KR101422950B1 - 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터 - Google Patents

하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터 Download PDF

Info

Publication number
KR101422950B1
KR101422950B1 KR1020120145567A KR20120145567A KR101422950B1 KR 101422950 B1 KR101422950 B1 KR 101422950B1 KR 1020120145567 A KR1020120145567 A KR 1020120145567A KR 20120145567 A KR20120145567 A KR 20120145567A KR 101422950 B1 KR101422950 B1 KR 101422950B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
winding structure
winding
layer
series
inductors
Prior art date
Application number
KR1020120145567A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140076958A (ko
Inventor
송영진
김기중
한명우
신이치 이이쯔까
박주영
김윤석
원준구
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020120145567A priority Critical patent/KR101422950B1/ko
Priority to US13/779,685 priority patent/US9147513B2/en
Priority to CN201310078584.XA priority patent/CN103873006A/zh
Publication of KR20140076958A publication Critical patent/KR20140076958A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101422950B1 publication Critical patent/KR101422950B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/09—Filters comprising mutual inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17—Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741—Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1758—Series LC in shunt or branch path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • H01F2017/0026—Multilayer LC-filter
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H2001/0092—Inductor filters, i.e. inductors whose parasitic capacitance is of relevance to consider it as filter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

복수의 인덕터를 제공하기 위한 레이아웃 면적을 감소시킬 수 있는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터가 개시된다. 상기 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이는, 양단을 갖는 권선 구조물; 및 상기 권선 구조물의 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 연결되어 외부로부터 전기적인 연결을 형성할 수 있는 적어도 하나의 단자부를 포함한다. 상기 권선 구조물은, 상기 양단과 상기 단자부 사이 또는 상기 단자부 사이에 배치되는 상기 권선 구조물의 일부 영역이 형성하는 인덕턴스를 갖는 복수의 인덕터가 직렬로 연결된 구조를 갖는다.

Description

하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터{SERIES INDUCTOR ARRAY COMPRISING ONE COIL AND FILTER COMPRISING THE SAME}
본 발명은 고주파 회로 등에 사용되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 인덕터를 제공하기 위한 레이아웃 면적을 감소시킬 수 있는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터에 관한 것이다.
일반적으로 고주파 회로에는 다양한 고주파용 전기 전자 소자들이 채용되고 있으며, 이러한 전기 전자 소자들 간의 매칭을 위해 인덕터, 캐패시터 등을 이용하고 있다.
예를 들어, 고주파 회로에서 전력 증폭기의 출력단에는, 전력 증폭기의 출력을 최대화하거나 50 Ω 매칭을 구현하면서 동시에 전력 증폭기에서 생성되는 하모닉 성분을 제거하기 위해 저역 통과 필터 형태의 매칭 회로가 사용되고 있다. 이 저역 통과 필터 형태의 매칭 회로는 신호 라인에 직렬로 연결되는 두 개의 직렬 인덕터와 두 직렬 인덕터의 연결 노드에 션트로 연결된 캐패시터를 사용하고 있다. 추가적으로 두 직렬 인덕터와 션트 캐패시터 사이에는 하모닉을 제거하기 위한 추가의 인덕터가 직렬로 연결될 수도 있다.
종래에는 매칭 회로에 사용되는 두 개의 직렬 인덕터를 각각의 권선으로 구현하였다. 따라서, 두 개의 직렬 인덕터를 물리적인 구조로 구현함에 있어, 각각의 인덕터가 하나씩의 권선으로 구현되므로 두 개의 권선 구조가 회로 레이아웃 상에 구현되어야 한다. 나아가 매칭 회로 전체를 구현하기 위해서는 총 3 개의 인덕터를 레이아웃 상에 권선 구조로 형성하여야 하고, 추가적으로 캐패시터와 접지 패턴을 구현하여야 한다.
즉, 종래 기술에 따르면, 인덕터의 수가 증가할수록 인덕터를 실제 구현하기 위한 회로의 레이아웃 면적을 증가하게 되고 이에 따라 해당 회로를 사용하는 전기 전자 제품의 경박 단소화에 악영향을 미치게 된다.
따라서, 당 기술분야에서는 복수의 인덕터를 적용하는 회로를 구현하는데 필요한 레이아웃 면적을 감소시켜 제품의 소형화, 박형화에 기여할 수 있는 새로운 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상호 직렬 연결된 복수의 인덕터를 하나의 권선으로 구현함으로써 복수의 인덕터를 구현하기 위한 레이아웃 면적을 감소시킬 수 있는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 적용한 필터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
양단을 갖는 권선 구조물; 및
상기 권선 구조물의 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 연결되어 외부로부터 전기적인 연결을 형성할 수 있는 적어도 하나의 단자부를 포함하며,
상기 권선 구조물은, 상기 양단과 상기 단자부 사이 또는 상기 단자부 사이에 배치되는 상기 권선 구조물의 일부 영역이 형성하는 인덕턴스를 갖는 복수의 인덕터가 직렬로 연결된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 직렬 인덕터 어레이는 다층 회로로 구현되며, 상기 권선 구조물은 상기 다층 회로의 일 층에 도전 패턴으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 단자부는, 상기 권선 구조물의 상기 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 접속된 도전성 비아 및 상기 권선 구조물이 형성된 층의 하부층 또는 상부층에 형성되어 상기 도전성 비아와 전기적으로 접속되며, 상기 외부와의 전기적 연결을 형성하는 도전 패턴을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
신호가 입출력되는 양단을 갖는 제1 권선 구조물 및 상기 제1 권선 구조물의 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 연결되어 외부로부터 전기적인 연결을 형성할 수 있는 적어도 하나의 단자부를 포함하며, 상기 제1 권선 구조물은, 상기 양단과 상기 단자부 사이 또는 상기 단자부 사이에 배치되는 상기 제1 권선 구조물의 일부 영역이 형성하는 인덕턴스를 갖는 복수의 인덕터가 직렬로 연결된 구조를 갖는 직렬 인덕터 어레이; 및
상기 단자부에 연결되는 전기 소자를
를 포함하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 직렬 인덕터 어레이는 다층 회로로 구현되며, 상기 제 1권선 구조물은 상기 다층 회로의 일 층에 도전 패턴으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전기 소자와 연결된 단자부는, 상기 제1 권선 구조물의 상기 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 접속된 도전성 비아 및 상기 제1 권선 구조물이 형성된 층의 하부층 또는 상부층에 형성되어 상기 도전성 비아와 전기적으로 접속되며, 상기 전기 소자와 전기적 연결을 형성하는 도전 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전기 소자는 상기 제1 권선 구조물이 형성된 층과 동일한 층에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 권선 구조물이 형성된 층과 동일한 층에 형성되어 상기 전기 소자와 연결된 접지 패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전기 소자는 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전기 소자는 상기 단자부 중 적어도 하나와 상기 캐패시터 사이에 연결되어 인덕턴스를 제공하는 제2 권선 구조물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 권선 구조물은 상기 제1 권선 구조물과 동일한 층에 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 권선 구조물을 이용하여 둘 이상의 상호 직렬 연결된 인덕터를 회로적으로 구현할 수 있으므로, 다수의 직렬 인덕터를 포함하는 전기 전자 부품을 구현하는 데 있어 권선 구조물을 형성하기 위한 레이아웃 면적을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 그에 따라 전체적인 전기 전자 제품의 소형화 및 경박화에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 l 선을 따라 절개한 단면을 도시한 측단면도이다.
도 4는 일반적인 고주파 저역 통과 필터의 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 필터를 종래의 기술로 구현한 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 필터를 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이로 구현한 평면도이다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 필터의 고주파 특성을 비교하기 위한 데이터들을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이는 권선 구조물(11)과 권선 구조물의 일부 영역에 접속되어 외부로부터 전기적인 접속을 형성할 수 있는 적어도 하나의 단자부를 포함하여 구성될 수 있다.
권선 구조물(11)은 회로 기판의 상면에 도전성 물질을 이용하여 형성된 코일 형상의 패턴으로 인덕턴스를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 회로 기판은 다층 회로 기판이 사용될 수 있으며, 권선 구조물(11)은 다층 회로 기판 중 하나의 층에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 직렬 인덕터 어레이를 구현하는데 사용되는 기판은 당 기술 분야에서 알려진 다양한 소재의 기판이 사용될 수 있다. 예를 들어, IC의 형태로 인덕터를 구현하기 위해서는 반도체 분야에서 널리 사용되는 실리콘 기판을 이용하여 다층 회로 기판이 제작될 수 있다. 그 외에 LTCC 분야의 세라믹 기판이나 PCB로 알려진 통상의 인쇄 회로 기판 등으로 다층 회로 기판이 제작될 수도 있다.
도 1에서는 권선 구조물(11)이 약 90°로 절곡되어 코일 형상을 형성하는 구조를 예를 도시하고 있으나, 권선 구조물(11)의 형상은 절곡부를 가지지 않고 곡선의 형태로 회전하는 나선형이거나, 90° 이상의 각도를 갖는 복수의 절곡부를 갖는 형상으로 변형될 수도 있다.
권선 구조물(11)은 신호가 입출력되는 양단(T1, T2)을 가질 수 있다. 권선 구조물(11)의 일단(T1)은 다층 회로 구조에서 권선 구조물(11)과 동일한 층에 형성될 수 있으며, 그 타단(T2)는 권선 구조물(11)이 형성된 층과 다른 층에 형성될 수 있다. 도 1에서 타단(T2)은 권선 구조물(11)과 도전성 비아(133)를 통해 연결되는 타층에 형성된 도전 패턴(143)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 단자부는, 상기 권선 구조물의 상기 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 접속된 도전성 비아 및 상기 권선 구조물이 형성된 층의 하부층 또는 상부층에 형성되어 상기 도전성 비아와 전기적으로 접속되며, 상기 외부와의 전기적 연결을 형성하는 도전 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 권선 구조물(11)의 양단(T1, T2) 사이의 일부 영역에 외부와의 전기적 접속을 형성하기 위한 적어도 하나의 단자부를 포함한다. 도 1에서 참조부호 '121' 및 '122'는 권선 구조물(11)에서 단자부가 형성된 영역을 지시한다.
권선 구조물(11)은 단자부에 의해 복수의 인덕터가 상호 직렬 연결된 직렬 인덕터 어레이로 사용될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 실시형태에서, 권선 구조물(11)의 일단(T1)로부터 첫 번째 단자부가 형성된 영역(121)까지의 권선 구조물 영역이 하나의 인덕터(L1)로 사용될 수 있으며, 첫 번째 단자부가 형성된 영역(121)부터 두 번째 단자부가 형성된 영역(122)까지의 권선 구조물 영역이 다른 하나의 인덕터(L2)로 사용될 수 있으며, 두 번째 단자부가 형성된 영역(122)부터 권선 구조물의 타단(T2)까지의 권선 구조물의 영역이 또 다른 하나의 인덕터(L3)로 사용될 수 있다. 이러한, 도 1에 도시된 실시형태는 도 2에 도시된 것과 같은 회로로 표현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이의 등가 회로도이다.
전술한 것과 같이, 도 1에 도시된 본 발명의 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이는, 도 2에 도시된 세 개의 인덕터(L1, L2, L3)가 상호 직렬 연결된 어레이로 사용될 수 있으며, 권선 구조물(11)에서 단자부가 형성된 영역(121, 122)은 외부의 다른 전기 전자 소자 등과 전기적인 접속을 형성할 수 있는 노드로 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 세 개의 인덕터가 상호 직렬 연결된 인덕터 어레이 구조를 도시하고 있으나, 인덕터의 개수는 인덕터가 적용되는 전기 전자 부품 또는 제품의 필요에 따라 얼마든지 용이하게 변경될 수 있다.
한편, 단자부는 하나의 층에 형성된 권선 구조물(11)과의 접촉을 회피하기 위해, 다층 회로 상에서 권선 구조물(11)이 형성된 층의 하부층 또는 상부층을 이용하여 형성될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 l 선을 따라 절개한 단면을 도시한 측단면도로서, 단자부의 구조를 상세하게 도시한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 단자부는 권선 구조물(11)의 양단 사이의 일 영역(122)에 전기적으로 접속된 도전성 비아(132) 및 권선 구조물(11)이 형성된 층의 하부층에 형성되어 도전성 비아(132)와 전기적으로 접속되는 도전 패턴(142)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 예에서는 도전 패턴(142)이 권선 구조물(11)의 하부층에 도시되고 있으나, 다른 예에서는 권선 구조물(11)의 상부층에 형성될 수도 있다. 다만, 본 발명의 일 실시형태에 따른 인덕터와 전기적인 접속을 형성하는 외부의 다른 전기 전자 부품과 하나의 기판 상에 집적되기 위해서는, 다층 회로 기판의 최상층에 권선 구조물(11)과 다른 전기 전자 부품을 형성 또는 실장하고, 그 하부층을 이용하여 도전 패턴(142)을 형성하는 것이 제조 공정상 더 유리할 수 있다.
권선 구조물(11)의 하부층에 형성되는 도전 패턴(142)은 외부의 다른 전기 전자 소자 등과 전기적인 접속을 형성할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 전기적 접속을 형성하고자 하는 전기 전자 소자 등이 권선 구조물(11)과 동일한 층에 형성되거나 실장되는 경우에, 권선 구조물(11)과 전기적 연결을 형성하는 도전성 비아(132)와 실질적으로 동일한 구조의 도전성 비아를 형성하여 전기 전자 소자가 형성 또는 실장된 층과의 전기적 접속을 형성할 수 있다.
전술한 것과 같은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이는, 하나의 권선 구조물을 이용하여 둘 이상의 상호 직렬 연결된 인덕터를 회로적으로 구현할 수 있으므로, 다수의 직렬 인덕터를 포함하는 전기 전자 부품을 구현하는 데 있어 권선 구조물을 형성하기 위한 레이아웃 면적을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한, 그에 따라 전체적인 전기 전자 제품의 소형화 및 경박화에 기여할 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터는, 도 1에 도시된 것과 같은 직렬 인덕터 어레이와, 직렬 인덕터 어레이의 단자부에 연결된 전기 소자를 포함할 수 있다. 상기 전기 소자는 캐패시터, 인덕터, 저항 등과 같은 다양한 수동 소자가 적용될 수 있으며, 특히 인덕터의 경우에는 도 1에 도시된 것과 같은 직렬 인덕터 어레이와 별도로 형성되는 권선 구조물로 형성될 수 있다.
수동 소자는 직렬 인덕터 어레이의 권선 구조물(11)과 동일한 평면에 형성될 수 있다. 특히, 인덕터 어레이의 단자부에 연결되는 전기 소자로서 인덕턴스를 갖는 추가 권선 구조물이 형성되는 경우, 제조 공정상의 편의를 위해 인덕터 어레이의 권선 구조물(11)과 동일한 평면에 추가 권선 구조물을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 필터는, 필요한 경우 권선 구조물과 동일한 평면 상에 형성된 접지 패턴을 포함할 수 있다. 수동 소자는 직렬 인덕터 어레이에 형성되는 적어도 하나의 단자부와 전기적인 접속을 형성할 수 있으며, 단자부가 권선 구조물(11)의 하부층 또는 상부층으로 형성된 도전성 비아(131, 132)와 도전성 비아(131, 132)와 연결된 도전 패턴(141, 142)을 포함하는 구조로 구현되는 경우, 별도의 도전성 비아를 통해 단자부의 도전 패턴(141, 142)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 하나의 권선으로 구현된 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터는, 하나의 권선으로 구현된 직렬 인덕터의 구조적 특징으로 인해 필터 자체를 구현하기 위한 레이아웃 구조를 감소시킬 수 있다.
이하에서는, 고주파 회로의 전력 증폭기 출력단에 주로 적용되어 임피던스 매칭 및 하모닉 제거에 사용되는 고주파 저역 통과 필터를 예로 종래의 다수의 권선 구조물을 사용한 필터와 본 발명의 필터를 상호 비교하기로 한다.
도 4는 일반적인 고주파 저역 통과 필터의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 고주파 저역 통과 필터는 신호가 통과하는 신호 라인에 직렬 연결되는 두 개의 인덕터(L4, L5)와, 두 인덕터의 연결 노드(N)에 션트 연결된 인덕터(L6)와 캐패시터(C)로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태는 상호 직렬 연결된 두 개의 인덕터(L4, L5)를 도 1에 도시한 것과 같은 하나의 권선으로 구현한 직렬 인덕터 어레이로 제작할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 필터를 종래의 기술로 구현한 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 기술로 구현된 고주파 저역 통과 필터는, 상호 직렬 연결된 두 개의 인덕터(L4, L5)와 두 직렬 인덕터 사이에 션트 연결된 인덕터(L6)를 구현하기 위해 총 3 개의 권선 구조가 사용된다. 이에 더하여, 인덕터(L6)와 연결된 캐패시터(C)와 캐패시터(C)에 연결된 접지 패턴(GND)을 더 포함한다. 도 5에 도시된 것과 같은 종래의 고주파 저역 통과 필터는 대략적으로 가로 370 ㎛, 세로 300 ㎛로 약 111,000 ㎛2의 레이아웃 면적을 필요로 한다.
도 6은 도 4에 도시된 필터를 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이로 구현한 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이로 구현된 필터는 총 두 개의 권선으로 구현될 수 있다. 상호 직렬 연결된 인덕터(L4, L5)가 하나의 권선 구조물로 구현되고, 직렬연결된 두 인덕터(L4, L5)의 연결 노드(N)에 션트 연결된 인덕터가 다른 하나의 권선 구조로 형성될 수 있다. 상호 직렬 연결된 인덕터(L4, L5)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 인덕터 어레이로 구현된 것으로, 두 인덕터(L4, L5)의 연결 노드(N)에 대응되는 권선 구조물의 일 영역에 단자부가 형성되고, 이 단자부에서 션트 연결되는 인덕터(L6)를 구현하는 권선 구조물이 형성될 수 있다. 인덕터(L6)를 구현하는 권선 구조물은, 다층 회로에서 직렬 연결된 두 인덕터(L4, L5)를 구현한 권선 구조물과 동일한 층에 형성될 수 있다. 또한, 인덕터(L6)는 다층 회로에서 동일층에 실장된 캐패시터(C)와 연결되고, 캐패시터(C)는 역시 동일층에 형성된 접지 패턴(GND)과 연결될 수 있다. 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현된 직렬 인덕터 어레이를 갖는 필터는, 가로 260 ㎛, 세로 250 ㎛로 약 65,000 ㎛2의 레이아웃 면적이 소요된다. 도 5에 도시된 종래의 필터 레이아웃과 비교할 때, 대략 30 % 이상의 면적 감축 효과를 가질 수 있다.
이와 같이, 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 갖는 필터는, 도 5와 비교하여 권선 구조물의 수를 감소시킬 수 있으므로 필터를 구현하는 레이아웃 면적을 현저하게 감소시킬 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 필터의 특성을 비교한 결과가 도 7 및 도 8에 도시된다. 도 7 및 도 8에서, 1 번 포트는 도 5에 도시된 종래의 필터의 입력 포트이고, 2번 포트는 도 5에 도시된 종래의 필터의 출력 포트이다. 또한, 도 7 및 도 8에서, 3 번 포트는 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 필터의 입력 포트이고, 4번 포트는 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 필터의 출력 포트이다.
도 7에 나타난 것과 같이, 종래의 필터와 본 발명의 일 실시형태에 따른 필터는 S-파라미터 특성이 매우 유사하게 일치하고 있으며, 도 8에 도시된 것과 같이, 스미스 차트 상에서도 고주파 특성이 실질적으로 일치하고 있음을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고주파 저역 통과 필터는, 고주파 특성의 변화 없이 실질적으로 동일한 성능을 갖는 필터를 더욱 축소된 레이아웃 면적으로 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 형태에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
11: 권선 구조물 121, 122: 단자부 형성 영역
131, 132, 133: 도전성 비아 141, 142, 143: 도전 패턴
T1, T2: 권선 구조물의 양단 L1-L6: 인덕터
C: 캐패시터 GND: 접지

Claims (11)

  1. 양단을 갖는 권선 구조물; 및
    상기 권선 구조물의 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 연결되어 외부와 전기적인 연결을 형성할 수 있는 적어도 하나의 단자부를 포함하며,
    상기 권선 구조물은,
    복수의 인덕터가 직렬 연결된 구조를 포함하고,
    상기 복수의 인덕터는 상기 양단과 상기 적어도 하나의 단자부에 의하여 구분되는 복수의 일부 영역에 각각 해당하는
    하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이.

  2. 제1항에 있어서,
    상기 직렬 인덕터 어레이는 다층 회로로 구현되며,
    상기 권선 구조물은 상기 다층 회로의 일 층에 도전 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단자부는,
    상기 권선 구조물의 상기 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 접속된 도전성 비아; 및
    상기 권선 구조물이 형성된 층의 하부층 또는 상부층에 형성되어 상기 도전성 비아와 전기적으로 접속되며, 상기 외부와의 전기적 연결을 형성하는 도전 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이.
  4. 신호가 입출력되는 양단을 갖는 제1 권선 구조물 및 상기 제1 권선 구조물의 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 연결되어 외부로부터 전기적인 연결을 형성할 수 있는 적어도 하나의 단자부를 포함하며,
    상기 제1 권선 구조물은, 복수의 인덕터가 직렬 연결된 구조를 포함하는 직렬 인덕터 어레이; 및
    상기 단자부 중 적어도 하나와 연결되는 전기 소자; 를 포함하고,
    상기 복수의 인덕터는 상기 양단과 상기 적어도 하나의 단자부에 의하여 구분되는 복수의 일부 영역에 각각 해당하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 직렬 인덕터 어레이는 다층 회로로 구현되며,
    상기 제 1권선 구조물은 상기 다층 회로의 일 층에 도전 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기 소자와 연결된 단자부는,
    상기 제1 권선 구조물의 상기 양단 사이의 일 영역에 전기적으로 접속된 도전성 비아; 및
    상기 제1 권선 구조물이 형성된 층의 하부층 또는 상부층에 형성되어 상기 도전성 비아와 전기적으로 접속되며, 상기 전기 소자와 전기적 연결을 형성하는 도전 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기 소자는 상기 제1 권선 구조물이 형성된 층과 동일한 층에 배치되는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 권선 구조물이 형성된 층과 동일한 층에 형성되어 상기 전기 소자가 연결된 접지 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 전기 소자는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전기 소자는 상기 단자부 중 적어도 하나와 상기 캐패시터 사이에 연결되어 인덕턴스를 제공하는 제2 권선 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 권선 구조물은 상기 제1 권선 구조물과 동일한 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이를 포함하는 필터.
KR1020120145567A 2012-12-13 2012-12-13 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터 KR101422950B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120145567A KR101422950B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터
US13/779,685 US9147513B2 (en) 2012-12-13 2013-02-27 Series inductor array implemented as a single winding and filter including the same
CN201310078584.XA CN103873006A (zh) 2012-12-13 2013-03-12 实现为单绕组的串联电感器阵列及包括其的滤波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120145567A KR101422950B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140076958A KR20140076958A (ko) 2014-06-23
KR101422950B1 true KR101422950B1 (ko) 2014-07-23

Family

ID=50911198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120145567A KR101422950B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9147513B2 (ko)
KR (1) KR101422950B1 (ko)
CN (1) CN103873006A (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10825598B2 (en) * 2015-05-13 2020-11-03 Semiconductor Components Industries, Llc Planar magnetic element
KR102130674B1 (ko) 2015-12-09 2020-07-06 삼성전기주식회사 코일 부품
KR101883082B1 (ko) * 2016-12-26 2018-07-27 삼성전기주식회사 파워 증폭기의 임피던스 매칭 회로
US10832848B2 (en) 2017-06-26 2020-11-10 Qualcomm Incorporated Low DC resistance and high RF resistance power amplifier choke inductor
US20190035621A1 (en) * 2017-07-25 2019-01-31 Qualcomm Incorporated Shaped circuit wafers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348939A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Murata Mfg Co Ltd 積層型インダクタ
JP2005184343A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
KR20090121337A (ko) * 2007-05-18 2009-11-25 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 적층 대역 통과 필터
KR20120049617A (ko) * 2010-11-09 2012-05-17 삼성전기주식회사 적층형 인덕터

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0147906B1 (ko) 1995-07-18 1998-12-01 이형도 부우스터단과 고주파 변조단간의 매칭회로
US5969582A (en) 1997-07-03 1999-10-19 Ericsson Inc. Impedance matching circuit for power amplifier
US7276970B2 (en) * 1998-11-12 2007-10-02 Broadcom Corporation System and method for linearizing a CMOS differential pair
FR2790328B1 (fr) * 1999-02-26 2001-04-20 Memscap Composant inductif, transformateur integre, notamment destines a etre incorpores dans un circuit radiofrequence,et circuit integre associe avec un tel composant inductif ou transformateur integre
US7489220B2 (en) * 2005-06-20 2009-02-10 Infineon Technologies Ag Integrated circuits with inductors in multiple conductive layers
JP2007129565A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Alps Electric Co Ltd ローパスフィルタ
US8339230B2 (en) * 2006-08-01 2012-12-25 Renesas Electronics Corporation Inductor element, inductor element manufacturing method, and semiconductor device with inductor element mounted thereon
JP5177387B2 (ja) * 2008-02-08 2013-04-03 日本電気株式会社 インダクタ用シールドおよびシールド付きインダクタ
US20120244802A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Lei Feng On chip inductor
US9166640B2 (en) * 2012-02-10 2015-10-20 Infineon Technologies Ag Adjustable impedance matching network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348939A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Murata Mfg Co Ltd 積層型インダクタ
JP2005184343A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
KR20090121337A (ko) * 2007-05-18 2009-11-25 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 적층 대역 통과 필터
KR20120049617A (ko) * 2010-11-09 2012-05-17 삼성전기주식회사 적층형 인덕터

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140076958A (ko) 2014-06-23
US20140167884A1 (en) 2014-06-19
CN103873006A (zh) 2014-06-18
US9147513B2 (en) 2015-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0949754A2 (en) High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module
US7443268B2 (en) Bandpass filter within a multilayered low temperature co-fired ceramic substrate
JP4992345B2 (ja) 伝送線路型共振器と、これを用いた高周波フィルタ、高周波モジュールおよび無線機器
KR101422950B1 (ko) 하나의 권선으로 구현되는 직렬 인덕터 어레이 및 이를 포함하는 필터
TWI397931B (zh) 電容裝置
JP4700184B2 (ja) 改良されたｉ／ｏ整合を有する集積フィルタおよびその製造方法
CN111247739B (zh) 匹配电路以及通信装置
JP6642742B2 (ja) コモンモードチョークコイル、モジュール部品および電子機器
JP2004312065A (ja) 受動部品
US8013689B2 (en) Integrated circuit inductor with transverse interfaces
JP2010087830A (ja) 積層型バンドパスフィルタ及び高周波モジュール
JP6278117B2 (ja) 高周波モジュール
RU2600731C1 (ru) Фильтр подавления электромагнитных помех
US20050046512A1 (en) Demultiplexer
JP6015260B2 (ja) 電源回路及び電源モジュール
KR101444555B1 (ko) 대역 통과 필터
TWI778766B (zh) 濾波器積體電路
US9729123B2 (en) Common-mode filter
JP6327084B2 (ja) 電源回路および電子機器
US10911014B2 (en) Electronic component
JP2003283284A (ja) 平面化フィルタ
JP4818303B2 (ja) 積層チップ型高周波半導体装置
JP2009267811A (ja) バンドパスフィルタ及び積層型バンドパスフィルタ。
KR102314496B1 (ko) 3단자형 전력선 필터
JPWO2006085465A1 (ja) Ｌｃフィルタ複合モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 6