JP2006049710A - 電磁波シールドフレーム及びこの電磁波シールドフレームを搭載した電子基板、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで製造できる電磁波シールドフレームを提供すること。
【解決手段】電子部品３０が実装された基板２０に固定される電磁波シールドフレーム４０において、第１の材料で形成されたフレーム本体４１と、上記第１の材料より濡れ性の高い第２の材料で形成され、上記フレーム本体４１に取付けられるとともに、上記基板２０にはんだ付けされる取付け部材４３とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話等の小型通信機器に搭載される電磁波シールドフレーム及び電子基板、電子機器に関する。

携帯電話等の小型通信機器には、電磁波シールドフレームが実装されている。この電磁波シールドフレームは、扁平な箱体の稜線部分からなる、いわば枠組みだけの部品である。電磁波シールドフレームの機能は、電子部品から発生する電磁波が外部に漏洩するのを防止することにある。そのため、電磁波シールドフレームの材料としては、導電性を有する金属材料が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

薄板状の金属材料を上記形状に成形する方法には、せん断や曲げ等の塑性加工がある。このうち、せん断は材料を分離する加工法であり、必要形状から分離された材料は一般的に廃材となる。また、材料を分離する加工法としては、エッチングやレーザ加工等もあるが、いずれも分離された材料は廃材となる。特に、この電磁波シールドフレームは、扁平な箱体の枠組みだけの形状であるため、金属材料から分離され、廃材となる部分が極めて多い。

また、この電磁波シールドフレームは電子部品を囲うように配置される。電磁波シールドフレームと基板の接合にははんだ付けが用いられる。はんだ付けの方法は、基板に塗布されたはんだ上に電磁波シールドフレームを載せ、全体を加熱してはんだを溶融させるというものである。このとき、電磁波シールドフレームには負荷をかけず、溶融したはんだの流動特性だけで電磁波シールドフレームと基板の間に流れ込ませている。

このため、携帯電話用の電磁波シールドフレームでは、はんだとの濡れ性が高くなるように、電磁波シールドフレームを成形した後、錫やニッケル等のメッキを施したり、電磁波シールドフレームの素材として、洋白等のはんだの濡れ性が高い材料を使用したりしている。
特開平８−１０２５９３号公報

しかしながら、電磁波シールドフレームの成形後にメッキを施す場合、メッキ設備等のために大きな費用がかかる。また、洋白等のはんだの濡れ性が高い材料を使用した場合、比較的単価が高い材料であるにも関わらず、廃材となる部分が多く、材料歩留まりが悪くなるため、材料コストが上昇してしまう。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、低コストで製造できる電磁波シールドフレーム及びこの電磁波シールドフレームを搭載した電子基板、電子機器を提供することにある。

上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の電磁波シールドフレーム及びこの電磁波シールドフレームを搭載した電子基板、電子機器は次のように構成されている。

（１）電子部品が実装された基板に固定される電磁波シールドフレームにおいて、第１の材料で形成されたフレーム本体と、上記第１の材料より濡れ性の高い第２の材料で形成され、上記フレーム本体に取付けられるとともに、上記基板に固定される取付け部材とを具備する。

（２）電子部品が実装された基板にはんだ付けされる電磁波シールドフレームにおいて、第１の金属材料で形成されたフレーム本体と、上記第１の金属材料より濡れ性の高い第２の金属材料で形成され、上記フレーム本体に取付けられるとともに、上記基板にはんだ付けされる取付け部材とを具備する。

（３）電子部品が実装された基板に固定される電磁波シールドフレームにおいて、帯板状の材料に曲げ加工のみを行って形成された、上記基板に固定されるフレーム本体を具備する。

（４）電子部品が実装された基板にはんだ付けされる電磁波シールドフレームにおいて、はんだ付け可能な程度の濡れ性を有する帯板状の金属材料に曲げ加工のみを行って形成された、上記基板にはんだ付けされるフレーム本体を具備する。

（５）（１）乃至（４）に記載の電磁波シールドフレームであって、上記フレーム本体に着脱可能に設けられ、上記フレーム本体を保持するための保持部材を具備する。

（６）（１）乃至（５）に記載の電磁波シールドフレームを具備する。

（７）（１）乃至（５）に記載の電磁波シールドフレームを具備する。

本発明によれば、電磁波シールドフレーム及びこの電磁波シールドフレームを搭載した電子基板、電子機器の製造コストを削減することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。

まず、図１〜図４を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る携帯電話を分解して示す斜視図である。

図１に示すように、この携帯電話（電子機器）は、第１のケース１、第２のケース２、キーパッド３、キーパッド用基板４、液晶表示部５、通信用基板１０（電子基板）を具備している。通信用基板１０は、上記携帯電話等の小型通信機器をはじめとする電子機器に搭載される電子装置である。

図２は同実施の形態に係る通信用基板１０を分解して示す斜視図である。

図２に示すように、この通信用基板１０は基板２０を有しており、基板２０の表面には枠状の接地配線２１が形成されている。この接地配線２１は、基板２０内に設けられた接地板（図示しない）に接続されており、接地配線２１の内側の領域２２（以下「実装領域」と称する。）には複数の電子部品３０が実装されている。

また、基板２０には、電子部品３０から発生する電磁波の外部漏洩を防止するための電磁波シールドフレーム４０が実装されている。この電磁波シールドフレーム４０は、フレーム本体４１、蓋４２、取付け部材４３を具備しており、全体として扁平な箱状をなしている。

フレーム本体４１は、電磁波シールドフレーム４０の枠組みをなすものであり、側壁部４１ａと上壁部４１ｂから構成されている。

側壁部４１ａは、平面視で接地配線２１と略同じ形状をしており、上記複数の電子部品３０の外周部を囲うように配置されている。側壁部４１ａの上下方向の中途部には、複数の係合孔４４（図３、図４に図示）が所定間隔で形成されている。

上壁部４１ｂは、側壁部４１ａの上端部から実装領域２２側に側壁部４１aに対して略垂直に延出しており、その内側には電子部品３０のリペア作業を行うための開口部４５が形成されている。

上壁部４１ｂの開口部４５内には、保持部材４６が上壁部４１ｂと略水平に設けられている。この保持部材４６は平面視で略十字状に形成されており、その所定位置にはフレーム本体４１の搬送時に使用される円形のパッド吸着部４６ａが設けられている。

フレーム本体４１および保持部材４６の材料としては、ステンレスが用いられる。しかしながら、ステンレス以外であっても、電磁波シールド効果がある安価な金属であれば、特に限定されることはない。また、フレーム本体４１および保持部材４６は、金属板にせん断や曲げを行うことで一体に形成されている。

蓋４２は、フレーム本体４１の上面を覆うものであり、フレーム本体４１に対して着脱可能に取付けられている。蓋４２の取付け方法は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、上壁部４１ｂに複数の係合爪（図示しない）を形成しておき、これらの係合爪に蓋４２の周縁部を係合させる方法を用いている。蓋４２の材料としては、安価なステンレスが用いられる。しかしながら、ステンレス以外であっても、電磁波シールド効果がある金属であれば、特に限定されるものではない。

取付け部材４３は、係合孔４４と対応する位置にそれぞれ取付けられている。図３と図４に示すように、この取付け部材４３は、断面コ字状に形成されており、対向する２つの側板４７の間にフレーム本体４１の側壁部４１ａを挟み込んでいる。この取付け部材４３は、はんだ５０を介して接地配線２１に接合されている。

取付け部材４３の各側板４７には、それぞれ２つの係合ピン４８が形成されている。これら係合ピン４８は、側板４７の所定位置にＵ字状の孔４９をあけ、この孔４９の内側部分を根元から取付け部材４３の内側に折り曲げられることにより形成されており、その先端部は側壁部４１ａの係合孔４４内に挿入されている。これにより、係合ピン４８と係合孔４４が係合し、取付け部材４３の脱落やズレが防止される。取付け部材４３の材料としては、ステンレスよりも濡れ性の高い洋白が用いられる。しかしながら、洋白以外でも、ステンレスよりも濡れ性が高ければ、特に限定されるものではない。

次に、基板２０に電磁波シールドフレーム４０を実装する際の作用について説明する。

まず、フレーム本体４１の側壁部４１ａに取付け部材４３を取付けるとともに、基板２０の接地配線２１の所定位置にはんだを塗布する。そして、吸引ノズル（図示しない）でパッド吸着部４６ａを吸引保持し、各取付け部材４３が接地配線２１上の各はんだ５０に接触するように、フレーム本体４１を基板２０上に載置する。

次に、基板２０とフレーム本体４１を加熱炉に通してはんだを加熱溶融する。このとき、取付け部材４３の材料として、濡れ性の高い洋白を用いているため、溶融されたはんだは迅速に取付け部材４３の全体にまわる。

取付け部材４３と接地配線２１がはんだ付けされたら、基板２０に実装された電子部品３０の動作チェックを行い、動作不良のある電子部品３０がなければ、フレーム本体４１に蓋４２を取付ける。これにより、電子部品３０の周囲は電磁波シールドフレーム４０で覆われ、電磁波の外部漏洩が防止される。

一方、電子部品３０の動作チェックを行い、動作不良のある電子部品３０があれば、保持部材４６をフレーム本体４１から切り離し、上壁部４１ｂの開口部４５から電子部品３０のリペア作業を行う。そして、再び動作チェックを行い、動作不良が無いことを確認したら、フレーム本体４１に蓋４２を取付ける。

上記構成の電磁波シールドフレーム４０によれば、フレーム本体４１を安価なステンレスで形成し、このフレーム本体４１に対してステンレスより濡れ性の高い洋白で形成された取付け部材４３を取付け、この取付け部材４３を介してフレーム本体４１を基板２０にはんだ付けしている。

そのため、フレーム本体４１を板金加工により形成しても、高価な洋白が廃材となることがないので、従来の電磁波シールドフレームに比べて、材料コストをかなり低減することができる。

しかも、取付け部材４３を断面コ字状の簡素な形状としている。そのため、素材の形状をそのまま利用することができるから、高価な洋白が廃材になり難い。

さらに、係合ピン４８を形成するときに、取付け部材４３の側板４７にＵ字状の孔４９を形成し、この孔４９の内側部分を根元から折り曲げるだけなので、高価な洋白が廃材となり難い。

なお、本実施の形態では、フレーム本体４１の材料をステンレスとし、取付け部材４３の材料を洋白としているが、これに限定されるものではない。すなわち、フレーム本体４１の材料は安価であることが条件で、取付け部材４３の材料はフレーム本体４１の材料よりもはんだの濡れ性が高いことが条件である。そのため、これらの組み合わせは種々に考えられる。

次に、図５を用いて本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、ここでは、上記実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

図５は本発明の第２の実施の形態に係る基板を分解して示す斜視図である。

図５に示すように、本実施の形態に係る電磁波シールドフレーム６０は、フレーム本体６１と蓋６２から構成されている。

フレーム本体６１は、濡れ性の高い帯板状の金属材料を折り曲げることで枠状に形成されており、その下端部は直接基板２０の接地配線２１にはんだ付けされている。このフレーム本体６１の材料としては、濡れ性の高い洋白が用いられる。しかしながら、これに限定されるものではなく、比較的濡れ性の高い金属であれば、その種類は限定されるものではない。なお、図５では金属材料の端部同士を接合していないが機能上全く問題はない。

フレーム本体６１の所定位置には複数の係合孔６３が形成されている。フレーム本体６１の内側には保持部材６４が上記係合孔６３を介して着脱可能に取付けられている。保持部材６４の材料としては、安価なステンレスが用いられる。

このように、本実施の形態では、帯板状の金属材料を枠状に曲げてフレーム本体６１を形成している。そのため、金属材料のうち廃材となる部分が無いから、フレーム本体６１の材料として高価な洋白を用いても、従来に比べて材料コストを低減することができる。

しかも、フレーム本体６１を濡れ性の高い洋白で形成することで、フレーム本体６１を基板２０に直接はんだ付けできる。そのため、製造工程が削減される。

また、保持部材６４をフレーム本体６１に対して着脱可能に取付けている。そのため、フレーム本体６１を基板２０上に搬送した後、フレーム本体６１から保持部材６４を取り外すようにすれば、保持部材６４を再利用することができる。

なお、上記実施の形態では、携帯電話を例にして説明しているが、これに限定されることはなく、例えばＰＤＡ等の他の電子機器であってもよい。また、基板２０と電磁波シールドフレーム４０の接合法（実際には、接地配線２１と取付け部材４３の接着法）は、はんだ付けに限定されることはなく、他の固定法、接合法であってもよい。さらに、電磁波シールドフレーム４０の材料は、金属に限定されることはなく、メッキ等により導電性を得ることができれば、樹脂等の他の材料であってもよい。また、フレーム本体４１と蓋４２を別体としているが、これらを一体化しもよい。

本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る携帯電話を分解して示す斜視図。 同実施の形態に係る基板を分解して示す斜視図。 同実施の形態に係る取付け部を示す正面図。 同実施の形態に係る取付け部を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態に係る基板を分解して示す斜視図。

符号の説明

１０…通信用基板（電子基板）、２０…基板、３０…電子部品、４０…電磁波シールドフレーム、４１…フレーム本体、４３…取付け部材、４６…保持部材、６１…フレーム本体、６４…保持部材。

Claims (7)

1. 電子部品が実装された基板に固定される電磁波シールドフレームにおいて、
   第１の材料で形成されたフレーム本体と、
   上記第１の材料より濡れ性の高い第２の材料で形成され、上記フレーム本体に取付けられるとともに、上記基板に固定される取付け部材と、
   を具備することを特徴とする電磁波シールドフレーム。
2. 電子部品が実装された基板にはんだ付けされる電磁波シールドフレームにおいて、
   第１の金属材料で形成されたフレーム本体と、
   上記第１の金属材料より濡れ性の高い第２の金属材料で形成され、上記フレーム本体に取付けられるとともに、上記基板にはんだ付けされる取付け部材と、
   を具備することを特徴とする電磁波シールドフレーム。
3. 電子部品が実装された基板に固定される電磁波シールドフレームにおいて、
   帯板状の材料に曲げ加工のみを行って形成された、上記基板に固定されるフレーム本体を具備することを特徴とする電磁波シールドフレーム。
4. 電子部品が実装された基板にはんだ付けされる電磁波シールドフレームにおいて、
   はんだ付け可能な程度の濡れ性を有する帯板状の金属材料に曲げ加工のみを行って形成された、上記基板にはんだ付けされるフレーム本体を具備することを特徴とする電磁波シールドフレーム。
5. 上記フレーム本体に着脱可能に設けられ、上記フレーム本体を保持するための保持部材を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電磁波シールドフレーム。
6. 請求項１乃至請求項５記載の電磁波シールドフレームを具備することを特徴とする電子基板。
7. 請求項１乃至請求項５記載の電磁波シールドフレームを具備することを特徴とする電子機器。

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