JP2503061B2 - 多層配線基板を有する電子機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子回路部品を搭載した多層配線基板を有
する電子機器に関する。

［従来の技術］ 一般に、電子機器、例えば、情報処理装置は、演算処
理用のプロセッサ、入出力制御用のコントローラ、メモ
リ、表示制御回路等の電子回路部品を多層配線基板に搭
載し、この基板を筐体に収納して構成される。ここで使
用される多層配線基板は、例えば、絶縁基板、例えば、
ガラスエポキシ樹脂等の樹脂基板に、導体配線層とし
て、信号層、電源層、アース層等を、絶縁層を介して積
層して構成される。

ところで、この種の電子機器にあっては、より小さ
く、また、より軽くということが要求されている。

しかし、従来の電子機器の構造は、上記したように、
電子部品を搭載した多層配線基板を筐体に収納する構造
となっているため、回路規模に対応する大きさの多層配
線基板を収納しうる大きさとならざるを得ない。また、
従来の電子機器は、シールドのため、金属により筐体を
形成している。そのため、重量がかさむという問題があ
り、軽量化を達成することが困難である。

また、軽量化、小型化はもちろんのこと、そのデザイ
ン性や安全性が問われる今日では、外観や安全対策につ
いても電子機器を評価する上で重要な位置付けとなる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、
その目的は、小型化、軽量化され、かつ、デザイン性や
安全性が考慮された電子機器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本願の提供する発明は、電
子回路部品を搭載した多層配線基板を有する電子機器に
おいて、 前記多層配線基板は、 絶縁基板と、 前記絶縁基板上に、絶縁層と交互に積層された２層以
上の導体層と、 前記絶縁基板を貫通させることなく、前記２層以上の
導体層の少なくとも２つに連結したスルーホールとを含
んで形成され、 さらに、 前記絶縁基板を外側にして当該電子機器の筐体の一部
を形成することを特徴とする。

本発明において、多層配線基板を用いて筐体を形成す
る場合に、該配線基板に、機構部品、表示器等を装着す
ることができる。

本発明の電子機器は、前記多層配線基板に、演算用プ
ロセッサ、入出力制御用コントローラ、メモリおよび／
または表示制御回路を搭載して構成される情報処理装置
に適用されることが好ましい。

上記導体層としては、アース層、電源層、信号層等が
ある。本発明では、これらのうち、１種または２種以上
の層が各々１層または２層以上積層される。

なお、本発明の電子機器を形成するには、前述したよ
うに、多層配線基板を筐体の構成要素の一部に用いる。
すなわち、筐体の側面および／または底面を、上記した
多層配線基板により形成する。なお、側面については、
すべての面に限らず、いずれかの面のみを多層配線基板
により構成することとしてもよい。また、側面および底
面のみならず、筐体内部にも、多層配線基板を配置する
構成としてもよい。

また、前述の機構部品としては、例えば、スイッチ、
可変抵抗器、コネクタ端子、キーパッド等が挙げられ
る。表示器としては、例えば、表示ランプ、数字表示器
等が挙げられる。

また、本発明の多層配線基板に搭載される電子回路部
品ないし素子としては、演算用プロセッサ、入出力制御
用コントローラ、メモリおよび／または表示制御回路が
挙げられる。勿論、ディスクリート部品として、トラン
ジスタ、ダイオード、抵抗等も実装できる。

［作用］ 本発明によれば、筐体の少なくとも一部を、電子回路
部品の実装に使用することができる。そのため、従来
は、多層配線基板を収容するにすぎなかった筐体に、電
子回路が形成され、その分、内部に収容される多層配線
基板の量を減らすことができて、全体として、小型化を
図ることができる。また、筐体内に収容される多層配線
基板により横成される回路の規模が、大きくなっても、
筐体の面を電子回路部品の実装に使用することにより、
筐体が大型化することを防ぐことができる。

また、本発明では、絶縁基板を外側にして筐体の一部
を形成するので、スルーホールが外側に露出されること
がない。したがって、電子機器の安全性及びデザイン性
が向上する。

また、本発明では、絶縁基板をベースとして多層配線
基板を構成している。このような多層配線基板は、ある
程度の剛性があって、しかも、軽量であるので、これを
筐体構成材料として用いると、十分な強度を持ち、か
つ、軽量な筐体を形成することができる。

なお、多層配線基板の内部にアース層を設けることに
より、信号線の特性インピーダンスを所定の値に規定す
ることができて、情報処理機器等の高速動作を可能とす
る。

また、本発明は、多層配線基板により筐体の少なくと
も一部を構成しているので、この部分に、スイッチ、可
変抵抗器、コネクタ等の機構部品を、また、発光素子等
の表示器を各々装着することができる。このようにすれ
ば、装着した機構部品、表示器等と多層配線基板とを接
続する配線を、布線により行なう必要が無くなり、しか
も、これらの機構部品等を、他の電子回路部品と同等に
扱うことができて、それらと同時に実装できて、実装作
業が簡単になる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の電子機器の第１実施例の構成を示す
斜視図である。同図には、上部を開放した状態の筐体が
示されている。筐体１は、図面には表われていない底面
および上面を含めて、すべての面が多層配線基板２およ
び３により構成されている。本発明の特徴は、ここでは
多層配線基板３に反映されている。多層配線基板３は、
後述する絶縁基板を外側にして当該電子機器の筐体の一
部を形成するものである。

正面部Ｆと背面部Ｂとには、絶縁基板の一方の面に、
導体配線層として、アース層、電源層および信号層を、
絶縁層を介して各々１層または２層以上積層し、他方の
面に、少なくとも信号層を設けて形成される多層配線基
板２を用いている。また、側面部Ｓ、底面部Ｄおよび図
示していない上面部（蓋）には、一方の面に、アース
層、電源層および信号層を設けた多層配線基板３を用い
て、筐体１を構成している。

各多層配線基板２、３には、IC等の電子回路部品４が
実装されている。また、正面部Ｆの多層配線基板２に
は、機構部品であるスイッチ５、表示器である数字表示
装置６および表示ランプ７等が実装されている。さら
に、背面部Ｂの多層配線基板２には、図示しないが、外
部接続用のコネクタ端子が設けてある。

これらの多層配線基板２、３は、部品等を実装後、箱
状に組立てられる。組立に際して、各多層配線基板の固
定は、例えば、Ｌ金具８とボルト・ナット９とを用いて
行なう。この際、接着剤を併用してもよい。また、可能
ならば、接着剤のみにより、多層配線基板の固定を行な
ってもよい。さらに、異なる構造の固定用部材を用いて
もよい。

なお、筐体組立後に実装することができる部品につい
ては、組立後に実装してもよい。また、各多層配線基板
の電気的接続は、図示しないコネクタを介して、ケーブ
ル等により行なう。もっとも、布線により直接接続する
こともできる。

図示していないが、底面部Ｄの多層配線基板には、筐
体１の構成に用いない他の多層配線基板を、必要により
搭載する。もっとも、他の多層配線基板の搭載は、底面
部Ｄの多層配線基板に限らず、他の面の多層配線基板に
搭載することも可能である。例えば、両側面部Ｓの多層
配線基板により、または、正面部Ｆおよび背面部Ｂの多
層配線基板により、他の配線基板を保持する構成とする
ことができる。

上記多層配線基板２および３は、例えば、第２図およ
び第３図に示すような構成となっている。

第２図に、その一部の断面を示すように、多層配線基
板２は、ベースとなる絶縁基板10と、この絶縁基板10の
一方の面に、絶縁層12を介して、順次積層された、アー
ス層18、電源層16および信号層14と、同様にして、他方
の面に、絶縁層12を介して積層された信号層14と、上記
いずれかの層を貫いて、層間の接続を行なうスルーホー
ル20とを有して構成される。

この多層配線基板２と、後述する多層配線基板３と
は、いずれも、公知の多層配線基板製造技術を用いて形
成することができる。絶縁基板10は、例えば、ある程度
の剛性と、機械的強度を有するものであれば、いずれの
材料を使用してもよい。一例を挙げれば、ガラスエポキ
シ樹脂板を用いることができる。アース層18、電源層16
および信号層14の各層は、導体により形成される。例え
ば、銅、アルミニウム等を使用することができる。

スルーホール20は、信号層14、電源層16およびアース
層18が、途中の層に存在しない領域に穿孔し、該穿孔さ
れた貫通孔に、銅めっき等により、導通部を設けて構成
される。また、貫通孔の開口部には、接続用ランド22が
設けられる。

次に、第３図に、その一部の断面を示すように、多層
配線基板３は、一方の面のみに導体配線層を設けてある
もので、その面に、電子回路部品を搭載できるようにな
っている。すなわち、この多層配線基板３は、ベースと
なる絶縁基板10と、この絶縁基板10の一方の面に、絶縁
層12を介して、順次積層されたアース層18、電源層16お
よび信号層14と、上記いずれかの層を貫いて、層間の接
続を行なうスルーホール20とを有して構成される。

以上のように構成される本実施例の電子機器は、すべ
ての面を多層配線基板により形成した筐体１により構成
されるため、金属板からなる筐体を用いた他の電子機器
に比べ、極めて軽量となる。しかも、筐体の形成にのみ
使用する金属板等の部材を必要としないので、安価に製
作することができる。

また、本実施例では、筐体１の各面に電子回路部品４
が実装できるため、筐体内部に収容される多層配線基板
のみに実装する場合に比べ、実効的な実装面積が広いの
で、同一規模の回路構成の電子機器であれば、筐体の容
積を減少することができる。また、同一容積の筐体であ
れば、より大規模の回路構成の電子機器を構成すること
が可能となる。

さらに、本実施例では、正面部Ｆの多層配線基板２の
外側に向く面に、機構部品であるスイッチ５、表示器で
ある数字表示装置６および表示ランプ７等を実装でき、
さらに、図示しないが、背面部Ｂ多層配線基板２には、
外部接続用のコネクタ端子を設けることができる。これ
らは、従来の電子機器では、筐体に装着され、内部の多
層配線基板に布線により接続されていたが、本実施例で
は、装着された多層配線基板２の信号配線14等に直接接
続できるので、面倒な布線作業を減らすことができる。

この他、本実施例では、アース層18を有しているの
で、信号層14の特性インピーダンスを所定値に規定する
ことが容易となる。

以上が本発明の実施例であるが、電子機器の小型化、
軽量化、及び、外部からの電磁放射の侵入防止という点
では、例えば、第４図に示すような電子機器も考えられ
る。

同図の電子機器は、筐体41を、図面には表われていな
い正面および上面を含めて、すべての面を多層配線基板
42および43により構成している。すなわち、正面部（図
示せず）と背面部Ｂと側面部Ｓとには、絶縁基板の一方
の面に、アース層、電源層および信号層を、絶縁層を介
して各々１層または２層以上積層し、他方の面に、少な
くとも信号層を設けて形成される多層配線基板42を用
い、また、底面部Ｄと、図示しない上面部（蓋）とに
は、一方の面に、アース層、電源層および信号層を設け
た多層配線基板43を用いて、筐体41を構成している。こ
れらの多層配線基板42および43は、後述するように、筐
体41の外側に表われる面に、全面導体層24を設けてあ
る。

各多層配線基板42、43には、IC等の電子回路部品４が
実装されている。また、本電子機器では図示していない
が、上記した本発明の第１実施例の場合と同様に、正面
部の多層配線基板には、機構部品であるスイッチ、表示
器である数字表示装置および表示ランプ等が実装され
る。さらに、背面部Ｂの多層配線基板42には、外部接続
用のコネクタ端子44が設けてある。

これらの多層配線基板42、43は、部品等を実装後、箱
状に組立てられる。また、底面部の多層配線基板43に
は、筐体１の構成に用いない他の多層配線基板を、必要
により搭載する。これらの点については、上記第１実施
例の場合と同様であるから、説明を繰り返さない。

上記多層配線基板42および43は、例えば、第５図およ
び第６図に示すような構成となっている。なお、上記し
た多層配線基板２および３と、同一の構成については、
同一の符号を符して示し、説明を一部省略する。

第５図に、その一部の断面を示す多層配線基板42は、
ベースとなる絶縁基板10と、この絶縁基板10の一方の面
に、絶縁層12を介して、順次積層された、アース層18、
電源層16および信号層14と、同様にして、他方の面に、
絶縁層12を介して積層された信号層14、および、こちら
側の面をほぼ全面的に被覆する全面導体層24と、上記各
層を貫いて層間の接続を行なうスルーホール20とを有し
て構成される。

この多層配線基板42と、後述する多層配線基板43と
は、いずれも、公知の多層配線基板製造技術を用いて形
成することができることは、上述したとおりである。

次に、第６図に、その一部の断面を示すように、多層
配線基板43は、一方の面のみに導体配線層を設けてある
もので、その面に、電子回路部品を搭載できるようにな
っている。すなわち、この多層配線基板43は、ベースと
なる絶縁基板10と、この絶縁基板10の一方の面に、絶縁
層12を介して、順次積層されたアース層18、電源層16お
よび信号層14と、上記いずれかの層を貫いて、層間の接
続を行なうスルーホール20と、他方の面に形成されて、
この面をほぼ全面的に覆う全面導体層24とを有して構成
される。

全面導体層24は、上記したアース層18と同様に、銅、
アルミニウム等の金属により形成することができる。ま
た、この全面導体層24は、その面に、スイッチ等の機構
部品を取り付けることも可能である。

以上のように構成される電子機器は、基本的には、上
記第１実施例と同様に作用し、同様の効果を発揮する
が、ここでは、筐体41のすべての面が、全面導体層24を
有する多層配線基板42、43により構成されているので、
これらの全面導体層24により、外部からの電磁放射の侵
入を防ぐと共に、内部から外部への電磁放射をも遮蔽す
ることができる。

また、本電子機器は、アース層18の他、全面導体層24
が存在するため、アース層18と全面導体層24をスルーホ
ール20を介して接続することにより、これをアース層と
して機能させることができ、その結果、多点アースとす
ることにより、アース電流経路のインピーダンスが下が
るので、アース電流経路をアンテナとする電磁放射を抑
圧することができる。なお、全面導体層24を接地するこ
とにより、静電遮蔽も可能となる。

なお、上述した、本発明の第１実施例、及び、第４図
の電子機器では、筐体のすべての面を多層配線基板によ
り構成しているが、一部の面について、多層配線基板を
使用しないで構成することもできる。この例は、第７図
に示されている。

第７図に示す電子機器は、筐体51の底面部Ｄに、浅い
箱状の金属製部材52を用い、この各辺の上方に、上記し
た多層配線基板42を配置固着し、かつ、該金属製部材52
の開口部に、上記した多層配線基板２を配置して構成さ
れる。

底面部Ｄを除いて、他の構成は、上記した図４の電子
機器と同様であるので、ここでは、相違点を中心として
説明する。

本電子機器では、底面部Ｄに金属製部材52を用いてい
るので、筐体51の容積をある程度大きくする必要がある
場合に、筐体の強度の保持が可能となる。また、重量の
ある電子回路部品を実装することが可能となる。例え
ば、第７図に示すように、変圧器53のような重量の大き
なものを実装することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、筐体が小型
化、軽量化され、さらに、安全性と美観を兼ね備えた電
子機器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子機器の第１実施例の構成を示す斜
視図、第２図および第３図は各々上記第１実施例におい
て使用する多層配線基板の構造を示す要部断面図、第４
図は、電子機器の一例の構成を示す断面図、第５図およ
び第６図は各々上記第４図の電子機器において使用する
多層配線基板の構造を示す要部断面図、第７図は電子機
器のその他の例の構成を示す断面図である。 １、41、51……筐体、２、３、42、43……多層配線基
板、４……電子回路部品、５……スイッチ、６……数字
表示装置、７……表示ランプ、８……Ｌ金具、10……絶
縁基板、12……絶縁層、14……信号層、16……電源層、
18……アース層、20……スルーホール、24……全面導体
層、44……コネクタ端子、52……金属製部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小桧山 智久 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所マイクロエレクトロ ニクス機器開発研究所内 (72)発明者 斎藤 賢一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所マイクロエレクトロ ニクス機器開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−30799（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−144389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−203699（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−24666（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−2137（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−23771（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−109185（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−180997（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−59868（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子回路部品を搭載した多層配線基板を有
   する電子機器において、 前記多層配線基板は、 絶縁基板と、 前記絶縁基板上に、絶縁層と交互に積層された２層以上
   の導体層と、 前記絶縁基板を貫通させることなく、前記２層以上の導
   体層の少なくとも２つに連結したスルーホールとを含ん
   で形成され、 さらに、 前記絶縁基板を外側にして当該電子機器の筐体の一部を
   形成することを特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】上記多層配線基板に、機構部品および／ま
   たは表示器を装着した請求項１記載の電子機器。
3. 【請求項３】上記電子機器が、前記多層配線基板に、演
   算用プロセッサ、入出力制御用コントローラ、メモリお
   よび／または表示制御回路を搭載して構成される情報処
   理装置であることを特徴とする請求項１または２記載の
   電子機器。
4. 【請求項４】上記導体層が、信号層、電源層、および／
   またはアース層であることを特徴とする請求項１、２ま
   たは３記載の電子機器。