KR20120006530A - 전자 장치, 및, 잡음 전류 측정 방법 - Google Patents

전자 장치, 및, 잡음 전류 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120006530A
KR20120006530A KR1020117026095A KR20117026095A KR20120006530A KR 20120006530 A KR20120006530 A KR 20120006530A KR 1020117026095 A KR1020117026095 A KR 1020117026095A KR 20117026095 A KR20117026095 A KR 20117026095A KR 20120006530 A KR20120006530 A KR 20120006530A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
noise
noise suppression
resistor
housing
Prior art date
Application number
KR1020117026095A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101213614B1 (ko
Inventor
사토시 나카무라
다카시 스가
유타카 우에마츠
Original Assignee
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Publication of KR20120006530A publication Critical patent/KR20120006530A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101213614B1 publication Critical patent/KR101213614B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/26Measuring noise figure; Measuring signal-to-noise ratio
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/281Specific types of tests or tests for a specific type of fault, e.g. thermal mapping, shorts testing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/023Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference using auxiliary mounted passive components or auxiliary substances
    • H05K1/0234Resistors or by disposing resistive or lossy substances in or near power planes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • H05K9/002Casings with localised screening
    • H05K9/0039Galvanic coupling of ground layer on printed circuit board [PCB] to conductive casing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0069Methods for measuring the shielding efficiency; Apparatus therefor; Isolation container for testing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0215Grounding of printed circuits by connection to external grounding means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10022Non-printed resistor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409Screws
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2036Permanent spacer or stand-off in a printed circuit or printed circuit assembly
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

하우징 내에 있어서 전자 부품을 탑재한 기판에 흐르는 잡음 전류를 억제하고, 전자 장치의 오동작을 방지한다. 전자 부품을 탑재한 기판(103)과 하우징(102)이 금속 스페이서(108) 및 나사(104)에 의해 고정되어 있다. 금속 스페이서(108)와 기판(103) 사이에는 절연물을 기재로 한 잡음 억제 부재(100)가 배치되어 있다. 잡음 억제 부재(100)의 금속 스페이서측에는 제 1 도전막이 형성되고, 잡음 억제 부재(100)의 기판측에는 제 2 도전막이 형성되고, 제 1 도전막과 제 2 도전막 사이에는 저항 부재(101)가 배치되어 있다. 이 저항 부재에 의해 하우징으로부터 기판에 유입하는 잡음 전류를 억제할 수 있다.

Description

전자 장치, 및, 잡음 전류 측정 방법{ELECTRONIC DEVICE AND NOISE CURRENT MEASURING METHOD}
본 발명은 하우징 내의 기판에 배치된 전자 부품이 정전기 등 노이즈에 기인한 반도체의 파괴나 오동작을 방지한 구성을 갖는 전자 장치 및, 전자 장치에 인가되는 정전기 등에 의한 잡음 전류의 측정 방법에 관한 것이다.
컨슈머 장치나 제조 장치·검사 장치 등의 전자 장치에서는, 사람이 닿는 부위 등에의 접촉했을 경우의 정전기 방전, 혹은 분위기 중에서의 정전기 방전을 받아 오동작하지 않는 것을 확인하는 이뮤니티(i㎜unity) 시험이 정해져 있다(IEC61000-4-2). 또한, 최근의 반도체의 전원 전압 저하에 의한 동작 마진 감소에 의한 이뮤니티 내성 열화나 전자 장치의 경량화를 위한 하우징 비금속화 등에 의해, 이들 전자 장치의 정전기에 대한 환경은 해마다 엄격해지고 있다. 그 때문에, 상기 정전기 시험을 통과하기 위해 필요해지는 대책 비용도 증대하는 경향이 있다. 또한, 정전기에 의한 오동작에 관해서는 상기 시험을 통과한 장치에 있어서도 발생하고 있어 큰 문제가 되고 있다.
이 상황에 있어서, 전자 장치의 이뮤니티 내성이나 정전기 내성을 향상시키는 기술의 요구는 높아지고 있다. 이 때문에, 정전기의 영향을 받는 LSI 등의 반도체에 유입하는 잡음 전류를 억제하는 부품이나 기판·하우징 구조, 및 기판·하우징에 대한 설계 기술의 구축이 급무(急務)로 되고 있다. 또한, 상기한 잡음 억제 부품이나 기판·하우징 구조의 설계 기술의 구축을 위해서는, 이뮤니티 시험 시나 정전기 시험시에 있어서의 전류 경로의 분류 기술의 구축이나 장해 발생 메커니즘의 해명도 중요해지고 있다.
정전기를 포함한 이뮤니티 문제에 대하여는, 전자 장치의 하우징과 기판을 접속하는 나사/스페이서부에 흐르는 전류가 중요하다. 특히, 정전기 문제에 있어서는, 정전기 방전에 의해 발생한 잡음 전류는 하우징으로부터 나사/스페이서를 통해 기판에 유입하는 경로를 취하고, 또한 기판에 유입한 잡음 전류는 나사/스페이서를 통해 하우징으로 나가기 위한 경로를 취할 가능성이 있기 때문이다.
또한, 전자 장치로부터의 불필요한 전자파 방사 문제에 관해서도 마찬가지로 중요하다. 왜냐하면, LSI 등의 반도체에서 발생한 잡음 전류는 기판으로부터 나사/스페이서부를 통해 하우징에 유입하며 전자파 방사의 발생 요인이 되기 때문이다.
이들 문제에 대하여 이하와 같은 기술이 제안되어 있다. 「특허문헌 1」, 「특허문헌 2」, 「특허문헌 3」에는, 인덕턴스와 용량으로 구성된 전송 선로 구조에 의해 로우 패스 필터 특성을 유지시킨 나사 형상 부품이 기재되어 있다.
또한, 「특허문헌 4」, 「특허문헌 5」, 「특허문헌 6」에는, 전자 장치의 하우징과 기판을 고정하는 금속 스페이서의 주위를 자성 코어로 둘러싸고, 일체화한 스페이서가 기재되어 있다. 또한, 「특허문헌 4」에는, 상기 스페이서와 하우징 사이에 와셔 형상의 저항 시트를 삽입하는 기술이 기재되어 있다.
한편, 「특허문헌 6」에는, 전자 장치 전체로부터 방사되는 불필요한 전자파의 발생 원인을 특정하기 위해서, 전자 장치의 하우징과 기판을 접합하는 나사부에 흐르는 전류를 계측하는 기술이 기재되어 있다. 이것은, 하우징과 기판의 나사부에 흐르는 전류에 의해 발생한 자속을 검지하는 코일을 가진 전류 프로브 및 그것을 이용한 측정법에 관한 것이다.
일본국 특개2001-267134호 공보 일본국 특개2001-76931호 공보 일본국 특개2001-76932호 공보 일본국 특개평9-23083호 공보 일본국 특개평10-163665호 공보 일본국 특개2007-85741호 공보
특허문헌 1, 특허문헌 2, 또는 특허문헌 3에서는, 하우징과 기판을 결합하는 나사에 있어서, 전류에 대하여 나사의 인덕턴스와 기생 용량이 분포적으로 배치되는 로우 패스 필터 구조가 기재되어 있다. 그러나, 길이 5㎜ ~ 10㎜ 정도의 나사 및 직경 2㎜ ~ 6㎜ 정도의 개구부에서 형성되는 인덕턴스와 용량은 매우 작기 때문에, 로우 패스 필터의 차단 주파수는 ㎓에 가까워지는 것이 예측된다. 그 때문에, 정전기 방전 전류와 같이 수 ㎒ ~ 수 ㎓의 광대역의 잡음 전류에 대해서는 차단 주파수 대역이 충분하지 않다고 하는 과제가 있다.
또한, 기판과 하우징 사이의 기생 용량도 고려함으로써, 차단 주파수를 수백 ㎒로 하면 되지만, 이 차단 주파수는, 기판과 하우징의 구조에 의해 결정되어, 차단 주파수를 의도적으로 컨트롤할 수 없거나, 혹은 차단 주파수 대역이 충분하지 않다고 하는 것도 과제로 된다. 또한, 손실이 되는 저항 성분을 고려하고 있지 않기 때문에 인덕턴스와 용량이 공진했을 경우에서는, 반대로 전류가 커지게 된다는 과제도 들 수 있다.
또한, 특허문헌 4 및 특허문헌 5에서는, 하우징과 기판을 자성체로 둘러싸인 금속 스페이서에 의해 접속함으로써 하우징 내의 공동(空洞) 공진에 의한 전자파 방사를 억제하고, 또한 하우징과 금속 스페이서 사이에 저항 시트를 삽입함으로써 나사에 흐르는 고주파 전류를 억제하고 있다.
그러나, 자성체로 둘러싸인 금속 스페이서에서는 기판으로부터 하우징에 흐르는 전류에 대하여 직렬로 자성체가 가지는 인덕턴스 성분과 저항 성분이 삽입되어 있지 않기 때문에 일부 전류는 금속 스페이서를 통해 흐를 우려도 있으며, 의도한 저감 효과를 얻을 수 없을 가능성도 있다.
또한, 하우징과 금속 스페이서 사이에 삽입한 저항 시트는, 저항값의 선택성이 없어 수 ㎒ ~ 수 ㎓의 광대역의 잡음 전류에 대하여 충분한 억제 효과를 얻을 수 없는 과제를 들 수 있다. 하우징과 나사 스페이서 사이에 저항 시트를 삽입할 경우에는, 나사나 하우징 및 기판이 가지는 인덕턴스 성분에 의해 노이즈의 차단 주파수 대역이 결정되기 때문에 저항값의 선택성은 중요해진다.
한편, 특허문헌 6에서는 나사부에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속을 검지하는 코일을 가진 프로브에 의해, 기판과 하우징의 접속부에 흐르는 전류를 측정하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 특허문헌 6에 있는 프로브에서는, 선단의 코일부가 외래 자계 등의 직접 뛰어듬에 대해서도 감도를 갖고 있다. 특히, 정전기 시험에 사용하는 정전 총이 발하는 자계 강도는 매우 커진다. 그래서, 정전기 시험 등의 이뮤니티 시험에 있어서는, 측정하고 싶은 나사부에 흐르는 전류에의 감도를 유지한 채, 외래 자계에 대한 감도를 억제하는 것이 큰 과제로 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판과 하우징의 접합부, 나사나 스페이서에 흐르는 정전기 방전 전류 등의 광대역의 잡음 전류에 대하여 직렬로 손실 성분을 삽입할 수 있고, 또한 차단 주파수 대역을 의도적으로 컨트롤할 수 있는 잡음 억제 부품을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명에 있어서의 다른 목적은, 잡음 억제 부품을 사용함으로써, 대책시에 새로운 부품의 추가나 기판 배선 패턴의 변경 등의 비용 증가를 초래하지 않고, 통상의 부품으로 치환하는 것이 가능한 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이뮤니티 시험시에 시험기 등으로부터 발하는 외래 자계에 대한 감도가 작은 전류 측정용 프로브를 제공하고, 또한 그것을 이용한 측정법을 제공하는 것이다.
(1) 하우징과, 회로 부품이 탑재된 기판을 나사 및 금속 스페이서에 의해 고정한 전자 장치로서, 상기 기판과 상기 금속 스페이서 사이에는 절연물을 기재(基材)로 한 잡음 억제 부재가 배치되고, 상기 잡음 억제 부재의 상기 금속 스페이서측에는 제 1 도전막이 형성되고, 상기 잡음 억제 부재의 상기 기판측에는 제 2 도전막이 형성되고, 상기 제 1 도전막과 상기 제 2 도전막 사이에는 저항 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
(2) 상기 저항체는 상기 잡음 억제 부재의 제 1 면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 전자 장치.
(3) 상기 저항체는 상기 잡음 억제 부재의 내부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 전자 장치.
(4) 상기 저항체는 병렬로 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 전자 장치.
(5) 하우징과, 회로 부품이 탑재된 기판을 접시부와 축부를 갖는 나사 및 스페이서에 의해 고정한 전자 장치로서, 상기 나사의 상기 접시부는 상기 축부와 접속해 있는 제 1 도체부와, 상기 제 1 도체부를 둘러싸는 절연체부와, 상기 절연체부를 둘러싸고, 상기 기판과 도통해 있는 제 2 도체부로 구성되고, 상기 제 1 도체부와 상기 제 2 도체부 사이에는 저항체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
(6) 상기 저항체는 상기 절연체부의 표면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 전자 장치.
(7) 상기 저항체는 상기 절연체부의 내부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 전자 장치.
(8) 상기 저항체는 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 전자 장치.
(9) 전자 장치에서의 잡음 전류의 측정 방법으로서, 상기 전자 장치는, 하우징과, 회로 부품이 탑재된 기판을 나사 및 금속 스페이서에 의해 고정한 구성이고, 상기 기판과 상기 금속 스페이서 사이에는 절연물을 기재로 한 잡음 억제 부재가 배치되고, 상기 잡음 억제 부재의 상기 금속 스페이서측에는 제 1 도전막이 형성되고, 상기 잡음 억제 부재의 상기 기판측에는 제 2 도전막이 형성되고, 상기 제 1 도전막과 상기 제 2 도전막 사이에는 저항 부재가 배치되어 있고, 상기 저항체의 2개의 단부간의 전압을, 상기 저항체와 직렬로 접속한 정합 저항을 통해 측정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치에서의 잡음 전류의 측정 방법.
정보 처리 장치나 정보 가전 장치 및 기억 장치 등 전자 장치에 탑재되는 인쇄 기판에 대책 부품을 추가하지 않고, 전자 장치의 정전기 내성 등의 이뮤니티 내성을 향상시켜 전자 장치의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 전자 장치로부터 방사되는 불필요한 전자파의 억제를 하는 것도 가능하다.
도 1은 금속 스페이서와 기판간에 억제 부품을 실장한 장치 단면도.
도 2는 나사와 기판간에 억제 부품을 실장한 장치 단면도.
도 3은 스페이서와 기판/나사와 기판간에 억제 부품을 실장한 장치 단면도.
도 4는 저항을 8개 구비한 억제 부품의 평면도 및 단면도.
도 5는 저항을 5개 구비한 억제 부품의 평면도 및 단면도.
도 6은 저항을 8개 매설한 구조의 억제 부품의 평면도 및 단면도.
도 7은 저항을 5개 매설한 구조의 억제 부품의 평면도 및 단면도.
도 8은 저항을 나사의 접시 위 또는 나사의 접시 속에 배치한 잡음 억제 구조를 가지는 나사의 단면도.
도 9는 잡음 억제 구조를 가지는 나사를 실장한 장치 단면도.
도 10은 저항 검출형 나사 전류 프로브의 상면도 및 단면도.
도 11은 금속 하우징과 기판 사이에 흐르는 잡음 전류 측정시의 단면도.
도 12는 저항 검출형 프로브를 사용한 잡음 전류 측정 블록도.
도 13은 저항 검출형 프로브의 검출 전압 주파수 특성 그래프.
도 14는 잡음 억제 부품의 넣는 방법에 의한 잡음 전류 경로 제어 이미지 도면.
도 15는 저항 검출형 프로브를 복수 개 사용한 측정 이미지 도면.
도 16은 종래의 금속 하우징과 기판 고정 이미지 도면.
이하, 본 발명을 나타내는 도면을 참조하면서 실시형태와 함께 그 효과에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 실시형태를 설명하기 위한 모든 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 부여하고, 그 반복은 생략한다.
실시예 1
도 1은 정전기 잡음 억제 부품을 실장한 장치에 있어서의 단면도이며, 본 발명에 있어서의 대표적인 실시형태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시형태의 상세를 설명하기 전에, 도 16을 이용해서 종래의 정전기 시험시에 있어서의 문제점을 설명한다. 도 16은, 전자 장치의 금속 하우징(102)과 기판(103)을 금속 스페이서(108)를 통해 나사(104)에 의해 고정했을 때의 장치 단면도를 나타내고 있다. 또한, 기판(103)은 그라운드 배선(106), 전원 배선(107)을 갖고 있고, LSI(Large Scale Integrated Circuit)(109) 그리고 바이패스 콘덴서(110)가 실장되어 있다.
「배경기술」에서 기술한 바와 같이, IEC61000-4-2에 의해 정해져 있는 정전기 시험에서는, 전자 장치에 있어서 사람이 닿는 부위, 예를 들면 도 16의 금속 하우징(102) 등에 방전 총(111)을 사용해서 정전기 잡음(112)을 인가한다. 이 때에 발생하는 잡음 전류(105)는, 금속 하우징(102)으로부터 금속 스페이서(108) 및 금속 와셔(901), 혹은 나사(104) 및 금속 와셔(901)를 통해 기판(103)의 그라운드 배선(106)에 유입된다.
이 잡음 전류(105)가 그라운드 배선에 유입함으로써 그라운드 배선(106)의 전위 변동이 일어나서, LSI(109) 등의 능동 소자의 잘못된 세트나 발신기의 로크 해제 등의 오동작이 야기된다. 또한, 그라운드 배선(106)에 유입된 잡음 전류(105)로부터 용량성/유도성 결합에 의해 잡음 전압/전류가 전원 배선(107)이나 신호 배선 등에 유기되고, 이에 따라 전술한 바와 마찬가지로 LSI(109)가 오동작한다. 이것은, 최종적으로 전자 장치 시스템 전체의 장해로 되어 신뢰성을 열화시킨다.
즉, 전자 장치 시스템 전체의 신뢰성을 높이기 위해서는, 전술한 정전기 잡음(112)에 의한 LSI(109) 오동작의 저감이 과제이다. 그 목적으로서, 기판(103) 상에 바이패스 콘덴서(110) 등의 대책 부품을 실장한다. 이 대책 부품은, 그 외에 배리스터(varistor)나 ESD 보호 다이오드, EMI 필터 등이 있다.
그러나, 정전기 시험시에 기판(103) 상의 어디(어느 배선)를 잡음 전류(105)가 지배적으로 흐르는지 예측도 어렵고, 그 메커니즘도 알고 있지 않다. 따라서, 잡음 전류(105)의 전류 경로에 대하여 전술한 대책 부품을 적확하고 또한, 효과적으로 배치하는 것은 매우 어렵다. 그 때문에, 문제가 될 것 같은 개소 모두에 대책 부품을 실장 가능한 기판 설계를 행하기 때문에, 기판 사이즈에 대한 대책 부품 비용이 차지하는 비율이 커짐과 함께 부품 비용이나 기판 비용의 증대를 초래한다.
이를 피하기 위해서는, 기판(103) 상의 LSI(109)나 그라운드 배선(106) 및 전원 배선(107)에 잡음 전류(105)가 유입하지 않는 근본 시책이 필요하며, 본 발명에서는, 금속 하우징(102)으로부터 금속 스페이서(108)를 통해 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)를 억제하는 부품을 제공한다.
다음으로, 도 1을 이용해서 본 발명에서 제공하는 부품의 상세를 설명한다. 전술한 바와 같이, 정전기 시험에 있어서 도 1의 금속 하우징(102)에 방전 총(111)에 의해 정전기 잡음(112)을 인가함으로써, 금속 하우징(102)으로부터 금속 스페이서(108) 혹은 나사(104)를 통해 기판(103)에 잡음 전류(105)가 유입한다.
본 발명에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 금속 스페이서(108)와 기판(103) 사이에 잡음 억제 부품(100)을 삽입한다. 잡음 억제 부품(100)은, 표면에 배선을 갖는 절연물의 기재에 저항(101)이 배치된 것이다. 이 잡음 억제 부품(100)을 삽입함으로써, 금속 하우징(102)으로부터 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)의 경로에 대하여 손실 성분이 되는 저항(101)을 의도적으로 배치할 수 있다.
이와 같이, 잡음 전류(105)의 경로에 대하여 손실 성분을 삽입함으로써, 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)를 저감할 수 있다. 그 결과, 전술한 바와 같이 기판(103) 상에서 문제가 될 것 같은 개소 모두에 대책 부품을 배치할 필요는 없어, 기판 비용 증대를 억제할 수 있다.
또한, 이 잡음 억제 부품(100)은, 도 16의 금속 와셔(901) 대신에 삽입하기 때문에, 새로운 부품 추가는 발생하지 않는다. 또한, 종래 기술에서 기술한 저항 시트나 자성체를 금속 스페이서(108)와 기판(103) 사이에 삽입하는 것과 같은 새로운 부품 추가는 발생하지 않는다. 게다가, 의도한 저항값을 삽입할 수 있기 때문에, 잡음 전류(105)의 저감량 및 저감하고 싶은 주파수 대역을 용이하게 컨트롤할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에서 나타낸 도 1과는 다른 실시형태에 대해서 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는 금속 하우징(102)과 기판을 접속하는 스페이서가, 표면이 플라스틱이며 내부가 금속인 금속 내장 플라스틱 스페이서(201)로 이루어져 있다. 도 2에 있어서, 스페이서 내의 금속은 기판(103)과는 직접 접해 있지 않다.
이 경우, 방전 총(111)에 의해 금속 하우징(102)에 정전기 잡음(112)을 인가했을 때에 흐르는 잡음 전류(105)는, 도 2에 있어서는, 도 1과 달리 금속 스페이서(108)를 통해 기판(103)에 유입하는 성분은 매우 적다. 왜냐하면 금속 내장 플라스틱 스페이서의 존재에 의해 기판(103)의 그라운드 배선(106)과 하우징(102)은 도통하고 있지 않기 때문이다. 그 결과, 하우징(102)으로부터 금속 스페이서와 나사를 통해 기판(103)에 흐르는 전류를 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 형태이다. 도 3은, 본 발명에 있어서의 잡음 억제 부품(100)을 금속 스페이서(108)와 기판(103), 및 나사(104)와 기판(103) 사이의 양자에 삽입한 실시형태를 나타내고 있다. 이 잡음 억제 부품(100)을 도 3과 같이 배치함으로써, 금속 하우징(102)으로부터 금속 스페이서(108)를 통해 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105), 및 금속 하우징으로부터 금속 스페이서(108) 또한 나사(104)를 통해 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)의 양자를 억제할 수 있다. 이에 따라, 도 1에서 나타낸 형태보다 더 잡음 전류(105)의 저감 효과를 노릴 수 있다.
본 실시예 1에서는 도 1 ~ 도 3을 이용하여, 금속 하우징(102)과 기판(103)을 접속하는 하나의 부위에 대해서만 실시형태에 관하여 설명했다. 그러나, 본 발명에 있어서의 잡음 억제 부품(100)은, 금속 하우징(102)과 기판(103)과 접속하는 부위 모두에 삽입하면 더 높은 효과가 얻어진다.
또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, 금속 하우징(102)과 기판(103)을 접속하는 부위에 있어서, 잡음 억제 부품(100)을 삽입하는 부위의 선택이나 잡음 억제 부품(100)의 저항(101)의 값을 임의로 바꿈으로써, 금속 하우징(102)으로부터 기판(103)에 흐르는 잡음 전류(105)의 경로를 제어하는 것이 가능해진다. 도 14에 있어서, 100a 내지 100c는 잡음 전류 억제 부품을 나타내고, 144a 내지 144d는 나사 부품을 나타내고 있다.
따라서, 예를 들면 잡음 억제 부품(100a) 혹은 잡음 억제 부품(100b)의 저항을 크게 함으로써, 도 14의 점선의 화살표로 나타내는 잡음 전류를 억제하고, 잡음 전류를 실선으로 나타낸 것과 같은 방향으로 많이 흐르도록 제어하는 것이 가능하다. 즉, 도 14의 실선의 화살표와 같이 잡음 전류를 흘려보냄으로써 LSI를 향하는 잡음 전류를 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 이뮤니티 시험의 하나인 정전기 시험에 대해서 특화해서 기술했지만, IEC에 의해 정해져 있는 전자파를 조사하는 방사 이뮤니티 시험이나 펄스 잡음을 인가하는 이뮤니티 시험에 대해서도 동일한 효과가 얻어짐은 말할 필요도 없다.
이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 잡음 억제 부품(100)에 의해 정전기 시험시에 금속 하우징(102)으로부터 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)를 저감하며, 기판(103)에 실장된 LSI(109)에 혼입하는 잡음도 억제할 수 있다. 그 결과, LSI(109)의 오동작을 저감하며, 본 발명에 의해 신뢰성이 높은 전자 장치를 제공할 수 있다.
실시예 2
다음으로, 도 4 ~ 도 8을 이용하여 본 발명에 있어서의 잡음 억제 부품(100)의 실시형태에 대해서 상세를 설명한다. 도 4 ~ 도 7은 금속 와셔(901)와 거의 동(同)사이즈·동형상이 되는 구조를 가진 잡음 억제용 부품이다. 또한, 도 8은 나사(104)와 동일한 구조를 한 잡음 억제용 부품이다. 모두, 종래 사용되고 있는 금속 와셔(901)나 나사(104)와 대체해서 사용하는 것이 가능하다.
우선, 도 4 및 도 5에 대해서 상세를 설명한다. 도 4의 (a) 및 도 5의 (a)가 잡음 억제 부품(100)의 상면도이고, 도 4의 (b) 및 도 5의 (b)가 잡음 억제 부품(100)의 단면도이다. 여기에서, 도 4의 (b) 및 도 5의 (b)의 잡음 억제 부품(100) 단면도에 있어서, 상부를 A면 그리고 하부를 B면이라 정의한다.
잡음 억제 부품(100)은 나사를 통과시키는 나사 구멍(400), A면 접속 패드(401a) 및 B면 접속 패드(401b) 그리고 저항(101)으로 구성된다. 잡음 억제 부품(100)에 탑재되는 저항(101)은, A면 접속 패드(401a)와 B면 접속 패드(401b)를 임의의 저항값으로 전기적으로 접속하는 것이다.
이에 따라, A면 접속 패드(401a)와 B면 접속 패드(401b) 사이에서 저항(101)에 의해 전기적 손실을 가진 구조로 된다. 또한, 비아(402)는 잡음 억제 부품(100)의 B면 접속 패드(401b)를 A면과 B면에서 접속하기 위한 것이다.
이 구조를 가지는 잡음 억제 부품(100)을 삽입함으로써, 도 1 ~ 도 3에 나타낸 금속 스페이서(108)와 기판(103) 사이, 혹은 나사(104)와 기판(103) 사이에 임의의 저항을 삽입할 수 있다.
도 4는 저항을 8개 탑재한 구조이며, 예를 들면 10옴의 저항값을 잡음 억제 부품(100)의 저항값으로 하는 것이면 80옴의 칩 저항을 8개 실장하면 된다. 또한, 도 5는 저항을 5개 탑재하는 구조이며, 마찬가지로 10옴의 저항값을 잡음 억제 부품(100)의 저항값으로 하는 것이면 50옴의 칩 저항을 5개 실장하면 된다.
도 5에서는, 저항을 나사 구멍의 한 쪽에 배치하고 있으므로, 저항을 동심원 형상으로 배치할 경우와 비교해서 외형을 작게 할 수 있다. 한편, 저항을 한 쪽에만 배치하면, 저항을 동심원 형상으로 배치할 경우와 비교해서 인덕턴스의 제어의 자유도가 제한된다.
도 6 및 도 7은 본 발명인 잡음 억제 부품(100)에 있어서의 다른 실시형태를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5와 마찬가지로, 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)가 잡음 억제 부품(100)의 상면도이고, 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)가 잡음 억제 부품(100)의 단면도이다. 앞서 설명한 실시형태인 도 4와 도 5와의 차이점은, 저항(101)이 잡음 억제 부품(100)의 A면과 B면 사이, 즉 내층에 매설되어 있는 점이다.
도 4 및 도 5에서 나타낸 실시형태에서는, 잡음 억제 부품(100)의 A면에 실장한 저항(101)의 높이의 제약에 의해, 금속 스페이서(108)나 부품 등이 밀집한 장치에 있어서는, 본 발명의 잡음 억제 부품(100)을 삽입할 수 없을 우려가 있었다. 그러나, 도 6 및 도 7의 구조에서는, 저항(101)의 부품에 의한 높이의 제약이 없기 때문에, 전술한 부품 밀집 지대에의 삽입은 가능해진다.
또한, 도 6 및 도 7에서 나타낸 잡음 억제 부품(100)의 저항값은 도 4 및 도 5와 마찬가지로 설정할 수 있다. 다만, 도 4 및 도 5에 있어서는, 외부 부착에 의해 저항(101)을 실장할 수 있으므로, 저항(101)의 저항값을 임의로 바꾸는 것은 가능하지만, 도 6 및 도 7에서는 임의로 바꾸는 것은 곤란하다.
이와 관련하여, 도 6 및 도 7에서는 칩 저항을 잡음 억제 부품(100)의 내층에 매설한 구조이지만, 칩 저항 대신에 저항 재료를 메워넣은 구조여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 4 ~ 도 7에 나타낸 실시형태에서는 저항(101)을 8개 혹은 5개를 탑재한 잡음 억제 부품(100)을 나타냈지만, 이 저항(101)의 수는 1개여도 10개여도 동일한 효과가 얻어진다. 이 경우, 저항(101)의 수를 N개 실장해서 잡음 억제 부품(100)의 저항값을 R옴이라고 하면, 저항(101)은 R[옴]을 N[개]로 나눈 값을 실장하면 된다.
도 8은 본 실시예에 있어서의 잡음 억제 부품(100)의 또 다른 형태를 나타낸 단면도이다. 도 8에 나타낸 잡음 억제 부품(100)은, 나사 자신에 잡음 억제 구조를 갖게 한 잡음 억제 나사(800)이다. 이 구조는, 잡음 억제 나사(800)와 나사의 접시(801)에 있는 도체(802) 사이에 저항(101)을 실장한 구조이다.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 있어서의 나사는, 축부와 접시부를 갖고, 접시부는 축부와 접속해 있는 제 1 도전부와, 제 1 도전부를 둘러싸는 절연부와, 절연부를 둘러싸는 제 2 도전부로 구성되어 있는 것을 기본 구조로 하고 있다. 따라서, 이 상태에서는, 접시부의 제 1 도전부와, 접시부의 제 2 도전부는 전기적으로는 도통하고 있지 않다. 본 실시형태는, 이 접시부에 있어서의 제 1 도전부와 제 2 도전부 사이에 저항체를 배치하는 것이다.
도 8의 (a)는, 나사의 접시(801) 상에 저항(101)을 실장한 구조이며, 도 8의 (b)는 나사의 접시(801) 내부에 저항(101)을 매설한 구조를 취하고 있다. 저항값의 결정 방법 및 저항(101)의 개수는 도 4 ~ 7에서 전술한 내용과 동일하다. 또한, 도 8의 (b)의 매설하는 저항(101)은, 도 6과 도 7과 마찬가지로 칩 저항이어도, 저항 재료를 충전한 구성이어도 동등한 효과가 얻어진다.
도 9는 도 8에서 설명한 잡음 억제 나사(800)를 실제의 장치에 적용한 예를 나타낸 단면도이다. 도 9의 구성은, 도 2에서 설명한 바와 같은, 금속 내장의 플라스틱 스페이서(201)를 사용했을 경우, 내장 금속 및 나사(104)를 통해 잡음 전류가 기판(103)에 유입하는 전류를 억제할 수 있다.
도 2에서는, 금속 와셔(901) 대신에 잡음 억제 부품(100)을 삽입하고 있었지만, 도 9에 나타낸 본 실시형태에서는 금속 나사(104) 대신에 잡음 억제 나사(800)에 의해 기판(103)과 하우징(102) 및 금속 내장 플라스틱 스페이서(201)를 고정하고, 잡음 전류(105)의 억제를 하고 있다.
또한, 도 9의 구성은, 스페이서로서 내부에 금속을 갖는 스페이서를 사용하고 있지만, 본 실시예는 반드시 이 구성에 한하지 않는다. 예를 들면 스페이서로서 금속 스페이서를 이용해도 된다. 이 경우에는, 금속 스페이서 측의 저항은 작아진다고 예상되지만, 기판에 있어서의 금속 스페이서측의 잡음 전류보다, 기판에 있어서의 나사의 접시측의 전류를 제어, 혹은 억제하고 싶은 경우도 있기 때문이다.
이상, 도 1 ~ 도 9까지 정전기 시험시에 금속 하우징(102)으로부터 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)를 억제하는 것에 주안을 두고 설명했다. 그러나, 반대로 LSI(109)로부터 기판(103)의 그라운드 배선(106) 및 나사(104)나 금속 스페이서(108)를 통해 금속 하우징(102)에 유입하는 잡음 전류(105)에 대해서도, 본 발명에서 제안하는 잡음 억제 부품(100)은 동일한 효과가 있음은 말할 필요도 없다.
실시예 3
실시형태 3에서는, 잡음 측정용 프로브 및 측정법에 관하여 설명한다. 도 4 ~ 도 7에 나타낸 와셔형의 잡음 억제 부품(100)의 구조를 변형함으로써 잡음 측정용 프로브에 활용할 수 있다. 이것을 이용하면, 도 1 ~ 도 3에 나타낸 정전기 시험시에 금속 하우징(102)으로부터 금속 스페이서(108)나 나사(104)를 통해 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)의 측정이 가능해진다.
상술한 금속 하우징(102)과 기판(103)의 접합부에 흐르는 전류를 계측하는 프로브 구조의 실시형태의 일례에 대해서 도 10을 이용해서 설명한다. 도 10의 (a)가 저항 검출형 프로브(1000)의 상면도이고, 도 10의 (b)가 저항 검출형 프로브(1000)의 단면도이다.
도 4에 나타낸 잡음 억제 부품(100)의 구조를 개량해서, 저항 검출형 프로브(1000)로 변형한 것이 도 10이다. 이 저항 검출형 프로브(1000)는, 나사 구멍(400)과 A면 접속 패드(401a) 및 B면 접속 패드(401b) 그리고 검출 저항(1001), 또한 A면 접속 패드 인출선(1002a)과 B면 접속 패드 인출선(1002b) 및 전압 검출 단자(1003)와 정합 저항(1004)으로 구성된다.
저항 검출형 프로브(1000)를 사용해서 정전기 시험시에 금속 하우징(102)과 기판(103) 사이에 흐르는 잡음 전류(105)를 측정하고 있는 형태를 도 11에 나타낸다. 도 11과 같이 방전 총(111)에 의해 정전기 잡음(112)을 금속 하우징(102)에 인가하면, 잡음 전류(105)는 금속 하우징(102) 및 금속 스페이서(108)로부터 저항 검출형 프로브(1000)를 통해 기판(103)에 흐른다.
이 잡음 전류(105)가 검출 저항(1001)에 흐름으로써, 검출 저항(1001)의 A면 접속 패드(401a)측과 B면 접속 패드(401b)측 사이에 전위차가 발생한다. 이 전위차를 A면 접속 패드 인출선(1002a) 및 B면 접속 패드 인출선(1002b)을 통해 전압 검출 단자(1003)로부터 오실로스코프나 스펙트럼 어넬라이저 등의 측정기(1100)에 의해 관측함으로써 잡음 전류(105)를 측정할 수 있다. 다만, 도 4의 잡음 억제 부품(100)의 저항값에 관하여 설명한 내용과 같이, 저항 검출형 프로브(1000)의 저항값을 10옴으로 하는 것이라면, 검출 저항(1001)으로서 80옴의 칩 저항을 8개 실장하면 된다.
여기에서, 도 11에 나타낸 저항 검출형 프로브(1000)를 사용한 잡음 전류(105)의 측정 원리에 대해서 상세하게 설명한다. 도 11의 금속 하우징(102)이나 기판(103)을 블록화하고, 저항 검출형 프로브를 더 상세하게 기입한 블록도를 도 12에 나타낸다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 저항 검출형 프로브(1000)는 금속 하우징(102)과 기판(103) 사이에 하우징 감합부를 통해 삽입되어 있다. 여기에서, 하우징 감합부는 도 11에 있어서의 금속 스페이서(108)나 나사(104) 등이다. 또한, 저항 검출형 프로브(1000)는 전압 검출 단자(1003)로부터 케이블에 의해 측정기(1100)에 접속되며 Rt=50옴으로 종단되어 있다.
다음으로 도 12의 회로도에서 기술하고 있는 저항 검출형 프로브(1000)에 대해서 상세한 설명을 보충한다. 전류 검출부인 검출 저항(1001)을 Rs, 기생 인덕턴스를 Ls, 기생 용량을 Cp로서 정리해서 검출부의 임피던스(Zp)라 정의한다. 또한, A면 접속 패드 인출 배선(1002a)을 Lcg 및 B면 접속 패드 인출 배선(1002b)을 Lcs, 그리고 정합 저항(1004)을 Rd라 하고, 측정기(1100)에서 검출되는 전압을 V1이라 한다.
도 12에 있어서, 방전 총(111)에 의해 금속 하우징(102)에 정전기 잡음(112)을 인가했을 때에 흐르는 잡음 전류(105)를 I1이라 했을 때에, 측정기(1100)에서 검출되는 전압(V1)은 (식 1)과 같아진다.
[식 1]
Figure pct00001
여기에서, Zp는 검출부의 임피던스이며, (식 2)와 같이 나타내진다.
[식 2]
Figure pct00002
또한, ω은 각주파수이며, (식 3)과 같이 나타내진다.
[식 3]
Figure pct00003
여기에서 도 12에 있어서, 잡음 전류(105)를 1㎒ ~ 4㎓의 주파수 범위에서 진폭 10mA 일정한 잡음 전류(105)가 흘렀다고 했을 때에 측정기(1100)에서 검출되는 전압(V1)을 계산하면 도 13과 같아진다. 다만, 이 결과는 Rs를 1옴, Rd를 0옴으로 하고, Lcs 및 Lcg의 양쪽을 3nH, Cp=3㎊로 고정하고, Ls를 0.2nH 및 1.0nH로 바꾸었을 때의 V1을 계산한 결과이다.
도 13에 나타낸 저항 검출형 프로브(1000)의 하나의 실시예에 있어서, 측정기(1100)에서 검출된 전압(V1)은 500㎒ 이하의 주파수에서는 모두 V1=10㎷, 500㎒이상에서는 주파수가 커지면 V1이 커지는 경향이 있다. 이것은, (식 2)에서 표현된 검출부의 임피던스(Zp)의 특성이 크게 관계되어 있다. (식 1) 및 (식 2)에 ω=0(f=0)을 대입하면, Zp=Rs가 되며 검출 전압(V1)은 잡음 전류(105):I1과 검출 저항(1001):Rs의 곱 일정으로 나타나지기 때문이다. 이 V1이 I1과 Rs의 곱 일정으로 되는 변화점을 정하는 것이, 검출부의 임피던스(Zp)의 컷오프 주파수:fc이며, (식 4)로 나타내진다.
[식 4]
Figure pct00004
이상의 것으로부터, 이 컷오프 주파수:fc 이하에서는 검출 전압(V1)을 Rs로 나눈 값이 잡음 전류(105)의 값이라고 생각해도 된다. 다만, 이것은 정합 저항(1004):Rd=0옴이라 했을 때이며, 정합 저항(1004):Rd+검출 저항(1001):Rs=50옴이라 했을 때는, 검출 전압(V1)을 2배한 값을 검출 저항(1001):Rs로 나눈 값이 잡음 전류(105):I1의 값으로 된다.
저항 검출형 프로브(1000)에 있어서, 검출 전압(V1)이 잡음 전류(105):I1과 검출 저항(1001):Rs의 곱 일정으로 되는 주파수에서는, 검출 전압으로부터 전류로의 환산이 매우 용이하기 때문에, 이 컷오프 주파수가 높은 주파수일 수록 저항 검출형 프로브(1000)로서는 양호한 특성을 갖는다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, Ls를 적당히 선정함으로써, 컷오프 주파수를 용이하게 제어할 수 있다. 바꿔 말하면 도 13에 있어서의 플랫의 영역을 임의로 변화시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 도 13의 플랫의 영역을 용이하게 넓힐 수 있다. 실험에 따르면, 도 13에 있어서의 플랫의 영역을 4㎓정도에까지 넓힐 수 있다.
여기에서, 도 10에는 저항 검출형 프로브(1000) 상에 검출 저항(1001)을 8개 실장한 프로브의 실시예를 나타내고 있다. 그러나, 도 5에 나타낸 잡음 억제 부품(100)과 같이 검출 저항(1001)을 5개 실장한 구조여도 동일한 효과가 얻어지고, 또한 도 6 및 도 7과 같이 검출 저항(1001)을 A면 접속부(401a) 및 B면 접속부(401b) 사이, 즉 내층에 매설한 구조여도 동일한 효과가 얻어지는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 도 8과 같이 나사의 접시(801)에 검출 저항(1001)을 실장 혹은 매설하고, 그 검출 저항(1001)의 양단의 전압을 측정함으로써 나사를 통해 흐르는 잡음 전류(105)의 측정이 가능해진다.
또한, 이 검출 저항(1001)의 수는 1개여도 10개여도 동일한 효과가 얻어지고, 검출 저항(1001)을 N개 실장한 저항 검출형 프로브의 저항값을 R옴으로 하면, N개의 검출 저항(101)은 R[옴]을 N[개]로 나눈 값으로 하면 된다.
다만, 저항 검출형 프로브(1000)에 있어서, 검출 저항(1001)은 1개보다 5개나 8개 등 복수 개 탑재하는 쪽이 검출부의 인덕턴스가 작고, 식 4에서 나타나는 컷오프 주파수가 높아져 특성이 좋아진다. 이 이유는 아래와 같다.
예를 들면, 1.0㎜×0.5㎜ 사이즈나 0.4㎜×0.2㎜ 사이즈의 칩을 저항 검출 저항(1001)에 사용할 경우를 생각한다. 이 사이즈의 칩 저항의 기생 인덕턴스는 1nH 정도이다. 그 때문에, 검출 저항(1001)을 1개로 하면 도 13에 있어서의 Ls는 1nH가 되고, 한편, 검출 저항(1001)을 5개로 하면 기생 인덕턴스가 5분의 1이 되어, 도 13에 있어서의 Ls=0.2nH가 되기 때문이다. 가령, 도 6 및 도 7과 같이 저항 재료를 매설함으로써 기생 인덕턴스(Ls)를 작게 하는 것이 가능하면 복수 개 나열할 필요는 없다.
이상의 설명에서는, 본 발명에 있어서의 저항 검출형 프로브(1000)의 실시형태에 대해서, 도 11과 같이 방전 총(111)을 사용한 정전기 시험을 예로서 설명했다. 그러나, 본 발명의 저항 검출형 프로브(1000)는, 정전기 시험 이외에, 예를 들면 방사 이뮤니티 시험이나 전도 펄스 시험 등의 이뮤니티 시험 등에서도 동일한 효과가 얻어진다.
또한, 도 11에서는 금속 하우징(102)으로부터 기판(103)에 유입하는 잡음 전류(105)의 측정에 주안을 두고 설명했다. 그러나, 반대로 LSI(109)로부터 기판(103)의 그라운드 배선(106) 및 나사(104)나 금속 스페이서(108)를 통해 금속 하우징(102)에 유입하는 잡음 전류(105)의 측정에 대해서도 적용 가능하고 동일한 효과가 있음은 말할 필요도 없다. 방사되는 불필요한 전자파의 발생원·문제 부위를 특정하는데 유용한 프로브로서 활용 가능하다.
다음으로, 저항 검출형 프로브(1000)를 복수 개 사용하여, 정전기 시험시에 전자 장치의 금속 하우징(102)과 기판(103)의 접합부에 흐르는 전류를 측정하는 방법에 관하여 설명한다. 도 15는, 그 일례이며, 금속 하우징(102)과 기판(103)의 4개의 접합부에 있어서 저항 검출형 프로브(1000a ~ 1000d)를 나사(104a ~ 104d)에 의해 고정하고 있다. 또한 저항 검출형 프로브(1000a ~ 1000d)로부터 케이블을 인출하여 측정기(1100)에 접속하고 있다.
방전 총(111)은 제어 PC와 접속되어 있어, 제어 PC로부터 정전기 잡음(112)의 방전을 제어할 수 있고, 방전 총(111)의 제어 신호는 측정기(1100)의 트리거로서 입력되어 있다. 또한, 제어 PC는 LSI(109)와도 접속되어 있으며, 시험시의 LSI(109)의 제어 및 LSI(109) 내부를 모니터하기 위해 사용된다.
도 15에서 제어 PC에 의해 트리거 신호가 발생되고, 방전 총(111)으로부터 금속 하우징(102)에 정전기 잡음(112)이 인가된다. 이 때에 나사(104a ~ 104d) 각각에 흐르고 있는 잡음 전류(105)를 측정기(1100)에 의해 관측한다.
그 때의 LSI(109)의 내부도 제어 PC에 의해 모니터함으로써, 어느 위치의 방전시에 LSI(109)에 오동작이 일어났는지를 식별할 수 있고, 그 때, 나사(104a ~ 104d) 중 어느 나사에 장해가 되는 잡음 전류(105)가 흘렀는지 분석하는 것도 가능해진다. 이에 따라, 정전기 시험 시의 LSI(109)의 오동작, 구태여는 전자 장치의 오동작의 메커니즘을 해명하는, 잡음 전류 측정법 및 측정 시스템을 제공하는 것이 가능해진다.
100···잡음 억제 부품, 101···저항, 102···금속 하우징, 103···기판, 104···나사, 105···잡음 전류, 106···그라운드 배선, 107···전원 배선, 108···금속 스페이서, 109···LSI, 110···바이패스 콘덴서, 111···방전 총, 112···정전기 잡음, 201···금속 내장 플라스틱 스페이서, 400···나사 구멍, 401a···A면 접속 패드, 401b···B면 접속 패드, 402···비아, 800···잡음 억제 나사, 801···나사의 접시, 802···도체, 901···금속 와셔, 1000···저항 검출형 프로브, 1001···검출 저항, 1002a···A면 접속 패드 인출 배선, 1002b···B면 접속 패드 인출 배선, 1003···전압 검출 단자, 1004···정합 저항, 1100···측정기

Claims (9)

  1. 하우징과, 회로 부품이 탑재된 기판을 나사 및 금속 스페이서에 의해 고정한 전자 장치로서,
    상기 기판과 상기 금속 스페이서 사이에는 절연물을 기재(基材)로 한 잡음 억제 부재가 배치되고,
    상기 잡음 억제 부재의 상기 금속 스페이서측에는 제 1 도전막이 형성되고, 상기 잡음 억제 부재의 상기 기판측에는 제 2 도전막이 형성되고, 상기 제 1 도전막과 상기 제 2 도전막 사이에는 저항 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항체는 상기 잡음 억제 부재의 제 1 면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항체는 상기 잡음 억제 부재의 내부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항체는 병렬로 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 하우징과, 회로 부품이 탑재된 기판을 접시부와 축부를 갖는 나사 및 스페이서에 의해 고정한 전자 장치로서,
    상기 나사의 상기 접시부는 상기 축부와 접속해 있는 제 1 도체부와, 상기 제 1 도체부를 둘러싸는 절연체부와, 상기 절연체부를 둘러싸고, 상기 기판과 도통해 있는 제 2 도체부로 구성되고,
    상기 제 1 도체부와 상기 제 2 도체부 사이에는 저항체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항체는 상기 절연체부의 표면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항체는 상기 절연체부의 내부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항체는 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 전자 장치에서의 잡음 전류의 측정 방법으로서,
    상기 전자 장치는, 하우징과, 회로 부품이 탑재된 기판을 나사 및 금속 스페이서에 의해 고정한 구성이고,
    상기 기판과 상기 금속 스페이서 사이에는 절연물을 기재로 한 잡음 억제 부재가 배치되고,
    상기 잡음 억제 부재의 상기 금속 스페이서측에는 제 1 도전막이 형성되고, 상기 잡음 억제 부재의 상기 기판측에는 제 2 도전막이 형성되고, 상기 제 1 도전막과 상기 제 2 도전막 사이에는 저항 부재가 배치되어 있고,
    상기 저항체의 2개의 단부간의 전압을, 상기 저항체와 직렬로 접속한 정합 저항을 통해 측정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치에서의 잡음 전류의 측정 방법.
KR1020117026095A 2009-06-03 2010-05-26 전자 장치, 및, 잡음 전류 측정 방법 KR101213614B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009134139A JP5215942B2 (ja) 2009-06-03 2009-06-03 電子装置、および、雑音電流測定方法
JPJP-P-2009-134139 2009-06-03
PCT/JP2010/003518 WO2010140318A1 (ja) 2009-06-03 2010-05-26 電子装置、および、雑音電流測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120006530A true KR20120006530A (ko) 2012-01-18
KR101213614B1 KR101213614B1 (ko) 2013-01-09

Family

ID=43297461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117026095A KR101213614B1 (ko) 2009-06-03 2010-05-26 전자 장치, 및, 잡음 전류 측정 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8981790B2 (ko)
JP (1) JP5215942B2 (ko)
KR (1) KR101213614B1 (ko)
CN (1) CN102461359B (ko)
WO (1) WO2010140318A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5215942B2 (ja) 2009-06-03 2013-06-19 株式会社日立製作所 電子装置、および、雑音電流測定方法
US9152122B2 (en) * 2011-05-30 2015-10-06 Canon Finetech Inc. Static-electricity-blocking mounting unit and electronic apparatus
TWI435089B (zh) * 2011-10-28 2014-04-21 Wistron Corp 靜電場干擾測試裝置與其方法
RU2611598C2 (ru) * 2012-03-26 2017-02-28 Конинклейке Филипс Н.В. Устройство медицинской визуализации
DE102012014519B3 (de) * 2012-07-23 2013-12-24 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verteilerbox
US9089043B2 (en) 2013-07-23 2015-07-21 International Business Machines Corporation Device for attenuating propagation and reception of electromagnetic interference for a PCB-chassis structure
DE102013223143A1 (de) 2013-11-13 2015-05-28 Jumatech Gmbh Leiterplatte mit wenigstens einem eingebetteten Präzisionswiderstand
JP2015157154A (ja) * 2015-06-08 2015-09-03 株式会社大都技研 遊技台
US10851793B2 (en) * 2016-01-14 2020-12-01 Lg Innotek Co., Ltd. Fan motor comprising a housing and a printed circuit board disposed outside of a lower housing and coupled to a concavely formed board coupling portion at a lower surface of the housing
US10496137B1 (en) 2018-09-13 2019-12-03 Fujifilm Sonosite, Inc. Electronics board mounting system
DE102019218210B4 (de) * 2019-11-25 2022-12-29 Lenze Swiss Ag Elektrisches Gerät
CN111065202A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 广州兴森快捷电路科技有限公司 控制装置及其pcba板的装配结构
TWI750571B (zh) * 2020-01-30 2021-12-21 財團法人國家實驗研究院 偵測電磁干擾之主動式量測探棒
KR20220039442A (ko) 2020-09-22 2022-03-29 삼성전자주식회사 Esd 테스트 방법 및 이를 수행하는 esd 테스트 시스템
CN112379185B (zh) * 2020-11-06 2023-03-21 海光信息技术股份有限公司 一种裸片的电源噪声测试结构
WO2023129172A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 Google Llc Thermally insulating and electrically conductive spacer
CN114666982B (zh) * 2022-03-21 2023-10-13 华北电力大学(保定) 模拟人体金属放电的两个同轴静电发生器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05243776A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Fujitsu Ltd 円筒形チップ部品及びそれを用いた回路基板のスタンドオフ実装構造
JP3061092B2 (ja) * 1993-03-17 2000-07-10 三菱マテリアル株式会社 バリスタ機能付きノイズフィルタブロック
JPH0923083A (ja) 1995-07-05 1997-01-21 Hitachi Ltd 不要輻射を抑制するための、回路基板と筐体との接続構造及び筐体構造
JPH10163665A (ja) * 1996-12-05 1998-06-19 Hitachi Ltd 不要輻射を抑制する電子機器
JPH11224991A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Canon Inc 筐体とプリント配線板との接続方法、および電子機器
JPH11338361A (ja) * 1998-05-25 1999-12-10 Toshiba Corp 表示装置
JP2001076932A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Sony Corp ネジ形電子部品
JP2001076931A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Sony Corp ネジ形電子部品
JP2001267134A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Sony Corp ネジ形電子部品
JP2003298204A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Fujitsu Ltd 部品の実装構造
JP2003318585A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Toshiba Corp 電子機器
JP5017827B2 (ja) * 2005-09-20 2012-09-05 株式会社日立製作所 電磁波発生源探査方法及びそれに用いる電流プローブ
JP4737196B2 (ja) * 2005-10-27 2011-07-27 日本電気株式会社 携帯電子機器
JP4848799B2 (ja) 2006-03-06 2011-12-28 株式会社日立製作所 接合部電流又は電圧検出及び調整機能を有する回路基板及びそれを実装した電子機器
JP4801538B2 (ja) 2006-09-01 2011-10-26 株式会社日立製作所 不要電磁輻射抑制回路及び実装構造及びそれを実装した電子機器
JP5094134B2 (ja) * 2007-01-17 2012-12-12 シャープ株式会社 成膜装置のクリーニング装置およびそれを用いたクリーニング方法
CN101653056B (zh) * 2007-02-15 2011-08-31 日本电气株式会社 电子器件安装设备及其噪声抑制方法
WO2009063734A1 (ja) * 2007-11-13 2009-05-22 Nec Corporation 電子部品搭載機器
JP2008172280A (ja) * 2008-04-04 2008-07-24 Hitachi Electronics Service Co Ltd コネクタ端子を有する電子回路ユニットおよび回路基板
JP5215942B2 (ja) 2009-06-03 2013-06-19 株式会社日立製作所 電子装置、および、雑音電流測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102461359B (zh) 2015-04-01
US8981790B2 (en) 2015-03-17
US20120119757A1 (en) 2012-05-17
WO2010140318A1 (ja) 2010-12-09
JP5215942B2 (ja) 2013-06-19
KR101213614B1 (ko) 2013-01-09
JP2010283069A (ja) 2010-12-16
CN102461359A (zh) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101213614B1 (ko) 전자 장치, 및, 잡음 전류 측정 방법
US7595650B2 (en) Magnetic field probe apparatus and a method for measuring magnetic field
US7772856B2 (en) Electromagnetic wave generation source searching method and current probe used therefor
JP6267918B2 (ja) ノイズ源を含むデバイスの評価方法
JP2006505961A (ja) 低ノイズ特性のプローブステーション
JP2015017862A (ja) 電流センサ
US20190324073A1 (en) Capacitive sensor and capacitive sensor head
JP5770720B2 (ja) Ic電流測定用装置、及びic電流測定用アダプタ
US7250781B2 (en) Circuit board inspection device
CN211378022U (zh) 用于监测发电或配电系统中的资产的传感器模块
JP2004518144A (ja) 位置測定装置
WO2022244246A1 (ja) Icのノイズ耐量検出装置、icのノイズ耐量検出方法、およびicの内部インピーダンス測定方法
US8193818B2 (en) Partial corona discharge detection
JP4848799B2 (ja) 接合部電流又は電圧検出及び調整機能を有する回路基板及びそれを実装した電子機器
Sinai et al. Multi-Physical sensor fusion approach for partial discharge detection on medium voltage cable connectors
JP5231295B2 (ja) 検査装置およびその検査方法
US20230127382A1 (en) Electromagnetic field sensor
JP2020504432A (ja) 集積電子機器を有するブッシング
JP3875167B2 (ja) 電子機器のノイズ防止構造
JP5433202B2 (ja) ノイズ評価装置
WO2019083807A1 (en) GAUGE SYSTEM BASED ON PRINTED CIRCUIT BOARD
CN212540616U (zh) 一种传感器装置
KR20240044015A (ko) 전자파 인증용 측정 구조를 구비한 전자 기기
Ghanbari et al. Smart Bushings for Prediction of Developing Electric Faults in Switchgears
JP2014202575A (ja) 磁界プローブ、及び磁界プローブの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171114

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181121

Year of fee payment: 7