JP2007266804A - ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】表面実装が可能であるとともに外部端子の平面性を確保でき、実装の信頼性が向上したノイズフィルタを得る。
【解決手段】信号ライン用リード線１１の入力側及び出力側に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、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、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、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の出力側との間に積層コンデンサ６が電気的に接続されているノイズフィルタ。ベース部材２１の両側部にはコ字状をなす金属製外部端子３１〜３４が嵌合され、外部端子３１〜３４にリード線１１，１２の各端部が溶接又ははんだ付けされている。
【選択図】図１

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８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，１１２ｂ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１１２ｂ及び導線１１３の両脚部１１３ａ，１１３ｂ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でモールドすることにより固定している。

導線１１２の他方の脚部１１２ｂ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，１１３ｂはグランドプレート１１８にはんだ付けされている。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１１２ｂ，１１３ｂ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，１１２ｂ，１１３ａ，１１３ｂ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、表面実装が可能であるとともに外部端子の平面性を確保でき、実装の信頼性が向上した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、ベース部材にはメッキ膜にて外部端子電極がベース部材の底面に延在するように形成され、該外部端子電極に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電気的に接続されていること、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、ベース部材には略コ字状をなす金属製外部端子がベース部材の底面に延在するように取り付けられており、該金属製外部端子に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溶接又ははんだ付けされていること、を特徴とする。

第３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、ベース部材には略コ字状をなす金属製外部端子がベース部材の底面に延在するように取り付けられており、該金属製外部端子に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溶接又ははんだ付けされていること、を特徴とする。

第１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電気的に接続される外部端子電極は、ベース部材の底面に延在するようにメッキ膜にて形成されているため、表面実装が可能なノイズフィルタが得られる。しかも、外部端子電極間の平面性（コプラナリティ）が良好であり、実装時に外部端子電極の一つが実装面から浮き上がってしまうことはなく、実装の安定性、信頼性が向上する。

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溶接又ははんだ付けされる外部端子は、略コ字状をなす金属製外部端子をベース部材の底面に延在するように取り付けたものであるため、表面実装が可能なノイズフィルタが得られる。フープ材をベース部材に取り付けた後に折り曲げて外部端子とすると、キックバックや折り曲げ精度が出ずに外部端子間の平面性（コプラナリティ）が損なわれるが、第２の発明では、金属製外部端子は予めコ字状に形成されたものを使用するため、外部端子間の平面性（コプラナリティ）が良好であり、実装時に外部端子の一つが実装面から浮き上がってしまうことはなく、実装の安定性、信頼性が向上する。しかも、金属製外部端子の厚みによってスタンドオフをとることができる。

第３の発明によれば、第２の発明の効果を奏するとともに、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。

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。なお、各実施例や変形例において、同じ部材、部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施例、図１〜図４参照）
第１実施例であるノイズフィルタ１Ａは、図１に示すように、ベース部材２１に信号ライン用リード線１１、グランド用リード線１２を平行に配置したものである。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。また、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。

図２及び図３に、それぞれ図１のＡ〜Ｇの位置での断面を示し、筒状フェライトビーズ２はベース部材２１の凹部２２に収納され、筒状フェライトビーズ３はベース部材２１の凹部２３に収納され、筒状フェライトビーズ４はベース部材２１の凹部２４に収納されている。また、貫通コンデンサ５はベース部材２１の凹部２５にアース板７を介して収納され、積層コンデンサ６はベース部材２１の凹部２６に収納されている。

そして、凹部２２〜２５は、筒状フェライトビーズ２，３，４の貫通孔２ａ，３ａ，４ａの軸及び貫通コンデンサ５の貫通孔５ａの軸がベース部材２１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。

一方、ベース部材２１の両側部であって、信号ライン用リード線１１及びグランド用リード線１２の両端に対応する部分に、コ字状をなす金属製外部端子３１〜３４が嵌合されており、それぞれリード線１１，１２の両端部が溶接又ははんだ付けにて接続されている。この接続部を図１に符号Ｘで示す。金属製外部端子３１〜３４は、例えば、厚さ０．５ｍｍの銅板を打ち抜いて予めコ字状に曲げ加工したもので、表面にはＳｎメッキが施されている。

信号ライン用リード線１１及びグランド用リード線１２は直径０．７８ｍｍの導線にはんだディップを施したものである。また、ベース部材２１はＰＰＳ製である。

次に、前記ノイズフィルタ１Ａの組立について説明する。まず、所定の長さに切断した信号ライン用リード線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グランド用リード線１２に筒状フェライトビーズ４を挿通する。

次に、ベース部材２１の上面にアース板７を装着し、前述のごとく組み立てられたリード線１１，１２をベース部材２１に装着する。筒状フェライトビーズ２，３，４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。さらに、積層コンデンサ６がベース部材２１の凹部２６に収納され、位置決めされる。

この後、はんだペースト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２，３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。

また、金属製外部端子３１〜３４がベース部材２１に嵌合されるとともに、各リード線１１，１２の端部に溶接又ははんだ付けにて接続される。本第１実施例において、金属製外部端子３１〜３４はベース部材２１の底面と同一平面を形成している。

次に、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。

このノイズフィルタ１Ａは、略コ字状をなす金属製外部端子３１〜３４をベース部材２１の底面に延在するように取り付けたため、表面実装が可能である。仮に、フープ材をベース部材２１に取り付けた後に折り曲げて外部端子とすると、キックバックや折り曲げ精度が出ずに外部端子間の平面性（コプラナリティ）が損なわれる。しかし、本第１実施例のごとく、予めコ字状に形成された金属製外部端子３１〜３４を使用しているため、金属製外部端子３１〜３４間の平面性（コプラナリティ）が良好であり、実装時に端子３１〜３４の一つが実装面から浮き上がってしまうことはなく、実装の安定性、信頼性が向上する。

さらに、筒状フェライトビーズ２，３，４のそれぞれの貫通孔２ａ，３ａ，４ａの軸及び貫通コンデンサ５の貫通孔５ａ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、それぞれの素子をリード線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８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。

（変形例、図４参照）
図４に示すように、コ字状をなす金属製外部端子３１〜３４をその板厚分だけベース部材２１の底面から突出させて、スタンドオフをとるようにしてもよい。

（第２実施例、図５及び図６参照）
本第２実施例であるノイズフィルタ１Ｂは、図５及び図６に示すように、前記金属製外部端子３１〜３４に代えて、ベース部材２１の両側部であって、信号ライン用リード線１１及びグランド用リード線１２の両端に対応する部分（図５で斜線を付した部分）から側面さらに底面にわたってメッキ膜を形成し、このメッキ膜を外部端子電極４１〜４４として機能させたものである。外部端子電極４１〜４４には各リード線１１，１２の両端部がはんだ付けなどにより電気的に接続される。

このノイズフィルタ１Ｂの他の構成は第１実施例であるノイズフィルタ１Ａと同様である。従って、第２実施例の作用効果は第１実施例と同様である。

図７に前記ノイズフィルタ１Ａ，１Ｂの電気等価回路を示す。積層コンデンサ６は１μＦ、貫通コンデンサ５は４７００ｐＦの定格のものが使用されている。

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。

特に、リード線１１，１２は断面円形のみならず断面四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２，３，４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を示し、上蓋を除いた平面図である。 図１に示したノイズフィルタのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける断面図である。 図１に示したノイズフィルタのＥ，Ｆ，Ｇにおける断面図である。 図１示したノイズフィルタの変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施例であるノイズフィルタを示し、上蓋を除いた平面図である。 図５に示したノイズフィルタの断面図である。 図１及び図２に示したノイズフィルタの等価回路図である。 従来のノイズフィルタの一部を切り欠いた斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…ノイズフィルタ
２，３，４…筒状フェライトビーズ
２ａ，３ａ，４ａ…貫通穴
５…貫通コンデンサ
５ａ…貫通穴
６…積層コンデンサ
１１…信号ライン用リード線
１２…グランド用リード線
２０…上蓋
２１…ベース部材
２２〜２６…凹部
３１〜３４…金属製外部端子
４１〜４４…外部端子電極

Claims (3)

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、
   前記ベース部材にはメッキ膜にて外部端子電極がベース部材の底面に延在するように形成され、該外部端子電極に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電気的に接続されていること、
   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略コ字状をなす金属製外部端子がベース部材の底面に延在するように取り付けられており、該金属製外部端子に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溶接又ははんだ付けされていること、
   を特徴とするノイズフィルタ。
3. 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ィ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、
   前記ベース部材には略コ字状をなす金属製外部端子がベース部材の底面に延在するように取り付けられており、該金属製外部端子に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溶接又ははんだ付けされていること、
   を特徴とするノイズフィルタ。

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