JP2008028106A

JP2008028106A - 電子機器及びプリント基板のｇｎｄ接続方法

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Publication number: JP2008028106A
Application number: JP2006198386A
Authority: JP
Inventors: Akihito Kubota; 昭仁久保田
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: EP2046107A4; CN101491171A; WO2008010518A1; EP2046107A1; CN101491171B; US20100014267A1; JP4844883B2; US8116099B2

Abstract

【課題】複数のプリント基板間のＧＮＤ接続位置に自由度を持たせ、かつ、ノイズシールドまたはヒートシンクの少なくとも一方の効果を得ることができる電子機器及びプリント基板のＧＮＤ接続方法の提供。
【解決手段】一対のプリント基板１１０、１２０を備え、一対のプリント基板の間に、基板の法線方向から見ていずれかのプリント基板に実装されるノイズ発生部品１１２又は発熱部品１２２又はその双方を少なくとも覆う形状の金属板１４０を備え、一対のプリント基板の各々に設けたＧＮＤ接続ばね端子１１１、１２１を金属板１４０の任意の位置で接続するものであり、ＧＮＤ接続ばね端子の実装位置が金属板１４０の範囲で自由に設定可能となるため実装の自由度を高めることができ、金属板１４０がノイズシールド又はヒートシンクとして機能するため実装スペースの効率化及びコスト低減を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のプリント基板を備える電子機器及び該電子機器における複数のプリント基板間のＧＮＤ接続方法に関する。

近年の電子機器では小型化とデザイン重視のため、より効率的な実装方法が求められている。この要求に応えるために、プリント基板を２枚重ねて実装効率を上げる方法がある。その際、２枚のプリント基板のＧＮＤを同電位にするためにプリント基板のＧＮＤを互いに接続する必要があるが、図４に示すように、第１のプリント基板２１０と第２のプリント基板２２０をＧＮＤ接続する場合は、ＧＮＤ接続用ばね端子２１１等で直接接続する方法が一般的である。

また、２枚のプリント基板が近接することによって生じるプリント基板間のノイズ干渉や熱伝導の影響を回避するため、図５に示すように、ノイズ発生部品３１１を金属シールド３１２で覆ったり、放熱のために発熱部品にヒートシンクを設置するなどの処置が行われている（放熱に関しては、例えば、下記特許文献１参照）。

特開平１１−３０７９６８号公報（第２頁、第６図）

図４に示すように２枚のプリント基板間のＧＮＤをＧＮＤ接続用ばね端子２１１で接続する場合、一方のプリント基板（ここでは第１のプリント板２１０）にＧＮＤ接続用ばね端子２１１を設け、そのＧＮＤ接続用ばね端子２１１を他方のプリント基板（ここでは第２のプリント基板２２０）のＧＮＤ位置を合わせる必要があるため、部品の実装に制約が生じるという問題がある。

また、２枚のプリント基板間のノイズ干渉や熱伝導の影響を回避するために、図５に示すように各々のプリント基板に実装されている部品毎に金属シールド３１２やヒートシンクを準備する必要があるため、実装スペースが増大し、また、コスト増加を招いてしまうという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、複数のプリント基板間のＧＮＤ接続位置に自由度を持たせ、かつ、ノイズシールドまたはヒートシンクの少なくとも一方の効果を得ることができる電子機器及びプリント基板のＧＮＤ接続方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、対向して配置される一対のプリント基板を少なくとも備える電子機器であって、少なくとも一方のプリント基板に、ノイズ発生部品又は発熱部品又はその双方が実装され、前記一対のプリント基板の間に、基板の法線方向から見て、前記ノイズ発生部品又は前記発熱部品又はその双方を少なくとも覆う形状の金属板が配置され、各々のプリント基板に設けられたＧＮＤ接続端子が前記金属板の任意の位置で接続され、前記金属板を介して前記一対プリント基板のＧＮＤが接続されるものである。

本発明においては、前記一対のプリント基板の間に、双方のプリント基板を略一定の間隔で保持するフレームを備え、前記金属板は、一方のプリント基板と前記フレームとの間に配置され、前記フレームの、他方のプリント基板に設けられた前記ＧＮＤ接続端子に対向する位置に、該ＧＮＤ接続端子を通す穴が形成されている構成とすることができる。

また、本発明においては、前記金属板は、前記一対のプリント基板のＧＮＤを接続する機能に加えて、前記ノイズ発生部品からのノイズを遮断する機能、又は、前記発熱部品からの熱を分散する機能、又はその双方の機能を有する構成とすることができる。

また、本発明は、対向して配置される一対のプリント基板のＧＮＤ接続方法であって、少なくとも一方のプリント基板に、ノイズ発生部品又は発熱部品又はその双方が実装されており、前記一対のプリント基板の間に、基板の法線方向から見て、前記ノイズ発生部品又は前記発熱部品又はその双方を少なくとも覆う形状の金属板を配置し、各々のプリント基板に設けたＧＮＤ接続端子を前記金属板の任意の位置で接続することにより、前記金属板を介して前記一対プリント基板のＧＮＤを接続するものである。

本発明においては、前記一対のプリント基板の間に、双方のプリント基板を略一定の間隔で保持するフレームを設け、前記金属板を、一方のプリント基板と前記フレームとの間に配置し、前記フレームの、他方のプリント基板に設けた前記ＧＮＤ接続端子に対向する位置に穴を形成し、前記穴を通過する前記ＧＮＤ接続端子を介して、前記他方のプリント基板のＧＮＤと前記金属板とを接続する構成とすることができる。

また、本発明においては、前記金属板により、前記一対のプリント基板のＧＮＤを接続すると共に、前記ノイズ発生部品からのノイズを遮断、又は、前記発熱部品からの熱を分散、又はその双方を行う構成とすることができる。

このように、本発明では、対向して配置される一対のプリント基板間に、所定の形状の金属板を配置することによって、一対のプリント基板のＧＮＤ接続位置を金属板に接続できる範囲で自由に設定することができ、実装の自由度を高めることができる。また、金属板をノイズ発生部品又は発熱部品又はその双方を覆う形状とすることによって、ノイズシールドまたはヒートシンクの少なくとも一方としての効果を得ることができる。

本発明の電子機器及びプリント基板のＧＮＤ接続方法によれば、下記記載の効果を奏する。

本発明の第１の効果は、対向して配置される一対のプリント基板間のＧＮＤ接続端子の実装位置を自由に設定できるということである。その理由は、一対のプリント基板間に金属板を挿入することによって、各々のプリント基板のＧＮＤ接続端子を金属板の任意の位置で接続することができるからである。

また、本発明の第２の効果は、実装スペースの効率化およびコスト低減が可能となるということである。その理由は、一対のプリント基板間に挿入した金属板によって、プリント基板間のノイズ干渉を緩和することができ、ノイズ発生部品毎に金属シールドを実装する必要がなくなるからである。また、一対のプリント基板間に挿入した金属板によって、プリント基板間の熱伝導を緩和することができ、発熱部品毎にヒートシンクを実装する必要がなくなるからである。

本発明の電子機器は、その好ましい一実施の形態において、対向して配置される一対のプリント基板を備えると共に、この一対のプリント基板の間に、基板の法線方向から見て、いずれかのプリント基板に実装されているノイズ発生部品又は発熱部品又はその双方を少なくとも覆う形状の金属板を備え、一対のプリント基板の各々に設けたＧＮＤ接続端子が、金属板の任意の位置で接続されるものであり、プリント基板間のＧＮＤ接続端子の実装位置が金属板の覆う範囲で自由に設定できるため、実装の自由度を高めることができ、かつ、この金属板がノイズシールドまたはヒートシンクの少なくとも一方として機能するため、実装スペースの効率化およびコスト低減を図ることができる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る電子機器及びプリント基板のＧＮＤ接続方法について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係るプリント基板のＧＮＤ接続構造を模式的示す斜視図であり、図２は、組み立て後の状態を示す側面図である。また、図３は、本実施例のプリント基板のＧＮＤ接続方法による効果を説明するための図である。

図１に示すように、本実施例の電子機器には、第１のプリント基板１１０と、第１のプリント基板１１０に対向して配置される第２のプリント基板１２０と、第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０の間に配置される金属板１４０と、金属板１４０を固定すると共に双方のプリント基板を互いに略平行に保持するための基板固定用フレーム１３０とを少なくとも備えている。

また、第１のプリント基板１１０上には、ＧＮＤを接続するコネクタとしての１つ以上（ここでは２つ）のＧＮＤ接続用ばね端子１１１と、ノイズの発生源となる少なくとも１つのノイズ発生部品１１２と、第１のプリント基板１１０を第２のプリント基板１２０などの他の基板や外部機器に接続するためのコネクタ１１３とが実装されている。

一方、第２のプリント基板１２０上には、ＧＮＤを接続するコネクタとしての１つ以上（ここでは２つ）のＧＮＤ接続用ばね端子１２１と、熱の発生源となる少なくとも１つの発熱部品１２２と、第２のプリント基板１２０を第１のプリント基板１１０などの他の基板や外部機器に接続するためのフレキシブル基板１２３とが実装されている。ここではフレキシブル基板１２３は、第１のプリント基板１１０上のコネクタ１１３に接続し、基板間の電気信号を伝送する。

また、基板固定用フレーム１３０の対向する辺は、第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０の各々に向かって延び、その先端には爪１３２が複数個付いており、この爪１３２により、基板固定用フレーム１３０に第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０が固定される。また、基板固定用フレーム１３０には、第１のプリント基板１１０上のＧＮＤ接続用ばね端子１１１と金属板１４０とを接続するための穴１３１が開いている。

この基板固定用フレーム１３０は、第１のプリント基板１１０と第２のプリント基板１２０とを略平行に保持する機能を備えていればよく、その材料や形状などは図１の構成に限定されない。また、図１では爪１３２を用いて基板固定用フレーム１３０に第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０を固定する構造を示したが、ねじ止めや嵌合などの他の保持構造方法を用いてもよい。

また、金属板１４０は、基板固定用フレーム１３０と一方の基板（ここでは第２のプリント基板１２０）の間に配置され、基板の法線方向から見て、少なくとも第１のプリント基板１１０のノイズ発生部品１１２と第２のプリント基板１２０の発熱部品１２２と相重なる領域を含む形状となっている。

この金属板１４０は、電気伝導率及び熱伝導率が高く安価な金属材料（例えば、アルミニウムや銅など）で形成することができ、その厚さは電気伝導率及び熱伝導率に応じて適宜設定可能である。また、金属板１４０は矩形に限らず、ノイズ発生部品１１２又は発熱部品１２２の少なくとも１つを覆う任意の形状とすることができる。また、金属板１４０は単一の金属部材で構成してもよいし、複数の金属部材を組み合わせてもよく、例えば、ＧＮＤ接続用ばね端子が接触する部分を腐食されにくい金属材料で被覆したり、複数の金属材料の積層構造とすることもできる。

なお、図１の構成は例示であり、第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０の構造やサイズは任意である。また、図１では第１のプリント基板１１０にノイズ発生部品１１２が１つ実装され、第２のプリント基板１２０に発熱部品１２２が１つ実装される構成を示したが、ノイズ発生部品１１２又は発熱部品１２２の少なくとも１つがいずれかのプリント基板に実装されていればよい。また、図１では基板固定用フレーム１３０と金属板１４０とを別々に設けたが、例えば、基板固定用フレーム１３０自体を金属部材で構成し、金属板１４０として機能させてもよく、その場合は、穴１３１を無くして第１のプリント基板１１０のばね端子１１１を直接、基板固定用フレーム１３０に接触させればよい。

上記構成の各部品を組み立てると図２のようになり、第１のプリント基板１１０上のＧＮＤ接続用ばね端子１１１は金属板１４０のＡ，Ｂ点で接触し、第２のプリント基板１２０上のＧＮＤ接続用ばね端子１２１は金属板１４０のＣ，Ｄ点で接触する。従って、２枚のプリント基板間のＧＮＤは金属板１４０を介して接続される。

このように、第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０の間に金属板１４０を配置し、各々のプリント基板のＧＮＤを金属板１４０を介して接続することにより、ＧＮＤ接続用ばね端子１１１および１２１の位置は金属板１４０の覆う範囲で自由に設定することができ、実装の自由度を高めることができる。

また、図３に示すように、第１のプリント基板１１０に実装されたノイズ発生部品１１２から発生するノイズは金属板１４０により遮断され、第２のプリント基板１２０への干渉を緩和することができるため、ノイズ発生部品１１２毎に金属シールドを実装する必要がなくなり、実装スペースの効率化およびコスト低減を図ることができる。

同様に、図３に示すように、第２のプリント基板１２０に実装された発熱部品１２２から放射される熱は金属板１４０により分散され、第１のプリント基板１１０への熱伝導を緩和することができため、発熱部品１２２毎にヒートシンクを実装する必要がなくなり、実装スペースの効率化およびコスト低減を図ることができる。

なお、上記実施例では、第１のプリント基板１１０及び第２のプリント基板１２０の２つのプリント基板について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、３枚以上のプリント基板に対しても同様に適用することができる。

本発明は、２枚以上のプリント基板を備える任意の電子機器及び該電子機器におけるＧＮＤ接続方法に利用することができる。

本発明の一実施例に係るプリント基板におけるＧＮＤ接続構造を模式的に示す斜視図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の組み立て後の状態を示す側面図である。本発明の一実施例に係るプリント基板のＧＮＤ接続方法による効果を説明するための図である。従来のプリント基板のＧＮＤ接続構造を模式的に示す斜視図である。従来のプリント基板のノイズ防止構造を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１１０第１のプリント基板
１１１ＧＮＤ接続用ばね端子
１１２ノイズ発生部品
１１３コネクタ
１２０第２のプリント基板
１２１ＧＮＤ接続用ばね端子
１２２発熱部品
１２３フレキシブル基板
１３０基板固定用フレーム
１３１穴（ばね端子接続用）
１３２爪（基板固定用）
１４０金属板
２１０第１のプリント基板
２１１ＧＮＤ接続用ばね端子
２２０第２のプリント基板
３１０第１のプリント基板
３１１ノイズ発生部品
３１２金属シールド
３２０第２のプリント基板

Claims

対向して配置される一対のプリント基板を少なくとも備える電子機器であって、
少なくとも一方のプリント基板に、ノイズ発生部品又は発熱部品又はその双方が実装され、
前記一対のプリント基板の間に、基板の法線方向から見て、前記ノイズ発生部品又は前記発熱部品又はその双方を少なくとも覆う形状の金属板が配置され、
各々のプリント基板に設けられたＧＮＤ接続端子が前記金属板の任意の位置で接続され、前記金属板を介して前記一対プリント基板のＧＮＤが接続されることを特徴とする電子機器。
前記一対のプリント基板の間に、双方のプリント基板を略一定の間隔で保持するフレームを備え、
前記金属板は、一方のプリント基板と前記フレームとの間に配置され、
前記フレームの、他方のプリント基板に設けられた前記ＧＮＤ接続端子に対向する位置に、該ＧＮＤ接続端子を通す穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記金属板は、前記一対のプリント基板のＧＮＤを接続する機能に加えて、前記ノイズ発生部品からのノイズを遮断する機能、又は、前記発熱部品からの熱を分散する機能、又はその双方の機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
対向して配置される一対のプリント基板のＧＮＤ接続方法であって、
少なくとも一方のプリント基板に、ノイズ発生部品又は発熱部品又はその双方が実装されており、
前記一対のプリント基板の間に、基板の法線方向から見て、前記ノイズ発生部品又は前記発熱部品又はその双方を少なくとも覆う形状の金属板を配置し、
各々のプリント基板に設けたＧＮＤ接続端子を前記金属板の任意の位置で接続することにより、前記金属板を介して前記一対プリント基板のＧＮＤを接続することを特徴とするＧＮＤ接続方法。
前記一対のプリント基板の間に、双方のプリント基板を略一定の間隔で保持するフレームを設け、
前記金属板を、一方のプリント基板と前記フレームとの間に配置し、
前記フレームの、他方のプリント基板に設けた前記ＧＮＤ接続端子に対向する位置に穴を形成し、前記穴を通過する前記ＧＮＤ接続端子を介して、前記他方のプリント基板のＧＮＤと前記金属板とを接続することを特徴とする請求項４記載のＧＮＤ接続方法。
前記金属板により、前記一対のプリント基板のＧＮＤを接続すると共に、前記ノイズ発生部品からのノイズを遮断、又は、前記発熱部品からの熱を分散、又はその双方を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載のＧＮＤ接続方法。