JP2009212198A

JP2009212198A - 電子機器筐体

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Publication number: JP2009212198A
Application number: JP2008051889A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Murata; 雄一郎村田; Kazuyuki Matsunaga; 和之松永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-03-03
Also published as: JP4938705B2

Abstract

【課題】金属性筐体内に収納された電子機器の、筐体開口から侵入する電磁波による誤動作を低減した筐体を提供する。
【解決手段】回路基板１０を具備した電子機器１００を収納した金属性板材１〜６で形成される直方体の電子機器筐体５０において、直方体を形成する第１の板材１に長方形状の開口９が設けられ、第１の板材１に対向する第２の板材２と第１の板材１には電磁波の磁気的損失層７が設けられ、回路基板面１０が第１，第２の板材１，２に対して垂直となるよう配置する。
【選択図】図１９

Description

この発明は、通信機器や制御機器などの電子回路を有する電子機器を収納する金属性筐体に関するものであり、特に筐体内電子機器が電磁波による誤動作を低減した構成に係るものである。

従来より、金属筐体内に設置された電子機器に筐体外部から電磁波が照射されると、内部の電子機器が誤動作を起こすという問題に対し、筐体内面に電磁波反射層を形成し、照射された電磁波の強度が筐体内部で弱まるようにしている。筐体には電子機器を冷却するための通風口などの開口部が設けられおり、この開口部からの電磁波侵入や漏洩の防止が技術的課題である。このような観点から、樹脂などの電磁波透過性材料の内面に、電磁波反射層（導電層）と磁気的損失層とを設け、電磁波反射層および電磁波吸収層における反射の繰り返しにより、電磁波を反復させ電磁波吸収層に吸収させることにより、電磁波の漏洩や侵入を低減することが開示されている（例えば、特許文献１）。

特開平０６−０９７６９１号公報

しかしながら上記特許文献１には、筐体開口部に対する電子機器設置態様に係る開示がなされてなく、また開口部の大きさ（寸法）に係る開示もない。つまり、筐体内電子機器と開口部との相対位置関係や、開口部の大きさ（寸法）によっては、外部からの電磁波侵入の低減も充分に行われず、電子回路の誤動作が発生するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、金属筐体の開口部寸法と筐体内の電子機器である回路基板の配置態様を最適化することにより金属筐体外部からの電磁波の侵入を低減させて電子機器の誤動作を低減させた電子機器筐体を提供することを目的としている。

この発明は、回路基板を具備した電子機器を収納し、金属性板材で形成された直方体の電子機器筐体において、直方体を形成する第１の板材には長方形状の開口が設けられているとともに、この第１の板材の筐体内側面および、この第１の板材に対向する第２の板材の筐体内側面には、電磁波の磁気的損失層が設けられており、回路基板面が第１，第２の板材に対して、垂直となるよう配置されているものである。

以上のような構成を採用した電子機器筐体であるので、筐体外部からの電磁波に対して、収納されている電子機器へ充分なシールド効果を得ることができ、電磁波による電子機器の誤動作を低減することが可能となる。また、磁気的損失層を設ける面を第１，第２の板材としているので、筐体内部に電子機器を実装する領域を広くすることができる。さらには磁気的損失層の使用量を削減できるので低コスト化が図れるという効果がある。

実施の形態１．
この発明は、筐体に設けた通風用の開口の形状を長方形にすることにより、筐体内部に侵入する電界方向を特定の方向（ＥｚとＥｙ）に制御できるという新事実に基づき、長方形状の開口に対して特定の位置関係にある面に磁気的損失層を設けることにより良好な電磁波シールド性能を有する電磁波防護筐体を得るものであり、さらに加えて、筐体内に収納される電子機器を、前記特定の方向に制御された電界方向を考慮して配置することにより、所期の目的を達成するものである。
この発明の実施の形態１による電子機器筐体を説明するに際し、まず全ての実施の形態に共通して適用される電子機器の回路基板の詳細構造と電磁波によるノイズ耐性について述べ、次に実施の形態１の筐体構造に関して述べる。

図１は電子機器１００の斜視図である。回路基板１０にＩＣ１１が実装され、電子機器１００を構成する。
図２は回路基板１０の断面模式図である。図２において、回路基板１０にＩＣ１１が実装されている。回路基板１０は、電源層１３と信号層１４、１５とグランド層１６からなる。電源層１３には、回路基板１０内を平面状に広がった電源用のパターン（電源ベタパターン）が形成される。信号層１４，１５には細長い線路パターンが形成される。グランド層１６には、回路基板１０内を平面状に広がったグランド用のパターン（グランドベタパターン）が形成される。電源ベタパターン１３はＩＣ１１の電源ピン１７と、グランドベタパターン１６はＩＣ１１のグランドピン１８と接続されている。筐体に侵入した電磁波によって回路基板１０にノイズ電圧が発生し、ＩＣ１１などで構成された回路が誤動作を起こす。電源ベタパターン１３やグランドベタパターン１６に誘導されるノイズ電圧の方が、信号線１４，１５に誘導されるノイズ電圧より大きい。電源ベタパターン１３やグランドベタパターン１６に誘起されたノイズ電圧は、ＩＣ１１の電源ピン１７やグランドピン１８からＩＣ１１内に侵入し、ＩＣ１１の誤動作を引き起こす。このため、ＩＣ１１の誤動作は、電源パターン１３やグランドパターン１６に誘起されるノイズ電圧によって決まる。また、電源ベタパターン１３とグランドベタパターン１６間に誘導されるノイズ電圧は、回路基板１０に垂直な電界成分２０によって決まる。

筐体内にこのような回路基板１０を設置する場合、後に詳しく説明するように筐体内の電界強度が小さくなる方向と垂直に回路基板１０を配置すると、回路基板１０の電源ベタパターン１３とグランドベタパターン１６に誘起されるノイズ電圧を小さくすることができる。

図３は金属性の筐体５０の斜視図である。
筐体５０は６個の金属性板材１〜６によって直方体を形成している。前記直方体の前面に位置する第１の板材１には長方形状の開口９が設けられている。正面に位置する第１の板材１に対向して前記直方体の後面に位置する第２の板材２が設けられ、これら第１，第２の板材１，２の内側面には磁気的損失層７が設けられている。第１，第２の板材１，２を繋いで、長方形状開口９の長辺と平行な面をなす板材として、図３では上面、下面に位置する第３，第４の板材３，４が設けられている。さらに図３では左側面に位置する第５、右側面に位置する第６の板材５，６が設けられ、これら第３〜第６の板材３〜６で長手方向をなす直方体の筐体５０を形成する。
図４は開口９を有する面に垂直な面に沿った筐体５０の断面図である。

以上述べたことを検証するために、図５に示す解析モデルにて、筐体５０のシールド量を解析した。前述したように筐体５０を構成する６つの面を１、２、３、４，５，６とする。筐体５０の第１の板材１に長方形状の開口９が設けられている。筐体５０の大きさは４５０×２００×４００ｍｍ、開口９の大きさは１４５×５ｍｍである。筐体５０内部の電界強度をＥｘ、Ｅｙ、Ｅｚの各方向成分に分けて計算し、筐体無しのときの電界強度を０ｄＢとすることにより各方向成分のシールド量を算出した。筐体５０内部の電界強度が筐体無しのときよりも減衰する場合、シールド量は負の値になる。筐体５０内部の電界強度が筐体無しのときよりも増加する場合、シールド量は正の値になる。シールド量が負の値で大きいほど、シールド効果は大きくなる。

図６（ｄ）は、実施の形態１による筐体５０の電磁波のシールド量の周波数特性の解析結果を示すグラフである。ここで図６（ａ）〜図６（ｃ）、図６（ｅ）、図６（ｆ）は図６（ｄ）との比較を説明するための例である。なお、筐体寸法は図５に示すものとした。図６（ａ）は、筐体５０に磁気的損失層を設けないときのシールド量の解析結果である。曲線ａは、ｘ方向の電界Ｅｘのシールド量であり、曲線ｂは、ｙ方向の電界Ｅｙのシールド量であり、曲線ｃは、ｚ方向の電界Ｅｚのシールド量である。電界Ｅｘに対するシールド量は、ＥｙやＥｚに対するシールド量より１４０ｄＢ程度良いことがわかる。このことから、筐体５０内の全ての面に磁気的損失層を設けなくても良好なシールド特性を得ることができることがわかった。また、シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．２ＧＨｚ付近にて最悪値＋６．４ｄＢとなる。図６（ｂ）は、筐体５０内の第３，第４の板材３、４である上下２面に磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、２．５ＧＨｚ付近にて最悪値＋３．７ｄＢとなる。また、シールド量は０．１ＧＨｚ以下のさまざまな周波数間隔で激しく値が変動しており、筐体５０の空洞共振の影響がまだ残っていることがわかる。図６（ｃ）は、筐体５０内の第５，第６の板材５、６である左右側面２面に磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．２ＧＨｚ付近にて最悪値−３．０ｄＢとなる。この実施の形態１を示す図６（ｄ）は、筐体５０内の開口を有する第１の板材１とその対向面の第２の板材２の前後２面に磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、２．８ＧＨｚ付近にて最悪値−８．２ｄＢとなる。

図６（ｅ）は、上下前後４面つまり第１〜第４の板材１〜４の４面に磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．１ＧＨｚ付近にて最悪値−８．９ｄＢとなる。また、シールド量は比較的滑らかに変動している。すなわち、４面に磁気的損失層７を設けることにより、空洞共振によるシールド量の激しい変動を防止できることがわかる。図６（ｆ）は、筐体５０内の板材１〜６の６面全てに磁気的損失層を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．０ＧＨｚ付近にて最悪値−１０．０ｄＢとなる。

図７は、前記図６（ａ）〜図６（ｆ）で示した筐体５０のシールド量の最悪値を比較整理したグラフである。実施の形態１である図３、図６（ｄ）の前後２面の板材１，２に磁気的損失層７を設けることにより、磁気的損失層無しの場合に比べて、シールド量最悪値を１５ｄＢ程度低減できることがわかる。さらに図６（ｆ）のように磁気的損失層７を６面に増やしてもシールド量最悪値はあまり変わらないことがわかる。以上のことより、この実施の形態１の図３のように開口９を有する板材１とその対向面の板材２に磁気的損失層７を設けることにより、シールド特性の良い筐体５０を得ることができることがわかる。また、図６（ｅ）の結果から、前後、上下の４面に磁気的損失層７を設けることにより、空洞共振によるシールド量の激しい変動を防止することができ、安定したシールド特性を得ることができる。

この解析の対象とした電磁波の周波数は２ＧＨｚから４ＧＨｚであり、波長は１５０ｍｍから７５ｍｍである。筐体５０の大きさは４５０×２００×４００ｍｍであるため、筐体５０の最大辺の長さが、電磁波の波長の２倍以上あるので、筐体５０内に多数の共振モードが発生している。このため、対向する２面の板材１，２もしくは板材３〜６、４面に磁気的損失層７を設けるだけで、良好で安定なシールド性能を得ることができる。

このように、この実施の形態１は長方形状の開口９を有する金属性筐体５０において、開口９を有する板材１とその対向する板材２の２面だけに磁気的損失層７を設けることにより、十分なシールド効果を得ることができるようになるので、磁気的損失層７の領域を削減することができ、筐体５０内部の電子機器を実装する領域を広く取ることができるという効果を有する。また、使用する磁気的損失層７の量を削減できるため、筐体５０の低コスト化を図ることができるという効果を有する。

実施の形態２．
実施の形態１では開口９の大きさは、１４５×５ｍｍとスリット形状に近い長方形であった。筐体５０内の収納される電子機器１００の発熱量が増大化した場合には、筐体５０内部の発熱を外部より効果的に逃がすためには、所定の風量を得るために筐体５０の最大辺の長さに応じて開口の大きさが決められる。一般的に筐体５０の最大辺の長さが２００ｍｍから１０００ｍｍでは、開口の大きさは１辺が１５０ｍｍ以下となる。開口９から異物が侵入するのを防止するために、一辺が他辺より短い扁平な長方形が開口９として用いられ、正方形に近い開口が用いられることはない。通常用いられる開口９は長辺と短辺の比が２：１以上とした扁平な長方形である。
図８は、長方形の開口９を持つ筐体のシールド量と開口９の長辺と短辺の比（長辺／短辺）との関係について示したグラフである。長辺／短辺が大きくなり、開口９の扁平度が増すほど、シールド量は良くなる。従って、通風による開口９を前提条件とした場合、長辺／短辺＝２にてシールド量が小さくなり、装置設計上厳しい条件となる。実施の形態１では、長辺／短辺が２９のものについて計算したが、シールド量に関する条件が一番厳しくなる長辺／短辺＝２の場合について、以下、詳細に説明する。

図９は、実施の形態２による筐体５０の斜視図である。６個の板材１〜６の配置関係は実施の形態１の図３と同じである。実施の形態１では、開口９の形状を細長いスリット状としていたが、この実施の形態２では通風口を想定した前記細長い長方形より大きな開口でかつ長辺が２に対して短辺が１の長方形状とした。図９において、筐体５０の板材１に開口９が設けられ、開口９を有する板材１とその対向面の板材２に磁気的損失層７を設けている。
この実施の形態２の効果を検証するために、図１０に示すモデルにて、筐体５０のシールド量を解析した。筐体５０の大きさは４５０×２００×４００ｍｍ、開口９を長方形としてその大きさを１４５×７５ｍｍとした。筐体５０に設ける通風口の大きさは、大きいものでも長辺と短辺の比が２：１であるので、図１０に示した開口９の寸法を代表例として計算した。実施の形態１と同様に筐体５０内部の電界強度をＥｘ、Ｅｙ、Ｅｚの各方向成分に分けて計算し、筐体無しのときの電界強度を０ｄＢとすることにより各方向成分のシールド量を算出した。

図１１（ｂ）は、この実施の形態２による筐体５０の電磁波のシールド量の周波数特性の解析結果を示すグラフである。ここで図１１（ａ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）は、図１１（ｂ）との比較を示すための例である。図１１（ａ）は、筐体５０に磁気的損失層７を設けないときのシールド量の解析結果である。曲線ａは、ｘ方向の電界Ｅｘのシールド量であり、曲線ｂは、ｙ方向の電界Ｅｙのシールド量であり、曲線ｃは、ｚ方向の電界Ｅｚのシールド量である。電界Ｅｘに対するシールド量は、ＥｙやＥｚに対するシールド量より４０ｄＢ程度良いことがわかる。このことから、筐体５０内の全ての面に磁気的損失層７を設けなくても良好なシールド特性を得ることができることがわかる。また、シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．８ＧＨｚ付近にて最悪値＋１４．２ｄＢとなる。この実施の形態２を示す図１１（ｂ）は、開口９を有する板材１とその対向面の板材２である前後２面に磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、２．４ＧＨｚ付近にて最悪値＋０．７ｄＢとなる。図１１（ｃ）は、第１〜第４の板材１〜４の上下前後４面に磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．８ＧＨｚ付近にて最悪値＋０．４８ｄＢとなる。また、シールド量は比較的滑らかに変動している。また図１１（ｃ）に示す結果から、４面に磁気的損失層７を設けることにより空洞共振によるシールド量の激しい変動を防止できる。図１１（ｄ）は、筐体５０内の板材１〜６の６面全てに磁気的損失層７を設けたときのシールド量の解析結果である。シールド量が一番悪くなるのは、電界Ｅｙに対するシールド量であり、３．８ＧＨｚ付近にて最悪値−０．５ｄＢとなる。

図１２は、前記図１１（ａ）〜図１１（ｄ）で示した筐体５０のシールド量の最悪値を比較整理したグラフである。実施の形態２である図９、図１１（ｂ）の前後２面の板材１，２に磁気的損失層７を設けることにより、磁気的損失層７を設けない場合に比べて、シールド量最悪値を１５ｄＢ程度低減できることがわかる。さらに図１１（ｄ）のように磁気的損失層７を６面に増やしてもシールド量最悪値はあまり変わらないことがわかる。以上のことより、この実施の形態２の図９、図１０のように開口９がある面の板材１とその対向面の部材２に磁気的損失層７を設けることにより、シールド特性の良い筐体５０を得ることができる。また、図１１（ｃ）の結果から、通風口のような縦長の開口９の場合においても、前後、上下の４面に磁気的損失層７を設けることにより、空洞共振によるシールド量の激しい変動を防止することができ、安定したシールド特性を得ることができる。

以上の結果は、実施の形態１の結果と同じであり、縦長な開口において、開口９のある面１とその対向面２に磁気的損失層７を設けることにより、シールド特性の良い筐体を得ることができる。
このように、通風口などの比較的大きな長方形の開口９を有する筐体５０において、開口９がある板材１とその対向面の板材２面だけに磁気的損失層７を設けることにより、十分なシールド効果を得ることができるようになるので、磁気的損失層７の領域を削減することができ、筐体５０内部の電子機器を実装する領域を広く取ることができるという効果を有する。また、使用する磁気的損失層７の量を削減できるため、筐体５０の低コスト化を図ることができるという効果を有する。

実施の形態３．
図１３は、前述した図１１（ｃ）のグラフを具体化した実施の形態３による筐体５０の斜視図である。図１３において、筐体５０には、第１〜第４の板材１〜４、つまり筐体５０の前後、上下面をなす合計４面に磁気的損失層７が設けられている。このような構成にすることにより、前述した実施の形態２の図１１（ｃ）に示したように良好なシールド特性を得ることができると共に、空洞共振によるシールド量の激しい変動を防止することができ、安定したシールド特性を得ることができる。

実施の形態４．
磁気的損失層７としては、Ｍｎ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎのフェライトやその他磁性材料の粉末を樹脂に含有させた磁性シートや磁性体薄膜などが用いることができる。透磁率の実部と虚部の比を示すｔａｎδが照射される電磁波の周波数帯域にて１以上であれば、どのような材料でも良い。ｔａｎδが１以上の材料を用いた場合、磁気的損失層７の厚さは非常に薄くても、良好で安定したシールド効果を得ることができる。
また、磁気的損失層のほかに誘電体損失層を用いても同様の効果が得られる。誘電率の実部と虚部の比を示すｔａｎδが照射される電磁波の周波数帯域にて１以上であれば、どのような材料でも良い。ｔａｎδが１以上の材料を用いた場合、磁気的損失層の厚さは非常に薄くても、良好で安定したシールド効果を得ることができる。
このように、開口９を有する筐体５０において、ｔａｎδが１以上の磁気的損失層７や誘電体損失層７を設けることにより、０．１ｍｍ以下の非常に薄い材料を用いても、良好なシールド特性を安定して得ることができるという効果を有する。

実施の形態５．
図１４（ｂ）は、実施の形態５による筐体５０の電磁波のシールド量の周波数特性の実測結果を示すグラフであり、誘電体損失層を用いて図５に示した筐体５０のシールド特性を測定した。図１４（ａ）、図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）との比較を示すための例である。３ＧＨｚでの誘電率の実部が２．２、虚部が２．４、ｔａｎδが１．１の誘電体材料を用いて検討した。図１４（ａ）は、筐体に誘電体損失層を設けないときの電界Ｅｙのシールド量の実測結果である。シールド量は、２．４ＧＨｚ付近にて最悪値＋１５．９ｄＢとなる。実施の形態５である図１４（ｂ）は、開口９を有する面とその対向面である前後２面に誘電体損失層７を設けたときのシールド量の実測結果である。シールド量は、２．４ＧＨｚ付近にて最悪値−６．３ｄＢとなる。図１４（ｃ）は、筐体５０内の６面全てに誘電体損失層７を設けたときのシールド量の実測結果である。シールド量は、２ＧＨｚ付近にて最悪値−１１．９ｄＢとなる。
図１５は、前記図１４（ａ）〜図１４（ｃ）で示した筐体のシールド量の最悪値を比較整理したグラフである。前後２面に誘電体損失層７を設けることにより、磁気的損失層７を設けない場合に比べて、シールド量最悪値を２０ｄＢ程度低減できることがわかる。さらに図１４（ｃ）のように誘電体損失層７を６面に増やしてもシールド量最悪値はあまり変わらないことがわかる。以上のことより、開口９がある面とその対向面に誘電体損失層７を設けることにより、シールド特性の良い筐体を得ることができることがわかる。

このように、開口９を有する筐体５０において、開口９がある面とその対向面の２面だけに誘電体損失層７を設けることにより、十分なシールド効果を得ることができるようになるので、誘電体損失層７の領域を削減することができ、筐体５０内部の電子機器を実装する領域を広く取ることができるという効果を有する。

実施の形態６．
図１６は、筐体５０の最大辺の長さとシールド量の関係を示す特性図である。実施の形態１の図５に示した筐体５０内の板材１，２の２面に磁気的損失層７を設けた場合について、筐体５０の最大辺である４５０ｍｍの寸法を変化させて検討した結果である。電磁波の周波数は２ＧＨｚである。曲線ａは、磁気的損失層を設けない場合の結果であり、曲線ｂは、磁気的損失層７を設けた時の結果である。曲線ｃは、曲線ａとｂの差であり、磁気的損失層７を設けることによるシールド量の改善効果を示す。筐体５０の最大辺の長さが０．３ｍ以上にて、磁気的損失層７を設けることによるシールド量の改善効果が著しくなる。これは、２ＧＨｚの電磁波の波長０．１５ｍに対して、筐体５０の最大辺の長さが２倍以上になると多数の共振モードが発生するため、磁気的損失層を設けない時のシールド量が著しく劣化するためである。このように、筐体５０最大辺の長さが、照射される電磁波の波長の２倍以上の筐体５０では、磁気的損失層７によるシールド量改善効果が著しくなるという効果を有する。
実施の形態３で示した図１３の筐体５０内の４面に磁気的損失層７を設けた場合についても、筐体５０最大辺の寸法が照射される電磁波の波長の２倍以上になると、磁気的損失層によるシールド量の改善効果が著しく大きくなる。

実施の形態７．
以上の実施の形態１〜実施の形態３、実施の形態５，６は、外部から照射される電磁波に対する筐体５０のシールド特性について説明した。この実施の形態７を含む以降の実施の形態は、筐体５０内に収納される電子機器１００の配置を筐体５０内部の電界方向が特定の方向に制御可能とする前記実施の形態１〜実施の形態３、実施の形態５，６と組み合わせることにより、さらに電子機器１００の耐ノイズ特性が向上することを説明する。
図１７は、実施の形態７による内部に電子機器１００の回路基板１０を設けた筐体５０の斜視図である。図１７において、筐体５０は前述した実施の形態１の図５と同様の筐体であり、第１〜第４の板材１〜板材４でなす前後、上下の合計４面に磁気的損失層７が設けられている。また、磁気的損失層７を設けた４面全てに垂直に回路基板面１０を設けている。
次に動作について説明する。図１８は、この筐体５０のシールド量の解析結果である。曲線ａはｘ方向の電界Ｅｘのシールド量であり、曲線ｂはｙ方向の電界Ｅｙのシールド量であり、曲線ｃはｚ方向の電界Ｅｚのシールド量である。電界Ｅｘに対するシールド量は、ＥｙやＥｚに対するシールド量より３０ｄＢ程度良い。従って筐体５０の内部の電界強度は、開口９の長手方向に垂直な電界成分Ｅｙと、開口９と垂直な方向の電界成分Ｅｚが、開口９の長手方向に平行な電界成分Ｅｘより大きいことがわかる。以上のことより、特定の向きに電子機器１００つまり回路基板面１０を配置することにより、回路基板１０に誘起される電圧を小さくすることができ、電磁波による回路の誤動作を容易に防止することができるようになる。

前記シールド量の解析に用いた筐体５０は図５に示した大きさが４５０×２００×４００ｍｍで開口９が１４５×５ｍｍを用いた。この場合、ｘ方向と垂直に置いた回路基板１０の方が、ｙ方向やｚ方向に垂直に置いた回路基板１０よりＩＣ１１の誤動作を引き起こすノイズ電圧は１０倍程度高かった。
このように、長方形の開口９を有する筐体５０において、開口９を有する第１の板材１と、とその対向する第２の板材２および長方形状の開口９の長辺に平行な２つの板材３、４からなる４つの面に磁気的損失層７を設けると共に、磁気的損失層７を設けた４つの面と垂直に回路基板面１０を設けることにより、外部から照射された電磁波によるＩＣ１１の誤動作に対して強い電子機器筐体を得ることができるという効果を有する。

実施の形態８．
実施の形態７では、筐体５０内の４面に磁気的損失層７がある場合についての回路基板面１０の配置について述べたが、この実施の形態８による筐体５０内の２面に磁気的損失層７がある場合に適用しても同様の効果が得られる。この場合は、図１９に示すように、開口９がある板材１、対向する板材面２に垂直に回路基板面１０を配置することによって、回路基板１１に誘起されるノイズ電圧を低減することができる。

実施の形態９．
実施の形態７では、筐体５０内の４面に磁気的損失層７を設け回路基板１０が１枚の場合について述べたが、回路基板１０の枚数が少なくとも２枚以上の複数の場合に適用してもよい。また風量を増加させるために図２０（ａ）に示すように、複数の開口９を設けてもよい。この場合、図２０（ｂ）に示すように、開口９が設けられている板材１とその対向面の板材２に板材１と同形状で同数または異数の開口９を設ける。なお、磁気的損失層７を設けた４つの面に垂直に回路基板面１０を配置する。
このような構成にすることにより、多くの回路基板１０を実装したときでも良好な冷却特性と外部電界に対する良好な耐性を得ることができるという効果を有する。

実施の形態１０．
実施の形態８では、筐体５０内の第１、第２の板材１、２の２面に磁気的損失層７を設け、回路基板１０が１枚の場合について述べたが、回路基板１０の枚数が少なくとも２枚以上の複数の場合に適用しても良い。また前記実施の形態９と同様に風量を増加させるために図２１（ａ）（ｂ）に示すように複数の開口９を設けてもよい。この場合、図２１（ａ）（ｂ）に示すように、磁気的損失層７を設けた２面に垂直に回路基板面１０を設ける。
このような構成にすることにより、多くの回路基板１０を実装したときでも良好な冷却特性と外部電界に対する良好な耐性を得ることができるという効果を有する。

なお、前述した実施の形態１〜実施の形態１０による電子機器筐体は、開口を介して外部から侵入する電磁波の遮蔽構造に関するものであったが、これに限定されず、電子機器の発生する電磁波が筐体開口から外部に漏洩するのを防止する電磁波遮蔽構造にも適用可能である。

この発明は、パソコン等に使用される通信機器や制御機器などの電子機器を収納する金属性筐体の電磁波遮蔽構造に利用可能である。

実施の形態１〜１０の電子機器を示す斜視図である。実施の形態１〜１０の電子機器の回路基板を示す断面図である。実施の形態１の筐体を示す斜視図である。実施の形態１の筐体の断面図である。実施の形態１の筐体のシールド量解析モデルを示す図である。実施の形態１の筐体のシールド量の周波数特性の解析結果を示すグラフである。実施の形態１のシールド量の最悪値の比較を示すグラフである。実施の形態２の筐体のシールド量と開口の長辺と短辺の比との関係を示すグラフである。実施の形態２の筐体を示す斜視図である。実施の形態２の筐体のシールド量解析モデルを示す図である。実施の形態２の筐体のシールド量の周波数特性の解析結果を示すグラフである。実施の形態２のシールド量の最悪値の比較を示すグラフである。実施の形態３の筐体を示す斜視図である。実施の形態５の筐体のシールド量の周波数特性の実測結果を示すグラフである。実施の形態５のシールド量の最悪値の比較を示すグラフである。実施の形態６の筐体のシールド量と開口の長辺と短辺の比との関係を示すグラフである。実施の形態７の筐体を示す斜視図である。実施の形態７の筐体のシールド量の周波数特性の解析結果を示すグラフである。実施の形態８の筐体内回路基板面の配置を示す斜視図である。実施の形態９の筐体内回路基板面の配置を示す斜視図である。実施の形態１０の筐体内回路基板面の配置を示す斜視図である。

符号の説明

１第１の板材、２第２の板材、３第３の板材、４第４の板材、
７磁気的損失層、９開口、１０回路基板、５０筐体、１００電子機器。

Claims

回路基板を具備した電子機器を収納し、金属性板材で形成された直方体の電子機器筐体において、前記直方体を形成する第１の板材には長方形状の開口が設けられているとともに、この第１の板材の筐体内側面および、この第１の板材に対向する第２の板材の筐体内側面には、電磁波の磁気的損失層が設けられており、前記回路基板面が前記第１，第２の板材面に対して、垂直となるよう配置されていることを特徴とする電子機器筐体。
回路基板を具備した電子機器を収納し、金属性板材で形成された直方体の電子機器筐体において、前記直方体を形成する第１の板材には長方形状の開口が設けられているとともに、この第１の板材の筐体内側面および、この第１の板材に対向する第２の板材の筐体内側面ならびに前記第１，第２の板材をつなぎ前記長方形状開口の長辺と平行に、互いに対向して設けられた第３，第４の板材の筐体内側面には、電磁波の磁気的損失層が設けられており、前記回路基板面が前記第１〜第４の板材面に対して、垂直となるように配置されていることを特徴とする電子機器筐体。
前記長方形状の開口の長辺と短辺の比が２：１以上であることを特徴とする請求項１，請求項２のいずれか１項に記載の電子機器筐体。
前記回路基板が少なくとも２枚以上配置されていることを特徴とする請求項１，請求項２のいずれか１項に記載の電子機器筐体。
前記第１の板材に設けられた開口と同形状の開口が、前記第２の板材に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器筐体。
前記第１の板材には複数の開口が設けられているとともに、前記第２の板材にも同数または異数の開口が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の電子機器筐体。
前記磁気的損失層は、透磁率の実部と虚部の比を示すｔａｎδが、電磁波の周波数帯域にて１以上のものとすることを特徴とする請求項１，請求項２のいずれか１項に記載の電子機器筐体。
前記電磁波の磁気的損失層に代わり、誘電体損失層が設けられていることを特徴とする請求項１，請求項２のいずれか１項に記載の電子機器筐体。
前記誘電体損失層は、誘電率の実部と虚部の比を示すｔａｎδが、電磁波の周波数帯域にて１以上のものとすることを特徴とする請求項８に記載の電子機器筐体。