KR20220055734A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 서로 마주한 일면과 타면을 가지는 바디, 상기 바디 내에 배치된 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극, 상기 바디의 타면에 배치된 표면절연층, 상기 표면절연층에 배치되고, 격자 형태의 복수의 관통홀을 가지는 금속층과, 상기 금속층에 배치되어 상기 복수의 관통홀을 충전하는 자성체층을 포함하는 차폐층, 및 상기 바디의 일면에 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 서로 이격되게 배치되고, 상기 차폐층과 연결된 제3 외부전극을 포함한다.
Description
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자기기에 이용되는 대표적인 수동전자부품이다.
전자기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 전자부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
상술한 이유로, 전자부품의 EMI(Electro Magnetic Interference)와 같은 노이즈 발생원을 제거하는 것에 대한 요구가 점점 증가하고 있다.
현재의 일반적인 EMI 차폐기술은, 전자부품을 기판에 실장한 후 실드캔(Shield Can)으로 전자부품과 기판을 동시에 둘러싸고 있다.
본 발명의 목적은 누설자속을 저감할 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
또한, 누설자속을 저감하면서도 부품 특성을 실질적으로 유지할 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 마주한 일면과 타면을 가지는 바디, 상기 바디 내에 배치된 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극, 상기 바디의 타면에 배치된 표면절연층, 상기 표면절연층에 배치되고, 격자 형태의 복수의 관통홀을 가지는 금속층과, 상기 금속층에 배치되어 상기 복수의 관통홀을 충전하는 자성체층을 포함하는 차폐층, 및 상기 바디의 일면에 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 서로 이격되게 배치되고, 상기 차폐층과 연결된 제3 외부전극을 포함하는 코일 부품을 제공한다.
본 발명에 따르면 코일 부품의 누설자속을 저감할 수 있다.
또한, 코일 부품의 누설자속을 저감하면서도 부품 특성을 실질적으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐층을 나타내는 평면도.
도 5는 도 4의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 도 4의 III-III'선을 따른 단면의 일 변형예를 나타내는 도면.
도 7은 도 4의 III-III'선을 따른 단면의 다른 변형예를 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 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐층을 나타내는 평면도.
도 5는 도 4의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 6은 도 4의 III-III'선을 따른 단면의 일 변형예를 나타내는 도면.
도 7은 도 4의 III-III'선을 따른 단면의 다른 변형예를 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.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 설명하되, 편의상 코일 부품이 파워 인덕터(Power Inductor)인 것을 예를 들어 설명하지만, 이러한 설명이 인덕터 부품 이외의 코일 부품이 본 발명의 범위에서 제외되는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐층을 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 4의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4의 III-III'선을 따른 단면의 일 변형예를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 4의 III-III'선을 따른 단면의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300), 외부전극(410, 420, 430), 표면절연층(500) 및 차폐층(600)을 포함하고, 절연막(IF) 및 커버절연층(700)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.
이하에서는, 예시적으로 바디(100)가 육면체의 형상인 것을 전제로 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 하지만, 이러한 설명이 육면체 이외의 형상으로 형성된 바디를 포함하는 코일 부품을 본 실시예의 범위에서 제외하는 것은 아니다.
바디(100)는, 도 1 내지 도 3을 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(일단면과 타단면)은 각각 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면(일측면과 타측면)은 각각 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(410, 420, 430)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.5mm의 길이, 2.0mm의 폭 및 1.0mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 코일 부품(1000)의 길이, 폭 및 두께에 대한 전술한 예시적인 수치는, 공정 오차를 반영하지 않은 수치를 말하므로, 공정 오차라고 인정될 수 있는 범위의 수치는 전술한 예시적인 수치에 해당한다고 보아야 한다.
여기서, 코일 부품(1000)의 길이라 함은, 바디(100)의 폭 방향(W) 중앙부에서 바디(100)의 길이 방향(L)-두께 방향(T)으로 취한 단면(LT 단면)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 길이라 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 길이라 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 폭이라 함은, 바디(100)의 길이 방향(L) 중앙부에서 바디(100)의 폭 방향(W)-두께 방향(T)으로 취한 단면(WT 단면)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 폭이라 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 폭이라 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 두께라 함은 바디(100)의 폭 방향(W) 중앙부에서 바디(100)의 길이 방향(L)-두께 방향(T)으로 취한 단면(LT 단면)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 두께라 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 두께라 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, 폭 및 두께 각각은, 마이크로 미터 측정법으로 측정될 수도 있다. 마이크로 미터 측정법은, Gage R&R (Repeatability and Reproducibility)된 마이크로 미터로 영점을 설정하고, 마이크로 미터의 팁 사이에 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 삽입하고, 마이크로 미터의 측정 lever를 돌려서 측정할 수 있다. 한편, 마이크로 미터 측정법으로 코일 부품(1000)의 길이를 측정함에 있어, 코일 부품(1000)의 길이는 1회 측정된 값을 의미할 수도 있으며, 복수 회 측정된 값의 산술 평균을 의미할 수도 있다. 이는, 코일 부품(1000)의 폭 및 두께에도 동일하게 적용될 수 있다.
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(300)의 중앙부를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는, 자성 복합 시트가 코일부(300)의 중앙부를 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 지지기판(200) 및 코일부(300) 각각의 중앙부를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는, 자성 복합 시트가 지지기판(200) 및 코일부(300) 각각의 중앙부를 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(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 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 두께를 박형화하는데 유리하다. 또한, 동일한 size의 바디(100)를 기준으로, 코일부(300) 및/또는 자성 물질이 차지하는 부피를 증가시킬 수 있어 부품 특성을 향상시킬 수 있다. 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) 내부에 배치되어, 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 실시예에 적용되는, 코일부(300)는, 코일패턴(311, 312), 인출패턴(321, 322) 및 비아(330)을 포함한다. 구체적으로, 도 1 내지 도 3의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311)이 배치되고, 지지기판(200)의 하면과 마주하는 지지기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312)이 배치된다. 제1 인출패턴(321)은 지지기판(200)의 하면에 배치되어 제1 코일패턴(311)과 접촉 연결되고, 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된다. 제2 인출패턴(322)은 지지기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311) 및 제1 인출패턴(321)과 이격 되게 배치되고, 바디(100)의 제2 면(101)으로 노출된다. 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 각각 노출된 제1 및 제2 인출패턴(321, 322)은, 후술할 외부전극(410, 420)과 접촉 연결된다. 비아(330)는 지지기판(200)을 관통하여 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)의 최내측 단부를 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 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(321, 322) 및 비아(330) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(322) 및 비아(330)를 지지기판(200)의 상면 측에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(322) 및 비아(330) 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 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 시드층은 무전해도금법 또는 스퍼터링 등의 기상 증착법 등으로 형성될 수 있다. 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(322) 및 비아(330) 각각의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(322) 및 비아(330) 각각의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(321, 322) 및 비아(330) 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(300)가 형성된 지지기판(200)의 표면을 따라 형성된다. 절연막(IF)은 코일부(300)를 보호하고, 코일부(300)를 바디(100)로부터 절연시키기 위한 것으로, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함한다. 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, 코일부(300)가 형성된 지지기판(200)의 양면에 절연필름을 적층함으로써 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 외부전극(410, 420)은 바디(100)의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 코일부(300)와 연결된다. 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 각각은, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 배치되어 코일부(300)의 일단 및 타단(321, 322)에 접하는 연결부(411, 421), 및 연결부(411, 421)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 패드부(412, 422)를 포함한다. 구체적으로, 제1 외부전극(410)은, 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출패턴(321)과 접촉되는 제1 연결부(411)와, 제1 연결부(411)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장 배치된 제1 패드부(412)를 포함한다. 제2 외부전극(420)은, 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어 바디(100)의 제2 면(101)으로 노출된 제2 인출패턴(322)과 접촉되는 제2 연결부(421)와, 제2 연결부(421)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장 배치된 제2 패드부(422)를 포함한다. 제1 패드부(412)와 제2 패드부(422)는 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되되 서로 이격된다. 연결부(411, 421)와 패드부(421, 422)는 서로 동일한 공정에 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 및 제2 외부전극(410, 420)은 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 인쇄회로기판 등에 실장 될 때, 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판 등과 전기적으로 연결시킨다. 예로서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100)의 제6 면(106)이 인쇄회로기판의 상면을 향하도록 실장될 수 있는데, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)와 인쇄회로기판의 상면의 접속패드가 솔더볼 등의 결합 부재에 의해 서로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 외부전극(410, 420)은, 전도성 수지층과 전도성 수지층 상에 형성된 도전층을 포함할 수 있다. 전도성 수지층은 페이스트 인쇄 등으로 형성될 수 있으며, 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 도전성 금속과 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 도전층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, 도금에 의해 형성될 수 있다.
표면절연층(500)은 바디(100)의 제5 면(105)에 배치된다. 후술할 차폐층(600)은 표면절연층(500) 상에 배치되므로, 표면절연층(500)은 바디(100)와 후술할 차폐층(600) 간의 전기적 단락(short-circuit)을 방지할 수 있다.
표면절연층(500)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지나, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
표면절연층(500)은 접착 기능을 가질 수 있다. 예로서, 절연필름과 차폐필름을 포함하는 차폐시트로 표면절연층(500)과 차폐층(600)을 형성할 경우, 차폐시트의 절연필름은 접착 성분을 포함할 수 있어 차폐필름을 바디(100)의 표면에 접착할 수 있다. 이러한 경우, 표면절연층(500)의 일면에는 바디(100)와의 사이에 접착층이 별도로 형성되어 있을 수 있다. 다만, 반경화 상태(B-stage)의 절연필름을 이용해 표면절연층(500)을 형성하는 경우 등과 같이, 표면절연층(500)의 일면에 별도의 접착층이 형성되어 있지 않을 수도 있다.
표면절연층(500)은 10㎚ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 표면절연층(500)의 두께가 10㎚미만인 경우에는 Q 특성 (Q factor) 등 코일 부품의 특성이 감소할 수 있고, 표면절연층(500)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 두께가 증가하여 박형화에 불리하다.
표면절연층(500)은 바디(100)의 제5 면(105)으로부터 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 각각 상으로 연장 배치된다. 또한, 표면절연층(500)은 바디(100)의 제5 면(105)으로부터 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104) 각각 상으로 연장 배치될 수 있다. 즉, 본 실시예의 경우, 표면절연층(500)은 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105)에 배치된다. 한편, 본 실시예의 경우, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 제1 및 제2 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)가 배치되므로, 바디(100)의 제1 및 제2 면 각각에는 제1 및 제2 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 및 표면절연층(500)이 순차적으로 적층된 형태로 배치된다. 즉, 제1 및 제2 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)는 표면절연층(500)에 의해 커버된다.
차폐층(600)은, 바디(100)의 제5 면(105)에 배치된 표면절연층(500)에 배치된다. 즉, 차폐층(600)은 바디(100)의 제5 면(105) 상에 배치되어, 표면절연층(500)과 접한다. 차폐층(600)은 바디(100)의 제5 면(105) 상에 배치되어, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)으로부터 외부로 누설되는 방사 노이즈, 및/또는 외부로부터 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)으로 유입되는 노이즈를 차단할 수 있다.
차폐층(600)은, 격자 형태의 복수의 관통홀(H)을 가지는 금속층(610)과, 금속층(610)에 배치되어 복수의 관통홀(H)을 충전하는 자성체층(620)을 포함한다.
본 실시예의 경우, 차폐층(600)이, 도전성 금속을 포함하는 금속층(610)과, 자성체를 포함하는 자성체층(620)을 포함하므로, 자성체에 의한 흡수 차폐 효과와, 도전체(도전성 금속)에 의한 반사 차폐 효과를 모두 가질 수 있다. 즉, 1㎒ 이하의 저주파수 대역에서는 자성체층(620)으로 인해 누설 자속을 흡수 차폐할 수 있고, 1㎒ 초과의 고주파수 대역에서는 금속층(610)으로 인해 누설자속을 반사 차폐할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 상대적으로 넓은 주파수 대역에서 누설자속을 차폐할 수 있다.
금속층(610)은, 예로서, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B), 크롬(Cr), 니오븀(Nb) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 금속 또는 합금일 수 있다. 자성체층(620)은, 페라이트, 퍼몰로이, 비정질 리본으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기의 자성체 분말이 수지(resin)에 분산된 복합 자성물질일 수 있다.
차폐층(600)은, 10㎚ 내지 100㎛의 두께로 형성될 수 있다. 차폐층(600)의 두께가 10㎚ 미만인 경우는 EMI 차폐효과가 거의 없으며. 차폐층(600)의 두께가 100㎛ 초과인 경우는, 코일 부품의 총 두께가 증가하므로 박형화에 불리하다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 차폐층(600)은, 자성체층(620)이 금속층(610)에 의해 서로 분리된 아일랜드(island) 형태로 배치된다. 즉, 차폐층(600)은, 금속층(610)과 자성체층(620)이 서로 동일한 두께로 형성되어, 자성체층(620)의 일면(도 5의 방향을 기준으로 하면)과 금속층(610)의 일면(도 5의 방향을 기준으로 하면)은 서로 공면(coplanar)을 이루며, 자성체층(620)의 타면(도 5의 방향을 기준으로 상면)과 금속층(610)의 타면(도 5의 방향을 기준으로 상면)은 서로 공면(coplanar)을 이룬다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 자성체층(620)은, 금속층(610)의 복수의 관통홀(H)을 충전하여 서로 분리된 복수의 충전부(611)와, 금속층(610) 상에 배치되어 금속층(610)을 커버하고, 복수의 충전부(611)를 연결하는 커버부(612)를 포함할 수 있다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 차폐층(600)은, 금속층(610)의 두께보다 자성체층(620)의 두께가 두껍게 형성될 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 자성체층(620)의 커버부(612)는 금속층(610)보다 하부에 형성되어 표면절연층(500)과 접할 수 있다. 도 6에 도시된 차폐층(600) 구조에 의하면, 금속층(610)은 자성체층(620)의 커버부(612)에 의해 표면절연층(500)으로부터 이격된다.
도 2, 도 3 및 도 7을 참조하면, 자성체층(620)의 커버부(612)는 금속층(610)보다 상부에 형성된다. 즉, 도 7에 도시된 차폐층(600) 구조에 의하면, 금속층(610) 및 자성체층(620)의 충전부(611) 각각은 표면절연층(500)과 접한다.
제3 외부전극(430)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 각각과 서로 이격되게 배치되고, 차폐층(600)과 연결된다. 구체적으로, 제3 외부전극(430)은 바디(100)의 제6 면(106)에 제1 및 제2 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422) 각각과 이격되게 배치되고, 바디(100)의 제3 면(103)을 따라 연장되어, 바디(100)의 제5 면(105) 상에 배치되어 있는 차폐층(600)의 상면으로 연장되어 차폐층(600)과 접촉한다. 이 경우, 제3 외부전극(430)은 차폐층(600)의 금속층(610)과 접촉하여 차폐층(600)에 유도된 노이즈 신호를 보다 효율적으로 기판의 그라운드로 배출할 수 있다.
커버절연층(700)은 차폐층(600)을 커버하도록 바디(100)의 제5 면(105) 상에 배치될 수 있다. 또한, 커버절연층(700)은 바디(100)의 제5 면(105) 상으로 연장된 제3 외부전극(430)의 일 영역을 커버한다. 커버절연층(700)은 표면절연층(500)과 접촉함으로써, 내부에 차폐층(600)을 매설한다.
커버절연층(700)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지 및 감광성 절연수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
커버절연층(700)은, 예로서, 절연필름, 차폐필름 및 커버필름으로 구성된 차폐시트의 절연필름이 바디(100)를 향하도록 배치한 후 차폐시트를 바디(100)에 적층함으로써, 표면절연층(500) 및 차폐층(600)과 동시에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 커버절연층(700)은, 절연필름 및 차폐필름으로 구성된 차폐시트를 바디에 적층한 후 차폐층(600)을 커버하도록 바디(100)에 커버필름을 적층함으로써 형성될 수 있다. 다른 예로서, 커버절연층(700)은 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등의 기상증착으로 차폐층(600)에 절연물질을 형성함으로써, 바디(100)의 제5 면(105) 상에 형성될 수 있다.
커버절연층(700)은 10㎚ 내지 100㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 커버절연층(700)의 두께가 10㎚ 미만인 경우에는 절연 특성이 약해 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 전자 부품 패키지 내에서 코일 부품 상에 배치된 다른 전자 부품간에 전기적 단락(Short)이 발생할 수 있다. 커버절연층(700)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 코일 부품의 총 두께가 증가하여 박형화에 불리하다.
본 발명의 표면절연층(500) 및 커버절연층(700)은 코일 부품 자체에 배치되는 것이므로, 코일 부품을 인쇄회로기판에 실장하는 단계에서 코일 부품과 인쇄회로기판을 몰딩하는 몰딩재와는 구별된다. 예로서, 본 발명의 표면절연층(500)과 커버절연층(700)은 몰딩재와 달리 인쇄회로기판 없이도 형성 영역을 정의할 수 있다. 따라서, 본 발명의 표면절연층(500)은 인쇄회로기판과 접촉하지 않고, 몰딩재와 달리 인쇄회로기판에 의해 지지 또는 고정되는 것이 아니다. 또한, 코일 부품과 인쇄회로기판을 연결하는 솔더볼 등의 연결부재를 둘러싸는 몰딩재와 달리, 본 발명의 표면절연층(500)과 커버절연층(700)은 연결부재를 둘러싸는 형태로 형성되지 않는다. 또한, 본 발명의 표면절연층(500)은, EMC(Epoxy Molding Compound) 등을 가열하여 인쇄회로기판 상으로 유동시키고 경화시켜 형성하는 몰딩재가 아니므로, 몰딩재 형성 시의 보이드 발생 및 몰딩재와 인쇄회로기판 간의 열팽창계수 차이로 인한 인쇄회로기판의 휨 발생 등을 고려할 필요가 없다.
또한, 본 발명의 차폐층(600)은, 코일 부품 자체에 배치되는 것이므로, 코일 부품을 인쇄회로기판에 실장한 후 EMI 등의 차폐를 위해 인쇄회로기판에 결합되는 실드캔과 구별된다. 예로서, 본 발명의 차폐층(600)은 실드캔과 달리 인쇄회로기판의 그라운드층과의 연결을 고려하지 않을 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품은, 코일 부품 자체에 차폐층(600)을 형성함으로써, 코일 부품에서 발생하는 누설자속을 보다 효율적으로 차단할 수 있다. 즉, 전자 기기의 박형화 및 고성능화에 따라 전자 기기에 포함되는 전자 부품의 총 수 및 인접한 전자 부품 간의 거리가 줄어들고 있는데, 각 코일 부품 자체를 차폐함으로써 각 코일 부품에서 발생하는 누설자속을 보다 효율적으로 차단하여, 전자 기기의 박형화 및 고성능화에 보다 유리하다. 더불어, 실드캔을 이용하는 경우와 비교할 때, 차폐 영역 내의 실효 자성체의 양이 증가하므로, 코일 부품의 특성이 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: 인출패턴
320: 비아
410, 420, 430: 외부전극
500: 표면절연층
600: 차폐층
700: 커버절연층
IF: 절연막
1000: 코일 부품
110: 코어
200: 지지기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322: 인출패턴
320: 비아
410, 420, 430: 외부전극
500: 표면절연층
600: 차폐층
700: 커버절연층
IF: 절연막
1000: 코일 부품
Claims (10)
- 서로 마주한 일면과 타면을 가지는 바디;
상기 바디 내에 배치된 코일부;
상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극;
상기 바디의 타면에 배치된 표면절연층;
상기 표면절연층에 배치되고, 격자 형태의 복수의 관통홀을 가지는 금속층과, 상기 금속층에 배치되어 상기 복수의 관통홀을 충전하는 자성체층을 포함하는 차폐층; 및
상기 바디의 일면에 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 서로 이격되게 배치되고, 상기 차폐층과 연결된 제3 외부전극;
을 포함하는 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 자성체층은 상기 금속층에 의해 서로 분리된 아일랜드(island) 형태로 배치된,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 자성체층의 일면과 상기 금속층의 일면은 서로 공면을 이루며,
상기 자성체층의 타면과 상기 금속층의 타면은 서로 공면을 이루는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 자성체층은,
상기 금속층의 상기 복수의 관통홀을 충전하여 서로 분리된 복수의 충전부와,
상기 금속층 상에 배치되어 상기 금속층을 커버하고, 상기 복수의 충전부를 연결하는 커버부를 포함하는,
코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 커버부는 상기 표면절연층과 접하는, 코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 충전부와 상기 금속층 각각은 상기 표면절연층과 접하는, 코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제3 외부전극은 상기 차폐층의 상기 금속층과 접하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 차폐층을 커버하도록 상기 바디의 타면 상에 배치된 커버절연층; 을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는, 각각 상기 바디의 일면과 타면을 연결하고 서로 마주한 일단면과 타단면을 더 가지고,
상기 표면절연층은, 상기 바디의 타면으로부터 상기 바디의 일단면과 타단면 각각 상으로 연장 배치된,
코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 코일부의 일단과 타단은 상기 바디의 일단면과 타단면으로 노출되고,
상기 제1 및 제2 외부전극 각각은,
상기 바디의 일단면과 타단면에 배치되어 상기 코일부의 일단과 타단에 접하는 연결부, 및 상기 연결부로부터 상기 바디의 일면으로 연장된 패드부를 포함하고,
상기 표면절연층은, 상기 제1 및 제2 외부전극 각각의 상기 연결부를 커버하는,
코일 부품.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200140146A KR20220055734A (ko) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 코일 부품 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200140146A KR20220055734A (ko) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 코일 부품 |
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|---|---|
| KR20220055734A true KR20220055734A (ko) | 2022-05-04 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200140146A KR20220055734A (ko) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 코일 부품 |
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| KR (1) | KR20220055734A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310863A (ja) | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コイル部品 |
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2020
- 2020-10-27 KR KR1020200140146A patent/KR20220055734A/ko active Search and Examination
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|---|---|---|---|---|
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