JPH10284287A - 電子機器の静電気保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁筐体の間隙等から加わる静電気によって
起こる電子機器の静電破壊を防止する。 【解決手段】 前面パネル１と主筐体２との合せ目ａの
近傍に配置されたプリント基板６には、前記合せ目ａの
直近に基準電位の導体パターンを露出して設けられる。
そして、好ましくは露出された基準電位の導体パターン
には半田デップ工程において半田を付着させておく。前
記間隙ａから侵入してきた静電気は、この露出した基準
電位の導体パターンに放電するので、回路の誤動作や電
子部品の静電破壊が防止できる。また、放電した電荷を
導電板２１を介して速やかにシャーシ１１へ逃がすよう
にすることで、静電気保護が確実となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気によって電
子機器に生ずる誤動作や電子部品等の損傷を防止するた
めに成された電子機器の静電気保護装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタや電化製品などの電子機
器の筐体は、美観や耐久性、あるいは軽量化のために樹
脂化が進んでいる。

【０００３】図４は、このような電子機器の構造を示し
たものであり、その要部を機器の左側から見た側断面図
で示している。前面パネル１および主筐体２は、いずれ
も絶縁性の合成樹脂により成型されたものであり、これ
らが組み合わされて全体の筐体を構成している。

【０００４】パネル１にはボス３や、バネ部５を備えた
機器操作用のノブ４が一体成型によって形成されてい
る。パネル１の内側においては、プリント基板６がボス
３に捩じ込まれたネジ７によって取り付けられている。

【０００５】前記プリント基板６には、例えば両面に導
体パターンを形成した両面基板が使用されており、タク
トスイッチ８、コネクタ９、および図示しないＩＣ、ト
ランジスタ、表示素子等の電子部品が半田付けされ、パ
ネル回りの機能を一式備えたパネル回路基板１０を構成
している。

【０００６】このプリント基板６がパネル１に取り付け
られた状態で、ノブ４を操作することにより、プリント
基板６上に配置されたスイッチ８が操作できる。

【０００７】一方、主筐体内に配置されるシャーシ１１
は、金属板を板金などにより成形されており、シャーシ
１１の内部には集積回路等を備えて構成される制御回路
や、機器全体に電力を供給する電源回路等、機器の主要
回路を搭載した主回路基板１２が収容されている。

【０００８】また主回路基板１２にはコネクタ１３が設
けられており、このコネクタ１３とパネル回路基板１０
に設けられたコネクタ９とは、所要芯数のケーブル１４
によって接続されている。このケーブル１４を介してパ
ネル回路基板１０に電源が供給されるとともに、各種の
電気信号の授受が成される。

【０００９】なお、これらの中には電源電圧および電気
信号の基準電位となるいわゆるアース（またはグラウン
ド）ラインが含まれる。

【００１０】また、シャーシ１１は主回路基板１２をシ
ールドするために、電源回路の基準電位部分に対し、図
示しない線材もしくはネジ止め等によって接続されてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子機器におい
ては前記した図４に示すように構成されており、前記シ
ャーシ１１は電子機器内部では最も表面積の大きな導電
体であるから、大地に対して静電容量の無視できない一
種のコンデンサのように作用する。

【００１２】ここで、シャーシ１１の大地に対する電位
は、シャーシ１１を図示しない導電線を用いて大地に接
続（いわゆるアース接続）した場合には当然ゼロとな
る。

【００１３】また、シャーシ１１を大地に接続していな
い場合であっても、その電子機器が商用電源に接続され
ている場合には、商用電源の一端は屋外でアース接続さ
れていることから、数千ボルトに達する静電気から比べ
ればシャーシ１１の電位は非常に低い値となっている。

【００１４】一方、シャーシ１１が大地アースされてお
らず、またその電子機器が商用電源に接続されていない
場合においても、シャーシ１１の通常の電位は、空中放
電などによって電荷が失われるために、大地に近いもの
となっている。

【００１５】このような状況におかれた電子機器におい
ては、そのいずれの場合においても前記したように、電
子機器の基準電位はほぼアース電位に近いものとなって
おり、したがって人体などに発生する静電気は、必ず電
子機器の基準電位点であるシャーシに向かって流れるこ
とになる。

【００１６】よって、例えばパネル１と主筐体２との合
せ目（間隙）ａの上部に静電気を帯びた利用者の手が触
れた場合には、人体に蓄積された静電気は図４に示すよ
うに、合せ目ａを伝わってプリント基板６上の最寄りの
露出した導体パターンに矢印ｂのように放電する。

【００１７】そのパターンが仮に電子部品が取付けられ
る半田付けランドであれば、静電気はその部品内部を通
ってアースラインに至り、ケーブル１４、主回路基板１
２を介してシャーシ１１に流れる。このとき、その電子
部品が静電気に弱いものであれば静電破壊を起こし、電
子機器が動作不能になる。また破壊を起こさないまでも
誤動作を起こし、電子機器の故障の原因となる。

【００１８】このような静電気から電子機器を保護する
ためには、静電気の放電路となる合せ目ａのような筐体
上の間隙が発生しないように一体成形することも考えら
れるが、筐体の成形上において困難な場合が少なくな
い。また後日の保守点検等においても不都合な場合が発
生する。

【００１９】また、回路基板を筐体の間隙部分から十分
な沿面（空間）距離をとって配置する方法も考えられる
が、これでは筐体内に無駄なスペースが必要となってし
まう。また、筐体の間隙と回路基板との間に侵入してき
た静電気を、避雷針の如く集電してアースラインへ逃が
す特別な金属板などを設ける方法も考えられるが、これ
もやはり専用のスペースが必要であり、またコストアッ
プの要因になるなどの技術的課題を有していた。

【００２０】本発明は従来のものの、このような問題に
鑑みてなされたものであって、静電気によって電子機器
に生じる誤動作や破壊を簡単な構成で確実に防止するこ
とができる静電気保護装置を提供することを目的とする
ものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に成された本発明にかかる電子機器の静電気保護装置
は、間隙を有した絶縁性筐体の内部に回路基板を設けた
電子機器の静電気保護装置であって、前記回路基板上に
おいて、電子機器の基準電位以外の導体パターンに対し
て、電子機器の基準電位の導体パターンを、前記間隙を
介した空間距離が近い点に沿って露出して設けた構成と
される。

【００２２】これにより、筐体の間隙から侵入してきた
静電気は、回路基板上に露出して設けられた基準電位の
導体パターンに対して放電し、電子部品の内部に通ずる
基準電位以外の導体パターンに放電することがなくな
り、静電気保護が達成される。このとき、露出した基準
電位の導体パターンは、既に回路上に配置された基準電
位の導体パターンが存在すればこれを利用し、本来塗布
されるべき絶縁体であるソルダー（半田）レジストの所
要部分を除くようにし、導体を露出させるようにするこ
とで形成させることがができる。

【００２３】この場合は回路基板上に新たなスペースを
設ける必要がなく、コストアップとなることもない。

【００２４】また、前記のように設けた基準電位導体パ
ターンの露出部分に半田を付着させるように構成するこ
とが望ましい。

【００２５】これにより、銅泊によるパターンの腐食が
防止でき、静電気の放電を長期間安定して受け止めるこ
とができる。なお、この半田付けは回路基板全体の半田
付け時に一括して行うことができるので、新たなコスト
はほとんど発生しない。

【００２６】また、回路基板に使用されるプリント基板
の導体パターンが、もともと半田メッキされているもの
であれば不要としてもよいが、回路基板全体の半田付け
時に半田が盛り上がって付着するようにすれば、静電気
の放電をより受け止め易くすることができる。

【００２７】また、回路基板における基準電位導体パタ
ーンの少なくとも一部を、導電性シャーシに対して低イ
ンピーダンスの導電体で接続するように構成することが
好ましい。

【００２８】これにより、回路基板の基準電位導体パタ
ーンに印加された静電気の電荷を、速やかに導電性シャ
ーシに対して逃がすことができるので、電子機器の静電
気保護をより確実なものとすることができる。

【００２９】更に、前記のように基準電位導体パターン
の少なくとも一部と低インピーダンスの導電体との接続
を行なう場合、この接続が回路基板を絶縁性筐体へ取り
付けたとき同時になされるように構成するのが望まし
い。

【００３０】このような構成を採ることにより、本来、
回路基板を筐体に取り付けるためのネジなどの部材が共
用でき、新たな部材や取り付け工数の発生を抑えること
ができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電子機器の
静電気保護装置について、図に示す実施の形態に基づい
て説明する。

【００３２】図１は、本発明の静電気保護装置を適用し
た電子機器の構造を示したものであり、その要部を機器
の左側から見た側断面図で示している。なお前記した図
４で示した従来の装置の構成部分に相当する部分は同一
の符号を付し、重複する説明を省略する。

【００３３】図１において、図４に示した従来の装置と
異なる第一の点は、前面パネル１と主筐体２との合せ目
ａから侵入する静電気が、パネル回路基板１０を構成す
るプリント基板６の直近に配置されたアースラインに対
して、矢印ｂ′のように放電する構成とされている点で
ある。

【００３４】また、従来の装置と異なる第二の点は、シ
ャーシ１１とプリント基板６との間に導電板２１が取り
付けられている点である。

【００３５】前記導電板２１は、図２に示すように低イ
ンピーダンスの金属板を、板金等により成形したもので
あり、プリント基板６を挟んでネジ７で取り付けるため
の取付穴２３を施した一対の折り曲げ舌片２５と、シャ
ーシ１１に対してネジ２２で取り付けるための取付穴２
４が形成されている。

【００３６】次に、図３を用いて主にパネル回路基板１
０の構成およびその取付け構造について説明する。

【００３７】プリント基板６に各種の部品を半田付けす
ることにより完成したパネル回路基板１０は、前面パネ
ル１の内面に配置され、前記導電板２１とともにネジ７
によってパネル１に対して固定される。なお符号４３は
プリント基板６に設けられ、ネジ７の挿通用の取付穴で
ある。

【００３８】また符号４１および４２で示した環状の導
体パターンは、いずれも基準電位であるアースパターン
である。そして、符号４１の方はソルダーレジストの未
塗布部分、符号４２の方は塗布部分であり、特に符号４
１および号４２として分けて表現しているものの、導体
パターン自身は互いに境目なくつながっている。

【００３９】符号４６は電子部品のアース用以外の端子
のランドを示しており、符号４５はこれらから引き出さ
れた導体パターンを示している。

【００４０】すなわち、これら符号４５および符号４６
で示された部分が、パネル回路基板１０上における基準
電位以外の導体パターンであり、符号４１の部分が放電
用露出アースパターンである。

【００４１】この放電用露出アースパターン４１が、筐
体の間隙である合せ目ａからの空間距離が近い点に沿っ
て設けられており、またこの部分に半田ディップなどの
半田付け工程において半田が付着し、これにより導体パ
ターンの腐食を防止し、静電気の放電を長期間安定して
受け止めることができるように成されている。

【００４２】前記取付穴４３の周囲のアースパターン上
には多数のスリット状のソルダーレジスト未塗布部分か
らなるアース接続ランド４４が形成されている。このア
ース接続ランド４４は、半田付け時に半田が付着し、導
体パターンの腐食を防止するとともに、導電板２１の舌
片２５との接触を良好にするように作用する。

【００４３】なお、符号３１は、前面パネル１に一体に
成形され、図示しないネジ等により機器本体に前面パネ
ル１を固定するためのボスである。

【００４４】以上の構成によって、前面パネル１と主筐
体２との合せ目ａから侵入した静電気は、矢印ｂ′の経
路で、直近の放電用露出アースパターン４１に対して確
実に放電される。このために電子部品のアース用以外の
端子のランドに放電することがなくなり、静電気保護が
達成される。

【００４５】また、導電板２１を設けたことにより、放
電した静電気の電荷は、アースパターン４２、アース接
続ランド４４、導電板２１を順次経由して速やかにシャ
ーシ１１へ到達するので、静電気保護をより確実なもの
とすることができる。

【００４６】なお、前記した実施の形態においては、回
路基板としてパネル内側に取り付けられるものを挙げ、
パネルと主筐体との合せ目が放電路としての筐体の間隙
となるものを例示したが、これに限定されることはな
い。例えば筐体に設けられた放熱用の穴が放電路となる
場合においても本発明を応用することができる。

【００４７】また、前記した実施の形態においては、図
１のように回路基板の端部がパネルと主筐体との合せ目
に沿って接近している構造のため、放電用露出アースパ
ターンは基板端部に沿って位置している。

【００４８】しかしながら、放電用露出アースパターン
は、放電路となる筐体の間隙と回路基板との空間的な位
置関係によって決められるものであり、例えば回路基板
を筐体に平行に近接させて配置する場合、もし回路基板
の中央部付近の筐体に間隙が位置すれば、放電用露出ア
ースパターンは回路基板の中央部付近にこの間隙に沿っ
て配置させることになる。

【００４９】また、前記した実施の形態においては、回
路基板の基準電位点とシャーシとの接続に導電板を使用
しているが、他の形態の導電体、例えば棒状のものや線
材などを使用することもできる。

【００５０】また、前記した実施の形態においては、回
路基板と導電板とは２箇所においてネジ止めされている
が、回路基板におけるパターン配列の許す限りにおい
て、多数のアース接続ランドを設定し、導電板と接続す
ることにより、より低インピーダンスの接続経路が実現
でき、より良好な静電気保護作用を得ることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる電子機器の静電気保護装置によれば、回路基板上
において、回路の基準電位以外の導体パターンよりも絶
縁性筐体の間隙からの空間距離が近い点に沿って基準電
位の導体パターンを露出して設けたので、筐体の間隙か
ら侵入してきた静電気はそこに確実に放電するようにな
る。

【００５２】また、回路基板の基準電位導体パターンを
基準電位の導電性シャーシと低インピーダンスの導電体
で接続するように構成したことにより、放電した静電気
の電荷を速やかに導電性シャーシに逃がすことができ
る。

【００５３】これにより、静電気によって電子機器に生
じる誤動作や破壊を簡単な構成で確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる静電気保護装置の実施の形態を
示す要部側断面図である。

【図２】図１に示した静電気保護装置に使用される導電
板の斜視図である。

【図３】図１に示した保護装置に使用されるプリント基
板を前面パネルとともに示した背面図である。

【図４】従来の電子機器の構造を示す要部側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 前面パネル ２ 主筐体 ６ プリント基板 ７ ネジ １０ パネル回路基板 １１ シャーシ １２ 主回路基板 ２１ 導電板（導電体） ２２ ネジ ４１ 導体パターン（基準電位） ４５ 導体パターン（基準電位以外） ａ 合せ目（間隙）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隙を有した絶縁性筐体の内部に回路基
   板を設けた電子機器の静電気保護装置であって、 前記回路基板上において、電子機器の基準電位以外の導
   体パターンに対して、電子機器の基準電位の導体パター
   ンを、前記間隙を介した空間距離が近い点に沿って露出
   して設けたことを特徴とする電子機器の静電気保護装
   置。
2. 【請求項２】 前記基準電位の導体パターンの露出部分
   に、半田を付着させたことを特徴とする請求項１に記載
   の電子機器の静電気保護装置。
3. 【請求項３】 前記電子機器内には更に導電性シャーシ
   が具備され、前記基準電位の導体パターンの一部を、前
   記導電性シャーシと低インピーダンスの導電体で接続し
   たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電
   子機器の静電気保護装置。
4. 【請求項４】 前記基準電位の導体パターンの一部と前
   記低インピーダンスの導電体との接続が、前記回路基板
   を絶縁性筐体へ取り付けたときに同時に成されるように
   構成したことを特徴とする請求項３に記載の電子機器の
   静電気保護装置。