DE60314353T2

DE60314353T2 - Leiterplatte und Methode um eine Leiterplatte an einem elektrisch leitenden Gehäuse anzubringen

Info

Publication number: DE60314353T2
Application number: DE60314353T
Authority: DE
Inventors: Tadao Hachioji-shi Tokyo Kishimoto; Yutaka Hachioji-shi Tokyo Igarashi; Hironobu Hachioji-shi Tokyo Hirayama
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: DE60314353D1; EP1418798A2; EP1418798A3; EP1418798B1; US20040090748A1; JP2004158605A; US7088591B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anbringen einer gedruckten Leiterplatte auf einem elektrisch leitenden Gehäuse, um die gedruckte Leiterplatte daran zu hindern, elektromagnetisches Wellenrauschen zu emittieren.
1(a) und 1(b) zeigen ein herkömmliches Verfahren zum Anbringen einer gedruckten Leiterplatte auf einem elektrisch leitenden Gehäuse. Um von der gedruckten Leiterplatte emittiertes elektromagnetisches Wellenrauschen (EMI) zu verringern, ist das auf einer Signalschicht der gedruckten Leiterplatte gebildete Massemuster elektrisch mit dem elektrisch leitenden Gehäuse der elektronischen Vorrichtung verbunden.
Wie in der Draufsicht von 1(a) gezeigt ist, wird die herkömmliche gedruckte Leiterplatte auf dem elektrisch leitenden Gehäuse durch Befestigen von vier Metallschrauben durch die an den vier Ecken der gedruckten Leiterplatte lokalisierten Montagelöcher angebracht.
1(b) zeigt eine Querschnittsansicht des Montageloches und seiner Peripherie. Da die innere Oberfläche des Montageloches mit einer Durchgangsloch-Metallbeschichtung behandelt wird, werden das Massemuster der Signalschicht auf der Kehrseite und die innere Masseschicht in der gedruckten Leiterplatte elektrisch mit der Metallstütze gekoppelt.
2 zeigt eine Teildraufsicht der gedruckten Leiterplatte, bei der die innere Oberfläche des Montageloches ohne eine Durchgangsloch-Metallbeschichtung fertiggestellt ist. Bei dieser Konfiguration ist das Massemuster der Signalschicht auf der Vorderseite mit der inneren Masseschicht durch Bilden von vielen Durchgangslöchern um den Umfang des Montageloches gekoppelt.
Wie in einer Draufsicht der in 3 gezeigten gedruckten Leiterplatte gezeigt ist, ist als eine herkömmliche Technik, um eine Anzahl der Verbindungspunkte zwischen der gedruckten Leiterplatte und dem elektrisch leitenden Gehäuse zu erhöhen, um eine elektromagnetischen Rauschverringerungswirkung zu verbessern.
Die durch Verbinden des Massemusters der Signalschicht auf der gedruckten Leiterplatte mit dem elektrisch leitenden Gehäuse verursachte elektromagnetische Rauschverringerungswirkung stützt sich auf die beiden Gründe, die wie folgt beschrieben werden:

(1) Da die Fläche des Massemusters in der Signalschicht äquivalent zunimmt, würde eine Kapazität zwischen der Masseschicht und der Masse zunehmen, was zu einer Verringerung in Spannungsschwankungen auf der Masseschicht führt.
(2) Bei der gedruckten Leiterplatte mit mehr als vier Schichten, werden eine Leistungsquellenschicht, die Masseschicht und das elektrisch leitende Gehäuse in der Reihenfolge der Masseschicht, der Leistungsquellenschicht und des elektrisch leitenden Gehäuses geschichtet. Demgemäß wird, da die Leistungsquellenschicht strukturell durch die zwei anderen Schichten abgeschirmt ist, das von der Lücke zwischen der Leistungsquellenschicht und der Masseschicht emittierte elektromagnetische Rauschen verringert. Je größer die Anzahl von Montagepunkten ist, desto größer ist die Abschirmungswirkung, was zu einer weiteren Rauschverringerung führt.

Durch Verbinden der Masseschicht der gedruckten Leiterplatte mit dem elektrisch leitenden Gehäuse nimmt jedoch manchmal das elektromagnetische Rauschen nachteilig zu. Die Gründe dafür werden im Folgenden ausführlich dargestellt.
4 ist eine schematische Ansicht, die den Zustand zeigt, dass eine gedruckte Leiterplatte auf dem elektrisch leitenden Gehäuse angebracht ist.
Wie in 4 gezeigt ist, würde durch Verbinden der Masseschicht der gedruckten Leiterplatte mit dem elektrisch leitenden Gehäuse Resonanz in der Schleife zwischen Verbindungspunkten auftreten. Demgemäß wird beispielsweise, wenn die gedruckte Leiterplatte auf dem elektrisch leitenden Gehäuse durch Benutzen der in Intervallen von allen 15 cm angeordneten Schrauben montiert wird, der Schleifenabstand gleich 30 cm, was zu der Resonanz bei 1 GHz führt. Daher kann die Rauschverringerungswirkung bei dieser Frequenz nicht gezeigt werden, wobei jedoch die elektromagnetische Rauschkomponente, die bei dieser Frequenz liegt, nachteilig verstärkt werden würde, was möglicherweise zu einem Auftreten von einer großen Menge von elektromagnetischen Rauschen führt.
Allgemein gesagt sollte verhindert werden, da Oberwellen von Taktsignalen hauptsächlich ungerade harmonische Komponenten umfassen und die Energie bis einschließlich zu der neunten Oberwelle groß ist, dass Resonanz bei der zehnten harmonischen Frequenzkomponente auftritt.
In den letzten Jahren ist es notwendig, da die Taktfrequenz hoch wird und die Taktfrequenz von 100 MHz im Allgemeinen in einer Computer-Vorrichtung benutzt wird, die Resonanzfrequenz größer als 1 GHz einzustellen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es notwendig, die gedruckte Leiterplatte mit dem elektrisch leitenden Gehäuse mit einem Intervall kleiner als 15 cm zu verbinden (Referenzen: „EMC Design of Print Circuit", veröffentlicht von Ohmsha).
Die Technologie zum Lösen des oben erwähnten Problems wird ebenfalls in Tokkai 2000-1835333 dargelegt.
Gemäß der oben erwähnten Technologie kann, da die Masseschichten an oberen und unteren Seiten der Leistungsversorgungsschicht der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte angeordnet sind, und die oberen und unteren Masseschichten miteinander durch die Durchgangslöcher gekoppelt sind, die an einem äußeren Umfangsbereich der Leistungsversorgungsschicht eingerichtet sind, das von einer Lücke zwischen der Leistungsversorgungsschicht und der Masseschicht emittierte elektromagnetische Rauschen verringert werden. Wenn jedoch diese Technologie auf die normale vierschichtige gedruckte Leiterplatte angewendet wird, sind zusätzliche Schichten für die Masseschichten notwendig, und als Ergebnis würde eine sechsschichtige gedruckte Leiterplatte erforderlich sein. Diese Tatsache ist aus Kostengründen nachteilig.
Außerdem wird eine weitere Technologie zur Verbesserung in Tokkai 2001-210922 dargelegt. Diese Technologie benutzt das elektrisch leitende Gehäuse anstatt der in Tokkai 2000-210922 dargelegten zweiten Masseschicht. Gemäß dieser Technologie wird, um die Masse mit dem elektrisch leitenden Gehäuse zu verbinden, das Massemuster entlang des äußeren Umfangsbereichs der äußeren Schicht der gedruckten Leiterplatte kontinuierlich gebildet und mit der Masse der inneren Schicht durch viele Durchgangslöchern gekoppelt, sodass die Leistungsversorgungsschicht durch kontinuierliches Koppeln des Massemusters, das an dem äußeren Umfangsbereich angeordnet ist, mit dem elektrisch leitenden Gehäuse mit einer Metallstütze oder einer Metallplatte elektronisch abgeschirmt wird. Dies ist eine überlegende Technologie, die das elektrisch leitende Gehäuse für die kostengünstige vierschichtige gedruckte Leiterplatte wirksam nutzt, um die gleiche Wirkung aufzuweisen, wie in Tokkai 2000-210922 dargelegt ist.

Patentdokument 1: Tokkai 2000-183533, Umfang der Ansprüche.
Patentdokument 2: Tokkai 2001-210922, Umfang der Ansprüche.

Nicht-Patentdokument 1: „EMC Design of Printed Circuit Board", veröffentlicht von Ohm Publishing Co., LTD.
Der in Tokkai 2001-210922 dargelegte Stand der Technik von „PRINTED WIRING BOARD AND PRINTED WIRING BOARD IMPLEMENTATION STRUCTURE" würde eine wirksame Technologie sein, wenn die Größe des Gehäuses ungefähr gleich der der gedruckten Verdrahtungsplatte ist, wobei sie jedoch für die an einem großen Gehäuse montierte gedruckte Leiterplatte unzureichend ist.
5 zeigt eine Figur, die einen Ausfluss eines durch Resonanz verursachten elektrischen Gleichtaktstroms erläutert. 6 zeigt eine Kennlinie des elektromagnetischen Rauschpegels als Funktion der Frequenz.
Sogar wenn der gesamte äußere Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte mit dem elektrisch leitenden Gehäuse verbunden ist, wird, wenn die Größe des Gehäuses größer als die der in 5 gezeigten gedruckten Leiterplatte ist, ein Resonanzphänomen bei einer spezifischen Frequenz f₀ durch den elektrischen Gleichtaktstrom erzeugt, der auf der äußeren Oberfläche des elektrisch leitenden Gehäuses fließt, wie in 6 gezeigt ist, was zu einer Ursache des elektromagnetischen Rauschens führt. Mit anderen Worten ist es unmöglich, obwohl die elektromagnetische Rauschemission von der Lücke zwischen der Leistungsversorgungsschicht und der Masseschicht beseitigt werden kann, die elektromagnetische Rauschemission zu verhindern, die durch den elektrischen Gleichtaktstrom verursacht wird, der in dem elektrisch leitenden Gehäuse selbst fließt.
Die US 5 376 759 offenbart eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte und ein Verfahren zum Herstellen von mehrschichtigen gedruckten Leiterplatten, die eine integrale Randabschirmung in Kombination mit oberer und unterer Abschirmung beinhalten, um eine Sandwich-Anordnung innerhalb eines Faradayschen Käfigs wirksam bereitzustellen. Strahlende elektromagnetische Emissionen non einer äußeren Oberfläche von entweder der oberen oder unteren Abschirmungsschicht werden wesentlich verringert. Bei einer Struktur einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte mit einer Sandwich-Anordnung, die mindestens eine innere leitende Schicht zum Bereitstellen einer Masseebene umfasst, die zwischen den äußeren Abschirmungsschichten angeordnet ist, ist die innere leitende Schicht direkt mit der Randabschirmung und somit mit den äußeren leitenden Schichten elektrisch verbunden. Der größere und kontinuierlichere Oberflächenbereich, der durch direkte Verbindung mit der Randabschirmung bereitgestellt wird, sieht wirksam eine elektrische Verbindung mit einer niedrigen Induktivität vor und führt somit im Betrieb dazu, dass alle Masseebenen ein konstanteres, nicht veränderliches Potenzial aufweisen. Insoweit offenbart dieses Dokument eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die EP-A 429037 offenbart eine abgeschirmte elektronische Schaltung für Funkfrequenzsignale. Die abgeschirmte elektrische Schaltung für Funkfrequenzsignale umfasst auf einem Substrat eine Zelle, die über einer Masseebene angeordnet und mit einer Metallkappe abgedeckt ist. Außerdem umfasst das Substrat ein Mustermerkmal, auf das diese Kappe angewendet wird, und einen Ring von Löchern, die mit einem elektrisch leitenden Material abgedeckt sind, das dieses Mustermerkmal mit der Masseebene verbindet. Die Zelle umfasst ein Leistungsmodul, und das Substrat umfasst eine Austauschoberfläche, an der dieses Leistungsmodul befestigt ist, das sich soweit wie das Mustermerkmal erstreckt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die oben erwähnten Nachteile bei herkömmlichen Technologien zu überwinden, ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Technologie bereitzustellen, die es möglich macht, nicht nur elektromagnetisches Rauschen zu verringern, das von der Lücke zwischen der Leistungsversorgungsschicht und der Signalschicht emittiert wird, sondern gleichzeitig zu verhindern, das der elektrische Gleichtaktstrom in dem elektrisch leitenden Gehäuse fließt.
Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe durch eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Anbringen einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte auf einem elektronischen Gehäuse erreicht, wie in Ansprüchen 2 oder 7 spezifiziert ist. Die abhängigen Ansprüche sind auf unterschiedliche vorteilhafte Aspekte der Erfindung gerichtet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und mit Bezug auf die Zeichnungen offensichtlich werden, in denen zeigen:
1(a) und 1(b) ein herkömmliches Verfahren zum Anbringen einer gedruckten Leiterplatte auf einem elektrisch leitenden Gehäuse;
2 eine Teildraufsicht der gedruckten Leiterplatte, bei der die innere Oberfläche des Montageloches ohne eine Durchgangsloch-Metallbeschichtung fertiggestellt ist;
3 eine Draufsicht der gedruckten Leiterplatte;
4 eine schematische Ansicht, die den Zustand zeigt, dass eine gedruckte Leiterplatte auf dem elektrisch leitenden Gehäuse angebracht ist;
5 eine Figur, die einen Ausfluss eines durch Resonanz verursachten elektrischen Gleichtaktstroms erläutert;
6 eine Kennlinie des elektromagnetischen Rauschpegels als Funktion der Frequenz;
7(a) eine Querschnittsansicht eines Zustands, dass die gedruckte Leiterplatte auf dem elektrisch leitenden Gehäuse angebracht ist, und 7(b) eine perspektivische Ansicht des elektrisch leitenden Gehäuses, das mit der gedruckten Leiterplatte und der elektrisch leitenden Stütze verbunden ist;
8 eine Querschnittsansicht der gedruckten Leiterplatte;
9(a), 9(b), 9(c) und 9(d) eine explodierte Draufsicht der gedruckten Leiterplatte;
10(a) und 10(b) schematische Diagramme des Schichtaufbaus einer sechsschichtigen gedruckten Leiterplatte;
11(a) eine perspektivische Ansicht der gedruckten Leiterplatte, 11(b) eine Draufsicht und 11(c) ein schematisches Diagramm einer Schichtstruktur;
12(a), 12(b), 12(c) und 12(d) Querschnittsansichten der auf dem elektrisch leitenden Gehäuse angebrachten gedruckten Leiterplatte, die verschiedenen Arten von Montageverfahren entsprechen;
13(a), 13(b) und 13(c) Querschnittsansichten der auf dem elektrisch leitenden Gehäuse angebrachten gedruckten Leiterplatte, die anderen verschiedenen Arten von Montageverfahren entsprechen; und
14(a) und 14(b) eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht eines elektrisch leitenden Gehäuses mit elektrisch leitenden Stützeelementen als eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 7(a) bis 14(b) wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ausführlich im Folgenden beschrieben.
7(a) zeigt eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem eine gedruckte Leiterplatte 1 auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 (hier nachstehend ebenfalls als ein Gehäuse bezeichnet) angebracht ist, 7(b) zeigt eine perspektivische Ansicht des elektrisch leitenden Gehäuses 2, das mit der gedruckten Leiterplatte 1 und einer elektrisch leitenden Stütze 3 verbunden ist, 8 zeigt eine Querschnittsansicht der gedruckten Leiterplatte 1, und 9(a), 9(b), 9(c) und 9(d) zeigen eine explodierte Draufsicht der gedruckten Leiterplatte 1.
Die in den obigen Zeichnungen gezeigte gedruckte Leiterplatte 1 ist eine vierschichtige gedruckte Leiterplatte mit einer Signalschicht 14, einer Masseschicht 12, einer Leistungsversorgungsschicht 13 und einer Signalschicht 15.
Die Signalschicht 14 ist an der oberen Seite der Masseschicht 12 mit einer Isolierfolie 16A zwischen ihnen in der in 7(a) gezeigten Richtung befestigt. Die Signalschicht 15 ist an der unteren Seite der Leistungsversorgungsschicht 13 mit einer Isolierfolie 16B zwischen ihnen in der in 7(a) gezeigten Richtung ausgebildet.
Der leitende Bereich der Masseschicht 12 ist größer als der der Leistungsversorgungsschicht 13 ausgebildet. Außerdem werden Signalleitungen, von denen die elektromagnetische Rauschemission relativ schwach ist, wie beispielsweise analoge Leitungen, auf der Signalschicht 14 gedruckt, während Signalleitungen, von denen die elektromagnetische Rauschemission relativ stark ist, wie beispielsweise Taktsignalleitungen und eine Busleitung, vorzugsweise auf der Signalschicht 15 gedruckt werden.
Die gedruckte Leiterplatte 1 ist auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 auf eine derartige Art und Weise angebracht, dass die Seite der Signalschicht 15 direkt gegenüberliegend dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 lokalisiert ist.
In 7(a) ist das Massemuster 17 an dem Umfangsbereich der Signalschicht 14 angeordnet, die als eine erste Schicht dient, während das Massemuster 18, das von dem Massemuster 17 unterschiedlich ist, an dem Umfangsbereich der Signalschicht 15 angeordnet ist, die als eine vierte Schicht dient (siehe 9(a) und 9(b)).
Durch Anbringen der gedruckten Leiterplatte 1 auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 ist die Masseschicht 12 elektronisch mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 durch die elektrisch leitenden Stütze 3 (ein elektrisch leitendes vorsprunggeformtes Element) und durch später ausführlich beschriebene Durchgangslöcher 19 verbunden.
Wie in 7(b) gezeigt ist, ist die elektrisch leitende Stütze 3 in einer Rahmenform ausgebildet, die eine Oberfläche aufweist, die im Wesentlichen die gleiche Form wie die des auf der Signalschicht 14 ausgebildeten Massemusters 17 aufweist.
Das Massemuster 17 und das Massemuster 18 sind elektronisch miteinander durch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 19 verbunden. Der Intervallabstand zwischen den Durchgangslöchern 19 sollte auf einen Abstand festgelegt werden, der kürzer als 5 cm ist, was ein 1/6 von 30 cm der äquivalenten Wellenlänge bei 1 GHz ist, was der obere Grenzwert ist, der im Standard der elektromagnetischen Rauschemission festgelegt ist.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration werden die Leistungsquellenschicht 13 der gedruckten Leiterplatte 1 und die Signalschicht 15, auf denen die Leitungen, die relativ starkes elektromagnetisches Rauschen emittieren, gedruckt sind, von der Masseschicht 12, den Durchgangslöchern 19 und der Masseschicht 18 umgeben (siehe 9(a) bis 9(d)).
Demgemäß wird es möglich, die elektromagnetischen Rauschemissionen von der Lücke zwischen der Leistungsquellenschicht 13 und der Masseschicht 12 und von dem Signalmuster der Signalschicht 15 zu unterdrücken. Die Abschirmungswirkung könnte durch Verringern eines Montageabstands des elektrisch leitenden Stütze 3 verbessert werden.
10(a) und 10(b) zeigen ein schematisches Diagramm des Schichtaufbaus einer sechsschichtigen gedruckten Leiterplatte.
Mit Bezug auf die sechsschichtige gedruckte Leiterplatte ist die Schichtreihenfolge der Signalschicht 14, der Masseschicht 12, der Leistungsquellenschicht 13 und der Signalschicht 15 die gleiche wie die der vierschichtigen gedruckten Leiterplatte, während die Schichtreihenfolge der zweiten Masseschicht 12A und der zweiten Signalschicht 14A anders als sie hinzugefügt werden. Da die Leistungsquellenschicht 13 abgeschirmt wird, indem sie zwischen der Signalschicht 15 und dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 angeordnet wird, wird es möglich, elektromagnetisches Rauschen drastisch zu verringern.
Nebenbei bemerkt wird, damit das elektrisch leitende Gehäuse 2 elektrisch leitet, die Lötmittel-Resistbehandlung nicht auf das Signalmuster der Signalschicht 15 angewendet.
11(a) zeigt eine perspektivische Ansicht der gedruckten Leiterplatte 1, 11(b) zeigt eine Draufsicht und 11(c) zeigt ein schematisches Diagramm einer Schichtstruktur.
Die elektronischen Teile, wie beispielsweise eine integrierte Schaltung IC, ein Transistor TR, ein Kristalloszillator Q zum Erzeugen der Taktsignale, ein Widerstand R, ein Kondensator C etc. sind auf der Signalschicht 14 und der Signalschicht 15 angebracht.
Wie in 11(a) bis 11(c) gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Löschschaltungen, von denen jede eine serielle Verbindung eines Widerstands R und Kondensators C ist, zwischen der Leistungsquellenschicht 13 und der Signalschichten 14, 15 um den Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte 1 angebracht. Allgemein gesagt beträgt der Montageabstand zwischen den Löschschaltungen mehrere Zentimeter. Diese Löschschaltung ist wirksam, um eine plötzliche Änderung des in die elektronischen Teile fließenden elektronischen Stroms zu verhindern, was zu einer Unterdrückung der Resonanz, einer Verringerung des aus dem elektrisch leitenden Gehäuse fließenden Gleichtaktstroms und einer Verringerung der elektromagnetischen Rauschemission führt.
12(a), 12(b), 12(c) und 12(d) zeigen Querschnittsansichten der auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 angebrachten gedruckten Schaltung in verschiedenen Arten von Montagestrukturen. Die Verbindungsstruktur der gedruckten Leiterplatte 1 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 ist nicht nur die in 7(a) gezeigte Struktur, sondern ebenfalls jede der in 12(a) bis 12(d) gezeigten Strukturen, die abhängig von einer Anwesenheit oder Abwesenheit der elektronischen Teile, die an der Rückseite der gedruckten Leiterplatte 1 angebracht sind, und dem Inhalt der Gehäuseausgestaltung ausgewählt wird.
12(a) zeigt eine Struktur, bei der die gedruckte Leiterplatte 1 an der an dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 befestigten elektrisch leitenden Stütze 3 angebracht ist. Gemäß der oben erwähnten Struktur und dem Montageverfahren wird die gegenüberliegend der gedruckten Leiterplatte 1 angeordnete Oberfläche in einer konvexen Form mit der elektrisch leitenden Stütze 3 ausgebildet, die dem Massemuster 18 entspricht, das auf dem Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte 1 ausgebildet wird. Demgemäß kann die gedruckte Leiterplatte 1 auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 durch Benutzen von Schrauben etc. befestigt werden, ohne dass elektronische Teile 4 das elektrisch leitende Gehäuse 2 kontaktieren.
12(b) zeigt eine Struktur, bei der der konkave Abschnitt 2A an der Oberfläche ausgebildet ist, die gegenüberliegend der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist, und an einem inneren Abschnitt entsprechend dem Massemuster 18 angeordnet ist. Gemäß der oben erwähnten Struktur und dem Montageverfahren kann die gedruckte Leiterplatte 1 auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 durch Benutzen von Schrauben etc. befestigt werden, ohne dass elektronische Teile 4 das elektrisch leitende Gehäuse 2 kontaktieren.
12(c) zeigt eine Struktur, bei der der konkave Abschnitt 2B an der Oberfläche ausgebildet ist, die gegenüberliegend der gedruckten Leiterplatte 1 angeordnet ist, und an einem inneren Abschnitt angeordnet ist, der von dem Massemuster 18 umgeben wird. Gemäß der oben erwähnten Struktur und dem Montageverfahren kann die gedruckte Leiterplatte 1 auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 durch Benutzen von Schrauben etc. befestigt werden, ohne dass elektronische Teile 4 das elektrisch leitende Gehäuse 2 kontaktieren.
12(d) zeigt eine Struktur, bei der eine flache Ebene an der Oberfläche ausgebildet ist, die gegenüberliegend der gedruckten Leiterplatte 1 angeordnet ist, der sich von dem Massemuster 18 fortsetzt. Gemäß der oben erwähnten Struktur und dem Montageverfahren kann die gedruckte Leiterplatte 1 auf dem elektronischen Gehäuse 2 durch Benutzen von Schrauben etc. mit einer Isolierfolie 16C zwischen der gedruckten Leiterplatte 1 und dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 angebracht werden. Diese Struktur ist lediglich für einen Fall anwendbar, in dem keine elektronischen Teile auf der Signalschicht 15 existieren.
Bei den in 12(a) bis 12(d) gezeigten Montagestrukturen ist, da das Massemuster 18 auf der Signalschicht 15 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 gekoppelt ist, das Massemuster 17 an dem Umfangsbereich der Signalschicht 14, die als eine erste Schicht dient, nicht notwendigerweise erforderlich.
13(a), 13(b) und 13(c) zeigen Querschnittsansichten der auf dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 angebrachten gedruckten Leiterplatte 1, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung angeben.
Bei der in 13(a) gezeigte Konfiguration umfasst das elektrisch leitende Gehäuse 2 einen konkaven Abschnitt 2A auf die gleiche Art und Weise, wie in 12(b) gezeigt ist, und ein Druckkontaktelement 5, das elektrisch leitend ist und an dem Endabschnitt der gedruckten Leiterplatte 1 angeordnet ist, druckkontaktiert das Massemuster 17 an dem Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte 1, während ein anderer Endabschnitt des Druckkontaktelements 5 das elektrisch leitende Gehäuse 2 druckkontaktiert, um das Massemuster 17 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 elektrisch zu koppeln.
Bei der in 13(b) gezeigten Konfiguration weist das elektrisch leitende Gehäuse 2 den konkaven Abschnitt 2B auf die gleiche Art und Weise auf, wie es in 12(c) gezeigt ist, und das elektrisch leitende Druckkontaktelement 5, das an dem Endabschnitt der gedruckten Leiterplatte 1 angeordnet ist, kontaktiert das Massemuster 17 mittels Druck an dem Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte 1, während ein anderer Endabschnitt des Druckkontaktelements 5 das elektrisch leitende Gehäuse 2 mittels Druck kontaktiert, um das Massemuster 17 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 elektrisch zu koppeln.
Bei der in 13(c) gezeigten Konfiguration ist das elektrisch leitende Gehäuse 2 eine flache Ebene auf die gleiche Art und Weise, wie in 12(d) gezeigt ist, und das druckkontaktierende Element 5, das elektrisch leitend ist und an dem Endabschnitt der gedruckten Leiterplatte 1 angeordnet ist, druckkontaktiert das Massemuster 17 an dem Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte 1, während ein anderer Endabschnitt des druckkontaktierenden Elements 5 das elektrisch leitende Gehäuse 2 druckkontaktiert, um das Massemuster 17 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 elektrisch zu koppeln.
Bei den in 13(a) bis 13(c) gezeigten Montagestrukturen ist, da das Massemuster 17 auf der Signalschicht 14 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 durch das druckkontaktierende Element 5 gekoppelt ist, das Massemuster 18 an dem Umfangsbereich der Signalschicht 15, die als eine vierte Schicht dient, nicht notwendigerweise erforderlich.
14(a) und 14(b) zeigen eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht eines elektrisch leitenden Gehäuses mit elektrisch leitenden Stützeelementen als eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Bei der in 7(a) und 7(b) gezeigten oben erwähnten Ausführungsform ist die elektrisch leitende Stütze 3 mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 ohne irgendeinen Schlitz über dem gesamten Umfangsbereich der gedruckten Leiterplatte 1 gekoppelt. Wie in 14(b) gezeigt ist, werden jedoch, sogar wenn Schlitze 3A, die einen Teil der in einen Rahmen geformten elektrisch leitenden Stütze 3 abschneiden, darin festgelegt sind, würde eine derartige Konfiguration lediglich zu einer geringen Verschlechterung des Wirkungsgrads führen.
Erfindungsgemäß können die folgenden Wirkungen erzielt werden.

(1) Durch Ändern einer Verbindungskonfiguration zwischen der gedruckten Leiterplatte 1 und dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 von einem Modus, bei dem mehrere Punkte kontaktiert werden, in einen Leitungskopplungsmodus wird es möglich, eine elektromagnetische Rauschemission zu verhindern, die durch einen Resonanzstrom in der zwischen den Montagepunkten gebildeten Schleife verursacht wird.
(2) Wenn eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte mit zwei oder mehr als zwei Schichten benutzt wird, kann durch Anordnen der Schichten in einer Reihenfolge der Signalschicht, der elektronischen Leistungsversorgungsschicht und des elektrisch leitenden Gehäuses und durch Koppeln des Massemusters an dem Umfangsbereich der Signalschicht mit der Signalschicht an der inneren Schicht mit vielen Durchgangslöchern die elektronische Leistungsquellenschicht abgeschirmt werden, was zu einer Verringerung der elektromagnetischen Rauschemission führt, die von einer Lücke zwischen der elektronischen Leistungsquellenschicht und der Masseschicht emittiert wird.
(3) Durch Koppeln der elektronischen Leistungsquellenschicht mit der Masseschicht mit einer Mehrzahl von Löschschaltungen, die jeweils eine Reihenverbindung eines Widerstands und eines Kondensators sind, wird es möglich, nicht nur ein Auftreten der Resonanz zwischen der elektronischen Leistungsquellenschicht und der Masseschicht sondern ebenfalls den Gleichtaktstrom zu verhindern, der in das elektrisch leitende Gehäuse fließt, was zu einer Verringerung der elektromagnetischen Rauschemission führt.

Claims

Mehrschichtige gedruckte Leiterplatte zur Montage von elektronischen Teilen darauf, mit: einer ersten Signalschicht (14), die auf einer Vorderseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) ausgebildet ist; einer Grundschicht (12), die an einer Position neben der ersten Signalschicht (14) angeordnet ist; einer elektronische Leistungsquellenschicht (13), die an einer Position neben der Grundschicht (12) angeordnet ist; und einer zweiten Signalschicht (15), die auf einer Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) ausgebildet ist; und wobei ein auf der ersten Signalschicht (14) ausgebildetes erstes Grundmuster (17) und ein auf der zweiten Signalschicht (15) ausgebildetes zweites Grundmuster (18) miteinander durch eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (19) elektrisch gekoppelt sind, und die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) angepasst ist, um auf einem elektrisch leitenden Gehäuse (2) auf eine solche Art und Weise angebracht zu werden, dass im Wesentlichen der gesamte Bereich des zweiten Grundmusters (18) einen Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) elektrisch kontaktiert, wobei der Montagebereich ein elektrisch leitender Bereich ist, der kontinuierlich mit dem elektrisch leitenden Gehäuse (2) gekoppelt ist; und dadurch gekennzeichnet, dass das erste Grundmuster (17) um einen Randbereich der ersten Signalschicht (14) ausgebildet ist, während das zweite Grundmuster (18) um einen Randbereich der zweiten Signalschicht (15) ausgebildet ist; und eine Snubber-Schaltung, die eine serielle Verbindung eines Widerstands (R) und eines Kondensators (C) ist, zwischen der Grundschicht (12) und der elektrischen Leistungsquellenschicht (13) gekoppelt ist.
Verfahren zum Anbringen einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gemäß Anspruch 1 auf einem elektrisch leitenden Gehäuse (2), wobei die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1), auf der elektronische Teile montiert sind, umfasst: eine auf einer Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) ausgebildete erste Signalschicht (14), eine an einer Position neben der ersten Signalschicht (14) angeordnete Grundschicht (12), eine an einer Position neben der Grundschicht (12) angeordnete elektronische Leistungsquellenschicht (13) und einer auf einer Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) ausgebildete zweite Signalschicht (15), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bilden eines ersten Grundmusters (17) um einen Randbereich der ersten Signalschicht (14); Bilden eines zweiten Grundmusters (18) um einen Randbereich der zweiten Signalschicht (15); elektrisches Koppeln des ersten Grundmusters (17) mit dem zweiten Grundmuster (18) mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern (19); Koppeln einer Snubber-Schaltung, die eine serielle Verbindung eines Widerstands (R) und eines Kondensators (C) ist, zwischen der Grundschicht (12) und der elektrischen Leistungsquellenschicht (13); und Montieren der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) auf einem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) auf eine solche Art und Weise, dass im Wesentlichen der gesamte Bereich des zweiten Grundmusters (18) den Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) elektrisch kontaktiert, wobei der Montagebereich ein elektrisch leitender Bereich ist, der kontinuierlich mit dem elektrisch leitenden Gehäuse (2) verbunden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem der Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) in einer hervorstehenden Form ausgebildet ist, so dass die elektronischen Teile durch die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) gehalten werden, ohne das elektrisch leitende Gehäuse (2) physikalisch zu berühren.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem ein von dem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) umgebender innerer Bereich in einer konkaven Form ausgebildet ist, so dass die elektronischen Teile durch die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) gehalten werden, ohne das elektrisch leitende Gehäuse (2) physikalisch zu berühren, und der innere Bereich der Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gegenüberliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem ein Teil eines von dem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) umgebenden inneren Bereichs in einer konkaven Form ausgebildet ist, so dass ein elektronisches Teil, das eines der elektronischen Teile ist, durch die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) gehalten wird, ohne das elektrisch leitende Gehäuse (2) physikalisch zu berühren, und der innere Bereich der Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gegenüberliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem ein von dem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) umgebender innerer Bereich eine von dem Montagebereich fortgesetzte flache Ebene ist, so dass die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) auf dem elektrisch leitenden Gehäuse (2) mit einer Isolierschicht zwischen dem inneren Bereich und der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) montiert wird und der innere Bereich der Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gegenüberliegt.
Verfahren zum Anbringen einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte gemäß Anspruch 1 auf einem elektrisch leitenden Gehäuse (2), wobei die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte, auf der elektrische Teile montiert sind, umfasst: eine erste Signalschicht (14), die auf einer Vorderseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) ausgebildet ist, eine Grundschicht (12), die an einer Position neben der ersten Signalschicht (14) angeordnet ist, eine elektronische Leistungsquellenschicht (13), die an einer Position neben der Grundschicht (12) angeordnet ist, und eine zweite Signalschicht (15), die auf einer Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) ausgebildet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bilden eines ersten Grundmusters (17) um einen Randbereich der ersten Signalschicht (14); Bilden eines zweiten Grundmusters (18) um einen Randbereich der zweiten Signalschicht (15); elektrisches Koppeln des ersten Grundmusters (17) mit dem zweiten Grundmuster (18) mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern (19); Koppeln einer Snubber-Schaltung, die eine serielle Verbindung eines Widerstands und eines Kondensators ist, zwischen der Grundschicht (12) und der elektronischen Leistungsquellenschicht (13); und Montieren der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) auf einem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) auf eine solche Art und Weise, dass im Wesentlichen der gesamte Bereich des ersten Grundmusters (17) mit dem elektrisch leitenden Gehäuse (2) durch ein elektrisch leitendes Element elektrisch gekoppelt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) zwischen dem elektrisch leitenden Element und dem elektrisch leitenden Gehäuse (2) gehalten wird, indem sie mit Schrauben befestigt ist, so dass das elektrisch leitende Element das erste Grundmuster (17) druckkontaktiert, während das elektrisch leitende Gehäuse (2) druckkontaktiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem ein von dem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) umgebender innerer Bereich in einer konkaven Form ausgebildet ist, so dass die elektronischen Teile durch die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) gehalten werden, ohne das elektrisch leitende Gehäuse (2) physikalisch zu berühren, und der innere Bereich der Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gegenüberliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem ein Teil eines von dem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) umgebenden inneren Bereichs in einer konkaven Form ausgebildet ist, so dass ein elektronisches Teil, das eines der elektronischen Teile ist, durch die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) gehalten wird, ohne das elektrisch leitende Gehäuse (2) physikalisch zu berühren, und der innere Bereich der Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gegenüberliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem ein von dem Montagebereich des elektrisch leitenden Gehäuses (2) umgebender innerer Bereich eine von dem Montagebereich fortgesetzte flache Ebene ist, so dass die mehrschichtige gedruckte Leiterplatte (1) an dem elektrisch leitenden Gehäuse (2) mit einer Isolierschicht zwischen dem inneren Bereich und der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) montiert wird und der innere Bereich der Rückseite der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (1) gegenüberliegt.