JP2004311531A - プリント配線板，電子機器 - Google Patents
プリント配線板，電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004311531A JP2004311531A JP2003099644A JP2003099644A JP2004311531A JP 2004311531 A JP2004311531 A JP 2004311531A JP 2003099644 A JP2003099644 A JP 2003099644A JP 2003099644 A JP2003099644 A JP 2003099644A JP 2004311531 A JP2004311531 A JP 2004311531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- printed wiring
- wiring board
- housing
- conductive member
- ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】プリント配線板を筐体内に内蔵する電子機器において、プリント配線板と筐体との間の安定した接地状態を簡単な作業にて確保し、プリント配線板や電子機器からの不要電磁波の放射を確実に低減する。
【解決手段】プリント配線板１の裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰ上に、複数の導電部材３を表面実装する。導電部材３は、ハンダ付けされる接合面を形成する接合部、押圧されると弾性変形して反発力を発生させる板バネ状の接触部を備えており、少なくとも、高周波ノイズの発生源となる電子部品の実装位置、及びその電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置に配置されている。プリント配線板１を接地導体５に固定すると、接地導体５に当接して弾性変形した導電部材３の接触部の反発力によって、導電部材３は接地導体５に圧接される。
【選択図】 図１
【解決手段】プリント配線板１の裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰ上に、複数の導電部材３を表面実装する。導電部材３は、ハンダ付けされる接合面を形成する接合部、押圧されると弾性変形して反発力を発生させる板バネ状の接触部を備えており、少なくとも、高周波ノイズの発生源となる電子部品の実装位置、及びその電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置に配置されている。プリント配線板１を接地導体５に固定すると、接地導体５に当接して弾性変形した導電部材３の接触部の反発力によって、導電部材３は接地導体５に圧接される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズの発生源となり得る電子部品が実装されるプリント配線板、及びプリント配線板を筐体内に収納する電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータ等の電子機器に安定した動作を行わせ、また、電子機器から不要な電磁波が放射されることを防ぐ方法として、電子機器に内蔵され、各種電子部品が実装されたプリント配線板のグランドパターンを、そのプリント配線板が収納される導電性の筐体などに接続し、いわゆるフレームグランドをとることによって、グランドパターンの低インピーダンス化を図ることが有効であることが知られている。
【０００３】
このようなフレームグランドとの接続を確保する方法としては、プリント配線板を、導電性を有する多数のビスによって筐体に固定し、ビスを介してグランドパターンを筐体に接続する方法や、図５に示すように、筐体１０５上に導電部材１０３を実装し、この導電部材１０３をプリント配線板１０１に形成されたデジタルグランドＧに圧接させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１３６５７８号公報（段落［０００７］〜［０００８］、図１，２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コモンモード・ノイズが伝搬する高周波回路やデジタル回路では、グランドパターンとフレームグランドとの多点接続が一般的に行われている。
この場合、フレームグランドとグランドパターンとの間でグランドループが形成されるため、このグランドループがアンテナとなって不要な放射を生じてしまうことがないように、両グランドを接続する接続ポイント間の間隔を狭くする必要があり、これに伴って、接続ポイント数も増加させなければならない。
【０００６】
しかし、グランドパターンとフレームグランドとの接続をビスを用いて行う場合、全てのビスを均一に締め付けることは困難であり、この不均一な締め付けによって生じるプリント配線板の歪みによって、プリント配線板上に形成された電子回路の特性が変化したり、場合によっては配線パターンの断線等を生じさせてしまうおそれがあった。
【０００７】
また、接続ポイント数が増加することにより、プリント配線板を筐体に組み付ける作業の手間が増大すると共に、プリント配線板の中心部など、ビスを締め付けるための工具が入りにくい箇所では、作業を行うこと自体が困難になってしまうという問題もあった。
【０００８】
一方、グランドパターンとフレームグランドとの接続を、筐体上に実装した導電部材を用いて行う場合、プリント配線板のグランドパターンが全面グランドでもない限り、このグランドパターンに、筐体に固定された多数の導電部材を確実に接触させるには、精密な位置合わせ作業が必要となり、作業の手間が増大するという問題があった。
【０００９】
また、この位置合わせ作業を容易にしようとすると、プリント配線板上のグランドパタンを必要以上に大きく設定しなければならず、パターン設計の自由度が大きく制約されてしまうという問題もあった。
更に、筐体への組付前に、電子部品が実装されたプリント配線板を単体でテストする必要がある時に、実際の組付時と同じ接地状態を再現することが困難であり、信頼性の高いテストを行うことができないという問題もあった。
【００１０】
即ち、テスト時と組付時とでは、導電部材とグランドパターンとの接触状態が異なってしまい、接地状態が変化してしまうのである。
本発明は、上記問題点を解決するために、プリント配線板を筐体内に内蔵する電子機器において、プリント配線板と筐体との間の安定した接地状態を簡単な作業にて確保し、プリント配線板や電子機器からの不要電磁波の放射を確実に低減することを第１の目的とし、プリント配線板を単体でテストする際に、組付時と同じ接地状態を容易に再現できるようにすることを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた第１の発明は、一方の面には電子部品が少なくとも実装され、他方の面にはフレームグランドに接地されるグランドパターンが少なくとも形成されたプリント配線板において、前記グランドパターン上には、押圧に対して弾性変形する複数の導電部材が表面実装されていることを特徴とする。
【００１２】
このように構成された本発明のプリント配線板によれば、グランドパターンの形成面に実装された導電部材が電子機器の筐体等に圧接されるようにして取り付けることで、グランドパターンと筐体（フレームグランド）との接続状態を簡単に確保できる。
【００１３】
しかも、導電部材は弾性変形するため、プリント配線板とフレームグランド面（導電部材を接触させる筐体）との間隔に多少のばらつきがあったとしても、フレームグランド面に確実に接触して接続状態を確保することができ、更に、導電部材は緩衝材としても作用するため、プリント配線板に過度の押圧力が部分的に加わってプリント配線板を歪ませてしまうことも防止できる。
【００１４】
また、導電部材はグランドパターン上に予め表面実装されているため、導電部材とグランドパターンとの位置合わせをする必要がなく、筐体への組付作業を簡単に行うことができる。また、筐体への組付前に、電子部品が実装されたプリント配線板を単体でテストする必要がある時には、組付時と同様の接地状態を簡単に再現できるため、信頼性の高いテストを実施することができる。
【００１５】
更に、表面実装される導電部材は、配置間隔を密にすることが容易であるため、周波数の高いノイズに対しても容易に対応することができる。
ところで、導電部材のうち少なくとも一つは、高周波ノイズの発生源となる第１の電子部品の実装位置に配置されていることが望ましく、更に、導電部材のうち少なくとも一つは、第１の電子部品からの信号が入力される第２の電子部品の実装位置に配置されていることが望ましい。
【００１６】
これらの場合、高周波ノイズが流れる第１の電子部品と第２の電子部品との間に形成されたグランドパターンのインピーダンスが低減されるため、グランドパターンを介した高周波ノイズの放射を効率良く抑えることができる。
なお、コモンモードノイズの発生を抑えるには、導電部材間の配置間隔を、抑制すべきノイズの波長をλとした場合、λ／２より短くすること、及び、グランドパターンの開放端から導電部材までの間隔を、λ／４より短くすることが望ましい。
【００１７】
また、ノーマルモードノイズの発生を抑えるには、信号を出力する電子部品とその信号を入力する電子部品との間の信号線とフレームグランドを含むグランドパターンとが形成するリターン電流の描くループ面積が、可能な限り小さくなるように、導電部材を配置することが望ましい。
【００１８】
ところで、導電部材は、例えば、プリント配線板の特定部位を囲むように配置してもよい。この場合、その特定部位に、高周波ノイズの発生源となり得る電子部品を実装すれば、その電子部品からのノイズの発生を効率良く抑えることができる。
【００１９】
また、その特定部位が、当該プリント配線板が筐体に実装された時に、筐体に形成された開口部を塞ぐ位置に配置されるように使用すれば、このプリント配線板を表示用部品の実装基板等として、好適に用いることができる。即ち、特定部位のグランドパターン形成面側にＬＣＤ（液晶表示素子）等からなる表示用パネルを実装すれば、筐体の開口部分に表示用パネルが配置された電子機器を簡単に作成でき、しかも、開口部分の周縁部にてプリント配線板に形成されたグランドパターンを確実に接地することができる。
【００２０】
更に、このようにして筐体の開口部分にプリント配線板を取り付ける場合、特定部位の全体にグランドパターンが形成されていれば、このグランドパターンを、筐体と共にＥＭＩシールドとして利用することもできる。
次に、第２の発明は、上述（請求項１〜６のいずれかに記載）のプリント配線板と、該プリント配線板を内蔵し、フレームグランドを形成する導電部位を有した筐体と、該筐体を貫通するように配線され、該筐体内に位置する端部が前記プリント配線板上のパタンに接続された電線とを備えた電子機器において、前記プリント配線板は、前記筐体に前記導電部材を密着させた状態で固定され、且つ前記電線にはリング状のフェライトコアが装荷されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成された本発明の電子機器によれば、導電部材によりフレームグランドが強化されるため、グランドパターンからのノイズの発生が抑制されるだけでなく、電線を介して伝送されるノイズがフェライトコアにて吸収されるため、筐体内で発生したノイズが電線を介した放射されることを大幅に抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のプリント配線板の構成、及び使用状態を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のプリント配線板１は、一方の面（以下「実装面」と称する。）１ａには各種電子部品が実装され、他方の面（以下「裏面」と称する。）１ｂには、その裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰ上に複数の導電部材３（後述する）が配置されている。また、プリント配線板１の四隅には、当該プリント配線板１を接地導体５（後述する）に固定するためのビス孔７が形成されている。
【００２４】
なお、導電部材３は、プリント配線板１の裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰ上にリフローハンダ付け処理によって表面実装され、少なくとも高周波ノイズの発生源となる電子部品（例えば、発振器や高速動作が可能な論理回路など）の実装位置と、その電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置とを含む複数箇所に配置されている。
【００２５】
導電部材３は、図７の三面図に示すように、薄板状の金属部材を加工することで形成され、プリント配線板１等にハンダ付けされる接合面を形成する接合部３ａ、及び押圧されると弾性変形して反発力を発生させる板バネ状の接触部３ｂを備えている。
【００２６】
この導電部材３として、一般的には、オンボードコンタクト（製造：北川工業株式会社、型番：ＯＧ−３２１６１０Ｇ，ＯＧ−３４０８１５，ＯＧ−４５０８１８，ＯＧ−５０２６２０Ｒ，ＯＧ−３６３０４０，ＯＧ−３６３０５０，ＯＧ−５０３０４０Ｖ，ＯＧ−６０３０６０，ＯＧ−６０３０７０）等が知られており、高さｈが１．０〜７．０ｍｍ程度、接合部の接合面に沿った断面サイズＸ×Ｙが０．８ｍｍ×３．２ｍｍ〜３．０ｍｍ×６．６ｍｍ程度の大きさを有する。なお、オンボードコンタクトでは、金属部材として、スズメッキ又は金属メッキにより表面処理された厚さ０．０８〜０．１２ｍｍのステンレス又はペリリウム銅又はリン青銅が用いられている。また、図８（ａ）〜（ｄ）に示す三面図は、導電部材３の他の構成例である。
【００２７】
ここで、導電部材３をプリント配線板１に固定する際に行うリフローはんだ付け処理の具体的な手順を説明する。
まず、プリント配線板１には、導電部材３の取付位置に配線パターン（グランドパターンＧＰ）が予め形成されており、この配線パターンに従って、ハンダペースト（ハンダ材料を糊状にしたもの）を印刷塗布する。そして、導電部材３を他の表面実装用部品と共に、機械（マウンター）で自動マウントする。マウントされた導電部材３や他の表面実装用部品（以下、これらを「導電部材３等」と称する。）は、ハンダペーストの粘着性により仮止めされる。このようにして導電部材３等が仮止めされたプリント配線板１をリフロー槽にて加熱してハンダペーストを溶融させた後、これを固化させることで、導電部材３等はプリント配線板１の配線パターン上にハンダ付けされる。
【００２８】
このようなリフローはんだ付け処理は、自動化されており、例えば赤外線加熱、気化潜熱加熱、熱風循環式、ホットプレートなどの全体加熱方式や、加熱ツール、光ビーム、レーザ、エアヒータなどの局部加熱方式が利用される。リフローはんだ付け処理については、周知であるためここでの詳しい説明は省略する。
【００２９】
このように構成された本実施形態のプリント配線板１は、ビス孔７を利用して、プリント配線板１を覆うシールドケースや筐体を構成する接地導体５にビス９によって固定めされる。
但し、プリント配線板１は、裏面を接地導体５に向けた状態で、裏面と接地導体５との間に導電部材３の高さｈよりわずかに狭い隙間（幅ｄ）が形成されるように固定され、しかも、隙間の幅ｄと導電部材３の高さｈとの差ｈ−ｄは、導電部材３の接触部が弾性変形可能な変位量より小さくなるように設定される。
【００３０】
このため、プリント配線板１を接地導体５に固定すると、プリント配線板１の裏面１ｂに表面実装された導電部材３の接触部３ｂが、接地導体５に当接して弾性変形する。そして、この弾性変形による反発力によって、導電部材３の接触部３ｂは接地導体５に圧接され、プリント配線板１に形成されたグランドパターンＧＰと接地導体（フレームグランド）５とが確実に導通する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態のプリント配線板１によれば、裏面１ｂに実装された導電部材３が接地導体５に圧接されるようにして取り付けるだけで、裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰと接地導体（フレームグランド）５との接続状態を簡単に確保できる。
【００３２】
しかも、導電部材３は弾性変形するため、プリント配線板１と接地導体５との間隔に多少のばらつきがあったとしても、接地導体５に確実に接触して接続状態を確保することができ、更に、導電部材３は緩衝材としても作用するため、プリント配線板１に過度の押圧力が部分的に加わってプリント配線板１を歪ませてしまうことも防止できる。
【００３３】
また、導電部材３はグランドパターンＧＰ上に予め表面実装されているため、接地導体５への組付時に、導電部材３とグランドパターンＧＰとの位置合わせをする必要がなく、組付作業を簡単に行うことができる。また、接地導体５への組付前に、電子部品が実装されたプリント配線板１を単体でテストする必要がある時には、組付時と同様の接地状態を簡単に再現できるため、信頼性の高いテストを実施することができる。
【００３４】
また、本実施形態のプリント配線板１では、高周波ノイズの発生源となる電子部品の実装位置と、その電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置とに導電部材３が配置されている。このため、高周波ノイズが流れる上記電子部品間のグランドパターンＧＰのインピーダンスが低減され、グランドパターンＧＰを介した高周波ノイズの放射を効率良く抑えることができる。
【００３５】
ところで、導電部材３は、上記電子部品の実装位置に配置する代わりに、図２に示すように、グランドパターンＧＰの全域又は任意の領域に、一定間隔Ｗで直線上に位置するよう一次元的に配置（図中（ａ）参照）してもよいし、正方格子又は三角格子の格子点上に位置するよう二次元的に配置（図中（ｂ）（ｃ）参照）してもよい。なお、一定間隔Ｗは、除去すべきノイズの波長をλとして、λ／２より短く設定されていることが望ましい。また、グランドパターンの開放端（グランドパターンの縁部を含む）から導電部材３までの間隔はλ／４より短く設定されていることが望ましい。
【００３６】
この場合、導電部材３が配置された領域全体に渡って、グランドパターンＧＰのインピーダンスを低減できるだけでなく、導電部材３の配置間隔を調整することで、様々な周波数のノイズに対応することができ、しかも、表面実装される導電部材３は、配置間隔を密にすることが容易であるため、周波数の高いノイズに対しても容易に対応することができる。
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
【００３７】
図３は、（ａ）が本実施形態の電子機器１０の概略構成図であり、（ｂ）は電子機器１０を構成するプリント配線板１１を裏面１１ｂ側から見た底面図である。
図３に示すように、本実施形態の電子機器１０は、電子部品が実装されたプリント配線板１１と、内部にプリント配線板１１が固定されプリント配線板１１の全体を覆うように構成された基部１５ａ及びカバー１５ｂからなる筐体１５と、一端がプリント配線板１１上のコネクタ１３に接続され、筐体１５を貫通するように配線された電線１７とを備えている。
【００３８】
このうち、電線１７は、プリント配線板１１上に形成された電子回路に対して電源供給、又は信号の入出力を行うためのものであり、筐体１５の外側に位置する部分には、リング状のフェライトコア１８が装荷されている。
次に、プリント配線板１１は、第１実施形態のプリント配線板１とは、グランドパターンＧＰの形状と、導電部材３の配置が異なるだけであるため、その異なる部分を中心に説明する。
【００３９】
即ち、プリント配線板１１の実装面１１ａには、高周波ノイズの発生源となる電子部品Ｍを含む各種電子部品が実装され、プリント配線板１１の裏面１１ｂには、その周縁部を除いてほぼ全面的にグランドパターンＧＰが形成されている。そして、導電部材３は、電子部品Ｍの実装位置に対応する部分を特定位置（図３（ｂ）中に点線にて示す）として、この特定位置を囲い、しかも除去すべき高周波ノイズの波長の１／２より短い一定間隔Ｗにて配置されている。
【００４０】
このように構成された本実施形態の電子機器１０によれば、プリント配線板１１のグランドパターンＧＰ上に表面実装された導電部材３を用いてフレームグランドの強化を図っているため、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
しかも、本実施形態の電子機器１０によれば、導電部材３によりフレームグランドが強化されるため、グランドパターンＧＰからのノイズの発生、特に電子部品Ｍに基づくノイズの発生が抑制されるだけでなく、電線１７を介して伝送されるノイズがフェライトコア１８にて吸収されるため、筐体１５内で発生したノイズが電線１７を介して放射されることを大幅に抑制することができる。
［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。
【００４２】
図４は、（ａ）が本実施形態の電子機器２０の概略構成図であり、（ｂ）は電子機器２０を構成するプリント配線板２１を裏面２１ｂ側から見た底面図である。
なお、本実施形態の電子機器２０は、第２実施形態の電子機器１０とは、筐体の構成、及びプリント配線板の一部が異なるだけであるため、その異なる部分を中心に説明する。
【００４３】
即ち、本実施形態の電子機器２０では、図４（ｂ）に示すように、プリント配線板２１の裏面２１ｂには、その周縁に沿って１周するグランドパターンＧＰが形成され、そのグランドパターンＧＰ上に、一定間隔Ｗにて導電部材３が配置されている。また、プリント配線板２１のグランドパターンＧＰにて囲われた部位には、ＬＣＤ等からなる表示用パネル２３が実装されている。
【００４４】
そして、図４（ａ）に示すように、筐体２５の基部２５ａには、開口部２６が形成されている。この開口部２６は、プリント配線板２１を筐体の基部２５ａにビス止めした時に、導電部材３が、開口縁部に当接し、且つ、表示用パネルＤＰが開口部２６を通して外部から見ることができるような形状及び大きさに形成されている。
【００４５】
このように構成された本実施形態の電子機器２０によれば、プリント配線板２１のグランドパターンＧＰ上に表面実装された導電部材３を用いてフレームグランドの強化を図っているため、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
しかも、本実施形態の電子機器１０によれば、第２実施形態の場合と同様に、導電部材３によりフレームグランドが強化されるため、グランドパターンＧＰからのノイズの発生が抑制されるだけでなく、電線１７を介して伝送されるノイズがフェライトコア１８にて吸収されるため、筐体２５内で発生したノイズが電線１７を介して放射されることを大幅に抑制することができる。
【００４７】
［測定実験］
以下では、第１実施形態に基づいて作製されたプリント配線板３１について、導電部材３の使用個数や取付位置とノイズ低減効果との関係を測定した結果について説明する。
【００４８】
図８は、測定に用いたノイズ発生装置３０の概略図、図９は、プリント配線板３１上に形成したノイズ発生回路の回路図、図１０は、（ａ）がプリント配線板３１に実装された電子部品の配置、及びプリント配線板３１に形成された電源パターン，グランドパターンの形状を示す概略図、（ｂ）が導電部材３の取付位置を示す説明図である。
【００４９】
図８に示すように、ノイズ発生装置３０は、ノイズ発生回路を構成する電子部品が実装されたプリント配線板３１と、プリント配線板３１に実装された電子部品に電源供給を行う電源回路３３と、プリント配線板３１及び電源回路３３を覆うアルミニウム板からなる筐体３５と、一端がプリント配線板３１のグランドパターンＧＰに接続され、他端が筐体３５に形成された直径２ｍｍの孔から筐体３５外に引き出されたアンテナ線３７とからなる。
【００５０】
そして、図９に示すように、プリント配線板３１のグランドパターンＧＰは、グランドパターンＧＰ上に表面実装された１〜１０個の導電部材３を介して、筐体（フレームグランド）３５に接続されている。但し、本測定では、プリント配線板３１を筐体３５に組み付けた時の両者間の間隔ｄ＝４ｍｍに対して、高さｈ＝５ｍｍに形成されたオンボードコンタクト（ＯＧ−３６３０５０、外形は図３（ａ）参照）を導電部材３として使用した。
【００５１】
また、プリント配線板３１上に形成されたノイズ発生回路は、１６ＭＨｚで発振する発振器４１と、発振器４１の出力を立ち上がり時間が短い方形波に整形する波形整形回路４３と、波形整形回路４３の出力を１／２２４分周するカウンタ回路４５と、直列接続された抵抗Ｒ及び発光ダイオードＬＥＤからなり、カウンタ回路４５の出力に従ってオンオフ表示する表示回路４７とを備えている。
【００５２】
このように構成されたノイズ発生回路では、波形整形回路４３として高速動作が可能な反転回路が用いられ、その出力波形は多くの高調波成分を含んだものとなる。即ち、この波形整形回路４３と、その前段の発振器４１とが高周波ノイズの主な発生源となる。
【００５３】
そして、図１０に示すように、プリント配線板３１の一方の面（部品実装面）には、発振器４１と、波形整形回路４３と、及びカウンタ回路４５（４５ａ〜４５ｃ）を構成する４つのＩＣ回路と、表示回路４７を構成する抵抗及び発光ダイオードとが実装されている。
【００５４】
また、プリント配線板３１の他方の面には、グランドパターンＧＰと電源パターンＶＰとがいずれも櫛歯状に形成されており、その電源パターンＶＰ上のポイントＰ１及びグランドパターンＧＰ上のＰ２には電源回路３３が接続され、グランドパターンＧＰ上のポイントＰ３にはアンテナ線４７が接続されている。
【００５５】
なお、発振器４１及び各ＩＣ回路４３，４５ａ〜４５ｃは、グランドパターンＧＰと電源パターンＶＰとが平行に形成された部分を跨ぐように配置され、ＩＣ回路（波形整形回路）４３の出力がＩＣ回路（カウンタ）４５ａに入力されるように信号パターンが形成されている。
【００５６】
このように構成されたノイズ発生装置３０を使用し、プリント配線板３１上のノイズ発生回路を動作させることで、プリント配線板３１のグランドパターンＧＰに現れるコモンモードノイズをアンテナ線３７に導いて外部に放射させ、その放射ノイズの電界強度（但し、水平偏波のみ３０〜３０００ＭＨｚの範囲）を、３ｍ離れた位置にて測定した。
【００５７】
但し、導電部材３の取付は、次の表１，２の条件１〜１０に示す通りとし、各条件１〜１０のそれぞれについて測定を行った。なお、取付位置Ａ〜Ｊは、図１０（ｂ）に示す通りであり、高周波ノイズの発生源となる電子部品Ｍとしての発振器４１，波形整形回路４３の実装位置に、取付位置Ｃ，Ｄがそれぞれ位置し、波形整形回路４３からの信号が入力される電子部品としてのカウンタ４５ａの実装位置に、取付位置Ｅが位置する。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】
そして、各条件１〜１０についての測定結果に基づき、代表的な周波数１７６ＭＨｚ、２８８ＭＨｚ、３８４ＭＨｚ（即ち、１６ＭＨｚの１１次，１８次，２４次高調波）について、導電部材３を使用しない場合（条件１）を基準として導電部材３を使用した場合（条件２〜１０）のノイズ低減効果を求めた。その結果を図１１及び図１２に示す。
【００６１】
図１１は、導電部材（ＯＧ）３の取付個数とノイズ低減効果との関係を示すグラフ（条件２〜４を使用）であり、取付個数が増えるほど、ノイズ低減効果が高まることがわかる。
図１２は、導電部材（ＯＧ）３の取付位置とノイズ低減効果との関係を示すグラフであり、（ａ）は取付個数を２個とした場合、（ｂ）は取付個数を５個とした場合を示す。
【００６２】
導電部材３の取付個数が少ない場合（２個）には、図１２（ａ）に示すように、その取付位置によって、ノイズ低減効果が大きく変化し、一方、取付個数が多い場合（５個）には、図１２（ｂ）に示すように、ある程度均一に取り付けられていれば、その取付位置によってノイズ低減効果が大きく変化することがなく、安定した効果が得られる。
【００６３】
また、図１２（ａ）（ｂ）のグラフに共通して、自身がノイズ発生源であり且つノイズ発生源からの信号も入力される波形整形回路３３の実装位置直下の取付位置Ｄに導電部材３を配置した時（条件４〜６，８〜１０）には、良好なノイズ低減効果が得られ、特に、もう一つのノイズ発生源である発振器３１の実装位置直下の取付位置Ｃにも導電部材２を配置した時（条件４，５，８，１０）には、更に良好なノイズ低減効果が得られる。また、取付位置Ｃの代わりに、波形整形回路３３からの信号が入力されるカウンタ３５ａの実装位置直下の取付位置Ｅに導電部材３を配置した時（条件６，９）には、取付位置Ｃの時には及ばないものの、良好なノイズ低減効果が得られる。
【００６４】
つまり、少なくとも、高周波ノイズの発生源となる電子部品の実装位置、及びその電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置のそれぞれにて、導電部材３を用いたフレームグランドの強化を行うことが望ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のプリント配線板の概略構成、及び使用状態を示す説明図である。
【図２】導電部材の配置方法を示す説明図である。
【図３】第２実施形態の電子機器の概略構成、及び電子機器に内蔵されるプリント配線板の裏面の構成を示す説明図である。
【図４】第３実施形態の電子機器の概略構成、及び電子機器に内蔵されるプリント配線板の裏面の構成を示す説明図である。
【図５】従来のプリント配線板のフレームグランド強化方法を示す説明図である。
【図６】導電部材の構成を示す三面図である。
【図７】導電部材の他の構成例を示す三面図である。
【図８】測定に用いたノイズ発生装置３０の概略図である。
【図９】プリント配線板上に形成されたノイズ発生回路の回路図である。
【図１０】プリント配線板に実装された電子部品の配置、及びプリント配線板に形成されたパターン形状を示す概略図である。
【図１１】測定結果から、導電部材の取付個数とノイズ低減効果との関係を求めた結果を示すグラフである。
【図１２】測定結果から、導電部材の取付位置とノイズ低減効果との関係を求めた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１…プリント配線板、３…導電部材、３ａ…接合部、３ｂ…接触部、５…接地導体、７…ビス孔、９…ビス、１０，２０…電子機器、１３…コネクタ、１５，２５，３５…筐体、１７…電線、１８…フェライトコア、２３…表示用パネル、２６…開口部、３０…ノイズ発生装置、３３…電源回路、３７…アンテナ線、４１…発振器、４３…波形整形回路、４５（４５ａ〜４５ｃ）…カウンタ回路、４７…表示回路、ＬＥＤ…発光ダイオード、Ｍ…電子部品、Ｒ…抵抗、ＧＰ…グランドパターン、ＶＰ…電源パターン。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズの発生源となり得る電子部品が実装されるプリント配線板、及びプリント配線板を筐体内に収納する電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータ等の電子機器に安定した動作を行わせ、また、電子機器から不要な電磁波が放射されることを防ぐ方法として、電子機器に内蔵され、各種電子部品が実装されたプリント配線板のグランドパターンを、そのプリント配線板が収納される導電性の筐体などに接続し、いわゆるフレームグランドをとることによって、グランドパターンの低インピーダンス化を図ることが有効であることが知られている。
【０００３】
このようなフレームグランドとの接続を確保する方法としては、プリント配線板を、導電性を有する多数のビスによって筐体に固定し、ビスを介してグランドパターンを筐体に接続する方法や、図５に示すように、筐体１０５上に導電部材１０３を実装し、この導電部材１０３をプリント配線板１０１に形成されたデジタルグランドＧに圧接させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１３６５７８号公報（段落［０００７］〜［０００８］、図１，２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コモンモード・ノイズが伝搬する高周波回路やデジタル回路では、グランドパターンとフレームグランドとの多点接続が一般的に行われている。
この場合、フレームグランドとグランドパターンとの間でグランドループが形成されるため、このグランドループがアンテナとなって不要な放射を生じてしまうことがないように、両グランドを接続する接続ポイント間の間隔を狭くする必要があり、これに伴って、接続ポイント数も増加させなければならない。
【０００６】
しかし、グランドパターンとフレームグランドとの接続をビスを用いて行う場合、全てのビスを均一に締め付けることは困難であり、この不均一な締め付けによって生じるプリント配線板の歪みによって、プリント配線板上に形成された電子回路の特性が変化したり、場合によっては配線パターンの断線等を生じさせてしまうおそれがあった。
【０００７】
また、接続ポイント数が増加することにより、プリント配線板を筐体に組み付ける作業の手間が増大すると共に、プリント配線板の中心部など、ビスを締め付けるための工具が入りにくい箇所では、作業を行うこと自体が困難になってしまうという問題もあった。
【０００８】
一方、グランドパターンとフレームグランドとの接続を、筐体上に実装した導電部材を用いて行う場合、プリント配線板のグランドパターンが全面グランドでもない限り、このグランドパターンに、筐体に固定された多数の導電部材を確実に接触させるには、精密な位置合わせ作業が必要となり、作業の手間が増大するという問題があった。
【０００９】
また、この位置合わせ作業を容易にしようとすると、プリント配線板上のグランドパタンを必要以上に大きく設定しなければならず、パターン設計の自由度が大きく制約されてしまうという問題もあった。
更に、筐体への組付前に、電子部品が実装されたプリント配線板を単体でテストする必要がある時に、実際の組付時と同じ接地状態を再現することが困難であり、信頼性の高いテストを行うことができないという問題もあった。
【００１０】
即ち、テスト時と組付時とでは、導電部材とグランドパターンとの接触状態が異なってしまい、接地状態が変化してしまうのである。
本発明は、上記問題点を解決するために、プリント配線板を筐体内に内蔵する電子機器において、プリント配線板と筐体との間の安定した接地状態を簡単な作業にて確保し、プリント配線板や電子機器からの不要電磁波の放射を確実に低減することを第１の目的とし、プリント配線板を単体でテストする際に、組付時と同じ接地状態を容易に再現できるようにすることを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた第１の発明は、一方の面には電子部品が少なくとも実装され、他方の面にはフレームグランドに接地されるグランドパターンが少なくとも形成されたプリント配線板において、前記グランドパターン上には、押圧に対して弾性変形する複数の導電部材が表面実装されていることを特徴とする。
【００１２】
このように構成された本発明のプリント配線板によれば、グランドパターンの形成面に実装された導電部材が電子機器の筐体等に圧接されるようにして取り付けることで、グランドパターンと筐体（フレームグランド）との接続状態を簡単に確保できる。
【００１３】
しかも、導電部材は弾性変形するため、プリント配線板とフレームグランド面（導電部材を接触させる筐体）との間隔に多少のばらつきがあったとしても、フレームグランド面に確実に接触して接続状態を確保することができ、更に、導電部材は緩衝材としても作用するため、プリント配線板に過度の押圧力が部分的に加わってプリント配線板を歪ませてしまうことも防止できる。
【００１４】
また、導電部材はグランドパターン上に予め表面実装されているため、導電部材とグランドパターンとの位置合わせをする必要がなく、筐体への組付作業を簡単に行うことができる。また、筐体への組付前に、電子部品が実装されたプリント配線板を単体でテストする必要がある時には、組付時と同様の接地状態を簡単に再現できるため、信頼性の高いテストを実施することができる。
【００１５】
更に、表面実装される導電部材は、配置間隔を密にすることが容易であるため、周波数の高いノイズに対しても容易に対応することができる。
ところで、導電部材のうち少なくとも一つは、高周波ノイズの発生源となる第１の電子部品の実装位置に配置されていることが望ましく、更に、導電部材のうち少なくとも一つは、第１の電子部品からの信号が入力される第２の電子部品の実装位置に配置されていることが望ましい。
【００１６】
これらの場合、高周波ノイズが流れる第１の電子部品と第２の電子部品との間に形成されたグランドパターンのインピーダンスが低減されるため、グランドパターンを介した高周波ノイズの放射を効率良く抑えることができる。
なお、コモンモードノイズの発生を抑えるには、導電部材間の配置間隔を、抑制すべきノイズの波長をλとした場合、λ／２より短くすること、及び、グランドパターンの開放端から導電部材までの間隔を、λ／４より短くすることが望ましい。
【００１７】
また、ノーマルモードノイズの発生を抑えるには、信号を出力する電子部品とその信号を入力する電子部品との間の信号線とフレームグランドを含むグランドパターンとが形成するリターン電流の描くループ面積が、可能な限り小さくなるように、導電部材を配置することが望ましい。
【００１８】
ところで、導電部材は、例えば、プリント配線板の特定部位を囲むように配置してもよい。この場合、その特定部位に、高周波ノイズの発生源となり得る電子部品を実装すれば、その電子部品からのノイズの発生を効率良く抑えることができる。
【００１９】
また、その特定部位が、当該プリント配線板が筐体に実装された時に、筐体に形成された開口部を塞ぐ位置に配置されるように使用すれば、このプリント配線板を表示用部品の実装基板等として、好適に用いることができる。即ち、特定部位のグランドパターン形成面側にＬＣＤ（液晶表示素子）等からなる表示用パネルを実装すれば、筐体の開口部分に表示用パネルが配置された電子機器を簡単に作成でき、しかも、開口部分の周縁部にてプリント配線板に形成されたグランドパターンを確実に接地することができる。
【００２０】
更に、このようにして筐体の開口部分にプリント配線板を取り付ける場合、特定部位の全体にグランドパターンが形成されていれば、このグランドパターンを、筐体と共にＥＭＩシールドとして利用することもできる。
次に、第２の発明は、上述（請求項１〜６のいずれかに記載）のプリント配線板と、該プリント配線板を内蔵し、フレームグランドを形成する導電部位を有した筐体と、該筐体を貫通するように配線され、該筐体内に位置する端部が前記プリント配線板上のパタンに接続された電線とを備えた電子機器において、前記プリント配線板は、前記筐体に前記導電部材を密着させた状態で固定され、且つ前記電線にはリング状のフェライトコアが装荷されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成された本発明の電子機器によれば、導電部材によりフレームグランドが強化されるため、グランドパターンからのノイズの発生が抑制されるだけでなく、電線を介して伝送されるノイズがフェライトコアにて吸収されるため、筐体内で発生したノイズが電線を介した放射されることを大幅に抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のプリント配線板の構成、及び使用状態を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のプリント配線板１は、一方の面（以下「実装面」と称する。）１ａには各種電子部品が実装され、他方の面（以下「裏面」と称する。）１ｂには、その裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰ上に複数の導電部材３（後述する）が配置されている。また、プリント配線板１の四隅には、当該プリント配線板１を接地導体５（後述する）に固定するためのビス孔７が形成されている。
【００２４】
なお、導電部材３は、プリント配線板１の裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰ上にリフローハンダ付け処理によって表面実装され、少なくとも高周波ノイズの発生源となる電子部品（例えば、発振器や高速動作が可能な論理回路など）の実装位置と、その電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置とを含む複数箇所に配置されている。
【００２５】
導電部材３は、図７の三面図に示すように、薄板状の金属部材を加工することで形成され、プリント配線板１等にハンダ付けされる接合面を形成する接合部３ａ、及び押圧されると弾性変形して反発力を発生させる板バネ状の接触部３ｂを備えている。
【００２６】
この導電部材３として、一般的には、オンボードコンタクト（製造：北川工業株式会社、型番：ＯＧ−３２１６１０Ｇ，ＯＧ−３４０８１５，ＯＧ−４５０８１８，ＯＧ−５０２６２０Ｒ，ＯＧ−３６３０４０，ＯＧ−３６３０５０，ＯＧ−５０３０４０Ｖ，ＯＧ−６０３０６０，ＯＧ−６０３０７０）等が知られており、高さｈが１．０〜７．０ｍｍ程度、接合部の接合面に沿った断面サイズＸ×Ｙが０．８ｍｍ×３．２ｍｍ〜３．０ｍｍ×６．６ｍｍ程度の大きさを有する。なお、オンボードコンタクトでは、金属部材として、スズメッキ又は金属メッキにより表面処理された厚さ０．０８〜０．１２ｍｍのステンレス又はペリリウム銅又はリン青銅が用いられている。また、図８（ａ）〜（ｄ）に示す三面図は、導電部材３の他の構成例である。
【００２７】
ここで、導電部材３をプリント配線板１に固定する際に行うリフローはんだ付け処理の具体的な手順を説明する。
まず、プリント配線板１には、導電部材３の取付位置に配線パターン（グランドパターンＧＰ）が予め形成されており、この配線パターンに従って、ハンダペースト（ハンダ材料を糊状にしたもの）を印刷塗布する。そして、導電部材３を他の表面実装用部品と共に、機械（マウンター）で自動マウントする。マウントされた導電部材３や他の表面実装用部品（以下、これらを「導電部材３等」と称する。）は、ハンダペーストの粘着性により仮止めされる。このようにして導電部材３等が仮止めされたプリント配線板１をリフロー槽にて加熱してハンダペーストを溶融させた後、これを固化させることで、導電部材３等はプリント配線板１の配線パターン上にハンダ付けされる。
【００２８】
このようなリフローはんだ付け処理は、自動化されており、例えば赤外線加熱、気化潜熱加熱、熱風循環式、ホットプレートなどの全体加熱方式や、加熱ツール、光ビーム、レーザ、エアヒータなどの局部加熱方式が利用される。リフローはんだ付け処理については、周知であるためここでの詳しい説明は省略する。
【００２９】
このように構成された本実施形態のプリント配線板１は、ビス孔７を利用して、プリント配線板１を覆うシールドケースや筐体を構成する接地導体５にビス９によって固定めされる。
但し、プリント配線板１は、裏面を接地導体５に向けた状態で、裏面と接地導体５との間に導電部材３の高さｈよりわずかに狭い隙間（幅ｄ）が形成されるように固定され、しかも、隙間の幅ｄと導電部材３の高さｈとの差ｈ−ｄは、導電部材３の接触部が弾性変形可能な変位量より小さくなるように設定される。
【００３０】
このため、プリント配線板１を接地導体５に固定すると、プリント配線板１の裏面１ｂに表面実装された導電部材３の接触部３ｂが、接地導体５に当接して弾性変形する。そして、この弾性変形による反発力によって、導電部材３の接触部３ｂは接地導体５に圧接され、プリント配線板１に形成されたグランドパターンＧＰと接地導体（フレームグランド）５とが確実に導通する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態のプリント配線板１によれば、裏面１ｂに実装された導電部材３が接地導体５に圧接されるようにして取り付けるだけで、裏面１ｂに形成されたグランドパターンＧＰと接地導体（フレームグランド）５との接続状態を簡単に確保できる。
【００３２】
しかも、導電部材３は弾性変形するため、プリント配線板１と接地導体５との間隔に多少のばらつきがあったとしても、接地導体５に確実に接触して接続状態を確保することができ、更に、導電部材３は緩衝材としても作用するため、プリント配線板１に過度の押圧力が部分的に加わってプリント配線板１を歪ませてしまうことも防止できる。
【００３３】
また、導電部材３はグランドパターンＧＰ上に予め表面実装されているため、接地導体５への組付時に、導電部材３とグランドパターンＧＰとの位置合わせをする必要がなく、組付作業を簡単に行うことができる。また、接地導体５への組付前に、電子部品が実装されたプリント配線板１を単体でテストする必要がある時には、組付時と同様の接地状態を簡単に再現できるため、信頼性の高いテストを実施することができる。
【００３４】
また、本実施形態のプリント配線板１では、高周波ノイズの発生源となる電子部品の実装位置と、その電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置とに導電部材３が配置されている。このため、高周波ノイズが流れる上記電子部品間のグランドパターンＧＰのインピーダンスが低減され、グランドパターンＧＰを介した高周波ノイズの放射を効率良く抑えることができる。
【００３５】
ところで、導電部材３は、上記電子部品の実装位置に配置する代わりに、図２に示すように、グランドパターンＧＰの全域又は任意の領域に、一定間隔Ｗで直線上に位置するよう一次元的に配置（図中（ａ）参照）してもよいし、正方格子又は三角格子の格子点上に位置するよう二次元的に配置（図中（ｂ）（ｃ）参照）してもよい。なお、一定間隔Ｗは、除去すべきノイズの波長をλとして、λ／２より短く設定されていることが望ましい。また、グランドパターンの開放端（グランドパターンの縁部を含む）から導電部材３までの間隔はλ／４より短く設定されていることが望ましい。
【００３６】
この場合、導電部材３が配置された領域全体に渡って、グランドパターンＧＰのインピーダンスを低減できるだけでなく、導電部材３の配置間隔を調整することで、様々な周波数のノイズに対応することができ、しかも、表面実装される導電部材３は、配置間隔を密にすることが容易であるため、周波数の高いノイズに対しても容易に対応することができる。
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
【００３７】
図３は、（ａ）が本実施形態の電子機器１０の概略構成図であり、（ｂ）は電子機器１０を構成するプリント配線板１１を裏面１１ｂ側から見た底面図である。
図３に示すように、本実施形態の電子機器１０は、電子部品が実装されたプリント配線板１１と、内部にプリント配線板１１が固定されプリント配線板１１の全体を覆うように構成された基部１５ａ及びカバー１５ｂからなる筐体１５と、一端がプリント配線板１１上のコネクタ１３に接続され、筐体１５を貫通するように配線された電線１７とを備えている。
【００３８】
このうち、電線１７は、プリント配線板１１上に形成された電子回路に対して電源供給、又は信号の入出力を行うためのものであり、筐体１５の外側に位置する部分には、リング状のフェライトコア１８が装荷されている。
次に、プリント配線板１１は、第１実施形態のプリント配線板１とは、グランドパターンＧＰの形状と、導電部材３の配置が異なるだけであるため、その異なる部分を中心に説明する。
【００３９】
即ち、プリント配線板１１の実装面１１ａには、高周波ノイズの発生源となる電子部品Ｍを含む各種電子部品が実装され、プリント配線板１１の裏面１１ｂには、その周縁部を除いてほぼ全面的にグランドパターンＧＰが形成されている。そして、導電部材３は、電子部品Ｍの実装位置に対応する部分を特定位置（図３（ｂ）中に点線にて示す）として、この特定位置を囲い、しかも除去すべき高周波ノイズの波長の１／２より短い一定間隔Ｗにて配置されている。
【００４０】
このように構成された本実施形態の電子機器１０によれば、プリント配線板１１のグランドパターンＧＰ上に表面実装された導電部材３を用いてフレームグランドの強化を図っているため、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
しかも、本実施形態の電子機器１０によれば、導電部材３によりフレームグランドが強化されるため、グランドパターンＧＰからのノイズの発生、特に電子部品Ｍに基づくノイズの発生が抑制されるだけでなく、電線１７を介して伝送されるノイズがフェライトコア１８にて吸収されるため、筐体１５内で発生したノイズが電線１７を介して放射されることを大幅に抑制することができる。
［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。
【００４２】
図４は、（ａ）が本実施形態の電子機器２０の概略構成図であり、（ｂ）は電子機器２０を構成するプリント配線板２１を裏面２１ｂ側から見た底面図である。
なお、本実施形態の電子機器２０は、第２実施形態の電子機器１０とは、筐体の構成、及びプリント配線板の一部が異なるだけであるため、その異なる部分を中心に説明する。
【００４３】
即ち、本実施形態の電子機器２０では、図４（ｂ）に示すように、プリント配線板２１の裏面２１ｂには、その周縁に沿って１周するグランドパターンＧＰが形成され、そのグランドパターンＧＰ上に、一定間隔Ｗにて導電部材３が配置されている。また、プリント配線板２１のグランドパターンＧＰにて囲われた部位には、ＬＣＤ等からなる表示用パネル２３が実装されている。
【００４４】
そして、図４（ａ）に示すように、筐体２５の基部２５ａには、開口部２６が形成されている。この開口部２６は、プリント配線板２１を筐体の基部２５ａにビス止めした時に、導電部材３が、開口縁部に当接し、且つ、表示用パネルＤＰが開口部２６を通して外部から見ることができるような形状及び大きさに形成されている。
【００４５】
このように構成された本実施形態の電子機器２０によれば、プリント配線板２１のグランドパターンＧＰ上に表面実装された導電部材３を用いてフレームグランドの強化を図っているため、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
しかも、本実施形態の電子機器１０によれば、第２実施形態の場合と同様に、導電部材３によりフレームグランドが強化されるため、グランドパターンＧＰからのノイズの発生が抑制されるだけでなく、電線１７を介して伝送されるノイズがフェライトコア１８にて吸収されるため、筐体２５内で発生したノイズが電線１７を介して放射されることを大幅に抑制することができる。
【００４７】
［測定実験］
以下では、第１実施形態に基づいて作製されたプリント配線板３１について、導電部材３の使用個数や取付位置とノイズ低減効果との関係を測定した結果について説明する。
【００４８】
図８は、測定に用いたノイズ発生装置３０の概略図、図９は、プリント配線板３１上に形成したノイズ発生回路の回路図、図１０は、（ａ）がプリント配線板３１に実装された電子部品の配置、及びプリント配線板３１に形成された電源パターン，グランドパターンの形状を示す概略図、（ｂ）が導電部材３の取付位置を示す説明図である。
【００４９】
図８に示すように、ノイズ発生装置３０は、ノイズ発生回路を構成する電子部品が実装されたプリント配線板３１と、プリント配線板３１に実装された電子部品に電源供給を行う電源回路３３と、プリント配線板３１及び電源回路３３を覆うアルミニウム板からなる筐体３５と、一端がプリント配線板３１のグランドパターンＧＰに接続され、他端が筐体３５に形成された直径２ｍｍの孔から筐体３５外に引き出されたアンテナ線３７とからなる。
【００５０】
そして、図９に示すように、プリント配線板３１のグランドパターンＧＰは、グランドパターンＧＰ上に表面実装された１〜１０個の導電部材３を介して、筐体（フレームグランド）３５に接続されている。但し、本測定では、プリント配線板３１を筐体３５に組み付けた時の両者間の間隔ｄ＝４ｍｍに対して、高さｈ＝５ｍｍに形成されたオンボードコンタクト（ＯＧ−３６３０５０、外形は図３（ａ）参照）を導電部材３として使用した。
【００５１】
また、プリント配線板３１上に形成されたノイズ発生回路は、１６ＭＨｚで発振する発振器４１と、発振器４１の出力を立ち上がり時間が短い方形波に整形する波形整形回路４３と、波形整形回路４３の出力を１／２２４分周するカウンタ回路４５と、直列接続された抵抗Ｒ及び発光ダイオードＬＥＤからなり、カウンタ回路４５の出力に従ってオンオフ表示する表示回路４７とを備えている。
【００５２】
このように構成されたノイズ発生回路では、波形整形回路４３として高速動作が可能な反転回路が用いられ、その出力波形は多くの高調波成分を含んだものとなる。即ち、この波形整形回路４３と、その前段の発振器４１とが高周波ノイズの主な発生源となる。
【００５３】
そして、図１０に示すように、プリント配線板３１の一方の面（部品実装面）には、発振器４１と、波形整形回路４３と、及びカウンタ回路４５（４５ａ〜４５ｃ）を構成する４つのＩＣ回路と、表示回路４７を構成する抵抗及び発光ダイオードとが実装されている。
【００５４】
また、プリント配線板３１の他方の面には、グランドパターンＧＰと電源パターンＶＰとがいずれも櫛歯状に形成されており、その電源パターンＶＰ上のポイントＰ１及びグランドパターンＧＰ上のＰ２には電源回路３３が接続され、グランドパターンＧＰ上のポイントＰ３にはアンテナ線４７が接続されている。
【００５５】
なお、発振器４１及び各ＩＣ回路４３，４５ａ〜４５ｃは、グランドパターンＧＰと電源パターンＶＰとが平行に形成された部分を跨ぐように配置され、ＩＣ回路（波形整形回路）４３の出力がＩＣ回路（カウンタ）４５ａに入力されるように信号パターンが形成されている。
【００５６】
このように構成されたノイズ発生装置３０を使用し、プリント配線板３１上のノイズ発生回路を動作させることで、プリント配線板３１のグランドパターンＧＰに現れるコモンモードノイズをアンテナ線３７に導いて外部に放射させ、その放射ノイズの電界強度（但し、水平偏波のみ３０〜３０００ＭＨｚの範囲）を、３ｍ離れた位置にて測定した。
【００５７】
但し、導電部材３の取付は、次の表１，２の条件１〜１０に示す通りとし、各条件１〜１０のそれぞれについて測定を行った。なお、取付位置Ａ〜Ｊは、図１０（ｂ）に示す通りであり、高周波ノイズの発生源となる電子部品Ｍとしての発振器４１，波形整形回路４３の実装位置に、取付位置Ｃ，Ｄがそれぞれ位置し、波形整形回路４３からの信号が入力される電子部品としてのカウンタ４５ａの実装位置に、取付位置Ｅが位置する。
【００５８】
【表１】
【表２】
そして、各条件１〜１０についての測定結果に基づき、代表的な周波数１７６ＭＨｚ、２８８ＭＨｚ、３８４ＭＨｚ（即ち、１６ＭＨｚの１１次，１８次，２４次高調波）について、導電部材３を使用しない場合（条件１）を基準として導電部材３を使用した場合（条件２〜１０）のノイズ低減効果を求めた。その結果を図１１及び図１２に示す。
【００６１】
図１１は、導電部材（ＯＧ）３の取付個数とノイズ低減効果との関係を示すグラフ（条件２〜４を使用）であり、取付個数が増えるほど、ノイズ低減効果が高まることがわかる。
図１２は、導電部材（ＯＧ）３の取付位置とノイズ低減効果との関係を示すグラフであり、（ａ）は取付個数を２個とした場合、（ｂ）は取付個数を５個とした場合を示す。
【００６２】
導電部材３の取付個数が少ない場合（２個）には、図１２（ａ）に示すように、その取付位置によって、ノイズ低減効果が大きく変化し、一方、取付個数が多い場合（５個）には、図１２（ｂ）に示すように、ある程度均一に取り付けられていれば、その取付位置によってノイズ低減効果が大きく変化することがなく、安定した効果が得られる。
【００６３】
また、図１２（ａ）（ｂ）のグラフに共通して、自身がノイズ発生源であり且つノイズ発生源からの信号も入力される波形整形回路３３の実装位置直下の取付位置Ｄに導電部材３を配置した時（条件４〜６，８〜１０）には、良好なノイズ低減効果が得られ、特に、もう一つのノイズ発生源である発振器３１の実装位置直下の取付位置Ｃにも導電部材２を配置した時（条件４，５，８，１０）には、更に良好なノイズ低減効果が得られる。また、取付位置Ｃの代わりに、波形整形回路３３からの信号が入力されるカウンタ３５ａの実装位置直下の取付位置Ｅに導電部材３を配置した時（条件６，９）には、取付位置Ｃの時には及ばないものの、良好なノイズ低減効果が得られる。
【００６４】
つまり、少なくとも、高周波ノイズの発生源となる電子部品の実装位置、及びその電子部品からの信号が入力される電子部品の実装位置のそれぞれにて、導電部材３を用いたフレームグランドの強化を行うことが望ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のプリント配線板の概略構成、及び使用状態を示す説明図である。
【図２】導電部材の配置方法を示す説明図である。
【図３】第２実施形態の電子機器の概略構成、及び電子機器に内蔵されるプリント配線板の裏面の構成を示す説明図である。
【図４】第３実施形態の電子機器の概略構成、及び電子機器に内蔵されるプリント配線板の裏面の構成を示す説明図である。
【図５】従来のプリント配線板のフレームグランド強化方法を示す説明図である。
【図６】導電部材の構成を示す三面図である。
【図７】導電部材の他の構成例を示す三面図である。
【図８】測定に用いたノイズ発生装置３０の概略図である。
【図９】プリント配線板上に形成されたノイズ発生回路の回路図である。
【図１０】プリント配線板に実装された電子部品の配置、及びプリント配線板に形成されたパターン形状を示す概略図である。
【図１１】測定結果から、導電部材の取付個数とノイズ低減効果との関係を求めた結果を示すグラフである。
【図１２】測定結果から、導電部材の取付位置とノイズ低減効果との関係を求めた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１…プリント配線板、３…導電部材、３ａ…接合部、３ｂ…接触部、５…接地導体、７…ビス孔、９…ビス、１０，２０…電子機器、１３…コネクタ、１５，２５，３５…筐体、１７…電線、１８…フェライトコア、２３…表示用パネル、２６…開口部、３０…ノイズ発生装置、３３…電源回路、３７…アンテナ線、４１…発振器、４３…波形整形回路、４５（４５ａ〜４５ｃ）…カウンタ回路、４７…表示回路、ＬＥＤ…発光ダイオード、Ｍ…電子部品、Ｒ…抵抗、ＧＰ…グランドパターン、ＶＰ…電源パターン。
Claims (7)
- 一方の面には電子部品が少なくとも実装され、他方の面にはフレームグランドに接地されるグランドパターンが少なくとも形成されたプリント配線板において、
前記グランドパターン上には、押圧に対して弾性変形する複数の導電部材が表面実装されていることを特徴とするプリント配線板。 - 前記導電部材のうち少なくとも一つは、高周波ノイズの発生源となる第１の電子部品の実装位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
- 前記導電部材のうち少なくとも一つは、前記第１の電子部品からの信号が入力される第２の電子部品の実装位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。
- 前記導電部材は、当該プリント配線板の特定部位を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
- 前記特定部位には、高周波ノイズの発生源となる電子部品が実装されていることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
- 前記特定部位は、当該プリント配線板が前記筐体に実装された時に、該筐体に形成された開口部を塞ぐ位置に配置されることを特徴とする請求項４又は５に記載のプリント配線板。
- 請求項１〜６のいずれかに記載のプリント配線板と、
該プリント配線板を内蔵し、フレームグランドを形成する導電部位を有した筐体と、
該筐体を貫通するように配線され、該筐体内に位置する端部が前記プリント配線板上のパタンに接続された電線と、
を備えた電子機器において、
前記プリント配線板は、前記筐体に前記導電部材を密着させた状態で固定され、且つ前記電線にはリング状のフェライトコアが装荷されていることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003099644A JP2004311531A (ja) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | プリント配線板，電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003099644A JP2004311531A (ja) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | プリント配線板，電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004311531A true JP2004311531A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33464028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003099644A Pending JP2004311531A (ja) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | プリント配線板，電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004311531A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011229397A (ja) * | 2011-08-15 | 2011-11-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 制御基板および制御装置 |
| CN102300381A (zh) * | 2010-06-25 | 2011-12-28 | 和硕联合科技股份有限公司 | 电子装置 |
| KR101392260B1 (ko) | 2013-01-30 | 2014-05-07 | 주식회사 케이엘디 | 감전방지 단자대를 이용한 재해안내 전광판 |
| JP2016056539A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 株式会社マキタ | エンジンブロワ |
| JP2019186332A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | 三菱電機株式会社 | プリント基板 |
| CN110829136A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-02-21 | 泰连德国有限公司 | 附接触头元件至导体板导电路径的方法、排针和连接组件 |
| CN113747657A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种导向模组、pcba和贴装方法 |
| DE102008038589B4 (de) | 2008-08-21 | 2023-11-16 | Lenze Swiss Ag | Steckerbuchsenanordnung |
-
2003
- 2003-04-02 JP JP2003099644A patent/JP2004311531A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008038589B4 (de) | 2008-08-21 | 2023-11-16 | Lenze Swiss Ag | Steckerbuchsenanordnung |
| CN102300381A (zh) * | 2010-06-25 | 2011-12-28 | 和硕联合科技股份有限公司 | 电子装置 |
| JP2011229397A (ja) * | 2011-08-15 | 2011-11-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 制御基板および制御装置 |
| KR101392260B1 (ko) | 2013-01-30 | 2014-05-07 | 주식회사 케이엘디 | 감전방지 단자대를 이용한 재해안내 전광판 |
| JP2016056539A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 株式会社マキタ | エンジンブロワ |
| JP2019186332A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | 三菱電機株式会社 | プリント基板 |
| CN110829136A (zh) * | 2018-08-14 | 2020-02-21 | 泰连德国有限公司 | 附接触头元件至导体板导电路径的方法、排针和连接组件 |
| CN113747657A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种导向模组、pcba和贴装方法 |
| CN113747657B (zh) * | 2021-08-30 | 2023-08-04 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种导向模组、pcba和贴装方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1130953B1 (en) | Electromagnetic shield plate, electromagnetic shield structure, and entertainment device | |
| JP2009158838A (ja) | 電子機器 | |
| TW200919878A (en) | Connector, conductive component, manufacturing method of the same, performance board and test apparatus | |
| JP2004311531A (ja) | プリント配線板，電子機器 | |
| JPWO2017098719A1 (ja) | 無線モジュールおよび画像表示装置 | |
| JP3113691U (ja) | シールド構造を備えたデジタル放送受信装置 | |
| US5814762A (en) | Grounding for enclosures | |
| JP2002314286A (ja) | 電子装置 | |
| US6624503B1 (en) | Electromagnetic filtering structure | |
| US7448910B2 (en) | Displaying apparatus | |
| KR20130057142A (ko) | 접지 스프링 | |
| JP2001345591A (ja) | 電子機器及びその組立方法 | |
| JP2012059605A (ja) | 高周波モジュール | |
| EP1633179A2 (en) | Electromagnetic wave shielding structure | |
| CN220068158U (zh) | 屏蔽罩及电子设备 | |
| JP2012027203A (ja) | 電子機器および表示装置 | |
| JPH1075079A (ja) | 点灯装置 | |
| JP7251736B2 (ja) | チューナモジュール及び受信装置 | |
| JPH11317587A (ja) | 電子機器及びその修理方法 | |
| JP3490295B2 (ja) | 高周波信号処理装置 | |
| JPH11317585A (ja) | 電子機器および回路基板支持装置 | |
| JPH08228088A (ja) | シールド装置 | |
| JPH02103872A (ja) | 基板取付用同軸コネクタのシールド方法 | |
| KR20040061374A (ko) | 캔형 크리스탈 발진기의 접지구조 및 그 방법 | |
| JP2012147321A (ja) | コネクタ付モジュール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051024 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080107 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080708 |