KR20230094115A - 코일 부품 - Google Patents

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KR20230094115A
KR20230094115A KR1020220089664A KR20220089664A KR20230094115A KR 20230094115 A KR20230094115 A KR 20230094115A KR 1020220089664 A KR1020220089664 A KR 1020220089664A KR 20220089664 A KR20220089664 A KR 20220089664A KR 20230094115 A KR20230094115 A KR 20230094115A
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coil
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winding
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이동환
윤찬
이동진
김범석
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 형태는 서로 마주보면서 제1 방향에 수직하게 배치된 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면을 연결하면서 서로 마주보는 제3 및 제4 측면을 포함하는 바디와, 상기 바디 내에 배치되며 제1 권회부 및 상기 제1 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제1 및 제2 연장부를 포함하는 제1 코일부와, 상기 바디 내에 상기 제1 방향으로 상기 제1 권회부에 인접하면서 상기 제1 측면에 상기 제1 권회부보다 더 가깝게 배치된 제2 권회부 및 상기 제2 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제3 및 제4 연장부를 포함하는 제2 코일부와, 상기 바디에 배치되며 상기 제1 및 제2 연장부와 각각 연결된 제1 및 제2외부 전극 및 상기 바디에 배치되며 상기 제3 및 제4 연장부와 각각 연결된 제3 및 제4 외부 전극을 포함하며, 상기 제1 코일부의 제1 연장부는 상기 제2 권회부와 인접하여 배치되며 상기 제1 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제1 외부 전극과 연결된 코일 부품을 제공한다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
디지털 TV, 모바일 폰, 노트북 등과 같은 전자 기기의 소형화 및 박형화에 수반하여 이러한 전자 기기에 적용되는 코일 부품에도 소형화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부합하기 위하여 다양한 형태의 권선 타입 또는 박막 타입의 코일 부품의 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.
코일 부품의 소형화 및 박형화에 따른 주요한 이슈는 이러한 소형화 및 박형화에도 불구하고 기존과 동등한 특성을 구현하는 것이다. 이러한 요구를 만족하기 위해서는 자성물질이 충전되는 코어에서 자성물질의 비율을 증가시켜야 하지만, 인덕터 바디의 강도, 절연성에 따른 주파수 특성 변화 등의 이유로 그 비율을 증가시키는 것에 한계가 있다.
한편, 코일 부품의 실장 면적을 줄일 수 있는 장점을 지닌 어레이 형태의 부품에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 어레이 형태의 코일 부품은 복수 개의 코일부 사이의 결합 계수 혹은 상호 인덕턴스에 따라 논커플드(Noncoupled) 혹은 커플드(Coupled) 인덕터 형태 혹은 상기 형태들의 혼합 형태를 가질 수 있다. 여기서, 논커플드 인덕터는 복수의 코일부 사이의 결합 계수(k)가 낮아야 하는데 이들 사이의 간격을 증가시킴으로써 이들 사이의 결합 계수를 낮출 수 있다. 그러나 코일부 사이의 간격을 증가시키는 경우 부품의 크기 역시 증가될 수 있으며 이에 따라 부품의 소형화가 어려워질 수 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 복수의 코일부 사이의 결합 계수를 효과적으로 낮출 수 있으면서도 소형화에 적합한 인덕터 어레이 형태의 코일 부품을 구현하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 일 예를 통하여 코일 부품의 신규한 구조를 제안하고자 하며, 구체적으로, 서로 마주보면서 제1 방향에 수직하게 배치된 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면을 연결하면서 서로 마주보는 제3 및 제4 측면을 포함하는 바디와, 상기 바디 내에 배치되며 제1 권회부 및 상기 제1 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제1 및 제2 연장부를 포함하는 제1 코일부와, 상기 바디 내에 상기 제1 방향으로 상기 제1 권회부에 인접하면서 상기 제1 측면에 상기 제1 권회부보다 더 가깝게 배치된 제2 권회부 및 상기 제2 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제3 및 제4 연장부를 포함하는 제2 코일부와, 상기 바디에 배치되며 상기 제1 및 제2 연장부와 각각 연결된 제1 및 제2외부 전극 및 상기 바디에 배치되며 상기 제3 및 제4 연장부와 각각 연결된 제3 및 제4 외부 전극을 포함하며, 상기 제1 코일부의 제1 연장부는 상기 제2 권회부와 인접하여 배치되며 상기 제1 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제1 외부 전극과 연결된다.
일 실시 예에서, 상기 제3 측면 및 제4 측면에 수직인 방향을 제2 방향이라 할 때, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부는 상기 제2 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 포지티브 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서 발생하는 커플링과 반대의 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 영역에서 상기 제1 권회부와 상기 제2 권회부의 간격은 상기 제2 영역에서 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부의 간격보다 넓을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 영역에서 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부의 간격은 상기 제2 권회부에서 인접한 턴 사이의 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 영역에서 상기 제1 연장부는 상기 제2 권회부에서 인접한 외측면의 형태를 추종하는 형상의 내측면을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부는 상기 제2 권회부에서 인접한 외측면 중 곡면 영역과 평면 영역을 모두 추종하는 형태일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제4 연장부는 상기 제2 및 제4 측면 중 적어도 하나로 연장되어 상기 제1 권회부와 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제4 연장부와 상기 제1 권회부는 상기 제2 방향으로 인접한 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서는 포지티브 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제4 연장부와 상기 제1 권회부가 인접한 제3 영역에서는 포지티브 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제4 연장부와 상기 제1 권회부가 인접한 제3 영역에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 코일부를 지지하는 지지부재를 더 포함하며, 상기 제1 코일부는 상기 지지부재의 상면 및 하면에 배치되고, 상기 제2 코일부는 상기 지지부재의 상면 및 하면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제3 연장부는 상기 지지 부재의 상면에 배치되며, 상기 제2 및 제4 연장부는 상기 지지 부재의 하면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 연장부는 상기 바디의 제1 측면 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제2 외부 전극과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제3 연장부는 상기 바디의 제1 측면 및 제4 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제3 외부 전극과 연결되며, 상기 제4 연장부는 상기 바디의 제2 측면 및 제4 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제4 외부 전극과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 연장부는 서로 상기 제1 방향 길이가 서로 다를 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 코일부는 전체적으로 상기 지지 부재의 상면에 배치된 것과 하면에 배치된 것이 상기 지지 부재를 기준으로 대칭 구조일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 코일부는 상기 바디 내에서 적어도 3개의 레벨에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 3개의 레벨은 제1 내지 제3 레벨을 포함하고 상기 제1 레벨과 상기 제3 레벨 사이에 상기 제2 레벨이 위치하며, 상기 제1 코일부는 상기 제1 및 제2 레벨에 배치되고, 상기 제2 코일부는 상기 제2 및 제3 레벨에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
서로 마주보면서 제1 방향에 수직하게 배치된 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면을 연결하면서 서로 마주보는 제3 및 제4 측면을 포함하는 바디와, 상기 바디 내에 배치되며 제1 권회부 및 상기 제1 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제1 및 제2 연장부를 갖는 제1 코일부와, 상기 바디 내에 상기 제1 방향으로 상기 제1 권회부에 인접하면서 상기 제1 측면에 상기 제1 권회부보다 더 가깝게 배치된 제2 권회부 및 상기 제2 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제3 및 제4 연장부를 포함하는 제2 코일부와, 상기 바디에 배치되며 상기 제1 및 제2 연장부와 각각 연결된 제1 및 제2 외부 전극 및 상기 바디에 배치되며 상기 제3 및 제4 연장부와 각각 연결된 제3 및 제4 외부 전극;을 포함하며, 상기 제1 연장부는 상기 제1 측면 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면으로 연장되어 상기 제1 외부 전극과 연결되며, 상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 코일부는 서로 인접한 복수의 영역 중 적어도 두 개의 영역에서 서로 반대되는 커플링이 발생하는 코일 부품을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서 발생하는 커플링과 반대의 커플링이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 코일 부품의 경우, 복수의 코일부 사이의 거리를 증가시키지 않더라도 결합 계수의 크기를 효과적으로 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 코일 부품을 개략적으로 나타낸 투과 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 코일부를 상부에서 바라본 평면도이며 지지 부재를 기준으로 각각 상부 코일부와 하부 코일부에 해당한다.
도 4 및 도 5는 제1 코일부를 상부에서 바라본 평면도이며 각각 지지 부재를 기준으로 상부 코일부와 하부 코일부에 해당한다.
도 12는 종래의 코일 부품을 개략적으로 나타낸 투과 사시도이다.
도 6 내지 11과, 도 13 내지 26은 변형 예들에 의한 코일 부품들을 나타낸다.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 코일 부품을 개략적으로 나타낸 투과 사시도이다. 도 2 및 도 3은 도 1의 코일부를 상부에서 바라본 평면도이며 지지 부재를 기준으로 각각 상부 코일부와 하부 코일부에 해당한다. 도 2 및 도 3에서는 코일부 외에 다른 구성 요소들은 점선으로 표시하였으며 지지 부재는 도시를 생략하였다. 그리고 도 4 및 도 5는 제1 코일부를 상부에서 바라본 평면도이며 각각 지지 부재를 기준으로 상부 코일부와 하부 코일부에 해당한다. 이하의 코일 부품들은 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.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 부품(100)은 바디(110), 제1 코일부(C1), 제2 코일부(C2), 외부 전극(411, 412, 421, 422)을 포함하며, 복수의 코일부(C1, C2)에 의한 인덕터 어레이 형태가 구현된다. 여기서, 제1 코일부(C1)의 제1 연장부(221)는 제2 코일부(C2)의 제2 권회부(310)와 인접하여 배치되며, 바디(110)의 제1 측면(S1) 및 제3 측면(S3) 중 적어도 하나의 측면으로 연장됨으로써 후술할 바와 같이 제1 및 제2 코일부(C1, C2)의 결합 계수가 효과적으로 조절될 수 있다. 이하, 본 실시 형태의 코일 부품(100)을 구성하는 주요 요소들을 설명한다.
바디(110)는 그 내부에 제1 및 제2 코일부(C1, C2) 등이 배치되며 코일 부품(100)의 전체적인 외관을 이룰 수 있다. 바디(110)는 서로 마주보면서 제1 방향(X 방향)에 수직하게 배치된 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)을 포함한다. 그리고 바디(110)는 제3 측면(S3) 및 제4 측면(S4)을 포함하는데, 제3 측면(S3) 및 제4 측면(S4)은 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)을 연결하면서 서로 마주본다. 여기서, 제3 측면(S3) 및 제4 측면(S4)에 수직인 방향을 제2 방향(Y 방향)이라 할 때, 제2 방향(Y 방향)은 제1 방향(X 방향)에 수직일 수 있다.
바디(110)는 절연수지 및 자성 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(110)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(110)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. 절연수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제조방법의 일 예와 관련하여, 바디(110)는 적층 공법으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 바디(110)를 제조하기 위한 단위 적층체를 다수 개 마련하여 이들을 제1 및 제2 코일부(C1, C2)의 상부와 하부에 적층할 수 있다. 여기서, 상기 단위 적층체는 금속 등의 자성 입자와 열경화성 수지, 바인더 및 용제 등의 유기물을 혼합하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 닥터 블레이드 법으로 캐리어 필름(carrier film) 상에 수십 ㎛의 두께로 도포한 후 건조하여 시트(sheet)형으로 제조할 수 있다. 이에 따라, 단위 적층체는 자성 입자가 에폭시 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 열경화성 수지에 분산된 형태로 제조될 수 있다.
제1 코일부(C1)는 바디(110) 내에 배치되며, 제1 권회부(210), 그리고 제1 권회부(210)의 일단 및 타단과 각각 연결된 제1 및 제2 연장부(221, 222)를 갖는다. 제1 권회부(210)는 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있으며 이 경우, 제1 권회부(210)의 일단과 타단은 실질적인 턴을 형성하는 영역까지로 정의될 수 있다. 구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 형태와 같이, 제1 권회부(210)의 최외측 턴(T1)은 인접한 내측 턴(T2)과 실질적으로 동일한 간격을 유지하는데 이렇게 동일한 간격이 유지되는 영역까지를 제1 권회부(210)로 정의할 수 있으며, 최외측 턴(T1)과 내측 턴(T2)의 간격이 커지는 영역부터 제1 연장부(221) 또는 제2 연장부(222)로 정의할 수 있다.
제1 코일부(C1)는 지지 부재(130)의 제1면(도면을 기준으로 상면)과 제2면(도면을 기준으로 하면)에 모두 배치될 수 있으며 상기 제1면에 배치된 부분은 상부 코일부(도 2)로, 상기 제2면에 배치된 부분은 하부 코일부(도 3)로 칭할 수도 있을 것이다. 상부와 하부의 코일부를 연결하기 위하여, 제1 코일부(C1)는 패드 영역(P)을 포함할 수 있으며, 패드 영역(P)은 지지 부재(130)를 관통하는 도전성 비아(V)와 접속될 수 있다. 그리고 지지 부재(130)의 상면에 배치된 제1 연장부(221)는 바디(110)의 제1 측면(S1) 및 제3 측면(S3) 중 적어도 하나의 측면으로 노출되어 제1 외부 전극(411)과 접속될 수 있다. 본 실시 형태에서는 제1 연장부(221)가 바디(110)의 제1 측면(S1)으로 노출된 구조를 나타내고 있지만 도 6 및 도 7의 변형 예와 같이 제1 연장부(221)는 바디(110)의 제3 측면(S3)으로 노출될 수 있으며, 이에 따라 제1 외부 전극(411)은 제3 측면(S3)에 배치될 수 있다. 또한, 제1 연장부(221)는 도 8 및 도 9의 변형 예와 같이 제1 측면(S1)과 제3 측면(S3) 모두로 노출될 수도 있으며, 이에 따라 제1 외부 전극(411)은 제1 및 제3 측면(S1, S3)에 모두 형성될 수 있다.
지지 부재(130)의 하면에 배치된 제2 연장부(222)는 바디(110)의 제2 측면(S2) 및 제3 측면(S3) 중 적어도 하나의 측면으로 노출되어 제2 외부 전극(412)과 접속될 수 있다. 본 실시 형태에서는 제2 연장부(222)가 바디(110)의 제2 측면(S2)으로 노출된 구조를 나타내고 있지만 도 6 및 도 7의 변형 예와 같이 제2 연장부(222)는 바디(110)의 제3 측면(S3)으로 노출될 수 있으며, 이에 따라 제2 외부 전극(412)은 제3 측면(S3)에 배치될 수 있다. 또한, 제2 연장부(222)는 도 8 및 도 9의 변형 예와 같이 제2 측면(S2)과 제3 측면(S3) 모두로 노출될 수도 있으며, 이에 따라 제2 외부 전극(411)은 제2 및 제3 측면(S2, S3)에 모두 형성될 수 있다. 제1 및 제2 연장부(221, 222)와 제1 및 제2 외부 전극(411, 412)의 접속 방식은 더욱 다양하게 변형될 수 있으며, 예컨대, 도 10 및 도 11의 변형 예와 같이, 제1 연장부(221)는 제3 측면(S3)으로 노출되고, 제2 연장부(222)는 제2 측면(S2)으로 노출될 수 있으며, 이와 반대의 경우도 가능할 것이다. 제1 및 제2 연장부(221, 222)와 제1 및 제2 외부 전극(411, 412)의 다양한 접속 방식은 이하의 실시 형태들에도 모두 채용될 수 있다.
다시 도 1 내지 3을 참조하면, 제1 연장부(221) 및 제2 연장부(222)는 서로 제1 방향(X 방향) 길이가 서로 다를 수 있다. 제1 코일부(C1)의 경우, 당 기술 분야에서 사용되는 도금 공정, 예컨대, 패턴 도금, 이방 도금, 등방 도금 등의 방법을 사용하여 형성된 도금 패턴일 수 있으며, 이들 공정 중 복수의 공정을 이용하여 다층 구조로 형성될 수도 있다.
제2 코일부(C2)는 바디(110) 내에 배치되며, 제2 권회부(310), 그리고 제2 권회부(310)의 일단 및 타단과 각각 연결된 제3 및 제4 연장부(321, 322)를 갖는다. 제2 권회부(310)는 바디(110) 내에서 제1 방향(X 방향)으로 제1 권회부(210)에 인접하면서 제1 측면(S1)에 제1 권회부(210)보다 더 가깝게 배치된다. 즉, 제1 권회부(210)와 제2 권회부(310) 중 제2 권회부(310)가 제1 측면(S1)에 더 인접하게 배치된다. 제2 권회부(310)는 적어도 하나의 턴을 형성할 수 있으며, 이 경우, 일단과 타단은 실질적인 턴을 형성하는 영역까지로 정의될 수 있다. 제1 코일부(C1)에서 설명한 제1 권회부(210), 제1 및 제2 연장부(221, 222)의 정의는 제2 코일부(C2)에도 적용될 수 있을 것이다. 즉, 제2 권회부(310)의 최외측 턴은 인접한 내측 턴과 실질적으로 동일한 간격을 유지하는데 이렇게 동일한 간격이 유지되는 영역까지를 제2 권회부(310)로 정의할 수 있으며, 최외측 턴과 내측 턴의 간격이 커지는 영역부터 제3 연장부(321) 또는 제4 연장부(322)로 정의할 수 있다.
또한, 제1 코일부(C1)와 마찬가지로 제2 코일부(C2)는 지지 부재(130)의 제1면(도면을 기준으로 상면)과 제2면(도면을 기준으로 하면)에 모두 배치될 수 있으며 상기 제1면에 형성된 부분은 상부 코일부(도 2)로, 상기 제2면에 형성된 부분은 하부 코일부(도 3)로 칭할 수 있을 것이다. 상부와 하부의 코일부를 연결하기 위하여, 제2 코일부(C2)는 패드 영역(P)을 포함할 수 있으며, 패드 영역(P)은 지지 부재(130)를 관통하는 도전성 비아(V)와 접속될 수 있다. 그리고 지지 부재(130)의 상면에 배치된 제3 연장부(321)는 바디(110)의 제1 측면(S1) 및 제4 측면(S4) 중 적어도 하나의 측면으로 노출되어 제3 외부 전극(421)과 접속될 수 있다. 본 실시 형태에서는 제3 연장부(321)가 바디(110)의 제1 측면(S1)으로 노출된 구조를 나타내고 있지만 도 6 및 도 7의 변형 예와 같이 제3 연장부(321)는 바디(110)의 제4 측면(S4)으로 노출될 수 있으며, 이에 따라 제3 외부 전극(421)은 제4 측면(S4)에 형성될 수 있다. 또한, 제3 연장부(321)는 도 8 및 도 9의 변형 예와 같이 제1 측면(S1)과 제4 측면(S4) 모두로 노출될 수도 있으며, 이에 따라 제3 외부 전극(421)은 제1 및 제4 측면(S1, S4)에 모두 형성될 수 있다.
지지 부재(130)의 하면에 배치된 제4 연장부(322)는 바디(110)의 제2 측면(S2) 및 제4 측면(S4) 중 적어도 하나의 측면으로 노출되어 제4 외부 전극(422)과 접속될 수 있다. 본 실시 형태에서는 제4 연장부(322)가 바디(110)의 제2 측면(S2)으로 노출된 구조를 나타내고 있지만 도 6 및 도 7의 변형 예와 같이 제4 연장부(322)는 바디(110)의 제4 측면(S4)으로 노출될 수 있으며, 이에 따라 제4 외부 전극(422)은 제4 측면(S4)에 형성될 수 있다. 또한, 제4 연장부(322)는 도 8 및 도 9의 변형 예와 같이 제2 측면(S2)과 제4 측면(S4) 모두로 노출될 수도 있으며, 이에 따라 제4 외부 전극(421)은 제2 및 제4 측면(S2, S4)에 모두 형성될 수 있다. 제3 및 제4 연장부(321, 322)와 제3 및 제4 외부 전극(421, 422)의 접속 방식은 더욱 다양하게 변형될 수 있으며, 예컨대, 도 10 및 도 11의 변형 예와 같이, 제3 연장부(321)는 제4 측면(S4)으로 노출되고, 제4 연장부(322)는 제2 측면(S2)으로 노출될 수 있으며, 반대의 경우도 가능할 것이다. 그리고 제3 및 제4 연장부(321, 322)와 제3 및 제4 외부 전극(421, 422)의 다양한 접속 방식은 이하의 실시 형태들에도 모두 채용될 수 있다.
다시 도 1 내지 3을 참조하면, 도시된 형태와 같이, 제3 및 제4 연장부(321, 322)는 서로 제1 방향(X 방향) 길이가 서로 다를 수 있다. 제2 코일부(C2)의 경우, 당 기술 분야에서 사용되는 도금 공정, 예컨대, 패턴 도금, 이방 도금, 등방 도금 등의 방법을 사용하여 형성된 도금 패턴일 수 있으며, 이들 공정 중 복수의 공정을 이용하여 다층 구조로 형성될 수도 있다.
한편, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)를 구성하는 물질의 예로서, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 있으며, 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2 및 도 3에서 볼 수 있듯이, 본 실시 형태에서는 제1 및 제2 코일부(C1, C2)는 전체적으로 지지 부재(130)를 기준으로 상부와 하부에서 대칭 구조를 이룬다. 여기서 제1 및 제2 코일부(C1, C2)가 전체적으로 대칭을 이룬다는 것은 제1 코일부(C1)와 제2 코일부(C2)가 각각 대칭을 이루는 것이 아니라 제1 및 제2 코일부(C1, C2)를 하나의 그룹으로 보았을 때 이러한 그룹이 대칭 구조를 이루는 것을 의미한다. 이렇게 대칭 구조를 갖는 경우, 지지 부재(130) 상면과 하면에서 도금 공정으로 코일 제1 및 제2 코일부(C1, C2)를 형성하는 경우 도금 산포가 최소화될 수 있다. 그리고 본 실시 형태는 바디(110) 내에 두 개의 코일부(C1, C2)가 배치된 구조를 나타내고 있지만 제1 및 제2 코일부(C1, C2) 외에 다른 코일부가 추가 배치되어 전체적으로 인덕터 어레이를 이룰 수도 있다.
지지 부재(130)는 제1 및 제2 코일부(C1, C2)를 지지하며, 예컨대, 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판 또는 금속계 연자성 기판 등으로 형성될 수 있다. 다만, 실시 형태에 따라서는 지지 부재(130)가 구비되지 않을 수 있으며, 예컨대, 권선형 구조의 코일을 사용하는 경우 지지 부재(130)는 따로 필요 없을 수 있다. 도시된 형태와 같이, 지지 부재(130)의 일부가 관통되어 관통홀이 형성되며, 이러한 관통홀에는 바디(110)를 이루는 물질이 충전될 수 있다. 이에 의하여 제1 코일부(C1)에는 제1 코어부(111)가 제2 코일부(C2)에는 제2 코어부(112)가 형성될 수 있다.
제1 및 제2 외부 전극(411, 412)은 바디(110)에 배치되며 제1 코일부(C1)의 제1 연장부(221) 및 제2 연장부(222)와 각각 접속된다. 이 경우, 제1 및 제2 외부 전극(411, 412)은 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)에 각각 배치될 수 있으며, 상술한 변형 예와 같이 제3 측면(S3)까지 연장되거나 제3 측면(S3)에만 배치될 수도 있다. 제3 및 제4 외부 전극(421, 422)은 바디(110)에 배치되며 제2 코일부(C2)의 제3 연장부(321) 및 제4 연장부(322)와 각각 접속된다. 이 경우, 제3 및 제4 외부 전극(421, 422)은 바디(110)의 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)에 각각 배치될 수 있으며, 상술한 변형 예와 같이 제4 측면(S4)까지 연장되거나 제4 측면(S4)에만 배치될 수도 있다.
본 실시 형태의 경우, 외부 전극들(411, 412, 421, 422)의 배치 방식은 제1 및 제2 코일부(C1, C2)에 발생하는 전류 흐름에 의하여 서로 반대되는 커플링들이 발생하는 영역을 갖도록 적절히 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 3에 도시된 형태와 같이, 제1 및 제2 외부 전극(411, 412)은 각각 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)에서 서로 마주보는 위치에 배치될 수 있으며, 마찬가지로, 제3 및 제4 외부 전극(421, 422)은 각각 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)에서 서로 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 그리고 제4 외부 전극(422)은 제1 외부 전극(411)에 대하여 바디(110)의 대각선 방향, 즉, 도 2를 기준으로 바디(110)에서 서로 멀게 배치된 모서리를 잇는 방향에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제3 외부 전극(421)은 제2 외부 전극(412)에 대하여 바디(110)의 대각선 방향으로 배치될 수 있다.
제1 내지 제4 외부 전극(411, 412, 421, 422)은 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하는 페이스트를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn) 또는 은(Ag) 등의 단독 또는 이들의 합금 등을 포함하는 전도성 페이스트일 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 외부 전극(411, 412, 421, 422) 각각을 커버하도록 도금층이 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 도금층은 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 니켈(Ni)층과 주석(Sn)층이 순차로 형성될 수 있다.
본 실시 형태의 경우, 제1 연장부(221)는 제1 측면(S1)으로 연장되어 제2 권회부(310)와 인접하여 배치되며, 다만, 상술한 변형 예와 같이 제1 연장부(221)는 제1 측면(S1)이 아닌 제3 측면(S3)으로 연장되거나 제1 측면(S1) 및 제3 측면(S3)으로 연장될 수도 있다. 이 경우, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)는 제2 방향(Y 방향)으로 인접하게 배치될 수 있다. 제2 코일부(C2)도 제1 코일부(C1)와 유사한 구조를 가질 수 있으며, 제3 연장부(321)는 제2 측면(S2)으로 연장되어 제1 권회부(210)와 제2 방향(Y 방향)으로 인접하여 배치될 수 있다. 코일부(C1, C2)와 외부 전극(411, 412, 421, 422)이 상술한 배치 방식을 가짐에 따라 코일 부품(100)의 작동 시 제1 및 제2 코일부(C1, C2)에서는 영역별로 서로 반대되는 커플링이 발생할 수 있고 이로부터 제1 및 제2 코일부(C1, C2)의 결합 계수의 크기(절대값)가 작아질 수 있다.
구체적으로, 제1 연장부(221)로부터 제2 연장부(222)를 향하는 제1 코일부(C1)의 전류 흐름(도 2 및 도 3에서 화살표로 표시된 방향)과 제3 연장부(321)로부터 제4 연장부(322)를 향하는 제2 코일부(C2)의 전류 흐름(도 2 및 도 3에서 화살표로 표시된 방향)을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 권회부(210, 310)가 인접한 제1 영역(R1)에서는 포지티브 커플링, 즉, 서로 동일한 방향의 전류 흐름에 의한 커플링이 발생할 수 있다. 이 경우, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)가 인접한 제2 영역(R2)에서는 네거티브 커플링, 즉, 서로 반대 방향의 전류 흐름에 의한 커플링이 발생할 수 있다. 마찬가지로, 제4 연장부(322)와 제1 권회부(210)가 인접한 제3 영역(R3)에서는 서로 반대 방향의 전류 흐름에 의한 네거티브 커플링 발생할 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에서는 결합 계수의 크기를 낮추기 위하여 제1 및 제2 코일부(C1, C2)가 서로 반대되는 커플링이 동시에 발생할 수 있는 영역들(R1, R2, R3)을 포함하도록 설계하였으며, 이는 상술한 바와 같이 제1 및 제2 권회부(210, 310)가 제1 방향(X 방향)으로 인접 배치되면서 제1 연장부(221)는 제1 측면(S1)으로 연장되어 제2 권회부(310)와 인접 배치된 형태에 해당한다. 이하에서는 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)가 인접한 제2 영역(R2)에서 발생하는 커플링 방식을 위주로 설명하겠지만 이에 대한 설명은 제3 영역(R3)에도 적용될 수 있다.
제1 영역(R1)에서는 항상 포지티브 커플링이, 제2 영역(R2)에서는 항상 네거티브 커플링이 발생하여야 하는 것은 아니며 이와 반대 양상의 커플링, 즉, 제1 영역(R1)에서는 네거티브 커플링이, 제2 영역(R2)에서는 포지티브 커플링이 발생할 수 있다. 이를 일반적으로 설명하면, 본 실시 형태는 제1 영역(R1)에서는 제2 영역(R2)에서 발생하는 커플링과 반대의 커플링이 발생하는 것으로 확장될 수 있다. 더욱 확장될 경우, 서로 반대되는 커플링은 제1 및 제2 영역(R1, R2)에만 한정하여 나타날 필요는 없으며, 제1 연장부(221)로부터 제2 연장부(222)를 향하는 제1 코일부(C1)의 전류 흐름과 제3 연장부(321)로부터 제4 연장부(322)를 향하는 제2 코일부(C2)의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)의 서로 인접한 복수의 영역 중 적어도 두 개의 영역에서 서로 반대되는 양상의 커플링이 나타나는 것까지 본 실시 형태에 포함될 수 있을 것이다. 이와 같이, 서로 반대되는 양상의 커플링이 나타내는 인접 영역들(R1, R2, R3)이 존재에 따라 전체적으로 커플링의 절대적인 양은 줄어드는 효과를 보일 수 있으므로 제1 및 제2 코일부(C1, C2)의 결합 계수의 크기는 낮아지게 된다. 이 경우, 결합 계수의 크기를 낮추기 위하여 제1 및 제2 코일부(C1, C2) 사이의 거리를 증가시키지 않아도 되기 때문에 코일 부품(100)의 소형화에 유리할 수 있다.
본 실시 형태의 경우, 제1 영역(R1)에서 제1 권회부(210)와 제2 권회부(310)의 간격(L1)은 제2 영역(R2)에서 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)의 간격(L2)보다 넓을 수 있다. 제1 권회부(210)와 제2 권회부(310)가 인접 배치된 제1 영역(R1)의 경우, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)가 인접 배치된 제2 영역(R2)보다 커플링이 일어나는 길이가 상대적으로 더 길 수 있다. 이러한 경우에는 제1 영역(R1)에서의 간격(L1)을 제2 영역(R2)에서의 간격(L2)보다 크게 하여 제1 영역(R1)에서의 커플링 효과를 상대적으로 낮출 수 있고 이로부터 전체적인 커플링 저감 효과는 더욱 향상될 수 있다. 이 경우, 제2 영역(R1)에서 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)의 간격(L2)은 제2 권회부(310)에서 인접한 턴 사이의 간격과 실질적으로 동일할 정도로 좁아질 수도 있으며 이는 코일 부품(100)의 소형화에 적합한 형태에 해당한다. 또한, 제2 영역(R2)에서 제1 연장부(221)는 제2 권회부(310)에서 인접한 외측면의 형태를 추종하는 형상의 내측면을 가질 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서 제안하는 인덕터 어레이의 커플링 구조, 즉, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)가 서로 반대되는 커플링이 발생하는 영역을 갖는 구조의 경우, 종래의 인덕터 어레이와 비교하여 결합 계수의 크기를 줄일 수 있으며, 본 발명의 발명자들은 시뮬레이션 결과를 통하여 이를 확인하였다. 도 12는 종래 구조에 의한 코일 부품(10)이며 제1 및 제2 코일부(11, 12)가 일 방향으로 인접하여 하나의 영역에서 한 종류의 커플링이 발생한다. 시뮬레이션 결과 도 12의 구조를 갖는 코일 부품의 결합 계수는 약 7%(0.0702628)로 계산되었다. 이와 비교하여 상술한 구조를 갖는 본 실시 형태에 따른 코일 부품(100)은 결합 계수는 약 0.567%(0.0056734) 수준으로서 종래보다 현저히 낮은 결과를 보였으며, 이는 포지티브 커플링과 네거티브 커플링이 일어나는 인접 영역들이 모두 존재하기 때문으로 이해된다.
한편, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)는 상술한 실시 형태와 다른 방향으로 인접하여 배치될 수도 있으며 이는 바디(110)의 길이가 제1 방향(X 방향)과 제2 방향(Y 방향)에서 서로 다를 때 의미를 가질 수 있다. 도 13 및 도 14는 지지 부재를 기준으로 각각 상부 코일부와 하부 코일부를 나타낸 것이며, 도시된 형태와 같이 제1 및 제2 외부 전극(411, 412)은 제3 측면(S3) 및 제4 측면(S4)에 각각 배치되며, 제3 및 제4 외부 전극(421, 422)은 제3 측면(S3) 및 제4 측면(S4)에 각각 배치된다. 그리고 제1 및 제2 권회부(210, 310)는 제2 방향(Y 방향)으로 인접하여 배치된다. 이에 따라, 제1 연장부(221)로부터 제2 연장부(222)를 향하는 제1 코일부(C1)의 전류 흐름과 제3 연장부(321)로부터 제4 연장부(322)를 향하는 제2 코일부(C2)의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 권회부(210, 310)가 인접한 제1 영역에서는 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)가 인접한 제2 영역에서 발생하는 커플링과 반대의 커플링이 발생될 수 있다. 다만 방향과 면에 대한 명칭은 임의로 정해질 수 있으므로 도 13 및 도 14의 변형 예에 대해서만 Y 방향을 제1 방향으로, Y 방향에 수직인 면들은 제1 측면 및 제2 측면으로 칭할 수 있으며, 마찬가지로, X 방향을 제2 방향으로, X 방향에 수직인 면들을 제3 측면 및 제4 측면으로 칭할 수도 있을 것이다. 도 13 및 도 14와 같은 배치 방식은 이하의 변형 예들에서도 적용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 다양한 변형 예들을 설명한다.
우선, 도 15 및 도 16의 변형 예의 경우, 도 15는 상부 코일부를, 도 16은 하부 코일부를 나타낸다. 본 변형 예에서, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)는 앞선 실시 형태와 비교하여 연장부들(221, 222, 321, 322)의 형태에서 차이가 있다. 구체적으로, 제1 연장부(221)의 길이가 상대적으로 더 길어짐에 따라 제2 권회부(310)와 커플링되는 영역이 늘어난 구조이다. 이를 위하여 제1 연장부(221)는 제2 권회부(310)에서 인접한 외측면 중 곡면 영역(R)과 평면 영역(P)을 모두 추종하는 형태로 구현될 수 있다. 마찬가지로, 제4 연장부(322)는 제1 권회부(210)에서 인접한 외측면 중 곡면 영역(R)과 평면 영역(P)을 모두 추종하는 형태로 구현됨으로써 제3 연장부(321)와 제1 권회부(210)의 커플링 영역이 증가될 수 있다. 이 경우, 연장부들(221, 222, 321, 322)의 길이가 증가되어 외부로 노출되는 영역이 바디(110)의 내측으로 이동됨에 따라 앞선 실시 형태보다 외부 전극들(411, 412, 421, 422)은 바디(110)의 내측에 배치될 수 있다. 본 변형 예와 같이, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)의 커플링 영역, 그리고, 제4 연장부(322)와 제1 권회부(210)의 커플링 영역이 증가하는 경우 제1 및 제2 권회부(210, 310)의 커플링을 더욱 감쇠할 수 있으므로 제1 및 제2 코일부(C1, C2) 전체적으로는 결합 계수의 크기가 더욱 낮아질 수 있다.
본 발명의 발명자들은 도 15 및 도 16의 실시 형태와 같이 커플링 영역이 증가되는 경우의 효과를 알아보기 위하여 두 종류의 코일부에 대해 시뮬레이션하여 결합 계수를 계산하였으며, 하나는 앞선 실시 형태(도 2 및 도 3), 다른 하나는 본 변형 예(도 15 및 도 16)의 구조를 갖도록 하였다. 두 종류의 코일 부품은 1210 사이즈, 즉, 길이와 폭이 각각 12μm, 10μm이었으며, 두께는 0.5 μm이었다. 그리고 도 15 및 도 16의 변형 예에서는 연장부를 약 149.5μm 정도 연장하여 바디의 내측으로 이동하였다. 실험 결과, 두 종류의 코일부에서 인덕턴스(Ls), 직류 저항(Rdc), 포화 전류(Isat) 특성들은 타겟 특성 내에서 유사한 수준을 나타내었다. 다만, 결합 계수의 경우, 도 2 및 도 3의 코일부를 갖는 경우는 0.011, 도 15 및 도 16의 코일부를 갖는 경우는 -0.001로 결합 계수의 크기가 더욱 저감되었다. 이와 같이, 본 변형 예에서는 연장부들(221, 222, 321, 322)의 길이를 조절하여 결합 계수 크기의 저감 효과를 극대화할 수 있음을 확인하였다.
다음으로, 도 17(상부 코일부) 및 도 18(하부 코일부)의 변형 예의 경우, 제1 코일부(C1)는 도 2 및 도 3에 도시된 형태와 동일하며, 제2 코일부(C2)가 다르다. 구체적으로, 제2 코일부(C2)의 형상이 변형되어 상부 코일부(도 17)에서 제3 연장부(321)는 제2 측면(S2)으로 연장되어 제3 외부 전극(421)과 접속되고, 하부 코일부(도 10)에서 제4 연장부(322)는 제1 측면(S1)으로 연장되어 제4 외부 전극(422)과 접속될 수 있다. 제2 코일부(C2)가 이러한 접속 방식을 가짐에 따라 제1 연장부(221)로부터 제2 연장부(222)를 향하는 제1 코일부(C1)의 전류 흐름과 제3 연장부(321)로부터 제4 연장부(322)를 향하는 제2 코일부(C2)의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)의 커플링, 제3 연장부(321)와 제1 권회부(320)의 커플링은 상부 코일부(도 17)에서만 발생하고, 하부 코일부(도 18)에서는 제1 및 제2 권회부(210, 310) 사이의 커플링만 발생하도록 조절될 수 있다.
다음으로, 도 19(상부 코일부) 및 도 20(하부 코일부)의 변형 예의 경우, 제1 코일부(C1)는 도 2 및 도 3에 도시된 형태와 동일하며, 제2 코일부(C2)가 다르다. 구체적으로, 제2 코일부(C2)는 턴의 방향이 앞선 실시 형태와 다르고 이에 따라 커플링이 일어나는 방식도 달라진다. 제1 연장부(221)로부터 제2 연장부(222)를 향하는 제1 코일부(C1)의 전류 흐름과 제3 연장부(321)로부터 제4 연장부(322)를 향하는 제2 코일부(C2)의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 권회부(210, 310)가 인접한 제1 영역(R1)에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있으며, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)가 인접한 제2 영역(R2)에서는 포지티브 커플링이 발생할 수 있다. 제2 영역(R2)과 반대로 제4 연장부(322)와 제1 권회부(210)가 인접한 제3 영역(R3)에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있다. 본 변형 예는 네거티브 커플링이 상대적으로 더 많이 필요하도록 설계된 인덕터 어레이에서 적용될 수 있을 것이다.
다음으로, 도 21(상부 코일부) 및 도 22(하부 코일부)의 변형 예의 경우, 제1 코일부(C1)는 도 2 및 도 3에 도시된 형태와 동일하며, 제2 코일부(C2)가 다르다. 구체적으로, 제2 코일부(C2)는 턴의 방향이 앞선 실시 형태와 다르고 이에 따라 커플링이 일어나는 방식도 달라진다. 제1 연장부(221)로부터 제2 연장부(222)를 향하는 제1 코일부(C1)의 전류 흐름과 제3 연장부(321)로부터 제4 연장부(322)를 향하는 제2 코일부(C2)의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 권회부(210, 310)가 인접한 제1 영역(R1)에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있으며, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)가 인접한 제2 영역(R2)에서는 포지티브 커플링이 발생할 수 있다. 제2 영역(R2)과 반대로 제3 연장부(321)와 제1 권회부(210)가 인접한 제3 영역(R3)에서는 네거티브 커플링이 발생할 수 있다. 본 변형 예는 네거티브 커플링이 상대적으로 더 많이 필요하도록 설계된 인덕터 어레이에서 적용될 수 있을 것이며, 도 19 및 도 20의 변형 예와 다른 점은 제2 코일부(C2)에서 상부 코일부와 하부 코일부의 형태가 서로 반대로 배치된 점이다. 이에 따라, 본 변형 예에서는 상부 코일부(도 21)에서 제1 및 제2 권회부(210, 310)의 커플링, 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310)의 커플링, 제3 연장부(321)와 제1 권회부(210)의 커플링이 발생하며, 하부 코일부에서는 제1 및 제2 권회부(210, 310)의 커플링이 발생한다.
다음으로, 도 23 내지 25의 변형 예는 코일부가 2층이 아닌 이보다 많은 수의 적층 구조를 갖는다. 본 변형 예의 경우 하나의 레벨에서 코일부가 점유하는 면적을 줄일 필요가 있는 경우 등에 효과적으로 사용될 수 있다. 도 23 내지 25에 도시된 형태와 같이, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)는 바디(100) 내에서 적어도 3개의 레벨에 배치되며, 본 예에서는 3개의 레벨에 배치된다. 이 경우, 도 23은 최상부, 도 25는 최하부, 도 24는 이들 사이의 중간부 레벨에 해당한다. 즉, 바디(100) 내의 상기 3개의 레벨은 제1 내지 제3 레벨(110L1, 110L2, 110L3)을 포함하고 제1 레벨(110L1)과 제3 레벨(110L3) 사이에 제2 레벨(110L2)이 위치한다. 그리고 제1 코일부(C1)는 제1 및 제2 레벨(110L1, 110L2)에 배치되고, 제2 코일부(C2)는 제2 및 제3 레벨(110L2, 110L3)에 배치된다. 본 변형 예의 경우, 제1 및 제2 코일부(C1, C2) 사이의 커플링은 동일한 레벨에서만 발생하는 것은 아니며 제1 연장부(221)와 제2 권회부(310) 사이의 커플링은 제1 레벨(110L1)과 제2 레벨(110L2)에 걸쳐서 발생할 수 있다. 마찬가지로 제4 연장부(322)와 제1 권회부(210) 사이의 커플링은 제2 레벨(110L2)과 제3 레벨(110L3)에 걸쳐서 발생할 수 있다. 그리고 제1 권회부(210)와 제2 권회부(310) 사이의 커플링은 제2 레벨(110L2)에서 주요하게 발생할 수 있다. 이렇게 3개 이상의 레벨이 사용될 수 있는 것 외에 제1 및 제2 코일부(C1, C2)에서 발생하는 커플링의 양상은 도 2 및 도 3에서 설명한 실시 형태와 실질적으로 동일하며, 본 변형 예는 도 2 및 도 3 외에 다른 실시 형태에도 적용될 수 있을 것이다.
다음으로, 도 26의 변형 예는 제1 및 제2 코일부(C1, C2)에 권선형 코일(400)을 사용한 점에서만 차이가 있으며, 제1 및 제2 코일부(C1, C2)에서 발생하는 커플링의 양상은 도 2 및 도 3에서 설명한 실시 형태와 실질적으로 동일하다. 그리고 변형 예의 권선형 코일은 앞서 설명한 실시 형태들에 모두 적용될 수 있을 것이다. 권선형 코일은 금속선 및 금속선의 표면을 피복하는 피복층을 포함하는 구리 와이어(Cu-wire) 등의 메탈와이어를 감아서 형성될 수 있다. 따라서, 권선형 코일(400)의 복수의 턴(turn) 각각의 표면 전체는 피복층으로 피복될 수 있다. 한편, 상기 메탈와이어는 평각선일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 평각선으로 권선형 코일(400)을 형성한 경우, 각 턴(turn)의 단면은 직사각형 형태일 수 있다. 그리고 상기 피복층은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 변형 예와 같이 권선형 코일을 사용하여 코일부(C1, C2)를 구현하는 경우에도 서로 인접한 영역들 중 적어도 일부는 서로 반대되는 커플링 양상을 나타내며 이로부터 결합 계수의 크기가 효과적으로 저감될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 코일 부품
110: 바디
C1, C2: 코일부
111, 112: 코어부
130: 지지부재
210, 310: 권회부
221, 222, 321, 322: 연장부
411, 412, 421, 422: 외부 전극
400: 권선형 코일
P: 패드
V: 도전성 비아

Claims (26)

  1. 서로 마주보면서 제1 방향에 수직하게 배치된 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면을 연결하면서 서로 마주보는 제3 및 제4 측면을 포함하는 바디;
    상기 바디 내에 배치되며 제1 권회부 및 상기 제1 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제1 및 제2 연장부를 포함하는 제1 코일부;
    상기 바디 내에 상기 제1 방향으로 상기 제1 권회부에 인접하면서 상기 제1 측면에 상기 제1 권회부보다 더 가깝게 배치된 제2 권회부 및 상기 제2 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제3 및 제4 연장부를 포함하는 제2 코일부;
    상기 바디에 배치되며 상기 제1 및 제2 연장부와 각각 연결된 제1 및 제2외부 전극; 및
    상기 바디에 배치되며 상기 제3 및 제4 연장부와 각각 연결된 제3 및 제4 외부 전극;을 포함하며,
    상기 제1 코일부의 제1 연장부는 상기 제2 권회부와 인접하여 배치되며 상기 제1 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제1 외부 전극과 연결된 코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 측면 및 제4 측면에 수직인 방향을 제2 방향이라 할 때, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직인 코일 부품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부는 상기 제2 방향으로 인접하여 배치된 코일 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 포지티브 커플링이 발생하는 코일 부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서는 네거티브 커플링이 발생하는 코일 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서 발생하는 커플링과 반대의 커플링이 발생하는 코일 부품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 제1 권회부와 상기 제2 권회부의 간격은 상기 제2 영역에서 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부의 간격보다 넓은 코일 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부의 간격은 상기 제2 권회부에서 인접한 턴 사이의 간격과 실질적으로 동일한 코일 부품.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 제1 연장부는 상기 제2 권회부에서 인접한 외측면의 형태를 추종하는 형상의 내측면을 갖는 코일 부품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 연장부는 상기 제2 권회부에서 인접한 외측면 중 곡면 영역과 평면 영역을 모두 추종하는 형태인 코일 부품.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제4 연장부는 상기 제2 및 제4 측면 중 적어도 하나로 연장되어 상기 제1 권회부와 인접하여 배치된 코일 부품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제4 연장부와 상기 제1 권회부는 상기 제2 방향으로 인접한 배치된 코일 부품.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 네거티브 커플링이 발생하는 코일 부품.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서는 포지티브 커플링이 발생하는 코일 부품.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제4 연장부와 상기 제1 권회부가 인접한 제3 영역에서는 포지티브 커플링이 발생하는 코일 부품.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제4 연장부와 상기 제1 권회부가 인접한 제3 영역에서는 네거티브 커플링이 발생하는 코일 부품.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일부를 지지하는 지지부재를 더 포함하며,
    상기 제1 코일부는 상기 지지부재의 상면 및 하면에 배치되고,
    상기 제2 코일부는 상기 지지부재의 상면 및 하면에 배치된 코일 부품.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 연장부는 상기 지지 부재의 상면에 배치되며,
    상기 제2 및 제4 연장부는 상기 지지 부재의 하면에 배치된 코일 부품.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 연장부는 상기 바디의 제1 측면 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제2 외부 전극과 연결된 코일 부품.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제3 연장부는 상기 바디의 제1 측면 및 제4 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제3 외부 전극과 연결되며,
    상기 제4 연장부는 상기 바디의 제2 측면 및 제4 측면 중 적어도 하나의 측면에서 상기 제4 외부 전극과 연결된 코일 부품.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연장부는 서로 상기 제1 방향 길이가 서로 다른 코일 부품.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일부는 전체적으로 상기 지지 부재의 상면에 배치된 것과 하면에 배치된 것이 상기 지지 부재를 기준으로 대칭 구조인 코일 부품.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일부는 상기 바디 내에서 적어도 3개의 레벨에 배치된 코일 부품.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 레벨은 제1 내지 제3 레벨을 포함하고 상기 제1 레벨과 상기 제3 레벨 사이에 상기 제2 레벨이 위치하며,
    상기 제1 코일부는 상기 제1 및 제2 레벨에 배치되고,
    상기 제2 코일부는 상기 제2 및 제3 레벨에 배치된 코일 부품.
  25. 서로 마주보면서 제1 방향에 수직하게 배치된 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면을 연결하면서 서로 마주보는 제3 및 제4 측면을 포함하는 바디;
    상기 바디 내에 배치되며 제1 권회부 및 상기 제1 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제1 및 제2 연장부를 갖는 제1 코일부;
    상기 바디 내에 상기 제1 방향으로 상기 제1 권회부에 인접하면서 상기 제1 측면에 상기 제1 권회부보다 더 가깝게 배치된 제2 권회부 및 상기 제2 권회부의 일단 및 타단과 각각 연결된 제3 및 제4 연장부를 포함하는 제2 코일부;
    상기 바디에 배치되며 상기 제1 및 제2 연장부와 각각 연결된 제1 및 제2 외부 전극; 및
    상기 바디에 배치되며 상기 제3 및 제4 연장부와 각각 연결된 제3 및 제4 외부 전극;을 포함하며,
    상기 제1 연장부는 상기 제1 측면 및 제3 측면 중 적어도 하나의 측면으로 연장되어 상기 제1 외부 전극과 연결되며,
    상기 제1 연장부로부터 상기 제2 연장부를 향하는 상기 제1 코일부의 전류 흐름과 상기 제3 연장부로부터 상기 제4 연장부를 향하는 상기 제2 코일부의 전류 흐름을 기준으로 할 때, 상기 제1 및 제2 코일부는 서로 인접한 복수의 영역 중 적어도 두 개의 영역에서 서로 반대되는 커플링이 발생하는 코일 부품.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 권회부가 인접한 제1 영역에서는 상기 제1 연장부와 상기 제2 권회부가 인접한 제2 영역에서 발생하는 커플링과 반대의 커플링이 발생하는 코일 부품.
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