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KR20240056188A - 코일 부품 - Google Patents

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KR20240056188A
KR20240056188A KR1020220136493A KR20220136493A KR20240056188A KR 20240056188 A KR20240056188 A KR 20240056188A KR 1020220136493 A KR1020220136493 A KR 1020220136493A KR 20220136493 A KR20220136493 A KR 20220136493A KR 20240056188 A KR20240056188 A KR 20240056188A
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KR
South Korea
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coil
region
area
coil parts
clause
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Application number
KR1020220136493A
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English (en)
Inventor
문병철
강인영
안석환
김범석
Original Assignee
삼성전기주식회사
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Publication date
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Priority to US18/369,376 priority patent/US20240234015A9/en
Priority to CN202311361945.1A priority patent/CN118398354A/zh
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 코일 부품은, 외면에 제1 및 제2 리세스가 형성되며 자성분말이 포함된 바디, 상기 바디 내에 배치되는 지지부재, 상기 지지부재에 배치되는 코일, 및 상기 바디의 일면에 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 리세스로 연장되어 상기 코일과 연결되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 바디는 제1 영역 및 제2 영역으로 구분되며, 상기 제2 영역에 포함된 자성분말의 평균 직경은 상기 제1 영역에 포함된 자성분말의 평균 직경보다 작고, 상기 제1 및 제2 리세스는 상기 제2 영역에 형성될 수 있다.

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 고성능화, 소형화됨에 따라, 전자 기기에 이용되는 전자 부품도 그 수가 증가하고 소형화되고 있다.
한편 PCB 기판에 실장 시 필요 면적이 좁고, 인접 부품과의 단락 위험이 적어 집적화에 유리하도록, 외부전극이 실장면으로만 노출된 하면전극 구조를 가진 코일 부품에 대한 요구가 있다.
일본공개특허 제 2018-107199 호
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 하나는, 자성 시트를 포함하는 바디 형성 시 외부전극이 배치될 영역에 부분적으로 미분 시트를 적용하여 표면 조도를 감소시킴으로써, 도금 품질을 높이기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 다른 하나는, 자성 시트를 포함하는 바디 형성 시 하부 절연층이 배치될 영역에 부분적으로 미분 시트를 적용하여 표면 조도를 감소시킴으로써, 절연 인쇄 품질을 높이기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적 중 다른 하나는, 작은 표면 조도에 대한 필요가 상대적으로 낮은 영역에서는 조분 시트를 사용하여, 미분 시트 적용으로 인한 투자율 저하를 최소화하기 위함이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외면에 제1 및 제2 리세스가 형성되며 자성분말이 포함된 바디, 상기 바디 내에 배치되는 지지부재, 상기 지지부재에 배치되는 코일, 및 상기 바디의 일면에 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 리세스로 연장되어 상기 코일과 연결되는 제1 및 제2 외부전극을 포함하고, 상기 바디는 제1 영역 및 제2 영역으로 구분되며, 상기 제2 영역에 포함된 자성분말의 평균 직경은 상기 제1 영역에 포함된 자성분말의 평균 직경보다 작고, 상기 제1 및 제2 리세스는 상기 제2 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디 내에서 하면전극 구현을 위한 리세스가 형성되는 영역에 미분 시트가 배치되어 표면 조도가 작아지므로, 리세스에 배치되는 외부전극의 도금 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 바디 상에서 두 하면전극 사이에 배치되는 하부 절연층의 절연 인쇄 품질이 개선되어 절연층을 얇게 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 외부전극 도금 품질 및 하부 절연층 인쇄 품질이 개선되면서도 투자율 감소와 같은 부효과는 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 A1, A2 영역 확대도이다.
도 4는 B1, B2 영역 확대도이다.
도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품의 제조 공정을 간략히 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타낸 것으로, 도 2와 대응하는 도면이다.
도 9는 도 7의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따른 단면을 나타낸 것으로, 도 5와 대응하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따른 단면을 나타낸 것으로, 도 2와 대응하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품의 제조 공정을 간략히 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품을 PCB 기판에 실장한 것을 나타낸 도면이다.
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.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다. 도 3은 A1, A2 영역 확대도이다. 도 4는 B1, B2 영역 확대도이다. 도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따른 단면을 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 제조 공정을 간략히 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 바디(100), 지지부재(200), 코일(300), 및 외부전극(400, 500)을 포함할 수 있으며, 바디(100)를 커버하는 절연층(600)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 바디(100)는 제1 영역(110)과 제2 영역(120)으로 구분되며, 제1 영역(110)에 포함되는 자성분말(MP1)과 제2 영역(120)에 포함되는 자성분말(MP2)은 평균 직경이 상이할 수 있다.
구체적으로 도 1의 방향을 기준으로 제3 방향(T)을 따라 상부에 제1 영역(110), 하부에 제2 영역(120)이 배치될 수 있으며, 제2 영역(120)은 제1 영역(110)보다 평균 직경이 더 작은 크기의 자성분말을 포함할 수 있다.
이와 같이 미분으로 형성된 제2 영역(120)에 후술할 리세스(R1, R2)를 형성함으로써 리세스(R1, R2) 표면의 표면 조도가 작아질 수 있고, 이에 따라 리세스(R1, R2) 상에 배치되는 외부전극(400, 500) 도금 품질이 개선될 수 있다.
또한 바디(100) 하면, 즉 제6 면(106)의 표면 조도가 작아짐에 따라 실장면에 절연층(600) 배치 시 절연 인쇄 품질이 향상되어 절연층(600)을 더 얇게 형성할 수 있다.
이하에서 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 구성하는 주요 구성 요소들을 상세히 설명한다.
바디(100)는 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 외관을 이루고, 내부에 지지부재(200), 및 코일(300)을 매설한다.
바디(100)는, 전체적으로 육면체의 형상으로 형성될 수 있다.
바디(100)는, 길이 방향(L, 제1 방향)으로 서로 마주보는 제1 면과 제2 면, 폭 방향(W, 제2 방향)으로 서로 마주보는 제3 면과 제4 면, 두께 방향(T, 제3 방향)으로 서로 마주보는 제5 면과 제6 면을 포함한다. 바디(100)의 제1 내지 제4 면 각각은, 바디(100)의 제5 면과 제6 면을 연결하는 바디(100)의 벽면에 해당한다. 이하에서, 바디(100)의 양 단면은 바디(100)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)을 의미하고, 바디(100)의 양 측면은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)을 의미하고, 바디(100)의 일면은 바디의 제6 면(106), 바디(100)의 타면은 바디(100)의 제5 면(105)을 의미할 수 있다.
바디(100)는, 예시적으로, 후술할 외부전극(400, 500)이 형성된 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이, 2.5mm의 길이, 2.0mm의 폭 및 1.0mm의 두께를 가지거나, 2.0mm의 길이, 1.2mm의 폭 및 0.65mm의 두께를 가지거나, 1.6mm의 길이, 0.8mm의 폭, 0.8mm의 두께를 가지거나, 1.0mm의 길이, 0.5mm의 폭, 0.8mm의 두께를 가지거나, 0.8mm의 길이, 0.4mm의 폭, 0.65mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 코일 부품(1000)의 길이, 폭 및 두께에 대한 전술한 예시적인 수치는, 공정 오차를 반영하지 않은 수치를 말하므로, 공정 오차라고 인정될 수 있는 범위의 수치는 전술한 예시적인 수치에 해당한다고 보아야 한다.
상술한 코일 부품(1000)의 길이라 함은, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서 취한 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 이미지 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로, 상기 이미지에 도시된 코일 부품(1000)의 길이 방향(L)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 길이 방향(L)과 평행하게 연결하며, 두께 방향(T)으로 서로 이격된 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 길이는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 길이는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 길이 방향(L)과 평행한 복수의 선분은 두께 방향(T)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 코일 부품(1000)의 두께라 함은, 코일 부품(1000)의 폭 방향(W) 중앙부에서 취한 길이 방향(L)-두께 방향(T) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 이미지 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로, 상기 이미지에 도시된 코일 부품(1000)의 두께 방향(T)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 두께 방향(T)과 평행하게 연결하며, 길이 방향(L)으로 서로 이격된 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 두께는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 두께는 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 두께 방향(T)과 평행한 복수의 선분은 길이 방향(L)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 코일 부품(1000)의 폭이라 함은, 코일 부품(1000)의 두께 방향(T) 중앙부에서 취한 길이 방향(L)-폭 방향(W) 단면(cross-section)에 대한 광학 현미경 이미지 또는 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 기준으로, 상기 이미지에 도시된 코일 부품(1000)의 폭 방향(W)으로 마주한 2개의 최외측 경계선을 폭 방향(W)과 평행하게 연결하며, 길이 방향(L)으로 서로 이격된 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최대값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 폭은 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 최소값을 의미하는 것일 수 있다. 또는, 코일 부품(1000)의 폭은 상술한 복수의 선분 각각의 수치(dimension) 중 적어도 3개 이상의 산술 평균값을 의미하는 것일 수 있다. 여기서, 폭 방향(W)과 평행한 복수의 선분은 길이 방향(L)으로 서로 등 간격일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
또는, 코일 부품(1000)의 길이, 폭 및 두께 각각은, 마이크로 미터 측정법으로 측정될 수도 있다. 마이크로 미터 측정법은, Gage R&R (Repeatability and Reproducibility)된 마이크로 미터로 영점을 설정하고, 마이크로 미터의 팁(tip) 사이에 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 삽입하고, 마이크로 미터의 측정 레버(lever)를 돌려서 측정할 수 있다. 한편, 마이크로 미터 측정법으로 코일 부품(1000)의 길이를 측정함에 있어, 코일 부품(1000)의 길이는 1회 측정된 값을 의미할 수도 있으며, 복수 회 측정된 값의 산술 평균을 의미할 수도 있다. 이는, 코일 부품(1000)의 폭 및 두께에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 바디(100)는 외면에 제1 및 제2 리세스(R1, R2)가 형성되며, 바디(100)는 자성분말을 포함할 수 있다.
또한, 바디(100)는 제1 영역(110) 및 제2 영역(120)으로 구분되며, 제2 영역(120)에 포함된 자성분말(MP2)의 평균 직경(D2)은 상기 제1 영역(110)에 포함된 자성분말(MP1)의 평균 직경(D1)보다 작게 형성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 자성분말의 직경이라고 함은, D50 또는 D90과 같은, 입경 분포를 의미할 수 있다. 따라서, 자성분말의 직경이 상이하다는 것은, D50 또는 D90과 같은 입경 분포의 수치가 서로 상이함을 의미할 수 있다. 이 경우, D50은 직경 크기의 순서대로 정렬했을 때 가장 중앙에 위치하는 값을 의미한다.
한편, 바디(100) 내에 존재하는 제1 및 제2 자성분말(MP1, MP2)의 직경(D1, D2)은 바디(100)의 단면에서 측정될 수 있다. 구체적으로, 바디(100)의 중심을 지나는 L-T 단면에 대하여, W 방향의 등 간격의 복수의 단면(예: 5개의 단면)을 주사전자현미경으로 촬영한 후, 이미지 분석 프로그램을 이용하여 제1 및 제2 자성분말(MP1, MP2)의 직경을 측정할 수 있다.
이 경우, 바디(100)의 외곽 영역은 압착 공정 등에 의하여 제1 및 제2 자성분말(MP1, MP2)이 변형되거나 자성분말 표면의 산화막이 파괴될 수 있으므로 이를 제외하고 제1 및 제2 자성분말(MP1, MP2)의 직경을 측정할 수 있다. 예로서, 바디(100)의 표면으로부터 5% 혹은 10% 내의 길이에 해당하는 영역은 제외할 수 있다.
한편, 자성분말(MP1, MP2)은 구형 또는 대체로 구형에 가까운 형상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 따라서, 자성분말(MP1, MP2)이 구형을 유지하지 않는 임의의 형상인 경우, 상술한 직경은 페렛 직경(Feret Diameter)으로 대체되어 해석될 수 있다. 직경 평균값 계산 방법으로서 이미지 프로세스 소프트웨어의 툴(tool)을 활용할 수 있으며 각 영역 별로 입자 크기 분석을 통해 크기 분포를 얻을 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 바디(100)는 절연수지(IR)에 분산된 자성분말을 포함하는 복수의 자성시트(110s, 120s)를 적층 및 경화함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 제1 자성시트(110s)는 평균 입자의 직경이 큰 제1 자성분말(MP1)을 포함하며, 제2 자성시트(120s)는 평균 입자의 직경이 제1 자성분말(MP1)보다 작은 제2 자성분말(MP2)을 포함할 수 있다.
제1 자성시트(110s)는 적층 및 경화되어 바디(100)의 제1 영역(110)을 구성하고, 제2 자성시트(120s)는 적층 및 경화되어 바디(100)의 제2 영역(120)을 구성할 수 있다.
이에 따라, 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이에는 경계면이 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 경계면은 바디(100)의 일면, 즉 제6 면(106)과 나란하게 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 나란히 형성된다는 것은 평행하게 형성되는 경우로 제한하는 것은 아니고, 공정상의 오차를 포함하여 실질적으로 나란하게 형성된다는 것을 의미한다.
한편, 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이의 경계면은 상기 도 2의 방향을 기준으로 후술할 지지부재(200)보다는 높지 않게 형성함이 바람직하며, 리세스(R1, R2)의 높이(RD)보다는 높게 형성될 수 있다. 즉, 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이의 경계면이 평면에 가까운 형태인 경우를 가정하면, 상기 경계면은 제3 방향(T)을 기준으로 지지부재(200)와 리세스(R1, R2)의 저면 사이의 영역에 위치되는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 제1 영역(110)에 대한 확대도(A1), 및 제2 영역(120)에 대한 확대도(A2)가 도시되어 있다.
제1 영역(110)의 경우 자성분말의 평균 직경(D1)이 큰 제1 자성분말(MP1)을 포함할 수 있다. 제1 영역(110)은 제1 자성분말(MP1) 외에 초미분에 해당하는 제3 자성분말(MP3), 및 절연수지(IR)를 더 포함할 수 있다.
개별 부품으로 다이싱하는 공정 등 바디(100) 표면에 대한 가공 과정에서 제1 자성분말(110)의 탈락이 발생할 수 있으며, 이에 따라 제1 영역(110) 외면에는 보이드(V)가 발생할 수 있다. 보이드(V) 발생에 따라 제1 영역(110)의 외면은 표면 조도가 크게 형성될 수 있다. 본 명세서에서 표면 조도라 함은 중심선 평균 거칠기(Ra)를 의미할 수 있으며, 광학 표면 프로파일러 또는 표면 조도 측정기 등을 이용하여 측정이 가능하고, 표면의 중심을 지나는 L-T 단면에 대해서 T축 방향으로 측정한 값의 산술 평균일 수 있다.
이와 비교하여, 도 3에서 제2 영역(120)에 대한 확대도(A2)를 참조하면, 제2 영역(120)의 경우 자성분말의 평균 직경(D2)이 제1 자성분말(MP1) 보다 작은 제2 자성분말(MP2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(120)은 제2 자성분말(MP2) 외에 초미분에 해당하는 제3 자성분말(MP3), 및 절연수지(IR)를 더 포함할 수 있다.
개별 부품으로 다이싱하는 공정 등 바디(100) 표면에 대한 가공 과정에서 제2 자성분말(120)의 탈락이 발생할 수 있는데, 입자의 직경이 작은 자성분말을 사용함에 따라 자성분말 탈락시 형성되는 보이드(V)의 크기도 감소하므로 표면 조도를 제1 영역(110) 보다 작게 형성할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 후술할 외부전극(400, 500)이 배치되는 영역은 리세스(R1, R2) 및 제6 면(106)인데, 리세스(R1, R2) 및 제6 면(106)을 표면 조도가 작은 제2 영역(120)으로 형성함으로써 외부전극(400, 500)의 도금 품질을 개선할 수 있다.
일 예로서, 제1 영역(110)에 포함되는 제1 자성분말(MP1)의 평균 직경(D1)은 25㎛ 이상 30㎛ 이하일 수 있고, 제2 영역(120)에 포함되는 제2 자성분말(MP2)의 평균 직경(D2)은 1㎛ 이상 2㎛ 이하일 수 있고, 제3 자성분말(MP3)의 평균 직경은 1㎛ 미만일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 및 제2 자성분말(MP1, MP2) 각각은, 철(Fe), 규소(Si), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 나이오븀(Nb), 구리(Cu), 붕소(B) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 자성분말(MP1, MP2) 각각은, 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, Fe-Si-B-Nb-Cu계 합금 분말 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
한편, 바디(100)에 포함된 절연수지는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 액 결정성 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 등을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 리세스(R1, R2)는 바디(100)의 제2 영역(120)에 형성될 수 있다.
리세스(R1, R2)는 바디(100)의 제6 면(106)의 모서리 영역에 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 리세스(R1)는, 바디의 제1 면(101)과 제6 면(106) 사이에 형성되고, 제2 방향(W)을 따라 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 리세스(R2)는, 바디의 제2 면(102)과 제6 면(106) 사이에 형성되고, 제2 방향(W)을 따라 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)으로 연장될 수 있다.
한편, 리세스(R1, R2)는 바디(100)의 제5 면(105)까지 연장되지 않는다. 즉, 리세스(R1, R2)는 바디(100)의 제3 방향(T)으로 바디(100)를 관통하지 않는다.
리세스(R1, R2)는 각 코일 부품이 개별화되기 전의 상태인 코일바 레벨에서, 각 코일 부품을 개별화하는 가상의 경계선 중 각 코일 부품의 제2 방향(W)과 일치하는 가상의 경계선을 따라 코일바의 일면에 프리 다이싱(pre-dicing)을 수행함으로써 형성될 수 있다. 이러한 프리 다이싱(pre-dicing)은, 후술할 제2 인출부(332) 및 서브인출부(340)가 리세스(R1, R2)로 각각 노출될 수 있도록 그 깊이가 조절된다.
리세스(R1, R2)의 내면은, 바디(100)의 제1 면 및 제2 면(101, 102)과 실질적으로 평행한 내벽, 및 내벽과 바디(100)의 제1 및 제2 면(101, 102)을 연결하는 저면을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 제1 리세스(R1)의 내면은, L-T 단면 상에서 바디(100)의 제1 면(101)과 제6 면(106)을 연결하는 곡선의 형태를 가지도록 형성되어 전술한 내벽과 저면이 구분되지 않을 수 있으며, 불규칙한 형상을 가질 수도 있다.
한편, 리세스(R1, R2)의 내면도 바디(100)의 표면에 해당되는 것이나, 본 명세서에서는 발명의 이해 및 설명의 편의를 위해 리세스(R1, R2)의 내면을 바디(100)의 표면인 제1 면 내지 제6 면(101, 102, 103, 104, 105, 106)과는 구별하기로 한다.
도 3, 도 4 및 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 리세스(R1, R2)는 제2 영역(120)에 형성되며, 제1 영역(110)과는 이격될 수 있다. 즉, 조분으로 구성되는 제1 영역(110)에 대한 다이싱 공정 시, 다이싱되는 바디(100) 표면에서 평균 직경이 큰 자성분말이 일부 탈락되어 보이드(void)가 발생할 수 있고, 이에 따라 표면 조도가 커질 수 있다.
따라서, 자성 분말의 평균 직경이 작은 미분 시트, 즉 제2 자성시트(120s)를 적층하여 제2 영역(120)을 형성한 후, 리세스(R1, R2) 형성을 위한 프리 다이싱(pre-dicing) 공정을 제2 영역(120)에서 진행함으로써, 발생하는 보이드(void)의 크기를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 리세스(R1, R2) 내면의 표면 조도를 감소시킬 수 있다.
다만, 바디(100) 전체를 미분 시트로 형성된 제2 영역(120)으로 구성하는 경우, 표면 조도는 작게 유지될 수 있으나 투자율이나 인덕턴스 특성이 열화될 수 있으므로, 바디(100) 전체에서 제2 영역(120)이 차지하는 비중이 높지 않게 유지하는 것이 바람직하다.
이에 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 제2 영역(120)을, 리세스(R1, R2)가 형성되는 부분, 및 바디(100) 하면(106)의 제1 및 제2 외부전극(400, 500) 사이에 절연층(600)이 배치되는 부분을 포함하도록 배치하고, 나머지 부분에는 조분 시트로 형성한 제1 영역(110)을 배치하여 투자율 또는 인덕턴스 특성 열화를 최소화할 수 있다.
바디(100)는 지지부재(200), 및 코일(300)을 관통하는 코어(150)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 지지부재(200)의 중앙부를 관통하는 코어(150)가 배치될 수 있고, 코어(150)를 중심으로 코일(300)이 복수의 턴을 형성할 수 있다.
지지부재(200)는 바디(100) 내에 배치된다. 지지부재(200)는 코일(300)을 지지하는 구성이다. 구체적으로, 지지부재(200)는 양 면에 배치된 제1 및 제2 코일부(311, 312)을 지지할 수 있다.
한편, 코일(300)이 권선형 코일에 해당하거나, 코어리스(coreless) 구조를 갖는 경우 등 실시 형태에 따라서는 지지부재(200)가 제외되는 경우도 있다.
지지부재(200)는, 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, 지지부재(200)는 프리프레그(Prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 수지, PID(Photo Imagable Dielectric), 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL)등의 자재로 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.
지지부재(200)가 보강재를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 지지부재(200)는 보다 우수한 강성을 제공할 수 있다. 지지부재(200)가 유리섬유를 포함하지 않는 절연자재로 형성될 경우, 지지부재(200)와 코일(300) 전체의 두께(도 1의 제3 방향(T)을 따른 코일(300)과 지지부재(200) 각각의 수치(dimension)의 합을 의미한다)를 박형화하여 부품의 두께를 감소시키는데 유리하다. 지지부재(200)가 감광성 절연수지를 포함하는 절연자재로 형성될 경우, 코일(300) 형성을 위한 공정 수가 줄어들어 생산비 절감에 유리하고, 비아(321, 322)를 미세하게 형성할 수 있다. 지지부재(200)의 두께는 각각, 예로서, 10㎛ 이상 50㎛ 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
코일(300)은, 바디(100)에 매설되어 코일 부품의 특성을 발현한다. 예를 들면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 파워 인덕터로 활용되는 경우, 코일(300)은 전기장을 자기장으로 저장하여 출력 전압을 유지함으로써 전자 기기의 전원을 안정시키는 기능을 할 수 있다.
코일(300)은 제1 및 제2 코일부(311, 312), 제1 비아(321), 제1 및 제2 인출부(331, 332)를 포함할 수 있으며, 서브인출부(340) 및 제2 비아(322)를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 도 2의 방향을 기준으로, 바디(100)의 제5 면(105)과 마주하는 지지부재(200)의 상면에 제1 코일부(311) 및 제1 인출부(331)가 배치되고, 바디(100)의 제6 면(106)과 마주하는 지지부재(200)의 하면에 제2 코일부(312), 제2 인출부(332) 및 서브인출부(340)가 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 코일부(311)는 지지부재(200)의 상면에 배치되어 코어(150)를 중심으로 복수의 턴을 형성하고, 최외측 턴이 연장되어 제1 인출부(331)와 접촉 연결될 수 있다. 제1 코일부(311)는 평면 나선 형태를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 각진 형태도 가질 수 있다.
제1 인출부(331)는 지지부재(200)의 상면에 배치되어 바디(100)의 제1 면(101)으로 노출될 수 있으며, 후술할 절연층(600)으로 커버될 수 있다.
제1 인출부(331)는 제2 비아(322)를 통해서 지지부재(200) 하면의 서브인출부(340)와 연결될 수 있다. 서브인출부(340)는 지지부재(200)의 하면에 배치되며, 제2 코일부(312)와는 이격되는 구성이다.
서브인출부(340)는 바디(100)의 제1 면(101) 및 제1 리세스(R1)의 내면으로 노출되어 후술할 제1 외부전극(400)과 연결되는 구성이다. 본 실시예의 경우 서브인출부(340)가 바디(100)의 일측에만 형성되는 비대칭 구조를 가지나, 이에 제한되는 것은 아니고, 바디(100)의 제2 면(102)으로 노출되는 서브인출부를 더 포함할 수도 있다. 본 실시예와 같이 서브인출부(340)가 바디(100)의 일측에만 형성되는 비대칭 구조의 경우 바디(100)의 유효 부피가 증가하여 인덕턴스 특성이 향상될 수 있다.
제2 코일부(312)는 지지부재(200)의 하면에 배치되어 코어(150)를 중심으로 복수의 턴을 형성하고, 최외측 턴이 연장되어 제2 인출부(332)와 접촉 연결될 수 있다. 제2 코일부(312)는 평면 나선 형태를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 각진 형태도 가질 수 있다.
제2 인출부(332)는 지지부재(200)의 하면에 배치되어 바디(100)의 제2 면(102)및 제2 리세스(R2)의 내면으로 노출되어 후술할 제2 외부전극(500)과 연결되는 구성이다.
도 5를 참조하면, 제1 비아(321)는 지지부재(200)의 양 면에 배치된 제1 및 제2 코일부(311, 312)를 서로 연결하는 구성이다. 제1 비아(321)는 지지부재(200)를 관통하여 제1 및 제2 코일부(311, 312)의 최내측 턴을 서로 연결할 수 있다.
따라서, 제1 외부전극(400)으로 입력되는 신호는 서브인출부(340), 제2 비아(322), 제1 코일부(311), 제1 비아(321), 제2 코일부(312), 및 제2 인출부(332)를 거쳐서 제2 외부전극(500)으로 출력될 수 있다. 이러한 구조를 통해서, 코일(300)의 각 구성은 전체적으로, 제1 및 제2 외부전극(400, 500) 사이에서 연결된 하나의 코일로서 기능할 수 있다.
제1 및 제2 코일부(311, 312), 제1 및 제2 비아(321, 322), 제1 및 제2 인출부(331, 332) 및 서브인출부(340) 중 적어도 하나는, 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 예로서, 제1 코일부(311), 제1 인출부(331), 및 제1 비아(321)를 지지부재(200) 상면에 도금으로 형성할 경우, 제1 코일부(311), 제1 인출부(331), 및 제1 비아(321)는 각각 무전해도금 등으로 형성된 제1 도전층과, 제1 도전층에 배치된 제2 도전층을 포함할 수 있다.
제1 도전층은 지지부재(200)에 제2 도전층을 도금으로 형성하기 위한 시드층일 수 있으며, 제2 도전층은 전해도금층일 수 있다. 여기서, 전해도금층은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다. 다층 구조의 전해도금층은 어느 하나의 전해도금층을 다른 하나의 전해도금층이 커버하는 컨포멀(conformal)한 막 구조로 형성될 수도 있고, 어느 하나의 전해도금층의 일면에만 다른 하나의 전해도금층이 적층된 형상으로 형성될 수도 있다. 제1 코일부(311)의 시드층과 제1 인출부(331)의 시드층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 코일부(311)의 전해도금층, 제1 인출부(331)의 전해도금층은 일체로 형성되어 상호 간에 경계가 형성되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 및 제2 코일부(311, 312), 제1 및 제2 비아(321, 322), 제1 및 제2 인출부(331, 332) 및 서브인출부(340) 각각은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 절연막(IF)은 코일부(311, 312), 인출부(331, 332) 및 서브인출부(340)을 바디(100)로부터 절연시킨다. 절연막(IF)은, 예로서, 패럴린을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 절연막(IF)은 기상증착 등의 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 절연필름을 지지부재(200)의 양면에 적층함으로써 형성될 수도 있다. 한편, 절연막(IF)은 코일(300)를 전해도금으로 형성함에 있어 이용된 도금레지스트 중 일부를 포함하는 구조일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2 외부전극(400, 500)은, 바디(100)의 일면(106)에 서로 이격되게 배치되고, 각각 제1 및 제2 리세스(R1, R2)로 연장되어 서브인출부(340) 및 제2 인출부(332)와 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 외부전극(400)은, 제1 리세스(R1)에 배치되어 제1 리세스(R1)의 내면으로 노출된 서브인출부(340)와 접촉 연결된 제1 연결부(410)와, 제1 연결부(410)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제1 패드부(420)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 외부전극(500)은, 제2 리세스(R2)에 배치되어 제2 리세스(R2)의 내면으로 노출된 제2 인출부(332)와 접촉 연결된 제2 연결부(510)와, 제2 연결부(510)로부터 바디(100)의 제6 면(106)으로 연장된 제2 패드부(520)를 포함할 수 있다.
제1 패드부(420)와 제2 패드부(520)는 바디(100)의 제6 면(106)에서 서로 이격되게 배치된다. 또한, 제1 및 제2 패드부(420, 520)는 후술할 절연층(600)보다 돌출되게 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예와 같이 돌출 형성되는 경우, 도 11과 같이 코일 부품(1000) 실장시 연결부재(12)와의 접촉 면적이 넓어져서 고착 강도가 강화될 수 있고, 인쇄회로기판(PCB)와의 간격(Stand-off Height, SOH)도 증가하여 단락 위험이 감소될 수 있다.
연결부(410, 510)는 리세스(R1, R2)의 내면 중 폭 방향(W)의 중앙부에 배치될 수 있다. 패드부(420, 520)는 바디(100)의 제6 면 중 폭 방향(W)의 중앙부에 배치될 수 있다. 즉, 연결부(410, 510) 및 패드부(420, 520) 각각은 바디(100)의 제3 면(103) 및 제4 면(104)까지 연장되지 않을 수 있다.
한편, 도 1 및 도 5를 참조하면, 폭 방향(W)을 따른 연결부(410, 510)의 폭과, 폭 방향(W)을 따른 패드부(420, 520)의 폭이 서로 동일하게 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 예로서, 폭 방향(W)을 따른 패드부(420, 520)의 폭은, 폭 방향(W)을 따른 연결부(410, 510)의 폭보다 클 수 있다.
도 2를 참조하면, 외부전극(400, 500)은 각각 리세스(R1, R2)의 내면과 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) 각각은 리세스(R1, R2)의 내면과 바디(100)의 제6 면(106)에서 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 외부전극(400, 500)은 스퍼터링 공정 또는 도금 공정과 같은 박막 공정으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 외부전극(400, 500)은 제2 영역(120)과 접하고, 제1 영역(110)과는 이격되도록 배치될 수 있다. 미분에 해당하는 제2 자성분말(MP2)을 포함하여 표면 조도가 작은 제2 영역(120)에 외부전극(400, 500)이 배치됨으로써, 외부전극(400, 500)의 도금 품질이 향상될 수 있다.
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, 복수 층의 구조로 형성될 수 있다. 예로서, 외부전극(400, 500)이 코일(300)과 연결되는 제1 층은 구리(Cu) 및 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함하는 도전성 분말과 절연수지를 포함하는 도전성 수지층이거나, 구리(Cu) 도금층일 수 있다. 또한 제2 층은, 니켈(Ni) 도금층, 및 주석(Sn) 도금층의 2중층 구조일 수 있다.
제1 층은, 전해도금으로 형성되거나, 스퍼터링 등의 기상증착으로 형성되거나, 또는 구리(Cu) 및/또는 은(Ag) 등의 도전성 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 도포 및 경화하여 형성될 수 있으며, 제2 층은 전해도금으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은, 바디(100)의 외면을 커버하되, 제6 면(106), 즉 실장면에 배치되는 패드부(420, 520)를 노출시키도록 배치되는 절연층(600)을 더 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 바디(100)를 커버하는 절연층(600)은 바디(100)의 제6 면(106)에서 제2 영역(120)과 접하도록 배치될 수 있다. 절연층(600)은 제1 및 제2 영역(110, 120)과 접하며, 절연층(600)과 접하는 제2 영역(120)의 표면 조도는, 절연층(600)과 접하는 제1 영역(110)의 표면 조도보다 작게 형성될 수 있다. 예로서 확대도 B1에 표시된 제5 면(105)은 제1 영역(110)에 해당하고 절연층(600)이 배치되는 영역으로서 표면 조도가 크게 형성되는 반면, 확대도 B2에 표시된 제6 면(106)은 제2 영역(120)에 해당하고 절연층(600)이 배치되는 영역으로서 표면 조도가 작게 형성될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 외부전극(400, 500)과 각각 접하는 제2 영역(120)의 표면 조도는, 절연층(600)과 접하는 제1 영역(110)의 표면 조도보다 작게 형성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 PCB 기판에 실장한 것을 나타낸 도면인데, 도 4 및 도 13을 참조하면, 절연층(600)은 바디(100)의 제1 영역(110) 및 제2 영역(120)에 배치될 수 있으며, 표면 조도가 작은 제2 영역(120)의 경우 절연층(600) 배치가 용이하고 절연 인쇄 품질이 향상될 수 있다.
이에 따라 제2 영역(120)에는 절연층(600)을 얇게 형성하더라도 절연 신뢰성이 확보될 수 있고, 도 11과 같이 실장시 인쇄회로기판(PCB)과 코일 부품(1000) 사이의 간격(Stand-off Height, SOH)을 크게 할 수 있어서 단락 위험도 감소되며, 코일(300) 주위에 형성되는 자속에 대한 간섭 역시 감소될 수 있다.
절연층(600)은, 예로서, 절연수지를 포함하는 절연 자재를 바디(100)의 표면에 도포 및 경화하여 형성된 것일 수 있다. 이 경우, 절연층(600)은, 폴리스티렌계, 아세트산 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리아미드계, 고무계, 아크릴계 등의 열가소성 수지, 페놀계, 에폭시계, 우레탄계, 멜라민계, 알키드계 등의 열경화성 수지 및 감광성 절연수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)은 리세스(R1, R2)와 절연층(600) 사이에 배치되는 필링부(621, 622)를 더 포함할 수 있다.
필링부(621, 622)는 리세스(R1, R2) 형성으로 인하여 함몰되는 모서리 영역을 채움으로써 코일 부품(1000)의 외관을 개선할 수 있고, 절연층(600)의 인쇄 품질도 향상시킬 수 있는 구성이다.
본 실시예에서 제1 및 제2 필링부(621, 622)는 각각 제1 및 제2 연결부(410, 510)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
필링부(621, 622)의 일면은, 바디(100)의 제1 내지 제4 면(101, 102, 103, 104)과 실질적으로 공면(coplanar)을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 필링부(621)는 바디(100)의 제1 면, 제3 면, 제4 면(101, 103, 104)과 실질적으로 공면(coplanar)을 이루도록 배치될 수 있으며, 제2 필링부(622)는 바디(100)의 제2 면, 제3 면, 제4 면(102, 103, 104)과 실질적으로 공면(coplanar)을 이루도록 배치될 수 있다. 여기서, 실질적으로 공면(coplanar)을 이룬다는 의미는 공정상의 오차를 포함하여 실질적으로 동일한 평면을 공유할 수 있다는 의미이다.
필링부(621, 622)는, 연결부(410, 510)가 형성된 리세스(R1, R2)에 인쇄법, 기상증착, 스프레이 도포법, 필름 적층법 등의 방법으로 형성할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 필링부(621, 622)는, 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.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)의 제조 공정을 간략히 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 코일(300)이 형성된 지지부재(200)의 상하면에 복수의 자성시트(110s, 120s)를 적층 및 경화하여 바디(100)를 형성할 수 있다.
자성시트에는 자성분말과 절연수지가 포함되며, 본 실시예의 경우 자성분말 입자의 평균 직경이 상이한 제1 및 제2 자성시트(110s, 120s)를 상하부에 나누어 배치하여 적층 및 경화할 수 있다. 이러한 공정을 통해서 바디(100)는 조분에 해당하는 제1 자성분말(MP1)을 포함하는 제1 영역(110)과, 미분에 해당하는 제2 자성분말(MP2)을 포함하는 제2 영역(120)으로 구분될 수 있다.
바디(100) 형성 후 프리 다이싱(pre-dicing) 공정에 의해 리세스(R1, R2) 형성 시 제2 영역(120)에서 리세스(R1, R2)가 형성됨으로써, 리세스(R1, R2)의 표면 조도가 감소하여 외부전극(400, 500)의 도금 품질이 향상될 수 있다.
(제2 실시예)
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 부품(2000)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 8은 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따른 단면을 나타낸 것으로, 도 2와 대응하는 도면이다. 도 9는 도 7의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따른 단면을 나타낸 것으로, 도 5와 대응하는 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제1 실시예와 비교할 때 제2 영역(120)의 배치, 및 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이 경계면의 형상이 상이하다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제1 실시예와 상이한 제2 영역(120)의 배치, 및 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이 경계면의 형상에 대해서만 설명하기로 하며, 본 실시예의 나머지 구성들에 대해서는 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이의 경계면은 코어(150)를 향해서 만곡된 형태를 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 영역(120)의 두께(T2)는 코일(300)과 바디(100)의 제6 면(106) 사이의 영역에서 보다, 코어(150)와 바디(100)의 제6 면(106) 사이의 영역에서 더 두껍게 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 코일 부품(2000)은, 제1 실시예에 비하여 바디(100) 내에서 제2 영역(120)의 비중이 더 작은데, 이는 미분을 포함하는 제2 영역(120)의 경우 제1 영역(110)에 비해 투자율이 감소될 수 있으므로, 제2 영역(120)의 비중을 감소시킨 실시예이다.
본 실시예는 바디(100)를 형성하는 자성시트의 유동성이 충분히 확보되는 경우에 형성되는 구조이며, 코일(300) 배치되지 않는 부분으로 제2 영역(120)이 더 채워질 수 있어서 경계면이 만곡된 형태를 가질 수 있다.
이러한 구조를 통해서, 제2 영역(120)의 비중을 줄이면서도 리세스(R1, R2) 및 절연층(600)이 배치될 하부 영역은 미분을 포함하는 제2 영역(120)으로 형성될 수 있으며, 외부전극(400, 500)의 도금 품질 및 절연층(600) 인쇄 품질 향상 효과를 나타낼 수 있다.
(제3 실시예)
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 11은 도 10의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따른 단면을 나타낸 것으로, 도 2와 대응하는 도면이다. 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 부품(3000)의 제조 공정을 간략히 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 실시예와 비교할 때 제2 영역(120)이 바디(100)에서 차지하는 비중과 제2 영역(120)의 두께(T 방향 디멘젼)가 상이하다.
따라서, 본 실시예를 설명함에 있어, 본 발명의 제1 실시예와 상이한 제2 영역(120)이 바디(100)에서 차지하는 비중과 제2 영역(120)의 두께(T 방향 디멘젼)에 대해서만 설명하기로 하며, 본 실시예의 나머지 구성들에 대해서는 본 발명의 제1 실시예에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(3000)은 제2 영역(120)의 비중이 제1 실시예보다 작게 형성될 수 있으며, 제2 영역(120)의 두께(T2), 즉 제1 영역(110)과 제2 영역(120) 사이의 경계면의 높이가 낮게 형성될 수 있다.
본 실시예에서 제2 영역(120)은 지지부재(200) 보다 낮은 레벨을 갖도록 형성되며, 리세스(R1, R2)의 최대 높이(T 방향 디멘젼) 보다는 높게 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우 코일(300) 중심을 지나는 W-T 단면을 가정하면, 제1 영역(110)의 단면적이 제2 영역(120)의 단면적보다 넓게 형성될 수 있다.
본 실시예는 바디(100)를 구성하는 자성시트의 유동성이 충분히 확보되지 않더라도 제2 영역(120)의 비중을 용이하게 제어할 수 있다.
즉, 도 12를 참조하면, 코일(300)이 배치된 지지부재(200)를 지지판(SP)에 놓은 상태에서 제1 및 제2 자성시트(110s, 120s)를 적층 및 경화하고, 이 후 하부 측에 추가로 제2 자성시트(120s)를 적층 및 경화하는 공정을 통해서 제2 영역(120)의 비중 및 레벨을 용이하게 제어할 수 있다.
리세스(R1, R2) 형성을 프리 다이싱(pre-dicing) 공정이 제2 영역(120) 상에서 이루어지도록 제어가 가능하여, 제2 영역(120)의 비중을 최소화하면서도 외부전극(400, 500) 도금 품질 및 절연층(600) 인쇄 품질 개선될 수 있다.
(실장시 효과)
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 부품(1000)을 PCB 기판에 실장한 것을 나타낸 도면이다. 제2 영역(120)의 비중 및 형태 이외에 다른 구성은 동일하므로 제2 및 제3 실시예(2000, 3000) 또한 동일하게 적용될 수 있다.
제1 및 제2 외부전극(400, 500)은, 본 실시예에 따른 코일 부품(1000)이 인쇄회로기판(10) 등에 실장될 때, 코일 부품(1000)을 인쇄회로기판(10) 등과 전기적으로 연결시킨다. 예로서, 바디(100)의 제6 면(106)에 서로 이격 배치된 제1 및 제2 외부전극(400, 500)과 인쇄회로기판(10)의 실장패드(11)가 솔더 등의 연결부재(12)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예의 경우 바디(100)의 제6 면(106)에 배치되는 절연층(600)이 제2 영역(120)에 배치됨으로써 절연 인쇄 품질이 향상되어 절연층(600)을 보다 얇게 배치할 수 있고, 이를 통해서 부품 실장시 인쇄회로기판(10)과의 간격(Stand-off Height, SOH)이 증가될 수 있다.
추가적으로, 하면의 절연층(600)이 얇아짐에 따라 외부전극(400, 500)의 패드부(420, 520)가 돌출되게 되어 연결부재(12)와의 접촉 면적 증가에 따라 고착강도가 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 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.
10: PCB
11: 실장패드
12: 연결부재
100: 바디
110: 제1 영역, 120: 제2 영역
110s: 제1 자성시트, 120s: 제2 자성시트
150: 코어
200: 지지부재
300: 코일
311: 제1 코일부, 312: 제2 코일부
321: 제1 비아, 322: 제2 비아
331: 제1 인출부, 332: 제2 인출부
340: 서브인출부
400: 제1 외부전극, 500: 제2 외부전극
410: 제1 연결부, 510: 제2 연결부
420: 제1 패드부, 520: 제2 패드부
600: 절연층
621: 제1 필링부, 622: 제2 필링부
IF: 절연막
IR: 절연수지
MP1: 제1 자성분말, MP2: 제2 자성분말, MP3: 제3 자성분말
R1: 제1 리세스, R2: 제2 리세스
RD: 리세스 깊이
SOH: 코일 부품과 PCB 기판 사이 간격
SP: 지지판
T2: 제2 영역 두께
V: 보이드
1000, 2000, 3000: 코일 부품

Claims (19)

  1. 외면에 제1 및 제2 리세스가 형성되며, 자성분말이 포함된 바디;
    상기 바디 내에 배치되는 지지부재;
    상기 지지부재에 배치되는 코일; 및
    상기 바디의 일면에 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 리세스로 연장되어 상기 코일과 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하고,
    상기 바디는 제1 영역 및 제2 영역으로 구분되며, 상기 제2 영역에 포함된 자성분말의 평균 직경은 상기 제1 영역에 포함된 자성분말의 평균 직경보다 작고,
    상기 제1 및 제2 리세스는 상기 제2 영역에 형성되는,
    코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리세스는 상기 제1 영역과 이격되는,
    코일 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 제2 영역과 접하는,
    코일 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극은 상기 제1 영역과 이격되는,
    코일 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 경계면이 형성되는,
    코일 부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경계면은 상기 바디의 일면과 나란한,
    코일 부품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 바디는, 상기 코일 및 상기 지지부재를 관통하는 코어를 포함하고,
    상기 경계면은 상기 코어를 향해서 만곡되는,
    코일 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 영역의 두께는, 상기 코일과 상기 바디의 일면 사이의 영역에서 보다 상기 코어와 상기 바디의 일면 사이의 영역에서 더 두꺼운,
    코일 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바디는, 제1 방향으로 마주한 제1 면과 제2 면, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 마주한 제3 면과 제4 면, 및 상기 제1 및 제2 방향과 각각 수직한 제3 방향으로 마주한 제5 면과 제6 면을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 리세스는, 상기 제1 면과 제6 면 사이, 및 상기 제2 면과 제6 면 사이에 각각 형성되며, 상기 제2 방향을 따라 상기 제3 면 및 제4 면으로 연장되는,
    코일 부품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 방향과 수직하고 상기 코일의 중심을 지나는 단면 상에서, 상기 제1 영역의 단면적은 상기 제2 영역의 단면적보다 넓은,
    코일 부품.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 외부전극은, 상기 제1 리세스에 배치되는 제1 연결부, 및 상기 제1 연결부로부터 상기 제6 면으로 연장되는 제1 패드부를 포함하고,
    상기 제2 외부전극은, 상기 제2 리세스에 배치되는 제2 연결부, 및 상기 제2 연결부로부터 상기 제6 면으로 연장되는 제2 패드부를 포함하는,
    코일 부품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 바디를 덮는 절연층; 을 더 포함하고,
    상기 절연층은 상기 제6 면에서 상기 제1 및 제2 패드부를 노출하도록 배치되는,
    코일 부품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제6 면에서 상기 제2 영역과 접하는,
    코일 부품.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 절연층과 접하는 상기 제2 영역의 표면 조도는, 상기 절연층과 접하는 상기 제1 영역의 표면 조도보다 작은,
    코일 부품.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부전극과 각각 접하는 상기 제2 영역의 표면 조도는, 상기 절연층과 접하는 상기 제1 영역의 표면 조도보다 작은,
    코일 부품.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 패드부는 상기 절연층보다 돌출되는,
    코일 부품.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리세스와 상기 절연층 사이에 각각 배치되는 제1 및 제2 필링부; 를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 필링부는 각각 상기 제1 및 제2 연결부의 적어도 일부를 덮는,
    코일 부품.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 코일은,
    상기 지지부재의 일면과 타면에 각각 배치되는 제1 및 제2 코일부, 상기 제1 및 제2 코일부를 연결하는 제1 비아, 상기 제1 코일부로부터 상기 제1 면으로 연장되는 제1 인출부, 및 상기 제2 코일부로부터 상기 제2 면으로 연장되는 제2 인출부를 포함하고,
    상기 제2 인출부는 적어도 일부가 상기 제2 리세스로 연장되는,
    코일 부품.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 코일은,
    상기 지지부재의 타면에 상기 제2 코일부와 이격 배치되고 적어도 일부가 상기 제1 리세스로 연장되는 서브인출부, 및 상기 제1 인출부와 상기 서브인출부를 연결하는 제2 비아를 더 포함하고,
    상기 제1 외부전극은 상기 서브인출부와 연결되고, 상기 제2 외부전극은 상기 제2 인출부와 연결되는,
    코일 부품.
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