JP2012253214A

JP2012253214A - 回路基板

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Publication number: JP2012253214A
Application number: JP2011125060A
Authority: JP
Inventors: Tsubasa Umeki; 翼梅木; Yoshiaki Kawamura; 佳昭河村
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-06-03
Also published as: CN102811593A; JP5345179B2; CN102811593B

Abstract

【課題】ＩＣチップの角が回路基板の基板本体から外れることを抑えることを目的とする。
【解決手段】ＩＣチップを覆うシールドプレート２０は、ＩＣチップ２の上面を覆う上板部２１とＩＣチップの外周を囲む側壁部２２とを含む。側壁部２２は傾斜壁部２３Ａを含む。傾斜壁部２３Ａは、ＩＣチップ２の第１の辺２ａとＩＣチップ２の第２の辺２ｂの双方に対して斜めに形成され、且つ第１の辺２ａと第２の辺２ｂとの角を通るＩＣチップ２の対角線Ｌ１上に位置する。また、傾斜壁部２３Ａは上板部２１の縁から回路基板の基板本体１０に向かって下がり、基板本体１０に取り付けられる下縁を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は回路基板上に実装されるＩＣチップを覆い、電磁波を遮蔽するプレートの形状に関する。

下記特許文献１に開示されるような電子機器では、ＩＣチップからでる電磁波を遮蔽するために、ＩＣチップを覆う金属プレートが用いられる場合がある。

米国特許出願公開２００７／０２０２９５６号明細書

電子機器のハウジングが外から押された場合などに、ＩＣチップが実装された回路基板の基材（基板本体）を撓ませようとする力が作用する場合がある。基板本体が僅かに撓むと、ＩＣチップの縁を基板本体から離そうとする力が作用する。このような力はＩＣチップの角に特に作用しやすい。

本発明は、ＩＣチップの角が基板本体から外れることを抑えることを目的とする。

本発明に係る回路基板は、基板本体と、基板本体に実装されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの上面を覆う上板部と前記ＩＣチップの外周を囲む側壁部とを含むシールドプレートと、を備える。前記側壁部は少なくとも１つの傾斜壁部を含む。前記少なくとも１つの傾斜壁部は、前記ＩＣチップの第１の辺と前記ＩＣチップの第２の辺の双方に対して斜めに形成され且つ前記第１の辺と前記第２の辺との角を通る前記ＩＣチップの対角線上に位置する。また、前記少なくとも１つの傾斜壁部は前記上板部の縁から前記基板本体に向かって下がり、前記基板本体に取り付けられる下縁を有する。本発明によれば、ＩＣチップの角の近くで基板本体が撓みにくくなるので、ＩＣチップの角が基板本体から外れることを抑えることができる。

本発明の実施形態に係る回路基板の平面図である。図１に示す矢印ＩＩに上記回路基板を臨む側面図である。上記回路基板に実装されるＩＣチップを覆うシールドプレートの内側を斜めから臨む斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る回路基板１の平面図である。図２は、図１に示す矢印ＩＩの方向に回路基板１を臨む拡大側面図である。図３は回路基板１に実装されるＩＣチップ２を覆うシールドプレート２０の斜視図である。

回路基板１は板状の基板本体１０を備えている。基板本体１０は、例えばガラスエポキシ基板や紙フェノール基板などリジット基板である。基板本体１０には複数の電子部品が実装され、且つ、回路パターンが形成されている。図１では、基板本体１０に実装されたＩＣチップ２が示されている。ＩＣチップ２は基板本体１０の表面に実装されている。例えば、格子状に配置されたボール状或いは平面状の電極（ｇｒｉｄａｒｒａｙ）がＩＣチップ２の底面に形成され、この電極が基板本体１０の表面に半田付けされている。なお、ＩＣチップ２の実装方法はこれに限られない。例えば、ＩＣチップ２の縁に形成された端子が基板本体１０の表面に半田付けされてもよい。ＩＣチップ２は、例えば、回路基板１を搭載する電子機器の全体を制御したり、画像処理を行ったり、無線通信の信号処理を行うマイクロプロセッサなどである。なお、ＩＣチップ２の機能はこれらに限定されるものではない。

回路基板１はＩＣチップ２から出る電磁波を遮蔽するためのシールドプレート２０を備えている。図１及び図３に示すように、シールドプレート２０は、ＩＣチップ２の上面を覆う上板部２１を有している。上板部２１はＩＣチップ２の上面よりも大きなサイズを有している。この例では、上板部２１の概ね中央部の下方にＩＣチップ２が配置されている。

この例の上板部２１は複数の板バネ部２１ａ，２１ｂを有している。板バネ部２１ａは上板部２１の外縁の内側に位置し、斜め上方に延びるよう形成されている。また、板バネ部２１ｂは、図１に示すように、回路基板１の平面視において、シールドプレート２０の外方に延びるよう形成されている。これら板バネ部２１ａ，２１ｂは、回路基板１が搭載される電子機器が備える他の部品と接触する。これにより、シールドプレート２０は電気的に接地される。なお、この例では、板バネ部２１ｂは、後述するＩＣチップ２の第２辺２ｂに対して垂直な方向に延び、平行壁部２４Ｃと傾斜壁部２３Ｂの間に位置している。また、上板部２１には開口２１ｃがさらに形成されている。この開口２１ｃにより、シールドプレート２０の内側に配置されるＩＣチップ２以外の電子部品の取付状態を作業者が確認したり、ＩＣチップ２の放熱性を向上できる。この例では、開口２１ｃは後述する平行壁部２４Ｄに沿って形成されている。

図１に示すように、ＩＣチップ２は矩形であり、互いに直交する第１辺２ａと第２辺２ｂとを有している。シールドプレート２０はＩＣチップ２の外周を取り囲む側壁部２２を有している（図３参照）。側壁部２２は、第１辺２ａ又は第２辺２ｂに沿った方向と平行に配置される複数の平行壁部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを含んでいる。この例では、平行壁部２４Ａと平行壁部２４ＢはＩＣチップ２を挟んで互いに反対側に位置し、対向する２つの第１辺２ａに沿ってそれぞれ形成されている。また、平行壁部２４Ｃと平行壁部２４ＤはＩＣチップ２を挟んで互いに反対側に位置し、対向する２つの第２辺２ｂに沿ってそれぞれ形成されている。

図２及び図３に示すように、平行壁部２４Ａ〜２４Ｄは上板部２１の縁で屈曲して、当該上板部２１の縁から基板本体１０に向かって下がっている。そして、平行壁部２４Ａ〜２４Ｄの下縁は基板本体１０の表面に取り付けられている。具体的には、平行壁部２４Ａ〜２４Ｄの下縁は基板本体１０の表面に半田付けされる。なお、平行壁部２４Ａ〜２４Ｄの下縁は基板本体１０上に形成されたグランド用の回路パターンに取り付けられてもよい。

図１及び図３に示すように、側壁部２２は、第１辺２ａと第２辺２ｂの双方に対して斜めに形成された傾斜壁部をさらに含んでいる。この例の側壁部２２は、複数（この例では４つ）の傾斜壁部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを含んでいる。ＩＣチップ２の外周は、傾斜壁部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと平行壁部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄとによって囲まれている。

図１に示すように、傾斜壁部２３Ａ，２３Ｂは、ＩＣチップ２の第１辺２ａと第２辺２ｂとの角を通る一方の対角線Ｌ１上に位置している。また、傾斜壁部２３Ｃ，２３ＤはＩＣチップ２の第１辺２ａと第２辺２ｂとの角を通る他方の対角線Ｌ２上に位置している。傾斜壁部２３Ａ〜２３ＤはＩＣチップ２の角の外側に位置し、且つ、対角線Ｌ１，Ｌ２と交差するように配置されている。図２及び図３に示すように、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄは上板部２１の縁で基板本体１０に向けて屈曲し、上板部２１の縁から基板本体１０に向かって下がっている。そして、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄの下縁は基板本体１０の表面に取り付けられている。詳細には、各傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄの下縁の全体が基板本体１０に取り付けられている。換言すると、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄと基板本体１０との取付位置は、対角線Ｌ１，Ｌ２を跨いで設けられている。この構造によれば、ＩＣチップ２の角に近い部分での基板本体１０の撓みは、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄによって抑えられる。その結果、ＩＣチップ２の角が基板本体１０から離れることを抑えることができる。シールドプレート２０のこのような構造は、ＩＣチップ２の実装が上述した格子状に配置された電極によりなされる場合に特に有効である。なお、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄの下縁は、例えば半田により基板本体１０の表面に取り付けられる。また、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄの下縁は基板本体１０上に形成されたグランド用の回路パターンに接続されてもよい。

傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄは、上述したように上板部２１の縁で屈曲している。この屈曲部分によって傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄ自体の変形を抑えることができ、基板本体１０の撓みをさらに効果的に抑えることができる。

以下の説明では符号２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄで示す傾斜壁部をそれぞれ第１傾斜壁部、第２傾斜壁部、第３傾斜壁部、第４傾斜壁部とする。図１に示すように、第１傾斜壁部２３Ａと第２傾斜壁部２３ＢはＩＣチップ２を挟んで互いに反対側に位置している。また、第３傾斜壁部２３Ｃと第４傾斜壁部２３ＤはＩＣチップ２を挟んで互いに反対側に位置している。傾斜壁部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄと平行壁部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、ＩＣチップ２の周方向に交互に配置され、回路基板１の平面視では、全体として略８角形を呈している。

シールドプレート２０は、例えばプレス加工により、１枚の金属板から形成される。シールドプレート２０の成形時に傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄと平行壁部２４Ａ〜２４Ｄとを上板部２１に対して屈曲できるように、傾斜壁部と平行壁部との間にはスリットが形成されている（図２及び図３参照）。

図１に示すように、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄは平行壁部２４Ａ〜２４ＤよりもＩＣチップ２の近くに位置している。すなわち、第１傾斜壁部２３Ａから、当該第１傾斜壁部２３Ａに最も近いＩＣチップ２の角までの距離は、平行壁部２４Ａ，２４ＢからＩＣチップ２の第１辺２ａまでの距離や、平行壁部２４Ｃ，２４Ｄから第２辺２ｂまでの距離よりも小さい。同様に、傾斜壁部２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄから、それらに最も近いＩＣチップ２の角までの距離は、平行壁部２４Ａ，２４ＢからＩＣチップ２の第１辺２ａまでの距離や、平行壁部２４Ｃ，２４Ｄから第２辺２ｂまでの距離よりも小さい。そのため、ＩＣチップ２の角の近くでの基板本体１０の撓みを、より効果的に抑えることができる。

図１に示すように、第３傾斜壁部２３Ｃは対角線Ｌ２と概ね直交し、対角線Ｌ２に対して左右対称である。同様に、第４傾斜壁部２３Ｄも対角線Ｌ２と概ね直交し、対角線Ｌ２に対して左右対称である。そのため、傾斜壁部２３Ｃ，２３ＤはＩＣチップ２の角の近くでの基板本体１０の撓みを、対角線Ｌ２に対して左右均等に抑えることができる。第３傾斜壁部２３Ｃと第４傾斜壁部２３Ｄは互いに平行で、回路基板１の平面視において概ね等しい幅を有している。

第１傾斜壁部２３Ａと第２傾斜壁部２３Ｂは回路基板１の平面視において互いに異なる幅を有している。この例では、図１に示すように、第１傾斜壁部２３Ａの幅は第２傾斜壁部２３Ｂの幅よりも大きい。これにより、第１傾斜壁部２３Ａに近いＩＣチップ２の角が基板本体１０から外れることを、より効果的に抑えることができる。なお、第１傾斜壁部２３Ａの位置は基板本体１０の形状等を考慮して決定されてよい。すなわち、基板本体１０の形状によってはＩＣチップ２の４つの角のいずれかに、特に大きな負荷がかかる場合がある。第１傾斜壁部２３Ａは、このような角の近くに形成されてもよい。

この例では、第２傾斜壁部２３Ｂと第３傾斜壁部２３Ｃと第４傾斜壁部２３Ｄは概ね等しい幅を有し、これらの幅は、互いに対向する２つの平行壁部２４Ａ，２４Ｂの幅よりも小さい。これにより、シールドプレート２０の内側の領域を大きくできる。上述の第１傾斜壁部２３Ａはこれら３つの傾斜壁部２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄよりも大きな幅を有している。なお、この例では、板バネ部２１ｂが平行壁部２４Ｃに隣接して形成されており、平行壁部２４Ｃの幅は板バネ部２１ｂの幅の分だけ、平行壁部２４Ａ，２４Ｂよりも小さい。板バネ部２１ｂはＩＣチップ２の辺（この例では第２辺２ｂ）に対して垂直な方向に延びている。このような板バネ部２１ｂの配置によれば、傾斜壁部（この例では第２傾斜壁部２３Ｂ）の幅を狭めることなく、板バネ部２１ｂを形成し易くなる。

また、第１傾斜壁部２３Ａから、当該第１傾斜壁部２３Ａに最も近いＩＣチップ２の角までの距離は、第２傾斜壁部２３Ｂから当該第２傾斜壁部２３Ｂに最も近い２ＩＣチップ２の角までの距離よりも小さい。この構造によっても、第１傾斜壁部２３Ａに近いＩＣチップ２の角が基板本体１０から外れることを、効果的に抑えることができる。

図１に示すように、この例の第１傾斜壁部２３Ａと第２傾斜壁部２３Ｂは互いに斜めに形成されている。すなわち、第１傾斜壁部２３Ａに沿った方向Ａは、第２傾斜壁部２３Ｂに沿った方向Ｂに対して傾斜している。これにより、より多くの直線回りの撓みに対して耐性を有する回路基板が得られる。つまり、この構造によれば、対角線Ｌ１だけでなく、対角線Ｌ１に対して傾斜した直線（例えば図１において直線Ｌ３）回りの撓みに対しても、回路基板１は高い耐性を有することができる。

また、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄの全てを対角線Ｌ１又は対角線Ｌ２に対して直交させる構造では、シールドプレート２０の内側又は外側に配置される電子部品や回路パターンのレイアウトの自由度が低くなる。互いに傾斜した第２傾斜壁部２３Ｂと第１傾斜壁部２３Ａとをシールドプレート２０に設けることにより、電子部品や回路パターンのレイアウトの自由度を増すことができる。

上述したように、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄの下縁と平行壁部２４Ａ〜２４Ｄの下縁は基板本体１０の表面に取り付けられている。図３に示すように、これらの下縁には、取付部２３ａ，２４ａが形成されている。傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄに形成された取付部２３ａは、基板本体１０と平行となるように、それぞれ傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄに対して折り曲げられ、フランジ状となっている。同様に、平行壁部２４Ａ〜２４Ｄに形成された取付部２４ａは、基板本体１０と平行となるように、それぞれ平行壁部２４Ａ〜２４Ｄに対して折り曲げられ、フランジ状となっている。そして、この取付部２３ａ，２４ａが例えば半田によって基板本体１０に取り付けられる。このような取付部２３ａ，２４ａを下縁に形成することにより、下縁の取り付け強度を増すことができ、基板本体１０の撓みをより効果的に抑えることができる。

この例では、取付部２３ａ，２４ａは、回路基板１の平面視において、シールドプレート２０の外側に折り曲げられている。そのため、シールドプレート２０の内側に、ＩＣチップ２以外の電子部品を配置するための領域を確保し易くなる。

以上説明したように、シールドプレート２０は傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄを備えている。傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄは、ＩＣチップ２の第１辺２ａと第２辺２ｂの双方に対して斜めに形成され、且つ第１辺２ａと第２辺２ｂとの角を通る対角線Ｌ１又はＬ２上に位置している。また、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄは上板部２１の縁から基板本体１０に向かって下がり、その下縁は基板本体１０に取り付けられている。この構造によれば、ＩＣチップ２の角の近くで基板本体１０が撓みにくくなるため、ＩＣチップ２の角が基板本体１０から外れることを抑えることができる。

また、第１傾斜壁部２３Ａと第２傾斜壁部２３Ｂは、対角線Ｌ１上に位置し、且つＩＣチップ２を挟んで互いに反対側に位置している。この構造によれば、対角線Ｌ１回りの撓みをより効果的に抑えることができる。また、第３傾斜壁部２３Ｃと第４傾斜壁部２３Ｄは、対角線Ｌ２上に位置し、且つＩＣチップ２を挟んで互いに反対側に位置している。この構造によれば、対角線Ｌ２回りの撓みをより効果的に抑えることができる。

また、第１傾斜壁部２３Ａと第２傾斜壁部２３Ｂは、回路基板１の平面視において、互いに異なる幅を有している。この構造によれば、第１傾斜壁部２３Ａに近いＩＣチップ２の角が基板本体１０から離れることを、さらに効果的に抑えることができる。

また、第１傾斜壁部２３Ａと第２傾斜壁部２３Ｂは、互いに斜めに配置されている。この構造によれば、対角線Ｌ１回りの撓みだけでなく、対角線Ｌ１に対して傾斜した直線（例えば、図１に示すＬ３）回りの撓みをも抑えることができる。

また、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄは、その下縁に、基板本体１０と平行な方向に折り曲げられたフランジ状の取付部２３ａを有している。この構造によれば、下縁の取り付け強度が高くなり、より効果的に基板本体１０の撓みを抑えることができる。

なお、本発明は以上説明した回路基板１に限られず、種々の変更が可能である。

例えば、回路基板１のシールドプレート２０は４つの傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄを有していたが、傾斜壁部の数はこれに限定されない。例えば、１つの傾斜壁部だけがシールドプレート２０に設けられてもよい。この場合、傾斜壁部は、ＩＣチップ２の４つの角のうち、基板本体１０が撓んだときに最も負荷が掛る角に近接して形成されてもよい。

また、以上の説明では、板バネ部２１ａ，２１ｂがシールドプレート２０に形成されていた。しかしながら、板バネ部２１ａ，２１ｂはシールドプレート２０に設けられていなくてもよい。また、以上の説明では、開口２１ｃがシールドプレート２０に形成されていた。しかしながら、開口２１ｃは必ずしも形成されていなくてもよい。

また、以上の説明では、傾斜壁部２３Ａ〜２３Ｄと平行壁部２４Ａ〜２４Ｄとにはフランジ状の取付部２３ａ，２４ａが形成されていた。しかしながら、このような取付部２３ａ，２４ａは必ずしも形成されなくてもよい。

１回路基板、２ＩＣチップ、２ａＩＣチップの第１辺、２ｂＩＣチップの第２辺、１０基板本体、２０シールドプレート、２１上板部、２２側壁部、２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ傾斜壁部、２３ａ取付部、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ平行壁部、２４ａ取付部、Ｌ１，Ｌ２対角線。

Claims

基板本体と、
基板本体に実装されたＩＣチップと、
前記ＩＣチップの上面を覆う上板部と前記ＩＣチップの外周を囲む側壁部とを含むシールドプレートと、を備え、
前記側壁部は、前記ＩＣチップの第１の辺と前記ＩＣチップの第２の辺の双方に対して斜めに形成され且つ前記第１の辺と前記第２の辺との角を通る前記ＩＣチップの対角線上に位置する少なくとも１つの傾斜壁部を含み、
前記少なくとも１つの傾斜壁部は前記上板部の縁から前記基板本体に向かって下がり、前記基板本体に取り付けられる下縁を有する、
ことを特徴とする回路基板。
請求項１に記載の回路基板において、
前記側壁部は、前記少なくとも１つの傾斜壁部として第１の傾斜壁部と第２の傾斜壁部とを含み、
前記第１の傾斜壁部と前記第２の傾斜壁部は前記対角線上に位置し、且つ前記ＩＣチップを挟んで互いに反対側に位置している、
ことを特徴とする回路基板。
請求項２に記載の回路基板において、
前記第１の傾斜壁部と前記第２の傾斜壁部は、前記回路基板の平面視において、互いに異なる幅を有している、
ことを特徴とする回路基板。
請求項２又は３に記載の回路基板において、
前記第１の傾斜壁部と前記第２の傾斜壁部は互いに斜めに配置されている、
ことを特徴とする回路基板。
請求項１乃至４のいずれかに記載の回路基板において、
前記少なくとも１つの傾斜壁部は、前記下縁に、前記基板本体と平行な方向に折り曲げられたフランジ状の取付部を有する、
ことを特徴とする回路基板。