CN108092640B - 共模滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施例公开一种共模滤波器，其中，包括：主体，包含滤波部；多个外部电极，布置于所述主体的外侧，并布置成彼此相隔；第一接地电极和第二接地电极，布置于所述主体的外侧，并布置成与所述外部电极相隔；多个线圈电极，包含在所述滤波部；第一分流电极，布置于所述线圈电极中的相邻的线圈电极之间，并与所述第一接地电极连接；以及连接电极，在从上部俯瞰的平面图中，当把形成所述线圈电极的区域设定为滤波区域，并把除了所述滤波区域以外的区域设定为绝缘区域时，所述连接电极布置于所述绝缘区域，且所述连接电极将所述第一接地电极与所述第二接地电极相互电连接。

Description

共模滤波器

技术领域

本发明涉及一种共模滤波器。

背景技术

随着技术发展，便携式电话、家电产品、PC、PDA、LCD等电子设备由模拟方式逐渐向数字方式转变，且所处理的数据量增加，因此处于高速化的趋势中。据此，作为高速信号传输接口，USB 2.0、USB 3.0及高清晰多媒体接口(high-definition multimediainterface；HDMI)得到广泛普及，而且这些接口如今在个人计算机及数字高清电视之类的众多数字设备中被使用。

这些高速接口不同于长期以来通常使用的单终端(single-end)发送系统，其采用一种使用一对信号线而发送差分信号(差分模式信号)的差分信号系统。然而，数字化及高速化的电子设备对来自外界的刺激表现得敏感，因此经常发生由高频噪声引起的信号失真。

作为这种异常电压和噪声的原因，包括：在电路内发生的切换电压、电源电压所包含的电源噪声、不必要的电磁信号或者电磁噪音等。作为用于防止这样的异常电压和高频噪声流入到电路的手段，使用共模滤波器(Common Mode Filter；CMF)。

为了消除在移动设备中对通信灵敏度产生影响的共模噪声，要求共模滤波器具备通信频带(0.7～2.6GHz)的宽频带衰减特性。

为了确保这种宽频带衰减特性，利用具有与接地电极连接的分流(Shunt)电极的共模滤波器。

然而，这样的分流电极的端部处于断开(Open)状态。即，共模滤波器的内部不具有与分流电极电连接的部分，因此存在难以在端子电极中形成金属镀层的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本授权专利公报第4682890号

(专利文献2)日本公开专利公报第2014-175825号

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有易于在接地电极中形成金属镀层的结构的共模滤波器。

作为用于解决上述问题的技术方案，本发明通过一个实施例提出一种新型结构的共模滤波器，具体而言，其中包括：主体，包含滤波部；多个外部电极，布置于所述主体的外侧，并布置成彼此相隔；第一接地电极和第二接地电极，布置于所述主体的外侧，并布置成与所述外部电极相隔；多个线圈电极，包含在所述滤波部；第一分流电极，布置于所述线圈电极中的相邻的线圈电极之间，并与所述第一接地电极连接；以及连接电极，在从上部俯瞰所述共模滤波器的平面图中，当把形成所述线圈电极的区域设定为滤波区域，并把除了所述滤波区域以外的区域设定为绝缘区域时，所述连接电极布置于所述绝缘区域，且所述连接电极将所述第一接地电极与所述第二接地电极相互电连接。

作为用于解决上述问题的技术方案，本发明通过另一实施例提出一种新型结构的共模滤波器，具体而言，其中包括：主体，包含滤波部以及布置于滤波部的上部或下部的盖部；多个外部电极，布置于所述主体的外侧，并布置成彼此相隔；第一接地电极和第二接地电极，布置于所述主体的外侧，并布置成与所述外部电极相隔；多个线圈电极，包含在所述滤波部；第一分流电极，布置于所述线圈电极中的相邻的线圈电极之间，并与所述第一接地电极连接；以及连接电极，布置于所述盖部，并将所述第一接地电极和第二接地电极相互电连接。

对于根据本发明的一个实施例的共模滤波器而言，主体中包括布置于外侧的第一接地电极和第二接地电极，而且连接于第一接地电极的分流电极和第二接地电极通过连接电极电连接，因此金属镀层可容易形成于第一接地电极和第二接地电极。

并且，对于根据本发明的一个实施例的共模滤波器而言，连接电极形成于不与线圈电极形成电容的位置，据此，金属镀层容易形成于第一接地电极和第二接地电极，与此同时连接电极对共模滤波器的性能不产生影响。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器的立体图。

图2示意性地示出图1的I-I′的剖面图。

图3示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器的形成有第一线圈电极的部分的平面图。

图4示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器的形成有第三线圈电极的部分的平面图。

图5示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器的形成有第二线圈电极的部分的平面图。

图6示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器的形成有第四线圈电极的部分的平面图。

图7示意性地示出从上部俯瞰根据本发明的一个实施例的共模滤波器的平面图，其图示作为各个线圈电极重叠的区域的滤波区域和绝缘区域。

图8示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器的形成有第一分流电极的部分的平面图。

图9示意性地示出根据本发明的另一实施例的共模滤波器的剖面图。

图10示意性地示出根据本发明的另一实施例的共模滤波器的形成有第一分流电极和第二分流电极的部分的平面图。

图11示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的剖面图。

图12示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的形成有第一分流电极的部分的平面图。

图13示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的形成有第一分流电极和第二分流电极的部分的平面图。

图14和图15示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的形成有连接电极的部分的平面图。

符号说明

100：共模滤波器 101：主体

110：第一盖部 120：滤波部

121：绝缘体 130：第二盖部

131：磁体 141、142、143、144：线圈电极

151、152：分流电极 161、162、163、164：外部电极

171、172：接地电极 180：连接电极

191：滤波区域 192：绝缘区域

192a：中央绝缘区域 192b：周边绝缘区域

具体实施方式

以下，参考附图而对本发明的优选实施例进行说明。

然而，本发明的实施例可变形为多种其他形态，本发明的范围并不局限于以下说明的实施例。

并且，提供本发明的实施例旨在将本发明更加完整地说明给本技术领域中具备平均知识的人员。

在附图中，可能为了更加明确的说明而夸大图示诸要素的形状及大小等。

而且，针对各个实施例的附图中出现的相同的思想范围内的功能相同的构成要素，使用相同的附图标记进行说明。

附图中使用的X方向表示第一方向，Y方向表示与第一方向垂直的第二方向，Z方向表示与第一方向及第二方向垂直的第三方向。

图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的立体图，图2示意性地示出图1的I-I′的剖面图。

参见图1和图2，根据本发明的一个实施例的共模滤波器100包括：主体101；外部电极161、162、163、164，布置于主体的外侧；以及接地电极171、172。

主体101包括第一盖部110、滤波部120及第二盖部130。

并且，在主体的外侧包括有多个外部电极161、162、163、164和多个接地电极171、172。

第一盖部110可以是基板。例如，可利用包含磁体的基板而形成第一盖部110。

在第一盖部110上布置有滤波部120。

滤波部120在绝缘体121内包括多个线圈电极141、142、143、144和至少一个分流电极。

在滤波部120上可布置有第二盖部130。例如，可通过将由磁体形成的垫片进行层叠而形成第二盖部130。

如图2所示，滤波部120可沿第三方向Z而从下方开始包括第一线圈电极141、第二线圈电极142、第三线圈电极143以及第四线圈电极144，然而并不局限于此。

滤波部120包含多个线圈电极141、142、143、144，从而执行去除共模信号噪声的作用。

第一线圈电极141、第二线圈电极142、第三线圈电极143以及第四线圈电极144可按如下方式形成：在绝缘层将由导电材料构成的导电线至少缠绕回旋1圈以上，从而形成为螺旋形，或者利用导电浆料、光刻工艺等而形成。

第一线圈电极141、第二线圈电极142、第三线圈电极143以及第四线圈电极144中的至少一部分的一端部分别向主体101的第二方向Y的侧面暴露。

以下，参见图3至图6而详细考察线圈电极的结构。

图3示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的形成有第一线圈电极141的部分的平面图，图4示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的形成有第三线圈电极143的部分的平面图。

参见图3和图4，第一线圈电极141和第三线圈电极143包括：螺旋形的第一线圈图案141a和第三线圈图案143a；第一引线图案141b和第三引线图案143b，分别向主体101的第二方向Y的侧面暴露。

此时，第一线圈电极141和第三线圈电极143借助于贯穿绝缘体121的第一导电过孔(via)145a而相互电连接。导电过孔可按如下方式形成：通过激光冲孔(punching)或机械冲孔方法形成贯穿孔(via hole)，并在贯穿孔中填充导电物质。

第一线圈电极141和第三线圈电极143借助于第一导电过孔145a而电连接，从而形成第一线圈。

第一线圈电极141可通过第一引线图案141b而与第一外部电极161电连接，第三线圈电极143可通过第三引线图案143b而与第二外部电极162电连接。

即，第一线圈的两端部电连接于第一外部电极161和第二外部电极162。

图5示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的形成有第二线圈电极142的部分的平面图，图6示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的形成有第四线圈电极144的部分的平面图。

参见图5和图6，第二线圈电极142和第四线圈电极144包括：螺旋形的第二线圈图案142a和第四线圈图案144a；以及第二引线图案142b和第四引线图案144b，分别向主体101的第二方向Y的侧面暴露。

此时，第二线圈电极142和第四线圈电极144借助于贯穿绝缘体121的第二导电过孔145b而相互电连接。导电过孔可按如下方式形成：通过激光冲孔或机械冲孔方法形成贯穿孔，并在贯穿孔中填充导电物质。

第二线圈电极142和第四线圈电极144借助于第二导电过孔145b而电连接，从而形成第二线圈。

第二线圈电极142可通过第二引线图案142b而与第三外部电极163电连接，第四线圈电极144可通过第四引线图案144b而与第四外部电极164电连接。

即，第二线圈的两端部电连接于第三外部电极163和第四外部电极164。

所述第一线圈和第二线圈沿着相同方向被缠绕。

滤波部120所包含的第一线圈和第二线圈执行如下的作用：当交变电流的共模信号流过时，各个线圈中产生磁通量，据此借助于磁感应而沿着线圈阻断电流。不同于此，对于第一线圈和第二线圈而言，当交变电流的差分模式信号流过时，各个线圈中产生的磁通量相互抵消，从而可以使电流以无磁感应条件下流过。

因此，滤波部120阻断共模噪声以防止其流过，并使差分模式信号得以流过，从而执行共模滤波器的作用。

图7示意性地示出从上部俯瞰根据本发明的一个实施例的共模滤波器的平面图，其图示出作为各个线圈电极重叠的区域的滤波区域和绝缘区域。

参见图7，在从上部俯瞰根据本发明的一个实施例的共模滤波器的平面图中，可将第一线圈电极141、第二线圈电极142、第三线圈电极143以及第四线圈电极144重叠的区域定义为滤波区域191。

而且，可将除了滤波区域191以外的区域即滤波区域191的内侧中央部或外侧区域定义为绝缘区域192。

绝缘区域192包括：中央绝缘区域192a，位于滤波区域191的中央部；周边绝缘区域192b，位于滤波区域191的外侧周边。

图8示意性地示出根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的形成有第一分流电极151的部分的平面图。

参见图2和图8，第一分流电极151可布置于多个线圈电极141、142、143、144之间当中的相邻的线圈电极之间。例如，第一分流电极151可布置于第二线圈电极142与第三线圈电极143之间，然而并不局限于此。

第一分流电极151可从周边绝缘区域192b开始穿越滤波区域191而布置至中央绝缘区域192a。

第一分流电极151可布置成与线圈电极的线圈图案141a、142a、143a、144a中的至少一部分相重叠。

第一分流电极151布置于多个线圈电极141、142、143、144之间当中至少一部分之间，据此，如果测量共模滤波器的衰减特性，则衰减特性曲线图中额外地出现一个极点(Pole)，从而共计出现两个极点，并可以提高宽频率区域(1～3GHz)中的衰减特性。即，在利用平板型分流电极层的情况下，具有可获得所期望的衰减特性的频率区域变宽的效果。

第一分流电极151与第一接地电极171电连接。

审视布置于主体101的外侧的多个外部电极161、162、163、164及多个接地电极171、172的形成方法，首先在主体101的外侧中，在将要布置于外侧的多个外部电极161、162、163、164和多个接地电极171、172待形成的位置处形成电极层。

审视多个外部电极161、162、163、164和多个接地电极171、172的形成方法，在首先形成电极层之后，在电极层上形成金属镀层，从而形成在主体101的外侧中布置于外侧的多个外部电极161、162、163、164和多个接地电极171、172。

若举例说明第一接地电极171，则如图2的放大图所示，第一接地电极171可包括电极层171a、镍镀层171b及锡镀层171c，如上所述的电极层及金属镀层结构还可以应用于其他接地电极和外部电极。

可利用包含导电颗粒的导电浆料形成电极层171a，然而并不局限于此。

导电颗粒可以是从铜、镍、银、钯等导电性优良的金属颗粒中选择的任意一种或者其混合物。

外部电极通过主体的内侧而与其他外部电极电连接，然而一般情况下接地电极在主体的内部处于一端断开(Open)的状态，其并不与其他外部电极或接地电极电连接。

以往，由于具有接地电极的一端部处于断开状态的结构，所以存在如下的问题：虽然金属镀层在外部电极中均匀地形成，然而在接地电极中，金属镀层形成得并不均匀。

如上所述的问题可能因滚筒(barrel)镀覆方法而更其加深。

滚筒镀覆方法以如下方式形成金属镀层：在圆柱或六棱柱等网状的容器中投入形成有电极层的主体和金属球，然后将网状的容器投入到镀槽，并使镀槽旋转，从而将金属镀层形成于外部电极和接地电极。

如果网状的容器旋转，则金属球与电极层接触并瞬间性地流过电流，此时在电极层的表面形成金属镀层。

因此，对于外部电极而言，由于通过主体的内侧而串联连接于其他外部电极，所以金属镀层均匀地形成，然而接地电极却因处于主体的内侧一端部断开的状态，所以存在金属镀层无法均匀形成的问题。

如此，在金属镀层未在接地电极中均匀形成的情况下，在贴装到印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)的时候产生不良，或者外部电极和接地电极的金属镀层的厚度变得不均匀，从而可能导致共模滤波器的外观不良。而且，可能发生外部电极与接地电极短路的不良，从而使共模滤波器的可靠性降低。

然而，根据本发明的一个实施例的共模滤波器100却如图8所示地包含连接电极180，因此第一接地电极171和第二接地电极172通过连接电极180而相互电连接，从而能够在形成金属镀层的工艺中如同其他的外部电极那样均匀地形成金属镀层。

并且，根据本发明的一个实施例的共模滤波器100的连接电极180布置于绝缘区域192，从而可以使第一接地电极171和第二接地电极172相互电连接。

例如，连接电极180可布置于周边绝缘区域192b，从而使第一接地电极171和第二接地电极172相互电连接。

由于连接电极180布置于周边绝缘区域192b，所以能够防止连接电极180与线圈电极141、142、143、144之间形成电容，据此可防止连接电极180对共模滤波器100的性能产生影响。

为了使第一接地电极171和第二接地电极172相互电连接，连接电极180可按与第一接地电极171及第二接地电极172直接接触的方式布置，然而并不局限于此。例如，连接电极180可按与布置成与第一接地电极171接触的第一分流电极151直接接触的方式得到布置，从而使第一接地电极171和第二接地电极172相互电连接。

图9示意性地示出根据本发明的另一实施例的共模滤波器100′的剖面图，图10示意性地示出根据本发明的另一实施例的共模滤波器100′的形成有第一分流电极和第二分流电极的部分的平面图。

以下，在对根据本发明的另一实施例的共模滤波器100′进行说明的过程中，对于与前述的共模滤波器100相同的构成要素，省略进行说明。

参见图9和图10，根据本发明的另一实施例的共模滤波器100′还包括：第二分流电极152，与第一分流电极151相隔布置，并与第二接地电极172连接。

此时，根据本发明的另一实施例的共模滤波器100′的连接电极180′布置于中央绝缘区域192a，从而连接第一分流电极151和第二分流电极152，据此可以使所述第一接地电极171和第二接地电极172相互电连接。

第一分流电极151和第二分流电极152从周边绝缘区域192b穿越所述滤波区域191而布置至中央绝缘区域192a，因此连接电极180′并不与线圈电极141、142、143、144形成电容，从而可以防止连接电极180′对共模滤波器100的性能产生影响。

还可以将根据本发明的一个实施例的共模滤波器100与根据另一实施例的共模滤波器100′进行组合，从而在包含第二分流电极152的同时在周边绝缘区域192b布置连接电极180。

图11示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的剖面图。图12示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的形成有第一分流电极的部分的平面图，图13示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的形成有第一分流电极和第二分流电极的部分的平面图。另外，图14和图15示意性地示出根据本发明的又一实施例的共模滤波器的形成有连接电极的部分的平面图。

参见图11至图15，对根据本发明的又一实施例的共模滤波器进行说明。

以下，在针对根据本发明的又一实施例的共模滤波器200进行说明时，对于与前述的共模滤波器100相同的构成要素，省略相关说明。

根据本发明的又一实施例的共模滤波器200的连接电极280布置于盖部110、130。

根据本发明的又一实施例的共模滤波器200的连接电极280布置于盖部，从而可以使第一接地电极171和第二接地电极172相互电连接。

例如，连接电极280可布置于第一盖部110，然而并不局限于此。

参见图12和图13，可确认如下的事实：不同于前述的诸实施例，在形成有分流电极的部分中没有布置连接电极。

对于根据本发明的又一实施例的共模滤波器200而言，可将连接电极280布置在可从线圈电极较远地隔开布置的盖部，从而能够实现连接电极280对共模滤波器的性能产生的影响的最小化。

参见图14，连接电极280可在第一接地电极171和第二接地电极172之间以直线形态连接。

然而，也可以如图15所示，将连接电极280布置在周边绝缘区域192b，从而连所述连接电极280对磁通量产生的影响也予以最小化。

连接电极280可布置于磁体131内。

在所述磁体131具有导电性的情况下，可以通过在连接电极280的表面形成绝缘层，使具有导电性的磁体131与连接电极280相互绝缘。

以上，已详细说明本发明的实施例，然而本发明并不局限于上述实施例及附图，而是旨在通过权利要求书限定本发明。

因此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，可由本发明所属的技术领域中具备平均知识的人实施多种形态的置换、变形及变更，而且这些也应当认为属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种共模滤波器，其中，包括：

主体，包含滤波部；

多个外部电极，布置于所述主体的外侧，并布置成彼此相隔；

第一接地电极和第二接地电极，布置于所述主体的外侧，并布置成与所述外部电极相隔；

多个线圈电极，包含在所述滤波部；

第一分流电极，布置于所述线圈电极中的相邻的线圈电极之间，并与所述第一接地电极连接；以及

连接电极，在从上部俯瞰所述共模滤波器的平面图中，当把形成所述线圈电极的区域设定为滤波区域，并把除了所述滤波区域以外的区域设定为绝缘区域时，所述连接电极布置于所述绝缘区域，且所述连接电极将所述第一接地电极与所述第二接地电极相互电连接，

其中，所述绝缘区域包括：中央绝缘区域，位于所述线圈电极的中央部；以及周边绝缘区域，位于所述线圈电极的外侧，

所述连接电极布置于所述周边绝缘区域。

2.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述多个外部电极包括第一外部电极、第二外部电极、第三外部电极和第四外部电极，

所述共模滤波器包括：

第一线圈，由所述多个线圈电极中的一部分构成，且两端部连接于所述第一外部电极和所述第二外部电极；以及

第二线圈，由所述多个线圈电极中的其余一部分构成，且两端部连接于所述第三外部电极和所述第四外部电极。

3.如权利要求1所述的共模滤波器，其中，还包括：

第二分流电极，布置成与所述第一分流电极相隔，并与所述第二接地电极连接。

4.一种共模滤波器，其中，包括：

主体，包含滤波部；

多个外部电极，布置于所述主体的外侧，并布置成彼此相隔；

第一接地电极和第二接地电极，布置于所述主体的外侧，并布置成与所述外部电极相隔；

多个线圈电极，包含在所述滤波部；

第一分流电极，布置于所述线圈电极中的相邻的线圈电极之间，并与所述第一接地电极连接；

第二分流电极，布置成与所述第一分流电极相隔，并与所述第二接地电极连接；以及

连接电极，在从上部俯瞰所述共模滤波器的平面图中，当把形成所述线圈电极的区域设定为滤波区域，并把除了所述滤波区域以外的区域设定为绝缘区域时，所述连接电极布置于所述绝缘区域，且所述连接电极将所述第一接地电极与所述第二接地电极相互电连接，

所述绝缘区域包括：

中央绝缘区域，位于所述线圈电极的中央部；以及

周边绝缘区域，位于所述线圈电极的外侧，

其中，所述连接电极布置于所述中央绝缘区域，并连接所述第一分流电极与所述第二分流电极，从而将所述第一接地电极和所述第二接地电极相互电连接。

5.如权利要求4所述的共模滤波器，其中，所述第一分流电极和第二分流电极分别从所述周边绝缘区域穿越所述滤波区域而布置至所述中央绝缘区域。

6.如权利要求4所述的共模滤波器，其中，

所述多个外部电极包括第一外部电极、第二外部电极、第三外部电极和第四外部电极，

所述共模滤波器包括：

第一线圈，由所述多个线圈电极中的一部分构成，且两端部连接于所述第一外部电极和所述第二外部电极；以及

第二线圈，由所述多个线圈电极中的其余一部分构成，且两端部连接于所述第三外部电极和所述第四外部电极。

7.一种共模滤波器，包括：

主体，包含滤波部以及布置于所述滤波部的上部或下部的盖部；

多个外部电极，布置于所述主体的外侧，并布置成彼此相隔；

第一接地电极和第二接地电极，布置于所述主体的外侧，并布置成与所述外部电极相隔；

多个线圈电极，包含在所述滤波部；

第一分流电极，布置于所述线圈电极中的相邻的线圈电极之间，并与所述第一接地电极连接；以及

连接电极，布置于所述盖部，并将所述第一接地电极和第二接地电极相互电连接，

其中，在从上部俯瞰所述共模滤波器的平面图中，当把形成所述线圈电极的区域设定为滤波区域，并把除了所述滤波区域以外的区域设定为绝缘区域时，所述绝缘区域包括：中央绝缘区域，位于所述线圈电极的中央部；以及周边绝缘区域，位于所述线圈电极的外侧，

所述连接电极布置于所述周边绝缘区域。

8.如权利要求7所述的共模滤波器，其中，还包括：

第二分流电极，布置成与所述第一分流电极相隔，并与所述第二接地电极连接。

9.如权利要求7所述的共模滤波器，其中，

所述多个外部电极包括第一外部电极、第二外部电极、第三外部电极和第四外部电极，

所述共模滤波器包括：

第一线圈，由所述多个线圈电极中的一部分构成，且两端部连接于所述第一外部电极和所述第二外部电极；以及

第二线圈，由所述多个线圈电极中的其余一部分构成，且两端部连接于所述第三外部电极和所述第四外部电极。

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