CN104752018A - 共模滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共模滤波器。根据本发明的实施方式的共模滤波器包括：磁性基板；介电层，层压在磁性基板上；一对第一外部电极和一对第二外部电极，形成在介电层上；第一导线，以该第一导线的任一末端与一对第一外部电极相连接的这样的方式形成在介电层上；以及第二导线，形成为平行于第一导线并且以该第二导线的任一末端与一对第二外部电极相连接的这样的方式形成在介电层上。第一导线和第二导线均包括：引入部分，朝向介电层的内部成螺旋形地形成；引出部分，朝向介电层的外部成螺旋形地形成；以及转变部分，介于引入部分与引出部分之间。

Description

共模滤波器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年12月31日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2013-0169171号的权益，通过引用将其公开的全部内容结合于本文中。

技术领域

本发明涉及一种共模滤波器。

背景技术

诸如USB的高速数字接口需要解决噪声的部件。选择性地移除共模噪声的一个这样的部件是共模滤波器。

当配线系统中的阻抗非并联时，出现共模噪声。对于更高的频率会更频繁地出现共模噪声。因为共模噪声同样可被转移至例如大地的表面并且利用大回路（big loop）被弹回，共模噪声会对远处的电子装置造成各种类型的噪声问题。

共模滤波器在选择性地移除共模噪声的同时，可允许差模信号分路（bypass）。在共模滤波器中，磁通量是通过差模信号抵消的，使得没有出现感抗并且允许差模信号分路。另一方面，磁通量是通过共模噪声增大的，增加了感抗并且允许噪声被移除。

本发明的相关技术被公开在韩国专利公开第2011-0129844号（于2011年12月6日公开的“COMMON MODE NOISE FILTER”）中。

发明内容

本发明提供了一种共模滤波器，其导电图案可形成在单层结构中。

本发明的一方面提供了一种共模滤波器，该共模滤波器包括：磁性基板；介电层，层压在磁性基板上；一对第一外部电极和一对第二外部电极，形成在介电层上；第一导线，以第一导线的任一末端与一对第一外部电极相连接的这样的方式形成在介电层上；以及第二导线，形成为平行于第一导线并且以第二导线的任一末端与一对第二外部相连接的这样的方式形成在介电层上。第一导线和第二导线均可包括：引入部分（inboundportion），朝向介电层的内部（中部）成螺旋形地形成；引出部分（outboundportion），朝向介电层的外部成螺旋形地形成；以及转变部分（transitionportion），介于引入部分与引出部分之间。

引入部分和引出部分可形成为平行于彼此。

以第一导线与第二导线之间的距离小于第一导线的引入部分与引出部分之间的距离的这样的方式形成第一导线和第二导线。

以第一导线与第二导线之间的距离小于第一导线的引入部分与所述引出部分之间的距离的这样的方式形成第一导线和第二导线。

共模滤波器可进一步包括：第一磁性层，形成在第一导线与第二导线之间；以及第二磁性层，分别形成在第一导线的引入部分与引出部分之间和第二导线的引入部分与引出部分之间。第一磁性层的磁导率可以高于第二磁性层的磁导率。

以第一磁性层和第二磁性层的厚度大于第一导线和第二导线的厚度的这样的方式形成第一磁性层和第二磁性层。

共模滤波器可以进一步包括绝缘体膜，该绝缘体膜形成在第一导线和第二导线的表面上。

第一导线和第二导线可以形成为曲线。

一对第一外部电极和一对第二外部电极可以形成于介电层的角部。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方式的共模滤波器的导电图案和信号流动。

图2示出了根据本发明的实施方式的共模滤波器。

图3是根据本发明的实施方式的沿线A-A’截取的共模滤波器的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述根据本发明实施方式的共模滤波器的一些实施方式。在参考附图描述本发明中，将给任何相同的或者相应的元件赋予同样的参考标号，并且将不会提供对其冗余的描述。

诸如“第一”和“第二”的术语仅用于区分一个元件与其他相同的或者对应的元件，但是上述元件将不会局限于上述术语。

在描述一个元件“耦接”至另一个元件时，不仅仅指这些元件之间的物理的、直接的接触，还应该包括另一元件放入在这些元件之间并且这些元件中的每一个与所述另一元件接触的可能性。

图1示出了根据本发明的实施方式的共模滤波器的导电图案和信号流，图2示出了根据本发明的实施方式的共模滤波器，并且图3是根据本发明的实施方式的沿线A-A’截取的共模滤波器的截面图。

参照图1至图3，根据本发明的实施方式的共模滤波器100可包括：磁性基板110、介电层120、外部电极130和导电图案140，以及构成导电图案140的第一导线141和第二导线142，第一导线141和第二导线142均可包括引入部分143a，143b、引出部分144a，144b和转变部分145a，145b。

磁性基板110是磁性的面板并且被放置于共模滤波器100的最下面的位置处。磁性基板110可包括铁氧体。

介电层120形成在磁性基板110的上面并且可以使磁性基板110与导电图案140绝缘。用作用于介电层120的材料可以是具有良好的电绝缘性并且是高度可加工的聚合树脂，例如，环氧树脂或聚酰亚胺树脂。

外部电极130可以形成在介电层120上并且可接收外部信号或输出内部信号。外部电极130可以由一对第一外部电极131和一对第二外部电极132构成。外部电极130可以形成于介电层120的角部。

形成在介电层120上以便与外部电极130电连接的导电图案140是起到电感器功能的装置。导电图案140可通过光刻（photolithography）和电镀来形成。导电图案140可以由铜（Cu）或铝（Al）制成，这些都是高度导电并且可加工的。

导电图案140可包括第一导线141和第二导线142。第一导线141的任一端与一对第一外部电极131电连接。第二导线142的任一端与一对第二外部电极132电连接。第一导线141和第二导线142可形成为平行于彼此并且邻近于彼此。

利用第一导线141和第二导线142，通过根据流经导线的电流的磁耦合来允许差模信号通过，并且阻断共模噪声。

第一导线141和第二导线142均可包括引入部分143a，143b、引出部分144a，144b以及转变部分145a，145b。在下文中，首先将描述第一导线141。

第一导线141的引入部分143a可通过从一对第一外部电极131的一个开始朝向介电层120的内部成螺旋形地形成。引入部分143a可被定义为其中差模信号从外部向内部流动的线路。

第一导线141的引出部分144a可以通过从介电层120的内部开始朝向介电层120的外部成螺旋形地形成，并且可以被连接至一对第一外部电极131中的另一个。引出部分144a同样可以被定义为其中差模信号从内部向外部流动的线路。

转变部分145a介于引入部分143a与引出部分144a之间并且将引入部分143a和引出部分144a彼此连接。换言之，转变部分145a是用于将从外部移动到内部的差模信号的方向改变为从内部移动到外部的线路。

第一导线141可以经由引入部分143a、引出部分144a和转变部分145a，从一对第一外部电极131中的一个开始并且在一对第一外部电极131中的另一个处结束。这里，引入部分143a和引出部分144a可以形成为平行于彼此。

因为这种螺旋形结构可允许有限空间的最大利用，故可增加导电图案140的长度，从而可以增加电感。此外，因为可以增加移除共模噪声的磁通量，故可以增强共模噪声的移除。

与第一导线141类似，第二导线142可包括引入部分143b、引出部分144b和转变部分145b。

第二导线142的引入部分143b可通过从一对第二外部电极132中的一个开始朝向介电层120的内部成螺旋形地形成。此外，第二导线142的引出部分144b可以通过从介电层120的内部开始朝向介电层120的外部成螺旋形地形成并且可以被连接至一对第二外部电极132中的另一个。转变部分145b介于引入部分143b与引出部分144b之间并且将引入部分143b与引出部分144b彼此连接。

因此，第二导线142可以经由引入部分143b、引出部分144b和转变部分145b，从一对第二外部电极132中的一个开始并且在一对第二外部电极132中的另一个处结束。引入部分143b和引出部分144b可以形成为平行于彼此。

如在图1中所示，第一导线141和第二导线142可以以第一导线141与第二导线142之间的距离小于第一导线141的引入部分143a与引出部分144a之间的距离的这样的方式形成。类似地，第一导线141和第二导线142可以以第一导线141与第二导线142之间的距离小于第二导线142的引入部分143b与引出部分144b之间的距离的这样的方式形成。

此外，第一导线141的引入部分143a与引出部分144a之间的距离可以被制成为与第二导线142的引入部分143b与引出部分144b之间的距离相同。

图1示出了差模信号的流动。第一导线141中的信号方向和第二导线142中的信号方向是彼此相反的。因此，因为产生的磁通量被相互抵消，故差模信号的流动不会被中断。然而，如果第一导线141的相邻线路中的信号方向相反，则磁通量不能抵消，并且差模信号不能流动。

因此，可以通过分别将第一导线141和第二导线142制造为彼此靠近并且将第一导线的线路制造为彼此远离来使差模信号的中断最小化。

将第一导线141与第二导线142之间的距离定义为d0，第一导线的引入部分143a与引出部分144a之间的距离为d1，并且第二导线142的引入部分143b与引出部分144b之间的距离为d2，那么可满足d0<d1=d2的关系。例如，d0可被形成为小于或等于（1/2）d1。

第一导线141和第二导线142可以形成为曲线。具体地，通过在线路弯曲的地方形成曲线，与线路被急剧弯曲时相比，可防止电场的聚集。

在外部电极130形成于介电层120的角部的情况下，第一连接部分146可形成在第一外部电极131与第一导线141的引入部分143a之间，并且第二连接部分147可形成在第二外部电极132与第二导线142的引入部分143b之间。第一连接部分146可朝向第二外部电极132线性地形成，并且第二连接部分147可朝向第一外部电极131线性地形成。

参照图2，第一磁性层150是形成在第一导线141与第二导线142之间的磁性层。此外，第二磁性层151是分别形成在第一导线141的引入部分143a与引出部分144a之间和第二导线142的引入部分143b与引出部分144b之间的磁性层。第一磁性层150的磁导率高于第二磁性层151的磁导率。

磁性层可以与磁性基板110一起形成闭合磁路。具体地，通过在第一导线141与第二导线142紧挨着彼此的地方形成高磁导率的磁性层，可以增强共模噪声的移除。通过分别在第一导线141的线路之间和第二导线142的线路之间形成低磁导率的磁性层，可以中断差模信号的流动。

如在图3中所示，第一磁性层150和第二磁性层151可以以第一磁性层150和第二磁性层151的厚度与导电图案140的厚度相同的这样的方式形成。同时，第一磁性层150和第二磁性层151可以以第一磁性层150和第二磁性层151的厚度大于导电图案140的厚度的这样的方式形成，在这种情况下导电图案140可以由磁性层完全覆盖。

可以在导电图案140的表面上形成绝缘体膜，并且该绝缘体膜使导电图案140与磁性层绝缘。绝缘体膜可以是氧化膜。

如上所述，根据本发明的实施方式的共模滤波器可具有放置在相同平面上的导电图案。就是说，导电图案可具有单层结构，而不是双层结构。当导电图案具有双层结构时，在不同层的导电图案之间产生寄生电容，并且因此当发送高频信号时会出现信号损耗。相反，在具有单层结构的导电图案中可防止信号损耗。

同时，在具有螺旋形结构的导电图案中，增加了导线的长度，并且叠加了磁通量，从而增强了共模噪声的移除。

虽然已经描述了本发明的一些实施方式，但是对于本发明所属领域的普通技术人员来说应当理解的是，在没有背离本发明的技术构思和界限的情况下，可存在本发明的许多变型和改变，本发明的技术构思和界限应该由所附权利要求限定。

还应当理解，除上述实施方式之外的许多其他实施方式被包括在本发明的权利要求中。

Claims (9)

1.一种共模滤波器，包括：

磁性基板；

介电层，层压在所述磁性基板上；

一对第一外部电极和一对第二外部电极，形成在所述介电层上；

第一导线，以所述第一导线的任一末端与所述一对第一外部电极相连接的这样的方式形成在所述介电层上；以及

第二导线，形成为平行于所述第一导线并且以所述第二导线的任一末端与所述一对第二外部电极相连接的这样的方式形成在所述介电层上，

其中，所述第一导线和所述第二导线均包括：

引入部分，朝向所述介电层的内部成螺旋形地形成；

引出部分，朝向所述介电层的外部成螺旋形地形成；以及

转变部分，介于所述引入部分与所述引出部分之间。

2.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述引入部分和所述引出部分形成为平行于彼此。

3.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，以所述第一导线与所述第二导线之间的距离小于所述第一导线的所述引入部分与所述引出部分之间的距离的这样的方式形成所述第一导线和所述第二导线。

4.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，以所述第二导线的所述引入部分与所述引出部分之间的距离与所述第一导线的所述引入部分与所述引出部分之间的距离相同的这样的方式形成所述第一导线和所述第二导线。

5.根据权利要求1所述的共模滤波器，进一步包括：

第一磁性层，形成在所述第一导线与所述第二导线之间；以及

第二磁性层，分别形成在所述第一导线的所述引入部分与所述引出部分之间和所述第二导线的所述引入部分与所述引出部分之间，

其中，所述第一磁性层的磁导率高于所述第二磁性层的磁导率。

6.根据权利要求5所述的共模滤波器，其中，以所述第一磁性层和所述第二磁性层的厚度大于所述第一导线和所述第二导线的厚度的这样的方式形成所述第一磁性层和所述第二磁性层。

7.根据权利要求1所述的共模滤波器，进一步包括绝缘体膜，所述绝缘体膜形成在所述第一导线和所述第二导线的表面上。

8.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述第一导线和所述第二导线形成为曲线。

9.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述一对第一外部电极和所述一对第二外部电极形成于所述介电层的角部。