KR100481197B1 - Method for manufacturing built-in ceramic inductor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법에 관한 것으로, 사진식각 공정을 수행하여 정밀한 인덕터 패턴을 그린시트 상부에 형성하고, 이 그린시트를 적층 및 소성하여 신뢰성이 우수한 인덕터가 내장된 세라믹 적층 소자를 제조함으로써, 고주파 모듈의 적용시 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.The present invention relates to a method of manufacturing a built-in ceramic inductor, by performing a photolithography process to form a precise inductor pattern on the green sheet, and to laminate and fire the green sheet to manufacture a ceramic multilayer device with a built-in inductor with high reliability. Thus, the effect of improving the reliability of the module when the high frequency module is applied is generated.
더불어, 사진식각 공정으로 선폭이 작은 인덕터를 형성할 수 있어, 내장형 인덕터를 갖는 세라믹 적층 소자 및 고주파 모듈을 소형화시킬 수 있는 효과가 발생한다.In addition, the inductor having a small line width can be formed by a photolithography process, and thus an effect of miniaturizing a ceramic stacked element having a built-in inductor and a high frequency module occurs.
Description
본 발명은 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사진식각 공정을 수행하여 정밀한 인덕터 패턴을 형성함으로써, 신뢰성이 우수하고 소형화가 가능한 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an embedded ceramic inductor, and more particularly, to a method of manufacturing an embedded ceramic inductor having high reliability and miniaturization by forming a precise inductor pattern by performing a photolithography process.
일반적으로, 저온 소성 다층 세라믹 회로 기판은 은, 금, 구리와 같은 낮은 융점을 가진 전도성 금속을 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.In general, low temperature calcined multilayer ceramic circuit boards have the advantage of being able to use low melting point conductive metals such as silver, gold, and copper.
또한, 저온 소성 다층 세라믹 회로 기판은 낮은 열팽창계수를 가지며, 이는 실리콘(Si)이나 갈륨 비소(GaAs) 디바이스의 열팽창계수와 유사한 값이기 때문에, 집적회로의 패키지 기판으로 사용이 가능하다. In addition, low-temperature calcined multilayer ceramic circuit boards have a low coefficient of thermal expansion, which is similar to that of silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs) devices, and thus can be used as a package substrate for integrated circuits.
특히, 내장형 세라믹 인덕터는 저온 소성 세라믹 회로 기판으로 제조되어, 고주파 모듈에 적용되고 있다.In particular, the embedded ceramic inductor is made of a low temperature calcined ceramic circuit board and applied to a high frequency module.
이런 저온소성 다층 세라믹 회로기판은 1000℃이하의 온도에서 소성되는 유리-세라믹 복합재를 주원료로 만들어지며, 그의 제조방법은 다층 세라믹 회로기판의 각각의 층(layer)이 될 그린시트를 만들어야 한다.This low-temperature fired multilayer ceramic circuit board is made of a glass-ceramic composite that is fired at a temperature of 1000 ° C. or less as a main raw material, and a method of manufacturing the same must produce a green sheet to be each layer of the multilayer ceramic circuit board.
그린시트는 유리-세라믹 복합재의 분말과 유기바인더, 용제, 분산제 등을 혼합하여 슬러리를 생성하고, 이 슬러리를 테이프 캐스터에 통과시켜, 성형 및 건조시킴으로써 만들어진다.The green sheet is made by mixing a powder of a glass-ceramic composite with an organic binder, a solvent, a dispersant, and the like to produce a slurry, and passing the slurry through a tape caster to form and dry it.
그 후, 상기 그린시트의 상부에 은과 금 등의 전도성 금속분말, 유기바인더, 용제와 유리재 분말 등을 혼합하여 제조된 전도성 페이스트를 스크린 인쇄한다. Thereafter, the conductive paste prepared by mixing a conductive metal powder such as silver and gold, an organic binder, a solvent and a glass powder, and the like is screen printed on the green sheet.
여기서, 스크린 인쇄법은 회로패턴이 형성되어 있는 스크린 마스크 위를 페이스트가 지나면서 패턴 부위로만 빠져나오게 함으로써, 원하는 회로패턴을 그린시트나 알루미나 등의 기판 상부에 인쇄하는 방법이다.Here, the screen printing method is a method of printing a desired circuit pattern on an upper surface of a substrate such as a green sheet or alumina by allowing the paste to pass through the screen mask on which the circuit pattern is formed and to exit only the pattern portion.
그 다음, 회로패턴이 인쇄된 그린시트를 건조한 후, 각각의 그린시트를 적층하고 소성하면, 회로패턴이 내장된 다층 세라믹 회로기판이 제조된다.Then, after drying the green sheet on which the circuit pattern is printed, after laminating and firing each green sheet, a multilayer ceramic circuit board having a circuit pattern embedded therein is manufactured.
물론, 각 그린시트들은 천공되어, 전도성 페이스트로 채워진 비아에 의해 적층된 각각의 그린시트들이 전기적으로 연결된다.Of course, each green sheet is perforated so that the respective green sheets stacked by vias filled with conductive paste are electrically connected.
도 1은 일반적인 내장형 세라믹 인덕터의 개략적인 구성 단면도로써, 인덕터 패턴이 상부에 형성된 제 1 그린시트 또는 그 적층체(20) 위에 측정포트가 형성된 제 2 그린시트 또는 그 적층체(30)를 적층하여 내장형 세라믹 인덕터를 구현한다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a general embedded ceramic inductor, and a second green sheet or a laminate 30 having a measurement port formed on the first green sheet or a laminate 20 having an inductor pattern formed thereon. Implement an embedded ceramic inductor.
상기 제 1 그린시트 또는 그 적층체(20)의 하부에 그라운드층(40)이 형성되어 있고, 상부에는 지그재그 형태의 미앤더(Meander)형 인덕터 패턴(10)이 형성되어 있으며, 인덕터 패턴(10)의 양종단에는 제 1 패드(11)에서 제 2 패드(12)가 형성되어 있다.A ground layer 40 is formed below the first green sheet or the laminate 20, and a meander type inductor pattern 10 having a zigzag shape is formed thereon, and the inductor pattern 10 The second pad 12 is formed in the first pad 11 at both ends of the).
상기 인덕터는 제 1 그린시트 또는 그 적층체(20)와 제 2 그린시트 또는 그 적층체(30) 사이에 내장되어 있으며, 상기 그라운드층(40)은 제 1 그린시트 또는 그 적층체(20)를 관통하는 전도성 비아(Via)(21)에 의해 상기 제 2 패드(12)와 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 패드(11)는 제 2 그린시트 또는 그 적층체(30)를 관통하는 비아(31)에 의해, 제 2 그린시트 또는 그 적층체(30) 상부에 형성된 측정포트(50)와 전기적으로 연결된다.The inductor is embedded between the first green sheet or its stack 20 and the second green sheet or its stack 30, and the ground layer 40 is the first green sheet or its stack 20. Electrically connected to the second pad 12 by a conductive via 21 penetrating therethrough, and the first pad 11 is a via penetrating the second green sheet or the laminate 30 thereof. 31) is electrically connected to the measurement port 50 formed on the second green sheet or the laminate 30.
이러한, 종래의 내장형 세라믹 인덕터를 제조하기 위해서는, 먼저, 그린시트에 비아를 펀칭하고, 전도성 페이스트로 채운 후, 전도성 페이스트를 스크린 인쇄하여 인덕터 패턴과 측정포트 패턴을 각각의 그린시트 상부에 형성한 다음, 오븐에서 건조시킨다.In order to manufacture such a conventional embedded ceramic inductor, first, vias are punched into the green sheet, filled with a conductive paste, and then screen printed on the conductive paste to form an inductor pattern and a measurement port pattern on the upper green sheets. , Dry in an oven.
그 후, 인덕터 패턴과 연결 비아(21)가 형성된 각각의 그린시트들을 적층하여, 각각의 그린시트에 형성된 비아로 최하층 비아에서 인덕터 패턴까지 전기적으로 연결시키고, 다시 인덕터 패턴의 상부에 측정포트 패턴과 연결 비아(31)가 형성된 각각의 그린시트들을 적층하여 최상층의 측정포트에서 최하층의 비아까지 전기적으로 연결되게 한다.Thereafter, the green sheets having the inductor pattern and the connecting vias 21 formed thereon are stacked, and the vias formed in each green sheet are electrically connected from the lowest via to the inductor pattern. Each of the green sheets on which the connection vias 31 are formed is stacked so as to be electrically connected from the uppermost measurement port to the lowermost vias.
그 후, 최하층의 그린시트의 하부면에 전도성 페이스트를 이용하여 그라운드층을 형성한다.Thereafter, a ground layer is formed on the lower surface of the lowermost green sheet by using a conductive paste.
건조 후에, 비닐 패킹하고, 정수압을 가하여 구조체를 일체화하고, 이를 850 ~ 900℃의 로에서 소성하면, 저온 동시소성 세라믹을 이용한 내장형 인덕터가 만들어진다.After drying, the vinyl is packed, hydrostatic pressure is used to integrate the structure, and the material is fired in a furnace at 850 to 900 ° C., whereby a built-in inductor using low temperature co-fired ceramic is made.
이러한 종래의 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법은 스크린 인쇄를 사용하여, 인덕터 패턴을 형성하였으나, 이 스크린 인쇄에 의해 형성된 패턴은 스크린 마스크의 종류와 에멀젼 두께 등에 따라 패턴의 정밀도와 해상도가 결정되어, 패턴의 에지(Edge)는 스크린 마스크를 구성하고 있는 와이어의 영향과 인쇄 후, 페이스트의 유동에 의해 형상의 정밀도가 저하된다.In the conventional method of manufacturing a built-in ceramic inductor, screen printing is used to form an inductor pattern. However, the pattern and precision of the pattern are determined according to the type of the screen mask and the emulsion thickness, and the pattern formed by the screen printing is determined. The edge (Edge) is reduced in shape accuracy due to the influence of the wire constituting the screen mask and the flow of the paste after printing.
특히, 패턴의 선폭이 작아질수록, 선폭의 오차가 커져 이를 제어하기가 쉽지 않다.In particular, the smaller the line width of the pattern, the greater the error in the line width, which makes it difficult to control it.
또한, 구현할 수 있는 도선의 해상도에 한계가 있어, 100㎛ 이하의 도선을 인쇄할 경우, 패턴의 정밀성이 떨어지고, 75㎛ 이하의 도선은 거의 구현하기 힘들다.In addition, there is a limitation in the resolution of the conductive wire that can be implemented, when printing the conductive wire of 100㎛ or less, the precision of the pattern is inferior, it is difficult to implement the conductive wire of 75㎛ or less.
그리고, 스크린 인쇄시의 얼라인먼트(Alignment) 정도와 패턴의 정밀도에 따라 기판내 또는 기판간 특성편차가 존재하게 되며, 따라서, 본딩 와이어 등을 이용한 별도의 트리밍 공정이 추가되며, 이는 수율과 제조단가에 불리한 요인을 제공한다.In addition, there is a characteristic deviation in the substrate or between the substrates depending on the degree of alignment and the precision of the pattern during screen printing. Therefore, a separate trimming process using a bonding wire or the like is added, which results in a yield and a manufacturing cost. Provide disadvantageous factors.
박막제조 기술을 이용하면 해상도 문제는 해결되겠지만 그린시트를 사용할 수 없으므로, 인덕터 내장이 불가능하고, 소성기판의 표면에 인덕터를 만들더라도 그 공정비용이 매우 높아진다.Using the thin film manufacturing technology will solve the resolution problem, but since the green sheet cannot be used, it is impossible to embed the inductor, and even if the inductor is made on the surface of the plastic substrate, the process cost is very high.
후막 페이스트를 이용하여 동일한 면적에서 인덕터 용량을 더 크게 하고, 그 특성편차가 매우 작아 별도의 트리밍을 필요로 하지 않는 인덕터를 만들기 위해서는, 스크린 인쇄법보다 더 높은 해상도와 더 정밀한 형상(에지의 직선성)을 얻을 수 있는 후막 공정이 필요하게 된다.In order to make the inductor capacity larger in the same area using thick film paste, and the characteristic deviation is very small and does not require extra trimming, higher resolution and more precise shape (edge linearity) than screen printing method ), A thick film process is obtained.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사진식각 공정을 수행하여 정밀한 인덕터 패턴의 구현으로 신뢰성이 우수한 인덕터가 내장된 세라믹 적층 소자를 제조함으로써, 고주파 모듈의 적용시 모듈의 신뢰성을 향상시키는 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, by performing a photolithography process to manufacture a ceramic multilayer device with a built-in high inductor reliability by implementing a precise inductor pattern, the application of the high-frequency module It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an embedded ceramic inductor that improves reliability.
본 발명의 다른 목적은 사진식각 공정으로 선폭이 작은 인덕터를 형성할 수 있어, 내장형 인덕터를 갖는 세라믹 적층 소자 및 고주파 모듈을 소형화시킬 수 있는 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an inductor having a small line width by a photolithography process, and to provide a ceramic multilayer device having an embedded inductor and a method of manufacturing an embedded ceramic inductor capable of miniaturizing a high frequency module.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 그린시트에 비아를 펀칭하고, 비아에 전도성 페이스트(Paste)를 채워 복수의 그린시트들을 형성하는 제 1 단계와;A preferred aspect for achieving the above object of the present invention is a first step of forming a plurality of green sheets by punching vias in the green sheet, filling the vias with a conductive paste;
상기 복수개의 비아들을 감싸며, 상기 복수의 그린시트 중 일부의 상부에 감광 전도성 페이스트를 인쇄하여 도포하는 제 2 단계와;Wrapping the plurality of vias and printing and applying a photosensitive conductive paste on top of a portion of the plurality of green sheets;
상기 감광 전도성 페이스트가 인쇄된 그린시트 중 하나를 측정포트 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 노광시키고, 이 후, 현상하는 사진 식각공정을 수행하여 하나의 그린시트에 측정포트 패턴을 형성하는 제 3 단계와;Exposing one of the green sheets on which the photosensitive conductive paste is printed using a mask having a measuring port pattern thereon, and then performing a photolithography process to develop a measuring port pattern on one green sheet; ;
상기 감광 전도성 페이스트가 인쇄된 그린시트 중 하나를 인덕터 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 노광시키고, 이 후, 현상하는 사진 식각공정을 수행하여 하나의 그린시트에 인덕터 패턴을 형성하는 제 4 단계와;Exposing one of the green sheets on which the photosensitive conductive paste is printed using a mask having an inductor pattern thereon, and then performing a developing photolithography process to form an inductor pattern on one green sheet;
상기 인덕터 패턴이 형성된 그린시트와 하층 연결 비아가 형성된 그린시트들을 적층하여, 각각의 그린시트에 형성된 비아로 최하층의 비아에서 인덕터 패턴까지 전기적으로 연결시키고, 다시 인덕터 패턴의 상부에 측정포트 패턴이 형성된 그린시트와 상층 연결 비아가 형성된 그린시트들을 적층하는 제 5 단계와;The green sheets having the inductor pattern formed thereon and the green sheets having the lower connection vias are stacked, and the vias formed in each green sheet are electrically connected from the lowest via to the inductor pattern, and the measurement port pattern is formed on the inductor pattern. Stacking the green sheets on which the green sheets and the upper layer connecting vias are formed;
최하층의 그린시트 하부에 도전성 페이스트를 인쇄하여 그라운드층을 형성하는 제 6 단계와;A sixth step of forming a ground layer by printing a conductive paste on a lower portion of the green sheet;
상기 적층시킨 그린시트를 소성하는 제 7 단계로 구성된 내장형 세라믹 인덕터의 제조방법이 제공된다. Provided is a manufacturing method of an embedded ceramic inductor, comprising a seventh step of firing the laminated green sheet.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 그린시트의 상부에 인덕터 패턴을 형성하는 공정도로써, 먼저, 그린시트(100)에 비아(111)를 펀칭하고, 비아(111)에 전도성 페이스트(Paste)를 채운다.(도 2a)2A through 2D are process drawings for forming an inductor pattern on the green sheet according to the present invention. First, the vias 111 are punched into the green sheets 100 and the conductive pastes are filled in the vias 111. (FIG. 2A)
그 후, 상기 비아(111)를 감싸며, 상기 그린시트(100) 상부에 감광 전도성 페이스트를 스크린 인쇄하고, 두께의 균일성을 위하여 상온에서 평탄화시키고, 약 80℃ 오븐에서 5 ~ 15분 동안 건조시킨다.(도 2b)Thereafter, the vias 111 are wrapped, and the photosensitive conductive paste is screen printed on the green sheet 100, flattened at room temperature for uniformity of thickness, and dried in an oven at about 80 ° C. for 5 to 15 minutes. (FIG. 2B)
그 다음, 인덕터 패턴이 형성된 마스크(130)를 이용하여 노광시키고, 이 후, 현상하는 사진 식각공정을 수행한다.(도 2c)The mask 130 is then exposed using the mask 130 having the inductor pattern formed thereon, and then a photolithographic etching process is performed (FIG. 2C).
연이어, 사진 식각공정으로 잔존하는 수분을 제거하기 위해, 오븐에서 충분히 건조시키면, 도 2d에 도시된 바와 같이, 그린시트(100)의 상부에 제 1 패드(122a)에서 제 2 패드(122b)로 연장된 인덕터 패턴(121)을 형성할 수 있다.Subsequently, in order to remove the remaining moisture in the photolithography process, when sufficiently dried in the oven, as shown in FIG. 2D, the first pad 122a to the second pad 122b on the upper portion of the green sheet 100. An extended inductor pattern 121 may be formed.
본 발명은 그린시트의 상부에 인덕터 패턴을 사진 식각공정을 수행하여 종래의 스크린 인쇄로는 구현할 수 없는 75㎛ 이하의 미세 인덕터 패턴을 형성할 수 있게 된다.The present invention can perform a photolithography process on the inductor pattern on the green sheet to form a fine inductor pattern of 75 μm or less that cannot be realized by conventional screen printing.
한편, 그린시트 상부에 측정포트 패턴도 전술된 동일한 공정으로 형성한다.Meanwhile, the measurement port pattern is also formed on the green sheet by the same process as described above.
이렇게 인덕터 패턴이 형성된 그린시트를 하층 연결 비아(21)가 형성된 그린시트들과 적층하여, 각각의 그린시트에 형성된 비아로 최하층 비아에서 인덕터 패턴까지 전기적으로 연결시키고, 다시 인덕터 패턴의 상부에 측정포트 패턴(50)이 형성된 그린시트와 상층 연결 비아(31)가 형성된 그린시트들을 적층한다.The green sheet having the inductor pattern formed thereon is laminated with the green sheets having the lower connection vias 21 formed thereon, and the vias formed in each green sheet are electrically connected from the lowest via to the inductor pattern. The green sheets on which the patterns 50 are formed and the green sheets on which the upper connection vias 31 are formed are stacked.
그 후, 최하층의 그린시트 하부에 도전성 페이스트를 인쇄하여 그라운드층(40)을 형성한다.Thereafter, the conductive paste is printed on the lowermost green sheet below to form the ground layer 40.
그리고, 850 ~ 900℃의 온도에서 소성하면, 다층세라믹으로 구성된 내장형 적층 세라믹 인덕터의 제조가 완료된다.Then, when firing at a temperature of 850 ~ 900 ℃, the manufacture of a built-in multilayer ceramic inductor consisting of a multilayer ceramic is completed.
도 3은 본 발명에 따라 그린시트의 상부에 정렬용 비아를 형성한 상태를 도시한 도면으로써, 그린시트의 전도성 페이스트를 사진식각하는 공정에서 마스크와 그린시트의 정밀한 정렬을 위하여, 그린시트에 비아를 펀칭할 때, 그린시트(100)의 가장자리(Edge)에 정렬용 비아(101)를 형성한다.3 is a view illustrating a state in which alignment vias are formed on an upper portion of the green sheet according to the present invention, in order to precisely align the mask and the green sheet in the process of photoetching the conductive paste of the green sheet, the vias are placed on the green sheet. When punching, an alignment via 101 is formed at an edge of the green sheet 100.
이러한 정렬용 비아(101)는 도 4에 도시된 바와 같이, 마스크(130)의 정렬 마크(131)와 일치된다.This alignment via 101 coincides with the alignment mark 131 of the mask 130, as shown in FIG. 4.
따라서, 마스크(130)는 그린시트(100) 상부에 정밀하게 정렬되어, 정밀한 사진식각 공정을 수행할 수 있으므로, 사진식각 공정으로 그린시트(100) 상부에 형성된 인덕터 패턴은 더욱 정밀하게 된다.Therefore, since the mask 130 is precisely aligned on the green sheet 100 to perform a precise photolithography process, the inductor pattern formed on the green sheet 100 through the photolithography process becomes more precise.
또한, 본 발명의 내장형 세라믹 인덕터용 그린시트는 결합제 성분이 물에 용해되지 않는 비수계이며, 저온동시소성이 가능한 즉, 1000℃이하에서 소성이 가능한 유리-세라믹 복합재를 이용한다.In addition, the green sheet for the embedded ceramic inductor of the present invention uses a glass-ceramic composite which is a non-aqueous system in which the binder component is not dissolved in water and capable of low temperature simultaneous firing, that is, firing at 1000 ° C. or less.
그리고, 인덕터, 측정포트와 그라운드층은 Ag, AgPt, Au와 Cu 중 선택된 어느 하나의 저융점 금속이 포함된 감광 도전성 페이스트를 이용하여 형성한다.In addition, the inductor, the measurement port, and the ground layer are formed using a photosensitive conductive paste containing any one of low melting point metals selected from Ag, AgPt, Au, and Cu.
이상 전술된 사진식각공정을 수행하여 인덕터의 패턴을 그린시트의 상부에 형성하면, 도 5a와 5b에 도시된 바와 같이, 미앤더(Meander)형(도 5a에 도시)과 나선(Spiral)형(도 5b에 도시)의 인덕터의 형상을 구현할 수 있다. When the inductor pattern is formed on the green sheet by performing the photolithography process described above, as shown in FIGS. 5A and 5B, a meander type (shown in FIG. 5A) and a spiral type ( The shape of the inductor of FIG. 5B) can be implemented.
또한, 사진식각공정은 그린시트(100)의 상부에 인덕터가 10 ~ 200㎛ 범위의 선폭을 갖도록 구현할 수 있다.In addition, the photolithography process may be implemented such that the inductor on the top of the green sheet 100 has a line width in the range of 10 ~ 200㎛.
한편, 이러한 인덕터 패턴의 선간공백과 반복되는 수는 원하는 인덕턴스에 따라 자유롭게 조절할 수 있다.On the other hand, the space between lines and the number of repeated inductor pattern can be freely adjusted according to the desired inductance.
표 1과 2는 본 발명에 따라 사진 식각공정으로 제조된 나선형 인덕터와 미앤더형 인덕터를 100㎒에서 인덕턴스를 측정한 결과로써, 표 1은 나선형 인덕터의 인덕턴스 값을 측정한 것이고, 표 2는 미앤더형 인덕터의 인덕턴스 값을 측정한 것이다.Table 1 and 2 are the results of measuring the inductance of the spiral inductor and meander inductor manufactured by the photolithography process according to the present invention at 100 MHz, Table 1 is the inductance value of the spiral inductor, Table 2 is the meander type The inductance value of the inductor is measured.
여기서, 표 1과 2에 제시된, 턴(Turn)수는 인덕터 패턴이 감기는 개수 또는 지그재그 형태로 교차되는 개수이다.Here, the number of turns shown in Tables 1 and 2 is the number of turns of the inductor pattern or the number of turns crossed in a zigzag form.
그리고, 인덕터 패턴의 선폭이 40㎛인 경우, 'W1'으로 정의하고, 60㎛인 경우, 'W2'로 정의하고, 80㎛인 경우, 'W3'로 정의하였다.When the line width of the inductor pattern is 40 μm, it is defined as “W 1 ”, and when it is 60 μm, it is defined as “W 2 ” and when it is 80 μm, it is defined as “W 3 ”.
선간공백(space)은 선폭의 정수배로 정의하였는데, 예를 들어, 2W1이면, 40㎛의 선폭과 80㎛의 선간공백을 갖는 인덕터 패턴이다.The line space is defined as an integer multiple of the line width. For example, if 2W 1 , the inductor pattern has a line width of 40 μm and a line space of 80 μm.
더불어, 인덕턴스 측정값은 단위가 'nH'이다.In addition, the inductance measurement is in units of 'nH'.
표 3은 나선형 인덕터의 일부에 대하여 그 특성오차를 평가한 결과이며, 특성값의 표준편차(평균에 대한 백분율로 표시함)가 1% 이하로, 5% 정도의 특성편차를 가지는 종래의 방법으로 제조된 인덕터보다 그 편차가 매우 적음을 알 수 있다. Table 3 shows the results of evaluating the characteristic error of a part of the spiral inductor. The standard deviation of the characteristic value (expressed as a percentage of the average) is 1% or less, and the conventional method has a characteristic deviation of about 5%. It can be seen that the deviation is much smaller than the manufactured inductor.
따라서, 본 발명은 사진식각공정을 수행하여 형성된 인덕터가 표 1 내지 3에 제시된 인덕턴스 측정값처럼, 전체적으로 안정된 인덕턴스 값이 측정되었고, 특히, 종래의 스크린 인쇄법으로는 제조되기 힘들었던 75㎛ 이하의 인덕터들도 구현가능하고, 그 턴수가 증가될수록 규칙적으로 상승되는 특성값을 가짐을 알 수 있다.Therefore, in the present invention, the inductance formed by performing the photolithography process was measured as the inductance value as a whole, such as the inductance measurement values shown in Tables 1 to 3, and in particular, the inductor of 75 μm or less, which was difficult to manufacture by the conventional screen printing method. It is also possible to implement, and it can be seen that it has a characteristic value that rises regularly as the number of turns increases.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 사진식각 공정을 수행하여 정밀한 인덕터 패턴의 구현으로 신뢰성이 우수한 인덕터가 내장된 세라믹 적층 소자를 제조함으로써, 고주파 모듈의 적용시 모듈의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention performs a photolithography process to manufacture a ceramic multilayer device having an inductor having high reliability by implementing a precise inductor pattern, thereby improving the reliability of the module when applying a high frequency module.
더불어, 사진식각 공정으로 선폭이 작은 인덕터를 형성할 수 있어, 내장형 인덕터를 갖는 세라믹 적층 소자 및 고주파 모듈을 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to form an inductor having a small line width by a photolithography process, thereby miniaturizing the ceramic laminated element and the high frequency module having the embedded inductor.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
도 1은 일반적인 내장형 세라믹 인덕터의 개략적인 구성 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a typical embedded ceramic inductor.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 그린시트의 상부에 인덕터 패턴을 형성하는 공정도이다. 2A to 2D are process diagrams for forming an inductor pattern on top of a green sheet according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따라 그린시트의 상부에 정렬용 비아를 형성한 상태를 도시한 도면이다. 3 is a view illustrating a state in which alignment vias are formed on an upper portion of the green sheet according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따라 그린시트의 정렬용 비아와 마스크의 정렬마크를 일치시켜 마스크를 정렬시킨 상태를 도시한 도면이다. 4 is a view showing a state in which the masks are aligned by matching the alignment marks of the masks with the alignment vias of the green sheet according to the present invention.
도 5a와 5b는 본 발명에 따라 그린시트 상부에 형성된 인덕터 패턴을 도시한 도면이다. 5A and 5B illustrate an inductor pattern formed on the green sheet according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10,121 : 인덕터 패턴 11,122a : 제 1 패드10,121: inductor pattern 11122a: first pad
12,122b : 제 2 패드 20 : 제 1 그린시트12,122b: second pad 20: first green sheet
21,31,111 : 비아 30 : 제 2 그린시트21,31,111: Via 30: Second Green Sheet
40 : 그라운드층 50 : 측정 포트 40: ground layer 50: measuring port
100 : 그린시트 101 : 정렬용 비아100: green sheet 101: alignment via
130 : 마스크 131 : 정렬마크130: mask 131: alignment mark
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