KR20160010640A - 공통 모드 필터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

공통 모드 필터 및 그 제조 방법을 개시한다. 공통 모드 필터는 기판, 기판 상에 배치되어 신호 노이즈를 제거하는 필터층, 내측 모서리 부분이 곡면으로 형성되며 필터층과 전기적으로 연결되는 복수의 외부 전극, 및 필터층 상에서 복수의 외부 전극 사이를 충진하여 형성된 자성층을 포함한다.

Description

공통 모드 필터 및 그 제조 방법{COMMON MODE FILTER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 공통 모드 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
고용량의 데이터를 전송하기 위해 데이터를 전송하는 속도를 높이는 기술이 요구되고 있다. 최근에는 데이터의 전송 속도를 높이기 위해서 차동 신호 방식으로 데이터를 전송하는 방법이 많이 활용된다.
그러나, 전송 속도를 높이기 위해 신호를 고주파화시키면 원하지 않는 전자파가 생성되어 전송하는 신호에 포함된다. 이러한 전자파는 고속으로 신호를 전송하는 차동 신호 라인 사이에서의 불균형으로 인해 공통 모드 노이즈로 발생된다. 이와 같은 공통 모드 노이즈는 전자제품의 EMC 특성 또는 안테나 특성에 영향을 미치므로 공통 모드 필터를 사용하여 제거한다.
공통 모드 필터는 절연체를 사이에 두고 적층된 두 코일의 임피턴스를 이용하여 공통 모드의 노이즈를 제거한다. 이러한 공통 모드 필터는 외부 장치와의 전기적인 연결을 위해 전도성 물질로 형성된 전극을 포함한다. 여기서, 공통 모드 필터의 외부 전극은 제조 공정상의 문제점으로 인해 크기 불균일 및 높이 불균일 등의 불량이 발생된다.
한국공개특허 제2006-0029258호
본 발명은 솔더로 형성된 외부 전극을 포함하는 공통 모드 필터 및 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판, 기판 상에 배치되어 신호 노이즈를 제거하는 필터층, 내측 모서리 부분이 곡면으로 형성되며 필터층과 전기적으로 연결되는 복수의 외부 전극, 및 필터층 상에서 복수의 외부 전극 사이를 충진하여 형성된 자성층을 포함하는 공통 모드 필터를 제공한다.
외부 전극은 솔더로 형성될 수 있다.
외부 전극은 필터층과 전기적으로 연결된 전극 패드 상에 형성될 수 있다.
필터층은 적층된 복수의 절연층과 복수의 스파이럴 코일을 포함할 수 있다.
기판은 자성 물질을 포함할 수 있다.
자성층은 자성 물질을 함유한 복합재로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 상에 필터층을 형성하는 단계, 필터층 상에 미리 설정된 형태의 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계, 드라이 필름 패턴을 이용하여 필터층 상에 외부 전극을 형성하는 단계, 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계, 및 외부 전극 사이에 자성 물질을 충진하여 자성층을 형성하는 단계를 포함하는 공통 모드 필터의 제조 방법을 제공한다.
외부 전극을 형성하는 단계는, 드라이 필름 패턴을 마스크로 이용하여 필터층 상에 솔더를 프린팅하는 단계, 및 프린팅된 솔더를 리플로우하여 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
자성층을 형성하는 단계에서는 외부 전극 사이에 자성 물질이 함유된 복합재를 도포하여 자성층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 솔더로 형성된 외부 전극을 포함하는 공통 모드 필터 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 필터층의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 단면 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 외부 전극의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면.
도 7은 도 5에 도시된 외부 전극을 형성하는 단계를 나타내는 도면.
도 8은 도 5에 도시된 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계를 나타내는 도면.
도 9는 도 5에 도시된 자성층을 형성하는 단계를 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 공통 모드 필터 및 그 제조 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 필터층의 구조를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 단면 구조를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 외부 전극의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터는 기판(110), 필터층(120), 외부 전극(150) 및 자성층(160)을 포함한다.
각 구성 요소를 설명하면, 기판(110)은 필터층(120)을 지지한다. 또한, 기판(110)은 자성층(160)과 자기장을 형성할 수 있다. 여기서 기판(110)은 필터층(120)을 지지하는 기능을 수행하며 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 하부에서 배치될 수 있다. 또한, 기판(110)은 절연 물질 또는 자성 물질로 이루어질 수 있다. 기판(110)은 자성 물질로 이루어질 경우 폐자로로서의 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 기판(110)은 소결된 페라이트(ferrite)를 포함할 수 있다. 또는, 기판(110)은 포스테라이트(forsterite) 등의 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 이러한 기판(110)은 공통 모드 필터의 형상에 따라 미리 설정된 면적 또는 두께로 형성될 수 있다.
필터층(120)은 공통 모드 노이즈를 제거할 수 있다. 도 2 및 도 3을 더 참조하면, 필터층(120)은 기판(110)측으로부터 자성층(160)을 향해 적층된 복수의 절연층(121,123,125)과 복수의 스파이럴 도체(127,129)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 필터층(120)은 순차적으로 적층된 제1 내지 제3 절연층(121,123,125)과, 제1 절연층(121)과 제2 절연층(123) 사이에 개재된 제1 스파이럴 도체(127) 및 제2 절연층(123)과 제3 절연체(125) 사이에 개재된 제2 스파이럴 도체(129)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 스파이럴 도체(127) 및 제2 스파이럴 도체(129)는 기판(110) 상에 증착된 시드층을 이용하여 도금 방식으로 전도층을 형성하고 전도층을 패터닝하여 형성될 수 있다. 또한, 제1 스파이럴 도체(127) 및 제2 스파이럴 도체(129)는 제1 내지 제3 절연층(121,123,125)을 관통하는 비아(130)를 통해 외부 전극(150)과 전기적으로 연결될 수 있다.
외부 전극(150)은 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 외부 전극(150)은 필터층(120) 상에 복수개가 형성될 수 있다. 도 4를 더 참조하면, 외부 전극(150)은 필터층(120)의 복수의 스파이럴 도체와 전기적으로 연결된 전극 패드(140) 상에 형성될 수 있다. 여기서, 전극 패드(140)는 필터층(120)의 제3 절연층 상에 형성될 수 있다. 또한, 전극 패드(140)는 비아를 통해 복수의 스파이럴 도체와 연결될 수 있다.
외부 전극(150)은 전극 패드(140) 상에서 외주면의 일부도 노출되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 외부 전극(150)은 기판(110)의 모서리에 상응하여 배치될 수 있다.
외부 전극(150)은 서로 인접하는 내측 모서리 부분이 곡면으로 이루어져 전극 패드(140) 상에 형성될 수 있다. 이를 위해, 외부 전극(150)은 프린팅 가능한 솔더로 형성될 수 있다. 외부 전극(150)은 리플로우를 통한 경화시 솔더의 흐름성 또는 표면 장력에 의해 내측 모서리 부분이 곡면으로 형성될 수 있다. 이러한 외부 전극(150)은 외력에 의한 스트레스를 완화시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 외부 전극(150)은 외부 장치에 실장될 때 계면 스트레스를 완화시켜 접합면의 박리 현상을 개선할 수 있다. 여기서 외부 전극(150)은 자성층(160)의 두께와 동일하거나 그 이상의 두께로 형성될 수 있다.
외부 전극(150)은 솔더로 형성되어 제조시 도금 공정을 배재할 수 있고 부식으로 인한 성능 저하를 방지할 수 있다.
자성층(160)은 기판(110)과 자기장을 형성한다. 여기서 자성층(160)은 필터층(120) 상에서 외부 전극(150) 사이를 충진하여 형성될 수 있다. 또한, 자성층(160)은 기판(110)과 함께 필터층(120)을 보호할 수 있다. 이러한 자성층(160)은 공통 모드 필터의 실장면 또는 저면을 구성할 수 있다.
자성층(160)은 페라이트 파우더를 포함하는 복합재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 자성층(160)은 페라이트 파우터를 함유한 에폭시 수지 등으로 형성될 수 있다. 이러한 자성층(160)은 외부 전극(150)과 동일하거나 그 이하의 두께로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터는 정전기 보호부를 더 포함할 수 있다. 정전기 보호부는 외부로부터 입력되는 정전기를 접지시키기 위해 접지 전극 및 정전기 흡수층을 포함할 수 있다. 접지 전극은 외부 전극과 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 정전기 흡수층은 외부 전극 사이에 형성되어 접지 전극과 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터는 솔더를 이용하여 외부 전극을 형성함으로써 외력에 의한 스트레스를 완화시켜 접합면의 박리 현상을 개선하고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법은 기판 상에 필터층을 형성하는 단계(S110), 필터층 상에 미리 설정된 형태의 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계(S120), 필터층 상에 솔더를 프린팅하고 경화시켜 외부 전극을 형성하는 단계(S130), 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계(S140) 및 외부 전극 사이에 자성 물질을 충진하여 자성층을 형성하는 단계(S150)를 포함한다.
여기서는 도 6 내지 도 9를 더 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 5에 도시된 외부 전극을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 도 8은 도 5에 도시된 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계를 나타내는 도면이다. 도 9는 도 5에 도시된 자성층을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
단계 S110에서는 기판(110) 상에 제1 내지 제3 절연층과, 제1 스파이럴 도체 및 제2 스파이럴 도체를 적층하여 필터층(120)을 형성한다. 구체적으로 단계 S110에서는 기판(110) 상에 제1 절연층, 제1 스파이럴 도체, 제2 절연층, 제2 스파이럴 도체 및 제3 절연층을 순차적으로 적층하고, 제1 제1 스파이럴 도체 및 제2 스파이럴 도체 각각에 제2 절연층 또는 제3 절연층을 관통하는 비아를 형성할 수 있다. 또한, 단계 S110에서는 전도성 물질로 비아를 충진하고 제3 절연층 상에서 비아와 연결되는 전극 패드를 형성할 수 있다.
단계 S120에서는 필터층(120) 상에 드라이 필름을 부착한 후 포토 리소그래피 공정을 진행하여 미리 설정된 형태의 드라이 필름 패턴을 형성할 수 있다. 단계 S120에서는 필터층(120) 상에 복수의 외부 전극(150)을 형성하기 위하여 필터층(120)의 일부, 예컨대 모서리 부분이 노출되도록 드라이 필름 패턴을 형성할 수 있다.
단계 S130에서는 드라이 필름 패턴을 마스크로 이용하여 필터층(120) 상에 솔더를 프린팅할 수 있다. 또한, 단계 S130에서는 드라이 필름 패턴에 의해 필터층(120) 상에 프린팅된 솔더를 경화시킬 수 있다. 여기서 솔더는 필터층(120) 상에 형성된 전극 패드 상에 프린팅될 수 있다. 또한, 솔더는 리플로우 공정을 통해 경화될 수 있다. 이를 통해, 단계 S130에서는 복수의 외부 전극(150)을 형성할 수 있다. 한편, 단계 S130에서는 솔더를 프린팅하기 이전에 전극 패드와 솔더의 접합력을 향상시키기 위해 전극 패드를 표면 처리할 수 있다.
단계 S140에서는 스트립 공정을 진행하여 복수의 외부 전극(150) 사이에 배치된 드라이 필름 패턴을 제거할 수 있다.
단계 S150에서는 복수의 외부 전극(150) 사이에 자성 물질을 충진하여 자성층(160)을 형성할 수 있다. 단계 S150에서는 페라이트 파우더를 함유하는 에폭시 수지 등을 포함하는 복합재를 복수의 외부 전극(150) 사이에 도포하여 자성층(160)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법은 기판(110) 상에 필터층(120), 복수의 외부 전극(150) 및 자성층(160)을 형성하여 공통 모드 필터를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법은 솔더를 프린팅하여 외부 전극을 형성함으로써 도금 공정을 배제하여 도금 공정으로 인한 문제점을 해소할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 제조 방법은 도금 공정을 배제하여 도금 비용을 절감할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 기판
120: 필터층
121: 제1 절연층
123: 제2 절연층
125: 제3 절연층
127: 제1 스파이럴 도체
129: 제2 스파이럴 도체
130: 비아
140: 전극 패드
150: 외부 전극
160: 자성층

Claims (9)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되어 신호 노이즈를 제거하는 필터층;
    상기 필터층 상에 배치되어 상기 필터층과 전기적으로 연결되는 전극 패드;
    상기 전극 패드 상에 배치되어 상기 전극 패드를 통해 상기 필터층과 전기적으로 연결되며, 솔더로 형성되는 외부 전극; 및
    상기 필터층 상에서 상기 외부전극과 상기 전극 패드 사이를 충진하여 형성된 자성층; 을 포함하고,
    상기 외부 전극의 높이는 상기 자성층의 높이보다 작거나 동일하게 형성되고,
    상기 외부 전극의 내측 모서리 부분은 곡면으로 형성되고, 상기 내측 모서리 부분은 상기 자성층에 의하여 매설되는,
    공통 모드 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극 패드의 상면의 형상은 솔더로 형성되는 상기 외부 전극의 하면의 형상과 동일한,
    공통 모드 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전극의 높이와 상기 전극 패드의 높이의 합은 상기 자성층의 높이와 동일한,
    공통 모드 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터층은 적층된 복수의 절연층과 복수의 스파이럴 도체를 포함하는,
    공통 모드 필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 자성 물질을 포함하는,
    공통 모드 필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자성층은 자성 물질을 함유한 복합재로 형성되는,
    공통 모드 필터.
  7. 기판 상에 필터층을 형성하는 단계;
    상기 필터층 상에 미리 설정된 형태의 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계;
    상기 드라이 필름 패턴을 이용하여 상기 필터층 상에 솔더로 이루어지며 내측 모서리 부분에 곡면을 가지는 외부 전극을 형성하는 단계;
    상기 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계; 및
    상기 외부 전극 사이에 자성 물질을 충진하여 상기 외부 전극의 내측 모서리 부분의 곡면을 매설하도록 자성층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 외부 전극의 높이는 상기 자성층의 높이보다 작거나 동일하게 형성되도록 하는,
    공통 모드 필터의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 전극을 형성하는 단계는,
    상기 드라이 필름 패턴을 마스크로 이용하여 상기 필터층 상에 솔더를 프린팅하는 단계; 및
    상기 프린팅된 솔더를 리플로우하여 경화시키는 단계; 를 포함하는,
    공통 모드 필터의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 자성층을 형성하는 단계에서는 상기 외부 전극 사이에 상기 자성 물질이 함유된 복합재를 도포하여 상기 자성층을 형성하는 것을 포함하는,
    공통 모드 필터의 제조 방법.
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