JP2013098539A

JP2013098539A - インダクタ

Info

Publication number: JP2013098539A
Application number: JP2012180439A
Authority: JP
Inventors: Dae Hyun Park; ヒュンパク，デ; Han Kim; キム，ハン; Do Hyang Li; ヒャンリ，ド; Yu John Ro; ジョンロ，ユ; Yul Kyu Jung; キョジョン，ユル; Hong Won Kim; ウォンキム，ホン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2013-05-20
Also published as: KR20130046254A

Abstract

【課題】電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズ放射を遮蔽するインダクタを提供する。
【解決手段】インダクタは、インダクタ用パターン１１０、インダクタ用パターン１１０の上部及び下部に離隔して形成される一対の遮蔽板１２０及び一対の遮蔽板１２０を電気的に連結する複数の遮蔽用ビア１３０を含むものである。遮蔽板１２０の面積は、インダクタ用パターン１１０の表面積より大きくなることが好ましい。インダクタ用パターン１１０は、螺旋状（ｓｐｉｒａｌ）、蛇行状（ｍｅａｎｄｅｒ）またはループ状（ｌｏｏｐ）などの多様な形態に具現できる。また、インダクタ用パターン１１０は、複数層のコイルパターン、これらの間を連結する複数のコイルビア、及び二つのリードアウトパターンを備えることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、インダクタに関する。

電気及び電子回路において、一般的に使われる受動素子は、抵抗、キャパシタ、インダクタに大別することができる。そのうち、キャパシタとインダクタは、エネルギーを保存及び供給することができる最も基本的な素子であり、周波数特性を持つため、使用する周波数、電圧または電流によって使用材料が違わなければならない。

一方、最近の電子器機は、小型化、軽量化及び薄型化しており、このような器機に使われている受動素子も製造技術及び設計技術の発達によってさらに小型化されている。特に、前述したキャパシタ及びインダクタの小型化は、製品のサイズを決定する重要な基準となることもある。

このうち、インダクタは、他の受動素子とは異なり、低電力の信号用に使われている極めて一部の場合を除けばレディーメードがないため、インダクタを要する場合、設計、製作、試験、評価、外注などの多くの段階を経て採用する場合が一般的である。

そして、二つ以上のインダクタを一つのコア（ｃｏｒｅ）に共有させれば変圧器となり、変圧器は、一般的に電気的絶縁、インピーダンスの変換、電圧及び電流の大きさ変換、フィルターなどの目的で用いられる重要な素子である。

したがって、インダクタと変圧器は、コアに巻線を行うので基本的に同じ構造を持っているが、用途には大きな差がある。

従来のＩＣパッケージやプリント基板に使用されているインダクタの構造は、基板の外層にマイクロストリップで構成される２Ｄ形態をなしており、インダクタをマイクロストリップとともにパターンで具現するためには、線路を長くしても可能であるが、空間的制約があるので、主に螺旋状（ｓｐｉｒａｌ）、蛇行状（ｍｅａｎｄｅｒ）、ループ状（ｌｏｏｐ）に具現できる。

このうち、螺旋状インダクタ（ｓｐｉｒａｌｉｎｄｕｃｔｏｒ）が、特許文献１に開示されている。

このような螺旋状インダクタ（ｓｐｉｒａｌｉｎｄｕｃｔｏｒ）は、長いパターンの形成に有利であるので多く使われ、一方向に同心円をなすので、相互インダクタンスにおいて同一方向に磁場が加わるため、小さなサイズでも高いインダクタンス値を作り出すことができる利点があるが、図６及び図７のように、上下左右に電磁波妨害（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＥＭＩ）ノイズ放射がより多く発生する欠点を有する。

韓国公開特許第１９９８−００２００１０号公報

本発明は前述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズ放射を遮蔽するインダクタを提供することである。

本発明の一面によるインダクタは、インダクタ用パターン、前記インダクタ用パターンの上部及び下部に離隔して形成される一対の遮蔽板、及び前記一対の遮蔽板を電気的に連結する複数の遮蔽用ビアを含む。

この際、前記一対の遮蔽板は、互いに平行であることが好ましい。

また、前記遮蔽板は、板状であってもよい。

また、前記遮蔽板の面積は、前記インダクタ用パターンの表面積より大きくなることが好ましい。

また、前記遮蔽板は、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）でなることが好ましい。

また、前記複数の遮蔽用ビアは、前記一対の遮蔽板の間に形成され、前記一対の遮蔽板の縁部を連結するように形成されることが好ましい。

また、前記複数の遮蔽用ビアは、前記インダクタ用パターン側部から離隔して形成されることが好ましい。

また、前記インダクタ用パターンは、螺旋状であってもよい。

また、前記インダクタ用パターンは、複数のコイルパターン及び前記複数のコイルパターンの間を電気的に連結するための複数のコイルビアを含むことが好ましい。

この際、前記コイルパターンは、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）でなることが好ましい。

本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。

本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使用された用語や単語は、通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。

本発明は、インダクタ用パターンの上部及び下部に遮蔽板を形成し、上部及び下部の遮蔽板の縁部を遮蔽用ビアで連結して前記インダクタ用パターンを前記遮蔽板と遮蔽用ビアで取り囲むことで、前記インダクタ用パターンで上下左右に放射される電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズを遮蔽することができる効果がある。

また、本発明は、前述したように、インダクタ用パターンから放射されるＥＭＩノイズを遮蔽することにより、周辺回路に及ぶノイズを最小化することができる効果がある。

本発明の一実施例によるインダクタの構造を示す平面図である。本発明の一実施例によるインダクタを示す斜視図である。本発明の一実施例によるインダクタの構造を示す側面図である。本発明の一実施例によるインダクタにおけるＥＭＩ放射特性を示す写真である。本発明の一実施例によるインダクタにおけるＥＭＩ放射特性を示す写真である。従来のインダクタにおけるＥＭＩ放射特性を示す写真である。従来のインダクタにおけるＥＭＩ放射特性を示す写真である。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨をあいまいにする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例によるインダクタの構造を示す平面図、図２は、本発明の一実施例によるインダクタの構造を示す斜視図、図３は、本発明の一実施例によるインダクタの構造を示す側面図、図４及び図５は、本発明の一実施例によるインダクタにおけるＥＭＩ放射特性を示す写真である。

図１を参照すれば、本発明の一実施例によるインダクタ１００は、インダクタ用パターン１１０、インダクタ用パターン１１０の上部及び下部に形成される一対の遮蔽板１２０、及び上部及び下部に位置する一対の遮蔽板１２０を電気的及び機械的に連結する複数の遮蔽用ビア１３０を含む。

本実施例において、インダクタ用パターン１１０は、図１及び図２に示すように、螺旋状（ｓｐｉｒａｌ）に具現されるが、これは一実施例に過ぎなく、蛇行状（ｍｅａｎｄｅｒ）またはループ状（ｌｏｏｐ）などの多様な形態に具現できる。

本実施例において、インダクタ用パターン１１０は、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの間を連結する複数のコイルビア１１１ａ、１１１ｂ、及び二つのリードアウトパターンＬ１０を備えることが好ましい。

図３において、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、４層で具現されているが、これは一実施例に過ぎなく、より少ないか多い数の層で具現させることもできる。

また、図１及び図２に示すように、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、内側のパターンより外側に行くほどその長さがますます長くなって、前述したように、スパイラル状（ｓｐｒｉａｌ）に形成できるが、特にこれに限定されるものではない。

また、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、マイクロストリップ状に形成され、各層のコイルパターンは互いに平行に離隔して形成できる。

また、本実施例において、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの幅は、実質的にほぼ等しく具現したが、これは一実施例に過ぎなく、層ごとにパターンの幅または厚さを互いに異なるように具現することも可能であると言える。

例えば、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの内側及び外側の幅を調節して、直流抵抗値とＱ値を調節することができる。

ここで、コイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、または金（Ａｕ）などからなることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。

また、コイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ及びコイルビア１１１ａ、１１１ｂは、特にこれに限定されるものではないが、当業界一般的に使われる回路形成工程、例えば、フォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）法、エッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）法及びホール加工法を組み合わせた工程で形成できる。

複数のコイルビア１１１ａ、１１１ｂは、複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに垂直に形成されて、互いに対応する複数のコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの間を電気的に連結する。

この際、複数のコイルビア１１１ａ、１１１ｂは、各層を貫く貫通ホール（図示せず）に無電解銅メッキ層と電解銅メッキ層を形成して導電層を確保し、中央部分には、導電性ペーストが充填されるかあるいはフィルメッキされた形態であることができるが、特にこれに限定されるものではない。

また、複数のコイルビア１１１ａ、１１１ｂの両端には、導電層を強化するために、それぞれランド部（図示せず）が形成できる。

本実施例においては、図１及び図２に示すように、インダクタ用パターン１１０の上部及び下部にインダクタ用パターン１１０から離隔した一対の遮蔽板１２０が形成できる。

ここで、遮蔽板１２０は、板状の導体パターンを意味するもので、その面積は、インダクタ用パターン１１０の表面積より大きくなることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。

ただ、インダクタ用パターン１１０の面積より大きく具現されるとき、電磁波妨害（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＥＭＩ）ノイズ遮蔽に一層高い効果があり得る。

また、図１及び図２において遮蔽板１２０を四角形に具現しているが、これは一実施例に過ぎなく、いろいろの多様な形状に具現できる。

本実施例において、遮蔽板１２０は、前述したコイルパターン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄと同様に、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、または金（Ａｕ）などでなることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。

また、本実施例において、インダクタ用パターン１１０の上部及び下部に形成された一対の遮蔽板１２０を電気的及び機械的に連結するための複数の遮蔽用ビア１３０を含むことができる。

ここで、複数の遮蔽用ビア１３０は、図１〜図３に示すように、遮蔽板１２０の縁部に形成されて、上部及び下部に形成された一対の遮蔽板１２０を機械的及び電気的に連結する。

この際、遮蔽用ビア１３０の個数及び直径は、特に限定されない。

結果として、本実施例によるインダクタ１００は、インダクタ用パターン１１０の上部及び下部に一対の遮蔽板１２０を形成し、側部には遮蔽板１２０と連結される遮蔽用ビア１３０を形成することで、インダクタ用パターン１１０を遮蔽板１２０及び遮蔽用ビア１３０で取り囲むことにより、インダクタ用パターン１１０から上下左右に放射される電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズを遮蔽板１２０及び遮蔽用ビア１３０によって効果的に遮蔽することができる。

本実施例によるインダクタ１００の電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズ遮蔽特性をシミュレーションした結果を、図４及び図５に示す。

ここで、図４は、Ｈ−ｆｉｅｌｄ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ−ｆｉｅｌｄ、磁界）放射特性を示し、図５は、Ｅ−ｆｉｅｌｄ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ−ｆｉｅｌｄ、電界）放射特性を示す。

図４及び図５に示した本実施例によるインダクタ１００の電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズ遮蔽特性と、図６及び図７に示した従来技術によるインダクタの電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズ遮蔽特性を比較して見ると、本実施例によるインダクタ１００のインダクタ用パターン１１０の上部、下部及び側部に放射される電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズを効果的に遮蔽できることが分かる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズ放射を遮蔽するインダクタに適用可能である。

１００インダクタ
１１０インダクタ用パターン
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄコイルパターン
１１１ａ、１１１ｂコイルビア
１２０遮蔽板
１３０遮蔽用ビア

Claims

インダクタ用パターン；
前記インダクタ用パターンの上部及び下部に離隔して形成される一対の遮蔽板；及び
前記一対の遮蔽板を電気的に連結する複数の遮蔽用ビア；
を含むインダクタ。
前記一対の遮蔽板は、互いに平行である請求項１に記載のインダクタ。
前記遮蔽板は、板状である請求項１に記載のインダクタ。
前記遮蔽板の面積は、前記インダクタ用パターンの表面積より大きい請求項１に記載のインダクタ。
前記遮蔽板は、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）でなる請求項１に記載のインダクタ。
前記複数の遮蔽用ビアは、前記一対の遮蔽板の間に形成され、前記一対の遮蔽板の縁部を連結するように形成される請求項１に記載のインダクタ。
前記複数の遮蔽用ビアは、前記インダクタ用パターン側部から離隔して形成される請求項１に記載のインダクタ。
前記インダクタ用パターンは、螺旋状である請求項１に記載のインダクタ。
前記インダクタ用パターンは、
複数のコイルパターン；及び
前記複数のコイルパターンの間を電気的に連結するための複数のコイルビア；
を含む請求項１に記載のインダクタ。
前記コイルパターンは、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）でなる請求項９に記載のインダクタ。