KR20230138280A - 코일 부품 - Google Patents

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KR20230138280A
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 일 방향으로 서로 마주한 일면 및 타면을 가진 바디, 상기 바디 내에 배치되고 상기 바디의 일면으로 노출된 인출부를 포함하는 코일부, 및 상기 바디의 일면에 배치되어 상기 인출부와 연결된 외부전극을 포함하고, 상기 일 방향을 기준으로 상기 외부전극의 최외측 면은 상기 바디의 일면 보다 내측으로 형성될 수 있다.

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 전자 기기에 이용되는 대표적인 수동 전자 부품이다.
전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자 기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
소형화 되면서도 고용량, 고효율 특성을 가진 코일 부품 구현을 위해서는 유효부피 확보가 중요하다.
일본공개특허 제 2018-182207호
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 하나는, 코일 부품 내 전극의 부피를 감소시킴으로써 바디의 유효부피를 증가시켜 인덕턴스 특성을 향상시키기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 다른 하나는, 실장시 고착강도가 향상된 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일 방향으로 서로 마주한 일면 및 타면을 가진 바디, 상기 바디 내에 배치되고 상기 바디의 일면으로 노출된 인출부를 포함하는 코일부, 및 상기 바디의 일면에 배치되어 상기 인출부와 연결된 외부전극을 포함하고, 상기 일 방향을 기준으로 상기 외부전극의 최외측 면은 상기 바디의 일면 보다 내측으로 형성된 코일 부품이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 다른 측면에 따른 코일 부품은, 일 방향으로 서로 마주한 일면과 타면, 상기 일면과 타면을 연결하는 복수의 측면들을 가진 바디, 상기 바디 내에 배치되고 상기 바디의 일측면으로 노출된 인출부를 포함하는 코일부, 상기 바디의 일측면에 배치되어 상기 인출부와 연결되고, 상기 바디의 일면의 적어도 일부를 커버하는 외부전극, 및 상기 바디의 일면에 배치되는 제1 절연층을 포함하고, 상기 바디의 일면과 상기 외부전극이 접하는 면은 상기 바디의 일면과 상기 제1 절연층이 접하는 면과 공면(coplanar)을 이루고, 상기 외부전극의 최외측 면은 상기 일 방향을 기준으로 상기 제1 절연층의 최외측 면 보다 내측으로 형성된 코일 부품이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 코일 부품 내 전극의 부피를 감소시킴으로써 바디의 유효부피를 증가시켜 동일한 사이즈의 부품 대비 인덕턴스 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 코일 부품을 인쇄회로기판에 실장시 고착강도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 하부 사시도이다.
도 3은 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 B 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 하부사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 것으로 도 6에 대응하는 도면이다.
도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 것으로 도 8에 대응하는 도면이다.
도 11은 도 10의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12의 하부 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 하부 사시도이다. 도 3은 도 1의 A 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 B 방향에서 바라본 것을 개략적으로 나타낸 저면도이다. 도 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 코일부(300), 외부전극(400, 500)을 포함하고, 기판(200) 및/또는 절연막(IF)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(300)를 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 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.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(400, 500)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, 0.8mm의 두께를 가지거나, 1.0mm의 길이, 0.5mm의 폭, 0.8mm의 두께를 가지거나, 0.8mm의 길이, 0.4mm의 폭, 0.65mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 코일 부품(1000)의 길이, 폭 및 두께에 대한 전술한 예시적인 수치는, 공정 오차를 반영하지 않은 수치를 말하므로, 공정 오차라고 인정될 수 있는 범위의 수치는 전술한 예시적인 수치에 해당한다고 보아야 한다.
상술한 코일 부품(1000)의 길이라 함은, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서 취한 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 이미지 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로, 상기 이미지에 도시된 코일 부품(1000)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 길이 방향(L)과 평행하게 연결하며, 두께 방향(T)으로 서로 이격된 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 길이는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 길이는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(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) 중앙부에서 취한 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 이미지 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로, 상기 이미지에 도시된 코일 부품(1000)의 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 두께 방향(T)과 평행하게 연결하며, 길이 방향(L)으로 서로 이격된 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 두께는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 두께는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(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) 중앙부에서 취한 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 이미지 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로, 상기 이미지에 도시된 코일 부품(1000)의 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 폭 방향(W)과 평행하게 연결하며, 길이 방향(L)으로 서로 이격된 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 폭은 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 폭은 상술한 복수의 선분 각각의 수치(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(tip) 사이에 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 삽입하고, 마이크로 미터의 측정 레버(lever)를 돌려서 측정할 수 있다. 한편, 마이크로 미터 측정법으로 코일 부품(1000)의 길이를 측정함에 있어, 코일 부품(1000)의 길이는 1회 측정된 값을 의미할 수도 있으며, 복수 회 측정된 값의 산술 평균을 의미할 수도 있다. 이는, 코일 부품(1000)의 폭 및 두께에도 동일하게 적용될 수 있다.
바디(100)는, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성 물질로 이루어질 수도 있고, 비자성체로 이루어질 수도 있다.
자성 물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트는, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
금속 자성 분말은, 철(Fe), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu) 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.
수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 기판(200) 및 코일부(300)를 관통하는 코어(110)를 가진다. 코어(110)는 자성 복합 시트가 코일부(300)의 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판(200)은 바디(100) 내에 배치된다. 기판(200)은 후술할 코일부(300)를 지지하는 구성이다. 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 실장면인 제6 면(106)과 수직하도록 기판(200)이 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판(200)은, 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 또는 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 기판(200)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric), 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL)등의 자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
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.
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, 기판(200)과 코일부(300) 전체의 두께(도 1의 폭 방향(W)을 따른 코일부와 기판 각각의 수치(dimension)의 합을 의미한다)를 박형화하여 부품의 폭을 감소시키는데 유리하다. 기판(200)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(300) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아(320)를 형성할 수 있다. 기판(200)의 두께는, 예로서, 10㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다
코일부(300)는 기판(200)에 배치된다. 코일부(300)는 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 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 포함할 수 있다. 또한, 인출부(331, 332)는 인출패턴(331a, 332a), 서브인출패턴(331b, 332b), 및 인출패턴(331a, 332a)과 서브인출패턴(331b, 332b)을 연결하는 서브비아(321, 322)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 코일부(300)의 코일패턴(311, 312)이 실장면인 바디(100)의 제6 면(106)에 수직하게 배치되므로, 바디(100) 및 코일부(300)의 부피를 유지하면서도 실장 면적을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 동일한 면적의 실장 기판에 보다 많은 수의 전자 부품을 실장할 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우, 코일부(300)의 코일패턴(311, 312)이 실장면인 바디(100)의 제6 면(106)에 수직하게 배치되므로, 코일부(300)에 의해 코어(110)에 유도되는 자속의 방향이 바디(100)의 제6 면(106)과 평행하게 배치된다. 이로 인해, 실장 기판의 실장면에 유도되는 노이즈가 상대적으로 감소할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 코일부(300)의 코일패턴(311, 312)이 실장면인 바디(100)의 제6 면(106)에 수직하게 배치된다는 의미는, 도 1과 같이, 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)이 기판(200)과 접하는 면을 가상으로 연장하였을 때 바디(100)의 제6 면(106)과 형성하는 각도가 수직 또는 수직에 가깝도록 형성된 것을 말한다. 예를 들어, 제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 또는 이를 지지하는 기판(200)은, 바디(100)의 제6 면(106)과 80° 내지 100°의 각도를 형성할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 코일부(300)는 복수의 턴을 가진 제1 및 제2 코일패턴(311, 312), 기판(200)을 관통하여 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)의 내측 단부를 연결하는 비아(320), 및 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출되고 서로 이격된 제1 및 제2 인출부(331, 332)를 포함할 수 있다.
또한, 인출부(331, 332)는 코일패턴(311, 312)과 연결된 인출패턴(331a, 332a), 코일패턴(311, 312)과 이격된 서브인출패턴(331b, 332b), 및 인출패턴(331a, 332a)과 서브인출패턴(331b, 332b)을 연결하는 서브비아(321, 322)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 인출부(331, 332)를 형성하는 인출패턴(331a, 332a) 및 서브인출패턴(331b, 332b)은 바디(100)의 제6 면(106) 보다 내측으로 형성될 수 있다. 즉, 인출부(331, 332)가 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출되는 면이 에칭 공정에 의해 내측으로 리세스 되어 단차를 형성할 수 있다. 상기 에칭 공정은 건식 에칭 또는 습식 에칭 모두 가능하며, 특별히 제한되지 않는다.
여기서, 인출부(331, 332)가 리세스되는 깊이는, 후술할 외부전극(400, 500)이 인출부(331, 332) 상에 배치된 상태에서, 두께 방향(T)을 기준으로 외부전극(400, 500)의 최외측 면이 바디(100)의 제6 면(106) 보다 내측으로 일정 깊이(D1)를 갖도록 형성될 수 있다.
인출부(331, 332)는 다이싱 공정에 의해 바디(100)의 제6 면(106)과 동일 평면상에 형성됨이 일반적인데, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 인출부(331, 332)의 에칭 공정이 추가됨으로써 후술할 외부전극(400, 500)이 인출부(331, 332) 상에 배치된 후에도 바디(100)의 제6 면(106) 보다 돌출되지 않을 수 있다. 이러한 구조를 통해서 부품 소형화 및 유효부피 향상, 실장시 고착 강도 향상 등의 효과를 가질 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인출부(331, 332) 표면의 에칭 공정에 따라, 인출부(331, 332)가 외부전극(400, 500) 중 제1 금속층(11)과 직접 접하는 면의 표면 조도(SR1)는 외부전극(400, 500)의 최외측 면, 즉 제2 금속층(12)의 최외측 면의 표면 조도와 상이하게 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 인출부(331, 332)는 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출시, 바디(100)의 제1 면 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)과 각각 이격되도록 형성될 수 있다.
이러한 구조를 통해서, 인출부(331, 332) 상에 후술할 외부전극(400, 500)이 배치될 때, 외부전극(400, 500) 또한 바디(100)의 제1 면 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)과 각각 이격되도록 형성될 수 있다.
이와 같이 바디(100)의 제1 면 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)과 각각 이격된 외부전극(400, 500)을 가진 코일 부품(1000)은, 실장시 인접 부품과의 쇼트위험이 감소하므로 집적도 향상의 효과를 가질 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 제1 코일패턴(311)과 제2 코일패턴(312) 각각은, 기판(200)의 서로 마주한 양면에 배치되어, 바디(100)의 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 도 1의 방향을 기준으로, 제1 코일패턴(311)은 기판(200)의 후면에 배치되어, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다. 제2 코일패턴(312)은 기판(200)의 전면에 배치되어, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한다. 제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 각각은, 인출부(331, 332)와 연결되는 최외측 턴(turn)의 단부가 바디(100)의 두께 방향(T)의 중앙부로부터 바디(100)의 제6 면(106) 측으로 연장된 형태로 형성된다. 즉, 제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 각각의 최외측 턴(turn)의 단부와 인출부(331, 332)가 연결되는 영역은 바디(100)의 제5 면(105) 보다 제6 면(106)에 더 가깝게 배치된다. 이러한 결과, 제1 및 제2 코일패턴(311, 322)은, 코일의 최외측 턴의 단부가 바디(100)의 두께 방향(T)의 중앙부까지만 형성된 경우와 비교하여, 코일부(300) 전체의 턴 수를 증가시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 비아(320)는, 기판(200)을 관통하여 제1 및 제2 코일패턴(311, 312) 각각의 최내측 턴(turn)의 내측 단부를 서로 연결한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 인출부(331, 332)를 구성하는 인출패턴(331a, 332a) 및 서브인출패턴(331b, 332b)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격되게 노출된다. 또한, 인출패턴(331a, 332a) 및 서브인출패턴(331b, 332b)은 바디(100)의 제1 면 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)으로부터 이격되도록 배치된다. 즉, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 인출패턴(331a, 332a) 및 서브인출패턴(331b, 332b)이 바디(100)의 제6 면(106), 즉 실장면으로만 노출되는 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 인출부(331)는 제1 코일패턴(311)과 연결된 제1 인출패턴(331a), 제1 코일패턴(311)과 이격된 제1 서브인출패턴(331b), 및 제1 인출패턴(331a)과 제1 서브인출패턴(331b)을 연결하는 제1 서브비아(321)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 인출부(332)는 제2 코일패턴(312)과 연결된 제2 인출패턴(332a), 제2 코일패턴(312)과 이격된 제2 서브인출패턴(332b), 및 제2 인출패턴(332a)과 제2 서브인출패턴(332b)을 연결하는 제2 서브비아(322)를 포함할 수 있다.
제1 인출패턴(331a)은, 기판(200)의 후면에서 제1 코일패턴(311)으로부터 연장되어 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출되고, 제1 서브인출패턴(331b)은 기판(200)의 전면에서 제1 인출패턴(331a)과 대응되는 위치에 제1 인출패턴(331a)과 대응되는 형상으로, 제2 코일패턴(312)과 이격되어 배치된다.
또한, 제2 인출패턴(332a)은, 기판(200)의 후면에서 제2 코일패턴(312)으로부터 연장되어 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출되고, 제2 서브인출패턴(332b)은 기판(200)의 전면에서 제2 인출부(332)과 대응되는 위치에 제2 인출부(332)과 대응되는 형상으로, 제1 코일패턴(311)과 이격되어 배치된다.
도 2를 참조하면, 제1 인출패턴(331a)과 제1 서브인출패턴(331b), 및 제2 인출패턴(332a)와 제2 서브인출패턴(332b)는 각각 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격되게 노출되고, 각각 후술할 제1 및 제2 외부전극(400, 500)과 접촉 연결된다.
인출패턴(331a, 332a)과 서브인출패턴(331b, 332b)은 기판(200)을 관통하는 서브비아(321, 322)에 의해 상호 연결될 수 있다.
제1 서브비아(321)는 기판(200)을 관통하여 제1 인출패턴(331a)과 제1 서브인출패턴(331b)을 서로 연결한다. 제2 서브비아(322)는 기판(200)을 관통하여 제2 인출패턴(332a)과 제2 서브인출패턴(332b)을 서로 연결한다. 이렇게 함으로써, 코일부(300)는 전체적으로 연결된 하나의 코일로서 기능할 수 있다.
인출패턴(331a, 332a)이 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출되는 단면적과 서브인출패턴(331b, 332b)이 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출되는 단면적은 실질적으로 동일할 수 있다. 이를 통해서, 후술할 외부전극(400, 500)과 코일부(300)의 연결 신뢰성이 확보되고, 외부전극(400, 500)이 대칭적으로 형성되어 기판(200)의 휨(warpage)이 방지될 수 있다.
한편, 서브인출패턴(331b, 332b)은 코일부(300)와 후술할 외부전극(400, 500) 간의 전기적 연결에 필수적인 구성은 아니므로, 제1 및 제2 서브비아(321, 322)가 생략된 경우도 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
다만, 본 실시예와 같이, 제1 및 제2 서브비아(321, 322)로 인출패턴(331a, 332a)와 서브인출패턴(331b, 332b)를 각각 연결하면 코일부(300)와 외부전극(400, 500) 간의 연결신뢰성을 향상시킬 수 있고, 서브인출패턴(331b, 332b)도 외부전극(400, 500) 및 코일패턴(311, 312)과 전기적으로 연결되므로, 전극면 확보를 통해 Rdc 특성을 향상시킬 수 있다.
코일패턴(311, 312), 비아(320), 인출패턴(331a, 332a), 서브인출패턴(331b, 332b), 및 서브비아(321, 322) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 코일패턴(311, 312), 비아(320), 인출패턴(331a, 332a), 서브인출패턴(331b, 332b), 및 서브비아(321, 322)를 기판(200)의 후면(도 1의 방향 기준)에 도금으로 형성할 경우, 제1 코일패턴(311), 비아(320), 제1 인출패턴(331a), 제2 서브인출패턴(332b), 및 서브비아(321, 322) 각각은 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 시드층은 무전해도금법 또는 스퍼터링 등의 기상증착법으로 형성될 수 있다. 시드층 및 전해도금층 각각은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은 어느 하나의 전해도금층을 다른 하나의 전해도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 제1 코일패턴(311)의 시드층, 비아(320)의 시드층, 제1 인출패턴(331a)의 시드층, 및 제1 서브비아(321)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 코일패턴(311)의 시드층, 비아(320)의 시드층, 제1 인출패턴(331a)의 시드층, 및 제1 서브비아(321)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일패턴(311, 312), 비아(320), 인출패턴(331a, 332a), 서브인출패턴(331b, 332b), 및 서브비아(321, 322) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
외부전극(400, 500)은 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 인쇄회로기판 등에 실장될 때, 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판 등과 전기적으로 연결시킨다. 예로서, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100)의 제6 면(106)이 인쇄회로기판의 상면을 향하도록 실장되면서, 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치된 외부전극(400, 500)과 인쇄회로기판의 접속부가 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 외부전극(400, 500)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치되어 제1 및 제2 인출부(331, 332)와 각각 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 외부전극(400)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되어, 제1 인출패턴(331a) 및 제1 서브인출패턴(331b)과 접촉 연결될 수 있다. 또한, 제2 외부전극(500)은, 바디(100)의 제6 면(106)에 제1 외부전극(400)으로부터 이격 배치되어, 제2 인출패턴(332a) 및 제2 서브인출패턴(332b)과 접촉 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 두께 방향(T)을 기준으로 외부전극(400, 500)의 최외측 면은 바디(100)의 제6 면(106) 보다 내측으로 형성될 수 있다.
외부전극(400, 500)이 배치되는 인출부(331, 332) 면에 대한 별도의 에칭 공정을 통해서 바디(100) 내측으로 단차가 형성되는데, 인출부(331, 332)의 최외측 면의 단차가 외부전극(400, 500)이 형성되는 두께보다 크게 형성됨으로써, 외부전극(400, 500)의 최외측 면이 바디(100)의 제6 면(106) 보다 일정 깊이(D1)만큼 내측으로 형성될 수 있다.
이러한 전극 매립형 구조를 통해서, 동일 사이즈의 코일 부품에서 바디(100)의 자성물질이 차지하는 부피가 증가할 수 있으므로, 유효부피 향상의 효과를 가질 수 있다. 또한, 전극 돌출형 구조에 비해서 실장시의 고착 강도도 향상될 수 있다.
실험예 전극 매립 깊이(㎛) 외부전극 두께(㎛) 고착강도 최소값(N) 고착강도 평균값(N)
#1 -10 (돌출) 10 0.94 1.27
#2 0 (동일면) 10 1.03 1.31
#3 15 1.14 1.44
#4 20 1.20 1.61
#5 5 10 1.12 1.50
#6 15 1.33 1.87
#7 20 1.50 2.19
#8 10 10 1.31 1.87
#9 15 1.51 2.14
#10 20 1.69 2.38
표 1을 참조하면, 외부전극(400, 500)이 돌출된 구조인 실험예 #1이나, 외부전극(400, 500)이 바디(100) 면과 동일 평면을 이루는 실험예 #2 내지 #4에 비해서, 외부전극(400, 500)이 내측으로 단차를 형성하여 매립된 구조에 해당하는 실험예 #5 내지 #10의 경우에 고착 강도가 더 큰 것을 확인할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 경우, 외부전극(400, 500)이 바디(100)의 제1 면 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)과 이격되도록 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해서, 실장시 인접 부품과의 쇼트 위험을 감소시킬 수 있으므로 소형화, 집적화에 유리한 효과를 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 인출부(331, 332)의 단차 형성을 위한 에칭 공정에 의해서, 인출부(331, 332) 최외측 면의 표면 조도가 달라질 수 있다. 즉, 인출부(331, 332)와 외부전극(400, 500)이 접하는 면의 표면 조도(SR1)가 외부전극(400, 500) 최외측 면의 표면 조도와 상이하게 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 인출패턴(331a, 332b)과 서브인출패턴(331b, 332b) 사이에 기판(200)이 배치되어 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출될 수 있는데, 이 경우 외부전극(400, 500) 중 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출된 기판(200)에 대응되는 영역에는 도금 편차로 인해 리세스가 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
외부전극(400, 500)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(400, 500) 각각은, 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(400)은 제1 인출부(331)와 접하는 제1 금속층(11), 및 제1 금속층(11)에 배치된 제2 금속층(12)을 포함할 수 있다.
제2 금속층(12)의 최외측 면은 바디(100)의 제6 면(106) 보다 일정 깊이(D1)만큼 내측으로 형성될 수 있으며, 제1 금속층(11)과 인출부(331, 332) 사이의 표면 조도는 제1 금속층(11)과 제2 금속층(12) 사이의 표면 조도, 또는 제2 금속층(12)의 최외측 면의 표면 조도와 상이하게 형성될 수 있다.
여기서, 제1 금속층(11)은 니켈(Ni)을 포함하는 도금층일 수 있고, 제2 금속층(12)은 니켈(Ni)을 포함하는 도금층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100) 내부에 배치되어 코일부(300)를 둘러싸는 절연막(IF)을 더 포함할 수 있다.
절연막(IF)은 코일부(300)를 커버하도록 코일부(300)와 바디(100) 사이에 배치된다. 절연막(IF)은, 기판(200) 및 코일부(300)의 표면을 따라 형성될 수 있다. 절연막(IF)은 코일부(300)을 바디(100)로부터 절연시키기 위한 것으로, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 절연막(IF)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 기판(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 본 실시예의 경우, 바디(100)의 제1 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)을 커버하되, 외부전극(400, 500)을 각각 노출하는 절연층을 더 포함할 수 있다. 절연층은, 예로서, 절연수지를 포함하는 절연 자재를 바디(100)의 표면에 도포 및 경화하여 형성된 것일 수 있다. 이 경우, 표면절연층은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지 및 감광성 절연수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
(제2 실시예)
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 하부사시도이다. 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 2, 3과 도 6, 7을 각각 비교하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교하여, 바디(100)에 슬릿부(S1, S2)가 형성되는 점, 코일패턴(311, 312)의 각 턴의 중심축의 방향이 두께 방향(T)인 점, 및 외부전극(400, 500)이 연결부(410, 510)를 더 포함하는 점 등이 상이하다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제1 실시예와 상이한 슬릿부(S1, S2), 코일패턴(311, 312) 및 연결부(410, 510)에 대해서만 설명하기로 하며, 본 실시예의 나머지 구성들에 대해서는 본 발명의 제1 실시예에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 바디(100)에 슬릿부(S1, S2)가 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 슬릿부(S1, S2)는, 바디(100)의 제6 면(106)의 모서리부에 형성된다. 구체적으로, 슬릿부(S1, S2)는, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 각각과 바디(100)의 제6 면(106) 간의 모서리부를 따라 형성된다. 즉, 제1 슬릿부(S1)는 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106) 간의 모서리부를 따라 형성되고, 제2 슬릿부(S2)는 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106) 간의 모서리부를 따라 형성된다. 슬릿부(S1, S2)는 바디(100)의 제3 면(103)으로부터 제4 면(104)까지 연장된 형태를 가진다. 한편, 슬릿부(S1, S2)는 바디(100)의 제5 면(105)까지 연장되지 않는다. 즉, 슬릿부(S1, S2)는 바디(100)의 두께 방향(T)으로 바디(100)를 관통하지 않는다.
슬릿부(S1, S2)는 각 코일 부품이 개별화되기 전의 상태인 코일 바(bar) 레벨에서, 각 코일 부품을 개별화하는 가상의 경계선 중 각 코일 부품의 폭 방향과 일치하는 가상의 경계선을 따라 코일 바의 일면에 프리 다이싱(pre-dicing)을 수행함으로써 형성될 수 있다. 이러한 프리 다이싱(pre-dicing)은, 슬릿부(S1, S2)의 내면으로 인출부(331, 332)가 노출되도록 그 깊이가 조절된다. 슬릿부(S1, S2)의 내면은, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)과 실질적으로 평행한 내벽, 및 내벽과 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)을 연결하는 저면을 가질 수 있다.
한편, 슬릿부(S1, S2)의 내면도 바디(100)의 표면에 해당되는 것이나, 본 명세서에서는 발명의 이해 및 설명의 편의를 위해 슬릿부(S1, S2)의 내면을 바디(100)의 표면인 제1 면 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)과 구별하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 코일패턴(311, 312)의 각 턴의 중심축이 두께 방향(T)과 나란하게 형성될 수 있다.
인출부(331, 332)는 바디(100)의 제1 면(100), 제2 면(102), 및 슬릿부(S1, S2)로 노출되도록 형성될 수 있다.
제1 인출부(331)는 바디(100)의 제1 면(101) 및 제1 슬릿부(S1)의 내면 각각으로 노출된다. 제1 인출부(331)는 바디(100)의 제1 면(101), 제1 슬릿부(S1)의 저면 및 제1 슬릿부(S1)의 내벽에 연속적으로 노출될 수 있다.
제2 인출부(332)는 바디(100)의 제2 면(102) 및 제2 슬릿부(S2)의 내면 각각으로 노출된다. 제2 인출부(332)는 바디(100)의 제2 면(102), 제2 슬릿부(S2)의 저면 및 제2 슬릿부(S2)의 내벽에 연속적으로 노출될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제2 인출부(332)는 제2 인출패턴(332a), 제2 서브인출패턴(332b), 및 제2 인출패턴(332a), 제2 서브인출패턴(332b)을 연결하는 제2 서브비아(322)를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 기판(200)의 상면에서, 제2 코일패턴(312)은 제2 인출패턴(332a)과 접촉 연결되고, 제2 인출패턴(332a)은 기판(200)을 관통하는 제2 서브비아(322)를 통하여 제2 서브인출패턴(332b)과 연결될 수 있다.
또한, 기판(200)의 하면에서, 제1 코일패턴(311)은 제1 인출부(331)와 접촉 연결되고, 제2 서브인출패턴(332b)과는 이격 배치될 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 코일패턴(311, 312)은 기판(200)을 관통하는 비아(320)를 통해서 내측 단부가 서로 연결되고, 제1 인출부(331)는 제1 외부전극(400)과 연결되며, 제2 서브인출패턴(332b)은 제2 외부전극(500)과 연결될 수 있다.
결과적으로, 제1 외부전극(400)으로 입력이 들어오는 경우, 제1 인출부(331), 제1 코일패턴(311), 비아(320), 제2 코일패턴(312), 제2 인출부(332)를 통해서 제2 외부전극(500)으로 출력됨으로써, 코일부(300)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1 인출부(331), 제1 코일패턴(311), 비아(320), 제2 코일패턴(312), 제2 인출패턴(332a), 제2 서브비아(322), 및 제2 서브인출패턴(332b)을 순서대로 통과함으로써 제2 외부전극(500)으로 출력될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 외부전극(400, 500)은 인출부(331, 332)와 연결되는 연결부(410, 510)를 더 포함할 수 있다.
연결부(410, 510)는, 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함하는 도전성 분말이과 절연수지를 포함하는 도전성 수지층이거나, 구리(Cu) 도금층일 수 있다.
제1 연결부(410)는 제1 슬릿부(S1)에서 제1 인출부(331)와 접촉 연결되어 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 연결부(510)는 제2 슬릿부(S2)에서 제2 인출부(332), 보다 상세하게는 제2 서브인출패턴(332b)과 접촉 연결되어 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장될 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 연결부(410, 510)의 하면 상에 제1 금속층(11) 및 제2 금속층(12)이 차례로 배치될 수 있다. 여기서, 제1 금속층(11)은 니켈(Ni)을 포함하는 도금층일 수 있고, 제2 금속층(12)은 니켈(Ni)을 포함하는 도금층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 제1 절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106)에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106)에서 외부전극(400, 500)이 배치되지 않을 영역에 형성되어 도금 레지스트로 기능할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)의 제6 면(106)과 외부전극(400, 500)이 접하는 면은, 바디(100)의 제6 면(106)과 제1 절연층(610)이 접하는 면과 공면(coplanar)을 이룰 수 있다. 즉, 바디(100)의 제6 면(106)과 외부전극(400, 500)이 접하는 면은, 바디(100)의 제6 면(106)과 제1 절연층(610)이 접하는 면과 실질적으로 동일한 평면을 이룰 수 있다. 여기서, 실질적으로 동일하다는 의미는 제조 공정 상 발생하는 공정 오차나 위치 편차, 측정 시의 오차를 포함하여 동일하다는 의미이다.
본 실시예에 따른 코일 부품(2000)의 경우, 외부전극(400, 500)의 최외측 면은 두께 방향(T)을 기준으로 바디(100)의 제6 면(106) 상의 제1 절연층(610)의 최외측 면 보다 일정 깊이(D2)만큼 내측으로 형성될 수 있다.
이는 연결부(410, 510)의 하면에 대한 별도의 에칭 공정을 통해서 형성되는 구조이며, 이에 따라 연결부(410, 510)와 제1 금속층(11)이 접하는 면의 표면 조도(SR2)가 외부전극(400, 500)의 최외측 면의 표면 조도와 상이하게 형성될 수 있다.
이러한 전극 매립형 구조를 통해서, 동일 사이즈의 코일 부품에서 바디(100)의 자성물질이 차지하는 부피가 증가할 수 있으므로, 유효부피 향상의 효과를 가질 수 있다. 또한, 전극 돌출형 구조에 비해서 실장시의 고착 강도도 향상될 수 있다.
제1 절연층(610)은 바디(100)의 제1 면 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105)에도 배치될 수 있으며, 슬릿부(S1, S2)에서 후술할 제2 절연층(620)을 커버할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 슬릿부(S1, S2)에서 외부전극(400, 500)을 커버하는 제2 절연층(620)을 더 포함할 수 있다.
제2 절연층(620)은 슬릿부(S1, S2) 형상을 따라 배치된 연결부(410, 510)를 커버하며, 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 절연층(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 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 코일 부품(2000)의 경우, 제2 절연층(620)의 두께 조절을 통해서 외부전극(400, 500)의 절연 마진을 조절할 수 있고, 이에 따라 인접 부품 간 쇼트 불량이 감소하는 효과를 가질 수 있다.
(제3 실시예)
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)을 개략적으로 나타낸 것으로 도 6에 대응하는 도면이다. 도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ’선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 6, 7과 도 8, 9를 각각 비교하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)과 비교하여, 바디(100)에 슬릿부가 형성되지 않는 점, 연결부(410, 510)의 형태, 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)에서 제1 절연층(610)의 커버 대상 등이 상이하다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제2 실시예와 상이한 연결부(410, 510) 및 제1 절연층(610)에 대해서만 설명하기로 하며, 본 실시예의 나머지 구성들에 대해서는 본 발명의 제2 실시예 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)에서 인출부(331, 332)와 외부전극(400, 500)이 상호 연결될 수 있다.
제1 연결부(410)가 바디(100)의 제1 면(101)에서 제1 인출부(331)와 연결되며 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 연결부(510)가 바디(100)의 제2 면(102)에서 제2 인출부(332)와 연결되며 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장될 수 있다.
바디(100)의 제6 면(106)의 연결부(410, 510)상에는 제2 실시예와 마찬가지로 도금을 통해서 제1 금속층(11) 및 제2 금속층(12)이 차례로 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(3000)의 경우, 외부전극(400, 500)의 최외측 면은 두께 방향(T)을 기준으로 바디(100)의 제6 면(106) 상의 제1 절연층(610)의 최외측 면 보다 일정 깊이(D3)만큼 내측으로 형성될 수 있다.
이는 연결부(410, 510)의 하면에 대한 별도의 에칭 공정을 통해서 형성되는 구조이며, 이에 따라 연결부(410, 510)와 제1 금속층(11)이 접하는 면의 표면 조도(SR3)가 외부전극(400, 500)의 최외측 면의 표면 조도와 상이하게 형성될 수 있다.
이러한 전극 매립형 구조를 통해서, 동일 사이즈의 코일 부품에서 바디(100)의 자성물질이 차지하는 부피가 증가할 수 있으므로, 유효부피 향상의 효과를 가질 수 있다. 또한, 전극 돌출형 구조에 비해서 실장시의 고착 강도도 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 바디(100)의 제1 면 및 제2 면(101, 102)에서 제1 절연층(610)이 제1 및 제2 연결부(410, 510)를 각각 커버하도록 배치될 수 있으며, 이를 통해서 외부전극(400, 500)이 실장면인 제6 면(106)으로만 노출되도록 형성할 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(3000)의 경우 인출부(331, 332)와 연결되는 연결부(410, 510)의 면적이 증가함으로써 Rdc 특성이 향상될 수 있다.
(제4 및 제5 실시예)
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)을 개략적으로 나타낸 것으로 도 8에 대응하는 도면이다. 도 11은 도 10의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 8, 9와 도 10, 11을 각각 비교하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)과 비교하여, 기판(200)을 포함하지 않는 점, 코일부(300)의 구조 등이 상이하다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제3 실시예와 상이한 코일부(300)에 대해서만 설명하기로 하며, 본 실시예의 나머지 구성들에 대해서는 본 발명의 제3 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 코일부(300)는, 구리와이어 등의 금속와이어(MW) 및 금속와이어(MW)의 표면을 피복하는 절연막(IF)을 포함하는 선재를 스파이럴(spiral) 형상으로 감은 권선형 코일일 수 있다.
코일부(300)은, 코어(110)를 중심으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 권회부(310)와, 권회부(310)의 양단으로부터 각각 연장되어 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)으로 각각 노출된 인출부(331, 332)를 포함한다.
제1 인출부(331)는 권회부(310)의 일단으로부터 연장되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 인출부(332)는 권회부(310)의 타단으로부터 연장되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다.
권회부(310)는, 전술한 선재를 스파이럴(spiral) 형상으로 감음으로써 형성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면상에서, 권회부(310)의 각 턴(turn)의 표면이 절연막(IF)으로 피복된 형태를 가질 수 있다. 권회부(310)는 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있다. 권회부(310) 각각의 층은 평면 나선형으로 형성되어, 적어도 하나의 턴(turn) 수를 가질 수 있다.
인출부(331, 332)는 권회부(310)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 전술한 선재를 감아 권회부(310)를 형성하고, 권회부(310)로부터 연장된 선재의 영역을 인출부(331, 332)로 할 수 있다.
금속와이어(MW)는, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연막(IF)은, 에나멜, 패럴린, 에폭시, 폴리이미드 등의 절연물질을 포함할 수 있다. 절연막(IF)은, 2 이상의 층으로 구성될 수 있다. 제한되지 않는 예로서, 절연막(IF)은, 금속와이어(MW)와 접하는 피복층과, 피복층에 형성된 융착층을 포함할 수 있다. 융착층은, 선재인 금속와이어(MW)를 코일 형상으로 권선한 후 열 및 압력에 의해 서로 인접한 턴을 구성하는 금속와이어(MW)의 융착층과 서로 결합될 수 있다. 이러한 구조의 절연막(IF)을 포함하는 금속와이어(MW)로 권선을 한 경우에는, 권회부(310)의 복수의 턴(turn)의 융착층은 서로 융착되어 일체화될 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 실시예의 코일부(300)가 알파(alpha) 형태 권선임을 도시하고 있으나, 본 실시예의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 에지와이즈(edge-wise) 권선도 본 실시예에 속한다고 할 것이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(4000)의 외부전극(400, 500)은 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)과 마찬가지로, 바디(100)의 제6 면(106)에서 제1 절연층(610)과 단차(D4)를 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 연결부(410, 510)의 하면 에칭 공정에 따라 연결부(410, 510)와 제1 금속층(11) 사이 면의 표면 조도(SR4)가 외부전극(400, 500)의 최외측 면의 표면 조도와 상이하게 형성될 수 있다.
이러한 전극 매립형 구조를 통해서, 동일 사이즈의 코일 부품에서 바디(100)의 자성물질이 차지하는 부피가 증가할 수 있으므로, 유효부피 향상의 효과를 가질 수 있다. 또한, 전극 돌출형 구조에 비해서 실장시의 고착 강도도 향상될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 13은 도 12의 하부 사시도이다.
본 실시예에 따른 코일 부품(5000)은 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)과 비교하여, 바디(100)가 몰드부(120) 및 커버부(130)를 포함하는 점, 바디(100)의 제6 면(106)으로 코일부(300)의 양단이 서로 이격되어 인출되는 점, 및 외부전극(400, 500)의 형태 등이 상이하다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제4 실시예와 상이한 바디(100), 코일부(300) 및 외부전극(400, 500)에 대해서만 설명하기로 하며, 본 실시예의 나머지 구성들에 대해서는 본 발명의 제4 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(5000)의 바디(100)는 몰드부(120)와 커버부(130)를 포함할 수 있는데, 커버부(130)는 몰드부(120)의 상부에 배치되어 몰드부(120)의 하면을 제외한 몰드부(120)의 모든 표면을 둘러싼다. 따라서, 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105)은 커버부(130)에 의해 형성되고, 바디(100)의 제6 면(106)은 몰드부(120)와 커버부(130)에 의해 형성된다.
몰드부(120)는 서로 마주한 일면과 타면을 가진다. 몰드부(120)는 타면에 배치되는 코일부(300)를 지지한다. 몰드부(120)는 코어(110)를 포함하는데, 코어(110)는 코일부(300)을 관통하는 형태로 몰드부(120) 타면의 중앙부에 배치된다. 몰드부(120)의 일면은 바디(100)의 제6 면(106) 중 일부를 구성한다.
커버부(130)는 몰드부(120) 및 후술할 코일부(300)을 커버한다. 커버부(130)는 몰드부(120) 및 코일부(300) 상에 배치된 후 가압되어 몰드부(120)에 결합될 수 있다.
몰드부(120)와 커버부(130) 중 적어도 하나는 자성 물질을 포함할 수 있다. 본 실시예의 경우, 몰드부(120)와 커버부(130) 모두 자성 물질을 포함한다. 예로서, 몰드부(120)는 몰드부(120) 형성을 위한 금형에 자성 물질을 충전하여 형성될 수 있다. 다른 예로서, 몰드부(120)는 금형에 자성 물질과 절연수지를 포함하는 복합 물질을 충전함으로써 형성될 수 있다. 금형 내의 자성 물질 또는 복합 물질에 고온 및 고압을 가하는 성형 공정을 추가로 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몰드부(120)와 코어(110)는 금형에 의해 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되어 있지 않을 수 있다. 커버부(130)는 절연수지에 자성 물질이 분산된 자성 복합 시트를 몰드부(120) 및 코일부(300) 상에 배치한 후 가열 가압하여 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 권회부(310) 양 단과 연결된 인출부(331, 332)는 몰드부(110)를 따라 배치되어 바디(100)의 제6 면(106)으로 노출될 수 있다.
따라서, 외부전극(400, 500)은 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되어 인출부(331, 332)와 직접 연결될 수 있고, 연결부(410, 510)는 생략될 수 있다. 또한 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되는 외부전극(400, 500)의 면적도 감소될 수 있다.
그 결과, 본 실시예에 따른 코일 부품(5000)은 제4 실시예에 따른 코일 부품(4000)에 비하여, 동일 사이즈의 코일 부품 기준으로 감소한 외부전극(400, 500)의 부피만큼 유효 부피가 증가하는 효과를 가질 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경 또는 삭제 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 바디
110: 코어
120: 몰드부
130: 커버부
200: 기판
300: 코일부
310: 권회부
311, 312: 코일패턴
320: 비아
321, 322: 서브비아
331, 332: 인출부
331a, 332a: 인출패턴
331b, 332b: 서브인출패턴
IF: 절연막
400, 500: 외부전극
410, 510: 연결부
11: 제1 금속층
12: 제2 금속층
D1, D2, D3, D4: 외부전극 깊이
SR1, SR2, SR3, SR4: 표면 조도
610, 620: 절연층
S1, S2: 슬릿부
MW: 금속와이어
1000, 2000, 3000, 4000, 5000: 코일 부품

Claims (20)

  1. 일 방향으로 서로 마주한 일면 및 타면을 가진 바디;
    상기 바디 내에 배치되고, 상기 바디의 일면으로 노출된 인출부를 포함하는 코일부; 및
    상기 바디의 일면에 배치되어 상기 인출부와 연결된 외부전극; 을 포함하고,
    상기 일 방향을 기준으로, 상기 외부전극의 최외측 면은 상기 바디의 일면 보다 내측으로 형성된,
    코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 상기 일면 및 타면을 연결하는 복수의 측면들을 가지고,
    상기 외부전극은 상기 복수의 측면들로부터 이격되는,
    코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부전극은,
    상기 인출부와 연결되는 제1 금속층, 및 상기 제1 금속층을 커버하는 제2 금속층, 을 포함하는,
    코일 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인출부가 상기 제1 금속층과 접하는 면의 표면 조도는, 상기 외부전극의 최외측 면의 표면 조도와 상이한,
    코일 부품.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 니켈(Ni)을 포함하며, 상기 제2 금속층은 주석(Sn)을 포함하는,
    코일 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코일부는 복수의 턴을 가진 코일패턴을 더 포함하고,
    상기 코일패턴의 각 턴의 중심축은 상기 일 방향과 수직한,
    코일 부품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바디 내에 배치되어 상기 코일부를 지지하는 기판; 을 더 포함하고,
    상기 코일부는, 상기 기판의 일면 및 타면에 각각 배치되는 제1 및 제2 코일패턴, 상기 기판을 관통하여 상기 제1 및 제2 코일패턴의 내측 단부를 연결하는 비아, 를 더 포함하는,
    코일 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인출부는,
    상기 기판의 일면에 배치되어 상기 코일패턴과 연결된 인출패턴, 및 상기 기판의 타면에 배치되어 상기 코일패턴과 이격된 서브인출패턴을 포함하는,
    코일 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판을 관통하여 상기 인출패턴과 상기 서브인출패턴을 연결하는 서브비아, 를 더 포함하는,
    코일 부품.
  10. 일 방향으로 서로 마주한 일면과 타면, 상기 일면과 타면을 연결하는 복수의 측면들을 가진 바디;
    상기 바디 내에 배치되고, 상기 바디의 일측면으로 노출된 인출부, 를 포함하는 코일부;
    상기 바디의 일측면에 배치되어 상기 인출부와 연결되고, 상기 바디의 일면의 적어도 일부를 커버하는 외부전극; 및
    상기 바디의 일면에 배치되는 제1 절연층; 을 포함하고,
    상기 바디의 일면과 상기 외부전극이 접하는 면은, 상기 바디의 일면과 상기 제1 절연층이 접하는 면과 공면(coplanar)을 이루고,
    상기 외부전극의 최외측 면은, 상기 일 방향을 기준으로 상기 제1 절연층의 최외측 면 보다 내측으로 형성되는,
    코일 부품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 외부전극은,
    상기 인출부와 연결되어 상기 바디의 일면으로 연장되는 연결부, 상기 바디의 일면에서 상기 연결부를 커버하는 제1 금속층, 및 상기 제1 금속층을 커버하는 제2 금속층, 을 포함하는,
    코일 부품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연결부와 상기 제1 금속층이 접하는 면의 표면 조도는, 상기 외부전극의 최외측 면의 표면 조도와 상이한,
    코일 부품.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 연결부는 구리(Cu)를 포함하고, 상기 제1 금속층은 니켈(Ni)을 포함하며, 상기 제2 금속층은 주석(Sn)을 포함하는,
    코일 부품.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 코일부는 복수의 턴을 가진 코일패턴을 더 포함하고,
    상기 코일패턴의 각 턴의 중심축은 상기 일 방향과 나란한,
    코일 부품.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 절연층은, 상기 바디의 일측면에서 상기 외부전극을 커버하는,
    코일 부품.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 바디의 일면과 일측면이 접하는 모서리부에 형성되어, 상기 인출부를 노출하는 슬릿부; 를 더 포함하고,
    상기 외부전극은 상기 슬릿부로 연장되어 상기 인출부와 연결되는,
    코일 부품.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 슬릿부에서 상기 외부전극을 커버하는 제2 절연층을 더 포함하는,
    코일 부품.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 절연층은, 상기 슬릿부에서 상기 제2 절연층을 커버하는,
    코일 부품.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 바디 내에 배치되어 상기 코일부를 지지하는 기판; 을 더 포함하고,
    상기 코일부는, 상기 기판의 양면에 각각 배치되는 제1 및 제2 코일패턴, 상기 기판을 관통하여 상기 제1 및 제2 코일패턴의 내측 단부를 연결하는 비아, 를 더 포함하는,
    코일 부품.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 코일부는 권선형 코일인,
    코일 부품.
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