JP4300095B2

JP4300095B2 - 電子機器のシールド構造

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Publication number: JP4300095B2
Application number: JP2003366484A
Authority: JP
Inventors: 秀之菊池
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: JP2005129866A

Description

本発明は、電子機器のシールド構造に関するものであり、詳しくは電子部品の実装された配線基板と、配線基板に取り付けられて電子部品を囲繞するシールドケースと、配線基板に実装されて電気配線ケーブルのケーブル側コネクタと接続される基板側コネクタと、配線基板と別体から成るサブ配線基板とを備えて成る電子機器を対象とし、互いに接続された基板側コネクタおよびケーブル側コネクタを電磁波遮蔽するためのシールド構造に関する。

図６は、電子機器の一態様である折畳み式携帯電話機を示しており、この携帯電話機Ａは、本体Ｂと該本体Ｂに対して開閉自在に連結された蓋体Ｃとを具備し、上記本体Ｂには送受信アンテナＤ、送話部Ｔおよびキー操作部Ｋが設けられている一方、上記蓋体Ｃには受話部Ｒおよび液晶表示部Ｇが設けられている。

また、上述した構成の携帯電話機Ａは、図７に示す如き組み立て工程を経て製造される。
すなわち、先ず、図７(ａ)に示す如く互いに分離している正面ケースＢａ(本体Ｂ)と正面ケースＣａ(蓋体Ｃ)とに、それぞれ配線基板Ｍおよび配線基板Ｎを固定設置する。ここで、上記配線基板Ｎには電子部品Ｅ，Ｅ…が実装されているとともに、これら電子部品Ｅを収容して電磁波遮蔽するためのシールドケースＳが組み付けられている。

次いで、図７(ｂ)に示す如く正面ケースＢａと正面ケースＣａとを互いに連結するとともに、電気配線ケーブルを構成するフレキシブル配線板Ｆによって、配線基板Ｍと配線基板Ｎとを互いに電気的に接続する。ここで、配線基板Ｍに実装された基板側コネクタＩａと、フレキシブル配線板Ｆのケーブル側コネクタＩｂとを結合するとともに、配線基板Ｎに実装された基板側コネクタＪａと、フレキシブル配線板Ｆのケーブル側コネクタＪｂとを結合することで、配線基板Ｍと配線基板Ｎとの電気的な接続が為される。

こののち、図７(ｃ)に示す如く、互いに結合された基板側コネクタＪａとケーブル側コネクタＪｂとを収容する態様で、上記配線基板Ｎに電磁波遮蔽を目的としたシールドケースＨを取り付ける。

次いで、図７(ｄ)に示す如く、正面ケースＢａに背面ケースＢｂを取り付けて本体Ｂを構成するとともに、正面ケースＣａに背面ケースＣｂを取付けて蓋体Ｃを構成することにより携帯電話機Ａの完成となる。

ここで、図７(ｃ)に示した工程において、基板側コネクタＪａとケーブル側コネクタＪｂとをシールドケースＨに収容しているのは、本体Ｂに送受信アンテナＤを設置しているため、蓋体Ｃを開いた際に送受信アンテナＤと基板側コネクタＪａおよびケーブル側コネクタＪｂとが接近し、基板側コネクタＪａとケーブル側コネクタＪｂとの結合部分から漏洩する電磁波によって、送受信性能に悪影響が及ぶことを未然に防止するための措置である。

このように、コネクタ部から発生するノイズを遮蔽するために、配線基板に対してシールドケース(シールド用プレート)を取付ける構成は、従来より数多く文献において開示されている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００３−１８２６４号公報

ところで、上述した構成の携帯電話機Ａにおいては、配線基板Ｎの性能を確保するために、電子部品Ｅ，Ｅ…を収容するシールドケースＳと配線基板Ｎとを確実に固定する必要があり、よって携帯電話機Ａの組み立て工程においては、図７(ａ)に示す如く、シールドケースＳの取り付けられた配線基板Ｎを正面ケースＣａに組み付けている。

これによって、配線基板Ｎに対するフレキシブル配線板Ｆの取り付けは、既にシールドケースＳが取り付けられている状態で実施されるため、上記シールドケースＳとは別に、基板側コネクタＪａとケーブル側コネクタＪｂとの結合部分から漏洩する電磁波を遮蔽するためのシールドケースＨを必要とし、部品点数の増加や組み立て工数の増加、延いては携帯電話機Ａの製造に関わるコストの高騰を招いてしまう不都合があった。

上記実状に鑑みて本発明の目的は、電子部品の実装された配線基板と、配線基板に取り付けられて電子部品を囲繞するシールドケースと、配線基板に実装されて電気配線ケーブルのケーブル側コネクタと接続される基板側コネクタと、配線基板と別体から成るサブ配線基板とを備えて成る電子機器を対象として、互いに接続された基板側コネクタおよびケーブル側コネクタを電磁波遮蔽するに際し、部品点数や組み立て工数の増大を未然に防止することの可能な電子機器のシールド構造を提供することにある。

上記目的を達成するべく、請求項１に関わる電子機器のシールド構造は、電子部品の実装された配線基板と、配線基板に取り付けられて電子部品を囲繞するシールドケースと、配線基板に実装されて電気配線ケーブルのケーブル側コネクタと接続される基板側コネクタと、配線基板と別体から成るサブ配線基板とを備え、シールドケースに基板側コネクタと該基板側コネクタに接続されたケーブル側コネクタとの周囲を囲繞する枠体部を設けるとともに、サブ配線基板に枠体部の開口縁部に対応した形状の接続パターンを形成し、シールドケースの枠体部にサブ配線基板を重ねて設置して、互いに接続されたケーブル側コネクタと基板側コネクタとを、枠体部およびサブ配線基板から成る空間に収容してシールドするよう構成したことを特徴としている。

また、請求項２の発明に関わる電子機器のシールド構造は、請求項１の発明に関わる電子機器のシールド構造において、電気配線ケーブルがフレキシブル配線板であることを特徴としている。

さらに、請求項３の発明に関わる電子機器のシールド構造は、請求項２の発明に関わる電子機器のシールド構造において、フレキシブル配線板から成る電気配線ケーブルの外表面と、サブ配線基板における内方面とに、シールドケースの枠体部にサブ基板を設置した状態において、互いに接触するアースパターンを形成したことをしたことを特徴としている。

請求項１の発明に関わる電子機器のシールド構造によれば、シールドケースに形成した枠体部と、この枠体部に重ねて設置したサブ配線基板とで、ケーブル側コネクタおよび基板側コネクタをシールドすることにより、上記シールドケースとは別体のシールドケースを用いることなく、ケーブル側コネクタおよび基板側コネクタをシールドでき、もって部品点数および組み付け工数の増大、延いては製造コストの徒らな高騰を未然に防止することが可能となる。

また、請求項２の発明に関わる電子機器のシールド構造によれば、電気配線ケーブルがフレキシブル配線板により構成されている電子機器においても、請求項２の発明に関わる電子機器のシールド構造と同様、部品点数および組み付け工数の増大、延いては製造コストの徒らな高騰を未然に防止することが可能となる。

さらに、請求項３の発明に関わる電子機器のシールド構造によれば、ケーブル側コネクタおよび基板側コネクタをシールドするための必須の作業、すなわちシールドケースの枠体部にサブ配線基板を重ねて設置することで、アースを取るための特化した作業を実施することなく、フレキシブル配線板から成る電気配線ケーブルのアースを取ることが可能となる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明に関わる電子機器のシールド構造を、電子機器の一態様である折畳み式携帯電話機に適用した例を示している。なお、本実施例はカメラ機能を備えた携帯電話機に本発明を適用したものであり、折畳み式携帯電話機自体の全体構成は、図６に示した従来の折畳み式携帯電話機と基本的に変わるところはないので、折畳み式携帯電話機における全体構成に関する詳細な説明は省略する。

図１〜図５に示す如く、本実施例に関わるシールド構造は、後述する配線基板１、シールドケース１０、フレキシブル配線板２０、およびサブ配線基板３０等を構成要素とするものであって、上記配線基板１には、各種電子部品２，２…が実装されているとともに、基板側ケーブルコネクタ２１Ｂおよびメイン側コネクタ３１Ｂが実装されており、さらに配線基板１の表面には、上記電子部品２，２…の周囲、および上記基板側ケーブルコネクタ２１Ｂの周囲を巡る連続したシールドパターン(グランドパターン)３が形成されている。

また、上記配線基板１には、電子部品２，２…の電磁波遮蔽を目的として、シールドケース１０がネジ止め等の手段によって取り付けられており、このシールドケース１０は、上記電子部品２，２…を収容するケース本体１０Ａと、このケース本体１０から突出形成された枠体部１１とを有している。因みに、上記シールドケース１０は、例えば樹脂モールド成形品の表面にメッキ、蒸着、導電塗装等を施すことにより作成されている。

上記枠体部１１は、配線基板１にシールドケース１０が組み付けられた状態において、基板側ケーブルコネクタ２１Ｂの周囲を囲繞する四角い枠形状を呈しており、その開口縁部の１１ｏの一部には、フレキシブル配線板２０を通過させるための切欠き１１ａが形成されている。

電気配線ケーブルを構成するフレキシブル配線板２０は、その端部の下面に補強板を介してケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａが取り付けられているとともに、その端部の外表面(上面)２０ｏには、四角い島状を呈するケーブル側アースパターン２２が形成されており、該ケーブル側アースパターン２２と上記ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａとは、フレキシブル配線板２０に形成された図示していない配線パターンを介して電気的に接続されている。

ここで、フレキシブル配線板２０におけるケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａと、配線基板１に実装されている基板側ケーブルコネクタ２１Ｂとが結合された状態において、上記フレキシブル配線板２０の端部と、ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａおよび基板側ケーブルコネクタ２１Ｂとは、シールドケース１０の枠体部１１によって周囲を囲繞されることとなる。

上記シールドケース１０の枠体部１１には、サブ配線基板３０が重ねて設置されており、このサブ配線基板３０は携帯電話機におけるカメラ機能の一環であるフラッシュに関わる電子回路を搭載するもので、図２および図４に示す如く、その端部下面にはサブ側コネクタ３１Ａが取り付けられている。

さらに、上記サブ配線基板３０の内方面３０ｉには、シールドケース１０における枠体部１１の開口縁部１１ｏに対応した、四角い枠形状を呈するシールドパターン(グランドパターン)３２が形成されているとともに、上記フレキシブル配線板２０におけるケーブル側アースパターン２２に対応した、四角い島状を呈するアースパターン３３が形成されており、該アースパターン３３と上記シールドパターン３２とは、上記サブ配線基板３０の内部に形成された図示していない内層のグランドパターン(あるいは外層の配線パターン)を介して電気的に接続されている。

図３および図５に示す如く、サブ配線基板３０のサブ側コネクタ３１Ａと、配線基板１に実装されているメイン側コネクタ３１Ｂとを互いに結合させた状態では、サブ配線基板３０がコネクタ同士の嵌合力によってシールドケース１０の枠体部１１に圧接された状態で設置され、サブ配線基板３０のシールドパターン３２が枠体部１１の開口縁部１１ｏと接触して導通することとなる。

これにより、ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａおよび基板側ケーブルコネクタ２１Ｂを、シールドケース１０の枠体部１１と該枠体部１１に重ねて設置したサブ配線基板３０とから成る空間に収容したことで、ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａと基板側ケーブルコネクタ２１Ｂとの結合部分から発生する電磁波が遮蔽されることとなる。

また、サブ配線基板３０のサブ側コネクタ３１Ａと、配線基板１に実装されているメイン側コネクタ３１Ｂとを互いに結合させた状態では、サブ配線基板３０のアースパターン３３とフレキシブル配線板２０のケーブル側アースパターン２２とが接触して導通することとなり、上記フレキシブル配線板２０のアースを取ることが可能となる。

ここで、上記配線基板１は、該配線基板１の所定位置にシールドケース１０を取り付けたのち図示していない正面ケースに組み付けられ、次いでケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａと基板側ケーブルコネクタ２１Ｂとを結合させて、配線基板１にフレキシブル配線板２０を装着することにより、該フレキシブル配線板２０によって配線基板１と図示していない他の配線基板とを電気的に接続し、こののち、サブ側コネクタ３１Ａとメイン側コネクタ３１Ｂとを互いに結合させて、サブ配線基板３０を配線基板１に装着するとともに、上記サブ配線基板３０をシールドケース１０の枠体部１１に重ねて設置する手順により組み立てられる。

上述した如きシールド構造においては、シールドケース１０に形成した枠体部１１と、この枠体部１１に重ねて設置したサブ配線基板３０とで、ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａおよび基板側ケーブルコネクタ２１Ｂを収容して電磁波遮蔽することで、上記シールドケース１０とは別体のシールドケースを用いることなく、ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａと基板側ケーブルコネクタ２１Ｂとの結合部から漏洩する電磁波を有効に遮蔽することができ、もって別体のシールドケースを用いていた従来のシールド構造に比べ、部品点数および組み付け工数の増大、延いては製造コストの徒らな高騰を未然に防止することが可能となる。

また、上述した如きシールド構造においては、ケーブル側ケーブルコネクタ２１Ａおよび基板側ケーブルコネクタ２１Ｂを電磁波遮蔽するための必須の作業、すなわちシールドケースの枠体部にサブ配線基板を重ねて設置することで、フレキシブル配線板２０のアースを取るために実施していた従来の作業、すなわちフレキシブル配線板から別途引き出したアース線をシールドケース等にハンダ付けする等の煩雑な作業を必要とすることなく、フレキシブル配線板によって構成された電気配線ケーブルのアースを取ることが可能となる。

なお、上述した実施例においては、サブ側コネクタ３１Ａとメイン側コネクタ３１Ｂとの嵌合力を利用して、サブ配線基板３０のシールドパターン３２と、枠体部１１の開口縁部１１ｏと接触させているが、両者を確実に導通させる手法としては、上記シールドパターン３２あるいは開口縁部１１ｏにクリームハンダを盛ることも有効である。

また、シールドケース１０の適宜箇所に設けた弾性爪によって、枠体部１１に重ねて設置したサブ配線基板３０を拘束保持し、サブ配線基板３０のシールドパターン３２と枠体部１１の開口縁部１１ｏとを強制的に接触させる、あるいは配線基板１を収容するケーシングの内方にリブを設け、このリブによってサブ配線基板３０を枠体部１１に押圧することにより、サブ配線基板３０のシールドパターン３２と枠体部１１の開口縁部１１ｏとを強制的に接触させる等、両者を確実に導通させる手法として様々な構成を採用することが可能である。

また、上述した実施例においては、フレキシブル配線板によって電気配線ケーブルを構成しているが、この電気配線ケーブルを一般的な索状のケーブルによって構成している電子機器においても、本発明に関わるシールド構造を適用し得ることは言うまでもない。

さらに、上述した実施例においては、本発明を電子機器の一態様である折畳み式携帯電話機に適用した例を示したが、携帯電話機やＰＤＡ(パーソナル・データ・アシスタンス)等の携帯情報端末のみならず、様々な電子機器のシールド構造としても本発明を有効に適用し得ることは勿論である。

本発明に関わる電子機器のシールド構造の一実施例を示す斜視図。本発明に関わる電子機器のシールド構造の一実施例を示す斜視図。本発明に関わる電子機器のシールド構造の一実施例を示す斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、図１〜図３に示したシールド構造におけるサブ配線基板の上面図および底面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１〜図３に示したシールド構造の断面図。従来の電子機器の一態様である折畳み式携帯電話機を示す外観図。折畳み式携帯電話機の製造組立て工程を順を追って示す概念図。

符号の説明

１…配線基板、
２…電子部品、
３…シールドパターン、
１０…シールドケース、
１０Ａ…ケース本体、
１１…枠体部、
１１ｏ…開口縁部、
１１ａ…切欠き、
２０…フレキシブル配線板、
２０ｏ…外表面、
２１Ａ…ケーブル側ケーブルコネクタ、
２１Ｂ…基板側ケーブルコネクタ、
２２…ケーブル側アースパターン、
３０…サブ配線基板、
３０ｉ…内方面、
３１Ａ…サブ側コネクタ、
３１Ｂ…メイン側コネクタ、
３２…シールドパターン、
３３…アースパターン。

Claims

電子部品の実装された配線基板と、該配線基板に取り付けられて前記電子部品を囲繞するシールドケースと、前記配線基板に実装されて電気配線ケーブルのケーブル側コネクタと接続される基板側コネクタと、前記配線基板と別体から成るサブ配線基板とを備え、
前記シールドケースに前記基板側コネクタと該基板側コネクタに接続された前記ケーブル側コネクタとの周囲を囲繞する枠体部を設けるとともに、
前記サブ配線基板に前記枠体部の開口縁部に対応した形状の接続パターンを形成し、
前記シールドケースの前記枠体部に前記サブ配線基板を重ねて設置し、互いに接続された前記ケーブル側コネクタと基板側コネクタとを、前記枠体部および前記サブ配線基板から成る空間に収容して電磁波遮蔽するよう構成したことを特徴とする電子機器のシールド構造。
前記電気配線ケーブルがフレキシブル配線板であることを特徴とする請求項１記載の電子機器のシールド構造。
フレキシブル配線板から成る前記電気配線ケーブルの外表面と、前記サブ配線基板における内方面とに、前記シールドケースの前記枠体部に前記サブ基板を設置した状態において、互いに接触するアースパターンを形成したことを特徴とする請求項２記載の電子機器のシールド構造。