JP3675719B2 - 電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装方法及び実装構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部実装基板の電気的アースの強化方法及び構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器のＥＭＩ(Electro Magnetic Interference:電磁障害、以下単にノイズと略す)抑制に対する要求は高まる一方であるが、そういう中で電子機器の電気的アースの安定（強化）は大切なアイテムの一つである。
【０００３】
ノイズの抑止方法として、内部実装基板のアース強化（アース面積増大）手法は一般的に良く知られた方法の一つである。通常こういった問題を改善するために、実際のアース面積増大方法の一つとして、シャーシのフレームグランド（ＦＧ）と基板内の電気的アース（Ｅ）を接続することにより、基板内アースの強化を図り、基板内アース面積を補っている。
【０００４】
例えば、特開平１１−２０４１６２号公報記載の発明では、筐体の内部に接続体により拡張グランド部材を固定し、この拡張グランド部材の上方に電子部品を実装した回路基板を金属ビスにより固定し、この金属ビスによって回路基板のグランドと接続することにより、導電面積を拡大してグランドのインピーダンスを低減し、基準電位の安定化即ちグランドの強化を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし基板内のアースをＦＧと同電位に保つための各々の接続については、基板側は基板上に開けられた、周囲に基板上の電気的アース（Ｅ）を露出させた穴と、シャーシ側は取り付け面を設けるために後付けされた、溶接ナット状のボスを設け電気的な接触を保つ必要があるため、構成が複雑となるという問題がある。
【０００６】
加えてこういった接触個所は低インピーダンス化を実現するために多数のポイントで行う必要があり、取り付けポイント構成部品の増加、ならびに取り付け工数そのものに手間が掛かかるという問題がある。
【０００７】
又、基板上アース面の高周波電流の抑制には、ノイズ対策部品の挿入が効果的であるが、これらの部品を効果的に作用させるためには、清浄なアース面の確保が肝要である。
【０００８】
電子機器内のアース上の高周波電流により、ノイズ的にダーティとなったアースパターンは、基準電位（アース）の揺動の原因となり、これがコモンモード成分のノイズとなり、接続される通信線等から内部ノイズの放射源となると共に、アースの弱い基板に関しては、内部にＥＭＣ関連の対策部品をレイアウトしても期待した効果がほとんど得られず問題となることがあった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、電子部品実装基板を固定するのに必要な最小限のネジを用いるのみで、シャーシとの低インピーダンスなアース接触を実現可能な手段を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子部品実装基板がシャーシに固定されたとき実装基板とシャーシのフレームグランド間の高さのクリアランスを調整するためのバネ性を有する金属スペーサを備えたアース接続子を電子部品実装基板側の電気的アースと接続された位置に実装し、この電子部品実装基板がシャーシに固定されたとき、電子部品実装基板側の電気的アースとシャーシのフレームグランドとがアース接続子を介して直接接触するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、電子部品実装基板上の電気的アース接続位置に、他の実装電子部品と同様にして、実装基板と金属シャーシ間の高さのクリアランスを調整するためのバネ性を有する金属スペーサを備えたアース接続子を実装し、このアセンブリ完了装置基板を、金属シャーシへの固定に必要な最小限なネジを用いて取り付けることにより、自動的に電子部品実装基板上の電気的アースと金属シャーシとが接続されるので、金属シャーシとの低インピーダンスな接触を最小の工数で実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を示す電子機器内部実装基板とシャーシとの低インピーダンスな接触構成を行った立体図であり、図２はその断面図である。
【００１３】
図１〜２において、４は電子機器の金属シャーシの一部を示し、２は機器内に実装される電子部品実装基板である。この実装基板２はシャーシ１側に設けられた突起状のボス５を介して、固定用ネジ貫通穴３に通された固定用ネジ６を用いて実装される。
【００１４】
また、１は基板２の裏側に実装された本発明のアース接続子を示しており、基板２が金属シャーシ４に実装された状態のときに、アース接続子１が金属シャーシ１の内面に接触している状態を示している。
【００１５】
図３は、本発明において基板２に実装されるアース接続子１のスルーホール経由取り付けタイプの構成例を示しており、基板２のアースと接続された複数のスルーホール７に挿入される複数のリード１２を有するベース部１０と金属スペーサ１１よりなっており、これらは電気的な導通を確保できる接続方法（例えばスポット溶接等）で共に固定されている。
【００１６】
又、それぞれの材質としては、ベース部１０は基板実装上の観点より、半田の『ぬれ性』に優れた導電性の材料でなっており、金属スペーサ１１は金属製のシャーシ４にある程度のプリテンションをかけた状態で接する必要があるため、バネ性を有した導電性の材料よりなっている。
【００１７】
次に、本発明の実施方法について図１〜３を用いて説明する。
【００１８】
本実施形態の実装基板２には、基板内の電気的アースに接続されたスルーホール７が設けられており、他の電子部品を実装する際に、基板の裏側にこのアース接続子１も実装する。即ち、アース接続子１のリード１２を装置内実装基板２の裏側からスルーホール７に差し込み半田付等を行う。
【００１９】
このようにして電子部品と共にアース接続子１が実装された装置内実装基板２は、金属シャーシ本体４に、基板取り付け用として設けられた突起状のボス５を介して固定用ネジ６を用いて実装される。
【００２０】
その際、アース接続子１の金属スペーサ１１はプリテンションを懸けた状態で金属シャーシ４と接触する。このプリテンションの調整は、同図中“Ｂ”のクリアランスの値を変更することにより、任意に行うことが可能である。
【００２１】
金属シャーシ４と装置内実装基板２の間のアース接続は、金属スペーサ１１が適度に潰されたアース接続子１により、低インピーダンスな状態での金属接触を保つと共に、装置内実装基板２内部の電気的アースがシャーシのフレームグランドに直接接触することにより強化され、ノイズ抑制効果が期待される。
【００２２】
図４は本発明のアース接続子１を基板２上に実装する２つの例を示している。一方は、上記の、アース接続子１を基板２上に設けられた内部の電気的アースに導通しているスルーホール７に半田等を用いて実装される場合を示しているが、実装方法としてはスルーホール７を介して行う方法の他に、アース接続子９のリード１２を折り曲げ、実装基板２上の接触面をスルーホール７から露出パターン８の様に変更し、基板上に貫通穴を設ける事無く、リードの折り曲げ部を露出パターン８に直接半田付けすることにより実装する方法でもよい。
【００２３】
図５は、本発明で用いるアース接続子の他の実施形態を示す図である。上記実施例では、アース接続子の金属スペーサ１１の形状を板バネ形状としたが、金属スペーサの形状はこれに限定されるものではなく、金属スペーサの形状を図５に示すようなコイル状バネ１３としても同様な効果を得ることが出来る。
【００２４】
図６は、本発明で用いるアース接続子のさらに他の実施形態を示す図である。上記実施例では、アース接続子１を基板上にスルーホール７を介して実装固定する際に半田を使用して導通を図っているが、図６に示す如く、アース接続子１のスルーホールに挿入されるリード部１４の形状をスプリング状に加工することにより、本アース接続子をスルーホール７に圧入することのみで電気的接触をとることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品実装基板に、金属シャーシの固定されたとき該金属シャーシと弾性的に接触するアース接続子を電子部品実装基板に実装しているで、従来は取り付け穴の周囲でのみ行っていた電気的アースの強化を、効果的かつ容易に行うことが可能となる。
【００２６】
また、アースが強化された基板面においては、発生したノイズの許容量も大きくなり、基板上に使用される、高価なノイズ対策部品の使用も最小限に抑えられ、コストパフォーマンスの高いノイズ対策が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態において用いるアース接続子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において用いるアース接続子の基板への取り付け例を示す図である。
【図５】アース接続子の他の実施例を示す図である。
【図６】アース接続子の更に他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１，９ アース接続子
２ 電子機器実装基板
３ 固定用ネジ貫通穴
４ 金属シャーシ
５ 突起状ボス
６ 固定用ネジ
７ スルーホール
８ 露出パターン
１０ ベース部
１１ 金属スペーサ（板状バネ）
１２ リード
１３ 金属スペーサ（コイル状バネ）
１４ スプリング状リード
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部実装基板の電気的アースの強化方法及び構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器のＥＭＩ(Electro Magnetic Interference:電磁障害、以下単にノイズと略す)抑制に対する要求は高まる一方であるが、そういう中で電子機器の電気的アースの安定（強化）は大切なアイテムの一つである。
【０００３】
ノイズの抑止方法として、内部実装基板のアース強化（アース面積増大）手法は一般的に良く知られた方法の一つである。通常こういった問題を改善するために、実際のアース面積増大方法の一つとして、シャーシのフレームグランド（ＦＧ）と基板内の電気的アース（Ｅ）を接続することにより、基板内アースの強化を図り、基板内アース面積を補っている。
【０００４】
例えば、特開平１１−２０４１６２号公報記載の発明では、筐体の内部に接続体により拡張グランド部材を固定し、この拡張グランド部材の上方に電子部品を実装した回路基板を金属ビスにより固定し、この金属ビスによって回路基板のグランドと接続することにより、導電面積を拡大してグランドのインピーダンスを低減し、基準電位の安定化即ちグランドの強化を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし基板内のアースをＦＧと同電位に保つための各々の接続については、基板側は基板上に開けられた、周囲に基板上の電気的アース（Ｅ）を露出させた穴と、シャーシ側は取り付け面を設けるために後付けされた、溶接ナット状のボスを設け電気的な接触を保つ必要があるため、構成が複雑となるという問題がある。
【０００６】
加えてこういった接触個所は低インピーダンス化を実現するために多数のポイントで行う必要があり、取り付けポイント構成部品の増加、ならびに取り付け工数そのものに手間が掛かかるという問題がある。
【０００７】
又、基板上アース面の高周波電流の抑制には、ノイズ対策部品の挿入が効果的であるが、これらの部品を効果的に作用させるためには、清浄なアース面の確保が肝要である。
【０００８】
電子機器内のアース上の高周波電流により、ノイズ的にダーティとなったアースパターンは、基準電位（アース）の揺動の原因となり、これがコモンモード成分のノイズとなり、接続される通信線等から内部ノイズの放射源となると共に、アースの弱い基板に関しては、内部にＥＭＣ関連の対策部品をレイアウトしても期待した効果がほとんど得られず問題となることがあった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、電子部品実装基板を固定するのに必要な最小限のネジを用いるのみで、シャーシとの低インピーダンスなアース接触を実現可能な手段を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子部品実装基板がシャーシに固定されたとき実装基板とシャーシのフレームグランド間の高さのクリアランスを調整するためのバネ性を有する金属スペーサを備えたアース接続子を電子部品実装基板側の電気的アースと接続された位置に実装し、この電子部品実装基板がシャーシに固定されたとき、電子部品実装基板側の電気的アースとシャーシのフレームグランドとがアース接続子を介して直接接触するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、電子部品実装基板上の電気的アース接続位置に、他の実装電子部品と同様にして、実装基板と金属シャーシ間の高さのクリアランスを調整するためのバネ性を有する金属スペーサを備えたアース接続子を実装し、このアセンブリ完了装置基板を、金属シャーシへの固定に必要な最小限なネジを用いて取り付けることにより、自動的に電子部品実装基板上の電気的アースと金属シャーシとが接続されるので、金属シャーシとの低インピーダンスな接触を最小の工数で実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を示す電子機器内部実装基板とシャーシとの低インピーダンスな接触構成を行った立体図であり、図２はその断面図である。
【００１３】
図１〜２において、４は電子機器の金属シャーシの一部を示し、２は機器内に実装される電子部品実装基板である。この実装基板２はシャーシ１側に設けられた突起状のボス５を介して、固定用ネジ貫通穴３に通された固定用ネジ６を用いて実装される。
【００１４】
また、１は基板２の裏側に実装された本発明のアース接続子を示しており、基板２が金属シャーシ４に実装された状態のときに、アース接続子１が金属シャーシ１の内面に接触している状態を示している。
【００１５】
図３は、本発明において基板２に実装されるアース接続子１のスルーホール経由取り付けタイプの構成例を示しており、基板２のアースと接続された複数のスルーホール７に挿入される複数のリード１２を有するベース部１０と金属スペーサ１１よりなっており、これらは電気的な導通を確保できる接続方法（例えばスポット溶接等）で共に固定されている。
【００１６】
又、それぞれの材質としては、ベース部１０は基板実装上の観点より、半田の『ぬれ性』に優れた導電性の材料でなっており、金属スペーサ１１は金属製のシャーシ４にある程度のプリテンションをかけた状態で接する必要があるため、バネ性を有した導電性の材料よりなっている。
【００１７】
次に、本発明の実施方法について図１〜３を用いて説明する。
【００１８】
本実施形態の実装基板２には、基板内の電気的アースに接続されたスルーホール７が設けられており、他の電子部品を実装する際に、基板の裏側にこのアース接続子１も実装する。即ち、アース接続子１のリード１２を装置内実装基板２の裏側からスルーホール７に差し込み半田付等を行う。
【００１９】
このようにして電子部品と共にアース接続子１が実装された装置内実装基板２は、金属シャーシ本体４に、基板取り付け用として設けられた突起状のボス５を介して固定用ネジ６を用いて実装される。
【００２０】
その際、アース接続子１の金属スペーサ１１はプリテンションを懸けた状態で金属シャーシ４と接触する。このプリテンションの調整は、同図中“Ｂ”のクリアランスの値を変更することにより、任意に行うことが可能である。
【００２１】
金属シャーシ４と装置内実装基板２の間のアース接続は、金属スペーサ１１が適度に潰されたアース接続子１により、低インピーダンスな状態での金属接触を保つと共に、装置内実装基板２内部の電気的アースがシャーシのフレームグランドに直接接触することにより強化され、ノイズ抑制効果が期待される。
【００２２】
図４は本発明のアース接続子１を基板２上に実装する２つの例を示している。一方は、上記の、アース接続子１を基板２上に設けられた内部の電気的アースに導通しているスルーホール７に半田等を用いて実装される場合を示しているが、実装方法としてはスルーホール７を介して行う方法の他に、アース接続子９のリード１２を折り曲げ、実装基板２上の接触面をスルーホール７から露出パターン８の様に変更し、基板上に貫通穴を設ける事無く、リードの折り曲げ部を露出パターン８に直接半田付けすることにより実装する方法でもよい。
【００２３】
図５は、本発明で用いるアース接続子の他の実施形態を示す図である。上記実施例では、アース接続子の金属スペーサ１１の形状を板バネ形状としたが、金属スペーサの形状はこれに限定されるものではなく、金属スペーサの形状を図５に示すようなコイル状バネ１３としても同様な効果を得ることが出来る。
【００２４】
図６は、本発明で用いるアース接続子のさらに他の実施形態を示す図である。上記実施例では、アース接続子１を基板上にスルーホール７を介して実装固定する際に半田を使用して導通を図っているが、図６に示す如く、アース接続子１のスルーホールに挿入されるリード部１４の形状をスプリング状に加工することにより、本アース接続子をスルーホール７に圧入することのみで電気的接触をとることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品実装基板に、金属シャーシの固定されたとき該金属シャーシと弾性的に接触するアース接続子を電子部品実装基板に実装しているで、従来は取り付け穴の周囲でのみ行っていた電気的アースの強化を、効果的かつ容易に行うことが可能となる。
【００２６】
また、アースが強化された基板面においては、発生したノイズの許容量も大きくなり、基板上に使用される、高価なノイズ対策部品の使用も最小限に抑えられ、コストパフォーマンスの高いノイズ対策が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態において用いるアース接続子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において用いるアース接続子の基板への取り付け例を示す図である。
【図５】アース接続子の他の実施例を示す図である。
【図６】アース接続子の更に他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１，９ アース接続子
２ 電子機器実装基板
３ 固定用ネジ貫通穴
４ 金属シャーシ
５ 突起状ボス
６ 固定用ネジ
７ スルーホール
８ 露出パターン
１０ ベース部
１１ 金属スペーサ（板状バネ）
１２ リード
１３ 金属スペーサ（コイル状バネ）
１４ スプリング状リード
Claims (7)
- スプリングリードを有する導電性ベース部と、該導電性ベース部に固定されてシャーシとの間の高さクリアランスを調整するためのバネ性を有する金属スペーサを備えたアース接続子を、電子部品実装基板側に設けられ該基板側の電気的アースと接続されたスルーホールに圧入することによりに実装し、前記電子部品実装基板を前記シャーシに固定したとき、前記電子部品実装基板側の電気的アースと前記シャーシのフレームグランドとを前記アース接続子を介して直接接触させることを特徴とする電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装方法。
- シャーシと、シャーシ側に設けられた突起状のボスを介して該シャーシに固定される電子部品実装基板と、該電子部品実装基板が前記シャーシに固定されたときに、前記シャーシのフレームグランドと接触することにより前記電子部品実装基板上のアースと前記フレームグランド間の電気的な接続を行うアース接続子を備えた電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装構造において、
前記アース接続子は、前記電子部品実装基板の前記フレームグランドと対向する位置に設けられ且つ前記アースと接続されているスルーホールに圧入されるスプリングリードを有する導電性ベース部と、該導電性ベース部に固定されるとともに前記フレームグランドと接触するバネ性を有した金属スペーサによって構成されていることを特徴とする電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装構造。 - 前記金属スペーサは、板バネによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装構造。
- 前記金属スペーサは、コイル状のバネによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装構造。
- 導電性材料よりなるベース部と、該ベース部上に固定されたバネ性を有する金属スペーサとからなり、電子部品実装基板に実装されたとき、該基板を固定するシャーシのフレームグランドと前記金属スペーサを接触することにより前記基板のアースと前記フレームグランドとを電気的に接続する機能を有するアース接続子であって、前記ベース部が、前記基板上に設けられて前記アースと接続されているスルーホールに圧入されるスプリングリードを有していることを特徴とするアース接続子。
- 前記金属スペーサは、板バネによって構成されていることを特徴とする請求項５に記載のアース接続子。
- 前記金属スペーサは、コイル状のバネによって構成されていることを特徴とする請求項５に記載のアース接続子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012470A JP3675719B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装方法及び実装構造 |
| US10/046,095 US6916187B2 (en) | 2001-01-19 | 2002-01-16 | Ground connection structure, ground connecting member and ground connection method |
| AU10201/02A AU780581B2 (en) | 2001-01-19 | 2002-01-16 | Ground-Connection Structure, Ground-Connecting Member and Ground-Connection Method |
| GB0201151A GB2371419B (en) | 2001-01-19 | 2002-01-18 | Ground-connection structure ground-connecting member and ground-connection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001012470A JP3675719B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装方法及び実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002217567A JP2002217567A (ja) | 2002-08-02 |
| JP3675719B2 true JP3675719B2 (ja) | 2005-07-27 |
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| JP2001012470A Expired - Fee Related JP3675719B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 電子機器内部実装基板の低インピーダンス実装方法及び実装構造 |
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| JP (1) | JP3675719B2 (ja) |
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| GB (1) | GB2371419B (ja) |
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