KR101356582B1 - Filter for RF Power Signal and RF Power Supply Comprising the Filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고주파(Radio Frequency) 전력장치용 필터 및 그 필터를 구비한 고주파 전력장치를 개시한다. 본 발명의 고주파 전력장치용 필터는 방열 특성이 우수한 세라믹 또는 금속 소재의 기판 상에 후막 증착공정을 통해 형성된 평면 나선 형태의 인덕터와, 상기 인덕터와 전기적으로 연결되어 필터링 동작을 수행하는 커패시터를 포함하여, 수 암페어(A) 이상의 크기를 가지는 고주파 전력 신호로부터 원하는 주파수 대역의 전력 신호를 필터링할 수 있다. 본 발명의 필터는 방열 특성이 우수한 기판상에 다른 이물질의 접착제 없이 형성되기 때문에 뛰어난 방열특성을 제공할 뿐만 아니라, 후막의 도전성 금속층으로 형성되기 때문에 평면 나선 형태의 종래의 인덕터가 가지는 낮은 Q 지수 등의 문제를 해결할 수 있다.The present invention discloses a filter for a radio frequency power device and a high frequency power device including the filter. The filter for a high frequency power device of the present invention includes a planar spiral inductor formed through a thick film deposition process on a ceramic or metal substrate having excellent heat dissipation characteristics, and a capacitor electrically connected to the inductor to perform a filtering operation. In addition, a power signal of a desired frequency band may be filtered from a high frequency power signal having a magnitude of several amps (A) or more. The filter of the present invention not only provides excellent heat dissipation characteristics because it is formed on the substrate having excellent heat dissipation without adhesive of other foreign substances, and is formed of a conductive metal layer of a thick film, so that the low Q index of a conventional inductor having a flat spiral shape Can solve the problem.
고주파 전력장치, 필터, 인덕터 High Frequency Power Supplies, Filters, Inductors
Description
본 발명은, 발열이나 플라즈마 생성 등의 목적을 위한 고주파(Radio Frequency) 전력을 공급하는 고주파 전력장치에 적용되어 고주파 전력신호의 생성과정에서 포함되는 불필요한 하모닉 성분 등을 제거하는, 고주파 전력 장치용 필터 및 그 필터를 구비한 고주파 전력장치에 관한 것이다.The present invention is applied to a high frequency power device for supplying high frequency power (Radio Frequency) power for the purpose of generating heat or plasma to remove unnecessary harmonic components included in the process of generating a high frequency power signal. And a high frequency power device including the filter.
고주파(Radio Frequency) 전력장치는 직류나 상용 교류 전원을 공급하는 일반적인 전원장치와 달리, 수 MHz 이상의 높은 주파수를 가지는 신호(전원)를 부하측에 제공하여 전력을 공급하는 장치이다. 이러한 고주파 전력장치는 다양한 분야에서 사용되고 있다. High frequency (Radio Frequency) power device is a device that supplies power by providing a signal (power source) having a high frequency of several MHz or more to the load side, unlike a general power supply device that supplies direct current or commercial AC power. Such high frequency power devices are used in various fields.
예컨대, 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 장치가 그 일 예가 된다. 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 장치는 진공상태의 챔버 내에 한 쌍의 평행 평판 전극을 배치되고 그 챔버 내부는 플라즈마를 위한 가스로 채워진다. 챔버 외부의 마련된 고주파 전력장치는 평판 전극으로 고주파 전력을 공급하여 양 전극 사이에 고주파 전계를 형성한다. 고주파 전계는 진공 챔버 내에 충진된 가스를 플라즈마 상태로 여기시키게 된다. 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 장치는 금속막을 식각하는 플라즈마 에칭장비나 금속막을 증착하는 증착장비에 사용된다.For example, a capacitively coupled parallel plate plasma apparatus is an example. In a capacitively coupled parallel plate plasma apparatus, a pair of parallel plate electrodes are disposed in a chamber in a vacuum state and the inside of the chamber is filled with a gas for plasma. The high frequency power device provided outside the chamber supplies high frequency power to the plate electrode to form a high frequency electric field between both electrodes. The high frequency electric field excites the gas filled in the vacuum chamber into the plasma state. The capacitively coupled parallel plate plasma apparatus is used in a plasma etching apparatus for etching a metal film or a deposition apparatus for depositing a metal film.
다른 예로, 고주파 용해로에도 고주파 전력장치가 사용된다. 용해로의 외주면에 감겨있는 코일을 통해 고주파 전류가 흐르게 함으로써, 용해로 내에 전자기장을 발생시킨다. 전자기장은 유전 가열 또는 유도가열 방식으로 용해로 속의 물체를 가열하게 된다.In another example, a high frequency power unit is also used in a high frequency melting furnace. By causing a high frequency current to flow through a coil wound around the outer circumferential surface of the furnace, an electromagnetic field is generated in the furnace. The electromagnetic fields heat objects in the furnace by dielectric heating or induction heating.
도 1은 이러한 고주파 전력장치에 의한 전원공급 시스템을 개략적으로 도시한 것으로, 전원 공급시스템(100)은 고주파 전력 장치(110), 동축 케이블로 마련된 전송선(130), 임피던스(Impedance) 정합부(150) 및 부하(170)를 포함한다. 용해로나 플라즈마 장치는 부하(170)에 해당한다. 1 schematically illustrates a power supply system using such a high frequency power device. The
고주파 전력 장치(110)에서 출력되는 고주파 전력 신호는 임피던스 정합부(150)를 통해 부하(170)로 공급된다. 임피던스 정합부(150)는 고주파 전력 장치(110)의 임피던스를 부하(170)의 임피던스와 정합시킴으로써 고주파 전력 장치(110)의 공급전력이 부하(170)에게 그대로 전달되도록 한다. 다만, 전원 공급시스템(100)은 경우에 따라서 임피던스 정합부(150)를 포함하지 않을 수 있다. The high frequency power signal output from the high
고주파 전력 장치(110)는 고주파 발진기를 포함하여 고주파 신호를 생성하는 신호생성부(111)와, 신호생성부(111)가 생성한 고주파 신호를 원하는 전력 레벨로 증폭하는 신호증폭부(113)와, 신호증폭부(113)가 증폭한 신호에 포함된 잡음 성분 을 제거하는 필터부(115)를 포함한다. The high
신호생성부(111)에서 생성된 신호는 신호증폭부(113)에서 원하는 전력레벨로 증폭된다. 다만, 이과정에서 신호생성부(111)에서 생성한 원천 주파수(Fundamental Frequency) 이외의 원하지 않는 주파수 성분인 하모닉(Harmonic) 성분이 함께 증폭된다. 이러한 하모닉스(Harmonics)는 필터부(115)에 의해 제거된다. The signal generated by the
필터부(115)는 신호증폭부(113)에서 출력된 신호 중 2차 하모닉스, 3차 하모닉스, 4차 하모닉스 등을 차례로 제거하기 위한 다수 개의 대역제거필터(BRF: Band Rejection Filter) 또는 노치 필터(Notch Filter)를 구비할 수도 있고, 원천 주파수 성분만을 필터링하는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)를 구비할 수도 있다. The
이러한 필터들에는 인덕터(Inductor)와 커패시터(Capacitor)의 조합에 의한 아날로그 필터가 사용된다. 다만, 전류의 세기가 수 암페어(A)에 달하는 고주파 증폭 신호로부터 잡음을 제거하는 것이어서 일반적인 수 마이크로 암페어(㎂)나 그 이하의 소신호를 처리하는 전자기기용 아날로그 필터나 집적회로 칩(Chip)에 적용되는 반도체 필터를 당연히 사용할 수 없다. In these filters, an analog filter by a combination of an inductor and a capacitor is used. However, it is to remove the noise from the high frequency amplified signal of current of several amperes (A), so it can be applied to the analog filter or the integrated circuit chip for electronic equipment that processes small signal of several microamps or less. Of course, the applied semiconductor filter cannot be used.
고주파 전력장치를 위한 필터 설계에서 고려되어야 할 중요한 사항 중 하나는 필터링 과정에서 많은 열이 발생한다는 것이며, 이러한 고려는 물리적 성질이 약한 인덕터에서 특히 필요하다. One of the important considerations in filter design for high frequency power supplies is that a lot of heat is generated during the filtering process, which is especially necessary for inductors with weak physical properties.
통상의 인덕터는 통상 구리선을 솔레노이드 입체 형상으로 권선한 인덕터이거나, 반도체 공정에 의해 생산되는 평면형 나선(Spiral) 인덕터이거나, 멤 스(MEMS: Microelectromechanical Systems) 기술에 의한 솔레노이드형 미세 3차원 인덕터이지만, 이러한 인덕터는 주로 소신호 처리에 사용되기 때문에 고주파 전력 장치에 사용할 수 없다. 구리선을 권선하여 만드는 솔레노이드형 경우에도 고주파 전력신호의 처리과정에서 발생하는 열로 인해 단선(斷線)되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해, 냉각을 위한 냉각수가 충진된 별도의 솔레노이드형 관에 전선을 삽입한 형태의 코일을 제작하는 방법이 제기되기도 하였다. A typical inductor is usually an inductor in which a copper wire is wound in a solenoid solid shape, a planar spiral inductor produced by a semiconductor process, or a solenoid type micro three-dimensional inductor by MEMS (Microelectromechanical Systems) technology. Inductors are primarily used for small signal processing and cannot be used in high frequency power devices. Even in the solenoid type made of winding copper wires, there is a problem of disconnection due to heat generated during the processing of the high frequency power signal. In order to solve this problem, a method of manufacturing a coil in which a wire is inserted into a separate solenoid tube filled with coolant for cooling has been proposed.
최근에는 합성 수지 기판상에 2차원 나선(Spiral) 형상의 동판을 본딩한 형태의 코일이 제안되기도 하였다. 그러나 합성 수지 기판 등의 방열 특성에 한계가 있기 때문에, 이러한 코일도 필터링 과정에서 발생하는 열에 의해 동판이 합성 수지 기판으로부터 박리되는 문제가 발생한다. Recently, a coil of a type in which a copper plate having a two-dimensional spiral shape is bonded on a synthetic resin substrate has been proposed. However, since the heat dissipation characteristics of the synthetic resin substrate and the like are limited, a problem arises in that the copper plate is peeled from the synthetic resin substrate by the heat generated during the filtering process.
본 발명의 목적은, 전력을 공급하기 위한 고주파 전력 장치에 사용되고 필터링과정에서 발생하는 열을 효과적으로 방열시키면서 고주파 전력신호로부터 잡음을 제거하는 고주파 전력장치용 필터와, 그 필터를 구비한 고주파 전력장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a filter for a high frequency power device that is used in a high frequency power device for supplying power and effectively removes noise from a high frequency power signal while effectively dissipating heat generated in a filtering process, and a high frequency power device including the filter. In providing.
상기 목적을 달성하기 위해, 고주파 전력장치에 구비되어 고주파 신호의 원천 주파수를 제외한 하모닉 성분을 제거하는 고주파 전력장치용 필터는, 기판과, 상기 기판의 윗면에 물리기상증착된 도전성 금속층으로서 기 설정된 인덕턴스를 제공하는 평면 나선 형태의 인덕터를 포함한다. 여기서, 상기 금속층은, 인장잔류응력을 가지는 복수 개의 제1박막과, 압축잔류응력을 가지고 상기 제1박막과 교번적으로 반복 증착된 제2박막을 포함한다.In order to achieve the above object, a filter for a high frequency power device provided in a high frequency power device to remove harmonic components except for a source frequency of a high frequency signal includes a substrate and a predetermined inductance as a physical metal vapor deposition on the upper surface of the substrate. It includes a flat spiral inductor to provide a. Here, the metal layer includes a plurality of first thin films having a tensile residual stress, and a second thin film alternately and repeatedly deposited with the first thin film having a compressive residual stress.
고주파 전력장치는, 고주파 발진기를 포함하여 고주파 신호를 생성하는 신호생성부와, 상기 신호생성부가 생성한 고주파 신호를 원하는 전력 레벨로 증폭하는 신호증폭부와, 상기 신호증폭부가 증폭한 신호에 포함된 상기 고주파의 원천 주파수 성분을 추출하는 필터부를 포함하며, 본 발명의 필터는 상기 필터부에 포함된다. The high frequency power device includes a signal generator for generating a high frequency signal including a high frequency oscillator, a signal amplifier for amplifying the high frequency signal generated by the signal generator to a desired power level, and a signal amplified by the signal amplifier. And a filter unit for extracting the high frequency source frequency component, and the filter of the present invention is included in the filter unit.
실시 예에 따라, 필터는 상기 인덕터와 이격되어 형성된 상기 금속층인 단자 부와, 상기 인덕터의 일단과 상기 단자부 사이에 마련된 커패시터와, 상기 인덕터의 타단과 상기 단자부 사이를 연결하는 도전성 금속인 연결도선을 더 포함할 수 있다.The filter may include a terminal portion, which is the metal layer spaced apart from the inductor, a capacitor provided between one end of the inductor and the terminal portion, and a connection lead, which is a conductive metal connecting the other end of the inductor and the terminal portion. It may further include.
나아가, 필터는 상기 기판의 아랫 면에 상기 금속층이 물리기상증착되어 형성되고 전기적 기준 노드가 되는 그라운드(Ground)층을 더 포함할 수 있다. 다만, 상기 기준 노드는 반드시 상기 기판의 일면에 형성되어야 하는 것은 아니다.Furthermore, the filter may further include a ground layer formed on the bottom surface of the substrate by physical vapor deposition of the metal layer and serving as an electrical reference node. However, the reference node is not necessarily formed on one surface of the substrate.
인덕터, 단자부 또는 그라운드층을 형성하는 금속층이 구리(Cu)로 마련되는 경우, 상기 금속층은 상기 교번적으로 반복증착된 제1박막과 제2박막의 최상면에 형성되어 구리의 산화를 방지하는 산화방지막을 더 포함할 수 있다.When the metal layer forming the inductor, the terminal portion, or the ground layer is formed of copper (Cu), the metal layer is formed on the top surfaces of the alternately repeatedly deposited first and second thin films to prevent oxidation of copper. It may further include.
본 발명에 따른 고주파 전력장치용 필터는 방열 특성이 우수한 기판상에 다른 이물질의 접착제 없이 형성되기 때문에 뛰어난 방열특성을 가지며, 이에 따라 수 암페어 이상의 전류가 흐르는 평면 나선형 인덕터가 발생하는 열에 의해 기판으로부터 박리되는 문제가 발생하지 아니한다.The filter for a high frequency power device according to the present invention has excellent heat dissipation characteristics because it is formed on the substrate having excellent heat dissipation without adhesive of other foreign substances, and thus is separated from the substrate by heat generated by a planar spiral inductor having a current of several amps or more. No problem arises.
또한, 본 발명에 따른 고주파 전력장치용 필터는 후막의 도전성 금속층으로 형성되기 때문에 평면 나선 형태의 종래의 인덕터가 가지는 낮은 Q 지수 등의 문제를 해결할 수 있다.In addition, since the filter for a high frequency power device according to the present invention is formed of a conductive metal layer of a thick film, it is possible to solve a problem such as a low Q index of a conventional inductor having a flat spiral shape.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명의 고주파 전력장치용 필터는 도 1의 필터부(115)에 적용될 수 있는 아날로그 필터로서, 커패시터와 인덕터의 조합에 의해 특정 주파수 대역 성분을 필터링하는 것이면 어떠한 필터링 특성의 것이라도 가능하다. 도 1의 필터부(115)는 고주파 전력 신호로부터 원하는 신호를 분리하거나 불필요한 성분을 제거하기 위해, 아래에서 설명되는 본 발명의 필터이외의 다른 구성을 당연히 포함할 수 있다. The filter for a high frequency power device of the present invention is an analog filter that can be applied to the
본 발명의 필터는 기판에 도전성 금속을 물리기상증착에 의한 증착방법으로 후막 증착하여 형성함으로써 그 인덕터 특성과 방열특성을 극대화함을 특징으로 한다. 도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 필터(200)는 본 발명이 예정한 다양한 필터의 일 예로서, 하나의 인덕터(203)와 커패시터(207)가 병렬로 연결된 예가 된다. The filter of the present invention is characterized by maximizing its inductor characteristics and heat dissipation characteristics by forming a thick film by depositing a conductive metal on the substrate by a physical vapor deposition method. The
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 필터(200)는 기판(201)과, 기판(201)상에 증착되어 형성된 평면형 나선 인덕터(203)와, 고주파 전력신호의 입력 또는 출력을 위한 단자부(205)와, 단자부(205)와 인덕터(203)의 일단(203-1) 사이에 마련된 커패시터(207)를 포함한다. 또한, 인덕터(203)의 타단(203-3)과 단자부(205)를 전기적으로 연결하기 위한 에어 브릿지(Air Bridge) 형태의 도전성 금속인 연결도선(209)이 마련된다. 2 and 3, the
기판(201)의 아랫면에는 필터(200)의 전기적 기준 노드 또는 그라운드(Ground)로 기능하는 그라운드층(211)이 형성된다. 다만, 필터(200)의 전기적 기준 노드는 반드시 기판(201)상에 형성되어야 하는 것은 아니며 기판(201)이 설치되는 고주파 전력장치(110)의 일측에 마련될 수도 있을 것이다.On the bottom surface of the
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 연결도선(209)은 인덕터(203)의 타단(203-3)에 마련된 비아 홀(Via Hole)과 단자부(205)의 일측에 마련된 비아 홀을 연결하여 기판(201)의 아랫면에 마련될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
도 2에 도시된 전기회로도는 함께 도시된 필터(200)를 등가적으로 도시한 전기 회로도로서, 하나의 인덕터(203)와 커패시터(207)가 병렬로 연결됨을 알 수 있다. 회로도에 의하면 인덕터(203)의 일단(203-1)이 입력단자로 도시되고 단자부(205)가 출력단자로 도시되어 있으나, 이와 반대로 단자부(205)가 입력단자가 되고 인덕터(203)의 일단(203-1)이 출력단자가 될 수도 있다.2 is an electric circuit diagram showing an
기판(201)은 일반적인 합성수지 이외에도 방열특성이 우수한 세라믹 소재나 금속 소재를 사용할 수 있으며, 도 2 내지 도 5의 기판(201)은 세라믹 소재의 기판을 도시하고 있다. 그러나, 기판(201)이 전기 전도성 금속, 기타 전기 전도성 소재인 경우, 기판(201)과 인덕터(203), 단자부(205), 그라운드층(211)사이에 전기적 절연을 위한 절연층이 마련되어야 한다. In addition to the general synthetic resin, the
예컨대, 절연층(미도시)은 출원인의 다른 특허출원 제10-2008-0114777호에 제시된 세라믹코팅층 또는 세라믹층의 형성방법을 이용할 수 있다. 이에 의하면, 절연층(미도시)은 물리기상증착(PVD) 방법에 의해 산화실리콘(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 질화실리콘(Si3N4) 중에서 선택된 어느 하나의 코팅막을 형성할 수 있다. 또한, 기판(201)이 알루미늄(Al) 또는 마그네슘(Mg)인 경우, 절연층(미도시)은 기판(201)의 외면을 산화시키는 플라즈마 전해 산화(PEO: Plasma Electrolytic Oxidation)법 등의 피막처리법에 의해 형성될 수도 있다. 다 른 방법으로, 절연층(미도시)은 절연물질을 10nm 내지 10㎛ 크기의 이산화실리콘(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 이산화지르코늄(ZrO2), 무기안료(RO로 대표)들의 분말인 세라믹 분말을 스크린 인쇄, 제트분사 또는 정전도장의 방법으로 도포하고 소성하여 형성할 수 있다. For example, the insulating layer (not shown) may use the ceramic coating layer or the method of forming the ceramic layer described in another patent application No. 10-2008-0114777 of the applicant. According to this, the insulating layer (not shown) forms a coating film selected from silicon oxide (SiO 2), aluminum oxide (Al 2 O 3), aluminum nitride (AlN), and silicon nitride (Si 3 N 4) by physical vapor deposition (PVD). can do. In addition, when the
인덕터(203), 단자부(205) 및 그라운드층(211)은 물리기상증착을 위한 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 후막으로 형성된 도전성 금속층(301, 305)으로서, 동일한 증착공정 및 식각 공정에 의해 형성될 수 있다. 방열특성이 우수한 기판(201)에 다른 접착물질 없이 물리적으로 직접 증착되기 때문에, 필터링과정 중에 인덕터(203) 등에서 발생한 열이 효과적으로 기판(201) 쪽으로 전달되어 방열하기 때문에 인덕터(203) 등이 박리되는 등의 문제가 발생하지 아니한다. The
금속층(301, 305)의 소재는 도전성 금속이면 가능할 것이며, 구리(Cu)가 일반적으로 사용된다.The material of the metal layers 301 and 305 may be a conductive metal, and copper (Cu) is generally used.
전체 금속층(301, 305)의 두께는 공정 상의 이유 등으로 인해, 일반적으로 인덕터(203)를 형성하는 금속층(301)의 두께로 결정될 수 있다. 인덕터(203)를 형성하는 금속층(301)의 두께는 인덕터(203)의 전기적 저항 값, 저항 값에 영향을 받는 Q 지수, 인덕터(203)를 통해 흐르는 전류의 세기, 원하는 인덕턴스의 세기 등에 의해 고려될 것이지만, 고주파 전력장치의 경우 수 ㎜의 폭에 대략 100 ㎛ 이상의 두께의 후막이 될 수 있다. 다시 말해, 금속층(301)이 후막으로 증착되기 때문에, 인덕터(203) 자체의 전기적 저항 값을 현저하게 줄일 수 있으며, 이것은 평면형 나 선 인덕터의 Q 지수가 낮아지는 문제를 방지하여 인덕터(203)를 통한 손실을 줄이고 필터의 특성을 개선할 수 있다The thickness of the
후막으로 형성되는 도전성 금속층(301, 305)은 출원인의 다른 등록특허 제10-0870971호에서 제시한 고속/고밀도 증착을 위한 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용할 수 있다. 이에 의하면, 금속층(301, 305)은 1 나노미터 내지 10 마이크로 미터 두께의 제1박막 형성 및 제2박막을 잔류응력에 따라 도 4에 도시된 것처럼 교번적으로 반복 증착함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 도 4는 기판(201)에 제일 먼저 증착되는 것이 제1 박막(401)인 것으로 도시되어 있으나, 제1 박막(401)에 앞서 제2 박막(403)이 먼저 증착될 수도 있다.The
제1 박막(401)은 인장 잔류 응력의 특성을 갖는 막으로서, 마그네트론 스퍼터 증착원에는 직류 펄스 또는 교류가 공급되어 발생하는 직류 펄스 또는 교류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어짐으로써 형성된다. 제2 박막(403)은 압축 잔류응력의 특성을 갖는 막으로서, 직류 전원이 스퍼터 증착원에 공급되어 발생하는 직류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어짐으로써 형성된다. The first
금속층(301, 305)이 구리(Cu)로 형성될 경우, 표면의 산화를 방지하고, 납땜되는 연결도선(209)이나 커패시터(207)와의 접착력을 향상시키기 위해, 교번적으로 반복 증착된 제1 박막(401)과 제2 박막(403)의 최상면에 산화방지막(303, 307)을 형성할 수 있다. 산화방지막(303, 307)은 구리의 산화를 막고, 납땜용 솔더(Solder)의 접착력을 향상시킬 수 있는 금속소재이면 가능할 것이며, 예컨대 금(Au)을 도금이나 스퍼터링의 방법으로 형성한 것이 바람직하다.When the metal layers 301 and 305 are formed of copper (Cu), alternately repeatedly deposited first to prevent oxidation of the surface and to improve adhesion to the
이상과 같이 후막의 금속층(301)으로 형성되는 인덕터(203)나 단자부(205)는 스퍼터링에 의해 기판(201)상에 물리기상증착되기 때문에, 기판(201)과의 접착력이 우수하고 인덕터(203)에서 발생하는 열이 기판(201)을 통해 용이하게 방출될 수 있다. As described above, since the
이하에서는, 본 발명의 필터(200)의 제조방법을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5의 (a)를 참조하면, 기판(201)의 양면에 구리(Cu)의 금속층(301, 305)을 후막으로 증착한다. 앞서 설명한 바와 같이, 금속층(301, 305)은 인장 잔류 응력을 가지는 제1 박막(401)과 압축잔류응력을 가지는 제2 박막(403)을 교번적으로 반복 증착하여 형성할 수 있다. 이와 같이, 기판(201)의 양면에 증착된 금속층(301, 305)은 출원인의 등록특허 제10-0870971호 이외에도 특허출원 제10-2009-0035878호에 제시된 '후막 증착용 마그네트론 스퍼터링 장치'를 사용할 수 있다. 이 스퍼터링 장치는 스퍼터링 챔버 내의 기판고정부에 장착된 기판(201)을 공전시킴과 동시에 자전시킨다. 공전 중인 기판(201)이 제1 박막(401)과 제2 박막(403)의 형성을 위한 증착원에 순차적으로 대향하면서 제1 박막(401)과 제2 박막(403)이 순차적으로 증착되어 금속층이 형성되고, 동시에 기판(201)의 자전은 그 양면에 금속층(301, 305)을 형성할 수 있다.Hereinafter, the manufacturing method of the
금속층(301, 305)의 증착이 이루어지면, 도 5의 (b)와 같이 사진공정(Lithography) 및 식각 (Etching)공정을 통해 기판(201)의 상면에 증착된 금속층(301) 상에 인덕터(203)와 단자부(205)를 형성한다.When the deposition of the metal layers 301 and 305 is performed, an inductor may be formed on the
도 5의 (a)와 (b)에 의해 인덕터(203), 단자부(205) 및 그라운드층(211)이 마련되면, 후 공정으로 커패시터(207)와 연결도선(209)을 납땜함으로써 필터(200)의 제조가 완료된다. When the
이상으로 도 5를 중심으로 도 2의 일 예에 따른 필터(200)의 제조방법을 설명하였다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 필터(200)는 도 2의 전기적 회로도에 한정되는 것이 아니며, 다양하게 마련될 수 있을 것이다. The manufacturing method of the
예컨대 기판 상에 서로 다른 필터링 주파수 대역을 가지는 복수 개의 필터가 형성될 수 있을 것이다. 여기서, 각각의 필터는 캐스케이드(Cascade)로 직렬 연결되어, 증폭단에서 입력되는 고주파 전력 신호에 대해 다단계의 필터링 과정을 제공하여 최종적으로 원하는 고주파 대역의 전력 신호를 출력하도록 제시될 수도 있을 것이다.For example, a plurality of filters having different filtering frequency bands may be formed on the substrate. Here, each filter may be presented in series cascaded to provide a multi-stage filtering process for the high frequency power signal input from the amplifying stage to finally output a power signal of a desired high frequency band.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 종래의 고주파 전력장치에 의한 전원 공급시스템을 도시한 블록도,1 is a block diagram showing a power supply system using a conventional high frequency power device;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 전력장치용 필터의 사시도,2 is a perspective view of a filter for a high frequency power device according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절제하여 도시한 단면도, 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 도 3의 금속층의 세부 구성을 도시한 단면도, 그리고4 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the metal layer of FIG.
도 5는 도 2의 고주파 전력장치용 필터의 제조방법의 설명에 제공되는 제조공정도이다. FIG. 5 is a manufacturing process diagram provided to explain a method for manufacturing a filter for a high frequency power device of FIG. 2.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
201: 기판 203: 인덕터201: substrate 203: inductor
203-1: 인덕터의 일단 205: 단자부203-1: One end of the inductor 205: Terminal part
207: 커패시터 209: 연결도선207: capacitor 209: connecting lead
211: 그라운드층 301, 305: 금속층211:
303, 307: 산화방지막 303, 307: antioxidant film
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