KR20220006198A - 코일 부품 - Google Patents

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KR20220006198A
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신명기
황지훈
이영일
여정구
문병철
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 코일부, 상기 코일부를 커버하는 내층부와, 상기 내층부의 상부와 하부에 각각 배치된 제1 및 제2 표층부를 포함하는 바디, 및 상기 바디의 표면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 내층부는, 제1 절연수지 및 제1 금속자성분말을 포함하고, 상기 제1 및 제2 표층부 중 적어도 하나는, 제2 절연수지 및 직경이 상기 제1 금속자성분말의 직경보다 작은 제2 금속자성분말로 구성되고, 상기 내층부와 인접한 제1 영역과, 제3 절연수지, 및 상기 제3 절연수지에 형성되며 직경이 상기 제2 금속자성분말의 직경과 대응되는 공극(void)으로 구성되고, 상기 제1 영역보다 외측에 배치되는 제2 영역을 갖는다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}
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.
전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
박막형 인덕터의 경우, 도금으로 코일부를 형성한 기판에, 금속자성분말을 포함하는 자성복합시트를 적층 및 경화하여 바디를 형성하고, 바디의 표면에 외부전극을 형성한다.
부품의 박형화를 위해 외부전극을 도금으로 형성할 수 있는데, 이 경우 바디의 표면으로 노출된 금속자성분말로 인해 도금 번짐이 발생하는 경우가 있다.
한국공개특허 제 2016-0040422호
본 발명의 목적은 외부전극 형성을 위한　도금　공정에서　도금　번짐에 의한 신뢰성 저하를 감소시킬 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 코일부, 상기 코일부를 커버하는 내층부와, 상기 내층부의 상부와 하부에 각각 배치된 제1 및 제2 표층부를 포함하는 바디, 및 상기 바디의 표면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 내층부는, 제1 절연수지 및 제1 금속자성분말을 포함하고, 상기 제1 및 제2 표층부 중 적어도 하나는, 제2 절연수지 및 직경이 상기 제1 금속자성분말의 직경보다 작은 제2 금속자성분말로 구성되고, 상기 내층부와 인접한 제1 영역과, 제3 절연수지, 및 상기 제3 절연수지에 형성되며 직경이 상기 제2 금속자성분말의 직경과 대응되는 공극(void)으로 구성되고, 상기 제1 영역보다 외측에 배치되는 제2 영역을 갖는, 코일 부품이 제공한다.
본 발명에 따르면 외부 전극을 형성하기 위한　도금　공정에서　도금　번짐에 의해 부품의 신뢰성 저하를　감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 A를 확대한 것을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 도 4의 B 를 확대한 것을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 7은 도 6의 A'를 확대한 것을 나타내는 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, L 방향은 제1 방향 또는 길이 방향, W 방향은 제2 방향 또는 폭 방향, T 방향은 제3 방향 또는 두께 방향으로 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 A를 확대한 것을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4의 B 를 확대한 것을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300), 표면절연층(400) 및 외부전극(500, 600)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 지지기판(200) 및 코일부(300)이 배치된다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1, 도 3 및 도 4를 기준으로, 길이 방향(L)으로 서로 마주보는 제1 면(101)과 제2 면(102), 폭 방향(W)으로 서로 마주보는 제3 면(103)과 제4 면(104), 두께 방향(T)으로 마주보는 제5 면(105) 및 제6 면(106)을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104) 각각은, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 이하에서, 바디(100)의 양 단면은 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미할 수 있다. 또한 바디(100)의 일면과 타면은, 각각 바디(100)의 제6 면(106)과 제5 면(105), 또는 각각 바디(100)의 하면과 상면을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(500, 600)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 금속자성분말(P1, P2, P3) 및 절연수지(R1, R2, R3)를 포함하고, 내층부(110) 및 내층부(110)를 둘러싸는 표층부(120, 130)를 가진다. 내층부(110)는 후술할 지지기판(200)과 코일부(300)를 커버하며 바디(100)의 두께 방향(T) 중앙부 영역에 길이 방향(L)-폭 방향(W) 전체에 배치된다. 제1 및 제2 표층부(120, 130)는 각각 내층부(110)의 상부와 하부에 배치된다.
바디(100)는 절연수지(R1, R2, R3) 및 절연수지(R1, R2, R3)에 분산된 금속자성분말(P1, P2, P3)을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 일 예로서, 바디(100)는, 내층부(110)를 형성하기 위해 제1 절연수지(R1)와 제1 및 제3 금속자성분말(P1, P3)를 포함하는 적어도 하나의 제1 자성 복합 시트와, 표층부(120, 130)를 형성하기 위해 제2 및 제3 절연수지(R2, R3)와 제2 금속자성분말(P2)를 포함하는 적어도 하나의 제2 자성 복합 시트를 코일부(300)가 형성된 지지기판(200)의 양면에 순차 적층함으로써 형성될 수 있다.
내층부(110)는 제1 절연수지(R1)와 제1 및 제3 금속자성분말(P1, P3)를 포함할 수 있다. 표층부(120, 130) 각각은, 제2 및 제3 절연수지(R2, R3)와 제2 금속자성분말(P2)를 포함할 수 있다. 내층부(110)의 제1 금속자성분말(P1)의 직경은 내층부(110)의 제3 금속자성분말(P3)의 직경보다 클 수 있다. 내층부(110)가 직경이 서로 상이한 2 종류의 금속자성분말(P1, P3)을 포함하므로, 내층부(110)에서 자성체의 비율을 증가시킬 수 있다. 즉, 내층부(110)의 금속자성분말(P1, P3)의 충전율을 향상시킬 수 있다. 제3 금속자성분말(P3)의 직경은 후술할 표층부(120, 130)의 제2 금속자성분말(P2)의 직경과 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 자성 복합 시트와 제2 자성 복합 시트를 제조함에 있어, 두 종류의 금속자성분말만을 이용해 두 종류의 자성 복합 시트를 제조할 수 있어, 상대적으로 간이한 방법으로 바디(100)를 형성할 수 있다.
표층부(120, 130)에 포함되는 제2 금속자성분말(P2)의 직경은, 내층부(110)에 포함되는 제1 금속자성분말(P1)보다 직경이 작다. 표층부(120, 130)는 내층부(110)보다 바디(100)의 두께 방향(T)의 외측에 배치되어, 그 외면이 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)을 형성하게 되는데, 표층부(120, 130)의 제2 금속자성분말(P2)을 내층부(110)의 제1 금속자성분말(P1)보다 작게 형성함으로써, 후술할 바디(100) 산처리 공정을 통해 보다 용이하고 신속하게 도전성물질인 금속자성분말을 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)으로부터 제거할 수 있다. 표층부(120, 130) 각각의 두께는 제2 금속자성분말(P2)의 직경의 4배 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서 상에서, 금속자성분말(P1, P2, P3)의 직경이라고 함은 D90 또는 D50 등으로 표현되는 입도 분포 값을 의미하는 것일 수 있다. 즉, 제1 금속자성분말(P1)의 직경이 제2 금속자성분말(P2)의 직경보다 크다고 함은, 예로서, 제1 금속자성분말(P1)의 D50 값이 제2 금속자성분말(P2)의 D50 값보다 큰 것을 의미할 수 있다.
본 실시예의 경우, 전술한 자성 복합 시트를 적층 및 경화한 후 바디(100)의 표면으로 노출된 금속자성분말(P1, P2, P3)을 제거하도록 바디(100)의 표면에 산처리를 수행한다. 이러한 결과, 제1 표층부(120)는, 제2 절연수지(R2) 및 제2 금속자성분말(P2)로 구성되고, 내층부(110)와 인접한 제1 영역(121)과, 제3 절연수지(R3) 및 제3 절연수지(R3)에 형성되며 직경이 제2 금속자성분말(R2)의 직경과 대응되는 공극(void, V)으로 구성되고, 제1 영역(121)보다 내층부(110)의 외측에 배치되는 제2 영역(122)을 가지게 된다. 제1 표층부(120)에서 제2 영역(122)이 가지는 두께, 즉, 공극(V)이 형성되는 제1 표층부(120)의 깊이는, 제1 표층부(120)각각의 두께의 절반 정도 수준일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 도 3 및 이상의 설명에서는, 제1 표층부(120)를 기준으로 도시 및 설명하고 있으나, 제2 표층부(130)에도 도 3의 도시 내용과 전술한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시예의 경우, 자성 복합 시트를 적층하여 바디를 형성함에 있어, 최외측에 제2 금속자성분말(P2)과 제2 및 제3 절연수지(R2, R3) 만을 포함하는 제2 자성 복합 시트를 적층함으로써, 바디(100)의 표층부(120, 130)에는 도전성 물질로서 상대적으로 크기가 작은 제2 금속자성분말(P2) 만이 배치되게 된다. 이러한 결과, 바디(100)를 산처리 함에 있어, 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)으로부터 도전성 물질인 금속자성분말을 용이하고 신속하게 제거할 수 있다. 따라서, 후술할 외부전극(500, 600) 중 적어도 일부를 도금 공정으로 형성함에 있어, 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106) 측에 도전성인 금속자성분말이 제거되지 않고 노출됨으로 인해 발생하는 도금 번짐(bleeding)을 감소시킬 수 있다.
금속자성분말(P1, P2, P3) 각각은, 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, 금속자성분말(P1, P2, P3)은, 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.
금속자성분말(P1, P2, P3) 중 적어도 하나는 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 제1 금속자성분말(P1)은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 금속자성분말(P1, P2, P3)은 각각 평균 직경이 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연수지(R1, R2, R3)는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 제1 내지 제3 절연수지(R1, R2, R3)는 예로서, 모두 동일한 종류의 절연 고분자로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)의 상면과 하면을 연결하는 바디(100)의 양 측면(103, 104) 중 적어도 하나의 중앙부에는, 제1 금속자성분말(P1)이 노출될 수 있다. 도 4를 참조하면, 내층부(110)에 포함된 제1 금속자성분말(P1)은 바디(100)의 제3 면(103)의 중앙부로 노출될 수 있다. 본 실시예의 경우, 복수의 바디가 서로 연결된 형태의 코일바를 일괄적으로 제조한 후 상기 코일바를 각 개별 부품의 바디에 해당하는 크기로 절단(dicing)하게 된다. 결과, 각 개별 부품의 바디의 4개의 측면은 절단 공정으로 인해 형성된 절단면에 해당하게 된다. 따라서, 바디에 포함된 금속자성분말 중 다이싱 라인에 배치되는 것들은 절단 공정에서 그 중 일부가 절단 또는 바디로부터 탈락되게 된다. 본 실시예의 경우, 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)이 전술한 절단면에 해당하게 되며, 따라서, 바디(100)에 포함된 제1 내지 제3 금속자성분말(P1, P2, P3) 중 전술한 다이싱 라인에 배치된 것들은 바디(100) 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)에 절단면이 노출되거나 해당 면으로부터 탈락되게 된다. 결과, 제1 금속자성분말(P1)은 바디(100)의 양 측면(103, 104) 중 적어도 하나의 중앙부로 노출될 수 있다. 한편, 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)의 중앙부라고 함은, 전술한 바디(100)의 내층부(110)의 폭 방향(W) 양 끝단으로서 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104) 중 일부를 구성하는 영역을 의미할 수 있다.
바디(100)의 양 측면(103, 104) 중 적어도 하나의 중앙부에는, 제3 금속자성분말(P3)의 직경에 대응되는 홈이 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 바디(100)를 형성한 후 바디(100)의 표면을 산처리하게되는데, 이 경우 상대적으로 작은 직경의 제3 금속자성분말(P3)은 제2 금속자성분말(P2)과 마찬가지로, 산처리 시 용해되어 제거될 수 있다. 따라서, 바디(100)의 양 측면(103, 104) 중 적어도 하나의 중앙부에는, 제3 금속자성분말(P3)의 직경에 대응되는 홈이 형성될 수 있다. 홈은 전체적으로 반구형태 또는 구형태로 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 코일부(300)를 관통하는 자성코어(C)를 포함한다. 자성코어(C)는 자성 복합 시트가 지지기판(200) 및 코일부(300) 각각의 중앙부에 형성된 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지기판(200)은 바디(100)에 매설된다. 지지기판(200)은 후술할 코일부(300)를 지지하는 구성이다.
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.
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.
코일부(300)는 지지기판(200)의 양면 중 적어도 하나에 형성되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다. 본 실시예의 경우, 코일부(300)는 바디(100)의 두께 방향(T)으로 서로 마주한 지지기판(200)의 양면에 각각 형성된 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)과, 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)을 서로 연결하도록 지지기판(200)을 관통하는 비아(320)를 포함한다.
제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각은, 자성코어(C)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(311)은, 도 2의 방향을 기준으로 지지기판(200)의 하면에서 자성코어(C)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
제1 및 제2 코일패턴(311, 312)의 단부는 각각 후술할 제1 및 제2 외부전극(500, 600)과 연결된다. 즉, 제1 코일패턴(311)의 단부는 제1 외부전극(500)과 연결되고, 제2 코일패턴(312)의 단부는 제2 외부전극(600)과 연결된다.
일 예로서, 제1 코일패턴(311)의 단부는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되도록 연장되고, 제2 코일패턴(312)의 단부는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출되도록 연장되어, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 각각 형성된 제1 및 제2 외부전극(500, 600)과 접촉 연결될 수 있다. 이 경우, 단부를 포함하는 코일패턴(311, 312) 각각은 일체로 형성될 수 있다.
코일패턴(311, 312) 및 비아(320) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(312) 및 비아(320)를 지지기판(200)의 타면 측에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(312) 및 비아(320)는 각각 무전해도금층 등의 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 시드층 및 전해도금층 각각은 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. 제2 코일패턴(312)의 시드층 및 비아(320)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(312)의 전해도금층 및 비아(320)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예로서, 도 2 및 도 4의 방향을 기준으로, 지지기판(200)의 하면 측에 배치된 제1 코일패턴(311)과, 지지기판(200)의 상면 측에 배치된 제2 코일패턴(312)을 서로 별개로 형성한 후 지지기판(200)에 일괄적으로 적층하여 코일부(300)를 형성할 경우, 비아(320)는 고융점금속층과 고융점금속층의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 저융점금속층을 포함할 수 있다. 여기서, 저융점금속층은 납(Pb) 및/또는 주석(Sn)을 포함하는 솔더로 형성될 수 있다. 저융점금속층은 일괄적층 시의 압력 및 온도로 인해 적어도 일부가 용융될 수 있다. 이로 인해, 저융점금속층과 제2 코일패턴(312) 간의 경계와, 저융점금속층과 고융점금속층 간의 경계 중 적어도 일부에는 금속간화합물층(Inter Metallic Compound Layer, IMC Layer)이 형성될 수 있다.
코일패턴(311, 312)은, 예로서, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지기판(200)의 양면으로부터 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)은 지지기판(200)의 일면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(312)은 지지기판(200)의 타면에 매립되어 일면이 지지기판(200)의 타면으로 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(312)의 일면에는 오목부가 형성되어, 지지기판(200)의 타면과 제2 코일패턴(312)의 일면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 제2 코일패턴(312)은 지지기판(200)의 타면에 돌출 형성되고, 제1 코일패턴(311)은 지지기판(200)의 일면에 매립되어 일면이 지지기판(200)의 일면으로 노출될 수 있다. 이 경우, 제1 코일패턴(312)의 일면에는 오목부가 형성되어, 지지기판(200)의 일면과 제1 코일패턴(312)의 일면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(311, 312), 및 비아(320) 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.
절연막(IF)은, 코일패턴(311, 312) 및 지지기판(200)의 표면을 따라 형성될 수 있다. 절연막(IF)은 코일패턴(311, 312)을 바디(100)로부터 절연시키기 위한 것으로, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있다. 절연막(IF)에 포함되는 절연 물질은 어떠한 것이든 가능하며, 특별한 제한은 없다. 절연막(IF)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 지지기판(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다.
표면절연층(400)은, 바디(100)의 양 측면(103, 104) 중 적어도 하나에 배치된다. 전술한 바와 같이, 바디(100)의 양 측면(103, 104)은 다이싱 공정으로 인해 형성된 절단면으로서, 제1 금속자성분말(P1)이 노출될 수 있다. 도전성의 제1 금속자성분말(P1)이 외부로 노출될 경우, 후술할 외부전극(500, 600) 도금 형성 공정에서 도금 번짐 현상을 발생시킬 수 있으며, 외부의 다른 전자부품과 본 실시예에 따른 코일 부품 간의 전기적 단락(short-circuit)을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예의 경우, 절단면에 해당하는 바디(100)의 양 측면(103, 104)에 표면절연층(400)을 형성함으로써 전술한 문제점을 해결하고자 한다.
표면절연층(400)은, 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등의 전기절연성 고분자를 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, SiOx, SiNx 등의 무기 절연물질을 포함할 수도 있다. 표면절연층(400)은, 전술한 절연 고분자를 포함하는 절연 자재를 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)에 인쇄 등의 방법으로 형성한 후 이를 경화시켜 형성하거나, 절연 물질을 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)에 기상 증착 시키는 방법 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
외부전극(500, 600)은, 바디(100)의 표면에 서로 이격 배치되어 코일부(300)의 양 단부와 각각 연결된다. 구체적으로, 제1 외부전극(500)은 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어, 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 코일패턴(311)의 단부와 접촉 연결되고, 제2 외부전극(600)은 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어, 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 코일패턴(312)의 단부와 접촉 연결된다.
외부전극(500, 600)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(500, 600) 각각은 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 제한되지 않는 일 예로, 외부전극(500, 600) 각각은 수지전극층인 제1 층, 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층 및 주석(Sn)을 포함하는 제3 층을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 층은, 은(Ag), 구리(Cu) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 도전성 분말과, 에폭시 등의 열경화성 수지를 포함하는 도전성 페이스트를 바디(100)의 표면에 도포한 후 열 경화하여 형성될 수 있다. 제2 층 및 제3 층은 각각 도금으로 형성될 수 있다. 한편, 제2 및 제3 층을 도금으로 형성함에 있어, 상술한 제1 표층부(120)의 제2 영역(122)은 도금레지스트로 기능할 수 있다. 제1 표층부(120)의 제2 영역(122), 바디(100)의 상면 중 외부전극(500, 600)이 형성되는 영역을 제외한 영역으로 제2 층 및 제3 층이 연장 형성되는 도금 번짐을 최소화할 수 있다.
본 실시예의 경우, 외부전극(500, 600) 각각은 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)에 표면절연층(400)을 형성한 형성된다. 또한, 외부전극(500, 600) 각각은 바디(100)의 양 단면(101, 102)을 덮고 제3 내지 제6 면 각각의 적어도 일부로 연장된 형태로 형성된다. 따라서, 외부전극(500, 600) 중 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104) 상에 배치된 부분은, 표면절연층(400) 상에 배치된 형태를 가지게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면이다. 도 7은 도 6의 A'를 확대한 것을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 내층부(110)가 제3 금속자성분말(P3)의 직경보다 작은 직경의 제4 금속자성분말(P4)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 경우, 내층부(110)가 제1, 제3 및 제4 금속자성분말(P1, P3, P4)을 포함하고, 제4 금속자성분말(P4)의 직경이 제3 금속자성분말(P3)의 직경보다 작으므로, 내층부(110)에서 자성체의 충전율을 더욱 향상시킬 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.
100: 바디
110: 내층부
120, 130: 표층부
121, 122: 제1 영역 및 제2 영역
200: 지지기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
400: 표면절연층
500, 600: 외부전극
C: 자성코어
R1, R2, R3: 절연수지
P1, P2, P3, P4: 금속자성분말
IF: 절연막
1000, 2000: 코일 부품

Claims (9)

  1. 코일부;
    상기 코일부를 커버하는 내층부와, 상기 내층부의 상부와 하부에 각각 배치된 제1 및 제2 표층부를 포함하는 바디; 및
    상기 바디의 표면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하고,
    상기 내층부는, 제1 절연수지 및 제1 금속자성분말을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 표층부 중 적어도 하나는,
    제2 절연수지 및 직경이 상기 제1 금속자성분말의 직경보다 작은 제2 금속자성분말로 구성되고, 상기 내층부와 인접한 제1 영역과,
    제3 절연수지, 및 상기 제3 절연수지에 형성되며 직경이 상기 제2 금속자성분말의 직경과 대응되는 공극(void)으로 구성되고, 상기 제1 영역보다 상기 내층부의 외측에 배치되는 제2 영역을 가지는,
    코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 표층부 각각은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 모두 가지는,
    코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내층부는, 직경이 상기 제1 금속자성분말의 직경보다 작은 제3 금속자성분말을 더 포함하는,
    코일 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바디는, 서로 마주한 상면과 하면, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 일측면을 가지고,
    상기 바디의 일측면의 중앙부에는, 상기 제1 금속자성분말 중 적어도 일부가노출된,
    코일 부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바디의 일측면의 중앙부에는, 상기 제3 금속자성분말의 직경에 대응되는 홈이 형성된,
    코일 부품.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 금속자성분말의 직경과 상기 제3 금속자성분말의 직경은 동일한,
    코일 부품.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 내층부는, 직경이 상기 제3 금속자성분말의 직경보다 작은 제4 금속자성분말을 더 포함하는,
    코일 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디는, 서로 마주한 상면과 하면, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 일측면과 타측면, 상기 일측면과 상기 타측면을 연결하는 일단면과 타단면을 가지고,
    상기 바디의 일측면과 타측면 중 적어도 하나에 배치된 표면절연층; 을 더 포함하는,
    코일 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각은,
    상기 바디의 일단면과 타단면에 배치되고, 적어도 일부가 상기 표면절연층 상으로 연장된,
    코일 부품.

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