[发明专利]共模扼流圈及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及共模扼流圈及其制造方法，更具体地说，涉及一种增大了针对差分模式信号的截止频率的共模扼流圈及其制造方法。

背景技术

近来，作为高速信号传输接口，USB2.0标准和IEEE1394标准已变得很普及。这些接口被用在诸如个人计算机和数字摄像机的各种数字设备中。USB2.0标准和IEEE1394标准接口采用了与迄今为止通常使用的单端传输系统不同的差分信号系统，在这种差分系统中，使用一对数据线来传输差分信号(差分模式信号)。

这种差分传输系统具有良好的特性，使得从数据线生成的辐射电磁场小于单端传输系统中的辐射电磁场，并且其几乎不受外源噪声的影响。因此，容易最小化信号的幅度，并且可以通过因小幅度而缩短上升时间和下降时间，而按照比单端传输系统更高的速度进行信号传输。

图12是常规差分传输电路的电路图。

图12所示的差分传输电路包括：一对数据线2和4；用于向这一对数据线2和4供应差分模式信号的输出缓冲器6；以及用于从这一对数据线2和4接收差分模式信号的输入缓冲器8。依据这种构造，要提供给输出缓冲器6的输入信号IN经由数据线2和4被传输至输入缓冲器8，并且再现为输出信号OUT。该差分传输电路具有使数据线2和4所生成的辐射电磁场较小的特性。然而，当公共噪声(共模噪声)叠加在数据线2和4上时，就生成了相对较大的辐射电磁场。为了减小因共模噪声而生成的辐射电磁场，如图12所示，在数据线2和4中插入共模扼流圈10是很有效的。

共模扼流圈10具有针对在数据线2和4上传输的差分分量(差分模式信号)的阻抗较低，而针对同相分量(共模噪声)的阻抗较高的特性。因此，通过在数据线2和4中插入共模扼流圈10，可以在基本上不衰减该差分模式信号的情况下，拦截在这一对数据线2和4上传输的共模噪声。已知一种例如在日本专利申请特开No.H8-203737中描述的层压共模扼流圈。

近来，对于共模扼流圈来说，需要高速低损耗的信号传输特性。为了实现这种特性，加宽构成共模扼流圈的螺旋导体的导体宽度非常有效。然而，如果螺旋导体的导体宽度变宽，则一对螺旋导体之间的寄生电容会相应地增大。随着要传输的信号的频率增大，螺旋导体之间的寄生电容对信号质量的影响显著。因此，当要传输的信号的频率较高时，必须要减小螺旋导体之间的寄生电容。

减小螺旋导体之间的寄生电容的最简单方法是增大螺旋导体之间的距离，并使用低介电常数的树脂作为设置在螺旋导体之间的绝缘层的材料。然而，如果简单地增大螺旋导体之间的距离，则芯片的高度会增大，这与低高度要求是矛盾的。而且，在使用树脂材料作为绝缘层的材料时，树脂绝缘层是根据旋涂方法来形成的。因此，为了增大螺旋导体之间的距离，同时确保足够的平坦度，需要在螺旋导体之间进行多次旋涂，从而增加了步骤数。

因此，要增大螺旋导体之间的距离时，最好采用在螺旋导体之间设置引出导体的结构，如在日本专利申请特开No.H8-203737中的图14中所描述的。即，通过将一直以来设置在螺旋导体的上方和下方的引出导体设置在螺旋导体之间，可以增大螺旋导体之间的距离，而不会增加绝缘层数。

然而，如果将引出导体设置在螺旋导体之间，则一对引出导体之间的距离变短并且这些引出导体彼此相邻，造成耐压降低，并且在某些情况下可能发生短路。这种问题在螺旋导体为圆形时变得尤其显著。图13是说明示意平面图，其中，图13A表示了当螺旋导体为方形时形成引出电极的位置，而图13B和13C表示了当螺旋导体为圆形时形成引出电极的位置。

如图13所示，螺旋导体102经由位于其内周端102a处的通孔(未示出)连接至引出导体112。同样，螺旋导体104经由位于其内周端104a处的通孔(未示出)连接至引出导体114。为了足够地增大引出导体112与114之间的距离，螺旋导体102和104的内周端102a和104a的位置需要彼此足够远离。这时，如图13A所示，当螺旋导体102和104为方形时，通过将内周端102a与104a之间的距离设置成与螺旋导体102和104的内周直径相对应的距离D1，螺旋导体102和104的内周中的匝数差变为1/4匝。

另一方面，如图13B所示，当螺旋导体102和104为圆形时，如果将内周端102a与104a之间的距离设置成与螺旋导体102和104的内周直径相对应的距离D2，则螺旋导体102和104的内周中的匝数差变为1/2匝。即，与螺旋导体102和104为方形的情况相比，匝数差增大了。