KR101548777B1 - 노이즈 제거 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하부 자성 기판; 상기 하부 자성 기판의 상부에 구비되며, 적어도 하나 이상의 도체 패턴과 상기 도체 패턴을 커버하는 절연층을 포함하는 코일층; 상기 코일층의 상부에 구비되는 상부 자성 기판; 및 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율(magnetic permeability)이 작은 자성 기판 상에 구비되는 투자율 보강층;을 포함하는 노이즈 제거 필터를 개시한다.
본 발명에 따르면, 투자율을 높여 임피던스 특성을 개선할 수 있고 전자파 등 방해 전파의 차폐성을 높임으로써 우수한 성능 및 특성 그리고 신뢰성을 갖는 노이즈 제거 필터를 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 투자율을 높여 임피던스 특성을 개선할 수 있고 전자파 등 방해 전파의 차폐성을 높임으로써 우수한 성능 및 특성 그리고 신뢰성을 갖는 노이즈 제거 필터를 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 노이즈 제거 필터에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 간단한 구조 및 공정으로 투자율을 높일 수 있고 임피던스 특성을 개선할 수 있어 성능을 향상할 수 있는 노이즈 제거 필터에 관한 것이다.
디지털 TV, 스마트 폰, 노트북 등과 같은 전자제품은 고주파 대역에서의 데이터 송수신의 기능이 널리 사용되고 있으며 향후에도 이러한 IT 전자 제품은 하나의 기기뿐만 아니라 상호간의 USB, 기타 통신 포트를 연결하여 다기능, 복합화로 활용 빈도가 높을 것으로 예상된다.
여기서, 상기 데이터 송수신을 빠르게 진행하기 위해서는 MHz 대역의 주파수 대역에서 GHz 대역의 고주파수 대역으로 이동하여 보다 많은 양의 내부 신호라인을 통해 데이터를 주고 받게 된다.
이와 같이 많은 양의 데이터를 주고 받기 위해 메인기기와 주변기기 간의 GHz 대역의 고주파수 대역의 송수신시 신호의 지연 및 기타 노이즈로 인해 원활한 데이터를 처리하는데 문제점이 발생하고 있다.
따라서, 전자제품 자체가 노이즈의 발생원이 되지 않도록 함과 동시에 외부 노이즈에 의해서 오동작 등이 생기지 않도록 하는 이뮤니티(Immunity) 대책이 필요하다.
이러한 문제를 해결하기 위해 IT와 주변기기의 연결주위에 EMI 대책 부품을 구비하고 있으나, 기존 EMI 대책 부품들은 권선형, 적층형 타입으로 칩부품의 사이즈가 크고 전기적 특성이 나빠 특정한 부위와 대면적 회로기판 등 한정된 영역에만 사용 가능하였으며, 이에 따라 전자제품의 슬림화, 소형화, 복합화, 다기능화의 전환에 따른 EMI 대책 부품들이 요구되고 있다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래 기술에 따른 EMI 대책 코일 부품 중 커먼 모드 필터를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 커먼 모드 필터는, 하부 자성 기판(10)과, 상기 하부 자성 기판(10)의 상부에 구비되고 내부에 제1 코일 패턴(21)과 제2 코일 패턴(22)이 상하 대칭되게 형성되는 절연층(20)과, 상기 절연층(20)의 상부에 구비되는 상부 자성 기판(30)을 포함하여 구성된다.
여기서, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 절연층(20)은 제1 코일 패턴을 포함하는 시트 형태의 제1 절연층과 제2 코일 패턴을 포함하는 시트 형태의 제2 절연층을 적층 방식으로 결합하여 구성할 수 있다.
그리고, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 절연층(20)에는 상기 제1 코일 패턴(21)으로 전기를 입출력하기 위한 제1 입력 리드 패턴 및 제1 출력 리드 패턴이 형성될 수 있고 상기 제2 코일 패턴(22)으로 전기를 입출력하기 위한 제2 입력 리드 패턴 및 제2 출력 리드 패턴이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1, 2 출력 리드 패턴을 포함하는 시트 형태의 제3 절연층을 상기 제2 절연층에 적층 방식으로 결합함으로써 상기 절연층(20)을 구성할 수도 있다.
또한, 상기 제1 코일 패턴(21)과 상기 제2 코일 패턴(22)은 상기 제1 출력 리드 패턴 및 상기 제2 출력 리드 패턴과 각각 비아 연결 구조를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 상부 자성 기판(30)과 상기 하부 자성 기판(10)은 상호 매칭 가능하도록 동일한 조성물로 이루어진 페라이트 파우더를 소결한 기판 형태로 각각 제작되어, 상기 제1 코일 패턴(21)과 상기 제2 코일 패턴(22)을 포함하는 절연층(20)의 상하면에 접합하여 구비될 수 있다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 커먼 모드 필터의 특성 중 가장 중요한 특성인 임피던스 특성값을 설계치에 근접하게 구현하기 위해서는 상기 상부 자성 기판(30)과 상기 하부 자성 기판(10)의 조성물이 일정하고 균일하게 혼합되도록 구성되어야 하나, 실제 소결시 입자 크기에 따라 소성과 경화 거동에 따른 입자 성장이 달라 국부적으로 임피던스 특성에 악영향을 미치는 투자율 저하 등의 현상이 발생하게 된다.
이와 같은 경우, GHz 대역의 고주파 영역에서의 임피던스 저하에 따라 신호회로에 대한 지연 및 노이즈 신호 제거가 원활하게 수행되기 어려워 노이즈 제거 특성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있었다.
특히, 상기 상부 자성 기판(30)과 상기 하부 자성 기판(10)은 상기 절연층(20)과의 접합성을 높이기 위하여 페라이트 파우더에 폴리머 수지 등을 혼합하여 조성물을 형성하는데, 이와 같은 경우 접합성은 좋아지나 소결시 페라이트 파우더와 폴리머 수지의 입자 분산 및 혼합이 불균일하고 소성과 경화 거동에 따른 입자의 재배열이 어려울 뿐 아니라 수지 성분에 의한 자기 투과 방해로 인하여, 커먼 모드 필터의 설계치 대비 자기적 특성인 투자율이 현격하게 저하됨으로써 공진주파수와 기생 용량 변화 등의 발생으로 제품의 노이즈 제거 성능 및 특성이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 투자율을 높이기 위하여 상기 상부 자성 기판(30)을 구성하는 페라이트의 입경을 크게 하면 커먼 모드 필터의 고주파 특성이 악화되는 문제점이 있으며, 상기 상부 자성 기판(30)의 바인더로서 수지의 양을 줄이면 상기 상부 자성 기판(30)의 접합성과 절연성 및 내전압 특성 등이 악화되는 문제점이 있었다.
또한, 투자율을 높이기 위하여 상기 상부 자성 기판(30)을 성형시 고온 환경을 제공하는 방법이 있으나, 온도가 높은 환경에서는 작업성이 저하되거나 온도를 높이기 위한 설비 증가 및 커먼 모드 필터의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 상부 자성 기판의 접합성과 절연성 및 내전압 특성 등을 우수하게 유지하면서도 투자율을 높일 수 있으며, 이에 따라 임피던스 특성을 개선함으로써 성능 및 신뢰성을 향상할 수 있는 노이즈 제거 필터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 간단한 구조 및 공정으로 투자율을 높일 수 있으며, 이에 따라 투자율 향상을 위한 설비 증가를 사전에 방지하는 등 투자율을 높임으로써 수반되는 제조 비용 상승을 방지할 수 있고 생산성을 향상할 수 있는 노이즈 제거 필터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전자파 등 방해 전파에 대한 차폐 효과를 높일 수 있는 노이즈 제거 필터를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 하부 자성 기판; 상기 하부 자성 기판의 상부에 구비되며, 적어도 하나 이상의 도체 패턴과 상기 도체 패턴을 커버하는 절연층을 포함하는 코일층; 상기 코일층의 상부에 구비되는 상부 자성 기판; 및 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율(magnetic permeability)이 작은 자성 기판 상에 구비되는 투자율 보강층;을 포함하는 노이즈 제거 필터를 제공한다.
여기서, 상기 투자율 보강층은 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율이 작은 자성 기판의 투자율보다 높은 투자율을 가질 수 있다.
그리고, 상기 투자율 보강층은 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율이 큰 자성 기판의 투자율과 동일한 투자율을 가질 수 있다.
일 예로, 상기 하부 자성 기판은 80~150의 투자율을 가지고, 상기 상부 자성 기판은 250~400의 투자율을 가지며, 상기 투자율 보강층은 250~400의 투자율을 가질 수 있다.
한편, 상기 상부 자성 기판은, Fe, Ni, Cu, Zn 계열의 산화물로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 Ni 계열의 산화물과 상기 Zn 계열의 산화물의 조성비는, 1:1~1:2.5 범위로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 상부 자성 기판은, 수지를 더 포함할 수 있으며, 소결 방식으로 제조될 수 있다.
한편, 상기 투자율 보강층은, 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율이 작은 자성 기판에 구비되되, 상기 절연층과 접촉되는 표면 및 내부에 복수층으로 구비될 수도 있다.
본 발명에 따른 노이즈 제거 필터는, 상기 하부 자성 기판과 상기 코일층과 상기 상부 자성 기판 및 상기 투자율 보강층을 포함하는 적층체를 둘러싸는 차폐 보강층을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
여기서, 상기 차폐 보강층은, Fe, Ni, Cu, Zn 계열의 산화물 또는 Ag, Fe, Cu, Zn, Ni 계열의 금속물로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 차폐 보강층은; 산화물로 이루어진 내층과 금속물로 이루어진 외층을 포함하여 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 차폐 보강층은, 화학기상증착(CVD)과 스퍼터링(sputtering)과 전자빔(E-beam) 중 어느 하나의 박막 공정을 통해 코팅될 수 있으며, 솔겔(sol-gel) 또는 스프레이법을 통해 코팅될 수도 있다.
그리고, 상기 차폐 보강층은 3~50㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 특히 상기 차폐 보강층은 5~10㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터에 의하면, 상부 자성 기판과 하부 자성 기판 중 투자율이 낮은 자성 기판 상에 투자율 보강층을 구비하여 투자율을 높임으로써 임피던스 특성 개선에 의해 제품의 성능 및 신뢰성을 향상할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터에 의하면, 간단한 구조 및 공정으로 투자율을 높일 수 있어 투자율을 향상하기 위한 설비 증가로 수반되는 제조비용을 절감할 수 있고 생산성을 향상할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터에 의하면, 하부 자성 기판과 제1, 2 코일 패턴을 포함하는 절연층 및 상부 자성 기판으로 이루어진 적층체를 둘러싸는 차폐 보강층 구비함으로써 전자파 등 방해 전파의 차폐성을 높여 보다 우수한 제품 성능 및 신뢰성을 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 노이즈 제거 필터 중 커먼 모드 필터를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a와 도 4b는 종래 노이즈 제거 필터와 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 임피던스 특성을 비교한 도면으로서,
도 4a는 종래 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 임피던스 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이며,
도 4b는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 임피던스 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 5a와 도 5b는 종래 노이즈 제거 필터와 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 삽입 손실 특성을 비교한 도면으로서,
도 5a는 종래 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 삽입 손실 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이며,
도 5b는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 삽입 손실 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제4실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a와 도 4b는 종래 노이즈 제거 필터와 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 임피던스 특성을 비교한 도면으로서,
도 4a는 종래 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 임피던스 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이며,
도 4b는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 임피던스 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 5a와 도 5b는 종래 노이즈 제거 필터와 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 삽입 손실 특성을 비교한 도면으로서,
도 5a는 종래 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 삽입 손실 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이며,
도 5b는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 삽입 손실 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제4실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 4a와 도 4b는 종래 노이즈 제거 필터와 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 임피던스 특성을 비교한 도면으로서, 도 4a는 종래 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 임피던스 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이고, 도 4b는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 임피던스 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이며, 5a와 도 5b는 종래 노이즈 제거 필터와 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 삽입 손실 특성을 비교한 도면으로서, 도 5a는 종래 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 삽입 손실 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이고, 도 5b는 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수에 따른 삽입 손실 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제4실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 2와 도 4a 내지 도 5b를 참조하여 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제1실시예를 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제1실시예는, 크게 하부 자성 기판(110)과, 상기 하부 자성 기판(110)의 상부에 구비되는 코일층(120)과, 상기 코일층(120)의 상부에 구비되는 상부 자성 기판(130)과, 상기 하부 자성 기판(110)과 상기 상부 자성 기판(130) 중 투자율(magnetic permeability)이 작은 자성 기판 상에 구비되는 투자율 보강층(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 코일층(120)은, 1차 도체 패턴(121)과 2차 도체 패턴(122) 및 상기 1, 2차 도체 패턴(121, 122)을 커버하는 절연층(123)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 코일층(120)은, 상기 1차 도체 패턴(121)을 포함하는 시트 형태의 제1 절연층과 상기 2차 도체 패턴(122)을 포함하는 시트 형태의 제2 절연층을 적층 방식으로 결합하여 구성할 수 있다.
그리고, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 절연층(123)에는 상기 1차 도체 패턴(121)으로 전기를 입출력하기 위한 제1 입력 리드 패턴 및 제1 출력 리드 패턴이 형성될 수 있고 상기 2차 도체 패턴(122)으로 전기를 입출력하기 위한 제2 입력 리드 패턴 및 제2 출력 리드 패턴이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1, 2 출력 리드 패턴을 포함하는 시트 형태의 제3 절연층을 상기 제2 절연층에 적층 방식으로 결합함으로써 상기 코일층(120)을 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 하부 자성 기판(110)과 상기 상부 자성 기판(130)은 상기 코일층(120)의 상하면에 접합 방식으로 구비될 수 있다.
한편, 상기 투자율 보강층(140)은 상기 하부 자성 기판(110)과 상기 상부 자성 기판(130) 중 투자율이 작은 자성 기판의 투자율보다 높은 투자율을 가질 수 있다.
또한, 상기 투자율 보강층(140)은 상기 하부 자성 기판(110)과 상기 상부 자성 기판(130) 중 투자율이 큰 자성 기판의 투자율과 동일한 투자율을 가질 수 있다.
보다 상세하게, 본 실시예의 노이즈 제거 필터에서는 상기 하부 자성 기판(110)의 투자율이 상기 상부 자성 기판(130)의 투자율보다 작게 구성된 것을 개시하나 이에 한정되는 것은 아니며, 이에 따라 본 실시예에서 상기 투자율 보강층(140)은 상기 하부 자성 기판(110) 상에 구비된 것을 개시한다.
여기서, 상기 하부 자성 기판(110)은 80~150의 투자율을 가질 수 있고, 상기 상부 자성 기판(130)은 상기 하부 자성 기판(110)의 투자율보다 높은 250~400의 투자율을 가질 수 있으며, 이에 따라 상기 투자율 보강층(140)은 상대적으로 투자율이 높은 상기 상부 자성 기판(130)과 동일한 250~400의 투자율을 가질 수 있다.
한편, 상기 상부 자성 기판(130)은, Fe, Ni, Cu, Zn 계열의 산화물로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 Ni 계열의 산화물과 상기 Zn 계열의 산화물의 조성비는, 1:1~1:2.5 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 상부 자성 기판(130)은, 상기 산화물 이외에 수지를 더 포함할 수 있으며, 소결 방식으로 제조될 수 있다.
한편, 상기 투자율 보강층(140)은, 상기 하부 자성 기판(110)에 구비되되, 상기 코일층(120) 즉 상기 절연층(123)의 하면에 접촉되는 표면에 구비될 수 있다.
도 4a와 도 4b는 종래 커먼 모드 필터와 본 실시예에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수 대비 임피던스 특성을 비교한 그래프로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 노이즈 제거 필터가 종래 커먼 모드 필터와 비교하여 고주파 대역에서 커먼 모드(CM)의 임피던스가 더 높고 디퍼런셜 모드(DM)의 임피던스가 더 낮은 것을 알 수 있다.
즉, 대략 주파수 100MHz에서, 커먼 모드의 임피던스는 본 실시예가 89Ω, 종래가 77Ω으로 본 실시예가 더 높고, 디퍼런셜 모드의 임피던스는 본 실시예가 8Ω, 종래가 9Ω으로 본 실시예가 더 낮은 것을 알 수 있다.
이에 따라 본 실시예의 노이즈 제거 필터의 필터링 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 5a와 도 5b는 종래 커먼 모드 필터와 본 실시예에 따른 노이즈 제거 필터의 주파수 대비 삽입 손실 특성을 비교한 그래프로서, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 노이즈 제거 필터가 종래 커먼 모드 필터와 비교하여 고주파 대역에서 삽입 손실의 저하가 현저하게 낮은 것을 알 수 있다.
즉, 종래 커먼 모드 필터는 고주파 대역에서 삽입 손실이 크게 저하되나, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는 고주파 대역에서 삽입 손실이 작게 저하되는 것을 알 수 있다.
다시 말하면, 종래 커먼 모드 필터는 고주파 대역에서 삽입 손실이 크게 급격하게 저하되어 결국 임피던스 특성에 악영향을 끼치게 되어 필터링 성능이 저하되나, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는 고주파 대역에서 삽입 손실 저하를 최소화할 수 있어 임피던스 특성에 끼치는 악영향을 최소화하여 필터링 성능의 저하를 방지 내지 최소화할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제2실시예를 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는, 전술한 제1실시예와 마찬가지로 하부 자성 기판(210)과, 상기 하부 자성 기판(210)의 상부에 구비되며 1차 도체 패턴(221)과 2차 도체 패턴(222) 및 절연층(223)을 포함하는 코일층(220)과, 상기 코일층(220)의 상부에 구비되는 상부 자성 기판(230)과, 상기 하부 자성 기판(210)과 상기 상부 자성 기판(230) 중 투자율이 작은 자성 기판 상에 구비되는 투자율 보강층(240)을 포함하여 구성될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는, 전술한 제1실시예와 달리, 상기 투자율 보강층(240)이 상기 하부 자성 기판(210)과 상기 상부 자성 기판(230) 중 투자율이 작은 자성 기판 즉 하부 자성 기판(210) 내에 복수층으로 구비됨으로써 전술한 제1실시예보다 노이즈 제거 필터의 투자율을 보다 높일 수 있다.
본 실시예의 노이즈 제거 필터는 투자율 보강층(240)의 구성 이외의 구성에 대한 구조와 제조 공정 및 작용 등은 당업자가 전술한 제1실시예를 용이하게 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제3실시예를 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는, 전술한 제1실시예와 마찬가지로 하부 자성 기판(310)과, 상기 하부 자성 기판(310)의 상부에 구비되며 1차 도체 패턴(321)과 2차 도체 패턴(322) 및 절연층(323)을 포함하는 코일층(320)과, 상기 코일층(320)의 상부에 구비되는 상부 자성 기판(330)과, 상기 하부 자성 기판(310)과 상기 상부 자성 기판(330) 중 투자율이 작은 자성 기판 상에 구비되는 투자율 보강층(340)을 포함하여 구성될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는, 전술한 제1실시예와 달리, 상기 하부 자성 기판(310)과 상기 코일층(320)과 상기 상부 자성 기판(330) 및 상기 투자율 보강층(340)을 포함하는 적층체를 둘러싸는 차폐 보강층(350)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 차폐 보강층(350)은, Fe, Ni, Cu, Zn 계열의 산화물 또는 Ag, Fe, Cu, Zn, Ni 계열의 금속물로 이루어질 수 있다.
그리고, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 차폐 보강층(350)은 산화물로 이루어진 내층과 금속물로 이루어진 외층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 차폐 보강층(350)은, 화학기상증착(CVD)과 스퍼터링(sputtering)과 전자빔(E-beam) 중 어느 하나의 박막 공정을 통해 상기 적층체를 둘러싸도록 코팅되거나, 솔겔(sol-gel) 또는 스프레이법을 통해 상기 적층체를 둘러싸도록 코팅될 수도 있다.
이때, 상기 차폐 보강층(350)은 3~50㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 특히 상기 차폐 보강층은 5~10㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 노이즈 제거 필터는, 상기 차폐 보강층(350)에 의해 전자파 등 방해 전파의 누출 및 외부 유입을 방지 내지 최소화함으로써, 노이즈 제거 필터 자체가 노이즈의 발생원이 되지 않도록 함과 동시에 외부 노이즈에 의해서 오동작 등의 발생을 사전에 방지할 수 있다.
아래 표 1은 종래 커먼 모드 필터와 본 실시예에 따른 노이즈 제거 필터의 외부 노이즈에 대한 차폐 효과를 비교한 것으로서, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 본 실시예의 노이즈 제거 필터는 외부로부터 유입되는 노이즈가 종래 커먼 모드 필터와 비교하여 작으며, 특히 GHz 이상의 고주파수 대역에서 외부로부터 유입되는 노이즈가 현격하게 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는 차폐 보강층(350)의 구성 이외의 구성에 대한 구조와 제조 공정 및 작용 등은 당업자가 전술한 제1실시예를 용이하게 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 노이즈 제거 필터의 제4실시예를 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는, 전술한 제2실시예와 마찬가지로, 하부 자성 기판(410)과, 상기 하부 자성 기판(410)의 상부에 구비되며 1차 도체 패턴(421)과 2차 도체 패턴(422) 및 절연층(423)을 포함하는 코일층(420)과, 상기 코일층(420)의 상부에 구비되는 상부 자성 기판(430)과, 상기 하부 자성 기판(410)과 상기 상부 자성 기판(430) 중 투자율이 작은 자성 기판 즉 상기 하부 자성 기판(410) 상에 복수층으로 구비되는 투자율 보강층(440)을 포함하여 구성될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는, 전술한 제2실시예와 달리, 상기 하부 자성 기판(410)과 상기 코일층(420)과 상기 상부 자성 기판(430) 및 상기 투자율 보강층(440)을 포함하는 적층체를 둘러싸는 차폐 보강층(450)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 본 실시예의 차폐 보강층(450)은 당업자가 전술한 제3실시예의 차폐 보강층을 용이하게 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 실시예의 노이즈 제거 필터는 상기 차폐 보강층(450)의 구성 이외의 구성에 대한 구조와 제조 공정 및 작용 등은 당업자가 전술한 제2실시예를 용이하게 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명 역시 생략하기로 한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
110: 하부 자성 기판 120: 코일층
121: 1차 도체 패턴 122: 2차 도체 패턴
123: 절연층 130: 상부 자성 기판
140: 투자율 보강층 350: 차폐 보강층
121: 1차 도체 패턴 122: 2차 도체 패턴
123: 절연층 130: 상부 자성 기판
140: 투자율 보강층 350: 차폐 보강층
Claims (17)
- 하부 자성 기판;
상기 하부 자성 기판의 상부에 구비되며, 적어도 하나 이상의 도체 패턴과 상기 도체 패턴을 커버하는 절연층을 포함하는 코일층;
상기 코일층의 상부에 구비되는 상부 자성 기판; 및
상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율(magnetic permeability)이 작은 자성 기판 상에 구비되는 투자율 보강층;
을 포함하는 노이즈 제거 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 투자율 보강층은 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율이 작은 자성 기판의 투자율보다 높은 투자율을 갖는 노이즈 제거 필터.
- 제2항에 있어서,
상기 투자율 보강층은 상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율이 큰 자성 기판의 투자율과 동일한 투자율을 갖는 노이즈 제거 필터.
- 제2항에 있어서,
상기 하부 자성 기판은 80~150의 투자율을 가지고, 상기 상부 자성 기판은 250~400의 투자율을 가지며, 상기 투자율 보강층은 250~400의 투자율을 갖는 노이즈 제거 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 상부 자성 기판은, Fe, Ni, Cu, Zn 계열의 산화물로 이루어지는 노이즈 제거 필터.
- 제5항에 있어서,
상기 Ni 계열의 산화물과 상기 Zn 계열의 산화물의 조성비는, 1:1~1:2.5 범위로 이루어지는 노이즈 제거 필터.
- 제5항에 있어서,
상기 상부 자성 기판은, 수지를 더 포함하는 노이즈 제거 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 상부 자성 기판은 소결 방식으로 제조되는 노이즈 제거 필터.
- 하부 자성 기판;
상기 하부 자성 기판의 상부에 구비되며, 적어도 하나 이상의 도체 패턴과 상기 도체 패턴을 커버하는 절연층을 포함하는 코일층;
상기 코일층의 상부에 구비되는 상부 자성 기판; 및
상기 하부 자성 기판과 상기 상부 자성 기판 중 투자율(magnetic permeability)이 작은 자성 기판에 구비되되, 상기 절연층과 접촉되는 표면 및 내부에 복수층으로 구비되는 투자율 보강층;을 포함하는 노이즈 제거 필터.
- 제1항에 있어서,
상기 하부 자성 기판과 상기 코일층과 상기 상부 자성 기판 및 상기 투자율 보강층을 포함하는 적층체를 둘러싸는 차폐 보강층을 더 포함하는 노이즈 제거 필터.
- 제10항에 있어서,
상기 차폐 보강층은, Fe, Ni, Cu, Zn 계열의 산화물로 이루어지는 노이즈 제거 필터.
- 제10항에 있어서,
상기 차폐 보강층은, Ag, Fe, Cu, Zn, Ni 계열의 금속물로 이루어지는 노이즈 제거 필터.
- 제10항에 있어서,
상기 차폐 보강층은; 산화물로 이루어진 내층과 금속물로 이루어진 외층을 포함하여 이루어지는 노이즈 제거 필터.
- 제10항에 있어서,
상기 차폐 보강층은, 화학기상증착(CVD)과 스퍼터링(sputtering)과 전자빔(E-beam) 중 어느 하나의 박막 공정을 통해 코팅되는 노이즈 제거 필터.
- 제10항에 있어서,
상기 차폐 보강층은, 솔겔(sol-gel) 또는 스프레이법을 통해 코팅되는 노이즈 제거 필터.
- 제10항에 있어서,
상기 차폐 보강층은 3~50㎛의 두께로 형성되는 노이즈 제거 필터.
- 제16항에 있어서,
상기 차폐 보강층은 5~10㎛의 두께로 형성되는 노이즈 제거 필터.
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