JP2006211644A - ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 表面実装が可能で、低背化及び組立ての効率化を達成できるノイズフィルタを得る。
【解決手段】 ノイズフィルタ１Ａは、信号ライン用リード線１１の入力側及び出力側にそれぞれ筒状フェライトビーズ２及び筒状フェライトビーズ３が挿通されている。グランド用リード線１２の入力側に筒状フェライトビーズ４が挿通されている。信号ライン用リード線１１の筒状フェライトビーズ３の出力側には貫通コンデンサ５が挿通されている。信号ライン用リード線１１の筒状フェライトビーズ２の出力側とグランド用リード線１２の筒状フェライトビーズ４の出力側との間には、積層コンデンサ６が電気的に接続されている。そして、リード線１１，１２のそれぞれの端部１１ａ，１２ａが、平坦状に形成されるとともにベース部材２１の外面に沿って折り曲げられ、表面実装タイプの外部端子とされている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、ノイズフィルタ、特に、コンデンサを使用したノイズフィルタに関する。

従来より、各種制御機器や電子機器等において、電源ライン等を通じてこれら機器に侵入してくる外来ノイズを除去するため、例えば、前記電源ライン間にノイズフィルタを挿入し、このノイズフィルタにより電源ラインを通して入力する外来ノイズをバイパスさせるようにしていた。

このようなノイズフィルタとしては、特許文献１〜４に記載のノイズフィルタが知られている。例えば、特許文献１に記載のノイズフィルタは、図１６に示すように、積層型コンデンサ１１１、導線１１２，１１３、筒状フェライトビーズ１１４，１１５、グランドプレート１１８及び貫通コンデンサ１１９を備えている。

導線１１２，１１３は略Ｕ字形状を有し、そのほぼ中央部には積層型コンデンサ１１１の電極１１１ａ，１１１ｂがはんだ付けされている。また、導線１１２の両脚部１１２ａ，１１２ａに筒状フェライトビーズ１１４，１１５が挿通されている。導線１１２，１１３のうち、信号ライン用リード線としての導線１１２の一方の脚部１１２ａには、筒状フェライトビーズ１１４とともに貫通コンデンサ１１９が挿通されている。

貫通コンデンサ１１９、導線１１２の他方の脚部１１２ａ及び導線１１３の両脚部１１３ａ，１１３ａは、グランドプレート１１８に設けた穴に挿通し、該グランドプレート１１８上で筒状フェライトビーズ１１４，１１５の外部を絶縁性樹脂１２０でモールドにより固定している。

導線１１２の他方の脚部１１２ａはグランドプレート１１８に対して絶縁され、導線１１２の一方の脚部１１２ａは貫通コンデンサ１１９の内側の電極１１９ａにはんだ付けされ、また、貫通コンデンサ１１９の外側の電極１１９ｂはグランドプレート１１８にはんだ付けされている。

一方、グランド用リード線としての導線１１３の両脚部１１３ａ，１１３ａはグランドプレート１１８にはんだ付けされる。なお、導線１１２，１１３の各一方の脚部１１２ａ，１１３ａはそれぞれ信号ライン用リード線及びグランド用リード線の一対の例えば入力端であり、導線１１２，１１３の各他方の脚部１１２ａ，１１３ａはそれぞれ信号ライン用リード線及びグランド用リード線の一対の例えば出力端を構成している。

そして、このノイズフィルタは、導線１１２，１１３の各脚部１１２ａ，１１３ａを印刷配線基板等に設けたスルーホールに挿入して実装される、ディスクリート（足付き）タイプのノイズフィルタであった。つまり、これらの特許文献１〜４に記載のノイズフィルタは、全てディスクリート（足付き）タイプのノイズフィルタであった。従って、今後の市場が要求する表面実装部品としては用いることができなかった。
実公平１−２２２５８号公報 実開昭５９−２２５１４号公報 実公平２−１８５８７号公報 実公平６−３１７７７号公報

そこで、本発明の主たる目的は、表面実装が可能なノイズフィルタを提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、前記主たる目的を達成するとともに低背化及び組立ての効率化を図ることのできるノイズフィルタを提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の発明に係るノイズフィルタは、ベース部材と、信号ライン用リード線及びグランド用リード線と、信号ライン用リード線に挿通された筒状フェライトビーズと、信号ライン用リード線の前記筒状フェライトビーズの出力側に挿通された貫通コンデンサと、信号ライン用リード線の筒状フェライトビーズの入力側とグランド用リード線との間に電気的に接続されたコンデンサと、を備え、信号ライン用リード線及びグランド用リード線のそれぞれの端部が、平坦状に形成されるとともにベース部材の外面に沿って折り曲げられ、ベース部材の底面よりも突出した外部端子とされていることを特徴とする。

第２の発明に係るノイズフィルタは、ベース部材と、信号ライン用リード線及びグランド用リード線と、信号ライン用リード線に挿通された筒状フェライトビーズと、信号ライン用リード線の前記筒状フェライトビーズの出力側に挿通された貫通コンデンサと、信号ライン用リード線の筒状フェライトビーズの入力側とグランド用リード線との間に電気的に接続されたコンデンサと、を備え、ベース部材には筒状フェライトビーズ及び貫通コンデンサをそれぞれ収納するための凹部が設けられるとともに、収納された筒状フェライトビーズの貫通孔の軸及び貫通コンデンサの貫通孔の軸がベース部材上の同一平面に位置するように凹部の深さが設定されており、信号ライン用リード線及びグランド用リード線のそれぞれの端部が平坦状に形成されるとともにベース部材の外面に沿って折り曲げられて外部端子とされていることを特徴とする。

筒状フェライトビーズ、貫通コンデンサ及びコンデンサは、ワックス部材によって被覆されるとともに、ベース部材、信号ライン用リード線及びグランド用リード線に固定されていてもよい。さらに、ベース部材を覆う上蓋を備えていてもよい。

第１及び第２の発明によれば、信号ライン用リード線及びグランド用リード線のそれぞれの端部が、平坦状に形成されるとともにベース部材の外面に沿って折り曲げられ、表面実装タイプの外部端子とされているので、表面実装が可能なノイズフィルタが得られる。さらに、外部端子をベース部材の底面よりも突出させることにより、ノイズフィルタを印刷配線板等に表面実装する際にノイズフィルタががたつかず、安定した状態で実装することができる。

また、ベース部材の凹部に収納された筒状フェライトビーズ及び貫通コンデンサ及びコンデンサが水平方向に配置されているので、ノイズフィルタの低背化を図ることができる。さらに、筒状フェライトビーズの貫通孔の軸及び貫通コンデンサの貫通孔の軸がベース部材上の同一平面に位置するように、ベース部材の凹部の深さが設定されているため、効率良く組み立てることができる。

また、筒状フェライトビーズ、貫通コンデンサ及びコンデンサを、ワックス部材によって被覆すれば、貫通コンデンサやコンデンサなどの各種内部部品の吸湿を防止することができ、信頼性の高いノイズフィルタが得られる。

以下、本発明に係るノイズフィルタの実施例についてその製造方法とともに添付図面を参照して説明する。

（第１実施例、図１〜図１１参照）
第１実施例であるノイズフィルタ１Ａは以下のようにして組み立てられる。すなわち、図１（Ａ）（Ｉ）に示すように、所定の長さに切断したリード線１１に筒状フェライトビーズ２，３及び貫通コンデンサ５を挿通する。同様にして、所定の長さに切断したリード線１２に筒状フェライトビーズ４を挿通する。リード線１１，１２は、例えば、直径が約０．８ｍｍの断面円形の銅線にはんだディップを施したものである。部品２〜５が装着された各リード線１１，１２は加工用搬送ベルト３０にセットされる。ここに、リード線１１は信号ライン用リード線とされ、リード線１２はグランド用リード線とされる。

各リード線１１，１２は加工用搬送ベルト３０によって搬送され、図１（Ａ）（II）に示すように、一点鎖線で表示したプレス治具３１によって、リード線１１，１２の一方の端部１１ａ，１２ａが平坦状に押し潰される。同様に、図１（Ａ）（III）に示すように、一点鎖線で表示したプレス治具３２によって、リード線１１，１２の他方の端部１１ａ，１２ａが平坦状に押し潰される。

さらに、図１（Ａ）（IV）に示すように、一点鎖線で表示したプレス治具３３，３４によって、リード線１１，１２の両端部１１ａ，１２ａが予備曲げ加工される。この後、リード線１１，１２は加工用搬送ベルト３０から外される。

次に、図２に示すように、ベース部材２１が用意される。ベース部材２１はたとえばＰＰＳ樹脂などの絶縁性樹脂からなる。このベース部材２１の上面にアース板７（図２において斜線を付して表示）を装着する。ベース部材２１の上面には、筒状フェライトビーズ２〜４をそれぞれ収納するための凹部２２，２３，２４と、貫通コンデンサ５を収納するための凹部２５と、積層コンデンサ６（後述）を収納するための凹部２６とが設けられている。

次に、図３に示すように、ベース部材２１の上面に、部品２〜５が装着された各リード線１１，１２を載置する。筒状フェライトビーズ２〜４及び貫通コンデンサ５は、ベース部材２１の凹部２２〜２５にそれぞれ収納され、位置決めされる。この後、図４に示すように、一点鎖線で表示したプレス治具３５，３６によって、リード線１１，１２の両端部１１ａ，１２ａがベース部材２１の外面に従って曲げ加工される。これによって、リード線１１，１２はベース部材２１に装着される。

次に、図５に示すように、積層コンデンサ６がベース部材２１の凹部２６に収納され、位置決めさる。この後、筒状フェライトビーズ２〜４、貫通コンデンサ５及び積層コンデンサ６をワックスによって被覆し、ベース部材２１やリード線１１，１２に固定する。これにより、完全にベース部材２１に固定されていない部品２〜６が、ワックスによりベース部材２１やリード線１１，１２に固定されるのみならず、貫通コンデンサ５や積層コンデンサ６の表面がワックスコートされるので、貫通コンデンサ５や積層コンデンサ６の吸湿を防止することができ、信頼性の高いノイズフィルタが得られる。

次に、はんだペースト４０（図５において斜線を付して表示）にて、貫通コンデンサ５の貫通孔内に設けられたホット側電極５ａとリード線１１がはんだ付けされ、また、貫通コンデンサ５の外周面に設けられたグランド側電極５ｂとアース板７がはんだ付けされる。さらに、はんだペースト４０にて、積層コンデンサ６のホット側電極６ａが、リード線
１１の筒状フェライトビーズ２と３の間の位置にはんだ付けされ、積層コンデンサ６のグランド側電極６ｂが、リード線１２の筒状フェライトビーズ４の後段の位置及びアース板７にはんだ付けされる。

次に、図６に示すように、ベース部材２１の上面を覆うように上蓋２０をベース部材２１に嵌合して装着する。上蓋２０の上面中央部は平坦面であり、自動実装機の吸引ノズルでこの部分を吸引することにより、ノイズフィルタ１Ａを搬送したり、印刷配線基板にマウントしたりすることができる。

こうして、ノイズフィルタ１Ａを完成させた後、図７に示すようにテープ５１の各凹部５２のそれぞれにノイズフィルタ１Ａを収納してテーピングする。

得られたノイズフィルタ１Ａは、図８に示すように、信号ライン用リード線１１の入力側及び出力側にそれぞれ筒状フェライトビーズ２及び筒状フェライトビーズ３が挿通されている。グランド用リード線１２の入力側に筒状フェライトビーズ４が挿通されている。信号ライン用リード線１１の筒状フェライトビーズ３の出力側には貫通コンデンサ５が挿通されている。信号ライン用リード線１１の筒状フェライトビーズ２の出力側とグランド用リード線１２の筒状フェライトビーズ４の出力側との間には、積層コンデンサ６が電気的に接続されている。

また、図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれ図８のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置での断面図であり、図１０（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）は、それぞれ図８のＥ，Ｆ，Ｇの位置での断面図である。図９及び図１０からも分かるように、ベース部材２１の凹部２２〜２５は、筒状フェライトビーズ２〜４の貫通孔２ａ〜４ａの軸及び貫通コンデンサ５の貫通孔５ｃの軸がベース部材２１上の同一平面に位置するように、その深さが設定されている。図１１にはノイズフィルタ１Ａの電気等価回路を示す。

このノイズフィルタ１Ａは、リード線１１，１２のそれぞれの端部１１ａ，１２ａが、平坦状に形成されるとともにベース部材２１の外面に沿って折り曲げられ、表面実装タイプの外部端子とされているので、表面実装が可能である。

さらに、筒状フェライトビーズ２〜４のそれぞれの貫通孔２ａ〜４ａの軸及び貫通コンデンサ５の貫通孔５ｃの軸がベース部材２１上の同一平面に位置するように、ベース部材２１の凹部２２〜２５の深さを設定しているので、各部品２〜５をリード線１１，１２に容易に装着でき、ノイズフィルタ１Ａを効率良く組み立てることができる。

また、ベース部材２１の凹部２２〜２６に収納された筒状フェライトビーズ２〜４及び貫通コンデンサ５及び積層コンデンサ６が水平方向に配置されているので、図１２に示した従来のノイズフィルタと比較して低背化を図ることができる。

さらに、本実施例では、図９及び図１０に示すように、外部端子（リード線１１，１２の端部）１１ａ，１２ａの折り曲げ加工の際にベース部材２１の底面と端部１１ａ，１２ａの間に隙間を設けるなどして、端部１１ａ，１２ａをベース部材２１の底面よりも突出させている。これにより、ノイズフィルタ１Ａを印刷配線板等に表面実装する際、ノイズフィルタ１のがたつきが発生せず、安定した状態で実装することができる。

この場合、端部１１ａ，１２ａにはんだペーストを付与し、平面上で加熱、冷却を行い、付与したはんだペーストをリフローさせるとよい。ベース部材２１の底面よりも突出している端部１１ａ，１２ａの凹凸が、表面が平坦状になっているリフローはんだによって減じられるとともに、はんだ付けに寄与するはんだ量が増加することにより、ノイズフィルタ１Ａを印刷配線板等に表面実装する際の接続信頼性が向上するからである。

なお、図１５に示すように、アース板７の外部端子部分７ａ，７ａをベース部材２１の底面にほぼ沿って折り曲げてもよく、表面実装がより安定化する。

（第２実施例、図１２及び図１３参照）
本第２実施例であるノイズフィルタ１Ｂは、図１２に示すように、第１実施例であるノイズフィルタ１Ａにおいて、筒状フェライトビーズ２，４を省略したものであり、その電気等価回路は図１３に示すとおりである。他の構成は第１実施例と同様であり、図１２及び図１３において第１実施例と同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

（第３実施例、図１４参照）
本第３実施例であるノイズフィルタ１Ｃは、図１４に示すように、第２実施例であるノイズフィルタ１Ｂにおいて、信号ライン用リード線１１の貫通コンデンサ５の出力側にさらに筒状フェライトビーズ３Ａを挿通させたものである。他の構成は、第２実施例と同様であり、図１４において第２実施例と同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。本第３実施例は第２実施例に比べて、筒状フェライトビーズ３Ａを付加することにより、高周波でのノイズ除去特性が向上する。

なお、本発明に係るノイズフィルタは前記各実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、リード線１１，１２の端部１１ａ，１２ａをベース部材２１の底面よりも突出させることなく、端部１１ａ，１２ａをベース部材２１の底面と同一面に設定してもよい。また、リード線１１，１２は断面円形のみならず断面４角形あるいは平板形状であってもよい。さらに、フェライトビーズ２，３，３Ａ，４や貫通コンデンサ５にあっても、円筒形状のみならず角筒形状であってもよい。

本発明の第１実施例であるノイズフィルタの製造工程を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図。 図１に続くノイズフィルタの製造工程を示す平面図。 図２に続くノイズフィルタの製造工程を示す平面図。 図３に続くノイズフィルタの製造工程を示す平面図。 図４に続くノイズフィルタの製造工程を示す平面図。 図５に続くノイズフィルタの製造工程を示す斜視図。 図６に続くノイズフィルタの製造工程を示す平面図。 本発明の第１実施例であるノイズフィルタを示す内部平面図。 図８に示したノイズフィルタの各部における断面図。 図８に示したノイズフィルタの各部における断面図。 図８に示したノイズフィルタの電気等価回路図。 本発明の第２実施例であるノイズフィルタを示す内部平面図。 図１２に示したノイズフィルタの電気等価回路図。 本発明の第３実施例であるノイズフィルタを示す内部平面図。 前記第１実施例であるノイズフィルタの変形例を示す断面図。 従来のノイズフィルタの一部を切り欠いた斜視図。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…ノイズフィルタ
２，３，３Ａ，４…筒状フェライトビーズ
２ａ，３ａ，４ａ…貫通穴
５…貫通コンデンサ
５ｃ…貫通穴
６…積層コンデンサ
１１…信号ライン用リード線
１１ａ…端部
１２…グランド用リード線
１２ａ…端部
２０…上蓋
２１…ベース部材

Claims (4)

1. ベース部材と、信号ライン用リード線及びグランド用リード線と、前記信号ライン用リード線に挿通された筒状フェライトビーズと、前記信号ライン用リード線の前記筒状フェライトビーズの出力側に挿通された貫通コンデンサと、前記信号ライン用リード線の前記筒状フェライトビーズの入力側と前記グランド用リード線との間に電気的に接続されたコンデンサと、を備え、
   前記信号ライン用リード線及び前記グランド用リード線のそれぞれの端部が、平坦状に形成されるとともに前記ベース部材の外面に沿って折り曲げられ、前記ベース部材の底面よりも突出した外部端子とされていること、
   を特徴とするノイズフィルタ。
2. ベース部材と、信号ライン用リード線及びグランド用リード線と、前記信号ライン用リード線に挿通された筒状フェライトビーズと、前記信号ライン用リード線の前記筒状フェライトビーズの出力側に挿通された貫通コンデンサと、前記信号ライン用リード線の前記筒状フェライトビーズの入力側と前記グランド用リード線との間に電気的に接続されたコンデンサと、を備え、
   前記ベース部材には前記筒状フェライトビーズ及び前記貫通コンデンサをそれぞれ収納するための凹部が設けられるとともに、収納された前記筒状フェライトビーズの貫通孔の軸及び前記貫通コンデンサの貫通孔の軸が前記ベース部材上の同一平面に位置するように前記凹部の深さが設定されており、
   前記信号ライン用リード線及び前記グランド用リード線のそれぞれの端部が平坦状に形成されるとともに前記ベース部材の外面に沿って折り曲げられて外部端子とされていること、
   を特徴とするノイズフィルタ。
3. 前記ベース部材を覆う上蓋を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノイズフィルタ。
4. 前記筒状フェライトビーズ、前記貫通コンデンサ及び前記コンデンサがワックス部材によって被覆されるとともに、前記ベース部材、前記信号ライン用リード線及び前記グランド用リード線に固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のノイズフィルタ。

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