JP2021002657A - Performance-enhanced hybrid inductor using composite material and electronic component including the same - Google Patents

Performance-enhanced hybrid inductor using composite material and electronic component including the same Download PDF

Info

Publication number
JP2021002657A
JP2021002657A JP2020106385A JP2020106385A JP2021002657A JP 2021002657 A JP2021002657 A JP 2021002657A JP 2020106385 A JP2020106385 A JP 2020106385A JP 2020106385 A JP2020106385 A JP 2020106385A JP 2021002657 A JP2021002657 A JP 2021002657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hybrid
inductor
dielectric
dielectric layer
magnetic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020106385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ウク イム,
Wook Lim
ウク イム,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JP2021002657A publication Critical patent/JP2021002657A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006Printed inductances
    • H01F17/0013Printed inductances with stacked layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/288Shielding
    • H01F27/2885Shielding with shields or electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2809Printed windings on stacked layers

Abstract

To provide a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material designed to realize a high Q value which is an advantage of a ferrite inductor while maintaining the basic characteristics of a dielectric inductor.SOLUTION: A hybrid inductor includes a hybrid dielectric layer 120 in which a dielectric 122 and a magnetic material 124 are mixed, and an electrode pattern arranged in the hybrid dielectric layer 120. The hybrid dielectric layer 122 is a mixture obtained by adding the magnetic material 124 to the dielectric 122.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、ハイブリッドインダクタの具現技術に関し、より具体的には、複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品に関する。 The present invention relates to a technique for embodying a hybrid inductor, and more specifically to a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material and an electronic component having the same.

電子回路における受動素子として使用されるインダクタ(L)、キャパシタ(C)及び抵抗(R)は、各々の固有機能と役割を有したりするが、相互結合して新しい回路的機能を行ったりもする。 Inductors (L), capacitors (C), and resistors (R) used as passive elements in electronic circuits may have their own unique functions and roles, but they may also be interconnected to perform new circuit functions. To do.

例えば、キャパシタは、基本的に直流を遮断し、交流信号は通過させる役割を行うものの、時定数回路、時間遅延回路、RCフィルター及びLCフィルターを構成したりし、キャパシタ自体でノイズ(Noise)を除去する役割を行ったもする。 For example, a capacitor basically blocks direct current and allows an AC signal to pass through, but it also constitutes a time constant circuit, time delay circuit, RC filter, and LC filter, and the capacitor itself produces noise. It also plays a role in removing.

インダクタの場合、高周波ノイズ(Noise)の除去、インピーダンスの整合等の機能を行う。 In the case of an inductor, it performs functions such as removing high frequency noise (Noise) and matching impedance.

このようなインダクタは、磁性体素材を用いた磁性体インダクタと、誘電体素材を用いた誘電体インダクタとに分けられて、製品化されている。 Such inductors are divided into magnetic inductors using a magnetic material and dielectric inductors using a dielectric material, and are commercialized.

以下では、添付の図面を参照して、従来のインダクタについてより具体的に説明する。 In the following, the conventional inductor will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

図1は、従来のインダクタの特性を説明するための模式図であり、図2は、従来の誘電体インダクタと磁性体インダクタの特性を示した模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the characteristics of a conventional inductor, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the characteristics of a conventional dielectric inductor and a magnetic inductor.

図1及び図2に示したように、従来のインダクタは、誘電体を用いた高周波用誘電体インダクタと、磁性体を用いた低周波用フェライトインダクタとに分けられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, conventional inductors are divided into high-frequency dielectric inductors using a dielectric and low-frequency ferrite inductors using a magnetic material.

誘電体インダクタは、透磁率が1であるため、高いインダクタンス値を得にくい点があるものの、損失が相対的に小さいため、高い周波数における高い品質係数値を有するインダクタを容易に具現するという長所がある。 A dielectric inductor has a magnetic permeability of 1, which makes it difficult to obtain a high inductance value, but has a relatively small loss, so it has the advantage of easily embodying an inductor with a high quality coefficient value at high frequencies. is there.

一方、磁性体インダクタは、透磁率が高いため、同じ空間における高いインダクタンスを具現することが容易であるものの、磁性体の損失が大きいため、高い品質係数値を得にくく、高周波動作も難しい短所がある。 On the other hand, magnetic inductors have high magnetic permeability, so it is easy to realize high inductance in the same space, but because of the large loss of magnetic material, it is difficult to obtain high quality coefficient values and high frequency operation is also difficult. is there.

このように、誘電体インダクタと磁性体インダクタは、可用周波数が確実と異なり、求められる特性も異なるため、適用分野が両分して開発されており、現在、製品も両分されている。 As described above, the dielectric inductor and the magnetic inductor have different usable frequencies and different required characteristics. Therefore, the application fields have been divided into two, and the products are also divided into two at present.

一方、図3は、磁性体と誘電体が交互に積層したインダクタ構造を示した図面であり、図4は、コモンモードフィルター構造を示した模式図で、図5は、コモンモードフィルター製品を示した写真である。 On the other hand, FIG. 3 is a drawing showing an inductor structure in which magnetic materials and dielectric materials are alternately laminated, FIG. 4 is a schematic view showing a common mode filter structure, and FIG. 5 shows a common mode filter product. It is a photograph.

図3に示したように、磁性体と誘電体が交互に積層した複合構造のインダクタが示されている。 As shown in FIG. 3, an inductor having a composite structure in which magnetic materials and dielectric materials are alternately laminated is shown.

図4及び図5には、複合構造のインダクタを用いたコモンモード(common mode)ノイズを制御するコモンモードフィルター(common mode filter)構造と製品を示した。 4 and 5 show a common mode filter structure and a product for controlling common mode noise using an inductor having a composite structure.

このようなコモンモードフィルターは、高速差動信号ライン間での不均衡により発生するコモンモードノイズを除去する。また、コモンモードフィルターは、スマートフォンを初め、モバイル機器やデジタル機器の数〜数百GHzの高周波帯域で円滑なデータを処理するための必須部品である。 Such a common mode filter removes common mode noise caused by imbalances between high speed differential signal lines. In addition, the common mode filter is an indispensable component for smoothly processing data in the high frequency band of several to several hundred GHz of mobile devices and digital devices such as smartphones.

このようなコモンモードフィルターは、磁性体と誘電体が積層した複合構造を利用したが、透磁率の特性を利用するインダクタは、磁性体構造内に具現され、誘電率の特性を利用するキャパシタは、誘電体構造に具現されている。 Such a common mode filter uses a composite structure in which a magnetic material and a dielectric are laminated, but an inductor that utilizes the magnetic permeability characteristic is embodied in the magnetic material structure, and a capacitor that utilizes the dielectric constant characteristic is used. , Is embodied in a dielectric structure.

すなわち、複合構造を利用したものの、ここで具現されたインダクタは、磁性体インダクタに相当するものである。このように、従来技術は、磁性体又は誘電体の一種類の素材としてインダクタを具現してきたところ、磁性体又は誘電体の固有特性に起因するインダクタ特性のみを示すだけである。 That is, although the composite structure is used, the inductor embodied here corresponds to a magnetic inductor. As described above, the prior art has embodied an inductor as a kind of material for a magnetic material or a dielectric, and only shows the inductor characteristics due to the inherent characteristics of the magnetic material or the dielectric.

関連する先行文献としては、韓国公開特許公報第10−2014−0131418号(2014年11月13日に公開)があり、同文献にはハイブリッド型パワーインダクタ及びその製造方法が記載されている。 As a related prior document, there is Korean Patent Publication No. 10-2014-0131418 (published on November 13, 2014), which describes a hybrid power inductor and a method for manufacturing the same.

本発明の目的は、誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、フェライトインダクタの長所である高いQ値を具現可能に設計された複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品を提供することである。 An object of the present invention is to provide a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material designed to realize a high Q value, which is an advantage of a ferrite inductor, while maintaining the basic characteristics of a dielectric inductor, and electronic components having the same. Is to provide.

上記目的を達成するための本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタは、誘電体と磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層;及び前記ハイブリッド誘電体層内に配置された電極パターン;を含み、前記ハイブリッド誘電体層は、誘電体に磁性体が添加された混合物であることを特徴とする。 The performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is a hybrid dielectric layer in which a dielectric and a magnetic material are mixed; and is arranged in the hybrid dielectric layer. The hybrid dielectric layer includes an electrode pattern; and is characterized in that the hybrid dielectric layer is a mixture in which a magnetic material is added to the dielectric material.

前記誘電体は、セラミック材質であり、前記磁性体は、フェライト材質であることを特徴とする。 The dielectric is made of a ceramic material, and the magnetic material is made of a ferrite material.

また、前記ハイブリッド誘電体層は、前記誘電体に磁性体が添加された混合物を焼結した焼結体であるのが好ましい。 Further, the hybrid dielectric layer is preferably a sintered body obtained by sintering a mixture in which a magnetic material is added to the dielectric material.

前記ハイブリッド誘電体層は、前記誘電体95〜99.999重量%及び磁性体0.001〜5重量%を含んでいてもよい。 The hybrid dielectric layer may contain 95 to 99.999% by weight of the dielectric and 0.001 to 5% by weight of the magnetic material.

このとき、前記ハイブリッド誘電体層は、前記誘電体98〜99.99重量%及び磁性体0.01〜2重量%を含むことがより好ましい。 At this time, it is more preferable that the hybrid dielectric layer contains 98 to 99.99% by weight of the dielectric and 0.01 to 2% by weight of the magnetic material.

前記ハイブリッド誘電体層は、複数の層からなり、前記電極パターンは、前記複数の層からなるハイブリッド誘電体層の一面及び他面のうち少なくとも一つに配置された水平部と、前記複数の層からなるハイブリッド誘電体層を貫通して、前記水平部を連結する少なくとも一つの貫通部を有し得る。 The hybrid dielectric layer is composed of a plurality of layers, and the electrode pattern includes a horizontal portion arranged on at least one surface and the other surface of the hybrid dielectric layer composed of the plurality of layers, and the plurality of layers. It may have at least one penetrating portion that penetrates the hybrid dielectric layer made of and connects the horizontal portions.

上記目的を達成するための本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタを有する電子部品は、インダクタ;及び前記インダクタに連結された少なくとも一つの電子素子;を含み、前記インダクタは、誘電体と磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層;及び前記ハイブリッド誘電体層内に配置された電極パターン;を含み、前記ハイブリッド誘電体層は、誘電体に磁性体が添加された混合物であることを特徴とする。 An electronic component having a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes an inductor; and at least one electronic element connected to the inductor; , A hybrid dielectric layer in which a dielectric and a magnetic material are mixed; and an electrode pattern arranged in the hybrid dielectric layer; the hybrid dielectric layer is a mixture in which a magnetic material is added to a dielectric material. It is characterized by being.

本発明による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品は、誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、フェライトインダクタの長所である高いQ値を示す最適の誘電体及び磁性体の組成比を想到した。 The performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the present invention and the electronic components having the same are the optimum dielectric and magnetic material showing a high Q value, which is an advantage of the ferrite inductor, while maintaining the basic characteristics of the dielectric inductor. I came up with the composition ratio of.

この結果、本発明による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品は、誘電体及び磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層への材料変更によって誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、フェライトインダクタの長所である高いQ値を有し得るため、5G移動通信に適した高周波及び低損失の特性を共に満たすことができる。 As a result, the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the present invention and the electronic component having the same maintain the basic characteristics of the dielectric inductor by changing the material to the hybrid dielectric layer in which the dielectric and the magnetic material are mixed. At the same time, since it can have a high Q value, which is an advantage of the ferrite inductor, it can satisfy both high frequency and low loss characteristics suitable for 5G mobile communication.

これによって、本発明による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品は、インダクタ単品で具現することができるだけでなく、インダクタ、キャパシタ等の電子素子が複数集積したモジュールや部品、例えば、帯域通過フィルター、共振器、電力増幅器、発振器等の回路構成に適用されて、回路全体の性能を改善するために活用されうる。 As a result, the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the present invention and the electronic components having the same can be realized not only by the inductor alone, but also by modules and components in which a plurality of electronic elements such as inductors and capacitors are integrated. For example, it can be applied to circuit configurations such as band pass filters, resonators, power amplifiers, oscillators, etc., and can be utilized to improve the performance of the entire circuit.

従来のインダクタ特性を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the conventional inductor characteristic. 従来の誘電体インダクタと磁性体インダクタの特性を示した模式図。The schematic diagram which showed the characteristic of the conventional dielectric inductor and the magnetic inductor. 磁性体と誘電体が交互に積層したインダクタ構造を示した図面。The drawing which showed the inductor structure in which the magnetic material and the dielectric material were alternately laminated. コモンモードフィルター構造を示した模式図。The schematic diagram which showed the common mode filter structure. コモンモードフィルター製品を示した写真。A photo showing a common mode filter product. 本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタを示した斜視図。The perspective view which showed the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material by the Example of this invention. 図6のハイブリッド誘電体層を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the hybrid dielectric layer of FIG. 実施例1〜5及び比較例1に従って製造されたインダクタを撮影して示した写真。Photographs showing photographs of inductors manufactured according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. 実施例1〜4に従って製造されたハイブリッド誘電体層に対する電極反応実験の結果を示した写真。Photographs showing the results of electrode reaction experiments on hybrid dielectric layers manufactured according to Examples 1 to 4. 実施例1〜5及び比較例1に従って製造されたインダクタに対する周波数別インダクタンス値を測定した結果を示したグラフ。The graph which showed the result of having measured the inductance value by frequency with respect to the inductor manufactured according to Example 1-5 and Comparative Example 1. 実施例1〜5及び比較例1に従って製造されたインダクタに対する周波数別Q値を測定した結果を示したグラフ。The graph which showed the result of having measured the Q value by frequency for the inductor manufactured according to Example 1-5 and the comparative example 1. FIG.

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は、以下に開示する実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態に具現されるものであり、ただし、本実施例は、本発明の開示を完全にして、本発明の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されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。全明細書における同じ参照符号は、同じ構成要素を指す。 The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will be clarified with reference to the examples described in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the examples disclosed below, and is embodied in various forms different from each other. However, the present embodiment completes the disclosure of the present invention. It is provided to fully inform a person having ordinary knowledge in the technical field to which the invention belongs the scope of the invention, and the present invention is only defined by the claims. The same reference numerals in the entire specification refer to the same components.

以下に添付する図面を参照して本発明の好ましい実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品について詳説すれば、次のとおりである。 A performance-enhanced hybrid inductor using a composite material according to a preferred embodiment of the present invention and an electronic component having the same will be described in detail with reference to the drawings attached below.

図6は、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタを示した斜視図であり、図7は、図6のハイブリッド誘電体層を説明するための模式図である。 FIG. 6 is a perspective view showing a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the hybrid dielectric layer of FIG.

図6及び図7を参照すれば、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ100は、誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、フェライトインダクタの長所である高いQ値を具現可能に設計された。 Referring to FIGS. 6 and 7, the performance-enhanced hybrid inductor 100 using the composite material according to the embodiment of the present invention has a high Q value, which is an advantage of the ferrite inductor, while maintaining the basic characteristics of the dielectric inductor. Designed to be feasible.

5G移動通信用受動部品のうち一つとして使用されるインダクタ100は、Q値が非常に重要な部品であり、回路を設計する際、インダクタ100のQ値が回路のQ値を決定する最大要素であるため、本発明では、誘電体及び磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層120への材料変更によって誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、高いQ値を有するインダクタ100を開発した。 The inductor 100 used as one of the passive components for 5G mobile communication has a very important Q value, and when designing a circuit, the Q value of the inductor 100 is the largest factor that determines the Q value of the circuit. Therefore, in the present invention, the inductor 100 having a high Q value has been developed while maintaining the basic characteristics of the dielectric inductor by changing the material to the hybrid dielectric layer 120 in which the dielectric and the magnetic material are mixed.

これによって、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ100は、5G移動通信に適した高周波及び低損失の特性を共に満たすことができる。 Thereby, the performance-enhanced hybrid inductor 100 using the composite material according to the embodiment of the present invention can satisfy both the high frequency and low loss characteristics suitable for 5G mobile communication.

このため、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ100は、ハイブリッド誘電体層120及び電極パターン140を含む。 Therefore, the performance-enhanced hybrid inductor 100 using the composite material according to the embodiment of the present invention includes the hybrid dielectric layer 120 and the electrode pattern 140.

ハイブリッド誘電体層120は、誘電体122と磁性体124とが混合したものが用いられる。ここで、ハイブリッド誘電体層120は、誘電体122に磁性体124が添加された混合物であることがより好ましい。 As the hybrid dielectric layer 120, a mixture of the dielectric 122 and the magnetic material 124 is used. Here, the hybrid dielectric layer 120 is more preferably a mixture in which the magnetic material 124 is added to the dielectric material 122.

このとき、誘電体122は、セラミック材質が用いられる。一例として、誘電体122は、ZnOを主成分とするセラミック材質が用いられてもよく、各種添加剤(例えば、Bi、Sb、Ag、Mn、Co、Zr、Cr、Al等の酸化物)をさらに添加して、必要とするインダクタ特性を具現して、接合性及び収縮率を制御することができるようになる。これによって、誘電体122は、セラミック材質の単独からなるか、又はセラミック材質に各種添加剤がさらに添加された混合物を用いることができる。 At this time, a ceramic material is used for the dielectric 122. As an example, the dielectric 122 may be made of a ceramic material containing ZnO as a main component, and various additives (for example, oxides of Bi, Sb, Ag, Mn, Co, Zr, Cr, Al, etc.) may be used. In addition, it becomes possible to realize the required inductor characteristics and control the bondability and shrinkage rate. Thereby, the dielectric 122 can be made of the ceramic material alone, or a mixture in which various additives are further added to the ceramic material can be used.

そして、磁性体124は、フェライト材質が用いられる。一例として、磁性体124は、Fe−Ni−Znを主成分とするフェライト(ferrite)材質が用いられてもよく、構成成分及び含量を調節して、必要とするインダクタンスを制御することができる。また、磁性体124は、各種添加剤(例えば、Bi、Co、Si、又はCu等の酸化物)をさらに添加して、接合性及び塑性時の収縮率を制御することができるようになる。これによって、磁性体124は、フェライト材質の単独からなるか、又はフェライト材質に各種添加剤がさらに添加された混合物を用いることができる。 A ferrite material is used for the magnetic material 124. As an example, as the magnetic material 124, a ferrite material containing Fe—Ni—Zn as a main component may be used, and the required inductance can be controlled by adjusting the constituent components and the content. Further, the magnetic material 124 can further add various additives (for example, oxides such as Bi, Co, Si, or Cu) to control the bondability and the shrinkage rate at the time of plasticity. As a result, the magnetic material 124 can be made of the ferrite material alone, or a mixture in which various additives are further added to the ferrite material can be used.

前述したハイブリッド誘電体層120は、誘電体122に磁性体124が添加された混合物を焼結した焼結体であることがより好ましい。 The hybrid dielectric layer 120 described above is more preferably a sintered body obtained by sintering a mixture in which the magnetic material 124 is added to the dielectric material 122.

このようなハイブリッド誘電体層120は、誘電体122の95〜99.999重量%及び磁性体124の0.001〜5重量%を含むのが好ましく、より好ましい範囲としては、誘電体122の98〜99.99重量%及び磁性体124の0.01〜2重量%を提示することができる。 Such a hybrid dielectric layer 120 preferably contains 95 to 99.999% by weight of the dielectric 122 and 0.001 to 5% by weight of the magnetic material 124, and more preferably 98 of the dielectric 122. ~ 99.99% by weight and 0.01-2% by weight of the magnetic material 124 can be presented.

磁性体124がハイブリッド誘電体層120の全体重量の0.001重量%未満で微量添加される場合には、誘電体インダクタと類似に低用量及び高周波の特性を示し、低いQ値を示し得る。逆に、磁性体124がハイブリッド誘電体層120の全体重量の5重量%を超えて多量添加される場合には、フェライトインダクタと同様、高用量及び低周波の特性を示し、誘電体122が含有された長所を発揮することができない問題がある。 When the magnetic material 124 is added in a small amount in an amount of less than 0.001% by weight based on the total weight of the hybrid dielectric layer 120, it exhibits low dose and high frequency characteristics similar to the dielectric inductor and may exhibit a low Q value. On the contrary, when the magnetic material 124 is added in a large amount exceeding 5% by weight of the total weight of the hybrid dielectric layer 120, it exhibits high dose and low frequency characteristics like the ferrite inductor, and the dielectric 122 is contained. There is a problem that it is not possible to demonstrate its advantages.

このように、本発明では、ハイブリッド誘電体層120の磁性体124の分率を最適含量比で制御することによって、誘電体インダクタの特性を維持しつつ、フェライト誘電体の長所である高いQ値を得ることができる。 As described above, in the present invention, by controlling the fraction of the magnetic material 124 of the hybrid dielectric layer 120 with the optimum content ratio, the high Q value which is an advantage of the ferrite dielectric material is maintained while maintaining the characteristics of the dielectric inductor. Can be obtained.

電極パターン140は、ハイブリッド誘電体層120内に配置される。このような電極パターン140は、銅(Cu)、タングステン(W)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)及びクロム(Cr)のうち1種以上の材質で形成されうるが、これに制限されるものではなく、伝導性を有する金属物質であれば制限なく用いることができる。 The electrode pattern 140 is arranged in the hybrid dielectric layer 120. Such electrode patterns 140 include copper (Cu), tungsten (W), cobalt (Co), nickel (Ni), titanium (Ti), aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag) and chromium (Ag). It can be formed of one or more materials of Cr), but is not limited to this, and any metallic substance having conductivity can be used without limitation.

ここで、ハイブリッド誘電体層120は、複数の層からなり得る。この場合、電極パターン140は、水平部142及び貫通部144を有し得る。電極パターン140の水平部142は、複数の層からなるハイブリッド誘電体層120の一面及び他面のうち少なくとも一つに配置される。電極パターン140の貫通部144は、複数の層からなるハイブリッド誘電体層120を貫通して、水平部142を連結するように少なくとも一つが配置される。 Here, the hybrid dielectric layer 120 may be composed of a plurality of layers. In this case, the electrode pattern 140 may have a horizontal portion 142 and a penetrating portion 144. The horizontal portion 142 of the electrode pattern 140 is arranged on at least one of one surface and the other surface of the hybrid dielectric layer 120 composed of a plurality of layers. At least one of the penetrating portions 144 of the electrode pattern 140 is arranged so as to penetrate the hybrid dielectric layer 120 composed of a plurality of layers and connect the horizontal portions 142.

一方、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタを有する電子部品は、ハイブリッドインダクタ及び電子素子を含む。 On the other hand, the electronic component having the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the embodiment of the present invention includes the hybrid inductor and the electronic element.

ここで、電子素子は、ハイブリッドインダクタに少なくとも一つが連結される。 Here, at least one electronic element is connected to the hybrid inductor.

このとき、ハイブリッドインダクタは、図7及び図8を参照して説明したハイブリッドインダクタと実質的に同様なものが用いられる。 At this time, as the hybrid inductor, substantially the same as the hybrid inductor described with reference to FIGS. 7 and 8 is used.

すなわち、ハイブリッドインダクタは、誘電体と磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層及び前記ハイブリッド誘電体層内に配置された電極パターンを含む。このとき、ハイブリッド誘電体層は、誘電体に磁性体が添加された混合物が用いられる。 That is, the hybrid inductor includes a hybrid dielectric layer in which a dielectric and a magnetic material are mixed, and an electrode pattern arranged in the hybrid dielectric layer. At this time, as the hybrid dielectric layer, a mixture in which a magnetic material is added to the dielectric material is used.

今まで考察したように、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品は、誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、フェライトインダクタの長所である高いQ値を示す最適の誘電体及び磁性体の組成比を想到した。 As discussed so far, the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the embodiment of the present invention and the electronic component having the same have high Q, which is an advantage of the ferrite inductor while maintaining the basic characteristics of the dielectric inductor. We came up with the optimum composition ratio of dielectric and magnetic material to show the value.

この結果、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品は、誘電体及び磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層への材料変更によって誘電体インダクタの基本特性を維持しつつ、フェライトインダクタの長所である高いQ値を有し得るため、5G移動通信に適した高周波及び低損失の特性を共に満たすことができる。 As a result, the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material and the electronic component having the same according to the embodiment of the present invention are based on the dielectric inductor by changing the material to the hybrid dielectric layer in which the dielectric and the magnetic material are mixed. Since it can have a high Q value, which is an advantage of the ferrite inductor, while maintaining the characteristics, it is possible to satisfy both the high frequency and low loss characteristics suitable for 5G mobile communication.

これによって、本発明の実施例による複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ及びこれを有する電子部品は、インダクタの単品で具現することができるだけでなく、インダクタ、キャパシタ等の電子素子が複数集積したモジュールや部品、例えば、帯域通過フィルター、共振器、電力増幅器、発振器等の回路構成に適用されて、回路全体の性能を改善するために活用されうる。 As a result, the performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to the embodiment of the present invention and the electronic component having the same can be realized not only as a single inductor but also a plurality of electronic elements such as an inductor and a capacitor are integrated. It can be applied to circuit configurations of modules and components, such as band pass filters, resonators, power amplifiers, oscillators, etc., and can be utilized to improve the performance of the entire circuit.

実施例
以下では、本発明の好ましい実施例を介して本発明の構成及び作用をさらに詳説する。ただし、これは、本発明の好ましい例示として提示されたものであり、どのような意味でも、これによって本発明が制限されると解釈されてはならない。
Examples In the following, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred examples of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the invention and should not be construed as limiting the invention in any way.

ここに記載していない内容は、この技術分野における熟練者であれば、技術的に十分に類推することができるため、その説明を省略する。 The contents not described here can be sufficiently inferred technically by an expert in this technical field, and therefore the description thereof will be omitted.

1.インダクタ製造
実施例1
誘電体99.5wt%及びフェライト0.5wt%で組成されたハイブリッド誘電体層を用いてハイブリッドインダクタを製造した。
1. 1. Inductor Manufacturing Example 1
A hybrid inductor was manufactured using a hybrid dielectric layer composed of 99.5 wt% dielectric and 0.5 wt% ferrite.

実施例2
誘電体99.0wt%及びフェライト1.0wt%で組成されたハイブリッド誘電体層を用いてハイブリッドインダクタを製造した。
Example 2
A hybrid inductor was manufactured using a hybrid dielectric layer composed of 99.0 wt% dielectric and 1.0 wt% ferrite.

実施例3
誘電体98.5wt%及びフェライト1.5wt%で組成されたハイブリッド誘電体層を用いてハイブリッドインダクタを製造した。
Example 3
A hybrid inductor was manufactured using a hybrid dielectric layer composed of 98.5 wt% dielectric and 1.5 wt% ferrite.

実施例4
誘電体98.0wt%及びフェライト2.0wt%で組成されたハイブリッド誘電体層を用いてハイブリッドインダクタを製造した。
Example 4
A hybrid inductor was manufactured using a hybrid dielectric layer composed of 98.0 wt% dielectric and 2.0 wt% ferrite.

実施例5
誘電体97.5wt%及びフェライト2.5wt%で組成されたハイブリッド誘電体層を用いてハイブリッドインダクタを製造した。
Example 5
A hybrid inductor was manufactured using a hybrid dielectric layer composed of 97.5 wt% dielectric and 2.5 wt% ferrite.

比較例1
誘電体100wt%で組成された誘電体層を用いて誘電体インダクタを製造した。
Comparative Example 1
A dielectric inductor was manufactured using a dielectric layer composed of 100 wt% dielectric.

2.物性評価
図8は、実施例1〜5及び比較例1によるインダクタを撮影して示した写真である。
2. 2. Evaluation of Physical Properties FIG. 8 is a photograph showing the inductors of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

図8に示したように、実施例1〜5及び比較例1に従って製造されたインダクタを撮影した実測写真が示されている。 As shown in FIG. 8, actual measurement photographs of inductors manufactured according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 are shown.

このとき、実施例1〜5に従って製造されたインダクタは、磁性体が0.5wt%、1.0wt、1.5wt%、2.0wt%及び3.0wt%でそれぞれ組成されたハイブリッド誘電体層を用いたものであり、比較例1に従って製造されたインダクタは、誘電体100wt%で組成された誘電体層を用いたものである。 At this time, the inductor manufactured according to Examples 1 to 5 is a hybrid dielectric layer in which the magnetic material is composed of 0.5 wt%, 1.0 wt, 1.5 wt%, 2.0 wt%, and 3.0 wt%, respectively. The inductor manufactured according to Comparative Example 1 uses a dielectric layer composed of 100 wt% of a dielectric.

一方、図9は、実施例1〜4に従って製造されたハイブリッド誘電体層に対する電極反応実験の結果を示した写真である。 On the other hand, FIG. 9 is a photograph showing the results of an electrode reaction experiment on a hybrid dielectric layer manufactured according to Examples 1 to 4.

図9に示したように、実施例1〜4に従って製造されたハイブリッド誘電体層は、誘電体99.5wt%及び磁性体0.5wt%、誘電体99wt%及び磁性体1.0wt、誘電体98.5wt%及び磁性体1.5wt%と、誘電体98wt%及び磁性体2.0wt%でそれぞれ組成される最適分率に制御されることによって、クラックの発生なしに電極パターンと同時塑性が行われることを確認することができる。 As shown in FIG. 9, the hybrid dielectric layer manufactured according to Examples 1 to 4 has 99.5 wt% dielectric and 0.5 wt% magnetic material, 99 wt% dielectric and 1.0 wt% magnetic material, and a dielectric material. By controlling the optimum fractions composed of 98.5 wt% and 1.5 wt% of magnetic material and 98 wt% of dielectric and 2.0 wt% of magnetic material, the electrode pattern and simultaneous plasticity can be achieved without cracking. It can be confirmed that it will be done.

一方、図10は、実施例1〜5及び比較例1に従って製造されたインダクタに対する周波数別インダクタンス値を測定した結果を示したグラフである。 On the other hand, FIG. 10 is a graph showing the results of measuring the frequency-specific inductance values for the inductors manufactured according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

図10に示したように、実施例1〜4に従って製造されたインダクタの場合、比較例1に従って製造されたインダクタに比べて、0〜1200MHzの周波数帯域におけるインダクタンス値がほとんど上昇したことを確認することができる。ただし、磁性体が3wt%で多量添加された実施例5の場合には、比較例1に従って製造されたインダクタに類似するインダクタンス値を示していることを確認した。 As shown in FIG. 10, in the case of the inductor manufactured according to Examples 1 to 4, it is confirmed that the inductance value in the frequency band of 0 to 1200 MHz is almost increased as compared with the inductor manufactured according to Comparative Example 1. be able to. However, in the case of Example 5 in which a large amount of magnetic material was added at 3 wt%, it was confirmed that the inductance value was similar to that of the inductor manufactured according to Comparative Example 1.

図11は、実施例1〜5及び比較例1に従って製造されたインダクタに対する周波数別Q値を測定した結果を示したグラフである。 FIG. 11 is a graph showing the results of measuring the Q value for each frequency with respect to the inductors manufactured according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

図11に示したように、実施例1〜4に従って製造されたインダクタの場合、比較例1によって製造されたインダクタに比べて、0〜1200MHzの周波数帯域におけるQ値がほとんど上昇したことを確認することができる。ただし、磁性体が3wt%で多量添加された実施例5の場合には、比較例1に従って製造されたインダクタに類似するQ値を示していることを確認した。 As shown in FIG. 11, in the case of the inductor manufactured according to Examples 1 to 4, it is confirmed that the Q value in the frequency band of 0 to 1200 MHz is almost increased as compared with the inductor manufactured by Comparative Example 1. be able to. However, in the case of Example 5 in which a large amount of magnetic material was added at 3 wt%, it was confirmed that the Q value was similar to that of the inductor manufactured according to Comparative Example 1.

特に、比較例1に従って製造されたインダクタのQ最大値は、14と測定されたが、実施例3に従って製造されたインダクタのQ最大値は、17.2と測定され、実施例3に従って製造されたインダクタのQ最大値が約20%程上昇したことを確認した。 In particular, the maximum Q value of the inductor manufactured according to Comparative Example 1 was measured as 14, but the maximum Q value of the inductor manufactured according to Example 3 was measured as 17.2 and manufactured according to Example 3. It was confirmed that the maximum Q value of the inductor was increased by about 20%.

以上では、本発明の実施例を中心に説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する技術者の水準で多様な変更や変形を加えることができる。このような変更と変形は、本発明が提供する技術思想の範囲を脱しない限り、本発明に属すると言える。よって、本発明の権利範囲は、以下に記載する請求の範囲によって判断すべきである。 Although the examples of the present invention have been mainly described above, various changes and modifications can be made at the level of an engineer having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention as long as they do not deviate from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of rights of the present invention should be determined by the claims described below.

100 ハイブリッドインダクタ
120 ハイブリッド誘電体層
122 誘電体
124 磁性体
140 電極パターン
142 電極パターンの水平部
144 電極パターンの貫通部
100 Hybrid Inductor 120 Hybrid Dielectric Layer 122 Dielectric
124 Magnetic material 140 Electrode pattern 142 Horizontal part of electrode pattern 144 Penetration part of electrode pattern

Claims (7)

誘電体と磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層;及び、
前記ハイブリッド誘電体層内に配置された電極パターン;を含み、
前記ハイブリッド誘電体層は、誘電体に磁性体が添加された混合物であることを特徴とする、複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ。
A hybrid dielectric layer in which a dielectric and a magnetic material are mixed;
Includes an electrode pattern disposed within the hybrid dielectric layer;
The hybrid dielectric layer is a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material, which is a mixture in which a magnetic material is added to a dielectric.
前記誘電体は、セラミック材質であり、
前記磁性体は、フェライト材質であることを特徴とする、
請求項1に記載の複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ。
The dielectric is a ceramic material.
The magnetic material is made of a ferrite material.
A performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to claim 1.
前記ハイブリッド誘電体層は、
前記誘電体に磁性体が添加された混合物を焼結した焼結体であることを特徴とする、
請求項1に記載の複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ。
The hybrid dielectric layer is
It is a sintered body obtained by sintering a mixture in which a magnetic material is added to the dielectric material.
A performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to claim 1.
前記ハイブリッド誘電体層は、
前記誘電体95〜99.999重量%及び磁性体0.001〜5重量%を含むことを特徴とする、
請求項1に記載の複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ。
The hybrid dielectric layer is
It is characterized by containing 95 to 99.999% by weight of the dielectric and 0.001 to 5% by weight of the magnetic material.
A performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to claim 1.
前記ハイブリッド誘電体層は、
前記誘電体98〜99.99重量%及び磁性体0.01〜2重量%を含むことを特徴とする、
請求項4に記載の複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ。
The hybrid dielectric layer is
It is characterized by containing 98 to 99.99% by weight of the dielectric and 0.01 to 2% by weight of the magnetic material.
A performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to claim 4.
前記ハイブリッド誘電体層は、複数の層からなり、
前記電極パターンは、前記複数の層からなるハイブリッド誘電体層の一面及び他面のうち少なくとも一つに配置された水平部と、前記複数の層からなるハイブリッド誘電体層を貫通して、前記水平部を連結する少なくとも一つの貫通部を有することを特徴とする、
請求項1に記載の複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタ。
The hybrid dielectric layer is composed of a plurality of layers.
The electrode pattern penetrates a horizontal portion arranged on at least one of one surface and the other surface of the hybrid dielectric layer composed of the plurality of layers and the hybrid dielectric layer composed of the plurality of layers, and is said to be horizontal. It is characterized by having at least one penetrating portion connecting the portions.
A performance-enhanced hybrid inductor using the composite material according to claim 1.
ハイブリッドインダクタ;及び、
前記ハイブリッドインダクタに連結された少なくとも一つの電子素子;を含み、
前記ハイブリッドインダクタは、誘電体と磁性体とが混合したハイブリッド誘電体層;及び前記ハイブリッド誘電体層内に配置された電極パターン;を含み、
前記ハイブリッド誘電体層は、誘電体に磁性体が添加された混合物であることを特徴とする、複合材料を用いた性能強化型ハイブリッドインダクタを有する電子部品。
Hybrid inductor; and
Includes at least one electronic device coupled to the hybrid inductor;
The hybrid inductor includes a hybrid dielectric layer in which a dielectric and a magnetic material are mixed; and an electrode pattern arranged in the hybrid dielectric layer;
The hybrid dielectric layer is an electronic component having a performance-enhanced hybrid inductor using a composite material, which is a mixture in which a magnetic material is added to a dielectric.
JP2020106385A 2019-06-20 2020-06-19 Performance-enhanced hybrid inductor using composite material and electronic component including the same Pending JP2021002657A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0073650 2019-06-20
KR1020190073650A KR102161540B1 (en) 2019-06-20 2019-06-20 Performance enhanced hybrid inductor using composite material and electronic component having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021002657A true JP2021002657A (en) 2021-01-07

Family

ID=72808817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020106385A Pending JP2021002657A (en) 2019-06-20 2020-06-19 Performance-enhanced hybrid inductor using composite material and electronic component including the same

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2021002657A (en)
KR (1) KR102161540B1 (en)
CN (1) CN112117089A (en)
TW (1) TW202101489A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016196398A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 Tdk株式会社 Composite ferrite composition and electronic component

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100232547B1 (en) * 1994-02-09 2000-03-15 후지무라 마사지카, 아키모토 유미 Composite lc part and composite lc chip part
JP5067541B2 (en) * 2007-03-30 2012-11-07 Tdk株式会社 Dielectric ceramic composition, composite electronic component and multilayer ceramic capacitor
US20110095856A1 (en) * 2008-05-09 2011-04-28 Taiyo Yuden Co., Ltd. Multi layer inductor and method for manufacturing the same
JP4618383B2 (en) * 2008-05-12 2011-01-26 Tdk株式会社 Dielectric ceramic composition, multilayer composite electronic component, multilayer common mode filter, multilayer ceramic coil and multilayer ceramic capacitor
EP2330604A4 (en) * 2008-09-30 2018-03-28 Soshin Electric Co. Ltd. Composite electronic component
JP5892430B2 (en) * 2011-09-02 2016-03-23 株式会社村田製作所 Ceramic electronic component and method for manufacturing ceramic electronic component
JP5790702B2 (en) * 2013-05-10 2015-10-07 Tdk株式会社 Composite ferrite composition and electronic component

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016196398A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 Tdk株式会社 Composite ferrite composition and electronic component

Also Published As

Publication number Publication date
CN112117089A (en) 2020-12-22
KR102161540B1 (en) 2020-10-05
TW202101489A (en) 2021-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100920026B1 (en) Magnetic and dielectric composite electronic device
CN106664069A (en) Common mode noise filter
US20060014303A1 (en) Layered ceramic electronic part and manufacturing method thereof
US9875839B2 (en) Magnetic composition and inductor including the same
US6346865B1 (en) EMI/RFI filter including a ferroelectric/ferromagnetic composite
JP5605342B2 (en) Electronic components and board modules
JP3870936B2 (en) Multilayer ceramic electronic components
JP4693587B2 (en) Bandpass filter
JP2021002657A (en) Performance-enhanced hybrid inductor using composite material and electronic component including the same
JP2000151325A (en) Stacked chip-type noise filter and its manufacture
JPH08124746A (en) Laminated inductor
JPH1117483A (en) Lamination 1c-type noise filter and its producing method
JP4741566B2 (en) Noise filter and multilayer noise filter
JP2007234755A (en) Lc composite filter component and manufacturing method thereof
JP5285951B2 (en) Bandpass filter and multilayer bandpass filter.
JP4839762B2 (en) Surge absorber
JP2000196391A (en) Filter
JP2002208515A (en) Laminated inductor
KR102463333B1 (en) Coil Electronic Component
JP4794469B2 (en) Multilayer dielectric filter
JPH08167523A (en) Laminated inductor and manufacture thereof
JP4912338B2 (en) Multilayer dielectric filter
JPH02271704A (en) Lc filter
JP2022029586A (en) Common mode choke coil
JPH03161910A (en) Impedance element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200619

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210423

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211112