JP3402448B2 - 電子機器及びその組立方法 - Google Patents

電子機器及びその組立方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、電気磁気
干渉のシールド、特に、シールドを電子機器のプリント
回路基板に電気的に接続する方法及びかかる電子機器に
関する。
【0002】
【従来の技術】電気磁気干渉(EMI)は、高周波数で
動作する回路を有する電子機器において周知の問題であ
る。ある電子機器から発生する制御されていないEMI
は、そのそばの他の敏感な電子機器の動作に干渉する。
よって、EMIは、許容放射値に制限されるように法律
などで規制されている。
【0003】EMI放射を制御、制限又は防止するため
に、しばしば、金属ハウジングを用いて、又はハウジン
グ内で重要な回路を包囲する金属シールド板を用いて、
電子機器をシールドしている。低周波で動作しEMIを
発生しない電子機器であっても、他の電子機器のEMI
放射に対しては敏感である。特に、携帯(ハンドヘル
ド)型電子機器は、ユーザがこの電子機器に触れるとユ
ーザ自身がアンテナとして作用するので、EMIに影響
されやすい。特に問題なのは、電子機器が使用されるほ
とんどの屋内環境において、60Hzのバックグラウン
ド信号が存在することである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】効果的なシールドとし
ては、シールドを回路に電気的に接続することであり、
典型的には、シールドを接地板に接続することである。
しかし、シールド板をプリント回路基板(PCB)のノ
ード(接続点)に接続することは、困難である。通常、
流動半田付け、又はリフローイングの如き単一の有効な
処理により、部品をPCBに半田付けしている。シール
ドをPCBのノードに接続するには、通常、人手による
後処理が必要である。これが、製造コストを上昇させ、
組立ミスを生じさせる。ある方法では、単純なコイル・
スプリングがPCBから垂直に突出するように、このス
プリングをPCBに手で半田付けしている。シールドを
設ける際、このシールドがスプリングを押し、電気的接
触を行う。これは効果的ではあるが、手作業により非効
率である。スプリングはある程度の長さを必要とするた
めに、半田付け期間中にスプリングが不安定となるの
で、スプリングの半田付け処理の自動化は実用的ではな
い。また、安定性を得るためにスプリングの基部を広げ
ると、PCB上の貴重な空間を使うため、この方法も好
ましくない。シールド接続の他の方法には、従来のEM
Iリーフ・スプリング・クリップ、導電泡パッド、導電
接着剤と接着したメッキ布などがある。これら総ての方
法は、製造が困難であるか、及び/又は信頼性に難点が
ある。
【0005】したがって、本発明は、上述の従来技術の
欠点を克服し、製造が容易で、信頼性の高いシールドを
施せる電子機器及びその組立方法の提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の好適実施例で
は、開口を有する回路組立体(プリント回路基板)を有
するハウジングを用いた電子機器により上述の欠点を克
服している。ハウジング内で、回路組立体の一方の側
で、開口の近傍に第1シールドを位置決めし、回路組立
体の他方の側に第2シールドを位置決めする。スプリン
グの第1部分が回路組立体及び第1シールドの間で圧縮
され、スプリングの第2部分が開口内に挿入されて延
び、第2シールドに対して偏倚される。このスプリング
はコイル・スプリングでもよく、その第1部分の直径が
大きく、その肩部分が回路組立体に向けられ、スプリン
グの第2部分の直径が小さく、開口を通る。
【0007】本発明の第1観点によれば、電子機器(1
0)の組立方法は、第1幅の第1部分(30)、及び第
1幅よりも狭い幅の第2幅の第2部分(32)を有する
スプリング(26)を設け;プリント回路基板(34)
の開口(36)にスプリングの第2部分を挿入し;プリ
ント回路基板を第1導電シールド(22)の近傍に位置
決めし;第1導電シールド及びプリント回路基板間でス
プリングの第1部分を圧縮し;プリント回路基板の近傍
で第1導電シールドの反対側に、第2導電シールド(5
6)を位置決めし、スプリングの第2部分を第2導電シ
ールドに対して偏倚させている。また、本発明の第2観
点によれば、電子機器(10)は、ハウジング(12、
14)と;このハウジング内に配置され、開口(36)
を有する回路組立体(34)と;ハウジング内で、回路
組立体の第1側で、開口の近傍に位置決めされた第1導
電シールド(22)と;ハウジング内で、回路組立体の
第1側と反対の第2側で、開口の近傍に位置決めされた
第2導電シールド(56)と;第1部分(30)及び第
2部分(32)を有し、第1部分が回路組立体及び第1
導電シールドの間で圧縮され、第2部分が開口に挿入さ
れて第2導電シールドに対して偏倚されるスプリング
(26)とを具えている。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるハンドヘル
ド型電子機器10の分解斜視図である。プラスチックの
クラムシェル型ハウジングは、前面シェル12及び背面
シェル14を具えている。これらシェル12及び14が
ハウジングを構成する。前面シェル12により決まる空
洞内にプラスチック・フレーム16を納める。このフレ
ーム16の平面の矩形形状は、ハウジング内にほぼ同一
に広がる。ポスト20は、前面シェル12から離れるよ
うに、フレーム16から垂直方向に突出している。アル
ミニウムの前面シールド(第1導電シールド)22は、
前面シェル12にほぼ同一に広がり、熱接続法(heat s
taking)を用いて、フレーム16の背面に層状に固定さ
れる。前面シールド22のポスト用開口24をポスト2
0が通過する。
【0009】ポスト20は、コイル・スプリング26を
受ける。このスプリング26は、T字型の輪郭であり、
短い第1部分30の直径は大きく、長い第2部分32の
直径は小さい。これら部分30及び32は、筒状であ
り、フレーム16及びハウジング・シェル12、14の
面に垂直な同じ軸と一直線になっている。このスプリン
グは、予めニッケルが被覆されたワイヤで形成されてお
り、そのワイヤの直径が0.015インチ(0.38m
m)である。第1部分30は、約4〜3回巻きであり、
その直径が0.285インチ(7.24mm)であり、
長さが0.150インチ(3.8mm)である。また、
第2部分32は、約15〜20回巻きであり、その直径
が0.125インチ(3.17mm)であり、長さが
0.815インチ(20.7mm)である。フレーム・
ポスト20の幅は、スプリング26の狭い第2部分32
の内径よりもわずかに小さいので、このスプリング26
は、ポスト20に束縛されず、また、抵抗されずに、伸
縮ができる。ポスト20には、横方向の偏り及びゆがみ
の両方に対してスプリングを支持する作用がある。前面
シールド22のポスト開口24は、ポスト20をきっち
りと受ける大きさであり、スプリング26の広い第1部
分30の内径よりも小さい。
【0010】電気機器用の回路を含んだプリント回路基
板(PCB)34は、前面シェル12に対向する基板の
前面上に環状ランド(導電性島状部分)40(図4参
照)を有する貫通開口(スルーホール)36を具えてい
る。この開口36の直径は、スプリング26の狭い第2
部分32の外形よりもわずかに大きく、スプリング26
の広い第1部分30よりもかなり小さい。よって、直径
の狭い第2部分32が開口36を通過するが、直径の広
い第1部分30は通過しない。ランド40は、プリント
回路基板34の接地に電気的に接続され、その直径は、
スプリング32の広い第1部分30の直径よりも大き
く、開口36と同軸になっている。よって、第1部分3
0が第2部分32と接する肩部42は、ランド40の位
置にあり、電気的接触を行う。
【0011】1対のねじ44は、プリント回路基板34
の開口(スルーホール)46、前面シールド22の開口
50、及びフレーム16の開口52(図3及び図4参
照)を介して、前面シェル12のボス54にかみ合い、
プリント回路基板34を前面シェル12に固定してい
る。アルミニウム背面シールド(第2導電シールド)5
6を背面シェル14に固定する。この背面シェル14を
前面シェル12に取り付けて、図2に示すように、チャ
ンバ(空洞)60を囲む。
【0012】図3〜図5は、図1の実施例の組立順序を
示す拡大断面図である。図3に示すように、本発明によ
り電子機器を組み立てるには、フレーム16及び前面シ
ールド22を接続し、シェル12から突出しているポス
ト20により、前面シェル12の内側に配置する。フレ
ーム・ボス54をフレーム開口52に挿入する。スプリ
ング26をポスト20の上に配置して、第1部分30の
端部をシールド22に静止させる。次に、図4に示すよ
うに、プリント回路基板34をフレーム16に向かって
降ろし、スプリング26の第2部分32が開口36を通
過し、ランド40がスプリング26の肩部42の位置に
なるようにする。プリント回路基板34がボス54に接
触するまで、この回路基板34を下方に押し、ねじ44
によりボス54に固定する。これにより、スプリングの
第1部分30は、力が加わらないときの長さである0.
150インチ(3.8mm)から圧縮された長さである
0.087インチ(2.21mm)に圧縮される。よっ
て、まだ圧縮されていない第2部分32が下側にシフト
し、まだ自由端である第2部分の端部62がポスト20
の自由端64を0.275インチ(7.0mm)だけ越
えて延びる。図4に示す状態は、また、ユーザ又はサー
ビス技能者が電子機器の背面シェル14を取り外した状
態にも対応する。このスプリング26は、プリント回路
基板34及びフレーム16の間に挟まれ、ポスト20に
よって適切な軸上に維持されて、再組立が容易になる。
【0013】図5において、背面シェル14は、前面シ
ェル12とそれらの端部で一致するように接続される
(図2参照)。背面シールド56は、スプリング26の
第2部分32の自由端62と接触し、0.719インチ
(18.2mm)の長さに圧縮される。シールド56の
面は、ポスト20の自由端64から、0.105インチ
(2.7mm)の充分なギャップ66だけ離れ、スプリ
ング26がギャップ内で衰えないことが確実になる。な
お、スプリングが衰えると、シェルを閉じるのが妨げら
れる。組立状態において、スプリング26の第1部分3
0の圧縮力は第2部分32よりも大きい。これら2つの
圧縮力の差は、肩部42がランド40に対して偏倚され
る力である。スプリングの第1部分30は、その長さの
58%に圧縮されるが、第2部分32は、その長さのわ
ずか88%に圧縮される。
【0014】本発明の好適実施例に関して図示し説明し
たが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
ない。例えば、スプリングの部分は、第1部分が広い部
分で、プリント回路基板の開口を通過することなくラン
ドを押し、第2部分が充分な長さで、プリント回路基板
の開口を通過する小さな直径ならば、筒状ではなく円錐
形であってもよい。
【0015】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、スプリング
によりプリント回路基板をシールドに接続する電子機器
の製造が容易になり、またシールドの信頼性も改善でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適実施例によるハンドヘルド型電子
機器の分解斜視図である。
【図2】図1の実施例の組立断面図である。
【図3】図1の実施例の組立順序を示す拡大断面図であ
る。
【図4】図1の実施例の組立順序を示す拡大断面図であ
る。
【図5】図1の実施例の組立順序を示す拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
10 電子機器 12 前面シェル(ハウジング) 14 背面シェル(ハウジング) 16 フレーム 20 ボス 22 前面シールド(第1導電シールド) 26 スプリング 30 第1部分 32 第2部分 34 プリント回路基板(回路組立体) 36 開口 40 ランド 42 肩部 44 ねじ 46 開口 50 開口 54 ボス 56 背面シールド(第2導電シールド) 60 空洞 62 自由端 64 自由端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−372190(JP,A) 特開 平4−342194(JP,A) 実開 昭57−110993(JP,U) 実開 昭57−113418(JP,U) 実開 昭54−113086(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 9/00 H05K 7/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1幅の第1部分、及び上記第1幅より
    も狭い幅の第2幅の第2部分を有するスプリングが上記
    第2部分の内径よりも小さい幅のポストを包囲するよう
    に、上記スプリングを設け、 プリント回路基板の開口に上記スプリングの第2部分を
    挿入し、上記ポストが延びる 第1導電シールドの近傍に上記プリ
    ント回路基板を位置決めし、 上記第1導電シールド及び上記プリント回路基板間で上
    記スプリングの第1部分を圧縮し、 上記プリント回路基板の近傍で上記第1導電シールドの
    反対側に、第2導電シールドを位置決めし、上記スプリ
    ングの第2部分を上記第2導電シールドに対して偏倚さ
    せ、上記ポストの長さが上記第1導電シールド及び上記第2
    導電シールドの間の距離よりも短い ことを特徴とする電
    子機器の組立方法。
  2. 【請求項2】 ハウジングと、 該ハウジング内に配置され、開口を有する回路組立体
    と、 上記ハウジング内で、上記回路組立体の第1側で、上記
    開口の近傍に位置決めされた第1導電シールドと、 上記ハウジング内で、上記回路組立体の第1側と反対の
    第2側で、上記開口の近傍に位置決めされた第2導電シ
    ールドと、 第1部分及び第2部分を有し、上記第1部分が上記回路
    組立体及び第1導電シールドの間で圧縮され、上記第2
    部分が上記開口に挿入されて上記第2導電シールドに対
    して偏倚されるスプリングと、上記第1導電シールドから上記回路組立体の上記開口を
    介して延びると共に、上記スプリングにより包囲され、
    幅が上記第2部分の内径よりも小さく、長さが上記第1
    導電シールド及び上記第2導電シールドの間の距離より
    も短いポストと を具えた電子機器。
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