共模滤波器

摘要

本发明提供一种共模滤波器。所述共模滤波器包括：主体，包括滤波器部和静电保护部；第一外电极至第四外电极，设置在所述主体的外表面上；地电极，设置在所述主体的所述外表面上；第一线圈，被包括在所述滤波器部中并电连接到所述第一外电极和所述第二外电极；以及第二线圈，被包括在所述滤波器部中并电连接到所述第三外电极和所述第四外电极。所述静电保护部包括：放电电极，电连接到所述第一外电极至所述第四外电极中的至少一者以及所述地电极；放电部，包括导电颗粒；第一有机‑无机复合绝缘层，设置在所述放电电极和所述放电部上；磁性覆盖层，设置在所述第一有机‑无机复合绝缘层上；以及第一无机绝缘层。

权利要求

1.一种共模滤波器，包括：

主体，包括滤波器部和静电保护部；

第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，设置在所述主体的外表面上；

地电极，设置在所述主体的外表面上；

第一线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第一外电极和所述第二外电极；以及第二线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第三外电极和所述第四外电极，其中，所述静电保护部包括：放电电极，电连接到所述第一外电极至所述第四外电极中的至少一者以及所述地电极；

放电部，设置在所述放电电极之间，并包括导电颗粒；

第一有机-无机复合绝缘层，设置在所述放电电极和所述放电部上；

磁性覆盖层，设置在所述第一有机-无机复合绝缘层上；以及第一无机绝缘层，设置在所述第一有机-无机复合绝缘层和所述磁性覆盖层之间。

2.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述第一无机绝缘层包括SiO2、纳米黏土和氧化铝中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述第一无机绝缘层的厚度为0.2μm或大于0.2μm。

4.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述磁性覆盖层包括铁氧体。

5.根据权利要求1所述的共模滤波器，所述共模滤波器还包括：线圈绝缘层，包围所述第一线圈和所述第二线圈，并包括沿厚度方向贯穿中央部分的沟槽；以及线圈磁性层，设置在所述线圈绝缘层上和所述沟槽中。

6.根据权利要求5所述的共模滤波器，其中，所述静电保护部设置在所述线圈磁性层上，并且还包括：第二有机-无机复合绝缘层，设置在所述放电电极和所述放电部的下方；并且第二无机绝缘层，设置在所述第二有机-无机复合绝缘层和所述线圈磁性层之间。

7.根据权利要求6所述的共模滤波器，其中，所述第二无机绝缘层包括SiO2、纳米黏土和氧化铝中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的共模滤波器，其中，所述第二无机绝缘层的厚度为0.2μm或大于0.2μm。

9.根据权利要求1所述的共模滤波器，其中，所述放电部包括分散有金属颗粒的树脂层。

10.一种共模滤波器，包括：

主体，包括滤波器部和静电保护部；

第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，设置在所述主体的外表面上；

地电极，设置在所述主体的外表面上；

第一线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第一外电极和所述第二外电极；以及第二线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第三外电极和所述第四外电极；

线圈绝缘层，包围所述第一线圈和所述第二线圈；以及线圈磁性层，设置在所述线圈绝缘层上，其中，所述静电保护部设置在所述线圈磁性层上，并且所述静电保护部包括：放电电极，电连接到所述第一外电极至所述第四外电极中的至少一者以及所述地电极；

放电部，设置在所述放电电极之间，并包括导电颗粒；

有机-无机复合绝缘层，设置在所述放电电极和所述放电部下方；以及无机绝缘层，设置在所述有机-无机复合绝缘层和所述线圈磁性层之间。

11.根据权利要求10所述的共模滤波器，其中，所述无机绝缘层包括SiO2、纳米黏土和氧化铝中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的共模滤波器，其中，所述无机绝缘层的厚度为0.2μm或大于

0.2μm。

13.根据权利要求10所述的共模滤波器，其中，所述线圈磁性层包括铁氧体。

14.根据权利要求10所述的共模滤波器，其中，所述线圈绝缘层包括贯穿所述线圈绝缘层的中央部分的沟槽，所述沟槽填充有磁性材料。

15.根据权利要求10所述的共模滤波器，其中，所述放电部包括分散有金属颗粒的树脂层。

说明书

共模滤波器

[0001] 本申请要求于2017年1月9日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0002893号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

[0002] 本公开涉及一种共模滤波器。

背景技术

[0003] 随着各种技术的进步，诸如移动电话、家用电器、PC、PDA、LCD等的电子装置已经从模拟型装置改变为数字型装置，并且由于处理数据量的增大而倾向于具有较高的处理速度。与此相一致，USB 2.0、USB 3.0和高清晰度多媒体接口(HDMI)作为高速信号传输接口已经变得普遍，并且已被用于诸如个人计算机和数字HD电视等数字装置中。

[0004] 与本领域中通常使用的单端传输系统不同，这样的高速接口采用差分信号系统，该差分信号系统使用一对信号线发送差分信号(差模信号)。然而，高速数字化电子装置对外部刺激敏感，导致由于高频噪声而造成的频繁的信号失真。

[0005] 电路中产生的开关电压、源电压中包括的电源噪声、不必要的电磁信号、电磁噪声等导致异常电压和噪声，共模滤波器(CMF)用于防止这样的异常电压和高频噪声被引入到电路。

发明内容

[0006] 本公开的一方面可提供一种能够防止当在包括静电保护部的共模滤波器中施加由于诸如静电的现象而导致的过电压时有机-无机复合绝缘层和磁性层之间产生漏电流的结构。

[0007] 根据本公开的一方面，一种共模滤波器包括：主体，包括滤波器部和静电保护部；第一外电极至第四外电极，设置在所述主体的外表面上；地电极，设置在所述主体的外表面上；第一线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第一外电极和所述第二外电极；以及第二线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第三外电极和所述第四外电极。所述静电保护部包括：放电电极，电连接到所述第一外电极至所述第四外电极中的至少一者以及所述地电极；放电部，设置在所述放电电极之间，并包括导电颗粒；第一有机-无机复合绝缘层，设置在所述放电电极和所述放电部上；磁性覆盖层，设置在所述第一有机-无机复合绝缘层上；以及第一无机绝缘层，设置在所述第一有机-无机复合绝缘层和所述磁性覆盖层之间。

[0008] 根据本公开的另一方面，一种共模滤波器包括：主体，包括滤波器部和静电保护部；第一外电极至第四外电极，设置在所述主体的外表面上；地电极，设置在所述主体的外表面上；第一线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第一外电极和所述第二外电极；以及第二线圈，填埋在所述滤波器部中并电连接到所述第三外电极和所述第四外电极；线圈绝缘层，包围所述第一线圈和所述第二线圈；以及线圈磁性层，设置在所述线圈绝缘层上。所述静电保护部设置在所述线圈磁性层上，并且包括：放电电极，电连接到所述第一外电极至所述第四外电极中的至少一者以及所述地电极；放电部，设置在所述放电电极之间，并包括导电颗粒；有机-无机复合绝缘层，设置在所述放电电极和所述放电部下方；以及无机绝缘层，设置在所述有机-无机复合绝缘层和所述线圈磁性层之间。

附图说明

[0009] 通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更加清楚地理解，在附图中：

[0010] 图1是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的示意性透视图；

[0011] 图2是沿着图1的线I-I’截取的截面图；

[0012] 图3是图2的部分“A”的示意性放大截面图；

[0013] 图4是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的静电保护部的截面的扫面电子显微镜(SEM)图片；

[0014] 图5是根据本公开的另一示例性实施例的共模滤波器的示意性截面图；以及[0015] 图6是图5的部分“B”的放大截面图。

具体实施方式

[0016] 现将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

[0017] 图1是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100的示意性透视图，图2是沿着图1的线I-I’截取的截面图，图3是图2的部分“A”的示意性放大截面图。

[0018] 将参照图1至图3描述根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100的结构。

[0019] 在根据本公开的共模滤波器的情况下，在附图中，将共模滤波器的宽度方向定义为“X”方向，将共模滤波器的长度方向定义为“Y”方向，将共模滤波器的厚度方向定义为“Z”方向。

[0020] 根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100包括主体101和设置在主体101的外表面上的多个外电极151、152、153、154以及地电极160。

[0021] 外电极151、152、153和154可包括第一外电极151、第二外电极152、第三外电极153和第四外电极154，第一外电极151、第二外电极152、第三外电极153和第四外电极154可被设置为彼此分开。地电极160也可被设置为与外电极151、152、153和154分开。

[0022] 如图1所示，外电极151、152、153和154可设置在主体101的一个表面上，但不限于此，而是还可设置在主体101的侧表面上，例如，外电极151、152、153和154还可形成在滤波器部120上。

[0023] 外电极151和152以及地电极160可分别由金属柱151a、152a和160a以及分别位于金属柱151a、152a和160a的表面上的镀层151b、152b和160b形成，但不限于此。在图1至图3中，仅示出了第一外电极151和第二外电极152的截面，但第三外电极153和第四外电极154也可具有与第一外电极151和第二外电极152的结构相同的结构。

[0024] 金属柱151a、152a和160a可由具有优异的导电性的金属(例如，铜、银、金、钯、镍等)形成，但不限于此。与金属柱151a、152a和160a相似，镀层151b、152b和160b也可由具有优异的导电性的金属形成。金属柱151a、152a和160a可形成在如下文中所述的放电电极171上。放电电极171中的一些可设置在连接电极155与外电极151、152、153和154之间，但不限于此。

[0025] 外电极151、152、153和154连接到如下文中所述的线圈121和122，以输入或输出信号。地电极160将外电极151、152、153和154中形成的静电排出。与外电极151、152、153和154相似，地电极160也可形成在滤波器部120上。地电极160不电连接到线圈121和122，并且如图1所示，地电极160可形成在外电极151、152、153和154之间。

[0026] 主体101包括磁性基板110、滤波器部120和静电保护部130。

[0027] 在图1和图2中，静电保护部130被示出为设置在滤波器部120上，但不限于此，而是在静电保护部130和外电极或地电极之间的电连接关系相同的条件下，静电保护部130可设置在主体101的另一部分中。

[0028] 磁性基板110位于共模滤波器100的最下层，并呈现磁性。磁性基板110可包括作为呈现磁性的材料的金属、聚合物和陶瓷中的至少任意一种。例如，磁性基板110可以是铁氧体基板，但不限于此。

[0029] 滤波器部120设置在磁性基板110上。

[0030] 滤波器部120包括第一线圈121和第二线圈122。

[0031] 第一线圈121的两个端部可分别电连接到第一外电极151和第二外电极152，并且第二线圈122的两个端部可分别电连接到第三外电极153和第四外电极154。

[0032] 第一线圈121和第二线圈122可具有螺旋电极图案沿着同一方向缠绕的形状。

[0033] 由于第一线圈121和第二线圈122具有电极图案沿着同一方向缠绕的形状，因此当信号在第一线圈121和第二线圈122中流动时，第一线圈121和第二线圈122用作共模信号的电阻器以用于减小共模噪声。

[0034] 第一线圈121包括第一电极图案121a和121b，第二线圈122包括第二电极图案122a和122b。

[0035] 第一电极图案121a和121b被设置为螺旋形式，并可形成为包括具有优异的导电性的金属。例如，第一电极图案121a和121b可由银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或它们的合金形成。第一电极图案121a和121b可使用镀覆方法、印刷方法、光刻方法等形成。

[0036] 第二电极图案122a和122b被设置为螺旋形式，并可形成为包括具有优异的导电性的金属。例如，第二电极图案122a和122b可由银(Ag)、钯(Pd)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)或它们的合金形成。第二电极图案122a和122b可使用镀覆方法、印刷方法、光刻方法等形成。

[0037] 第一电极图案121a和第二电极图案122a可形成为在同一层上彼此相邻并且可不彼此重叠，但不限于此。例如，第一电极图案121a和第二电极图案122a可形成在不同的层上。

[0038] 第一电极图案121b和第二电极图案122b可形成为在同一层上彼此相邻并且可不彼此重叠，但不限于此。例如，第一电极图案121b和第二电极图案122b可形成在不同的层上。

[0039] 第一电极图案121a从外侧向内侧缠绕，第一电极图案121b从内侧向外侧缠绕。第一电极图案121a和121b的内端部可通过导电过孔125电连接。

[0040] 外电极151、152、153和154以及线圈121和122可通过连接电极155电连接，但不限于此，而是也可通过任何其他方法电连接。

[0041] 外电极151、152、153和154向线圈121和122输入信号，并从线圈121和122输出信号。同时，当线圈磁性层142位于滤波器部120上时，外电极151、152、153和154可形成在线圈磁性层142上。

[0042] 滤波器部120可包括线圈绝缘层141。线圈绝缘层141可被设置为围绕第一线圈121和第二线圈122，并包括沿厚度Z方向贯穿其中央部分的沟槽。线圈绝缘层141可使第一线圈121和第二线圈122与磁性基板110绝缘，并使第一线圈121和第二线圈122与线圈磁性层142以及如下文中所述的填充线圈绝缘层141的沟槽143的磁性材料绝缘。线圈绝缘层141可形成在磁性基板110上。可使用具有优异的电绝缘性质和可加工性的聚合物树脂作为线圈绝缘层141的材料。例如，可使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂等作为线圈绝缘层141的材料。

[0043] 线圈磁性层142可形成在线圈绝缘层141上。线圈磁性层142与磁性基板110一起形成闭合磁路。第一线圈121和第二线圈122的磁耦合可通过由线圈磁性层142和磁性基板110集中地形成的磁通量来加强。

[0044] 此外，填充沟槽143的磁性材料可设置在线圈绝缘层141的中央部分中。当线圈绝缘层141的中央部分中包括填充沟槽143的磁性材料时，磁性基板110、线圈磁性层142和填充沟槽143的磁性材料形成闭合磁路。

[0045] 线圈磁性层142和填充沟槽143的磁性材料可形成为磁性树脂复合物或包括磁性材料和树脂材料的铁氧体片。磁性粉末使线圈磁性层142和填充沟槽143的磁性材料呈现磁性，树脂材料用于增强线圈磁性层142和填充沟槽143的磁性材料中的磁性材料的荷电率和可分散性。这里，磁性粉末可包括铁氧体。可选地，线圈磁性层142和填充沟槽143的磁性材料也可通过堆叠并压制磁性片形成。也就是说，线圈磁性层142也可设置在沟槽中。

[0046] 静电保护部130可设置在滤波器部120上。这里，如果静电保护部130设置在主体101的另一位置中，则上覆盖部可设置在滤波器部120上。

[0047] 静电保护部130包括放电电极171和设置在相邻的放电电极171之间的放电部172。

[0048] 放电部172是具有主要呈高电阻的性质的材料，当引入具有高电压的浪涌时，该材料的电阻迅速地降低。放电部172可通过放电电极171设置在外电极151、152、153和154与地电极160之间。此外，放电电极171可被设置为电连接到外电极151、152、153和154中的至少一者以及地电极160。

[0049] 放电部172可以是包括金属颗粒的树脂。金属颗粒可沿着一个方向延伸。根据放电部172，当电压低于预定值时，金属颗粒之间的电流可通过树脂而绝缘，但当电压等于或高于预定值时，电流在金属颗粒之间流经金属颗粒。这样的预定值可以是接通电压(或参考电压)。

[0050] 可以以丝网印刷的方式印刷放电部172。这里，在包括与将要形成放电部172的位置对应的开口的掩膜设置在外电极151、152、153和154以及地电极160上之后，可将放电部172施加到开口的内部。这里，放电部172可以以具有流动性的液体存在。在印刷之后，可在高温下固化放电部172。

[0051] 形成外电极151、152、153和154以及地电极160的金属柱151a、152a和160a可用于防止在形成放电部172的过程期间放电部172流向其他部分。

[0052] 上有机-无机复合绝缘层174可设置在放电电极171和放电部172上。下有机-无机复合绝缘层173可设置在放电电极171和放电部172下方。本公开中使用的有机-无机复合绝缘层指的是通过使无机绝缘颗粒分散在有机绝缘材料中而形成的绝缘层。此外，本公开中使用的有机-无机复合绝缘层可以是ABF(Ajinomotor build-up film)，但不限于此。

[0053] 此外，磁性覆盖层175设置在放电电极171和放电部172上。具体地，磁性覆盖层175可设置在有机-无机复合绝缘层174上。磁性覆盖层175可包括磁性材料(例如，铁氧体)。由于磁性覆盖层175包括磁性材料，因此可增强共模滤波器100的阻抗特性。

[0054] 在现有技术的情况下，当将高压(例如，8kv的电压)施加到静电保护部时，设置在放电部上的有机-无机复合绝缘层和磁性覆盖层被劣化和损坏。为了防止这样的现象，在现有技术中，减小了放电部的厚度并且增大了有机-无机复合绝缘层的厚度，但静电保护部的耐久性依然存在问题。

[0055] 此外，磁性覆盖层中通常使用的磁性材料是相对于绝缘材料(比电阻值>1016Ωcm)具有106Ωcm的低的比电阻值的铁氧体。因此，当发生静电保护部被过电压损坏的电介质击穿时，漏电流流向磁性覆盖层。

[0056] 然而，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100中，如图3和图4所示，由于无机绝缘层180设置在上有机-无机复合绝缘层174和磁性覆盖层175之间，因此无机绝缘层180阻截上有机-无机复合绝缘层174与磁性覆盖层175之间的接合界面上的漏电流，增强静电保护部130的绝缘特性。

[0057] 无机绝缘层180可包括SiO2、纳米黏土和氧化铝中的至少一种，并可通过沉积、喷涂、浸渍或涂覆法形成，但不限于此。

[0058] [表1]

[0059]无机绝缘层的厚度(μm) 0 0.2 0.5 1.0 2.0
漏电流(μA) 15.5 0.47 0.0120 0.0027 0.0014

[0060] 表1示出了在将8kv的电压施加到静电保护部十次之后施加5V的电压同时改变无机绝缘层的厚度t的状态下测量漏电流的结果。目标特性是满足小于1.0μA的漏电流。

[0061] 参照表1，可看出，当无机绝缘层的厚度t为0.2μm或大于0.2μm时，漏电流为0.47μA或更小，满足目标特性。具体地，可看出，当无机绝缘层的厚度t为0.5μm或更大时，漏电流显著地减小为0.0120μA。

[0062] 然而，如果无机绝缘层的厚度t过大，则可能会不可避免地减小磁性覆盖层的厚度，从而使共模滤波器的阻抗特性劣化。

[0063] 因此，无机绝缘层180的厚度t可等于或大于0.2μm且小于可保持共模滤波器100的阻抗特性的厚度。

[0064] 图5是根据本公开的另一示例性实施例的共模滤波器100’的示意性截面图，图6是图5的部分“B”的放大截面图。

[0065] 将省略与上述根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100的组件相同的组件的描述。

[0066] 当静电保护部130设置在滤波器部120上时，也就是说，当静电保护部130设置在线圈磁性层142上时，下有机-无机复合绝缘层173可设置在放电电极171和放电部172下方。

[0067] 如图6所示，在根据本公开的另一示例性实施例的共模滤波器100’中，由于无机绝缘层180’设置在下有机-无机复合绝缘层173和线圈磁性层142之间，因此无机绝缘层180’阻截下有机-无机复合绝缘层173和线圈磁性层142的接合界面中的漏电流，增强静电保护部130的绝缘性质。

[0068] 也就是说，除了由于线圈磁性层142的存在而增强共模滤波器100’的阻抗特性之外，还可由于设置在下有机-无机复合绝缘层173和线圈磁性层142之间的无机绝缘层180’的存在而增强静电保护部130的绝缘性质。

[0069] 无机绝缘层180’可包括SiO2、纳米黏土和氧化铝中的至少一种，并可通过沉积、喷涂、浸渍或涂覆法形成，但不限于此。

[0070] 此外，无机绝缘层180’的厚度t’可等于或大于0.2μm且小于保持共模滤波器100’的阻抗特性的厚度。

[0071] 如上所述，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的静电保护部中，由于无机绝缘层设置在有机-无机复合绝缘层和磁性覆盖层之间，因此当施加诸如静电的过电压时可防止静电保护部中产生漏电流。

[0072] 虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。