JP4405605B2

JP4405605B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP4405605B2
Application number: JP16353198A
Authority: JP
Inventors: 智裕田代
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: JPH11352509A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置と回路基板の接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置においては、液晶表示にかかわる電源や電気信号の制御のための制御回路などが備えられている種々の回路基板が含まれている。これらの回路基板は、電磁不要輻射ノイズ（Electro-Magnetic Interference）（以下、「ＥＭＩ」という）低減のために、多数設けられている回路基板上のＧＮＤと導電性筐体（以下、「フレーム」と表記する）とのＧＮＤ接続の最適化は通常、回路基板の試作時の評価において試行錯誤的に行われる。その結果によっては、評価時には導体パターンにて接続されていた回路基板とフレームとのＧＮＤ接続を回路基板上の全箇所で、あるいは部分的に絶縁する必要が生じる場合がある。絶縁する方法は、（ア）回路基板とフレームとがネジにて組み立てられる場合には、金属製ネジではなく樹脂製ネジを用いる、あるいは（イ）スルーホール化されているネジ穴と回路基板ＧＮＤとを非接続とするように導体パターンが分離されて形成された別基板を用意する、といったことによって行われている。樹脂製ネジのばあいには金属製に比べて、（ｉ）強度が劣るためにネジ山がつぶれやすい（特に電動ドライバーを用いるばあいは顕著）、（ii）ネジ自体がコスト高である、または（iii）ネジ種類が増え組み立て時の作業性が悪くなる（金属製ネジと混在したばあい、作業者が間違う可能性が高くなる）といった問題があるために採用しづらい（量産には不向き）。そのため、回路基板とフレームとの組み立てには金属製ネジを用いており、回路基板とフレームとの絶縁は通常は回路基板上のネジ穴ランドとのパターン分離により行われるが、回路基板の再製作又は別基板を同時に用意するといったことが強いられ、開発費用あるいは期間の増大を招く。また、図４に示すようなＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）インターフェースに使用されるＧＮＤシールド付きのコネクタ（日本航空電子製：ＦＩ−ＷＥ−２１Ｐ−ＨＦ）があり、図５に示した回路基板上の部品パッドのようにコネクタ外皮部分のシールド導体はコネクタ補強用パッド１０に電気的に接続されており、内部ピンと分離可能となっている。前述のフレームＧＮＤ（以下、「ＦＧ」という）は、回路基板上の信号用ＧＮＤ（以下、「ＳＧ」という）と区別できるが、その扱いを誤ると、フレームと回路基板との間隙による容量成分などに起因する共振現象が生じるといった具合にフレームまたはケーブル自体がアンテナとなって不要輻射ノイズが大きくなる場合がある。したがって、表示信号を発生するシステム側から液晶表示装置へのインターフェースケーブルにおける外皮導体部分のＧＮＤが電位的に安定しているばあいにはこの外皮導体部分のＧＮＤを利用するシールド効果が期待できる。しかしながら、図８、図９のように回路のＧＮＤと一括接続（補強用パッド１０の下部の引き出しパターンから他層のＧＮＤベタパターンへの内層接続バイアホール１２）されるとそのシールド効果がグランドバウシング（ＩＣスイッチング時の電流、回路基板における浮遊容量および浮遊誘導性のノイズなどに起因する電位的揺れ）により、逆に悪影響を及ぼすことがある。こういったことから、製品毎にＥＭＩノイズレベルを測定して試行錯誤的な対策を行っている現状では、フレーム、回路基板またはインタフェースケーブルなどの各ＧＮＤ状態の最適化を行うことが必要となっている。したがって、図１０に示すように回路基板のＧＮＤを全箇所同様に導体パターンで接続（一括接続）したばあいには前述のＧＮＤ接続状態の最適化が容易に行えない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のようにＦＧ接続位置・数を検討するには、ばあいの数だけ基板を用意する、あるいはＦＧ接続箇所全てパターンにて接続した状態で絶縁ネジ等による絶縁を行って最適となるＦＧ接続状態を把握してから、絶縁する箇所をパターン分離するというように再製作する必要がある。
【０００４】
本発明は、フレームと回路基板とのＧＮＤ接続、インターフェースケーブルのシールドＧＮＤと回路基板ＧＮＤとの接続といった多数ある様々なＧＮＤとの接続箇所数・位置を、ＥＭＩ評価時にチップ部品の実装の有無を選択することにより最適化することによって基板試作回数を削減し、開発費用・期間短縮化を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかわる液晶表示装置は、回路基板とフレームとが複数の金属ネジにて組み立てられ、前記回路基板は、その複数の角部に、前記金属ネジにて組み立てた場合であっても回路基板上のＧＮＤ導体パターンと分離された複数のネジ穴ランド接続導体パターンを具備し、このネジ穴ランド接続導体パターンは、前記金属ネジを介してフレームＧＮＤと接続され、前記ネジ穴ランド接続導体パターンと前記回路基板上のＧＮＤ導体パターン間にはチップ部品の実装によって接続され、前記チップ部品の非実装によって分離できる実装パッドを具備し、前記ネジ穴ランド接続導体パターンは、前記チップ部品の実装によって前記回路基板の前記角部を除くほぼ全面にわたって配置された前記回路基板上のＧＮＤ導体パターンとそれぞれ接続可能であることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２にかかわる液晶表示装置は、ネジ穴ランド接続導体パターンと前記回路基板上のＧＮＤ導体パターン間には複数個のチップ部品に対応した複数の実装パッドが備えられてなる。
【０００７】
本発明の請求項３にかかわる液晶表示装置は、前記チップ部品を実装する場合に０Ω抵抗が用いられてなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、さらに詳細に本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
実施の形態１
図１は回路基板上におけるフレームとのＧＮＤ接続部分の拡大説明図であり、本発明の実施の形態１の一例を示した図である。また、図３はその拡大部分を回路基板全体に拡張したものである。チップ部品１をパッド２に実装すればネジ穴ランド接続導体パターン３を介してスルーホール化されているネジ穴ランド５に接続され、このネジ穴に用いられる金属ネジがフレームと接続され、したがってＧＮＤ接続される。逆にチップ部品１を未実装とすれば、前記ネジ穴に用いられるネジが金属ネジであってもＦＧと分離できる。このチップ部品を実装することによるＦＧ接続を回路基板上の全接続箇所に行えば、チップ部品を実装する、または、しないという選択または変更によりＦＧ接続状態を容易に変更でき、製品ごとにＥＭＩノイズレベルを測定しておこなうＥＭＩレベル低減の最適化の評価設計が容易に行なえる。このとき用いられるチップ部品としては、表面実装部品であるという要件を満たすものとし、たとえば、０Ω抵抗を用いることができる。また、０Ω抵抗とは、両電極間が導電体で接続され短絡しているものである。
【００１３】
実施の形態２
図２は本発明の実施の形態２の一例を示した図であり、実施の形態１を拡張したものとなっている。つまり、１接続箇所に複数個のチップ部品を介することによって、より強固なＧＮＤ接続が可能となる。また、部品配置制限がなければ回路基板上の全接続箇所に適用することによって実施の形態１と同様にＦＧ接続状態を容易に変更でき、ＥＭＩレベル低減化の最適化が図れる。
【００１４】
実施の形態３
図６は本発明の実施の形態３の一例を示した図であり、本実施の形態にかかわる液晶表示装置においては、表示信号を発生するシステム側と電気的に接続され、かつ、信号用ＧＮＤ以外のシールド用ＧＮＤとなる外皮導体をもつインタフェースコネクタが搭載される場合がある。ＦＧとの接続となるネジ穴ランド５、回路基板上のＧＮＤ導体パターン１４（ＳＧ）、およびシールドＧＮＤと接続されたコネクタ補強用パッド１０を、それぞれ互いにチップ部品を介することによってチップ部品実装の配置および個数について様々な場合が検討でき、ＥＭＩレベル評価により容易に最適化が図れる。この際、ネジ穴はスルーホールであるため、図７に示した内層回路基板ベタＧＮＤパターン１７（多層回路基板の場合には通常、内層に設けられる）とは分離を行うためにクリアランス部１６を設けている。なお、ＦＧ接続がネジ穴ではなく１９に示すようなフレームと直接接続するパッドのばあいも同様である。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１〜３に係わる発明によれば、導体パターンを変更した回路基板を再試作することなくＥＭＩレベル低減の最適化が行え、開発費用・期間短縮化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路基板上の導体パターンとチップ部品実装の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態２の回路基板上の導体パターンとチップ部品実装の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１の回路基板全体の導体パターンとチップ部品実装の一例を示す説明図である。
【図４】シールドＧＮＤ付きコネクタの一例を示す説明図である。
【図５】図４の回路基板上のパッドの一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３の回路基板の内層のＧＮＤベタ導体パターンの一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態３の回路基板の内層のＧＮＤベタ導体パターンの一例を示す説明図である。
【図８】従来の、回路基板上のＬＶＤＳコネクタパッドとＦＧ接続箇所周辺の導体パターンの一例を示す説明図である。
【図９】従来の、回路基板上のＬＶＤＳコネクタパッドとＦＧ接続箇所周辺の導体パターンの一例を示す説明図である。
【図１０】従来の回路基板全体のＦＧ接続と導体パターンの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２０，
２１，２２チップ部品
２パッド
３ネジ穴ランド接続導体パターン
４回路基板上のＧＮＤ導体パターン
５，５ａ，
５ｂ，５ｃネジ穴ランド
６回路基板外形
７コネクタ外皮導体
８端子
９コネクタ絶縁体
１０コネクタ補強用パッド
１１コネクタ端子パッド
１２内層接続バイアホール
１３コネクタ補強パッドとＦＧ及びＳＧ接続チップ部品間の導体パターン
１４回路基板上のＧＮＤ導体パターン
１５ネジ穴部分
１６クリアランス部分
１７内層回路基板ベタＧＮＤパターン
１８回路基板上の筐体接続部分パッドとコネクタ補強用パッドとを接続する導体パターン
１９筐体と直接接続するパッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for connecting a liquid crystal display device and a circuit board.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display device includes various circuit boards equipped with a power supply and a control circuit for controlling electric signals related to the liquid crystal display. These circuit boards are provided with a large number of GNDs and conductive cases (hereinafter referred to as “frames”) on the circuit board in order to reduce electromagnetic interference radiation (Electro-Magnetic Interference) (hereinafter referred to as “EMI”). In general, the GND connection optimization is performed by trial and error in the evaluation at the time of trial production of the circuit board. Depending on the result, it may be necessary to insulate the GND connection between the circuit board and the frame, which are connected by the conductor pattern at the time of evaluation, at all or part of the circuit board. The insulation method is as follows: (a) When the circuit board and the frame are assembled with screws, resin screws are used instead of metal screws, or (a) screw holes that are made through holes and the circuit board GND. And a separate substrate formed by separating the conductor pattern so as to be disconnected from each other is prepared. In the case of a resin screw, compared to a metal screw, (i) the screw thread is liable to be crushed because it is inferior in strength (especially when using an electric screwdriver), (ii) the screw itself is expensive. Or (iii) It is difficult to adopt due to the problem that the number of screw types increases and workability at the time of assembly deteriorates (when mixed with metal screws, there is a high possibility that the operator will make a mistake). ). Therefore, metal screws are used to assemble the circuit board and the frame, and the circuit board and the frame are usually insulated by pattern separation from the screw hole lands on the circuit board. Alternatively, it is forced to prepare different substrates at the same time, resulting in an increase in development cost or period. Also, there is a GND shielded connector (manufactured by Japan Aviation Electronics: FI-WE-21P-HF) used for an LVDS (Low Voltage Differential Signaling) interface as shown in FIG. 4, on the circuit board shown in FIG. Like the component pads, the shield conductor in the connector outer skin portion is electrically connected to the connector reinforcing pad 10 and can be separated from the internal pins. The above-mentioned frame GND (hereinafter referred to as “FG”) can be distinguished from the signal GND (hereinafter referred to as “SG”) on the circuit board. However, if handled incorrectly, the capacitance component due to the gap between the frame and the circuit board In some cases, such as a resonance phenomenon caused by the above, the frame or the cable itself becomes an antenna, and unnecessary radiation noise may increase. Therefore, when the GND of the outer conductor portion of the interface cable from the system side that generates the display signal to the liquid crystal display device is stable in potential, a shielding effect using the GND of the outer conductor portion can be expected. However, as shown in FIGS. 8 and 9, when the circuit GND is collectively connected (the inner layer connection via hole 12 from the lead-out pattern below the reinforcing pad 10 to the GND solid pattern on the other layer), the shielding effect is reduced to the ground bow. Sing (current fluctuation at the time of IC switching, stray capacitance in the circuit board and stray inductive noise, etc.) may adversely affect it. For these reasons, it is necessary to optimize each GND state of a frame, a circuit board, an interface cable, etc. in the present situation where the EMI noise level is measured for each product and trial and error measures are taken. ing. Therefore, as shown in FIG. 10, when the GND of the circuit board is connected (collectively connected) in the same manner as the conductor pattern, the above-mentioned GND connection state cannot be easily optimized.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to examine the number and position of FG connections as in the past, the optimum number of FG connections can be obtained by preparing as many boards as possible, or by performing insulation with insulation screws etc. with all FG connection locations connected in a pattern. After recognizing the above, it is necessary to remanufacture the parts to be insulated by pattern separation.
[0004]
In the present invention, the number of connection locations and positions of various GND such as GND connection between the frame and the circuit board, and shield GND of the interface cable and the connection to the circuit board GND. The purpose is to reduce the number of prototypes of the board by optimizing the selection, and to shorten the development cost and period.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the liquid crystal display device according to claim 1 of the present invention, the circuit board and the frame are assembled with a plurality of metal screws, and the circuit board is assembled with the metal screws at a plurality of corners thereof. However, the screw hole land connection conductor pattern is separated from the GND conductor pattern on the circuit board, and the screw hole land connection conductor pattern is connected to the frame GND via the metal screw. The connection conductor pattern and the GND conductor pattern on the circuit board are connected by mounting a chip component, and include a mounting pad that can be separated by non-mounting of the chip component, and the screw hole land connection conductor pattern includes the chip component And a GND conductor pattern on the circuit board disposed over substantially the entire surface excluding the corners of the circuit board by mounting Characterized in that is can be connected.
[0006]
The liquid crystal display device according to claim 2 of the present invention is provided with a plurality of mounting pads corresponding to a plurality of chip parts between the screw hole land connecting conductor pattern and the GND conductor pattern on the circuit board .
[0007]
The liquid crystal display device according to claim 3 of the present invention uses a 0Ω resistor when the chip component is mounted .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
Embodiment 1
FIG. 1 is an enlarged explanatory view of a GND connection portion with a frame on a circuit board, and shows an example of Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of the entire circuit board. If the chip component 1 is mounted on the pad 2, it is connected to the screw hole land 5 formed as a through hole through the screw hole land connecting conductor pattern 3, and the metal screw used for this screw hole is connected to the frame, and therefore GND. Connected. Conversely, if the chip component 1 is not mounted, it can be separated from the FG even if the screw used in the screw hole is a metal screw. If FG connection by mounting this chip component is made at all connection locations on the circuit board, the FG connection state can be easily changed by selecting or changing whether or not the chip component is mounted. It is possible to easily evaluate and design an optimization of EMI level reduction performed by measuring the level. The chip component used at this time satisfies the requirement of being a surface-mounted component, and for example, a 0Ω resistor can be used. The 0Ω resistance is a short circuit in which both electrodes are connected by a conductor.
[0013]
Embodiment 2
FIG. 2 is a diagram showing an example of the second embodiment of the present invention, which is an extension of the first embodiment. In other words, by connecting a plurality of chip parts at one connection location, a stronger GND connection can be achieved. Further, if there is no restriction on component placement, the FG connection state can be easily changed similarly to the first embodiment by applying to all connection locations on the circuit board, and the EMI level reduction can be optimized.
[0014]
Embodiment 3
FIG. 6 is a diagram showing an example of the third embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device according to the present embodiment, the signal GND is electrically connected to the system side that generates a display signal. In some cases, an interface connector having an outer conductor serving as a shield GND other than the above is mounted. The chip component mounting arrangement by connecting the screw hole land 5 to be connected to the FG, the GND conductor pattern 14 (SG) on the circuit board, and the connector reinforcing pad 10 connected to the shield GND to each other via the chip component. Various cases can be examined for the number of pieces and the number can be easily optimized by EMI level evaluation. At this time, since the screw hole is a through hole, the clearance portion 16 is used to separate from the inner layer circuit board solid GND pattern 17 (usually provided in the inner layer in the case of a multilayer circuit board) shown in FIG. Provided. The same applies to the case where the FG connection is not a screw hole but a pad directly connected to the frame as shown in 19.
[0015]
【The invention's effect】
According to the first to third aspects of the invention, optimization of EMI level reduction can be performed without retrial of a circuit board with a changed conductor pattern, and development cost and time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a conductor pattern and chip component mounting on a circuit board according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a conductor pattern and chip component mounting on a circuit board according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a conductor pattern and chip component mounting on the entire circuit board according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a connector with a shield GND.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of pads on the circuit board of FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a GND solid conductor pattern on the inner layer of the circuit board according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a GND solid conductor pattern on the inner layer of the circuit board according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a conventional conductor pattern around an LVDS connector pad and an FG connection portion on a circuit board.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a conventional conductor pattern around an LVDS connector pad and an FG connection portion on a circuit board.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of FG connection and a conductor pattern of a conventional circuit board as a whole.
[Explanation of symbols]
1,20,
21 and 22 Chip component 2 Pad 3 Screw hole land connection conductor pattern 4 GND conductor patterns 5 and 5a on the circuit board
5b, 5c Screw hole land 6 Circuit board outline 7 Connector outer conductor 8 Terminal 9 Connector insulator 10 Connector reinforcement pad 11 Connector terminal pad 12 Inner layer connection via hole 13 Conductor pattern 14 between connector reinforcement pad and FG and SG connection chip parts GND conductor pattern 15 on circuit board Screw hole portion 16 Clearance portion 17 Inner layer circuit board solid GND pattern 18 Conductor pattern 19 for connecting housing connection portion pad on circuit board and connector reinforcing pad 19 Pad directly connected to housing

Claims

A liquid crystal display device in which a circuit board and a frame are assembled with a plurality of screws,
The screw is a metal screw;
The circuit board has a plurality of screw hole land connection conductor patterns separated from the GND conductor pattern on the circuit board even when assembled with the metal screws at the corners of the circuit board,
This screw hole land connecting conductor pattern is connected to the frame GND via the metal screw,
Between the screw hole land connection conductor pattern and the GND conductor pattern on the circuit board, it is connected by mounting a chip component, and has a mounting pad that can be separated by non-mounting of the chip component,
The screw hole land connecting conductor pattern is connectable to a GND conductor pattern on the circuit board disposed over substantially the entire surface excluding the corner portion of the circuit board by mounting the chip component. Display device.

2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a plurality of mounting pads corresponding to a plurality of chip components are provided between the screw hole land connecting conductor pattern and the GND conductor pattern on the circuit board .

The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein use 0Ω resistance when mounting the chip component.