JP2016174079A - Circuit board device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器における不要輻射の低減技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing unnecessary radiation in electrical equipment.
高速なデジタル信号を扱う電子機器内の電気回路からの不要輻射を低減するため、該電気回路では、信号処理を安定したグランドインピーダンスを保つ基板内で処理するようにしている。ただし、扱う信号の容量が多く、かつ複雑な信号処理を行う場合には電気回路を同一面に並べるために基板の面積が大きくなる。このため、グランドインピーダンスの不安定化を許容し、複数の小型の基板をそれらの厚み方向にて重なるように配置した階層基板構造を採用する場合がある。 In order to reduce unnecessary radiation from an electric circuit in an electronic device that handles high-speed digital signals, the electric circuit is configured to process a signal in a substrate that maintains a stable ground impedance. However, when the capacity of signals to be handled is large and complicated signal processing is performed, the area of the substrate becomes large because electric circuits are arranged on the same plane. For this reason, instability of the ground impedance is allowed, and a hierarchical board structure in which a plurality of small boards are arranged so as to overlap in the thickness direction may be employed.
一方、特許文献１には、階層基板構造を採用した場合にグランドインピーダンスを安定化させ、不要輻射の放射を抑えるようにした基板装置が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a substrate device that stabilizes ground impedance and suppresses radiation of unnecessary radiation when a hierarchical substrate structure is employed.
しかしながら、特許文献１に開示された基板装置では、ベースグランドの上に基板を載せ、さらにその上に高速動作をする基板を載せる構造を採用している。このような構造では、下部の基板とベースグランドとの間の部分は、上部の基板から見ると僅かながらの抵抗成分があり、高インピーダンス状態になる。このように高インピーダンス状態の上に高速動作をする基板を配置すると、高速な信号から発生するコモン電流が行き場を失い、不要輻射（コモンモードノイズ）を増大させる。特に周期数が高い（波長が短い）高速信号は高インピーダンスのグランドで共振を引き起こしやすく、周波数が高い不要輻射を発生させる。 However, the substrate device disclosed in Patent Document 1 employs a structure in which a substrate is placed on a base ground and a substrate that operates at high speed is placed thereon. In such a structure, the portion between the lower substrate and the base ground has a slight resistance component when viewed from the upper substrate, and is in a high impedance state. If a substrate that operates at a high speed on a high impedance state is arranged in this way, the common current generated from the high-speed signal loses its place of travel and increases unnecessary radiation (common mode noise). In particular, a high-speed signal having a high cycle number (short wavelength) is likely to cause resonance at a high impedance ground, and generates unnecessary radiation having a high frequency.
本発明は、不要輻射として、ノーマルモードノイズだけではなく、高速信号に起因するコモンモードノイズの発生をも抑制することができるようにした階層基板構造を有する基板装置およびこれを含む電子機器を提供する。 The present invention provides a board device having a hierarchical board structure capable of suppressing not only normal mode noise but also common mode noise caused by high-speed signals as unnecessary radiation, and an electronic apparatus including the board device To do.
本発明の一側面としての基板装置は、互いに空間をあけて重なるように配置された第１信号処理基板および第２信号処理基板を有し、第１および第２信号処理基板のうち一方の基板において処理された信号が他方の基板において処理される。該基板装置は、第１信号処理基板が電気的に接続されたフレームグランドを形成する第１フレームと、第２信号処理基板が電気的に接続され、第１フレームに電気的に接続された第２フレームとを有することを特徴とする。 A substrate device according to one aspect of the present invention includes a first signal processing substrate and a second signal processing substrate that are arranged so as to overlap each other with a space therebetween, and one of the first and second signal processing substrates. Is processed on the other substrate. The board device includes a first frame forming a frame ground to which the first signal processing board is electrically connected, and a second frame in which the second signal processing board is electrically connected and electrically connected to the first frame. And two frames.
なお、上記基板装置を筐体内に収容した電子機器も、本発明の他の一側面を構成する。 Note that an electronic device in which the substrate device is housed in a housing also constitutes another aspect of the present invention.
本発明によれば、階層基板構造を有する基板装置において、第１および第２信号処理基板からの不要輻射であるノーマルモードノイズやコモンモードノイズの発生を抑制することができる。 According to the present invention, generation of normal mode noise and common mode noise, which are unnecessary radiation from the first and second signal processing substrates, can be suppressed in a substrate device having a hierarchical substrate structure.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１、図２および図３には、本発明の実施例１である基板装置１の構成を示している。本実施例の基板装置１は、互いに空間をあけて重なるように配置された第１の信号処理基板３と第２信号処理基板６を含む階層基板構造を有する。基板装置１は、入力された高速信号を第１信号処理基板３上で処理し、その処理された高速信号をさらに第２信号処理基板６上で処理した後に出力する。基板装置１は、コンピュータ、複写機、液晶プロジェクタその他の電子機器５０の筐体（ケース）内に収容されている。 1, 2 and 3 show the configuration of a substrate apparatus 1 which is Embodiment 1 of the present invention. The substrate device 1 of this embodiment has a hierarchical substrate structure including a first signal processing substrate 3 and a second signal processing substrate 6 which are arranged so as to overlap each other with a space therebetween. The board device 1 processes the input high-speed signal on the first signal processing board 3, further processes the processed high-speed signal on the second signal processing board 6, and outputs the processed signal. The substrate device 1 is accommodated in a casing (case) of a computer, a copier, a liquid crystal projector, or other electronic equipment 50.
２は基板装置１（または電子機器５０）の全体のグランドとなるフレームグランド（ベースグランド）を形成する第１フレームとしてのフレームグランド板金であり、このフレームグランド板金２に対して第１信号処理基板３および電源回路４等が固定されている。 Reference numeral 2 denotes a frame ground sheet metal as a first frame that forms a frame ground (base ground) serving as the entire ground of the substrate device 1 (or the electronic device 50). The first signal processing substrate is connected to the frame ground sheet metal 2. 3 and the power supply circuit 4 are fixed.
５は第２フレームとしてのサブフレーム板金であり、第２信号処理基板６のフレームグランドである。第２信号処理基板６は、図２中に丸で示す四隅において、図１に示すようにサブフレーム板金５の上面部から上方に延びる柱部５ｃに直接、つまりは何も介在させずに電気的に接続され、かつ固定されている。サブフレーム板金５は、図２に示すように、その四隅の脚部５ａにおいてフレームグランド板金２に対して直接電気的に接続され、かつ固定されている。これにより、第２信号処理基板６は、フレームグランド板金２に対しても固定される。 Reference numeral 5 denotes a sub-frame sheet metal as a second frame, which is a frame ground of the second signal processing board 6. As shown in FIG. 1, the second signal processing board 6 is electrically connected directly to the pillar portion 5c extending upward from the upper surface portion of the subframe sheet metal 5, as shown in FIG. Connected and fixed. As shown in FIG. 2, the sub-frame sheet metal 5 is directly electrically connected and fixed to the frame ground sheet metal 2 at the leg portions 5a at the four corners. As a result, the second signal processing board 6 is also fixed to the frame ground metal plate 2.
第１信号処理基板３は、図３に示すように、その四隅において導電部材１６を介してフレームグランド板金２に電気的に接続され、かつ固定されている。第１信号処理基板３上には、外部から高速信号の入力を可能とする入力コネクタ７が実装されている。入力コネクタ７は、例えばＤＶＩやＨＤＭＩ(登録商標）用のコネクタである。フレームグランド板金２は、図１に示す側面視においてＬ字形状を有し、垂直に延びる起立面２ａには、第１信号処理基板３に実装された入力コネクタ７が電気的に接続され、かつ固定されている。このように入力コネクタ７をフレームグランド板金２に電気的に接続することで、第１信号処理基板３に不図示のケーブルを接続するだけの場合に比べて、入力コネクタ７のインピーダンスを低くすることができる。このため、入力コネクタ７に接続されるケーブルの内部にて様々なノイズが伝播することを防止でき、これによりノイズの放射を抑えることができる。 As shown in FIG. 3, the first signal processing board 3 is electrically connected and fixed to the frame ground metal plate 2 via the conductive members 16 at the four corners. On the first signal processing board 3, an input connector 7 that enables high-speed signal input from the outside is mounted. The input connector 7 is, for example, a connector for DVI or HDMI (registered trademark). The frame ground metal plate 2 has an L shape in a side view shown in FIG. 1, and an input connector 7 mounted on the first signal processing board 3 is electrically connected to an upright surface 2a extending vertically, and It is fixed. By electrically connecting the input connector 7 to the frame ground metal plate 2 in this way, the impedance of the input connector 7 can be made lower than when only a cable (not shown) is connected to the first signal processing board 3. Can do. For this reason, it is possible to prevent various noises from propagating inside the cable connected to the input connector 7, thereby suppressing noise emission.
信号入力用の入力コネクタ（第１コネクタ）７に接続された不図示のケーブルを通して入力された高速信号は、第１集積回路（第１処理回路）８に送られる。第１集積回路８は、処理後の高速信号を、第１および第２信号処理基板３，６に実装されたフレキコネクタ９，１１に接続されたフレキシブルケーブル１０を介して第２信号処理基板６に実装された第２集積回路（第２処理回路）１２に送る。第２集積回路１２は、受け取った高速信号を処理して第２信号処理基板６に実装された信号出力用の出力コネクタ（第２コネクタ）１３およびこれに接続された不図示のケーブルを介して外部に出力する。 A high-speed signal input through a cable (not shown) connected to an input connector (first connector) 7 for signal input is sent to a first integrated circuit (first processing circuit) 8. The first integrated circuit 8 sends the processed high-speed signal to the second signal processing board 6 via the flexible cable 10 connected to the flexible connectors 9 and 11 mounted on the first and second signal processing boards 3 and 6. To the second integrated circuit (second processing circuit) 12 mounted on The second integrated circuit 12 processes the received high-speed signal and outputs a signal output output connector (second connector) 13 mounted on the second signal processing board 6 and a cable (not shown) connected thereto. Output to the outside.
１４は電源コンセントであり、該コンセント１４から電源回路４にＡＣ電圧を供給する。電源回路４は、ＡＣ電圧から所定の電圧を生成して電源ケーブル１５を介して第１および第２信号処理基板３，６に供給する。 A power outlet 14 supplies an AC voltage to the power circuit 4 from the outlet 14. The power supply circuit 4 generates a predetermined voltage from the AC voltage and supplies it to the first and second signal processing boards 3 and 6 via the power cable 15.
サブフレーム板金５は、その上面部が第１信号処理基板３の上側を覆うように配置されている。サブフレーム板金５は、前述したようにフレームグランド板金２に電気的に接続されているとともに、第１信号処理基板３に対してフレームグランド板金２および導通部材１６を介して電気的に接続されている。これにより、後述する従来の基板装置のような接続がなされて第２信号処理基板６のベースグランド（グランドプレーン）が第１信号処理基板６のグランドになり、ノイズが発生することを防止している。 The subframe sheet metal 5 is disposed so that the upper surface portion covers the upper side of the first signal processing board 3. The sub-frame sheet metal 5 is electrically connected to the frame ground sheet metal 2 as described above, and is electrically connected to the first signal processing board 3 via the frame ground sheet metal 2 and the conductive member 16. Yes. As a result, connection is made as in a conventional substrate device described later, and the base ground (ground plane) of the second signal processing board 6 becomes the ground of the first signal processing board 6 to prevent noise from being generated. Yes.
ここで、本実施例との比較のために、図４を用いて従来の基板装置１００について説明する。図４において、図１〜図３に示した各部品に対応する部品には図１〜図３中の符号に１００を加えた符号を付す。 Here, for comparison with the present embodiment, a conventional substrate apparatus 100 will be described with reference to FIG. 4, parts corresponding to the parts shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by reference numerals obtained by adding 100 to the reference numerals in FIGS.
従来の基板装置１００では、第１信号処理基板１０３のグランドと第２信号処理基板１０６のグランドとがこれら基板１０３，１０６の四隅（図には２つのみ示す）に配置された導電部材１１７を介して電気的に接続されることにより階層基板構造となっている。この構造では、第２信号処理基板１０６から第１信号処理基板１０３を経由したベースグランド板金１０２へのインピーダンスと、第２信号処理基板１０６からベースグランド板金１０２へのインピーダンスとが高インピーダンス状態の上、さらに互いに異なる。 In the conventional substrate apparatus 100, the conductive member 117 in which the ground of the first signal processing substrate 103 and the ground of the second signal processing substrate 106 are arranged at the four corners (only two are shown in the figure) of the substrates 103 and 106 is provided. A layered substrate structure is obtained by being electrically connected via the connector. In this structure, the impedance from the second signal processing board 106 to the base ground metal plate 102 via the first signal processing board 103 and the impedance from the second signal processing board 106 to the base ground metal plate 102 are in a high impedance state. And different from each other.
この状態では、フレキコネクタ１０９からフレキシブルケーブル１１０を介してフレキコネクタ１１１に伝送される高速信号や第２信号処理基板１０６内の第２集積回路１１２で発生するコモン電流のリターンパスが安定しない。この結果、コモンモードノイズの不要輻射が増加する。 In this state, the high-speed signal transmitted from the flexible connector 109 to the flexible connector 111 via the flexible cable 110 and the return path of the common current generated in the second integrated circuit 112 in the second signal processing board 106 are not stable. As a result, unnecessary radiation of common mode noise increases.
また、それぞれ不安定な第１信号処理基板１０３のグランドと第２信号処理基板１０６のグランドとを接続するため、第１および第２信号処理基板１０３，１０６のグランド接続部ごとにインピーダンスが異なる状態になる。この結果、第１および第２信号処理基板１０３，１０６内のグランドが安定せず、ノーマルモードの不要輻射（ノーマルモードノイズ）が発生する。 In addition, in order to connect the unstable ground of the first signal processing board 103 and the ground of the second signal processing board 106, the impedance is different for each of the ground connection portions of the first and second signal processing boards 103 and 106. become. As a result, the grounds in the first and second signal processing boards 103 and 106 are not stabilized, and normal mode unnecessary radiation (normal mode noise) is generated.
これに対して、本実施例では、以下のような不要輻射の抑制効果を有する。まず、コネクタ７に入力される高速信号は映像信号等であり、例えばパソコンのデジタル信号のＤＶＩ信号で解像度が１９２０×１２００である場合は、ベースクロックが１５３ＭＨｚで、転送されるデータのドットクロックは数ＧＨｚとなる。第１集積回路８は、このような高速信号を処理してＬＶＤＳ等の信号に変換し、フレキコネクタ９を介して第２信号処理基板６に伝送する。 On the other hand, this embodiment has the following effects of suppressing unnecessary radiation. First, the high-speed signal input to the connector 7 is a video signal or the like. For example, when the resolution is 1920 × 1200 with a DVI signal of a digital signal of a personal computer, the base clock is 153 MHz and the dot clock of the transferred data is It becomes several GHz. The first integrated circuit 8 processes such a high-speed signal, converts it into a signal such as LVDS, and transmits the signal to the second signal processing board 6 via the flexible connector 9.
第１信号処理基板３内では、常にクロック動作が行われ、基板表面や内部配線にエネルギーが流れる。そして、流れたエネルギーに対して反対向きにリターンのエネルギーの流れ（リターン電流）が発生する。このリターン電流は、第１信号処理基板３のグランドに流れ、信号の発生源に向って戻る。 In the first signal processing board 3, a clock operation is always performed, and energy flows on the board surface and internal wiring. Then, a return energy flow (return current) is generated in the opposite direction to the flowed energy. This return current flows to the ground of the first signal processing board 3 and returns toward the signal generation source.
しかし、信号の発生源に対して第１信号処理基板３のグランドのインピーダンスが低くない場合やリターンエネルギーの経路に局所的な空白部（高インピーダンス部）があると、行き先を失ったリターン電流からコモン電流が発生する。コモン電流は第１信号処理基板３外に放射されるコモンモードノイズを発生させる。この現象による不要輻射の放射を防ぐため、コモン電流を第１信号処理基板３よりもインピーダンスが低い場所に導く必要がある。 However, if the impedance of the ground of the first signal processing board 3 is not low with respect to the signal generation source or if there is a local blank part (high impedance part) in the return energy path, the return current that has lost its destination A common current is generated. The common current generates common mode noise radiated out of the first signal processing board 3. In order to prevent unnecessary radiation due to this phenomenon, it is necessary to guide the common current to a place where the impedance is lower than that of the first signal processing board 3.
そこで、本実施例では、第１信号処理基板３のグランドをフレームグランド板金２に複数箇所の基板接続部（導通部材１６）で電気的に接続する。これにより、第１信号処理基板３のグランドをこれよりもインピーダンスより低いアースグランドに導くか、コモン電流の別経路のリターンパスを作り出してコモン電流を制御する。このようにして第１信号処理基板３からの不要輻射の放射を効果的に抑制する。 Therefore, in this embodiment, the ground of the first signal processing substrate 3 is electrically connected to the frame ground metal plate 2 by a plurality of substrate connection portions (conduction members 16). As a result, the ground of the first signal processing board 3 is led to an earth ground lower than the impedance, or the common current is controlled by creating a return path of another path of the common current. In this way, the radiation of unnecessary radiation from the first signal processing board 3 is effectively suppressed.
第１集積回路８から伝送されたＬＶＤＳ等の高速信号は、フレキコネクタ９、フレキシブルケーブル１０およびフレキコネクタ１１を介して第２信号処理基板６に入力され、第２集積回路１２に伝送される。第２信号処理基板６内では、第１信号処理基板３と同様に常にクロック動作が行われ、基板表面や内部配線にエネルギーが流れ、流れたエネルギーに対して反対向きにリターン電流が発生する。リターン電流は、第２信号処理基板６のグランドに流れ、信号の発生源に向かって戻る。そして、第１信号処理基板３と同様に、信号の発生源に対して第２信号処理基板６のグランドのインピーダンスが低くない場合やリターン電流の経路に局所的な空白部（高インピーダンス部）があると、コモン電流が発生する。コモン電流は第２信号処理基板６外に放射されるコモンモードノイズを発生させる。この現象による不要輻射の放射を防ぐため、コモン電流を第２信号処理基板６よりもインピーダンスが低い場所に導く必要がある。 A high-speed signal such as LVDS transmitted from the first integrated circuit 8 is input to the second signal processing board 6 via the flexible connector 9, the flexible cable 10 and the flexible connector 11, and is transmitted to the second integrated circuit 12. In the second signal processing board 6, a clock operation is always performed in the same manner as the first signal processing board 3, energy flows through the substrate surface and internal wiring, and a return current is generated in the opposite direction to the flowed energy. The return current flows to the ground of the second signal processing board 6 and returns toward the signal generation source. Similarly to the first signal processing board 3, when the impedance of the ground of the second signal processing board 6 is not low with respect to the signal generation source, or there is a local blank part (high impedance part) in the return current path. If so, a common current is generated. The common current generates common mode noise radiated out of the second signal processing board 6. In order to prevent radiation of unnecessary radiation due to this phenomenon, it is necessary to guide the common current to a place where the impedance is lower than that of the second signal processing board 6.
そこで、本実施例では、第２信号処理基板６のグランドを、サブフレーム板金５に複数箇所の基板接続部（柱部５ｃ）で接続し、さらにサブフレーム板金５を複数箇所のフレーム接続部（脚部５ａ）でフレームグランド板金２に電気的に接続する。これにより、第２信号処理基板６のグランドを、該グランドよりもインピーダンスが低いアースグランドにサブフレーム板金５およびフレームグランド板金２を介して導いたり、コモン電流の別経路のリターンパスを作り出してコモン電流を制御したりする。このようにして第２信号処理基板６からの不要輻射の放射を効果的に抑制する。 Therefore, in the present embodiment, the ground of the second signal processing board 6 is connected to the subframe sheet metal 5 by a plurality of board connection parts (column parts 5c), and the subframe sheet metal 5 is further connected to a plurality of frame connection parts ( The leg 5a) is electrically connected to the frame ground sheet metal 2. As a result, the ground of the second signal processing board 6 is led to an earth ground having a lower impedance than the ground via the subframe sheet metal 5 and the frame ground sheet metal 2, or a common current return path is created. To control the current. In this way, the radiation of unnecessary radiation from the second signal processing board 6 is effectively suppressed.
また、フレキコネクタ９とフレキコネクタ１１と間のフレキシブルケーブル１０においても、高速信号の伝送によるリターン電流が発生し、これによりコモンモードノイズが発生するおそれがある。しかし、本実施例では、サブフレーム板金５とフレームグランド板金２とで安定したグランドが形成され、コモン電流のリターン経路が確保されるため、フレキシブルケーブル１０に流れるコモン電流に起因するコモンモードノイズの発生を抑えることができる。 Further, also in the flexible cable 10 between the flexible connector 9 and the flexible connector 11, a return current is generated due to transmission of a high-speed signal, which may cause common mode noise. However, in the present embodiment, a stable ground is formed by the sub-frame sheet metal 5 and the frame ground sheet metal 2 and a return path for the common current is secured, so that common mode noise caused by the common current flowing through the flexible cable 10 is reduced. Occurrence can be suppressed.
以上のように、本実施例によれば、基板装置１内の各部のグランドを安定化するとともにコモン電流を制御するすことで、不要輻射であるコモンモードノイズやノーマルモードノイズの放射を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the ground of each part in the substrate device 1 is stabilized and the common current is controlled, thereby suppressing the emission of common mode noise and normal mode noise which are unnecessary radiation. be able to.
図５および図６には、本発明の実施例２である基板装置２１の構成を示している。本実施例の基板装置２１も、互いに空間をあけて重なるように配置された第１の信号処理基板３と第２信号処理基板６を含む階層基板構造を有する。基板装置２１は、入力された高速信号を第１信号処理基板３上で処理し、その処理された高速信号をさらに第２信号処理基板６上で処理した後に出力する。本実施例では、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付し、主として実施例１との相違点について説明する。 5 and 6 show the configuration of a substrate device 21 that is Embodiment 2 of the present invention. The substrate device 21 of the present embodiment also has a hierarchical substrate structure including the first signal processing substrate 3 and the second signal processing substrate 6 that are arranged so as to overlap each other with a space therebetween. The board device 21 processes the input high-speed signal on the first signal processing board 3, further processes the processed high-speed signal on the second signal processing board 6, and outputs the processed signal. In the present embodiment, components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and differences from the first embodiment will be mainly described.
２２は基板装置２１（またはこれを収容する電子機器）の全体のフレームグランド（ベースグランド）を形成する第１フレームとしてのフレームグランド板金であり、第１信号処理基板３および電源回路４等が固定されている。第１信号処理基板３は、実施例１と同様に、その四隅とそれらの間において導電部材１６を介してフレームグランド板金２２に電気的に接続され、かつ固定されている。導電部材１６の間隔は１０ｃｍ以下である。 Reference numeral 22 denotes a frame ground sheet metal as a first frame that forms the entire frame ground (base ground) of the substrate device 21 (or an electronic device that houses the substrate device 21). Has been. As in the first embodiment, the first signal processing board 3 is electrically connected and fixed to the frame ground metal plate 22 via the conductive members 16 between the four corners and between them. The interval between the conductive members 16 is 10 cm or less.
フレームグランド板金２２は、図５に示す側面視においてＬ字形状を有し、垂直に延びる起立面２２ａには、それぞれ第１および第２信号処理基板３，６に実装された入力コネクタ７と出力コネクタ１３とが電気的に接続され、かつ固定されている。このように入力および出力コネクタ７，１３をフレームグランド板金２に電気的に接続することで、第１および第２信号処理基板３，６に不図示のケーブルを接続するだけの場合に比べて、入力および出力コネクタ７，１３のインピーダンスを低くすることができる。このため、入力および出力コネクタ７，１３に接続されるケーブルの内部にて様々なノイズが伝播することを防止でき、これによりノイズの放射を抑えることができる。 The frame ground metal plate 22 has an L-shape in a side view shown in FIG. 5, and an upright surface 22 a extending vertically extends to the input connector 7 and the output mounted on the first and second signal processing boards 3 and 6, respectively. The connector 13 is electrically connected and fixed. By electrically connecting the input and output connectors 7 and 13 to the frame ground sheet metal 2 in this way, compared to a case where only a cable (not shown) is connected to the first and second signal processing boards 3 and 6, The impedance of the input and output connectors 7 and 13 can be lowered. For this reason, it is possible to prevent various noises from propagating inside the cables connected to the input and output connectors 7 and 13, thereby suppressing noise emission.
２５は第２フレームとしてのサブフレーム板金であり、第２信号処理基板６のフレームグランドである。第２信号処理基板６は、図６中に丸で示す四隅とその間の４箇所において、図５に示すようにサブフレーム板金２５の上面部から上方に延びる柱部２５ｃに直接電気的に接続され、かつ固定されている。柱部２５ｃ間の間隔は、１０ｃｍ以下である。 Reference numeral 25 denotes a sub-frame sheet metal as a second frame, which is a frame ground of the second signal processing board 6. The second signal processing board 6 is directly electrically connected to the column part 25c extending upward from the upper surface part of the subframe sheet metal 25 as shown in FIG. 5 at the four corners indicated by circles in FIG. And is fixed. The interval between the column parts 25c is 10 cm or less.
サブフレーム板金２５は、図６に示すようにその四隅とその間の６箇所に設けられた脚部２５ａと図５に示す水平方向への延出部２５ｂとにおいてフレームグランド板金２２に対して直接電気的に接続され、かつ固定されている。つまり、サブフレーム板金２５は、その四辺の全てがフレームグランド板金２２に電気的に接続されている。脚部２５ａ間の間隔は、１０ｃｍ以下である。 As shown in FIG. 6, the sub-frame sheet metal 25 is electrically connected to the frame ground sheet metal 22 directly at the four corners and at the six leg portions 25a and the horizontally extending portions 25b shown in FIG. Connected and fixed. That is, all of the four sides of the subframe sheet metal 25 are electrically connected to the frame ground sheet metal 22. The interval between the leg portions 25a is 10 cm or less.
また、図６に示すように、第２信号処理基板６の一辺は、フレームグランド板金２２の起立面２２ａに電気的に接続されている。 In addition, as shown in FIG. 6, one side of the second signal processing board 6 is electrically connected to the standing surface 22 a of the frame ground metal plate 22.
サブフレーム板金２５は、その上面部が第１信号処理基板３を覆うように配置されている。前述したようにフレームグランド板金２２には電気的に接続されているが、第１信号処理基板３には電気的に接続されていない。 The subframe sheet metal 25 is disposed such that the upper surface portion covers the first signal processing board 3. As described above, although it is electrically connected to the frame ground metal plate 22, it is not electrically connected to the first signal processing board 3.
以上のようにサブフレーム板金２５をフレームグランド板金２２に接続することで、サブフレーム板金２５とフレームグランド板金２２との間での１Ｇｈｚ以下の共振の発生を抑え、不要輻射の放射を抑える。 By connecting the subframe sheet metal 25 to the frame ground sheet metal 22 as described above, the occurrence of resonance of 1 Ghz or less between the subframe sheet metal 25 and the frame ground sheet metal 22 is suppressed, and the emission of unnecessary radiation is suppressed.
実施例１と同様にコネクタ７に入力される高速信号がＤＶＩ信号で解像度が１９２０×１２００である場合は、ベースクロックが１５３ＭＨｚで、転送されるデータのドットクロックは数ＧＨｚとなる。第１集積回路８は、この高速信号を処理してＬＶＤＳ等の信号に変換し、フレキコネクタ９を介して第２信号処理基板６に伝送する。第１集積回路８から伝送された高速信号は、フレキコネクタ９、フレキシブルケーブル１０およびフレキコネクタ１１を介して第２信号処理基板６に入力され、第２集積回路１２にて処理された後、出力される。 As in the first embodiment, when the high-speed signal input to the connector 7 is a DVI signal and the resolution is 1920 × 1200, the base clock is 153 MHz and the dot clock of the transferred data is several GHz. The first integrated circuit 8 processes this high-speed signal, converts it into a signal such as LVDS, and transmits it to the second signal processing board 6 via the flexible connector 9. The high-speed signal transmitted from the first integrated circuit 8 is input to the second signal processing board 6 through the flexible connector 9, the flexible cable 10, and the flexible connector 11, processed by the second integrated circuit 12, and then output. Is done.
第１および第２信号処理基板３，６内では、常にクロック動作が行われ、基板表面や内部配線にエネルギーが流れ、このエネルギーの流れとは反対向きにリターン電流が発生し、第１および第２信号処理基板３，６のグランドに流れ、信号の発生源に向かって戻る。 In the first and second signal processing boards 3 and 6, a clock operation is always performed, energy flows on the substrate surface and internal wiring, and a return current is generated in a direction opposite to the energy flow. It flows to the ground of the two-signal processing boards 3 and 6 and returns toward the signal generation source.
しかし、信号の発生源に対して第１および第２信号処理基板３，６のグランドのインピーダンスが低くない場合やリターンエネルギーの経路に局所的な空白部（高インピーダンス部）があると、行き先を失ったリターン電流からコモン電流が発生する。コモン電流は第１および第２信号処理基板３，６外に放射されるコモンモードノイズを発生させる。この現象による不要輻射の放射を防ぐため、コモン電流を第１および第２信号処理基板３，６よりもインピーダンスが低い場所に導く必要がある。 However, if the ground impedance of the first and second signal processing boards 3 and 6 is not low with respect to the signal generation source or if there is a local blank portion (high impedance portion) in the return energy path, the destination is Common current is generated from the lost return current. The common current generates common mode noise radiated out of the first and second signal processing boards 3 and 6. In order to prevent unnecessary radiation due to this phenomenon, it is necessary to guide the common current to a place where the impedance is lower than that of the first and second signal processing boards 3 and 6.
そこで、本実施例では、第１信号処理基板３は、その四辺において１０ｃｍ以下の間隔の複数箇所の基板接続部（導電部材１６）でフレームグランド板金２２に電気的に接続されている。このため、第１信号処理基板３は、すべての場所で低インピーダンスになっている。また、第２信号処理基板６は、その四辺において１０ｃｍ以下の間隔の複数箇所の基板接続部（柱部２５ｃ）でサブフレーム板金２５に接続され、サブフレーム板金２５はフレームグランド板金２２に接続されている。このため、第２信号処理基板６も、すべての場所で低インピーダンスになっている。しかも、これら第１および第２信号処理基板３，６における全ての共振点が１Ｇｈｚ以下となり、１Ｇｈｚ以下の不要輻射の放射を抑制することができる。 Therefore, in the present embodiment, the first signal processing board 3 is electrically connected to the frame ground metal plate 22 at a plurality of board connecting portions (conductive members 16) at intervals of 10 cm or less on its four sides. For this reason, the first signal processing board 3 has low impedance at all locations. The second signal processing board 6 is connected to the subframe sheet metal 25 at a plurality of board connection portions (column portions 25 c) at intervals of 10 cm or less on the four sides, and the subframe sheet metal 25 is connected to the frame ground sheet metal 22. ing. For this reason, the 2nd signal processing board 6 is also low impedance in all places. In addition, all resonance points in the first and second signal processing boards 3 and 6 become 1 Ghz or less, and emission of unnecessary radiation of 1 Ghz or less can be suppressed.
さらに、サブフレーム板金２５は、１０ｃｍ以下の間隔の複数箇所のフレーム接続部（脚部２５ａ）でフレームグランド板金２２に接続されている。このため、サブフレーム板金２５の上面部および脚部２５ａに囲まれた空間は、１Ｇｈｚ以下の電波の共振が起こり得ない静電遮閉空間となる。これにより、該空間の内部で発生した電界や磁界やコモン電流を閉じ込めて、１Ｇｈｚ以下の電波が外に放射されないようにすることができる。 Further, the sub-frame sheet metal 25 is connected to the frame ground sheet metal 22 at a plurality of frame connection portions (leg portions 25a) with an interval of 10 cm or less. For this reason, the space enclosed by the upper surface part of the sub-frame sheet metal 25 and the leg part 25a becomes an electrostatic shielding space in which resonance of radio waves of 1 Ghz or less cannot occur. Thereby, an electric field, a magnetic field, and a common current generated in the space can be confined so that a radio wave of 1 Ghz or less is not radiated to the outside.
なお、実施例１と同様に、サブフレーム板金２５とフレームグランド板金２２とで安定したグランドが形成され、フレキシブルケーブル１０に流れるコモン電流のリターン経路が確保される。このため、フレキシブルケーブル１０に流れるコモン電流に起因するコモンモードノイズの発生を抑えることができる。 As in the first embodiment, a stable ground is formed by the subframe sheet metal 25 and the frame ground sheet metal 22, and a return path for the common current flowing through the flexible cable 10 is secured. For this reason, the occurrence of common mode noise due to the common current flowing through the flexible cable 10 can be suppressed.
以上のように、本実施例でも、基板装置２１内の各部のグランドを安定化するとともにコモン電流を制御するすことで、不要輻射であるコモンモードノイズやノーマルモードノイズの放射を抑制することができる。 As described above, also in this embodiment, the ground of each part in the substrate device 21 is stabilized and the common current is controlled, thereby suppressing the emission of common mode noise and normal mode noise which are unnecessary radiation. it can.
上記各実施例では第１信号処理基板３上で処理された高速信号が第２信号処理基板６上でさらに処理される場合について説明したが、第２信号処理基板上で処理された高速信号が第１信号処理基板上でさらに処理されてもよい。すなわち、第１および第２信号処理基板のうち一方の基板において処理されて他方の基板に送られた信号が該他方の基板においてさらに処理されればよい。 In each of the above-described embodiments, the case where the high-speed signal processed on the first signal processing board 3 is further processed on the second signal processing board 6 has been described. However, the high-speed signal processed on the second signal processing board 6 Further processing may be performed on the first signal processing substrate. That is, the signal processed on one of the first and second signal processing boards and sent to the other board may be further processed on the other board.
また、上記各実施例では、２枚の信号処理基板を有する基板装置について説明したが、３枚以上の信号処理基板が互いに空間をあけて配置された基板装置も本発明の他の実施例に含まれる。この場合、３枚以上の信号処理基板のうち第１フレームに電気的に接続された基板が第１信号処理基板に、第２フレームを介して第１フレームに電気的に雪像された基板が第２信号処理基板である。 In each of the above-described embodiments, the substrate device having two signal processing substrates has been described. However, a substrate device in which three or more signal processing substrates are arranged with a space therebetween is also included in another embodiment of the present invention. included. In this case, among the three or more signal processing boards, the board electrically connected to the first frame is the first signal processing board, and the board electrically snowed on the first frame via the second frame is the board. It is a 2nd signal processing board | substrate.
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
１，２１ 基板装置
２，２２ フレームグランド板金
３ 第１信号処理基板
５，２５ サブフレーム板金
６ 第２信号処理基板
1, 21 Substrate device 2, 22 Frame ground sheet metal 3 First signal processing board 5, 25 Subframe sheet metal 6 Second signal processing board
Claims (7)
前記第１信号処理基板が電気的に接続されたフレームグランドを形成する第１フレームと、
前記第２信号処理基板が電気的に接続され、前記第１フレームに電気的に接続された第２フレームとを有することを特徴とする基板装置。 A first signal processing board and a second signal processing board arranged so as to overlap each other with a space therebetween, and a signal processed on one of the first and second signal processing boards is processed on the other board A substrate device for
A first frame forming a frame ground to which the first signal processing board is electrically connected;
A substrate apparatus comprising: a second frame electrically connected to the second signal processing substrate and electrically connected to the first frame.
前記第２フレームは、前記第１フレームに対して複数のフレーム接続部で接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板装置。 The first and second frames are electrically connected to the first and second signal processing boards by a plurality of board connecting portions, respectively.
The substrate apparatus according to claim 1, wherein the second frame is connected to the first frame through a plurality of frame connection portions.
前記第１および第２コネクタは、前記第１フレームに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の基板装置。 The one board has a first connector for signal input, and the other board has a second connector for signal output,
The board device according to claim 1, wherein the first and second connectors are electrically connected to the first frame.
該基板装置を収容する筐体とを有することを特徴とする電子機器。
A substrate apparatus according to any one of claims 1 to 6;
An electronic device comprising a housing for housing the substrate device.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2020194934A (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 日本精工株式会社 | Electronic device |
| CN114300446A (en) * | 2022-03-09 | 2022-04-08 | 甬矽电子(宁波)股份有限公司 | Chip stacking shielding structure and manufacturing method thereof |
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