KR20230080884A

KR20230080884A - 코일 부품

Info

Publication number: KR20230080884A
Application number: KR1020210168415A
Authority: KR
Inventors: 박유정; 김진영; 장현진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-06-07
Also published as: CN116206851A; US20230170133A1

Abstract

본 개시는, 일면과, 각각 상기 일면과 연결된 복수의 측면을 포함하는 바디; 상기 바디 내에 배치된 코일부; 및 상기 바디 내에 배치되어, 상기 코일부와 연결된 인출부;를 포함하고, 상기 바디는, 상기 복수의 측면 중 서로 인접한 두 측면이 접하는 모서리에 상기 바디보다 좁은 폭으로 형성되며, 상기 인출부의 적어도 일부를 노출하는 홈부를 포함하는, 코일 부품에 관한 것이다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}

본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.

코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항(resistor) 및 커패시터(capacitor)와 더불어 전자기기에 이용되는 대표적인 수동전자부품이다.

전자기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자기기에 이용되는 전자부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.

최근, 인덕터를 인쇄회로기판에 실장 시의 변형 혹은 손상이 빈번하게 발생하여 이를 개선하기 위한 연구가 지속되고 있다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 미세 회로 패턴을 포함하는 기판에 실장될 수 있는 코일 부품을 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 또 하나는 코일 변형을 줄일 수 있는 코일 부품을 제공하는 것이다.

본 개시에서 제안하는 일례에 따른 코일 부품은, 일면과, 각각 상기 일면과 연결된 제1 내지 제4 측면을 포함하는 바디; 상기 바디 내에 배치된 기판; 상기 기판에 배치되는 코일부; 상기 바디 내에 배치되어, 상기 코일부와 연결된 인출부; 및 상기 인출부와 이격되는 더미부;를 포함하고, 상기 바디는, 상기 제1 내지 제4 측면 중 서로 인접한 두 측면이 접하는 4개의 모서리를 포함하며, 상기 더미 패턴은, 각각 상기 코일부로부터 상기 바디의 4개의 모서리 방향으로 배치되는 제1 내지 제4 더미 패턴을 포함하는, 코일 부품일 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 미세 회로 패턴을 포함하는 기판에 실장될 수 있는 코일 부품을 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 다른 일 효과로서 코일 변형을 줄일 수 있는 코일 부품을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.

또한, 첨부된 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도면에서, T 방향은 제1 방향 또는 두께 방향, W 방향은 제2 방향 또는 폭 방향, L 방향은 제1 방향 또는 길이 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.

코일 부품

도 1은 본 발명에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(10A)은, 일면(101)과, 각각 상기 일면과 연결되어 서로 인접하는 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D)을 포함하는 바디(100), 상기 바디(100) 내에 배치된 기판(200), 기판(200)에 배치되는 코일부(300), 바디(100) 내에 배치되어 코일부(300)와 연결된 인출부(400), 및 상기 인출부(400)와 이격되는 더미부(500)를 포함할 수 있다.

이때 바디(100)는 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D) 중 서로 인접한 두 측면이 접하는 4개의 모서리를 포함할 수 있다.

또한, 더미부(500)는 각각 코일부(300)로부터 상기 바디(100)의 4개의 모서리 방향으로 배치되는 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D)을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D)은, 코일부(300)의 복수의 턴 외곽에 배치될 수 있으며, 바디(100)의 4개의 모서리 혹은 꼭짓점 방향을 형성될 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)의 평면도 혹은 상면도에서, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D) X자 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)의 기판(200)은, 코일부(300)와 더미부(500) 각각을 지지할 수 있다. 이때, 기판의 코일부(300)를 지지하는 영역과 더미부(500)를 지지하는 영역은 서로 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)의 인출부(400)는, 바디(100)의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)으로 적어도 일부가 노출될 수 있다. 또한, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D) 각각은, 바디(100)의 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D) 중 인접한 두 측면으로 적어도 일부가 노출될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)의 더미부(500)는 코일부(300)와 서로 이격될 수 있다. 이때, 더미부(500)와 코일부(300)가 이격되는 공간으로 기판(200)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

본 개시에 따른 코일 부품(10A)은, 코일부(500)를 덮는 절연층(600)을 더 포함할 수 있다. 이때, 절연층(600)은 후술할 공정 과정으로부터 코일부(500)와 기판(200) 및 더미부(500) 각각을 일체로 덮을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 절연층(600)은 바디(100)와 코일부(300) 사이, 코일부(300)와 더미부(500) 사이를 절연하는 기능을 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 도시하지 않았으나, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)은, 기판(200)을 관통하여, 상하부 각각의 코일부(300)를 연결하는 비아를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 기판(200)은, 바디의 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D) 중 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C) 각각으로 적어도 일부가 노출될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 기판(200) 상면 혹은 타면에 배치된 인출부(400) 역시 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C) 각각으로 적어도 일부가 노출될 수 있다.

본 개시에 따른 코일 부품(10A)은, 바디의 일면(101)에 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B)을 가지는 외부전극(700)을 더 포함할 수 있다. 이때, 외부전극(700)은 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치되어, 인출부(400)와 적어도 일부가 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 외부전극(700)은 더미부(500)와 접할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 외부전극(700)과 더미부(500) 사이에 절연재 혹은 바디의 자성 물질이 배치되어 서로 연결되지 않을 수 있다.

더미부(500)는 절연층(600)에 의해 코일부(300)와 절연되어, 전류가 흐르지 않기 때문에, 외부전극(700)과 연결되어도 무관하며, 외부전극(700)이 형성되는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C) 각각에 절연재를 형성하여, 외부전극(700)과 더미부(500) 사이를 절연시킬 수도 있다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)은, 외부전극(700)의 적어도 일부를 덮도록 서로 마주하는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 절연부가 더 배치될 수도 있다. 이는 하면 전극을 포함하는 코일 부품(10A)에 대한 실시예로써, 외부에서 바라보았을 때 외부전극(700)은 바디의 일면(101)에만 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 절연부가 바디의 일면(101)을 제외한 5개 면을 커버함으로써 한쪽 방향으로만 전극이 배치되는 하면전극을 포함하는 코일 부품(10A)을 형성할 수 있다.

상기 바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(10A)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)를 매설한다. 바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.

바디(100)는, 자성 물질과 절연수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 절연수지 및 절연수지에 분산된 자성 물질을 포함하는 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 절연수지에 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.

페라이트 분말은, 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.

또한 바디(100)는, 절연수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 절연수지에 분산된 자성 물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다.

절연수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

코일부(300) 및 인출부(400) 각각은 바디(100)에 매설될 수 있다. 코일부(300)로부터 본 개시에 따른 코일 부품(10A)이 그 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(300)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다. 이때 코일부(300)는 박막형 코일에 제한되는 것이 아니라, 권선 타입의 코일 혹은 적층 타입의 코일에 해당할 수 있다.

더미부(500) 역시 바디(100)에 매설될 수 있다. 더미부(500)는 바디의 모서리부에 위치하며, X자 형상을 포함할 수 있다.

특히, 더미부(500)의 폭은 10um 내지 500um에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 더미부(500)가 10um 미만의 폭을 가지는 경우, 도금 시 스토퍼로써의 기능을 수행하지 못할 수 있으며, 500um 초과하는 폭을 가지는 경우 코일 부품의 사이즈가 지나치게 커져 박형/소형의 코일 부품을 제조하기 어려울 수 있다.

더미부(500)의 폭을 측정하는 방법은 다음과 같다.

우선, 더미부(500)의 임의의 지점의 단면을 취한다. 이때 임의의 지점이란, 복수의 임의의 지점에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

그 후 더미부(500)의 단면에서, 제1 방향, 즉 두께 방향이 아닌 방향(이하 더미부의 폭이라 함)의 길이를 복수 회 측정한다. 이때 복수 회 측정한 측정값의 산술 평균값이 더미부(500)의 폭에 해당할 수 있다.

인쇄회로기판에 자성층을 적층, 압착을 통해 박막 파워 인덕터에서 변형이 발생하는데, 이때 인쇄회로기판 내 코일을 지지할 수 있는 영역이 증가함으로써, 코일의 변형 및 노출에 유리한 효과를 제공할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

코일의 변형 혹은 손실을 최소화함으로써, 칩 사이즈를 소형화/박형화 하고, 절단 마진을 축소할 수 있다. 이로써 코어리스 인쇄회로기판의 특성과 파워 인덕터의 Isat 특성을 개선할 수 있다.

코일부(300), 인출부(400), 더미부(500) 및 비아 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.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10A)의 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 동박적층판(Copper Clad Lamnatie, CCL), Unclad CCL, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 필름, PID(Photo Imagable Dielectric) 필름 등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

특히 본 개시에 따른 코일 부품(10A)의 기판(200)의 재료로써, 무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(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.

이때 기판(200)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 기판(310)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 기판(310)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 동일한 바디(100) 크기 내에서 코일부(300)의 부피를 증가시킬 수 있어 유리하다.

또한 기판(200)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(300) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.

제1 및 제2 외부전극(700A, 700B)을 가지는 외부전극(700)에 포함되는 금속은, 주석(Sn), 납(Pb), 인듐(In), 구리(Cu), 은(Ag) 및 비스무트(Bi) 중에서 선택된 2 이상의 합금으로 이루어질 수 있다.

외부전극(700)은 도전성 수지 페이스트를 도포하여 형성될 수 있고, 상기 금속 재료를 포함하는 물질을 도금하여 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.

코일부(300)를 둘러싸는 절연층(600)은 기상 증착법 및 필름 적층법 중 적어도 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다. 한편, 후자의 경우, 절연층(600)은, 코일부(300)를 기판(200)에 도금 형성함에 있어 이용된 도금 레지스트가 최종 제품에 잔존하는 형태인 영구 레지스트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 외부전극(700)은, 도금층을 더 포함할 수 있다. 이때 도금층은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 도금층은 연결 도체인 솔더(Solder)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 도금층은 니켈(Ni) 또는 주석(Sn)을 포함할 수 있으며, 니켈(Ni) 도금층과 주석(Sn) 도금층이 순서대로 적층된 구조일 수 있다. 외부전극이 도전성 수지층일 때, 니켈(Ni) 도금층은 외부전극(700) 내부의 도전성 수지층의 도전성 연결부 및 베이스 수지와 접촉된다.

도 2는 본 발명에 따른 코일 부품(10B)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(10B)은, 일면(101)과, 각각 상기 일면과 연결되어 서로 인접하는 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D)을 포함하는 바디(100), 상기 바디(100) 내에 배치된 기판(200), 기판(200)에 배치되는 코일부(300), 바디(100) 내에 배치되어 코일부(300)와 연결된 인출부(400), 및 상기 인출부(400)와 이격되는 더미부(500)를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D)은, 코일부(300)의 복수의 턴 외곽에 배치될 수 있으며, 바디(100)의 4개의 모서리 혹은 꼭짓점 방향을 형성될 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)의 평면도 혹은 상면도에서, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D) X자 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

더미부(500)의 폭을 측정하는 방법은 다음과 같다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)의 기판(200)은, 코일부(300)와 더미부(500) 각각을 지지할 수 있다. 이때, 기판의 코일부(300)를 지지하는 영역과 더미부(500)를 지지하는 영역은 서로 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)의 인출부(400)는, 바디(100)의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)으로 적어도 일부가 노출될 수 있다. 또한, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D) 각각은, 바디(100)의 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D) 중 인접한 두 측면으로 적어도 일부가 노출될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)의 더미부(500)는 코일부(300)와 서로 이격될 수 있다. 이때, 더미부(500)와 코일부(300)가 이격되는 공간으로 기판(200)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

본 개시에 따른 코일 부품(10B)은, 코일부(500)를 덮는 절연층(600)을 더 포함할 수 있다. 이때, 절연층(600)은 후술할 공정 과정으로부터 코일부(500)와 기판(200) 및 더미부(500) 각각을 일체로 덮을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 도시하지 않았으나, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)은, 기판(200)을 관통하여, 상하부 각각의 코일부(300)를 연결하는 비아를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 개시에 따른 코일 부품(10B)은, 바디의 일면(101)에 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B)을 가지는 외부전극(700)을 더 포함할 수 있다. 이때, 외부전극(700)은 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치되어, 인출부(400)와 적어도 일부가 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 외부전극(700)은 더미부(500)와 접할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 외부전극(700)과 더미부(500)의 적어도 일부가 접할 수 잇다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)은, 도 1의 코일 부품(10A)과 달리, 서로 마주하는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치되는 외부전극(700)이 외부로 노출될 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 코일 부품(10B)을 외부에서 바라봤을 때, 각각 바디의 일면(101)의 일부를 덮도록 L자 형태의 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B)을 가지는 외부전극(700)을 포함할 수 있다.

그 외 다른 구성요소에 관한 설명은 전술한 내용과 실질적으로 동일하게 적용이 가능한 바, 자세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(10C)은, 일면(101)과, 각각 상기 일면과 연결되어 서로 인접하는 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D)을 포함하는 바디(100), 상기 바디(100) 내에 배치된 기판(200), 기판(200)에 배치되는 코일부(300), 바디(100) 내에 배치되어 코일부(300)와 연결된 인출부(400), 및 상기 인출부(400)와 이격되는 더미부(500)를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D)은, 코일부(300)의 복수의 턴 외곽에 배치될 수 있으며, 바디(100)의 4개의 모서리 혹은 꼭짓점 방향을 형성될 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 코일 부품(10C)의 평면도 혹은 상면도에서, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D) X자 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

더미부(500)의 폭을 측정하는 방법은 다음과 같다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10C)의 기판(200)은, 코일부(300)와 더미부(500) 각각을 지지할 수 있다. 이때, 기판의 코일부(300)를 지지하는 영역과 더미부(500)를 지지하는 영역은 서로 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10C)의 인출부(400)는, 바디(100)의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)으로 적어도 일부가 노출될 수 있다. 또한, 더미부(500)의 제1 내지 제4 더미 패턴(500A, 500B, 500C, 500D) 각각은, 바디(100)의 제1 내지 제4 측면(100A, 100B, 100C, 100D) 중 인접한 두 측면으로 적어도 일부가 노출될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10C)의 더미부(500)는 코일부(300)와 서로 이격될 수 있다. 이때, 더미부(500)와 코일부(300)가 이격되는 공간으로 기판(200)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

본 개시에 따른 코일 부품(10C)은, 코일부(500)를 덮는 절연층(600)을 더 포함할 수 있다. 이때, 절연층(600)은 후술할 공정 과정으로부터 코일부(500)와 기판(200) 및 더미부(500) 각각을 일체로 덮을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 도시하지 않았으나, 본 개시에 따른 코일 부품(10C)은, 기판(200)을 관통하여, 상하부 각각의 코일부(300)를 연결하는 비아를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 개시에 따른 코일 부품(10C)은, 바디의 일면(101)에 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B)을 가지는 외부전극(700)을 더 포함할 수 있다. 이때, 외부전극(700)은 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치되어, 인출부(400)와 적어도 일부가 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품(10C)의 외부전극(700)은, 서로 마주하는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)으로부터, 서로 마주하는 바디의 일면 및 타면 각각으로 연장될 수 있다. 즉, 외부에서 바라보았을 때 외부전극(700)은 바디의 일면(101) 및 상기 일면과 마주하는 타면으로 연장되도록 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 4는 도 1의 코일 부품(10A)을 I-I'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 바디(100)의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)이 좌측과 우측 각각에 배치되도록 코일 부품(10A)을 절단한다. 이때 절단면은 인출부(400)를 지나가도록 한다.

도 4를 참조하면, 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C) 각각으로 기판(200) 및 인출부(400)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

또한, 코일부(300)를 덮는 절연층(600) 역시 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C) 각각으로 적어도 일부가 노출될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한 본 도면에는 도시하지 않았으나, 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에는 바디의 일면(101)에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B) 을 가지는 외부전극(700)이 더 배치될 수 있다.

이때, 외부전극(700)은 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치되어, 인출부(400)와 적어도 일부가 접할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 외부전극(700)은 더미부(500)와 접할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 외부전극(700)과 더미부(500)의 적어도 일부가 접할 수 잇다.

또한, 본 개시에 따른 코일 부품은, 외부전극(700)의 적어도 일부를 덮도록 서로 마주하는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 절연부가 더 배치될 수도 있다. 이는 하면 전극을 포함하는 코일 부품(10A)에 대한 실시예로써, 외부에서 바라보았을 때 외부전극(700)은 바디의 일면(101)에만 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 서로 마주하는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치된 절연부에 의해 외부에서는 서로 마주하는 바디의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)에 배치된 외부전극(700)이 보이지 않을 수 있다.

또한, 절연부가 바디의 일면(101)을 제외한 5개 면에 연정됨으로써 한쪽 방향으로만 전극이 배치되는 하면전극을 포함하는 코일 부품(10A)을 형성할 수 있다.

도 5는 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다.

이때 바디(100)의 모서리에 배치된 더미부(500)가 드러나도록 절단면이 더미부(500)를 지나가도록 절단한다.

이때 절단면이 지나가는 더미부는, 도 5와 같이 서로 마주하는 제1 및 제3 더미 패턴(500A, 500C)에 해당할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 서로 마주하는 제2 및 제4 더미 패턴(500B, 500D)을 지나가도록 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 바디의 서로 마주하는 두 모서리 각각으로 기판(200) 및 더미부(500)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

또한 본 도면에는 도시하지 않았으나, 본 개시에 따른 코일 부품에는 바디의 일면(101)에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B) 을 가지는 외부전극(700)이 더 배치될 수 있다.

코일 부품 제조 방법

본 개시에 따른 코일 부품(10)을 제조하는 방법은 다음과 같다.

우선, 코일바를 형성할 기판(200)을 준비한다.

기(200)판은 특별하게 제한되지 않으며 예를 들어, 동박적층판(Copper Clad Laminate), 프리프레그(PrePreG, PPG), ABF(Ajinomoto Build-up Film) 및 PID(Photo Imageable Dielectric) 중 적어도 하나로 형성될 수 있고, 20 내지 100 ㎛의 두께일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 기판(200) 양면 각각의 상기 더미부(500), 코일부(00) 및 인출부(400) 각각이 형성되는 영역을 제외한 영역에 감광성 물질을 배치하며, 이 더미부(500)와 코일부(300)가 서로 이격되도록 코일부(300)와 더미부(500) 사이에 감광성 물질을 배치한다.

즉, 감광성 물질은 코일부(300)와 더미부(500)가 서로 이격되는 공간에 배치된다.

그 후, 감광성 물질이 배치된 영역을 제외한 기판 양면 각각에, 도금 등의 방법으로 코일부(300), 인출부(400) 및 더미부(500) 각각을 형성한다. 이때 도금 수행 방법은 공지의 방법과 동일할 수 있으며, 예를 들어 패턴 혹은 판넬 시드를 배치한 후 전해 도금의 방법으로 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

보다 구체적으로, 코일부(300), 인출부(400) 및 더미부(500) 각각의 형성 방법으로는 예를 들면, 전기 도금법을 들 수 있지만 이에 제한되지는 않으며, 코일 패턴(320)은 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하여 형성할 수 있고 예를 들어, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt) 또는 이들의 합금 등을 사용할 수 있다.

기판(200)의 일부에는 비아홀을 형성하고 전도성 물질을 충진하여 비아를 형성할 수 있으며, 비아를 통해 절연기판의 일면과 타면 각각에 형성된 코일부(300)가 전기적으로 접속시킬 수 있다.

코일부(300)는 다이싱 후 바디(100)의 제1 및 제3 측면(100A, 100C)으로 각각 노출되는 인출부(400)와 연결될 수 있다. 다이싱 전의 코일바 상태에서 인접한 각각의 코일부(300)의 양 단부는 물리적 및 전기적으로 서로 연결될 수 있다.

더미부(500)의 폭을 측정하는 방법은 다음과 같다.

이후, 기판(200), 코일부(300), 인출부(400) 및 더미부(500) 각각의 적어도 일부를 덮는 절연층(600)을 배치할 수 있다.

절연층(600)은 스크린 인쇄법, 스프레이(spray) 도포 공정, 진공 딥핑(Dipping) 공정, CVD(기상증착법), 및 필름 적층법 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다.

이후, 기판(200), 코일부(300), 인출부(400) 및 더미부(500) 각각을 덮는 자성 시트를 적층하여 코일바를 형성한다.

코일바를 형성하는 구체적인 방법은 다음과 같다.

우선, 기판(200) 상에 코일부(300), 인출부(400) 및 더미부(500)가 형성되지 않은 부분을 제거하는 트리밍 공정을 수행한다.

기판(200)의 제거는 메카니컬 드릴링, 레이저 드릴링, 샌드 블래스트, 펀칭 가공 등을 적용하여 수행할 수 있으며, 예를 들어 CO2 레이저 드릴로 제거할 수 있다.

특히, 코일부(300), 인출부(400) 및 더미부(500)가 형성되지 않은 절연기판의 중앙 영역을 제거하여 절연기판을 관통하는 관통홀을 형성할 수 있다.

종래에는 코일부(300)가 형성된 부위를 제외한 모든 영역의 절연기판을 제거하였으나, 본 발명의 일 실시형태는 코일부(300)가 형성되지 않은 일부 영역의 기판을 제거하지 않고, 연결부를 형성함에 따라 코일부(300)를 지지하는 힘을 증가시켜 자성 복합 시트의 적층 압착 시 코일부(300)의 변형을 최소화할 수 있다.

또한 도시하지 않았으나, 코일부(300)는 절연막으로 피복되어 권선 공법으로 형성된 권선 코일일 수 있다. 이때 기판이 아닌 몰드부를 형성하여 코일부(300)를 형성할 수 있으며, 기판을 이용하여 권선 코일 패턴을 형성한 후 절연기판을 제거할 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 권선 코일 패턴을 형성하는 방법은 공지의 방법과 동일할 수 있다.

그리고, 절연기판에 자성 시트를 적층하여 바디(100)를 형성할 수 있다.

자성 시트(20)를 절연기판의 양면에 적층하고 라미네이트법이나 정수압 프레스법을 통해 압착하여 바디(100)를 형성할 수 있다.

자성 시트는 자성체 수지 복합체를 시트 형태로 성형한 것일 수 있으며, 반 경화 상태로 압착될 수 있다. 자성체 수지 복합체는 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 혼합된 것일 수 있으며, 이때, 금속 자성체 분말은 Fe, Cr 또는 Si를 주성분으로 포함할 수 있고, 수지 혼합물은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer; LCP) 등의 단독 또는 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 자성 시트(20)의 압착에 의하여 가공된 공간 내의 빈 공간이 자성체 수지 복합체 등과 같은 자성 물질로 채워질 수 있다. 후속 공정으로 경화를 거치면 일정한 위치에 배치된 코일의 위치 틀어짐을 방지하고, 시트 유동에 의한 바(Bar) 변형을 제어할 수 있다.

이때, 자성 시트의 적어도 일부가 절연기판의 중앙부에 형성된 관통홀을 채움으로써, 코어부를 형성할 수 있다.

마지막으로 복수의 가공된 공간의 경계면, 즉 라우팅 라인(3 따라서 절연기판 및 그 양면에 적층된 자성 시트를 절단(Dicing)한다. 절단은 설계된 미리 설계된 사이즈에 맞춰 진행될 수 있으며, 그 결과 개별 코일 부품(10)이 제공된다. 절단은 절단 설비를 이용하여 개별 코일 부품(10)으로 자를 수 있음은 물론이며, 그 외에도 블레이드(blade)나 레이저(laser) 등 기타 절단 방법을 적용할 수도 있다.

한편, 기판 및/또는 고정 프레임(미도시)이 다이싱 블레이드(Dicing Blade) 폭 등에 의하여 절단되어 없어지는 영역(Dicing Kerf 영역)보다 작게 설계된 경우에는, 절단 후 개별 코일 부품(10)에서는 절연기판 및/또는 고정 프레임(미도시)이 잔존하지 않을 수 있다. 즉, 절연기판 및/또는 고정 프레임(미도시)는 코일의 안정적인 안착을 위한 것으로, 최종 부품에서는 잔존할 수도 있고, 잔존하지 않을 수도 있다. 다만, 코일부(300)의 위치 고정 정밀도를 향상시키기 위하여 절연기판이 코일부(300)에 상당히 근접해 있을 때는 절연기판 및/또는 고정 프레임(미도시)의 일부분이 코일부(300) 내부에 잔존할 수 있음은 물론이다.

도면에는 도시하지 않았으나, 절단 공정 후에는 개별 코일 부품(10)의 모서리를 연마하기 위하여 연마 공정을 수행할 수 있다. 연마 공정에 의하여 코일 부품(10)의 바디(100)를 둥근 형태로 만들 수 있으며, 종래에는 도금방지를 위해 바디(100)의 표면에 절연 물질의 인쇄를 추가로 진행하였다. 이때 형성되는 절연층은 Si를 포함하는 유리(glass)계 물질, 절연 수지, 그리고 플라스마(plasma) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

이후 개별화된 코일 부품(10)에 도금층 및 절연부 등을 도포하여 바디(100)의 형상을 육면체와 유사 혹은 동일하게 형성할 수 있다.

또한, 바디 일면(101)에 서로 이격 배치되며, 기판(200), 인출부(400) 및 더미부(500) 각각과 적어도 일부가 접하는 제1 및 제2 외부전극(700A, 700B)을 배치하여 본 발명에 따른 코일 부품(10)을 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 어느 구성요소 상에 배치되었다는 표현은, 방향을 설정하려는 의도가 아니다. 따라서, 어느 구성요소 상에 배치되었다는 표현은 어느 구성요소의 상측 상에 배치된 것을 의미할 수도 있고, 하측 상에 배치된 것을 의미할 수도 있다.

본 명세서에서 상면, 하면, 상측, 하측, 최상측, 최하측 등의 용어는 설명의 편의를 위해 도면을 기준으로 설정한 방향이다. 따라서, 설정 방향에 따라 상면, 하면, 상측, 하측, 최상측, 최하측 등은 다른 용어로 설명될 수 있다.

본 명세서에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 설명에 따라서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 명세서에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 사용된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 따른 코일 부품 및 코일 부품 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변형시킬 수 있다.

10, 10A, 10B, 10C : 코일 부품
100 : 바디 101 : 바디의 일면
100A~100D : 바디의 제1 내지 제4 측면
200 : 기판 300 : 코일부
400 : 인출부 500 : 더미부
500A~500D : 제1 내지 제4 더미 패턴
600 : 절연층
700 : 외부전극
700A : 제1 외부전극 700B : 제2 외부전극

Claims

일면과, 각각 상기 일면과 연결된 제1 내지 제4 측면을 포함하는 바디;
상기 바디 내에 배치된 기판;
상기 기판에 배치되는 코일부;
상기 바디 내에 배치되어, 상기 코일부와 연결된 인출부; 및
상기 인출부와 이격되는 더미부;
를 포함하고,
상기 바디는, 상기 제1 내지 제4 측면 중 서로 인접한 두 측면이 접하는 4개의 모서리를 포함하며,
상기 더미부는, 각각 상기 코일부로부터 상기 바디의 4개의 모서리 방향으로 배치되는 제1 내지 제4 더미 패턴을 포함하는,
코일 부품.
제1 항에 있어서,
상기 기판은 상기 코일부 및 더미부 각각을 지지하는,
코일 부품.
제2 항에 있어서,
상기 코일부를 지지하는 기판과 상기 더미부를 지지하는 기판 각각은 서로 일체로 형성되는,
코일 부품.
제3 항에 있어서,
상기 더미부는 상기 코일부와 서로 이격되는,
코일 부품.
제3 항에 있어서,
상기 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면 각각에 배치되는 외부전극;
을 더 포함하고,
상기 외부전극은 상기 더미부와 절연되는,
코일 부품.
제1 항에 있어서,
상기 인출부는, 상기 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면으로 적어도 일부가 노출되는,
코일 부품.
제1 항에 있어서,
상기 더미부는 상기 코일부와 서로 이격되는,
코일 부품.
제7 항에 있어서,
상기 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면 각각에 배치되는 외부전극;
을 더 포함하고,
상기 외부전극은 상기 더미부와 절연되는,
코일 부품.
제7 항에 있어서,
상기 더미부와 상기 코일부가 이격되는 공간으로 상기 기판의 적어도 일부가 노출되는,
코일 부품.
제1 항에 있어서,
상기 코일부의 적어도 일부를 덮는 절연층;
을 더 포함하는,
코일 부품.
제10 항에 있어서,
상기 절연층은 상기 기판 및 더미부 각각으로 적어도 일부가 연장되는,
코일 부품.
제1 항에 있어서,
상기 바디의 일면에 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 외부전극을 가지는 외부전극;
을 더 포함하는,
코일 부품.
제12 항에 있어서,
상기 외부전극은 상기 바디의 서로 마주하는 제1 및 제3 측면에 배치되어,상기 인출부와 적어도 일부가 접하는,
을 더 포함하는,
코일 부품.
제12 항에 있어서,
상기 외부전극은 상기 더미부와 절연되는,
코일 부품.
제1 항에 있어서,
상기 외부전극은 상기 더미부와 적어도 일부가 접하는,
코일 부품.
더미부, 코일부 및 인출부 각각을 지지하는 기판을 준비하는 단계;
상기 더미부, 코일부 및 인출부 각각을 덮는 자성 시트를 적층하여 코일바를 형성하는 단계;
상기 인출부의 적어도 일부를 노출하도록 상기 코일바를 라우팅 라인을 따라 라우팅하여, 두께 방향으로 서로 마주하는 일면 및 타면을 포함하는 바디를 준비하는 단계;
를 포함하며,
상기 더미부는, 각각 상기 코일부로부터 상기 바디의 4개의 모서리 방향으로 배치되는 제1 내지 제4 더미 패턴을 포함하고,
상기 더미부 및 인출부는 서로 이격되는,
코일 부품 제조 방법.