【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板及びそれを用いたキーボード装置に関し、詳しくは、輻射ノイズを低減することができる回路基板及びそれを用いたキーボード装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のキーボード装置を構成する回路基板は、フェノール樹脂材料等から形成された基板上に、
キーボードを構成する複数個のキースイッチをスキャンニング制御するための制御用集積回路や抵抗器やコンデンサなどの電子部品が載置されているとともに、これら電子部品を相互に接続するために配線パターンが形成されている。 そして、これら配線パターンは、それぞれの電子部品からの信号を電送するためのものである。 しかし、配線パターンは、回路基板に載置された電子部品の実装密度が高まっていることから、電子部品が接続された各種の配線パターンは相互に近接配置されている。 このため、信号の伝送は、配線パターン相互に高周波ノイズの影響を受ける。 さらに、配線パターンを電気信号が、流れる際にその電気信号に混入している高周波ノイズが輻射ノイズとして、回路基板及びキーボード装置の外部に放出され、この放出された輻射ノイズは、他の電子機器の動作に悪影響を及ぼすことがある。 【０００３】さらに、従来のキーボード装置のうち、キーボードスイッチがフレキシブル基板によって構成されるものでは、第１、第２の絶縁シートにそれぞれ印刷された固定電極と可動電極とから成るメンブレンスイッチと、該固定電極と可動電極とを順次スキャンニング制御するための制御用集積回路などが載置されたフェノール樹脂材料等から形成された回路基板とを具備している。
ここで、制御用集積回路からのスキャンニング信号がキーボードスイッチに出力されるとキーボードスイッチの配線パターンがアンテナの如き役割をはたし、スキャンニング信号に混入している高周波ノイズがキーボード装置のキーボードスイッチから放出され、外部の電子機器などに悪影響を与える。 【０００４】ここで以下に、従来の回路基板とそれを用いたキーボード装置について図４から図８によって説明する。 図４は、従来のメンブレンスイッチを示す要部分解斜視図、図５は、従来の回路基板の出力端子部を示す部分拡大図、図６は、従来の回路基板の制御用集積回路の半田ランド部の部分拡大図、図７は、従来のメンブレンスイッチを示す接続端子部を示す部分拡大図、さらに図８は、従来の半田ランド部に形成された半田の説明図である。 まず、図４において、メンブレンスイッチ１０
は、第１の絶縁シート１１ａと、絶縁スペーサ１１ｅ
と、第２の絶縁シート１１ｇとからなる三層構造のフレキシブル基板１１によって構成されている。 ここでフレキシブル基板１１について細述する。 第１の絶縁シート１１ａは、ポリエステルフィルム等の絶縁材料によって構成されており、その厚さは、例えば１００〜２００μ
ｍ程である。 この第１の絶縁シート１１ａの上面には、
例えば、銀とカーボンとの混合品の単層等の導電材料から成る複数個の固定電極１１ｂと、該固定電極１１ｂと同一の導電材料から成る第１の電極パターン１１ｄとが印刷によって形成されている。 なお、その厚さは５〜２
５μｍである。 【０００５】絶縁スペーサ１１ｅは、前記第１の絶縁シート１１ａに対向して、その上方に配置されており、該絶縁スペーサ１１ｅには、前記固定電極１１ｂのそれぞれに対向する位置であって、かつ、後述する可動電極１
１ｈと前記固定電極１１ｂとが当接可能である大きさの透孔１１ｆが形成されている。 なお、この絶縁スペーサ１１ｅの厚さは、例えば１００〜２００μｍ程である。 【０００６】第２の絶縁シート１１ｇは、ポリエステルフィルム等の絶縁材料によって構成されており、その厚さは例えば１００〜２００μｍ程である。 この第２の絶縁シート１１ｇの上面には、スイッチ位置を示す、例えばアルファベットや数字が印刷（図示せず）されているか、図示されていないキーボードスイッチのキートップ部（駆動部）が配置される。 また、下面には、例えば、
銀とカーボンとの混合品の単層等の導電材料から成る複数個の可動電極１１ｈと、該可動電極１１ｈと同一の導電材料から成る複数個の第２の電極パターン１１ｊとが印刷によって形成されている。 なお、その厚さは５〜２
５μｍである。 【０００７】なお、前記各シート１１ａ，１１ｇ及びスペーサ１１ｅの隅に設けた位置決め孔１２は、後述する回路基板１に固着する際に、回路基板１との位置関係を決めるためのものであり、メンブレンスイッチ１０に複数個形成されている。 回路基板１上には、前記メンブレンスイッチ１０が配置されている。 そして、回路基板１
と、メンブレンスイッチ１０と、メンブレンスイッチ１
０を保持する枠体（図示せず）とによってキーボード装置が構成される。 また、図７に示すように、前記第１の電極パターン１１ｄと第２の電極パターン１１ｊとは、
それぞれ第１及び第２の絶縁シート１１ａ，１１ｇに突出形成されたそれぞれの出力部１３、１３'に集約され、接続端子部１３ａ，１３ａ'を構成している。 該接続端子部１３ａ，１３ａ'は、それぞれ二列の千鳥状に配置される。 【０００８】上述の如く第１の絶縁シート１１ａと、絶縁スペーサ１１ｅと、第２の絶縁シート１１ｇとが相互に積層され、三層構造のフレキシブル基板１１が構成される。 この積層構造によって絶縁スペーサ１１ｅの透孔１１ｆ内で電極１１ｂ、１１ｈが上下方向に対向配置され、図示しないキーの操作によって押し下げられた際は、第２の絶縁シート１１ｇに印刷された可動電極１１
ｈは固定電極１１ｂに当接し、押し下げ力を除去すると第２の絶縁シート１１ｇが有する弾性復元力によって、
元の状態に復帰する。 上記の如きメンブレンスイッチ１
０が、いわゆるキースイッチと言われるものである。 【０００９】次に、従来のキーボード装置の回路基板について、説明する。 図５、図６に示すように、回路基板１の表面には配線パターン６が設けられており、該配線パターン６のそれぞれの端部に、例えば制御用集積回路用の第１の半田ランド８と、前記メンブレンスイッチ１
０の出力部１３と接続される第２の半田ランド９とが形成されている。 また、第１、第２の半田ランド８、９を除く部分はレジスト層（図示せず）によって覆われている。 なお、第２の半田ランド９は、前記メンブレンスイッチ１０を構成する第１及び第２の絶縁シート１１ａ、
１１ｇに形成されている出力部１３、１３'に集約した第１及び第２の電極パターン１１ｄ，１１ｊに対応して二列の千鳥状に配置されている。 また、図８に示す如く、第２の半田ランド９は、所定の高さ寸法Ｗの半田２
１によって覆われており、この半田２１は、回路基板１
を溶融半田に浸すディップ法によって形成されている。
そして、回路基板１の第２の半田ランド９と、メンブレンスイッチ１０の出力部１３、１３'とを単に圧着だけで接続する。 この圧着は、メンブレンスイッチ１０を保持するための図示していない枠体によってなされ、よって第２の半田ランド９と、出力部１３、１３'とが接続される。 この接続によって、制御用集積回路２からのスキャンニング信号が、メンブレンスイッチ１０に供給されることになる。 【００１０】さらに、回路基板１の表面には、前記配線パターン６とは別に接地パターン３０が形成されている。 該接地パターン３０は、ベース部３０ａと接続部３
０ｄとからなり、該ベース部３０ａは、回路基板１に複数個形成され、かつ比較的広い面積を有し、前記接続部３０ｄは、複数個のベース部３０ａのそれぞれを接続するためのものである。 なお、前記接地パターン３０は、
いわゆるアース電位を保持するための部分を構成する。 【００１１】次に、メンブレンスイッチ１０と回路基板１との組立について説明する。 図３において、回路基板１には、複数個の位置決め孔４やネジ挿入孔５が形成されており、メンブレンスイッチ１０をスキャンニング制御するための制御用集積回路２やコンデンサ３等の種々の電子部品が半田付けされている。 また、回路基板１の位置決め孔４は、メンブレンスイッチ１０の位置決め孔１２と対応する位置に形成されており、回路基板１とメンブレンスイッチ１０とを接続するときのガイドのためのものである。 なお、ネジ挿入孔７は、例えば図示していない枠体等に回路基板１をネジ７によって固着するために形成されている。 【００１２】そして、キーボード装置において、回路基板１の上に、メンブレンスイッチ１０が配置される。 フレキシブル基板１１の電極パターン１１ｄ、１１ｊの端部は、フレキシブル基板１１の一端部に突出形成された出力部１３、１３'に集約される。 そして、該出力部１
３、１３'において、電極パターン１１ｄ，１１ｊのそれぞれの接続端子部１３ａ、１３ａ'は、回路基板１に形成されている配線パターン３１の第２の半田ランド９
に接続される。 なお、第１の絶縁シート１１ａの出力部１３'の配線パターン面は、その端部が折り返されている。 よって、第１の絶縁シート１１ａの出力部１３'の配線パターン面と、第２の絶縁シート１１ｇの出力部１
３の配線パターン面とは同一面方向に配置されている。
そして、前記の出力部１３と出力部１３'とが同一面に成るように配置されたことから、前記回路基板１に形成された第２の半田ランド９に対向配置されたことになる。 よって、前述の如く出力部１３、１３'の千鳥状に配置された接続端子部１３ａ，１３ａ'と第２の半田ランド９とが、圧接のみにて接続される。 従来のキーボード装置は、上述した通りの構成となっている。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】従来のキーボード用の回路基板では、メンブレンスイッチを制御するための制御信号（スキャンニング信号）が制御用集積回路から導出されると、この制御信号が配線パターン上を流れる。
このとき配線パターンから輻射ノイズが、ＦＣＣ規則を満たすことのないレベルで、機器の外方に放出され、他の電子機器に悪影響を与える。 【００１４】図９は、従来のキーボード装置のノイズ特性を示すグラフであって、図に示す如く、キーボード装置のノイズ特性は、８０ＭＨＺ付近で４２ｄＢμＶ／ｍ
と比較的高いノイズレベルを示している。 このノイズレベルでは、連邦通信委員会（ＦＣＣ）規則の規定値を満足しておらず、ＦＣＣ規則を満たすために、例えば、制御用集積回路２からのスキャンニング信号が、メンブレンスイッチ１０に供給される接続部分にノイズ除去を目的とするコンデンサ（図示せず）を配置して、ノイズレベルをさげ、ＦＣＣ規則を満たしていた。 なお、ノイズ特性の測定方法は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）規則によるＣｌａｓｓ・Ｂの３ｍ法によるのもである。 そこで本発明は、回路基板及びそれを用いたキーボード装置において、回路基板に形成された配線パターン間から生じる輻射ノイズが、本回路基板及びキーボード装置の外部に放出されるのを抑制するためのものである。 【００１５】 【課題を解決するための手段】これを解決するための第一の手段は、半田ランドから接続される複数本の配線パターンと、前記配線パターンの一方の端部に形成された出力端子部と、前記半田ランドに接続された制御用集積回路と、アース電位を保つための接地パターンとから成り、前記複数本の配線パターン間に前記接地パターンを形成したことによる。 【００１６】第二の手段は、半田ランドから出力端子部まで連続形成された前記複数本の配線パターン間に、半田ランドから出力端子部まで接地パターンを形成したことによる。 【００１７】第三の手段は、制御用集積回路が接続される半田ランドと、該半田ランドに接続された各配線パターンと、アース電位を保つための接地パターンとからなり、前記半田ランド間に接地パターンを配置したことによる。 【００１８】第四の手段は、それぞれに接続端子部が形成された第１の絶縁シートと第２の絶縁シートとから成るフレキシブル基板と、半田ランドから導出される複数本の配線パターンと、前記配線パターンの一方の端部に形成された出力端子部と、前記半田ランドに接続された制御用集積回路と、アース電位を保つための接地パターンとを備えたキーボード用の回路基板とから成り、前記フレキシブル基板の第１の絶縁シートと第２の絶縁シートのそれぞれの接続端子部を前記回路基板の出力端子部に接続し、前記複数本の配線パターン間に前記接地パターンを形成したことによる。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図１、図２、図３に基づいて説明をする。 図１は、本発明の一実施形態に係わるキーボード用の回路基板を示す要部拡大図、図２は、キーボード用の回路基板の出力端子部を示す要部拡大図、図３は、本発明の一実施形態の回路基板とメンブレンスイッチとの組立を説明するキーボード装置の要部分解斜視図である。 なお、従来例と同様な構成については、同符号を付与して詳細な説明は省略してある。 【００２０】図１に示すように、回路基板１の表面には配線パターン３１が設けられており、該配線パターン３
１のそれぞれの端部に第１の半田ランド８と、第２の半田ランド９とが形成されている。 第１及び第２の半田ランド８、９とを除く部位は、レジスト層２０（図２参照）によって覆われている。 なお、前記第２の半田ランド９は、二列の千鳥状に配置されている。 この配置は、
前記従来例のフレキシブル基板１１の出力部１３、１
３'に集結された第１及び第２の電極パターン１１ｄ、
１１ｊの接続端子部１３ａ、１３ａ'（図７参照）に対応して形成されているものである。 さらにまた、第２の半田ランド９は、半田２１によって覆われており、この半田２１は、回路基板１を溶融半田に浸すディップ法によって形成されている。 第１の半田ランド８も、同様に制御用集積回路２がディップ法によって固着されている。 なお、半田２１が形成されている前記第２の半田ランド９は、半田２１への当接によってフレキシブル基板１１の千鳥状に形成・配置された第１及び第２の電極パターン１１ｄ、１１ｊの接続端子部１３ａ、１３ａ'と電気的に接続されている。 【００２１】さらに、図１に示すように、回路基板１の表面には、接地パターン３０が形成されており、該接地パターン３０は、以下に述べる四つの部位から構成されている。 すなわち、比較的広い面積からなる複数個のベース部３０ａと、端子間部３０ｂと、開放端部３０ｃ
と、接続部３０ｄとからなる。 そして、前記端子間部３
０ｂは、キースイッチへのスキャンニングを制御するための制御用集積回路２の端子（図示せず）が接続される第１の半田ランド８の間に形成されている。 開放端部３
０ｃは、配線パターン３１が二列の千鳥状に配置された前記第２の半田ランド９の近傍に形成されている。 接続部３０ｄは、複数個のベース部３０ａのそれぞれを接続するためのものである。 そして、前記接地パターン３０
のベース部３０ａと、端子間部３０ｂと、開放端部３０
ｃとは接続部３０ｄにて導通されて、いわゆるアース電位を保持している。 さらに接地パターン３０の端子間部３０ｂは、制御用集積回路２の端子（図示せず）からのキースイッチ（メンブレンスイッチ１０）へのスキャンニング制御のための信号を導出するための信号ラインとなる配線パターン３１に略平行して形成されており、かつ、前記第２の半田ランド９の近傍の開放端部３０ｃまで略平行であるように形成されている。 【００２２】上述の如く、第１の半田ランド８から導出される配線パターン３１と、接地パターン３０とが平行して、出力端子部３２までそれぞれ形成されている。 勿論、配線パターン３１は、第２の半田ランド９と導通されているが、接地パターン３０は、第２の半田ランド９
と導通されていない。 このように平行に形成された相互のパターンによって容量結合が起こり、配線パターン３
１を流れる電気信号に付随する高周波ノイズが配線パターン３１から接地パターン３０に流出する。 このことによって回路基板は勿論、この回路基板を用いたキーボード装置から放出される輻射ノイズが削減され、この輻射ノイズによる他の電子機器への悪影響が軽減される。 【００２３】なお、接地パターン３０の端子間部３０ｂ
や開放端部３０ｃは出来るだけ配線パターン３１に近接して配置・形成することが望ましいが、電気部品の配置密度に関連して、配線パターン３１の近傍に接地パターン３０が配置されていない部位が生じることもある。 しかしながら、回路基板の多くの部位で配線パターン３１
と接地パターン３０とが略平行に形成されていれば、配線パターン３１から放出される輻射ノイズを接地パターン３０に逃がすことができる。 このためキーボード装置からの輻射ノイズを削減するという効果を奏する。 メンブレンスイッチ１０の構成は、前記従来例と同様に三層構造のフレキシブル基板１１である。 本発明の前記回路基板１とメンブレンスイッチ１０との組立も、前記従来例と同様な組立構成である。 そして、該組立によって、
本発明のキーボード装置が構成される。 【００２４】次に、本発明と従来とのノイズ特性の比較を、グラフを用いて説明する。 図１０は、本発明のキーボード装置のノイズ特性を示すグラフである。 図９と図１０とのグラフの比較で、ノイズレベルが、８０ＭＨＺ
付近で本発明のキーボード装置のノイズレベルが、３５
ｄＢμＶ／ｍで、従来のキーボード装置のノイズレベルが、４２ｄＢμＶ／ｍと約７ｄＢμＶ／ｍノイズが改善されており、キーボード装置からのノイズの低減によって、他の電子機器への影響が削減される。 なお、この改善によって、ＦＣＣ規格の８０ＭＨＺ付近のノイズレベル４０ｄＢμＶ／ｍを、本発明のキーボード装置は、約５ｄＢμＶ／ｍ下まわっており、ＦＣＣの規格値をクリアしている。 さらに、本発明のキーボード装置は、周波数帯域３０ＭＨＺから１６５ＭＨＺまでのノイズレベルは、全体として約５〜２ｄＢμＶ／ｍ改善されている。 【００２５】 【発明の効果】第１の効果は、半田ランドから導出される複数本の配線パターンと、前記配線パターンの一方の端部に形成された出力端子部と、前記半田ランドに接続された制御用集積回路と、アース電位を保つための接地パターンとから成り、前記複数本の配線パターン間に前記接地パターンを形成したことによって、半田ランドから導出される配線パターンと、この配線パターンの間に配置された接地パターンとで容量結合が行われ、配線パターンを流れる信号に混入している高周波ノイズが、この容量結合によって、接地パターンに流される。 よって信号に混入している高周波ノイズを削減できる。 これで機器から放出される輻射ノイズを軽減出来る。 【００２６】第２の効果は、半田ランドから出力端子部まで連続形成された前記複数本の配線パターン間に、半田ランドから出力端子部まで接地パターンを形成したことによって、半田ランドから回路基板の出力端子部まで連続形成された配線パターンに略平行に接地パターンが形成されている。 この略平行に形成された配線パターンと接地パターンとで容量結合が行われ、配線パターンを流れる信号に混入している高周波ノイズが、この容量結合によって、接地パターンに流される。 よって信号に混入している高周波ノイズ（輻射ノイズ）の機器からの放出を削減する効果をより大きくできる。 このために、輻射ノイズ削減のための別部材としてコンデンサを配置する必要がない。 【００２７】第３の効果は、制御用集積回路が接続される半田ランドと、該半田ランドに接続された各配線パターンと、アース電位を保つための接地パターンとからなり、前記半田ランド間に接地パターンを配置したことによって、この半田ランドと、該半田ランドの間に配置された接地パターンとで容量結合が行われ、半田ランドを流れる信号に混入している高周波ノイズが、この容量結合によって、接地パターンに流される。 よって特に制御用集積回路からの信号に混入している高周波ノイズは、
回路基板から放出されることなく接地パターンに導出し、輻射ノイズを削減できる。 【００２８】第４の効果は、それぞれに接続端子部が形成された第１の絶縁シートと第２の絶縁シートとから成るフレキシブル基板と、半田ランドから導出される複数本の配線パターンと、前記配線パターンの一方の端部に形成された出力端子部と、前記半田ランドに接続された制御用集積回路と、アース電位を保つための接地パターンとを備えたキーボード用の回路基板とから成り、前記フレキシブル基板の第１の絶縁シートと第２の絶縁シートのそれぞれの接続端子部を前記回路基板の出力端子部に接続し、前記複数本の配線パターン間に前記接地パターンを形成したことによって、制御用集積回路からのスキャンニング信号に混入している高周波ノイズが、フレキシブル基板を構成する第１の絶縁シートと第２の絶縁シートとに形成された電極パターンをアンテナの代用として、機器から放出されることがなくなる。 これは、スキャンニング信号に混入している高周波ノイズが、接地パターンに導出し、よってキーボード装置からの輻射ノイズを削減できる。 【００２９】 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のキーボード用の回路基板の一実施形態を示す要部拡大図である。 【図２】本発明のキーボード用の回路基板の出力端子部の一実施形態を示す要部拡大図である。 【図３】本発明の一実施形態の回路基板とメンブレンスイッチとの組立を説明するキーボード装置の要部分解斜視図である。 【図４】従来のメンブレンスイッチを示す要部分解斜視図である。 【図５】従来の回路基板の出力端子部を示す部分拡大図である。 【図６】従来の回路基板の制御用集積回路の半田ランド部の部分拡大図である。 【図７】従来のメンブレンスイッチを示す接続端子部を示す部分拡大図である。 【図８】従来の半田ランド部に形成された半田の説明図である。 【図９】従来のキーボード装置のノイズ特性を示すグラフである。 【図１０】本発明のキーボード装置のノイズ特性を示すグラフである。 【符号の説明】 １ 回路基板 ２ 制御用集積回路 ４，１２ 位置決め孔 ５ ネジ挿入孔 ６，３１ 配線パターン ８ 第１の半田ランド ９ 第２の半田ランド １０ メンブレンスイッチ １１ フレキシブル基板 １１ａ 第１の絶縁シート １１ｂ 固定電極 １１ｃ，１１ｉ 突起 １１ｄ 第１の電極パターン １１ｅ 絶縁スペーサ １１ｆ 透孔 １１ｇ 第２の絶縁シート １１ｈ 可動電極 １１ｊ 第２の電極パターン １３，１３' 出力部 １３ａ，１３ａ' 接続端子部 ２０ レジスト層 ２１ 半田 ３０ 接地パターン ３０ａ ベース部 ３０ｂ 端子間部 ３０ｃ 開放端部 ３０ｄ 接続部 ３２ 出力端子部 |
