JP5617866B2 - シールドケース及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、天板及び側板を有し一方が解放された箱型形状をなし、電子部品が実装された基板に前記側板の解放縁部の一部を固定するシールドケース及びそのシールドケースを用いた電子機器に関する。

電子部品が実装された基板を内蔵する電子機器、特に携帯電話といった可搬性の高いモバイル機器は、ユーザーが使用中に意図せず落としてしまうことがある。モバイル機器が落下して床面に打ち付けられると、モバイル機器に内蔵されたマザーボードは大きく歪み、マザーボード上の電子部品が離脱する可能性がある。そのため、モバイル機器に使用される電子部品には、落下衝撃によるマザーボードの歪みに耐えられるだけの剥離強度を保つように求められている。

マザーボードが歪んで電子部品が離脱するメカニズムは、マザーボードが歪んでも電子部品が歪まずに、両者を接続している端子にその応力が集中して端子もしくは端子周辺が破壊に至る、というものである。そのメカニズムから、剥離強度を向上させる方法として、電子部品がマザーボードの歪みに追従し易いように、電子部品の剛性を緩和することが挙げられる。樹脂基板上に電子部品を搭載し、電子部品を覆う様にシールドケースを配置したモジュールにおいては、その剛性はシールドケースの構造で決まるため、シールドケースの構造を最適化することで剥離強度を向上させることができる。

下記特許文献１では、天板および側板を有する一方の解放された箱形状を呈し、電子機器のケーシングに収容された基板に、側板の解放縁部を基板の接地パターンに接触させて設置されるシールドケースが開示されている。このシールドケースにおいては、その側板に、該側板を分割する態様で、解放縁部に臨む複数のスリットが設けられている。

特開２０００−１０１２７８号公報

上記特許文献１に記載の技術は、ある程度の落下衝撃には耐えうるようにモジュールを構成可能であるものの、マザーボードが複雑に捩れるような変形に対しては追従性が十分なものとはいえない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、取付対象となる基板の捩れにも追従可能なシールドケース及びそのシールドケースを用いたモジュールを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るシールドケースは、天板及び側板を有し一方が解放された箱型形状をなし、電子部品が実装された基板に側板の解放縁部の一部を固定するシールドケースであって、側板に、基板に固定するための固定部と、解放縁部から天板にかけて延び、その先端部分が天板に形成されてなるスリットと、が設けられている。

本発明によれば、側板の解放縁部から延びるスリットが天板に至り、スリットの先端部分が天板に形成されているので、シールドケースが取り付けられた基板が捩れても天板がその捩れに追従しやすく、マザーボードの捩れにモジュールが追従しやすい。その結果、モジュールの端子への応力が緩和されるため、モジュールの剥離強度を向上することができる。

また本発明に係るシールドケースでは、先端部分が円弧形状をなすことも好ましい。この好ましい態様では、先端部分を円弧形状となすことで、先端部分における応力集中を緩和し、繰り返し捩れが発生しても金属疲労による損傷を防ぐことができる。

また本発明に係るシールドケースでは、側板は複数設けられ、隣接する側板の間は離隔されギャップが形成されていることも好ましい。この好ましい態様では、シールドケースが大きく捩れるように変形した場合であっても、隣接する側板間にギャップを設けることで隣接する側板が互いにずれるように変形することを許容することができ、側板の損傷を抑制できる。

また本発明に係るシールドケースでは、スリットは少なくとも一対形成され、側板において一対のスリットに挟まれた位置に固定部が設けられていることも好ましい。この好ましい態様では、シールドケースを基板に固定するための固定部の両側にスリットが形成されるので、基板が歪んでもシールドケースがその歪みに追従しやすくなり、モジュールの剛性を緩和することが出来る。

また本発明に係るシールドケースでは、固定部は、側板の中央部に設けられてなる第１固定部を有することも好ましい。基板の一辺の中央近傍は基板が歪んだ際の変位量が最も小さい。従って、この部分で基板にシールドケースを固定すれば、シールドケースの剛性が与える基板の捩れに対する影響を軽微にできる。よって、モジュールの剛性を大きくすることなく、シールドケースを基板に固定することができる。

また本発明に係るシールドケースでは、第１固定部を側板の延伸方向において間に挟むように、第２固定部及び第３固定部が設けられていることも好ましい。この好ましい態様では、第１固定部の配置態様に加えて、その第１固定部を間に挟んで第２固定部及び第３固定部を設けることで、より強固にシールドケースを基板に固定することができる。

また本発明に係るシールドケースでは、第２固定部とギャップとの間にスリットが形成され、第３固定部とギャップとの間にもスリットが形成されていることも好ましい。この好ましい態様では、シールドケースの角部が変形した場合であっても、第２固定部及び第３固定部にかかる力を低減することができる。

また本発明に係るシールドケースでは、第１固定部の天板とは反対側の端部に第１接続部が形成され、第２固定部の天板とは反対側の端部に第２接続部が形成され、第３固定部の天板とは反対側の端部に第３接続部が形成されており、第１接続部の基板に沿って配置される長さが、第２接続部の基板に沿って配置される長さ及び第３接続部の基板に沿って配置される長さよりも長いことも好ましい。

この好ましい態様では、第１接続部の基板に沿って配置される長さを、第２接続部の基板に沿って配置される長さ及び第３接続部の基板に沿って配置される長さよりも長く構成することで、シールドケースの基板への固定強度と、シールドケースの剛性が過度に大きくなることの抑制とを両立することができる。

また本発明に係るシールドケースでは、第１接続部、第２接続部、及び第３接続部のいずれかの角部が、基板に対する垂直面において天板側に後退するように円弧状に形成されていることも好ましい。この好ましい態様では角部を円弧状にすることによる応力集中緩和と、基板に対する垂直面において天板側に後退するように円弧を形成することによる半田の濡れ上がり均一化効果とを両立させることができる。

また本発明に係るシールドケースでは、第２接続部及び第３接続部はいずれもギャップ側に偏らせて配置されていることも好ましい。この好ましい態様では、第２接続部と第３接続部との距離を確保することによるシールドケース固定の安定性確保と、実装時等に受けるシールドケース上面からの圧力への耐性を上げることができる。

また本発明に係るシールドケースでは、第２接続部及び第３接続部は、基板の裏面に配置される端子電極の最外部よりも内側に位置するように設けられていることも好ましい。この好ましい態様では、マザーボードの歪みに対応して基板が歪んだ場合に、第２接続部及び第３接続部にその歪みの影響による応力が伝達されることを抑制できる。

本発明に係る電子機器は、電子部品が実装された基板上に、電子部品を覆うように上述したシールドケースを配置したものである。本発明では、上述したシールドケースの特性を備えた電子機器を提供することができる。

本発明によれば、取付対象となる基板の捩れにも追従可能なシールドケース及びそのシールドケースを用いた電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態であるシールドケースを示す図である。 図１に示すシールドケースの隣接する側板間に形成されるギャップを示す図である。 図１に示すシールドケースの接続部を拡大して示す図である。 図１に示すシールドケースを基板に取り付けた電子機器の一部を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態であるシールドケースについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態であるシールドケース１０を示す図であって、（Ａ）はシールドケース１０の平面図、（Ｂ）はシールドケース１０の側面図である。

シールドケース１０は、天板１１と、４つの側板１２と、を備える。天板１１は略矩形状をなし、その各辺から天板１１に直交する同一の方向に延びるように４つの側板１２が設けられている。従って、シールドケース１０は、天板１１及び側板１２を有し一方が解放された箱型形状をなすものである。シールドケース１０は、電子部品が実装された基板に側板１２の解放縁部（天板１１と接合された側板１２の反対側の縁部）の一部を固定するものである。

側板１２は、図１の（Ｂ）において一端から他端に向けて順に、側端部１２１と、第２固定部１２２と、第１固定部１２３と、第３固定部１２４と、側端部１２５と、を備えている。側端部１２１と第２固定部１２２との間には、スリット１２６が形成されている。第２固定部１２２と第１固定部１２３との間には、スリット１２７が形成されている。第１固定部１２３と第３固定部１２４との間には、スリット１２８が形成されている。第３固定部１２４と側端部１２５との間には、スリット１２９が形成されている。

従って、側板１２には、基板に固定するための固定部である第１固定部１２３，第２固定部１２２，第３固定部１２４と、解放縁部から天板１１にかけて延びるスリット１２６，スリット１２７，スリット１２８，スリット１２９とが設けられている。

スリット１２６の先端部分１２６ａは、天板１１に形成されている。従って、スリット１２６は解放縁部から天板１１まで繋がっている。同様に、スリット１２７の先端部分１２７ａは天板１１に形成され、スリット１２８の先端部分１２８ａは天板１１に形成され、スリット１２９の先端部分１２９ａは天板１１に形成されている。

このような構成を採用することにより、側板１２の解放縁部から延びるスリット１２６，１２７，１２８，１２９が天板１１に至り、スリット１２６，１２７，１２８，１２９の先端部分１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１２９ａが天板１１に形成されているので、シールドケース１０が取り付けられた基板が捩れても天板１１がその捩れに追従しやすくなる。

また本実施形態では、先端部分１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１２９ａが円弧形状をなすように形成されている。このように、先端部分１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１２９ａを円弧形状となすことで、先端部分１２６ａ，１２７ａ，１２８ａ，１２９ａにおける応力集中を緩和し、繰り返し捩れが発生しても金属疲労による損傷を防ぐことができる。

また本実施形態では、側板１２は複数設けられ、隣接する側板１２と側板１２との間は離隔されギャップが形成されている。このギャップの形成態様について図２を参照しながら説明する。図２は、隣接する側板１２，１２間に形成されるギャップ１３を示す部分斜視図である。

図２に示すように、隣接する側板１２と側板１２との間は離隔されギャップ１３が形成されている。より具体的には、一方の側板１２の側端部１２１と、他方の側板１２の側端部１２５とが離隔され、ギャップ１３が形成されている。このように構成することで、シールドケース１０が大きく捩れるように変形した場合であっても、隣接する側板１２，１２間にギャップ１３を設けることで隣接する側板１２，１２が互いにずれるように変形することを許容することができ、側板１２の損傷を抑制できる。

また本実施形態では、スリットは少なくとも一対形成され、側板において一対のスリットに挟まれた位置に固定部が設けられている。具体的には、一対のスリットであるスリット１２６とスリット１２７との間に固定部である第２固定部１２２が形成されている。同様に、一対のスリットであるスリット１２７とスリット１２８との間に固定部である第１固定部１２３が形成されており、一対のスリットであるスリット１２８とスリット１２９との間に固定部である第３固定部１２４が形成されている。このように、シールドケース１０を基板に固定するための固定部である第１固定部１２３，第２固定部１２２，第３固定部１２４の両側にスリット１２６，１２７，１２８，１２９が形成されるので、基板が歪んでもシールドケース１０がその歪みに追従しやすくなる。

また本実施形態では、側板１２の中央部に第１固定部１２３を設けている。基板の一辺の中央近傍は基板が歪んだ際の変位量が最も小さい。従って、この部分で基板にシールドケース１０を固定すれば、シールドケースの剛性が与える基板の捩れに対する影響を軽微にできる。側板１２の中央部に設けられてなる第１固定部１２３で基板にシールドケース１０を固定することで、モジュールの剛性を大きくすることなく、シールドケース１０を基板に固定することができる。

また本実施形態では、第１固定部１２３を側板１２の延伸方向において間に挟むように、第２固定部１２２及び第３固定部１２４が設けられている。このように、第１固定部１２３の配置態様に加えて、その第１固定部１２３を間に挟んで第２固定部１２２及び第３固定部１２４を設けることで、より強固にシールドケースを基板に固定することができる。

また本実施形態では、第２固定部１２２とギャップ１３との間にスリット１２６が形成され、第３固定部１２４とギャップ１３との間にもスリット１２９が形成されている。このように構成することで、シールドケース１０の角部が変形した場合であっても、第２固定部１２２及び第３固定部１２４にかかる力を低減することができる。

また本実施形態では、第１固定部１２３の天板１１とは反対側の端部に第１接続部１２３ａが形成され、第２固定部１２２の天板１１とは反対側の端部に第２接続部１２２ａが形成され、第３固定部１２４の天板１１とは反対側の端部に第３接続部１２４ａが形成されている。

第１接続部１２３ａの基板に沿って配置される長さは、第２接続部１２２ａの基板に沿って配置される長さ及び第３接続部１２４ａの基板に沿って配置される長さよりも長いように構成されている。このように、第１接続部１２３ａの基板に沿って配置される長さを、第２接続部１２２ａの基板に沿って配置される長さ及び第３接続部１２４ａの基板に沿って配置される長さよりも長く構成することで、シールドケース１０の基板への固定強度と、とシールドケースの剛性が過度に大きくなることの抑制とを両立することができる。

また本実施形態では、第１接続部１２３ａ、第２接続部１２２ａ、及び第３接続部１２４ａのいずれかの角部が、基板に対する垂直面において天板側に後退するように円弧状に形成されている。この態様について第１接続部１２３ａを代表例として、図３を参照しながら説明する。図３は、図１に示すシールドケース１０の第１接続部１２３ａを拡大して示す図である。

図３に示すように、第１接続部１２３ａの角部１２３ｂ，１２３ｃは、基板に対する垂直面（図２の紙面に沿った面）において天板１１側に後退するように円弧状に形成されている。従って、角部１２３ｂ及び角部１２３ｃは、円弧の外側が天板１１側を向いており、基板側（図２の下方側）からアーチ状に立ち上がっている。このように構成することで、角部１２３ｂ，１２３ｃを円弧状にすることによる応力集中緩和と、基板に対する垂直面において天板１１側に後退するように円弧を形成することによる半田の濡れ上がり均一化効果とを両立させることができる。

また本実施形態では、第２接続部１２２ａ及び第３接続部１２４ａはいずれもギャップ１３側に偏らせて配置されている。このように構成することで、第２接続部１２２ａと第３接続部１２４ａとの距離を確保することによるシールドケース固定の安定性確保と、実装時等に受けるシールドケース上面からの圧力への耐性を上げることができる。

また本実施形態に係るシールドケース１０では、第２接続部１２２ａ及び第３接続部１２４ａは、基板の裏面に配置される端子電極の最外部よりも内側に位置するように設けられる。この態様について図４を参照しながら説明する。図４は、図１に示すシールドケース１０を基板１５に取り付けた電子機器ＥＤの一部を示す図である。

図４に示すように、基板１５は、基板本体１５１を備えている。基板本体１５１には電子部品が実装され、基板本体１５１の裏面にハンダ付け部１５２が突出する。第２接続部１２２ａ及び第３接続部１２４ａは、基板１５の裏面に配置される端子電極であるハンダ付け部１５２の最外部を示す最外線ＯＬよりも内側に位置するように設けられる。このように構成することで、マザーボードの歪みに対応して基板１５が歪んだ場合に、第２接続部１２２ａ及び第３接続部１２４ａにその歪みの影響による応力が伝達されることを抑制できる。

１０：シールドケース
１１：天板
１２：側板
１３：ギャップ
１５：基板
１２１：側端部
１２２：第２固定部
１２３：第１固定部
１２４：第３固定部
１２５：側端部
１２６：スリット
１２７：スリット
１２８：スリット
１２９：スリット
１２２ａ：第２接続部
１２３ａ：第１接続部
１２４ａ：第３接続部
１２３ｂ：角部
１２３ｃ：角部
１５１：基板本体
１５２：ハンダ付け部
ＯＬ：最外線

Claims (7)

1. 天板及び側板を有し一方が解放された箱型形状をなし、電子部品が実装された基板に前記側板の解放縁部の一部を固定するシールドケースであって、
   前記側板に、
   前記基板に固定するための固定部と、前記解放縁部から前記天板にかけて延び、その先端部分が前記天板に形成されてなるスリットと、が設けられ、
   前記側板は複数設けられ、隣接する側板の間は離隔されギャップが形成され、
   前記スリットは少なくとも一対形成され、前記側板において一対のスリットに挟まれた位置に前記固定部が設けられ、
   前記固定部は、前記側板の中央部に設けられてなる第１固定部と、前記第１固定部を前記側板の延伸方向において間に挟むように設けられてなる第２固定部及び第３固定部と、を有し、
   前記第２固定部寄りの第１の前記ギャップと前記第２固定部との間に第１の前記スリットが形成され、前記第３固定部寄りの第２の前記ギャップと前記第３固定部との間に第２の前記スリットが形成され、
   前記側板において、前記第１の前記スリットと前記第１の前記ギャップとの間の位置及び前記第２の前記スリットと前記第２の前記ギャップとの間の位置は、前記基板に固定されていないことを特徴とするシールドケース。
2. 前記先端部分が円弧形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のシールドケース。
3. 前記第１固定部の前記天板とは反対側の端部に第１接続部が形成され、前記第２固定部の前記天板とは反対側の端部に第２接続部が形成され、前記第３固定部の前記天板とは反対側の端部に第３接続部が形成されており、
   前記第１接続部の前記基板に沿って配置される長さが、前記第２接続部の前記基板に沿って配置される長さ及び前記第３接続部の前記基板に沿って配置される長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載のシールドケース。
4. 前記第１接続部、前記第２接続部、及び前記第３接続部のいずれかの角部が、前記基板に対する垂直面において前記天板側に後退するように円弧状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のシールドケース。
5. 前記第２固定部の前記天板とは反対側の端部に第２接続部が形成され、前記第３固定部の前記天板とは反対側の端部に第３接続部が形成されており、
   前記第２接続部及び前記第３接続部はいずれも前記ギャップ側に偏らせて配置されていることを特徴とする請求項３に記載のシールドケース。
6. 前記第２接続部及び前記第３接続部は、前記基板の裏面に配置される端子電極の最外部よりも内側に位置するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシールドケース。
7. 電子部品が実装された基板上に、前記電子部品を覆うように請求項１〜６のいずれか１項に記載のシールドケースを配置したことを特徴とする電子機器。

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