KR100693607B1 - 전송선로형 노이즈 필터를 구비하는 전자회로 - Google Patents

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KR100693607B1
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엔이씨 도낀 가부시끼가이샤
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Abstract

전원단자를 구비한 집적회로(110), 집적회로 주변에 배치된 노이즈 필터, 및 노이즈 필터를 통해 집적회로의 전원단자에 전원을 공급하는 패턴을 가지는 프린트 기판을 가지는 전자회로에 있어서, 노이즈 필터는 광 주파수 대역을 가지는 노이즈를 제거하기 위한 전송선로 타입 노이즈 필터(121-124)로 구성된다.

Description

전송선로형 노이즈 필터를 구비하는 전자회로{ELECTRONIC CIRCUIT WITH TRANSMISSION LINE TYPE NOISE FILTER}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자회로의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자회로를 사용하는 프린트 기판의 실장 표면에 대한 개략적 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전자회로가 사용되는 프린트 기판의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전자회로가 사용되는 프린트 기판의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전자회로가 사용되는 프린트 기판의 단면도이다.
도 6A 내지 6D는 도 1에 도시된 전자회로가 사용되는 전송선로 타입 노이즈 필터를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 6A는 개략적인 외부 사시도이며, 도 6B는 평면도, 도 6C와 도 6D는 도 6B의 6C-6C 선과 6D-6D 선을 따른 단면도이다.
도 7은 도 6A 내지 도 6D에 도시된 전송선로 타입 노이즈 필터의 P 부분의 개략적 확대도이다.
도 8은 도 6A 내지 도 6D에 도시된 전송선로 타입 노이즈 필터의 제조 방법을 설명하는 도면으로서, 탄탈 분말의 프레스 몰딩을 이용하여 제조된다.
도 9A와 9B는 도 6A 내지 도 6D에 도시된 전송선로 타입 노이즈 필터의 다른 제조 방법을 설명하는 도면으로서, 그린 시트를 이용하여 제조된다.
도 10은 도 6D에 대응하는, 전송선로 타입의 노이즈 필터의 또 다른 전형적 단면도로서, 외부가 원통형태인 도전체층을 가진다.
도 11A 내지 11C는 도 1에 도시된 전자회로내에 사용되는 전송선로 타입 노이즈 필터의 또 다른 도면을 도시하고 있으며, 도 11A는 평면도, 도 11B 및 11C는 도 11A의 11B-11B 선과 11C-11C 선을 따른 단면도이다.
도 12는 도 11A 내지 11C에 도시된 노이즈 필터로서 사용된 알루미늄 고체 전해질 커패시터의 개략적 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자회로를 사용하는 프린트 기판의 실장 표면의 개략적 평면도이다.
본 출원은 일본 특허출원 제2002-227161호의 우선권 주장 출원으로서, 상기 개시 내용은 본원 명세서에 참조로서 병합된다.
본 발명은 전자회로에 관한 것으로, 특히 전원단자를 가지는 집적회로, 집적회로 주변에 배치되는 노이즈 필터, 노이즈 필터를 통해 집적회로의 전원단자로 전원을 공급하는 패턴을 가지는 프린트 기판을 구비하는 전자회로에 관한 것이다.
최근, 휴대전화 세트와 같은 정보전자기기가 널리 이용되고 있으며, 정보전자기기에는 디지털회로 기술이 사용된다는 것은 주지의 사실이다.
디지털회로 기술은 정보통신 분야를 지탱하는 중요한 기술이다. 최근, 대규모 집적회로(LSI)와 같은 디지털회로 기술은 컴퓨터 및 통신 관련 기기 뿐만 아니라 가전 제품이나 차량 탑재 기기에도 사용되고 있다.
LSI가 동작할 때, LSI의 전원 공급라인 상에 고주파 전류가 발생된다는 것은 주지의 사실이다. 이러한 고주파 전류는 LSI 부근에 머무르지 않고, 프린트 회로 기판과 같은 실장 회로 기판의 넓은 범위로 퍼져가고, 신호 배선이나 그라운드 배선에 유도결합하고, 신호 케이블로부터 전자파로서 누설된다.
이러한 고주파 전류는 그 자신의 기기 오동작의 원인이 될뿐만 아니라 타 기기에도 영향을 미치며 전자간섭(EMC)을 일으키게 된다.
이러한 대책으로는, 고주파 전류의 발생원인 LSI를 공급전원으로부터 고주파적으로 분리하는, 즉 전원 디커플링(power supply decoupling) 방법이 효과적이다. 종래에는 바이패스 커패시터와 같은 노이즈 필터가 분리 소자로서 사용되어 왔다. 전원 분리의 동작 원리가 간단하고 명료하지만, LSI의 고속화에 대처하는 낮은 임피던스의 노이즈 필터의 개발은 대폭으로 뒤쳐져 있다. 특히, 커패시터의 자기공명현상에 의해 고주파 영역까지 낮은 임피던스를 유지한다는 것은 어렵다.
따라서, 커패시터를 사용하여 전기적 노이즈의 제거를 광 주파수 대역에 걸쳐 행해지는 경우에는, 알루미늄 전해 커패시터, 탄탈 커패시터 및 세라믹 커패시터와 같은 자기 공명 주파수가 다른 다양한 타입의 커패시터들이 LSI 부근에 배치된다.
하지만, 종래 전자회로에 있어 광 주파수 대역의 전기적 노이즈를 제거하기 위해 사용되는 복수의 노이즈 필터를 선택하는 것은 번거로운 일이다. 게다가, 종래 전자회로는 다양한 타입의 노이즈 필터를 설치하기 위해 실장 면적이 넓어진다는 문제점이 있다.
LSI의 고속화와 고 주파수화에 따라, 발생되는 노이즈는 광대역화와 고 주파수화되고 있다. 이러한 노이즈를 제거하는데 필요한 고성능의 노이즈 필터가 요구되고 있다.
반도체 디바이스에 사용되는 노이즈 필터가 일본특허공개 No. 2001-185423(JPA2001-185423)에 개시되어 있다. 상기 개시된 노이즈 필터는 반도체 디바이스의 각 신호단 및 신호선 사이에 삽입되는 인덕터들과 각 인덕터와 그라운드 사이에 연결된 커패시터들을 포함한다.
본 발명의 목적은 고 주파수 영역에서도 낮은 임피던스를 유지하는 전송선로 타입의 노이즈 필터를 이용함으로써 LSI로부터 발생된 노이즈를 억제하여 LSI의 동작이 안정될 수 있는 전자회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 소형의 전송선로 타입의 노이즈 필터를 이용함으로써 LSI로부터 발생된 노이즈를 억제하여 LSI의 동작이 안정될 수 있는 전자회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 고성능 전송선로 타입 노이즈 필터를 이용함으로써 LSI로부터 발생된 노이즈를 억제하여 LSI의 동작이 안정될 수 있는 전자회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 그 외의 목적은 하기에서 명백해 질 것이다.
본 발명의 전자회로는, 전원단자를 구비한 집적회로, 상기 집적회로 주변에 배치되고 광 주파수 대역의 노이즈를 제거하기 위한 전송선로 타입 노이즈 필터, 및 상기 전송선로 타입의 노이즈 필터를 통해 상기 집적회로의 전원단자에 전원을 공급하기 위한 패턴을 가지는 프린트 기판을 포함한다.
상기 전송선로 타입의 노이즈 필터는 밸브 작용 금속(valve-action metal)으로 형성되고 소정의 길이를 가지는 금속 미세 와이어(metal fine wire), 상기 금속미세 와이어상에 형성되고 밸브 작용 금속으로 형성되는 소결체(sintered body), 상기 소결체의 표면상에 형성되는 유전체 필름, 상기 유전체 필름의 표면에 형성되는 고체 전해질 층, 상기 고체 전해질 층의 표면상에 형성되는 도전체층, 상기 금속 미세 와이어의 양 단에 각각 연결되는 제 1, 제 2 애노드 단자, 및 상기 도전체층에 연결되는 캐소드 전극을 포함한다.
상기 소결체는 상기 밸브 작용 금속의 분말을 프레스 몰딩한 후 소정의 온도에서 소결하여 형성하거나, 상기 금속 미세 와이어를 코어로서, 밸브 작용 금속의 분말을 포함하는 슬러리(slurry)로 형성된 그린 시트(green sheet)를 감은 후, 소정의 온도에서 소결하여 형성할 수 있다.
상기 유전체 필름은 상기 밸브 작용 금속의 산화 필름으로 형성될 수 있다.
전송선로 타입 노이즈 필터는 알루미늄 에칭 포일(foil) 타입이다. 이 경우, 전송선로 타입 노이즈 필터는 알루미늄 에칭 포일, 상기 알루미늄 에칭 포일의 소정 부분상에 형성된 애노드 산화 필름, 상기 애노드 산화 필름상에 형성된 전도성 고분자화합물 층, 및 상기 전도성 고분자화합물 층상에 형성된 그래파이트(graphite)와 실버 페이스트 층을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자회로(100)를 기술하겠다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자회로(100)의 개략적 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자회로(100)가 사용되는 프린트 기판의 실장 표면의 개략적 평면도이다.
도시된 전자회로(100)는 8개의 전원단자(152, 162, 172, 182, 154, 164, 174, 및 184)를 구비한 집적회로(110), 제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121, 122, 123, 및 124), 및 프린트 기판(101)을 포함한다. 도시된 예에서 집적회로(110)는 대규모 집적회로(LSI)이다.
집적회로(110)는 제 1 내지 제 4 그라운드 레벨 전원단자(152, 162, 172, 182)와 제 1 내지 제 4 동작 전압 레벨 전원단자(154, 164, 174, 184)를 가진다.
제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121 내지 124)는 집적회로(110) 주변에 배치된다. 제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121 내지 124) 각각은 광 주파수 대역(wide frequency band)의 노이즈를 제거하기 위한 것이다. 제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121 내지 124)는 동일한 노이즈 필터링 특성을 가질 수도 있고 다른 노이즈 필터링 특성을 가질 수도 있다. 프린트 기판(101)은 각각 제 1 내지 제 4 그라운드 레벨 전원단자(152, 162, 172, 182)에 그라운드 레벨 전원을 공급하는 제 1 내지 제 4 그라운드 공급 라인(131, 132, 133, 134)과 제 1 내지 제 4 동작 전압 레벨 전원단자(154, 164, 174, 184)에 동작 전압 레벨 전원을 공급하는 제 1 내지 제 4 동작 전압 공급 라인(141, 142, 143, 144)을 구비하고 있다.
제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 캐소드 단자(151)와 애노드 단자(153)를 가진다. 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 캐소드 단자(161)와 애노드 단자(163)를 가진다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 캐소드 단자(171)와 애노드 단자(173)를 가진다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 캐소드 단자(181)와 애노드 단자(183)를 가진다.
도 3에서, 프린트 기판(101)은 제 5 내지 제 8 동작 전압 공급 라인(311, 312, 313, 및 314)을 포함하는 전원 공급 패턴(301)을 구비하는 전원 공급 라인 층을 포함한다. 전원 공급 패턴(301)은 절연체(302) 상에 형성된다.
도 4에서, 프린트 기판(101)은 제 5 내지 제 8 그라운드 공급 라인(411, 412, 413, 및 414)을 포함하는 그라운드 패턴(401)을 구비하는 그라운드 라인 층을 포함한다. 그라운드 패턴(401)은 절연체(402) 상에 형성된다.
도 5에서, 프린트 기판(101)은 도 4에 도시된 그라운드 패턴(401) 대신에 전면에 걸친 그라운드 패턴(501)을 가지는 그라운드 라인을 포함할 수 있다. 전면에 걸친 그라운드 패턴(501)은 절연체(미도시) 상에 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(121 및 123)는 집적회로(110)의 주변에 가로로 배치되고 반면 제 2 및 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(122 및 124)는 집적회로(110)의 주변에 세로로 배치된다.
도 3에서 또한, 제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 제 1 동작 전압 공급 라인(141)을 통해 집적회로(110)의 제 1 동작 전압 레벨 전원단자(154)에 연결된다. 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 제 2 동작 전압 공급 라인(142)을 통해 집적회로(110)의 제 2 동작 전압 레벨 전원단자(164)에 연결된다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 제 3 동작 전압 공급 라인(143)을 통해 집적회로(110)의 제 3 동작 전압 레벨 전원단자(174)에 연결된다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 제 4 동작 전압 공급 라인(144)을 통해 집적회로(110)의 제 4 동작 전압 레벨 전원단자(184)에 연결된다.
또한, 제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 제 5 동작 전압 공급 라인(311)을 통해 프린트 기판의 전원 공급 패턴(301)에 연결된다. 마찬가지로, 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 제 6 동작 전압 공급 라인(312)을 통해 프린트 기판의 전원 공급 패턴(301)에 연결된다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 제 7 동작 전압 공급 라인(313)을 통해 프린트 기판의 전원 공급 패턴(301)에 연결된다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 제 8 동작 전압 공급 라인(314)을 통해 프린트 기판의 전원 공급 패턴(301)에 연결된다.
도 4에서, 제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 제 1 그라운드 공급 라인(131)을 통해 집적회로(110)의 제 1 그라운드 레벨 전원단자(152)에 연결된다. 유사하게, 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 제 2 그라운드 공급 라인(132)을 통해 집적회로(110)의 제 2 그라운드 레벨 전원단자(162)에 연결된다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 제 3 그라운드 공급 라인(133)을 통해 집적회로(110)의 제 3 그라운드 레벨 전원단자(172)에 연결된다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 제 4 그라운드 공급 라인(134)을 통해 집적회로(110)의 제 4 그라운드 레벨 전원단자(182)에 연결된다.
또한, 제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 제 5 그라운드 공급 라인(411)을 통해 프린트 기판의 그라운드 패턴(401)에 연결된다. 마찬가지로, 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 제 6 그라운드 공급 라인(412)을 통해 프린트 기판의 그라운드 패턴(401)에 연결된다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 제 7 그라운드 공급 라인(413)을 통해 프린트 기판의 그라운드 패턴(401)에 연결된다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 제 8 그라운드 공급 라인(414)을 통해 프린트 기판의 그라운드 패턴(401)에 연결된다.
도 6A 내지 6D에서, 본 발명의 실시예에 따른 전자 회로에 사용되는 전송선로 타입 노이즈 필터(10)가 기술된다. 도시된 전송선로 타입 노이즈 필터(10)는 실장 기판(50)의 전극(미도시)상에 탑재된다.
전송선로 타입 노이즈 필터(10)는 탄탈 미세 와이어(1), 도전체층(2), 제 1 애노드 단자(3a), 제 2 애노드 단자(3b), 캐소드 단자(5), 및 커패시턴스 형성부(6)로 이루어진다. 탄탈 미세 와이어(1)는 밸브 작용 금속 미세 와이어로 구성되고 소정의 길이 L을 가진다. 도전체층(conductor layer, 2)은 길이 h를 가지고 탄탈 미세 와이어(1)의 중앙부의 주위를 커버하기 위해 형성된다. 제 1 및 제 2 애노드 단자(3a 및 3b)들은 각각 탄탈 미세 와이어(1)의 양단에 연결된다. 캐소드 단자(5)는 실버 페이스트(silver paste)와 같은 전도성 접착제(4)를 사용하여 도전체층(2)에 연결된다. 커패시턴스 형성부(6)는 탄탈 미세 와이어(1)와 도전체층(2) 사이에 배치된다.
본 발명에 있어, 밸브 작용 금속은 산화될 때, 금속의 산화층이 밸브 작용을 수행하는 금속 같은 것을 의미한다.
제 1 애노드 단자(3a)는 도 3의 141-144와 같은 동작 전압 공급 라인에 연결된다. 캐소드 단자(5)는 도 4의 131-134와 같은 그라운드 공급 라인에 연결된다. 제 2 애노드 단자(3b)는 도 3의 전원 공급 패턴(301)에 연결된다. 캐소드 단자(5)는 도 4의 그라운드 패턴(401)에 연결된다.
도 7에서, 커패시턴스 형성부(6)은 탄탈 소결체(21), 산화 탄탈 필름(22), 및 고체 전해질 층(23)으로 구성된다. 탄탈 소결체(21)는 탄탈 미세 와이어(1)와 일체화되기 위해 탄탈 미세 와이어(1)의 중앙부 주위에 형성된다. 산화 탄탈 필름(22)은 탄탈 소결체(21)의 표면을 산화하여 형성된 유전체 필름으로 구성된다. 고체 전해질 층(23)은 산화 탄탈 필름(22) 상에 형성된다. 커패시턴스 형성부(6)는 각각 애노드와 캐소드로서 기능하는 탄탈 소결체(21)와 고체 전해질 층(23)으로 고체 전해질 커패시턴스를 형성한다.
도전체층(2)은 그래파이트 층(25)과 실버 코팅 층(26)을 포함한다. 그래파이트 층(25)은 고체 전해질 층(23)의 표면상에 형성된다. 실버 코팅 층(26)은 그래파이트 층(25)의 표면 상에 형성된다. 캐소드 단자(5)는 전도성 접착제(4)를 이용하여 실버 코팅 층(26)에 연결된다.
도시된 실시예에서, 고체 전해질 층(23)은 두 개의 층, 즉 제 1 전도성 고분자 화합물층(24a)과 제 2 전도성 고분자 화합물층(24b)으로 이루어진다. 제 1 전도성 고분자 화합물층(24a)은 산화 탄탈 필름(22)과 직접적으로 접촉된다. 제 2 전도성 고분자 화합물층(24b)은 제 1 전도성 고분자 화합물층(24a) 상에 형성된다.
도전체층(2)의 길이 h와 탄탈 미세 와이어(1)의 길이 방향과 직각을 이루는 도전체층(2)의 단면 사이즈는 노이즈 필터의 소망의 특성에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
고체 전해질 층(23)으로서는, 피롤, 아닐린, 티오펜 또는 푸란 같은 환형 유기화합물의 단량체(monomer) 또는 그 유도체의 중합체를 포함하는 전도성 고분자 화합물을 이용할 수 있다. 전도성 고분자 화합물층은 화학 산화 중합법을 통해 산화 탄탈 필름(22)의 표면상에 형성될 수 있다.
고체 전해질 층(23)을 다수의 층, 예를 들어 전도성 고분자 화합물의 두개의 층으로 형성할 때, 두개의 층 구조는 상술한 전도성 고분자 화합물(동일 재료의 중복 선택도 가능)로부터 선택하여 달성될 수 있다. 이 경우, 적어도 산화 탄탈 필름(22)의 표면에 직접 접촉하는 전도성 고분자 화합물이 화학 산화 중합법에 의해 형성된다.
본 실시예에 따른 전자회로에 사용되는 전송선로 타입 노이즈 필터(10)는 탄탈 미세 와이어(1)가 중앙 전도체로 도전체층(2)이 외부 전도체로 기능하는 동축 선로 타입의 전송선로로 구성된다. 게다가, 주파수 특성에 있어 우수한, 극히 큰 커패시턴스가 탄탈 미세 와이어(1)와 캐소드 단자(5) 사이에 부가될 수 있어, 임피던스는 광 주파수 영역에서 매우 낮게 유지되며 광 주파수 영역에서 낮은 임피던스 특성을 가지는 노이즈 필터를 구성할 수 있다.
상술한 방식에서, 본 발명의 전자회로에 사용되는 전송선로 타입 노이즈 필터는 탄탈과 같은 밸브 작용 금속으로 이루어진 금속 미세 와이어로 구성되는 중앙 전도체와 중앙 전도체와 같은 밸브 작용 금속 분말로 이루어진 소결체의 산화 필름으로 구성되는 유전체 층을 포함하는 낮은 임피던스를 가지는 전송선로를 형성하고, 광 주파수 영역에서 우수한 노이즈 제거 성능을 갖는 노이즈 필터를 구성한다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예의 결합을 기술하였지만, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한 당해 기술분야에서 여러가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 전송선로 타입 노이즈 필터로서 고주파수 필터가 선택될 수 있다. 또한, 탄탈이 전송선로 타입 노이즈 필터용 밸브 작용 금속으로서 사용되었지만, 니오븀(Nb)이 밸브 작용 금속으로 사용될 수 있다.
지금부터, 전송선로 타입 노이즈 필터(10)의 제조 방법에 대해 기술한다.
먼저, 소정의 온도에서 휘발되는 바인더(binder)가, 소정의 길이 L을 가지는 직선의 탄탈 미세 와이어(1)의 길이 방향(이후 제 1 방향)으로 중앙부 주위를 둘러싸는 다공(多孔) 금속 분말인 탄탈 분말(30)에 혼합된다. 상기 혼합물은 예를 들어 제 1 방향으로 길이 h를 가지도록, 도 8에 도시된 바와 같이 다이(60)에 의해 프레스 몰딩된다.
이어서, 프레스 방법에 의한 혼합물은 소정의 온도로 진공 상태에서 소결됨으로써 탄탈 소결체(미도시)를 획득한다. 소결동안 바인더는 휘발되고, 남은 탄탈 소결체는 다공성이 된다.
이어서, 탄탈 소결체는 인산액에 담겨지고, 두께를 조절하기 위해 탄탈 소결체에 양전압을 인가하고 인산액에 음전압을 인가하는 동안, 탄탈 소결체의 표면은 산화되고, 소정의 두께를 갖는 산화 탄탈 필름(유전체)(22)이 형성된다.
이어서, 고체 전해질 층(23)이 산화 탄탈 필름(22)의 표면상에 형성된다. 특히, 우선, 예를 들어, 폴리피롤 층은 화학 산화 중합법을 통해 제 1 전도성 고분자 화합물 층(24a)으로서 산화 탄탈 필름(22)의 표면상에 형성되고, 예를 들어, 전도성 분말을 포함하는 폴리피롤 층은 화학 산화 중합법 또는 전해질 산화 중합법을 통해 제 2 전도성 고분자 화합물 층(24b)으로서 제 1 전도성 고분자 화합물 층(24a) 상에 형성된다.
다음으로, 그래파이트 층(25)과 실버 코팅 층(26)은 캐소드 측 전극을 인출하기 위해 적층된 형태로 제 2 전도성 고분자 화합물 층(24b) 상에 형성된다. 이후, 제 1 애노드 단자(3a)는 노출된 탄탈 미세 와이어(1)의 일단에 용접되고 제 2 애노드 단자(3b)는 다른 일단에 용접되고, 캐소드 단자(5)와 실버 코팅 층(26)은 전도성 접착제(4)를 이용하여 함께 접합되며, 상기 복합물(composite)은 예를 들어 에폭시 수지(미도시)에 의해 패킹됨으로써 전자소자로서의 전송선로 타입 노이즈 필터(10)가 완성된다.
본 발명에 있어, 밸브 작용 금속은 탄탈에 한정되지 않으며, 니오븀(Nb)이 사용될 수도 있다.
본 발명에 있어, 도 8에서 상술한 제조 방법 이외에 도 9A와 9B에 도시된 제조 방법이 소결체에 관하여 사용될 수 있다. 특히, 소정의 폭 h과 두께를 가지는 그린 시트(36)는 다공 금속 분말인 탄탈 분말과 소정 온도에서 휘발되는 바인더를 포함하는 슬러리로부터 형성된다. 이후, 코어로서 소정의 길이 L(L>h)를 가지는 탄탈 미세 와이어(1)를 이용하여, 그린 시트(36)는 탄탈 미세 와이어(1)의 양단부분을 노출시키면서 소정의 회수로 그 중앙부 주위에 감겨진다.
이어서, 감겨진 소결체(37)를 얻기 위해 소정의 온도로 진공 상태에서 소결된다. 소결동안 바인더는 휘발되고, 남은 감겨진 소결체(37)는 다공성이다.
다음으로, 감겨진 소결체(37)는 인산액에 담기고, 그 두께를 조절하기 위해 감겨진 소결체(37)에 양 전압을 인가하고 인산액에 음 전압을 인가하는 동안, 감겨진 소결체(37)의 표면은 산화되어 소망하는 두께를 가지는 산화된 탄탈 필름(유전체)이 형성된다. 이후 상술의 제 1 실시예에서와 동일한 과정이 수행된다.
또한, 본 구성 및 제조 방법에 있어 탄탈 분말 대신에 니오븀 분말을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어, 도전체층(2)의 외부 형태는 사방정계(prismatic shape), 즉 탄탈 미세 와이어(1)의 길이 방향과 직각인 도전체층(2)의 단면은 직사각형에 한정되지 않는다. 특히, 도 10에 도시된 바와 같이, 외부 형태가 실린더 형, 즉 탄탈 미세 와이어(1)의 길이 방향과 직각인 도전체층(2)과 커패시턴스 형성부의 단면이 원형일 수 있다. 덧붙인다면, 도 10은 도전체층(2)과 커패시턴스 형성부(6)가 실린더 형일 때 도 6D에 대응하는 도면이다.
도 11A 내지 11C에서, 본 발명의 실시예에 따른 전자회로가 사용되는 또 다른 전송선로 타입 노이즈 필터(801)가 기술된다. 도시된 전송선로 타입 노이즈 필터(801)는 실장 기판(830)의 전극(미도시)들에 설치된다.
도시된 전송선로 타입 노이즈 필터(801)는 직육면체의 형태를 가지는 분포정수회로 형성부(802)와 그 길이방향으로 분포정수회로 형성부(802)로부터 튀어나온 한 쌍의 전극부(821a)를 포함한다. 분포정수회로 형성부(802)는 실질적으로 평면인 플레이트 형태의 금속 플레이트(821), 반대측 금속층(841), 및 금속 플레이트(821)와 반대측 금속층(841) 사이에 배치된 두 개의 유전체(822)를 포함한다. 이는, 분포정수회로 형성부(802)가 스트립 라인이라는 전송선로 구조를 가짐을 뜻한다.
금속 플레이트(821)는 전극부(821a)를 제공하는 분포정수회로 형성부(802)의 양 단으로부터 튀어나온 부분을 가진다. 양 전극부(821a)를 각각 전원과 부하 회로에 연결함으로써 또 반대측 금속층(841)을 그라운드 전위와 같은 고정된 전위에 연결함으로써 광 주파수 대역을 가지는 노이즈 필터로서 동작하는 그러한 구조를 가지는 분포정수 타입 노이즈 필터가 후술된다.
전원공급과 전자부품에 연결된 실장 기판(830)상에, 본 발명의 전자회로에 사용되는 전송선로 타입 노이즈 필터(801)가 설치된다. 보다 상세하게는, 실장 기판(830) 상에, 노이즈 필터(801)의 양 전극부(821a)가 각각 전원 단자(831)와 부품 단자(832)에 연결된다. 부품 단자(832)가 LSI(대규모 집적회로)와 같은 전자 부품(809)에 연결되는 한편 전원단자(831)는 DC 전원(808)에 연결된다. 또한, 실장 기판(830)에는 그라운드 전위와 같은 고정된 전위를 가지는 분포정수회로 형성부(802)의 반대측 금속층(841)을 형성하기 위한 전극 단자(804)가 제공된다.
도 12에서는 도 11A 내지 11C에 도시된 노이즈 필터의 일례를 도시한다. 도 12의 노이즈 필터는 알루미늄 포일(821), 산화필름(822), 고체 전해질 층(841a), 및 그래파이트와 실버 페이스트 층(841b)을 포함한다. 알루미늄 포일(821)은 에칭 공정을 거친 불규칙한 표면을 가진다. 산화필름(822)은 유전체로서 알루미늄 포일(821)의 불규칙한 표면을 따라 형성된다. 고체 전해질 층(841a)은 산화필름(822)의 표면상에 형성된다. 고체 전해질 층(841a)은 전도성 고분자 화합물 층일 수 있다. 그래파이트 및 실버 페이스트 층(841b)은 고체 전해질 층(841a) 상에 형성된다. 이 구조는 도 11A 내지 11C 에 도시된 노이즈 필터와 동일한 스트립 라인 구조이다. 즉, 라인 전도체는 중심에서의 알루미늄 포일(821)에 해당하고 유전체는 산화필름(822)가 형성되는 에칭 층에 해당한다. 또한, 그라운드 전도체는 고체 전해질 층(841a)과 그래파이트와 실버 페이스트 층(841b)에 해당한다. 에칭 층은 표면적을 보다 크게하기 위한 공정을 거치기 때문에, 단일 재료로 이루어진 세라믹 커패시터에 비교해서 보다 큰 정전용량을 획득할 수 있으며 에칭 층은 분포정수 타입 노이즈 필터에 적합하다.
도 13를 참조하면서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자회로(100A)를 기술한다. 도 13은 전자회로(100A)에 사용되는 프린트 기판의 실장 표면에 대한 개략적 평면도이다.
도시된 전자회로(100A)는 16개의 전원단자(152-1,152-2,162-1,162-2,172-1,172-2,182-1,182-2,154-1,154-2,164-1,164-2,174-1,174-2,184-1,및 184-2)를 가지는 집적회로(110A), 제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121,122,123, 및 124), 및 프린트 기판(미도시)를 포함한다. 도시된 예에서, 집적회로(110A)는 대규모 집적회로(LSI)이다.
집적회로(110A)는 제 1 내지 제 8 그라운드 레벨 전원단자(152-1,152-2,162-1,162-2,172-1,172-2,182-1,및 182-2)와 제 1 내지 제 8 동작 전압 레벨 전원단자(154-1,154-2,164-1,164-2,174-1,174-2,184-1, 및 184-2)를 가진다. 즉, 집적회로(110A)는 8개의 전원단자를 가진다.
제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121-124)가 집적회로(110A) 주변에 배치된다. 제 1 내지 제 4 전송선로 노이즈 필터(121-124)의 각각은 광 주파수 대역을 가지는 노이즈들을 제거하기 위한 것이다. 제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121-124)들은 동일한 노이즈 필터링 특성을 가질 수도 있고 다른 노이즈 필터링 특성을 가질 수도 있다. 프린트 기판은 각각 제 1 내지 제 8 그라운드 레벨 전원단자(152-1,152-2,162-1,162-2,172-1,172-2,181-1, 및 182-2)에 그라운드 레벨 전원을 공급하는 제 1 내지 제 8 그라운드 공급 라인(131-1,131-2,132-1,132-2,133-1,133-2,134-1, 및 134-2)과 제 1 내지 제 8 동작 전압 레벨 전원단자(154-1,154-2,164-1,164-2,174-1,174-2,184-1,및 184-2)에 각각 동작 전압 레벨 전원을 공급하는 제 1 내지 제 8 동작 전압 공급 라인(141-1,141-2,142-1,142-2,143-1,143-2,144-1, 및 144-2)을 가진다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(121 및 123)는 집적회로(110A) 주변에 측면을 따라 배치되고 제 2 및 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(122 및 124)는 집적회로(110A) 주변에 길이방향으로 배치된다.
제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 각각 제 1 및 제 2 동작 전압 공급라인(141-1 및 141-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 1 및 제 2 동작 전압 레벨 전원단자(154-1 및 154-2)에 연결된다. 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 각각 제 3 및 제 4 동작 전압 공급라인(142-1 및 142-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 3 및 제 4 동작 전압 레벨 전원단자(164-1 및 164-2)에 연결된다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 각각 제 5 및 제 6 동작 전압 공급라인(143-1 및 143-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 5 및 제 6 동작 전압 레벨 전원단자(174-1 및 174-2)에 연결된다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 각각 제 7 및 제 8 동작 전압 공급라인(144-1 및 144-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 7 및 제 8 동작 전압 레벨 전원단자(184-1 및 184-2)에 연결된다.
제 1 전송선로 타입 노이즈 필터(121)는 각각 제 1 및 제 2 그라운드 공급라인(131-1,131-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 1 및 제 2 그라운드 레벨 전원단자(152-1,152-2)에 연결된다. 동일하게, 제 2 전송선로 타입 노이즈 필터(122)는 각각 제 3 및 제 4 그라운드 공급라인(132-1,132-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 3 및 제 4 그라운드 레벨 전원단자(162-1,162-2)에 연결된다. 제 3 전송선로 타입 노이즈 필터(123)는 각각 제 5 및 제 6 그라운드 공급라인(133-1,133-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 5 및 제 6 그라운드 레벨 전원단자(172-1,172-2)에 연결된다. 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(124)는 각각 제 7 및 제 8 그라운드 공급라인(134-1,134-2)을 통해 집적회로(110A)의 제 7 및 제 8 그라운드 레벨 전원단자(182-1,182-2)에 연결된다.
상술한 방식에 있어, 제 1 내지 제 4 전송선로 타입 노이즈 필터(121-124)들의 각각은 집적회로(110A)의 4개 전원단자에 연결된다.
본 발명의 실시예에 대해 상술하였지만, 종래기술분야에서는 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한 본 발명을 다른 방식으로 실시할 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 예를 들어, 상술의 실시예에서 전자회로가 4 개의 전송선로 타입 노이즈 필터를 포함하지만, 전자회로는 적어도 하나의 전송선로 타입 노이즈 필터를 포함할 수 있다. 또한, 상술의 실시예에서 집적회로가 8개 또는 16개의 전원단자를 가지지만, 집적회로는 최소한 하나의 전원단자를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면 고 주파수 영역에서도 낮은 임피던스를 유지하는 전송선로 타입의 노이즈 필터를 이용함으로써 LSI로부터 발생된 노이즈를 억제하여 LSI의 동작이 안정되는 효과를 가진다.

Claims (8)

  1. 전원단자를 구비하는 집적회로;
    상기 집적회로 주변에 배치되고, 광 주파수 대역을 가지는 노이즈를 제거하기 위한 전송선로 타입 노이즈 필터; 및
    상기 전송선로 타입 노이즈 필터를 통해 상기 집적회로의 전원단자로 전원을 공급하는 패턴을 가지는 프린트 기판을 포함하고,
    상기 전송선로 타입 노이즈 필터는,
    소정의 길이를 가지며, 밸브 작용 금속으로 이루어진 금속 미세 와이어;
    상기 밸브 작용 금속으로 이루어지며, 상기 금속 미세 와이어 상에 형성된 소결체;
    상기 소결체의 표면상에 형성된 밸브 작용 금속의 산화물 필름;
    상기 산화물 필름의 표면상에 형성된 고체 전해질 층;
    상기 고체 전해질 층의 표면상에 형성된 도전체층;
    상기 금속 미세 와이어의 양단에 각각 연결된 제 1 및 제 2 애노드 단자; 및
    상기 도전체층에 연결된 캐소드 전극을 포함하는 전자회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 집적회로는 부가의 전원단자를 더 구비하고 상기 전자회로는 상기 집적회로 주변에 배치되고, 광 주파수 대역을 가지는 노이즈를 제거하기 위한 부가의 전송선로 타입 노이즈 필터를 더 포함하는 전자 회로.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 소결체는, 상기 밸브 작용 금속의 분말을 프레스 몰딩하고, 소정의 온도로 진공상태에서 소결하여 형성된 전자회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소결체는, 코어로서의 상기 금속 미세 와이어 주위를 상기 밸브 작용 금속의 분말을 포함하는 슬러리로 형성된 그린 시트로 감고, 소정의 온도로 진공상태에서 소결하여 형성된 전자회로.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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