DOI QR코드

DOI QR Code

PCB기판에 임베디드 된 페라이트 필름 인덕터

Embedded Ferrite Film Inductor in PCB Substrate

  • Bae, Seok (eMD Labs, Central Research Center, Samsung Electro-Mechanics) ;
  • Mano, Yasuiko (eMD Labs, Central Research Center, Samsung Electro-Mechanics)
  • 발행 : 2005.01.01

초록

최근 20년 동안 스핀 스프레이 방법으로 제조된 페라이트 필름이 갖는 여러 가지 우수한 점들이 보고되어 왔다. 기존의 벌크 페라이트 재료와 달리 고주파 특성이 우수하며, $100^{\circ}C$ 이하에서 저온 공정이 가능한 점이 그것이다. 따라서 상기의 방법을 이용하여 micro DC-DC 컨버터용 Ni-Zn 페라이트 인턱터를 제조하였으며, 기판재료는 폴리이미드를 사용하였고, 라미네이션과 비아홀 가공, 도금 공정을 이용하여 임베디드 형태를 완성하였다. 또한 Ni-Zn ferrite는 절연체이므로 다른 절연층을 형성하지 않았다. 제조된 Ni-Zn ferrite 는 약 0.61 T의 포화자화, 약 110의 실수 투자율을 보였고, 인덕터의 특성은 스파이럴 16턴 디자인의 경우 5 MHz에서 1.52 H에 Q-factor 24.3, 정격전류 863 mA였다.

Recently, It has been reported that the spin sprayed ferite film shows better magnetic properties at high frequeny that the ferrite by co-firing over $800^{\circ}C$ . Besides, there is no limitation to select the substrate materials because it can be processed with relatively low temperature below $100^{\circ}C$. Therefore, we fabricated film inductor as a passive device for DC-DC converter by a use of spin sprayed embedded form was completed by via hole process of pad opening. Saturation magnetization of 0.61 T and real part of permeability of 110 were obtained in Ni-Zn ferrite. In addition, inductance of 1.52 ${\mu}H$, quality factor of 24.3 at 5 MHz were measured with spiral 16 turn inductor. The rated current of inductor was 863 mA.

키워드

참고문헌

  1. T. Sato, H. Tomita, A. Sawabe, T. Inoue, T. Mizoguchi, M. Sahashi, IEEE Trans. on Mags., Vol. 30 (2), 217 (1994) https://doi.org/10.1109/20.312261
  2. F. Sato., T. Ono, N. Wako, S. Arai, T. Ichinose, Y. Oba, S. Kanno, E. Sugawara, M. Yamaguchi, H. Matsuki, IEEE Trans. on Mags., Vol. 40 (4), 2029 (2004) https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.832176
  3. J. W. Kimball, T. L. Flowers, P. L. Chapman, IEEE Power Electronics Letters, Vol. 2 (3) 96 (2004) https://doi.org/10.1109/LPEL.2004.839640
  4. J. Y. Park, L. K. Lagorce, M. G. Allen, IEEE Trans. on Mags., Vol. 33 (5), 3322 (1997) https://doi.org/10.1109/20.617931
  5. E. J. Brandon, E. E. Wesseling, V. Chang, W. B. Kuhn, IEEE Trans. on Components and Packaging Tech., Vol. 26 (3) 517 (2003) https://doi.org/10.1109/TCAPT.2003.810756
  6. Y. Fukuda, T. Inoue, T. Mizoguchi, S. Yatabe, Y. Tachi, IEEE Trans. on Mags., Vol. 39 (4), 2057 (2003) https://doi.org/10.1109/TMAG.2003.1194624
  7. M. Abe, Y. Tamura, J. Appl. Phys. Vol. 55 (6), 2614 (1984) https://doi.org/10.1063/1.333154
  8. C.M. Williams, M. Abe, T. Ito, P. Lubitz, IEEE Trans. on Mags., Vol. 30 (6), 4896 (1994) https://doi.org/10.1109/20.334258
  9. P. J. van der Zaag, P. Lubitz, Y. Kitamoto, M. Abe, IEEE Trans. on Mags., Vol. 35 (5), 3436 (1999) https://doi.org/10.1109/20.800549
  10. N. Matsushita, C. P. Chong, T. Mizutani, M. Abe, IEEE Trans. on Mags., Vol. 38 (5), 3156 (2002) https://doi.org/10.1109/TMAG.2002.988900
  11. M. Abe, A. I. Shames, N. Matsushita, Y. Shimada, IEEE Trans. on Mags., Vol. 39 (5), 3142 (2003) https://doi.org/10.1109/TMAG.2003.1194624
  12. N. Matsushita, M. Tada, M. Shigemori, M. Abe, IEEE Trans. on Mags., Vol. 40 (4), 2817 (2004) https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.832257
  13. N. Matsushita, S. Hatanaka, M. Abe, IEEE Trans. on Mags., Vol. 40 (4), 2011 (2004) https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.830167
  14. TDK 주식회사 편, 김병호, 김경용 공역, 페라이트, 청문각, 서울 (1995) pp.14-21
  15. G. Zheng, M. Pardavi-Horvath, X. Huang, B. Keszei, J. Vandlik, J. Appl. Phys. Vol. 79 (8), 5742 (1996) https://doi.org/10.1063/1.362236
  16. S. Tumanski, M. W. Stabrowski, IEEE Trans. on Mags., Vol. 24 (1), 222 (1988) https://doi.org/10.1109/20.43894
  17. C. B. Craus, G. Palasantzas, A. R. Chezan, J. Th. M. De Hosson, D. O. Boerma, L. Niesen, J. Appl. Phys. Vol. 97, 013904 (2005) https://doi.org/10.1063/1.1819998
  18. F. Zhang, Y. Kitamoto, M. Abe, M. Naoe, J. Appl. Phys. Vol. 87 (9), 6881 (2000) https://doi.org/10.1063/1.372873
  19. F. Zhang, S. Kantake, Y. Kitamoto, M. Abe, IEEE Trans. on Mags., Vol. 35 (5), 2751 (1999) https://doi.org/10.1109/20.800974
  20. K. Nishimura, Y. Kitamoto, M. Abe, IEEE Trans. on Mags., Vol. 35 (5), 3043 (1999) https://doi.org/10.1109/20.801079
  21. M. Abe, J. of the Japan Society of Powder Metallurgy, Vol. 49 (2), 87 (2001)
  22. H.M. Greenhouse, IEEE Trans. on Parts, Hybrids, and Packaging, Vol. PHP10 (2), 101 (1974)