DE69119155T2 - Rechner mit Schirmung der Eingangs- und Ausgangssignale - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung einer Abschirmung zur Dämpfung der möglichen Auswirkungen elektromagnetischer Interferenz auf die Eingangs-/Ausgangsschaltkreise des Rechners.
• Personalcomputer und insbesondere IBM Personalcomputer sind heute in vielen Bereichen der modernen Gesellschaft weit verbreitet. Personalcomputer sind normalerweise als Tischgeräte, als Standgeräte oder als tragbare Mikrorechner ausgeführt; sie bestehen in der Regel aus einer Systemeinheit mit einem einzelnen Systemprozessor und einem zugehörigen flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher, einem Bildschirm, einer Tastatur, einem oder mehreren Diskettenlaufwerken, einem Festplattenspeicher und, optional, einem Drucker. Eines der unterscheidenden Merkmale dieser Systeme ist die Verwendung einer Hauptplatine oder einer System-Leiterplatte, mit denen diese Komponenten elektrisch miteinander verbunden werden. Diese Systeme sind in erster Linie konzipiert, um einem Einzelbenutzer eine unabhängige Rechenleistung bereitzustellen; sie sind für einzelne Personen oder kleinere Unternehmen kostengünstig zu erwerben. Beispiele für solche Personalcomputersysteme sind die IBM PERSONAL COMPUTER XT und AT und das IBM PERSONAL SYSTEM/2, Modell 25, 30, 50, 60, 70 und 80.
• Diese Systeme können generell in zwei Familien unterteilt werden. Die erste Familie, normalerweise als Modelle der Familie I bezeichnet, verwendet eine Busarchitektur, zum Beispiel der IBM PERSONAL COMPUTER AT und andere IBM kompatible" Geräte. Die zweite Familie, die als Modelle der Familie II bezeichnet werden, verwendet die MICRO CHANNEL Busarchitektur von IBM, zum Beispiel das IBM PERSONAL SYSTEM/2, Modelle 50 bis 80. Viele Modelle der Familie I verwendeten als Systemprozessor den bekannten INTEL 8088- oder 8086-Mikroprozessor. Diese Prozessoren können ein Megabyte Speicher adressieren. Bestimmte Modelle der Familie I und die meisten Modelle der Familie II verwenden typischerweise die schnellen INTEL 80286-, 80386- und 80486-Mikroprozessoren, die in einem Realmodus arbeiten können, um den langsameren INTEL 8086- Mikroprozessor zu emulieren, oder in einem geschützten Modus, in dem der Adressierbereich bei einigen Modellen von 1 Megabyte bis 4 Gigabyte erweitert wird. Im wesentlichen ist durch das Realmodus-Merkmal der 80286-, 80386- und 80486- Prozessoren eine Hardware-Kompatibilität mit der für die 8086- und 8088-Mikroprozessoren geschriebenen Software gegeben.
• Es ist hinlänglich bekannt, daß die Komponenten eines in einem Gehäuse untergebrachten und durch das Chassis abgestützten oder mit der Leiterplatte verbundenen Personalcomputers elektromagnetische Strahlen mit verschiedenen Frequenzen aussenden können, und daß zur Begrenzung dieser Energieemission Normen aufgestellt wurden, die sich danach richten, in welcher Umgebung der Rechner eingesetzt wird. Es ist auch bekannt, daß schnellere Prozessoren und diesen Prozessoren zugeordnete Schaltungen, beispielsweise auch die hier genannten, typischerweise Strahlen unterschiedlicher Frequenzen und in unterschiedlicher Stärke als die früheren langsameren Prozessoren aussenden. Bisher erreichte man eine Abschirmung auf unterschiedliche Weise, zum Beispiel durch Metallgehäuse und/oder Beschichtungen oder indem man die Gehäuse und die Abdeckungen verkleidet hat. Bei dieser Art von Abschirmung zur Dämpfung der Strahlung stellte man fest, daß die in solchen Gehäusen und Abdeckungen vorgesehenen Öffnungen bei der Abschirmung eine besondere Schwierigkeit darstellen. Es wurde außerdem festgestellt, daß eine der möglichen Auswirkungen der elektromagnetischen Interferenz, zum Beispiel die bereits beschriebene, eine Unterbrechung der notwendigerweise mit den Betriebskomponenten des Mikrorechners ausgetauschten Eingangs-/Ausgangssignale oder eine Interferenz mit diesen Signalen sein kann.
• Mit fortschreitender Entwicklung der Personalcomputertechnologie konnten die Personalcomputer in den Prozessoren, Datenspeichergeräten und im Arbeitsspeicher immer größere Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten abwickeln. Durch diese höheren Geschwindigkeiten wurde auch die Emission elektromagnetischer Strahlen größer, das heißt, der Bedarf an Gehäusen zur Dämpfung solcher Emissionen und die Risiken einer möglichen Interferenz mit den Eingangs-/Ausgangssignalen nahm zu. Andere Begriffe, die in diesem Zusammenhang eingesetzt wurden, waren der Begriff der elektromagnetischen Kompatibilität und der Begriff der Unterdrückung der elektromagnetischen Interferenz. In dem Bemühen, die Emissionen soweit zu verringern, daß sie innerhalb der geforderten Normwerte lagen, bei gleichzeitiger Beibehaltung der gewünschten hohen Geschwindigkeiten, gingen die Entwürfe immer mehr hin zu einem vollständig geerdeten Gehäuse mit einem Minimum an Spalten und Öffnungen.
• Bekannt ist ein Rechner mit einem Chassis zur Befestigung einer Leiterplatte, mit einem Sockel und einem Panel, wobei zumindest Teile des genannten Chassis mit einer Systemmasse verbunden sind, um die elektromagnetische Interferenz abzuleiten, wobei auf dem genannten Chassis eine mehrschichtige Leiterplatte montiert ist, um die Komponenten des Mikrorechners miteinander zu verbinden, angrenzend an das genannte Panel ein Seitenkantenabschnitt verläuft, bestimmte Innenschichten der genannten Leiterplatte angrenzend an den genannten Seitenkantenabschnitt Leiterbahnen für die Eingangs/Ausgangssignale zu und von den Betriebskomponenten des Mikrorechners festlegen, zumindest ein Verbinder auf der genannten Leiterplatte montiert ist, um Eingangs/Ausgangssignale zu und von den genannten Leiterbahnen zu übertragen, und eine Abschirmstruktur gegen nachteilige Auswirkungen, die sich andernfalls möglicherweise ergeben könnten, wenn die Eingangs/Ausgangssignale auf den genannten Leiterbahnen übertragen werden, und zur strukturellen Verstärkung des genannten Seitenkantenabschnitts der genannten Leiterplatte, wobei die genannte Abschirmstruktur wirksam mit einem Teil des genannten Chassis verbunden ist, welches an eine Systemmasse angeschlossen ist, und im wesentlichen einen Bereich umschließt, durch den die genannten Eingangs/Ausgangssignale zwischen den Leiterbahnen und dem genannten Panel übertragen werden, siehe DE-U-8707612.8.
• Diese Erfindung stellt einen solchen Rechner bereit, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte Abschirmstruktur Masseebenenbereiche in den Schichten der genannten Leiterplatte außerhalb der genannten Leiterbahnen für die Eingangs/Ausgangssignale umfaßt, wobei die genannten Masseebenenbereiche angrenzend an den genannten Seitenkantenabschnitt verlaufen, die genannten Masseebenenbereiche von einer Anordnung von Leitungen aus leitendem Material definiert werden, das sich angrenzend an den genannten Seitenkantenabschnitt erstreckt, wobei die genannte Anordnung von Leitungen erste Leitungen und zweite Leitungen umfaßt, welche zusammen eine Gitterstruktur festlegen.
• Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Personalcomputers, der diese Erfindung ausgestaltet;
• Figur 2 ist eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Ansicht bestimmter Elemente des Personalcomputers der Figur 1 mit einem Chassis, einer Abdeckung, einem elektromechanischen Direktzugriffsspeicher und einer mehrschichtigen Leiter- platte; es sind bestimmte Beziehungen zwischen diesen Elementen dargestellt;
• Figur 3 ist eine schematische Ansicht bestimmter Komponenten des Personalcomputers der Figuren 1 und 2;
• Figur 4 ist eine in Einzelteile aufgelöste Vorderansicht der mehrschichtigen Leiterplatte, die in dem Rechner der Figur 2 enthalten ist;
• Figur 5 und Figur 6 sind Draufsichten auf die äußeren Schichten der Leiterplatte der Figur 4;
• Figur 7 ist eine in Einzelteile aufgelöste, vergrößerte perspektivische Ansicht bestimmter Eingangs/Ausgangsverbindungsund -abschirmungskomponenten, die in Figur 2 dargestellt sind; und
• Figur 8 ist ein vertikaler Schnitt durch das hintere Panel des Chassis des Rechners der Figur 2.
• Wenden wir uns jetzt den einzelnen beiliegenden Zeichnungen zu; dort ist ein Mikrorechner dargestellt, der die vorliegende Erfindung ausgestaltet und der allgemein mit der Zahl 10 bezeichnet wird (Figur 1). Wie weiter oben erwähnt, kann dem Rechner 10 ein Bildschirm 11, eine Tastatur 12 und ein Drucker oder Plotter 14 zugeordnet sein. Der Rechner 10 hat eine Abdeckung 15, die von einem dekorativen äußeren Element 16 (Figur 2) und einem inneren Abschirmungselement 18 gebildet wird, die in Verbindung mit dem Chassis 19 einen umschlossenen abgeschirmten Raum zur Aufnahme elektrisch angetriebener Datenverarbeitungs- und -speicherkomponenten zur Verarbeitung und Speicherung digitaler Daten festlegen. Zumindest einige dieser Komponenten sind auf einer mehrschichtigen Leiterplatte 20 oder Hauptplatine montiert, die auf dem Chassis 19 montiert ist und ein Mittel für die elektrische Verbindung der Komponenten des Rechners 10, einschließlich der obengenannten, und den anderen zugehörigen Elementen, wie Diskettenlaufwerke, verschiedene Formen von Direktzugriffsspeichern, zugehörige Schaltkarten oder -platten und ähnliches bildet. Wie im folgenden ausführlicher erklärt wird, sind in der Leiterplatte 20 Vorrichtungen zum übertragen der Eingangs/Ausgangssignale zu und von den Betriebskomponenten des Mikrorechners vorgesehen.
• Das Chassis 19 hat einen mit 22 bezeichneten Sockel, ein mit 24 bezeichnetes Frontpanel und ein mit 25 bezeichnetes rückwärtiges Panel (Figur 2). Das Frontpanel 24 legt mindestens eine offene Bucht (in der dargestellten Form vier Buchten) zur Aufnahme einer Datenspeichereinrichtung fest, beispielsweise ein Plattenlaufwerk für magnetische oder optische Platten, ein Bandsicherungslaufwerk oder ähnliches. In der dargestellten Form sind zwei obere Buchten 26 und 28 und zwei untere Buchten 29 und 30 bereitgestellt. Eine der oberen Buchten 26 kann periphere Laufwerke einer ersten Größe aufnehmen (beispielsweise ein 3,5 Zoll-Laufwerk), während in der anderen, 28, Laufwerke einer ausgewählten von zwei Größen aufgenommen werden können (beispielsweise 3,5 und 5,25 Zoll) und die unteren Buchten jeweils nur Laufwerke einer einzigen Größe (3,5 Zoll) aufnehmen können.
• Bevor die oben beschriebene Struktur mit der vorliegenden Erfindung in Bezug gebracht wird, sei hier eine Zusammenfassung der allgemeinen Funktion des Personalcomputersystems 10 gegeben. Bezugnehmend auf Figur 3; hier ist ein Blockdiagramm eines Personalcomputersystems dargestellt, das die verschiedenen Komponenten des Rechnersystems zeigt, zum Beispiel das System 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, zu dem die auf der Leiterplatte 20 montierten Komponenten und der Anschluß der Leiterplatte an die E/A-Schlitze und die übrige Hardware des Personalrechnersystems gehören. An die Leiterplatte ist der Systemprozessor 32 angeschlossen, der aus einem Mikroprozessor besteht, welcher über einen Hochleistungs-CPU-Local Bus 34 und eine Bussteuerungs-Taktungseinheit 35 mit einer Speichersteuerungseinheit 36 verbunden ist, die weiter an einen flüchtigen Direktzugriffsspeicher (RAM) 38 angeschlossen ist. Es kann jeder geeignete Mikroprozessor eingesetzt werden; ein geeigneter Mikroprozessor ist der von INTEL verkaufte 80386.
• Zwar wird die vorliegende Erfindung im folgenden unter besonderer Bezugnahme auf das Systemblockdiagramm der Figur 3 beschrieben; am Beginn der nun folgenden Beschreibung ist jedoch davon auszugehen, daß die Vorrichtung und die Methoden gemäß der vorliegenden Erfindung mit anderen Hardwarekonfigurationen der Leiterplatte eingesetzt werden können. Zum Beispiel könnte der Systemprozessor auch ein Intel 80286- oder 80486-Mikroprozessor sein.
• Bezugnehmend auf Figur 3; der CPU Local Bus 34 (mit Daten-, Adressen- und Steuerkomponenten) verbindet den Mikroprozessor 32, einen mathematischen Koprozessor 39, einen Cache-Controller 40 und einen Cache-Speicher 41. Außerdem ist an den CPU Local Bus 34 ein Puffer 42 gekoppelt. Der Puffer 42 selbst ist (verglichen mit dem CPU Local Bus) an einen langsameren Systembus 44 angeschlossen, der auch Adressen-, Daten- und Steuerkomponenten umfaßt. Der Systembus 44 verläuft zwischen dem Puffer 42 und einem weiteren Puffer 68. Der Systembus 44 ist weiter mit einer Bussteuerungs- und -taktungseinheit 35 und einer DMA-Einheit 48 verbunden. Die DMA-Einheit 48 besteht aus einer zentralen Zuteilungseinheit 49 und einem DMA-Controller 50. Der Puffer 51 bildet eine Schnittstelle zwischen dem Systembus 44 und einem optionalen Bus mit einer weiteren Funktion, zum Beispiel dem MICRO CHANNEL Bus 52. An den Bus 52 ist eine Vielzahl von E/A- Schlitzen 54 zur Aufnahme der MICRO CHANNEL Adapterkarten an geschlossen, die weiter an eine E/A-Vorrichtung oder einen Speicher angeschlossen werden können.
• Ein Zuteilungssteuerbus 55 koppelt den DMA-Controller 50 und die zentrale Zuteilungseinheit 49 mit den E/A-Schlitzen 54 und einem Diskettenadapter 56. An den Systembus 44 ist außerdem eine Speichersteuereinheit 36 angeschlossen, die aus einem Speicher-Controller 59, einem Adressen-Multiplexer 60 und einem Datenpuffer 61 besteht. Die Speichersteuereinheit 36 ist weiter mit einem Direktzugriffsspeicher verbunden, wie er durch das RAM-Modul 38 dargestellt wird. Der Speicher-Controller 36 umfaßt die Logik zur Abbildung von Adressen zum und vom Mikroprozessor 32 in den jeweiligen Bereichen des RAM 38. Diese Logik dient dazu, den zuvor durch das BIOS besetzten RAM zurückzufordern. Von dem Speicher-Controller 36 wird außerdem ein Auswahlsignal (ROMSEL) erzeugt, mit dem der ROM 64 freigegeben oder gesperrt wird.
• Das Mikrorechnersystem 10 ist zwar mit einem 1 Megabyte großen RAM-Grundmodul dargestellt; selbstverständlich kann jedoch ein zusätzlicher Speicher angeschlossen werden, wie er beispielsweise in Figur 3 durch die optionalen Speichermodule 65 bis 67 dargestellt ist. Zur Erläuterung wird die vorliegende Erfindung jedoch unter Bezugnahme auf das ein Megabyte große Speichergrundmodul 38 beschrieben.
• Zwischen dem Systembus 44 und einem planaren E/A-Bus 69 ist ein Signalpuffer 68 gekoppelt. Der planare E/A-Bus 69 umfaßt Adressen-, Daten- und Steuerkomponenten. An den planaren E/A- Bus 69 ist eine Vielzahl von E/A-Adaptern und andere Komponenten gekoppelt, beispielsweise der Bildschirmadapter 70 (der zum Antreiben des Bildschirms 11 eingesetzt wird), eine CMOS-Uhr 72, ein nichtflüchtiger CMOS RAM 74, der nachfolgend als NVRAM bezeichnet wird, ein RS232-Adapter 76, ein Paralleladapter 78, eine Vielzahl von Zeitgebern 80, ein Diskettenadapter 56, ein Unterbrechungs-Controller 84 und ein Festwertspeicher 64. Der Festwertspeicher 64 enthält das BIOS, das die Schnittstelle zwischen den E/A-Geräten und dem Betriebssystem des Mikroprozessors 32 bildet. Das im ROM 64 gespeicherte BIOS kann in den RAM 38 kopiert werden, um die Ausführungszeit des BIOS zu reduzieren. Der ROM 64 reagiert weiter (über das ROMSEL-Signal) auf den Speicher-Controller 36. Wenn der ROM 64 von dem Speicher-Controller 36 freigegeben wird, wird das BIOS aus dem ROM ausgeführt. Wenn der ROM 64 durch den Speicher-Controller 36 gesperrt ist, reagiert der ROM nicht auf Adressenanfragen von dem Mikroprozessor 32 (das heißt, daß das BIOS aus dem RAM ausgeführt wird).
• Der nachfolgend beschriebene planare E/A-Bus 69 enthält Abschnitte, die durch die in den Innenschichten der mehrschichtigen Leiterpiatte 20 gebildeten Leiterbahnen definiert sind; im einzelnen umfaßt er eine Anzahl solcher Leiterbahnen in einem Teil, der entlang einer Kante der Leiterplatte 20 verläuft, die so angeordnet ist, daß sie entlang einer der Front- und Rückpanels des Chassis verläuft. Durch diese Konstruktion kann entlang einer solchen Seitenkante der Leiterplatte eine Anzahl von E/A-Verbindern zum Austausch von Signalen mit Geräten wie Bildschirm, Tastatur und Drucker angeordnet werden.
• Die Uhr 72 wird für Tageszeitberechnungen eingesetzt und der NVRAM dient zur Speicherung von Systemkonfigurationsdaten. Das heißt, der NVRAM enthält Werte, welche die aktuelle Konfiguration des Systems beschreiben. Zum Beispiel enthält der NVRAM Informationen, welche die Kapazität einer Festplatte oder Diskette, den Bildschirmtyp, den Speicherplatz, Zeit, Datum, etc. beschreiben. Von besonderer Bedeutung ist, daß der NVRAM Daten enthält (die ein Bit umfassen können), welche vom Speicher-Controller 36 eingesetzt werden, um festzustellen, ob das BIOS aus dem ROM oder aus dem RAM ausgeführt wird, und ob RAM zurückgefordert werden muß, der vom BIOS RAM verwendet werden soll. Außerdem werden diese Daten immer im NVRAM gespeichert, wenn ein besonderes Konfigurationsprogramm, zum Beispiel eine SET-Konfiguration, ausgeführt wird. Der Zweck des SET-Konfigurationsprogramms ist die Speicherung von Werten, welche die Systemkonfiguration für den NVRAM kennzeichnen.
• Wie weiter oben erwähnt, hat der Rechner eine Abdeckung, die allgemein mit der Zahl 15 bezeichnet wird, welche in Verbindung mit dem Chassis 19 einen umschlossenen abgeschirmten Raum ergibt, in dem die oben bezeichneten Komponenten des Mikrorechners untergebracht sind. Die Abdeckung ist vorzugsweise aus einem äußeren dekorativen Abdeckelement 16 gebildet, welches ein aus einem Stück geformtes Teil aus einem formbaren synthetischen Material ist, mit einer metallischen Auskleidung aus Dünnblech, 18, die so geformt ist, daß sie der Konfiguration des dekorativen Abdeckelements entspricht. Die Abdeckung kann jedoch auch in einer anderen bekannten Weise gefertigt sein, und die Nützlichkeit dieser Erfindung ist nicht auf Gehäuse des beschriebenen Typs beschränkt.
• Um die Auswirkungen der elektromagnetischen Strahlen zu dämpfen, die sonst den vorschriftsmäßigen Betrieb der oben beschriebenen Rechnerkomponenten störend beeinflussen würden, und um eine Seitenkante der Leiterpiatte 20 strukturell zu verstärken, umfaßt diese Erfindung eine Abschirmstruktur, die eine Abschirmung gegen ungünstige Auswirkungen bietet, die sonst möglicherweise entstehen könnten, wenn Eingangs/Ausgangssignale zu und von den inneren Leiterbahnen in der mehrschichtigen Leiterplatte übertragen werden, und um die Struktur des Seitenkantenabschnitts, durch die solche Signale hindurchgehen, zu verstärken. Die Abschirmungsstruktur ist mit einem Teil des Chassis wirksam verbunden, der an einer Systemmasse gehalten wird, und umschließt im wesentlichen einen Bereich, durch den Eingangs/Ausgangssignale zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte und dem an den Verbinder angrenzenden Chassis-Panel übertragen werden. Gemäß dieser Erfindung besteht die Abschirmungsstruktur aus zwei Teilen; der eine Teil ist in Außenschichten der Leiterplatte gebildet und der andere als dünner Metallstreifen geformt.
• Um den ersten der beiden Bestandteile der Abschirmungsstruktur besser zu verstehen, wird auf Figur 4 bis 6 verwiesen, auf der eine in Einzelteile zerlegte Vorderansicht einer mehrschichtigen Leiterplatte und Drauf sichten auf bestimmte äußere Schichten der Platte gezeigt sind. Die Leiterplatte 20 ist als eine sechsschichtige Platte dargestellt, gebildet aus drei Schichten, die sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Seite mit Leiterbahnen belegt sind, und zwei dazwischenliegenden Schichten, die nur der Isolierung und Trennung der einzelnen Schichten dienen. Abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Erfindungsmerkmalen ist eine solche mehrschichtige Platte eine herkömmliche Platte und insofern bekannt. Die allgemeinen Entwurfs- und Montagekonzepte solcher mehrschichtigen Leiterplatten sind den entsprechenden Fachleuten des jeweiligen technischen Fachgebiets bekannt und in zahlreichen technischen Veröffentlichungen beschrieben. Aus diesen Gründen soll die vorliegende Beschreibung primär auf die Punkte ausgerichtet sein, in denen sich die Leiterplatte 20 von anderen Leiterplatten unterscheidet, so daß keine Wiederholung einer technischen Beschreibung allgemein bekannter Prinzipien erfolgt.
• Wie oben erwähnt, umfaßt die Leiterpiatte 20 fünf Schichten, die mit 100A, 100B, 100C, 100D und 100E gekennzeichnet sind. Zwei dieser Schichten, 100B und 100D, dienen der Isolierung und Trennung. Die Oberflächen der anderen, 100A, 100C und 100E, tragen Leiterbahnen, die dazu dienen, Betriebskomponenten des Personalrechners 10 miteinander zu verbinden. Eine Innenfläche (beispielsweise die untere Fläche der obersten Schicht 100A oder beide Flächen der inneren Schicht 100C) trägt Leiterbahnen, über die Eingangs- und Ausgangssignale zwischen den Komponenten, die im Gehäuse des Rechners 10 untergebracht sind und solchen, die außerhalb des Gehäuses untergebracht sind, übertragen werden.
• In dem dargestellten Ausführungsbeispiel laufen die Eingangs/Ausgangssignale (oder E/A-Signale) durch einen Teil der Leiterplatte 20, der unmittelbar an das hintere Panel 25 des Chassis angrenzt (an einer Stelle, die in Figur 2 durch die Stromversorgung für den Rechner 10 verdeckt ist). Der Seitenkantenabschnitt der Leiterplatte, der die nachfolgend zu beschreibenden Merkmale aufweist, verläuft angrenzend an dieses Panel des Chassis.
• Der betreffende Seitenkantenabschnitt der Leiterplatte 20 trägt in Schichten, die bezogen auf die Schicht, die die E/A- Leiterbahnen trägt, außen an der mehrschichtigen Platte angeordnet sind, Masseebenenbereiche oder ein Massegitter, das von den oberen und unteren Gitterabschnitten 101 und 102 (Figur 5 beziehungsweise 6) festgelegt wird. Jeder Gitterabschnitt, der auf der äußersten Fläche der mehrschichtigen Leiterplatte 20 angeordnet sein kann, hat einen Abschnitt, der durch eine Anordnung von Leitungen aus leitendem Material definiert ist, beispielsweise Kupferfohe oder ähnliches, welche Leiterbahnen durch die Platte 20 festlegen. Die Leitungen haben vorzugsweise eine Breite von etwa sechs Mil und untereinander einen Abstand von etwa sechs bis zehn Mil. Die Breite und der Abstand der Leitungen berechnet sich aus der Unterdrückung der elektromagnetischen Energie bei den einzelnen Frequenzen, von denen man annimmt, daß sie Probleme verursachen, wie zum Beispiel ein Frequenzbereich von einhundert bis dreihundert Megahertz. Das Leitungsmuster umfaßt Leitungen, die zueinander im rechten Winkel verlaufen und dazwischen offene Bereiche freilassen.
• Während man bisher versuchte&sub1; solide Flächen aus leitendem Material, beispielsweise Kupfer, einzusetzen, um eine Abschirmung zu erreichen, hat man festgestellt, daß eine der Auswirkungen solcher großen Flächen ein Verziehen der Bereiche einer Leiterplatte, auf der sich solche großen ununterbrochenen Flächen befinden, zur Folge hat. Obwohl es möglicherweise nicht ganz geklärt ist, warum es zu diesem Verzug kommt, glaubt man, daß er auf Schwankungen in der Wärmeausdehnung während der Herstellung, bei der Handhabung und beim Einsatz der Leiterplatten zurückzuführen ist. Es wurde festgestellt, daß mit dem hier beschriebenen Leitungsgitter ein solches Verziehen vermieden wird. Folglich wird durch das hier beschriebene Massegitter die Seitenkante der Leiterplatte verstärkt, der Seitenkantenabschnitt wird in einer Ebene oder flach gehalten und die Platte wird gegenüber Kräften verstärkt, durch die sie sonst verzogen werden könnte. Diese Funktionen erhält man zusätzlich zu der oben beschriebenen elektromagnetischen Abschirmung.
• Solche potentiellen Verformungskräfte können aus der Verbindung zwischen den Verbindern, wie beispielsweise dem in den Figuren 7 und 8 dargstellten Verbinder 110, und dem Kantenabschnitt der Platte bei der Herstellung und aus dem anschließenden Anschluß der Kabel oder ähnlicher Vorrichtungen mit dem Verbinder entstehen. Außerdem stellt der Verbinder 110, der die Verbindung zwischen einem externen Gerät und den Leiterbahnen in der Leiterplatte 20 darstellt, einen potentiellen Punkt entweder für die Aussendung einer elektromagnetischen Interferenz oder das Auftreffen einer solchen Interferenz auf die durch diesen Bereich des Rechners 10 verlaufenden E/A-Schaltungen dar.
• Gemäß dieser Erfindung wird der zweite Bestandteil der Abschirmungsstruktur aus einem dünnen Metallstreifen 111 gebildet (Figur 6 und 7), der den Verbinder 110 und andere entsprechend positionierte Verbinder im wesentlichen umschließt. Der Streifen 111 hat im wesentlichen eine "U"-förmige Konfiguration, wobei die Form zur Seite gedreht ist und die Basis des U an dem Seitenkantenabschnitt der Leiterplatte 20 befestigt ist, in welcher die Masseebenenbereiche 101 und 102 angeordnet sind. Der Abschirmungsstreifen 111 kann durch entsprechende mechanische Befestigungsvorrichtungen, beispielsweise Gewindebolzen oder ähnliches, oder in einer anderen geeigneten Weise befestigt werden. In der gezeigten Form ist der Streifen 111 an den leitenden Mänteln der Verbinder befestigt, beispielsweise dem Verbinder 110. Der Streifen 111 und die Massegitterabschnitte 101 und 102 sind vorzugsweise elektrisch miteinander verbunden und auch mit einem Chassis-Abschnitt, der als Systemmasse funktioniert. In der gezeigten Form bildet der Streifen 111 durch Eingreifen in das hintere Panel 25 des Chassis eine solche Verbindung (Figur 7). Der Streifen 111 bietet eine zusätzliche strukturelle Verstärkung des Kantenabschnitts der Leiterplatte 20, so daß die Leiterplatte gegen Verziehen und ähnliches geschützt ist. Diese Funktion ist eine Zusatzfunktion zu der Abschirmung der E/A- Schaltungen gegen die Auswirkungen der elektromagnetischen Interferenz an dem kritischen Punkt, durch den diese Schaltungen zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Rechnergehäuses geführt werden.

Claims (3)

1. Ein Rechner, der folgendes umfaßt:

ein Chassis (19) zur Befestigung einer Leiterplatte (20) und mit einem Sockel (22), einem Panel (25) und bei dem zumindest Teile des genannten Chassis mit einer Systemmasse verbunden sind, um die elektromagnetische Interferenz abzuleiten,

eine mehrschichtige, auf dem genannten Chassis montierte Leiterplatte (20), welche die Komponenten des Mikrorechners miteinander verbindet und über einen Seitenkantenabschnitt verfügt, der angrenzend an das genannte Panel verläuft, wobei bestimmte Innenschichten der genannten Leiterplatte angrenzend an den genannten Seitenkantenabschnitt Leiterbahnen für die Eingangs/Ausgangssignale definieren, die zu und von den Betriebskomponenten des Mikrorechners übertragen werden; und

mindestens einen Verbinder (110), der auf der genannten Leiterplatte montiert ist, und der Eingangs/Ausgangssignale zu und von den genannten Leiterbahnen führt,

eine Abschirmungsstruktur zum Abschirmen gegen nachteilige Effekte, die sich andernfalls möglicherweise aus der Übertragung der Eingangs/Ausgangssignale zu und von den genannten Leiterbahnen ergeben, und zur strukturellen Verstärkung des genannten Seitenkantenabschnitts der genannten Leiterplatte, wobei die genannte Abschirmungsstruktur wirksam mit einem Abschnitt des genannten Chassis (19) verbunden ist, der an eine Systemmasse angeschlossen ist und im wesentlichen einen Bereich umschließt, durch den die genannten Ein- gangs/Ausgangssignale zwischen den genannten Leiterbahnen und dem genannten Panel übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß

die genannte Abschirmungsstruktur Masseebenenbereiche (101, 102) in den Schichten der genannten Leiterplatte außerhalb der genannten Leiterbahnen für die Eingangs/Ausgangssignale umfaßt, wobei die genannten Masseebenenbereiche angrenzend an den genannten Seitenkantenabschnitt verlaufen, und die genannten Masseebenenbereiche durch eine Anordnung von Leitungen aus leitendem Material definiert sind, die angrenzend an den genannten Seitenkantenabschnitt verlaufen,

wobei die genannte Anordnung von Leitungen erste Leitungen und zweite Leitungen umfaßt, die zusammen ein Gittermuster festlegen.

2. Ein Rechner nach Anspruch 1, bei dem die genannte Abschirmungsstruktur weiter einen geformten dünnen Metallstreifen (111) umfaßt, der eine Brücke zwischen der genannten Leiterplatte und dem genannten Panel bildet.

3. Ein Rechner nach Anspruch 2, bei dem der genannte geformte dünne Metallstreifen (111) an dem genannten Verbinder (110) mechanisch befestigt und mit diesem elektrisch verbunden ist.