KR20220131022A - 자성 소자 및 이를 포함하는 자성 장치 - Google Patents

자성 소자 및 이를 포함하는 자성 장치 Download PDF

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KR20220131022A
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서재한
김유선
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 의한 자성 소자는, 수직으로 적층된 복수의 코일 기판을 포함하는 코일부 및 코일부의 적어도 일부를 감싸며 배치된 코어부를 포함하고, 복수의 코일 기판 각각은 기판과, 기판에 배치된 제1 도전성 패턴 및 기판에서 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치된 제2 도전성 패턴을 포함하는 패턴부와, 인접한 기판의 제1 도전성 패턴을 서로 연결하는 제1 코일 연결부와 인접한 기판의 제2 도전성 패턴을 서로 연결하는 제2 코일 연결부를 포함하는 코일 연결부 및 제1 및 제2 도전성 패턴과 각각 연결되며, 기판의 가장 자리에서 노출된 제1 및 제2 터미널부를 포함할 수 있다.

Description

자성 소자 및 이를 포함하는 자성 장치{MAGNETIC COMPONENT AND MAGNETIC APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 자성 소자 및 이를 포함하는 자성 장치에 관한 것이다.
자성 소자는 자기 결합 장치(magnetic coupling device)라고도 하며 대표적인 예로 인덕터(inductor), 트랜스포머(transformers) 및 인덕터와 캐패시터가 연결된 전자 방해(EMI: ElectroMagnetic Interference) 필터 등을 들 수 있다.
이러한 자성 소자는 예를 들어, 전원공급장치(PSU: Power Supply Unit)에 포함되는 회로 소자의 기판에 실장될 수 있다. 이때, 자성 소자와 회로 기판의 전기적인 연결을 용이하게 하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 컴팩트하고 전기적으로 안정성을 갖는 자성 소자 및 이를 포함하는 자성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에 의한 자성 소자는, 수직으로 적층된 복수의 코일 기판을 포함하는 코일부; 및 상기 코일부의 적어도 일부를 감싸며 배치된 코어부를 포함하고, 상기 복수의 코일 기판 각각은 기판; 상기 기판에 배치된 제1 도전성 패턴 및 상기 기판에서 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치된 제2 도전성 패턴을 포함하는 패턴부; 인접한 상기 기판의 상기 제1 도전성 패턴을 서로 연결하는 제1 코일 연결부와 인접한 상기 기판의 상기 제2 도전성 패턴을 서로 연결하는 제2 코일 연결부를 포함하는 코일 연결부; 및 상기 제1 및 제2 도전성 패턴과 각각 연결되며, 상기 기판의 가장 자리에서 노출된 제1 및 제2 터미널부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 터미널부 각각은 상기 기판의 상면으로 노출된 상부; 상기 기판의 외측면으로 노출된 중간부; 또는 상기 기판의 하면으로 노출된 하부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판의 가장 자리는 상기 코어부에 의해 적어도 일부가 감싸지는 제1 외측; 상기 코어부에 의해 적어도 일부가 감싸지며, 상기 제1 외측의 반대측 제2 외측; 상기 제1 외측과 상기 제2 외측 사이에 배치된 제3 외측; 및 상기 제3 외측의 반대측 제4 외측을 포함하고, 상기 제1 또는 제2 터미널부 중 적어도 하나는 상기 제3 또는 제4 외측 중 적어도 한 곳에서 노출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 터미널부는 상기 제3 외측으로 노출되고, 상기 제2 터미널부는 상기 제4 외측으로 노출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 터미널부 각각은 상기 제3 또는 제4 외측으로 노출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 터미널부 각각은 상기 제1 내지 제4 외측이 서로 만나는 모서리로부터 이격되어 노출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 터미널부는 상기 복수의 코일 기판 중 가장 위에 배치된 최상측 코일 기판에 포함된 상기 제1 도전성 패턴과 연결된 제1-1 터미널 패드; 및 상기 복수의 코일 기판 중 가장 아래에 배치된 최하측 코일 기판에 포함된 제1 도전성 패턴과 연결되며, 상기 제1-1 터미널 패드와 이격된 제1-2 터미널 패드를 포함하고, 상기 제2 터미널부는 상기 최하측 코일 기판에 포함된 상기 제2 도전성 패턴과 연결된 제2-1 터미널 패드; 상기 제2 도전성 패턴의 접지 단자에 해당하는 제2-2 터미널 패드; 및 상기 최상측 코일 기판에 포함된 상기 제2 도전성 패턴과 연결되며, 상기 제2-1 터미널 패드와 이격된 제2-3 터미널 패드를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 의한 자성 장치는, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 형성된 콘택부를 포함하는 회로부; 및 상기 회로 기판에 실장되는 자성 소자; 및 상기 콘택부에 연결된 일측을 갖는 기판 연결부를 포함하고, 상기 자성 소자는 수직으로 적층된 복수의 코일 기판을 포함하는 코일부; 및 상기 코일부의 적어도 일부를 감싸며 배치된 코어부를 포함하고, 상기 복수의 코일 기판 각각은 기판; 상기 기판에 배치된 제1 도전성 패턴 및 상기 기판에서 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치된 제2 도전성 패턴을 포함하는 패턴부; 인접한 상기 기판의 상기 제1 도전성 패턴을 서로 연결하는 제1 코일 연결부와 인접한 상기 기판의 상기 제2 도전성 패턴을 서로 연결하는 제2 코일 연결부를 포함하는 코일 연결부; 및 상기 제1 및 제2 도전성 패턴과 각각 연결되며, 상기 기판의 가장 자리에서 노출된 제1 및 제2 터미널부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판 연결부는 통전성을 갖는 납땜 또는 전도성 에폭시를 포함할 수 있다.
실시 예에 의한 자성 소자 및 이를 포함하는 자성 장치는 평면적이 작아 컴팩트하게 제조될 수 있고, 기판 연결부의 위치를 육안으로 확인하면서 바르게 위치시켜 제1 및 제2 터미널부와 제1 및 제2 콘택부를 쉽고 정확하게 전기적으로 연결시킬 수 있어 전기적인 연결의 정확도를 개선시킬 수 있고, 누전의 발생 가능성을 최소화하거나 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시 예에 의한 자성 소자의 분해 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 자성 소자의 일 실시 예에 의한 사시도를 구체적으로 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 ‘A’ 부분을 확대한 부분 사시도를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4c는 다른 실시 예에 의한 자성 소자의 평면도를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 자성 소자의 실시 예에 의한 사시도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 의한 복수의 코일 기판의 평면도를 나타낸다.
도 7은 도 5에 도시된 I-I’선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8d는 일 실시 예에 의한 자성 장치의 분해 사시도, 결합 사시도, 분해 단면도 및 결합 단면도를 각각 나타낸다.
도 9는 비교 예에 의한 자성 소자의 사시도를 나타낸다.
도 10a 내지 도 10d는 비교 예에 의한 자성 장치의 분해 사시도, 결합 사시도, 분해 단면도 및 결합 단면도를 각각 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들 간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개이상)”으로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 실시 예에 의한 자성 소자(100: 100A 내지 100D) 및 이를 포함하는 자성 장치(200)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 자성 소자(100: 100A 내지 100D) 및 이를 포함하는 자성 장치(200)를 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다. 또한, 데카르트 좌표계에 의하면, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축 및 z축은 서로 교차할 수도 있다. 또한, 설명의 편의상, +x축 방향과 ?x축 방향을 ‘제1 방향’이라 칭하고, +y축 방향과 ?y축 방향을 ‘제2 방향’이라 칭하고, +z축 방향과 ?z축 방향을 ‘제3 방향’이라 칭한다.
도 1은 실시 예에 의한 자성 소자(100)의 분해 사시도를 개략적으로 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 자성 소자(100)의 일 실시 예(100A)에 의한 사시도를 나타낸다.
자성 소자(100)는 자기 결합 장치(magnetic coupling device)라고도 하며, 예를 들어, 인덕터(inductor), 트랜스포머(transformers), 또는 인덕터와 캐패시터가 연결된 전자방해(EMI: ElectroMagnetic Interference) 필터 등일 수도 있다. 또는, 자성 소자(100)는 인덕터, 트랜스포머 또는 EMI 필터의 구성 요소일 수도 있다.
실시 예에 의한 자성 소자(100)는 코어부(110)와 코일부(120)를 포함할 수 있다.
코어부(110)는 상부 코어(111)와 하부 코어(112)를 포함할 수 있으며, 상부 코어(111)와 하부 코어(112) 사이에 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 형태의 코일부(120)가 배치될 수 있다.
코어부(110)는 자기회로의 성격을 가지므로 자속의 통로 역할을 할 수 있다. 코어부(110)에서, 상부 코어(111)는 코어부(110)의 상측에 위치하고 하부 코어(112)는 코어부(110)의 하측에 배치되며, 상부 코어(111)와 하부 코어(112)는 서로 결합할 수 있다. 상부 및 하부 코어(111, 112)는 서로 상하로 대칭되는 형상일 수도 있고, 비대칭 형상일 수도 있다. 또한, 코어부(110)는 상부 코어(111) 및 하부 코어(112) 중 어느 하나 만을 포함할 수도 있다. 다만, 이하의 기재에서는 설명의 편의를 위하여, 상부 코어(111) 또는 하부 코어(112)는 서로 제3 방향으로 대칭인 형상을 갖는 것으로 가정한다.
또한, 코어부(110)는 자성물질, 예를 들어, 철 또는 페라이트를 포함할 수 있으나, 실시 예는 코어부(110)의 특정한 물질에 국한되지 않는다.
코어부(110)는 코일부(120)의 적어도 일부를 감싸므로, 코일부(120) 중 일부가 코어부(110) 내에 배치될 수 있다.
코일부(120)는 수직(예를 들어, 제3 방향)으로 적층된 복수의 코일 기판을 포함할 수 있다. 실시 예에 의하면, 복수의 코일 기판 각각은, 기판(CB), 패턴부, 코일 연결부(CC), 제1 터미널부(TP1) 및 제2 터미널부(TP2)를 포함할 수 있다.
패턴부는 기판(CB)에 배치되고 서로 이격되어 배치된 제1 및 제2 도전성 패턴(C1, C2)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 도전성 패턴(C1)은 자성 소자(100A)의 1차측 코일을 구성할 수 있으며, 제2 도전성 패턴(C2)은 자성 소자(100A)의 2차측 코일을 구성할 수 있다. 또는, 제1 도전성 패턴(C1)이 자성 소자(100A)의 2차측 코일을 구성하고, 제2 도전성 패턴(C2)이 자성 소자(100A)의 1차측 코일을 구성할 수도 있다.
한편, 코일부(120)의 평면 형상은 장축 방향(예를 들어, 제1 방향)을 따라 연장되는 장축(또는, 장변)과 단축 방향(예를 들어, 제2 방향)을 따라 연장되는 단축(또는, 단변)을 가질 수 있다.
만일, 도 2에 도시된 바와 같이 코어부(110)가 코일부(120)의 장변과 결합할 경우, 제1 터미널부(TP1)는 코일부(120)의 장축 방향의 양단 중 일단(즉, 코일부(120)의 단변 중 하나)에 배치되고, 제2 터미널부(TP2)는 코일부(120)의 장축 방향의 양단 중 타단(즉, 코일부(120)의 단변 중 다른 하나)에 배치될 수 있다.
제1 터미널부(TP1)는 제1 도전형 패턴(C1)과 전기적으로 연결되며, 제2 터미널부(TP2)는 제2 도전형 패턴(C2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도 8a 내지 도 8d에서 후술되는 바와 같이, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)는 자성 장치(200)의 콘택부(BTP1, BTP2)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 위해, 제1 터미널부(TP1)는 코일부(120)의 단축 방향을 따라 서로 이격되어 나란히 배치된 제1-1 및 제1-2 터미널 패드(TP1_1, TP1_2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴(C1)의 일단이 인출되어 제1-1 터미널 패드(TP1_1)와 연결되고, 제1 도전성 패턴(C1)의 타단이 인출되어 제1-2 터미널 패드(TP1_2)와 연결될 수 있다.
또한, 제2 터미널부(TP2)는 코일부(120)의 단축 방향을 따라 서로 이격되어 나란히 배치된 제2-1 내지 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_2, TP2_3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 및 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_3)는 2차측 코일의 신호 단자에 해당할 수 있으며, 제2-1 및 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_3)가 제2 방향으로 서로 이격된 사이의 공간에 위치하는 제2-2 터미널 패드(TP2_2)는 2차측 코일의 접지 단자에 해당할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
실시 예에 의하면, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2) 각각은 기판(CB)의 가장 자리(또는, 변)에서 노출될 수 있다.
제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2) 각각은 상부, 중간부 또는 하부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 제1-1 터미널 패드(TP1_1), 제1-2 터미널 패드(TP1_2), 제2-1 터미널 패드(TP2_1), 제2-2 터미널 패드(TP2_2) 또는 제2-3 터미널 패드(TP2_3) 중 적어도 하나는 상부, 중간부 또는 하부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 ‘A’ 부분을 확대한 부분 사시도를 나타낸다. 도 3에서, 제2-3 터미널 패드(TP2_3)의 일부는 기판(CB)에 매립되어 외견상 보이지 않지만, 이해를 돕기 위해 기판(CB)에 매립된 제2-3 터미널 패드(TP2_3)를 점선으로 도시한다.
제2-3 터미널 패드(TP2_3)에서, 상부(UP)란 기판(CB)의 상면(CBPU)으로 노출되는 부분을 의미하고, 중간부(MP)란 기판(CB)의 외측면(CBPS)으로 노출되는 부분을 의미하고, 하부(LP)란 기판(CB)의 하면(CBPL)으로 노출되는 부분을 의미할 수 있다. 제1-1 터미널 패드(TP1_1), 제1-2 터미널 패드(TP1_2), 제2-1 터미널 패드(TP2_1) 및 제2-2 터미널 패드(TP2_2) 각각의 상부, 중간부 및 하부는 제2-3 터미널 패드(TP2_3)의 상부, 중간부 및 하부와 각각 동일한 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 제1-1 터미널 패드(TP1_1), 제1-2 터미널 패드(TP1_2), 제2-1 터미널 패드(TP2_1), 제2-2 터미널 패드(TP2_2) 및 제2-3 터미널 패드(TP2_3) 각각은 상부, 중간부 및 하부를 모두 포함하여, 기판(CB)의 상면(CBPU), 외측면(CBPS) 및 하면(CBPL) 각각에서 모두 노출될 수 있다. 이 경우, 상부, 중간부 및 하부는 서로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 제1-1 터미널 패드(TP1_1), 제1-2 터미널 패드(TP1_2), 제2-1 터미널 패드(TP2_1), 제2-2 터미널 패드(TP2_2) 및 제2-3 터미널 패드(TP2_3) 각각은 중간부만을 포함하여, 기판(CB)의 외측면(CBPS)으로만 노출될 수도 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 기판(CB)의 가장 자리는 제1 내지 제4 외측(120S1, 120S2, 120S3, 120S4)을 포함할 수 있다.
제1 외측(120S1)이란, 코일부(120)의 가장 자리 중에서 코어부(110)에 의해 적어도 일부가 감싸지는 가장 자리로서 정의할 수 있다.
제2 외측(120S2)이란, 제1 외측(120S1)과 마찬가지로 코일부(120)의 가장 자리 중에서 코어부(110)에 의해 적어도 일부가 감싸지는 부분으로서, 제1 외측(120S1)의 반대측 가장 자리로서 정의할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 외측(120S1, 120S2)은 코일부(120)의 단축 방향의 양 단부에 각각 위치한 가장 자리에 해당할 수 있다.
제3 외측(120S3)이란, 제1 외측(120S1)과 제2 외측(120S2) 사이에 위치한 가장 자리로서 정의할 수 있다.
제4 외측(120S4)이란, 제3 외측(120S3)의 반대측 가장 자리로서 정의할 수 있다. 즉, 제3 및 제4 외측(120S3, 120S4)은 코일부(120)의 장축 방향의 양 단부에 각각 위치한 가장 자리에 해당할 수 있다.
제1 및 제2 외측(120S1, 120S2)과 달리, 제3 및 제4 외측(120S3, 120S4)은 코어부(110)에 의해 감싸지지 않는다.
실시 예에 의하면, 제1 또는 제2 터미널부(TP1, TP2) 중 적어도 하나는 제3 또는 제4 외측면(120S3, 120S4) 중 적어도 한 곳에서 노출될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 다른 실시 예에 의한 자성 소자(100B, 100C, 100D)의 평면도를 나타낸다.
일 실시 예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 터미널부(TP1)는 제3 외측(120S3)에서 노출되고, 제2 터미널부(TP2)는 제4 외측(120S4)에서 노출될 수 있다. 즉, 제1-1 터미널 패드(TP1_1) 및 제1-2 터미널 패드(TP1_2)는 제3 외측(120S3)에서 노출되고, 제2-1 터미널 패드(TP2_1), 제2-2 터미널 패드(TP2_2) 및 제2-3 터미널 패드(TP2_3)는 제4 외측(120S4)에서 노출될 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)는 제3 외측(120S3) 및 제4 외측(120S4) 중 한 쪽에서만 노출될 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이 제3 터미널부(TP3)는 제4 외측(120S4)에서만 노출되며 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)를 포함할 수 있다. 즉, 제3 터미널부(TP3)에 포함되는 제3-1 내지 제3-5 터미널 패드(TP31 내지 TP35) 중 일부는 제1-1 및 제1-2 터미널 패드(TP1_1, TP1_2)에 해당하고, 나머지는 제2-1 내지 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_2, TP2_3)에 해당할 수 있다.
또는, 도 4c에 도시된 바와 같이 제4 터미널부(TP4)는 제3 외측(120S3)에서만 노출되며 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)를 포함할 수 있다. 즉, 제4 터미널부(TP4)에 포함되는 제4-1 내지 제4-5 터미널 패드(TP41 내지 TP45) 중 일부는 제1-1 및 제1-2 터미널 패드(TP1_1, TP1_2)에 해당하고, 나머지는 제2-1 내지 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_2, TP2_3)에 해당할 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 달리, 도 4b에서와 같이 제1 터미널부(TP1)는 제4 외측(120S4)에서 노출되고, 제2 터미널부(TP2)는 제3 외측(120S3)에서 노출될 수 있다. 즉, 제1-1 터미널 패드(TP1_1) 및 제1-2 터미널 패드(TP1_2)는 제4 외측(120S4)에서 노출되고, 제2-1 터미널 패드(TP2_1), 제2-2 터미널 패드(TP2_2) 및 제2-3 터미널 패드(TP2_3)는 제3 외측(120S3)에서 노출될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2) 각각은 제1 내지 제4 외측(120S1 내지 120S4)이 서로 만나는 모서리로부터 이격되어 노출될 수 있다.
설명의 편의상, 도 4a 내지 도 4c에서 제1 외측(120S1)과 제4 외측(120S4)이 서로 만나는 지점을 제1 모서리(120C1)라 정의하고, 제2 외측(120S2)과 제4 외측(120S4)이 서로 만나는 지점을 제2 모서리(120C2)라 정의하고, 제2 외측(120S2)과 제3 외측(120S3)이 서로 만나는 지점을 제3 모서리(120C3)라 정의하고, 제1 외측(120S1)과 제3 외측(120S3)이 서로 만나는 지점을 제4 모서리(120C4)라 정의한다. 이때, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2) 각각은 제1 내지 제4 모서리(120C1 내지 120C4) 각각으로부터 이격되어 노출될 수 있다.
예를 들어, 도 4a에서 제3-5 터미널 패드(TP35)는 제2 방향으로 제1 거리(y1)만큼 제1 모서리(120C1)로부터 이격되어 노출될 수 있다.
또는, 도 4b에서 제1-2 터미널 패드(TP1_2)는 제2 방향으로 제2 거리(y2)만큼 제1 모서리(120C1)로부터 이격되어 노출되고, 제2-3 터미널 패드(TP2_3)는 제2 방향으로 제3 거리(y3)만큼 제4 모서리(120C4)로부터 이격되어 노출될 수 있다.
또는, 도 4c에서 제4-5 터미널 패드(TP45)는 제2 방향으로 제4 거리(y4)만큼 제4 모서리(120C4)로부터 이격되어 노출될 수 있다.
한편, 코일 연결부(CC)는 복수의 코일 기판을 연결하는 역할을 한다. 즉, 코일 연결부(CC)는 인접한 기판(CC)에서 동일한 도전성 패턴을 서로 전기적으로 연결하는 역할을 하며, 제1 코일 연결부 및 제2 코일 연결부를 포함할 수 있다. 제1 코일 연결부는 인접하는 코일 기판의 제1 도전성 패턴(C1)을 서로 전기적으로 연결하고, 제2 코일 연결부는 인접하는 코일 기판의 제2 도전성 패턴(C2)을 서로 전기적으로 연결한다.
이하, 도 2에 도시된 자성 소자(100A)의 일 실시 예를 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 다음과 같이 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)가 기판(CB)의 가장 자리에 배치될 수만 있다면, 실시 예는 자성 소자(100)의 특정한 구성에 국한되지 않는다.
도 5는 도 2에 도시된 자성 소자(100A)의 실시 예에 의한 사시도를 나타내고, 도 6은 일 실시 예에 의한 복수의 코일 기판의 평면도를 나타내고, 도 7은 도 5에 도시된 I-I’선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상부 코어(111)와 하부 코어(112) 각각은 평판 형태의 바디부 및 바디부로부터 제3 방향으로 돌출되며 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 복수의 레그부(OL1-1, OL1-2, OL2-1, OL2-2, CL1, CL2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상부 코어(111)의 복수의 레그부는 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 두 개의 외족(OL1-1, OL1-2)과, 두 개의 외족(OL1-1, OL1-2) 사이에 배치된 한 개의 중족(CL1)을 포함할 수 있다. 또한, 하부 코어(112)의 복수의 레그부는 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 두 개의 외족(OL2-1, OL2-2)과, 두 개의 외족(OL2-1, OL2-2) 사이에 배치된 한 개의 중족(CL2)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 레그부(OL1-1, OL1-2, OL2-1, OL2-2, CL1, CL2) 각각은 제1 방향을 따라 연장될 수 있다.
상부 코어(111)와 하부 코어(112)가 상하로 결합될 때, 상부 코어(111)의 외족(OL1-1, OL1-2) 및 중족(CL1)은, 하부 코어(112)의 서로 대응하는 외족(OL2-1, OL2-2) 및 중족(CL2)과 각각 대향한다. 이하, 설명의 편의상 서로 대향하는 일측 외족 쌍(OL1-1, OL2-1)은 ‘제1 외족부’, 타측 외족 쌍(OL1-2, OL2-2)은 ‘제2 외족부’, 중족쌍(CL1, CL2)은 ‘중족부’라 각각 칭한다.
서로 대향하는 외족쌍이나 중족쌍 중 적어도 일부의 사이에는 소정 거리의 갭(gap)이 형성될 수 있다. 하나의 중족쌍과 두개의 외족쌍 각각의 갭 크기를 조절함에 따라 코어부(110)의 인덕턴스가 제어될 수 있으며, 갭의 개수에 따라 발열이 제어될 수 있다.
수직인 제3 방향으로 적층된 복수의 코일 기판의 개수는 N개일 수 있다. 여기서, N은 2이상의 양의 정수이다. 이하, 도 5에 도시된 바와 같이 N=8인 경우에 대해 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, N이 2이상이고 7이하이거나, 9이상인 경우에도 실시 예는 적용될 수 있다.
제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각(Ln)(1≤n≤N)은 코어부(110)의 중족부(CL1, CL2)가 관통하는 관통홀(TH)을 갖는 제n 기판(CBn), 제n 기판(CBn)에서 관통홀(TH)을 중심으로 적어도 하나의 턴을 형성하는 제1 도전성 패턴(C1) 및 제n 기판(CBn)에서 제1 도전성 패턴(C1)의 외측에서 제1 도전성 패턴(C1)과 이격되며 관통홀(TH)을 중심으로 적어도 하나의 턴을 형성하는 제2 도전성 패턴(C2)을 포함할 수 있다, 여기서, 도 2에 도시된 기판(CB)은 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)에 포함되는 제1 내지 제8 기판(CB1 내지 CB8) 각각 또는 제1 코일 기판(L1)의 제1 기판을 의미할 수 있다.
또한, 제1 도전성 패턴(C1)은 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각(Ln)에서 2턴을 이루고, 제2 도전성 패턴(C2)은 1턴을 이루어 자성 소자의 1차: 2차 권선비는 2:1이 될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 구체적으로 후술한다.
실시 예에 의하면, 도 5에서 제1 코일 연결부는, 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각에서 제1 도전성 패턴(C1)이 연장되는 방향을 따라 서로 이격된 배치된 복수의 비아홀(이하, ‘제1 비아홀’이라 한다)로 구현될 수 있다. 도 5에서 제2 코일 연결부는, 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각에서 제2 도전성 패턴(C2)이 연장되는 방향을 따라 서로 이격된 배치된 복수의 비아홀(이하, ‘제2 비아홀’이라 한다)로 구현될 수 있다.
수직 방향(즉, 제3 방향)으로 적어도 상부 코일 기판의 기판을 관통하는 제1 비아홀에 매립된 도전체(이하, ‘제1 도전체’라 함)에 의해 상부 코일 기판의 제1 도전성 패턴(C1)과 하부 코일 기판의 대응되는 위치에 배치된 제1 도전성 패턴(C1)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 수직 방향(즉, 제3 방향)으로 적어도 상부 코일 기판의 기판을 관통하는 제2 비아홀에 매립된 도전체(이하, ‘제2 도전체’라 함)에 의해 상부 코일 기판의 제2 도전성 패턴(C2)과 하부 코일 기판의 대응되는 위치에 배치된 제2 도전성 패턴(C2)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 비아홀과 도전체는 전기적인 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도전체는 원통형 또는 원기둥형일 수 있으나, 실시 예는 도전체의 특정한 형상에 국한되지 않는다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 코일 연결부는 복수의 제2 비아홀(VH1, VH2, VH3, VH4) 및 복수의 제2 도전체(CC21, CC22, CC23, CC24)를 포함할 수 있다. 복수의 제2 도전체(CC21, CC22, CC23, CC24)는 복수의 제2 비아홀(VH1, VH2, VH3, VH4)의 내주면에 각각 배치될 수 있다. 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)별 제2 도전성 패턴(C2), 제2 비아홀 및 제2 도전체 등의 배치 형태는 도 7을 참조하여 후술된다.
제2 코일 연결부와 마찬가지로, 제1 코일 연결부도 복수의 제1 비아홀, 및 복수의 제1 비아홀의 내주면에 각각 배치된 복수의 제1 도전체를 포함할 수 있다.
제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각에 제1 및 제2 터미널 패드(TP1, TP2)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각의 제1-1 및 제1-2 터미널 패드(TP1_1, TP1_2)가 수직 방향인 제3 방향으로 서로 정렬하여 통전하고, 제2-1 내지 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_2, TP2_3)가 수직 방향인 제3 방향으로 서로 정렬하여 통전할 수 있다.
예를 들어, 제1 터미널부(TP1)의 제1-1 터미널 패드(TP1_1)는 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 중 가장 위에 배치된 최상측 코일 기판(L1)에 포함된 제1 도전성 패턴(C1)의 인출된 부분과 전기적으로 연결되고, 제1-2 터미널 패드(TP1_2)는 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 중 가장 아래에 배치된 최하측 코일 기판(L8)에 포함된 제1 도전성 패턴(C1)의 인출된 부분과 전기적으로 연결되며, 제1-1 터미널 패드(TP1_1)와 이격되어 배치될 수 있다.
제2 터미널부(TP2)의 제2-1 터미널 패드(TP2_1)는 최하측 코일 기판(L8)에 포함된 제2 도전성 패턴(C2)의 인출된 부분과 전기적으로 연결되고, 제2-3 터미널 패드(TP2_3)는 최상측 코일 기판(L1)에 포함된 제2 도전성 패턴(C2)의 인출된 부분과 전기적으로 연결되며, 제2-1 터미널 패드(TP2_2)와 이격되어 배치될 수 있다. 제2-1 및 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_3)는 2차측 코일의 시그널(signal) 단자에 해당할 수 있다. 제2-2 터미널 패드(TP2_2)는 제2 도전성 패턴(C2)의 접지 단자에 해당할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 코일부(120) 구성을 도 6을 참조하여 보다 상세히 다음과 같이 설명한다. 도 6에 도시된 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 도 5에 도시된 제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8) 각각의 실시 예에 해당할 수 있다.
제1 내지 제8 코일 기판(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 수직 방향인 제3 방향을 따라 두 매가 하나의 코일 기판쌍을 이룰 수 있다. 예컨대, 수직 방향으로 최상층 코일 기판(L1)과 제2 코일 기판(L2)이 제1 코일 기판쌍을 이루고, 제3 코일 기판(L3)과 제4 코일 기판(L4)이 제2 코일 기판쌍을 이루고, 제5 코일 기판(L5)과 제6 코일 기판(L6)이 제3 코일 기판쌍을 이루고, 제7 코일 기판(L7)과 최하층 코일 기판(L8)이 제4 코일 기판쌍을 이룰 수 있다.
여기서, 최상층 코일 기판(L1)과 최하층 코일 기판(L8)을 포함하는 코일 기판쌍(즉, 제1 코일 기판쌍 및 제4 코일 기판쌍)을 제외한 나머지 코일 기판쌍(즉, 제2 코일 기판쌍 및 제3 코일 기판쌍)은 각 코일 기판쌍을 구성하는 코일 기판이 서로 동일한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 예시된 바와 같이 제2 코일 기판쌍(L3, L4)과 제3 코일 기판쌍(L5, L6)은 서로 동일한 평면 형상을 가질 수 있다.
제1 내지 제4 코일 기판쌍 각각에서 상측에 위치한 코일 기판을 ‘상부 코일 기판’이라 칭하고, 하측에 위치한 코일 기판을‘하부 코일 기판’이라 칭한다. 예를 들어, 제2 코일 기판쌍(L3, L4)에서, 제3 코일 기판(L3)은 ‘상부 코일 기판’에 해당하고, 제4 코일 기판(L4)은 ‘하부 코일 기판’에 해당한다.
각 코일 기판쌍에서, 상부 코일 기판과 하부 코일 기판 각각에 포함된 제1 도전성 패턴(C1)과 제2 도전성 패턴(C2)은 수직 방향인 제3 방향으로 서로 중첩된다.
도 6에서, 복수의 제1 비아홀은 상부 코일 기판의 제1 도전성 패턴(C1)의 연장 방향을 따라 서로 이격되어 배치되고, 복수의 제2 비아홀은 상부 코일 기판의 제2 도전성 패턴(C2)의 연장 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 제1 비아홀은 각 코일 기판쌍에서 상부 코일 기판의 기판(CB)을 제3 방향으로 관통하여 상부 코일 기판의 제1 도전성 패턴(C1)과 하부 코일 기판의 대응되는 위치에 배치된 제1 도전성 패턴(C1)을 전기적으로 연결하는 통로의 역할을 한다. 복수의 제2 비아홀은 각 코일 기판쌍에서 상부 코일 기판의 기판(CB)을 제3 방향으로 관통하여 상부 코일 기판의 제2 도전성 패턴(C2)과 하부 코일 기판의 대응되는 위치에 배치된 제2 도전성 패턴(C2)을 전기적으로 연결하는 통로의 역할을 한다.
동일한 평면 형상을 갖고 수직 방향으로 인접하는 두 코일 기판의 도전성 패턴이 복수의 비아홀에 매립된 도전체를 통해 통전함으로 인해, 두 코일 기판의 도전성 패턴은 실질적으로 하나의 도전성 패턴을 형성하게 된다. 즉, 상부 코일 기판의 도전성 패턴과 하부 코일 기판의 도전성 패턴이 복수의 비아홀에 매립된 도전체로 연결됨에 따라, 하나의 코일 기판쌍의 실질적인 전체 도전성 패턴의 실효 두께는 단순히 두 코일 기판의 도전성 패턴 각각의 두께를 합한 것보다 커지게 된다. 이는 저항이 길이에 비례하고 단면적에 반비례하는 관계에서, 제3 방향으로 기판(CB)의 두께만큼 두 도전성 패턴이 이격되면서도 복수의 도전체를 통해 연결되므로 실효 단면적이 증가하는 효과를 갖기 때문이다. 결국, 하나의 코일 기판쌍의 저항은 두 개의 도전성 패턴의 대응되는 양 단부를 병렬로 개별적으로 연결한 상태보다 낮은 저항을 가질 수 있다.
나머지 코일 기판쌍들과 달리, 최상층 코일 기판(L1)과 최하층 코일 기판(L8)을 포함하는 코일 기판쌍(즉, 제1 코일 기판쌍 및 제4 코일 기판쌍)은 도 6에 예시된 바와 같이 각 코일 기판쌍을 구성하는 코일 기판이 일부 상이한 구성을 가질 수 있다. 이는 제2 도전성 패턴(C2)의 내측에서 턴을 이루는 제1 도전성 패턴(C1)이 최상층 코일 기판(L1)과 최하층 코일 기판(L8)에서는 각각 제1_1 터미널 패드(TP1_1)와 제1_2 터미널 패드(TP1_2)로 인출되기 위해 제2 도전성 패턴(C2)의 연장 경로를 평면 상에서 관통해야 하기 때문이다.
도 7을 참조하면, 각 코일 기판쌍에 배치된 제2 비아홀(VH1, VH2, VH3, VH4)은 해당 코일 기판쌍의 상부 코일 기판의 기판을 수직으로 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일 기판쌍(L1, L2)에 배치된 제2 비아홀(VH1)은 상부 코일 기판에 해당하는 최상층 코일 기판(L1)의 기판(CB1)을 관통한다. 제2 비아홀(VH1)에 매립된 제2 도전체(CC21)에 의해 최상층 코일 기판(L1)의 제2 도전성 패턴(C2)과 제2 코일 기판(L2)의 제2 도전성 패턴(C2)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 제2 비아홀은 하부 코일 기판의 기판까지 관통할 수도 있다. 이와 유사하게, 제2 내지 제4 코일 기판쌍 각각에서, 상부 코일 기판의 제2 도전성 패턴(C2)과 하부 코일 기판의 제2 도전성 패턴(C2)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 모습과 동일한 모습으로, 제1 비아홀이 형성되고, 제1 비아홀에 제1 도전체가 매립되어, 인접한 코일 기판의 제1 도전성 패턴(C1)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이하, 실시 예에 의한 자성 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 8a 내지 도 8d는 일 실시 예에 의한 자성 장치(200)의 분해 사시도, 결합 사시도, 분해 단면도 및 결합 단면도를 각각 나타낸다. 도 8c 및 도 8d 각각은 도 8b에 도시된 B-B’선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
실시 예에 의한 자성 장치(200)는 자성 소자, 회로부, 회로 기판(210) 및 기판 연결부(SC1, SC2)를 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8d에 도시된 자성 소자는 도 2에 도시된 자성 소자(100A)에 해당하므로, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며 중복되는 설명을 생략한다. 그러나, 자성 장치(200)가 도 2에 도시된 자성 소자(100A) 대신에 도 4a 내지 도 4c에 도시된 자성 소자(100B 내지 100D) 중 어느 하나를 포함할 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.
회로 기판(210)은 중공(210H)을 가질 수 있으며, 자성 소자는 회로 기판(210)에 실장될 수 있다. 회로부는 회로 기판(210) 상에 배치되며, 콘택부를 포함할 수 있다. 콘택부는 자성 소자의 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)에 각각 대향하여 배치된 제1 콘택부(BTP1) 및 제2 콘택부(BTP2)를 포함할 수 있다.
제1 콘택부(BTP1)는 제1-1 및 제1-2 터미널 패드(TP1_1, TP1_2)와 각각 대향하며 제2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1-1 및 제1-2 콘택 패드(BTP1_1, BTP1_2)를 포함할 수 있다. 제2 콘택부(BTP2)는 제2-1, 제2-2 및 제2-3 터미널 패드(TP2_1, TP2_2, TP2_3)와 각각 대향하며 제2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제2-1, 제2-2 및 제2-3 콘택 패드(BTP2_1, BTP2_2, BTP2_3)를 포함할 수 있다.
기판 연결부(SC1, SC2)는 콘택부(BTP1, BTP2)와 연결된 일측 및 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 연결된 타측을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 8d를 참조하면, 제1 기판 연결부(SC1)는 제1-1 터미널 패드(TP1_1)와 연결된 일측 및 제1-1 콘택 패드(BTP1_1)와 연결된 타측을 가지며, 이들(TP1_1, BTP1_1)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판 연결부(SC1)의 일측은 제1-1 터미널 패드(TP1_1)의 중간부와 연결될 수 있다.
또한, 제2 기판 연결부(SC2)는 제2-1 터미널 패드(TP2_1)와 연결된 일측 및 제2-1 콘택 패드(BTP2_1)와 연결된 타측을 가지며, 이들(TP2_1, BTP2_1)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판 연결부(SC2)의 일측은 제2-1 터미널 패드(TP2_1)의 중간부와 연결될 수 있다.
예를 들어, 기판 연결부(SC1, SC2)는 통전성을 갖는 납땜 또는 전도성 에폭시를 포함할 수 있다. 즉, 콘택부(BTP1, BTP2)와 터미널부(PT1, PTP2)는 통전성을 갖는 납땜 방식 또는 전도성을 갖는 에폭시에 의해 접착 방식으로 기판 연결부(SC1, SC2)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이하, 비교례 및 실시 예에 의한 자성 소자 및 자성 장치를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 비교 설명한다.
도 9은 비교 예에 의한 자성 소자(10)의 사시도를 나타낸다.
도 9에 도시된 비교 예에 의한 자성 소자(10)는 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)가 노출된 위치 및 형상이 다름을 제외하면, 도 2에 도시된 실시 예에 의한 자성 소자(100A)와 동일하므로, 동일한 부분에 대한 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 도 9에 도시된 코어부(10), 상부 코어(11), 하부 코어(12), 코일부(20), 기판(CB), 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)는 도 2에 도시된 코어부(110), 상부 코어(111), 하부 코어(112), 코일부(120), 기판(CB), 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 각각 동일한 기능을 수행한다.
도 9에 도시된 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)는 기판(CB)의 가장 자리에서 노출되지 않고, 기판(CB)의 가장 자리 안쪽에서 노출된다.
반면에, 실시 예에 의한 자성 소자(100A)의 경우, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)는 기판(CB)의 가장 자리에 배치된다. 따라서, 실시 예에 의한 자성 소자(100A)의 코일부(120)의 장축 방향(즉, 제1 방향)으로의 제1 길이(L1)는 비교 예에 의한 자성 소자(10)의 장축 방향으로의 제2 길이(L2)보다 감소할 수 있다. 왜냐하면, 비교예의 경우, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)의 노출면의 최외곽으로부터 기판(CB)의 가장 자리까지 소정 거리(x)가 존재하는 반면, 실시 예의 경우 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)는 기판(CB)의 가장 자리에서 노출되므로, 소정 거리(x)가 존재하지 않기 때문이다. 즉, 제1 길이(L1)는 제2 길이(L2)보다 소정 거리(x)만큼 감소할 수 있다. 이와 같이, 실시 예에 의한 자성 소자(100A)는 비교 예에 의한 자성 소자(10)보다 더 작은 평면적을 가지며, 컴팩트하게 제조될 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 비교 예에 의한 자성 장치(40)의 분해 사시도, 결합 사시도, 분해 단면도 및 결합 단면도를 각각 나타낸다. 도 10c 및 도 10d 각각은 도 10b에 도시된 C-C’선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
비교예에 의한 자성 장치(40)는 자성 소자, 회로부, 회로 기판(30) 및 기판 연결부(SC3, SC4)를 포함할 수 있다. 도 10a 내지 도 10d에 도시된 자성 소자는 도 9에 도시된 자성 소자(10)에 해당한다. 또한, 도 10a 내지 도 10d에 도시된 자성 장치(40)에서 도 8a 내지 도 8d에 도시된 자성 장치(200)와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 도 10a 내지 도 10d에 도시된 회로 기판(30), 콘택부(BTP1, BTP2), 중공(30H) 및 기판 연결부(SC3, SC4)는 도 8a 내지 도 8d에 도시된 회로 기판(210), 콘택부(BTP1, BTP2), 중공(210H) 및 기판 연결부(SC1, SC2)와 각각 동일한 기능을 수행한다. 즉, 자성 소자의 구성과 기판 연결부의 배치 형태가 다름을 제외하면, 비교예에 의한 자성 장치(40)는 실시 예에 의한 자성 장치(200)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
비교 예에 의한 자성 소자(10)의 경우 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)가 기판(CB)의 가장 자리에서 노출되지 않는다. 따라서, 기판 연결부(SC3, SC4)는 제3 방향으로 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 제1 및 제2 콘택부(BTP1, BTP2)의 사이에 각각 배치된다. 이 경우, 자성 장치(40)를 제조하는 공정에서, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 제1 및 제2 콘택부(BTP1, BTP2)를 서로 전기적으로 연결하는 기판 연결부(SC3, SC4)의 정확한 위치를 파악하기 어렵다. 이로 인해, 기판 연결부(SC3, SC4)가 바르게 위치하지 않을 가능성이 높아, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 제1 및 제2 콘택부(BTP1, BTP2) 간의 전기적인 연결이 잘못될 수 있다.
반면에, 실시 예에 의한 자성 장치(200)의 경우, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)가 기판(CB)의 가장 자리에 배치되기 때문에, 자성 장치(200)의 제조 공정에서 도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이 기판 연결부(SC1, SC2)의 위치를 육안으로 확인할 수 있다. 그러므로, 기판 연결부(SC1, SC2)를 바르게 위치시켜, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 제1 및 제2 콘택부(BTP1, BTP2)를 비교예보다 쉽고 정확하게 전기적으로 연결시킬 수 있다. 즉, 비교예 대비, 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)와 제1 및 제2 콘택부(BTP1, BTP2) 간의 전기적인 연결의 정확도를 개선시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)를 코어부(110)가 감싸는 제1 또는 제2 외측(120S1, 120S2)에 배치하여 노출시키거나 제1 내지 제4 모서리(120C1 내지 120C4) 중 어느 한 곳에 배치하여 노출시킬 경우, 페라이트 재질의 코어부(110)와 접하게 되어 누전이 발생할 수 있다.
그러나, 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 터미널부(TP1, TP2)를 코어부(110)가 감싸지 않은 제3 또는 제4 외측(120S3, 120S4) 중 적어도 한 곳에 배치하여 노출시키거나 제1 내지 제4 모서리(120C1 내지 120C4)로부터 이격시켜 배치하여 노출시키므로, 누전의 발생 가능성을 최소화하거나 방지할 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 100, 100A, 100B, 100C, 100D: 자성 소자
110: 코어부
120: 코일부
40, 200: 자성 장치

Claims (9)

  1. 수직으로 적층된 복수의 코일 기판을 포함하는 코일부; 및
    상기 코일부의 적어도 일부를 감싸며 배치된 코어부를 포함하고,
    상기 복수의 코일 기판 각각은
    기판;
    상기 기판에 배치된 제1 도전성 패턴 및 상기 기판에서 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치된 제2 도전성 패턴을 포함하는 패턴부;
    인접한 상기 기판의 상기 제1 도전성 패턴을 서로 연결하는 제1 코일 연결부와 인접한 상기 기판의 상기 제2 도전성 패턴을 서로 연결하는 제2 코일 연결부를 포함하는 코일 연결부; 및
    상기 제1 및 제2 도전성 패턴과 각각 연결되며, 상기 기판의 가장 자리에서 노출된 제1 및 제2 터미널부를 포함하는 자성 소자.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 터미널부 각각은
    상기 기판의 상면으로 노출된 상부;
    상기 기판의 외측면으로 노출된 중간부; 또는
    상기 기판의 하면으로 노출된 하부 중 적어도 하나를 포함하는 자성 소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기판의 가장 자리는
    상기 코어부에 의해 적어도 일부가 감싸지는 제1 외측;
    상기 코어부에 의해 적어도 일부가 감싸지며, 상기 제1 외측의 반대측 제2 외측;
    상기 제1 외측과 상기 제2 외측 사이에 배치된 제3 외측; 및
    상기 제3 외측의 반대측 제4 외측을 포함하고,
    상기 제1 또는 제2 터미널부 중 적어도 하나는 상기 제3 또는 제4 외측 중 적어도 한 곳에서 노출된 자성 소자.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 터미널부는 상기 제3 외측으로 노출되고, 상기 제2 터미널부는 상기 제4 외측으로 노출된 자성 소자.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 터미널부 각각은 상기 제3 또는 제4 외측으로 노출된 자성 소자.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 터미널부 각각은 상기 제1 내지 제4 외측이 서로 만나는 모서리로부터 이격되어 노출된 자성 소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 터미널부는
    상기 복수의 코일 기판 중 가장 위에 배치된 최상측 코일 기판에 포함된 상기 제1 도전성 패턴과 연결된 제1-1 터미널 패드; 및
    상기 복수의 코일 기판 중 가장 아래에 배치된 최하측 코일 기판에 포함된 제1 도전성 패턴과 연결되며, 상기 제1-1 터미널 패드와 이격된 제1-2 터미널 패드를 포함하고,
    상기 제2 터미널부는
    상기 최하측 코일 기판에 포함된 상기 제2 도전성 패턴과 연결된 제2-1 터미널 패드;
    상기 제2 도전성 패턴의 접지 단자에 해당하는 제2-2 터미널 패드; 및
    상기 최상측 코일 기판에 포함된 상기 제2 도전성 패턴과 연결되며, 상기 제2-1 터미널 패드와 이격된 제2-3 터미널 패드를 포함하는 자성 소자.
  8. 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 형성된 콘택부를 포함하는 회로부; 및
    상기 회로 기판에 실장되는 자성 소자; 및
    상기 콘택부에 연결된 일측을 갖는 기판 연결부를 포함하고,
    상기 자성 소자는
    수직으로 적층된 복수의 코일 기판을 포함하는 코일부; 및
    상기 코일부의 적어도 일부를 감싸며 배치된 코어부를 포함하고,
    상기 복수의 코일 기판 각각은
    기판;
    상기 기판에 배치된 제1 도전성 패턴 및 상기 기판에서 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치된 제2 도전성 패턴을 포함하는 패턴부;
    인접한 상기 기판의 상기 제1 도전성 패턴을 서로 연결하는 제1 코일 연결부와 인접한 상기 기판의 상기 제2 도전성 패턴을 서로 연결하는 제2 코일 연결부를 포함하는 코일 연결부; 및
    상기 제1 및 제2 도전성 패턴과 각각 연결되며, 상기 기판의 가장 자리에서 노출된 제1 및 제2 터미널부를 포함하는 자성 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 기판 연결부는
    통전성을 갖는 납땜 또는 전도성 에폭시를 포함하는 자성 장치.
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