KR101029239B1 - Variable passive device tuning inductance and capacitance simulataneously and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가변 수동 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a variable passive element.
본 발명에 따른 가변 수동 소자는 절연기판, 절연기판상에 형성된 바닥전극부, 바닥전극부상에서 바닥전극부와 대향 이격되도록 형성되고, 바닥전극부와 함께 커패시터를 구성하는 금속층, 금속층상에서 금속층과 대향 이격되도록 형성된 나선형 인덕터 및, 절연기판 및 금속층 사이에 형성되어 금속층이 바닥전극부 및 나선형 인덕터와 이격되도록 지지하고, 온도 변화에 따라 금속층을 절연기판에 대하여 수직방향으로 위치 이동시키는 열 구동부를 포함하며, 금속층이 위치 이동함에 따라 인덕턴스 및 커패시턴스가 동시에 가변되는 것을 특징으로 한다.The variable passive device according to the present invention is formed so as to be spaced apart from the bottom electrode portion on the insulating substrate, the bottom electrode portion formed on the insulating substrate, the bottom electrode portion, the metal layer constituting the capacitor together with the bottom electrode portion, opposing the metal layer on the metal layer A spiral inductor formed to be spaced apart from each other, and a heat driving part formed between the insulating substrate and the metal layer to support the metal layer spaced apart from the bottom electrode part and the spiral inductor, and moving the metal layer in a vertical direction with respect to the insulating substrate in response to a temperature change. The inductance and the capacitance are simultaneously variable as the metal layer is moved.
본 발명에 따르면, 단일 소자로서 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 변화시킬 수 있기 때문에 가변 인덕터와 가변 커패시터를 각각 따로 제작하는 방법에 비해 소요면적을 최소화 할 수 있으므로 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 가변 커패시터와 가변 인덕터가 하나의 구동 회로로서 동작하기 때문에 구동 회로를 집적화 할 수 있다.According to the present invention, since the inductance and the capacitance can be simultaneously changed as a single device, the required area can be minimized compared to the method of separately manufacturing the variable inductor and the variable capacitor, thereby reducing the manufacturing cost. In addition, since the variable capacitor and the variable inductor operate as one drive circuit, the drive circuit can be integrated.
MEMS, 가변 수동 소자,가변 인덕터, 가변 커패시터 MEMS, Variable Passive Components, Variable Inductors, Variable Capacitors
Description
본 발명은 가변 수동 소자에 관한 것이다. 보다 구체적으로 인덕턴스와 커패시턴스가 동시에 증가 또는 감소하는 마이크로 전자기계 시스템(Micro Electro Mechanical Systems, MEMS) 가변 수동 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a variable passive element. More specifically, the present invention relates to a microelectromechanical system (MEMS) variable passive device and a method of manufacturing the same, which simultaneously increase or decrease inductance and capacitance.
현재, 미세 가공 기술(micro-machining technique)이 발달함에 따라 주파수 튜닝에 사용되는 배렉터 다이오드(varactor diode) 등과 같은 실리콘 기반의 가변 커패시터 및 가변 인덕터를 대체 할 수 있는 미세 전자기계 시스템 가변 커패시터 및 가변 인덕터가 널리 연구되고 있다. Currently, with the development of micro-machining techniques, microelectromechanical system variable capacitors and variable capacitors can be substituted for silicon-based variable capacitors and variable inductors, such as varactor diodes used for frequency tuning. Inductors are widely studied.
종래의 집적회로에서 사용되는 가변 커패시터의 구동 원리는 크게 세 가지 방식으로 분류 할 수 있다. 이러한 방식에는 커패시터를 이루고 있는 두 개의 금속층이 겹치는 면적을 가변 시키는 방식, 커패시터를 이루고 있는 두 개의 금속층 사이의 유전률을 바꾸어 주는 방식과, 커패시터를 이루고 있는 두 개의 금속층 사이의 거리를 가변 시키는 방식이 있다. The driving principle of the variable capacitor used in the conventional integrated circuit can be largely classified into three ways. These methods include varying the overlapping area of two metal layers of a capacitor, changing the dielectric constant between two metal layers of a capacitor, and varying the distance between two metal layers of a capacitor. .
종래의 집적회로에 사용되는 가변 인덕터의 구동 원리는 크게 세 가지 방식으로 분류 할 수 있다. 이러한 방식에는 스위칭 소자를 이용하여 인덕터의 길이를 가변 시키는 방식, 인덕터를 이루고 있는 두 도선 사이의 거리를 가변 시키는 방식과, 인덕터 및 인턱터와 전기적으로 절연되고 인접한 금속층 사이의 거리를 변화시키는 방식이 있다. The driving principle of a variable inductor used in a conventional integrated circuit can be largely classified into three methods. Such methods include a method of varying the length of an inductor using a switching element, a method of varying a distance between two conductors constituting the inductor, and a method of changing a distance between an insulator and an inductor and an electrically insulated and adjacent metal layer. .
이러한 방식을 이용하여 구동되는 가변 커패시터 및 가변 인덕터는 커패시턴스 또는 인덕턴스 하나만을 가변 할 수 있는 소자로서, 정합 회로(matching network) 등의 응용에 있어서, 용량성 부하(capacitive load) 또는 유도성 부하(inductive load) 하나만을 정합 할 수 있는 한계를 가지고 있다. A variable capacitor and a variable inductor driven by using this method are devices capable of varying only one capacitance or inductance. In an application such as a matching network, a capacitive load or an inductive load may be used. load) has the limit of matching only one.
또한, 전압 조절 발진기(Voltage Controlled Oscillator, VCO)의 LC-탱크 및 가변 필터(tunable filter) 등 주파수 가변 소자에의 응용에 있어서 중심 주파수의 가변 범위를 증가시키기 위해서는, 전압 조절 발진기 및 가변 필터에 사용되는 커패시터와 인덕터의 커패시턴스 및 인덕턴스가 동시에 변화하는 것이 바람직하다. It is also used in voltage controlled oscillators and variable filters in order to increase the variable range of the center frequency in the application of voltage controlled oscillators (VCOs) to frequency variable elements such as LC-tanks and tunable filters. It is desirable that the capacitance and inductance of the capacitor and the inductor change simultaneously.
이에 따라 종래에는 커패시턴스와 인덕턴스를 동시에 변화시키기 위해 가변 커패시터와 가변 인덕터 소자를 각각 제작하여 집적시키는 방법이 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 방식은 가변 인덕터와 가변 커패시터가회로 기판상에 각각 따로 만들어지기 때문에, 큰 면적을 차지하는 문제점이 있다.Accordingly, in the related art, a method of fabricating and integrating a variable capacitor and a variable inductor element in order to simultaneously change capacitance and inductance has been proposed. However, this method has a problem of occupying a large area because the variable inductor and the variable capacitor are made separately on the circuit board.
또한, 가변 커패시터와 가변 인덕터를 집적하여 제작된 가변 수동 소자의 구동 방법으로는 일반적으로 스위칭 소자를 이용하여 커패시턴스 혹은 인덕턴스를 불연속적으로 변화시키는 방법과 연속적으로 움직이는 구동기 를 이용하여 연속적으 로 커패시턴스 혹은 인덕턴스를 변화시키는 방법 두 가지가 있다. 그러나, 연속적으로 변화하는 가변 커패시터와 가변 인덕터는 두 개의 가변 방법이 상이하기 때문에 커패시턴스와 인덕턴스를 동시에 변화시키는 것에 큰 어려움이 있었다. In addition, a method of driving a variable passive device fabricated by integrating a variable capacitor and a variable inductor is generally a method of discontinuously changing capacitance or inductance by using a switching element and a continuous capacitance or by using a continuously moving driver. There are two ways to change the inductance. However, the continuously variable variable capacitor and the variable inductor have a great difficulty in simultaneously changing the capacitance and the inductance because the two variable methods are different.
또한, 각각의 가변 커패시터와 가변 인덕터를 변화시키기 위한 구동기의 구동 회로가 각각 존재하여야 하기 때문에 회로가 복잡해지고 시스템이 커지는 문제점이 있다. In addition, since the driving circuits of the driver for changing each variable capacitor and variable inductor must be present, the circuit becomes complicated and the system becomes large.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 하나의 구동 방식으로 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 가변 할 수 있는 집적화 된 가변 수동 소자를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide an integrated variable passive element capable of simultaneously varying inductance and capacitance in one driving scheme.
또한, 가변 수동 소자의 제조방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a variable passive device.
본 발명에 따른 가변 수동 소자는 절연기판, 절연기판상에 형성된 바닥전극부, 바닥전극부상에서 바닥전극부와 대향 이격되도록 형성되고, 바닥전극부와 함께 커패시터를 구성하는 금속층, 금속층상에서 금속층과 대향 이격되도록 형성된 나선형 인덕터 및, 절연기판 및 금속층 사이에 형성되어 금속층이 바닥전극부 및 나선형 인덕터와 이격되도록 지지하고, 온도 변화에 따라 금속층을 절연기판에 대하여 수직방향으로 위치 이동시키는 열 구동부를 포함하며, 금속층이 위치 이동함에 따라 인덕턴스 및 커패시턴스가 동시에 가변되는 것을 특징으로 한다.The variable passive device according to the present invention is formed so as to be spaced apart from the bottom electrode portion on the insulating substrate, the bottom electrode portion formed on the insulating substrate, the bottom electrode portion, the metal layer constituting the capacitor together with the bottom electrode portion, opposing the metal layer on the metal layer A spiral inductor formed to be spaced apart from each other, and a heat driving part formed between the insulating substrate and the metal layer to support the metal layer spaced apart from the bottom electrode part and the spiral inductor, and moving the metal layer in a vertical direction with respect to the insulating substrate in response to a temperature change. The inductance and the capacitance are simultaneously variable as the metal layer is moved.
금속층과 대향 이격되도록 나선형 인덕터를 절연기판으로부터 지지하는 지지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a support for supporting the spiral inductor from the insulating substrate so as to face away from the metal layer.
바닥전극부는,Bottom electrode,
절연기판상에서 이격되어 형성된 제1 바닥전극 및 제2 바닥전극을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to include a first bottom electrode and a second bottom electrode formed on the insulating substrate spaced apart.
열 구동부는,Thermal drive unit,
절연기판 및 금속층 사이에 각각 형성된 복수의 단위 열 구동부를 포함하고,A plurality of unit heat driving units respectively formed between the insulating substrate and the metal layer;
단위 열 구동부 각각은,Each unit heat drive unit,
일측이 절연기판에 고정되고, 타측이 금속층과 연결되며, 절연물질을 포함하여 형성된 제1 구동부, 제1 구동부상에 형성되며, 금속층과 절연된 제2 구동부 및, 제2 구동부의 양단에 각각 전기적으로 연결된 도선부를 포함하며,One side is fixed to the insulating substrate, the other side is connected to the metal layer, and formed on the first driving unit formed of an insulating material, the first driving unit formed on the first driving unit, the second driving unit and the second driving unit insulated from the metal layer, respectively It includes a lead connected by
제2 구동부는 제1 구동부의 열팽창계수와 다른 물질로 구성된 것이 바람직하다.Preferably, the second drive unit is made of a material different from the coefficient of thermal expansion of the first drive unit.
열 구동부는,Thermal drive unit,
절연기판 및 금속층 사이에 각각 형성된 복수의 단위 열 구동부를 포함하고,A plurality of unit heat driving units respectively formed between the insulating substrate and the metal layer;
단위 열 구동부 각각은,Each unit heat drive unit,
일측이 절연기판에 고정된 제1 구동부, 제1 구동부상에 형성된 제2 구동부, 제1 구동부의 타측과 금속층 사이를 연결하고 절연물질로 형성된 연결부 및, 제2 구동부의 양단에 각각 전기적으로 연결된 도선부를 포함하며,A first driver having one side fixed to the insulating substrate, a second driver formed on the first driver, a connection part connected between the other side of the first driver and a metal layer and formed of an insulating material, and conductive wires electrically connected to both ends of the second driver, respectively Includes wealth,
제1 구동부와 제2 구동부는 열팽창계수가 상이한 물질로 구성된 것이 바람직 하다.Preferably, the first drive unit and the second drive unit are made of a material having a different thermal expansion coefficient.
본 발명에 따른 가변 수동 소자는 절연기판, 절연기판상에 형성된 바닥전극부, 바닥전극부상에서 바닥전극부와 대향 이격되도록 형성되고, 바닥전극부와 함께 커패시터를 구성하는 금속층, 금속층상에서 금속층과 대향 이격되도록 형성된 나선형 인덕터 및, 절연기판 및 금속층 사이에 형성되어 금속층이 바닥전극부 및 나선형 인덕터와 이격되도록 지지하고, 금속층 및 바닥전극부의 이격 거리 및 금속층 및 나선형 인덕터의 이격 거리가 조절되도록 형성된 정전 구동부를 포함하고, 금속층은 바닥전극부와의 전압 차에 따라 절연기판에 대하여 수직방향으로 위치 이동하며, 금속층이 위치 이동함에 따라 인덕턴스 및 커패시턴스 동시에 가변되는 것을 특징으로 한다.The variable passive device according to the present invention is formed so as to be spaced apart from the bottom electrode portion on the insulating substrate, the bottom electrode portion formed on the insulating substrate, the bottom electrode portion, the metal layer constituting the capacitor together with the bottom electrode portion, opposing the metal layer on the metal layer A spiral inductor formed to be spaced apart from each other, and an electrostatic drive unit formed between the insulating substrate and the metal layer to support the metal layer spaced apart from the bottom electrode part and the spiral inductor, and to control the separation distance between the metal layer and the bottom electrode part and the separation distance between the metal layer and the spiral inductor. It includes, the metal layer is moved in the vertical direction with respect to the insulating substrate in accordance with the voltage difference with the bottom electrode, characterized in that the inductance and capacitance is simultaneously changed as the metal layer is moved.
금속층과 대향 이격되도록 나선형 인덕터를 절연기판으로부터 지지하는 지지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a support for supporting the spiral inductor from the insulating substrate so as to face away from the metal layer.
정전 구동부는,The electrostatic drive unit,
절연기판 및 금속층 사이에 각각 형성된 복수의 단위 정전 구동부를 포함하며,It includes a plurality of unit electrostatic driving unit respectively formed between the insulating substrate and the metal layer,
단위 정전 구동부는 금속층과 각각 전기적으로 연결되고,The unit electrostatic driving unit is electrically connected to each of the metal layers,
금속층은 정전구동부를 통해 전압을 인가 받고, 바닥전극부와의 전압 차에 따라 발생되는 정전기력에 의해 위치 이동하는 것이 바람직하다.The metal layer is applied with a voltage through the electrostatic driving unit, it is preferable to move the position by the electrostatic force generated in accordance with the voltage difference with the bottom electrode.
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본 발명에 따른 가변 수동 소자의 제조방법은 (a) 절연기판상에 바닥전극부를 형성하는 단계, (b) 절연기판 및 바닥전극부상에 희생층을 형성하고, 절연기판의 일부분이 드러나도록 희생층을 패터닝하는 단계, (c) 절연기판의 일부분 및 희생층상에 절연물질을 증착하고 패터닝하여 제1 구동층을 형성하는 단계, (d) 제1 구동층상에 제1 구동층의 열팽창계수와 다른 열팽창계수를 갖는 물질을 증착하여 제2 구동층을 형성하고, 제1 구동층과 제2 구동층으로 구성된 열 구동부가 복수 개 형성되도록 제2 구동층을 패터닝하여 복수의 열 구동부를 형성하는 단계, (e) 절연기판상으로 금속물질을 증착하고, 제2 구동층과 분리되어 접촉되지 않도록 패터닝하여 바닥전극부 상부에 위치한 제1 구동층상에 금속층을 형성하는 단계, (f) 금속층이 덮이도록 절연기판상으로 제1 포토레지스트를 형성하고, 나선형 인덕터를 금속층과 이격시키고, 절연기판상에서 지지하기 위한 지지부의 패턴이 형성되도록 패터닝하는 단계, (g) 패터닝 된 제1 포토레지스트상에 금속물질을 증착하고 패터닝하여 지지부를 형성하는 단계, (h) 제1 포토레지스트상에 제2 포토레지스트를 형성하고, 나선형 인덕터의 패턴이 형성되도록 패터닝하는 단계, (i) 패터닝 된 제2 포토레지스트상에 금속물질을 증착하고 패터닝하여 나선형 인덕터를 형성하는 단계 및, (j) 제2 포토레지스트, 제1 포토레지스트 및, 희생층을 식각 공정을 통해 순차적으로 제거하는 단계를 포함한다.Method for manufacturing a variable passive device according to the present invention comprises the steps of (a) forming a bottom electrode portion on the insulating substrate, (b) forming a sacrificial layer on the insulating substrate and the bottom electrode portion, so that a portion of the insulating substrate is exposed (C) depositing and patterning an insulating material on a portion of the insulating substrate and the sacrificial layer to form a first drive layer, (d) a thermal expansion coefficient different from the coefficient of thermal expansion of the first drive layer on the first drive layer Depositing a material having a coefficient to form a second driving layer, and patterning the second driving layer to form a plurality of thermal driving parts including a plurality of thermal driving parts including the first driving layer and the second driving layer, e) depositing a metal material on the insulating substrate and patterning the metal material on the first driving layer located above the bottom electrode part by patterning the metal material so as not to contact with the second driving layer. Sang Forming a first photoresist, spaced apart the helical inductor from the metal layer, and patterning the pattern to form a support for supporting on the insulating substrate, (g) depositing and patterning a metal material on the patterned first photoresist Forming a support, (h) forming a second photoresist on the first photoresist, and patterning a pattern of the spiral inductor, and (i) depositing a metal material on the patterned second photoresist. And patterning to form a spiral inductor, and (j) sequentially removing the second photoresist, the first photoresist, and the sacrificial layer through an etching process.
(a) 단계는, (a) step,
절연기판상에서 서로 이격된 제1 바닥전극 및 제2 바닥전극을 포함하는 제2 바닥전극부를 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable to form a second bottom electrode part including a first bottom electrode and a second bottom electrode spaced apart from each other on an insulating substrate.
본 발명에 따르면, 단일 소자로서 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 변화시킬 수 있기 때문에 가변 인덕터와 가변 커패시터를 각각 따로 제작하는 방법에 비해 소요면적을 최소화 할 수 있으므로 제작비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, since the inductance and the capacitance can be simultaneously changed as a single device, the required area can be minimized compared to the method of separately manufacturing the variable inductor and the variable capacitor, thereby reducing the manufacturing cost.
또한, 가변 커패시터와 가변 인덕터가 하나의 구동 회로로서 동작하기 때문에 구동 회로를 집적화 할 수 있다.In addition, since the variable capacitor and the variable inductor operate as one drive circuit, the drive circuit can be integrated.
또한, 정합 회로(matching network) 등의 응용에 있어서, 용량성 부하(capacitive load) 및 유도성 부하(inductive load)를 모두 정합할 수 있기 때문에 회로 설계 및 최적화에 유연성을 제공할 수 있다.In addition, in applications such as matching networks, both capacitive and inductive loads can be matched, providing flexibility in circuit design and optimization.
또한, 전압 조절 발진기의 LC-탱크 및 가변 필터 등 주파수 가변 소자에 사용될 경우, 가변 커패시터 혹은 가변 인덕터 하나의 소자만을 사용하는 경우에 비해 중심 주파수 가변 범위를 향상시킬 수 있다. Also, when used in a frequency variable element such as an LC-tank and a variable filter of a voltage controlled oscillator, the center frequency variable range can be improved as compared with the case of using only one element of a variable capacitor or a variable inductor.
1. 열 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자1. Variable Passive Device Using Thermal Drive Method
이하에는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
1-1. 열 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자의 구성1-1. Configuration of Variable Passive Devices Using Thermal Drive Method
도 1a는 본 발명의 제1 실시예 따른 가변 수동 소자의 구성을 나타낸 상면도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 가변 수동 소자를 A-A'방향에서 나타낸 단면도이다. 도 1c는 도 1a에 도시된 가변 수동 소자를 B-B'방향에서 나타낸 단면도이다.1A is a top view illustrating a configuration of a variable passive device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view of the variable passive element illustrated in FIG. 1A in the direction of AA ′. FIG. 1C is a cross-sectional view illustrating the variable passive element illustrated in FIG. 1A in a direction BB ′.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자는 절연기판(100), 바닥전극부(110), 금속층(120), 나선형 인덕터(130), 지지부(131) 및, 열 구동부(140)를 포함한다.1A to 1C, the variable passive device according to the first embodiment of the present invention may include an insulating
절연기판(100)으로는 절연성을 가지며, 높은 정밀도로 평평하게 형성된 유리 기판, 세라믹 기판 혹은 실리콘 기판 등이 사용 가능하다. 절연기판(100)이 실리콘 기판과 같이 도전성을 갖는 물질로 형성된 것일 경우, 상면에 실리콘 산화막(silicon oxide)과 같은 절연층(insulating layer)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.As the insulating
바닥전극부(110)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 절연기판(100)상에서 서로 이격되어 형성된 제1 바닥전극(110a) 및 제2 바닥전극(110b)을 포함한다. 제1 바닥전극(110a) 및 제2 바닥전극(110b)은, 그와 대향 이격되어 있는 금속층(120)과 함께 커패시터를 구성한다. As shown in FIG. 1B, the
가변 커패시터의 중요한 성능 지수 중 하나인 품질 계수(quality factor)는 고주파 신호가 흐르는 경로상에 있는 저항 성분에 의해 큰 영향을 받는다. 따라서 저항 성분이 상대적으로 높은 열 구동부(140)를 통해 고주파 신호가 흐르지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 높은 저항 성분을 갖는 열 구동부(140)로 고주파 신호가 흐르지 않도록 하기 위해 바닥전극부(110)를 두 개로 분리하여 제1 바닥전극(110a) 및 제2 바닥전극(110b)로 형성하고, 그와 전기적으로 절연된 금속층(120)과 함께 가변 커패시터를 구성되도록 하여 고주파 신호가 열 구동부(140)를 통해 흐르지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 고주파 신호는 가변 커패시터의 제1 바닥전극(110a)를 통해 들어오고, 금속층(120)을 거쳐 제2 바닥전극(110b)을 통해 나가게 된다. 이러한 구성에 의해 고주파 신호는 저항 성분이 상대적으로 높은 열 구동부(140)로 흐르지 않게 됨으로써 가변 커패시터의 품질 계수를 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 제1 바닥전극(110a) 및 금속층(120)간의 커패시턴스와, 금속층(120) 및 제2 바닥전극(110b)간의 커패시턴스는 커패시턴스의 직렬연결로 표현될 수 있다.The quality factor, one of the important figure of merit of a variable capacitor, is greatly influenced by the resistance component in the path through which a high frequency signal flows. Therefore, it is preferable that a high frequency signal does not flow through the
금속층(120)은 바닥전극부(110)의 상부에 위치하고, 바닥전극부(110)와 대향하며 일정한 거리로 두고 이격되어 있다. 금속층(120)은 바닥전극부(110)와 함께 가변 커패시터를 구성한다.The
나선형 인덕터(130)는 금속층(120)의 상부에 위치하고, 금속층(120)과 대향하며 일정한 거리를 두고 이격되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕터는 나선형으로 형성된 인덕터에 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태로 이루어진 평면형으로 제작된 인덕터라면 사용 할 수 있다.The
또한, 나선형 인덕터(130)는 금속층(120)과 대향 이격되도록 절연기판(100)에서 나선형 인덕터(130)를 지지하는 지지부(131)를 포함 할 수 있다. 이러한 지지부(130)는 도 1c에 도시된 바와 같이, 나선형 인덕터(130)의 양단과 절연기판(100) 사이에 각각 형성된 제1 기둥(131a) 및 제2 기둥(131b)으로 구성될 수 있다. 이러한 제1 기둥(131a) 및 제2 기둥(131b)은 나선형 인덕터(130)의 양단과 각각 전기적으로 연결되어 전류 공급 경로로서 이용될 수 있다.In addition, the
열 구동부(140)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 절연기판(100)과 금속층(120) 사이에 각각 형성된 복수의 단위 열 구동부(140a, 140b, 140c, 140d)로 구성될 수 있다.As illustrated in FIG. 1A, the
단위 열 구동부(140a, 140b, 140c, 140d) 각각은 금속층(120)이 바닥전극부(110) 및 나선형 인덕터(130) 사이에 위치하고 바닥전극부(110) 및 나선형 인덕터(130)와 각각 이격되도록 절연기판(100) 및 금속층(120) 사이에 형성될 수 있다.Each of the
또한, 단위 열 구동부(140a, 140b, 140c, 140d) 각각은 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(141) 및, 제1 구동부(141)상에 형성된 제2 구동부(143)로 구성될 수 있다. In addition, each of the
도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(141)는 일측이 절연기판(100)에 고정되고, 타측이 금속층(120)과 연결된다. 여기서 제1 구동부(141)가 절연물질로 구성된 경우, 제1 구동부(141)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 또 다른 단위 열 구동부의 제1 구동부와 연결되도록 연장되어 그 연장된 부분상에 금속층(120)을 지지할 수 있도록 형성된 것 일 수 있다. 즉, 도 1d에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(141)상에는 제2 구동부(143)가 형성되되, 제1 구동부(141)의 타측은 금속층(120) 방향으로 연장되어, 금속층(120)과 연결된 형태를 취할 수 있다. 이에 따라 전류가 인가되는 제2 구동부(143) 및 금속층(120) 사이가 열적/전기적으로 절연될 수 있다.As shown in FIG. 1B, one side of the
또한, 제1 구동부(141)가 절연물질로 제조된 것이 아닐 경우, 도 1f에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(141)의 타측과, 금속층(120) 사이를 연결하는 별도의 연결부(142)가 형성될 수도 있다. 이때, 연결부(142)는 절연물질로 형성되며, 제1 구 동부(141) 및 제2 구동부(143)와, 금속층(120) 사이를 물리적으로 연결시키며, 열적/전기적으로 절연시키는 역할을 한다.In addition, when the
또한, 열 구동부(140)는 도 1a에 도시된 바와 같이, 열 구동부(140) 구동하기 위한 전류를 공급 받기 위해 도선부(150)와 연결된다. 도선부(150)는 열 구동부(140a, 140b, 140c, 140d)에 구성된 제2 구동부(143)의 양단에 전기적으로 연결되며, 단위 열 구동부(140a, 140b, 140c, 140d)를 서로 전기적으로 연결하도록 형성된 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 1A, the
이러한 제1 구동부(141)와 제2 구동부(142)는 온도 변화에 따라 열팽창계수가 다른 이종 물질로 형성된 것이 바람직하다. 이에 따라 제1 구동부(141)와 제2 구동부(143)는 온도 변화에 따른 응력 구배(stress gradient)를 이용하여 제1 구동부(141)와 연결된 금속층(120)을 절연기판(100)에 대한 수직방향(상하)으로 위치 이동시키는 역할을 한다. The
예를 들어, 제1 구동부(141)를 구성하는 물질의 열팽창률이 제2 구동부(143)를 구성하는 물질의 열팽창률보다 큰 경우, 전류 공급에 따른 열 구동부(140)의 온도가 증가됨에 따라 도 1g에 도시된 바와 같이, 열팽창률이 상대적으로 높은 제1 구동부(141)가 제2 구동부(143)보다 더 많이 팽창되므로, 제1 구동부(141)는 제2 구동부(143) 방향으로 휘게 된다. 이에 따라, 제1 구동부(141)와 각각 연결된 금속층(120)은 나선형 인덕터(130)를 향하는 방향으로 위치 이동하게 된다. 이때 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리는 감소하게 되며, 이와 동시에 금속층(120)과 바닥전극부(110)의 이격 거리는 증가하게 된다. 이후, 공급되는 전류량 이 감소되어 열 구동부의 온도가 감소하게 되면, 제1 구동부(141) 및 제2 구동부(143)는 원래의 위치로 되돌아오게 된다. 이때, 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리는 증가하게 되며, 이와 동시에 금속층(120)과 바닥전극부(110)의 이격 거리는 감소하게 된다. 이에 따라, 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리와, 금속층(120)과 바닥전극(110)의 이격 거리를 동시에 변화 시킬 수 있게 된다.For example, when the thermal expansion rate of the material constituting the
이와는 반대로, 제2 구동부(143)를 구성하는 물질의 열팽창률이 제1 구동부(141)를 구성하는 물질의 열팽창률보다 큰 경우, 전류 공급에 따른 열 구동부(140)의 온도가 증가됨에 따라, 열팽창률이 상대적으로 높은 제2 구동부(143)가 제1 구동부(141)보다 더 많이 팽창되므로, 제2 구동부(143)는 제1 구동부(141) 방향으로 휘게 된다. 이에 따라, 제1 구동부(141)와 각각 연결된 금속층(120)은 바닥전극부(110)를 향하는 방향으로 위치 이동하게 된다. 이때 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리는 증가하게 되며, 이와 동시에 금속층(120)과 바닥전극부(110)의 이격 거리는 감소하게 된다. 이후, 공급되는 전류량이 감소되어 열 구동부의 온도가 감소하게 되면, 제1 구동부(141) 및 제2 구동부(143)는 원래의 위치로 되돌아오게 된다. 이때, 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리는 감소하게 되며, 이와 동시에 금속층(120)과 바닥전극부(110)의 이격 거리는 증가하게 된다. 이에 따라, 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리와, 금속층(120)과 바닥전극(110)의 이격 거리를 동시에 변화 시킬 수 있게 된다.On the contrary, when the thermal expansion rate of the material constituting the
1-2. 열 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자의 구동 원리1-2. Driving Principle of Variable Passive Device Using Thermal Drive Method
본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자는 인덕턴스와 커패시턴스가 동시에 증가 혹은 감소시킬 수 있다. 이하에는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자가 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 가변 할 수 있는 구동 원리에 대하여 상세히 설명한다. In the variable passive device according to the first embodiment of the present invention, the inductance and the capacitance can be simultaneously increased or decreased. Hereinafter, a driving principle in which the variable passive device according to the first embodiment of the present invention can simultaneously vary inductance and capacitance will be described.
또한, 이하에서 설명하는 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 구동 원리는 후술하는 제2 및 제3 실시예에 따른 가변 수동 소자가 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 가변하는 구동 원리와 동일하다.In addition, the driving principle of the variable passive device according to the first embodiment to be described below is the same as the driving principle that the variable passive device according to the second and third embodiments described later simultaneously vary inductance and capacitance.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자가 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 가변 할 수 있는 구동 원리를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.2A to 2F are diagrams for explaining a driving principle in which the variable passive device according to the first embodiment of the present invention can simultaneously vary inductance and capacitance.
설명에 앞서 먼저 도 2a에 도시된 바와 같이, 열 구동부(140a)가 구동되지 않는 초기 상태에서는 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리가 최소가 되어 나선형 인덕터(130)의 인덕턴스 값이 최소(Lmin)가 되고, 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)의 이격 거리가 최대가 되어 직렬 커패시턴스 값이 최소(Cmin=C1//C1)라고 가정한다.Prior to the description, as shown in FIG. 2A, in the initial state in which the
먼저, 커패시턴스 값이 가변되는 가변 수동 소자의 구동 원리에 대하여 설명한다.First, the driving principle of the variable passive element whose capacitance value is variable will be described.
도 2b 및 도 2c는 가변 수동 소자가 커패시턴스를 가변하는 원리를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.2B and 2C are diagrams for explaining the principle that the variable passive element varies capacitance.
도 2b에 도시된 바와 같이, 먼저 열 구동부(140a)의 구동에 의해 금속층(120)이 바닥전극부(110a, 110b) 방향으로 위치 이동 할 경우, 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리는 증가하게 된다. 이와 동시에 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)의 이격 거리는 감소하게 된다. 이때, 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)의 이격 거리가 감소함에 따라 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)의 직렬 커패시턴스 값이 증가(Ctuned=C2//C2)하게 된다.As shown in FIG. 2B, when the
다음 도 2c에 도시된 바와 같이, 열 구동부(140a)의 구동에 의해 금속층(120)이 나선형 인덕터(130) 방향으로 위치 이동 할 경우, 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)간의 이격 거리는 증가하게 된다. 이때, 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)간의 이격 거리가 증가함에 따라 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)의 직렬 커패시턴스 값이 다시 감소(Cmin=C1//C1)하게 된다.Next, as shown in FIG. 2C, when the
다음, 인덕턴스 값이 가변되는 가변 수동 소자의 구동 원리에 대하여 설명한다.Next, the driving principle of the variable passive element whose inductance value is variable will be described.
도 2d 및 도 2e는 가변 수동 소자가 인덕턴스 값을 가변하는 원리를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.2D and 2E are diagrams for explaining the principle that the variable passive element varies inductance value.
먼저, 도 2d에 도시된 바와 같이, 나선형 인덕터(130)에 전류가 인가되면 인가된 전류에 의해 나선형 인덕터(130) 주변에 자기장(131)이 형성된다. 이때, 나선형 인덕터(130) 주변에 발생된 자기장(131)이 나선형 인덕터(130)의 하면에 존재하는 금속층(120)에 기전력을 발생시킨다. 이로 인해 금속층(120)에는 나선형 인덕터(130) 주변에 형성된 자기장(131)의 방향과 반대 방향의 유도 자기장(121)이 형 성된다. 따라서 금속층(120)이 나선형 인덕터(130)와 가깝게 위치할수록 금속층(120)에서 형성되는 유도 자기장(121)에 의해 나선형 인덕터(131)에 집속되는 자기장(131)의 양이 감소하게 되어 인덕턴스가 감소하게 된다. 따라서 금속층(120)과 나선형 인덕터(130)의 이격 거리가 최소일 경우 나선형 인덕터(130)의 인덕턴스 값도 최소(Lmin)가 된다. First, as shown in FIG. 2D, when a current is applied to the
다음, 도 2d에 도시된 가변 수동 소자의 초기 상태에서, 도 2e에 도시된 바와 같이 열 구동부(140a)의 구동에 의해 금속층(120)이 바닥전극부(110a, 110b) 방향으로 위치 이동 할 경우, 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)의 이격 거리는 증가하게 되고, 금속층(120)과 바닥전극부(110a, 110b)의 이격 거리는 감소하게 된다. 이때, 금속층(120)과 나선형 인덕터(130)의 이격 거리가 증가함에 따라 금속층(120)에 형성된 유도 자기장(121)에 의한 영향이 줄어들게 되어 나선형 인덕터(130)의 인덕턴스가 증가(Ltuned)가 하게 된다.Next, in the initial state of the variable passive element illustrated in FIG. 2D, when the
정리하면, 도 2f에 도시된 바와 같이, 가변 수동 소자는 열 구동부(140a)의 구동에 의해 금속층(120)이 바닥전극부(110a, 110b) 방향으로 위치 이동하게 되면, 바닥전극부(110a, 110b) 및 금속층(120)의 이격 거리가 감소하게 되고 이로 인해 직렬 커패시턴스 값(C2//C2)이 증가하게 된다. 이와 동시에 금속층(120) 및 나선형 인덕터(130)간의 이격 거리가 증가하게 되며, 이에 따라 나선형 인덕터(130)의 인덕턴스 값도 함께 증가(Ltuned)하게 된다. 이후에 열 구동부(140a)가 원래의 상태로 돌아가게 되면, 금속층(120)도 나선형 인덕터(130) 방향으로 다시 위치 이동하게 된다. 이에 따라 바닥전극부(110a, 110b)와 금속층(120)의 이격 거리가 증가되 고 이로 인해 직렬 커패시턴스 값이 감소하게 되된다. 이와 동시에 금속층(120)과 나선형 인덕터(130)의 이격 거리는 감소하게 되어 나선형 인덕터(130)의 인덕턴스 값 또한 감소하게 된다.In summary, as shown in FIG. 2F, when the
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 실제 제작된 가변 수동 소자를 나타낸 전자 현미경 사진이다. 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 도선부를 통해 0V의 전압을 인가한 경우의 가변 수동 소자를 나타낸 광학 현미경 사진이다. 도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 도선부를 통해 2V의 전압을 인가한 경우의 가변 수동 소자를 나타낸 광학 현미경 사진이다. 도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 도선부를 통해 4V의 전압을 인가한 경우의 가변 수동 소자를 나타낸 광학 현미경 사진이다. 도 3e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 도선부를 통해 6V 전압을 인가한 경우의 가변 수동 소자를 나타낸 광학 현미경 사진이다. 3A is an electron micrograph showing a variable passive device actually manufactured according to the first embodiment of the present invention. 3B is an optical photomicrograph illustrating a variable passive element when a voltage of 0 V is applied through the lead of the variable passive element according to the first embodiment of the present invention. 3C is an optical photomicrograph illustrating a variable passive element when a voltage of 2 V is applied through a lead portion of the variable passive element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3D is an optical micrograph showing a variable passive element when a voltage of 4 V is applied through a lead portion of the variable passive element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3E is an optical micrograph showing a variable passive element when a 6V voltage is applied through the lead of the variable passive element according to the first embodiment of the present invention.
도 3b 내지 도 3e를 참조하면, 가변 수동 소자의 도선부를 통해 인가되는 구동 전압이 증가됨에 따라 열 구동부를 통해 흐르는 전류량이 증가하게 되고, 이로 인해 금속층이 바닥전극부 방향으로 위치 이동하게 되어 바닥전극부와 금속층 사이의 이격 거리는 점차 감소하게 되고, 나선형 인덕터와 금속층 사이의 이격 거리는 점차 증가하게 되었음을 알 수 있다.3B to 3E, as the driving voltage applied through the conductive part of the variable passive element is increased, the amount of current flowing through the column driving part is increased, which causes the metal layer to move in the direction of the bottom electrode part. It can be seen that the separation distance between the negative portion and the metal layer gradually decreased, and the separation distance between the spiral inductor and the metal layer gradually increased.
도 4a는 도 3b 내지 도 3e에 도시된 가변 수동 소자의 도선부를 통해 인가되는 구동 전압이 증가됨에 따른 가변 수동 소자의 인덕턴스(Inductance) 값의 변화 를 나타낸 그래프이다. 도 4b는 도 3b 내지 도 3e에 도시된 가변 수동 소자의 도선부를 통해 인가되는 구동 전압이 증가됨에 따른 가변 수동 소자의 커패시턴스(Capacitance) 값의 변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 4A is a graph illustrating a change in inductance value of the variable passive device as the driving voltage applied through the lead of the variable passive device shown in FIGS. 3B to 3E is increased. FIG. 4B is a graph illustrating a change in capacitance value of the variable passive element as the driving voltage applied through the lead portion of the variable passive element shown in FIGS. 3B to 3E is increased.
도 3b 내지 도 3e에 도시된 바와 같이 가변 수동 소자는, 도선부를 통해 열 구동부로 인가되는 구동 전압이 증가됨에 따라 나선형 인덕터와 금속층 사이의 이격 거리는 점차 증가하게 되고, 이로 인해 도 4a에 도시된 바와 같이 나선형 인덕터의 인덕턴스가 증가되었음을 알 수 있다. 이와 동시에 바닥전극부와 금속층 사이의 이격 거리는 점차 감소하게 되며, 이로 인해 도 4b에 도시된 바와 같이 금속층과 바닥전극부 사이의 커패시턴스가 증가되었음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 3B to 3E, the separation distance between the spiral inductor and the metal layer gradually increases as the driving voltage applied to the column driver through the lead increases. As can be seen, the inductance of the spiral inductor is increased. At the same time, the separation distance between the bottom electrode portion and the metal layer gradually decreases, and as a result, the capacitance between the metal layer and the bottom electrode portion is increased as shown in FIG. 4B.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자에 나선형 인덕터를 생략하여 형성한 가변 커패시터를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자에 바닥전극부를 생략하여 형성한 가변 인덕터를 나타낸 도면이다.5 is a view illustrating a variable capacitor formed by omitting a spiral inductor in a variable passive device according to a first embodiment of the present invention. 6 is a view illustrating a variable inductor formed by omitting a bottom electrode part in a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자는 그 용도에 따라 가변 커패시터로서 사용되거나, 가변 인덕터로서 사용될 수 있다.5 and 6, the variable passive element according to the first embodiment of the present invention can be used as a variable capacitor or as a variable inductor according to its use.
1-3. 열 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자의 제조방법1-3. Method of Manufacturing Variable Passive Device Using Thermal Drive Method
이하에는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a variable passive device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.7A to 7G are views for explaining a method of manufacturing a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
1) (a) 단계1) step (a)
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 절연기판(100)상에 바닥전극부(110a 110b)를 형성한다. First, as shown in FIG. 7A, the
절연기판(100)으로는 실리콘, 유리 혹은 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 실리콘 등과 같이 도전성을 갖는 물질을 기판 형성물질로서 이용할 경우, 바닥전극부(110a, 110b)를 형성하기 전에 그 기판상에 절연층을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 절연층은 열 산화법(thermal oxidation), 저압 화학 기상 증착법(Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD), 플라즈마 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) 또는 상압 화학 기상 증착법(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition, APCVD) 등을 이용하여 형성될 수 있다. As the insulating
바닥전극부(110a, 110b)는 가변 커패시터의 품질 계수를 높이기 위해 높은 도전성(conductivity)을 갖는 금(Au) 및 구리(Cu) 등으로 형성하는 것이 바람직하며, 제1 바닥전극(110a)과 제2 바닥전극(110b)으로 분리하여 형성하는 것이 바람직하다. 바닥전극부(110a, 110b)는 스퍼터링(sputtering) 증착 방법 또는 열 증착(thermal evaporation) 방법 등을 이용하여 형성될 수 있다. The
2) (b) 단계2) step (b)
다음 도 7b에 도시된 바와 같이, 절연기판(100) 및바닥전극부(110a, 110b)상 에 희생층(111)을 형성한다. 희생층(111)은 스퍼터링 증착 방법, 열 증착 방법 및 도금 방법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 바닥전극부(110a, 110b)와 금속층(120)의 초기 이격 거리는 증착된 희생층(111)의 두께에 따라 결정될 수 있다. 희생층(111)의 구성물질로는 폴리머(polymer) 또는 금속 물질을 사용할 수 있으며, 가변 수동 소자의 구조체를 형성하는 물질들과 식각 선택비(selectivity)가 있는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 7B, the
이후, 열 구동부(140)를 절연기판(100)상에서 형성시키기 위해 절연기판(100)의 일부분이 드러나도록 희생층(111)을 패터닝 한다.Thereafter, the
3) (c) 단계3) step (c)
다음, 도 7c에 도시된 바와 같이 제1 구동층(141)을 형성하기 위하여, 희생층(111)이 제거된 절연기판(100)의 일부분 및 희생층(111)상에 절연물질을 증착하고 패터닝 한다. 여기서 제1 구동층(141)을 구성하는 절연물질로는 열 구동부(140a) 및 금속층(120)간의 열적, 전기적 절연을 위해 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 등과 같은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 제1 구동층(141)을 구성하는 절연물질은 저압 화학 기상 증착법, 플라즈마 화학 기상 증착법 또는 상압 화학 기상 증착법을 이용하여 형성될 수 있다. Next, in order to form the
이후, 절연기판(100)의 일부분 및 희생층(111)상에 증착된 절연물질을 패터닝하여 제1 구동부(141)를 형성한다. Thereafter, a portion of the insulating
4) (d) 단계4) step (d)
도 7d에 도시된 바와 같이, 제2 구동층(143)을 형성하기 위한 물질을 증착하 고, 제1 씨앗층(121)을 형성한다. 여기서 제1 씨앗층(121) 형성과정은 금속층(120)의 형성을 위한 도금 공정에 필요한 과정으로서 금속층(120)이 도금 공정을 통해 이루어지지 않고 스퍼터링 증착 방법 및 열 증착 방법 등을 통해 형성되는 경우에는 생략 가능하다. 제2 구동부(143) 및 제1 씨앗층(121)은 각각 스퍼터링 증착 방법 및 열 증착 방법 등을 이용하여 형성될 수 있다. As shown in FIG. 7D, a material for forming the
제2 구동층(143)을 형성하기 위해 증착되는 물질은 제1 구동층(141)의 열팽창계수와 다른 열팽창계수를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제1 구동층(141) 및 제2 구동층(143)이 온도 변화에 따라 절연기판(100)에 대하여 수직 방향으로 굽어질 수 있도록 제2 구동층(143)은 제1 구동층(141)과의 응력 구배를 갖는 물질을 선택하여 형성되는 것이 바람직하다.The material deposited to form the
제2 구동층(143)을 형성하기 위해 증착된 물질은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 구동층(141)과 제2 구동층(143)으로 구성된 열 구동부(140a)가 복수 개 형성될 수 있도록 패터닝 한다. As illustrated in FIGS. 1A and 1B, the material deposited to form the
5) (e) 단계5) step (e)
도 7e에 도시된 바와 같이, 절연기판(100)상으로 금속물질을 증착하고, 제2 구동층(143)과 분리되어 접촉되지 않도록 패터닝 한다. 패터닝 된 금속물질은 바닥전극부(110a, 110b)의 상부에 위치해 있는 제1 구동층(141)상에서 금속층(120)으로 형성된다. 여기서 금속층(120)을 형성하는 금속물질로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터의 높은 품질 계수를 위해 도전성이 높은 금, 구리와 같은 금속물질을 사용할 수 있다. 여기서 금속층(120)은 스퍼터링 증착 방법, 열증착 방법 또는 도금 방법 을 통해 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7E, a metal material is deposited on the insulating
6) (f) 단계6) step (f)
도 7f에 도시된 바와 같이, 금속층(120)이 완전히 덮이도록 제1 포토레지스트(123)를 두껍게 형성한다. 제1 포토레지스트(123)가 형성되는 두께에 따라 나선형 인덕터(130)와 금속층(120)간의 초기 이격 거리가 결정될 수 있다. 이후, 나선형 인덕터(130)를 금속층(120)과 이격시키고, 절연기판(100)상에서 지시하는 지지부(미도시)의 패턴이 형성되도록 패터닝 한다. 이때, 식각 공정을 이용하여 절연기판(100)에 대하여 수직으로 형성되는 지지부(미도시)의 패턴을 형성되도록 제1 포토레지스트(123)를 패터닝 할 수 있다. As shown in FIG. 7F, the
7) (g) 단계7) step (g)
상술한 (f) 단계를 통해 패터닝 된 제1 포토레지스트(123)상에 금속물질을 증착하고 패터닝하여 후속의 나선형 인덕터(130)의 양측에 연결되어 나선형 인덕터(130)를 지지할 수 있는 지지부(미도시)를 형성한다. 여기서 지지부(미도시)는 도금 공정을 통해 형성될 수 있다. 이후, 제1 포토레지스트(123)상에 제2 씨앗층(131)을 형성할 수 있다. 제2 씨앗층(131)은 나선형 인덕터(130)이 형성되기 위한 도금 공정상 필요한 공정이다. 제2 씨앗층(131)은 스퍼터링 증착 방법 및 열 증착 방법을 통해 형성 될 수 있다. A support part capable of depositing and patterning a metal material on the patterned
8) (h) 단계8) step (h)
도 7f에 도시된 바와 같이, 제1 포토레지스트(123) 또는 (g) 단계를 통해 형성된 제2 씨앗층(131)상에 제2 포토레지스트(133)를 형성한다. 이후, 나선형 인덕 터(130)의 패턴이 형성되도록 제2 포토레지스트(133)를 패터닝 한다.As shown in FIG. 7F, the
9) (i) 단계9) (i) step
이후, (h) 단계를 통해 패터닝 된 제2 포토레지스트(133)상에 금속물질을 증착하고 패터닝하여 나선형 인덕터(130)를 형성한다. 여기서 나선형 인덕터(130)는 도금 공정을 통해 형성될 수 있다.Thereafter, a metal material is deposited and patterned on the patterned
10) (i) 단계10) step (i)
마지막으로, 습식 식각 및 건식 식각 공정을 통해 도 7g에 도시된 바와 같이, 제2 포토레지스트(133), 제1 포토레지스트(123) 및, 희생층(111)을 순차적으로 제거하여 가변 수동 소자를 형성한다.Finally, as shown in FIG. 7G through the wet etching process and the dry etching process, the second
2. 정전 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자2. Variable Passive Device Using Electrostatic Drive
이하에는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a variable passive device according to a second embodiment of the present invention.
2-1. 정전 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자의 구성2-1. Configuration of Variable Passive Device Using Electrostatic Drive Method
도 8a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자의 구성을 나타낸 상면도이다. 도 8b는 도 8a에 도시된 가변 수동 소자를 A-A'방향에서 나타낸 단면도이다. 도 8c는 도 8a에 도시된 가변 수동 소자를 B-B'방향에서 나타낸 단면도이다.8A is a top view illustrating a configuration of a variable passive device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8B is a cross-sectional view of the variable passive element illustrated in FIG. 8A in a direction A-A '. FIG. 8C is a cross-sectional view illustrating the variable passive element illustrated in FIG. 8A in a direction BB ′.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자는 절연기판(800), 바닥전극부(810), 금속층(820), 나선형 인덕터(830) 및, 정전 구동부(840)를 포함한다.8A to 8C, the variable passive device according to the second exemplary embodiment of the present invention may include an insulating
절연기판(800)으로는 절연성을 가지며, 높은 정밀도로 평평하게 형성된 유리 기판, 세라믹 기판 혹은 실리콘 기판 등이 사용 가능하다. 절연기판(800)이 실리콘 기판과 같이 도전성을 가질 경우, 상면에 실리콘 산화막과 같은 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.As the insulating
바닥전극부(810)는 절연기판(800)상에 형성된다.The
금속층(820)은 바닥전극부(810)의 상부에 위치하고, 바닥전극부(810)와 대향하며 일정한 거리로 두고 이격되어 있다. 금속층(820)은 바닥전극부(810)와 함께 가변 커패시터를 구성한다.The
나선형 인덕터(830)는 금속층(820)의 상부에 위치하고, 금속층(820)과 대향하며 일정한 거리를 두고 이격되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕터는 나선형으로 형성된 인덕터에 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태로 이루어진 평면형의 인덕터라면 사용 가능하다.The
또한, 나선형 인덕터(830)는 도 8a 또는 도 8c에 도시된 바와 같이, 금속층(820)과 대향 이격되도록 절연기판(800)에서 나선형 인덕터(830)를 지지하는 지지부(831)를 포함할 수 있다. 이러한 지지부(830)는 나선형 인덕터(830)의 양단과 절연기판(800) 사이에 각각 형성된 제1 기둥(831a) 및 제2 기둥(831b)으로 구성될 수 있다. 제1 기둥(831a) 및 제2 기둥(831b)은 나선형 인덕터(830)의 양단과 각각 전기적으로 연결되어 전류 공급 경로로서 이용될 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 8A or 8C, the
정전 구동부(840)는 복수의 단위 정전 구동부(840a, 840b, 840c, 840d)를 포함한다. 단위 정전 구동부(840a, 840b, 840c, 840d) 각각은 일측이 금속층(820)과 전기적으로 연결되고, 타측이 절연기판(800)에 고정되도록 형성된다. 단위 정전 구동부(840a, 840b, 840c, 840d)는 절연기판(800)과 금속층(820) 사이에 각각 형성되어 금속층(820)이 바닥전극부(810)와 나선형 인덕터(830) 사이에서 바닥전극부(810) 및 나선형 인덕터(830)와 각각 일정 거리를 두고 이격되도록 지지하는 역할을 한다.The electrostatic driving unit 840 includes a plurality of unit
이하에는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자의 기계적 구동 원리에 대하여 설명한다.Hereinafter, the mechanical driving principle of the variable passive element according to the second embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자는 정전 구동 방식을 이용하여 기계적인 동작이 이루어진다.The variable passive device according to the second embodiment of the present invention is mechanically operated using an electrostatic driving method.
먼저 도 8b에 도시된 바와 같이, 금속층(820)은 정전 구동부(840a, 840b)를 통해 구동 전압을 인가 받는다. 이때, 인가되는 전압이 증가하게 되면, 바닥전극부(810)와 금속층(820)간의 전압 차가 증가하게 되면서, 바닥전극부(810)와 금속층(820)간에 발생되는 정전기력이 증가하게 된다. 이때 발생되는 정전기력은 정전기적 인력이며, 이러한 정전기적 인력이 증가함에 따라 금속층(820)은 바닥전극부(810) 방향으로 위치 이동하게 된다. 이에 따라 금속층(820)과 바닥전극부(810) 사이의 이격 거리는 감소하게 된다. 이와 동시에, 금속층(820)과 바닥전극부(810)의 이격 거리가 감소함에 따라 금속층(820)과 나선형 인덕터(830)의 이격 거리는 증가하게 된다. First, as shown in FIG. 8B, the
이와 반대로, 정전 구동부(840a, 840b)를 통해 금속층(820)으로 인가되는 전압이 감소하게 되면, 금속층(820)과 바닥전극부(810)간의 전압 차가 줄어들게 되므 로 금속층(820)과 바닥전극부(810) 사이의 정전기력이 감소하게 된다. 이러한 경우, 금속층(820)은 원래의 위치로 이동하게 된다. 이때, 금속층(820)은 나선형 인덕터(830) 방향으로 위치 이동하게 되며, 이에 따라 금속층(820)과 나선형 인덕터(830)의 이격 거리는 감소하게 되고, 금속층(820)과 바닥전극부(810)의 이격 거리는 증가하게 된다.On the contrary, when the voltage applied to the
이와 같이 금속층(820)이 절연기판(800)에 대하여 수직방향(상하)으로 위치 이동 할 경우, 금속층(820)과 바닥전극부(810)의 이격 거리 및, 금속층(820)과 나선형 인덕터(830)의 이격 거리는 금속층(820)과 연결된 정전 구동부(840)에 의해 조절될 수 있다. 따라서 정전 구동부(840)는 탄성력과 복원력을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.As such, when the
2-2. 정전 구동 방식을 이용하는 가변 수동 소자의 구동 원리2-2. Driving Principle of Variable Passive Device Using Electrostatic Driving Method
본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자는 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 증가 혹은 감소시킬 수 있다.The variable passive device according to the second embodiment of the present invention can increase or decrease inductance and capacitance at the same time.
본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자가 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 가변 할 수 있는 구동 원리는 금속층(820)과 바닥전극부(810)간의 이격 거리 및, 금속층(820)과 나선형 인덕터(830)간의 이격 거리의 변화에 있으며, 보다 구체적인 인덕턴스와 커패시턴스가 동시에 가변되는 원리에 대해서는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자가 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 가변하는 원리와 동일하다.The driving principle that the variable passive device according to the second embodiment of the present invention can simultaneously vary the inductance and the capacitance may include a separation distance between the
3. 콤 전극을 이용하는 가변 수동 소자3. Variable Passive Device Using Comb Electrode
이하에는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 수동 소자에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a variable passive device according to a third embodiment of the present invention.
3-1. 콤 전극을 이용하는 가변 수동 소자의 구성3-1. Structure of Variable Passive Device Using Comb Electrode
도 9a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 수동 소자의 구성을 나타낸 상면도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 가변 수동 소자에서 솔레노이드형 인덕터의 구조를 나타낸 도면이다. 도 9c는 도 9a에 도시된 가변 수동 소자 B-B'방향으로 나타낸 단면도이다.9A is a top view illustrating a configuration of a variable passive device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9B is a diagram illustrating a structure of a solenoid inductor in the variable passive device illustrated in FIG. 9A. FIG. 9C is a cross-sectional view of the variable passive element BB ′ shown in FIG. 9A.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 수동 소자는 절연기판(900), 솔레노이드형 인덕터(910), 고정 콤전극부(920) 및, 유동 콤전극부(930)를 포함한다.9A to 9C, the variable passive device according to the third exemplary embodiment of the present invention may include an insulating
절연기판(900)으로는 절연성을 가지며, 높은 정밀도로 평평하게 형성된 유리 기판, 세라믹 기판 혹은 실리콘 기판 등이 사용 가능하다. 절연기판(900)이 실리콘 기판과 같이 도전성을 가질 경우, 상면에 실리콘 산화막과 같은 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.As the insulating
솔레노이드형 인덕터(910)는 도 9b에 도시된 바와 같이, 절연기판(900)상에 형성되며, 제1 코일부(910a), 제2 코일부(910b) 및 제3 코일부(910c)로 구성된 솔레노이드 형태로 이루어진 것일 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 솔레노이드형 인덕터(910)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 코일부(910a, 910b, 910c)로 구성된 솔레노이드 형태로 한정되는 것이 아니라, 일반적인 솔레노이드 형태의 인덕터도 사용 가능하다.As illustrated in FIG. 9B, the
고정 콤전극부(920)은 절연기판(900)상에 고정되어 있으며, 솔레노이드형 인덕터(910) 방향으로 형성된 복수의 콤전극을 포함한다.The fixed
유동 콤전극부(930)은 솔레노이드형 인덕터(910) 및 고정 콤 전극부(920) 사이에 위치하며, 솔레노이드형 인덕터(910) 방향 및 고정 콤전극부(920) 방향으로 이동 가능하도록 형성된다.The floating comb electrode part 930 is positioned between the
유동 콤전극부(930)는 복수의 제1 유동 콤전극(931a), 복수의 제2 유동 콤전극(931b), 지지부(933) 및, 탄성부(935)를 포함한다.The flow comb electrode part 930 includes a plurality of first
제1 유동 콤전극들(931a)은 솔레노이드형 인덕터(910)의 코일과 코일 사이마다 위치되어 있다. 즉, 솔레노이드형 인턱터(910)의 중심 단면적과 제1 유동 콤전극들(931a)의 일부 단면적이 겹쳐지도록 제1 유동 콤전극들(931a)이 솔레노이드형 인덕터(910)의 코일과 코일 사이마다 위치되어 있다. 제2 유동 콤전극들(931b)은 고정 콤전극부(920)의 콤전극과 콤전극 사이마다 위치되어 있다. 즉, 고정 콤전극부(920)의 콤전극 단면적과 제2 유동 콤전극들(931b)의 일부 단면적이 겹쳐지도록 제2 유동 콤전극들(931b)이 고정 콤전극부(920)의 콤전극과 콤전극 사이마다 위치되어 있다.The first
제1 유동 콤전극들(931a)과 제2 유동 콤전극들(931b) 사이에는 지지부(933)가 형성되어, 제1 유동 콤전극들(931a)과 제2 유동 콤전극들(931b)은 각각 지지부(933)에 의해 고정된다. 제2 유동 콤전극들(931b)은 고정 콤전부(920)와 함께 복 수의 커패시터를 구성하며, 제2 유동 콤전극들(931b)에는 유동 콤전극(930)의 기계적 구동을 위해 구동 전압이 인가된다.A
탄성부(935)는 지지부(933)가 절연기판(900)과 연결되도록 형성된다. 이러한 탄성부(935)는 지지부(933)의 일측과 절연기판(900) 사이를 연결하는 제1 탄성수단(935a) 및, 지지부(933)의 타측과 절연기판(900) 사이를 연결하는 제2 탄성수단(935b)로 구성될 수 있다. 또한, 제1 유동 콤전극들(931a), 제2 유동 콤전극들(931b) 및, 지지부(933)는 탄성부(935)와의 연결에 의해 절연기판(900)과 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 탄성부(935)는 기계적인 스프링 동작을 할 수 있는 구성이면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄성부로서 사용 할 수 있다.The
3-2. 콤 전극을 이용하는 가변 수동 소자의 구동 원리3-2. Driving principle of variable passive element using comb electrode
이하에는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 수동 소자의 구동 원리에 대하여 설명한다.Hereinafter, the driving principle of the variable passive element according to the third embodiment of the present invention will be described.
먼저 솔레노이드형 인덕터(910)에 전류를 인가하게 되면, 솔레노이드형 인덕터(910)의 중심 단면적에 집속되는 자기장이 형성된다. 이때, 솔레노이드형 인덕터(910)의 코일과 코일 사이에 존재하는 제1 유동 콤전극(931a)에는 솔레노이드형 인덕터(910)의 중심 단면적에 집속되는 자기장의 방향과 반대되는 유도 자기장이 발생하게 된다. 이러한 유도 자기장은 솔레노이드형 인덕터(910)의 중심 단면적에 집속되는 자기장의 세기를 감소시킨다. 따라서 솔레노이드형 인덕터(910)와 제1 유동 콤전극(931a)간에 겹치는 면적이 줄어들게 되면, 솔레노이드형 인덕터(910)의 인덕턴스는 증가하게 되며 반대로, 겹치는 면적이 증가하게 되면 솔레노이드형 인덕터(910)의 인덕턴스는 감소하게 된다. 이에 따라, 가변 수동 소자의 인덕턴스는 솔레노이드형 인덕터(910)의 중심 단면적과 제1 유동 콤전극(931a) 사이의 겹치는 면적에 따라 결정될 수 있다.First, when a current is applied to the
또한, 가변 수동 소자의 커패시턴스는 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920) 사이의 겹치는 면적에 비례하여 증가한다. 따라서, 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920) 사이에 겹치는 면적이 증가할수록 커패시턴스는 증가하게 된다.In addition, the capacitance of the variable passive element increases in proportion to the overlapping area between the second
설명에 앞서 도 9a 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 유동 콤전극부(930)의 초기 위치가 솔레노이드형 인덕터(910)에 더 치우쳐 있다고 가정한다.9A and 9C, it is assumed that the initial position of the floating comb electrode part 930 is further biased to the
먼저, 제2 유동 콤전극(931b)으로 구동 전압을 인가하고, 인가되는 전압을 증가시키게 되면, 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920) 사이에 정전기력이 발생하게 된다. 이때 정전기력은 정전기적 인력이며, 이러한 정전기적 인력에 의해 도 9d에 도시된 바와 같이, 유동 콤전극부(930)가 고정 콤전극부(920) 방향으로 위치 이동하게 된다. 이에 따라, 도 9e에 도시된 바와 같이, 솔레노이드형 인덕터(910)의 중심 단면적과 제1 유동 콤전극(931a)이 겹치는 면적은 감소하게 되고, 이로 인해 솔레노이드형 인덕터(910)의 인덕턴스는 증가하게 된다. 이와 동시에 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920) 사이의 겹치는 면적은 증가하게 되면서 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920)로 구성된 커패시터의 커패시턴스도 함께 증가하게 된다.First, when a driving voltage is applied to the second
이와 반대로, 제2 유동 콤전극(931b)으로 인가되는 전압의 세기를 줄이게 되면, 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920) 사이에서 발생된 정전기력이 약화됨에 따라, 유동 콤전극부(930)는 원래의 위치로 점차 돌아오게 된다. 이에 따라, 솔레노이드형 인덕터(910)의 중심 단면적과 제1 유동 콤전극(931a)이 겹치는 면적이 다시 증가하게 되면서 솔레노이드형 인덕터(910)의 인덕턴스는 감소하게 된다. 이와 동시에 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920) 사이의 겹치는 면적은 감소하게 되고 이에 따라 제2 유동 콤전극(931b)과 고정 콤전극부(920)로 구성된 커패시터의 커패시턴스도 함께 감소하게 된다.On the contrary, when the intensity of the voltage applied to the second
따라서 유동 콤전극(930)의 수평 방향으로 위치 이동함에 따라 인덕턴스와 커패시턴스가 동시에 증가 혹은 감소할 수 있다.Therefore, as the position of the floating comb electrode 930 moves in the horizontal direction, the inductance and the capacitance may increase or decrease at the same time.
본 발명에 따르면, 단일 소자로서 인덕턴스와 커패시턴스를 동시에 변화시킬 수 있기 때문에 가변 인덕터와 가변 커패시터를 각각 따로 제작하는 방법에 비해 소요면적을 최소화 할 수 있으므로 제작비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, since the inductance and the capacitance can be simultaneously changed as a single device, the required area can be minimized compared to the method of separately manufacturing the variable inductor and the variable capacitor, thereby reducing the manufacturing cost.
또한, 가변 커패시터와 가변 인덕터가 하나의 구동 회로로서 동작하기 때문에 구동 회로를 집적화 할 수 있다.In addition, since the variable capacitor and the variable inductor operate as one drive circuit, the drive circuit can be integrated.
또한, 정합 회로(matching network) 등의 응용에 있어서, 용량성 부하(capacitive load) 및 유도성 부하(inductive load)를 모두 정합할 수 있기 때문에 회로 설계 및 최적화에 유연성을 제공할 수 있다.In addition, in applications such as matching networks, both capacitive and inductive loads can be matched, providing flexibility in circuit design and optimization.
또한, 전압 조절 발진기의 LC-탱크 및 가변 필터 등 주파수 가변 소자에 사 용될 경우, 가변 커패시터 혹은 가변 인덕터 하나의 소자만을 사용하는 경우에 비해 중심 주파수 가변 범위를 향상시킬 수 있다. In addition, when used in a frequency variable element such as an LC-tank and a variable filter of a voltage controlled oscillator, the center frequency variable range can be improved compared to the case of using only one element of a variable capacitor or a variable inductor.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above description, and the meaning and scope of the claims And all changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자를 나타낸 도면.1A to 1G show a variable passive element according to a first embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 가변 수동 소자의 구동 원리를 나타낸 도면.2A to 2F illustrate a driving principle of a variable passive device according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자를 나타낸 전자 현미경 사진이다.3A is an electron micrograph showing a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
도 3b 내지 도 3e는 인가되는 전압에 따른 가변 수동 소자의 동작을 나타낸 광학 현미경 사진이다.3b to 3e are optical micrographs showing the operation of the variable passive device according to the applied voltage.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프.Figure 4a is a graph showing the change in inductance of the variable passive device according to the first embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 커패시턴스 변화를 나타낸 그래프.4B is a graph showing capacitance variation of the variable passive device according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자에서 가변 커패시터를 나타낸 도면.5 is a view showing a variable capacitor in a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자에서 가변 인덕터를 나타낸 도면.6 illustrates a variable inductor in a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 수동 소자의 제조방법을 나타낸 도면.7A to 7G illustrate a method of manufacturing a variable passive device according to a first embodiment of the present invention.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 수동 소자를 나타낸 도면.8A-8C illustrate a variable passive element according to a second embodiment of the present invention.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 수동 소자를 나타낸 도면.9A to 9E illustrate a variable passive device according to a third embodiment of the present invention.
********** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ********** ********** Explanation of symbols for the main parts of the drawings **********
100, 800, 900: 절연기판100, 800, 900: insulation board
110, 810: 바닥전극부110, 810: bottom electrode portion
120, 820: 금속층120, 820: metal layer
130, 830: 나선형 인덕터130 and 830: spiral inductors
140: 열 구동부140: thermal drive unit
840: 정전 구동부840: electrostatic drive unit
910: 솔레노이드형 인덕터910: Solenoid Inductor
920: 고정 콤전극부920: fixed comb electrode unit
930: 유동 콤전극부930: the floating comb electrode
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