JPH096468A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電磁波ノイズの放出を減少させる
ことが可能な電子機器を提供することを目的とする。 【構成】 回路基板と電気的に接続される複数の接続端
子を有するコネクタ１４０と接地用のグランド層１７と
を有するマザーボード１１を有し、前記グランド層１７
は、前記接続端子１７ａ間にも絶縁部１７ｂを介して配
設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板を収納するラ
ック等の電子機器に関し、特に電子機器から発生する電
磁波ノイズを低減させることが可能な電子機器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器から放射される電磁波ノ
イズにより他の電子機器を誤動作させたり計測器データ
を変動させたり、モニタ画像にノイズを発生させるなど
の問題が発生している。近年各国ではＥＭＣ規制（Elec
tromagnetic Compatibity ）として電子機器から電磁波
ノイズが放射されないようにしたり、電磁波が放射され
ても誤動作しないようにする法的規制を施行しようとし
ている。

【０００３】しかし、ロジックのクロックスピードは益
々速くなり、回路規模も複雑と成って消費される電力が
増え放射される電磁波ノイズのレベル、周波数帯域が拡
大している。

【０００４】例えば医用機器においても、画像処理のス
ピードアップや、処理するデータ量の増加によりクロッ
クスピードを速くすることで処理能力を向上させるよう
な製品が多い。

【０００５】このため、装置全体を導電性のある金属板
で囲ってシールドボックス構造にし、前記金属板と金属
板の継ぎ目等の隙間に電磁波シールド材、例えば導電性
のあるスポンジを詰めたり、回路基板が収納されるラッ
クを導電性のある金属板を用いて電磁波シールドボック
ス構造にしたり、回路基板が収納されるラックを電磁波
シールド材を用いて二重のシールドボックス構造にした
りという対策が成されている。

【０００６】図１にシールドボックス構造のラックを示
す。図１に示すようにシールドボックス構造のラック
は、後面を除く５つの面を、電磁波をシールドする金属
板１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ
で囲った筐体である。

【０００７】後面は、ラック内に収納される回路基板１
３０との接続のためのコネクタ１４０等が設けられたマ
ザーボード１０３が取り付けられている。

【０００８】マザーボード１０３は、図６（ａ），
（ｂ）に示すように４層構造に成っており、前記コネク
タ１４０に接続されるピン間を所定に接続するための表
面側信号配線パターン１０５、導体の薄膜層であり、電
源から供給される電圧を供給するための電源層１０７、
導体の薄膜層であり、磁気ノイズのシールドとグランド
を取るためのグランド層１０９、マザーボード１０３の
裏面側に設けられた外部との入出力のための外部接続コ
ネクタ（図示せず）に接続されるピン間を所定に接続す
るための裏面側信号配線パターン１１１の順に構成され
ている。また、表面側信号配線パターン１０５と電源層
１０７の間には絶縁基板１１３ａ、電源層１０７とグラ
ンド層１０９の間には絶縁基板１１３ｂ、グランド層１
０９と裏面側信号配線パターン１１１の間には絶縁基板
１１３ｃが配設されている。

【０００９】このラックに回路基板１３０を収納する場
合、まず、ラック内に所定の回路基板１３０を挿入し、
マザーボード１０３に設けられたコネクタ１４０に接続
する。その後、前面の金属板１０１ａの周囲部に設けら
れた取付孔１１５と金属板１０１ｂ，１０１ｃ，１０１
ｄ，１０１ｅの前面側端部に設けられた取付孔１１７と
を合わせ、固定用ピン（図示せず）を取付孔１１５，１
１７に挿入することにより固定する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シールドボックス構造のラックは、図６（ｃ）に示すよ
うにグランド層１０９にコネクタ１４０挿入のための窓
１０９ａが開けられているので、その窓１０９ａから電
磁波ノイズが漏れてしまうという可能性があった。ま
た、マザーボード１０３のグランド層１０９と金属板１
０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅとの
間に絶縁基板１１３等による隙間ができてしまうため電
磁波ノイズが漏れてしまう可能性があった。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、電磁波ノイズの放出を減少させることが可能な電子
機器を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第１の発明は、回路基板と電気的に接続される複数
の接続端子を有するコネクタと接地用のグランド層とを
有する回路基板接続用ボードを有し、前記回路基板が収
納される筐体状の電子機器において、前記グランド層
は、前記接続端子間にも絶縁部を介して配設されている
ことを要旨とする。

【００１３】また、本願第２の発明は、回路基板と電気
的に接続される複数の接続端子を有するコネクタと接地
用のグランド層とを有する回路基板接続用ボードと、こ
の回路基板接続用ボードの周囲部と接合し、電磁波をシ
ールドする電磁波シールド部材と、を有し、前記回路基
板を収納する筐体状の電子機器において、前記回路基板
接続用ボードは、前記グランド層と電気的に接続された
グランドパターンが前記電磁波シールド部材との接合部
に配設されていることを要旨とする。

【００１４】また、本願第３の発明は、回路基板と電気
的に接続される複数の接続端子を有するコネクタと接地
用のグランドパターンとを有する回路基板接続用ボード
を有し、前記回路基板が収納される筐体状の電子機器に
おいて、前記グランドパターンの一部に電気的に接触
し、電磁波ノイズをシールドするシールド板を前記回路
基板接続用ボードの外側に設けたことを要旨とする。

【００１５】また、前記シールド板は、前記回路基板接
続用ボードの略中央部で前記グランドパターンの一部に
電気的に接触させるのが望ましい。さらに、前記回路基
板接続用ボードの設けられた面を除いた面は、電磁波を
シールドする電磁波シールド部材で囲まれていることが
望ましい。さらに、前記回路基板接続用ボードは、多層
構造であることが望ましい。

【００１６】

【作用】本願第１の発明の電子機器は、回路基板と電気
的に接続される複数の接続端子を有するコネクタと接地
用のグランド層とを有する回路基板接続用ボードを有
し、前記回路基板が収納される筐体状の電子機器におい
て、前記接続端子間にも絶縁部を介してグランド層を配
設しているので、電磁波ノイズの放出される開口部が小
さくなり、電磁波ノイズの放出を減少させることができ
る。

【００１７】本願第２の発明の電子機器は、回路基板と
電気的に接続される複数の接続端子を有するコネクタと
接地用のグランド層とを有する回路基板接続用ボード
と、この回路基板接続用ボードの周囲部と接合し、電磁
波をシールドする電磁波シールド部材と、を有し、前記
回路基板を収納する筐体状の電子機器において、前記グ
ランド層と電気的に接続されたグランドパターンが、前
記回路基板接続用ボードの前記電磁波シールド部材との
接合部に配設されているので、電磁波ノイズの放出され
る隙間が無くなり、電磁波ノイズの放出を減少させるこ
とができる。

【００１８】本願第３の発明の電子機器は、回路基板と
電気的に接続される複数の接続端子を有するコネクタと
接地用のグランドパターンとを有する回路基板接続用ボ
ードを有し、前記回路基板が収納される筐体状の電子機
器において、前記回路基板接続用ボードの外側に、前記
グランドパターンの一部に電気的に接触し、電磁波ノイ
ズをシールドするシールド板を設けたので、電磁波ノイ
ズの放出を減少させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る電子機器の第１実施例
であるラックの構成を示した図である。

【００２０】また、第１実施例のラック１０は、後面を
除く５つの面を、電磁波ノイズをシールドする電磁波シ
ールド部材としての金属板１０１ａ，１０１ｂ，１０１
ｃ，１０１ｄ，１０１ｅで囲った３筐体である。

【００２１】後面は、ラック１０内に収納される回路基
板１３０との接続のためのコネクタ１４０等が設けられ
た回路基板接続用ボードとしてのマザーボード１１が取
り付けられている。

【００２２】マザーボード１１は、図２（ａ），（ｂ）
に示すように４層構造に成っており、前記コネクタ１４
０に接続されるピン間を所定に接続するための表面側信
号配線パターン１３、導体の薄膜層であり、電源から供
給される電圧を供給するための電源層１５、導体の薄膜
層であり、電磁波ノイズのシールドとグランドを取るた
めのグランド層１７、マザーボード１１の裏面側に設け
られた外部との入出力のための外部接続コネクタ（図示
せず）に接続されるピン間を所定に接続するための裏面
側信号配線パターン１９の順に構成されている。また、
表面側信号配線パターン１３と電源層１５の間には絶縁
基板２１ａ、電源層１５とグランド層１７の間には絶縁
基板２１ｂ、グランド層１７と裏面側信号配線パターン
１９の間には絶縁基板２１ｃが配設されている。

【００２３】特に、グランド層１７は、コネクタ１４０
に挿入されるピン用の接続端子１７ａ間にも絶縁部１７
ｂを介して配設されている。

【００２４】グランド層１７の接続端子１７ａ周辺を拡
大したものを図２（ｃ）に示す。図２（ｃ）に示すよう
にグランド層１７の接続端子１７ａの周囲には、隣接し
た接続端子１７ａの周囲に設けられたものと互いに接触
しない大きさの絶縁部１７ｂが設けられている。また、
絶縁部１７ｂ間にはグランド層１７が配設されている。

【００２５】尚、接続端子１７ａの内、グランド用のピ
ンが挿入される接続端子１７ａの周囲には絶縁部１７ｂ
を設けず、前記グランド用の接続端子１７ａに挿入され
るピンとグランド層１７を導通にする。

【００２６】また、グランド層１７はアルミニウムや銅
等の導体の薄膜から成り、エッチング処理等を行うこと
によって絶縁部１７ｂを形成する。

【００２７】このラック１０に回路基板１３０を収納す
る場合、ラック１０内に所定の回路基板１３０を挿入
し、マザーボード１１に設けられたコネクタ１４０に接
続した後、前面の金属板１０１ａを金属板１０１ｂ，１
０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅの表面側端部にねじ止めす
ることにより行われる。

【００２８】このように第１実施例のラック１０では、
コネクタ１４０に挿入されるピン用の接続端子１７ａ間
にもグランド層１７を配設しているので、グランド層１
７の無い部分は絶縁部１７ｂのみとなり、電磁波ノイズ
のラック１０からの放出量を少なくすることが可能とな
る。

【００２９】尚、第１実施例のラック１０では、コネク
タ１４０に挿入されるピン用の接続端子１７ａ間にもグ
ランド層１７を配設しているが、耐電圧の必要な部分は
配設しないでその他の部分にグランド層１７を配設する
ようにしても良い。また、グランド層１７の代わりに、
電源層１５のコネクタ１４０に挿入されるピン用の接続
端子の間に電源層１５を配設するようにしても良い。ま
た、グランド層１７、電源層１５ともに、接続端子の間
にそれぞれの層を設けるようにしても良い。

【００３０】図３は、本発明に係る電子機器の第２実施
例であるラックのマザーボードの構成を示した図であ
る。

【００３１】尚、第２実施例のラック３０は、図１に示
した第１実施例のラック１０と外観構成は同一であるの
で、同一部材には同一記号を用い、図示および説明は省
略する。

【００３２】図３に示すように、第２実施例のラック３
０のマザーボード３１は、４層構造に成っており、コネ
クタ１４０に接続されるピン間を所定に接続するための
表面側信号配線パターン３３、導体の薄膜層であり、電
源から供給される電圧を供給するための電源層３５、導
体の薄膜層であり、電磁波ノイズのシールドとグランド
を取るためのグランド層３７、マザーボード３１の裏面
側に設けられた外部との入出力のための外部接続コネク
タ（図示せず）に接続されるピン間を所定に接続するた
めの裏面側信号配線パターン３９の順に構成されてい
る。また、表面側信号配線パターン３３と電源層３５の
間には絶縁基板４１ａ、電源層３５とグランド層３７の
間には絶縁基板４１ｂ、グランド層３７と裏面側信号配
線パターン３９の間には絶縁基板４１ｃが配設されてい
る。

【００３３】特に、表面側信号配線パターン３３は、金
属板１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅとの接合
部となる周囲部にグランドパターン４３が配設されてい
る。このグランドパターン４３は、マザーボード３１の
側面に設けられた導体部３１ａを介してグランド層３７
と電気的に接続されている。尚、グランドパターン４３
は、マザーボード３１に設けられた内部に導体を有する
複数のスルーホールによってグランド層３７と電気的に
接続されるようにしても良い。

【００３４】また、マザーボード３１のグランドパター
ン４３の配設された部分には、取付孔４５が設けらてい
る。

【００３５】このマザーボード３１は、取付孔４５に挿
入された捩子４７により、金属板１０１ｂ，１０１ｃ，
１０１ｄ，１０１ｅに取付けられる。

【００３６】このように第２実施例のラック３０は、マ
ザーボード３１の側面の導体部３１ａを介してグランド
層３７と電気的に接続されているグランドパターン４３
が表面側信号配線パターン３３の周囲部に配設されてい
るので、グランド層３７と金属板１０１ｂ，１０１ｃ，
１０１ｄ，１０１ｅとの間に隙間が無くなり、電磁波ノ
イズのラック３０からの放出量を少なくすることが可能
となる。

【００３７】尚、第１実施例のラック１０のマザーボー
ド１１、第２実施例のラック３０のマザーボード３１
は、ともに４層で内層にグランド層１７，３７を設けて
いるが、グランド層１７，３７をマザーボード１１，３
１の裏面に設けても良い。この場合、裏面側信号配線パ
ターン１９，３９からの電磁波ノイズの放出を抑えるこ
とができる。また、マザーボード１１、３１をさらに多
層にしてグランド層を二つ設け、一方は信号用とし、他
方は電磁波シールド用にしても良い。この場合、二重の
電磁波シールド効果が得られ、かつ、グランドインピー
ダンスを下げることができる。

【００３８】図４は、本発明に係る電子機器の第３実施
例であるラックを示した断面図である。

【００３９】尚、第３実施例のラック５０は、第１実施
例のラック１０と後面を除いて外観構成は同一であるの
で、同一部材には同一の記号を用い、図示および説明は
省略する。

【００４０】第３実施例のラック５０は、回路基板が接
続されるコネクタ１４０を有するマザーボード５１の後
面に電磁波ノイズをシールドする金属等のシールド板６
０を設けたものである。

【００４１】マザーボード５１には、前面と後面の外周
部にそれぞれグランドパターン５３ａ，５３ｂが設けら
れている。またマザーボード５１後面の略中央部の横方
向（金属板１０１ｃ，１０１ｅと平行の方向）には、グ
ランドパターン５５が設けられている。このグランドパ
ターン５３ａとグランドパターン５３ｂとは、内部に導
体を備えた複数のスルーホール（図示せず）によって電
気的に接続されている。尚、グランドパターン５３ａと
グランドパターン５３ｂとは、マザーボード５１の側面
部に設けられた導体を介して電気的に接続されるように
しても良い。

【００４２】シールド板６０は、マザーボード５１の後
面に設けられたグランドパターン５５と電気的に接触す
るため、それに対応させて中央部に凹部６１が設けられ
ている。

【００４３】またシールド板６０は、マザーボード５１
のグランドパターン５３ｂと接触するとともに、グラン
ドパターン５５と接触し、この接触位置でマザーボード
５１と固定ピン６３によて固定されている。

【００４４】尚、ラック５０、回路基板の構造やコネク
タ１４０の配列位置によって、グランドパターン５５の
配列位置や配列数を変えるようにする。

【００４５】このように、シールド板６０とマザーボー
ド５１の後面に設けられたグランドパターン５３ｂとは
電気的に接触しているので、マザーボード５１の後面側
には電磁波ノイズを放出する開口部が無くなる。

【００４６】また、シールド板６０とマザーボード５１
の後面の中央部に設けられたグランドパターン５５とは
電気的に接触しているので、高周波誘導電流が小さくな
り、かつ、グランドインピーダンスが下がり、グランド
の等電位面が大きくなる。このため、マザーボード５１
から発生する電磁波ノイズを小さくすることができる。

【００４７】さらに、シールド板６０と金属板１０１
ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅとは複数のスルーホ
ールによって電気的に接続しているので、シールド板６
０と金属板１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅと
の電気的隙間が小さくなる。

【００４８】このように第３実施例のラック５０は、マ
ザーボード５１の後面に設けられたグランドパターン５
３ｂとグランドパターン５５に電気的に接続されている
シールド板６０を有するので、電磁波ノイズのラック５
０からの放出量を少なくすることができる。

【００４９】尚、第３実施例のラック５０では、シール
ド板６０に凹部６１を設けることによってマザーボード
５１の後面に設けられたグランドパターン５５と電気的
に接触しているが、図５に示すように、マザーボード５
１の後面に、グランドパターン５５に電気的に接触した
導体から成るグランド補強板７０を固定ピン７１を用い
て固定し、このグランド補強板７０にシールド板６０を
固定ピン７３を用いて固定するようにしても良い。この
場合、シールド板６０に凹部６１を設ける必要が無くな
り、シールド板６０を容易に形成することが可能とな
る。

【００５０】尚、上記の実施例は、個々に実施するよう
にしても良いし、組み合わせて実施するようにしても良
い。上記の実施例を組み合わせて実施した場合は、電磁
波ノイズのシールド性を高めることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回路基板
と電気的に接続される複数の接続端子を有するコネクタ
と接地用のグランド層とを有する回路基板接続用ボード
を有し、前記接続端子間にも絶縁部を介してグランド層
を配設しているので、電磁波ノイズの放出される開口部
が小さくなり、電磁波ノイズの放出を減少させることが
できる。

【００５２】また、回路基板と電気的に接続される複数
の接続端子を有するコネクタと接地用のグランド層とを
有する回路基板接続用ボードと、この回路基板接続用ボ
ードの周囲部と接合し、電磁波をシールドする電磁波シ
ールド部材とを有し、前記グランド層と電気的に接続さ
れたグランドパターンが、前記回路基板接続用ボードの
前記電磁波シールド部材との接合部に配設されているの
で、電磁波ノイズの放出される隙間が無くなり、電磁波
ノイズの放出を減少させることができる。

【００５３】さらに、回路基板と電気的に接続される複
数の接続端子を有するコネクタと接地用のグランドパタ
ーンとを有する回路基板接続用ボードを有し、前記回路
基板接続用ボードの外側に、前記グランドパターンの一
部に電気的に接触し、電磁波ノイズをシールドするシー
ルド板を設けたので、電磁波ノイズの放出を減少させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子機器の第１実施例であるラッ
クの外観構成を示した図である。

【図２】図１に示したラックのマザーボードと、このマ
ザーボードのグランド層を示した図である。

【図３】本発明に係る電子機器の第２実施例であるラッ
クのマザーボードの構成を示した図である。

【図４】本発明に係る電子機器の第３実施例であるラッ
クを示した断面図である。

【図５】図４に示した実施例の他の例を示した断面図で
ある。

【図６】従来のラックのマザーボードと、このマザーボ
ードのグランド層を示した図である。

【符号の説明】

１０ ラック １１ マザーボード １３ 表面側信号配線パターン １５ 電源層 １７ グランド層 １７ａ 接続端子 １７ｂ 絶縁部 １９ 裏面側信号配線パターン ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 絶縁基板 １０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ
金属板 １３０ 回路基板 １４０ コネクタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板と電気的に接続される複数の接
   続端子を有するコネクタと接地用のグランド層とを有す
   る回路基板接続用ボードを有し、前記回路基板が収納さ
   れる筐体状の電子機器において、 前記グランド層は、前記接続端子間にも絶縁部を介して
   配設されていることを特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】 回路基板と電気的に接続される複数の接
   続端子を有するコネクタと接地用のグランド層とを有す
   る回路基板接続用ボードと、この回路基板接続用ボード
   の周囲部と接合し、電磁波をシールドする電磁波シール
   ド部材と、を有し、前記回路基板を収納する筐体状の電
   子機器において、 前記回路基板接続用ボードは、前記グランド層と電気的
   に接続されたグランドパターンが前記電磁波シールド部
   材との接合部に配設されていることを特徴とする電子機
   器。
3. 【請求項３】 回路基板と電気的に接続される複数の接
   続端子を有するコネクタと接地用のグランドパターンと
   を有する回路基板接続用ボードを有し、前記回路基板が
   収納される筐体状の電子機器において、 前記グランドパターンの一部に電気的に接触し、電磁波
   ノイズをシールドするシールド板を前記回路基板接続用
   ボードの外側に設けたことを特徴とする電子機器。
4. 【請求項４】 前記シールド板は、前記回路基板接続用
   ボードの略中央部で前記グランドパターンの一部に電気
   的に接触していることを特徴とする請求項３記載の電子
   機器。
5. 【請求項５】 前記回路基板接続用ボードの設けられた
   面を除いた面は、電磁波をシールドする電磁波シールド
   部材で囲まれていることを特徴とする請求項１または請
   求項３のいずれか記載の電子機器。
6. 【請求項６】 前記回路基板接続用ボードは、多層構造
   であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
   か一項記載の電子機器。