JP2010135602A - Noise suppressing component and connection structure of the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、差動伝送路上のノイズを除去するためのノイズ対策部品及びその接続構造に関するものである。 The present invention relates to a noise countermeasure component for removing noise on a differential transmission path and a connection structure thereof.
通常、差動信号を送受信する電子回路部品を備えた基板上には、差動伝送ケーブルを基板上の電子回路部品に接続するためのコネクタが設けられ、ノイズを除去するための1対のコイルがこのコネクタの電子回路部品の間に設けられている(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、1対のコイルがベタ状のグランド層を有する基板の表面に形成され、コネクタの1対の差動信号用のピンが、これらのコイルに接続され、グランドピンがグランド層に接続されている。
これにより、一方の差動信号を通すケーブルを、コネクタの一方の差動信号用のピンに接続すると共に、他方の差動信号を通すケーブルを、コネクタの他方の差動信号用のピンに接続し、アース用ケーブルを、グランドピンに接続することで、差動信号が電子回路部品に送受信されると共に、発生したノイズが1対のコイルで除去されるようになっている。
しかし、かかる構成では、1対のコイルがベタ状のグランド層を有する基板の表面に形成されているので、コモンモードチョークコイルとしての機能を十分発揮し得ず、ノイズ除去効果が低い。
Usually, a connector for connecting a differential transmission cable to an electronic circuit component on the board is provided on a board having electronic circuit parts for transmitting and receiving differential signals, and a pair of coils for removing noise. Is provided between the electronic circuit components of this connector (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, a pair of coils are formed on the surface of a substrate having a solid ground layer, a pair of differential signal pins of the connector are connected to these coils, and the ground pins are connected to the ground layer. It is connected.
This connects the cable that passes one differential signal to one differential signal pin of the connector, and connects the cable that passes the other differential signal to the other differential signal pin of the connector. By connecting the grounding cable to the ground pin, the differential signal is transmitted / received to / from the electronic circuit component, and the generated noise is removed by a pair of coils.
However, in such a configuration, since the pair of coils are formed on the surface of the substrate having the solid ground layer, the function as the common mode choke coil cannot be sufficiently exhibited, and the noise removal effect is low.
そこで、4つのコイルと8つの外部端子を備えたコモンモードチョークコイルアレイ(例えば、特許文献2参照)をコネクタと電子回路部品の間に設けることにより、ノイズ対策効果の向上を図ることも考えることができる。
図14は、コモンモードチョークコイルアレイを用いたノイズ対策構造を示す回路図である。
図14において、符号100が差動伝送ケーブルであり、符号110が図示しない基板に取り付けられたコネクタであり、符号120がコネクタと電子回路部品との間に設けられたコモンモードチョークコイルアレイである。
図14に示すように、差動伝送ケーブル100の正極差動信号線101と負極差動信号線102とがコネクタ110の隣り合う差動信号ピン111,112に接続されると共に、グランド線103がコネクタ110のグランドピン113に接続されている。
かかる状態で、グランドピン113は、基板のグランド層130に直接接続されている。
コモンモードチョークコイルアレイ120は、4つのコイル121〜124と8つの外部端子125〜132を有しており、コイル122が、外部端子126を通じてコネクタ110の差動信号ピン111に接続され、コイル123が、外部端子127を通じてコネクタ110の差動信号ピン112に接続されている。そして、コイル121,124が、外部端子125,128,129,131を通じてグランド層130に接続されている。
かかる構造により、外部端子125,126(又は127,128)を通じてコモンモードチョークコイルアレイ120内に侵入したコモンモードノイズを、コイル121,122(又はコイル123,124)のチョークコイル部で、除去するようにしている。
Therefore, it is also considered to improve the noise countermeasure effect by providing a common mode choke coil array (for example, see Patent Document 2) having four coils and eight external terminals between the connector and the electronic circuit component. Can do.
FIG. 14 is a circuit diagram showing a noise countermeasure structure using a common mode choke coil array.
In FIG. 14,
As shown in FIG. 14, the positive
In this state, the
The common mode
With this structure, common mode noise that has entered the common mode
図14に示した技術では、ディファレンシャルモード時における基板側のコイル122,123の基準電圧がコイル122の電圧とコイル123の電圧の中間に位置する。これに対して、コネクタ110側では、グランドピン113が、基板のグランド層130に直接接続され、しかも、グランドピン113が、差動信号ピン111,112の間でなく、外側に位置しているので、差動信号ピン111,112の基準電圧が、差動信号ピン111の電圧と差動信号ピン112の電圧の中間に位置しない。この結果、基板側の電圧バランスとコネクタ110側の電圧バランスとが大きく異なり、ディファレンシャルモードがコモンモードにモード変換し、輻射ノイズが発生するおそれがある。
In the technique shown in FIG. 14, the reference voltage of the
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、コモンモードチョークコイルとして機能するだけでなく、基板側の電圧バランスとコネクタ側の電圧バランスとの調整を図って輻射ノイズの発生を抑制することができるノイズ対策部品及びその接続構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and not only functions as a common mode choke coil, but also generates radiation noise by adjusting the voltage balance on the board side and the voltage balance on the connector side. An object of the present invention is to provide a noise suppression component that can be suppressed and a connection structure thereof.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、第1のコモンモードチョークコイル部を構成する第1のコイル及び第2のコイルと、第1のコモンモードチョークコイル部と隣り合う第2のコモンモードチョークコイル部を構成する第3のコイル及び第4のコイルとを備えるノイズ対策部品であって、グランド線に接続するための第1の外部端子及び第2の外部端子を、第1のコモンモードチョークコイル部の第1のコイルと第2のコモンモードチョークコイル部の第4のコイルとを並列に接続して形成した並列回路の両端にそれぞれ接続し、1対の差動信号線の一方に接続するための第3の外部端子及び第4の外部端子を、第2のコイルの両端にそれぞれ接続し、1対の差動信号線の他方に接続するための第5の外部端子及び第6の外部端子を、第3のコイルの両端にそれぞれ接続した構成とする。
かかる構成により、ノイズ対策部品の第1の外部端子及び第2の外部端子を、基板上のコネクタのグランドピンから引き出されてグランド層に至るグランド線上に接続し、第3の外部端子及び第4の外部端子を、1対の差動信号ピンから引き出された1対の差動信号線の一方に接続すると共に、第5の外部端子及び第6の外部端子を、1対の差動信号ピンから引き出された1対の差動信号線の他方に接続することができる。
かかる状態で、一方の差動信号を、コネクタの一方の差動信号ピンから一方の差動信号線に送ると、この差動信号は、ノイズ対策部品の第3の外部端子及び第4の外部端子から第2のコイルを通って当該一方の差動信号線上に出力される。また、他方の差動信号を、コネクタの他方の差動信号ピンから他方の差動信号線に送ると、この差動信号は、ノイズ対策部品の第5の外部端子及び第6の外部端子から第3のコイルを通って当該他方の差動信号線上に出力される。
そして、第1のコイルと第4のコイルとの並列回路の両端にそれぞれ接続された第1の外部端子及び第2の外部端子を、グランド線上に接続することで、ディファレンシャルモード時において、ノイズ対策部品の第2,第3のコイルの電圧の基準電圧とコネクタの1対の差動信号ピンの基準電圧とを、共にグランド線上の電位にすることができる。この結果、コネクタ側の差動信号ピン間の電圧バランスと基板側の第2,第3のコイル間の電圧バランスをほぼ等しくすることができる。
また、コモンモードノイズが、1対の差動信号線の一方の差動信号線とグランド線とに(又は他方の差動信号線とグランド線とに)侵入すると、第1のコモンモードチョークコイル部(又は第2のコモンモードチョークコイル部)が機能して、このコモンモードノイズを除去する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
With this configuration, the first external terminal and the second external terminal of the noise countermeasure component are connected to the ground line that is drawn from the ground pin of the connector on the board and reaches the ground layer, and the third external terminal and the fourth external terminal are connected. Are connected to one of the pair of differential signal lines drawn from the pair of differential signal pins, and the fifth and sixth external terminals are connected to the pair of differential signal pins. Can be connected to the other of the pair of differential signal lines drawn out from.
In this state, when one differential signal is sent from one differential signal pin of the connector to one differential signal line, the differential signal is transmitted to the third external terminal and fourth external terminal of the noise countermeasure component. The signal is output from the terminal to the one differential signal line through the second coil. Further, when the other differential signal is sent from the other differential signal pin of the connector to the other differential signal line, the differential signal is sent from the fifth external terminal and the sixth external terminal of the noise countermeasure component. The signal is output on the other differential signal line through the third coil.
Then, by connecting the first external terminal and the second external terminal respectively connected to both ends of the parallel circuit of the first coil and the fourth coil on the ground line, noise countermeasures can be achieved in the differential mode. Both the reference voltage of the voltage of the second and third coils of the component and the reference voltage of the pair of differential signal pins of the connector can be set to the potential on the ground line. As a result, the voltage balance between the differential signal pins on the connector side and the voltage balance between the second and third coils on the board side can be made substantially equal.
When common mode noise enters one differential signal line and the ground line of the pair of differential signal lines (or the other differential signal line and the ground line), the first common mode choke coil Section (or the second common mode choke coil section) functions to remove this common mode noise.
請求項2の発明は、請求項1に記載のノイズ対策部品において、第1のコモンモードチョークコイル部の第1のコイル及び第2のコイルを、積層体内に互いに向かい合うように積層形成し、第2のコモンモードチョークコイル部を、第1のコモンモードチョークコイル部と隣り合うように積層体に内包すると共に、第2のコモンモードチョークコイル部の第3のコイル及び第4のコイルを、積層体内に互いに向かい合うように積層形成し、第1の外部端子と第3の外部端子と第5の外部端子とを、積層体の一の外面に並設すると共に、第2の外部端子と第4の外部端子と第6の外部端子とを、一の外面と対向する他の外面に並設した構成とする。 According to a second aspect of the present invention, in the noise countermeasure component according to the first aspect, the first coil and the second coil of the first common mode choke coil portion are laminated in the laminated body so as to face each other. The two common mode choke coil portions are included in the laminate so as to be adjacent to the first common mode choke coil portion, and the third coil and the fourth coil of the second common mode choke coil portion are laminated. The first external terminal, the third external terminal, and the fifth external terminal are juxtaposed on one outer surface of the multilayer body, and the second external terminal and the fourth external terminal are formed so as to face each other. The external terminal and the sixth external terminal are arranged side by side on the other outer surface facing the one outer surface.
請求項3の発明に係るノイズ対策部品の接続構造は、1対の差動信号線及びグランド線を、基板上のコネクタが有する1対の差動信号ピン及びグランドピンから所定の電子回路部品及び基板のグランド層までそれぞれ延出するように基板上にパターン形成し、請求項1又は請求項2のノイズ対策部品における第1の外部端子及び第2の外部端子を、基板のグランド線上に接続し、第3の外部端子及び第4の外部端子を、1対の差動信号線の一方に接続すると共に、第5の外部端子及び第6の外部端子を、1対の差動信号線の他方に接続した構成とする。
かかる構成により、ケーブルを基板のコネクタに接続して、1対の差動信号を伝送すると、一方の差動信号が、コネクタの一方の差動信号ピンから一方の差動信号線に至り、ノイズ対策部品の第3の外部端子及び第4の外部端子から第2のコイルを通って当該一方の差動信号線上に出力される。また、他方の差動信号は、コネクタの他方の差動信号ピンから他方の差動信号線に至り、ノイズ対策部品の第5の外部端子及び第6の外部端子から第3のコイルを通って当該他方の差動信号線上に出力される。この結果、1対の差動信号が1対の差動信号線を通じて電子回路部品に送られる。
このディファレンシャルモード時では、実装されたノイズ対策部品において、第1のコイルと第4のコイルとの並列回路の両端にそれぞれ接続された第1の外部端子及び第2の外部端子が、コネクタのグランドピンから引き出されてグランド層に至るグランド線に接続されている。このため、ノイズ対策部品の第2,第3のコイルの電圧の基準電圧とコネクタの1対の差動信号ピンの基準電圧とが、共にグランド線上電位となり、コネクタ側の差動信号ピン間の電圧バランスと基板側の第2,第3のコイル間の電圧バランスがほぼ等しくなる。
また、コモンモードノイズが、1対の差動信号線の一方の差動信号線とグランド線とに(又は他方の差動信号線とグランド線とに)侵入すると、第1のコモンモードチョークコイル部(又は第2のコモンモードチョークコイル部)が機能して、このコモンモードノイズを除去する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a noise countermeasure component connecting structure including a pair of differential signal lines and a ground line, and a pair of differential signal pins and ground pins included in a connector on the board. A pattern is formed on the substrate so as to extend to the ground layer of the substrate, and the first external terminal and the second external terminal in the noise countermeasure component of
With this configuration, when a cable is connected to a connector on the board and a pair of differential signals is transmitted, one differential signal reaches one differential signal line from one differential signal pin of the connector, and noise The signal is output from the third external terminal and the fourth external terminal of the countermeasure component to the one differential signal line through the second coil. The other differential signal reaches from the other differential signal pin of the connector to the other differential signal line, and passes through the third coil from the fifth external terminal and the sixth external terminal of the noise countermeasure component. It is output on the other differential signal line. As a result, a pair of differential signals is sent to the electronic circuit component through the pair of differential signal lines.
In the differential mode, in the mounted noise countermeasure component, the first external terminal and the second external terminal respectively connected to both ends of the parallel circuit of the first coil and the fourth coil are connected to the connector ground. It is connected to a ground line that is drawn from the pin and reaches the ground layer. For this reason, both the reference voltage of the voltage of the second and third coils of the noise countermeasure component and the reference voltage of the pair of differential signal pins of the connector become the potential on the ground line, and between the differential signal pins on the connector side The voltage balance and the voltage balance between the second and third coils on the substrate side are substantially equal.
When common mode noise enters one differential signal line and the ground line of the pair of differential signal lines (or the other differential signal line and the ground line), the first common mode choke coil Section (or the second common mode choke coil section) functions to remove this common mode noise.
以上詳しく説明したように、この発明のノイズ対策部品及びその接続構造によれば、コモンモードノイズを除去することができるだけでなく、コネクタ側の電圧バランスと基板側の電圧バランスをほぼ等しくすることができるので、電圧バランスの異なりによって生じる輻射ノイズの発生を抑制することができるという優れた効果がある。 As described above in detail, according to the noise countermeasure component and the connection structure thereof of the present invention, not only common mode noise can be removed, but also the voltage balance on the connector side and the voltage balance on the board side can be made substantially equal. Therefore, there is an excellent effect that the generation of radiation noise caused by the difference in voltage balance can be suppressed.
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の第1実施例に係るノイズ対策部品を示す分解斜視図であり、図2は、図1に示すノイズ対策部品の外観図であり、図3は、図2のノイズ対策部品の内部を透視して示す斜視図である。 1 is an exploded perspective view showing a noise countermeasure component according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external view of the noise countermeasure component shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a noise countermeasure component of FIG. It is a perspective view which sees through and shows the inside of components.
図1ないし図3に示すように、この実施例のノイズ対策部品1は、積層型のコモンモードチョークコイルアレイであり、第1のコモンモードチョークコイル部としてのコモンモードチョークコイル部3−1と第2のコモンモードチョークコイル部としてのコモンモードチョークコイル部3−2とが、隣り合うように積層体2に内包され、第1の外部端子〜第6の外部端子としての6つの外部端子4−1〜外部端子4−6が、積層体2の外面に取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
コモンモードチョークコイル部3−1は、第1のコイルとしてのコイル31と第2のコイルとしてのコイル32とで構成されている。
具体的には、図1に示すように、渦巻き状のコイル31が、磁性体基板21上に積層された絶縁層22上にパターン形成され、絶縁層22〜25がコイル31の上に積層され、コイル31とほぼ同形のコイル32が、絶縁層25上であって且つコイル31の真上の位置にパターン形成されている。これにより、コイル31とコイル32とが、積層体2内で互いに向かい合うように位置する。
The common mode choke coil section 3-1 includes a
Specifically, as shown in FIG. 1, the
一方、コモンモードチョークコイル部3−2は、第3のコイルとしてのコイル33と第4のコイルとしてのコイル34とで構成されている。
具体的には、コイル32と中心線Mに関して線対称な渦巻き状のコイル33が、絶縁層25上にパターン形成され、このコイル33とほぼ同形のコイル34が、絶縁層22上であって且つコイル33の真下の位置にパターン形成されている。これにより、コイル33とコイル34とが、コイル31とコイル32とに隣り合った状態で、互いに向かい合うように位置する。
On the other hand, the common mode choke coil section 3-2 includes a
Specifically, a
また、コモンモードチョークコイル部3−1のコイル31とコモンモードチョークコイル部3−2のコイル34とは並列に接続されて、コイル31,34の並列回路が絶縁層22上に形成されている。
具体的には、絶縁層22上の前縁(図1〜図3の表側の縁)に形成された直線状パターン35bによって、コイル31,34の外側端部同士が接続されている。また、引き出しパターン35c,35dが絶縁層23上に形成され、その基部が、絶縁層23のスルーホール23a,23bを通じて、コイル31,34の内側端部にそれぞれ接続されている。そして、絶縁層22上の後縁(図1〜図3の裏側の縁)に形成された直線状パターン35eによって、これら引き出しパターン35c,35d同士が接続されている。さらに、接続用端部35aが、直線状パターン35bの左部から延出され、積層体2の前側外面(図1〜図3の表側の外面)に露出すると共に、接続用端部35fが直線状パターン35eの左部から延出され、積層体2の後側外面(図1〜図3の裏側の外面)に露出している。
Further, the
Specifically, the outer ends of the
コイル32,33においては、引き出しパターン36b,37bが、絶縁層25上に形成され、これらの接続用端部36a,37aが絶縁層25上の前縁の中央部,右部にそれぞれ形成され、積層体2の前側外面に露出している。また、引き出しパターン36c,37cが、絶縁層26上に形成され、その基部が、絶縁層26のスルーホール26a,26bを通じてコイル32,33の内側端部にそれぞれ接続されている。そして、引き出しパターン36c,37cの接続用端部36d,37dが絶縁層26上後縁の中央部,右部にそれぞれ形成され、積層体2の後側外面から露出している。
In the
このようなコイル32,33上に、磁性体基板29が配され、接着層27,28によって、引き出しパターン36c,37cを覆うように絶縁層26に接着されている。
The
外部端子4−1〜4−6は、上記のようにコモンモードチョークコイル部3−1,3−2が内包された積層体2の外面に設けられている。以下、具体的に説明する。
図4は、コイル31,34の並列回路と外部端子4−1,4−2との接続状態を示す平面図であり、図5は、コイル32,33と外部端子4−3,〜,4−6との接続状態を示す平面図である。
The external terminals 4-1 to 4-6 are provided on the outer surface of the
FIG. 4 is a plan view showing a connection state between the parallel circuit of the
図4の(a)及び(b)に示すように、絶縁層22上のコイル31,34と絶縁層23上の引き出しパターン35c,35dとをスルーホール23a,23bを通じて接続することで、図4の(c)に示すように、コイル31,34の並列回路が構成される。
外部端子4−1,4−2は、後述するグランド線に接続するための端子であり、図2及び図3に示したように、外部端子4−1が、積層体2の一の外面である前面2aの左側に配設され、外部端子4−2が、積層体2の前面2aと対向する他の外面である後面2bの左側に配設されている。
そして、図4の(c)に示すように、外部端子4−1が並列回路の接続用端部35aに接続され、外部端子4−2が並列回路の接続用端部35fに接続されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
The external terminals 4-1 and 4-2 are terminals for connection to a ground line to be described later. As shown in FIGS. 2 and 3, the external terminal 4-1 is one outer surface of the
As shown in FIG. 4C, the external terminal 4-1 is connected to the
また、図5の(a)及び(b)に示すように、絶縁層25上のコイル32,33と絶縁層26上の引き出しパターン36c,37cとをスルーホール26a,26bを通じて接続することで、図5の(c)に示すように、積層体2の前面2aに接続用端部36a,37aを露出させると共に後面2bに接続用端部36d,37dを露出させたコイル32,33が構成される。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, by connecting the
外部端子4−3,4−4は、後述する一方の差動信号線に接続するための端子であり、図2及び図3に示したように、外部端子4−3が、積層体2の一の外面である前面2aの中央に配設され、外部端子4−4が、積層体2の後面2bの中央に配設されている。
そして、図5の(c)に示すように、外部端子4−3,4−4がコイル32の接続用端部36a,36dにそれぞれ接続されている。
The external terminals 4-3 and 4-4 are terminals for connecting to one differential signal line described later. As shown in FIGS. 2 and 3, the external terminals 4-3 are connected to the
As shown in FIG. 5C, the external terminals 4-3 and 4-4 are connected to the connection ends 36a and 36d of the
外部端子4−5,4−6は、後述する他方の差動信号線に接続するための端子であり、図2及び図3に示したように、外部端子4−5が、積層体2の一の外面である前面2aの右側に配設され、外部端子4−6が、積層体2の後面2bの右側に配設されている。
そして、図5の(c)に示すように、外部端子4−5,4−6がコイル33の接続用端部37a,37dにそれぞれ接続されている。
The external terminals 4-5 and 4-6 are terminals for connecting to the other differential signal line described later. As shown in FIGS. The external terminal 4-6 is disposed on the right side of the
Then, as shown in FIG. 5C, the external terminals 4-5 and 4-6 are connected to the
以上のように、外部端子4−1と外部端子4−3と外部端子4−5とが、積層体2の前面2aに並設され、外部端子4−2と外部端子4−4と外部端子4−6とが、外部端子4−1,4−3,4−5に対向するように後面2bに並設されており、さらに、図2に示すように、これら外部端子4−1,4−3,4−5(4−2,4−4,4−6)のピッチd1が、後述するグランド線143,一方の差動信号線141,他方の差動信号線142との間隔d2にほぼ等しく設定されている。
As described above, the external terminal 4-1, the external terminal 4-3, and the external terminal 4-5 are arranged in parallel on the
ここで、ノイズ対策部品1の製造方法の一例について簡単に説明する。
図6は、ノイズ対策部品1の製造方法を示す工程図であり、図7は、積層工程を示す断面図であり、図8は、圧着工程を示す断面図であり、図9は、ダイシング工程と焼成工程と外部端子形成工程を示す概略図である。
図6に示すように、ノイズ対策部品1は、積層工程S1と圧着工程S2とダイシング工程S3と焼成工程S4と外部端子形成工程S5とを実行することで製造される。
Here, an example of a manufacturing method of the
6 is a process diagram showing a method for manufacturing the
As shown in FIG. 6, the
まず、積層工程S1においては、フェライト等の磁性体基板21を用意する。
この実施例では、磁性体基板21の上に絶縁層22〜26を積層した構成を取っているが、用途に応じて、誘電体や絶縁体で形成した基板上に絶縁層を積層しても良い。但し、絶縁層22〜26や導体パターンであるコイル31〜34を基板21の上に積層する際に支障がないよう、表面粗さRaが0.5μm以下になるように、基板21を研磨しておくことが望ましい。
かかる基板21上に、絶縁層22〜26と導体パターンであるコイル31〜34とを、フォトリソグラフィ技術を用いて交互に複数回積層する。
具体的には、図7の(a)に示すように、ポリイミド樹脂である絶縁層22を磁性体基板21の上面に積層した後、図7の(b)に示すように、スパッタリングや蒸着等の薄膜形成法、あるいはスクリーン印刷等の厚膜形成法といった成膜技術を用いて、Ag膜層を絶縁層22の上に形成し、しかる後、レジスト塗布,露光及び現像やエッチング等の一連のフォトリソグラフィ技術を用いて、コイル31,34,接続用端部35a,直線状パターン35b(図1参照)の導体パターンを形成する。
続いて、図7の(c)示すように、これらの導体パターン31,34,35a,35b上に、感光性ポリイミド樹脂を塗布し、露光及び現像を行うことで、スルーホール23a,23bを有した絶縁層23を形成する。そして、この絶縁層23上に、引き出しパターン35c,35d,直線状パターン35e,接続用端部35f(図1参照)の導体パターンと絶縁層24とを順に積層することで、コイル31,34の並列回路を形成する。
しかる後、絶縁層24の上に、同様に、絶縁層25,26と導体パターンであるコイル32,33,引き出しパターン36c,37cとを交互に積層することで、隣り合うコイル32,33を形成する。
これにより、積層工程S1が終了する。
なお、この例では、コイル31〜34,接続用端部35a,35b〜37a,37b,直線状パターン35b,35e,引き出しパターン35c,35d,36b,37b等の導体パターンを形成する材料として、Agを用いているが、これらの導体パターンとして、導電性に優れたCu,Pd,Al等の金属や、これらの合金を用いることができることは勿論である。
また、絶縁層22〜26として、ポリイミド樹脂を用いているが、絶縁層23,26にスルーホール23a,23b,26a,26bを形成するため、絶縁層22〜26は、感光性のポリイミド樹脂を用いる必要がある。また、絶縁層22〜26として、ポリイミド樹脂以外に、エポキシ樹脂,ベンゾシクロプテン樹脂等の種々の樹脂材料、あるいはSiO2等のガラス、ガラスセラミックス、誘電体等を用いることができることは勿論である。
First, in the lamination step S1, a
In this embodiment, the insulating
On the
Specifically, as shown in FIG. 7A, an insulating
Subsequently, as shown in FIG. 7C, a photosensitive polyimide resin is applied on these
Thereafter,
Thereby, lamination process S1 is completed.
In this example, Ag is used as a material for forming conductor patterns such as
In addition, although polyimide resin is used as the insulating
次に、圧着工程S2においては、まず、図8の(a)に示すように、磁性体基板21と同様の磁性体基板29を用意し、絶縁層としても機能する熱硬化性のポリイミド樹脂の接着層27,28を、絶縁層26及び引き出しパターン36c,37cの上面とこの磁性体基板29の下面とにそれぞれ塗布して、磁性体基板29を絶縁層26に貼り合わせる。
かかる状態で、図8の(b)に示すように、磁性体基板29が貼り付けられた積層体2を、真空ホットプレス機200にセットし、真空中又は不活性ガス中にて加熱しながら、磁性体基板29を高圧で押圧することで、磁性体基板29を引き出しパターン36c,37cが形成された絶縁層26上に熱圧着する。しかる後、冷却して、真空ホットプレス機200の圧力を解除することで、圧着工程S3が終了する。
なお、このノイズ対策部品1をリフロー実装する際には、最高到達温度が260℃前後に至ることから、接着層27,28として、ガラス転移温度が270℃以上の熱硬化性のポリイミド樹脂を用いた。さらに、上記圧着工程S3では、350℃〜390℃の高温を加えて、磁性体基板29を圧着するので、この高温によって、接着層27,28からガスが流出して接着層27,28内に空孔を作るおそれがある。この空孔は、密着力を低下させたり、空孔内に湿気がたまった場合には、内部の導体パターンを短絡させるおそれがある。したがって、接着層27,28としては、耐熱温度が400℃以上の熱硬化性のポリイミド樹脂を用いることが望ましい。
Next, in the crimping step S2, first, as shown in FIG. 8A, a
In this state, as shown in FIG. 8 (b), the
Note that when the
上記のように圧着工程S3を経ることで、積層体2を有するマザー基板1′が形成されるので、ダイシング工程S4によって、マザー基板1′を小さなチップに分割する。
具体的には、図9の(a)に示すように、マザー基板1′をダイシングソー300で分割し、図9の(b)に示すように、チップ1′′を切り出す。
しかる後、図示しないバレルによって面取りを施すことにより、接続用端部35a,35f,36a,37a,36d,37dが積層体2の前面2a,後面2bにそれぞれ露出したチップ1′′を得ることができる。
そして、このチップ1′′が、図9の(c)に示すように、焼成工程S4において焼成される。
かかる焼成工程S4を経た後、外部端子形成工程S5を実行する
As described above, the
Specifically, as shown in FIG. 9A, the
Thereafter, by chamfering with a barrel (not shown), it is possible to obtain the
And this chip | tip 1 '' is baked in baking process S4 as shown in (c) of FIG.
After the firing step S4, the external terminal forming step S5 is executed.
外部端子形成工程S5においては、まず、Ag含む導電性ペーストの塗布や、Agのスパッタリングや蒸着等によって、接続用端部35a,35f,36a,37a,36d,37dと接続するように、Ag膜を積層体2の前面2a,後面2bに成膜する。そして、このAg膜上に、湿式電解メッキ等によって、Ni,Sn,Sn−Pb等の金属膜を形成する。
これにより、図9(d)に示すように、外部端子4−1〜4−6を備えたノイズ対策部品1が製造される。
なお、この例では、薄膜Agの上にNiの膜を設けて、外部端子4−1〜4−6を形成するようにしたが、Ab−Pd,Cu,NiCr又はNiCu等の薄膜上にNi,Sn,Sn−Pb等の金属膜を設けて、外部端子4−1〜4−6を形成しても良い。
In the external terminal forming step S5, first, an Ag film is connected to the
Thereby, as shown in FIG.9 (d), the
In this example, the Ni film is provided on the thin film Ag to form the external terminals 4-1 to 4-6. However, the Ni film is formed on the thin film such as Ab-Pd, Cu, NiCr, or NiCu. , Sn, Sn-Pb, etc. may be provided to form the external terminals 4-1 to 4-6.
この実施例のノイズ対策部品1が、上記構成をとることにより、外部端子4−1,4−2を、例えば、コネクタのグランドピン等から引き出されて基板のグランド層に至るグランド線上に接続し、外部端子4−3,4−4を、1対の差動信号ピンから引き出された1対の差動信号線の一方に接続すると共に、外部端子4−5,4−6を、1対の差動信号線の他方に接続することができる。
かかる状態で、差動信号を基板のコネクタに接続されたケーブルで伝送すると、一方の差動信号が、コネクタの一方の差動信号ピンから一方の差動信号線に至り、ノイズ対策部品1の外部端子4−3,4−4からコイル32を通って一方の差動信号線上に出力される。また、他方の差動信号は、コネクタの他方の差動信号ピンから他方の差動信号線に至り、ノイズ対策部品の外部端子4−5,4−6からコイル33を通って当該他方の差動信号線上に出力される。
By adopting the above configuration, the
In such a state, when a differential signal is transmitted through a cable connected to the connector on the board, one differential signal reaches one differential signal line from one differential signal pin of the connector. The signal is output from the external terminals 4-3 and 4-4 to one differential signal line through the
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図10は、この発明の第2実施例に係るノイズ対策部品の接続構造を説明するための概略斜視図であり、図11は、ノイズ対策部品の接続構造を示す回路図である。
この実施例は、上記第1実施例のノイズ対策部品1を用いて、基板150上のノイズを効果的に除去するためのノイズ対策部品の接続構造(以下、単に「ノイズ対策構造」と記す)の一例である。
Next explained is the second embodiment of the invention.
FIG. 10 is a schematic perspective view for explaining the connection structure of the noise countermeasure component according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a circuit diagram showing the connection structure of the noise countermeasure component.
In this embodiment, the noise countermeasure component connection structure for effectively removing noise on the
図10において、符号150が、コネクタ110と電子回路部品140とを表面に有した基板であり、この基板150の裏面にはベタ状のグランド層130が形成されている。
In FIG. 10,
コネクタ110は、差動伝送ケーブル100の雄コネクタ110′を接続するための雌コネクタであり、雄コネクタ110′のピン111′,112′,113′を受け入れる1対の差動信号ピン111,112とグランドピン113とを有する。
The
このようなコネクタ110と電子回路部品140との間には、1対の差動信号線141,142とグランド線143とがパターン形成されている。
具体的には、正極の差動信号線141が差動信号ピン111から電子回路部品140まで延出され、負極の差動信号線142が差動信号ピン112から電子回路部品140まで延出されている。そして、グランド線143が、グランドピン113から延出され、図示しない経路を通って、基板150裏面のグランド層130に接続されている。
A pair of
Specifically, the positive
ノイズ対策部品1は、上記差動信号線141,142とグランド線143と上に実装されている。
具体的には、ランド141a,141bとランド142a,142bとが、差動信号線141,142の途中にそれぞれ設けられ、ランド143a,143bが、グランド線143の途中に設けられている。
そして、ノイズ対策部品1の外部端子4−1,4−2が、グランド線143のランド143a,143bに、外部端子4−3,4−4が、差動信号線141のランド141a,14bに、外部端子4−5,4−6が差動信号線142のランド142a,142bに半田付けされている。
The
Specifically, the
The external terminals 4-1 and 4-2 of the
この実施例のノイズ対策構造が、このような構造をとることにより、差動伝送ケーブル100の雄コネクタ110′をコネクタ110に接続することで、図11に示すように、差動伝送ケーブル100の差動信号線101,102が、コネクタ110と差動信号線141,142とノイズ対策部品1とを通じて電子回路部品140に電気的に連結され、グランド線103が、コネクタ110とグランド線143とノイズ対策部品1とを通じてグランド層130に電気的に連結される。
The noise countermeasure structure of this embodiment adopts such a structure, and by connecting the
かかる状態で、1対の正極及び負極の差動信号線S+,S−を差動伝送ケーブル100に伝送すると、差動信号線S+,S−が、コネクタ110を通じて、基板150上の差動信号線141,142に出力される。すると、差動信号線S+,S−は、ノイズ対策部品1の外部端子4−4,4−6からコイル32,33に至り、外部端子4−3,4−5を通って、電子回路部品140側の差動信号線141,142に出力され、電子回路部品140に至る。
このとき、差動伝送ケーブル100のグランド線103が、グランドピン113′,113と基板150上のグランド線143とノイズ対策部品1のコイル31,34の並列回路とを通じて、基板150のグランド層130に接続されている。つまり、コネクタ110のグランドピン113が直接グランド層130に接続されるのではなく、コイル31,34の並列回路を通じてグランド層130に接続されている。したがって、上記のようなディファレンシャルモード時では、ノイズ対策部品1のコイル32,33の電圧の基準電圧とコネクタ110の差動信号ピン111,112の基準電圧とが、共にグランド線143の電位となり、コネクタ110側の差動信号ピン111,112間の電圧バランスと基板150側のコイル32,33間の電圧バランスがほぼ等しくなる。この結果、電圧バランスの異なりに因る輻射ノイズの発生を抑制することができる。
In this state, when the pair of positive and negative differential signal lines S + and S− is transmitted to the
At this time, the
また、コモンモードノイズが、例えば、差動信号線141とグランド線143とに(又は差動信号線142とグランド線143とに)侵入した場合には、コモンモードチョークコイル部3−1(又はコモンモードチョークコイル部3−2)が機能して、このコモンモードノイズを除去する。
Further, when the common mode noise enters the
発明者は、かかるノイズ対策効果を確認すべく、次のような実験を行った。
図12は、従来のノイズ対策構造を用いた場合のディファレンシャルモード時のノイズ輻射特性とコモンモード時のノイズ輻射特性とを示す線図であり、図13は、この実施例のノイズ対策構造を用いた際のディファレンシャルモード時のノイズ輻射特性とコモンモード時のノイズ輻射特性とを示す線図である。
まず、図11に示した構造において、ノイズ対策部品1や図14に示した従来のコモンモードチョークコイルアレイ120を設けずに、コモンモードのノイズ輻射特性(Ssc12:dB)を周波数30MHz〜1000MHzの範囲で測定したところ、図12及び図13の破線曲線F1を得た。また、同様の構造下で、ディファレンシャルモードのノイズ輻射特性(Ssd12:dB)を周波数30MHz〜1000MHzの範囲で測定したところ、図12及び図13の細破線曲線F2を得た。
The inventor conducted the following experiment in order to confirm the noise countermeasure effect.
FIG. 12 is a diagram showing the noise radiation characteristic in the differential mode and the noise radiation characteristic in the common mode when the conventional noise countermeasure structure is used, and FIG. 13 uses the noise countermeasure structure of this embodiment. FIG. 6 is a diagram showing noise radiation characteristics in a differential mode and noise radiation characteristics in a common mode when the operation is performed.
First, in the structure shown in FIG. 11, without providing the
次に、図11に示した構造において、ノイズ対策部品1の代わりに図14に示したコモンモードチョークコイルアレイ120を設け、図14に示したように、コネクタ110のグランドピン113とコイル121,124をグランド層130に接続した状態で、コモンモードのノイズ輻射特性(Ssc12:dB)を周波数30MHz〜1000MHzの範囲で測定したところ、図12の実線曲線F3を得た。また、同様の構造下で、ディファレンシャルモードのノイズ輻射特性(Ssd12:dB)を周波数30MHz〜1000MHzの範囲で測定したところ、図12の細実線曲線F4を得た。
図12に示すように、このような構造では、コモンモード時におけるノイズ輻射特性を示す実線曲線F3が、コモンモードチョークコイルアレイ120を設けない場合のノイズ輻射特性を示す破線曲線F1よりも高く、また、ディファレンシャルモード時におけるノイズ輻射特性を示す細実線曲線F4が、コモンモードチョークコイルアレイ120を設けない場合のノイズ輻射特性を示す細破線曲線F2よりも高いことが判る。
Next, in the structure shown in FIG. 11, the common mode
As shown in FIG. 12, in such a structure, the solid curve F3 indicating the noise radiation characteristic in the common mode is higher than the dashed curve F1 indicating the noise radiation characteristic when the common mode
最後に、図11に示した構造において、コモンモードのノイズ輻射特性(Ssc12:dB)を周波数30MHz〜1000MHzの範囲で測定したところ、図13の実線曲線F5を得た。また、同様の構造下で、ディファレンシャルモードのノイズ輻射特性(Ssd12:dB)を周波数30MHz〜1000MHzの範囲で測定したところ、図12の細実線曲線F6を得た。
図13に示すように、このような構造では、コモンモード時におけるノイズ輻射特性を示す実線曲線F5が、コモンモードチョークコイルアレイ120を設けない場合のノイズ輻射特性を示す破線曲線F1よりも低く、また、ディファレンシャルモード時におけるノイズ輻射特性を示す細実線曲線F6が、コモンモードチョークコイルアレイ120を設けない場合のノイズ輻射特性を示す細破線曲線F2よりも低い判る。
すなわち、この実施例のノイズ対策構造をとることにより、コモンモード時及びディファレンシャルモード時の双方において、良好なノイズ輻射特性を得ることを確認することができた。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
Finally, in the structure shown in FIG. 11, when the common mode noise radiation characteristic (Ssc12: dB) was measured in the frequency range of 30 MHz to 1000 MHz, a solid curve F5 in FIG. 13 was obtained. Moreover, when the noise radiation characteristic (Ssd12: dB) of the differential mode was measured in the frequency range of 30 MHz to 1000 MHz under the same structure, a thin solid curve F6 in FIG. 12 was obtained.
As shown in FIG. 13, in such a structure, the solid line curve F5 indicating the noise radiation characteristic in the common mode is lower than the broken line curve F1 indicating the noise radiation characteristic when the common mode
That is, it has been confirmed that by taking the noise countermeasure structure of this embodiment, good noise radiation characteristics can be obtained both in the common mode and in the differential mode.
Since other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、ノイズ対策部品として、積層型のコモンモードチョークコイルアレイ構造のものを例示したが、積層型に限定されるものでなく、巻線型のものもノイズ対策部品として適用することができることは勿論である。
また、上記実施例では、コイル31とコイル34とを同一の絶縁層22上に形成し、コイル32とコイル33とを同一の絶縁層25上に形成したノイズ対策部品の例を示したが、コイル31とコイル34とを同一層に形成することに限定するものでなく、また、コイル32とコイル33とを同一層に形成することに限定するものでもない。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
For example, in the above embodiment, a multilayer common mode choke coil array structure is exemplified as a noise countermeasure component. However, the present invention is not limited to the multilayer type, and a winding type component can also be applied as a noise countermeasure component. Of course you can.
Moreover, in the said Example, although the
1…ノイズ対策部品、 2…積層体、 2a…前面、 2b…後面、 3−1,3−2…コモンモードチョークコイル部、 4−1〜4−6…外部端子、 21,29…磁性体基板、 22〜26…絶縁層、 23a,23b,26a,26b…スルーホール、 27,28…接着層、 31〜34…コイル、 35a,35f,36a,36d,37a,37d…接続用端部、 35b,35e…直線状パターン、 35c,35d,36c,37c…引き出しパターン、 100…差動伝送ケーブル、 110…コネクタ、 111,112…差動信号ピン、 113…グランドピン、 130…グランド層、 140…電子回路部品、 141,142…差動信号線、 143…グランド線、 150…基板。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
グランド線に接続するための第1の外部端子及び第2の外部端子を、上記第1のコモンモードチョークコイル部の第1のコイルと第2のコモンモードチョークコイル部の第4のコイルとを並列に接続して形成した並列回路の両端にそれぞれ接続し、
1対の差動信号線の一方に接続するための第3の外部端子及び第4の外部端子を、上記第2のコイルの両端にそれぞれ接続し、
上記1対の差動信号線の他方に接続するための第5の外部端子及び第6の外部端子を、上記第3のコイルの両端にそれぞれ接続した、
ことを特徴とするノイズ対策部品。 A first coil and a second coil constituting a first common mode choke coil portion; a third coil constituting a second common mode choke coil portion adjacent to the first common mode choke coil portion; A noise countermeasure component comprising a fourth coil,
The first external terminal and the second external terminal for connecting to the ground line are connected to the first coil of the first common mode choke coil section and the fourth coil of the second common mode choke coil section. Connect to both ends of the parallel circuit formed in parallel,
A third external terminal and a fourth external terminal for connecting to one of the pair of differential signal lines are respectively connected to both ends of the second coil;
A fifth external terminal and a sixth external terminal for connecting to the other of the pair of differential signal lines are connected to both ends of the third coil, respectively.
Noise suppression parts characterized by this.
上記第1のコモンモードチョークコイル部の第1のコイル及び第2のコイルを、積層体内に互いに向かい合うように積層形成し、第2のコモンモードチョークコイル部を、当該第1のコモンモードチョークコイル部と隣り合うように上記積層体に内包すると共に、当該第2のコモンモードチョークコイル部の第3のコイル及び第4のコイルを、上記積層体内に互いに向かい合うように積層形成し、
上記第1の外部端子と第3の外部端子と第5の外部端子とを、上記積層体の一の外面に並設すると共に、上記第2の外部端子と第4の外部端子と第6の外部端子とを、上記一の外面と対向する他の外面に並設した、
ことを特徴とするノイズ対策部品。 In the noise countermeasure component according to claim 1,
The first common mode choke coil portion of the first common mode choke coil portion is laminated so as to face each other in the laminated body, and the second common mode choke coil portion is formed as the first common mode choke coil portion. And the third coil and the fourth coil of the second common mode choke coil portion are stacked so as to face each other in the stacked body.
The first external terminal, the third external terminal, and the fifth external terminal are juxtaposed on one outer surface of the laminate, and the second external terminal, the fourth external terminal, and the sixth external terminal are arranged. The external terminals are arranged side by side on the other outer surface facing the one outer surface.
Noise suppression parts characterized by this.
請求項1又は請求項2のノイズ対策部品における上記第1の外部端子及び第2の外部端子を、上記基板のグランド線上に接続し、
上記第3の外部端子及び第4の外部端子を、上記1対の差動信号線の一方に接続すると共に、第5の外部端子及び第6の外部端子を、上記1対の差動信号線の他方に接続した、
ことを特徴とするノイズ対策部品の接続構造。 On the board, a pair of differential signal lines and a ground line are extended from the pair of differential signal pins and ground pins of the connector on the board to a predetermined electronic circuit component and the ground layer of the board, respectively. To form a pattern,
The first external terminal and the second external terminal in the noise countermeasure component of claim 1 or claim 2 are connected to the ground line of the substrate,
The third external terminal and the fourth external terminal are connected to one of the pair of differential signal lines, and the fifth external terminal and the sixth external terminal are connected to the pair of differential signal lines. Connected to the other of the
A connection structure for noise suppression components.
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