KR20230027579A - 코일 부품 - Google Patents
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Abstract
코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 서로 마주한 일면과 타면, 및 상기 일면과 타면을 연결하고 제1 방향으로 서로 마주한 일단면과 타단면을 갖는 바디, 상기 바디 내에 배치되는 코일부, 및 상기 바디에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 바디의 일면 및 상기 바디의 타면 중 적어도 하나에서, 상기 제1 및 제2 외부전극과 각각 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 형성된 슬릿부를 포함하고, 상기 제1 방향을 따른 상기 슬릿부의 치수(Ws)는, 상기 제1 방향을 따른 상기 코일 부품의 치수(Lc)의 20.8% 이하이다.
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 부품에 전압이 인가될 때 코일이 아닌 바디 표면을 따라 흐르는 누설전류가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 하나는, 바디 표면을 따라 흐르는 누설 전류(leakage current)를 감소시킨 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 마주한 일면과 타면, 및 상기 일면과 타면을 연결하고 제1 방향으로 서로 마주한 일단면과 타단면을 갖는 바디, 상기 바디 내에 배치되는 코일부, 및 상기 바디에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 바디의 일면 및 상기 바디의 타면 중 적어도 하나에서, 상기 제1 및 제2 외부전극과 각각 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 형성된 슬릿부를 포함하고, 상기 제1 방향을 따른 상기 슬릿부의 치수(Ws)는, 상기 제1 방향을 따른 상기 코일 부품의 치수(Lc)의 20.8% 이하인 코일 부품이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 소형화된 코일 부품에 고전압이 인가되더라도 바디 표면을 따라 흐르는 누설 전류(leakage current)를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 4a는 제2 실시예에 따른 코일 부품을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 4b는 제3 실시예에 따른 코일 부품을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 4c는 제3 실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 5는 슬릿부의 폭과 깊이 변화에 따른 누설전류 불량률에 대한 그래프이다.
도 6은 슬릿부의 폭과 깊이 변화에 따른 부품특성 불량률에 대한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 4a는 제2 실시예에 따른 코일 부품을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 4b는 제3 실시예에 따른 코일 부품을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 4c는 제3 실시예의 변형예에 따른 코일 부품을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 5는 슬릿부의 폭과 깊이 변화에 따른 누설전류 불량률에 대한 그래프이다.
도 6은 슬릿부의 폭과 깊이 변화에 따른 부품특성 불량률에 대한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제6 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 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
한편, 도 1에서는 다른 구성 간의 결합을 보다 명확히 도시하기 위해 본 실시예에 적용되는 외부절연층(600)을 생략하고 도시하였다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 기판(200), 코일부(300), 외부전극(410, 420), 슬릿부(510, 520) 및 외부절연층(600)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 3의 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)의 제6 면(106)은 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판(PCB) 등의 실장 절연기판에 실장함에 있어, 실장면으로 이용될 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(410, 420) 및 외부절연층(600)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.5mm의 길이, 2.0mm의 폭 및 1.0mm의 두께를 가지거나, 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.65mm의 두께를 가지거나, 1.6mm의 길이, 0.8mm의 폭 및 0.8mm의 두께를 가지거나, 1.0mm의 길이, 0.5mm의 폭 및 0.5mm의 두께를 가지거나, 0.8mm의 길이, 0.4mm의 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 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분은 두께 방향(T)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
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 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분은 길이 방향(L)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
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 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 코일 부품(1000)의 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분은 길이 방향(L)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
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 3의 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 각각 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 2 및 도 3에 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 절연 페이스트를 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. 도 2를 참조하면, 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 및 도 2를 참조하면, 후술할 제1 슬릿부(510)가 바디(100)의 제6 면(106) 중 제1 및 제2 패드부(412, 422) 사이의 영역에 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 패드부(412, 422)는 각각 W 방향으로 나란히 형성될 수 있으며, 후술할 제1 슬릿부(510)도 제1 및 제2 패드부(412, 422)와 평행하도록 나란히 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, 외부전극(410, 420)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.
슬릿부(510, 520)는 바디(100)의 제6 면(106) 또는 제5 면(105) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 바디(100)의 제6 면(106)에 제1 슬릿부(510), 제5 면(105)에 제2 슬릿부(520)가 각각 형성될 수도 있고, 제1 슬릿부(510) 또는 제2 슬릿부(520) 중 어느 하나만 형성될 수도 있다.
슬릿부(510, 520)는, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)에서 바디(100) 표면을 따라 흐르는 누설 전류(leakage current)를 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 소형화, 박형화 된 코일 부품(1000)에 고전압이 인가되는 경우에 제1 외부전극(410), 코일부(200) 및 제2 외부전극(420)의 경로를 따라서 흐르는 전류 이외에 누설 전류가 발생할 수 있다. 누설 전류는, 제1 또는 제2 외부전극(410, 420)에서 바디(100) 내부를 통과하여 코일부(200)로 흐르거나, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이에서 바디(100) 표면을 따라 흐르거나, 코일패턴(311, 312)의 인접한 턴 사이에서 흐르는 등 다양한 경로를 가질 수 있다.
본 발명은 이 중 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이에서 바디(100) 표면을 따라 흐르는 누설 전류를 감소시키기 위한 것으로, 바디(100) 표면에서 누설 전류가 흐르는 경로(leakage path)에 슬릿부(510, 520)를 형성하고 절연물질을 충전함으로써 누설 전류가 흐르는 경로를 길게 만들고, 누설 전류 감소시킬 수 있다.
슬릿부(510, 520)는 제1 및 제2 외부전극(410, 420)과 각각 이격되고 코일부(200)의 양단이 각각 인출되는 방향(L 방향)을 가로지르는 방향(W 방향)으로 형성될 수 있다. 바디(100)의 제6 면(106) 또는 제5 면(105) 상에 형성된 슬릿부(510, 520)는 양단이 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)까지 연장되어 노출될 수 있다.
슬릿부(510, 520)는 L 방향과 직교하도록 형성될 수 있다. 이 경우 슬릿부의 일단으로부터 타단까지의 길이는, 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104) 사이의 거리와 일치할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 슬릿부(510, 520)는 L 방향과 90도 내외의 각도를 이루거나 비스듬히 교차되도록 형성될 수 있다. 이 경우 슬릿부의 일단으로부터 타단까지의 길이는, 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104) 사이의 거리보다 클 수 있다.
슬릿부(510, 520) W 방향과 평행한 직선형 형상을 가질 수 있으며, 바디(100)면을 절삭하여 슬릿부(510, 520)를 형성하는 다이싱 블레이드의 형상에 따라, 일정한 폭(Ws)과 깊이(Ds)를 가질 수 있다. 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)과 깊이(Ds)에 따라 바디(100) 표면의 누설 전류의 양이 변화되고, 이에 따라 누설 전류 불량률도 변화될 수 있다.
여기서, 도 2를 참조하면, 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이라 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 슬릿부(510, 520)의 길이 방향(L)으로 마주한 최외측 경계선을 각각 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 슬릿부(510, 520)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 슬릿부(510, 520)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 각각 연결하고 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분은 두께 방향(T)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상술한 슬릿부(510, 520)의 깊이(Ds)라 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 슬릿부(510, 520)에서 코일 부품(1000)의 두께 방향(T) 중앙부와 가장 근접한 최외측 경계선과, 바디(100)의 제6 면(106) 또는 제5 면(105)을 이루는 가상의 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 슬릿부(510, 520)에서 코일 부품(1000)의 두께 방향(T) 중앙부와 가장 근접한 최외측 경계선과, 바디(100)의 제6 면(106) 또는 제5 면(105)을 이루는 가상의 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 상기 단면 사진에 도시된 슬릿부(510, 520)에서 코일 부품(1000)의 두께 방향(T) 중앙부와 가장 근접한 최외측 경계선과, 바디(100)의 제6 면(106) 또는 제5 면(105)을 이루는 가상의 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분은 길이 방향(L)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 경우 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)은 코일 부품(1000) 전체 길이(Lc)의 20.8% 이하로 형성될 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)은 제1 방향(L방향)을 따른 슬릿부의 치수(dimension)를 의미하며, 코일 부품(1000) 전체 길이(Lc)는 제1 방향(L방향)을 따른 코일 부품의 치수(dimension)를 의미할 수 있다.
표 1은 슬릿부(510, 520)의 폭과 깊이 변화에 따른 누설전류 불량률에 대한 실험 데이터이다.
도 5는 슬릿부(510, 520)의 폭과 깊이 변화에 따른 누설전류 불량률에 대한 그래프이다.
표1 및 도 5를 참조하면, 바디(100) 표면의 누설전류 불량률의 경우 슬릿부(510, 520)의 깊이(Ds)보다는 폭(Ws)에 의존하는 경향을 보인다. 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이 증가할수록 바디(100) 표면의 누설전류 불량률은 감소하며, 코일 부품(1000)의 길이가 1200μm인 칩을 기준으로 할 때 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이 250μm 지점 근방에서, 즉 코일 부품(1000) 전체 길이(Lc)의 20.8% 지점 근방에서 불량률이 더 이상 감소되지 않고 포화되는 경향을 보인다. 다만, 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이 증가할수록 바디 내의 자성체 부피는 줄어들기 때문에 부품 특성도 함께 고려되어야 한다.
표 2는 슬릿부(510, 520)의 폭과 깊이 변화에 따른 부품특성 불량률에 대한 실험데이터이다.
도 6은 슬릿부(510, 520)의 폭과 깊이 변화에 따른 부품특성 불량률에 대한 그래프이다.
표 2 및 도 6을 참조하면, 슬릿부(510, 520)의 깊이(Ds)가 깊어지거나 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이 넓어질수록 코일 부품(1000)의 유효부피는 감소하게 되므로 이에 따라 부품특성의 불량률이 증가하는 경향을 보인다. 슬릿부(510, 520)의 깊이(Ds)가 코일부 노출이 일어나지 않는 한계치인 120 μm 인 경우에 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이 250μm 지점 근방에서 부품특성의 불량률이 증가하기 시작함을 알 수 있다.
따라서, 상술한 실험 결과를 종합하면, 코일 부품(1000)의 바디 표면 누설전류 불량률은 감소시키면서도 부품특성 불량률은 증가하지 않는 효과적인 범위로서, 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)은 코일 부품(1000) 전체 길이(Lc)의 20.8% 이하로 형성될 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)이 100 μm, 즉 코일 부품(1000) 전체 길이(Lc)의 8.3% 지점 근방에서 바디 표면 누설전류 불량률이 2% 아래로 내려 가면서 그래프의 기울기가 크게 변하므로, 바람직하게는 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)은 코일 부품(1000) 전체 길이(Lc)의 8.3% 이상, 20.8% 이하의 범위에서 형성될 수도 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 슬릿부의 깊이(Ds)가 일정 깊이 이상으로 깊어지면 코일부가 노출될 수 있는 문제가 있기 때문에, 슬릿부의 깊이(Ds)는 제2 코일패턴(312)과 바디(100)의 제5 면(105) 사이의 평균 최단거리(Tu)의 75% 이하로 형성됨이 바람직하다.
상술한 제2 코일패턴(312)과 바디(100)의 제5 면(105) 사이의 평균 최단거리(Tu)라 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 제2 코일패턴(312)의 최외측 경계선과, 바디(100)의 제5 면(105)의 경계선을 각각 연결하고 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분 각각의 디멘젼(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분은 길이 방향(L)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서의 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에서, 슬릿부(510, 520)의 면적은, 코일 부품(1000) 전체 면적의 5% 이하로 형성될 수 있다. 여기서, 슬릿부(510, 520)의 면적은 슬릿부(510, 520)의 폭(Ws)과 슬릿부(510, 520)의 깊이(Ds)의 곱으로 정의될 수 있다. 코일 부품(1000) 전체 면적은 상술한 코일 부품(1000)의 길이(Lc)와 코일 부품(1000)의 두께(Tc)로 정의될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 슬릿부(510, 502) 중 어느 하나만 형성된 경우에는 하나의 슬릿부의 면적이 코일 부품(1000) 전체 면적의 5% 이하로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 슬릿부(510, 502)가 모두 형성된 경우에는 제1 및 제2 슬릿부(510, 520) 각각의 면적의 합이 코일 부품(1000) 전체 면적의 5% 이하로 형성될 수 있다.
표 3은 슬릿부(510, 520)의 폭과 깊이 변화에 따른 전체 코일 부품(1000)의 부피 감소율에 대한 실험데이터이다.
표 2와 비교하여, 표 3을 참조하면 부품특성 불량률이 증가하기 시작하는 지점은 칩 부피 감소율이 5%인 지점 근방이므로, 슬릿부(510, 520)의 부피를 코일 부품(1000) 부피의 5% 이내로 형성함이 바람직하다.
그런데 슬릿부(510, 520)의 일단으로부터 타단까지의 치수는, 바디(100)의 제3 면(103)으로부터 제4 면(104)까지의 치수와 실질적으로 동일하므로, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서의 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에서, 슬릿부(510, 520)의 면적을 코일 부품(1000) 면적의 5% 이내로 형성함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
슬릿부(510, 520)는 복수의 바디(100)가 서로 연속적으로 형성되어 있는 코일바(coil bar) 레벨에서, 복수의 바디(100)의 제6 면(106)에 대응되는 영역에서 다이싱 블레이드의 절삭을 통해서 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 슬릿부(510, 520)의 내부에는 절연물질이 충전될 수 있다. 제1 및 제2 외부전극(410, 420)이 배치된 후, 후술할 외부절연층(600)이 바디(100)의 제6 면(106) 및 제5 면(105)에 인쇄되는 과정에서 외부절연층(600)과 동일한 성분의 절연물질이 슬릿부(510, 520) 내부에 채워질 수 있다.
슬릿부(510, 520)의 내부 충전과 외부절연층(600) 인쇄는 별도의 공정으로 수행될 수도 있고, 하나의 공정으로 수행될 수도 있다. 하나의 공정으로 수행될 경우 슬릿부(510, 520) 내부의 절연물질은 외부절연층(600)과 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
슬릿부(510, 520)의 내부의 절연물질은, 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 충전될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
슬릿부(510, 520)의 내부에 충전되는 절연물질은, 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 있으며, 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 제3 면 내지 제5 면(103, 104, 105), 및 제6 면 중 제1 및 제2 패드부(412, 422)를 제외한 영역에 배치되는 외부절연층(600)을 더 포함할 수 있다.
외부절연층(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, 외부절연층(600)은 바디(100)의 제3 면 내지 제5 면(103, 104, 105), 및 제6 면 중 제1 및 제2 패드부(412, 422)를 제외한 영역에 각각 배치되며, 바디(100)의 제3 면 내지 제5 면(103, 104, 105), 및 제6 면 중 제1 및 제2 패드부(412, 422)를 제외한 영역에 각각 배치된 외부절연층(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.
외부절연층(600)은, 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 외부절연층(600) 형성용 절연물질을 형성함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
외부절연층(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. 외부절연층(600)은 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
(제2 및 제3 실시예)
도 4a는 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다. 도 4b는 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다. 도 4c는 제3 실시예의 변형예에 따른 코일 부품(3000')을 나타내며, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 코일 부품(2000, 3000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 슬릿부(510, 520)의 개수가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 제1 실시예와 상이한 슬릿부(510, 520)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)의 경우, 바디(100)의 제5 면(105)에만 슬릿부(520)가 형성되고, 바디(100)의 제6 면(106)에는 슬릿부(510)가 형성되지 않을 수 있다. 슬릿부(520)의 폭(Ws1)과 깊이(Ds1)는 상술한 제1 실시예에서의 코일 부품(1000)과 동일한 범위의 값을 가질 수 있다.
바디(100) 상에 슬릿부(510, 520)를 형성할 경우 바디(100) 표면을 따라 흐르는 누설 전류를 감소시킬 수 있는 효과가 있으나, 슬릿부(510, 520)의 부피가 늘어나는 만큼 바디(100) 내의 자성물질이 감소되므로, 코일 부품의 유효 부피율이 감소될 수 있다. 유효 부피율이 감소될 경우 코일 부품의 인덕턴스 특성이 저하되므로, 본 실시예와 같이 바디(100)의 제5 면(105)에만 슬릿부(520)를 형성하는 경우 제5 면 및 제6 면(105, 106) 각각에 슬릿부(510, 520)가 형성된 경우에 비하여 유효 부피율이 증가될 수 있고, 그에 따라 코일 부품의 인덕턴스 특성이 향상될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)의 경우, 바디(100)의 제6 면(106)에만 슬릿부(510)가 형성되고, 바디(100)의 제5 면(105)에는 슬릿부(520)가 형성되지 않을 수 있다. 슬릿부(510)의 폭(Ws2)과 깊이(Ds2)는 상술한 제1 실시예에서의 코일 부품(1000)과 동일한 범위의 값을 가질 수 있다.
바디(100) 상에 슬릿부(510, 520)를 형성할 경우 바디(100) 표면을 따라 흐르는 누설 전류를 감소시킬 수 있는 효과가 있으나, 슬릿부(510, 520)의 부피가 늘어나는 만큼 바디(100) 내의 자성물질이 감소되므로, 코일 부품의 유효 부피율이 감소될 수 있다. 유효 부피율이 감소될 경우 코일 부품의 인덕턴스 특성이 저하되므로, 본 실시예와 같이 바디(100)의 제6 면(106)에만 슬릿부(510)를 형성하는 경우 제5 면 및 제6 면(105, 106) 각각에 슬릿부(510, 520)가 형성된 경우에 비하여 유효 부피율이 증가될 수 있고, 그에 따라 코일 부품의 인덕턴스 특성이 향상될 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)과 비교할 때, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)에서와 같이 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이의 거리가 가까운 제6 면(106)에 슬릿부(510)를 형성하는 것이, 바디(100) 표면을 따라 흐르는 누설 전류 감소에 더욱 효과적일 수 있다. 구체적으로, 제5 면(105)의 경우 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이의 거리는 제1 및 제2 연결부(411, 421) 사이의 거리와 일치하는 반면, 제6 면(106)의 경우 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이의 거리는 제1 및 제2 패드부(412, 422) 사이의 거리와 일치한다. 따라서, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이의 거리가 가까운 제6 면(106)에서 표면 누설 전류가 발생할 확률이 더 높기 때문에 본 실시예에서와 같이 바디(100)의 제6 면(106)에 슬릿부(510)를 형성하는 것이 표면 누설 전류 감소에 더욱 효과적일 수 있다.
도 4c를 참조하면, 본 변형예에 따른 코일 부품(3000')은, 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)에 비해서, 슬릿부(510)의 폭(Ws2')이 더 넓게 형성될 수 있다. 상술한 표면 누설 전류 불량률 실험 결과에 따르면, 슬릿부(510)의 깊이(Ds)를 변화시키더라도 불량률에는 유의미한 변화가 없었는 바, 본 변형예에 따른 코일 부품(3000')에서 슬릿부(510)의 깊이(Ds2')는, 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)의 슬릿부(510)의 깊이(Ds2)와 동일한 값을 가질 수 있다.
본 변형예에 따른 코일 부품(3000')과 같이 슬릿부(510)의 폭(Ws2')이 넓게 형성하는 경우, 표면 누설 전류를 차단시키는 슬릿부(510) 내부의 절연물질의 부피가 증가하고, 표면 누설 전류의 경로가 길어지는 효과를 가질 수 있다. 이에 따라 바디(100) 표면을 따라 흐르는 누설 전류가 감소되어 표면 누설 전류의 불량률이 낮아질 수 있다.
(제4 및 제5 실시예)
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품(5000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
한편, 도 7 및 도 8에서는 다른 구성 간의 결합을 보다 명확히 도시하기 위해 본 실시예에 적용되는 외부절연층(600)을 생략하고 도시하였다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 중 바디(100)의 제1 면 및 제2 면(101, 102)에 배치된 제1 및 제2 연결부(411, 421) 상에 제1 및 제2 추가절연층(610, 620)이 각각 배치되는 점이 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 제1 실시예와 상이한 추가절연층(610, 620)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)은 제1 및 제2 연결부(411, 421) 를 각각 커버하는 추가절연층(610, 620)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나 바디(100)의 제3 면 내지 제5 면(103, 104, 105), 및 제6 면 중 제1 및 제2 패드부(412, 422)를 제외한 영역에는 외부절연층(600)이 각각 배치될 수 있다. 즉, 바디(100)의 제6 면(106) 상에 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극(410, 420)의 제1 및 제2 패드부(412, 422) 이외의 영역은 외부절연층(600) 또는 추가절연층(610, 620)으로 커버될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)은 제1 및 제2 외부전극(410, 420)이 각각 바디(100)의 제6 면(106)으로만 노출되는 구조를 가질 수 있다.
이러한 추가절연층(610, 620)을 가짐으로써, 제1 및 제2 외부전극(410, 420)의 노출면에도 최외측으로부터 일정한 마진영역이 형성되어, 인쇄회로기판(PCB) 등에 본 실시예에 따른 코일 부품(4000) 실장시 인접하게 실장된 다른 전자 부품과 단락(short-circuit)되는 것을 방지할 수 있다.
추가절연층(610, 620)은, 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
추가절연층(610, 620)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. 추가절연층(610, 620)은 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품(5000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 외부전극(410, 420)의 배치 또는 구조가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 제1 실시예와 상이한 외부전극(410, 420)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
제1 외부전극(410)은, 바디(100)의 제1 면(101)에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 인출부(331)와 연결되고, 인접한 4개의 면(103, 104, 105, 106)으로 연장되어 배치될 수 있다.
제2 외부전극(420)은, 바디(100)의 제2 면(102)에 배치되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 인출부(332)와 연결되고, 인접한 4개의 면(103, 104, 105, 106)으로 연장되어 배치될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품(5000)의 제1 및 제2 외부전극(410, 420)은 각각 바디(100)의 제3 면 내지 제6 면(103, 104, 105, 106)에서 서로 이격 배치되므로, 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 제1 및 제2 외부전극(410, 420) 사이의 거리가 가까운 영역이 많다. 따라서 슬릿부(510, 520)에 의한 표면 누설 전류 차단의 효과가 상대적으로 더 클 수 잇다.
(제6 실시예)
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 코일 부품(6000)을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 코일 부품(6000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 코일부(300)의 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(6000)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. 한편, 도 8에는 코일부(300)를 알파(α) 형태의 권선으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 코일부(300)는 엣지 와이즈(edge-wise) 권선일 수도 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
510, 520: 슬릿부
600: 외부절연층
610, 620: 추가절연층
IF: 절연막
1000, 2000, 3000, 3000′, 4000, 5000, 6000: 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
510, 520: 슬릿부
600: 외부절연층
610, 620: 추가절연층
IF: 절연막
1000, 2000, 3000, 3000′, 4000, 5000, 6000: 코일 부품
Claims (19)
- 서로 마주한 일면과 타면, 및 상기 일면과 타면을 연결하고 제1 방향으로 서로 마주한 일단면과 타단면을 갖는 바디;
상기 바디 내에 배치되는 코일부; 및
상기 바디에 서로 이격 배치되고, 각각 상기 코일부와 연결된 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하는 코일 부품에 있어서,
상기 코일 부품은,
상기 바디의 일면 및 상기 바디의 타면 중 적어도 하나에서, 상기 제1 및 제2 외부전극과 각각 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 형성된 슬릿부; 를 포함하고,
상기 제1 방향을 따른 상기 슬릿부의 치수(Ws)는, 상기 제1 방향을 따른 상기 코일 부품의 치수(Lc)의 20.8% 이하인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는, 상기 바디의 일단면과 타단면을 연결하고 서로 마주한 일측면과 타측면을 더 가지고,
상기 바디의 일측면 및 타측면과 평행한 단면에서,
상기 슬릿부의 면적은, 상기 코일 부품 전체 면적의 5% 이하인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 방향을 따른 상기 슬릿부의 치수(Ws)는, 상기 제1 방향을 따른 상기 코일 부품의 치수(Lc)의 8.3% 이상, 20.8% 이하인,
코일 부품.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 방향을 따른 상기 슬릿부의 치수(Ws)는, 상기 제1 방향을 따른 상기 코일 부품의 치수(Lc)의 8.3% 이상, 20.8% 이하인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 슬릿부의 깊이(Ds)는 상기 코일부와 상기 바디의 타면 사이의 평균 최단거리(Tu)의 75% 이하인,
코일 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 슬릿부의 깊이(Ds)는 상기 코일부와 상기 바디의 타면 사이의 평균 최단거리(Tu)의 75% 이하인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 슬릿부는,
상기 바디의 일면에 형성되는 제1 슬릿부, 및 상기 바디의 타면에 형성되는 제2 슬릿부, 를 포함하는,
코일 부품.
- 제7항에 있어서,
상기 바디는, 상기 바디의 일단면과 타단면을 연결하고 서로 마주한 일측면과 타측면을 더 가지고,
상기 바디의 일측면 및 타측면과 평행한 단면에서,
상기 제1 슬릿부의 면적과 제2 슬릿부의 면적의 합은, 상기 코일 부품 전체 면적의 5% 이하인,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 슬릿부는, 양단이 각각 상기 바디의 일측면 및 타측면으로 노출되도록 연장된,
코일 부품.
- 제9항에 있어서,
상기 슬릿부의 일단으로부터 타단까지의 치수는, 상기 바디의 일측면으로부터 타측면까지의 치수와 일치하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디에서 상기 제1 및 제2 외부전극이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역을 커버하는 외부절연층; 을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제11항에 있어서,
상기 슬릿부는, 내부에 절연물질이 배치되는,
코일 부품.
- 제12항에 있어서,
상기 외부절연층은 상기 절연물질과 동일한 물질을 포함하는,
코일 부품.
- 제12항에 있어서,
상기 절연물질은 상기 외부절연층과 일체로 형성되는,
코일 부품.
- 제11항에 있어서,
상기 바디는, 상기 바디의 일면과 타면, 일측면과 타측면을 모두 연결하고 서로 마주한 일단면과 타단면을 가지고,
상기 제1 외부전극은, 상기 바디의 일단면에 배치되어 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 코일부의 타단부와 연결되는 제2 연결부, 및 상기 제2 연결부로부터 상기 바디의 일면으로 연장되는 제2 패드부, 를 포함하는,
코일 부품.
- 제15항에 있어서,
상기 제1 및 제2 연결부를 각각 커버하는 제1 및 제2 추가절연층, 을 더 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디는, 상기 바디의 일단면과 타단면을 연결하고 서로 마주한 일측면과 타측면을 더 가지고,
상기 제1 외부전극은, 상기 바디의 일단면에 배치되어 상기 코일부의 일단부와 연결되고 상기 바디의 일면 및 타면, 일측면 및 타측면으로 연장되고,
상기 제2 외부전극은, 상기 바디의 타단면에 배치되어 상기 코일부의 타단부와 연결되고 상기 바디의 일면 및 타면, 일측면 및 타측면으로 연장되는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서,
상기 바디 내부에 배치된 기판; 을 더 포함하고,
상기 코일부는,
상기 기판의 서로 마주한 양면에 각각 배치된 제1 및 제2 코일패턴, 상기 기판을 관통하여 상기 제1 및 제2 코일패턴 각각의 내측 단부를 연결하는 비아, 를 포함하는,
코일 부품.
- 제1항에 있어서
상기 코일부는 권선형 코일을 포함하는,
코일 부품.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150007581A (ko) | 2013-07-11 | 2015-01-21 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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