KR100635156B1 - 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자 - Google Patents
다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100635156B1 KR100635156B1 KR1020060023236A KR20060023236A KR100635156B1 KR 100635156 B1 KR100635156 B1 KR 100635156B1 KR 1020060023236 A KR1020060023236 A KR 1020060023236A KR 20060023236 A KR20060023236 A KR 20060023236A KR 100635156 B1 KR100635156 B1 KR 100635156B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- varistor
- inductor
- layer
- ground
- pattern
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
- H01F27/292—Surface mounted devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
- H01F2017/0026—Multilayer LC-filter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
본 발명은 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 바리스터 특성을 갖는 반도성 재료로 만들어진 유전체에 충분한 인덕턴스값을 갖도록 인덕터 패턴을 형성하고 각각의 패턴에 입출력단자를 연결하고, 인덕터 패턴이 형성된 인덕터층의 상부와 하부에 접지패턴이 형성된 접지층을 적층하여 구성함으로서 서로 다른 층의 인덕터 패턴을 연결하기 위한 홀을 형성하지 않고 복합소자를 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하여 제작 원가를 절감하여 저렴한 가격으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 노이즈 제거 효과가 우수하고, 바리스터 특성을 갖는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 관한 것이다.
본 발명인 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는,
복수의 유전체층이 적층된 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 있어서,
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 내부에 있는 전극들을 보호하는 상부커버층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 상부접지층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부 입력단 및 외부 출력단과 연결된 인덕터 패턴을 포함하는 인덕터층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 상기 인덕터층 하부에 위치하며 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 하부접지층;을 포함 하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해 유전체 층에 형성된 인덕터 패턴을 충분한 인덕턴스값을 얻기에 충분한 길이를 갖도록 형성하여 각각의 유전체 층이 하나의 소자 역할을 할 수 있도록 하고 이를 적층하여 다련으로 구성함으로서, 작은 부피에 충분한 인덕턴스값을 갖도록 구현할 수 있으며, 각 층을 연결하는 구멍을 형성하지 않고 제조할 수 있으므로 제조 공정을 단순화하여 제작 단가를 낮추어 저렴한 복합소자를 제공할 수 있다.
또한, 인덕터를 형성하는 인덕터 패턴과 접지패턴과의 교차 면적에 의한 커패시턴스를 형성하기 때문에 특별히 커패시터 패턴이 필요치 않아 공정상 간편한 복합 소자를 제공할 수 있다.
또한, 신호를 전달하는 각각의 인덕터패턴이 접지패턴에 의하여 보호되고 있으므로 신호라인 간의 상호 교란(cross-talk)을 줄일 수 있고 외부에 설치된 부품과의 상호작용도 막을 수 있는 신뢰성 있는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자를 제공할 수 있게 된다.
바리스터, 노이즈 필터, 복합소자, 유전체.
Description
도 1은 종래의 LC노이즈 필터 복합소자의 적층 구조를 나타낸 조립 사시도이다.
도 2는 페라이트와 바리스터 소재를 이용한 종래의 바리스터 노이즈 필터 복합 소자의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 외부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 적층 구조를 나타낸 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 적층 구조를 나타낸 조립 사시도이다.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 적층 구조에 형성되는 인덕터 패턴을 나타낸 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
300a, 300b, 301a, 301b, 302a, 302b, 303a, 303b : 신호 단자
304, 305 : 외부 접지 단자
401~410 : 바리스터 유전체층
411, 413, 415, 417, 419 : 접지 패턴
412, 414, 416, 418 : 인덕터 패턴
501, 502, 503, 504, 505, 506 : 유전체 시트
507, 510, 513 : 접지 패턴
508, 509, 511, 512 : 인덕터 패턴
610 : 광폭부
본 발명은 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 바리스터 특성을 갖는 반도성 재료로 만들어진 유전체에 충분한 인덕턴스값을 갖도록 인덕터 패턴을 형성하고 각각의 패턴에 입출력단자를 연결하고, 인덕터 패턴이 형성된 인덕터층의 상부와 하부에 접지패턴이 형성된 접지층을 적층하여 구성함으로서 서로 다른 층의 인덕터 패턴을 연결하기 위한 홀을 형성하지 않고 복합소자를 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하여 제작 원가를 절감하여 저렴한 가격으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 노이즈 제거 효과가 우수하고, 바리스터 특성을 갖는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 관한 것이다.
또한, 인덕터를 구성하는 전극의 면적과 접지 역할을 하는 접지 전극간의 교차 면적에 의하여 자연스럽게 커패시턴스가 발생함으로써 별도의 커패시터 전극을 형성하지 않고도 LC 노이즈 필터의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 관한 것이다.
따라서, 평상시에는 고주파 노이즈를 제거하는 다련형 노이즈 필터의 역할을 하다가 서어지 및 정전기(ESD : Electrostatic Discharge)가 발생할 경우, 바리스터의 역할을 수행함으로써 본 소자의 뒷 단에 실장되어 있는 소자를 보호하는 역할을 동시에 수행할 수 있는 복합 기능을 가진 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 관한 것이다.
전기, 전자 기술의 발달에 따라 전자 기기 및 기계는 그 크기가 축소되고 있으며, 이러한 추세에 발맞추어 전자부품 또한 소형화가 가속되고 있다.
이러한 전자 부품 중에는 평상시에는 신호 중의 잡음을 제거하는 노이즈 필터로 작동하는 LC-노이즈 필터가 있다.
이러한 종래의 LC-노이즈 필터는 도 1에 도시한 바와 같이 다층의 유전체 층으로 구성되며, 인덕턴스 값을 높이기 위해 각층에 형성된 인덕터 패턴을 상호 연결하여 구성된다.
즉, 하나의 인덕터를 구성하기 위하여 적층형 소자 상의 평면을 2개 혹은 4개로 분할하여 각각의 평면상에 인덕터의 일부를 패턴(111, 114, 115, 119, 122, 123)으로 구현하고, 여러 층에 형성된 각각의 인덕터 패턴을 관통 구멍(112, 113, 120, 121)을 통해 연결함으로써 다련의 인덕터를 구성하였다.
이러한 종래의 LC-노이즈 필터는 상기한 바와 같이 서로 다른 층에 형성된 인덕터 패턴(111, 114, 115, 119, 122, 123)을 연결하기 위해 패턴의 일부에 관통 구멍(112, 113, 120, 121)을 형성하고 이들 관통구멍에 인덕터 전극을 인쇄하여 적층하여 구성되므로 인덕터 전극을 형성하는 공정에 많은 시간과 인력이 낭비되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 관통 구멍을 통한 인덕터 전극 패턴의 연결 불량에 따른 복합소자의 불량률이 증가하여 제조에 많은 어려움이 있었다.
또한, 이러한 다련형 LC 노이즈 필터는 재질이 단순한 유전체로 이루어져있기 때문에 노이즈 필터링 효과를 볼 수 있으나, 서어지나 정전기, 낙뢰 등의 이상전압과 같은 서어지 충격으로부터 회로를 보호하는 수단은 가지지 못한다. 따라서 서어지 등과 같은 이상 전압에 대하여 회로에 사용되는 부품들을 보호하기 위해서는 별도로 바리스터를 실장하여야 하기 때문에 제품가격이 높아지고, 부품의 실장 면적이 커지는 단점을 가지고 있었다.
한편, 종래의 기술로는 대한민국 등록특허 10-0490503호인 어레이 칩에 개시하였으며, 도 2에 도시하였다.
이러한 구조를 가진 다련 복합 소자는 노이즈 필터링과 서어지 필터링의 역할을 동시에 수행할 수 있었다. 하지만, 이와 같은 종래 특허의 경우 인덕턴스를 구현하기 위하여 페라이트 세라믹(201)을 사용하였으며, 또한 바리스터 혹은 커패시터를 구현하기 위하여 바리스터 세라믹(202)을 사용함으로써, 이종 재료 복합 형태를 취하고 있다.
일반적으로 이종 소재를 접합하여 동시 소결을 실시할 경우, 두 물질간의 수 축률 차이에 의하여 경계면에 크랙(crack)이 발생할 수 있으며, 소결시 두 물질 간의 상호 확산에 의하여 소재 자체의 특성을 발현하지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 인덕터의 특성도 떨어지며, 아래 부분에 설치한 바리스터의 특성도 대단히 열화되는 경향이 있었다.
또한 상기 등록특허에 의하면, 각각의 신호를 통과시키는 4개의 인덕터 회로(203)들이 근접하고 있으며, 서로 교차되는 경로가 길기 때문에 인접한 신호 라인간의 상호 간섭(cross-talk)이 커지는 단점을 가지고 있으므로 이러한 구조를 가진 형태는 노이즈 필터링 특성이 떨어질 뿐만 아니라, 바리스터의 특성도 떨어지며, 제조 공법상 여러 가지 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 각 바리스터 특성을 갖는 반도성 재료로 만들어진 유전체에 충분한 인덕턴스값을 갖도록 인덕터 패턴을 형성하고 각각의 패턴에 입출력단자를 연결하고, 인덕터 패턴이 형성된 인덕터층의 상부와 하부에 접지패턴이 형성된 접지층을 적층하여 구성함으로서 서로 다른 층의 인덕터 패턴을 연결하기 위한 홀을 형성하지 않고 복합소자를 제조할 수 있어 제조 공정을 단순화하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 인덕터를 구현하기 위한 인덕터 패턴과 각각의 인덕터 패턴 사이에 형성된 접지 패턴 사이의 교차면적에 의하여 정전용량이 발생함으로 별도의 커패시터 패턴이 필요 없는 단순한 구조의 내부전극 구조를 가지게 하여 하나의 LC 노이즈 필터를 형성하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 신호를 전달하는 인덕터 패턴과 인덕터 패턴 사이에 적층된 접지 패턴에 의하여 각각의 인덕터 패턴이 분할됨으로 두 개의 인접한 인덕터 패턴을 통과하는 신호 사이의 간섭을 효과적으로 차단하여 신호 안정성이 높이는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는,
복수의 유전체층이 적층된 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 있어서,
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 내부에 있는 전극들을 보호하는 상부커버층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 상부접지층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부 입력단 및 외부 출력단과 연결된 인덕터 패턴을 포함하는 인덕터층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 상기 인덕터층 하부에 위치하며 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 하부접지층;을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부접지층과 상기 인덕터층을 2회이상 반복하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부접지층과 상기 하부접지층 그리고 그 사이의 인덕터층의 교차 면적에 의하여 생성된 커패시턴스가 하나의 LC 노이즈 필터를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 통신 주파수로 사용되는 RF 주파수가 높을 경우 상기 인덕터층은 2개의 인덕터 패턴을 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 인덕터층에 형성된 인덕터 패턴은 구불구불한 미앤더(meander)구조를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기 미앤더 구조를 갖는 인덕터층의 인덕터 패턴의 중단에는 다른 부분보다 넓은 광폭부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부접지층과 상기 하부접지층에 형성된 접지 패턴과 인덕터층에 형성된 인덕터 패턴이 적층 형성되어 각각의 인덕터 패턴을 통과하는 신호 사이의 간섭을 줄이는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 특허 청구 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 외부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 적층 구조를 나타낸 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 적층 구조를 나타낸 조립 사시도이다.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 적층 구조에 형성되는 인덕터 패턴을 나타낸 평면도이다.
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는 하나 이상의 인덕터 패턴(412, 414, 416, 418)을 포함하는 인덕터층(403, 405, 407, 409)과 상기 각 인덕터층(403, 405, 407, 409) 사이에 적층된 접지패턴(411, 413, 415, 417, 419)을 포함하는 접지층(402, 404, 406, 408, 410)으로 구성된다. 도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는,
복수의 유전체층이 적층된 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 있어서,
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 내부에 있는 전극들을 보호하는 상부커버(401)층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 상부접지층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부 입력단 및 외부 출력단과 연결된 인덕터 패턴을 포함하는 인덕터층;
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 상기 인덕터층 하부에 위치하며 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 하부접지층;을 포함 하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부접지층과 상기 인덕터층을 2회이상 반복하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부접지층과 상기 하부접지층 그리고 그 사이의 인덕터층의 교차 면적에 의하여 생성된 커패시턴스가 하나의 LC 노이즈 필터를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 인덕터층에 형성된 인덕터 패턴은 구불구불한 미앤더(meander)구조를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기 미앤더 구조를 갖는 인덕터층의 인덕터 패턴의 중단에는 다른 부분보다 넓은 광폭부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부접지층과 상기 하부접지층에 형성된 접지 패턴과 인덕터층에 형성된 인덕터 패턴이 적층 형성되어 각각의 인덕터 패턴을 통과하는 신호 사이의 간섭을 줄이는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 각 층들은 바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체 시트로 형성하며, 모두 같은 물성을 나타내고, ZnO를 포함하는 바리스터 세라믹으로 형성되어 있다.
또한, 적층된 각 유전체층(401~410)에 형성된 인덕터 패턴(412, 414, 416, 418)은 그 양 끝단이 외부로 노출되어 도3에 도시한 것과 같이, 각 신호단자(300a, 300b, 301a, 301b, 302a, 302b, 303a, 303b)와 연결되며, 내부의 접지패턴(411, 413, 415, 417, 419)은 외부의 접지 단자(304, 305)와 전기적으로 접속되어 있다.
바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하는 최상부의 상부커버층 (401)은 내부에 있는 전극들을 보호하는 역할을 한다.
따라서, 도 4와 같은 구조를 갖는 바리스터 세라믹 그린시트가 인쇄, 적층, 절단, 소결, 외부 전극 형성 및 도금이 실시된 이후에는, 예를 들어 바리스터 세라믹 몸체와 내부에 형성된 하나의 인덕터 회로(412) 및 그 인덕터 회로의 상, 하에 형성된 두 개의 접지 회로들(411, 413), 인덕터 회로의 양단에 형성된 신호단자들(300a, 300b) 및 접지 회로에 연결된 접지단자(304, 305), 인덕터 회로(412)와 접지 회로(411, 413) 사이의 교차 면적에 의하여 생성된 커패시턴스가 조합되어 하나의 LC 노이즈 필터를 형성한다.
상술한 것과 같은 원리로 또 다른 하나의 인덕터 회로(414)와 접지 회로(413, 415) 및 입,출력 단자(301a, 301b) 및 접지단자(304, 305)가 또 다른 하나의 LC 노이즈 필터를 형성한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 4련의 노이즈 필터가 제공되어지며, 세라믹 자체가 바리스터 특성을 구현하기 때문에 인덕터 패턴과 접지 패턴 사이에 형성된 커패시터는 바리스터의 역할을 실시하게 된다.
따라서, 본 발명은 평소에는 4련의 노이즈필터의 역할을 수행하다가, 서어지, 정전지(Electrostatic discharge) 등이 발생할 경우 4련의 바리스터 역할을 수행하는 4련 바리스터 노이즈 필터 복합 소자를 제공하는 것이다.
한편, 같은 공정을 이용하여 필요에 따라서는 2련, 4련, 6련 8련등 다양한 바리스터 노이즈 필터 복합소자를 제공할 수 있다.
도 4에서 나타난 바와 같이, 예를 들어 하나의 접지패턴(419)이 인쇄된 접지 층(410) 위에 신호가 통과하는 인덕터 패턴(418) 형성된 인덕터층(409)가 적층 되어 있고, 그 위에 또 하나의 접지패턴(417)이 형성된 접지층(408)이 적층되어 진다. 그 위에 다시 인덕터층과 또 하나의 접지층이 상호 교번적으로 적층되어 있는 구조를 가진다.
따라서, 신호를 통과하는 각각의 인덕터 회로 사이에는 하나의 접지층을 가지고 있기 때문에 두 개의 인덕터 회로를 흐르는 각각의 신호간의 상호 작용을 근본적으로 막아 줄 수 있는 구조를 가지게 됨으로써, 이전의 다른 다련 노이즈 필터나 바리스터 복합 소자에 비교하여 신호간의 상호작용(cross-talk)를 현저하게 줄일 수 있다는 장점을 지닌다.
또한, Spiral구조를 가지기 위하여 비아홀(Via- Hole)공정을 이용하여 한 층에 2개 이상의 인덕터가 공유하는 구조를 가진 기존의 발명에 비하여 한 층에 하나의 인덕터 패턴을 형성하기 때문에 비교적 넓은 면적을 가지게 됨으로써, 인덕터의 길이를 충분히 길게 할 수 있는 여지를 가지고 있으므로 필요한 경우 미엔더(meander)구조를 갖게 함으로써 고주파 노이즈 필터에 필요한 충분한 인덕턴스를 확보할 수 있다.
한편,비아홀(Via- Hole)구조를 형성하고 있지 않기 때문에 공정이 단순하고, 비아홀(Via- Hole)을 통한 연결의 불완전성을 극복할 수 있는 신뢰성 높은 다련형 바리스터 -노이즈 필터 복합소자를 제공한다.
그리고, 본 발명인 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는 통신 주파수로 사용되는 RF 주파수가 높을 경우 상기 인덕터층은 2개의 인덕터 패턴을 형성할 수 있 는 것을 특징으로 한다.
좀 더 상세히 설명하자면, 사용하는 RF 주파수가 2GHz 이상으로 비교적 높고, 신호 주파수도 높을 경우 도 4에 나타낸 것과 같이 긴 인덕터 라인이 요구되지 않는 경우도 있다. 이 경우 하나의 인덕터층에 2개의 인덕터 패턴을 설치할 수도 있는데, 이와 같은 구성은 도 5에 도시하였다.
즉, 도 5는 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타낸 조립 사시도이며, 신호의 주파수가 상대적으로 높은 경우 한 층에 2개의 인덕터 패턴을 형성함으로써 공정을 간소화할 수 있는 구조를 나타낸 것이다.
즉, 바리스터 특성을 가진 유전체시트(506) 위에 접지패턴(513)을 인쇄하고, 또 하나의 바리스터 특성을 갖는 유전체시트(505)에 두 개의 인덕터패턴(511, 512)을 인쇄한 후 도 5와 같이 적층을 실시한 구조를 갖는다.
도면에 도시한 바와 같이, 접지패턴이 인쇄된 접지층 위에 두 개의 인덕터패턴이 인쇄된 인덕터층을 적층하고, 그 위에 다시 접지패턴이 인쇄된 접지층을 교번적으로 적층하고 최종적으로 아무것도 인쇄되지 않은 더미 유전체층인 상부커버층을 적층하는 구조를 가지게 되는데, 이를 통하여 적층수가 적은 간편한 형태의 다련 바리스터 노이즈 필터 복합 소자를 제공할 수 있다.
이 경우에도 인덕터패턴과 접지패턴 사이의 교차 면적에 의하여 정전용량이 발생함으로써 여분의 커패시터 전극을 인쇄할 필요가 없다.
도 6a 내지 도6d 는 다양한 종류의 인덕터 패턴을 나타낸 것이다. 도6a는 접지와 신호라인 사이의 커패시턴스를 적게하고 인덕턴스를 충분히 유지함으로써 노 이즈 필터에서 나타나는 자기 공진 주파수 (Self-Resonant Frequency)를 고주파 대역에 형성시키며, 노이즈 필터의 스커트 특성을 양호하게 하기 위해 인덕터 전극폭을 좁게 하고, 길이를 길게 형성한 구조이다.
도6 b는 도 6a와 비슷한 스커트 특성을 유지하며, SRF를 낮은 주파수 대역으로 떨어뜨리기 위한 구조를 가지고 있다.
또한, 상기 인덕터 패턴이 형성된 인덕터층의 인덕터 패턴은 도 6c 내지 6d에 도시한 바와 같이 구불구불하게 형성하여 인덕턴스 값이 커지게 하였으며, 구불구불하게 형성된 인덕터 패턴의 중단에는 도 6d에 도시한 바와 같이, 다른 부분보다 넓은 면적을 갖는 광폭부를 형성함으로서 정전 용량을 높일 수 있게 할 수 있다.
결론적으로 말하자면, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는 특정 주파수 범위를 벗어난 노이즈가 입력단자(300a, 301a, 302a, 303a)를 통해 입력되면 전체 소자가 하나의 필터 역할을 하여 접지 단자들(304, 305)을 통하여 노이즈가 빠져 나감으로써 출력단자(300b, 301b, 302b, 303b)를 통하여 안정적인 신호만을 통과시킴으로써 통신 품질을 향상시킬수 있다.
또한, 낙뢰나 정전기 등의 필요 이상의 전압이 입력단자(300a, 301a, 302a, 303a)를 통해 입력되면 전체 소자가 하나의 필터 역할을 하여 접지 단자들(304, 305)을 통하여 서어지나 정전기 등이 빠져나감으로써 출력단자(300b, 301b, 302b, 303b)를 통하여 안정적인 신호만을 통과되므로 본 소자의 뒷 단에 실장된 여타의 부품을 서어지나 정전기로부터 보호하는 역할을 수행하는 다련 바리스터-노이즈 필 터 복합소자를 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 각 유전체 층은 전술한 바와 같이 바리스터 특성을 갖는 반도성 물질로 만들어진다.
한편, 본 발명인 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자의 바리스터 특성을 구현하는 소재를 제조하기 위하여 ZnO와 미량의 Mn3O4 Bi2O3, Sb2O3 등 산화물을 Ball mill을 이용하여 혼합한 후 oven에서 건조하고, 700℃~850℃ 사이에서 하소를 실시한다.
상기 하소된 분말을 미분쇄하여 입자의 크기를 um 수준으로 제조하고, 분쇄가 실시된 분말에 PBA, PVB 등 유기 바인더 및 알콜, 톨루엔 등을 이용하여 slurry를 제조하고, 제조된 slurry를 doctor blade 방법을 이용하여 그린시트를 제작하며, 제작된 그린시트 위에 Ag, Ag/Pd, Ag/Pd/Pt 등으로 제작된 전도성 paste를 이용하여 전극을 인쇄한다.
상기 인쇄된 시트(sheet)는 가적층, 본적층 과정을 거쳐 일체화하며, 본적층이 완료된 적층 시트(sheet)를 소자 크기로 절단하고, 탈지 소결 공정을 거쳐 소결칩을 확보한다.
상기 소결이 완료된 칩은 연마 공정을 거치고, Ag 전극을 이용하여 단자를 형성하고 열처리를 실시하여 열처리가 완료된 칩은 Ni도금과 Sn 도금을 실시함으로써 최종적인 제품을 완성하는 것이다.
이렇게 완성된 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는 평상시에는 고주파 노 이즈를 차단하는 노이즈 필터의 역할을 수행하고, 서어지, 정전기 등의 고압 노이즈 발생시 바리스터 역할을 함으로써 신호 품질 향상 및 뒷 단에 실장된 부품을 보호함으로써 두가지 역할을 동시에 수행하는 복합 소자의 역할을 한다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자는 유전체 층에 형성된 인덕터 패턴을 충분한 인덕턴스값을 얻기에 충분한 길이를 갖도록 형성하여 각각의 유전체 층이 하나의 소자 역할을 할 수 있도록 하고 이를 적층하여 다련으로 구성함으로서, 작은 부피에 충분한 인덕턴스값을 갖도록 구현할 수 있으며, 각 층을 연결하는 구멍을 형성하지 않고 제조할 수 있으므로 제조 공정을 단순화하여 제작 단가를 낮추어 저렴한 복합소자를 제공할 수 있다.
또한, 인덕터를 형성하는 인덕터 패턴과 접지패턴과의 교차 면적에 의한 커패시턴스를 형성하기 때문에 특별히 커패시터 패턴이 필요치 않아 공정상 간편한 복합 소자를 제공할 수 있다.
또한, 신호를 전달하는 각각의 인덕터패턴이 접지패턴에 의하여 보호되고 있으므로 신호라인 간의 상호 교란(cross-talk)을 줄일 수 있고 외부에 설치된 부품과의 상호작용도 막을 수 있는 신뢰성 있는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자를 제공할 수 있게 된다.
한편, 전체의 세라믹 시트를 동일한 바리스터 유전체 시트를 이용함으로써, 이종 소재를 이용한 동시 소성에서 나타날 수 있는 이물질간의 상호 확산에 의한 제품의 열화를 막을 수 있으며, 기존의 다련 LC 필터와 달리 비아홀(Via-Hole)을 사용하지 않으므로, 제조 공법이 단순하고 신뢰성 높은 고품질의 다련-바리스터 노이즈 필터를 제공하여 평상시에는 LC 노이즈 필터의 역할을 하고, 과부하, 특히 정전기, 낙뢰 등의 이상전압과 같은 서어지 충격이 입력되면 바리스터 역할을 하여 회로를 보호할 수 있게 된다.
Claims (7)
- 복수의 유전체층이 적층된 바리스터-노이즈 필터 복합소자에 있어서,바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 내부에 있는 전극들을 보호하는 상부커버층;바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 상부접지층;바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 외부 입력단 및 외부 출력단과 연결된 인덕터 패턴을 포함하는 인덕터층;바리스터 특성을 갖는 바리스터 유전체층으로 형성하고, 상기 인덕터층 하부에 위치하며 외부의 접지 단자와 연결된 접지 패턴을 포함하는 하부접지층;을 포함하여 구성하되,상기 상부접지층과 상기 하부접지층 그리고 그 사이의 인덕터층의 교차 면적에 의하여 생성된 커패시턴스가 하나의 LC 노이즈 필터를 형성하는 것을 특징으로 하는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 상부접지층과 상기 인덕터층을 2회이상 반복하여 형성하는 것을 특징으로 하는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,통신 주파수로 사용되는 RF 주파수가 높을 경우 상기 인덕터층은 2개의 인덕터 패턴을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 인덕터층에,형성된 인덕터 패턴은 구불구불한 미앤더(meander)구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 미앤더 구조를 갖는 인덕터층의 인덕터 패턴의 중단에는 다른 부분보다 넓은 광폭부를 갖는 것을 특징으로 하는 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060023236A KR100635156B1 (ko) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060023236A KR100635156B1 (ko) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060035666A KR20060035666A (ko) | 2006-04-26 |
| KR100635156B1 true KR100635156B1 (ko) | 2006-10-18 |
Family
ID=37144125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060023236A KR100635156B1 (ko) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100635156B1 (ko) |
-
2006
- 2006-03-13 KR KR1020060023236A patent/KR100635156B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060035666A (ko) | 2006-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7835135B2 (en) | Magnetic and dielectric composite electronic device | |
| JP5060590B2 (ja) | 複合積層チップ素子 | |
| US7283032B2 (en) | Static electricity countermeasure component | |
| US20160344181A1 (en) | Composite electronic component | |
| US10062501B2 (en) | ESD protection device and common mode choke coil with built-in ESD protection device | |
| KR100799475B1 (ko) | 서지 흡수 소자 | |
| JP2006115460A (ja) | バリスター、ｌｃフィルター兼用複合素子 | |
| JP2004311877A (ja) | 静電気対策部品 | |
| KR100578295B1 (ko) | 저항-인덕터-커패시터 복합 적층 칩 소자 | |
| KR100578296B1 (ko) | 인덕터-커패시터 복합 적층 칩 소자 | |
| KR101598644B1 (ko) | 다층 컴포넌트 | |
| WO2009045008A2 (en) | Circuit protection device | |
| JP4830674B2 (ja) | サージ吸収素子 | |
| KR100638802B1 (ko) | 다양한 커패시턴스 값을 갖는 적층 칩 소자 | |
| KR100711092B1 (ko) | 적층형 칩 소자 | |
| KR100635156B1 (ko) | 다련 바리스터-노이즈 필터 복합소자 | |
| KR100470115B1 (ko) | 다양한 등가인덕턴스 값을 갖는 적층 칩 소자 | |
| US7719387B2 (en) | Multilayer filter composed of varistor section and inductor section | |
| US9431988B2 (en) | Stacked chip device | |
| KR20150080679A (ko) | 적층형 전자부품 및 그 제조방법 | |
| WO2002011160A1 (en) | Integrated dual frequency noise attenuator and transient suppressor | |
| KR100470116B1 (ko) | 복합 적층 칩 소자 | |
| KR100733816B1 (ko) | 적층형 칩소자 | |
| KR100891043B1 (ko) | 적층형 칩 소자 | |
| KR100470117B1 (ko) | 도전체 패턴과 외부 전극의 단락 방지를 위한 칩 소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121010 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131009 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141002 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |