(57)【要約】【課題】同一基板上に形成される絶縁すべき回路間の信号の伝送を光ファイバーで行なう場合に、部品配置禁止領域を、コストを上昇させることなく少なくする。【解決手段】絶縁すべき第１回路と第２回路とが形成された電子機器の基板であって、第１回路と第２回路との間で信号を伝送する光ファイバーを備え、光ファイバーは、必要とされる沿面距離以上の長さを有し、第１回路の部品配置領域と第２回路の部品配置領域との対向する辺の距離は、必要とされる空間距離以上かつ光ファイバーについて必要とされる沿面距離未満である。【選択図】図１
2013089810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁すべき第１回路と第２回路とが形成された電子機器の基板であって、
前記第１回路と前記第２回路との間で信号を伝送する光伝送路を備え、
前記光伝送路は、必要とされる沿面距離以上の長さを有し、
前記第１回路の部品配置領域と前記第２回路の部品配置領域との対向する辺の距離は、必要とされる空間距離以上かつ前記光伝送路について必要とされる沿面距離未満であることを特徴とする電子機器の基板。
【請求項２】
前記光伝送路は、湾曲した状態で前記第１回路内の部品および前記第２回路の部品に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の基板。
【請求項３】
前記光伝送路は、前記第１回路の部品配置領域と前記第２回路の部品配置領域との対向する辺に対して斜め方向の状態で前記第１回路内の部品および前記第２回路の部品に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の基板に関し、特に、形成される絶縁すべき回路間の信号の伝送を光ファイバー等の光伝送路で行なう電子機器の基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧入力を行なう測定装置等の電子機器では、同一基板上に形成された異なる回路間で電気的な絶縁の確保を要求される場合がある。例えば、高電圧が入力される入力部のアナログ回路と測定部のディジタル回路とが、測定装置内において同一基板上に形成されるときに、信号をやり取りするそれぞれの回路は絶縁する必要がある。
【０００３】
従来、絶縁された回路同士で信号をやり取りする場合、フォトカプラや絶縁トランスが用いられていたが、近年では、高速で大量の信号を伝送可能な光ファイバー等の光伝送路を用いることが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
同一基板上の異なる回路間で電気的絶縁を達成するためには、安全上定められた空間距離および沿面距離の双方を確保する必要がある。ここで、空間距離は、２つの導電性部分間の空間を通る最短距離であり、沿面距離は、２つの導電性部分間の絶縁物の表面に沿った最短距離である。
【０００６】
例えば、安全性規格ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）６０１０・ＣＡＴIIで強化絶縁を取る場合、１０００Ｖの例であれば、空間距離として１０．５ｍｍを確保しなければならない。また、沿面距離は、絶縁物のＣＴＩ（Comparative Tracking Index）が、ＣＴＩ≧６００を満たす場合は、空間距離と同一の１０．５ｍｍを確保し、６００＞ＣＴＩ≧１００の場合には、約２倍の２０ｍｍを確保しなければならない。
【０００７】
発光装置と受光装置とに接続される光ファイバーは２つの導電性部分間を連結する絶縁物であるため、沿面距離に影響を与える。一般に、基板はＣＴＩ≧６００を満たしているが、光ファイバーは、６００＞ＣＴＩ≧１００であるため、光ファイバーはより長い沿面距離が要求される。
【０００８】
このため、図４に示すように、ＶＣＳＥＬ等の発光装置２１１を含んだ第１回路とフォトダイオード等の受光装置２２１を含んだ第２回路とを同一の基板２００上に配置する場合、第１回路の部品配置可能領域２１０と第２回路の部品配置可能領域２２０とは、空間距離分の間隔に加え、光ファイバー２００に沿った距離である沿面距離を確保しなければならないため、円弧状の領域が欠けた形状となる。
【０００９】
すなわち、空間距離分の幅を持つ領域と光ファイバー２００の接続端付近の沿面距離を確保するための領域とを合わせた領域が部品配置禁止領域２４０となり、絶縁に関する安全規格上、この領域に部品を配置することはできない。なお、部品には配線部材も含まれる。
【００１０】
基板２００上の部品配置禁止領域２４０を少なくすることができれば、基板２００のサイズを小さくしたり、回路レイアウトの自由度を増やすこと等ができるため、部品配置禁止領域２４０は小さい方が望ましい。このために、ＣＴＩの大きな光ファイバーを用いることも考えられるが、ＣＴＩの大きな光ファイバーは高価であり、電子機器のコストが上昇する。
【００１１】
そこで本発明は、同一基板上に形成される絶縁すべき回路間の信号の伝送を光伝送路で行なう場合に、部品配置禁止領域を、コストを上昇させることなく少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の絶縁すべき第１回路と第２回路とが形成された電子機器の基板は、前記第１回路と前記第２回路との間で信号を伝送する光伝送路を備え、前記光伝送路は、必要とされる沿面距離以上の長さを有し、前記第１回路の部品配置領域と前記第２回路の部品配置領域との対向する辺の距離は、必要とされる空間距離以上かつ前記光伝送路について必要とされる沿面距離未満であることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記光伝送路は、湾曲した状態で前記第１回路内の部品および前記第２回路の部品に接続されることができる。
【００１４】
あるいは、前記光伝送路は、前記第１回路の部品配置領域と前記第２回路の部品配置領域との対向する辺に対して斜め方向の状態で前記第１回路内の部品および前記第２回路の部品に接続されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、同一基板上に形成される絶縁すべき回路間の信号の伝送を光伝送路で行なう場合に、部品配置禁止領域を、コストを上昇させることなく少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る電子機器の基板の第１実施例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る電子機器の基板の第２実施例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る電子機器の基板の第３実施例を示す図である。
【図４】電子機器の基板配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電子機器の基板の第１実施例を示す図である。本例において、基板１００上に形成される第１回路と第２回路とは絶縁され、第１回路と第２回路との信号の伝送は光ファイバー１３０を介して行なわれる。このため、第１回路には、ＶＣＳＥＬ等の発光装置１１１が配置され、第２回路には、フォトダイオード等の受光装置１２１が配置される。そして、光ファイバー１３０の一端は発光装置１１１に接続され、他端は受光装置１２１に接続される。
【００１８】
光ファイバー１３０の長さは、安全規格上要求される沿面距離以上とする。例えば、光ファイバー１３０のＣＴＩを６００＞ＣＴＩ≧１００とすると、安全性規格ＩＥＣ６０１０・ＣＡＴIIで強化絶縁を取る場合、１０００Ｖの例であれば、２０ｍｍ以上の長さとする。
【００１９】
本図に示した第１実施例では、発光装置１１１と受光装置１２１との距離を安全規格上要求される空間距離以上かつ安全規格上要求される沿面距離未満とし、光ファイバー１３０を湾曲させて配置する。
【００２０】
このような配置とすることで、発光装置１１１を含む第１回路と受光装置１２１を含む第２回路との距離が規定の空間距離であっても、光ファイバー１３０について要求される沿面距離を満たすことができる。このため、発光装置１１１と受光装置１２１との間の空間距離幅の領域のみが部品配置禁止領域１４０となり、第１回路部品配置可能領域１１０と第２回路部品配置可能領域１２０とが、図４に示した配置例よりも広がることになる。
【００２１】
第１実施例の基板１００では、部品配置禁止領域１４０が小さくなることにより、基板１００のサイズを小さくしたり、回路レイアウトの自由度を増やすこと等ができるようになる。このとき、従来と同等のＣＴＩの光ファイバー１３０を用いることができるため、コスト上昇を招くことはない。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る電子機器の基板の第２実施例を示す図である。第２実施例においても、基板１００上に形成される第１回路と第２回路とは絶縁され、第１回路と第２回路との信号の伝送は、安全規格上要求される沿面距離以上の長さの光ファイバー１３０を介して行なわれる。第１回路には、発光装置１１１が配置され、第２回路には、受光装置１２１が配置される。そして、光ファイバー１３０の一端は発光装置１１１に接続され、他端は受光装置１２１に接続される。
【００２３】
本図に示した第２実施例では、基板１００上に、第１回路と第２回路とを安全規格上要求される空間距離以上かつ安全規格上要求される沿面距離未満の間隔を開けて形成する。そして、発光装置１１１と受光装置１２１とを安全規格上要求される沿面距離以上離し、光ファイバー１３０が、第１回路の領域と第２回路の領域との対向する辺に対して斜め方向の状態となるように配置する。
【００２４】
このような配置とすることで、第１回路と第２回路との距離が規定の空間距離であっても、光ファイバー１３０について要求される沿面距離を満たすことができる。このため、発光装置１１１と受光装置１２１との間の空間距離幅の領域のみが部品配置禁止領域１４０となり、第１回路部品配置可能領域１１０と第２回路部品配置可能領域１２０とが、図４に示した配置例よりも広がることになる。
【００２５】
第２実施例の基板１００では、部品配置禁止領域１４０が小さくなることにより、基板１００のサイズを小さくしたり、回路レイアウトの自由度を増やすこと等ができるようになる。このとき、従来と同等のＣＴＩの光ファイバー１３０を用いることができるため、コスト上昇を招くことはない。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る電子機器の基板の第３実施例を示す図である。本図は、基板１００の側面図である。第３実施例においても、基板１００上に形成される第１回路と第２回路とは絶縁され、第１回路と第２回路との信号の伝送は、安全規格上要求される沿面距離以上の長さの光ファイバー１３０を介して行なわれる。第１回路には、発光装置１１１が配置され、第２回路には、受光装置１２１が配置される。そして、光ファイバー１３０の一端は発光装置１１１に接続され、他端は受光装置１２１に接続される。
【００２７】
第３実施例では、第１実施例と同様に、発光装置１１１と受光装置１２１との距離を安全規格上要求される空間距離以上かつ安全規格上要求される沿面距離未満とし、光ファイバー１３０を湾曲させて配置する。このとき、光ファイバー１３０を、図３に示すように基板１００に対して上方向に湾曲させる。
【００２８】
このような配置とすることで、発光装置１１１と受光装置１２１との距離が規定の空間距離であっても、光ファイバー１３０について要求される沿面距離を満たすことができる。このため、発光装置１１１と受光装置１２１との間の空間距離幅の領域のみが部品配置禁止領域１４０となり、第１回路部品配置可能領域１１０と第２回路部品配置可能領域１２０とが、図４に示した配置例よりも広がることになる。
【００２９】
第３実施例の基板１００では、部品配置禁止領域１４０が小さくなることにより、基板１００のサイズを小さくしたり、回路レイアウトの自由度を増やすこと等ができるようになる。このとき、従来と同等のＣＴＩの光ファイバー１３０を用いることができるため、コスト上昇を招くことはない。
【００３０】
なお、上述の実施例において、光ファイバーに代えて、シート状または板状の光導波路を用いてもよく、本発明は、光で信号を伝送する光伝送路全般に適用することができる。また、同一基板上に形成する絶縁すべき回路は２つに限られず、３つ以上であってもよい。この場合もそれぞれの回路間の信号伝送に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００…基板
１１０…第１回路部品配置可能領域
１１１…発光装置
１２０…第２回路部品配置可能領域
１２１…受光装置
１３０…光ファイバー
１４０…部品配置禁止領域
２００…基板
２００…光ファイバー
２１０…第１部品配置可能領域
２１１…発光装置
２２０…第２部品配置可能領域
２２１…受光装置
２４０…部品配置禁止領域
【図１】
2013089810.tif 000003
【図２】
2013089810.tif 000004
【図３】
2013089810.tif 000005
【図４】
2013089810.tif 000006