KR20220090780A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 권선코일, 상기 권선코일을 커버하는 코어부와, 상기 코어부의 서로 마주한 일면과 타면에 각각 배치된 상부커버부 및 하부커버부를 가지는 바디, 및 상기 바디에 서로 이격 배치되어 상기 권선코일의 양단부와 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 바디는, 절연수지, 및 직경이 서로 상이한 제1 및 제2 금속자성분말을 포함하는 자성입자를 포함하고, 상기 코어부, 상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 중 적어도 하나는, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로서 상기 제1 및 제2 금속자성분말 중 직경이 작은 상기 제2 금속자성분말만을 포함한다.
Description
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품의 일 예로, 자성입자와 권선형 코일을 이용하는 권선형 코일 부품이 있다. 권선형 코일 부품의 경우, 부품의 코일로서, 표면에 피복층이 형성된 금속 와이어를 코일 형상으로 권선한 권선코일을 이용한다.
본 발명의 목적 중 하나는, 인덕턴스 및 Q 특성(quality factor)이 향상된 권선형 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 권선코일, 상기 권선코일을 커버하는 코어부와, 상기 코어부의 서로 마주한 일면과 타면에 각각 배치된 상부커버부 및 하부커버부를 가지는 바디, 및 상기 바디에 서로 이격 배치되어 상기 권선코일의 양단부와 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 바디는, 절연수지, 및 직경이 서로 상이한 제1 및 제2 금속자성분말을 포함하는 자성입자를 포함하고, 상기 코어부, 상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 중 적어도 하나는, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로서 상기 제1 및 제2 금속자성분말 중 직경이 작은 상기 제2 금속자성분말만을 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 권선형 코일 부품의 인덕턴스 및 Q 특성(quality factor)을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 A 및 D 각각을 확대 도시한 도면.
도 4는 도 2의 B 및 C 각각을 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 6은 도 5의 E 및 H 각각을 확대 도시한 도면.
도 7은 도 5의 F 및 G 각각을 확대 도시한 도면.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 A 및 D 각각을 확대 도시한 도면.
도 4는 도 2의 B 및 C 각각을 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 6은 도 5의 E 및 H 각각을 확대 도시한 도면.
도 7은 도 5의 F 및 G 각각을 확대 도시한 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 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 A 및 D 각각을 확대 도시한 도면이다. 도 4는 도 2의 B 및 C 각각을 확대 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 권선코일(200) 및 외부전극(310, 320)을 포함한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 권선코일(200)을 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1을 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 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미하고, 바디(100)의 일면과 타면은 바디(100)의 제6 면(106) 및 제5 면(105)을 각각 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(310, 320)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 2개의 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 2개의 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 2개의 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, 후술할 권선코일(200)을 둘러싸는 코어부(110)와, 코어부(110)의 서로 마주한 일면과 타면에 각각 배치된 상부커버부(120) 및 하부커버부(130)를 가진다. 구체적으로, 도 2를 참조하면, 코어부(110)는, 권선코일(200)의 하부에 배치되어 권선코일(200)과 하부커버부(130) 사이에 배치된 하부코어(111), 권선코일(200)의 사부에 배치되어 권선코일(200)과 상부커버부(120) 사이에 배치된 상부코어(112), 및 권선코일(200)의 중앙부에 배치된 관통코어(113)를 포함한다. 도 2의 방향을 기준으로, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130)는 코어부(110)의 상면 및 하면에 배치되어 권선코일(200)로부터 이격될 수 있다. 코어부(110)는, 권선코일(200)의 후술할 인출부(221, 222) 각각의 노출면을 제외한 권선코일(200)의 모든 표면을 커버한다.
코어부(110)의 측면은, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각의 측면과 함께 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)을 구성한다. 상부커버부(120)의 상면은 바디(100)의 제5 면(105)을 구성한다. 하부커버부(130)의 하면은 바디(100)의 제6 면(106)을 구성한다. 상기의 이유로, 이하에서는, 바디(100)의 제6 면(106)과 하부커버부(130)의 하면을 동일한 의미로 사용하고, 바디(100)의 제5 면(105)과 상부커버부(120)의 상면을 동일한 의미로 사용한다.
하부코어(111)는 서로 마주한 일면과 타면을 가진다. 하부코어(111)는, 하부코어(111)의 일면에 배치되는 후술할 권선코일(200)을 지지한다. 하부코어(111)의 일면의 중앙부에는 관통코어(113)가 하부코어(111)의 일면으로부터 돌출되게 배치된다. 하부코어(111) 및 관통코어(113)는 서로 동일한 공정에서 함께 형성되어 서로 일체화될 수 있다. 따라서, 하부코어(111) 및 관통코어(113)는 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다. 예로서, 하부코어(111) 및 관통코어(113)는 역 T 형상의 캐비티를 가지는 금형에 후술할 절연수지(R), 제1 및 제2 금속자성분말(10, 20)을 충전하고 금형을 가압 및 가열하여 형성될 수 있다. 하부코어(111) 및 관통코어(113)는 T-코어일 수 있다. 다만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
상부코어(112)는, 하부코어(111) 및 관통코어(113)와 더불어 권선코일(200)을 커버한다. 상부코어(112)는, 금형에 하부코어(111) 및 관통코어(113)로 구성된 T-코어를 배치하고, T-코어에 권선코일(200)을 배치한 후 금형 내에 후술할 절연수지(R), 제1 및 제2 금속자성분말(10, 20)을 충전하고 금형을 가압 및 가열하여 형성될 수 있다. 이러한 결과, 상부코어(112)는, 하부코어(111) 및 관통코어(113) 각각과 경계를 형성한다.
바디(100)는 절연수지(R) 및 절연수지(R)에 분산 배치된 자성입자(10, 20)을 포함한다. 자성입자(10, 20)는, 제1 금속자성분말(10)과, 직경이 제1 금속자성분말의 직경보다 작은 제2 금속자성분말(20)을 포함한다. 한편, 본 명세서에서 금속자성분말(10, 20)의 직경이 상이하다라고 함은, 평균 직경이 상이함을 의미할 수 있다. 또한, 금속자성분말(10, 20)의 평균 직경이 상이하다고 함은, D50 또는 D90으로 표현되는 입경 분포 수치가 상이함을 의미할 수 있다.
금속자성분말(10, 20)은, 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(10, 20)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(10, 20)은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속자성분말(10, 20)은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 금속자성분말(10)의 직경은 10㎛ 내지 50㎛일 수 있으며, 제2 금속자성분말(20)의 직경은 0.1㎛ 내지 6㎛일 수 있다.
금속자성분말(10, 20) 각각의 표면은 절연 물질로 피복될 수 있다. 절연 물질은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함하는 유기 절연 물질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 금속자성분말(10, 20)의 금속 성분을 포함하는 산화절연막, 또는 SiOX, SiNX 또는 인산염 등의 무기 절연 물질일 수도 있다.
코어부(110), 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 중 적어도 하나는, 절연수지(R)에 분산된 자성입자로서 제1 및 제2 금속자성분말(10, 20) 중 직경이 작은 제2 금속자성분말(20)만을 포함한다. 구체적으로, 본 실시예의 경우, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은 절연수지(R)에 분산된 자성입자로 제1 및 제2 금속자성분말(10, 20)을 모두 포함하고, 코어부(110)는 절연수지(R)에 분산된 자성입자로서 제2 금속자성분말(20)만을 포함한다.
본 실시예에 따르면, 코어부(110)는 자성입자로서 상대적으로 직경이 작은 제2 금속자성분말(20)만을 포함하고, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은 자성입자로서 직경이 서로 상이한 제1 및 제2 금속자성분말(10, 20)을 모두 포함한다. 따라서, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각의 자성입자의 충전율은 코어부(110)의 자성입자의 충전율 보다 클 수 있다. 예로서, 코어부(110)의 자성입자의 충전율은 55% 내지 70%일 수 있으며, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각의 자성입자의 충전율은 70% 내지 85%일 수 있다.
상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각에 포함된 제1 금속자성분말(10)은 직경이 상대적으로 커 고 투자율(비투자율, relative permeability)을 구현할 수 있다. 또한, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은 제1 금속자성분말(10)과 미분인 제2 금속자성분말(20)를 함께 혼합함으로써 충진율을 향상시켜 투자율(비투자율, relative permeability)을 더욱 향상시키고, Q 특성을 향상시킬 수 있다.
코어부(110)는 자성입자로 미분인 제2 금속자성분말(20) 만을 포함하므로, 코어부(110)는 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각 보다 상대적으로 저 투자율(비투자율, relative permeability)을 나타내기는 하나, 저 손실 재료이기 때문에 상대적으로 직경이 큰 고투자율 재료를 사용함에 따라 증가되는 코어 로스(core loss)를 보완하는 역할을 할 수 있다. 예로서, 코어부(110)와, 상부 또는 하부커버부(120, 130)의 투자율(비투자율, relative permeability)의 차는 10 내지 40 일 수 있다.
코어부(110)의 두께(T1)는, 상부커버부(120) 또는 하부커버부(130)의 두께(T2)의 0.5배 내지 10배일 수 있다. 코어부(110)와, 상부커버부(120) 또는 하부커버부(130)이 상기 두께 비를 만족함으로써 인덕턴스 및 Q 특성이 향상될 수 있다.
권선코일(200)은 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 권선코일(200)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
권선코일(200)은 바디(100)의 코어부(110) 내부에 배치되고, 제1 및 제2 인출부(221, 222)가 바디(100)의 표면으로 노출된다. 구체적으로, 권선코일(200)은, 바디(100)의 관통코어(113)를 축으로 적어도 하나 이상의 턴(turn)을 형성한 권선부(210)와, 권선부(210)와 연결되고 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 각각 노출된 제1 및 제2 인출부(221, 222)를 포함한다. 권선코일(200)은, 금속선(MW) 및 금속선(MW)의 표면을 피복하는 피복층(IF)을 포함하는 구리 와이어(Cu-wire) 등의 메탈와이어를 감아서 형성될 수 있다. 따라서, 권선코일(200)의 복수의 턴(turn) 각각의 표면 전체는 피복층(IF)으로 피복된다. 한편, 메탈와이어는 평각선일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 평각선으로 권선코일(200)을 형성한 경우, 예로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 권선코일(200)은 각 턴(turn)의 단면이 직사각형인 형태일 수 있다.
권선부(210)는, 관통코어(113)로부터 바디(100)의 길이 방향(L) 또는 바디(100)의 폭 방향(W)을 따른 바디(100)의 외측을 향하여, 최내측 턴(turn), 적어도 하나의 중간 턴(turn) 및 최외측 턴(turn)을 형성한다. 권선부(210)는, 전체적으로 링 형상과 유사한 상면과 하면 및, 상면과 하면을 연결하는 내측면과 외측면을 가지게 되어 전체적으로 중앙부에 원통형의 중공부가 형성된 원통형의 형상을 가질 수 있다. 권선부(210)는 공심 코일인데, 권선부(210)의 공심에 관통코어(113)가 배치된다.
제1 및 제2 인출부(221, 222)는 권선코일(200)의 양단부로서, 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 서로 이격되게 노출된다. 제1 및 제2 인출부(221, 222)는, 표면이 피복층(IF)으로 피복된 구리 와이어 등의 금속선 중 권선부(210)을 형성한 후 잔존한 나머지일 수 있다. 결과, 제1 및 제2 인출부(221, 222)와 권선부(210) 간에는 경계가 형성되지 않을 수 있다. 또한, 권선부(210)와 마찬가지로 제1 및 제2 인출부(221, 222)의 표면에는 피복층(IF)이 형성된다.
피복층(IF)은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
외부전극(310, 320)은 바디(100)에 서로 이격 배치되어 권선코일(200)의 양단부인 제1 및 제2 인출부(221, 222)와 연결된다. 구체적으로, 본 실시예의 경우, 제1 외부전극(310)은, 바디(100)의 제1 면(101)을 커버하는 형태로 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출부(221)와 접촉 연결된다. 또한, 제1 외부전극(310)은 바디(100)의 제1 면(101)으로부터 바디(100)의 제3 내지 제6 면(103, 104, 105, 106) 각각의 적어도 일부로 연장된 형태로 형성된다. 제2 외부전극(320)은, 바디(100)의 제2 면(102)을 커버하는 형태로 배치되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 인출부(222)와 접촉 연결된다. 또한, 제2 외부전극(320)은 바디(100)의 제2 면(102)으로부터 바디(100)의 제3 내지 제6 면(103, 104, 105, 106) 각각의 적어도 일부로 연장된 형태로 형성된다. 한편, 제1 및 제2 외부전극(310, 320)은 바디(100)의 제3 내지 제6 면(103, 104, 105, 106) 각각에서 바디(100)의 길이 방향(L)으로 마주한 양 단부 측에 각각 배치되어 서로 이격된 형태로 배치된다.
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.
제1 및 제2 외부전극(310, 320)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(310)은, 구리(Cu)를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층, 및 제2 층 상에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 층으로 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 층 각각은 전해도금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 및 제2 외부전극(310, 320) 각각은, 도전성 수지층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 도전성 수지층은, 은(Ag) 및/또는 구리(Cu)를 포함하는 도전성 분말과, 에폭시 등의 절연수지를 포함하는 도전성 페이스트를 도포 및 경화함으로써 형성될 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106) 중 외부전극(310, 320)이 배치된 영역을 제외한 영역에는 표면절연층이 형성되어 있을 수 있다. 표면절연층은 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)에 절연페이스트를 인쇄하거나, 절연수지를 도포하거나, 절연수지를 포함하는 절연필름을 적층함으로써 형성될 수 있다. 절연수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면이다. 도 6은 도 5의 E 및 H 각각을 확대 도시한 도면이다. 도 7은 도 5의 F 및 G 각각을 확대 도시한 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 비교할 때 바디(100) 내에서의 자성입자의 분포가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일 실시예에서와 상이한 바디(100) 내에서의 자성입자의 분포 만을 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(2000)의 경우, 코어부(110)는 절연수지(R)에 분산된 자성입자로 제1 및 제2 금속자성분말(10, 20)을 모두 포함하고, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은, 절연수지(R)에 분산된 자성입자로 제2 금속자성분말(20)만을 포함한다. 따라서, 코어부(110)의 자성입자의 충전율은 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각의 자성입자의 충전율보다 클 수 있다. 예로서, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각의 충전율은 55% 내지 70%일 수 있으며, 코어부(110)의 자성입자의 충전율은 70% 내지 85%일 수 있다.
본 실시예의 경우, 코어부(110)는 자성입자로서 직경이 상대적으로 큰 제1 금속자성분말(10)을 포함한다. 제1 금속자성분말(10)은 직경이 상대적으로 커 고 투자율(비투자율, relative permeability)을 구현할 수 있다. 또한, 코어부(110)는 자성입자로서 제1 금속자성분말(10) 뿐 아니라 직경이 제1 금속자성분말(10)의 직경보다 작은 제2 금속자성분말(20)을 더 포함한다. 코어부(110)는 제1 금속자성분말(10)과 미분인 제2 금속자성분말(20)를 함께 혼합함으로써 충진율을 향상시켜 투자율(비투자율, relative permeability)을 더욱 향상시키고, Q 특성을 향상시킬 수 있다.
상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은 자성입자로 미분인 제2 금속자성분말(20) 만을 포함하므로, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은 코어부(110) 보다 상대적으로 저 투자율(비투자율, relative permeability)을 나타내기는 하나, 저 손실 재료이기 때문에 상대적으로 직경이 큰 고투자율 재료를 사용함에 따라 증가되는 코어 로스(core loss)를 보완하는 역할을 할 수 있다. 예로서, 코어부(110)와, 상부 또는 하부커버부(120, 130)의 투자율(비투자율, relative permeability)의 차는 10 내지 40 일 수 있다.
본 실시예의 경우, 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)을 형성하는 상부커버부(120) 및 하부커버부(130)가 자성입자로서 미분인 제2 금속자성분말(20) 만을 포함함으로써, 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)의 표면 조도를 개선하고, 조분에 의한 도금 번짐 현상을 개선할 수 있다.
고투자율을 구현하기 위하여, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각이 자성입자로서 미분인 제2 금속자성분말(20)뿐 아니라, 조분인 제1 금속자성분말(10)을 포함하는 경우 바디(100)의 표면에 조분의 금속자성입자가 노출되고, 외부전극을 형성하는 도금 공정 시 조분인 제1 금속자성분말(10)의 노출 부위에 도금층이 형성되는 불량이 발생하는 문제가 있었다. 그러나, 본 실시예의 경우, 코어부(110)에는 고 투자율 구현을 위해 조분인 제1 금속자성분말(10)을 포함하고, 상부커버부(120) 및 하부커버부(130) 각각은 미분인 제2 금속자성분말(20) 만을 포함함으로써 바디(100) 전체의 투자율을 향상시키면서도 도금 번짐 불량을 개선하는 효과가 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.
10, 20: 금속자성분말
100: 바디
110: 코어부
120, 130: 커버부
200: 권선코일
310, 320: 외부전극
R: 절연수지
1000, 2000: 코일 부품
100: 바디
110: 코어부
120, 130: 커버부
200: 권선코일
310, 320: 외부전극
R: 절연수지
1000, 2000: 코일 부품
Claims (10)
- 권선코일;
상기 권선코일을 커버하는 코어부와, 상기 코어부의 서로 마주한 일면과 타면에 각각 배치된 상부커버부 및 하부커버부를 가지는 바디; 및
상기 바디에 서로 이격 배치되어 상기 권선코일의 양단부와 연결된 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하고,
상기 바디는, 절연수지, 및 직경이 서로 상이한 제1 및 제2 금속자성분말을 포함하는 자성입자를 포함하고,
상기 코어부, 상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 중 적어도 하나는, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로서 상기 제1 및 제2 금속자성분말 중 직경이 작은 상기 제2 금속자성분말만을 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 각각은, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로 상기 제1 및 제2 금속자성분말을 모두 포함하고,
상기 코어부는, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로서 상기 제2 금속자성분말만을 포함하는,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 각각의 비투자율(relative permeability)은, 상기 코어부의 비투자율(relative permeability)보다 큰,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 각각의 상기 자성입자의 충전율은, 상기 코어부에서 상기 자성입자의 충전율보다 큰,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코어부는, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로 상기 제1 및 제2 금속자성분말을 모두 포함하고,
상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 각각은, 상기 절연수지에 분산된 상기 자성입자로서 상기 제2 금속자성분말만을 포함하는,
코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 코어부의 비투자율(relative permeability)은, 상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 각각의 비투자율(relative permeability) 보다 큰,
코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 코어부에서 상기 자성입자의 충전율은, 상기 상부커버부 및 상기 하부커버부 각각의 상기 자성입자의 충전율 보다 큰,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코어부는,
상기 권선코일과 상기 하부커버부 사이에 배치된 하부코어, 상기 권선코일과 상기 상부커버부 사이에 배치된 상부코어, 및 상기 권선코일의 중앙부에 배치된 관통코어를 포함하고,
상기 하부코어와 상기 관통코어는 서로 일체화되고,
상기 하부코어와 상기 상부코어 사이, 및 상기 관통코어와 상기 상부코어 사이 각각에는 상호 간에 경계가 형성된,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 코어부의 두께는, 상기 상부커버부의 두께 또는 상기 하부커버부의 두께의 0.5배 내지 10배인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는, 서로 마주한 일면과 타면, 각각 상기 일면과 타면을 연결하고 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지고,
상기 제1 및 제2 외부전극은,
상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 상기 바디의 일단면과 타단면 각각으로 연장되어 상기 바디의 일단면과 타단면으로 노출된 상기 권선코일의 양단부와 접촉 연결되는,
코일 부품.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200181647A KR20220090780A (ko) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 코일 부품 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220090780A true KR20220090780A (ko) | 2022-06-30 |
Family
ID=82021542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200181647A KR20220090780A (ko) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 코일 부품 |
Country Status (3)
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| KR (1) | KR20220090780A (ko) |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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