本公开涉及一种共模滤波器。
背景技术：
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，usb2.0、usb3.0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，并且已被合并到诸如个人计算机和数字hd电视等数字装置中。
与本领域中通常使用的单端传输系统不同，这些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频繁的信号失真。
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、电磁噪声等可能会导致的异常电压和噪声必须被去除，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。
技术实现要素：
本公开的一方面可提供一种共模滤波器，在该共模滤波器中，线圈的引出部和外电极的电极层之间的连接性增强，并且容易在外电极的电极层上形成镀层。
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；第一外电极和第二外电极，均包括包含导电颗粒、金属间化合物(imc)形成颗粒和树脂的电极层并且设置在所述主体的外表面上；以及第一线圈和第二线圈，设置在所述滤波器部中，所述第一线圈和所述第二线圈分别通过引出部连接到所述第一外电极和所述第二外电极的所述电极层。所述导电颗粒包括第一导电颗粒和第二导电颗粒，所述第二导电颗粒的直径小于所述第一导电颗粒的直径。
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；第一外电极和第二外电极，均包括包含导电颗粒、金属间化合物(imc)形成颗粒和树脂的电极层并且设置在所述主体的外表面上；以及第一线圈和第二线圈，设置在所述滤波器部中，所述第一线圈和所述第二线圈分别通过引出部连接到所述第一外电极和所述第二外电极的所述电极层；金属间化合物(imc)层，设置在所述电极层和所述引出部之间。
附图说明
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：
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；
图2是沿着图1的i-i’线截取的截面图；
图3是沿着图1的ii-ii’线截取的截面图；
图4是图2的“a”部分的示意性放大截面图，示出了在形成imc层之前的外电极；
图5是图2的“a”部分的示意性放大截面图，示出了在形成imc层和镀层之后的外电极；
图6是示出接触角度根据导电颗粒的尺寸而改变的示意图；
图7是示出用于评估imc层的形成度的方法的示意图；
图8是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的外电极和引出部的截面的图片；
图9a是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的电极层的表面的图片；以及
图9b是示出电极层的表面的导电颗粒暴露于其的区域的示图。
具体实施方式
现将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
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，图2是沿着图1的i-i’线截取的截面图，图3是沿着图1的ii-ii’线截取的截面图。
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。
根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100包括主体101以及设置在主体101的外表面上的多个外电极141、142、143和144。
外电极141、142、143和144可包括第一外电极141、第二外电极142、第三外电极143和第四外电极144，并且可彼此分开。
如图1所示，外电极141、142、143和144可设置在主体101的侧表面上，但不限于此，外电极141、142、143和144还可设置在主体101的下表面上。
外电极141、142、143和144连接到线圈c1和c2(在下文中将描述)，以输入或输出信号。
外电极141、142、143和144分别包括电极层141a、142a、143a和144a以及镀层141b、142b、143b和144b。在下文中将描述电极层141a、142a、143a和144a以及镀层141b、142b、143b和144b。
主体101包括磁性基板110，滤波器部120和覆盖部130。
磁性基板110位于共模滤波器100的最下边的层中，并且由磁性材料形成。磁性基板110可包括金属、聚合物和陶瓷中的至少一种作为磁性材料。例如，磁性基板110可以为铁氧体基板，但不限于此。
滤波器部120设置在磁性基板110上。
滤波器部120包括第一线圈c1和第二线圈c2。
第一线圈c1可形成为通过导电过孔连接的第一线圈图案121和第二线圈图案122。
第一线圈图案121包括：第一容量部121a，螺旋地形成；第一引出部121b，电连接第一容量部121a和第一外电极141。第二线圈图案122包括：第二容量部122a，螺旋地形成；第二引出部122b，电连接第二容量部122a和第二外电极142。
第二线圈c2可形成为通过导电过孔彼此连接的第三线圈图案123和第四线圈图案124。
第三线圈图案123包括：第三容量部123a，螺旋地形成；第三引出部123b，电连接第三容量部123a和第三外电极143。第四线圈图案124包括：第四容量部124a，螺旋地形成；第四引出部124b，电连接第四容量部124a和第四外电极144。
第一线圈c1的相对的端部可分别通过第一引出部121b和第二引出部122b电连接到第一外电极141和第二外电极142，第二线圈c2的相对的端部可分别通过第三引出部123b和第四引出部124b电连接到第三外电极143和第四外电极144。
第一线圈c1和第二线圈c2可被构造为使得电极图案沿同一方向缠绕。
由于第一线圈c1和第二线圈c2被构造为使得电极图案沿同一方向缠绕，因此当信号在第一线圈c1和第二线圈c2中流动时，第一线圈c1和第二线圈c2可用作用于共模信号的电阻器，减小共模噪声。
第一线圈c1和第二线圈c2被设置为螺旋形状，并且包括具有优异导电性的金属。例如，第一线圈c1和第二线圈c2可由金属间化合物(imc)形成颗粒中包括的金属中的一种形成。例如，当imc形成颗粒为ag-sn-cu焊料时，第一线圈c1和第二线圈c2可由铜(cu)形成，但不限于此。
也就是说，当第一线圈c1和第二线圈c2由与imc形成颗粒中包括的金属相同的金属形成时，第一线圈c1和第二线圈c2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，但不限于此。
由于根据本公开的示例性实施例的第一线圈c1和第二线圈c2由imc形成颗粒中包括的金属中的一种形成，因此第一线圈c1的引出部121b和122b以及第二线圈c2的引出部123b和124b与外电极141、142、143和144中包括的电极层之间可形成imc层，以增强外电极141、142、143和144与第一线圈c1和第二线圈c2之间的接触特性和连接性。
第一线圈c1和第二线圈c2可使用镀覆方法、印刷方法、光刻方法等形成，但不限于此。
磁性层125可围绕滤波器部120的第一线圈c1和第二线圈c2设置。磁性层125可通过压制铁氧体片或使用通过将磁性颗粒分散在树脂中获得的复合物而形成。按照需要，磁性层125与第一线圈c1和第二线圈c2之间可设置绝缘层。
覆盖部130可设置在滤波器部120上。
覆盖部130可位于共模滤波器100的最上边的层上，并且由磁性物质形成。覆盖部130可包括金属、聚合物和陶瓷中的至少一种作为具有磁性的材料。例如，覆盖部130可以为铁氧体片，但不限于此。
图4是图2的“a”部分的示意性放大截面图，示出了在形成imc层之前的外电极，图5是图2的“a”部分的示意性放大截面图，示出了在形成imc层和镀层之后的外电极。
在下文中，参照图4和图5描述的内容可应用于第一外电极141、第二外电极142、第三外电极143和第四外电极144中的至少一个，这里，出于描述的目的，将描述图4和图5的引出部120b、外电极140、电极层140a和镀层140b。
参照图4，外电极140包括电极层140a。
根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100的电极层140a包括导电颗粒151和152、imc形成颗粒153以及树脂。
树脂可以为环氧树脂，但不限于此。
导电颗粒151和152包括第一导电颗粒151和第二导电颗粒152，第二导电颗粒152的直径小于第一导电颗粒151的直径。这里，第二导电颗粒152的直径可以为第一导电颗粒151的直径的10％至50％。第一导电颗粒151的直径可以为1.5μm至2μm，第二导电颗粒152的直径可以为100nm至300nm。
导电颗粒151和152可由具有优异的导电性的金属形成，例如，可由imc形成颗粒(在下文中将描述)中包括的金属中的一种形成。例如，在imc形成颗粒是ag-sn-cu焊料的情况下，导电颗粒151和152可由银(ag)形成，但不限于此。
也就是说，当导电颗粒151和152由imc形成颗粒中包括的金属中的一种形成时，导电颗粒151和152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，但不限于此。
imc形成颗粒153可以为具有450℃或更低的低熔点的焊料。例如，焊料可以为ag-sn-cu焊料。当根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100中使用的imc形成颗粒153为ag-sn-cu焊料时，imc形成颗粒153可包括96.5at％的sn、3.0at％的ag和0.5at％的cu，但不限于此。
在用于形成电极层140a的电极层组合物中，导电颗粒151和152的含量可以为60vol％至80vol％，imc形成颗粒153的含量可以为10vol％至30vol％，其余的电极层组合物可填充有树脂。
如果导电颗粒151和152的含量少于60vol％，则共模滤波器100的直流电阻(rdc)特性可能会劣化，如果导电颗粒151和152的含量超过80vol％，则导电颗粒151和152与液态的imc形成颗粒153彼此反应的量可能会增大，从而形成在电极层140a和引出部120b中的imc层的imc形成度减小至低于90％。
因此，在用于形成电极层140a的电极层组合物中，导电颗粒151和152的含量被设置为60vol％至80vol％，以增强共模滤波器100的rdc特性，并且形成在电极层140a和引出部120b中的imc层的imc形成度增大至90％或更大，以进一步增强共模滤波器100的rdc特性。
如果imc形成颗粒153的含量少于10vol％，则如下文中描述的imc形成度可能会减小至低于90％，如果imc形成颗粒153的含量超过30vol％，则导电颗粒151和152与液态的imc形成颗粒之间的反应性增强，从而使导电颗粒151和152的暴露于电极层140a的表面的面积减小至低于30vol％，因此镀覆特性劣化。
因此，在用于形成电极层140a的电极层组合物中，imc形成颗粒153的含量可被设置为10vol％至30vol％，以将形成在电极层140a和引出部120b中的imc层的imc形成度增大至90％或更大，从而增强共模滤波器100的rdc特性，并且同时使导电颗粒151和152的暴露于电极层140a的表面的面积增大至每单位面积30％或更大，以增强镀覆特性。
将参照图4和图5描述引出部120b和电极层140a接触的部分中的imc层的形成。
imc指的是当固体与焊料接合时产生的作为中间插入金属的材料。在此使用的焊料指的是具有450℃或更低的熔点的材料。
使固体接合的imc需要具有优异的导热性和导电性以及预定水平或更高的机械强度。
由于根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100在电极层140a中包括imc形成颗粒153，因此引出部120b和电极层140a之间可形成imc层。
引出部120b和电极层140a之间通过imc形成颗粒153形成imc层的工艺如下。
如图4所示，导电颗粒151和152以及imc形成颗粒153分散在树脂中，并且施加到主体的外表面的引出部120b暴露于其的部分。
然后，电极层140a被加热至imc形成颗粒153的熔点。当imc形成颗粒153被加热至其熔点时，imc形成颗粒153熔化为液相，并且液态的imc形成颗粒153扩散到引出部120b。
随着液态的imc形成颗粒153扩散到引出部120b，固态的imc层的部分形成在液态中。
最后，随着液态的imc形成颗粒153逐渐消耗，如图5所示，电极层140a和引出部120b之间形成imc层161。
在imc形成颗粒153为ag-sn-cu焊料并且线圈c1和线圈c2由铜形成的情况下，cu和sn可形成短暂的液相接合。也就是说，当imc形成颗粒153被加热至ag-sn-cu焊料的熔点时，imc形成颗粒153的相改变为液相，以形成cu-sn的imc层161。这里，参照图7，由于液态的sn扩散以形成cu-sn的imc层161，因此imc层161的靠近引出部120b的部分(即，imc层161的与引出部120b接触的部分)形成为包括cu3sn的第一imc层161a，imc层161的远离引出部120b的部分(即，imc层161的与电极层140a接触的部分)形成为包括cu6sn5的第二imc层161b。因此，当检查广为公知的cu-sn的二元相图时，可看出的是，形成的imc层161具有比纯sn的熔点高的熔点。因此，虽然imc层161在形成imc层161的温度下被再加热，但imc层161将不再熔化。
在现有技术中，外电极通过将具有银分散在其中的环氧树脂施加到主体的线圈的引出部暴露于其的一部分而形成。在这样的情况下，由于线圈的引出部和由分散有ag的环氧树脂形成的外电极之间的热膨胀系数之间的差异，粘合力变弱，从而共模滤波器的rdc增大。
相比之下，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100中，由于外电极140中包括的电极层140a包括imc形成颗粒153以在电极层140a和引出部120b之间形成imc层161，因此电极层140a和引出部120b之间的粘合力和连接性可被增强，以降低共模滤波器100的rdc。
这里，然而，imc形成颗粒153还可与导电颗粒151和152以及与线圈的引出部反应，减小导电颗粒151和152的暴露于电极层的表面的面积。也就是说，imc形成颗粒153可形成导电颗粒151和152上的外层162。这可减小导电颗粒151和152的暴露于电极层的表面的面积。当导电颗粒的暴露于电极层的表面的面积减小时，对电极层可能不能合适地执行镀覆，增大缺陷镀覆的可能性。
例如，在imc形成颗粒是ag-sn-cu焊料并且导电颗粒为ag的情况下，导电颗粒和ag-sn-cu焊料中的sn在形成imc层的工艺过程中结合，以形成ag3sn152(请参照图5)。由于这样，导电颗粒的暴露于电极层的表面的面积可能会减小，从而使得难以合适地执行镀覆，导致缺陷镀覆。
然而，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100中，由于导电颗粒151和152包括第一导电颗粒151和第二导电颗粒152，并且第二导电颗粒152的直径小于第一导电颗粒151的直径，因此可降低imc形成颗粒153与导电颗粒151和152之间的反应，以使导电颗粒151和152的暴露于电极层的面积增大至每单位面积30％或更大，从而增强镀覆特性，并且由于imc层161形成在引出部120b和电极层140a之间，因此可减小共模滤波器100的rdc。
将参照图6描述通过包括导电颗粒151和152中的第一导电颗粒151和第二导电颗粒152而增强的镀覆特性，其中，第二导电颗粒152的直径小于第一导电颗粒151的直径。
图6是示出接触角度根据导电颗粒的尺寸而改变的示意图。
参照图6，可看出的是，第一导电颗粒151的直径d1大于第二导电颗粒152的直径d2，因此，可看出的是，与第一导电颗粒151的接触表面相关的接触角度θ1小于与第二导电颗粒152的接触表面相关的接触角度θ2。
由于与导电颗粒的接触表面相关的接触角度减小，因此液态的imc形成颗粒和导电颗粒之间的润湿性增强。也就是说，相对于imc形成颗粒，具有比第一导电颗粒151的直径小的直径的液态的第二导电颗粒152的润湿性低于第一导电颗粒151的润湿性。因此，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器100中，由于电极层140a中包括具有比第一导电颗粒151的直径小的直径的第二导电颗粒152，因此导电颗粒151和152中的与imc形成颗粒153不反应的导电颗粒151和152保留，以增大导电颗粒151和152暴露于电极层140a的表面的面积，增强镀覆特性。
镀层140b可通过镀覆方法形成在电极层140a的导电颗粒151和152暴露于其的表面上。镀层140b可由具有优异的导电性的金属形成，例如，铜、银、金、钯、镍等，但不限于此。
下面的表1示出了根据第一导电颗粒151和152的体积比以及导电颗粒的暴露于外电极的电极层的表面的面积关于线圈的引出部的imc形成度的测量。
[表1]
图7是示出用于评估imc层的形成度的方法的示意图，图8是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的外电极和引出部的截面的图片。
将参照图7和图8描述表1的用于评估imc形成度的方法。在形成100片的每个样品之后，通过相对于引出部120b的暴露部的长度le测量形成的imc层161a和161b的长度li来测量imc形成度。这里，与图8的第一引出部121b相似，在imc层161全部形成在第一引出部121b的暴露部上的情况下，imc形成度为100％。
图9a是根据本公开的示例性实施例的共模滤波器的电极层的表面的图片，图9b是示出图9a的电极层的表面的导电颗粒暴露于其的区域的示图。
参照图9a和图9b，关于表1的导电颗粒的暴露面积，在形成100片的每个样品之后，通过esd分析来测量电极层140a的暴露表面的面积％。
参照表1，当电极层140a中包括的第一导电颗粒与第一导电颗粒151和第二导电颗粒152的总体积的体积比为0.55或更小时，imc形成度低于90％，降低电极层140a和引出部120b之间的接触特性和连接性，从而增大共模滤波器的rdc。此外，当电极层140a中包括的第一导电颗粒与第一导电颗粒151和第二导电颗粒152的总体积的体积比等于或大于0.75时，导电颗粒151和152的暴露于电极层140a的表面的面积减小至低于每单位面积30％，使得难以合适地执行镀覆来形成镀层，降低镀覆特性。
因此，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器中，由于电极层140a中包括的第一导电颗粒151与第一导电颗粒151和第二导电颗粒152的总体积的体积比超过0.55但小于0.75，因此电极层140a与引出部120b之间形成imc层161，以增大接触特性和连接性，从而减小共模滤波器100的rdc，此外，由于导电颗粒151和152的暴露于电极层140a的表面的面积被确保为每单元面积30％或更大，有助于镀层的形成，以增强镀覆特性。
如上所述，在根据本公开的示例性实施例的共模滤波器中，由于外电极的电极层包括导电颗粒、imc形成颗粒和树脂，并且导电颗粒包括第一导电颗粒以及具有比第一导电颗粒的直径小的直径的第二导电颗粒，因此可增强线圈的引出部和外电极的电极层之间的连接性，并且可容易在外电极的电极层上形成镀层。
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明显的是，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。