JPH09246769A

JPH09246769A - 筐体の電磁波共振防止構造

Info

Publication number: JPH09246769A
Application number: JP4909996A
Authority: JP
Inventors: Toyohide Miyazaki; 豊秀宮崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】筐体に配設された妨害波対策用の導体層によ
り、放射妨害成分が増幅されないようにした筐体の電磁
波共振防止構造を得る。【解決手段】放射妨害電磁波発生源を内蔵する筐体上
に設けられた、導電層を用いた筐体の電磁波共振防止構
造において、電磁波共振防止構造の導電層である銅めっ
き４１の領域の一部に不導体領域である絶縁体のＡＢＳ
樹脂４２が配設されている。導電層の体積固有抵抗は１
０^-3Ω・ｃｍ以下であり、不導体領域は１０^-2Ω・ｃｍ
以上の低導体層で構成されていることが好ましい。ま
た、不導体領域の一部に分割された複数の導電層が配設
されていてもよく、導電層が、筐体の電磁波共振防止構
造領域の両面に配設されていてもよく、導電層上に絶縁
層を介して、複数の導電層が積層して配設されていても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器から放射
される電磁波による周辺装置に対する障害を防止するた
めの筐体の電磁波共振防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等の電子装置から放
射される電磁波によって周辺装置が電磁障害や電波障害
を起こすことが問題となっている。このため、電子装置
から放射される放射妨害波のレベルをＶＣＣＩ（情報処
理装置等電波障害自主協議会）で定める規格値以下に抑
えるように義務付けられている。

【０００３】前記規格値を越える放射妨害波は、通常は
クロック周波数の高い電子回路が発する高調波成分であ
る。しかも、高調波成分は規制周波数域の全域にわたっ
て規格値を超過するのではなく、周波数域の一部のみが
超過する場合が多い。すなわち、周波数をある程度限定
した妨害波対策を講じれば経済的かつ有効に放射妨害波
を抑制することができる。

【０００４】従来の放射妨害波対策の例としては、（１）装置の電子回路に妨害波対策を行う（２）装置筐体に電磁シールドを施す等の手法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した放射妨害波対
策のうち（１）の手法は電磁波発生源に直接対策を行う
もので、適合部品の選定や回路基板のパターン設計技術
が大きく進歩したことにより、基板単独での妨害電磁波
は大幅に削減できるようになってきた。しかし、液晶デ
ィスプレイ等の金属部品を多用した大型装置では、妨害
電磁波の指向性が増加し、回路基板の対策だけでは規格
値をクリアするのが難しい。

【０００６】（２）の手法は、装置の筐体に電磁シール
ド材を付加するもので、広く使用されている。筐体シー
ルド技術としては、導電性塗料を塗布する方法とか、亜
鉛等の材料を溶射する方法とか、アルミ等を蒸着する方
法とか、銅やニッケル等をめっきする方法とか、鉄板等
をとりつける方法が公知である。

【０００７】しかしながら、固有抵抗値の高い導電性塗
料では、アンテナとして指向性を高めて増幅することは
ないが、放射妨害波の十分な減衰も得ることが難しい。
また、固有抵抗値の低い金属層で構成されるシールド材
は、小型の装置では十分な効果が得られていることが多
いが、大型装置では、シールド材とメインフレームのグ
ランド間のインピーダンスが増加し、全周波数領域とし
ては放射妨害波の減衰傾向がみられるが、一部の特定周
波数では逆に増加を起こすことがある。

【０００８】金属板のシールド効果については、無限平
面で考察されたシェルクノフ理論がある。しかし現実的
な遮蔽板は有限平面で、接地インピーダンスが存在す
る。この問題を交流理論から解明した「金属板の雑音し
ゃへい効果」（ＥＭＣＪ８１−２３：電気通信学会・電
磁環境部会）大畑氏（ＮＴＴ）によると、接地インピー
ダンスにインダクタンスが存在すると、接地インダクタ
ンスとしゃへい板・アース間の静電容量で決まる共振周
波数の付近でしゃへい効果は負になる。即ち、シールド
面積が増加するとグランド間距離が長くなり、接地イン
ダクタンスを生じ、特定周波数の増幅が起こることが示
されている。

【０００９】本発明は、このような課題を解消するため
になされたもので、筐体に配設された妨害波対策用の導
体層により、放射妨害成分が増幅されないようにした筐
体の電磁波共振防止構造を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の筐体の電磁波共
振防止構造は、放射妨害電磁波発生源を内蔵する筐体上
に設けられた、導電層を用いた筐体の電磁波共振防止構
造において、電磁波共振防止構造の導電層の領域の一部
に不導体領域が配設されている。

【００１１】導電層の体積固有抵抗は１０^-3Ω・ｃｍ以
下であり、不導体領域は１０^-2Ω・ｃｍ以上の低導体層
で構成されていることが好ましい。

【００１２】また、不導体領域の一部に分割された複数
の導電層が配設されていてもよく、導電層と不導体領域
とが、筐体の電磁波共振防止構造領域の両面に配設され
ていてもよく、導電層上に絶縁層を介して、複数の導電
層が積層して配設されていてもよい。

【００１３】以上のような構造とすることによって、導
体の面積を少なくし、グランドからの距離を短くするこ
とが可能となり、グランドインピーダンスの増加が抑制
され、特定周波数の放射妨害成分が増幅されず、効果的
な放射妨害波の抑制が可能となった。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は導体層の面積を減らし、
シールド効果を維持しつつ、インダクタンス成分を減少
させることで、放射電磁波の規制領域で増幅が起こらな
いようにしたものである。

【００１５】導体に、スリットを設けたときの、シール
ド効果を、アドバンテスト法で評価すると、中心から
０、５、１０、１５、３５、５５ｍｍとスリット位置を
移動させると、５０ＭＨｚ付近の周波数では、スリット
が３５ｍｍ以上離れると、スリットがないときと同様な
シールド効果が得られる。

【００１６】図１は、シールド効果評価器の一つであ
る、アドバンテスト法の構造説明図であり、図２はシー
ルド効果評価システムの構成ブロック図である。図中符
号１１はシールド効果評価器、１２は金属製の筐体、１
３はテスト用サンプル、１３ａはサンプル１３に設けら
れたスリット、１４は発生源の磁界アンテナ、１５は受
信用の磁界アンテナ、１６は標準信号発生器、１７、１
８は増幅器、１９はスペクトルアナライザを示す。

【００１７】金属製の筐体１２の内部の中央をサンプル
１３で仕切り、サンプル１３より１０ｍｍ隔てた両側の
位置に同型の発生源の磁界アンテナ１４および磁界アン
テナ１５を取付けた構造となっている。サンプル１３は
１００×１００ｍｍＡＢＳで厚さ３ｍｍのものに５×５
０ｍｍのスリットを設け、中心位置が、磁界発生源１４
と電界アンテナ１５を結ぶ線より０、５、１０、１５、
３５、５５ｍｍの６点のサンプルを作成し、シールドめ
っきを両面に加工した。

【００１８】入力側に標準信号発生器１６を使用し、出
力側には、スペクトルアナライザーを１９使用して、減
衰した電磁波の電力を、ｄＢｍで表示した。

【００１９】図３は、シールド効果評価器で評価した、
スリット位置によるシールド効果の周波数による減衰量
を示すグラフであり、横軸に周波数、縦軸にシールド効
果を示す。図３によりスリットの中心からの位置が遠く
なるほどシールド効果が大きくなることがわかる。１０
ＭＨｚで４０ｄＢｍの減衰が得られると、一般的な片面
めっきのレベルと同じで、スリット中心を３５ｍｍ離す
と実現できる。発生源の放射妨害波の出力レベルによる
が、ＶＣＣＩの１０ｍ法で２３０ＭＨｚ以下の周波数
で、３５ｄＢ／Ｖｍ（規格値を５ｄＢオーバー）の電界
強度では、十分な効果が得られる。

【００２０】１００ＭＨｚ以上でのグラフの下降現象
は、グランドインピーダンスの増加によって、シールド
効果の減衰を起こしたものである。

【００２１】このように、放射妨害波の発生源の周辺を
導体層で覆い、発生源から離れたところは、不導体に置
き換えて構成しても、十分なシールド効果が得られると
いえる。

【００２２】以下、この発明の実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。

【００２３】図４は本発明の第１の実施の形態の筐体の
電磁波共振防止構造領域の構造説明図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は断面図であり、図５は本発明の第１の
実施の形態の筐体の電磁波共振防止構造領域の製造方法
を示す断面図であり、（ａ）は基体となるＡＢＳ樹脂
板、（ｂ）はマスキング板を配設した状態、（ｃ）は触
媒塗料を塗布し、マスキング板を除去した状態、（ｄ）
は銅めっき後の状態である。図中符号４１は銅めっき、
４２はＡＢＳ樹脂板、４３は触媒層、４５はマスキング
板を示す。

【００２４】この電磁波共振防止構造領域は、１例とし
て後述の強制誘電液晶パネルの筐体に形成されるもの
で、放射妨害波発生源である回路基板に対応した構造と
して形成されている。

【００２５】導電層である銅めっき４１は厚さ１．０μ
ｍ、基体は不伝導層である汎用樹脂のＡＢＳ樹脂で成形
されたＡＢＳ樹脂板４２で、厚さは３ｍｍである。その
一部には銅めっき４１が施されておらず不導体領域を形
成している。銅めっき４１のための触媒層４３は、アク
リル系樹脂中にニッケルの微粒子を混入した導電性の塗
料である。

【００２６】次に、この製造方法を図５によって説明す
る。

【００２７】（ａ）は、ＡＢＳ樹脂板成形後の未処理の
筐体の電磁波共振防止構造領域を示す。一般的には、こ
こで、アルカリによる脱脂と水洗を行う。

【００２８】（ｂ）では、触媒塗料のマスクとなる、こ
こではアルミのマスキング板４５を所定の位置に係着し
た。筐体に凹凸があるときは、マスキングフィルムを使
用するとよい。

【００２９】（ｃ）では、全面に上述の触媒塗料を塗布
し、マスキング板４５を取り去り、触媒層４３を形成し
た。この工程により、後工程のめっきが、所定の位置に
析出できる。

【００３０】（ｄ）では、ニッケル表面を露出させるた
めのエッチング工程を経て、高速無電解銅液に浸積さ
せ、所定の厚さの銅めっき４１を触媒層４３の上に形成
した。

【００３１】図６は、第１の実施の形態の筐体の電磁波
共振防止構造領域の対象となる強誘電液晶パネル（寸法
４００×４１０ｍｍ）の内部構成図である。図中符号６
１は金属シャーシ、６２は回路基板、６３はインバータ
電源、６４はスイッチング電源を示す。金属シャーシ６
１は、厚さ２．５ｍｍの鉄板で構成される。回路基板６
２には、放射妨害波を発生する、２０ＭＨｚの発振子が
搭載されている。インバータ電源６３とスイッチング電
源６４は、規制対象の３０ＭＨｚ以上の放射妨害波の発
生はきわめて低く調整されており、特に電磁波のシール
ドの必要はない。

【００３２】電磁波共振防止効果の測定を、図６の構成
の液晶パネルの裏側に上述の第１の実施形態の図４に示
す電磁波共振防止構造領域を周辺のネジ８本で、金属シ
ャーシ６１に接続して行なった。

【００３３】図７は、第１の実施形態の電磁波共振防止
効果を測定したグラフであり、（ａ）は水平偏波を、
（ｂ）は垂直偏波を示す。測定はテストパターンを入力
したコンピュータに電磁波共振防止構造領域を取り付け
た強誘電液晶パネルを接続し、該液晶パネルにテストパ
ターンを表示させ１０ｍ法の電波暗室を使用して、ＶＣ
ＣＩ法で本発明を評価したものである。

【００３４】比較例として、従来例の電磁波共振防止構
造領域を有する筐体を持った同構造の液晶パネルを用い
て測定を行なった。

【００３５】図８は、シールドめっき法として最も一般
的な形態の筐体の電磁波共振防止構造領域の構造説明図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であり、図中
符号８１は銅めっき、８２はＡＢＳ樹脂板を示す。

【００３６】筐体の電磁波共振防止構造領域の外面全面
に厚さ１μｍの銅めっき８１が施されその上にニッケル
とリンの化合物で防錆処理が施されている。

【００３７】図９は、図６で示した液晶パネルの裏面に
図８に示される従来例の電磁波共振防止構造領域を取り
付け、電波暗室でピーク値を測定したグラフであり、
（ａ）は水平偏波を、（ｂ）は垂直偏波を示す。この図
で見られる１６０ＭＨｚ付近の増加が筐体のシールドめ
っきによる放射妨害波の共振・増幅現象であり、図７の
本実施の形態のグラフと比較して特定周波数での増加が
見られ、本発明の効果が確認できる。

【００３８】構成材料としては、好ましくは、上記導体
層として、ノーマルモードの妨害電磁波の減衰効果の大
きな銅、鉄、アルミ等の金属板や、１μｍ程度の厚さに
めっきされたときの、体積固有抵抗値で、１０^-3Ω・ｃ
ｍ以下のめっき層がよい。

【００３９】図１０は、本発明の第２の実施の形態の筐
体の電磁波共振防止構造領域の平面図であり、図中１０
１は銅めっき、１０３は触媒層である。

【００４０】第２の実施の形態では、筐体の電磁波共振
防止能力を向上させるために第１の実施の形態では絶縁
層であった筐体の電磁波共振防止構造領域の不導体層部
分が、低導体層で構成されている。低導体層としては、
図４の、触媒層４３をそのまま残したものであり、基体
であるＡＢＳ樹脂板５２の全面に触媒塗料を塗布した
後、マスキングを行なって導体層の銅めっきを行なっ
た。また、他の製法としては、所定の抵抗値を持つ導電
性塗料を、図４の第１の実施の形態のＡＢＳ樹脂板４２
の露出面上に塗布してもよい。

【００４１】低導体層としては、通常のシールド処理法
のうち、銀、ニッケル、銅等の導電性フィラーを樹脂中
に混入した導電塗装や、アルミ等を薄く析出させた蒸着
等の手法で製膜された時の体積固有抵抗値で、１０^-2Ω
・ｃｍ以上がよく、好ましくは、４００ＫＨｚ以下の低
周波電磁界や、静電気の遮蔽可能な、１０³ Ω・ｃｍ以
下が望ましい。

【００４２】図１１は、本発明の第３の実施の形態の筐
体の電磁波共振防止構造領域の平面図であり、図中１１
１は銅めっき、１１２はＡＢＳ樹脂板である。

【００４３】第３の実施の形態では、筐体の電磁波共振
防止能力を向上させるために第１の実施の形態では絶縁
層であった筐体の電磁波共振防止構造領域の不導体層部
分に分割された複数の導電層が配設されている。図１１
では正方形状の導体層が不導体層部分に千鳥状に配置さ
れている。第３の実施の形態では、第１の実施の形態に
おける図５（ｂ）のマスキングの段階で所定のパターン
を持ったマスキング板４５を用いて触媒塗料を塗布する
ことによって所望のパターンの触媒層４３が得られる。

【００４４】低抵抗層の抵抗値を減少させたことによっ
て、低周波電磁界や静電気の更なる遮蔽が必要なときに
有効であり、共振・増幅を発生させることがない。

【００４５】図１２は、本発明の第４の実施の形態の筐
体の電磁波共振防止構造領域の断面図であり、図中１２
１は銅めっき、１２２はＡＢＳ樹脂板、１２３は触媒層
である。

【００４６】第４の実施の形態では、筐体の電磁波共振
防止能力を一層向上させるために、第１から第３の実施
の形態では片面に形成されていた筐体の電磁波共振防止
構造領域の不導体層部分を、いわゆる両面めっき工程
に、マスキング工程を加えて両面に形成したものであ
る。例えば第２の実施の形態では片面の処理であった基
体となるＡＢＳ樹脂板１２２を両面エッチング処理し、
触媒塗料を外面全面に付着させて触媒層１２３を全面に
形成し、両面の所定の位置にマスキング処理を行い、無
電解銅めっきを行い、銅めっき１２１である１μｍの銅
皮膜を得た。

【００４７】内蔵された回路基板より発生する放射電磁
波ノイズのレベルが、シールド効果の減衰量不足の場合
は、第４の実施の形態の導電層を２層に持つ両面めっき
が効果的であり、低コストで実現できる。

【００４８】さらに、放射電磁波ノイズの低減が必要な
ときは、図示されていないが第５の実施の形態である絶
縁体を介した複数の導体層の積層化を実施することが有
効である。導体層の積層化はマスクを用いた絶縁性の触
媒塗料の塗布と無電解めっき工程の繰返しにより形成で
きる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、筐体の
電磁波共振防止構造領域の全面を導体層とするのではな
く、導体層の領域の一部のエリヤに絶縁体または低導体
層を作ることによって、導体の面積を少なくし、グラン
ドからの距離を短くすることにより、グランドインピー
ダンスの増加を防止し、放射妨害成分が増幅されず、効
果的な放射妨害波の抑制が可能となるという効果が得ら
れた。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールド効果評価器の一つである、アドバンテ
スト法の構造説明図である。

【図２】シールド効果評価システムの構成ブロック図で
ある。

【図３】シールド効果評価器で評価した、スリット位置
によるシールド効果の周波数による減衰量を示すグラフ
である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の筐体の電磁波共振
防止構造領域の構造説明図である。（ａ）は平面図であ
る。（ｂ）は断面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の筐体の電磁波共振
防止構造領域の製造方法を示す断面図である。（ａ）は
基体となるＡＢＳ樹脂板板である。（ｂ）はマスキング
板を配設した状態である。（ｃ）は触媒塗料を塗布し、
マスキング板を除去した状態である。（ｄ）は銅めっき
後の状態である。

【図６】第１の実施の形態の筐体の電磁波共振防止構造
領域の対象となる強誘電液晶パネルの内部構成図であ
る。

【図７】第１の実施形態の電磁波共振防止効果を測定し
たグラフである。（ａ）は水平偏波を示す。（ｂ）は垂
直偏波を示す。

【図８】シールドめっき法として最も一般的な形態の筐
体の電磁波共振防止構造領域の構造説明図である。
（ａ）は平面図である。（ｂ）は断面図である。

【図９】図６で示した液晶パネルの裏面に図８に示され
る従来例の電磁波共振防止構造領域を取り付け、電波暗
室でピーク値を測定したグラフである。（ａ）は水平偏
波を示す。（ｂ）は垂直偏波を示す。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の筐体の電磁波共
振防止構造領域の平面図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の筐体の電磁波共
振防止構造領域の平面図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態の筐体の電磁波共
振防止構造領域の断面図である。

【符号の説明】

１１シールド効果評価器１２金属製の筐体１３テスト用サンプル１３ａスリット１４発生源の磁界アンテナ１５受信用磁界アンテナ１６標準信号発生器１７、１８増幅器１９スペクトルアナライザ４１、８１、１０１、１１１、１２１銅めっき４２、８２、１１２、１２２ＡＢＳ樹脂板４３、１０３、１２３触媒層４５マスキング板６１金属シャーシ６２回路基板６３インバータ電源６４スイッチング電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射妨害電磁波発生源を内蔵する筐体上
に設けられた、導電層を用いた筐体の電磁波共振防止構
造において、前記電磁波共振防止構造の前記導電層の領域の一部に不
導体領域が配設されていることを特徴とする筐体の電磁
波共振防止構造。
【請求項２】請求項１に記載の筐体の電磁波共振防止
構造において、前記導電層の体積固有抵抗が１０^-3Ω・ｃｍ以下であ
り、前記不導体領域は１０^-2Ω・ｃｍ以上の低導体層で
構成されていることを特徴とする筐体の電磁波共振防止
構造。
【請求項３】前記請求項１または請求項２の筐体の電
磁波共振防止構造において、前記不導体領域の一部に分割された複数の導電層が配設
されていることを特徴とする筐体の電磁波共振防止構
造。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか１項に
記載の筐体の電磁波共振防止構造において、前記導電層と前記不導体領域とが、筐体の前記電磁波共
振防止構造領域の両面に配設されていることを特徴とす
る筐体の電磁波共振防止構造。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれか１項に
記載の筐体の電磁波共振防止構造において、前記導電層上に絶縁層を介して、複数の導電層が積層し
て配設されていること特徴とする筐体の電磁波共振防止
構造。