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KR20220066235A - 코일 부품 - Google Patents

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KR20220066235A
KR20220066235A KR1020220057303A KR20220057303A KR20220066235A KR 20220066235 A KR20220066235 A KR 20220066235A KR 1020220057303 A KR1020220057303 A KR 1020220057303A KR 20220057303 A KR20220057303 A KR 20220057303A KR 20220066235 A KR20220066235 A KR 20220066235A
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조태연
박노일
최태준
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삼성전기주식회사
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Abstract

코일 부품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 서로 마주한 일면과 타면, 상기 바디의 일면과 타면을 각각 연결하고 서로 마주한 양 단면, 상기 바디의 양 단면을 각각 연결하고 일 방향으로 서로 마주한 양 측면을 가지는 바디, 상기 바디의 양 단면 각각과 상기 바디의 일면 사이의 모서리에 형성된 리세스, 상기 바디 내부에 배치되고, 상기 리세스로 노출된 코일부, 및 상기 리세스에 배치되어 상기 코일부와 연결된 연결부와, 상기 바디의 일면에 배치된 패드부를 포함하는 외부전극을 포함하고, 상기 패드부의 상기 일 방향을 따른 길이는 상기 연결부의 상기 일 방향을 따른 길이보다 길다.

Description

코일 부품{COIL COMPONENT}
본 발명은 코일 부품에 관한 것이다.
코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는, 저항(Resistor) 및 커패시터(Capacitor)와 더불어 전자 기기에 이용되는 대표적인 수동 전자 부품이다.
전자 기기가 점차 고성능화되고 작아짐에 따라 전자 기기에 이용되는 전자 부품은, 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
코일 부품의 외부전극은, 통상적으로, 부품 본체의 길이 방향으로 마주한 양 단면에 전도성 페이스트를 도포 및 경화하여 형성되는데, 이 경우 부품 전체의 길이가 증가할 수 있다. 또한, 부품을 기판에 실장함에 있어, 기판 실장면에서 솔더 등의 결합부재의 형성 면적을 고려한 부품의 유효 실장 면적이 증가하게 된다.
한국공개특허 제2015-0019730호 (2015.02.25. 공개)
본 발명의 목적은 경박 단소화가 가능한 코일 부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 마주한 일면과 타면, 상기 바디의 일면과 타면을 각각 연결하고 서로 마주한 양 단면, 상기 바디의 양 단면을 각각 연결하고 일 방향으로 서로 마주한 양 측면을 가지는 바디, 상기 바디의 양 단면 각각과 상기 바디의 일면 사이의 모서리에 형성된 리세스, 상기 바디 내부에 배치되고, 상기 리세스로 노출된 코일부, 및 상기 리세스에 배치되어 상기 코일부와 연결된 연결부와, 상기 바디의 일면에 배치된 패드부를 포함하는 외부전극을 포함하고, 상기 패드부의 상기 일 방향을 따른 길이는 상기 연결부의 상기 일 방향을 따른 길이보다 긴 코일 부품이 제공한다.
본 발명에 따르면 코일 부품의 크기를 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면.
도 3은 도 2에서 제3 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면.
도 4는 도 3에서 제2 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면.
도 5는 도 4에서 제1 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면.
도 6은 도 5에서 외부전극을 생략한 것을 나타내는 도면.
도 7은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 8은 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면.
도 9는 코일부를 분해한 것을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 절연층을 생략한 것을 나타내는 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품을 하부 측에서 바라본 것을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2에서 제3 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3에서 제2 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4에서 제1 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5에서 외부전극을 생략한 것을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 1의 I-I'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 8은 도 1의 II-II'선을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 9는 코일부를 분해한 것을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 코일부(200), 지지기판(300), 외부전극(400, 500) 및 절연층(610, 620, 630)을 포함하고, 절연막(IF)을 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 코일부(200)와 지지기판(300)이 배치된다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 도 5 및 도 6을 기준으로, 길이 방향(L)으로 서로 마주보는 제1 면(101)과 제2 면(102), 폭 방향(W)으로 서로 마주보는 제3 면(103)과 제4 면(104), 두께 방향(T)으로 마주보는 제5 면(105) 및 제6 면(106)을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104) 각각은, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 이하에서, 바디(100)의 양 단면은 바디의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(400, 500) 및 절연층(610, 620, 630)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, 자성 물질과 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 자성 복합 시트를 하나 이상 적층하여 형성될 수 있다. 다만, 바디(100)는 자성 물질이 수지에 분산된 구조 외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 바디(100)는 페라이트와 같은 자성 물질로 이루어질 수도 있다.
자성 물질은 페라이트 또는 금속 자성 분말일 수 있다.
페라이트는, 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.
금속 자성 분말은, 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, 금속 자성 분말은, 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.
금속 자성 분말은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 예를 들어, 금속 자성 분말은 Fe-Si-B-Cr계 비정질 합금 분말일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
페라이트 및 금속 자성 분말은 각각 평균 직경이 약 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(100)는, 수지에 분산된 2 종류 이상의 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질이 상이한 종류라고 함은, 수지에 분산된 자성 물질이 평균 직경, 조성, 결정성 및 형상 중 어느 하나로 서로 구별됨을 의미한다.
수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액정 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바디(100)는 후술할 코일부(200) 및 지지기판(300)을 관통하는 코어(110)를 포함한다. 코어(110)는, 자성 복합 시트가 코일부(200) 및 지지기판(300) 각각의 중앙부를 관통하는 관통홀을 충전함으로써 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
리세스(R1, R2)는, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 각각과 바디(100)의 제6 면(106) 사이의 모서리에 형성된다. 즉, 제1 리세스(R1)는 바디(100)의 제1 면(101)과 바디(100)의 제6 면(106) 사이의 모서리에 형성되고, 제2 리세스(R2)는 바디(100)의 제2 면(102)과 바디(100)의 제6 면(106) 사이의 모서리에 헝성된다. 한편, 리세스(R1, R2)는, 후술할 인출부(231, 232)가 리세스(R1, R2)의 내면으로 노출시키는 깊이(두께 방향(T)을 따른 리세스(R1, R2)의 길이)로 형성되나, 리세스(R1, R2)는 바디(100)의 제5 면(105)까지 연장되지 않는다. 즉, 리세스(R1, R2)는 두께 방향(T)으로 바디(100)를 관통하지 않는다.
리세스(R1, R2)는, 각각 바디(100)의 폭 방향(W)을 따라 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104)까지 연장된다. 즉, 리세스(R1, R2)는 바디(100)의 폭 방향(W) 전체를 따라 형성된 슬릿의 형태일 수 있다. 리세스(R1, R2)는 각 코일 부품이 개별화되기 전의 상태인 코일바 레벨에서, 각 코일 부품을 개별화하는 경계선 중 각 코일 부품의 폭 방향과 일치하는 경계선을 따라 코일바의 일면에 프리 다이싱(pre-dicing)을 수행함으로써 형성될 수 있다. 이러한 프리 다이싱(pre-dicing) 시의 깊이는, 인출부(231, 232)가 노출되도록 조절된다.
한편, 리세스(R1, R2)의 내면도 바디(100)의 표면을 구성하나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 리세스(R1, R2)의 내면을 바디(100)의 표면과 구별하기로 한다. 또한, 도 5 내지 도 7에는, 리세스(R1, R2)가, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101,102)과 평행한 내벽과, 바디(100)의 제5 및 제6 면(105, 106)과 평행한 저면을 가지는 것으로 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 본 실시예의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 예로서, 제1 리세스(R1)는, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 길이 방향-두께 방향 단면(LT 단면)을 기준으로, 내면이 바디(100)의 제1 면(101)과 제6 면(106)을 연결하는 곡선의 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 리세스(R1, R2)가 내벽과 저면을 가지는 것으로 설명하기로 한다.
지지기판(300)은 바디(100)에 매설된다. 지지기판(300)은 후술할 코일부(200)를 지지하는 구성이다.
지지기판(300)은, 에폭시 수지와 같은 열경화성 절연수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 절연수지 또는 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성되거나, 이러한 절연수지에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 절연자재로 형성될 수 있다. 예로서, 지지기판(300)은 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric)등의 절연자재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
무기 필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 붕산알루미늄(AlBO3), 티탄산바륨(BaTiO3) 및 지르콘산칼슘(CaZrO3)으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다.
지지기판(300)이 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 지지기판(300)은 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지기판(300)이 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 두께를 박형화하는데 유리하다. 또한, 동일한 size의 바디(100)를 기준으로, 코일부(300) 및/또는 자성 물질이 차지하는 부피를 증가시킬 수 있어 부품 특성을 향상시킬 수 있다. 지지기판(300)이 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일부(200) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 미세한 비아를 형성할 수 있다.
코일부(200)는 바디(100) 내부에 배치되어, 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예의 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일부(200)는 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 역할을 할 수 있다.
코일부(200)는 코일패턴(211, 212), 인출부(231, 232), 보조인출부(241, 242) 및 비아(221, 222, 223)를 포함한다. 구체적으로, 도 1, 도 7 및 도 8의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지기판(300)의 하면에 제1 코일패턴(211), 제1 인출부(231) 및 제2 인출부(232)가 배치되고, 지지기판(300)의 하면과 마주하는 지지기판(300)의 상면에 제2 코일패턴(212), 제1 보조인출부(241) 및 제2 보조인출부(242)가 배치된다. 지지기판(300)의 하면에서 제1 코일패턴(211)은 제1 인출부(231)와 접촉하여 연결되고, 제1 코일패턴(211) 및 제1 인출부(231) 각각은 제2 인출부(232)와 이격된다. 지지기판(300)의 상면에서 제2 코일패턴(212)은 제2 보조인출부(242)와 접촉하여 연결되고, 제2 코일패턴(212) 및 제2 보조인출부(242)는 제1 보조인출부(241)와 이격된다. 제1 비아(221)는 지지기판(300)을 관통하여 제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212)에 각각 접촉 연결되고, 제2 비아(222)는 지지기판(300)을 관통하여 제1 인출부(231)와 제1 보조인출부(241)에 각각 접촉 연결되고, 제3 비아(223)는 지지기판(300)을 관통하여 제2 인출부(232)와 제2 보조인출부(242)에 각각 접촉 연결된다. 이렇게 함으로써, 코일부(200)는 전체적으로 하나의 코일로 기능할 수 있다.
제1 코일패턴(211)과 제2 코일패턴(212) 각각은, 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성한 평면 나선의 형태일 수 있다. 예로서, 제1 코일패턴(211)은 지지기판(300)의 하면에서 코어(110)를 축으로 적어도 하나의 턴(turn)을 형성할 수 있다.
제1 인출부(231)와 제2 인출부(232)는 리세스(R1, R2)로 노출된다. 즉, 제1 인출부(231)는 제1 리세스(R1)의 내면으로 노출되고, 제2 인출부(232)는 제2 리세스(R2)의 내면으로 노출된다. 리세스(R1, R2)에는 후술할 외부전극(400, 500)이 배치되므로, 코일부(200)와 외부전극(400, 500)이 서로 접촉 연결된다. 한편, 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 도 5 내지 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 리세스(R1, R2)가 인출부(231, 232) 각각의 적어도 일부의 내측으로 연장 형성되어, 인출부(231, 232)가 리세스(R1, R2)의 내벽과 저면에 각각 노출됨을 전제로 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하여, 본 실시예의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 리세스(R1, R2)의 깊이는 인출부(231, 232)가 리세스(R1, R2)의 저면으로만 노출되도록 조절될 수도 있다.
리세스(R1, R2)의 내면으로 노출된 인출부(231, 232)의 일면은 인출부(231, 232)의 다른 표면보다 표면조도가 높을 수 있다. 예로서, 인출부(231, 232)를 전해도금으로 형성한 후 인출부(231, 232)와 바디(100)에 리세스(R1, R2)를 형성하는 경우, 인출부(231, 232)의 일부는 리세스 형성 공정에서 제거된다. 이로 인해, 리세스(R1, R2)의 내벽과 저면으로 노출된 인출부(231, 232)의 일면은 다이싱 팁의 연마로 인해 인출부(231, 232)의 나머지 표면에 비하여 표면조도가 높게 형성된다. 후술할 바와 같이, 외부전극(400, 500)은 박막으로 형성되어 바디(100)와의 결합력이 약할 수 있는데, 외부전극(400, 500)이 상대적으로 표면조도가 높은 인출부(231, 232)의 일면과 접촉 연결되므로 외부전극(400, 500)과 인출부(231, 232) 간의 결합력이 향상될 수 있다.
인출부(231, 232)와 보조인출부(241, 242)는 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된다. 즉, 제1 인출부(231)는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 인출부(232)는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다. 제1 보조인출부(241)는 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출되고, 제2 보조인출부(242)는 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된다. 이로 인해, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 인출부(231)는 제1 리세스(R1)의 내벽, 제1 리세스(R1)의 저면 및 바디(100)의 제1 면(101)으로 연속적으로 노출되고, 제2 인출부(232)는 제2 리세스(R2)의 내벽, 제2 리세스(R2)의 저면 및 바디(100)의 제2 면(102)으로 연속적으로 노출된다.
코일패턴(211, 212), 비아(221, 222, 223), 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242) 중 적어도 하나는, 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다.
예로서, 제2 코일패턴(212), 보조인출부(241, 242) 및 비아(221, 222, 223)를 지지기판(300)의 상면 측에 도금으로 형성할 경우, 제2 코일패턴(212), 보조인출부(241, 242) 및 비아(221, 222, 223)는 각각 시드층과 전해도금층을 포함할 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은, 어느 하나의 전해도금층의 표면을 따라 다른 하나의 전해도금층이 형성된 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 시드층은 무전해도금법 또는 스퍼터링 등의 기상 증착법 등으로 형성될 수 있다. 제2 코일패턴(212)의 시드층, 보조인출부(241, 242)의 시드층 및 비아(221, 222, 223)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 코일패턴(212)의 전해도금층, 보조인출부(241, 242)의 전해도금층 및 비아(221, 222, 223)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예로서, 지지기판(300)의 하면 측에 배치된 제1 코일패턴(211) 및 인출부(231, 232)와, 지지기판(300)의 상면 측에 배치된 제2 코일패턴(212) 및 보조인출부(241, 242)를 서로 별개로 형성한 후 지지기판(300)에 일괄적으로 적층하여 코일부(200)를 형성할 경우, 비아(221, 222, 223)는 고융점금속층과 고융점금속층의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 저융점금속층을 포함할 수 있다. 여기서, 저융점금속층은 납(Pb) 및/또는 주석(Sn)을 포함하는 솔더로 형성될 수 있다. 저융점금속층은 일괄적층 시의 압력 및 온도로 인해 적어도 일부가 용융되어, 예로서 저융점금속층과 제2 코일패턴(212) 간의 경계에는 금속간화합물층(Inter Metallic Compound Layer, IMC Layer)이 형성될 수 있다.
코일패턴(211, 212), 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242)는, 예로서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지지기판(300)의 하면 및 상면에 각각 돌출 형성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 코일패턴(211)과 인출부(231, 232)는 지지기판(300)의 하면에 돌출 형성되고, 제2 코일패턴(212)과 보조인출부(241, 242)는 지지기판(300)의 상면에 매립되어 상면이 지지기판(300)의 상면에 노출될 수 있다. 이 경우, 제2 코일패턴(212)의 상면 및/또는 보조인출부(241, 242)의 상면에는 오목부가 형성되어, 지지기판(300)의 상면과 제2 코일패턴(212)의 상면 및/또는 보조인출부(241, 242)의 상면은 동일한 평면 상에 위치하지 않을 수 있다.
코일패턴(211, 212), 인출부(231, 232), 보조인출부(241, 242) 및 비아(221, 222, 223) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 9를 참조하면, 제1 보조인출부(241)는 코일부(200)의 나머지 구성의 전기적 연결과 무관하므로, 제1 보조인출부(241) 및 제2 비아(222)는 본 실시예에서 생략될 수 있다. 다만, 바디(100)의 제5 면(105)과 제6 면(106)을 구별해야 하는 공정을 생략하기 위해 제1 보조인출부(241)를 형성할 수도 있다.
외부전극(400, 500)은, 리세스(R1, R2)에 배치되어 코일부(200)와 연결된 연결부(410, 510)와, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 패드부(420, 520)를 포함한다. 구체적으로, 제1 외부전극(400)은, 제1 리세스(R1)의 저면과 내벽에 배치되어 코일부(200)의 제1 인출부(231)와 접촉 연결되는 제1 연결부(410)와, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제1 패드부(420)를 포함한다. 제2 외부전극(500)은, 제2 리세스(R2)의 저면과 내벽에 배치되어 코일부(200)의 제2 인출부(232)와 접촉 연결되는 제2 연결부(510)와, 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제2 패드부(520)를 포함한다. 제1 패드부(420)와 제2 패드부(520)는 바디(100)의 제6 면에 서로 이격되게 배치된다.
외부전극(400, 500) 각각은, 리세스(R1, R2)의 저면 및 내벽과, 바디(100)의 제6 면(106)을 따라 형성된다. 즉, 외부전극(400, 500)은 리세스(R1, R2)의 내면 및 바디(100)의 제6 면(106)에 컨포멀(conformal)한 막의 형태로 형성된다. 외부전극(400, 500)의 연결부(410, 510)와 패드부(420, 520)는 동일한 공정에서 함께 형성되어, 리세스(R1, R2)의 내벽과 바디(100)의 제6 면(106)에서 일체로 형성될 수 있다. 즉, 연결부(410, 510)와 패드부(420, 520) 간에는 서로 간의 경계가 형성되지 않을 수 있다.
외부전극(400, 500)은, 스퍼터링 등의 기상 증착법 및/또는 도금법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
외부전극(400, 500)은, 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)은 단층 또는 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 외부전극(400, 500)은, 구리(Cu)를 포함하는 패드부(420, 520)에 순차적으로 도금으로 형성되며 각각 니켈(Ni)과 주석(Sn)을 포함하는 제1 및 제2 층을 각각 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
연결부(410, 510)는, 폭 방향(W)을 따른 길이(d1)가 폭 방향(W)을 따른 패드부(420, 520)의 따른 길이(d2) 보다 짧게 형성된다. 즉, 폭 방향(W)을 따른 패드부(420, 520)의 길이(d2)가 폭 방향(W)을 따른 연결부(410, 510)의 길이(d1)보다 길게 형성된다. 바디(100)의 제6 면(106)은 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 실장 기판 등에 실장됨에 있어 실장면으로 이용되며, 외부전극(400, 500)의 패드부(420, 520)는 실장 기판의 접속 패드와 솔더 등의 결합 부재를 통해 연결될 수 있다. 이 경우, 폭 방향(W)을 따른 패드부(420, 520)의 길이(d2)가 폭 방향(W)을 따른 연결부(410, 510)의 길이(d1)보다 길게 형성되므로, 솔더 등의 결합 부재와 접촉하는 패드부(420, 520)의 면적을 증가시킬 수 있어, 패드부(420, 520)와 실장 기판 간의 결합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 폭 방향(W)을 따른 연결부(410, 510)의 길이(d1)가 폭 방향(W)을 따른 패드부(420, 520)의 길이(d2) 보다 짧게 형성되므로, 실장 기판에 실장된 다른 부품과의 단락(short-circuit)을 방지할 수 있다. 즉, 외부전극(400, 500)의 구성 중 실장 시 다른 부품과 가장 인접하게 배치되는 연결부(410, 510)의 크기(폭 방향(W)을 따른 길이(d1))를 작게 형성하여, 다른 부품과의 단락(short-circuit)의 가능성을 감소시킬 수 있다.
절연막(IF)은, 코일부(200)와 바디(100) 사이, 및, 지지기판(300)과 바디(100) 사이에 배치된다. 절연막(IF)은, 인출부(231, 232), 코일패턴(211, 212), 지지기판(300) 및 보조인출부(241, 242)의 표면을 따라 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 절연막(IF)은 코일부(200)와 바디(100)를 절연시키기 위한 것으로서, 패럴린 등의 공지의 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 절연막(IF)은 페럴린이 아닌 에폭시 수지 등의 절연 물질을 포함할 수도 있다. 절연막(IF)은 기상 증착법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 절연막(IF)은, 코일부(200)가 형성된 지지기판(300)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연필름을 적층 및 경화함으로써 형성될 수도 있으며, 코일부(200)가 형성된 지지기판(300)의 양면에 절연막(IF) 형성을 위한 절연페이스트를 도포 및 경화함으로써 형성될 수도 있다. 한편, 전술한 이유로, 절연막(IF)은 본 실시예에서 생략 가능한 구성이다. 즉, 바디(100)가 설계된 작동 전류 및 전압에서 충분한 절연 저항을 가지는 경우라면, 절연막(IF)은 본 실시예에서 생략 가능하다.
제1 절연층(610)은 리세스(R1, R2)에 배치된다. 제1 절연층(610)에는 연결부(410, 510)를 노출하는 오프닝(O)이 형성된다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 제1 절연층(610)은 리세스(R1, R2)를 충전하는 형태로 형성되며, 오프닝(O)으로 노출된 연결부(410, 510)에 의해 리세스(R1, R2)의 내면에 서로 이격되게 배치된다. 리세스(R1, R2)에 배치된 제1 절연층(610)은, 리세스(R1, R2)의 내벽과 접하는 일면으로부터 제1 절연층(610)의 일면과 마주하는 타면까지의 거리가 리세스(R1, R2)의 폭(바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로부터 리세스(R1, R2)의 내벽까지의 길이 방향(L)을 따른 거리)에 대응될 수 있다. 결과, 제1 절연층(610)의 타면은 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)과 실질적으로 동일한 평면에 배치될 수 있다. 제1 절연층(610)은 전체적으로 리세스(R1, R2)를 충전하는 형태로 형성되므로, 제1 절연층(610)이 형성되지 않는 경우와 비교하여, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관 불량을 감소시킬 수 있다.
제1 절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장 배치되고, 패드부(420, 520)를 노출할 수 있다. 즉, 제1 절연층(610)은 리세스(R1, R2)로부터 바디(100)의 제6 면(106)에 연장되게 배치되며, 오프닝(O)은 패드부(420, 520)를 노출하도록 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장될 수 있다. 제1 절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106)과 리세스(R1, R2)의 내면에 일체로 형성될 수 있다. 제1 절연층(610)은, 오프닝(O)이 형성되도록 바디(100)의 제6 면(106)과 리세스(R1, R2)의 내면에 스크린 프린팅법 또는 잉크젯 프린팅법 등으로 형성될 수 있다. 한편, 본 실시예의 경우, 외부전극(400, 500)이 형성되기 전에 제1 절연층(610)이 바디(100)의 제6 면(106)과 리세스(R1, R2)의 내면에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 절연층(610)은, 외부전극(400, 500)을 바디(100)의 제6 면(106)과 리세스(R1, R2)의 내면에 선택적으로 형성함에 있어 마스크로 기능할 수 있다. 예로서, 외부전극(400, 500)을 도금법으로 형성함에 있어, 제1 절연층(610)은 도금레지스트로 기능할 수 있다.
제1 절연층(610)은 바디(100)의 제6 면(106)에서, 패드부(420, 520)의 폭 방향(W) 양 단부 각각의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 패드부(420, 520)는, 바디(100)의 제6 면(106)에서, 바디(100)의 제6 면(106)이 바디(100)의 제3 및 제4 면(103, 104) 각각과 형성하는 모서리로부터 이격되게 배치될 수 있다. 제1 절연층(610)이 패드부(420, 520)의 폭 방향(W) 양 단부 각각의 외측에 배치됨으로써, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000) 실장 시 폭 방향(W)으로 인접하게 실장된 다른 부품과의 단락(short-circuit)을 방지할 수 있다. 또한, 솔더 등의 결합 부재가 차지하는 크기로 인해, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 실장 기판에서 차지하는 유효 실장 면적이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 제1 절연층(610)은 각 코일 부품이 개별화되기 전의 상태인 코일바 레벨에서, 각 코일 부품에 일괄적으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 절연층(610) 형성 공정은 전술한 프리 다이싱 공정과 개별화 공정 사이에 수행될 수 있다.
제2 절연층(620)은 제1 절연층(610)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 절연층(620)은 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105)에 배치되어 리세스(R1, R2)의 내면에 배치된 제1 절연층(610)을 커버한다. 제2 절연층(620)은 바디(100)의 제6 면(106)에 배치된 제1 절연층(610)으로 연장되지 않는다. 한편, 오프닝(O)은 제2 절연층(620)에도 연장 형성되어 연결부(410, 510)을 외부로 노출할 수 있다. 외부전극(400, 500)을 바디(100)에 선택적으로 형성함에 있어, 제2 절연층(620)은 제1 절연층(610)과 함께 마스크로 기능할 수 있다. 따라서, 제2 절연층(620)은, 제1 절연층(610) 형성 공정과, 외부전극(400, 500) 형성 공정 사이의 공정에서 형성될 수 있다. 제2 절연층(620)은 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105) 각각과 접촉되며, 리세스(R1, R2)의 내벽 상에서 제1 절연층(610)의 타면과 접촉한다. 제2 절연층(620) 형성 공정은 코일바를 개별화하는 공정을 완료한 후 수행될 수 있다.
제3 절연층(630)은, 제2 절연층(620)과 연결부(410, 510)를 커버하도록 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 상에 각각 배치된다. 본 실시예의 경우, 연결부(410, 510)와 패드부(510, 520)를 형성할 영역을 제외한 바디(100)의 표면과 리세스(R1, R2)의 내면에 제1 절연층(610)을 형성하고, 연결부(410, 510)와 패드부(510, 520)를 형성할 영역에 임시부재를 부착하고, 바디(100)의 제1 내지 제5 면(101, 102, 103, 104, 105) 상에 제2 절연층(620)을 형성하고, 임시부재를 제거하여 인출부(231, 232)를 외부로 노출시킨 후 임시부재가 제거된 영역에 연결부(410, 510)와 패드부(510, 520)를 형성할 수 있다. 이로 인해, 연결부(410, 510)는 제2 절연층(620)으로 커버되지 않고 외부로 노출된다. 제3 절연층(630)은 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102) 상에 각각 배치되어 제2 절연층(620)으로 커버되지 않은 연결부(410, 510)를 커버한다.
절연층(610, 620, 630) 각각은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지, 감광성 수지, 패럴린, SiOx 또는 SiNx를 포함할 수 있다. 절연층(610, 620, 630) 각각은 무기 필러와 같은 절연 필러를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이렇게 함으로써, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 부품의 크기를 작게 하면서도 하부 전극 구조를 용이하게 구현할 수 있다. 즉, 종래와 달리, 외부전극(400, 500)이 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)에 돌출되게 형성되는 것이 아니므로, 코일 부품(1000)의 전체 길이 및 폭을 증가시키지 않는다. 또한, 외부전극(400, 500)을 도금법 등을 통해 상대적으로 얇게 형성할 수 있으므로, 코일 부품(1000)의 전체 두께를 얇게 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타내는 도면으로, 절연층을 생략한 것을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 9와, 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품(1000)과 비교할 때 코일부(200)가 상이하다. 따라서, 본 실시예를 설명함에 있어서는 본 발명의 일 실시예에서와 상이한 코일부(200)에 대해서만 설명하기로 한다. 본 실시예의 나머지 구성은 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
본 실시예에 적용되는 코일부(200)는, 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 232)로부터 각각 연장되어, 각각 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출된 결합강화부(251, 252, 253, 254)를 더 포함한다. 구체적으로, 코일부(200)는, 제1 인출부(231)로부터 연장되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제1 결합강화부(251), 제2 인출부(232)로부터 연장되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제2 결합강화부(252), 제1 보조인출부(241)로부터 연장되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출된 제3 결합강화부(253) 및 제2 보조인출부(242)로부터 연장되어 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출된 제4 결합강화부(254)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서와 달리, 본 실시예에 적용되는 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242)는 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출되지 않으며, 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242)로부터 바디(100)의 양 단면(101, 102)으로 연장된 결합강화부(251, 252, 253, 254)가 바디(100)의 양 단면(101, 102)으로 노출된다.
결합강화부(251, 252, 253, 254)는, 폭(폭 방향(W)을 따른 길이)이 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242)의 폭(폭 방향(W)을 따른 길이)보다 작거나, 두께(두께 방향(T)을 따른 길이)가 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242)의 두께(두께 방향(T)을 따른 길이)보다 얇을 수 있다. 즉, 결합강화부(251, 252, 253, 254)는 코일부(200)의 단부 측 부피를 감소시켜, 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)으로 노출되는 코일부(200)의 면적을 최소화할 수 있다.
이렇게 함으로써, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 코일부(200) 단부 측에서 코일부(200)와 바디(100) 간의 결합력을 향상시킬 수 있다. 즉, 인출부(231, 232) 및 보조인출부(241, 242) 보다 부피가 작은 결합강화부(251, 252, 253, 254)가 코일부(200)의 단부 측에 배치되므로, 코일부(200)의 외곽 부분에서 코일부(200)와 바디(100) 간의 접촉 면적이 증가한다. 이로 인해, 코일부(200)와 바디(100) 간의 결합력이 향상될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 자성 물질의 유효 부피를 향상시킴으로써, 부품 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은 바디(100)의 양 단면(101, 102)으로 노출되는 코일부(200)의 면적을 감소시켜 다른 부품과의 단락(short-circuit)을 방지하는데 유리할 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.
100: 바디
110: 코어
200: 코일부
211, 212: 코일패턴
221, 222, 223: 비아
231, 232: 인출부
241, 242: 보조인출부
251, 252, 253, 254: 결합강화부
300: 지지기판
400, 500: 외부전극
410, 510: 연결부
420, 520: 패드부
610, 620, 630: 절연층
R1, R2: 리세스
IF: 절연막
1000, 2000: 코일 부품

Claims (11)

  1. 서로 마주한 일면과 타면, 상기 일면과 타면을 각각 연결하고 서로 마주한 양 단면, 상기 양 단면을 각각 연결하고 일 방향으로 서로 마주한 양 측면을 가지는 바디;
    상기 바디의 양 단면 각각과 상기 바디의 일면 사이의 모서리에 형성되며, 상기 바디의 양 측면까지 연장된 리세스;
    상기 바디 내부에 배치되고, 상기 리세스로 노출된 코일부;
    상기 리세스의 일부 영역에 배치되어 상기 코일부와 연결된 연결부와, 상기 바디의 일면에 배치된 패드부를 포함하는 외부전극; 및
    상기 리세스에 배치되며, 상기 연결부가 배치되는 오프닝이 형성된 제1 절연층; 을 포함하고,
    상기 패드부의 상기 일 방향을 따른 길이는 상기 연결부의 상기 일 방향을 따른 길이보다 길며,
    상기 제1 절연층은 상기 바디의 일면으로 연장 배치되며,
    상기 오프닝은 상기 패드부를 오픈하도록 상기 바디의 일면으로 연장되는 코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디의 일면에서 상기 패드부는 상기 바디의 양 측면으로부터 이격되게 배치된,
    코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연층에 배치된 제2 절연층; 을 더 포함하고,
    상기 오프닝은 상기 제2 절연층으로 연장되어 상기 연결부를 노출하는, 코일 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 절연층은, 상기 바디의 양 측면과 상기 바디의 타면으로 각각 연장 배치된, 코일 부품.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 절연층과 상기 연결부를 커버하도록 상기 바디의 양 단면 상에 배치된 제3 절연층; 을 더 포함하는,
    코일 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결부와 상기 패드부는 서로 일체로 형성된, 코일 부품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바디 내부에 배치된 지지기판; 을 더 포함하고,
    상기 코일부는 상기 지지기판에 배치된,
    코일 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코일부는
    상기 지지기판의 일면에 배치된 제1 코일패턴, 상기 지지기판의 일면에 배치되어 상기 제1 코일패턴과 연결된 제1 인출부와, 상기 제1 코일패턴 및 상기 제1 인출부 각각과 이격되게 상기 지지기판의 일면에 배치된 제2 인출부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 인출부 각각은 상기 리세스로 노출되는,
    코일 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 인출부는 각각 상기 바디의 양 단면으로 노출되는, 코일 부품.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 코일부는
    상기 제1 및 제2 인출부로부터 각각 연장되어, 각각 상기 바디의 양 단면으로 노출된 결합강화부를 더 포함하는,
    코일 부품.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 코일부는,
    상기 지지기판의 일면과 마주하는 상기 지지기판의 타면에 배치된 제2 코일패턴, 및 상기 지지기판을 관통하여 상기 제1 코일패턴과 상기 제2 코일패턴을 연결하는 비아를 더 포함하는,
    코일 부품.
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