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이번 시간에는 인덕터를 실장하는 기술에 대해 알아보겠습니다.

 

Murata에서 개발한 인덕터는 이전 시간에 설명드렸던 대로 권선 타입, 다층 타입, 필름 타입과 같이 세 가지 주요 유형으로 분류되며, 소형 제품부터 대형 제품까지 다양한 라인업을 가지고 있습니다.

 

최근에는 조립 제품의 소형화 요구에 따라 인덕터 제품의 부품도 대폭 소형화되고 있으며, 이러한 작은 부품을 회로 기판에 실장하는 고도의 실장 기술이 필요하게 되었습니다. 이 시간에는 과거의 사례를 사용하여 인덕터를 실장할 때 고려해야 할 중요한 주의 사항을 몇 가지 설명하겠습니다.

 

(1)  LQW15 : 고주파용 수평 권선 인덕터 실장 

 

이 제품은 2개의 단자부를 가지고 있음에도 불구하고 높은 Q값을 얻기 위해 그 부분의 밑면만 전극을 형성한다는 점에서 일반적인 적층 세라믹 콘덴서와는 다릅니다(그림 1). 이러한 제품에서는 밑면 전극의 표면적에 비례하는 납땜량을 제공할 필요가 있습니다.

또한 부품을 비스듬히 실장하거나(그림2) 랜드로부터 θ 변위(*1)로 실장하는 경우, 설치에 문제가 발생할 수 있습니다(그림3). 이러한 문제는 부품의 밑면 전극 표면적을 과도하게 납땜하여 발생합니다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는 리플로우 솔더링을 이용하여 회로 기판 랜드에 공급되는 납땜량을 전극의 면적에 맞게 적절하게 조절하는 것이 필요합니다. 실장 정보 페이지 및 카탈로그의 다른 섹션에 적합한 랜드 패턴 및 솔더 인쇄 패턴을 제공합니다.

(*1) θ변위: 그림 3에 나타난 바와 같이 부품이 랜드에서 일정 각도만큼 어긋남

 

(2) LQP02, LQP03 : 고주파용 필름형 인덕터 실장

 

세트의 소형화로 인해 실장 면적을 최소화하기 위해 부품 크기가 1005에서 0603으로, 최근에는 0402로 빠르게 축소되었습니다. (그림 4)와 같은 초소형 부품은 실장 환경의 미세한 변화로 인해 실장 문제가 발생할 수 있습니다.

한 가지 예로 툼스톤 현상(또는 맨하탄 효과)이 있는데, 이는 남땜에 접촉하지 않기 때문에 부품의 한쪽 면이 올라오는 실장 문제입니다(그림 5).

 

이 현상이 생각할 수 있는 원인은 다음과 같습니다.

• 마운터로 회로 기판에 내장했을 때 부품이 어긋난 경우
• 부품의 좌우 랜드에서 납땜량이 다른 경우
• 리플로우 시 부품의 좌우 랜드에서 온도차가 있는 경우 (예. 큰 부품이 인접한 경우)
• 레지스트 인쇄 어긋남이나 기판 설계 시점에 좌우 랜드의 크기가 다른 경우
• 기판 설계 시 랜드 치수가 필요 이상으로 큰 경우

상기와 같은 환경에서 구현하는 일이 없도록 충분히 고려할 필요가 있습니다.

 

 

(3) 0402 크기 인덕터(W4P1 플라스틱 테이프)의 테이핑 사양(*2)

 

현재 상품화되고 있는 1005 사이즈 이하 인덕터의 대부분은 테이핑 재료에 종이 테이프를 사용하고 있으며, 가장 작은 0402 사이즈의 고주파용 필름 타입 인덕터 LQP02 시리즈도 상품화 초기에는 종이 테이프를 사용했습니다.

 

그러나 종이테이프의 경우 수송시나 보관시 습도 변화에 따라 캐비티 치수가 변화하는 문제가 있었습니다.부품 사이즈가 소형이 될수록 그 영향은 커져 협인접 실장이나 고신뢰성 실장면에서 본래의 실장 품질을 얻을 수 없게 될 위험성이 지적되었습니다.

이 대책으로서 적층 콘덴서에서 이미 실적이 있어 실장 인프라도 정비되어 온 W4P1 플라스틱 테이프의 테이핑 사양을 LQP02 시리즈에도 채용했습니다. 그림 6에서 기존의 종이 테이프와 W4P1 플라스틱 테이프의 고습도 상태에서의 캐비티 치수의 변화를 보여줍니다. 또한 그림 7에서는 W4P1화에 수반하는 메리트를 정리하고 있습니다.

 

우리는 앞으로도 LQP02 시리즈에서 W4P1 플라스틱 테이프를 적극적으로 사용할 것입니다.

 

(*2)

- W4P1: 테이프 폭(W)이 4mm이고 부품 테이핑 피치(P)가 1mm인 PLASTIC 테이프 사양
(이번에 소개한 플라스틱 캐리어 테이프 사양)

- W8P2: 테이프 폭(W)이 8mm이고 부품 테이핑 피치(P)가 2mm인 PAPER 테이프 사양(그림7)
(현행 종이 캐리어 테이프 사양)

 

이번 시간에는 인덕터 부품의 실장 기술에 대해 소개드렸습니다.

 

이러한 과제는 적층 콘덴서를 비롯한 칩 부품 전체에 공통적으로 말할 수 있는 것입니다. 무라타에서는 고객이 안심하고 당사 부품을 사용할 수 있도록 최적화된 테이핑 사양,  실장 기술 지원 및 기타 실장 솔루션을 계속해서 제공해나가겠습니다.

 

다음 번에는 [왜 파워 인덕터의 정격 전류가 두 종류인가?]라는 주제로 돌아오겠습니다.

* 출처  

- 한국무라타전자 매거진, https://koreamuratablog.tistory.com

- 무라타, https://murata.com

      

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