JP2004327665A

JP2004327665A - 接地アース構造

Info

Publication number: JP2004327665A
Application number: JP2003119491A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Hiramatsu; 良行平松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】筐体の構造に制限されない簡単な構造で、基板表裏両面のグランドパターンを高周波電流に対して安定させることができる接地アース構造を提供する。
【解決手段】多層基板２の表裏両面のグランドパターンを電子機器本体５にアースするための接地アース構造において、多層基板２の周部の表裏両面に配置された長尺のアース用グランドパターン３と、導電性を有する長尺のアース用クリップ１とを備え、アース用クリップ１のバネ性を有する凹部が基板側面を被って基板表裏両面のアース用グランドパターン３に当接するように、上記凹部によって上記基板周部を挟み込み、上記両アース用グランドパターン間をアース用クリップ１によって接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等に用いられて高周波電流を伝播する多層印刷配線基板（以下、多層基板とする）等の印刷配線基板（以下、基板とする）のグランドパターンを電子機器本体等の筐体に接地アースするための接地アース構造に関し、特に上記基板の表裏両面のグランドパターンを同等の広い接触面積で筐体のアース電位に接続できる接地アース構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、多層基板にスルーホールを設け、そのスルーホールの内面にメッキにより形成された銅等の導電金属箔面を設けることによって基板表裏両面のグランドパターン（配線用グランドパターン）間を接続し、このようにスルーホールによって基板表裏面間の接続がされたグランドパターンを筐体に接地アースするものがあった。
【０００３】
他の従来の技術としては、基板に設けたバネ性を有する導電性部材によって筐体に設けた基板支持体（接地体）を挟み込み、これらの導電性部材および基板支持体によって基板のグランドパターンを筐体に接地アースするものがあった。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
さらに他の従来の技術としては、筐体に設けたバネ性を有する導電性部材によって基板を挟み込み、この導電性部材によって基板のグランドパターンを筐体に接地アースするものがあった。（例えば、特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２７５８７２号公報（図１，図２，図４，図５）
【特許文献２】
特開２００１−１４８５８５号公報（図１、図３、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スルーホールのみを基板表裏両面のグランドパターン間の導電手段とした上記従来の技術では、スルーホールの構造上、上記グランドパターン間の接続導体表面積を広く確保することが困難であるため、導体の表面近傍を主として伝播する高周波電流に対して、基板表裏両面のグランドパターンを低い電気抵抗で筐体の接地アース回路に接続することが困難であった。このため、高周波電流によるノイズを効果的に上記接地アース回路に逃がすことや基板表裏両面のグランド電位を高周波の帯域まで均一に保持することが困難であった。スルーホールのみ上記導電手段とした上記従来の技術では、基板表裏両面のグランドパターンを高周波電流に対して安定させることが困難であるという課題があった。
【０００７】
スルーホールのみの導電手段とした上記従来の技術において、上記グランドパターン間の接続導体表面積を拡大するには、スルーホールを配置する密度を高くするか、あるいはスルーホールの内径を大きくすることが考えられる。しかしながら、このような手段では、スルーホール内面のメッキ処理に必要な時間が増加するなど、製造や検査の工程が増加し、製造コスト面で不利となるという課題があった。
【０００８】
また、バネ性を有する導電性部材によって接地アースする上記従来の技術では、導電性部材または基板支持体（接地体）を筐体に設ける必要があるため、上記導電性部材を大きくするあるいは増やして、上記接続導体表面積を拡大することには限界があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解消するためになされるものであり、筐体の構造に制限されない簡単な構造で、基板表裏両面のグランドパターンを高周波電流に対して安定させることができる接地アース構造を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の接地アース構造は、
印刷配線基板の表裏両面のグランドパターンを筐体に接地アースするための接地アース構造において、
上記基板の周部の表裏両面に配置された長尺のアース用グランドパターンと、
導電性を有する長尺のアース用クリップと
を備え、
上記アース用クリップのバネ性を有する凹部が基板側面を被って上記両アース用グランドパターンに当接するように、上記凹部によって上記基板周部を挟み込み、上記両アース用グランドパターン間を上記アース用クリップによって接続する
ことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の接地アース構造を示す斜視図である。また、図２は本発明の実施の形態１の接地アース構造を示す縦断面図である。
【００１２】
図１および図２において、アース用クリップ１と、多層基板２の表裏両面にアース用金属箔面（アース用グランドパターン）３とは、実施の形態１の接地アース構造を構成している。
【００１３】
多層基板２の表裏両面には、配線用グランドパターンが形成されており、多層基板２の内層には、信号配線等が内層パターンとして形成されている。なお、多層基板２の表面または／および裏面にも信号配線が形成されていることもある。
【００１４】
図１および図２に示すように、アース用金属箔面３は、多層基板２の周部の表裏両面に４本ずつ形成されている。それぞれのアース用金属箔面３は、多層基板２の４つの側面のそれぞれに沿って長尺に配置されている。多層基板２の表面のアース用金属箔面３は、基板表面の配線用グランドパターンに接続しており、多層基板２の裏面のアース用金属箔面３は、基板裏面の配線用グランドパターンに接続している。なお、これらのアース用金属箔面３は、配線用グランドパターンの他にさらに設けられたもの、あるいは配線用グランドパターンの一部を構成するものとして、配線用グランドパターンを接地アースするために設けられたものである。
【００１５】
また、図１および図２に示すように、アース用クリップ１は、導電性を有する長尺の部材からなる。このアース用クリップ１は、２つの長尺の挟材部と１つの長尺の支材部とによって構成されており、支材部のそれぞれの長尺側面に、挟材部の一方の長尺側面を一体に設けた構造によって、バネ性を有する長尺の凹部を形成している。
【００１６】
この実施の形態１の接地アース構造では、アース用クリップ１の長尺の両挟材部が多層基板２の表裏面の長尺のアース用金属箔面３にそれぞれ当接し、アース用クリップ１の長尺の凹部が多層基板２の側面を被覆するように、多層基板２の周部をアース用クリップ１の長尺の凹部によって挟み込み（多層基板２の周部をアース用クリップ１の長尺の凹部に嵌合させ）、多層基板２の表裏面のアース用金属箔面３間をアース用クリップ１によって接続する。
【００１７】
アース用クリップ１の凹部は、それ自身の内方向のバネ力によって多層基板２のアース用金属箔面３との間に摩擦力を生じ、この摩擦力によってアース用クリップ１は、多層基板２の周部に保持される。なお、アース用クリップ１の凹部の長尺の両縁端は外方向に屈曲加工されており、これによってアース用クリップ１の凹部に多層基板２の周部を容易に挟み込むことができる。
【００１８】
導体の表面近傍を主として伝播する高周波電流に対して基板表裏面の配線用グランドパターン間を低抵抗で接続するためには、上記配線用グランドパターン間の接続導電体表面積を拡大することが有効である。
【００１９】
しかしながら、従来の接地アース構造において上記接続導電体表面積を拡大して確保するためには、上記配線用グランドパターン間の従来の導電手段であるスルーホールを高密度に配置するか、上記スルーホール内径を大きくするか、あるいは上記従来の導電手段であるバネ性を有する部材を筐体に多数設ける必要があった。
【００２０】
そこで、この実施の形態１では、多層基板２の周部の表裏両面に設けたアース用金属箔面３間を長尺のアース用クリップ１によって接続することにより、スルーホールに頼らずに上記接続導電体表面積を従来よりも拡大することを可能とした。これによって、上記高周波電流に対して基板表裏面間の接続経路の電気抵抗を従来よりも低減することができる。
【００２１】
また、上記配線用グランドパターン間をアース用クリップ１によって接続することにより、上記配線用グランドパターン間を接続するスルーホールを削減またはなくすことができるので、従来よりも生産性を上げることができる。
【００２２】
図１に示すように、多層基板２の周部のコーナー近傍には、ネジ固定用穴が設けられている。多層基板２は、これらのネジ固定用穴に挿通される基板固定用ネジ４によって、電子機器本体５に締結固定される。これによって、多層基板２の表裏面の配線用グランドパターンは、当接する基板固定用ネジ４を介して電子機器本体５に接続され、あるいは電子機器本体５に直接当接して、電子機器本体５の接地アース回路に接地アースされる。
【００２３】
多層基板２の表裏面の配線用グランドパターン間はアース用金属箔面３およびアース用クリップ１によって広い接続導体表面積で接続されているので、上記のように多層基板２を電子機器本体５にネジ締結固定することにより、基板表裏両面のグランドパターン（配線用グランドパターンおよびアース用金属箔面３）を、導体の表面近傍を主として伝播する高周波電流に対して、低い電気抵抗で電子機器本体５の接地アース回路に接続できる。これによって、上記基板表裏両面のグランドパターンの高周波電流ノイズを上記接地アース回路に効果的に逃がすことができ、基板表裏両面のグランド電位をより高周波の帯域まで均一にすることができる。
【００２４】
また、実施の形態１では、アース用クリップ１が多層基板２の側面を非接触に被覆するので、多層基板２の周部の内層パターンから輻射される妨害電磁波をシールドすることができる。
【００２５】
なお、アース用金属箔面３およびアース用クリップ１は、いずれも多層基板２に設けられるものであって、電子機器本体５には設けられたので、実施の形態１の接地アース構造は電子機器本体５の構造には制限されない。
【００２６】
以上のように実施の形態１によれば、多層基板２の周部の表裏両面に設けた長尺のアース用金属箔面３間を長尺のアース用クリップ１によって接続することにより、電子機器本体５の構造に制限されない簡単な構造で多層基板２の表裏両面のグランドパターンを高周波電流に対して安定させることができ、多層基板２の周部の内層パターンから輻射される妨害電磁波をシールドでき、生産性を上げることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態１の図１においては、多層基板２の周部の４つの端辺の全てにアース用金属箔面３およびアース用クリップ１を配置したが、効果の度合いに応じて配置数を増減することも可能である。また、多層基板２の周部の４つのコーナーの全てに基板固定用ネジ４およびネジ固定用穴を配置しているが、多層基板２の周部の端辺近傍に任意に配置することも可能である。
【００２８】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２の接地アース構造を示す斜視図である。また、図４は本発明の実施の形態２の接地アース構造を示す縦断面図である。なお、図３および図４において、図１または図２のものに相当するものには図１または図２と同じ符号を付してある。
【００２９】
この実施の形態２の接地アース構造は、上記実施の形態１の接地アース構造において、アース用クリップ１にネジ固定用穴６を設け、アース用クリップ１を多層基板２とともに電子機器本体５にネジ締結固定および接地アースすることを可能にしたものである。
【００３０】
図３に示すように、アース用金属箔面３は、基板固定用ネジ４が挿通される多層基板２のネジ固定用穴の配設位置を含むように、多層基板２のコーナー近傍まで延びて配置されており、上記多層基板２のネジ固定用穴は、上記のように配置されたアース用金属箔面３を貫通して設けられている。
【００３１】
また、図３に示すように、アース用クリップ１の両挟材部の短尺端の近傍には、基板固定用ネジ４が挿通されるネジ固定用穴６が設けられている。
【００３２】
そして、図４に示すように、アース用クリップ１のネジ固定用穴６が多層基板２のネジ固定用穴と一致するように（同軸位置になるように）、多層基板２の周部をアース用クリップ１の長尺の凹部によって挟み込む。
【００３３】
このように多層基板２の周部を挟み込んだアース用クリップ１は、図４に示すように、多層基板２とともに、ネジ固定用穴６および多層基板２のネジ固定用穴に挿通された基板固定用ネジ４によって電子機器本体５に締結固定され、電子機器本体５の接地アース回路に接地アースされる。
【００３４】
以上のように実施の形態２によれば、アース用クリップ１を多層基板２とともに電子機器本体５にネジ締結固定することにより、高周波電流に対する多層基板２の表裏両面の接地アースを強化および平均化できるとともに、アース用クリップ１が多層基板２からはずれるのを防止してアース用クリップ１を接地用金属箔面３に確実に当接させることができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態２では、アース用クリップ１は多層基板２の表裏両面において共締めされる構造になっているが、多層基板２の表面または裏面のいずれか１面のみにおいて共締めされる構造としても、相応の効果が得られる。
【００３６】
実施の形態３
図５は本発明の実施の形態３の接地アース構造を示す斜視図である。また、図６（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態３の接地アース構造を示す縦断面図である。なお、図５および図６において、図１または図２のものに相当するものには図１または図２と同じ符号を付してある。
【００３７】
この実施の形態３の接地アース構造は、上記実施の形態１の接地アース構造において、多層基板２に係止用穴７を設けるとともに、アース用クリップ１に係止用突起８を設け、係止用穴７に係止用突起８を嵌合させて、多層基板２にアース用クリップ１を係止するものである。
【００３８】
図５に示すように、多層基板２には、２種類の係止用穴７が設けられている。その１つは、アース用金属箔面３の配置位置よりも内側に設けられた係止用穴７であり、他の１つは、アース用金属箔面３の配置位置においてアース用金属箔面３を貫通して設けられた係止用穴７である。
【００３９】
また、図５および図６に示すように、アース用クリップ１にも、２種類の係止用突起８が設けられている。その１つは、図６（ａ）および図５に示すように、アース用クリップ１の挟材部の長尺端の一部分を内方向に屈曲させて設けられた鍵状の係止用突起８であり、他の１つは、図６（ｂ）および図５に示すように、アース用クリップ１の挟材部の短尺方向においての略中央の一部分を内方向に湾曲させて設けられたディンプル状の係止用突起８である。
【００４０】
この実施の形態３の接地アース構造では、図６（ａ）に示す鍵状の係止用突起８を、アース用金属箔面３よりも内側に設けられた係止用穴７に、図６（ｂ）に示すディンプル状の係止用突起８を、アース用金属箔面３の配設位置に設けられた係止用穴７に、それぞれ嵌合させて、アース用クリップ１を多層基板２に係止する。
【００４１】
以上のように実施の形態３によれば、多層基板２に係止用穴７を設けるとともに、アース用クリップ１に係止用突起８を設け、係止用穴７に係止用突起８を嵌合させることにより、アース用クリップ１を多層基板２に容易に位置決めまたは仮固定することができるとともに、アース用クリップ１が多層基板２からはずれるのを防止でき、アース用クリップ１を接地用金属箔面３に確実に当接させることができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態３においての係止用穴７および係止用突起８を上記実施の形態２においての多層基板２およびアース用クリップ１にそれぞれ設けることも可能である。このような接地アース構造では、電子機器本体５に基板固定用ネジ４によって多層基板２とともにアース用クリップ１を固定をするときに、アース用クリップ１の回転を防止することができる。
【００４３】
また、係止用穴７および係止用突起８の形状および配置位置には別段の制約はなく、アース用クリップ１が多層基板２を挟み込む任意の部位に任意の形状の係止用穴７および係止用突起８を設けることが可能である。また、アース用クリップ１に係止用穴を設け、多層基板２に係止用突起を設けることも可能である。
【００４４】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４の接地アース構造においてのアース用クリップの構造を示す斜視図である。また、図８は本発明の実施の形態４の接地アース構造を示す縦断面図である。なお、図７および図８において、図１または図２のものに相当するものには図１または図２と同じ符号を付してある。
【００４５】
この実施の形態４の接地アース構造は、上記実施の形態１の接地アース構造において、アース用クリップ１に櫛目状の切欠き（スリット）９およびディンプル状の当接用突起１０を設けて、アース用クリップ１をアース用金属箔面３に確実かつ安定して当接させたものである。
【００４６】
図７に示すように、切欠き９は、アース用クリップ１を構成する２つの挟材部の両方または一方に複数設けられている。これらの切欠き９によって、アース用クリップ１の多層基板２を挟み込むバネが分割されるので、多層基板２の部分的な反りや厚さ変動に追従して、アース用クリップ１をアース用金属箔面３に確実に当接させることができる。
【００４７】
また、図８に示すように、当接用突起１０は、アース用クリップ１の２つの挟材部の内面（アース用金属箔面３に当接する面）にそれぞれ複数ずつ設けられている。これらの突起１０によって、多層基板２の平面度や表面粗さに左右されることなく、アース用クリップ１とアース用金属箔面３の当接を安定させることができる。
【００４８】
以上のように実施の形態４によれば、バネ性を有するアース用クリップ１に複数のスリット９および複数の当接用突起１０を設けることにより、多層基板２の部分的な反りや厚さ変動、平面度や表面粗さなどの形状バラツキに追従して、アース用クリップ１とアース用金属箔面３を確実かつ安定して当接させることができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態４では、アース用クリップ１の１つの挟材部に複数の切欠き９を設けたが、１つの挟材部に１つの切欠き９を設けることも可能である。また、上記実施の形態４では、アース用クリップ１の両挟材部にそれぞれ複数の当接突起１０を設けたが、いずれか１つの挟材部にのみ複数の当接用突起１０を設けることも可能である。さらに、上記実施の形態４では、切欠き９および当接用突起１０を設けたが、両者の内のいずれか一方のみを設けた構造としても、相応の効果を期待できる。また、上記実施の形態４においての切欠き９や当接用突起１０を上記実施の形態２または３においてのアース用クリップ１に設けることも可能である。
【００５０】
また、上記それぞれの実施の形態では、多層基板２に本発明の接地アース構造を設けたが、本発明の接地アース構造を表裏両面にのみパターンが形成された基板に適用することも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板周部の表裏両面に設けた長尺のアース用グランドパターン間を長尺のアース用クリップによって接続することにより、筐体の構造に制限されない簡単な構造で、基板表裏両面のグランドパターンを高周波電流に対して安定させることができ、生産性を上げることができ、多層基板では基板周部の内層パターンから輻射される妨害電磁波をシールドできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の接地アース構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の接地アース構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２の接地アース構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２の接地アース構造を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３の接地アース構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態３の接地アース構造を示す縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４の接地アース構造においてのアース用クリップの構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態４の接地アース構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１アース用クリップ、２多層基板、３アース用金属箔面（アース用グランドパターン）、４基板固定用ネジ、５電子機器本体、６ネジ固定用穴、７係止用穴、８係止用突起、９切欠き（スリット）、１０当接用突起。

Claims

印刷配線基板の表裏両面のグランドパターンを筐体にアースするための接地アース構造において、
上記基板の周部の表裏両面に配置された長尺のアース用グランドパターンと、
導電性を有する長尺のアース用クリップと
を備え、
上記アース用クリップのバネ性を有する凹部が基板側面を被って上記両アース用グランドパターンに当接するように、上記凹部によって上記基板周部を挟み込み、上記両アース用グランドパターン間を上記アース用クリップによって接続する
ことを特徴とする接地アース構造。
上記アース用クリップにネジ固定用穴を設け、
上記アース用クリップの上記ネジ固定用穴が上記基板に設けられたネジ固定用穴と同軸に配置されるように、上記アース用クリップで上記基板周部を挟み込み、
上記アース用クリップが上記基板とともに上記筐体に固定および接地アースされる
ことを特徴とする請求項１記載の接地アース構造。
上記基板および上記アース用クリップの内の一方に係止用穴を設けるとともに他方に係止用突起を設け、
上記係止用穴に上記係止用突起を嵌合させて、上記アース用クリップを上記基板に係止する
ことを特徴とする請求項１記載の接地アース構造。
上記アース用クリップの上記基板周部を挟み込む部分に１つまたは複数のスリットを設けたことを特徴とする請求項１記載の接地アース構造。
上記アース用クリップの上記基板表裏両面に当接する部分に複数の突起を設けたことを特徴とする請求項１または４に記載のアース構造。
上記回路基板が多層基板であることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の接地アース構造。