KR102494320B1

KR102494320B1 - 코일 부품

Info

Publication number: KR102494320B1
Application number: KR1020170156356A
Authority: KR
Inventors: 정민기; 윤희수; 이상종; 홍승희
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2023-02-01
Also published as: CN109817427A; US20190156977A1; KR20190058926A; CN109817427B; US11217372B2

Abstract

본 발명의 일 구현예에 따른 코일 부품은, 내부 코일을 포함하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 상면 및 하면을 포함하는 바디, 상기 내부 코일의 일 단에 연결되는 제1 외부 전극 및 상기 내부 코일의 타 단에 연결되는 제2 외부 전극을 포함한다. 상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은, 상기 하면에서 동일한 일 측부에 형성된다.

Description

코일 부품 {COIL COMPONENT}

본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.

코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루는 대표적인 수동소자이다. 이러한 전자 회로가 형성되는 전자 장치의 소형화에 따라, 코일 부품, 예컨대 인덕터에 대해서도 소형화의 요구가 있다.

그에 따라, 최근에는 적층 방식을 이용한 칩 인덕터가 개발되고 있다. 이러한 적층형 인덕터는 주로 높은 주파수대역의 자기 공명 주파수(self resonance frequency, SRF) 및 낮은 비저항으로 인해 100MHz 이상의 고주파에서 사용 가능하도록 요구되고 있다.

또한 기기 주파수에서의 손실을 줄이기 위해 높은 Q(quality factor)특성이 요구되고 있다. 그에 따라, 높은 Q 특성을 만족하면서 소형화가 가능한 코일 부품의 코일에 대한 요구가 있다.

한국 공개특허공보 제2017-0086802호 일본 공개특허공보 특개2002-305111호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 높은 Q 특성을 만족할 수 있는 소형의 코일 부품을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 기술적 측면은 코일 부품의 일 예를 제안한다. 상기 코일 부품은, 내부 코일을 포함하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 상면 및 하면을 포함하는 바디, 상기 내부 코일의 일 단에 연결되는 제1 외부 전극 및 상기 내부 코일의 타 단에 연결되는 제2 외부 전극을 포함한다. 상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은, 상기 하면에서 동일한 일 측부에 형성된다.

본 발명의 다른 일 기술적 측면은 코일 부품의 다른 일 예를 제안한다. 상기 코일 부품은, 내부 코일을 포함하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 상면 및 하면, 및 길이 방향으로 서로 마주하는 제1 측면 및 제2 측면을 포함하는 바디, 상기 내부 코일의 일 단에 연결되는 제1 외부 전극 및 상기 내부 코일의 타 단에 연결되는 제2 외부 전극을 포함한다. 상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은 상기 제1 측면에 형성된다.

상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 소형의 인덕터에 대해서 높은 Q 특성을 가질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 코일 부품에 포함된 복수의 바디 시트에 대한 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 코일 부품의 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 코일 부품의 일 예에 따른 저면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 코일 부품의 다른 일 예에 따른 저면도이다.
도 6은 비교예에 따른 코일 부품에서의 자기장의 형성을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품에서의 자기장의 형성을 예시하는 도면이다.

이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 개시의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 개시의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 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.

그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 어떤 부분이 다른 부분에"연결"된다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되는 경우 뿐만 아니라, 또 다른 부분을 통하여 간접적으로 연결되는 경우를 포함하는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품은, 코일의 양 단에 대응되는 외부 단자가, 코일 부품의 바디부의 일 측에 함께 형성된다. 그에 따라, 플럭스의 흐름이 원활해지고, 전극에 의한 저항 특성의 변화가 최소화되어, 코일 부품의 Q 팩터 특성이 향상되게 된다.

이하, 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 이러한 코일 부품의 일 예(100)를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 코일 부품에 포함된 복수의 바디 시트에 대한 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 코일 부품의 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 코일 부품 (100)은 바디부(110)와 복수의 외부 전극(140)을 포함한다.

상기 바디부(110)는 실질적으로 코일 부품의 외관을 결정한다. 상기 바디부(110)는 두께(T) 방향으로 서로 마주하는 상면 및 하면, 길이(L) 방향으로 서로 마주하는 제1 측면 및 제2 측면, 폭(W) 방향으로 서로 마주하는 전면 및 후면을 포함할 수 있다. 상기 바디부(110)는 도시된 예와 같이 육면체 형상을 가질 수 있으나, 이제 한정되는 것은 아니다.

상기 바디부(110)를 구성하는 재질은 코일 부품이 구현하고자 하는 특성을 고려하여 당업자가 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 코일 부품(100)을 고주파 인덕터에 적용하는 경우에는, 유전체 재료를 이용한 폐자로를 형성하기 용이하도록, 세라믹 분말 등을 사용할 수 있다.

본 일 실시예에서, 상기 바디부(110)를 구성하는 제조 방식에 특별히 제한을 두지 않는다. 상기 바디부(110)를 구성하는 제조 방식으로서, 예를 들어, 복수의 유전체 시트를 적층하여 각 시트 상에 내부 코일을 위한 전도성 물질을 배치한 후 비아를 통해 연결하는 적층 방식을 사용될 수 있거나, 또는 다른 예를 들어, 미리 제조된 스파이럴 형상의 내부 코일을 유전체 재료 등으로 봉합하여 매몰시키는 방식을 사용될 수도 있는 등, 다양한 방식이 사용될 수 있다.

여기서는, 도 2에 도시된 예와 같이, 바디부(110)가 복수의 바디 시트(111 내지 116)를 적층하여 형성되는 예를 들어 설명하나, 상술한 바와 같이 미리 제조된 스파이럴 형상의 내부 코일을 유전체 재료 등으로 봉합하여 매몰시키는 방식 등으로도 변형 실시 가능함은 자명하다.

상기 바디부(110)는 내부에 내부 코일(120)을 포함한다. 상기 내부 코일(120)의 중심 축은, 상기 바디의 실장면 -코일 부품을 인쇄회로기판 등에 실장시 실장되는 면, 즉, 도시된 예에서는 하면- 에 수평 방향으로 형성된다. 즉, 도시된 바와 같이, 내부 코일(120)은 실장면에 수평하는 방향을 중심으로 권선되며, 그에 따라 실장면과, 인덕터에서 형성되는 자기장 간의 영향이 최소화 될 수 있으며, 그에 따라 인덕턴스에 대한 영향을 최소화할 수 있다.

상기 내부 코일(120)은 양 단, 즉, 일 단과 타 단을 가지며 권선된다. 상기 내부 코일(120)의 일 단 및 타 단은 각각 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)에 연결된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내부 코일(120)은, 복수의 바디 시트(111 내지 116)에 각각 형성되는 복수의 코일 패턴(121 내지 128)과, 상기 복수의 바디 시트 사이에 형성된 절연층(미도시)을 관통하여 형성되는 적어도 하나의 비아 전극(131 내지 137)을 포함할 수 있다.

또한, 내부 코일(120)은 내부 코일과 외부 전극 사이에 형성되는 내부 전극 패턴을 포함할 수 있다.

예컨대, 내부 코일(120)은, 내부 코일의 일 단과 제1 외부 전극(141)에 연결되는 제1 내부 전극 패턴(121a), 및 내부 코일의 타 단과 제2 외부 전극(142)에 연결되는 제2 내부 전극 패턴(128a) 를 포함할 수 있다.

따라서, 내부 코일(120)의 양 단은 제1 및 제2 내부 전극 패턴(121a, 128a)을 통하여 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)에 각각 연결될 수 있다. 이러한 내부 전극 패턴에 의해, 내부 코일(120)과 외부 전극 간의 접촉 신뢰성을 증대시킬 수 있다.

일 예로, 도시된 바와 같이, 제1 내부 전극 패턴(121a)의 노출 형상은 제2 내부 전극 패턴(128a)의 노출 형상에 대응될 수 있다. 한편, 제1 내부 전극 패턴(121a)의 형상은, 제2 내부 전극 패턴(128a)의 형상과 상이할 수 있다. 이는, 제1 및 제2 내부 전극 패턴(121a, 128a)이 각각 내부 코일(120)과 연결되는 지점이나 위치가 달라 서로 형상이 다르더라도, 바디부(110)에서의 노출 형상은 서로 대응되도록 함으로써, 외부 전극과의 접촉 환경을 동일하게 하여 품질 신뢰성을 높이도록 하기 위함이다.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 예와 같이, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 바디부(110)의 일 측으로 함께 형성되고 있다.

일 예로, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 바디부(110)의 실장면, 즉, 하면의 일 측부에 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 하면에서 제1 측면-도시된 예에서는 우측면-에 인접한 하면의 우측부에 형성될 수 있다.

일 예로, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 바디부(110)의 제1 측면에 형성될 수 있다.

일 예로, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 바디부(110)의 하면의 일 측부 및 제1 측면의 외부에 돌출되어 형성될 수 있다.

한편, 제1 외부 전극(141)과 제2 외부 전극(142)은 서로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 외부 전극(141)과 제2 외부 전극(142) 사이에는 외부 전극이 형성되지 않을 수 있다.

또한, 코일 부품(100)은 더미 외부 전극(143)을 포함할 수 있다. 더미 외부 전극(143)은 내부 코일(120)과 전기적으로 절연된다. 바디부(110)는 더미 외부 전극(143)에 연결되는 더미 패턴(121b 내지 128b)을 포함할 수 있다. 다만, 더미 패턴은 실시 형태에 따라 미 형성되거나 또는 다양하게 변형 실시될 수 있는 것이다.

더미 외부 전극(143)는 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)과 대칭되는 위치에 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 바디부(110)의 실장면, 즉, 하면의 일 측부에 형성되는 경우, 더미 외부 전극(143)은 하면의 타 측부에 형성될 수 있다. 즉, 도시된 예에서, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 우측면에 인접한 하면의 우측부에 형성되고, 더미 외부 전극(143)은 좌측면에 인접한 하면의 좌측부에 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 바디부(110)의 하면의 일 측부 및 제1 측면의 외부에 돌출되어 형성될 수 있고, 더미 외부 전극(143)은 바디부(110)의 하면의 타 측부 및 제2 측면의 외부에 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 도시된 예와 같이, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 우측면에 인접한 하면의 우측부와 우측면에 돌출 형성되고, 더미 외부 전극(143)은 좌측면에 인접한 하면의 좌측부와 좌측면에 돌출 형성될 수 있다.

도시된 예에서, 제1 및 제2 외부 전극(141,142)는 알파벳 L 자와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 외부 전극을 L자로 형성함으로써, 실장면에서의 접촉 수단과의 접촉 면적을 높일 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 코일 부품의 일 예에 따른 저면도이다.

도 4를 참조하면, 내부 코일(120)의 양 단에 연결되는 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 한 측면에 형성되고, 더미 외부 전극(143)은 그의 반대 위치에 형성됨을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 더미 외부 전극(143)은 다양하게 형성될 수 있다. 도 4 에서는, 더미 외부 전극(143)을 하나로 형성한 예를 도시하고 있다.

이러한 더미 외부 전극(143)은 연결되는 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)에 대응되는 형상으로서, 코일 부품(100)의 실장을 원활히 하도록 할 수 있다.

또한 더미 외부 전극(143)과 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)의 형상 또는 면적이 서로 상이하므로, 실장 위치를 정확하게 확인할 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 코일 부품의 다른 일 예에 따른 저면도이다.

도 4를 참조하면, 내부 코일(120)의 양 단에 연결되는 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 한 측면에 형성되고, 제1 및 제2 더미 외부 전극(143, 144)은 그에 대칭되는 위치에 형성됨을 알 수 있다.

예컨대, 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)은 하면의 일 측부에 형성되고, 제1 및 제2 더미 외부 전극(143, 144)은 제1 및 제2 외부 전극(141, 142)에 대향하여 상기 하면의 타 측부에 형성될 수 있다.

예컨대, 제1 더미 외부 전극(143)은 상기 하면의 중심선을 기준으로, 제1 외부 전극(141)에 대칭되는 위치에 형성될 수 있다. 제2 더미 외부 전극(144)은 상기 하면의 중심선을 기준으로, 제2 외부 전극(142)에 대칭되는 위치에 형성될 수 있다.

도 6은 비교예에 따른 코일 부품에서의 자기장의 형성을 예시하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품에서의 자기장의 형성을 예시하는 도면이다.

도 6에 도시된 비교예에 따른 코일 부품은 내부 코일의 양 단이 바디부의 양 측면 측으로 형성되는 것에 관한 것인 반면, 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품은 내부 코일의 양 단이 바디부의 일 측면 측으로 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 비교예에 따른 코일 부품은 양 측의 외부 전극을 따라 자기장이 유도되어 분포되는 반면, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품은 외부 전극이 한 측으로만 형성됨에 따라 외부 전극을 따라 유도되는 자기장의 크기가 작아지며, 특히 실장면 측의 중앙부 측으로 자기장이 강하게 형성되는 것을 알 수 있다.

이는, 제1 외부 전극(141)과 제2 외부 전극(142)이 서로 같은 측부에서 서로 이격되어 형성되고, 제1 외부 전극(141)과 제2 외부 전극(142) 사이에는 어떠한 외부 전극이 형성되지 않은 것에 의한 것이다.

즉, 외부 전극의 전체적인 면적을 최소화 하여, 외부 전극에 의한 자기 흐름의 영향을 최소화할 수 있고 그에 따라 자기 플럭스의 흐름이 원활하게 이루어진다.

또한, 저항으로서 작용하는 외부 전극의 저항값을 최소화 함으로써, 코일 부품의 Q 특성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 결정된다. 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.

한편, 본 개시에서 사용된 "일 예"라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일 예들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일예에서 설명된 사항이 다른 일예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

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

100 : 코일 부품
110 : 바디부
120 : 내부 코일
140 : 외부 전극

Claims

내부 코일을 포함하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 상면 및 하면, 및 길이 방향으로 서로 마주하는 제1 측면 및 제2 측면을 포함하는 바디;
상기 내부 코일의 일 단에 연결되는 제1 외부 전극;
상기 내부 코일의 타 단에 연결되는 제2 외부 전극; 및
상기 내부 코일과 전기적으로 절연되는 더미 외부 전극; 을 포함하고,
상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은 상기 하면의 일 측부에 형성되고, 상기 더미 외부 전극은 상기 하면의 타 측부에 형성되는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은,
상기 하면의 상기 일 측부 및 상기 제1 측면의 외부에 돌출되어 형성되는 코일 부품.
제2항에 있어서, 상기 더미 외부 전극은
상기 하면의 타 측부 및 상기 제2 측면의 외부에 돌출되어 형성되는 코일 부품.
삭제
제1항에 있어서, 상기 더미 외부 전극은
상기 하면의 중심선을 기준으로 상기 제1 외부 전극에 대칭되는 위치에 형성되는 제1 더미 외부 전극; 및
상기 하면의 중심선을 기준으로 상기 제2 외부 전극에 대칭되는 위치에 형성되는 제2 더미 외부 전극;
을 포함하는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은
상기 제1 측면에 인접한 상기 하면의 제1 측부에 형성되고,
상기 더미 외부 전극은
상기 제2 측면에 인접한 상기 하면의 제2 측부에 형성되는 코일 부품.
제1항에 있어서, 상기 내부 코일은
복수의 바디 시트에 각각 형성되는 복수의 코일 패턴;
상기 복수의 바디 시트 사이에 형성된 적어도 하나의 절연층을 관통하여 형성되는 적어도 하나의 비아 전극;
상기 내부 코일의 일 단과 상기 제1 외부 전극에 연결되는 제1 내부 전극 패턴; 및
상기 내부 코일의 타 단과 상기 제2 외부 전극에 연결되는 제2 내부 전극 패턴; 을 포함하는 코일 부품.
제7항에 있어서,
상기 제1 내부 전극 패턴의 노출 형상은 상기 제2 내부 전극 패턴의 노출 형상에 대응되는 코일 부품.
제8항에 있어서, 상기 제1 내부 전극 패턴의 형상은
상기 제2 내부 전극 패턴의 형상과 상이한 코일 부품.
내부 코일을 포함하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 상면 및 하면, 및 길이 방향으로 서로 마주하는 제1 측면 및 제2 측면을 포함하는 바디;
상기 내부 코일의 일 단에 연결되는 제1 외부 전극;
상기 내부 코일의 타 단에 연결되는 제2 외부 전극; 및
상기 내부 코일과 전기적으로 절연되는 더미 외부 전극; 을 포함하고,
상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은, 상기 제1 측면에 형성되고, 상기 더미 외부 전극은 상기 제2 측면에 형성되는 코일 부품.
제10항에 있어서, 상기 더미 외부 전극은
상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극에 대향하여 상기 하면의 타 측부에 형성되는 코일 부품.
제11항에 있어서,
상기 제1 외부 전극 및 상기 제2 외부 전극은
상기 하면의 일 측부 및 상기 제1 측면에 걸쳐 상기 바디의 외측에 형성되는 코일 부품.
제12항에 있어서, 상기 더미 외부 전극은
상기 하면의 타 측부 및 상기 제2 측면에 걸쳐 상기 바디의 외측에 형성되는 코일 부품.
제10항에 있어서, 상기 내부 코일은
복수의 바디 시트에 각각 형성되는 복수의 코일 패턴;
상기 복수의 바디 시트 사이에 형성된 적어도 하나의 절연층을 관통하여 형성되는 적어도 하나의 비아 전극;
상기 내부 코일의 일 단과 상기 제1 외부 전극에 연결되는 제1 내부 전극 패턴; 및
상기 내부 코일의 타 단과 상기 제2 외부 전극에 연결되는 제2 내부 전극 패턴; 을 포함하는 코일 부품.
제14항에 있어서,
상기 제1 내부 전극 패턴의 노출 형상은 상기 제2 내부 전극 패턴의 노출 형상에 대응되는 코일 부품.
제15항에 있어서, 상기 제1 내부 전극 패턴의 형상은
상기 제2 내부 전극 패턴의 형상과 상이한 코일 부품.