KR200454577Y1

KR200454577Y1 - 에어 갭 과전압 보호소자를 가지는 적층 칩형 ｌｃ 필터

Info

Publication number: KR200454577Y1
Application number: KR2020080011025U
Authority: KR
Inventors: 셩-푸 수
Original assignee: 인파크 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2011-07-12
Also published as: KR20090007726U; JP3146749U; TWM347755U

Abstract

과전압 보호와 LC필터의 2개의 기능을 겸한, 신호의 고속도 전파 중에 조우하는 정전 방전과 전자 간섭을 한번에 해결할 수 있는 장치의 개발.

하부기판의 상부 표면에 하나의 십자형 전극층을 설치하고, 그 임의의 1방향의 전극선의 양단에 에어 갭을 설치하여 과전압 보호소자로 하며, 또 하나의 중간기판을 준비하고, 그 위에 사행 형상(meandering)으로 왕복하거나 또는 입체의 와상 구조 인덕턴스를 형성하여 하부기판 상의 전극층과의 사이에 커패시턴스를 형성한, 에어 갭 과전압 보호소자를 가지는 적층 칩형 LC필터를 제공한다.

Description

에어 갭 과전압 보호소자를 가지는 적층 칩형 ＬＣ 필터{Stacked chip LC filtering device with air gap structure for overvoltage protection}

본 고안은 적층 칩형 LC필터에 관한 것으로, 특히 LC필터와 에어 갭 과전압 보호소자를 하나로 조합하여 구성된, 에어 갭 과전압 보호소자를 가지는 적층 칩형 LC필터에 관한 것이다.

현재의 전자제품은 신호를 고속도로 전송하는 것에 중점을 두고 있다. 그리고, 정전방전(ESD)의 과전압 보호장치 특성에 대한 요구는 특별히 엄격하다. 커패시턴스값이 낮은 과전압 보호장치는, 전파속도가 빠른 고주파 신호의 감쇠를 회피할 수 있다. 대기 중의 잡음신호는 커플링 작용에 의해 회로에 커플링되어 출현하므로, IC의 신호 오인을 유도한다. 따라서, 필터와 과전압 보호의 조합은 신호의 고속 전파에 있어서 매우 중요하게 된다.

이상의 사정을 감안하여, 과전압 보호장치와 LC필터의 2개의 기능을 겸한 장치를 개발하여 신호의 고속도 전파 중에 조우하는 정전 방전과 전자 간섭(EMI)을 한번에 해결하는 것을 본 고안의 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 수단으로서 본 고안에서는, 복수의 기판을 수직으로 적층한 LC필터에 있어서, 그 상부 표면을 하나의 그루브로 절개된 전극층을 가지고, 그루브를 그 내부에까지 신장시킨 하부기판, 하부기판의 그루브에 대응한 위치에 그 폭과 길이가 하부기판의 그루브와 같은 그루브를 형성하고, 이에 의해, 하부기판과의 사이에 에어 갭이 있는 전극을 구성한 중간기판, 중간기판 상부에 설치된 제2 중간기판, 제2 중간기판 상부를 덮은 상부기판을 포함하고, 제2 중간기판과 상부기판의 사이에는 인덕티브한 금속층이 설치되고, 금속층이 형성된 방향은 하부기판 상의 그루브를 가지는 전극층의 방향과 일치하여 인덕턴스로서 작용하며, 또한 금속층은 하부기판의 전극층과의 사이에 커패시턴스를 형성한, 에어 갭 과전압 보호소자를 가지는 적층 칩형 LC필터를 제공한다.

또한, 이 하부기판과 중간기판의 사이에 형성된 에어 갭은 상하의 그루브의 사이에 형성된 것으로, 하부기판, 전극층 및 상부기판에 포위되어 있도록 구성하였다.

또한, 하부기판에 설치된 전극층은 십자형을 이루고, 전송선과 접지선을 포 함하며, 그루브는 전송선 상에 형성되어 있다.

또한, 제2 중간기판과 상부기판의 사이에 형성된 인덕티브한 금속층은 사행 형상으로 왕복하는 형태를 이루고 있다.

또한, LC필터의 인덕턴스는 중간기판의 층수 또는 두께를 조정하여 증가할 수 있다.

또한, 금속층은 제2 중간기판의 상부 표면 또는 상부기판의 하부 표면에 형성되어 있다.

또한, 금속층은 다단식으로 분할하여 입체의 와상 구조로 형성해도 된다.

또한, 입체 와상 구조의 금속층은, 제2 중간기판 상에 형성되고, 인덕턴스만으로서 기능하는 제1 단의 와상 금속층과, 제2 중간기판 상에 설치된 제3 중간기판의 판면 상에 형성되고, 인덕턴스로서 기능할 수 있는 제2 단의 와상 금속층을 연결하여 구성하였다.

또한, 제2 중간기판과 상기 제3 중간기판의 사이에 금속층을 관통하는 기판을 설치하여 양단의 금속층 사이의 거리를 연장하고, 인덕턴스를 조정하였다.

또, 본 고안의 LC필터의 더욱 상세한 특징, 이점이나 응용에 관해서는, 본 명세서에 첨부한 도면을 참조하여 이하 설명하는 본 고안의 실시예를 보기 바란다.

본 고안에 관한 장치는, 정교한 구성으로 과전압, 특히 정전 방전 보호와 LC필터의 2개의 기능을 겸비하여 신호의 고속도 전파 중에 조우하는 정전 방전과 전자 간섭을 한번에 해결할 수 있는 효과가 있다. 본 고안은 형태에 있어서 확실히 창의성이 있을 뿐만 아니라, 종래의 유사 장치에 비해 상술한 기능을 추가할 수 있고, 신규성 및 진보성의 법정 실용신안 등록청구의 요건에 충분히 합치되는 것이라고 생각한다.

본 고안에 관한 적층 칩형 LC필터는 주로 하부기판의 상부 표면에 하나의 십자형 전극층을 설치하고, 그 임의의 1방향의 전극선의 양단에 각각 에어 갭을 설치하여 과전압 보호소자로 하였다. 또, 하나의 중간기판을 준비하고, 그 위에 사행 형상(meandering)으로 왕복하거나 또는 입체의 와상 구조 인덕턴스를 형성하여 하부기판 상의 전극층과의 사이에 커패시턴스를 형성한 것이다.

도 1, 2를 참조하자. 본 고안에 관한 적층 칩형 LC필터는, 하기의 부품을 포함하고 있다.

하부기판(1). 그 상부 표면에는 십자형의 전극층(2)이 형성되고, 그 전극층(2)은 전송선과 접지선의 전극을 포함한다. 전극선을 따라 2개의 제1 그루브(21, 22)가 형성되어 전극층(2)을 절개하고, 또 하부기판(1)의 내부까지 연장되어 있다.

제1 중간기판(3)의 판면 상에는 2개의 아래로 향하여 관통한 제2 그루브(31, 32)가 형성되고, 양자의 위치는 하부기판(1) 상의 제1 그루브(21, 22)와 대응하며, 그 폭과 길이도 제1 그루브(21, 22)와 서로 같다.

제2 중간기판(4)은 제1 중간기판(3) 상에 설치되고, 그 상부 표면에는 왕복 형상의 금속층(41)이 형성되며, 전송선을 2 부분으로 분할하고 있다. 전송선의 양단은 전극층(41)이 되고, 전극층(41)의 방향은 하부기판(1) 상의 에어 갭(210, 220)이 있는 전극층의 방향과 일치한다.

상부기판(5)은 제2 중간기판(4)을 덮고 있다.

상부기판(5)은 제2 중간기판(4)과 제1 중간기판(3)을 덮는 것 외에, 하부기판(1)까지 덮은 후, 외부전극을 덮어 필터와 에어 갭(210, 220) 과전압 보호를 겸한 장치를 구성하는 것이다.

도 3을 참조하자. 본 고안에 관한 LC필터는, 그 제2 중간기판(4) 상의 금속층(41)이 인턱티브(inductive)이기 때문에, 제2 중간기판(3)과 하부기판(1)의 전극층(2)의 사이에 커패시턴스를 형성할 수 있기 때문에, LC타입(inductive-capacitive type)의 필터가 구성된다. 십자형 전극층(2)의 전극 상에 형성된 2개의 제1 그루브(21, 22)에 의해, 전극층(2)을 절개하고, 하부기판(1)의 내부에까지 연장하며, 과전압 보호기능을 가진 에어 갭(210, 220)을 형성한다.

본 고안에 관한 LC필터는 도 1과 도 2에 나타낸 조합 외에, 또한 도 4에 나타내는 바와 같이, 인덕티브한 왕복 사행 형상의 금속층(51)을 상부기판(5)의 하부 표면에 형성한다. 조합시에, 상부기판(5)으로 직접 제1 중간기판(3)을 위에서 덮고 LC필터를 형성하는 것이다.

본 고안의 제2 실시예를 도 5, 6, 7에 나타낸다. 이 실시예에서의 본 장치는, 하기의 부품을 포함하고 있다.

하부기판(100)의 표면에 형성된 십자형의 전극층(110). 이 전극층(110)의 임의의 1방향 전극선 상에 2개의 그루브(111, 112)를 형성하고, 전극층(110)을 절개하여 하부기판(100)의 내부까지 연장한다. 제1 중간기판(200) 상의 대응한 위치에 폭과 길이가 제1 그루브(111, 112)와 서로 같은 제2 그루브(201, 202)를 형성한다. 이에 따라, 에어 갭(1110, 1120)이 형성된다.

제2 중간기판(300). 그 표면에는 인덕티브의 평면 금속을 와상으로 구성하고 있다. 제2 기판(300) 상에 인덕턴스로서 1단의 와상 금속층(400)을 형성하고, 그것에 입력단(401)을 설치한다.

제3 중간기판(500)은 제2 중간기판(300) 상에 설치된다. 그 대응한 제2 중간기판(300)의 금속층(400)의 입력단으로부터 떨어진 위치에 아래로 향하여 관통한 금속공층(501)이 설치되어 있다.

제4 중간기판(600). 이 기판 상은 인덕턴스로서의 다른 1단의 와상 금속층(610)이 형성되고, 그 1단에는 아래로 향하여 관통한 금속층(620)이 설치되며, 제3 중간기판(500)의 금속공층(501)과 제2 중간기판(300)의 금속층(400)의 입력단이 아닌 단자와 접속하고, 와상 금속층(610)의 1단을 출력단(630)으로 하고 있다. 이러한 입체 와상 인덕턴스를 구성하고, 1단 높은 인덕턴스를 제공하며, 또한 필요한 인덕턴스값에 따라 권선의 수를 증가할 수 있는 것이다.

제4 중간기판(600) 상을 덮는 상부기판(700).

도 8은 본 고안의 제2 실시예에 국부의 변경을 가한 설명도이다. 이 도면에 의하면, 제3 중간기판(500)은 사용되지 않고, 제4 중간기판(600)의 와상 금속층(610) 아래로 향하여 관통한 1단의 금속공층(620)을 직접 이용하며, 제2 중간기판(300)의 금속층(400)의 입력단이 아닌 단자와 접속하여 입체 와상 인덕턴스를 구성하고 있다.

또는 도 9에 나타내는 바와 같이, 제4 중간기판(600)을 사용하지 않고, 상부 기판(700)의 하표면에 직접 인덕턴스라고 하는 다른 1단의 와상 금속층(710)을 형성하며, 그 1단을 제3 중간기판(500)의 금속공층(501)과 제2 중간기판(300)의 금속층(400)의 입력단이 아닌 단자와 접속하여 입체 와상 인덕턴스를 구성하는 것이다.

본 고안에 관한 전극층은 금, 은, 팔라듐, 백금, 텅스텐, 구리 등의 금속 중의 1종, 또는 그 중의 금속을 임의로 조합한 합금, 또는 혼합재료로 형성된다. 그루브를 절개하여 형성된 전극층은 각각 첨단형상으로 하여 방전의 기능을 가지게 해도 된다.

본 고안에 관한 기판은 각각 절연재료로 적층식 박막(multilayer thin film)에 형성된다. 절연재료는 적어도 알루미늄 원소, 예를 들어 Al₂O₃ 중의 Al, 티탄 원소 또는 실리콘 원소 중의 하나를 포함하고 있다.

이상 상세한 설명은 본 고안의 실행 가능한 실시예에 덧붙인 구체적 설명이다. 단, 이들의 실시예는 본 고안의 특허청구범위를 제한하는 것은 아니며, 거의 본 고안의 기술정신을 벗어나지 않고 이루어진 동등한 효과의 실시 또는 변경은 전부 본 고안의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 한다.

도 1은 본 고안에 관한 LC필터의 제1 실시예에서의 분해 평면도이다.

도 2는 본 고안에 관한 LC필터의 제1 실시예에서의 입체 분해도이다.

도 3은 본 고안에 관한 LC필터의 제1 실시예에서의 단면도이다.

도 4는 본 고안에 관한 LC필터의 제1 실시예에서의 다른 하나의 조합도이다.

도 5는 본 고안에 관한 LC필터의 제2 실시예에서의 분해 평면도이다.

도 6은 본 고안에 관한 LC필터의 제2 실시예에서의 입체 분해도이다.

도 7은 본 고안에 관한 LC필터의 제2 실시예에서의 단면도이다.

도 8은 본 고안에 관한 LC필터의 제2 실시예에서의 다른 하나의 조합도이다.

도 9는 본 고안에 관한 LC필터의 제2 실시예에서의 또 다른 하나의 조합도이다.

<부호의 설명>

1: 하부기판 201, 202: 제2 그루브

2: 십자형 전극층 300: 제2 중간기판

21, 22: 제1 그루브 400: 와상 금속층

3: 중간기판 401: 입력단

31, 32: 제2 그루브 500: 제3 중간기판

4: 제2 중간기판 501: 금속공층

41: 왕복식 금속층 600: 제4 중간기판

5: 상부기판 610: 와상 금속층

100: 하부기판 620: 금속층

110: 십자형 전극층 630: 출력단

111, 112: 제1 그루브 700: 상부기판

200: 중간기판 710: 와상 금속층

Claims

복수의 기판을 수직으로 적층한 LC필터에 있어서,

하부기판으로서, 자신의 상부 표면에 제1 그루브로 절개된 전극층을 가지고, 상기 제1 그루브가 자신의 내부까지 신장된 상기 하부기판;

상기 하부기판의 상기 제1 그루브에 대응한 위치에 그 폭과 길이가 상기 하부기판의 제1 그루브와 같은 제2 그루브를 포함하는 제1 중간기판;

상기 제1 중간기판 상을 덮은 제2 중간기판;

상기 제2 중간기판 상을 덮은 상부기판;을 포함하고,

상기 제1 및 제2 그루브는 에어 갭을 형성하고, 상기 에어 갭은 상기 전극 층을 관통하고, 이에 따라 상기 전극층은 상기 에어 갭을 가지는 전극을 포함하고,

상기 제2 중간기판과 상부기판의 사이에는 인덕티브한 금속층이 설치되고, 상기 금속층이 형성된 방향은 상기 하부기판 상의 상기 제1 그루브를 가지는 전극층의 방향과 일치하여 인덕턴스로서 작용하며, 또한 상기 금속층은 상기 하부기판의 전극층과의 사이에 커패시턴스를 형성한, 에어 갭 과전압 보호소자를 가지는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 에어 갭은 상기 하부기판, 상기 전극층 및 상기 제2 중간기판으로 둘러싸여진 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 하부기판에 설치된 상기 전극층은 십자형을 이루고, 전송선과 접지선을 포함하며, 상기 제1 그루브는 상기 전송선 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 제2 중간기판과 상부기판의 사이에 형성된 인덕티브한 상기 금속층은 사행 형상으로 왕복하는 형태인 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 LC필터의 인덕턴스는 상기 중간기판의 층수 또는 두께를 조정하여 증가할 수 있는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 인덕티브한 금속층은 상기 제2 중간기판의 상부 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 인덕티브한 금속층은 상기 상부기판의 하부 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 인덕티브한 금속층은 다단식으로 분할하여 입체의 와상(渦狀) 구조로 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제8항에 있어서,

상기 입체 와상 구조의 금속층은, 상기 제2 중간기판 상에 형성되고, 인덕턴스만으로서 기능하는 제1 단의 와상 금속층과, 상기 제2 중간기판 상에 설치된 제3 중간기판의 판면 상에 형성되며, 인덕턴스로서 기능할 수 있는 제2 단의 와상 금속층을 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제9항에 있어서,

상기 제2 중간기판과 상기 제3 중간기판의 사이에 상기 금속층을 관통하는 기판을 설치하여 양단의 금속층 간의 거리를 연장하고, 인덕턴스를 조정하는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 전극층은 금, 은, 팔라듐, 백금, 텅스텐, 구리 등의 금속 중의 1종, 또는 그 중의 금속을 임의로 조합한 합금, 또는 혼합재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제1항에 있어서,

상기 기판은 절연재료 또는 페로일렉트릭 재료인 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.
제12항에 있어서,

상기 절연재료는 적어도 알루미늄 원소, 티탄 원소 또는 실리콘 원소 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 칩형 LC필터.