KR100469117B1 - Noise-cut filter for power converter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충분한 전류 용량을 확보하여 저주파 노이즈에 대처할 수 있는 동시에, 간단한 제조 공정에 의해 제작됨으로써 기판으로의 실장이 용이하고 신뢰성이 뛰어나며, 소형이고 저렴한 노이즈 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a sufficient current capacity to cope with low frequency noise and to provide a compact and inexpensive noise filter that can be easily mounted on a substrate by being manufactured by a simple manufacturing process, has excellent reliability.
인덕터의 기능을 갖는 코일 패턴(2a, 2b)을 유전체 시트(1)의 양측에 대향 배치하고, 코일 패턴(2a)에 주회로 전류를 통류시킬 수 있는 단면적을 가지며 코일 패턴(2a)과 동일한 형상의 펀칭 가공된 주회로 도체(3a)를 접합시켜 제1 주회로 패턴(4a)을 구성하고, 상기 제1 주회로 패턴(4a)으로부터 유전체 시트(1)를 통하여 코일 패턴(2b)으로 유입되는 노이즈 전류를 접지로 유도함으로써 인덕터의 기능과 콘덴서의 기능을 갖는 노이즈 필터를 구성한다.The coil patterns 2a and 2b having the function of the inductor are disposed on both sides of the dielectric sheet 1, and have a cross-sectional area that allows the main circuit current to flow through the coil pattern 2a and has the same shape as the coil pattern 2a. The first main circuit pattern 4a is formed by joining the punched main circuit conductors 3a to the coil pattern 2b through the dielectric sheet 1 from the first main circuit pattern 4a. By inducing a noise current to ground, a noise filter having the function of an inductor and a capacitor is constructed.
Description
본 발명은 인버터 등의 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링하는 노이즈 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise filter for filtering switching noise generated in accordance with switching operations of semiconductor switch elements constituting a power converter such as an inverter.
인버터 등의 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자의 스위칭 동작은 반송파 주파수를 수 KHz에서 수십 KHz 정도로 한 펄스폭 변조(PWM)된 구동 신호에 기초하여 행해지고, 이 스위칭 동작에 있어서 수십 KHz 이상의 주파수 성분의 스위칭 노이즈가 전력 변환기로부터 발생한다.The switching operation of a semiconductor switch element constituting a power converter such as an inverter is performed based on a pulse width modulated (PWM) drive signal having a carrier frequency of several KHz to several tens of KHz. Switching noise comes from the power converter.
근래, 상기 스위칭 노이즈의 주파수 성분 중, 100 KHz 이상의 성분이 외부 기기에 부여하는 악영향을 억제하기 위해, 전력 변환기에 여러가지의 법적 규제가 시행되고 있다. 이러한 규제에 대응하기 위해서 전력 변환기용의 노이즈 필터를 전력 변환기에 부설하고 있다.In recent years, in order to suppress the adverse effect which a component of 100 KHz or more among the frequency components of the said switching noise gives to an external apparatus, various legal regulations are enforced in a power converter. To cope with such regulations, noise filters for power converters are attached to the power converters.
종래, 이러한 종류의 전력 변환기용 노이즈 필터로서는, 페라이트, 비정질 합금, 결정 합금 등으로 이루어지는 코어에 전선을 감아서 이루어지는 단일체의 리액터와, 필름이나 칩 등으로 이루어지는 단일체의 콘덴서를 예컨대 역 L자형으로 접속하여 노이즈 필터를 구성하고, 이 노이즈 필터에 의해서 반도체 스위치 소자의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링하도록 하고 있다.Background Art Conventionally, as a noise filter for a power converter of this kind, a single reactor formed by winding an electric wire around a core made of ferrite, an amorphous alloy, a crystalline alloy, or the like, and a single capacitor made of a film, a chip, or the like are connected in an inverted L shape, for example. The noise filter is configured to filter the switching noise generated in accordance with the switching operation of the semiconductor switch element by the noise filter.
또한, 전력 변환기용 노이즈 필터에 관한 공지 문헌으로는, 예컨대, 그 공지 문헌 1로서, 1994년 IEEE에 의한 문헌의 1240-1245 page에 기재된 "Integrated 0utput Filter and Diode Snubber for Switchmode Power Converters"에 개시되어 있다. 이것은 정류기와 RC 스너버 회로와 LC 필터 회로를 일체의 평판 구조로 한 필터 회로를 제안하고, 또한 각각의 회로에서의 제조 방법의 기본적인 설명을 하고 있다.Moreover, as a well-known document regarding a noise filter for a power converter, it is disclosed by the "Integrated 0utput Filter and Diode Snubber for Switchmode Power Converters" described on page 1240-1245 of the literature by IEEE in 1994 as the well-known document 1, for example. have. This proposes a filter circuit in which the rectifier, the RC snubber circuit, and the LC filter circuit have an integrated flat plate structure, and also gives a basic description of the manufacturing method in each circuit.
또한, 전술한 전력 변환기용 노이즈 필터에 대한 공지 문헌 2로서, 1995년 IEEE에 의한 문헌의 809-816 page에 기재된 "Integrated Filters For Switch-Mode Power Supplies"에 개시되어 있다. 이것은 LC 필터 회로의 구조를 유전체의 재료에 의해 3종류로 나누어 제안하고 있다. 즉, 유전체를 세라믹 구조와 비세라믹 구조로 나누고, 세라믹 구조로서 평판 구조의 1종류(BaTiO3를 재료로 한 타입)와, 비세라믹 구조로서 필름 구조의 2종류(시트 타입, 플라즈마에 의한 증착 타입)를 제안하고 있다.Further, as known document 2 for the noise filter for power converter described above, it is disclosed in 1995 "Integrated Filters For Switch-Mode Power Supplies" described on page 809-816 of the document by the IEEE. This is proposed by dividing the structure of the LC filter circuit into three types based on the dielectric material. That is, the dielectric is divided into a ceramic structure and a non-ceramic structure, and one type of flat plate structure (type made of BaTiO 3 ) as the ceramic structure and two types of film structure (sheet type and deposition type by plasma) as the non-ceramic structure. ) Is proposed.
그러나, 종래, 이러한 종류의 노이즈 필터로서 이용되는 리액터는 일반적으로 환형(toroidal) 형상을 하고 있고, 또한 콘덴서는 핀 삽입형으로 평면형 또는 원통형 등의 형상을 하고 있으며, 이들을 전력 변환기의 내부의 프린트 기판 상에 실장하는 경우, 각각의 체적 이상의 실장 공간을 필요로 하고, 조립성의 면에서 문제가 있다. 또한, 이러한 종류의 노이즈 필터를 개별 배선에 의해 장착하는 경우에는 접속 장소가 많고 각각의 부품의 고정 방법도 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.However, conventionally, the reactor used as this kind of noise filter generally has a toroidal shape, and the capacitor has a pin insertion type, a planar shape or a cylindrical shape, and the like is placed on the printed board inside the power converter. In the case of mounting to, the mounting space of each volume or more is required, and there is a problem in terms of assemblability. In addition, in the case where these kinds of noise filters are attached by individual wiring, there are problems in that there are many connection locations and the fixing method of each component is complicated.
또한, 시판되고 있는 인덕터와 콘덴서를 복합한 칩형 또는 핀 삽입형의 소위 복합 LC 필터에서는 컷오프 주파수가 수 MHz 이상인데 비하여, 인버터 등의 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링하는데 필요한 컷오프 주파수는 예컨대 150 KHz 정도로 낮고, 시판되는 필터로서는 대응할 수 없다.In addition, in the so-called complex LC filter of chip type or pin insertion type which combines inductors and capacitors on the market, the cut-off frequency is several MHz or more, whereas switching noise generated by switching operations of semiconductor switch elements constituting power converters such as inverters. The cutoff frequency required to filter P is as low as, for example, 150 KHz, and cannot be used as a commercially available filter.
또한, 인버터 등의 전력 변환기에서는 사용하는 노이즈 필터에 수 암페어 이상의 전류를 통류시키는 것이 요망되고 있지만, 시판되는 복합 LC 필터에서는 전류 용량 및 비용면에서 채용하는 것은 곤란하다.In addition, in a power converter such as an inverter, it is desired to pass a current of several amps or more to a noise filter to be used, but it is difficult to employ a commercially available composite LC filter in terms of current capacity and cost.
또한, 공지 문헌 1, 2에서는 제조 방법이 복잡하고 실용적이지 않으며, 또한 비용면에 있어서도 문제가 있다.In addition, in the known documents 1 and 2, the manufacturing method is not complicated and practical, and there is also a problem in terms of cost.
그래서, 본 발명의 목적은 충분한 전류 용량을 확보하고, 저주파 노이즈에 대처 가능한 노이즈 필터를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a noise filter that can secure a sufficient current capacity and can cope with low frequency noise.
또한, 본 발명의 다른 목적은 간단한 제조 공정에 의해 제작함으로써, 기판으로의 실장이 용이하고, 신뢰성이 뛰어나며, 소형이고 염가인 노이즈 필터를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a noise filter which is easy to mount on a substrate, which is excellent in reliability, and which is small and inexpensive by being manufactured by a simple manufacturing process.
본 발명은 평판형의 제1 유전체 시트와, 상기 제1 유전체 시트의 양측면에 대향하여 형성되고 인덕터의 기능을 가지며 도전 페이스트로 이루어지는 나선형의 코일 패턴과, 상기 제1 유전체 시트의 한쪽면에 형성된 상기 코일 패턴 상에 원하는 전류치를 통류시키는 단면적을 가지며 상기 코일 패턴과 동일한 형상으로 프레스 펀칭 가공된 제1 주회로 도체를 접합함으로써 구성되는 제1 주회로 패턴과, 상기 제1 주회로 패턴과는 반대측면에 형성된 상기 코일 패턴에 접합되고 상기 제1 주회로 패턴으로부터 상기 제1 유전체 시트를 통해 상기 코일 패턴으로 유입되는 노이즈에 기초한 전류를 접지로 유도하는 제1 접지선과, 평판형의 제2 유전체 시트와, 상기 제2 유전체 시트의 양측면에 대향하여 형성되고 인덕터의 기능을 가지며 도전 페이스트로 이루어지는 나선형의 코일 패턴과, 상기 제2 유전체 시트의 한쪽면에 형성된 상기 코일 패턴 상에 원하는 전류치를 통류시키는 단면적을 가지며 상기 코일 패턴과 동일한 형상으로 프레스 펀칭 가공된 제2 주회로 도체를 접합함으로써 구성되는 제2 주회로 패턴과, 상기 제2 주회로 패턴과는 반대측면에 형성된 상기 코일 패턴에 접합되고 상기 제2 주회로 패턴으로부터 상기 제2 유전체 시트를 통해 상기 코일 패턴으로 유입되는 노이즈에 기초한 전류를 상기 접지로 유도하는 제2 접지선과, 상기 제1 주회로 패턴을 갖는 상기 제1 유전체와 상기 제2 주회로 패턴을 갖는 상기 제2 유전체 사이에 삽입된 평판형의 절연 시트를 구비하며, 상기 제1 주회로 도체의 일단과 상기 제2 주회로 도체의 일단을 접속함으로써 접속되지 않은 타단을 입출력 단자로서 이용하며, 상기 제1 주회로 패턴을 갖는 상기 제1 유전체와 상기 제2 주회로 패턴을 갖는 상기 제2 유전체가 일체로 되어 인덕터의 기능 및 콘덴서의 기능을 갖는 노이즈 필터 회로를 구성한다.The present invention provides a flat plate-like dielectric sheet, a spiral coil pattern formed opposite to both sides of the first dielectric sheet, having a function of an inductor, and made of a conductive paste, and formed on one side of the first dielectric sheet. A first main circuit pattern formed by bonding a first main circuit conductor press-punched into the same shape as the coil pattern and having a cross-sectional area through which a desired current value flows on the coil pattern; and a side opposite to the first main circuit pattern A first ground line bonded to the coil pattern formed in the first ground circuit, the first ground line for inducing a current based on noise flowing from the first main circuit pattern into the coil pattern through the first dielectric sheet to ground; Is formed to face both sides of the second dielectric sheet and has a function of an inductor and is made of a conductive paste. Is formed by joining a spiral main coil pattern and a second main circuit conductor press-punched into the same shape as the coil pattern and having a cross-sectional area for passing a desired current value on the coil pattern formed on one side of the second dielectric sheet. A second main circuit pattern, and a current based on noise that is bonded to the coil pattern formed on an opposite side to the second main circuit pattern and flows into the coil pattern from the second main circuit pattern through the second dielectric sheet And a second ground line for directing to the ground, and a flat insulating sheet inserted between the first dielectric having the first main circuit pattern and the second dielectric having the second main circuit pattern. By connecting one end of the first main circuit conductor and one end of the second main circuit conductor, the other end which is not connected is used as an input / output terminal. The first and the second dielectric material having the first pattern in the first dielectric and the second main circuit having a pattern in the main circuit 1 is integrally constitute a noise filter circuit having the function of an inductor and a capacitor function.
여기서, 제1 주회로 도체 및 상기 제2 주회로 도체를 미리 땜납 도금하여 구성하고, 상기 땜납 도금한 상기 제1 주회로 도체 및 상기 제2 주회로 도체를 상기 도전 페이스트로 이루어지는 코일 패턴 상에 땜납 접합할 수 있다.Here, the first main circuit conductor and the second main circuit conductor are formed by solder plating in advance, and the solder-plated first main circuit conductor and the second main circuit conductor are soldered on a coil pattern made of the conductive paste. Can be bonded.
땜납 도금한 상기 제1 주회로 도체 및 상기 제2 주회로 도체를 각각 적층함으로써, 원하는 단면적의 두께로 형성할 수 있다.By laminating the solder-plated first main circuit conductor and the second main circuit conductor, respectively, it can be formed to a thickness having a desired cross-sectional area.
상기 노이즈 필터 회로를 복수개 준비하고, 상기 복수개의 필터 회로가 수납된 분할 코어와, 상기 분할 코어내의 극간을 밀봉하는 수지 재료를 구비함으로써, 인덕터의 기능 및 콘덴서의 기능을 갖는 복수개의 필터 유닛으로서 구성한다.A plurality of noise filter circuits are prepared, and a split core in which the plurality of filter circuits are housed, and a resin material for sealing the gaps in the split core, are constituted as a plurality of filter units having a function of an inductor and a capacitor. do.
상기 수지 재료는 무기 충전재(inorganic filler)를 소정의 비율로 충전한 고분자 수지 재료로 이루어질 수 있다.The resin material may be made of a polymer resin material filled with an inorganic filler at a predetermined ratio.
상기 수지 재료는 실리콘겔로 이루어지고, 상기 입출력 단자가 배치되는 측의 영역만 무기 충전재를 소정의 비율로 충전한 고분자 수지 재료로 밀봉하고, 다른 내부 영역은 상기 실리콘겔을 사용하여 밀봉할 수 있다.The resin material may be made of silicone gel, and only the region on the side where the input and output terminals are disposed may be sealed with a polymer resin material filled with an inorganic filler at a predetermined ratio, and the other inner region may be sealed using the silicone gel. .
상기 수지 재료는 실리콘겔로 이루어지고, 상기 입출력 단자가 배치되는 측의 영역에 상기 입출력 단자를 고정하기 위한 커버를 설치할 수 있다.The resin material is made of silicone gel, and a cover for fixing the input / output terminals may be provided in an area on the side where the input / output terminals are arranged.
또한, 본 발명은 상기 노이즈 필터를, 스위치 소자를 구비한 전력 변환기의 입력단 및/또는 출력단에 접속하고, 상기 스위치 소자의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링하여 전력 변환 장치를 구성한다.In addition, the present invention connects the noise filter to an input terminal and / or an output terminal of a power converter including a switch element, and filters the switching noise generated in accordance with the switching operation of the switch element to form a power converter.
또한, 본 발명은 상기 노이즈 필터를 스위치 소자를 구비한 전력 변환기 내의 회로에 접속하고, 상기 스위치 소자의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링하여 전력 변환 장치를 구성한다.In addition, the present invention connects the noise filter to a circuit in a power converter including a switch element, and filters the switching noise generated in accordance with the switching operation of the switch element to form a power converter.
또한, 본 발명은 평판형의 제1 유전체 시트의 양측면에, 인덕터의 기능을 가지며 도전 페이스트로 이루어지는 나선형의 코일 패턴을 대향시켜 형성하는 공정과, 상기 제1 유전체 시트의 한쪽면에 형성된 상기 코일 패턴 상에 원하는 전류치를 통전시키는 단면적을 가지며 상기 코일 패턴과 동일한 형상으로 프레스 펀칭 가공된 제1 주회로 도체를 접합하여 제1 주회로 패턴을 구성하는 공정과, 상기 제1 주회로 패턴과는 반대측면에 형성된 상기 코일 패턴에 상기 제1 주회로 패턴으로부터 상기 제1 유전체 시트를 통해 상기 코일 패턴으로 유입되는 노이즈에 기초한 전류를 접지로 유도하는 제1 접지선을 접합하는 공정과, 평판형의 제2 유전체 시트의 양측면에 대향하여 인덕터의 기능을 가지며 도전 페이스트로 이루어지는 나선형의 코일 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 유전체 시트의 한쪽면에 형성된 상기 코일 패턴 상에 원하는 전류치를 통류시키는 단면적을 가지며 상기 코일 패턴과 동일한 형상으로 프레스 펀칭 가공된 제2 주회로 도체를 접합하여 제2 주회로 패턴을 구성하는 공정과, 상기 제2 주회로 패턴과는 반대측면에 형성된 상기 코일 패턴에 상기 제2 주회로 패턴으로부터 상기 제2 유전체 시트를 통해 상기 코일 패턴으로 유입되는 노이즈에 기초한 전류를 상기 접지로 유도하는 제2 접지선을 접합하는 공정과, 상기 제1 주회로 패턴을 갖는 상기 제1 유전체와 상기 제2 주회로 패턴을 갖는 상기 제2 유전체 사이에 평판형의 절연 시트를 삽입하는 공정을 포함하고, 상기 제1 주회로 도체의 일단과 상기 제2 주회로 도체의 일단을 접속함으로써 접속되지 않은 타단을 입출력 단자로서 사용하며, 상기 제1 주회로 패턴을 갖는 상기 제1 유전체와 상기 제2 주회로 패턴을 갖는 상기 제2 유전체가 일체로 되어 인덕터의 기능 및 기능을 갖는 노이즈 필터 회로를 구성하는 노이즈 필터의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a step of forming a helical coil pattern made of an electrically conductive paste facing each other on both sides of the first dielectric sheet of the flat plate, and the coil pattern formed on one side of the first dielectric sheet Bonding a first main circuit conductor press-punched into the same shape as the coil pattern and having a cross-sectional area for energizing a desired current value thereon, to form a first main circuit pattern; and a side opposite to the first main circuit pattern Bonding a first ground line for inducing a current based on noise flowing into the coil pattern through the first dielectric sheet from the first main circuit pattern to the ground; Opposing the opposite sides of the sheet to form a spiral coil pattern made of a conductive paste, having the function of an inductor And a second main circuit pattern by bonding a second main circuit conductor press-punched into the same shape as the coil pattern and having a cross-sectional area for flowing a desired current value on the coil pattern formed on one side of the second dielectric sheet. And a current based on noise flowing from the second main circuit pattern into the coil pattern through the second dielectric sheet to the coil pattern formed on a side opposite to the second main circuit pattern to the ground. Bonding a guided second ground line, and inserting a flat insulating sheet between the first dielectric having the first main circuit pattern and the second dielectric having the second main circuit pattern; Using the other end which is not connected by connecting one end of the first main circuit conductor and one end of the second main circuit conductor as an input / output terminal, Provided is a method of manufacturing a noise filter in which the first dielectric having the first main circuit pattern and the second dielectric having the second main circuit pattern are integrated to form a noise filter circuit having the function and function of an inductor. .
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 제1 실시예를 도 1의 (a)∼(d) 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 우선, 본 발명에 관련된 노이즈 필터의 제조 방법을 도 1의 (a)∼(d) 내지 도 3을 참조하여 설명한다.A first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1A to 6D. First, the manufacturing method of the noise filter which concerns on this invention is demonstrated with reference to FIG.1 (a)-(d) -3.
도 1의 (a)의 공정 1에 있어서, 1은 유전체 시트이다. 이 유전체 시트(1)는 BaTiO3 이나, PZT 등의 강유전체의 세라믹재로 이루어진 것으로 한다. 그 유전체 시트(1)의 두께는 100 ㎛∼1 ㎜의 범위로 하고, 본 예에서는 0.5 ㎜의 두께인 것을 사용한다.In step 1 of FIG. 1A, 1 is a dielectric sheet. The dielectric sheet 1 is made of a ceramic material of ferroelectric such as BaTiO 3 or PZT. The thickness of the dielectric sheet 1 is in the range of 100 µm to 1 mm, and in this example, a thickness of 0.5 mm is used.
그리고, 이 유전체 시트(1)의 표면 및 이면의 양면에, 도전 페이스트로 이루어지고, 인덕터의 기능을 갖는 나선형의 코일 패턴(2a, 2b)을 대향하여 형성한다. 이 도전 페이스트로서는, 예컨대 Ag를 주성분으로 한 페이스트를 사용할 수 있다. 본 공정에서의 패턴의 형성 방법으로는 도전 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 도포하고 경화시킴으로써 행할 수 있지만, 그 밖에 동 등을 스퍼터링법 또는 진공 증착법 또는 도금법에 의해 패턴으로 형성하는 것도 가능하다.Then, on both surfaces of the dielectric sheet 1, both surfaces of the dielectric sheet 1 are formed with a conductive paste, and the spiral coil patterns 2a and 2b each having a function of an inductor are formed to face each other. As this conductive paste, for example, a paste containing Ag as a main component can be used. Although the pattern formation method in this process can be performed by apply | coating and hardening | curing an electrically conductive paste by screen printing, it is also possible to form copper etc. in a pattern by the sputtering method, the vacuum vapor deposition method, or the plating method.
다음에, 도 1의 (b)의 공정 2에 있어서, 유전체 시트(1)의 한면에 형성된 코일 패턴(2a) 상에, 이 코일 패턴(2a)과 동일 형상의 펀칭 코일(3a)(즉, 제1 주회로 도체)을 납땜에 의해서 접합시킨다. 이 접합에 의해서, 인덕터 겸 콘덴서의 기능을 갖는 제1 주회로 패턴(4a)을 구성한다.Next, in step 2 of FIG. 1B, the punching coil 3a having the same shape as the coil pattern 2a (that is, on the coil pattern 2a formed on one surface of the dielectric sheet 1) The first main circuit conductor) is joined by soldering. By this junction, the 1st main circuit pattern 4a which functions as an inductor and a capacitor | condenser is comprised.
이 펀칭 코일(3a)은 주회로(예컨대, 전력 변환기의 회로)의 전류를 통류시키기 위해서 필요한 단면적을 가지고, 예컨대 동판으로부터 프레스 펀칭 가공에 의해 성형된다. 이 경우, 예컨대 전류 용량을 l∼수십 A 정도 통류시키기 위해서 필요한 단면적의 크기를 취하는 것이 가능하고, 막 두께는 0.5∼1.0 mm의 범위에서 형성하는 것이 가능하다.This punching coil 3a has a cross-sectional area necessary for flowing current of a main circuit (for example, a circuit of a power converter), and is molded by, for example, press punching from a copper plate. In this case, for example, it is possible to take the size of the cross-sectional area necessary for flowing the current capacity of about 1 to several tens A, and the film thickness can be formed in the range of 0.5 to 1.0 mm.
또한, 펀칭 코일(3a)의 일단에, 외부 회로와의 접속을 행하기 위해서 예컨대, 프린트 배선판에 핀을 삽입하여 실장할 수 있도록 외측에 일정한 길이만큼 인출된 영역을 형성한다. 본 예에서는, 그 펀칭 코일(3a)의 일단을 Ul로 한다.Further, in order to connect with an external circuit, one end of the punching coil 3a is formed with a region drawn out by a certain length on the outside so as to be inserted by mounting a pin on a printed wiring board, for example. In this example, one end of the punching coil 3a is U l .
펀칭 코일(3)이 감겨지는 내측의 일단 및 이 일단의 아래쪽으로 위치하는 유전체 시트(1)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 코일의 감긴 횟수를 얻기 위해서 그리고 다른 패턴을 적층했을 때에 서로를 핀으로 접속하기 위해서 관통공(7)가 미리 형성되어 있다.As shown in Fig. 4, the inner end where the punching coil 3 is wound and the dielectric sheet 1 positioned below the end are pinned to each other to obtain the number of turns of the coil and when different patterns are stacked. The through hole 7 is formed in advance in order to be connected with each other.
다음에, 도 1의 (c)의 공정 3에 있어서, 유전체 시트(1)의 제1 주회로 패턴(4a)이 형성된 면과는 반대측면에 형성된 코일 패턴(2b)에, 노이즈 성분의 전류를 통류시키기 위한 접지 패턴용의 리드선(2c)이 납땜에 의해서 접합되어 있다. 여기서 말하는 노이즈 성분의 전류란 제1 주회로 패턴(4a)에 흐르는 전류가 유전체 시트(1)를 통해 코일 패턴(2b)으로 유입되는 노이즈 성분에 의한 전류를 말한다.Next, in step 3 in FIG. 1C, the current of the noise component is applied to the coil pattern 2b formed on the side opposite to the surface on which the first main circuit pattern 4a of the dielectric sheet 1 is formed. The lead wire 2c for the ground pattern for flowing through is joined by soldering. The current of the noise component herein refers to a current due to the noise component that flows into the coil pattern 2b through the dielectric sheet 1 through which the current flowing in the first main circuit pattern 4a flows.
이상의 공정 1로부터 공정 3까지의 처리에 의해서, 유전체 시트(1)의 일면에 일단 U1을 갖는 제1 주회로 패턴(4a)이 형성되고, 다른 면에 리드선(2c)을 갖는 코일 패턴(2b)이 형성된 인덕터 겸 콘덴서의 기능을 갖는 기판(A)을 제작할 수 있다.By the above processes 1 to 3, the first main circuit pattern 4a having U 1 is formed on one surface of the dielectric sheet 1, and the coil pattern 2b having the lead wire 2c on the other surface. A substrate A having the function of an inductor and a capacitor having a structure) can be manufactured.
여기서, 상기 기판(A)과 동일한 구조를 갖는 기판(B)을 제작한다. 이 경우, 기판(B)은 유전체 시트(5)의 한쪽면에 제2 주회로 패턴(4b)이 형성되고, 다른면에 코일 패턴(2b)이 형성됨으로써 구성된다. 제2 주회로 패턴(4b)의 코일(3b)(즉, 제2 주회로 도체)은 외측에 일정한 길이만큼 인출된 영역을 가지고, 그 영역의 일단을 U2로 한다. 이와 같이 구성된 기판(B)은 기판(A)과 마찬가지로 인덕터 겸 콘덴서의 기능을 갖는다.Here, the board | substrate B which has the same structure as the said board | substrate A is produced. In this case, the board | substrate B is comprised by forming the 2nd main circuit pattern 4b in one surface of the dielectric sheet 5, and forming the coil pattern 2b in the other surface. The coil 3b (that is, the second main circuit conductor) of the second main circuit pattern 4b has a region drawn out by a predetermined length on the outside, and one end of the region is U 2 . The board | substrate B comprised in this way has a function of an inductor and a capacitor similarly to the board | substrate A. As shown in FIG.
다음에, 도 1의 (d)의 공정 4에 있어서, 유전체 시트(1) 상에 제1 주회로 패턴(4a)이 형성된 기판(A)과, 유전체 시트(5) 상에 제2 주회로 패턴(4b)이 형성된 기판(B)을 층간 절연 시트(6)를 통해 접속한다. 이 층간 절연 시트(6)에는 기판(A, B)에서와 같은 관통구(7)가 설치되어 있고, 이로써 관통구(7)에 핀을 삽입하여 땜납으로 고정함으로써 기판(A, B)을 일체로 할 수 있다. 또, 기판의 수를 증가시킴으로써, 코일의 감긴 횟수를 증가시킬 수 있다.Next, in step 4 in FIG. 1D, the substrate A on which the first main circuit pattern 4a is formed on the dielectric sheet 1 and the second main circuit pattern on the dielectric sheet 5 are formed. The board | substrate B in which 4b was formed is connected through the interlayer insulation sheet 6. The interlayer insulating sheet 6 is provided with the through holes 7 as in the substrates A and B. Thus, the boards A and B are integrally formed by inserting a pin into the through holes 7 and fixing them with solder. You can do In addition, by increasing the number of substrates, the number of turns of the coil can be increased.
이와 같이 핀으로 고정함으로써, 제1 주회로 패턴(4a)의 내측의 일단과 제2 주회로 패턴(4b)의 내측의 일단이 전기적으로 접속되고, 제1 주회로 패턴(4a)과 제2 주회로 패턴(4b)과는 직렬 상태로 접속되게 된다. 이로써, 제1 주회로 패턴(4a)의 외부에 인출된 일단(Ul)과 제2 주회로 패턴(4b)의 외부에 인출된 일단(U2)을 전기적인 입출력 단자로 하여 이용할 수 있다.By fixing with pins in this manner, one end of the inner side of the first main circuit pattern 4a and one end of the inner side of the second main circuit pattern 4b are electrically connected, and the first main circuit pattern 4a and the second winding The furnace pattern 4b is connected in series. As a result, one end U 1 drawn to the outside of the first main circuit pattern 4a and one end U 2 drawn to the outside of the second main circuit pattern 4b can be used as an electrical input / output terminal.
또한, 기판(A, B)의 접지용의 코일 패턴(2b)은 주회로용의 코일 패턴(2a)(제1 주회로 패턴(4a) 및 제2 주회로 패턴(4b)에 대응한 것)과 동일하게, 도시하지 않은 관통구를 사용하여 접속된다. 본 실시예에서는, 그 접속된 접지용의 단자를 P로 한다. 또한, 주 회로용의 코일 패턴(2a)의 관통구 위치와, 접지 회로용 코일 패턴(2b)의 관통구 위치와는 서로 겹치지 않도록 비켜 놓은 위치에 형성된다.The coil patterns 2b for grounding the substrates A and B are the coil patterns 2a for the main circuit (corresponding to the first main circuit pattern 4a and the second main circuit pattern 4b). Similarly, the connection is made using a through hole (not shown). In this embodiment, the connected ground terminal is set to P. FIG. Moreover, the through-hole position of the coil pattern 2a for main circuits, and the through-hole position of the coil pattern 2b for ground circuits are formed in the position which deviated so that it may not mutually overlap.
이상의 공정 1에서 공정 4까지의 처리에 의해서, 제1 유전체(1) 상에 제1 주회로 패턴(4a)이 형성된 기판(A)과 제2 유전체(5) 상에 제2 주회로 패턴(4b)이 형성된 기판(B)이 일체로 되어, 인덕터의 기능 및 콘덴서의 기능을 갖는 1세트의 노이즈 필터 회로(100)를 구성할 수 있다. 이 경우, 제1 주회로 패턴(4a)의 일단과 제2 주회로 패턴(4b)의 일단을 접속함으로써, 접속되지 않은 측의 일단을 입력 단자(U1)와 출력 단자(U2)로서 사용할 수 있다.By the above process 1 to process 4, the 2nd main circuit pattern 4b on the board | substrate A in which the 1st main circuit pattern 4a was formed on the 1st dielectric material 1, and the 2nd dielectric material 5 was carried out. The board | substrate B in which () was formed is integrated, and the set of the noise filter circuit 100 which has a function of an inductor and a capacitor can be comprised. In this case, by connecting one end of the first main circuit pattern 4a and one end of the second main circuit pattern 4b, one end of the unconnected side can be used as the input terminal U 1 and the output terminal U 2 . Can be.
다음에, 도 2의 공정 5에 있어서, 상기 공정 1부터 공정 4에서 제작한 노이즈 필터 회로를 2세트 준비한다. 이 경우, 1층째의 노이즈 필터 회로(100)의 입출력 단자를 Ul, U2로 한 것에 대응하여, 2층째의 노이즈 필터 회로(200)의 입출력 단자를 Vl, V2로 한다. 그리고, 1층째의 노이즈 필터 회로(100)와 2층째의 노이즈 필터 회로(200) 사이에 절연 시트(8)를 배치시키고, 이들 적층한 회로를 상하 방향에서 자성체 분할 코어(9)를 사용하여 끼워 넣는다. 이로써, 2세트의 노이즈 필터 회로(100, 200)가 하나의 케이스 내에 수납되게 된다.Next, in step 5 of FIG. 2, two sets of noise filter circuits prepared in step 1 to step 4 are prepared. In this case, in response to the combination of the input and output terminals of the first layer of the noise filter circuit 100 to U l, U 2, and the input and output terminals of the second tier noise filter circuit 200 to a V l, V 2. And the insulating sheet 8 is arrange | positioned between the 1st-layer noise filter circuit 100 and the 2nd-layer noise filter circuit 200, and these laminated circuits were sandwiched using the magnetic substance division core 9 in the up-down direction. Put it in. Thus, the two sets of noise filter circuits 100 and 200 are housed in one case.
또, 자성체 분할 코어(9)는 입출력 단자(U1, U2) 및 입출력 단자(Vl, V2)의 리드선을 외부로 꺼내기 위해서, 1변에 개구부(9a)가 형성된 구조로 되어 있다. 자성체 분할 코어(9)의 재료로는 예컨대, 페라이트 코어를 사용할 수 있다. 또한, 자성체 분할 코어(9)내의 중앙부에는 위치 결정 및 고정용의 돌기부(9b)가 형성되어 있다.In addition, the magnetic dividing core 9 has a structure in which openings 9a are formed at one side in order to take out the lead wires of the input / output terminals U 1 and U 2 and the input / output terminals V 1 and V 2 to the outside. As a material of the magnetic body split core 9, for example, a ferrite core can be used. Moreover, the projection part 9b for positioning and fixation is formed in the center part in the magnetic body dividing core 9. As shown in FIG.
그리고, 자성체 분할 코어(9)에 끼워 넣는 노이즈 필터 회로의 개수를 2세트로 하면 단상의, 또한 3세트로 하면 3상의, 라인 필터에 사용되는 공통 모드용 리액터와 접지 콘덴서가 복합된 필터를 형성할 수 있다.If the number of noise filter circuits to be inserted into the magnetic body split core 9 is two sets, a single-phase and three sets of three-phase filters are formed by combining a common mode reactor and a ground capacitor used in the line filter. can do.
다음에, 도 3의 공정 6에 있어서, 2세트(단상용)의 노이즈 필터 회로(100, 200)가 수납된 자성체 분할 코어(9)의 개구부(9a)로부터 고분자 수지 재료(10)를 케이스 내의 극간에 유입하여 고체화시킨다. 이와 같이 실장함으로써, 개구부(9a)로부터는 노이즈 필터 회로(100)의 제1 주회로 패턴의 입출력 단자(Ul, U2)와, 노이즈 필터 회로(200)의 제2 주회로 패턴의 입출력 단자(Vl, V2)의 2상분의 리드 단자가 인출된 형이 된다. 이들 돌출한 리드 단자는 프린트 배선판의 소켓 등에 핀 삽입의 형태로 또는 표면 실장의 형태로 땜납 접합할 수 있고, 이로써 기판과 일체화 된 1개의 실장 부품으로서 취급할 수 있다.Next, in step 6 of FIG. 3, the polymer resin material 10 is removed from the opening 9a of the magnetic body dividing core 9 in which the two sets (single phase) of the noise filter circuits 100 and 200 are accommodated. Inflows to solidify. Thus, by mounting, the opening (9a) has input and output terminals of the pattern in the first main circuit of the noise filter circuit (100) (U l, U 2), and a second to the pattern input-output terminal 2, the main circuit of the noise filter circuit 200 Two-phase lead terminals of (V l , V 2 ) are drawn out. These protruding lead terminals can be solder-bonded in the form of pin insertion or surface mounting of a socket of a printed wiring board, and thus can be handled as one mounting component integrated with a substrate.
다음에, 도 5 및 도 6을 참조하여 기판 구조의 전기적인 성질에 관해서 설명한다. 도 5에 있어서, 인덕터용 도체로서의 제1 주회로 패턴(4a)은 도시하지 않은 전력 변환기의 주회로의 전류를 흐르게 할 수 있는 만큼의 단면적을 가지고 있다. 이 제1 주회로 패턴(4a)은 유전체 시트(1) 상에 설치된 도전 페이스트로 이루어지는 코일 패턴(2a)과, 도체로 이루어진 펀칭 코일(3a)로 구성된다. 접지용 도체로서의 코일 패턴(2b)은 유전체 시트(1)를 통해 제1 주회로 패턴(4a)과 대향한 위치에 형성되어 있다.Next, the electrical properties of the substrate structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In Fig. 5, the first main circuit pattern 4a as a conductor for an inductor has a cross-sectional area as large as possible to allow current of the main circuit of a power converter (not shown) to flow. The first main circuit pattern 4a is composed of a coil pattern 2a made of a conductive paste provided on the dielectric sheet 1 and a punching coil 3a made of a conductor. The coil pattern 2b as the grounding conductor is formed at a position facing the first main circuit pattern 4a via the dielectric sheet 1.
접지용 도체인 코일 패턴(2b)은 유전체 시트(1)를 통해 유입되는 노이즈 성분의 전류를 접지로 유도하기만 해도 좋기 때문에, 그 단면적은 제1 주회로 패턴(4a)에 비하여 작게 할 수 있다. 또, 제2 주회로 패턴(4b)의 기판 구성도 동일하여 그 설명은 생략한다.Since the coil pattern 2b, which is a grounding conductor, may only induce a current of a noise component flowing through the dielectric sheet 1 to ground, its cross-sectional area can be made smaller than that of the first main circuit pattern 4a. . In addition, since the board | substrate structure of the 2nd main circuit pattern 4b is also the same, the description is abbreviate | omitted.
도 6에 있어서, 인덕터용 도체인 제1 주회로 패턴(4a)의 단자(Ul, U2)는 소정의 길이를 가지고 있기 때문에, 미소한 인덕턴스가 연속적으로 분포한다. 마찬가지로, 단자 P에 접속되는 접지용 도체인 코일 패턴(2b)도 미소한 인덕턴스가 연속적으로 분포한다. 또한, 제1 주회로 패턴(4a)과 코일 패턴(2b)과는, 유전체 시트(1)를 통해 대향하고 있기 때문에, 각각의 도체 사이에는 미소한 커패시턴스가 연속적으로 형성되고, 그 결과 저역 통과 필터의 기능을 가지는 분포 정수 회로를 구성할 수 있다. 여기서 말하는 저역 통과 필터란 인버터 등의 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링 하는데 필요한 컷오프 주파수(예컨대, 150 ㎑ 이상)를 가지는 것으로 한다.6, the terminal of the pattern (4a) to the inductor conductor for the first main circuit (U l, U 2) is because they have a predetermined length, the minute inductance is continuously distributed. Similarly, minute inductance is continuously distributed also in the coil pattern 2b which is a grounding conductor connected to the terminal P. As shown in FIG. Further, since the first main circuit pattern 4a and the coil pattern 2b face each other through the dielectric sheet 1, minute capacitances are continuously formed between the respective conductors, and as a result, a low pass filter A distributed constant circuit having the function of The low pass filter referred to herein has a cutoff frequency (for example, 150 Hz or more) necessary for filtering switching noise generated in accordance with switching operations of semiconductor switch elements constituting a power converter such as an inverter.
다음에, 본 발명의 제2 실시예를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
도 7은 제1 주회로 패턴(4a), 제2 주회로 패턴(4b)을 구성하는 펀칭 코일(3a, 3b)의 표면에 땜납 도금(11)을 실시할 때의 단면도를 도시한다. 땜납 도금(1l)으로서는 Sn/Pb, Sn/Ag 등의 재료가 사용된다. 이와 같이 미리 땜납 도금을 실시함으로써, 상기 공정 2에 있어서, 도전 페이스트로 형성된 코일 패턴(2a)에 용이하게 납땜이 가능하게 된다.FIG. 7: shows sectional drawing at the time of performing the solder plating 11 to the surface of the punching coil 3a, 3b which comprises the 1st main circuit pattern 4a and the 2nd main circuit pattern 4b. As the solder plating 1l, materials such as Sn / Pb and Sn / Ag are used. By performing solder plating in advance in this manner, soldering can be easily performed on the coil pattern 2a formed of the conductive paste in the above step 2.
도 8은 땜납 도금(l1)이 실시된 펀칭 코일(3a)을 2층으로 적층하여 접합하고 있는 예이다. 이와 같이 펀칭 코일(3a)을 적층함으로써 통류시키기 위한 전류 용량을 증가시키는 것이 가능해진다. 또, 적층수는 3층 이상도 가능하다.8 shows an example in which the punching coils 3a on which the solder plating l1 has been applied are laminated in two layers and joined. By laminating the punching coils 3a in this manner, it becomes possible to increase the current capacity for passing through. Moreover, three or more layers can also be laminated | stacked.
다음에, 본 발명의 제3 실시예를 도 9를 참조하여 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 9는 자성체 분할 코어(9)내에 2세트의 노이즈 필터 회로(100, 200)를 수납한 경우의 구조를 도시한다. 본 예에서는 자성체 분할 코어(9)와 노이즈 필터 회로(100, 200)의 극간에, 상기 도 3의 예와는 다른 고분자 수지 재료(10)를 이용하여 밀봉한다.FIG. 9 shows a structure in the case where two sets of noise filter circuits 100 and 200 are housed in the magnetic body dividing core 9. In this example, the magnetic body dividing core 9 and the noise filter circuits 100 and 200 are sealed using a polymer resin material 10 different from the example of FIG. 3 above.
고분자 수지 재료(10)로는 석영분이라든지 알루미나분 등의 무기 충전재를 첨가한 에폭시 수지나 우레탄 수지 등을 사용한다. 또한, 고분자 수지 재료(l0)의 열팽창 계수는 자성체 분할 코어(9)와 동등하게 하는 것이 열응력에 의한 변형을 발생시키지 않는다.As the polymer resin material 10, epoxy resin, urethane resin, or the like to which inorganic fillers such as quartz powder or alumina powder are added are used. In addition, making the thermal expansion coefficient of the polymer resin material l0 equal to that of the magnetic body dividing core 9 does not cause deformation due to thermal stress.
이러한 재료로 이루어지는 고분자 수지 재료(10)를 이용하여 밀봉함으로써, 절연 특성의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 개구부(9a)로부터 내부로의 먼지 등에 의한 오염을 보호하고, 절연 열화를 방지할 수 있다.By sealing using the polymer resin material 10 made of such a material, the insulation characteristic can be improved, and contamination by dust or the like from the opening 9a to the inside can be protected and insulation deterioration can be prevented. .
또한, 고분자 수지 재료(10)에 충전재를 첨가함으로써, 통류에 의한 발열을 방산시킬 수 있다. 또한, 제1 주회로 패턴(4a)의 리드 단자(Ul, U2) 및 제2 주회로 패턴(4b)의 리드 단자(Vl, V2)를 이러한 종류의 재료로 이루어지는 고분자 수지 재료(10)에 의해 고정함으로써 외력이 단자(U1, U2, V1, V2)에 가해지더라도, 내부의 노이즈 필터 회로(100, 200)에 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, by adding the filler to the polymer resin material 10, it is possible to dissipate heat generated by the flow. Further, the lead terminals U 1 and U 2 of the first main circuit pattern 4a and the lead terminals V 1 and V 2 of the second main circuit pattern 4b are formed of a polymer resin material ( By fixing by 10), even if an external force is applied to the terminals U 1 , U 2 , V 1 , V 2 , it is possible to prevent the external force from being applied to the internal noise filter circuits 100, 200.
다음에, 본 발명의 제4 실시예를 도 10을 참조하여 설명한다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 10은 자성체 분할 코어(9)내에, 2세트의 노이즈 필터 회로(100, 200)를 수납한 경우의 구조를 나타낸다. 본 예에서는, 우선 자성체 분할 코어(9)와 노이즈 필터 회로(l00, 200)와의 극간에 실리콘겔(11)을 개구부(9a) 부근까지 밀봉하고, 또한, 그 실리콘겔(11)의 상부에 고분자 수지 재료(10)를 밀봉한다. 고분자 수지 재료(10)로는 전술한 바와 같은 각종 재료를 사용할 수 있다.FIG. 10 shows the structure in the case where two sets of noise filter circuits 100 and 200 are housed in the magnetic body dividing core 9. In this example, first, the silicon gel 11 is sealed to the vicinity of the opening 9a between the magnetic body split core 9 and the noise filter circuits l00 and 200, and a polymer is formed on the upper part of the silicone gel 11. The resin material 10 is sealed. As the polymer resin material 10, various materials as described above can be used.
이와 같이 케이스의 내부와 표면에서 밀봉하는 재료를 적당히 선택함으로써, 절연 특성의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 개구부(9a)로부터 내부로의 먼지 등에 의한 오염을 방지하고, 절연 열화를 방지할 수 있다.Thus, by appropriately selecting a material to be sealed at the inside and the surface of the case, it is possible to improve the insulation characteristics, to prevent contamination by dust or the like from the opening 9a to the inside, and to prevent insulation deterioration. .
또한, 탄성력이 작은 실리콘겔(11)을 이용함으로써, 열 응력에 의한 변형이 생기지 않기 때문에, 기계적 신뢰성을 얻을 수 있다. 또한, 제1 주회로 패턴(4a)의 리드 단자(Ul, U2) 및 제2 주회로 패턴(4b)의 리드 단자(V1, V2)를 고분자 수지 재료(10)로 고정하기 때문에, 외력이 이들 리드 단자(Ul, U2) 및 리드 단자(Vl, V2)에 가해지더라도, 내부의 노이즈 필터 회로(100, 200)에 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, by using the silicone gel 11 having a small elastic force, since deformation due to thermal stress does not occur, mechanical reliability can be obtained. In addition, since the lead terminals U 1 and U 2 of the first main circuit pattern 4a and the lead terminals V 1 and V 2 of the second main circuit pattern 4b are fixed with the polymer resin material 10. Even if an external force is applied to these lead terminals U 1 and U 2 and lead terminals V 1 and V 2 , it is possible to prevent the external force from being applied to the internal noise filter circuits 100 and 200.
다음에, 본 발명의 제5 실시예를 도 11을 참조하여 설명한다.Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 11은 자성체 분할 코어(9)내에 2 세트의 노이즈 필터 회로(l00, 200)를 수납한 경우의 구조를 도시한다. 본 예에서는, 우선 자성체 분할 코어(9)와 노이즈 필터 회로(100, 200)의 극간에 실리콘겔(11)을 개구부(9a) 부근까지 밀봉하고, 개구부(9a)를 단자 고정용 커버(12)로 덮어 씌움으로써, 제1 주회로 패턴(4a)의 리드 단자(Ul, U2) 및 제2 주회로 패턴(4b)의 리드 단자(Vl, V2)를 고정한다.FIG. 11 shows the structure in the case where two sets of noise filter circuits 00 and 200 are housed in the magnetic body dividing core 9. In this example, first, the silicon gel 11 is sealed to the vicinity of the opening 9a between the magnetic dividing core 9 and the noise filter circuits 100 and 200, and the opening 9a is covered with the terminal fixing cover 12. The lead terminals U 1 and U 2 of the first main circuit pattern 4a and the lead terminals V 1 and V 2 of the second main circuit pattern 4b are fixed by overwriting with.
이와 같이 단자 고정용 커버(12)를 사용함으로써, 외력이 이들 리드 단자(Ul, U2) 및 리드 단자(Vl, V2)에 가해지더라도, 내부의 노이즈 필터 회로(100, 200)에 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 개구부(9a)에서 내부로의 먼지 등에 의한 오염을 보호하고, 절연 열화를 방지할 수 있다. 단자 고정용 커버(12)의 재질은 성형이 용이한 PPS(폴리페닐렌설파이드) 및 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트) 등의 고분자 수지 재료를 사용할 수 있다.By using the terminal fixing cover 12 in this manner, even if an external force is applied to these lead terminals U l and U 2 and lead terminals V l and V 2 , the internal noise filter circuits 100 and 200 are applied. External force can be prevented. In addition, contamination by dust or the like from the opening portion 9a to the inside can be protected, and insulation deterioration can be prevented. The material for the terminal fixing cover 12 may be a polymer resin material such as PPS (polyphenylene sulfide) and PBT (polybutylene terephthalate), which are easily molded.
다음에, 본 발명의 제6 실시예를 도 12∼도 14를 참조하여 설명한다.Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to Figs.
도 12는 인버터 등의 전력 변환기(20)의 입력단에 본 발명에 따른 노이즈 필터를 설치한 경우의 예이다. 여기에서는, 3세트(3상분)의 노이즈 필터 회로(100, 200, 300)를 사용하였다.12 shows an example in which a noise filter according to the present invention is provided at an input terminal of a power converter 20 such as an inverter. Here, three sets (three phases) of noise filter circuits 100, 200, and 300 were used.
전술한 도 1의 (a)∼(d) 내지 도 ll의 예에서는, 자성체 분할 코어(9) 내에 단상분의 노이즈 필터 회로(100, 200)를 수납한 경우의 구조이지만, 3상분으로서 구성하는 경우에는 도 2의 공정 5에 있어서 노이즈 필터 회로(200)의 아래쪽에 노이즈 필터 회로(300)를 다시 1개 추가하여 실장함으로써 간단히 실현할 수 있다.In the example of FIGS. 1A to 1D described above, the structure in the case where single phase noise filter circuits 100 and 200 are accommodated in the magnetic body split core 9 is constituted as three phase portions. In this case, in the step 5 of FIG. 2, the noise filter circuit 300 is further added to the lower part of the noise filter circuit 200 to be mounted.
이와 같이 구성된 노이즈 필터 회로(100)의 리드 단자를 U1, U2로 하고, 노이즈 필터 회로(200)의 리드 단자를 Vl, V2로 하며, 노이즈 필터 회로(300)의 리드 단자를 W1, W2로 한다. 그리고, 리드 단자(U1, V1, W1)를 외부 회로의 단자(2la, 2lb, 21c)에 접속하고, 리드 단자(U2, V2, W2)를 전력 변환기(20)에 접속한다.The lead terminal of the noise filter circuit 100 configured as described above is U 1 , U 2 , the lead terminal of the noise filter circuit 200 is V l , V 2 , and the lead terminal of the noise filter circuit 300 is W. Let 1 and W 2 be set. Then, the lead terminals U 1 , V 1 , W 1 are connected to the terminals 2la, 2lb, 21c of the external circuit, and the lead terminals U 2 , V 2 , W 2 are connected to the power converter 20. do.
이렇게 접속함으로써, 단자(21a, 21b, 2lc)로부터 전력 변환기(20)로 신호와 함께 침입하는 저주파 노이즈를 필터링할 수 있는 동시에, 전력 변환기(20)내의 소자에 의해 발생하는 스위칭 노이즈가 단자(21a, 2lb, 21c)측으로 전송되는 것을 방지할 수 있다.By connecting in this way, the low frequency noise which intrudes with a signal from the terminals 21a, 21b, and 2lc to the power converter 20 can be filtered, and the switching noise which is generated by the element in the power converter 20 is received by the terminal 21a. , 2lb, 21c) can be prevented.
다음에, 도 13은 인버터 등의 전력 변환기(20)의 출력단에, 본 발명에 관한 3세트(3 상분)의 노이즈 필터 회로(100, 200, 300)를 설치한 예이다.Next, FIG. 13 shows an example in which three sets (three phases) of noise filter circuits 100, 200, and 300 according to the present invention are provided at an output terminal of a power converter 20 such as an inverter.
리드 단자(U1, Vl, Wl)를 전력 변환기(20)에 접속하고, 리드 단자(U2, V2, W2)를 외부 회로의 단자(22a, 22b, 22c)에 접속한다.The lead terminals U 1 , V 1 , W 1 are connected to the power converter 20, and the lead terminals U 2 , V 2 , W 2 are connected to the terminals 22a, 22b, 22c of the external circuit.
이렇게 하여 접속함으로써, 전력 변환기(20) 내의 소자에 의해 발생하는 스위칭 노이즈 등을 필터링할 수 있기 때문에, 전력 변환기(20)로부터 단자(22a, 22b, 22c)에 스위칭 노이즈가 전송되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 단자(22a, 22b, 22c)측으로부터 전력 변환기(20)로 침입하는 저주파 노이즈를 필터링할 수 있다.By connecting in this way, it is possible to filter the switching noise generated by the elements in the power converter 20 and the like, thereby preventing the switching noise from being transmitted from the power converter 20 to the terminals 22a, 22b, 22c. have. In addition, low frequency noise intruding into the power converter 20 from the terminals 22a, 22b, and 22c can be filtered out.
다음에, 도 14는 인버터 등의 전력 변환기(20)의 내부에 본 발명에 따른 2세트의 노이즈 필터 회로(l00, 200)를 설치한 예이다.Next, FIG. 14 shows an example in which two sets of noise filter circuits 00 and 200 according to the present invention are provided inside a power converter 20 such as an inverter.
전력 변환기(20)내에서, 입력측에는 외부에서 입력되는 교류를 직류로 변환하는 정류기(23)가 설치되고, 또한 출력측에는 반도체 스위치 소자(24)가 설치되어 있다.In the power converter 20, a rectifier 23 for converting an AC input from the outside into a direct current is provided on the input side, and a semiconductor switch element 24 is provided on the output side.
리드 단자(U1, Vl)를 입력단의 정류기(23)에 접속하고, 리드 단자(U2, V2)를 출력측의 반도체 스위치 소자(24)에 접속한다.The lead terminals U 1 and V 1 are connected to the rectifier 23 at the input terminal, and the lead terminals U 2 and V 2 are connected to the semiconductor switch element 24 on the output side.
이렇게 접속함으로써, 전력 변환기(20)를 구성하는 반도체 스위치 소자(24)의 스위칭 동작에 따라서 발생하는 스위칭 노이즈를 필터링할 수 있다.By connecting in this way, switching noise which arises in accordance with the switching operation of the semiconductor switch element 24 which comprises the power converter 20 can be filtered out.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 도전 페이스트로 이루어지는 나선형의 인덕터의 기능을 갖는 도체 패턴을 유전체 시트의 양측에 대향하여 배치하고, 그 한편의 도체 패턴 상에 전력 변환기 등의 주회로의 전류를 통류시킬 수 있는 단면적을 가지고 그 도체 패턴과 동일한 형상으로 프레스 펀칭 가공된 도체를 접합하여 주회로 패턴을 구성하고, 이 주회로 패턴으로부터 유전체 시트를 통해 다른쪽의 도체 패턴으로 유입되는 노이즈에 기초한 전류를 접지로 유도함으로써, 인덕터 기능 및 콘덴서 기능을 갖는 필터 회로를 구성함으로써, 전력 변환기의 스위칭 노이즈 등의 저주파 노이즈를 충분히 막을 수 있는 동시에, 전력 변환에 필요한 수 암페어 이상의 전류를 충분히 확보 가능한 노이즈 필터를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, a conductor pattern having a function of a helical inductor made of a conductive paste is disposed opposite to both sides of the dielectric sheet, and the current of the main circuit such as a power converter flows on the other conductor pattern. The main circuit pattern is formed by joining the press-punched conductors in the same shape as the conductor pattern with the cross-sectional area that can be made, and the current based on the noise flowing from the main circuit pattern to the other conductor pattern through the dielectric sheet. By inducing the ground to the filter circuit having the inductor function and the condenser function, it is possible to sufficiently prevent low frequency noise such as switching noise of the power converter and to provide a noise filter capable of sufficiently securing a current of several amperes or more necessary for power conversion. can do.
또한, 본 발명에 의하면 복수개의 노이즈 필터를 자성체 분할 코어내에 수납한 후, 극간을 고분자 수지 재료로 밀봉하도록 하였기 때문에, 간단한 제조 공정에 의해 제작하는 것이 가능하고, 이로써 프린트 배선판에 대하여 실장하기 쉬운 구조로 할 수 있는 동시에 절연성이라든지 기계적인 신뢰성이 뛰어나고, 소형이고, 염가인 노이즈 필터를 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, since the plurality of noise filters are accommodated in the magnetic dividing core, the gaps are sealed with a polymer resin material, so that the production can be performed by a simple manufacturing process, thereby making it easy to mount the printed wiring board. At the same time, it is possible to provide a noise filter with excellent insulation, mechanical reliability, and compactness.
도 1의 (a)∼(d)는 본 발명의 제1 실시예인 노이즈 필터의 제조 방법을 나타내는 공정도.1 (a) to 1 (d) are process drawings showing a method for manufacturing a noise filter as a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 (a)∼(d)에 계속되는 노이즈 필터의 제조 방법을 나타내는 공정도.FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing a noise filter subsequent to FIGS. 1A to 1D.
도 3은 도 2에 계속되는 노이즈 필터의 제조 방법을 나타내는 공정도.3 is a process chart showing a method of manufacturing a noise filter subsequent to FIG. 2.
도 4는 펀칭 코일의 일단에 설치된 관통구의 형상을 도시한 사시도.4 is a perspective view showing a shape of a through hole provided at one end of a punching coil;
도 5는 노이즈 필터의 기본 구조를 도시한 사시도.5 is a perspective view showing a basic structure of a noise filter.
도 6은 LC의 분포 정수 회로를 도시한 회로도.6 is a circuit diagram showing a distributed constant circuit of LC.
도 7은 본 발명의 제2 실시예인 땜납 도금된 펀칭 코일의 구조를 도시한 단면도.Fig. 7 is a sectional view showing the structure of a solder plated punching coil as a second embodiment of the present invention.
도 8은 펀칭 코일을 적층한 구조를 도시한 단면도.8 is a cross-sectional view showing a structure in which a punching coil is laminated.
도 9는 본 발명의 제3 실시예로서 케이스 내에 노이즈 필터를 수납한 경우의 구조를 도시한 단면도.Fig. 9 is a sectional view showing the structure when the noise filter is accommodated in the case as the third embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제4 실시예로서 케이스 내에 노이즈 필터를 수납한 경우의 구조를 나타내는 단면도.Fig. 10 is a sectional view showing the structure in the case of storing a noise filter in a case as a fourth embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제5 실시예로서 케이스 내에 노이즈 필터를 수납한 경우의 구조를 나타내는 단면도.Fig. 11 is a sectional view showing a structure when the noise filter is stored in a case as a fifth embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제6 실시예로서 전력 변환기의 입력단에 3상분의 노이즈 필터를 접속한 경우의 구성을 나타내는 블록도.Fig. 12 is a block diagram showing a configuration in the case where a three-phase noise filter is connected to an input terminal of a power converter as a sixth embodiment of the present invention.
도 13은 전력 변환기의 출력단에 3상분의 노이즈 필터를 접속한 경우의 구성을 나타내는 블록도.Fig. 13 is a block diagram showing the configuration when a three-phase noise filter is connected to an output terminal of a power converter.
도 14는 전력 변환기 내에 노이즈 필터를 접속한 경우의 구성을 나타내는 블록도.Fig. 14 is a block diagram showing the configuration when a noise filter is connected to a power converter.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 제1 유전체 시트1: first dielectric sheet
2a, 2b : 코일 패턴2a, 2b: coil pattern
2c : 제1 접지선2c: first ground wire
2d : 제2 접지선2d: second ground wire
3a : 제1 주회로 도체3a: first main circuit conductor
3b : 제2 주회로 도체3b: second main circuit conductor
4a : 제1 주회로 패턴4a: first main circuit pattern
4b : 제2 주회로 패턴4b: second main circuit pattern
5 : 제2 유전체 시트5: second dielectric sheet
6 : 절연 시트6: insulation sheet
9 : 자성체 분할 코어9: ferrite split core
10 : 수지 재료(고분자 수지 재료)10: resin material (polymer resin material)
Ul, U2, Vl, V2, Wl, W2 : 입출력 단자U l , U 2 , V l , V 2 , W l , W 2 : I / O terminals
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