JP2004319640A

JP2004319640A - Ｅｍｉガスケット及びｅｍｉガスケットの製造方法

Info

Publication number: JP2004319640A
Application number: JP2003109399A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kato; 広晃加藤
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: JP3803650B2

Abstract

【課題】導電性のフレームに導電性エラストマー１４を積層したＥＭＩガスケットにおいて、十分な強度を確保する。
【解決手段】ＥＭＩガスケット１０は、導電性のフレーム１２を金型２６にインサートし、フレーム１２の外周面１３に対向して配されたゲート３２から両面のキャビティ２８に導電性エラストマー１４を射出、注入して製造される。導電性エラストマー１４を片面側から射出して他方の面に誘導するための穴や切欠等をフレーム１２に設ける必要がないから、穴等によってフレーム１２の強度が弱くなるという問題は発生しない。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性のフレーム上に導電性エラストマーを積層してなるＥＭＩガスケットの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板などにＩＣ、ＬＳＩ等のディバイスを実装した電子機器においては、各ディバイス同士をシールドしたり、また電子機器と外部とをシールドするための手段が必要とされる。
【０００３】
例えば特開２０００−５９０６５号公報には、板金製のシールドカバー（段落０００２）や導電材料を混入したプラスチック材で成形したシールドカバー（段落００１５〜００１６）を用いる技術が開示されている。しかしながら、板金などのシールドカバーは、爪状の脚部をプリント基板に嵌合させて取り付ける構造であるから、製造や取り扱いが面倒であった。
【０００４】
これに対して、導電性フレーム（金属フレーム又はメッキしたプラスチックシート）に穴をあけて、その上下の面に導電性エラストマーを形成して導電性エラストマー付のＥＭＩガスケットを製作する技術が提案されている（例えば特許第３０２２８０４号公報）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−５９０６５号公報（段落０００２、段落００１５〜００１６）
【特許文献２】
特許第３０２２８０４号公報（請求項１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
例えば携帯電話、ＰＯＳ端末、バーコードリーダーなどの小型電子機器において小型化が進んでおり（小型化は小型電子機器に限るものではないが）、プリント基板の小型化に対応してシールド手段も小型化を要求されている。したがって、導電性フレーム上に導電性エラストマーを形成した構成のガスケットでも小型化、すなわち導電性フレームのフレーム幅をより狭く、肉厚をより薄くしなければ、小さなプリント基板に実装できないという制限が出てきた。
【０００７】
ところが、射出成形などで導電性フレームの両面に導電性エラストマーを形成するためにフレームに穴を開けると、フレームの強度が弱くなるという問題が発生する。また、強度の低下を防ぐために穴の径を小さくした場合には、例えば射出された導電性エラストマーにその小さな穴を通過させて反対側まで良好に行き渡らせるのが難しいという問題もある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載のＥＭＩガスケットの製造方法は、導電性のフレームと、該フレームの両面に積層された導電性エラストマーとからなるガスケットを製造するに当たって、前記フレームを金型にインサートし、該インサートされたフレームの外周面に対向して配されたゲートから該フレームの両面のキャビティに導電性エラストマーを注入するので、フレームに穴を開ける必要はない。したがって、穴によってフレームの強度が弱くなるという問題は発生しない。また、導電性エラストマーは、フレームの穴などを通らずに、ゲートからフレームの両面のキャビティに注入されるので、フレームの両面に良好に行き渡らせることができる。
【０００９】
請求項２記載のＥＭＩガスケットの製造方法は、導電性のフレームと、該フレームの両面に積層された導電性エラストマーとからなるガスケットを製造するに当たって、前記フレームの母材である板材を金型にインサートし、該インサートされた板材の外周面に対向して配されたゲートから該板材の両面のキャビティに導電性エラストマーを注入して該板材の両面に導電性エラストマーを積層し、前記金型から取り出した前記板材に打ち抜き加工して前記フレームとすることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の方法との違いは、請求項１ではフレームをインサートするのに対して請求項２の方法では板材をインサートして両面に導電性エラストマーを積層した後に、その板材に打ち抜き加工（例えばプレスによる打ち抜き加工）してフレームとする点で異なる。
【００１１】
この方法によっても、フレーム（板材）に穴を開ける必要はないから、穴によってフレームの強度が弱くなるという問題は発生しない。また、導電性エラストマーは、板材の穴などを通らずに、ゲートから板材の両面のキャビティに注入されるので、板材すなわちフレームの両面に良好に行き渡らせることができる。
【００１２】
また、導電性エラストマーを積層した板材を加工してフレームにするので、フレームのフレーム幅をより狭くできるというメリットがある。
請求項２記載のＥＭＩガスケットの製造方法においては、打ち抜き加工に際して打ち抜き用の金型と板材とが直接接触する部分を確保できれば板材の広い範囲に導電性エラストマーを積層してもよいが、例えば打ち抜かれてしまう部分にまで導電性エラストマーを積層するのは効率的ではない。
【００１３】
したがって、請求項３記載のように、前記板材の前記フレームとされる部分のみに前記導電性エラストマーを積層すること、つまり打ち抜かれてしまう部分には導電性エラストマーを積層しない構成が好ましい。この場合、ＥＭＩガスケットとして導電性エラストマーのパターンを必要とする部分のみに導電性エラストマーが積層されれば十分である。
【００１４】
導電性のフレーム（又は板材）は、銅、リン青銅やベリリウム銅などの銅合金、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、マグネシウム合金、チタン、メッキを施したポリエステルシート等で製造すればよい。
導電性エラストマーとしては、シリコーンラバー等の弾性ゴムやクロロプレン、ネオプレン、サンプトプレン、ポリウレタン等の高分子発泡体に銀、銅、アルミニウム、ニッケル、炭素、グラファイト等の微粒子やフィラー等を混入したものが例示される。このような導電性エラストマーは、導電性、弾性及び柔軟性を有する。
【００１５】
キャビティに導電性エラストマーを注入するための成形方法としては、トランスファー成形、射出成形等の公知の成形方法を採用できる。
請求項４記載のＥＭＩガスケットの製造方法は、請求項１、２又は３記載のＥＭＩガスケットの製造方法において、前記金型には前記インサートされたフレーム又は板材の外縁部を挟持する外縁挟持部が設けられ、かつ該外縁挟持部には前記ゲートから注入された導電性エラストマーの通路となる凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
外縁挟持部にてインサートされたフレームの外縁部を挟持するので、フレーム又は板材と金型との相対位置すなわちキャビティの形状と位置を正確にできる。また、射出された導電性エラストマーの圧力などでフレーム又は板材が歪むのを防止できる。その結果、製造されるＥＭＩガスケットの寸法精度が良好になる。
【００１７】
また、外縁挟持部にはゲートから注入された導電性エラストマーの通路となる凹部が設けられているので、導電性エラストマーの注入を阻害しない。
請求項５記載のＥＭＩガスケットは、請求項１、２、３又は４記載の製造方法で製造され、導電性のフレームと、該フレームの両面に積層された導電性エラストマーとからなり、前記導電性エラストマー部分には、枝状に延出されて前記フレームの外周に達する外周到達部が存在することを特徴とする。
【００１８】
このＥＭＩガスケットは、請求項１、２、３又は４記載の製造方法で製造されるので、上述の効果を有する。
導電性エラストマーはフレームに沿った形状にされることで良好なシールド効果を発揮する。ただし、導電性エラストマーを外周面に対向して配されたゲートからフレーム又は板材の両面のキャビティに注入するので、ゲートから出た導電性エラストマーがフレームの幅方向に流れる部分ができる。この部分が外周到達部となる。つまり、ＥＭＩガスケットに外周到達部があれば、請求項１、２、３又は４記載の製造方法で製造されたと推認される。
【００１９】
請求項６記載のＥＭＩガスケットは、請求項５記載のＥＭＩガスケットにおいて、前記外周到達部の肉厚は他の部分よりも薄いことを特徴とする。
外周到達部の肉厚はシールド効果にはほとんど関係しないので、外周到達部の肉厚をシールド効果に関係する他の部分の肉厚よりも薄くすれば、ＥＭＩガスケットを電子機器に装着したときにシールド効果に関係する部分の密着性が良好になり、シールド効果も良好になる。
【００２０】
請求項７記載のＥＭＩガスケットは、請求項５又は６記載のＥＭＩガスケットにおいて、両面の前記外周到達部同士が前記フレームの外周面に付着したブリッジ部を介して一連となっていることを特徴とする。つまり、同じゲートから出た導電性エラストマーが外周面部分で両面に分かれて各キャビティに流入した痕跡がブリッジ部となって残っている構造である。このブリッジ部は、ＥＭＩガスケットを係合などによって筐体に取り付ける場合に、係合部として利用できる。また、ＥＭＩガスケットの用途や装着構造などによってブリッジ部が不要になる場合には、これを除去することもできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、いくつかの実施例により発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
【実施例１】
図１に示すのはＥＭＩガスケット１０の平面図、図２はＡ−Ａ断面図である。これらの図に示すように、ＥＭＩガスケット１０は導電性のフレーム１２と、フレーム１２の両面に積層された導電性エラストマー１４（本実施例ではシリコーンラバーに金属微粒子を混入した物を使用）とで構成されている。
【００２３】
本実施例のフレーム１２は、リン青銅の板金（板圧は使用場面などに応じて０．１〜１．０ｍｍ、多くの場合は０．３〜０．５ｍｍ程度とされる。）をプレスによって打ち抜いて格子状にしたものである。打ち抜きによって形成された窓状の空間がＩＣ、ＬＳＩ等のディバイスの収容部１６となり、その周囲の環状に閉じた枠部１８それぞれがシールドとして機能する。フレーム１２のサイズ及び各収容部１６の形状は、図示しないプリント基板の形状、プリント基板上におけるディバイスの配置、ディバイスの形状等に応じて決められ、一律ではない。
【００２４】
導電性エラストマー１４は、図２に良好に示されるとおりフレーム１２の両面に積層されている。その平面投影形状はフレーム１２の同形状に倣っている。
各枠部１８上の導電性エラストマー１４の幅はその枠部１８の幅よりも小さく（枠部１８の幅は使用場面などに応じて０．３〜３．０ｍｍ、多くの場合は０．４〜０．５ｍｍ程度とされる。）、帯状の導電性エラストマー１４の両脇になる枠部１８（フレーム１２）の外縁部２０及び内縁部２４では表面が露出している。
【００２５】
この表面が露出している部分のうちフレーム１２の外周に沿った外縁部２０には、フレーム１２の両長辺に各３箇所ずつ、導電性エラストマー１４の外周到達部２２によって覆われた部分がある。外周到達部２２は導電性エラストマー１４の本体部分から枝状に延出されてフレーム１２の外周に達している。なお、図２に良好に示されるとおり、外周到達部２２の肉厚は本体部分よりも小さい。
【００２６】
一方、収容部１６側になる内縁部２４には外周到達部２２のような枝状の部分は存在しない。
外縁部２０及び内縁部２４でフレーム１２の表面が露出しているのは、フレーム１２上に導電性エラストマー１４を形成するための成形作業に由来している。
【００２７】
本実施例のＥＭＩガスケット１０は、図３に示すように、プレス加工されたフレーム１２を上型２６ａと下型２６ｂ（一方が固定金型、他方が可動金型）とからなる金型２６にインサートして、導電性エラストマー１４を射出することによってフレーム１２上に導電性エラストマー１４を積層して製造されている。
【００２８】
金型２６にインサートされたフレーム１２の上下には導電性エラストマー１４を注入するためのキャビティ２８が形成される。
また、上型２６ａ及び下型２６ｂには外周到達部２２に対応する凹部３０が設けられており、キャビティ２８は凹部３０を介してゲート３２と連通する。
【００２９】
詳細の図示は省略するが、ゲート３２は上型２６ａ又は下型２６ｂ（固定金型となる方）に設けられ、図３に示すとおり、型閉時にフレーム１２の外周面１３に対向する位置に配されている。
一方、外縁部２０及び内縁部２４は上型２６ａと下型２６ｂとによって密着挟持されている（凹部３０は除く）。
【００３０】
こうした構成であるので、ゲート３２から導電性エラストマー１４を射出すると、導電性エラストマー１４は上下の凹部３０から上下のキャビティ２８に流入する。キャビティ２８に適量の導電性エラストマー１４を充填してゲートカットし、導電性エラストマー１４が固化してから型開してＥＭＩガスケット１０を取り出す。
【００３１】
この状態では、図３（ｂ）に示すように、ゲート３２と凹部３０との間にあったブリッジ部３４が上下の外周到達部２２同士を連結する状態でフレーム１２の外周面１３に付着している。ブリッジ部３４をそのまま残して置いても構わないが、これを削除すれば図１、図２に示す形状になる。
【００３２】
このように、ＥＭＩガスケット１０は、導電性のフレーム１２を金型２６にインサートし、インサートされたフレーム１２の外周面１３に対向して配されたゲート３２からフレーム１２の両面のキャビティ２８に導電性エラストマー１４を射出、注入して製造されるので、フレーム１２の片面側にゲートを配して射出する場合のように、導電性エラストマー１４を他方の面に誘導するための穴や切欠等をフレーム１２に設ける必要がない。
【００３３】
したがって、穴等によってフレーム１２の強度が弱くなるという問題は発生しない。また、導電性エラストマー１４は、フレーム１２の穴等を通らずに、ゲート３２からフレーム１２の両面のキャビティ２８に注入されるので、フレーム１２の両面に良好に行き渡らせることができる。
【００３４】
なお、金型２６にはゲート３２から射出された導電性エラストマー１４の通路となる凹部３０が設けられているので、挟持によって導電性エラストマー１４の注入を阻害することはい。
導電性エラストマー１４の射出に際しては、金型２６にインサートされたフレーム１２の外縁部２０や内縁部２４を金型２６にて挟持するので、フレーム１２と金型２６との相対位置すなわちキャビティ２８の形状と位置を正確にできる。また、射出された導電性エラストマー１４の圧力などでフレーム１２が歪むのを防止できる。その結果、ＥＭＩガスケット１０の寸法精度が良好になる。
【００３５】
なお、フレーム１２の外縁部２０だけを金型２６にて挟持する構成、つまり内縁部２４に相当するフレーム１２の露出部分を設けない構成としても同様の効果が得られる。
ＥＭＩガスケット１０は、ＩＣ、ＬＳＩ等のディバイスを収容部１６内に収めるようにしてプリント基板上に配され、上面側には導電性の筐体などが圧接する。つまり、プリント基板と筐体等の導体とでサンドイッチ状に挟まれて収容部１６が閉鎖状になるので、各ディバイス同士をシールドし、また電子機器と外部とをシールドする。このとき、導電性エラストマー１４が下のプリント基板及び上の導体と柔軟に密接するので、シールド効果は確実になる。
【００３６】
ところで、成形時に導電性エラストマー１４の通路となる凹部３０に対応して、ＥＭＩガスケット１０には枝状の外周到達部２２が形成されるが、この外周到達部２２の肉厚は他の部分よりも薄いので、ＥＭＩガスケット１０を電子機器に装着したときにシールド効果に関係する、導電性エラストマー１４本体部分の密着性を妨げない。よって、導電性エラストマー１４の密着性は良好で、シールド効果も良好になる。
【００３７】
金型２６から取り出されたＥＭＩガスケット１０の外周面１３には、ゲート３２から出た導電性エラストマー１４が外周面１３部分で上下に分かれて各キャビティ２８に流入した痕跡がブリッジ部３４となって残っている。このブリッジ部３４は、ＥＭＩガスケット１０を筐体等に取り付ける場合に係合部として利用できるが、ＥＭＩガスケット１０の用途や装着構造などによってブリッジ部３４が不要な場合には除去すればよい。
【００３８】
【変形例】
ブリッジ部３４に関しては、図４、図５に示すような変形が可能である。
すなわち、フレーム１２のゲート３２に対面する部分に切欠３５を設けておくのである。そうすれば、ゲート３２から射出された導電性エラストマー１４は切欠３５から分流して凹部３０を通ってキャビティ２８に流れ込む。したがって、ブリッジ部３４を外周面１３から突出させないか、少なくとも突出量を極めて小さくできる。
【００３９】
【実施例２】
図６、図７に示すＥＭＩガスケット１１は、インサートされたフレーム１２を金型に設けた抑えピン（図示略）によって挟持して導電性エラストマー１４を射出成形したものである。なお、金型の構造（抑えピンに関わる部分以外）及び射出成形の手順等は実施例１と同様であるから、図示と説明は省略する。
【００４０】
このため、ＥＭＩガスケット１１の導電性エラストマー１４には抑えピンの痕跡がピン跡３７として残されている。
抑えピンを用いたことで、外縁部２０及び内縁部２４のようなフレーム１２の露出部分をピン跡３７だけにでき、導電性エラストマー１４の幅を枠部１８の幅と整合させることができる。つまり、導電性エラストマー１４の壁厚（幅）を最大限にできるので、シールド効果がより良好になる。その他、実施例１と同様の効果を有することは言うまでもない。
【００４１】
以上、実施例等に従って、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。
例えば、実施例では１枚のフレーム１２に対して６箇所のゲート３２から導電性エラストマー１４を射出する（外周到達部２２が片面に６箇所ずつできる）構成としたが、ゲート数はフレーム１２の形状や射出する導電性エラストマー１４の量などに応じて適宜に設定すればよく、６箇所に限るわけではない。
【００４２】
また、実施例ではフレームをインサートして射出成形してＥＭＩガスケットを製造する方法を説明したが、フレームの母材となる板材をインサートして射出成形し、板材の両面に導電性エラストマーを積層した後に、板材を例えばプレスにて打ち抜いてフレームとする方法を採用することができる。この方法でも実施例と同様の効果が得られる。また、射出成形後にフレームを加工するので、フレーム幅（実施例の枠部１８の幅）をより狭くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のＥＭＩガスケットの平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図。
【図３】実施例１のＥＭＩガスケットの射出成形の説明図。
【図４】変形例のＥＭＩガスケットの部分平面図。
【図５】変形例のＥＭＩガスケットの部分断面図。
【図６】実施例２のＥＭＩガスケットの平面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線による断面図。
【符号の説明】
１０、１１ＥＭＩガスケット
１２フレーム
１３外周面
１４導電性エラストマー
１６収容部
１８枠部
２０外縁部
２２外周到達部
２４内縁部
２６金型
２８キャビティ
３０凹部
３２ゲート
３４ブリッジ部
３５切欠

Claims

導電性のフレームと、該フレームの両面に積層された導電性エラストマーとからなるガスケットを製造するに当たって、
前記フレームを金型にインサートし、
該インサートされたフレームの外周面に対向して配されたゲートから該フレームの両面のキャビティに導電性エラストマーを注入する
ことを特徴とするＥＭＩガスケットの製造方法。
導電性のフレームと、該フレームの両面に積層された導電性エラストマーとからなるガスケットを製造するに当たって、
前記フレームの母材である板材を金型にインサートし、
該インサートされた板材の外周面に対向して配されたゲートから該板材の両面のキャビティに導電性エラストマーを注入して該板材の両面に導電性エラストマーを積層し、
前記金型から取り出した前記板材に打ち抜き加工して前記フレームとする
ことを特徴とするＥＭＩガスケットの製造方法。
請求項２記載のＥＭＩガスケットの製造方法において、
前記板材の前記フレームとされる部分のみに前記導電性エラストマーを積層することを特徴とするＥＭＩガスケットの製造方法。
請求項１、２又は３記載のＥＭＩガスケットの製造方法において、
前記金型には前記インサートされたフレーム又は板材の外縁部を挟持する外縁挟持部が設けられ、かつ該外縁挟持部には前記ゲートから注入された導電性エラストマーの通路となる凹部が設けられている
ことを特徴とするＥＭＩガスケットの製造方法。
請求項１、２、３又は４記載の製造方法で製造され、
導電性のフレームと、
該フレームの両面に積層された導電性エラストマーとからなり、
前記導電性エラストマー部分には、枝状に延出されて前記フレームの外周に達する外周到達部が存在する
ことを特徴とするＥＭＩガスケット。
請求項５記載のＥＭＩガスケットにおいて、
前記外周到達部の肉厚は他の部分よりも薄いことを特徴とするＥＭＩガスケット。
請求項５又は６記載のＥＭＩガスケットにおいて、
両面の前記外周到達部同士が前記フレームの外周面に付着したブリッジ部を介して一連となっていることを特徴とするＥＭＩガスケット。