KR20170053949A - 코일 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시는 기판과 상기 기판 상에 배치된 코일부를 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 코일부는 오프닝 패턴을 갖는 절연층과 그 내부에 배치된 코일 패턴을 포함하며, 상기 코일 패턴은, 상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층과 상기 제1 시드층을 덮도록 배치된 제2 시드층 및 상기 제2 시드층 상에 배치된 금속층을 포함하는 코일 부품에 관한 것이다.

Description

코일 부품 및 그 제조 방법{COIL COMPONENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 개시는 코일 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

디지털 TV, 모바일 폰, 노트북 등과 같은 전자 기기는 고주파 대역에서의 데이터 송수신의 기능이 널리 사용되고 있으며 향후에도 이러한 IT 전자 기기는 하나의 기기뿐만 아니라 상호간의 USB, 기타 통신 포트를 연결하여 다기능, 복합화로 활용 빈도가 높을 것으로 예상된다. 여기서, 상기 데이터 송수신을 빠르게 진행하기 위해서는 MHz 대역의 주파수 대역에서 GHz 대역의 고주파수 대역으로 이동하여 보다 많은 양의 내부 신호라인을 통해 데이터를 주고 받게 된다.

한편, 이와 같이 많은 양의 데이터를 주고 받기 위해 메인기기와 주변기기 간의 GHz 대역의 고주파수 대역의 송수신시 신호의 지연 및 기타 노이즈로 인해 원활한 데이터를 처리하는데 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IT와 주변기기의 연결주위에 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference: EMI) 대책 부품을 구비하고 있으며, 예를 들면, 공통 모드 필터(Common Mode Filter: CMF) 등이 사용되고 있다.

한편, 공통 모드 필터 등의 코일 부품은 전자 기기의 소형화 및 박형화에 수반하여 소형화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이에 이러한 요구에 부합하기 어려운 권선 타입의 코일 부품 보다는 박막 타입의 코일 부품의 연구 개발이 보다 활발하게 진행되고 있다. 이때, 이와 같은 박막 타입의 코일 부품의 코일 패턴을 형성하기 위하여, 종래에는 기판 위에 미리 시드층을 형성하고, 그 위에 패턴용 감광 재료를 코팅 및 현상한 후, 그 패터닝 사이에 구리 도금을 채워서 코일 패턴을 형성하고, 그 후 절연성 감광 재료 및 시드층을 플래쉬 에칭 등으로 제거하는 소위 세미 어디티브법(Semi Additive Process: SAP) 등이 주로 사용되어 왔다.

한편, 상기와 같은 방법은 패턴용 감광재료와 절연용 감광재료를 이중으로 사용하기 때문에 제조원가가 비싸며, 생산성이 떨어진다. 또한, 코일 패턴을 멀티 층으로 형성하는 과정에서 플래쉬 에칭 등에 의하여 하부 층이 평탄하지 못할 경우 선 폭의 마진이 줄어들 수 있다. 또한, 코일 손실률이 클 수 있다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 이러한 문제를 해결하는 것으로, 생산성이 우수하고, 코일 손실률이 작으며, 미세 선폭의 해상도 향상이 가능한 코일 부품 및 이를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 얻는 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판과 상기 기판 상에 배치된 코일부를 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 코일부는 오프닝 패턴을 갖는 절연층과 그 내부에 배치된 코일 패턴을 포함하며, 상기 코일 패턴은, 상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층과 상기 제1 시드층을 덮도록 배치된 제2 시드층 및 상기 제2 시드층 상에 배치된 금속층을 포함하는 코일 부품을 제공한다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 기판과 상기 기판 상에 배치된 코일부를 포함하는 코일 부품에 있어서, 상기 코일부는 오프닝 패턴을 갖는 절연층과 그 내부에 배치된 코일 패턴을 포함하며, 상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에는 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층이 배치된 코일 부품을 제공한다.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 절연층 및 패턴을 동시에 형성할 수 있어 생산성이 우수하고, 코일 손실률 감소로 저저항 확보가 가능하다.

또한, 높은 종횡비(Aspect Ratio, A/R)를 구현하여 칩 성능이 향상될 수 있으며, 기존 설비를 이용하더라도 절연층의 오프닝 패턴 내부에 균일한 시드층을 구현할 수 있다.

도 1은 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 코일 부품의 개략적인 I-I' 면 절단 단면도이다.
도 3은 도 2의 코일 부품의 S 영역의 개략적인 확대 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 코일 부품의 개략적인 제조 공정 일례를 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

코일 부품

이하에서는 본 개시의 코일 부품을 설명하되, 편의상 공통 모드 필터로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 내용이 다른 다양한 용도의 코일 부품에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 1은 코일 부품의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.

도면을 참조하면, 일례에 따른 코일 부품(10)은 코일부(200), 상기 코일부(200) 상부 및 하부에 배치되는 커버부(100a, 100b), 및 상기 커버부(100a, 100b) 상에 적어도 일부가 배치되는 외부전극(301a, 301b, 302a, 302b)을 포함한다. 여기서, 상부는 후술하는 제조 공정에 있어서 실장 기판으로부터 멀어지는 방향을 의미하고, 하부는 후술하는 제조 공정에 있어서 실장 기판에 가까워지는 방향을 의미한다. 이때, 상부 또는 하부에 위치한다는 것은 대상 구성요소가 기준이 되는 구성요소와 직접 접촉하는 것뿐만 아니라, 해당 방향으로 위치하되 직접 접촉하지는 않는 경우도 포함한다.

커버부(100a, 100b)는 코일부(200)에서 발생하는 자속(magnetic flux)의 통로로서 기능하며, 이를 위해 자성 물질을 포함할 수 있다.

더불어, 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)을 지지하는 역할 및/또는 코일부(200)를 기계적 및 전기적으로 보호하는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 커버부(100a, 100b)는 코일 부품(10)을 다양한 전자 기기에 실장 할 때, 실장 면을 제공할 수도 있다.

커버부(100a, 100b)는 시트 타입일 수 있으며, 이 경우 시트 타입의 자성물질을 압착 및 적층하여 간단하게 커버부(100a, 100b)를 형성할 수 있으므로 공정 생산성이 향상될 수 있다.

커버부(100a, 100b)는 코일부(200) 상부에 배치되는 제1 커버부(100a) 및 코일부(200) 하부에 배치되는 제2 커버부(100b)일 수 있다.

커버부(100a, 100b)에 포함되는 자성 물질로는 자기 특성을 가지는 것이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다.

예를 들면, 금속 자성체 분말 및 페라이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

금속 자성체 분말은 예컨대 Fe, Si, Cr, Al 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 결정질 또는 비정질 금속일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

페라이트는 예컨대 Fe-Ni-Zn계 페라이트, Fe-Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Zn-Cu계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트, Li계 페라이트 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

코일부(200)는 코일 부품(10)의 코일로부터 발현되는 특성을 통하여 전자 기기 내에서 다양한 기능을 수행하는 역할을 한다.

일례에 따른 코일 부품(10)에서는 상기 코일부(200)가 소위 박막 타입 등으로서 자성 코어에 단순히 도선을 감은 구조를 갖는 권선 타입과는 구별된다.

코일부(200)에 대한 상세한 내용은 후술한다.

외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)은 코일 부품(10)을 전자 기기에 연결시키는 역할을 한다.

일례에 따른 코일 부품(10)에서는 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)이 제1 및 제2 커버부(100a, 100b) 상에 각각 적어도 일부가 배치된다.

이와 같이 제1 및 제2 커버부(100a, 100b) 모두에 외부 전극(300)의 적어도 일부가 배치됨에 따라, 제1 및 제2 커버부(100a, 100b) 모두 실장 면을 제공할 수 있게 된다.

따라서, 코일 부품(10)을 전자 기기에 실장 할 때 방향에 영향을 받지 않을 수 있는바, 공정이 보다 간소화될 수 있다.

외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)은 제1 내지 제4 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)일 수 있으며, 이들은 각각 상기 코일부(200)의 후술하는 제1 내지 제4 코일 패턴(211a, 211b, 231a, 231b)과 연결될 수 있다.

또한, 이들은 각각 'ㄷ'자 형태의 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 형태로 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)를 구현할 수 있음은 물론이다.

외부 전극(300)의 재료로는 전기 전도성을 부여할 수 있는 금속이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다.

예를 들면, 외부 전극(300)은 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 팔라듐 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 금, 은, 백금, 팔라듐은 값이 비싸지만 안정적이라는 장점이 있고, 구리, 니켈은 값은 싸지만 소결 중에 산화되어 전기 전도성을 저하시킬 수 있는 단점이 있다.

도 2는 도 1의 코일 부품의 개략적인 I-I' 면 절단 단면도이다.

도면을 참조하면, 일례에 따른 코일 부품(10)의 코일부(200)는 코일 패턴(210, 220), 상기 코일 패턴(210, 220) 사이에 배치되는 기판(230), 상기 코일 패턴(210, 220)의 사이에 배치되는 오프닝 패턴을 갖는 절연층(231)을 포함한다.

또한, 상기 코일 패턴(210, 220)의 상부와 하부에는 절연층이 추가로 더 배치될 수 있다.

코일 패턴(210, 220) 각각은 실질적으로 동일 평면상에 두 개의 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b)이 형성된 이중 코일을 가진다. 물론 이와 달리 보다 다층 형태의 단일 코일로 구현할 수도 있다. 한편, 이중 코일인 경우 제조 공정이 단순하고 간단하며, 이에 따라 제조 비용의 절감이 가능하다.

코일 패턴(210, 220)은 실질적으로 동일 평면상에 제1 및 제2 코일 패턴(211a, 211b)을 가진다. 또한, 실질적으로 다른 동일 평면상에 제3 및 제4 코일 패턴(231a, 231b)을 가진다.

다만, 도면상에는 두 개의 코일 패턴(210, 220)만을 예시하였으나, 요구되는 사항에 따라 그 이상의 층에으로 구성될 수 있음은 물론이며, 예를 들면 제3 코일 패턴 및 제4 코일 패턴이 더 적층될 수 있다.

제1 코일 패턴(211a)은 제1 비아 패턴(232a)를 통하여 상기 제3 코일 패턴(221a)과 전기적으로 연결된다.

이를 통하여 두 개의 코일(211a, 221a)의 직렬회로로 구성되는 단일의 제1 코일 전극이 구성될 수 있다.

제2 코일 패턴(211b)은 제2 비아 패턴(232b)를 통하여 상기 제4 코일 패턴(221b)과 전기적으로 연결된다.

이를 통하여 두 개의 코일(211b, 221b)의 직렬회로로 구성되는 단일의 제2 코일 전극이 구성될 수 있다.

이 경우 제1 및 제2 코일 패턴 사이에 같은 방향의 전류가 흐르면 자속이 서로 보강되어 공통 모드 임피던스가 높아져 공통 모드 노이즈는 억제하고, 반대 방향의 전류가 흐르면 자속이 서로 상쇄되어 디퍼런셜 모드 임피던스가 감소하여 원하는 전송 신호를 통과시키는, 공통 모드 필터로 동작할 수 있다.

코일 부품(10)의 코일부(200)는 비아 패턴(232a, 232b)과 직접 연결되는 제1 및 제2 비아 연결용 패턴(212a, 212b)과 제3 및 제4 비아 연결용 패턴(222a, 222b)을 포함한다.

여기서 제1 및 제2 비아 연결용 패턴(212a, 212b)과 제3 및 제4 비아 연결용 패턴(222a, 222b)은 각각 비아 패턴(232a, 232b)과 상하로 직접 연결되는 상기 제1 및 제2 코일 패턴(211a, 211b) 및 제3 및 제4 코일 패턴(221a, 221b)의 말단 부분을 의미한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(230)의 하부에 배치된 코일 패턴(210)은 외부 전극(301a, 301b)와 연결되는 제1 및 제2 인출 단자(213a, 213b)를 포함한다.

여기서 제1 및 제2 인출 단자(213a, 213b)는 각각 제1 및 제2 외부 전극(301a, 301b)에 연결된다.

기판(230)의 상부에 배치된 코일 패턴(220)은 외부 전극(302a, 302b)와 연결되는 제3 및 제4 인출 단자(223a, 223b)를 포함한다.

여기서 제3 및 제4 인출 단자(223a, 223b)는 각각 제3 및 제4 외부 전극(302a, 302b)에 연결된다.

이를 통하여 코일부(200)는 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)에 전기적으로 연결될 수 있다.

다만, 인출 단자(213a, 213b)의 형태가 도면에 도시한 형태로 한정되는 것은 아니며, 당해 기술분야에 잘 알려진 다양한 형태가 적용될 수 있음은 물론이다.

기판(230)은 기본적으로 서로 다른 층에 형성된 코일 패턴(211a, 211b, 231a, 231b)을 전기적으로 절연시킨다.

이때, 기판(230)에는 비아 패턴(232a, 232b)이 형성되며, 이를 통하여 서로 다른 층에 형성된 코일 패턴(211a, 211b, 231a, 231b)을 전기적으로 연결된다.

예를 들면, 일례에서는 기판(230)은 제1 코일 패턴(211a) 및 제3 코일 패턴(221a)을 연결하는 제1 비아 패턴(232a)과, 제2 코일 패턴(211b) 및 제4 코일 패턴(221b)을 연결하는 제2 비아 패턴(232b)을 포함한다.

기판(230)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들어, 프리프레그 가 사용될 수 있고, 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지 등이 사용될 수도 있으며, 아지노모토 빌드업 필름이 사용될 수도 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.

기판(230)은 재료의 특성상 부착된 형태로 존재할 수 있음은 물론이다.

도 3은 도 2의 코일 부품의 S 영역의 개략적인 확대 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 코일부(200)는 오프닝 패턴을 갖는 절연층(231)과 그 내부에 배치된 코일 패턴(221a)을 포함하며, 상기 코일 패턴(221a)은, 상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층(21, 22)과 상기 제1 시드층(21, 22)을 덮도록 배치된 제2 시드층(23) 및 상기 제2 시드층(23) 상에 배치된 금속층(24)을 포함한다.

일반적으로, 높은 종횡비(Aspect Ratio, A/R)를 구현하기 위해서는 절연층의 오프닝 패턴이 높은 두께를 가져야 한다.

이 경우, 오프닝 패턴 내부에 시드층을 균일하게 형성하기 위하여 고가의 장비가 필요한 실정이다.

반면, 기존의 스퍼터 장비를 이용할 경우에는 높은 종횡비(Aspect Ratio, A/R)를 구현하기 위한 오프닝 패턴 내부에 시드층 형성시 균일한 증착이 어려우며, 따라서, 오프닝 패턴의 하부와 측면의 일부에는 시드층이 미형성된 영역이 발생하게 된다.

이와 같이, 오프닝 패턴의 하부와 측면의 일부에 시드층이 미형성된 영역이 발생할 경우 후술하는 전해 도금층의 미형성부가 발생하여 코일 부품의 성능이 저하되는 문제가 생길 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 코일 패턴(221a)이, 절연층(231)의 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층(21, 22)과 상기 제1 시드층(21, 22)을 덮도록 배치된 제2 시드층(23) 및 상기 제2 시드층(23) 상에 배치된 금속층(24)을 포함함으로써, 금속층(24)의 미형성부가 발생하지 않아 코일 부품의 성능이 저하되는 문제가 없다.

상기 절연층(231)은 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b), 비아 연결용 패턴(212a, 212b, 222a, 222b), 인출 단자(213a, 213b, 223a, 223b) 등에 절연성을 부여하는 동시에 충격이나 수분, 고온 등으로부터 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b), 비아 연결용 패턴(212a, 212b, 222a, 222b), 인출 단자(213a, 213b, 223a, 223b) 등을 보호하는 기능을 한다.

따라서, 그 재료로는 절연성, 내열성, 내습성 등을 고려하여, 당해 기술분야에 잘 알려진 가공성이 용이한 감광성 수지 등을 적절히 선택할 수 있다.

예를 들어, 상기 절연층(231)은 공지의 파지티브 혹은 네거티브 타입의 드라이 필름일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

절연층(231)은 필요에 따라 고투자율의 페라이트를 함유할 수도 있다.

상기 페라이트는 파우더 형태일 수 있다. 예를 들면, 연자성체로 Fe-Ni-Zn 산화물계, Fe-Ni-Zn-Cu 산화물계 등을 사용할 수 있으며, 이외에도 Fe, Ni, Fe-Ni(Permalloy) 등의 금속계, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

이러한 페라이트 파우더는 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b), 비아 연결용 패턴(212a, 212b, 222a, 222b), 인출 단자(213a, 213b, 223a, 223b) 등의 배선 사이로 분산되어 함유될 수 있고, 이에 따라 절연층(231)은 고투자율을 가져 자속 루프의 통로로서 작용할 수 있다.

그 결과, 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b), 비아 연결용 패턴(212a, 212b, 222a, 222b), 인출 단자(213a, 213b, 223a, 223b) 등에서 발생하는 자속 루프의 흐름을 보다 원활하게 하여 임피던스 특성을 높일 수 있다.

상기 절연층(231)의 오프닝 패턴은 절연층(231)을 직접 패터닝하여 형성되며, 따라서 종래와 달리 별도의 패턴용 감광 재료를 필요로 하지 않고, 공정의 수 역시 간소화할 수 있다.

또한, 종래와 같이 세미 어디티브법 등으로 코일 패턴을 형성하는 경우에는 공정 수가 많을 뿐 아니라 포토 레지스트를 제거한 후 시드층을 제거하기 위한 플래쉬 에칭(flash etching) 과정에서 도금 패턴의 상부가 영향을 받아 그 일부가 불규칙하게 제거가 되어 원하는 형상의 패턴을 구현하는데 한계가 있다.

반면, 일례에서와 같이 노광 및 현상을 이용하여 두께 방향으로 절연층(231)을 패터닝 하여 오프닝 패턴을 형성하고, 그 후에 도금 패턴을 형성하는 경우에는 위와 같은 문제점이 발생하지 않는다.

더불어, 절연층을 직접 패터닝 하여 형성되기 때문에, 형성되는 코일 패턴이 종래에 비해 높은 종횡비를 가질 수 있음은 물론이다.

제1 시드층(21, 22)은 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 팔라듐, 니켈 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 버퍼 시드층(21) 및 상기 버퍼 시드층 상에 형성되며 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 팔라듐 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 도금 시드층(22)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.

예를 들면, 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 탄탈(Ta) 중의 어느 하나 이상의 층 및 구리로 이루어진 층인 이중층 구조일 수 있다.

버퍼 시드층(21)은 절연층(231)에 대한 밀착성을 확보하는 역할을 수행할 수 있으며, 도금 시드층(22)은 제2 시드층(23)을 용이하게 형성하기 위한 기초 도금층의 역할을 수행할 수 있다.

상기 제2 시드층(23)은 무전해 도금으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 제2 시드층(23)은 상기 절연층(231)의 오프닝 패턴 내부의 측면과 하면 전부를 덮도록 배치된다.

제2 시드층(23)은 후술하는 금속층(24)을 용이하게 형성하기 위한 것으로, 전기 전도성을 부여할 수 있는 금속이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다.

예를 들면, 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 팔라듐 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제1 시드층(21, 22)이 상기 절연층(231)의 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치되고, 상기 제2 시드층(23)이 상기 제1 시드층(21, 22)을 덮도록 배치되되, 상기 절연층(231)의 오프닝 패턴 내부의 측면과 하면 전부를 덮도록 배치된다.

이와 같이 제1 시드층(21, 22)과 제2 시드층(23)이 배치됨으로써, 상기 금속층(24)이 상기 절연층(231)의 오프닝 패턴 내부에 미형성되는 영역 없이 배치될 수 있다.

이로 인하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 부품은 성능이 저하되는 문제가 없다.

금속층(24)은 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b), 비아 연결용 패턴(212a, 212b, 222a, 222b), 인출 단자(213a, 213b, 223a, 223b) 등을 구성하는 주된 재료이며, 전기 전도성을 부여할 수 있는 금속이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다.

예를 들면, 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 팔라듐 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b)은 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층으로 구성될 수 있다.

즉, 제1 시드층으로서 도금 시드층(22)이 구리(Cu)로 형성될 수 있으며, 무전해 도금층인 제2 시드층(23)이 또한 구리(Cu)로 형성될 수 있으며, 제2 시드층(23) 상에 배치되는 금속층(24)이 전해 도금법에 의해 구리(Cu)를 포함할 수 있어 상기 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b)은 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 시드층(21, 22), 제2 시드층(23) 및 금속층(24)을 형성한 이후에 평탄화 공정으로 상기 절연층(231)을 평탄화 하며, 이로 인하여 제1 시드층(21, 22)을 제거하는 공정이 불필요하다.

따라서, 금속층(24)의 상면이 플래쉬 에칭의 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 절연층(231)을 직접 패터닝하여 오프닝 패턴을 형성하며, 이로 인하여 종래와 달리 별도의 패턴용 감광재료를 필요로 하지 않고, 공정의 수 역시 간소화할 수 있다.

또한, 마찬가지로 노광 및 현상을 이용하여 두께 방향으로 절연층(231)을 패터닝하여 오프닝 패턴을 형성하고, 그 후에 도금 패턴을 형성하는바, 종래의 SAP 방법에서 발생했던 문제점이 발생하지 않는다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 코일 패턴(211a, 211b, 221a, 221b)이, 절연층(231)의 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층(21, 22)과 상기 제1 시드층(21, 22)을 덮도록 배치된 제2 시드층(23) 및 상기 제2 시드층(23) 상에 배치된 금속층(24)을 포함함으로써, 높은 종횡비(Aspect Ratio, A/R)를 구현하여 칩 성능이 향상될 수 있으며, 기존 설비를 이용하더라도 절연층의 오프닝 패턴 내부에 균일한 시드층을 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 기판(230)과 상기 기판(230) 상에 배치된 코일부(200)를 포함하는 코일 부품(10)에 있어서, 상기 코일부(200)는 오프닝 패턴을 갖는 절연층(231)과 그 내부에 배치된 코일 패턴(210, 220)을 포함하며, 상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에는 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층이 배치된 코일 부품을 제공한다.

상기 오프닝 패턴 내부에서 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층이 배치된 영역 이외의 영역에는 무전해 도금층과 그 상부에 전해 도금층이 배치될 수 있다.

상기 무전해 도금층은 구리(Cu)를 포함할 수 있다.

상기 코일 패턴(210, 220)은, 상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층(21, 22)과 상기 제1 시드층(21, 22)을 덮도록 배치된 제2 시드층(23) 및 상기 제2 시드층(23) 상에 배치된 금속층(24)을 포함할 수 있다.

상기 제1 시드층(21, 22)은 복수의 층으로 배치될 수 있으며, 티타늄(Ti)을 포함하는 층과 그 상부에 배치되는 구리(Cu)를 포함하는 층으로 구성될 수 있다.

상기 오프닝 패턴의 하면인 상기 기판(230)의 노출부에는 구리를 포함하는 층이 서로 다른 수로 배치된 영역이 존재할 수 있다.

즉, 상기 오프닝 패턴의 하면인 상기 기판(230)의 노출부의 일부 영역에는 제1 시드층(21, 22)이 배치될 수 있고, 그 이외 영역에는 제1 시드층(21, 22)이 배치되지 않기 때문에, 최종 코일 부품의 구조에서는 구리를 포함하는 층이 서로 다른 수로 배치된 영역이 존재할 수 있다.

그 외, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 코일 부품의 특징 중 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 부품의 특징과 동일한 부분은 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하도록 한다.

코일 부품의 제조 방법

이하에서는 본 개시의 코일 부품의 제조 방법을 설명하되, 편의상 공통 모드 필터의 제조 방법으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 내용이 다른 다양한 용도의 코일 부품의 제조에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 4a 내지 도 4d는 코일 부품의 개략적인 제조 공정 일례를 도시한다.

코일 부품의 제조 방법에 대한 설명 중 상술한 설명과 중복되는 내용은 생략하고 차이점을 중심으로 서술하도록 한다.

도 4a를 참조하면, 적어도 일면에 금속층이 배치된 기판(230)을 준비한다.

예를 들면, 적어도 일면에 금속층이 배치된 기판(230)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 분야에서 일반적으로 사용되는 동박 적층판(Copper Clad Laminate: CCL)일 수 있다.

기판(230)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들어, 프리프레그가 사용될 수 있고, 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지 등이 사용될 수도 있으며, 아지노모토 빌드업 필름이 사용될 수도 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.

금속층의 재질 역시 특별히 한정되지 않으며, 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 팔라듐 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 기판(230)의 금속층 상에 절연층(231)을 형성한다.

절연층(231)은 공지의 방법으로 형성할 수 있으며, 예를 들면, 라미네이터(laminator)를 이용하여 절연 수지를 미경화 필름 형태로 압착한 후 이를 경화시켜 형성할 수 있다. 또는 절연 물질을 스핀 공법과 같은 공지의 방법으로 도포한 후 경화하는 방법으로 형성할 수도 있다.

다음으로, 절연층(231)에 오프닝 패턴을 형성한다. 오프닝 패턴은 공지의 포토 리소그래피 공법을 이용하여 형성할 수 있으며, 예를 들면, 공지의 포토 마스크를 이용하여 원하는 패턴으로 노광한 후 현상하여 패터닝할 수 있다.

다음으로, 절연층(231)의 상면 및 오프닝 패턴의 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 제1 시드층(21, 22)을 형성한다.

상술한 바와 같이 제1 시드층(21, 22)은 다층 구조일 수 있으며, 이 경우에는 버퍼 시드층(21)을 먼저 형성하고 그 위에 도금 시드층(22)을 형성한다.

제1 시드층(21, 22) 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야에 잘 알려진 공지의 방법, 예를 들면, 스퍼터링 공법, 스핀 공법, 화학 동 등 박막 형태로 시드층을 형성할 수 있는 것이라면 어느 공법이나 적용할 수 있다.

또한, 상기 제1 시드층(21, 22)은 티타늄을 포함하는 버퍼 시드층(21)과 그 상부에 구리를 포함하는 도금 시드층(22)을 형성할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 제1 시드층(21, 22) 상에 제2 시드층(23)을 형성한다.

제2 시드층(23)의 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며, 제1 시드층(21, 22)을 기초로 당해 기술분야에 잘 알려진 공지의 방법, 예를 들면, 무전해 도금법 등을 이용하여 전면 도금으로 형성할 수 있다.

즉, 제2 시드층(23)은 상기 제1 시드층(21, 22)의 상부를 덮도록 형성되되, 오프닝 패턴의 내부의 측면과 하면의 전부를 덮도록 형성된다.

도 4c를 참조하면, 제2 시드층(23) 상에 금속층(24)을 형성한다.

금속층(24)의 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며, 제2 시드층(23)을 기초로 당해 기술분야에 잘 알려진 공지의 방법, 예를 들면, 전해 도금법 등을 이용하여 전면 도금으로 형성할 수 있다.

즉, 금속층(24)은 상기 제2 시드층(23)의 상부를 덮도록 형성된다.

도 4d를 참조하면, 제1 시드층(21, 22), 제2 시드층(23) 및 금속층(24)이 형성된 절연층(231)의 상면을 평탄화 한다.

평탄화를 통하여 제1 시드층(21, 22), 제2 시드층(23) 및 금속층(24)의 상면은 절연층(231)의 상면과 실질적으로 동일 평면에 있게 된다.

또한, 금속층(24)의 상면은 제1 시드층(21, 22)과 제2 시드층(23)의 오픈 면과 실질적으로 동일 평면에 있게 된다.

평탄화 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야에 잘 알려진 공지의 방법, 예를 들면, 화학적 기계 연마(Chemical Mechanical Polishing: CMP), 래핑(lapping) 연삭 등이 적용될 수 있다.

도면에서는 편의상 두 개의 코일 패턴(210, 220) 및 하나의 기판(230) 만을 형성하는 것을 예시하였으나, 요구되는 용량에 따라 그 이상의 층을 형성할 수 있음은 물론이다.

다음으로, 코일부(220) 상부와 하부에 각각 제1 커버부(100a) 및 제2 커버부(100b)을 형성한다. 제1 및 제2 커버부(100a, 100b)는, 예를 들면, 시트 타입의 제1 및 제2 자성 물질을 상기 코일부(220) 상부와 하부에 각각 압착 및 적층하는 방법으로 형성될 수 있다.

다음으로, 제1 커버부(100a) 및 제2 커버부(100b) 상에 적어도 일부가 배치되는 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b)을 형성한다. 외부 전극(301a, 301b, 302a, 302b) 형성 방법 역시 특별히 한정되지 않으며, 인쇄법, 디핑법 등 공지의 방법을 이용할 수 있다.

도면에서는 편의상 하나의 코일 부품(10)을 제조하는 것으로 나타내고 있으나, 실제의 양산 과정에서는 하나의 큰 기판상에 복수 개의 코일 부품을 동시에 형성한 후 이들을 개별적으로 잘라내는 방법으로 제조할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 개시에서 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

한편, 본 개시에서 사용된 "일례" 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

10: 코일 부품 100a, 100b: 커버부
200: 코일부 210, 220: 코일 패턴
230: 기판 231: 절연층
211a, 211b, 221a, 221b: 코일 패턴
212a, 212b, 222a, 222b: 비아 연결용 패턴
232a. 232b: 비아 패턴
213a, 213b, 223a, 223b: 인출 단자
301a, 301b, 302a, 302b: 외부 전극
21, 22: 제1 시드층 23: 제2 시드층
24: 금속층

Claims (14)

1. 기판과 상기 기판 상에 배치된 코일부를 포함하는 코일 부품에 있어서,
   상기 코일부는 오프닝 패턴을 갖는 절연층과 그 내부에 배치된 코일 패턴을 포함하며,
   상기 코일 패턴은,
   상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층과 상기 제1 시드층을 덮도록 배치된 제2 시드층 및 상기 제2 시드층 상에 배치된 금속층을 포함하는 코일 부품.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 시드층은 복수의 층으로 배치된 코일 부품.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 시드층은 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 탄탈(Ta) 중의 어느 하나 이상을 포함하는 층과 그 상부에 배치되는 구리(Cu)를 포함하는 층으로 구성된 코일 부품.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 코일 패턴은 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층으로 구성된 코일 부품.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 시드층은 무전해 도금으로 형성된 코일 부품.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 시드층은 상기 오프닝 패턴 내부의 측면과 하면 전부를 덮도록 배치된 코일 부품.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 금속층은 구리를 포함하며, 전해 도금으로 형성된 코일 부품.
   
8. 기판과 상기 기판 상에 배치된 코일부를 포함하는 코일 부품에 있어서,
   상기 코일부는 오프닝 패턴을 갖는 절연층과 그 내부에 배치된 코일 패턴을 포함하며,
   상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에는 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층이 배치된 코일 부품.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 오프닝 패턴 내부에서 적어도 3층 이상의 구리를 포함하는 층이 배치된 영역 이외의 영역에는 무전해 도금층과 그 상부에 전해 도금층이 배치된 코일 부품.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 무전해 도금층은 구리(Cu)를 포함하는 코일 부품.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 코일 패턴은,
    상기 오프닝 패턴 내부의 측면의 일부와 하면의 일부에 배치된 제1 시드층과 상기 제1 시드층을 덮도록 배치된 제2 시드층 및 상기 제2 시드층 상에 배치된 금속층을 포함하는,
    코일 부품.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 시드층은 복수의 층으로 배치된 코일 부품.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 시드층은 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 탄탈(Ta) 중의 어느 하나 이상을 포함하는 층과 그 상부에 배치되는 구리(Cu)를 포함하는 층으로 구성된 코일 부품.
    
14. 제8항에 있어서,
    상기 오프닝 패턴의 하면인 상기 기판의 노출부에는 구리를 포함하는 층이 서로 다른 수로 배치된 영역이 존재하는 코일 부품.
    
    
    

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