JP2005011860A

JP2005011860A - 外部磁気シールド機能付回路基板構造体

Info

Publication number: JP2005011860A
Application number: JP2003171622A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Terui; 嘉信照井; Katsuyuki Asai; 克之浅井; Yuji Murata; 裕治村田; Kenji Kuroishi; 健児黒石; Takeshi Horikawa; 毅堀川; Masaya Takenaka; 昌也竹中; Tomoyasu Koizumi; 智靖小泉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】回路基板に設置されるデバイスを外部磁界の影響から保護し、装置の誤動作・故障の発生を未然に防止する。
【解決手段】外部磁気シールド機能付回路基板構造体は、回路基板１と、この回路基板１に設置されるデバイス２と、デバイス２を密閉状態で覆うために回路基板１に設置されるシールド材３，４とから構成されている。シールド材３，４は高透磁率材料から構成されており、デバイス２の全周を覆っている。また、シールド材３，４はデバイス２近傍に磁気的な不連続部が無いこと、その端部３ｂ，４ｂはデバイス２から離れた位置で緩い円弧を描くように曲げられていること、表面用シールド材３と裏面用シールド材４は略同一形状であって回路基板１に対して表裏対象に設置されること、シールド材３，４は回路基板１に対して隙間のないようにハンダ等で金属接合されていることが好適である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部磁気シールド機能付回路基板構造体、特に、回路基板上に設置された不揮発性磁気メモリ等のデバイスを外部からの磁気ノイズから保護することができる外部磁気シールド機能付回路基板構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回路基板から外部に漏洩する電気的ノイズの発生を防止するために、回路基板を導電性のある金属等でシールドすることが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ノイズの発生源となっているデバイスや外乱ノイズに弱いデバイスに対して電気的なシールドを施す場合には、デバイスが実装されているケース等の外装部材をシールド材として用いることが行われていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２０４６８１号公報
【特許文献２】
特開平０６−３１４００２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のメモリ技術の進歩によって、回路基板に実装されるデバイスとしてＭＲＡＭ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の不揮発性磁気メモリが多く使用されるに至っている。ＭＲＡＭ等の不揮発性磁気メモリに代表されるデバイスは、不揮発・高速・大容量という利点を兼ね備えるものであるが、一方で、外部からの磁気ノイズの影響によって、記憶したデータの内容が破壊されてしまうという不安要素も有している。外部からの磁気ノイズの発生源としては磁気健康器具（磁気ネックレス、エレキバン（登録商標）など）等が考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記のようなデバイスは近年のメモリ技術の発達によって急速に利用が拡大しているものであって、磁気健康器具等の思わぬ磁界発生源によるデバイスの記憶内容破壊あるいは動作不良という不具合を防止するための対策は、十分に実施されていないのが現状であった。また、従来の技術で例示した各特許文献に開示されている技術は、外部からの磁気に非常に敏感なＭＲＡＭ等の不揮発性磁気メモリに代表されるデバイスを想定したものではない。したがって、回路基板に設置されるデバイスを外部磁界の影響から保護することで、装置の誤動作・故障の発生を未然に防止する技術が求められていた。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、回路基板に設置されるデバイスを外部磁界の影響から保護し、装置の誤動作・故障の発生を未然に防止することができる技術を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体は、回路基板に設置されるデバイスを外部磁気から磁気シールドするものであって、前記回路基板には、前記デバイスを密閉状態で覆う高透磁率材料で形成されるシールド材が設置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、前記シールド材は、前記デバイス載置面を覆い、前記回路基板との間に空間を形成する表面用シールド材と、前記表面用シールド材が形成する前記空間に対応する回路基板裏面側を覆う裏面用シールド材と、から構成されることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、前記シールド材は、前記デバイス近傍に磁気的な不連続部が無いように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
またさらに、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、前記シールド材は、前記回路基板に接続するシールド材端部が前記デバイスから離れた位置で緩い弧を描くように曲げられていることを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、前記表面用シールド材と裏面用シールド材は、略同一形状であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、前記シールド材は、前記回路基板に対して金属接合されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、前記デバイスは、不揮発性磁気メモリであることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体を説明するための断面概略図である。
【００１６】
本実施の形態に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体は、回路基板１と、この回路基板１に設置されるデバイス２と、デバイス２を密閉状態で覆うために回路基板１に設置されるシールド材３，４とから構成されている。
【００１７】
デバイス２は、ＭＲＡＭ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の不揮発性磁気メモリであり、本発明が対象とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体は、例えば、プリンタやＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ事務機器のコントローラ、ゼログラフィ画像形成装置制御回路等の不揮発性メモリを必要とする情報処理装置一般に適用が可能である。
【００１８】
シールド材３，４は、デバイス２が設けられている回路基板１の表面側に設置される表面用シールド材３と、回路基板１を挟んで表面用シールド材３に対向した位置に設置される裏面用シールド材４から構成されている。表面用シールド材３は、回路基板１に設置されることによって回路基板１との間にデバイス２を収納する空間３ａを形成している。また、裏面用シールド材４も表面用シールド材３が形成する空間３ａと同様の空間４ａを回路基板１の裏面側に形成するように設置されている。
【００１９】
このように設置されるシールド材３，４は、高透磁率の材料で形成されており、外部からの磁界に対してシールド材３，４が磁路を形成し、外部磁界が回路基板１上のデバイス２に到達することを防止することによって磁気シールドの役割を果たしている。シールド材３，４に用いられる透磁性材料として好ましいのは、透磁率が高く、保磁力が低く、素材が安価、加工性が良く、耐腐食性に優れるものである。具体的には、純鉄、炭素含有量の低い鉄、鉄・ニッケル合金、パーマロイ等の磁性合金、フェライト等が好適である。
【００２０】
また、シールド材３，４として表面用シールド材３と裏面用シールド材４という２種類を採用したのは、デバイス２に対して影響を及ぼす外部磁気を全方向でシールドするためである。これらシールド材３，４は、さらに、デバイス２近傍に磁気的な不連続部が無いように形成されることが好ましい。これは、シールド材３，４に端点や角部、段差等の不連続な形状がある場合には、この不連続部から磁束が漏洩する原因となり、結果として、外部磁気からデバイス２をシールドすることができなくなるからである。また、シールド材３，４の形状として、回路基板１に接続するシールド材端部３ｂ，４ｂがデバイス２から離れた位置で緩い円弧を描くように曲げられていることが好ましい。シールド材端部３ｂ，４ｂがデバイス２から離れた位置に設置されるのは、シールド材３，４に到達した外部磁気がシールド材３，４を磁路として移動し、シールド材端部３ｂ，４ｂから漏洩することになるので、この漏洩磁気をデバイス２からより遠くで放出するためである。また、シールド材端部３ｂ，４ｂが緩い円弧を描くように曲げられているのは、シールド材３，４を磁路として移動する磁気をスムーズに誘導するためである。なお、表面用シールド材３と裏面用シールド材４は、同様の磁気シールド効果を発揮させるため、略同一形状であり、回路基板１に対して表裏対象に設置されることが好ましい。このような形状を採用することによって部品の共通化を図ることができ、さらに、設計コスト、製造コストの削減も可能となっている。
【００２１】
また、シールド材３，４は、回路基板１に対して金属接合されている。これは、回路基板１とシールド材３，４の接合面に隙間があったのでは外部磁気からデバイス２を完全に保護することができないためである。金属接合の方法としては、ハンダ付けによる接合が好適である。ハンダ付けであれば、シールド材３，４の取り付けを回路部品と同一工程で行うことができる。また、例えば、螺子止め構造を採用した場合には、螺子穴等から磁気の漏洩が発生してしまうことになるが、ハンダ付けであればそのような心配はない。なお、シールド材３，４の接合方法はハンダ付けに限定されるものではなく、ろう付け等磁気漏洩を発生させない構造を実現できるものであればよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、基板に設置されたデバイスを高透磁率材料から構成されるシールド材で密閉することにより、デバイスに対する外部磁気ノイズの影響を排除し、確実にデバイスを保護することが可能となった。本発明は、特に、ＭＲＡＭ等の不揮発性磁気メモリに代表されるデバイスを外部磁気の影響から保護することに好適であり、装置の誤動作・故障の発生を防止することができる。
【００２３】
また、シールド材３，４を回路基板１上のグランド（接地）等の安定電位部へ金属接合させることにより、磁気シールド効果に加えて、従来の電磁シールド効果を奏することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る外部磁気シールド機能付回路基板構造体を説明するための断面概略図である。
【符号の説明】
１回路基板、２デバイス、３（表面用）シールド材、３ａ，４ａ空間、３ｂ，４ｂシールド材端部、４（裏面用）シールド材。

Claims

回路基板に設置されるデバイスを外部磁気から磁気シールドする外部磁気シールド機能付回路基板構造体であって、
前記回路基板には、前記デバイスを密閉状態で覆う高透磁率材料で形成されるシールド材が設置されていることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。
請求項１に記載の外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、
前記シールド材は、
前記デバイス載置面を覆い、前記回路基板との間に空間を形成する表面用シールド材と、
前記表面用シールド材が形成する前記空間に対応する回路基板裏面側を覆う裏面用シールド材と、
から構成されることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。
請求項１又は２に記載の外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、
前記シールド材は、前記デバイス近傍に磁気的な不連続部が無いように形成されていることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。
請求項１〜３のいずれか１に記載の外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、
前記シールド材は、前記回路基板に接続するシールド材端部が前記デバイスから離れた位置で緩い弧を描くように曲げられていることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。
請求項２〜４のいずれか１に記載の外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、
前記表面用シールド材と裏面用シールド材は、略同一形状であることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。
請求項１〜５のいずれか１に記載の外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、
前記シールド材は、前記回路基板に対して金属接合されていることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。
請求項１〜６のいずれか１に記載の外部磁気シールド機能付回路基板構造体において、
前記デバイスは、不揮発性磁気メモリであることを特徴とする外部磁気シールド機能付回路基板構造体。