JP4662689B2 - 取外し可能な電磁波障害シールド - Google Patents

Description

本発明は概して、改良型電磁波障害（ＥＭＩ）シールドに関する。詳しくは、本発明は、容易に取外し可能で、単コンパートメント構成又は複コンパートメント構成のシールドと互換性があり、薄肉、軽量かつ安価の、シールドに関するものである。この解決策は、とりわけ携帯電話やラップトップ型コンピュータなどの小型電子機器に使用されると特に有利である。

ＥＭＩシールドは、電子素子を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）の各区画部分に電磁放射線が入ったり各区画部分から電磁放射線が出たりするのを制限する。一般的な型式のＥＭＩシールドは「カン」として知られている。カンは、シールドを施す必要のある電気素子に直接覆いかぶさる形でＰＣＢ表面のグラウンドトレースにはんだ付けされる。このようなカンは、極めて高いレベルの遮蔽効果を発揮し、一般的に極めて高い信頼性を有する。これらカンは、しばしば、全自動化方式でもって表面実装技術（ＳＭＴ）により据付けられ、同時に、素子自体ははんだペースト及びリフロープロセスを使ってＰＣＢ表面に据付けられる。カン自体は、スタンピング、引き抜き、折り曲げ、又は他の成形プロセスによって製造され、典型的には金属から製造される。この金属は、しばしば、はんだ付け性を高めると共に耐酸化性又は耐食性を高めるために、メッキされる。はんだ付けされたカンは、ＰＣＢ表面にＥＭＩシールドを施す上で極めてコスト効率の高い解決策であると言ってよく、携帯電話などの小型携帯デバイスで使用されるシールド方法としてしばしば選ばれている。

しかしながら、はんだ付けされたカンを使用することには幾つかの不都合がある。そのひとつは、いったんＰＣＢにはんだ付けすると、カンを取外すのが極めて難しくなることにある。この事実のため、カンの下にある素子を容易に修理又は点検するのが妨げられ、それにより、製造プロセス又は修理の間にかなりの追加費用が発生する場合がある。加えて、カンは、リフロープロセスの間にこれら素子への正規の熱流れを妨げ、場合によっては、はんだ接続部が不良になるおそれがある。これらの問題点に加えて、カンには別の問題がある。即ち、カンを複コンパートメント構造で製造することが難しい（ここで、コンパートメントはＰＣＢ上で個々の素子又は素子のグループを互いに隔離する働きをするものである）、カンは鋼など密度の大きい金属から作られるので、一般的に比較的重い、カンが覆う素子全体にわたってクリアランスがカンには必要であり、カンによって電子パッケージ全体の厚さに著しく大きくされるおそれがある、カンを小さい平坦度公差で作ることが難しく、このため特にカンが大きくなればなるほどはんだ付けが難しくなるおそれがある、カンを小さいＸ−Ｙ寸法公差で作ることが難しく、このため、しばしば、カンにはんだ付けされる相手部材としてのグラウンドトレースを大きくせざるを得なくなるおそれがある、ということである。カンは、従って、ＰＣＢ構成上で大きな空間を占領してしまう場合が多くあり、このことは、ますます小型化する携帯電話にとって望ましくない。

素子の修理可能性に関わる問題と取り組むため、スナップ式又は裏接着式の蓋を備えた頂部開閉式のカンが開発されている。このようなカンは、しばしば「フェンス」又は「ウォール」とも呼ばれ、ＳＭＴプロセスの前か後かどちらかにフェンスに取り付けられる蓋と共に、標準的なカンと類似の仕方で単独部品としてＰＣＢに貼付される。その一例が米国特許第６，１６９，６６５号明細書に見出される。このような取外し可能な蓋は、しかしながら、必ずしも機械的及び電気的に信頼できるとは限らず、複コンパートメント構成で作られるときは特にそうである。複コンパートメント構成用で単独部品のフェンスは、高価でもあり、取外し可能な蓋を備えていないカンと同じグラウンドトレースの幅及び重量の問題のうちいくつかを抱えている。加えて、平坦度の問題はこれらのフェンスをＰＣＢに適切にはんだ付けする上で主要な関心事であり、コンパートメントが寸法及び数の点で大きくなるにつれて特にそうである。

取外し可能な他のシールドは、産業上、カン、特に複コンパートメント構成のカン、と関係する問題の幾つかを解決するのに使用されている。これらの解決策は数通りの形を取ることができるが、普通使用される複コンパートメント用シールドは、ＰＣＢにねじ留めされる金属カバー又は金属化プラスチックカバーである。接続部を横切るより均一な電気的接触を促進するために、（はんだが使用されないので）シールドとＰＣＢ間の界面に、適合するＥＭＩガスケットがしばしば要求される。この種のシールド方法によって、複コンパートメント構成を採用する上で設計者に多大の融通性が与えられ、ＳＭＴプロセス及び製造プロセスの際にＰＣＢに容易にアクセスできることになる。

その反面、このようなガスケット付きのシールド方法は、それら自体の問題を有する。ＥＭＩガスケットを適切に圧縮するために多数のねじ又は他の取外し可能な固締具が要求されるのが一般的である。そのため、シールドを硬い金属又はプラスチックから作らなければならない。これらの要求事項によって、そのような構成の重量、肉厚、特別なゆるみ部品、製造時間が増大され、究極的にコストが増大される。このようなシールドと共に使用されるガスケットはまた、損傷を受け、このため、付近の電気素子を短絡させることがしばしばあり得る。また、シールドを所定の場所に保持する固締具のすべてを据付け又は取外すのは、時間がかかり、困難であり、費用もかかる。

米国特許第６，０５１，７８１号明細書は、ＰＣＢ上の電気素子周りに配置されたクリップに、取外し可能にスナップ嵌めされる別型式のシールドを開示している。クリップがシールドのエッジ周りにスナップ嵌めされるので、内コンパートメント壁が縁を持たない単コンパートメント構成のシールドにしか適合できない。これらのクリップは、形状が複雑であるので、製造コストが極めて高く、多数の複コンパートメント構成において適切なシールド効率を得るためには、多数必要になる。コストだけでなく、このデバイスは上述したのと同じ欠点、中でも、グラウンドトレースの幅、厚さ及び重量といった多くの欠点を有する。

これまで提供されておらず必要とされているのは、取外し可能で、単コンパートメント構成又は複コンパートメント構成のシールドと互換性があり、薄肉、軽量かつ安価のシールドである。

本発明は、表面上に少なくとも一つの電気素子が配置された基板と、該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上にパターンの形で配置された、互いに別個の複数の導電性固締ユニットと、内面及び外面を有する誘電材料層と、これら内面及び外面の少なくとも一方上に拡がる導電層とを具備したシールドと、導電性固締ユニットの前記パターンに対応するように該シールドに形成された複数の開口とを具備し、少なくとも一つの開口が接触領域を有すると共に、シールドの誘電材料層と導電層との両方が開口の接触領域において、接触領域が導電性固締ユニットと係合しこれを保持できるようにするのに必要な程度まで撓むことができ、シールドの導電層が接触領域において、導電性固締ユニットと電気的に接触している、装置を提供する。

別の態様において、本発明は、基板のための電磁波障害（ＥＭＩ）シールドにおいて、該基板が、該基板の表面上に配置された少なくとも一つの電気素子と、該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上にパターンの形で配置された、互いに別個の複数の導電性固締ユニットとを有しており、ＥＭＩシールドが、内面及び外面を有する誘電材料層と、これら内面及び外面の少なくとも一方上に拡がる導電層と、導電性固締ユニットの前記パターンに対応するようにシールドに形成された複数の開口とを具備し、少なくとも一つの開口が接触領域を有すると共に、シールドの誘電材料層と導電層との両方が開口の接触領域において、接触領域が導電性固締ユニットと係合しこれを保持できるようにするのに必要な程度まで撓むことができ、シールドの導電層が接触領域において、導電性固締ユニットと電気的に接触しているＥＭＩシールドを提供する。

更に別の態様において、本発明は、表面上に少なくとも一つの電気素子が配置された基板と、該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上にパターンの形で配置された、互いに別個の複数の導電性固締ユニットと、本質的に導電性材料からなるシールドと、導電性固締ユニットの前記パターンに対応するように該シールドに形成された複数の開口とを具備し、少なくとも一つの開口が接触領域を有すると共に、シールドの導電性材料が接触領域において、接触領域が導電性固締ユニットと係合しこれを保持できるようにするのに必要な程度まで撓むことができ、シールドの導電性材料が接触領域において、導電性固締ユニットと電気的に接触している、装置を提供する。

更に別の態様において、本発明は、表面上に少なくとも一つの電気素子が配置された基板と、該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上に配置された複数のはんだ球と、該少なくとも一つの電気素子を覆うようになっている少なくとも一つのコンパートメントを具備し、更に、内面及び外面を有する誘電材料層と、前記内面及び外面の少なくとも一方上に拡がる導電層とを具備したＥＭＩシールドと、を具備し、該ＥＭＩシールドの導電層が少なくとも一つのはんだ球と電気的に接触しており、かつ、ＥＭＩシールドとはんだ球が結合して電磁放射線が前記少なくとも一つのコンパートメントに入り又はそこから出るのを制限する、装置を提供する。

本発明は、前記少なくとも一つの導電性固締ユニットがはんだ球である、前記基板がその上に配置されたグラウンドトレースを有し、前記少なくとも一つのはんだ球が該基板上の該グラウンドトレースにはんだ付けされる、前記少なくとも一つのはんだ球が前記ＥＭＩシールドの前記接触領域に締まり接触している、前記誘電材料層の前記外面上に前記導電層が配置される、前記導電層が、アルミニウム、スズ、金、ニッケル、銀、銅、並びにそれらの複合体及び合金からなるグループの中から選択される、前記導電層が箔である、前記導電層が、スパッタリング、真空蒸着、気相蒸着、無電解メッキ、及び電解メッキのグループの中から選択されたプロセスによって形成される、前記導電性材料が導電性粒子を含む誘電材料である、前記基板が複数の電気素子を有し、前記シールドが更に、これら複数の電気素子を覆うようになっている複数のコンパートメントを具備している、シールドがそれに形成された複数の開口を有し、前記導電性固締ユニットが前記ＥＭＩシールドを貫通すると前記開口が形成される、という他の態様も含む。本発明のこれらの態様は、上述した本発明による装置において互いに組み合わせて又は別々に、用いることができる。

図面を参照すると、本発明は、ＰＣＢ上のグラウンドトレースに機械的及び電気的に接続されしかしながら取外し可能な、修理可能なＥＭＩシールドを提供する。図１は、本発明の一実施例によるＰＣＢ（１０）の平面図である。ＰＣＢ（１０）は、複数の区画部分（１２）にグループ分けされた複数の電気素子（１１）を有する基板である。複数のグラウンドトレースパッド（１３）が区画部分（１２）を包囲している。各グラウンドトレースパッド（１３）上に、導電性固締ユニット（１４）が配置される。図解し易くするため、一部のグラウンドトレースパッド（１３）上のみに導電性固締ユニット（１４）が配置されているように描かれているが、全てのグラウンドトレースパッド（１３）上に導電性固締ユニット（１４）が配置されているのが望ましい。そのため、複数の別個の導電性固締ユニット（１４）が区画部分（１２）を包囲するパターンでＰＣＢ（１０）の上に配置されている。

図２Ａは、導電性固締ユニット（１４）の詳細図を示している。好ましい実施例において、導電性固締ユニット（１４）は図２Ａに示されるような、はんだ球である。はんだ球を使用する場合、はんだ球をどんなはんだ合金から作ってもよいが、好ましくは、後続の処理の間に溶解しないように、高温はんだ金属から作られる。このような高温はんだ金属は例えば、高濃度の鉛、高濃度のスズ及び銅、高濃度のスズ及び銀、並びに他の公知の組成分、を含む金属であり得る。

ソルダボール、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）球、又はＢＧＡボールとしても知られているはんだ球とは、二枚の基板（例えば、パッケージ及びＰＣＢ、モジュール及びＰＣＢ、又は、ＰＣＢ及び別のＰＣＢ）の間の電気的及び機械的な相互接続部として使用されるはんだの球のことである。伝統的に、これらの相互接続部はリフロー操作の間に形成される金属結合であり、このリフロー操作では、二枚の基板（パッケージ、モジュール、又はＰＣＢ）の各々の表面上におけるはんだの流動及び結合を促進するために、これら基板がはんだの融点よりも高い温度に置かれる。この伝統的なリフロープロセスを用いることにより、はんだが結合される二つの基板表面の各々において、金属結合は機械的及び電気的の両方の面で永久的であるようにされる。

本発明においては、しかしながら、はんだ球はＰＣＢのみに金属結合される。球とシールド間には金属結合が形成されない。むしろ、後に更に詳細に述べるように、球はシールドとの間に締まり嵌めを施すのに使用される。

導電性固締ユニット（１４）を個別部品とし、その複数個を個別に、他の電気素子と同様にＳＭＴを使ってＰＣＢに据付けるのが望ましいが、導電性固締ユニット（１４）を後続の操作中に据付けてもよいし、あるいはその場で形成してもよい。例えば、はんだ球を導電性固締ユニット（１４）として使用する場合には、グラウンドトレース（１５）に対しステンシルで或るパターンに型抜きされたはんだペーストを用い、次いでリフロープロセスに送り、表面張力を利用して球形状に成形することにより、はんだ球をその場で作ることができる。

代替し得る実施例において、導電性固締ユニット（１４）は、図２Ｂに示すようなクリップ（１８）であり、又は図２Ｃに示すようなマッシュルーム形ボタン（１９）である。クリップ（１８）又はボタン（１９）は、標準ＳＭＴプロセスを用いて適用されうる別々のデバイスであって、当業者に知られているものである。導電性固締ユニット（１４）は、導電性を有し、かつ別々であり、かつ機械的及び電気的に信頼できる仕方でＰＣＢ（１０）上のグラウンドトレースパッド（１３）に着脱可能である限り、また、後に述べるように、機械的及び電気的に取外し可能にシールドに装着されるようになっている限り、どんな形状でもどんな材質でもよい。

図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、導電性固締ユニット（１４）は、接着手段（１６）によってグラウンドトレース（１５）に接着されている。好ましくは、接着手段（１６）ははんだであり、しかしながら代わりに、導電性接着剤又は他の公知の接着手段であってもよい。グラウンドトレース（１５）は、典型的には金メッキ銅である。代わりに、グラウンドトレース（１５）のメッキ層もしくはベース層又はその両方に、スズ、銀、又は他のあらゆる高導電性金属を用いることもできる。選択任意には、グラウンドトレース（１５）上にはんだマスク（１７）が接着手段（１６）を囲うように使用される。グラウンドトレースパッド（１３）は、互いに電気的に接続されると共に、連続するグラウンドトレース（１５）上のはんだマスク（１７）によって形成されるパターンであるか、又は、ＰＣＢ製造中に除去された連続グラウンドトレース（１５）部分の後に残っているグラウンドトレース（１５）の区画部分である。好ましくは、グラウンドトレースパッド（１３）は、はんだ球又はボタン（１９）である導電性固締ユニット（１４）と共に使用される場合には、円形状である。代わりに、クリップ（１８）である導電性固締ユニット（１４）と共に使用される場合には、グラウンドトレースパッド（１３）は矩形状であってもよい。グラウンドトレースパッド（１３）が円形状であるとき、この円形状の直径が例えばはんだ球自体の直径よりも短いのが望ましいが、許容誤差が厳格なものでなければ、あらゆる形状又は寸法のパッドを用いることができる。この形状は、グラウンドトレース（１５）とはんだ球間の接続部の強度に多少影響を及ぼし、後に述べるように、シールド（２０）と導電性固締ユニット（１４）間の接続部の機械的及び電気的な信頼性にも影響するので、形状の選択は、慎重に考慮し試したときのみに行うべきである。しかしながら、本発明では、導電性固締ユニット（１４）に自己心出し能力を与えて導電性固締ユニット（１４）を露出しているグラウンドトレースパッド（１３）に整列させようとする、はんだの表面張力の全利点を活用することが可能であるので、はんだマスク（１７）を使ってはんだ（１６）を限られた小さい領域内に維持するのが望ましい。

構成の電気的及び機械的要求に応じて、グラウンドトレースパッド（１３）及び個別の導電性固締ユニット（１４）の位置及び相互間隔を変更することもできる。グラウンドトレースパッド（１３）同士の間隔と、これに対応する導電性固締ユニット（１４）同士の間隔とを小さくすると、高周波ＥＭＩ遮蔽が（後に述べるように）更に良好になり、シールド（２０）がひとたびＰＣＢ（１０）上に据付けられると、シールド（２０）の機械的な保持も更に良好になる。

図３は、本発明の一実施例によるシールド（２０）を示す。シールド（２０）は、ＰＣＢ（１０）上の区画部分（１２）を覆うようになっているコンパートメント（２１）を有する。シールド（２０）は、複数の開口（２３）を含むフランジ（２２）を有する。開口（２３）は、コンパートメント（２１）相互間のシールド（２０）にも形成されている。開口（２３）が各（又は概ね各）導電性固締ユニット（１４）と対になっているように、開口（２３）は、導電性固締ユニット（１４）によって形成されるパターンに合致するパターンを形成する。

シールド（２０）は、図４に示されるようにＰＣＢ（１０）を覆うように置かれ、ＰＣＢ（１０）に取り付けられる。図４は、シールド（２０）のＰＣＢ（１０）への確実な機械的取付を提供するために開口（２３）を通過して突出している導電性固締ユニット（１４）を示している。各開口（２３）の直径は好ましくは、導電性固締ユニット（１４）の最大幅よりも小さい（例えば、はんだ球の直径よりも小さい）。導電性固締ユニット（１４）は開口（２３）よりも大きいので、取付により、ＰＣＢ（１０）から引き離すことによってシールド（２０）を容易に解放可能なスナップ又は締まり嵌めが形成される。このようにして、シールド（２０）は、取り外し可能にＰＣＢ（１０）に取り付けられる。

導電性固締ユニット（１４）が開口（２３）にスナップ嵌めされつつシールド（２０）がＰＣＢ（１０）上の所定の位置に位置すると、後に述べるように、素子（１１）周囲の区画部分（１２）にＥＭＩシールドが形成される。これにより、望ましくない電磁放射線が区画部分（１２）に入り又は区画部分から出るのが阻止又は制限される。

図５は、フランジ（２２）及び開口（２３）の好ましい一実施例の（図１のＡ−Ａに沿った）詳細断面図であり、シールド（２０）が所定位置で導電性固締ユニット（１４）上にスナップ嵌めされる直前の、シールド（２０）の外コンパートメント壁を表している。図５に示すように、開口（２３）は、これに付随した接触領域（２４）を有する。接触領域（２４）は、導電性固締ユニット（１４）と機械的及び電気的に接触するようになっている。本実施例では、接触領域（２４）は溝付き構造を有する。接触領域（２４）は撓むことができる。即ち、下向きの圧力が印加されると（図５の矢印Ａの方向に、例えば中空金属管などの単純な工具を使って、開口（２３）を包囲するフランジ（２２）の領域に印加される）、接触領域（２４）は外向き（図５の矢印Ｂの方向）に撓んで導電性固締ユニット（１４）上に嵌まる。その結果、接触領域（２４）は図６に示される位置に達する。更に下向きの圧力が印加されると、フランジ（２２）は、開口（２３）及び接触領域（２４）と共に、図７に示される位置にスナップ嵌めされる。従って、この位置において、接触領域（２４）は、導電性固締ユニット（１４）との締まり接触によって確実な機械的係合状態になり、導電性固締ユニット（１４）は接触領域（２４）によって保持されるようになる。このようにして、シールド（２０）はＰＣＢ（１０）上の所定位置に保持される。

シールド（２０）を、例えば誘電材料、詰め物が施された誘電材料、金属、金属箔、金属メッキ又は金属被覆が施された誘電材料、又はその複合体から形成することができる。このようなシールド（２０）のために幾つかの成形方法があるが、プラスチックを加工するときには熱成形又は真空成形が好ましい。というのは、工具のコストが低く、製造コストが低く、複雑な三次元形状のシールドを成形できるからである。シールド（２０）にとって最も好ましい材料は、ポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ＡＢＳポリカーボネートブレンド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、又は延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン、前記材料のいずれかをアルミニウム、ニッケル、銅、銀、スズ、又はそれらの複合体又は合金で、メッキ、被覆又はラミネートを施したもののようなプラスチック材料である。

図８Ａに示されるように、好ましい一実施例において、シールド（２０）は実際、誘電材料層（２７）と導電層（２６）との二つの層から形成されている。誘電材料層（２７）は内面（２５ａ）及び外面（２５）を有する。導電層（２６）は、前記外面（２５）の少なくとも一部を覆うように配置されている。誘電材料層（２７）は、導電率が極めて低い（例えば百万分の一ｍｈｏ／ｃｍよりも小さい）あらゆる材料である。導電層（２６）は好ましくは、スパッタリング、真空もしくは気相蒸着、無電解メッキ、又は電解メッキなどのプロセスによって形成される。代わりに、導電層（２６）は、外面（２５）に積層化された箔であってもよい。この二層構成は特に有利である。というのは、二層構成によって、内面（２５ａ）がＰＣＢ（１０）上のあらゆる素子（１１）と望ましくない電気的接触をする可能性が、たとえ機械的に接触し続けたとしても、なくなるか又は低減されるからである。これにより、シールド（２０）の下に大きな間隙がなくされ、電子デバイスの貴重な体積空間を消費しかねない大きな間隙を、シールド（２０）の下からなくすことが可能となり、それにより、更に小型の構成が可能となる。導電層（２６）は、シールド（２０）が図８Ｂに示されるように導電性固締ユニット（１４）上の所定位置にスナップ嵌めされると、導電性固締ユニット（１４）と電気的に接触するようになっているあらゆる材料であってよい。

図５から図８Ｂを参照すると、開口（２３）の接触領域（２４）においてシールド（２０）の導電層（２６）及び誘電材料層（２７）は、フランジ（２２）が導電性固締ユニット（１４）に係合してこれを機械的に保持することができるようにするのに必要な程度まで、撓むことができることがわかる。加えて、シールド（２０）が図８Ｂに示されるように所定位置にスナップ嵌めされると、接触領域（２４）においてシールド（２０）の導電層（２６）が導電性固締ユニット（１４）と電気的に接触する。

代替し得る実施例では、開口（２３）は、最初は導電性固締ユニット（１４）よりも大きいが、導電性固締ユニット（１４）が通り抜けた後にこれよりも小さくなるように再形成される。開口（２３）は、こうして導電性固締ユニット（１４）を周囲から締め付け、それにより、接触領域（２４）を撓ませる。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに描かれる別の代替し得る実施例では、導電性固締ユニット（１４）がフランジ（２２）を貫通し通過すると、導電性固締ユニット（１４）は実際にその場で、フランジ（２２）に開口（２３）を形成する。図９Ａは、開口（２３）が形成される前のシールド（２０）及びフランジ（２２）を示し、図９Ｂは、導電性固締ユニット（１４）がフランジ（２２）を貫通することにより形成されていく途中の開口（２３）を示し、図９Ｃは、導電性固締ユニット（１４）がフランジ（２２）を通過した後に完全に形成された開口（２３）を示している。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、シールド（２０）の内コンパートメント壁を表す、図１の線Ｃ−Ｃに沿って見たシールド（２０）の断面図を示す。図１０Ａは、導電性固締ユニット（１４）にスナップ嵌めされる直前のシールド（２０）を示す。図１０Ｂは、導電性固締ユニット（１４）上にスナップ嵌めされた後のシールド（２０）を示す。

当業者であれば、シールド（２０）のための接触領域（２４）の構成について、本発明の範囲内に多くの可能な変更態様が存在することを認識するであろう。重要なのは、接触領域（２４）が、導電性固締ユニット（１４）との信頼性ある機械的保持及び電気的接触を提供するということにある。

本発明による装置は、加速寿命試験（ＡＬＴ）によって模擬される過酷な環境に、延長された期間にわたって持ちこたえなければならない。このＡＬＴは、振動、熱衝撃、熱サイクル負荷などの過酷な機械的テスト及び環境テストを含むことができ、接続部はゆるんだり脱落したりすることなく持ちこたえるのに十分な強度を持っていなければならない。また、接続部が、複数回の開閉に持ちこたえるのが望ましく、従ってシールド（２０）を多数回、再使用してもよい。また、シールド（２０）が再度ＡＬＴに合格しなければならないという電気的要件も存在する。主たる要件は、シールド（２０）の接触領域（２４）と導電性固締ユニット（１４）間の電気的及び機械的な接続部ができるだけ高い信頼性を有すること、及び接続部を通過するときの抵抗ができるだけ小さいことにある。用途が異なれば、これら接続部の抵抗及び相互間隔に対する要求も、シールドを施すべきシステムの必要性に応じて、異なる。実際、接触領域（２４）について多くの様々な構成が好適であることは当業者の認識する通りであり、そのどれもが本発明の範囲内にある。

接触領域（２４）の形状に関して代替し得る一実施例を図１１及び１２に示す。接触領域（２４ａ）は、単にフランジ（２２）における開口（２３ａ）の周辺部である。シールド（２０）及び接触領域（２４）がどのように導電性ユニット（１４）上に取り付けられるかに応じて、接触領域（２４）が撓んで図１２に示すような溝付き構造を備えることになる。この場合、少なくともシールド（２０）の外面（２５）を金属化し又は外面（２５）に金属層を設けて導電性ユニット（１４）の導電性が維持されるようにするのが望ましい。

接触領域（２４）に関する更に別の代替し得る一実施例を図１３及び図１４に示す。この実施例では、図１４に示すように導電性固締ユニット（１４）と接触するのがシールド（２０）の内面（３０）であるので、内面（３０）が金属化され又は内面（３０）に金属層が設けられる。

フランジ（２２）における開口（２３）が円形である必要はない。別の代替し得る実施例では、フランジ（２２）における開口（２３）は、図１５Ａ及び図１５Ｂにそれぞれに示されるように「Ｘ」又は「クローバーの葉」の形をなしており、あるいは、他の容易に撓められた形状をなしている。

更に別の代替し得る実施例を図１５Ｃに示す。ここでは、開口（２３）は「スロット」である。この場合、フランジ（２２）における開口（２３）は、互いに重なる二つの穴（３１）及び（３２）で表されており、その第１の穴（３２）は、撓むことなく相手の導電性固締ユニット（１４）が通過するのに十分大きい。シールドを横方向へ滑らせると、導電性固締ユニット（１４）は第２の穴（３２）と係合し、接触領域（２４）が、導電性固締ユニット（１４）と係合しこれを保持するのに必要な程度まで撓む。

別の代替し得る実施例では、フランジ（２２）における開口（２３）は、図１６に示されるように半円形状をなす。フランジ（２２）における開口（２３）をすべてなくし、単にフランジ（２２）自体の縁を、導電性固締ユニット（１４）に係合させてこれを保持するように用いることも、本発明の範囲内にある。これら二つの実施例では、シールド（２０）の外コンパートメント壁（９１）に沿ったフランジ（２２）は、ＰＣＢ（１０）上の導電性固締ユニット（１４）に装着されこれによって保持されるように、撓むことができる。内コンパートメント壁（９０）を上に述べた方法を使って処理することもできるし、あるいは本実施例に適合するように複コンパートメント型シールドを個別の単コンパートメント型シールドに分割することもできる。

本発明の特定の実施例をここに図解し記述したが、本発明はこのような図解及び記述だけに限られるべきではない。変更及び改良を、特許請求の範囲内の本発明の一部として組み入れ実施し得るということは、明らかというべきである。

図１は、本発明の一実施例による基板の平面図である。 図２Ａは、本発明の一実施例による導電性固締ユニットの側面図、図２Ｂは、本発明の別の実施例による導電性固締ユニットの側面図、図２Ｃは、本発明の別の実施例による導電性固締ユニットの側面図である。 図３は、本発明の一実施例によるシールドの斜視図である。 図４は、本発明の一実施例による装置の斜視図である。 図５は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図６は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図７は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図８Ａは、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図、図８Ｂは、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図９Ａは、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図、図９Ｂは、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図、図９Ｃは、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１０Ａは、図１の線Ｃ−Ｃに沿った断面図、図１０Ｂは、図１の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。 図１１は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１２は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１３は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１４は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図１５Ａは、本発明の別の実施例によるシールドの斜視図、図１５Ｂは、本発明の別の実施例によるシールドの斜視図、図１５Ｃは、本発明の別の実施例によるシールドの斜視図である。 図１６は、本発明の別の実施例によるシールドの斜視図である。

Claims (18)

1. （ａ）表面上に少なくとも一つの電気素子が配置された基板と、
   （ｂ）該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上にパターンの形で配置された、互いに別個の複数の導電性固締ユニットと、
   （ｃ）誘電材料層と、該誘電材料層の外面上に拡がる導電層とを具備したＥＭＩシールドと、
   （ｄ）前記導電性固締ユニットの前記パターンに対応するように該ＥＭＩシールドに形成された複数の開口とを具備し、
   （ｅ）少なくとも一つの前記開口が接触領域を有すると共に、前記ＥＭＩシールドの前記誘電材料層と前記導電層との両方が前記開口の前記接触領域において、前記接触領域が少なくとも一つの前記導電性固締ユニットと係合しこれを保持できるようにするのに必要な程度まで撓むことができ、
   （ｆ）前記ＥＭＩシールドの前記導電層が前記接触領域において、少なくとも一つの前記導電性固締ユニットと電気的に接触しており、
   前記導電性固締ユニットが前記ＥＭＩシールドに取り外し可能に取り付けられ、
   前記開口は、最初は前記導電性固締ユニットよりも大きいが、前記導電性固締ユニットが通り抜けた後にはこれよりも小さくなるように再形成される、
   装置。
2. 少なくとも一つの前記導電性固締ユニットがはんだ球である請求項１に記載の装置。
3. 前記基板がその上に配置されたグラウンドトレースを有し、少なくとも一つの前記はんだ球が該基板上の該グラウンドトレースにはんだ付けされる請求項２に記載の装置。
4. 少なくとも一つの前記はんだ球が前記ＥＭＩシールドの前記接触領域に締まり接触している請求項３に記載の装置。
5. 前記誘電材料層の前記外面上に前記導電層が配置される請求項１に記載の装置。
6. 前記導電層が、アルミニウム、スズ、金、ニッケル、銀、銅、並びにそれらの複合体及び合金からなるグループの中から選択される請求項５に記載の装置。
7. 前記導電層が箔である請求項１に記載の装置。
8. 前記導電層が、スパッタリング、真空蒸着、気相蒸着、無電解メッキ、及び電解メッキのグループの中から選択されたプロセスによって形成される請求項１に記載の装置。
9. 前記基板が複数の電気素子を有し、前記ＥＭＩシールドが更に、これら複数の電気素子を覆うようになっている複数のコンパートメントを具備した請求項１に記載の装置。
10. 前記導電性固締ユニットが前記ＥＭＩシールドを貫通すると前記開口が形成される請求項１に記載の装置。
11. 基板のためのＥＭＩシールドにおいて、該基板が、該基板の表面上に配置された少なくとも一つの電気素子と、該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上にパターンの形で配置された、互いに別個の複数の導電性固締ユニットとを有しており、前記導電性固締ユニットが前記ＥＭＩシールドに取り外し可能に取り付けられ、
    該ＥＭＩシールドが、
    （ａ）内面及び外面を有する誘電材料層と、
    （ｂ）該外面上に拡がる導電層と、
    （ｃ）前記導電性固締ユニットの前記パターンに対応するように前記ＥＭＩシールドに形成された複数の開口とを具備し、
    （ｄ）少なくとも一つの前記開口が接触領域を有すると共に、前記ＥＭＩシールドの前記誘電材料層と前記導電層との両方が前記開口の前記接触領域において、前記接触領域が少なくとも一つの前記導電性固締ユニットと係合しこれを保持できるようにするのに必要な程度まで撓むことができ、
    （ｅ）前記ＥＭＩシールドの前記導電層が前記接触領域において、少なくとも一つの前記導電性固締ユニットと電気的に接触しており、
    前記開口は、最初は前記導電性固締ユニットよりも大きいが、前記導電性固締ユニットが通り抜けた後にはこれよりも小さくなるように再形成される、
    ＥＭＩシールド。
12. 前記誘電材料層の前記外面上に前記導電層が配置される請求項１１に記載のＥＭＩシールド。
13. 前記導電層が、アルミニウム、スズ、金、ニッケル、銀、銅、並びにそれらの複合体及び合金からなるグループの中から選択される請求項１２に記載のＥＭＩシールド。
14. 前記導電層が箔である請求項１１に記載のＥＭＩシールド。
15. 前記導電層が、スパッタリング、真空蒸着、気相蒸着、無電解メッキ、及び電解メッキのグループの中から選択されたプロセスによって形成される請求項１１に記載のＥＭＩシールド。
16. 前記基板が複数の電気素子を有し、前記ＥＭＩシールドが更に、これら複数の電気素子を覆うようになっている複数のコンパートメントを具備した請求項１１に記載のＥＭＩシールド。
17. 少なくとも一つの前記導電性固締ユニットが前記ＥＭＩシールドを貫通すると少なくとも一つの前記開口が形成される請求項１１に記載のＥＭＩシールド。
18. （ａ）表面上に少なくとも一つの電気素子が配置された基板と、
    （ｂ）該少なくとも一つの電気素子を包囲するように該基板の表面上に配置された複数のはんだ球と、
    （ｃ）該少なくとも一つの電気素子を覆うようになっている少なくとも一つのコンパートメントを具備し、更に、誘電材料層と、該誘電材料層の外面上に拡がる導電層とを具備したＥＭＩシールドと、を具備し、
    （ｄ）該ＥＭＩシールドの該導電層が少なくとも一つの前記はんだ球と電気的に接触しており、かつ、前記ＥＭＩシールドと前記はんだ球が結合して電磁放射線が前記少なくとも一つのコンパートメントに入り又はそこから出るのを制限し、
    前記はんだ球が前記ＥＭＩシールドに取り外し可能に取り付けられ、
    前記開口は、最初は前記導電性固締ユニットよりも大きいが、前記導電性固締ユニットが通り抜けた後にはこれよりも小さくなるように再形成される、
    装置。

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