KR20130101849A - 박막형 공통 모드 필터 - Google Patents

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KR20130101849A
KR20130101849A KR1020120022904A KR20120022904A KR20130101849A KR 20130101849 A KR20130101849 A KR 20130101849A KR 1020120022904 A KR1020120022904 A KR 1020120022904A KR 20120022904 A KR20120022904 A KR 20120022904A KR 20130101849 A KR20130101849 A KR 20130101849A
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Abstract

본 발명은 공통 모드 필터 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 제1 자성기판; 상기 제1 자성기판 상에 구비되고, 제1차 코일패턴전극을 포함하는 제1 적층체; 상기 제1 적층체 상에 구비되는 코어자성층; 상기 코어자성층 상에 구비되고, 제2차 코일패턴전극을 포함하는 제2 적층체; 및 상기 제2 적층체 상에 구비되는 제2 자성기판;을 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.

Description

박막형 공통 모드 필터{THIN FILM TYPE COMMON MODE FILTER}
본 발명은 공통 모드 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상호 이격된 1,2차 코일패턴전극 사이에 자성 물질로 이루어진 코어자성층이 구비된 박막형 공통 모드 필터에 관한 것이다.
최근 시스템 구성과 데이터 용량의 증대로 인해 높은 전송속도가 요구되어진다. 빠른 전송 방법으로는 차동신호방식이 많이 이용된다. 통상적으로, 전송속도를 증대시키기 위해 신호를 고주파화시키게 되면 신호의 고주파화에 따라 원하지 않는 전자파(즉, 노이즈)가 생성되어 신호와 노이즈가 겹치는 현상이 발생한다. 이에 따라, 고속의 차동신호 라인(즉, 2개의 신호라인) 사이에서의 불균형으로 인해 공통 모드 노이즈가 발생한다.
이러한 공통 모드 노이즈를 제거하기 위해 공통 모드 필터를 주로 사용한다.공통 모드 필터는 고속 차동신호 라인에 주로 적용되는 EMI필터이다.
공통 모드 노이즈는 차동신호 라인에서 발생하는 노이즈이며, 공통 모드 필터는 기존 EMI필터로 제거할 수 없는 그러한 노이즈들을 제거한다. 공통 모드 필터는 가전기기 등의 EMC 특성 향상 또는 핸드폰 등의 안테나 특성 향상에 기여한다.
그러나, 많은 양의 데이터를 주고 받기 위해 메인기기와 주변기기의 간의 GHz 대역의 고주파수 대역에서의 송수신시, 전술한 바와 같이, 신호의 지연 및 기타 방해로 인하여 원활한 데이터를 처리하는데 문제점이 발생하고 있다. 특히, 디지털 TV와 같이 통신, 영상 음향 신호 라인등의 다양한 포트-투-포트(port to port)간의 연결 사용시 앞서 설명한 내부신호라인 지연과 송수신 왜곡과 같은 문제점이 보다 빈번하게 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 기존에 사용하고 있는 EMI 대책부품(예를 들어, 공통 모드 필터)을 권선형 또는 적층형 타입으로 제작하고 있으나, 이러한 권선형 또는 적층형 타입의 EMI 대책부품은 칩부품의 치수가 크고 전기적 특성이 나빠 특정한 부위와 대면적 회로기판에 한정 적용된다는 문제가 있다.
더욱이, 요즘의 전자제품은 슬림화, 소형화, 복합화, 다기능화의 기능들로 전환되고 있어 이러한 기능에 부합되는 공통 모드 필터가 대두되고 있다. 이러한 전자기기의 슬림화, 소형화 등에 대응하는 권선형 또는 적층형 공통 모드 필터가 제조되고 있으나, 작은 면적에 복잡한 내부 회로를 형성하는데 한계가 있어 최근 박막형 공통 모드 필터 제작이 요구되고 있다.
코일 부품에서 코일 부품의 전기적인 특성을 향상시키기 위하여 1차코일과 2차코일 간의 전자기적인 결합도를 증가시키는 것이 중요한 과제이며, 1, 2차 코일간의 전자기적 결합도를 증가시키기 위해서는 두 코일간의 간격을 작게 하거나, 누설자속이 발생하지 않도록 자로(磁路)를 형성하여야 한다.
박막형 공통 모드 필터의 경우, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법 등의 박막 형성 기술에 의해 제조되기 때문에 1, 2차 코일간의 간격을 수 ㎛까지 작게 할 수 있으므로 종래의 제품에 비하여 전자기적 결합도가 높아지고, 부품의 소형화도 가능하지만, 권선형 또는 적층형 공통 모드 필터에 비해 제조 비용이 증가하고 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
이와 관련하여 대한민국특허청 공개특허공보에 게재된 공개번호 제10-2002-0059899호(이하, 선행기술문헌)은, 상면 및 하면 중 적어도 일면에는 전극패턴모양이 형성되어 있는 비자성체전극층과, 상기 비자성체전극층의 중앙 개구부 및 상기 비자성체전극층의 측면에 위치하는 내부자성체층이 하나의 단위가 되는 적어도 2층 이상의 내부전극층, 그리고 상기 내부전극층의 양면에 접촉하는 커버층 및 상기 전극패턴모양의 일부와 연결되는 외부 전극단자를 포함하는 코일부품을 제안하고 있다.
이러한 코일부품의 제조 방법을 요약하여 살펴보면, 먼저, 캐리어 필름 상에 각각 자성체막과 비자성체막을 형성한 그린시트를 준비한다.
그 다음, 상기 자성체막과 비자성체막 그린시트에 커팅라인을 형성하고, 커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트에는 비아홀을 형성한다.
그 다음, 비아홀이 형성된 비자성체막 그린시트 상면에 전극패턴을 형성하고, 자성체막 및 비자성체막 그린시트에서 불필요한 부분을 제거한다.
그 다음, 자성체막 그린시트, 커팅라인이 형성된 자성체막 그린시트, 커팅라인이 형성된 비자성체막 그린시트, 비아홀과 전극패턴이 형성된 비자성체막 그린시트들을 적층하고, 적층된 적층체를 소성 후, 소성한 적층체의 외부면에 전극단자를 형성하여 하는 과정을 통해 제안한 코일부품을 제조한다.
그러나, 적층형 공통 모드 필터와 달리, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법 등의 박막 형성 기술에 의해 제작되는 박막형 공통 모드 필터의 경우, 선행기술문헌에서 제시한 건식 제조방식으로는 공통 모드 필터의 특성을 향상시키기 위하여 코일패턴전극의 중심부에 코어자심을 구비시키는 과정은 쉽지 않다.
박막형 공통 모드 필터는 코일패턴전극 간의 간격이 수 ㎛에 불과하고, 코일패턴전극이 인쇄되는 절연시트 두께 또한 수 mm로 매우 얇기 때문에 비자성체와 자성체간 수직 계면을 안정적으로 형성하는 것이 매우 까다롭고, 특히, 수직 방향으로 내부전극에 의한 두께와 비자성체의 두께, 그리고 자성체의 두께를 적당하게 조정하는 것이 매우 까다롭기 때문이다. 이로 인하여 구조적 안정성이 취약해고, 이는 결국, 코일간의 절연성 등에 대한 문제점이 발생될 가능성이 있다.
또한, 자성체와 비자성체를 레이어(Layer)마다 펀칭하고, 필요에 따라 반컷팅(half cutting)을 한 후 자성체, 비자성체를 각각 적층하여야 1개의 레이어(Layer)가 구성되기 때문에 제조방식이 복잡하고, 제조비용 또한 높아지게 되는 문제점이 있다.
특허문헌 : 대한민국 공개특허공보 10-2002-0059899호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 기존의 박막 형성 기술을 그대로 이용하면서 상호 이격된 1, 2차 코일패턴전극 사이에 자성 물질로 이루어진 코어자성층이 구비된 공통 모드 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 제1 자성기판; 상기 제1 자성기판 상에 구비되고, 제1차 코일패턴전극을 포함하는 제1 적층체; 상기 제1 적층체 상에 구비되는 코어자성층; 상기 코어자성층 상에 구비되고, 제2차 코일패턴전극을 포함하는 제2 적층체; 및 상기 제2 적층체 상에 구비되는 제2 자성기판;을 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
이때, 상기 제1 적층체는, 내부전극이 일면에 형성된 절연시트가 적어도 하나 이상 적층된 것으로 이루어지는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
그리고, 상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우, 각 절연시트에 형성된 내부전극은 비아 홀을 통해 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제2 적층체는, 내부전극이 일면에 형성된 절연시트가 적어도 하나 이상 적층된 것으로 이루어지는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우, 각 절연시트에 형성된 내부전극은 비아 홀을 통해 연결되어 제2차 코일패턴전극을 형성하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 내부전극은, 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔(E-beam) 또는 이온-빔(Focused Ion Bean) 리소그라피(lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 형성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우 각 절연 시트는, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법, 콜드 스프레이(cold spray)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법, ALD(Atom Layer Deposition)법 등과 같은 물리적 증기 증착 (physical vapor deposition, PVD)법, 실크 스크린(silk screen)법 중 적어도 하나의 방법으로 증착되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은 동일 재질로 구성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 절연시트는, 폴리이미드(polyimide), 에폭시방수재(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 고분자중합체(polymer) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 제1차 코일패턴전극의 일단 및 타단, 그리고 제2차 코일패턴전극의 일단 및 타단과 각각 연결된 외부전극단자;를 더 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1 적층체와 코어자성층 사이, 그리고 상기 제2 적층체와 제2 자성기판 사이에 구비된 절연막;을 더 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 또 다른 본 발명은, 제1 자성기판; 상기 제1 자성기판 상에 구비되고, 일면에 내부전극이 형성된 절연시트가 복수 개 적층된 것으로 이루어지는 제1 적층체; 상기 제1 적층체 상에 구비되는 코어자성층; 상기 코어자성층 상에 구비되고, 일면에 내부전극이 형성된 절연시트가 복수 개 적층된 것으로 이루어지는 제2 적층체; 및 상기 제2 적층체 상에 구비되는 제2 자성기판;을 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
이때, 상기 제1 적층체를 구성하는 제1 절연시트에 형성된 내부전극과, 상기 제2 적층체를 구성하는 제3 절연시트에 형성된 내부전극은 비아홀을 통해 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성하고, 상기 제1 적층체를 구성하는 제2 절연시트에 형성된 내부전극과, 상기 제2 적층체를 구성하는 제4 절연시트에 형성된 내부전극은 비아홀을 통해 연결되어 제2차 코일패턴전극을 형성하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
그리고, 상기 내부전극은, 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔(E-beam) 또는 이온-빔(Focused Ion Bean) 리소그라피(lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 형성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 복수 개의 절연시트는, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법, 콜드 스프레이(cold spray)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법, ALD(Atom Layer Deposition)법 등과 같은 물리적 증기 증착 (physical vapor deposition, PVD)법, 실크 스크린(silk screen)법 중 적어도 하나의 방법으로 증착되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은 동일 재질로 구성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 절연시트는, 폴리이미드(polyimide), 에폭시방수재(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 고분자중합체(polymer) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1 적층체와 코어자성층 사이, 그리고 상기 제2 적층체와 제2 자성기판 사이에 구비된 절연막;을 더 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
또한, 제1차 코일패턴전극의 일단 및 타단, 그리고 제2차 코일패턴전극의 일단 및 타단과 각각 연결된 외부전극단자;를 더 포함하는, 박막형 공통 모드 필터를 제공한다.
본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터에 따르면, 코일패턴전극이 포함된 적층체 사이에 자성 물질로 이루어진 코어자성층을 구비함에 따라, 종래의 공통 모드 필터에 비해 저주파 대역에서의 공통 모드 임피던스가 증가하고, 자기공진주파수(Self Resonance Frequency:SRF)의 대역이 보다 고주파대역으로 이동한다.
그리고, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는, 기존의 박막 형성 기술을 그대로 이용하여 제조할 수 있으므로 구조적으로 안정하고 높은 결합 계수를 보장하고, 제조 단가를 절감할 수 있으며 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 임피던스 특성 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 외부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막형 공통 모드 필터의 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는 제1 자성기판(10), 상기 제1 자성기판(10) 상에 구비된 제1 적층체(20), 상기 제1 적층체(20) 상에 구비된 코어자성층(30), 상기 코어자성층(30) 상에 구비된 제2 적층체(40) 및 상기 제2 적층체(40) 상에 구비된 제2 자성기판(50)을 포함할 수 있다.
상기 제1 자성기판(10) 및 제2 자성기판(50)은 긴 판체 형상으로 형성되고 완성된 공통 모드 필터에서 베이스 기재가 된다. 즉, 완성된 공통 모드 필터에서 상기 제1 자성기판(10)과 제2 자성기판(50)은 한 쌍이 되어 각각 공통 모드 필터의 최상부 및 최하부에 위치할 수 있다.
이러한 상기 제1 자성기판(10) 및 제2 자성기판(50)은 자성 물질로 이루어져 자기경로(Magnetic loop)를 형성한다. 따라서, 상기 자성기판은 투자율이 높고, 품질계수가 높으며, 고주파임피던스가 높은 것을 사용함이 바람직하다.
구체적으로, 상기 제1 자성기판(10) 및 제2 자성기판(50)은 산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성될 수 있다.
상기 제1 적층체(20)는 제1차 코일패턴전극을 포함하고, 상기 제2 적층체(40)는 제2차 코일패턴전극을 포함할 수 있다.
여기서, 코일패턴전극은 공통 모드 필터에 전원이 인가되면 전류가 도통되어 자기장을 발생하는 코일 형상의 도체패턴을 의미하는 것으로, 이러한 코일패턴전극은 각 절연시트상에 인쇄된 도체 패턴이 비아홀(via hole)을 통해 전기적으로 연결되어 형성될 수 있다.
상기 제1 적층체(20)와 제2 적층체(40)의 구조를 보다 자세히 살펴보면, 상기 제1 적층체(20)와 제2 적층체(40)는, 내부전극이 일면에 형성된 절연시트가 적어도 하나 이상 적층된 것으로 이루어질 수 있다. 상기 내부 전극은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu) 또는 백금(Pt) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성될 수 있고, 이 외에도, 전도성이 우수한 다른 재료에 의해 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 절연시트는 층간의 밀착력을 부여하는 동시에 절연시트에 형성된 내부전극이 서로 단락되지 않도록 하고, 내부전극에 의한 요철을 완화하는 기능을 한다. 이러한 상기 절연시트는 폴리이미드(polyimide), 에폭시방수재(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 고분자중합체(polymer) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성될 수 있다.
상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우, 각 절연시트에 형성된 내부전극은 상부 절연시트에 형성된 비아홀을 통해 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성하게 된다.
일례로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 절연시트(21)에 형성된 제1 내부전극(21a)의 일단(21aa)은 상기 제1 절연시트(21) 상면에 위치하는 제2 절연시트(22)에 형성된 비아홀(22b)을 통해 제2 내부전극(22a)의 일단(22aa)과 전기적으로 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성한다.
그리고, 제3 절연시트(41)에 형성된 제3 내부전극(41a)의 일단(41aa)은 상기 제3 절연시트(41) 상면에 위치하는 제4 절연시트(42)에 형성된 비아홀(42b)을 통해 제4 내부전극(42a)의 일단(42aa)과 전기적으로 연결되어 제2차 코일패턴전극을 형성한다.
이때, 각 절연시트에 형성되는 내부전극은, 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔(E-beam) 또는 이온-빔(Focused Ion Bean) 리소그라피(lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 각 절연시트는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법, 콜드 스프레이(cold spray)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법, ALD(Atom Layer Deposition)법 등과 같은 물리적 증기 증착 (physical vapor deposition, PVD)법, 실크 스크린(silk screen)법 등 박막 형성 기술 중에서 적어도 하나의 방법으로 차례로 증착될 수 있다. 이러한 박막 형성 기술은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 당업자에게 일반적으로 잘 알려진 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 적층체(20)과 제2 적층체(40) 사이에 구비되는 코어자성층(30)은 상기 제1 및 제2 자성기판(50)과 함께 자기경로(Magnetic roop)를 형성하므로, 상기 제1 및 제2 자성기판(50)과 동일 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 코어자성층(30)은 산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성될 수 있다.
이러한 상기 코어자성층(30)은, 상기 제1 및 제2 적층체를 구성하는 절연시트와 마찬가지로, 전술한 여러 가지 박막 형성 기술 중에서 적어도 하나의 방법으로 상기 제1 적층체(20) 상에 증착될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는, 기존의 박막 형성 기술을 그대로 이용하여 제조할 수 있으므로 구조적으로 안정하고 높은 결합 계수를 보장하고, 제조 단가를 절감할 수 있으며 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터와 종래 공통 모드 필터의 임피던스 특성을 비교한 그래프이다. 여기서, 곡선(L1)은 상,하부의 자성기판 사이에 제1, 2차 코일패턴전극을 포함하는 적층체가 구비된 종래 공통 모드 필터의 임피던스 특성 그래프이고, 곡선(L2)은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 임피던스 특성 그래프이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는 상기 제1 적층체(20)와 제2 적층체(40) 사이에 코어자성층(30)을 구비함으로써, 종래 공통 모드 필터에 비해 저주파 대역에서의 공통 모드 임피던스가 증가하고, 자기공진주파수(Self Resonance Frequency:SRF)의 대역이 보다 고주파대역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는, 상기 제1 적층체(20)와 코어자성층(30) 사이에 절연막(23)을 더 구비할 수 있고, 마찬가지로, 상기 제2 적층체(40)와 제2 자성기판(50) 사이에 절연막(43)을 더 구비할 수 있다.
일반적으로, 자성 물질로 이루어지는 상기 코어자성층(30)은 절연성이 떨어지므로, 상기 제2 절연시트(22)에 형성된 내부전극과의 절연성을 확보하기 위해서 상기 절연막(23, 43)을 갖추는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터의 외부 사시도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는 제1차 코일패턴전극의 일단 및 타단, 그리고, 제1차 코일패턴전극의 일단 및 타단 각각에 외부전극단자(61,62,63,64)를 추가로 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 제1 내부전극(21a)의 타단으로부터 인출된 전극(21ab)은 외부전극단자(61)와 연결되고, 상기 제2 내부전극(22a)의 타단으로부터 인출된 전극(22ab)은 외부전극단자(62)와 연결된다. 그리고, 상기 제3 내부전극(41a)의 타단으로부터 인출된 전극(41ab)은 외부전극단자(63)와 연결되고, 상기 제2 내부전극(42a)의 타단으로부터 인출된 전극(42ab)은 외부전극단자(64)와 연결된다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2차 코일패턴전극은 외부전극단자(61,62,63,64)를 통해 외부 회로와 전기적으로 연결된다.
이제, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막형 공통 모드 필터에 대해 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막형 공통 모드 필터의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막형 공통 모드 필터는 제1 자성기판(100), 상기 제1 자성기판(100) 상에 구비된 제1 적층체(200), 상기 제1 적층체(200) 상에 구비된 코어자성층(300), 상기 코어자성층(300) 상에 구비된 제2 적층체(400) 및 상기 제2 적층체(400) 상에 구비된 제2 자성기판(500)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는, 절연성을 확보하기 위하여, 상기 제1 적층체(200)와 코어자성층(300) 사이에 절연막(230)을 더 구비할 수 있고, 마찬가지로, 상기 제2 적층체(400)와 제2 자성기판(500) 사이에 절연막(430)을 더 구비할 수 있다.
자성 물질로 이루어지는 상기 제1 자성기판(100)과 제2 자성기판(500)은 자기경로(Magnetic roop)를 형성하므로, 투자율이 높고, 품질계수가 높으며, 고주파임피던스가 높은 것을 사용함이 바람직하며, 구체적으로는, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성될 수 있다.
상기 제1 적층체(200)는 상기 제1 자성기판(100) 상에 구비되고, 일면에 내부전극이 형성된 절연시트가 복수 개 적층되어 이루어질 수 있고, 마찬가지로 상기 제2 적층체(400)는 일면에 내부전극이 형성된 절연시트가 복수 개 적층되어 이루어질 수 있다.
상기 제1 적층체(200)와 제2 적층체(400)의 구조를 보다 자세히 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 적층체(200)를 구성하는 제1 절연시트(210)의 일면에는 제1 내부전극(210a)이 형성되고, 제2 절연시트(220)의 일면에는 제2 내부전극(220a)이 형성된다. 그리고, 상기 제2 적층체(400)를 구성하는 제3 절연시트(410)의 일면에는 제3 내부전극(410a)이 형성되고, 제4 절연시트(420)의 일면에는 제4 내부전극(420a)이 형성된다.
상기 제1 절연시트(210)에 형성된 제1 내부전극(210a)의 일단(210aa)은, 상기 제2 절연시트(220)에 형성된 비아홀(220b), 절연막(230)에 형성된 비아홀(230a), 코어자성층(300)에 형성된 비아홀(300a), 그리고 제3 절연시트(410)에 형성된 비아홀(410b)을 통해 상기 제3 내부전극(410a)의 일단(410aa)과 전기적으로 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성한다.
그리고, 상기 제2 절연시트(220)에 형성된 내부전극(220a)의 일단(220aa)은, 상기 절연막(230)에 형성된 비아홀(230b), 코어자성층(300)에 형성된 비아홀(300b), 제3 절연시트(410)에 형성된 비아홀(410c), 그리고 제4 절연시트(420)에 형성된 비아홀(420b)을 통해 상기 제4 내부전극(420a)의 일단(420aa)과 전기적으로 연결되어 제2차 코일패턴전극을 형성한다.
상기 복수 개의 절연시트는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법, 콜드 스프레이(cold spray)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법, ALD(Atom Layer Deposition)법 등과 같은 물리적 증기 증착 (physical vapor deposition, PVD)법, 실크 스크린(silk screen)법 등 박막 형성 기술 중에서 적어도 하나의 방법에 의해 차례로 증착될 수 있다.
그리고, 상기 제1 적층체(200)과 제2 적층체(400) 사이에 구비되는 코어자성층(300) 또한, 상기 제1 적층체(200)과 제2 적층체(400)을 구성하는 각 절연시트와 마찬가지로, 전술한 여러 가지 박막 형성 기술 중에서 적어도 하나의 방법으로 상기 제1 적층체(200) 상에 증착될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 박막형 공통 모드 필터는, 기존의 박막 형성 기술을 그대로 이용하여 제조할 수 있으므로 구조적으로 안정하고 높은 결합 계수를 보장하고, 제조 단가를 절감할 수 있으며 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 모드 필터는 상기 제1 내부전극(210a)의 타단으로부터 인출된 전극(210ab), 상기 제2 내부전극(220a)의 타단으로부터 인출된 전극(220ab), 상기 제3 내부전극(410a)의 타단으로부터 인출된 전극(410ab), 그리고 상기 제2 내부전극(420a)의 타단으로부터 인출된 전극(420ab) 각각에 연결된 외부전극단자(미도시)를 추가로 포함하여, 외부 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10, 100 : 제1 자성기판 20, 200 : 제1 적층체
30, 300 : 코어자성층 40, 400 : 제2 적층체
50, 500 : 제2 자성기판 23, 43, 230, 430 : 절연막
21a, 210a : 제1 내부전극 22a, 220a : 제2 내부전극
41a, 410a : 제1 내부전극 42a, 420a : 제2 내부전극

Claims (21)

  1. 제1 자성기판;
    상기 제1 자성기판 상에 구비되고, 제1차 코일패턴전극을 포함하는 제1 적층체;
    상기 제1 적층체 상에 구비되는 코어자성층;
    상기 코어자성층 상에 구비되고, 제2차 코일패턴전극을 포함하는 제2 적층체; 및
    상기 제2 적층체 상에 구비되는 제2 자성기판;
    을 포함하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 적층체는,
    내부전극이 일면에 형성된 절연시트가 적어도 하나 이상 적층된 것으로 이루어지는,
    박막형 공통 모드 필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우, 각 절연시트에 형성된 내부전극은 비아 홀을 통해 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 적층체는,
    내부전극이 일면에 형성된 절연시트가 적어도 하나 이상 적층된 것으로 이루어지는,
    박막형 공통 모드 필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우, 각 절연시트에 형성된 내부전극은 비아 홀을 통해 연결되어 제2차 코일패턴전극을 형성하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  6. 제 2 항 또는 4 항에 있어서,
    상기 내부전극은,
    포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔(E-beam) 또는 이온-빔(Focused Ion Bean) 리소그라피(lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 형성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  7. 제 2 항 또는 4 항에 있어서,
    상기 절연시트가 적어도 두개 이상인 경우 각 절연 시트는,
    화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법, 콜드 스프레이(cold spray)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법, ALD(Atom Layer Deposition)법 등과 같은 물리적 증기 증착 (physical vapor deposition, PVD)법, 실크 스크린(silk screen)법 중 적어도 하나의 방법으로 증착되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은 동일 재질로 구성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은,
    산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  10. 제 2 항 또는 4 항에 있어서,
    상기 절연시트는,
    폴리이미드(polyimide), 에폭시방수재(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 고분자중합체(polymer) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제1차 코일패턴전극의 일단 및 타단, 그리고 제2차 코일패턴전극의 일단 및 타단과 각각 연결된 외부전극단자;
    를 더 포함하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 적층체와 코어자성층 사이, 그리고 상기 제2 적층체와 제2 자성기판 사이에 구비된 절연막;
    을 더 포함하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  13. 제1 자성기판;
    상기 제1 자성기판 상에 구비되고, 일면에 내부전극이 형성된 절연시트가 복수 개 적층된 것으로 이루어지는 제1 적층체;
    상기 제1 적층체 상에 구비되는 코어자성층;
    상기 코어자성층 상에 구비되고, 일면에 내부전극이 형성된 절연시트가 복수 개 적층된 것으로 이루어지는 제2 적층체; 및
    상기 제2 적층체 상에 구비되는 제2 자성기판;
    을 포함하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 적층체를 구성하는 제1 절연시트에 형성된 내부전극과, 상기 제2 적층체를 구성하는 제3 절연시트에 형성된 내부전극은 비아홀을 통해 연결되어 제1차 코일패턴전극을 형성하고,
    상기 제1 적층체를 구성하는 제2 절연시트에 형성된 내부전극과, 상기 제2 적층체를 구성하는 제4 절연시트에 형성된 내부전극은 비아홀을 통해 연결되어 제2차 코일패턴전극을 형성하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 내부전극은,
    포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔(E-beam) 또는 이온-빔(Focused Ion Bean) 리소그라피(lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 형성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수 개의 절연시트는,
    화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 증발(evaporation)법, 공기 증착(aero deposition)법, 콜드 스프레이(cold spray)법, MBE(Molecular Beam Epitaxy)법, ALD(Atom Layer Deposition)법 등과 같은 물리적 증기 증착 (physical vapor deposition, PVD)법, 실크 스크린(silk screen)법 중 적어도 하나의 방법으로 증착되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은 동일 재질로 구성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 자성기판, 그리고 코어자성층은,
    산화 알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 유리(Glass), 석영(Quartz), 페라이트(Ferrite) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연시트는,
    폴리이미드(polyimide), 에폭시방수재(epoxy resin), 벤조시클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 고분자중합체(polymer) 중 선택되는 적어도 한 물질 또는 적어도 두 물질의 혼합물로 형성되는,
    박막형 공통 모드 필터.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 적층체와 코어자성층 사이, 그리고 상기 제2 적층체와 제2 자성기판 사이에 구비된 절연막;
    을 더 포함하는,
    박막형 공통 모드 필터.
  21. 제 14 항에 있어서,
    제1차 코일패턴전극의 일단 및 타단, 그리고 제2차 코일패턴전극의 일단 및 타단과 각각 연결된 외부전극단자;
    를 더 포함하는,
    박막형 공통 모드 필터.
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