KR20220039470A - 코일 부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 상기 바디 내부에 배치된 코일부, 및 상기 바디에 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극을 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 코일 부품의 길이, 폭 및 두께를 각각 A, B 및 C라고 정의할 때, A/C≥2.4 및 B/C≥1.6을 만족하고, 상기 코일부의 적어도 하나의 턴(turn)은, 상기 코일 부품의 단면을 기준으로, 폭에 대한 두께의 비가 1 이하를 만족한다.

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 전자 기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다. 특히, 전자 부품의 두께를 얇게하는 박형화 요구가 증가되고 있다.
일본공개특허 제2005-142459호
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 박형화가 가능한 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다른 목적은, 직류 저항 특성(Rdc) 저하를 방지할 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 상기 바디 내부에 배치된 코일부, 및 상기 바디에 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극을 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 코일 부품의 길이, 폭 및 두께를 각각 L, W 및 T라고 정의할 때, L/T≥2.4 및 W/T≥1.6을 만족하고, 상기 코일부의 적어도 하나의 턴(turn)은, 상기 코일 부품의 단면을 기준으로, 폭에 대한 두께의 비가 1 이하를 만족하는, 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일 부품의 두께를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 직류 저항 특성(Rdc) 저하를 방지할 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 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 코일부의 각 턴(turn)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 7은 도 5의 IV-IV'선을 따른 단면을 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 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 코일부의 각 턴(turn)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 코일부(210), 및 외부전극(310, 320)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(210)가 배치된다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 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 양단면(일단면 및 타단면)은 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양측면(일측면 및 타측면)은 바디의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미하고, 바디(100)의 일면과 타면은 각각 바디(100)의 제6 면(106)과 제5 면(105)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(310, 320)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 3.2mm의 길이(A), 2.5mm의 폭(B) 및 0.5mm의 두께(C)를 가지거나, 2.5mm의 길이(A), 2mm의 폭(B) 및 0.5mm(C)의 두께를 가지거나, 2mm의 길이(A), 1.6mm의 폭(B) 및 0.5mm의 두께(C)를 가지거나, 2mm의 길이(A), 1.2mm의 폭(B) 및 0.5mm의 두께(C)를 가지거나, 1.6mm의 길이(A), 0.8mm의 폭(B) 및 0.5mm의 두께(C)를 가지거나, 1.2mm의 길이(A), 1mm의 폭(B) 및 0.5mm의 두께(C)를 가지도록 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, 코일 부품(1000)의 길이(A)라 함은, 바디(100)의 제5 면(105) 상에서 바디(100)의 제5 면(105)을 향해 취한 코일 부품(1000)에 대한 광학 현미경 사진을 기준으로, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 길이(A)라 함은, 상기 사진을 기준으로, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 길이(A)라 함은, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 중 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
여기서, 코일 부품(1000)의 폭(B)이라 함은, 바디(100)의 제5 면(105) 상에서 바디(100)의 제5 면(105)을 향해 취한 코일 부품(1000)에 대한 광학 현미경 사진을 기준으로, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다 또는, 코일 부품(1000)의 폭(B)이라 함은, 상기 사진을 기준으로 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 폭(B)이라 함은, 상기 사진을 기준으로 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분 중 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
여기서, 코일 부품(1000)의 두께(C)라 함은, 바디(100)의 제1 면(101) 상에서 바디(100)의 제1 면(101)을 향해 취한 코일 부품(1000)에 대한 광학 현미경 사진을 기준으로, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 두께(C)라 함은, 상기 사진을 기준으로, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 두께(C)라 함은, 상기 사진을 기준으로, 상기 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선 중 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 중 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
또는, 코일 부품(1000)의 길이(A), 폭(B) 및 두께(C) 각각은, 마이크로 미터 측정법으로 측정될 수도 있다. 마이크로 미터 측정법은, Gage R&R (Repeatability and Reproducibility)된 마이크로 미터로 영점을 설정하고, 마이크로 미터의 팁(tip) 사이에 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 삽입하고, 마이크로 미터의 측정 레버(lever)를 돌려서 측정할 수 있다. 한편, 마이크로 미터 측정법으로 코일 부품(1000)의 길이(A)를 측정함에 있어, 코일 부품(1000)의 길이(A)는 1회 측정된 값을 의미할 수도 있으며, 복수 회 측정된 값의 산술 평균을 의미할 수도 있다. 이는, 코일 부품(1000)의 폭(B) 및 두께(A)에도 동일하게 적용될 수 있다.
코일 부품(1000)의 길이(A)는 1.2㎜ 이상 3.2㎜ 이하일 수 있다. 코일 부품의 폭(B)은 0.8㎜ 이상 2.5㎜ 이하일 수 있다. 코일 부품의 두께(C)는 0.5㎜ 이하일 수 있다. 코일 부품(1000)의 길이(A)가 1.2㎜ 미만이거나, 코일 부품의 폭(B)이 0.8㎜ 미만인 경우에는, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 길이(A) 및 폭(B)이 작아져 불량이 증가할 수 있다. 또한, 바디(100)의 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면적이 작아져 자로를 확보하기 곤란할 수 있다. 코일 부품(1000)의 길이(A)가 3.2㎜ 초과이거나, 코일 부품의 폭(B)이 2.5㎜ 초과인 경우에는, 부품의 소형화에 불리할 수 있다. 코일 부품의 두께(C)가 0.5㎜ 초과인 경우에는 부품의 박형화에 불리할 수 있다.
코일 부품(1000)의 길이(A), 폭(B) 및 두께(C)는, A/C≥2.4를 만족하며, B/C≥1.6을 만족한다. 이에 대해서는 후술한다.
바디(100)는, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 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.
페라이트는, 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.
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(210)의 권회부(211)의 중앙부를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는, 자성 복합 시트가 권회부(211)의 중앙부를 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일부(210)는 바디(100) 내에 배치되어 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(210)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다. 본 실시예의 경우, 코일부(210)는, 도선(conductive wire)부 및 도선부의 표면을 피복하는 피복층(CL)을 포함하는 구리와이어(Cu-wire) 등의 금속와이어를 권선한 권선코일이므로, 본 실시예에 대한 이하의 설명에서는 코일부(210)와 권선코일(210)을 동일한 의미로 사용한다. 피복층(CL)은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등의 절연물질을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 금속와이어는 직사각형 형태의 단면 또는 모서리가 라운드 형태인 직사각형 형태의 단면을 가질 수 있다. 상술한 예들의 경우 금속와이어는 측면이 평평한 영역을 포함하므로, 금속와이어로 권선코일(210) 형성 시 작업 용이성이 향상될 수 있다.
권선코일(210)은, 공심 코일 형태의 권회부(211)와, 권회부(211)의 양단으로부터 각각 연장되어 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 각각 노출된 인출부(212A, 212B)를 포함한다. 권회부(211)는 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 전체적으로 링 형상을 가지는 부분을 의미할 수 있다.
권회부(211)는, 금속와이어를 스파이럴(spiral) 형상으로 감음으로써 형성될 수 있다. 결과, 권회부(211)의 모든 턴(turn)은 피복층(CL)으로 피복된 형태를 가진다. 권회부(211)는 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있다. 권회부(211) 각각의 층은 평면 나선형(planar spiral)으로 형성되어, 적어도 하나의 턴(turn)을 가질 수 있다.
권회부(211)의 인접한 턴(turn) 각각의 피복층(CL)은 서로 접촉한다. 금속와이어를 권선한 후 권선코일(210)을 가열 및 가압하는데, 이 때 인접한 턴(turn) 각각에 배치된 피복층(CL)이 서로 접촉된다. 따라서, 각 턴(turn) 간의 이격 공간은 피복층(CL)으로 채워질 수 있다. 한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 턴(turn) 간의 이격 공간에 배치된 피복층(CL)은, 서로 간에 경계를 형성하고 있을 수도 있다. 또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 턴(turn) 간의 이격 공간에 배치된 피복층(CL)은, 서로 간에 경계가 형성되지 않을 수도 있다. 후자의 경우, 전술한 가열 및 가압 공정에서, 피복층(CL)의 적어도 일부가 용융되어 서로 융착된 것일 수 있다. 한편, 피복층(CL)은, 예로서, 절연피복층과 융착층을 포함하는 것과 같이, 복수의 층으로 형성될 수 있는데, 이 경우, 각 턴(turn) 간의 이격 공간에 배치된 피복층(CL)이 서로 간에 경계가 형성되지 않는다고 함은, 각 턴(turn) 간의 이격 공간에 배치된 피복층(CL) 중 융착층이 서로 간에 경계가 형성되지 않음을 의미할 수 있다.
제1 인출부(212A)는 권회부(211)의 일단과 연결되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된다. 제2 인출부(212B)는 권회부(211)의 타단과 연결되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다. 권선코일(210)은 금속와이어를 권선하여 형성되므로, 권회부(211) 및 인출부(212A, 212B)는 상호 간에 경계가 형성되지 않고 일체로 형성될 수 있다. 한편, 인출부(212A, 212B)의 표면 또한 피복층(CL)에 의해 커버되나, 인출부(212A, 212B)의 표면 중 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된 일 영역의 경우는, 후술할 외부전극(310, 320)과의 전기적 연결을 위해 해당 영역의 피복층(CL)이 제거될 수 있다.
코일부(210)의 적어도 하나의 턴(turn)은, 단면을 기준으로, 폭(D)에 대한 두께(E)의 비가 1 이하를 만족할 수 있다. 예로서, 도 2를 참조하면, 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면을 기준으로, 권회부(211)의 턴(turn) 각각은, 길이 방향(L)을 따른 길이(턴의 폭, D)에 대한 두께 방향(T)을 따른 길이(턴의 두께, E)의 비가 1 이하일 수 있다. 또 다른 예로서, 도 3을 참조하면, 폭 방향(W)-두께 방향(T) 단면을 기준으로 권회부(211)의 턴(turn) 각각은, 폭 방향(W)을 따른 길이(턴의 폭, D)에 대한 두께 방향(T)을 따른 길이(턴의 두께, E)의 비가 1 이하일 수 있다. 턴의 폭(D)에 대한 턴의 두께(E)의 비를 종횡비(Aspect Ratio, AR)로 정의할 수 있는데, 본 실시예의 경우 턴의 종횡비(AR)를 1 이하로 형성함으로써 코일 부품(1000) 전체의 두께(C)를 얇게 하면서도, 바디(100) 중 권선코일(210) 상부 및 하부에 각각 배치되는 커버부의 두께를 충분히 확보할 수 있다. 이로 인해, 부품을 박형화하면서도 자속의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 코일부(210) 각 턴(turn)의 종횡비(AR)는 예로서, 0.3 이상 1 이하일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서에서 턴(turn)의 폭(D) 및 턴(turn)의 두께(E)라 함은, 전술한 코일 부품의 길이(A), 폭(B) 및 두께(C)의 측정방법과 유사한 방법으로 산출될 수 있다. 즉, 예로서, 코일부(210)의 턴(turn)의 폭(D)이라 함은, LT 단면에 대한 광학 현미경 사진을 기준으로, 상기 사진에 나타난 어느 하나의 턴(turn)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 경계선을 연결하며 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하거나, 상기 복수의 선분의 길이 중 최소값을 의미하거나, 상기 복수의 선분의 길이의 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미할 수 있다. 또 다른 예로서, 코일부(210)의 턴(turn)의 폭(D)이라 함은, LT 단면에 대한 광학 현미경 사진을 기준으로, 적어도 2 이상의 턴(turn) 각각에 대해 측정된 각 턴(turn)의 폭(각 턴(turn)의 폭은 상술한 3가지 방법 중 어느 하나의 방법으로 산출한다)들의 산술평균값을 의미할 수 있다.
외부전극(310, 320)은, 바디(100)에 서로 이격 배치되고, 코일부(210)와 연결된다. 구체적으로, 제1 외부전극(310)은 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어, 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출부(212A)와 접촉 연결된다. 제2 외부전극(320)은 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어, 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 인출부(212B)와 접촉 연결된다. 제1 외부전극(310)은 바디(100)의 제1 면(101)의 적어도 일부를 커버할 수 있고, 적어도 일부가 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된다. 제2 외부전극(320)은 바디(100)의 제2 면(102)의 적어도 일부를 커버할 수 있고, 적어도 일부가 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된다. 바디(100)의 제6 면(106)에서 제1 및 제2 외부전극(310, 320)은 서로 이격되게 배치된다. 즉, 외부전극(310, 320)은 각각 전체적으로 L 형태로 형성될 수 있다.
외부전극(310, 320)은, 스퍼터링 등의 기상 증착법 및/또는 도금법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 구리(Cu) 및/또는 은(Ag)과 같은 도전성 분말과 절연 수지를 포함하는 도전성 수지를 바디(100)의 표면에 도포 및 경화하여 형성될 수도 있다.
외부전극(310, 320)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(310, 320)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 외부전극(310, 320)은, 바디(100)에 접하는 제1 전극층(311, 321), 제1 전극층(311, 321)에 배치된 제2 전극층(312, 322)을 포함할 수 있다. 제1 전극층(311, 321)은, 예로서, 구리(Cu) 및/또는 은(Ag)과 같은 도전성 분말과 절연 수지를 포함하는 도전성 수지이거나, 구리 도금층일 수 있다. 제2 전극층(312, 322)은 제1 전극층(311, 321)에 도금된 니켈 도금층이거나, 니켈 도금층 및 니켈 도금층에 배치된 주석 도금층일 수 있다.
외부전극(310, 320)은, 예로서, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 배치된 영역의 두께(도 2를 기준으로 L 방향을 따른 길이)가 30㎛이고, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 영역의 두께(도 2를 기준으로 T 방향을 따른 길이)가 20㎛일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
표 1은, 코일 부품(1000)의 길이(A), 폭(B) 및 두께(C)과, A/C 및 B/C, 및 코일부(210)의 턴(turn)의 폭(D)에 대한 두께(E)의 비(AR)를 달리하면서, 샘플 1 내지 27의 인덕턴스(inductance)와 직류저항(Rdc)을 측정한 값이다.
A, B, C 및 AR을 제외한 나머지 변수들은 샘플 1 내지 27 상호 간에 동일하게 하였다. 즉, 예로서, 샘플 1 내지 27 각각에서 제1 및 제2 외부전극 각각은 L 자형 형상을 가지며, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 배치된 외부전극의 L 방향을 따른 길이는 모두 동일하며, 바디(100)의 제6 면(1016)에 배치된 외부전극의 T 방향을 따른 길이는 모두 동일하다. 또한, 샘플 1 내지 27의 인덕턴스(inductance) 을 측정하기 위한 주파수는 1MHz로 모두 동일하다.
A
[mm]		 B
[mm]		 C
[mm]		 A/C W/T AR Inductance
[uH]		 Rdc
[mOhm]
1 3.2 2.5 0.5 6.4 5 0.6 0.47 25.67
2 1 0.47 26.32
3 1.2 0.469 29.2
4 2.5 2 0.5 5 4 0.64 0.471 30.5
5 1 0.47 31.52
6 1.2 0.47 33.78
7 2 1.6 0.5 4 3.2 0.7 0.471 50.12
8 1 0.47 51.24
9 1.3 0.471 53.2
10 2 1.2 0.5 4 2.4 0.72 0.468 68.45
11 1 0.469 69.47
12 1.7 0.469 70.83
13 1.6 0.8 0.5 3.2 1.6 0.83 0.47 75.65
14 1 0.471 77.03
15 2 0.472 78.64
16 1.2 1 0.5 2.4 2 0.88 0.469 73.81
17 1 0.47 74.94
18 2.1 0.47 76.57
19 1 0.5 0.5 2 1 0.9 0.47 160.41
20 1 0.47 156.4
21 2.5 0.471 152.49
22 0.8 0.5 0.5 1.6 1 0.92 0.471 286.41
23 1 0.471 267.45
24 3 0.471 260.8
25 0.6 0.3 0.5 1.2 0.6 0.95 0.472 521.57
26 1 0.471 500.32
27 3.4 0.471 481.62
샘플 1 내지 18과, 샘플 19 내지 27을 비교하면, 본원발명의 A/C 범위 또는 B/C 범위를 만족하지 않는 샘플 19 내지 27이, 본원발명의 A/C의 범위 및 B/C의 범위를 만족하는 샘플 1 내지 18 보다 직류 저항(Rdc)이 큼을 알 수 있다. 즉, 샘플 19 내지 27의 직류 저항(Rdc) 특성은 샘플 1 내지 18의 직류 저항(Rdc) 특성보다 떨어진다.
샘플 3, 6, 9, 12, 15 및 18 각각은, 본원발명의 A/C의 범위 및 B/C의 범위를 만족하지만, 턴(turn)의 폭(D)에 대한 턴(turn)의 두께 비(AR)가 1을 초과하는 예로서, 동일한 A/C 및 B/C 값을 가지는 샘플들과 비교하여, 직류 저항(Rdc)이 증가함을 알 수 있다. 즉, 샘플 3, 6, 9, 12, 15 및 18 각각의 직류 저항(Rdc) 특성은 떨어진다.
상기의 검토 결과, A/C≥2.4 및 B/C≥1.6을 만족하며, 턴(turn)의 종횡비(AR)이 1 이하인 샘플 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16 및 17 각각은, 종횡비(AR)를 1 이하로 형성하면서도 코일 부품의 직류 저항(Rdc) 특성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 5의 IV-IV'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4와, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교하여, 바디(100)의 내부 구조가 상이하다. 따라서, 이하에서 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제1 실시예에서와 상이한 바디(100)의 내부 구조를 중심으로 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은, 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 지지기판(400)과 절연막(IF)을 더 포함한다. 또한, 코일부(220)는, 코일패턴(221A, 221B), 인출패턴(222A, 222B) 및 비아(223)을 포함한다.
지지기판(400)은 바디(100) 내부에 배치되어, 코일부(220)를 지지한다.
지지기판(400)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(400)은, 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL), 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric)등의 자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(Al(OH)3), 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(400)이 보강재를 포함하는 자재로 형성될 경우, 지지기판(400)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지기판(400)이 유리섬유를 포함하지 않는 자재로 형성될 경우, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)의 두께(C)를 박형화하는데 유리하다. 또한, 동일한 size의 바디(100)를 기준으로, 코일부(220) 및/또는 자성 물질이 차지하는 부피를 증가시킬 수 있어 부품 특성을 향상시킬 수 있다. 지지기판(400)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(220) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.
코일부(220)는, 코일패턴(221A, 221B), 인출패턴(222A, 222B) 및 비아(223)을 포함한다. 구체적으로, 도 5 내지 도 7의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(400)의 하면에 제1 코일패턴(221A)이 배치되고, 지지기판(400)의 하면과 마주하는 지지기판(400)의 상면에 제2 코일패턴(221B)이 배치된다. 제1 인출패턴(222A)은 지지기판(400)의 하면에 배치되어 제1 코일패턴(221A)과 접촉 연결되고, 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된다. 제2 인출패턴(222B)은 지지기판(400)의 상면에 배치되어 제2 코일패턴(221B)과 접촉 연결되고, 바디(100)의 제2 면(101)으로 노출된다. 비아(223)는 지지기판(400)을 관통하여 제1 및 제2 코일패턴(221A, 221B)의 최내측 단부를 서로 연결한다. 이렇게 함으로써, 코일부(220)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
코일패턴(221A, 221B) 각각은, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(221A)은 지지기판(400)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 스파이럴 형태일 수 있다.
코일패턴(221A, 221B), 인출패턴(222A, 222B) 및 비아(223) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 제2 코일패턴(221B), 제2 인출패턴(222B) 및 비아(223)를 지지기판(400)의 상면 측에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(221B), 제2 인출패턴(222B) 및 비아(223) 각각은 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은, 어느 하나의 전해도금층의 표면을 따라 다른 하나의 전해도금층이 형성된 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 상면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 시드층은 무전해도금법 또는 스퍼터링 등의 기상 증착법 등으로 형성될 수 있다. 제2 코일패턴(221B), 제2 인출패턴(222B) 및 비아(223) 각각의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(221B), 제2 인출패턴(222B) 및 비아(223) 각각의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(221A, 221B)은, 예로서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 지지기판(400)의 하면 및 상면에 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(221A)은 지지기판(400)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(221B)은 지지기판(400)의 상면에 매립되어 상면이 지지기판(400)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(221B)의 상면에는 오목부가 형성되어, 지지기판(400)의 상면과 제2 코일패턴(221B)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(221A, 221B), 인출패턴(222A, 222B) 및 비아(223) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연막(IF)은, 코일부(220)와 바디(100) 사이, 및, 지지기판(400)과 바디(100) 사이에 배치된다. 절연막(IF)은, 지지기판(400) 및 코일부(220)의 표면을 따라 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 절연막(IF)은 코일부(220)와 바디(100)를 절연시키기 위한 것으로서, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 절연막(IF)은 페럴린이 아닌 에폭시 수지 등의 절연 물질을 포함할 수도 있다. 절연막(IF)은 기상 증착법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 절연막(IF)은, 코일부(220)가 형성된 지지기판(400)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연필름을 적층 및 경화함으로써 형성될 수도 있으며, 코일부(220)가 형성된 지지기판(400)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연페이스트를 도포 및 경화함으로써 형성될 수도 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: 코어
210, 220: 코일부
310, 320: 외부전극
400: 지지기판
IF: 절연막
1000, 2000: 코일 부품

Claims (11)

  1. 바디, 상기 바디 내부에 배치된 코일부, 및 상기 바디에 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극을 포함하는 코일 부품에 있어서,
    상기 코일 부품의 길이, 폭 및 두께를 각각 A, B 및 C라고 정의할 때, A/C≥2.4 및 B/C≥1.6을 만족하고,
    상기 코일부의 적어도 하나의 턴(turn)은, 상기 코일 부품의 단면을 기준으로, 폭에 대한 두께의 비가 1 이하를 만족하는,
    코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코일 부품의 길이(A)는 1.2㎜ 이상 3.2㎜ 이하인, 코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코일 부품의 폭(B)은 0.8㎜ 이상 2.5㎜ 이하인, 코일 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일 부품의 두께(C)는 0.5㎜인, 코일 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코일부에 배치되고, 상기 코일부의 각 턴(turn)의 표면을 커버하는 피복층;
    을 더 포함하는, 코일 부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코일부의 인접한 턴(turn) 각각의 상기 피복층은 서로 접촉하는,
    코일 부품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 코일부는,
    도선부 및 상기 도선부의 표면을 피복한 상기 피복층을 포함하는 금속와이어를 권선하여 형성된,
    코일 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디 내에 배치되어 상기 코일부를 지지하는 지지기판; 을 더 포함하고,
    상기 코일부는,
    상기 지지기판의 서로 마주한 일면과 타면에 배치된 제1 및 제2 코일패턴,
    상기 제1 및 제2 코일패턴 각각으로부터 연장되어 상기 바디의 표면으로 노출된 제1 및 제2 인출패턴, 및
    상기 지지기판을 관통하여 상기 제1 및 제2 코일패턴 각각의 최내측 단부를 서로 연결하는 비아를 포함하는,
    코일 부품.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 코일부 및 상기 지지기판 각각과 상기 바디 사이에 배치된 절연막; 을 더 포함하는,
    코일 부품.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바디는, 하면, 및 상기 하면과 각각 연결되고 길이 방향으로 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지고,
    상기 제1 외부전극은 상기 바디의 일단면에 배치되어 상기 바디의 하면으로 연장 배치되고,
    상기 제2 외부전극은 상기 바디의 타단면에 배치되어 상기 바디의 하면으로 연장 배치된,
    코일 부품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극 각각은,
    상기 바디에 접촉하는 제1 전극층 및 상기 제1 전극층에 배치된 제2 전극층을 포함하는,
    코일 부품.

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