JP2015192076A - 回路基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド部品を備える回路基板および電子機器において、シールド部品内部からの信号の漏れを低減する技術を提供する。【解決手段】電子機器は、電子部品が実装される回路基板１０と、回路基板１０のランドにはんだ付けにより固定されるシールドフレーム２０とを備える。シールドフレーム２０は、回路基板１０への設置時に、電子部品の側面を囲むように形成されている。回路基板１０には、シールドフレーム２０が設置される設置部分２１に沿って、シールドフレーム２０の内側と外側とに交互にランドが配置されている。これらランドは、設置部分２１に沿って延びるように配置してもよいし、設置部分２１に延びるように配置してもよい。また、ランドの一部を、シールドフレーム２０の対面側まで伸ばすように配置してもよい。【選択図】図２

Description

本開示は、電子部品を囲むように配置されるシールドフレームを備える回路基板および電子機器に関し、特に、シールドフレームからの信号の漏れを低減するための技術に関する。

スマートフォン、タブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータなどの電子機器は、機器の高機能化とともに小型化が進み、回路基板上の各電子部品が高密度で配置されている。例えば、異なる周波数の電波を発する電子部品が隣接して実装され、電子部品同士の相互干渉を防止する必要がある。このような電子部品同士の相互干渉を防止するため、シールド部材を用いて電子部品間の電磁波を遮蔽することが行われている。

例えば、国際公開第２０１２／１７６６４６号（特許文献１）は、高いシールド性能と、シールド部品の薄型化と、部品実装の高密度化とをより単純な形状で両立させるシールドフレームについて記載している。

国際公開第２０１２／１７６６４６号

特許文献１に記載された技術によると、回路基板上に電子部品とともにはんだ付けされるシールドフレームの辺が長くなる場合、回路基板とシールドフレームとをはんだ付けするためのランドを、回路基板上においてソルダーレジスト等を用いて数か所に区切って設置する必要がある。しかし、この場合、回路基板と、シールドフレームとにはんだが付かない箇所が発生しうる。そのため、そのはんだが付かない隙間から、シールドフレームの内部で発生した電磁信号が漏れ出して、他の電子部品へ影響を及ぼすことがある。また、シールドフレームの外部からノイズが流入してシールドフレーム内の電子部品へ影響を及ぼすことがある。

したがって、シールド部品を備える回路基板および電子機器において、シールドフレーム内部からの信号の漏れを低減する技術が必要とされている。

一実施形態に従う回路基板は、シールド部品が設けられ、電子部品が実装されるものである。シールド部品は、回路基板への設置時に電子部品の側面を囲むように形成され、シールド部品と回路基板のランドとがはんだ付けにより固定される。回路基板は、シールド部品が設置される設置部分に沿って、シールド部品の内側と外側とに交互にランドが配置される。

一実施形態に従う電子機器は、電子部品と、シールド部品と、回路基板とを備える。回路基板は、シールド部品が設けられ、電子部品が実装される。シールド部品は、回路基板への設置時に電子部品の側面を囲むように形成され、シールド部品と回路基板のランドとがはんだ付けにより固定される。回路基板は、シールド部品が設置される設置部分に沿って、シールド部品の内側と外側とに交互にランドが配置される。

上記一実施形態によると、シールド部品内部からの信号の漏れを低減することができ、他の電子部品への影響を小さくして電子機器の動作をより安定させることができる。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

関連技術におけるシールドフレームと回路基板とを示す図である。 実施の形態１におけるシールドフレーム２０と回路基板１０とを示す図である。 回路基板１０に配置されるランドの変形例を示す図である。 実施の形態２におけるランドの配置を示す図である。 実施の形態３におけるランドの配置を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜関連技術の構成の概略＞
本実施の形態の回路基板および電子機器と比較するため、関連技術について説明する。

図１は、関連技術におけるシールドフレームと回路基板とを示す図である。図１（Ａ）は、関連技術におけるシールドフレームおよび回路基板の斜視図である。図１（Ｂ）は、関連技術におけるシールドフレームおよび回路基板の正面図である。

このような回路基板は、例えば、スマートフォン、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型の電子機器に用いられる。シールドフレームは、移動体通信システム用の通信モジュール、ＧＰＳ（Global Positioning System）用の通信モジュール、無線ＬＡＮ（Local Area Network）用の通信モジュールなどの各種の無線通信モジュール、電源、およびプロセッサなどの電子部品それぞれを電磁的に遮蔽している。これらの電子部品に対し、個々にシールド部品を固定する場合もあれば、図１に示す例のように、シールドフレームの内部に仕切り板を設けて、仕切られた個々の領域を、それぞれ電磁的に遮蔽することもある。シールドフレームは、回路基板に実装される電子部品（図示しない）の側面を囲むように形成されており、はんだ付けにより回路基板に固定される。

このようなシールドフレームは、例えば、板金による切断加工、折り曲げ加工、絞り加工などの加工技術によって製造することができる。シールドフレームと回路基板とがはんだ付けにより固定される箇所では、シールドフレームの端部と回路基板とが対向している。

このシールドフレームに対し、例えば導電性のカバー（図示しない）を設置し、シールドフレームとカバーとが電気的に接続されるようにすることで、シールドフレーム内に実装された電子部品がシールドされる。

図１（Ａ）に示すように、回路基板１０にシールドフレーム２０がはんだ付けにより固定されている。はんだ付けのリフロー等において、回路基板１０のランドとシールドフレーム２０との間のはんだを溶融させたときに、はんだが一片に片寄ることがあり、はんだ付けによるシールドフレーム２０の回路基板１０への固定に影響を及ぼしうる。そのため、シールドフレーム２０による電磁波の遮蔽機能に影響が及びうる。

そこで、回路基板１０において、シールドフレーム２０とはんだ付けを行うためのランドを、ソルダーレジスト等を用いて数か所に区切って設置する場合がある。図１の例では、シールドフレーム２０の４つの辺のうち、１つの辺について、はんだ付けにより固定される各ランドを示しており、各ランドにおいて、シールドフレーム２０の外側の領域を外側ランド３０Ａ、外側ランド３０Ｂおよび外側ランド３０Ｃとして示し、シールドフレーム２０の内側の領域を内側ランド４０Ａ、内側ランド４０Ｂおよび内側ランド４０Ｃとして示す。なお、図示していないが、回路基板１０において、シールドフレーム２０が固定される他の辺についても、同様にランドが配置されている。

このように、ランドを数か所に区切って設置することで、ランドを区切らない場合と比較して、はんだが一片に片寄ることによる悪影響を低減する。しかし、シールドフレーム２０と回路基板１０との間にはんだが付かない領域（例えば、ソルダーレジスト等を用いてランドを区切った領域）が生じる。そのため、そのはんだが付かない領域の、シールドフレーム２０と回路基板１０との隙間から、シールドフレーム２０の内部で発生した信号が漏れる場合がある。また、その隙間からシールドフレーム２０の内部へ、シールドフレーム２０の外部からのノイズが流入することがある。その結果、電子機器の電気特性が不安定となりうる。

＜実施の形態１＞
実施の形態１の回路基板および電子機器について図２を参照して説明する。

図２は、実施の形態１におけるシールドフレーム２０と回路基板１０とを示す図である。図２（Ａ）は、実施の形態１におけるシールドフレーム２０および回路基板１０の斜視図である。図２（Ｂ）は、実施の形態１におけるシールドフレーム２０および回路基板１０の正面図である。図２（Ｃ）は、回路基板１０において、シールドフレーム２０が設置される設置部分２１と、シールドフレーム２０の内側と外側とに配置されるランドとを示す図である。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）の例では、シールドフレーム２０は、各頂点が丸みを帯びた矩形の形状を有しており、回路基板１０に実装される電子部品（図示せず）の側面を囲むように、回路基板１０に対向する方向に側壁部が形成されている。回路基板１０は、シールドフレーム２０を設置する部分となる設置部分２１の各辺に沿って、シールドフレーム２０の内側と外側とに交互にランドを配置している。図２（Ｂ）の例では、シールドフレーム２０の内側に配置するランドとして、内側ランド４０Ａ、内側ランド４０Ｂ、・・・内側ランド４０Ｌを示す。また、シールドフレーム２０の外側に配置するランドとして、外側ランド３０Ａ、外側ランド３０Ｂ、・・・外側ランド３０Ｌを示す。このように、実施の形態１では、回路基板１０は、設置部分２１に沿って、シールドフレーム２０の内側と外側とのいずれか一方にランドが配置される。

＜実施の形態１の効果＞
実施の形態１のシールドフレーム２０およびランドの構成は、関連技術と比較すると、シールドフレーム２０の各辺において、ランドをソルダーレジスト等で区切った箇所がない。実施の形態１によると、シールドフレーム２０と回路基板１０との間に、はんだが付かない箇所を極力設けないようにしている。具体的には、回路基板１０において、シールドフレーム２０を挟んでシールドフレーム２０の内側と外側との両側に、交互にはんだ付け用のランドを設け、これによりシールドフレーム２０と回路基板１０との間にはんだが付かない箇所を少なくしている。そのため、シールドフレーム２０と回路基板１０との隙間部分を少なくすることができ、シールドフレーム２０の内部から放射される信号の漏れを低減することができる。また、シールドフレーム２０の外部からのノイズがシールドフレーム２０の内部に流入することを抑止することができ、電子機器の電気特性をいっそう安定化することができる。

また、回路基板１０において、シールドフレーム２０の内側と外側とに交互にランドが配置されており、各ランドがつながっていないため、回路基板１０に塗布されるはんだのリフロー時に、はんだが一部に吸い寄せられたり片寄ったりすることを防ぐことができる。

＜実施の形態１の変形例＞
実施の形態１の回路基板および電子機器の変形例について図３を参照して説明する。

図３は、回路基板１０に配置されるランドの変形例を示す図である。図３に示すように、シールドフレーム２０を回路基板１０に設置する設置部分２１に、ランドを形成することとしてもよい。すなわち、回路基板１０に固定されるシールドフレーム２０の下部までランドが配置されている。図３の例では、外側ランド３０Ａ、内側ランド４０Ａ、外側ランド３０Ｂが、シールドフレーム２０の下部まで伸びるように回路基板１０において配置されている。

＜実施の形態１の変形例の効果＞
実施の形態１のシールドフレーム２０および回路基板１０と同様に、シールドフレーム２０が回路基板１０のランドにはんだ付けにより固定されることで、シールドフレーム２０と回路基板１０との間の隙間部分を少なくすることができる。また、シールドフレーム２０の下部にランドが伸びるように配置されているため、シールドフレーム２０と回路基板１０とのはんだ付けをより安定させることができる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２の回路基板および電子機器について図４を参照して説明する。

図４は、実施の形態２におけるランドの配置を示す図である。図４に示すように、回路基板１０は、シールドフレーム２０を回路基板１０に設置する設置部分２１に沿って、シールドフレーム２０の内側と外側とのいずれか一方にランドが配置される部分と、シールドフレーム２０の内側と外側との両方にランドが配置される部分とを含む。実施の形態１と比較すると、シールドフレーム２０の内側と外側とに配置するランドを、それぞれ、設置部分２１に沿って延長させるように回路基板１０に配置している。

＜実施の形態２の効果＞
実施の形態２のシールドフレーム２０および回路基板１０によると、実施の形態１と同様に、シールドフレーム２０と回路基板１０との隙間部分を少なくすることができ、シールドフレーム２０の内部から放射される信号の漏れを低減することができる。また、シールドフレーム２０の外部からのノイズがシールドフレーム２０の内部に流入することを抑止することができ、電子機器の電気特性をいっそう安定化することができる。また、実施の形態１と比較すると、シールドフレーム２０と回路基板１０との隙間をいっそう小さくすることができ、シールドフレーム２０の内部から放射される信号の漏れをさらに低減させることができる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３の回路基板および電子機器について図５を参照して説明する。

図５は、実施の形態３におけるランドの配置を示す図である。図５に示すように、回路基板１０は、シールドフレーム２０を回路基板１０に設置する設置部分２１に沿って、シールドフレーム２０の内側と外側とのいずれか一方にランドが配置される部分と、シールドフレーム２０の内側と外側との両方にランドが配置される部分とを含む。実施の形態１と比較すると、シールドフレーム２０の内側と外側とに配置するランドを、それぞれ、設置部分２１に沿って延長させるように回路基板１０に配置している。また、各ランドについて、ランドの一部を、シールドフレーム２０の対面側まで伸ばすように（例えば、シールドフレーム２０の内側から外側まで伸ばすように、または、シールドフレーム２０の外側から内側まで伸ばすように）配置する。

＜実施の形態３の効果＞
実施の形態３のシールドフレーム２０および回路基板１０によると、実施の形態１と同様に、シールドフレーム２０と回路基板１０との隙間部分を少なくすることができ、シールドフレーム２０の内部から放射される信号の漏れを低減することができる。また、シールドフレーム２０の外部からのノイズがシールドフレーム２０の内部に流入することを抑止することができ、電子機器の電気特性をいっそう安定化することができる。また、実施の形態１と比較すると、シールドフレーム２０と回路基板１０との隙間をいっそう小さくすることができ、シールドフレーム２０の内部から放射される信号の漏れをさらに低減させることができ、さらに、シールドフレーム２０と回路基板１０とのはんだ付けをより安定させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 回路基板、２０ シールドフレーム、２１ 設置部分、３０ 外側ランド、４０ 内側ランド。

Claims (5)

1. シールド部品が設けられ、電子部品が実装される回路基板であって、
   前記シールド部品は、前記回路基板への設置時に前記電子部品の側面を囲むように形成され、前記シールド部品と前記回路基板のランドとがはんだ付けにより固定され、
   前記回路基板は、前記シールド部品が設置される設置部分に沿って、前記シールド部品の内側と外側とに交互に前記ランドが配置される、回路基板。
2. 前記回路基板は、前記シールド部品の前記設置部分に沿って、前記シールド部品の内側と外側とのいずれか一方に前記ランドが配置される、請求項１に記載の回路基板。
3. 前記回路基板は、前記シールド部品の前記設置部分に沿って、前記シールド部品の内側と外側とのいずれか一方に前記ランドが配置される第１の部分を複数含み、前記シールド部品の内側と外側との両方に前記ランドが配置される第２の部分を複数含む、請求項１に記載の回路基板。
4. 前記回路基板は、前記シールド部品の前記設置部分に前記ランドが形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の回路基板。
5. 電子機器であって、
   電子部品と、
   シールド部品と、
   前記シールド部品が設けられ、前記電子部品が実装される回路基板とを備え、
   前記シールド部品は、前記回路基板への設置時に前記電子部品の側面を囲むように形成され、前記シールド部品と前記回路基板のランドとがはんだ付けにより固定され、
   前記回路基板は、前記シールド部品が設置される設置部分に沿って、前記シールド部品の内側と外側とに交互に前記ランドが配置される、電子機器。

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