KR101933406B1

KR101933406B1 - Common mode filter

Info

Publication number: KR101933406B1
Application number: KR1020130169118A
Authority: KR
Inventors: 양주환; 심원철; 이근용; 권영도; 이창배
Original assignee: 삼성전기 주식회사
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2018-12-28
Also published as: KR20150079109A

Abstract

공통 모드 필터가 개시된다. 자성기판; 내부에 코일패턴을 포함하고 상기 자성기판 상에 형성되는 절연층; 상기 코일패턴과 전기적으로 연결되도록 상기 자성기판 상에 형성되는 외부전극; 상기 외부전극으로 유입된 정전기가 방전되도록 상기 자성기판 상에 형성되는 그라운드전극; 및 상기 정전기가 상기 외부전극으로부터 상기 그라운드전극으로 이동하는 전기적 통로를 제공하며, 상기 절연층의 측면을 커버하도록 상기 자성기판 상에 형성되는 정전방전층을 포함하는 공통 모드 필터가 제공된다.A common mode filter is disclosed. A magnetic substrate; An insulating layer including a coil pattern therein and formed on the magnetic substrate; An external electrode formed on the magnetic substrate to be electrically connected to the coil pattern; A ground electrode formed on the magnetic substrate to discharge static electricity flowing into the external electrode; And an electrostatic discharge layer formed on the magnetic substrate to cover the side surface of the insulating layer, the electrostatic discharge layer providing an electrical path through which the static electricity moves from the external electrode to the ground electrode.

Description

Common mode filter {COMMON MODE FILTER}

본 발명은 공통 모드 필터에 관한 것이다.
The present invention relates to a common mode filter.

USB와 같은 고속 디지털 인터페이스에는 노이즈 대책품이 요구된다. 그 중에서 커먼 모드 노이즈를 선택적으로 제거하는 것이 커먼 모드 필터이다.Noise countermeasures are required for high-speed digital interfaces such as USB. Among them, common mode noise is selectively removed.

커먼 모드 노이즈는 배선계의 임피던스 불평행 등에 의하여 발생할 수 있다. 또한, 고주파일수록 현저하게 발생할 수 있다. 커먼 모드 노이즈는 지면(地面) 등에도 전달되어 큰 루프를 그리면서 되돌아 오기 때문에 멀리 떨어져 있는 전자기기에도 여러 가지 노이즈 장애를 발생시킨다.Common mode noise can be caused by impedance imbalance in the wiring system. Further, the higher the frequency, the more significant it can occur. Common mode noise is also transmitted to the ground (ground) and returns to draw a large loop, which causes various noise disturbances to distant electronic devices.

커먼 모드 필터는, 차동 모드 신호는 통과시키고, 커몬 모드 노이즈를 선택적으로 제거할 수 있다. 커몬 모드 필터 내에서, 차동 모드 신호에 의한 자속이 서로 상쇄되어 인덕턴스가 발생하지 않아 차동 모드 신호가 통과된다. 반면, 커몬 모드 노이즈에 의한 자속은 보강되고 인덕턴스의 작용이 커지게 되고, 이에 따라 노이즈가 제거될 수 있다. The common mode filter can pass the differential mode signal and selectively remove common mode noise. In the common mode filter, the magnetic fluxes due to the differential mode signals are canceled each other so that the inductance is not generated and the differential mode signal is passed. On the other hand, the magnetic flux due to the common mode noise is strengthened and the action of the inductance becomes large, and thus the noise can be removed.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0129844호(커먼 모드 노이즈 필터, 2011.12.06 공개)에 개시되어 있다.
The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0129844 (Common Mode Noise Filter, Published Dec. 2011).

본 발명의 목적은, 정전방전층에 의하여 절연층 측면이 커버되는 공통 모드 필터를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a common mode filter in which an insulating layer side is covered by an electrostatic discharge layer.

본 발명의 일 측면에 따르면, 자성기판; 내부에 코일패턴을 포함하고 상기 자성기판 상에 형성되는 절연층; 상기 코일패턴과 전기적으로 연결되도록 상기 자성기판 상에 형성되는 외부전극; 상기 외부전극으로 유입된 정전기가 방전되도록 상기 자성기판 상에 형성되는 그라운드전극; 및 상기 정전기가 상기 외부전극으로부터 상기 그라운드전극으로 이동하는 전기적 통로를 제공하며, 상기 절연층의 측면을 커버하도록 상기 자성기판 상에 형성되는 정전방전층을 포함하는 공통 모드 필터가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic substrate comprising: a magnetic substrate; An insulating layer including a coil pattern therein and formed on the magnetic substrate; An external electrode formed on the magnetic substrate to be electrically connected to the coil pattern; A ground electrode formed on the magnetic substrate to discharge static electricity flowing into the external electrode; And an electrostatic discharge layer formed on the magnetic substrate to cover the side surface of the insulating layer, the electrostatic discharge layer providing an electrical path through which the static electricity moves from the external electrode to the ground electrode.

상기 절연층은 상기 자성기판의 내측에 형성되며, 상기 정전방전층은 상기 자성기판의 가장자리에 형성될 수 있다.The insulating layer may be formed on the inner side of the magnetic substrate, and the electrostatic discharge layer may be formed on the edge of the magnetic substrate.

상기 그라운드전극은, 상기 정전방전층과 접촉하도록 상기 자성기판 표면 상에 형성되는 리드전극; 및 상기 리드전극과 연결되도록 상기 절연층 상에 형성되는 표면전극을 포함할 수 있다.The ground electrode includes: a lead electrode formed on the surface of the magnetic substrate so as to be in contact with the electrostatic discharge layer; And a surface electrode formed on the insulating layer to be connected to the lead electrode.

상기 리드전극은 상기 자성기판의 가장자리에 형성될 수 있다.The lead electrode may be formed at an edge of the magnetic substrate.

상기 외부전극은 상기 자성기판의 모서리측에 배치될 수 있다.And the external electrode may be disposed on an edge side of the magnetic substrate.

상기 외부전극의 일면이 노출되도록 상기 절연층 상에 형성될 수 있다. And may be formed on the insulating layer such that one side of the external electrode is exposed.

상기 정전방전층은 침상금속입자를 내포한 수지재를 포함할 수 있다. The electrostatic-discharge layer may include a resin material containing needle-shaped metal particles.

상기 정전방전층의 두께는 상기 절연층의 두께 이상으로 형성될 수 있다.
The thickness of the electrostatic discharge layer may be greater than the thickness of the insulating layer.

본 발명의 실시예에 따르면, 절연층과 자성기판 간의 계면이 정전보호층에 의하여 보호되므로, 공통 모드 필터의 내습성이 향상될 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, since the interface between the insulating layer and the magnetic substrate is protected by the electrostatic protection layer, moisture resistance of the common mode filter can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 내부를 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 A-A'단면도.1 is a perspective view illustrating a common mode filter according to an embodiment of the present invention;
2 illustrates the interior of a common mode filter in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig.

본 발명에 따른 공통 모드 필터의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Embodiments of a common mode filter according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding elements throughout the several views, It will be omitted.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.It is also to be understood that the terms first, second, etc. used hereinafter are merely reference numerals for distinguishing between identical or corresponding components, and the same or corresponding components are defined by terms such as first, second, no.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터의 내부를 나타낸 도면, 도 3은 도 1의 A-A'단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a common mode filter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the inside of a common mode filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross- .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터(100)는, 자성기판(110), 절연층(120), 외부전극(130), 그라운드전극(140) 및 정전방전층(150)을 포함하고, 자성층(160)을 더 포함할 수 있다.1 and 2, a common mode filter 100 according to an embodiment of the present invention includes a magnetic substrate 110, an insulating layer 120, an external electrode 130, a ground electrode 140, A discharge layer 150, and may further include a magnetic layer 160.

자성기판(110)은 커먼 모드 필터의 최하층에 위치하며 자성을 띠는 기판이다. 자성기판(110)은 자성을 띠는 물질로서, 금속, 고분자 또는 세라믹 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 자성기판(110)은 페라이트 기판을 포함할 수 있다.The magnetic substrate 110 is a magnetized substrate located on the lowest layer of the common mode filter. The magnetic substrate 110 is a magnetic material, and may include at least one of metal, polymer, and ceramic. The magnetic substrate 110 may include a ferrite substrate.

절연층(120)은 자성기판(110) 상에 형성되며, 내부에 코일패턴(121)을 포함할 수 있다. 절연층(120)은 코일패턴(121)과 자성기판(110) 간을 절연할 수 있다.The insulating layer 120 is formed on the magnetic substrate 110 and may include a coil pattern 121 therein. The insulating layer 120 can insulate the coil pattern 121 from the magnetic substrate 110.

절연층(120)의 재료로서는 전기적 절연 특성이 우수하고, 가공성이 좋은 고분자 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 폴리이미드 수지 등이 사용될 수 있다.As the material of the insulating layer 120, a polymer resin having excellent electrical insulating properties and good workability can be preferably used. For example, an epoxy resin, a polyimide resin, or the like can be used.

코일패턴(121)은 인덕터(inductor) 역할을 하는 소자이다. 코일패턴(121)은 나선형으로 형성될 수 있다. 나선형으로 형성되는 코일패턴(121)은 패턴의 길이가 길어짐으로써 인덕턴스가 증가될 수 있다.The coil pattern 121 is an element serving as an inductor. The coil pattern 121 may be formed in a spiral shape. The inductance of the coil pattern 121 formed in a spiral shape can be increased by increasing the length of the pattern.

한편, 나선형의 코일패턴(121)은 이층 구조로 형성될 수 있다. 첫 번째 층의 코일패턴(121)은 외부에서 내부로 감아져 들어가는 형상이며, 두 번째 층의 코일패턴(121)은 내부에서 외부로 감아져 나오는 형상이다. 첫 번째 층의 코일패턴(121)과 두 번째 층의 코일패턴(121)은 비아(via)로 연결될 수 있다.On the other hand, the helical coil pattern 121 may be formed in a two-layer structure. The coil pattern 121 of the first layer is formed to be wound from the outside to the inside, and the coil pattern 121 of the second layer is wound out from the inside. The coil pattern 121 of the first layer and the coil pattern 121 of the second layer may be connected to each other via a via.

코일패턴(121)은 한 쌍으로 구성될 수 있다. 한 쌍의 코일패턴(121) 간에는 자기적인 결합력이 발생하게 된다. 커몬 모드 노이즈(common mode noise)의 경우, 상기의 자기적인 결합력에 의하여 인덕턴스 작용이 커지게 된다.The coil patterns 121 may be formed as a pair. A magnetic coupling force is generated between the pair of coil patterns 121. In the case of common mode noise, the inductance effect is increased due to the magnetic coupling force.

코일패턴(121)은 도전성과 가공성이 우수한 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 코일패턴(121)은 포토리소그래피 공정과 도금의 방법으로 형성 될 수 있다.The coil pattern 121 may be formed of copper (Cu) or aluminum (Al) having excellent conductivity and workability. Further, the coil pattern 121 may be formed by a photolithography process and a plating process.

외부전극(130)은 코일패턴(121)과 전기적으로 연결되어 일면이 외부로 노출되도록 자성기판(110) 상에 형성된다. 외부전극(130)은 코일패턴(121)으로 신호를 입력 및 출력시키는 전극이다. 코일패턴(121)이 한 쌍으로 이루어지는 경우, 외부전극(130)은 두 쌍으로 이루어질 수 있다. The external electrode 130 is electrically connected to the coil pattern 121 and is formed on the magnetic substrate 110 such that one side is exposed to the outside. The external electrode 130 is an electrode for inputting and outputting a signal by the coil pattern 121. When the coil patterns 121 are formed as a pair, the outer electrodes 130 may be formed of two pairs.

외부전극(130)은 자성기판(110)의 모서리측에 형성될 수 있다. 외부전극(130)이 복수인 경우, 복수의 외부전극(130)은 모두 자성기판(110)의 모서리측에 형성될 수 있다. 이 경우, 절연층(120)은 외부전극(130) 내측에 위치할 수 있다.The external electrode 130 may be formed on the edge side of the magnetic substrate 110. When a plurality of external electrodes 130 are provided, a plurality of external electrodes 130 may be formed on the edge of the magnetic substrate 110. In this case, the insulating layer 120 may be located inside the external electrode 130.

그라운드전극(140)은 외부전극(130)으로 유입된 정전기가 방전되도록 자성기판(110) 상에 형성된다. 외부전극(130)이 복수로 이루어지는 경우, 그라운드전극(140)은 외부전극(130) 사이에 배치될 수 있다.The ground electrode 140 is formed on the magnetic substrate 110 so that the static electricity flowing into the external electrode 130 is discharged. When a plurality of external electrodes 130 are formed, the ground electrode 140 may be disposed between the external electrodes 130.

그라운드전극(140)은 리드전극(141)과 표면전극(142)을 포함할 수 있다. 리드전극(141)은 정전방전층(150)과 접촉되도록 자성기판(110)의 표면 상에 형성되는 전극이다. 리드전극(141)은 자성기판(110)의 가장자리에 형성될 수 있다. 표면전극(142)은 리드전극(141)과 연결되도록 절연층(120) 상에 형성되는 전극이다.The ground electrode 140 may include a lead electrode 141 and a surface electrode 142. The lead electrode 141 is an electrode formed on the surface of the magnetic substrate 110 to be in contact with the electrostatic discharge layer 150. The lead electrode 141 may be formed at the edge of the magnetic substrate 110. The surface electrode 142 is an electrode formed on the insulating layer 120 to be connected to the lead electrode 141.

정전방전층(150)은 정전기가 외부전극(130)에서 그라운드전극(140)으로 이동될 수 있는 통로를 제공한다. 정전방전층(150)은 절연층(120)의 측면을 커버하도록 자성기판(110) 상에 형성될 수 있다. 정전방전층(150)은 절연층(120)의 측면을 커버하여 연속적으로 형성될 수 있다.The electrostatic discharge layer 150 provides a path through which static electricity can be transferred from the external electrode 130 to the ground electrode 140. The electrostatic discharge layer 150 may be formed on the magnetic substrate 110 so as to cover the side surface of the insulating layer 120. The electrostatic discharge layer 150 may be formed continuously to cover the side surface of the insulating layer 120.

도 3에 도시된 바와 같이, 절연층(120)은 자성기판(110)의 내측에 형성되고, 정전방전층(150)은 절연층(120)의 측면 전체를 커버하도록 자성기판(110)의 가장자리에 형성될 수 있다.3, the insulating layer 120 is formed on the inner side of the magnetic substrate 110 and the electrostatic discharge layer 150 is formed on the edge of the magnetic substrate 110 so as to cover the entire side surface of the insulating layer 120. [ As shown in FIG.

이와 같이, 정전방전층(150)이 절연층(120)의 측면을 커버하도록 자성기판(110) 상에 형성되면, 절연층(120)의 측면은 외부로 노출되지 않게 된다. 절연층(120)과 자성기판(110) 간의 계면은 습기에 취약하므로, 절연층(120)이 정전방전층(150)에 의하여 커버되면, 절연층(120)과 자성기판(110) 간의 계면이 외부로 노출되지 않으므로, 공통 모드 필터(100)의 내습력이 향상될 수 있다.Thus, when the electrostatic discharge layer 150 is formed on the magnetic substrate 110 so as to cover the side surface of the insulating layer 120, the side surface of the insulating layer 120 is not exposed to the outside. The interface between the insulating layer 120 and the magnetic substrate 110 is susceptible to moisture so that when the insulating layer 120 is covered by the electrostatic discharge layer 150, The moisture permeability of the common mode filter 100 can be improved.

정전방전층(150)은 침상금속입자를 내포한 수지재를 포함할 수 있다. 침상금속입자는 일반적인 경우에는 방향성을 가지지 않도록 수지재에 내포되어 있으나, 정전기가 유입되는 경우, 외부전극(130)에서 그라운드전극(140) 측으로의 방향성을 가지도록 배열된다. 이에 따라, 외부전극(130)에서 그라운드전극(140)으로 정전기가 흐르게 된다.The electrostatic discharge layer 150 may include a resin material containing needle-shaped metal particles. The needle-like metal particles are contained in the resin material so as not to have a directionality in general, but are arranged so as to have a directivity from the external electrode 130 to the ground electrode 140 when static electricity flows. Thus, static electricity flows from the external electrode 130 to the ground electrode 140.

정전방전층(150)의 두께는 절연층(120)의 두께 이상으로 형성될 수 있다. 도 3에는 정전방전층(150)의 두께와 절연층(120)의 두께가 동일하게 형성된 것이 도시되어 있다. 정전방전층(150)의 두께가 절연층(120)의 두께 이상인 경우, 절연층(120)이 외부로 노출될 가능성이 적어지므로 절연층(120)을 습기로부터 보호하기 용이해진다.The thickness of the electrostatic discharge layer 150 may be greater than the thickness of the insulating layer 120. 3, the electrostatic discharge layer 150 and the insulating layer 120 are formed to have the same thickness. When the thickness of the electrostatic discharge layer 150 is equal to or greater than the thickness of the insulating layer 120, the insulating layer 120 is less likely to be exposed to the outside, so that the insulating layer 120 can be easily protected from moisture.

자성층(160)은 절연층(120) 상에 형성되는 자성을 띠는 층이다. 자성층(160)은 자성기판(110)과 더불어 폐자로를 형성하게 된다. 자성층(160)과 자성기판(110)에 의하여 강하게 형성되는 자기선속(magnetic flux)에 의하면 한 쌍의 코일패턴(121) 간의 자기적 결합이 강해질 수 있다.The magnetic layer 160 is a magnetic layer formed on the insulating layer 120. The magnetic layer 160 together with the magnetic substrate 110 forms a closed magnetic path. The magnetic coupling between the pair of coil patterns 121 can be strengthened by magnetic flux formed strongly by the magnetic layer 160 and the magnetic substrate 110.

자성층(160)은 자기분말과 수지재를 포함할 수 있다. 자기분말은 자성층(160)이 자성을 띠도록 하며, 수지재는 자성층(160)이 유동성을 가지도록 한다. 이 경우, 자기분말은 페라이트를 포함할 수 있다.The magnetic layer 160 may include a magnetic powder and a resin material. The magnetic powder causes the magnetic layer 160 to become magnetized, and the resin material causes the magnetic layer 160 to have fluidity. In this case, the magnetic powder may include ferrite.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 모드 필터에 의하면, 절연층과 자성기판 간의 계면도 외부로 노출되지 않게되며, 습기에 취약한 상기 계면이 정전방전층에 의하여 습기로부터 보호될 수 있다. 이에 따라, 내습성이 향상된 공통 모드 필터가 제공될 수 있다.As described above, according to the common mode filter according to an embodiment of the present invention, the interface between the insulating layer and the magnetic substrate is not exposed to the outside, and the interface, which is vulnerable to moisture, can be protected from moisture by the electrostatic discharge layer have. Thus, a common mode filter with improved moisture resistance can be provided.

또한, 정전방전층을 절연층 상에 형성하는 것보다 공통 모드 필터의 전체 두께가 감소될 수 있다. 즉, 공통 모드 필터의 소형화가 도모될 수 있다.Further, the overall thickness of the common mode filter can be reduced, rather than forming the electrostatic discharge layer on the insulating layer. That is, the size of the common mode filter can be reduced.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100: 공통 모드 필터
110: 자성기판
120: 절연층
121: 코일패턴
130: 외부전극
140: 그라운드전극
141: 리드전극
142: 표면전극
150: 정전방전층
160: 자성층100: Common mode filter
110: magnetic substrate
120: insulating layer
121: Coil pattern
130: external electrode
140: ground electrode
141: lead electrode
142: surface electrode
150: electrostatic discharge layer
160: magnetic layer

Claims

A magnetic substrate;
An insulating layer which is in contact with one surface of the magnetic substrate and includes a coil pattern therein and is formed inside one surface of the magnetic substrate;
An external electrode formed on the magnetic substrate to be electrically connected to the coil pattern;
A ground electrode formed on the magnetic substrate to discharge static electricity flowing into the external electrode; And
And an electrostatic discharge layer which provides an electrical path through which the static electricity moves from the external electrode to the ground electrode and which contacts one surface of the magnetic substrate and covers a side surface of the insulating layer.

The method according to claim 1,
Wherein the electrostatic discharge layer is formed on an edge of one surface of the magnetic substrate.

The method according to claim 1,
The ground electrode includes:
A lead electrode formed on one surface of the magnetic substrate so as to be in contact with the electrostatic discharge layer; And
And a surface electrode formed on the insulating layer to be connected to the lead electrode.

The method of claim 3,
And the lead electrode is formed in contact with an edge of one surface of the magnetic substrate.

The method according to claim 1,
Wherein the external electrode is disposed on a corner side of the magnetic substrate.

The method according to claim 1,
And a magnetic layer formed on the insulating layer such that one surface of the external electrode is exposed.

The method according to claim 1,
Wherein the electrostatic discharge layer includes a resin material containing needle-shaped metal particles.

The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the electrostatic discharge layer is greater than the thickness of the insulating layer.