共模滤波器的制作方法

1.本发明涉及共模滤波器，特别是涉及一对绕线在中途交叉的类型的共模滤波器及其制造方法。


背景技术：

2.共模滤波器作为用于除去与差分信号线路重叠的共模噪声的元件，被广泛地使用于便携式电子设备及车载用lan等、大量电子设备中。近年来，代替使用了环型芯的共模滤波器而使用了可进行表面安装的鼓型芯的共模滤波器为主流(参照专利文献1)。
3.专利文献1所记载的共模滤波器通过使一对绕线在中途交叉偶数次，而提高高频区域中的差动信号的对称性。近年来，要求在高频段下充分抑制差动信号成分转换成共模噪声成分的模式转换特性。使模式转换特性恶化的较大的原因之一是一对绕线的对称性的散乱，因此，如专利文献1所记载的共模滤波器，通过提高一对绕线的对称性，可将高频段下的模式转换特性设为良好的值。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2019
‑
121791号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.根据本发明人等的研究判明，就一对绕线的对称性的散乱所引起的模式转换特性的恶化而言，越是接近差动信号的输入侧的匝，越显著。因此，如专利文献1所记载的共模滤波器，在从绕线的端部计数且卷绕数匝之后使一对绕线交叉的方法中，难以充分改善高频段下的模式转换特性。
9.因此，本发明的目的在于，在使一对绕线在中途交叉的共模滤波器中，充分改善高频段下的模式转换特性。
10.用于解决问题的技术方案
11.本发明提供一种共模滤波器，其特征在于，具备：芯，其具有卷芯部、设置于卷芯部的轴向上的一端的第一凸缘部及设置于卷芯部的轴向上的另一端的第二凸缘部；第一及第二绕线，其沿相同方向卷绕于卷芯部；第一及第二端子电极，其设置于第一凸缘部且分别连接有第一及第二绕线的一端；以及第三及第四端子电极，其设置于第二凸缘部且分别连接有第一及第二绕线的另一端，第一及第二绕线具有从一端计数在第一匝交叉的第一交叉部和从另一端计数在第一匝交叉的第二交叉部，并且从一端计数的第二匝与从另一端计数的第二匝之间的至少一部分以将第一及第二绕线的一方卷绕于下层且将另一方卷绕于上层的方式排列并层卷绕。
12.根据本发明，一对绕线在第一匝交叉，因此，可改善高频段下的模式转换特性。而且，一对绕线在两端部交叉，因此，在双方向上传送差动信号的情况下，可改善双方向的模
式转换特性。
13.本发明中，也可以是，第一凸缘部具有被分别接线有第一及第二绕线的一端的第一及第二端子电极的接线部覆盖的第一表面，第二凸缘部具有被分别接线有第一及第二绕线的另一端的第三及第四端子电极的接线部覆盖的第二表面，卷芯部具有与第一及第二表面平行的卷绕面，第一及第二交叉部均位于卷绕面上。据此，从第一及第二端子电极到第一交叉部的绕线长和从第三及第四端子电极到第二交叉部的绕线长大致相等，因此，可降低差动信号的输入方向引起的模式转换特性的差。
14.本发明中，也可以是，第一及第二绕线还具有：第一层卷绕部，其以将第一及第二绕线的一方卷绕于下层且将另一方卷绕于上层的方式排列并层卷绕；第二层卷绕部，其以将第一及第二绕线的另一方卷绕于下层且将一方卷绕于上层的方式排列并层卷绕；以及第三交叉部，其位于第一层卷绕部与第二层卷绕部之间，且第一及第二绕线交叉。据此，进一步提高第一绕线与第二绕线的对称性。在该情况下，为了进一步提高第一绕线与第二绕线的对称性，优选第一层卷绕部的匝数与第二层卷绕部的匝数的差为1匝以下。
15.本发明中，也可以是，第一及第二绕线还具有：第三层卷绕部，其以将第一及第二绕线的一方卷绕于下层且将另一方卷绕于上层的方式排列并层卷绕；以及第四交叉部，其位于第二层卷绕部与第三层卷绕部之间，且第一及第二绕线交叉。据此，可更进一步提高第一绕线与第二绕线的对称性，并且降低寄生电容成分。在该情况下，为了进一步提高第一绕线与第二绕线的对称性，优选第一层卷绕部的匝数和第三层卷绕部的匝数相同。
16.发明效果
17.这样，根据本发明，在使一对绕线在中途交叉的共模滤波器中，可改善高频段下的模式转换特性。
附图说明
18.图1是表示本发明第一实施方式的共模滤波器1的外观的大致立体图。
19.图2是用于说明共模滤波器1的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
20.图3是用于说明共模滤波器1的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的展开图。
21.图4是用于说明第一变形例的共模滤波器1a的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
22.图5是用于说明第一变形例的共模滤波器1a的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的展开图。
23.图6是用于更详细地说明第二变形例的共模滤波器1b的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
24.图7是用于说明第二实施方式的共模滤波器2的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
25.图8是用于说明第二实施方式的共模滤波器2的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的展开图。
26.图9是用于说明第三实施方式的共模滤波器3的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局
的示意性的俯视图。
具体实施方式
27.以下，参照附图对本发明优选的实施方式进行详细地说明。
28.图1是表示本发明第一实施方式的共模滤波器1的外观的大致立体图。
29.如图1所示，第一实施方式的共模滤波器1具备：鼓型芯10；板状芯20；第一～第四端子电极31～34；第一及第二绕线w1、w2。鼓型芯10及板状芯20由ni
‑
zn系铁氧体等磁性材料构成。另外，第一～第四端子电极31～34为由铜等良导体构成的金属件。第一～第四端子电极31～34也可以是向鼓型芯10直接烧附银浆等的电极。
30.鼓型芯10具有第一凸缘部11、第二凸缘部12、设置于它们之间的卷芯部13。卷芯部13具有如下结构，将x方向设为轴向，在其两端分别设置第一及第二凸缘部11、12，并将它们一体化。板状芯20粘接于凸缘部11、12的上表面11t、12t。凸缘部11、12的上表面11t、12t构成xy平面，其相反侧的面用作安装面11b、12b。而且，第一及第二端子电极31、32设置于第一凸缘部11的安装面11b及外侧面11s，第三及第四端子电极33、34设置于第二凸缘部12的安装面12b及外侧面12s。外侧面11s、12s构成yz面。第一～第四端子电极31～34的固定利用粘接剂等进行。
31.第一及第二绕线w1、w2沿相同方向卷绕于卷芯部13。而且，第一绕线w1的一端及另一端分别与第一及第三端子电极31、33的接线部31a、33a接线，第二绕线w2的一端及另一端分别与第二及第四端子电极32、34的接线部32a、34a接线。第一及第二绕线w1、w2的匝数相互相同。第一及第二端子电极31、32的接线部31a、32a位于安装面11b上，第三及第四端子电极33、34的接线部33a、34a位于安装面12b上。
32.图2是用于说明第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。另外，图3是用于说明第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的展开图。
33.本实施方式中，卷芯部13的yz截面为大致矩形，如图3所示，卷芯部13具有4个卷绕面41～44。其中，卷绕面41、43构成xy面，卷绕面42、44构成xz面。卷绕面41、42的边界由边缘e1定义，卷绕面42、43的边界由边缘e2定义，卷绕面43、44的边界由边缘e3定义，卷绕面44、41的边界由边缘e4定义。
34.而且，如图2及图3所示，第一及第二绕线w1、w2具有分别从接线部31a、32a计数在第一匝交叉的第一交叉部c1和分别从接线部33a、34a计数在第一匝交叉的第二交叉部c2。当第一及第二绕线w1、w2交叉时，在其前后，第一及第二绕线w1、w2的位置关系颠倒。
35.在此，从第一及第二绕线w1、w2的一端计数的第一匝利用由箭头51所示那样以边缘e1为起点，且由箭头52所示以边缘e1为终点的区间定义。第二匝以后也一样。这是由于，从卷芯部13的中心轴观察，端子电极31偏向
‑
y方向设置，端子电极32偏向 y方向设置，因此，在位于卷绕面41上的第二绕线w2的区间s2不存在构成对的第一绕线w1。同样，从第一及第二绕线w1、w2的另一端计数的第一匝利用由箭头53所示那样以边缘e4为起点，且由箭头54所示那样以边缘e4为终点的区间定义。第二匝以后也一样。这是由于，从卷芯部13的中心轴观察，端子电极33偏向
‑
y方向设置，端子电极34偏向 y方向设置，因此，在位于卷绕面41上的第一绕线w1的区间s1不存在构成对的第二绕线w2。
36.另外，从第一及第二绕线w1、w2的一端计数的第二匝和从另一端计数的第二匝之
间构成以将第一绕线w1卷绕于下层且将第二绕线w2卷绕于上层的方式排列并层卷绕的层卷绕部l。由此，即使在第一及第二绕线w1、w2的匝数较多的情况下，也可缩短卷芯部13的x方向上的长度。图2所示的例子中，层卷绕部l的匝数为14匝，但层卷绕部l的匝数没有特别限定。此外，为了将第一及第二绕线w1、w2进行排列并层卷绕，需要沿着位于下层的绕线的谷线卷绕上层的绕线，位于上层的绕线的匝数比位于下层的绕线的匝数少1匝。因此，从接线部32a计数的第二绕线w2的第二匝例外地位于下层。
37.这样，本实施方式的共模滤波器1中，第一及第二绕线w1、w2在从分别连接于端子电极31、32的一端计数的第一匝交叉，并且第一及第二绕线w1、w2在从分别连接于端子电极33、34的另一端计数的第一匝交叉。当使第一及第二绕线w1、w2交叉时，提高其前后的对称性，因此，改善模式转换特性。而且，就对称性的散乱引起的模式转换特性的恶化而言，越是接近差动信号的输入侧的匝越显著，结果，在本实施方式的共模滤波器1中，第一及第二绕线w1、w2在第一匝交叉，因此，大幅改善高频段下的模式转换特性。而且，交叉部c1、c2设置于第一及第二绕线w1、w2的两端部，因此，能够提供没有方向性的共模滤波器，并且相对于双方向的差动信号可得到较高的信号质量。
38.另外，交叉部c1、c2均位于卷绕面41上。因此，位于从第一端子电极31到第一交叉部c1之间的第一绕线w1的长度、和位于从第四端子电极34到第二交叉部c2之间的第二绕线w2的长度大致一致，位于从第二端子电极32到第一交叉部c1之间的第二绕线w2的长度、位于从第三端子电极33到第二交叉部c2之间的第一绕线w1的长度大致一致。其结果，几乎没有将第一及第二端子电极31、32设为输入侧的模式转换特性、和将第三及第四端子电极33、34设为输入侧的模式转换特性的差。
39.图4是用于说明第一变形例的共模滤波器1a的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。另外，图5是用于说明第一变形例的共模滤波器1a的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的展开图。
40.如图4及图5所示，第一变形例的共模滤波器1a在第一及第二交叉部c1、c2均位于卷绕面43上的这一点上，与第一实施方式的共模滤波器1不同。其它的基本结构与第一实施方式的共模滤波器1相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。根据第一变形例的共模滤波器1a，从端子电极31～34观察，第一及第二绕线w1、w2更早期地交叉，因此，可进一步改善模式转换特性。
41.图6是用于更详细地说明第二变形例的共模滤波器1b的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
42.如图6所示，第二变形例的共模滤波器1b中，从第一及第二绕线w1、w2的一端侧计数的第一匝的一部分和从另一端侧计数的第一匝的一部分属于层卷绕部l。其它的基本结构与第一变形例的共模滤波器1a相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。如第二变形例的共模滤波器1b示例，也可以在层卷绕部l包含第一及第二绕线w1、w2的第一匝的一部分。
43.图7是用于说明第二实施方式的共模滤波器2的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
44.如图7所示，第二实施方式的共模滤波器2在层卷绕部l被分成第一层卷绕部l1和第二层卷绕部l2，且在第一层卷绕部l1与第二层卷绕部l2之间设置有第三交叉部c3这一点
上，与第一实施方式的共模滤波器1不同。其它的基本结构与第一实施方式的共模滤波器1相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
45.第一层卷绕部l1以将第一绕线w1卷绕于下层且将第二绕线w2卷绕于上层的方式排列并层卷绕，与之相对，第二层卷绕部l2以将第二绕线w2卷绕于下层且将第一绕线w1卷绕于上层的方式排列并层卷绕。图7所示的例子中，层卷绕部l1、l2的匝数均为7匝，但层卷绕部l1、l2的匝数没有特别限定。此外，在第一层卷绕部l1，从接线部32a计数的第二绕线w2的第二匝例外地位于下层，在第二层卷绕部l2，从接线部31a计数的第一绕线w1的第九匝例外地位于下层。
46.这样，在第二实施方式的共模滤波器2中，具有两个层卷绕部l1、l2，层卷绕部l1的第一及第二绕线w1、w2的上下位置与层卷绕部l2的第一及第二绕线w1、w2的上下位置颠倒，因此，能够使第一绕线w1的长度与第二绕线w2的长度大致一致。而且，第一及第二绕线w1、w2在第一层卷绕部l1与第二层卷绕部l2之间交叉，因此，可进一步提高第一绕线w1和第二绕线w2的对称性。
47.图8是用于说明第二实施方式的共模滤波器2的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的展开图。
48.如图8所示，在第二实施方式的共模滤波器2中，第一～第三交叉部c1～c3均位于卷绕面41上。在此，当使第一及第二绕线w1、w2交叉奇数次时，第一及第二绕线w1、w2的一端侧的位置关系与另一端侧的位置关系颠倒。但是，在本实施方式的共模滤波器2中，在从另一端侧计数的第一匝，使第一及第二绕线w1、w2在卷绕面44上的交叉部ce交叉，因此，第一及第二绕线w1、w2的一端侧的位置关系和另一端侧的位置关系相互一致。
49.这样，根据第二实施方式的共模滤波器2，进一步提高第一绕线w1和第二绕线w2的对称性，因此，可进一步改善模式转换特性。此外，对于第一层卷绕部l1的匝数和第二层卷绕部l2的匝数，在合计匝数为偶数的情况下，优选通过每1/2进行分配，而使第一层卷绕部l1的匝数与第二层卷绕部l2的匝数一致。另一方面，在合计匝数为奇数的情况下，优选通过将第一层卷绕部l1的匝数与第二层卷绕部l2的匝数的差设为1匝，而最小限地抑制匝数的差。
50.图9是用于说明第三实施方式的共模滤波器3的第一及第二绕线w1、w2的卷绕布局的示意性的俯视图。
51.如图9所示，第三实施方式的共模滤波器3在将层卷绕部l分割成第一～第三层卷绕部l1～l3，且在第二层卷绕部l2与第三层卷绕部l3之间设置有第四交叉部c4的这一点上，与第二实施方式的共模滤波器2不同。其它的基本结构与第二实施方式的共模滤波器2相同，因此，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
52.第三层卷绕部l3以将第一绕线w1卷绕于下层且将第二绕线w2卷绕于上层的方式排列并层卷绕。图9所示的例子中，层卷绕部l1、l3的匝数均为5匝，层卷绕部l2的匝数为4匝，但层卷绕部l1～l3的匝数没有特别限定。但是，第一层卷绕部l1的匝数和第三层卷绕部l3的匝数优选相互一致。此外，在第一层卷绕部l1，从接线部32a计数的第二绕线w2的第二匝例外地位于下层，在第二层卷绕部l2，从接线部31a计数的第一绕线w1的第六匝例外地位于下层，在第三层卷绕部l3，从接线部32a计数的第二绕线w2的第十一匝例外地位于下层。
53.这样，第三实施方式的共模滤波器3具有3个层卷绕部l1～l3，层卷绕部l1的第一
及第二绕线w1、w2的上下位置和层卷绕部l2的第一及第二绕线w1、w2的上下位置颠倒，且层卷绕部l2的第一及第二绕线w1、w2的上下位置和层卷绕部l3的第一及第二绕线w1、w2的上下位置颠倒，因此，能够缩短第一绕线w1的长度与第二绕线w2的长度的差。而且，第一及第二绕线w1、w2在第一层卷绕部l1与第二层卷绕部l2之间、以及在第二层卷绕部l2与第三层卷绕部l3之间交叉，因此，可进一步提高第一绕线w1和第二绕线w2的对称性。
54.另外，在第三实施方式的共模滤波器3中，层卷绕部l被分割成3个，因此，寄生电容成分降低。由此，可更进一步提高高频段下的信号特性。
55.以上，对本发明优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，可在不脱离本发明主旨的范围进行各种变更，当然这些也包含于本发明的范围内。
56.符号说明
57.1～3、1a、1b
ꢀꢀ
共模滤波器
58.10
ꢀꢀ
鼓型芯
59.11、12
ꢀꢀ
凸缘部
60.11b、12b安装面
61.11s、12s外侧面
62.11t、12t 上表面
63.13
ꢀꢀ
卷芯部
64.20
ꢀꢀ
板状芯
65.31～34
ꢀꢀ
端子电极
66.31a～34a接线部
67.41～44
ꢀꢀ
卷绕面
68.51、53
ꢀꢀ
起点
69.52、54
ꢀꢀ
终点
70.c1～c4、ce
ꢀꢀ
交叉部
71.e1～e4
ꢀꢀ
边缘
72.l、l1～l3
ꢀꢀ
层卷绕部
73.s1、s2
ꢀꢀ
区间
74.w1、w2绕线