噪声滤波器安装构造的制作方法

本实用新型涉及除去共模噪声的噪声滤波器安装构造。

背景技术：

作为移动设备内的集成电路元件与显示器、照相机模块之间的信号接口，规定有mipi D－PHY规格。在D－PHY规格中，使用在两根导线中传送的信号具有相互逆相的关系的差动传送方式。在采用差动传送方式的传送线路中几乎不影响被传送的信号，并且作为除去共模噪声的噪声滤波器，使用共模扼流圈。该共模扼流圈包含相互耦合的两个线圈。两个线圈分别以串联的方式被插入于两根导线。

非专利文献1：mipi D-PHY规格书v1.2(http://mipi.org/specifications/physical-layer#D-PHY Specification)

近年来，提出了具有三根导线的传送方式(mipi C－PHY规格)。mipi C－PHY规格的传送方式与mipi D－PHY规格的传送方式相比，能够实现信号传送的高速化。针对通过mipi C－PHY规格的传送方式传送的信号，正在寻求噪声对策。

若仅关注三根导线中的两根导线，则在两根导线中传送的mipi C－PHY规格的电信号不一定为相互逆相。因此，若在从三根导线中被选择出的两根导线的各组中插入现有的共模扼流圈，则信号波形变形。其结果，难以进行正常的数据转送。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够有效除去包含三根导线的传送线路的共模噪声的噪声滤波器安装构造。

本实用新型的第一观点所涉及的噪声滤波器安装构造具有：传送线路，其包含被形成于基板的三根导线，各根上述导线传送三个值的电平的信号；以及共模扼流圈，其被插入于上述传送线路，上述共模扼流圈包含相互耦合的三个线圈以及与各个上述线圈的两端连接的三对外部电极，以将三个上述线圈分别串联插入于三根上述导线的方式，使上述外部电极与上述传送线路连接。

通过三个线圈相互耦合，能够抑制在三根导线中传送的信号的波形的紊乱。还能够抑制共模噪声的传送。

本实用新型的第二观点所涉及的噪声滤波器安装构造中，在第一观点所涉及的噪声滤波器安装构造的基础上，使从三个上述线圈中选择的两个上述线圈之间的耦合系数在任意两个上述线圈的组合中都相等。

能够更好地抑制在三根导线中传送的信号的波形的紊乱。

本实用新型的第三观点所涉及的噪声滤波器安装构造中，在第一观点及第二观点所涉及的噪声滤波器安装构造的基础上，还具有分别与三根上述导线连接的静电放电保护元件。

能够防止与传送线路连接的元件的静电破坏。

本实用新型的第4观点所涉及的噪声滤波器安装构造中，在第一观点及第二观点所涉及的噪声滤波器安装构造的基础上，上述共模扼流圈具有：接地端子，其与被形成于上述基板的接地导体连接；以及静电放电保护构造，其被插入于三个上述线圈各自的一方的端部与上述接地端子之间。

能够防止与传送线路连接的组件的静电破坏。还能够实现部件件数及部件的安装面积的减少。

通过使三个线圈相互耦合，能够抑制在三根导线中传送的信号的波形的紊乱。还能够抑制共模噪声的传送。

附图说明

图1A是实施例1所涉及的噪声滤波器安装构造的俯视图，图1B是共模扼流圈20的等效电路图，图1C是共模扼流圈20的立体图。

图2A是示出在未插入有共模扼流圈的传送线路中传送的电信号的波形图，图2B是示出在插入有共模扼流圈的传送线路中传送的电信号的波形图。

图3A是示出模拟对象的传送线路与共模扼流圈连接的连接结构的图，图3B是示出在图3A所示的传送线路中传送的电信号的波形图。

图4A是示出在未插入有共模扼流圈的传送线路中传送的同相的电信号的波形图，图4B是示出在插入有共模扼流圈的传送线路中传送的同相的电信号的波形图。

图5A是实施例2所涉及的噪声滤波器安装构造的俯视图，图5B是共模扼流圈以及静电放电保护元件的等效电路图，图5C是共模扼流圈以及静电放电保护元件的其他结构例的等效电路图。

图6A是实施例3所涉及的噪声滤波器安装构造的俯视图，图6B是共模扼流圈以及静电放电保护元件的等效电路图，图6C是共模扼流圈以及静电放电保护元件的其他结构例的等效电路图。

附图标记说明

10…噪声滤波器安装构造；11…第一组件；12…第二组件；13…传送线路；14A、14B、14C…导线；15A、15B、15C…静电放电保护元件；20…共模扼流圈；21A、21B、21C…线圈；22A、22B、22C…外部电极；24…主体部(卷芯部)；25…凸缘部；26A、26B、26C…静电放电保护构造；27…接地端子；30A、30B、30C…两导线用的共模扼流圈。

具体实施方式

参照图1A至图4B的附图对实施例1所涉及的噪声滤波器安装构造进行说明。

图1A示出实施例1所涉及的噪声滤波器安装构造的俯视图。在基板10上安装有第一组件11及第二组件12。基板10例如使用印刷电路基板。第一组件11例如为应用处理器，第二组件12例如为照相机模块、显示器模块等。

第一组件11与第二组件12通过传送线路13连接。利用传送线路13使第一组件11与第二组件12例如以mipi C－PHY规格的接口连接。传送线路13包含三根导线14A、14B、14C。三个值的电平的电信号通过三根导线14A、14B、14C传送。导线14A、14B、14C例如由相互平行地配置的等长的三根印刷配线构成。在传送线路13中插入有共模扼流圈20。

图1B示出共模扼流圈20的等效电路图。共模扼流圈20包含相互磁耦合的三个线圈21A、21B、21C以及三对外部电极22A、22B、22C。优选以使从三个线圈21A、21B、21C中选择的两个线圈之间的耦合系数在任意的两个线圈的组合中都相等的方式构成共模扼流圈20。线圈21A、21B、21C的两端分别与外部电极22A、22B、22C连接。以将三个线圈21A、21B、21C串联插入于导线14A、14B、14C的方式(图1A)，使外部电极22A、22B、22C与传送线路13连接。

当三根导线14A、14B、14C中流过相同方向的电流时，三个线圈21A、21B、21C所产生的磁束相互加强。

图1C示出共模扼流圈20的立体图的一个例子。由卷绕于铁氧体磁芯的主体部(卷芯部)24的三根导线构成线圈21A、21B、21C。线圈21A的导线、线圈21B的导线以及线圈21C的导线按照该顺序排列卷绕，且三个线圈21A、21B、21C的卷绕方向相同。在主体部24的两端分别安装有凸缘部25。在各个凸缘部25上形成有外部电极22A、22B、22C。

图1C示出作为共模扼流圈20的绕线型，但是作为共模扼流圈20也可以使用层叠型或薄膜型。

在mipi C－PHY规格中，在传送线路13的三根导线14A、14B、14C(图1A)中传送的电信号设定为高(H)电平、中(M)电平以及低(L)电平中任意的电压电平。另外，相同的电压电平的电信号不会同时出现在多个导线中。三根导线14A、14B、14C的电压变化量相互抵消。即，三根导线14A、14B、14C的电压变化量的合计为0。

三根导线14A、14B、14C的各个电压变化量与电流变化量几乎成比例。因此，流过三根导线14A、14B、14C的电流变化量的合计也为0。由于电流变化量的合计为0，因此共模扼流圈20所包含的三个线圈21A、21B、21C所产生的磁束的变化相互抵消。因此，共模扼流圈20针对通过三根导线14A、14B、14C传送的电信号，实际上不作为阻抗发挥作用。因此，被插入至传送线路13(图1A)的共模扼流圈20不会影响通过三根导线14A、14B、14C传送的电信号的波形。

通过模拟确认了共模扼流圈20不会影响通过三根导线14A、14B、14C传送的电信号的波形。以下，参照图2A及图2B对模拟结果进行说明。

图2A示出通过未插入有共模扼流圈20的传送线路13(图1A)传送的电信号的波形，图2B示出通过插入有共模扼流圈20的传送线路13(图1A)传送的电信号的波形。横轴以单位“ns”来表示经过时间，纵轴以单位“V”来表示信号电平。作为模拟的条件，将各个线圈21A、21B、21C的自感设为0.15μH，并将两个线圈的耦合系数设为0.99。在此，作为“耦合系数”采用将除了所关注的两个线圈之外的第三个线圈的两端释放时的值。

图2A及图2B的粗实线、细实线以及虚线分别表示通过导线14A、14B、14C传送的电信号的波形。图2A及图2B所示的电信号的原始波形相同。电信号设为0.1V左右、0.25V左右以及0.4V左右的三值中的任意一个。相同的信号电平不会同时出现在多个导线中。通过三根导线14A、14B、14C传送的电信号的信号电平的变化量的总和为0。

比较图2A与图2B可以知道，即使插入共模扼流圈20(图1A)，通过传送线路13(图1A)传送的电信号的波形也几乎不会紊乱。如此，在通过三根导线14A、14B、14C传送的电信号的变化量的总和为0的情况下，能够抑制电信号的波形的紊乱。

为了进行比较，针对噪声滤波器安装构造进行了模拟，该噪声滤波器安装构造采用了将用于由现有的两根导线构成的传送线路的共模扼流圈插入于由三根导线构成的传送线路的结构。

图3A示出模拟对象的传送线路与共模扼流圈连接的连接结构。对从三根导线14A、14B、14C中选择出的两根导线，分别插入有两导线用的共模扼流圈30A、30B、30C。

两导线用的共模扼流圈30A、30B、30C在通过两根导线传送的电信号为相互逆相的情况下，不影响电信号的波形。然而，通过从三根导线14A、14B、14C中选择的两根导线传送的电信号不一定相互逆相。因此，共模扼流圈30A、30B、30C针对在导线14A、14B、14C中传送的电信号，作为电感(阻抗)发挥作用。在导线14A、14B、14C中传送的电信号的波形受该阻抗的影响。

图3B示出通过图3A所示的传送线路传送的电信号的波形。原始波形与图2A及图2B所示的电信号的原始波形相同。可以知道波形受到共模扼流圈30A、30B、30C的影响而紊乱。

通过使用图1A～图1C所示的包含三个线圈21A、21B、21C的共模扼流圈20，能够抑制在三根导线14A、14B、14C中传送的mipi C－PHY规格的电信号的波形的紊乱。

在上述实施例中，在通过三根导线14A、14B、14C传送同相的电信号的情况下，三个线圈21A、21B、21C所产生的磁束的变化相互加强。因此，对于同相的电信号而言，共模扼流圈20作为电感(阻抗)发挥作用。由于被插入至传送线路13的共模扼流圈20针对同相的共模噪声作为阻抗发挥作用，因此具有抑制三根导线14A、14B、14C所产生的共模噪声的效果。

为了减小共模扼流圈20对电信号的波形的影响，优选以使从三个线圈21A、21B、21C中选择的两个线圈之间的耦合系数在任意的两个线圈的组合中都相等的方式，构成共模扼流圈20。另外，优选使构成共模扼流圈20的三个线圈21A、21B、21C之间的耦合度较大。具体而言，优选使从三个线圈21A、21B、21C中选择出的两个线圈之间的耦合系数为0.9以上。

通过模拟确认了共模扼流圈20抑制三根导线14A、14B、14C所产生的共模噪声。以下，参照图4A及图4B对模拟结果进行说明。模拟对象的共模扼流圈20与作为图2B的模拟的对象的共模扼流圈20为相同的结构。

图4A示出通过未插入有共模扼流圈20的传送线路13(图1A)传送的同相的电信号的波形，图4B示出通过插入有共模扼流圈20的传送线路13(图1A)传送的同相的电信号的波形。横轴以单位“ns”来表示经过时间，纵轴以单位“V”来表示信号电平。对三根导线14A、14B、14C施加同相并且相同大小的电信号。在图4A及图4B中重叠示出通过三根导线14A、14B、14C传送的三个电信号。

将图4A与图4B进行比较可以知道，通过插入共模扼流圈20而同相的电信号的振幅降低。从该模拟结果中可以知道图1A所示的噪声滤波器安装构造具有抑制共模噪声的效果。

接下来，参照图5A至图5C的附图对实施例2所涉及的噪声滤波器安装构造进行说明。以下，对与参照图1A至图4B的附图进行了说明的实施例1的不同点进行说明并省略相同结构的说明。

图5A示出实施例2所涉及的噪声滤波器安装构造的俯视图。基板10、第一组件11、第二组件12、传送线路13以及共模扼流圈20的结构与实施例1的结构相同。在实施例2中，传送线路13的三根导线14A、14B、14C分别与静电放电保护元件15A、15B、15C连接。

图5B示出共模扼流圈20及静电放电保护元件15A、15B、15C的等效电路图。在图5B所示的例子中，作为静电放电保护元件15A、15B、15C使用齐纳二极管。三个齐纳二极管的阴极分别与导线14A、14B、14C连接，阳极与基板10(图5A)的接地导体连接。

如图5C所示，作为静电放电保护元件15A、15B、15C，也可以代替齐纳二极管而使用压敏电阻、采用了间隙方式的元件等。

通过在三根导线14A、14B、14C上分别连结静电放电保护元件15A、15B、15C，能够防止第一组件11及第二组件12的静电破坏。

接下来，参照图6A至图6C的附图对实施例3所涉及的噪声滤波器安装构造进行说明。以下，对与参照图5A至图5C的附图进行了说明的实施例2的不同点进行说明并省略相同结构的说明。

图6A示出实施例3所涉及的噪声滤波器安装构造的俯视图。基板10、第一组件11、第二组件12以及传送线路13的结构与实施例2的结构相同。在实施例2中，作为静电放电保护元件15A、15B、15C(图5A)使用独立的元件。与此相对，在实施例3中共模扼流圈20包含静电放电保护构造。

共模扼流圈20除了与三个线圈21A、21B、21C(图1B)连接的三对外部电极22A、22B、22C之外，还包含接地端子27。接地端子27与基板10的接地导体连接。

图6B示出实施例3所使用的共模扼流圈20的等效电路图。共模扼流圈20包含三个线圈21A、21B、21C以及三个静电放电保护构造26A、26B、26C。

线圈21A的两端分别与一对外部电极22A连接，线圈21B的两端分别与一对外部电极22B连接，线圈21C的两端分别与一对外部电极22C连接。静电放电保护构造26A、26B、26C分别被插入于线圈21A、21B、21C的一方的端部与接地端子27之间。在如图6B所示的例子中，静电放电保护构造26A、26B、26C由齐纳二极管构成。三个齐纳二极管的阳极与接地端子27连接，三个齐纳二极管的阴极分别与线圈21A、21B、21C的一方的端部连接。

如图6C所示，静电放电保护构造26A、26B、26C可以由压敏电阻构成。另外，静电放电保护构造26A、26B、26C也可以由隔着微小间隙对置的两个导体图案构成。

实施例3也能够与实施例2同样地防止第一组件11及第二组件12的静电破坏。另外，由于静电放电保护构造26A、26B、26C被内置于共模扼流圈20，因此能够减少部件件数及安装面积。

上述的各实施例为例示，当然能够进行不同实施例所示的结构上的局部置换或组合。多个实施例的相同结构下的相同作用效果未依次在每个实施例中言及。另外，本实用新型不限定于上述的实施例。例如，能够进行各种变更、改进、组合等，这对本技术领域的技术人员而言是显而易见的。