JP2003179379A - 筐体付き回路基板におけるシールドケースの設置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 筐体付き回路基板において、半田
付けを行わずにシールドケースを設置する構成を提供す
ること。 【解決手段】 筐体６付き回路基板２において、
金属製によるシールドケース１の上側に、複数個のロッ
クピン１１を該シールドケース１と一体形成し、筐体６
の上部に設けた挿通孔６１に当該ロックピン１１を挿通
すると共に、ロックピン１１の側面が弾性的に挿通孔６
１の側面と押圧し合う状態とし、回路基板２において、
シールドケース１の下端縁に対応する位置に敷設したグ
ラウンド線２１と、シールドケース１の下端縁の少なく
とも一部とが電気的に接続していることに基づき、半田
による都合を伴わずに、容易に着脱を自在とすることが
できる筐体６付き回路基板２におけるシールドケー１の
設置構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機などに
使用される筐体付き回路基板（プリント基板）における
シールドケースの設置構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路基板上において、発振回路などの電
磁波を発生させる部品が存在する場合、当該電磁波によ
る他の回路素子に対する影響、具体的には輻射ノイズの
発生を防止することを目的として、当該電子部品を導体
である金属を素材としているシールドケースによって包
囲し、かつ、発生する電磁波が外部に伝播しないように
シールド（遮蔽）することが従来技術として採用されて
いる。

【０００３】このようなシールドケースを回路基板に設
置する場合には、図７に示すように、回路基板にシール
ドケースの下端縁に対応する領域及び当該領域の周囲に
おいて、金属製のグラウンド線（グラウンドパターン）
を形成し、当該グラウンド線とシールドケースの下端の
一部又は全てとの間において、半田による接合を行って
いる。

【０００４】携帯電話機などにおいては、回路基板に対
し、筐体によって蓋を閉めたような状態にて組み合わ
せ、回路基板上の素子は筐体内に全てカバーされた状態
にて設置されているが、このような筐体と結合した回路
基板においても、従来技術においては、 シールドケー
スの設置は半田による接合によって行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術のように、シ
ールドケースと回路基板のグラウンド線とを接続した場
合には、 半田付け時における加熱に基づくプリント基板及び電
子部品に対する影響（変形又は部分的な破損）、 既に使用年限を過ぎた回路基板において、シールドケ
ースを再資源として利用する場合に、金属ケースから半
田を除去しなければならないという作業上の非効率性、 半田付けの前後における洗浄などの処理を行うことに
よる煩雑性、 半田付け作業の段階におけるフラックス及び半田自体
の飛散及び当該飛散に伴う他の回路素子への付着、 シールドケース内の電子部品を交換する場合におい
て、半田による接着を破壊しなければならないことによ
る作業の煩雑 という技術上の問題点が必然的に生ずることにならざる
を得ない（尚、上記による問題点を解決するために、
シールドケースを下側のトラスと当該トラスと脱着可能
な上蓋との結合による、所謂２ピースタイプのシールド
ケースを採用する場合があるが、このような２ピースシ
ールドケースは、背高が高くなりがちで、回路基板上の
構成の薄型化を阻害し、更には製造コストが高いという
欠点を免れることができない。）。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の構成は、筐体付き回路基板において、金属
製によるシールドケースの上側に、複数個のロックピン
を該シールドケースと一体形成し、筐体の上部に設けた
挿通孔に当該ロックピンを挿通すると共に、ロックピン
の側面が弾性的に挿通孔の側面と押圧し合う状態とし、
回路基板において、シールドケースの下端縁に対応する
位置に敷設したグラウンド線と、シールドケースの下端
縁の少なくとも一部とが電気的に接続していることに基
づく筐体付き回路基板におけるシールドケースの設置構
造からなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、前記解決手段からも明
らかなように、シールドケースと一体形成されている複
数個のロックピンを筐体の上側に設けた挿通孔に挿通
し、かつロックピンの側部が、挿通孔の側部を弾性的に
押圧することによって、シールドケースと筐体とを緊着
している。他方、回路基板と筐体とは既に一体形成され
ているので、結局上記緊着を介して、シールドケースを
回路基板において設置していることを基本的な特徴とし
ている。

【０００８】上記設置構造を実現するために、図５
（ａ）、（ｂ）に示すように、曲げ弾性を有しているロ
ックピン１１同志の間隔と、回路基板２における挿通孔
６１同志の間隔とを同一とせずに、多少のずれを生じさ
せることによって、挿通孔６１を挿通したロックピン１
１が、左右方向の何れかの側に弾性変形しながら、ロッ
クビン１１の側部が挿通孔６１の側部を押圧する構成、
又は図６（ａ）、（ｂ）に示すように、曲げ弾性を有し
ているロックピン１１を、長手方向に沿って複数個に分
割されており、自然の状態では、ロックピン１１の太さ
が、挿通孔６１よりもやや太くなるように設計されてお
り、ロックピン１１を挿通孔６１に挿通した場合には、
ロックピン１１の側部が挿通孔６１の側部を押圧する構
成などを採用することができる。

【０００９】前記図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、
（ｂ）にそれぞれ示している構成の内、図５（ａ）、及
び図６（ａ）の場合には、挿通孔６１の断面における太
さが一定である場合を示しており、図５（ｂ）、及び図
６（ｂ）は挿通孔６１の断面につき、上側が下側よりも
途中で大きくなるような２段階に設計されており、しか
も、ロックピン１１の上側部分が挿通孔６１の上側部分
を弾性的に押圧し合っている場合を示す。

【００１０】図５（ｂ）、及び図６（ｂ）の場合には、
ロックピン１１の上側部分は、挿通孔６１の下側部分に
対し、側部方向にはみ出た状態となっているため、シー
ルドケース１と筐体６との緊着状態を、更に堅固な状態
とすることができる。

【００１１】図５（ａ）、（ｂ）、及び図６（ａ）、
（ｂ）は、何れもロックピン１１が挿通孔６１内に収納
されており、筐体６から突出していない状態を示してい
るが、ロックピン１１が筐体６から突出したような状態
は、当然設計可能である（但し、筐体６が製品の外表面
を形成する場合には、このような突出した状態を採用す
る必要はない。）。

【００１２】シールドケース１は、通常の場合、上面及
び相対する４側面を有している箱型タイプが採用される
が、必ずしもこのような形状に限定される訳ではない。

【００１３】即ち、例えば、後楽園球場のようなドーム
型の形状を採用することも技術的に可能である。

【００１４】他方、シールドケース１にて使用する金属
板は一体形成であることから、所謂プレス成型によって
加工される場合が多いが、必ずしも当該プレス成型に限
定される訳ではなく、例えば、トラス状の骨格に薄い金
属板をカバーした設計もまた当然可能である。

【００１５】このようなロックピン１１の筐体６におけ
る挿通孔６１の挿通に基づく結合によって、本発明にお
いては、従来技術のような半田による接合を不要とし、
前記ないしの如き欠点をクリアすることができる。

【００１６】半田による接合を採用しないことから、シ
ールドケース１の下端縁と回路基板２のグラウンド線２
１との間に、多少の隙間（空隙）が生じ得ることになら
ざるを得ない。

【００１７】しかしながら、本願発明においては、シー
ルドケース１の下端縁の少なくとも一部と回路基板２の
グラウンド線２１とを電気的に接続した状態とすること
によって、シールドケース１とグラウンド線２１とを略
同電位とし、前記隙間における電解、更には一体の程度
を極力小さくすることによって、電磁波の漏洩の程度を
少なくするように設計している。

【００１８】尚、前記電気的接続は、シールドケース１
の下端縁の少なくとも一部とがグラウンド線２１と直接
接触し合うか、又は金属などの導体を介して間接的に接
触し合うことによって実現される。

【００１９】たとえ、前記隙間を介して電磁波が多少外
側に漏洩したとしても、必ずしも外側の回路部品に対す
る支障となる訳ではない。

【００２０】即ち、漏洩する電磁波の程度は、隙間の程
度と電磁波の波長、振幅の程度、及びシールドケース１
の大きさによって左右されるが、シールドケース１と回
路基板２のグラウンド線２１とによる隙間を小さく設計
することによって、漏洩した電磁波による外側の回路部
品に対する支障を防止することは、設計上可能であるこ
とは諸々の実験によって判明している。

【００２１】また、シールドケース１内の電子部品は、
特に高周波回路においてパワーアンプ等の半導体が配置
されるため発熱現象が発生する。

【００２２】このような発熱によって、電子部品自体の
変質を防止するために、シールドケース１に、通常複数
の小穴を設ける手法が少なからず採用されている。

【００２３】そして、上記複数の小穴側から電磁波が漏
洩することを防止するために、小穴の径を微細とする設
計が必要であるが（尚、径の程度は、電磁波の波長、振
幅の程度などによって左右される。）、小穴の径の設計
如何によっては、シールドケース１の通気性が低下し、
放熱の防止として極めて不十分になると共に、小穴から
の電磁波の漏洩が著しくなる場合がある。

【００２４】本発明においては、上記のように、シール
ドケース１の下端とグラウンド線２１との間の結合を十
分密なものとすると共に、シールドケース１に放熱性の
高いばね用銅又は銅合金を採用することによって放熱用
の小穴を不要とする設計も可能である。

【００２５】シールドケース１の下端縁におけるアンカ
ーピン１１同志の間隔によって、シールドケース１と回
路基板２との密着の程度、ひいては隙間の程度が左右さ
れるが、発明者の実験では、大抵の場合、隙間の幅が５
０μｍ以下、隙間の長さが２ｍｍ以下に保たれるように
設定した場合には、相当強固な密着が得られ、必要なシ
ールド性が得られることが多いことが判明している。

【００２６】本発明におけるシールドケース１の材質と
しては、金属又は合金が用いられるが、放熱性と電気導
電性の高い銅又は銅合金が有利である。とりわけ優れた
ばね性を持ちながら永久変形しにくい黄銅、りん青銅、
洋白、ニッケル錫銅、チタン銅、コルソン銅及びベリリ
ウム銅などが好適である。

【００２７】以下実施例にしたがって、説明する。

【００２８】

【実施例１】実施例１においては、図１に示すように、
シールドケース１の下端縁とグラウンド線２１との間
に、金属製薄板ばね３を介在させている。

【００２９】金属製薄板ばね３は、シールドケース１の
下端縁とグラウンド線２１の双方を押圧することによっ
て、双方の間の電気的接触を補うような作用を発揮して
いる。

【００３０】金属製薄板ばね３は、図１のような直線形
状であることに代えて、折り曲がった形状、又は湾曲し
た形状を採用することも可能である。但し、シールドケ
ース１の下端縁と、グラウンド線２１との隙間を可能な
限り少なくすることが必要な場合には、これらの折れ曲
がった形状、又は湾曲した形状よりも、図１のような直
線形状の金属製薄板ばね３の方がベターである。

【００３１】金属製薄板ばね３は、シールドケース１を
筐体６の側に押圧しているので、筐体６とシールドケー
ス１との緊着関係はより堅固な状態となる。

【００３２】実施例１の場合には、必然的に金属製薄板
ばね３の介在によってシールドケース１とグラウンド線
２１との間の隙間が増大することになるので、実施例１
の如き金属製薄板ばね３を採用することが適切であるか
否かは、金属製薄板ばね３の介在によって形成される隙
間の程度、シールドケース１内において発生する電磁波
の周波数の程度、振幅の程度、シールドケース１の大き
さ、及びシールドケース１内の回路素子につき、電磁波
による影響の程度などを考慮したうえで、適宜判断すれ
ば良い。

【００３３】尚、金属製薄板ばね３は、シールドケース
１と一体形成をすることが作業効率上好ましい。

【００３４】

【実施例２】実施例２においては、図２に示すように、
シールドケース１の側部から斜下方向に、金属製薄板ば
ね３を回路基板２の上面を押圧するような状態にて設け
ている。

【００３５】尚、図２においては、金属製薄板ばね３を
シールドケース１の内側に突設した場合を示している
が、突設する位置は、シールドケース１の外側において
も可能である（但し、取扱上の便宜を考慮するならば、
内側に突設させた方がベターである。）。

【００３６】実施例２の場合には、シールドケース１と
金属製薄板ばね３とを通常一体形成していないが、何れ
にせよ金属製薄板ばね３が、シールドケース１の側面と
グラウンド線２１との間に介在している訳ではないの
で、双方の間に形成される隙間は、実施例１の場合に比
し、小さく設計することが可能である。

【００３７】実施例２の金属製薄板ばね３につき、シー
ルドケース１と一体形成をすることが、作業効率上好ま
しいことは、実施例１の場合と同様である。

【００３８】実施例２の金属製薄板ばね３は、回路基板
２を押圧した状態であることから、回路基板２との間の
隙間は殆ど存在しない。

【００３９】このような金属製薄板ばね３を金属製とし
た場合には、金属製薄板ばね３自体がシールド作用を発
揮することになる。

【００４０】したがって、金属製薄板ばね３が回路基板
２を押圧する部位にも金属製のグラウンド線２１を設け
ること、更には、金属製薄板ばね３をシールドケース１
の内側及び外側に交互に設け、かつ当該交互に設けた金
属製薄板ばね３が、シールドケース１の側面周囲の全て
の領域を内側又は外側の何れか一方から囲んだ状態とす
ることによって、金属製薄板ばね３によるシールド効果
の補強を十分なものとすることも可能である。

【００４１】

【実施例３】実施例３においては、図３に示すように、
シールドケース１の上側と筐体６との間に、シールドケ
ース１及び筐体６の双方を押圧するように作用する金属
製薄板ばね３を介在させている。

【００４２】このような金属製薄板ばね３は、シールド
ケース１を、回路基板２の側に押圧するので、双方の間
の隙間を減少させ、シールド効果を助長させることがで
きる。

【００４３】但し、実施例３の金属製薄板ばね３は、シ
ールドケース１と筐体６の双方を押圧するような作用を
行っているので、図５（ｂ）、及び図６（ｂ）のよう
に、ロックピン１１の上側部分の太さが、挿通孔６１の
下側に対し、はみ出た状態となっているような設計の場
合には、上記金属製薄板ばね３の作用を阻止できる点に
おいて好適である。

【００４４】逆に、図５（ａ）、図６（ａ）の設計にお
いて、実施例３を適用する場合には、金属製薄板ばね３
による押圧力と、ロックピン１１の側部が挿通孔６１の
側部を押圧することによる摩擦力とのバランスを考慮し
たうえで、設計することが必要となる。

【００４５】

【実施例４】実施例３においては、図４に示すように、
シールドケース１の下端に導電性ペースト材４を設けて
いる。

【００４６】このような導電性ペースト材４を設けた場
合には、必然的にシールドケース１下端と回路基板２の
グラウンド線２１とが導電性ペースト材４によって充填
され、殆ど隙間がなくなり、電磁波のシールド効果を十
分発揮することができる。

【００４７】したがって、実施例４は、電磁波の波長が
小さい場合、又は電磁波の振幅が大きい場合、更にはシ
ールドケース１の容積が小さい場合などに採用するのに
好適である。

【００４８】

【発明の効果】このように、本願発明においては、筐体
付き回路基板において、シールドケースの上側にロック
ピンを突設し、筐体の挿通孔に挿通させるという簡単な
構成によって、電子部品から発生する電磁波のシールド
効果を発揮することを実現でき、しかも半田付けによる
前記ないしの如き問題点をクリアすることができ
る。

【００４９】更には、シールドケースの下端縁と回路基
板のグラウンド線との隙間如何によっては、通気孔を不
要としていることも可能であり、他方では、実施例２、
３、４のように、シールドケースと回路基板との隙間に
よる電磁波の漏洩を十分カバーするような構成をも採用
することもできる。

【００５０】このように、本願発明は多面的な効果を有
しており、その価値は絶大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の構成を示す側断面図である。

【図２】実施例２の構成を示す側断面図である。

【図３】実施例３の構成を示す側断面図である。

【図４】実施例４の構成を示す側断面図である。

【図５】ロックピン同志の距離と、挿通孔同志の距離と
の間に偏差（ずれ）を生じさせ、これによって、ロック
ピンの側部が弾性力によって挿通孔の側部を押圧してい
る構成を示す側断面図であり、（ａ）は、挿通孔の断面
を一様とする設計を示しており、（ｂ）は、挿通孔にお
いて上側の径が下側の径よりも大きいという２段階によ
る設計を示している。

【図６】ロックピンとして、長手方向に分割され、かつ
自然な状態では、ロックピンの太さが、挿通孔よりもや
や太くなるように設計されていることによって、ロック
ピンの側部が弾性力によって挿通孔の側部を押圧してい
る構成を示す側断面図であり、（ａ）は、挿通孔の断面
を一様とする設計を示しており、（ｂ）は、挿通孔にお
いて上側の径が下側の径よりも大きいという２段階によ
る設計を示している。

【図７】半田付けによって、シールドケースを回路基板
に接合する従来技術の状況を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ シールドケース １１ ロックピン ２ 回路基板 ２１ グラウンド線 ３ 金属製薄板ばね ４ 導電性ペースト材 ５ 半田による接続が行われている領域 ６ 筐体 ６１ 挿通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健司 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 鶴岡 達也 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 神野 進 神奈川県横浜市都筑区大熊町120番地１ 和田工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E321 AA02 AA14 BB44 CC09 CC12 GG05 5E348 AA02 AA05 AA07 AA31 CC06 CC09 EF04 EF38

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筐体との組み合わせによる回路基板におい
   て、金属製によるシールドケースの上側に、複数個のロ
   ックピンを該シールドケースと一体形成し、筐体の上部
   に設けた挿通孔に当該ロックピンを挿通すると共に、ロ
   ックピンの側面が弾性的に挿通孔の側面と押圧し合う状
   態とし、回路基板において、シールドケースの下端縁に
   対応する位置に敷設したグラウンド線と、シールドケー
   スの下端縁の少なくとも一部とが電気的に接続している
   ことに基づく筐体付き回路基板におけるシールドケース
   の設置構造。
2. 【請求項２】挿通孔の断面の太さが、長手方向の途中段
   階において、下側よりも上側が大きくなるような２段階
   に設計し、かつロックピンの上側部分が、挿通孔の下側
   に対し、側部方向にはみ出ていることを特徴とする請求
   項１記載の筐体付き回路基板におけるシールドケースの
   設置構造。
3. 【請求項３】曲げ弾性を有しているロックピン同志の距
   離と、対応する挿通孔同志の距離との間に偏差が生ずる
   ような設計を行うことによって、ロックピンの側部が挿
   通孔の側部を弾性的に押圧することを特徴とする請求項
   １記載の筐体付き回路基板におけるシールドケースの設
   置構造。
4. 【請求項４】ロックピンが、長手方向に沿って複数個に
   分割されており、自然の状態では、ロックピンの太さ
   が、挿通孔よりもやや太くなるように設計することによ
   って、ロックピンの側部が挿通孔の側部を弾性的に押圧
   していることを特徴とする請求項１記載の筐体付き回路
   基板におけるシールドケースの設置構造。
5. 【請求項５】シールドケースに、通気用の小穴を設けて
   いないことを特徴とする請求項１記載の筐体付き回路基
   板におけるシールドケースの設置構造。
6. 【請求項６】シールドケースの下端縁と、グラウンド線
   との間に、シールドケースと回路基板との双方を押圧す
   る金属製薄板ばねを設けたことを特徴とする請求項１記
   載の筐体付き回路基板におけるシールドケースの設置構
   造。
7. 【請求項７】シールドケースの側面から金属製薄板ばね
   を斜下方向に設置し、当該金属製薄板ばねが、回路基板
   面の上面を弾性力によって押圧していることを特徴とす
   る請求項１記載の筐体付き回路基板におけるシールドケ
   ースの設置構造。
8. 【請求項８】金属製薄板ばねが押圧する回路基板の領域
   にグラウンド線を敷設したことを特徴とする請求項７記
   載の筐体付き回路基板におけるシールドケースの設置構
   造。
9. 【請求項９】金属製薄板ばねがシールドケースの内側及
   び外側に交互に配置され、かつシールドケースの全周囲
   が、金属製薄板ばねによって内側又は外側の何れか一方
   から囲まれた状態にあることを特徴とする請求項７記載
   の筐体付き回路基板におけるシールドケースの設置構造
10. 【請求項１０】シールドケースの上側と、筐体との間に
    シールドケース及び筐体の双方を押圧するように作用す
    る金属製薄板ばねを設けたことを特徴とする請求項１記
    載の筐体付き回路基板におけるシールドケースの設置構
    造。
11. 【請求項１１】シールドケースの下端縁と、回路基板の
    グラウンド線とを導電性ペーストによって接合したこと
    を特徴とする請求項１記載の筐体付き回路基板における
    シールドケースの設置構造。