KR20130046254A - Inductor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인덕터에 관한 것이다.
The present invention relates to an inductor.
전기 및 전자 회로에서 일반적으로 사용되는 수동소자는 크게 저항, 커패시터, 인덕터로 나눌 수 있다. 그 중에서 커패시터와 인덕터는 에너지를 저장 및 공급할 수 있는 가장 기본적인 소자이며, 주파수 특성을 갖기 때문에 사용하는 주파수와 전압, 전류에 따라서 사용되는 재료가 달라져야 한다.Passive devices commonly used in electrical and electronic circuits can be roughly divided into resistors, capacitors, and inductors. Among them, capacitors and inductors are the most basic elements that can store and supply energy, and because they have frequency characteristics, the materials used must vary according to the frequency, voltage, and current used.
한편, 최근의 전자 기기는 소형·경량 및 박형화 되어가고 있으며, 이러한 기기에서 사용되고 있는 수동소자도 제조기술과 설계기술의 발달로 더욱 소형화되고 있고, 특히 위에서 언급한 커패시터 및 인덕터의 소형화는 제품의 크기를 결정하는 중요한 기준이 되기도 한다.On the other hand, in recent years, electronic devices are becoming smaller, lighter, and thinner, and passive devices used in these devices are also becoming smaller due to the development of manufacturing technology and design technology. It is also an important criterion for determining this.
이 중에서 인덕터는 다른 수동소자와 달리 낮은 전력의 신호용으로 사용되고 있는 극히 일부의 경우를 제외하면, 기성품이 없기 때문에 인덕터를 필요로 하는 경우 설계, 제작, 시험, 평가, 외주 등의 많은 단계를 거치면서 채용하는 경우가 일반적이다.Among the inductors, which are used for low power signals unlike other passive components, except for some of them, there are no off-the-shelf products. Adoption is common.
그리고, 두 개 이상의 인덕터를 한 개의 코어(core)에 공유시키면 변압기가 되며, 변압기는 일반적으로 전기적 절연, 임피던스의 변환, 전압과 전류의 크기 변환, 필터 등의 목적으로 이용되는 중요한 소자이다.In addition, if two or more inductors are shared by one core, they become a transformer, and the transformer is an important device generally used for the purpose of electrical insulation, impedance conversion, voltage and current size conversion, and filter.
따라서, 인덕터와 변압기는 코어에 권선을 하기 때문에 기본적으로 같은 구조를 갖고 있지만, 사용하고 있는 용도는 많은 차이가 있다.Therefore, the inductor and the transformer have the same structure because they are wound around the core, but there are many differences in the applications used.
종래의 IC 패키지나 인쇄회로기판에서 사용중인 인덕터의 구조는 기판 외층에 마이크로 스트립을 통해 구성하는 2D 형태를 이루고 있으며, 인덕터를 마이크로스트립과 같이 패턴을 통해 구현하려면 선로를 길게만 만들어도 가능하지만, 공간적 제약이 있으므로 주로 스파이럴(spiral), 미엔더(meander), 루프(loop) 형태로 구현될 수 있다.The structure of an inductor used in a conventional IC package or a printed circuit board has a 2D shape formed by microstrip on the outer layer of the substrate. To implement the inductor through a pattern like a microstrip, it is possible to make a long line only. Due to space constraints, it can be implemented mainly in the form of spiral, meander, and loop.
이중 스파이럴 인덕터(spiral inductor)가 특허번호 제1998-020010호(국내공개특허)에 개시되어 있다.A dual spiral inductor is disclosed in Patent No. 1998-020010 (Domestic Patent Publication).
이러한 스파이럴 인덕터(spiral inductor)는 긴 패턴형성에 유리하기 때문에 많이 사용되는데, 한 방향으로 동심원을 그리기 때문에 상호 인덕턴스에서 같은 방향으로 자기장이 더해져서 작은 크기로 큰 인덕턴스 값을 만들 수 있는 장점이 있는 반면, 도 6 및 도 7과 같이 상·하·좌·우로 전자파장해(Electro Magnetic Interference:EMI) 노이즈 방사가 더 크게 발생되는 단점을 가진다.
Spiral inductors are used because they are advantageous for forming long patterns, and because they draw concentric circles in one direction, they have the advantage of making large inductance values smaller by adding magnetic fields in the same direction in mutual inductance. 6 and 7 have a disadvantage in that electromagnetic interference (EMI) noise radiation is generated more vertically, downwards, leftwards, and rightwards.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 전자파장해(EMI) 노이즈 방사가 차폐되는 인덕터를 제공하는 것이다.
The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an aspect of the present invention is to provide an inductor shielding electromagnetic interference (EMI) noise radiation.
본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터는 인덕터용 패턴, 상기 인덕터용 패턴 상부 및 하부에 형성되는 한 쌍의 차폐판 및 상기 한 쌍의 차폐판을 전기적으로 연결하는 차폐용 비아를 포함한다.An inductor according to an exemplary embodiment of the present invention includes an inductor pattern, a pair of shield plates formed on upper and lower portions of the inductor pattern, and shielding vias for electrically connecting the pair of shield plates.
이때, 상기 한 쌍의 차폐판은 서로 평행하게 형성되고, 상기 차폐판의 면적은 상기 인덕터용 패턴의 전체 면적보다 클 수 있다.In this case, the pair of shield plates may be formed in parallel to each other, and the area of the shield plate may be larger than the total area of the inductor pattern.
또한, 상기 차폐용 비아는 상기 차폐판의 테두리 부분에 복수 개 형성될 수 있다.
In addition, a plurality of shielding vias may be formed at an edge portion of the shielding plate.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명은 인덕터용 패턴 상부 및 하부에 차폐판을 형성하고, 상부 및 하부의 차폐판 테두리를 차폐용 비아로 연결하여 상기 인덕터용 패턴을 상기 차폐판과 차폐용 비아로 감쌈으로써, 상기 인덕터용 패턴에서 상·하·좌·우로 방사되는 전자파장해(EMI) 노이즈를 차폐할 수 있는 효과가 있다.The present invention forms a shield plate on the upper and lower inductor patterns, and connects the upper and lower shield plate borders with shielding vias to wrap the inductor pattern with the shielding plate and shielding vias, thereby preventing the inductor pattern. EMI shields the noise emitted from the top, bottom, left and right at the.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 인덕터용 패턴으로부터 방사되는 EMI 노이즈를 차폐함으로써, 주변회로에 미치는 노이즈를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of minimizing the noise on the peripheral circuit by shielding the EMI noise emitted from the inductor pattern as described above.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터에서의 EMI 방사 특성을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 7은 종래 인덕터에서의 EMI 방사 특성을 나타내는 도면이다.1 is a plan view illustrating a structure of an inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a side view illustrating a structure of an inductor according to an embodiment of the present invention.
4 to 5 are diagrams illustrating EMI radiation characteristics in an inductor according to an embodiment of the present invention.
6 to 7 are diagrams illustrating EMI radiation characteristics of a conventional inductor.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and embodiments associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In this specification, the terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another, and the element is not limited by the terms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 구조를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 구조를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터의 구조를 나타내는 측면도이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터에서의 EMI 방사 특성을 나타내는 도면이다.
1 is a plan view showing the structure of an inductor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the structure of an inductor according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an inductor according to an embodiment of the present invention 4 to 5 are diagrams illustrating EMI radiation characteristics of an inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덕터(100)은 인덕터용 패턴(110), 인덕터용 패턴(110)의 상부 및 하부에 형성되는 한 쌍의 차폐판(120) 및 상부 및 하부에 위치하는 한 쌍의 차폐판(120)을 전기적 및 기계적으로 연결하는 복수 개의 차폐용 비아(130)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, an
본 실시 예에서 인덕터용 패턴(110)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 스파이럴(spiral) 형태로 구현되지만 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 미엔더(meander) 또는 루프(loop) 형태 등과 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
In the present embodiment, the
본 실시 예에서 인덕터용 패턴(110)은 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)과 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d) 간을 연결하는 복수의 코일 비아(111a, 111b) 및 두 개의 리드 아웃 패턴(L/O)을 구비할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the
도 3에서는, 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)은 4층으로 구현되어 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 더 적은 수 또는 더 많은 수의 층으로 구현될 수 있다.In FIG. 3, the plurality of
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)은 내측에 있는 패턴보다 외측으로 갈수록 그 길이가 점점 더 길어져 상술한 바와 같이, 스파이럴(sprial) 형태로 형성될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.1 and 2, the plurality of
또한, 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)은 마이크로스트립 형상으로 이루어지며, 각 층의 코일 패턴은 서로 평행하게 이격되어 형성될 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 본 실시 예에서, 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)의 폭은 실질적으로 거의 동일하게 구현하였으나 이는 하나의 실시 예일 뿐, 층마다 패턴의 폭 또는 두께를 서로 다르게 구현하는 것 역시 가능하다 할 것이다.In addition, in the present embodiment, the widths of the plurality of
예를 들어, 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)의 내측 및 외측 폭을 조절하여 직류 저항값과 Q값을 조절할 수 있다.
For example, the DC resistance value and the Q value may be adjusted by adjusting the inner and outer widths of the plurality of
여기에서, 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au) 등으로 이루어질 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
또한, 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d) 및 코일 비아(111a, 111b)는 특별히 이에 한정되는 것은 아니나, 당업계에서 일반적으로 사용되는 회로 형성 공정 예를 들어, 포토리소그라피(photolithography) 공법, 에칭(etching) 공법 및 홀 가공 공법을 조합한 공정에 의해 형성될 수 있다.
In addition, the
복수의 코일 비아(111a, 111b)는 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)에 수직으로 형성되며, 서로 대응하는 복수의 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)간을 전기적으로 연결시킨다.The plurality of
이때, 복수의 코일 비아(111a, 111b)는 각 층을 관통하는 관통홀(미도시)에 무전해 동도금층과 전해 동도금층이 형성되어 도전성을 확보하고, 중앙 부분에는 도전성 페이스트가 충전되거나 필도금된 형태일 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the plurality of
또한, 복수의 코일 비아(111a, 111b)의 양단에는 도전성을 강화하기 위해 각각 랜드부(미도시)가 형성될 수 있다.
In addition, land portions (not shown) may be formed at both ends of the plurality of
본 실시 예에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인덕터용 패턴(110)의 상부 및 하부에 인덕터용 패턴(110)와 이격된 한 쌍의 차폐판(120)이 형성될 수 있다.
1 and 2, a pair of
여기에서, 차폐판(120)은 플레이트 형상의 도체 패턴을 의미하는 것으로, 그 면적은 인덕터용 패턴(110)의 표면적보다 클 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
다만, 인덕터용 패턴(110)의 면적보다 크게 구현될 때, 전자파장해(Electro Magnetic Interference:EMI) 노이즈 차폐에 더욱 효과가 있을 수 있다.However, when larger than the area of the
또한, 도 1 및 도 2에서 차폐판(120)을 사각형상으로 구현하고 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며 여러 가지 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
In addition, although the
본 실시 예에서 차폐판(120)은 상술한 코일 패턴(110a, 110b, 110c, 110d)과 마찬가지로 은(Ag), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au) 등으로 이루어질 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
In the present embodiment, the
또한, 본 실시 예에서는 인덕터용 패턴(110)의 상부 및 하부에 형성된 한 쌍의 차폐판(120)을 전기적 및 기계적으로 연결하기 위한 복수의 차폐용 비아(130)를 포함할 수 있다.
In addition, the present embodiment may include a plurality of
여기에서, 복수의 차폐용 비아(130)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 차폐판(120)의 테두리 부분에 형성되어 상부 및 하부에 형성된 한 쌍의 차폐판(120)를 기계적 및 전기적으로 연결한다.Here, the plurality of
이때, 차폐용 비아(130)의 개수 및 직경은 특별히 한정되지 않는다.
At this time, the number and diameter of the shielding via 130 is not particularly limited.
결과적으로 본 실시 예에 따른 인턱터(100)는 인덕터용 패턴(110)의 상부 및 하부에는 한 쌍의 차폐판(120)을 형성하고, 측부에는 차폐판(120)과 연결되는 차폐용 비아(130)를 형성함으로써, 인덕터용 패턴(110)은 차폐판(120)과 차폐용 비아(130)로 감싸지게 되어 인덕터용 패턴(110)으로부터 상·하·좌·우로 방사되는 전자파장해(EMI) 노이즈는 차폐판(120) 및 차폐용 비아(130)에 의해 효과적으로 차폐될 수 있다.
As a result, the
본 실시 예에 따른 인덕터(100)의 전자파장해(EMI) 노이즈 차폐 특성을 시뮬레이션한 결과를 도 4 내지 도 5에 나타내었다.4 to 5 show simulation results of EMI shielding characteristics of the
여기에서, 도 4는 H-field(Magnetic-field, 자계) 방사 특성을 나타내고, 도 5는 E-field(Electric-field, 전계) 방사 특성을 나타낸다.
Here, FIG. 4 shows the H-field (Magnetic-field) radiation characteristics, and FIG. 5 shows the E-field (Electric-field (electric field)) radiation characteristics.
도 4 및 도 5에 도시된 본 실시 예에 따른 인덕터(100)의 전자파장해(EMI) 노이즈 차폐 특성과 도 6 및 도 7에 도시된 종래 기술에 따른 인덕터의 전자파장해(EMI) 노이즈 차폐 특성을 비교해보면, 본 실시 예에 따른 인덕터(100)의 인덕터용 패턴(110)의 상부, 하부 및 측부로 방사되는 전자파장해(EMI) 노이즈가 효과적으로 차폐됨을 알 수 있다.
EMI shielding characteristics of the electromagnetic interference (EMI) noise of the
이상 본 발명의 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명에 따른 인덕터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
As described above in detail through specific embodiments of the present invention, this is for describing the present invention in detail, and the inductor according to the present invention is not limited thereto, and one having ordinary skill in the art within the technical idea of the present invention. It is apparent that the deformation and improvement can be made by.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
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 invention as defined by the appended claims.
100 : 인덕터 110 : 인덕터용 패턴
110a, 110b, 110c, 110d : 코일 패턴
111a, 111b : 코일 비아
120 : 차폐판 130 : 차폐용 비아100: inductor 110: inductor pattern
110a, 110b, 110c, 110d: coil pattern
111a, 111b: coil via
120: shielding plate 130: shielding via
Claims (10)
상기 인덕터용 패턴 상부 및 하부에 이격 형성되는 한 쌍의 차폐판; 및
상기 한 쌍의 차폐판을 전기적으로 연결하는 복수의 차폐용 비아
를 포함하는 인덕터.Patterns for inductors;
A pair of shield plates spaced apart from each other above and below the inductor pattern; And
A plurality of shielding vias electrically connecting the pair of shielding plates;
/ RTI >
상기 한 쌍의 차폐판은 서로 평행인 인덕터.The method according to claim 1,
The pair of shield plates are parallel to each other.
상기 차폐판은 플레이트(plate) 형상인 인덕터.The method according to claim 1,
The shield plate is an inductor in the shape of a plate.
상기 차폐판의 면적은 상기 인덕터용 패턴의 표면적 보다 큰 인덕터.The method according to claim 1,
An area of the shielding plate is larger than a surface area of the pattern for the inductor.
상기 차폐판은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni) 또는 금(Au)으로 이루어지는 인덕터.The method according to claim 1,
The shielding plate is made of silver (Ag), palladium (Pd), copper (Cu), nickel (Ni) or gold (Au).
상기 복수의 차폐용 비아는 상기 한 쌍의 차폐판 사이에 형성되되, 상기 한 쌍의 차폐판의 테두리 부분을 연결하도록 형성되는 인덕터.The method according to claim 1,
The plurality of shielding vias are formed between the pair of shield plates, the inductor is formed to connect the edge portion of the pair of shield plates.
상기 복수의 차폐용 비아는 상기 인덕터용 패턴 측부와 이격 형성되는 인덕터.The method according to claim 1,
The plurality of shielding vias are spaced apart from the inductor pattern side.
상기 인덕터용 패턴은 스파이럴(spiral) 형태인 인덕터.The method according to claim 1,
The inductor pattern is an inductor having a spiral shape.
상기 인덕터용 패턴은,
복수의 코일 패턴; 및
상기 복수의 코일 패턴 간을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 코일 비아
를 포함하는 인덕터.The method according to claim 1,
The inductor pattern is,
A plurality of coil patterns; And
A plurality of coil vias for electrically connecting the plurality of coil patterns
/ RTI >
상기 코일 패턴은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni) 또는 금(Au)으로 이루어지는 인덕터.The method according to claim 9,
The coil pattern is made of silver (Ag), palladium (Pd), copper (Cu), nickel (Ni) or gold (Au).
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