JP2002076537A - 電磁障害を低減したプリント配線板及びそれを使用した電子機器 - Google Patents

電磁障害を低減したプリント配線板及びそれを使用した電子機器

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JP2002076537A
JP2002076537A JP2000295191A JP2000295191A JP2002076537A JP 2002076537 A JP2002076537 A JP 2002076537A JP 2000295191 A JP2000295191 A JP 2000295191A JP 2000295191 A JP2000295191 A JP 2000295191A JP 2002076537 A JP2002076537 A JP 2002076537A
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JP
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wiring board
printed wiring
groove
grooves
shielded
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Toshiya Muto
俊也 武藤
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Otari Inc
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Otari Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、電磁障害を低減した電子機器
を構成可能なプリント配線板を実現する。 【解決手段】 プリント配線板1の上の電子部品4の周
囲に溝6と溝7を設けた。溝6は、プリント配線板1の
部品面6に、溝7は、半田面3に設けた。溝6と溝7
は、閉じたループになっており、かつ接近している。溝
6、7には、シールド材(例えばフェライト)を充填す
る。そうすると、部品面2のシールドケース22と半田
面のシールドケース23を取り付ければ、電子部品4の
周囲は、ほぼ完全にシールドされる。溝6、7は、通常
のルータによって加工することができ、またシールド材
の充填も印刷法などを使用できるため、安価に実現可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁障害を低減し
たプリント配線板であって、プリント配線板の構造に関
する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板は、電子機器を構成する
要素である。プリント配線板は、電子部品を搭載するた
めに使用する。プリント配線板には、一般に多数の部品
が搭載される。それらの部品は、相互に配線によって接
続される。1枚の配線板に搭載された多数の部品は、相
互に一体不可分となり、全体として1つの電子機器の構
成要素となる。一方、プリント配線板に搭載された個々
の部品の中には、部品自ら電磁障害の発生源となった
り、又は外部からの電磁障害を受けやすいものがある。
ここでいう電磁障害とは、電界結合、磁界結合及び電磁
界結合を含んでいる。
【0003】電磁障害を防ぐには、いろいろな方法があ
る。大型の電子機器では、プリント配線板全体をシール
ドケースで覆う。この方法は、シールドケースの物理寸
法が大きくなり、小型化した機器には、設計の自由度が
損なわれるために向いていない。また、プリント配線板
のシールドすべき領域だけを部分的にシールドケースで
覆うことが考えられる。しかし、プリント配線板に部分
的にシールドケースを取り付けるのは難しい。この理由
は、配線やプリント配線板の厚み等で、空間的に隙間が
生じやすいためである。
【0004】従来から、電磁障害に対する耐性を強化し
たプリント配線板の技術はいくつか知られている。特公
平08−28575(H05K 3/42)には、プリ
ント配線板のパターンを導電性の塗料などの物質でプリ
ント配線板の表裏両側で覆う技術が示されている。ま
た、表裏の導電物質をスルーホールで接続し、よりシー
ルド効果を高めたプリント配線板の技術が示されてい
る。この技術は、プリント配線板の特定のパターンをシ
ールドするのに使用することができる。
【0005】また、特許第2894325(H05K
9/00)には、シールドケースとプリント配線板を一
体に構成する技術が示されている。ここに示された技術
によれば、プリント配線板全体をシールドケースで効果
的に覆うことが可能である。
【0006】さらに、特許第2741090には、プリ
ント配線板の内層に磁性体の薄板を設ける技術が示され
ている。この技術は、プリント配線板を多層構造にする
ことが可能な場合は応用範囲が広い。ただし、プリント
配線板の構成を多層化すると、製造価格が上昇し、また
廃棄処分するときに素材の分離が困難になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリント配線板
では、プリント配線板の上のシールドすべき領域を効果
的にシールドする構造の電子機器に使用するプリント配
線板の実現が困難であった。本発明は、片面又は2層の
プリント配線板であっても、効果的にプリント配線板の
上のシールドすべき領域をシールドする構造を構成する
ことが可能なプリント配線板を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、電子部品を搭載するためのプリント配
線板において、プリント配線板の領域のうちシールドす
べき領域の周囲に凹溝を設け、前記溝にシールド材料を
充填したプリント配線板としたものである。
【0009】また、前記シールド材料は、フェライトを
含む磁性材料であるプリント配線板としたものである。
【0010】また、前記溝の深さは、前記プリント配線
板の厚さを1としたときに、0.1から0.9の間であ
ることを特徴とするプリント配線板としたものである。
【0011】また、前記溝は、前記プリント配線板の片
側に設けたことを特徴とするプリント配線板としたもの
である。
【0012】また、前記溝は、前記プリント配線板の両
面に相互に重ならないように設けたことを特徴とするプ
リント配線板としたものである。
【0013】また、前記溝は、前記プリント配線板の両
面に相互に重ならないように表面と裏面の両側に設ける
ともに、前記溝の距離を前記プリント配線板の厚さを1
としたときに、前記表面に設けた溝と前記裏面に設けた
溝の距離を3以下としたことを特徴とするプリント配線
板としたものである。
【0014】また、前記溝は、前記プリント配線板に複
数本設けたことを特徴とするプリント配線板としたもの
である。
【0015】また、電子部品を搭載するためのプリント
配線板を含む電子機器において、前記プリント配線板の
領域のうちシールドすべき領域の周囲に凹溝を設け、前
記溝にシールド材料を充填し、前記溝を挟むようにシー
ルド箱を設けることにより、前記シールドすべき領域を
シールドした電子機器としたものである。
【0016】
【実施の態様】図1は、本発明の実施の態様を示した全
体図である。1は、プリント配線板である。プリント配
線板1は、例えば1.6ミリメートル程度の厚さのガラ
ス繊維入りのエポキシ樹脂の板である。プリント配線板
1は、表裏を区別するために、便宜的に表側を部品面
2、裏側を半田面3と呼ぶ。4は、部品面2に取り付け
られた電子部品である。電子部品4の付近はプリント配
線板1の上でシールドすべき領域の例として示してい
る。電子部品4には、配線するための端子が設けられて
いる。5は、配線パターンである。配線パターン5は、
部品面2又は半田面3に銅箔などで形成される。6は、
部品面2に設けられたシールド材で満たされた溝であ
る。7は、半田面3に設けられたシールド材で満たされ
た溝である。溝6と溝7は、電子部品4を囲むように設
けられている。
【0017】図2は、配線パターン5付近の部分拡大図
である。配線パターン5は、8、9、10、11の4本
を例示してある。12、13、14、15、16、1
7、18、19はスルーホールである。スルーホールと
は、部品面2と半田面3を結ぶ導体で作られたプリント
配線板1を貫通する穴である。溝6と溝7は、部品面2
からみて重ならないような位置にある。スルーホール1
2、13、14、15は、溝6と溝7の間にある。配線
パターン8に注目すれば、配線パターン8は、部品面2
にあって電子部品4かに引き出された後スルーホール1
2を通り、半田面3の配線パターン20を通り、スルー
ホール16を通って再度配線パターン21として部品面
2に現れる。他の配線パターン9、10、11も同様で
ある。
【0018】図3は、図1に示したプリント配線板1を
組み込んだ電子機器24の例を断面図で示したものであ
る。22は、部品面に取り付けたシールドケースであ
る。23は、半田面3に取り付けたシールドケースであ
る。シールドケース22とシールドケース23は、シー
ルドすべき電子部品4の周囲を収納するように、プリン
ト配線板1を挟んで取り付けてある。
【0019】図4は、図3に示した電子機器24の部分
拡大図であり、図3と同様に断面図で示したものであ
る。溝6と溝7は、プリント配線板1に設けられるが、
溝の深さはプリント配線板の厚さを1としたときに、
0.2から0.9の間が望ましい。この溝の深さは、溝
を設けたときのプリント配線板1の機械的な強度と密接
な関係がある。溝が浅すぎると、溝を設けた効果が少な
くなる。溝が深すぎると、プリント配線板1の機械的な
強度が低下して、割れや配線切れの原因となる。ただ
し、図3に示すようにシールドケース22、23を取り
付けた後は、機械的な強度が補強されるので、電磁障害
の低減の効果を考慮して妥当な範囲で深いほうが好まし
い。また、図4に示すように、プリント配線板1の両側
に溝6と溝7を設ける場合は、溝6と溝7の距離は、プ
リント配線板1の厚さを1としたときに、3以下が望ま
しい。これは、溝6と溝7の距離を短くすると、溝6と
溝7の電磁的な結合を良くすることが可能となるためで
ある。溝6と溝7の電磁的な結合を良くすると、結局は
シールドケース22とシールドケース23の電磁的な結
合も良くなるためである。さらに、シールドケース22
とシールドケース23の電磁的な結合を良くするため
に、シールドケース22及びシールドケース23のプリ
ント配線板1への取り付けは、プリント配線板1の配線
パターンに対して電気的な絶縁に影響を及ぼさない範囲
で、可能な限り密着させたほうがよい。
【0020】プリント配線板1の溝6及び溝7の加工
は、通常はルータと呼ばれる数値制御された専用の溝加
工装置を用いる。溝6及び溝7に充填するシールド材
は、電磁障害の性質によって変わるが、例えば磁界結合
による電磁障害や電磁波による電磁障害であれば、多く
の塗料の製造業者や磁性材料の製造業者によって市販さ
れているフェライトを分散させた塗料又は接着剤あるい
は合成樹脂を使用することができる。充填する方法は、
細い管から溝に沿ってシールド材を供給する方法の他、
溝6及び溝7が浅ければ、メタルマスク(0.1ミリメ
ートル程度のステンレスの板)を使用して印刷法によっ
て充填可能である。
【0021】図5は、本発明の他の実施の態様を図面で
示したものである。図5(a)は、図1に示したものと
同一で、電子部品4の周囲に、プリント配線板1の両面
に閉じたループの溝6、7を設けた例である。図5
(a)は、プリント配線板1の両面に配線パターンがあ
る場合に適している。図5(b)は、プリント配線板4
の上の電子部品4の周囲に、片面だけ溝25を設けた例
である。溝25の幅が広く、かつ溝の深さが十分に深け
れば、図5(a)の場合とそれほど遜色のない特性が得
られる。図5(c)は、プリント配線板1の電子部品4
の周辺に、片面だけ溝26、27を設けた例である。こ
のように、溝は複数本あっても良い。この場合は、電子
機器として組み立てたときに、シールドケースの接着性
が良くなる。また、図5(d)は、(a)と同様にプリ
ント配線板1の電子部品4の周辺に両面に溝を設けた例
であって、28、29、30、31は部品面に、32、
33、34、35は半田面に設けた例である。この場
合、各溝はプリント配線板1の平面方向で隙間が設けて
有る。図5(d)の例は、プリント配線板1の機械的な
強度を強くすることができる他、隙間に電子部品4の電
源線等の太い配線パターンを配置することができる。た
だし、特性は、図5(a)の例に比較して幾分低下す
る。
【0022】次に、図3に基づいてその動作を説明す
る。通常のプリント配線板では、溝6、7は存在しな
い。プリント配線板1の素材は合成樹脂やセラミックな
どの非磁性体である。この状態で、シールドケース22
とシールドケース23を組み合わせても、プリント配線
板1の部分で隙間が生じる。この隙間は、シールドケー
ス22とシールドケース23で形成するシールドの効果
を減少させる。図3に示すように、溝6、7を設け、そ
の溝をシールド材で充填すれば、実質的に隙間を埋める
ことが可能である。従って、図4に示すように、プリン
ト配線板1の電子部品4の周囲は、部品面2のシールド
ケース22と、半田面3のシールドケース23によっ
て、ほぼ完全にシールドが可能である。また、溝6、7
を形成する工程と、溝6、7にシールド材を充填する工
程は容易に分離することが可能である。従って、従来の
プリント基板で採用されているように、プリント配線板
の内層にシールド材を挟み込む構造よりも製造コストを
低くすることができる。
【0023】
【効果】本発明を実施したプリント配線板によれば、片
面又は2層のプリント配線板であっても、効果的にプリ
ント配線板の上のシールドすべき領域をシールドする構
造を構成することが可能なプリント配線板を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の態様を示した全体図
【図2】本発明の実施の態様の部分拡大図
【図3】本発明の実施の態様の一部を拡大した断面図
【図4】本発明を実施したプリント配線板を使用した電
子機器
【図5】本発明の他の実施の態様
【符号の説明】
1 プリント配線板 2 部品面 3 半田面 5 配線パターン 6 部品面に設けた溝 7 半田面に設けた溝 22 部品面のシールドケース 23 半田面のシールドケース 24 電子機器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を搭載するためのプリント配線
    板において、前記プリント配線板の領域のうちシールド
    すべき領域の周囲に凹溝を設け、前記溝にシールド材料
    を充填したプリント配線板
  2. 【請求項2】 前記シールド材料は、フェライトを含む
    磁性材料である請求項1に記載のプリント配線板
  3. 【請求項3】 前記溝の深さは、前記プリント配線板の
    厚さを1としたときに、0.2から0.9の間であるこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載のプリント配線板
  4. 【請求項4】 前記溝は、前記プリント配線板の片側に
    設けたことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のプ
    リント配線板
  5. 【請求項5】 前記溝は、前記プリント配線板の両面に
    相互に重ならないように表面と裏面の両側に設けたこと
    を特徴とする請求項1、2又は3に記載のプリント配線
  6. 【請求項6】 前記溝は、前記プリント配線板の両面に
    相互に重ならないように表面と裏面の両側に設けるとも
    に、前記溝の距離を前記プリント配線板の厚さを1とし
    たときに、前記表面に設けた溝と前記裏面に設けた溝の
    距離を3以下としたことを特徴とする請求項1、2又は
    3に記載のプリント配線板
  7. 【請求項7】 前記溝は、前記プリント配線板に複数本
    設けたことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のプ
    リント配線板
  8. 【請求項8】 電子部品を搭載するためのプリント配線
    板を含む電子機器において、前記プリント配線板の領域
    のうちシールドすべき領域の周囲に凹溝を設け、前記溝
    にシールド材料を充填し、前記溝を挟むようにシールド
    箱を設けることにより、前記シールドすべき領域をシー
    ルドした電子機器
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005302885A (ja) * 2004-04-08 2005-10-27 Daikin Ind Ltd 半導体回路基板及び半導体回路
WO2006134629A1 (ja) * 2005-06-13 2006-12-21 Daikin Industries, Ltd. 半導体回路基板及び半導体回路

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