KR100745541B1 - A array varistor-noise filter integrated device with difference materials - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 비자성체에 비 선형적인 전류/전압 특성을 갖는 바리스터층을 형성시켜 공통모드 필터의 특성과 함께 과도전압을 억제할 수 있도록 한 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer chip common mode varistor filter composite device using a dissimilar material and a method of manufacturing the same. A multilayer chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material capable of suppressing a transient voltage and a method of manufacturing the same.
본 발명인 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자는, Multilayer chip common mode varistor filter composite device using the heterogeneous material of the present invention,
공통모드 필터 복합소자에 있어서,In the common mode filter composite device,
복합소자의 상측에 형성되는 상부커버층(100)과;An upper cover layer 100 formed on an upper side of the composite device;
상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀을 통하여 연결되며 전극패턴이 형성되는 두 층 이상의 비자성체와,At least two layers of nonmagnetic materials connected through via holes alternately from top to bottom and from bottom to top, and having electrode patterns formed thereon;
상기 비자성체 중앙에 형성되는 자성체로 이루어진 필터(200)와;A filter 200 made of a magnetic material formed in the center of the nonmagnetic material;
복합소자의 하측에 형성되는 바리스터층(300);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of; varistor layer 300 formed on the lower side of the composite device.
또한, 본 발명인 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법은,In addition, the method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using the heterogeneous material of the present invention,
캐리어 필름 상에 각각 자성체막과 비자성체막을 형성한 그린시트를 준비하는 그린시트준비단계와; A green sheet preparing step of preparing a green sheet on which a magnetic film and a nonmagnetic film are formed on a carrier film, respectively;
상기 자성체막과 비자성체막 그린시트에 커팅라인을 형성하는 커팅라인형성단계와; A cutting line forming step of forming a cutting line on the magnetic film and the non-magnetic film green sheet;
커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트에는 비아홀을 형성하는 비아홀형성단계와; A non-magnetic film green sheet having a cutting line formed thereon with a via hole forming step of forming a via hole;
비아홀이 형성된 비자성체막 그린시트 상면에 전극패턴을 형성하고 전극패턴의 한쪽 끝부분은 외부에 연결되어 전기적인 접속을 할 수 있는 전기적접속단계와;An electrical connection step of forming an electrode pattern on an upper surface of the non-magnetic film green sheet on which the via hole is formed, and one end of the electrode pattern is connected to the outside for electrical connection;
비자성체 그린시트 상면에 전도성 페이스트를 인쇄하고 비아홀에도 전도성 물질을 채워넣는 충진단계와;A filling step of printing a conductive paste on an upper surface of the nonmagnetic green sheet and filling a conductive material in the via hole;
자성체막 및 비자성체막 그린시트에서 불필요한 부분을 제거하는 제거단계와; A removing step of removing unnecessary portions from the magnetic film and the nonmagnetic film green sheet;
자성체막 그린시트, 커팅라인이 형성된 자성체막, 커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트, 비아홀과 전극패턴이 형성된 비자성체막 그린시트들을 적층하는 적층단계와; A laminating step of stacking a magnetic film green sheet, a magnetic film having a cutting line, a nonmagnetic film green sheet having a cutting line, and a nonmagnetic film green sheet having a via hole and an electrode pattern;
적층된 적층체를 소성하고 소성한 적층체의 외부면에 전극단자를 형성하는 전극단자형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Firing the laminated stack and forming an electrode terminal on an outer surface of the fired stack.
본 발명을 통해 공통모드 필터(Common Mode filter)에 바리스터(Varistor)기능을 추가함으로써 별도의 바리스터(Varistor)를 사용할 필요가 없으며,기존의 공통모드 필터(common Mode filter)와 함께 칩 바리스터(Chip Varistors)를 사용하므로써 실장 면적이 넓어지는 단점을 본 발명을 통해 1개의 소자에 2개의 특성이 나타나게 되므로 실장면적을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다. By adding a varistor function to a common mode filter through the present invention, there is no need to use a separate varistor, and chip varistors together with an existing common mode filter. By using the present invention, the disadvantage that the mounting area is widened is that two characteristics appear in one device through the present invention, thereby reducing the mounting area significantly.
커먼모드 필터, 바리스터, 복합소자, 산화아연계, 페라이트, 이종 복합 소재. Common mode filter, varistor, composite device, zinc oxide, ferrite, heterogeneous composite material.
Description
도 1a 는 종래의 공통모드 필터를 나타낸 사시도이다.1A is a perspective view showing a conventional common mode filter.
도 1b 는 종래의 공통모드 필터를 분해한 분해도이다.1B is an exploded view of a conventional common mode filter.
도 2a 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 사시도이다.2A is a perspective view of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 2b 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 자성체층을 도시한 사시도이다.2B is a perspective view illustrating a magnetic layer of a multilayer chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 2c 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 비자성체층을 도시한 사시도이다.2C is a perspective view illustrating a nonmagnetic layer of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2d 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 전극패턴을 도시한 사시도이다.2D is a perspective view illustrating an electrode pattern of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 2e 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 자성체와 비자성체가 동일 레이어상에 적층되는 것을 도시한 사시도이다.FIG. 2E is a perspective view illustrating that a magnetic material and a nonmagnetic material of a stacked chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material according to an embodiment of the present invention are stacked on the same layer.
도 3a 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 그린시트준비단계를 나타낸 사시도이다.3A is a perspective view illustrating a green sheet preparation step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 3b 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 커팅라인형성단계를 나타낸 사시도이다.3B is a perspective view illustrating a cutting line forming step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 3c 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 비아홀형성단계를 나타낸 사시도이다.3C is a perspective view illustrating a via hole forming step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3d 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 전기적접속단계를 나타낸 사시도이다.3D is a perspective view illustrating an electrical connection step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials, according to an embodiment of the present invention.
도 3e 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 픽업이 완료된 비자성체층을 나타낸 사시도이다.Figure 3e is a perspective view showing a non-magnetic layer of the pickup of the stacked chip common mode varistor filter composite device manufacturing method using a heterogeneous material according to an embodiment of the present invention.
도 3f 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 픽업이 완료된 자성체층을 나타낸 사시도이다.3F is a perspective view illustrating a magnetic layer in which pickup of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention is completed.
도 4a 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 적층이 끝난 후의 외관을 나타낸 사시도이다.Figure 4a is a perspective view showing the appearance after the stacking of the stacked chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material according to an embodiment of the present invention.
도 4b 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 적층이 끝난 후의 투시도이다.4B is a perspective view after lamination of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도5a는 자성체만으로 이루어진 공통모드 필터 및 일반모드의 자기장을 나타낸 도면이다.5A is a diagram illustrating a common mode filter made of only a magnetic material and a magnetic field of a normal mode.
도5b는 자성체와 비자성체로 이루어진 공통모드 필터 및 일반모드의 자기장 을 나타낸 도면이다.5B is a diagram illustrating a common mode filter made of a magnetic material and a nonmagnetic material and a magnetic field of a normal mode.
도5c는 종래와 본 발명의 모드에 따른 임피던스 특성을 나타낸 그래프이다.Figure 5c is a graph showing the impedance characteristics according to the mode of the prior art and the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *
100 : 상부커버층 200 : 필터100: upper cover layer 200: filter
211, 211a : 상층 비자성체 211b : 중앙 비자성체 211, 211a: upper
211c: 하층 비자성체 221 : 중앙 자성체211c: lower layer nonmagnetic material 221: central magnetic material
222 : 측면 자성체 300 : 바리스터층222: side magnetic material 300: varistor layer
310 : 전극패턴유전체층 320 : 바리스터유전체층310: electrode pattern dielectric layer 320: varistor dielectric layer
330 : 하부커버층 400a, 400b, 400c, 400d : 외부전극단자330:
500a, 500b : 그라운드 단자500a, 500b: Ground terminal
본 발명은 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 비자성체에 비 선형적인 전류/전압 특성을 갖는 바리스터층을 형성시켜 공통모드 필터의 특성과 함께 과도전압을 억제할 수 있도록 한 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer chip common mode varistor filter composite device using a dissimilar material and a method of manufacturing the same. A multilayer chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material capable of suppressing a transient voltage and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명은 공통모드 필터에 자성체와 비자성체를 동일 레이어(Layer)에 형성시켜 메이저 마그네틱 루프(Major Magnetic loop)와 내부전극 영역을 구성하여 낮은 디퍼렌셜 모드 임피던스(Differential Mode Impedance)를 형성시킬 수 있게 한 것이다.In addition, the present invention can form a low differential mode impedance by forming a major magnetic loop and an internal electrode region by forming a magnetic material and a nonmagnetic material on the same layer in a common mode filter. It was made.
최근 들어 휴대전화, 가전제품, PC(Personal Computer), PDA(Personal Digital Assistant), LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 전자기기가 점차 디지털화되고 고속화되고 있다. Recently, electronic devices such as mobile phones, home appliances, personal computers (PCs), personal digital assistants (PDAs), liquid crystal displays (LCDs), etc., have been increasingly digitalized and speeded up.
이러한 전자 기기들은 외부로부터의 자극에 민감하여 외부로부터의 작은 이상 전압과 고주파 노이즈가 전자기기의 내부 회로로 유입될 경우 회로가 파손되거나 신호가 왜곡되는 경우가 발생하고 있다. These electronic devices are sensitive to stimuli from the outside, and when a small abnormal voltage and high frequency noise from the outside flow into the internal circuit of the electronic device, a circuit is broken or a signal is distorted.
이러한 이상 전압과 노이즈의 원인으로는 낙뢰, 인체에 대전된 정전기 방전, 회로 내에서 발생하는 스위칭 전압, 전원전압에 포함된 전원 노이즈, 불필요한 전자기신호 또는 전자기잡음 등이 있으며, 이러한 이상 전압과 고주파 노이즈가 회로로 유입되는 것을 방지하기 위한 수단으로 필터를 사용하고 있다.The causes of the abnormal voltage and noise include lightning strikes, electrostatic discharges charged to the human body, switching voltages generated in circuits, power supply noises included in power supply voltages, unnecessary electromagnetic signals, and electromagnetic noises. The filter is used as a means of preventing the inflow into the circuit.
이러한 예를 도 1a 내지 도 1b에 나타내었다. 공통모드 필터에서 전기적인 특성을 향상시키기 위하여, 1차코일과 2차코일 간의 전자기적인 결합도를 증가시키는 것이 중요한 요소이므로 1, 2차 코일간의 전자기적 결합도를 증가시키기 위해서는 두 코일간의 간격을 작게 하거나, 누설자속이 발생하지 않도록 자로(磁路)를 형성하여야 한다.This example is shown in FIGS. 1A-1B. In order to improve the electrical characteristics of the common mode filter, it is important to increase the electromagnetic coupling between the primary coil and the secondary coil. Therefore, to increase the electromagnetic coupling between the primary and secondary coils, increase the spacing between the two coils. It should be small, or a magnetic path should be formed to prevent leakage magnetic flux.
도 1a는 공통모드 필터의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도 시된 공통모드 필터의 분해도이다.FIG. 1A is a perspective view illustrating an example of a common mode filter, and FIG. 1B is an exploded view of the common mode filter illustrated in FIG. 1A.
도 1a에 도시된 바와같이, 공통모드 필터(1)는 제1자성체 기판(3)의 상부에 형성된 적층체(7)와, 적층체(7)의 상부에 형성된 제2자성체 기판(10) 및 이들의 사이에 형성된 접착층(8)과, 제1자성체 기판(3), 적층체(7), 접착층(8) 및 제2자성체 기판의 외부 면에 형성된 외부 전극(11)을 포함한다.As shown in FIG. 1A, the
도 1b에 도시된 바와 같이, 적층체(7)는 스퍼터링(sputtering) 등의 박막 형성 기술에 의해 증착된 복수개의 층을 포함하고, 폴리이미드 수지(polyimide resin) 또는 에폭시 수지(epoxy resin) 등의 비자성(non-magnetic) 절연 재료로 이루어진 절연층(6a)는 제1자성체 기판 3의 상부에 증착되며, 리딩(leading) 전극(12a, 12b)는 절연층(6a)의 상부에 형성되며, 또 다른 절연층(6b)이 리딩 전극 (12a, 12b)의 상부에 형성되며, 코일 패턴(4)와 코일 패턴으로부터 인출된 리딩 전극(12c)은 상기 절연층(6b)의 상부에 형성되며, 또 다른 절연층(6c)이 코일 패턴(4)과 리딩 전극(12c)의 상부에 형성되며, 코일 패턴(5)과 코일 패턴으로부터 인출된 리딩 전극(12d)는 절연층(6c)의 상부에 형성된다.As shown in FIG. 1B, the
코일 패턴(4)의 한쪽 말단은 절연층(6b)에 형성되어 있는 비아홀(via hole)(13a)을 통해서 리딩 전극(12a)에 전기적으로 접속되고, 리딩 전극(12a)는 외부 전극(11a)에 전기적으로 접속된다. 코일 패턴(4)의 다른쪽 말단은 리딩 전극(12c)를 통해서 외부 전극(11c)에 전기적으로 접속된다.One end of the
한편, 또 다른 코일 패턴(5)의 한쪽 말단은 절연층(6c)에 형성되어 있는 비아홀(13c)와 절연층(6b)에 형성되어 있는 비아홀(13b)를 통해서 리딩 전극(12b)에 전기적으로 접속되고, 리딩 전극(12b)는 외부 전극(11b)에 접속된다. Meanwhile, one end of the
코일패턴(5) 의 다른 쪽 말단은 리딩 전극(12d)을 통해서 외부 전극(11d)에 전기적으로 접속된다.The other end of the
상술한 부품을 회로에 삽입하는 경우, 각각의 외부 전극(11)을 회로의 각 접속부에 전기적으로 접속함으로써, 코일 패턴(4, 5)이 회로에 연결되게 된다.When inserting the above-mentioned components into the circuit, the
상기 부품은 스퍼터링 또는 증착(evaporation) 등의 박막 형성 기술에 의해 제작되기 때문에 1, 2차 코일간의 간격을 수 ㎛까지 작게 할 수 있으므로 종래의 제품에 비하여 전자기적 결합도가 높아지고 부품의 소형화도 가능하지만, 값비싼 장비가 필요하고 생산성이 떨어지는 단점이 있다.Since the part is manufactured by a thin film forming technique such as sputtering or evaporation, the distance between the primary and secondary coils can be reduced to several μm, so that the electromagnetic coupling is higher and the size of the component can be smaller than that of the conventional product. However, there is a disadvantage in that expensive equipment is required and productivity is lowered.
또한, 도 1a와 도 1b에 도시된 부품은 코일패턴(4)와 코일패턴(5)의 사이에 비자성 절연층(6c)이 위치하고 있으므로, 이로 인해 누설자속이 발생하여 전자기적인 결합도와 임피던스 특성을 향상시키는 데는 한계가 있었다.In addition, since the nonmagnetic insulating layer 6c is positioned between the
종래의 일반적인 차동신호 전송체계에서는 공통모드 잡음(Common Mode Noise)을 제거하기 위한 공통모드 필터(Common Mode filter)와 함께 입력/출력(Input/output) 단자에 의해 형성될 수 있는 정전기(ESD)에 대한 대응을 위해 별도로 칩 바리스터(Chip Varistor)등의 수동 부품을 사용한다. In a conventional general differential signal transmission system, an electrostatic discharge (ESD) formed by an input / output terminal together with a common mode filter for removing common mode noise is removed. To deal with this, separate passive components such as chip varistors are used.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서 공통모드 필터(Common Mode filter)와 바리스터(Varistor)기능을 한 개의 부품에서 해결하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and solves the common mode filter and the varistor function in one component.
본 발명의 다른 목적은 상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀을 통하여 연결되는 전극패턴으로 3차원적인 코일을 구성하는데 있다.Another object of the present invention is to configure a three-dimensional coil with an electrode pattern connected through the via hole alternately from the upper side to the lower side, the lower side to the upper side.
본 발명의 또 다른 목적은 공통모드 필터(Common Mode filter)의 경우 전자기적인 결합도와 임피던스 특성이 향상되어 SRF(Self Resonance Frequency)를 고주파 영역으로 형성시켜 향후 고속 신호에서도 적용이 가능하도록 하는데 있다. Another object of the present invention is to improve the electromagnetic coupling and impedance characteristics in the case of the common mode filter to form a self-resonance frequency (SRF) in the high frequency region to be applied to a high-speed signal in the future.
본 발명의 또 다른 목적은 스퍼터링이나 증착 등의 박막 형성 기술에 의하지 않고 저비용 공정에 의해 결합계수가 높고 절연성이 향상된 부품을 제조하여 생산성을 크게 향상시키는데 있다. Still another object of the present invention is to improve the productivity by manufacturing a component having high bonding coefficient and improved insulation by a low cost process without using a thin film forming technique such as sputtering or deposition.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자는,Multi-layer chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material of the present invention for achieving the above object,
공통모드 필터 복합소자에 있어서,In the common mode filter composite device,
복합소자의 상측에 형성되는 상부커버층(100)과;An
상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀을 통하여 연결되며 전극패턴이 형성되는 두 층 이상의 비자성체와,At least two layers of nonmagnetic materials connected through via holes alternately from top to bottom and from bottom to top, and having electrode patterns formed thereon;
상기 비자성체 중앙에 형성되는 자성체로 이루어진 필터(200)와;A
복합소자의 하측에 형성되는 바리스터층(300);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of;
상기 필터는 비자성체와 자성체가 하나의 단위가 되어 층을 이루되, 적어도 2층 이상 형성하는 것을 특징으로 한다.The filter is characterized in that the nonmagnetic material and the magnetic material form a single unit and form at least two layers.
상기 상부커버층(100)은,The
자성체인 것을 특징으로 하며,Characterized in that the magnetic material,
상기 바리스터층(300)은,The
전극패턴이 형성되는 전극패턴유전체층(310)과,An electrode pattern
바리스터가 형성되는 바리스터유전체층(320)과,A
비자성체로 이루어지는 하부커버층(330)인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the
비자성체는, Nonmagnetic material,
전극패턴의 형성 방향이 자로장이 길게 형성되는 방향으로 구성되어 SRF(Self Resonance Frequency)를 고주파 영역에 형성시키는 것을 특징으로 한다.The electrode pattern is formed in a direction in which a magnetic field is formed to be long, thereby forming SRF (Self Resonance Frequency) in a high frequency region.
또한, 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법은,In addition, a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials,
캐리어 필름 상에 각각 자성체막과 비자성체막을 형성한 그린시트를 준비하는 그린시트준비단계와; A green sheet preparing step of preparing a green sheet on which a magnetic film and a nonmagnetic film are formed on a carrier film, respectively;
상기 자성체막과 비자성체막 그린시트에 커팅라인을 형성하는 커팅라인형성단계와; A cutting line forming step of forming a cutting line on the magnetic film and the non-magnetic film green sheet;
커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트에는 비아홀을 형성하는 비아홀형성단계와; A non-magnetic film green sheet having a cutting line formed thereon with a via hole forming step of forming a via hole;
비아홀이 형성된 비자성체막 그린시트 상면에 전극패턴을 형성하고 전극패턴의 한쪽 끝부분은 외부에 연결되어 전기적인 접속을 할 수 있는 전기적접속단계와;An electrical connection step of forming an electrode pattern on an upper surface of the non-magnetic film green sheet on which the via hole is formed, and one end of the electrode pattern is connected to the outside for electrical connection;
비자성체 그린시트 상면에 전도성 페이스트를 인쇄하고 비아홀에도 전도성 물질을 채워넣는 충진단계와;A filling step of printing a conductive paste on an upper surface of the nonmagnetic green sheet and filling a conductive material in the via hole;
자성체막 및 비자성체막 그린시트에서 불필요한 부분을 제거하는 제거단계와; A removing step of removing unnecessary portions from the magnetic film and the nonmagnetic film green sheet;
자성체막 그린시트, 커팅라인이 형성된 자성체막, 커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트, 비아홀과 전극패턴이 형성된 비자성체막 그린시트들을 적층하는 적층단계와; A laminating step of stacking a magnetic film green sheet, a magnetic film having a cutting line, a nonmagnetic film green sheet having a cutting line, and a nonmagnetic film green sheet having a via hole and an electrode pattern;
적층된 적층체를 소성하고 소성한 적층체의 외부면에 전극단자를 형성하는 전극단자형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Firing the laminated stack and forming an electrode terminal on an outer surface of the fired stack.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a stacked chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material of the present invention and a method of manufacturing the same.
도 2a 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 사시도이다.2A is a perspective view of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 2b 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 자성체층을 도시한 사시도이다.2B is a perspective view illustrating a magnetic layer of a multilayer chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 2c 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 비자성체층을 도시한 사시도이다.2C is a perspective view illustrating a nonmagnetic layer of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2d 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 전극패턴을 도시한 사시도이다.2D is a perspective view illustrating an electrode pattern of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 2e 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 자성체와 비자성체가 동일 레이어상에 적층되는 것을 도시한 사시도이다.FIG. 2E is a perspective view illustrating that a magnetic material and a nonmagnetic material of a stacked chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material according to an embodiment of the present invention are stacked on the same layer.
본 발명인 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자는,Multilayer chip common mode varistor filter composite device using the heterogeneous material of the present invention,
복합소자의 상측에 형성되는 상부커버층(100)과;An
위에서 아래로 관통되되, 상하 비아홀을 통하여 연결되는 전극패턴이 형성되는 비자성체와,A non-magnetic material penetrating from the top to the bottom, and having an electrode pattern connected through upper and lower via holes,
상기 비자성체 중앙에 형성되는 자성체로 이루어진 필터(200)와;A
복합소자의 하측에 형성되는 바리스터층(300);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of;
상기 필터는 비자성체와 자성체가 하나의 단위가 되어 층을 이루되, 적어도 2층 이상 형성하는 것을 특징으로 한다.The filter is characterized in that the nonmagnetic material and the magnetic material form a single unit and form at least two layers.
상기 상부커버층(100)은,The
자성체인 것을 특징으로 하며,Characterized in that the magnetic material,
상기 바리스터층(300)은,The
전극패턴이 형성되는 전극패턴유전체층(310)과,An electrode pattern
바리스터가 형성되는 바리스터유전체층(320)과,A
비자성체로 이루어지는 하부커버층(330)인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the
비자성체는, Nonmagnetic material,
전극패턴의 형성 방향이 자로장이 길게 형성되는 방향으로 구성되어 SRF(Self Resonance Frequency)를 고주파 영역에 형성시키는 것을 특징으로 한다.The electrode pattern is formed in a direction in which a magnetic field is formed to be long, thereby forming SRF (Self Resonance Frequency) in a high frequency region.
좀 더 상세히 설명하자면, 도2a 내지 도2e에 도시한 바와 같이, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복합소자의 상측에 형성되는 상부커버층(100)과;In more detail, as shown in Figures 2a to 2e, the present invention to achieve the above object is the
상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀을 통하여 연결되며 전극패턴이 형성되는 두 층 이상의 비자성체와,At least two layers of nonmagnetic materials connected through via holes alternately from top to bottom and from bottom to top, and having electrode patterns formed thereon;
상기 비자성체 중앙에 형성되는 자성체로 이루어진 필터(200)와;A
복합소자의 하측에 형성되는 바리스터(300)층으로 구성된다. 이때, 상 하층의 비자성체 영역중 한쪽에 바리스터(Varistor)특성을 발휘하는 ZnO-Bi2O3계 또는 Zno-Pr6O11계 원료가 형성되어 정전기(ESD)등 과도전압에 대한 비 선형성 특성을 갖는 기능을 갖도록 제작한 적층형 복합소자를 제공한다.It is composed of a
상기 내부 전극패턴은 다수의 층으로 구성하여 비자성체층 상에 형성된 비아홀과 상.하층에 전극패턴으로 3차원적 코일(coil)로 구성된다. 특히, 코일(Coil)의 형성 방향이 자로장이 길게 형성되는 방향으로 구성되어 있어 스트레이 커패시턴스(Stray Capacitance)등의 영향을 줄일 수 있기 때문에 SRF(Self Resonance Frequency)를 고주파 영역에 형성시킬 수 있게 된다. The internal electrode pattern is composed of a plurality of layers, a via hole formed on a nonmagnetic layer, and a three-dimensional coil as an electrode pattern on upper and lower layers. In particular, since the coil is formed in a direction in which the magnetic field is formed to be long, the influence of stray capacitance and the like can be reduced, so that a self resonance frequency (SRF) can be formed in the high frequency region.
상기 상부커버층은 자성체층으로 구성되며, 상부커버층(100)과 내부 전극패턴 사이에는 상기 내부 전극패턴과 형태가 동일하며 전극패턴이 형성되지 않은 비자성체층 또는 자성체층으로 구성되는 더미층이 포함될 수 있다.The upper cover layer is composed of a magnetic layer, and the
본 발명에서의 자성체로는 페라이트를 사용하며 이밖에도 Ni계, Ni-Zn계, Ni-Zn-Cu계 등의 물질이 사용될 수 있으며, 비자성체로는 B2O3-SiO2 계 유리, Al2O3-SiO2 계 유리, ZnO-Bi2O3 계 ZnO-Pr6O11 계 바리스터(Varistor)원료, 기타 세라믹 물질 가운데 상기한 페라이트와 열팽창율이 유사한 재료를 사용한다. 본 발명에서 복합소자를 구성하는 전극패턴 각 층의 두께는 가급적 두꺼운 것이 바람직하다.In the present invention, ferrite is used as the magnetic material. In addition, materials such as Ni-based, Ni-Zn-based, and Ni-Zn-Cu-based materials may be used. As nonmagnetic materials, B2O3-SiO2-based glass, Al2O3-SiO2-based glass, ZnO-Bi2O3-based ZnO-Pr6O11-based varistor raw materials and other ceramic materials are used with materials similar in thermal expansion to those described above. In the present invention, the thickness of each layer of the electrode pattern constituting the composite device is preferably as thick as possible.
한편, 모재로 사용하는 자성체는 투자율이 높고, 품질계수가 높으며, 고주파임피던스가 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 비자성체는 유전율이 낮고, 품질계수가 높으며, 고주파 임피던스가 낮은 것이 바람직하다. 그러나 이 두 물질은 소성시에 상호 간에 화학적인 반응이 일어나서 본래의 물질 특성을 훼손할 수 있다. 또는 상호 간의 소결특성이 달라 동시소성이 어려운 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, 자성체와 비자성체가 만나는 부분은 소결시의 수축 거동을 원활하게 하기 위해서 모재의 자성체와 모재의 비자성체가 아닌 다른 종류의 자성체 내지 비자성체를 사용할 수도 있다. 이러한 중간재를 사용함으로써, 모재 자성체의 소결수축 거동, 모재 비자성체의 소결 수축 거동을 맞추거나, 모재 자성체와 모재 비자성체의 화학적 반응을 억제하여 고유의 물질적 특성을 유지할 수 있다. On the other hand, the magnetic material used as the base material is preferably used that has a high permeability, high quality coefficient, high frequency impedance. The nonmagnetic material is preferably low in dielectric constant, high in quality, and low in high frequency impedance. However, these two materials can undergo chemical reactions with each other during firing, thereby compromising the original material properties. Alternatively, simultaneous sintering may be difficult due to different sintering characteristics. In this case, the magnetic material and the nonmagnetic material meet each other in order to facilitate the shrinkage behavior during sintering, and other types of magnetic or nonmagnetic materials other than the magnetic material of the base material and the nonmagnetic material of the base material may be used. By using such an intermediate material, it is possible to match the sintering shrinkage behavior of the base material magnetic material, the sintering shrinkage behavior of the base material nonmagnetic material, or to suppress the chemical reaction between the base material magnetic material and the base material nonmagnetic material to maintain inherent material properties.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2a는 본 발명인 복합소자의 외관을 나타낸 것으로서, 복합소자의 상측에 형성되는 상부커버층과;Figure 2a shows the appearance of the composite device of the present invention, and an upper cover layer formed on the upper side of the composite device;
상측에서 하측, 하측에서 상측으로 교대로 비아홀을 통하여 연결되며 전극패턴이 형성되는 두 층 이상의 비자성체와,At least two layers of nonmagnetic materials connected through via holes alternately from top to bottom and from bottom to top, and having electrode patterns formed thereon;
상기 비자성체 중앙에 형성되는 자성체로 이루어진 필터와;A filter formed of a magnetic material formed at the center of the nonmagnetic material;
복합소자의 하측에 형성되는 바리스터층으로 이루어져 있다.It consists of a varistor layer formed below the composite element.
양쪽 측면에는 2개 코일(coil)에 연결되어 있는 외부단자(400a,400b,400c,400d)가 있으며 좌/우측면에는 정전기(ESD)를 억제할 수 있는 Ground단자(500a)와 연결시킬 수 있는 1개씩의 단자가 형성된다. 상부는 상부커버층으로 구성되며 하부는 바리스터층으로 이루어지게 된다. On both sides, there are
따라서, 등가회로에서 처럼 공통모드 필터(Common mode filter)에 바리스터(Varistor)기능이 형성되게 되는 것이다.Therefore, the varistor function is formed in the common mode filter as in the equivalent circuit.
도 2b는 상기 복합소자에서 자성체층 만을 도시한 것으로 자기경로(magnetic path)를 볼 수 있으며, 도 2a에서 비자성체 내부 중앙에 위치하여 보이지 않았던 중앙 자성체를 볼 수 있다. 중앙 자성체(221)와 측면 자성체(222)에 의하여 형성되는 내부 공간은 비자성체가 차지하게 된다. 중앙 자성체와 측면 자성체는 여러 겹의 시트상의 필름을 적층하여 형성할 수도 있고, 벌크 상으로 형성하는 것도 가능하다.FIG. 2B illustrates only a magnetic layer in the composite device, where a magnetic path can be seen, and in FIG. 2A, a central magnetic material that is invisible can be seen. The internal space formed by the central
도 2c는 비자성체를 모식적으로 도시한 것으로 상층의 비자성체(211)와 중앙 측면의 비자성체(211b)의 적층으로 인해 중앙에는 자성체가 삽입될 수 있도록 빈 공간이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 각각의 비자성체에는 비아홀과 전극패턴의 형성으로 중앙의 자성체 주변으로 코일(coil)이 형성되도록 구성되어 있다. 2c schematically illustrates a nonmagnetic material, and due to the stacking of the
하층은 바리스터(Varistor)특성을 갖는 레이어(Layer)로 구성되며 여기에 바리스터(Varistor) 전극 패턴이 형성되게 되는 것이다.The lower layer is composed of a layer having varistor characteristics and a varistor electrode pattern is formed therein.
도 2d는 도 2a에 도시된 복합소자의 전극패턴을 모식적으로 도시한 것으로 전극패턴은 비자성체에 존재하게 된다. 공통모드 필터(Common Mode Filter)에 요구되는 1, 2차 코일(coil)이 동일 레이어(Layer)에 형성되게 되며 각각의 코일(coil)은 측면에는 비아홀을 이용하고 상부와 하부에서는 전극패턴을 인쇄를 통해 구현하도록 되어 있어 각각의 코일(coil)은 3차원적으로 연결되게 되는 것이다. FIG. 2D schematically illustrates an electrode pattern of the composite device illustrated in FIG. 2A, in which the electrode pattern is present in a nonmagnetic material. The primary and secondary coils required for the common mode filter are formed in the same layer. Each coil uses via holes on the side and an electrode pattern is printed on the upper and lower parts. It is to be implemented through each coil (coil) is to be connected in three dimensions.
특히, 코일(coil)의 형성이 자로장이 긴 쪽으로 형성이 되며 각각의 코일(coil)간 간격이 일반 적층 인덕터에 비해 멀게 형성이 되기 때문에 기생 정전용량(Stray Capacitance)의 영향을 줄일수 있다. 이로 인해 형성된 공통모드 필터(Common Mode Filter)의 임피던스 공진점을 보다 높은 주파수 영역으로 형성시킬 수 있게 된다. 또한 자로장이 긴 쪽으로 코일(coil)을 형성시키기 때문에 1, 2차 코일(coil)간 코일(coil)회전수를 동일하게 구성할 수 있기 때문에 코일(coil)간 임피던스의 차이를 없앨 수 있어 결합계수를 보다 높게 형성시킬 수 있다. 도 5c에 나타나 바와 같이 본 발명에 의해 형성되는 공통In particular, since the coil is formed to have a long magnetic field and the distance between coils is formed farther than that of a general multilayer inductor, the influence of stray capacitance can be reduced. As a result, the impedance resonance point of the formed common mode filter can be formed in a higher frequency region. In addition, since the coil is formed in the longer magnetic field, the number of coil rotations between the first and second coils can be the same, so that the difference in impedance between the coils can be eliminated. Can be made higher. Common formed by the present invention as shown in FIG. 5C
모드(common mode)와 일반 모드(normal mode)에서의 임피던스(impedance)는 그래프의 점선과 같이 기존 제품보다 고주파 영역에서 SRF가 나타나게 된다.In the common mode and the normal mode, the impedance shows the SRF in the high frequency region than the existing products as shown in the dotted line of the graph.
한편, 도 2e는 자성체와 비자성체가 동일 레이어상에 적층되어 있는 예를 좀더 구체적으로 도시한 것으로, 자성체와 비자성체가 교대로 적층되어 동일 레이어에 자성체와 비자성체가 존재하게 된다. Meanwhile, FIG. 2E illustrates an example in which the magnetic material and the nonmagnetic material are stacked on the same layer, and the magnetic material and the nonmagnetic material are alternately stacked so that the magnetic material and the nonmagnetic material exist on the same layer.
이와 같은 적층에 의해 비자성체층에 형성된 전극패턴은 상호 전기적으로 연결되는데, 전극 패턴의 양쪽 끝단이 비아홀에 연결되어 다른 층의 전극패턴의 끝단에 전기적으로 연결된다. 한편, 전극패턴의 다른 끝단은 외부와의 전기적인 접촉을 위하여 비자성체층의 모서리까지 연장되어 있는 것을 볼 수 있으며, 적층이 끝난 후 상기 끝단에는 외부 전극단자가 형성된다. 적층이 끝난 후의 모습을 도 4a에 도시하였다.The electrode patterns formed on the nonmagnetic layer by the lamination are electrically connected to each other. Both ends of the electrode patterns are connected to the via holes and electrically connected to the ends of the electrode patterns of the other layers. On the other hand, the other end of the electrode pattern can be seen to extend to the edge of the non-magnetic layer for electrical contact with the outside, after the end of the stack is formed with an external electrode terminal. The state after lamination is shown in FIG. 4A.
또한, 하층의 비자성체(211c)는 바리스터 기능을 갖는 물질을 사용함으로써, 1,2차 코일 사이에 바리스터 특성을 갖도록 그라운드와 연결되는 내부전극패턴이 형성된다.In addition, the lower layer of
상기 바리스터 영역은 비자성체, 자성체와 동시 소결을 통해 형성시킬 수도 있으며 비자성체, 자성체의 소성체에 별도로 소성하여 형성한 바리스터를 접합하여 형성할 수 도 있다.The varistor region may be formed by co-sintering with a nonmagnetic body and a magnetic body, or may be formed by bonding a varistor formed by separately firing to a non-magnetic body and a sintered body of the magnetic body.
도 3a 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 그린시트준비단계를 나타낸 사시도이다.3A is a perspective view illustrating a green sheet preparation step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 3b 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 커팅라인형성단계를 나타낸 사시도이다.3B is a perspective view illustrating a cutting line forming step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 3c 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 비아홀형성단계를 나타낸 사시도이다.3C is a perspective view illustrating a via hole forming step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3d 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 전기적접속단계를 나타낸 사시도이다.3D is a perspective view illustrating an electrical connection step of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials, according to an embodiment of the present invention.
도 3e 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 픽업이 완료된 비자성체층을 나타낸 사시도이다.Figure 3e is a perspective view showing a non-magnetic layer of the pickup of the stacked chip common mode varistor filter composite device manufacturing method using a heterogeneous material according to an embodiment of the present invention.
도 3f 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법의 픽업이 완료된 자성체층을 나타낸 사시도이다.3F is a perspective view illustrating a magnetic layer in which pickup of a method of manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention is completed.
도3a 내지 도3f에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 제조방법은,As shown in Figures 3a to 3f, a method for manufacturing a stacked chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material of the present invention,
캐리어 필름 상에 각각 자성체막과 비자성체막을 형성한 그린시트를 준비하는 그린시트준비단계와; A green sheet preparing step of preparing a green sheet on which a magnetic film and a nonmagnetic film are formed on a carrier film, respectively;
상기 자성체막과 비자성체막 그린시트에 커팅라인을 형성하는 커팅라인형성단계와; A cutting line forming step of forming a cutting line on the magnetic film and the non-magnetic film green sheet;
커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트에는 비아홀을 형성하는 비아홀형성단계와; A non-magnetic film green sheet having a cutting line formed thereon with a via hole forming step of forming a via hole;
비아홀이 형성된 비자성체막 그린시트 상면에 전극패턴을 형성하고 전극패턴의 한쪽 끝부분은 외부에 연결되어 전기적인 접속을 할 수 있는 전기적접속단계와;An electrical connection step of forming an electrode pattern on an upper surface of the non-magnetic film green sheet on which the via hole is formed, and one end of the electrode pattern is connected to the outside for electrical connection;
비자성체 그린시트 상면에 전도성 페이스트를 인쇄하고 비아홀에도 전도성 물질을 채워넣는 충진단계와;A filling step of printing a conductive paste on an upper surface of the nonmagnetic green sheet and filling a conductive material in the via hole;
자성체막 및 비자성체막 그린시트에서 불필요한 부분을 제거하는 제거단계와; A removing step of removing unnecessary portions from the magnetic film and the nonmagnetic film green sheet;
자성체막 그린시트, 커팅라인이 형성된 자성체막, 커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트, 비아홀과 전극패턴이 형성된 비자성체막 그린시트들을 적층하는 적층단계와; A laminating step of stacking a magnetic film green sheet, a magnetic film having a cutting line, a nonmagnetic film green sheet having a cutting line, and a nonmagnetic film green sheet having a via hole and an electrode pattern;
적층된 적층체를 소성하고 소성한 적층체의 외부면에 전극단자를 형성하는 전극단자형성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Firing the laminated stack and forming an electrode terminal on an outer surface of the fired stack.
각각의 레이어(Layer)를 형성시키는 방법에 대해서는 도3a~3f의 모식도와 같이 형성된다.The method of forming each layer is formed as shown in the schematic diagrams of Figs. 3A to 3F.
도 3a는 그린시트를 준비하는 단계를 보여준다. 캐리어필름(carrier film)상에 자성체막이나 비자성체막을 형성한다. 본 발명에서는 후막 적층공정에서 사용되는 닥터브레이드 테이프 캐스팅(Doctor Blade Tape Casting) 방식을 이용하여 캐리어 필름 위에 슬러리(Slurry)화 된 자성체 또는 비자성체의 그린시트를 각각 캐스 팅한다. 3A shows a step of preparing a green sheet. A magnetic film or a nonmagnetic film is formed on a carrier film. In the present invention, by using the doctor blade tape casting (Doctor Blade Tape Casting) method used in the thick film lamination process, the slurry (magnetic) or the non-magnetic green sheet of the slurry (Slurry) is cast on the carrier film, respectively.
캐리어필름으로는 PET 필름을 사용하며, 이 밖에도 다른 재료들이 사용될 수 있으며, 캐리어 필름은 각 층의 제조가 완성된 후 각각의 층을 순서대로 적층할 때는 제거된다. 캐리어필름상에 자성체막이나 비자성체막을 형성한 그린시트는 그 자체만으로 혹은 여러층을 적층하여 커버층으로 사용할 수 있다.PET film is used as the carrier film, and other materials may be used, and the carrier film is removed when laminating each layer in order after the manufacture of each layer is completed. The green sheet in which the magnetic film or the nonmagnetic film is formed on the carrier film can be used as a cover layer by itself or by stacking several layers.
그린시트를 형성한 후에는 도 3b에 도시된 바와 같이 일정한 형태로 커팅라인을 형성하는 커팅라인형성단계를 거친다. 커팅라인은 양 측면 커팅라인이 형성되며 이 형태는 상층과 중앙부에 따라 형태가 다르게 되어야 한다. 커팅라인은 레이저 가공이나 기계적 가공등을 이용할 수 있으며, 캐리어필름이 손상되지 않도록 주의하여야 한다. After forming the green sheet is subjected to a cutting line forming step of forming a cutting line in a predetermined shape as shown in Figure 3b. The cutting line is formed on both side cutting lines and the shape should be different according to the upper layer and the center part. The cutting line may use laser processing or mechanical processing, and care should be taken not to damage the carrier film.
도 3b의 커팅라인형성단계는 자성체막이나 비자성체막이 형성된 그린 시트 모두에 적용된다.The cutting line forming step of FIG. 3B is applied to both the green sheet on which the magnetic film or the nonmagnetic film is formed.
커팅라인이 형성된 자성체막이나 비자성체막 그린 시트는 그 자체만으로 혹은 여러층을 적층하여 더미층으로 사용될 수 있다.The magnetic film or the nonmagnetic film green sheet on which the cutting line is formed may be used as a dummy layer by itself or by stacking several layers.
한편, 비자성체막이 형성된 그린 시트에는 도 3c에 도시된 바와 같이 커팅라인 이외에 비아홀을 형성하는 비아홀형성단계를 거친다. 비아홀은 레이저 펀칭(Laser Punching)이나 기계적 펀칭(Mechanical Punching) 방법 등을 이용한다. Meanwhile, the green sheet on which the nonmagnetic film is formed is subjected to the via hole forming step of forming the via hole in addition to the cutting line as shown in FIG. 3C. Via holes use laser punching or mechanical punching.
커팅라인과 비아홀을 형성한 비자성체 그린시트는 도 3d에 도시된 바와 같이 전극패턴을 형성하는 전기적접속단계를 거친다. The nonmagnetic green sheet having the cutting line and the via hole is subjected to an electrical connection step of forming an electrode pattern as shown in FIG. 3D.
전극패턴은 비자성체전극층의 순서에 따라 서로 다른 패턴(예를 들면, 1번 코일(coil)과 2번 코일(coil)이 상층과 하층으로 서로 대칭되는 형태)으로 형성할 수 있으며, 코일부품의 사용 목적에 따라 다양한 모양으로 변형시킬 수 있을 것이다. The electrode pattern may be formed in different patterns according to the order of the nonmagnetic electrode layers (for example, coils 1 and 2 are symmetrical with each other in an upper layer and a lower layer). It may be modified in various shapes depending on the intended use.
또한, 전극패턴의 한쪽 끝은 외부에 연장되어 전기적인 접속을 할 수 있도록 그린시트 끝단까지 형성한다. 전극패턴은 스크린프린팅(Screen Printing) 방식을 이용하여 비자성체 그린시트 상면에 전도성 페이스트를 인쇄하고, 비아홀에도 전도성물질을 채워넣는다. In addition, one end of the electrode pattern is formed to the end of the green sheet to extend to the outside to allow electrical connection. The electrode pattern prints a conductive paste on the upper surface of the nonmagnetic green sheet using a screen printing method, and fills a conductive material in the via hole.
도 3d를 보면 형성된 전극패턴의 일부 끝단이 비아홀 연결되어 있고 또 다른 비아홀에는 전극패턴이 접하고 있지 않은 것을 볼 수 있다. 이와 같은 형태는 각각의 비자성체의 전극패턴을 레이어별로 서로 전기적인 연결하거나 연결되지 않도록 하는 수단이 된다.3D, it can be seen that some ends of the formed electrode patterns are connected to via holes, and the electrode patterns are not in contact with other via holes. Such a form becomes a means for electrically connecting or not connecting the electrode patterns of each nonmagnetic material to each layer.
전극패턴 형성이 완료된 쉬트는 도 3e와 3f와 같이 커팅라인이 형성된 자성체 그린시트와 전극패턴이 형성된 비자성체 그린시트는 불필요한 부분을 제거(Pick-up)하게 된다. 이때 자성체 그린 시트와 비자성체 그린 시트는 각각 반대가 되는 영역을 제거하여, 상기 2e에서 기술한바와 같이 적층(Stacking) 단계시 각각의 자성체 그린 시트와 비자성체 그린 시트가 단일한 하나의 레이어를 구성할 수 있도록 한다. The sheet on which the electrode pattern is formed is a magnetic green sheet having a cutting line and a nonmagnetic green sheet having an electrode pattern as shown in FIGS. 3E and 3F to pick up unnecessary parts. In this case, the magnetic green sheet and the non-magnetic green sheet are removed from each other, so that each magnetic green sheet and the non-magnetic green sheet form a single layer during the stacking step as described in 2e. Do it.
도 4a 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 적층이 끝난 후의 외관을 나타낸 사시도이다.Figure 4a is a perspective view showing the appearance after the stacking of the stacked chip common mode varistor filter composite device using a heterogeneous material according to an embodiment of the present invention.
도 4b 는 본 발명의 일실시예에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자의 적층이 끝난 후의 투시도이다.4B is a perspective view after lamination of a stacked chip common mode varistor filter composite device using heterogeneous materials according to an embodiment of the present invention.
도 4a에 도시한 바와 같이, 적층이 완료된 상태에서의 외관을 나타내는 모식도로서 측면에는 외부전극단자와 연결이 될 수 있도록 전극패턴이 나와 있으며, 상부와 하부 그리고 중앙의 자성체와 상,하부와 중앙 자성체를 연결시키는 상,하층 자성체로 자속경로를 형성시키게 된다.As shown in Figure 4a, a schematic diagram showing the appearance in a state in which the lamination is completed, the electrode pattern is shown on the side to be connected to the external electrode terminals, the upper and lower magnetic and upper, lower and central magnetic material The magnetic flux path is formed by the upper and lower magnetic bodies connecting the.
도 4b는 적층체의 내부 투과도와 측면을 모식적으로 나타낸 투시도로서, 소성이 끝난 후에는 딥핑(Dipping)이나 롤러(Roller) 등을 이용하여 측면에 외부 전극단자(400a, 400b, 400c, 400d)를 형성한다.4B is a perspective view schematically showing the internal permeability and the side of the laminate. After firing,
이상과 같은 제조공정에 의하여 본 발명의 적층형 복합소자를 경제적으로 제조할 수 있으며, 특히 대량의 복합소자를 빠른 시간 안에 제조하는 것이 가능하다.By the above manufacturing process, the multilayer composite device of the present invention can be manufactured economically, and in particular, it is possible to manufacture a large amount of composite devices in a short time.
도5a는 자성체만으로 이루어진 공통모드 필터 및 일반모드의 자기장을 나타낸 도면이다.5A is a diagram illustrating a common mode filter made of only a magnetic material and a magnetic field of a normal mode.
도5b는 자성체와 비자성체로 이루어진 공통모드 필터 및 일반모드의 자기장을 나타낸 도면이다.5B is a diagram illustrating a common mode filter made of a magnetic material and a nonmagnetic material and a magnetic field of a normal mode.
도5c는 종래와 본 발명의 모드에 따른 임피던스 특성을 나타낸 그래프이다.Figure 5c is a graph showing the impedance characteristics according to the mode of the prior art and the present invention.
상기 도 5a 내지 5b는 각각 자성체만으로 이루어진 복합소자와 자성체 및 비자성체로 이루어진 복합소자의 자기장을 모식적으로 보여주는 도면이다. 도 5a에서와 같이 복합소자가 자성체만으로 이루어진 경우에는 1차코일과 2차코일이 모두 투자율이 높은 자성체 내부에 형성되므로 1차코일에서 생성된 자기장의 일부는 2차코일로 전달되지 못하고 1차코일 주위로 누설된다. 이와 같은 누설 자기장으로 인해 코일 부품의 결합계수가 낮아져, 공통모드필터 또는 트랜스포머로 사용하게 되면 그 성 능이 열화된다. 반면, 도 5b에서와 같이 본 발명에 의한 복합소자의 경우 1차코일과 2차코일이 모두 저투자율의 비자성체 내부에 존재하여 코일간의 누설 자기장이 발생되지 않으므로 1차코일에서 발생된 자기장이 손실없이 2차코일로 전달될 수 있다. 즉 도5c에 도시한 바와 같이, 임피던스의 커먼모드 성분과 노멀모드 성분의 비율인 결합계수가 커지게 된다.5A to 5B are diagrams schematically showing magnetic fields of a composite device made of only a magnetic material and a composite device made of a magnetic material and a nonmagnetic material, respectively. As shown in FIG. 5A, when the composite device is made of only a magnetic material, since both the primary coil and the secondary coil are formed inside the magnetic material having a high permeability, a part of the magnetic field generated by the primary coil cannot be transferred to the secondary coil and the primary coil. Leak around. Due to such leakage magnetic field, the coupling coefficient of the coil component is lowered, and the performance is degraded when used as a common mode filter or transformer. On the other hand, in the composite device according to the present invention as shown in FIG. 5b, both the primary coil and the secondary coil exist inside a nonmagnetic material having a low permeability, so that a magnetic field generated from the primary coil is lost because no leakage magnetic field is generated between the coils. It can be delivered to the secondary coil without. That is, as shown in Fig. 5C, the coupling coefficient, which is the ratio of the common mode component to the normal mode component of impedance, becomes large.
지금까지 설명한 구성 및 작용을 통해 공통모드 필터(Common Mode filter)와 바리스터(Varistor)기능을 한 개의 부품에서 해결할 수 있으며, 비아홀을 통하여 연결되는 전극패턴으로 3차원적인 코일 구성이 가능하게 된다.Through the configuration and operation described so far, the common mode filter and the varistor function can be solved in one component, and the three-dimensional coil configuration is possible by the electrode pattern connected through the via hole.
또한, 공통모드 필터(Common Mode filter)의 경우 전자기적인 결합도와 임피던스 특성이 향상되어 SRF(Self Resonance Frequency)를 고주파 영역으로 형성시킨 향후 고속 신호에서도 적용이 가능하며, 스퍼터링이나 증착 등의 박막 형성 기술에 의하지 않고 저비용 공정에 의해 결합계수가 높고 절연성이 향상된 부품을 제조하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the common mode filter can be applied to future high-speed signals in which SRF (Self Resonance Frequency) is formed in the high frequency region by improving electromagnetic coupling and impedance characteristics, and thin film formation technology such as sputtering and deposition. It is possible to greatly improve the productivity by manufacturing a component having a high coupling coefficient and improved insulation by a low cost process.
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. Those skilled in the art to which the present invention pertains as described above may understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not restrictive.
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.The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.
본 발명에 따른 이종소재를 이용한 적층형 칩 공통모드 바리스터 필터 복합소자 및 그 제조방법을 통해 공통모드 필터(Common Mode filter)에 바리스터(Varistor)기능을 추가함으로써 별도의 바리스터(Varistor)를 사용할 필요가 없으며,기존의 공통모드 필터(Common Mode filter)와 함께 칩 바리스터(Chip Varistors)를 사용하므로써 실장 면적이 넓어지는 단점을 본 발명을 통해 1개의 소자에 2개의 특성이 나타나게 되므로 실장면적을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다. Multi-layered chip common mode varistor filter using a heterogeneous material according to the present invention by adding a varistor function to the common mode filter (Common Mode filter) through a composite device and a manufacturing method there is no need to use a separate varistor (Varistor) By using the chip varistors together with the existing common mode filter, the disadvantage that the mounting area is widened is reduced through the present invention because two characteristics appear in one device through the present invention. It can be effective.
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