KR20160057645A - 복합 전자부품 및 그 실장 기판 - Google Patents

복합 전자부품 및 그 실장 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커몬 모드 초크 코일이 내부에 배치되며, ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 포함하는 제1 본체를 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 복수의 유전체층이 적층된 제2 본체를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합된 복합체를 포함하는 복합 전자부품에 관한 것이다.

Description

복합 전자부품 및 그 실장 기판{Composite electronic component and board for mounting the same}
본 발명은 복수의 수동 소자를 구비한 복합 전자부품 및 그 실장 기판에 관한 것이다.
최근의 전자 기기는 경박단소화, 고성능화에 대한 요구에 의하여 전자 기기의 사이즈를 최소화하면서 다양한 기능을 구비하는 것이 요구되고 있다.
이러한 전자 기기 중 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에는 커몬 모드 노이즈(Common Mode Noise) 제거용 커몬 모드 필터(Common Mode Filter, CMF)가 사용되고 있다.
그리고, 차동 전송용 필터로서 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter, CMF)와 직병렬로 차동 필터(Differential Filter)용 적층 세라믹 커패시터가 사용되고 있다.
그러나 전자 기기에 다양한 기능이 구비됨에 따라 커몬 모드 필터(Common Mode Filter, CMF)와 적층 세라믹 커패시터의 개수도 증가하고 있으며, 그 외의 수동 소자의 개수도 증가하고 있다.
이 경우, 전자 기기의 부품 배치 면적이 증가할 수밖에 없으므로, 전자 기기의 소형화에 제한이 될 수 있다.
따라서, 전자 기기의 부품 배치 면적의 감소 및 제조 비용 절감을 위한 연구는 여전히 필요한 실정이다.
한국공개특허 KR 2003-0014586
본 명세서는 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에 있어서, 부품 실장 면적을 감소시킬 수 있는 복합 전자부품 및 그 실장 기판을 제공하고자 한다.
또, 본 명세서는 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에 있어서, 커몬 모드 노이즈(Common Mode Noise) 제거용 복합 전자부품 및 그 실장 기판을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시형태는 커몬 모드 초크 코일이 내부에 배치되며, ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 포함하는 제1 본체를 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 복수의 유전체층이 적층된 제2 본체를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합된 복합체와 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되며, 상기 커몬 모드 초크 코일과 전기적으로 연결되는 제1 내지 제4 외부전극과 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제1 내지 제4 외부전극과 절연된 제1, 제2 더미전극 및 상기 제2 본체의 양 측면에 배치된 제5 내지 제8 외부전극과 상기 제2 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제5 내지 제8 외부전극과 절연된 제3 및 제4 더미전극을 포함하며,
상기 복합체는 상기 제1 외부전극과 제3 더미전극, 제2 외부전극과 제4 더미전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 입력단자와 제2 입력단자, 상기 제3 외부전극과 제5 외부전극, 제4 외부전극과 제6 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 출력단자와 제2 출력단자 및 상기 제1 더미전극과 제7 외부전극, 제2 더미전극과 제8 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 및 제2 그라운드 단자를 포함하는 복합 전자부품을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태는 상부에 3개 이상의 전극 패드를 갖는 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판 위에 설치된 복합 전자부품 및 상기 전극 패드와 상기 복합 전자부품을 연결하는 솔더를 포함하며,
상기 복합 전자부품은 커몬 모드 초크 코일이 내부에 배치되며, ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 포함하는 제1 본체를 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 복수의 유전체층이 적층된 제2 본체를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합된 복합체와 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되며, 상기 커몬 모드 초크 코일과 전기적으로 연결되는 제1 내지 제4 외부전극과 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제1 내지 제4 외부전극과 절연된 제1, 제2 더미전극 및 상기 제2 본체의 양 측면에 배치된 제5 내지 제8 외부전극과 상기 제2 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제5 내지 제8 외부전극과 절연된 제3 및 제4 더미전극을 포함하며,
상기 복합체는 상기 제1 외부전극과 제3 더미전극, 제2 외부전극과 제4 더미전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 입력단자와 제2 입력단자, 상기 제3 외부전극과 제5 외부전극, 제4 외부전극과 제6 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 출력단자와 제2 출력단자 및 상기 제1 더미전극과 제7 외부전극, 제2 더미전극과 제8 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 및 제2 그라운드 단자를 포함하는 복합 전자부품의 실장 기판을 제공한다.
본 명세서의 개시에 의하여, 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에 있어서, 부품 실장 면적을 감소시킬 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있는 복합 전자부품을 제공할 수 있다.
또, 본 명세서의 개시에 의하여, 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에 있어서, 커몬 모드 노이즈(Common Mode Noise)를 제거할 수 있는 복합 전자부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 복합 전자부품에 있어서 각 부품간 결합 모습을 도시한 개략 사시도이다.
도 3은 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제1 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제2 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제3 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 6은 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제4 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 전자부품이 적용된 회로도를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 전자부품을 적용한 시스템의 배치 패턴을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1의 복합 전자부품이 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 및 비교예의 주파수 대비 통과특성을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
복합 전자 부품
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 전자부품을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 복합 전자부품에 있어서 각 부품간 결합 모습을 도시한 개략 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자부품에 있어서, '길이 방향'은 도 1의 'L' 방향, '폭 방향'은 'W' 방향, '두께 방향'은 'T' 방향으로 정의하기로 한다.
한편, 상기 복합 전자부품의 길이, 폭 및 두께 방향은 후술하는 바와 같이, 커몬 모드 필터(Common Mode Filter) 및 적층 세라믹 커패시터 어레이의 길이, 폭 및 두께 방향과 동일한 것으로 정의하도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에서, 복합 전자부품은 서로 대향하는 상면 및 하면과 상기 상하면을 연결하는 제1 측면, 제2 측면, 제1 단면 및 제2 단면을 가질 수 있다. 상기 복합 전자부품의 형상에 특별히 제한은 없지만, 도시된 바와 같이 육면체 형상일 수 있다.
또한, 상기 복합 전자부품의 길이 방향 제1, 제2 측면과 폭 방향 제1 및 제2 측면은 후술하는 바와 같이, 커몬 모드 필터(Common Mode Filter) 및 적층 세라믹 커패시터 어레이의 길이 방향 제1, 제2 측면과 폭 방향 제1 및 제2 측면과 동일한 방향의 면으로 정의하도록 한다.
다만, 도 1에 도시된 바와 같이 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)의 상면 또는 하면과 적층 세라믹 커패시터 어레이의 상면 또는 하면은 서로 결합되는 결합면이다.
한편, 상기 복합 전자부품은 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합된 형태로서, 커몬 모드 필터(Common Mode Filter) 상에 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합되어 있는 경우 상기 복합 전자부품의 상면은 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이의 상면으로 정의되며, 상기 복합 전자부품의 하면은 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)의 하면으로 정의될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2 측면은 상기 복합 전자부품의 폭 방향으로 마주보는 면에 해당하며, 상기 제1, 제2 단면은 상기 복합 전자부품의 길이 방향으로 마주보는 면에 해당하며, 상기 상면 및 하면은 상기 복합 전자부품의 두께 방향으로 마주보는 면에 해당한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자부품(100)은 커몬 모드 초크 코일이 내부에 배치된 제1 본체를 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 복수의 유전체층이 적층된 제2 본체를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)가 결합된 복합체(130)를 포함할 수 있다.
상기 복합체(130)의 형상에 특별히 제한은 없지만, 도시된 바와 같이 육면체 형상일 수 있다.
상기 육면체 형상의 복합체(130)는 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)가 결합되어 형성될 수 있으며, 상기 복합체(130)의 형성 방법은 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 상기 복합체(130)의 형성은 별도로 제작된 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 도전성 접착제 혹은 수지 등으로 결합시킬 수도 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
특히, 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 결합시키는데 사용되는 접착제 혹은 수지는 예를 들어, 에폭시(Epoxy) 수지를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 도전성 접착제 혹은 수지 등을 이용하여 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 결합시키는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110) 또는 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 결합면에 도전성 접착제 혹은 수지 등을 도포하고 가열 경화하여 결합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)는 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 상부에 배치될 수 있다.
이로 인하여, 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 역압전성에 의한 커패시터의 진동이 기판으로 전달되는 것을 감소시켜 어쿠스틱 노이즈(acoustic noise)를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)가 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 하부에 배치될 수도 있으며, 그 배치 형태는 특별히 제한되지 않는다.
이하에서는 상기 복합체(130)를 구성하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)를 구성하는 본체는 커몬 모드 초크 코일(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 어플리케이션(Application)에서 커몬 모드 노이즈(Common Mode Noise) 제거용 필터이면 특별히 제한되지 않는다.
상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)는 내부에 커몬 모드 초크 코일(미도시)을 포함하며, 자성체 혹은 세라믹으로 충진된 제1 본체와 외주면에 배치된 단자 전극을 포함하는 구조이다.
상기 자성체는 Ni-Cu-Zn계, Ni-Cu-Zn-Mg계, Mn-Zn계 페라이트계 재료를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
커몬 모드 초크 코일은 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 제1 본체의 폭 방향 양 측면으로 4개의 노출부를 가질 수 있다.
상기 4개의 노출부는 후술하는 바와 같이 각각 제1 및 제2 입력 단자(151a, 151b)와 제1 및 제2 출력 단자(152a, 152b)와 각각 연결된다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)는 ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 내부에 더 포함할 수 있다.
상기 ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자는 특별히 제한되지 않으며, 입력되는 입력 신호 중 EOS(Electrical Overstress) 성분을 바이패스하는 기능을 하는 소자이면 가능하다.
예를 들면, 상기 제1 본체 내부 혹은 상부에 정전기 방지 전극과 정전기 방지 페이스트 및 보호층을 순차적으로 배치하여 형성될 수 있으며, 별도로 제작된 ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 상기 제1 본체 내부 혹은 상부에 배치할 수도 있다.
한편, 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 구성하는 상기 제2 본체는 복수의 유전체층이 적층됨으로써 형성되며, 상기 세라믹 본체의 내에는 복수의 내부 전극들이 유전체층을 사이에 두고 서로 분리되어 배치될 수 있다.
상기 제2 본체를 구성하는 복수의 유전체층은 소결된 상태로서, 인접하는 유전체층끼리의 경계는 확인할 수 없을 정도로 일체화되어 있을 수 있다.
상기 유전체층은 세라믹 파우더, 유기 용제 및 유기 바인더를 포함하는 세라믹 그린시트의 소성에 의하여 형성될 수 있다. 상기 세라믹 파우더는 높은 유전율을 갖는 물질로서 이에 제한되는 것은 아니나 티탄산바륨(BaTiO3)계 재료, 티탄산스트론튬(SrTiO3)계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 내부 구조에 관한 보다 자세한 사항은 후술하도록 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자 부품(100)은 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되며, 상기 커몬 모드 초크 코일과 전기적으로 연결되는 제1 내지 제4 외부전극(151a, 151b, 152a, 152b)과 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제1 내지 제4 외부전극(151a, 151b, 152a, 152b)과 절연된 제1, 제2 더미전극(163a, 163b) 및 상기 제2 본체의 양 측면에 배치된 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)과 상기 제2 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)과 절연된 제3 및 제4 더미전극(161a, 161b)을 포함한다.
상기 제1 내지 제4 외부전극(151a, 151b, 152a, 152b)은 상기 제1 본체의 폭 방향 양 측면에 형성되나, 상기 제1 본체의 상면 및 하면으로 연장 형성될 수도 있다.
상기 제1 내지 제4 외부전극(151a, 151b, 152a, 152b)은 서로 절연되어 배치되며, 상기 제1 외부전극(151a)과 제2 외부전극(151b)이 서로 마주보고, 상기 제3 외부전극(152a)과 제4 외부전극(152b)이 마주보고 배치될 수 있다.
상기 제1, 제2 더미전극(163a, 163b)은 각각 상기 제1 본체의 폭 방향 양 측면에 배치되되, 상기 제1 내지 제4 외부전극(151a, 151b, 152a, 152b)과 절연되며, 상기 제1 본체의 상면 및 하면으로 연장 형성될 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자부품이 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)는 상기 제1 내지 제4 외부전극(151a, 151b, 152a, 152b)과 제1, 제2 더미전극(163a, 163b)을 포함함으로써, 6 단자 필터일 수 있다.
또한, 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)는 상기 제2 본체의 양 측면에 배치된 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)과 상기 제2 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)과 절연된 제3 및 제4 더미전극(161a, 161b)을 포함할 수 있다.
상기 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)은 각각 상기 제2 본체의 폭 방향 양 측면에 형성되나, 상기 제2 본체의 상면 및 하면으로 연장하여 형성될 수도 있다.
또한, 상기 제3 및 제4 더미전극(161a, 161b)은 상기 제2 본체의 폭 방향 양 측면에 형성되나, 상기 제2 본체의 상면 및 하면으로 연장 형성될 수도 있다.
상기 복합체(130)는 상기 제1 외부전극(151a)과 제3 더미전극(161a), 제2 외부전극(151b)과 제4 더미전극(161b)이 각각 결합하여 형성되는 제1 입력단자(151a, 161a)와 제2 입력단자(151b, 161b), 상기 제3 외부전극(152a)과 제5 외부전극(152'a), 제4 외부전극(152b)과 제6 외부전극(152'b)이 각각 결합하여 형성되는 제1 출력단자(152a, 152'a)와 제2 출력단자(152b, 152'b) 및 상기 제1 더미전극(163a)과 제7 외부전극(153a), 제2 더미전극(163b)과 제8 외부전극(153b)이 각각 결합하여 형성되는 제1 및 제2 그라운드 단자를 포함한다.
상기 제1 및 제2 입력단자는 실질적으로 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 제1 및 제2 외부전극(151a, 151b)이며, 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)에 배치된 제3 및 제4 더미 전극(161a, 161b)은 상기 제1 및 제2 외부전극(151a, 151b)과 결합하는 단자로서만 기능한다.
또한, 상기 제1 출력단자(152a, 152'a)는 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110) 내부로 인가된 신호가 상기 제3 외부전극(152a)과 제5 외부전극(152'a)을 통해 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 거쳐 출력된다.
마찬가지로, 제2 출력단자(152b, 152'b)는 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110) 내부로 인가된 신호가 상기 제4 외부전극(152b)과 제6 외부전극(152'b)을 통해 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 거쳐 출력된다.
한편, 상기 제1 및 제2 그라운드 단자는 실질적으로 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 제7 외부전극(153a)과 제8 외부전극(153b)이며, 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)에 배치된 제1 더미전극(163a)과 제2 더미전극(163b)은 상기 복합 전자부품 내에서 필터링된 노이즈를 접지로 바이패스하는 경로로서 기능한다.
상기 입력단자, 출력단자 및 그라운드 단자를 형성하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)에 배치된 제1 내지 제4 외부전극과 제1, 제2 더미전극 및 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)에 배치된 제5 내지 제8 외부전극과 제3, 제4 더미전극은 각각 도전성 접착제에 의하여 결합할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자부품은 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에서, 상기 제1 입력 단자(151a, 161a)와 제1 출력 단자(152a, 152'a)가 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 커몬 모드 초크 코일과 연결되어, 상기 복합 전자부품 내에서 하나의 코일부의 역할을 수행할 수 있다.
한편, 상기 제2 입력 단자(151b, 161b)와 제2 출력 단자(152b, 152'b)가 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 커몬 모드 초크 코일과 연결되어, 상기 복합 전자부품 내에서 다른 하나의 코일부의 역할을 수행할 수 있다.
상기 제1 입력단자(151a, 161a)와 제2 입력단자(151b, 161b), 제1 출력단자(152a, 152'a)와 제2 출력단자(152b, 152'b) 및 상기 제1 및 제2 그라운드 단자(153a, 163a, 153b, 163b)는 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트에 의하여 형성될 수 있다.
상기 도전성 금속은 이에 제한되는 것은 아니나, 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 또는 이들의 합금일 수 있다.
상기 도전성 페이스트는 절연성 물질을 더 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 절연성 물질은 글라스일 수 있다.
상기 입력 단자, 출력 단자 및 그라운드 단자를 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 상기 세라믹 본체를 디핑(dipping)하여 형성할 수도 있으며, 도금 등의 다른 방법을 사용할 수도 있음은 물론이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자 부품은 종래와 달리 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)와 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)가 결합되어 있어, 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)와 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)의 거리를 최단 거리로 설계할 수 있으며, 이로 인하여 노이즈 저감에 효과가 있다.
또한, 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)와 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)가 결합되어 있어, 저속 신호의 차동 전송 방식이 적용되는 PC, TV 등에서의 실장 면적을 최소화하여 실장 공간 확보에 우수한 효과가 있다.
또한, 실장시의 비용 등 제조 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.
또한, 상기 복합 전자부품에 있어서, 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110) 상에 형성함으로써, 상기 복합 전자부품을 기판에 실장시 커패시터의 역압전성에 의한 커패시터의 진동이 기판에 전달되는 것을 감소시켜 어쿠스틱 노이즈(acoustic noise)를 감소시킬 수 있다.
도 3은 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제1 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제2 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합 전자부품에 있어서 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)는 내부에 복수의 유전체층(111)과 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')이 배치될 수 있다.
상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)는 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')이 배치된 유전체층(111) 사이에 복수의 더미 유전체층(111)이 삽입될 수 있다.
상기와 같이 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')이 배치된 유전체층(111) 사이에 복수의 더미 유전체층(111)이 삽입됨으로써, 제1 출력단자(152a, 152'a)와 제2 출력단자(152b, 152'b) 사이에 신호 간섭(Crosstalk)을 방지할 수 있다.
따라서, 넓은 주파수 대역에서 신호의 통과 특성(Attenuation)이 우수할 수 있다.
상기 유전체층과 더미 유전체층은 그 조성이 동일할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합 전자부품에 있어서 상기 유전체층(111)과 더미 유전체층(111')은 서로 다른 조성을 가질 수 있다.
상기와 같이 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')이 배치된 유전체층(111) 사이에 상기 유전체층(111)과 서로 다른 조성을 갖는 복수의 더미 유전체층(111')이 삽입됨으로써, 제1 출력단자(152a, 152'a)와 제2 출력단자(152b, 152'b) 사이에 신호 간섭(Crosstalk)을 방지할 수 있다.
상기 제2 본체는 내부에 외부로 노출된 리드를 가지는 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')이 적층될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')은 상기 복합체(130)의 실장면에 수직으로 적층될 수 있다.
즉, 상기 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')은 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 상면과 하면에 수직인 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 내부전극(121, 122)의 리드는 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 상면으로 노출될 수 있으며, 제3 및 제4 내부전극(121', 122')의 리드는 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 상면으로 노출될 수 있다.
상기 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)은 상기 제1 내지 제4 내부전극(121, 122, 121', 122')과 각각 연결될 수 있다.
도 5는 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제3 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합 전자부품에 있어서 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)는 내부에 복수의 유전체층(211)과 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')이 배치될 수 있다.
상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)는 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')이 배치된 유전체층(211) 사이에 복수의 더미 유전체층(211)이 삽입될 수 있다.
상기와 같이 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')이 배치된 유전체층(211) 사이에 복수의 더미 유전체층(211)이 삽입됨으로써, 제1 출력단자(152a, 152'a)와 제2 출력단자(152b, 152'b) 사이에 신호 간섭(Crosstalk)을 방지할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')은 상기 복합체(130)의 실장면에 평행하게 적층될 수 있다.
즉, 상기 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')은 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 상면과 하면에 평행인 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 내부전극(221, 222)의 리드는 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 폭 방향 제1 측면으로 노출될 수 있으며, 제3 및 제4 내부전극(221', 222')의 리드는 상기 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)의 폭 방향 제2 측면으로 노출될 수 있다.
상기 제5 내지 제8 외부전극(152'a, 152'b, 153a, 153b)은 상기 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')과 각각 연결될 수 있다.
도 6은 도 1에서 적층 세라믹 커패시터 어레이의 내부전극과 유전체층의 적층 모습을 나타내는 제4 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 6에서 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 내부전극(221, 222, 221', 222')이 배치된 유전체층(211) 사이에 상기 유전체층(211)과 서로 다른 조성을 갖는 복수의 더미 유전체층(211')이 삽입됨으로써, 제1 출력단자(152a, 152'a)와 제2 출력단자(152b, 152'b) 사이에 신호 간섭(Crosstalk)을 방지할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 내부전극은 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트에 의하여 형성될 수 있다.
상기 도전성 금속은 이에 제한되는 것은 아니나, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금일 수 있다.
도 3 내지 도 6에서는 상기 제1 내지 제4 내부전극의 패턴 형상을 도시하고 있으나, 패턴의 형상 및 개수는 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 전자부품이 적용된 회로도를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 커넥터(300)와 상기 복합 전자부품(400)이 연결되어 배치될 수 있다.
상기 커넥터(300)에서 전송되는 저속 신호는 차동 전송 방식에 따라 상기 복합 전자부품(400)의 2개의 입력 단자로 인가되며, 상기 복합 전자부품은 ESD 소자를 내장하고 있는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 ESD 소자를 내장하고 있는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)가 하나의 부품인 복합 전자부품(130)으로 기판에 실장될 수 있어, 부품 배치 면적을 감소시킬 수 있으며 노이즈 발생을 억제시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 전자부품을 적용한 시스템의 배치 패턴을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 도 7에 도시된 4개의 ESD 소자, 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 2개의 적층 세라믹 커패시터가 본 발명의 일 실시예에 의한 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)가 결합된 복합 전자부품으로 대체된 것을 확인할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 복합 전자부품은 차동 전송된 신호에서 커몬 모드 노이즈(Common Mode Noise)를 제거하는 노이즈 제거 기능을 수행할 수 있다.
또, 배치되는 소자의 개수가 감소됨으로써, 최적화된 소자 배치가 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)(110)와 적층 세라믹 커패시터 어레이(120)를 최대한 가깝게 배치할 수 있어, 전원선의 배선을 짧고 두껍게 설계 가능하다.
이로 인하여, 배선이 길게 배치됨으로 인해 발생할 수 있는 노이즈를 저감하는 것이 가능하다.
한편, 전자 기기 제조 업체에서는, 소비자 요구를 만족시키기 위하여, 전자 기기에 구비되는 PCB 사이즈를 줄이기 위하여 노력하고 있다.
따라서 PCB에 실장되는 IC의 집적도를 높이는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 전자부품과 같이 복수 개의 소자를 하나의 복합 부품으로 구성함으로써 이러한 요구를 만족시켜줄 수 있다.
또, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 7 개의 부품(4개의 ESD 소자, 커몬 모드 필터와 2개의 적층 세라믹 커패시터)을 하나의 복합 전자부품으로 구현함으로써, PCB 실장 면적을 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 의하면, 기존의 배치 패턴 대비 약 50%~70%의 실장 면적 감소 효과가 있다.
복합 전자부품의 실장 기판
도 9는 도 1의 복합 전자부품이 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 복합 전자부품의 실장 기판(500)은 복합 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판(510)과, 인쇄회로기판(510)의 상면에 배치된 복수 개의 전극 패드(521, 521', 523, 523')를 포함한다.
상기 전극 패드는 상기 복합 전자부품의 상기 입력 단자(151a, 151b) 및 그라운드 단자(163a, 163b)와 각각 연결되는 제1 내지 제4 전극 패드(521, 521', 523, 523')로 이루어질 수 있다.
이때, 복합 전자부품의 상기 입력 단자(151a, 151b) 및 그라운드 단자(163a, 163b)는 각각 제1 내지 제4 전극 패드(521, 521', 523, 523') 위에 접촉되게 위치한 상태에서 솔더(530)에 의해 인쇄회로기판(510)과 전기적으로 연결될 수 있다.
그 외, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 복합 전자부품의 실장 기판에 있어서의 특징 중 상기 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 전자부품과 동일한 부분은 중복 설명을 피하기 위해 여기서는 생략하도록 한다.
도 10은 본 발명의 실시예 및 비교예의 주파수 대비 통과특성을 나타내는 그래프이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예인 도 10(b)는 적층 세라믹 커패시터 어레이 내부에 더미 유전체층이 삽입된 경우 일반적인 구조인 더미 유전체층이 삽입되지 않은 적층 세라믹 커패시터 어레이의 비교예(도 10(a))에 비해 통과 특성 즉, 감쇠(Attenuation) 특성이 약 -15 dB 정도 향상된 것을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
400 ; 복합 전자 부품 110 ; 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)
120 ; 적층 세라믹 커패시터 어레이
130 ; 복합체
111, 211 ; 유전체층 111', 211' ; 더미 유전체층
121, 122, 121', 122', 221, 222, 221', 222' ; 제1 내지 제4 내부전극
151a, 151b ; 제1 및 제2 외부전극(제1 및 제2 입력단자)
152a, 152b ; 제3 및 제4 외부전극(제1 및 제2 출력단자)
152'a, 152'b ; 제5 및 제6 외부전극(제1 및 제2 출력단자)
153a, 153b ; 제7 및 제8 외부전극(제1 및 제2 그라운드 단자)
161a, 161b ; 제3 및 제4 더미전극(제1 및 제2 입력단자)
163a, 163b ; 제1 및 제2 더미전극(제1 및 제2 그라운드 단자)
300 ; 커넥터 500 ; 실장 기판
510 ; 인쇄회로기판
521, 523, 521', 523' ; 제1 내지 제4 전극 패드
530 ; 솔더

Claims (16)

  1. 커몬 모드 초크 코일이 내부에 배치되며, ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 포함하는 제1 본체를 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 복수의 유전체층이 적층된 제2 본체를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합된 복합체;
    상기 제1 본체의 양 측면에 배치되며, 상기 커몬 모드 초크 코일과 전기적으로 연결되는 제1 내지 제4 외부전극과 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제1 내지 제4 외부전극과 절연된 제1, 제2 더미전극; 및
    상기 제2 본체의 양 측면에 배치된 제5 내지 제8 외부전극과 상기 제2 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제5 내지 제8 외부전극과 절연된 제3 및 제4 더미전극;을 포함하며,
    상기 복합체는 상기 제1 외부전극과 제3 더미전극, 제2 외부전극과 제4 더미전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 입력단자와 제2 입력단자, 상기 제3 외부전극과 제5 외부전극, 제4 외부전극과 제6 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 출력단자와 제2 출력단자 및 상기 제1 더미전극과 제7 외부전극, 제2 더미전극과 제8 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 및 제2 그라운드 단자를 포함하는 복합 전자부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적층 세라믹 커패시터 어레이는 내부전극이 배치된 유전체층 사이에 복수의 더미 유전체층이 삽입된 복합 전자부품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유전체층과 더미 유전체층은 서로 다른 조성을 갖는 복합 전자부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 본체는 내부에 외부로 노출된 리드를 가지는 제1 내지 제4 내부전극이 적층된 복합 전자부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제5 내지 제8 외부전극은 상기 제1 내지 제4 내부전극과 각각 연결된 복합 전자부품.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 내부전극은 상기 복합체의 실장면에 수직으로 배치된 복합 전자부품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적층 세라믹 커패시터 어레이는 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)의 상부에 결합된 복합 전자부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 적층 세라믹 커패시터 어레이는 도전성 접착제로 결합된 복합 전자부품.
  9. 상부에 복수 개의 전극 패드를 갖는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 위에 설치된 복합 전자부품; 및
    상기 전극 패드와 상기 복합 전자부품을 연결하는 솔더;를 포함하며,
    상기 복합 전자부품은 커몬 모드 초크 코일이 내부에 배치되며, ESD(Electro Static Discharge) 보호 소자를 포함하는 제1 본체를 포함하는 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 복수의 유전체층이 적층된 제2 본체를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 어레이가 결합된 복합체와 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되며, 상기 커몬 모드 초크 코일과 전기적으로 연결되는 제1 내지 제4 외부전극과 상기 제1 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제1 내지 제4 외부전극과 절연된 제1, 제2 더미전극 및 상기 제2 본체의 양 측면에 배치된 제5 내지 제8 외부전극과 상기 제2 본체의 양 측면에 배치되되 상기 제5 내지 제8 외부전극과 절연된 제3 및 제4 더미전극을 포함하며,
    상기 복합체는 상기 제1 외부전극과 제3 더미전극, 제2 외부전극과 제4 더미전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 입력단자와 제2 입력단자, 상기 제3 외부전극과 제5 외부전극, 제4 외부전극과 제6 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 출력단자와 제2 출력단자 및 상기 제1 더미전극과 제7 외부전극, 제2 더미전극과 제8 외부전극이 각각 결합하여 형성되는 제1 및 제2 그라운드 단자를 포함하는 복합 전자부품의 실장 기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적층 세라믹 커패시터 어레이는 내부전극이 배치된 유전체층 사이에 복수의 더미 유전체층이 삽입된 복합 전자부품의 실장 기판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유전체층과 더미 유전체층은 서로 다른 조성을 갖는 복합 전자부품의 실장 기판.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 본체는 내부에 외부로 노출된 리드를 가지는 제1 내지 제4 내부전극이 적층된 복합 전자부품의 실장 기판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제5 내지 제8 외부전극은 상기 제1 내지 제4 내부전극과 각각 연결된 복합 전자부품의 실장 기판.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 내부전극은 상기 복합체의 실장면에 수직으로 배치된 복합 전자부품의 실장 기판.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 적층 세라믹 커패시터 어레이는 상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)의 상부에 결합된 복합 전자부품의 실장 기판.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 커몬 모드 필터(Common Mode Filter)와 적층 세라믹 커패시터 어레이는 도전성 접착제로 결합된 복합 전자부품의 실장 기판.
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