プリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器
【課題】 プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することを可能としたプリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器を提供する。
【解決手段】 プリント配線板１において、ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂに、予め実装ランドなどを設けておき、実装ランドに、ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂの特性インピーダンスに同等なインピーダンス値を持つ抵抗素子などのインピーダンス素子６を半田付けなどの方法によって接続を施す。
【解決手段】 プリント配線板１において、ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂに、予め実装ランドなどを設けておき、実装ランドに、ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂの特性インピーダンスに同等なインピーダンス値を持つ抵抗素子などのインピーダンス素子６を半田付けなどの方法によって接続を施す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器に係り、特に、プリント配線板とケーブルを備えた電子機器内でのプリント配線板とケーブルを接続するための構造に関し、電子機器からの放射ノイズを抑制する場合に好適なプリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器に搭載されている２つのプリント配線板間をケーブルによって電気信号を伝送する際に、例えばプリント配線板のデジタルクロック信号の高周波成分である高周波電流がケーブルの配線に伝達し、大きな不要電磁波として放射して問題となることがある。この原因としては、ケーブルの配線形状が細かったり、ケーブル長が長いと、電磁波を放射しやすいアンテナとして作用するためである。
【０００３】このケーブルからの不要電磁波を防ぐ従来の方法として、フェライトコアやシールド構造を持ったケーブルを使用することが多い。前者は、磁性体を含むフェライトコアにケーブルを巻き付けるなどの処理を施すことにより、フェライトコアの有するインダクタンス性や抵抗性により高周波電流を抑制するものである。また、後者は、ケーブルの各信号配線に金属箔などを別途に巻き付けることにより、金属による電磁波の遮蔽効果によって電磁波を抑制するものである。しかしながら、上記方法では製造コストが高くなり、また電子機器にケーブルを搭載する際の配線スペースもより必要となってしまう。
【０００４】また、図７に示すように、プリント配線板１上に搭載されたＩＣ１２から、デジタルロジック信号を伝送するためのデジタル信号配線パターン４ｄ及びグラウンド配線パターン４ｅがある場合に、デジタル信号配線パターン４ｄのＩＣ出力ピン付近に抵抗素子６ａなどを挿入し、配線に流れる信号電流を抑制するなどの方法がある。図中２は筺体金属部分、３ｄはケーブルのデジタル信号配線、３ｅはケーブルのグラウンド配線、５はコネクタを示す。
【０００５】他方、高周波電流の放射電磁波から起こる放射ノイズを抑制する技術として、例えば特開平７−２２５６３４号公報が提案されている。同公報には、複数の電子部品を搭載する基板に設けられたグランド層と、該グランド層に対し低インピーダンスである導電性の本体フレームとを第１及び第２の少なくとも２点以上の接続点で電気的に接続する情報処理装置において、前記接続点は、前記グランド層と前記本体フレームとの間に抵抗部材を介してなる接続点であることを特徴とする情報処理装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例においては、ケーブルに設けられる配線は、例えばアナログ信号用、デジタル信号用、電源用、グラウンド用などと、複数の用途にわたって用いられる。電源用やグラウンド用の配線に抵抗素子などを挿入することは、電源電位やグラウンド電位を変動させることになるので、回路動作の面では好ましくない。
【０００７】このように複数用途の配線が混在した場合には、プリント配線板やケーブルに流れているデジタル信号の高調波成分などの高周波電流が、他の用途の配線に流れ込んでしまったり、配線間で誘導されてしまう場合がある。
【０００８】このような高周波電流がケーブル配線上を流れてしまった場合には、プリント配線板とケーブルのインピーダンスが異なるために、反射を起こしながら伝送する。そして、この反射を繰り返すことにより、ある周波数においては定在波現象が発生する。この定在波の周波数では、強い電磁波が発生している状態になり、放射ノイズの問題になりやすい。
【０００９】本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することを可能としたプリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器に適用されるプリント配線板とケーブルの接続構造であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とする。
【００１１】上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする。
【００１２】上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００１３】上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする。
【００１４】上記目的を達成するため、請求項５記載の発明は、前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする。
【００１５】上記目的を達成するため、請求項６記載の発明は、前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００１６】上記目的を達成するため、請求項７記載の発明は、前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００１７】上記目的を達成するため、請求項８記載の発明は、前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００１８】上記目的を達成するため、請求項９記載の発明は、前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００１９】上記目的を達成するため、請求項１０記載の発明は、前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする。
【００２０】上記目的を達成するため、請求項１１記載の発明は、少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とする。
【００２１】上記目的を達成するため、請求項１２記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする。
【００２２】上記目的を達成するため、請求項１３記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００２３】上記目的を達成するため、請求項１４記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする。
【００２４】上記目的を達成するため、請求項１５記載の発明は、前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする。
【００２５】上記目的を達成するため、請求項１６記載の発明は、前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００２６】上記目的を達成するため、請求項１７記載の発明は、前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００２７】上記目的を達成するため、請求項１８記載の発明は、前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００２８】上記目的を達成するため、請求項１９記載の発明は、前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００２９】上記目的を達成するため、請求項２０記載の発明は、前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】［第１の実施の形態］図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続部分を拡大した構成を示す斜視図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂが配設されている。図中２は筺体金属部分である。プリント配線板１上には、上記ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂが設けられると共に、コネクタ５、インピーダンス素子６が搭載されている。各々のケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂはコネクタ５を介して電気的に接続されている。
【００３２】更に、配線パターン４ａ、４ｂには、予め実装ランド（不図示）などを設けておき、実装ランドに抵抗素子などのインピーダンス素子６を半田付けなどの方法によって接続を施す。ここで、インピーダンス素子６は、ケーブル配線３ａ、３ｂの特性インピーダンスに同等なインピーダンス値を持つものである。また、インピーダンス素子６は、インダクタンス素子などの周波数に対して変化する特性を持ったもので構成されていてもよい。また更に、ケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂの接続が行われる場所は、コネクタ付近であることがより望ましく、コネクタ自体はなくてもよい。
【００３３】以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子６が配置できるような実装ランドを設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子６を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００３４】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子６を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００３５】［第２の実施の形態］図２は本発明の第２の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続箇所を拡大した構成を示す上面図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂが配設されている。プリント配線板１上には、上記ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂが設けられると共に、コネクタ５、インピーダンス素子６、インピーダンス素子６’が搭載されている。各々のケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂはコネクタ５を介して電気的に接続されている。
【００３６】更に、配線パターン４ａ、４ｂとその間に、予め実装ランド７、７’を設けておき、インピーダンス素子６と、該インピーダンス素子６とは異なる周波数特性を持つインピーダンス素子６’を半田付けなどの方法によって接続を施す。ここで、各配線は電源配線やグラウンド配線などでもよい。
【００３７】以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子６、６’が配置できるような実装ランド７、７’を設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子６、６’を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００３８】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子６を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００３９】［第３の実施の形態］図３は本発明の第３の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続箇所を拡大した構成を示す上面図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂが配設されている。プリント配線板１上には、上記ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂと、櫛形形状の配線パターン８が設けられると共に、コネクタ５、インピーダンス素子６が搭載されている。各々のケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂはコネクタ５を介して電気的に接続されている。
【００４０】更に、配線パターン４ａと、配線パターン４ａ、４ｂの間に、予め実装ランド７、７’を各々設けておき、インピーダンス素子６と、配線パターン４ａ上の実装ランド７、配線パターン４ａ、４ｂ間の実装ランド７’とを半田付けなどの方法によって接続を施す。更にまた、配線パターン４ｂと実装ランド７’とを、容量性を有する櫛形形状の配線パターン８を介して接続を施す構成にする。ここで、例えばインピーダンス素子６としてインダクタンス性を有する素子を選べば、ＬＣ回路素子として電気的接続がなされることになる。
【００４１】また、図４の本発明の第３実施形態における第１変形例に示すように、配線パターン４ａ、４ｂ間に上記図３の櫛形形状の配線パターン８を設ける代わりに、折り返し形状の導体パターン９を用いて、配線パターンにインダクタンス性を持たせて接続を行ってもよい。
【００４２】更に、図５の本発明の第３実施形態における第２変形例に示すように、渦巻形状の導体パターン１０とスルーホール１１などを使って、配線パターンにインダクタンス性を持たせて接続を行ってもよい。
【００４３】以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子６が配置できるような実装ランド７、７’を設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子６を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００４４】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子６を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００４５】［第４の実施の形態］図６は本発明の第４の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続箇所を拡大した構成を示す上面図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブルのデジタル信号配線３ｄ、グラウンド配線３ｅ、電源配線３ｆが配設されている。プリント配線板１上には、上記ケーブルのデジタル信号配線３ｄ、グラウンド配線３ｅ、電源配線３ｆに各々対応するデジタル信号配線パターン４ｄ、グラウンド配線パターン４ｅ、電源配線パターン４ｆが設けられると共に、コネクタ４、抵抗素子６ａ、コンデンサ６ｂ、デジタルロジック回路（不図示）が搭載されている。各々のケーブルのデジタル信号配線３ｄ、グラウンド配線３ｅ、電源配線３ｆ及びデジタル信号配線パターン４ｄ、グラウンド配線パターン４ｅ、電源配線パターン４ｆはコネクタ４を介して電気的に接続されている。
【００４６】更に、各々のデジタル信号配線パターン４ｄ、グラウンド配線パターン４ｅ、電源配線パターン４ｆと、各配線パターン間に、予め実装ランド７、７’を設けておき、例えば抵抗素子６ａと容量性を有するコンデンサ６ｂを半田付けなどの方法によって接続を施す。以上のような構成にすることによって、信号配線だけでなく、他用途の配線に高周波電流が流れても、ケーブル部分での定在波現象を抑制することが可能となる。ここで、インピーダンス素子はインダクタンス性を示すものであってもよい。
【００４７】以上説明したように、本発明の第４の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子（抵抗素子６ａ、コンデンサ６ｂ）が配置できるような実装ランド７、７’を設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００４８】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００４９】［他の実施の形態］上述した本発明の第１〜第４の実施の形態においては、電子機器におけるプリント配線板とケーブルの接続構造を例に上げたが、本発明の適用は電子機器単体に限定されるものではなく、複数の電子機器から構成されるシステムにも適用することが可能である。即ち、システムを構成する複数の電子機器の各々におけるプリント配線板とケーブルの接続構造にも適用することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜１０記載のプリント配線板とケーブルの接続構造によれば、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続する構成とし、また、前記接続構造を複数の配線間に施す構成としているので、即ち、プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００５１】また、請求項１１〜２０記載の電子機器によれば、電子機器に上記プリント配線板とケーブルの接続構造を適用することにより、上記と同様に、プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の第１変形例に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の第２変形例に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図７】従来例に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プリント配線板
２ 筺体金属部分
３ａ、３ｂ ケーブルの配線
３ｄ ケーブルのデジタル信号配線
３ｅ ケーブルのグラウンド配線
３ｆ ケーブルの電源配線
４ａ、４ｂ 配線パターン
４ｄ デジタル信号配線パターン
４ｅ グラウンド配線パターン
４ｆ 電源配線パターン
５ コネクタ
６、６’ インピーダンス素子
６ａ 抵抗素子
６ｂ コンデンサ
７、７’ 実装ランド
８ 櫛形形状の配線パターン
９ 折り返し形状の導体パターン
１０ 渦巻形状の導体パターン
１１ スルーホール
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器に係り、特に、プリント配線板とケーブルを備えた電子機器内でのプリント配線板とケーブルを接続するための構造に関し、電子機器からの放射ノイズを抑制する場合に好適なプリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器に搭載されている２つのプリント配線板間をケーブルによって電気信号を伝送する際に、例えばプリント配線板のデジタルクロック信号の高周波成分である高周波電流がケーブルの配線に伝達し、大きな不要電磁波として放射して問題となることがある。この原因としては、ケーブルの配線形状が細かったり、ケーブル長が長いと、電磁波を放射しやすいアンテナとして作用するためである。
【０００３】このケーブルからの不要電磁波を防ぐ従来の方法として、フェライトコアやシールド構造を持ったケーブルを使用することが多い。前者は、磁性体を含むフェライトコアにケーブルを巻き付けるなどの処理を施すことにより、フェライトコアの有するインダクタンス性や抵抗性により高周波電流を抑制するものである。また、後者は、ケーブルの各信号配線に金属箔などを別途に巻き付けることにより、金属による電磁波の遮蔽効果によって電磁波を抑制するものである。しかしながら、上記方法では製造コストが高くなり、また電子機器にケーブルを搭載する際の配線スペースもより必要となってしまう。
【０００４】また、図７に示すように、プリント配線板１上に搭載されたＩＣ１２から、デジタルロジック信号を伝送するためのデジタル信号配線パターン４ｄ及びグラウンド配線パターン４ｅがある場合に、デジタル信号配線パターン４ｄのＩＣ出力ピン付近に抵抗素子６ａなどを挿入し、配線に流れる信号電流を抑制するなどの方法がある。図中２は筺体金属部分、３ｄはケーブルのデジタル信号配線、３ｅはケーブルのグラウンド配線、５はコネクタを示す。
【０００５】他方、高周波電流の放射電磁波から起こる放射ノイズを抑制する技術として、例えば特開平７−２２５６３４号公報が提案されている。同公報には、複数の電子部品を搭載する基板に設けられたグランド層と、該グランド層に対し低インピーダンスである導電性の本体フレームとを第１及び第２の少なくとも２点以上の接続点で電気的に接続する情報処理装置において、前記接続点は、前記グランド層と前記本体フレームとの間に抵抗部材を介してなる接続点であることを特徴とする情報処理装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例においては、ケーブルに設けられる配線は、例えばアナログ信号用、デジタル信号用、電源用、グラウンド用などと、複数の用途にわたって用いられる。電源用やグラウンド用の配線に抵抗素子などを挿入することは、電源電位やグラウンド電位を変動させることになるので、回路動作の面では好ましくない。
【０００７】このように複数用途の配線が混在した場合には、プリント配線板やケーブルに流れているデジタル信号の高調波成分などの高周波電流が、他の用途の配線に流れ込んでしまったり、配線間で誘導されてしまう場合がある。
【０００８】このような高周波電流がケーブル配線上を流れてしまった場合には、プリント配線板とケーブルのインピーダンスが異なるために、反射を起こしながら伝送する。そして、この反射を繰り返すことにより、ある周波数においては定在波現象が発生する。この定在波の周波数では、強い電磁波が発生している状態になり、放射ノイズの問題になりやすい。
【０００９】本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することを可能としたプリント配線板とケーブルの接続構造及び電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器に適用されるプリント配線板とケーブルの接続構造であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とする。
【００１１】上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする。
【００１２】上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００１３】上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする。
【００１４】上記目的を達成するため、請求項５記載の発明は、前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする。
【００１５】上記目的を達成するため、請求項６記載の発明は、前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００１６】上記目的を達成するため、請求項７記載の発明は、前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００１７】上記目的を達成するため、請求項８記載の発明は、前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００１８】上記目的を達成するため、請求項９記載の発明は、前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００１９】上記目的を達成するため、請求項１０記載の発明は、前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする。
【００２０】上記目的を達成するため、請求項１１記載の発明は、少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とする。
【００２１】上記目的を達成するため、請求項１２記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする。
【００２２】上記目的を達成するため、請求項１３記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００２３】上記目的を達成するため、請求項１４記載の発明は、前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする。
【００２４】上記目的を達成するため、請求項１５記載の発明は、前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする。
【００２５】上記目的を達成するため、請求項１６記載の発明は、前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする。
【００２６】上記目的を達成するため、請求項１７記載の発明は、前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００２７】上記目的を達成するため、請求項１８記載の発明は、前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００２８】上記目的を達成するため、請求項１９記載の発明は、前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする。
【００２９】上記目的を達成するため、請求項２０記載の発明は、前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】［第１の実施の形態］図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続部分を拡大した構成を示す斜視図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂが配設されている。図中２は筺体金属部分である。プリント配線板１上には、上記ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂが設けられると共に、コネクタ５、インピーダンス素子６が搭載されている。各々のケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂはコネクタ５を介して電気的に接続されている。
【００３２】更に、配線パターン４ａ、４ｂには、予め実装ランド（不図示）などを設けておき、実装ランドに抵抗素子などのインピーダンス素子６を半田付けなどの方法によって接続を施す。ここで、インピーダンス素子６は、ケーブル配線３ａ、３ｂの特性インピーダンスに同等なインピーダンス値を持つものである。また、インピーダンス素子６は、インダクタンス素子などの周波数に対して変化する特性を持ったもので構成されていてもよい。また更に、ケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂの接続が行われる場所は、コネクタ付近であることがより望ましく、コネクタ自体はなくてもよい。
【００３３】以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子６が配置できるような実装ランドを設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子６を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００３４】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子６を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００３５】［第２の実施の形態］図２は本発明の第２の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続箇所を拡大した構成を示す上面図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂが配設されている。プリント配線板１上には、上記ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂが設けられると共に、コネクタ５、インピーダンス素子６、インピーダンス素子６’が搭載されている。各々のケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂはコネクタ５を介して電気的に接続されている。
【００３６】更に、配線パターン４ａ、４ｂとその間に、予め実装ランド７、７’を設けておき、インピーダンス素子６と、該インピーダンス素子６とは異なる周波数特性を持つインピーダンス素子６’を半田付けなどの方法によって接続を施す。ここで、各配線は電源配線やグラウンド配線などでもよい。
【００３７】以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子６、６’が配置できるような実装ランド７、７’を設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子６、６’を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００３８】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子６を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００３９】［第３の実施の形態］図３は本発明の第３の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続箇所を拡大した構成を示す上面図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂが配設されている。プリント配線板１上には、上記ケーブル配線３ａ、ケーブル配線３ｂに各々対応する配線パターン４ａ、配線パターン４ｂと、櫛形形状の配線パターン８が設けられると共に、コネクタ５、インピーダンス素子６が搭載されている。各々のケーブル配線３ａ、３ｂ及び配線パターン４ａ、４ｂはコネクタ５を介して電気的に接続されている。
【００４０】更に、配線パターン４ａと、配線パターン４ａ、４ｂの間に、予め実装ランド７、７’を各々設けておき、インピーダンス素子６と、配線パターン４ａ上の実装ランド７、配線パターン４ａ、４ｂ間の実装ランド７’とを半田付けなどの方法によって接続を施す。更にまた、配線パターン４ｂと実装ランド７’とを、容量性を有する櫛形形状の配線パターン８を介して接続を施す構成にする。ここで、例えばインピーダンス素子６としてインダクタンス性を有する素子を選べば、ＬＣ回路素子として電気的接続がなされることになる。
【００４１】また、図４の本発明の第３実施形態における第１変形例に示すように、配線パターン４ａ、４ｂ間に上記図３の櫛形形状の配線パターン８を設ける代わりに、折り返し形状の導体パターン９を用いて、配線パターンにインダクタンス性を持たせて接続を行ってもよい。
【００４２】更に、図５の本発明の第３実施形態における第２変形例に示すように、渦巻形状の導体パターン１０とスルーホール１１などを使って、配線パターンにインダクタンス性を持たせて接続を行ってもよい。
【００４３】以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子６が配置できるような実装ランド７、７’を設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子６を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００４４】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子６を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００４５】［第４の実施の形態］図６は本発明の第４の実施の形態に係る電子機器内のプリント配線板とケーブルの接続箇所を拡大した構成を示す上面図である。本構成を詳述すると、電子機器の筺体の内部には、プリント配線板１が配設されると共に、プリント配線板１から別のプリント配線板（不図示）に電気信号を伝送するためのケーブルのデジタル信号配線３ｄ、グラウンド配線３ｅ、電源配線３ｆが配設されている。プリント配線板１上には、上記ケーブルのデジタル信号配線３ｄ、グラウンド配線３ｅ、電源配線３ｆに各々対応するデジタル信号配線パターン４ｄ、グラウンド配線パターン４ｅ、電源配線パターン４ｆが設けられると共に、コネクタ４、抵抗素子６ａ、コンデンサ６ｂ、デジタルロジック回路（不図示）が搭載されている。各々のケーブルのデジタル信号配線３ｄ、グラウンド配線３ｅ、電源配線３ｆ及びデジタル信号配線パターン４ｄ、グラウンド配線パターン４ｅ、電源配線パターン４ｆはコネクタ４を介して電気的に接続されている。
【００４６】更に、各々のデジタル信号配線パターン４ｄ、グラウンド配線パターン４ｅ、電源配線パターン４ｆと、各配線パターン間に、予め実装ランド７、７’を設けておき、例えば抵抗素子６ａと容量性を有するコンデンサ６ｂを半田付けなどの方法によって接続を施す。以上のような構成にすることによって、信号配線だけでなく、他用途の配線に高周波電流が流れても、ケーブル部分での定在波現象を抑制することが可能となる。ここで、インピーダンス素子はインダクタンス性を示すものであってもよい。
【００４７】以上説明したように、本発明の第４の実施の形態によれば、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、予め各配線の間にインピーダンス素子（抵抗素子６ａ、コンデンサ６ｂ）が配置できるような実装ランド７、７’を設け、ケーブルの特性インピーダンスに対応したインピーダンス素子を取り付けておくことにより、ケーブル部分の定在波を抑制するものである。これは、定在波が起きる周波数は、ケーブルの長さや特性インピーダンスなどによって決まり、特性インピーダンスは、配線を構成している誘電体や配線形状、２つの配線間の物理的位置関係、筺体の金属部分との位置関係などによって決めることができる。
【００４８】従って、プリント配線板１とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００４９】［他の実施の形態］上述した本発明の第１〜第４の実施の形態においては、電子機器におけるプリント配線板とケーブルの接続構造を例に上げたが、本発明の適用は電子機器単体に限定されるものではなく、複数の電子機器から構成されるシステムにも適用することが可能である。即ち、システムを構成する複数の電子機器の各々におけるプリント配線板とケーブルの接続構造にも適用することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜１０記載のプリント配線板とケーブルの接続構造によれば、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続する構成とし、また、前記接続構造を複数の配線間に施す構成としているので、即ち、プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【００５１】また、請求項１１〜２０記載の電子機器によれば、電子機器に上記プリント配線板とケーブルの接続構造を適用することにより、上記と同様に、プリント配線板とケーブルの接続箇所において、ある所定のインピーダンス素子を配線間に接続することで、ケーブル部分に発生する定在波現象が原因となる放射ノイズを抑制することに有効となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の第１変形例に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の第２変形例に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す上面図である。
【図７】従来例に係る電子機器内でのプリント配線板とケーブルの接続構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プリント配線板
２ 筺体金属部分
３ａ、３ｂ ケーブルの配線
３ｄ ケーブルのデジタル信号配線
３ｅ ケーブルのグラウンド配線
３ｆ ケーブルの電源配線
４ａ、４ｂ 配線パターン
４ｄ デジタル信号配線パターン
４ｅ グラウンド配線パターン
４ｆ 電源配線パターン
５ コネクタ
６、６’ インピーダンス素子
６ａ 抵抗素子
６ｂ コンデンサ
７、７’ 実装ランド
８ 櫛形形状の配線パターン
９ 折り返し形状の導体パターン
１０ 渦巻形状の導体パターン
１１ スルーホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器に適用されるプリント配線板とケーブルの接続構造であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とするプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項２】 前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項３】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項４】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項５】 前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項６】 前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項７】 前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項８】 前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項９】 前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項１０】 前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項１１】 少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】 前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１３】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１４】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１５】 前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１６】 前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１７】 前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
【請求項１８】 前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
【請求項１９】 前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
【請求項２０】 前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１】 少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器に適用されるプリント配線板とケーブルの接続構造であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とするプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項２】 前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項３】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項４】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項５】 前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項６】 前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項７】 前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項８】 前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項９】 前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項１０】 前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板とケーブルの接続構造。
【請求項１１】 少なくとも二つのプリント配線板と、該両プリント配線板間で電気信号を伝送するための複数の配線を備えたケーブルを筺体内部に搭載した電子機器であって、近接する二つのケーブル配線間の特性インピーダンスに対応するインピーダンス素子を介して二つの配線間を接続してなることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】 前記インピーダンス素子が抵抗性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１３】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１４】 前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性とインダクタンス性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１５】 前記プリント配線板がデジタルロジック回路を備え、前記二つの配線がデジタルロジック信号用配線とグラウンド用配線であることを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１６】 前記二つの配線が電源用配線とグラウンド用配線であり、且つ前記インピーダンス素子が抵抗性と容量性を有することを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【請求項１７】 前記インダクタンス性が折り返し形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
【請求項１８】 前記インダクタンス性が渦巻形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
【請求項１９】 前記容量性が櫛形形状の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
【請求項２０】 前記接続構造が複数の配線間に施されていることを特徴とする請求項１１記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００１−３２６４３２（Ｐ２００１−３２６４３２Ａ）
【公開日】平成１３年１１月２２日（２００１．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−１４０２３０（Ｐ２０００−１４０２３０）
【出願日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１１月２２日（２００１．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]