KR20220158382A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 바디, 상기 바디 내에 배치되는 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극, 및 상기 바디의 일면에 배치되고 상기 제2 외부전극을 관통하는 마킹부를 포함한다.
Description
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(resistor) 및 커패시터(capacitor)와 더불어 전자기기에 이용되는 대표적인 수동전자부품이다.
전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자 기기에 이용되는 전자 부품은 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
한편, 코일 부품에는 인쇄회로기판 등에 실장되는 방향 식별, 상호 인덕턴스 변화 예측 등을 목적으로 마킹부가 형성될 수 있다.
이러한 마킹부 형성 시 일반적으로 스크린 인쇄에 의하므로, 마킹부의 인쇄 두께만큼 코일 부품의 두께가 두꺼워질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 하나는, 마킹부 인쇄 후에도 박형화가 가능하고 인덕턴스 특성의 저하가 적은 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 다른 하나는, 별도의 추가 공정 없이 코일 부품에 마킹부 인쇄를 하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디, 상기 바디 내에 배치되는 코일부, 상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극, 및 상기 바디의 일면에 배치되고 상기 제2 외부전극을 관통하는 마킹부를 포함하는 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 마킹부 인쇄를 위한 별도의 추가 공정단계를 생략할 수 있고, 마킹부 인쇄 후에도 기존 공법 대비 얇은 두께의 코일 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 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 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 코일 부품의 저면도이다.
도 6은 도 1의 코일 부품의 마킹부 형성 공정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7의 코일 부품의 저면도이다.
도 11은 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 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 코일 부품의 저면도이다.
도 6은 도 1의 코일 부품의 마킹부 형성 공정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7의 코일 부품의 저면도이다.
도 11은 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 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.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 개략적으로 나타낸 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 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 코일 부품(1000)의 저면도이다. 도 6은 도 1의 코일 부품(1000)의 마킹부(500) 형성 공정을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 기판(200), 코일부(300), 외부전극(410, 420), 마킹부(500), 표면절연층(600), 및 하부절연층(610)을 포함하고, 절연막(IF)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)와 기판(200)이 배치된다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 1 내지 도 5의 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(600)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, 절연수지와 자성 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 자성 물질이 절연수지에 분산된 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 자성 물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트는, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 금속 자성 분말은, 순철 분말, Fe-Si계 합금 분말, Fe-Si-Al계 합금 분말, Fe-Ni계 합금 분말, Fe-Ni-Mo계 합금 분말, Fe-Ni-Mo-Cu계 합금 분말, Fe-Co계 합금 분말, Fe-Ni-Co계 합금 분말, Fe-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Si계 합금 분말, Fe-Si-Cu-Nb계 합금 분말, Fe-Ni-Cr계 합금 분말, Fe-Cr-Al계 합금 분말 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속 자성 분말은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
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 분말임을 전제로 설명하기로 하나, 본 발명의 범위가 절연수지에 금속 자성 분말이 분산된 구조를 가지는 바디(100)에만 미치는 것은 아니다.
절연수지는 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 기판(200) 및 코일부(300)를 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는, 자성 복합 시트가 코일부(300) 및 기판(200) 각각의 중앙부를 관통하는 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판(200)은 바디(100) 내부에 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)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 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 두께를 박형화하는데 유리하다. 또한, 동일한 size의 바디(100)를 기준으로, 코일부(300) 및/또는 금속 자성 분말이 차지하는 부피를 증가시킬 수 있어 부품 특성을 향상시킬 수 있다. 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.
코일부(300)는 바디(100) 내부에 배치되어, 코일 부품(1000)의 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) 및 인출부(331, 332)를 포함한다. 구체적으로, 도 1 내지 도 4의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 기판(200)의 하면에 제1 코일패턴(311) 및 제1 인출부(331)가 배치되고, 바디(100)의 제5 면(105)과 마주하는 기판(200)의 상면에 제2 코일패턴(312) 및 제2 인출부(332)가 배치된다.
비아(320)는 기판(200)을 관통하여 제1 코일패턴(311) 및 제2 코일패턴(312) 각각의 내측 단부에 접촉 연결된다. 제1 및 제2 인출부(331, 332)는 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)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 기판(200)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
인출부(331, 332)는 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된다. 구체적으로, 제1 인출부(331)는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 인출부(332)는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다.
코일패턴(311, 312), 비아(320) 및 인출부(331, 332) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(312), 비아(320) 및 제2 인출부(332)를 기판(200)의 상면 측에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(312), 비아(320) 및 제2 인출부(332)는 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) 및 제2 인출부(332) 각각의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(312), 비아(320) 및 제2 인출부(332) 각각의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예로서, 기판(200)의 하면 측에 배치된 제1 코일패턴(311) 및 제1 인출부(331)와, 기판(200)의 상면 측에 배치된 제2 코일패턴(312) 및 제2 인출부(332)를 서로 별개로 형성한 후 기판(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) 및 인출부(331, 332)는, 예로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(200)의 하면 및 상면에 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(311)과 제1 인출부(331)는 기판(200)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(312)과 제2 인출부(332)는 기판(200)의 상면에 매립되어 상면이 기판(200)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(312)의 상면 및/또는 제2 인출부(332)의 상면에는 오목부가 형성되어, 기판(200)의 상면과 제2 코일패턴(312)의 상면 및/또는 제2 인출부(332)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(320) 및 인출부(331, 332) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연막(IF)은, 코일부(300)와 바디(100) 사이, 및 기판(200)과 바디(100) 사이에 배치된다. 절연막(IF)은, 코일패턴(311, 312) 및 인출부(331, 332)가 형성된 기판(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 패럴린이 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 기판(200)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연필름을 적층 및 경화함으로써 형성될 수도 있으며, 코일부(300)가 형성된 기판(200)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연페이스트를 도포 및 경화함으로써 형성될 수도 있다. 한편, 전술한 이유로, 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.
외부전극(410, 420)은, 바디(100)에 서로 이격 배치되어 코일부(300)와 연결된다. 본 실시예의 경우, 외부전극(410, 420)은 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격되게 배치된 패드부(412, 422)와, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)에 배치된 연결부(411, 421)를 포함한다.
구체적으로, 제1 외부전극(410)은, 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출부(331)와 접촉되는 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 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 인출부(332)와 접촉되는 제2 연결부(421)와, 제2 연결부(421)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제2 패드부(422)를 포함한다.
제1 및 제2 패드부(412, 422)는 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치된다. 도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 후술할 마킹부(500)가 제1 및 제2 패드부(412, 422) 중 어느 하나를 관통하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 마킹부(500)가 제2 외부전극(420)에 포함되는 제2 패드부(412)를 관통하여 형성될 수 있다.
연결부(411, 421)와 패드부(412, 422)는 동일한 공정에서 함께 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않고 일체로 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
외부전극(410, 420)은, 스퍼터링 등의 기상 증착법 및/또는 도금법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 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.
마킹부(500)는, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판 등에 실장하는 경우, 실장 방향 식별을 위해 형성될 수 있다. 마킹부(500)를 통하여 코일부(300)의 권선 방향을 알 수 있으므로, 코일 부품(1000) 실장시 상호 인덕턴스의 영향 등을 예측할 수 있다. 전자기기가 소형화 될수록 코일 부품(1000) 또한 소형화되며 인쇄회로기판 등에 실장시 코일 부품(1000) 간의 인접거리가 가까워지므로 상호 인덕턴스 예측을 위한 마킹부(500)의 구성은 더욱 중요할 수 있다.
마킹부(500)는 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)가 배치된 바디(100)의 제6 면(106)에 배치될 수 있고, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 중에서 어느 하나를 관통하도록 형성될 수 있다. 또한 마킹부(500)가 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 중에서 어느 하나를 관통함으로써, 마킹부(500)의 측면을 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 중 어느 하나가 둘러싸도록 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 경우, 마킹부(500)는 제6 면(106)에 배치되어 제2 외부전극(420)을 관통할 수 있다. 마킹부(500)는 후술할 하부절연층(610) 인쇄 공정에서 함께 형성되는데, 마킹부(500)를 인쇄하는 토출부 형상에 따라 다각형, 원형, 타원형 및 직선형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
마킹부(500)는, 바디(100)의 제6 면(106)과 접하는 일면과, 마킹부(500)의 일면과 마주하는 타면을 가지고, 마킹부(500)의 타면은 제2 외부전극(420)과 동일한 레벨에 위치할 수도 있고, 제2 외부전극(420)으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 마킹부(500)의 두께가 제2 외부전극(420)의 제2 패드부(422) 두께보다 두껍게 형성되는 경우에는 마킹부(500)가 제2 외부전극(420)으로부터 돌출되게 형성될 수 있는데, 이 경우 마킹부(500)의 두께는 약 20μm, 제2 패드부(422)의 두께는 약 15μm로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
마킹부(500)는 복수의 바디(100)가 서로 연속적으로 형성되어 있는 코일바 레벨에서, 복수의 바디(100)의 제6 면(106)에 대응되는 영역에 후술할 하부절연층(610) 인쇄와 함께 이루어지는 마킹부(500) 인쇄공정을 통하여 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
마킹부(500)는 자성 물질을 포함하지 않으므로, 마킹부(500)의 부피가 증가할수록 바디(100)의 자성 물질의 유효 부피가 감소하여 부품 특성이 나빠질 우려가 있다. 이에 본 실시예에서는, 마킹부(500)를 바디(100)의 제5 면(105)에 별도의 스크린인쇄 공정에 의해 형성하는 기존의 공법과는 다르게, 바디(100)의 제6 면(106)에 하부절연층(610) 인쇄공정을 수행하면서 함께 마킹부(500) 인쇄공정을 수행하여, 마킹부(500)와 하부절연층(610)을 한번에 구현함으로써, 전술한 문제를 해결할 수 있다.
보다 상세하게는, 마킹부(500)를 별도의 인쇄 공정으로 바디(100)의 제5 면(105) 상에 형성하면, 후술할 표면절연층(600)의 두께 위에 마킹부(500)의 두께가 추가되어 부품 특성에 기여하는 자성 물질의 유효부피가 줄어들게 되는 반면에, 본 실시예에서는 바디(100)의 제6 면(106)에 마킹부(500)가 직접 배치되어, 결과적으로 전체 코일부품(1000)의 두께가 기존 공법에 비해서 마킹부(500)의 두께만큼 얇게 형성될 수 있다. 또한, 별도의 마킹부(500) 인쇄공정을 생략할 수 있어서 생산성이 높아지는 효과도 기대할 수 있다.
여기서, 마킹부(500)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 마킹부(500)의 최외측 경계선과 바디(100)의 제6 면(106)을 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분의 길이 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상술한 마킹부(500)의 두께라 함은, 상기 단면 사진에 도시된 마킹부(500)의 최외측 경계선과 바디(100)의 제6 면(106)을 연결하고, 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 중 적어도 3개 이상의 길이의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
마킹부(500)를 형성하는 상세한 공정 순서는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 1의 코일 부품(1000)의 마킹부(500) 형성 공정을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 6(a)에서 자성 물질을 포함한 바디(100)가 형성되고, 도 6(b)에서 후술할 하부절연층(610)과 마킹부(500)가 절연인쇄 공정에 의해 함께 형성될 수 있다. 도 6(c)에서 상술한 외부전극(410, 420) 형성을 위해서 도금공정이 수행될 수 있고, 이때 미리 형성된 하부절연층(610)과 마킹부(500)는 바디(100)의 제6 면(106) 상에서 일종의 도금 레지스트로서 기능할 수 있다. 그 결과, 바디(100)의 제6 면(106)에서 하부절연층(610)과 마킹부(500)를 제외한 나머지 영역에 도전성 물질을 포함하는 외부전극(410, 420)이 형성될 수 있다. 도 6(d)에서 후술할 표면절연층(600)이 바디(100)의 제5 면(105) 및 바디(100)의 측면을 이루는 제1 면 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)에 형성되어, 제1 면(101) 및 제2 면(102)에서 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 421)를 커버할 수 있다.
마킹부(500)는 후술할 하부절연층(610)과 서로 동일한 공정에서 형성되므로, 하부절연층(610)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 마킹부(500)는 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. 또한, 마킹부(500)는 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 제6 면(106)에서 외부전극(410, 420)의 제1 및 제2 패드부(412, 422) 사이의 영역에 배치되는 하부절연층(610)을 더 포함할 수 있다.
하부절연층(610)은 두께가 약 15μm 일 수 있다. 여기서, 하부절연층(610)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 바디(100)의 제6 면(106)과 접하는 하부절연층(610)의 내부면에 해당하는 내측의 경계선과 하부절연층(610)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(610)은 외부전극(410, 420)을 도금 형성함에 있어 이용된 도금 레지스트일 수 있다. 하부절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106) 전체에 하부절연층(610) 형성용 절연물질을 형성한 후, 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)가 배치되는 영역 및 마킹부(500)가 배치되는 영역에 대응되는 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 또는 하부절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106) 중 패드부(412, 422) 및 마킹부(500)가 배치되는 영역을 제외한 영역에 하부절연층(610) 형성용 절연물질을 선택적으로 형성함으로써 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 하부절연층(610)은 마킹부(500)와 동일한 제조 공정단계에서 형성될 수 있다. 따라서, 하부절연층(610) 및 마킹부(500)는 서로 동일한 재질을 포함할 수 있고, 바디(100)의 제6 면(106)을 기준으로 한 두께가 동일한 값을 가질 수 있다.
하부절연층(610)은, 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 하부절연층(610) 형성용 절연물질을 형성함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하부절연층(610)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. 하부절연층(610)은 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 제1 면 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105)에 배치되는 표면절연층(600)을 더 포함할 수 있다.
표면절연층(600)은, 바디(100)의 제5 면(105)으로부터 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)의 적어도 일부로 연장될 수 있다. 본 실시예의 경우, 표면절연층(600)은 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105) 각각에 배치되며, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 상에 배치된 표면절연층(600)은 외부전극(410, 420)의 연결부(411, 422)를 커버할 수 있다.
바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105) 각각에 배치된 표면절연층(600) 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(600)은, 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 표면절연층(600) 형성용 절연물질을 형성함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
표면절연층(600)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(600) 은 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
(제2 실시예)
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(2000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 8은 도 7의 코일 부품(2000)을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 9는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 10은 도 7의 코일 부품(2000)의 저면도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 마킹부(500)의 배치 및 형태상 차이점이 있다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 제1 실시예와 상이한 마킹부(500)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
마킹부(500)는 외부전극(410, 420)의 패드부(412, 422)가 배치된 바디(100)의 제6 면(106)에 배치될 수 있고, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 중에서 어느 하나에 위치하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)의 경우, 마킹부(500)는 제6 면(106)에 배치되어 제2 외부전극(420)의 제2 패드부(422) 상에 배치될 수 있다.
마킹부(500)는 하부절연층(610)과 서로 동일한 절연 인쇄 공정 단계에서 형성되면서, 하부절연층(610)과 서로 연결될 수 있다. 또한 마킹부(500)와 하부절연층(610)은 서로 간 경계가 형성되지 않고 일체화된 형태로 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 마킹부(500)가 직선으로 긴 형태를 갖는 경우, 마킹부(500)의 일측면은 바디(100)의 제2 면(102)까지 연장될 수 있고, 마킹부(500)의 타측면은 하부절연층(610)과 서로 연결될 수 있다. 또한, 제2 외부전극(420) 중에서 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제2 패드부(422)는 마킹부(500)에 의해서, 측면이 바디(100)의 제3 면(103)에 접하는 제1 영역과 측면이 바디(100)의 제4 면(104)에 접하는 제2 영역으로 분할될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
(제3 실시예)
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품(3000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 코일부(300) 구성 및 기판(200) 유무에서 차이점이 있다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 제1 실시예와 상이한 코일부(300)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 권선 타입의 코일부(300)를 포함할 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)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 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.
100: 바디
110: 코어
200: 기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
331, 332: 인출부
410, 420: 외부전극
411, 421: 연결부
412, 422: 패드부
500: 마킹부
600: 표면절연층
610: 하부절연층
IF: 절연막
1000, 2000, 3000: 코일 부품
110: 코어
200: 기판
300: 코일부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
331, 332: 인출부
410, 420: 외부전극
411, 421: 연결부
412, 422: 패드부
500: 마킹부
600: 표면절연층
610: 하부절연층
IF: 절연막
1000, 2000, 3000: 코일 부품
Claims (15)
- 바디;
상기 바디 내에 배치되는 코일부;
상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 및
상기 바디의 일면에 배치되고 상기 제2 외부전극을 관통하는 마킹부; 를 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디의 일면에서 상기 제1 및 제2 외부전극 사이에 배치된 하부절연층;을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 마킹부와 상기 하부절연층은 동일한 재질을 포함하는,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 하부절연층과 상기 마킹부는 서로 연결되는,
코일 부품.
- 제3항에 있어서,
상기 하부절연층과 상기 마킹부는 서로 연결되는,
코일 부품.
- 제3항에 있어서,
상기 하부절연층과 상기 마킹부는 서로 일체화된,
코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 하부절연층과 상기 마킹부는 서로 일체화된,
코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 마킹부의 일측면은, 상기 바디의 일면과 연결된 상기 바디의 일단면까지 연장된,
코일 부품.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 외부전극 중 상기 바디의 일면에 배치된 영역은 상기 마킹부에 의해 두 영역으로 분할되는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는, 각각 상기 바디의 일면과 연결되고 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지고,
상기 제1 외부전극은, 상기 바디의 일단면에 배치되어 상기 바디의 일단면으로 노출된 상기 코일부의 일단부와 연결되는 제1 연결부, 및 상기 제1 연결부로부터 상기 바디의 일면으로 연장되는 제1 패드부, 를 포함하고,
상기 제2 외부전극은, 상기 바디의 타단면에 배치되어 상기 바디의 타단면으로 노출된 상기 코일부의 타단부와 연결되는 제2 연결부, 및 상기 제2 연결부로부터 상기 바디의 일면으로 연장되는 제2 패드부를 포함하며,
상기 마킹부는 상기 제2 패드부를 관통하는,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 바디의 일면을 제외한 나머지 면들을 커버하는 표면절연층; 을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제5항에 있어서,
상기 바디의 일면을 제외한 나머지 면들을 커버하는 표면절연층; 을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 마킹부는 상기 제2 외부전극으로부터 돌출되게 형성된,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디 내부에 배치된 기판; 을 더 포함하고,
상기 코일부는,
상기 기판의 서로 마주한 양면에 각각 배치된 제1 및 제2 코일패턴과, 상기 기판을 관통하여 상기 제1 및 제2 코일패턴 각각의 내측 단부를 연결하는 비아를 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서
상기 코일부는 권선형 코일인,
코일 부품.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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