JP2014203689A - コネクタ、回路基板、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の断面より侵入する電磁ノイズを抑制し、低コストにて、回路基板に実装されたＩＣに接続する信号配線に誘起する電磁ノイズを低減する技術を提供する。
【解決手段】回路基板１に実装されるコネクタ８であって、コネクタ８のコネクタシェル２の外周部に配置され、回路基板１の断面を遮蔽する遮蔽フィン４を有する。一例として、コネクタ８が回路基板１の端部に実装される構造では、遮蔽フィン４は、回路基板１の端部の断面を遮蔽する。より好ましくは、遮蔽フィン４は、回路基板１の表層にレイアウトされたグランドパターン６と電気的に接続される。このコネクタ８が実装された回路基板１、および、この回路基板１が搭載された電子機器にも適用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に実装されるコネクタ、このコネクタが実装された回路基板、および、この回路基板が搭載された電子機器に関する。より詳細には、電子機器において、コネクタ等よりノイズが印加された時、回路基板の内層の信号配線に誘導、伝播し、この信号配線に接続されたＩＣ（Integrated Circuit）の誤動作の原因となるノイズを低減することを可能とする技術に関するものである。

近年の電子機器の小型化、高密度化や、高速化、高機能化に伴い、電子機器に搭載されるＩＣにおいては、製造プロセスの微細化や高速化、低電力化が進んできている。この結果、静電気放電時に印加される静電気ノイズへの耐性が低下し、静電気ノイズ起因による回路の誤動作がより大きな問題となっている。

この問題に対して、例えば特許文献１では、表示装置において、表示パネルへの信号伝送用のフレシキブルプリント配線板にグランド端子が形成され、このグランド端子と金属フレームとを接続する技術が記載されている。

また、例えば特許文献２では、多層プリント基板において、第１及び第２のグランド層で挟まれる信号層と電源層を包み込むように、第１及び第２のグランド層の端部を銅めっきによるシールド材で接続する技術が記載されている。

特開２００６−３５０２４３号公報 特開２００４−３６３３４７号公報

ところで、上記特許文献１では、フレシキブルプリント配線板に形成されたグランド端子と金属フレームとを接続することにより、インピーダンスを低減し、グランドの強化を実現している。このグランドの強化により、静電気放電時、コネクタ等より印加された静電気ノイズを低インピーダンスの金属フレーム側へと逃がすことで、回路基板内への侵入を抑制することが可能となる。しかし、静電気放電の一部は電磁ノイズとなり、電磁波として空間を伝播する。回路基板上に搭載されたコネクタへの静電気放電などでは、発生する電磁ノイズは回路基板表面上を伝播し、回路基板上の信号配線と結合して誘導ノイズを発生する。上記誘導ノイズは信号配線の接続先であるＩＣへと伝播するため、コネクタに印加されるノイズレベルによっては、回路の誤動作を引き起こす。

この誤動作の抑制方法として、例えば、回路基板をストリップライン構造とし、ノイズに脆弱な配線を内層化することにより、信号配線と結合する誘導ノイズを抑制する手法がある。しかし、回路基板表面を伝播する電磁ノイズは回路基板の端部において回折し、ノイズの一部は回路基板内の層間絶縁層へ侵入し、内層の信号配線に到達し、誘導ノイズを発生させる。

この誘導ノイズを抑制するためには、例えば、高周波フィルタ回路やノイズ抑制素子を構成する手法を併用し、誤動作を防いでいるのが一般的である。しかし、回路の追加構成やノイズ抑制素子の追加に伴い、基板面積が増加する問題を引き起こしている。

この基板面積の増加に対して、上記特許文献２では、多層プリント基板（回路基板）のグランド層の端部を銅めっきによるシールド材で接続することにより、回路基板端部にて層間絶縁層へ侵入し、内層の信号配線を鎖交して発生する誘導ノイズを抑制している。しかし、回路基板端部を銅めっきし、かつ回路基板内に形成されたグランド層間のみを電気的に接続する対策は、対策部品等の追加実装に比べて極めて高コストであり、更なるコスト増加の問題を引き起こしている。

そこで、本発明の代表的な目的は、回路基板の断面より侵入する電磁ノイズを抑制し、低コストにて、回路基板に実装されたＩＣに接続する信号配線に誘起する電磁ノイズを低減する技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的なコネクタは、回路基板に実装されるコネクタであって、前記コネクタの本体の外周部に配置され、前記回路基板の断面を遮蔽する遮蔽導体、を有する。

一例として、前記コネクタが前記回路基板の端部に実装される構造では、前記遮蔽導体は、前記回路基板の前記端部の断面を遮蔽する。別の一例として、前記コネクタが前記回路基板に対し、この回路基板の厚み方向の中央位置に実装される構造では、前記遮蔽導体は、前記回路基板の前記中央位置の断面を遮蔽する。

さらに、このコネクタが実装された回路基板、この回路基板が搭載された電子機器等にも適用する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、代表的な効果は、回路基板の断面より侵入する電磁ノイズを抑制し、低コストにて、回路基板に実装されたＩＣに接続する信号配線に誘起する電磁ノイズを低減することができる。

本発明の実施の形態１において、コネクタが実装された回路基板の構成の一例を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）は図１における回路基板およびコネクタの各構成の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に対する従来技術において、静電気ノイズが印加された時の回路基板におけるノイズ伝播状況の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態１において、静電気ノイズが印加された時の回路基板におけるノイズ伝播状況の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態１と従来技術において、電磁界解析結果の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１において、コネクタを実装した回路基板が搭載された電子機器の構成の一例を示す正面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態２において、コネクタが実装された回路基板およびコネクタの構成の一例を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態３において、コネクタの構成の一例を示す斜視図と側面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態３において、回路基板およびコネクタが実装された回路基板の構成の一例を示す斜視図である。 は本発明の実施の形態４において、コネクタのコネクタシェルおよび遮蔽フィンの構成の一例を示す斜視図である。

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

［実施の形態の概要］
まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に各実施の形態の対応する構成要素および符号を付して説明する。

本実施の形態の代表的なコネクタは、回路基板（回路基板１，１ｂ）に実装されるコネクタ（コネクタ８，８ａ，８ｂ，８ｃ）であって、前記コネクタの本体（コネクタシェル２，２ａ，２ｂ，２ｃ）の外周部に配置され、前記回路基板の断面を遮蔽する遮蔽導体（遮蔽フィン４，４ａ，４ｂ，４ｃ）を有する。

一例として、前記コネクタ（コネクタ８，８ａ）が前記回路基板の端部に実装される構造では、前記遮蔽導体（遮蔽フィン４，４ａ）は、前記回路基板の前記端部の断面を遮蔽する。別の一例として、前記コネクタ（コネクタ８ｂ，８ｃ）が前記回路基板に対し、この回路基板の厚み方向の中央位置に実装される構造では、前記遮蔽導体（遮蔽フィン４ｂ，４ｃ）は、前記回路基板の前記中央位置の断面を遮蔽する。

さらに、このコネクタが実装された回路基板、この回路基板が搭載された電子機器等にも適用する。

以下、上述した実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

［実施の形態１］
本実施の形態１におけるコネクタ、このコネクタが実装された回路基板、および、この回路基板が搭載された電子機器について、図１〜図６を用いて説明する。本実施の形態１では、一例として、コネクタが回路基板の端部に実装される構造を説明する。

＜コネクタ、および、コネクタが実装された回路基板の構成＞
図１および図２を用いて、本実施の形態１におけるコネクタ、およびこのコネクタが実装された回路基板について説明する。図１は、コネクタが実装された回路基板の構成の一例を示す斜視図である。図２は、図１における回路基板およびコネクタの各構成の一例を示す斜視図であり、（ａ）は回路基板を示し、（ｂ）はコネクタを示す。

図１および図２に示すように、本実施の形態におけるコネクタ８は、回路基板１の端部に実装されるコネクタである。コネクタ８には、このコネクタ８の本体であるコネクタシェル２の外周部に配置され、回路基板１の端部の断面（端面と記述する場合もある）を遮蔽する遮蔽導体である遮蔽フィン４を有する。遮蔽フィン４は、回路基板１の表層にレイアウトされたグランドパターン６と電気的に接続される。

コネクタ８は、コネクタシェル２と、遮蔽フィン４とを有する。図１および図２の例では、コネクタシェル２は、開口部を有する角筒状の導体からなる。このコネクタシェル２の内部には、複数のコネクタピン５が配列されている。これらのコネクタピン５は、コネクタシェル２の角筒状の底部から突出して設けられた、表面実装タイプのコネクタピン３に接続されている。

図１および図２の例では、遮蔽フィン４は、長手方向に延びた形状で、この長手方向と交差する方向の断面が凹状の成型品であり、導体からなる。遮蔽フィン４の長手方向の寸法は、コネクタシェル２の幅方向（図１の紙面左右方向）の寸法より長く、例えば２〜４倍程度、好ましくは３倍程度である。言い換えれば、遮蔽フィン４の長手方向の寸法は、コネクタシェル２の周辺部分を含むような長さである。また、遮蔽フィン４の凹状の凹み部分は、この凹みの内側の寸法が回路基板１の厚さ方向（図１の紙面上下方向）の寸法に嵌合するように設定されている。

コネクタシェル２と遮蔽フィン４とは、遮蔽フィン４がコネクタシェル２の外周部に配置され、一体構造になっている。図１および図２の例では、コネクタシェル２の外周部の回路基板１への取り付け面に、遮蔽フィン４の外側一面が結合されている。このコネクタシェル２と遮蔽フィン４とが結合された前面側（コネクタシェル２の開口部がある方の面）では、遮蔽フィン４はコネクタシェル２の開口部の面と同一平面になっている。なお、コネクタシェル２と遮蔽フィン４とは、必ずしも一体構造でなくてもよい。

また、図１および図２の例では、回路基板１は、板状の積層構造体からなる。この回路基板１の表層には、グランドパターン６、信号配線７が形成されている。グランドパターン６は、コネクタ８が回路基板１に実装された状態の時に電気的に接続するために、コネクタ８のコネクタシェル２と遮蔽フィン４とに重なる位置に配置されている。信号配線７は、コネクタ８が回路基板１に実装された状態の時に電気的に接続するために、コネクタ８のコネクタピン５に重なる位置に配置されている。

このように構成されたコネクタ８および回路基板１は、図１に示すように、コネクタシェル２と遮蔽フィン４との一体構造のコネクタ８が回路基板１に実装される。この実装の際には、遮蔽フィン４の凹状の凹み部分に回路基板１の端部を挿入し、遮蔽フィン４の凹状の凹み部分で回路基板１の端部の断面を覆うようにして、コネクタ８を回路基板１に実装する。

このコネクタ８が回路基板１に実装された状態では、コネクタ８のコネクタピン３は、回路基板１に形成された信号配線７に接続される。これにより、コネクタ８のコネクタピン５から、コネクタピン３を通じて回路基板１の信号配線７まで電気的に接続されることになる。回路基板１に形成された信号配線７は、この回路基板１に実装されたＩＣ等（図示せず）に接続される。

例えば、回路基板１に実装されたコネクタ８はソケット側になり、コネクタシェル２の開口部に、図示しないプラグが挿入される。この挿入状態では、コネクタ８のコネクタピン５に、プラグのプラグピンが嵌合または接触することにより、プラグのプラグピンとコネクタ８のコネクタピン５とが電気的に接続される。

また、コネクタシェル２と遮蔽フィン４との一体構造のコネクタ８が回路基板１に実装された状態では、遮蔽フィン４は回路基板１のグランドパターン６とハンダ等を介して、電気的に接続される。これにより、詳細は後述するが、回路基板１に実装されたコネクタ８に対して静電気放電等による静電気ノイズが印加された時、回路基板１の端面部より層間絶縁層を介して侵入する電磁ノイズを抑制し、電磁ノイズと結合して内層の信号配線に誘起するノイズを低減することができる。

＜静電気ノイズが印加された時の回路基板におけるノイズ伝播状況の解析＞
図３〜図５を用いて、静電気ノイズが印加された時の回路基板におけるノイズ伝播状況の解析について説明する。図３および図４は、静電気ノイズが印加された時の回路基板におけるノイズ伝播状況の一例を示す模式図であり、図３は本実施の形態１に対する従来技術を示し、図４は本実施の形態１を示す。図５は、本実施の形態１と従来技術において、電磁界解析結果の一例を示す説明図である。

図３および図４の例では、金属の筐体１２を有し、内層に信号配線７が形成された回路基板１に実装されたコネクタ８より静電気ノイズが印加された時を示している。

従来技術では、図３に示すように、（１）コネクタ８よりノイズが印加されたとき、放電ガン１１の先端周辺では電磁波が発生し、金属の筐体１２にある通風口などの開口部１３より筐体１２内へと侵入する。侵入した電磁波は、回路基板１の基板端に到達した際、（２）回路基板１の表面を伝播すると共に、（３）一部の電磁波は回路基板１内の層間絶縁層１０より回路基板１内へと侵入する。回路基板１の構造がストリップ構造を有する時、侵入した電磁波は上下に構成された基板グランド層９にてシールドされるため、電磁波の強度が減衰せずに信号配線７に到達し、誘導ノイズを発生させる。

これに対し、本実施の形態１では、図４に示すように、コネクタ８が実装された周辺の基板端では、遮蔽フィン４により回路基板１の断面を導体にて遮蔽されたシールド構造を有している。ノイズ印加により発生した伝播電磁波が回路基板１の基板端に到達し、（３）回路基板１内の層間絶縁層１０に侵入する際、遮蔽フィン４は侵入を抑制する電磁波シールド壁として機能する。このため、従来技術のコネクタ８及びこのコネクタ８を実装した回路基板１の構造と比較して、回路基板１内の層間絶縁層１０に侵入する電磁波強度を低減することができる。

この図３および図４の例について、電磁界解析を行った結果は図５のようになった。この電磁界解析のシミュレーションでは、回路基板１の端部にコネクタ８の一例としてのＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタが実装された回路基板１を想定したモデルを構成した。ＵＳＢコネクタより信号配線７までの距離２５ｍｍ、信号配線７の配線長５０ｍｍの条件にて、特性インピーダンス値５０Ωを有する直線の信号配線７を構成した４層構造を有するＦＲ４（Flame Retardant type 4）基板をモデル化した。

上記回路基板に対し、静電気試験器による放電電圧８ｋＶの放電ノイズを模擬した波形を印加した際、配線端部にて誘起されるノイズ波形をシミュレーションした結果は、図５のようになった。図５は、信号線路終端部の電圧をシミュレーションした結果であり、横軸は時間［ｎｓ］、縦軸はノイズ電圧［Ｖ］を示している。図５に示すように、従来技術（遮蔽フィンなし）に相当し、回路基板の端部にＵＳＢコネクタを模擬したコネクタが実装された回路基板では、最大０．１５Ｖのノイズ波形が発生している。これに対し、本実施の形態（遮蔽フィンあり）に相当し、コネクタシェル２の両端を左右１５ｍｍずつ遮蔽した全長４３ｍｍ前後の遮蔽フィン４を構成し、基板端面をシールドした回路基板１では、ノイズの最大振幅は０．０７５Ｖとなり、ノイズを半減することが可能となった。

＜コネクタを実装した回路基板が搭載された電子機器＞
図６を用いて、コネクタを実装した回路基板が搭載された電子機器について説明する。図６は、コネクタを実装した回路基板が搭載された電子機器の構成の一例を示す正面図である。

図１〜図５に示したような、コネクタ、および、コネクタが実装された回路基板の適用製品の電子機器として、金属筐体を持つサーバー、ワークステーション等の情報処理機器への適用効果について説明する。

サーバー、ワークステーション等の高い信頼性が要求される情報処理機器では内部の回路基板（ＣＰＵボード）は金属筐体にて覆われており、静電気ノイズの侵入口となる各種コネクタについては、コネクタシェルのグランド部の一部と前記の金属筐体が電気的に接続されている。このため、コネクタからの静電気ノイズ流入時、筐体を介してノイズをアースへと逃がすと共に、コネクタ近傍で発生した電磁波を筐体にてシールドし、筐体内部へ侵入し、ＣＰＵボード表面上を電磁波が伝播するのを抑制する構造となっている。

しかし、メンテナンス作業が要求されるサーバーでは、前面パネルに各種スイッチやコネクタ等を配置する構成になっており、筐体間とのクリアランスは完全に遮蔽されておらず、ノイズ侵入口となるスイッチ及びコネクタの周囲には数ｍｍ程度の開口部が生じている。また、近年の高速化、高性能化によりサーバー、ワークステーションの消費電力は増加しており、より高いレベルでの放熱設計が要求され、ファン設置等による通風孔が構成され、通風孔などによる開口部からの電磁ノイズの侵入が問題となってきている。

このため、金属筐体を持つサーバー、ワークステーションにおいても、搭載された各種コネクタに対して、静電気放電時の静電気ノイズ耐性を向上させるコネクタ構造およびコネクタ実装構造の設計が重要度を増している。回路基板（ＣＰＵボード）に対して本実施の形態による構造を適用することにより、コネクタからの静電気ノイズ流入時、筐体の開口部から侵入した電磁波がＣＰＵボード表面上を空間伝播し、基板端にて回折し層間絶縁層に侵入する電磁ノイズを低減し、静電気ノイズ耐性を向上することが可能となる。

上記のとおり、本実施の形態の適用により、回路基板が搭載された各種電子機器、及び情報処理装置において、静電気ノイズ耐性を向上することができる。この適用効果に基づいて、例えば図６に示した電子機器（ここでは、前述した情報処理機器や各種電子機器等を総称して電子機器と呼ぶ）の例では、金属の筐体１２の前面パネルにコネクタ８等が配置されている。このコネクタ８に前述したコネクタシェル２と遮蔽フィン４との一体構造を適用することで、コネクタ８が実装された回路基板１に対して、静電気ノイズ耐性を向上することが可能となる。

その他の適用製品として、民生用の電子機器への適用効果について説明する。近年、民生用の電子機器では、軽量化、低コスト化に伴い、回路基板と筐体フレーム接合部の削減や筐体フレーム等の非金属化が進んでおり、回路基板に対し静電気障害の抑制設計が重要度を増している。

例えば、薄型テレビでは、その多くがプラスチック材料にて背面筐体が構成されており、筐体の直下にはオーディオ部、ビデオ部、及びチューナ部などの制御回路が集約された回路基板（メインボード）が配置されている。メインボード上には静電気ノイズの侵入口となり、各種コネクタが直接実装されており、背面筐体による電磁波シールド効果を得ることができないため、メインボード単体で静電気ノイズ耐性を向上させる実装設計が極めて重要となる。メインボードに直接実装するコネクタに対して、本実施の形態による構造を適用することにより、コネクタからの静電気ノイズ流入時、基板端にて層間絶縁層に侵入する電磁ノイズを低減することができる。本実施の形態により、製品レベルでの静電気ノイズ耐性を向上することができ、かつ低コストに実現が可能となる。

＜実施の形態１の効果＞
以上説明した本実施の形態によれば、コネクタ８は、コネクタシェル２の外周部に配置され、回路基板１の端部の断面を遮蔽する遮蔽フィン４を有することで、回路基板１の断面より侵入する電磁ノイズを抑制し、低コストにて、回路基板１に実装されたＩＣに接続する信号配線７に誘起する電磁ノイズを低減することができる。より好ましくは、遮蔽フィン４は、回路基板１の表層にレイアウトされたグランドパターン６と電気的に接続されることで、より一層、電磁ノイズの低減効果は大きくなる。さらに、このコネクタ８が実装された回路基板１、この回路基板１が搭載された電子機器等の静電気ノイズ耐性の向上と低コストの実現が可能となる。

［実施の形態２］
本実施の形態２におけるコネクタ、および、このコネクタが実装された回路基板について、図７を用いて説明する。本実施の形態２では、前記実施の形態１と同様に、コネクタが回路基板の端部に実装される構造を説明するが、コネクタが分割構造であり、また、コネクタピンがピン挿入タイプであることが前記実施の形態１と異なる。以下においては、異なる点を主に説明する。

＜コネクタ、および、コネクタが実装された回路基板の構成＞
図７を用いて、本実施の形態２におけるコネクタ、およびこのコネクタが実装された回路基板について説明する。図７は、コネクタが実装された回路基板およびコネクタの構成の一例を示す斜視図であり、（ａ）はコネクタが実装された回路基板を示し、（ｂ）はコネクタを示す。

図７に示すように、本実施の形態におけるコネクタ８ａは、コネクタ８ａの本体であるコネクタシェル２ａと、回路基板１の端部の断面を遮蔽する遮蔽導体である遮蔽フィン４ａとを有し、遮蔽フィン４ａとコネクタシェル２ａとは分割構造になっている。このコネクタ８ａには、遮蔽フィン４ａとコネクタシェル２ａとを電気的かつ物理的に接続する結合部１４を有する。遮蔽フィン４ａは、回路基板１の表層にレイアウトされたグランドパターン６と電気的に接続される。

図７の例では、コネクタ８ａの結合部１４は、遮蔽フィン４ａに凸状の突起１４−１が形成され、コネクタシェル２ａに凹状の凹み１４−２が形成され、凹み１４−２に突起１４−１を嵌合させることで、遮蔽フィン４ａとコネクタシェル２ａとが結合部１４を介して結合される。このように、本実施の形態におけるコネクタ８ａは、遮蔽フィン４ａとコネクタシェル２ａとが、結合部１４を介して、電気的かつ物理的に接続可能な形態をとっている。

また、コネクタ８ａは、コネクタピン３ａがピン挿入タイプである。このピン挿入タイプのコネクタピン３ａは、回路基板１に対して上下方向（図７の紙面上下方向）に挿入して実装する制約があるため、回路基板１に対し、前後方向（図７の紙面において、コネクタシェル２ａの開口部がある方が前方向で、開口部と反対側の方が後方向）に挿入する制約のある遮蔽フィン４ａはコネクタシェル２ａとは個々に実装し、両者を結合できる実装形態である。この実装の際は、まず、遮蔽フィン４ａの凹状の凹み部分に回路基板１の端部を挿入し、遮蔽フィン４ａの凹状の凹み部分で回路基板１の端部の断面を覆うようにして、遮蔽フィン４ａを回路基板１に実装する（前後方向）。次に、コネクタシェル２ａを、結合部１４を介して遮蔽フィン４ａに実装する（上下方向）。これにより、コネクタシェル２ａと遮蔽フィン４ａとの分割構造のコネクタ８ａが回路基板１に実装される。

コネクタ８ａを回路基板１に実装した状態では、遮蔽フィン４ａは回路基板１の表層にレイアウトされたグランドパターン６とハンダ等を介して、電気的に接続される。これにより、ノイズ印加により発生した伝播電磁波が回路基板１の基板端に到達し、回路基板１内の層間絶縁層１０に侵入する際、遮蔽フィン４ａにより侵入する電磁波ノイズをシールドし、信号配線７に到達する誘導ノイズを低減することが可能となる。

＜実施の形態２の効果＞
以上説明した本実施の形態によれば、コネクタ８ａは、遮蔽フィン４ａとコネクタシェル２ａとが分割構造になっており、結合部１４を介して 遮蔽フィン４ａとコネクタシェル２ａとを電気的かつ物理的に接続することができるので、前記実施の形態１と同様の効果に加えて、前記実施の形態１のような表面実装タイプのコネクタ８に限らず、回路基板１への実装の制約があるピン挿入タイプのコネクタ８ａへの適用も可能となる。

［実施の形態３］
本実施の形態３におけるコネクタ、および、このコネクタが実装された回路基板について、図８および図９を用いて説明する。本実施の形態３では、前記実施の形態１および２と異なり、コネクタが回路基板に対し、この回路基板の厚み方向の中央位置に実装される構造である。なお、コネクタピンが表面実装タイプであることは前記実施の形態１と同様である。以下においては、異なる点を主に説明する。

＜コネクタ、および、コネクタが実装された回路基板の構成＞
図８および図９を用いて、本実施の形態３におけるコネクタ、およびこのコネクタが実装された回路基板について説明する。図８は、コネクタの構成の一例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図である。図９は、回路基板およびコネクタが実装された回路基板の構成の一例を示す斜視図であり、（ａ）は回路基板を示し、（ｂ）はコネクタが実装された回路基板を示す。

図８および図９に示すように、本実施の形態におけるコネクタ８ｂは、回路基板１ｂに対し、この回路基板１ｂの厚み方向の中央位置に実装されるコネクタである。コネクタ８ｂには、コネクタ８ｂの本体であるコネクタシェル２ｂと、回路基板１ｂの中央位置の断面を遮蔽する遮蔽導体である遮蔽フィン４ｂとを有する。この遮蔽フィン４ｂは、回路基板１ｂの中央位置の各断面に対応して複数有する。また、回路基板１ｂは、図９（ａ）に示すように、この回路基板１ｂの厚み方向の中央位置にコネクタ８ｂを実装するために、端部に凹状の切り欠き１５を有する。

すなわち、本実施の形態では、コネクタ８ｂを実装した回路基板１ｂの高さ抑制等を目的に、回路基板１ｂの厚み方向に対してコネクタ８ｂが中央位置付近に配置されるため、コネクタシェル２ｂの面は、コネクタ８ｂの背面部、及び両側面部の３面を有する。回路基板１ｂの凹状の切り欠き１５の複数個の基板断面に対し、遮蔽フィン４ｂにて少なくとも１面以上を遮蔽する。実施にあたっては、コネクタ８ｂの背面部、及び両側面部の３面について、回路基板１ｂの凹状の切り欠き１５の全ての基板断面を遮蔽するように遮蔽フィン４ｂを構成することが望ましい。もちろん、遮蔽フィン４ｂは、図９（ｂ）に示すように、回路基板１ｂの凹状の切り欠き１５に繋がる前面側（図９（ｂ）の紙面手前側）の基板断面も遮蔽するような形状となっている。例えば、回路基板１ｂの凹状の切り欠き１５とこれに繋がる前面側の基板断面を遮蔽する遮蔽フィン４ｂの部分は、後述する図１０のような形状となる。

図９（ｂ）に示すように、コネクタ８ｂを回路基板１ｂに実装した状態では、遮蔽フィン４ｂは回路基板１ｂの表層にレイアウトされたグランドパターン６とハンダ等を介して、電気的に接続される。これにより、ノイズ印加により発生した伝播電磁波が回路基板１ｂの基板端に到達し、回路基板１ｂ内の層間絶縁層１０に侵入する際、遮蔽フィン４ｂにより侵入する電磁波ノイズをシールドし、信号配線７に到達する誘導ノイズを低減することが可能となる。

＜実施の形態３の効果＞
以上説明した本実施の形態によれば、コネクタ８ｂは、回路基板１ｂに対し、この回路基板１ｂの厚み方向の中央位置に実装され、遮蔽フィン４ｂにより回路基板１ｂの中央位置の断面を遮蔽することができるので、前記実施の形態１と同様の効果に加えて、コネクタ８ｂを実装した回路基板１ｂの高さをコネクタ８ｂの高さ寸法とすることができる。この結果、高さ抑制等を目的とする実装構造への適用も可能となる。より好ましくは、遮蔽フィン４ｂは、回路基板１ｂの厚み方向の中央位置にある凹状の切り欠き１５の各断面に対応して複数有することで、より一層、回路基板１ｂの断面より侵入する電磁ノイズを抑制することができるので、電磁ノイズの低減効果は大きくなる。

［実施の形態４］
本実施の形態４におけるコネクタについて、図１０を用いて説明する。本実施の形態４では、前記実施の形態３と同様に、コネクタが回路基板に対し、この回路基板の厚み方向の中央位置に実装される構造を説明するが、コネクタが分割構造であり、また、コネクタピンがピン挿入タイプであることが前記実施の形態３と異なる。なお、コネクタが分割構造であり、また、コネクタピンがピン挿入タイプであることは前記実施の形態２と同様である。以下においては、異なる点を主に説明する。

＜コネクタの構成＞
図１０を用いて、本実施の形態４におけるコネクタについて説明する。図１０は、コネクタのコネクタシェルおよび遮蔽フィンの構成の一例を示す斜視図である。

図１０に示すように、本実施の形態におけるコネクタ８ｃは、コネクタ８ｃの本体であるコネクタシェル２ｃと、回路基板１ｂ（図９（ａ）と同様）の中央位置の断面を遮蔽する遮蔽導体である遮蔽フィン４ｃとを有し、遮蔽フィン４ｃとコネクタシェル２ｃとは分割構造になっている。このコネクタ８ｃには、遮蔽フィン４ｃとコネクタシェル２ｃとを電気的かつ物理的に接続する結合部１６を有する。図１０の例では、遮蔽フィン４ｃは、回路基板１ｂの凹状の切り欠き１５とこれに繋がる前面側の基板断面を遮蔽するため、回路基板１ｂの凹状の切り欠き１５とこれに繋がる前面側の基板断面に嵌合するように折れ曲がった形状となっている。

図１０の例では、コネクタ８ｃの結合部１６は、遮蔽フィン４ｃに凹状の凹み１６−１が形成され、コネクタシェル２ｃに凸状の突起１６−２が形成され、凹み１６−１に突起１６−２を嵌合させることで、遮蔽フィン４ｃとコネクタシェル２ｃとが結合部１６を介して結合される。このように、本実施の形態におけるコネクタ８ｃは、遮蔽フィン４ｃとコネクタシェル２ｃとが、結合部１６を介して、電気的かつ物理的に接続可能な形態をとっている。

また、コネクタ８ｃは、コネクタピン３ａがピン挿入タイプ（図７と同様）である。このピン挿入タイプのコネクタピン３ａは、回路基板１ｂに対して上下方向に挿入して実装する制約があるため、回路基板１ｂに対し、前後方向に挿入する制約のある遮蔽フィン４ｃはコネクタシェル２ｃとは個々に実装し、両者を結合できる実装形態である。この実装の際は、まず、遮蔽フィン４ｃの凹状の凹み部分に回路基板１ｂの端部を挿入し、遮蔽フィン４ｃの凹状の凹み部分で回路基板１ｂの端部の断面を覆うようにして、遮蔽フィン４ｃを回路基板１ｂに実装する。次に、コネクタシェル２ｃを、結合部１６を介して遮蔽フィン４ｃに実装する。これにより、コネクタシェル２ｃと遮蔽フィン４ｃとの分割構造のコネクタ８ｃが回路基板１ｂに実装される。

コネクタ８ｃを回路基板１ｂに実装した状態では、遮蔽フィン４ｃは回路基板１ｂの表層にレイアウトされたグランドパターン６とハンダ等を介して、電気的に接続される。これにより、ノイズ印加により発生した伝播電磁波が回路基板１ｂの基板端に到達し、回路基板１ｂ内の層間絶縁層１０に侵入する際、遮蔽フィン４ｃにより侵入する電磁波ノイズをシールドし、信号配線７に到達する誘導ノイズを低減することが可能となる。

＜実施の形態４の効果＞
以上説明した本実施の形態によれば、コネクタ８ｂは、回路基板１ｂに対し、この回路基板１ｂの厚み方向の中央位置に実装され、遮蔽フィン４ｂにより回路基板１ｂの中央位置の断面を遮蔽することができ、かつ、遮蔽フィン４ｃとコネクタシェル２ｃとは分割構造になっており、結合部１６を介して、遮蔽フィン４ｃとコネクタシェル２ｃとを電気的かつ物理的に接続することができるので、前記実施の形態１〜３と同様の全ての効果を得ることができる。この結果、適用範囲が最も広くなる。

以上、本発明者によってなされた発明を各実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

１，１ｂ 回路基板
２，２ａ，２ｂ，２ｃ コネクタシェル
３，３ａ コネクタピン
４，４ａ，４ｂ，４ｃ 遮蔽フィン
５ コネクタピン
６ グランドパターン
７ 信号配線
８，８ａ，８ｂ，８ｃ コネクタ
９ 基板グランド層
１０ 層間絶縁層
１１ 放電ガン
１２ 筐体
１３ 開口部
１４ 結合部
１５ 切り欠き
１６ 結合部

Claims (12)

1. 回路基板に実装されるコネクタであって、
   前記コネクタの本体の外周部に配置され、前記回路基板の断面を遮蔽する遮蔽導体、を有する、コネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   前記コネクタは、前記回路基板の端部に実装され、
   前記遮蔽導体は、前記回路基板の前記端部の断面を遮蔽する、コネクタ。
3. 請求項２に記載のコネクタにおいて、
   前記遮蔽導体は、前記回路基板の表層にレイアウトされたグランドパターンと電気的に接続される、コネクタ。
4. 請求項２または３に記載のコネクタにおいて、
   前記遮蔽導体と前記本体とは分割構造になっており、
   前記遮蔽導体と前記本体とを電気的かつ物理的に接続する結合部をさらに有する、コネクタ。
5. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   前記コネクタは、前記回路基板に対し、この回路基板の厚み方向の中央位置に実装され、
   前記遮蔽導体は、前記回路基板の前記中央位置の断面を遮蔽する、コネクタ。
6. 請求項５に記載のコネクタにおいて、
   前記遮蔽導体は、前記中央位置の各断面に対応して複数有する、コネクタ。
7. 請求項５または６に記載のコネクタにおいて、
   前記遮蔽導体は、前記回路基板の表層にレイアウトされたグランドパターンと電気的に接続される、コネクタ。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載のコネクタにおいて、
   前記遮蔽導体と前記本体とは分割構造になっており、
   前記遮蔽導体と前記本体とを電気的かつ物理的に接続する結合部をさらに有する、コネクタ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のコネクタが実装された、回路基板。
10. 請求項９に記載の回路基板において、
    前記コネクタのコネクタピンと前記回路基板の信号配線との接続は、表面実装タイプによる接続である、回路基板。
11. 請求項９に記載の回路基板において、
    前記コネクタのコネクタピンと前記回路基板の信号配線との接続は、ピン挿入タイプによる接続である、回路基板。
12. 請求項９〜１１のいずれか一項に記載の回路基板が搭載された、電子機器。

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