KR20130112241A - 적층형 인덕터 - Google Patents

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KR20130112241A
KR20130112241A KR1020120034474A KR20120034474A KR20130112241A KR 20130112241 A KR20130112241 A KR 20130112241A KR 1020120034474 A KR1020120034474 A KR 1020120034474A KR 20120034474 A KR20120034474 A KR 20120034474A KR 20130112241 A KR20130112241 A KR 20130112241A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터는 내부전극이 형성되는 복수개의 시트가 적층된 본체; 상기 본체의 외면에 형성되는 외부전극; 및 상기 내부전극과 상기 외부전극 간의 전기적 접속이 이격되는 복수의 지점에 구현되도록 상기 복수개의 시트 중 적어도 하나에 형성되는 접속보강패턴;을 포함할 수 있다.

Description

적층형 인덕터{Multilayer type inductor}
본 발명은 적층형 인덕터에 관한 것이다.
적층 칩 전자부품 중 하나인 인덕터는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈를 제거하거나, LC 공진회로를 이루는 부품으로 사용되는 대표적인 수동소자이다.
이러한 인덕터는 구조에 따라 페라이트 코어에 코일을 감거나 인쇄를 한 후 그 양단에 전극을 형성하여 제조되는 권선형, 자성체 또는 유전체에 내부전극을 인쇄한 후 이 자성체나 유전체를 복수개 적층하여 제조되는 적층형 등으로 분류할 수 있다.
한편, 근래에는 적층형 인덕터가 널리 보급되어 가고 있는 추세이며, 상기 적층형 인덕터는 앞서 언급한 바와 같이 내부전극이 형성된 복수의 자성체층 또는 유전체층을 적층한 구조를 가지며, 내부전극은 각 층에 형성된 비아전극에 의해 순차적으로 접속되어 전체적으로 코일 구조를 형성함으로써 목표하는 인덕턴스 및 임피던스 등의 특성을 구현할 수 있다.
여기서, 적층형 인덕터가 목표하는 인덕턴스 및 임피던스 등의 특성을 구현하기 위해서는 내부전극과 외부전극이 전기적으로 접속이 되어야 하며, 상기 접속의 안정성 여부가 적층형 인덕터의 성능을 좌우하는 중요한 인자이다.
그러나, 종래에는 적층형 인덕터의 소형화 및 박형화를 추구함에 따라 설계한 대로 적층형 인덕터를 제조하더라도 내부전극과 외부전극간의 접속이 취약해지는 문제가 발생되었으며, 이로 인해 디라미네이션(Delamination) 현상 또는 접속 불량 등이 발생되었다.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은 내부전극와 외부전극간의 전기적 접속 불량에 의해 성능이 저하될 수 있다는 문제점이 여전히 존재한다.
한국공개특허공보 제2012-0004868호
본 발명의 목적은 내부전극과 외부전극간의 전기적 접속을 강화하여 전기적인 특성을 향상시키는 동시에 외부의 기계적 충격에도 안정성을 확보하도록 하는 적층형 인덕터에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터는 내부전극이 형성되는 복수개의 시트가 적층된 본체; 상기 본체의 외면에 형성되는 외부전극; 및 상기 내부전극과 상기 외부전극 간의 전기적 접속이 이격되는 복수의 지점에 구현되도록 상기 복수개의 시트 중 적어도 하나에 형성되는 접속보강패턴;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 접속보강패턴은 상기 외부전극과 접촉될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 복수개의 시트에 형성된 내부전극은 서로 연결되어 하나의 코일을 형성하며, 상기 접속보강패턴은 상기 코일의 일측 단부를 형성하는 내부전극으로부터 상기 외부전극을 향하여 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 코일의 일측 단부를 형성하는 내부전극은 상기 본체의 일측 모서리를 따라 연장 형성되는 연결전극을 구비하며, 상기 접속보강패턴은 상기 연결전극으로부터 상기 외부전극을 향하여 복수개가 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 접속보강패턴은 상기 복수개의 시트 중 연속적으로 적층되는 적어도 일부의 시트에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 접속보강패턴은 적층 방향을 따라 비아전극에 의해 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 시트는 상기 내부전극 형성되는 시트 중 최상측에 배치되는 제1 시트, 최하측에 배치되는 제2 시트 및 상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에 배치되는 적어도 하나의 내부시트를 포함하며, 상기 접속보강패턴은 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트에 형성되는 내부전극에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트에 형성되는 내부전극은 상기 본체의 일측 모서리를 따라 연장 형성되는 연결전극을 구비하며, 상기 접속보강패턴은 상기 연결전극으로부터 상기 외부전극을 향해 복수개가 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 접속보강패턴은 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 일면으로부터 각각 연속적으로 적층되는 적어도 일부의 상기 내부시트에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터의 상기 접속보강패턴은 적층 방향을 따라 비아전극에 의해 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 적층형 인덕터에 의하면, 내부전극과 외부전극간의 전기적 접속을 강화할 수 있다.
또한, 기판 등에 실장하는 경우에 발생되는 기계적 충격이나 외부 충격에도 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 투시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 투시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터(100)는 복수개의 시트(112~119)가 적층된 본체(110), 외부전극(120) 및 접속보강패턴(140)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 시트(112~119)에 형성되는 내부전극(130)은 모두 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 한다.
상기 본체(110)는 세라믹층, 자성체층, 비자성체 또는 유전체층인 복수개의 시트(112~119)가 적층된 적층체로 직육면체 또는 이와 유사한 형상을 가질 수 있으며, 내부에 내부전극(130)을 구비할 수 있다.
상기 시트(112~119)가 자성체로 구현되는 경우에는 페라이트(ferrite)가 사용될 수 있으며, 상기 페라이트는 전자 부품으로서 요구되는 자기 특성에 따라 적절하게 선정될 수 있으나, 비저항이 크고 비교적 저손실인 것이 유리할 수 있다.
구체적으로, 상기 시트(112~119)는 Ni-Zu-Cu 계열의 페라이트가 사용될 수 있으며, 유전률이 5 내지 100 정도의 유전체가 사용될 수 있다.
또한, 비자성체인 유전체로 상기 시트(112~119)가 구현되는 경우 규산 지르코늄(Zirconium), 지그콘(Zircon)산 칼륨, 지르코늄 등으로 이루어진 세라믹 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 자성체나 비자성체로 형성되는 세라믹층으로 적층형 인덕터(100)를 구성하는 경우에는 재료의 선택에 따라서 선팽창 계수의 차이를 작게 할 수도 있다.
한편, 상기 본체(110)를 구성하는 시트(111~119)는 내부전극(130)이 형성되지 않은 시트(111)도 포함될 수 있으며, 내부전극(130)이 형성되는 시트(112~119)는 최상측에 배치되는 제1 시트(112), 최하측에 배치되는 제2 시트(119) 및 상기 제1 시트(112) 및 상기 제2 시트(119) 사이에 배치되는 적어도 하나의 내부시트(113~118)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내부시트(113~118)는 일정하게 정해지는 것은 아니며 구현하고자 하는 인덕턴스 또는 임피던스의 크기를 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.
추가로, 상기 제1 시트(112)의 상측 및 상기 제2 시트(119)의 하측에는 커버시트(111)가 적층될 수 있으며, 상기 커버시트(111)는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 필터(100)의 내부를 보호하는 커버로 기능할 수 있다.
여기서, 상기 커버시트(111)의 구성요소는 특별히 한정되는 것은 아니며, 내부전극(130)이 형성되는 시트(112~119)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
내부전극(130)은 복수개의 시트(112~119)에 형성될 수 있으며, 시트(112~119)가 적층되어 형성되는 본체(110) 내에서 코일을 형성할 수 있다.
즉, 각 시트(112~119) 상에 형성된 상기 내부전극(130)은 비아전극(150)에 서로 전기적으로 연결되어 하나의 코일을 형성할 수 있으며, 이로 인해 인덕턴스 또는 임피던스를 구현할 수 있다.
여기서, 상기 내부전극(130)은 도체 재료로 구성될 수 있으며, Ag, Pt, Pd, Cu, Au 및 Ni 중 하나 이상 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 내부전극(130)이 형성된 시트(112~119) 중 최상측에 배치되는 제1 시트(112) 및 최하측에 배치되는 제2 시트(119)에 형성되는 내부전극(130)은 본체(110)의 외면에 형성되는 외부전극(120)과 접속보강패턴(140)을 매개로 전기적으로 연결될 수 있으며, 이를 위해 연결전극(132)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 연결전극(132)은 상기 제1 시트(112) 및 상기 제2 시트(119)에 형성된 내부전극(130)의 일 구성일 수 있으며, 본체(110)의 일측 모서리를 따라 연장 형성될 수 있다.
외부전극(120)은 본체(110)의 외면, 즉, 양측면에 형성될 수 있으며, 한쌍일 수 있다.
상기 외부전극(120)은 제1 시트(112) 및 제2 시트(119)에 형성되는 내부전극(130)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 외부전극(120)은 도전성 페이스트에 본체(110)를 침지하는 방법, 인쇄 방법, 증착 또는 스퍼터링 등에 의해 형성될 수 있다.
이때, 도전성 페이스트는 은(Ag), 은-팔라듐(Ag-Pd), 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등을 포함할 수 있다.
또한, 외부전극(120)의 표면에는 필요시 니켈(Ni) 도금층 및 주석(Sn) 도금층을 더 형성할 수 있다.
접속보강패턴(140)은 복수개의 시트(111~119) 중 적어도 하나에 형성되어 내부전극(130)과 외부전극(120) 간의 전기적 접속이 이루어지도록 상기 내부전극(130) 및 상기 외부전극(120)과 접촉될 수 있으며, 전기적 접속이 이격되는 복수의 지점에서 구현되도록 할 수 있다.
다시 말하면, 상기 복수개의 시트(112~119)에 형성된 내부전극(130)은 비아전극(150)에 의해 코일을 형성할 수 있으며, 상기 접속보강패턴(140)은 상기 코일의 일측 단부를 형성하는 내부전극(130)으로부터 외부전극(120)을 향하여 연장되어 형성될 수 있다.
즉, 상기 코일의 일측 단부를 형성하는 상기 내부전극(130)은 본체(110)의 일측 모서리를 따라 연장 형성되는 연결전극(132)을 구비할 수 있으며, 상기 접속보강패턴(140)은 상기 연결전극(132)으로부터 상기 외부전극(120)을 향하여 연장되어 형성될 수 있는 것이다.
구체적으로, 상기 연결전극(132)은 내부전극(130)이 형성되는 시트(112~119) 중 최상측에 배치되는 제1 시트(112), 최하측에 배치되는 제2 시트(119)에 형성되는 내부전극(130)의 일 구성일 수 있으며, 상기 접속보강패턴(140)은 상기 연결전극(132)으로부터 상기 외부전극(120)을 향하여 복수개가 이격된 채 연장되어 형성될 수 있다.
따라서, 상기 접속보강패턴(140)에 의해 내부전극(130)와 외부전극(120)은 이격되는 복수의 지점에서 연결될 수 있으며, 이로 인해 전기적 접속을 강화하여 디라미네이션(Delimination) 현상을 방지할 수 있는 동시에 기계적 충격에도 안정성을 확보할 수 있다.
즉, 연결단자가 외부전극까지 연장되어 내부전극과 외부전극 간에 전기적 접속이 이루어지는 종래의 인덕터의 경우 내부전극이 본체 외부로 노출되는 부분에서 디라미네이션(Delimination) 현상이 발생될 수 있으며, 이렇게 구성된 인덕터를 기판에 실장시키는 경우 솔더에 의한 응력 발생 및 외부에 의한 기계적 충격에 의해 내부전극과 외부전극의 접속이 끊어지는 문제도 발생될 수 있다.
또한, 고용량의 인덕터의 구현을 위해 내부전극과 외부전극의 접속 부분이 본체의 양측 상측과 하측에 형성되어야 하므로, 상기 내부전극과 외부전극과의 연결성은 더욱더 취약해질 수 밖에 없다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터(100)의 경우 접속보강패턴(140)에 의해 내부전극(130)과 외부전극(120) 간의 접속되는 부분을 종래보다 폭(X)이 좁으면서도 복수개로 형성함으로써 전기적 접속을 강화시킬 수 있는 동시에 기계적 충격이나 외부 충격에도 안정성을 보장할 수 있다.
한편, 상기 접속보강패턴(140)은 내부전극(130)을 제1 시트(112) 및 제2 시트(119)에 형성하는 경우 상기 내부전극(130)의 형성, 즉, 상기 내부전극(130)의 인쇄 시 동시에 형성시킬 수 있으며, 갯수도 다양하게 변경함으로써 내부전극(130)과 외부전극(120) 간의 접속 부분, 즉, 폭 방향(X)에 따른 내부전극(130)과 외부전극(120)의 접촉 부분을 다양하게 변경할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 인덕터를 도시한 개략 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 인덕터(200)는 접속보강패턴(240)을 제외하고는 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 인덕터(100)와 구성 및 효과가 동일하므로, 상기 접속보강패턴(240) 이외의 설명은 생략하기로 한다.
접속보강패턴(240)은 복수개의 시트(111~119) 중 연속적으로 적층되는 적어도 일부의 시트(112~114, 117~119)에 형성될 수 있으며, 각각의 시트(112~114, 117~119)에 형성되는 접속보강패턴(240)은 적층 방향(Y)을 따라 비아전극(250)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 접속보강패턴(240)은 제1 시트(112) 및 제2 시트(119)의 일면으로부터 각각 연속적으로 적층되는 적어도 일부의 내부시트(112~114, 117~119)에 형성될 수 있다.
보다 상세하게는 제1 시트(112)로부터 하측으로 적층되는 내부시트(113, 114)의 일부에 연속적으로 형성될 수 있는 동시에 제2 시트(119)로부터 상측으로 적층되는 내부시트(117, 118)의 일부에 연속적으로 형성될 수 있다.
다만, 상기 접속보강패턴(240)이 형성되는 내부시트(113, 114, 117, 118)의 수는 일정하게 정해지는 것은 아니며, 두께 방향(Y 방향)으로 외부전극(120)과의 접촉 면적을 고려하여 다양하게 변경할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층형 인덕터(200)는 디라미네이션(Delimination) 현상, 내부전극(130)과 외부전극(120)의 전기적 접속 강화 및 기계적 강도 향상을 고려하여 내부전극(130)과 외부전극(120) 간의 접촉 면적을 다양하게 변경할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100, 200: 적층형 인덕터 110: 본체
111~119: 시트 112: 제1 시트
113~118: 내부시트 119: 제2 시트
120: 외부전극 130: 내부전극
140, 240: 접속보강패턴 150, 250: 비아전극

Claims (10)

  1. 내부전극이 형성되는 복수개의 시트가 적층된 본체;
    상기 본체의 외면에 형성되는 외부전극; 및
    상기 내부전극과 상기 외부전극 간의 전기적 접속이 이격되는 복수의 지점에 구현되도록 상기 복수개의 시트 중 적어도 하나에 형성되는 접속보강패턴;을 포함하는 적층형 인덕터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접속보강패턴은 상기 외부전극과 접촉되는 적층형 인덕터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 시트에 형성된 내부전극은 서로 연결되어 하나의 코일을 형성하며,
    상기 접속보강패턴은 상기 코일의 일측 단부를 형성하는 내부전극으로부터 상기 외부전극을 향하여 연장되어 형성되는 적층형 인덕터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코일의 일측 단부를 형성하는 내부전극은 상기 본체의 일측 모서리를 따라 연장 형성되는 연결전극을 구비하며,
    상기 접속보강패턴은 상기 연결전극으로부터 상기 외부전극을 향하여 복수개가 연장되어 형성되는 적층형 인덕터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접속보강패턴은 상기 복수개의 시트 중 연속적으로 적층되는 적어도 일부의 시트에 형성되는 적층형 인덕터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접속보강패턴은 적층 방향을 따라 비아전극에 의해 전기적으로 연결되는 적층형 인덕터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시트는 상기 내부전극이 형성되는 시트 중 최상측에 배치되는 제1 시트, 최하측에 배치되는 제2 시트 및 상기 제1 시트와 상기 제2 시트 사이에 배치되는 적어도 하나의 내부시트를 포함하며,
    상기 접속보강패턴은 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트에 형성되는 내부전극에 형성되는 적층형 인덕터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 시트 및 상기 제2 시트에 형성되는 내부전극은 상기 본체의 일측 모서리를 따라 연장 형성되는 연결전극을 구비하며,
    상기 접속보강패턴은 상기 연결전극으로부터 상기 외부전극을 향해 복수개가 연장되어 형성되는 적층형 인덕터.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 접속보강패턴은 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트의 일면으로부터 각각 연속적으로 적층되는 적어도 일부의 상기 내부시트에 형성되는 적층형 인덕터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접속보강패턴은 적층 방향을 따라 비아전극에 의해 전기적으로 연결되는 적층형 인덕터.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10020107B1 (en) 2017-01-10 2018-07-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Hybrid inductor
KR20190067428A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 삼성전기주식회사 권선형 인덕터

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