KR20160136127A - 코일 전자부품 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코일부를 자성체로 둘러싸는 코일 전자부품에 있어서, 상기 자성체는 형상 이방성 금속 분말 및 형상 등방성 금속 분말을 포함하고, 상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열되며, 상기 형상 등방성 금속 분말은 상기 코일부를 사이에 두고 배치된 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부의 내측에 형성된 코어부의 상부영역 및 하부영역에 포함된 코일 전자부품에 관한 것이다.
Description
본 발명은 코일 전자부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
코일 전자부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이다.
인덕터는 코일부를 형성한 후, 자성 분말 및 수지를 혼합시킨 자성 분말-수지 복합체를 경화하여 코일부를 둘러싸는 자성체를 제조하고, 자성체의 외측에 외부전극을 형성하여 제조할 수 있다.
본 발명은 높은 인덕턴스(Inductance, L), 우수한 Q 특성(quality factor) 및 DC-Bias 특성(전류 인가에 따른 인덕턴스의 변화 특성)을 갖는 코일 전자부품에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 코일부를 자성체로 둘러싸는 코일 전자부품에 있어서, 상기 자성체는 형상 이방성 금속 분말 및 형상 등방성 금속 분말을 포함하고, 상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열되며, 상기 형상 등방성 금속 분말은 상기 코일부를 사이에 두고 배치된 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부의 내측에 형성된 코어부의 상부영역 및 하부영역에 포함된 코일 전자부품을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 높은 인덕턴스를 확보하고, 우수한 Q 특성 및 DC-Bias 특성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일부가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 3a는 형상 등방성 금속 분말의 확대 사시도이고, 도 3b는 형상 이방성 금속 분말의 확대 사시도이다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 의한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일부 및 형상 이방성 금속 분말을 포함하는 시트가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품의 길이-두께(L-T) 방향의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 제조공정을 순차적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 3a는 형상 등방성 금속 분말의 확대 사시도이고, 도 3b는 형상 이방성 금속 분말의 확대 사시도이다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 의한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일부 및 형상 이방성 금속 분말을 포함하는 시트가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품의 길이-두께(L-T) 방향의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 제조공정을 순차적으로 설명하는 도면이다.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
코일 전자부품
이하에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품을 설명하되, 특히 박막형 인덕터로 설명하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일부가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 코일 전자부품의 일 예로써 전원 공급 회로의 전원 라인에 사용되는 박막형 파워 인덕터가 개시된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 코일부(40), 상기 코일부(40)를 둘러싸는 자성체(50), 상기 자성체(50)의 외측에 배치되어 상기 코일부(40)와 접속하는 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)에 있어서, '길이' 방향은 도 1의 'L' 방향, '폭' 방향은 'W' 방향, '두께' 방향은 'T' 방향으로 정의하기로 한다.
상기 코일부(40)는 기판(20)의 일면에 형성된 제 1 코일 도체(41)와, 상기 기판(20)의 일면과 대향하는 타면에 형성된 제 2 코일 도체(42)가 연결되어 형성된다.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42) 각각은 상기 기판(20)의 동일 평면 상에 형성되는 평면 코일 형태일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)는 나선(spiral) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)는 기판(20) 상에 전기 도금을 수행하여 형성할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)는 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하여 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.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)는 절연막(미도시)으로 피복되어 자성체(50)를 이루는 자성 재료와 직접 접촉되지 않을 수 있다.
상기 기판(20)은 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판 또는 금속계 연자성 기판 등으로 형성된다.
상기 기판(20)의 중앙부는 제거되어 관통 홀을 형성하고, 상기 관통 홀은 자성 재료로 충진되어 코일부(40)의 내측에 코어부(55)를 형성한다.
상기 코어부(55)는 자성 재료로 충진됨에 따라 자속이 통과하는 자성체의 면적이 증가하여 인덕턴스(L)를 향상시킬 수 있다.
다만, 상기 기판(20)은 반드시 포함되는 것은 아니며, 기판을 포함하지 않고, 금속 와이어(wire)로 코일부를 형성할 수도 있다.
상기 코일부(40)를 둘러싸는 자성체(50)는 자기 특성을 나타내는 자성 재료라면 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 페라이트 또는 금속 자성 분말을 포함할 수 있다.
상기 자성체(50)에 포함된 자성 재료의 투자율이 높을수록, 자속이 통과하는 자성체(50)의 면적이 클수록 인덕턴스(L)가 향상될 수 있다.
상기 제 1 코일 도체(41)의 일 단부는 연장되어 제 1 인출부(41')를 형성하며, 상기 제 1 인출부(41')는 자성체(50)의 길이(L) 방향의 일 단면으로 노출되고, 상기 제 2 코일 도체(42)의 일 단부는 연장되어 제 2 인출부(42')를 형성하며, 상기 제 2 인출부(42')는 자성체(50)의 길이(L) 방향의 타 단면으로 노출된다.
다만, 반드시 이에 제한되지 않으며, 상기 제 1 및 제 2 인출부(41', 42')는 상기 자성체(50)의 적어도 일면으로 노출될 수 있다.
상기 자성체(50)의 단면으로 노출되는 상기 제 1 및 제 2 인출부(41', 42')와 각각 접속하도록 상기 자성체(50)의 외측에 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)이 형성된다.
상기 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)은 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함하여 형성될 수 있으며, 예를 들어, 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni) 또는 주석(Sn) 등의 단독 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 의한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)의 자성체(50)는 형상 이방성 금속 분말(61) 및 형상 등방성 금속 분말(71)을 동시에 포함한다.
상기 형상 이방성 금속 분말(61) 및 형상 등방성 금속 분말(71)은 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니오븀(Nb) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있으며, 결정질 또는 비정질 금속일 수 있다.
예를 들어, 상기 형상 이방성 금속 분말(61) 또는 형상 등방성 금속 분말(71)은 Fe-Si-Cr계 비정질 금속일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 형상 이방성 금속 분말(61) 및 형상 등방성 금속 분말(71)은 열경화성 수지에 분산된 형태로 포함된다.
상기 열경화성 수지는 예를 들어, 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 등일 수 있다.
도 3a는 형상 등방성 금속 분말의 확대 사시도이고, 도 3b는 형상 이방성 금속 분말의 확대 사시도이다.
도 3a를 참조하면, 형상 등방성 금속 분말(71)은 구형으로 나타낼 수 있다. 이와 같이 x축, y축, z축 방향으로 모두 동일한 특성을 나타내는 것을 형상 등방성이라고 할 수 있다.
형상 등방성 금속 분말(71)은 x축, y축, z축 방향으로 모두 동일한 투자율을 나타낸다.
반면, 형상 이방성 금속 분말(61)은 x축, y축, z축 방향으로 특성이 달라진다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 형상 이방성 금속 분말(61)은 예를 들어, 판상형 금속 분말로 나타낼 수 있다.
일반적으로 형상 이방성 금속 분말(61)은 형상 등방성 금속 분말(71)에 비하여 높은 투자율을 나타낸다. 이에, 인덕턴스(L)의 향상을 위하여 형상 등방성 금속 분말(71)에 비해 투자율이 높은 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 시트를 사용하여 코일 전자부품을 제조했었다.
그러나, 형상 이방성 금속 분말(61)은 방향별로 투자율이 달라지기 때문에 전체 투자율은 형상 등방성 금속 분말(71)에 비하여 높다 할지라도 특정 방향으로의 투자율은 매우 낮아 코일부에 인가된 전류에 의해 생성되는 자속의 흐름을 저해할 수 있다.
예를 들어, 도 3b에 도시된 형상 이방성 금속 분말(61)은 판상면(61') 상의 x축, y축 방향으로의 투자율은 높으나, 판상면(61')과 수직하는 z축 방향으로의 투자율은 매우 낮다. 따라서, 이와 같은 형상 이방성 금속 분말(61)은 z축 방향으로 흐르는 자속의 흐름을 저해하게 되고, 결과적으로 인덕턴스(L)가 오히려 감소하는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 일 실시형태는 도 2에 도시된 바와 같이 형상 이방성 금속 분말(61)을 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열하고, 코일부(40)를 사이에 두고 배치된 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 상기 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에는 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하였다.
상기 형상 이방성 금속 분말(61)은 판상면(61')의 일축 방향으로 높은 투자율을 나타내므로 상기 형상 이방성 금속 분말(61)을 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열함으로써 자속의 흐름을 원활하게 하고, 높은 투자율을 통해 인덕턴스(L)를 향상시킬 수 있다. 또한, 형상 이방성 금속 분말(61)의 높은 포화 자화 값(Ms)에 의해 우수한 Q특성 및 DC-Bias 특성 등을 구현할 수 있다.
한편, 종래에는 형상 이방성 금속 분말(61)을 코일부(40)를 사이에 두고 배치된 커버부에 포함시킬 때 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열하기 위하여 일반적으로 커버부 전체에 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수직하도록 형상 이방성 금속 분말(61)을 배열시켰다.
그러나, 커버부 전체에 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수직하도록 형상 이방성 금속 분말을 배열시킬 경우 커버부 중 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61)이 자속의 흐름을 저해하게 된다.
커버부 중 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61)도 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열시킨다면 바람직하지만, 이 영역은 자속의 흐름 방향의 변화가 크기 때문에 커버부 중 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에서 형상 이방성 금속 분말(61)을 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열시키는 것은 실질적으로는 구현이 힘들다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 전체에 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 것이 아니라, 제 1 및 제 2 커버부(51, 52)의 일부에는 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하고, 자속의 흐름 방향의 변화가 큰 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에는 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하였다.
이에 따라, 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에서 형상 이방성 금속 분말(61)에 의해 자속의 흐름이 저해되는 것을 방지하고, 자속의 흐름을 더욱 원활하게 하여 보다 높은 인덕턴스(L)를 구현할 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코일부(40)의 상부영역 및 하부영역에 상기 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함한다.
제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코일부(40)의 상부영역 및 하부영역에는 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하며, 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에는 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함한다.
제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코일부(40)의 상부영역 및 하부영역에 포함된 상기 형상 이방성 금속 분말(61a)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수직하도록 배열되어 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향할 수 있다.
도 2는 제 1 및 제 2 커버부(51, 52)에 모두 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 상기 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 적어도 하나에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 코어부(55)에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함한다.
상기 코어부(55)에 포함된 상기 형상 이방성 금속 분말(61b)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수평하도록 배열되어 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향할 수 있다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 의한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 코일부(40) 내측의 코어부(55)에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하며, 코일부(40) 외측의 외주부(53)에도 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함한다.
상기 외주부(53)에 포함된 상기 형상 이방성 금속 분말(61b)은 상기 코어부(55)에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61b)과 마찬가지로 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수평하도록 배열되어 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향할 수 있다.
도 4는 코일부(40)의 양 외측에 형성된 외주부(53) 모두에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 상기 코일부(40)의 양 외측에 형성된 외주부(53) 중 적어도 하나에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 코일부 및 형상 이방성 금속 분말을 포함하는 시트가 나타나게 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 코일부(40) 주위에 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 시트(60)가 배치된다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 도넛 형상의 시트(60a)를 배치하여 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코일부(40)에 대응하는 영역에 상기 형상 이방성 금속 분말(61a)이 포함되도록 할 수 있다.
상기 도넛 형상의 시트(60a)에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61a)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수직하도록 배열된다.
또한, 상기 코일부(40) 내측의 코어부(55)와 코일부(40) 외측의 외주부(53)에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하는 시트(60b)를 배치하여 코어부(55) 및 외주부(53)에 형상 이방성 금속 분말(61b)이 포함되도록 할 수 있다.
상기 코어부(55) 및 외주부(53)에 배치된 시트(60b)에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61b)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수평하도록 배열된다.
상기 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 시트(60)를 배치하고, 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트로 나머지 부분을 충진하여 코일부(40)를 둘러싸는 자성체(50)를 형성할 수 있다.
상기 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 도넛 형상의 시트(60a)를 배치하기 때문에 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역에는 형상 등방성 금속 분말(71)로 충진될 수 있다.
도 5에서는 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 특정 형상의 시트(60)를 형성하여 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)의 구조를 구현하는 것으로 도시하였으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)의 구조를 구현할 수 있는 방법이라면 적용 가능하다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품의 길이-두께(L-T) 방향의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 상기 코일부(40)의 상부영역 및 하부영역에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하며, 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 상기 코일부(40)의 상부영역 및 하부영역을 제외한 부분은 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함한다. 즉, 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역, 코어부(55), 외주부(53)에는 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 상기 코일부(40)에 대응하는 영역에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61a)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수직하도록 배열되어 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향할 수 있다.
도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시형태는 상기 코어부(55) 및 외주부(53)에 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)의 구성과 중복되는 구성이 동일하게 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)은 코어부(55)에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하며, 제 1 및 제 2 커버부(51, 52)에는 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함한다. 또한, 도 7에는 도시되지 않았으나, 외주부(53)에도 형상 이방성 금속 분말(61b)이 포함될 수 있다.
상기 코어부(55)에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61b)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수평하도록 배열되어 판상면(61')의 일축이 자속의 흐름 방향을 향할 수 있다.
도 7에 도시된 본 발명의 또 다른 실시형태는 상기 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 전체에 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)의 구성과 중복되는 구성이 동일하게 적용될 수 있다.
코일 전자부품의 제조방법
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 제조공정을 순차적으로 설명하는 도면이다.
도 8a를 참조하면, 먼저 코일부(40)를 형성한다.
기판(20)에 비아 홀(미도시)을 형성하고, 상기 기판(20) 상에 개구부를 갖는 도금 레지스트(미도시)를 형성한 후, 상기 비아 홀 및 개구부를 도금에 의해 도전성 금속으로 충진하여 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)와, 이를 연결하는 비아(미도시)를 형성할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)와 비아는 전기 전도성이 뛰어난 도전성 금속으로 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.
다만, 코일부(40)의 형성 방법은 이와 같은 도금 공정으로 반드시 제한되는 것은 아니며, 금속 와이어(wire)로 코일부를 형성할 수도 있고, 인가되는 전류에 의해 자속을 발생시킬 수 있는 형태라면 적용 가능하다.
상기 제 1 및 제 2 코일 도체부(41, 42) 상에 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)를 덮어씌우는 절연막(30)을 형성할 수 있다.
상기 절연막(30)은 예를 들어, 에폭시 수지, 폴리이미드(polyimid) 수지 등의 고분자 물질, 포토 레지스트(photo resist, PR), 금속 산화물 등을 포함할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 상기 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)를 둘러싸 쇼트(short)를 방지할 수 있는 절연 물질이라면 적용 가능하다.
상기 절연막(30)은 스크린 인쇄법, 포토 레지스트(Photo Resist, PR)의 노광, 현상을 통한 공정, 스프레이(spray) 도포 공정, 코일 도체의 화학적 에칭(etching) 등을 통한 산화 등의 방법으로 형성할 수 있다.
상기 기판(20)은 제 1 및 제 2 코일 도체(41, 42)가 형성되지 않은 영역의 중앙부가 제거되어 코어부 홀(55')을 형성할 수 있다.
상기 기판(20)의 제거는 기계적 드릴, 레이저 드릴, 샌드 블래스트, 펀칭 가공 등을 통해 수행할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 코일부(40) 주위에 형상 이방성 금속 분말(61a, 61b)을 포함하는 시트(60a, 60b)를 배치한다.
상기 시트(60a, 60b)는 형상 이방성 금속 분말(61a, 61b)과, 열경화성 수지, 바인더 및 용제 등의 유기물을 혼합하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 닥터 블레이드 법으로 캐리어 필름(carrier film) 상에 도포한 후 건조하여 시트(sheet)형으로 제조할 수 있다.
상기 시트(60a, 60b)는 형상 이방성 금속 분말(61a, 61b)이 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 열경화성 수지에 분산된 형태로 제조된다.
도 8b에 도시된 바와 같이 상기 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 도넛 형상의 시트(60a)를 배치하여 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코일부(40)에 대응하는 영역에 상기 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하도록 제조할 수 있다.
상기 도넛 형상의 시트(60a)에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61a)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수직하도록 배열된다.
또한, 상기 코일부(40) 내측의 코어부 홀(55')에 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하는 시트(60b)를 배치하여 코어부(55)에 상기 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하도록 제조할 수 있다.
도 8b에는 도시되지 않았으나, 상기 코일부(40) 외측의 외주부 홀에도 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하는 시트(60b)를 배치하여 외주부(53)에 상기 형상 이방성 금속 분말(61b)을 포함하도록 제조할 수 있다.
상기 코어부(55) 및 외주부(53)에 위치하는 시트(60b)에 포함된 형상 이방성 금속 분말(61b)은 판상면(61')의 일축이 상기 코일부(40)의 두께(t) 방향에 수평하도록 배열된다.
한편, 도 8b에서는 형상 이방성 금속 분말(61a, 61b)을 포함하는 특정 형상의 시트(60a, 60b)를 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코일부(40)에 대응하는 영역, 코어부 홀(55')에 배치하여 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)을 제조하는 것으로 도시하였으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100)의 구조를 구현할 수 있는 방법이라면 적용 가능하다.
도 8c를 참조하면, 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 적층, 압착 및 경화하여 코일부(40)를 둘러싸는 자성체(50)를 형성한다.
상기 시트(70)는 형상 등방성 금속 분말(71)과, 열경화성 수지, 바인더 및 용제 등의 유기물을 혼합하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 닥터 블레이드 법으로 캐리어 필름(carrier film) 상에 수십 ㎛의 두께로 도포한 후 건조하여 시트(sheet)형으로 제조할 수 있다.
상기 시트(70)는 형상 등방성 금속 분말(71)이 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 열경화성 수지에 분산된 형태로 제조된다.
코일부(40)의 상부 및 하부에 상기 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 적층하고, 압착 및 경화하여 상기 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 시트(60)가 배치된 부분을 제외한 나머지 부분을 형상 등방성 금속 분말(71)로 충진할 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이 상기 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 도넛 형상의 시트(60a)를 배치한 후, 상기 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 형성하게 되면 제 1 및 제 2 커버부(51, 52) 중 코어부(55)의 상부영역 및 하부영역이 형상 등방성 금속 분말(71)로 충진될 수 있다.
한편, 도 8b 및 도 8c는 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 시트(60a)를 먼저 배치한 후, 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 적층한 경우만을 도시하였으나, 반드시 이에 제한되지 않으며, 코일부(40)의 상부 및 하부에 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 적층하고, 형상 이방성 금속 분말(61a)을 포함하는 시트(60a)를 배치한 후, 다시 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 적층할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 제조방법으로 형상 이방성 금속 분말(61)을 포함하는 시트(60) 및 형상 등방성 금속 분말(71)을 포함하는 시트(70)를 적층하여 코일부(40)를 둘러싸는 자성체(50)를 형성하는 공정을 설명하였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품(100) 구조의 금속 분말-수지 복합체를 형성할 수 있는 방법이라면 적용 가능하다.
다음으로, 상기 자성체(50)의 외측에 상기 코일부(40)와 접속하도록 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)을 형성한다.
상기의 설명을 제외하고 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 전자부품의 특징과 중복되는 설명은 여기서 생략하도록 한다.
본 발명은 상술한 실시 형태 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 : 코일 전자부품
20 : 기판
30 : 절연막
40 : 코일부
41, 42 : 제 1 및 제 2 코일 도체
50 : 자성체
51, 52 : 제 1 및 제 2 커버부
53 : 외주부
55 : 코어부
60, 70 : 시트
61 : 형상 이방성 금속 분말
71 : 형상 등방성 금속 분말
81, 82 : 제 1 및 제 2 외부전극
20 : 기판
30 : 절연막
40 : 코일부
41, 42 : 제 1 및 제 2 코일 도체
50 : 자성체
51, 52 : 제 1 및 제 2 커버부
53 : 외주부
55 : 코어부
60, 70 : 시트
61 : 형상 이방성 금속 분말
71 : 형상 등방성 금속 분말
81, 82 : 제 1 및 제 2 외부전극
Claims (16)
- 코일부를 자성체로 둘러싸는 코일 전자부품에 있어서,
상기 자성체는 형상 이방성 금속 분말 및 형상 등방성 금속 분말을 포함하고,
상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열되며, 상기 형상 등방성 금속 분말은 상기 코일부를 사이에 두고 배치된 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부의 내측에 형성된 코어부의 상부영역 및 하부영역에 포함된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 상기 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부의 상부영역 및 하부영역 중 적어도 하나에 포함된 코일 전자부품.
- 제 2항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 상기 코일부의 두께 방향에 수직하도록 배열된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 상기 코어부에 포함된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 상기 코일부의 외측에 형성된 외주부에 포함된 코일 전자부품.
- 제 4항 또는 5항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 상기 코일부의 두께 방향에 수평하도록 배열된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 도넛 형상의 시트에 포함되어 상기 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부에 대응하는 영역에 배치된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말 및 형상 등방성 금속 분말은 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니오븀(Nb) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 금속 또는 합금으로 이루어진 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말 및 형상 등방성 금속 분말은 열경화성 수지에 분산되어 포함된 코일 전자부품.
- 제 1항에 있어서,
상기 코일부는 코일 패턴이 동일 평면 상에 형성되는 평면 코일 형태인 코일 전자부품.
- 코일부를 형성하는 단계; 및
상기 코일부를 형상 이방성 금속 분말 및 형상 등방성 금속 분말을 포함하는 자성체로 둘러싸는 단계;를 포함하고,
상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 자속의 흐름 방향을 향하도록 배열되며, 상기 형상 등방성 금속 분말은 상기 코일부를 사이에 두고 배치된 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부의 내측에 형성된 코어부의 상부영역 및 하부영역에 포함하는 코일 전자부품의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 상기 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부의 상부영역 및 하부영역 중 적어도 하나에 포함되는 코일 전자부품의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 커버부 중 상기 코일부에 대응하는 영역에 상기 형상 이방성 금속 분말을 포함하는 도넛 형상의 시트를 배치하는 코일 전자부품의 제조방법.
- 제 12항 또는 13항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 상기 코일부의 두께 방향에 수직하도록 배열되는 코일 전자부품의 제조방법.
- 제 11항에 있어서,
상기 코어부 및 상기 코일부 외측의 외주부에 상기 형상 이방성 금속 분말을 포함하는 시트를 배치하는 코일 전자부품의 제조방법.
- 제 15항에 있어서,
상기 형상 이방성 금속 분말은 판상면의 일축이 상기 코일부의 두께 방향에 수평하도록 배열되는 코일 전자부품의 제조방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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