JP2001345593A - Emiテープ,emiブロック,emi電線,及びemi筐体 - Google Patents
Emiテープ,emiブロック,emi電線,及びemi筐体Info
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Abstract
を、簡易に阻止できるようにすること、特にツイストペ
ア線においては信号成分の伝送に影響を与えることなく
ノイズ成分を除去し、ノイズ成分に基づく電磁波の漏洩
を阻止すること。 【解決手段】 PET製のフィルムからなる保護層14
の一方の面に、金属を蒸着させることにより損失層12
を形成し、更に、損失層12の他方の面に接着層16を
形成することによりEMIテープ10を作製する。但
し、損失層12は、蒸着により形成される金属膜の膜厚
を調整して、表面抵抗が所定値(10〜300Ω/□)
となるように形成する。このEMIテープ10は、筐体
Kを貫通する電線Lに、貫通孔Hの開口部から適当な長
さだけ螺旋状に巻き付けると共に、損失層12を接地し
て使用する。外部から輻射された電磁波に基づくノイズ
電流は、接地された損失層12を流れることにより大き
く減衰する。
Description
通する電線類を経由した電磁波の漏洩を防止するために
用いるEMIテープ,EMIブロック,EMI電線,及
びEMI筐体に関する。
路の動作により発生する電磁波が筐体外部に漏洩して他
の機器を誤動作させたり、逆に外部で発生した電磁波が
筐体内部に侵入して当該電子機器を誤動作させる等の電
磁波障害(EMI)を防止するために、筐体を導電性材
料で作製する等して、シールド効果を付与することが行
われている。
ても、電子機器への電源供給を行うための電源ケーブ
ル、機器の外部装置との間の通信制御ケーブル等、筐体
を貫通する電線類(電線に絶縁被覆を持つものの総称)
を経由した電磁波の漏洩を阻止することができない。
ンフィルタ(主に電源ケーブル)やEMIフィルタ(通
信制御ケーブル)等を挿入して、電線に重畳されたノイ
ズ成分を除去することが行われている。
タやEMIフィルタは、コイルやコンデンサなどの素子
を用いて構成されるため、各素子が自身の持つ寄生容量
分や寄生インダクタンス分の影響により自己共振し、こ
れが高周波域にてスプリアスレスポンスを発生させるこ
とにより、現状では、1GHz以上の周波数を有するノ
イズ成分を有効に除去できるものが存在しない。このた
め、近年の高速なクロックで動作するマイクロプロセッ
サ等に対応した高速なデジタル信号に基づく高周波ノイ
ズ(電磁波)に十分に対応できないという問題があっ
た。
ル等は、型式承認された材料以外は使用することができ
ず、ケーブルを切断してフィルターを後付けで挿入する
ことができないため、ラインフィルタやEMIフィルタ
を用いた対策を施すことができなかった。このような対
策を施すことが可能な場合であっても、ラインフィルタ
やEMIフィルタは大型で高価であり、使い勝手が悪い
という問題もあった。
は、高速なデジタル信号の伝送が可能なツイストペア線
に対応できないという問題もある。即ち、ツイストペア
線を流れる信号は、図8に示すように、2線間の電位差
にて表されるノーマルモード(図中(a)参照)と、接
地レベルに対する電位差にて表され、2線とも同電位と
なるコモンモード(図中(b)参照)とがあり、通常、
信号成分はノーマルモードにて伝送され、外部から重畳
されるノイズ成分は、ほとんどがコモンモードとなる。
そして、コモンモードのノイズを除去するには、全く同
じ特性のフィルタを各線に挿入しなければならないが、
フィルタを構成する素子のバラツキや挿入損失の相異等
があるため、全く同じ特性を実現することは事実上不可
能であり、その結果、両フィルタの特性の非対象性によ
って、コモンモードのノイズ成分がノーマルモードのノ
イズ成分に変換されてしまい、信号成分に影響を与えて
しまうのである。
筐体を貫通する電線類を介した電磁波の漏洩を、簡易に
阻止できるようにすること、及び特にツイストペア線に
おいては信号成分の伝送に影響を与えることなくノイズ
成分を除去し、このノイズ成分に基づく電磁波の漏洩を
阻止することを目的とする。
の発明である請求項1に記載のEMIテープは、0.0
1〜1Ω・mの固有抵抗を有した損失層を備えることを
特徴とする。このように構成されたEMIテープは、筐
体に配線された電線の筐体貫通部分近傍の電線に部分的
に覆うように貼り付けて、損失層を接地することによ
り、800MHz以上の高周波において十分なノイズ除
去効果が得られる。
た電線に電磁波が輻射された場合、この電磁波に基づく
ノイズ電流は、接地された損失層を流れるため電線を伝
わる間に大きく減衰し、ひいては電線を介した電磁波の
漏洩が阻止されるのである。また、本発明では、既設の
電線類に対しても該電線類を傷つけることなく、テープ
を巻き付ける等の被覆操作により簡単且つ速やかに装着
することができる。
有するノイズ除去効果を測定するための実験設備を表す
説明図である。図6に示すように、電波暗室RM内に、
長さLA=1mの送信用アンテナA1と、この送信用ア
ンテナA1から送出された電波を受信する受信用アンテ
ナA2とを3mの間隔で配置すると共に、送信用アンテ
ナA1の下部LT=30cmを、本発明のEMIテープ
のサンプルSMにて被覆して、その損失層を接地した。
する送信信号を送信用アンテナA1に供給することによ
り、送信用アンテナA1から30MHz〜3GHzの電
波を送出させ、その時の電界強度を、受信用アンテナA
2での受信信号に基づいてスペクトルアナライザSAに
より測定した。その測定結果を[表1]に示す。
は、PET(ポリエチレンテレフタレート)の不織布に
炭素繊維を混入し、この炭素繊維の混率により電気抵抗
値をコントロールしたものを用いた。なお、補強を兼ね
て、中心部にPP(ポリプロピレン)で作ったメッシュ
を挿入した。
プにて被覆しない場合の電界強度をE0[dB]とし、
EMIテープにて被覆した場合の電界強度をE1[d
B]として、(1)式からノイズ減衰率E[dB]を求
め、その平均値を[表1]に示した。
Ω・mとなるよう作製したEMIテープについての実測
値を、このEMIテープを装着しない場合、及びEMI
テープの変わりにフェライトコアを装着した比較例の実
測値と共に示したものである。
EMIテープの損失層の固有抵抗が0.01〜1Ω・m
の場合に、800MHz以上の高周波域にて略5dB
(約2/3)以上の減衰効果が得られ、更に0.07〜
0.3Ω.mの範囲ではより顕著な効果が得られること
がわかる。
良好なノイズ除去効果を得るためには、損失層の固有抵
抗を0.07〜0.3Ω・mに設定することが望まし
い。更に、図8は、PETからなる中間層の一方の面
に、銀をスパッタリングすることにより表面抵抗が0.
2Ω/□の抵抗膜を形成してなる損失層を有するEMI
テープについての実測値を、このEMIテープを装着し
ない場合、及びEMIテープの損失層を接地しない比較
例の実測値と共に示したものである。なお、抵抗膜の表
面には、絶縁体からなる保護層を形成し、PETの表面
には粘着剤を塗布し、保護層を外側にしてアンテナの下
部に巻き付けた。
しない場合には、EMIテープを装着しない場合と大差
ないため、損失層は確実に接地する必要がある。次に、
請求項2記載のEMIテープは、厚さ方向両端面が10
〜300Ω/□の面抵抗を持つ損失層を備えている。
は、EMIテープに高周波の電磁波が輻射された場合、
表皮効果によって損失層の表面でのみ電流が流れる。そ
の結果、電線に対向する内壁面と外部に露出した外壁面
とで、それぞれ異なった損失を生じさせるため、EMI
テープに対して輻射された電磁波を大きく減衰させるこ
とができる。
さ方向の中心部分から該厚さ方向両端面に向けて固有抵
抗が徐々に或いは段階的に高くなる構造のものであって
もよいし、請求項4記載のように、絶縁性を有する中間
層の両面に10〜300Ω/□の抵抗膜を積層した構造
を有するものであってもよい。
おいて、損失層の少なくとも一方の面に、絶縁層を積層
すれば、この絶縁層を電線側に向けた状態で使用するこ
とにより、電線の心線が露出されている場合であって
も、その露出部分を他の絶縁物で被覆することなく、当
該EMIテープをそのまま装着することができる。
電線を包囲する形状に形成され、且つ0.01〜1Ω・
mの固有抵抗を有することを特徴とする。このように構
成されたEMIブロックは、電線に取り付けると、電線
を包囲した状態となり、即ち、電線の周囲に0.01〜
1Ω・mの固有抵抗を有する損失層が形成されることに
なる。
ば、電線に取り付けた場合に、上述のEMIテープを電
線類に取り付けた場合と同様の効果を得ることができ
る。次に、請求項6記載のEMI電線は、導電線の周囲
に、該導電線とは絶縁され且つ0.01〜1Ω・mの固
有抵抗を有した損失層(又は10〜300Ω/□の抵抗
層)を備えることを特徴とする。
を、筐体を貫通する引出線として用いることにより、上
述のEMIテープやEMIブロックを電線類に取り付け
た場合と同様の効果を得ることができる。特に、請求項
7記載のように、電線がツイストペア線である場合に
は、ノーマルモードで伝送される信号成分に影響を与え
ることなく、コモンモードで伝送されるノイズ成分を確
実に除去することができる。
ドで伝送される信号成分よって生じる電界は線間に集中
し、また、磁界は互いに反対方向に働いてツイストペア
線の周囲では打ち消し合う(図10(a)参照)ため、
図9(a)に示すように、ツイストペア線L1,L2の
周囲に設けた損失層Rにはわずかな電流しか流れず、従
って、損失層Rを設けたことによる信号成分の損失は殆
どない。
分によって生じる電界は、電線と損失層との間に集中
し、また、磁界は互いに同方向に働いてツイストペア線
の周囲では互いに強め合う(図10(b)参照)ため、
図9(b)に示すように、ツイストペア線L1,L2の
周囲に設けた損失層Rには比較的大きな電流が流れ、し
かも損失層の持つ抵抗分によって大きな減衰が発生す
る。従って、損失層Rを設けたことによるノイズ成分の
損失は大きなものとなるのである。
層を設けることで、ノーマルモードで伝送される信号成
分に影響を与えることなく、コモンモードで伝送される
ノイズ成分のみ大きく減衰させることができる。その結
果、本発明を筐体を貫通する電線類に適用することによ
り、こうした電線類を介した筐体の貫通部分からの電磁
波の漏洩を効果的に阻止できる。
性の電磁波遮蔽体からなり、電線を挿通するための挿通
孔の近傍に、この挿通孔に挿通される電線を包囲する形
状に形成され、0.01〜1Ω・mの固有抵抗を持ち、
且つ前記挿通孔の周縁部にて当該筐体と導通した損失体
が設けられている。
では、挿通孔に挿通された電線の周囲には、0.01〜
1Ω・mの固有抵抗を有する損失層が形成されることに
なる。つまり、本発明では、挿通孔に電線を挿通するだ
けで、上述のEMIテープを電線類に取り付けた場合と
同様の効果を得ることができる。
構造は、請求項5〜8記載のEMIブロック,EMI電
線,EMI筐体における損失体に対して、同様に適用で
きる。
に説明する。 [第1実施形態]図1は、本発明が適用された第1実施
形態のEMIテープの構成例を表す模式図である。
MIテープ10は、所定の固有抵抗(0.01〜1Ω・
m)を有する損失層12と、損失層12の一方の面に積
層された絶縁材料からなる保護層14と、損失層12の
他方の面に積層された接着層16とからなる。
チレン)製やPET(ポリエチレンテレフタレート)製
等のフィルムが用いられ、損失層12としては、前述の
不織布や織物,編物,紙,塗料等、或いはそれらの共重
合体から作製した収縮率の大きいフィルム等が用いられ
る。
は、例えば、筐体Kを貫通するよう配線された電線L
に、次のようにして装着される。なお、筐体Kは導電性
材料からなり、また、電線Lを貫通させる部分には、貫
通孔Hが形成されている。即ち、図1(b)に示すよう
に、筐体Kを貫通する電線Lのうち、筐体K外部に位置
する部分に、貫通孔Hの開口部から適当な長さ(本実施
形態では30cm)だけ、EMIテープ10を螺旋状に
巻き付ける。
の幅を有するよう隙間無く巻き付ける。また、EMIテ
ープ10を巻き付ける長さは、その長さに応じてノイズ
成分の損失量は大きくなるため、電線Lの形状や特性に
応じて必要な損失量が得られるような長さを適宜選択す
る必要がある。これにより、電線Lは、貫通孔Hの開口
部から適当な長さだけ、EMIテープ10、即ち損失層
12により包囲された状態となる。
示すように、筐体Kの外壁面に、貫通孔Hの開口縁部か
ら適当な長さだけ、EMIテープ10を貼り付け、この
貼り付けられたEMIテープ10に沿って、貫通孔Hを
貫通した電線Lを配線する。この状態で、EMIテープ
10により、電線Lを筐体Kの表面に固定すると共に、
貫通孔Hの開口部もEMIテープ10にて覆う。この
際、先と同様に、テープ間に隙間のできないように、重
ね合わせ部分が少なくとも5mmの幅を有するようにし
て貼り付ける。これにより電線Lは、貫通孔Hの開口部
から適当な長さだけ、EMIテープ10、即ち損失層1
2により包囲された状態となる。
場合も、電線Lを包囲するEMIテープ10の損失層1
2と筐体Kとをアース線(図示せず)等を用いて導通さ
せることにより、EMIテープ10の損失層12を接地
する。但し、筐体Kの表面が導電性を有している場合に
は、電線Lを包囲するEMIテープ10を、筐体Kの表
面に直接貼り付けるだけで、両者間の導通が確保される
ため、アース線を省略してもよい。
0にて被覆された電線Lでは、輻射された電磁波に基づ
くノイズ電流は、接地された損失層12を流れることに
より、電線Lを伝わって筐体Kの内部から外部に、或い
は筐体Kの外部から内部に伝わる間に大きく減衰する。
その結果、電線Lを介した電磁波の漏洩を阻止すること
ができる。
は、ラインフィルタやEMIフィルタを電線Lに挿入す
る場合とは異なり、電線Lを傷つけることがなく、テー
プを巻き付ける等の被覆操作により簡単且つ速やかにE
MI対策を施すことができる。なお、本実施形態では、
EMIテープ10を、損失層12,保護層14,接着層
16の3層にて構成したが、損失層12が露出してもか
まわない場合には、図2(a)に示すように、保護層1
4を省略して、損失層12,接着層16の2層により構
成しても良い。
線Lの心線が露出している場合がある時には、図2
(b)(c)に示すように、図1(a)或いは図2
(a)の構成に加えて、損失層12と接着層16との間
に絶縁層18を設けてもよい。更に、上記実施形態で
は、接着層16を設けているが、これを省略してもよ
い。この場合、電線Lへの取付は、接着剤等を用いて行
えばよい。 [第2実施形態]次に第2実施形態について説明する。
層12の構成のみが第1実施形態のものと相異するだけ
であるため、この相異する部分を中心に説明する。即
ち、本実施形態において、損失層12は、図3(a)に
示すように、絶縁体からなる中間層12aと、中間層1
2aの両面に積層された抵抗膜12b,12cとからな
る。
テンレス,ITO,銅,アルミ等)の蒸着やスパッタリ
ングにより形成され、膜圧を調整することにより、表面
抵抗が10〜300Ω/□となるようにされている。こ
のように構成された損失層12を有するEMIテープ2
では、高周波の電磁波が輻射された場合、表皮効果によ
って損失層12の表面、即ち抵抗膜12b,12cでの
み電流が流れる。その結果、各抵抗膜12b,12c毎
に、それぞれ異なった損失を生じさせるため、EMIテ
ープに対して輻射された電磁波を大きく減衰させること
ができる。
を用いる代わりに、高抵抗(例えば抵抗膜12b,12
cの100倍程度の抵抗値)を有するものを用いてもよ
い。ところで、損失層12は、第1実施形態のように均
一な固有抵抗を有する場合、及び本実施形態のように、
表面のみに抵抗膜が偏在している場合以外に、図3
(b)に示すように、損失層12の厚さ方向の中心部分
(図中点線にて示す)から、この厚さ方向の両端面に向
けて、固有抵抗が徐々に、或いは段階的に高くなるよう
構成されたものを用いてもよい。この場合、図3(a)
に示した損失層12を用いたEMIテープ2と、ほぼ同
様の効果を得ることができる。 [第3実施形態]次に第3実施形態について説明する。
のEMIブロックである。図4(a)に示すように、本
実施形態のEMIブロック20は、ウレタンフォームに
導電性フィラー(例えば炭素繊維等)を混入し、所定の
表面抵抗(20〜200Ω/□)を有するよう作製した
一対の狭持片20a,20bからなり、各狭持片20
a,20bには、両者を重ね合わせた時に、電線挿通用
の層通孔22を形成する溝がそれぞれ形成されている。
は、層通孔22を形成する溝に電線Lを配置し、接着剤
等により狭持片20a,20bを重ね合わせた状態に固
定することにより、電線Lの周囲にEMIブロック20
を固定する。そして、図4(b)に示すように、筐体K
に形成された電線引出用の貫通孔Hに、EMIブロック
20が取り付けられた部分を挿入して固定し、EMIブ
ロック20にアース線(図示せず)を接続する等して接
地する。但し、貫通孔Hにて、筐体KとEMIブロック
20とが密着しており、両者が十分に導通している場合
には、アース線の接続を省略してもよい。
0は、電線Lに装着された際に、第1実施形態のEMI
テープ10の損失層12と同様に作用するため、EMI
ブロック20が装着された電線Lは、EMIテープ10
が装着された電線Lと同様の効果を得ることができる。
0を構成する狭持片20a,20bは、ウレタンフォー
ムに導電性フィラーを混入することで全体的に導電性が
付与されているが、ウレタンフォームの片側または両側
の表面に導電性塗料を塗布することにより、その表面だ
けに導電性を付与してもよい。
22が一つだけ形成されたEMIブロック20について
説明したが、図4(c)に示すEMIブロック30のよ
うに、複数(ここでは4個)の層通孔22を有し、2本
以上の電線を同時に保持できるように構成してもよい。
ォーム等からなる導電フォームに限らず、導電性プラス
チック等を用いることができ、その形状も、筐体Kの貫
通孔Hの形状に応じてどのような形状に形成してもよ
い。また、本実施形態では、EMIブロック20を電線
に装着してから筐体Kに取り付けているが、EMIブロ
ック20が筐体Kに予め取り付けられているEMI筐体
として構成してもよい。この場合、EMIブロック20
が取り付けられた部分に電線を挿通するだけで上述の効
果を得ることができる。 [第4実施形態]次に第4実施形態について説明する。
のEMI電線40である。図5に示すように、心線42
の周囲に絶縁層44,損失層46,保護層48の順に形
成されている。なお、損失層46は、所定の固有抵抗
(0.01〜1Ω・m)を有するように形成されてい
る。
貫通させて配線する必要がある場合等に用いる。このよ
うに構成された本実施形態のEMI電線40は、損失層
46が、第1実施例のEMIテープ10の損失層12や
第3実施例のEMIブロック20と同様に作用するた
め、これらEMIテープ10やEMIブロック20が取
り付けられた電線Lと同様の効果を得ることができる。
について説明したが、互いに絶縁された複数本の心線を
有していてもよい。特に、ツイストペア線の周囲に損失
層46及び保護層48を形成してEMI電線40を形成
した場合には、ノーマルモードにて伝送される信号成分
に影響を与えることなく、コモンモードで伝送されるノ
イズ成分のみを大きく減衰させることができる。
及び第3実施形態のEMIブロック20をツイストペア
線に取り付けた場合も同様の効果を得ることができる。
用方法を表す説明図である。
の構成を表す説明図である。
方法、及び変形例を表す説明図である。
図である。
を測定するための実験設備を表す説明図である。
果を表す説明図である。
る電磁界の相異を表す説明図である。
層、16…接着層、18…絶縁層、20,30…EMI
ブロック、20a,20b…狭持片、22…層通孔、4
0…EMI電線、42…心線、44…絶縁層、48…保
護層、A1…送信用アンテナ、A2…受信用アンテナ、
H…貫通孔、K…筐体、L…電線、L1,L2…ツイス
トペア線、SA…スペクトルアナライザ、SG…シグナ
ルジェネレータ、SM…サンプル
Claims (8)
- 【請求項1】 0.01〜1Ω・mの固有抵抗を持つ損
失層を備えることを特徴とするEMIテープ。 - 【請求項2】 厚さ方向両端面が10〜300Ω/□の
面抵抗を持つ損失層を備えることを特徴とするEMIテ
ープ。 - 【請求項3】 前記損失層は、厚さ方向の中心部分から
該厚さ方向両端面に向けて固有抵抗が徐々に或いは段階
的に高くなる構造を有することを特徴とする請求項2記
載のEMIテープ。 - 【請求項4】 前記損失層は、絶縁性を有する中間層の
両面に10〜300Ω/□の抵抗膜を積層した構造を有
することを特徴とする請求項2記載のEMIテープ。 - 【請求項5】 電線を包囲する形状に形成され、且つ
0.01〜1Ω・mの固有抵抗を持つ損失体からなるこ
とを特徴とするEMIブロック。 - 【請求項6】 導電線の周囲に、該導電線とは絶縁され
且つ0.01〜1Ω・mの固有抵抗を持つ損失体からな
る部分を備えることを特徴とするEMI電線。 - 【請求項7】 前記電線はツイストペア線であることを
特徴とする請求項6記載のEMI電線。 - 【請求項8】 導電性の電磁波遮蔽体からなり、電線を
挿通するための挿通孔を有するEMI筐体において、前
記挿通孔の近傍に、該挿通孔に挿通される電線を包囲す
る形状に形成され、0.01〜1Ω・mの固有抵抗を持
ち、且つ前記挿通孔の周縁部にて当該筐体と導通した損
失体を設けたことを特徴とするEMI筐体。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000162476A JP2001345593A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Emiテープ,emiブロック,emi電線,及びemi筐体 |
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