KR20090038682A - 자성체 및 유전체 복합 전자 부품 - Google Patents

자성체 및 유전체 복합 전자 부품 Download PDF

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Abstract

복수의 자성체 시트가 적층된 제1영역과, 복수의 유전체 시트가 적층된 제2영역과, 상기 제1영역과 제2영역 사이에 삽입된 중간층으로서 상기 제1영역과 제2영역을 동시 소성할 때 물질의 확산을 방지하는 Zn-Ti 계 물질이 포함되어 있는 제3영역을 포함하며, 상기 제1영역, 제2영역 및 제3영역은 하나의 단일 몸체로 일체화되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품을 제공한다. 본 발명에 따르면, 바리스터 기능을 포함하는 저대역 필터를 구현하여 EMI 기능과 더불어 ESD 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 복합 기능의 단일 칩 전자 부품을 간단한 공정으로 제조할 수 있고, 자성체 및 유전체를 구성하는 이종 물질 사이에서 상호 확산을 방지하여 제품의 내구성 및 전기적 특성을 확보할 수 있다.
복합 부품, EMI, 바리스터, ESD, 칩 타입 전자 부품

Description

자성체 및 유전체 복합 전자 부품{MAGNETIC AND DIELECTRIC COMPOSITE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 자성체 및 유전체 복합 전자 부품에 관한 것으로, 인덕터 기능의 자성체와 커패시터 및 바리스터 기능의 유전체가 일체화된 적층형 칩 타입 전자 부품을 제안한다.
전자회로에서 수동 소자로 사용되는 저항(R), 커패시터(C), 인덕터(L)는 각각의 고유한 기능과 역할을 갖기도 하지만, 상호 결합되어 새로운 회로적 기능을 수행하기도 한다. 예를 들어 커패시터는 기본적으로 직류를 차단하고 교류 신호는 통과시키는 역할을 하지만, 시정수 회로, 시간 지연 회로, RC 필터 및 LC 필터를 구성하기도 하며, 커패시터 자체로 노이즈(Noise)를 제거하는 역할을 하기도 한다. 인덕터의 경우는 고주파 노이즈(Noise)의 제거, 임피던스 정합 등의 기능을 수행한다.
한편, 바리스터는 인가전압에 따라 저항이 변하기 때문에 과전압(서지 전압) 및 정전기로부터 중요 전자 부품과 회로를 보호하는 보호용 소자로 널리 사용되고 있다. 즉, 과전압이나 낙뢰 등에 의하여 바리스터의 양단에 과전압이 걸리면 바리 스터의 저항이 급격히 감소하여 다른 소자에는 전류가 흐르지 않게 되어 회로가 과전압으로부터 보호된다.
바리스터는 최근에 전자기기의 소형화에 대응하여 고집적 회로 칩 소자 등을 정전기 및 과전압으로부터 보호하기 위하여 소형화, 어레이화 되는 추세에 있다. 또한, 바리스터는 다른 소자와 결합되어 복합 기능을 수행할 수도 있다. 바리스터와 저항 소자가 결합되면 과전압으로부터의 중요한 전자 부품이나 회로를 효율적으로 보호할 수 있으며, 바리스터와 인덕터가 결합되면 노이즈 성분을 제거할 수 있어, 전자 부품이나 회로의 안정된 동작을 확보할 수 있다.
과전압이 인가되지 않은 상태에서 저항-바리스터 결합 소자는 저항-커패시터의 결합 소자 기능을 수행한다. 또한 인덕터-바리스터의 결합은 과전압이 인가되지 않은 상태에서 고주파 노이즈 제거 특성이 양호한 인덕터-커패시터로 이루어지는 파이(π)형 또는 엘(L)형 필터를 구현할 수 있다.
이러한 저항-바리스터 결합 소자나 인덕터-바리스터 결합 소자는 회로 내의 이상 과전압이 유입되면 즉시 바리스터의 기능이 발현되어 상술한 바와 같이 과전압을 차단하게 된다. 일반적으로 대표적인 수동소자인 저항, 인덕터, 커패시터 이 세 소자의 적절한 결합으로 회로 내에서 임피던스 매칭 및 고주파-저주파 노이즈 제거 혹은 특정 주파수대의 신호를 선택하는 기능을 수행할 수 있다.
이와 같은 복합 소자는 각각의 부품을 인쇄회로기판 등에 별도로 실장한 후 배선 등에 의하여 연결함으로써 복합 기능을 구현할 수 있다. 그러나, 개별 소자를 실장하는 것은 실장 면적을 증대시키므로 각종 응용기기의 소형화에 부응할 수 없 다.
따라서, 복합 기능의 단일 부품의 구현이 요구된다. 그런데, 단일 재료를 사용한 복합 부품은 다양한 기능을 수행하는데 한계가 있다. 예를 들어, LC 필터 기능에 ESD 억제 역할의 바리스터 기능을 포함하는 복합 부품으로서, 저항과 커패시터(바리스터) 필터가 제안된 바 있다. 그러나, 이 필터는 저항 성분에 의해 발생되는 신호 및 전력 손실과 제조 공정이 복잡하다는 문제가 있다.
한편, ESD 억제 뿐만 아니라 보다 광범위한 주파수 대역에서 노이즈를 제거할 수 있는 인덕터와 커패시터(바리스터) 복합 부품이 요망되고 있다. 이와 같은 복합 부품으로서, 단일의 유전체 재료를 적용하여 100nH 미만의 저용량 인덕터와 바리스터가 복합된 부품을 구현할 수 있으나, 이 경우 고주파 대역에서만 노이즈 제거가 가능하다는 한계가 있다.
자성체 재료와 유전체 재료를 사용하여 (5μH 미만의) 고용량 인덕터와 바리스터가 복합화된 부품을 고려해볼 수 있다. 그러나, 이러한 복합 부품은 자성체 재료와 유전체 재료를 접합한 후 고온에서 열처리할 때, 소성 과정에서 이종 재료 간 상호 확산이 발생되어 최종 부품의 전기적 특성 및 내구성이 저하될 수밖에 없다.
또한, 이종의 재료를 적층하여 동시 소성하는 경우 이종 재료 간의 수축율을 정합시키기 곤란하여 단일 재료로 각각의 부품을 제조하는 경우와 비교할 때 제조 공정 조건을 제어하기가 매우 어렵다.
결국, 이종 재료를 일체화시켜 하나의 복합 부품을 제조하는 것은 부품의 안정된 특성 확보가 어렵고, 수율이 좋지 못할 뿐만 아니라 제조 비용이 상승하여 부 품의 신뢰성 및 생산성 측면에서 해결해야할 문제가 많다고 할 수 있다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 이종 재료가 복합화된 전자 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전기적 특성과 기계적 특성이 우수한 단일의 복합 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광범위한 주파수 대역에서 노이즈 제거 특성이 우수할 뿐만 아니라, 바리스터 기능을 수행할 수 있는 복합 부품을 제공하는 것이다.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 후술하는 상세한 설명에서 더욱 구체적으로 제시될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수의 자성체 시트가 적층된 제1영역과, 복수의 유전체 시트가 적층된 제2영역과, 상기 제1영역과 제2영역 사이에 삽입된 중간층으로서 상기 제1영역과 제2영역을 동시 소성할 때 물질의 확산을 방지하는 Zn-Ti 계 물질이 포함되어 있는 제3영역을 포함하며, 상기 제1영역, 제2영역 및 제3영역은 하나의 단일 몸체로 일체화되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품을 제공한다.
상기 제3영역은 단일 시트 또는 복수의 시트가 적층된 혼합 시트로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 ~ 1.0 mol의 ZnO 와 0.5 ~ 1.0 mol의 TiO2 를 포함하는 분말로 형성된다. 상기 제3영역은 0.1 ~ 0.35 mol의 Bi2O3 를 더 포함할 수 있으며, 0.1 mol 이하의 NiO 및/또는 0.1 mol 이하의 MnCO3 를 더 포함할 수 있다.
상기 전자 부품은 자성체로 구성되는 제1영역 및 제2영역의 시트에 하나의 전극 패턴이 형성되어 단일 칩 형태로 구성될 수도 있고, 복수의 전극 패턴이 형성되어 어레이 타입 칩(다련 칩)으로 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 전자 부품은 회로적으로 볼 때 하나의 인덕터를 사이에 두고 입력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하며 출력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 등가회로로 표현될 수 있다. 또한, 하나의 인덕터의 일측에 예를 들어 입력단 측에만 또는 출력단 측에만 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하고, 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 등가회로로 표현될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제3영역은 Zn-Ti 계 물질이 시트 전체적으로 형성될 수도 있고, 시트에 국부적으로 형성되고 나머지 부분은 유전체나 자성체 물질로 구성될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 인덕터와 바리스터가 복합화된 적층형 칩 타입 전자 부품을 제공한다. 바리스터 기능을 포함하는 저대역 필터(low pass filter)를 구현하여 EMI(electromagnetic interference) 기능과 더불어 ESD(electrostatic discharge) 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, LC 필터 기능에 ESD 보호 역할의 바리스터 기능을 포함하는 복합 기능의 단일 칩(one chip) 전자 부품을 간단한 공정으로 제조할 수 있고, 자성체 및 유전체를 구성하는 이종 물질 사이에서 상호 확산을 방지하여 제품의 내구성 및 전기적 특성을 확보할 수 있다.
본 발명은 인쇄회로기판 등에 별도로 실장하던 인덕터와 바리스터를 일체화시켜 하나의 부품으로 구성한 복합 전자 부품에 관한 것으로, 각종 전자기기의 소형화에 기여할 수 있다.
본 발명에서는 자성체 재료와 유전체 재료의 접합 시 중간층으로서 접합성과 확산 방지를 위한 재료를 삽입함으로써 최종 부품의 안정된 특성을 확보하며, 자성체 재료 및 바리스터 재료의 성분 조절을 통한 수축율을 제어하여 기계적인 결함 이 개선되도록 하였다.
본 발명에 사용된 자성체 재료는 예를 들어 Fe-Ni-Zn을 주성분으로 하는 페라이트(ferrite)계 물질을 사용할 수 있으며, 구성 성분 및 함량을 조절하여 필요로 하는 인덕턴스를 제어할 수 있다. 또한, 각종 첨가제(예를 들어, Bi, Co, Si, 또는 Cu 등의 산화물)를 부가하여 접합성 및 소성 시 수축율을 제어할 수 있다.
본 발명에 사용되는 유전체(바리스터) 재료는 예를 들어 ZnO를 주성분으로 하며 각종 첨가제(예를 들어, Bi, Sb, Ag, Mn, Co, Zr, Cr, 또는 Al 등의 산화물) 를 부가하여 필요로 하는 바리스터 특성을 구현하고 접합성 및 수축율을 제어할 수 있다.
자성체 재료와 유전체 재료 간의 접합 시 각 성분 간의 확산 방지와 접합 강도 개선을 위한 중간층 재료로는 Zn-Ti를 주성분으로 하며, 각종 첨가제(예를 들어, Ni, Bi, 또는 Mn 등의 산화물)를 부가하여 이종 물질 간의 확산을 제어하고 또한 소성 시 수축율을 제어하여 이종 물질 간 접합 강도를 향상시킨다.
구체적으로 상기 중간층은 0.5 ~ 1.0 mol의 ZnO 와 0.5 ~ 1.0 mol의 TiO2 를 포함하는 분말로 형성될 수 있다. Zn-Ti 계 물질은 자성체 재료와 유전체 재료 간의 이종 접합 시 소성 과정에서 Fe 이온, Ti 이온 등이 확산되는 것을 방지한다. ZnO과 TiO2 가 0.5 mol 이하일 경우, Fe 이온 차단 효과가 미약하여 복합 부품의 바리스터 특성이 저하되는 것을 확인하였다. 한편, ZnO과 TiO2 가 1 mol 을 초과하여 과다하게 포함되는 경우 Ti 이온 확산에 의하여 바리스터 특성이 저하됨을 확인하였다.
상기 중간층은 0.1 ~ 0.35 mol의 Bi2O3 를 더 포함할 수 있으며, 0.1 mol 이하의 NiO 및/또는 0.1 mol 이하의 MnCO3 를 더 포함할 수 있다. Bi2O3 는 소결 조제로서 소결 온도 및 수축율을 제어하는 기능을 수행한다. NiO의 경우 절연 효과를 부여하며, MnCO3 의 경우 자화 방지 및 광택 효과를 부연한다.
본 발명에 있어서 상기 중간층을 구성하는 물질은 각각의 조성 성분을 혼합하여 하소하고, 분쇄하여 복합화된 분말을 얻은 후 시트 형태로 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 중간층을 구성하는 물질을 하나의 시트 전체적으로 구성할 수도 있고, 자성체 재료 또는 유전체 재료와 더불어 하나의 시트를 구성하여 (자성체 및 유전체 간의) 이종 물질의 접합 시 기계적인 강도가 더욱 향상되도록 할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 전자 부품의 전개 사시도이다. 복수의 자성체 시트(100a)가 적층된 제1영역(I)과, 복수의 유전체 시트(100b)가 적층된 제2영역(II) 사이에 제3영역(III)이 중간층으로서 삽입되어 있다. 상기 제1영역은 인덕터에 해당하며, 상기 제2영역은 바리스터에 해당한다. 제1영역과 제2영역 사이에 삽입된 중간층은 제1영역과 제2영역을 동시 소성할 때 물질의 확산을 방지하는 Zn-Ti 계 물질이 포함되어 있다.
상기 제1영역, 제2영역 및 제3영역은 상호 적층되어 하나의 단일 몸체로 일체화되며, 후술하는 바와 같이 외면에 전극 단자가 형성되는 칩 타입 형태의 전자 부품으로 완성된다.
상기 제1영역(I)은 자성체 물질로 구성되는 복수의 시트(100a)를 포함하며, 복수의 시트 중 적어도 일부에는 전극 패턴(인덕터 패턴)(101, 103, 105, 107, 109, 111)이 형성된다. 상기 전극 패턴에는 일단에 비어홀(102, 104, 106, 108, 110)이 형성될 수 있다.
상기 제2영역(II)은 유전체 물질로 구성되는 복수의 시트(100b)를 포함하며, 유전체 시트의 일면 끝단에만 연장되는 전극 패턴(113, 115)이 형성되는 적어도 두 시트와, 유전체 시트의 두 면의 끝단에 각각 연장되는 전극 패턴(114)이 형성되는 시트를 포함한다.
상기 제3영역(III)은 단일 시트 또는 복수의 시트가 적층된 혼합 시트로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 ~ 1.0 mol의 ZnO 와 0.5 ~ 1.0 mol의 TiO2 를 포함하는 분말을 사용하여 시트 형태로 형성된다. 제3영역은 자성체로 구성되는 제1영역(I)과 바리스터 기능의 유전체로 구성되는 제2영역(II)의 동시 성형시 Fe 이온 등의 확산을 방지하며 이종 재료 간 소성 수축율을 조절하고, 일체화된 단일 복합 부품의 기계적 특성을 개선시킨다.
도 1에서는 상기 제3영역이 Zn-Ti 계 물질로 된 중앙부(112a)와 자성체 또는 유전체로 구성된 가장자리부(112b)가 혼합된 복합 시트로 구성되어 있으나, 도 2의 제2실시예에 따르면, 제3영역이 Zn-Ti 계 물질이 시트 전면적으로 형성되어 있다. 제3영역을 구성하는 Zn-Ti 계 물질이 중간층에서 차지하는 면적은 본 발명에 따른 복합 전자 부품의 접합 특성, 소성 시 수축율 등을 고려하여 달라질 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자 부품의 전개 사시도이다. 복수의 자성체 시트(300a)가 적층된 제1영역(I)과, 복수의 유전체 시트(300b)가 적층된 제2영역(II) 사이에 제3영역(III)이 중간층으로서 삽입되어 있다. 제1영역과 제2영역 사이에 삽입된 중간층은 제1영역과 제2영역을 동시 소성할 때 물질의 확산을 방지하는 Zn-Ti 계 물질이 포함되어 있다.
앞선 실시예와 달리, 상기 제1영역(I)은 자성체 물질로 구성되는 복수의 시트(300a) 중 적어도 일부에는 복수의 전극 패턴(301, 303, 305, 307, 309, 311)이 상호 독립적으로 형성되어 있다. 각각의 전극 패턴에는 일단에 비어홀(302, 304, 306, 308, 310)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제2영역(II)은 유전체 물질로 구성되는 복수의 시트(300b)를 포함하며, 유전체 시트의 일면 끝단에만 연장되는 복수의 전극 패턴(313, 315)이 독립적으로 형성되는 적어도 두 시트와, 유전체 시트의 두 면의 끝단에 각각 연장되는 전극 패턴(314)이 형성되는 시트를 포함한다.
상기 제1영역, 제2영역 및 제3영역은 상호 적층되어 하나의 단일 몸체로 일체화되며, 각 시트에 독립적으로 형성된 복수의 패턴으로 인하여 어레이 타입의 칩 부품을 구현할 수 있다.
도 3에서는 앞선 도 1의 실시예에서와 마찬가지로 제3영역(III)이 Zn-Ti 계 물질로 된 중앙부(312a)와 자성체 또는 유전체로 구성된 가장자리부(312b)가 혼합된 복합 시트로 구성되어 있으나, 도 4의 제4실시예에서는 제3영역(III)이 Zn-Ti 계 물질(412)이 시트 전면적으로 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1영역, 제2영역 및 제3영역을 구성하는 시트의 수, 전극 패턴의 형태 등은 전자 부품의 원하는 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 복합 전자 부품은 앞서 설명한 각 실시예에서의 복수의 시트들이 적층되고, 동시 소성된 후 몸체 외면에 전극 단자가 형성됨으로써 칩 타입 형태의 전자 부품으로 완성된다.
도 5a는 앞선 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 전자 부품의 외관을 보인 것으로, 제1영역(I)과 제2영역(II)이 제3영역(III)을 경계로 복합되어 단일 부품으로 일체화되어 있으며, 부품 외면에는 한 쌍의 접지 전극(501, 502)과 한 쌍의 신호 전극(500a, 500b)이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.
이와 같은 전자 부품은 도 5b에 도시한 바와 같이 하나의 인덕터(L)를 사이에 두고 입력단 측으로 하나의 바리스터(V1)와 커패시터(C1)가 위치하며 출력단 측으로 하나의 바리스터(V2)와 커패시터(C2)가 위치하고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 회로로 등가시킬 수 있다. 또한, 상기 전자 부품은 도 5c에 도시한 바와 같이 하나의 인덕터(L)의 일측에, 예를 들어 입력단 측 또는 출력단 측에 하나의 바리스터(V1)와 커패시터(C1)가 위치하고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 회로로 등가시킬 수도 있다.
한편, 도 6a는 제3실시예 또는 제4실시예에 따른 전자 부품의 외관을 보인 것으로, 제1영역(I)과 제2영역(II)이 제3영역(III)을 경계로 복합되어 단일 부품으로 일체화되어 있으며, 부품 외면에는 한 쌍의 접지 전극(604, 605)과 복수의 신호 전극(600a, 601a, 602a, 603a, 600b, 601b, 602b, 603b)이 형성되어 있다.
도 6a에 도시한 전자 부품은 도 6b에 도시한 바와 같이, 하나의 인덕터를 사이에 두고 입력단 측에 하나의 바리스터와 커패시터가 위치하며 출력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 위치하는 L-C-V 회로가 병렬적으로 복수 개 배치되고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 회로로 등가시킬 수 있다. 또한, 도 6c에 도시한 바와 같이 하나의 인덕터의 일측에, 예를 들어 입력단 측 또는 출력단 측에 하나의 바리스터와 커패시터가 하나의 바리스터와 커패시터가 위치하는 L-C-V 회로가 병렬적으로 복수 개 배치되고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있 는 회로로 등가시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 복합 전자 부품은 제1영역, 제2영역, 제3영역을 구성하는 각각의 원료 물질들을 시트화시키고, 필요로 하는 시트의 원하는 부위에 펀칭 공정을 수행한 후, 필요로 하는 시트에 전극 물질을 패턴화시킨 후, 시트들을 적층하여 복합 부품을 제조할 수 있다.
이와 같은 제조 공정은 일반적인 적층형 칩 타입 전자 부품의 공정과 유사하여 이종 재료 간의 복합화로 인한 제조 비용의 증가를 막을 수 있으며, 대량 생산이 용이한 장점이 있다.
본 발명에 따른 전자 부품은 복합 기능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 기계적 특성 및 내구성이 우수하다. 이와 같은 특성이 가능한 일차적인 이유는 복합 전자 부품을 구성하는 이종 재료 간의 확산이 원천적으로 방지되는데 있다.
도 7a은 본 발명에 따른 전자 부품의 이종 재료 간 확산 여부를 확인하기 위하여 EDS (Line-scan) 분석을 수행한 결과를 보인 그래프이다.
바리스터를 구성하는 유전체의 주 재료는 ZnO이었고, 자성체로서 사용된 페라이트의 주 구성 재료는 Fe2O3이었다. 중간층(ZT)의 존재로 인하여 바리스터 특성을 저해할 수 있는 페라이트의 주 구성 재료인 Fe2O3 의 Fe 이온의 바리스터 영역으로 확산이 방지되었으며, 바리스터 영역과 페라이트 영역에서 Fe 이온의 분포가 명확히 구분되는 것을 볼 수 있다. 반면, 도 7b의 경우, 중간층이 없이 바리스터 영역과 페라이트 영역을 접합한 결과, Fe 이온이 바리스터 영역으로 상당히 확산된 것을 알 수 있다.
도 8a는 본 발명에 따른 복합 전자 부품의 바리스터로서의 특성을 평가한 것으로 전류/전압 특성 그래프를 보이고 있다.
Zn-Ti 계 물질을 중간층으로 사용한 결과, 자성체와 유전체의 이종 재료를 동시 소결한 후에도 I/V curve 가 급격한 변화를 보여 바리스터의 가변 저항 기능을 효과적으로 수행할 수 있음을 알 수 있다. 반면, Zn-Ti 계 물질의 중간층이 없이 자성체와 유전체를 동시 소결한 후에는 도 8b에서와 같이 I/V curve 가 완만한 변화를 보이고 있어, 가변 저항의 역할을 효과적으로 수행치 못함을 알 수 있다.
도 9은 본 발명에 따른 복합 전자 부품의 바리스터로서의 특성 중 ESD 억제 기능에 대해 테스트한 결과를 보인 그래프이다.
구체적으로, IEC-61000-4-2 규정의 테스트(Electrostatic discharge immunity test) level 4 (8kV 접촉 방전) 하에서 ESD 클램핑(clamping) 기능을 평가하였다. 본 발명에 따른 전자 부품(적색 라인)의 경우, ESD 대응 부품이 없는 경우(흑색 라인)과 비교할 때, 8kV 인가시 ESD 소스를 충분히 클램핑하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 본 발명의 전자 부품은 바리스터의 주요 기능인 ESD 억제를 통한 회로 보호 기능이 매우 우수한 것을 알 수 있다.
도 10은 자성체와 유전체(바리스터)의 동시 소결 부품의 EMI-ESD filter 특성(바리스터-노이즈 필터)을 보인 그래프이다. 주파수 대역별 노이즈 감쇄 특성을 조사한 결과, 10 ~ 100 MHz 영역에서 CUT-off (-3dB : 노이즈가 약 50% 감쇄되는 지점)를 형성할 수 있음을 알 수 있다. 또한, -20dB (노이즈가 약 99% 감쇄되는 지 점) 역시 저주파 대역부터 시작되어, 보다 광범위한 주파수 범위에서 노이즈 제거가 가능함을 알 수 있다.
본 발명의 복합 부품은 자성체 영역(제1영역)에 인덕터를 형성하여 고용량의 인덕턴스를 구현하며 CUT-off 지점을 저주파 대역까지 구현이 가능하다. 반면, 유전체를 사용하여 형성된 저용량(수 nH 대)의 인덕턴스에 의해서는 CUT-off 지점을 100MHz 이하로 위치할 수 없어, 고주파대역의 범위에서만 선택적으로 노이즈를 제거할 수밖에 없는 한계가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자 부품의 전개 사시도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자 부품의 전개 사시도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자 부품의 전개 사시도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 전자 부품의 전개 사시도.
도 5a는 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예의 외관을 보인 사시도.
도 5b 및 5c는 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예의 등가 회로도.
도 6a는 본 발명의 제3실시예 또는 제4실시예의 외관을 보인 사시도.
도 6b 및 6c는 본 발명의 제3실시예 또는 제4실시예의 등가 회로도.
도 7a 및 7b는 중간층 유무에 따른 전자 부품의 확산 방지 특성을 보인 그래프.
도 8a 및 8b는 중간층 유무에 따른 전자 부품의 전류/전압 특성을 보인 그래프.
도 9는 본 발명의 전자 부품의 ESD 억제 특성을 보인 그래프.
도 10은 본 발명의 전자 부품의 필터 특성을 보인 그래프.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
101,103,105,109,111:전극 패턴 102,104,106,108,110:비어홀
112a:접합층 112b:유전체 시트,자성체 시트
500a,500b:신호 전극 501,502:접지 전극

Claims (20)

  1. 복수의 자성체 시트가 적층된 제1영역과,
    복수의 유전체 시트가 적층된 제2영역과,
    상기 제1영역과 제2영역 사이에 삽입된 중간층으로서 상기 제1영역과 제2영역을 동시 소성할 때 물질의 확산을 방지하는 Zn-Ti 계 물질이 포함되어 있는 제3영역을 포함하며,
    상기 제1영역, 제2영역 및 제3영역은 하나의 단일 몸체로 일체화되어 있는
    자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3영역은 단일 시트 또는 복수의 시트가 적층된 혼합 시트로 구성되는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3영역은 0.5 ~ 1.0 mol의 ZnO 와 0.5 ~ 1.0 mol의 TiO2 를 포함하는 분말로 형성되는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제3영역은 0.1 ~ 0.35 mol의 Bi2O3 를 더 포함하는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제3영역은 0.1 mol 이하의 NiO 를 더 포함하는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제3영역은 0.1 mol 이하의 MnCO3 를 더 포함하는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 부품은 외면에 한 쌍의 접지 전극과 한 쌍의 신호 전극이 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 부품은 외면에 한 쌍의 접지 전극과 복수의 신호 전극이 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1영역은 자성체 시트에 하나의 전극 패턴이 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전극 패턴의 일단에 비어홀이 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2영역은 유전체 시트의 일면 끝단에만 연장되는 전 극 패턴이 형성되는 적어도 두 시트와, 유전체 시트의 두면의 끝단에 각각 연장되는 전극 패턴이 형성되는 시트를 포함하는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  12. 제9항에 있어서, 상기 부품은 등가회로적으로 하나의 인덕터를 사이에 두고 입력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하며 출력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  13. 제9항에 있어서, 상기 부품은 등가회로적으로 하나의 인덕터의 입력단 측으로 또는 출력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 위치하고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1영역은 자성체 시트에 복수의 전극 패턴이 상호 독립적으로 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 전극 패턴의 일단에 비어홀이 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2영역은 유전체 시트의 일면 끝단에만 연장되는 복수의 전극 패턴이 형성되는 적어도 두 시트와, 유전체 시트의 두면의 끝단에 각각 연장되는 전극 패턴이 형성되는 시트를 포함하는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  17. 제14항에 있어서, 상기 부품은 등가회로적으로 하나의 인덕터를 사이에 두고 입력단 측에 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하며 출력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하는 L-C-V 회로가 병렬적으로 복수 개 배치되고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  18. 제14항에 있어서, 상기 부품은 등가회로적으로 하나의 인덕터의 입력단 측으로 또는 출력단 측으로 하나의 바리스터와 커패시터가 존재하는 L-C-V 회로가 병렬적으로 복수 개 배치되고, 각각의 바리스터와 커패시터는 접지되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제3영역은 Zn-Ti 계 물질이 시트 전체적으로 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제3영역은 Zn-Ti 계 물질이 시트에 국부적으로 형성되어 있는 자성체 및 유전체 복합 전자 부품.
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