KR102345108B1

KR102345108B1 - 코일 부품

Info

Publication number: KR102345108B1
Application number: KR1020200006393A
Authority: KR
Inventors: 김형호; 송현유; 김재광; 조병국
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-12-30
Also published as: US11887768B2; KR20210092915A; CN113140396A; US20210225576A1

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 권회부와, 상기 권회부와 이격 공간을 형성하도록 상기 권회부의 단부로부터 연장된 인출부를 가지고, 표면에 절연피복부가 배치된 금속와이어로 형성된 권선코일, 내부에 상기 권선코일을 매설하고, 자성분말과 절연수지를 포함하는 바디, 및 상기 이격 공간을 형성하는 상기 권회부의 표면과 상기 인출부의 표면 중 적어도 하나에 배치된 절연층을 포함한다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}

본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.

코일 부품의 일 예로, 권선형 코일을 이용하는 권선형 코일 부품이 있다.

권선형 코일은, 표면에 절연피복층이 형성된 금속 와이어를 복수회 감아 권회부를 형성한다(1차 가공). 1차 가공이 완료되면 금속 와이어의 양단은 권회부의 양단으로부터 각각 연장되어 서로 나란한 형태를 가지게 된다. 다음으로, 1차 가공된 금속 와이어의 양단을 이들이 연장된 방향과 수직한 방향으로 구부리는 가공을 수행한다(2차 가공, 포밍 공정).

상술한 포밍 공정의 외력으로 인해 권회부의 최외측 턴과 금속 와이어의 양단 사이의 절연피복층이 파손되고, 해당 영역 내에서 권회부의 금속 와이어가 외부로 노출되는 경우가 발생한다.

일본등록특허 제 6090164호

본 발명의 목적은, 누설 전류를 감소시킬 수 있는 코일 부품을 제공하기 위함이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 권회부와, 상기 권회부와 이격 공간을 형성하도록 상기 권회부의 단부로부터 연장된 인출부를 가지고, 표면에 절연피복부가 배치된 금속와이어로 형성된 권선코일, 내부에 상기 권선코일을 매설하고, 자성분말과 절연수지를 포함하는 바디, 및 상기 이격 공간을 형성하는 상기 권회부의 표면과 상기 인출부의 표면 중 적어도 하나에 배치된 절연층을 포함하는 코일 부품이 제공된다.

본 발명에 따르면, 코일 부품의 누설 전류를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 상부에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 A를 확대 도시한 도면.
도 5는 절연층의 변형예를 도시한 도면으로, 도 4에 대응되는 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 7은 도 6의 B를 확대 도시한 도면.
도 8은 도 6의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 9는 도 8의 D를 확대 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면.
도 11은 도 10의 E를 확대 도시한 도면.
도 12는 도 10의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 13은 도 12의 F를 확대 도시한 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

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

도면에서, L 방향은 제1 방향 또는 길이 방향, W 방향은 제2 방향 또는 폭 방향, T 방향은 제3 방향 또는 두께 방향으로 정의될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

전자 기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 이용되는데, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일 부품이 적절하게 이용될 수 있다.

즉, 전자 기기에서 코일 부품은, 파워 인덕터(Power Inductor), 고주파 인덕터(HF Inductor), 통상의 비드(General Bead), 고주파용 비드(GHz Bead), 공통 모드 필터(Common Mode Filter) 등으로 이용될 수 있다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 상부에서 바라본 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3의 A를 확대 도시한 도면이다. 도 5는 절연층의 변형예를 도시한 도면으로, 도 4에 대응되는 도면이다. 한편, 도 2의 경우, 발명의 설명을 위해 일부 구성이 투영된 모습을 도시하고 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 권선코일(200), 절연층(300) 및 외부전극(400, 500)을 포함한다.

바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 권선코일(200)을 매설한다.

바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.

바디(100)는, 도 1을 기준으로, 길이 방향(L)으로 서로 마주보는 제1 면과 제2 면, 폭 방향(W)으로 서로 마주보는 제3 면과 제4 면, 두께 방향(T)으로 마주보는 제5 면 및 제6 면을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면 각각은, 바디(100)의 제5 면과 제6 면을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 이하에서, 바디(100)의 양 단면은 바디(100)의 제1 면 및 제2 면을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디(100)의 제3 면 및 제4 면을 의미하고, 바디(100)의 일면과 타면은 바디(100)의 제6 면 및 제5 면을 각각 의미할 수 있다.

바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(400, 500)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.65mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

바디(100)는 자성분말(10)과 절연수지(R)를 포함한다. 예로서, 바디(100)는, 자성분말(10)이 절연수지(R)에 분산된 구조의 자성 복합 시트를 후술할 권선코일(200) 에 적층함으로써 형성될 수 있다. 다른 예로서, 바디(100)는 권선코일(200)을 금형 몰드 내에 배치하고, 금형 몰드 내에 자성분말(10)과 절연수지(R)를 포함하는 자성 복합 물질을 충전함으로써 형성될 수 있다. 한편, 전술한 예들에서, 자성 복합 시트 또는 자성 복합 물질이 후술할 권선코일(200)의 권회부(210) 내의 빈 공간을 채움으로써 바디(100)의 코어(C)가 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

자성분말(10)은 페라이트 또는 금속자성분말일 수 있다.

페라이트 분말은, 예로서, Mg-Zn계, Mn-Zn계, Mn-Mg계, Cu-Zn계, Mg-Mn-Sr계, Ni-Zn계 등의 스피넬형 페라이트, Ba-Zn계, Ba-Mg계, Ba-Ni계, Ba-Co계, Ba-Ni-Co계 등의 육방정형 페라이트류, Y계 등의 가닛형 페라이트 및 Li계 페라이트 중 적어도 하나 이상일 수 있다.

금속자성분말은, 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, 금속자성분말은, 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.

한편, 이하에서는 자성분말(10)이 금속자성분말임을 전제로 설명하지만, 전술한 바와 같이 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

금속자성분말(10)은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속자성분말(10)은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

금속자성분말(10)은 평균 직경이 약 0.1㎛ 내지 50㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

금속자성분말(10)은 표면에 형성된 절연코팅막을 포함할 수 있다. 금속자성분말(10) 자체는 도전성을 가질 수 있으므로, 절연코팅막은 금속자성분말(10)의 표면을 둘러싸서 금속자성분말(10) 간의 short-circuit 등을 방지할 수 있다. 절연코팅막은 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 절연코팅막은, 전기 절연성 물질로 금속자성분말(10)의 표면에 형성될 수 있다면, 재료 및 형성 방법은 다양하게 변경될 수 있다.

바디(100)는, 2 종류 이상의 금속자성분말(10)을 포함할 수 있다. 여기서, 금속 자성 분말(10)이 상이한 종류라고 함은, 금속 자성 분말(10)이 평균 직경, 입경 분포, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다. 한편, 도 4에는, 바디(100)가, 서로 다른 입경 분포를 가지는 3 종류의 금속자성분말(10)을 포함함을 도시하고 있으나(trimodal mode), 이는 예시적인 것에 불과하므로, 바디(100)는 서로 다른 입경 분포를 가지는 2 종류의 금속자성분말(10)을 포함할 수도 있다(bimodal mode). 바디(100)가 서로 다른 입경분포를 가지는 2 종류 이상의 금속자성분말(10)을 포함함으로써, 동일한 부피의 바디(100)를 기준으로, 금속자성분말(10)의 밀도를 향상시킬 수 있다(충전율 향상).

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

권선코일(200)은 바디(100)에 매설되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 권선코일(200)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.

권선코일(200)은, 공심 코일인 권회부(210)와, 권회부(210)와 이격 공간(S)을 형성하도록 권회부(210)의 양단으로부터 각각 연장되어 바디(100)의 제1 및 제2 면으로 각각 노출된 인출부(221, 222)를 포함한다.

권회부(210)는, 표면이 절연피복부(CI)로 피복된 구리와이어 등의 금속와이어(MW)를 스파이럴(spiral) 형상으로 감음으로써 형성될 수 있다. 결과, 권회부(210)의 각 턴(turn)은 절연피복부(CI)으로 피복된 형태를 가진다. 권회부(210)는 적어도 하나의 층으로 구성될 수 있다. 권회부(210) 각각의 층은 평면 나선형으로 형성되어, 적어도 하나의 턴(turn) 수를 가질 수 있다.

인출부(221, 222)는 권회부(210)의 양단부로부터 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면으로 노출되도록 연장된다. 인출부(221, 222)는 권회부(210)와 일체로 형성될 수 있다. 절연피복부(CI)로 피복된 금속와이어(MW)를 이용해 권회부(210)와 인출부(221, 222)를 일체로 형성할 수 있다. 인출부(221, 222)는 절연피복부(CI)로 피복된 금속와이어(MW)의 양단부일 수 있다.

권선형 코일 부품에 적용되는 권선코일의 경우, 표면이 절연코팅된 금속와이어를 권선기로 감아서 적어도 하나의 턴을 가지는 권회부를 형성한다(1차 가공). 1차 가공된 금속와이어는, 양단부가 권회부의 최외측 턴으로부터 각각 연장되고, 양단부가 실질적으로 동일한 방향으로 연장되어 서로 나란한 형태를 가지게 된다. 이렇게 금속와이어의 양단부가 서로 나란한 형태로 배치된 권선코일을 바디 내에 매설할 경우, 바디의 어느 하나의 면에 권선코일의 제1 및 제2 인출부가 함께 노출되는 문제가 있을 수 있다. 따라서, 권선코일의 제1 및 제2 인출부가 바디의 서로 마주한 양면으로 각각 노출될 수 있도록, 1차 가공된 금속와이어의 양단부 간의 거리를 증가시키는 가공을 수행한다(2차 가공, 포밍공정).

2차 가공에서, 금속와이어의 양단부에는 금속와이어의 양단부가 서로 마주한 방향으로 외력이 가해지므로, 서로 접하고 있던 권회부의 최외측 턴의 일영역과 금속와이어의 양단부 각각의 일영역은 서로 분리되게 된다. 그러나, 해당 공정에서, 권회부 최외측 턴의 일영역 및/또는 금속와이어의 양단부 각각의 일영역의 절연피복부가 파손되어 금속와이어가 외부로 노출될 수 있다. 절연피복부가 파손된 경우에 있어, 권선코일을 둘러싸는 바디가 도전성의 금속자성분말을 포함할 경우, 누설 전류(leakage current)가 발생하여 부품 특성이 저하될 수 있다.

본 실시예는, 전술한 문제를 해결하고자, 이격 공간(S)을 형성하는 권회부(210)의 표면과 인출부(221, 222)의 표면 중 적어도 하나에 배치된 절연층(300)을 배치한다. 즉, 이격 공간(S)에는 금속와이어(MW)가 노출되어 있을 우려가 있으므로, 이격 공간(S)을 형성하는 권회부(210)의 표면과 인출부(221, 222) 표면 중 적어도 하나에 절연층을 배치하여 금속와이어(MW)가 금속자성분말(10)과 직접 접촉하는 것을 방지한다.

한편, 본 명세서에서 권회부(210)와 제1 인출부(221) 간의 이격 공간(S)이라고 함은, 예로서, 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면을 기준으로, 권회부(210)와 제1 인출부(221) 간의 접점에서 권회부(210) 및 제1 인출부(221) 각각의 접선과, 상기 접점을 중심으로 하고 복수의 금속자성분말(10) 중 가장 큰 평균 직경을 가지는 것의 평균 직경을 반지름으로 하는 원(예로서, 직경이 가장 큰 금속 분말(10)의 D₅₀이 50㎛인 경우 반지름이 50㎛인 원)이 형성한 부채꼴 영역을 의미할 수 있다. 또는, 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면을 기준으로, 상기 부채꼴 영역 전체를 포함하는 권회부(210)의 표면과 제1 인출부(221)의 표면 사이의 영역을 의미할 수 있다. 또는, 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면을 기준으로, 상기 부채꼴 영역 중 일부를 포함하는 권회부(210)의 표면과 제1 인출부(221)의 표면 사이의 영역을 의미할 수 있다.

한편, 권회부(210)와 제2 인출부(222) 간의 이격 공간(S)도 전술한 의미가 적용될 수 있다. 이하에서는 권회부(210)와 제1 인출부(221) 간의 이격 공간(S)을 중심으로 설명하기로 하나, 이러한 설명은 권회부(210)와 제2 인출부(222) 간의 이격 공간(S)에도 동일하게 적용될 수 있다.

절연층(300)은, 이격 공간(S)으로 노출된 금속와이어(MW)의 노출면에 배치된 금속산화막을 포함할 수 있다. 금속산화막은, 2차 가공이 완료된 권선코일(200)의 이격 공간(S)을 형성하는 권회부(210)의 표면과 제1 인출부(221)의 표면 중 적어도 하나에 전기절연성의 금속산화막을 형성함으로써 형성될 수 있다. 금속산화막은 전기절연성이며, 금속을 포함하는 것이라면, 함유된 금속(또는 금속이온)의 종류와, 그 형성방법은 제한되지 않는다. 제한되지 않는 예로서, 금속와이어(MW)가 구리와이어인 경우, 금속산화막은 구리산화막일 수 있고, 구리산화막은 노출된 구리와이어의 노출면을 산화 처리함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 별도의 추가적인 금속산화막을 형성하는 경우와 대비하여 공정이 간소해질 수 있고, 금속와이어(MW)와 금속산화막이 서로 동일한 금속을 포함하므로 상호 간의 결합력이 증가될 수 있다. 또한, 금속산화막을 금속와이어(MW)의 노출면에만 선택적으로 형성할 수 있다. 한편, 도시하지 않았으나, 금속와이어(MW)의 노출면 산화 처리가 아니라, 다른 방법으로 금속산화막을 형성할 경우 금속산화막(310)은 금속와이어(MW)의 노출면뿐만 아니라, 절연피복부(CI)의 적어도 일부 상으로 연장 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 변형예에 적용되는 절연층(300)은 금속산화막(310)과 수지절연층(320)을 더 포함할 수 있다. 금속산화막(310)에는 크랙이 형성되어 누설 전류가 발생할 수도 있는데, 본 변형예의 경우, 금속산화막(310) 형성 후 금속산화막(310)에 수지절연층(320)을 추가로 형성함으로써 누설 전류를 보다 확실히 방지할 수 있다. 수지절연층(320)은, 금속산화막(310) 형성 공정이 수행된 권선코일(200)의 이격 공간(S)을 형성하는 권회부(210)의 표면과 제1 인출부(221)의 표면 중 어느 하나에 수지절연층 형성용 절연수지를 도포 또는 성막함으로써 형성될 수 있다. 수지절연층(320)은 바디(100)에 포함된 절연수지(R)와 동일한 수지를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 수지절연층(320)이 바디(100)에 포함된 절연수지(R)와 동일한 수지를 포함할 경우, 바디(100)와 권선코일(200) 간의 결합력이 향상될 수 있다.

외부전극(400, 500)은 바디(100)의 제1 및 제2 면 각각에 배치되어 인출부(221, 222)와 접촉 연결된다. 구체적으로, 제1 외부전극(400)은 바디(100)의 제1 면에 배치되어 제1 인출부(221)와 연결되고, 제2 외부전극(500)은 바디(100)의 제2 면에 배치되어 제2 인출부(222)와 연결된다.

외부전극(400, 500) 각각은, 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 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 제1 외부전극(200)은, 구리(Cu)를 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 층, 및 제2 층 상에 배치되고 주석(Sn)을 포함하는 제3 층으로 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 층 각각은 전해도금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 외부전극(400, 500) 각각은, 도전성 수지층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 도전성 수지층은, 은(Ag) 및/또는 구리(Cu)를 포함하는 도전성 분말과, 에폭시 등의 절연수지를 포함하는 도전성 페이스트를 도포 및 경화함으로써 형성될 수 있다.

(제2 실시예)

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면이다. 도 7은 도 6의 B를 확대 도시한 도면이다. 도 8은 도 6의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8의 D를 확대 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5와, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 절연층(300)의 배치 위치가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어 절연층(300)의 배치 위치를 중심으로 설명한다. 본 실시예의 나머지 구성에 대해서는 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 절연층(300)은, 이격 공간(S)을 포함하는 권선코일(200)의 표면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 절연층(300)은 권선코일(200)의 모든 표면과 바디(100) 사이에 개재된다. 절연층(300)은 2차 가공이 완료된 권선코일(200)을 액상의 절연 수지에 침지함으로써 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 절연층(300)은, 바디(100)의 절연수지(R)와 동일한 수지를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 절연층(300)과 바디(100)가 동일한 수지를 포함하는 경우, 절연층(300)과 바디(100) 간의 결합력이 향상될 수 있다.

권선코일(200)은 1차 및/또는 2차 가공 과정에서, 이격 공간(S)을 형성하는 영역 이외의 영역에서도 금속와이어(MW)가 외부로 노출될 수 있는데, 본 실시예의 경우 절연층(300)을 권선코일(200)의 모든 표면을 둘러싸도록 형성함으로써, 누설 전류 저감 효과를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우, 절연층(300)을 보다 간소한 방법으로 형성할 수 있다.

(제3 실시예)

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 2에 대응되는 도면이다. 도 11은 도 10의 E를 확대 도시한 도면이다. 도 12는 도 10의 III-III'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 13은 도 12의 F를 확대 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5와 도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때, 바디(100)가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는, 바디(100)를 중심으로 설명한다. 본 실시예의 나머지 구성에 대해서는 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 바디(100)는, 이격 공간(S)을 충전하는 저밀도부(110)와, 저밀도부(110)의 외측에 배치되고 자성분말의 밀도가 저밀도부(110)보다 높은 고밀도부(120)를 가진다.

저밀도부(110)와 고밀도부(120)는, 예로서, 2차 가공 및 절연층(300)이 형성된 권선코일(200)의 권회부(210)와 인출부(221, 222) 간의 이격 공간(S)에 저밀도부 형성용 자재를 충전한 후 권선코일(200)의 상부와 하부에 고밀도부 형성용 자재를 형성함으로써 형성될 수 있다. 저밀도부 형성용 자재와 고밀도부 형성용 자재 각각은, 서로 동일 및/또는 상이한 경화성 절연수지를 포함하고, 금속자성분말(10)의 충전률이 서로 상이한 제1 및 제2 자성 복합 수지일 수 있다. 여기서, 저밀도부 형성용 자재인 제1 자성 복합 수지는, 고밀도부 형성용 자재인 제2 자성 복합 수지보다 금속자성분말(10)의 충전률이 낮아, 금속자성분말(10)의 밀도가 고밀도부 형성용 자재인 제2 자성 복합 수지의 금속자성분말(10)의 금속자성분말(10)의 밀도보다 낮을 수 있다. 고밀도부 형성용 자재는 제2 자성 복합 수지로 구성된 자성 복합 시트일 수 있다. 한편, 전술한 예에서, 저밀도부 형성용 자재와 고밀도부 형성용 자재 각각에 포함된 절연수지가 서로 동일한 수지 또는 서로 cross-link 가 가능한 경화성 수지일 경우에, 바디(100)의 저밀도부(110)와 고밀도부(120)는 서로 일체로 형성되어 상하 간에 경계가 형성되지 않을 수 있다.

다른 예로서, 저밀도부 형성용 자재는 금속자성분말(10)을 포함하지 않고, 고밀도부 형성용 자재만이 금속자성분말(10)을 포함할 수 있다. 이 경우, 저밀도부 형성용 자재는, 고밀도부 형성용 자재를 권선코일(200)의 상하부에 적층 및 경화하여 바디(100)를 형성하는 공정에서, 상기 이격 공간으로 고밀도부 형성용 자재에 포함된 금속자성분말(10)이 유동하는 것을 방해할 수 있다. 한편, 저밀도부 형성용 자재가 절연수지를 포함하는 경우, 저밀도부 형성용 자재에 포함된 절연수지는 고밀도부 형성용 자재에 포함된 절연수지의 경화 온도보다 낮은 용융점을 가질 수 있다. 저밀도부 형성용 자재에 포함된 절연수지는, 예로서, 고밀도부 형성용 자재에 포함된 에폭시 수지의 경화온도보다 낮은 용융점을 가지는 왁스(wax)일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 저밀도부 형성용 자재에 포함된 절연수지는 바디(100) 형성을 위한 경화 공정에서 용융되어 상기 이격 공간(S)으로부터 바디(100)의 표면을 향상하는 방향을 따라 농도(밀도)가 감소할 수 있다.

한편, 전술한 예들에서, 저밀도부 형성용 자재가 액상의 물질인 경우, 액상인 저밀도부 형성용 자재의 표면 장력으로 인해, 권회부(210)와 제1 인출부(221) 간의 접점을 향하는 방향으로 내측으로 만곡된 형태를 가질 수 있다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 이격 공간(S)을 충전하는 저밀도부(110)는, 권회부(210)와 제1 인출부(221) 간의 접점을 향하는 방향으로 내측으로 만곡된 형태를 가질 수 있고, 도 13에 도시된 바와 같이 저밀도부(110)의 중앙부가 이격 공간(S)의 두께 방향 중심을 향해 함입된 형태를 가질 수 있다.

한편, 도 11 및 도 13에는 저밀도부(110)가 금속자성분말(10)을 포함하지 않음을 도시하고 있으나, 이는 발명의 이해 및 설명의 편의를 위해 저밀도부(110)를 예시적으로 도시한 것에 불과하다. 따라서, 본 발명의 범위가 도 11 및 도 13에 도시된 저밀도부(110)의 일 예로 제한되는 것은 아니다.

본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은, 누설 전류 발생의 가능성이 높은 권회부(210)와 인출부(221, 222) 간의 이격 공간(S)에 금속자성분말(10)의 밀도가 상대적으로 낮은 저밀도부(110)를 충전함으로써, 누설 전류 저감 효과를 향상시킬 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.

10: 자성분말
100: 바디
110: 저밀도부
120: 고밀도부
200: 권선코일
210: 권회부
221, 222: 인출부
300: 절연층
310: 금속산화막
320: 수지절연층
400, 500: 외부전극
C: 코어
R: 절연수지
S: 이격 공간
MW: 금속와이어
CI: 절연피복부
1000, 2000, 3000: 코일 부품

Claims

적어도 하나의 턴(turn)을 가지는 권회부와, 상기 권회부와 이격 공간을 형성하도록 상기 권회부의 단부로부터 연장된 인출부를 가지고, 표면에 절연피복부가 배치된 금속와이어로 형성된 권선코일;
내부에 상기 권선코일을 매설하고, 자성분말과 절연수지를 포함하는 바디; 및
상기 이격 공간을 형성하는 상기 권회부의 표면과 상기 인출부의 표면 중 적어도 하나에 배치된 절연층; 을 포함하고,
상기 금속와이어는 상기 이격 공간으로 노출되고,
상기 절연층은 상기 금속와이어의 노출면에 배치되는,
코일 부품.
삭제
제1항에 있어서,
상기 절연층은 금속산화막을 포함하는, 코일 부품.
제3항에 있어서,
상기 금속산화막은 상기 금속와이어에 포함된 금속을 포함하는,
코일 부품.
제4항에 있어서,
상기 금속산화막은 상기 금속와이어의 노출면에만 배치된,
코일 부품.
제3항에 있어서,
상기 절연층은 상기 금속산화막 상에 배치된 수지절연층을 더 포함하는,
코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 절연층은 상기 권선코일의 표면을 둘러싸도록 배치되는,
코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 바디는,
상기 이격 공간을 충전하는 저밀도부와,
상기 저밀도부의 외측에 배치되고, 상기 자성분말의 밀도가 상기 저밀도부보다 높은 고밀도부를 가지는,
코일 부품.
제8항에 있어서,
상기 저밀도부는 상기 바디의 절연수지의 경화 온도보다 낮은 용융점의 저융점수지를 포함하는,
코일 부품.
제9항에 있어서,
상기 저밀도부와 상기 고밀도부는 서로 일체로 형성되는,
코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 절연층은 상기 바디의 절연수지와 동일한 수지를 포함하는,
코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 자성분말은 도전성의 금속자성분말인,
코일 부품.
표면에 절연피복부가 배치된 금속와이어로 형성되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 권회부와, 상기 권회부와 이격 공간을 형성하도록 상기 권회부의 단부로부터 연장된 인출부를 가지는 권선코일;
금속자성분말과 절연수지를 포함하고, 상기 권선코일을 내부에 매설하는 바디; 및
상기 이격 공간으로 노출된 상기 금속와이어의 노출면에 배치된 절연층; 을 포함하는,
코일 부품.
제13항에 있어서,
상기 절연층은,
상기 금속와이어와 동일한 금속을 포함하고, 상기 금속와이어의 노출면에만 배치된 금속산화막인,
코일 부품.