KR20220157048A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 일면, 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면 및 타단면을 갖는 바디, 서로 이격된 제1 및 제2 인출부를 포함하고 상기 바디 내에 배치되는 코일부, 상기 바디의 일단면 및 타단면 각각과 상기 바디의 일면이 만나는 모서리부에 형성되고 상기 제1 및 제2 인출부를 노출하는 제1 및 제2 슬릿부, 상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극, 상기 제1 및 제2 슬릿부에서 상기 제1 및 제2 외부전극을 커버하는 슬릿절연층, 및 상기 슬릿절연층 상에 배치되고 상기 제1 및 제2 외부전극 중 상기 바디의 일면에 배치된 영역의 일부를 커버하도록 연장되는 표면절연층을 포함할 수 있다.
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, 부품 본체의 길이 방향으로 마주한 양 단면에 전도성 페이스트를 도포 및 경화하여 형성되는데, 이 경우 부품 전체의 길이가 증가할 수 있다. 또한, 전술한 외부전극이 형성된 부품을 기판에 실장할 경우, 기판 실장면에서 솔더 등의 결합부재가 부품으로부터 부품의 폭 방향 및 길이 방향 각각으로 연장되게 형성되어 부품의 유효 실장 면적이 증가하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 하나는, 코일 부품의 다이싱 공정 중 하면 모서리부분의 칩핑(chipping) 불량을 개선하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 다른 하나는, 경박 단소화가 가능한 코일 부품을 제공하여 실장이 용이하게 하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일면, 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면 및 타단면을 갖는 바디, 서로 이격된 제1 및 제2 인출부를 포함하고 상기 바디 내에 배치되는 코일부, 상기 바디의 일단면 및 타단면 각각과 상기 바디의 일면이 만나는 모서리부에 형성되고 상기 제1 및 제2 인출부를 노출하는 제1 및 제2 슬릿부, 상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극, 상기 제1 및 제2 슬릿부에서 상기 제1 및 제2 외부전극을 커버하는 슬릿절연층, 및 상기 슬릿절연층 상에 배치되고 상기 제1 및 제2 외부전극 중 상기 바디의 일면에 배치된 영역의 일부를 커버하도록 연장되는 표면절연층을 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일면, 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면 및 타단면을 갖는 바디, 서로 이격되어 상기 바디의 일단면 및 타단면에 각각 노출되는 제1 및 제2 인출부를 포함하는 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고 각각 상기 바디의 일단면 및 타단면으로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극, 상기 바디의 일면 중 상기 제1 및 제2 외부전극을 제외한 영역을 커버하는 하부절연층, 및 상기 바디의 일단면 및 타단면에서 각각 상기 제1 및 제2 외부전극을 커버하고 상기 바디의 일면에서 상기 하부절연층 상에 배치되는 표면절연층을 포함하고, 상기 표면절연층은 상기 제1 및 제2 외부전극 중 상기 바디의 일면에 배치된 영역의 일부를 커버하고, 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 상기 하부절연층 사이의 경계 부분에서 상기 제1 및 제2 외부전극의 일부를 커버하도록 연장되는 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 자성물질의 유효 부피를 향상시킬 수 있으며, 전극부의 도금 번짐 및 쇼트(short-circuit)를 방지할 수 있고, 실장 면적이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 A영역을 나타내는 확대도이다.
도 5는 도 3의 B영역을 나타내는 확대도이다.
도 6은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 코일부의 연결 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 일 변형예를 도 3에 대응되게 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 C영역을 나타내는 확대도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 A영역을 나타내는 확대도이다.
도 5는 도 3의 B영역을 나타내는 확대도이다.
도 6은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 코일부의 연결 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 일 변형예를 도 3에 대응되게 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 C영역을 나타내는 확대도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
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 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 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.
(제1 실시예 및 변형예)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 코일 부품(1000)을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3의 A영역을 나타내는 확대도이다. 도 5는 도 3의 B영역을 나타내는 확대도이다. 도 6은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 7은 코일부(300)의 연결 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8은 일 변형예를 도 3에 대응되게 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 기판(200), 코일부(300), 슬릿부(S1, S2), 외부전극(410, 420) 및 절연층(510, 520, 530)을 포함하고, 절연막(IF)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 기판(200)과 코일부(300)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 내지 도 6의 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 일면 및 하면은 바디(100)의 제6 면(106)을 의미할 수 있고, 바디(100)의 타면 및 상면은 바디(100)의 제5 면(105)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(410, 420) 및 절연층(510, 520, 530)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 1.4mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.5mm의 두께를 가지도록 형성되거나, 또는 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 길이 방향(T) 중앙부에서의 폭 방향(W)-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 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, 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.
기판(200)은 바디(100) 내에 배치된다. 기판(200)은 후술할 코일부(300)를 지지하는 구성이다.
기판(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, 기판(200)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric), 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(이산화규소, SiO2), 알루미나(산화 알루미늄, 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.
기판(200)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 기판(200)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 기판(200)이 유리 섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 기판(200)은 코일부(300) 전체의 두께를 박형화하는데 유리하다. 기판(200)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(300) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.
기판(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 내면으로 후술할 인출부(331, 332)가 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, 길이 방향(L)-두께 방향(T)의 단면에서, 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 표면인 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)과 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), 인출부(331, 332) 및 더미인출부(341, 342)를 포함한다.
도 1, 도 3, 도 6 및 도 7를 참조하면, 도 3 및 도 6의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311), 인출부(331, 332)가 배치되고, 바디(100)의 제5 면(105)과 마주하는 기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312) 및 더미인출부(341, 342)가 배치된다. 기판(200)의 하면에서, 제1 코일패턴(311)은 제2 인출부(332)와 접촉 연결되고, 제1 코일패턴(311) 및 제2 인출부(332) 각각은 제1 인출부(331)와 이격되게 배치된다. 제2 인출부(332)는 제1 코일패턴(311)의 최외측 턴(turn)으로부터 연장 형성될 수 있다.
제1 인출부(331)는 바디(100)의 제1 면(101) 및 제1 슬릿부(S1)의 내면 각각으로 노출된다. 제1 인출부(331)는 바디(100)의 제1 면(101), 제1 슬릿부(S1)의 저면 및 제1 슬릿부(S1)의 내벽에 연속적으로 노출될 수 있다.
제2 인출부(332)는 바디(100)의 제2 면(102) 및 제2 슬릿부(S2)의 내면 각각으로 노출된다. 제2 인출부(332)는 바디(100)의 제2 면(102), 제2 슬릿부(S2)의 저면 및 제2 슬릿부(S2)의 내벽에 연속적으로 노출될 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 기판(200)의 상면에서, 제2 코일패턴(312)은 제1 더미인출부(341)와 접촉 연결되고, 제2 코일패턴(312) 및 제1 더미인출부(341) 각각은 제2 더미인출부(342)와 이격되게 배치된다. 제1 더미인출부(341)는 제2 코일패턴(312)의 최외측 턴(turn)으로부터 연장 형성될 수 있다. 제1 더미인출부(341)는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된다. 제2 더미인출부(342)는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다.
도 6을 참조하면, 제1 비아(321)는 기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311)의 최내측 턴(turn)과 제2 코일패턴(312)의 최내측 턴(turn)에 각각 접촉 연결된다.
도 3을 참조하면, 제2 비아(322)는 기판(200)을 관통하여 제1 인출부(331)와 제1 더미인출부(341)를 서로 연결한다. 제3 비아(323)는 기판(200)을 관통하여 제2 인출부(332)와 제2 더미인출부(342)를 서로 연결한다. 이렇게 함으로써, 코일부(300)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
여기서, 도 3에 대응하는 일 변형예를 도시한 도 8을 참조하면, 제2 더미인출부(342)는 코일부(300)의 나머지 구성의 전기적 연결과 무관하므로, 본 변형예에서 제2 더미인출부(342) 및 제3 비아(323)는 생략될 수 있다. 이 경우, 제2 더미인출부(342)에 대응되는 부피만큼 바디(100) 내의 자성 물질의 부피가 증가하는 효과가 있는 반면에, 비대칭 구조로 인하여 기판(200)의 휨(warpage)이 발생할 수도 있다.
제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각은, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선(planar spiral)의 형태일 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(311)은 기판(200)의 일면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
제1 인출부(331)와 제2 인출부(332)는 슬릿부(S1, S2)의 저면과 내벽으로 노출된다. 즉, 슬릿부(S1, S2)는, 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 적어도 일부로 연장 형성되도록 깊이가 조절된다. 슬릿부(S1, S2)의 내벽과 저면으로 노출된 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 일면은 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 다른 표면보다 표면조도가 높을 수 있다. 예로서, 제1 및 제2 인출부(331, 332)를 전해도금으로 형성한 후 제1 및 제2 인출부(331, 332)와 바디(100)에 슬릿부(S1, S2)를 형성하는 경우, 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 일부는 슬릿부(S1, S2) 형성을 위한 프리다이싱(pre-dicing) 공정에서 제거된다. 이로 통해, 슬릿부(S1, S2)의 내벽과 저면으로 노출된 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 일면은 프리다이싱 팁(pre-dicing tip)의 연마로 인해 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 나머지 표면에 비하여 표면조도가 높게 형성된다. 슬릿부(S1, S2)의 저면과 내벽으로 노출된 제1 및 제2 인출부(331, 332)에는 후술할 외부전극(410, 420)이 형성되어 코일부(300)와 외부전극(410, 420)이 연결되며, 외부전극(410, 420)은 박막으로 형성되어 제1 및 제2 인출부(331, 332)와의 결합력이 약할 수 있는데, 상대적으로 표면조도가 높은 제1 및 제2 인출부(331, 332)의 일면에 외부전극(410, 420)이 접촉 연결되므로 외부전극(410, 420)과 제1 및 제2 인출부(331, 332) 간의 결합력이 향상될 수 있다. 따라서, 코일부(300)와 외부전극(410, 420) 간의 결합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(321, 322, 323), 인출부(331, 332) 및 더미인출부(341, 342) 중 적어도 하나는, 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(311), 인출부(331, 332), 비아(321, 322, 323)를 기판(200)의 하면 측에 도금으로 형성할 경우, 제1 코일패턴(311), 인출부(331, 332) 및 비아(321, 322, 323)는 각각 무전해도금 등으로 형성된 제1 도전층과, 제1 도전층에 배치된 제2 도전층을 포함할 수 있다.
제1 도전층은 기판(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 제2 인출부(332)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 코일패턴(311)의 전해도금층, 제2 인출부(332)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 인출부(331, 332) 및 더미인출부(341, 342)는, 예로서, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(200)의 하면 및 상면에 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)과 인출부(331, 332)는 기판(200)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(312)과 더미인출부(341, 342)는 기판(200)의 상면에 매립되어 상면이 기판(200)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(312)의 상면 및 더미인출부(341, 342)의 상면 중 적어도 하나에는 오목부가 형성되어, 기판(200)의 상면과 제2 코일패턴(312)의 상면 및/또는 더미인출부(341, 342)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(321, 322, 323), 인출부(331, 332) 및 더미인출부(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.
절연막(IF)은 코일패턴(311, 312), 인출부(331, 332) 및 더미인출부(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 기판(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.
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 인출부(331, 332)와 연결된다.
구체적으로, 제1 외부전극(410)은, 제1 슬릿부(S1)의 저면과 내벽에 배치되어 제1 슬릿부(S1)의 저면과 내벽으로 노출된 제1 인출부(331)와 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 저면과 내벽에 배치되어 제2 슬릿부(S2)의 저면과 내벽으로 노출된 제2 인출부(332)와 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.
연결부(411, 421)는 슬릿부(S1, S2)의 내면 중 폭 방향(W)의 중앙부에 배치될 수 있다. 패드부(412, 422)는 바디(100)의 제6 면 중 폭 방향(W)의 중앙부에 배치될 수 있다. 즉, 연결부(411, 421) 및 패드부(412, 422) 각각은 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)까지 연장되지 않을 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는, 폭 방향(W)을 따른 연결부(411, 421)의 길이와, 폭 방향(W)을 따른 패드부(412, 422)의 길이가 서로 동일하게 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 범위가 도 1 및 도 2에 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 예시적으로, 폭 방향(W)을 따른 패드부(412, 422)의 길이는 폭 방향(W)을 따른 연결부(411, 421)의 길이보다 길 수 있다.
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) 각각은 슬릿부(S1, S2)의 내면과 바디(100)의 제6 면(106)에서 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 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, 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 외부전극(410, 420)은 각각, 구리(Cu)를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 형성되는 제2 층(413)을 포함할 수 있다. 제1 층은 연결부(411, 421)와 패드부(412, 422)로 구성될 수 있다. 제2 층(413, 423)은 패드부(412, 422)에 배치될 수 있고, 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 제2 층(413, 423)이 복수 층의 구조인 경우, 제2 층(413, 423)은, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도전층, 및 주석(Sn)을 포함하는 제2 도전층을 포함할 수 있다.
제1 층은, 전해도금으로 형성되거나, 스퍼터링 등의 기상증착으로 형성되거나, 또는 구리(Cu) 및/또는 은(Ag) 등의 도전성 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 도포 및 경화하여 형성될 수 있다. 제2 층(413, 423)은 전해도금으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 코일 부품(1000)의 외측면에 배치되는 절연층은, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되는 하부절연층(510), 최외측에서 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)를 제외한 면을 전체적으로 커버하는 표면절연층(520), 및 슬릿부(S1, S2)에서 표면절연층(520)과 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 사이에 배치되는 슬릿절연층(530)을 포함할 수 있다. 이하 각 절연층이 형성되는 공정 순서에 따라, 하부절연층(510), 슬릿절연층(530), 표면절연층(520)의 순서로 상세히 설명한다.
도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 하부절연층(510)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된다. 하부절연층(510)은 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)가 배치되는 영역을 제외한 바디(100)의 제6 면(106)을 커버할 수 있다.
하부절연층(510)은 평균 두께가 15μm에 가까운 값을 가질 수 있다. 여기서, 하부절연층(510)의 평균 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 바디(100)의 제6 면(106)과 접하는 하부절연층(510)의 내부면에 해당하는 내측의 경계선과 하부절연층(510)의 외부면에 해당하는 외측의 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분들 중에서, 등간격의 적어도 3개 이상의 선분들 각각의 길이에 대한 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
하부절연층(510)은 외부전극(410, 420)을 도금 형성함에 있어 이용된 도금레지스트일 수 있다. 하부절연층(510)은 바디(100)의 제6 면(106) 전체에 하부절연층 형성용 절연물질을 형성한 후 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)가 배치되는 영역에 대응되는 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 또는 하부절연층(510)은 바디(100)의 제6 면(106) 중 패드부(412, 422)가 배치되는 영역을 제외한 영역에 하부절연층 형성용 절연물질을 선택적으로 형성함으로써 형성될 수 있다. 하부절연층(510)은, 에폭시 등의 절연수지를 포함할 수 있다.
슬릿절연층(530)은, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 각각의 연결부(411, 421)를 커버하도록 슬릿부(S1, S2)에 배치된다. 슬릿절연층(530)은 연결부(411, 421)를 커버함으로써, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 다른 전자 부품 간의 단락(short-circuit)을 방지할 수 있다.
슬릿절연층(530)의 평균 두께는 40μm 이상 50μm 이하일 수 있다. 여기서, 슬릿절연층(530)의 평균 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 슬릿(S1)의 내벽과 접하는 슬릿절연층(530)의 내부면에 해당하는 내측의 경계선과 슬릿절연층(530)의 외부면에 해당하는 외측의 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분들 중에서, 등간격의 적어도 3개 이상의 선분들 각각의 길이에 대한 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 또는 상기 단면 사진에 도시된 슬릿(S1)의 저면과 접하는 슬릿절연층(530)의 내부면에 해당하는 내측의 경계선과 슬릿절연층(530)의 외부면에 해당하는 외측의 경계선을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분들 중에서, 등간격의 적어도 3개 이상의 선분들 각각의 길이에 대한 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
슬릿절연층(530)은, 연결부(411, 421)가 형성된 슬릿부(S1, S2)에 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 슬릿절연층(530) 형성용 절연물질을 형성함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
슬릿절연층(530)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(520)은, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102), 슬릿부(S1, S2)에 각각 배치된다. 표면절연층(520)은, 슬릿부(S1, S2)에서 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)를 커버하는 슬릿절연층(530)을 커버하도록 배치될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표면절연층(520)은 슬릿부(S1, S2)로부터 일부가 연장되어, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)의 일부를 커버하도록 배치될 수 있다. 즉, 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)와 패드부(412, 422)가 수직으로 맞닿는 모서리부 상으로 표면절연층(520)의 일부가 연장될 수 있다. 또한, 표면절연층(520)은 인출부(331, 332) 중 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된 영역을 커버한다.
이와 같이, 표면절연층(520)과 슬릿절연층(530)으로 이루어지는 이중 절연구조와, 표면절연층(520)이 외부전극(410, 420)의 모서리부 상으로 일부가 연장되는 구조를 통해서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000) 표면의 도금번짐을 방지할 수 있고, 인쇄회로기판 등의 실장기판에 실장함에 있어, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 인접하게 실장된 다른 전자 부품과의 단락(short-circuit)을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 표면절연층(520)의 평균 두께는 1μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 표면절연층(520)을 상술한 두께로 형성하는 이유는 동일한 부품 size 대비 바디(100)의 유효 부피 및 자성 물질의 유효 부피를 증가시키기 위함이다. 구체적으로, 표면절연층(520)의 두께가 1μm 미만인 경우 절연전압의 정상범위 최소값에 도달하지 못하고, 5μm 를 초과하는 경우에는, 생산성 저하, 부품 전체의 size 증가, 동일 size의 부품을 기준으로 자성 물질의 유효 부피 감소 등의 문제가 발생할 수 있다.
즉, 표면절연층(520)으로 인하여 상승하는 내전압 특성의 경우 표면절연층(520)의 두께와 비례하여 상승하지만, 반대로 코일 부품(1000)의 인덕턴스 특성에 영향을 주지 않는 표면절연층(520)의 두께가 두꺼워질수록 동일한 부품 size 대비 바디(100)의 유효 부피는 감소할 수 있다. 따라서, 내전압 특성을 유지하면서도 유효 부피 측면에서 종래의 공법 대비하여 효과를 얻기 위한 표면절연층(520)의 최적의 두께는 1μm 이상 5μm 이하일 수 있다.
종래 바디의 표면에 형성되는 표면절연층은 절연페이스트를 인쇄하는 후막(thick-film) 공정을 통해 형성되어, 그 두께가 상대적으로 두꺼운 문제가 있었다. 본 발명의 경우, 표면절연층(520)을 박막(thin-film) 공정으로 형성함으로써, 동일한 부품 size 대비 바디(100)의 유효 부피 및 자성 물질의 유효 부피가 증가할 수 있다.
표 1은, 외부전극(410, 420)의 형태별로 코일부품(1000)의 표면절연층(520)의 두께와 유효부피를 도출한 실험데이터이다. 표 1을 참조하면, 표면절연층(520)의 두께가 5μm 이하의 값을 가지는 경우에 부품의 유효부피가 93.2%로 가장 높은 것을 확인할 수 있다.
한편, 표면절연층(520)의 평균 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 바디(100)의 제1 면(101)과 접하는 표면절연층(520)의 내부면에 해당하는 내측의 경계선과 표면절연층(520)의 외부면에 해당하는 외측의 경계선을 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분들 중에서, 등간격의 적어도 3개 이상의 선분들 각각의 길이에 대한 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
한편, 표면절연층(520)은, 슬릿절연층(530)의 표면 상에 배치되어, 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)의 일부를 커버하도록 연장되어 배치될 수 있다. 즉, 표면절연층(520)의 일부가 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 및 패드부(412, 422)가 만나는 모서리부 상으로 연장되도록 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 표면절연층(520)이 연장되는 영역의 길이(L1)는 1μm 이상 50μm 이하일 수 있다. 여기서, 연장되는 영역의 길이(L1)는, 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)과 실질적으로 평행하고 표면절연층(520)을 포함하는 가상의 평면으로부터 표면절연층(520)이 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 및 패드부(412, 422)가 만나는 모서리부 상으로 연장되는 단부까지의 최단 거리로 정의될 수 있다.
한편, 슬릿절연층(530)이 없이 직접 연결부(411, 421) 상에 표면절연층(520)이 배치되는 경우에는 표면절연층(520)이 연장되는 영역의 길이(L1)는 1μm 이상 30μm 이하일 수 있다.
표면절연층(520)은 바디(100)의 제3 내지 제5 면(103, 104, 105) 각각에 더 배치될 수 있다. 즉, 예로서, 표면절연층(520)은, 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105), 및 슬릿부(S1, S2) 각각을 커버할 수 있다. 이 경우, 표면절연층(520)은 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105), 및 슬릿부(S1, S2)에 일체로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 바디(100)의 제6 면(106)에 하부절연층(510)이 형성된 상태에서 표면절연층(520)이 형성될 수 있다. 이 경우, 표면절연층(520)은 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)과 동일 평면 상에 있는 하부절연층(510)의 양 측면 각각을 커버하는 형태로 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 하부절연층(510)과 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422) 사이의 경계면에서, 하부절연층(510)은 패드부(412, 422)와 접하는 면에서 바디(100)의 제6 면(106)과 패드부(412, 422) 사이에 형성되어 패드부(412, 422) 및 제2 층(413, 423)의 일부와 오버랩 될 수 있다.
한편, 표면절연층(520)은, 하부절연층(510)의 표면 상에 배치되어, 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422) 각각과 하부절연층(510) 사이의 경계 부분에서 패드부(412, 422)의 일부를 커버하도록 연장될 수 있다. 즉, 바디(100)의 제6 면(106)에서 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)를 제외한 영역에, 하부절연층(510) 및 표면절연층(520)을 포함하는 이중 절연 구조가 형성될 수 있으며, 표면절연층(520)의 일부가 패드부(412, 422) 및 제2 층(413, 423) 상으로 연장되도록 형성될 수 있다.
여기서, 표면절연층(520)이 연장되는 영역의 길이(L2)는 1μm 이상 30μm 이하일 수 있다. 여기서, 연장되는 영역의 길이(L2)는 바디(100)의 제6 면(106)과 실질적으로 수직한 가상의 평면들 중에서, 하부절연층(510)과 패드부(412, 422) 각각의 경계면의 최외측을 지나는 평면과 표면절연층(520)의 연장된 단부를 지나는 평면 사이의 평균 거리로 정의될 수 있다.
표면절연층(520)은 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등의 기상증착(Vapor Deposition, VD)으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 표면절연층(520)은, 예로서, Parylene-N(C16H14Cl2), EGDMA(Ethylene glycol dimethacrylate, C10H14O4), GMA(Glycidyl methacrylate, C7H10O3), V3D3(2,4,6-trivinyl-2,4,6-trimethyl cyclotrisiloxane, C9H18O3Si3), V4D4(2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinyl cyclotetrasiloxane, C12H24O4Si4), PFDMA(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl methacrylate, C14H9F17O2), 4VP(4-vinyl-pyridine, C7H7N), EGDA(Ethylene glycol diacrylate, C10H14O5), EA(Ethyl acrylate, C5H8O2), HEMA(2-hydroxyethylmethacrylate, C6H10O3), MAA(Methacrylic acid, C4H6O2), MAH(Methacrylic anhydride, C8H10O3), 또는 DVB(Divinylbenzene, C10H10) 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 구성을 통하여, 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, 표면절연층(520)이 박막 공정을 통해 상대적으로 얇게 형성되므로, 자성 물질의 유효 부피를 극대화할 수 있다.
또한, 슬릿절연층(530) 및 표면절연층(520), 또는 하부절연층(510) 및 표면절연층(520)과 같은 이중 절연구조를 통해서, 단일 절연구조에 비해 절연전압이 상승될 수 있다. 표 2는 하부절연층(510)을 아크릴 수지로 잉크젯 절연을 통하여 형성한 경우 절연층 두께(μm)에 따른 절연전압의 크기(V)를 나타낸 표이다. 표 3은 아크릴 수지로 잉크젯 절연을 통하여 형성한 하부절연층(510)이 15 μm의 두께를 갖는 경우에, 하부절연층(510) 상에 더 형성되는 표면절연층(520)의 두께에 따라 추가로 상승하는 절연전압의 크기(V)를 나타낸 표이다. 표 4는 박막절연층 형성시 코일 부품의 규격 상 정상범위의 최소값과, 본 발명에 의한 코일 부품의 특성, 기존 공법에 의한 코일 부품의 특성을 차례로 나타낸 표이다.
표 2 및 표3을 참조하면, 절연층의 두께에 따른 절연 전압 특성에 관한 실험을 통해, 하부절연층(510)을 두께 15μm의 아크릴 수지(단위 막 절연전압: 25V/μm)로 잉크젯 절연한 경우 375V의 절연전압을 가지는 것에 비해서, 두께 2μm의 EGDMA(단위 막 절연전압: 9.37V/μm) 성분의 표면절연층(520)을 하부절연층(510) 상에 더 배치한 경우 절연전압이 추가로 18.74V 상승한다. 결과적으로, 이러한 이중 절연 구조를 통하여 393.74V의 절연전압을 가지게 되어 단일 절연구조 대비 약 4.76%의 절연전압 상승의 효과가 있다.
표 4를 참조하면, 본 발명의 이중절연 구조의 경우, 하부절연층(510)의 두께가 잉크젯 절연시 절연층의 시인성 확보를 위한 최소 두께인 5 μm 이상의 범위에 해당하고, 표면절연층(520)의 두께는 기존 공법 대비 박막에 해당하는 2 μm 로 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 절연전압은 정상 범위의 최소값인 80 V 이상인 393.74 V의 값을 가지면서도, 기존 공법 대비 향상된 93 %의 유효 부피율을 갖는 코일 부품을 제공할 수 있다.
(제2 실시예)
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(3000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 10은 도 9의 코일 부품(3000)을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 9의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 12는 도 11의 C영역을 나타내는 확대도이다.
도 9 내지 도 12을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 코일부(300) 및 외부전극(410, 420) 형태가 상이하고, 슬릿부(S1, S2)가 없다는 차이점이 있다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 일 실시예에서와 상이한 코일부(300) 및 외부전극(410, 420)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
본 실시예에 적용되는 코일부(300)는, 코일패턴(311, 312), 제1 비아(321), 인출부(331, 332)를 포함한다.
바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311), 제2 인출부(332)가 배치되고, 바디(100)의 제5 면(105)과 마주하는 기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312) 및 제1 인출부(331)가 배치된다. 기판(200)의 하면에서, 제1 코일패턴(311)은 제2 인출부(332)와 접촉 연결되고, 제1 코일패턴(311) 및 제2 인출부(332) 각각은 제1 인출부(331)와 이격되게 배치된다. 제2 인출부(332)는 제1 코일패턴(311)의 최외측 턴(turn)으로부터 연장 형성될 수 있다. 제1 인출부(331) 및 제2 인출부(332)는 각각 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)으로 노출될 수 있다.
제1 비아(321)는 기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311)의 최내측 턴(turn)과 제2 코일패턴(312)의 최내측 턴(turn)에 각각 접촉 연결된다. 이렇게 함으로써, 코일부(300)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
본 실시예에 적용되는 외부전극(410, 420)은 바디(100)의 일면(106)에 서로 이격되게 배치되고, 각각 바디(100)의 제1 면(101) 및 제 2면(102)으로 연장되어 제1 및 제2 인출부(331, 332)와 연결된다.
구체적으로, 제1 외부전극(410)은, 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어 제1 인출부(331)와 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, 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어 제2 인출부(332)와 접촉 연결된 제2 연결부(421)와, 제2 연결부(421)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제2 패드부(422)를 포함한다.
연결부(411, 421)는 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102) 전체를 커버하는 형태를 가질 수 있다. 제1 패드부(412)와 제2 패드부(422)는 바디(100)의 제6 면(106)에서 서로 이격되게 배치되고, 바디(100)의 폭 방향(W) 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 즉, 연결부(411, 421) 및 패드부(412, 422) 각각은 폭 방향(W)으로 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)까지 연장될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 코일 부품(2000)은 슬릿부(S1, S2) 및 슬릿절연층(530)을 포함하지 않고, 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 상에 표면절연층(520)이 직접 배치될 수 있다.
표면절연층(520)은 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421) 상으로부터 일부가 연장되어, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)의 일부를 커버하도록 배치될 수 있다. 즉, 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)와 패드부(412, 422)가 수직으로 만나는 모서리부 상으로 표면절연층(520)의 일부가 연장될 수 있다.
이와 같이, 표면절연층(520)이 외부전극(410, 420)의 모서리부 상으로 일부가 연장되는 구조를 통해서, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000) 표면의 도금번짐을 방지할 수 있고, 인쇄회로기판 등의 실장기판에 실장함에 있어, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)과 인접하게 실장된 다른 전자 부품과의 단락(short-circuit)을 방지할 수 있다.
(제3 실시예)
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품(4000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(4000)은, 권선 타입의 코일부(300)를 포함할 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 코일 부품(4000)은 기판(200)을 포함하지 않는다.
코일부(300)는, 금속선 및 금속선의 표면을 피복하는 피복층을 포함하는 구리 와이어(Cu-wire) 등의 메탈와이어를 감아서 형성된 권선 코일일 수 있다. 따라서, 코일부(300)의 복수의 턴(turn) 각각의 표면 전체는 피복층으로 피복된다.
한편, 메탈와이어는 평각선일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 평각선으로 코일부(300)를 형성한 경우, 코일부(300) 각 턴(turn)의 단면은 직사각형 형태일 수 있다.
피복층은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이상, 본 발명의 실시예들에 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: 기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322, 323: 비아
331, 332: 인출부
341, 342: 더미인출부
410, 420: 외부전극
411, 421: 연결부
412, 422: 패드부
413, 423: 제2 층
510: 하부절연층
520: 표면절연층
530: 슬릿절연층
IF: 절연막
S1, S2: 슬릿부
1000, 2000, 3000, 4000: 코일 부품
110: 코어
200: 기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
321, 322, 323: 비아
331, 332: 인출부
341, 342: 더미인출부
410, 420: 외부전극
411, 421: 연결부
412, 422: 패드부
413, 423: 제2 층
510: 하부절연층
520: 표면절연층
530: 슬릿절연층
IF: 절연막
S1, S2: 슬릿부
1000, 2000, 3000, 4000: 코일 부품
Claims (15)
- 일면, 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면 및 타단면을 갖는 바디;
서로 이격된 제1 및 제2 인출부를 포함하고, 상기 바디 내에 배치되는 코일부;
상기 바디의 일단면 및 타단면 각각과 상기 바디의 일면이 만나는 모서리부에 형성되고, 상기 제1 및 제2 인출부를 노출하는 제1 및 제2 슬릿부;
상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 제1 및 제2 슬릿부로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극;
상기 제1 및 제2 슬릿부에서 상기 제1 및 제2 외부전극을 커버하는 슬릿절연층; 및
상기 슬릿절연층 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 외부전극 중 상기 바디의 일면에 배치된 영역의 일부를 커버하도록 연장되는 표면절연층; 을 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 표면절연층은,
Parylene-N(C16H14Cl2), EGDMA(Ethylene glycol dimethacrylate, C10H14O4), GMA(Glycidyl methacrylate, C7H10O3), V3D3(2,4,6-trivinyl-2,4,6-trimethyl cyclotrisiloxane, C9H18O3Si3), V4D4(2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinyl cyclotetrasiloxane, C12H24O4Si4), PFDMA(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl methacrylate, C14H9F17O2), 4VP(4-vinyl-pyridine, C7H7N), EGDA(Ethylene glycol diacrylate, C10H14O5), EA(Ethyl acrylate, C5H8O2), HEMA(2-hydroxyethylmethacrylate, C6H10O3), MAA(Methacrylic acid, C4H6O2), MAH(Methacrylic anhydride, C8H10O3), 또는 DVB(Divinylbenzene, C10H10) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 외부전극 각각은,
상기 제1 및 제2 슬릿부에 배치되어 상기 제1 및 제2 인출부와 접촉 연결되는 연결부 및 상기 연결부로부터 상기 바디의 일면으로 연장되는 패드부를 포함하고,
상기 슬릿절연층은,
상기 연결부, 상기 제1 및 제2 슬릿부 각각의 표면과, 상기 표면절연층 사이에 배치되는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디의 일면 중 상기 제1 및 제2 외부전극을 제외한 영역을 커버하는 하부절연층; 을 더 포함하고,
상기 표면절연층은, 상기 하부절연층 상에 더 배치되는,
코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 표면절연층은,
상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 상기 하부절연층 사이의 경계 부분에서 상기 제1 및 제2 외부전극의 일부를 커버하도록 연장되는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는, 상기 바디의 일면과 마주한 타면, 상기 일면 및 타면과 각각 연결되고 서로 마주한 일측면 및 타측면을 가지고,
상기 표면절연층은, 상기 바디의 타면, 일측면 및 타측면 각각에 더 배치되는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디 내에 배치되는 기판; 을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 인출부는, 상기 바디의 일면과 마주한 상기 기판의 하면에 서로 이격되게 배치되고,
상기 코일부는,
상기 제1 인출부와 이격되고 상기 제2 인출부와 연결되도록 상기 기판의 하면에 배치되는 제1 코일패턴, 상기 바디의 타면과 마주한 상기 기판의 상면에 배치되는 제2 코일패턴, 및 상기 기판의 상면에 배치되어 상기 제2 코일패턴과 연결되는 제1 더미인출부, 를 더 포함하는,
코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인출부는, 상기 바디의 일단면 및 타단면에 각각 노출되는,
코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 기판을 관통하여 상기 제1 및 제2 코일패턴을 서로 연결하는 제1 비아, 및
상기 기판을 관통하여 상기 제1 인출부와 상기 제1 더미인출부를 서로 연결하는 제2 비아, 를 더 포함하는,
코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 기판의 상면에서 상기 제2 코일패턴 및 상기 제1 더미인출부와 각각 이격되게 배치된 제2 더미인출부, 및
상기 기판을 관통하여, 상기 제2 인출부와 상기 제2 더미인출부를 서로 연결하는 제3 비아, 를 더 포함하는,
코일 부품.
- 일면, 상기 일면과 각각 연결되고 서로 마주한 일단면 및 타단면을 갖는 바디;
서로 이격되어 상기 바디의 일단면 및 타단면에 각각 노출되는 제1 및 제2 인출부를 포함하는 코일부;
상기 바디의 일면에 서로 이격되게 배치되고, 각각 상기 바디의 일단면 및 타단면으로 연장되어 상기 제1 및 제2 인출부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극;
상기 바디의 일면 중 상기 제1 및 제2 외부전극을 제외한 영역을 커버하는 하부절연층; 및
상기 바디의 일단면 및 타단면에서 각각 상기 제1 및 제2 외부전극을 커버하고, 상기 바디의 일면에서 상기 하부절연층 상에 배치되는 표면절연층; 을 포함하고,
상기 표면절연층은,
상기 제1 및 제2 외부전극 중 상기 바디의 일면에 배치된 영역의 일부를 커버하고, 상기 제1 및 제2 외부전극 각각과 상기 하부절연층 사이의 경계 부분에서 상기 제1 및 제2 외부전극의 일부를 커버하도록 연장되는,
코일 부품.
- 제11항에 있어서,
상기 바디 내에 배치되는 기판; 을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제12항에 있어서,
상기 코일부는,
상기 바디의 일면과 마주한 상기 기판의 하면에 배치되고, 상기 제2 인출부와 연결되는 제1 코일패턴,
상기 바디의 타면과 마주한 상기 기판의 상면에 배치되고, 상기 제1 인출부와 연결되는 제2 코일패턴, 및
상기 기판을 관통하여, 상기 제1 및 제2 코일패턴을 서로 연결하는 제1 비아, 를 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 외부전극 각각은,
상기 바디의 일단면 및 타단면에 배치되어 상기 제1 및 제2 인출부와 접촉 연결되는 연결부 및 상기 연결부로부터 상기 바디의 일면으로 연장되는 패드부를 포함하는,
코일 부품.
- 제13항에 있어서,
상기 표면절연층은,
상기 코일 부품의 외면 중, 상기 패드부를 제외한 나머지 면을 커버하며, 상기 연결부와 상기 패드부가 만나는 모서리 부분으로부터 상기 패드부 상으로 일부가 연장되어, 상기 패드부의 일부를 더 커버하는,
코일 부품.
- 제11항에 있어서,
상기 코일부는,
표면이 피복부로 피복된 금속선을 권선한 권선코일인,
코일 부품.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| KR1020210064596A KR20220157048A (ko) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 코일 부품 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210064596A KR20220157048A (ko) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 코일 부품 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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