Ni-Cu-Zn 페라이트 기판을 이용한 소형 집적 인덕터의 제조

전문가 제언

○ 배터리로 동작하는 모바일 기기에는 전력변환 시스템으로 DC-DC 컨버터(converter)가 내장된다. 이것은 하나의 칩으로 집적화된 PMIC (Power Management IC)를 통해 내부 회로에서 필요한 전압으로 변환하는 장치이다. 여기에 수동부품인 콘덴서(capacitor)와 전력용 인덕터(power inductor)가 필요하다.

 

○ 파워 인덕터는 일반적으로 ① 전류를 흘리는 코일, ② 코어로 사용되는 자성재료, ③ 기판 위에 실장하기 위한 외부 전극, 등으로 구성된다. 이것을 제조하는 방법은 권선형, 적층형, 박막형 등이 있다. 권선형은 연자성 페라이트와 같은 강자성체에 직접 동선(Cu-wire)를 감는 방식이다. 적층형은 주로 Ni-Cu-Zn계 페라이트 시트에 내부전극을 인쇄한 후 적층하여 제조하는 것이다. 박막형은 세라믹 기판 위에 강자성재료와 내부전극을 증착하여 만드는 기술로써, 반도체의 제조방식과 유사하다.

 

○ 본 문헌에서는 상기 중 박막형에 해당하는 소형 집적 인덕터를 소개하고 있다. 즉 일반적으로 사용하는 Si 기판 대신에 저온 소결이 가능한 Ni-Cu-Zn 페라이트 웨이퍼를 제조한 후 이것을 가공하여 기판을 만들었다. 그리고 그 위에 반도체 제조기술을 이용한 에칭, 증착, 도금 등의 기술로 금속계 코일자심과 내부전극을 형성시켜서, DC-DC 변환기(converter)에 사용 가능한 고주파 소형 집적 인덕터를 개발했다.

 

○ 현재 노트 PC나 테블릿 PC 등에 사용되는 파워 인덕터의 크기는 2520(가로2.5㎜×세로2.0mm), 2016, 2012 등이며, 인덕턴스는 10μH 이하이다. 또 스마트폰에는 1608 크기의 0.24μH 제품이 주로 사용된다. 앞으로 스마트 시계, 안경 등의 웨어러블(wearable) 기기의 발전에 따라서 소형화가 가속될 것으로 예상한다.

 

○ 우리나라에서는 삼성, LG 등의 종합 가전사에서 개발 중이고, 집적 인덕터 제조에 관한 다수의 특허가 출원되어 있다. 또 서울산업대학교 기계설계 자동화공학부와 한국과학기술원(KAIST) 전기전자공학과에서 연구논문과 특허가 발표되고 있다.

저자

Ricky Anthony, Ningning Wang, Declan P. Casey, Cian O Mathuna, James F. Rohan

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

406()

잡지명

Journal of Magnetism and Magnetic Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

89~94

분석자

허*도

분석물

• Ni-Cu-Zn 페라이트 기판을 이용한 소형 집적 인덕터의 제조.pdf [489,390 byte]

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