KR20180116604A - Inductor and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인덕터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inductor and a method of manufacturing the same.
공진(resonance)은 특정 주파수에 에너지가 집중되어 해당 주파수만 골라내거나 걸러내는 주파수 선택 특성을 나타내는 것으로, 에너지 관점에서 인덕턴스(inductance) 성분과 커패시턴스(capacitance) 성분이 동시에 공존하면서 평형상태를 이루고 있는 지점을 의미한다.Resonance refers to a frequency selection characteristic that concentrates energy at a specific frequency and selects or filters only the corresponding frequency. In terms of energy, an inductance component and a capacitance component coexist at the same time, .
인덕터(inductor)와 커패시터(capacotor)의 경우, 특성 주파수를 초과하면 본래의 역할을 하지 못하게 되며, 인덕터는 커패시터로, 커패시터는 인덕터로서 동작하게 된다. 이렇게 본래의 역할을 하지 못하는 주파수 점은 공진점과 동일하므로, 자기 공명 주파수(SRF;Self Resonance Frequency)로 불린다. In the case of inductors and capacitors, if the characteristic frequency is exceeded, the inductor will not function as a capacitor, and the capacitor will operate as an inductor. The frequency point, which does not play the original role, is equal to the resonance point and is called a self resonance frequency (SRF).
DC-DC 컨버터(DC-DC converter)의 스위치 주파수(Switching Frequency)가 높아짐에 따라 SRF 특성이 고주파로 이동한 인덕터에 대한 요구가 많아지고 있다. SRF 특성이 향상된 인덕터를 구현하기 위해서는 기생 커패시턴스(parastic capacitance; Cp)를 감소시켜야한다.As the switching frequency of a DC-DC converter increases, there is a growing demand for inductors in which SRF characteristics have moved to high frequencies. Parasitic capacitance (Cp) must be reduced to implement an SRF-enhanced inductor.
인덕터에서 기생 커패시턴스는 주로 코일과 코일 사이, 코일과 외부전극 사이에 서로 마주보는 공간에서 발생할 수 있으며, 고주파에서 공진을 일으켜 SRF 특성을 감소시키는 요인이 될 수 있다.The parasitic capacitance in the inductor can occur mainly between the coil and the coil, between the coil and the external electrode, and can cause the resonance at the high frequency, thereby reducing the SRF characteristic.
따라서, 인덕터의 기생 커패시터를 감소시켜 SRF 특성을 확보할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method of reducing the parasitic capacitor of the inductor to secure SRF characteristics.
본 발명은 기생 커패시턴스를 감소시켜 SRF 특성을 확보할 수 있는 인덕터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inductor capable of reducing parasitic capacitance and securing SRF characteristics, and a manufacturing method thereof.
본 발명의 일 실시 예는 상면, 상기 상면에 대향하는 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 측면을 포함하며, 내부에 코일부가 배치된 바디; 및 상기 바디의 하면에 형성된 제1 및 제2 외부전극;을 포함하며, 상기 코일부는 상기 바디의 하면에 수평하게 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상면 및 하면 상에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하며, 상기 제1 외부전극은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제1 코일 패턴까지 관통하는 제1 비아에 의해 제1 코일 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부전극은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제2 코일 패턴까지 관통하는 제2 비아에 의해 제2 코일 패턴과 전기적으로 연결되는 인덕터를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a body having a top surface, a bottom surface opposed to the top surface, and a side surface connecting the top surface and the bottom surface, And first and second external electrodes formed on a lower surface of the body, wherein the coil portion includes a support member horizontally disposed on a lower surface of the body, first and second external electrodes formed on upper and lower surfaces of the support member, Wherein the first outer electrode is electrically connected to the first coil pattern by a first via passing from the lower surface of the body to the first coil pattern and the second outer electrode is electrically connected to the lower surface of the body, And the second coil pattern is electrically connected to the second coil pattern by a second via passing through the second coil pattern.
본 발명의 다른 실시 예는 지지부재, 상기 지지부재의 상면 및 하면 상에 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하는 코일부를 형성하는 단계; 상기 코일부의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 바디를 형성하는 단계; 상기 바디의 일면에서 상기 제1 코일 패턴에 이르도록 제1 비아홀을 형성하고, 상기 바디의 일면에서 상기 제2 코일 패턴에 이르도록 제2 비아홀을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 비아홀 내에 금속 재료를 충전하여 제1 및 제2 비아를 형성하는 단계; 및 상기 바디의 일면에 상기 제1 및 제2 비아와 각각 연결되도록 제1 및 제2 외부 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 인덕터의 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a coil part including a support member, first and second coil patterns formed on upper and lower surfaces of the support member; Forming a body by laminating a magnetic sheet on top and bottom of the coil part; Forming a first via hole to reach the first coil pattern on one side of the body and forming a second via hole on the one side of the body to reach the second coil pattern; Filling the first and second via holes with a metal material to form first and second vias; And forming first and second external electrodes to be connected to the first and second vias on one side of the body, respectively.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기생 커패시턴스를 감소시켜 SRF 특성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, parasitic capacitance can be reduced to improve SRF characteristics.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일부를 포함한 인덕터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 의한 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 비교예의 인덕터와 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 출력 전압에 따른 리플(ripple)을 나타낸 그래프이다(녹색: 실시예, 적색: 비교예).
도 4는 비교예의 인덕터와 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 FFT 결과를 그래프로 나타낸 것이다(녹색: 실시예, 적색: 비교예).1 is a perspective view of an inductor including a coil portion according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along a line I-I 'in Fig.
FIG. 3 is a graph showing a ripple according to an output voltage of an inductor of a comparative example and an inductor according to an embodiment of the present invention (green: embodiment, red: comparative example).
FIG. 4 is a graph showing the FFT results of the inductor of the comparative example and the inductor of the embodiment of the present invention (green: example, red: comparative example).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소 등의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the shapes and sizes of elements and the like can be exaggerated for clarity.
어떠한 구성요소가 다른 구성 요소에 대해 수평 또는 평행하다는 것은 양 구성요소가 서로 완전히 수평 또는 평행한 것이 아니라 제조 오차를 고려하여 실질적으로 수평 또는 평행하다는 것을 의미한다.The fact that any component is horizontal or parallel to another component means that both components are not completely horizontal or parallel to each other, but are substantially horizontal or parallel to consideration of manufacturing tolerances.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 인덕터에 대하여 설명한다.Hereinafter, an inductor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일부를 포함한 인덕터의 사시도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 의한 단면도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a perspective view of an inductor including a coil part according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터(100)는 상면, 상기 상면에 대향하는 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 측면을 포함하며, 내부에 코일부가 배치된 바디; 및 상기 바디의 하면에 형성된 제1 및 제2 외부전극;을 포함하며, 상기 코일부는 상기 바디의 하면에 수평하게 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상면 및 하면 상에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하며, 상기 제1 외부전극은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제1 코일 패턴까지 관통하는 제1 비아에 의해 제1 코일 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부전극은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제2 코일 패턴까지 관통하는 제2 비아에 의해 제2 코일 패턴과 전기적으로 연결된다.1 and 2, the
상기 바디(50)는 인덕터의 외관을 이룬다. 상기 바디는 일면 및 상기 일면과 마주보는 타면, 상기 일면과 타면을 연결하는 면들을 가질 수 있다. 도 1에 표시된 L, W 및 T는 각각 길이방향, 폭 방향, 두께 방향을 나타낸다. 상기 바디(50)는 코일층의 적층 방향(두께 방향)으로 마주보는 상면 및 하면과, 길이 방향으로 마주보는 측면과 폭 방향으로 마주보는 정면을 포함하는 육면체 형상일 수 있으며, 인쇄회로지지부재 실장시 상기 바디의 하면(타면)은 실장면일 수 있다. 각 면이 만나는 모서리는 그라인딩(Grinding) 등에 의하여 둥글 수 있다.The
상기 바디(50)는 자기 특성을 나타내는 자성 물질을 포함한다.The
상기 바디(50)는 코일부를 형성한 후 그 상부 및 하부에 자성 물질을 포함한 시트를 적층한 후 이를 압착 및 경화하여 형성될 수 있다. 상기 자성물질은 예를 들면 페라이트 또는 금속 자성 입자가 포함된 수지일 수 있다.The
상기 바디(50)는 페라이트나 금속 자성 입자가 수지에 분산된 형태일 수 있다.The
상기 페라이트는 Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트 또는 Li계 페라이트 등의 물질을 포함함할 수 있다.The ferrite may include a material such as Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite, Ni-Zn-Cu ferrite, Mn-Mg ferrite, Ba ferrite or Li ferrite.
상기 금속 자성 입자는 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, Fe-Si-B-Cr계 비정질 금속일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 금속 자성 입자의 직경은 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있다. The metal magnetic particles may include at least one selected from the group consisting of iron (Fe), silicon (Si), chrome (Cr), aluminum (Al), and nickel (Ni) -B-Cr amorphous metal, but it is not necessarily limited thereto. The diameter of the metal magnetic particles may be about 0.1 占 퐉 to 30 占 퐉.
상기 수지는 에폭시(epoxy) 수지나 폴리이미드(polyimide) 수지 등의 열경화성 수지일 수 있다.The resin may be a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin.
상기 코일부는 인덕터(100)의 코일로부터 발현되는 특성을 통하여 전자 기기 내에서 다양한 기능을 수행하는 역할을 한다. 예를 들면, 인덕터(100)은 파워 인덕터일 수 있으며, 이 경우 코일부는 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 역할 등을 수행할 수 있다. The coil unit plays a role of performing various functions in the electronic device through the characteristics expressed from the coil of the
상기 코일부는 상기 지지부재(20)의 상면 및 하면에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴(40)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 코일 패턴(40)은 상기 지지부재(20)를 기준으로 마주보며 배치된 코일층이다. 상기 지재부재(20)는 바디(50)의 하면, 즉 실장면에 수평하게 배치될 수 있다.The coil portion includes first and
상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)는 포토 리소그래피 공법 또는 도금 공법을 이용하여 형성될 수 있다.The first and
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 스파이럴(spiral) 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 지지부재를 관통하여 형성된 내부 비아(45)를 통해 전기적으로 접속된다.The first and second coil patterns may be formed in a spiral shape and are electrically connected through an
상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)는 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하여 형성될 수 있으며 예를 들어, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.The first and
일반적으로 인덕터 구조는 자성 물질로 이루어진 바디 및 바디의 양측을 감싸도록 형성된 외부전극을 포함하며, 상기 바디의 두께방향의 중심선은 코일부의 중심선 즉, 지지부재의 중심선과 동일하다. 이때, 바디의 상부 및 하부에 형성된 외부전극과 코일 패턴 사이에 기생 커패시턴스가 발생하며, 이로 인해 인덕터의 SRF 특성이 낮아진다.Generally, the inductor structure includes a body made of a magnetic material and an external electrode formed to surround both sides of the body, and a center line in the thickness direction of the body is the same as a center line of the coil part, that is, a center line of the supporting member. At this time, parasitic capacitances are generated between the external electrodes formed on the upper and lower parts of the body and the coil pattern, thereby lowering the SRF characteristics of the inductor.
본 발명에 의한 인덕터(100)는 상기 바디의 하면에 형성된 제1 및 제2 외부전극(81, 82)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 바디의 내부에 상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)과 연결되도록 형성되는 제1 및 제2 비아(81a, 82a)를 포함함으로써, 외부 전극과 코일 간 기생 커패시턴스가 감소하여, 전체 기생 커패시턴가 크게 감소시킬 수 있어 SRF 특성을 향상시킬 수 있다.The
상기 제1 및 제2 비아(81a, 82a)는 상기 바디의 하면에서부터 상기 제1 및 제2 코일 패턴까지 형성되어, 상기 제1 및 제2 코일 패턴과 접할 수 있다.The first and
상기 제1 외부전극(81)은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제1 코일 패턴(41)까지 관통하는 제1 비아(81a)에 의해 제1 코일 패턴(41)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부전극(82)은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제2 코일 패턴(42)까지 관통하는 제2 비아(82a)에 의해 제2 코일 패턴(42)과 전기적으로 연결된다.The first
상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)은 상기 제1 및 제2 비아(81a, 82a)와 연결되는 것으로, 상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)은 상기 바디의 표면으로 노출되지 않을 수 있다. 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)이 바디의 표면으로 노출되지 않기 때문에, 바디(50)의 마진부 또는 절연층(70)의 두께를 최소화할 수 있다. 이에 따라 인덕터에 성능에 영향을 미치는 바디의 체적을 증가시킬 수 있다.The first and
상기 제1 비아(81a)는 상기 지지부재를 관통하여 상기 제1 코일 패턴(41)과 연결되도록 형성될 수 있다.The
상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 상기 바디(50)의 양측면에 노출되는 상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42) 각각의 인출 단자와 전기적으로 연결된다.The first and second
상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 인덕터가 전자 기기에 실장 될 때, 인덕터 내의 코일부를 전자 기기와 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다.The first and second
상기 제1 및 제2 외부전극(81, 82)은 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있으며, 상기 도전성 금속은 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 및 은(Ag) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금일 수 있다.The first and second
상기 제1 및 제2 외부전극은 도금층 일 수 있으며, 상기 도금층은 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 first and second external electrodes may be a plating layer and the plating layer may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), and tin (Sn) (Ni) layer and a tin (Sn) layer may be sequentially formed.
상기 제1 및 제2 외부전극이 상기 하면에 형성됨으로써, 외부전극과 코일 사이의 기생 커패시턴스가 감소되어 인덕터의 SRF 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 내부에서 비아와 코일 패턴이 연결됨으로써 외부전극의 면적이 작아짐에 따라 바디의 체적을 증가시킬 수 있어 고용량의 인덕턴스 또는 낮은 직류 저항(Rdc)를 가질 수 있다.Since the first and second external electrodes are formed on the lower surface, the parasitic capacitance between the external electrode and the coil is reduced to improve the SRF characteristics of the inductor. Also, since the area of the external electrode is reduced by connecting the vias and the coil pattern in the inside, the volume of the body can be increased and thus a high inductance or a low DC resistance (Rdc) can be obtained.
특히, 전술한 바와 같이 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)이 바디의 표면으로 노출되지 않기 때문에, 바디(50)의 마진부 또는 절연층(70)의 두께를 최소화할 수 있다. 이에 따라 인덕터에 성능에 영향을 미치는 바디의 체적을 더욱 증가시킬 수 있다.Particularly, as described above, since the first and
하기의 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터의 체적 증가율을 측정한 것이다. Table 1 below shows the volume increase rate of the inductor according to one embodiment of the present invention.
표 1에서 3216이라 함은 3.2 mm × 1.6 mm 크기의 인덕터를 의미한다. In Table 1, 3216 means an inductor having a size of 3.2 mm x 1.6 mm.
표 1의 체적 증가율이란 전체 인덕터의 사이즈에서 실제로 인덕터의 성능에 영향을 미치는 바디의 체적이 증가된 증가율을 의미한다.The volume growth rate in Table 1 refers to the increased rate of body volume that actually affects the performance of the inductor in the overall inductor size.
표 1을 참조하면, 외부 전극을 바디의 하면에만 배치하고, 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)이 바디의 표면으로 노출되지 않게 함으로써, 체적 증가율이 130 % 이상인 것을 확인할 수 있다. 바디의 체적의 증가에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터는 고용량의 인덕턴스 또는 낮은 직류 저항(Rdc)를 가질 수 있다.Referring to Table 1, it can be confirmed that the volume increase rate is 130% or more by disposing the external electrode only on the bottom surface of the body and preventing the first and
도 3은 종래의 인덕터와 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 출력 전압에 따른 리플(ripple)을 나타낸 그래프이며, 도 4는 종래의 인덕터와 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 FFT 결과를 그래프로 나타낸 것이다.FIG. 3 is a graph showing a ripple according to a conventional inductor and an output voltage of the inductor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph showing the FFT result of a conventional inductor and an inductor according to an embodiment of the present invention. As shown in the graph.
도 3 및 도 4를 참조하면, 녹색의 경우 본 발명의 실시예를 적색의 경우 종래의 인덕터에 대한 결과값으로, 종래의 인덕터가 본 발명의 실시예에 비하여 노이즈(noise) 증폭이 심한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that, in the case of green, the embodiment of the present invention is a result value for a conventional inductor in case of red, and that noise in the conventional inductor is much amplified as compared with the embodiment of the present invention .
특히, 도 4를 보면, 종래의 인덕터는 본 발명의 실시예에 비해 고주파의 범위로 갈수록 노이즈 현상이 심한 것을 알 수 있다.In particular, as shown in FIG. 4, the conventional inductor shows a significant noise phenomenon in the range of high frequency as compared with the embodiment of the present invention.
상기 지지부재(20)는 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)을 지지할 수 있는 것이면 그 재질이나 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 동박적층판(CCL), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 지지부재, 페라이트 지지부재 또는 금속계 연자성 지지부재 등일 수 있다. 또한, 절연 수지로 이루어진 절연 지지부재일 수도 있다. 절연 수지로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric) 수지 등이 사용될 수 있다. 강성 유지의 관점에서는, 유리 섬유 및 에폭시 수지를 포함하는 절연 지지부재를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
상기 지지부재(20)의 상면 및 하면에서 중앙부는 관통되어 홀을 형성하고, 상기 홀은 페라이트 또는 금속 자성 입자 등의 자성체로 충진되어 코어부를 형성할 수 있다. 상기 자성체로 충진되는 코어부를 형성함에 따라 인덕턴스(L)을 향상시킬 수 있다.The central portion of the upper surface and the lower surface of the
상기 지지부재의 양면 상에 적층된 상기 제1 코일 패턴(41)과 상기 제2 코일 패턴(42)은 상기 지지부재를 관통하는 내부 비아(45)를 통해 전기적으로 연결된다. The
상기 내부 비아(45)는 기계적 드릴 또는 레이저 드릴 등을 이용하여 관통홀을 형성한 후, 상기 관통홀 내부에 도금으로 도전성 물질을 채워 형성될 수 있다.The inner via 45 may be formed by forming a through hole using a mechanical drill or a laser drill, and then filling the through hole with a conductive material by plating.
상기 내부 비아(45)는 지지부재(20) 양면 상에 각각 배치된 상측의 제1 코일 패턴(41) 및 하측 제2 코일 패턴(42)을 전기적으로 연결할 수만 있으면, 그 형상이나 재질은 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 상측의 및 하측은 도면에서 코일패턴의 적층 방향을 기준으로 판단한다.The shape and material of the
상기 내부 비아(45)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pd), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다.The
상기 지지부재(20)의 상하면에 형성된 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)을 전기적으로 연결하기 위하여 내부 비아(45)를 형성하는데, 이때 내부 비아는 레이저 가공으로 층간 절연물질을 태워 형성할 수 있다. 내부 비아 형성시 지지부재의 두께가 두꺼울수록 크기가 커지게 되는데, 내부 비아의 사이즈가 커지면 코일의 부피가 커질 수 있으며, 인덕터 내의 비자성 영역이 증가하게 되어 인덕터가 구현해야 하는 전류 특성이 감소하는 문제점이 있다.An inner via 45 is formed to electrically connect the first and
상기 내부 비아(45)의 단면은 사다리꼴 또는 모래시계 형상일 수 있다.The cross section of the inner via 45 may be trapezoidal or hourglass-shaped.
상기 내부 비아(45)의 단면은 모래 시계 형상일 수 있다. 상기 형상은 상기 지지부재의 상면 또는 하면을 가공함으로써 구현될 수 있으며, 이로 인해 상기 내부비아의 단면의 폭을 감소시킬 수 있다. 상기 내부 비아의 단면의 폭은 60 내지 80μm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cross section of the inner via 45 may be in the form of an hourglass. The shape may be realized by machining the upper or lower surface of the support member, thereby reducing the width of the cross section of the inner via. The width of the cross section of the inner vias may be between 60 and 80 micrometers, but is not limited thereto.
상기 제1 및 제2 코일 패턴(41, 42)은 절연막(미도시) 피복되며, 상기 바디를 이루는 자성 재료와 직접 접촉되지 않는다.The first and
상기 절연막은 제1 및 제2 코일 패턴을 보호하는 역할을 수행한다.The insulating layer serves to protect the first and second coil patterns.
상기 절연막의 재질은 절연 물질을 포함하는 것이면 어느 것이든 적용될 수 있으며, 예를 들면, 통상의 절연 코팅에 사용되는 절연 물질, 예컨대 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 액정 결정성 폴리머 수지 등을 포함할 수 있으며, 공지의 감광성 절연(Photo Imageble Dielectric: PID) 수지 등이 사용될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The material of the insulating film may be any material that includes an insulating material. For example, the insulating material may include an insulating material used for a general insulating coating, such as an epoxy resin, a polyimide resin, a liquid crystalline polymer resin, And a known photoimageable dielectric (PID) resin may be used, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시 예의 인덕터는 상기 바디(50)의 표면을 덮도록 형성된 절연층(70)을 포함할 수 있다.The inductor of one embodiment of the present invention may include an insulating
상기 절연층(70)은 상기 바디의 하면을 제외한 나머지 면에 형성될 수 있다.The insulating
상기 절연층(70)은 절연 특성을 갖는 재료로 이루어지는 것이며, 예컨대 필러(filler)를 사용할 수 있으며, 그 외 폴리머나 광경화에 반응하는 아크릴레이트(acrylate) 또는 열경화를 일으킬 수 있는 에폭시 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The insulating
상기 절연층을 형성함으로써, 인덕터와 외부의 다른 부품 사이에 발생되는 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.By forming the insulating layer, the parasitic capacitance generated between the inductor and other external components can be reduced.
이하, 본 발명에 의한 인덕터의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an inductor according to the present invention will be described.
본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 인덕터의 제조방법은 지지부재, 상기 지지부재의 상면 및 하면 상에 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하는 코일부를 형성하는 단계; 상기 코일부의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 바디를 형성하는 단계; 상기 바디의 일면에서 상기 제1 코일 패턴에 이르도록 제1 비아홀을 형성하고, 상기 바디의 일면에서 상기 제2 코일 패턴에 이르도록 제2 비아홀을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 비아홀 내에 금속 재료를 충전하여 제1 및 제2 비아를 형성하는 단계; 및 상기 바디의 일면에 상기 제1 및 제2 비아와 각각 연결되도록 제1 및 제2 외부 전극을 형성하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a thin film inductor according to an embodiment of the present invention includes: forming a coil part including a support member, first and second coil patterns formed on upper and lower surfaces of the support member; Forming a body by laminating a magnetic sheet on top and bottom of the coil part; Forming a first via hole to reach the first coil pattern on one side of the body and forming a second via hole on the one side of the body to reach the second coil pattern; Filling the first and second via holes with a metal material to form first and second vias; And forming first and second external electrodes to be connected to the first and second vias on one side of the body, respectively.
지지부재를 마련하고, 상기 지지부재 상면 및 하면에 제1 및 제2코일 패턴을 패터닝한다.And the first and second coil patterns are patterned on the upper surface and the lower surface of the support member.
상기 지지부재에 내부 비아 홀을 형성할 수 있으며, 내부 비아 홀은 기계적 드릴 또는 레이져 드릴을 사용하여 형성할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 상기 레이져 드릴은 예를 들어, CO2 레이져 또는 YAG 레이져일 수 있다.The inner via hole may be formed in the support member, and the inner via hole may be formed by using a mechanical drill or a laser drill, but the present invention is not limited thereto. The laser drill may be, for example, a CO 2 laser or a YAG laser.
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 상기 지지부재 상에 무전해 도금 또는 스퍼터링(sputtering) 공법을 수행하여 도전층을 형성한 후 레지스트 패턴을 형성한 후, 패터닝을 위한 에칭 공정 및 레지스트 패턴 박리 공정을 통해 형성될 수 있다.The first and second coil patterns may be formed by performing electroless plating or sputtering on the support member to form a conductive layer, forming a resist pattern, and then performing an etching process for patterning and a resist pattern peeling process As shown in FIG.
다음, 상기 제1 및 제2 코일 패턴의 상부에 절연막을 형성한다.Next, an insulating film is formed on the first and second coil patterns.
상기 절연막은 폴리머 폴리머 절연재일 수 있으며, 예를 들면, 페닐렌(phenylene)계 폴리머일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The insulating film may be a polymer polymer insulating material, for example, a phenylene based polymer, but is not limited thereto.
상기 절연막은 스크린 인쇄법, 스프레이(spray) 도포 공정 등의 방법, 화학 증착법(Chemical Vapor Depsition, CVD) 또는 저점도의 고분자 코팅액을 사용하여 딥핑(dipping)법으로 형성할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The insulating layer may be formed by a dipping method using a screen printing method, a spray coating method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a low viscosity polymer coating liquid. However, It is not.
다음, 상기 제1 및 제2 코일 패턴이 형성된 지지부재의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 바디를 형성한다. 이때, 자성체 시트는 상기 코일 패턴의 상부의 패터닝된 절연막 사이의 공간에 충진될 수 있다.Next, a magnetic substance sheet is laminated on upper and lower portions of the support member on which the first and second coil patterns are formed to form a body. At this time, the magnetic substance sheet can be filled in the space between the patterned insulating films on the coil pattern.
상기 자성체 시트는 자성 재료, 예를 들어, 금속 자성체 분말과 열경화성 수지 등의 유기물을 혼합하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 닥터 블레이드 법으로 캐리어 필름(carrier film) 상에 도포한 후 건조하여 시트(sheet)형으로 제작할 수 있다.The magnetic sheet is prepared by mixing a magnetic material such as a metal magnetic powder and an organic material such as a thermosetting resin to prepare a slurry, applying the slurry onto a carrier film by a doctor blade method, sheet type.
복수의 자성체 시트를 적층한 후, 라미네이트법이나 정수압 프레스법을 통해 압착 및 경화하여 자성체 바디를 형성한다.After a plurality of magnetic sheet sheets are laminated, they are pressed and cured by a lamination method or an hydrostatic pressing method to form a magnetic body.
이때, 제1 및 제2 코일 패턴이 상기 바디의 표면으로 노출되지 않도록 상기 자성체 시트를 적층할 수 있다. At this time, the magnetic sheet can be laminated so that the first and second coil patterns are not exposed to the surface of the body.
다음, 상기 바디의 일면에서 상기 바디의 내부에 이르도록 제1 및 제2 비아홀을 형성한다.Next, first and second via holes are formed to reach the inside of the body on one side of the body.
예를 들어, 상기 바디의 일면에서 상기 제1 코일 패턴에 이르도록 제1 비아홀을 형성하고, 상기 바디의 일면에서 상기 제2 코일 패턴에 이르도록 제2 비아홀을 형성한다.For example, a first via hole may be formed to reach the first coil pattern on one side of the body, and a second via hole may be formed on the one side of the body to reach the second coil pattern.
상기 제1 및 제2 비아홀은 상기 제1 및 제2 코일 패턴이 노출될 수 있도록 형성될 수 있으며, 이때, 레이저 가공으로 형성될 수 있다.The first and second via holes may be formed to expose the first and second coil patterns, and may be formed by laser processing.
상기 제1 비아홀은 상기 지지부재를 관통하여 상기 제1 코일 패턴이 노출되도록 형성될 수 있다.The first via hole may be formed through the support member to expose the first coil pattern.
다음, 상기 제1 및 제2 비아홀 내부에서부터 상기 바디의 하면까지 금속 재료를 충진하여 제1 및 제2 비아를 형성한다. 상기 제1 및 제2 비아는 도금 공정으로 형성될 수 있다.Next, the first and second vias are formed by filling the metal material from the inside of the first and second via holes to the bottom of the body. The first and second vias may be formed by a plating process.
마지막으로, 제1 및 제2 비아와 각각 연결되도록 바디의 일면, 즉 실장면에 제1 및 제2 외부 전극을 형성한다. Finally, the first and second external electrodes are formed on one surface of the body, that is, the mounting surface, so as to be connected to the first and second vias, respectively.
여기서 바디의 일면은 실장면으로 제공될 수 있으며, 바디의 하면을 의미한다. Here, one side of the body can be provided as a real scene, which means the lower side of the body.
상기 제1 및 제2 외부전극이 상기 바디의 하면에 형성됨으로 인하여, 상기 제1 및 제2 코일 패턴을 상기 바디의 측면으로 노출하기 위한 연마 공정을 생략할 수 있다.Since the first and second external electrodes are formed on the bottom surface of the body, the polishing process for exposing the first and second coil patterns to the side surface of the body can be omitted.
상기의 설명을 제외하고 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 특징과 중복되는 설명은 여기서는 생략하도록 한다.Except for the above description, a description overlapping with the features of the coil electronic component according to the embodiment of the present invention described above will be omitted here.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 제한되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 제한하고자 한다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims.
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.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.
20: 지지부재
41, 42: 제1 및 제2 코일 패턴
45: 내부 비아
50: 바디
55: 코어부
81, 82: 제1 및 제2 외부전극
81a, 82a: 제1 및 제2 비아
100: 인덕터20: support member
41, 42: first and second coil patterns
45: inner via
50: Body
55: core portion
81, 82: first and second outer electrodes
81a, 82a: first and second vias
100: inductor
Claims (13)
상기 바디의 하면에 형성된 제1 및 제2 외부전극;을 포함하며,
상기 코일부는 상기 바디의 하면에 수평하게 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상면 및 하면 상에 각각 형성된 제1 및 제2 코일 패턴을 포함하며,
상기 제1 외부전극은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제1 코일 패턴까지 관통하는 제1 비아에 의해 제1 코일 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부전극은 상기 바디의 하면으로부터 상기 제2 코일 패턴까지 관통하는 제2 비아에 의해 제2 코일 패턴과 전기적으로 연결되는 인덕터.
A body having a top surface, a bottom surface facing the top surface, and a side surface connecting the top surface and the bottom surface, the coil portion being disposed in the body; And
And first and second external electrodes formed on the bottom surface of the body,
Wherein the coil portion includes a support member horizontally disposed on a lower surface of the body, first and second coil patterns formed on upper and lower surfaces of the support member,
Wherein the first external electrode is electrically connected to the first coil pattern by a first via passing from the lower surface of the body to the first coil pattern and the second external electrode is electrically connected to the second coil pattern from the lower surface of the body, And the second coil pattern is electrically connected to the second coil pattern by a second via.
상기 제1 비아는 상기 지지부재를 관통하여 상기 제1 코일 패턴과 연결되도록 형성된 인덕터.
The method according to claim 1,
And the first via is connected to the first coil pattern through the support member.
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 상기 바디의 표면으로 노출되지 않는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second coil patterns are not exposed to the surface of the body.
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 상기 지지부재를 관통하는 내부 비아를 통해 서로 전기적으로 연결되는 인덕터.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second coil patterns are electrically connected to each other through an inner via passing through the support member.
상기 바디의 상면 및 측면에 배치된 절연층;을 더 포함하는 인덕터.
The method according to claim 1,
And an insulating layer disposed on the upper and side surfaces of the body.
상기 코일부의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 바디를 형성하는 단계;
상기 바디의 일면에서 상기 제1 코일 패턴에 이르도록 제1 비아홀을 형성하고, 상기 바디의 일면에서 상기 제2 코일 패턴에 이르도록 제2 비아홀을 형성하는 단계;
상기 제1 및 제2 비아홀 내에 금속 재료를 충전하여 제1 및 제2 비아를 형성하는 단계; 및
상기 바디의 일면에 상기 제1 및 제2 비아와 각각 연결되도록 제1 및 제2 외부 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 인덕터의 제조방법.
Forming a coil part including a support member, first and second coil patterns formed on upper and lower surfaces of the support member;
Forming a body by laminating a magnetic sheet on top and bottom of the coil part;
Forming a first via hole to reach the first coil pattern on one side of the body and forming a second via hole on the one side of the body to reach the second coil pattern;
Filling the first and second via holes with a metal material to form first and second vias; And
And forming first and second external electrodes on one surface of the body so as to be connected to the first and second vias, respectively.
상기 제1 비아홀은 상기 지지부재를 관통하여 상기 제1 코일 패턴과 연결되도록 형성된 인덕터의 제조방법.
The method according to claim 6,
And the first via hole is connected to the first coil pattern through the support member.
상기 제1 및 제2 비아홀은 레이저 가공으로 형성된 인덕터의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the first and second via holes are formed by laser processing.
상기 바디를 형성하는 단계에 있어서,
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 상기 바디의 표면으로 노출되지 않도록 상기 자성체 시트를 적층하는 인덕터의 제조방법.
The method according to claim 6,
In the step of forming the body,
Wherein the magnetic sheet is laminated so that the first and second coil patterns are not exposed to the surface of the body.
상기 제1 및 제2 비아는 도금 공정으로 형성되는 인덕터의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the first and second vias are formed by a plating process.
상기 코일부를 형성하는 단계에 있어서,
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 내부 비아에 의해 서로 전기적으로 연결되는 인덕터의 제조방법.
The method according to claim 6,
In the step of forming the coil portion,
Wherein the first and second coil patterns are electrically connected to each other by inner vias.
상기 제1 및 제2 코일 패턴은 상기 제1 및 제2 외부 전극과 수평하도록 형성되는 인덕터의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the first and second coil patterns are formed to be parallel to the first and second external electrodes.
상기 바디의 일면은 실장면으로 제공되는 인덕터의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein one surface of the body is provided as a mount surface.
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KR102224310B1 (en) * | 2019-12-13 | 2021-03-08 | 삼성전기주식회사 | Coil component |
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KR20200069626A (en) | 2018-12-07 | 2020-06-17 | 삼성전기주식회사 | Coil electronic component |
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