JP2015065342A - シールド収容体、プリント回路板、及び、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】薄型化が可能であり、取り扱いを向上することが可能なシールド収容体、プリント回路板、及び、電子機器を提供する。
【解決手段】シールド収容体１０は、導電層３と、導電層３に積層された絶縁層４とを有したシールド部材６により形成されており、電子回路４０を収容する立体的形状に形成され、絶縁層４が電子回路４０側の面に配置された収容部１１と、収容部１１の周縁部に配置され、プリント基板２０に当接される鍔部１２と、鍔部１２に形成され、プリント基板２０の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させるように導電層３及び絶縁層４を貫通する貫通部７とを有する。
【選択図】図１
【解決手段】シールド収容体１０は、導電層３と、導電層３に積層された絶縁層４とを有したシールド部材６により形成されており、電子回路４０を収容する立体的形状に形成され、絶縁層４が電子回路４０側の面に配置された収容部１１と、収容部１１の周縁部に配置され、プリント基板２０に当接される鍔部１２と、鍔部１２に形成され、プリント基板２０の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させるように導電層３及び絶縁層４を貫通する貫通部７とを有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、シールド収容体、プリント回路板、及び、電子機器に関する。
従来、プリント回路板上に設けられた電子回路を電磁波から保護すると共に、電子回路から放射される電磁波から他のデバイスを保護するためのシールドキャップがある（例えば、特許文献１）。このようなシールドキャップは、ＳＵＳ等の金属層によって蓋状に形成されて、保護対象となる電子回路を覆うように配置される。また、シールドキャップは、金属層がプリント回路板におけるグランド用配線パターンに接続されてシールド効果を高めることが行われている。
ところで、シールドキャップは、内壁面がプリント回路板上の電子回路に接触しないように電子回路と内壁面との空隙を設ける必要から薄型化が困難であった。そこで、特許文献２及び３のようなものがある。
特許文献２には、ポリアミドイミドの薄膜樹脂層を形成した金属箔を成形加工した電子部品収納パッケージ用金属キャップが開示されている。また、特許文献３には、熱融着性絶縁層と、該熱融着性絶縁層に積層された電磁波シールド層とからなり、前記熱融着性絶縁層を内面とする凹状の収納部と、該収納部の外周に連接された鍔部とが設けられ、前記鍔部の少なくとも一部を前記プリント基板のアースパターンに加熱押圧することにより、該押圧された押圧部に位置する前記電磁波シールド層と前記アースパターンとを電気的に接触させるとともに、前記加熱押圧により該押圧部の付近に押し出された前記熱融着性絶縁層にて該押圧部の付近に形成される貼着部で前記プリント基板に貼着されるシールドケース、が開示されている。
しかしながら、特許文献１及び２は、立体的に成型したシールドキャップを、プリント基板に半田や接着剤を塗布して接着する必要があり製造工程が多くなってしまっていた。また、特許文献３は、プリント基板に接着する鍔部を折り返して形成する必要があり、工程が複雑であった。
そこで、本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、薄型化が可能であり、取り扱いを向上することが可能なシールド収容体、プリント回路板、及び、電子機器を提供することを目的とする。
本発明は、プリント基板に実装された電子回路の露出面を覆うことにより前記電子回路への電磁波侵入及び電磁波放射を抑制するシールド収容体であって、導電層と、前記導電層に積層された絶縁層とを有したシールド部材により形成されており、前記電子回路を収容する立体的形状に形成され、前記絶縁層が前記電子回路側の面に配置された収容部と、前記収容部の周縁部に配置され、前記プリント基板に当接される鍔部と、前記鍔部に形成され、前記プリント基板の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターンの少なくとも一部を露出させるように前記導電層及び前記絶縁層を貫通する貫通部とを有する。
上記の構成によれば、貫通部を介してプリント基板のグランドパターンに導電性の固定手段を接続すれば、シールド収容体のプリント基板への取り付けが完了すると共に、シールド収容体の導電層をプリント基板の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターンに電気的に接続することができる。これにより、基板上の電子回路から発生する電磁ノイズが外部に放射することを抑制することができると共に、外部からの電磁ノイズに対して電子回路を保護することができる。また、収容部が電子回路を収容したときに、絶縁層が電子回路側の面に配置されているため、電子回路が絶縁層で覆われた状態になることから、導電層が電子回路に電気的に接続することによる不具合の発生が防止される。上記の構成によれば、シールド収容体を簡単にプリント基板に実装することができると共に、電子回路とシールド収容体とを接触状態にまで接近させることができるため、プリント回路板の厚みを薄くすることができる。ここで、シールド部材は、フィルム、シート、プレートを含む。貫通部は、切り欠き、穴（丸穴、長穴、異形穴等）を含む。
また、本発明のシールド収容体において、前記鍔部における前記絶縁層が粘着性を有してもよい。
上記の構成によれば、貫通部を介してプリント基板のグランドパターンに導電性の固定手段を接続する際に、プリント基板に対するシールド収容体の仮止めを鍔部の絶縁層の粘着性により行うことができる。これにより、シールド収容体が位置決め位置から外れた状態で固定手段により固定されることによる不具合の発生を防止することができる。
また、本発明のシールド収容体において、前記収容部における前記絶縁層が粘着性を有してもよい。
上記の構成によれば、シールド収容体をプリント基板に取り付けたときに、シールド収容体の収容部を絶縁層の粘着性により電子回路に接着し、シールド収容体と電子回路及びプリント基板とを一体化して構造上の強度を高めることができるため、加工時や運搬時等における衝撃や振動に対する不具合の発生を防止することができる。
また、本発明のシールド収容体において、さらに、前記絶縁層に剥離可能に積層された剥離フィルムを有してもよい。
上記の構成によれば、プリント基板にシールド収容体を取り付ける直前まで剥離フィルムで絶縁層を覆うことができるため、絶縁層の粘着性により想定外の部位にシールド収容体が接着することを防止することができる。
また、本発明のシールド収容体において、さらに、前記導電層における前記絶縁層の積層側とは反対側の面に積層された外部絶縁層を有してもよい。
上記の構成によれば、プリント基板にシールド収容体を取り付けたときに、シールド収容体の電子回路側とは反対側の面に外部絶縁層を位置させることによって、導電層を外部の電気的接触及び機械的な負荷から保護することができる。
また、本発明のシールド収容体において、前記貫通部は、穴及び切欠きの少なくとも一つからなり、前記収容部と前記鍔部との境界線方向の一端側から他端側にかけて形成されてもよい。
上記の構成によれば、穴及び切欠きの少なくとも一つからなる貫通部が、収容部と鍔部との境界線方向の一端側から他端側にかけて形成されているため、プリント基板へのシールド収容体の位置決め精度が低くても、貫通部とプリント基板のグランドパターンとの位置合わせを容易に行うことができる。これにより、生産性を向上させることができる。
また、本発明のシールド収容体において、前記収容部に形成され、前記収容部内の空間と外部とを連通する連通孔を有してもよい。
上記の構成によれば、プリント基板にシールド収容体を取り付けた後に、温度上昇により収容部内の空気が膨張しても、膨張分の空気を連通孔から外部に放出させることができるため、シールド収容体の内圧が過剰に上昇することによる破損や接着不良等の不具合を防止することができる。
本発明は、プリント回路板であって、上記に記載のシールド収容体を備えている。
上記の構成によれば、厚みが薄いプリント回路板を容易に得ることができる。
また、本発明の電子機器は、上記に記載のプリント回路板を備えている。
上記の構成によれば、厚みの薄い電子機器を容易に得ることができる。
薄型化、及び、取り扱いを向上することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（シールド収容体１０の構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態のシールド収容体１０は、プリント基板２０に実装された電子回路４０（プリント基板２０における信号パターン２１、及び、プリント基板２０に実装された電子部品３０等）の露出面を覆うことにより電子回路４０への電磁波侵入及び電磁波放射を抑制する。シールド収容体１０は、導電層３と、導電層３に積層された絶縁層４とを有したシールド部材６により形成されている。シールド収容体１０は、電子回路４０を収容する立体的形状に形成され、絶縁層４が電子回路４０側の面である内側面に配置された収容部１１と、収容部１１の周縁部に配置されプリント基板２０に当接される鍔部１２と、鍔部１２に形成され、プリント基板２０の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させるように導電層３及び絶縁層４を貫通する貫通部７とを有する。シールド収容体１０は、電子回路４０と共にプリント基板２０に設けられ、プリント回路板１００としてノートパソコン及びタブレット端末等の各種の電子機器３００に設けられる。尚、本実施形態において、『内側面』は電子回路４０側に位置する面を意味しており、『外側面』は電子回路４０側とは逆側に位置する面を意味している。
図１及び図２に示すように、本実施形態のシールド収容体１０は、プリント基板２０に実装された電子回路４０（プリント基板２０における信号パターン２１、及び、プリント基板２０に実装された電子部品３０等）の露出面を覆うことにより電子回路４０への電磁波侵入及び電磁波放射を抑制する。シールド収容体１０は、導電層３と、導電層３に積層された絶縁層４とを有したシールド部材６により形成されている。シールド収容体１０は、電子回路４０を収容する立体的形状に形成され、絶縁層４が電子回路４０側の面である内側面に配置された収容部１１と、収容部１１の周縁部に配置されプリント基板２０に当接される鍔部１２と、鍔部１２に形成され、プリント基板２０の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させるように導電層３及び絶縁層４を貫通する貫通部７とを有する。シールド収容体１０は、電子回路４０と共にプリント基板２０に設けられ、プリント回路板１００としてノートパソコン及びタブレット端末等の各種の電子機器３００に設けられる。尚、本実施形態において、『内側面』は電子回路４０側に位置する面を意味しており、『外側面』は電子回路４０側とは逆側に位置する面を意味している。
本実施形態では、図１に示すように、導電層３における絶縁層４の積層側とは反対側の面に外部絶縁層２が積層されているがこれに限定されない。これにより、プリント基板２０にシールド収容体１０を取り付けたときに、シールド収容体１０の外側面に外部絶縁層２が位置されることによって、導電層３が外部の電気的接触及び機械的な負荷から保護されることになる。尚、シールド収容体１０は、外部絶縁層２を有することに限定されない。即ち、導電層３に外部絶縁層２が積層されない形態であってもよい。
また、貫通部７は、導電層３に積層される外部絶縁層２についても貫通するように形成される。これにより、シールド収容体１０の鍔部１２において、貫通部７を介してプリント基板２０に設けられているグランドパターン２２が外部へ露出される。この貫通部７には、導電性を有した固定部８（固定手段）の充填や固定手段の挿入が行われる。これにより、シールド収容体１０がプリント基板２０に固定されるとともに、プリント基板２０のグランドパターン２２と導電層３とが電気的に接続される。
シールド収容体１０は、図２に示すように、電子回路４０を収容する立体的形状に形成され、図４の剥離フィルム５が内側面に配置された収容部１１と、グランドパターン２２を含む取付部位に対応するように収容部１１の周縁部に配置された鍔部１２と、を有している。
シールド収容体１０の形状や大きさは特に限定されず用途に応じて適宜選択される。例えば、プリント基板２０全体を覆うようなシールドケースであってもよいし、プリント基板２０における特定の領域を覆うシールドカバーであってもよいし、少数（例えば一つ）の電子部品領域を覆うシールドキャップであってもよい。
また、本実施形態では、シールド収容体１０は、収容部１１が、一面が開放された立方体形状に形成されているがこれに限定されない。例えば、収容部１１は、半球状等に形成されていてもよいし、プリント基板２０に実装された電子回路４０（電子部品３０、及び／又は、信号パターン２１）の配置態様に応じて複雑な形状に形成されていてもよい。また、収容部１１の内側面は、収容される電子回路４０に接触していてもよいし、非接触であってもよい。また、シールド収容体１０は、鍔部１２が上記開放面の周縁全体に形成されているがこれに限定されず、開放面の周縁の一部に形成されていてもよい。
このように、貫通部７を介してプリント基板２０のグランドパターン２２に導電性の固定部８を接続すれば、シールド収容体１０のプリント基板への取り付けが完了すると共に、シールド収容体の導電層３をプリント基板のグランドパターンに電気的に接続することができる。また、収容部１１が電子回路４０を収容したときに、絶縁層４が内側面に配置されているため、電子回路４０が絶縁層４で覆われた状態になることから、導電層３が電子回路４０に電気的に接続することによる不具合の発生が防止される。これにより、上記の構成によれば、シールド収容体１０を簡単にプリント基板２０に実装することができると共に、電子回路４０とシールド収容体１０とを接触状態にまで接近させることができるため、プリント回路板の厚みを薄くすることができる。以下、シールド収容体１０の各構成について具体的に説明する。
（シールド収容体１０：シールド部材６）
シールド部材６は、導電層３と、絶縁層４とを有している。
シールド部材６は、導電層３と、絶縁層４とを有している。
（シールド収容体１０：シールド部材６：導電層３）
導電層３は、導電性を有し、シールドフィルム１が覆う電子回路４０への外部からの電磁波侵入を抑制すると共に、電子回路４０からの電磁波が外部へ放射されないように抑制する機能を有している。
導電層３は、導電性を有し、シールドフィルム１が覆う電子回路４０への外部からの電磁波侵入を抑制すると共に、電子回路４０からの電磁波が外部へ放射されないように抑制する機能を有している。
導電層３は、蒸着、及び、スパッタリング等により形成された金属薄膜層や、圧延や電解により形成された金属箔など特に限定されないが、導電性粒子含有樹脂層であることが好ましい。これにより、金属薄膜層よりも、プレス打ち抜き加工時における導電層の割れを抑えることが可能になる。
導電層３が導電性粒子含有樹脂層である場合、これに用いる導電性粒子としては、カーボン、銀、銅、ニッケル、ハンダ、アルミ及び銅粉に銀メッキを施した銀コート銅粒子、さらには樹脂ボールやガラスビーズ等に金属メッキを施したフィラー又はこれらの粒子の混合体が用いられる。導電性粒子には、比較的安価で優れた導電性を有し、さらに信頼性の高い銀コート銅又はニッケルを用いるのが好ましい。
導電性粒子の樹脂への配合割合は、粒子の形状等にも左右されるが、銀コート銅粒子の場合は、樹脂１００重量部に対する下限値を、１００重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは２００重量部とするのがよい。また、樹脂１００重量部に対する銀コート銅粒子の上限値を、１５００重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは１０００重量部とするのがよい。また、ニッケル粒子の場合は、樹脂１００重量部に対する下限値を１５０重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは３００重量部とするのがよい。また、樹脂１００重量部に対するニッケル粒子の上限値を２０００重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは１０００重量部とするのがよい。尚、導電性粒子の形状は、球状、針状、繊維状、フレーク状、樹枝状のいずれであってもよい。
また、導電層３が導電性粒子含有樹脂層である場合、これに用いる樹脂としては、例えば、分子量１０００以上２００万以下のエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が挙げられるがそれに限定される必要はない。
導電層３が金属薄膜層や金属箔である場合の金属材料としては、銅、アルミ、銀、金などを挙げることができる。
導電層３の厚みの上限は、１００μｍが好ましく、８０μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。また、導電層３の厚みの下限は、０．０１μｍが好ましく、１μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。１００μｍ以上の厚みは、低背化の目的に反するため好ましくなく、０．０１μｍ未満の厚みは、シールド特性が悪くなるため好ましくない。
（シールド収容体１０：シールド部材６：絶縁層４）
絶縁層４は、導電層３に積層される。絶縁層４は、絶縁性を有していれば材料は特に限定されないが、少なくとも鍔部１２における絶縁層４が常温で粘着性を有する粘着部を有していることが好ましい。これにより、貫通部７を介してプリント基板２０のグランドパターン２２に導電性の固定手段を接続する際に、プリント基板２０に対するシールド収容体１０の仮止めを鍔部１２の絶縁層４の粘着性により行うことができる。これにより、シールド収容体１０が位置決め位置から外れた状態で固定手段により固定されることによる不具合の発生を防止することができる。
絶縁層４は、導電層３に積層される。絶縁層４は、絶縁性を有していれば材料は特に限定されないが、少なくとも鍔部１２における絶縁層４が常温で粘着性を有する粘着部を有していることが好ましい。これにより、貫通部７を介してプリント基板２０のグランドパターン２２に導電性の固定手段を接続する際に、プリント基板２０に対するシールド収容体１０の仮止めを鍔部１２の絶縁層４の粘着性により行うことができる。これにより、シールド収容体１０が位置決め位置から外れた状態で固定手段により固定されることによる不具合の発生を防止することができる。
尚、これに限定されず、絶縁層４が粘着性を有していなくてもよいし、収容部１１における絶縁層４が粘着性を有していてもよいし、絶縁層４の特定の領域のみが粘着性を有していてもよい。具体的には、図３Ａに示すように、絶縁層４の全体が粘着性を有していてもよい。この場合は、収容部１１の内側面及び鍔部１２の内側面の全面が粘着性を有することによって、収容部１１の内側面が電子部品３０等の電子回路４０に付着することにより耐振動性を向上させる耐振動性機能を発揮させることが可能になると共に、鍔部１２の内側面がプリント基板２０に付着することによりシールド収容体１０の仮止めを行う仮止め機能を発揮させることが可能になる。尚、収容部１１の内側面及び鍔部１２の内側面の全面において、全体として均一となるように分散配置された複数の点状や線状の領域に粘着性を有していてもよい。この場合は、上記の両機能を発揮させながら粘着剤の低減によるコストダウンを図ることができる。
また、絶縁層４の特定の領域として鍔部１２の部分にだけ粘着性を有していてもよい。具体的に説明すると、図３Ｂに示すように、シールド収容体１０は、収容部１１及び鍔部１２を有している。シールド収容体１０を形成するシールドフィルム１は、外部絶縁層２と導電層３と絶縁層４とが、図１のプリント基板２０側に向かって順次積層されることにより形成されている。尚、絶縁層４は、全面に積層された非粘着層４ａと、鍔部１２の非粘着層４ａの内側面にだけ積層された粘着層４ｂとを有している。尚、これに限定されず、粘着層４ｂは、鍔部１２において部分的に積層されるものであってもよい。
上記の構成によれば、シールド収容体１０の仮止め機能を発揮させながら、絶縁層４の全体が粘着性を有する場合よりも、粘着剤の使用量を低減することができる。さらに、鍔部１２は、分散配置された複数の点状や線状の領域に粘着性を有していてもよく、この場合は、さらに粘着剤の使用量を低減することができる。
粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコン系、ウレタン系等が挙げられる。中でもアクリル系粘着剤は、耐久性や価格の面で好ましい。
絶縁層２の厚みの上限は、１５０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。また、絶縁層２の厚みの下限は、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましく、５μｍがさらに好ましい。１５０μｍ以上の厚みは、低背化の目的に反するため好ましくなく、１μｍ未満の厚みは、絶縁特性が悪くなるため好ましくない。
（シールド収容体１０：外部絶縁層２）
外部絶縁層２は、導電層３における絶縁層４の積層側とは反対側の面に積層されている。外部絶縁層２には、高伸度ＰＥＴを用いることが好ましいが、絶縁性を有していれば特に限定されない。例えば、その他のカバーフィルム又は絶縁樹脂のコーティング層からなるものであってもよい。カバーフィルムとしては、エンジニアリングプラスチックからなる。例えば、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンツイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。あまり耐熱性を要求されない場合は、安価なポリエステルフィルムが好ましく、難燃性が要求される場合においては、ポリフェニレンサルファイドフィルム、さらに耐熱性が要求される場合にはポリイミドフィルムが好ましい。絶縁樹脂としては、絶縁性を有する樹脂であればよく、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、アクリル変性シリコン樹脂などが挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、及びそれらのメタクリレート変性品などが挙げられる。なお、硬化形態としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などどれでもよく、硬化するものであればよい。
外部絶縁層２は、導電層３における絶縁層４の積層側とは反対側の面に積層されている。外部絶縁層２には、高伸度ＰＥＴを用いることが好ましいが、絶縁性を有していれば特に限定されない。例えば、その他のカバーフィルム又は絶縁樹脂のコーティング層からなるものであってもよい。カバーフィルムとしては、エンジニアリングプラスチックからなる。例えば、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンツイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。あまり耐熱性を要求されない場合は、安価なポリエステルフィルムが好ましく、難燃性が要求される場合においては、ポリフェニレンサルファイドフィルム、さらに耐熱性が要求される場合にはポリイミドフィルムが好ましい。絶縁樹脂としては、絶縁性を有する樹脂であればよく、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、アクリル変性シリコン樹脂などが挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、及びそれらのメタクリレート変性品などが挙げられる。なお、硬化形態としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などどれでもよく、硬化するものであればよい。
外部絶縁層２の厚みの上限は、１００μｍが好ましく、７５μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。また、導電層３の厚みの下限は、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましく、５μｍがさらに好ましい。尚、１００μｍ以上の厚みは、低背化の目的に反するため好ましくなく、１μｍ未満の厚みは、絶縁性が悪くなるため好ましくない。
（貫通部７）
図２に示すように、貫通部７は、シールド収容体１０における鍔部１２に形成される。貫通部７は、シールド収容体１０がプリント基板２０に実装された際のプリント基板２０のグランドパターン２２に対応する位置に予め形成される。貫通部７は、鍔部１２を貫通し、プリント基板２０のグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させる。尚、貫通部７は、シールド収容体１０に少なくとも１つが形成されていればよい。また、貫通部７が複数形成される場合には、その何れか１つがグランドパターン２２に対応する位置にあればよい。
図２に示すように、貫通部７は、シールド収容体１０における鍔部１２に形成される。貫通部７は、シールド収容体１０がプリント基板２０に実装された際のプリント基板２０のグランドパターン２２に対応する位置に予め形成される。貫通部７は、鍔部１２を貫通し、プリント基板２０のグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させる。尚、貫通部７は、シールド収容体１０に少なくとも１つが形成されていればよい。また、貫通部７が複数形成される場合には、その何れか１つがグランドパターン２２に対応する位置にあればよい。
尚、図１においては、平面のグランドパターン２２にシールド収容体１０が配置される場合に、貫通部７上から見てグランドパターン２２が露出する状態を示しているが、これに限定されるものではない。即ち、貫通部７は、図１０に示すように、プリント基板２０の裏面に形成されたグランドパターン２２の少なくとも一部を露出させるように形成されていてもよい。具体的に説明すると、プリント基板２０に形成された基板側貫通穴２０ａの位置に対応するように、貫通部７を配置しておき、基板側貫通穴２０ａと貫通部７とを位置合わせすることによって、プリント基板２０の裏面に形成されたグランドパターン２２が基板側貫通穴２０ａ及び貫通部７を介して露出させることが可能になる。さらに、貫通部７は、プリント基板２０の表面及び裏面にそれぞれ形成されたグランドパターン２２・２２の少なくとも一部を露出させるように形成されていてもよい。
貫通部７は、円形状、長円形状、矩形状等の多角形状、異形形状の何れの開口形状の貫通穴であってもよい。また、貫通部７は、貫通穴であることに限定されず、鍔部１２において積層方向に貫通されていればよい。例えば、図２において二点鎖線で示すように、鍔部１２の縁から形成された切欠７ａが貫通部７とされていてもよい。
また、貫通部７は、穴及び切欠きの少なくとも一つからなり、収容部１１と鍔部１２との境界線方向の一端側から他端側にかけて形成されていてもよい。例えば、図７に示すように、貫通部１７は、長円形状の開口形状を有した貫通穴（長穴）からなり、収容部１１と鍔部１２との境界線に平行な長径方向を有するように配置されていてもよい。
また、例えば、図８に示すように、貫通部１７は、収容部１１と鍔部１２との境界線に沿って直列状に配置された複数の貫通穴からなっていてもよい。尚、貫通部１７は、複数の貫通穴がマトリクス状に配置されたものからなっていてもよい。また、例えば、図９に示すように、貫通部１７は、収容部１１と鍔部１２との境界線に沿った方向に波線状に形成された１以上の貫通穴からなっていてもよい。さらに、貫通部１７は、境界線に沿った方向に対して交互に交差するジグザグ形状や、樹枝形状、ハニカム形状等の様々な形状の１以上の貫通穴からなっていてもよい。
これにより、シールド収容体１０は、図７に示すように、プリント基板２０へのシールド収容体の位置決め精度が低くても、貫通部１７とプリント基板２０のグランドパターン２２ａ・２２ｂとの位置合わせを容易に行うことを可能にし、ひいては生産性を向上させることが可能になっている。
（固定部８）
図１に示すように、固定部８は導電性を有しており、貫通部７に充填・挿入され、シールド収容体１０をプリント基板２０に固定するとともに、シールド収容体１０の導電層３をプリント基板２０のグランドパターン２２に電気的に接続する。固定部８は、導電性を有していれば特に限定されないが、導電性ペーストが好ましい。尚、固定部８は、これに限定されず、図１０に示すように、導電性のリベット、ビス、ボルト等を用いてもよい。また、プリント基板２０の貫通部７に対応する位置や貫通部７の内壁にビス及びボルト等を螺合させるための螺合部を設けることが好ましい。さらに、固定部８としてセルフタッピングビスを用いて、シールド収容体１０をプリント基板２０に取り付ける際に、このような螺合部を形成するものであってもよい。また、固定部８として、導電性接着剤や半田を用いてもよい。
図１に示すように、固定部８は導電性を有しており、貫通部７に充填・挿入され、シールド収容体１０をプリント基板２０に固定するとともに、シールド収容体１０の導電層３をプリント基板２０のグランドパターン２２に電気的に接続する。固定部８は、導電性を有していれば特に限定されないが、導電性ペーストが好ましい。尚、固定部８は、これに限定されず、図１０に示すように、導電性のリベット、ビス、ボルト等を用いてもよい。また、プリント基板２０の貫通部７に対応する位置や貫通部７の内壁にビス及びボルト等を螺合させるための螺合部を設けることが好ましい。さらに、固定部８としてセルフタッピングビスを用いて、シールド収容体１０をプリント基板２０に取り付ける際に、このような螺合部を形成するものであってもよい。また、固定部８として、導電性接着剤や半田を用いてもよい。
固定部８として導電性ペースト（導電性粒子含有樹脂）を用いる場合、この導電性粒子としては、カーボン、銀、銅、ニッケル、ハンダ、アルミ及び銅粉に銀メッキを施した銀コート銅粒子、さらには樹脂ボールやガラスビーズ等に金属メッキを施したフィラー又はこれらの粒子の混合体が用いられる。導電性粒子には、比較的安価で優れた導電性を有し、さらに信頼性の高い銀コート銅又はニッケルを用いるのが好ましい。
導電性粒子の樹脂への配合割合は、粒子の形状等にも左右されるが、銀コート銅粒子の場合は、樹脂１００重量部に対する下限値を、１００重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは２００重量部とするのがよい。また、樹脂１００重量部に対する銀コート銅粒子の上限値を、１５００重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは１０００重量部とするのがよい。また、ニッケル粒子の場合は、樹脂１００重量部に対する下限値を１５０重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは３００重量部とするのがよい。また、樹脂１００重量部に対するニッケル粒子の上限値を２０００重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは１０００重量部とするのがよい。尚、導電性粒子の形状は、球状、針状、繊維状、フレーク状、樹枝状のいずれであってもよい。
また、固定部８として導電性粒子含有樹脂を用いる場合、これに用いる樹脂としては、例えば、分子量１０００以上２００万以下のエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が挙げられるがそれに限定される必要はない。
（シールド収容体１０の製造方法）
シールド収容体１０の製造方法について説明する。尚、ここでは、導電層３に導電性粒子含有樹脂を用いる場合について説明するがこれに限定されない。
シールド収容体１０の製造方法について説明する。尚、ここでは、導電層３に導電性粒子含有樹脂を用いる場合について説明するがこれに限定されない。
本実施形態では、外側絶縁層２、導電層３、及び、絶縁層４に、さらに剥離フィルム５が積層されたシールドフィルム１を用いてシールド収容体１０が製造される。ここで、剥離フィルム５は、絶縁層４に剥離可能に積層されると共に電気絶縁性を有している。剥離フィルム５は、絶縁層４に対して剥離性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、シリコンや非シリコン系のメラミン離型剤やアクリル離型剤がコーティングされたＰＥＴフィルム等を使用することができる。剥離フィルム５の厚みの上限は、１００μｍが好ましく、７５μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。また、剥離フィルム５の厚みの下限は、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましく、５μｍがさらに好ましい。１００μｍ以上の厚みは、低背化の目的に反するため好ましくなく、１μｍ未満の厚みは、絶縁性が悪くなるため好ましくない。
上記のようなシールドフィルム１は、ロール状に巻回され、順次シールド収容体１０の形状にプレス打抜き加工される。具体的に、図４に示すように、ロールに巻回されたシールドフィルム１が、シールド収容体１０の形状に凹んだ凹部２００ａを有する凹金型２００に順次送り出される。そして、凹金型２００上のシールドフィルム１に対して、凹部２００ａに嵌合する凸金型２０１が冷間加工によりプレスされる。これにより、収容部１１が凸状に形成される。図示しないが、プレス時には、凸金型２０１によって、収容部１１の周囲のシールドフィルム１が切断されて鍔部１２が形成されることになる。
そして、図５に示すように、シールド収容体１０の実装時においては、シールド収容体１０から鍔部１２における剥離フィルム５が剥離される。そして、絶縁層４が粘着性を有している場合には、位置決めされた後にプリント基板２０に仮止めされる。さらに、図１に示すように、貫通部７に固定部８が介在することによりシールド収容体１０がプリント基板２０に接着される。
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。
また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
（変形例）
例えば、本実施形態では、電磁波遮蔽の機能の他、湿度等からの電子回路４０を保護すべくシールド収容体１０によって内側空間が密閉にされているがこれに限定されない。例えば、図６に示すように、シールド収容体１０の収容部１１に連通孔１３が形成されるものであってもよい。連通孔１３は、収容部１１内の空間と、外部とを連通するように、収容部１１を貫通して形成されている。
例えば、本実施形態では、電磁波遮蔽の機能の他、湿度等からの電子回路４０を保護すべくシールド収容体１０によって内側空間が密閉にされているがこれに限定されない。例えば、図６に示すように、シールド収容体１０の収容部１１に連通孔１３が形成されるものであってもよい。連通孔１３は、収容部１１内の空間と、外部とを連通するように、収容部１１を貫通して形成されている。
尚、連通孔１３は、シールドフィルムの製造時において形成されるものであってもよい。また、連通孔１３は、シールドフィルムにおける電子回路の露出面を覆う部位に形成され、層厚方向へ貫通するように形成されてもよい。
連通孔１３の孔径は、電子回路から放射する電磁波の波長や、シールド収容体１０が外部から受ける電磁波の波長に応じて設計されることが好ましい。この理由は、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃに示すように、『ＫＥＣ電界シールド効果』及び『ＫＥＣ電磁シールド効果』について、ピンホールサイズ径が０．１０ｍｍ、０．６２ｍｍ、１．００ｍｍの穴なし、１穴、４穴、及び９穴についてそれぞれ測定したところ、全ての場合について、『ＫＥＣ電磁シールド効果』は略同一値を示しているが、『ＫＥＣ電界シールド効果』については、ピンホールサイズ径が０．６２ｍｍを境にして異なる値を示しているからである。
具体的には、ピンホールサイズ径が１．００ｍｍである場合は、５０ＭＨｚ付近において、ＫＥＣ電界シールド効果が『穴なし』の８２ｄＢに対して、『９穴』が７３ｄＢと大きな差を有しているが、ピンホールサイズ径が０．６２ｍｍ及び０．１０ｍｍの場合は、『穴なし』及び『９穴』が略同一値の８０ｄＢを示している。これにより、ピンホールサイズ径が０．６２ｍｍ以下であれば、複数のピンホール（パンチング穴）が存在する場合においても、『ＫＥＣ電界シールド効果』及び『ＫＥＣ電磁シールド効果』が有効であるとの結果が得られているからである。
上記の『ＫＥＣ電界シールド効果』及び『ＫＥＣ電磁シールド効果』の測定方法を説明する。転写フイルム厚みが５０μｍ、保護層厚みが５μｍ、金属薄膜層厚みが０．１μｍ、異方導電性接着剤層が１０μｍからなるシールドフィルム（タツタ電線株式会社製：製品名：ＳＦ−ＰＣ５５００−Ｃ）を準備した。そして、このシールドフィルムを用いて、試料サイズが１５ｃｍ×１５ｃｍ、開口形状が円形、開口径が１．００ｍｍ、０．６２ｍｍ、０．１０ｍｍ、開口数が１個、４個、９個について、それぞれ正方形板状の測定片を作成した、尚、開口数が１個の場合は、開口部を測定片の中央部に配置し、開口数が４個及び９個の場合は、測定片の中央を頂点とした１．５ｃｍ幅の格子状に配置した。そして、これらの各測定片をセルで挟み込み、電磁波を発生させ、資料を通過する電界を他方で受信し、通過による減衰を測定することによって、電界シールド効果及び電磁シールド効果を測定した。
１ シールドフィルム
２ 外部絶縁層
３ 導電層
４ 絶縁層
５ 剥離フィルム
６ シールド部材
７ 貫通部
８ 固定部
１０ シールド収容体
１１ 収容部
１２ 鍔部
２０ プリント基板
２１ 信号パターン
２２ グランドパターン
３０ 電子部品
４０ 電子回路
１００ プリント回路板
２００ 凹金型
２００ａ 凹部
２０１ 凸金型
３００ 電子機器
２ 外部絶縁層
３ 導電層
４ 絶縁層
５ 剥離フィルム
６ シールド部材
７ 貫通部
８ 固定部
１０ シールド収容体
１１ 収容部
１２ 鍔部
２０ プリント基板
２１ 信号パターン
２２ グランドパターン
３０ 電子部品
４０ 電子回路
１００ プリント回路板
２００ 凹金型
２００ａ 凹部
２０１ 凸金型
３００ 電子機器
Claims (9)
- プリント基板に実装された電子回路の露出面を覆うことにより前記電子回路への電磁波侵入及び電磁波放射を抑制するシールド収容体であって、
導電層と、前記導電層に積層された絶縁層とを有したシールド部材により形成されており、
前記電子回路を収容する立体的形状に形成され、前記絶縁層が前記電子回路側の面に配置された収容部と、
前記収容部の周縁部に配置され、前記プリント基板に当接される鍔部と、
前記鍔部に形成され、前記プリント基板の表面及び／又は裏面に形成されたグランドパターンの少なくとも一部を露出させるように前記導電層及び前記絶縁層を貫通する貫通部と
を有することを特徴とするシールド収容体。 - 前記鍔部における前記絶縁層が粘着性を有することを特徴とする請求項１に記載のシールド収容体。
- 前記収容部における前記絶縁層が粘着性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド収容体。
- さらに、前記絶縁層に剥離可能に積層された剥離フィルムを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のシールド収容体。
- さらに、前記導電層における前記絶縁層の積層側とは反対側の面に積層された外部絶縁層を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシールド収容体。
- 前記貫通部は、穴及び切欠きの少なくとも一つからなり、前記収容部と前記鍔部との境界線方向の一端側から他端側にかけて形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシールド収容体。
- 前記収容部に形成され、前記収容部内の空間と外部とを連通する連通孔を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のシールド収容体。
- 請求項１乃至７の何れか１項に記載のシールド収容体を備えたことを特徴とするプリント回路板。
- 請求項８に記載のプリント回路板を備えたことを特徴とする電子機器。
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