KR102122026B1 - 적층형 필터 - Google Patents

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KR102122026B1 KR1020180131914A KR20180131914A KR102122026B1 KR 102122026 B1 KR102122026 B1 KR 102122026B1 KR 1020180131914 A KR1020180131914 A KR 1020180131914A KR 20180131914 A KR20180131914 A KR 20180131914A KR 102122026 B1 KR102122026 B1 KR 102122026B1
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Abstract

본 발명은 복수의 시트가 적층된 적층체; 상기 적층체 내에 마련되며, 각각 복수의 코일 패턴을 구비하는 둘 이상의 노이즈 필터; 상기 둘 이상의 노이즈 필터의 적어도 일부를 서로 연결하는 브릿지 패턴; 및 상기 적층체 외부에 마련되어 상기 둘 이상의 노이즈 필터와 연결된 외부 전극을 포함하는 적층형 필터를 제시한다.

Description

적층형 필터{Stacking type filter}
본 발명은 적층형 필터에 관한 것으로, 특히 둘 이상의 주파수 대역의 노이즈를 억제할 수 있는 적층형 필터에 관한 것이다.
최근들어, 휴대용 전자 기기, 예컨데 스마트폰 등의 다기능화에 따라 다양한 주파수 대역이 사용되고 있다. 즉, 하나의 스마트폰 내에서 무선 LAN(wireless LAN), 블루투스(bluetooth), GPS 등 다른 주파수 대역을 이용하는 복수의 기능을 채용하게 되었다. 또한, 전자 기기의 고집적화에 따라 한정된 공간에서의 내부 회로 밀도가 높아지게 되고, 그에 따라 내부 회로 사이에 노이즈 간섭이 필연적으로 발생하게 된다. 예를 들어, 750㎒의 노이즈는 스마트폰의 통화 품질을 저하시키고, 1.5㎓의 노이즈는 GPS의 품질을 저하시킨다.
이렇게 휴대용 전자 기기의 다양한 주파수의 노이즈를 억제하고, 내부 회로 사이의 노이즈를 억제하기 위해 복수의 적층형 필터가 이용되고 있다. 예를 들어, 각각 서로 다른 주파수 대역의 노이즈를 제거하는 콘덴서, 칩 비드, 공통 모드 필터(common mode filter) 등이 이용되고 있다. 여기서, 공통 모드 필터는 두 개의 초크 코일(choke coil)이 하나로 합체된 구조를 가지며, 차동 모드(differential mode)의 신호 전류를 통과시키고 공통 모드의 노이즈 전류만을 제거할 수 있다. 즉, 공통 모드 필터는 교류 전류인 차동 모드의 신호 전류와 공통 모드의 노이즈 전류를 분류 및 제거할 수 있다.
그런데, 스마트폰의 통화 품질을 저하시키는 노이즈와 GPS의 품질을 저하시키는 노이즈를 모두 억제하는 것이 좋지만, 종래의 노이즈 필터는 어느 한 주파수의 노이즈만을 제거하고 다른 노이즈는 제거하지 못하게 된다. 따라서, 어느 하나의 기능은 노이즈에 의해 품질이 저하될 수 밖에 없다.
한국등록특허 제10-0876206호
본 발명은 하나의 적층체 내에 둘 이상의 노이즈 필터가 마련된 적층형 필터를 제공한다.
본 발명은 둘 이상의 주파수의 노이즈를 억제할 수 있는 적층형 필터를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 적층형 필터는 복수의 시트가 적층된 적층체; 상기 적층체 내에 마련되며, 각각 복수의 코일 패턴을 구비하는 둘 이상의 노이즈 필터; 상기 둘 이상의 노이즈 필터의 적어도 일부를 서로 연결하는 브릿지 패턴; 및 상기 적층체 외부에 마련되어 상기 둘 이상의 노이즈 필터와 연결된 외부 전극을 포함한다.
상기 둘 이상의 노이즈 필터는 각각 상기 시트의 적층 방향으로 마련된 적어도 둘 이상의 코일 패턴을 포함한다.
상기 복수의 코일 패턴은 수직 연결 배선을 통해 연결되어 하나의 노이즈 필터를 이룬다.
상기 둘 이상의 노이즈 필터 각각의 상기 코일 패턴은 회전수 및 길이 중 적어도 하나가 다르다.
동일 노이즈 필터를 이루는 상기 복수의 코일 패턴은 적어도 하나가 회전수, 길이, 선폭 및 간격 중 적어도 하나가 다르다.
상기 둘 이상의 노이즈 필터는 상기 코일 패턴의 적어도 일부가 동일 평면 상에 마련된다.
상기 브릿지 패턴은 동일 평면 상에 마련된 상기 코일 패턴을 연결한다.
상기 브릿지 패턴은 상기 시트의 적층 방향으로 둘 이상 마련된다.
수직 방향으로 이격된 둘 이상의 상기 브릿지 패턴은 적어도 일부 중첩되거나, 적어도 일부의 폭이 다르게 형성된다.
상기 둘 이상의 노이즈 필터는 서로 다른 임피던스 및 주파수 특성을 갖는다.
상기 브릿지 패턴의 길이, 브릿지 패턴과 노이즈 필터와의 이격 거리, 둘 이상의 브릿지 패턴의 중첩 여부에 따라 임피던스 및 주파수 특성이 미세 조절된다.
상기 적층체 내에 마련된 과전압 보호부 및 캐패시터 중 적어도 하나를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 적층형 필터는 하나의 적층체 내에 둘 이상의 노이즈 필터가 마련되고 둘 이상의 노이즈 필터는 브릿지 패턴에 의해 연결된다. 본 발명에 의한 적층형 필터는 둘 이상 주파수의 노이즈를 제거할 수 있고, 둘 이상의 노이즈 필터가 원하는 주파수 대역에서 깊은 삽입 손실 특성을 구현할 수 있으며, 넓은 밴드 폭을 구현할 수 있다. 따라서, 다양한 주파수의 노이즈를 제거할 수 있으므로 노이즈 제거 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 둘 이상의 노이즈 필터는 코일 패턴이 서로 다른 회전 수로 각각 형성될 수 있고, 그에 따라 둘 이상의 임피던스 특성을 가질 수 있다.
그리고, 브릿지 패턴의 길이, 브릿지 패턴과 노이즈 필터와의 이격 거리, 둘 이상의 브릿지 패턴의 중첩 여부에 따라 임피던스 및 주파수 특성을 미세 조절할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 필터의 결합 사시도 및 분해 사시도.
도 3 및 도 4는 도 1의 A-A' 라인 및 B-B' 라인을 따라 절취한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 따른 적층형 필터의 주파수 특성 그래프.
도 6 내지 도 8은 본 발명이 일 실시 예에 따른 적층형 필터의 변형 예들에 따른 주파수 특성 그래프.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 적층형 필터의 분해 사시도 및 단면도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 적층형 필터의 결합 사시도 및 분리 사시도.
도 14 및 15는 브릿지 패턴의 다양한 형상 변화에 따른 본 발명의 실시 예들의 개략도.
도 16 및 도 17은 브짓지 패턴의 다양한 형상 변화에 따른 주파수 특성 및 임피던스 특성 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 필터의 결합 사시도이고, 도 2는 분해 사시도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 A-A' 라인 및 B-B' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다. 여기서, 도 3 및 도 4는 상하 연결 관계를 나타내었으며 코일 패턴 등을 편의상 직선으로 도시하였다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 필터는 복수의 시트(100)가 적층된 적층체(1000)와, 적층체(1000) 내에 적어도 하나의 코일 패턴(200)을 각각 포함하는 둘 이상의 노이즈 필터(2100, 2200; 2000)를 포함할 수 있다. 또한, 적층체(1000)의 서로 대향하는 두 측면에 형성되어 둘 이상의 노이즈 필터(2000)와 연결되는 외부 전극(3100, 3200; 3000)을 포함할 수 있다. 여기서, 노이즈 필터(2000)는 공통 모드 노이즈 필터를 포함할 수 있다. 또한, 노이즈 필터(2000)는 수직 방향, 즉 시트(100)의 적층 방향으로 이격된 둘 이상의 코일 패턴(200)을 포함하고, 둘 이상의 노이즈 필터(2000)가 수평 방향으로 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 수직 방향으로 이격된 둘 이상의 코일 패턴(200)이 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)를 이루고, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)를 이루는 코일 패턴(200) 중 적어도 하나가 수평 방향으로 이격되어 마련될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)를 각각 이루는 코일 패턴(200) 중 적어도 하나는 동일 시트(100) 상에 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)의 코일 패턴(200) 중 동일 시트 상에 수평 방향으로 이격된 코일 패턴(200)은 브릿지 패턴(500)에 의해 연결될 수 있다. 한편, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)는 코일 패턴(200)의 회전 수가 다를 수 있고, 그에 따라 임피던스 및 주파수가 다를 수 있다. 예를 들어, 회전 수가 작은 코일 패턴(200)을 포함하는 노이즈 필터(2000)는 임피던스가 작고 고주파 노이즈를 차단할 수 있고, 회전 수가 큰 코일 패턴(2000)을 포함하는 노이즈 필터(2000)는 임피던스가 크고 저주파 노이즈를 차단할 수 있다.
1. 적층체
적층체(1000)는 대략 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 적층체(1000)는 수평 방향으로 서로 직교하는 일 방향 및 타 방향(예를 들어 X 방향 및 Y 방향)으로 각각 소정의 길이 및 폭을 갖고, 수직 방향(예를 들어 Z 방향)으로 소정의 높이를 갖는 대략 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 여기서, X 방향으로의 길이는 Y 방향으로의 폭과 같거나 다를 수 있고, Y 방향으로의 폭은 Z 방향으로의 높이와 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 길이, 폭 및 높이의 비는 1∼3:1:0.5∼2일 수 있다. 즉, 폭을 기준으로 길이가 폭보다 1배 내지 3배 정도 클 수 있고, 높이는 폭보다 0.5배 내지 1배일 수 있다. 이때, 길이, 폭 및 높이가 각각 다를 수 있고, 적어도 하나가 같을 수 있다. 구체적인 예로, 길이가 폭의 1.5배일 수 있고, 높이가 길이의 0.7배일 수 있다. 그러나, 이러한 X, Y 및 Z 방향의 크기는 하나의 예로서 적층형 소자가 연결되는 전자기기의 내부 구조, 적층형 소자의 형상 등에 따라 다양하게 변형 가능하다.
적층체(1000)는 복수의 시트(110 내지 190; 100)가 적층되어 형성될 수 있다. 시트(100)의 적어도 하나에 코일 패턴(200)이 형성되어 적층체(1000) 내부에 적어도 둘 이상의 노이즈 필터(2000)가 마련된다. 적층체(1000)를 이루는 복수의 시트(100)는 예를 들어 1㎛∼4000㎛의 두께로 형성될 수 있고, 3000㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 즉, 적층체(1000)의 두께에 따라 시트(100) 각각의 두께가 1㎛∼4000㎛일 수 있고, 예를 들어 1㎛∼300㎛일 수 있다. 그런데, 적층형 필터의 사이즈에 따라 시트(100)의 두께 및 적층 수 등이 조절될 수 있다. 즉, 두께가 얇거나 사이즈가 작은 소자에 적용되는 경우 시트는 얇게 형성될 수 있고, 두께가 두껍거나 사이즈가 큰 소자에 적용되는 경우 시트는 두껍게 형성될 수 있다. 또한, 시트(110 내지 190)은 소정의 두께를 가지며, 일 방향 및 이와 직교하는 타 방향으로의 길이 및 폭이 소정의 비율을 갖도록 형성된다. 예를 들어, X 방향으로의 길이과 Y 방향으로의 폭이 1∼3:1의 비율로 마련될 수 있다. 즉, 시트(100)는 길이가 폭보다 크게 마련될 수 있다. 한편, 시트(100) 중 적어도 하나는 다른 시트와 다른 두께를 가질 수 있다. 또한, 동일 시트(100) 중 적어도 일부 영역은 다른 영역과 다른 두께를 가질 수 있다.
여기서, 적층체(1000)의 최상층 및 최하층 시트, 즉 제 1 및 제 9 시트(110 및 190)은 각각 상부 커버층 및 하부 커버층일 수 있다. 또한, 제 1 및 제 9 시트(110 및 190)은 그 내측에 마련된 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180) 각각의 두께보다 두꺼울 수 있고, 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180)의 두께의 합보다 얇거나 같을 수 있다. 그리고, 제 1 및 제 9 시트(110 및 190)는 그 사이에 마련된 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180)와는 다른 재질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 9 시트(110, 190)은 자성체로 마련될 수 있고, 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180)는 비자성체로 마련될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 9 시트(110, 190)는 각각 자성체 시트가 복수 적층되어 마련될 수 있고, 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180)는 각각 적어도 하나의 비자성체 시트로 마련될 수 있다. 자성체 시트는 예를 들어 NiZnCu 또는 NiZn계 자성체 세라믹을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, NiZnCu계 자성체 시트는 Fe2O3, ZnO, NiO, CuO가 혼합되어 형성될 수 있는데, Fe2O3, ZnO, NiO 및 CuO가 예를 들어 5:2:2:1의 비율로 혼합될 수 있다. 또한, 비자성체 시트는 예를 들어 저온 동시 소결 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic; LTCC)을 이용하여 제작될 수 있다. LTCC 물질은 Al2O3, SiO2, 유리 물질을 포함할 수 있다. 한편, 비자성층, 즉 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180)는 자성체 물질이 적어도 일부 포함될 수 있다. 즉, 제 2 내지 제 8 시트(120 내지 180)를 이루는 적어도 일부 비자성체 시트에는 자성체 물질이 포함될 수 있다.
한편, 적층체(1000)는 일면에 마련된 유리질 시트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 9 시트(110, 190)의 바깥쪽 표면에 유리질 시트가 형성될 수 있다. 바깥쪽에 형성된 유리질 시트는 비자성체 시트와 동일한 성분 및 함량일 수 있으며 적어도 Al2O3, SiO2 중 어느 한 물질을 포함할 수 있다. 이렇게 형성된 유리질 시트는 적층형 필터의 강도를 높여줄수 있으며 측면의 유리질 코팅과 함께 외부의 습기를 차단하여 내습 신뢰성을 높일 수 있다. 또한 외부 전극의 글래스 성분과의 반응을 통하여 외부전극의 고착강도를 높일 수도 있다. 상기 유리질층의 두께는 커버층의 두께보다 얇게 형성된다.
2. 노이즈 필터
노이즈 필터(2000)는 상부 및 하부 커버층, 즉 제 1 및 제 9 시트(110, 190) 사이에 마련된다. 이러한 노이즈 필터(2000)는 복수의 시트(120 내지 180)에 선택적으로 형성된 복수의 코일 패턴, 수직 연결 배선, 인출 전극, 브릿지 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 시트(130 내지 180)의 상부에는 선택적으로 적어도 하나의 코일 패턴이 각각 형성되고, 시트의 적층 방향, 즉 수직 방향의 둘 이상의 코일 패턴이 전도성 물질이 매립된 홀, 즉 수직 연결 배선을 통해 연결된다. 따라서, 수직 방향으로 연결된 복수의 코일 패턴이 하나의 노이즈 필터(2000)를 형성하고, 그에 따라 수평 방향으로 적어도 둘 이상의 노이즈 필터(2100, 2200)가 형성된다. 즉, 하나의 적층형 필터 내에 적어도 둘 이상의 노이즈 필터(2000)가 마련되는데, 본 실시 예에서는 두개의 노이즈 필터(2100, 2200)가 형성된 경우를 예로 들어 설명한다. 한편, 제 1 시트(110) 하측에 마련된 제 2 시트(120)에는 코일 패턴 등의 도전층이 형성되지 않는다.
제 3 시트(130) 상에는 적어도 하나의 코일 패턴(210)과 적어도 하나의 전도성 물질이 매립된 홀(311)이 형성되고, 제 4 시트(140) 상에는 적어도 하나의 코일 패턴(220)과 적어도 둘 이상의 전도성 물질이 매립된 홀(321, 322)이 형성된다. 제 5 시트(150) 상에는 적어도 둘 이상의 코일 패턴(231, 232)과, 적어도 둘 이상의 전도성 물질이 매립된 홀(331, 332)가 형성된다. 제 6 시트(160) 상에는 적어도 둘 이상의 코일 패턴(241, 242)과, 적어도 둘 이상의 전도성 물질이 매립된 홀(341, 342)가 형성된다. 제 7 시트(170) 상에는 적어도 하나의 코일 패턴(250)과 적어도 하나의 전도성 물질이 매립된 홀(350)이 형성되고, 제 8 시트(180) 상에는 적어도 하나의 코일 패턴(260)이 형성된다. 또한, 수직 방향으로 동일 영역에 형성된 코일 패턴(200)은 중첩되어 형성될 수 있다. 즉, 제 1 코일 패턴(210), 제 2 코일 패턴(220), 제 3-1 코일 패턴(231) 및 제 4-1 코일 패턴(241)은 중첩 형성된다. 또한, 제 3-2 코일 패턴(232), 제 4-2 코일 패턴(242), 제 5 코일 패턴(250) 및 제 6 코일 패턴(260)은 중첩되도록 형성된다. 따라서, 제 5 시트(150) 상에 형성된 제 3-1 코일 패턴(231)과 제 3-2 코일 패턴(232)이 소정 간격 이격되어 형성되며, 제 6 시트(160) 상에 형성된 제 4-1 코일 패턴(241)과 제 4-2 코일 패턴(242)이 소정 간격 이격되어 형성된다.
코일 패턴(200)은 일 방향으로 회전하는 스파이럴 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 코일 패턴(210, 220)는 반시계 방향으로 회전하여 형성될 수 있고, 제 3-1 및 제 4-1 코일 패턴(231, 241)은 시계 방향으로 회전하여 형성될 수 있다. 또한, 제 3-2 및 제 4-2 코일 패턴(232, 242)은 시계 방향으로 회전하여 형성될 수 있고, 제 5 및 제 6 코일 패턴(250, 260)은 반시계 방향으로 회전하여 형성될 수 있다. 즉, 동일 노이즈 필터(2100, 2200)를 각각 이루는 복수의 코일 패턴(200) 중 적어도 하나는 반대 방향으로 회전하여 형성될 수 있다. 이때, 코일 패턴(200)은 선폭 및 간격이 동일할 수 있다. 그러나, 코일 패턴(200)은 선폭보다 간격이 더 클 수도 있다. 또한, 동일 노이즈 필터(2100, 2200)를 이루는 코일 패턴(200)은 동일한 선폭, 간격 및 길이로 형성될 수 있다. 그러나, 적어도 하나의 코일 패턴(200)이 다른 선폭, 간격 및 길이 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 그리고, 하나의 코일 패턴(200)은 적어도 일부 영역의 선폭, 간격 및 두께 중 적어도 하나가 다른 영역과 다를 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일 패턴(210)은 적어도 일 영역의 선폭이 다른 영역과 다를 수 있고, 적어도 일 영역의 간격이 다른 영역과 다를 수 있으며, 적어도 일 영역의 두께가 다른 영역과 다를 수 있다.
수직 연결 배선(300a, 300b, 300c, 300d)은 수직 방향으로 형성된 적어도 둘 이상의 코일 패턴(200)을 연결하기 위해 시트에 형성될 수 있다. 이러한 수직 연결 배선(300a, 300b, 300c, 300d)은 시트(100)의 소정 영역에 소정 크기의 관통홀이 형성되고 홀에 전도성 물질이 매립되어 형성될 수 있다. 즉, 수직 방향으로 형성된 적어도 둘 이상의 전도성 물질이 매립된 홀(300)이 연결되어 수직 연결 배선(300a, 300b, 300c, 300d)을 이룬다. 예를 들어, 제 1 전도성 물질이 매립된 홀(310)과 제 2-1 전도성 물질이 매립된 홀(321)이 연결되어 제 1 수직 연결 배선(300a)을 형성하고, 제 2-2 전도성 물질이 매립된 홀(322)과 제 3-1 전도성 물질이 매립된 홀(331)이 연결되어 제 2 수직 연결 배선(300b)을 형성할 수 있다. 제 3-2 전도성 물질이 매립된 홀(332)과 제 4-1 전도성 물질이 매립된 홀(341)이 연결되어 제 3 수직 연결 배선(300c)을 형성하고, 제 4-2 전도성 물질이 매립된 홀(342)과 제 5 전도성 물질이 매립된 홀(350)이 연결되어 제 4 수직 연결 배선(300d)을 형성할 수 있다. 한편, 전도성 물질이 매립된 홀(300)은 코일 패턴(200)의 내측에 형성될 수 있고, 적어도 일부 전도성 물질이 매립된 홀(300)은 코일 패턴(200)의 내측 시작점에 중첩되어 형성될 수 있다.
또한, 제 3 시트(130), 제 4 시트(140), 제 7 시트(170) 및 제 8 시트(180) 상에는 각각의 시트 상에 형성된 코일 패턴(210, 220, 250, 260)과 각각 연결되는 인출 전극(410, 420, 430, 440; 400)이 각각 형성된다. 즉, 제 3 시트(130)에는 코일 패턴(210)과 연결되어 외부로 인출되는 제 1 인출 전극(410)이 형성되고, 제 4 시트(140)에는 코일 패턴(220)과 연결되어 외부로 인출되는 제 2 인출 전극(420)이 형성된다. 제 7 시트(170)에는 코일 패턴(250)과 연결되어 외부로 인출되는 제 3 인출 전극(430)이 형성되고, 제 8 시트(180)에는 코일 패턴(260)과 연결되어 외부로 인출되는 제 4 인출 전극(440)이 형성된다. 인출 전극(410 내지 440; 400)는 외부 전극(3000)과 연결된다. 즉, 제 1 방향으로 인출되는 제 1 및 제 2 인출 전극(410, 420)은 각각 제 1-1 및 제 2-1 외부 전극(3110, 3210)과 연결되고, 제 2 방향으로 인출되는 제 3 및 제 4 인출 전극(430, 440)은 제 1-2 및 제 2-2 외부 전극(3120, 3220)과 각각 연결된다. 또한, 제 1 및 제 2 인출 전극(410, 420)이 일 방향으로 인출되고, 제 3 및 제 4 인출 전극(430, 440)이 일 방향과 대향되는 타 방향으로 인출된다. 동일 방향으로 인출되는 인출 전극(400)은 서로 접촉되지 않게 이격되어 형성된다.
한편, 동일 시트 상에 이격되어 형성된 코일 패턴 사이에 브릿지 패턴(500)이 형성될 수 있다. 즉, 제 5 시트(150) 상에 형성된 제 3-1 및 제 3-2 코일 패턴(231, 232) 사이에 제 1 브릿지 패턴(510)이 형성되고, 제 6 시트(160) 상에 형성된 제 4-1 및 제 4-2 코일 패턴(241, 242) 사이에 제 2 브릿지 패턴(520)이 형성될 수 있다. 브릿지 패턴(500)에 의해 동일 평면 상에 형성된 코일 패턴이 서로 연결될 수 있다. 즉, 제 1 브릿지 패턴(510)에 의해 제 3-1 및 제 3-2 코일 패턴(231, 232)이 연결되고, 제 2 브릿지 패턴(520)에 의해 제 4-1 및 제 4-2 코일 패턴(241, 242)이 연결된다. 이때, 수직 방향으로 이격된 제 1 및 제 2 브릿지 패턴(510, 520)은 서로 중첩되어 형성될 수 있고, 동일 폭 및 길이로 형성될 수 있다. 그러나, 브릿지 패턴(510, 520)는 적어도 일부가 중첩되지 않도록 형성될 수도 있으며, 폭 및 길이 중 적어도 하나가 다르게 형성될 수도 있다. 또한, 브릿지 패턴(510, 520)에 의해 적층형 필터의 주파수 특성 및 임피던스 특성을 미세 조정할 수 있다. 즉, 주파수에 따른 삽입 손실 및 임피던스 특성을 브릿지 패턴(510, 520)의 형상에 따라 0.1% 내지 5%정도 조정할 수 있다. 예를 들어, 브릿지 패턴(510, 520)의 형상에 따라 주파수 특성을 약 200㎒ 정도 조절할 수 있다. 이러한 브릿지 패턴(510, 520)의 다양한 형상에 따른 주파수 특성 및 임피던스 특성은 추후 보다 상세히 설명하겠다. 이러한 브릿지 패턴(500)은 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)의 코일 패턴(200)을 연결하고, 그에 따라 제 1 노이즈 필터(2100)의 출력과 동시에 제 2 노이즈 필터(2200)의 입력으로 작용하게 된다. 예를 들어, 제 1-1 외부 전극(3110)을 통해 입력된 신호는 제 1 코일 패턴(210), 제 3-1 코일 패턴(231), 제 1 브릿지 패턴(510), 제 3-2 코일 패턴(232) 및 제 5 코일 패턴(250)을 경유하여 제 1-2 외부 전극(3120)에 전달될 수 있다. 또한, 제 2-1 외부 전극(3210)을 통해 입력된 신호는 제 2 코일 패턴(220), 제 4-1 코일 패턴(241), 제 2 브릿지 패턴(520), 제 4-2 코일 패턴(242) 및 제 6 코일 패턴(260)을 경유하여 제 2-2 외부 전극(3220)에 전달될 수 있다. 즉, 일측 외부 전극(3000)을 통해 입력된 신호는 제 1 노이즈 필터(2100) 및 제 2 노이즈 필터(2200)를 통해 타측 외부 전극(3000)으로 전달될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 적층형 필터는 제 1 코일 패턴(210)이 수직 연결 배선(300a)을 통해 제 3-1 코일 패턴(231)과 연결되고, 제 2 코일 패턴(220)이 수직 연결 배선(300c)을 통해 제 4-1 코일 패턴(241)과 연결되어 제 1 노이즈 필터(2100)를 이룬다. 또한, 제 3-2 코일 패턴(232)이 수직 연결 배선(300b)을 통해 제 5 코일 패턴(250)과 연결되고, 제 4-2 코일 패턴(242)이 수직 연결 배선(300d)을 통해 제 6 코일 패턴(260)과 연결되어 제 2 노이즈 필터(2200)를 이룬다. 즉, 수직 방향으로 동일 위치에 형성된 복수의 코일 패턴이 하나의 노이즈 필터를 이룬다. 또한, 서로 다른 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴 중 인접한 코일 패턴은 브릿지 패턴(500)에 의해 연결된다.
여기서, 동일 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴은 동일 회전수로 형성될 수 있다. 즉, 제 1 노이즈 필터(2100)를 이루는 제 1 코일 패턴(210), 제 2 코일 패턴(220), 제 3-1 코일 패턴(231) 및 제 4-1 코일 패턴(241)이 동일 회전수로 형성될 수 있다. 또한, 제 2 노이즈 필터(2200)를 이루는 제 3-2 코일 패턴(232), 제 4-2 코일 패턴(242), 제 5 코일 패턴(250) 및 제 6 코일 패턴(260)이 동일 회전수로 형성될 수 있다. 물론, 동일 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴 중 적어도 하나가 다른 회전 수로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 노이즈 필터(2100)를 이루는 코일 패턴(200) 중 적어도 하나의 회전수가 다르게 형성될 수 있고, 제 2 노이즈 필터(2200)를 이루는 코일 패턴(200) 중 적어도 하나의 회전수가 다르게 형성될 수 있다. 또한, 서로 다른 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴은 서로 다른 회전수로 형성될 수 있다. 즉, 제 1 노이즈 필터(2100)를 이루는 코일 패턴(200)과 제 2 노이즈 필터(2200)를 이루는 코일 패턴(200)이 서로 다른 회전수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 노이즈 필터(2100)를 이루는 코일 패턴의 회전수가 제 2 노이즈 필터(2200)를 이루는 코일 패턴의 회전수보다 많을 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)를 각각 이루는 코일 패턴의 회전수의 비가 1.5:1 내지 10:1일 수 있다. 즉, 제 1 노이즈 필터(2100)를 이루는 코일 패턴의 회전수는 제 2 노이즈 필터(2200)를 이루는 코일 패턴의 회전수에 비해 1.5배 내지 10배 많을 수 있다. 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)를 각각 이루는 코일 패턴(200)의 회전 수가 각각 다름에 따라 하나의 적층형 필터가 적어도 둘 이상의 임피던스 특성을 가질 수 있다.
한편, 인출 전극(400), 브릿지 패턴(500)은 적어도 일 영역의 폭이 다른 영역과 다를 수 있고, 적어도 일 영역의 두께가 다른 영역과 다를 수 있다. 예를 들어 제 1 인출 전극(410)은 적어도 일 영역의 폭 또는 두께가 제 1 인출 전극(410)의 다른 영역과 다를 수 있고, 제 1 브릿지 패턴(510)은 적어도 일 영역의 폭 또는 두께가 제 1 브릿지 전극(510)의 다른 영역과 다를 수 있다. 또한, 수직 연결 배선을 이루는 복수의 전도성 물질이 매립된 홀(300) 중 적어도 하나는 직경이 다를 수 있다. 한편, 코일 패턴(200), 전도성 물질이 매립된 홀(300), 인출 전극(400) 및 브릿지 패턴(500)을 포함하는 도전 패턴은 동일 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전 패턴은 도전 물질, 예를 들어 금속 물질을 인쇄, 도금, 증착 등의 방법으로 형성할 수 있는데, 동일 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다.
3. 외부 전극
외부 전극(3000)은 적층체(1000)의 서로 대향되는 두 측면에 각각 마련될 수 있다. 즉, 시트들(100)의 적층 방향을 수직 방향(Z 방향)이라 할 때 적층체(1000)의 수직 방향의 대향되는 수평 방향의 서로 대향되는 제 1 및 제 2 측면에 외부 전극(3000)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 외부 전극(3000)은 적층체(1000)의 길이 방향(즉 X 방향)으로 대향되는 두 측면에 형성될 수 있다. 또한, 외부 전극(3000)은 제 1 및 제 2 측면에 두개씩 마련될 수 있다. 즉, 두개의 노이즈 필터(2100, 2200)에 대하여 제 1 및 제 2 측면에 각각 두개의 외부 전극(3000)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100)와 연결되는 제 1 외부 전극(3100:3110, 3120)이 제 1 및 제 2 측면에 서로 대향되도록 형성되고, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2200)와 연결되는 제 2 외부 전극(3200:3210, 3220)이 제 1 외부 전극(3110, 3120)과 이격되어 제 1 및 제 2 측면에 서로 대향되도록 형성된다. 이러한 외부 전극(3000)은 적층체(1000) 내부의 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200)와 연결되며, 적층체(1000) 외부에서 입력 단자 및 출력 단자에 연결될 수 있다. 예를 들어, 적층형 필터의 제 1 측면에 형성된 외부 전극(3000), 즉 제 1 외부 전극(3100)은 신호 입력 단자에 연결되고, 이와 대응되는 제 2 측면에 형성된 외부 전극(3000), 즉 제 2 외부 전극(3200)은 출력 단자, 예를 들어 시스템에 연결될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 적층체(1000)의 상부면 및 하부면으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제 1 외부 전극(3100)은 적층체(3000)의 X 방향으로 서로 대향되는 제 1 및 제 2 측면에 각각 마련되고 적층체(1000)의 Z 방향으로 서로 대향되는 두면, 즉 상부면 및 하부면에 연장 형성될 수 있다. 또한, 제 2 외부 전극(3200)은 적층체(1000)의 X 방향으로 서로 대향되는 제 1 및 제 2 면에 마련되고 적층체(1000)의 Z 방향으로 서로 대향되는 두면, 즉 상부면 및 하부면에 연장 형성될 수 있다. 따라서, 외부 전극(3000)은 적층체(1000)의 측면으로부터 상부면 및 하부면에 연장 형성되어 예컨대 "ㄷ"자 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 적어도 하나의 층으로 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 Ag, Cu 등의 금속층으로 형성될 수 있고, 금속층 상에 적어도 하나의 도금층이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 구리층, Ni 도금층 및 Sn 또는 Sn/Ag 도금층이 적층 형성될 수도 있다. 여기서, 외부 전극의 적층체(1000)와 접하는 금속층은 도금, 증착, 인쇄 등의 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 적층체(1000)와 접촉하는 금속층이 도금 공정으로 형성되는 경우 적층체 내부의 인출 전극(400)과 동일 물질로 형성될 수 있는데, 예를 들어 구리로 형성될 수 있다. 따라서, 구리 도금층은 인출 전극(400)을 시드로 하여 적층체(1000)의 표면에 성장될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 예를 들어 0.5%∼20%의 Bi2O3 또는 SiO2를 주성분으로 하는 다성분계의 글래스 프릿(Glass frit)을 금속 분말과 혼합하여 형성할 수 있다. 이때, 글래스 프릿과 금속 분말의 혼합물은 페이스트 형태로 제조되어 적층체(1000)의 서로 대향되는 두면에 도포될 수 있다. 이렇게 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)에 글래스 프릿이 포함됨으로써 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)과 적층체의 밀착력을 향상시킬 수 있고, 인출 전극(400)과 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)의 콘택 반응을 향상시킬 수 있다. 또한, 글래스가 포함된 도전성 페이스트가 도포된 후 그 상부에 적어도 하나의 도금층이 형성되어 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)이 형성될 수 있다. 즉, 글래스가 포함된 금속층과, 그 상부에 적어도 하나의 도금층이 형성되어 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 글래스 프릿과 Ag 및 Cu의 적어도 하나가 포함된 층을 형성한 후 전해 또는 무전해 도금을 통하여 Ni 도금층 및 Sn 도금층 순차적으로 형성할 수 있다. 이때, Sn 도금층은 Ni 도금층과 같거나 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 한편, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)은 2㎛∼100㎛의 두께로 형성될 수 있으며, Ni 도금층이 1㎛∼10㎛의 두께로 형성되고, Sn 또는 Sn/Ag 도금층은 2㎛∼10㎛의 두께로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 필터는 수직 방향으로 적어도 둘 이상의 코일 패턴이 연결되어 하나의 노이즈 필터를 이루고 이러한 노이즈 필터가 수평 방향으로 적어도 둘 이상 마련된다. 또한, 동일 평면 상에 서로 다른 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴이 각각 형성될 수 있고, 동일 평면 상에 형성된 코일 패턴은 브릿지 패턴에 의해 연결된다. 즉, 둘 이상의 노이즈 필터의 일부는 브릿지 패턴에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명은 하나의 적층체 내에 적어도 둘 이상의 노이즈 필터가 마련될 수 있다. 또한, 적어도 둘 이상의 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴은 서로 다른 회전수 및 길이 중 적어도 하나로 형성된다. 따라서, 둘 이상의 노이즈 필터가 서로 다른 주파수 대역의 노이즈를 각각 차단할 수 있다. 즉, 회전 수가 많은 노이즈 필터는 임피던스가 크고 저주파의 노이즈를 차단할 수 있고, 회전 수가 적은 노이즈 필터는 임피던스가 작고 고주파의 노이즈를 차단할 수 있다. 그리고, 노이즈 필터를 이루는 코일 패턴의 회전수 및 길이를 조절함으로써 임피던스를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 임피던스를 가질 수 있고 다양한 주파수의 노이즈를 차단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예 및 종래 예에 따른 적층형 필터의 특성을 비교하기 위한 그래프이다. 즉, 종래 예는 하나의 노이즈 필터만으로 구성되고, 본 발명의 실시 예는 두 개의 노이즈 필터가 마련되어 일부가 브릿지 패턴에 의해 연결된다. 종래 예의 경우(A) 삽입 손실이 약 -5㏈ 정도이고 이때의 주파수가 약 8㎓ 정도이다. 또한, 종래 예의 경우(A) 하나의 피크만 구현되므로 하나의 소자를 이용하여 둘 이상의 주파수 대역을 대응하기 불가능하다. 그러나, 본 발명의 경우(B) 삽입 손실이 약 -37㏈ 및 -32㏈정도이고 이때의 주파수가 약 2.4㎓ 및 5㎓ 정도이다. 또한, 본 발명의 경우(B) 두개의 피크를 구현할 수 있으므로 하나의 소자를 이용하여 둘 이상의 주파수 대역의 노이즈를 차단할 수 있다. 그리고, 두 피크를 합치는 방향으로 설계하는 경우 기존 상용 제품보다 더 깊은 삽입 손실 특성을 구현할 수 있다. 한편, 삽입 손실이 깊을수록 노이즈 제거 특성이 우수하고 본 발명은 종래보다 깊은 삽입 손실 특성을 가지므로 노이즈 제거 특성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 종래의 경우(A)보다 본 발명의 경우(B)의 밴드 폭이 더 넓다. 예를 들어 삽입 손실이 -30㏈의 경우 종래(A)의 밴드 폭보다 본 발명(B)의 밴드 폭이 더 넓다. 결국, 본 발명은 삽입 손실이 낮아 노이즈 제거 특성을 향상시킬 수 있으며, 밴드 폭이 넓어 다양한 주파수의 노이즈를 제거할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 적층형 필터는 노이즈 필터는 코일 패턴의 회전수를 변경하여 다양한 임피던스 및 주파수 특성을 얻을 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 변경함으로써 다양한 특성을 얻을 수 있다. 이러한 변형 예에 따른 특성 그래프를 도 6 내지 도 8에 도시하였다.
도 6은 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 5-3, 4-2 및 3-1로 변형한 경우의 주파수 특성 그래프이다. 즉, 제 1 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 5, 4 및 3으로 조절하고, 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 3, 2 및 1로 조절하였다. 도 6에 도시된 바와 같이 코일 패턴의 회전수가 변경됨에 따라 주파수 피크의 위치가 조절된다. 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 5 및 3으로 할 때 삽입 손실이 약 -37㏈ 및 -34㏈정도이고 이때의 주파수가 약 1.5㎓ 및 2㎓ 정도이다. 또한, 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 4 및 2로 할 때 삽입 손실이 약 -36㏈ 및 -32㏈정도이고 이때의 주파수가 약 1.8㎓ 및 3㎓ 정도이다. 그리고, 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 3 및 1로 할 때 삽입 손실이 약 -35㏈ 및 -25㏈정도이고 이때의 주파수가 약 2㎓ 및 4.8㎓ 정도이다.
도 7은 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 3-2 및 3-1로 변형한 경우의 주파수 특성 그래프이다. 즉, 제 1 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 3으로 고정하고, 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 2 및 1로 조절하였다. 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 3 및 2로 할 때 삽입 손실이 약 -37㏈ 및 -30㏈정도이고 이때의 주파수가 약 2㎓ 및 3㎓ 정도이다. 또한, 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 3 및 2로 할 때 삽입 손실이 약 -36㏈ 및 -25㏈정도이고 이때의 주파수가 약 2㎓ 및 5㎓ 정도이다. 즉, 약 2㎓ 부근에서 제 1 노이즈 필터의 피크가 공통적으로 형성되고 제 2 노이즈 필터의 피크는 코일 패턴의 회전수가 달라져 다른 주파수에 형성된다. 본 발명에 따른 적층형 필터는 두개의 피크가 코일 패턴의 회전수에 따라 독립적으로 움직이는 경향이 있다. 따라서, 한쪽 코일 패턴의 회전수만 변경시키면 두개중 하나의 피크만을 이동시킬 수 있어 특성 구현이 용이하다.
도 8은 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 3-1 및 3-3로 변형한 경우의 주파수 특성 그래프이다. 즉, 제 1 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 3으로 고정하고, 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 1 및 3으로 조절하였다. 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 3 및 1로 할 때 삽입 손실이 약 -35㏈ 및 -25㏈정도이고 이때의 주파수가 약 2㎓ 및 4.8㎓ 정도이다. 그런데, 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 각각 3 및 3로 할 때, 즉 제 1 및 제 2 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 동일하게 할 때 삽입 손실이 약 -42㏈이고 이때의 주파수가 약 2㎓ 정도이다. 즉, 두 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 동일하게 하면 삽입 손실이 더 깊어지고 전체적으로 밴드폭도 더 커지는 경향이 있다. 그러나, 두 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 동일하게 하면 하나의 피크만이 생성된다. 따라서, 두 노이즈 필터의 코일 패턴의 회전수를 동일하게 하여 통상적일 필터보다 깊은 삽입 손실을 구현할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 일 실시 예는 일 신호의 입력 및 출력을 이루는 제 1 코일 패턴(210)과 제 5 코일 패턴(250)이 서로 다른 시트, 즉 제 3 및 제 7 시트(130, 170) 상에 각각 마련되고, 타 신호의 입력 및 출력을 이루는 제 2 코일 패턴(220)과 제 6 코일 패턴(260)이 각각 제 4 및 제 8 시트(140, 180) 상에 각각 마련되었다. 그러나, 제 1 및 제 5 코일 패턴(210, 250)을 하나의 시트 상에 이격되도록 형성하고 제 2 및 제 6 코일 패턴(220, 260) 또한 하나의 시트 상에 이격되도록 형성할 수 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시 예가 도 9 내지 도 11에 도시되어 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 적층형 필터의 분해 사시도이고, 도 10 및 도 11은 결합 단면도이다. 여기서, 본 발명의 다른 실시 예를 결합 사시도가 도 1과 동일하고, 도 10 및 도 11은 도 1의 A-A' 및 B-B' 라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회로 회로 소자는 복수의 시트(110 내지 170; 100)가 적층된 적층체(1000)와, 적층체(1000) 내에 마련되며 각각 적어도 하나의 코일 패턴(200)을 포함하는 둘 이상의 노이즈 필터(2100, 2200; 2000)와, 적층체(1000) 외부에 형성된 외부 전극(3000)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 제 3 시트(130) 상에 제 1-1 및 제 1-2 코일 패턴(211, 212)이 소정 간격 이격되어 형성되며, 제 4 시트(140) 상에 제 2-1 및 제 2-2 코일 패턴(221, 222)이 소정 간격 이격되어 형성된다. 또한, 제 5 시트(150) 상에 제 3-1 및 제 3-2 코일 패턴(231, 232)이 소정 간격 이격되며 제 1 브릿지 패턴(510)에 의해 연결되도록 형성되며, 제 6 시트(160) 상에 제 4-1 및 제 4-2 코일 패턴(241, 242)이 소정 간격 이격되며 제 2 브릿지 패턴(520)에 의해 연결되도록 형성된다. 또한, 상측의 코일 패턴은 하측의 코일 패턴과 수직 연결 배선(300)을 통해 연결된다. 즉, 제 1-1 코일 패턴(211)은 제 1 수직 연결 배선(300a), 즉 제 1-1 전도성 물질이 매립된 홀(311) 및 제 2-1 전도성 물질이 매립된 홀(321)을 통해 제 3-1 코일 패턴(231)과 연결되고, 제 1-2 코일 패턴(212)은 제 2 수직 연결 배선(300b), 즉 제 1-2 전도성 물질이 매립된 홀(312) 및 제 2-3 전도성 물질이 매립된 홀(323)을 통해 제 3-2 코일 패턴(232)과 연결된다. 그리고, 제 2-1 코일 패턴(221)은 제 3 수직 연결 배선(300c), 즉 제 2-2 전도성 물질이 매립된 홀(322) 및 제 4-1 전도성 물질이 매립된 홀(341)을 통해 제 4-1 코일 패턴(241)과 연결되고, 제 2-2 코일 패턴(222)은 제 4 수직 연결 배선(300d), 즉 제 2-4 전도성 물질이 매립된 홀(324) 및 제 3-2 전도성 물질이 매립된 홀(332)을 통해 제 4-2 코일 패턴(242)과 연결된다. 한편, 제 1-1 코일 패턴(211) 및 제 1-2 코일 패턴(212)과 각각 연결되도록 제 1 및 제 3 인출 전극(410, 430)이 각각 형성되고 서로 대향되는 방향으로 인출되고, 제 2-1 코일 패턴(221) 및 제 2-2 코일 패턴(222)과 각각 연결되도록 제 2 및 제 4 인출 전극(420, 440)이 각각 형성되고 서로 대향되는 방향으로 인출된다. 제 1 내지 제 4 인출 전극(410 내지 440)의 인출 방향 및 외부 전극(3000)과의 연결은 본 발명의 일 실시 예와 동일하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예는 시트의 적층 수를 줄일 수 있어 적층체의 높이를 줄일 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 실시 예들에 따른 적층형 필터는 둘 이상의 노이즈 필터를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 적층형 필터는 둘 이상의 노이즈 필터와 ESD 보호부, 캐패시터 중 적어도 하나가 결합된 구조로 마련될 수도 있다. 즉, 둘 이상의 노이즈 필터와 ESD 보호부가 결합되어 적층형 필터가 구현될 수 있고, 둘 이상의 노이즈 필터와 캐패시터가 결합되어 적층형 필터가 구련될 수도 있다. 물론, 둘 이상의 노이즈 필터와 캐패시터 및 ESD 보호부가 결합될 수도 있다. 이러한 적층형 필터의 또다른 실시 예를 도 12 및 도 13에 도시하였다. 본 발명의 또다른 실시 예는 상하 인출 전극 사이에 ESD 보호 물질이 마련된 경우를 설명하지만, ESD 보호 물질을 사이에 두고 수평 방향으로 인출 전극이 마련되는 것도 가능하다. 즉, ESD 보호부는 ESD 보호 물질을 사이에 두고 인출 전극이 수직으로 마련되거나 수평으로 마련될 수 있다. 또한, 별도의 ESD 보호 물질이 마련되지 않고 인출 전극 사이에 빈 공간이 마련되어 빈 공간을 통해 방전이 이루어질 수도 있다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 적층형 필터의 결합 사시도이고, 도 13은 분리 사시도로서, ESD 보호부가 결합된 적층형 필터이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 적층형 필터는 복수의 시트가 적층된 적층체(1000)와, 둘 이상의 노이즈 필터(2100, 2200; 2000)와, 과전압으로부터 회로를 보호하기 위한 ESD 보호부(4000)와, 외부 전극(3000)을 포함할 수 있다. 여기서, 외부 전극(3000)은 적층체(1000)의 서로 대향하는 제 1 및 제 2 측면에 형성되어 둘 이상의 노이즈 필터(2000)및 ESD 보호부(4000)와 연결되는 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)과, 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)이 형성되지 않은 적층체(1000)의 서로 대향되는 제 3 및 제 4 측면에 형성되어 ESD 보호부(4000)와 연결되는 제 3 외부 전극(3310, 3320; 3300)을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시 예 및 다른 실시 예와 중복되는 내용의 설명을 생략하고 다른 내용을 중심으로 설명한다. 즉, 노이즈 필터(2000)의 설명은 일 실시 예 및 다른 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하고 ESD 보호부(4000)를 중심으로 설명한다.
ESD 보호부(4000)는 인출 전극 및 홀이 각각 선택적으로 형성된 복수의 시트(191, 192)가 적층되어 구성된다. ESD 보호부(4000)의 시트(191, 192)는 하부 커버층과 노이즈 필터 사이 또는 노이즈 필터와 상부 커버층 사이에 마련될 수 있다. 물론, ESD 보호부(4000)의 시트(191, 192)는 노이즈 필터 사이에 마련될 수도 있다. 이러한 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 ESD 보호부(4000)의 시트(191, 192)는 하부 커버층과 노이즈 필터 사이, 즉 제 8 및 제 9 시트(180, 190) 사이에 마련되는 경우를 설명한다.
시트(191)의 상면에는 복수의 인출 전극(451, 452, 453, 454; 450)이 형성된다. 복수의 인출 전극(450)은 복수의 노이즈 필터(2000)의 인출 전극(400)과 동일 위치에 형성될 수 있다. 즉, ESD 보호부(4000)의 복수의 인출 전극(450)은 복수의 노이즈 필터(2000)의 복수의 인출 전극(400)과 대응되도록 복수 형성될 수 있다. 따라서, 인출 전극(450)는 복수의 노이즈 필터(2000)의 인출 전극(400)과 함께 제 1 및 제 2 외부 전극(3100, 3200)과 접속된다. 또한, 시트(191) 상에는 복수의 홀(610 내지 640)이 형성되는데, 복수의 홀(610 내지 640)은 복수의 인출 전극(450)의 일 단부에 각각 형성될 수 있다. 또한, 복수의 홀(610 내지 640)은 각각 ESD 보호 물질에 의해 매립된다. ESD 보호 물질은 PVA(Polyvinyl Alcohol) 또는 PVB(Polyvinyl Butyral) 등의 유기물에 RuO2, Pt, Pd, Ag, Au, Ni, Cr, W 등에서 선택된 적어도 하나의 도전성 물질을 혼합한 물질로 형성할 수 있다. 또한, ESD 보호 물질은 상기 혼합 물질에 ZnO 등의 바리스터 물질 또는 Al2O3 등의 절연성 세라믹 물질을 더 혼합하여 형성할 수 도 있다. 이러한 ESD 보호 물질 이외에 다양한 보호 물질이 충진될 수 있으며, 예를 들어 다공성 절연 물질이 충진될 수 있고, 홀(610 내지 640)이 빈 개구 상태를 유지할 수도 있다.
시트(192)의 상면에는 시트(192)의 장변 방향으로 노출되는 인출 전극(460)이 형성된다. 인출 전극(460)은 시트(192)의 일 장변으로부터 이와 대향되는 타 장변으로 단변을 따라 형성될 수 있다. 이러한 인출 전극(460)은 적층체(1000)의 서로 대향되는 제 3 및 제 4 측면에 형성된 제 3 외부 전극(3300)과 연결된다. 또한, 인출 전극(460)의 소정 영역은 시트(191)의 홀들(610 내지 640)과 연결되는데, 이를 위해 홀들(610 내지 640)과 연결되는 부분은 다른 영역에 비해 폭이 넓도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 캐패시터가 더 구비될 수 있는데, 캐패시터가 더 구비되는 경우 적층체(1000) 내에 적어도 하나의 내부 전극이 마련될 수 있다. 내부 전극은 코일 패턴의 적어도 일부와 중첩되어 그 사이에 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 물론, 복수의 내부 전극을 형성하고 내부 전극들 사이에 캐패시턴스가 형성되도록 할 수도 있다. 이러한 캐패시터가 구비되는 적층형 필터는 도 12 및 도 13에 도시된 구성에서 ESD 보호부를 제외하고 내부 전극이 구비되면 되므로 상세한 설명 및 도시를 생략한다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예들에 따른 적층형 필터의 개략도로서, 제 1 및 제 2 노이즈 필터와 브릿지 패턴의 개략도이다. 또한, 도 16 및 도 17은 본 발명의 복수의 실시 예들에 따른 적층형 필터의 주파수 특성 및 임피던스 특성을 도시한 그래프이다. 즉, 도 14 및 도 15는 브릿지 패턴의 다양한 형상에 따른 적층형 필터의 개략도이고, 도 16 및 도 17은 그에 따른 주파수 특성 및 임피던스 특성을 도시한 그래프이다. 한편, 브릿지 패턴(500)은 제 1 노이즈 필터(2100)의 끝단으로부터 제 2 노이즈 필터(2200)의 끝단까지 사이에 형성될 수 있다. 즉, 제 1 노이즈 필터(2100)의 최외곽 코일 패턴의 수평 방향으로의 연장선과 제 2 노이즈 필터(2200)의 최외곽 코일 패턴의 수평 방향으로의 연장선 사이에 형성된 도전층이 브릿지 패턴(500)으로 정의될 수 있다. 또한, 실시 예 1 내지 7의 브릿지 패턴(500)은 제 1 노이즈 필터(2100)의 최외곽 코일 패턴과 수평한 제 1 영역과, 제 2 노이즈 필터(2200)의 최외곽 코일 패턴과 수직한 제 2 영역을 포함할 수 있다. 즉, 실시 예 1 내지 7은 브릿지 패턴(500)이 유사한 형상을 가지며, 노이즈 필터와의 이격 거리, 제 1 및 제 2 브릿지 패턴(510, 520)의 중첩 여부, 브릿지 패턴(500)의 폭 등을 변화시켰다. 이에 비해, 실시 예 8은 사선 방향으로 브릿지 패턴(500)이 형성되고 실시 예 9는 굴곡지게 브릿지 패턴(500)이 형성되어 브릿지 패턴(500)의 길이를 변화시켰다. 이러한 실시 예 1 내지 9의 브릿지 패턴(500)의 형상을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시 예 1은 도 14(a)에 도시된 바와 같이 브릿지 패턴(500)이 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200) 사이에서 제 1 노이즈 필터(2100)에 인접하여 형성된다. 즉, 실시 예 1은 제 1 및 제 2 브릿지 패턴이 중첩되고, 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200) 사이에서 1/3 영역의 제 1 노이즈 필터(2100)에 인접하여 브릿지 패턴이 형성된다.
실시 예 2는 도 14(b)에 도시된 바와 같이 브릿지 패턴이 제 1 노이즈 필터(2100)의 코일 패턴의 간격과 동일한 간격으로 제 1 노이즈 필터(2100)에 인접하여 형성된다.
실시 예 3은 도 14(c)에 도시된 바와 같이 브릿지 패턴이 제 2 노이즈 필터(2200)의 코일 패턴의 간격과 동일한 간격으로 제 2 노이즈 필터(2200)에 인접하여 형성된다.
실시 예 4는 도 14(d)에 도시된 바와 같이 제 1 브릿지 패턴과 제 2 브릿지 패턴이 중첩되지 않고 이격되어 형성된다. 즉, 제 1 브릿지 패턴은 제 1 및 제 2 노이즈 필터(2100, 2200) 사이의 1/3 영역에 제 1 노이즈 필터(2100)에 치우쳐 형성되고 제 2 브릿지 패턴은 1/3 영역에 제 2 노이즈 필터(2200)에 치우쳐 형성된다.
실시 예 5는 도 14(e)에 도시된 바와 같이 제 1 브릿지 패턴(510)은 제 1 노이즈 필터(2100)의 코일 패턴의 간격과 동일 간격으로 제 1 노이즈 필터(2100)에 인접하여 형성되고 제 2 브릿지 패턴(520)은 제 2 노이즈 필터(2200)의 코일 패턴과 동일 간격으로 제 2 노이즈 필터(2200)에 인접하여 형성된다.
실시 예 6은 도 15(a)에 도시된 바와 같이 브릿지 패턴의 폭을 넓게 형성한다. 즉, 제 1 및 제 2 브릿지 패턴의 폭을 동일하게 하되, 코일 패턴의 폭보다 넓게 형성한다.
실시 예 7은 도 15(b)에 도시된 바와 같이 제 2 브릿지 패턴(520)의 폭을 제 1 브릿지 패턴(510)의 폭보다 넓게 형성한다. 즉, 제 1 브릿지 패턴(510)은 코일 패턴과 동일 폭으로 형성하고 제 2 브릿지 패턴(520)은 제 1 브릿지 패턴(510)보다 넓은 폭으로 형성한다.
실시 예 8은 도 15(c)에 도시된 바와 같이 브릿지 패턴을 사선으로 형성하여 브릿지 패턴의 길이를 짧게 형성한다.
실시 예 9는 도 15(d)에 도시된 바와 같이 브릿지 패턴을 복수의 굴곡을 갖도록 형성하여 브릿지 패턴의 길이를 증가시켜 형성한다.
도 16에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예들에 따라 브릿지 패턴의 형상을 다양하게 변화시킬 경우 주파수 특성을 미세 조정할 수 있다. 즉, 삽입 손실이 약 -34㏈ 및 -28㏈정도이고 이때의 주파수가 약 2.7㎓ 및 5.1㎓ 정도에서 삽입 손실 및 주파수를 약 1% 내외로 미세하게 조절할 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따라 브릿지 패턴의 형상을 다양하게 변화시킬 경우 임피던스 특성을 미세 조정할 수 있다. 상기한 바와 같이 브릿지 패턴의 길이, 브릿지 패턴과 노이즈 필터와의 이격 거리, 둘 이상의 브릿지 패턴의 중첩 여부 등의 브짓지 패턴의 형상 변형에 의해 주파수 및 임피던스의 미세 조정이 가능하다. 브짓지 패텬의 형상 변형에 따라 주파수 및 임피던스 특성이 크게 변화되지 않지만, 실제 제품을 설계할 때 요구되는 스펙을 만족하기 위해 미세 조정이 필요한 경우가 있고, 이 경우 브릿지 패턴의 변형은 상당히 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1000 : 적층체 2000 : 노이즈 필터
3000 : 외부 전극

Claims (12)

  1. 복수의 시트가 적층된 적층체;
    상기 적층체 내에 마련되며, 각각 복수의 코일 패턴을 구비하는 둘 이상의 노이즈 필터;
    상기 둘 이상의 노이즈 필터의 적어도 일부를 서로 연결하는 브릿지 패턴; 및
    상기 적층체 외부에 마련되어 상기 둘 이상의 노이즈 필터와 연결된 외부 전극을 포함하고,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터의 각각의 일부 코일 패턴은 동일 평면 상에 이격되어 마련되고, 상기 동일 평면 상에 이격되어 마련되는 코일 패턴들은 상기 브릿지 패턴에 의해 서로 연결되며,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터의 임피던스 및 주파수 특성을 조절하도록 상기 동일 평면 상에 이격되어 마련되는 코일 패턴과 상기 브릿지 패턴의 이격 거리를 조절하는 적층형 필터.
  2. 복수의 시트가 적층된 적층체;
    상기 적층체 내에 마련되며, 각각 복수의 코일 패턴을 구비하는 둘 이상의 노이즈 필터;
    상기 둘 이상의 노이즈 필터의 적어도 일부를 서로 연결하는 브릿지 패턴; 및
    상기 적층체 외부에 마련되어 상기 둘 이상의 노이즈 필터와 연결된 외부 전극을 포함하고,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터의 각각의 일부 코일 패턴은 동일 평면 상에 이격되어 마련되고, 상기 동일 평면 상에 이격되어 마련되는 코일 패턴들은 상기 브릿지 패턴에 의해 서로 연결되며,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터의 임피던스 및 주파수 특성을 조절하도록 상기 브릿지 패턴의 형상을 변화시키는 적층형 필터.
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터는 수평방향으로 이격되도록 마련되고,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터 각각의 상기 코일 패턴은 회전수 및 길이 중 적어도 하나가 다른 적층형 필터.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터는 수평방향으로 이격되도록 마련되고,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터 각각의 상기 코일 패턴은 회전수 및 길이 중 적어도 하나가 다른 적층형 필터.
  5. 청구항 4에 있어서, 동일 노이즈 필터를 이루는 상기 복수의 코일 패턴은 적어도 하나가 회전수, 길이, 선폭 및 간격 중 적어도 하나가 다른 적층형 필터.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 브릿지 패턴은 둘 이상이 상기 시트의 적층 방향으로 이격되도록 마련되는 적층형 필터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    둘 이상의 상기 브릿지 패턴은 적어도 일부가 중첩되거나 이격되도록 형성되는 적층형 필터.
  8. 청구항 7 에 있어서,
    상기 브릿지 패턴은 상기 동일 평면 상에 이격되어 마련되는 코일 패턴들 중 어느 하나에 인접하도록 형성되는 적층형 필터
  9. 청구항 8에 있어서,
    둘 이상의 상기 브릿지 패턴 중 적어도 어느 하나는 상기 동일 평면 상에 이격되어 마련되는 코일 패턴들의 폭보다 크게 형성되는 적층형 필터.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 브릿지 패턴은 적어도 일부에 굴곡을 갖도록 형성되는 적층형 필터.
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 둘 이상의 노이즈 필터는 서로 다른 임피던스 및 주파수 특성을 갖는 적층형 필터.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 적층체 내에 마련된 과전압 보호부 및 캐패시터 중 적어도 하나를 더 포함하는 적층형 필터.
KR1020180131914A 2017-11-30 2018-10-31 적층형 필터 KR102122026B1 (ko)

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