KR101617124B1 - 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents
전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101617124B1 KR101617124B1 KR1020150035090A KR20150035090A KR101617124B1 KR 101617124 B1 KR101617124 B1 KR 101617124B1 KR 1020150035090 A KR1020150035090 A KR 1020150035090A KR 20150035090 A KR20150035090 A KR 20150035090A KR 101617124 B1 KR101617124 B1 KR 101617124B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal layer
- via hole
- layer
- synthetic resin
- insulating layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 79
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims abstract description 79
- 230000009975 flexible effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 193
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 193
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 11
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 7
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 273
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
컴팩트하게 형성될 수 있는 코일 부품 및 그 제조 방법이 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플렉서블한 합성수지 필름; 상기 합성수지 필름의 일면에 적층되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층의 상기 합성수지 필름과 반대되는 측에 제공되는 제2 절연층; 및 상기 제1 및 상기 제2 절연층의 내부에 각각 제공된 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하여 이루어지고, 외부의 전압을 받아 기기의 역학적 움직임을 생성하기 위한 전자기장을 발생시키는 코일부를 포함하고, 상기 제1 금속층은 그 일부를 노출시키도록 상기 제1 절연층에 형성된 제1 비아홀을 통해 상기 제2 금속층을 포함한 상기 코일부의 나머지와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플렉서블한 합성수지 필름; 상기 합성수지 필름의 일면에 적층되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층의 상기 합성수지 필름과 반대되는 측에 제공되는 제2 절연층; 및 상기 제1 및 상기 제2 절연층의 내부에 각각 제공된 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하여 이루어지고, 외부의 전압을 받아 기기의 역학적 움직임을 생성하기 위한 전자기장을 발생시키는 코일부를 포함하고, 상기 제1 금속층은 그 일부를 노출시키도록 상기 제1 절연층에 형성된 제1 비아홀을 통해 상기 제2 금속층을 포함한 상기 코일부의 나머지와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품이 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 더욱 컴팩트하게 형성될 수 있는 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자기 코일은 자기장을 제어하기 어려운 영구자석과는 달리 코일에 입력되는 전류를 조절하여 내부에 생성되는 자기장을 편리하게 제어할 수 있으므로 모터, 발전기, 전자기 액추에이터 등 다양한 장치에서 널리 사용되고 있다. 특히, 전자기 액추에이터와 같이 자기장을 사용하여 기기의 다양한 역학적 움직임을 생성하는 경우, 여러 가지 형태의 자기장 생성이 요구되므로 일반적으로 다수의 전자기 코일의 조합을 갖는다.
한편, 모바일용 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈이 주로 채용되고 있으나, 최근의 기술 개발로 자동초점(AF: Autofocus) 조정이 가능하고, 손떨림 보정(OIS: Optical Image Stabilizer)이 가능한 카메라 모듈이 개발되고 있다. 이와 관련된 기술로는, 자동초점 조정 장치와 손떨림 보정 장치에 전자기 코일과 마그네트 등으로 구성된 전자기 액추에이터를 마련하여 이미징 유닛 또는 렌즈를 가동시키는 구성이 알려져 있다.
그러나, 종래의 카메라 모듈의 자동초점 조정 장치 또는 손떨림 보정 장치에서는 전자기 액추에이터에 이용되는 전자기 코일로서 와이어가 권취되어 형성된 일반 코일이 이용되어 왔다. 이러한 일반 코일의 경우, 미세 코일 패턴을 형성하기가 어려워 전자기장 효과가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 코일을 장착하는 데 소정 크기 이상의 공간이 필요한 바, 전자기 액추에이터를 소형화 하는데 한계가 있어 결과적으로 초소형 카메라 모듈을 구현하는 것이 어렵다.
본 발명의 실시예들은 미세 코일 패턴을 형성하기 용이하고, 작은 공간에 장착 가능한 컴팩트한 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플렉서블한 합성수지 필름; 상기 합성수지 필름의 일면에 적층되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층의 상기 합성수지 필름과 반대되는 측에 제공되는 제2 절연층; 및 상기 제1 및 상기 제2 절연층의 내부에 각각 제공된 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하여 이루어지고, 외부의 전압을 받아 기기의 역학적 움직임을 생성하기 위한 전자기장을 발생시키는 코일부를 포함하고, 상기 제1 금속층은 그 일부를 노출시키도록 상기 제1 절연층에 형성된 제1 비아홀을 통해 상기 제2 금속층을 포함한 상기 코일부의 나머지와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 플렉서블한 합성수지 필름을 제공하는 단계; 상기 합성수지 필름의 상면에 외부의 전압을 인가받아 기기의 역학적 움직임을 생성하기 위한 전자기장을 형성하는 코일부의 적어도 일부를 형성하는 금속층을 소정 패턴으로 형성하는 단계; 상기 금속층을 덮도록 상기 합성수지 필름의 상면에 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 절연층이 적층된 상기 합성수지 필름을 절단하는 단계를 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전자기 액추에이터용 코일 부품의 두께가 감소된 바 이를 장착하기 위해 필요한 공간의 크기가 줄어들어 전자기 액추에이터 등의 초소형화가 가능해질 수 있다. 또한, 미세 코일 패턴을 형성하기가 용이하여 전자기장 효과를 향상시킬 수 있다. 더 나아가, 형성된 미세 코일 패턴과 마그네트 사이의 거리를 최소화함으로써 전자기 액추에이터 등의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선의 단면도이다.
도 3은 도 1의 코일 부품의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 사시도이다.
도 7은 도 6의 B-B' 선의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8m은 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선의 단면도이다.
도 3은 도 1의 코일 부품의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 사시도이다.
도 7은 도 6의 B-B' 선의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8m은 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
부가적으로, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다. 한편, 각 도면에 걸쳐 표시된 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 도시의 간략화 및 명료화를 위해 본 발명의 설명된 실시예의 논의에 불필요한 공지된 특징 및 기술의 상세한 설명이 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 선의 단면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 코일 부품의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 전자기 액추에이터용 코일 부품(10)은 합성수지 필름(100)과, 합성수지 필름(100)의 일면에 적층된 제1 절연층(210)과, 제1 절연층(210)의 합성수지 필름(100)과 반대되는 측에 제공되는 제2 절연층(220)과, 코일부(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 코일부(300)는 제1 절연층(210)에 내설된 제1 금속층(310)과 제2 절연층(220)에 내설된 제2 금속층(320)을 포함할 수 있다.
합성수지 필름(100)은 상부에 코일부(300)가 형성되는 기판으로서 이용될 수 있다. 구체적으로, 합성수지 필름(100)은 에폭시계 수지를 포함하여 이루어진 플렉서블한 필름일 수 있다. 또는, 합성수지 필름(100)은 폴리이미드 필름일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 합성수지 필름(100)을 이루는 고분자 물질로는 플렉서블한 성질을 나타낼 수 있고 후술되는 열처리 공정을 견딜 수 있는 것이라면 어느 것이든 이용될 수 있다.
본 실시예에서, 합성수지 필름(100)은 그 두께가 30 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것일 수 있다. 바람직하게는, 합성수지 필름(100)의 두께는 100 ㎛ 이하일 수 있다. 더 바람직하게는, 합성수지 필름(100)은 그 두께가 60 ㎛ 인 것일 수 있다.
상기와 같이 절연층 및 코일부(300)를 적층하기 위한 기판으로서 실리콘 웨이퍼 기판이 아닌 얇은 두께의 합성수지 필름(100)을 적용함으로써, 완성된 코일 부품(10)의 두께가 효과적으로 감소될 수 있다. 더 나아가, 합성수지 필름(100)을 도입함으로써, 기판을 가는 백 그라인딩(back grinding) 공정 등의 추가적인 공정 없이도 종래의 실리콘 웨이퍼 기판을 이용할 때보다 현저히 얇은 두께의 코일 부품(10)의 제작이 가능해질 수 있다.
합성수지 필름(100)의 일면에는 절연층(200)이 적층될 수 있고, 상기 절연층(200)에는 코일부(300)가 내설될 수 있다. 구체적으로, 절연층(200)은 합성수지 필름(100)과 적층된 제1 절연층(210)과, 상기 제1 절연층(210)의 반대측에 제공되는 제2 절연층(220)을 포함할 수 있고, 각각의 내부에는 코일부(300)를 이루는 제1 금속층(310)과 제2 금속층(320)이 형성될 수 있다. 본 명세서에서, 제2 절연층(220)과 제2 금속층(320)은 각각 최상층에 위치한 절연층과 그에 내설된 코일부(300)의 일부를 지칭하는 것일 수 있으며, 필요에 따라 제2 절연층(220)과 제1 절연층(210) 사이에는 제3 절연층(미도시) 등의 추가적인 절연층이 형성될 수 있다.
절연층(200)은 코일부(300)에 절연성을 부여하는 동시에 충격이나 수분, 고온 등으로부터 코일부(300)를 보호하는 기능을 하며, 따라서, 절연성, 내열성, 내습성 등을 고려하여 그 구성 재질을 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 절연층은 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지 등의 열경화성 수지와, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리프로필렌 수지 등의 열가소성 수지로 이루어질 수 있다.
코일부(300)는 소정 형상의 코일 패턴으로 형성된 금속선을 지칭할 수 있다. 코일부(300)는 전해도금 또는 무전해도금의 공정을 통해 형성될 수 있으며, 전기전도성이 우수하고 부식에 강한 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu), 텅스텐(W), 티타늄 텅스텐(TiW) 및 백금(Pt) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 이루어질 수 있다. 이 때, 코일부(300)를 형성하는 공정에 따라, 코일부(300)는 금속의 씨드막(710) 상에 형성될 수 있다.
코일부(300)의 코일 패턴은 나선형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 요구되는 사양에 따라 변경될 수 있다. 또한, 코일부(300)가 복층의 금속층으로 구성되는 경우, 각 층의 코일 패턴의 형상 및 크기가 서로 상이할 수도 있다. 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(310)은 서로 분리된 두 개의 나선형 패턴으로 형성되고, 제2 금속층(320)은 그 양단이 각각 제1 금속층(310)의 각 나선형 패턴과 전기적으로 접속된 하나의 나선형 패턴으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 코일부(300)는 제1 금속층(310)과 제2 금속층(320)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 같이 제1 금속층(310)과 제2 금속층(320)은 각각 제1 절연층(210)과 제2 절연층(220) 내에 형성됨으로써 코일부(300)를 2층 이상의 복층으로 구성할 수 있다. 코일부(300)를 복층의 금속층으로 구성함에 따라, 한정된 공간 내에서 코일부(300)의 턴수를 높일 수 있다. 도면에서는 제1 금속층(310)과 제2 금속층(320)의 두 개의 층만으로 구성된 코일부(300)만이 예시되었으나, 코일부(300)는 필요에 따라 세 개 이상의 층으로 구성될 수도 있다. 예컨대, 제1 절연층(210)과 제2 절연층(220) 사이에 제3 절연층(미도시)이 적층되고, 상기 제3 절연층에 내설된 제3 금속층(미도시)이 더 마련될 수 있다. 이 경우, 제3 금속층은 제1 금속층(310) 및 제2 금속층(320)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3 금속층의 일단은 제1 금속층(310)과 전기적으로 연결되고, 타단은 제2 금속층(320)과 접촉될 수 있다.
코일부(300)를 구성하는 복층의 금속층은 절연층(200)에 의해 서로 이격될 수 있다. 이 때, 상기 복층의 금속층(310, 320)의 층간 전기적 접속은 하부 절연층에 형성된 제1 비아홀(410)을 통해 이루어질 수 있다. 제1 비아홀(410)은 절연층의 상면이 리세스되어, 그 내부에 형성된 금속층의 일부를 노출시키는 것일 수 있다. 하부 절연층에 제1 비아홀(410)이 형성된 후, 그 상면에 상부 금속층 및 상부 절연층이 적층됨으로써 복층의 코일부(300)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 비아홀(410)의 직경은 제1 금속층(310)의 코일 패턴의 너비보다 작을 수 있다.
예컨대, 제1 비아홀(410)은 제1 절연층(210)의 상면에 형성될 수 있다. 제1 비아홀(410)을 통해 노출된 제1 금속층(310)에 그 상부에 적층되는 금속층이 접촉될 수 있고, 이를 통해 제1 금속층(310)이 제2 금속층(320)을 포함한 코일부(300)의 나머지와 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2에서는 제2 절연층(220)이 제1 절연층(210)의 상부에 적층되고, 제2 금속층(320)이 제1 금속층(310)에 직접 접촉된 예가 도시되었다. 상기와 같이, 위아래로 적층된 두 개의 금속층은 하부의 절연층 상면에 형성된 제1 비아홀(410)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 전자기 액추에이터용 코일 부품을 더 컴팩트하게 형성할 수 있고, 이러한 전자기 액추에이터용 코일 부품을 제조 및 가공하는 데 있어서 생산성이 향상될 수 있다. 종래에는 코일부를 적층하기 위한 기판으로서 약 800 ㎛의 실리콘 웨이퍼 또는 유리 기판 등의 딱딱한 재질의 기판을 사용함에 따라, 코일 부품의 두께를 줄이는 데 한계가 있었다. 또한, 백 그라인딩 공정 등을 통해 상기 실리콘 웨이퍼 기판을 갈아 약 100 ㎛ 이하의 두께로 만드려는 시도는 있었으나, 백 그라인딩 공정 도중이나 추후에 기판 등을 절단하여 칩(chip) 형태의 코일 부품으로 가공 시 기판이 깨지는 현상이 발생하였다. 또한, 웨이퍼 공정 완료 후 개별칩으로 가공하기 위한 후공정을 진행하는 과정이나, 개별 칩으로 가공 후 가공된 칩을 제조 장치에서 분리하는 과정에서 실리콘 웨이퍼 기판이 휘는 현상(warpage)이 발생하여 후속 공정을 진행하는 것이 불가능 하였다. 이와는 달리, 본 실시예에서는 플렉서블한 합성수지 필름을 기판으로 사용함으로써 기판의 두께를 현저히 줄일 수 있고, 기판이 깨지거나 휘는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 전자기 액추에이터용 코일 부품을 장착하기 위해 필요한 공간의 크기가 줄어들어 전자기 액추에이터 등의 초소형화가 가능해질 수 있다. 더 나아가, 권취된 와이어가 아닌 복층 구조의 도금된 금속막을 이용하여 코일부를 형성함으로써 미세 코일 패턴을 형성하기가 용이해지고 코일 패턴 구현 능력이 우수해져 설계 조건을 정확하게 만족할 수 있어, 전자기장 효과가 향상된 코일 부품을 제공할 수 있다.
한편, 코일부(300)는 외부의 단자(미도시)와 전기적으로 연결되어 외부의 전압을 인가받을 수 있다. 상기 외부의 단자는 전원으로부터 연결된 전선이나 다른 전자부품의 접촉단자 등 코일부(300)에 전압을 인가할 수 있는 구성을 모두 포함할 수 있다. 코일부(300)가 외부의 전압을 인가받아 금속층 내에 전류가 흐르면 전자기장이 형성될 수 있다.
여기서, 코일부(300)와 상기 외부 단자의 전기적인 접속은 최상층의 절연층(제2 절연층 220)에 형성된 제2 비아홀(420)을 통해 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 외부 단자는, 제2 비아홀(420)을 통해 노출된 금속층에 전기적으로 접속될 수 있다. 여기서, 노출되는 금속층은 최상층의 금속층(제2 금속층 320)일 수도 있고, 그보다 하부에 형성된 금속층(제1 금속층(310))일 수도 있다. 상기 외부 단자는 금속층의 제2 비아홀(420)을 통해 노출된 부분에 직접 접촉될 수도 있고, 또는 후술되는 바와 같이 제2 비아홀(420) 내부에 형성된 돌출 전극(510) 등에 접촉됨으로써 금속층과 도통될 수도 있다. 이하에서는, 제2 비아홀(420)을 통해 제2 금속층(320)의 일부가 노출되는 것을 전제로 설명하나, 본 발명의 사상이 이와 같은 구성으로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서, 상술된 제1 비아홀(410)은 코일부(300)의 금속층간 전기적인 접속을 위해 절연층과 그 상부에 적층된 절연층 사이에 형성되는 것을 지칭하는데 반해, 제2 비아홀(420)은 최상층의 절연층에 형성되어 그보다 아래에 적층된 금속층의 일부를 노출시키는 것을 지칭할 수 있다. 제2 비아홀(420)의 형태는 절연층을 관통하는 것일 수도 있고, 또는 제1 비아홀(410)과 마찬가지로 절연층의 상면이 리세스된 것일 수도 있다. 도 2 및 후술되는 도 4에서는 제2 비아홀(420)이 최상층의 절연층을 관통하여 형성된 예가 도시되었고, 후술되는 도 5에는 제2 비아홀(420)이 최상층의 절연층의 상면이 리세스됨으로써 형성된 예가 도시되었다.
본 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 비아홀(420)은 제2 절연층(220)을 관통하여 형성되고, 제2 금속층(320)의 코일 패턴의 너비보다 큰 직경을 가질 수 있다. 또한, 제2 비아홀(420)의 직경은 제1 비아홀(410)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 비아홀(410)은 제2 절연층(220)의 하부에 적층된 절연층의 상면에 형성되어 그 내부의 금속층을 노출시키는 홀일 수 있다. 이 경우, 제2 비아홀(420)의 측면과 제2 금속층(320)의 코일 패턴 사이에는 소정의 갭이 형성될 수 있다.
상기와 같이 제2 비아홀(420)이 제2 절연층(220)을 관통하는 형태로 형성되는 경우, 제2 비아홀(420)을 통해 노출된 제2 금속층(320)의 상면은 제2 절연층(220)의 상면보다 높게 위치할 수 있다. 즉, 제2 비아홀(420)에서 제2 금속층(320)의 적어도 일부가 제2 절연층(220)보다 상부로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층(320)이 제2 절연층(220)보다 돌출된 부분은 제1 비아홀(410)이 형성됨에 따라 제1 비아홀(410) 둘레에 형성되는 소정의 돌출 부분에 제2 금속층(320)이 적층됨으로써 제2 비아홀(420) 내에서는 제2 금속층(320)의 나머지 부분보다 상면이 높게 형성되어 돌출된 것일 수 있다. 이 때, 제2 금속층(320)의 두께를 제1 금속층(310)과 실질적으로 동일하게 형성하되, 최상부의 절연층, 즉 제2 절연층(220)의 두께를 그 하부의 절연층(제1 절연층, 210)의 두께보다 작게 형성함으로써 제2 비아홀(420)에서 제2 금속층(320)이 돌출되게 할 수 있다.
상기와 같이 제2 비아홀의 측면과 제2 금속층의 코일 패턴 사이에 소정의 갭이 형성될 수 있도록 제2 비아홀이 크게 형성됨에 따라, 제2 금속층이 상대적으로 넓은 영역 노출될 수 있다. 더 나아가, 제2 비아홀에 제2 금속층이 그 주변의 절연층보다 상부로 더 돌출되게 형성될 수 있다. 따라서, 외부 단자를 용이하게 제2 금속층의 노출된 부분에 직접 접촉시킬 수 있다. 이 경우, 후술되는 돌출 전극 등을 형성하기 위한 추가 공정이 생략될 수 있어, 생산성이 향상되고 제조비용이 절감될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 단면도이다.
도 4을 참조하면, 전자기 액추에이터용 코일 부품(10)은 최상층의 절연층의 제2 비아홀(420) 내부에 형성되고, 그 내부에 형성된 금속층의 상면에 적층되는 돌출 전극(510)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2 비아홀(420)은 최상층의 절연층을 관통하여 형성된 것일 수 있다. 즉, 돌출 전극(510)은 제2 절연층(220)의 내부에 형성되어 제2 금속층(320)과 적층될 수 있으며, 코일부(300)와 상기 외부 단자를 전기적으로 접속하는 수단으로 작용할 수 있다. 예컨대, 돌출 전극(510)은 그 상면이 최상층의 절연층(제2 절연층 220)의 상면보다 높게 위치하도록 돌출 형성될 수 있고, 상기 외부 단자는 돌출 전극(510)의 상기 돌출된 부분에 보다 용이하게 접촉될 수 있다.
돌출 전극(510)은 전기전도성이 우수한 금속 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 돌출 전극(510)은 소정의 높이를 갖는 금속 필라(metal pillar) 상에 2개 이상의 금속층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 돌출 전극(510)은 제2 금속층(320)의 상면으로부터 돌출 형성된 구리 필라(Cu pillar, 511) 상에, 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및/또는 티타늄 텅스텐(TiW)으로 이루어진 하부 금속층(512)과, 주석(Sn), 은(Ag) 및/또는 금(Au)으로 이루어진 상부 금속층(513)이 순차적으로 적층된 것일 수 있다. 또는, 돌출 전극(510)은 제2 금속층(320)의 상면에 상기의 하부 금속층(512)이 직접 적층되고, 그 상면에 상부 금속층(513)이 적층된 것일 수 있다. 또는, 제2 금속층(320)의 상면에는 구리 필라(511) 대신에 구리(Cu)로 이루어진 금속 층이 형성되고, 그 상부에 하부 금속층(512)과 상부 금속층(513)이 순차적으로 적층된 것일 수도 있다. 즉, 돌출 전극(510)은 구리 필라, 구리 금속층, 상부 금속층 및 하부 금속층 중 적어도 하나가 제2 금속층(320)의 상면에 적층됨으로써 형성될 수 있다.
상기와 같은 여러 가지 구조의 돌출 전극(510)은 전해도금 또는 무전해도금의 공정을 통해 형성될 수 있다. 돌출 전극(510)을 형성하는 공정에 따라, 돌출 전극(510)은 금속의 씨드막(710) 상에 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제2 비아홀 내부에 돌출 전극이 형성됨에 따라 외부 전극이 전자기 액추에이터용 코일 부품에 더 안정적으로 접촉될 수 있다. 그 결과, 외부 전극과 코일 부품 간의 전기적 접속이 안정되고, 전기적 접속 불량이 감소될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제2 비아홀(420) 내부에는 돌출 전극(510)이 형성되되, 상기 제2 비아홀(420)은 최상층의 절연층(제2 절연층 220)의 상면이 리세스되어 형성된 것일 수 있다. 이 경우, 제2 비아홀(420)의 직경은 최상층의 금속층(제2 금속층 320)의 코일 패턴의 너비보다 작을 수 있다. 또는, 제2 비아홀(420)의 직경은 하부의 절연층에 형성된 제1 비아홀(410)의 직경과 동일할 수 있다. 돌출 전극(510)의 구체적인 구조는 상술된 것과 동일할 수 있는바, 그에 대한 설명은 생략하도록 한다. 본 실시예에 따르면, 제2 비아홀 또한 절연층의 상면이 리세스된 구조로 형성되는 것인바, 제2 비아홀이 더 용이하게 형성될 수 있어 생산성이 향상될 수 있다. 더 나아가, 제2 절연층이 제2 금속층의 측면을 덮는 구조이기 때문에, 제2 비아홀 내부에서 제2 금속층의 측면 보호가 용이해질 수 있다. 동시에, 제2 비아홀 내부에 돌출 전극을 마련함으로써 외부 전극과 코일 부품 간의 안정적인 전기적 접속을 구현할 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 돌출 전극(510)이 필라(pillar) 형상으로 형성된 것으로 도시되었으나, 돌출 전극(510)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 돌출 전극(510)의 형상은 필요에 따라 구(sphere)와 같은 다른 형상이 될 수도 있다. 특히, 도 5에 도시된 것과 같은 형태의 제2 비아홀에 돌출 전극이 형성되는 경우, 돌출 전극은 구(sphere) 형상으로 형성될 수 있다. 이를 위해, 돌출 전극을 형성하기 위한 하나 이상의 금속층이 적층된 후, 상기 적층된 금속층이 리플로우(reflow)될 수 있다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품의 사시도이고, 도 7는 도 6의 B-B' 선의 단면도이다.
도 6를 참조하면, 전자기 액추에이터용 코일 부품(10a)의 합성수지 필름(100)에는 이를 두께 방향으로 관통하는 제3 비아홀(430)이 형성될 수 있다. 제3 비아홀(430)을 통해, 합성수지 필름(100)에 가장 인접한 금속층, 즉 제1 금속층(310)의 일부가 코일 부품(10)의 하부로 노출될 수 있다. 여기서, 코일 부품(10)은 상기와 같은 제3 비아홀(430)의 내부를 채우는 관통 전극(520)을 더 포함할 수 있다. 관통 전극(520)은 그 일단부가 제1 금속층(310)과 접촉됨으로써 제1 금속층(310)과 전기적으로 도통되도록 형성될 수 있다. 또한, 관통 전극(520)의 타단에는 상기 외부 단자가 접촉될 수 있으며, 제3 비아홀(430) 내의 상기 관통 전극(520)을 통해 제1 금속층(310)이 상기 외부 단자와 전기적으로 연결되어 코일부(300)에 전압이 인가될 수 있다.
관통 전극(520)은 전기전도성이 우수한 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 금(Au) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 전해도금 또는 무전해도금 공정을 통해 제3 비아홀(430)을 채울 수 있다. 관통 전극(520)의 하단부는 합성수지 필름(100)의 하면보다 하부로 돌출될 수도 있고, 또는 서로 실질적으로 동일한 높이에 위치할 수 있다. 관통 전극(520)을 형성하는 공정에 따라, 관통 전극(520)은 금속의 씨드막(710) 상에 형성될 수 있다. 또는, 제1 금속층(310)의 하부에 적층된 씨드막(710)의 제1 금속층(310)과 반대측 면 상에 형성될 수도 있다.
도 6에서는 제3 비아홀(430) 및 관통 전극(520)이 제1 비아홀과 중첩되는 위치에 형성된 것으로 도시되었으나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 비아홀은 제1 금속층(310)을 노출시키는 것이라면 합성수지 필름(100)의 어디에든 형성될 수 있으며, 그 내부에 금속을 채움으로써 제1 금속층(310)과 도통하는 관통 전극을 형성할 수 있다.
본 실시예와 같이 코일 부품(10)의 하면에 제3 비아홀(430) 및 관통 전극(520)이 형성될 때, 코일 부품(10)의 상면에는 제2 비아홀(420)이 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 코일부(300)는 그 하면에 마련된 관통 전극(520)을 통해서만 외부로부터 전압을 인가받을 수 있다. 다르게는, 코일 부품(10)의 하면에 제3 비아홀(430) 및 관통 전극(520)이 형성될 때, 상면에는 제2 비아홀(420)이 함께 형성될 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 외부의 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 포인트가 절연층이 아닌 기판 상에 형성된 전자기 액추에이터용 코일 부품이 제공될 수 있다. 이는 본원 발명의 코일 부품에서 기판으로서 합성수지 필름을 적용한 것에 기인한다. 코일부와 절연층이 적층되는 기판으로서 합성수지 필름을 이용함에 따라, 기판을 관통하여 비아홀을 형성하기 용이하며, 그 과정에서 기판이 깨질 염려가 없다. 본 실시예와 같이 외부의 단자와의 접속 포인트가 기판 측에 형성되는 경우, 코일부에 전압이 인가될 때 기판 측 주변에 형성되는 전자기장의 세기가 커질 수 있다. 그 결과, 종래의 자동초점 조정 장치 또는 손떨림 보정 장치처럼 마그네트가 코일 부품의 기판과 마주보게 배치되는 장치에서, 전자기 액추에이터가 더 정밀하게 제어되고 그 구동력이 향상될 수 있다.
이하에서는 도 8a 내지 도 8m을 참조하여 상술된 전자기 액추에이터용 코일 부품을 제조하기 위한 방법의 실시예를 설명하도록 한다.
도 8a 내지 도 8m은 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 각 공정 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8a를 참조하면, 전자기 액추에이터용 코일 부품을 제조하기 위한 베이스 기판으로서 합성수지 필름(100)이 제공되고, 그 상면에 금속의 씨드막(710)이 형성될 수 있다. 이 때, 씨드막(710)은 합성수지 필름(100) 상에 금속이 증착됨으로써 형성될 수 있다. 예컨대, 씨드막(710)은 물리적 화학 기상 증착(PVD), 스퍼터링(sputtering) 증착, 또는 E-Beam 증착 방식을 통해 합성수지 필름(100) 상에 형성될 수 있다. 씨드막(710)의 두께는 0.01 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하일 수 있다.
여기서, 씨드막(710)은 2개 이상의 금속층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 합성수지 필름(100)의 상면에 바로 적층되는 하부 금속층은 베리어 층(barrier layer)으로서 티타늄(Ti) 및/또는 티타늄 텅스텐(TiW)으로 이루어질 수 있고, 그 상부에 적층되는 금속층은 디퓨젼 층(diffusion layer)으로서 구리(Cu) 및/또는 니켈(Ni)로 이루어질 수 있다. 상기의 씨드막(710)은 코일부를 구성하는 금속층, 돌출 전극, 또는 관통 전극을 도금하기 위한 바탕층으로서 작용할 수 있다.
또는, 일면에 금속의 씨드막(710)이 적층된 합성수지 필름(100)이 제공될 수도 있다. 이 경우, 금속의 씨드막(710)은 합성수지 필름(100)의 제조 시에 형성된 것으로서, 합성수지 필름(100)은 일면에 씨드막(710)이 적층된 상태로 공급될 수 있다. 이 경우, 증착 등의 공정을 통해 씨드막(710)을 형성하는 공정이 생략될 수 있어 경제적이다.
도 8b를 참조하면, 상기 씨드막(710)의 상면에 감광성 물질(720)이 도포될 수 있다. 여기서, 상기 감광성 물질(72)은 스핀 코팅(spin coating) 공정을 통해 도포될 수 있다. 상기 감광성 물질(720)은 포토리소그래피(Photolithography) 공정을 위한 것으로서, 빛을 받으면 화학반응을 일으켜서 성질이 변화되는 물질일 수 있다.
도 8c를 참조하면, 상기 도포된 감광성 물질(720)에 포토리소그래피 공정을 통해 소정 패턴의 개구(71)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 소정 패턴은 코일부를 구성하는 금속층이 형성되는 패턴일 수 있다. 구체적으로, 감광성 물질(720)에 상기 소정 패턴이 형성된 마스크(미도시)를 부착하여 코일부가 형성될 부분에만 빛이 조사되도록 노광 공정을 진행할 수 있다. 그리고 나서, 현상액을 이용하여 빛을 받은 부분의 감광성 물질(720)을 제거하면 코일부의 금속층이 형성될 위치에 개구(71)가 형성될 수 있다. 물론, 전술한 포지티브 방식 외에도 개구(71)가 형성될 부분을 제외한 나머지 부분에만 빛이 조사되도록 노광 공정을 실시하는 네거티브 방식이 이용될 수도 있다.
도 8d를 참조하면, 도 8c에서 형성된 개구(71)에 금속이 전해도금됨으로써 씨드막(710)의 상면에 코일부의 금속층(310)이 형성될 수 있다. 이 때, 형성된 금속층(310)은 상기 소정 패턴을 가질 수 있으며, 전해도금되는 금속은 상술한 바와 같이, 전기전도성이 우수하고 부식에 강한 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu) 및 백금(Pt) 중 어느 하나 또는 적어도 두 개의 혼합물일 수 있다.
상기와 같이 코일부의 금속층(310)이 형성되면, 도 8d)에 도시된 바와 같이 감광성 물질이 제거될 수 있다. 그리고 나서, 도 8f에 도시된 바와 같이, 씨드막(710)이 그 상면에 적층된 금속층(310)의 패턴에 따라 식각될 수 있다. 구체적으로, 서로 인접한 두 개의 금속층(310) 패턴 사이의 씨드막(710)이 제거될 수 있다. 본 단계에서, 금속층(310)의 상면에 형성된 산화막을 제거하기 위한 산 세정(Acid clean) 공정이 추가적으로 더 수행될 수 있다.
도 8g를 참조하면, 도금된 코일부의 금속층(310)을 덮도록 합성수지 필름(100)의 상면에 절연층(210)이 적층될 수 있다. 이 때, 절연층(210)은 포토리소그라피 공정의 스핀 코팅(spin coating) 공정에 의해 합성수지 필름(100)의 상면에 도포될 수 있다. 이 때, 도포되는 절연층(210)의 두께는 0.1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다.
그리고 나서, 도 8h에 도시된 바와 같이 절연층(210)의 상면에 제1 비아홀(410)을 형성하는 공정이 진행될 수 있다. 절연층(210)에 제1 비아홀(410)을 형성하는 공정 또한 포토리소그래피 공정을 통해 수행될 수 있다. 이를 위해, 절연층(210)은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 절연층(210) 상에 제1 비아홀(410)의 패턴이 형성된 마스크(미도시)가 부착되고, 노광 공정이 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 비아홀(410)이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분에 빛이 조사되고, 현상액을 이용하여 빛을 받은 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하면 절연층(210)의 상면이 해당 부분에서만 리세스될 수 있다. 물론, 이러한 네거티브 방식 외에도 비아홀이 형성될 부분에만 빛을 조사한 뒤 빛을 받은 부분을 제거하는 포지티브 방식이 이용될 수도 있다. 절연층(210)이 리세스됨에 따라 절연층(210)에 내설된 코일부의 금속층(310)이 노출될 수 있고, 상기 노출된 부분에 그 상부에 적층되는 금속층(310)이 접촉될 수 있다. 즉, 제1 비아홀(410)을 통해 코일부의 금속층(310)간 전기적 접속이 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 상기와 같이 절연층(210)의 상면이 리세스된 후, 열처리 공정(curing)이 진행될 수 있다. 상기 열처리 공정을 통해, 절연층(210)의 상면이 리세스되어 형성된 제1 비아홀(410)이 단단하게 고정될 수 있다. 상기 열처리 공정의 온도 및 시간은, 기판으로 작용하는 합성수지 필름(100)을 손상시키지 않는 범위 내에서 설정될 수 있다. 일 예로, 합성수지 필름(100)이 에폭시계 수지를 포함하여 이루어진 경우, 상기 열처리 공정은 100℃ 이상 400℃ 이하의 온도에서 30분 이상 8시간 이하의 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
이 때, 도 8h에 도시된 바와 같이, 제1 비아홀(410)의 내측에는 절연층(210)의 찌꺼기(scum, 411)가 남아있을 수 있다. 도 8i를 참조하면, 제1 비아홀(410) 둘레를 따라 건식 식각(dry etch) 공정이 추가적으로 진행되어 상기 찌꺼기(411)를 제거할 수 있다. 이 때의 식각량은 0.001 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 건식 식각 공정은 상술된 열처리 공정보다 선행될 수도 있다.
도 8j를 참조하면, 상기와 같이 절연층(210)에 제1 비아홀(410)이 형성되면, 상기 절연층(210)의 상면에 금속의 씨드막(710)이 적층될 수 있다. 상기의 씨드막(710) 또한 코일부를 구성하는 금속층, 돌출 전극, 또는 관통 전극을 도금하기 위한 바탕층으로서 작용할 수 있으며, 구체적인 구성 및 공정은 상술한 것과 동일할 수 있다.
그 후, 씨드막(710) 상에 감광성 물질이 도포되고 코일 패턴의 개구가 형성되는 공정, 개구에 금속물질이 도금되어 코일부의 금속층이 형성되는 공정, 상기 감광성 물질이 제거되는 공정, 그리고 씨드막(710)이 금속층의 패턴에 맞춰 식각되는 공정이 재차 수행되어, 도 8k에 도시된 바와 같이 기 적층된 절연층(210)의 상부에 코일부의 금속층(320)이 추가적으로 적층될 수 있다. 그리고 나서, 도 8l에 도시된 바와 같이, 상기 상부 금속층(320)을 덮도록 기 적층된 절연층(210)의 상면에 절연층(220)이 추가적으로 적층될 수 있다.
상술된 바와 같이, 기 형성된 절연층의 상부에 코일부의 금속층이 형성되는 단계와 그것을 덮도록 절연층이 적층되는 단계가 순차적으로 반복됨으로써 2개 이상의 금속층(310, 320)이 적층된 복층 구조의 코일부가 형성될 수 있다. 도면에서는 코일부의 금속층이 형성되는 단계와 절연층이 적층되는 단계가 각각 1회 반복된 것으로 도시되었으나, 제조되는 코일 부품의 용량 등에 따라 반복 횟수는 추가될 수 있다. 이 경우, 금속층의 층간 전기적인 접속을 위해, 추가적으로 적층된 절연층의 상면에 제1 비아홀이 형성될 수 있다.
도 8m을 참조하면, 코일부의 금속층이 형성되는 단계와 절연층이 적층되는 단계가 순차적으로 반복되는 공정이 완료된 후, 최상층의 절연층(220)에 제2 비아홀(420)을 형성하는 공정이 수행될 수 있다. 제2 비아홀(420)을 형성하는 공정은 상술된 제1 비아홀(410)을 형성하는 공정과 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 여기서, 제2 비아홀(420)은 절연층(220)을 관통하는 형상으로 형성될 수 있으며, 그 직경이 제1 비아홀(410)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 제2 비아홀(420)이 형성됨에 따라, 최상층의 절연층(220)에 내설된 최상층의 금속층(320)이 노출되고, 상기 노출된 부분에 외부의 단자가 직접 접속됨으로써 코일부에 전압이 인가될 수 있다.
더 나아가, 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법은 제2 비아홀(420) 내부에 돌출 전극이 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다. 돌출 전극은 제2 비아홀(420)에 의해 노출된 금속층 상에 적층될 수 있다. 이를 위해, 최상의 절연층의 상면에 금속의 씨드막이 추가적으로 적층될 수 있다. 그리고 나서, 씨드막 상에 감광성 물질이 도포되고 돌출 전극 형상의 개구가 형성되는 공정이 재차 수행될 수 있다. 상기 개구는 금속층의 의해 노출된 부분의 상부에 형성될 수 있다. 그 후, 상기 개구에 돌출 전극을 도금하는 공정, 상기 감광성 물질이 제거되는 공정, 그리고 씨드막이 식각되는 공정이 순차적으로 수행됨으로써 돌출 전극이 형성될 수 있다. 돌출 전극의 도금은 전해도금 또는 무전해 도금 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 돌출 전극이 2개 이상의 금속층이 적층된 구조로 이루어진 경우, 각 금속층을 구성하는 금속이 순차적으로 도금될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 상기 도금된 금속층에 리플로우(reflow) 공정을 수행하여 돌출 금속을 구(sphere) 형상으로 만드는 단계가 더 수행될 수 있다.
또한, 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법은 합성수지 필름(100)에 제3 비아홀이 형성되는 단계와, 상기 제3 비아홀의 내부를 채우는 관통 전극이 상기 최하층의 금속층의 하면에 적층되는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 최하층의 금속층은 합성수지 필름(100)의 상면에 바로 적층된 코일부의 금속층, 즉 제1 금속층(310)을 지칭할 수 있다.
제3 비아홀은 합성수지 필름(100)을 두께 방향으로 관통하여 형성될 수 있으며, 합성수지 필름(100)의 상면에 절연층 및 코일부가 적층된 상태에서 합성수지 필름(100)의 하면으로부터 이를 천공함으로써 형성될 수 있다. 다르게는, 제3 비아홀이 천공된 합성수지 필름(100) 상에 절연층과 코일부를 적층될 수도 있다. 제3 비아홀의 내부에 관통 전극을 채우는 단계는 합성수지 필름(100)의 하면에 금속의 씨드막을 증착하는 공정, 씨드막(710) 상에 감광성 물질이 도포되고 제3 비아홀과 상응하는 개구가 형성되는 공정, 상기 개구를 통해 제3 비아홀에 관통 전극을 도금하는 공정, 상기 감광성 물질이 제거되는 공정, 그리고 씨드막이 식각되는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 합성수지 필름(100)에 제3 비아홀을 형성하는 공정과 상기 제3 비아홀 내에 관통 전극을 채우는 공정은 합성수지 필름(100)의 상면에 절연층 및 코일부를 적층하기 전에 미리 수행되는 것도 가능하다. 또는, 절연층과 코일층의 적층 전에 합성수지 필름(100)에 제3 비아홀이 미리 형성되고, 관통 전극은 절연층과 코일층이 형성된 후에 채워질 수도 있다.
한편, 상술된 공정들이 시작되기 전이나 완료된 후에, 합성수지 필름(100)이 목적 크기로 절단되고 가공되는 공정이 수행될 수 있다. 아래에서는 일 예를 설명하나, 합성수지 필름(100)을 절단 및 가공하는 공정과 합성수지 필름(100)에 절연층과 코일부를 적층하는 일련의 공정의 순서가 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상술된 공정들이 시작되기 전에, 넓은 면적의 합성수지 필름(100)이 소정의 두께와 강성을 갖는 판재(예: 실리콘 웨이퍼)에 고정테이프로 고정될 수 있다. 상기와 같이 합성수지 필름(100)이 판재에 고정된 상태에서, 상술된 일련의 공정들이 수행되어 합성수지 필름(100) 상에 절연층(210, 220)과 코일부(310, 320)가 적층될 수 있다. 그리고 나서, 합성수지 필름(100)이 상기 판재와 함께 소정 모양으로 절단될 수 있다.
그 후, 고정테이프가 박리되고 합성수지 필름(100)절단된 단부가 가공됨으로써 칩(chip) 형태의 컴팩트한 전자기 액추에이터용 코일 부품이 제조될 수 있다. 본 단계에서, 플렉서블한 합성수지 필름(100)은 용이하게 절단되고 가공될 수 있다. 또한, 합성수지 필름(100)이 탄성을 갖는바, 이를 절단하거나 고정테이프를 박리하는 과정에서 깨지거나 휘어지는 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 시 생산성이 향상될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10, 10a: 코일 부품 100: 합성수지 필름
200: 절연층 210: 제1 절연층
220: 제2 절연층 300: 코일부
310: 제1 금속층 320: 제2 금속층
410: 제1 비아홀 420: 제2 비아홀
430: 제3 비아홀 510: 돌출 전극
520: 관통 전극 710: 씨드막
200: 절연층 210: 제1 절연층
220: 제2 절연층 300: 코일부
310: 제1 금속층 320: 제2 금속층
410: 제1 비아홀 420: 제2 비아홀
430: 제3 비아홀 510: 돌출 전극
520: 관통 전극 710: 씨드막
Claims (19)
- 플렉서블한 합성수지 필름;
상기 합성수지 필름의 일면에 적층되는 제1 절연층;
상기 제1 절연층의 상기 합성수지 필름과 반대되는 측에 제공되는 제2 절연층; 및
상기 제1 및 상기 제2 절연층의 내부에 각각 제공된 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하고, 외부의 전압을 받아 기기의 역학적 움직임을 생성하기 위한 전자기장을 발생시키는 코일부를 포함하고,
상기 제1 금속층은 그 일부를 노출시키도록 상기 제1 절연층에 형성된 제1 비아홀을 통해 상기 제2 금속층을 포함한 상기 코일부의 나머지와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 1 항에 있어서,
상기 합성수지 필름의 두께는 30 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 1 항에 있어서,
상기 합성수지 필름은 에폭시계 수지 또는 폴리이미드 수지를 포함하여 이루어진 필름인 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2 절연층은 최상층의 절연층이고,
상기 제2 절연층에는 상기 제1 비아홀을 통해 노출된 제1 금속층 또는 상기 제2 금속층의 일부를 외부로 노출시키는 제2 비아홀이 관통되거나 리세스되어 형성되고,
상기 코일부는 상기 제2 비아홀을 통해 외부의 단자와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 4 항에 있어서,
상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 사이에는 제3 절연층이 제공되고,
상기 코일부는,
상기 제3 절연층의 내부에 제공되고 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층과 전기적으로 연결되는 제3 금속층을 더 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 4 항에 있어서,
상기 제2 비아홀의 직경은 상기 제1 비아홀의 직경보다 큰 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 1 항에 있어서,
상기 합성수지 필름의 일면에 증착되어 형성된 금속의 씨드막을 더 포함하고,
상기 금속층은 상기 씨드막 위에 전해도금 또는 무전해도금에 의해 형성되는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 7 항에 있어서,
상기 씨드막은,
베리어 층(barrier layer)인 하부 금속층과, 디퓨젼 층(diffusion layer)인 상부 금속층으로 구성되는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 1 항에 있어서,
상기 합성수지 필름에는 상기 제1 금속층의 일부를 노출시키는 제3 비아홀이 관통 형성되고,
상기 코일부는 상기 제3 비아홀을 통해 외부의 단자와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 제 9 항에 있어서,
상기 제3 비아홀의 내부를 채우며, 단부가 상기 제1 금속층과 접하는 관통 전극을 더 포함하고,
상기 코일부는 상기 관통 전극에 상기 외부의 단자가 접촉되는 것에 의해 상기 외부의 단자와 전기적으로 연결되는 전자기 액추에이터용 코일 부품. - 플렉서블한 합성수지 필름을 제공하는 단계;
상기 합성수지 필름의 상면에 외부의 전압을 인가받아 기기의 역학적 움직임을 생성하기 위한 전자기장을 형성하는 코일부의 적어도 일부를 형성하는 금속층을 소정 패턴으로 형성하는 단계;
상기 금속층을 덮도록 상기 합성수지 필름의 상면에 절연층을 적층하는 단계; 및
상기 절연층이 적층된 상기 합성수지 필름을 절단하는 단계를 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 금속층을 형성하는 단계는,
상기 합성수지 필름의 상면을 덮는 씨드막을 형성하는 단계;
상기 씨드막의 상면에 감광성 물질을 도포하는 단계;
포토리소그래피(Photolithography) 공정을 통해 상기 감광성 물질에 상기 소정 패턴의 개구를 형성하는 단계;
상기 개구에 상기 금속층을 전해도금 또는 무전해도금하는 단계; 및
상기 감광성 물질을 제거하고, 상기 씨드막을 상기 금속층의 패턴에 따라 식각하는 단계를 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 씨드막을 형성하는 단계는 상기 합성수지 필름 상에 금속을 증착하는 단계를 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 절연층의 상면을 리세스하여, 상기 금속층의 일부를 노출시키는 제1 비아홀을 형성하는 단계;
상기 제1 비아홀이 형성된 절연층 상에, 상기 코일부의 적어도 일부를 형성하는 금속층을 소정 패턴으로 형성하는 단계 및 상기 금속층에 절연층을 적층하는 단계가 순차적으로 반복하는 단계; 및
최상층의 절연층의 상면을 관통하여, 최상층의 금속층의 일부를 노출시키는 제2 비아홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 제2 비아홀의 직경은 상기 제1 비아홀의 직경보다 크게 형성하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 합성수지 필름을 관통하여, 최하층의 금속층의 일부를 노출시키는 제3 비아홀을 형성하는 단계; 및
상기 제3 비아홀의 내부를 채우는 관통 전극을 상기 최하층의 금속층의 하면에 적층하는 단계를 더 포함하는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 씨드막은,
배리어 층(barrier layer)인 하부 금속층과, 디퓨젼 층(diffusion layer)인 상부 금속층으로 구성되는 전자기 액추에이터용 코일 부품의 제조 방법. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150035090A KR101617124B1 (ko) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150035090A KR101617124B1 (ko) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160010557A Division KR101617137B1 (ko) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 코일 부품 및 그 제조 방법 |
| KR1020160010566A Division KR101617139B1 (ko) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 코일 부품 및 그 제조 방법 |
| KR1020160010561A Division KR101617138B1 (ko) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101617124B1 true KR101617124B1 (ko) | 2016-04-29 |
Family
ID=55916027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150035090A KR101617124B1 (ko) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101617124B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190118294A (ko) * | 2018-04-10 | 2019-10-18 | 삼성전기주식회사 | 코일 부품의 제조방법 |
| CN111033647A (zh) * | 2017-07-31 | 2020-04-17 | 股份公司凯维肯 | 驱动器线圈结构体及其制造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053174A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Kaneka Corp | コイルおよびその製造方法 |
| JP2008205123A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fujikura Ltd | 電子部品内蔵型配線基板及びその実装部品 |
| JP2013153184A (ja) * | 2008-12-22 | 2013-08-08 | Tdk Corp | 電子部品の製造方法 |
| KR20140024151A (ko) * | 2012-08-20 | 2014-02-28 | 삼성전기주식회사 | 인덕터 제조방법 |
| KR20140076329A (ko) | 2012-12-12 | 2014-06-20 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
-
2015
- 2015-03-13 KR KR1020150035090A patent/KR101617124B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053174A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Kaneka Corp | コイルおよびその製造方法 |
| JP2008205123A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fujikura Ltd | 電子部品内蔵型配線基板及びその実装部品 |
| JP2013153184A (ja) * | 2008-12-22 | 2013-08-08 | Tdk Corp | 電子部品の製造方法 |
| KR20140024151A (ko) * | 2012-08-20 | 2014-02-28 | 삼성전기주식회사 | 인덕터 제조방법 |
| KR20140076329A (ko) | 2012-12-12 | 2014-06-20 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111033647A (zh) * | 2017-07-31 | 2020-04-17 | 股份公司凯维肯 | 驱动器线圈结构体及其制造方法 |
| KR20190118294A (ko) * | 2018-04-10 | 2019-10-18 | 삼성전기주식회사 | 코일 부품의 제조방법 |
| CN110364353A (zh) * | 2018-04-10 | 2019-10-22 | 三星电机株式会社 | 线圈组件及其制造方法 |
| KR102052819B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2019-12-09 | 삼성전기주식회사 | 코일 부품의 제조방법 |
| US11315719B2 (en) | 2018-04-10 | 2022-04-26 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Method of manufacturing a coil component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10847303B2 (en) | Coil component | |
| US9514880B2 (en) | Coil unit for thin film inductor, manufacturing method of coil unit for thin film inductor, thin film inductor and manufacturing method of thin film inductor | |
| US11979652B2 (en) | Camera module and camera apparatus comprising same | |
| JP4191506B2 (ja) | 高密度インダクタおよびその製造方法 | |
| TWI442126B (zh) | 光學設備及其形成方法 | |
| EP2662873B1 (en) | Method of manufacturing coil element and coil element | |
| JP4450071B2 (ja) | 電子部品 | |
| CN109961938B (zh) | 线圈组件及其制造方法 | |
| KR101617139B1 (ko) | 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| KR101617124B1 (ko) | 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| US20200227984A1 (en) | Actuator coil structure and method for manufacturing same | |
| KR101875066B1 (ko) | 손떨림 보정코일유닛과 손떨림 보정코일유닛의 제조방법 | |
| CN110277230B (zh) | 线圈组件 | |
| US20180174736A1 (en) | Inductor and manufacturing method of inductor | |
| KR101617137B1 (ko) | 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| KR101617138B1 (ko) | 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| KR20240026975A (ko) | 이미지 센서용 기판 및 이를 포함하는 카메라 모듈 | |
| JP2014232815A (ja) | コイル部品 | |
| US11622064B2 (en) | Substrate for image sensor | |
| KR101618015B1 (ko) | 전자기 액추에이터용 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| KR101617135B1 (ko) | 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| KR101617136B1 (ko) | 코일 부품 및 그 제조 방법 | |
| TWI642334B (zh) | 電路板及其製造方法 | |
| JP2019186518A (ja) | コイル部品及びその製造方法 | |
| KR20180081475A (ko) | 인덕터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190425 Year of fee payment: 4 |