것이 완화된 것이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h) 중 적어도 하나를 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 두께가 두껍게 형성함으로써 등가직렬저항을 낮추고, 이에 따라 인덕터(100)의 Q 특성을 개선시킬 수 있다.This is because the coil pattern 121a 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 is thicker than the coil patterns 121b 121g disposed at the center, So that the increase of the current density is alleviated. In other words, the inductor 100 according to an embodiment of the present invention is configured such that at least one of the coil patterns 121a 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 is thicker than the coil patterns 121b-121g disposed at the center, The equivalent series resistance can be lowered, and thus the Q characteristic of the inductor 100 can be improved.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h)의 전부를 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 두께가 두껍게 형성함으로써 등가직렬저항을 낮추고, 이에 따라 인덕터(100)의 Q 특성을 개선시킬 수 있다.The inductor 100 according to an embodiment of the present invention is configured such that all of the coil patterns 121a 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 are thicker than the coil patterns 121b 121g disposed at the center By forming it thick, it is possible to lower the equivalent series resistance, thereby improving the Q characteristic of the inductor 100.


L [nH]L [nH] QQ Rs [Ω]Rs [Ω] 0.5 GHz0.5 GHz 2.4 GHz2.4 GHz [% Δ]
0.5 GHz[% DELTA]
0.5 GHz 0.5 GHz0.5 GHz 2.4GHz2.4 GHz [% Δ]
2.4 GHz[% DELTA]
2.4 GHz 0.5 GHz0.5 GHz 2.4GHz2.4 GHz [% Δ]
2.4 GHz[% DELTA]
2.4 GHz 비교예Comparative Example 0.4880.488 0.4720.472 - 2.6 %- 2.6% 13.91713.917 31.87231.872 5.6 %5.6% 0.1100.110 0.2230.223 - 7.7 %
- 7.7%
실시예Example 0.4750.475 0.4600.460 13.89213.892 33.64433.644 0.1070.107 0.2060.206

표 1의 비교예는 위치에 관계없이 코일 패턴의 두께를 13㎛로 한 인덕터의 인덕턴스(L), Q Factor(Q) 및 등가직렬저항(Rs)을 측정한 것이고, 실시예는 최외곽에 위치하는 코일 패턴의 두께는 17 ㎛ 로 하고, 중앙부에 위치하는 코일 패턴의 두께를 13 ㎛로 한 인덕터의 인덕턴스(L), Q Factor(Q) 및 등가직렬저항(Rs)을 측정한 것이다. 표 1을 참조하면, 실시예의 경우에 비교예에 비하여 등가직렬저항이 7.7 %나 감소하였고, 이로 인해 Q factor가 5.6 % 증가하였음을 확인할 수 있었다.The comparative example in Table 1 is a measurement of the inductance (L), Q factor (Q) and equivalent series resistance (Rs) of the inductor in which the thickness of the coil pattern is 13 μm irrespective of the position, The inductance L, the Q factor (Q) and the equivalent series resistance Rs of the inductor having the thickness of the coil pattern located at the central portion of 13 mu m were measured. Referring to Table 1, it can be seen that the equivalent series resistance was reduced by 7.7% and the Q factor was increased by 5.6% in the case of the comparative example.

도 6은 비교예의 인덕터와 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 주파수에 대한 Q factor를 측정한 것이다.6 is a graph illustrating the Q factor of the inductor of the comparative example and the frequency of the inductor according to an embodiment of the present invention.

실시예(I)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h)이 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 두께가 두껍게 형성된 인덕터이며, 비교예(II)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a` 121h`)이 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)의 두께와 같은 것을 인덕터이다. 도 6을 참조하면, 실시예(I)의 경우가 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a 121h)에서 근접 효과로 인한 전류밀도가 증가하는 현상이 감소하여 Q Factor가 상승하는 것을 확인할 수 있다.The embodiment (I) is an inductor having a thicker thickness than the coil patterns 121b-121g in which the coil patterns 121a 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 are arranged at the center, and the comparative example (II) The inductors are the same as the thickness of the coil patterns 121b-121g disposed at the center of the coil pattern 121a '121h' disposed at the outermost one of the coil patterns 121. Referring to FIG. 6, it can be seen that in the case of the embodiment (I), the increase in the current density due to the proximity effect is reduced in the coil pattern 121a 121h disposed at the outermost part, and the Q factor increases.

본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121)의 두께가 중앙부에서 외곽부로 갈수록 점점 두꺼워지도록 구성할 수 있다.The inductor 100 according to an embodiment of the present invention can be configured such that the thickness of the coil pattern 121 gradually increases from the central portion to the outer portion.

예를 들어, 제4 및 5 코일 패턴(121d, 121e)의 두께보다 제3 및 6 코일패턴(121c, 121f)의 두께가 더 두껍게 형성하고, 제3 및 6 코일패턴(121c, 121f)의 두께보다 제2 및 7 코일패턴(121b, 121g)의 두께가 더 두껍게 형성하고, 제2 및 7 코일패턴(121b, 121g)의 두께보다 제1 및 8 코일패턴(121a, 121h)의 두께가 더 두껍게 형성하는 것도 가능하다.For example, the thicknesses of the third and sixth coil patterns 121c and 121f are formed thicker than the thickness of the fourth and fifth coil patterns 121d and 121e, and the thicknesses of the third and sixth coil patterns 121c and 121f The second and seventh coil patterns 121b and 121g are thicker than the second and seventh coil patterns 121b and 121g and the thickness of the first and second coil patterns 121a and 121h is thicker than the thickness of the second and seventh coil patterns 121b and 121g .

후술하는 다른 실시예와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a, 121h) 중 적어도 하나는 코일 패턴(121) 중 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 선폭이 더 크게 형성되는 것도 가능하다.At least one of the coil patterns 121a and 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 may be formed in the center portion of the coil pattern 121. In other words, The line width may be larger than the coil patterns 121b-121g disposed in the coil patterns 121b-121g.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121) 중 최외곽에 배치되는 코일 패턴(121a, 121h) 중 적어도 하나는 코일 패턴(121) 중 중앙부에 배치되는 코일 패턴(121b - 121g)에 비해 표면적이 더 크게 형성되는 것도 가능하다.In the inductor 100 according to the embodiment of the present invention, at least one of the coil patterns 121a and 121h disposed at the outermost one of the coil patterns 121 is a coil pattern 121 disposed at the center of the coil pattern 121 121b, and 121g.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터(200)의 L 방향의 단면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터(200)의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.7 is a cross-sectional view of the inductor 200 in the L direction according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a current density of the coil pattern of the inductor 200 according to another embodiment of the present invention. will be.

도 7 및 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터(200)는 복수의 절연층(211)을 포함하는 바디(201)와 절연층(211)에 배치되는 코일 패턴(221)을 포함한다.7 and 8, an inductor 200 according to another embodiment of the present invention includes a body 201 including a plurality of insulating layers 211 and a coil pattern 221 disposed on the insulating layer 211 .

본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터(200)의 코일 패턴(221)은 최외곽에 위치하는 코일 패턴(221a, 221f)의 선폭이 중앙부에 위치하는 코일 패턴(221b - 221e)에 비해 더 크다. The coil pattern 221 of the inductor 200 according to another embodiment of the present invention is larger than the coil patterns 221b and 221e in which the line widths of the coil patterns 221a and 221f located at the outermost positions are located at the center.

따라서, 도 8의 C 부분을 참조하면, 코일 패턴(221) 중 최외곽에 위치하는 코일 패턴(221a, 221f)에서 전류 밀도가 높은 부분이 차지하는 비율을 감소시켜 등가직렬 저항을 낮출 수 있다.Therefore, referring to portion C of FIG. 8, it is possible to reduce the ratio of the portions having high current density in the outermost coil patterns 221a and 221f of the coil patterns 221, thereby lowering the equivalent series resistance.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터는 최외곽에 위치하는 코일 패턴(221a, 221f)의 선폭을 중앙부에 위치하는 코일 패턴(221b - 221e)에 비해 더 크게 형성함으로써 등가직렬저항을 낮추고, 이에 따라 인덕터의 Q 특성을 개선시킬 수 있다That is, the inductor according to another embodiment of the present invention is formed such that the line width of the coil patterns 221a and 221f located at the outermost portion is larger than that of the coil patterns 221b and 221e located at the center, thereby lowering the equivalent series resistance, Thereby improving the Q characteristic of the inductor

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터에 설계 오차에 따른 인덕턴스를 측정한 것이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터에 설계 오차에 따른 Q factor를 측정한 것이다.FIG. 9 is a graph illustrating inductance of an inductor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a graph illustrating a Q factor according to a design error of an inductor according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터는 최외곽에 위치하는 코일 패턴(221a, 221f)의 선폭을 중앙부에 위치하는 코일 패턴(221b - 221e)에 비해 더 크게 형성하기 때문에 인덕터의 Q 특성을 개선하는 것 외에도 공정 편차로 인해 발생한 설계오차를 둔감하게 하는 효과도 얻을 수 있다. 도 9 및 10을 참조하면, 최외곽에 위치하는 코일 패턴(221a, 221f)의 선폭을 중앙부에 위치하는 코일 패턴(221b - 221e)에 비해 더 크게 할 경우에 설계오차가 증가함에 따른 인덕턴스나 Q factor의 변화율이 실시예가 더 작은 것을 확인할 수 있다.The inductor according to another embodiment of the present invention is formed so that the line width of the outermost coil patterns 221a and 221f is larger than the coil patterns 221b to 221e located at the center, In addition to this, it is possible to obtain an effect of insensitivity to design errors caused by process variations. 9 and 10, when the line width of the coil patterns 221a and 221f positioned at the outermost portion is made larger than that of the coil patterns 221b and 221e located at the center portion, inductance or Q the rate of change of the factor is smaller in the embodiment.

특히, 이러한 인덕턴스나 Q factor의 변화율은 설계오차가 10 ㎛ 이하일 때, 현저히 작아지는 것을 확인할 수 있다.Particularly, it can be seen that the rate of change of the inductance and the Q factor becomes remarkably small when the design error is 10 μm or less.

도 11는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인덕터(300)의 L 방향의 단면도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인덕터(300)의 코일 패턴의 전류 밀도를 나타낸 것이다.11 is a cross-sectional view schematically illustrating the L direction of the inductor 300 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a current density of a coil pattern of the inductor 300 according to another embodiment of the present invention .

도 11 및 12을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인덕터(300)는 복수의 절연층(311)을 포함하는 바디(301)와 절연층(311)에 배치되는 코일 패턴(321)을 포함한다.11 and 12, an inductor 300 according to another embodiment of the present invention includes a body 301 including a plurality of insulating layers 311, a coil pattern 321 disposed on the insulating layer 311, .

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 패턴(321)은 최외곽에 위치하는 중 하나의 코일 패턴(321f)의 선폭이 다른 코일 패턴(321ab - 321e)에 비해 더 크다. The coil pattern 321 according to another embodiment of the present invention is larger in the line width of one of the coil patterns 321f located at the outermost position than the other coil patterns 321ab-321e.

따라서, 도 12의 D 부분을 참조하면, 코일 패턴(321) 중 최외곽에 위치하는 코일 패턴(321f)에서 전류 밀도가 높은 부분이 차지하는 비율을 감소시켜 등가직렬 저항을 낮출 수 있다.Therefore, referring to portion D of FIG. 12, it is possible to reduce the ratio of the portion having a high current density in the coil pattern 321f located at the outermost one of the coil patterns 321, thereby lowering the equivalent series resistance.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인덕터는 최외곽에 위치하는 코일 패턴(321f)의 선폭을 중앙부에 위치하는 코일 패턴(321a - 321e)에 비해 더 크게 형성함으로써 등가직렬저항을 낮추고, 이에 따라 인덕터의 Q 특성을 개선시킬 수 있다That is, in the inductor according to another embodiment of the present invention, the line width of the outermost coil pattern 321f is made larger than that of the coil patterns 321a-321e located at the center, thereby lowering the equivalent series resistance Thus improving the Q characteristic of the inductor

이상에서 설명한 실시예들은 서로 독립적인 것이 아니며, 실시예 하나를 단독으로 실시하거나 실시예 둘 이상을 조합하여 실시하는 것도 가능하다. 또한, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. The embodiments described above are not independent from each other, and it is also possible to perform one embodiment alone or a combination of two or more embodiments. 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, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

100: 인덕터
101: 바디
120: 코일
121: 코일 패턴
131: 코일 인출부
132: 코일 연결부
140: 더미 패턴
181, 182: 외부 전극100: inductor
101: Body
120: Coil
121: Coil pattern
131: coil withdrawal portion
132: coil connection
140: dummy pattern
181, 182: external electrode

Claims (11)

복수의 절연층이 적층된 바디;
상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극; 및
상기 절연층에 배치되는 복수의 코일 패턴이 코일 연결부를 통해 서로 연결되어 형성되며, 양단부가 코일 인출부를 통해 상기 제1 및 제2 외부전극에 연결되는 코일;을 포함하고,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치된 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치된 것보다 더 두꺼운 인덕터.
A body having a plurality of insulating layers stacked thereon;
First and second external electrodes disposed outside the body; And
And a coil having a plurality of coil patterns arranged in the insulating layer connected to each other through a coil connection part and having both ends connected to the first and second external electrodes through coil withdrawing parts,
Wherein at least one of the outermost ones of the plurality of coil patterns is thicker than that disposed at the center.
제1항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴의 두께는 중앙부에서 외곽부로 갈수록 점점 두꺼워지는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein a thickness of the plurality of coil patterns is gradually increased from a central portion to an outer portion.
제1항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들은 중앙부에 배치되는 것보다 더 두꺼운 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the outermost ones of the plurality of coil patterns are thicker than those disposed at the center.
제1항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 것에 비해 선폭이 더 큰 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the outermost ones of the plurality of coil patterns has a larger line width than that arranged at the center.
제1항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 것에 비해 표면적이 더 넓은 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the outermost ones of the plurality of coil patterns has a larger surface area than that disposed at the center.
제1항에 있어서,
상기 코일 패턴은 각각 동일한 형상의 코일 패턴을 2개 이상 포함하는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the coil pattern includes two or more coil patterns each having the same shape.
복수의 절연층이 적층된 바디;
상기 바디의 외측에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극; 및
상기 절연층에 배치되는 코일 패턴이 코일 연결부를 통해 서로 연결되어 형성되며, 양단부가 코일 인출부를 통해 상기 제1 및 제2 외부전극에 연결되는 코일;을 포함하고,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 것에 비해 선폭이 더 큰 인덕터.
A body having a plurality of insulating layers stacked thereon;
First and second external electrodes disposed outside the body; And
And a coil having coil patterns arranged in the insulating layer connected to each other through a coil connection portion and having both ends connected to the first and second external electrodes through coil withdrawing portions,
Wherein at least one of the outermost ones of the plurality of coil patterns has a larger line width than that arranged at the center.
제7항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들은 중앙부에 배치되는 것에 비해 선폭이 더 큰 인덕터.
8. The method of claim 7,
And the inductors disposed at the outermost portions of the plurality of coil patterns have a larger line width than those disposed at the central portion.
제7항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치된 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치된 것보다 더 두꺼운 인덕터.
8. The method of claim 7,
Wherein at least one of the outermost ones of the plurality of coil patterns is thicker than that disposed at the center.
제7항에 있어서,
상기 복수의 코일 패턴에서 최외곽에 배치되는 것들 중 적어도 하나는 중앙부에 배치되는 것에 비해 표면적이 더 넓은 인덕터.
8. The method of claim 7,
Wherein at least one of the outermost ones of the plurality of coil patterns has a larger surface area than that disposed at the center.
제7항에 있어서,
상기 코일 패턴은 각각 동일한 형상의 코일 패턴을 2개 이상 포함하는 인덕터.

8. The method of claim 7,
Wherein the coil pattern includes two or more coil patterns each having the same shape.

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