JP2023089829A

JP2023089829A - 情報処理装置用電子基板

Info

Publication number: JP2023089829A
Application number: JP2021204575A
Authority: JP
Inventors: 怜椿; Rei Tsubaki
Original assignee: NEC Personal Computers Ltd
Current assignee: NEC Personal Computers Ltd
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-06-28
Anticipated expiration: 2041-12-16
Also published as: JP7398424B2

Abstract

【課題】ノイズ源部品と通信モジュールとを隣接させてもノイズの影響を抑制できる情報処理装置用電子基板を提供する。【解決手段】情報処理装置用電子基板は、基板本体と、モジュール本体部と、前記モジュール本体部を覆う第１遮蔽部材と、前記第１遮蔽部材によって覆われていない非遮蔽部と、を有する通信モジュールと、前記非遮蔽部を覆うシート状の第２遮蔽部材と、電磁波を遮蔽する部材によって覆われていないノイズ源部品と、を備え、前記ノイズ源部品と前記通信モジュールとは、前記通信モジュールが有する第１対向面と前記ノイズ源部品が有する第２対向面とが対向するように互いに隣接しており、前記第１対向面と前記第２対向面とが対向する対向方向において、前記第１対向面と前記第２対向面との間にいかなる部材も配置されておらず、前記ノイズ源部品と前記非遮蔽部とは、互いに重ならない。【選択図】図２

Description

本発明は、情報処理装置用電子基板に関する。

特許文献１には、基板本体上にクリップを配置し、当該クリップにシールド缶を取り付ける構造が開示されている。シールド缶は、電子部品を覆い、電磁波を遮蔽する。このような構成によれば、（電磁）ノイズに起因する電子部品の性能低下を抑制することができる。

特表２０１１－５０１４７７号公報

近年、ノートパソコン等に代表される情報処理装置においては、小型化の要望が高まっている。情報処理装置の小型化を実現するために、電子基板を小型化し、電子部品を狭い範囲に集中させる場合がある。しかしながら、このように電子部品を狭い範囲に集中させる配置においては、シールド缶を取り付けるためのクリップを配置しにくく、特許文献１に開示されているような従来の構造を採用することが困難となる場合があった。

また、上記のような場合において、基板本体にシールド缶を取り付けない構成を採用すると、互いに隣接した電子部品が、ノイズによって性能低下を起こす可能性があった。特に、ＷＬＡＮモジュール等の通信モジュールと、メモリ等のノイズ源部品とを隣接させた場合、通信モジュールの性能低下が起こりやすい。そのため、従来の電子基板においては、通信モジュールとノイズ源部品とを隣接して配置することが難しく、電子基板の小型化が阻害される場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされ、ノイズ源部品と通信モジュールとを隣接させてもノイズの影響を抑制できる情報処理装置用電子基板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置用電子基板は、基板本体と、モジュール本体部と、前記モジュール本体部を覆い電磁波を遮蔽する第１遮蔽部材と、前記第１遮蔽部材によって覆われていない非遮蔽部と、を有するとともに、前記基板本体上に実装された通信モジュールと、前記非遮蔽部を覆い、電磁波を遮蔽するシート状の第２遮蔽部材と、前記基板本体上に実装されるとともに、電磁波を遮蔽する部材によって覆われていないノイズ源部品と、を備え、前記通信モジュールは、第１対向面を有し、
前記ノイズ源部品は、第２対向面を有し、前記ノイズ源部品と前記通信モジュールとは、前記第１対向面と前記第２対向面とが対向するように互いに隣接しており、前記第１対向面と前記第２対向面とが対向する対向方向において、前記第１対向面と前記第２対向面との間にいかなる部材も配置されておらず、前記対向方向から見て、前記ノイズ源部品と前記非遮蔽部とは、互いに重ならない。

本発明の上記態様によれば、通信モジュールのうち特にノイズに弱い部分である非遮蔽部を、ノイズ源部品から遠ざけるとともに、第２遮蔽部材によって保護することができる。これにより、ノイズ源部品と通信モジュールを隣接させつつ、ノイズによる通信モジュールの性能低下を抑制することができる。

ここで、前記第２遮蔽部材は、前記基板本体に接地された金属シートであってもよい。

この場合、金属シートによって電磁波を反射し、非遮蔽部をノイズから保護することができる。

また、前記第２遮蔽部材は、電磁波吸収シートであってもよい。

この場合、電磁波吸収シートによって電磁波を吸収し、非遮蔽部をノイズから保護することができる。

また、前記非遮蔽部は、ケーブルが接続される端子を含み、前記基板本体に垂直な方向から見て、前記通信モジュールの形状は、矩形状であり、前記基板本体に垂直な方向から見て、前記端子は、前記通信モジュールの角部に位置してもよい。

本発明の上記態様によれば、例えば端子が通信モジュールの中央部にある場合と比較して、ケーブルを通信モジュールに対してより容易に接続することができる。

また、前記通信モジュールは、ＷＬＡＮ通信規格をサポートしてもよい。

本発明の上記態様によれば、ＷＬＡＮモジュールのようなノイズに弱い通信モジュールであっても、ノイズによる性能低下を抑制し、好適に利用することができる。

また、前記ノイズ源部品は、メモリであってもよい。

本発明の上記態様によれば、メモリのようなノイズを発しやすい部品であっても、ノイズによる通信モジュールの性能低下を抑制し、好適に利用することができる。

本発明の上記態様によれば、ノイズ源部品と通信モジュールとを隣接させてもノイズの影響を抑制可能な情報処理装置用電子基板を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る情報処理装置用電子基板の使用態様の一例を示す図である。図１に示す情報処理装置用電子基板を、矢視ＩＩから見る拡大図である。本発明の第１実施形態に係るアンテナモジュールを示す図である。図２に示すＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。本発明の第２実施形態に係る情報処理装置用電子基板を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａについて図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａは、筐体１１０を有する情報処理装置１００に組み込まれている。以降、情報処理装置用電子基板１Ａを、単に電子基板１Ａと称する場合がある。

本実施形態に係る情報処理装置１００はいわゆるクラムシェル型のノートパソコンであり、筐体１１０は互いに回動可能に連結された第１筐体１１１および第２筐体１１２を含んでいる。第１筐体１１１は、キーボード、クリックパッド等を有する。第２筐体１１２は、ディスプレイを有する。本実施形態に係る電子基板１Ａは、第１筐体１１１に収容されている。ただし、電子基板１Ａは、第２筐体１１２に収容されていてもよい。なお、情報処理装置１００の種類はノートパソコンに限られない。情報処理装置１００は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機等であってもよい。これらの場合において、筐体１１０は第２筐体１１２を含まなくてもよく、第１筐体１１１がディスプレイを有していてもよい。

図２に示すように、本実施形態に係る電子基板１Ａは、基板本体１０と、通信モジュール２０と、第２遮蔽部材３０と、ノイズ源部品４０と、を備える。基板本体１０は、実装面１０ａを有する。通信モジュール２０およびノイズ源部品４０は、基板本体１０の実装面１０ａ上に実装されている。

（方向定義）
ここで、本実施形態では、ＸＹＺ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。Ｚ軸方向は、基板本体１０に垂直な方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向に直交する一方向であって、基板本体１０が延在する一方向でもある。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の双方に直交する方向であって、基板本体１０が延在する一方向でもある。本明細書では、Ｘ軸方向を第１方向Ｘと称し、Ｙ軸方向を第２方向Ｙと称し、Ｚ軸方向を面直方向Ｚと称する場合がある。第１方向Ｘに沿う一つの向きを、＋Ｘの向きまたは右方と称する。＋Ｘの向きとは反対の向きを、－Ｘの向きまたは左方と称する。第２方向Ｙに沿う一つの向きを、＋Ｙの向きまたは上方と称する。＋Ｙの向きとは反対の向きを、－Ｙの向きまたは下方と称する。面直方向Ｚに沿って、基板本体１０から通信モジュール２０に向かう向きを、＋Ｚの向きまたは表側と称する。＋Ｚの向きとは反対の向きを、－Ｚの向きまたは裏側と称する。面直方向Ｚから見ることを、平面視と称する。

基板本体１０は、多層基板（ビルドアップ基板）であってもよいし、単層基板であってもよい。なお、基板本体１０の構成は特に限定されず、公知の構成から適宜選択される。

図２および図３に示すように、本実施形態に係る通信モジュール２０の形状は、平面視において矩形状である。図２に示すように、本実施形態に係る通信モジュール２０は、左方（ノイズ源部品４０）に向く第１対向面２０ａを有する。

本実施形態に係る通信モジュール２０は、モジュール本体部２１と、第１遮蔽部材２２と、一対の非遮蔽部２３と、を有する（図４も参照）。モジュール本体部２１は、アンテナ１２０Ａ、１２０Ｂ（後述）によって送受信された電磁波を管理する。

第１遮蔽部材２２は、電磁波を遮蔽する。第１遮蔽部材２２は、例えば、金属等の導電物質によって形成されている。図４に示すように、本実施形態に係る第１遮蔽部材２２は、基板本体１０に向けて開口した箱状の形状を有し、モジュール本体部２１を収容するように覆っている。第１遮蔽部材２２は、電磁波を遮蔽することで、モジュール本体部２１を（電磁）ノイズから保護している。

図３に示すように、本実施形態に係る非遮蔽部２３は、平面視において通信モジュール２０の角部Ｃに位置する。また、本実施形態に係る非遮蔽部２３は、第１端子２３Ａおよび第２端子２３Ｂを含む。非遮蔽部２３（端子２３Ａ、２３Ｂ）は、第１遮蔽部材２２によって覆われておらず、通信モジュール２０の外部に露出している。端子２３Ａ、２３Ｂには、ケーブル１３０が接続される。なお、非遮蔽部２３および端子２３Ａ、２３Ｂの数は図示の例に限られず、各々１つや３つ以上であってもよい。また、非遮蔽部２３および端子２３Ａ、２３Ｂは通信モジュール２０の角部Ｃに位置していなくてもよい。

図１、図２、および図３に示すように、本実施形態に係る通信モジュール２０は、第１端子２３Ａおよび第２端子２３Ｂに接続されたケーブル１３０を介して、第１筐体１１１に収容された第１アンテナ１２０Ａおよび第２アンテナ１２０Ｂに電気的に接続されている。アンテナ１２０Ａ、１２０Ｂは、電磁波の送受信を行う。例えば、第１アンテナ１２０ＡがＭＡＩＮアンテナであり、第２アンテナ１２０ＢがＡＵＸアンテナであってもよいし、逆であってもよい。

通信モジュール２０およびアンテナ１２０Ａ、１２０Ｂがサポートする通信規格は、例えば、ＷＬＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）であってもよい。言い換えれば、通信モジュール２０は、ＷＬＡＮモジュールであってもよい。ただし、通信モジュール２０およびアンテナ１２０Ａ、１２０Ｂがサポートする通信規格はＷＬＡＮに限定されず、ＷＷＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）その他の通信規格であってもよい。

図４に示すように、第２遮蔽部材３０は、シート状の部材であり、電磁波を遮蔽する。本実施形態に係る第２遮蔽部材３０は、金属シートであり、電磁波を反射する。金属シートである第２遮蔽部材３０は、実装面１０ａ上に突設された接地部材Ｇを介して、基板本体１０に接地されている。これにより、第２遮蔽部材３０の帯電が抑制される。金属シートを形成する材料は特に限定されないが、例えば、銅製のシートやアルミニウム製のシートを好適に利用することができる。また、第２遮蔽部材３０は、複数の金属線が編み合わされたメッシュ（網）構造を有していてもよい。

第２遮蔽部材３０と接地部材Ｇとを電気的に接続する方法は特に限定されず、公知の方法から適宜選択される。また、接地部材Ｇが配置される位置は図２および図４の例に限定されず、第２遮蔽部材３０を基板本体１０に接地可能であれば適宜変更可能である。また、第２遮蔽部材３０が基板本体１０に対して直接接地されていてもよい。この場合、接地部材Ｇが実装面１０ａ上に設けられていなくてもよい。

図２および図４に示すように、第２遮蔽部材３０は、通信モジュール２０の非遮蔽部２３を面直方向Ｚから覆っている。また、本実施形態に係る第２遮蔽部材３０は、ケーブル１３０の一部を覆っている。第２遮蔽部材３０は、電磁波を遮蔽（反射）することで、非遮蔽部２３およびケーブル１３０をノイズから保護している。なお、第２遮蔽部材３０は、ケーブル１３０を覆っていなくてもよい。

図２に示すように、ノイズ源部品４０は、電磁波を遮蔽する部材によって覆われておらず、電子基板１Ａの外部に露出している。ノイズ源部品４０の例としては、例えば、メモリ、ＣＰＵ、ＳＳＤ等の電子部品が挙げられる。本実施形態に係るノイズ源部品４０の形状は、平面視において矩形状である。ノイズ源部品４０は、右方（通信モジュール２０）に向く第２対向面４０ａを有する。

図２に示すように、通信モジュール２０とノイズ源部品４０とは、第１方向Ｘにおいて互いに隣接している。より具体的には、通信モジュール２０の第１対向面２０ａとノイズ源部品４０の第２対向面４０ａとが第１方向Ｘにおいて互いに対向するように、通信モジュール２０とノイズ源部品４０とが隣接して配置されている。つまり、本実施形態において、第１対向面２０ａと第２対向面４０ａとが対向する対向方向は、第１方向Ｘに一致している。また、第１方向Ｘ（前記対向方向）から見て、通信モジュール２０の非遮蔽部２３とノイズ源部品４０とは、互いに重なっていない。言い換えれば、第１方向Ｘにおいて非遮蔽部２３とノイズ源部品４０とが重ならないように、通信モジュール２０は、ノイズ源部品４０に対して＋Ｙの向きにシフトして配置されている。

また、第１方向Ｘにおける通信モジュール２０（第１対向面２０ａ）とノイズ源部品４０（第２対向面４０ａ）との間には、いかなる部材も配置されていない。より具体的には、図２に示す領域Ａには、いかなる部材も配置されていない。ここで、領域Ａは、第１方向Ｘにおける通信モジュール２０（第１対向面２０ａ）とノイズ源部品４０（第２対向面４０ａ）との間に位置し、かつ、第１方向Ｘから見て通信モジュール２０およびノイズ源部品４０の双方に重なる領域として定義される。なお、領域Ａに配置されない「部材」の例としては、集積回路や配線等の電子部品、電磁波を遮蔽する遮蔽部材等が挙げられる。

次に、以上のように構成された情報処理装置用電子基板１Ａの作用について説明する。

近年、ノートパソコン等に代表される情報処理装置においては、小型化の要望が高まっている。情報処理装置の小型化を実現するために、電子基板を小型化し、電子部品を狭い範囲に集中させる場合がある。しかしながら、このように電子部品を狭い範囲に集中させる配置においては、シールド缶を取り付けるためのクリップを配置しにくく、基板本体にシールド缶を取り付ける従来の構造を採用することが困難となる場合があった。

これに対して本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａにおいては、通信モジュール２０のうち特にノイズに弱い部分である非遮蔽部２３を、ノイズ源部品４０から遠ざけるとともに、第２遮蔽部材３０によって保護することができる。これにより、ノイズ源部品４０と通信モジュール２０とを隣接させつつ、ノイズによる通信モジュール２０の性能低下を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａは、基板本体１０と、モジュール本体部２１と、モジュール本体部２１を覆い電磁波を遮蔽する第１遮蔽部材２２と、第１遮蔽部材２２によって覆われていない非遮蔽部２３と、を有するとともに、基板本体１０上に実装された通信モジュール２０と、非遮蔽部２３を覆い、電磁波を遮蔽するシート状の第２遮蔽部材３０と、基板本体１０上に実装されるとともに、電磁波を遮蔽する部材によって覆われていないノイズ源部品４０と、を備え、通信モジュール２０は、第１対向面２０ａを有し、ノイズ源部品４０は、第２対向面４０ａを有し、ノイズ源部品４０と通信モジュール２０とは、第１対向面２０ａと第２対向面４０ａとが対向するように互いに隣接しており、第１対向面２０ａと第２対向面４０ａとが対向する対向方向（第１方向Ｘ）において、ノイズ源部品４０と通信モジュール２０との間にいかなる部材も配置されておらず、前記対向方向（第１方向Ｘ）から見て、ノイズ源部品４０と非遮蔽部２３とは、互いに重ならない。

この構成により、ノイズ源部品４０と通信モジュール２０とを隣接させつつ、ノイズによる通信モジュール２０の性能低下を抑制することができる。

また、第２遮蔽部材３０は、基板本体１０に接地された金属シートである。この構成により、金属シートによって電磁波を反射し、非遮蔽部２３をノイズから保護することができる。

また、非遮蔽部２３は、ケーブル１３０が接続される端子２３Ａ、２３Ｂを含み、面直方向Ｚから見て、通信モジュール２０の形状は、矩形状であり、面直方向Ｚから見て、端子２３Ａ、２３Ｂは、通信モジュール２０の角部Ｃに位置する。この構成により、例えば端子２３Ａ、２３Ｂが通信モジュール２０の中央部にある場合と比較して、ケーブル１３０を通信モジュール２０に対してより容易に接続することができる。

また、通信モジュール２０は、ＷＬＡＮ通信規格をサポートしてもよい。本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａによれば、ＷＬＡＮモジュールのようなノイズに弱い通信モジュール２０であっても、ノイズによる性能低下を抑制し、好適に利用することができる。

また、ノイズ源部品４０は、メモリであってもよい。本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａによれば、メモリのようなノイズを発しやすい電子部品であっても、ノイズによる通信モジュール２０の性能低下を抑制し、好適に利用することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ｂにおいては、第２遮蔽部材３０が電磁波吸収シートである。また、図５に示すように、第２遮蔽部材３０を基板本体１０に接地するための接地部材Ｇが、実装面１０ａ上に設けられていない。

電磁波吸収シートである第２遮蔽部材３０は、電磁波を吸収して減衰させることで、電磁波を遮蔽する。これにより、第２遮蔽部材３０は、非遮蔽部２３およびケーブル１３０をノイズから保護することができる。

したがって、本実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ｂは、第１実施形態に係る情報処理装置用電子基板１Ａと同様に、ノイズ源部品４０と通信モジュール２０とを隣接させつつ、ノイズによる通信モジュール２０の性能低下を抑制することができる。

また、通信モジュール２０が電磁波吸収シートであることにより、通信モジュール２０を基板本体１０に接地するための構成（例えば、接地部材Ｇ等）を実装面１０ａ上に設けなくてもよい。したがって、情報処理装置用電子基板１Ｂの構成をより単純にすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、通信モジュール２０の第１対向面２０ａとノイズ源部品４０の第２対向面４０ａとが対向する対向方向は、第１方向Ｘに対して傾いていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１Ａ、１Ｂ…電子基板（情報処理装置用電子基板）１０…基板本体２０…通信モジュール２０ａ…第１対向面２１…モジュール本体部２２…第１遮蔽部材２３…非遮蔽部２３Ａ…第１端子（端子）２３Ｂ…第２端子（端子）３０…第２遮蔽部材４０…ノイズ源部品４０ａ…第２対向面１３０…ケーブルＣ…角部

Claims

基板本体と、
モジュール本体部と、前記モジュール本体部を覆い電磁波を遮蔽する第１遮蔽部材と、前記第１遮蔽部材によって覆われていない非遮蔽部と、を有するとともに、前記基板本体上に実装された通信モジュールと、
前記非遮蔽部を覆い、電磁波を遮蔽するシート状の第２遮蔽部材と、
前記基板本体上に実装されるとともに、電磁波を遮蔽する部材によって覆われていないノイズ源部品と、を備え、
前記通信モジュールは、第１対向面を有し、
前記ノイズ源部品は、第２対向面を有し、
前記ノイズ源部品と前記通信モジュールとは、前記第１対向面と前記第２対向面とが対向するように互いに隣接しており、
前記第１対向面と前記第２対向面とが対向する対向方向において、前記第１対向面と前記第２対向面との間にいかなる部材も配置されておらず、
前記対向方向から見て、前記ノイズ源部品と前記非遮蔽部とは、互いに重ならない、情報処理装置用電子基板。
前記第２遮蔽部材は、前記基板本体に接地された金属シートである、請求項１に記載の情報処理装置用電子基板。
前記第２遮蔽部材は、電磁波吸収シートである、請求項１に記載の情報処理装置用電子基板。
前記非遮蔽部は、ケーブルが接続される端子を含み、
前記基板本体に垂直な方向から見て、前記通信モジュールの形状は、矩形状であり、
前記基板本体に垂直な方向から見て、前記端子は、前記通信モジュールの角部に位置する、請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理装置用電子基板。
前記通信モジュールは、ＷＬＡＮ通信規格をサポートする、請求項１から４のいずれか一項に記載の情報処理装置用電子基板。
前記ノイズ源部品は、メモリである、請求項１から５のいずれか一項に記載の情報処理装置用電子基板。