KR20140017929A - 페라이트 분말과 이의 제조방법, 및 이를 자성층 재료로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터 - Google Patents

페라이트 분말과 이의 제조방법, 및 이를 자성층 재료로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 페라이트 분말과 이의 제조방법, 및 이를 자성층 재료로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 커먼 모드 노이즈 필터의 자성층 재료로서 페라이트 표면의 포어를 제거시킨 구형의 페라이트 분말은 높은 밀도를 가짐으로써 분산성이 향상되어 혼합되는 고분자 바인더와의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 고분자 바인더와 페라이트 분말 간의 접착력 향상으로 칩 제작 및 실장시 열충격에 의해 상기 고분자 바인더와 접착력 부족으로 인한 크랙 등의 불량 발생을 억제하여 열충격에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

페라이트 분말과 이의 제조방법, 및 이를 자성층 재료로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터{Ferrite powder, method for preparing the same, and common mode noise filter comprising the same for magnetic layer}
본 발명은 페라이트 분말과 이의 제조방법, 및 이를 자성층 재료로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터에 관한 것이다.
우리 주변의 전자기기는 많든 적든 방사 노이즈의 발생원이다. 이와 같이 노이즈는 자유로운 변신, 신출귀몰의 행동을 하기 때문에, 전자기기 자체가 노이즈의 발생원이 되지 않도록 함과 동시에 외래 노이즈에 의해서도 오동작 등이 생기지 않도록 하는 내성(Immunity, 면역성) 대책이 필요하다. 이것이 EMC의 기본적인 사고이다.
전도 노이즈는 컨덴서에 의해 그라운드에 의해 '바이 패스(By-Pass)'하기도 하고, 저항 및 페라이트 코아(Ferrite Core), 칩 비드(Chip Bead)　등으로 '흡수'하여 열로 변환하여 없애는 것이 일반적이다.
전도 노이즈의 대책으로 또 하나의 중요한 수법이 있다. 그것은 인덕터(Inductor)의 성질을 이용하여 노이즈 전류를 '반사'시키는 수법이다. 인덕터는 직류전류는 잘 흘리지만 교류전류에 대해서는 임피던스(Impedance/교류전류에 대한 저항)가 높아져 잘 흐르지 않기　때문이다. 그러나 전도 노이즈의 전달방식에는 차동 모드(Differential Mode)　와 커먼 모드(Common Mode)의 두 타입이 있어, 그 차이에 따른 노이즈 대책이 요구된다. 노이즈의 타입을 확인하지 않으면 노이즈 대책부품을 회로에 추가하더라도 오히려 노이즈가 증가하는 사태를 불러들이기도 한다.　
커먼 모드 (Common Mode) 라는 것은 왕로, 귀로에 대해 같은 방향으로 흐르는 전도 모드이다. 커먼 모드 노이즈는 배선계의 임피던스 불평행 등에 의해 생기기도 하고, 고주파일수록 현저해진다. 또한 커먼 모드 노이즈는 지면(地面) 등에도 전달되어 큰 루프를 그리면서 되돌아 오기 때문에 멀리 떨어져 있는 전자기기에도 여러 가지 노이즈 장애를 발생시킨다.
그래서 디지탈 기기에서는 차동 모드 노이즈(Differential Mode Noise) 대책은 물론이고 그 이상으로 커먼 모드 노이즈 대책이 중시되고 있다.
이러한 커먼 모드 노이즈 필터(10)는 다음 도 1에서와 같이, 페라이트 기판(11)에 내부 코일 도체(12)가 형성된 절연층(13)을 설치하고, 상기 코일 도체(12)들을 비아 전극(도식되지 않음)으로 연결시킨 다음, 상기 기판(11)의 외주면에는 외부 단자 전극(14)이 연결된 구조를 가진다. 또한, 상기 코일 도체(12)의 내측에는 절연층(13)을 관통하는 개구부(15)가 형성되어 있고, 상기 개구부(15) 내부에는 자성체가 충진된 자성층(16)을 포함한다.
상기 도 1의 구조를 상부에서 본 구조는 다음 도 2에 나타낸 바와 같다.
상기 자성층(16)은 페라이트와 고분자 바인더가 혼합되어 페라이트 복합체 형태로 구성되는데, 상기 페라이트는 1종의 분말 또는 사이즈가 상이한 2종의 분말을 이용한다. 그러나 페라이트 복합체의 충진율을 높이기 위하여 구형의 페라이트 분말을 사용하는 경우, 칩 제작 및 실장시 열충격에 의해 상기 고분자 바인더와 접착력 부족으로 크랙 등의 불량이 발생한다.
또한, 투자율값 개선을 위해서 페라이트의 입경을 크게 하거나, 고분자 바인더의 양을 줄이거나, 또는 성형시 온도를 높히는 방법 등을 이용한다. 그러나, 입경을 크게 하면 고주파 특성이 악화되고, 고분자 바인더의 양을 줄이면 압분체의 절연성, 내전압 특성이 악화된다. 그리고, 온도를 높히는 방법은 작업성 저하, 설비의 고비용성 및 필터 신뢰성에 문제를 일으킬 수 있어 바람직하지 못하다.
일본 공개 특허 2005-306696
본 발명은 종래 권선형, 적층형 커먼 모드 노이즈 필터의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 고정밀 미세 선폭과 상하 패턴 연결성이 우수하여 내부 회로패턴을 용이하게 형성할 수 있고, 외부 전극과 연결성이 우수한 박막형 커먼 모드 노이즈 필터를 제조가 가능한 커먼 모드 노이즈 필터의 자성층 재료로 포함되는 페라이트 분말과 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 페라이트 분말을 자성층으로 사용하여 전기적 특성 및 신뢰성이 우수한 박막형 커먼 모드 노이즈 필터를 제공하는 데도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 분말은 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 페라이트 분말은 Fe-Ni-Zn-Cu계가 바람직하게 사용된다.
상기 페라이트 분말의 평균 입경은 10~50㎛인 것이 바람직하다.
상기 페라이트 분말은 구형인 것이 바람직하다.
상기 페라이트 분말은 Co, Bi, 및 Ti로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 페라이트 분말 원료를 혼합하여 분무 건조(spray drying)시키는 단계, 상기 분무 건조된 혼합물을 800~900℃에서 30분~90분 동안 하소시키는 단계, 및 상기 하소된 혼합물을 1000~1200℃에서 100분~150분 동안 반응시키는 단계를 포함하는 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 페라이트 분말의 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 페라이트 분말은 Fe-Ni-Zn-Cu계인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 Fe-Ni-Zn-Cu계 페라이트 분말을 자성층으로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터를 제공할 수 있다.
상기 자성층은 상기 페라이트 분말과 고분자 바인더의 복합체로 포함될 수 있다.
상기 고분자 바인더는 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리아닐린 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 자성층은 페라이트 분말:고분자 바인더가 7:1~10:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 페라이트 분말의 평균 입경은 10~50㎛인 것이 바람직하다.
상기 페라이트 분말은 것이 바람직하다.
상기 페라이트 분말은 Co, Bi, 및 Ti로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 커먼 모드 노이즈 필터의 자성층 재료로서 페라이트 표면의 포어를 제거시킨 구형의 페라이트 분말은 높은 밀도를 가짐으로써 분산성이 향상되어 혼합되는 고분자 바인더와의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 고분자 바인더와 페라이트 분말 간의 접착력 향상으로 칩 제작 및 실장시 열충격에 의해 상기 고분자 바인더와 접착력 부족으로 인한 크랙 등의 불량 발생을 억제하여 열충격에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 자성층에 포함된 구형의 페라이트 분말은 분산이 용이하여 커먼 모드 노이즈 필터의 투자율을 개선시켜, 미세 선폭을 가지며, 비교적 두꺼운 두께의 박막형 커먼 모드 노이즈 필터를 제조할 수 있다.
도 1~2는 종래 커먼 모드 노이즈 필터의 구조를 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 분말의 구조를 나타낸 것이고,
도 4는 하소 단계를 거친 종래 페라이트 분말의 구조를 나타낸 것이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 분말의 제조단계별 표면 구조 변화를 나타낸 것이고,
도 6~7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커먼 모드 노이즈 필터의 구조를 나타낸 것이고,
도 8은 본 발명에 따른 커먼 모드 노이즈 필터의 제조 과정을 나타낸 것이고,
도 9는 비교예 1에 따른 페라이트 분말의 구조를 나타낸 것이고,
도 10~15는 본 발명의 실시예 2, 및 비교예 1에 따른 열팽창률(CTE) 측정 그래프이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 발명의 커먼 모드 노이즈 필터의 자성층 재료로 포함되는 페라이트 분말과 이의 제조방법, 및 이를 자성층으로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터에 관한 것이다.
1. 페라이트 분말
커먼 모드 노이즈 필터의 자성층 재료로 포함되는 본 발명의 페라이트 분말은 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하며, 이러한 구조는 다음 도 3에 나타낸 바와 같다.
다음 도 3에서와 같이, 본 발명에 따른 페라이트 분말은 그 표면에 포어를 포함하지 않는 촘촘한(dense) 구조를 가진다. 본 발명에서 '표면에 포어를 포함하지 않는 촘촘한 구조를 가진다'는 의미는, 상기 페라이트 분말의 표면에 실질적으로 포어, 예를 들어, 10~1000nm 크기의 포어(기공)을 실제로 포함하지 않거나, 약1~5% 이내로 포함하는 것을 말한다.
본 발명의 페라이트 분말이 그 표면에 포어를 포함하지 않는 것은 상기 페라이트 분말의 표면에 형성된 포어를 반응을 통해 막음으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 페라이트 분말은 Fe-Ni-Zn-Cu계가 바람직하게 사용될 수 있으며, 선택적으로, Co, Bi, 및 Ti로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 페라이트 분말은 구형(spherical)인 것이 균일한 분산을 위해 바람직하다.
본 발명에 따른 페라이트 분말의 평균 입경은 10~50㎛인 것이 투자율 향상 측면에서 바람직하다.
2. 페라이트 분말의 제조방법
이하에서 본 발명에 따른 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 페라이트 분말의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 분말은 페라이트 분말 원료를 혼합하여 분무 건조(spray drying)시키는 단계, 상기 분무 건조된 혼합물을 800~900℃에서 30분~90분 동안 하소시키는 단계, 및 상기 하소된 혼합물을 1000~1200℃에서 100분~150분 동안 반응시키는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
제1단계는, 상기 페라이트 분말을 구성하는 각 원료 분말을 혼합하여 Attrition mill로 약 7~10시간에 걸쳐 혼합하고, 약 200~400℃에서 스프레이 건조시킨다.
상기 페라이트 분말을 구성하는 각 원료는 Fe-Ni-Zn-Cu계인 것이 바람직하며, 선택적으로, Co, Bi, 및 Ti로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
제2단계는, 상기 분무 건조된 혼합물을 800~900℃에서 30분~90분 동안 하소시킨다. 제2단계의 하소 공정을 거친 페라이트 분말은 다음 도 4에서와 같이 그 표면에 100~700nm의 포어가 형성된 구조를 가진다. 또한, 상기 페라이트 분말들은 미세한 입자들이 서로 뭉쳐있는 구조를 가진다.
제3단계는, 상기 하소된 혼합물을 1000~1200℃에서 100분~150분 동안 반응시켜 상기 페라이트 분말 표면의 포어들이 서로 붙어서 페라이트 분말 표면에 포어를 포함하지 않는 구조로 변화시킨다. 다음 도 5은 하소 단계 후의 페라이트 분말 표면과 최종 제조된 페라이트 분말 표면을 비교한 것으로, 표면의 포어들이 서로 용융(melting)되어 입성장 반응을 통하여 포어들이 서로 붙어서 포어가 제거된 구조를 가진다.
또한, 상기 반응을 통하여 상기 하소 단계에서 큰 덩어리 상태로 뭉쳐있던 입자들이 각각의 입자들로 분리되게 된다. 따라서, 뭉쳐진 입자들이 개별적으로 분리되어 차후 자성층 재료로 이용되는 경우, 고분자 바인더와의 분산성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 제2단계의 하소 공정에서의 페라이트 분말에 비해 제3단계를 거친 최종 페라이트 분말은 그 밀도가 증가되어, 열팽창 특성을 개선시키는 효과를 가진다.
상기 과정을 거쳐 평균 입경이 약 10~50㎛의 크기를 가지는 페라이트 분말을 얻을 수 있다.
3. 커먼 모드 노이즈 필터
본 발명은 상기 기재된 페라이트 분말을 자성층 재료로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터에 관한 것이다.
다음 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커먼 모드 노이즈 필터(100)의 구조를 나타낸 것이다. 이를 참조하면, 기판(111) 상에 형성된 적층체를 구성하는 복수의 절연층(113), 상기 복수의 절연층(113)에 포함되는 내부 전극 코일(112), 상기 내부 전극 코일(112)의 단부에 접속되는 외부 전극 단자(114), 및 상기 적층체 표면에 형성된 자성층(116)을 포함한다.
본 발명에서는 상기 자성층(116)에 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 Fe-Ni-Zn-Cu계 페라이트 분말을 포함하는 데 특징이 있다. 상기 페라이트 분말은 평균 입경이 약 10~50㎛이고, 표면에 포어가 없기 때문에 높은 밀도를 가져 분산성이 우수한 특징을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 페라이트 분말은 구형의 형태를 가져, 종래 플레이트(flake) 형태의 분말에 비해 열팽창 특성을 효과적으로 감소시킬 수 있어, 상기 페라이트 분말을 자성층 재료로 포함할 때 노이즈 필터의 열충격에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 자성층(116)은 상기 페라이트 분말과 고분자 바인더의 복합체 형태로 포함될 수 있다.
상기 고분자 바인더는 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리아닐린 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 페라이트 분말과 고분자 바인더의 복합체 형태로 포함되는 본 발명에 따른 상기 자성층(116)은 페라이트 분말:고분자 바인더가 7:1~10:1의 중량비로 혼합되는 것이 분산성 및 공정성 면에서 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 상기 자성층은 분산제와 같은 통상의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 자성층의 두께는 50~100㎛로 형성되는 것이 웨팅성(wetting property) 및 탈포 특성 면에서 바람직하다.
본 발명의 커먼 모드 노이즈 필터에 사용되는 상기 기판(111)은 통상의 페라이트 기판이 사용될 수 있으며, 페라이트의 재질이 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 페라이트 기판(111) 상에는 복수의 절연층(113)이 적층되어 적층체를 이루며, 상기 각 절연층(113)에는 내부 전극 코일(112)들이 형성되어 있다. 상기 각 절연층(113)의 내부 전극 코일(112)들은 이웃하는 비어 전극들(도시되지 않음)에 의해 서로 연결되어 있다.
상기 절연층(113)은 각 내부 전극 코일(112)들을 서로 절연시킴과 동시에 상기 내부 전극 코일(112)이 형성되는 표면의 평탄성 확보의 역할을 수행한다. 이러한 절연층(113) 재료로서는 전기적 및 자기적 절연 특성이 우수하고, 가공성이 좋은 고분자 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 폴리이미드 수지 등이 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 각 절연층(113)에 형성되는 내부 전극 코일(112)은 도전성과 가공성이 우수한 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 등을 이용할 수 있고, 그 형성 방법은 포토리소그래피를 이용한 에칭법이나, 에디티브법(도금법)을 이용할 수 있으며, 그 방법이 특별히 한정되지 않는다.
상기 각 절연층(113)의 중앙이며, 각 내부 전극 코일(112)의 내측에는 각 절연층(113)을 관통하는 개구부가 형성되어 있고, 상기 각 절연층(113)에 형성된 내부 전극 코일(112)은 각 층의 비어 전극에 의해 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 내부 전극 코일(112)의 각 단부는 외부 전극 단자(114)로 연결되는데, 상기 적층체의 외주면에 양 측면에 통상 4개의 외부 전극 단자(114)가 형성되어 있다. 상기 도 6을 상부에서 보면 다음 도 7과 같다.
다음 도 8에는 본 발명에 따른 커먼 모드 노이즈 필터의 제조 과정을 나타내었다. 이를 참조하여 설명하면, 페라이트 기판으로 된 절연막에 제1절연층을 형성시키고, 상기 제1절연층과 제2절연층을 비어 전극을 통하여 각 절연층에 형성된 내부 전극 코일을 전기적으로 접속시킨다. 상기 내부 전극 코일의 외주단은 유출 단자를 통하여 외부 전극 단자와 연결시킨다.
그 다음, 상기 제2절연층과 제3절연층의 내부 전극 코일을 다시 비어 전극을 통하여 전기적으로 접속시키고, 상기 각 절연층에 형성된 내부 전극 코일을 외부 전극 단자와 연결시킨다. 또한, 상기 최외각의 절연층에 자성층을 형성시키고, 다이싱 공정을 통하여 최종 커먼 모드 노이즈 필터를 제조할 수 있다.
본 발명의 상기 자성층은 표면에 포어가 없는 페라이트 분말을 사용하고, 고분자 바인더 및 첨가제를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 각 페라이트 분말을 일정한 조건에서 혼합하고, 스프레이 드라이 과정, 하소 과정, 및 반응 단계를 거쳐 표면에 포어가 없는 구조를 가지도록 한다. 상기 자성층의 두께는 50~100㎛로 형성되는 것이 웨팅성(wetting property) 및 탈포 특성 면에서 바람직하다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
실시예 1 : 페라이트 분말 제조
Fe-Ni-Zn-Cu계 페라이트 분말을 구성하는 상기 각 원료 분말을 산화물 형태로 Attrition mill로 9시간에 걸쳐 혼합하고, 300℃에서 스프레이 건조시켰다. 상기 페라이트 분말에는 Co 산화물과 Bi 산화물을 소량 포함하도록 하였다. 그 다음, 약 900℃에서 50분간 유지시켜 상기 페라이트 분말을 하소시켰다. 마지막으로, 상기 하소시킨 페라이트 분말을 1100℃에서 120분간 반응(입성장)시켜 상기 페라이트 분말 표면의 포어들을 제거시켜 평균 입경이 100~6000nm인 Fe-Ni-Zn-Cu계 페라이트 분말을 제조하였다.
실시예 2 : 커먼 모드 노이즈 필터 제조
다음 도 8과 같은 과정을 따라 커먼 모드 노이즈 필터를 제조하였다. 페라이트 기판으로 된 절연막에 에폭시 수지로 된 제1절연층을 형성시키고, 상기 제1절연층 위에 구리(Cu) 금속을 이용하여 내부 전극 코일을 형성시켰다. 또한, 에폭시 수지로 된 제2절연층 상에 구리(Cu) 금속을 이용하여 내부 전극 코일을 형성시켰다. 각 절연층 상에 내부 전극 코일을 형성시키는 공정을 반복하여 추가의 절연층을 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 제1절연층과 제2절연층을 비어 전극을 통하여 각 절연층에 형성된 내부 전극 코일을 전기적으로 접속시켰다. 상기 내부 전극 코일의 외주단은 유출 단자를 통하여 외부 전극 단자와 연결시키고, 상기 제2절연층과 제3절연층의 내부 전극 코일을 다시 비어 전극을 통하여 전기적으로 접속시키고, 상기 각 절연층에 형성된 내부 전극 코일을 외부 전극 단자와 연결시켰다.
또한, 상기 최외각의 절연층에 자성층을 100㎛의 두께로 형성시켰다. 자성층은 상기 실시예1에서 제조된 페라이트 분말과 폴리이미드 고분자 바인더를 9:1로 혼합, 도포시켜 자성층을 형성시켰다. 그 다음, 다이싱 공정을 거쳐 최종 커먼 모드 노이즈 필터를 제조하였다.
비교예 1
자성층 형성 재료로서 다음 도 9와 같이 플레이트 형태를 가지는 Fe-Ni-Zn-Cu로 구성되며, 분말 표면에 포어를 포함하는 페라이트 분말을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 과정으로 커먼 모드 노이즈 필터를 제조하였다.
실험예 1 : 단계별 밀도 측정
본 발명의 실시예 1에 따라 페라이트 분말의 하소 단계 및 반응 단계에 따른 밀도 변화를 측정하고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
시료 밀도(단위: g/㎤)
하소 단계 후 반응 단계 후
실시예 1 4.752 5.453
상기 표 1의 결과에서와 같이, 본 발명에 따른 페라이트 분말은 하소 단계를 거친 후의 밀도에 비해 마지막 반응 단계를 거친 후의 밀도가 증가된 것을 확인할 수 있다. 이러한 밀도 변화는 하소 단계를 거친 후 페라이트 분말 표면에 형성된 포어들이 마지막 반응 단계에서 효과적으로 막힘으로써 이루어진 것으로 유추할 수 있다. 본 발명에서와 같이, 페라이트 분말 표면의 포어가 제거됨으로써 페라이트 분말 표면의 포어에서 모세관 현상에 의한 고분자 바인더의 손실이 감소되어 분산성이 향상되고, 입성장을 통한 밀도 증가로 투자율을 증가되는 효과도 볼 수 있다.
실험예 2 : 열팽창률 측정
상기 실시예 2와 비교예 1에 따라 제조된 노이즈 필터의 열팽창률을 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 실시예 2의 시료의 경우, 2개의 시료를 이용하여 각각 2회에 걸쳐 실험하였으며, 비교예 1의 시료도 2회 실험하여 그 평균값을 취하였다.
시료 CTE(m.℃) Tg(℃)
Tg 전 평균
실시예 2-1(1차) 19.37 23.21 202.42
실시예 2-2(2차) 27.04 167.35
실시예 2-3(1차) 26.59 20.30 177.92
실시예 2-4(2차) 14.01 186.02
비교예 1-1(1차) 83.46 85.16 211.67
비교예 1-2(2차) 86.86 206.80
상기 표 2의 결과에서와 같이, 종래 표면에 포어가 있고, 플레이트 형태의 분말을 사용한 비교예 1에 비해 구형이면서 표면에 포어를 포함하지 않는 페라이트 분말을 이용하여 복합재를 제작한 본 발명의 실시예 2의 노이즈 필터의 열팽창계수(CTE)가 1/4로 감소하여 열충격에 대해 신뢰성을 확보할 수 있음을 확인하였다.
이러한 열팽창률의 감소는 본 발명의 구형 페라이트 분말이 분산성이 증가되어, 고분자 바인더와의 접촉 면적이 증가되어 열팽창률을 감소시키는 것으로 나타났다.
또한, 페라이트 분말 표면에 포어가 존재하는 경우(비교예1-1, 1-2)에 비해, 본 발명의 실시예에 따른 페라이트 분말의 경우 100~1000nm의 파우더가 각각 분리되어 존재하는 것과 같은 분산성을 가지며, 열팽창률에서도 입성장시킨 파우더가 더 좋은 특성을 나타내었다.
10, 100 : 커먼 모드 노이즈 필터
11, 111 : 페라이트 기판
12, 112 : 내부 전극 코일
13, 113 : 절연층
14, 114 : 외부 단자 전극
15 : 개구부
16, 116 : 자성층

Claims (14)

  1. 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 페라이트 분말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 분말은 Fe-Ni-Zn-Cu계인 것을 특징으로 하는 페라이트 분말.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 분말의 평균 입경은 10~50㎛인 페라이트 분말.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 분말은 구형인 것인 페라이트 분말.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 분말은 Co, Bi, 및 Ti로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것인 페라이트 분말.
  6. 페라이트 분말 원료를 혼합하여 분무 건조(spray drying)시키는 단계,
    상기 분무 건조된 혼합물을 800~900℃에서 30분~90분 동안 하소시키는 단계, 및
    상기 하소된 혼합물을 1000~1200℃에서 100분~150분 동안 반응시키는 단계를 포함하는 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 페라이트 분말의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 페라이트 분말은 Fe-Ni-Zn-Cu계인 것인 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 페라이트 분말의 제조방법.
  8. 표면에 포어(pore)를 포함하지 않는 Fe-Ni-Zn-Cu계 페라이트 분말을 자성층으로 포함하는 커먼 모드 노이즈 필터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자성층은 상기 페라이트 분말과 고분자 바인더의 복합체로 포함되는 것인 커먼 모드 노이즈 필터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고분자 바인더는 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리아닐린 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 커먼 모드 노이즈 필터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 자성층은 페라이트 분말:고분자 바인더가 7:1~10:1의 중량비로 혼합되는 것인 커먼 모드 노이즈 필터.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 페라이트 분말의 평균 입경은 10~50㎛인 커먼 모드 노이즈 필터.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 페라이트 분말은 구형인 것인 커먼 모드 노이즈 필터.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 페라이트 분말은 Co, Bi, 및 Ti로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것인 커먼 모드 노이즈 필터.
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