KR100863889B1

KR100863889B1 - 코일부품

Info

Publication number: KR100863889B1
Application number: KR1020077011278A
Authority: KR
Inventors: 카즈히데 쿠도; 미노루 마츠나가; 마사히코 카와구치; 켄이치 이토; 카츠지 마츠타
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2008-10-15
Also published as: KR20070069208A; CN101061556A; JP4381417B2; US20070205856A1; US7369028B2; CN101061556B; JPWO2006057115A1; WO2006057115A1; EP1816658A1; EP1816658A4; TW200620337A; TWI300574B

Abstract

저부유용량화와 고인덕턴스화와의 양립을 도모한 코일부품을 제공한다. 코일부품(1)을, 제1의 코일 블록(2)과 제2의 코일 블록(3)이 자성체 기판(4-1, 4-2) 사이에 끼워져서 이루어지는 칩체에, 외부전극(5-1∼5-4)을 부착해서 구성한다. 제1의 코일 블록(2(3))을 코일체(2-1(3-1))와 절연체(2-2(3-2))로 형성하고, 코일체(2-1(3-1))를 외측 코일부(6(6'))와 내측 코일부(7(7'))로 형성하였다. 외측 코일부(6(6'))를, 상하로 번갈아 나선 형상으로 연결하는 제1패턴군(6-1)과 제2패턴군(6-2)으로 구성하고, 내측 코일부(7(7'))를, 직렬로 접속된 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)과 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)으로 구성하였다. 즉, 외측 코일부(6(6'))로 저부유용량화를 도모함과 아울러, 내측 코일부(7(7'))로 고인덕턴스화를 도모한다.

코일부품, 코일체, 코일 블록, 패턴군, 외부전극, 소용돌이 형상 패턴, 인출부

Description

코일부품{COIL COMPONENT}

본 발명은 전자회로 등에 편입되어 사용되는 코일부품에 관한 것으로, 특히 고주파 회로에 사용되는 적층형의 코일부품에 관한 것이다.

휴대전화 등의 전자회로에 편입되는 코일부품으로서는, 도 12에 나타내는 바와 같은 부품이 일반적으로 사용되고 있다.

이 코일부품(100)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 다턴(multi-turn)의 소용돌이 형상 패턴(101)을 절연층(102)상에 형성하고, 절연층(103)을 소용돌이 형상 패턴(101)상에 적층한 후, 절연층(103)상의 인출부(104)와 소용돌이 형상 패턴(101)을 비아홀(105)을 통해서 접속한 구성으로 되어 있다.

그러나, 오늘날에 와서는, 휴대전화 등의 이동체 통신기기의 소형화에 따라, 코일부품의 소형화와 고인덕턴스화가 요구되고 있으며, 한 층에 다턴의 소용돌이 형상 패턴(101)을 형성한 코일부품(100)에서는, 면적제약상의 점에서, 고인덕턴스를 얻기에 충분한 턴수를 확보할 수 없다.

그래서, 도 13에 나타내는 바와 같이, 소용돌이 형상 패턴을 다층에 형성하여, 소형이며 고인덕턴스의 코일부품을 얻는 기술이 제안되어 있다.

도 13에 나타내는 코일부품(200)은, 2개의 소용돌이 형상 패턴(201, 202)을 적층방향으로 직렬로 접속한 다층형의 코일부품이다.

구체적으로는, 제1의 소용돌이 형상 패턴(201)을 절연층(102)상에 형성함과 아울러, 제2의 소용돌이 형상 패턴(202)을 절연층(103)상에 형성한다. 그리고, 소용돌이 형상 패턴(201, 202)의 중심부끼리를 비아홀(105)을 통해서 접속한 구성으로 되어 있다.

그러나, 이 코일부품(200)에서는, 복수 층에 소용돌이 형상 패턴 코일이 형성됨으로써, 충분한 턴수가 확보되고, 고인덕턴스화가 가능하지만, 도 12에 나타낸 코일부품(100)과 비교해서, 부유용량이 커진다. 특히, 코일의 외주부에 발생하는 부유용량값이 매우 커진다.

예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 소용돌이 형상 패턴(201)의 최외주의 점 P1으로부터 이 점 P1에 대응하는 소용돌이 형상 패턴(202)의 점 P2까지의 선로는, 점 P1으로부터 소용돌이 형상 패턴(201)의 중심부(201a)까지의 경로와, 소용돌이 형상 패턴(202)의 중심부(202a)로부터 점 P2까지의 경로와의 합이며, 매우 길다. 이 때문에, 점 P1과 점 P2 사이의 전위차가 커지며, 점 P1, P2 사이에 발생하는 부유용량 C200도 커진다. 이러한 부유용량값의 증대는 코일부품(200)의 자기 공진 주파수의 저하를 초래하며, 코일부품(200)의 고주파 특성을 열화시킨다.

이에 비해서, 도 14에 나타내는 바와 같이, 부유용량의 증대를 억제한 다층형의 코일부품(300)이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 참조).

이 코일부품(300)은 양단부가 겹쳐지는 직사각형의 윤상(輪狀) 패턴(311∼ 316)을 절연층(102)상에 거의 동심(同心) 형상으로 배치한 패턴군(301)을 절연층(102)상에 형성함과 아울러, 절연층(103)을 이 패턴군(301)상에 적층하고 있다. 그리고, 양단부를 겹치지 않고 소정 거리만큼 이간한 직사각형의 윤상 패턴(321∼326)을 거의 동심 형상으로 배치한 패턴군(302)을 절연층(103)상에 형성하고, 윤상 패턴(321∼326)의 일단부와 이 일단부에 대향하는 윤상 패턴(311∼316)의 일단부를, 절연층(103)의 비아홀(105a∼105j)을 통해서 접속한 구성으로 되어 있다.

이러한 구성에 의해, 예를 들면, 패턴군(301)의 최외주의 점 P1으로부터 이 점 P1에 대응하는 패턴군(302)의 점 P2까지의 선로가, 점 P1으로부터 윤상 패턴(311)의 단부(311a)까지의 경로와, 윤상 패턴(321)의 일단부(321a)로부터 점 P2까지의 경로와의 합이 되며, 매우 짧다. 이 때문에, 점 P1과 점 P2 사이에 발생하는 전위차는 작고, 이 결과, 점 P1, P2 사이에 발생하는 부유용량 C300도 작아진다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 소55-096605호 공보

특허문헌 2: 일본국 특허공개 평05-291044호 공보

그러나, 상기한 도 14에 나타내는 코일부품(300)에서는, 부유용량을 작게 할 수 있으나, 고인덕턴스를 얻는 데 충분한 턴수를 확보할 수 없다.

즉, 각 윤상 패턴(311∼316)에 있어서, 양단부를 겹친 상태로 배치하기 때문에, 양단부의 겹침 방향(도 14의 앞쪽 방향)에 있어서, 각 윤상 패턴마다, 양단부를 배치하는 면적이 필요해진다. 이 때문에, 면적제약상의 점에서, 윤상 패턴(311∼316)의 수, 즉 패턴군(301)의 턴수를 벌 수 없어, 코일부품(300)의 인덕턴스를 높게 하는 것이 곤란하다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 저부유용량화와 고인덕턴스화의 양립을 도모한 코일부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 내측 코일부를 외측 코일부 내에 수납한 상태에서 전기적으로 접속함으로써 하나의 코일체를 형성하고, 이 하나의 코일체를 절연체 내에 내포시킴으로써 형성한 코일 블록을 구비하는 코일부품으로서, 외측 코일부는 양단부를 가지며 또한 직경이 다른 복수의 윤상 패턴을 복수 겹으로 배치함과 아울러 복수의 윤상 패턴의 외측에 한쪽 단부가 코일 블록으로부터 노출한 제1인출부를 배치해서 이루어지는 제1패턴군과 양단부를 가지며 또한 직경이 다른 복수의 윤상 패턴을 복수 겹으로 배치해서 이루어지는 제2패턴군이 대면 배치되고, 당해 제1패턴군 및 제2패턴군에 있어서의 외측으로부터 n번째의 윤상 패턴끼리가 단부를 통해서 나선 형상으로 접속됨과 아울러, 제1패턴군에 있어서의 당해 n번째의 윤상 패턴의 다른쪽 단부와 제2패턴군에 있어서의 n＋1번째의 윤상 패턴의 단부가 접속되어 이들 n번째 및 n＋1번째의 윤상 패턴끼리가 나선 형상으로 접속되며, 또한, 제1인출부의 다른쪽 단부가 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴의 개방 단부에 접속된 구조를 이루고, 내측 코일부는, 제1패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 내측에 배치되며 또한 외측 단부가 제2패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 개방 단부에 접속된 복수 감긴 제1소용돌이 형상 패턴과, 제2패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 내측에 배치되며 또한 내측 단부가 제1소용돌이 형상 패턴의 내측 단부에 접속함과 아울러 외측 단부가 코일 블록으로부터 노출해서 제2인출부를 이루는 복수 감긴 제2소용돌이 형상 패턴을 갖는 구성으로 하였다.

이러한 구성에 의해, 전류가 외측 코일부의 제1인출부로부터 입력하면, 전류는 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴(n＝1)으로 흘러들어간다. 그러면, 전류는 제2패턴군에 있어서의 당해 윤상 패턴으로부터 제1패턴군에 있어서의 최외의 윤상 패턴(n＝1)으로 나선 형상으로 흐른 후, 당해 윤상 패턴으로부터 제2패턴군에 있어서의 내측의 윤상 패턴(n＝2)으로 나선 형상으로 흐른다. 이후 마찬가지로, 제1패턴군의 윤상 패턴과 제2패턴군의 윤상 패턴을 번갈아 나선 형상으로 흘러서, 제2패턴군의 최내의 윤상 패턴에 이른다. 그러면, 전류는 외측 코일부의 내측에 배치되며 또한 외측 단부가 당해 최내의 윤상 패턴에 접속된 내측 코일부의 제1소용돌이 형상 패턴에 입력한다. 그리고, 전류는 제1소용돌이 형상 패턴의 내측을 향해서 회전하도록 흐르며, 내측 단부가 제1소용돌이 형상 패턴의 내측 단부에 접속한 제2소용돌이 형상 패턴에 입력한다. 그런 후, 전류는 제2소용돌이 형상 패턴의 외측을 향해서 회전하도록 흐르며, 제2인출부로부터 출력하게 된다. 즉, 이 코일부품에 따르면, 전류가 외측 코일부에 의해 나선 형상으로 흐름과 아울러 내측 코일부에 의해 회전하도록 흐르므로, 회전 전류에 의한 자계가 발생하며, 인덕터로서 작용한다.

그런데, 패턴이 대면하고 있는 코일부품에서는, 부유용량의 발생이 문제가 된다. 특히, 선로 길이가 긴 외주부의 패턴 사이에 발생하는 부유용량이 코일부품의 고주파 특성에 큰 영향을 준다. 그러나, 본 발명의 코일부품에서는, 외측 코일부에 있어서의 제1패턴군의 최외의 윤상 패턴(n＝1)이, 대면하는 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴(n＝1)에 나선 형상으로 접속되어 있으므로, 제1패턴군의 최외의 윤상 패턴으로부터 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴에 이르기까지의 선로가 매우 짧다. 이 때문에, 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴에 이르기까지의 전압 강하가 작아지므로, 제1패턴군의 최외의 윤상 패턴과 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴 사이의 전위차가 적어진다. 이 전위차의 저하는, 최외의 윤상 패턴 사이뿐만 아니라 다른 대면하는 윤상 패턴 사이에 있어서도 동일하다. 이 결과, 이들 최외의 윤상 패턴 사이에 발생하는 부유용량뿐만 아니라, 제1 및 제2패턴군의 전 윤상 패턴 사이에 발생하는 부유용량이 저감하여, 자기 공진 주파수의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 직렬로 접속된 제1 및 제2소용돌이 형상 패턴으로 이루어지는 내측 코일부가 외측 코일부 내에 배치되어 있으므로, 이 내측 코일부에 의해, 외측 코일부만으로는 얻어지지 않는 높은 인덕턴스를 얻을 수 있다.

또한, 청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 코일부품에 있어서, 외측 코일부의 선로 길이를, 하나의 코일체의 선로 길이의 1/3 이상으로 설정한 구성으로 한다.

이러한 구성에 의해, 부유용량의 저감화와 고인덕턴스화를 최적의 값으로 양립시킬 수 있다.

또한, 청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 코일부품에 있어서, 코일 블록은, 제1패턴군과 제1소용돌이 형상 패턴이 제1절연층상에 형성되고, 제2절연층이 이들 제1패턴군 및 제1소용돌이 형상 패턴상에 적층되며, 제2패턴군과 제2소용돌이 형상 패턴이 제2절연층상에 적층 형성되고, 제1패턴군의 윤상 패턴의 단부와 제2패턴군의 윤상 패턴의 단부와의 접속, 제1소용돌이 형상 패턴의 외측 단부와 제2패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 개방 단부와의 접속, 및 제2소용돌이 형상 패턴의 내측 단부와 제1소용돌이 형상 패턴의 내측 단부와의 접속이, 제2절연층에 형성된 복수의 비아홀을 통해서 각각 행해지고 있는 적층 구조를 이루는 구성으로 하였다.

특히, 청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재된 코일부품에 있어서, 코일 블록을 포토리소그래피 공법으로 형성한 구성으로 한다.

코일 블록의 적층 공법은, 여러 가지 존재하지만, 포토리소그래피 공법으로 코일 블록을 적층 형성함으로써, 부유용량 및 선로 길이를 고정밀도로 컨트롤할 수 있다.

또한, 청구항 5의 발명은, 청구항 3 또는 청구항 4에 기재된 코일부품에 있어서, 코일 블록을, 기판상에 형성한 구성으로 한다.

또한, 청구항 6의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5에 기재된 코일부품에 있어서, 제1의 상기 코일 블록과, 코일체가 이 제1의 코일 블록의 코일체와 동축을 이루도록 제1의 코일 블록상에 적층된 제2의 코일 블록을 구비하는 구성으로 하였다.

이러한 구성에 의해, 이 코일부품을 고속 차동 전송로에 적용함으로써, 공통모드 초크코일(common-mode choke coil)로서 작용한다. 즉, 정상모드(normal mode)에서는, 차동신호가 제1의 코일 블록의 코일체를 통하여 흐르고, 당해 차동신호와는 반대 방향의 차동신호가 제2의 코일 블록의 코일체에 흐른다. 그리고, 공통모드에서는, 고주파의 노이즈가, 제1 및 제2의 코일 블록에 같은 방향으로 흐르지만, 제1 및 제2의 코일 블록에 있어서의 고인덕턴스의 코일에 의해 감쇠된다.

또한, 청구항 7의 발명은, 청구항 6에 기재된 코일부품에 있어서, 제1의 코일 블록을 자성체 기판상에 형성하고, 별체(別體)의 자성체 기판을 제2의 코일 블록상에 형성한 구성으로 한다.

이러한 구성에 의해, 코일부품의 보다 한 층의 인덕턴스화가 가능해진다.

또한, 청구항 8의 발명은, 청구항 6 또는 청구항 7에 기재된 코일부품에 있어서, 각 코일체의 제1패턴군 및 제1소용돌이 형상 패턴으로 이루어지는 패턴군과 제2패턴군 및 제2소용돌이 형상 패턴으로 이루어지는 패턴군 중, 밀도가 높은 쪽의 패턴군끼리를 서로 대향시킨 상태에서, 제1의 코일 블록 위에 제2의 코일 블록을 적층하는 구성으로 하였다.

이러한 구성에 의해, 제1의 코일 블록의 코일체와 제2의 코일 블록의 코일체 사이의 전자기적 결합이 강해진다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 코일부품에 따르면, 부유용량을 저감해서, 자기 공진 주파수의 저하를 방지할 수 있으므로, 양호한 고주파 특성을 획득할 수 있다. 또한, 내측 코일부에 의해, 외측 코일부만으로는 얻어지지 않은 높은 인덕턴스화를 도모할 수 있으므로, 외측 코일부의 선로 길이와 내측 코일부의 선로 길이를 최적의 것으로 설정함으로써, 부유용량의 저감화와 고인덕턴스화와의 양립을 도모할 수 있다고 하는 우수한 효과가 있다.

특히, 청구항 2의 발명에 따르면, 외측 코일부의 선로 길이를, 하나의 코일체의 선로 길이의 1/3 이상으로 설정하였으므로, 부유용량의 저감화와 고인덕턴스화와의 최적화를 도모할 수 있다.

또한, 청구항 4의 발명에 따르면, 포토리소그래피 공법으로 코일 블록을 적층 형성하고, 부유용량 및 선로 길이를 고정밀도로 컨트롤할 수 있으므로, 보다 고정밀도의 부유용량의 저감화와 고인덕턴스화를 도모할 수 있다.

또한, 청구항 6의 발명에 따르면, 부유용량의 저감화와 고인덕턴스화가 도모된 공통모드 초크코일로서의 코일부품을 제공할 수 있다.

특히, 청구항 7의 발명에 따르면, DVI규격이나 HDMI규격의 고속 차동 전송로에 대한 최적의 공통모드 초크코일로서 코일부품을 제공할 수 있다.

특히, 청구항 8의 발명에 따르면, 제1의 코일 블록의 코일체와 제2의 코일 블록의 코일체 사이의 전자기적 결합을 강하게 할 수 있으므로, 예를 들면, 이 코일부품을 공통모드 초크코일로서 사용하면, 정상모드 임피던스를 저하시킬 수 있으며, 이 때문에, 정상모드시의 차동신호의 삽입손실을 작게 할 수 있다. 이 결과, 차동신호를 감쇠시키지 않고, 공통모드 노이즈만을 효율적으로 제거할 수 있는 공통모드 초크코일을 제공할 수 있다고 하는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일부품의 분해 사시도이다.

도 2는 코일부품의 외관도이다.

도 3은 도 2의 화살표 A-A 단면도이다.

도 4는 제1의 코일 블록의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 5는 제2의 코일 블록의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 6은 DVI나 HDMI규격의 고속 차동 전송로에 코일부품을 실장한 상태를 나타내는 개략도이다.

도 7은 부유용량 억제 작용을 설명하기 위한 외측 코일부의 사시도이다.

도 8은 외측 코일부의 선로 길이가 코일체의 전 선로 길이에 차지하는 비율과 자기 공진 주파수 및 공통모드 임피던스와의 관계를 나타내는 선도이다.

도 9는 이 실시예의 코일부품의 주파수 특성과 종래형의 코일부품의 주파수 특성을 나타내는 선도이다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 코일부품의 요부인 제1의 코일 블록의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 11은 코일체간의 전자기적 결합을 설명하기 위한 단면도이다.

도 12는 제1종래예에 따른 코일부품의 분해 사시도이다.

도 13은 제2종래예에 따른 코일부품의 분해 사시도이다.

도 14는 제3종래예에 따른 코일부품의 분해 사시도이다.

<부호의 설명>

1, 1': 코일부품 2: 제1의 코일 블록

2-1, 3-1: 코일체 2-2, 3-2: 절연체

3: 제2의 코일 블록 4-1, 4-2: 자성체 기판

5-1∼5-4: 외부전극 6, 6': 외측 코일부

6-1, 6-1': 제1패턴군 6-2, 6-2': 제2패턴군

7, 7': 내측 코일부 7-1, 7-1': 제1소용돌이 형상 패턴

7-2, 7-2': 제2소용돌이 형상 패턴 7-2b: 제2인출부

21∼25: 절연층 22a∼22g, 24a∼24g: 비아홀

40: 접착제 60: 제1인출부

61∼65: 윤상(輪狀) 패턴 C1: 부유용량

이하, 본 발명의 최량의 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코일부품의 분해 사시도이고, 도 2는 코일부품의 외관도이며, 도 3은 도 2의 화살표 A-A 단면도이다.

이 실시예의 코일부품은, DVI규격이나 HDMI규격의 고속 차동 전송로에 적용 가능한 공통모드 초크코일로서, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1의 코일 블록(2)과 제2의 코일 블록(3)을 1쌍의 자성체 기판(4-1, 4-2) 사이에 끼워서 주사위 형상의 칩체(chip body)를 형성하고, 이 칩체의 외측에 4개의 외부전극(5-1∼5-4)을 부착함으로써, 코일부품(1)을 형성하고 있다.

제1의 코일 블록(2)은, 자성체 기판(4-1)상에 형성되어 있으며, 외측 코일부(6) 및 내측 코일부(7)로 이루어지는 하나의 코일체(2-1)와 이 코일체(2-1)를 내포한 절연체(2-2)를 구비해서 이루어진다.

코일체(2-1)는 내측 코일부(7)를 외측 코일부(6) 내에 수납한 상태에서 전기적으로 접속함으로써 형성되어 있으며, 외측 코일부(6) 및 내측 코일부(7)는 복수 의 패턴을 연결함으로써 형성되어 있다.

도 4는 제1의 코일 블록(2)의 구성을 나타내는 평면도이다. 한편, 이해를 용이하게 하기 위해서, 외측 코일부(6)를 형성하는 각 패턴에 대해서는 검게 칠한 부분으로 나타내었다.

제1의 코일 블록(2)의 절연체(2-2)(도 1 참조)는, 후술하는 바와 같이, 절연층(21∼23)을 적층해서 형성한 것이며, 외측 코일부(6) 및 내측 코일부(7)는 이들 절연층(21∼23)상에 패턴 형성되어 있다.

구체적으로는, 외측 코일부(6)는 도 4a 및 도 4c의 검게 칠한 부분으로 나타내는 바와 같이, 절연층(21)상의 제1패턴군(6-1)과 절연층(22)상의 제2패턴군(6-2)으로 구성되어 있다.

제1패턴군(6-1)은 도 4a에 나타내는 바와 같이, 절연층(21)상에 2중으로 배치된 직경이 다르며 직사각형의 윤상(輪狀) 패턴(61, 62)과, 그 외측에 배치된 제1인출부(60)로 이루어진다. 또한, 각 윤상 패턴(61(62))의 양단부(61a, 61b(62a, 62b))측의 변끼리가, 도면의 상하방향에서 겹쳐지도록 형성되며, 제1인출부(60)가 당해 변을 따른 상태로 중심축(L1)의 좌측에 절곡 형성되어 있다. 그리고, 제1인출부(60)의 한쪽의 단부(60a)가 절연층(21)의 도면 하측 가장자리부이며 중심축(L1)보다 좌측의 가장자리부에 배치되어 있다. 이것에 의해, 제1인출부(60)의 단부(60a)가 제1의 코일 블록(2)으로부터 노출한 상태로 되어 있다.

제2패턴군(6-2)은, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 절연층(22)상에 3중으로 배치된 직경이 다르며 직사각형의 윤상 패턴(63, 64, 65)으로 이루어진다. 또한, 각 윤상 패턴(63(64, 65))의 양단부(63a, 63b(64a, 64b, 65a, 65b))는 소정의 거리를 유지해서 마주보도록 설정되며, 단부(63a, 64a, 65a)와 단부(63b, 64b, 65b) 사이에 간극(B)이 형성되어 있다. 또한, 단부(63a, 64a, 65a)와 단부(63b, 64b, 65b)는 완전히 대향하고 있지 않으며, 서로 도면 상하로 어긋나서, 단부(63a, 64a, 65a)를 제1패턴군(6-1)의 제1인출부(60) 및 윤상 패턴(61, 62)의 단부(60b, 61b, 62b)에 거의 일치시킴과 아울러, 단부(63b, 64b)를, 단부(61a, 62a)에 거의 일치시키고, 윤상 패턴(65)의 단부(65b)를 개방 단부로 하고 있다.

이러한 구성의 제1 및 제2패턴군(6-1, 6-2)은 절연층(22)을 통해서 대면하며, 절연층(22)의 비아홀(22a∼22f)을 통해서 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 제1인출부(60)의 단부(60b)가 비아홀(22a)을 통해서 최외의 윤상 패턴(63)의 개방 단부(63a)에 접속되어 있다. 그리고, 윤상 패턴(63)의 단부(63b)가 비아홀(22b)을 통해서 윤상 패턴(61)의 단부(61a)에, 윤상 패턴(61)의 단부(61b)가 비아홀(22c)을 통해서 윤상 패턴(64)의 단부(64a)에, 윤상 패턴(64)의 단부(64b)가 비아홀(22d)을 통해서 윤상 패턴(62)의 단부(62a)에, 윤상 패턴(62)의 단부(62b)가 비아홀(22e)을 통해서 윤상 패턴(65)의 단부(65a)에 각각 접속되어 있다.

즉, 이러한 접속 구조에 의해, 제1패턴군(6-1) 및 제2패턴군(6-2)에 있어서의 예를 들면 외측으로부터 2번째의 윤상 패턴(62, 64)끼리가 단부(62a, 64b)를 통해서 나선 형상으로 접속되어 있다. 그리고, 당해 2번째의 윤상 패턴(62)의 다른쪽 단부(62b)와 제2패턴군(6-2)에 있어서의 3번째의 윤상 패턴(65)의 단부(65a)가 접속되어, 이들 2번째 및 3번째의 윤상 패턴(62, 65)끼리가 나선 형상으로 접속되어 있다. 제1 및 제2패턴군(6-1, 6-2)의 그 외의 n번째의 윤상 패턴끼리 및 n번째와 n＋1번째의 윤상 패턴끼리도 마찬가지로 나선 형상으로 접속되어 있으며, 이것에 의해, 제1 및 제2패턴군(6-1, 6-2)으로 구성되는 외측 코일부(6) 전체가 상하방향(도면 표리방향)으로 번갈아 나선을 그린다.

한편, 내측 코일부(7)는, 도 4a 및 도 4c에서 나타내는 바와 같이, 절연층(21)상의 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)과 절연층(22)상의 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)으로 구성되어 있다.

구체적으로는, 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)은 2번 조금 더 되는 감음수로 설정되며, 제1패턴군(6-1)에 있어서의 최내의 윤상 패턴(62)의 내측에 배치되어 있다. 그리고, 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)의 외측 단부(7-1a)가 절연층(22)의 비아홀(22f)을 통해서 제2패턴군(6-2)에 있어서의 최내의 윤상 패턴(65)의 개방 단부(65b)에 접속되어 있다. 또한, 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)은 거의 2감기의 감음수로 설정되며, 제2패턴군(6-2)에 있어서의 최내의 윤상 패턴(65)의 내측에 배치되어 있다. 그리고, 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)의 내측 단부(7-2a)가 절연층(22)의 비아홀(22g)을 통해서 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)의 내측 단부(7-1b)에 접속되어 있다. 또한, 이 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)은 제2패턴군(6-2)의 간극(B)을 통해서 중심축(L2)의 좌측에 인출된 제2인출부(7-2b)를 가지며, 그 단부(7-2c)가 절연층(22)의 도면 상측 가장자리부이며 중심축(L2)의 좌측의 가장자리부에 위치하고 있다. 이것에 의해, 단부(7-2c)는 제1인출부(60)의 단부(60a)와는 반대측의 위치에서 제1의 코일 블록(2)으로부터 노출하고 있다.

그리고, 절연층(23)이 상기와 같은 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)상에 적층되어 있으며, 이것에 의해, 나선 형상의 외측 코일부(6)와 소용돌이 형상의 내측 코일부(7)로 이루어지는 하나의 코일체(2-1)가 형성되고, 이 코일체(2-1)가 절연층(21∼23)으로 형성된 절연체(2-2)에 내포되어, 제1의 코일 블록(2)을 이루고 있다.

한편, 이 실시예에서는, 외측 코일부(6)의 선로 길이, 즉 제1인출부(60)와 윤상 패턴(61, 62)과 윤상 패턴(63, 64, 65)의 선로의 합계가, 코일체(2-1)의 선로 길이, 즉 패턴(60∼65)과 제1 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-1, 7-2)의 선로의 총합의 1/2 이상이며 5/6 이하로 설정되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 제2의 코일 블록(3)도, 제1의 코일 블록(2)과 거의 동일한 구조이며, 외측 코일부(6') 및 내측 코일부(7')로 이루어지는 하나의 코일체(3-1)와 이 코일체(3-1)를 내포한 절연체(3-2)를 구비한다. 제2의 코일 블록(3)은 제1의 코일 블록(2)상에 형성되며, 제2의 코일 블록(3)의 코일체(3-1)가 제1의 코일 블록(2)의 코일체(2-1)와 동축을 이룬다.

코일체(3-1)도, 코일체(2-1)와 거의 동일한 구조이지만, 제1인출부와 제2인출부의 인출 위치가 다르다.

도 5는 제2의 코일 블록(3)의 구성을 나타내는 평면도이다. 한편, 이해를 용이하게 하기 위해서, 외측 코일부(6')를 형성하는 각 패턴에 대해서는 검게 칠한 부분으로 나타내었다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 제2의 코일 블록(3)의 코일체(3-1)는 절연체(3- 2)를 구성하는 절연층(23∼25)상에, 외측 코일부(6')의 제1 및 제2패턴군(6-1', 6-2')과 내측 코일부(7')의 제1 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-1', 7-2')을 패턴 형성해서 이루어진다.

즉, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 외측 코일부(6')(도 1 참조)의 제1패턴군(6-1')과 내측 코일부(7')(도 1 참조)의 제1소용돌이 형상 패턴(7-1')이 절연층(23)상에 패턴 형성되며, 도 5b 및 도 5c에 나타내는 바와 같이, 외측 코일부(6')의 제2패턴군(6-2')과 내측 코일부(7')의 제2소용돌이 형상 패턴(7-2')이 절연층(24)상에 패턴 형성되어 있다.

그리고, 제1패턴군(6-1')의 제1인출부(60') 및 윤상 패턴(61, 62)과, 제2패턴군(6-2')의 윤상 패턴(63, 64, 65)이, 절연층(24)의 비아홀(24a∼24f)을 통해서 나선 형상으로 접속되어, 외측 코일부(6')가 구성되어 있다. 또한, 제1소용돌이 형상 패턴(7-1')과 제2소용돌이 형상 패턴(7-2')이 비아홀(24g)을 통해서 직렬 접속되어, 내측 코일부(7')가 구성되어 있다.

또한, 제1인출부(60')는 절연층(23)의 중심축(L1')보다도 우측의 위치에 인출되며, 그 단부(60'a)가 제2의 코일 블록(3)으로부터 노출하고 있다. 그리고, 간극(B)으로부터 인출된 제2인출부(7-2'b)도, 절연층(24)의 중심축(L2')에 대하여 우측으로 절곡되며, 그 단부(7-2'c)를 제2의 코일 블록(3)으로부터 노출시키고 있다.

그리고, 절연층(25)이 제2패턴군(6-2') 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2')상에 적층되어, 제2의 코일 블록(3)이 형성되어 있다.

한편, 이 제2의 코일 블록(3)에 있어서도, 외측 코일부(6')의 선로 길이가, 코일체(3-1)의 선로 길이의 1/2 이상이며 5/6 이하로 설정되어 있다.

그리고, 이상과 같은 제2의 코일 블록(3)의 절연층(25) 위에, 도 1에 나타내는 바와 같이, 자성체 기판(4-2)이 접착제(40)를 통해서 접착되어, 주사위 형상의 칩체가 구성되어 있다. 외부전극(5-1∼5-4)은 이 칩체의 외측에 부착되며, 외부전극(5-1, 5-2)이 코일체(2-1)의 단부(60a, 7-2c)에 각각 접속되고, 외부전극(5-3, 5-4)이 코일체(3-1)의 단부(60'a, 7-2'c)에 각각 접속되어 있다.

여기에서, 코일부품(1)의 제법에 대해서 도 1을 참조하면서 간단히 설명한다.

이 실시예의 코일부품(1)은 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1), 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2), 제1패턴군(6-1') 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1'), 제2패턴군(6-2') 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2')과 절연층(21∼25)을 자성체 기판(4-1)상에 번갈아 적층하고, 최상위에 자성체 기판(4-2)을 접착해서, 이들의 적층체의 웨이퍼를 형성하는 것인데, 각층의 재료로서는 다음과 같은 것을 사용하고 있다.

기판으로서는, 자성체 기판(4-1, 4-2)을 사용하고, 이후의 포토리소그래피 공법에 지장이 없도록, 자성체 기판(4-1)의 표면 거칠기(Ra)를 0.5㎛ 이하로 연마해 두는 것이 바람직하다. 한편, 이 실시예에서는, 자성체 기판을 사용하고 있으나, 코일부품의 용도에 따라, 유전체 기판이나 절연체 기판을 사용할 수도 있다.

또한, 절연층(21∼25)을 형성하기 위한 절연재료로서는, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 벤조시클로부텐(benzocyclobutene) 수지 등의 여러 가지 수지 재료, 혹은 SiO₂ 등의 유리, 유리 세라믹스, 유전체 등을 사용하거나, 복수 재료를 조합한 것을 사용할 수 있으나, 이 실시예에서는, 포토리소그래피 공법을 채용하기 때문에, 절연층(21∼25)의 재료로서 감광성 폴리이미드 수지를 사용하였다.

또한, 제1 및 제2패턴군(6-1, 6-2, 6-1', 6-2')과 제1 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-1, 7-2, 7-1', 7-2')을 형성하기 위한 도전성 재료로서는, 도전성이 우수한 Ag, Pd, Cu, Al 등의 금속, 혹은 이들의 합금을 사용할 수 있으나, 이 실시예에서는, Ag를 사용하였다. 한편, 이 절연재료와 도전성 재료의 조합은 가공성·밀착성 등을 고려해서 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 접착제(40)로서 열경화성의 폴리이미드 수지를 사용하였다.

코일부품(1)의 제법에 있어서는, 우선, 자성체 기판(4-1)상에 절연재료를 도포하고, 광경화시킴으로써, 절연층(21)(제1절연층)을 형성한다. 그리고, 이 절연층(21)상에, 스퍼터링이나 증착 등의 박막 형성법이나 스크린 인쇄 등의 후막 형성법을 사용해서, 도전재료의 막을 형성한다. 그런 후, 레지스트 도포-노광-현상-에칭-레지스트 박리 등의 일련의 포토리소그래피 공법에 의해 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)을 절연층(21)상에 패턴 형성한다. 다음으로, 절연재료를, 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)상에 도포하고, 포토리소그래피 공법에 의해, 비아홀(22a∼22g)을 가진 절연층(22)(제2절연층)을 형성한다. 그리고, 이 절연층(22)상에 도전재료의 막을 형성한 후, 포토리소그래피 공법에 의해, 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)을 절연층(22)상에 패턴 형성한다. 이 것에 의해, 상층의 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)과 하층의 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)이 비아홀(22a∼22g)을 통해서 전기적으로 접속되며, 코일체(2-1)를 절연체(2-2)에 내포하는 제1의 코일 블록(2)이 형성된다.

이후 마찬가지로, 절연층(23∼25)과 제1 및 제2패턴군(6-1', 6-2')과 제1 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-1', 7-2')을 번갈아 적층해서, 코일체(3-1)를 절연체(3-2)에 내포하는 제2의 코일 블록(3)을 형성한다. 그런 후, 접착제(40)를 도포한 자성체 기판(4-2)을 제2의 코일 블록(3)의 절연층(25)상에 접착시킨 상태에서, 진공 중 또는 불활성 가스 중에서 가열·가압하고, 냉각 후, 압력을 해제함으로써, 자성체 기판(4-2)을 제2의 코일 블록(3)상에 강고하게 접합한다.

그리고, 이러한 공정에서 얻은 웨이퍼를 다이싱 등의 절단 가공에 의해, 예를 들면 0.8mm×0.6mm 사이즈의 칩체로 분할한 후, 각 칩체에 외부전극(5-1∼5-4)을 형성한다. 이때, Ag, Ab-Pd, Cu, NiCr 또는 NiCu 등의 재료를 포함하는 도전성 페이스트를 도포하거나, 그 재료를 스퍼터링이나 증착 등으로 금속 성막(成膜)하고, 이 금속막 위에, 습식 전해도금으로, Ni, Sn, Sn-Pb 등의 금속막을 더 형성함으로써, 외부전극(5-1∼5-4)을 형성한다.

이상과 같이, 코일부품(1)의 제법에, 포토리소그래피 공법을 채용함으로써, 후술하는 부유용량 및 선로 길이를 고정밀도로 컨트롤할 수 있으므로, 보다 고정밀도의 코일부품(1)을 제조할 수 있다.

다음으로, 이 실시예의 코일부품(1)이 나타내는 작용 및 효과에 대해서 설명 한다.

도 6은 DVI나 HDMI규격의 고속 차동 전송로에 코일부품(1)을 실장한 상태를 나타내는 개략도이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터의 트랜스미터(transmitter; 400)를 모니터측의 리시버(401)에 케이블(402)을 통해서 접속하고, 디지털의 차동신호 D+, D-를 트랜스미터(400)로부터 리시버(401)로 전송하는 DVI나 HDMI규격의 고속 차동 전송로에 코일부품(1)을 실장하는 경우에 대해서 설명한다. 한편, DVI나 HDMI규격의 전송방식에서는, 1쌍의 클록 차동신호와 3쌍의 데이터 차동신호 D+, D-를 송신하지만, 여기에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 1쌍의 차동신호 D+, D-를 통과시키는 선로에 착안하여, 이 선로에 코일부품(1)을 실장한 경우를 예로 해서 설명한다.

도 6에 있어서, 코일부품(1)은 공통모드 초크코일로서 작용한다. 즉, 정상모드시에는, 차동신호 D+가 외부전극(5-1)으로부터 코일체(2-1)에 입력한 후, 외부전극(5-2)으로부터 출력되고, 역위상의 차동신호 D-가 외부전극(5-3)으로부터 코일체(3-1)에 입력한 후, 외부전극(5-4)으로부터 출력된다. 이때, 코일체(2-1)의 외부전극(5-1)으로부터 입력한 차동신호 D+는 외측 코일부(6)를 나선 형상으로 흐른 후, 내측 코일부(7)에 있어서 회전하면서 흘러, 외부전극(5-2)에 이른다. 한편, 차동신호 D-는 차동신호 D+와 역위상이므로, 코일체(3-1)의 외부전극(5-4)으로부터 입력하고, 내측 코일부(7')를 회전하면서 흐른 후, 외측 코일부(6')에 있어서 나선 형상으로 흘러, 외부전극(5-3)에 이른다. 이와 같이, 차동신호 D+, D-가 서로 반대 방향으로 흐르므로, 코일부품(1) 내의 자계가 수축하여, 코일부품(1)의 임피던스가 낮아지며, 차동신호 D+, D-가 감쇠되지 않고, 코일부품(1)을 통과한다.

이에 비해서, 공통모드시에는, 노이즈가 코일체(2-1, 3-1)에 같은 방향에서 입력하므로, 자계가 넓어져서, 코일부품(1)이 고임피던스 상태가 되며, 노이즈가 코일부품(1)에 의해 감쇠된다.

그런데, 도 1에 나타내는 바와 같이, 코일부품(1)은 적층형의 부품이며, 코일체(2-1(3-1))에 있어서, 상층의 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)과 하층의 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)(제1 및 제2패턴군(6-1', 6-2')과 제1 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-1', 7-2'))이 대면하고 있으며, 이들 패턴간에 발생하는 부유용량이 문제가 된다. 즉, 이 부유용량이 크면, 코일체(2-1(3-1))의 자기 공진 주파수가 낮아지고, 고주파의 노이즈에 대해서 임피던스가 저하하여, 노이즈 감쇠 효과가 현저하게 열화(劣化)해 버린다. 특히 선로 길이가 긴 외주부의 패턴간에 발생하는 부유용량이 가장 문제가 된다.

그러나, 이 실시예의 코일부품(1)에서는, 부유용량을 작게 하도록 작용한다.

도 7은 부유용량 억제 작용을 설명하기 위한 외측 코일부(6)의 사시도이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 제1패턴군(6-1)에 있어서의 최외의 제1인출부(60)상의 점 P1과 이것에 대면하는 제2패턴군(6-2)에 있어서의 윤상 패턴(63)상의 점 P2 사이에 발생하는 부유용량(C1)은, 점 P1으로부터 점 P2까지의 선로 길이에 의존한다. 그러나, 최외 제1인출부(60)는 단부(60a)와 단부(63a)의 접속에 의해, 윤상 패턴(63)과 나선 형상으로 접속되어 있다. 따라서, 점 P1으로부터 점 P2 까지의 선로 길이는, 점 P1으로부터 단부(60b)까지의 제1인출부(60)의 선로와 단부(63a)로부터 점 P2까지의 윤상 패턴(63)의 선로와의 합이며, 점 P1으로부터 점 P2까지의 선로 길이는 매우 짧다. 이 때문에, 점 P1과 점 P2의 전위차가 작으므로, 부유용량(C1)도 매우 작다. 즉, 이 외측 코일부(6) 전체에 발생하는 부유용량은 매우 작다. 그러나, 외측 코일부(6)는 각 윤상 패턴(61(62))의 양단부(61a, 61b(62a, 62b))측의 변끼리가, 도면의 상하방향에서 겹쳐져 있으므로, 극소의 코일부품(1)에 있어서는, 면적의 제약상, 외측 코일부(6)만으로는 많은 턴수를 얻을 수 없으며, 충분한 인덕턴스의 획득이 불가능하다. 그래서, 이 실시예에서는, 여분의 겹침 부분이 없으며, 소면적 안에서도 높은 인덕턴스를 얻을 수 있는 내측 코일부(7)를 외측 코일부(6)의 내측에 배치하고 있다.

즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 코일체(2-1)에서는, 부유용량이 작은 외측 코일부(6)를 외측에 있어서, 자기 공진 주파수를 높임과 아울러, 인덕턴스를 높게 획득할 수 있는 내측 코일부(7)를 내측에 배치함으로써, 코일체(2-1)의 부유용량의 저감화와 고인덕턴스화를 도모하고 있다. 이러한 작용 및 효과는 코일체(3-1)의 외측 코일부(6') 및 내측 코일부(7')에 있어서도 동일하게 발생하며, 코일부품(1)은 고주파 특성이 우수한 공통모드 초크코일로서 기능한다.

이러한 구조의 코일부품(1)에 있어서는, 외측 코일부(6(6'))의 선로 길이가 코일체(2-1(3-1))에 있어서 차지하는 비율이 코일부품(1)의 자기 공진 주파수나 공통모드시의 임피던스에 관계한다.

도 8은 0.8mm×0.6mm라고 하는 극소 사이즈의 코일부품(1)에 있어서, 외측 코일부(6(6'))의 선로 길이가 코일체(2-1(3-1))의 전 선로 길이에 차지하는 비율과 코일부품(1)의 자기 공진 주파수 및 공통모드시의 공통모드 임피던스와의 관계를 나타내는 선도이며, 곡선 S1은 자기 공진 주파수 곡선이고, 곡선 S2는 공통모드 임피던스 곡선이다.

도 8의 자기 공진 주파수 곡선 S1으로부터 알 수 있듯이, 외측 코일부(6(6'))가 차지하는 비율이 많아질수록, 코일부품(1)의 자기 공진 주파수가 높아진다. 그러나, 그 반면, 공통모드 임피던스 곡선 S2로부터 알 수 있듯이, 공통모드시의 임피던스는 저하한다.

따라서, 코일부품(1)을 실장하는 전송로를 고려해서, 코일부품(1)의 고자기 공진 주파수화(저부유용량화)와 공통모드시의 고임피던스화(고인덕턴스화)의 양립을 도모하도록, 외측 코일부(6(6'))의 비율을 결정할 필요가 있다. 이 실시예의 코일부품(1)은 DVI규격이나 HDMI규격의 고속 차동 전송로에 실장하는 것을 목적으로 하는 것이기 때문에, 자기 공진 주파수 580MHz∼720MHz정도이며 또한 공통모드 임피던스가 60Ω 이상을 확보하는 것이 바람직하다. 그래서, 외측 코일부(6(6'))의 선로 길이가 차지하는 비율을, 코일체(2-1(3-1))의 선로의 1/2 이상이며 5/6 이하로 설정하는 것이 바람직하다고 상정할 수 있다.

이러한 관점에서, 발명자들은, 외측 코일부(6(6'))가 차지하는 비율이 상기 범위 내의 코일부품(1)과 종래형의 코일부품과의 주파수 특성을 측정하였다.

도 9는 이 실시예의 코일부품(1)의 주파수 특성과 종래형의 코일부품의 주파수 특성을 나타내는 선도이다.

이 측정에서는, 코일부품으로서 0.8mm×0.6mm 사이즈의 실시예의 코일부품(1)을 사용하고, 그 외측 코일부(6(6'))가 차지하는 비율을 7/10로 설정하여, 그 주파수 특성을 측정하였다. 그러자, 도 9에 나타내는 바와 같이, 주파수 650MHz에 피크를 갖는 주파수 곡선 F1을 얻었다. 즉, 코일부품(1)이 650MHz라고 하는 높은 자기 공진 주파수를 갖는 것이 실증되었다.

이에 비해서, 상기 종래의 코일부품(200)(도 13 참조)과 같이, 코일체(2-1(3-1))를 모두 소용돌이 형상 패턴으로 형성한 코일부품의 주파수 특성을 측정한 결과, 주파수 곡선 F2에 나타내는 바와 같이, 그 자기 공진 주파수는 200MHz라고 하는 매우 낮은 것이었다.

실시예 2

다음으로, 본 발명의 제2실시예에 대해서 설명한다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 코일부품(1')의 요부인 제1의 코일 블록의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 11은 코일체간의 전자기적 결합을 설명하기 위한 단면도이다.

이 실시예에서는, 코일체(2-1(3-1))의 제1패턴군(6-1(6-1'))과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1(7-1'))으로 이루어지는 패턴군의 밀도와 제2패턴군(6-2(6-2'))과 제2소용돌이 형상 패턴(7-2(7-2'))으로 이루어지는 패턴군의 밀도 중, 높은 쪽의 밀도를 가진 패턴군을 서로 대향시킨 상태에서, 제1의 코일 블록(2) 위에 제2의 코일 블록(3)을 적층한다.

도 1 등에서 나타낸 바와 같이, 제1패턴군(6-1(6-1'))과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1(7-1'))으로 이루어지는 패턴군의 밀도 쪽이, 제2패턴군(6-2(6-2'))과 제2소용돌이 형상 패턴(7-2(7-2'))으로 이루어지는 패턴군의 밀도보다도 높으므로, 이 실시예에서는, 코일체(2-1)의 제1패턴군(6-1)과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)으로 이루어지는 패턴군과, 코일체(3-1)의 제1패턴군(6-1')과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1')으로 이루어지는 패턴군을 대향시키는 구조로 하였다.

구체적으로는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1의 코일 블록(2)의 적층 구조를, 도 4에 나타낸 제1실시예의 제1의 코일 블록의 적층 구조와 반대로 하였다.

즉, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)을 최하층의 절연층(21)상에 형성한다. 그리고, 도 10b 및 도 10c에 나타내는 바와 같이, 절연층(22)상에, 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)을 형성함과 아울러, 제2패턴군(6-2) 및 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)과 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)을, 비아홀(22a∼22f)을 통해서 전기적으로 접속하였다. 그런 후, 도 10d에 나타내는 바와 같이, 제1패턴군(6-1) 및 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)상에 절연층(23)을 적층하였다.

이것에 의해, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 코일체(2-1)의 제1패턴군(6-1)과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1)으로 이루어지는 고밀도의 패턴군과, 코일체(3-1)의 제1패턴군(6-1')과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1')으로 이루어지는 고밀도의 패턴군이 대향한 구조가 되어, 코일체(2-1)와 코일체(3-1) 사이의 전자기적 결합이 강해진다.

이 결과, 이 실시예의 코일부품(1')을 공통모드 초크코일로서 사용하면, 코 일부품(1')의 정상모드 임피던스를 저하시킬 수 있다. 이 때문에, 정상모드시의 차동신호의 삽입손실을 작게 할 수 있으며, 차동신호를 감쇠시키지 않고, 공통모드 노이즈만을 효율적으로 제거할 수 있다.

이에 비해서, 상기 제1실시예의 코일부품(1)에서는, 도 11b에 나타내는 바와 같이, 코일체(2-1)의 제2패턴군(6-2)과 제2소용돌이 형상 패턴(7-2)으로 이루어지는 저밀도의 패턴군과, 코일체(3-1)의 제1패턴군(6-1')과 제1소용돌이 형상 패턴(7-1')으로 이루어지는 고밀도의 패턴군이 대향한 구조로 되어 있다. 즉, 당해 제2실시예의 코일부품(1')에서는, 전자기적 결합도가 제1실시예의 코일부품(1)에 있어서의 코일체(2-1, 3-1)간의 전자기적 결합에 비해서 훨씬 높아지도록, 개량되어 있다.

그 외의 구성, 작용 및 효과는 상기 제1실시예와 동일하므로, 그 기재는 생략한다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 발명의 요지의 범위 내에 있어서 여러 가지 변형이나 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시예에서는, 코일부품(1)의 외측 코일부(6(6'))의 선로 길이가 차지하는 비율을, 코일체(2-1(3-1))의 선로 길이의 1/2 이상이며 5/6 이하로 설정하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, USB(Universal Serial Bus) 등의 일반적인 고속 차동 전송로에서는, 주로 200MHz∼500MHz의 노이즈를 효과적으로 감쇠시킬 수 있으면 충분하므로, 코일부품(1)의 외측 코일부(6(6'))의 선로 길이가 차지하는 비율을, 코일체(2-1(3-1))의 선로 길이의 1/3 이상으로 설정함으로 써 목적을 달성할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 코일부품(1)을 공통모드 초크코일로서 기능시키기 위하여, 제1 및 제2의 코일 블록(2, 3)을 구성 요소로 하였으나, 본 발명에는, 페라이트 비드(ferrite bead)와 같이 코일 블록이 1개의 코일부품도 포함하는 것은 물론이다.

또한, 상기 실시예에서는, 자성체 기판(4-1, 4-2)을 구성 요소로 하였으나, 이들 기판이 없는 코일부품이나 하나의 기판만을 갖는 코일부품을 발명의 범위에서 제외하는 뜻은 아니다.

Claims

내측 코일부를 외측 코일부 내에 수납한 상태에서 전기적으로 접속함으로써 하나의 코일체를 형성하고, 이 하나의 코일체를 절연체 내에 내포시킴으로써 형성한 코일 블록을 구비하는 코일부품으로서,

상기 외측 코일부는, 양단부를 가지며 또한 직경이 다른 복수의 윤상(輪狀) 패턴을 복수 겹으로 배치함과 아울러 상기 복수의 윤상 패턴의 외측에 한쪽 단부가 상기 코일 블록으로부터 노출한 제1인출부를 배치해서 이루어지는 제1패턴군과 양단부를 가지며 또한 직경이 다른 복수의 윤상 패턴을 복수 겹으로 배치해서 이루어지는 제2패턴군이 대면 배치되고, 당해 제1패턴군 및 제2패턴군에 있어서의 외측으로부터 n번째의 윤상 패턴끼리가 상기 단부를 통해서 나선 형상으로 접속됨과 아울러, 제1패턴군에 있어서의 당해 n번째의 윤상 패턴의 다른쪽 단부와 제2패턴군에 있어서의 n＋1번째의 윤상 패턴의 단부가 접속되어 이들 n번째 및 n＋1번째의 윤상 패턴끼리가 나선 형상으로 접속되며, 또한, 상기 제1인출부의 다른쪽 단부가 상기 제2패턴군의 최외의 윤상 패턴의 개방 단부에 접속된 구조를 이루고,

상기 내측 코일부는, 상기 제1패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 내측에 배치되며 또한 외측 단부가 상기 제2패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 개방 단부에 접속된 복수 감긴 제1소용돌이 형상 패턴과, 상기 제2패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 내측에 배치되며 또한 내측 단부가 상기 제1소용돌이 형상 패턴의 내측 단부에 접속함과 아울러 외측 단부가 상기 코일 블록으로부터 노출해서 제 2인출부를 이루는 복수 감긴 제2소용돌이 형상 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 코일부품.
제1항에 있어서, 상기 외측 코일부의 선로 길이를, 상기 하나의 코일체의 선로 길이의 1/3 이상 5/6 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 코일부품.
제1항에 있어서, 상기 코일 블록은, 상기 제1패턴군과 제1소용돌이 형상 패턴이 제1절연층상에 형성되고, 제2절연층이 이들 제1패턴군 및 제1소용돌이 형상 패턴상에 적층되며, 상기 제2패턴군과 제2소용돌이 형상 패턴이 상기 제2절연층상에 적층 형성되고, 상기 제1패턴군의 윤상 패턴의 단부와 제2패턴군의 윤상 패턴의 단부와의 접속, 제1소용돌이 형상 패턴의 외측 단부와 상기 제2패턴군에 있어서의 최내의 윤상 패턴의 개방 단부와의 접속, 및 상기 제2소용돌이 형상 패턴의 내측 단부와 상기 제1소용돌이 형상 패턴의 내측 단부와의 접속이, 상기 제2절연층에 형성된 복수의 비아홀을 통해서 각각 행해지고 있는 적층 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 코일부품.
제3항에 있어서, 상기 코일 블록을, 포토리소그래피 공법으로 형성한 것을 특징으로 하는 코일부품.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 코일 블록을 기판상에 형성한 것을 특징으 로 하는 코일부품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1의 상기 코일 블록과, 코일체가 이 제1의 코일 블록의 코일체와 동축을 이루도록 제1의 코일 블록상에 적층된 제2의 상기 코일 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일부품.
제6항에 있어서, 상기 제1의 코일 블록을 자성체 기판상에 형성하고, 별체(別體)의 자성체 기판을 상기 제2의 코일 블록상에 형성한 것을 특징으로 하는 코일부품.
제6항에 있어서, 각 코일체의 상기 제1패턴군 및 제1소용돌이 형상 패턴으로 이루어지는 패턴군과 상기 제2패턴군 및 제2소용돌이 형상 패턴으로 이루어지는 패턴군 중, 밀도가 높은 쪽의 패턴군끼리를 서로 대향시킨 상태에서, 상기 제1의 코일 블록 위에 제2의 코일 블록을 적층하는 것을 특징으로 하는 코일부품.