(57)【要約】【課題】  本発明は、コモンモードフィルター及びその製造方法に関するものである。【解決手段】  本発明の一実施形態によるコモンモードフィルターは、基板上に配置された本体を含み、本体は、少なくとも一つ以上のコイル及び中央部に形成された貫通孔を含むコイル部と、磁性粉末を含み、コイル部の上部に配置され、且つ上記貫通孔を充填して形成されたコア部と、を含み、コア部は、積層方向に磁性粉末の含量勾配を有することで、コア部における未充填不良を減少させるとともに、透磁率を確保し、インピーダンス特性を向上させることができる。【選択図】図３
2017208526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された本体を含み、
前記本体は、
少なくとも一つ以上のコイル及び中央部に形成された貫通孔を含むコイル部と、
磁性粉末を含み、前記コイル部の上部に配置され、且つ前記貫通孔を充填して形成されたコア部と、を含み、
前記コア部は、積層方向に前記磁性粉末の含量勾配を有する、コモンモードフィルター。
【請求項２】
前記コア部を、前記コア部の下面から第１領域、第２領域、及び第３領域に分けたときに、
前記第２領域の磁性粉末の含量は、前記第１及び第３領域の磁性粉末の含量より大きい、請求項１に記載のコモンモードフィルター。
【請求項３】
前記第１領域の磁性粉末の含量は、前記第２及び第３領域の磁性粉末の含量より小さい、請求項２に記載のコモンモードフィルター。
【請求項４】
前記コア部の全体厚さにおいて、
前記第２領域の厚さは、前記第１及び第３領域の厚さより大きい、請求項２または請求項３に記載のコモンモードフィルター。
【請求項５】
基板上に少なくとも一つ以上のコイルを含むコイルシートを形成する段階と、
前記コイルシートの中央部に貫通孔を形成する段階と、
前記コイルシート上に、第１磁性体シート、第２磁性体シート、及び第３磁性体シートを積層及び圧着することで、前記貫通孔が充填された本体を形成する段階と、を含み、
それぞれの前記第１〜第３磁性体シートは磁性粉末の含量が異なる、コモンモードフィルターの製造方法。
【請求項６】
前記第２磁性体シートの磁性粉末の含量は、前記第１及び第３磁性体シートの磁性粉末の含量より大きい、請求項５に記載のコモンモードフィルターの製造方法。
【請求項７】
前記第１磁性体シートの磁性粉末の含量は、前記第２及び第３磁性体シートの磁性粉末の含量より小さい、請求項５または請求項７に記載のコモンモードフィルターの製造方法。
【請求項８】
前記第２磁性体シートの厚さは、前記第１及び第３磁性体シートの厚さより大きい、請求項５から請求項７の何れか一項に記載のコモンモードフィルターの製造方法。
【請求項９】
前記第１磁性体シートの厚さは、前記第３磁性体シートの厚さより小さい、請求項８に記載のコモンモードフィルターの製造方法。
【請求項１０】
前記第１磁性体シートの流動性は、第２及び第３磁性体シートの流動性より大きい、請求項５から請求項９の何れか一項に記載のコモンモードフィルターの製造方法。
【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ー及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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のような異常電圧及び高周波ノイズが回路に入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ー（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＣＭＦ）が用いられている。
【０００３】
上記コモンモードフィルターでは、カプセル化（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）材料として磁性体シートが用いられる。上記磁性体シートは、コモンモードフィルター内で磁路を形成する高いインダクタンス（ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）を実現する。コモンモードフィルターの容量を表すインピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）は、フェライトの透磁率、コイルのターン（ｔｕｒｎ）数、コモンモードフィルターの構造などに依存する。
【０００４】
このようなコモンモードフィルターのインピーダンス（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）特性を向上させることができる方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２９２６９号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１５８０３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の様々な目的の一つは、コア部における磁性体の部分的な未充填による不良を減少させるとともに、透磁率を確保し、インピーダンス特性を向上させたコモンモードフィルター及びその製造方法にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、基板上に配置された本体を含み、本体は、少なくとも一つ以上のコイル及び中央部に形成された貫通孔を含むコイル部と、磁性粉末を含み、上記コイル部の上部に配置され、且つ上記貫通孔を充填して形成されたコア部と、を含み、上記コア部は、積層方向に磁性粉末の含量勾配を有する、コモンモードフィルターを提供する。
【０００８】
本発明の一実施形態は、基板上に少なくとも一つ以上のコイルを含むコイルシートを形成する段階と、上記コイルシートの中央部に貫通孔を形成する段階と、上記コイルシート上に第１〜第３磁性体シートを順に積層及び圧着することで、上記貫通孔が充填された本体を形成する段階と、を含み、それぞれの上記第１〜第３磁性体シートは磁性粉末の含量が異なる、コモンモードフィルターの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態によると、コア部における磁性体の部分的な未充填による不良を減少させるとともに、透磁率を確保し、インピーダンス特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるコモンモードフィルターの概略的な斜視図を示したものである。
【図２】図１に示すコモンモードフィルターをＩ‐Ｉ'線に沿って切断した場合の断面図を示したものである。
【図３】図２のＡ部分の一実施形態の概略的な拡大図を示したものである。
【図４】本発明の一実施形態による本体を形成する工程を説明するための概略的な工程断面図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（または強調表示や簡略化表示）がされることがある。
【００１２】
以下、本発明によるコモンモードフィルターについて説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態によるコモンモードフィルターの概略的な斜視図を示したものであり、図２は図１に示すコモンモードフィルターをＩ‐Ｉ'線に沿って切断した場合の断面図を示したものであり、図３は図２のＡ部分の一実施形態の概略的な拡大図を示したものである。
【００１４】
図１〜図３を参照すると、本発明の一実施形態によるコモンモードフィルター１００は、基板１１０上に配置された本体１２０、１３０を含み、本体１２０、１３０は、少なくとも一つ以上のコイル１２１、１２２及び中央部に形成された貫通孔１３５を含むコイル部１２０と、磁性粉末を含み、コイル部１２０の上部に配置され、且つ貫通孔１３５を充填して形成されたコア部１３０と、を含み、コア部１３０は、積層方向に磁性粉末の含量勾配を有することを特徴とする。
【００１５】
図１を参照してコモンモードフィルター１００の構成を説明すると、コモンモードフィルター１００は、基板１１０と、上記基板上に配置され、内部にコイルを含むコイル部１２０と、上記コイルと電気的に連結された外部電極１４１、１４２、１４３、１４４と、を含む。
【００１６】
上記基板１１０は上記本体の下部に位置する。
【００１７】
上記基板１１０は磁性材料を含むことができ、例えば、フェライト基板であることができる。上記フェライト基板の場合、透磁率が３００以上のフェライト基板であることができる。
【００１８】
上記基板１１０上には本体１２０、１３０が配置されており、上記本体はコイル部１２０及びコア部１３０を含む。
【００１９】
上記コイル部１２０は、フェライト基板１２５に複数のコイルを形成し、上記コイルを絶縁層（不図示）で覆うことで形成することができる。
【００２０】
上記コイル部は、少なくとも一つ以上のコイルを含むことができ、示されたように、第１及び第２コイル１２１、１２２を含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００２１】
上記コイル１２１、１２２は螺旋状の形態に配置されており、電気伝導性に優れた金属を含んで形成されることができる。例えば、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、またはこれらの合金などで形成することができる。
【００２２】
上記絶縁層は、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ  ｂｕｉｌｄ‐ｕｐ  ｆｉｌｍｓ）またはポリイミド、エポキシ、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）などを用いて積層する形態で構成することができる。
【００２３】
上記コイル１２１、１２２の一端部は、連結電極１７０を介して本体の上面に露出するように形成することができる。それぞれの上記第１及び第２コイル１２１、１２２は、上記連結電極１７０を介して第１及び第２外部電極１４１、１４２と電気的に連結されるように形成することができる。
【００２４】
上記コイル部は中央部に形成された貫通孔１３５を含む。上記貫通孔は、レーザーパンチング（ｌａｓｅｒ  ｐｕｎｃｈｉｎｇ）法または機械的パンチング法により形成することができる。
【００２５】
上記コア部１３０は、上記コイル部１２０の上部に配置され、且つ上記貫通孔１３５が充填されて形成される。
【００２６】
上記コア部１３０は、上記磁性粉末を含む磁性体樹脂複合材からなることができ、上記磁性粉末は磁性特性を有する粉末であって、例えば、フェライト粉末を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２７】
磁性体樹脂複合材とは、高分子樹脂に磁性材料を分散させて製造した複合材を意味し、磁性材料としては、フェライト、純鉄などの磁性材料を用いることができる。
【００２８】
上記コア部が磁性体樹脂複合材を含む場合、上記コア部の透磁率は、磁性体樹脂複合材に含まれる磁性材料の含量に応じて調節することができる。
【００２９】
上記貫通孔に、上記磁性粉末が含まれたコア部を形成することで、コイルの周囲に閉磁路が形成されて、高いインピーダンスを得ることができる。
【００３０】
コア部により高いインピーダンスを得るには、上記貫通孔に充填される磁性体樹脂複合材の透磁率が高いほど、インピーダンスを増加させる効果を奏することができる。上記磁性体樹脂複合材の透磁率を高めるためには、上記磁性体樹脂複合材に含まれる磁性粉末の含量が高くなければならない。
【００３１】
高い含量の上記磁性粉末を含む磁性体樹脂複合材を用いて上記貫通孔を充填すると、上記孔で磁性体の部分的な未充填による不良が生じ、これによって孔の内部に空気層が存在するようになる。
【００３２】
本体に空気層が存在する場合、コモンモードフィルターの高温信頼性試験で不良が発生する恐れがあり、上記インピーダンスを増加させる効果が達成されないことがある。
【００３３】
図３を参照すると、本発明の一実施形態によるコモンモードフィルター１００は、上記コア部１３０が、積層方向に上記磁性粉末の含量勾配を有する。
【００３４】
すなわち、本発明のコモンモードフィルターは、コア部を形成するために充填する磁性体樹脂複合材の流動性（ｆｌｕｉｄｉｔｙ）及び密着力を制御することで、上記貫通孔に充填時に磁性体の部分的な未充填による不良が発生することを防止することができる。また、コア部の透磁率を向上させて、高いインピーダンスを得ることができる。
【００３５】
上記コア部１３０を、上記コア部の下面、すなわち、上記貫通孔により露出した基板から第１領域、第２領域、及び第３領域に分けると、上記第１領域は上記コア部の下部に該当し、第２領域は上記コア部の中央部に該当し、上記第３領域は上記本体の上部に該当する。
【００３６】
上記第２領域の磁性粉末の含量は、上記第１及び第３領域の磁性粉末の含量より大きくすることができる。上記第２領域の磁性粉末の含量を相対的に高めることで、上記コア部の透磁率を確保することができる。
【００３７】
上記第１領域の磁性粉末の含量は、上記第２及び第３領域の磁性粉末の含量より小さくすることができる。上記第１領域は、第２及び第３領域に比べて樹脂の含量が大きいため、高い流動性及び密着力を有することができ、上記コア部における磁性体の部分的な未充填による不良を防止することができる。
【００３８】
第３領域の磁性粉末の含量は、従来の磁性粉末の含量に該当することができる。上記第３領域を上記コア部の上部に配置することで、コモンモードフィルターの表面及び外観特性を確保することができる。
【００３９】
上記コア部の全体厚さＴｔにおいて、上記第２領域の厚さＴｂは、上記第１領域の厚さＴａ及び第３領域の厚さＴｃより大きくすることができる。
【００４０】
高透磁率を有する上記第２領域を厚くして、上記第１及び第３領域の透磁率の減少分を補うことで、コア部の透磁率を向上させて、コモンモードフィルターのインピーダンス特性を向上させることができる。
【００４１】
また、流動性の高い第１領域を配置することで、上記コア部における磁性体の部分的な未充填による不良を防止することができる。これにより、コモンモードフィルターの高温信頼性特性を確保することができる。
【００４２】
上記第１領域と第２領域と第３領域の厚さの比は２：７：１となるようにすることができるが、これに限定されるものではなく、当該厚さの比は、上記第２領域の厚さが第１及び第３領域より大きく、且つコア部の透磁率が確保される範囲であればよい。
【００４３】
以下、本発明によるコモンモードフィルターの製造方法について説明する。
【００４４】
本発明の一実施形態によるコモンモードフィルターの製造方法は、基板上に少なくとも一つ以上のコイルを含むコイルシートを形成する段階と、コイルシートの中央部に貫通孔を形成する段階と、当該コイルシート上に第１〜第３磁性体シートを順に積層及び圧着することで、貫通孔が充填された本体を形成する段階と、を含み、それぞれの第１〜第３磁性体シートは、磁性粉末の含量が異なることを特徴とする。
【００４５】
先ず、基板上に少なくとも一つ以上のコイルを含むコイルシートを形成する。
【００４６】
上記基板は磁性材料を含むことができ、例えば、フェライト基板を用いることができる。上記フェライト基板を用いる場合、透磁率が３００以上のフェライト基板を用いるのが好適である。
【００４７】
上記コイルシートは、少なくとも一つ以上のコイルを含むことができる。
【００４８】
上記基板上に形成されるコイルシートは、フェライト基板上にコイルを形成した後、上記コイルの表面を覆うように絶縁層を形成することで形成することができる。
【００４９】
次に、上記コイルシートの中央部に貫通孔を形成する。
【００５０】
上記貫通孔は、上記コイルシートの中央部を貫通するように形成し、レーザーパンチング（ｌａｓｅｒ  ｐｕｎｃｈｉｎｇ）法または機械的パンチング法により形成することができる。
【００５１】
その後、上記コイルシート上に外部電極を形成することができる。
【００５２】
図４は本発明の一実施形態による本体を形成する工程を説明するための概略的な工程断面図を示したものである。
【００５３】
図４を参照すると、上記コイルシート１２０上に第１〜第３磁性体シート１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを順に積層及び圧着することで、貫通孔が充填された本体を形成する。
【００５４】
上記第１〜第３磁性体シート１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを積層した後、ラミネート法や静水圧プレス法により圧着及び硬化することで磁性体本体１２０、１３０を形成する。上記第１〜第３磁性体シート１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは一例であり、本発明がこれに限定されない。３個以上の磁性体シートを用いて本体を形成する場合、磁性粉末の含量は先ず最下層の磁性体シートから最上層の磁性体シートまで増加してから減少する傾向を示すが、流動性は先に減少してから増加する傾向を示すことができる。
【００５５】
上記第１〜第３磁性体シート１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、磁性材料、例えば、磁性粉末と高分子樹脂などの有機物とを混合してスラリーを製造し、上記スラリーをドクターブレード法によりキャリアフィルム（ｃａｒｒｉｅｒ  ｆｉｌｍ）上に塗布した後、乾燥することでシート（ｓｈｅｅｔ）状に製作することができる。
【００５６】
上記磁性粉末は、磁性特性を有する粉末であって、例えば、フェライト粉末であることができるが、これに限定されるものではない。
【００５７】
上記高分子樹脂は、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）樹脂またはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの熱硬化性樹脂であることができる。
【００５８】
磁性体シートは、磁性粉末の含量が増加するほど、流動性が低くなり得るが、透磁率が増加する。本発明のコモンモードフィルターの製造方法は、上記第１〜第３磁性体シートの磁性粉末の含量及び厚さを調節することで、全体磁性体シートの透磁率を確保するとともに、流動性を増加させて、貫通孔内における磁性体の部分的な未充填による不良を防止することができる。
【００５９】
上記第２磁性体シート１３０ｂの磁性粉末の含量は、上記第１及び第３磁性体シート１３０ａ、１３０ｃの磁性粉末の含量より大きくすることができる。
【００６０】
上記第２磁性体シートの磁性粉末の含量が高いことで、上記第２磁性体シートの透磁率を上記第１及び第３磁性体シートの透磁率より高くすることができる。
【００６１】
上記第２磁性体シートは、全体磁性体シートの透磁率を確保するためのものであって、上記第２磁性体シートの透磁率を高めることで、コモンモードフィルターのインピーダンス特性を向上させることができる。
【００６２】
上記第３磁性体シート１３０ｃの磁性粉末の含量は、従来の磁性粉末の含量に該当することができる。上記第３領域を上記コア部の上部に配置することで、コモンモードフィルターの表面及び外観特性を確保することができる。
【００６３】
上記第１磁性体シート１３０ａの磁性粉末の含量は、上記第２及び第３磁性体シート１３０ｂ、１３０ｃの磁性粉末の含量より小さくすることができる。上記第１磁性体シートは、上記第２及び第３磁性体シートに比べて透磁率が低いが、流動性の大きい高分子樹脂の含量が高いため、第２及び第３磁性体シートに比べてシートの流動性を大きくすることができる。
【００６４】
上記第１磁性体シートは、圧着時における全体磁性体シートの流動性を確保するためのものであって、上記第１磁性体シートの流動性を高めることで、上記貫通孔内における磁性体の部分的な未充填による不良を防止することができる。これにより、コモンモードフィルターの高温信頼性特性を確保することができる。
【００６５】
上記第１〜第３磁性体シートの透磁率を比較すると、第２磁性体シート＞第３磁性体シート≧第１磁性体シートであり、上記第１〜第３磁性体シートの流動性を比較すると、第１磁性体シート＞第３磁性体シート＞第２磁性体シートであり、上記第１〜第３磁性体シートの厚さを比較すると、第２磁性体シート＞第１磁性体シート＞第３磁性体シートとなるようにすることができる。
【００６６】
上記の説明を除き、上述の本発明の一実施形態によるコモンモードフィルターの特徴と重複する説明はここでは省略する。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【００６８】
１００  コモンモードフィルター
１１０  基板
１２０  コイル部
１３０  コア部
１４１、１４２、１４３、１４４  外部電極
【図１】
2017208526.tif 000003
【図２】
2017208526.tif 000004
【図３】
2017208526.tif 000005
【図４】
2017208526.tif 000006