KR20190015735A - 적층형 전자부품 어레이 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적층형 전자부품 어레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 코일 도체로부터 커플링(coupling) 효과를 극대화하여 높은 인덕턴스 및 고용량의 구현이 용이하면서도 이종 용량의 구현이 가능하며 외부전극과의 접촉성을 개선한 적층형 전자부품 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 적층형 전자부품 어레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IT 디바이스 등에 구비되어 노이즈(Noise)를 제거할 수 있는 적층형 전자부품 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전자부품 중 인덕터는 저항, 커패시터와 더불어 전자 회로를 이루는 중요한 수동 소자 중의 하나로써, 노이즈(noise)를 제거하거나 LC 공진 회로를 이루는 부품 등으로 사용된다.
최근 전자기기가 다기능화되면서 전자회로가 고밀도화, 고집적화됨에 따라 인쇄회로기판에 실장되는 수동 소자들의 실장 공간이 부족하게 되었다. 이에 수동 소자들의 실장 면적을 줄이기 위해 어레이(Array)형 전자부품이 요구되고 있다.
또한, 반도체 제조기술의 진보에 따른 IC의 고성능화에 따라 사용 전력이 증가되고 고전류의 사용이 증가하고 있는데 전자부품을 어레이(Array)화 함으로써 인가되는 고전류를 분배하여 저전류가 흐르도록 분배할 수 있다.
도 1은 종래의 적층형 인덕터 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 적층형 인덕터 어레이(10)는 자성체 본체(11), 상기 자성체 본체(11) 내부에 형성된 복수의 코일 도체(12, 13) 및 상기 복수의 코일 도체(12, 13)와 연결되도록 자성체 본체(11)의 외면에 형성된 외부전극(15a, 15b, 16a, 16b)를 포함하며, 상기 코일 도체(12, 13)는 도체 패턴이 형성된 자성체 시트를 자성체 본체의 두께 방향(T)으로 적층하여 기판 실장 면에 대하여 수평 방향으로 형성된다.
코일 도체(12, 13)가 기판 실장 면에 대하여 수평으로 형성된 종래의 적층형 인덕터 어레이(10)는 고용량 구현을 위해서는 두께 방향(T)으로의 고적층이 필요한데 기판 실장 시 공간 확보가 어려워 고용량 구현에 한계가 있다.
또한, 한 층의 자성체 시트에 각각의 코일 도체(12, 13)를 이루는 도체 패턴을 함께 형성하여 적층하기 때문에 각 코일 도체(12, 13)가 이종 용량을 구현하기 위해서는 도체 패턴을 변경하는 등 공정이 복잡해지는 문제가 있으며, 각 코일 도체(12, 13)에서 형성되는 자로(magnetic path) 간의 커플링(coupling) 효과가 미비하여 인덕턴스(Inductance, L) 향상에도 한계가 있었다.
한편, 아래의 특허문헌 1은 복수의 코일 도체가 기판 실장 면에 대하여 수직으로 형성된 적층형 인덕터 어레이를 개시하고 있으나, 각 코일 도체로부터 형성되는 자로(magnetic path)는 독립적으로 형성되어 커플링(coupling) 효과가 미비하여 인덕턴스(Inductance, L) 향상 및 고용량 구현에는 한계가 있었다.
본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은 복수의 코일 도체로부터 커플링(coupling) 효과를 극대화하여 높은 인덕턴스 및 고용량의 구현이 용이하면서도 이종 용량의 구현이 가능하며 외부전극과의 접촉성을 개선한 적층형 전자부품 어레이 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시형태는,
복수의 자성체 층이 길이 방향으로 적층되어 형성된 자성체 본체; 및 상기 자성체 층 상에 형성된 도체 패턴이 적층되어 상기 자성체 본체 내부에 형성된 복수의 코일 도체;를 포함하며, 상기 복수의 코일 도체 중 적어도 하나의 코일 도체는 권선 회수가 상이한 적층형 전자부품 어레이를 제공한다.
상기 복수의 코일 도체는 상기 자성체 본체의 기판 실장 면에 대하여 수직 방향으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 코일 도체의 각 중심축은 상기 자성체 층의 적층 방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 복수의 코일 도체는 상기 도체 패턴이 형성된 자성체 층의 적층 수를 달리하여 권선 회수를 조절할 수 있다.
상기 복수의 코일 도체는 서로 다른 용량을 구현할 수 있다.
상기 코일 도체의 인출부는 상기 자성체 본체의 두께 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시형태는 복수의 자성체 시트를 마련하는 단계; 상기 자성체 시트에 도체 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 도체 패턴이 형성된 자성체 시트를 자성체 본체의 기판 실장 면에 대하여 적층 면이 수직 방향이 되도록 적층하여 자성체 본체 및 상기 자성체 본체 내부의 복수의 코일 도체를 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 도체 패턴이 형성된 자성체 시트의 적층 수를 달리하여 복수의 코일 도체 중 적어도 하나의 코일 도체의 권선 회수를 상이하게 형성하는 적층형 전자부품 어레이의 제조방법을 제공한다.
상기 복수의 코일 도체의 각 중심축이 상기 자성체 시트의 적층 방향을 따라 배열되도록 적층할 수 있다.
상기 코일 도체의 인출부를 상기 자성체 본체의 두께 방향으로 형성할 수 있다.
상기 자성체 본체의 외면에 코일 도체의 인출부와 전기적으로 접속하는 외부전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태의 적층형 전자부품 어레이는 복수의 코일 도체로부터 커플링(coupling) 효과를 극대화하여 높은 인덕턴스 및 고용량의 구현이 용이하면서도 이종 용량의 구현이 가능하며 외부전극과의 접촉성을 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 적층형 인덕터 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 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.
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.
본 발명의 실시형태들을 명확하게 설명하기 위해 육면체의 방향을 정의하면, 도면 상에 표시된 L, W 및 T는 각각 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다.
적층형 전자부품 어레이
이하에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이를 설명하되, 특히 적층형 인덕터 어레이로 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 각 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 내부 코일 도체가 나타나게 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이(100)는 복수의 자성체 층(111)이 길이 방향(L)으로 적층되어 형성된 자성체 본체(110) 및 상기 복수의 자성체 층(111) 상에 형성된 도체 패턴(121a~121d, 122a~122f)이 적층되어 상기 자성체 본체(110)의 내부에 형성되는 복수의 코일 도체(121, 122)를 포함한다.
도체 패턴(121a~121d, 122a~122f)이 형성된 복수의 자성체 층(111)을 길이 방향(L)으로 적층 형성함에 따라 복수의 코일 도체(121, 122)는 상기 자성체 본체(110)의 기판 실장 면에 대하여 수직 방향으로 형성될 수 있다.
자성체 층(111) 상에 형성된 각 도체 패턴(121a~121d, 122a~122f)은 자성체 층(111)을 관통하도록 형성된 비아 전극에 의해서 전기적으로 접속되도록 하여 나선형의 코일 도체(121, 122)가 형성할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 복수의 코일 도체(121, 122)가 기판 실장 면에 대하여 수직 방향으로 형성되기 때문에 자성체 층(111)의 전체 면적을 하나의 코일 도체가 형성되는 면적으로 활용할 수 있어 각 코일 도체가 형성되는 면적이 증가되고, 인덕턴스 값이 향상될 수 있다.
나아가, 복수의 코일 도체(121, 122)의 각 중심축이 자성체 층(111)의 적층 방향 즉, 자성체 본체(110)의 길이 방향(L)을 따라 배열되도록 복수의 코일 도체(121, 122)이 연속적으로 형성됨에 따라 각 코일 도체로부터 형성되는 자로(magnetic path)의 커플링(coupling) 효과가 향상될 수 있다.
도 2를 참조하면 각 코일 도체(121, 122)의 중심축이 연속적으로 연결되도록 자로(magnetic path)가 크게 형성되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 각각의 코일 도체로부터 구현되는 인덕턴스 값의 합에 비하여 복수의 코일 도체로부터 형서되는 자로(magnetic path)의 보강 간섭으로 더욱 향상된 고용량의 구현이 가능하다.
또한, 도체 패턴(121a~121d, 122a~122f)이 형성된 복수의 자성체 층(111)을 길이 방향(L)으로 적층 형성하기 때문에 도체 패턴(121a~121d, 122a~122f)이 형성된 자성체 층(111)의 적층 수를 달리하여 형성되는 복수의 코일 도체(121, 122)의 권선 회수를 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라 적층형 전자부품 어레이(100) 내부에 형성되는 복수의 코일 도체(121, 122)는 각각 서로 다른 용량을 구현할 수 있다.
한편, 자성체 본체(110)의 외면에는 상기 복수의 코일 도체(121, 122)의 인출부와 전기적으로 접속하도록 외부전극(131a, 131b, 132a, 132b)이 형성될 수 있다.
이때, 외부전극(131a, 131b, 132a, 132b)과 접속하는 코일 도체 인출부의 면적이 적으면 접촉성이 낮아 불량이 발생할 수 있다. 이에 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태의 적층형 전자부품 어레이(100)는 자성체 층(111)을 길이 방향(L)으로 적층 형성하기 때문에 코일 도체의 인출부를 형성하는 자성체 층의 도체 패턴을 자성체 본체(110)의 두께 방향(T)으로 길게 형성하여 외부전극(131a, 131b, 132a, 132b)과 접속하는 코일 도체 인출부(123, 124)의 면적을 증가시키고 접촉성을 향상시킬 수 있다.
적층형 전자부품 어레이의 제조방법
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자부품 어레이의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 5를 참조하면 먼저, 복수의 자성체 시트를 마련할 수 있다.
자성체 시트 제조에 사용되는 자성체는 특별히 제한되지 않으며 예를 들면, Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트, Li계 페라이트 등의 공지된 페라이트 분말을 사용할 수 있다.
상기 자성체 및 유기물을 혼합하여 형성된 슬러리를 캐리어 필름(carrier film)상에 도포 및 건조하여 복수의 자성체 시트를 마련할 수 있다.
다음으로, 자성체 시트에 도체 패턴을 형성할 수 있다.
도전성 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 자성체 시트 상에 인쇄 공법 등으로 도포하여 도체 패턴을 형성할 수 있다.
상기 도전성 금속 분말은 전기 전도도가 우수한 금속이라면 특별히 제한되지 않으며 예를 들면, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu) 또는 백금(Pt) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 도체 패턴이 형성된 자성체 시트를 자성체 본체의 기판 실장 면에 대하여 적층 면이 수직 방향이 되도록 적층하여 자성체 본체 및 상기 자성체 본체 내부에 복수의 코일 도체를 형성할 수 있다.
도체 패턴이 인쇄된 각 자성체 시트의 소정의 위치에 비아(via)를 형성하고, 상기 비아를 통해 각 자성체 시트에 형성된 도체 패턴은 전기적으로 상호 연결되어 하나의 코일을 형성할 수 있다.
도체 패턴이 형성된 복수의 자성체 시트를 적층 면이 기판 실장 면에 대하여 수직 방향으로 적층 형성함에 따라 복수의 코일 도체는 상기 자성체 본체의 기판 실장 면에 대하여 수직 방향으로 형성될 수 있다.
이때, 도체 패턴이 형성된 자성체 시트의 적층 수를 달리하여 복수의 코일 도체 중 적어도 하나의 코일 도체의 권선 회수를 상이하게 형성할 수 있다.
도체 패턴이 형성된 자성체 시트를 적층 면이 기판 실장 면에 대하여 수직 방향이 되도록 적층 형성하기 때문에 도체 패턴이 형성된 자성체 시트의 적층 수를 달리하여 형성되는 복수의 코일 도체의 권선 회수를 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라 적층형 전자부품 어레이 내부에 형성되는 복수의 코일 도체는 각각 서로 다른 용량을 구현할 수 있다.
나아가, 복수의 코일 도체의 각 중심축이 자성체 시트의 적층 방향 즉, 자성체 본체의 길이 방향(L)을 따라 배열되도록 도체 패턴이 형성된 자성체 시트를 적층할 수 있다.
따라서, 복수의 코일 도체가 연속적으로 형성됨에 따라 각 코일 도체로부터 형성되는 자로(magnetic path)의 커플링(coupling) 효과가 향상될 수 있다.
다음으로, 자성체 본체의 외면에는 상기 복수의 코일 도체의 인출부와 전기적으로 접속하도록 외부전극을 형성할 수 있다.
이때, 외부전극과 접속하는 코일 도체의 인출부의 면적이 적으면 접촉성이 낮아 불량이 발생할 수 있다. 이에 코일 도체의 인출부를 형성하는 자성체 시트의 도체 패턴을 자성체 본체의 두께 방향(T)으로 길게 형성하여 외부전극과 접속하는 코일 도체 인출부의 면적을 증가시키고 접촉성을 향상시킬 수 있다.
상기 외부전극은 내부전극과 동일한 도전성 금속으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni) 등의 단독 또는 이들의 합금일 수 있다.
Claims (10)
- 복수의 자성체 층이 길이 방향으로 적층되어 형성된 자성체 본체;
각각 상기 자성체 층 상에 형성된 도체 패턴이 적층되어 상기 자성체 본체 내부에 형성되고, 서로 이격 배치된 복수의 코일 도체; 및
상기 자성체 본체의 외면에 배치되어 각각 상기 복수의 코일 도체의 인출부와 연결되는 복수의 외부전극; 을 포함하며,
상기 복수의 외부전극 각각은,
상기 자성체 본체의 양 측면에 배치된 연결부와, 상기 연결부로부터 상기 자성체 본체의 양 측면과 연결되는 상기 자성체 본체의 일면으로 연장된 연장부를 포함하고,
상기 복수의 코일 도체 각각은 상기 자성체 본체의 일면에 대하여 수직 방향으로 형성되는,
적층형 전자부품 어레이.
- 제 1항에 있어서,
상기 복수의 코일 도체 중 적어도 하나의 코일 도체는 권선 회수가 상이한 적층형 전자부품 어레이.
- 제 1항에 있어서,
상기 복수의 코일 도체의 각 중심축은 상기 자성체 층의 적층 방향을 따라 배열되는 적층형 전자부품 어레이.
- 제 1항에 있어서,
상기 복수의 코일 도체는 상기 도체 패턴이 형성된 자성체 층의 적층 수를 달리하여 권선 회수를 조절한 적층형 전자부품 어레이.
- 제 1항에 있어서,
상기 복수의 코일 도체는 서로 다른 용량을 구현하는 적층형 전자부품 어레이.
- 제 1항에 있어서,
상기 코일 도체의 인출부는 상기 자성체 본체의 두께 방향으로 형성되는 적층형 전자부품 어레이.
- 복수의 자성체 시트를 마련하는 단계;
상기 자성체 시트에 도체 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 도체 패턴이 형성된 자성체 시트를 적층하여, 자성체 본체 및 상기 자성체 본체 내부에 서로 이격된 복수의 코일 도체를 형성하는 단계; 및
상기 자성체 본체의 외면에 배치되어 각각 상기 복수의 코일 도체의 인출부와 연결되는 복수의 외부전극을 형성하는 단계; 를 포함하며,
상기 복수의 외부전극 각각은,
상기 자성체 본체의 양 측면에 배치된 연결부와, 상기 연결부로부터 상기 자성체 본체의 양 측면과 연결되는 상기 자성체 본체의 일면으로 연장된 연장부를 포함하고,
상기 복수의 코일 도체 각각은 상기 자성체 본체의 일면에 대하여 수직 방향으로 형성되는,
적층형 전자부품 어레이의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 복수의 코일 도체의 각 중심축이 상기 자성체 시트의 적층 방향을 따라 배열되도록 적층하는 적층형 전자부품 어레이의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 코일 도체의 인출부를 상기 자성체 본체의 두께 방향으로 형성하는 적층형 전자부품 어레이의 제조방법.
- 제 9항에 있어서,
상기 복수의 코일 도체 중 적어도 두 개는,
상기 코일 패턴이 형성된 상기 자성체 시트의 적층 수가 서로 상이한, 적층형 전자부품 어레이의 제조방법.
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-
2019
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