JPH11102190A

JPH11102190A - 回路ボード、およびこの回路ボードを搭載した電子機器

Info

Publication number: JPH11102190A
Application number: JP9262264A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Momose; 佳明百瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】電子機器の回路ボードに実装された電解コン
デンサの充・放電に起因するメカニカルノイズの消去な
いし低減を図ることにあり、特に、携帯型コンピュー
タ、カーナビゲーションシステム等の、液晶ディスプレ
イを持つ電子機器の、当該液晶ディスプレイのドライブ
回路に実装された電解コンデンサの充・放電に起因する
メカニカルノイズを低減する。【解決手段】所定周期で充・放電を行う電解コンデン
サを含む電源回路が実装された回路ボード１の、表面お
よび／または裏面の少なくとも前記電解コンデンサ１
２，１３の実装箇所を含むように、合成樹脂発泡体層
（ＰＥＴ層２２）等からなる制振・消音シート２，３，
７，８が設けられてなる回路ボード４を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサが
生成するメカニカルノイズの消去または低減が図られた
回路ボード、およびそれを搭載した電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイを持つ携帯型コンピュ
ータでは、水平走査信号を生成するために、電解コンデ
ンサを含む電源回路が実装されている。この電解コンデ
ンサは、充・放電によりメカニカルノイズ（以下、単に
「メカニカルノイズ」とも言う）を生成する。しかし、
このメカニカルノイズは、携帯型コンピュータがハード
ディスクドライブを内蔵する場合には、その駆動音に埋
もれてしまうことも多く、ユーザが前記メカニカルノイ
ズを直接意識することは稀である。しかし、携帯型コン
ピュータにおいては、ハードディスクドライブ等が停止
しているときに、前記メカニカルノイズが顕在化し、こ
れがユーザの耳障りとなる場合がある。特に、上記メカ
ニカルノイズは、ハードディスクドライブは内蔵せず
に、フラッシュメモリ等のモータを持たない記憶装置を
内蔵しているような携帯型コンピュータにおいては、特
にユーザの耳障りとなる。

【０００３】また、上記のような、電解コンデンサの充
・放電に起因するメカニカルノイズは、携帯型コンピュ
ータ以外の液晶ディスプレイを持つ装置においても生じ
ることがある。たとえばＧＰＳの端末装置（たとえば、
カーナビゲーションの端末装置）では、携帯型コンピュ
ータの場合と同様、水平走査信号を生成する電源回路に
実装された電解コンデンサがメカニカルノイズを生成
し、これがユーザの耳障りとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般には、前記電解コ
ンデンサが実装されている回路ボードを、金属フレーム
の内部に収納することで、上記メカニカルノイズの低減
を行っている。しかし、上記金属フレームにより回路ボ
ードを完全に密閉することは、技術的には非現実的であ
り、実際には、金属フレームの開口部から当該メカニカ
ルノイズが漏洩するといった問題がある。

【０００５】また、前記メカニカルノイズは、電解コン
デンサ自身が発生するだけでなく、電解コンデンサの振
動が周囲に伝搬し、前記回路ボードや前記金属フレーム
が振動することによっても発生すると考えられる。この
ため、金属フレームの開口部を極力少なくしたとして
も、前記メカニカルノイズを十分には低減できないこと
が予測される。

【０００６】本発明の目的は、電子機器の回路ボードに
実装された電解コンデンサの充・放電に起因するメカニ
カルノイズの消去ないし低減を図ることにあり、特に、
携帯型コンピュータ、カーナビゲーションシステム等
の、液晶ディスプレイを持つ電子機器の、当該液晶ディ
スプレイのドライブ回路に実装された電解コンデンサの
充・放電に起因するメカニカルノイズを低減することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、電解コンデ
ンサが生成するメカニカルノイズの低減を図る従来技術
では、当該メカニカルノイズの漏洩の防止にのみ注目
し、電解コンデンサの振動エネルギーの減衰について
は、何らの方策がとられていないことに着目した。そし
て、上記振動エネルギーを減衰することで、メカニカル
ノイズを低減するためには、制振・吸音部材を、回路ボ
ードあるいは電解コンデンサに直接当接させれば、電解
コンデンサの振動に起因するメカニカルノイズの発生を
効率良く防止できる、との知見を得て本発明をなすに至
った。

【０００８】本発明の回路ボードは、所定周期で充・放
電を行う電解コンデンサを含む電源回路が実装された回
路ボードの、表面および／または裏面の少なくとも前記
電解コンデンサの実装箇所を含むように、制振・消音シ
ートが設けられる。

【０００９】この制振・消音シートは、ウレタンフォー
ム等の合成樹脂発泡体（気泡形態は、連通気泡、独立気
泡の何れであってもよい）、またはポリエチレンテレフ
タレート等の合成樹脂非発泡体の単層から構成されてい
てもよいし、上記合成樹脂発泡体および上記合成樹脂非
発泡体の２層から構成されていてもよい。また、上記合
成樹脂発泡体または上記合成樹脂非発泡体の少なくとも
一方を含む３以上の層から構成されていてもよい。たと
えば、合成樹脂発泡体／合成樹脂非発泡体／合成樹脂発
泡体の層構造とすることもできるし、合成樹脂非発泡体
／合成樹脂発泡体／合成樹脂非発泡体の層構造とするこ
ともできる。もちろん、制振・消音シートを、合成樹脂
発泡体や合成樹脂非発泡体からなる層と、金属や紙等の
層とから構成することもできる。

【００１０】制振・消音シートは、薄すぎると制振・消
音作用を十分に発揮できないし、厚すぎると回路ボード
を搭載する装置全体の小型化が阻害され、あるいはシー
ト材料の無駄となる。また、制振・消音シートを２層ま
たは、３以上の層から構成する場合には、合成樹脂発泡
体の層厚３〜１０ｍｍ、合成樹脂非発泡体の層厚３０〜
１００μｍ、制振・消音シートの２層・３層構造の全体
の層厚は３〜１２ｍｍであることが好ましい。

【００１１】なお、制振・消音シートは、必ずしも、形
状が平坦である必要はなく、回路ボード表面の凹凸に合
わせて成形したものを用いることもできる。また、たと
えば合成樹脂発泡体が、軟質ウレタンフォームであり、
かつ直接回路ボードの表面に当接する場合には、当該合
成樹脂発泡体の回路ボード側の面に多数の起伏を形成す
ることもできる。このように構成することで、制振・消
音シートと回路ボードとの間の空隙体積を小さくするこ
とができ、本発明の制振・消音作用が促進される。

【００１２】本発明では、回路ボードに実装された電解
コンデンサが充・放電により生成した振動が、制振・消
音シートにより吸収される。以下、その作用について説
明する。

【００１３】一般に、電解コンデンサの充・放電による
振動は、周囲の空気を振動させメカニカルノイズを生成
する。また、電解コンデンサの振動は、直接回路ボード
に伝達し、または空気の振動を介して当該回路ボードに
伝達する。この結果、前記回路ボードが振動して、メカ
ニカルノイズを生成する。

【００１４】本発明では、制振・消音シートが合成樹脂
発泡体の単層である場合や、合成樹脂発泡体を含む２層
または３以上の層からなる場合には、電解コンデンサの
充・放電による振動エネルギーは、当該合成樹脂発泡体
により減衰される。また、制振・消音シートが合成樹脂
非発泡体の単層である場合や、合成樹脂非発泡体を含む
２層または３以上の層からなる場合には、上記の振動エ
ネルギーは、当該合成樹脂非発泡体により反射または吸
収される。この場合、前記合成樹脂非発泡体を前記電解
コンデンサの一部に接着剤等により固着することで、直
接、電解コンデンサが生成する振動エネルギーを、当該
合成樹脂非発泡体により吸収することができる。合成樹
脂非発泡体を、前記電解コンデンサの一部に接着剤等に
より固着するために、コンデンサの実装箇所に当たる部
分）の、前記合成樹脂非発泡体よりも前記回路ボード側
に形成された層を除去することもできる。

【００１５】また、前記合成樹脂発泡体および前記合成
樹脂非発泡体を含む２層または３以上の層からなる場合
には、前記合成樹脂発泡体の層を前記合成樹脂非発泡体
の層よりも前記回路ボード側に位置させることもでき
る。これにより、電解コンデンサの振動エネルギー、ま
たは回路ボードの振動エネルギーは、合成樹脂発泡体に
より吸収された後に合成樹脂非発泡体に到達する。ここ
で、前記振動エネルギーの一部は当該合成樹脂非発泡体
に吸収され、一部は当該合成樹脂非発泡体に反射され
る。この反射された振動エネルギーは、再び合成樹脂発
泡体の層を通過することになり、これら振動エネルギー
が効果的に減衰される。

【００１６】金属フレームの内部に回路ボードを収納し
た場合において、当該金属フレームに開口部があって
も、振動エネルギーは、制振・消音シートにほとんど吸
収されているので、当該開口部からメカニカルノイズが
漏洩するという不都合は、ほとんどなくなる。本発明
は、電磁シールド等のために金属フレームの開口部を少
なくするという設計指針を妨げるものではなく、金属フ
レームの開口部を少なくすることで、より一層制振・消
音作用を向上することもできる。

【００１７】また、本発明では、制振・消音シートを回
路ボードに押圧することで、さらに制振・消音効果を高
めることもできる。特に、本発明では、前記電源回路
が、液晶ディスプレイの走査信号生成用回路に含まれ、
前記電解コンデンサの充・放電周期が、前記液晶ディス
プレイの水平走査周波数（たとえば、１５．７５ｋＨ
ｚ）であり、かつ前記電解コンデンサの容量が１．０μ
Ｆ以上である場合に、好ましく適用される。

【００１８】本発明の、液晶ディスプレイ付電子機器
は、このような回路ボードが、液晶ディスプレイの裏面
または側部に設けられてなることを特徴とする。本発明
の回路ボードは、内部フレームより囲繞されてなる携帯
型コンピュータ等の電子機器、ＧＰＳの端末機器（カー
ナビゲーションシステムの端末機器）に好ましく適用さ
れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の回路ボードの位
置一実施形態を示す図である。同図の回路ボード１に
は、液晶ディスプレイのドライブ回路が形成されてお
り、走査信号生成回路部分１１には、面実装タイプの円
柱状をなす電解コンデンサ１２，１３が、立設して実装
されている。ここでは、液晶ディスプレイは、ＭＩＭ型
のスイッチ素子により画素電極を駆動するものであり、
走査信号生成回路部分１１は、回路ボード１には図示し
ないデータ信号部分よりも格段に大きい電流を画素電極
に供給する。本実施形態では、電解コンデンサ１２，１
３の容量は、１．０μＦおよび１０μＦであり、駆動時
には、ともに水平走査周波数１５．７５ｋＨｚで充・放
電を繰り返す。

【００２０】回路ボード１の表面には、合成樹脂発泡体
（ポリウレタンフォーム）からなる層（ＰＵ層２１）
と、合成樹脂非発泡体（ポリエチレンテレフタレート）
からなる層（ＰＥＴ層２２）との積層制振・消音シート
２が、ＰＵ層２１が回路ボード１側に位置するように配
置されている。ここで、ＰＵ層２１として層厚が６ｍｍ
のもの（イノアック社製、品名カームフレックス、製品
番号Ｆ−１０Ｓ）を用い、ＰＥＴ層２２として、層厚が
５０μｍのものを用いている。

【００２１】本実施形態では、制振・消音シート２は、
ＰＥＴ層２２を構成するべきシートの一方の面に粘着剤
を塗布し、当該シートをＰＵ層２１を構成するべきシー
トに貼着して作成している。また、ＰＵ層２１を構成す
るべきシートの、電解コンデンサ１２，１３の実装箇所
に相当する部分は除去されており（この、除去部分を符
号２１Ａで示す）、ＰＥＴ層２２の、ＰＵ層２１側の前
記除去部分２１Ａには、粘着剤が露出している。ＰＥＴ
層２２は、図１に示すように、粘着剤により電解コンデ
ンサの上部に貼着される。

【００２２】既に述べたように、本発明の回路ボードに
おいては、制振・消音シートを回路ボード１の裏面にも
設けることもできる。本実施形態では、回路ボード１の
裏面に、単層の合成樹脂非発泡体（ポリエチレンテレフ
タレート）の単層（ＰＥＴ層）からなる制振・消音シー
ト３が設けられている。制振・消音シート３の一方の面
には、粘着剤が塗布されており、この粘着剤により制振
・消音シート３は回路ボード１の裏面に貼着される。

【００２３】回路ボード１と、制振・消音シート２およ
び３とが、本発明の回路ボード４を構成している。本実
施形態では、回路ボード４は、金属（アルミニウム）フ
レーム５に収納される。このフレームは、２枚の表面板
５１、裏面板５２、裏面板の４つの辺にＬ字形に折り曲
げて形成した４つの縁板５３１〜５３４とから構成され
る。図１では、表面板５１や裏面板５２は、未開口とし
てあるが、適宜開口部を設けることができる。また、縁
板５３１〜５３４の適宜箇所には信号線引き出し用の開
口部が設けられている。なお、図１の実施形態では、図
には表れていないが、制振・消音シート２の一方の層を
形成するＰＥＴ層２１は、金属フレーム５の表面板５１
により押圧される。

【００２４】金属フレーム５は液晶ディスプレイの表示
面６１と、筐体部材６２との間に納められる。なお、図
２に、フレーム５に回路ボード４が収納された様子を示
しておく。

【００２５】以下、図１の実施形態の作用を説明する。
液晶ディスプレイが駆動されると、電解コンデンサ１
２，１３は、水平走査周波数１５．７５ｋＨｚで充・放
電を開始する。これに伴い、電解コンデンサ１２，１３
は振動する。

【００２６】本実形態では、制振・消音シート２（ＰＥ
Ｔ層）が電解コンデンサ１２，１３に接着されているの
で、電解コンデンサ１２，１３が生成する振動エネルギ
ーの一部は、ＰＥＴ層２２に直接伝達される。図３に示
すように、この振動エネルギーＢＥは、ＰＥＴ層２２に
おいて減衰され、あるいはＰＥＴ層２２からＰＵ層２１
に伝達され、当該ＰＵ層２１において減衰される。した
がって、振動エネルギーＢＥがメカニカルノイズに変換
されることはない。

【００２７】また、電解コンデンサ１２，１３が生成す
る振動エネルギーの一部は、周囲の空気を振動させ、メ
カニカルノイズＭＮ１が生成される。このメカニカルノ
イズＭＮ１の多くは、回路ボード１と制振・消音シート
２との間の空隙を進む間にＰＵ層２１内に透過し、ＰＵ
層２１内で減衰する（気泡内で熱エネルギーに変換され
ると考えられる）。また、ＰＵ層２１を介してＰＥＴ層
２２に到達したメカニカルノイズＭＮ１は、ＰＥＴ層２
２により更に減衰され、ＰＥＴ層２２により反射され、
またはＰＥＴ層２２を透過する。ＰＥＴ層２２により反
射されたメカニカルノイズＭＮ１は、再びＰＵ層２１を
伝達することになり、その殆どは当該ＰＵ層２１内で消
滅する。また、ＰＥＴ層２２を透過するメカニカルノイ
ズＭＮ１は、極めて僅かであると考えられ、したがっ
て、回路ボード４の外部に漏洩するメカニカルノイズＭ
Ｎ１は、実際上問題とはならない程度に僅かである。

【００２８】さらに、電解コンデンサ１２，１３が生成
する振動エネルギーの一部は、回路ボード１に直接伝達
され、回路ボード１を振動させる。本実施形態では、回
路ボード１と制振・消音シート２とは押圧されているの
で、上記回路ボード１の振動エネルギーは、制振・消音
シート２に吸収され、減衰される。回路ボード１の振動
により、振動エネルギーの一部はメカニカルノイズＭＮ
２に変換される。このメカニカルノイズＭＮ２は、回路
ボード１の表面側では、上述したメカニカルノイズＭＮ
１と同様にして、制振・消音シート２に吸収される。一
方、メカニカルノイズＭＮ２は、回路ボード１の表面側
では、制振・消音シート３（ＰＥＴ層）により減衰さ
れ、制振・消音シート３により反射され、または制振・
消音シート３を透過する。制振・消音シート３を透過す
るメカニカルノイズＭＮ２のエネルギーは、電解コンデ
ンサ１２，１３が生成する振動エネルギーと比較して、
極めて僅かである。また、制振・消音シート３により反
射されたメカニカルノイズＭＮ２の一部は、回路ボード
１に振動エネルギーとして戻される。この振動エネルギ
ーは、上述と同様にして、制振・消音シート２あるいは
制振・消音シート３により、減衰されるのである。

【００２９】なお、電解コンデンサ１２，１３が水平走
査周波数１５．７５ｋＨｚの周波数で充・放電を繰り返
した場合に生じるメカニカルノイズの周波数は、水平走
査周波数の整数倍、あるいは整数分の１倍であることが
予想される。上記制振・消音シート２や３を設けない回
路ボードについて、メカニカルノイズを実測したとこ
ろ、１５．７５／２Ｈｚの成分が最も強く検出された
が、上記実施形態の回路ボードについては、メカニカル
ノイズは測定にかからなかった。

【００３０】本発明に用いる制振・消音シートは上述の
制振・消音シート２や制振・消音シート３の構成に限定
されない。たとえば、図４に示すように、制振・消音シ
ート２に代えて、ＰＵ層２１の電解コンデンサ１２，１
３の実装箇所に相当する部分が除去されていない制振・
消音シート７を用いることができる。この場合において
も、電解コンデンサ１２，１３の振動の一部は、ＰＵ層
２１に直接伝達され、当該振動の減衰が行われる。ま
た、たとえば、図５に示すように、制振・消音シート３
に代えて、ＰＵ層２１とＰＥＴ層２２との２層の制振・
消音シート８（ＰＵ層２１が回路ボード１側に位置して
いる）を用いることもできる。この場合にも回路ボード
１の振動エネルギーは、ＰＵ層２１とＰＥＴ層２２とに
より減衰される。

【００３１】また、本発明の回路ボードでは、図示はし
ないが、図１に示した制振・消音シート２を回路ボード
１の表面側にのみ設けることもできるし、図１に示した
制振・消音シート３を回路ボード１の裏面側にのみ設け
ることもできる。この場合にも、制振・消音シート２ま
たは３に代えて、合成樹脂発泡体または合成樹脂非発泡
体からなる単層の制振・消音シート、合成樹脂発泡体お
よび合成樹脂非発泡体の２層からなる制振・消音シート
等、種々の構成の制振・消音シートを用いることができ
ることは言うまでもない。

【００３２】なお、図１の実施形態では、回路ボードが
ＭＩＭ型の液晶ディスプレイに用いるものであるため、
水平走査信号生成回路部分の電解コンデンサのメカニカ
ルノイズの低減を行っているが、回路ボードがＴＦＴ型
の液晶ディスプレイに用いるデータ信号生成回路部分に
設けられる電解コンデンサが実装された回路ボードにも
本発明が適用できる。

【００３３】図６に、図１に示した回路ボードがＭＩＭ
型の液晶ディスプレイの裏面に設けられた携帯型コンピ
ュータ９の一例を示しておく。

【００３４】

【発明の効果】金属フレーム等により回路ボードを密閉
することなしに、電解コンデンサの充・放電に起因する
メカニカルノイズを大幅に低減できる。

【００３５】また、特に、携帯型コンピュータ、カーナ
ビゲーションシステム等の液晶ディスプレイのドライブ
回路に実装された電解コンデンサが生成するメカニカル
ノイズを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回路ボードの両面に制振・消音シートが設けら
れた、本発明の回路ボードの一実施形態を示す図であ
る。

【図２】金属フレームに回路ボードが収納された様子を
示す図である。

【図３】図１の回路ボードにおいて、振動エネルギーが
消去される様子を説明するための図である。

【図４】本発明に用いる制振・消音シートの、図１に示
した以外の態様を示す図であり、ＰＵ層の、電解コンデ
ンサの実装箇所に相当する部分が除去されていない回路
ボード表面側制振・消音シートを示す図である。

【図５】本発明に用いる制振・消音シートの、図１に示
した以外の態様を示す図であり、ＰＵ層とＰＥＴ層との
２層の、回路ボード裏面側制振・消音シートを示す図で
ある。

【図６】図１に示した回路ボードが実装されたＭＩＭ型
の液晶ディスプレイの裏面に設けられた携帯型コンピュ
ータの一例を示す図である。

【符号の説明】

１回路ボード１１走査信号生成回路部分１２，１３電解コンデンサ２１ＰＵ層２２ＰＥＴ層２，３，７，８制振・消音シート３制振・消音シート４回路ボード５金属フレーム５１表面板５２裏面板５３１〜５３４縁板６１表示面６２筐体部材９携帯型コンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定周期で充・放電を行う電解コンデン
サを含む電源回路が実装された回路ボードの、表面およ
び／または裏面の少なくとも前記電解コンデンサの実装
箇所を含むように、合成樹脂発泡体または合成樹脂非発泡体の単層からなる
制振・消音シート、または、合成樹脂発泡体および合成
樹脂非発泡体の２層からなる制振・消音シート、また
は、合成樹脂発泡体または合成樹脂非発泡体の少なくと
も一方を含む３以上の層からなる制振・消音シート、が
設けられてなる回路ボード。
【請求項２】前記制振・消音シートが、前記合成樹脂
非発泡体の単層からなり、かつ前記回路ボードの表面に
設けられてなる請求項１に記載の回路ボードであって、前記合成樹脂非発泡体が前記電解コンデンサの一部に固
着されてなることを特徴とする回路ボード。
【請求項３】前記制振・消音シートが、前記合成樹脂
発泡体および前記合成樹脂非発泡体を含む２層または３
以上の層からなる請求項１または２に記載の回路ボード
であって、前記合成樹脂発泡体の層が前記合成樹脂非発泡体の層よ
りも前記回路ボード側に位置することを特徴とする回路
ボード。
【請求項４】前記制振・消音シートが、前記回路ボー
ドの表面に設けられてなる請求項２または３に記載の回
路ボードであって、前記コンデンサの実装箇所の、前記合成樹脂非発泡体よ
りも前記回路ボード側の層が除去され、かつ前記合成樹
脂非発泡体が前記電解コンデンサの一部に固着されてな
ることを特徴とする回路ボード。
【請求項５】前記合成樹脂発泡体が、ウレタンからな
ることを特徴とする請求項１、３または４に記載の回路
ボード。
【請求項６】前記合成樹脂非発泡体が、ポリエチレン
テレフタレートからなることを特徴とする請求項１〜４
の何れかに記載の回路ボード。
【請求項７】前記制振・消音シートが前記回路ボード
に押圧されてなることを特徴とする請求項１〜６の何れ
かに記載の回路ボード。
【請求項８】前記電源回路が、液晶ディスプレイの走
査信号生成用回路に含まれ、前記コンデンサの充・放電
周期が、前記液晶ディスプレイの水平駆動周期であり、
かつ前記コンデンサの容量が１．０μＦ以上であること
を特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の回路ボー
ド。
【請求項９】請求項８に記載の回路ボードが、液晶デ
ィスプレイの裏面または側部に設けられてなることを特
徴とする電子機器。
【請求項１０】請求項９において、前記回路ボード
が、内部フレームより囲繞されてなることを特徴とする
電子機器。