知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-25
(45)【発行日】2023-09-04
(54)【発明の名称】コイル装置
(51)【国際特許分類】
H01F 17/00 20060101AFI20230828BHJP
H01F 27/28 20060101ALI20230828BHJP
H01F 27/29 20060101ALI20230828BHJP
H01F 5/00 20060101ALI20230828BHJP
H05K 1/16 20060101ALI20230828BHJP
【ＦＩ】
H01F17/00 B
H01F27/28 K
H01F27/29 123
H01F5/00 M
H05K1/16 B
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2022506433
(86)(22)【出願日】2020-08-19
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-07
(86)【国際出願番号】 KR2020011001
(87)【国際公開番号】W WO2021034088
(87)【国際公開日】2021-02-25
【審査請求日】2022-01-31
(31)【優先権主張番号】10-2019-0101718
(32)【優先日】2019-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2020-0103807
(32)【優先日】2020-08-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】517210783
【氏名又は名称】ステムコ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】キム，カン トン
【審査官】秋山 直人
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－３０７３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２２２７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０９１８７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００３９９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０９２４４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６６１６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５０３７１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １７／００
Ｈ０１Ｆ ２７／２８
Ｈ０１Ｆ ２７／２９
Ｈ０１Ｆ ５／００
Ｈ０５Ｋ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材層と、前記基材層上にパターン部とビアパッド部または外部電極部を含むコイルパターンを形成し、
前記コイルパターンが複数で形成される場合、多重螺旋形構造で巻線されるコイル基板を含み、
前記基材層上に第１コイルパターンおよび第２コイルパターンが形成される場合、前記第２コイルパターンのパターン部は前記第１コイルパターンのパターン部の内側に平行に離隔して並んで巻線される二重螺旋形構造であり、
前記基材層の裏面にパターン部とビアパッド部または外部電極部を含む第３コイルパターンがさらに形成され、前記第３コイルパターンの一端部と他端部は基材層表面の相異なるコイルパターンとビアを介してそれぞれ電気的に接続される、コイル装置。
【請求項2】
前記複数のコイルパターンの巻線数はすべて同一であるかまたは少なくとも一つ以上相異なる巻線数で巻線される、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項3】
前記複数のコイルパターンはすべて同じ方向に電流が流れたり、または一つ以上のコイルパターンが相異なる方向に電流が流れる、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項4】
前記ビアは第１ビアまたは第２ビアを含み、前記第１ビアは第１コイルパターンと第３コイルパターンを電気的に接続し、第２ビアは第２コイルパターンと第３コイルパターンを電気的に接続する、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項5】
基材層と、
前記基材層上にパターン部とビアパッド部または外部電極部を含むコイルパターンを形成し、
前記コイルパターンが複数で形成される場合、多重螺旋形構造で巻線されるコイル基板を含み、
前記コイル基板は複数で備えられ、各コイル基板の間に形成された層間絶縁層または保護層によって積層され、前記層間絶縁層または保護層に形成された複数のビアによって電気的に接続され、
前記コイル基板が第１コイル基板と第２コイル基板として備えられる場合、前記第２コイル基板上に第４コイルパターンが形成され、前記複数のビアは第３ビアまたは第４ビアを含み、第３ビアは第４コイルパターンと第１コイル基板の第２コイルパターンを接続し、第４ビアは第４コイルパターンと第１コイル基板の外部接続部と接続する、コイル装置。
【請求項6】
前記第３ビアまたは前記第４ビアは二つ以上の層間絶縁層、保護層または基材層を貫いて形成される、請求項５に記載のコイル装置。
【請求項7】
前記外部電極部は複数で形成され、複数の外部電極部が同じ層に形成される、請求項１に記載のコイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はコイル装置に関する。より詳細には、薄膜型コイル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォン、デジタルカメラなど小型電子製品の登場により小型電子製品に内蔵される各種電子部品も小型化されつつある。コイル部品の場合、最近、銅線を適用した巻線型から銅を電解メッキしてパターン化した薄膜型コイル部品が脚光を浴びている。
【0003】
薄膜型コイル部品は各種電子機器でノイズ除去、焦点補正などのために使われる電子部品として、十分な電磁気力を確保するためにコイルパターンの厚さを拡張させたり、コイルパターンを多層で形成するなどの方式を採択することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、コイルパターンを多層で形成する場合、コイル部品には次のような問題が発生し得る。
【0005】
第一に、コイルパターンを３層以上の多層で形成する場合、層間絶縁層の形成、ビアホールの形成、蒸着膜の形成など多数の工程がさらに求められるので、コイル部品の生産性が低下し得る。
【0006】
第二に、コイルパターンを多層で形成する場合、上層のコイルパターンが外側から内側に巻線されると、下層のコイルパターンはこれに反対になる方向に巻線される。一例としてコイル部品１００がＬ１階層１１０、Ｌ２階層１２０、Ｌ３階層１３０など３個の階層で構成される場合、Ｌ１階層１１０の第１コイルパターン１１１、Ｌ２階層１２０の第２コイルパターン１２１、Ｌ３階層１３０の第３コイルパターン１３１などは図１に示すように巻線されてビアホールを介して電気的に接続される。
【0007】
しかし、多層のコイルパターンが前記のような方式で巻線されて電気的に接続される場合、陽極端子１４０と陰極端子１５０のいずれか一つがコイルの巻芯側（内側）に位置するので、コイル部品と外部電源の間の連結が難しくなる。
【0008】
第三に、コイルパターンを多層で形成する場合、各層のコイルパターンを区分する層間絶縁層が電流を完全に遮断できず漏洩電流が発生し得、そのためコイル部品の磁気的特性が低下し得る。
【0009】
したがって、本発明で解決しようとする課題は、複数のコイルパターンが一面に形成されたコイル装置を提供することにある。
【0010】
本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記課題を達成するための本発明のコイル装置の一面（ａｓｐｅｃｔ）は、基材層と、前記基材層上にパターン部とビアパッド部または外部電極部を含むコイルパターンを形成し、前記コイルパターンが複数で形成される場合、多重螺旋形構造で巻線されるコイル基板を含む。
【0012】
前記でコイル基板は前記コイルパターンが複数で形成される場合、複数のコイルパターンは重ならないように各コイルパターンのパターン部が互いに平行に離隔して多重螺旋形構造で巻線され得る。
【0013】
前記基材層上に第１コイルパターンおよび第２コイルパターンが形成される場合、前記第２コイルパターンのパターン部は前記第１コイルパターンのパターン部の内側に平行に離隔して並んで巻線される二重螺旋形構造で形成され得る。
【0014】
前記複数のコイルパターンの巻線数はすべて同一であるかまたは少なくとも一つ以上相異なる巻線数で巻線され得る。
【0015】
前記複数のコイルパターンはすべて同じ方向に電流が流れたりまたは一つ以上のコイルパターンが相異なる方向に電流が流れ得る。
【0016】
前記基材層の裏面にパターン部とビアパッド部または外部電極部を含む第３コイルパターンがさらに形成され、前記第３コイルパターンの一端部と他端部は基材層表面の相異なるコイルパターンとビアを介してそれぞれ電気的に接続され得る。
【0017】
前記ビアは第１ビアまたは第２ビアを含み、前記第１ビアは第１コイルパターンと第３コイルパターンを電気的に接続し、第２ビアは第２コイルパターンと第３コイルパターンを電気的に接続し得る。
【0018】
前記コイル基板は複数で備えられ、各コイル基板の間に形成された層間絶縁層または保護層によって積層され、前記層間絶縁層または保護層に形成された複数のビアによって電気的に接続され得る。
【0019】
前記コイル基板が第１コイル基板と第２コイル基板として備えられる場合、前記第２コイル基板上に第４コイルパターンが形成され、前記複数のビアは第３ビアまたは第４ビアを含み、第３ビアは第４コイルパターンと第１コイル基板の第２コイルパターンを接続し、第４ビアは第４コイルパターンと第１コイル基板の外部接続部と接続し得る。
【0020】
前記第３ビアまたは前記第４ビアは二つ以上の層間絶縁層、保護層または基材層を貫いて形成され得る。
【0021】
前記外部電極部は複数で形成され、複数の外部電極部が同じ層に形成され得る。
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、コイルパターンの積層数を減少させ、かつ高い電磁気力を確保でき、回路自由度が高い薄膜型コイル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】従来のコイル部品を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態によるコイル装置の断面図である。
【図3】本発明の一実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための分解斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための各階層の平面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための各階層の平面図である。
【図6】本発明の一実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための各階層の平面図である。
【図7】本発明の他の実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現することができ、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を指すものとする。
【0025】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」または「の上（ｏｎ）」と称される場合は他の素子または層の真上だけでなく中間に他の層または他の素子が介在する場合をすべて含む。反面、素子が「直接上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」または「真上」と称される場合は中間に他の素子または層を介在しない場合を示す。
【0026】
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に示されているように一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使われる。空間的に相対的な用語は図面に示されている方向に加えて使用時または動作時素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。例えば、図面に示されている素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれ得る。したがって、例示的な用語の「下」は下と上の方向をすべて含み得る。素子は他の方向に配向されてもよく、そのため空間的に相対的な用語は配向によって解釈されることができる。
【0027】
第１、第２などが多様な素子、構成要素および／またはセクションを叙述するために使われるが、これらの素子、構成要素および／またはセクションはこれらの用語によって制限されないのはもちろんである。これらの用語は単に一つの素子、構成要素またはセクションを他の素子、構成要素またはセクションと区別するために使用する。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素または第１セクションは本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素または第２セクションであり得るのはもちろんである。
【0028】
本明細書で使われた用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数形は文面で特記しない限り、複数形も含む。明細書で使われる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。
【0029】
他に定義のない限り、本明細書で使われるすべての用語（技術的および科学的用語を含む）は本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に共通して理解される意味で使われる。また、一般的に使われる辞典に定義されている用語は明白に特に定義されていない限り、理想的にまたは過度に解釈されない。
【0030】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明し、添付図面を参照して説明するにあたり図面符号に関係なく同一であるかまたは対応する構成要素は同じ参照番号を付与し、これに係る重複する説明は省略する。
【0031】
本発明ではコイルパターンの積層数を減少させ、かつ高（ｈｉｇｈ）電磁気力を確保することができ、回路自由度が高い薄膜型コイル装置を提供することを目的とする。以下では図面を参照して本発明を詳しく説明する。
【0032】
図２は本発明の一実施形態によるコイル基板の断面図である。
【0033】
本実施形態で基材層、コイルパターンおよび保護層を含み得、薄膜型コイル装置、インダクタ、キャパシタ、アクチュエータなどの電子部品に適用できるだけでなく、スマートフォン、デジタルカメラなどの小型電子製品や、振動モータ、スピーカー、アンテナなど各種電子機器に適用することもできる。
【0034】
図２によるコイル基板２００は、例えば、第１基材層２１０、第１および第２コイルパターン２２０，２３０および保護層２５０を含んで構成されることができる。
【0035】
第１基材層２１０は、ベース基材（ｂａｓｅ ｆｉｌｍ）として、所定の厚さ（例えば、５μｍ～１００μｍ）を有する平板形態のフィルムで形成される。このような第１基材層２１０はフレキシブルフィルム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｆｉｌｍ）、リジットフィルム（ｒｉｇｉｄ ｆｉｌｍ）およびリジットフレキシブルフィルム（ｒｉｇｉｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｆｉｌｍ）のいずれか一つの形態で形成されることができる。
【0036】
第１基材層２１０は、多様な高分子物質から選択される少なくとも一つの物質を素材にして製造されることができる。一例として、第１基材層２１０は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Ｐｏｌｙ－Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ；Ｐｏｌｙ－Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙ－ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）、ガラス繊維（ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ）などの高分子物質から選択される少なくとも一つの物質を素材にして製造されることができる。
【0037】
第１基材層２１０の一面上または両面上には、伝導性物質で構成されるシード層（ｓｅｅｄ ｌａｙｅｒ；図示せず）または下地層（ｕｎｄｅｒ ｌａｙｅｒ；図示せず）が形成される。
【0038】
シード層または下地層はニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などから選択される少なくとも一つの金属を伝導性物質として用いて第１基材層２１０上に形成される。このようなシード層または下地層は蒸着、接着、メッキなどの物理的方式または化学的方式で第１基材層２１０上に形成されることができる。しかし、本実施形態はこれに限定されるものではない。第１基材層２１０は一面上または両面上にシード層または下地層を含まない形態で形成されることも可能である。
【0039】
第１コイルパターン２２０は、電磁気力を誘導するためのものとして、第１基材層２１０の一面上に形成される。このような第１コイルパターン２２０は、伝導性物質を素材にして第１基材層２１０の一面上に形成される。一例として、第１コイルパターン２２０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）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）などから選択される少なくとも一つの金属を素材にして第１基材層２１０の一面上に形成されることができる。
【0040】
第１コイルパターン２２０は、メッキ、印刷、コーティングなど多様な技法を用いて第１基材層２１０上に形成される。一例としてメッキ技法を用いる場合、第１コイルパターン２２０は電解メッキと無電解メッキのいずれか一つの技法を用いて第１基材層２１０上に形成されることができる。また、メッキは１回以上実施され得、この時、メッキ進行回数またはメッキ条件の変更などによって第１コイルパターン２２０は断面に複数の境界線が形成され得る。
【0041】
電解メッキ方式の一例として、第１コイルパターン２２０は、第１基材層２１０上でレジストパターン層（図示せず）が形成されていない部分に形成されることができる。ここで、レジストパターン層は、絶縁性物質で構成される樹脂層として、第１コイルパターン２２０より先に第１基材層２１０上に形成される。第１コイルパターン２２０は、レジストパターン層と同じ厚さで第１基材層２１０上に形成されるか、レジストパターン層よりさらに薄い厚さで第１基材層２１０上に形成されることができる。第１コイルパターン２２０がこのように第１基材層２１０上に形成されると、上部にメッキが偏重されることを防止することができ、上部の幅と下部の幅を均一に形成することができる。
【0042】
一方、レジストパターン層は、第１コイルパターン２２０を第１基材層２１０上に形成した後、第１基材層２１０から除去することができる。一例として、レジストパターン層は、第１コイルパターン２２０を第１基材層２１０上に形成した後、第１コイルパターン２２０上に保護層２５０を形成する前に第１基材層２１０から除去することができる。
【0043】
一方、第１コイルパターン２２０は、図３に示すように第１パターン部２２１、第１ビアパッド部２２２または第１外部電極部２２３を含んで形成されることができる。
【0044】
図３は本発明の一実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための分解斜視図であり、図４ないし図６は本発明の一実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための各階層の平面図である。以下の説明は図３～図６を参照する。
【0045】
第１コイルパターン２２０の第１パターン部２２１は、ライン形状で形成されたパターンを意味し、連続する単一ラインとして同じ幅で第１基材層２１０上に形成される。しかし、本実施形態はこれに限定されず、連続するラインの一部が相異なる幅で第１基材層２１０上に形成されることも可能である。
【0046】
第１ビアパッド部２２２または第１外部電極部２２３は、第１コイルパターン２２０の一端部または他端部に位置し得、第１パターン部２２１に対して広い幅で第１基材層２１０上に形成され得る。
【0047】
一方、第１基材層２１０上には、第１および第２コイルパターン２２０，２３０が複数で形成され得、複数のコイルパターンが多重螺旋形構造で巻線され得る。本発明で多重螺旋形構造で巻線されることの意味は、複数のコイルパターンが互いに重ならないように各コイルパターンのパターン部ラインが互いに平行に離隔して形成されることと定義する。図４を参照して第１基材層２１０上に形成された２個のコイルパターン２２０，２３０すなわち、第１コイルパターン２２０および第２コイルパターン２３０を例に挙げると、第１コイルパターン２２０の第１パターン部２２１は、第２コイルパターン２３０の第２パターン部２３１と同じ間隔で平行に離隔し、第２パターン部２３１は第１パターン部２２１の内側に並んで巻線されるように第１基材層２１０上に形成される。すなわち、コイル基板２００の第１基材層２１０に垂直である一端面は、中心方向に第１パターン部２２１と第２パターン部２３１が交互に形成されることができる。この際、第１および第２コイルパターン２２０，２３０に対して電流が印加される場合、第１コイルパターン２２０のみ形成された場合に比べて約１．１～２．５倍の電磁気力を確保することができる。しかし、本実施形態はこれに限定されず互いに異なる間隔で離隔するように第１基材層２１０上に形成されることも可能である。
【0048】
また、前記複数のコイルパターンは、各コイルパターンの巻線数がすべて同一であるかまたは少なくとも一つ以上が相異なる巻線数で巻線され得る。これは第１コイル基板２００に誘導される電磁気力の強度に影響を及ぼし得、特に各コイルパターンの巻線数が全て同一でかつ同じ方向に電流が流れる場合は電磁気力の強度が強い。これに対し、複数のコイルパターンのうちある一つ以上のコイルパターンに対して相異なる方向の電流が流れる場合は電磁気力が相殺されて強度が弱くなる。この時相異なる方向に電流が流れるコイルパターンの巻線数を少なくする場合、相殺される電磁気力の大きさを減少させることができる。すなわち、コイルパターンの設計によって各コイルパターンの巻線数を変更して要求する電磁気力の強度を取得することができる。
【0049】
前記では第１基材層２１０上にコイルパターン、ビアパッド部または外部電極部が形成される構造について説明したが、その他にもメッキバランスまたは層間均衡維持などのためのダミーパターン、放熱パターン、電磁気遮蔽パターンなどが含まれたり、フィルタ、センサなどの外部素子などがさらに含まれる構造で形成されることもできる。
【0050】
一方、図５に示すように第１基材層２１０の裏面にも第３パターン部２４１、第３および第４ビアパッド部２４２，２４３または外部電極部を含む第３コイルパターン２４０がさらに形成されることができる。
【0051】
図５で第１基材層２１０の表面／裏面に形成されたコイルパターン２２０，２３０，２４０はビアによって電気的に接続される。例えば、第１コイルパターン２２０および第２コイルパターン２３０の一端部に形成された第１ビアパッド部２２２と第３コイルパターン２４０の一端部に形成された第３ビアパッド部２４２が第１ビア２２５により接続され、第３コイルパターン２４０の他端部に形成された第４ビアパッド部２４３が第２ビア２４５により第１基材層２１０の表面第２外部電極部（または第２ビアパッド部）と電気的に接続され得る。本発明では一つのコイル基板２００に３個のコイルパターンが表面／裏面にそれぞれ形成された例を説明したが、これに限定されず複数のコイルパターンがさらに形成されることができる。
【0052】
すなわち、第１コイルパターン２２０および第２コイルパターン２３０の他端部に形成された第１外部電極部２２３と第３コイルパターン２４０と接続される第２外部電極部２３２が同一面に形成されるので、回路自由度を向上させて電磁気力を強化することができる。さらに、従来には基材層の一面とコイルパターンが一対一に対応して形成されるため、３個のコイルパターンを形成するために基材層の３面が求められ、結果的に２個以上の基材層が積層されなければならなかった。しかし、本発明では基材層一面に対してコイルパターンが一対多の対応で形成できるため、別途の積層工程が追加されず、かつ１個の基材層で従来の電磁気力を満たすコイル基板を提供することができる。
【0053】
一方、本発明ではコイル基板２００が複数で備えられ、各コイル基板の間に形成された層間絶縁層によって積層され、前記層間絶縁層に形成されたビアによって電気的に接続され得る。層間絶縁層は絶縁性物質で構成される樹脂層である。このような層間絶縁層は、第１基材層２１０と同じ高分子物質を素材にして形成される。または別途の基材層上にコイルパターンが形成されたコイル基板と積層されて形成されることもできる。
【0054】
一例として、第１コイル基板の裏面の下に第１層間絶縁層（図示せず）が形成され、前記第１層間絶縁層の下に第４コイルパターン４２０を形成することができる。後述するが、前記第４コイルパターン４２０は、第１および第２コイルパターン２２０，２３０と同時に形成されることもできる。または第４コイルパターン４２０を含む第２コイル基板がさらに形成されることができる。すなわち、第４コイルパターン４２０は、前記第１層間絶縁層にも形成されるが、第２コイル基板の第２基材層４１０上にも形成できるものである。さらに、第２コイル基板がさらに形成される場合、第２基材層４１０上には第４コイルパターン４２０の他に単数または複数のコイルパターンがさらに形成され得るが、本発明では第２基材層４１０の一面に一つのコイルパターン、すなわち、第４コイルパターン４２０が形成された例を挙げて説明する。
【0055】
以下の説明は図６を参照する。
【0056】
他端に第１外部電極部２２３が形成された第１コイルパターン２２０は第１ビア２２５を介して第３コイルパターン２４０に電気的に接続され、第３コイルパターン２４０の他端と接続される第２ビア２４５を介して第２コイルパターン２３０と電気的に接続され得る。前記第２コイルパターン２３０は、第１コイルパターン２２０の第１ビアパッド部２２２と一端が接続されて第１コイル基板２００の第１基材層２１０と第２基材層４１０を貫く第３ビア４２５を介して第４コイルパターン４２０の第５ビアパッド部４２２と電気的に接続され得る。また、第４コイルパターン４２０の他端部に形成された第６ビアパッド部４２３は、第２コイル基板４００の第２基材層４１０または第２基材層４１０と第１コイル基板２００の第１基材層２１０を通過する第４ビア４２６を介して第１コイル基板２００の第１基材層２１０表面に形成された第２外部電極部２３２と電気的に接続され得る。すなわち、本実施形態でも、各コイルパターンが相互電気的に接続され、同じ一面上に第１外部電極部および第２外部電極部が形成されるので、回路自由度を向上させることができる。
【0057】
また、前記では第１コイル基板２００と第２コイル基板にそれぞれ形成されたコイルパターンには、同じ方向の電流が印加されて強い電磁気力を提供することができる。またはこれに限定されず、各コイル基板または一部コイルパターンの電流方向を異にして印加されることもできる。
【0058】
一方、第１コイル基板２００に形成されたコイルパターンと第２コイル基板に形成されたコイルパターンの巻線数はすべて同一であってもよく、異なってもよい。例えば、第１コイル基板２００の表面に形成された第１コイルパターン２１０と第２コイルパターン２３０の巻線数はそれぞれ８回であり、裏面に形成された第３コイルパターン２４０と第２コイル基板に形成された第４コイルパターン４２０の巻線数は各１０回で形成される。この場合、４個のコイルパターンによって合計３６回の巻線数を提供するが、実際のコイルパターンは３個の層に形成されることができる。すなわち、コイル基板の電磁気力、抵抗特性、インダクタンスなどを考慮して全体コイルパターンの巻線数は維持し、層数を減少させ得るため生産効率もまた、向上させることができる。
【0059】
したがって、本発明によるコイル装置は、このような第１コイル基板２００、第２コイル基板の電気的接続関係により電磁気力を誘導する電流の流れを効果的に発生させることができる。また、コイル装置２００は、第１外部電極２２３と第２外部電極２３２をすべて第１コイル基板２００の第１基材層２１０の表面に位置させて外部電源との連結を容易に実現することができ、そのため回路自由度が向上する効果を得ることができる。さらに層数は減らし、かつ電磁気力の強度を強化できるため生産効率も向上させることができる。
【0060】
ただし、本発明の実施形態は、図３～６に示された構造に限定されない。図３では、第１コイル基板２００が最上層に形成された構造の例を示すが、第１コイル基板２００が中間層または最下層に形成されてもよい。例えば、第１コイル基板２００が中間層に位置する場合、すなわち第１，２コイルパターンが形成された第１基材層の上／下側に第３，４コイルパターンがそれぞれ形成されることができる。この時、第１外部電極部２２３は外部電極（図示せず）と直接的に接続されたり、または第３，４コイルパターンと同一面に形成された第ｎ外部電極部（ｎは３以上自然数）または第ｍビア（ｍは４以上自然数）により外部電極と間接的に接続される。さらに、外部電極は、最上層または最下層に位置してコイルパターンを含む基材層の一面に形成されたり、またはコイルパターンが含まれない基材層の一面に形成されることができる。したがって、本発明は、コイル基板が含まれる電子デバイスの内部構造によってコイルパターンが多重巻線された基材層の位置変形が容易であり、かつ上述した効果をすべて含み得る。
【0061】
図７は本発明の他の実施形態によるコイル基板を構成するコイルパターンを説明するための分解斜視図である。前記コイル基板５００は、基材層５１０の表面／裏面上にそれぞれ２個のコイルパターンを含むように構成でき、表面上のコイルパターンをそれぞれ第５コイルパターン５２０および第６コイルパターン５３０とし、裏面上のコイルパターンをそれぞれ第７コイルパターン６２０および第８コイルパターン６３０と名付けて説明する。
【0062】
第５コイルパターン５２０の一端部に形成された第３外部電極部５２３から電流が印加されると他端部に形成された第７ビアパッド部の第５ビア５２２を介して第７コイルパターン６２０一端部の第８ビアパッド部５２２と接続され、他端部の第９ビアパッド部の第６ビア６２３を介して第６コイルパターン５３０の一端部と接続され得る。また、第６コイルパターン５３０の他端部と接続される第７ビアパッド部の第７ビア５３３を介して第８コイルパターン６３０一端部の第８ビアパッド部と接続され得、他端部の第９ビアパッド部の第１０ビア６３３を介して第４外部電極部５４０と接続される。すなわち、一つの基材層に４個のコイルを形成することにより高電磁気力を確保できるだけでなく、同一層の基材層の一面に外部電極が位置することができる。
【0063】
一方、図面に示していないが、コイル基板５００を含む電子デバイスの内部構造によって層間絶縁層または別途基材層に形成された外部電極と直接または間接的に接続されることもできる。
【0064】
本発明はこれに限定されず、４個のコイルが形成されたコイル基板５００の上部または下部に別途コイル基板をさらに形成することができ、別途のコイル基板は単一巻線または多重巻線タイプでコイルパターンが形成された構造であり得る。
【0065】
一方、図面に示していないが、本発明によるコイル基板はコイルパターンを保護するために形成された保護層をさらに含み得る。前記保護層はコイルパターンの上部を覆うように形成され、基材層上でレジストパターン層が除去された後コイルパターン上に形成されることができる。
【0066】
保護層は絶縁性を有する物質を素材にし、一例として、保護層はソルダレジスト（ｓｏｌｄｅｒ ｒｅｓｉｓｔ）を素材にしてコイルパターン上に形成されることができる。保護層は印刷、コーティング、フォトリソグラフィーなどの工法を用いて形成されることができる。
【0067】
次に本発明の一実施形態によるコイル装置２００の製造方法について説明する。
先に、第１基材層２１０を準備する。
先に、第１基材層２１０を準備する。
【0068】
その後、第１基材層２１０上にコイルパターンを形成する。本段階では第１基材層２１０の一面にのみコイルパターンを形成したり、または両面にコイルパターンを同時に形成することも可能である。一例として、基材層の一面に第１コイルパターン２２０と第２コイルパターン２３０を螺旋形構造で巻線して形成する。第１基材層２１０上に第１，２コイルパターン２２０，２３０を形成するときには、第１基材層２１０上にレジストパターン層を形成した後、レジストパターン層が形成されていない開口に第１，２コイルパターン２２０，２３０を形成する。この時、レジストパターン層は印刷、ラミネート、フォトリソグラフィーなどの工法を用いて第１基材層２１０上に形成され得、第１コイルパターン２２０は電解メッキ技法を用いて第１基材層２１０上に形成されることができる。また、第１，２コイルパターン２２０，２３０は、各コイルパターンに含まれるパターン部とビアパッド部または外部電極部が互いに重ならないように形成され、特に連続するライン形態のパターン部は互いに平行に離隔して巻線される二重巻線構造で形成されることができる。
【0069】
また、第１基材層２１０の裏面上に第３コイルパターン２４０を形成するときには第１，２コイルパターン２２０，２３０と同じ技法を用いることができる。しかし、これに限定されず、表面のコイルパターンと相異なる方式で形成されることもでき、第１，２コイルパターン２２０，２３０と同時にまたは順次形成されることもできる。
【0070】
また、前記第１，２コイルパターン２２０，２３０と第３コイルパターン２４０が電気的に接続されるように第１基材層２１０には単数または複数のビアがさらに形成され得、導電性物質がペースト形態で充填されたり、または無電解、電解メッキ技法を用いて形成されることができる。
【0071】
その後、各コイルパターン上に保護層を形成する。保護層２５０を形成するときにはレジストパターン層を除去した後、コイルパターンを覆うように印刷、ラミネート、フォトリソグラフィーなどの工法を用いて形成されることができる。
【0072】
次に、本発明の他の実施形態によるコイル装置の製造方法について説明する。
【0073】
準備された第１コイル基板２００の第１基材層２１０の一面に第１および第２コイルパターン２２０，２３０を、裏面に第３コイルパターン２４０を形成する。
【0074】
前記第３コイルパターン２４０を覆うように保護層２５０を形成する。前記保護層２５０に後述する第２コイル基板４００と接続されるようにビアを形成する。
【0075】
第２コイル基板４００の第２基材層４１０を準備し、第１コイル基板２００と接続するビアが形成される穴を備える。
【0076】
前記第２コイル基板４００の第２基材層４１０の一面に第４コイルパターン４２０を形成し、同時に第２基材層４１０に形成された穴に導電性物質を充填してビアを形成する。
【0077】
その後、第４コイルパターン４２０を覆うように保護層を形成する。
【0078】
前記第２コイル基板４００の第２基材層４１０の裏面と前記第１コイル基板２００の第３コイルパターン２４０を覆った保護層２５０を互いに接合する。この時、接合方式はホットプレス（ｈｏｔ ｐｒｅｓｓ）方式、圧延方式などを用いることができる。
【0079】
本発明によるまた他の実施形態として、基材層の一面にのみコイルパターンが形成された複数のコイル基板を積層してコイル装置を構成することができる。
【0080】
また他の方法として、基材層の一面に二つのコイルパターンを二重巻線構造で形成したコイル基板を準備する。前記コイルパターンを覆うように保護層または層間絶縁層を形成する。前記保護層または層間絶縁層に穴を形成する。その後、保護層または層間絶縁層の上面および基材層の裏面にコイルパターンを形成し、同時に穴を充填してビアを形成することができる。
【0081】
以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【0082】
本発明は薄膜型コイル装置に適用することができる。また、本発明はインダクタ、キャパシタ、アクチュエータなどの電子部品に適用できるだけでなく、スマートフォン、デジタルカメラなどの小型電子製品や振動モータ、スピーカー、アンテナなど各種電子機器に適用することもできる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
