JP2017163037A - 基板モジュールおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部を有していても外れにくいシールドケースを備える基板モジュール等を提供すること。
【解決手段】基板モジュール１０は、底板部と、該底板部の縁から立ち上がり第１孔が開口する第１側板部とを有し、内部に基板４１を収納する導体製の箱３０と、天板部と、該天板部の縁から立ち下がり前記第１孔と対応する位置に第２孔が開口する第２側板部とを有し、前記箱の外側にかぶせられた導体製の蓋５０と、該蓋５０の外側から前記第２孔および前記第１孔に係合する係合部２２１、２３１とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板モジュールおよび電子装置に関する。

電気的ノイズの影響を受けやすい回路基板または強い電気的ノイズを発する回路基板を収納するシールドケースが開示されている（特許文献１）。シールドケースにより、収納された回路基板が外来ノイズによる誤動作等を起こすことおよび有害な電気的ノイズを外部に放射することを防止することができる。

特許文献１に開示のシールドケースは、箱型の第１シールド部材の上に配置した回路基板の上に第２シールド部材をかぶせ、第１シールド部材に設けた突起と第２シールド部材に設けた爪の先端に設けた孔とを係合させる。

特開平１１−１７３７６号公報

たとえば赤外線センサを搭載した回路基板を使用する場合には、シールドケースに開口部を設けて赤外線を通過させる必要がある。特許文献１に開示された構造では、開口部を設けることによりシールドケースの剛性が低くなる。そのため、係合強度が保てず、第１シールド部材と第２シールド部材とが外れ、シールドケースの機能が損なわる場合がある。

一つの側面では、開口部を有していても外れにくいシールドケースを備える基板モジュールを提供することを目的とする。

本発明にかかる基板モジュールは、底板部と、該底板部の縁から立ち上がり第１孔が開口する第１側板部とを有し、内部に基板を収納する導体製の箱と、天板部と、該天板部の縁から立ち下がり前記第１孔と対応する位置に第２孔が開口する第２側板部とを有し、前記箱の外側にかぶせられた導体製の蓋と、該蓋の外側から前記第２孔および前記第１孔に係合する係合部とを備える。

本発明にかかる基板モジュールは、前記係合部は、前記基板に接触させてある。

本発明にかかる基板モジュールは、前記第１孔の縁から前記箱の内部に向けて突出し、前記基板の一面に接触する内突起を備える。

本発明にかかる基板モジュールは、前記箱は、前記蓋と導通する。

本発明にかかる基板モジュールは、前記天板部は、開口部を有する。

本発明にかかる電子装置は、上述のいずれか一つに記載の基板モジュールを備える。

開口部を有していても外れにくいシールドケースを備える基板モジュールを提供することができる。

基板モジュールの外観斜視図である。 基板モジュールの分解斜視図である。 箱および蓋の外観斜視図である。 ＩＶ−ＩＶ線による断面図である。 実施の形態３の基板を収納したシールドケースの外観斜視図である。

［実施の形態１］
本実施の形態においては、赤外線を用いた人感センサを搭載した基板モジュールを例にして説明する。本実施の形態の基板モジュールは、たとえば人の動きを検知して起動の準備を行うパソコン、テレビ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤーおよびセットトップボックス等の電子装置に取り付けられる。基板モジュールは人の動きを検知して動作する照明装置および防犯ビデオ装置等の電子装置にも取り付けられる。基板モジュールは赤外線リモコン等の赤外線を送受信する電子装置にも取り付けられる。

本実施の形態の基板モジュールが取り付けられる電子装置は、たとえば無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信機能を備える場合がある。そのため、通信用の電波を放射する部品が、本実施の形態の基板モジュールの近傍に配置される場合がある。また、本実施の形態の基板モジュールが取り付けられる電子装置は、たとえば無線ＬＡＮのアクセスポイント等、電波を放射する他の装置の近くで使用される場合がある。

図１は、基板モジュール１０の外観斜視図である。図２は、基板モジュール１０の分解斜視図である。図３は、箱３０および蓋５０の外観斜視図である。図４は、ＩＶ−ＩＶ線による断面図である。以下の説明では、各図中に矢印で示す前、後、左、右、上および下のそれぞれの向きを使用する。

図１から図４を使用して、本実施の形態の基板モジュール１０について説明する。基板モジュール１０は、ホルダ２０、箱３０、回路基板４０および蓋５０を備える。

図２を参照して、ホルダ２０の構成を説明する。ホルダ２０は、ベース２１、第１外爪２２、第２外爪２３、おさえ突起２４およびＬ型壁２５を有する。ベース２１は、広面を前後方向に向け、左右方向に長い略長方形の板である。第１外爪２２は、ベース２１の上側の長辺の中央よりも右寄りの縁から前方に向けて突出する。第１外爪２２は、下向きに突出する第１係合部２２１を先端部に有する。

第２外爪２３は、ベース２１の下側の長辺の中央よりも左寄りの縁から前方に向けて突出する。第２外爪２３は、上向きに突出する第２係合部２３１を先端部に有する。Ｌ型壁２５は、ベース２１の左側の短辺から上辺の一部にかけて設けられたＬ字型の壁である。おさえ突起２４は、Ｌ型壁２５の右端から下向きに突出する。なお、第１係合部２２１および第２係合部２３１は、本実施の形態の係合部の例である。

図２を参照して、回路基板４０の構成を説明する。回路基板４０は、基板４１、カバー４２、コネクタ４３およびセンサ４４（図４参照）を有する。基板４１は、長方形の配線基板である。基板４１には、コネクタ４３、センサ４４および図示しない電子部品が実装されている。本実施の形態においては、センサ４４は赤外線センサである。

カバー４２は、センサ４４を覆う箱体である。本実施の形態においては、カバー４２の前側の面は、赤外線を屈折させるレンズを兼ねている。コネクタ４３には、図示しないケーブルが接続される。ケーブルは、回路基板４０への電源供給および信号の伝達を行う。

図３Ｂを参照して、箱３０の構成を説明する。箱３０は、開口を前側に向けた長方形の箱体である。箱３０は、底板部３１、２枚の第１側板部３２および２枚の第１短側板３６を有する。底板部３１は、広面を前後方向に向け、左右方向に長い長方形の板である。第１側板部３２は、底板部３１の長辺の縁から前向きに立ち上がる長方形の板である。第１短側板３６は、底板部３１の２本の短辺の縁から前向きに立ち上がる長方形の板である。第１側板部３２の高さは、第１短側板３６の高さよりも大きい。

第１側板部３２は第１孔３３、内突起３４、傾斜爪３５および固定突起３８をそれぞれ２個ずつ有する。さらに、第１側板部３２は、長手方向の中央に１個のＵ字部３９を有する。Ｕ字部３９は、前側の縁に開口を有するＵ字形の切り欠きである。

第１孔３３は、Ｕ字部３９の両側に設けられた略長方形の孔である。第１孔３３の長辺は、底板部３１と平行である。２個の第１孔３３の後側の長辺は、第１側板部３２の前後方向の中央部に配置されている。

内突起３４は、第１孔３３の後側の長辺の縁から箱３０の内側に向けて突出するＵ字形の板状の突起である。内突起３４は、底板部３１と平行である。傾斜爪３５は、第１孔３３の前側の長辺の縁から箱３０の内側に向けて斜めに突出するＵ字型の板状の爪である。傾斜爪３５の先端部は、底板部３１を向いている。固定突起３８は、第１側板部３２の両端から箱３０の外側を向いて突出する筋状の突起である。

第１短側板３６は、箱３０の内側に向けて突出する基板支持台３７を先端に有する。基板支持台３７は、底板部３１と平行である。２個の基板支持台３７および４個の内突起３４と、底板部３１との距離は同一である。

箱３０は、一枚の導体の板、たとえば金属板を打ち抜き加工および折り曲げ加工することにより製作されている。箱３０は、上下方向および左右方向に対称である。

図３Ａを参照して、蓋５０の構成を説明する。蓋５０は、箱３０の開口に前側からかぶさる蓋である。蓋５０は、天板部５１、第２短側板５６、第３短側板５７および２枚の第２側板部５２を有する。天板部５１は、広面を前後方向に向け、左右方向に長い長方形の板である。天板部５１の各辺の長さは、底板部３１の各辺の長さよりもわずかに長い。

第２短側板５６は、天板部５１の右側の短辺の縁から後ろ向きに立ち下がる長方形の板である。天板部５１から第２短側板５６にかけて、略長方形の開口部５４が設けられている。第２短側板５６の後端は、蓋５０の外側に向けて拡がっている。

第２側板部５２は、天板部５１の長辺の縁から後ろ向きに立ち下がる長方形の板である。第２側板部５２は、第２孔５３および２個の固定溝５８を有する。第２孔５３は、第２側板部５２に設けられた略長方形の孔である。固定溝５８は、第２側板部５２の右後部および左後部に設けられた、蓋５０の内側に向けて窪んだ溝である。固定溝５８の左右は、切り欠きである。第２側板部５２の後端は、蓋５０の外側に向けて拡がっている。

第３短側板５７は、天板部５１の左側の短辺の縁から後ろ向きに立ち下がる長方形の板である。第３短側板５７の後端は、蓋５０の外側に向けて拡がっている。第２短側板５６、第３短側板５７および第２側板部５２の高さは同一である。

蓋５０は、一枚の導体の板、たとえば金属板を打ち抜き加工および折り曲げ加工することにより製作されている。

基板モジュール１０を組み立てる手順について説明する。箱３０に前側から回路基板４０を挿入する。回路基板４０の基板４１は、傾斜爪３５を外側に押して変形させながら箱３０の中に押し込まれ、内突起３４および基板支持台３７に突き当たる。傾斜爪３５は元の形状に戻り、基板４１を前側からおさえる。

基板４１の上下方向の長さを、箱３０の上下方向の内のりよりも若干短くすることにより、箱３０に回路基板４０を弱い力で押し込むことができる。

蓋５０を前側から箱３０の外側にかぶせる。第２側板部５２、第２短側板５６および第３短側板５７の後側は蓋５０の外側に向けて広がっているので、蓋５０を箱３０に容易にかぶせることができる。固定溝５８が、固定突起３８の後側に入り込むことにより、蓋５０が箱３０に固定される。第２孔５３が、上下方向にみて第１孔３３と重なる位置になる。以上により、回路基板４０が箱３０と蓋５０とにより構成されるシールドケースに収納される。

回路基板４０を収納したシールドケースを、箱３０の側を先にしてホルダ２０に押し込む。第１外爪２２および第２外爪２３がそれぞれ外側に変形して、底板部３１の後面がベース２１の前面に突き当たる。第１外爪２２の第１係合部２２１と上側の第２孔５３およびその内側の第１孔３３とが係合する。第２外爪２３の第２係合部２３１と下側の第２孔５３およびその内側の第１孔３３とが係合する。なお、第１係合部２２１および第２係合部２３１は、第２孔５３および第１孔３３と係合する任意の形状とすることができる。

図４に示すように、第１外爪２２の第１係合部２２１および第２外爪２３の第２係合部２３１が、第２孔５３および第１孔３３を通って箱３０の内部に入り、基板４１の側面に接触する。

以上により、回路基板４０を収納したシールドケースがホルダ２０に固定される。おさえ突起２４が、前側からみて時計回りにシールドケースが回転することを防止する。

以上の手順により基板モジュール１０が完成する。なお、基板モジュール１０は、ホルダ２０に設けた突起等を使用して、たとえばテレビ等の装置に固定される。

本実施の形態の基板モジュール１０の作用について説明する。第１外爪２２の第１係合部２２１および第２外爪２３の第２係合部２３１が、第２孔５３および第１孔３３を通って箱３０の内部に入ることにより、箱３０と蓋５０とが外れることを防止する外れ止めの機能を果たす。

第１外爪２２の第１係合部２２１および第２外爪２３の第２係合部２３１が、基板４１の側面をおさえることにより、基板４１とホルダ２０とを直接固定する。

回路基板４０は、センサ４４が出力する微弱な信号を処理するため、外来の電気的ノイズによる影響を受けやすい。センサ４４が赤外線を検出するため、および回路基板４０にケーブルを接続するために必要な開口部５４を除き、回路基板４０を導体製の箱３０および蓋５０により覆う。固定突起３８と固定溝５８とが接触することにより導通し、箱３０と蓋５０とは同電位になる。そのため、箱３０と蓋５０は、外来の電気的ノイズが回路基板４０に影響を与えることを防ぐシールドケースの機能を果たす。

本実施の形態によると、センサ４４に必要な開口部５４を有していてもホルダ２０から外れにくいシールドケースを備える基板モジュール１０を提供することができる。

ホルダ２０、箱３０、回路基板４０および蓋５０は、ネジ、接着剤および工具類を使用せずに、順番にはめ込むだけで容易に組み付けることができる。固定溝５８の左右に切り欠きが設けられているため、蓋５０を箱３０の外側にかぶせる際に、弱い力で固定突起３８と固定溝５８とを係合することができる。

基板４１とホルダ２０とが直接固定されているため、たとえば車載型、携帯型などの装置に本実施の形態の基板モジュール１０を搭載した場合であっても、シールドケースの内部で回路基板４０が振動してセンサ４４の精度が低下することを防止することができる。

第１孔３３が、箱３０に回路基板４０を固定する内突起３４および傾斜爪３５を形成するために必要な孔と、第１外爪２２または第２外爪２３を挿入する孔とを兼ねている。そのため、それぞれの孔を別々に設ける場合に比べて、箱３０に設ける孔の数を少なくして、ノイズをシールドする効果を高くすることができる。

Ｕ字部３９が存在することにより、箱３０に回路基板４０を挿入する際に第１側板部３２が撓みやすくなり、回路基板４０を挿入しやすい。箱３０は１８０度回転させた場合に形状が変わらないので、回路基板４０を挿入する際の誤装着のおそれを低減することができる。

底板部３１の形状は、長方形に限定しない。任意の多角形、円形、楕円形等にすることができる。

第１孔３３を、第１側板部３２に３個以上設けても良い。２枚の第１側板部３２に設ける第１孔３３の数を異なるようにしても良い。第１孔３３を、第１短側板３６に設けても良い。第２孔５３を、一枚の第２側板部５２に２個以上設けても良い。第２孔５３を、第２短側板５６に設けても良い。第２孔５３を、第３短側板５７に設けても良い。

センサ４４は、たとえば明るさを検知する照度センサ、超音波または光を利用する測距センサ、音を検出するマイクロホン、映像を撮影するイメージセンサ、においセンサ、ガスセンサ等であっても良い。なお、センサ４４がマイクロホン、においセンサ、ガスセンサ等である場合には、開口部５４は網状であっても良い。

本実施の形態に示すホルダ２０の形状は例示である。ホルダ２０には、装置への取付方法に合わせて、任意の突起または孔を設けることができる。ホルダ２０は、１個または３個以上の外爪を有しても良い。ホルダ２０は、装置と一体になっていても良い。

［実施の形態２］
本実施の形態は、蓋５０に開口部５４を備えない基板モジュール１０に関する。なお、実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

本実施の形態においては、センサ４４はジャイロセンサまたは加速度センサである。これらのセンサ４４は、周囲を覆った状態で使用することができるので、開口部５４を設ける必要は無い。したがって、図３Ａを使用して説明した蓋５０の第２短側板５６に、コネクタ４３に接続するケーブルを通す小さい孔のみを設ける。

本実施の形態によると、周囲を覆った状態で使用するセンサに適したシールドケースを備える基板モジュール１０を提供することができる。

回路基板４０は、センサ４４の代わりにたとえばプロセッサ等の電気的ノイズを放射しやすい電子部品を有しても良い。箱３０および蓋５０により構成されるシールドケース内に電子部品を収納することにより、電子部品が発生するノイズが、シールドケースの外部に配置された他の電子部品等に悪影響を与えることを防ぐことができる。

なお、電池等により動作し、内蔵するメモリ等にデータを書き込む回路基板４０を使用する場合には、ケーブルを接続する必要は無いので、蓋５０に孔を設ける必要は無い。データを取り出す必要がある場合に、回路基板４０を取り出してメモリ等に書き込まれたデータを読み出す。データを取り出した後で、回路基板４０を箱３０および蓋５０に収納し、ホルダ２０にはめ込むことにより再利用することができる。

［実施の形態３］
本実施の形態は、箱３０の底板部３１の外形寸法と、蓋５０の天板部５１の外形寸法とが大きく異なる基板モジュール１０に関する。図５は、実施の形態３の基板４０を収納したシールドケースの外観斜視図である。図３を使用して、本実施の形態の基板モジュール１０について説明する。なお、実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

本実施の形態においては、回路基板４０のコネクタ４３を除く部分が蓋５０により覆われている。蓋５０の天板部５１の左右方向の長さは、基板４１および底板部３１（図３Ｂ参照）の左右方向の長さよりも短い。天板部５１は、開口部５４を備えない。長方形の第２短側板５６は、コネクタ４３の右側に配置されている。

なお、開口部５４を必要とするセンサ４４を使用する場合には、蓋５０に必要な寸法および形状の開口部５４を設ける。

本実施の形態によると、センサ４４がシールドケースにより覆われるので、外部の電気的なノイズによる影響を受けにくい基板モジュール１０を実現することができる。また、内部に収納した電子部品が発する電気的ノイズを外部に放射しにくい基板モジュール１０も実現することができる。

各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
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、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、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。

本発明にかかる基板モジュール１０は、底板部３１と、該底板部３１の縁から立ち上がり第１孔３３が開口する第１側板部３２とを有し、内部に基板４１を収納する導体製の箱３０と、天板部５１と、該天板部５１の縁から立ち下がり前記第１孔３３と対応する位置に第２孔５３が開口する第２側板部５２とを有し、前記箱３０の外側にかぶせられた導体製の蓋５０と、該蓋５０の外側から前記第２孔５３および前記第１孔３３に係合する係合部２２１、２３１とを備える。

本発明にあっては、箱３０と蓋５０とが外れにくいシールドケースを備える基板モジュール１０を提供することができる。

本発明にかかる基板モジュール１０は、前記係合部２２１、２３１は、前記基板４１に接触させてある。

本発明にあっては、たとえば車載型、携帯型などの装置に搭載した場合であっても、シールドケースの内部で回路基板４０が振動しにくい基板モジュール１０を提供することができる。

本発明にかかる基板モジュール１０は、前記第１孔３３の縁から前記箱３０の内部に向けて突出し、前記基板４１の一面に接触する内突起３４を備える。本発明にあっては、順番に部品をはめ込むだけで容易に組み立てることができる基板モジュール１０を提供することができる。

本発明にかかる基板モジュール１０は、前記箱３０は、前記蓋５０と導通する。本発明にあっては、電気的ノイズを遮蔽する効果の高いシールドケースを備える基板モジュール１０を提供することができる。

本発明にかかる基板モジュール１０は、前記天板部５１は、開口部５４を有する。本発明にあっては、赤外線センサ等の開口部５４を必要とする回路部品を搭載した基板４１を収納しても外れにくいシールドケースを備える基板モジュール１０を提供することができる。

本発明にかかる電子装置は、上述のいずれか一つに記載の基板モジュール１０を備える。本発明にあっては、電気的ノイズの影響を受けにくい基板モジュール１０を備える電子機器を提供することができる。

１０ 基板モジュール
２０ ホルダ
２１ ベース
２２ 第１外爪
２２１ 第１係合部（係合部）
２３ 第２外爪
２３１ 第２係合部（係合部）
２４ おさえ突起
３０ 箱
３１ 底板部
３３ 第１孔
３４ 内突起
３６ 第１短側板
３７ 基板支持台
３８ 固定突起
３９ Ｕ字部
４０ 回路基板
４１ 基板
４４ センサ
５０ 蓋
５１ 天板部
５２ 第２側板部
５３ 第２孔
５４ 開口部

Claims (6)

1. 底板部と、該底板部の縁から立ち上がり第１孔が開口する第１側板部とを有し、内部に基板を収納する導体製の箱と、
   天板部と、該天板部の縁から立ち下がり前記第１孔と対応する位置に第２孔が開口する第２側板部とを有し、前記箱の外側にかぶせられた導体製の蓋と、
   該蓋の外側から前記第２孔および前記第１孔に係合する係合部と
   を備える基板モジュール。
2. 前記係合部は、前記基板に接触させてある請求項１に記載の基板モジュール。
3. 前記第１孔の縁から前記箱の内部に向けて突出し、前記基板の一面に接触する内突起を備える
   請求項１または請求項２に記載の基板モジュール。
4. 前記箱は、前記蓋と導通する請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板モジュール。
5. 前記天板部は、開口部を有する請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板モジュール。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板モジュールを備える電子装置。

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