KR20180071645A - 인덕터 및 그 실장기판 - Google Patents

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KR20180071645A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 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 외부 전극에 연결되는 코일;을 포함하고, 상기 코일은 제1 방향에서 투사 시에 상기 코일 패턴들이 중첩되어 코일 궤도를 형성하고, 상기 코일 패턴 중 적어도 일부의 코일 패턴은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지는 인덕터를 제공한다.

Description

인덕터 및 그 실장기판{INDUCTOR AND BOARD HAVING THE SAME}
본 발명은 인덕터 및 그 실장기판에 관한 것이다.
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.
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.
한국 등록특허공보 제10-0431175호 한국 등록특허공보 제10-0863009호 한국 공개특허공보 제2000-0040049호
본 발명의 일 목적 중 하나는, 인접한 코일 패턴이 중첩되지 않도록하여 코일 패턴 사이의 근접효과를 감소시킬 수 있는 인덕터를 제공하고자 한다.
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 코일 패턴이 코일 연결부를 통해 서로 연결되어 형성되며, 양단부가 코일 인출부를 통해 상기 제1 및 제2 외부 전극에 연결되는 코일;을 포함하고, 상기 코일은 제1 방향에서 투사 시에 상기 코일 패턴들이 중첩되어 코일 궤도를 형성하고, 상기 코일 패턴 중 적어도 일부의 코일 패턴은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가진다.
상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 다른 예를 통하여 신규한 구조의 인덕터가 실장된 기판을 제안하고자 하며, 구체적으로, 제1 및 제2 전극 패드가 배치된 기판; 및 상기 기판에 배치되는 인덕터;를 포함하고, 상기 인덕터는, 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 외부 전극에 연결되는 코일;을 포함하고, 상기 코일은 제1 방향에서 투사 시에 상기 코일 패턴들이 중첩되어 코일 궤도를 형성하고, 상기 코일 패턴 중 적어도 일부의 코일 패턴은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가진다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 인덕터에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 3은 비교예의 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 인덕터에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 인덕터의 정면에서 보았을 때에 코일 패턴이 중첩되어 형성되는 코일 궤도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 인덕터에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 도 9의 인덕터에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 12은 도 11의 인덕터에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 13은 비교예의 인덕터와 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 인덕턴스에 따른 Q factor를 측정한 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 실장기판을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 각 실시 예의 도면에 나타난 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하, 도면의 W, L, T는 각각 제1 방향, 제2 방향, 제3 방향으로 정의될 수 있다.
인덕터
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 인덕터(100)에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)의 바디(101)는 실장면에 수평한 제1 방향으로 복수의 절연층(111)이 적층되어 형성될 수 있다.
상기 절연층(111)은 자성층 또는 유전층 일 수 있다.
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.
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.
바디(101)의 외측에는 제1 및 제2 외부전극(181, 182)이 배치될 수 있다.
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.
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.
도 1 및 2를 참조하면, 절연층(111)에는 코일 패턴(121, 122, 123, 124)이 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)에 있어서, 코일 패턴(121, 122, 123, 124)은 제1 내지 제4 코일패턴(121, 122, 123, 124)를 포함한다.
제1 내지 제4 코일패턴(121, 122, 123, 124)는 인접하는 코일패턴과 서로 코일 연결부(132)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 제1 내지 제4 코일패턴(121, 122, 123, 124)가 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, 122, 123, 124) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(121, 122, 123, 124)에 비해 넓은 선폭을 가질 수 있으며, 절연층(111)을 관통하는 도전성 비아를 포함한다.
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.
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.
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.
본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)의 코일(120)은 제1 방향에서 투사시에 코일 패턴(121, 122, 123, 124)들이 중첩되어 1회 이상의 코일 턴수를 가지는 코일 궤도를 형성하게 된다. 또한, 제2 및 제3 코일 패턴(122, 123)을 같이 추가하여 코일(120)의 코일 턴수를 증가시킬 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 제1 외부전극(181)과 제1 코일패턴(121)이 코일 인출부(131)에 의해 연결되고, 이후 순차적으로 제1 내지 제4 코일패턴(121, 122, 123, 124)이 코일 연결부(132)에 의해 연결된다. 마지막으로 제4 코일패턴(124)이 제2 외부전극(182)과 코일 인출부(131)에 의해 연결되어 코일(120)을 형성하게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)는 코일 패턴(121, 122, 123, 124) 중 적어도 일부의 코일 패턴(121, 122, 123, 124)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 배치될 수 있다.
즉, 코일 패턴(121, 122, 123, 124) 중 하나가 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 서로 인접하는 코일 패턴이 제1 방향으로 서로 중첩되는 영역을 가지지 않는다.
예를 들어, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 코일 패턴(121, 122, 123, 124)의 전부가 인접하는 코일패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 배치될 수 있다.
도 3은 비교예의 인덕터(10)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 고주파용 인덕터의 코일(20)의 대부분은 도 3과 같이 복수의 절연층에 코일 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26)을 형성하고, 각 코일 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26)을 코일 연결부(32)에 의해 연결하여 형성된다. 코일(20)의 양단부는 코일 인출부(31)에 의해 외부전극(81, 82)와 연결된다. 비교예의 인덕터(10)는 도 3에서 알 수 있듯이 각 절연층의 코일 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26)이 인접하는 절연층에 형성된 코일 패턴과 중첩되는 영역을 가지게 된다. 인접하는 코일패턴이 중첩되는 영역을 가진다는 것은 코일 궤도에 있어서 인접하는 2개의 코일패턴으로 형성되는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가진다는 것을 의미한다.
이와 같이 서로 인접하는 코일 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26)이 중첩되는 영역을 가지기 때문에, 중첩되는 영역에 위치한 코일 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26) 사이에 척력과 같은 근접효과가 발생한다. 즉, 중첩되는 영역에 위치한 코일 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26) 사이에서 발생한 근접효과로 인해 전류가 코일에 전체적으로 균등하게 흐르지 못하게 되어, 이로 인해 코일의 저항 성분이 증가되어 인덕터의 품질 계수인 Q 특성이 나빠지는 원인이 된다.
도 13은 비교예의 인덕터와 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터(100)의 인덕턴스에 따른 Q factor를 측정한 것을 개략적으로 도시한 것으로 도 13을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터와 비교예의 인덕턴스에 따른 Q 특성을 비교한다.
도 13을 참조하면, 비교예에 비해 Q 특성이 적게는 2 %, 최대 12%까지 개선되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 제1 실시예인 인덕터(100)는 코일 패턴(121, 122, 123, 124) 중 적어도 일부의 코일 패턴(121, 122, 123, 124)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 인접하는 코일 패턴(121, 122, 123, 124) 사이에 발생하는 근접효과를 없애거나 최소화하여 인덕터(100)의 Q 특성이 향상된다.
본 명세서에 있어서, 제1 실시예에 관한 사항은 다른 실시예에 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 5는 도 4의 인덕터(200)에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이며, 도 6은 도 4의 인덕터의 정면에서 보았을 때에 코일 패턴이 중첩되어 형성되는 코일 궤도를 도시한 것이다.
도 4 내지 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)의 바디(201)는 실장면에 수평한 제1 방향으로 복수의 절연층(211)이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 절연층(211)은 자성층 또는 유전층 일 수 있다.
바디(101)의 외측에는 제1 및 제2 외부전극(281, 282)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(281, 282)는 바디(201)의 실장면에 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.
외부전극(281, 282)은 인덕터(200)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(200)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 외부전극(281, 282)은 바디(201) 상에 제1방향 및 실장면에 수평한 제2 방향의 가장자리에 서로 이격되어 배치된다.
도 2 및 3를 참조하면, 절연층(211)에는 코일 패턴(221, 222, 223, 224)이 형성될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)에 있어서, 코일 패턴(221, 222, 223, 224)은 제1 내지 제4 코일패턴(221, 222, 223, 224)를 포함한다.
제1 내지 제4 코일패턴(221, 222, 223, 224)는 인접하는 코일패턴과 서로 코일 연결부(232)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 나선형의 제1 내지 제4 코일패턴(221, 222, 223, 224)가 코일 연결부(232)에 의해 연결되어 코일(220)을 형성한다. 코일(220)의 양단부는 코일 인출부(231)에 의해 각각 제1 및 제2 외부전극(281, 282)과 연결된다.
코일 연결부(232)는 코일 패턴(221, 222, 223, 224) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(221, 222, 223, 224)에 비해 넓은 선폭을 가질 수 있으며, 절연층(211)을 관통하는 도전성 비아를 포함한다.
도 5를 참조하면, 절연층(211) 중 외부전극(181, 182)에 대응하는 위치에 더미전극(240)이 형성될 수 있다. 더미 전극(240)은 외부전극(281, 282)과 바디(201) 사이의 밀착력을 향상시키는 역할을 수행하거나, 외부전극이 도금으로 형성되는 경우에는 브릿지(bridge) 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)는 도 2와 같이, 절연층(211)에 코일패턴(221), 코일 인출부(231) 또는 코일 연결부(232) 등을 형성한 후에 절연층(211)을 실장면에 수평한 제1 방향으로 적층하여 제조되기 때문에 종래보다 용이하게 인덕터(200)를 제조할 수 있다. 또한 코일(220)이 실장면에 수직하게 배치되기 때문에 실장기판에 의해 자속이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)의 코일(220)은 제1 방향에서 투사시에 코일 패턴(221, 222, 223, 224)들이 중첩되어 1회 이상의 코일 턴수를 가지는 코일 궤도를 형성하게 된다. 다만, 이와 같이 코일을 제1 방향에서 투사하여 코일 궤도를 형성하는 것은 제2 실시예 외의 다른 실시예도 동일하다.
또한, 제2 및 제3 코일 패턴(222, 223)을 같이 추가하여 코일(220)의 코일 턴수를 증가시킬 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 제1 외부전극(182)과 제1 코일패턴(221)이 코일 인출부(231)에 의해 연결되고, 이후 순차적으로 제1 내지 제4 코일패턴(221, 222, 223, 224)이 코일 연결부(232)에 의해 연결된다. 마지막으로 제4 코일패턴(224)이 제2 외부전극(282)과 코일 인출부(231)에 의해 연결되어 코일(220)을 형성하게 된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터(200)는 코일 패턴(221, 222, 223, 224) 중 적어도 일부의 코일 패턴(221, 222, 223, 224)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 배치될 수 있다.
즉, 코일 패턴(221, 222, 223, 224) 중 하나가 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 서로 인접하는 코일 패턴이 제1 방향으로 서로 중첩되는 영역을 가지지 않는다.
예를 들어, 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 제2 및 제3 코일 패턴(222, 223)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 코일 패턴(221, 222, 223, 224) 중 최외곽층에 위치하는 제1 및 제4 코일 패턴(221, 224)은 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가질 수 있다.
즉, Q 특성을 향상시키기 위해, 제2 및 제3 코일 패턴(222, 223)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성하는 경우, 최외곽층에 배치된 코일 패턴을 1회 이상의 턴수를 가지도록 하여 부족한 턴수를 보상하여, 인접한 코일 패턴 사이의 근접 효과를 최소화 하면서 동시에 인덕터의 특성을 향상시킬 수 있다. 이 때, 최외곽층에 위치하는 제1 및 제4 코일 패턴(221, 224)의 외측의 나선의 지름을 크게 형성하여 제1 및 제4 코일 패턴(221, 224)과 인접하는 코일 패턴이 중첩되는 영역을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예인 인덕터(200)는 코일 패턴(221, 222, 223, 224) 중 중앙부에 위치하는 코일 패턴(222, 223)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 인접하는 코일 패턴(221, 222, 223, 224) 사이에 발생하는 근접효과를 없애거나 최소화하여 인덕터(200)의 Q 특성이 향상된다.
도 6를 참조하면, 코일 궤도 상에서 코일 연결부(232)는 2개의 위치에 배치되도록 할 수 있다. 특히, 코일 궤도상에서 2개의 코일 연결부(232)가 서로 대각선(A) 상에 위치하도록 하여, 인접하는 코일 패턴이 중첩되는 것을 최소화 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 제2 실시예에 관한 사항은 다른 실시예에 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 인덕터(300)에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 7 및 8을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)의 바디(301)는 실장면에 수평한 제1 방향으로 복수의 절연층(311)이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 절연층(311)은 자성층 또는 유전층 일 수 있다.
바디(301)의 외측에는 제1 및 제2 외부전극(381, 382)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(381, 382)는 바디(301)의 실장면에 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.
외부전극(381, 382)은 인덕터(300)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(300)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 외부전극(381, 382)은 바디(301) 상에 제1방향 및 실장면에 수평한 제2 방향의 가장자리에 서로 이격되어 배치된다.
도 7 및 8을 참조하면, 절연층(311)에는 코일 패턴(321, 322, 323, 324)이 형성될 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)에 있어서, 코일 패턴(321, 322, 323, 324)은 제1 내지 제4 코일패턴(321, 322, 323, 324)를 포함한다. 도 7 및 8에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)는 제2 코일 패턴(322)을 2개 포함한다.
제1 내지 제4 코일패턴(321, 322, 323, 324)는 인접하는 코일패턴과 서로 코일 연결부(332)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
코일 연결부(332)는 코일 패턴(321, 322, 323, 324) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(321, 322, 323, 324)에 비해 넓은 선폭을 가질 수 있으며, 절연층(311)을 관통하는 도전성 비아를 포함한다.
도 8를 참조하면, 절연층(311) 중 외부전극(381, 382)에 대응하는 위치에 더미전극(340)이 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)는 도 8와 같이, 절연층(311)에 코일패턴(321), 코일 인출부(331) 또는 코일 연결부(332) 등을 형성한 후에 절연층(311)을 실장면에 수평한 제1 방향으로 적층하여 제조되기 때문에 종래보다 용이하게 인덕터(300)를 제조할 수 있다. 또한 코일(320)이 실장면에 수직하게 배치되기 때문에 실장기판에 의해 자속이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)의 코일(320)은 제1 방향에서 투사시에 코일 패턴(321, 322, 323, 324)들이 중첩되어 1회 이상의 코일 턴수를 가지는 코일 궤도를 형성하게 된다.
또한, 제2 및 제3 코일 패턴(322, 323)을 같이 추가하여 코일(320)의 코일 턴수를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 인덕터(300)는 코일 패턴(321, 322, 323, 324) 중 적어도 일부의 코일 패턴(322, 323)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 배치될 수 있다.
즉, 코일 패턴 중 하나가 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 서로 인접하는 코일 패턴이 제1 방향으로 서로 중첩되는 영역을 가지지 않는다.
예를 들어, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 제2 및 제3 코일 패턴(322, 323)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 코일 패턴(321, 322, 323, 324) 중 최외곽층에 위치하는 제4 코일 패턴(324)은 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가질 수 있다.
즉, Q 특성을 향상시키기 위해, 제2 및 제3 코일 패턴(322, 323)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성하는 경우, 최외곽층에 배치된 코일 패턴을 1회 이상의 턴수를 가지도록 하여 부족한 턴수를 보상하여, 인접한 코일 패턴 사이의 근접 효과를 최소화 하면서 동시에 인덕터의 특성을 향상시킬 수 있다. 이 때, 최외곽층에 위치하는 제4 코일 패턴(324)의 외측의 나선의 지름을 크게 형성하여 제4 코일 패턴(324)과 인접하는 코일 패턴이 중첩되는 영역을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예인 인덕터(300)는 코일 패턴(321, 322, 323, 324) 중 중앙부에 위치하는 코일 패턴(322, 323)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 인접하는 코일 패턴(321, 322, 323, 324) 사이에 발생하는 근접효과를 없애거나 최소화하여 인덕터(300)의 Q 특성이 향상된다.
본 명세서에 있어서, 제3 실시예에 관한 사항은 다른 실시예에 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것며, 도 10은 도 9의 인덕터(400)에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 9 및 10을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)의 바디(401)는 실장면에 수평한 제1 방향으로 복수의 절연층(411)이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 절연층(411)은 자성층 또는 유전층 일 수 있다.
바디(401)의 외측에는 제1 및 제2 외부전극(481, 482)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(481, 482)는 바디(401)의 실장면에 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.
외부전극(481, 482)은 인덕터(400)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(400)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 외부전극(481, 482)은 바디(401) 상에 제1방향 및 실장면에 수평한 제2 방향의 가장자리에 서로 이격되어 배치된다.
도 9 및 10을 참조하면, 절연층(411)에는 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)이 형성될 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)에 있어서, 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)은 제1 내지 제6 코일패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)를 포함한다.
제1 내지 제6 코일패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)는 인접하는 코일패턴과 서로 코일 연결부(432)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
코일 연결부(432)는 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)에 비해 넓은 선폭을 가질 수 있으며, 절연층(411)을 관통하는 도전성 비아를 포함한다.
도 10을 참조하면, 절연층(411) 중 외부전극(481, 482)에 대응하는 위치에 더미전극(440)이 형성될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)는 도 10와 같이, 절연층(411)에 코일패턴(421), 코일 인출부(431) 또는 코일 연결부(432) 등을 형성한 후에 절연층(411)을 실장면에 수평한 제1 방향으로 적층하여 제조되기 때문에 종래보다 용이하게 인덕터(400)를 제조할 수 있다. 또한 코일(420)이 실장면에 수직하게 배치되기 때문에 실장기판에 의해 자속이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)의 코일(420)은 제1 방향에서 투사시에 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)들이 중첩되어 1회 이상의 코일 턴수를 가지는 코일 궤도를 형성하게 된다.
또한, 제2 및 제3 코일 패턴(422, 423)을 같이 추가하여 코일(420)의 코일 턴수를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕터(400)는 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426)중 적어도 일부의 코일 패턴(422, 423)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 배치될 수 있다.
즉, 코일 패턴 중 하나가 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 서로 인접하는 코일 패턴이 제1 방향으로 서로 중첩되는 영역을 가지지 않는다.
예를 들어, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 제2 및 제3 코일 패턴(422, 423)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 코일 패턴 중 최외곽층에 위치하는 제1 및 제6 코일 패턴(421, 426)과 코일 패턴 중 중앙부에 위치하는 제4 및 제5 코일패턴(424, 425)는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가질 수 있다.
즉, Q 특성을 향상시키기 위해, 제2 및 제3 코일 패턴(422, 423)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성하는 경우, 최외곽층에 배치된 코일 패턴을 1회 이상의 턴수를 가지도록 하여 부족한 턴수를 보상하여, 인접한 코일 패턴 사이의 근접 효과를 최소화 하면서 동시에 인덕터의 특성을 향상시킬 수 있다. 이 때, 제1, 제4, 제5 및 제6 코일 패턴(421, 424, 425, 426)의 외측의 나선의 지름을 크게 형성하여 인접하는 코일 패턴이 중첩되는 영역을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예인 인덕터(400)는 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426) 중 일부 코일 패턴(422, 423)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 인접하는 코일 패턴(421, 422, 423, 424, 425, 426) 사이에 발생하는 근접효과를 없애거나 최소화하여 인덕터(400)의 Q 특성이 향상된다.
본 명세서에 있어서, 제4 실시예에 관한 사항은 다른 실시예에 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)의 투시 사시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 12은 도 11의 인덕터(500)에 포함되는 코일 패턴의 평면도를 적층 순서에 따라 도시한 것이다.
도 11 및 12을 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)의 바디(501)는 실장면에 수평한 제1 방향으로 복수의 절연층(511)이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 절연층(511)은 자성층 또는 유전층 일 수 있다.
바디(501)의 외측에는 제1 및 제2 외부전극(581, 582)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 외부전극(581, 582)는 바디(501)의 실장면에 배치될 수 있다. 실장면이란 인덕터가 인쇄회로기판에 실장될 때에 인쇄회로기판을 향하는 면을 의미한다.
외부전극(581, 582)은 인덕터(500)가 인쇄회로기판(PCB)에 실장 될 때, 인덕터(500)를 기판과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 외부전극(581, 582)은 바디(501) 상에 제1방향 및 실장면에 수평한 제2 방향의 가장자리에 서로 이격되어 배치된다.
도 11 및 12를 참조하면, 절연층(511)에는 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)이 형성될 수 있다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)에 있어서, 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)은 제1 내지 제6 코일패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)를 포함한다.
제1 내지 제6 코일패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)는 인접하는 코일패턴과 서로 코일 연결부(532)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
코일 연결부(532)는 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526) 사이의 연결성을 향상시키기 위하여 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)에 비해 넓은 선폭을 가질 수 있으며, 절연층(511)을 관통하는 도전성 비아를 포함한다.
도 12을 참조하면, 절연층(511) 중 외부전극(581, 582)에 대응하는 위치에 더미전극(540)이 형성될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)는 도 12와 같이, 절연층(511)에 코일패턴(521), 코일 인출부(531) 또는 코일 연결부(532) 등을 형성한 후에 절연층(511)을 실장면에 수평한 제1 방향으로 적층하여 제조되기 때문에 종래보다 용이하게 인덕터(500)를 제조할 수 있다. 또한 코일(520)이 실장면에 수직하게 배치되기 때문에 실장기판에 의해 자속이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)의 코일(520)은 제1 방향에서 투사시에 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)들이 중첩되어 1회 이상의 코일 턴수를 가지는 코일 궤도를 형성하게 된다.
또한, 제2 내지 제5 코일 패턴(522, 523, 524, 525)을 같이 추가하여 코일(520)의 코일 턴수를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 인덕터(500)는 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526)중 적어도 일부의 코일 패턴(523, 524)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 배치될 수 있다.
즉, 코일 패턴 중 하나가 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 서로 인접하는 코일 패턴이 제1 방향으로 서로 중첩되는 영역을 가지지 않는다.
예를 들어, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 제3 및 제4 코일 패턴(523, 524)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 코일 패턴 중 최외곽층에 위치하는 제1 및 제6 코일 패턴(521, 526)과 코일 패턴 중 중앙부에 위치하는 제2 및 제5 코일패턴(522, 525)는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가질 수 있다.
즉, Q 특성을 향상시키기 위해, 제3 및 제4코일 패턴(523, 524)이 서로 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지도록 형성하는 경우, 최외곽층에 배치된 코일 패턴을 1회 이상의 턴수를 가지도록 하여 부족한 턴수를 보상하여, 인접한 코일 패턴 사이의 근접 효과를 최소화 하면서 동시에 인덕터의 특성을 향상시킬 수 있다. 이 때, 제1, 제2, 제5 및 제6 코일 패턴(521, 522, 525, 526)의 외측의 나선의 지름을 크게 형성하여 인접하는 코일 패턴이 중첩되는 영역을 최소화 할 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 1회 이상의 턴수를 가지는 제2 코일 패턴(522)의 사이에는 제3 코일 패턴(523)이 배치된다. 제2 코일 패턴(522)은 약 1.5회의 턴수를 가지는데, 제2 코일 패턴(522) 중 외측의 코일 패턴이 제3 코일 패턴(523)보다 직경이 크기 때문에 제2 코일 패턴(522) 및 제3 코일 패턴(523) 사이에 중첩되는 영역을 최소화 할 수 있다. 또한, 동일한 형상을 가지는 제2 코일 패턴(522)의 사이에 제3 코일 패턴(523)이 배치되기 때문에 코일 턴수를 증가시켜면서 동시에 근접효과를 최소화 할 수 있다. 이러한 효과는 제4 코일 패턴(524) 및 제5 코일 패턴(525)에도 적용될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예인 인덕터(500)는 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526) 중 일부 코일 패턴(523, 524)은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지기 때문에, 인접하는 코일 패턴(521, 522, 523, 524, 525, 526) 사이에 발생하는 근접효과를 없애거나 최소화하여 인덕터(500)의 Q 특성이 향상된다.
본 명세서에 있어서, 제5 실시예에 관한 사항은 다른 실시예에 적용될 수 있다.
인덕터의 실장기판
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 실장기판(1000)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 실장기판(1000)은 전극패드(1021)이 배치된 평판형의 기판(1010)을 포함한다.
전극패드(1021)는 각각 제1 및 제2 전극패드를 포함할 수 있다.
기판(1010)의 상부에는 제1 실시예의 인덕터(100)가 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 제2 내지 제5 실시예의 인덕터 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 제1 및 제2 외부전극(181, 182)은 각각 제1 및 제2 전극패드와 연결될 수 있다.
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.
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.
100: 인덕터
101: 바디
120: 코일
121, 122, 123, 124: 코일 패턴
131: 코일 인출부
132: 코일 연결부
140: 더미 패턴
181, 182: 외부 전극

Claims (16)

  1. 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 외부 전극에 연결되는 코일;을 포함하고,
    상기 코일은 제1 방향에서 투사 시에 상기 코일 패턴들이 중첩되어 코일 궤도를 형성하고,
    상기 코일 패턴 중 적어도 일부의 코일 패턴은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지는 인덕터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코일 패턴의 전부는 인접하는 코일패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하인 턴수를 가지는 인덕터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코일 패턴 중 최외곽층에 위치하는 코일 패턴 중 하나는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가지는 코일 패턴인 인덕터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일 패턴 중 적어도 하나는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가지는 코일 패턴인 인덕터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코일 연결부는 상기 코일 궤도 상에서 2개의 위치에 배치되는 인덕터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코일 연결부는 상기 코일 궤도 상에서 서로 대각선 상에 위치하는 인덕터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 인덕터의 실장면에 수평한 방향으로 적층되는 인덕터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극은 인덕터의 실장면에 서로 이격되어 배치되는 인덕터.
  9. 제1 및 제2 전극 패드가 배치된 기판; 및
    상기 기판에 배치되는 인덕터;를 포함하고,
    상기 인덕터는,
    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 외부 전극에 연결되는 코일;을 포함하고,
    상기 코일은 제1 방향에서 투사 시에 상기 코일 패턴들이 중첩되어 코일 궤도를 형성하고,
    상기 코일 패턴 중 적어도 일부의 코일 패턴은 인접하는 코일 패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하의 턴수를 가지는 인덕터의 실장기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코일 패턴의 전부는 인접하는 코일패턴과 결합하여 형성되는 코일 궤도가 1회 이하인 턴수를 가지는 인덕터의 실장기판.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 코일 패턴 중 최외곽층에 위치하는 코일 패턴 중 하나는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가지는 코일 패턴인 인덕터의 실장기판.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 코일 패턴 중 적어도 하나는 코일 궤도가 1회 이상의 턴수를 가지는 코일 패턴인 인덕터의 실장기판.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 코일 연결부는 상기 코일 궤도 상에서 2개의 위치에 배치되는 인덕터의 실장기판.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 코일 연결부는 상기 코일 궤도 상에서 서로 대각선 상에 위치하는 인덕터의 실장기판.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 절연층은 인덕터의 실장면에 수평한 방향으로 적층되는 인덕터의 실장기판.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극은 인덕터의 실장면에 서로 이격되어 배치되는 인덕터의 실장기판.
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