KR20070073985A - 노이즈 필터 - Google Patents

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KR20070073985A
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토시노리 무라카미
코지 요코오
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

노이즈 필터(1A)는 신호 라인용 리드선(11)의 입력측 및 출력측에 각각 통형상 페라이트 비드(2) 및 통형상 페라이트 비드(3)가 삽통되어 있다. 그라운드용 리드선(12)의 입력측에 통형상 페라이트 비드(4)가 삽통되어 있다. 신호 라인용 리드선(11)의 통형상 페라이트 비드(3)의 출력측에는 관통 커패시터(5)가 삽통되어 있다. 신호 라인용 리드선(11)의 통형상 페라이트 비드(2)의 출력측과 그라운드용 리드선(12)의 통형상 페라이트 비드(4)의 출력측 사이에는, 적층 커패시터(6)가 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 리드선(11,12)의 각각의 단부(11a,12a)가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 베이스 부재(21)의 외면을 따라 구부러져서, 표면 실장 타입의 외부단자로 되어 있다.
노이즈 필터, 통형상 페라이트 비드, 리드선, 커패시터

Description

노이즈 필터{NOISE FILTER}
본 발명은 노이즈 필터, 특히, 커패시터를 사용한 노이즈 필터에 관한 것이다.
종래부터, 각종 제어기기나 전자기기 등에 있어서, 전원 라인 등을 통하여 이들 기기에 침입해 오는 외래 노이즈를 제거하기 위해, 예를 들면, 상기 전원 라인 사이에 노이즈 필터를 삽입하고, 이 노이즈 필터에 의해 전원 라인을 통하여 입력하는 외래 노이즈를 바이패스시키도록 하고 있었다.
이러한 노이즈 필터로서는, 특허문헌 1~4에 기재된 노이즈 필터가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 노이즈 필터는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 적층형 커패시터(111), 도선(112,113), 통형상 페라이트 비드(114,115), 그라운드 플레이트(118) 및 관통 커패시터(119)를 구비하고 있다.
도선(112,113)은 거의 U자 형상을 가지고, 그 거의 중앙부에는 적층형 커패시터(111)의 전극(111a,111b)이 솔더링되어 있다. 또한, 도선(112)의 양 다리부(112a,112a)에 통형상 페라이트 비드(114,115)가 삽통되어 있다. 도선(112,113) 중, 신호 라인용 리드선으로서의 도선(112)의 한쪽의 다리부(112a)에는, 통형상 페라이트 비드(114)와 함께 관통 커패시터(119)가 삽통되어 있다.
관통 커패시터(119), 도선(112)의 다른쪽의 다리부(112a) 및 도선(113)의 양 다리부(113a,113a)는, 그라운드 플레이트(118)에 형성한 구멍에 삽통하고, 상기 그라운드 플레이트(118)상에서 통형상 페라이트 비드(114,115)의 외부를 절연성 수지(120)로 몰드에 의해 고정하고 있다.
도선(112)의 다른쪽의 다리부(112a)는 그라운드 플레이트(118)에 대하여 절연되고, 도선(112)의 한쪽의 다리부(112a)는 관통 커패시터(119)의 내측의 전극(119a)에 솔더링되며, 또한, 관통 커패시터(119)의 외측의 전극(119b)은 그라운드 플레이트(118)에 솔더링되어 있다.
한편, 그라운드용 리드선으로서의 도선(113)의 양 다리부(113a,113a)는 그라운드 플레이트(118)에 솔더링된다. 또한, 도선(112,113)의 각 한쪽의 다리부(112a,113a)는 각각 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선의 한쌍의 예를 들면 입력단이며, 도선(112,113)의 각 다른쪽의 다리부(112a,113a)는 각각 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선의 한쌍의 예를 들면 출력단을 구성하고 있다.
그리고, 이 노이즈 필터는 도선(112,113)의 각 다리부(112a,113a)를 인쇄 배선 기판 등에 형성한 관통구멍에 삽입하여 실장되는, 디스크리트(다리 부착) 타입의 노이즈 필터였다. 즉, 이들 특허문헌 1~4에 기재된 노이즈 필터는, 모두 디스크리트(다리 부착) 타입의 노이즈 필터였다. 따라서, 향후의 시장이 요구하는 표면 실장부품으로서는 이용할 수 없었다.
특허문헌 1: 일본국 실용신안 공고 평1-22258호 공보
특허문헌 2: 일본국 실용신안 공개 소59-22514호 공보
특허문헌 3: 일본국 실용신안 공고 평2-18587호 공보
특허문헌 4: 일본국 실용신안 공고 평6-31777호 공보
그래서, 본 발명의 주된 목적은 표면 실장이 가능한 노이즈 필터를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 주된 목적을 달성함과 동시에 저배화(低背化) 및 조립의 효율화를 도모할 수 있는 노이즈 필터를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 제1의 발명에 따른 노이즈 필터는, 베이스 부재와, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선과, 신호 라인용 리드선에 삽통된 통형상 페라이트 비드와, 신호 라인용 리드선의 상기 통형상 페라이트 비드의 출력측에 삽통된 관통 커패시터와, 신호 라인용 리드선의 통형상 페라이트 비드의 입력측과 그라운드용 리드선 사이에 전기적으로 접속된 커패시터를 구비하고, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선의 각각의 단부가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 베이스 부재의 외면을 따라 구부러져서, 베이스 부재의 바닥면보다도 돌출한 외부단자로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
제2의 발명에 따른 노이즈 필터는, 베이스 부재와, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선과, 신호 라인용 리드선에 삽통된 통형상 페라이트 비드와, 신호 라인용 리드선의 상기 통형상 페라이트 비드의 출력측에 삽통된 관통 커패시터와, 신호 라인용 리드선의 통형상 페라이트 비드의 입력측과 그라운드용 리드선 사이에 전기적으로 접속된 커패시터를 구비하고, 베이스 부재에는 통형상 페라이트 비드 및 관통 커패시터를 각각 수납하기 위한 오목부가 형성됨과 동시에, 수납된 통형상 페라이트 비드의 관통구멍의 축 및 관통 커패시터의 관통구멍의 축이 베이스 부재상의 동일 평면에 위치하도록 오목부의 깊이가 설정되어 있으며, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선의 각각의 단부가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 베이스 부재의 외면을 따라 구부러져서 외부단자로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
통형상 페라이트 비드, 관통 커패시터 및 커패시터는, 왁스 부재에 의해 피복됨과 동시에, 베이스 부재, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선에 고정되어 있어도 좋다. 또한, 베이스 부재를 덮는 윗덮개를 구비하고 있어도 좋다.
<발명의 효과>
제1 및 제2의 발명에 의하면, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선의 각각의 단부가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 베이스 부재의 외면을 따라 구부러져서, 표면 실장 타입의 외부단자로 되어 있으므로, 표면 실장이 가능한 노이즈 필터를 얻을 수 있다. 또한, 외부단자를 베이스 부재의 바닥면보다도 돌출시킴으로써, 노이즈 필터를 인쇄 배선판 등에 표면 실장할 때에 노이즈 필터가 덜컹거리지 않고, 안정된 상태로 실장할 수 있다.
또한, 베이스 부재의 오목부에 수납된 통형상 페라이트 비드 및 관통 커패시터 및 커패시터가 수평방향으로 배치되어 있으므로, 노이즈 필터의 저배화를 도모할 수 있다. 또한, 통형상 페라이트 비드의 관통구멍의 축 및 관통 커패시터의 관통구멍의 축이 베이스 부재상의 동일 평면에 위치하도록, 베이스 부재의 오목부의 깊이가 설정되어 있기 때문에, 효율 좋게 조립할 수 있다.
또한, 통형상 페라이트 비드, 관통 커패시터 및 커패시터를, 왁스 부재에 의해 피복하면, 관통 커패시터나 커패시터 등의 각종 내부부품의 흡습을 방지할 수 있어, 신뢰성이 높은 노이즈 필터를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예인 노이즈 필터의 제조공정을 나타내고, 도 1A는 평면도, 도 1B는 도 1A의 정면도이다.
도 2는 도 1에 이어지는 노이즈 필터의 제조공정을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 이어지는 노이즈 필터의 제조공정을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 이어지는 노이즈 필터의 제조공정을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4에 이어지는 노이즈 필터의 제조공정을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 이어지는 노이즈 필터의 제조공정을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6에 이어지는 노이즈 필터의 제조공정을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예인 노이즈 필터를 나타내는 내부 평면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 노이즈 필터의 각부에 있어서의 단면도이다.
도 10은 도 8에 나타낸 노이즈 필터의 각부에 있어서의 단면도이다.
도 11은 도 8에 나타낸 노이즈 필터의 전기 등가 회로도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예인 노이즈 필터를 나타내는 내부 평면도이다.
도 13은 도 12에 나타낸 노이즈 필터의 전기 등가 회로도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예인 노이즈 필터를 나타내는 내부 평면도이다.
도 15는 상기 제1실시예인 노이즈 필터의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 16은 종래의 노이즈 필터의 일부를 잘라낸 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 노이즈 필터의 실시예에 대하여 그 제조방법과 함께 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
(제1실시예, 도 1~도 11 참조)
제1실시예인 노이즈 필터(1A)는 이하와 같이 해서 조립된다. 즉, 도 1A(Ⅰ)에 나타내는 바와 같이, 소정의 길이로 절단한 리드선(11)에 통형상 페라이트 비드(2,3) 및 관통 커패시터(5)를 삽통한다. 동일하게 하여, 소정의 길이로 절단한 리드선(12)에 통형상 페라이트 비드(4)를 삽통한다. 리드선(11,12)은 예를 들면, 직경이 약 0.8㎜인 단면 원형의 동선에 솔더 담금을 행한 것이다. 부품(2~5)이 장착된 각 리드선(11,12)은 가공용 반송 벨트(30)에 세트된다. 여기서, 리드선(11)은 신호 라인용 리드선이 되고, 리드선(12)은 그라운드용 리드선이 된다.
각 리드선(11,12)은 가공용 반송 벨트(30)에 의해 반송되고, 도 1A(Ⅱ)에 나타내는 바와 같이, 일점쇄선으로 표시한 프레스 지그(press jig; 31)에 의해, 리드선(11,12)의 한쪽의 단부(11a,12a)가 평탄형상으로 눌려진다. 마찬가지로, 도 1A(Ⅲ)에 나타내는 바와 같이, 일점쇄선으로 표시한 프레스 지그(32)에 의해, 리드선(11,12)의 다른쪽의 단부(11a,12a)가 평탄형상으로 눌려진다.
또한, 도 1A(Ⅳ)에 나타내는 바와 같이, 일점쇄선으로 표시한 프레스 지그(33,34)에 의해, 리드선(11,12)의 양단부(11a,12a)가 예비 굽힘 가공된다. 이 후, 리드선(11,12)은 가공용 반송 벨트(30)로부터 떼어진다.
다음으로, 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(21)가 준비된다. 베이스 부재(21)는 예를 들면 PPS 수지 등의 절연성 수지로 이루어진다. 이 베이스 부재(21)의 상면에 접지판(7)(도 2에 있어서 사선을 넣어 표시)을 장착한다. 베이스 부재(21)의 상면에는, 통형상 페라이트 비드(2~4)를 각각 수납하기 위한 오목부(22,23,24)와, 관통 커패시터(5)를 수납하기 위한 오목부(25)와, 적층 커패시터(6)(후술)를 수납하기 위한 오목부(26)가 형성되어 있다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(21)의 상면에, 부품(2~5)이 장착된 각 리드선(11,12)을 탑재한다. 통형상 페라이트 비드(2~4) 및 관통 커패시터(5)는 베이스 부재(21)의 오목부(22~25)에 각각 수납되어, 위치결정된다. 이 후, 도 4에 나타내는 바와 같이, 일점쇄선으로 표시한 프레스 지그(35,36)에 의해, 리드선(11,12)의 양단부(11a,12a)가 베이스 부재(21)의 외면을 따라 굽힘 가공된다. 이것에 의해, 리드선(11,12)은 베이스 부재(21)에 장착된다.
다음으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 적층 커패시터(6)가 베이스 부재(21)의 오목부(26)에 수납되어, 위치결정된다. 이 후, 통형상 페라이트 비드(2~4), 관통 커패시터(5) 및 적층 커패시터(6)를 왁스에 의해 피복하고, 베이스 부재(21)나 리드선(11,12)에 고정한다. 이것에 의해, 완전히 베이스 부재(21)에 고정되어 있지 않은 부품(2~6)이 왁스에 의해 베이스 부재(21)나 리드선(11,12)에 고정될 뿐만 아니라, 관통 커패시터(5)나 적층 커패시터(6)의 표면이 왁스 코팅되므로, 관통 커패시터(5)나 적층 커패시터(6)의 흡습을 방지할 수 있어, 신뢰성이 높은 노이즈 필터를 얻을 수 있다.
다음으로, 솔더 페이스트(40)(도 5에 있어서 사선을 넣어 표시)로, 관통 커패시터(5)의 관통구멍 내에 설치된 핫측 전극(5a)과 리드선(11)이 솔더링되고, 또한, 관통 커패시터(5)의 외주면에 설치된 그라운드측 전극(5b)과 접지판(7)이 솔더링된다. 또한, 솔더 페이스트(40)로, 적층 커패시터(6)의 핫측 전극(6a)이 리드선(11)의 통형상 페라이트 비드(2와 3) 사이의 위치에 솔더링되고, 적층 커패시터(6)의 그라운드측 전극(6b)이 리드선(12)의 통형상 페라이트 비드(4)의 후단의 위치 및 접지판(7)에 솔더링된다.
다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(21)의 상면을 덮도록 윗덮개(20)를 베이스 부재(21)에 끼워 맞춰서 장착한다. 윗덮개(20)의 상면 중앙부는 평탄면이고, 자동 실장기의 흡인 노즐로 이 부분을 흡인함으로써, 노이즈 필터(1A)를 반송하거나, 인쇄 배선 기판에 마운트할 수 있다.
이렇게 하여, 노이즈 필터(1A)를 완성시킨 후, 도 7에 나타내는 바와 같이 테이프(51)의 각 오목부(52)의 각각에 노이즈 필터(1A)를 수납하여 테이핑한다.
얻어진 노이즈 필터(1A)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 신호 라인용 리드선(11)의 입력측 및 출력측에 각각 통형상 페라이트 비드(2) 및 통형상 페라이트 비드(3)가 삽통되어 있다. 그라운드용 리드선(12)의 입력측에 통형상 페라이트 비드(4)가 삽통되어 있다. 신호 라인용 리드선(11)의 통형상 페라이트 비드(3)의 출력측에는 관통 커패시터(5)가 삽통되어 있다. 신호 라인용 리드선(11)의 통형상 페라이트 비드(2)의 출력측과 그라운드용 리드선(12)의 통형상 페라이트 비드(4)의 출력측 사이에는, 적층 커패시터(6)가 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도 9A, 9B, 9C, 9D는 각각 도 8의 A, B, C, D의 위치에서의 단면도이고, 도 10E, 10F, 10G는 각각 도 8의 E, F, G의 위치에서의 단면도이다. 도 9 및 도 10으로부터도 알 수 있듯이, 베이스 부재(21)의 오목부(22~25)는 통형상 페라이트 비드(2~4)의 관통구멍(2a~4a)의 축 및 관통 커패시터(5)의 관통구멍(5c)의 축이 베이스 부재(21)상의 동일 평면에 위치하도록, 그 깊이가 설정되어 있다. 도 11에는 노이즈 필터(1A)의 전기 등가 회로를 나타낸다.
이 노이즈 필터(1A)는 리드선(11,12)의 각각의 단부(11a,12a)가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 베이스 부재(21)의 외면을 따라 구부러져서, 표면 실장 타입의 외부단자로 되어 있으므로, 표면 실장이 가능하다.
또한, 통형상 페라이트 비드(2~4)의 각각의 관통구멍(2a~4a)의 축 및 관통 커패시터(5)의 관통구멍(5c)의 축이 베이스 부재(21)상의 동일 평면에 위치하도록, 베이스 부재(21)의 오목부(22~25)의 깊이를 설정하고 있으므로, 각 부품(2~5)을 리드선(11,12)에 용이하게 장착할 수 있으며, 노이즈 필터(1A)를 효율 좋게 조립할 수 있다.
또한, 베이스 부재(21)의 오목부(22~26)에 수납된 통형상 페라이트 비드(2~4) 및 관통 커패시터(5) 및 적층 커패시터(6)가 수평방향으로 배치되어 있으므로, 도 16에 나타낸 종래의 노이즈 필터와 비교하여 저배화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 외부단자(리드선(11,12)의 단부)(11a,12a)의 절곡 가공시에 베이스 부재(21)의 바닥면과 단부(11a,12a) 사이에 틈새를 형성하는 등 하여, 단부(11a,12a)를 베이스 부재(21)의 바닥면보다도 돌출시키고 있다. 이것에 의해, 노이즈 필터(1A)를 인쇄 배선판 등에표면 실장할 때, 노이즈 필터(1A)의 덜컹거림이 발생하지 않고, 안정된 상태로 실장할 수 있다.
이 경우, 단부(11a,12a)에 솔더 페이스트를 부여하고, 평면상에서 가열, 냉각을 행하여, 부여한 솔더 페이스트를 리플로우시키면 된다. 베이스 부재(21)의 바닥면보다도 돌출해 있는 단부(11a,12a)의 요철이, 표면이 평탄형상으로 되어 있는 리플로우 솔더에 의해 줄어듦과 동시에, 솔더링에 기여하는 솔더량이 증가함으로써, 노이즈 필터(1A)를 인쇄 배선판 등에 표면 실장할 때의 접속 신뢰성이 향상하기 때문이다.
또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 접지판(7)의 외부단자 부분(7a,7a)을 베이스 부재(21)의 바닥면을 거의 따라 구부려도 좋고, 표면 실장이 보다 안정화된다.
(제2실시예, 도 12 및 도 13 참조)
본 제2실시예인 노이즈 필터(1B)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 제1실시예인 노이즈 필터(1A)에 있어서, 통형상 페라이트 비드(2,4)를 생략한 것이며, 그 전기 등가 회로는 도 13에 나타내는 바와 같다. 다른 구성은 제1실시예와 같고, 도 12 및 도 13에 있어서 제1실시예와 같은 부재, 부분에는 같은 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.
(제3실시예, 도 14 참조)
본 제3실시예인 노이즈 필터(1C)는 도 14에 나타내는 바와 같이, 제2실시예 인 노이즈 필터(1B)에 있어서, 신호 라인용 리드선(11)의 관통 커패시터(5)의 출력측에 또한 통형상 페라이트 비드(3A)를 삽통시킨 것이다. 다른 구성은 제2실시예와 같으며, 도 14에 있어서 제2실시예와 같은 부재, 부분에는 같은 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다. 본 제3실시예는 제2실시예에 비하여, 통형상 페라이트 비드(3A)를 부가함으로써, 고주파에서의 노이즈 제거 특성이 향상한다.
또한, 본 발명에 따른 노이즈 필터는 상기 각 실시예에 한정하는 것이 아니며, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.
예를 들면, 리드선(11,12)의 단부(11a,12a)를 베이스 부재(21)의 바닥면보다도 돌출시키지 않고, 단부(11a,12a)를 베이스 부재(21)의 바닥면과 동일면으로 설정해도 좋다. 또한, 리드선(11,12)은 단면 원형뿐만 아니라 단면 사각형 혹은 평판 형상이어도 좋다. 또한, 페라이트 비드(2,3,3A,4)나 관통 커패시터(5)에 있어서도, 원통형상 뿐만 아니라 각기둥형상이어도 좋다.
이상과 같이, 본 발명은 커패시터를 사용한 노이즈 필터에 유용하고, 특히, 안정된 상태에서의 표면 실장이 가능하다는 점에서 우수하다.

Claims (4)

  1. 베이스 부재와, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선과, 상기 신호 라인용 리드선에 삽통된 통형상 페라이트 비드와, 상기 신호 라인용 리드선의 상기 통형상 페라이트 비드의 출력측에 삽통된 관통 커패시터와, 상기 신호 라인용 리드선의 상기 통형상 페라이트 비드의 입력측과 상기 그라운드용 리드선 사이에 전기적으로 접속된 커패시터를 구비하고,
    상기 신호 라인용 리드선 및 상기 그라운드용 리드선의 각각의 단부가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 상기 베이스 부재의 외면을 따라 구부러져서, 상기 베이스 부재의 바닥면보다도 돌출한 외부단자로 되어 있는 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
  2. 베이스 부재와, 신호 라인용 리드선 및 그라운드용 리드선과, 상기 신호 라인용 리드선에 삽통된 통형상 페라이트 비드와, 상기 신호 라인용 리드선의 상기 통형상 페라이트 비드의 출력측에 삽통된 관통 커패시터와, 상기 신호 라인용 리드선의 상기 통형상 페라이트 비드의 입력측과 상기 그라운드용 리드선 사이에 전기적으로 접속된 커패시터를 구비하고,
    상기 베이스 부재에는 상기 통형상 페라이트 비드 및 상기 관통 커패시터를 각각 수납하기 위한 오목부가 형성됨과 동시에, 수납된 상기 통형상 페라이트 비드의 관통구멍의 축 및 상기 관통 커패시터의 관통구멍의 축이 상기 베이스 부재상의 동일 평면에 위치하도록 상기 오목부의 깊이가 설정되어 있으며,
    상기 신호 라인용 리드선 및 상기 그라운드용 리드선의 각각의 단부가 평탄형상으로 형성됨과 동시에 상기 베이스 부재의 외면을 따라 구부러져서 외부단자로 되어 있는 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스 부재를 덮는 윗덮개를 구비한 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통형상 페라이트 비드, 상기 관통 커패시터 및 상기 커패시터가 왁스 부재에 의해 피복됨과 동시에, 상기 베이스 부재, 상기 신호 라인용 리드선 및 상기 그라운드용 리드선에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
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