KR20210022363A - 코일 부품 - Google Patents
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- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/041—Printed circuit coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F2017/048—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with encapsulating core, e.g. made of resin and magnetic powder
Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 서로 마주한 일면과 타면, 각각 일면과 타면을 연결하고 서로 마주한 일측면과 타측면을 가지는 바디, 바디의 일측면과 타측면에 각각 형성되어 바디의 일면까지 연장된 리세스, 바디 내부에 매설된 지지기판, 지지기판에 배치되고, 일단부 및 타단부가 리세스로 노출되는 코일부, 바디의 표면에 배치된 산화절연막, 및 산화절연막의 표면 및 바디의 표면을 따라 형성되어 바디의 표면을 커버하는 제1절연층을 포함한다.
Description
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(Inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자 기기에 이용되는 대표적인 수동 전자 부품이다.
박막형 파워 인덕터는 도금으로 코일부를 형성한 후, 자성체 분말 및 수지를 혼합시킨 자성체 분말-수지 복합체를 경화하여 바디를 제조하고, 바디의 외측에 외부전극을 형성하여 제조한다.
그러나, 이와 같이 전도성이 높은 자성체 금속 분말을 이용하여 바디를 제조할 경우, 바디의 외측에 외부전극을 형성하면서 니켈 및 주석 도금시 바디에 도금 번짐이 발생할 수 있다.
또한, 전자부품의 소형화 경향에 따라, 자성체 손실을 최소화하면서 동일 부피 내 절연층 도포 면적을 증대시킬 필요성이 있다.
본 발명의 여러 목적 중 하나는 자성체 손실을 최소화하면서 외부전극의 도금 번짐을 방지할 수 있는 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 여러 목적 중 다른 하나는 동일 부피 내 절연층 도포 면적을 증대시킨 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 마주한 일면과 타면, 각각 일면과 타면을 연결하고 서로 마주한 일측면과 타측면을 가지는 바디, 바디의 일측면과 타측면에 각각 형성되어 바디의 일면까지 연장된 리세스, 바디 내부에 매설된 지지기판, 지지기판에 배치되고, 일단부 및 타단부가 리세스로 노출되는 코일부, 바디의 표면에 배치된 산화절연막, 및 산화절연막의 표면 및 바디의 표면을 따라 형성되어 바디의 표면을 커버하는 제1절연층을 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면 자성체 손실을 최소화하면서 외부전극의 도금 번짐을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 동일 부피 내 절연층 도포 면적을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면.
도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내는 도면으로, 도 1의 I-I'선을 따른 단면에 대응되는 도면
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1에 대응되는 도면.
도 6은 도 5의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 7은 도 5의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면으로, 도 3에 대응되는 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면.
도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내는 도면으로, 도 1의 I-I'선을 따른 단면에 대응되는 도면
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1에 대응되는 도면.
도 6은 도 5의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 7은 도 5의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면으로, 도 3에 대응되는 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서, X 방향은 제1 방향 또는 길이 방향(L), Y 방향은 제2 방향 또는 폭 방향(W), Z 방향은 제3 방향 또는 두께 방향(T)으로 정의될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
전자 기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 이용되는데, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일 부품이 적절하게 이용될 수 있다.
즉, 전자 기기에서 코일 부품은, 파워 인덕터(Power Inductor), 고주파 인덕터(HF Inductor), 통상의 비드(General Bead), 고주파용 비드(GHz Bead), 공통 모드 필터(Common Mode Filter) 등으로 이용될 수 있다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다.도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면이다.도 3은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300), 산화절연막(400), 제1절연층(500)을 포함하고, 제2절연층(600), 인출부(710, 720), 보조인출부(810, 820) 및 외부전극(910, 920)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 및 도 2를 기준으로, 길이 방향(X)으로 서로 마주보는 제1면(101)과 제2면(102), 폭 방향(Y)으로 서로 마주보는 제5면(105) 및 제6면(106), 두께 방향(Z)으로 마주보는 제3면(103)과 제4면(104)을 포함한다. 본 실시예에서, 바디(100)의 일면과 타면은 각각 제3면(103)과 제4면(104), 일측면과 타측면은 각각 제1면(101) 제2면(102), 일단면과 타단면은 각각 제5면(105) 및 제6면(106)을 의미한다. 또한, 바디(100)의 복수의 벽면은 제3면(103)과 제4면(104)을 각각 연결하는 제1면(101), 제2면(102), 제5면(105), 제6면(106)을 의미한다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(910, 920), 제1절연층(500)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.65mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 수지 및 수지에 분산된 자성 물질을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성 물질로 이루어질 수도 있다.
자성 물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트 분말은, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 자성 분말은, 순철 분말, Fe-Si계 합금 분말, Fe-Si-Al계 합금 분말, Fe-Ni계 합금 분말, Fe-Ni-Mo계 합금 분말, Fe-Ni-Mo-Cu계 합금 분말, Fe-Co계 합금 분말, Fe-Ni-Co계 합금 분말, Fe-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Si계 합금 분말, Fe-Si-Cu-Nb계 합금 분말, Fe-Ni-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Al계 합금 분말 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속 자성 분말은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
페라이트 및 금속 자성 분말은 각각 평균 직경이 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는, 수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 수지에 분산된 자성 물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다.
수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 코일부(300)를 관통하는 코어를 포함한다. 상기 코어는 자성 복합 시트가 코일부(300)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지기판(200)은 도 1 내지 도 3을 참조하면, 바디(100)의 제1면(101) 및 제2면(102)으로 각각 노출된다. 지지기판(200)은 바디(100)에 매설되어 후술할 코일부(300)를 지지한다.
지지기판(200)은, 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 또는 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 지지기판(200)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric)등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(AlOH3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 붕산알루미늄(AlBO3), 티탄산바륨(BaTiO3) 및 지르콘산칼슘(CaZrO3)으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다.
지지기판(200)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(200)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지기판(200)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(200)은 코일부(300) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다. 지지기판(200)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(300) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.
리세스(R)는 바디(100)의 표면 중 폭 방향(Y)으로 서로 마주하는 제1면(101)과 제2면(102)에 각각 형성되어 바디(100)의 제3면(103)까지 연장된다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 리세스(R)는 바디(100)의 제1면(101)과 제2면(102) 각각과 바디(100)의 제3면(103)이 형성하는 모서리 영역을 따라 형성된다. 리세스(R)는 바디(100)의 제4면(104)까지 연장되지 않는다. 즉, 리세스(R)는 바디(100)의 두께 방향(Z)으로 바디(100)를 관통하지 않는다.
리세스(R)는, 코일바의 일면 측의 각 바디(100) 간의 경계선(다이싱 라인 또는 싱귤레이션 라인)에 프리 다이싱(pre-dicing)을 수행함으로써 형성될 수 있다. 프리 다이싱에 이용되는 프리 다이싱 팁(pre-dicing tip)의 폭은 코일바의 다이싱 라인의 폭보다 넓다. 여기서, 코일바는 바디(100)의 길이 방향(X)과 폭 방향(Y)을 따라 복수의 바디(100)가 서로 연결되어 있는 상태를 의미한다. 또한, 다이싱 라인의 폭은 코일바를 개별화하는 풀 다이싱(full-dicing)의 풀 다이싱 팁(full-dicing tip)의 폭을 의미한다.
이러한 프리 다이싱(pre-dicing) 시 그 깊이는, 후술할 인출부(710, 720) 각각의 일 부분이 바디(100)의 일 부분과 함께 제거될 수 있도록 조절된다. 즉, 인출부(710, 720)가 리세스(R)의 내면으로 노출되도록 리세스(R)의 깊이가 조절된다. 다만, 프리 다이싱 시의 깊이는 코일바의 일면과 타면을 완전히 관통하지 않도록 조절된다. 이로 인해, 프리 다이싱 후에도 코일바는 복수의 바디가 서로 연결되어 있는 상태로 유지된다.
한편, 리세스(R)의 내면인 리세스(R)의 내벽과 리세스(R)의 저면은 바디(100)의 표면을 구성한다. 또한 리세스(R)는, 리세스(R)의 내면과 마주하고 내면과 나란하게 배치된 리세스(R)의 외면을 더 포함한다. 본 명세서에서는, 리세스(R)의 내면은 바디(100)의 표면의 일 부분으로, 리세스(R)의 외면은 리세스(R)의 내면 및 바디(100)의 표면과 구별되는 계면을 의미한다.
코일부(300)는 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(300)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예에서, 코일부(300)는 인출부(710, 720) 및 보조인출부(810, 820)를 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 코일부(300)는 지지기판(200)에 배치되고, 그 일단부 및 타단부가 리세스(R)로 노출된다. 본 실시예에서, 코일부(300)는 지지기판(200)의 일면에 배치된 제1코일부(310) 및 지지기판(200)의 타면에 배치된 제2코일부(320)를 포함한다. 도 3을 참조하면, 지지기판(200)의 타면에 배치된 제2코일부(320)의 일단부 및 타단부가 리세스(R)로 각각 노출된다. 본 실시예에서, 제1코일부(310)의 일단부는 제1인출부(710)를 포함하고, 제2코일부(320)의 일단부는 제1보조인출부(810)를, 제2코일부(320)의 타단부는 제2인출부(720)를 각각 포함한다. 한편, 본 명세서에서는, 설명의 편의상 지지기판(200)의 일면은 상면, 지지기판(200)의 타면은 하면을 의미하는 것으로 기재한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1코일부(310)와 제2코일부(320) 각각은, 중앙의 코어부를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선 형태일 수 있다. 예로서, 제1코일부(310)는 지지기판(200)의 일면에서 상기 코어부를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
코일부(300)는 평면 나선 형상의 코일 패턴을 포함할 수 있으며, 지지기판(200)에서 서로 마주하는 양면에 배치되는 제1 및 제2코일부(310, 320)는 지지기판(200)에 형성되는 비아전극(50)을 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
코일부(310, 320) 및 비아전극(50)은 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.
인출부(710, 720)는 지지기판(200)에 배치되어, 코일부로부터 연장되어 바디의 표면으로 각각 노출된다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1인출부(310)는 지지기판(200)의 일면에 배치되고, 제1코일부(310)로부터 연장되어 바디의 제1면(101)으로 노출된다. 제2인출부(720)는 지지기판(200)의 타면에 배치되고, 제2코일부(320)로부터 연장되어 바디의 제2면(102)으로 노출된다. 도 3을 참조하면, 제2인출부(720)는 지지기판(200)의 하면에 배치되므로 리세스(R)의 내벽과 저면으로 노출된다.
보조인출부(810, 820)는 지지기판(200)에 배치되어, 인출부(710, 720)와 서로 대응되도록 배치된다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1보조인출부(810)는 지지기판(200)의 타면에 배치되어, 제1인출부(710)와 서로 대응되어 바디의 제1면(101)으로 노출된다, 제2보조인출부(820)는 지지기판(200)의 일면에 배치되어, 제2인출부(720)와 대응되어, 바디의 제2면(102)으로 노출된다. 도 3을 참조하면, 제1보조인출부(810)는 지지기판(200)의 하면에 배치되므로, 리세스(R)의 내벽과 저면으로 노출된다. 리세스(R) 형성 시 바디(100)의 일부와 함께 제1인출부(710) 및 제2보조인출부(820) 각각의 일부가 함께 제거된다. 리세스(R)의 내벽과 저면으로 노출된 제1인출부(710) 및 제2보조인출부(820)에는 후술할 제1 및 제2외부전극(910, 920)이 형성된다.
도 3을 참조하면, 코일부(300)는 인출부(710, 720)와 보조인출부(810, 820)를 연결하는 연결비아(751)를 더 포함한다. 제1연결비아(751)는 지지기판(200)을 관통하여 제1인출부(710)와 제1보조인출부(810)를 전기적으로 연결한다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제1연결비아(751)는 바디의 제1면(101)으로 노출될 수도 있다.
예로서, 코일부(310, 320), 인출부(710, 720), 보조인출부(810, 820) 및 비아전극(50)을 지지기판(200)의 일면 또는 타면에 도금으로 형성할 경우, 코일부(310, 320), 인출부(710, 720), 보조인출부(810, 820) 및 비아전극(50) 은 각각 무전해도금층 등의 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은 어느 하나의 전해도금층을 다른 하나의 전해도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 코일부(310, 320)의 시드층, 인출부(710, 720)의 시드층, 보조인출부(810, 820)의 시드층 및 비아전극(50)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 코일부(310, 320)의 전해도금층, 인출부(710, 720)의 전해도금층, 보조인출부(810, 820)의 전해도금층 및 비아전극(50)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일부(310, 320), 인출부(410, 420), 보조인출부(810, 820) 및 비아전극(50) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
산화절연막(400)은 바디(100)의 표면에 배치된다. 구체적으로, 산화절연막(400)은 바디(100)의 표면에 노출된 금속 자성 분말 입자를 산화시켜 형성될 수 있다. 예로서, 금속 자성 분말 입자가 철(Fe)을 포함하는 경우, 산화절연막(400)은 철(Fe)에만 선택적으로 반응하는 에칭액으로 바디(100)의 표면을 산처리함으로써 형성될 수 있다. 또한, 이에 제한되지 않고, 철(Fe) 등의 금속을 양극으로 하여 전해하는 양극 부동태화(anode passivation)에 의하여 형성할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 산화절연막(400)은 후술하는 하면 절연층(510)이 형성된 후, 하면 절연층(510)이 배치된 영역을 제외한 바디(100)의 표면에 형성될 수 있다. 이에 따라, 외부전극을 도금하는 경우 도금액이 바디 표면에 번지는 현상을 완화할 수 있다.
도 3을 참조하면, 산화절연막(400)은 바디(100)의 표면 중 지지기판(200)이 바디(100)의 표면으로 노출된 영역을 제외한 영역에 배치된다. 지지기판(200)은 금속 자성 분말 입자를 포함하지 아니하므로, 산처리 하더라도 산화절연막(400)이 형성되지 않는다. 결과, 산화절연막(400)은 바디 표면 중 지지기판(200)이 바디의 제1면(101) 및 제2면(102)으로 노출된 영역을 제외한 영역에 배치된다.
도 3을 참조하면, 산화절연막(400)은 제1 및 제2인출부(710, 720) 및 제1 및 제2보조인출부(810, 820)가 배치된 영역을 제외한 바디(100)의 표면에 배치된다. 산화절연막은 철(Fe)을 포함하는 금속 자성 분말 입자의 산화반응에 의해 형성되므로, 구리(Cu)를 포함하는 영역에는 형성되기 어려울 수 있다. 결과, 도 3을 참조하면, 산화절연막(400)은 바디(100) 표면 중, 인출부(710, 720) 및 보조인출부(810,820)가 배치된 영역에는 형성되지 않을 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았으나, 제1보조인출부(810) 및 제1인출부(710)가 배치되는 바디(100)의 제1면(101), 제2인출부(720)가 배치되는 제2면(102)에는, 전술한 산화반응이 아니라 환원반응이 일어날 수 있다. 결과, 제1보조인출부(810) 및 제2인출부(720)가 배치된 영역의 구리(Cu) 도금부위가 증가하여 코일부(300)와 외부전극(910, 920) 간의 전기적 연결성이 향상될 수 있다.
산화절연막(400)은, 외부전극(910, 920)을 전해도금으로 형성하기 전 바디(100) 표면에 선택적으로 형성되어, 바디(100) 표면 중 외부전극(910, 920)이 형성된 영역을 제외한 영역에 도금이 되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 산화절연막(400)은 산화반응에 의해 형성된 부동태막(passivation)으로서, 바디(100) 표면의 전기전도도를 낮추는 역할을 수행한다. 또한 도금 공정 이후에는 본 발명의 코일 부품과 다른 전자부품 간의 전기적 쇼트를 방지하는 기능을 가질 수 있다.
제1절연층(500)은 산화절연막(400)의 표면 및 바디(100)의 표면을 따라 형성되어 바디(100)의 표면을 커버한다. 즉, 본 실시예에서, 바디(100)의 표면 중 제1 및 제2면(101, 102)에는, 산화절연막(400), 및 산화절연막(400)을 커버하는 제1절연층(500)이 각각 순차적으로 배치된다.
도 3을 참조하면, 제1절연층(500)은 바디의 제3면(103)을 커버하는 하면 절연층(510)을 포함한다. 전술한 바와 같이 리세스(R)가 형성된 후, 바디의 제3면(103)에는 하면 절연층(510)이 배치될 수 있다. 하면 절연층(510)은 도금을 위한 패턴 절연층으로서, 하면 절연층(510)이 배치된 영역을 제외한 영역에 도금 공정이 진행될 수 있다. 하면 절연층(510)이 배치된 영역에는 후술할 연결부(911, 921)가 배치되지 않으므로, 외부전극(910, 920) 부위의 도금이 바디(100)로 번지는 현상을 방지할 수 있다.
하면 절연층(510)은 잉크젯을 이용해 패턴 절연층을 형성하거나, 또는 스프레이를 이용해 바디의 제3면(103)에 절연층(500)을 도포한 후 일부 영역을 레이저로 가공함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, CO2레이저, UV 레이저, IR 레이저, Green 레이저 등이 이용될 수 있으나, 열 발생을 최소화하고 정밀성을 높일 수 있도록 UV 레이저를 이용하는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 제1절연층(500)은 바디의 제1면(101), 제2면(102), 제5면(105), 제6면(106), 및 제4면(104)을 커버하는 5면 절연층(520)을 포함한다. 5면 절연층(520)은 산화절연막(400) 상에 배치되어, 바디(100) 표면을 커버한다. 5면 절연층(520)은 바디(100) 표면을 따라 형성되어, 전술한 리세스(R)를 충진한다.
제1절연층(500)은 수지를 포함하는 절연 물질을 포함할 수 있다. 제1절연층(500)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지, 감광성 수지, 패럴린, SiOx 또는 SiNx를 포함할 수 있다. 또한 패럴린(parylene) 등 공지의 절연 물질을 포함할 수 있다. 제1절연층(500)에 포함되는 절연 물질은 어떠한 것이든 가능하며, 특별한 제한은 없다.
제1절연층(500)은, 액상의 절연수지를 바디(100)에 도포하거나, 드라이필름(DF)과 같은 절연필름을 바디(100)에 적층하거나, 기상증착으로 절연물질을 바디(100) 표면과 연결부(911, 921) 상에 형성함으로써 형성될 수 있다.
제1절연층(500)은 전술한 산화절연막(400) 상에 배치되므로, 산화절연막(400)과 제1절연층(500) 의 계면 간 결합력 증가에 의해 절연 효과를 강화시킬 수 있다.
외부전극(910, 920)은, 코일부(300)의 일단부 및 타단부와 연결되고, 바디(100)의 일면을 따라 형성된다. 도 3을 참조하면, 제1외부전극(910)은 제2코일부(320)의 일단부인 제1보조인출부(810)와 연결되고, 리세스(R)의 내면과 바디(100)의 일면을 따라 형성된다. 제2외부전극(920)은 제2코일부(320)의 타단부인 제2인출부(720)와 연결되고, 리세스(R)의 내면과 바디(100)의 일면을 따라 형성된다. 제1 및 제2외부전극(910, 920)은 전술한 리세스(R)에 배치되므로, 바디(100)의 길이 방향(X)으로 서로 이격되어 형성된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 및 제2외부전극(910, 920)은 각각 리세스(R)를 따라 배치된 연결부(911, 921) 및 바디(100)의 제3면(103)에 배치된 패드부(912, 922)를 포함한다. 제1외부전극(910)은 리세스(R)를 따라 바디의 제3면(103)에 연장된제1연결부(911)를 포함하고, 제2외부전극(920)은 리세스(R)를 따라 바디의 제3면(103)에 연장된 제2연결부(921)를 포함한다. 또한, 제1외부전극(910)은 제1연결부(911)와 연결되어 바디(100)의 제3면(103)을 커버하는 제1패드부(912), 제2외부전극(920)은 제2연결부(912)와 연결되어 바디(100)의 제3면(103)을 커버하는 제2패드부(922)를 각각포함한다.
연결부(911, 921)는 리세스(R)의 저면, 리세스(R)의 내벽 및 바디(100)의 표면을 따라 일체로 형성된다. 연결부(911, 921)는 컨포멀(Conformal)한 막 형태로 리세스(R)의 내면에 연장되어, 외부전극(910, 920)을 구성한다.
외부전극(910, 920) 각각은 리세스(R)의 내면 및 바디(100)의 제3면(103)에서 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1연결부(911)와 제2연결부(912)는 동일 공정에서 함께 형성되어 서로 일체로 형성될 수 있고, 제1패드부(912) 및 제2패드부(922)는 동일 공정에서 함께 일체로 형성될 수 있다. 외부전극(910, 920)은 스퍼터링 공정과 같은 박막 공정으로 형성될 수 있다.
외부전극(910, 920)은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부전극(910, 920)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다.
전술한 리세스(R) 구조에 의해, 바디(100) 외부에 배치된 외부전극(910, 920)의 크기를 최소화할 수 있어, 부품의 크기를 더욱 소형화할 수 있다.
제1실시예의 제1변형예
도 4는 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내는 도면으로, 도 1의 I-I'선을 따른 단면에 대응되는 도면.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예의 제1변형예에 따른 코일 부품(1000)은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 제1절연층(500)의 재료 및 제2절연층(600)의 존부가 상이하다. 따라서, 본 변형예를 설명함에 있어서는 제1실시예와 상이한 제1절연층(500)의 재료 및 제2절연층(600)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1절연층(500)은 실리카(SiO2)를 포함한다. 구체적으로, 실리카(SiO2)를 포함하는 글래스를 포함할 수 있다. 제1절연층(500)은 예로서, 실리카(SiO2)를 포함하는 무기 산화물 필러를 포함할 수 있다.
제2절연층(600)은 바디(100)의 제1면(101) 및 제2면(102)을 커버하도록 제1절연층(500) 상에 배치된다. 즉, 본 변형예에서, 바디(100)의 표면 중 제1 및 제2면(101, 102)에는, 산화절연막(400), 산화절연막(400)을 커버하는 제1절연층(500), 및 제1절연층(500)을 커버하는 제2절연층(600)이 각각 순차적으로 배치된다.
제2절연층(600)은, 바디(100)의 제4면(104)의 일부를 커버하고, 리세스(R) 의 외면을 따라 바디(100)의 표면을 커버한다.
제2절연층(600)은 전술한 리세스(R) 형성 후 제1절연층(500) 상에 배치되므로, 리세스(R)가 형성된 바디(100)의 표면을 따라 배치된다. 제2절연층(600)은 에폭시 수지 등을 박형화하여 형성할 수 있다.
제2절연층(600)은 특히 바디의 제1면(101) 및 제2면(102)을 절연하므로, 외부전극(910, 920) 도금 시 도금 번짐 현상을 더욱 효과적으로 완화할 수 있다. 또한, 산화절연막(400), 제1절연층(500) 및 제2절연층(600)의 3중 절연 구조로 인해, 절연 효과가 더욱 증대될 수 있다.
제2실시예
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1에 대응되는 도면. 도 6은 도 5의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 도면으로, 도 2에 대응되는 도면. 도 7은 도 5의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면으로, 도 3에 대응되는 도면.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 제2보조인출부(820) 및 제2연결비아(752)를 더 포함한다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예와 상이한 제2보조인출부(820) 및 제2연결비아(752)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2보조인출부(820)는 지지기판(200)의 일면에 배치되며, 제2인출부(720)와 서로 대응되게 배치된다.
산화절연막(400)은 바디(100)의 표면 중, 제2보조인출부(820)가 배치된 영역을 제외한 영역에 배치된다.
제2보조인출부(820)와 제2인출부(720)를 연결하는 제2연결비아(752)를 더 포함한다.
제2보조인출부(820)가 배치됨에 따라, 바디(100)의 제1면(101) 및 제2면(102)에 배치되는 인출부(710, 720) 및 보조인출부(810, 820)의 면적이 증가하게 되고, 인출부(710, 720) 및 보조인출부(810, 820)와 외부전극(910, 920) 간의 결합력이 더욱 증대된다.
구체적으로 도시하지는 않았으나, 보조인출부(810, 820) 및 인출부(710, 720)가 배치되는 바디(100)의 제1면(101) 및 제2면(102)에는, 전술한 환원반응이 일어날 수 있다. 결과, 보조인출부(810, 820) 및 인출부(710, 720)가 배치된 영역의 구리(Cu) 도금부위가 증가하여 코일부(300)와 외부전극(910, 920) 간의 전기적 연결성이 향상될 수 있다.
제2실시예의 제1변형예
도 8은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예의 제2변형예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 제2실시예에 따른 코일 부품(2000)과 비교할 때 제1절연층(500)의 재료 및 제2절연층(600)의 존부가 상이하다. 따라서, 본 변형예를 설명함에 있어서는 제2실시예와 상이한 제1절연층(500)의 재료 및 제2절연층(600)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제2실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1절연층(500)은 실리카(SiO2)를 포함한다. 구체적으로, 실리카(SiO2)를 포함하는 글래스를 포함할 수 있다. 제1절연층(500)은 예로서, 실리카(SiO2)를 포함하는 무기 산화물 필러를 포함할 수 있다.
제2절연층(600)은 바디(100)의 제1면(101) 및 제2면(102)을 커버하도록 제1절연층(500) 상에 배치된다.
제2절연층(600)은, 바디(100)의 제4면(104)의 일부를 커버하고, 리세스(R) 의 외면을 따라 바디(100)의 표면을 커버한다.
제2절연층(600)은 전술한 리세스(R) 형성 후 제1절연층(500) 상에 배치되므로, 리세스(R)가 형성된 바디(100)의 표면을 따라 배치된다. 제2절연층(600)은 에폭시 수지 등을 박형화하여 형성할 수 있다.
제2절연층(600)은 특히 바디의 제1면(101) 및 제2면(102)을 절연하므로, 외부전극(910, 920) 도금 시 도금 번짐 현상을 더욱 효과적으로 완화할 수 있다. 또한, 산화절연막(400), 제1절연층(500) 및 제2절연층(600)의 3중 절연 구조로 인해, 절연 효과가 더욱 증대될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경 또는 삭제 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
50: 비아전극
100: 바디
200: 지지기판
310, 320: 제1 및 제2코일부
400: 산화절연막
500: 제1절연층
510: 하면 절연층
520: 5면 절연층
600: 제2절연층
710,720: 제1 및 제2인출부
751, 752: 제1 및 제2연결비아
810, 820: 제1 및 제2보조인출부
910, 920: 제1 및 제2외부전극
911, 921: 제1 및 제2연결부
912, 922: 제1 및 제2패드부
R: 리세스
1000, 2000: 코일 부품
100: 바디
200: 지지기판
310, 320: 제1 및 제2코일부
400: 산화절연막
500: 제1절연층
510: 하면 절연층
520: 5면 절연층
600: 제2절연층
710,720: 제1 및 제2인출부
751, 752: 제1 및 제2연결비아
810, 820: 제1 및 제2보조인출부
910, 920: 제1 및 제2외부전극
911, 921: 제1 및 제2연결부
912, 922: 제1 및 제2패드부
R: 리세스
1000, 2000: 코일 부품
Claims (14)
- 서로 마주한 일면과 타면, 각각 상기 일면과 타면을 연결하고 서로 마주한 일측면과 타측면을 가지는 바디;
상기 바디의 일측면과 타측면에 각각 형성되어 상기 바디의 일면까지 연장된 리세스;
상기 바디 내부에 배치된 지지기판;
상기 지지기판에 배치되고, 일단부 및 타단부가 상기 리세스로 노출되는 코일부;
상기 바디의 표면에 배치된 산화절연막; 및
상기 산화절연막의 표면을 따라 형성되어 상기 바디의 표면을 커버하는 제1절연층; 을 포함하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디의 일측면 및 타측면을 커버하도록 상기 제1절연층 상에 배치된 제2절연층; 을 더 포함하는, 코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 제2절연층은,
상기 바디의 타면의 일부를 커버하고,
상기 리세스의 외면을 따라 상기 바디의 표면을 커버하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1절연층은,
상기 바디의 일면을 커버하는 하면 절연층, 및
상기 바디의 일측면, 타측면, 일단면, 타단면, 및 타면을 커버하는 5면 절연층을 포함하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1절연층은 상기 바디의 표면을 따라 형성되는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1절연층은 수지를 포함하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1절연층은 실리카(SiO2)를 포함하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 지지기판은 상기 바디의 일측면 및 타측면으로 각각 노출되고,
상기 산화절연막은 상기 바디의 표면 중 상기 지지기판이 상기 바디의 표면으로 노출된 영역을 제외한 영역에 배치된, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 지지기판의 일면과 타면에 각각 배치되고, 상기 코일부로부터 연장되어 상기 바디의 일측면과 타측면으로 각각 노출되는 제1 및 제2인출부, 및
상기 지지기판의 타면에 배치된 제1보조인출부 및 상기 지지기판의 일면에 배치된 제2보조인출부를 포함하며,
상기 제1 및 제2보조인출부 각각은 상기 제1 및 제2인출부와 서로 대응되게 배치되는, 코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 산화절연막은 상기 바디의 표면 중 상기 제1 및 제2인출부 및 상기 제1 및 제2보조인출부가 배치된 영역을 제외한 영역에 배치된, 코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 제1보조인출부 및 상기 제2인출부는 상기 리세스의 내벽과 저면으로 노출되는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일부의 일단부와 연결되고 상기 바디의 일면을 따라 형성되는 제1외부전극, 및
상기 코일부의 타단부와 연결되고 상기 바디의 일면을 따라 형성되어 상기 제1외부전극과 이격되는 제2외부전극; 을 더 포함하는, 코일 부품.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 외부전극은,
상기 리세스에 배치되어 상기 제1 및 제2인출부와 각각 연결된 연결부, 및
상기 연결부와 연결되고 상기 바디의 일면을 커버하는 패드부를 각각 포함하는, 코일 부품.
- 서로 마주한 일면과 타면, 및 각각 상기 바디의 일면과 타면을 연결하는 복수의 벽면을 가지는 바디;
상기 바디 내부에 배치된 지지기판;
상기 바디의 복수의 벽면 중 서로 마주한 상기 바디의 양측면에 각각 형성되어 상기 바디의 일면까지 연장된 리세스;
상기 지지기판에 배치되고, 일단부 및 타단부가 상기 리세스로 노출되는 코일부;
상기 리세스의 내면을 따라 형성되어 상기 코일부의 일단부와 연결되는 제1외부전극;
상기 리세스의 내면을 따라 형성되어 상기 코일부의 타단부와 연결되는 제2외부전극;
상기 바디의 표면에 배치된 산화절연막; 및
상기 산화절연막의 표면과 상기 바디의 표면을 따라 형성되어 상기 바디의 표면을 커버하는 제1절연층; 을 포함하는, 코일 부품.
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