KR20220080340A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 바디, 상기 바디 내에 배치된 지지기판, 코일패턴, 상기 바디로 노출된 인출패턴, 및 상기 코일패턴과 상기 인출패턴을 연결하는 연장패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치된 코일부 및 상기 바디에 배치되어 상기 인출패턴과 접하는 외부전극을 포함하고, 상기 인출패턴은, 상기 연장패턴과 인접한 내측부, 상기 외부전극과 인접한 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부 사이에 배치된 중간부를 포함하고, 상기 중간부의 폭은, 상기 내측부의 폭보다 크고 상기 외측부의 폭보다 작다.
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.
한편, 전자기기가 소형화, 고성능화 됨에 따라 그 제품 안에 탑재되는 전자 부품 또한 소형화 및 고성능화가 동시에 요구된다.
본 발명의 목적은, 코일 부품의 인출패턴 중 외부전극과 결합되는 부위의 면적을 확보하여, 인덕턴스(Ls) 특성 및 전류 특성이 개선된 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 상기 바디 내에 배치된 지지기판, 코일패턴, 상기 바디로 노출된 인출패턴, 및 상기 코일패턴과 상기 인출패턴을 연결하는 연장패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치된 코일부 및 상기 바디에 배치되어 상기 인출패턴과 접하는 외부전극을 포함하고, 상기 인출패턴은, 상기 연장패턴과 인접한 내측부, 상기 외부전극과 인접한 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부 사이에 배치된 중간부를 포함하고, 상기 중간부의 폭은, 상기 내측부의 폭보다 크고 상기 외측부의 폭보다 작은 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 코일 부품의 인출패턴 중 외부전극과 결합되는 부위의 면적을 확보하여, 인덕턴스(Ls) 특성 및 전류 특성이 개선된 코일 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 폭을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 A영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 중심선이 만나는 각을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 평면도이다.
도 6은 도 5의 B영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 폭을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 B영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 중심선이 만나는 각을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품 제조를 위한 코일바를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품 제조를 위한 코일바를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 폭을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 A영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 중심선이 만나는 각을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 평면도이다.
도 6은 도 5의 B영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 폭을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 B영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 중심선이 만나는 각을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품 제조를 위한 코일바를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품 제조를 위한 코일바를 나타내는 도면이다.
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 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 평면도이다. 도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 폭을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 2의 A영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 중심선이 만나는 각을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 평면도이다. 도 6은 도 5의 A'영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 폭을 나타낸 도면이다. 도 7은 도 5의 A'영역을 확대 도시하여 연장패턴 및 인출패턴 각각의 중심선이 만나는 각을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 9는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지기판(200), 코일부(300) 및 외부전극(410, 420)을 포함하고, 절연막(IF) 및/또는 표면절연층(700)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)와 지지기판(200)이 배치된다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 내지 도 9의 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 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면(일측면 및 타측면)은 바디의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미하고, 바디(100)의 일면과 타면은 각각 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(410, 420) 및 표면절연층(700)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. 한편, 상술한 수치는 공정 오차 등을 반영하지 않은 설계 상의 수치에 불과하므로, 공정 오차라고 인정될 수 있는 범위까지는 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 한다.
상술한 코일 부품(1000)의 길이라 함은, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서의 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 기준으로, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상술한 코일 부품(1000)의 길이라 함은, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 중 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
상술한 코일 부품(1000)의 두께라 함은, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서의 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 기준으로, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상술한 코일 부품(1000)의 두께라 함은, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 중 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
상술한 코일 부품(1000)의 폭이라 함은, 코일 부품(1000)의 두께 방향(T) 중앙부에서의 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 기준으로, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선을 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상술한 코일 부품(1000)의 폭이라 함은, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 최외측 경계선을 연결하고 폭 방향(W)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, 절연수지(10)와 자성 물질(20)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 자성 물질이 절연수지(10)에 분산된 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 자성 물질(20)은 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.
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.
한편, 이하에서는 자성 물질이 금속 자성 분말(20)임을 전제로 설명하기로 하나, 본 발명의 범위가 절연수지(10)에 금속 자성 분말(20)이 분산된 구조를 가지는 바디(100)에만 미치는 것은 아니다.
절연수지(10)는 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 지지기판(200) 및 코일부(300)를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는, 자성 복합 시트가 코일부(300) 및 지지기판(200) 각각의 중앙부를 관통하는 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(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 사이즈(Size)의 바디(100)를 기준으로, 코일부(300) 및/또는 금속 자성 분말(20)이 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.
코일부(300)는 코일패턴(311, 312), 비아(320), 인출패턴(331, 332) 및 연장패턴(341, 342)을 포함한다.
구체적으로, 도 1 내지 도 9의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311), 제1 인출패턴(331) 및 제1 연장패턴(341)이 배치되고, 지지기판(200)의 하면과 마주하는 지지기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342)이 배치된다.
비아(320)는 지지기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311) 및 제2 코일패턴(312) 각각의 내측 단부에 접촉 연결된다.
제1 연장패턴(341)은 제1 코일패턴(311)과 제1 인출패턴(331) 사이에 배치되어 이들을 연결하고, 제2 연장패턴(342)은 제2 코일패턴(312)과 제2 인출패턴(332) 사이에 배치되어 이들을 연결한다. 제1 및 제2 연장패턴(341, 342)은 일정한 폭(WE)을 갖는 직선형상일 수 있다.
제1 및 제2 인출패턴(331, 332)은 제1 및 제2 연장패턴(341, 342)과 연결되어 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출되고, 후술할 제1 및 제2 외부전극(410, 420)과 각각 연결된다. 이렇게 함으로써, 코일부(300)는 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이에서 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.
인출패턴(331, 332)은 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된다.
구체적으로, 제1 인출패턴(331)는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 인출패턴(332)는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 인출패턴(332)은 그 위치에 따라 연장패턴(342)과 인접한 내측부(342A), 외부전극(420)과 인접한 외측부(342C), 및 내측부(342A)와 외측부(342C) 사이에 배치된 중간부(342B)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 인출패턴(331)은 그 위치에 따라 제1 연장패턴(341)과 인접한 제1 내측부(341A), 제1 외부전극(410)과 인접한 제1 외측부(341C), 및 제1 내측부(341A)와 제1 외측부(341C) 사이에 배치된 제1 중간부(341B)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 인출패턴(332)은 그 위치에 따라 제2 연장패턴(342)과 인접한 제2 내측부(342A), 제2 외부전극(420)과 인접한 제2 외측부(342C), 및 제2 내측부(342A)와 제2 외측부(342C) 사이에 배치된 제2 중간부(342B)를 포함할 수 있다.
여기서, 인출패턴(332)의 폭은 내측부(342A)에서 외측부(342C)로 갈수록 증가할 수 있다. 구체적으로, 중간부(342B)의 폭(WB)은 내측부(342A)의 폭(WA)보다 크고 외측부(342C)의 폭(WC)보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 연장패턴(342)은 폭(WE)이 일정한 반면, 인출패턴(332)은 폭(WA, WB, WC)이 그 위치에 따라 달라질 수 있으며, 내측부(342A)에서 외측부(342C)로 갈수록 점점 커질 수 있다. 즉, 인출패턴(332)은 전체적인 형상이 방사형인 구조를 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 연장패턴(342)과 인출패턴(332)은 가상의 경계선(BL)을 기준으로 구분될 수 있으며, 인출패턴(342) 중 가상의 경계선(BL)과 인접한 영역이 내측부(342A), 외부전극(420)과 인접한 영역이 외측부(342C), 내측부(342A)와 외측부(342C) 사이의 영역이 중간부(342B)가 될 수 있다.
연장패턴(342)은 폭(WE)의 중심이 되는 점들을 이은 가상의 중심선(CE)이 상기 인출패턴(332)의 폭(WA, WB, WC)의 중심이 되는 점들을 이은 가상의 중심선(CL)과 비스듬히 만나도록 형성될 수 있다. 다시 말해서, 양 중심선(CE, CL)은 상호 수평이나 수직이 되지 않고 일정한 각도(
)를 유지하면서 사선 방향으로 만나도록 배치될 수 있다.
또한, 연장패턴(342)의 폭(WE)을 형성하는 양쪽 측면들 중 코일패턴(312)과 인접하는 방향의 측면은, 인출패턴(332)의 폭(WA, WB, WC)을 형성하는 양쪽 측면들 중 코일패턴(312)과 인접하는 방향의 측면과 동일 평면상에 존재하도록 배치될 수 있다.
즉, 이 경우 도 2 내지 도 4와 같은 평면도 상에서, 연장패턴(342)과 인출패턴(332)의, 코일패턴(312)과 인접한 방향 쪽 측면은 직선형으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 인출패턴(332)은 폭(WA, WB, WC)이 그 위치에 따라 변할 수 있으며, 내측부(342A)에서 중간부(342B), 외측부(342C)로 갈수록 증가할 수 있다.
다만 상술한 실시예에서의 방사형 구조와 달리, 본 실시예에서는 내측부(342A), 중간부(342B) 및 외측부(342C) 각각의 폭(WA, WB, WC)이 일정한 구조를 가질 수 있다. 즉, 인출패턴(332)은 전체적인 형상이 계단형인 구조를 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 연장패턴(342)과 인출패턴(332)은 가상의 경계선(BL)을 기준으로 구분될 수 있으며, 인출패턴(342) 중 가상의 경계선(BL)과 인접한 영역이 내측부(342A), 외부전극(420)과 인접한 영역이 외측부(342C), 내측부(342A)와 외측부(342C) 사이의 영역이 중간부(342B)가 될 수 있다.
연장패턴(342)은 폭(WE)의 중심이 되는 점들을 이은 가상의 중심선(CE)이 상기 인출패턴(332)의 폭(WA, WB, WC)의 중심이 되는 점들을 이은 가상의 중심선(CL)과 비스듬히 만나도록 형성될 수 있다. 다시 말해서, 양 중심선(CE, CL)은 상호 수평이나 수직이 되지 않고 일정한 각도(
)를 유지하면서 사선 방향으로 만나도록 배치될 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(320), 인출패턴(331, 332) 및 연장패턴(341, 342) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(312), 비아(320), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342)을 지지기판(200)의 상면 측에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(312), 비아(320), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342)은 각각 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), 비아(320), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342) 각각의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(312), 비아(320), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342) 각각의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예로서, 지지기판(200)의 하면 측에 배치된 제1 코일패턴(311), 제1 인출패턴(331) 및 제1 연장패턴(341)과, 지지기판(200)의 상면 측에 배치된 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342)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 일괄 적층 시의 압력 및 온도로 인해 적어도 일부가 용융되어, 예로서, 저융점금속층과 제2 코일패턴(312) 간의 경계에는 금속간화합물층(Inter Metallic Compound Layer, IMC Layer)이 형성될 수 있다.
코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332) 및 연장패턴(341, 342)은, 예로서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 지지기판(200)의 하면 및 상면에 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311), 제1 인출패턴(331) 및 제1 연장패턴(341)은 지지기판(200)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(332) 및 제2 연장패턴(342)은 지지기판(200)의 상면에 매립되어 상면이 지지기판(200)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(312)의 상면, 제2 인출패턴(332)의 상면 및/또는 제2 연장패턴(342)의 상면에는 오목부가 형성되어, 지지기판(200)의 상면과 제2 코일패턴(312)의 상면, 제2 인출패턴(332)의 상면 및/또는 제2 연장패턴(342)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(320), 인출패턴(331, 332) 및 연장패턴(341, 342) 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.
외부전극(410, 420)은, 바디(100)에 서로 이격 배치되어 코일부(300)와 연결된다. 구체적으로, 제1 외부전극(410)은, 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출패턴(331)과 접촉 연결될 수 있다. 또한, 제2 외부전극(420)은, 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 인출패턴(332)과 접촉 연결될 수 있다.
외부전극(410, 420)은, 스퍼터링 등의 기상 증착법 및/또는 도금법으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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, 제1 외부전극(410) 은, 구리(Cu)를 포함하는 제1 도전층, 제1 도전층에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 도전층, 제2 도전층에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 도전층을 포함할 수 있다. 제2 도전층 및 제3 도전층 중 적어도 하나는 제1 도전층을 커버하는 형태로 형성될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 도전층 및 제3 도전층 중 적어도 하나는 바디(100)의 제6 면(106) 상에만 배치될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 도전층은 도금층이거나, 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함하는 도전성 분말과 수지를 포함하는 도전성 수지를 도포 및 경화하여 형성된 도전성 수지층일 수 있다. 제2 및 제3 도전층은 도금층일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
절연막(IF)은, 코일부(300)와 바디(100) 사이, 및 지지기판(200)과 바디(100) 사이에 배치된다. 절연막(IF)은, 코일패턴(311, 312), 인출패턴(331, 332) 및 연장패턴(341, 342)이 형성된 지지기판(200)의 표면을 따라 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연막(IF)은 코일부(300)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(300)가 형성된 지지기판(200)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연필름을 적층 및 경화함으로써 형성될 수도 있으며, 코일부(300)가 형성된 지지기판(200)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연 페이스트를 도포 및 경화함으로써 형성될 수도 있다.
한편, 절연막(IF)은 본 실시예에서 생략 가능한 구성이다. 즉, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 설계된 작동 전류 및 전압에서 바디(100)가 충분한 전기적 저항을 가지는 경우라면, 절연막(IF)은 본 실시예에서 생략 가능하다.
본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 제5 면(105)에 배치되어 바디(100)를 커버하여 외부로부터 보호하는 표면절연층(700)을 더 포함할 수 있다.
표면절연층(700)은, 바디(100)의 제5 면(105)으로부터 바디(100)의 제1 내지 제4 및 제6 면(101, 102, 103, 104, 106)의 적어도 일부로 연장될 수 있다. 본 실시예의 경우, 표면절연층(700)은 바디(100)의 제3 내지 제6 면(103, 104, 105, 106)에 각각 배치될 수 있다.
바디(100)의 제3 내지 제6 면(103, 104, 105, 106) 각각에 배치된 표면절연층(700) 중 적어도 일부는 서로 동일한 공정에서 형성되어 양자 간에 경계가 형성되지 않은 일체의 형태로 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
표면절연층(700)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(700) 은 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000) 제조를 위한 코일바(2000)를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 지지기판(200) 상에 복수의 코일부(300)를 형성한 코일바(2000)를 이용하여, 자성 복합시트 적층 후 다이싱(Dicing) 공정을 거쳐서 코일부품(1000)을 생산할 수 있다.
본 실시예에서는, 복수의 코일부(300)가 연결된 바를 중심으로 하여 좌우측의 코일부(301, 302)가 서로 거울상 대칭을 이룰 수 있다. 즉, 길이 방향(L 방향)을 x축, 폭 방향(W 방향)을 y축으로 하는 평면을 가정하면, 좌우측의 코일부(301, 302)는 y축 대칭의 형상을 가질 수 있다.
이 경우 코일부(300)의 외측에서부터 중심 방향으로, 좌측의 코일부(301)는 반시계 방향의 턴(Turn)을 형성하는 반면, 우측의 코일부(302)는 시계방향의 턴(Turn)을 형성할 수 있다. 즉, 좌우측 코일부(301, 302)는 서로 반대 방향의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(1000) 제조를 위한 코일바(2000')를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 지지기판(200) 상에 복수의 코일부(300)를 형성한 코일바(2000')를 이용하여, 자성 복합시트 적층 후 다이싱(Dicing) 공정을 거쳐서 코일부품(1000)을 생산할 수 있다.
본 실시예에서는, 복수의 코일부(300)가 연결된 바를 중심으로 하여 좌우측의 코일부(301, 302)가 서로 원점 대칭을 이룰 수 있다. 즉, 길이 방향(L 방향)을 x축, 폭 방향(W 방향)을 y축으로 하는 평면을 가정하면, 좌우측의 코일부(301, 302)는 각각의 인출패턴이 서로 만나는 지점의 중심점(p)를 중심으로 하여 원점 대칭의 형상을 가질 수 있다.
이 경우 코일부(300)의 외측에서부터 중심 방향으로, 좌측의 코일부(301)는 반시계 방향의 턴(Turn)을 형성하며, 우측의 코일부(302) 동일하게 반시계방향의 턴(Turn)을 형성할 수 있다. 즉, 좌우측 코일부(301, 302)는 서로 동일한 방향의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술한 바와 같이 인출패턴(332)은 방사형 구조 또는 계단형 구조 등을 가질 수 있다. 결과적으로 종래의 일반적인 형태인 수평형 구조와 비교할 때, 외부전극(420)과의 접촉 면적을 넓게 유지하여 직류 저항(Rdc) 특성 및 전류 특성을 양호하게 유지하면서도, 인출패턴(332)의 부피는 줄어들게 되어 바디(100) 내의 자성체 분말(10)이 존재할 공간이 더 많이 확보되므로 인덕턴스(Ls) 특성의 개선도 기대할 수 있다.
또한 코일바(2000) 레벨에서 코일부품(1000) 제조시, 다이싱(Dicing) 공정 중에 발생할 수 있는 전극소실도 감소될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 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.
10: 절연수지
20: 자성체 분말
100: 바디
110: 코어
200: 지지기판
300, 301, 302: 코일부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
331, 332: 인출패턴
331A, 332A: 내측부
331B, 332B: 중간부
331C, 332C: 외측부
341, 342: 연장패턴
410, 420: 외부전극
700: 표면절연층
1000: 코일 부품
2000: 코일바
IF: 절연막
20: 자성체 분말
100: 바디
110: 코어
200: 지지기판
300, 301, 302: 코일부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
331, 332: 인출패턴
331A, 332A: 내측부
331B, 332B: 중간부
331C, 332C: 외측부
341, 342: 연장패턴
410, 420: 외부전극
700: 표면절연층
1000: 코일 부품
2000: 코일바
IF: 절연막
Claims (8)
- 바디;
상기 바디 내에 배치된 지지기판;
코일패턴, 상기 바디로 노출된 인출패턴, 및 상기 코일패턴과 상기 인출패턴을 연결하는 연장패턴을 포함하고, 상기 지지기판에 배치된 코일부; 및
상기 바디에 배치되어 상기 인출패턴과 접하는 외부전극; 을 포함하고,
상기 인출패턴은, 상기 연장패턴과 인접한 내측부, 상기 외부전극과 인접한 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부 사이에 배치된 중간부를 포함하고,
상기 중간부의 폭은, 상기 내측부의 폭보다 크고 상기 외측부의 폭보다 작은,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 인출패턴은 상기 연장패턴과 접하는 면으로부터 상기 외부전극과 접하는 면으로 갈수록 폭이 점점 커지는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 연장패턴의 폭의 중심이 되는 점들을 이은 가상의 중심선이, 상기 인출패턴의 폭의 중심이 되는 점들을 이은 가상의 중심선과 비스듬히 만나는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 내측부, 상기 중간부, 상기 외측부 각각의 폭은 일정한,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 연장패턴의 측면들 중 상기 코일패턴과 인접하는 방향의 측면과, 상기 인출패턴의 측면들 중 상기 코일패턴과 인접하는 방향의 측면이 동일 평면상에 존재하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코일패턴은,
상기 지지기판의 일면에 배치된 제1 코일패턴; 및
상기 지지기판의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 타면에 배치된 제2 코일패턴을 포함하고,
상기 인출패턴은, 상기 지지기판의 일면에 배치된 제1 인출패턴, 상기 지지기판의 타면에 배치된 제2 인출패턴을 포함하고,
상기 연장패턴은, 상기 지지기판의 일면에 배치되어 상기 제1 코일패턴과 상기 제1 인출패턴을 연결하는 제1 연장패턴과, 상기 지지기판의 타면에 배치되어 상기 제2 코일패턴과 상기 제2 인출패턴을 연결하는 제2 연장패턴을 포함하고,
상기 외부전극은, 상기 바디의 일단면에 배치되어 상기 제1 인출패턴과 접하는 제1 외부전극과, 상기 바디의 타단면에 배치되어 상기 제2 인출패턴과 접하는 제2 외부전극을 포함하고,
상기 제1 인출패턴은, 상기 제1 연장패턴과 인접한 제1 내측부, 상기 제1 외부전극과 인접한 제1 외측부, 및 상기 제1 내측부와 상기 제1 외측부 사이에 배치된 제1 중간부를 포함하고,
상기 제2 인출패턴은, 상기 제2 연장패턴과 인접한 제2 내측부, 상기 제2 외부전극과 인접한 제2 외측부, 및 상기 제2 내측부와 상기 제2 외측부 사이에 배치된 제2 중간부를 포함하고,
상기 제1 중간부의 폭은, 상기 제1 내측부의 폭보다 크고 상기 제1 외측부의 폭보다 작고,
상기 제2 중간부의 폭은, 상기 제2 내측부의 폭보다 크고 상기 제2 외측부의 폭보다 작은,
코일 부품.
- 제6항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 지지기판을 관통하여 상기 제1 코일패턴 및 상기 제2 코일패턴을 연결하는 비아를 더 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는,
절연 수지와 자성체 분말을 포함하는,
코일 부품.
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