JP2002368358A - 電子装置 - Google Patents
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Abstract
とである。 【解決手段】 配線基板2に、交流回路上閉じたループ
状のパターン32を、配線基板2を板厚方向に貫通する
交流磁界を発生する回路41を囲むように形成すること
で、電磁誘導により、ループ状のパターン32に前記交
流磁界を相殺するように、前記交流磁界を発生せしめる
電流とは逆方向の電流が流れるようにし、磁気ノイズお
よび輻射ノイズを低減する。
Description
低減する回路技術に関する。
成された配線基板に部品を実装してなる構成のものが広
く用いられている。かかる電子装置に、クロック信号の
ような交流信号を発生する部品が実装されている場合に
は、交流信号に基因したノイズ信号が発生するおそれが
ある。このノイズ信号により、部品内部や配線用のパタ
ーンに電流が流れると、磁気ノイズが発生し、他の部品
の作動に影響を与えるおそれがある。また、配線用のパ
ターン等からの輻射ノイズを誘因する。
て、ノイズ信号が伝送するパターンの途中にフィルタ回
路を挿入することがなされているが、その分、配線基板
に実装する部品の数が多くなり、電子装置を大型にして
しまう。また、ノイズが影響しやすい部品やノイズの影
響を特に防止する必要のある部品を、磁気ノイズを発生
する部品から離して配置したり、部品の向きを工夫した
りしてきたが、今日の電子装置の部品の実装密度は相当
高くなっており、部品の配置や向きはそれほど自由にな
らず、ノイズが影響しない部品の配置や向きとすること
は、必ずしも容易ではない。
−116594号公報には、無電極蛍光ランプの励磁コ
イルの外周にリング状の導体を配置して、励磁コイルの
磁界を相殺するようにリング状導体に誘導電流を流すよ
うにしたものがあり、これを配線基板に実装される部品
に適用して、部品にリング状の導体を取り付けることが
考えられる。
公平5−46661号公報、特開平10−116594
号公報のように、部品にリング状の導体を取り付ける
と、その分、部品が複雑化する。また、今日の電子装置
の部品は格段に小型化が進んでおり、部品の外周にリン
グ状の導体を取り付けるのは必ずしも容易ではない。こ
のため、部品のコストが大幅に上昇することになり、部
品をシールドケース付きとするのと何ら変わるところが
ない。
信号がパターンに漏洩して電流が流れた場合には、パタ
ーンで区画される内側の領域で当該部品の外側に交流磁
界が形成される。かかる交流磁界に対しては、交流信号
が発生する部品にリング状の導体を取り付けてもノイズ
低減効果を奏しない。
簡単な手段で磁気ノイズ等のノイズを低減することので
きる電子装置を提供することを目的とする。
は、導電性のパターンが形成された配線基板に部品を実
装して回路を形成した電子装置において、前記配線基板
に、交流回路上閉じたループ状のパターンを、配線基板
を板厚方向に貫通する交流磁界を発生する回路を囲むよ
うに形成する。
発生する回路を囲むループ状パターンに、交流磁界を相
殺するように電流が流れ、磁気ノイズを低減することが
できる。この電流の向きは交流磁界を生成する電流とは
逆向きであるから、輻射ノイズも低減することができ
る。配線基板にパターンを形成するだけでよいから、製
造が簡単である。
の構成において、前記ループ状パターンを、前記配線基
板を縁取るように形成する。
成されるすべての回路を囲むことができるとともに、部
品相互の配線用のパターンの邪魔にもならず、配線用の
パターンのレイアウトを自由に行い得る。
2の発明の構成において、前記ループ状パターンの共振
周波数を、前記交流磁界の周波数と略一致せしめる。
記交流信号に基因して生成する交流磁界のレベルに見合
う十分に大きな電流が流れ、磁気ノイズを効率よく低減
することができる。
の構成において、前記ループ状パターンの途中には、共
振周波数を調整する共振周波数調整素子としてコンデン
サまたはインダクタを挿入する。
ープ状パターンの共振周波数を前記交流磁界の周波数に
一致せしめることができ、ループ状パターンの形状の自
由度が広がる。
4の発明の構成において、前記ループ状パターンを、前
記部品の配線用のパターンとは非導通に形成する。
号がループ状パターンに混入しないので、ループ状パタ
ーンには、前記交流磁界を相殺するための電流のみが流
れ、ノイズに対する耐性をさらに向上することができ
る。
適用した電子装置を示す。電子装置1は、矩形の配線基
板2に種々の部品41,42等が実装されており、配線
基板2の1辺には、電源装置等と接続するためのコネク
タ5が取り付けられている。
線用の一般的なもので、配線基板2の表面に銅等により
パターン31,321,322等が形成してある。パタ
ーン321は部品41,42等を接地するためのグラン
ドパターンであり、配線基板2の直角をなす2辺を略カ
バーするように、L字の島状に形成されている。グラン
ドパターン321はコネクタ5の図示しないグランド用
の端子と導通している。
その2つの先端部でパターン322とつながっている。
パターン322は、配線基板2の周縁部を辺方向に形成
された略逆L字で帯状のパターンであり、このパターン
322とグランドパターン321とで、配線基板2を縁
取るループ状のパターン32を形成する。したがって、
すべての部品41,42等は、このループ状のパターン
32で区画された内側の領域に配置されることになる
(以下、適宜、パターン32をノイズ防止パターン32
という)。
1であり、その電源端子411とコネクタ5の図示しな
い端子とが電源用のパターン31により接続されてい
る。CPU41のグランド端子412は前記グランドパ
ターン321と接続されている。これにより、コネクタ
5と図示しないケーブルを介して接続される外部の電源
装置からCPU41に給電がなされる。
PU41の信号用の端子411とコネクタ5の図示しな
い端子とを接続するパターン33等が形成されている。
PU41はクロック信号を発生するクロック発生回路4
1aを有しており、このクロック信号に基因して高周波
のノイズ信号が電源端子411から漏洩する。電源用パ
ターン31とグランドパターン321とは、その間に介
設されたバイパスコンデンサにより、交流回路上、導通
し、電源端子411が、電源用パターン31およびグラ
ンドパターン321を介してグランド端子412と接続
される。したがって、これら電源用パターン31、グラ
ンドパターン321等により、ノイズ信号が流れるルー
プ状の線路が形成されることになる。図2には、この、
ノイズ信号が流れるループ状の線路(以下、ノイズ線路
という)6とクロック発生回路41aとよりなる閉回路
を描いている。
32を併せて描いている。ノイズ防止パターン32は、
配線基板2を縁取るように形成されるから、ノイズ線路
6は、ノイズ防止パターン32で区画された内側の領域
にある。
ことにより、ノイズ線路6で区画された内側の領域に、
配線基板2を板厚方向に貫通する交流磁束が形成され
る。これによる電磁誘導で、ノイズ防止パターン32に
はこの磁束を相殺するように電流が流れる。この電流と
ノイズ線路6に流れる電流とは図中矢印IA,IBで示
すように、逆向きである。これにより、クロック発生回
路41aに基因した磁気ノイズを低減することができ
る。
スコンデンサが実装されていない場合には、次のように
なる。すなわち、電源端子411は電源用パターン31
および前記ケーブルの電源側の線路を介して電源装置と
接続されており、さらに前記ケーブルのグランド側の線
路およびグランドパターン321を介してグランド端子
412と接続される。したがって、前記ノイズ線路6よ
りも大きなノイズ線路が形成されることになるが、この
ノイズ線路で区画された内側の領域を通る交流磁束のう
ち、ノイズ防止パターン32により縁取られる配線基板
2を貫通する交流磁束を相殺するように、ノイズ防止パ
ターン32に電流が流れ、磁気ノイズ低減効果を発揮す
る。
ン32を配線基板2を縁取るように形成したから、単一
のノイズ防止パターン32で配線基板2上のすべての部
品41,42等を囲むことができる。したがって、配線
基板2上のすべての交流磁界を発生する回路に対して低
減効果を発揮する。しかも、部品41,42等相互の配
線用のパターン31,33等の邪魔にもならず、配線用
のパターンのレイアウトを自由に行い得る。
形態になる電子装置を示す。図中、第1実施形態と実質
的に同じ作動をする部分については同じ番号を付して、
第1実施形態との相違点を中心に説明する。
実質的に第1実施形態のものと同じであり、ノイズ防止
パターン35はグランドパターン34から分離して形成
されている。ノイズ防止パターン35は、グランドパタ
ーン34の外側で、配線基板2を縁取るように、配線基
板2の周縁部を辺方向に帯状に形成してあり、閉じたル
ープ状をなしている。
を、部品41,42等を入出力する信号が伝送されない
ので、さらに、良好に磁気ノイズや輻射ノイズを低減す
ることができる。
形態になる電子装置を示す。図中、第1実施形態と実質
的に同じ作動をする部分については同じ番号を付して、
第1実施形態との相違点を中心に説明する。
は、その本体361が基本的に第2実施形態のものと同
じ形状のパターンであり、一部で寸断されて開いてある
点で第2実施形態のものと相違している。この開いた部
分は共振周波数調整素子362により接続され、ノイズ
防止パターンの途中36に共振周波数調整素子362が
挿入された構成となっている。
前記各実施形態ではその線路長に対応した波長で規定さ
れることになるところ、本実施形態では、共振周波数調
整素子362を挿入することにより、ノイズ防止パター
ン36の共振周波数が、ノイズ防止パターン36の線路
長によらずに調整可能となる。したがって、ノイズ防止
パターン36の共振周波数を、配線基板2上の部品4
1,42等により発生する交流磁界の周波数に一致させ
ることで、効率よく磁気ノイズを低減することができ
る。しかも、ノイズ防止パターン36の形状をそのまま
に共振周波数調整素子362の定数を変更するだけで、
その電子装置1Bに適合した共振周波数とすることがで
きるので、設計が容易である。
ダクタまたはコンデンサを用いることができる。インダ
クタの場合には、ノイズ防止パターン36の共振周波数
を下げることができ、コンデンサの場合には、ノイズ防
止パターン36の共振周波数を上げることができる。
形態になる電子装置を示す。図中、第1実施形態と実質
的に同じ作動をする部分については同じ番号を付して、
第1実施形態との相違点を中心に説明する。
発生回路41aを有するCPU41のみを囲み、CPU
41よりもやや大きなループ状のパターンが形成され、
ノイズ防止パターン37としてある。したがって、ノイ
ズ防止パターン37は、CPU41を貫通する磁束に対
してのみ、その磁束を相殺する電流が流れることにな
る。配線基板2上の各回路(部品単体の場合も含む)に
基因した交流磁界のレベルを予め検出しておくことがで
きれば、本実施形態のようにノイズ源となる特定の回路
のみを囲むようにノイズ防止パターン37を形成するの
もよい。
側の領域をノイズの原因となる磁束が通るように配置す
ることができればよく、配線基板の片面のみにパターン
と部品とを設けたものだけではなく、二層基板等の多層
基板を用いた電子装置にも適用することができる。
基板の一つの面のみにノイズ防止パターンを形成するこ
とができない場合には、形成することができない部分に
ついては配線基板の反対側の面に形成するとともに、配
線基板を貫通するビアホールにより縫うようにして、閉
じたループ状のパターンとするのもよい。
イズの原因となる回路がCPUを有する回路である場合
について説明したが、本発明は、交流磁界を発生しノイ
ズの原因となる回路を有する電子装置であれば、適用す
ることができ、例えば、電気自動車のモータ駆動装置に
も適用することができる。この場合、PWM制御回路が
交流磁界を発生する回路となる。
る。
る。
る。
る。
状パターン) 321 グランドパターン 322 パターン 361 ノイズ防止パターン本体 362 共振周波数調整素子 41 CPU(部品) 42 部品 5 コネクタ
Claims (5)
- 【請求項1】 導電性のパターンが形成された配線基板
に部品を実装して回路を形成した電子装置において、 前記配線基板に、交流回路上閉じたループ状のパターン
を、配線基板を板厚方向に貫通する交流磁界を発生する
回路を囲むように形成した電子装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の電子装置において、前記
ループ状パターンを、前記配線基板を縁取るように形成
した電子装置。 - 【請求項3】 請求項1または2いずれか記載の電子装
置において、前記ループ状パターンの共振周波数を、前
記交流磁界の周波数と略一致せしめた電子装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の電子装置において、前記
ループ状パターンの途中には、共振周波数を調整する共
振周波数調整素子としてコンデンサまたはインダクタを
挿入した電子装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし4いずれか記載の電子装
置において、前記ループ状パターンを、前記部品の配線
用のパターンとは非導通に形成した電子装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001175187A JP4587603B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 電子装置 |
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- 2001-06-11 JP JP2001175187A patent/JP4587603B2/ja not_active Expired - Fee Related
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