JP2016192487A - 基板保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性の筐体の取付面の一部を電子部品のシールドケースとして用いることにより、構造の簡略化による小型化を実現しつつ基板の強度を向上させる。
【解決手段】基板２の実装面２１に電子部品３２等を包囲するように複数のスプリングコンタクト４を実装した。実装面２１が対向した状態で基板２が取り付けられるシャシ１の取付面１１に、スプリングコンタクト４のそれぞれが嵌入する凹部１４１を有するリブ１４を延出させた。シャシ１に基板２を取り付けると、スプリングコンタクト４は、凹部１４１内でリブ１４に圧接し、電子部品３２等は取付面１１、リブ１４及びスプリングコンタクト４によってシールドされる。
【選択図】図３

Description

この発明は、電気機器内で電子部品を実装した基板を導電性の筐体の取付面に保持させるための基板保持構造に関する。

電気機器は、複数の電子部品を実装した基板を筐体内に収納している。基板に実装された複数の電子部品の一部には、動作時にノイズを発生するものがある。一部の電子部品から発生したノイズは、基板上の他の電子部品に影響を与え、誤動作や破損の原因となる。

そこで、従来の電気機器では、ノイズを発生する電子部品を導電性の蓋体であるシールドケースによってノイズをシールドし、基板に実装された全ての電子部品が正常に動作できるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−００４２３３号公報

しかし、従来の電気機器に用いられているシールドケースは、薄い金属板で構成されていたため、それ自体で基板を補強する効果は期待できない。また、基板に取り付けたシールドケースを電気機器の筐体に固定することも構造上困難である。このため、落下等によって電気機器に大きな外力が作用した際に、基板に歪みを生じ易く、シールドケース内にはＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージの電子部品が実装される場合が多いことから、半田剥離を生じる問題がある。

この発明の目的は、導電性の筐体の取付面の一部を電子部品のシールドケースとして用いることにより、構造の簡略化による小型化を実現しつつ基板の強度を向上させることができる基板保持構造を提供することにある。

この発明の基板保持構造は、実装面に電子部品を実装した基板を導電性の筐体の取付面に保持させる。基板は、電子部品を包囲するように章程のピッチで配置された複数の導電性凸状体を実装面に備えている。筐体は、実装面から電子部品の上面までの高さよりも高い帯状のリブであって複数の導電性凸状体のそれぞれが当接する複数の凹部を間歇的に形成したリブを取付面における電子部品を囲繞する位置に延出させている。

実装面を取付面側に向けて基板を筐体に保持させると、基板の実装面に実装された電子部品が筐体の取付面から延出したリブに囲繞されるとともに、基板の実装面に備えられた複数の導電性凸状体は、リブに形成された複数の凹部に当接する。電子部品は、導電性の筐体の取付面、取付面から延出したリブ、及び基板に備えられた導電性凸状体に包囲されてシールドされる。また、導電性凸状体が筐体の一部であるリブの凹部に当接することで、基板における電子部品の実装位置の周辺が補強される。

所定のピッチは、電子部品が発生するノイズの波長に応じて定めることで、電子部品の側面に対向するリブ及び導電性凸状体により、電子部品から生じるノイズの影響を確実に阻止できる。

リブが複数の凹部のそれぞれに複数の導電性凸状体のそれぞれが当接する拡幅部を有することで、リブの幅を最小限にしつつ、リブの凹部におけるシールド性を確保でき、基板を確実に補強できる。

導電性凸部を少なくとも基板の厚さ方向に変形する弾性体とすることで、導電性凸部を凹部に確実に当接させることができ、リブの凹部におけるシールド性を確保でき、基板を確実に補強できる。

筐体の取付面に基板を貫通した固定ネジが螺合するボス部を延出して備えることで、基板を筐体に保持させると同時に、取付面、リブ及び導電性凸状体によって電子部品を確実にシールドさせることができるとともに、基板における電子部品の実装部分の周辺を補強できる。

この発明によれば、導電性の筐体の取付面の一部を電子部品のシールドケースとして用いることにより、構造の簡略化による小型化を実現しつつ基板の強度を向上させることができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の実施形態に係る基板保持構造を適用した電気機器である携帯端末装置のそれぞれ前面側及び背面側の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の第１の実施形態に係る基板保持構造を適用した電気機器の筐体及び基板の平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、同筐体に形成されたリブの平面図及び側面図である。 同基板保持構造における筐体に対する基板の取付状態を示す要部の側面断面図である。 この発明の第２の実施形態に係る基板保持構造を適用した電気機器の筐体の平面図である。 この発明の第３の実施形態に係る基板保持構造を適用した電気機器の筐体の平面図である。

以下に、この発明の実施形態に係る基板保持構造について、電気機器である携帯端末装置に適用した場合について、図面を参照しつつ説明する。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この発明の第１の実施形態に係る筐体保持構造を備えた携帯端末装置であるハンディターミナル１００は、左右対称の略羽子板状を呈する樹脂製の外装体１０１の前面に表示部１０２及び操作部１０３を備えている。表示部１０２は、例えばＬＣＤで構成され、外装体１０１における上方の幅広部分に配置されている。操作部１０３は、複数の押しボタン１３１及びカーソルキー１３２等で構成され、外装体１０１における下方の幅狭部分に配置されている。

外装体１０１の背面には、上部に読取部１０５が突出して形成されており、中間部から下端に至る蓋体１０７が着脱自在に装着されている。読取部１０４は、例えば、赤外線バーコードリーダである。外装体１０１の内部には、充電式バッテリが収納されている。

外装体１０１の底面１０１Ａには、外部接続用端子１０４が露出している。外部接続用端子１０４は、外部機器との間でのデータ転送に使用されるとともに、充電器のコネクタを介して筐体１０１の内部に収納された充電式バッテリの充電に使用される。

外装体１は、前面カバー１１１と背面カバー１１２とを固定ネジ１６１を介して固定したものである。背面カバー１１２の背面には、ネジ用凹部１０６が８箇所に形成されている。ネジ用凹部１０６は、固定ネジ１６１の頭部よりも大径に形成されており、固定ネジ１６１の頭部が背面カバー１１２の背面側に露出することを防止する。固定ネジ１６１は、背面カバー１１２の背面側からネジ用凹部１０６内のネジ孔を経由して前面カバー１１１の内側面に形成されているネジ穴に締結される。

図２（Ａ）に示すように、この発明の筐体であるシャシ１は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示した前面カバー１１１と背面カバー１１２との間に配置されて外装体１１１内に収納される。シャシ１は、一例としてマグネシウム合金の鋳造品であり、略羽子板状を呈している。シャシ１は、導電性を有する剛体であることを条件に、素材及び形状を任意に選択できる。

シャシ１の上面は、図２（Ｂ）に示す基板２が取り付けられる取付面１１にされている。取付面１１には、固定孔１２、ボス１３、リブ１４が形成されている。固定孔１２は、外縁部近傍の８箇所に形成されており、図１（Ｂ）に示した固定ネジ６１が貫通する。シャシ１は、固定ネジ６１により、前面カバー１１１と背面カバー１１２との間に固定される。

ボス１３は、一例として取付面１１の１０箇所から延出している。ボス１３には、図２（Ｂ）に示す基板２の貫通孔２３を通過した図示しない取付ネジが螺合するネジ穴１３１が形成されている。ネジ穴１３１に貫通孔２３を貫通した取付ネジが螺合することにより、基板がシャシ１に取り付けられる。

図２（Ｂ）に示すように、基板２は、一例として略長方形の下側の一部を切除した平面形状を呈し、実装面２１に多数の電子部品を実装している。図２（Ｂ）では、動作時に他の電子部品に影響のあるノイズを発生する電子部品３１〜３４のみを示している。実装面２１において、電子部品３１〜３４を包囲する形状に複数の導電性のスプリングコンタクト４が所定のピッチＰを設けて実装されている。基板２には、一例として、平面視において正方形の４辺の位置に各辺当り５箇所ずつのスプリングコンタクト４が実装されている。スプリングコンタクト４は、この発明の導電性凸状体であり、基板２の厚さ方向に弾性変形する。

所定のピッチＰは、電子部品３１〜３４が発生するノイズの波長に応じて決定される。例えば、ノイズの波長が１２０〜１２５ｍｍの場合、ピッチＰは１２〜１２．５ｍｍ以下であることが望ましい。

基板２は、図２（Ｂ）に示す状態から横方向に反転させ、実装面２１がシャシ１の取付面１１に平行に対向する状態で、シャシ１に取り付けられる。なお、基板２をシャシ１に取り付けた状態で、実装面２１と取付面１１とが必ずしも平行となる必要はない。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リブ１４は、シャシ１の取付面１１から延出した帯状を呈し、基板２の実装面２１における複数のスプリングコンタクト４が実装されている形状と対称となる平面形状を呈している。シャシ１のリブ１４は、一例として正方形の平面形状を呈している。リブ１４には、基板２をシャシ１に取り付けた際に、基板２の実装面２１に実装されたスプリングコンタクト４が１つずつ嵌入する凹部１４１が形成されている。リブ１４には、一例として、スプリングコンタクト４と同一のピッチＰで各辺当り５箇所ずつ凹部１４１が形成されている。各凹部１４１には、一例として平面視が円形を呈する拡幅部１４１１が形成されている。拡幅部１４１１は、リブ１４の幅よりも広くされている。

図４に示すように、シャシ１の取付面１１に基板２の実装面２１が対向する状態で、貫通孔２３を貫通した固定ネジ５をボス１３のネジ穴１３１に螺合させ、基板２をシャシ１に固定すると、スプリングコンタクト４のそれぞれが、凹部１４１内に嵌入する。各スプリングコンタクト４の当接部４１は、凹部１４内の拡幅部１４１１に確実に圧接する。

基板２の実装面２１に実装された電子部品３２等のノイズを発生する電子部品を、取付面１１、リブ１４及びスプリングコンタクト１４によって包囲することで、確実にシールドできる。また、基板２におけるスプリングコンタクト４が実装されている部分の周辺を補強することができ、外力が作用した際の基板２の変形や破損の発生を緩和できる。

なお、この発明の導電性凸状体は、スプリングコンタクト１４に限るものではなく、基板２の厚さ方向に弾性変形自在で導電性を有することを条件に、導電性ゴム等の任意の部材を用いることができる。また、スプリングコンタクト１４が凹部１４１内でリブ１４に確実に圧接できることを条件に、拡幅部１４１１を省略することもできる。

図４に示す例では、リブ１４の上面との接触による基板２の損傷を防止すべく、リブ１４の上面と実装面２１との間に間隔を設けてシャシ１に基板２を取り付けているが、基板２の損傷を考慮する必要のない場合には、両者を当接させることで基板２をより補強することができる。

また、上記の実施形態では、取付面１１と実装面２１とが平行になるようにシャシ１に基板２を取り付けることを前提に、リブ１４の凹部１４１を除く部分の高さを全周にわたって一様にしている。しかし、取付面１１と実装面２１とが傾斜した状態でシャシ１に基板２を取り付ける場合には、リブ１４の凹部１４１を除く部分の上面を傾斜させることで、電子部品３１〜３４をシールドしつつシャシ１に基板２を確実に固定できる。この場合には、複数のボス１３の高さも取付面１１に対する実装面２１の傾斜に合わせて変化させる。

図５に示すように、この発明の第２の実施形態に係る基板保持構造は、平面視におけるリブ１４の内側にリブ１５を形成したものである。リブ１５は、リブ１４内でシールドすべき電子部品３１〜３４と干渉しない位置に形成されている。取付面１１におけるリブ１４内の強度を増すことで、基板２において電子部品３１〜３４が実装されている部分をより確実に補強することができる。

図６に示すように、この発明の第３の実施形態に係る基板保持構造は、ネジ穴１３１を有するボス１３を、平面視におけるリブ１４の内側にも形成したものである。ボス１３は、リブ１４内でシールドすべき電子部品３１〜３４と干渉しない位置に形成されている。シャシ１に対する基板２の固定部分の密度を高くすることで、基板２において電子部品３１〜３４が実装されている部分をより確実に補強することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。

１ シャシ
２ 基板
４ スプリングコンタクト（導電性凸状体）
１１ 取付面
１４ リブ
２１ 実装面
１００ ハンディターミナル（電機機器）
１４１ 凹部

Claims (5)

1. 実装面に電子部品を実装した基板を導電性の筐体の取付面に保持させる基板保持構造であって、
   前記基板は、前記実装面に前記電子部品を包囲するように所定のピッチで配置された複数の導電性凸状体を備え、
   前記筐体は、前記実装面から前記電子部品の上面までの高さよりも高い帯状のリブであって前記複数の導電性凸状体のそれぞれが当接する複数の凹部を間歇的に形成したリブを前記取付面における前記電子部品を囲繞する位置に延出させた基板保持構造。
2. 前記所定のピッチは、前記電子部品が発生するノイズの波長に応じて定められた請求項１に記載の基板保持構造。
3. 前記リブは、前記複数の凹部のそれぞれに前記複数の導電性凸状体のそれぞれが当接する拡幅部を有する請求項１又は２に記載の基板保持構造。
4. 前記導電性凸部は、少なくとも前記基板の厚さ方向に変形する弾性体である請求項１乃至３の何れかに記載の基板保持構造。
5. 前記筐体は、前記基板を貫通した固定ネジが螺合するボス部を前記取付面に延出して備えた請求項１乃至４の何れかに記載の基板保持構造。

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