JP2007266207A - 回路基板およびシールドカバー取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】確実な固定を容易に行えるとともに、シールド性にばらつきがなく、安定した特性を有する回路基板およびシールドカバー取付方法を提供する。
【解決手段】絶縁基板のカバー固定孔１０Ａに上面シールドカバー１４の脚部１４０および下面シールドカバー１５の脚部１５０を挿入し、脚部１４０を上面シールドカバー１５に設けられる切欠部１５１に、脚部１５０を上面シールドカバー１４に設けられる切欠部１４１に凹凸嵌合させて半田接合に基づいて絶縁基板と一体化させるようにしたので、ねじ等の接合部材を不要にでき、半田接合に基づいて３つの部材（上面シールドカバー１４、上面シールドカバー１５、および絶縁基板）を強固かつ容易に接合することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、無線通信部を構成する回路部品を実装される回路基板に関し、特に、確実な固定を容易に行えるとともに、シールド性にばらつきがなく、安定した特性を有する回路基板およびシールドカバー取付方法に関する。

近年、無線による通信が可能な電子機器の小型化が進み、これら電子機器に搭載される無線通信部にも小型で通信品質の安定したものが要求されている。係る無線通信部として、通信規格に沿った形態およびサイズの基板上に回路部品を実装して形成されたものが知られている。

このような無線通信部において、運用にあたって生じる高周波のノイズが周囲の環境に電波障害を与えることのないようにシールドを設けてノイズを遮蔽するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載される発明は、送信回路、受信回路、およびその他の回路等からなる回路ブロックを配置形成されたプリント基板を一対の導電性シールドカバーで挟み込み、この導電性シールドカバーに設けられるねじ穴に貫通ねじを挿入して締め付けることにより、プリント基板の両側（上下）に導電性シールドカバーを締め付け固定してシールド構造を得ている。

特許文献１に記載される発明によれば、振動や衝撃の影響を受けにくく経年変化が小であるので、高い信頼性を得ることができる。
特開２００３−１８８５７１号公報

しかし、特許文献１に記載された発明によると、プリント基板とシールドカバーとを複数のねじにより締め付け固定しているため、ねじ固定に伴う煩雑な工程を要するという問題がある。また、ねじ固定の良否によりシールドカバーの電位が不安定となることがあり、ノイズ遮蔽性だけでなく通信品質のばらつきを生じさせる原因になる。

従って、本発明の目的は、確実な固定を容易に行えるとともに、シールド性にばらつきがなく、安定した特性を有する回路基板およびシールドカバー取付方法を提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するため、第１の面および第２の面に回路部品を実装された基板部と、前記基板部に設けられる孔に挿入される第１の脚部を有し、前記第１の面に実装された前記回路部品を覆う第１のシールド部と、前記孔に挿入される第２の脚部を有し、前記第２の面に実装された前記回路部品を覆う第２のシールド部とを有し、前記第１の脚部と前記第２の脚部とを収容した前記孔を半田接合する回路基板を提供する。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、第１の面および第２の面に回路部品を実装された基板部と、前記基板部に設けられる孔に挿入される第１の脚部を有し、前記第１の面に実装された前記回路部品を覆う第１のシールド部と、前記孔に挿入される第２の脚部を有し、前記第２の面に実装された前記回路部品を覆う第２のシールド部とを有し、前記第１の脚部と前記第２の脚部とが面方向に組み合わされて収容された前記孔を半田接合する回路基板を提供する。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、回路部品を実装した基板部の第１の面に第１のシールドカバーを配置する第１の工程と、前記回路部品を実装した基板部の第２の面に第２のシールドカバーを配置する第２の工程と、前記基板部に設けられる孔に対して前記第１の面側から前記第１のシールドカバーに設けられる第１の脚部を挿入する第３の工程と、前記基板部に設けられる孔に対して前記第２の面側から前記第２のシールドカバーに設けられる第２の脚部を挿入する第４の工程と、前記孔に挿入された前記第１および第２の脚部を半田接合する第５の工程とを含むシールドカバー取付方法を提供する。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、回路部品を実装した基板部の第１の面に第１のシールドカバーを配置する第１の工程と、前記回路部品を実装した基板部の第２の面に第２のシールドカバーを配置する第２の工程と、前記基板部に設けられる孔に対して前記第１の面側から前記第１のシールドカバーに設けられる第１の脚部を挿入する第３の工程と、前記基板部に設けられる孔に対して前記第２の面側から前記第２のシールドカバーに設けられる第２の脚部を挿入する第４の工程と、前記孔に挿入された前記第１および第２の脚部を前記第１又は前記第２の面に設けられるカバー接合パターンに半田接合する第５の工程とを含むシールドカバー取付方法を提供する。

本発明によれば、確実な固定を容易に行えるとともに、シールド性にばらつきがなく、安定した特性を付与することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る回路基板の上面を示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る回路基板の下面を示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る回路基板を側面方向から見た図である。

この回路基板１は、図１に示すように、絶縁物質からなる絶縁基板１０の上面に、外部の回路と電気的に接続させるための接続端子部１１と、映像信号の処理を行う信号処理回路部１２と、映像信号を変調して無線電波として送信させるための無線通信回路部１３と、信号処理回路部１２および無線通信回路部１３とを覆って絶縁基板１０に固定される第１のシールド部としての上面シールドカバー１４とを有して構成されている。

また、図２に示すように、絶縁基板１０の下面に、接続端子部１１と、音声やデータ等の信号処理を行う信号処理回路部１６と、信号処理回路部１６を覆って絶縁基板１０に固定される第２のシールド部としての下面シールドカバー１５とを有して構成されている。

絶縁基板１０は、上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５に設けられる後述する脚部を半田接合するためのカバー固定孔１０Ａを有し、絶縁基板１０の下面側のカバー固定孔周囲に半田接合用として楕円形状のカバー接合パターン１０Ｂを有している。また、絶縁基板１０は、外周部分に機器への搭載時に接続端子部１１の位置決め等を行うための切欠部１Ａを対向して設けられている。

接続端子部１１は、搭載対象機器のバス配列に応じた端子数、形状、サイズを有するように形成されており、第１の実施の形態では、ｍｉｎｉＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスの規格に準じた端子数、形状、サイズを有している。

無線通信回路部１３は、本実施の形態の回路基板１が搭載される機器から映像、音声、およびその他のデータを変調し、図示しないアンテナ部から無線電波として送信させるとともに、外部の機器から受信した映像、音声、およびその他のデータを復調して信号処理回路部１２、１６に出力する。

上面シールドカバー１４は、上面に放熱用として格子状に配列された孔部１４Ａを有しており、下面シールドカバー１５についても同様に格子状に配列された孔部１５Ａが設けられている。

図３は、上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５が絶縁基板１０に組みつけられた状態を側面方向より示している。上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５は、絶縁基板１０に設けられる回路パターンおよび実装部品を覆うとともに、絶縁基板１０のサイズ内に収まるように形成されており、かつ、厚さ方向のサイズが規格で規定されるサイズを超えることのない数値に収まるように固定される。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る回路基板の分解斜視図である。同図においては、上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５を絶縁基板１０へ固定するにあたって特徴的な部分を示すものであり、細部については図１から図３の図面と一部相違している。

上面シールドカバー１４は、磁気シールド性に優れる鉄系金属材料によって一面が開放された箱状に形成されており、側面部には絶縁基板１０のカバー固定孔１０Ａに挿入される脚部１４０と、脚部１４０に隣接して切欠部１４１が設けられている。更に側面部には、上面シールドカバー１４を絶縁基板１０の所定位置に位置決めするための位置合わせ突起１４０Ｂが設けられており、この位置合わせ突起１４０Ｂは絶縁基板１０の位置合わせ孔１０Ｃに挿入される。第１の実施の形態では、ステンレスからなる上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５を用いている。

下面シールドカバー１５は、上面シールドカバー１４と同様に鉄系金属材料によって一面が開放された箱状に形成されており、側面部には絶縁基板１０のカバー固定孔１０Ａに挿入される脚部１５０と、脚部１５０に隣接して切欠部１５１が設けられている。

絶縁基板１０のカバー固定孔１０Ａは、上面側から脚部１４０が挿入され、下面側から脚部１５０が挿入される。カバー固定孔１０Ａに挿入された脚部１４０，１５０は、半田接合に基づいてカバー固定孔１０Ａとともに一体的に固定される。

図５は、本発明の第１の実施の形態に係る回路基板に対する上面シールドカバーおよび下面シールドカバーの接合を示し、（ａ）はシールドカバー準備工程、（ｂ）は位置決め工程、（ｃ）は接合工程を示す。

同図において、絶縁基板１０は、カバー接合パターン１０Ｂが設けられる下面を紙面上方に配置しており、これに伴って下面シールドカバー１５を上側、上面シールドカバー１４を下側に配置している。

まず、図５（ａ）に示すように、回路部品が実装された絶縁基板１０に対し、上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５を回路基板１の上下方向に配置する、このとき、上面シールドカバー１４の脚部１４０、下面シールドカバー１５の脚部１５０が、対応するカバー固定孔１０Ａの位置に配置されるようにする。

次に、図５（ｂ）に示すように、絶縁基板１０のカバー固定孔１０Ａに対し脚部１４０が挿入されるように上面シールドカバー１４を配置する。また、カバー固定孔１０Ａに対し脚部１５０が挿入されるように下面シールドカバー１５を配置する。このとき、脚部１４０に隣接して設けられている切欠部１４１にカバー固定孔１０Ａを貫通した脚部１５０が挿入される。また、脚部１５０に隣接して設けられている切欠部１５１にカバー固定孔１０Ａを貫通した脚部１４０が挿入される。

次に、図５（ｃ）に示すように、カバー接合パターン１０Ｂに半田を流すことによって、カバー接合パターン１０Ｂ、脚部１４０および１５０が一体的に半田接合される。なお、図５（ｃ）では、回路基板１の裏面（下面）で接合しているが、上面で接合しても良い。

（第１の実施の形態の効果）
上記した第１の実施の形態によると、絶縁基板１０のカバー固定孔１０Ａに上面シールドカバー１４の脚部１４０および下面シールドカバー１５の脚部１５０を挿入し、脚部１４０を上面シールドカバー１５に設けられる切欠部１５１に、脚部１５０を上面シールドカバー１４に設けられる切欠部１４１に凹凸嵌合させて半田接合に基づいて絶縁基板１０と一体化させるようにしたので、ねじ等の接合部材を不要にでき、半田接合に基づいて３つの部材（上面シールドカバー１４、上面シールドカバー１５、および絶縁基板１０）を強固かつ容易に接合することができる。

特に、無線通信回路部１３のシールド構造については、ノイズ遮蔽性だけでなく容易に分解することのできない構成が求められており、カバー固定孔１０Ａを貫通した脚部１４０および１５０が半田接合されることで、より分解しにくい構成を実現できるとともに、半田接合に基づくシールドカバーの電位の安定した回路基板１とできる。

また、ねじを用いずにカバー固定孔１０Ａに収容される脚部１４０および１５０を半田接合するものであるので、接合部の面積を小にでき、小型化、薄型化が要求される回路基板１に適する。

なお、第１の実施の形態では、ｍｉｎｉＰＣＩバスの規格に準じた回路基板１の構成を説明したが、これに限定されず、一般的なＰＣＩバス規格の回路基板１、あるいは他の回路基板１のシールドカバー取付方法に適用することができる。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る回路基板の部分拡大図である。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については同一の引用数字を付している。

この回路基板１は、図６に示すように、脚部１４０の先端にＶ字状の凹部１４０Ａと、切欠部１４１にＶ字状の凹部に対応する形状を有する突起１４１Ａとを備えた上面シールドカバー１４と、脚部１５０の先端にＶ字状の凹部１５０Ａと、切欠部１５１にＶ字状の凹部に対応する形状を有する突起１５１Ａとを備えた上面シールドカバー１５とから構成されている。

この回路基板１は、カバー固定孔１０Ａに脚部１４０と１５０とを挿入して絶縁基板１０の両面に上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５を取り付けることにより、脚部１４０の凹部１４０Ａと切欠部１５１の突起１５１Ａとが嵌合する。また、脚部１５０の凹部１５０Ａと切欠部１４１の突起１４１Ａとが嵌合する。嵌合された状態でカバー接合パターン１０Ｂに対して半田接合を行うことにより、絶縁基板１０と上面シールドカバー１４、および下面シールドカバー１５が一体化される。

（第２の実施の形態の効果）
上記した第２の実施の形態によると、第１の実施の形態の好ましい効果に加えて凹部を設けた脚部と突起を設けた切欠部との嵌合により、半田接合面積を拡大することができ、より強固な接合性を有する構成とできる。なお、第２の実施の形態では、一対の凹部と突起を設けた構成を説明したが、半田等の接合面積を拡大しうるものであれば他の構成であっても良い。

なお、他の構成として、接合面積の拡大だけでなく、カバー固定孔１０Ａにおける位置決め性、脚部挿入後の脚部同士の嵌合性を高める構成を有するものであっても良い。

図７（ａ）から（ｅ）は、脚部および切欠部の他の構成を示す部分拡大図である。

図７（ａ）は、脚部側面が傾斜面で形成された構成を示し、脚部１４２、１５２は先端が細くなるように側面に傾斜を設けられることによって、カバー固定孔１０Ａへの脚部１４２、１５２の挿入を容易にしている。

図７（ｂ）は、脚部１４３、１５３の先端に半楕円状の突部１４３Ａ、１５３Ａを設け、これらを互い違いに嵌合させることにより、嵌合した上面シールドカバー１４と下面シールドカバー１５とが外れにくい構成としている。

また、図７（ｃ）に示すように、半楕円状の突部１５３Ａを上面シールドカバー１４に勘合させ、下面シールドカバー１５に対しては第１の実施の形態で説明した矩形状の脚部１４０としたものであってもよい。また、図７（ｄ）に示すように、半楕円状の突部１４３Ａを下面シールドカバー１５に勘合させるものであってもよい

図７（ｅ）は、サイズの大なる半楕円状の嵌合形状を有する脚部１４４および１５４を設け、これらを互い違いに嵌合させることにより、嵌合した上面シールドカバー１４と下面シールドカバー１５とがより外れにくい構成としている。

（第３の実施の形態）
図８（ａ）および（ｂ）は、第３の実施の形態に係る回路基板の部分拡大図である。同図においては、上面シールドカバー１４および下面シールドカバー１５を断面図示している。

第３の実施の形態では、図８（ａ）に示すように、上面シールドカバー１４に開口１４Ｂを有しており、下面シールドカバー１５にシールドカバー固定突起１５Ｂを有している。シールドカバー固定突起１５Ｂは、爪状に形成されており、図８（ｂ）に示すように絶縁基板１０のカバー固定孔１０Ａを貫通したシールドカバー固定突起１５Ｂが上面シールドカバー１４の開口１４Ｂに嵌合することによって固定される。図８（ｂ）においては、カバー固定孔１０Ａを貫通したシールドカバー固定突起１５Ｂの裏面が絶縁基板１０の外部に露出した構成となり、この部分を半田接合して一体化する。

（第３の実施の形態の効果）
上記した第３の実施の形態によると、カバー固定孔１０Ａを貫通したシールドカバー固定突起１５Ｂが上面シールドカバー１４の開口１４Ｂに嵌合することにより、半田接合時の作業性の向上を図ることができる。また、爪状の開口１４Ｂとシールドカバー固定突起１５Ｂとの嵌合によって薄い金属板であっても強固な結合性が容易に得られる。

また、上面シールドカバー１４と下面シールドカバー１５の嵌合についても、上記した開口１４Ｂとシールドカバー固定突起１５Ｂとの結合に限定されず、例えば、図９（ａ）に示すように上面シールドカバー１４に半円状の凹部１４Ｃを設け、下面シールドカバー１５に半円状のシールドカバー固定凸部１５Ｃを設けて、図９（ｂ）に示すようにカバー固定孔１０Ａを貫通したシールドカバー固定凸部１５Ｃが上面シールドカバー１４の凹部１４Ｃに嵌合するものであっても同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々な組み合わせ、変形が可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る回路基板の上面を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る回路基板の下面を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る回路基板を側面方向から見た図である。 本発明の第１の実施の形態に係る回路基板の分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る回路基板に対する上面シールドカバーおよび下面シールドカバーの接合を示し、（ａ）はシールドカバー準備工程、（ｂ）は位置決め工程、（ｃ）は接合工程を示す。 本発明の第２の実施の形態に係る回路基板の部分拡大図である。 （ａ）から（ｅ）は、脚部および切欠部の他の構成を示す部分拡大図である。 （ａ）および（ｂ）は、第３の実施の形態に係る回路基板の部分拡大図である。 （ａ）および（ｂ）は、第３の実施の形態に係る回路基板の他の構成を示す部分拡大図である。

符号の説明

１…回路基板、１Ａ…切欠部、１０…絶縁基板、１０Ａ…カバー固定孔、１０Ｂ…カバー接合パターン、１１…接続端子部、１２…信号処理回路部、１３…無線通信回路部、１４…上面シールドカバー、１４Ａ…孔部、１４Ｂ…開口、１４Ｃ…凹部、１５…下面シールドカバー、１５Ａ…孔部、１５Ｂ…シールドカバー固定突起、１５Ｃ…シールドカバー固定凸部、１６…信号処理回路部、１４０，１５０，１４２，１４３，１４４，１５２…脚部、１４０Ａ…凹部、１４０Ｂ…位置合わせ突起、１４１…切欠部、１４１Ａ…突起、１４３Ａ…突部、１５０Ａ…凹部、１５１…切欠部、１５１Ａ…突起、１５３Ａ…突部

Claims (10)

1. 第１の面および第２の面に回路部品を実装された基板部と、
   前記基板部に設けられる孔に挿入される第１の脚部を有し、前記第１の面に実装された前記回路部品を覆う第１のシールド部と、
   前記孔に挿入される第２の脚部を有し、前記第２の面に実装された前記回路部品を覆う第２のシールド部とを有し、
   前記第１の脚部と前記第２の脚部とを収容した前記孔を半田接合することを特徴とする回路基板。
2. 第１の面および第２の面に回路部品を実装された基板部と、
   前記基板部に設けられる孔に挿入される第１の脚部を有し、前記第１の面に実装された前記回路部品を覆う第１のシールド部と、
   前記孔に挿入される第２の脚部を有し、前記第２の面に実装された前記回路部品を覆う第２のシールド部とを有し、
   前記第１の脚部と前記第２の脚部とが面方向に組み合わされて収容された前記孔を半田接合することを特徴とする回路基板。
3. 前記脚部は、対向するシールド部に設けられる切欠部に凹凸嵌合する請求項１又は２に記載の回路基板。
4. 前記脚部は、対向するシールド部に設けられる切欠部との接合面積を大にする突部を有する請求項１又は２に記載の回路基板。
5. 前記脚部は、対向するシールド部に設けられる切欠部との結合強度を大にする突部を有する請求項１又は２に記載の回路基板。
6. 前記基板部は、第１又は第２の面の少なくとも１方の面の前記孔の周囲に半田接合用のカバー接合パターンを有する請求項１又は２に記載の回路基板。
7. 回路部品を実装した基板部の第１の面に第１のシールドカバーを配置する第１の工程と、
   前記回路部品を実装した基板部の第２の面に第２のシールドカバーを配置する第２の工程と、
   前記基板部に設けられる孔に対して前記第１の面側から前記第１のシールドカバーに設けられる第１の脚部を挿入する第３の工程と、
   前記基板部に設けられる孔に対して前記第２の面側から前記第２のシールドカバーに設けられる第２の脚部を挿入する第４の工程と、
   前記孔に挿入された前記第１および第２の脚部を半田接合する第５の工程とを含むシールドカバー取付方法。
8. 回路部品を実装した基板部の第１の面に第１のシールドカバーを配置する第１の工程と、
   前記回路部品を実装した基板部の第２の面に第２のシールドカバーを配置する第２の工程と、
   前記基板部に設けられる孔に対して前記第１の面側から前記第１のシールドカバーに設けられる第１の脚部を挿入する第３の工程と、
   前記基板部に設けられる孔に対して前記第２の面側から前記第２のシールドカバーに設けられる第２の脚部を挿入する第４の工程と、
   前記孔に挿入された前記第１および第２の脚部を前記第１又は前記第２の面に設けられるカバー接合パターンに半田接合する第５の工程とを含むシールドカバー取付方法。
9. 前記第３の工程および前記第４の工程を同時に行う請求項７又は８に記載のシールドカバー取付方法。
10. 前記第３の工程および前記第４の工程に基づいて前記孔を介して前記第１のシールドカバーと前記第２のシールドカバーとを嵌め合わせる請求項７又は８に記載のシールドカバー取付方法。

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