KR20180017479A

KR20180017479A - 코일 부품

Info

Publication number: KR20180017479A
Application number: KR1020160101335A
Authority: KR
Inventors: 윤찬; 안영규; 이동환; 구진호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2018-02-21
Also published as: US10818424B2; KR102632344B1; US20180047494A1

Abstract

내부에 지지부재가 배치된 바디, 상기 지지부재의 일면 및 이에 대향하는 타면에 각각 형성되고, 상기 바디의 외부로 노출되도록 연장 형성된 제1 및 제2 인출부를 각각 포함하는 제1 및 제2 코일 도체를 포함하고, 상기 제1 및 제2 코일 도체는 상기 지지부재의 코너부에 형성된 비아 홀을 통해 서로 연결되며, 상기 제1 및 제2 인출부는 상기 바디의 모서리 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 코일 부품이 개시되며, 본 발명에 따른 코일 부품은 외부전극을 형성하여야 할 면을 특정할 필요가 없어, 코일 부품의 제작 비용 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

코일 부품 {COIL COMPONENT}

본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.

코일 부품 중 하나인 인덕터(Inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이다.

이러한 인덕터는 권선형, 적층형, 박막형 등으로 구분될 수 있는데, 이 중에서 박막형 인덕터의 경우 상대적으로 얇게 만들기에 적합하기 때문에 최근 다양한 분야에서 활용되고 있다.

한편, 최근 세트 제품들이 복합화, 다기능화, 슬림화되는 경향이 지속되면서 칩의 소형화에 대한 요구와 더불어 칩 사이즈의 다양화에 대한 요구가 증가되고 있으며, 그 중 하나로써, 칩의 길이와 폭이 동일한 정방형의 하면을 갖는 칩 부품에 대한 요구가 증가되고 있다.

도 4는 종래 코일 부품의 코일 도체가 나타나도록 도시한 사시도이다. 도 4를 참조하면, 종래의 코일 부품은 바디(210), 바디의 내부에 배치된 지지부재(230), 지지부재(230)의 제1 및 제2 주면의 적어도 하나에 형성된 코일 도체(221, 22), 및 바디(210)의 외면에 형성된 외부전극(241, 242)을 포함하며, 코일 도체와 외부전극을 연결하는 코일의 인출부(221a, 222a)는 바디(230)의 측면의 폭 방향 중심부에 형성된다.

그런데, 길이와 폭이 동일한 정방형의 하면을 갖는 코일 부품의 경우 코일의 인출부(221a, 222a)가 어느 측면으로 인출되고 있는지 특정할 수 없기 때문에 어느 측면에 외부전극(241, 242)을 형성하여야 할 것인지 특정하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명의 여러 목적 중 하나는, 제작이 용이한 코일 부품을 제공하는 것이다.

본 발명을 통해서 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 코일 도체의 인출부를 바디의 모서리 영역에 형성하는 것이다.

예를 들면, 본 발명의 코일 부품은 내부에 지지부재가 배치된 바디, 상기 지지부재의 일면 및 이에 대향하는 타면에 각각 형성되고, 상기 바디의 외부로 노출되도록 연장 형성된 제1 및 제2 인출부를 각각 포함하는 제1 및 제2 코일 도체를 포함하고, 상기 제1 및 제2 코일 도체는 상기 지지부재의 코너부에 형성된 비아 홀을 통해 서로 연결되며, 상기 제1 및 제2 인출부는 상기 바디의 모서리 영역에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 여러 효과 중 하나로서, 외부전극을 형성하여야 할 면을 특정할 필요가 없어, 코일 부품의 제작 비용 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 코일 도체가 나타나도록 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 상면에서 코일 부품을 바라보았을 때, (a) 제1 코일 도체 및 (b) 제2 코일 도체의 형상을 나타낸 것이다.
도 3은 코일 도체 형상의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 코일 부품의 코일 도체가 나타나도록 도시한 사시도이다.
도 5는 외부전극 도포 장치의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 6의 (a)는 종래의 코일 부품을 캐리어 테이프에 장착한 경우를 나타낸 도면이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 캐리어 테이프에 장착한 경우를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다. 본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 예를 들어, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 "일 실시예(one example)"라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 그러나, 아래 설명에서 제시된 실시예들은 다른 실시예의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 설명하되, 특히 그 일예로써 박막형 인턱터로 설명하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 코일 도체가 나타나도록 도시한 사시도이다. 이 경우, 도 1에 나타난 바를 기준으로 하면, 하기의 설명에서 '길이' 방향은 도 1의 'L' 방향, '폭' 방향은 'W' 방향, '두께' 방향은 'T' 방향으로 정의될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일 부품(100)은, 바디(110), 코일 도체(120), 지지부재(130) 및 외부 전극(140)을 포함하여 구성될 수 있다.

바디(110)는 코일 부품(100)의 외관을 이룬다. 바디(110)는 길이 방향으로 마주보는 양 측면, 폭 방향으로 마주보는 양 측면, 및 두께 방향으로 마주보는 상면 및 하면으로 구성되는 대략 육면체 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

바디(110)의 단면은 정방형의 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 바디(110)의 단면이 정방형 형상을 가질 경우 본 발명이 보다 효과적으로 적용될 수 있다고 할 것이다.

바디(110)는 자성 물질을 포함할 수 있다. 자성 물질은 자성 성질을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 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-Ni-Cr계 합금 분말, 또는 Fe-Cr-Al계 합금 분말 등의 Fe 합금류, Fe기 비정질, Co기 비정질 등의 비정질 합금류, Mg-Zn계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, Mg-Mn-Sr계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트 등의 스피넬형 페라이트류, Ba-Zn계 페라이트, Ba-Mg계 페라이트, Ba-Ni계 페라이트, Ba-Co계 페라이트, Ba-Ni-Co계 페라이트 등의 육방정형 페라이트류, Y계 페라이트 등의 가닛형 페라이트류를 들 수 있다.

자성 물질은 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 금속 자성체 분말은 철(Fe), 크롬(Cr), 또는 실리콘(Si)를 주성분으로 포함할 수 있고, 예를 들면, 철(Fe)-니켈(Ni), 철(Fe), 철(Fe)-크롬(Cr)-실리콘(Si) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 자성체 분말은 2 이상의 평균 입경(D₁, D₂)을 갖는 금속 자성체 분말이 충진된 것일 수도 있다. 이 경우 서로 다른 크기의 바이모달(bimodal) 금속 자성체 분말를 사용하여 압착함으로써, 자성체 수지 복합체를 가득 채울 수 있어 충진율을 높일 수 있다.

바디(110)는 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물을 포함하는 자성체 수지 복합체가 시트 형태로 성형되어 코일 도체(120)의 상부 및 하부에 압착 및 경화되어 형성된 것일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 자성체 수지 복합체의 적층 방향은 코일 부품의 실장 면에 대하여 수직할 수 있다. 여기서 수직 하다는 것은 완전한 90°뿐만 아니라 대략 90°인 경우, 즉 60~120° 정도인 것을 포함하는 개념이다.

지지부재(130)은 바디(110)의 내부에 배치되어 코일 도체(120)를 지지하는 기능 등을 수행하며, 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판 또는 금속계 연자성 기판 등으로 형성될 수 있다. 이 경우, 지지부재(120)의 중앙 영역에는 관통 홀이 형성될 수 있으며, 상기 관통 홀에는 바디를 이루는 물질과 동일한 물질로 충진되어 코어부(115)를 형성할 수 있는데, 이러한 코어부는 바디(110)의 일부를 구성하게 된다.

코일 도체(120)는 지지부재(130)의 일면 및 이에 대향하는 타면 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 본 실시 형태에서는 높은 수준의 인덕턴스를 얻기 위한 측면에서 일면 및 이에 대향하는 타면 모두에 형성된 형태를 나타내었다. 즉, 지지부재(130)의 일면에는 제1 코일 도체(121)가 형성되고, 이와 대향하는 타면에는 제2 코일 도체(122)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제 2 코일 도체(121, 122)는 지지부재(130)을 관통하여 형성되는 비아 홀(125)을 통해 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 코일 도체(120)는 나선(spiral) 형상으로 형성될 수 있는데, 이러한 나선 형상의 최외곽에는 외부전극(141, 142)과의 전기적인 연결을 위하여 바디(110)의 외부로 노출되는 제1 및 제2 인출부(121a, 122a)가 구비되며, 제1 및 제2 인출부(121a, 122a)는 코일 도체(120)의 최외곽 영역의 일부를 이루는 형태로서 코일 도체(120)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 인출부(121a, 122a)는 바디(110)의 서로 다른 면으로 노출될 수 있다.

코일 도체(120)는 전기 전도성이 높은 금속 등의 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다. 이 경우, 박막 형상으로 제조하기 위한 바람직한 공정의 예로서, 전기 도금법을 이용할 수 있으며, 다만, 이와 유사한 효과를 보일 수 있는 것이라면 당 기술 분야에서 알려진 다른 공정을 이용할 수도 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품의 상면에서 코일 부품을 바라보았을 때, (a) 제1 코일 도체(121) 및 (b) 제2 코일 도체(122)의 형상을 나타낸 것이다.

전술한 바와 같이, 종래의 코일 부품의 경우 코일 도체와 외부전극을 연결하는 코일 도체의 인출부는 바디의 측면의 폭 방향 중심부에 형성된다. 이에 따라, 길이와 폭이 동일한 정방형의 하면을 갖는 코일 부품의 경우 코일 도체의 인출부가 어느 측면으로 인출되고 있는지 특정할 수 없기 때문에 어느 측면에 외부전극을 형성하여야 할 것인지 특정하기 어려운 문제가 있다.

이와 달리, 본 발명의 일 실시예에서는, 코일 도체의 인출부(121a, 122a)가 바디(110)의 모서리 영역에 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 외부전극을 형성하여야 할 면을 특정할 필요가 없어, 코일 부품의 제작 비용 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다. 한편, 여기서 모서리 영역이라 함은 모서리 및 그 인접 영역을 포함하는 개념이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 제1 및 제2 코일 도체(121, 122)가 지지부재(130)의 코너부에 형성된 비아 홀(125)을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 한다. 이와 같이 비아 홀(125)이 지지부재(130)의 코너부에 형성됨에 따라, 기판의 워피지(warpage)를 줄여 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 2를 참조할 때, 제1 및 제2 코일 도체(121, 122)는 바디(110)의 일 대각선에 대하여 선대칭을 이룰 수 있다. 이 경우, 도금에 의한 코일 도체 형성시 도금 폭 및 도금 두께 산포를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 기판의 워피지(warpage)를 줄여 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 3은 코일 도체 형상의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.

즉, 코일 도체의 인출부(121a, 122a)는 도 3의 (a)와 같이 바디(110)의 모서리로 인출되어 바디(110)의 일 측면과 이와 연결된 타 측면으로 모두 노출될 수도 있으며, 도 3의 (b) 또는 (c)와 같이 바디(110)의 모서리 인접 영역으로 인출되어 바디(110)의 일 측면으로만 노출될 수도 있다.

외부 전극(140)은 코일 부품(100)이 회로 기판 등에 실장 될 때, 코일 부품(100)을 회로 기판 등과 전기적으로 연결시키는 역할을 수행한다.

외부 전극(140)은 인출부(121a, 121b)와 연결되며, 바디(110)의 길이 방향의 측면에 형성되어 있을 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부전극(140)은 제1 및 제2 인출부(121a, 122a)와 각각 연결되는 제1 및 제2 외부전극(141, 142)을 포함할 수 있으며, 이 경우, 제1 외부전극(141)은 바디(110)의 일 측면과 이와 연결된 타 측면의 일부 영역에 형성되고, 제2 외부전극(142)은 바디(110)의 일 측면과 대향하는 측면과 이와 연결된 타 측면의 일부 영역에 형성될 수 있으며, 경우에 따라, 제1 및 제2 외부전극(141, 142)은 바디(110)의 상면과 하면의 일부 영역에 연장되어 형성될 수도 있다.

도 5는 외부전극 도포 장치의 일 예를 나타낸 개략도이다.

도 5를 참조하면, 외부전극 도포 장치는, 페이스트 휠(330)과 블레이드(340)를 포함하여 구성될 수 있으며, 바디(310)는 캐리어 테이프(320)에 장착되어 페이스트 휠(330)로 공급된다. 페이스트 휠(330)의 원주면에는 홈부(330a)가 구비되는데, 이러한 홈부(330a)에 외부전극 페이스트를 충진시킨 채 페이스트 휠(330)을 회전시키면, 이와 접촉되는 바디(310)의 외면에 외부전극 페이스트가 도포되게 된다.

도 6의 (a)는 종래의 코일 부품을 캐리어 테이프에 장착한 경우를 나타낸 도면이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 캐리어 테이프에 장착한 경우를 나타낸 도면이다. 도 6을 참조할 때, 종래의 코일 부품의 경우 바디의 장착 방향에 따라 외부전극이 인출부와 연결되지 않는 문제가 발생할 수 있으나, 이와 달리 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품은 바디의 장착 방향과 무관하게 외부전극이 인출부와 연결되게 됨을 확인할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 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.

100, 200: 코일 부품
110, 210: 바디
115, 215: 코어부
120, 220: 코일
121, 221: 제1 코일 도체
121a, 221a: 제1 인출부
122, 222: 제2 코일 도체
122a, 222a: 제2 인출부
125, 225: 비아 홀
130, 230: 지지부재
141, 241: 제1 외부전극
142, 242: 제2 외부전극
310: 바디
315: 인출부
320: 캐리어 테이프
330: 페이스트 휠
330a: 홈부
340: 블레이드

Claims

내부에 지지부재가 배치된 바디;
상기 지지부재의 일면 및 이에 대향하는 타면에 각각 형성되고, 상기 바디의 외부로 노출되도록 연장 형성된 제1 및 제2 인출부를 각각 포함하는 제1 및 제2 코일 도체;를 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일 도체는 상기 지지부재의 코너부에 형성된 비아 홀을 통해 서로 연결되며, 상기 제1 및 제2 인출부는 상기 바디의 모서리 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인출부는 상기 바디의 일 측면과 이와 연결된 타 측면의 경계를 이루는 모서리 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 바디는 정방형의 단면을 갖는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인출부는 상기 바디의 일 측면과 이와 연결된 타 측면으로 노출되는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인출부는 상기 바디의 서로 다른 면으로 노출되는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 코일 도체는 상기 바디의 일 대각선에 대하여 선대칭을 이루는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 코일 도체는 전기 도금법에 의해 형성된 것인 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 바디는 자성 물질을 포함하는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 바디는 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물을 포함하는 자성체 수지 복합체가 시트 형태로 성형되어 상기 코일의 상부 및 하부에 압착 및 경화되어 형성된 것인 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 지지부재의 중앙부에는 관통 홀이 형성되고, 상기 관통 홀은 상기 바디를 이루는 물질과 동일한 물질로 충진되어 코어부를 형성하는 코일 부품.
제1항에 있어서,
상기 바디의 외면에 형성되고, 상기 제1 및 제2 인출부와 각각 연결되는 제1 및 제2 외부전극을 더 포함하는 코일 부품.
제11항에 있어서,
상기 제1 외부전극은 상기 바디의 일 측면과 이와 연결된 타 측면의 일부 영역에 형성되고, 상기 제2 외부전극은 상기 바디의 일 측면과 대향하는 측면과 이와 연결된 타 측면의 일부 영역에 형성된 코일 부품.