(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記内部コア部は磁性体で充填され、前記内部コア部の体積を調節することにより、前記コイル導体の内部に充填された磁性体の体積を調節する、請求項1に記載のチップ電子部品の製造方法。
前記第2容量決定部は、前記コイル導体の上部を被覆する上部被覆厚さと、前記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さと、が異なるように形成する、請求項1に記載のチップ電子部品の製造方法。
前記第2容量決定部は、前記コイル導体の上部を被覆する上部被覆厚さをa、前記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さをbとしたとき、0.01≦a/b≦50を満たすように形成する、請求項1に記載のチップ電子部品の製造方法。
前記第2容量決定部は、前記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、前記内部コア部側被覆部の最上部の被覆厚さと、最下部の被覆厚さと、が異なるように形成する、請求項1に記載のチップ電子部品の製造方法。
前記第2容量決定部は、前記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、前記内部コア部側被覆部は、下部から上部に向かって被覆厚さが次第に厚くなるように形成する、請求項1に記載のチップ電子部品の製造方法。
前記第2容量決定部は、前記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、前記内部コア部側被覆部の最下部の被覆厚さをc、前記内部コア部側被覆部の最上部の被覆厚さをdとしたとき、0.01≦c/d≦50を満たすように形成する、請求項1に記載のチップ電子部品の製造方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の一実施形態は、内部コア部の体積を調節することにより、同一設計のコイル導体を有する場合にも、目標とするインダクタンス値を微細に制御することができるチップ電子部品及びその製造方法を提供することをその目的とする。
 
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一実施形態によると、第1容量決定部の少なくとも一面にコイル導体を形成し、上記第1容量決定部の中央に貫通孔を形成する段階と、上記コイル導体を被覆する第2容量決定部を形成する段階と、上記コイル導体の上部及び下部に磁性体層を積層及び圧着することにより、上記コイル導体の内部に内部コア部が備えられた磁性体本体を形成する段階と、上記磁性体本体の少なくとも一面に、上記コイル導体と接続されるように外部電極を形成する段階と、を含み、上記第1容量決定部の中央に形成される上記貫通孔の面積を調節することにより上記内部コア部の体積を調節し、上記第2容量決定部の上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さを調節することにより上記内部コア部の体積を調節する、チップ電子部品の製造方法が提供される。
【0010】
上記内部コア部は磁性体で充填され、上記内部コア部の体積を調節することにより、上記コイル導体の内部に充填された磁性体の体積を調節することができる。
【0011】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の上部を被覆する上部被覆厚さと、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さと、が異なるように形成することができる。
【0012】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の上部を被覆する上部被覆厚さをa、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さをbとしたとき、0.01≦a/b≦50を満たすように形成することができる。
【0013】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、上記内部コア部側被覆部の最上部の被覆厚さと、最下部の被覆厚さと、が異なるように形成することができる。
【0014】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、上記内部コア部側被覆部は、下部から上部に向かって被覆厚さが次第に厚くなるように形成することができる。
【0015】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、上記内部コア部側被覆部の最下部の被覆厚さをc、上記内部コア部側被覆部の最上部の被覆厚さをdとしたとき、0.01≦c/d≦50を満たすように形成することができる。
【0016】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側の被覆厚さが10μm〜200μmを満たすように形成することができる。
【0017】
本発明の他の実施形態によると、コイル導体、及び上記コイル導体の内側に存在する内部コア部を有する磁性体本体と、少なくとも一面に上記コイル導体が配置され、中央に貫通孔が備えられ、上記内部コア部の体積を決定する第1容量決定部と、上記コイル導体を被覆し、上記内部コア部の体積を決定する第2容量決定部と、上記磁性体本体の少なくとも一面に配置され、上記コイル導体と接続される外部電極と、を含み、上記第1容量決定部は上記貫通孔の面積に応じて上記内部コア部の体積を決定し、上記第2容量決定部は上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さに応じて上記内部コア部の体積を決定する、チップ電子部品が提供される。
【0018】
上記内部コア部は磁性体で充填され、上記内部コア部の体積に応じて上記コイル導体の内部に充填された磁性体の体積が決定されることができる。
【0019】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の上部を被覆する上部被覆厚さと、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さと、が異なるように備えられることができる。
【0020】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の上部を被覆する上部被覆厚さをa、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さをbとしたとき、0.01≦a/b≦50を満たすことができる。
【0021】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、上記内部コア部側被覆部の最上部の被覆厚さと、最下部の被覆厚さと、が異なるように備えられることができる。
【0022】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、上記内部コア部側被覆部は、下部から上部に向かって被覆厚さが次第に厚くなるように形成されることができる。
【0023】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部を含み、上記内部コア部側被覆部の最下部の被覆厚さをc、上記内部コア部側被覆部の最上部の被覆厚さをdとしたとき、0.01≦c/d≦50を満たすことができる。
【0024】
上記第2容量決定部は、上記コイル導体の内部コア部側の被覆厚さが10μm〜200μmを満たすように備えられることができる。
 
【発明の効果】
【0025】
本発明の一実施形態のチップ電子部品及びその製造方法によると、内部コア部の体積を調節することにより、同一設計のコイル導体を有する場合にも、目標とするインダクタンス値を微細に制御することができる。
【0026】
これにより、目標インダクタンスを実現するための再設計工数を減少させ、生産性を最大限にすることができる。
 
 
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
 
【0029】
チップ電子部品
以下、本発明の一実施形態によるチップ電子部品を説明するにあたり、特に薄膜型インダクタを例として説明するが、これに制限されるものではない。
 
【0030】
図1は本発明の一実施形態によるチップ電子部品のコイル導体が現れるように示した概略斜視図である。
 
【0031】
図1を参照すると、チップ電子部品の一例として、電源供給回路の電源ラインに用いられる薄膜型インダクタ100が開示される。上記チップ電子部品は、チップインダクタの他にも、チップビーズ(chip  bead)、チップフィルタ(chip  filter)などに適切に応用されることができる。
 
【0032】
上記薄膜型インダクタ100は、コイル導体40が埋め込まれた磁性体本体50と、上記コイル導体40と接続されるように磁性体本体50の両端面に配置された外部電極80と、を含むことができる。
 
【0033】
磁性体本体50は、薄膜型インダクタ100の外観をなし、磁気特性を示す材料であれば制限されないが、例えば、フェライトまたは金属系軟磁性材料が充填されて形成されることができる。
 
【0034】
上記フェライトとしては、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Ni−Zn−Cu系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Ba系フェライト、Li系フェライトなどの公知のフェライトを用いることができる。
 
【0035】
また、上記金属系軟磁性材料としては、Fe、Si、Cr、Al、及びNiからなる群より選択されたいずれか一つ以上を含む合金を用いることができる。例えば、Fe−Si−B−Cr系非晶質金属粒子を用いることができるが、これに制限されるものではない。
 
【0036】
上記金属系軟磁性材料の粒子直径は0.1μm〜30μmであり、エポキシ(epoxy)樹脂またはポリイミド(polyimide)などの高分子上に分散された形態に含まれることができる。
 
【0037】
磁性体本体50は六面体形状であることができる。本発明の実施形態を明確に説明するために六面体の方向を定義すると、
図1に示されたL、W、及びTは、それぞれ長さ方向、幅方向、厚さ方向を示す。
 
【0038】
コイル導体40の内部には、フェライトまたは金属系軟磁性材料などの磁性体で充填された内部コア部55が存在することができる。磁性体で充填された内部コア部55を備えることにより、インダクタンス(Inductance、Ls)を向上させることができる。
 
【0039】
上記コイル導体40は、第1容量決定部20の少なくとも一面に配置されることができる。
 
【0040】
第1容量決定部20は、対向する第1面及び第2面を含み、上記第1面上にコイル形状のパターンを有する第1コイル導体41が配置され、上記第2面上にコイル形状のパターンを有する第2コイル導体42が配置されることができる。
 
【0041】
上記第1及び第2コイル導体41、42は、スパイラル(spiral)形状のパターンに形成されることができる。また、第1コイル導体41と第2コイル導体42とは、上記第1容量決定部20に形成されたビア電極(不図示)を介して電気的に連結されることができる。
 
【0042】
上記コイル導体40及びビア電極は、電気伝導性に優れた金属を含有して形成されることができる。例えば、上記コイル導体40及びビア電極は、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、金(Au)、銅(Cu)、白金(Pt)、またはこれらの合金などで形成されることができる。
 
【0043】
上記第1容量決定部20は、第1及び第2コイル導体41、42を支持し、且つ絶縁させることができるものであれば特に制限されないが、例えば、ポリプロピレングリコール(PPG)基板、フェライト基板、または金属系軟磁性基板などで形成されることができる。
 
【0044】
図2aは
図1のI−I’線に沿った断面図であり、
図2bは
図2aの本発明の一実施形態によるチップ電子部品の概略平面図であり、
図3aは本発明の一実施形態によるチップ電子部品のLT方向の断面図であり、
図3bは
図3aの本発明の一実施形態によるチップ電子部品の概略平面図である。
 
【0045】
図2a、
図2b、
図3a、及び
図3bを参照すると、第1容量決定部20の中央には貫通孔70が備えられ、上記貫通孔70の面積に応じて上記内部コア部55の体積が決定されることができる。
 
【0046】
また、上記内部コア部55は磁性体で充填されるため、内部コア部55の体積を調節することにより、上記コイル導体40の内部に充填された磁性体の体積を調節することができる。
 
【0047】
したがって、第1容量決定部20の貫通孔70の面積を調節して内部コア部55の体積を決定することにより、同一設計のコイル導体40を有する場合にも、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0048】
図2a及び
図2bの実施形態による薄膜型インダクタ100は、貫通孔70の面積を大きく形成することにより、内部コア部55の体積を増加させ、より高いインダクタンス(Ls)を実現することができる。
 
【0049】
一方、
図3a及び
図3bの実施形態による薄膜型インダクタ100は、貫通孔70の面積を小さく形成することにより、内部コア部55の体積を減少させ、より低いインダクタンス(Ls)を実現することができる。
 
【0050】
上記貫通孔70は、ドリル、レーザー、サンドブラスト、パンチング加工などの工程を用いることにより、所望の面積に容易に調節して形成することができる。したがって、コイル導体などを再設計しなくても、上記第1容量決定部20の貫通孔70の面積を容易に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0051】
上記コイル導体40は、第2容量決定部30により被覆されることができる。
 
【0052】
上記第2容量決定部30は、コイル導体40と磁性体との接触による漏れ電流の発生を防止することができる絶縁材料であれば特に制限されないが、例えば、エポキシ系樹脂などで形成されることができる。
 
【0053】
第2容量決定部30の上記コイル導体40の内部コア部側の被覆厚さに応じて、内部コア部55の体積が決定されることができる。
 
【0054】
したがって、第2容量決定部30のコイル導体40の内部コア部側の被覆厚さを調節して内部コア部55の体積を決定することにより、同一設計のコイル導体40を有する場合にも、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0055】
図4は本発明の他の一実施形態によるチップ電子部品のLT方向の断面図である。
 
【0056】
図4を参照すると、コイル導体40の上部を被覆する上部被覆厚さaと、コイル導体40の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さbと、が異なるように第2容量決定部30を形成することにより、内部コア部55の体積を決定することができる。
 
【0057】
コイル導体40の上部被覆厚さaは、コイル導体40が十分に絶縁される程度のみに形成し、コイル導体40の内部コア部側被覆厚さbを、目標とするインダクタンス(Ls)に応じて調節して形成することができる。
 
【0058】
図4のように、コイル導体40の上部被覆厚さaに比べてコイル導体40の内部コア部側被覆厚さbを厚く形成するほど、内部コア部55の体積が減少し、より低いインダクタンス(Ls)を実現するようになる。
 
【0059】
上記第2容量決定部30は、コイル導体40の内部コア部側被覆厚さbが10μm〜200μmを満たすように備えられることができる。内部コア部側被覆厚さbを10μm〜200μmの範囲に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0060】
上記第2容量決定部30は、コイル導体40の上部被覆厚さa及びコイル導体40の内部コア部側被覆厚さbが0.01≦a/b≦50を満たすように備えられることができる。a/bを0.01〜50の範囲に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0061】
図5は本発明の他の一実施形態によるチップ電子部品のLT方向の断面図である。
 
【0062】
図5を参照すると、第2容量決定部30は、コイル導体40の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部35を含むことができる。上記内部コア部側被覆部35の最下部の被覆厚さcと、最上部の被覆厚さdと、が異なるように第2容量決定部30を形成することにより、内部コア部55の体積を決定することができる。
 
【0063】
上記内部コア部側被覆部35は、下部から上部に向かって被覆厚さが次第に厚くなる形状を有することができる。この際、下部から上部に向かって次第に厚くなる程度を、目標とするインダクタンス(Ls)に応じて調節して形成することができる。
 
【0064】
上記第2容量決定部30の内部コア部側被覆部35は、最下部の被覆厚さc及び最上部の被覆厚さdが0.01≦c/d≦50を満たすように備えられることができる。c/dを0.01〜50の範囲に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0065】
上記第1コイル導体41の一端部及び第2コイル導体42の一端部は、上記磁性体本体50の対向する両端面にそれぞれ露出することができる。また、磁性体本体50の両端面には、磁性体本体50の両端面に露出する上記第1及び第2コイル導体41、42の引出部とそれぞれ接続されるように、外部電極80が形成されることができる。
 
【0066】
上記外部電極80は、磁性体本体50の両端面に形成され、磁性体本体50の厚さ方向の上面及び下面、及び/または幅方向の両側面に延びて形成されることができる。
 
【0067】
上記外部電極80は、電気伝導性に優れた金属を含有して形成されることができ、例えば、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、スズ(Sn)、または銀(Ag)などの単独またはこれらの合金などで形成されることができる。
 
【0068】
チップ電子部品の製造方法
図6は本発明の一実施形態によるチップ電子部品の製造方法を示した工程図である。
 
【0069】
図6を参照すると、先ず、第1容量決定部20の少なくとも一面にコイル導体40を形成し、第1容量決定部20の中央に貫通孔70を形成することができる。
 
【0070】
上記第1容量決定部20は、第1及び第2コイル導体41、42を支持し、且つ絶縁させることができるものであれば特に制限されないが、例えば、ポリプロピレングリコール(PPG)基板、フェライト基板、または金属系軟磁性基板などで形成することができる。
 
【0071】
上記コイル導体40の形成方法としては、例えば、電気めっき法が挙げられるが、これに制限されるものではない。コイル導体40は、電気伝導性に優れた金属を含有して形成することができ、例えば、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、金(Au)、銅(Cu)、白金(Pt)、またはこれらの合金などを用いることができる。
 
【0072】
第1容量決定部20の一部に孔を形成した後、伝導性物質を充填してビア電極(不図示)を形成することができる。第1容量決定部20の第1面に形成した第1コイル導体41と、第1容量決定部20の第2面に形成した第2コイル導体42と、が上記ビア電極を介して電気的に連結されることができる。
 
【0073】
第1容量決定部20の中央に形成される貫通孔70の面積を調節することにより、上記コイル導体40の内部に形成される内部コア部55の体積を調節することができる。
 
【0074】
また、内部コア部55は磁性体で充填されるため、内部コア部55の体積を調節することにより、コイル導体40の内部に充填される磁性体の体積を調節することができる。
 
【0075】
したがって、第1容量決定部20の貫通孔70の面積を調節して内部コア部55の体積を決定することにより、同一設計のコイル導体40を有する場合にも、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0076】
貫通孔70の面積を大きく形成すると、内部コア部55の体積が増加し、これにより、より高いインダクタンス(Ls)を実現することができるようになる。
 
【0077】
また、貫通孔70の面積を小さく形成すると、内部コア部55の体積が減少し、これにより、より低いインダクタンス(Ls)を実現することができるようになる。
 
【0078】
上記貫通孔70は、ドリル、レーザー、サンドブラスト、パンチング加工などの工程を用いることにより、所望の面積に容易に調節して形成することができる。したがって、コイル導体などを再設計しなくても、容易に上記第1容量決定部20の貫通孔70の面積を調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0079】
次に、上記コイル導体40を被覆する第2容量決定部30を形成することができる。
 
【0080】
上記第2容量決定部30は、スクリーン印刷法、フォトレジスト(photo  resist、PR)の露光、現像を用いた工程、スプレー(spray)塗布工程など、公知の方法で形成することができるが、これに制限されない。
 
【0081】
上記第2容量決定部30は、コイル導体40と磁性体との接触による漏れ電流の発生を防止することができる絶縁材料であれば特に制限されないが、例えば、エポキシ系樹脂などで形成することができる。
 
【0082】
第2容量決定部30の上記コイル導体40の内部コア部側被覆厚さを調節することにより、コイル導体40の内部に形成される内部コア部55の体積を調節することができる。
 
【0083】
したがって、第2容量決定部30の内部コア部側の被覆厚さを調節して内部コア部55の体積を調節することにより、同一設計のコイル導体40を有する場合にも、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0084】
コイル導体40の上部を被覆する上部被覆厚さaと、コイル導体40の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆厚さbと、が異なるように第2容量決定部30を形成することにより、内部コア部55の体積を調節することができる。
 
【0085】
コイル導体40の上部被覆厚さaは、コイル導体40が十分に絶縁される程度のみに形成し、コイル導体40の内部コア部側被覆厚さbを、目標とするインダクタンス(Ls)に応じて調節して形成することができる。
 
【0086】
コイル導体40の上部被覆厚さaに比べてコイル導体40の内部コア部側被覆厚さbを厚く形成するほど、内部コア部55の体積が減少し、より低いインダクタンス(Ls)を実現するようになる。
 
【0087】
上記第2容量決定部30は、コイル導体40の内部コア部側被覆厚さbが10μm〜200μmを満たすように備えられることができる。内部コア部側被覆厚さbを10μm〜200μmの範囲に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0088】
上記第2容量決定部30は、コイル導体40の上部被覆厚さa及びコイル導体40の内部コア部側被覆厚さbが0.01≦a/b≦50を満たすように備えられることができる。a/bを0.01〜50の範囲に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0089】
第2容量決定部30は、コイル導体40の内部コア部側を被覆する内部コア部側被覆部35を含むことができる。上記内部コア部側被覆部35の最下部の被覆厚さcと、最上部の被覆厚さdと、が異なるように第2容量決定部30を形成することにより、内部コア部55の体積を調節することができる。
 
【0090】
上記内部コア部側被覆部35は、下部から上部に向かって被覆厚さが次第に厚くなる形状を有することができる。この際、下部から上部に向かって次第に厚くなる程度を、目標とするインダクタンス(Ls)に応じて調節して形成することができる。
 
【0091】
上記第2容量決定部30の内部コア部側被覆部35は、最下部の被覆厚さc及び最上部の被覆厚さdが0.01≦c/d≦50を満たすように備えられることができる。c/dを0.01〜50の範囲に調節することにより、目標とするインダクタンス(Ls)を微細に制御することができる。
 
【0092】
その後、上記コイル導体40が形成された第1容量決定部20の上部及び下部に磁性体層を積層及び圧着することにより、上記コイル導体40の内部に内部コア部55が備えられた磁性体本体50を形成することができる。
 
【0093】
磁性体層を積層し、ラミネート法や静水圧プレス法で圧着することにより、磁性体本体50を形成することができる。
 
【0094】
この際、上記第1容量決定部20の貫通孔70の面積及び/または第2容量決定部30の内部コア部側被覆厚さに応じて、形成される内部コア部55の体積が調節されることができる。これにより、インダクタンス(Ls)を多様に実現することができる。
 
【0095】
続いて、磁性体本体50の少なくとも一面に、上記コイル導体40と接続されるように外部電極80を形成することができる。
 
【0096】
上記第1コイル導体41の一端部及び第2コイル導体42の一端部は、上記磁性体本体50の対向する両端面にそれぞれ露出することができる。また、磁性体本体50の両端面には、磁性体本体50の両端面に露出する上記第1及び第2コイル導体41、42の引出部とそれぞれ接続されるように、外部電極80を形成することができる。
 
【0097】
上記外部電極80は、電気伝導性に優れた金属を含有するペーストを用いて形成することができ、例えば、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、スズ(Sn)、または銀(Ag)などの単独またはこれらの合金などを含有する伝導性ペーストで形成することができる。
 
【0098】
外部電極80の形成方法としては、外部電極80の形状に応じて、印刷法だけでなくディッピング(dipping)法などを用いて形成することができる。
 
【0099】
その他に、上述の本発明の一実施形態によるチップ電子部品の特徴と同一の部分についての説明は省略する。
 
【0100】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。