JPH06267791A - バリスタ機能付きノイズフィルタブロック - Google Patents

バリスタ機能付きノイズフィルタブロック

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JPH06267791A
JPH06267791A JP5056736A JP5673693A JPH06267791A JP H06267791 A JPH06267791 A JP H06267791A JP 5056736 A JP5056736 A JP 5056736A JP 5673693 A JP5673693 A JP 5673693A JP H06267791 A JPH06267791 A JP H06267791A
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signal
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chip
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Yasushi Kojima
靖 小島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体形状を薄型にし信号線路間のピッチを狭
くして小型化できる。温度サイクル試験を実施しても割
れ等の発生がなく、静電容量の取得範囲が広く、簡単な
構造で十分に高周波ノイズを除去し、同時にサージ電圧
を吸収する。 【構成】 複数の端子挿入用孔12が所定の間隔をあけ
て設けられた絶縁性基板11の孔周縁の表面に信号用電
極14が孔の内面の内面電極12aに連続して形成され
る。この電極14と所定の絶縁間隙15をあけて基板1
1の表面に第1アース電極16が形成され、この電極1
6は内面電極12aと所定の絶縁間隙18をあけて基板
11の裏面に形成された第2アース電極17に電気的に
接続される。基板表面の信号用電極と第1アース電極と
の間にはチップコンデンサ19及びチップバリスタ29
がそれぞれ架設される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の信号線路におけ
る高周波ノイズを除去するためのノイズフィルタブロッ
クに関する。更に詳しくはコネクタ等に内蔵するに適
し、かつサージ電圧を吸収可能なバリスタ機能付きノイ
ズフィルタブロックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ等のデジタル機器では、信
号線路に高周波のノイズが混入すると誤動作を生じ易
く、しかも他の電子機器等に障害をもたらす恐れのある
不要な電磁波を配線から放射する問題点がある。このた
め、信号線路にはコンデンサ素子を用いた高周波ノイズ
を除去するノイズフィルタが多用されている。複数の信
号線路における高周波ノイズを除去するためのノイズフ
ィルタブロックとしては、金属製のアース板やシールド
ケースに形成された複数の取付孔にそれぞれ貫通コンデ
ンサをはんだ付けにより配列したものや、或いは印刷回
路基板にチップコンデンサをはんだ付けにより実装した
ものが知られている。
【0003】一方、この種の信号線路には高周波ノイズ
が混入する以外にサージ電圧が印加されることがあるた
め、従来、高周波ノイズを除去し、同時にサージ電圧を
吸収し得る「高周波及びサージ吸収フィルタ」が開示さ
れている(特開平1−102874)。このフィルタで
は、容量性及びバリスタ特性をもつ誘電材料からなる平
板の一方の面に、電気信号伝達用の細長い信号線を設
け、他方の面のほぼ全体にアース電極を設け、前記信号
線とアース電極との間に分布定数型コンデンサ及びバリ
スタを形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記貫通コン
デンサを用いたノイズフィルタブロックには、 複数の貫通コンデンサをアース板に取付けた場合、
貫通コンデンサの長さの分だけノイズフィルタブロック
が厚くなり、その薄型化が困難であり、また貫通コンデ
ンサの外径に相応して取付孔相互の間隔をあけなければ
ならず、信号線路の狭ピッチ化が困難であり、 コネクタに組込まれた状態で温度サイクル試験を実
施した場合、コネクタの絶縁性樹脂とアース板の熱膨張
率の違いにより、端子であるコネクタピンに応力が発生
し、このコネクタピンが挿通する貫通コンデンサに割れ
等が発生することがあり、 貫通コンデンサの静電容量の取得可能な範囲が狭く
限定される等の問題点があった。またチップコンデンサ
を用いたノイズフィルタブロックには、基板上の印刷パ
ターンの引き回しや、アース電極の構造により高周波ノ
イズを除去する性能が不十分であった。
【0005】更に特開平1−102874号公報に示さ
れる「高周波及びサージ吸収フィルタ」はセラミック基
板のような誘電体にコンデンサとしての役割のみなら
ず、バリスタとしての役割を同時に求めているため、所
望の効果を得ようとすると、セラミック基板の構造や組
成を厳格に規定しなければならず、しかも上記貫通コン
デンサと同様に静電容量の取得可能な範囲が狭く限定さ
れ、ノイズ遮断特性を改善するためにフェライト板やフ
ェライトビーズなどを必要とする不具合があった。
【0006】本発明の目的は、全体形状を薄型にし、か
つ信号線路間のピッチを狭くして小型化でき、温度サイ
クル試験を実施しても割れ等の発生がないノイズフィル
タブロックを提供することにある。本発明の別の目的
は、簡単な構造で、静電容量の取得範囲が広く、十分に
高周波ノイズを除去でき、併せてサージ電圧を吸収でき
るバリスタ機能付きノイズフィルタブロックを提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図1を用いて説明
する。本発明のバリスタ機能付きノイズフィルタブロッ
ク10は、複数の端子挿入用孔12が所定の間隔をあけ
て設けられた絶縁性基板11と、この基板11の孔周縁
の表面に孔の内面の内面電極12aに連続して形成され
た信号用電極14と、この信号用電極14と所定の絶縁
間隙15をあけて基板11の表面に形成された第1アー
ス電極16と、孔12の内面の内面電極12aと所定の
絶縁間隙18をあけて基板11の裏面に形成され第1ア
ース電極16に電気的に接続された第2アース電極17
と、ベアチップ19a両端に設けられた一対の端子電極
19b,19cを信号用電極14と第1アース電極16
にそれぞれ接続するように基板表面の信号用電極14と
第1アース電極16との間に架設されたチップコンデン
サ19と、ベアチップ29a両端に設けられた一対の端
子電極29b,29cを信号用電極14と第1アース電
極16にそれぞれ接続するように基板表面の信号用電極
14と第1アース電極16との間に架設されたチップバ
リスタ29とを備える。
【0008】
【作用】複数の端子挿入用孔12にコネクタピンのよう
な信号線路Pを挿入し、これらの信号線路Pを基板表面
の信号用電極14にそれぞれ接続するとともに、基板裏
面の第2アース電極17をアース用シールドケースのア
ース電極に接続する。チップコンデンサ19により僅か
なスペースで大きな静電容量が得られるため、ノイズフ
ィルタブロック10を小型で薄くすることができるとと
もに、このブロック10によりコネクタに実装した後の
アース側に発生する残留インダクタンスを極めて小さく
抑えることができ、しかも各信号線路を通る信号の高周
波ノイズを一括して確実に除去することができる。また
信号線路Pにサージ電圧が印加された場合には、チップ
バリスタ29により信号用電極14とアース電極16,
17が導通し、サージ電流をアース電極16,17を介
してシールドケースのアース電極に流して、信号線路P
に接続された電子機器を保護する。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図1〜図4は本発明第1実施例バリスタ機能
付きノイズフィルタブロック10を示す。図1〜図4に
示すように、絶縁性基板であるガラスエポキシ基板11
の両面に薄い銅箔を貼付けた銅張積層板を出発材料と
し、不要な部分をエッチングで取去ることにより、信号
用電極14、第1及び第2アース電極16,17を形成
した。即ち、銅張基板11の中央には4個の端子挿入用
孔12を、また基板11の両端縁近傍には10個のスル
ーホール13をそれぞれ等間隔に設けた。孔12及びス
ルーホール13の各内面には銅めっきにより内面電極1
2a及び13aを形成した。
【0010】基板11の表面では孔12を中心とする円
形状の信号用電極14及びこの周囲の第1アース電極1
6の部分に、間隙15を残してレジストが印刷され、基
板11の裏面では孔12の周囲の間隙18を残して第2
アース電極17の部分に、それぞれレジストが印刷され
た。エッチング処理して間隙15と間隙18の部分の銅
箔を除去した。この結果、信号用電極14が基板11の
孔周縁の表面に孔12の内面の内面電極12aに連続し
て形成され、第1アース電極16はこの信号用電極14
を囲んでかつ電極14と所定の絶縁間隙15をあけて形
成された。また基板11の裏面には第2アース電極17
が孔12の内面の内面電極12aを囲んでかつ電極12
aと所定の絶縁間隙18をあけて形成され、この第2ア
ース電極17はスルーホール13の内面の内面電極13
aを介して第1アース電極16に電気的に接続された。
基板11の表面の信号用電極14と第1アース電極16
との間には、信号用電極1個当りチップコンデンサ19
とチップバリスタ29が1個ずつ架設される。チップコ
ンデンサ19の架設は、そのベアチップ19aの両端に
設けられた一対の端子電極19b,19cを信号用電極
14と第1アース電極16にそれぞれはんだ付けするこ
とにより、行われる。チップコンデンサ19はチップ型
積層セラミックコンデンサであって、ベアチップ19a
は内部電極とチタン酸バリウム系又は鉛系の誘電体層を
交互に積層した後、焼成して得られた焼結体である。端
子電極19b,19cはAgを含む導電性ペーストをベ
アチップの両端面に塗布後、焼付けて形成され、端子電
極表面にはんだめっきが施される。
【0011】またチップバリスタ29の架設は、そのベ
アチップ29aの両端に設けられた一対の端子電極29
b,29cを信号用電極14と第1アース電極16にそ
れぞれはんだ付けすることにより、行われる。チップバ
リスタ29はチップ型積層セラミックバリスタであっ
て、ベアチップ29aは内部電極と酸化亜鉛系のバリス
タ層を交互に積層した後、焼成して得られた焼結体であ
る。端子電極29b,29cは端子電極19b,19c
と同様に形成される。
【0012】このように構成されたバリスタ機能付きノ
イズフィルタブロック10を例えばコネクタ(図示せ
ず)に内蔵する場合について説明する。4個の端子挿入
用孔12に信号線路である4本のコネクタピンP(図
1)をそれぞれ挿入し、これらのコネクタピンPを内面
電極12aに、また基板11の裏面の第2アース電極1
7をアース用シールドケース(図示せず)にそれぞれは
んだ付けにより電気的に接続する。コネクタピンPは内
面電極12a、信号用電極14及びチップコンデンサ1
9又はチップバリスタ29を介してアース電極16,1
7に接続される。チップコンデンサ19により僅かなス
ペースで大きな静電容量が得られるため、ノイズフィル
タブロック10を小型で薄くすることができるととも
に、このブロック10によりコネクタに実装した後のア
ース側に発生する残留インダクタンスを極めて小さく抑
えることができ、しかも各信号線路を通る信号の高周波
ノイズを一括して確実に除去することができる。またチ
ップバリスタ29により、信号線路Pにサージ電圧が印
加された場合には、信号用電極14とアース電極16,
17が導通し、サージ電流をアース電極16,17を介
してシールドケースのアース電極に流して、信号線路P
に接続された電子機器を保護する。
【0013】図5〜図8は本発明第2実施例バリスタ機
能付きノイズフィルタブロック20を示す。図1〜図4
と同一符号は同一構成部品を示す。この例の特徴ある構
成は、第1実施例のスルーホール13を設ける代わり
に、絶縁性基板11の両端面に端面電極21が形成さ
れ、第1アース電極16と第2アース電極17が、内面
電極13aの代わりに端面電極21を介して電気的に接
続されたことにある。この例では絶縁性基板11として
アルミナセラミックス基板を用いた。基板11の中央に
第1実施例と同様に4個の端子挿入用孔12を等間隔に
設けた。これらの孔12の内面にはスルーホール印刷に
より内面電極12aを形成した。基板11の表面に信号
用電極14及び第1アース電極16をAg又はAg/P
dなどを含む導電性ペーストをスクリーン印刷して形成
した。即ち、信号用電極14は基板11の孔周縁の表面
にこれらの孔12の内面の内面電極12aに連続して円
形状に形成され、第1アース電極16はこの信号用電極
14を囲んでかつ電極14と所定の絶縁間隙15をあけ
て形成された。
【0014】基板11の裏面に第2アース電極17を上
記と同じ導電性ペーストをスクリーン印刷して形成し
た。更に基板11の端面に導電性ペーストをコーティン
グして焼付け端面電極21を形成した。これにより、第
2アース電極17は孔12の内面の内面電極12aを囲
んでかつ電極12aと所定の絶縁間隙18をあけて形成
され、第2アース電極17が端面電極21を介して第1
アース電極16に電気的に接続された。基板11の表面
の信号用電極14と第1アース電極16との間には、第
1実施例と同様にチップコンデンサ19及びチップバリ
スタ29が架設された。このノイズフィルタブロック2
0の使用方法及び特性は前記第1実施例と同様であるの
で繰り返しの説明を省略する。
【0015】なお、上記例では絶縁性基板としてガラス
エポキシ基板及びアルミナセラミックス基板を示した
が、耐熱性のある、機械的強度の高い絶縁性基板であれ
ば、他の基板を用いてもよい。また、信号用電極の形状
は円形に限らず、角形、楕円形など他の形状でもよい。
また、チップコンデンサ及びチップコンデンサを信号用
電極1個当り1個ずつ設けたが、この数は一例であっ
て、除去する周波数範囲に応じてチップコンデンサを2
個以上設けてもよく、或いは除去する周波数範囲に応じ
て静電容量を変えてもよい。またチップバリスタは必要
とするサージ耐量に応じて2個以上設けてもよい。更
に、端子挿入用孔の数、又はスルーホールの数は一例で
あって、上記例に限るものではない。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下の優れた効果を奏する。 (a) コンデンサ素子として従来の貫通コンデンサの代わ
りにチップコンデンサを用いるため、信号線路間を狭ピ
ッチ化でき、ノイズフィルタブロックの小型化、薄型化
が可能となり、これを内蔵するフィルタコネクタの小型
化が可能となる。 (b) コネクタ等に装着した後、コネクタピン等の端子に
荷重を加えてもコンデンサ素子であるチップコンデンサ
及びサージ吸収素子であるチップバリスタには直接荷重
がかからないため、これらのチップ電子部品を損傷させ
ることがない。また温度サイクル試験を実施しても割れ
等の発生がない。
【0017】(c) チップコンデンサを搭載しているた
め、従来の貫通コンデンサと比べて静電容量の取得範囲
が広く、十分に高周波ノイズを除去できるとともに、チ
ップコンデンサを複数個搭載し、例えば高周波用、低周
波用のチップコンデンサを組合せれば、広い周波数範囲
のノイズ対策が可能となる。 (d) 絶縁性基板の表面及び裏面にそれぞれ第1及び第2
アース電極を設けて、基板端面又はスルーホールにより
両アース電極を電気的に接続するため、コネクタ等のア
ース用シールドケースに取り付けた場合、シールド効果
が高いとともに、アース側に発生する残留インダクタン
スが抑えられ、高周波除去効果に優れている。 (e) チップバリスタを搭載しているため、信号線路にサ
ージ電圧が印加された場合には、サージ電流をシールド
ケースのアース電極に流して信号線路に接続された電子
機器を保護する。 (f) 特に本発明のフィルタブロックはノイズ除去とサー
ジ吸収とをそれぞれ専用のチップ電子部品で行うため、
所望の効果を得るための設計及び製造が簡単であり、複
雑な構造にすることなく確実に両機能を果たすことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施例のバリスタ機能付きノイズフ
ィルタブロックの図2のA−A線断面図。
【図2】その平面図。
【図3】その外観斜視図。
【図4】その反転した外観斜視図。
【図5】本発明第2実施例のバリスタ機能付きノイズフ
ィルタブロックの図6のB−B線断面図。
【図6】その平面図。
【図7】その外観斜視図。
【図8】その反転した外観斜視図。
【符号の説明】
P コネクタピン(信号線路) 10,20 バリスタ機能付きノイズフィルタブロック 11 絶縁性基板 12 端子挿入用孔 12a,13a 内面電極 13 スルーホール 14 信号用電極 15,18 絶縁間隙 16 第1アース電極 17 第2アース電極 19 チップコンデンサ 19a ベアチップ 19b,19c 端子電極 21 端面電極 29 チップバリスタ 29a ベアチップ 29b,29c 端子電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の端子挿入用孔(12)が所定の間隔を
    あけて設けられた絶縁性基板(11)と、 前記基板(11)の孔周縁の表面に前記孔(12)の内面の内面
    電極(12a)に連続して形成された信号用電極(14)と、 前記信号用電極(14)と所定の絶縁間隙(15)をあけて前記
    基板(11)の表面に形成された第1アース電極(16)と、 前記孔(12)の内面の内面電極(12a)と所定の絶縁間隙(1
    8)をあけて前記基板(11)の裏面に形成され前記第1アー
    ス電極(16)に電気的に接続された第2アース電極(17)
    と、 ベアチップ(19a)両端に設けられた一対の端子電極(19b,
    19c)を前記信号用電極(14)と前記第1アース電極(16)に
    それぞれ接続するように前記基板(11)の表面の前記信号
    用電極(14)と前記第1アース電極(16)との間に架設され
    たチップコンデンサ(19)と、 ベアチップ(29a)両端に設けられた一対の端子電極(29b,
    29c)を前記信号用電極(14)と前記第1アース電極(16)に
    それぞれ接続するように前記基板(11)の表面の前記信号
    用電極(14)と前記第1アース電極(16)との間に架設され
    たチップバリスタ(29)とを備えたバリスタ機能付きノイ
    ズフィルタブロック。
  2. 【請求項2】 絶縁性基板(11)に複数のスルーホール(1
    3)が設けられ、第1アース電極(16)と第2アース電極(1
    7)が前記スルーホール(13)の内面電極(13a)を介して電
    気的に接続された請求項1記載のバリスタ機能付きノイ
    ズフィルタブロック。
  3. 【請求項3】 絶縁性基板(11)の端面に端面電極(21)が
    形成され、第1アース電極(16)と第2アース電極(17)が
    前記端面電極(21)を介して電気的に接続された請求項1
    記載のバリスタ機能付きノイズフィルタブロック。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010283069A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Hitachi Ltd 電子装置、および、雑音電流測定方法
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