JP2001255970A - 電子機器 - Google Patents
電子機器Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
側プリント配線板と、信号受信側プリント配線板間をケ
ーブルで信号伝送する形態において、放射ノイズの主要
な放射源となるケーブルからの放射を低減させる。 【解決手段】 デジタルクロック回路によるドライバお
よびレシーバIC13、14を塔載し、グラウンド導体
を有するドライバプリント配線板11、およびレシーバ
プリント配線板12を信号伝送のための信号配線および
グラウンド配線を含むケーブル15により導電性機器筐
体20上で接続した構成において、レシーバプリント配
線板12のグラウンド導体上の任意の1点と導電性機器
筐体20との間を、ケーブル15のグラウンド配線と導
電性機器筐体20間のインピーダンス特性に等しい回路
定数を有するインピーダンス素子16で接地する。
Description
回路を塔載し、グラウンド導体を有する信号送信側プリ
ント配線板および信号受信側プリント配線板を、信号伝
送のための信号配線およびグラウンド配線を含むケーブ
ルにより導電性機器筐体上で接続した電子機器に関する
ものである。
ビデオカメラなど電気機器など、種々の電子機器に用い
られている。プリント配線板を電子機器に実装した構成
において、ノイズを低減する技術が種々提案されてい
る。
平7−225634号公報などには、プリント配線板の
グラウンドと導電性機器筐体を抵抗で接地する技術が開
示されている。これらのような従来のプリント配線板の
グラウンドと導電性機器筐体を抵抗で接地する技術は、
基板上に発生する定在波に起因する放射ノイズを抑制す
るためのものであった。
機器において機器筐体内に単独のプリント配線板のみが
実装されている構成はむしろ稀であり、ケーブルで相互
に接続された複数のプリント配線板が実装される場合が
殆どである。すなわち、近年では上述のような種々の電
子機器の機能が高度化し、搭載される電子回路も複雑化
しているために、プリント配線板を複数に分割し、プリ
ント配線板間をケーブルで接続して信号伝送する形態が
多く用いられている。
ーブルが接続された形態の方が筐体内にプリント配線板
単独で存在している場合よりもはるかに不要ノイズ放射
(EMI;Electro Magnetic Int
erference)が問題になりやすく、その場合、
主要なノイズ放射源はケーブルであることが多い。
ンド)上で信号送信側プリント配線板と、信号受信側プ
リント配線板間をケーブルで信号伝送する形態におい
て、放射ノイズの主要な放射源となるケーブルからの放
射を低減させることにある。
めに、本発明においては、デジタルクロック回路を塔載
し、グラウンド導体を有する信号送信側プリント配線板
および信号受信側プリント配線板を、信号伝送のための
信号配線およびグラウンド配線を含むケーブルにより導
電性機器筐体上で接続した電子機器において、前記信号
受信側プリント配線板のグラウンド導体上の任意の1点
と前記導電性機器筐体との間を、前記ケーブルのグラウ
ンド配線と前記導電性機器筐体間のインピーダンス特性
に等しい回路定数を有するインピーダンス素子で接地す
る構成を採用した。
ント配線板をケーブルで接続して信号伝送する形態にお
けるノイズ放射メカニズムにつき考察する。
信号送信側プリント配線板と信号受信側プリント配線板
間をケーブルで信号伝送する形態では、ケーブル+信号
受信側プリント配線板をアンテナにして放射ノイズが発
生する。また、この時ノイズ放射が問題となるのは、ケ
ーブルの信号線からの放射よりも、グラウンド導体(グ
ラウンド配線)に流れる電流が原因になることが多く、
さらに、構造的にプリント配線板からの放射よりもケー
ブルからの放射が大きい場合が多い。
めには、このケーブルのグラウンド導体に発生する電流
つまり定在波を抑えることが必要となってくる。
な方法として、伝送線路の終端を伝送線路のインピーダ
ンス特性と同じインピーダンス特性で接地することが知
られている。したがって、ケーブルのグラウンド導体に
発生する定在波を抑制するには、ケーブルグラウンド導
体と導電性機器筐体(グラウンド)の間のインピーダン
ス特性と同じ回路定数を有する素子によりケーブルグラ
ウンド導体と筐体を接地すればよいことになる。
点で導電性機器筐体と接地するには別の配線材や基板パ
ターンが必要になり、実際には困難である場合も多い。
接続されたプリント配線板グラウンド導体と導電性機器
筐体との間を、ケーブルのグラウンド導体と導電性機器
筐体間のインピーダンス特性と等価な特性を有するイン
ピーダンス素子(厳密にはケーブルと同じL、C、Rの
各特性を有する素子が好ましいが、実際には後述のよう
な抵抗成分のみで充分である)で一点接地する構成を用
いる。
ンピーダンス接地を行うのと同様な効果が得られ、かつ
接地位置がプリント配線板グラウンドのいずれの位置で
もある程度の効果が得られ、ケーブルグラウンド上の定
在波の発生を抑え、放射ノイズを低減させることができ
る。
装されたICによる同プリント配線板グラウンドの電位
変動はノイズの発生原因となってしまうので、信号送信
側のプリント配線板の方はできるだけ電位変動が起こら
ないように低インピーダンスの部材を用いて多点で接地
するのが望ましい。
形態を説明する。
た電子機器の内部構造を示している。図1において、導
電性機器筐体(グラウンド)10に信号送信側のドライ
バプリント配線板11および信号受信側のレシーバプリ
ント配線板12が配置されている。
ド層と信号層と電源層をプリント配線パターンとして有
し、レシーバプリント配線板12も同様にグラウンド層
と信号層と電源層をプリント配線パターンとして有す
る。
びレシーバプリント配線板12にそれぞれ配置されたド
ライバIC13およびレシーバIC14の間をケーブル
15で接続して、両者の間で信号伝送を行なうようにな
っている。
めの信号線と、双方の基板のグラウンド導体を接続する
グラウンド配線を含み、同軸ケーブルから構成される。
筐体10を切り出して作成した接地用立ち上げ部材17
上に載置され、さらに接地用立ち上げ部材17に対して
ネジ止めを行なうことにより導電性機器筐体10上に保
持される。このネジ止めにより、ドライバプリント配線
板11のグラウンド導体の電位変動が問題とならない程
度にドライバプリント配線板11が導電性機器筐体10
に対して接地されるようになっている。
板11のプリント配線板の接地部位の数はドライバIC
13を駆動したことによって生じるドライバプリント配
線板11のグラウンドの電位変動が抑制される程度に行
なうのが望ましく、たとえば図示のように少なくともプ
リント配線板の四隅の位置で行なわれる必要がある。
地の形態は特別なものではないが、本実施形態では、さ
らにケーブル15のグラウンド導体(グラウンド配線)
に発生する定在波を抑制するために、インピーダンス素
子16を介してレシーバプリント配線板12を接地して
いる。
15のグラウンド導体と、導電性機器筐体10から成る
回路と等価なインピーダンス特性を持つものである。
なった実測に基づきL(インダクタンス)、C(コンデ
ンサ)、R(抵抗)などの各要素を適宜組合せることに
より得ることができ、インピーダンス素子16はそのよ
うな特性の各ディスクリート素子の組合せ、あるいはそ
れらの素子をプリント配線技術により基板上に配置する
ことにより構成することができる。あるいは、より簡略
には後述のように、インピーダンス素子16は単に抵抗
のみを用いて構成してもよい。
導体と、導電性機器筐体10から成る回路と同様の回路
定数を有するインピーダンス素子16を介して、接地用
立ち上げ部材17と、信号受信側プリント配線板12の
導通を取ることにより、ケーブル15のグラウンド導体
に発生する定在波を抑制することができる。
ンスの接地はレシーバプリント配線板12上の一ヶ所で
行なえば十分である。また、この構成においては、レシ
ーバプリント配線板12を非導電性部材で保持するよう
にしても、放射ノイズ低減効果を悪化させることがな
い。
線板12の接続点で導電性機器筐体と接地する必要がな
く、容易に実施できる。ドライバプリント配線板11の
方は、低インピーダンスの部材(接地用立ち上げ部材1
7)を用いて多点で接地しているため、同プリント配線
板グラウンドの電位変動を起こすことがなくドライバプ
リント配線板11に起因するノイズ放射を生じることも
ない。
基板どうしを接続するケーブルのグラウンド線と筐体間
のインピーダンス特性と同じ定数の抵抗でレシーバプリ
ント配線板のグラウンド導体と機器筐体を接地した構成
における等価回路を示したものである。
ブル(図1のケーブル15に相当)は、信号線導体35
と、グラウンド線36から構成され、ドライバIC31
(図1の13に相当)と、レシーバIC32(図1の1
4に相当)を接続している。そして、ケーブル導体と機
器筐体30(図1の20に相当)間のインピーダンス
(Z0GND)と同じ定数の抵抗R(インピーダンス)3
9を介してレシーバプリント配線板グラウンド導体38
と機器筐体30を接続している。このように、ケーブル
15のグラウンド導体に発生する定在波を抑制すること
ができる。
のケーブルのグラウンド導体を機器筐体に対する信号線
とみなした時のインピーダンス特性と同じ値の抵抗で、
プリント配線板グラウンドを導電性機器筐体と接地し、
ケーブルのグラウンド導体上の定在波の発生を抑制し、
ケーブルからの不要ノイズ放射を大幅に低減することが
できる。
2廻りの実装構造の一例を示したものである。図4の構
成では、機器筐体の立ち上げ部40をプリント配線板
(図1のレシーバプリント配線板12に相当)の主要回
路部分のグラウンド導体43と接続の無い導体41(導
電性接続パッド:通常他の導体部分とともにフォトレジ
スト工程などにより構成できる)の部位においてネジ4
2により接続する。
り固定される導体41の部位には、ランド45−1およ
び45−2がそれぞれ設けられており、このランド45
−1および45−2の間にハンダ付けなどによりチップ
抵抗44(図1のインピーダンス素子16に相当)が実
装される。このようにして、プリント配線板のグラウン
ド導体と機器筐体をチップ抵抗44を介して接続するこ
とができる。
機器筐体間のインピーダンス特性と同じ定数のチップ抵
抗をハンダで実装することにより、機器筐体とプリント
配線板のグラウンド導体を抵抗で接地するのと同じ効果
を容易に実現するものである。
4のケーブルグラウンド導体36の接続位置からケーブ
ルグラウンド導体36とレシーバプリント配線板のグラ
ウンド導体38の入力インピーダンス(Zin)が、ケ
ーブルグラウンド導体36と機器筐体30間のインピー
ダンス特性と同じ回路定数を有する抵抗39で接地した
時としない時でどのように異なるかを計算から導いたも
のである。
合(51)の特性には非常にはっきりとした共振52が
見られ、そのインピーダンスは1Ω以下と非常に低く、
この周波数において放射ノイズの鋭いピークが現われる
ことが予想される。
抵抗接地を設ける場合(53)には、インピーダンス特
性には上記のような鋭い共振が現われず、インピーダン
スは最も低い周波数でも10Ω以上あり、少なくとも放
射ノイズに現われる共振ピークの強度は20dBの低減
を期待することができる。
る一実施形態を示したものである。図2の構成は図1の
ものとほぼ同様な基本構成であり、導電性機器筐体20
上にドライバIC23、およびレシーバIC24を塔載
したドライバプリント配線板21、およびレシーバプリ
ント配線板22を配置し、それらの間をケーブル25で
接続したものである。
配線板22のグラウンド導体と、導電性機器筐体20
を、インピーダンス素子26を介して接続する位置をケ
ーブル25とレシーバプリント配線板22の接続位置近
傍にとっている。このように、問題となるケーブル25
と、レシーバプリント配線板22の接続部位に近い側で
インピーダンス素子26を介して接地することによっ
て、より高い定在波抑制効果を得ることができる。
デジタルクロック回路を塔載し、グラウンド導体を有す
る信号送信側プリント配線板および信号受信側プリント
配線板を、信号伝送のための信号配線およびグラウンド
配線を含むケーブルにより導電性機器筐体上で接続した
電子機器において、前記信号受信側プリント配線板のグ
ラウンド導体上の任意の1点と前記導電性機器筐体との
間を、前記ケーブルのグラウンド配線と前記導電性機器
筐体間のインピーダンス特性に等しい回路定数を有する
インピーダンス素子で接地する構成を採用しているの
で、信号受信側プリント配線板のグラウンド導体上の任
意の1点と導電性機器筐体との間を、ケーブルのグラウ
ンド配線と導電性機器筐体間のインピーダンス特性に等
しい回路定数を有するインピーダンス素子で接地するこ
とにより、ケーブルのグランド導体の定在波の発生を抑
制し、放射ノイズを大幅に低減することができる、とい
う優れた効果がある。
でドライバプリント配線板と信号受信プリント配線板間
をケーブルで信号伝送する構成を示した斜視図である。
筐体上でドライバプリント配線板と信号受信プリント配
線板間をケーブルで信号伝送する構成を示した斜視図で
ある。
回路図である。
電性機器筐体をインピーダンス素子で接地するための具
体的な実装構造を例示する斜視図である。
ト配線板グラウンドと機器筐体を抵抗で接地した場合の
周波数〜入力インピーダンス特性を示した線図である。
ンス特性 52 インピーダンス接地がない場合の共振点 53 インピーダンス接地がある場合の入力インピーダ
ンス特性
Claims (4)
- 【請求項1】 デジタルクロック回路を塔載し、グラウ
ンド導体を有する信号送信側プリント配線板および信号
受信側プリント配線板を、信号伝送のための信号配線お
よびグラウンド配線を含むケーブルにより導電性機器筐
体上で接続した電子機器において、 前記信号受信側プリント配線板のグラウンド導体上の任
意の1点と前記導電性機器筐体との間を、前記ケーブル
のグラウンド配線と前記導電性機器筐体間のインピーダ
ンス特性に等しい回路定数を有するインピーダンス素子
で接地することを特徴とする電子機器。 - 【請求項2】 前記信号送信側プリント配線板のグラウ
ンド導体は、低インピーダンス素子により導電性機器筐
体に対して接地することを特徴とする請求項1に記載の
電子機器。 - 【請求項3】 前記信号受信側プリント配線板のグラウ
ンド導体の1点を前記インピーダンス素子により接地す
る位置が信号受信側プリント配線板上と前記ケーブルの
接続位置近傍であることを特徴とする請求項1に記載の
電子機器。 - 【請求項4】 前記ケーブルが同軸ケーブルであること
を特徴とする請求項1に記載の電子機器。
Priority Applications (2)
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JP2000069876A JP3703362B2 (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | 電子機器 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JP3703362B2 JP3703362B2 (ja) | 2005-10-05 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3703362B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010199553A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-09-09 | Canon Inc | 多層プリント回路板 |
WO2011004453A1 (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | エルメック株式会社 | コモンモードフィルタ |
WO2014208439A1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | 日本精機株式会社 | 回路基板の接続構造 |
-
2000
- 2000-03-14 JP JP2000069876A patent/JP3703362B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP5393786B2 (ja) * | 2009-07-07 | 2014-01-22 | 松江エルメック株式会社 | コモンモードフィルタ |
WO2014208439A1 (ja) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | 日本精機株式会社 | 回路基板の接続構造 |
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