KR20220041335A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 일면, 및 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지는 바디, 상기 바디 내에 배치된 지지기판, 상기 바디의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 일면에 각각 배치된 제1 코일패턴과 제1 및 제2 인출패턴, 및 상기 지지기판의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 타면에 각각 배치된 제2 코일패턴과 1 더미인출패턴을 포함하는 코일부, 상기 바디의 일단면 및 타단면 각각과 상기 바디의 일면 간의 모서리부에 형성되고, 상기 제1 및 제2 인출패턴을 노출하는 제1 및 제2 슬릿부, 및 상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출패턴과 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 인출패턴 중 적어도 하나의 두께는, 상기 제1 코일패턴 및 상기 제1 더미인출패턴 각각의 두께보다 두껍다.
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.
전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자 기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
코일 부품의 외부전극은 통상적으로 길이 방향으로 서로 마주한 바디의 2개의 표면에 각각 형성된다. 이 경우, 외부전극의 두께로 인해 코일 부품의 전체 길이 또는 폭이 증가할 수 있다. 또한, 코일 부품이 실장기판에 실장된 경우, 코일 부품의 외부전극이 실장기판에 인접하게 배치된 다른 부품과 접촉하여 전기적 단락(short)이 일어날 수 있다.
본 발명의 실시예들의 목적 중 하나는, 바디의 유효 부피를 향상시키기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일면, 및 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지는 바디, 상기 바디 내에 배치된 지지기판, 상기 바디의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 일면에 각각 배치된 제1 코일패턴과 제1 및 제2 인출패턴, 및 상기 지지기판의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 타면에 각각 배치된 제2 코일패턴과 1 더미인출패턴을 포함하는 코일부, 상기 바디의 일단면 및 타단면 각각과 상기 바디의 일면 간의 모서리부에 형성되고, 상기 제1 및 제2 인출패턴을 노출하는 제1 및 제2 슬릿부, 및 상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출패턴과 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 인출패턴 중 적어도 하나의 두께는, 상기 제1 코일패턴 및 상기 제1 더미인출패턴 각각의 두께보다 두꺼운, 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 바디의 유효 부피를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에서 일부 구성을 생략하고 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면.
도 3은 도 2에서 일부 구성을 생략한 것을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 III-III' 선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에서 일부 구성을 생략하고 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면.
도 3은 도 2에서 일부 구성을 생략한 것을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 III-III' 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.
(일 실시예)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에서 일부 구성을 생략하고 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2에서 일부 구성을 생략한 것을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300), 슬릿부(S1, S2) 및 외부전극(410, 420)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 지지기판(200)과 코일부(300)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 내지 도 5의 방향을 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 단면(일단면 및 타단면)은 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면(일측면 및 타측면)은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미할 수 있다. 또한, 바디(100)의 일면은 바디(100)의 제6 면(106)을 의미할 수 있고, 바디(100)의 타면은 바디(100)의 제5 면(105)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(410, 420)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 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), 붕소(B), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 인(P) 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 및/또는 결정질을 포함할 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(300)를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(300) 내측의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
지지기판(200)은 바디(100) 내에 배치된다. 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(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(200)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(200)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지기판(200)이 유리 섬유를 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.
지지기판(200)의 두께는, 예로서, 10㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
슬릿부(S1, S2)는, 바디(100)의 제6 면(106)의 모서리부에 형성된다. 구체적으로, 슬릿부(S1, S2)는, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 각각과 바디(100)의 제6 면(106) 간의 모서리부를 따라 형성된다. 즉, 제1 슬릿부(S1)는 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106) 간의 모서리부를 따라 형성되고, 제2 슬릿부(S2)는 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106) 간의 모서리부를 따라 형성된다. 슬릿부(S1, S2)는 바디(100)의 제3 면(103)으로부터 제4 면(104)까지 연장된 형태를 가진다. 한편, 슬릿부(S1, S2)는 바디(100)의 제5 면(105)까지 연장되지 않는다. 즉, 슬릿부(S1, S2)는 바디(100)의 두께 방향(T)으로 바디(100)를 관통하지 않는다.
슬릿부(S1, S2)는 각 코일 부품이 개별화되기 전의 상태인 코일바 레벨에서, 각 코일 부품을 개별화하는 가상의 경계선 중 각 코일 부품의 폭 방향과 일치하는 가상의 경계선을 따라 코일바의 일면에 프리 다이싱(pre-dicing)을 수행함으로써 형성될 수 있다. 이러한 프리 다이싱(pre-dicing)은, 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 저면으로만 후술할 인출패턴(331, 332)이 노출되도록 그 깊이가 조절된다. 슬릿부(S1, S2)의 내면은, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)과 실질적으로 평행한 내벽, 및 내벽과 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)을 연결하는 저면을 가질 수 있다. 한편, 이하에서는, 설명의 편의를 위해 슬릿부(S1, S2)가 내벽과 저면을 가지는 것으로 설명을 하기로 하나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 예로서, 제1 슬릿부(S1)의 내면은, 제1 슬릿부(S1)의 단면의 형상이 바디(100)의 제1 면(101)과 제6 면(106)을 연결하는 곡선의 형태를 가지도록 형성되어 전술한 내벽과 저면이 구분되지 않을 수도 있다.
한편, 슬릿부(S1, S2)의 내면도 바디(100)의 표면에 해당되는 것이나, 본 명세서에서는 발명의 이해 및 설명의 편의를 위해 슬릿부(S1, S2)의 내면을 바디(100)의 표면과 구별하기로 한다.
코일부(300)는 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예에 따른 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 코일패턴(311, 312), 비아(321, 322, 323), 인출패턴(331, 332) 및 더미인출패턴(341, 342)을 포함한다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4 및 도 5의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311), 인출패턴(331, 332)이 배치되고, 지지기판(200)의 하면과 마주하는 지지기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312) 및 더미인출패턴(341, 342)이 배치된다. 지지기판(200)의 하면에서, 제1 코일패턴(311)은 제2 인출패턴(332)과 접촉 연결되고, 제1 코일패턴(311) 및 제2 인출패턴(332) 각각은 제1 인출패턴(331)과 이격되게 배치된다. 제2 인출패턴(332)은 제1 코일패턴(311)의 최외측 턴(turn)으로부터 연장 형성될 수 있다. 제1 인출패턴(331)은 바디(100)의 제1 면(101) 및 제1 슬릿부(S1)의 저면에 연속적으로 노출된다. 제2 인출패턴(332)은 바디(100)의 제2 면(102) 및 제2 슬릿부(S2)의 저면에 연속적으로 노출된다. 지지기판(200)의 상면에서, 제2 코일패턴(312)은 제1 더미인출패턴(341)과 접촉 연결되고, 제2 코일패턴(312) 및 제1 더미인출패턴(341) 각각은 제2 더미인출패턴(342)과 이격되게 배치된다. 제1 더미인출패턴(341)은 제2 코일패턴(312)의 최외측 턴(turn)으로부터 연장 형성될 수 있다. 제1 더미인출패턴(341)은 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된다. 제2 더미인출패턴(342)은 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다. 제1 비아(321)는 지지기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311)의 최내측 턴(turn)과 제2 코일패턴(312)의 최내측 턴(turn)에 각각 접촉 연결된다. 제2 비아(322)는 지지기판(200)을 관통하여 제1 인출패턴(331)과 제1 더미인출패턴(341)을 서로 연결한다. 제3 비아(323)는 지지기판(200)을 관통하여 제2 인출패턴(332)과 제2 더미인출패턴(342)을 서로 연결한다. 이렇게 함으로써, 코일부(300)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각은, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(311)은 지지기판(200)의 일면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 인출패턴(331)은 제1 슬릿부(S1)의 저면으로 노출되고, 제1 슬릿부(S1)의 내벽으로 노출되지 않는다. 제2 인출패턴(332)은 제2 슬릿부(S1)의 저면으로 노출되고, 제2 슬릿부(S2)의 내벽으로 노출되지 않는다. 슬릿부(S1, S2)의 저면과 내벽에는 후술할 외부전극(410, 420)이 형성되는데, 슬릿부(S1, S2)의 저면에 인출패턴(331, 332)이 노출되어 있으므로, 인출패턴(331, 332)과 외부전극(410, 420)이 접촉 연결된다. 본 실시예의 경우, 인출패턴(331, 332)이 슬릿부(S1, S2)의 내벽으로 노출되지 않는다. 즉, 프리다이싱(pre-dicing)의 깊이가, 도 4의 방향을 기준으로 인출패턴(331, 332)의 하면을 노출하도록 조절된다. 이로써, 슬릿부(S1, S2)로 인해, 발생하는 바디(100) 부피의 손실, 즉, 자성 물질의 손실을 최소화할 수 있다.
인출패턴(331, 332) 중 슬릿부(S1, S2)의 저면으로 노출된 영역은, 인출패턴(331, 332)의 다른 표면보다 표면조도가 높을 수 있다. 예로서, 인출패턴(331, 332)를 전해도금으로 형성한 후 바디(100)에 슬릿부(S1, S2)를 형성하는 경우, 프리다이싱 팁(pre-dicing tip)은 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 인출패턴(331, 332)의 하면에 접촉될 수 있고, 인출패턴(331, 332)의 하면은 프리다이싱 팁에 의해 연마될 수 있다. 후술할 바와 같이, 외부전극(410, 420)은 박막으로 형성되어 인출패턴(331, 332)과의 결합력이 약할 수 있는데, 인출패턴(331, 332) 중 슬릿부(S1, S2)의 저면으로 노출된 영역은 상대적으로 표면조도가 높게 형성되므로, 인출패턴(331, 332)과 외부전극(410, 420)간의 결합력이 향상될 수 있다.
제1 및 제2 인출패턴(331, 332) 중 적어도 하나의 두께는, 제1 코일패턴(311) 및 제1 더미인출패턴(341) 각각의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예로서, 도 4를 참조하면, 제1 인출패턴(331)의 두께(h1)는, 제1 코일패턴(311)의 두께(h2)보다 두꺼울 수 있다. 제1 인출패턴(331)의 두께(h1)를 제1 코일패턴(311)의 두께(h2)보다 두껍게 형성함으로써, 제1 인출패턴(331)의 노출을 위한 제1 슬릿부(S1)의 깊이를 최소화할 수 있고, 이로 인해, 제1 슬릿부(S1)로 인한 바디(100) 부피의 손실, 즉, 자성 물질의 손실을 최소화할 수 있다. 제1 인출패턴(331)의 두께(h1)는, 제1 더미인출패턴(341)의 두께(h3)보다 두꺼울 수 있다. 제1 인출패턴(331)의 두께(h1)를 제1 더미인출패턴(341)의 두께(h3)보다 두껍게 형성함으로써, 바디(100)의 상부 측 자성 물질의 부피를 충분히 확보할 수 있다. 이로 인해, 자속의 necking을 최소화할 수 있다. 한편, 이상의 제1 인출패턴(331)의 두께(h1)에 대한 설명은, 제2 인출패턴(332)에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 인출패턴(331, 332) 각각의 두께는 제1 코일패턴(311)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이로 인해, 슬릿부(S1, S2)의 깊이를 동일하게 할 수 있어 공정 용이성이 증가할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 인출패턴(331, 332) 각각의 두께는 제1 및 제2 더미인출패턴(341, 342) 각각의 두께보다 두꺼울 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(321, 322, 323), 인출패턴(331, 332) 및 더미인출패턴(341, 342) 중 적어도 하나는, 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(311), 인출패턴(331, 332), 비아(321, 322, 323)를 지지기판(200)의 하면 측에 도금으로 형성할 경우, 제1 코일패턴(311), 인출패턴(331, 332) 및 비아(321, 322, 323)는 각각 무전해도금 등으로 형성된 제1 도전층과, 제1 도전층에 배치된 제2 도전층을 포함할 수 있다. 제1 도전층은 지지기판(200)에 제2 도전층을 도금으로 형성하기 위한 시드층일 수 있다. 제2 도전층은 전해도금층일 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. 제1 코일패턴(311)의 시드층과 제1 인출패턴(331)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 코일패턴(311)의 전해도금층, 제1 인출패턴(331)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332) 및 더미인출패턴(341, 342)는, 예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 지지기판(200)의 하면 및 상면에 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)과 인출패턴(331, 332)는 지지기판(200)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(312)과 더미인출패턴(341, 342)는 지지기판(200)의 상면에 매립되어 상면이 지지기판(200)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(312)의 상면 및 더미인출패턴(341, 342)의 상면 중 적어도 하나에는 오목부가 형성되어, 지지기판(200)의 상면과 제2 코일패턴(312)의 상면 및/또는 더미인출패턴(341, 342)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(321, 322, 323), 인출패턴(331, 332) 및 더미인출패턴(341, 342) 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.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4에 대응되는 도면이다.
제2 더미인출패턴(342)는 코일부(300)의 나머지 구성의 전기적 연결과 무관하므로, 제2 더미인출패턴(342) 및/또는 제3 비아(323)는 본 변형예들에서 생략될 수 있다.
즉, 도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 변형예의 경우, 제3 비아(323)가 생략되어 제2 인출패턴(332)과 제2 더미인출패턴(342)이 서로 연결되지 않을 수 있다. 본 변형예의 경우, 코일부(300)의 전기적 연결과 무관한 제2 더미인출패턴(342)을 코일부(300)의 다른 구성과 전기적으로 연결하지 않을 수 있다. 본 변형예의 경우, 제2 더미인출패턴(342)을 삭제할 경우 발생할 수 있는 지지기판(200) 휨(warpage)을 방지할 수 있다.
또는 도 8을 참조하면, 도 8에 도시된 변형예의 경우, 제2 더미인출패턴(342) 및 제3 비아(323)를 삭제하여, 제2 더미인출패턴(342)에 대응되는 부피만큼 바디(100) 내의 자성 물질의 부피가 증가할 수 있다.
외부전극(410, 420)은, 바디(100)의 일면(106)에 서로 이격되게 배치되고, 각각 제1 및 제2 슬릿부(S1, S2)로 연장되어 제1 및 제2 인출패턴(331, 332)과 연결된다. 구체적으로, 제1 외부전극(410)은, 제1 슬릿부(S1)의 내면에 배치되어 제1 슬릿부(S1)의 저면으로 노출된 제1 인출패턴(331)과 접촉 연결된 제1 연결부(411)와, 제1 연결부(411)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제1 패드부(412)를 포함한다. 제2 외부전극(420)은, 제2 슬릿부(S2)의 내면에 배치되어 제2 슬릿부(S2)의 저면으로 노출된 제2 인출패턴(332)과 접촉 연결된 제2 연결부(421)와, 제2 연결부(421)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제2 패드부(422)를 포함한다. 제1 패드부(412)와 제2 패드부(422)는 바디(100)의 제6 면(106)에서 서로 이격되게 배치된다.
외부전극(410, 420)은 각각 슬릿부(S1, S2)의 내면과 바디(100)의 제6 면(106)을 따라 형성된다. 즉, 외부전극(410, 420)은 슬릿부(S1, S2)의 내면 및 바디(100)의 제6 면(106)에 컨포멀(conformal)한 막의 형태로 형성된다. 외부전극(410, 420)은 슬릿부(S1, S2)의 내면과 바디(100)의 제6 면(106)에서 일체로 형성될 수 있다. 이를 위해, 외부전극(410, 420)은 스퍼터링 공정 또는 도금 공정과 같은 박막 공정으로 형성될 수 있다.
외부전극(410, 420)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(410, 420)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 외부전극(410, 420)은 각각, 구리(Cu)를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 형성되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층, 및 제2 층 상에 형성되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 층을 포함할 수 있다. 제1 층은, 전해도금으로 형성되거나, 스퍼터링 등의 기상증착으로 형성되거나, 구리(Cu) 등의 도전성 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 도포 및 경화하여 형성될 수 있다. 제2 및 제3 층은 전해도금으로 형성될 수 있다. 제2 층은, 연결부(411, 421) 및 패드부(421, 422)를 커버하는 형태로 형성되거나, 패드부(421, 422)에만 형성될 수 있다. 제3 층 또한 제2 층과 유사한 형태로 형성될 수 있다.
절연막(IF)은 코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332) 및 더미인출패턴(341, 342)을 바디(100)로부터 절연시킨다. 절연막(IF)은, 예로서, 패럴린을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 절연막(IF)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 지지기판(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다. 한편, 절연막(IF)은 코일부(300)를 전해도금으로 형성함에 있어 이용된 도금레지스트 중 일부를 포함하는 구조일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
표면절연층(500)은, 바디(100)의 표면에 배치되고, 외부전극(410, 420) 중 연결부(411, 421)를 커버하도록 슬릿부(S1, S2) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 표면절연층은, 슬릿부(S1, S2)의 내면과, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106) 상에 배치되되, 바디(100)의 제6 면(106) 중 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)가 배치된 영역을 노출할 수 있다. 구체적으로, 표면절연층(500)은, 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105) 각각과 슬릿부(S1, S2)의 내면 상에 배치된 제1 절연층(510)과, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되되 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)를 노출하는 제2 절연층(520)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(510)과 제2 절연층(520)은 서로 다른 공정에서 형성되어 상호 간에 경계가 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 절연층(510)은, 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105) 각각에 배치된 부분과 슬릿부(S1, S2)의 내면 상에 배치된 부분이 서로 동일한 공정에서 함께 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
표면절연층(500)은 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 표면절연층(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. 표면절연층(500) 중 제2 절연층(520)은, 외부전극(410, 420)을 형성하기 위한 공정 전에 바디(100)에 형성되어, 외부전극(410, 420) 형성 시 마스크로 기능할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이렇게 함으로써, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 코일 부품의 크기를 작게 하면서도 하부 전극 구조를 용이하게 구현할 수 있다. 즉, 종래와 달리 외부전극(410, 420)이 바디(100)의 양 단면(101, 102) 또는 양 측면(103, 104)으로부터 돌출 형성되지 않으므로 코일 부품(1000)의 전체 길이 및 폭을 증가시키지 않는다. 또한, 외부전극(410, 420)이 박막 공정으로 형성되므로, 상대적으로 얇게 형성되어 코일 부품(1000)의 두께 증가를 최소화할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 인출패턴(331, 332)이 슬릿부(S1, S2)의 저면으로만 노출되고 슬릿부(S1, S2)의 내벽으로 노출되지 않으므로, 바디(100)의 손실을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 변형예에 따른 코일 부품의 경우, 필링부(600)를 더 포함할 수 있다. 본 변형예의 경우, 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)는, 인출패턴(331, 332)와의 연결을 위해 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 바디(100)의 폭 방향(W) 중앙부에 배치될 수 있다. 또한, 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 연결부(411, 421)가 배치되지 않은 영역에는 필링부(600)가 배치될 수 있다. 슬릿부(S1, S2)는 공정 상 편의를 위해 바디(100)의 폭 방향(W) 전체에 형성되지만, 인출패턴(331, 332)과 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 간의 연결을 위해 인출패턴(331, 332)을 노출하는 구성이라는 점에서, 슬릿부(S1, S2)의 내면이 바디(100)의 폭 방향(W)을 따라 외부로 노출될 필요는 없다. 본 변형예의 경우, 연결부(411, 421)를 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 바디(100)의 폭 방향(W) 중앙부에 배치하여, 코일부(300)와 외부전극(410, 420) 간의 연결을 도모하되, 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 연결부(411, 421)가 배치되지 않는 영역에는 필링부(600)를 배치하여 연결부(411,421) 형성 시 도금 번짐을 방지할 수 있다. 또한, 필링부(600)가 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 적어도 일부를 채움으로써, 표면절연층(500)이 불충분하게 형성되는 것을 최소화할 수 있다.
필링부(600)의 일면은, 바디(100)의 양 단면인 제1 및 제2 면(101, 102) 및 바디(100)의 양 측면인 제3 및 제4 면(103, 104) 각각과 실질적으로 동일한 평면에 배치될 수 있다.
필링부(600)는, 절연 수지를 포함할 수 있다. 절연 수지는, 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
필링부(600) 절연 수지에 분산된 자성 분말을 더 포함할 수 있다. 자성 분말은 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.
(다른 실시예)
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9의 III-III' 선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5와, 도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교하여 슬릿부(S1, S2)가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 제1 실시예와 상이한 슬릿부(S1, S2)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 변형예들은 본 실시예에 그대로 적용될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 슬릿부(S1, S2)는, 인출패턴(331, 332) 각각의 적어도 일부로 연장 형성된다. 이로 인해, 인출패턴(331, 332)은, 각각 슬릿부(S1, S2)가 연장 형성된 제1 영역과, 슬릿부(S1, S2)가 연장 형성되지 않은 제2 영역을 가지게 된다. 제1 영역은 슬릿부(S1, S2)가 인출패턴(331, 332)의 적어도 일부로 연장 형성된 영역이므로, 제2 영역의 두께(h12)는 제1 영역의 두께(h11) 보다 두껍다. 본 실시예의 경우, 인출패턴(331, 332)의 제2 영역의 두께(h21)가, 제1 코일패턴(311)의 두께(h1)보다 두껍고, 제1 더미인출패턴(341)의 두께(h3)보다 두껍게 형성된다.
본 실시예의 경우, 슬릿부(S1, S2)가 인출패턴(331, 332)의 적어도 일부로 연장 형성되므로, 인출패턴(331, 332)은 슬릿부(S1, S2)의 저면 뿐만 아니라, 슬릿부(S1, S2)의 내벽으로도 노출된다. 이로 인해, 인출패턴(331, 332)과 외부전극(410, 420) 간의 접촉 면적이 증가하여 양자 간의 결합력이 향상될 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: 코어
200: 지지기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322, 323: 비아
331, 332: 인출패턴
341, 342: 더미인출패턴
410, 420: 외부전극
500: 표면절연층
IF: 절연막
S1, S2: 슬릿부
1000, 2000: 코일 부품
110: 코어
200: 지지기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322, 323: 비아
331, 332: 인출패턴
341, 342: 더미인출패턴
410, 420: 외부전극
500: 표면절연층
IF: 절연막
S1, S2: 슬릿부
1000, 2000: 코일 부품
Claims (12)
- 일면, 및 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지는 바디;
상기 바디 내에 배치된 지지기판;
상기 바디의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 일면에 각각 배치된 제1 코일패턴과 제1 및 제2 인출패턴, 및 상기 지지기판의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 타면에 각각 배치된 제2 코일패턴과 1 더미인출패턴을 포함하는 코일부;
상기 바디의 일단면 및 타단면 각각과 상기 바디의 일면 간의 모서리부에 형성되고, 상기 제1 및 제2 인출패턴을 노출하는 제1 및 제2 슬릿부; 및
상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출패턴과 연결된 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하고,
상기 제1 및 제2 인출패턴 중 적어도 하나의 두께는, 상기 제1 코일패턴 및 상기 제1 더미인출패턴 각각의 두께보다 두꺼운,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인출패턴 각각의 두께는 상기 제1 코일패턴의 두께보다 두꺼운,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인출패턴 각각의 두께는 상기 제1 더미인출패턴의 두께보다 두꺼운,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬릿부는 상기 제1 및 제2 인출패턴 각각의 적어도 일부로 연장 형성되고,
상기 제1 및 제2 인출패턴 각각은, 상기 제1 및 제2 슬릿부가 연장 형성된 제1 영역과, 상기 제1 및 제2 슬릿부가 연장 형성되지 않은 제2 영역을 가지고,
상기 제1 및 제2 인출패턴 각각의 상기 제2 영역 중 적어도 하나의 두께가, 상기 제1 코일패턴의 두께보다 두꺼운,
코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 제2 인출패턴은 상기 지지기판의 일면에서 상기 제1 코일패턴과 연결되고,
상기 제1 인출패턴은 상기 지지기판의 일면에서 상기 제1 코일패턴 및 상기 제2 인출패턴 각각으로부터 이격되게 배치되고,
상기 제1 더미인출패턴은 상기 지지기판의 타면에서 상기 제2 코일패턴과 연결된,
코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 지지기판을 관통하여, 상기 제1 및 제2 코일패턴 각각의 최내측 단부를 서로 연결하는 제1 비아,
상기 지지기판을 관통하여, 상기 제1 인출패턴과 상기 제1 더미인출패턴을 서로 연결하는 제2 비아를 더 포함하는,
코일 부품.
- 제6항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 지지기판의 타면에 상기 제2 코일패턴 및 상기 제1 더미인출패턴 각각으로부터 이격되게 배치된 제2 더미인출패턴을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 지지기판을 관통하여, 상기 제2 인출패턴과 상기 제2 더미인출패턴을 서로 연결하는 제3 비아를 더 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 제1 및 제2 슬릿부의 내면 중 상기 바디의 폭 방향 중앙부에 배치되고,
상기 제1 및 제2 슬릿부의 중앙부 외측에 각각 배치된 필링부; 를 더 포함하는,
코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 필링부는 자성체를 포함하는, 코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 필링부는 상기 제1 및 제2 슬릿부의 내벽과 접하는 일면과, 상기 필링부의 일면과 마주하는 타면을 가지고,
상기 바디의 일단면 및 타단면 각각은 상기 필링부의 타면과 공면(coplanar)을 이루는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬릿부 상에 배치되어, 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장된 상기 제1 및 제2 외부전극의 일 영역을 커버하는 절연층; 을 더 포함하는,
코일 부품.
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