KR20140028450A - 박막형 공통 모드 필터 - Google Patents

박막형 공통 모드 필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막형 공통 모드 필터에 관한 것으로서, 절연재질로 이루어진 베이스 기판; 상기 베이스 기판 위에 형성된 제1절연층; 상기 제1절연층 위에 형성되는 코일형상의 내부전극; 상기 내부전극 위에 형성되는 제2절연층; 상기 내부전극의 사이드 측면에서 접속되는 수직구간과, 상기 수직구간 상부 끝단에서 수평방향으로 연장되어 내부전극과 소정거리 이격된 평행면을 형성하는 수평구간으로 이루어진 외부전극단자; 및 상기 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이에 형성되는 페라이트 수지층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기생 캐패시턴스 성분이 감소되며, 직렬 저항은 그대로 유지되면서 임피던스(Impedance)가 향상되어 필터링 효과가 뛰어나고, 자기공진 주파수(SRF)가 향상됨에 따라 성능구현이 가능한 주파수 범위가 넓어지고, 특히 높은 주파수에서의 필터링이 뛰어난 효과를 갖는다.

Description

박막형 공통 모드 필터{Thin Film Type Common Mode Filter}
본 발명은 박막형 공통 모드 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공통 모드 필터의 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층이 형성되도록 함으로써, 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 하는 박막형 공통 모드 필터에 관한 것이다.
최근들어 휴대전화, 가전제품, PC, PDA, LCD, 네비게이션 등과 같은 전자기기가 점차 디지털화되고 고속화되고 있다. 이러한 전자기기들은 외부로부터의 자극에 민감하여 외부로부터 작은 이상 전압과 고주파 노이즈가 전자기기의 내부 회로에 유입될 경우 회로가 파손되거나 신호가 왜곡되는 경우가 발생하고 있다.
이러한 이상 전압과 노이즈의 원인으로는 회로 내에서 발생하는 스위칭 전압, 전원 전압에 포함된 전원 노이즈, 불필요한 전자기 신호 또는 전자기 잡음 등이 있으며, 이러한 이상 전압과 고주파 노이즈가 회로로 유입되는 것을 방지하기 위한 수단으로서 공통 모드 필터(Common Mode Filter: CMF)를 사용하고 있다.
일반적인 차동 신호 전송 체계에서는 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 공통 모드 노이즈 필터(CMF)와 함께 입출력 단자에서 발생할 수 있는 정전기 방전(Electro Static Discharge: ESD)을 억제하기 위해 다이오드, 바리스터 등의 수동 부품을 별도로 사용하고 있다.
도 1은 종래기술의 공통 모드 필터 구조를 도시한 개략도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 공통 모드 필터는 베이스 기판(1)과, 상기 베이스 기판(1) 위에 형성되는 제1절연층(2)과, 상기 제1절연층(2) 위에 형성되는 내부전극(3)과, 상기 내부전극(3) 수용되도록 제1절연층(2) 위에 형성되는 제2절연층(4)과, 상기 제2절연층(4) 위에 내부전극(3)의 인출단과 접지되도록 형성되는 외부전극단자(5)와, 상기 제2절연층(4) 위에 형성되는 페라이트수지층(6) 으로 구성된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래기술의 공통 모드 필터는 구조적 특성에 의해 기생 캐패시턴스가 발생되는 문제가 있었다.
특히, 도 1의 "A"부 영역으로 표현된 바와 같이 전기가 통하는 서로 다른 회로 즉, 내부전극(3)과 외부전극단자(5)가 상호 근접하는 위 아래 부근, 특히 경계부근에서 집중적으로 기생 캐패시턴스가 발생되는 문제가 있었다.
이와 같은 기생 캐패시턴스는 자기공진 주파수(SRF)를 손상시키는 주 원인으로 작용하게 된다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 공통 모드 필터의 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층이 형성되도록 함으로써, 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 하는 박막형 공통 모드 필터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 직렬 저항은 그대로 유지되면서 임피던스(Impedance)가 향상되어 필터링 효과가 뛰어나고, 자기공진 주파수(SRF)가 향상됨에 따라 성능구현이 가능한 주파수 범위가 넓어지고, 특히 높은 주파수에서의 필터링이 뛰어난 박막형 공통 모드 필터를 제공함에 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 공통 모드 필터의 외부전극단자를 수직구간 및 수평구간으로 형성하고, 상기 외부전극단자의 수직구간이 내부전극의 사이드 측면에서 접속되며, 상기 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층이 형성되도록 하여 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 절연재질로 이루어진 베이스 기판; 상기 베이스 기판 위에 형성된 제1절연층; 상기 제1절연층 위에 형성되는 코일형상의 내부전극; 상기 내부전극 위에 형성되는 제2절연층; 상기 내부전극의 사이드 측면에서 접속되는 수직구간과, 상기 수직구간 상부 끝단에서 수평방향으로 연장되어 내부전극과 소정거리 이격된 평행면을 형성하는 수평구간으로 이루어진 외부전극단자; 및 상기 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이에 형성되는 페라이트 수지층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 베이스 기판은 페라이트 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1절연층 및 제2절연층은 폴리이미드, 에폭시 레진, BCB 또는 기타 고분자 폴리머 중 하나를 선택할 수 있다.
또한, 상기 내부전극은 일정간격 이격된 복층구조로 이루어질 수 있다.
본 발명은 공통 모드 필터의 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층이 형성되도록 함으로써, 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 직렬 저항은 그대로 유지되면서 임피던스(Impedance)가 향상되어 필터링 효과가 뛰어나고, 자기공진 주파수(SRF)가 향상됨에 따라 성능구현이 가능한 주파수 범위가 넓어지고, 특히 높은 주파수에서의 필터링이 뛰어난 효과를 갖는다.
도 1은 종래기술의 공통 모드 필터 구조를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 단면구조를 도시한 개념도.
도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 제조공정을 순차적으로 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 내부전극 구조를 도시한 도면대용 사진.
도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 성능실험 결과를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 성능실험 결과를 나타내는 도표.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 단면구조를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 공통 모드 필터의 외부전극단자(40)를 수직구간 및 수평구간으로 형성하고, 상기 외부전극단자(40)의 수직구간이 내부전극(30)의 사이드 측면에서 접속되며, 상기 외부전극단자(40)의 수평구간과 내부전극(30) 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층(60)이 형성되도록 하여 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 박막형 공통 모드 필터는 절연재질로 이루어진 베이스 기판(10)과, 상기 베이스 기판(10) 위에 형성된 제1절연층(20)과, 상기 제1절연층(20) 위에 형성되는 코일형상의 내부전극(30)과, 상기 내부전극(30) 위에 형성되는 제2절연층(40)과, 상기 내부전극(30)의 사이드 측면에서 접속되는 수직구간과, 상기 수직구간 상부 끝단에서 수평방향으로 연장되어 내부전극(30)과 소정거리 이격된 평행면을 형성하는 수평구간으로 이루어진 외부전극단자(50), 및 상기 외부전극단자(50)의 수평구간과 내부전극(30) 사이에 형성되는 페라이트 수지층(60)을 포함하게 된다.
도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 제조공정을 순차적으로 도시한 개념도이다.
상기 본 발명의 도 3a에서 보는 바와 같이 베이스 기판(10) 위에 제1절연층(20)이 형성된다.
이때, 상기 베이스 기판(10)은 절연재질을 이용해 제작될 수 있는데, 예컨대 페라이트(ferrite) 재질이 이용될 수 있다.
그리고, 상기 제1절연층(20)은 폴리이미드(polyimide), 에폭시 레진(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzo cyclobutene BCB), 또는 기타 고분자 폴리머 중 하나를 선택하여 사용할 수 있고, 스핀 코팅층의 두께 조절을 통해 임피던스를 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제1절연층(20) 위에는 도 3b에서 보는 바와 같은 내부전극(30) 및 제2절연층(40)이 형성된다.
이때, 상기 내부전극(30)은 도 4에 도시된 바와 같은 코일형상으로 제작될 수 있는데, 코일형상의 일단은 외부전극단자 측에 연결되는 인출단(31)을 형성하고, 타단은 복수의 내부전극(30)들 사이를 접지시키는 접속단(32)을 형성하게 된다.
그리고, 상기 제2절연층(40)은 폴리이미드(polyimide), 에폭시 레진(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzo cyclobutene BCB), 또는 기타 고분자 폴리머 중 하나를 선택하여 사용할 수 있고, 포토 비아(Photo via)공법에 의해 형성될 수 있다.
여기서, 포토 비아 공법은 절연수지가 가미된 특수 현상잉크를 절연층으로 사용, 적층하는 기법을 일컫는다.
이때, 상기 내부전극(30)은 일정간격 이격된 복층구조로 이루어질 수 있고, 상기 내부전극(30)이 완전하게 수용되도록 제2절연층(40)이 형성된다.
그리고, 도 3c에 도시된 바와 같이 제2절연층(40) 위에 외부전극단자(50)가 형성된다. 이때, 상기 외부전극단자(50)는 상기 내부전극(30)의 사이드 측면에서 접속되는 수직구간과, 상기 수직구간 상부 끝단에서 수평방향으로 연장되어 내부전극(30)과 소정거리 이격된 평행면을 형성하는 수평구간으로 이루어지게 된다.
그리고, 도 3d에서와 같이 상기 외부전극단자(50)의 수평구간과 내부전극(30) 사이에 페라이트 수지층(60)이 형성된다.
이때, 상기 외부전극단자(50)의 수직구간은 소정 높이로 돌출 형성되고, 상기 외부전극단자(50)의 수직구간 돌출높이만큼 외부전극단자(50)와 내부전극(30) 사이에 이격 공간을 형성하게 된다.
이때, 상기 제1페라이트수지층(60)은 제2절연층(40)의 상부면을 모두 덮도록 형성된다.
도 5는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 성능실험 결과를 나타내는 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 성능실험 결과를 나타내는 도표이다.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명은 직렬 저항은 그대로 유지되면서 임피던스(Impedance) 및 자기공진 주파수(SRF)가 향상됨을 알 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 공통 모드 필터의 외부전극단자의 수평구간과 내부전극 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층이 형성되도록 함으로써, 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 직렬 저항은 그대로 유지되면서 임피던스(Impedance)가 향상되어 필터링 효과가 뛰어나고, 자기공진 주파수(SRF)가 향상됨에 따라 성능구현이 가능한 주파수 범위가 넓어지고, 특히 높은 주파수에서의 필터링이 뛰어난 이점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것에 불과하므로 이를 제한적으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
10: 베이스 기판
20: 제1절연층
30: 내부전극
31: 인출단
32: 접속단
40: 제2절연층
50: 외부전극단자
60: 페라이트 수지층

Claims (5)

  1. 공통 모드 필터의 외부전극단자(40)를 수직구간 및 수평구간으로 형성하고, 상기 외부전극단자(40)의 수직구간이 내부전극(30)의 사이드 측면에서 접속되며, 상기 외부전극단자(40)의 수평구간과 내부전극(30) 사이의 이격 공간에 페라이트 수지층(60)이 형성되도록 하여 기생 캐패시턴스 성분이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터.
  2. 절연재질로 이루어진 베이스 기판(10);
    상기 베이스 기판(10) 위에 형성된 제1절연층(20);
    상기 제1절연층(20) 위에 형성되는 코일형상의 내부전극(30);
    상기 내부전극(30) 위에 형성되는 제2절연층(40);
    상기 내부전극(30)의 사이드 측면에서 접속되는 수직구간과, 상기 수직구간 상부 끝단에서 수평방향으로 연장되어 내부전극(30)과 소정거리 이격된 평행면을 형성하는 수평구간으로 이루어진 외부전극단자(50); 및
    상기 외부전극단자(50)의 수평구간과 내부전극(30) 사이에 형성되는 페라이트 수지층(60);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 기판(10)은 페라이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1절연층(20) 및 제2절연층(40)은 폴리이미드, 에폭시 레진, BCB 또는 기타 고분자 폴리머 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 내부전극(30)은 일정간격 이격된 복층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 공통 모드 필터.
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