KR100573363B1 - 적층형 세라믹 필터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적층형 세라믹 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 세라믹 시트를 이용하여 진동 공간을 형성시키는 공정, 적층 결합 공정 및 소성 공정을 단순화 하여 보다 손쉽게 제조되는 적층형 세라믹 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세라믹 필터는 압전체 시트와, 상기 압전체 시트의 상부에 형성된 2개의 이격된 제1 및 제2 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극 위에는 그에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과, 상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과, 상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제3 내부 전극 아래에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과, 상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함한다.

적층, 세라믹 필터, 압전체, 내부 전극, 진동홈, 커버층, 소성

Description

적층형 세라믹 필터 및 그 제조방법 {LAMINATED CERAMIC FILTER AND FABRICATING METHOD THEREOF}

도1은 일반적인 SMD(칩)형 압전 세라믹 필터의 내부 구조도.

도2 및 도3은 2개의 레조네이터를 이용한 압전 세라믹 필터의 원리를 설명하기 위한 도면.

도4는 종래의 벌크 공정에 의한 압전 세라믹 필터의 구조 및 그 제조 공정을 설명하는 도면.

도5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 적층형 압전 세라믹 필터의 구조와 오목법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 적층형 압전 세라믹 필터의 구조와 볼록법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 시트 단차 적층형 압전 세라믹 필터의 구조와 오목법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 시트 단차 적층형 압전 세라믹 필터의 구조와 볼록법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

는 압전 세라믹 필터의 주파수를 정밀하게 조정하기 위한 본 발명의 제3 실시예를 설명하는 도면.

도10a 및 도10b는 본 발명의 제4 실시예에 의한 적층형 압전 세라믹 필터의 구조와 볼록법 및 오목법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도10c 및 도10d는 도10a 및 도10b에 도시된 적층형 압전 세라믹 필터의 변형예를 설명하는 도면.

도11은 사다리형 압전 세라믹 필터의 등가 회로도.

도12a는 본 발명의 제5 실시예에 의한 적층 사다리형 압전 세라믹 필터의 구조와 볼록법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도12b는 본 발명의 제5 실시예에 의한 다른 형태의 적층 사다리형 압전 세라믹 필터의 구조와 볼록법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도13은 본 발명의 제6 실시예에 의한 또 다른 형태의 적층 사다리형 압전 세라믹 필터의 구조와 볼록법을 이용한 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도14a 및 도14b는 적층형 압전 세라믹 필터에서 두께가 상이한 시트 상에서 2개 전극의 연결을 설명하는 도면.

도15는 듀플렉서의 등가회로도.

도16a는 적층형 압전 세라믹 필터의 기본구조를 응용한 적층 듀플렉서의 구조와 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도16b는 적층형 압전 세라믹 필터의 기본구조를 응용한 다른 형태의 적층 듀플렉서의 구조와 그의 제조 공정을 설명하는 도면.

도17a는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 커패시터를 직렬로 커플링한 직렬 C 커플링 세라믹 필터의 등가회로도.

도17b는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 커패시터를 직렬로 커플링한 직렬 C 커플링 세라믹 필터 및 그 제조 공정을 설명하는 도면.

도18a는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 커패시터를 병렬로 커플링한 병렬 C 커플링 세라믹 필터의 등가회로도.

도18b는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 커패시터를 병렬로 커플링한 병렬 C 커플링 세라믹 필터 및 그 제조 공정을 설명하는 도면.

도19a는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 인덕터를 직렬로 커플링한 직렬 L 커플링 세라믹 필터의 등가회로도.

도19b는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 인덕터를 직렬로 커플링한 직렬 L 커플링 세라믹 필터 및 그 제조 공정을 설명하는 도면.

도20a는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 인덕터를 병렬로 커플링한 병렬 L 커플링 세라믹 필터의 등가회로도.

도20b는 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 인덕터를 병렬로 커플링한 병렬 L 커플링 세라믹 필터 및 그 제조 공정을 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

510, 610: 제1 시트

520, 620: 제2 시트

530, 630: 제3 시트

540: 제4 시트

550: 제5 시트

521, 541a, 541b, 613, 623a, 623b: 진동홀

522, 542a, 542b: 유기물 페이스트

531, 532a, 532b, 611, 621a, 621b: 내부 전극

561, 562a, 562b, 661, 662a, 662b: 외부 전극

612, 622a, 622b: 진동홈 패턴

본 발명은 적층형 세라믹 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 이동통신기기, 무선전화기, PDA 등의 급속한 발달과 더불어 이에 소요되는 통신용 전자 부품의 수요가 비약적으로 확대되고, 또한 이러한 기기의 특성상 이들 부품의 소형화가 지속적으로 요구되고 있다. 이러한 부품 중의 하나인 kHz 및 MHz대의 대역통과 및 대역저지 필터도 소형화 및 표면실장화(SMD)가 이루어지고 있다.

PZT계 압전 세라믹은 Zr과 Ti의 배합 및 불순물의 첨가에 따라 전기기계 결합계수, 기계적 품질계수, 비유전율 등을 큰 폭으로 변화시킬 수 있고 온도안정성이 우수하며 경시변화가 작아 필터와 공진자로의 응용이 가능한 것으로 많은 연구자들에 의해 알려져 왔으며 특히 통신기기, 즉 휴대폰 등의 중간주파수 신호의 필터링에 있어서 세라믹 압전 필터가 수정 주파수 소자에는 미치지 못하지만 RLC소자보다는 동작 주파수의 안정성이 우수하고 소형이며 저가이므로 많은 민수용 전자기 기에 광범위하게 채택되고 있다.

중간주파수 대역통과 필터의 응용을 위해 압전 세라믹의 윤곽 진동 및 길이 진동 모드가 고려되었으나 이러한 진동모드는 고차진동에 기인한 잡음 진동과 다른 진동에 의한 잡음 진동이 야기되어 단일진동 특성을 갖는 공진자를 얻기가 어렵다. 또한 현재까지 오랫동안 중간 주파수 대역 공진자와 필터로의 응용에 채택된 윤곽 진동의 경우에는 소형으로 제조하기가 어렵다. 최근에 무라타(Murata)사에 의해 잡음 진동을 억제하기 위해 진동의 횡효과를 완전히 배제하고 종효과만을 야기시킨 각판의 적층구조를 갖는 사다리형 필터가 개발되었다. 이렇게 적층된 압전 세라믹스 소자는 소형으로 제작할 수 있고 정전용량을 변화시킬 수 있으나 소성 후 진동공간의 확보를 위해 추가로 패키징을 하는 등 공정이 다소 복잡한 단점이 있다.

도1은 일반적인 SMD(칩)형 압전 세라믹 필터의 내부 구조도이며 도2 및 도3은 압전 세라믹 필터의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 압전체는 압전체에 기계적 변위를 가하면 이로인해 전기적 신호를 발생시키며, 역으로 압전체에 전기적 신호를 가하면 기계적 변위를 발생시킨다. 이러한 압전체의 고유한 특성으로 인해, 도2와 같이 단판형의 압전체 상하에 전극을 형성시키고 주파수 신호를 그림의 입출력 방향처럼 인가하면, 도3과 같이 특정한 주파수대의 주파수 성분만 걸러지는 주파수(노이즈) 필터가 된다. 압전체 소체의 상하에 도2와 같은 패턴으로 전극을 인쇄하면 대칭 모드 공진(1/2λ)(S) 주파수 특성이 얻어지고 동시에 비대칭 모드 공진(λ)(A) 주파수 특성이 얻어져, 도3의 (a)와 같이 대칭 모드 공진 주파수(Fr)와 비대칭 모드 반공진 주파수(Fa) 사이의 주파수 범위에서 신호가 감쇄하는 밴드 패스 필터(band pass filter)가 된다. 즉, 이와 같은 압전필터를 등가회로로 나타내면 도3의 (b)와 같고, 입력 단자(IN)와 출력 단자(OUT) 사이에 하나의 직렬 공진자(310)와 하나의 병렬 공진자(320)가 배열된 형태이다. 압전 필터는 이와 같은 압전체의 고유특성을 이용한 것으로서 공진 및 반공진 주파수는 단판형 압전 세라믹 소체의 두께에 의존하며 인쇄되는 전극의 패턴에 의해서도 삽입손실, 컷-오프 주파수 등의 주파수 특성을 개선할 수 있다.

도4는 종래의 벌크 공정에 의해 전술된 압전 세라믹 필터를 제조하는 공정을 도시한다. 종래 제조 방법에 따르면, 우선 압전체 소체를 기존의 분말 성형법 등으로 사각 형상으로 성형한 뒤 소성하고 적절한 두께로 연마(polishing)한다. 이와 같이 가공된 압전체 소체(420) 상에 스퍼터링(sputtering)이나 스크린 인쇄법(screen printing)으로, 도4에 도시된 바와 같이, 내부 전극(421, 422a, 422b)을 인쇄한다. 즉, 압전체 소체(420)의 상부면에는 서로 이격된 2개의 내부 전극(422a, 422b)을 인쇄하고, 압전체 소체(420)의 하부면에는 상기 내부 전극(422a, 422b)과 중첩 영역을 갖는 하나의 내부 전극(421)을 인쇄한다. 이때, 이들 내부 전극(421, 422a, 422b)은 후속 공정에서 외부 전극(461, 462a, 462b)과 연결시키기 위하여 압전체 소체(420)의 측면에 노출되도록 소체의 모서리까지 연장 형성된다. 내부 전극(421, 422a, 422b)이 인쇄된 압전체 소체(420)는 분극(polling) 처리를 수행한다. 분극은 세라믹 압전체에 압전성을 부여하기 위한 것으로 세라믹 소체의 양 쪽에 전극처리를 한 뒤 전계를 가하여 전기 쌍극자를 한 쪽으로 배향시키는 작업이다. 한편 도4와 같이 상하부 커버층(430, 410)은 역시 압전 혹은 유전체 세라믹 분말을 분말 성형법으로 성형하여 제조한다. 이때 성형 거푸집(mold)의 형상은, 도4에 도시된 바와 같이, 진동을 위한 진동홈(빈공간)(411, 431a, 431b)이 생길 수 있도록 설계한다. 즉, 하부 커버층(410)에는 압전체 소체(420)의 하부면에 인쇄된 (연장부를 제외한) 내부 전극(421)에 대응하는 위치에 그보다 큰 진동홈(411)을 형성하고, 상부 커버층(430)에도 압전체 소체(420)의 상부면에 인쇄된 (연장부를 제외한) 내부 전극(422a, 422b)에 대응하는 위치에 그들보다 큰 진동홈(431a, 431b)을 형성한다. 성형된 상하부 커버층(410, 430)을 소성하여 세라믹 소체로 만든 뒤, 하부 커버층(410)과, 압전체 소체(420)와, 상부 커버층(430) 사이에 에폭시(440) 등을 도포하여 3개의 층을 결합시킨다. 그 다음 단위칩 모양으로 다이싱쏘(dicing saw)로 절단한 뒤 스퍼터링이나 스크린 인쇄법으로 외부 전극(461, 462a, 462b)을 형성하면 일반적인 압전 세라믹 필터가 완성된다. 이때, 도4의 (e)는 도4의 (d)의 도면에서 단면 E-E를 취한 단면도로서, 외부 전극(461)은 편의상 가상으로 도시된 것이고 내부 전극(421)이 외부 전극(461) 위에서 실선으로 그려진 것은 이들이 서로 연결된 것을 의미한다. (이하 도면에서도 내부 전극이 외부 전극 위에서 실선으로 그려진 것은 이들이 서로 연결된 것을 의미하고, 점선으로 그려진 것은 서로 연결되지 않은 것을 의미한다.)

이와 같은 종래의 벌크 공정에 의한 압전 세라믹 필터는 제조 공정이 복잡하고 단판형 소체의 두께가 얇아지면 취급 시 깨지기 쉬워 더 높은 주파수의 필터를 만들기 어렵다.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 단점을 극복하고자, 세라믹 시트를 이용하여 진동 공간을 형성시키는 공정, 적층 결합 공정 및 소성 공정을 단순화 하여 보다 손쉽게 제조되는 적층형 세라믹 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 압전체 시트와, 상기 압전체 시트의 상부에 형성된 2개의 이격된 제1 및 제2 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극 위에는 그에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과, 상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과, 상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제3 내부 전극 아래에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과, 상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 압전체 시트 및 복수의 커버층은 적층 후 동시 소성하여 제조된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 압전체 시트와, 상기 압전체 시트의 상부에 형성된 2개의 이격된 제1 및 제2 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 압전체 시트와 커버층 사이에는 상기 제1, 제2 및 제3 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 상부 및 하부 압전체 시트와, 상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 서로 연결되는 2개의 구역을 포함하는 제1 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 어느 한 구역과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 다른 한 구역과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되어 상기 제2 내부 전극 위에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과, 상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되어 상기 제3 내부 전극 아래에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과, 상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트에는 제2 및 제3 내부 전극이 형성되지 않은 위치에 상기 제1 내부 전극의 각 구역에 대응하는 진동홀이 구비된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 상부 및 하부 압전체 시트와, 상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 형성된 서로 연결된 2개의 구역으로 형성된 제1 내부 전극과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 어느 한 구역과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 다른 한 구역과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트와 상부 및 하부 커버층 사이에는 상기 제1 내부 전극의 각 구역과, 제2 내부 전극과, 제3 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 상부 및 하부 압전체 시트와, 상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 서로 이격된 제1 및 제2 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제4 내부 전극과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되어 상기 제4 내부 전극 위에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과, 상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되어 상기 제3 내부 전극 아래에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과, 상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 제4 내부 전극은 제2 내부 전극과 동일한 외부 전극에 연결되고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트에는 제3 및 제4 내부 전극이 형성되지 않은 위치에 상기 제1 및 제2 내부 전극의 각 구역에 대응하는 진동홀이 구비된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 상부 및 하부 압전체 시트와, 상기 하부 압전체 시트의 상부에 형성된 서로 이격된 제1 및 제2 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제4 내부 전극과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 제4 내부 전극은 제2 내부 전극과 동일한 외부 전극에 연결되고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트와 상부 및 하부 커버층 사이에는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 압전체 시트와, 상기 압전체 시트의 하부에 형성된 서로 연결된 2개의 구역으로 형성된 제1 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 각 구역과 중첩부를 각각 갖는 2개의 서로 이격된 제2 및 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극 위에는 그의 각 구역에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과, 상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과, 상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제2 및 제3 내부 전극 아래에는 그에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과, 상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함한다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 압전체 시트와, 상기 압전체 시트의 하부에 형성된 서로 연결된 2개의 구역으로 형성된 제1 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 각 구역과 중첩부를 각각 갖는 2개의 서로 이격된 제2 및 제3 내부 전극과, 상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 압전체 시트와 커버층 사이에는 상기 제1, 제2 및 제3 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 상부 및 하부 압전체 시트와, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성된 제1 내부 전극과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과, 상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되어 상기 제1 내부 전극 위에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과, 상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되어 상기 제2 내부 전극 아래에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과, 상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함한다.

본 발명의 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터는 상부 및 하부 압전체 시트와, 상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성된 제1 내부 전극과, 상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과, 상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과, 상기 상부 및 하부 압전체 시트의 상부 및 하부에 형성된 상부 및 하부 커버층과, 상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트와 커버층 사이에는 상기 제1 및 제2 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된다.

바람직하게는 상기 내부 전극 및/또는 진동홀은 다각형, 원형, 타원형 중 어느 하나의 형상을 포함할 수 있다. 상기 내부 전극은 두께가 서로 상이할 수 있으며, 상기 압전체 시트도 대면하는 2개의 내부 전극 사이에 개재된 각 부분의 두께가 서로 상이할 수 있다.

전술된 바에 따른 세라믹 필터 중에서 선택된 복수개의 세라믹 필터가 단일칩 내에 배열되고, 인접한 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극은 인접한 다른 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극과 연결되고, 상기 제3 내부 전극은 공통 전극이다. 이와 달리, 전술된 바에 따른 세라믹 필터 중에서 선택된 복수개의 세라믹 필터가 단일칩 내에 배열되고, 인접한 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극은 인접한 다른 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극과 연결되고, 상기 제3 내부 전극은 공통 전극이고, 처음 또는 마지막에 배열된 세라믹 필터의 제2 또는 제3 내부 전극은 제거될 수 있다.

복수개의 세라믹 필터가 단일칩 내에 배열된 경우에 있어서, 상기 서로 연결되는 내부 전극 사이에는 커패시터 소자 또는 인덕터 소자가 단일칩 내에 직렬 또는 병렬로 결합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 태양에 따른 적층형 듀플렉서는 복수개의 세라믹 필터가 단일칩 내에 배열된 경우에 있어서, 서로 연결되는 내부 전극의 어느 하나는 안테나 단자이다.

본 발명의 또 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터의 제조 방법은 원하는 조성의 슬러리로 복수의 세라믹 성형 시트를 제조하는 단계와, 상기 성형 시트 중 소정 시트에 복수의 내부 전극을 형성하는 단계와, 상기 성형 시트 중 다른 소정 시트 또는 상기 내부 전극이 형성된 성형 시트에 진동홀을 형성하는 단계와, 상기 시트들을 적층하고, 그 상하부에 상기 성형 시트 중 또 다른 소정 시트를 적층하여 적층물을 생성하는 단계와, 상기 적층물을 동시 소성하는 단계와, 상기 적층물의 외부에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 내부 전극은 2개 또는 3개가 시트를 사이에 두고 서로 겹쳐진 형태로 복수개가 되도록 형성되고 이들 형태의 내부 전극은 일부가 서로 연결되어 적어도 하나의 직렬 공진자와 적어도 하나의 병렬 공진자가 형성되고, 상기 내부 전극 들 사이의 시트는 압전체 시트이고, 상기 외부 전극은 상호 연결되지 않은 내부 전극과 연결되고, 상기 진동홀은 상기 서로 겹쳐진 내부 전극의 외측 배면에 형성된다. 이때, 상기 진동홀 중 적어도 하나에는 유기물 페이스트가 충전되고, 상기 적층물을 동시 소성하는 단계는 열처리하여 유기물 페이스트를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 태양에 따른 적층형 세라믹 필터의 제조 방법은 원하는 조성의 슬러리로 복수의 세라믹 성형 시트를 제조하는 단계와, 상기 성형 시트 중 소정 시트에 복수의 내부 전극을 형성하는 단계와, 상기 성형 시트 중 다른 소정 시트 또는 상기 내부 전극이 형성된 성형 시트에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴을 인쇄하는 단계와, 상기 시트들을 적층하고, 그 상부 또는 하부에 상기 성형 시트 중 또 다른 소정 시트를 적층하여 적층물을 생성하는 단계와, 상기 적층물을 열처리하여 유기물 페이스트를 제거하고 동시 소성하는 단계와, 상기 적층물의 외부에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 내부 전극은 2개 또는 3개가 시트를 사이에 두고 서로 겹쳐진 형태로 복수개가 되도록 형성되고 이들 형태의 내부 전극은 일부가 서로 연결되어 적어도 하나의 직렬 공진자와 적어도 하나의 병렬 공진자가 형성되고, 상기 내부 전극 들 사이의 시트는 압전체 시트이고, 상기 외부 전극은 상호 연결되지 않은 내부 전극과 연결되고, 상기 진동홈 패턴은 상기 서로 겹쳐진 내부 전극의 외측 배면에 형성된다.

상기 유기물 페이스트 상부의 시트에는 연소 통로용 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은 상기 동시 소성하는 단계 후에 에폭시로 충전되는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 세라믹 성형 시트를 제조하는 단계는 대면하는 2개의 내부 전극 사이에 개재된 각 부분의 두께가 서로 상이하도록 시트를 제조하는 단계를 포함하고, 하나의 시트에서 두께가 서로 상이한 부분을 갖는 시트는 해당 두께에 대응하는 단차를 갖는 예비 압착 지그로 예비 압착하여 제조할 수 있다.

(제1 실시예)

본 실시예에서는 적층형 세라믹 필터 및 그의 제조방법이 제안된다. 본 실시예에 의한 필터를 제조하기 위한 방법으로 오목법과 볼록법이 이용되는 데, 이들 방법은 각각 도5 및 도6에 도시되어 있다. 먼저, 도5를 참조하여 오목법에 의한 적층형 세라믹 필터 및 그의 제조방법을 설명한다.

세라믹 분말에 PVB 등의 바인더(binder)를 알코올 등과 잘 교반하여 섞어준 뒤 볼밀(ball mill)을 이용하여 슬러리(slurry)를 제조한 뒤 닥터 블레이드(Dr. blade)법 등으로 성형하여 세라믹 성형 시트(ceramic green sheet, 이와 같이 표면에 내부 전극 패턴, 유기물 페이스트 패턴, 청공 구멍 등 어떠한 추가의 가공도 이루어지지 않은 시트로서, 이하에서 브랭크 시트라 함)를 제조한다. 제조된 블랭크 시트 중에서 어느 하나의 시트에 천공기(punching machine)를 이용하여 사각형의 형태로 진동홀(521)을 형성하고, 다른 하나의 시트에는 서로 이격된 2개의 진동홀(541a, 541b)을 형성한다. 이들 시트의 진동홀(521, 541a, 541b)에는 각각 스크린 인쇄법 등의 방법을 이용하여 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트(522, 542a, 542b)가 충전되어, 제2 및 제4 시트(520, 540)가 완성된다. 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제3 시트(530)는 또 다른 블랭크 시트의 상하부면에 스퍼터링이나 스크린 인쇄법을 이용하여 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로 내부 전극(531, 532a, 532b)을 형성하여 제조된다. 이 경우, 이하의 모든 실시예에서도 마찬가지로, 압전 진동이 발생하는 액티브층은 압전 세라믹 분말로 브랭크 시트를 제조하여야 한다. 또한, 내부 전극(531)은 유기물 페이스트(522)가 충전된 제2 시트(520)의 진동홀(521)에 대응하는 위치에 그보다 다소 작게 형성되고, 내부 전극(532a, 532b)은 유기물 페이스트(542a, 542b)가 충전된 제4 시트(540)의 진동홀(541a, 541b)에 대응하는 위치에 그보다 다소 작게 형성된다. 내부 전극(531, 532a, 532b)의 각각은 상기 시트들을 적층한 다음 도5의 (d)에 도시된 외부 전극(561, 562a, 562b)과 연결시키기 위하여 적층물의 측면에 노출되도록 제3 시트(530)의 모서리까지 연장 형성된다. 또한, 내부 전극 및/또는 진동홀은 도면에 도시된 사각 형 이외에, 다각형, 원형, 타원형 등 다른 형상일 수 있다.

이와 같이 제조된 시트들은 제2 시트(520), 제3 시트(530), 제4 시트(540)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 하부 및 상부에 2개의 블랭크 시트가 각각 제1 및 제5 시트(510, 550)로서 적층된다. 이 경우, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바(green bar)가 제조될 수 있다. 즉, 전술된 내부 전극 및 진동홀 또는 유기물 페이스트 등이 동일한 패턴으로 한 시트 내에 어레이를 이루어 반복 형성된 각각의 시트들이 적층될 수 있다. 이와 같이 복수의 단위칩이 구비된 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더(bake-out)를 행한 뒤 여러층이 적층된 적층물을 동시에 소성하면 여러 시트 내의 유기물은 물론 제2 및 제4 시트(520, 540)의 진동홀(521, 541a, 541b) 내에 충전된 유기물(522, 542a, 542b)이 제거되어 제1 시트(510)와 제3 시트(530) 사이와 제3 시트(530)와 제5 시트(550) 사이에 각각 진동홀(521)과 진동홀(541a, 541b)이 생성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로, 내부 전극(531, 532a, 532b)이 각각 연결되도록 외부 전극(561, 562a, 562b)을 형성하여 분극 처리한다. 이때 도5의 (e)는 완성된 적층형 세라믹 필터의 단면도로서, 절단면은 도4의 (d)의 E-E와 유사하다. (이하에서도, 적층형 세라믹 필터의 공정도에서 (e)는 완성된 적층형 세라믹 필터의 단면도이고, 절단면은 도4의 (d)의 E-E와 유사하다.)

한편, 도5에서 탈바인더 시 제2 및 제4 시트(520, 540)의 진동홀(521, 541a, 541b) 내에 충전된 유기물(522, 542a, 542b)이 용이하게 제거되도록 제1 및 제5 시트 층에는 연소 통로용 관통홀(511, 551a, 551b)을 형성시킬 수도 있다. 이러한 연소 통로용 관통홀(511, 551a, 551b)은 제1 내지 제5 시트의 적층물을 소성한 후 밀착성 에폭시(555) 등으로 메워야 한다. 이러한 연소 통로용 관통홀은 오목법뿐만 아니라 볼록법에서도 동일하게 적용될 수 있으며, 이하 실시예에서도 적용이 가능하다.

상기 제2 및 제4 시트(520, 540)의 진동홀(521, 541a, 541b)과 내부 전극(531, 532a, 532b)은 사각형이 아닌 원형과 같은 다른 여러 가지 형태로 형성될 수 있다. 한편, 진동홀(521, 541a, 541b)을 카본 페이스트나 유기물(522, 542a, 542b) 등으로 충전하는 것은 각 시트를 적층한 후 절단 전에 압착을 행하게 되는 데 압착시 압착 압력에 의해 진동홀이 함몰되는 것을 막기 위한 것이다. 그러나 압착시 발생하는 함몰량이 제품에 영향을 주지 않는 범위 내에서 상기 진동홀(521, 541a, 541b) 내에는 카본 페이스트나 유기물 페이스트(522, 542a, 542b)를 충전하지 않을 수도 있다. 이상의 사항들은 이하 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있다.

다음은 볼록법에 의한 적층형 세라믹 필터 및 그의 제조방법으로 이는 도6을 참조하여 이하에서 설명한다.

전술된 바와 동일한 방법으로 블랭크 시트를 준비한다. 바닥 커버층인 제1 층 시트(610)는 진동공간을 형성하기 위해 스크린 인쇄법 등의 방법을 이용하여 상부면에 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(612)을 인쇄 하고, 그 위에 내부 전극(611)을 겹쳐서 형성시켜 제조된다. 압전 진동을 발생시키는 액티브층인 제2 시트(620)는 상부면에 서로 이격된 2개의 내부 전극(621a, 621b)을 먼저 형성하고, 그 위에 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(622a, 622b)을 인쇄한다. 이때, 내부 전극(611, 621a, 621b)은 진동홈 패턴(612, 622a, 622b)보다 작게 형성된다. 또한, 내부 전극(611, 621a, 621b)의 각각은 상기 시트들을 적층한 다음 외부 전극(661, 662a, 662b)과 연결시키기 위하여 적층물의 각 측면에 노출되도록 제1 및 제2 시트(610, 620)의 모서리까지 연장 형성된다. 이 경우, 내부 전극(611)은 제2 시트(620)의 하부면에 형성될 수 있음은 물론이고, 내부 전극(611) 형성 후에 진동홈 패턴(612)을 겹쳐서 인쇄할 수도 있다.

이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(610), 제2 시트(620)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 위에 블랭크 시트가 제3 시트(630)로서 적층된다. 이 때, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바가 제조될 수 있다. 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 적층물을 동시에 소성하면 상기 시트 사이의 유기물(612, 622a, 622b)이 제거되어 제1 시트(610)와 제2 시트(620) 사이와 제2 시트(620)와 제3 시트(630) 사이에 각각 진동홀(613)과 진동홀(623a, 623b)이 형성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측면에 Ag, Pt 등의 금속으로 내부 전극(611, 621a, 621b)과 각각 연결되도록 외부 전극(661, 662a, 662b)을 형성하고 분극 처리하여, 적층형 세라믹 필 터를 완성한다.

비록 도5 및 도6에서는 각각 5장 및 3장의 시트가 적층되는 것으로 설명하였으나, 이들 각각의 시트는 두께 조절을 위하여 복수개의 시트가 적층된 형태일 수 있으며, 이는 이하에서도 모두 동일하게 적용될 수 있다.

(제2 실시예)

본 실시예에서는 시트 단차 적층형 압전 세라믹 필터 및 그의 제조방법이 제안된다. 본 실시예의 필터는 내부 전극들 사이의 시트 두께를 달리하여 두 개의 공진 주파수를 갖게 하는 것으로 그 제조방법은 내부 전극과 그에 대응하는 진동홈의 형성을 제외하고는 상기 제1 실시예와 유사하다.

도7은 오목법에 의한 본 실시예의 시트 단차 적층형 압전 세라믹 필터 및 그의 제조방법을 도시한다. 전술된 제1 실시예의 오목법에 의한 적층형 세라믹 필터의 제조방법과 동일하게 제1, 제2, 제4 및 제5 시트(710, 720, 740, 750)를 제작한다. 압전 진동이 발생하는 액티브층은 하부 및 상부 제3 시트를 포함한다. 즉, 하부 제3 시트(730a)는 두께가 서로 상이한 2개의 블랭크 시트의 어느 하나의 상하부 면에 스퍼터링이나 스크린 인쇄법을 이용하여 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로 내부 전극(731, 731b)을 형성하여 제조하고, 상부 제3 시트(730b)는 상기 2개의 블랭크 시트의 다른 하나의 상부면에 스퍼터링이나 스크린 인쇄법을 이용하여 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로 내부 전극(731a)을 형성하여 제조한다. 이와 달리, 하부 제3 시트(730a)의 하부면에 내부 전극(731b)을 형성하고, 상부 제3 시트(730b)의 상부 및 하부면에 내부 전극(731a, 731)을 형성할 수도 있다. 한편, 내부 전극(731, 731b, 731a)의 각각은 상기 시트들을 적층한 다음 외부 전극(761, 762a, 762b)과 연결시키기 위하여 적층물의 측면에 노출되도록 하부 및 상부 제3 시트(730a, 730b)의 모서리까지 연장 형성된다. 상기 액티브층은 상이한 두께의 2개 시트로 제조되는 대신, 복수개의 얇은 시트들을 적층하고 이 적층물의 상부면과 하부면에 각각 내부 전극(731, 731b)을 형성하여 이를 하부 제3 시트(730a)로 하고, 다른 복수개의 얇은 시트들을 적층하고 그 상부면에 내부 전극(731a)을 형성하여 이를 상부 제3 시트(730b)로 할 수 있다. 이러한 경우, 각각의 복수개의 얇은 시트들은 개수를 조절하여 하부 및 상부 제3 시트(730a, 730b)의 두께를 원하는 데로 조절할 수 있다.

이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(710), 제2 시트(720), 하부 제3 시트(730a), 상부 제3 시트(730b), 제4 시트(740), 제5 시트(750)의 순서로 아래에서 차례로 적층된다. 이 경우에도 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바로 제조될 수 있다. 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 상기 적층물을 동시에 소성하면 상기 시트 사이의 유기물 페이스트(722, 742)가 (연소 통로용 관통홀(751, 711)을 통하여) 제거되어 제1 시트(710)와 하부 제3 시트(730a) 사이와 상부 제3 시트(730b)와 제5 시트(750) 사이에 각각 진동홀(721)과 진동홀(741)이 형성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로, 내부 전극(731, 731b, 731a)과 각각 연결되도록 외부 전극(761, 762a, 762b)을 형성하고 분극 처리하여, 시트 단차 적층형 압전 세라믹 필터를 완성한다. 이 경우에도, 연소 통로용 관통홀(751, 711)은 적층물을 소성한 후 밀착성 에폭시(755) 등으로 메워야 한다.

한편, 도8은 볼록법에 의한 본 실시예의 시트 단차 적층형 압전 세라믹 필터 및 그의 제조방법으로, 내부 전극들 사이의 적층되는 시트 두께를 달리하는 것을 제외하고는 상기 제1 실시예의 볼록법과 유사하다. 즉, 제1 시트(810)는 상부면에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(813)을 인쇄하고, 그 위에 내부 전극(811)을 겹쳐서 형성시켜 제조한다. 압전 진동이 발생하는 액티브층인 하부 및 상부 제2 시트(820a, 820b)에서, 하부 제2 시트(820a)는 상부면에 내부 전극(821)을 형성시켜 제조하고, 상부 제2 시트(820b)는 상부면에 내부 전극(821a)을 형성하고 그 위에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(823)을 겹쳐서 인쇄하여 제조한다. 이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(810), 하부 제2 시트(820a), 상부 제2 시트(820b)의 순서로 아래에서 차례로 적층하고, 다시 그 위에 블랭크 시트를 제3 시트(830)로서 적층한다. 그 이외의 공정은 상기한 바와 동일하다. 본 실시예에서도 하부 제2 시트(820a) 및 상부 제2 시트(820b)는 그 두께를 서로 상이하게 하기 위하여 각각 복수개의 얇은 시트를 원하는 개수로 적층하여 형성할 수 있으며, 이하 실시예에서 모든 시트는 복수의 시트가 적층된 형태일 수 있다.

(제3 실시예)

본 실시예에서는 전술된 제1 실시예와 같은 적층 세라믹 필터에 있어서 주파수를 정밀하게 조정(tuning)하기 위한 방법이 제안된다. 기본적인 원리는 인쇄법 혹은 박막법에 의해 레조네이터 시트의 양 면에 형성되는 전극의 두께를 조정하여 공진 주파수의 미세한 변화를 주거나 개별 레조네이터의 시트 두께, 즉 2개의 내부 전극 사이에 개재된 시트의 두께를 서로 다르게 변화시키는 방법으로 조정할 수 있다. 이들 방법은 제1 실시예에서 제조된 적층 세라믹 필터를 예로서, 도9를 참조하여 아래에서 설명된다.

도9의 (a)에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서 제조된 적층 세라믹 필터는 제1 내지 제3 시트(910, 920, 930)가 적층되고, 액티브층인 제2 시트(920)의 하부에는 내부 전극(911)이 형성되고 제2 시트(920)의 상부에는 내부 전극(921a, 921b)이 형성된다.

도9의 (b)는 전극의 두께를 조정하여 공진 주파수를 미세하게 변화시키는 방법의 일례로서, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 액티브층인 제2 시트(920) 상하부에 각각의 내부 전극을 형성할 때, 각 전극마다 증착시간 및 회수 또는 인쇄 회수 등을 조절하여 그 두께를 다르게 할 수 있다. 또한, 도9의 (c)는 상하부에 전극이 형성되는 액티브층 시트의 두께를 조정하여 공진 주파수를 미세하게 변화시키는 방법을 도시한다. 예를 들어, 제2 시트(920)를 두께가 각각 다른 2개의 반부 시트(920a, 920b)로 제작하여, 도면에 도시된 바와 같이 제1 시트(910) 상의 좌우에 각각 나란히 적층하여 2개의 내부 전극 사이에 형성되는 시트의 두께를 서로 다르게 조정할 수 있다. 이 경우, 제1 시트(910) 상의 좌우에 각각 동일한 두께의 얇은 시트를 적절한 수로 서로 다르게 적층하여 시트의 두께를 서로 다르게 조정할 수도 있다.

또 다른 방법으로 도9의 (d)에 도시된 바와 같이 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(912)과 내부 전극(911)이 형성된 제1 시트(910) 상에 제2 시트(920)를 적층한 후 예비 압착 지그(950)를 이용하여 제2 시트(920)의 좌우 두께를 다르게 할 수 있다. 즉, 시트 좌우 사이의 두께 차이에 대응하는 단차가 하부에 형성되어 있는 예비 압착 지그(950)로 제2 시트(920)를 일단 예비적으로 압착하여 시트의 좌우에 두께 차이를 부여한 다음 커버 시트를 적층한다. 그 다음, 높은 압력에서 다시 압착하면 미세하게 시트두께가 다른 효과를 낼 수 있다. 이 경우 제1 시트(910) 상에 제2 시트(920)를 적층하지 않고 제2 시트만을 예비 압착할 수 있음은 물론이다. 통상 전극 및 시트의 두께가 두꺼워지면 공진 주파수는 낮아지게 된다. 그러므로 전극 및 시트의 두께를 적절히 조절하여 원하는 공진 주파수 특성을 갖는 세라믹 필터를 제조할 수 있다.

(제4 실시예)

본 실시예는 전술된 제1 실시예에 의한 적층형 세라믹 필터에서 내부 전극 및 진동홀 또는 유기물 페이스트의 패턴을 변형한 예로서, 이들 패턴을 제외하고는 전술된 제1 실시예와 제조 방법은 동일하다. 즉, 본 실시예는 도3의 밴드 패스 필터의 기능을 구현하면서 내부 전극 및 적층 구조를 변화시킨 세라믹 필터이다. 이러한 본 실시예에 따른 적층형 세라믹 필터의 제조에 있어서도 제1 실시예와 동일하게 오목법과 볼록법이 있다. 도10a에서는 볼록법에 의한 필터 제조 방법을 설명하고자 한다.

전술된 제1 실시예와 동일한 방법으로 블랭크 시트를 준비한다. 바닥 커버층인 제1 시트(1010)는, 진동공간을 형성하기 위해 스크린 인쇄법 등의 방법을 이 용하여 상부면에 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(1012b)을 인쇄하고 그 위에 내부 전극(1011b)을 겹쳐서 형성시켜 제조된다. 상기 내부 전극(1011b)은 시트의 중심에서 일 단부 쪽으로 편의된 위치에 형성되고, 중심으로 연장된 다음 다시 상기 일 단부와 직각인 방향의 양단부의 모서리까지 연장된 연결 내부 전극(1011)을 포함한다. 압전 진동을 발생시키는 액티브층인 제2 시트(1020)의 제조를 위해서, 제조된 블랭크 시트의 상부면에 시트의 중심에서 제1 시트의 상기 일 단부 방향과 반대인 타 단부 쪽으로 편의된 위치에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(1022a)을 인쇄한다. 인쇄된 진동홈 패턴(1022a) 위에 내부 전극(1021a)을 겹쳐서 형성하고, 제1 시트의 내부 전극(1011b)에 대응하는 위치에 내부 전극(1021b)을 형성한다. 이들 내부 전극(1021a, 1021b)은 서로 연결되고, 내부 전극(1021b)은 시트의 일 단부의 모서리까지 연장된다. 그 다음, 내부 전극(1021b) 위에는 다시 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(1022b)을 겹쳐서 인쇄하여, 제2 시트(1020)를 완성한다. 압전 진동이 발생하는 다른 액티브층인 제3 시트(1030)는 제조된 블랭크 시트의 상부면의 제2 시트의 내부 전극(1021a)과 대응하는 위치에 내부 전극(1031b)을 형성하고, 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(1032a)을 내부 전극(1031b) 위에 겹쳐서 인쇄한다. 이때, 내부 전극(1031b)은 제2 시트(1020)의 내부 전극(1021b)과 대향하는 방향으로 시트의 단부 모서리까지 연장된다.

이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1010), 제2 시트(1020), 제3 시트(1030)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 위에 블랭크 시트가 제4 시트(1040)로서 적층된다. 이 경우, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바가 제조될 수 있다. 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 상기 적층물을 동시에 소성하면 상기 시트 사이의 유기물 페이스트로 인쇄된 진동홈 패턴(1012b, 1022a, 1022b, 1031a)이 제거되어 제1 시트(1010)와 제2 시트(1020) 사이와 제2 시트(1020)와 제3 시트(1030) 사이와, 제3 시트(1030)와 제4 시트(1040) 사이에 각각 진동홀(1013b)과 진동홀(1023a, 1023b)과 진동홀(1033a)이 형성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로, 상기 내부 전극(1011, 1031a, 1021b)과 각각 연결되도록 외부 전극(1051, 1052a, 1052b)을 형성하고 분극 처리하여, 적층형 세라믹 필터를 완성한다.

도10b는 오목법을 이용하여 전술된 적층형 세라믹 필터를 제조하는 방법을 설명한다. 제조된 4개의 블랭크 시트에 천공기를 이용하여 사각형의 형태로 진동홀(1013a, 1023a, 1033b, 1033a)을 형성하고, 이들 시트의 진동홀(1013a, 1023a, 1033b, 1033a)을 각각 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트(1012a, 1022a, 1032b, 1032a)로 충전한다. 이 때, 진동홀(1013b, 1023a, 1033b, 1033a)은 도10b에 도시된 바와 같이, 각 시트의 일 단부 측으로 교호로 오프셋되어 위치되도록 배치하고, 다시 이들 중 2개의 시트에는 진동홈이 없는 부분에 내부 전극을 형성하여 상부 제1, 제2, 제3 및 하부 제4 시트(1010a, 1020a, 1030a, 1040a)를 완성한다. 즉, 제2 시트(1020a)의 상하부면에는 상부 제1 시트 및 제3 시트(1010a, 1030a)의 진동홀(1013b, 1033b)에 대응하는 위치에 내부 전극(1011b, 1021b)을, 제3 시트(1030a)의 상하부면에는 제2 시트 및 하부 제4 시트(1020a, 1040a)의 진동홀(1023b, 1033a)에 대응하는 위치에 내부 전극(1021a, 1031a)을 각각 형성한다. 이 경우에도, 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 및 제3 시트(1020a, 1030a)는 압전 세라믹 분말로 제조되어야 한다. 또한, 내부 전극(1011b, 1021b, 1031a)은 외부 전극(1051, 1052a, 1052b)과 각각 연결시키기 위하여 각 시트의 해당 단부의 모서리까지 연장 형성되고, 내부 전극(1021b, 1021a)은 적층 시 서로 연결되도록 시트의, 예를 들어 중심측으로 연장된다. 내부 전극(1021b, 1021a)은 제2 시트(1020)의 상부면 또는 제3 시트(1030)의 하부면에 하나의 연속적인 패턴으로 (볼록법과 같이) 형성될 수 있다. 이와 같이 제조된 시트들은 상부 제1 시트(1010a), 제2 시트(1020a), 제3 시트(1030a), 하부 제4 시트(1040a)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 하부 및 상부에 블랭크 시트가 하부 제1 시트(1010) 및 상부 제4 시트(1040)로서 적층된다. 적층된 시트는 압착, 절단 및 동시 소성 후 외부 전극을 형성하고 분극 처리하여, 적층형 세라믹 필터를 완성한다.

완성된 적층형 세라믹 필터의 구성을 보면, 내부전극(1021a, 1031a)과 진동홀(1023a, 1033a)로 구성되어 내부전극(1011b, 1021b)과 진동홀(1013b, 1023b)로 구성되어 입력 및 출력단에 병렬로 연결되는 1개의 소자로 구성된다.

도10a 및 도10b에서 제조된 적층형 세라믹 필터에서 외부 전극(1052a)과 내부 전극(1021b)과 각각 연결되는 내부 전극(1021a)과 내부 전극(1031a)은 서로 바 꿀 수 있다. 즉, 내부 전극(1021a, 1021b)은 서로 이격 형성되고, 내부 전극(1031a)은 내부 전극(1021b)과 연결되도록 동일한 단부의 모서리까지 연장되고, 내부 전극(1021a)은 외부 전극(1052a)과 연결되도록 타 단부의 모서리까지 연장될 수 있다.

도10c 및 도10d는 도10a 및 도10b에서 설명된 적층형 세라믹 필터를 변형한 예를 도시한다. 볼록법을 이용한 도10c를 참조하면, 바닥 커버층인 제1 층 시트(1060)는 블랭크 시트의 상부면에 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 2개의 서로 이격된 진동홈 패턴(1062a, 1062b)을 인쇄하고, 이들 위에는 내부 전극(1061a, 1061b)을 겹쳐서 각각 형성시켜 제조된다. 상기 내부 전극(1061a, 1061b)은 서로 연결되고, 내부 전극(1061b)은 외부 전극(1092b)과 연결되기 위하여 해당 단부의 모서리까지 연장된다. 압전 진동을 발생시키는 액티브층인 제2 시트(1070)는 제조된 블랭크 시트의 상부면에 상기 내부 전극(1061a, 1061b)에 대응하는 위치에 서로 이격된 2개의 내부 전극(1071a, 1071b)을 형성한 뒤, 그 위에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(1072a, 1072b)를 겹쳐서 인쇄한다. 이때, 내부 전극(1071a, 1071b)은 각각 외부 전극(1092a, 1091)과 연결되기 위하여 해당 단부의 모서리까지 연장된다. 이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1060), 제2 시트(1070)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 상부에 블랭크 시트가 제3 시트(1080)로서 적층된다. 적층된 시트는 압착, 절단 및 동시 소성한 후 외부 전극을 형성하고 분극 처리하여, 적층형 세라믹 필터를 완성한다.

오목법을 이용한 도10d를 참조하면, 제조된 2개의 블랭크 시트에 사각형의 형태로 각각 2개의 이격된 진동홀(1063a, 1063b, 1073a, 1073b)을 형성하고, 이들 진동홀(1063a, 1063b, 1073a, 1073b)을 각각 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트(1062a, 1062b, 1072a, 1072b)로 충전하여 상부 제1 및 하부 제3 시트(1060a, 1080a)를 제조한다. 다른 1개의 블랭크 시트의 하부면 및 상부면에 (도10c에서 형성된 바와 동일한 패턴으로) 내부 전극(1061a, 1061b) 및 내부 전극(1071a, 1071b)을 형성시켜 액티브 층인 제2 시트(1070a)를 제조한다. 이와 같이 제조된 시트들은 상부 제1 시트(1060a), 제2 시트(1070a), 하부 제3 시트(1080a)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 하부 및 상부에 각각 블랭크 시트가 제1 및 제3 시트(1060, 1080)로서 적층된다. 적층된 시트는 압착, 절단 및 동시 소성한 후 외부 전극을 형성하고 분극 처리하여, 적층형 세라믹 필터를 완성한다.

즉, 도10c에 도시된 압전 세라믹 필터는 도10a의 제1 시트(1010) 상에 형성된 내부 전극 및 진동홈 패턴을 제3 시트(1030) 상에 형성시킨 구성이고, 도10d에 도시된 압전 세라믹 필터는 도10b의 제2 시트(1020) 및 상부 제1 시트(1010a) 상에 형성된 내부 전극 및 진동홀을 제3 시트(1030a) 및 하부 제4 시트(1040a) 상에 형성시킨 구성이다.

(제5 실시예)

본 실시예에서는 적층 사다리형(4소자) 압전 세라믹 필터 및 그의 제조방법이 제안된다. 사다리형 압전 세라믹 필터의 등가 회로도가 도시된 도11을 참조하면, 적층 사다리형(4소자) 압전 세라믹 필터는 직렬 공진자(S1, S2) 2개와 병렬 공 진자(P1, P2) 2개로 이루어진 구조, 즉 직렬 공진자 1개와 병렬 공진자 1개로 이루어진 단위 세라믹 필터의 구조가 2개 이상 연결된 구조이다. 도3의 필터구현의 원리도에서 알 수 있듯이 단위 세라믹 필터를 반복하여 연결시키면 주파수 선택 밴드의 스커트 특성이 날카로워지도록 조절하여 주파수 선택 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 구조이다.

이와 같은 적층 사다리형 압전 세라믹 필터 및 그 제조방법이 도12a에 도시되어 있다. 도12a는 볼록법에 의한 방법으로서, 오목법에 의한 제조방법에 대해서는 그 설명이 다소 중복되기 때문에 (이하 실시예에서도 모두) 오목법에 의한 제조방법은 생략하고자 한다.

도12a를 참조하면, 바닥 커버층인 제1 층 시트(1210)는, 진동공간을 형성하기 위해 스크린 인쇄법 등의 방법을 이용하여 상부면에 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 2개의 분리된 진동홈 패턴(1212b, 1212d)을 인쇄하고, 그 위에 각각 내부 전극(1211b, 1211d)을 겹치도록 형성시킴으로써, 제조된다. 이때, 진동홈 패턴(1212b, 1212d) 위에 겹쳐서 형성된 내부 전극(1211b, 1211d)은 연결 내부 전극(1211)으로 서로 연결되고, 연결 내부 전극(1211)은 시트의 적층 후에 외부로 노출되도록 시트의 일 단부 모서리까지 연장된다. 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 시트(1220)는 상부면에 유기물 페이스트로 2개의 분리된 진동홈 패턴(1222a, 1222c)을 인쇄하고, 다시 내부 전극(1221a, 1221b, 1221c, 1221d)을 형성하여 제조된다. 이때, 상기 진동홈 패턴(1222a, 1222c)은 제1 층 시트(1212) 상의 진동홈 패턴(1212b, 1212d)과 서로 중첩되지 않도록 인쇄된다. 또한, 제2 시트(1220) 상의 내부 전극(1221a, 1221b, 1221c, 1221d) 중에서, 내부 전극(1221a, 1221c)은 진동홈 패턴(1212b, 1212d) 상에 겹쳐서 형성되고, 내부 전극(1221b, 1221d)은 제1 층 시트(1212) 상의 진동홈 패턴(1212b, 1212d)과 서로 중첩되도록 형성된다. 이 경우, 내부 전극(1221a, 1221b, 1221c)은 서로 연결되도록 형성되며, 내부 전극(1221d)은 시트 적층 후 외부로 노출되도록 시트의 일 단부 모서리까지 연장된다. 압전 진동이 발생하는 다른 액티브층인 제3 시트(1230)는, 상부면에 내부 전극(1231a, 1231c)이 제2 시트(1220) 상의 내부 전극(1221a, 1221c)과 겹치도록 형성하고 상기 내부 전극(1231a, 1231c) 위에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴(1232a, 1232c)을 인쇄하여 제조된다. 상기 내부 전극(1231a, 1231c)은 시트들이 적층되었을 때 외부로 노출되도록 시트의 양 대향 단부의 모서리까지 연장된다.

이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1210), 제2 시트(1220), 제3 시트(1230)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 위에 블랭크 시트가 제4 시트(1240)로서 적층된다. 이 경우에도, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바가 제조될 수 있다. 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 상기 적층물을 동시에 소성하면 상기 시트 사이의 유기물 페이스트로 인쇄된 진동홈 패턴(1212b, 1212d, 1222a, 1222b, 1222c, 1222d, 1232a, 1232c)이 제거되어 진동홀(1213b, 1213d, 1223a, 1223b, 1223c, 1223d, 1233a, 1233c)이 형성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측 면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로 외부전극(1251, 1252a, 1252b)을 형성하고 분극 처리하여, 적층 사다리형(4소자) 압전 세라믹 필터가 완성된다. 이때, 외부 전극(1251, 1252a, 1252b)은 각각 소체의 외부로 노출된 내부 전극(1211, 1231a, 1231c)과 각각 연결된다.

도12b는 도12a에 도시된 적층 사다리형 압전 세라믹 필터의 변형된 구조와 그의 제조 공정을 설명한다. 제조된 블랭크 시트의 상부면에 진동공간을 형성하기 위해 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 서로 이격된 4개의 진동홈 패턴(1262a, 1262b, 1262c, 1262d)을 인쇄하고 그 위에 각각 내부 전극(1261a, 1261b, 1261c, 1261d)을 겹쳐서 형성시켜 제1 시트(1260)를 제조하고, 다른 블랭크 시트의 상부면에는 제1 시트(1260)의 내부 전극(1261a, 1261b, 1261c, 1261d)에 대응하도록 내부 전극(1271a, 1271b, 1271c, 1271d)을 형성하고 그 위에 각각 진동홈 패턴(1262a, 1262b, 1262c, 1262d)을 인쇄하여 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 시트(1270)를 제조한다. 이 때, 내부 전극(1261a, 1261b, 1261c)과 내부 전극(1271c, 1271d)은 각각 서로 연결되어 형성된다. 또한, 내부 전극(1261d) 및 내부 전극(1271b)은 외부 전극(1291)과 서로 연결되도록 각 시트의 동일한 단부의 모서리까지 연장되고, 내부 전극(1271a, 1271d)은 외부 전극(1292a, 1292b)과 각각 연결되도록 각 시트의 다른 양 대향 단부의 모서리까지 연장된다. 이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1260), 제2 시트(1270)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 상부에 블랭크 시트가 제3 시트(1280)로서 적층된다. 적층된 시트는 압착, 절단 및 동시 소성 후 외부 전극을 형성하고 분극 처리하여, 적층 사다리형 압 전 세라믹 필터로 완성된다.

본 실시예에 따라 제조된 적층 사다리형 압전 세라믹 필터는, 전술한 바와 같이, 직렬 공진자 1개와 병렬 공진자 1개로 이루어진 단위 세라믹 필터 2개가 연결된 구조이다. 도12a의 (e)에 도시된 단면도를 외부 전극(1251)을 중심으로 적층 사다리형 압전 세라믹 필터를 2개로 나누게 되면, 도12a의 (f)와 같이 도시된다. 도12a의 (f)에서 좌측에 도시된 소자는 도10a에서 제조된 적층형 세라믹 필터이고, 우측에 도시된 소자는 도10a에서 제조된 적층형 세라믹 필터에서 내부 전극의 패턴이 변형된 소자이다. 즉, 상기 우측에 도시된 소자는 도10a에서 제조된 적층형 세라믹 필터에서 외부 전극(1052a)과 내부 전극(1021b)과 각각 연결되는 내부 전극(1021a)과 내부 전극(1031a)이 서로 바뀐 형태이다. 한편, 도12b에 의해 제조된 적층 사다리형 압전 세라믹 필터는 도10c 또는 도10d에 의해 제조된 적층형 세라믹 필터 2개가 변형 없이 서로 연결된 형태이다. 즉, 도12b의 (e)는 도12b에 의해 완성된 적층 사다리형 압전 세라믹 필터의 단면도로서, 이는 도12b의 (f)와 같이 2개의 적층형 세라믹 필터로 분리될 수 있다. 도12b의 (f)에 도시된 각각의 적층형 세라믹 필터는 도10c의 (e)에 도시된 적층형 세라믹 필터와 동일하다. 이와 같이, 이러한 적층 사다리형(4소자) 압전 세라믹 필터는 1개의 직렬 공진자와 1개의 병렬 공진자로 이루어진 단위 적층형 세라믹 필터가 서로 연결된 형태이다.

(제6 실시예)

본 실시예에서는, 적층 사다리형(4소자) 압전 세라믹 필터를 구성하는 1개의 직렬 공진자와 1개의 병렬 공진자로 이루어진 단위 적층형 세라믹 필터로서 제1 실 시예에서 제안된 적층형 세라믹 필터를 사용하였다. 도13에는 이러한 적층 사다리형(4소자) 압전 세라믹 필터와 볼록법을 이용한 그의 제조 방법이 도시되어 있다.

전술된 바와 동일한 방법으로 블랭크 시트를 준비한다. 바닥 커버층인 제1 층 시트(1310)는 진동공간을 형성하기 위해 스크린 인쇄법 등의 방법을 이용하여 상부면에 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 2개의 분리된 진동홈 패턴(1312ab, 1312cd)을 인쇄하고, 그 위에 각각 내부 전극(1311ab, 1311cd)을 겹쳐서 형성시켜 제조된다. 이때, 진동홈 패턴(1312ab, 1312cd) 위에 겹쳐서 형성된 내부 전극(1311ab, 1311cd)은 연결 내부 전극(1311)으로 서로 연결되고, 연결 내부 전극(1311)은 시트의 적층 후에 외부로 노출되도록 시트의 양 대향 단부의 모서리까지 연장된다. 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 시트(1320)는 상부면에 제1 시트의 내부 전극(1311ab)에 대응하는 위치에 서로 이격된 내부 전극(1321a, 1321b)과 제1 시트의 내부 전극(1311cd)에 대응하는 위치에 서로 이격된 내부 전극(1321c, 1321d)을 형성하고, 이들 위에 유기물 페이스트로 4개의 분리된 진동홈 패턴(1322a, 1322b, 1322c, 1322d)을 겹쳐서 인쇄한다. 이때, 제2 시트(1320) 상의 내부 전극(1321a, 1321b, 1321c, 1321d) 중에서, 내부 전극(1321a, 1321d)은 시트들이 적층되었을 때 외부로 노출되도록 시트의 양 대향 단부의 모서리까지 연장되고, 내부 전극(1321b, 1321c)은 서로 연결되도록 형성된다.

이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1310), 제2 시트(1320)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 위에 블랭크 시트가 제3 시트(1330)로서 적층된다. 이 경우에도, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바가 제조될 수 있다. 그린바 를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 상기 적층물을 동시에 소성하면 상기 시트 사이의 유기물 페이스트로 인쇄된 진동홈 패턴(1312ab, 1312cd, 1322a, 1322b, 1322c, 1322d)이 제거되어 진동홀(1313ab, 1313cd, 1323a, 1323b, 1323c, 1323d)이 형성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로 내부 전극(1311, 1331a, 1331c)과 각각 연결된 외부전극(1351, 1352a, 1352b)을 형성하여 적층 사다리형 압전 세라믹 필터를 완성한다. 이러한 적층 사다리형 압전 세라믹 필터는 전술한 바와 같이, 제1 실시예에 따라 제조된 적층형 세라믹 필터 2개를 연결시킨 형태이다. 즉, 완성된 적층 사다리형 압전 세라믹 필터의 단면도인 도13의 (e)는 도4 또는 도5의 (e)에 도시된 제1 실시예에 따라 제조된 적층형 세라믹 필터의 단면도인 적층형 세라믹 필터의 단면도를 2개 연결시킨 형태이다.

적층 사다리형 압전 세라믹 필터는 적층형 세라믹 필터를 복수개 연결하여 (필요에 따라서는 전극의 패턴을 변경하여) 제조할 수 있다. 연결된 복수의 적층형 세라믹 필터의 일부 전극을 제외시켜 홀수개의 직렬 또는 병렬 소자로 구성시킬 수도 있다. 이러한 예는 후속하는 응용예에서 설명된다.

한편, 압전 세라믹 필터를 구성하는 각 소자의 주파수 특성을 조정하기 위하여 전술된 제3 실시예는 본 실시예에서도 적용할 수 있다. 다만, 예를 들어 제2 시트(1320)에서 내부 전극(1321a, 1321b)이 형성된 부분과 내부 전극(1321c, 1321d)이 형성된 부분의 두께를 달리하여 주파수 특성을 조정하는 경우, 서로 연결 되는 내부 전극(1321b, 1321c) 사이에는 단차가 형성된다. 통상 제2 시트(1320)에서 내부 전극(1321a, 1321b)이 형성된 부분과 내부 전극(1321c, 1321d)이 형성된 부분의 두께 차가 작은 경우, 도14a에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 내부 전극을 형성하면 단차부분 위에 내부 전극(1321b, 1321c)을 연결하는 부분이 형성되더라도 끊어지지 않고 서로 연결될 수 있다. 그러나 제2 시트(1320)에서 내부 전극(1321a, 1321b)이 형성된 부분과 내부 전극(1321c, 1321d)이 형성된 부분의 두께 차가 큰 경우는, 도14b에 도시된 바와 같이, 연결되는 두 내부 전극(1321b, 1321c)은 관통홀을 이용하여 연결될 수 있다. 즉, 제2 시트(1320)에서 내부 전극(1321a, 1321b)이 형성된 부분과 내부 전극(1321c, 1321d)이 형성된 부분 중에서 두께가 얇은 부분, 예를 들어 내부 전극(1321a, 1321b)이 형성된 부분의 두께로 제2 시트(1320)를 제작하고, 내부 전극(1321a, 1321b)을 형성한다. 이때, 내부 전극(1321b)은 내부 전극(1321c)이 형성되는 영역까지 일정거리 정도 연장된다. 그 다음, 내부 전극(1321c, 1321d)이 형성된 부분에 원하는 두께의 보조 시트(1320a)를 적층하고, 그 위에 내부 전극(1321c, 1321d)을 형성하고, 내부 전극(1321c)은 내부 전극(1321b)이 형성된 방향으로 연장 형성되어 내부 전극(1321b, 1321c)의 연장부는 보조 시트(1320a)를 사이에 두고 서로 중첩된다. 이때 보조 시트(1320a)에는 내부 전극(1321b, 1321c)의 연장부에 대응하는 위치에 관통 구멍(1325)이 형성되고, 상기 관통 구멍(1325)은 도전성 페이스트 등으로 충전되어 내부 전극(1321b, 1321c)을 서로 연결시킨다.

(응용예 1)

지금까지 설명된 적층형 세라믹 필터 및/또는 적층 사다리형 압전 세라믹 필터를 직접 이용하는 몇가지 응용예를 설명하고자 한다.

도15는 듀플렉서의 등가회로도이다. 듀플렉서란 CDMA 셀룰러 핸드폰의 전송 주파수와 수신 주파수를 분리하는 일종의 밴드 패스 필터 2개를 붙여놓은 구조로서, 간단하게는 도5의 압전 세라믹 필터를 2개로 하여 그 기능을 구현할 수 있다. 예를 들어, 도15에 도시된 듀플렉서는 전송부(Tx)와, 수신부(Rx)와, 안테나(An)로 구성되고, 전송부(Tx)의 출력단과 수신부(Rx)의 입력단은 안테나(An)와 연결된다. 도15에서는 전송부(Tx)가 3개의 직렬소자(a, c, e)와 2개의 병렬소자(b, d)로 이루어지고, 수신부(Rx)는 3개의 직렬소자(g, i, k)와 3개의 병렬소자(f, h, j)로 이루어진 예를 도시하고 있다. 현재의 듀플렉서는 적층 구조가 아닌 벌크형 구조로서 세라믹 유전체 분말을 분말 성형하여 L과 C를 적절히 조정하여 구현한 밴드 패스 LC 필터를 2개 붙여놓은 형태이나, 본 발명에서는 전술된 실시예의 적층형 세라믹 필터를 응용하여 단일칩으로 적층 듀플렉서를 구현하였다.

도16a는 적층형 압전 세라믹 필터의 기본구조를 응용한 적층 듀플렉서의 구조를 도시한다. 본 응용예의 적층 듀플렉서의 제조방법은 (인쇄 패턴을 제외하고) 도5, 도6, 도10a 내지 도10d 및 도12a 내지 도13과 유사하다. 도16a에 도시된 적층 듀플렉서는 4개의 시트(1610, 1620, 1630, 1640)를 적층하여 제작할 수 있다. 각각의 시트는 편의상 11개의 구역(Za 내지 Zk)(도면의 최좌측 Za에서 최우측 Zk까지)으로 분할하고, 각각의 구역에 하나의 직렬 또는 병렬 소자가 구성된다. 하부 커버층인 제1 시트(1610)는 구역(Zd, Zf, Zj) 내에 유기물 페이스트로 서로 분리된 진동홈 패턴(1612d, 1612f, 1612j)을 인쇄하고, 그 위에 내부전극(1611d, 1611f, 1611j)을 겹쳐서 형성하여 제작한다. 이때, 내부전극(1611d, 1611f, 1611j)은 서로 연결되고, 추후 공정에서 외부 전극과 연결되기 위해 일단부의 모서리까지 연장된 연결 내부 전극(1611)을 포함한다. 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 시트(1620)는 구역(Za 내지 Zc, Ze, Zg 내지 Zi, Zk) 내에 유기물 페이스트로 서로 분리된 진동홈 패턴(1622a 내지 1622c, 1622e, 1622g 내지 1622i, 1622k)을 인쇄하고 그 위에 내부전극(1621a 내지 1621c, 1621e, 1621g 내지 1621i, 1621k)을 겹쳐서 형성하고, 구역(Zd, Zf, Zj) 내에는 내부전극(1621d, 1621f, 1621j)을 먼저 형성한 다음 그 위에 진동홈 패턴(1622d, 1622f, 1622j)을 겹쳐서 인쇄하여 제작한다. 이때, 내부 전극(1621c, 1621d, 1621e), 내부 전극(1621f, 1621g), 내부 전극(1621i, 1621j, 1621k)은 각각 연결된다. 내부 전극(1621b, 1621h)은 제1 시트(1610)의 연결 내부 전극(1611)과 동일한 단부 모서리까지 연장되고, 내부 전극(1621a)은 (도면에서) 좌측 일 단부 모서리까지 연장된다. 또한, 서로 연결된 내부 전극(1621f, 1621g)은 상기 연결 내부 전극(1611)이 연장된 단부에 대향하는 단부의 모서리까지 연장된 안테나 단자(1621An)이 형성되고, 이는 안테나와 연결된다. 압전 진동이 발생하는 다른 액티브층인 제3 시트(1630)는 구역(Za 내지 Zc, Ze, Zg 내지 Zi, Zk) 내에 내부전극(1631a 내지 1631c, 1631e, 1631g 내지 1631i, 1631k)을 형성하고 그 위에 유기물 페이스트로 서로 분리된 진동홈 패턴(1632a 내지 1632c, 1632e, 1632g 내지 1632i, 1632k)을 겹쳐서 인쇄하여 제작한다. 이때, 내부 전극(1631a, 1631b, 1631c), 내부 전극(1631g, 1631h, 1631i)은 각각 연결되 고, 내부 전극(1631k)은 (도면에서) 우측 일 단부 모서리까지 연장된다. 또한, 내부 전극(1631e)은 상기 안테나 단자(1631An)와 동일한 단부의 모서리까지 연장된 안테나 단자(1631An)가 형성되고, 이는 안테나와 연결된다.

이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1610), 제2 시트(1620), 제3 시트(1630)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 위에 블랭크 시트가 제4 시트(1640)로서 적층된다. 이 경우에도, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바가 제조될 수 있다. 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한다. 그 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 상기 적층물을 동시에 소성하면 상기 시트 사이의 유기물 페이스트로 인쇄된 진동홈 패턴(1612c, 1612f, 1612j, 1622a 내지 1622k, 1632a 내지 1632c, 1632e, 1632g 내지 1632i, 1632k)이 제거되어 진동홀(1613c, 1613f, 1613j, 1623a 내지 1623k, 1633a 내지 1633c, 1633e, 1633g 내지 1633i, 1633k)이 형성된 세라믹 소체가 된다. 그 다음, 스퍼터링 또는 스크린 인쇄법을 이용하여 소성된 소체의 측면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로 외부전극(1651, 1651An, 1652a, 1652b)을 형성하고 분극 처리하여, 적층 듀플렉서를 완성한다. 이때, 외부 전극(1651)은 내부 전극(1611, 1621b, 1621h)과, 외부 전극(1651An)은 안테나 단자(1621An, 1631An)와, 외부 전극(1652a)은 내부 전극(1621a)과, 외부 전극(1652b)은 내부 전극(1631k)과 서로 연결된다.

구역(Za 내지 Ze)에 형성된 소자는 도15에 도시된 듀플렉서의 전송부(Tx)에 대응하고, 구역(Zf 내지 Zk)에 형성된 소자는 수신부(Rx)에 대응한다. 외부 전극(1651, 1652a, 1652k)은 각각 접지 전극(GRN), 입력단(Din) 및 출력단(Dout)에 각각 대응하게 되고, 안테나 단자(1621An)에는 안테나(An)가 연결된다. 전송부(Tx) 및 수신부(Rx)에 대응하는 소자들은 도10a 또는 도10b와 도12a에 도시된 적층형 압전 세라믹 필터들을 적절히 조합한 구성을 갖는다.

도16b는 전술된 듀플렉서에서 내부 전극 및 유기물 페이스트의 패턴을 변형예로서, 이는 도12a의 적층형 세라믹 필터를 도12b에 도시된 형태의 적층형 세라믹 필터로 변형한 것과 유사하다. 즉, 제조된 블랭크 시트의 상부면에 진동공간을 형성하기 위해 카본 페이스트나 PVB나 PVA-계 유기물 페이스트로 각각의 구역(Za 내지 Ze) 내에 진동홈 패턴(1662a 내지 1662k)을 인쇄하고 그 위에 각각 내부 전극(1661a 내지 1661k)을 겹쳐서 형성시켜 제1 시트(1660)를 제조하고, 다른 블랭크 시트의 상부면에는 제1 시트(1660)의 내부 전극(1661a 내지 1661k)에 각각 대응하도록 내부 전극(1671a 내지 1671k)을 형성하고 그 위에 각각 진동홈 패턴(1672a 내지 1672k)을 인쇄하여 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 시트(1670)를 제조한다. 이 때, 내부 전극(1661c 내지 1661e), 내부 전극(1661f, 1661g), 내부 전극(1661i 내지 1661k), 내부 전극(1671a 내지 1671c), 내부 전극(1671g 내지 1671i)은 각각 서로 연결되어 형성된다. 또한, 내부 전극(1661b, 1661h, 1671d, 1671f, 1671j)은 외부 전극(1691)과 서로 연결되도록 각 시트의 동일한 일 측부의 모서리까지 연장되고, 내부 전극(1661a, 1671k)은 외부 전극(1692a, 1692b)과 각각 연결되도록 각 시트의 양 대향 측부의 모서리까지 연장된다. 또한, 내부 전극(1661f, 1671e)은 외부 전극(1691An)과 연결되도록 외부 전극(1691)의 대향 단 부측 모서리로 연장된다. 이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1260), 제2 시트(1270)의 순서로 아래에서 차례로 적층되고, 다시 그 상부에 블랭크 시트가 제3 시트(1280)로서 적층된다. 적층된 시트는 압착, 절단 및 동시 소성 후 외부 전극을 형성하고 분극 처리하여, 적층 듀플렉서를 완성된다.

적층 듀플렉서의 제조는 상기 응용예에 한정되지 않고 전술된 실시예들의 압전 필터들의 다양한 조합으로 제조될 수 있다.

(응용예 2)

한편 공진 회로(공진기)를 이용하는 많은 기기에서 통과 대역의 전후에서 주파수 진폭의 급격한 변화와 좁은 통과 대역을 요구한다. 이러한 특성들을 하나의 공진 회로로는 충분히 만족시킬 수 없으므로 몇 개의 공진 회로(공진기)를 커플링(결합)하여 사용한다. 일반적으로 커플링에는 커패시터를 이용한 C 커플링, 인덕터를 이용한 L 커플링 등이 있으며, C 커플링 및 L 커플링에는 각각 직렬 및 병렬 커플링이 있다. C 커플링의 경우에는 통과 대역의 저주파 부분에서 날카롭고 고주파 부분에서는 완만하게 감소하는 특성을 보이며, L 커플링의 경우는 이와 반대이므로 밴드 패스 필터를 채택하고자 하는 회로의 주파수 특성에 맞게 이용하면 된다.

도17a 및 도18a는 도13에 도시된 제5 실시예의 적층 사다리형 압전 세라믹 필터에서 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 커패시터를 직렬 및 병렬로 커플링한 직렬 및 병렬 C 커플링 세라믹 필터의 일 예를 각각 도시한다. 이는 개별 필터와 직렬 및 병렬로 연결되도록 시트를 적층하여 커패시터를 구현하면 간단히 제작할 수 있다.

도17b에는 직렬 C 커플링 세라믹 필터의 구성 및 그 제조 공정이 도시된다. 직렬 C 커플링 세라믹 필터는 4개의 시트로 구성되는 데, 상부 및 하부 커버층인 제1 및 제4 시트(1710, 1740)는 도13에 도시된 제1 및 제3 시트(1310, 1330)와 각각 동일하고, 압전 진동이 발생하는 액티브층인 제2 시트(1720)는 도13에 도시된 제2 시트(1320)와 내부 전극의 패턴을 제외하고는 동일하다. 즉, 도13에 도시된 제2 시트(1320)에서 내부 전극(1321b, 1321c)은 서로 연결되어 있는 반면, 직렬 C 커플링 세라믹 필터의 제2 시트(1720) 상의 내부 전극(1721a, 1721c)은, 도17b에 도시된 바와 같이, 서로를 향하여 연장되고, 연장부의 선단에는 각각 커패시터를 위한 내부 전극(1724C1, 1724C2)이 서로 절연되도록 이격 형성된다. 본 응용예의 직렬 C 커플링 세라믹 필터는 제2 시트(1720)와 제4 시트(1740) 사이에 소정의 유전성을 갖는 유전체 시트인 제3 시트(1730)가 삽입된다. 유전체 시트인 제3 시트(1730) 상에는 제2 시트(1720) 상에 형성된 내부 전극(1724C1, 1724C2)과 중첩되는 하나의 내부 전극(1734C)이 형성된다. 이와 같이 제조된 시트들은 제1 시트(1710), 제2 시트(1720), 제3 시트(1730), 제4 시트(1740)의 순서로 아래에서 차례로 적층된다. 이 경우에도, 단위칩이 여러 개 동시에 제조된 그린바가 제조될 수 있다. 그린바를 압착하고 단위칩의 크기로 절단한 다음, 유기물 성분을 제거하기 위하여 섭씨 300도 이하에서 탈바인더를 행한 뒤 상기 적층물을 동시에 소성한다. 그 다음, 소성된 소체의 측면에 Ag, Pd, Pt 등의 금속으로, 내부 전극(1711, 1721, 1721d)과 각각 연결되도록 외부 전극(1761, 1762a, 1762b)을 형성한다.

이와 같이 제조된 직렬 C 커플링 세라믹 필터는 실제로 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 2개의 커패시터가 직렬로 연결된 형태이다. 물론 제2 시트(1720) 상에 형성된 내부 전극(1724C1 또는 1824C2) 중 어느 하나가 형성되지 않는 대신, 예를 들어 내부 전극(1724C2)이 형성되지 않는 대신, 내부 전극(1721c)의 연장부와 제3 시트(1730) 상의 내부 전극(1734C)이 서로 연결되도록 제3 시트(1730)에 관통 구멍을 형성하고, 관통 구멍 내에 도전성 페이스트 등을 충전하여 내부 전극(1721c)과 내부 전극(1734C)을 서로 연결시키면, 2개의 단위 적층형 세라믹 필터 사이에 1개의 커패시터가 직렬로 연결된 형태로 구현할 수도 있다. 어느 경우에 있어서도, 제3 시트(1730)의 두께와, 내부 전극(1724C1, 1724C2)과 내부 전극(1734C)의 넓이를 조절하여 원하는 커패시턴스를 얻을 수 있다.

도18b에는 병렬 C 커플링 세라믹 필터의 구성 및 그 제조 공정이 도시된다. 병렬 C 커플링 세라믹 필터는 제2 및 제3 시트(1820, 1830)의 내부 전극 패턴을 제외하고는 직렬 C 커플링 세라믹 필터와 모든 구성 및 제조 방법이 동일하다. 즉, 직렬 C 커플링 세라믹 필터의 내부 전극(1721a, 1721c)과 달리, 액티브층인 제2 시트(1820) 상에 형성된 내부 전극(1821b, 1821c)은 이들 사이에 커패시터용 내부 전극(1824C)이 내부 전극(1821b, 1821c)과 연결되어 형성되고, 유전체 시트인 제3 시트(1830) 상에 형성된 내부 전극(1834C)은 제1 시트(1810) 상에 형성된 연결 내부 전극(1811)과 동일한 방향의 단부 모서리까지 연장된다. 이 경우에도, 제3 시트(1830)의 두께와, 내부 전극(1824C, 1834C)의 넓이를 조절하여 원하는 커패시턴스를 얻을 수 있다.

한편, 도19a 및 도20a는 적층 세라믹 필터에 인덕터를 직렬 및 병렬로 커플 링한 직렬 및 병렬 L 커플링 세라믹 필터의 일 예를 각각 도시한다. 이는 개별 필터와 직렬 및 병렬로 일 시트 상에 스크린 인쇄법 등의 방법으로 Ag, Pt, Pd 등의 도전성 페이스트를 인쇄하여 도전체 라인 패턴을 길게 인쇄하여 인덕터를 구현하면 쉽게 제작할 수 있다.

도19b에는 직렬 L 커플링 세라믹 필터의 구성 및 그 제조 공정이 도시된다. 직렬 L 커플링 세라믹 필터는 4개의 시트로 구성되는 데, 상부 및 하부 커버층인 제1 및 제4 시트(1910, 1940)는 도13에 도시된 제1 및 제3 시트(1310, 1330)와 각각 동일하고, 액티브 층인 제2 시트(1920)는 도13에 도시된 제2 시트(1320)와 내부 전극의 패턴을 제외하고는 동일하다. 즉, 도13에 도시된 제2 시트(1320)에서 내부 전극(1321b, 1321c)은 서로 연결되어 있는 반면, 직렬 L 커플링 세라믹 필터의 제2 시트(1920) 상의 내부 전극(1921b, 1921c)은, 도19b에 도시된 바와 같이, 서로를 향하여 연장되고, 각 연장부의 선단(1324L1, 1924L2)은 서로 절연되도록 이격 형성된다. 본 응용예의 직렬 L 커플링 세라믹 필터는 제2 시트(1920)와 제4 시트(1940) 사이에는 상부면에 소정의 인덕턴스를 갖도록 도전체 라인 패턴(1934L)이 길게 인쇄된 제3 시트(1930)가 삽입된다. 이 경우, 제3 시트는 압전 또는 유전 세라믹 시트일 필요는 없다. 도전체 라인 패턴(1934L)은 제2 시트 상의 내부 전극(1921b, 1921c)의 각 연장부의 선단(1324L1, 1924L2)에 대응하는 위치에서 각각 종단되도록 형성된다. 또한, 이들 종단 위치에는 도전체 라인 패턴(1934L)의 종단부 각각이 제2 시트(1920) 상의 내부 전극(1921b, 1921c)과 각각 연결되도록 관통 구멍(1934L1, 1934L2)이 형성되고 이는 도전성 페이스트 등으로 충전된다. 이러한 도전체 라인 패턴(1934L)은 원하는 인덕턴스를 얻기 위하여 다양한 여러 형태로 형성될 수 있다. 도19b에 도시된 예의 경우와 같이, 나선형의 경우, 도전체 라인 패턴(1934L)이 겹치게 되는 부분에는 절연체 페이스트로 가교 패턴(1935)을 형성한 다음, 가교 패턴(1935) 위에 도전체 라인 패턴(1934L)을 이어서 형성한다.

도20b에는 병렬 L 커플링 세라믹 필터의 구성 및 그 제조 공정이 도시된다. 병렬 L 커플링 세라믹 필터는 제2 시트(2020)의 내부 전극 패턴과 제3 시트(2030)의 도전체 라인 패턴을 제외하고는 직렬 L 커플링 세라믹 필터와 모든 구성 및 제조 방법이 동일하다. 즉, 직렬 L 커플링 세라믹 필터의 내부 전극(1921b, 1921c)과 달리, 액티브층인 제2 시트(2020) 상에 형성된 내부 전극(2021b, 2021c)은 서로 연결된다. 제3 시트(1830) 상에는 내부 전극(2021b, 2021c)의 연결부 상의 임의의 위치(2024L1)와 제1 시트(2010) 상에 형성된 연결 내부 전극(2011)이 연장된 단부 모서리의 임의 위치를 종단점으로 하여 원하는 형상의 도전체 라인 패턴(2034L)이 형성된다. 상기 임의의 위치(2024L1)에 대응하는 도전체 라인 패턴(2034L)의 일 종단부 위치에는 관통 구멍(2034L1)이 형성되고, 이는 도전성 페이스트 등으로 충전되어, 도전체 라인 패턴(2034L)의 상기 일 종단부는 내부 전극(2021b, 2021c)과 연결된다. 한편, 도전체 라인 패턴(2034L)의 타 종단부(2034L2)는 외부 전극(2051)에 의해 제1 시트(2010) 상에 형성된 연결 내부 전극(2011)과 연결된다.

전술된 바와 같이, C 커플링 세라믹 필터 및 L 커플링 세라믹 필터는 2개의 필터와 하나의 커패시터 또는 2개의 필터와 하나의 인덕터가 하나의 칩으로 제조되어, C 및 L 커플링 세라믹 필터를 서로 조합하여 하나의 칩 내에 동시에 구현할 수 도 있다.

전술된 구성에 따른 본 발명의 적층형 세라믹 필터는 세라믹 시트를 이용한 적층 공정 및 동시 소성 공정으로 필터를 제조함으로써 제조 공정을 단순화하여 보다 손쉽게 적층형 세라믹 필터를 제조할 수 있다. 그에 따라, 제조 단가가 감소된다. 또한, 본 발명의 적층형 세라믹 필터는 시트의 두께 조절이 용이하므로 원하는 두께의 압전체 시트를 적층하고 내부 전극을 스크린 인쇄법으로 형성하기 때문에, 압전체 시트와 내부 전극의 두께를 미세하게 조절할 수 있어, 원하는 주파수 특성의 필터를 구현할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 적층형 세라믹 필터는 적층 듀플렉서, C 및 L 커플링 세라믹 필터 등에 용이하게 적용할 수 있어, 원하는 특성별로 두 개 이상 소자를 결합 제조하여 단일 결합 칩으로 용이하게 제조할 수 있다.

Claims (29)

1. 압전체 시트와,

   상기 압전체 시트의 상부에 서로 이격되어 형성된 제1 및 제2 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 하부에 형성되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 가지는 제3 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과,

   상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과,

   상기 압전체 시트의 하부에 형성되며, 상기 제3 내부 전극에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과,

   상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 압전체 시트 및 복수의 커버층은 적층 후 동시 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
2. 압전체 시트와,

   상기 압전체 시트의 상부에 서로 이격되어 형성된 제1 및 제2 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 하부에 형성되며, 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 가지는 제3 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 압전체 시트와 커버층 사이에는 상기 제1, 제2 및 제3 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층은 적층 후 동시 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
3. 상부 및 하부 압전체 시트와,

   상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 서로 연결되는 2개의 구역을 포함하는 제1 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 어느 한 구역과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 다른 한 구역과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제2 내부 전극과 적어도 일부가 중첩하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과,

   상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되며, 상기 제3 내부 전극과 적어도 일부가 중첩하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과,

   상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 상부 및 하부 압전체 시트에는 제2 및 제3 내부 전극이 형성되지 않은 위치에 상기 제1 내부 전극의 각 구역에 대응하는 진동홀이 구비된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
4. 상부 및 하부 압전체 시트와,

   상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 형성된 서로 연결된 2개의 구역으로 형성된 제1 내부 전극과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 어느 한 구역과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 다른 한 구역과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 상부 및 하부 압전체 시트와 상부 및 하부 커버층 사이에는 상기 제1 내부 전극의 각 구역과, 제2 내부 전극과, 제3 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
5. 상부 및 하부 압전체 시트와,

   상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 서로 이격된 제1 및 제2 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제4 내부 전극과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되어 상기 제4 내부 전극 위에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과,

   상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되어 상기 제3 내부 전극 아래에는 그에 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과,

   상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 제4 내부 전극은 제2 내부 전극과 동일한 외부 전극에 연결되고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트에는 제3 및 제4 내부 전극이 형성되지 않은 위치에 상기 제1 및 제2 내부 전극의 각 구역에 대응하는 진동홀이 구비된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
6. 상부 및 하부 압전체 시트와,

   상기 하부 압전체 시트의 상부에 형성된 서로 이격된 제1 및 제2 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제4 내부 전극과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 제4 내부 전극은 제2 내부 전극과 동일한 외부 전극에 연결되고, 상기 상부 및 하부 압전체 시트와 상부 및 하부 커버층 사이에는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
7. 압전체 시트와,

   상기 압전체 시트의 하부에 형성된 서로 연결된 2개의 구역으로 형성된 제1 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 각 구역과 중첩부를 각각 갖는 2개의 서로 이격된 제2 및 제3 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극 위에는 그의 각 구역에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과,

   상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과,

   상기 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제2 및 제3 내부 전극 아래에는 그에 각각 대응하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과,

   상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
8. 압전체 시트와,

   상기 압전체 시트의 하부에 형성된 서로 연결된 2개의 구역으로 형성된 제1 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극의 각 구역과 중첩부를 각각 갖는 2개의 서로 이격된 제2 및 제3 내부 전극과,

   상기 압전체 시트의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

   상기 압전체 시트와 커버층 사이에는 상기 제1, 제2 및 제3 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
9. 상부 및 하부 압전체 시트와,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성된 제1 내부 전극과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과,

   상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과,

   상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제1 내부 전극과 적어도 일부가 중첩하는 진동홀이 구비된 제1 상부 커버층과,

   상기 제1 상부 커버층의 상부에 형성된 제2 상부 커버층과,

   상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되며, 상기 제2 내부 전극과 적어도 일부가 중첩하는 진동홀이 구비된 제1 하부 커버층과,

   상기 제1 하부 커버층의 하부에 형성된 제2 하부 커버층과,

   상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
10. 상부 및 하부 압전체 시트와,

    상기 상부 압전체 시트의 상부에 형성된 제1 내부 전극과,

    상기 하부 압전체 시트의 하부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 중첩부를 갖는 제2 내부 전극과,

    상기 상부 및 하부 압전체 시트의 사이에 형성되고 상기 제1 및 제2 내부 전극과 중첩부를 갖는 제3 내부 전극과,

    상기 상부 및 하부 압전체 시트의 상부 및 하부에 형성된 상부 및 하부 커버층과,

    상기 내부 전극과 각각 연결되는 외부 전극을 포함하고,

    상기 상부 및 하부 압전체 시트와 커버층 사이에는 상기 제1 및 제2 내부 전극에 각각 대응하는 진동홈이 서로 마주보는 내부 전극의 배면 측에 각각 구비되고, 상기 압전체 시트 및 커버층을 동시 소성하여 제조된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 전극은 다각형, 원형, 타원형 중 어느 하나의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동홀은 다각형, 원형, 타원형 중 어느 하나의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
13. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 전극은 두께가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
14. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압전체 시트는 대면하는 2개의 내부 전극 사이에 개재된 각 부분의 두께가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
15. 청구항 1 내지 청구항 8에 따른 세라믹 필터 중에서 선택된 복수개의 세라믹 필터가 단일칩 내에 배열되고, 인접한 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극은 인접한 다른 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극과 연결되고, 상기 제3 내부 전극은 공통 전극인 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
16. 청구항 3 내지 청구항 8에 따른 세라믹 필터 중에서 선택된 복수개의 세라믹 필터가 단일칩 내에 배열되고, 인접한 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극은 인접한 다른 하나의 세라믹 필터의 제1 또는 제2 내부 전극과 연결되고, 상기 제3 내부 전극은 공통 전극이고, 처음 또는 마지막에 배열된 세라믹 필터의 제2 또는 제3 내부 전극은 제거된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
17. 청구항 15에 있어서, 상기 서로 연결되는 내부 전극 사이에는 커패시터 소자가 단일칩 내에 직렬로 결합된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
18. 청구항 15에 있어서, 상기 서로 연결되는 내부 전극 사이에는 커패시터 소자가 단일칩 내에 병렬로 결합된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
19. 청구항 15에 있어서, 상기 서로 연결되는 내부 전극 사이에는 인덕터 소자가 단일칩 내에 직렬로 결합된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
20. 청구항 15에 있어서, 상기 서로 연결되는 내부 전극 사이에는 인덕터 소자가 단일칩 내에 병렬로 결합된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
21. 청구항 15에 따른 세라믹 필터에서 상기 서로 연결되는 내부 전극의 어느 하나는 안테나 단자인 것을 특징으로 하는 적층형 듀플렉서.
22. 청구항 16에 따른 세라믹 필터에서 상기 서로 연결되는 내부 전극의 어느 하나는 안테나 단자인 것을 특징으로 하는 적층형 듀플렉서.
23. 복수의 세라믹 성형 시트를 제조하는 단계와,

    상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트에 복수의 내부 전극을 형성하는 단계와,

    상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트, 또는 상기 내부 전극이 형성된 성형 시트, 또는 상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트와 상기 내부 전극이 형성된 성형 시트에 진동홀을 형성하는 단계와,

    상기 시트들을 적층하고, 그 상하부에 상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트를 적층하여 적층물을 생성하는 단계와,

    상기 적층물을 동시 소성하는 단계와,

    상기 적층물의 외부에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함하고,

    상기 내부 전극은 2개 또는 3개가 시트를 사이에 두고 서로 겹쳐진 형태로 복수개가 되도록 형성되고 이들 형태의 내부 전극은 일부가 서로 연결되어 적어도 하나의 직렬 공진자와 적어도 하나의 병렬 공진자가 형성되고, 상기 내부 전극 들 사이의 시트는 압전체 시트이고, 상기 외부 전극은 상호 연결되지 않은 내부 전극과 연결되고, 상기 진동홀은 상기 서로 겹쳐진 내부 전극의 외측 배면에 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터의 제조 방법.
24. 청구항 23에 있어서, 상기 진동홀 중 적어도 하나에는 유기물 페이스트가 충전되고, 상기 적층물을 동시 소성하는 단계는 열처리하여 유기물 페이스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터의 제조 방법.
25. 복수의 세라믹 성형 시트를 제조하는 단계와,

    상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트에 복수의 내부 전극을 형성하는 단계와,

    상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트 또는 상기 내부 전극이 형성된 성형 시트에 유기물 페이스트로 진동홈 패턴을 인쇄하는 단계와,

    상기 시트들을 적층하고, 그 상부 또는 하부에 상기 성형 시트 중 적어도 하나의 시트를 적층하여 적층물을 생성하는 단계와,

    상기 적층물을 열처리하여 유기물 페이스트를 제거하고 동시 소성하는 단계와,

    상기 적층물의 외부에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함하고,

    상기 내부 전극은 2개 또는 3개가 시트를 사이에 두고 서로 겹쳐진 형태로 복수개가 되도록 형성되고 이들 형태의 내부 전극은 일부가 서로 연결되어 적어도 하나의 직렬 공진자와 적어도 하나의 병렬 공진자가 형성되고, 상기 내부 전극 들 사이의 시트는 압전체 시트이고, 상기 외부 전극은 상호 연결되지 않은 내부 전극과 연결되고, 상기 진동홈 패턴은 상기 서로 겹쳐진 내부 전극의 외측 배면에 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터의 제조 방법.
26. 청구항 24 또는 청구항 25에 있어서, 상기 유기물 페이스트 상부의 시트에는 연소 통로용 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은 상기 동시 소성하는 단계 후에 에폭시로 충전되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터의 제조 방법.
27. 청구항 23 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세라믹 성형 시트를 제조하는 단계는 대면하는 2개의 내부 전극 사이에 개재된 각 부분의 두께가 서로 상이하도록 시트를 제조하는 단계를 포함하고, 하나의 시트에서 두께가 서로 상이한 부분을 갖는 시트는 해당 두께에 대응하는 단차를 갖는 예비 압착 지그로 예비 압착하여 제조하는 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터의 제조 방법.
28. 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,

    상기 제2 상부 커버층과 제2 하부 커버층에는 진동홀과 어느 일부가 중첩되는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.
29. 청구항 28에 있어서,

    상기 관통홀은 에폭시 등의 밀봉재로 밀봉된 것을 특징으로 하는 적층형 세라믹 필터.

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