【解決手段】コイル部品は、本体100と、本体に埋設され、第1及び第2引出部を含むコイル部200と、本体の一面側のそれぞれの角に形成され、内壁と底面に第1及び第2引出部のそれぞれを露出するリセスと、リセスに互いに離隔配置され、第1及び第2引出部と連結される第1及び第2外部電極300、400と、リセスに配置され、且つ第1及び第2外部電極と離隔した第3外部電極500と、本体の両側面の少なくとも一部と本体の他面に配置され、第3外部電極と連結される連結電極600と、連結電極をカバーし、且つ連結電極の少なくとも一部を露出させる開口部が形成された外部絶縁層700と、外部絶縁層と開口部に形成され、連結電極と連結される遮蔽層810と、を含む。
互いに向かい合う一面と他面、それぞれ前記一面と他面とを連結し、互いに向かい合う両端面、及びそれぞれ前記両端面を連結し、互いに向かい合う両側面を有する本体と、
前記本体に埋設され、第1及び第2引出部を含むコイル部と、
前記本体の一面側のそれぞれの角に形成され、内壁と底面に前記第1及び第2引出部のそれぞれを露出するリセスと、
前記リセスに互いに離隔配置され、前記第1及び第2引出部と連結される第1及び第2外部電極と、
前記リセスに配置され、且つ前記第1及び第2外部電極と離隔した第3外部電極と、
前記本体の両側面の少なくとも一部と前記本体の他面に配置され、前記第3外部電極と連結される連結電極と、
前記連結電極をカバーし、且つ前記連結電極の少なくとも一部を露出させる開口部が形成された外部絶縁層と、
前記外部絶縁層と前記開口部に形成され、前記連結電極と連結される遮蔽層と、を含む、コイル部品。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本願で用いられた用語は、ただ特定の実施形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明確に異なる意味でない限り、複数の表現を含む。本願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在を指定するものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加可能性を予め排除するものではないことを理解しなくてはならない。また、明細書の全般にわたって、「上に」とは、対象部分の上又は下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準にして上側に位置することを意味するものではない。
【0016】
また、「結合」とは、各構成要素間の接触関係において、各構成要素間に物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。
【0017】
図面に示されている各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであり、本発明は、必ずしも図示のものに限定されない。
【0018】
図面において、L方向は第1方向又は長さ方向、W方向は第2方向又は幅方向、T方向は第3方向又は厚さ方向と定義することができる。
【0019】
以下、本発明の実施形態によるコイル部品を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するにあたって、同一又は対応する構成要素は、同一の図面番号を付与し、これに対して重複する説明は省略する。
【0020】
電子機器には、様々な種類の電子部品が用いられる。このような電子部品の間にはノイズ除去などのために、様々な種類のコイル部品が適切に用いられることができる。
【0021】
即ち、電子機器においてコイル部品は、パワーインダクタ(Power Inductor)、高周波インダクタ(HF Inductor)、通常のビーズ(General Bead)、高周波用ビーズ(GHz Bead)、コモンモードフィルタ(Common Mode Filter)などに用いられることができる。
【0022】
第1実施形態
図1は本発明の第1実施形態によるコイル部品を概略的に示す図である。
図2は
図1を下部側から見た図である。
図3は
図1において一部構成を除いた様子を示す図である。
図4は
図3において一部構成をさらに除いた様子を示す図である。
【0023】
図5は
図4において一部構成をさらに除いた様子を示す図である。
図6は
図5において一部構成をさらに除いた様子を下部側から見た図である。
図7は本発明の第1実施形態によるコイル部品の一部構成を分解した様子を示す図である。
図8はコイル部を分解した様子を示す図である。
図9は
図1のI−I'線に沿った断面を示す図である。
図10は
図1のII−II'線に沿った断面を示す図である。
【0024】
具体的に、
図3は
図1において遮蔽層とカバー層を除いた様子を示している。
図4は
図3において外部絶縁層を除いた様子を示している。
図5は
図4において連結電極を除いた様子を示している。
図6は
図5において外部電極を除いた様子を示している。
【0025】
図1〜
図10を参照すると、本発明の一実施形態によるコイル部品1000は、本体100、リセスR、コイル部200、外部電極300、400、500、連結電極600、外部絶縁層700、及び遮蔽層810を含み、カバー層900及び内部絶縁層ILをさらに含むことができる。
【0026】
本体100は、本実施形態によるコイル部品1000の外観をなし、内部にはコイル部200が埋設される。
【0027】
本体100は、全体的に六面体状に形成されることができる。
【0028】
本体100は、
図1〜
図5を基準に、長さ方向Lに互いに向かい合う第1面101及び第2面102、幅方向Wに互いに向かい合う第3面103及び第4面104、厚さ方向Tに互いに向かい合う第5面105及び第6面106を含む。本体100の第1〜第4面101、102、103、104はそれぞれ、本体100の第5面105と第6面106とを連結する本体100の壁面に該当する。以下、本体の両端面は、本体の第1面101及び第2面102を意味し、本体の両側面は、本体の第3面103及び第4面104を意味することができる。
【0029】
本体100は、例示的に、後述する外部電極300、400、500、外部絶縁層700、遮蔽層810、及びカバー層900が形成された本実施形態によるコイル部品1000が、2.0mmの長さ、1.2mmの幅、及び0.65mmの厚さを有するように形成されることができるが、これに制限されるものではない。
【0030】
本体100は、磁性物質と樹脂を含むことができる。具体的に、本体100は、樹脂及び樹脂に分散された磁性物質を含む磁性複合シートを一層以上積層して形成されることができる。但し、本体100は、磁性物質が樹脂に分散された構造以外に、他の構造を有することもできる。例えば、本体100は、フェライトのような磁性物質からなることもできる。
【0031】
磁性物質は、フェライト又は金属磁性粉末であることができる。
【0032】
フェライト粉末は、例えば、Mg−Zn系、Mn−Zn系、Mn−Mg系、Cu−Zn系、Mg−Mn−Sr系、Ni−Zn系などのスピネル型フェライト、Ba−Zn系、Ba−Mg系、Ba−Ni系、Ba−Co系、Ba−Ni−Co系などの六方晶型フェライト類、Y系などのガーネット型フェライト、及びLi系フェライトの少なくとも一つ以上であることができる。
【0033】
金属磁性粉末は、鉄(Fe)、シリコン(Si)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、ニオブ(Nb)、銅(Cu)、及びニッケル(Ni)からなる群から選択されたいずれか一つ以上を含むことができる。例えば、金属磁性粉末は、純鉄粉末、Fe−Si系合金粉末、Fe−Si−Al系合金粉末、Fe−Ni系合金粉末、Fe−Ni−Mo系合金粉末、Fe−Ni−Mo−Cu系合金粉末、Fe−Co系合金粉末、Fe−Ni−Co系合金粉末、Fe−Cr系合金粉末、Fe−Cr−Si系合金粉末、Fe−Si−Cu−Nb系合金粉末、Fe−Ni−Cr系合金粉末、Fe−Cr−Al系合金粉末の少なくとも一つ以上であることができる。
【0034】
金属磁性粉末は、非晶質又は結晶質であることができる。例えば、金属磁性粉末は、Fe−Si−B−Cr系非晶質合金粉末であることができるが、必ずしもこれに制限されるものではない。
【0035】
フェライト及び金属磁性粉末はそれぞれ、平均直径が約0.1μm〜30μmであることができるが、これに制限されるものではない。
【0036】
本体100は、樹脂に分散された2種類以上の磁性物質を含むことができる。ここで、磁性物質が異なる種類とは、樹脂に分散された磁性物質が平均直径、組成、結晶性、及び形状のいずれか一つによって互いに区別されることを意味する。
【0037】
樹脂は、エポキシ(epoxy)、ポリイミド(polyimide)、液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer)などを単独又は混合して含むことができるが、これに限定されるものではない。
【0038】
本体100は、後述するコイル部200を貫通するコア110を含む。コア110は、磁性複合シートがコイル部200の貫通孔に充填されることにより形成されることができるが、これに制限されるものではない。
【0039】
リセスRは、本体100の第6面106側から本体100の第1〜第4面101、102、103、104を囲むように形成される。即ち、リセスRは、本体100の第1〜第4面101、102、103、104のそれぞれと本体100の第6面とが形成する角領域全体に沿って形成される。リセスRは、本体100の第5面105まで延長されない。即ち、リセスRは、本体100の厚さ方向に本体100を貫通しない。
【0040】
リセスRは、1次コイルバーにおいて一面側の各本体100間の境界線(ダイシングライン又はシンギュレーションライン)に先ダイシング(pre−dicing)を行うことにより形成されることができる。先ダイシングに用いられる先ダイシングチップ(pre−dicing tip)の幅は、1次コイルバーのダイシングラインよりも広い。ここで、1次コイルバーは、本体100の長さ方向と幅方向に沿って複数の本体100が互いに連結されている状態を意味する。かかる先ダイシング(pre−dicing)の際、その深さは、後述する引出部231、232のそれぞれの一部が本体100の一部と共に除去されるように調節される。即ち、引出部231、232がリセスRの底面と内壁に露出するように深さが調節される。
【0041】
一方、リセスRの内壁とリセスRの底面も本体100の表面を構成する。但し、本明細書では説明の便宜のために、リセスRの内壁及びリセスRの底面を本体100の表面と区別する。
【0042】
内部絶縁層ILは本体100に埋設される。内部絶縁層ILは、後述するコイル部200を支持する構成である。
【0043】
内部絶縁層ILは、エポキシ樹脂のような熱硬化性絶縁樹脂、ポリイミドのような熱可塑性絶縁樹脂、又は感光性絶縁樹脂を含む絶縁材料で形成されるか、又はかかる絶縁樹脂にガラス繊維又は無機フィラーのような補強材が含浸された絶縁材料で形成されることができる。例えば、内部絶縁層ILはプリプレグ(prepreg)、ABF(Ajinomoto Build−up Film)、FR−4、BT(Bismaleimide Triazine)樹脂、PID(Photo Imagable Dielectric)などの絶縁材料で形成されることができるが、これに制限されるものではない。
【0044】
無機フィラーとしては、シリカ(SiO
2)、アルミナ(Al
2O
3)、炭化ケイ素(SiC)、硫酸バリウム(BaSO
4)、タルク、泥、雲母粉、水酸化アルミニウム(AlOH
3)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)
2)、炭酸カルシウム(CaCO
3)、炭酸マグネシウム(MgCO
3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、ホウ酸アルミニウム(AlBO
3)、チタン酸バリウム(BaTiO
3)、及びジルコン酸カルシウム(CaZrO
3)からなる群から選択された少なくとも一つ以上が用いられることができる。
【0045】
内部絶縁層ILが補強材を含む絶縁材料で形成される場合、内部絶縁層ILは、より優れた剛性を提供することができる。内部絶縁層ILがガラス繊維を含まない絶縁材料で形成される場合、内部絶縁層ILは、コイル部200の全厚を薄型化するのに有利である。内部絶縁層ILが感光性絶縁樹脂を含む絶縁材料で形成される場合、コイル部200を形成するための工程数が減少して生産費の節減に有利であり、微細なビアを形成することができる。
【0046】
コイル部200は本体100に埋設され、コイル部品の特性を発現する。例えば、本実施形態のコイル部品1000がパワーインダクタとして活用される場合、コイル部200は、電気エネルギーを磁場の形態として貯蔵して出力電圧を維持することにより、電子機器の電源を安定させる役割を果たすことができる。
【0047】
コイル部200は、コイルパターン211、212、引出部231、232、補助引出部241、242、及びビア221、222、223を含む。
【0048】
具体的に、
図9及び
図10を基準に、本体100の第6面106と向かい合う内部絶縁層ILの下面に第1コイルパターン211、第1引出部231、及び第2引出部232が配置され、内部絶縁層ILの下面と向かい合う内部絶縁層ILの上面に第2コイルパターン212、第1補助引出部241、及び第2補助引出部242が配置される。
【0049】
図8〜
図10を参照すると、内部絶縁層ILの下面において第1コイルパターン211は、第1引出部231と接触して連結され、第1コイルパターン211及び第1引出部231は、第2引出部232と離隔する。また、内部絶縁層ILの上面において第2コイルパターン212は、第2補助引出部242と接触して連結され、第2コイルパターン212及び第2補助引出部242は、第1補助引出部241と離隔する。また、第1ビア221は、内部絶縁層ILを貫通して第1コイルパターン211と第2コイルパターン212にそれぞれ接触し、第2ビア222は、内部絶縁層ILを貫通して第1引出部231と第1補助引出部241にそれぞれ接触し、第3ビア223は、内部絶縁層ILを貫通して第2引出部232と第2補助引出部242にそれぞれ接触する。これにより、コイル部200は、全体的に一つのコイルとしての機能を果たすことができる。
【0050】
第1コイルパターン211と第2コイルパターン212はそれぞれ、コア110を軸に少なくとも一つのターン(turn)を形成した平面螺旋状であることができる。例えば、第1コイルパターン211は、内部絶縁層ILの下面でコア110を軸に少なくとも一つのターン(turn)を形成することができる。
【0051】
引出部231、232はそれぞれ、リセスRの底面と内壁に露出する。リセスRの形成工程では、本体100の一部と共に引出部231、232のそれぞれの一部も除去される。即ち、リセスRは、第1引出部231と第2引出部232にそれぞれ延長形成される。これにより、リセスRの底面と内壁に露出した引出部231、232には、後述する第1及び第2外部電極300、400が形成されて、コイル部200と第1及び第2外部電極300、400とが連結される。
【0052】
リセスRの内壁と底面に露出した引出部231、232の一面は、引出部231、232の他の表面よりも表面粗さが高くてもよい。例えば、引出部231、232がめっきで形成され、リセスRが上述の先ダイシング(pre−dicing)で形成される場合、引出部231、232の一部はダイシングチップによって除去される。これにより、リセスRの内壁と底面に露出した引出部231、232の一面は、ダイシングチップの研磨のため引出部231、232の残りの表面に比べて表面粗さが高く形成される。後述のように、外部電極300、400は薄膜で形成されるため、本体100との結合力が弱いが、外部電極300、400は、表面粗さが相対的に高い引出部231、232の一面と接触連結されるため、外部電極300、400と引出部231、232の間の結合力が向上することができる。
【0053】
本実施形態の場合、引出部231、232と補助引出部241、242はそれぞれ、本体100の両端面101、102に露出する。即ち、第1引出部231は、本体100の第1面101に露出し、第2引出部232は、本体100の第2面102に露出する。また、第1補助引出部241は、本体100の第1面101に露出し、第2補助引出部242は、本体100の第2面102に露出する。これにより、第1引出部231は、リセスRの内壁、リセスRの底面、及び本体100の第1面101に連続的に露出し、第2引出部232は、第2リセスRの内壁、第2リセスRの底面、及び本体100の第2面102に連続的に露出する。
【0054】
コイルパターン211、212、ビア221、222、223、引出部231、232、及び補助引出部241、242の少なくとも一つは、少なくとも一つ以上の導電層を含むことができる。
【0055】
例えば、第2コイルパターン212、ビア221、222、223、及び補助引出部241、242を内部絶縁層ILの他面側にめっきで形成する場合、第2コイルパターン212、ビア221、222、223、及び補助引出部241、242はそれぞれ、無電解めっき層などのシード層と電解めっき層を含むことができる。ここで、電解めっき層は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。多層構造の電解めっき層は、いずれかの一つの電解めっき層を他の一つの電解めっき層がカバーするコンフォーマル(conformal)な膜構造で形成されることもでき、いずれか一つの電解めっき層の一面にのみ他の一つの電解めっき層が積層された形状に形成されることもできる。第2コイルパターン212のシード層、ビア221、222、223のシード層、及び補助引出部241、242のシード層は、一体に形成されて相互間に境界が形成されないが、これに制限されるものではない。第2コイルパターン212の電解めっき層、ビア221、222、223の電解めっき層、及び補助引出部241、242の電解めっき層は、一体に形成されて相互間に境界が形成されないが、これに制限されるものではない。
【0056】
他の例として、
図9及び
図10の方向を基準に、内部絶縁層ILの下面側に配置された第1コイルパターン211及び引出部231、232と、内部絶縁層ILの上面側に配置された第2コイルパターン212及び補助引出部241、242とを互いに別に形成した後、内部絶縁層ILに一括積層してコイル部200を形成する場合、ビア221、222、223は、高融点金属層と、高融点金属層の溶融点よりも低い溶融点を有する低融点金属層とを含むことができる。ここで、低融点金属層は、鉛(Pb)、及び/又は錫(Sn)を含む半田で形成されることができる。低融点金属層は、一括積層時の圧力及び温度によって少なくとも一部が溶融して、低融点金属層と第2コイルパターン212の間の境界には、金属間化合物層(Inter Metallic Compound Layer、IMC Layer)が形成されることができる。
【0057】
コイルパターン211、212、引出部231、232、及び補助引出部241、242は、例えば、
図9及び
図10に示されているように、内部絶縁層ILの下面及び上面にそれぞれ突出形成されることができる。他の例として、第1コイルパターン211と引出部231、232は、内部絶縁層ILの下面に突出形成され、第2コイルパターン212と補助引出部241、242は、内部絶縁層ILの上面に埋め込まれて、上面が内部絶縁層ILの上面に露出することができる。この場合、第2コイルパターン212の上面及び/又は補助引出部241、242の上面には凹部が形成され、内部絶縁層ILの上面と第2コイルパターン212の上面及び/又は補助引出部241、242の上面は、同一平面上に位置しない。他の例として、第2コイルパターン212と補助引出部241、242は、内部絶縁層ILの上面に突出形成され、第1コイルパターン211と引出部231、232は、内部絶縁層ILの下面に埋め込まれて、下面が内部絶縁層ILの下面に露出することができる。この場合、第1コイルパターン211の下面及び/又は引出部231、232の下面には凹部が形成され、内部絶縁層ILの下面と第1コイルパターン211の下面及び/又は引出部231、232の下面は、同一平面上に位置しない。
【0058】
コイルパターン211、212、引出部231、232、補助引出部241、242、及びビア221、222、223はそれぞれ、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、又はこれらの合金などの導電性物質で形成されることができるが、これに限定されるものではない。
【0059】
一方、
図8を参照すると、第1補助引出部241は、コイル部200における残りの構成間の電気的連結とは無関係であるため、本実施形態では省略されることができる。但し、本体100の第5面105と第6面106を区別する工程を省略するために、第1補助引出部241を形成することが好ましい。
【0060】
外部電極300、400、500はそれぞれ、リセスRに配置された連結部310、410、510、及び本体100の第6面106に配置されたパッド部320、420、520を含む。外部電極300、400、500は互いに離隔配置される。第1外部電極300と第2外部電極400は、コイル部200によって電気的に連結されるが、本体100とリセスR上では互いに離隔配置される。第3外部電極500は、第1及び第2外部電極300、400のそれぞれと離隔配置されて電気的に連結されない。
【0061】
具体的に、第1外部電極300は、リセスRの内壁及び底面のうち第1引出部231が露出した領域に配置されて第1引出部231と接触連結される第1連結部310と、第1連結部310から本体100の第6面106に延長された第1パッド部320とを含む。第2外部電極400は、リセスRの内壁及び底面のうち第2引出部232が露出した領域に配置されて第2引出部232と接触連結される第2連結部410と、第2連結部410から本体100の第6面106に延長された第2パッド部420とを含む。第3外部電極500は、リセスRの内壁及び底面のうち引出部231、232が露出しない領域に配置された第3連結部510と、第3連結部510から本体100の第6面106に延長された第3パッド部520とを含む。
【0062】
外部電極300、400、500はそれぞれ、リセスRの底面、リセスRの内壁、及び本体100の第6面106に沿って形成される。即ち、外部電極300、400、500はそれぞれ、コンフォーマル(conformal)な膜の形態で形成される。外部電極300、400、500はそれぞれ、リセスRの底面、リセスRの内壁、及び本体100の第6面106で一体に形成されることができる。即ち、連結部310、410、510とパッド部320、420、520は、同一工程で共に形成されて互いに一体に形成されることができる。外部電極300、400、500は、スパッタリング工程のような薄膜工程で形成されることができる。
【0063】
外部電極300、400、500は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、又はこれらの合金などの導電性物質で形成されることができるが、これに限定されるものではない。外部電極300、400、500は、単層又は複数層の構造で形成されることができる。例えば、外部電極300、400、500はそれぞれ、パッド部320、420、520上にそれぞれめっきで形成されためっき層をさらに含むことができる。ここで、めっき層は、複数の層であってもよく、単層であってもよい。
【0064】
第1及び第2外部電極300、400はそれぞれ、信号電極であることができ、第3外部電極500は、接地電極であることができる。即ち、本実施形態によるコイル部品がプリント回路基板に実装された場合、第3外部電極500は、プリント回路基板などのグランドと電気的に連結されることができる。したがって、第3外部電極500は、後述する遮蔽層810に累積された電気エネルギーをプリント回路基板などに伝達することができる。
【0065】
連結電極600は、本体100の第3及び第4面103、104の少なくとも一部と本体100の第5面105に配置され、第3外部電極500と連結される。
【0066】
本実施形態の場合、連結電極600は、本体100の第3〜第5面103、104、105全体に形成される。連結電極600は、本体100の第3及び第4面103、104にそれぞれ形成された部分が第3外部電極500の第3連結部510と接触連結される。連結電極600は、外部電極300、400、500間の電気的短絡(short)を防止するために、本体100の第1及び第2面101、102と本体100の第6面に形成されない。
【0067】
連結電極600は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、又はこれらの合金などの導電性物質で形成されることができるが、これに限定されるものではない。連結電極600は、単層又は複数層の構造で形成されることができる。連結電極600は、スパッタリング工程のような薄膜工程で形成されることができる。
【0068】
例えば、連結電極600は、1次コイルバーを1次ダイシングして形成された複数の2次コイルバーに連結電極形成用金属層を形成した後、2次コイルバーを2次ダイシングすることによって形成されることができる。2次コイルバーは、1次コイルバーにおいて本体100の長さ方向と平行な複数の境界線に沿って1次コイルバーを貫通する1次ダイシングを行うことにより形成されることができる。即ち、いずれか一つの2次コイルバーにおいては、幅方向には一つの本体100のみが存在し、長さ方向には複数の本体100がそれぞれの長さ方向に沿って連結されている。これにより、2次コイルバーを幅方向に2次ダイシングすると、それぞれの本体100に個別化される。連結電極600は、個別化された本体100において本体100の第3〜第5面103、104、105にのみ配置され、本体100の第1及び第2面101、102には配置されない。一方、上述の例において、1次ダイシングの際に用いられる1次ダイシングチップと、2次ダイシングの際に用いられる2次ダイシングチップはそれぞれ、上述の先ダイシングチップの幅よりも狭い。
【0069】
外部絶縁層700は、連結電極600をカバーする。外部絶縁層700には、連結電極600の少なくとも一部を露出させる開口部Oが形成される。
【0070】
外部絶縁層700は、ポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性樹脂、フェノール系、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系、アルキド系などの熱硬化性樹脂、感光性樹脂、パリレン、SiO
x、又はSiN
xを含むことができる。
【0071】
外部絶縁層700は、液状の絶縁樹脂を本体100の表面上に塗布するか、又はドライフィルム(DF)のような絶縁フィルムを本体100の表面上に積層するか、又は気相蒸着などの薄膜工程で絶縁物質を本体100の表面と連結部310、410上に形成することにより形成されることができる。絶縁フィルムの場合、感光性絶縁樹脂を含まないABF(Ajinomoto Build−up Film)又はポリイミドフィルムなどを用いてもよい。
【0072】
本実施形態の場合、外部絶縁層700は、連結電極600をカバーするように本体100の第1〜第5面101、102、103、104、105上に配置され、リセスRの底面及びリセスRの内壁上に延長配置される。その結果、外部絶縁層700は、連結電極600、本体100の第1及び第2面101、102、及び外部電極300、400、500の連結部310、410、510に接触してこれらをカバーする。
【0073】
外部絶縁層700は、10nm〜100μmの厚さ範囲で形成されることができる。外部絶縁層700の厚さが10nm未満の場合には、Q特性(Q factor)などコイル部品の特性が低下することがあり、外部絶縁層700の厚さが100μmを超える場合には、コイル部品の総長さ、幅、及び厚さが増加して薄型化に不利である。
【0074】
開口部Oは、連結電極600の少なくとも一部を露出させるように外部絶縁層700に形成される。後述する遮蔽層810は、外部絶縁層700に形成されるが、外部絶縁層700の開口部Oを介して連結電極600と接触し、結果的に第3外部電極500と連結される。
【0075】
本実施形態の場合、開口部Oは、連結電極600のうち本体100の第5面105に配置された領域を露出させる。したがって、連結電極600と遮蔽層810は、本体100の第5面105側で互いに接触連結される。開口部Oが本体100の第5面105側に形成されるため、本体100の第6面106側が下部に向かうように配置されて行われる外部絶縁層形成工程、開口部形成工程、及び後続工程(遮蔽層形成工程及びカバー層形成工程)が本体100の方向切換なしに行われることができる。これにより、後続工程で本体100の方向を識別する過程を省略することができる。
【0076】
図3及び
図7には、開口部Oが四角形に形成されている様子が示されているが、これは例示的なものに過ぎず、開口部Oは、円形、楕円形、及び四角形以外の多角形などに様々に変形されることができる。
【0077】
遮蔽層810は、本体100の第5面105上に配置されたキャップ部815と、本体100の第1〜第4面101、102、103、104上にそれぞれ配置された第1〜第4側壁部811、812、813、814を含む。遮蔽層810は、本体100の第6面106を除いた本体100の表面上に配置され、本発明によるコイル部品1000の漏洩磁束を低減させることができる。
【0078】
本実施形態の場合、キャップ部815は、連結電極600及び外部絶縁層700に沿ってコンフォーマル(conformal)な膜で形成される。このことから、キャップ部815には、開口部Oに対応する溝が形成されていると見なすことができる。
【0079】
第1〜第4側壁部811、812、813、814は、それぞれの一端がキャップ部815と連結され、それぞれの他端がリセスRの底面及び内壁に延長されない。第1〜第4側壁部811、812、813、814をスパッタリングで形成する場合、スパッタリングの低い段差被覆性(step coverage)のため、第1〜第4側壁部811、812、813、814のそれぞれの他端がリセスRの底面と内壁上に延長形成されないが、これに制限されるものではない。他の例として、第1〜第4側壁部811、812、813、814のそれぞれの他端がリセスRの底面と内壁上に延長されるように形成した後、リセスRの底面と内壁上に形成された第1〜第4側壁部811、812、813、814のそれぞれの部分を除去することもできる。第1〜第4側壁部811、812、813、814のそれぞれの他端はリセスRの底面と内壁に配置されないため、遮蔽層810と第1及び第2外部電極300、400の間の電気的短絡(short)を防止することができる。
【0080】
キャップ部815と側壁部811、812、813、814は、一体に形成されることができる。即ち、キャップ部815と側壁部811、812、813、814は、同一の工程で形成されて相互間に境界が形成されない。例えば、キャップ部815と側壁部811、812、813、814は、外部絶縁層700が形成された本体100の第1〜第5面101、102、103、104、105にスパッタリングのような気相蒸着で遮蔽層810を形成することで一体に形成されることができる。スパッタリングで遮蔽層810を形成するにあたって、スパッタリングの低い段差被覆性(step coverage)のため、リセスRの底面と内壁には遮蔽層810が形成されない。
【0081】
遮蔽層810は、導電体及び磁性体の少なくとも一つを含むことができる。例えば、導電体は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、ケイ素(Si)、ホウ素(B)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)、及びニッケル(Ni)からなる群から選択されたいずれか一つ以上を含む金属又は合金であることができ、Fe−Si又はFe−Niであることができる。また、遮蔽層710は、フェライト、パーマロイ、非晶質リボンからなる群から選択されたいずれか一つ以上を含むことができる。
【0082】
遮蔽層810は、互いに分離された2以上の微細構造を含むことができる。例えば、キャップ部815と側壁部811、812、813、814をそれぞれ、複数個の小片に分離形成された非晶質リボンシートで形成する場合、キャップ部815と側壁部811、812、813、814はそれぞれ、互いに分離された複数の微細構造を含むことができる。
【0083】
遮蔽層810は、10nm〜100μmの厚さで形成されることができる。遮蔽層810の厚さが10nm未満の場合は、EMIシールド効果が殆どなく、遮蔽層810の厚さが100μmを超える場合は、コイル部品の総長さ、幅、及び厚さが増加するため、薄型化に不利である。
【0084】
カバー層900は、遮蔽層810をカバーするように遮蔽層810に配置されて外部絶縁層700と接触する。即ち、カバー層900は、外部絶縁層700と共に遮蔽層810を内部に埋設する。したがって、カバー層900は、外部絶縁層700と同様に、本体100の第1〜第5面101、102、103、104、105、リセスRの内壁、及び底面上に配置される。カバー層900は、遮蔽層810が外部の他の電子部品と電気的に連結されることを防止する。
【0085】
カバー層900は、ポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性樹脂、フェノール系、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系、アルキド系などの熱硬化性樹脂、感光性絶縁樹脂、パリレン、SiOx、又はSiN
xの少なくとも一つを含むことができる。
【0086】
カバー層900は、遮蔽層810が形成された本体100にドライフィルム(DF)のようなカバーフィルムを積層して形成されることができる。又は、カバー層900は、遮蔽層810が形成された本体100に絶縁物質を化学気相蒸着(Chemical Vapor Deposition、CVD)などの気相蒸着で形成することにより形成されることができる。
【0087】
カバー層900は、10nm〜100μmの厚さ範囲で形成されることができる。カバー層900の厚さが10nm未満の場合には、絶縁特性が弱くて遮蔽層810と外部の他の電子部品の間に電気的短絡(Short)が発生することがあり、カバー層900の厚さが100μmを超える場合には、コイル部品の総長さ、幅、及び厚さが増加して薄型化に不利である。
【0088】
外部絶縁層700、遮蔽層810、及びカバー層900の厚さの和は、30nm超過100μm以下であることができる。外部絶縁層700、遮蔽層810、及びカバー層900の厚さの和が30nm未満の場合は、電気的短絡(Short)の問題、Q特性(Q factor)のようなコイル部品の特性低下の問題などが発生することがあり、外部絶縁層700、遮蔽層810、及びカバー層900の厚さの和が100μmを超える場合には、コイル部品の総長さ、幅、及び厚さが増加して薄型化に不利である。
【0089】
一方、図示してはいないが、本実施形態では、引出部231、232、コイルパターン211、212、内部絶縁層IL、及び補助引出部241、242の表面に沿って形成された絶縁膜をさらにを含むことができる。絶縁膜は、引出部231、232、コイルパターン211、212、及び補助引出部241、242を保護し、本体100から絶縁させるためのものであって、パリレンなどの公知の絶縁物質を含むことができる。絶縁膜に含まれる絶縁物質は、どのようなものであっても使用可能であり、特別な制限はない。絶縁膜は、気相蒸着などの方法で形成されることができるが、これに制限されるものではなく、絶縁フィルムを内部絶縁層ILの両面に積層することによって形成されることもできる。
【0090】
また、本実施形態の場合、上述の外部絶縁層700と区別され、本体100の第1〜第6面101、102、103、104、105、106の少なくとも一つに接触形成される追加絶縁層をさらに含むことができる。例えば、追加絶縁層が本体100の第6面106に形成される場合、外部電極300、400、500のパッド部320、420、520は、リセスRの内壁に配置された連結部310、410、510から追加絶縁層の側面を経て追加絶縁層の下面上に延長される。追加絶縁層は、ポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性樹脂、フェノール系、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系、アルキド系などの熱硬化性樹脂、感光性樹脂、パリレン、SiOx、又はSiN
xを含むことができる。
【0091】
本発明の外部絶縁層700及びカバー層900は、コイル部品自体に配置されるものであるため、コイル部品をプリント回路基板に実装する段階においてコイル部品とプリント回路基板をモールディングするモールディング材とは区別される。例えば、本発明の外部絶縁層700及びカバー層900は、モールディング材とは異なり、プリント回路基板と接触しない。また、外部絶縁層700及びカバー層900は、モールディング材とは異なり、プリント回路基板によって支持又は固定されるものではない。また、コイル部品とプリント回路基板とを連結する半田ボールなどの連結部材を囲むモールディング材とは異なり、本発明の外部絶縁層700及びカバー層900は、連結部材を囲む形態で形成されない。また、本発明の外部絶縁層700及びカバー層900は、EMC(Epoxy Molding Compound)などを加熱してプリント回路基板上に流動させ、硬化させて形成するモールディング材ではないため、モールディング材を形成する際に発生するボイド及びモールディング材とプリント回路基板との間の熱膨張係数の差によってプリント回路基板に発生する反りなどを考慮する必要がない。
【0092】
また、本発明の遮蔽層810は、コイル部品自体に配置されるものであるため、コイル部品をプリント回路基板に実装した後、EMIなどの遮蔽のためにプリント回路基板に結合されるシールド缶と区別される。例えば、本発明の遮蔽層810は、コイル部品自体に形成されるため、コイル部品が半田などによってプリント回路基板と結合されると、遮蔽層710も自然にプリント回路基板に固定されることができるが、シールド缶の場合は、コイル部品と別にプリント回路基板に固定しなければならない。
【0093】
上記のことから、本実施形態によるコイル部品1000は、部品自体に遮蔽層810を形成することにより、コイル部品で発生する漏洩磁束をより効率的に遮断することができる。即ち、電子機器が薄型化し、高性能化するにつれて、電子機器に含まれる電子部品の総数及び隣接する電子部品間の距離が減少するが、各コイル部品自体を遮蔽することにより、各コイル部品で発生する漏洩磁束をより効率的に遮断して、電子機器の薄型化及び高性能化により有利となる。さらに、本実施形態によるコイル部品1000は、シールド缶を用いる場合と比較して、遮蔽領域内の実効磁性体の量が増加するため、コイル部品の特性を向上させることができる。
【0094】
また、本実施形態によるコイル部品1000は、コイル部品のサイズを実質的に維持しながらも、下部電極構造を容易に実現することができる。即ち、従来とは異なり、外部電極300、400、500が本体100の両端面101、102又は両側面103、104に配置されないため、連結電極600、外部絶縁層700、遮蔽層810、及びカバー層900によるコイル部品1000の長さ及び幅の増加をある程度緩和することができる。また、外部電極300、400、500が相対的に薄く形成されるため、コイル部品1000の全厚さを薄く形成することができる。
【0095】
さらに、本実施形態の場合、リセスRによって第1及び第2外部電極300、400と引出部231、232の間の接触面積が増加して部品信頼性を向上させることができる。また、リセスRに露出した引出部231、232の一面の表面粗さが相対的に高いため、引出部231、232と第1及び第2外部電極300、400の間の結合力が向上することができる。
【0096】
第2実施形態
図11は本発明の第2実施形態によるコイル部品を概略的に示す図である。
図12は
図11のIII−III'線に沿った断面を示す図である。
図13は
図11のIV−IV'線に沿った断面を示す図である。
【0097】
図1〜
図13を参照すると、本実施形態によるコイル部品2000は、本発明の第1実施形態によるコイル部品1000と比較して、遮蔽層810、820が異なる。したがって、本実施形態を説明するにあたっては、第1実施形態と異なる遮蔽層810、820についてのみ説明する。本実施形態の残りの構成は、本発明の第1実施形態における説明がそのまま適用されることができる。
【0098】
図11〜
図13を参照すると、本実施形態における遮蔽層810、820は、第1遮蔽層810と第2遮蔽層820を含む。第1遮蔽層810は導電体を含み、外部絶縁層700と開口部Oに配置される。第2遮蔽層820は磁性体を含み、第1遮蔽層810に配置される。即ち、本実施形態の場合、遮蔽層810、820は複数の層で形成されることができる。
【0099】
第2遮蔽層820は、第1遮蔽層810に接触されるため、第2遮蔽層に蓄積された電気エネルギーは、第1遮蔽層810、連結電極600、及び第3外部電極500を介してプリント回路基板などのグランドに排出されることができる。
【0100】
一方、
図12及び
図13には、磁性体を含む第2遮蔽層820が、導電体を含む第1遮蔽層810の外側に配置されることが示されているが、これは例示的なものに過ぎない。即ち、
図12及び
図13とは異なり、磁性体を含む遮蔽層が、導電体を含む遮蔽層の内側に配置されることもできる。
【0101】
本実施形態の場合、導電体を含む第1遮蔽層810による反射遮蔽効果と、磁性体を含む第2遮蔽層820による吸収遮蔽効果をすべて有することができる。即ち、1MHz以下の低周波数帯域では、第2遮蔽層820で漏洩磁束を吸収遮蔽し、1MHzを超える高周波帯域では、第1遮蔽層810で漏洩磁束を反射遮蔽することができる。したがって、本実施形態によるコイル部品2000は、相対的に広い周波数帯域で漏洩磁束を遮蔽することができる。
【0102】
第3実施形態
図14は本発明の第3実施形態によるコイル部品を概略的に示す図である。
図15は
図14において一部構成を除いた様子を示す図である。
図16は
図15において一部構成をさらに除いた様子を下部側から見た図である。
図17は
図14のV−V'線に沿った断面を示す図である。
【0103】
具体的に、
図15には、
図14においてカバー層、遮蔽層、絶縁層、及び連結電極を除いた様子が示されている。
図16には、
図15において外部電極を除いた様子が示されている。
【0104】
図1〜
図17を参照すると、本実施形態によるコイル部品3000は、本発明の第1及び第2実施形態によるコイル部品1000、2000と比較して、コイル部200が異なる。したがって、本実施形態を説明するにあたっては、第1及び第2実施形態と異なるコイル部200についてのみ説明する。本実施形態の残りの構成は、本発明の第1実施形態又は第2実施形態における説明がそのまま適用されることができる。
【0105】
本実施形態に適用されるコイル部200は、引出部231、232及び補助引出部241、242からそれぞれ延長されて、それぞれ本体100の第1及び第2面101、102に露出した結合強化部251、252、253、254をさらに含む。具体的に、コイル部200は、第1引出部231から延長されて本体100の第1面101に露出した第1結合強化部251、第2引出部232から延長されて本体100の第2面102に露出した第2結合強化部252、第1補助引出部241から延長されて本体100の第1面101に露出した第3結合強化部253、及び第2補助引出部242から延長されて本体100の第2面102に露出した第4結合強化部254をさらに含むことができる。本実施形態の場合、第1実施形態とは異なり、引出部231、232及び補助引出部241、242が本体100の第1及び第2面101、102に露出せず、引出部231、232及び補助引出部241、242から本体100の両端面101、102に延長された結合強化部251、252、253、254が本体100の両端面101、102に露出する。
【0106】
結合強化部251、252、253、254の幅は、引出部231、232及び補助引出部241、242の幅よりも小さくてもよく、又は結合強化部251、252、253、254の厚さが引出部231、232及び補助引出部241、242の厚さよりも薄くてもよい。即ち、結合強化部251、252、253、254は、コイル部200の端部側の体積を減少させて、本体100の第1及び第2面101、102に露出するコイル部200の面積を最小化することができる。
【0107】
これにより、本実施形態によるコイル部品3000は、コイル部200の端部側と本体100の間の結合力を向上させることができる。即ち、コイル部200のうち引出部231、232及び補助引出部241、242の体積よりも小さい体積の結合強化部251、252、253、254を本体100の最外側に配置することにより、本体100の最外側の体積を向上させることができる。
【0108】
また、本実施形態によるコイル部品3000は、磁性体の有効体積を向上させることにより、部品特性が低下することを防止することができる。
【0109】
また、本実施形態によるコイル部品3000は、本体100の両端面101、102に露出するコイル部200の面積を減少させて、電気的短絡を防止することができる。
【0110】
一方、本実施形態の場合、結合強化部251、252、253、254は、引出部231、232及び補助引出部241、242に複数形成されることができる。具体的に、第1引出部231から延長されて本体100の第1面101に露出した第1結合強化部251、第2引出部232から延長されて本体100の第2面102に露出した第2結合強化部252、第1補助引出部241から延長されて本体100の第1面101に露出した第3結合強化部253、及び第2補助引出部242から延長されて本体100の第2面102に露出した第4結合強化部254の少なくとも一つは、複数形成されることができる。
【0111】
これにより、本実施形態によるコイル部品4000は、コイル部200と本体100の間の接触面積が増加して、相互間の結合力が増加することができる。
【0112】
第4実施形態
図18は本発明の第4実施形態によるコイル部品の断面を示す図であり、
図1のI−I'線に沿った断面に対応する図である。
【0113】
図1〜
図18を参照すると、本実施形態によるコイル部品4000は、本発明の第1〜第3実施形態によるコイル部品1000、2000、3000と比較して、キャップ部815と側壁部811、812、813、814が異なる。したがって、本実施形態を説明するにあたっては、本発明の第1〜第3実施形態と異なるキャップ部815と側壁部811、812、813、814についてのみ説明する。本実施形態の残りの構成は、本発明の第1〜第3実施形態における説明がそのまま適用されることができる。
【0114】
図18を参照すると、キャップ部815の厚さT
1は、側壁部811、812、813、814の厚さT
2よりも厚くてもよい。
【0115】
コイル部200の各コイルパターン211、212は、内部絶縁層ILの両面においてそれぞれ内部絶縁層ILの中央から内部絶縁層ILの外側に複数のターンを形成し、各コイルパターン211、212は、本体100の厚さ方向Tに積層されてビア221によって連結される。その結果、本体100の厚さ方向Tに発生する磁束が、その他の方向で発生する磁束よりも大きい。
【0116】
したがって、本体100の厚さ方向Tに垂直な本体100の第5面に配置されたキャップ部815の厚さを、本体100の壁面に配置された側壁部811、812、813、814の厚さよりも厚く形成することにより、漏洩磁束をより効率的に低減させることができる。
【0117】
例えば、絶縁フィルム及び遮蔽フィルムを含む遮蔽シートで本体100の第1〜第5の面に遮蔽層を一時的に形成し、本体100の第5面上にのみ遮蔽物質を追加形成することにより、キャップ部815の厚さを側壁部811、812、813、814の厚さよりも厚く形成することができる。他の例として、本体100の第5面がターゲットに向かい合うように本体100を配置した後、遮蔽層810を形成するためのスパッタリングを行うことにより、キャップ部815の厚さを側壁部811、812、813、814の厚さよりも厚く形成することができる。但し、上述の例によって本実施形態の範囲が制限されるものではない。
【0118】
これにより、本実施形態によるコイル部品4000は、コイル部200が形成する磁束の方向を考慮して、効率的に漏洩磁束を低減させることができる。
【0119】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、又は削除などにより本発明を多様に修正及び変更させることができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるといえる。