JP2012043900A - 電子部品のシールド構造、およびそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の小型化・薄型化を妨げるのを防ぐとともに、部品点数の増加によるコスト増加を抑えて、電子部品のノイズ混入、発信を確実に防ぐ。
【解決手段】導電性を有し、リジッド基板２１とフレキシブル基板２２とを接着する両面粘着フィルム３０により、シールドケース２５の孔２６を塞ぎ、ノイズの漏出や侵入を防ぐ。加えて、両面粘着フィルム３０は、フレキシブル基板２２のグランドパターンに接着するようにした。さらに、フレキシブル基板２２をデジタル回路で構成することにより、フレキシブル基板２２のグランドパターンが電磁波による影響を受けたとしても、フレキシブル基板２２の回路はその影響を受けにくくした。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯電話をはじめとする電子機器に用いられる電子部品のシールド構造、およびそれを用いた電子機器に関する。

携帯電話をはじめとする各種電子機器に搭載され、高周波の電波を送受信する電子部品において、電子部品に電磁ノイズが混入したり、電子部品から電磁ノイズが発信されたりするのを防止するため、金属製のシールドケースで電子部品を覆う方法、電子機器の筐体の表面にメッキを施す方法等により、電子部品を電磁的にシールドすることが行われている。

シールドケースで電子部品を覆う場合、電子部品の接続信頼性向上のため、シールドケース内に樹脂を充填させて電子部品の端子と基板との接続部を補強することがある。この場合、電子部品と基板との半田付け後に樹脂を充填させる必要があることから、シールドケースに樹脂充填のための孔を設ける必要があり、この孔からノイズが混入したり、電子部品から発信されたノイズがシールドケース外に漏出したりするといった問題があった。

これに対し、シールドケースの孔を金属製のシールドカバーで蓋をすることが行われているが、このような構造では、シールドカバーの厚み分だけ、電子機器の厚みが増加し、電子機器の小型化・薄型化が妨げられるとともに、部品増加によるコスト増加という影響懸念があった。

そこで、特許文献１には、シールドケースの孔を、導電テープで塞ぐ構成が開示されている。
また、特許文献１には、導電テープを用いることなく十分な遮蔽性能を得るため、シールドケース内に収容された第１の基板に第１のコネクタを設け、グランド用電極配線を有した第２の基板に第２のコネクタを設け、第１のコネクタと第２のコネクタをシールドケースに形成された孔を通して嵌合させ、グランド用電極配線がシールドケースの孔の外側領域に電気的に接続される構成が開示されている。

特開２０１０−８０６９１号公報（段落［０００５］）

しかしながら、導電テープでシールドケースの孔を塞ぐ構成においては、導電テープを追加して設けなければならず、部品増加によるコスト増加という問題は解決することができていない。

また、第２の基板のグランド用電極配線をシールドケースの孔の外側領域に電気的に接続させる構成においては、グランド用電極配線をシールドケースの孔の外側領域に確実に接続するため、第１のコネクタ、第２のコネクタが必須となる。すると、第１のコネクタと第２のコネクタの嵌合に手間がかかるうえ、第１のコネクタ、第２のコネクタのためのスペースが必要となり、小型化の妨げとなる。

近年、電子機器の小型化、高機能化に伴い、基板を複数備えることがあり、メインとなるリジッド基板に実装しきれない部品は、サブとなる基板を用いることがあり、サブとなる基板には薄型化のためにフレキシブル基板を用いることが多い。このような構成において、第１のコネクタ、第２のコネクタにより第２の基板（サブとなる基板）を固定しようとすると、第２の基板がフレキシブル基板であるがゆえに、孔の周囲においてグランド用電極配線をシールドケースの孔の外側領域に確実に接続するのが難しい。

そこで、サブとなる基板を保持するための樹脂フレームを実装することもできるが、これでは電子機器の小型化・薄型化が妨げられ、部品点数の増加によるコスト増加を招いてしまう。
本発明の目的は、電子部品を有する電子機器において、電子機器の小型化・薄型化を妨げるのを防ぐとともに、部品点数の増加によるコスト増加を抑えて、電子部品のノイズ混入、発信を確実に防ぐことのできる電子部品のシールド構造、およびそれを用いた電子機器を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の電子部品のシールド構造は、電子部品が実装されるとともに、当該電子部品を覆うことで電磁的にシールドする導電性材料からなるシールドケースが実装された第１の回路基板と、第１の回路基板に積層される第２の回路基板と、第１の回路基板と第２の回路基板とを接着するフィルム状の接着シートと、を備え、シールドケースには、その内外を貫通する孔が形成され、第２の回路基板には、接地のためのグランドパターンが形成され、接着シートは、その両面を電気的に導通させる導電性材料により形成され、その一面側がシールドケースの孔を含むその周囲に接着され、他面側が第２の回路基板のグランドパターンに接着されていることを特徴とする。

また、本発明は、上記したような電子部品のシールド構造を有した制御基板を備えることを特徴とする電子機器とすることもできる。

本発明によれば、シールドケースの孔は、導電性を有した接着シートと、第２の回路基板のグランドパターンとにより塞がれるので、孔からのノイズの漏出や侵入を防ぐことができ、シールドケース内の電子部品への悪影響を確実に塞ぐことができる。このとき、接着シートは、第１の回路基板と第２の回路基板とを機械的に接続するためのものであるため、孔の電磁シールドのために別途導電性材料からなるシートやフィルムを用いる必要がない。これにより、電子機器の小型化・薄型化を妨げるのを防ぐとともに、部品点数の増加によるコスト増加を抑えて、電子部品のノイズ混入、発信を確実に防ぐことが可能となる。
さらに、接着シートは、その両面を電気的に導通させる導電性材料により形成されているため、第２の回路基板のグランドパターンが接着シートを介してシールドケースに電気的に接続され、第２の回路基板の接地を確実に行うことができる。

本実施形態にかかる携帯電話端末を示す斜視図であり、（ａ）は携帯電話端末を一方の筐体側から見た斜視図、（ｂ）は他方の筐体側から見た斜視図である。 携帯電話端末の内部を示す斜視図である。 リジッド基板の平面図である。 制御基板の構成を示す斜視展開図である。 リジッド基板に両面粘着テープを貼り付けた状態を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明による電子部品のシールド構造、およびそれを用いた電子機器を実施するための最良の形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
図１に示すものは、本発明を適用した電子機器の一例である、携帯電話端末（電子機器）１０を示す斜視図である。
図１に示すように、携帯電話端末１０は、画像や文字、映像等の各種情報を表示するモニター部を有した表示筐体１１Ａと、ユーザが携帯電話端末１０を操作するための操作キー等を備えた本体筐体１１Ｂとを備えている。
これら表示筐体１１Ａと本体筐体１１Ｂとは、それぞれの一辺が側において、ヒンジ部１２により回転可能に連結されている。

本体筐体１１Ｂの背面側（操作キー等が設けられているのとは反対側）には、着脱可能なカバー１３が設けられている。
図２は、カバー１３を取り外した状態の本体筐体１１Ｂを示す図であり、この図２に示すように、本体筐体１１Ｂの内部には、電池パック１４、制御基板２０が収容されている。

制御基板２０は、リジッド基板（第１の回路基板）２１と、フレキシブル基板（第２の回路基板）２２とから構成されている。
リジッド基板２１は、紙にフェノール樹脂やエポキシ樹脂を含浸させたもの、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたもの、その他、セラミックス等の絶縁材料からなり、柔軟性の絶縁性基材からなる。リジッド基板２１の表面には、各種電子部品１００が実装されており、これらの電子部品１００のうち、ノイズを発生したりノイズの影響を受けやすいものには、金属製のシールドケース２５が被せられている。

各シールドケース２５は、リジッド基板２１に設けられたグランド配線パターン（図示無し）に電気的に接続されている。
また、図３に示すように、シールドケース２５において、その内部に収容した電子部品１００とリジッド基板２１の配線パターンとの電気的な接続を確実に行うため、シールドケース２５の内部に樹脂を充填することで、電子部品１００の固定を補強するものがある。このように樹脂を充填するシールドケース２５の上面には、樹脂を外部から充填するための孔２６が形成されている。ここで、孔２６の形状や位置、数については何ら限定する意図はない。
このようなシールドケース２５では、電子部品１００およびシールドケース２５をリフロー半田等の半田付け法によりリジッド基板２１に実装した後、孔２６から、ディスペンサ等により、溶融状態の樹脂をシールドケース２５内に注入し、樹脂を硬化させるようになっている。

フレキシブル基板２２は、ポリイミド膜もしくはフォトソルダーレジスト膜等からなるフィルム状で、可撓性を有している。このフレキシブル基板２２上にも、電子部品２００が実装されている。

ここで、リジッド基板２１は、その回路構成を、ＧＨｚ帯の高周波回路を含むものとし、フレキシブル基板２２は、その回路構成を、ＭＨｚ帯の汎用デジタル回路とするのが好ましい。

図３、図４に示すように、これらリジッド基板２１とフレキシブル基板２２とは、両面粘着フィルム（接着シート）３０により接着されている。ここで、両面粘着フィルム３０の両面の粘着層は、導電性材料を練り込む等して導電性を有している。また、両面粘着フィルム３０の基材も、シート状、フィルム状の金属等、導電性材料で形成するのが好ましい。
図４、図５に示すように、両面粘着フィルム３０は、リジッド基板２１上において、シールドケース２５に形成された孔２６の全てを覆うような形状・大きさに形成され、その一面側が孔２６の周囲を含むシールドケース２５の上面全体に接着されている。これによって両面粘着フィルム３０とシールドケース２５とが電気的に接続されている。
また、両面粘着フィルム３０の他面側は、フレキシブル基板２２に接着されている。このとき、両面粘着フィルム３０は、フレキシブル基板２２に形成されたグランド（ＧＮＤ）パターンに接着され、これによって両面粘着フィルム３０とフレキシブル基板２２のグランドパターンとが電気的に接続されている。

このように導電性を有した両面粘着フィルム３０でシールドケース２５の孔２６を塞ぐことで、ノイズの漏出や侵入を防ぐことができ、シールドケース２５内の電子部品１００への悪影響を確実に防ぐことができる。
加えて、両面粘着フィルム３０は、フレキシブル基板２２のグランドパターンに接着されており、孔２６はフレキシブル基板２２のグランドパターンによっても塞がれることになる。これにより、孔２６の電磁シールドを、より確実なものとすることができる。
したがって、孔２６からのノイズの漏出や侵入を防ぐことができ、シールドケース２５内の電子部品１００への悪影響を防ぐという作用効果はいっそう顕著なものとなる。このとき、両面粘着フィルム３０は、リジッド基板２１とフレキシブル基板２２とを機械的に接続するためのものであるため、孔２６の電磁シールドのために別途導電性材料からなるシートやフィルムを用いる必要がない。その結果、携帯電話端末１０の小型化・薄型化を妨げるのを防ぐとともに、部品点数の増加によるコスト増加を抑えて、電子部品１００のノイズ混入、発信を確実に防ぐことが可能となる。
同時に、孔２６の電磁シールドのために別途導電性材料からなるシートやフィルムを用いる場合に比較し、回路部品の実装効率を高めることができる。

さらに、リジッド基板２１とフレキシブル基板２２とを機械的に接続するための両面粘着フィルム３０により、シールドケース２５とフレキシブル基板２２のグランドパターンとが電気的に接続されるため、フレキシブル基板２２の接地を確実に行える。

また、フレキシブル基板２２をデジタル回路で構成することにより、フレキシブル基板２２のグランドパターンが電磁波による影響を受けたとしても、フレキシブル基板２２の回路はその影響を受けにくい。

（その他の実施形態）
なお、本発明の電子部品のシールド構造、およびそれを用いた電子機器は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、リジッド基板２１上にフレキシブル基板２２を積層する構成としたが、フレキシブル基板２２に代えてリジッド基板を用いるようにしても良い。
また、携帯電話端末１０において、制御基板２０以外の部分に関わる構成については、上記で説明したものに何ら限定されるものではなく、適宜他の構成とすることが可能である。
また、携帯電話端末１０に限らず、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、トランシーバ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯音楽プレーヤー等、通信機能を有した各種電子機器にも上記実施形態で示した構成を同様に適用することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１０ 携帯電話端末（電子機器）
２０ 制御基板
２１ リジッド基板（第１の回路基板）
２２ フレキシブル基板（第２の回路基板）
２５ シールドケース
２６ 孔
３０ 両面粘着フィルム（接着シート）
１００ 電子部品

Claims (3)

1. 電子部品が実装されるとともに、当該電子部品を覆うことで電磁的にシールドする導電性材料からなるシールドケースが実装された第１の回路基板と、
   前記第１の回路基板に積層される第２の回路基板と、
   前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とを接着するフィルム状の接着シートと、
   を備え、
   前記シールドケースには、その内外を貫通する孔が形成され、
   前記第２の回路基板には、接地のためのグランドパターンが形成され、
   前記接着シートは、その両面を電気的に導通させる導電性材料により形成され、その一面側が前記シールドケースの前記孔を含むその周囲に接着され、他面側が前記第２の回路基板の前記グランドパターンに接着されていることを特徴とする電子部品のシールド構造。
2. 前記第２の回路基板は、デジタル回路により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品のシールド構造。
3. 請求項１または２に記載の電子部品のシールド構造を有した制御基板を備えることを特徴とする電子機器。

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