JP6324678B2 - Ｅｓｄ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ - Google Patents
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Description
本発明は、ＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタに関し、より詳細には、コモンモードフィルタの外部電極端子を第１外部電極端子と第２外部電極端子とに分け、その間にＥＳＤ保護パターンが組み込まれるようにして、コモンモードフィルタの機能及び静電気除去の機能を一つの電子部品に統合して具現することで、ＳＥＴ製品の適用時に実装面積が縮小されるようにする、ＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタに関する。
近年、携帯電話、家電製品、ＰＣ、ＰＤＡ、ＬＣＤ、ナビゲーションなどの電子機器が徐々にデジタル化及び高速化しつつある。このような電子機器は外部からの刺激に敏感であり、外部から小さい異常電圧と高周波ノイズが電子機器の内部回路に流入される場合、回路が破損されたり信号が歪むことが生じる。
このような異常電圧及びノイズの原因としては、回路内で生じるスイッチング電圧、電源電圧に含まれた電源ノイズ、不要な電磁気信号または電磁気雑音などが挙げられ、このような異常電圧及び高周波ノイズが回路に流入されることを防止するための手段としてフィルタを用いている。
通常の差動信号送信システムでは、コモンモードノイズを除去するためのコモンモードノイズフィルタと共に入出力端子で生じ得る静電気放電（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；以下、「ＥＳＤ」とする）を抑制するために、ダイオード、バリスタなどの受動部品を別に使用しなければならない。
このように、ＥＳＤに対応するために別の受動部品を入出力端子に使用すると、実装面積及び製造コストが増加し、信号が歪む現象などが生じる。
例えば、バリスタを用いてＥＳＤを抑制するためには、入出力端子にバリスタの一端を連結し、接地端子にバリスタの他端を連結することで電子機器の内部の電子部品を保護する。
しかし、バリスタは過渡電圧が印加されていない電子機器の正常動作状態ではキャパシタとして機能する。キャパシタは高い周波数でキャパシタンス値が変化するため、バリスタ素子を高周波または高速のデータ入出力端子などに用いると、信号が歪む現象が生じるなどの問題点が発生する。
一方、コモンモードノイズフィルタ、バリスタなどの保護素子は直方体状に製作され、内部には内部電極が設けられ、外部には内部電極に接続される外部電極が設けられることができる。
また、接地電極が内部に設けられ、外部には接地電極に接続される他の外部電極が設けられることもできる。
しかし、内部電極に接続された外部電極は素子の一側及び他側に設けられ、接地電極に接続された外部電極は一側及び他側に交差する方向の側面に設けられる。
即ち、内部電極に接続された外部電極と、接地電極に接続された外部電極は互いに異なる側面に形成される。
従って、素子の全ての側面に外部電極が形成される。また、素子をプリント回路基板に装着するためには、外部電極とプリント回路基板に印刷した配線を連結するための空間が必要である。
しかし、素子の全ての側面に外部電極が備えられる従来技術による素子の構造ではプリント回路基板の余裕空間を確保するには限界があり、そのためプリント回路基板の設計が困難になるという問題がある。
従来技術の問題点を解決するために導き出された本発明の目的は、コモンモードフィルタの外部電極端子を第１外部電極端子と第２外部電極端子とに分け、その間にＥＳＤ保護パターンが組み込まれるようにして、コモンモードフィルタの機能及び静電気除去の機能を一つの電子部品に統合して具現することで、ＳＥＴ製品の適用時に実装面積が縮小されるようにする、ＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタを提供することにある。
本発明の一側面によると、コモンモードフィルタの外部電極端子を第１外部電極端子と第２外部電極端子とに分け、その間にＥＳＤ保護パターンが組み込まれるようにして、、コモンモードフィルタの機能及び静電気除去の機能を一つの電子部品に統合させることを特徴とするＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタを提供することができる。
本発明の他の側面によると、絶縁材質からなるベース基板と、前記ベース基板の上に形成される第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に形成されるコイル状の内部電極と、前記内部電極上に形成される第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に形成される第１外部電極端子と、前記第２絶縁層上に形成され、第１外部電極端子を収容する第１フェライト樹脂層と、前記第１外部電極端子上に形成されるＥＳＤ保護パターンと、前記ＥＳＤ保護パターン上に形成される第２外部電極端子と、前記第１フェライト樹脂層上に形成され、第２外部電極端子が収容される第２フェライト樹脂層と、を含むことを特徴とするＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタを提供することができる。
また、前記ベース基板はフェライト材質からなることができる。
また、前記第１絶縁層及び第２絶縁層は、ポリイミド、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）またはその他の高分子ポリマーから選択される何れか一つからなることができる。
また、前記第１絶縁層及び第２絶縁層は、ポリイミド、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）またはその他の高分子ポリマーから選択される何れか一つからなることができる。
また、前記内部電極は所定間隔離隔した複層構造からなることができる。
また、前記第１外部電極端子のＥＳＤ保護パターンが形成される部位を凹凸または複数個の支線に分岐して形成し、それぞれの支線と一対一に対応するように複数個のＥＳＤ保護パターンを形成することができる。
また、前記ＥＳＤ保護パターンは印刷パターンであることができる。
また、前記ＥＳＤ保護パターンは、有機物にＲｕＯ２、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗなどから選択される少なくとも一つの伝導性物質を混合した物質からなることができる。
本発明は、コモンモードフィルタの外部電極端子を第１外部電極端子と第２外部電極端子とに分け、その間にＥＳＤ保護パターンが組み込まれるようにして、コモンモードフィルタの機能及び静電気除去の機能を一つの電子部品に統合して具現することで、ＳＥＴ製品の適用時に実装面積が縮小され、製品の小型化を図る効果を有する。
以下、本発明の好ましい実施例について、添付の図面を参照して詳細に説明すると次のとおりである。
図１は本発明によるＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタの断面構造を図示した概念図であり、図２ａ〜２ｆは本発明によるＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタの製造工程を順に図示した概念図である。
図１及び図２を参照すると、本発明によるＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタは、ベース基板１０と、第１絶縁層２０と、内部電極３０と、第２絶縁層４０と、第１外部電極端子５０と、ＥＳＤ保護パターン７０と、第１フェライト樹脂層６０と、第２外部電極端子８０と、第２フェライト樹脂層９０と、を含む構成からなる。
前記本発明の図２ａに示すように、ベース基板１０上に第１絶縁層２０が形成される。
この際、前記ベース基板１０は絶縁材質を用いて製作されることができ、例えばフェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）材質が用いられることができる。
また、前記第１絶縁層２０は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏ ｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ；ＢＣＢ）、またはその他の高分子ポリマーから選択される何れか一つを用いることができ、スピンコーティング層の厚さを調節することでインピーダンスを調節することができる。
また、前記第１絶縁層２０上には、図２ｂに示すように、内部電極３０及び第２絶縁層４０が形成される。
この際、前記内部電極３０は、図３に図示されたように、コイル状に製作されることができ、コイル状の一端は外部電極端子側に連結される引出端３１を形成し、他端は複数の内部電極３０間を接地させる接続端３２を形成する。
また、前記第２絶縁層４０は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏ ｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ；ＢＣＢ）、またはその他の高分子ポリマーから選択される何れか一つを用いることができ、フォトビア（Ｐｈｏｔｏ ｖｉａ）法によって形成されることができる。
ここで、フォトビア法とは、絶縁樹脂が加えられた特殊の現像インクを絶縁層として使用し、積層する方法を意味する。
この際、前記内部電極３０は、所定間隔離隔した複層構造からなることができ、前記内部電極３０が完全に収容されるように第２絶縁層４０が形成される。
また、図２ｃに図示されたように、第２絶縁層４０上に第１外部電極端子５０が形成される。この際、前記第１外部電極端子５０は、図３に図示されたように、内部電極３０の引出端３１に連結されるものであり、図３及び図４を参照すると、四方の角にそれぞれの引出端３１に連結される第１外部電極端子５０が一つずつ配置される。
また、図２ｄに図示されたように、前記第１外部電極端子５０が所定高さに突出形成され、前記第１外部電極端子５０の突出高さに合わせて第１フェライト樹脂層６０が形成される。また、前記第１フェライト樹脂層６０は第２絶縁層４０上に形成され、第１外部電極端子５０を収容する。
また、図２ｅに図示されたように、第１外部電極端子５０上にＥＳＤ保護パターン７０が形成される。
この際、前記ＥＳＤ保護パターン７０は、有機物にＴｉＯ２、ＲｕＯ２、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗなどから選択される少なくとも一つの伝導性物質を混合した物質からなることができる。
このような本発明のＥＳＤ保護パターン７０は、印刷方式によってパターンを形成するものであり、これは次のような従来方式での問題点を改善する効果を有する。
例えば、従来方式において電極端子（例えば、Ｃｕ）上にＥＳＤ保護パターン（例えば、ＴｉＯ２）を形成するためには、ＴｉＯ２の接合力（Ａｈｅｓｉｏｎ）を十分に有する必要があるが、そのためには、ＥＳＤ保護パターン（ＴｉＯ２）とフェライト樹脂の接合力だけでなく、電極端子（Ｃｕ）とＥＳＤ保護パターン（ＴｉＯ２）の接合力を高める工程が先に行われなければならず、万が一接合力を高めなかった場合には、工程中にＥＳＤ保護パターン（ＴｉＯ２）が剥離される問題が生じた。
このために、従来方式では、プラズマクリーニング（Ｐｌａｓｍａ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ；プラズマ活性化）方式を用いた表面処理工程を行う必要があり、これにより、フェライト樹脂層と電極端子（Ｃｕ）層の接合力を同時に高めることができた。
また、従来方式では、ＥＳＤ保護パターン（ＴｉＯ２）をエッチングにより形成するが、エッチングによるパターニング作業が困難であり、エッチング液の使用に制限が伴う。
この際、エッチング液に微量のリン酸または硫酸を交ぜてエッチングするが、過量を用いる場合にはフェライト樹脂層の磁性体を損傷させる問題があった。
また、パターニングされたＥＳＤ保護パターン（ＴｉＯ２）上にまた外部電極を形成するためには、前記のようにプラズマクリーニング工程を行って接合力を向上しなければならない。
また、従来方式では、外部電極のめっき時にフェライト樹脂層がめっき液と接触して反応しないようにするために、めっき液と反応しないフェライト樹脂を使用しなければならない不都合があった。
図４は本発明による第１外部電極端子及びＥＳＤ保護パターンを図示した平面図であり、図４を参照すると、一対ずつ対向するように配置された第１外部電極端子５０の両側端部にそれぞれＥＳＤ保護パターン７０が印刷されることが分かる。
また、図２ｆに示すように、第２外部電極端子８０と第２フェライト樹脂層９０が順に形成されることができる。
図５は本発明による第２外部電極端子を図示した平面図である。
図５を参照すると、複数個の前記第２外部電極端子８０が、ＥＳＤ保護パターン７０及び第１外部電極端子５０上にそれぞれ形成され、この際、ＥＳＤ保護パターン７０上に形成される第２外部電極端子８０はＥＳＤ保護パターン７０を一対ずつ連結して形成される。
図６及び図７は、本発明による第１外部電極端子及びＥＳＤ保護パターンの変形実施例を図示した概念図であり、前記第１外部電極端子５０のＥＳＤ保護パターン７０が形成される部位を凹凸５１または複数個の支線５２に分岐して形成することができる。
この際、凹凸５１の形態は鋭い波形であることができ、支線５２は２〜６個が形成されることができる。
この際、複数個の支線５２を形成する場合、それぞれの支線５２と一対一に対応するように複数個のＥＳＤ保護パターン７０を形成することができる。
これにより、第１外部電極端子５０とＥＳＤ保護パターン７０との間の接地表面積を拡大して、静電気放電機能をより向上させることができる。
また、前記第１フェライト樹脂層６０上に第２外部電極端子８０が収容される第２フェライト樹脂層９０が形成される。
この際、前記第１、第２フェライト樹脂層６０、９０は一つの層に形成されるが、ＥＳＤ保護パターン７０が組み込まれるようにするために、１次段階と２次段階に分けて形成する。
上述したように、本発明は、コモンモードフィルタの外部電極端子を第１外部電極端子と第２外部電極端子とに分け、その間にＥＳＤ保護パターンが組み込まれるようにして、コモンモードフィルタの機能及び静電気除去の機能を一つの電子部品に統合して具現することで、ＳＥＴ製品の適用時に実装面積が縮小され、製品の小型化を図ることができる。
以上、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有した者であれば、本発明をその技術的思想や必須の特徴を変更しなくても他の具体的な形態に実施できることを理解することができる。例えば、当業者は、各構成要素の材質、大きさなどを適用分野に応じて変更したり、実施形態を組み合わせるか置換して本発明の実施例に明確に開示されていない形態に実施することができるが、これもまた本発明の範囲から外れないものである。従って、上述した実施例は全ての面において例示的なものに過ぎないため、これを制限的に理解してはならず、このような変形された実施例は本発明の特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれると言える。
１０ ベース基板
２０ 第１絶縁層
３０ 内部電極
３１ 引出端
３２ 接続端
４０ 第２絶縁層
５０ 第１外部電極端子
５１ 凹凸
５２ 支線
６０ 第１フェライト樹脂層
７０ ＥＳＤ保護パターン
８０ 第２外部電極端子
９０ 第２フェライト樹脂層
２０ 第１絶縁層
３０ 内部電極
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Claims (10)
- コモンモードフィルタであって、
第１外部電極端子５０と第２外部電極端子８０とを含む外部電極端子と、
前記第１外部電極端子５０の一部分上に形成されたＥＳＤ保護パターン７０と、
を含み、前記第２外部電極端子８０の少なくとも一部が、前記第１外部電極端子５０および前記ＥＳＤ保護パターン７０上に形成されており、コモンモードフィルタの機能及び静電気除去の機能を一つの電子部品に統合させることを特徴とする、ＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。 - 絶縁材質からなるベース基板１０と、
前記ベース基板１０上に形成される第１絶縁層２０と、
前記第１絶縁層２０上に形成されるコイル状の内部電極３０と、
前記内部電極３０上に形成される第２絶縁層４０と、
前記第２絶縁層４０上に形成される第１外部電極端子５０と、
前記第２絶縁層４０上に形成され、第１外部電極端子５０を収容する第１フェライト樹脂層６０と、
前記第１外部電極端子５０の一部分上に形成されるＥＳＤ保護パターン７０と、
第２外部電極端子８０であって、少なくとも一部が前記第１外部電極端子５０および前記ＥＳＤ保護パターン７０上に形成され、前記第１外部電極端子５０および／または前記第２外部電極端子８０が前記内部電極３０に接続されている、第２外部電極端子８０と、
前記第１フェライト樹脂層６０上に形成され、第２外部電極端子８０が収容される第２フェライト樹脂層９０と、
を含むことを特徴とする、ＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。 - 前記ベース基板１０はフェライトからなることを特徴とする、請求項２に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記第１絶縁層２０及び第２絶縁層４０は、ポリイミド、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）またはその他の高分子ポリマーから選択される何れか一つからなることを特徴とする、請求項２に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記内部電極３０は所定間隔離隔した複層構造からなることを特徴とする、請求項２に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記第１外部電極端子５０のＥＳＤ保護パターン７０が形成される部位を凹凸または複数個の支線５２に分岐して形成し、それぞれの支線５２と一対一に対応するように複数個のＥＳＤ保護パターン７０を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記ＥＳＤ保護パターン７０は印刷パターンであることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記ＥＳＤ保護パターン７０は、有機物にＲｕＯ２、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗなどから選択される少なくとも一つの伝導性物質を混合した物質からなることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記第１外部電極端子５０および／または前記第２外部電極端子８０に接続されたコイル状の内部電極３０を更に含む、請求項１に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
- 前記内部電極３０を収容する絶縁層４０と、
第１外部電極端子５０を収容する第１フェライト樹脂層６０と、
第２外部電極端子８０を収容する第２フェライト樹脂層９０と、
を更に含む、請求項９に記載のＥＳＤ保護パターンが組み込まれたコモンモードフィルタ。
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