(57)【要約】      （修正有）【課題】耐湿負荷の低下を防止することができ、高いインダクタンスを実現することができるコモンモードフィルタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】磁性体基板１１０と、前記磁性体基板上に備えられた絶縁層１３０と、前記絶縁層の内部に備えられたコイル電極層１２０と、を含み、前記磁性体基板の上面の端部に溝部１１１が形成され、前記溝部の内部に前記絶縁層の材料が充填された、コモンモードフィルタ及びその製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体基板と、
前記磁性体基板上に備えられた絶縁層と、
前記絶縁層の内部に備えられたコイル電極層と、を含み、
前記磁性体基板の上面の端部に溝部が形成され、前記溝部の内部に前記絶縁層の材料が充填された、コモンモードフィルタ。
【請求項２】
前記溝部の内部の角が直角を成す、請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項３】
前記溝部の高さは、前記磁性体基板の厚さの０．１〜０．３倍である、請求項２に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項４】
前記磁性体基板の長辺軸に形成された溝部の幅は、前記磁性体基板の長辺軸の長さの０．１〜０．３倍である、請求項２または３に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項５】
前記磁性体基板の短辺軸に形成された溝部の幅は、前記磁性体基板の短辺軸の長さの０．１〜０．３倍である、請求項２から４のいずれか１項に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項６】
前記溝部は、その内側面が一定の曲率半径を有する曲面に形成される、請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項７】
前記溝部は階段状に形成される、請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項８】
前記溝部は上部幅より下部幅が大きい、請求項１に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項９】
前記コイル電極層は、一定の間隔を置いて離隔された一対の導体コイルで構成される、請求項１から８のいずれか１項に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項１０】
前記絶縁層の上面に形成され、前記各導体コイルの両端と連結された外部電極と、前記外部電極の間に備えられた磁性複合体と、をさらに含む、請求項９に記載のコモンモードフィルタ。
【請求項１１】
磁性体基板を準備する段階と、
前記磁性体基板の上面の端部に溝部を形成する段階と、
前記溝部の内部を含む前記磁性体基板の表面に絶縁層を塗布する段階と、
前記絶縁層上にコイル電極層をめっきし、前記コイル電極層を覆うように絶縁層を形成する段階と、を含むコモンモードフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記溝部を形成する段階は、フォトリソグラフィ工程またはレーザー工程を用いる、請求項１１に記載のコモンモードフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁層の上面に外部電極を所定の厚さにめっきする段階と、前記外部電極の間に磁性複合体を形成する段階と、をさらに含む、請求項１１または１２に記載のコモンモードフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンモードフィルタに関し、より詳細には、磁性体基板の構造が変形されたコモンモードフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話、家電製品、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの電子機器が益々デジタル化及び高速化されている。このような電子機器は外部からの刺激に敏感であるため、外部から小さい異常電圧と高周波ノイズが電子機器の内部回路に流入される場合、回路の破損や信号の歪曲が発生する。
【０００３】
このような異常電圧とノイズの原因としては、落雷、人体に帯電された静電気放電、回路内で発生するスイッチング電圧、電源電圧に含まれた電源ノイズ、不要な電磁気信号または電磁気ノイズなどが挙げられる。このような異常電圧と高周波ノイズが回路に流入されることを防止するための手段として、コモンモードフィルタが用いられている。
【０００４】
韓国公開特許第１０‐２００７‐００７６７２２号公報を参照して、従来のコモンモードフィルタの一般的な構造を説明すると、磁性体基板上に互いに磁気結合する一対の導体コイルが形成されており、前記導体コイルは絶縁樹脂で囲まれた構造を有する。即ち、外部からみたときに、コモンモードフィルタは磁性体基板と絶縁層が積層された構造を有する。
【０００５】
これにより、前記磁性体基板と絶縁層との間を介して外部の水分が素子の内部に浸透し、浸透された水分が前記導体コイルに到逹して、コモンモードフィルタの耐湿負荷を低下させている。従って、これを防止するために、導体コイルの最外側部と絶縁層の側面との間の間隔、即ち、マージン部を大きく形成している。
【０００６】
しかし、マージン部が大きくなるほど導体コイルの形成空間が制限されるため、導体コイルのターン数が減少するしかない。この場合、要求されるインダクタンス値を満たすことが困難となり、このような問題は、コモンモードフィルタが小型化されるほど益々激しくなっている。そのため、マージン部を増加させるとともに、高いインダクタンス値を実現することができるコモンモードフィルタ及びそのコモンモードフィルタの製造方法が強く要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許第１０‐２００７‐００７６７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、マージン部を増加させなくても、耐湿負荷の低下を防止することができ、高いインダクタンスを実現することができるコモンモードフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を果たすためになされた本発明によると、磁性体基板と、前記磁性体基板上に備えられた絶縁層と、前記絶縁層の内部に備えられたコイル電極層と、を含み、前記磁性体基板の上面の端部に溝部が形成され、前記溝部の内部に前記絶縁層の材料が充填された、コモンモードフィルタが提供される。
【００１０】
また、前記溝部の内部の角が直角を成す、コモンモードフィルタが提供される。
【００１１】
また、前記溝部の高さは、前記磁性体基板の厚さの０．１〜０．３である、コモンモードフィルタが提供される。
【００１２】
また、前記磁性体基板の長辺軸に形成された溝部の幅は、前記磁性体基板の長辺軸の長さの０．１〜０．３である、コモンモードフィルタが提供される。
【００１３】
また、前記磁性体基板の短辺軸に形成された溝部の幅は、前記磁性体基板の短辺軸の長さの０．１〜０．３である、コモンモードフィルタが提供される。
【００１４】
また、前記溝部は、その内側面が一定の曲率半径を有する曲面に形成される、コモンモードフィルタが提供される。
【００１５】
また、前記溝部は階段状に形成される、コモンモードフィルタが提供される。
【００１６】
また、前記溝部は上部幅より下部幅が大きい、コモンモードフィルタが提供される。
【００１７】
また、前記コイル電極層は、一定の間隔を置いて離隔された一対の導体コイルで構成される、コモンモードフィルタが提供される。
【００１８】
また、前記絶縁層の上面に形成され、前記各導体コイルの両端と連結された外部電極と、前記外部電極の間に備えられた磁性複合体と、をさらに含む、コモンモードフィルタが提供される。
【００１９】
上記の目的を果たすためになされた本発明によると、磁性体基板を準備する段階と、前記磁性体基板の上面の端部に溝部を形成する段階と、前記溝部の内部を含む前記磁性体基板の表面に絶縁層を塗布する段階と、前記絶縁層上にコイル電極層をめっきし、前記コイル電極層を覆うように絶縁層を形成する段階と、を含むコモンモードフィルタの製造方法が提供される。
【００２０】
また、前記溝部を形成する段階は、フォトリソグラフィ工程またはレーザー工程を用いる、コモンモードフィルタの製造方法が提供される。
【００２１】
また、前記絶縁層の上面に外部電極を所定の厚さにめっきする段階と、前記外部電極の間に磁性複合体を形成する段階と、をさらに含む、コモンモードフィルタの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のコモンモードフィルタによると、溝部が形成された磁性体基板を用いることにより、マージン部を大きく形成しなくても、外部から浸透される水分の移動経路を増加させることができるため、耐湿負荷が低下することなく高いインダクタンスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるコモンモードフィルタの斜視図である。
【図２】図１のI‐I´線の断面図である。
【図３】本発明に含まれた磁性体基板の斜視図である。
【図４】本発明に含まれた磁性体基板の平面図である。
【図５】本発明の他の実施例に含まれた磁性体基板の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に含まれた磁性体基板の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に含まれた磁性体基板の断面図である。
【図８】本発明によるコモンモードフィルタの製造方法を順に図示した工程図である。
【図９】本発明によるコモンモードフィルタの製造方法を順に図示した工程図である。
【図１０】本発明によるコモンモードフィルタの製造方法を順に図示した工程図である。
【図１１】本発明によるコモンモードフィルタの製造方法を順に図示した工程図である。
【図１２】本発明によるコモンモードフィルタの製造方法を順に図示した工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを果たす方法は、添付図面とともに詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されず、相異なる多様な形態で具現されることができる。本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにするとともに、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に伝達するために提供されることができる。
【００２５】
本明細書で用いられる用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書で、単数型は文句で特別に言及しない限り複数型も含む。明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００２６】
図１は本発明によるコモンモードフィルタの斜視図であり、図２は図１のI‐I´線の断面図である。また、図３は本発明に含まれた磁性体基板の斜視図であり、図４は本発明に含まれた磁性体基板の平面図である。
【００２７】
さらに、図面の構成要素は必ずしも縮尺に従って図示されたものではなく、例えば、本発明の理解を容易にするために、図面の一部構成要素のサイズは他の構成要素に比べ誇張されることがある。一方、各図面に表示された同一の参照符号は同一の構成要素を指称し、図示の簡略化及び明瞭化のために、図面は一般的な構成方式を図示して、本発明において説明された実施例の論議を不要に不明瞭にすることを避けるために、公知された特徴及び技術についての詳細な説明は省略する。
【００２８】
図１及び図２を参照すると、本発明によるコモンモードフィルタ１００は、磁性体基板１１０と、内部にコイル電極層１２０が備えられた絶縁層１３０と、前記絶縁層１３０上に備えられた外部電極１４０と、前記外部電極１４０の間に備えられた磁性複合体１５０と、を含むことができる。
【００２９】
前記絶縁層１３０は、前記磁性体基板１１０と前記コイル電極層１２０との間を絶縁するとともに、前記コイル電極層１２０を外部から保護する層であって、絶縁性、耐熱性及び耐湿性などを考慮してその構成材質を適切に選択することができる。例えば、前記絶縁層１３０を構成する最適の高分子材質としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂と、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂などが挙げられ、これにガラス繊維または無機フィラーなどの補強材が含浸された樹脂（例えば、プリプレグ）を用いることもできる。
【００３０】
前記コイル電極層１２０は、一定の間隔を置いて離隔されて電磁気的に結合された一対の導体コイル１２１、１２２で構成されることができる。前記各導体コイル１２１、１２２は、その両端がビア１４１及びリード線（不図示）を介して前記外部電極１４０と連結されており、従って、本発明のコモンモードフィルタは総四つの入出力端子を有することができる。
【００３１】
本発明において、前記コイル電極層１２０は必ずしも上述の構造で構成されるものではなく、四つの導体コイルが一定の間隔を置いて離隔されて二つずつビアを介して連結されてもよく、同一平面上に二つの導体コイルがめっきされる構造を有してもよい。
【００３２】
また、マージン部Ｍ、即ち、前記導体コイル１２１、１２２の最外側部と前記絶縁層１３０の側面と間の間隔は、絶縁性、耐熱性及び耐湿性などが保障される範囲内でできるだけ短く形成されることができる。これにより、本発明における前記コイル電極層１２０が最大面積を有することができる。従って、本発明のコモンモードフィルタ１００は、要求されるインダクタンス値を容易に実現することができる。
【００３３】
このようにマージン部Ｍが短い場合には耐湿負荷が低下する恐れがあるが、以下で説明する前記磁性体基板１１０の構造上、本発明のコモンモードフィルタ１００では耐湿負荷の低下現象が発生しない。
【００３４】
まず、前記磁性体基板１１０は、電気抵抗が高く、磁力損失が小さく、組成を変化させることにより容易にインピーダンスが設計できるＮｉ‐Ｚｎ、Ｍｎ‐Ｚｎ系、Ｎｉ‐Ｚｎ系、Ｎｉ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系、Ｍｎ‐Ｍｇ‐Ｚｎ系のフェライトまたはこれらの混合物で構成されて、磁路の形成空間となる。これにより、前記外部電極１４０から電圧が印加されると、前記コイル電極層１２０で発生する磁束が漏れることがないため、インダクタンスが増加し、高いコモンモードインピーダンス（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）を実現することができる。
【００３５】
このような前記磁性体基板１１０は、図２から図４に図示されたように、その上面の端部に溝部１１１が形成されている。従って、前記磁性体基板１１０の材料が前記溝部１１１の内部にも充填される。具体的には、前記溝部１１１の内部の角は直角を成す。
【００３６】
このような構造により、外部から浸透される水分の移動経路（以下、浸透経路）が前記溝部１１１の界面となり、その長さは前記溝部１１１の高さｈと幅ｗの和となる。このように浸透経路が前記溝部１１１によって増加するため、マージン部Ｍが短い場合にも、外部の水分から前記コイル電極層１２０を保護することができる。
【００３７】
この際、前記溝部１１１の高さｈは、前記磁性体基板１１０の厚さの０．１〜０．３倍となるようにすることが好ましい。また、前記磁性体基板１１０の長辺軸に形成された溝部１１１の幅ｗ１は、前記磁性体基板１１０の長辺軸の長さの０．１〜０．３倍、前記磁性体基板１１０の短辺軸に形成された溝部１１１の幅ｗ２は、前記磁性体基板１１０の短辺軸の長さの０．１〜０．３倍となるようにすることが好ましい。
【００３８】
前記溝部１１１の高さｈと幅ｗが大きいほど浸透経路の長さが増加して耐湿負荷に対する信頼性が高くなるが、反対に大き過ぎる場合には、それに相応する体積だけの磁性体が損失されるため、前記溝部１１１の高さｈと幅ｗは前記数値範囲内で適切な値を有することが好ましい。但し、前記数値範囲は、本発明の効果を奏することができる最適の値を限定するための範囲であるため、本発明が追求する目的に応じることができれば、前記数値範囲を多少外れても許容され得るということは当業者において当然である。
【００３９】
図２から図４に図示されたように、前記溝部１１１は、その内部の角が直角を成すことが一般的であるが、様々な変形例の一つとして、前記溝部１１１は図５に図示されたように、その内側面１１１ａが一定曲率半径を有する曲面に形成されることもできる。この際、曲率半径が大きいほど浸透経路の長さが増加するため、耐湿負荷に対する信頼性が向上されることができる。
【００４０】
しかし、曲率半径がいくら大きいとしても、図２から図４の溝部１１１に比べ浸透経路の長さが短く、直角の内部角が存在する場合には段が形成されて、その段差によって水分の流れが遮断されるため、図２から図４のように直角の内部角を有する溝部１１１を形成することがより好ましい。
【００４１】
コモンモードインピーダンスが９０Ωである０８０６サイズのコモンモードフィルタを基準として、６０±３℃、９０〜９５％ＲＨ、ＤＣ１０Ｖ、ＤＣ１００ｍＡの条件で５００±１２時間、耐湿負荷テストを行った結果、直角の内部角を有する溝部１１１が形成された磁性体基板を用いた場合には、絶縁抵抗値（Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が１．０９Ｅ＋０７に正常に維持されるが、そうでない場合は９．０３Ｅ＋０９に低くくて、従来の構造では外部から浸透された水分がコイル電極層に到逹されやすいということが分かる。
【００４２】
上記のように、本発明のコモンモードフィルタ１００は、溝部１１１が形成された磁性体基板１１０を用いることにより浸透経路の長さを増加させて、耐湿負荷の低下を防止することができる。これにより、マージン部Ｍを大きく形成する必要がなく、コイル電極層１２０の面積を最大にすることができるため、高いインダクタンスを実現することができる。
【００４３】
一方、図６及び図７は本発明の他の実施例による前記溝部１１１の形態を説明するための図面であり、浸透経路をさらに確実に遮断するために、前記溝部１１１は図６のように、上部幅より下部幅が大きく形成されて、その内部の角の角度（θ）が９０度未満に形成されたり、図７のように階段状に形成されることができる。
【００４４】
図６のように前記溝部１１１の内部の角が９０度未満となって前記磁性体基板１１０の内側に陥入された形態を有する場合、図２から図４の溝部１１１に比べ浸透経路の長さが増加して、陥入された角部で水分の流れを防ぐことができるため、耐湿負荷に対する信頼性を著しく向上させることができる。
【００４５】
従って、このような形態の溝部１１１において内部の角の角度（θ）が小さいほど耐湿負荷に対する信頼性が高くなるが、反対に小さ過ぎると、磁性体の損失が増加し、製造時においてその形態の具現が困難であるため、前記内部の角の角度（θ）は６０度以上、９０度未満であることが好ましい。
【００４６】
また、図７のように前記溝部１１１が階段状に形成される場合には複数の段に形成され、その段差によって水分の流れが数回にわたって遮断されるため、耐湿負荷に対する信頼性を著しく高めることができる。
【００４７】
従って、このような形態の溝部１１１において、階段の数が多いほど耐湿負荷に対する信頼性が高くなるが、反対に多過ぎると前記溝部１１１の高さや幅が大きくなるため磁性体の損失が増加し、前記溝部１１１の高さや幅を限定した状態で階段の数を増加させると、その段差が低くなるため階段状による効果を奏することが困難となる。従って、前記溝部１１１を階段状に形成する場合、前記溝部１１１の高さと幅を考慮して階段の数を愼重に選択する必要がある。
【００４８】
以下、本発明によるコモンモードフィルタ１００の製造方法について説明する。
【００４９】
図８から図１２は本発明によるコモンモードフィルタ１００の製造方法を順に図示した工程図である。本発明によるコモンモードフィルタ１００の製造方法は、まず、図８のように所定サイズの磁性体基板１１０を準備する。
【００５０】
前記磁性体基板１１０は、Ｎｉ‐Ｚｎ、Ｍｎ‐Ｚｎ系、Ｎｉ‐Ｚｎ系、Ｎｉ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系、Ｍｎ‐Ｍｇ‐Ｚｎ系のフェライトまたはこれらの混合物で構成されることができ、そのサイズは最終完成されるコモンモードフィルタと同一であることが好ましい。
【００５１】
次に、図９のように、前記磁性体基板１１０の上面の端部に溝部１１１を形成する段階を行う。
【００５２】
前記溝部１１１は、フォトリソグラフィ工程やレーザー除去法（ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ）またはレーザーカッティング法（ｌａｓｅｒ  ｃｕｔｔｉｎｇ）などのレーザー工程などにより形成されることができる。この際、前記溝部１１１の内部の角を直角となるように形成したり、その内側面が一定曲率半径を有する曲面となるように形成することができる。または、上部幅より下部幅を大きくしたり、複数回の加工を行って階段状に形成することもできる。
【００５３】
次に、図１０のように、ディップコーティング（ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式やスピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式などの通常の公知技術により前記磁性体基板１１０の表面に絶縁層１３０を塗布する段階を行う。前記溝部１１１が形成された磁性体基板１１０の表面に前記絶縁層１３０を塗布すると、前記溝部１１１の内部に前記絶縁層１３０の材料が自然に充填される。
【００５４】
次に、導体コイル１２１、１２２とこれを覆う絶縁層を交互に積層するビルドアップ工程を行うことにより、図１１のように前記コイル電極層１２０を覆う絶縁層１３０を完成する。
【００５５】
前記導体コイル１２１、１２２のめっきは、サブトラクティブ工法、アディティブ工法、セミアディティブ工法などの公知のめっき形成法を適切に利用することができ、この際、外部電極との電気的接続のためのビア１４１及びリード線（不図示）をともにめっきすることができる。
【００５６】
最後に、図１２のように、前記絶縁層１３０の上面に外部電極１４０を所定厚さにめっき形成した後、前記外部電極１４０の間に磁性粉末と有機バインダー（Ｂｉｎｄｅｒ）などを混合して製作したスラリーを充填及び硬化することにより磁性複合体１５０を形成して、本発明のコモンモードフィルタを最終完成する。
【００５７】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、上述の内容は本発明の好ましい実施形態を示して説明するものに過ぎず、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で用いることができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、述べた開示内容と均等な範囲及び／または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。上述の実施形態は本発明を実施するにおいて最善の状態を説明するためのものであり、本発明のような他の発明を用いるにおいて当業界に公知された他の状態での実施、そして発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。従って、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むと解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【００５８】
１００  コモンモードフィルタ
１１０  磁性体基板
１１１  溝部
１２０  コイル電極層
１２１、１２２  導体コイル
１３０  絶縁層
１４０  外部電極
１５０  磁性複合体
【図１】
2014120759.tif 000003
【図２】
2014120759.tif 000004
【図３】
2014120759.tif 000005
【図４】
2014120759.tif 000006
【図５】
2014120759.tif 000007
【図６】
2014120759.tif 000008
【図７】
2014120759.tif 000009
【図８】
2014120759.tif 000010
【図９】
2014120759.tif 000011
【図１０】
2014120759.tif 000012
【図１１】
2014120759.tif 000013
【図１２】
2014120759.tif 000014