共模噪声滤波器的制作方法

1.本发明涉及在数字设备、av设备、信息通信终端等各种电子设备中使用的小形且薄型的共模噪声滤波器。


背景技术：

2.图13是现有的共模噪声滤波器500的分解立体图。共模噪声滤波器500具有形成于层叠的多个绝缘体层1a～1f的线圈2、3。线圈2通过将旋涡状的线圈导体4a、4b连接来构成，线圈3通过将旋涡状的线圈导体5a、5b连接来构成。将构成线圈2的线圈导体4a、4b与构成线圈3的线圈导体5a、5b交替地配置。
3.专利文献1公开了与共模噪声滤波器500类似的现有的共模噪声滤波器。
4.来自数字数据线的噪声若进入近旁的全球定位系统(gps)等全球导航卫星系统(gnss)天线，则接收灵敏度就会劣化。gnss信号由于与其他无线通信功能不同，是接收来自卫星的微弱的信号，因此易于受到噪声的影响。因此，在共模噪声滤波器中，在gnss频带中，期望减少将输入到共模噪声滤波器的差模信号(数字信号)变换成共模噪声的模变换。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：jp特开2013-138146号公报


技术实现要素：

8.共模噪声滤波器具备：包含在上方依序层叠的第1绝缘体层至第4绝缘体层的层叠体；设于层叠体的第1线圈和第2线圈；和设于层叠体的导体层。第1线圈具有：设于第1绝缘体层的下表面的第1旋涡状导体；和设于第2绝缘体层的上表面的第2旋涡状导体。第2线圈具有：设于第1绝缘体层的上表面且隔着第1绝缘体层与第1旋涡状导体对置的第3旋涡状导体；和设于第3绝缘体层的上表面且隔着第3绝缘体层与第2旋涡状导体对置的第4旋涡状导体。导体层设于第4绝缘体层的上表面且隔着第4绝缘体层与第4旋涡状导体对置，并与第1线圈连接。
9.该共模噪声滤波器能减少模变换的发生。
附图说明
10.图1是实施方式1中的共模噪声滤波器的分解立体图。
11.图2a是实施方式1中的共模噪声滤波器的立体图。
12.图2b是图2a所示的共模噪声滤波器的线iib-iib的截面图。
13.图3是实施方式1中的共模噪声滤波器的电路示意图。
14.图4是实施方式1中的其他共模噪声滤波器的分解立体图。
15.图5是比较例的共模噪声滤波器的电路示意图。
16.图6是实施方式1中的再其他共模噪声滤波器的分解立体图。
17.图7是图6所示的共模噪声滤波器的电路示意图。
18.图8是实施方式2中的共模噪声滤波器的分解立体图。
19.图9是实施方式2中的共模噪声滤波器的电路示意图。
20.图10是表示实施方式1、2中的共模噪声滤波器的模变换的频率特性的图。
21.图11是实施方式2中的其他共模噪声滤波器的分解立体图。
22.图12是图11所示的共模噪声滤波器的电路示意图。
23.图13是现有的共模噪声滤波器的分解立体图。
具体实施方式
24.(实施方式1)
25.图1是实施方式1中的共模噪声滤波器1001的分解立体图。图2a是共模噪声滤波器1001的立体图。图2b是图2a所示的共模噪声滤波器1001的线iib-iib的截面图。图3是共模噪声滤波器1001的电路示意图。
26.共模噪声滤波器1001具备：绝缘体层11a～11f；形成于绝缘体层11a的旋涡状导体12；形成于绝缘体层11c的旋涡状导体13；形成于绝缘体层11b的旋涡状导体15；形成于绝缘体层11d的旋涡状导体16；和形成于绝缘体层11e的导体层18a。绝缘体层11a～11f按该顺序在上方即层叠方向du上层叠。绝缘体层11b设于绝缘体层11a的上表面。即，绝缘体层11a设于绝缘体层11b的下表面。绝缘体层11c设于绝缘体层11b的上表面。绝缘体层11d设于绝缘体层11c的上表面。绝缘体层11e设于绝缘体层11d的上表面。绝缘体层11f设于绝缘体层11e的上表面。旋涡状导体12、13相互串联连接而构成线圈14。旋涡状导体15、16相互串联连接而构成线圈17。
27.旋涡状导体12设于绝缘体层11b的下表面。旋涡状导体15设于绝缘体层11b的上表面。旋涡状导体13设于绝缘体层11c的上表面。旋涡状导体16设于绝缘体层11d的上表面。旋涡状导体15隔着绝缘体层11b与旋涡状导体12对置。旋涡状导体13隔着绝缘体层11c与旋涡状导体15对置。旋涡状导体16隔着绝缘体层11c与旋涡状导体13对置。
28.导体层18a的一端与线圈14连接，另一端开放。导体层18a与旋涡状导体12、13、15、16当中在层叠方向du上位于最上部的旋涡状导体16在层叠方向du上相邻且对置。导体层18a设于绝缘体层11e的上表面且隔着绝缘体层1ie与旋涡状导体16对置。
29.绝缘体层11a～11f由不是磁性体的例如cu-zn铁氧体、玻璃陶瓷等绝缘性的非磁性材料构成，且具有片形状。
30.绝缘体层11a～11f的片数并不限定于图1所示的片数。也可以在绝缘体层11a的下方和绝缘体层11f的上方配置由cu-ni-zn铁氧体等绝缘性的磁性材料构成的具有片形状的磁性体层。此外，绝缘体层11a～11f也可以由cu-ni-zn铁氧体等磁性材料构成。
31.在层叠方向du上层叠的绝缘体层11a～11f构成层叠体19。在层叠体19的表面设有外部电极20a～20d。
32.线圈14作为1个信号线配置于层叠体19的内部，由旋涡状导体12、13构成。线圈17作为另1个信号线配置于层叠体19的内部，由旋涡状导体15、16构成。
33.旋涡状导体12与旋涡状导体13经由过孔电极21a连接，旋涡状导体15与旋涡状导体16经由过孔电极21b连接。
34.并且，旋涡状导体12、13、15、16通过将银等导电材料以旋涡状进行镀覆或印刷来形成。
35.旋涡状导体12设于绝缘体层11a的上表面，旋涡状导体13设于绝缘体层11c的上表面，旋涡状导体15设于绝缘体层11b的上表面，旋涡状导体16设于绝缘体层11d的上表面。
36.即，构成线圈14的旋涡状导体12、13与构成线圈17的旋涡状导体15、16交替地层叠。在旋涡状导体12、13、15、16当中，在上方即层叠方向du上，旋涡状导体16位于最上部，旋涡状导体12位于最下部。
37.线圈14的两端分别与外部电极20a、20b连接，即，旋涡状导体12的一端与外部电极20a连接，旋涡状导体13的一端与外部电极20b连接。线圈17的两端分别与外部电极20c、20d连接。即，旋涡状导体15的一端与外部电极20c连接，旋涡状导体16的一端与外部电极20d连接。
38.在此，在顶视观察下，即，在层叠方向du上观察，旋涡状导体12、15各自的一部分配置在大致相同的位置，并在相同的卷绕方向上卷绕，从而相互磁耦合而构成共模滤波器部22。
39.同样地，在顶视观察下，旋涡状导体13、16各自的一部分配置在大致相同的位置，并在相同的卷绕方向上卷绕，从而相互磁耦合而构成共模滤波器部23。由此，线圈14、17在层叠方向du上相互对置，并相互磁耦合。
40.导体层18a位于绝缘体层11e的上表面。导体层18a的一端与线圈14连接，另一端开放，即，与什么都不电连接地浮置。导体层18a与层叠方向du上位于最上部的旋涡状导体16在层叠方向du上相邻且对置。
41.即，在导体层18a和旋涡状导体16的部分中，线圈14的一部分与线圈17的一部分对置。其结果，在导体层18a与旋涡状导体16之间，即，在线圈14、17之间产生杂散电容c2a。通过调整旋涡状导体16与导体层18a之间的距离即绝缘体层11e的厚度，能调整杂散电容c2a。
42.导体层18a的一端与外部电极20a连接，且经由外部电极20a与线圈14的旋涡状导体12连接。
43.图1所示的导体层18a是由旋涡状导体构成的开路线圈(open coil)。在层叠方向du上观察，导体层18a的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向与旋涡状导体16的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向相同。未流过电流的作为开路线圈的导体层18a由于与旋涡状导体16几乎不发生磁耦合，因此对流过旋涡状导体16的差动信号的影响小，能抑制差动信号的损耗。
44.图4是实施方式1中的其他共模噪声滤波器1002的分解立体图。在图4中，对与图1记载的共模噪声滤波器1001相同的部分标注相同的参考编号。在图4所示的共模噪声滤波器1002中，在层叠方向du上观察，导体层18a的从外周起卷绕的方向与旋涡状导体16的从外周起卷绕的方向相反。根据该结构，通过导体层18a与旋涡状导体16的磁耦合，在差模中也可得到衰减特性，能减少因差模信号导致的向邻近周边的噪声泄漏。
45.另外，导体层18a也可以不是开路线圈，而是另一端与一端连接的闭环(闭合线圈：close coil)。此外，导体层18a并不限定于旋涡形状，也可以具有板形形状、网眼形状、曲折形状。其中，在闭环、导体层18a具有板形形状的情况下，由于有可能会将磁场遮蔽从而共模阻抗降低，因此更优选具有旋涡形状的开路线圈。进而，导体层18a的匝数可以与旋涡状导
体12、13、15、16的匝数相同或比其少。
46.在实施方式1中的共模噪声滤波器1001、1002中，除了在线圈14的旋涡状导体13与线圈17的旋涡状导体15之间产生的杂散电容c1以外，在旋涡状导体16与导体层18a之间也产生杂散电容c2a。
47.导体层18a由于与旋涡状导体12连接，因此在旋涡状导体12、16之间产生杂散电容c2a。
48.即，不仅在层叠方向du上相互相邻的旋涡状导体13、15之间产生的杂散电容c1，在层叠方向du上相互不相邻的旋涡状导体12、16之间也产生杂散电容c2a。由此，可保持线圈14、17这2个信号线的对称性，2个信号线的平衡更好，能降低产生模变换的可能性。
49.图5是比较例的共模噪声滤波器的电路示意图。图5所示的共模噪声滤波器是图13所示的现有的共模噪声滤波器500。在共模噪声滤波器500中，如图5所示那样，在层叠方向du上相互相邻的线圈导体4b、5a之间产生杂散电容c0，但在相互不相邻的线圈导体4a、5b之间不产生杂散电容。因此，线圈2、3的2个信号线失去对称性，由此，2个信号线的平衡变差，有可能产生模变换。
50.相对于此，在实施方式1中的共模噪声滤波器1001中，如前述那样，能降低产生模变换的可能性。
51.图6是实施方式1中的再其他共模噪声滤波器1003的分解立体图。图7是共模噪声滤波器1003的电路示意图。在图6和图7中，对与图1至图4所示的共模噪声滤波器1001相同的部分标注相同的参考编号。共模噪声滤波器1003还具备导体层18b，该导体层18b配置于层叠方向du上位于最下部的旋涡状导体12的下方，具有与线圈17连接的一端和开放的另一端。共模噪声滤波器1003还具有设于绝缘体层11a的下表面的绝缘体层11g。绝缘体层11a设于绝缘体层11g的上表面。导体层18b设于绝缘体层11g的上表面即绝缘体层11g的上表面。
52.导体层18b经由外部电极20d与线圈17的旋涡状导体16连接。旋涡状导体12与导体层18在层叠方向du上相邻且对置。导体层18b隔着绝缘体层11a与旋涡状导体12对置。
53.即，在该部分中，也是线圈14的一部分与线圈17的一部分对置。其结果，在线圈14、17之间产生杂散电容c2b。在导体层18a中，由于也是线圈14的一部分和线圈17的一部分对置，在线圈14、17之间产生杂散电容c2a，因此能在共模噪声滤波器1003的安装、特性中消除方向性。
54.图6所示的导体层18b与导体层18a同样是由旋涡状导体构成的开路线圈。在层叠方向du上观察，导体层18b的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向与旋涡状导体12的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向相同。未流过电流的作为开路线圈的导体层18b由于与旋涡状导体12几乎不发生磁耦合，因此对流过旋涡状导体12的差动信号的影响小，能抑制差动信号的损耗。
55.在图6所示的共模噪声滤波器1003中，也可以与图4所示的共模噪声滤波器1002的导体层18a同样，在层叠方向du上观察，导体层18b的从外周起卷绕的方向与旋涡状导体12的从外周起卷绕的方向相反。根据该结构，通过导体层18b与旋涡状导体12的磁耦合，在差模中也可得到衰减特性，能减少因差模信号导致的向邻近周边的噪声泄漏。
56.图4所示的共模噪声滤波器1003可以进一步具备图6所示的共模噪声滤波器1003的导体层18b。由此，能得到与共模噪声滤波器1003同样的效果。在该共模噪声滤波器中，也
可以是，在层叠方向du上观察，导体层18b的从外周起卷绕的方向与旋涡状导体12的从外周起卷绕的方向相反。根据该结构，通过导体层18b与旋涡状导体12的磁耦合，在差模中也可得到衰减特性，能减少因差模信号导致的向邻近周边的噪声泄漏。
57.(实施方式2)
58.图8是实施方式2中的共模噪声滤波器1004的分解立体图。图9是共模噪声滤波器1004的电路示意图。在图8和图9中，对与图1至图4所示的实施方式1中的共模噪声滤波器1001相同的部分标注相同的参考编号。
59.实施方式2中的共模噪声滤波器1004与实施方式1中的共模噪声滤波器1001不同，如图8、图9所示那样，在层叠方向du上，在构成线圈17的旋涡状导体15、16之间，在层叠方向du上配置构成线圈14的旋涡状导体12、13。
60.旋涡状导体15设于绝缘体层11b的下表面。旋涡状导体12设于绝缘体层11b的上表面。旋涡状导体13设于绝缘体层11c的上表面。旋涡状导体16设于绝缘体层11d的上表面。旋涡状导体12隔着绝缘体层11b与旋涡状导体15对置。旋涡状导体13隔着绝缘体层11c与旋涡状导体12对置。旋涡状导体16隔着绝缘体层11d与旋涡状导体13对置。
61.导体层18a的一端经由外部电极20c与线圈17的旋涡状导体15连接，其另一端开放。
62.另外，与实施方式1同样，旋涡状导体16在层叠方向du上位于最上部，与导体层18a在层叠方向du上相邻且对置。
63.根据该结构，除了在线圈14中的旋涡状导体12、13之间产生的杂散电容c3以外，在线圈17的旋涡状导体16、18a之间也产生杂散电容c4a。
64.导体层18a由于与线圈17的旋涡状导体15连接，因此在旋涡状导体15、16之间产生杂散电容c4a。
65.即，不仅在构成线圈14且在层叠方向du上相互相邻的旋涡状导体12、13之间，在构成线圈17且在层叠方向du上相互不相邻的旋涡状导体15、16之间也产生杂散电容c4a。由此，可保持作为线圈14、17的2个信号线的对称性，2个信号线的平衡更好，能降低产生模变换的可能性。
66.进而，由于杂散电容c3与旋涡状导体15、16并联地产生，杂散电容c4a与旋涡状导体12、13并联地产生，因此，在实施方式1中的共模噪声滤波器1001中，不产生将2个信号线即线圈14、17相互耦合的杂散电容c1，能使模变换极小化。
67.通过改变导体层18a与旋涡状导体16之间的距离即绝缘体层11e的厚度来调整杂散电容c4a，能调整能使模变换极小化的频率f1。
68.图10表示实施方式2中的共模噪声滤波器1004的从差模向共模的模变换的频率特性p1004、实施方式1中的共模噪声滤波器1001的模变换的频率特性p1001、和现有例的共模噪声滤波器500的模变换的频率特性p500。在图10中，横轴表示频率，纵轴以分贝表示输入到共模噪声滤波器500、1001、1004的共模信号当中被变换成常模的分量的大小相对于共模信号的大小的比例即模变换量。
69.如图10所示那样，实施方式1中的共模噪声滤波器1001与现有的共模噪声滤波器500相比，模变换量小，从而更好，在实施方式2中的共模噪声滤波器1004中，模变换量进一步变小，更进一步地好。在共模噪声滤波器1004中，通过改变导体层18a与旋涡状导体16之
间的距离即绝缘体层11e的厚度来调整杂散电容c4a，能调整使模变换量极小化的频率。例如，在图10中，在gps频带1600mhz近旁的频率f1下，模变换量成为极小值lmin而极小化。
70.图8所示的导体层18a是由旋涡状导体构成的开路线圈。在层叠方向du上观察，导体层18a的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向与旋涡状导体16的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向相同。未流过电流的作为开路线圈的导体层18a由于与旋涡状导体16几乎不发生磁耦合，因此对流过旋涡状导体16的差动信号的影响小，能抑制差动信号的损耗。
71.另外，在共模噪声滤波器1004中，也可以与图4所示的实施方式1中的共模噪声滤波器1002同样，在层叠方向du上观察，导体层18a的从外周起卷绕的方向与旋涡状导体16的从外周起卷绕的方向相反。由此，能得到与共模噪声滤波器1002同样的效果。
72.图11是实施方式2中的其他共模噪声滤波器1005的分解立体图。图12是共模噪声滤波器1005的电路示意图。在图11和图12中，对与图8所示的共模噪声滤波器1004相同的部分标注相同的参考编号。共模噪声滤波器1005还具备导体层18b，该导体层18b配置于层叠方向du上位于最下部的旋涡状导体15的下方。导体层18b的一端与线圈17连接，另一端开放。
73.导体层18b经由外部电极20d与线圈17的旋涡状导体16连接。旋涡状导体15与导体层18b在层叠方向du上相邻且对置。
74.即，在该部分中，也是构成线圈17且在层叠方向du上相互相邻的旋涡状导体15、16相互对置，在它们之间产生杂散电容c4b。在导体层18a中，由于也是构成线圈17的旋涡状导体15、16相互对置，在它们之间产生杂散电容c4a，因此能在共模噪声滤波器1005的安装、特性中消除方向性。
75.图11所示的导体层18b是由旋涡状导体构成的开路线圈。在层叠方向du上观察，导体层18b的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向与旋涡状导体15的旋涡形状的从外周向内周卷绕的方向相同。未流过电流的作为开路线圈的导体层18b由于与旋涡状导体15几乎不发生磁耦合，因此对流过旋涡状导体15的差动信号的影响小，能抑制差动信号的损耗。
76.另外，在共模噪声滤波器1005中，也可以与图4所示的实施方式1中的共模噪声滤波器1002同样，在层叠方向du上观察，导体层18a的从外周起卷绕的方向与旋涡状导体16的从外周起卷绕的方向相反，也可以在层叠方向du上观察，导体层18b的从外周起卷绕的方向与旋涡状导体15的从外周起卷绕的方向相反。由此，能得到与共模噪声滤波器1002同样的效果。
77.另外，在实施方式1、2中的共模噪声滤波器1001～1005中，线圈14、17、导体层18a的数目分别是1个。共模噪声滤波器1001～1005分别可以是具有多个线圈14、多个线圈17、和多个导体层18a的阵列型的共模噪声滤波器。
78.在实施方式1、2中，“上表面”、“下表面”、“上方”等表示方向的用语表示仅由绝缘体层、旋涡导体等共模噪声滤波器的结构构件的位置关系决定的相对的方向，并非表示铅垂方向等绝对的方向。
79.工业可利用性
80.本公开所涉及的共模噪声滤波器具有能降低产生模变换的可能性这样的效果，特别在作为数字设备、av设备、信息通信终端等各种电子设备的噪声对策而使用的小形且薄型的共模噪声滤波器等中是有用的。
81.附图标记说明
82.11a 绝缘体层(第5绝缘体层)
83.11b 绝缘体层(第1绝缘体层)
84.11c 绝缘体层(第2绝缘体层)
85.11d 绝缘体层(第3绝缘体层)
86.11e 绝缘体层(第4绝缘体层)
87.11f，11g 绝缘体层
88.12 旋涡状导体(第1旋涡状导体)
89.13 旋涡状导体(第2旋涡状导体)
90.14 线圈(第1线圈)
91.15 旋涡状导体(第3旋涡状导体)
92.16 旋涡状导体(第4旋涡状导体)
93.17 线圈(第2线圈)
94.18a 导体层(第1导体层)
95.18b 导体层(第2导体层)