(57)【要約】【課題】半導体素子を備えた電子回路の動作に静電気の影響を与えない静電気保護構造を得る。【解決手段】プリント基板に搭載された半導体素子を静電気から保護するために、静電気印加地点とグランド間に静電気放電経路を形成するための静電気放電用金属板を備えた静電気保護構造であって、ユニットケース内に複数基板が存在し、複数の静電気印加地点がある場合に、それぞれのプリント基板ごとに静電気放電用金属板を設けて、それぞれ別の経路で大地グランドへ逃がす構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリント基板に搭載された半導体素子を静電気から保護するために、静電気印加地点とグランド間に静電気放電経路を形成するための静電気放電用金属板を備えた静電気保護構造であり、上記静電気放電用金属板が、複数の静電気印加点それぞれに備えられ、異なった地点でグランドに接続されることを特徴とする静電気保護構造。
【請求項２】
それぞれのプリント基板に備えられる上記静電気放電用金属板が、互いに対向していることを特徴とする請求項１記載の静電気保護構造。
【請求項３】
それぞれのプリント基板に備えられる上記静電気放電用金属板が、四角形状を持つ導電性金属板部材で構成されることを特徴とする請求項２記載の静電気保護構造。
【請求項４】
それぞれのプリント基板に備えられる上記静電気放電用金属板が、一方の静電気放電用金属板を広い四角形状とされ、他方の金属板の形状を屈曲部を持った細板状の形状とされることを特徴とする請求項２記載の静電気保護構造。
【請求項５】
上記静電気放電用金属板の他方が、互いに直交する形状の細板状の金属板で略Ｌ字形に構成されることを特徴とする請求項４記載の静電気保護構造。
【請求項６】
上記静電気放電用金属板の他方が、互いに直交する形状とその間を繋ぐ斜めの形状の細板状金属板で構成されることを特徴とする請求項４記載の静電気保護構造。
【請求項７】
プリント基板に搭載された半導体素子を静電気から保護するために、静電気印加地点とグランド間に静電気放電経路を形成するための静電気放電用金属板を備えた静電気保護構造であり、３枚以上のプリント基板それぞれに対応して静電気放電用金属板が設けられ、そのうちの少なくとも２つの静電気放電用金属板が対向して配置されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の静電気保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回路基板に印加される静電気に対する保護構造に関するものであり、特に、プリント基板に搭載された半導体素子を静電気から保護するために、静電気印加地点とグランド間に静電気放電経路を形成するための静電気放電用金属板を備えた静電気保護構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路基板に対する静電気保護構造においては、静電気印加点と大地グランドまでを低インピーダンスで繋ぐことが提案されている（例えば特許文献１）。
このような静電気保護構造にあっては、装置に印加された静電気は最短経路を通り、大地グランドへ放電されるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すように、基板に印加された静電気ノイズを速やかに大地グランドまで逃がすために、静電気が印加される点から大地グランドまでを金属体（静電気放電用金属）で繋ぐことが従来から行われている。しかし、特許文献１には複数基板を持つ場合の静電気保護構造については記載されていない。
一方、ユニットケース内に複数基板が存在し、複数の静電気印加地点がある場合には、基板間を金属柱などで接続して静電気を逃がすようにしている。
【０００５】
複数基板を備えた電子機器において静電気保護対策を立てようとすると、上述のように基板間を金属柱で繋ぐことになり、この場合、基板上に金属柱を立てるための領域を確保する必要があり、基板実装面積において制約事項となっていた。また、静電気の逃げる経路において、別の基板からの相互干渉を受けて誤動作するという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による静電気保護構造は、プリント基板に搭載された半導体素子を静電気から保護するために、静電気印加地点とグランド間に静電気放電経路を形成するための静電気放電用金属板を備えた静電気保護構造であり、上記静電気放電用金属板が、複数の静電気印加点それぞれに備えられ、異なった地点でグランドに接続されるように構成した。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ユニットケース内に複数基板が存在する場合に、お互いの位置関係を気にする事無く、それぞれの基板毎に部品実装が行える。また、それぞれの基板の部品実装に合わせた板金形状を作ることが出来る。その結果、ぞれぞれの基板の部品実装に合わせたノイズ対策を実施出来、ノイズ耐性の高い機器ユニットが実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の静電気保護構造を適用した制御コントローラの概略側面図である。
【図２】この発明の静電気保護構造における静電気放電用金属板の概略平面図である。
【図３】この発明の静電気保護構造における別の例を示す静電気放電用金属板の概略平面図である。
【図４】この発明の静電気保護構造におけるさらに別の例を示す静電気放電用金属板の概略平面図である。
【図５】この発明の静電気保護構造を３枚の基板に適用した例を示す制御コントローラの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による静電気保護構造を適用した制御コントローラを示す概略側面図である。図１において、制御コントローラは樹脂製のユニットケース１で覆われており、内部にプリント基板２ａ、プリント基板２ｂが存在する。プリント基板２ａ、２ｂ上には半導体素子３ａ、３ｂがそれぞれ搭載されており、半導体素子３ａ、３ｂを静電気から保護するために、矢印Ａで示す静電気印加地点（例えば外部アクセス用コネクタ４ａ、４ｂなど）とグランド６との間に静電気の放電経路を形成するための静電気放電用金属板５ａ、５ｂを備えた静電気保護構造をとっている。
【００１０】
静電気放電用金属板５ａ、５ｂはプリント基板２ａ、２ｂそれぞれに配置されており、静電気印加地点Ａ、Ｂより印加された静電気の放電電流はそれぞれのプリント基板２ａ、２ｂに備えられた静電気放電用金属板５ａ、５ｂを経路としてグランド６に流れる。このため、異なった静電気印加地点Ａ、Ｂより印加された静電気は経路を別々にしてグランド６に流れるという構成となっている。
また、それぞれの静電気放電用金属板５ａ、５ｂは対向しており、対向するプリント基板に備えられた静電気放電用金属板を流れる静電気放電電流の影響をシールドするという構成となっている。
【００１１】
静電気放電用金属板５ａ、５ｂの形状の一例を図２に示す。図示の例では、四角形の導電性金属板部材であって、半導体素子３ａ、３ｂから所定の距離を離した位置でプリント基板２ａ、２ｂに対して平行に支持されている。また静電気放電用金属板５ａ、５ｂの寸法は、静電気の放電電流に対して低いインピーダンスとなるように十分に大きくされている。
ここで「低インピーダンス」とは、静電気放電用金属板に電位が実質的にグランド接地電位とみなせて、それにより半導体素子が実質的に誤動作しないようなインピーダンスのことを言う。
このように、静電気放電用金属板として四角形の広い寸法を取ることにより、静電気の放電電流に対して低インピーダンスとなり、放電電流が分散するので静電気印加点の電位が実質的にグランド設置電位とみなすことが出来、金属板から発生する電磁場が、半導体素子が誤動作しないレベルまで小さくなり、安定した回路動作をする電子機器が実現出来る。
【００１２】
また、このような構成によれば、複数の静電気印加地点が存在していても、静電気放電用金属板がプリント基板それぞれに対向して備えられているため、対向する反対側の静電気印加地点に印加された静電気の影響を小さく出来、半導体素子の誤動作が無くなり、静電気が印加された場合においても、安定した回路動作をする制御コントローラが実現出来る。
【００１３】
実施の形態２．
図３、図４は、片方の静電気放電用金属板５ｂを四角形でなく、屈曲部を持った細板形状にした例を示す。
図３の例は、静電気印加点からグランドまでの経路を、互いに直交する形状の細板状の金属板で略Ｌ字形に構成したもので、図４の例は、互いに直交する形状とその間を繋ぐ斜めの形状の細板状金属板で構成した例を示している。図３のような形状であれば、静電気放電経路を基板上の半導体素子からより遠く離すことが可能である。また、図４のような形状にすれば、静電気印加点とグランドとをより短い経路で繋ぐことができる。
図３、図４に示したような細板状の静電気放電用金属板にすることにより、図２のような広い四角形の形状の場合と比べて、静電気の放電電流の経路が限定出来、プリント基板に搭載された半導体素子の直上を放電電流が流れるのを避けることが出来る。
合わせて、他方の広い四角形状の金属板５ａを持ったプリント基板２ａにおいては、対向するプリント基板２ｂに備えられた屈曲部を持つ静電気放電用金属板５ｂを流れる放電電流の電磁場相互干渉を自分側の広い四角形状を持つ金属板５ａのシールド効果により半導体素子が誤動作しないレベルまで低減することが出来る。
【００１４】
なお、シールド効果は少なくなるが、基板２ａ、２ｂ双方にノイズに弱い半導体部品が搭載されている場合には、この半導体部品の直上を放電電流が流れないように静電気放電用金属板５ａ、５ｂの双方を図３又は図４のような屈曲部を持った細板形状にすることも可能である。
【００１５】
実施の形態３．
図５は、ユニットケース内にプリント基板が３枚設けられた場合の例を示している。この例では制御コントローラの静電気印加点はＡ、Ｂ、Ｃの３点となっているが、図１の場合と同様の構成を取ることが出来る。この場合においても、静電気印加点Ａ、Ｂ、Ｃに応じてそれぞれ静電気放電用金属板５ａ、５ｂ、５ｃを用意し、それぞれの金属板５ａ、５ｂ、５ｃから大地グランド６へ接続するような構成とする。そして、少なくとも２つの静電気放電用金属板が互いに対向して配置するよう構成されている。図５の例では、静電気放電用金属板５ｂと５ｃが対向配置されている。
また、静電気放電用金属板５ａ、５ｂ、５ｃの形状はそれぞれの基板に搭載される半導体素子３ａ、３ｂ、３ｃの実装状態に応じた最適な形状を取ることにより、それぞれの静電気印加点より静電気が印加された場合においても、安定した回路動作をする制御コントローラを実現出来る。
【００１６】
なお、図５ではプリント基板が３枚の例を示したが、４枚以上の場合にも同様に複数基板それぞれから大地グランドへ接続する構成とすることにより、静電気に対し安定した回路動作をする制御コントローラを実現出来る。
【符号の説明】
【００１７】
１  ユニットケース、  ２ａ、２ｂ、２ｃ  プリント基板、  ３ａ、３ｂ、３ｃ  半導体素子、  ４ａ、４ｂ、４ｃ  外部アクセス用コネクタ、５ａ、５ｂ、５ｃ  静電気放電用金属板、  ６  グランド、  Ａ、Ｂ、Ｃ  静電気印加点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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