JP2005294436A - 電子機器のシールド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線基板に実装された電子部品を、上記配線基板のグランドパターンと導通したシールドケースに収容して、電子部品からの電磁波を遮蔽するよう構成した電子機器のシールド構造を対象とし、その目的は配線基板やシールドケースの反りに起因するシールド性の低下を未然に防止し得る電子機器のシールド構造を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、シールドケースにおける周縁の一部に形成したハンダ接続部を、グランドパターンの一部とハンダ付けして導通させるとともに、ハンダ接続部を除くシールドケースの周縁に形成した弾性接続部を、電子機器構成部材のリブによりシールドケースの天板を押圧してグランドパターンに圧接することで導通させるよう構成している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子機器のシールド構造に関し、詳しくは配線基板に実装された電子部品を、上記配線基板のグランドパターンと導通したシールドケースに収容して、上記電子部品からの電磁波を遮蔽するよう構成した電子機器のシールド構造に関する。

例えば、携帯電話機等の各種電子機器においては、作動中に電子部品／電子回路から発生する電磁波が、他の電子機器の作動に悪影響を及ぼす等の事象を防止するべく、様々なＥＭＩ(Electro Magnetic Intereference)シールド構造が採用されている。

図８および図９に示す従来のシールド構造Ａでは、配線基板Ｂに実装された各電子部品Ｅａ、Ｅｂの電磁波遮蔽を目的として、これら電子部品Ｅａ、Ｅｂを収容する態様で、上記配線基板ＢにシールドケースＣが組み付けられている。

配線基板Ｂの表面Ｂａには、上記電子部品Ｅａ、Ｅｂの周囲を囲う態様でグランドパターンＧ、Ｇ…が形成されている一方、シールドケースＣの下方縁部には、上記グランドパターンＧ、Ｇ…に対応した足片Ｃａ、Ｃａ…が形成されており、電子部品Ｅａ、Ｅｂを収容しつつシールドケースＣを配線基板Ｂ上の所定位置に組み付け、各々の足片Ｃａ、Ｃａ…を各々のグランドパターンＧ、Ｇ…にハンダ付けし、シールドケースＣをグランドパターンＧ、Ｇ…とを導通させることで電子部品Ｅａ、Ｅｂの電磁波遮蔽を行なっている。

ここで、出願人の知っている上述の如き先行技術は、公知・公用の技術であって文献公知発明に係わるものではなく、もって記載すべき先行技術文献情報はない。

ところで、電子部品Ｅａ、Ｅｂを実装している配線基板Ｂにおいては、その構造特性や製造プロセスに起因して、図９中に鎖線で示す如く「反り」が生じることは避けられない。また、薄板板金から形成されるシールドケースＣにおいても、配線基板Ｂと同じく「反り」が生じることは避けられない。

このため、配線基板ＢやシールドケースＣの「反り」が特に大きい場合には、配線基板Ｂの表面Ｂａに形成されたグランドパターンＧ、Ｇ…と、シールドケースＣの下縁に形成された足片Ｃａ、Ｃａ…との間に部分的な隙間が生じることで未ハンダが起こり、これによってシールドケースＣとグランドパターンＧ、Ｇ…との導通が不確実となるために、シールド性(電磁波遮蔽性)の大幅な低下を招いてしまう不都合があった。

上記実状に鑑みて本発明の目的は、配線基板やシールドケースの「反り」に起因するシールド性の低下を未然に防止することの可能な電子機器のシールド構造を提供することにある。

上記目的を達成するべく、本発明に関わる電子機器のシールド構造は、配線基板の表面に電磁波遮蔽を要する電子部品の周囲を巡る態様でグランドパターンを形成し、該グランドパターンと互いに導通しかつ前記電子部品を収容する態様で、配線基板にシールドケースを組み付けて成る電子機器のシールド構造であって、シールドケースにおける周縁の一部に、グランドパターンの一部に対向したハンダ接続部を形成するとともに、該ハンダ接続部を除くシールドケースの周縁に、グランドパターンに対向した弾性接続部を設ける一方、シールドケースの天板に臨む電子機器構成部材に、シールドケースの天板に当接して弾性接続部をグランドパターンに圧接させるリブを形成し、シールドケースにおけるハンダ接続部をグランドパターンとハンダ付けするとともに、シールドケースにおける弾性接続部をリブによってグランドパターンに圧接することにより、シールドケースとグランドパターンとを互いに導通させるよう構成したことを特徴としている。

本発明に関わる電子機器のシールド構造では、シールドケースの一部に設けたハンダ接続部をグランドパターンにハンダ付けするとともに、シールドケースに形成した弾性接続部を、電子機器構成部品に設けたリブによってグランドパターンに圧接しているため、弾性接続部が配線基板の「反り」に倣って適宜に弾性変形することで、配線基板上のグランドパターンとの間に隙間ができず、もってシールドケースとグランドパターンとの導通不良に起因する、シールド性の低下を未然に防止することが可能となる。

また、本発明に関わる電子機器のシールド構造では、シールドケースのハンダ接続部をグランドパターンにハンダ付けしているため、配線基板に対するシールドケースの位置ずれを未然に防止することができ、もって電子機器を生産する際における不良品の発生率や、使用時における不具合の発生率を抑えることが可能となる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に関わる電子機器のシールド構造を、電子機器の一態様である携帯電話機に適用した第１の実施例を示しており、この携帯電話機１は互いに組み付けられて筐体を構成する前面ケース２および背面ケース３と、上記筐体の内部に収容設置される配線基板４と、この配線基板４の実装面(上面)４ａに組み付けられるシールドケース５とを具備している。

上記配線基板４は、前面ケース２における内部の所定位置に取り付けられており、また上記配線基板４には所望の電子回路を構築する種々の電子部品が実装され、その実装面４ａには電磁波遮蔽を要する電子部品Ｅａ、Ｅｂの周囲を巡る態様で、後述するシールドケース５に対応した四角い枠形状を呈するグランドパターン４ｇが形成されている。

一方、シールドケース５は、電磁波遮蔽を要する電子部品Ｅａ、Ｅｂを覆う態様で配線基板４に組み付けられており、例えばステンレス等の薄肉板金を曲げ成形や絞り成形することによって作成され、矩形状を成す天板５ｔと、該天板５ｔの各片から下方に展開する前後左右の側板５ｓ、５ｓ…とを有する底部の開放された箱形状を呈している。

また、上記シールドケース５における周縁の一部、詳しくは、１つの側板５ｓにおける下縁の中央域には、左右の切欠きにより区画されて下方に延びる平板状のハンダ接続舌片(ハンダ接続部)５ａが形成されている。

さらに、上記シールドケース５におけるハンダ接続舌片５ａを除く周縁、詳しくは、ハンダ接続舌片５ａが形成された側板５ｓの上記ハンダ接続舌片５ａ以外の下縁、およびハンダ接続舌片５ａの形成されていない３つの側板５ｓの下縁には、それぞれ湾曲したバネ形状を呈する弾性接続舌片(弾性接続部)５ｂが形成されている。

ここで、上記シールドケース５が配線基板４に対する所定の位置に組み付けられた状態では、上述したハンダ接続舌片５ａと各弾性接続舌片５ｂ、５ｂ…とが、配線基板４におけるグランドパターン４ｇ上に位置している。

さらに、上記シールドケース５が配線基板４に対する所定の位置に組み付けられた状態において、上記ハンダ接続舌片５ａは、上記グランドパターン４ｇの一部とハンダ付けされることによって機械的かつ電気的に接続されている。

一方、上記配線基板４に組み付けられたシールドケース５の天板５ｔに臨む、背面ケース３における底板(電子機器構成部材)３ａには、上記シールドケース５における天板５ｔの周縁に対応した、四角い枠形状を呈するリブ３ｒが突出形成されている。

上記リブ３ｒは、天板５ｔに当接してシールドケース５を配線基板４に接近する方向へ押圧するものであり、これによってシールドケース５における各弾性接続舌片５ｂ、５ｂ…は、配線基板４におけるグランドパターン４ｇに圧接されることとなる。

ここで、シールドケース５の弾性接続舌片５ｂを、背面ケース３に設けたリブ３ｒによってグランドパターン４ｇに圧接することで、各弾性接続舌片５ｂは配線基板４の「反り」に倣って適宜に弾性変形するため、グランドパターン４ｇとの間に不用意な隙間を生じることがなく、もって各弾性接続舌片５ｂがグランドパターン４ｇと確実に接触して導通することとなる。

このように、シールドケース５のハンダ接続舌片５ａを、配線基板４のグランドパターン４ｇにハンダ付けするとともに、シールドケース５の弾性接続舌片５ｂを、背面ケース３のリブ３ｒによって、配線基板４のグランドパターン４ｇに圧接させることで、配線基板４やシールドケース５の「反り」に起因するグランドパターン４ｇとシールドケース５との導通不良が払拭され、もってシールド性の低下を未然に防止することが可能となる。

また、上述したシールド構造を採用した携帯電話機１の製造工程は、配線基板４にシールドケース５を組み付け、グランドパターン４ｇにハンダ接続舌片５ａをハンダ付けしたのち、配線基板４を前面ケース２の所定位置に取り付け、次いで背面ケース３を前面ケース２に組み付けることとなるが、上述の如くシールドケース５のハンダ接続舌片５ａをグランドパターン４ｇにハンダ付けしているので、それ以降の工程においては配線基板４に対するシールドケース５の位置ずれが防止され、もって携帯電話機１の生産時における不良品の発生率や、使用時における不具合の発生率を可及的に抑えることができる。

図４〜図６は、本発明に関わる電子機器のシールド構造を、電子機器の一態様である携帯電話機に適用した第２の実施例を示しており、この携帯電話機１０は互いに組み付けられて筐体を構成する前面ケース１２および背面ケース１３と、上記筐体の内部に収容設置される配線基板１４と、この配線基板１４の実装面(上面)１４ａに組み付けられるシールドケース１５とを具備している。

上記配線基板１４は、前面ケース１２における内部の所定位置に取り付けられており、また上記配線基板１４には、所望の電子回路を構築する種々の電子部品が実装され、その実装面１４ａには、電磁波遮蔽を要する電子部品Ｅａ、Ｅｂの周囲を巡る態様で、所定個数のグランドパターン１４ｇ、１４ｇ…が、後述するシールドケース１５と対応したレイアウトで形成されている。

一方、シールドケース１５は、電磁波遮蔽を要する電子部品Ｅａ、Ｅｂを覆う態様で配線基板１４に組み付けられており、例えばステンレス等の薄肉板金を曲げ成形や絞り成形することによって作成され、矩形状を成す天板１５ｔと、該天板１５ｔの各片から下方に展開する前後左右の側板１５ｓ、１５ｓ…とを有する底部の開放された箱形状を呈している。

また、上記シールドケース１５における周縁の一部、詳しくは、１つの側板１５ｓにおける下縁の中央域には、左右の切欠きにより区画されて下方に延びる平板状のハンダ接続舌片(ハンダ接続部)１５ａが形成されている。

さらに、上記シールドケース１５におけるハンダ接続舌片１５ａを除く周縁、詳しくは、ハンダ接続舌片１５ａが形成された側板１５ｓの上記ハンダ接続舌片５ａ以外の下縁、およびハンダ接続舌片１５ａの形成されていない３つの側板１５ｓの下縁には、湾曲したバネ形状を呈する弾性接続舌片(弾性接続部)１５ｂが、それぞれ所定の個数ずつ任意のピッチで間欠形成されている。

ここで、上記シールドケース１５が配線基板１４に対する所定の位置に組み付けられた状態では、上述したハンダ接続舌片１５ａと各弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂ…とが、それぞれ配線基板１４における各グランドパターン１４ｇ上に位置している。

さらに、上記シールドケース１５が配線基板１４に対する所定の位置に組み付けられた状態において、上記ハンダ接続舌片１５ａは、１つのグランドパターン１４ｇとハンダ付けされることによって機械的かつ電気的に接続されている。

一方、上記配線基板１４に組み付けられたシールドケース１５の天板１５ｔに臨む、背面ケース１３における底板(電子機器構成部材)１３ａには、上記シールドケース１５における天板１５ｔの周縁、詳しくは、シールドケース１５における各弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂ…の上方部のみと当接するレイアウトで、所定個数のリブ１３ｒ、１３ｒ…が突出形成されている。

上記リブ１３ｒ、１３ｒ…は、天板１５ｔに当接してシールドケース１５を配線基板１４に接近する方向へ押圧するものであり、これによってシールドケース１５の各弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂ…は、配線基板１４の各グランドパターン１４ｇ、１４ｇ…に圧接されることとなる。

ここで、シールドケース１５の弾性接続舌片１５ｂを、背面ケース１３に設けたリブ１３ｒによってグランドパターン１４ｇに圧接することで、各弾性接続舌片１５ｂは配線基板１４の「反り」に倣って適宜に弾性変形するため、グランドパターン１４ｇとの間に不用意な隙間を生じることがなく、もって各弾性接続舌片１５ｂが各グランドパターン１４ｇと確実に接触して導通することとなる。

このように、シールドケース１５のハンダ接続舌片１５ａを、配線基板１４のグランドパターン１４ｇにハンダ付けするとともに、シールドケース１５の弾性接続舌片１５ｂを、背面ケース１３のリブ１３ｒによって、配線基板１４のグランドパターン１４ｇに圧接させることで、配線基板１４やシールドケース１５の「反り」に起因するグランドパターン１４ｇとシールドケース１５との導通不良が払拭され、もってシールド性の低下を未然に防止することが可能となる。

また、上述したシールド構造を採用した携帯電話機１０の製造工程は、配線基板１４にシールドケース１５を組み付け、グランドパターン１４ｇにハンダ接続舌片１５ａをハンダ付けしたのち、配線基板１４を前面ケース１２の所定位置に取り付け、次いで背面ケース１３を前面ケース１２に組み付けることとなるが、上述の如くシールドケース１５のハンダ接続舌片１５ａをグランドパターン１４ｇにハンダ付けしているので、それ以降の工程においては配線基板１４に対するシールドケース１５の位置ずれが防止され、もって携帯電話機１０の生産時における不良品の発生率や、使用時における不具合の発生率を可及的に抑えることができる。

図７に示す、本発明のシールド構造を適用した携帯電話機１０では、背面ケース１３の底板１３ａにおける所定個数のリブ１３ｒ′、１３ｒ′…が、それぞれシールドケース１５において隣り合う弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂの間の上方部のみを押圧するレイアウトで形成されている。

なお、上述した携帯電話機１０′の構成は、リブ１３ｒ′、１３ｒ′…のレイアウト以外、図４〜図６に示した携帯電話機１０と基本的に同一なので、図７に示す携帯電話機１０′の構成要素において、携帯電話機１０の構成要素と同一の作用を成すものには、図４〜図６と同一の記号を附すことで詳細な説明は省略する。

上述した構成における携帯電話機１０′のシールド構造においても、図４〜図６に示した携帯電話機１０と同様、配線基板１４やシールドケース１５の「反り」に起因するグランドパターン１４ｇとシールドケース１５との導通不良を払拭し得る等の作用効果を奏することは言うまでもない。

また、上述した携帯電話機１０′のシールド構造では、背面ケース１３のリブ１３ｒ′によって上方から押下することで、シールドケース１５の隣り合う弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂの間が、これら弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂを支点とした梁の如く下方へ撓むこととなり、この部位に生じる弾性復帰力も加わって、各弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂ…はグランドパターン１４ｇに強く圧接するため、シールドケース１５とグランドパターン１４ｇとの導通がさらに確実なものとなる。

また、各リブ１３ｒ′、１３ｒ′…の長さが不揃いであったり、シールドケース１５の高さ寸法が均一でない場合でも、リブ１３ｒ′による押下力が左右の弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂへ適宜に分配されることで、各弾性接続舌片１５ｂの変形によって上記寸法のバラツキが吸収され、もってシールドケース１５とグランドパターン１４ｇとの導通が確実に為されることとなる。

なお、図１〜図３に示した第１の実施例におけるシールド構造では、グランドパターン４ｇが連続した枠形状を呈し、シールドケース５の弾性接続舌片５ｂは側板５ｓの下縁に沿って延在し、リブ３ｒは連続した枠形状を呈している一方、図４〜図６に示した第２の実施例におけるシールド構造では、グランドパターン１４ｇ、１４ｇ…が飛び石状に配設され、シールドケース１５の弾性接続舌片１５ｂ、１５ｂ…が側板１５ｓの下縁に沿って所定のピッチで配列形成され、さらにリブ１３ｒ、１３ｒ…も所定のピッチで配列形成されているが、このように複数の形態を有するグランドパターンとシールドケースとリブとの組合せは、上述した第１および第２の実施例に限定されるものではない。

すなわち、配線基板に連続した枠形状のグランドパターンを形成し、シールドケースには所定のピッチで複数の弾性接続舌片を配列形成するとともに、リブを所定のピッチで配列形成する、あるいはリブを連続した枠形状に形成する等、グランドパターンとシールドケースとリブの形態を、電子機器における設計仕様等の諸条件に基づいて適宜に組み合わせ、もって任意のシールド構造を構築することが可能である。

また、上述した実施例においては、配線基板の略中央域に１個のシールドケースを組み付けた例を示したが、例えば配線基板の短辺方向に沿って２個のシールドケースを並べて設置する等、様々なレイアウトの電子機器に対しても、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

また、上述した各実施例においては、シールドケースの一部に、グランドパターンとのハンダ付けに供される、特化した形状のハンダ接続部(ハンダ接続舌片)を形成しているが、シールドケースにおける下縁の全周に亘って弾性接続部を形成し、この弾性接続部の一部をグランドパターンとハンダ付けすることで、上記弾性接続部(一部)をハンダ接続部として利用することも可能である。

また、上述した各実施例においては、シールドケースにおける一辺の一部を、グランドパターンとハンダ付けしているが、シールドケースにおける一辺の全長(全域)に亘って、グランドパターンとハンダ付けすることも可能であり、この場合には、シールドケースの一辺に亘るハンダ接続部を必要とすることは勿論である。

また、上述した各実施例においては、電子機器構成部材である背面ケースに形成したリブで、シールドケースをグランドパターンに押圧しているが、上記リブは上記背面ケースのみならず、例えば上記シールドケースをも含めて配線基板の全体を覆う樹脂性のシールドケース等、適宜な電子機器構成部材に設置することも可能である。

さらに、上述した実施例においては、本発明を電子機器の一態様である携帯電話機に適用した例を示したが、上記携帯電話機やＰＨＳ(パーソナル・ハンディホン・システム)、あるいはコードレス電話機の子機等の無線通信機器に限らず、電子部品からの電磁波遮蔽を必要とする様々な電子機器のシールド構造として、本発明が極めて有効に適用し得るものであることは言うまでもない。

本発明に関わるシールド構造の第１の実施例を示す電子機器の分解斜視図。 図１に示した電子機器の断面側面図。 (ａ)は図１に示した電子機器の要部破断平面図、(ｂ)は(ａ)中のｂ−ｂ線断面図。 本発明に関わるシールド構造の第２の実施例を示す電子機器の分解斜視図。 図４に示した電子機器の断面側面図。 (ａ)は図４に示した電子機器の要部破断平面図、(ｂ)は(ａ)中のｂ−ｂ線断面図。 本発明に関わるシールド構造の他の実施例を示す電子機器の要部破断側面図。 従来における電子機器のシールド構造を示す分解斜視図。 従来における電子機器のシールド構造を示す組付状態斜視図。

符号の説明

１、１０、１０′…携帯電話機(電子機器)、
２、１２…前面ケース、
３、１３…背面ケース(電子機器構成部材)、
３ｒ、１３ｒ、１３ｒ′…リブ、
４、１４…配線基板、
４ａ、１４ａ…実装面(表面)、
４ｇ、１４ｇ…グランドパターン、
５、１５…シールドケース、
５ｔ、１５ｔ…天板、
５ｓ、１５ｓ…側板、
５ａ、１５ａ…ハンダ接続舌片(ハンダ接続部)、
５ｂ、１５ｂ…弾性接続舌片(弾性接続部)、
Ｅａ、Ｅｂ…電子部品。

Claims (3)

1. 配線基板の表面に電磁波遮蔽を要する電子部品の周囲を巡る態様でグランドパターンを形成し、該グランドパターンと互いに導通しかつ前記電子部品を収容する態様で、前記配線基板にシールドケースを組み付けて成る電子機器のシールド構造であって、
   前記シールドケースにおける周縁の一部に、前記グランドパターンの一部に対向したハンダ接続部を形成するとともに、該ハンダ接続部を除く前記シールドケースの周縁に、前記グランドパターンに対向した弾性接続部を設ける一方、前記シールドケースの天板に臨む電子機器構成部材に、前記シールドケースの天板に当接して前記弾性接続部を前記グランドパターンに圧接させるリブを形成し、
   前記シールドケースにおける前記ハンダ接続部を前記グランドパターンとハンダ付けするとともに、前記シールドケースにおける前記弾性接続部を前記リブによって前記グランドパターンに圧接することにより、前記シールドケースと前記グランドパターンとを互いに導通させるよう構成したことを特徴とする電子機器のシールド構造。
2. 前記リブを、前記シールドケースの周縁に形成された弾性接続部の上方部のみと当接する態様に形成したことを特徴とする請求項１記載の電子機器のシールド構造。
3. 前記シールドケースにおける弾性接続部を、前記シールドケースの周縁に沿って間欠形成するとともに、前記リブを、前記シールドケースにおいて隣接する前記弾性接続部間の上方部のみと当接する態様に形成したことを特徴とする請求項１記載の電子機器のシールド構造。

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