JPH09162594A - 電子機器における電気的ノイズのシールド方法及び多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筐体の一部がプラスチックのような非シール
ド材製パネルで構成された電子機器における電気的ノイ
ズのシールド方法、並びに、このシールド方法に用いる
多層プリント配線板に関し、大幅なコストアップを伴う
ことなく電気的ノイズのシールドを行えるシールド方
法、並びに、このシールド方法に用いるのに好適な多層
プリント配線板を実現することを目的とする。 【解決手段】 プラスチックのような非シールド材製の
フロントパネル１の裏面と対向するように、多層プリン
ト配線板５を配置すると共に、この多層プリント配線板
５の構造として、フロントパネル１側に位置する層にフ
レームグランド層を形成し、このフレームグランド層の
内側にシグナルグランド層や信号線層を形成したものを
用い、フレームグランド層と筐体の金属で構成された部
分とを短絡するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筐体の一部がプラ
スチック等の非シールド材でなるパネル（非シールド材
製パネル）で構成され、他の筐体部分が金属で構成され
ると共に、筐体の内部には、多層プリント配線板が収納
された電子機器における電気的ノイズのシールド方法、
並びに、このシールド方法に用いるのに好適な多層プリ
ント配線板に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンピュータシステム等を構成す
る電子機器にあっては、筐体の外観の美化と同時に低コ
スト化が要求されている。そこで、この２つの要求を同
時に満たすために、複雑な形状であっても容易に作れ表
面の仕上がりも美しいプラスチック成型品で、筐体の一
部（特に、複雑な形状のフロントパネル）を構成するこ
とが行われている。

【０００３】ところで、筐体には電気的ノイズのシール
ドという重要な機能があり、筐体の全てが金属で形成さ
れている場合には、電磁波ノイズや静電ノイズ等の電気
的ノイズの問題は生じることはなく、例えば、他の電子
機器から空中に放射された電磁波ノイズの影響を受けた
り、逆に、空中に電磁波ノイズを放射し他の電子機器に
障害を与えたりすることはない。

【０００４】低コスト化に応えるために、前述のように
筐体の一部をプラスチックで形成した場合は、プラスチ
ックが導電性を有しないために、ノイズ対策即ちシール
ドが必要になる。そこで、従来は、プラスチック製パネ
ルの裏面に、金網や金属板を取り付けたり、金属膜を蒸
着等により形成したり、導電性物質を塗布したりしてい
る。

【０００５】しかし、これらの方法では、プラスチック
製パネルの成型や多層プリント配線板の成膜という作業
の他に、金網や金属板の加工及び取り付け、又は、金属
膜の蒸着や導電性物質の塗布という面倒な作業が必要に
なる。

【０００６】一方、プリント配線板の配線回路の面に電
磁波シールド層を設け、プリント配線板内のスルーホー
ルや配線回路から生じる電磁波をプリント配線板単位で
シールドし、機器内の回路間及び外部機器間のクロスト
ークを防ぐ構造も知られている（特開平６−２８３８８
２号公報参照）。この方法によれば、プリント配線板の
形成作業時に電磁波シールド層も形成できるため、前述
の面倒な作業は不要になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電子機器のグランドに
は、フレームグランドとシグナルグランドとがある。こ
こで、フレームグランドとは筐体のグランドであり、シ
グナルグランドとはプリント配線板のグランドである。
各プリント配線板のシグナルグランドは他のプリント配
線板のシグナルグランドと電気的に接続され、且つ、何
れかのプリント配線板のシグナルグランドがフレームグ
ランドに短絡されている。

【０００８】シグナルグランドとフレームグランドとの
短絡の仕方には、両者を１箇所（例えば、プリント配線
板が結合するユニット内、電源盤では電源盤内）で短絡
する１点ショート方式と、シグナルグランドの複数箇所
をフレームグランドに短絡する多点ショート方式とがあ
る。これらの何れの方式を採用するかは、電子機器の構
成やノイズ除去の設計思想によって異なるし、実際にプ
リント配線板を製作してみて、他の方式を採用したくな
る場合も生じる。

【０００９】そこで、シールド機能を要求されるプリン
ト配線板としては、何れの方式をも採用できる構成であ
ることが好ましい。しかし、プリント配線板毎に電磁波
シールド層を形成した従来の構成では、この要求に応え
られないという問題がある。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、第１の目的は、筐体の一部がプラスチックのよう
な非シールド材製パネルで構成され、他の筐体部分が金
属で構成されると共に、筐体の内部には、多層プリント
配線板が収納された電子機器における電気的ノイズのシ
ールドを、大幅なコストアップを伴うことなく行える電
気的ノイズのシールド方法を実現することにあり、又、
第２の目的は、このシールド方法に用いるのに好適な多
層プリント配線板を実現することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する電子
機器における電気的ノイズのシールド方法に関する本発
明は、筐体の一部が非シールド材製パネルで構成され、
他の筐体部分が金属で構成されると共に、筐体の内部に
は、多層プリント配線板が収納された電子機器における
電気的ノイズのシールド方法において、前記非シールド
材製パネルの裏面と対向するように、前記多層プリント
配線板の少なくとも１枚を前記非シールド材製パネルと
略平行に配置すると共に、この平行配置した多層プリン
ト配線板の構造として、前記非シールド材製パネル側に
位置する層にフレームグランド層を形成し、このフレー
ムグランド層の内側にシグナルグランド層や信号線層を
形成したものを用い、前記フレームグランド層と前記筐
体の金属で構成された部分とを短絡したことを特徴とす
るものである。

【００１２】この発明によれば、非シールド材製パネル
と略平行に配置された多層プリント配線板のフレームグ
ランド層が、筐体の金属で構成された部分と短絡してい
るので、非シールド材製パネルを通過して電子機器内に
侵入してきた電気的ノイズは、このフレームグランド層
によって、それ以上内部への侵入を阻止される。電子機
器内で生じた電気的ノイズの外部への放射も、このフレ
ームグランド層によって同様に阻止される。

【００１３】この構成では、非シールド材製パネルと略
平行に配置された多層プリント配線板だけに、フレーム
グランド層を設けるだけでもよいので、大幅なコストア
ップを伴うことなく、電気的ノイズのシールドを行え
る。

【００１４】又、非シールド材製パネルと略平行に配置
された多層プリント配線板には、シグナルグランド層が
設けられているので、フレームグランド層とシグナルグ
ランド層とを複数箇所にて短絡可能に構成しておけば、
この多層プリント配線板に関し、１点ショート方式や多
点ショート方式を容易に選択できる。

【００１５】非シールド材製パネルと略平行に配置され
た多層プリント配線板以外の多層プリント配線板につい
ても、１点ショート方式や多点ショート方式を容易に選
択し得るようにするには、これらの多層プリント配線板
についてもフレームグランド層を設ければよい。

【００１６】この場合には、非シールド材製パネルと略
平行に配置した多層プリント配線板に、他の多層プリン
ト配線板を連結させるためのコネクタを設けると共に、
このコネクタの少なくとも１つのコンタクトとフレーム
グランド層とを接続し、コネクタの他のコンタクトとシ
グナルグランド層とを接続しておけば、多層プリント配
線板のフレームグランド層同士の接続を容易に行えると
共に、他の多層プリント配線板についても、１点ショー
ト方式や多点ショート方式を容易に選択し得る。

【００１７】上記シールド方法に用いる多層プリント配
線板に関する本発明は、外側にフレームグランド層を有
し、内側にシグナルグランド層を有すると共に、前記シ
グナルグランド層には、前記フレームグランド層との短
絡用の接点が設けられていることを特徴とするものであ
る。

【００１８】上記短絡用の接点としては、シグナルグラ
ンド層そのものに設けたものであってもよいし、シグナ
ルグランド層に接続された別部材に設けられたものであ
ってもよい。即ち、シグナルグランド層は外部からシグ
ナルグランド層に導通できる部位を有すればよい。

【００１９】この発明によれば、シグナルグランド層に
短絡用の接点があるので、フレームグランド層とシグナ
ルグランド層とを容易に短絡できる。ここで、シグナル
グランド層の短絡用の接点を複数設け、これら短絡用の
接点とフレームグランド層とを切断可能な導電性部材を
介して予め接続しておけば、後工程で導電性部材のいく
つかを切断することで、所望の接点のみを短絡状態に維
持でき、作業性が向上する。

【００２０】

【実施の形態】以下、実施の形態について具体的に図面
を用いて説明する。図１は図３の電子機器のフロントパ
ネル及びその周辺構成を裏面側から見た分解図、図２は
図３の電子機器のフロントパネルを除いた主要部分の分
解図、図３は本発明のシールド方法を適用した電子機器
の形態例を示す斜視図、図４は筐体内部の多層プリント
配線板の配置を示す概念図である。

【００２１】この装置において、筐体１は、フロントパ
ネル２が美観に優れ成型が容易なプラスチック等の非シ
ールド材で構成され、他の筐体部分であるカバー（側板
及び天板）３，背板（図示せず）及び底板４が金属で構
成されている。ここで、カバー３，背板及び底板４は電
気的に導通している。

【００２２】筐体１の内部には、回路部品が実装された
複数の多層プリント配線板５，６，７が収納されてい
る。この多層プリント配線板５，６，７の内、多層プリ
ント配線板５は、非シールド材製のフロントパネル２の
裏面と対向するように、フロントパネル２と略平行に配
置されている。又、本形態例では、多層プリント配線板
６は電源盤を構成するもの、多層プリント配線板７は各
種制御を行うものである。

【００２３】多層プリント配線板５は、図４のＡ部分相
当の部分拡大図である図５に示すように、フロントパネ
ル２側に位置する層にフレームグランド層５ａが形成さ
れ、このフレームグランド層５ａの内側に、シグナルグ
ランド層５ｂ，電源層（例えば、＋５Ｖ）５ｃ，信号線
層５ｄが、図示しない絶縁層を介して形成されている。

【００２４】多層プリント配線板５のフレームグランド
層５ａは、フロントパネル２を介して外部の電気的ノイ
ズが筐体１内部に侵入したり、内部で発生した電気的ノ
イズが筐体１外部に放射されたりすることを防ぐための
ものである。

【００２５】このため、多層プリント配線板５はビス８
をもって４箇所でカバー３に固定され、カバー３と電気
的に導通している。図５の例では、ビス８の挿通穴にス
ルーホールメッキを施して、表面側のフレームグランド
層５ａを裏面側まで延長し、この延長部分をカバー３の
非絶縁面に押圧接触させ、フレームグランド層５ａとカ
バー３との電気的導通を図っている。

【００２６】又、多層プリント配線板５のフレームグラ
ンド層５ａとシグナルグランド層５ｂとは全面パターン
として形成されるが、フレームグランド層５ａの一部
は、小さな窓が形成される如く複数箇所において除去さ
れ、そこに、シグナルグランド層５ｂのパターン５ｂｓ
（短絡用の接点）が露出している。従って、フレームグ
ランド層５ａとシグナルグランド層５ｂとは、このパタ
ーン５ｂｓと周辺のフレームグランド層５ａとをジャン
パー線等で結ぶことにより、複数箇所であっても容易に
短絡できる。

【００２７】多層プリント配線板５のフロントパネル２
と反対側の面には、多層プリント配線板５と多層プリン
ト配線板６，７とを連結させるためのコネクタ９，１０
が設けられ、コネクタ９を介して、多層プリント配線板
６との間でシグナルグランド層，電源層及び信号線層が
接続され、コネクタ１０を介して、多層プリント配線板
７との間でシグナルグランド層及び電源層が接続されて
いる。

【００２８】本形態例において、多層プリント配線板
６，７のグランド層としては、シグナルグランド層が設
けられているだけで、フレームグランド層は設けられて
いない。尚、多層プリント配線板６，７のシグナルグラ
ンド層は、コネクタ９，１０及び多層プリント配線板５
のシグナルグランド層５ｂを介してフレームグランドに
接続されているが、多層プリント配線板５を介さずに、
多層プリント配線板６，７を支持するカバー３や底板４
の固定部等を介して、カバー３や底板４に多層プリント
配線板６，７のシグナルグランド層を接続することもで
きる。

【００２９】上記構成によれば、フロントパネル２と略
平行に配置された多層プリント配線板５のフレームグラ
ンド層５ａが、筐体１のカバー３と短絡しているので、
プラスチック等の非シールド材製のフロントパネル２を
通過して電子機器内に侵入してきた電気的ノイズは、こ
のフレームグランド層５ａによって、それ以上内部へ侵
入することを阻止される。電子機器内で生じた電気的ノ
イズの外部への放射も、このフレームグランド層５ａに
よって阻止される。

【００３０】更に、上記構成では、多層プリント配線板
５に、フレームグランド層５ａを設けるだけでもよいの
で、大幅なコストアップを伴うことなく、電気的ノイズ
のシールドを行える。

【００３１】又、フレームグランド層５ａの複数箇所
に、シグナルグランド層５ｂのパターン５ｂｓが露出し
ているので、フレームグランド層５ａとシグナルグラン
ド層５ｂとは、このパターン５ｂｓと周辺のフレームグ
ランド層５ａとをジャンパー線等で結ぶことにより、複
数箇所であっても容易に短絡でき、１点ショート方式や
多点ショート方式を任意に選択できる。

【００３２】尚、多層プリント配線板５以外の多層プリ
ント配線板についても、１点ショート方式や多点ショー
ト方式を容易に選択し得るようにするには、これらの多
層プリント配線板についてもフレームグランド層を設け
ればよい。

【００３３】この場合には、多層プリント配線板５のフ
ロントパネル２と反対側の面に、他の多層プリント配線
板を連結させるためのコネクタを設けると共に、このコ
ネクタの少なくとも１つのコンタクト（接点）とフレー
ムグランド層５ａとを接続し、コネクタの他のコンタク
トとシグナルグランド層５ｂとを接続しておけば、多層
プリント配線板のフレームグランド層同士の接続を容易
に行えると共に、他の多層プリント配線板についても、
１点ショート方式や多点ショート方式を容易に選択し得
る。

【００３４】多層プリント配線板５そのものの構成に関
しては、層数が図示の例に限らないことは当然のことで
ある。又、図６に示すように、多層プリント配線板５の
フレームグランド層５ａの上に、更に表面層５ｅが形成
される構成の場合には、表面層５ｅの一部を複数箇所に
おいて除去して、そこにフレームグランド層５ａを露出
させると共に、この露出位置の近傍位置の表面層５ｅ及
びフレームグランド層５ａを除去して、そこにシグナル
グランド層５ｂを露出させ、両露出部（短絡用の接点）
間を、ジャンパー線等の導電性部材で短絡すればよい。
これにより、複数箇所での短絡が可能になる。

【００３５】上記フレームグランド層５ａとシグナルグ
ランド層５ｂとの短絡構造としては、図７のに示すよ
うに、フレームグランド層５ａとシグナルグランド層５
ｂとに同じ高さのランド（短絡用の接点）を形成し、表
面実装技術を用いてジャンパーチップ（ジャンパー線）
１２を接続するもの、図７のに示すように、逆Ｕ字形
のリード線１３を用いてフレームグランド層５ａとシグ
ナルグランド層５ｂの各短絡用の接点を接続するもの、
図７のに示すように、フレームグランド層５ａとシグ
ナルグランド層５ｂとにそれぞれ導電性のスタッド（短
絡用の接点）１４，１５を立て、これらを導電性のプラ
グ１６で導通させることにより、フレームグランド層５
ａとシグナルグランド層５ｂと接続するもの、等があ
る。

【００３６】又、シグナルグランド層５ｂの短絡用の接
点とフレームグランド層５ａとを、切断可能な導電性部
材例えばジャンパー線を介して予め接続しておけば、後
工程で導電性部材のいくつかを切断することで、所望の
接点のみを短絡状態に維持でき、作業性を向上できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、電子機器における
電気的ノイズのシールド方法に関する本発明によれば、
プラスチックのような非シールド材製パネルと略平行に
配置された多層プリント配線板のフレームグランド層
が、筐体の金属で構成された部分と短絡しているので、
非シールド材製パネルを通過して電子機器内に侵入して
きた電気的ノイズがそれ以上内部へ侵入することを、フ
レームグランド層によって阻止できる。逆に、電子機器
内で生じた電気的ノイズが外部へ放射することも、この
フレームグランド層によって同様に阻止できる。

【００３８】この構成では、非シールド材製パネルと略
平行に配置された多層プリント配線板だけに、フレーム
グランド層を設けるだけでシールド機能が得られるの
で、大幅なコストアップを伴うことなく、電気的ノイズ
のシールドを行える。

【００３９】又、非シールド材製パネルと略平行に配置
された多層プリント配線板には、シグナルグランド層が
設けられているので、フレームグランド層とシグナルグ
ランド層とが複数箇所にて短絡可能に構成しておけば、
この多層プリント配線板に関し、１点ショート方式や多
点ショート方式を容易に選択できる。

【００４０】非シールド材製パネルと略平行に配置され
た多層プリント配線板以外の多層プリント配線板につい
ても、フレームグランド層を設ければ、１点ショート方
式や多点ショート方式を容易に選択し得る。

【００４１】例えば、非シールド材製パネルと略平行に
配置した多層プリント配線板に、他の多層プリント配線
板を連結させるためのコネクタを設けると共に、このコ
ネクタの少なくとも１つのコンタクトとフレームグラン
ド層とを接続し、コネクタの他のコンタクトとシグナル
グランド層とを接続しておけば、多層プリント配線板の
フレームグランド層同士の接続を容易に行えると共に、
他の多層プリント配線板についても、１点ショート方式
や多点ショート方式を容易に選択し得る。

【００４２】多層プリント配線板に関する本発明によれ
ば、シグナルグランド層の短絡用の接点があるので、フ
レームグランド層とシグナルグランド層とを容易に短絡
できる。又、シグナルグランド層の短絡用の接点を複数
設け、これら短絡用の接点とフレームグランド層とを切
断可能な導電性部材を介して予め接続しておけば、後工
程で導電性部材のいくつかを切断することで、所望の接
点のみを短絡状態に維持でき、作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の電子機器のフロントパネル及びその周辺
構成を裏面側から見た分解図である。

【図２】図３の電子機器のフロントパネルを除いた主要
部分の分解図である。

【図３】本発明のシールド方法を適用した電子機器の形
態例を示す斜視図である。

【図４】筐体内部の多層プリント配線板の配置を示す概
念図である。

【図５】図４のＡ部分相当の部分拡大図である。

【図６】多層プリント配線板の他の構成例を示す図であ
る。

【図７】フレームグランドとシグナルグランドの短絡構
造の説明図である。

【符号の説明】

１：筐体 ２：フロントパネル ３：カバー ４：底板 ５，６，７：多層プリント配線板 ５ａ：フレームグランド層 ５ｂ：シグナルグランド層 ５ｂｓ：パターン（短絡用の接点） ５ｃ：電源層 ５ｄ：信号線層 ５ｅ：表面層 ８：ビス ９，１０：コネクタ １１，１２：ジャンパー線（ジャンパーチップ） １３：リード線 １４，１５：スタッド １６：プラグ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体の一部が非シールド材製パネルで構
   成され、他の筐体部分が金属で構成されると共に、筐体
   の内部には、多層プリント配線板が収納された電子機器
   における電気的ノイズのシールド方法において、 前記非シールド材製パネルの裏面と対向するように、前
   記多層プリント配線板の少なくとも１枚を前記非シール
   ド材製パネルと略平行に配置すると共に、この平行配置
   した多層プリント配線板の構造として、前記非シールド
   材製パネル側に位置する層にフレームグランド層を形成
   し、このフレームグランド層の内側にシグナルグランド
   層や信号線層を形成したものを用い、前記フレームグラ
   ンド層と前記筐体の金属で構成された部分とを短絡した
   ことを特徴とする電子機器における電気的ノイズのシー
   ルド方法。
2. 【請求項２】 前記非シールド材製パネルと略平行に配
   置する多層プリント配線板として、前記フレームグラン
   ド層と前記シグナルグランド層とが複数箇所にて短絡可
   能に構成されたものを用いることを特徴とする請求項１
   記載の電子機器における電気的ノイズのシールド方法。
3. 【請求項３】 筐体内部に収納される複数の多層プリン
   ト配線板の少なくとも１枚を、前記非シールド材製パネ
   ルの裏面と対向するように前記非シールド材製パネルと
   略平行に配置し、且つ、この平行配置した多層プリント
   配線板には、他の多層プリント配線板を連結させるため
   のコネクタを設けると共に、前記コネクタの少なくとも
   １つのコンタクトと前記フレームグランド層とを接続
   し、前記コネクタの他のコンタクトと前記シグナルグラ
   ンド層とを接続したことを特徴とする請求項１記載の電
   子機器における電気的ノイズのシールド方法。
4. 【請求項４】 外側にフレームグランド層を有し、内側
   にシグナルグランド層を有すると共に、前記シグナルグ
   ランド層には、前記フレームグランド層との短絡用の接
   点が設けられていることを特徴とする多層プリント配線
   板。
5. 【請求項５】 前記シグナルグランド層の短絡用の接点
   が複数設けられており、これら短絡用の接点と前記フレ
   ームグランド層とが、切断可能な導電性部材を介して接
   続されていることを特徴とする請求項４記載の多層プリ
   ント配線板。