JP6691495B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の回路素子が搭載されたプリント基板を内蔵する電子機器に関する。

一般に、電子機器は複数の回路素子が搭載されたプリント基板を内蔵している。これらの回路素子の中には、他の回路素子の動作や無線通信などに影響を及ぼすノイズとなる電磁場を発生させるものがある。このようなノイズの伝搬を防止するために、金属板などによって形成されたシールド部材によって、ノイズの発生源となる回路素子を覆うことが行われている。

プリント基板上の回路素子をシールド部材で覆ってノイズの伝搬を防止する場合、シールド部材をプリント基板上のグラウンドパターンに接触させることによって、接地する必要がある。シールド部材の接地が十分でないと、ノイズの伝搬を効果的に防止することができない。

本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、比較的低コストで、プリント基板上の回路素子が発生させるノイズの伝搬を効果的に抑えることができる電子機器を提供することにある。

本発明に係る電子機器は、表面にグラウンドパターンが形成されたプリント基板と、前記プリント基板の表面に対向するように配置されるシールド部材と、を備え、前記シールド部材は、前記グラウンドパターンに対向し、前記プリント基板側に突出した帯状領域を有し、前記帯状領域内に設けられた複数のねじ穴のそれぞれを通るねじによって前記プリント基板に締結され、前記シールド部材、及び前記プリント基板のいずれか一方は、平面視において前記帯状領域内で隣接する２個のねじ穴に挟まれた位置に、他方に向かって凸に形成されて前記帯状領域と前記グラウンドパターンとを接触させる突起部を有することを特徴とする。

本発明の実施の形態に係る電子機器に内蔵されるプリント基板の平面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器に内蔵されるプリント基板の底面図である。 上側シールド部材の平面図である。 上側シールド部材の斜視図である。 下側シールド部材の底面図である。 下側シールド部材の斜視図である。 本発明の実施の形態におけるノイズ伝搬防止の原理を説明するための図である。 シールド部材に設けられた突起部の構造を説明するための図である。 本発明の変形例に係る電子機器に内蔵されるプリント基板の平面図である。 本発明の変形例に係る電子機器に内蔵されるプリント基板の底面図である。 本発明の変形例においてプリント基板に設けられた突起部の構造を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る電子機器は、家庭用ゲーム機であって、各種の回路素子が搭載されるプリント基板（プリント配線板）１０と、プリント基板１０上で発生するノイズの伝搬を防止するためのシールド部材と、を含んで構成されている。具体的に本実施形態に係る電子機器は、プリント基板１０の表面（上側）に配置される上側シールド部材２０、及び、プリント基板１０の裏面（下側）に配置される下側シールド部材３０の２個のシールド部材を備えている。

図１はプリント基板１０の表面の様子を示す平面図であって、図２はプリント基板１０の裏面の様子を示す底面図である。これらの図に示されるように、本実施形態では、プリント基板１０の表面、及び裏面のそれぞれに各種の回路素子が搭載されている。具体的に、プリント基板１０の表面にはＳｏＣ（System-on-a-chip）１１が、裏面には複数のメモリ素子１２が、それぞれ配置されている。それ以外にも、プリント基板１０の表面には集積回路１３が配置されている。また、プリント基板１０の外周部には、電子機器を外部機器と接続するためのインタフェースとなる複数のコネクタ１４が配置されている。さらに、電子機器に内蔵される周辺機器を接続するための内蔵機器用コネクタ１５も搭載されている。なお、ここでは説明を省略するが、プリント基板１０にはこれら以外にも各種の回路素子が搭載されている。

ＳｏＣ１１は、本実施形態に係る電子機器の機能を実現するための中心的な演算処理を実行する集積回路である。本実施形態では、ＳｏＣ１１は一般的な情報処理を実行するだけでなく、画像の描画処理も行う。メモリ素子１２は、ＳｏＣ１１による処理の対象とされるデータを格納する半導体素子である。ここではメモリ素子１２は、ＧＤＤＲ（Graphics Double Data Rate）の規格に準拠したメモリチップであるものとする。本実施形態では、プリント基板１０に搭載される各種の回路素子のうち、このＳｏＣ１１とメモリ素子１２が比較的強いノイズを発生させる。そのため、そのノイズが他の回路素子等に影響を及ぼさないように、ノイズ対策が必要となる。

集積回路１３は、インタフェース制御等に関する処理を実行する。ＳｏＣ１１やメモリ素子１２と比較すると、この集積回路１３が発生させるノイズは弱い。しかしながら、そのノイズも電子機器が実行する無線通信等に影響を及ぼすおそれがあり、ノイズ対策をすることが望ましい。複数のコネクタ１４は、電子機器を外部の機器と有線で通信接続するためのインタフェースであって、ＵＳＢやＨＤＭＩ（登録商標）、イーサネット（登録商標）などの規格に応じたコネクタであってよい。内蔵機器用コネクタ１５は、電子機器に内蔵されているハードディスクドライブを接続するためのインタフェースである。

プリント基板１０の表面及び裏面には、プリント基板１０上の電子回路の基準電位となるグラウンドパターンが形成されている。図１及び図２においては、グラウンドパターンはハッチングによって示されている。本実施形態では、グラウンドパターンは一部箇所を除いて概ね帯状に形成されており、このグラウンドパターンによって、プリント基板１０の表面及び裏面のそれぞれが複数のエリアに分割されている。具体的に、プリント基板１０の表面には、エリアＡ１及びエリアＡ２が形成されている。エリアＡ１内にはＳｏＣ１１が配置されており、エリアＡ２内には集積回路１３、一部のコネクタ１４、及び内蔵機器用コネクタ１５が配置されている。また、プリント基板１０の裏面には、エリアＡ３、エリアＡ４、及びエリアＡ５が形成されている。エリアＡ３内には８個のメモリ素子１２が配置されており、エリアＡ４及びエリアＡ５にも各種の回路素子が配置されている。

本実施形態では、この複数のエリアのそれぞれに対して、そのエリア内で発生したノイズをエリア外に伝搬させないよう制御するノイズ対策が実現される。このようなノイズ対策は、上側シールド部材２０及び下側シールド部材３０によって実現される。上側シールド部材２０及び下側シールド部材３０は、いずれも導電性の金属板を成型して製造されており、複数の凹状の部分を有する。これらのシールド部材は、それぞれ、１枚の金属板に絞り加工などの成形加工を施すことで製造できる。

図３は、上側シールド部材２０のプリント基板１０に対向する面と逆側の面を示す平面図であって、図４は上方から見た斜視図である。上側シールド部材２０は、プリント基板１０の表面に対向するように配置される。これらの図に示されるように、上側シールド部材２０は、第１部分２１、第２部分２２、及び非対向部分２３を有する。具体的に、上側シールド部材２０は、第１部分２１、第２部分２２、及び非対向部分２３の境界線に沿って、プリント基板１０側に突出した帯状領域Ｂ１を有している。また、帯状領域Ｂ１は、第１部分２１、第２部分２２、及び非対向部分２３に挟まれた境界部分だけでなく、これらの部分の外周の少なくとも一部に沿った位置にも形成されている。この帯状領域Ｂ１の大部分は、プリント基板１０の表面に形成されたグラウンドパターンと対向する位置に形成されており、そのプリント基板１０側の面は、後述する突起部２６を除いて略平坦に形成されている。

第１部分２１及び第２部分２２は、いずれも、上述した帯状領域Ｂ１に囲まれることよって、プリント基板１０と対向する側の面が略凹状に形成されている。プリント基板１０に取り付けられた際に、第１部分２１はプリント基板１０表面のエリアＡ１と対向し、第２部分２２はエリアＡ２と対向する。第１部分２１及び第２部分２２に形成された凹部は、それぞれプリント基板１０表面との間に空間を形成し、エリアＡ１及びエリアＡ２に配置された回路素子を各空間内に収容できるようになっている。また、非対向部分２３はプリント基板１０と対向しない部分であって、プリント基板１０に接続されるハードディスクドライブを収容するケースとして機能する。

第１部分２１は、ＳｏＣ１１及びその他の回路素子が配置されたエリアＡ１を覆うことで、これらの回路素子やエリアＡ１内のスルーホール等から発生するノイズが外部に伝搬するのを抑制する。同様に、第２部分２２は、エリアＡ２を覆うことで、エリアＡ２上に配置された集積回路１３等の回路素子やエリアＡ２内のスルーホール等から発生するノイズの外部への伝搬を抑制する。なお、本実施形態におけるノイズ伝搬防止の原理については、後述する。

図５は、下側シールド部材３０のプリント基板１０に対向する面と逆側の面を示す底面図であって、図６は下方から見た斜視図である。下側シールド部材３０は、プリント基板１０の裏面に対向するように配置される。これらの図に示されるように、下側シールド部材３０は、第３部分３１、第４部分３２、第５部分３３、及び非対向部分３４を有する。具体的に、下側シールド部材３０は、第３部分３１、第４部分３２、第５部分３３、及び非対向部分３４の境界線に沿って、プリント基板１０側に突出した帯状領域Ｂ２を有している。また、帯状領域Ｂ２は、第３部分３１、第４部分３２、第５部分３３、及び非対向部分３４に挟まれた境界部分だけでなく、これらの部分の外周の少なくとも一部に沿った位置にも形成されている。この帯状領域Ｂ２の大部分は、プリント基板１０の裏面に形成されたグラウンドパターンと対向する位置に形成されており、そのプリント基板１０側の面は、後述する突起部３６を除いて略平坦に形成されている。

第３部分３１、第４部分３２、及び第５部分３３は、いずれも、上述した帯状領域Ｂ２に囲まれることよって、プリント基板１０と対向する側の面が略凹状に形成されている。プリント基板１０に取り付けられた際に、第３部分３１はプリント基板１０裏面のエリアＡ３と対向し、第４部分３２はエリアＡ４と対向し、第５部分３３はエリアＡ５と対向する。第３部分３１、第４部分３２及び第５部分３３に形成された凹部は、それぞれプリント基板１０裏面との間に空間を形成し、エリアＡ３、エリアＡ４、及びエリアＡ５に配置された回路素子を各空間内に収容できるようになっている。また、非対向部分３４はプリント基板１０と対向しない部分であって、上側シールド部材２０の非対向部分２３とともにハードディスクドライブを収容する。

第３部分３１は、複数のメモリ素子１２及びその他の回路素子が配置されたエリアＡ３を覆うことで、これらの回路素子等から発生するノイズの外部への伝搬を抑制する。同様に、第４部分３２はエリアＡ４を、第５部分３３はエリアＡ５をそれぞれ覆っており、その内部で発生するノイズの外部への伝搬を抑制する。

以下、本実施形態におけるノイズ伝搬防止の原理について、図７を用いて説明する。図７は、上側シールド部材２０、及び下側シールド部材３０が固定されたプリント基板１０を、その表面に垂直で、かつその表面に形成されたグラウンドパターンの延伸方向に垂直な向きに切断した様子を模式的に示す部分断面図である。なお、説明の便宜のため、図７では主要な部品のみが表示されており、各部品のサイズや位置は実際のものと異なっている。

図７に示されるように、上側シールド部材２０は、第１部分２１と第２部分２２の境界部分（すなわち、第１部分２１と第２部分２２に挟まれる部分）に沿って、プリント基板１０のグラウンドパターンに電気的に接続されている。より具体的に、図１及び図２に示すように、プリント基板１０のグラウンドパターン内には複数のねじ穴１６が設けられている。また、図３に示すように、上側シールド部材２０の、第１部分２１及び第２部分２２それぞれを取り囲む帯状領域Ｂ１内には、複数のねじ穴２４が設けられている。図７に例示されるように、上側シールド部材２０は、上側シールド部材２０のねじ穴２４とプリント基板１０のねじ穴１６とを介して、ねじ２５によってプリント基板１０に締結されている。これにより、上側シールド部材２０がプリント基板１０に対して固定されるとともに、第１部分２１及び第２部分２２を囲む帯状領域Ｂ１がプリント基板１０のグラウンドパターンに電気的に接続される。

特に、第１部分２１と第２部分２２の境界部分は、プリント基板１０上においてエリアＡ１とエリアＡ２の間に配置されたグラウンドパターンに電気的に接続される。これにより、図７において破線の矢印で示されるように、ＳｏＣ１１等から発生するノイズは、グラウンドパターンに接続された位置で遮断される。このように、本実施形態に係る電子機器においては、第１部分２１、及び第２部分２２が同じ１枚の金属板によって形成されているにもかかわらず、第１部分２１と第２部分２２の間で相互にノイズが伝搬しないように抑制することができる。つまり、１枚の金属板によって形成された上側シールド部材２０だけで、エリアＡ１とエリアＡ２のそれぞれに対して個別にノイズ対策を実現できることになる。

前述したように、本実施形態では特にエリアＡ１内のＳｏＣ１１が発生させるノイズが比較的強く、エリアＡ２内の集積回路１３等の回路素子が発生させるノイズは比較的弱い。そのため、第１部分２１と第２部分２２とでは、要求されるノイズの抑制能力に差があることになる。具体的に、第１部分２１は比較的強いノイズ抑制能力が必要となるため、大きな穴を設けないようにすることが望ましい。なお、図３に示されるように第１部分２１には大きな開口があるが、この開口はＳｏＣ１１を冷却するためのヒートシンク１７を配置するためのものであって、図７に示されるようにヒートシンク１７によって塞がれている。

一方で、第２部分２２については、第１部分２１ほどのノイズ抑制能力は要求されない。このことから、第２部分２２は、完全にエリアＡ２内の回路素子を覆う構造になっている必要はなく、一定以上の大きさの穴を設けることも許容される。また、エリアＡ２内には複数のコネクタ１４や内蔵機器用コネクタ１５が配置されているため、第２部分２２の側面はこれらの配置位置で開口しており、全体として完全な凹部を形成しているわけではない。第１部分２１と第２部分２２がそれぞれ個別にノイズ伝搬を抑制することで、このような開口を設ける設計が可能になっている。このように、本実施形態に係る電子機器によれば、ノイズ対策の単位となるエリアごとに、ノイズ対策のレベルを異ならせることができる。

なお、回路設計上、エリアＡ１とエリアＡ２とを完全にグラウンドパターンで分離することはできず、エリアＡ１内の回路素子とエリアＡ２内の回路素子とをつなぐパターン配線が必要となる。具体的に、図１に示すように、位置Ｐ１及びＰ２でグラウンドパターンは途切れており、エリアＡ１とエリアＡ２とはこの位置Ｐ１及びＰ２を経由するパターン配線によって接続されている。そのため、この位置Ｐ１及びＰ２がノイズを伝搬させる経路となるおそれがある。そこで、これらの位置Ｐ１及びＰ２にできるだけ近いグラウンドパターン内の位置にねじ穴１６を設け、その位置で上側シールド部材２０をグラウンドパターンに接続させることで、ノイズを伝搬させにくくすることができる。また、位置Ｐ１及びＰ２それぞれの両側にねじ穴１６を設け、両側で上側シールド部材２０をグラウンドパターンに接続させることも好ましい。

下側シールド部材３０についても、図５に示すように、第３部分３１、第４部分３２、及び第５部分３３のそれぞれを取り囲む帯状領域Ｂ２内にねじ穴３５が設けられている。図７に例示されるように、下側シールド部材３０は、このねじ穴３５とプリント基板１０のグラウンドパターン内に設けられたねじ穴１６とを介して、ねじ２５によってプリント基板１０に締結されている。これにより、下側シールド部材３０がプリント基板１０に対して固定されるとともに、第３部分３１、第４部分３２、及び第５部分３３を囲む帯状領域Ｂ２がプリント基板１０のグラウンドパターンに電気的に接続される。特に、第３部分３１と他の部分との境界部分がプリント基板１０のグラウンドパターンに電気的に接続されることにより、第３部分３１内に配置されたメモリ素子１２等から発生するノイズの他の部分への伝搬を抑制することができる。また、第４部分３２、及び第５部分３３のそれぞれについても、その内部で発生するノイズの外部への伝搬を抑制できる。つまり、１枚の金属板によって形成された下側シールド部材３０だけで、エリアＡ３、エリアＡ４、及びエリアＡ５のそれぞれに対して個別にノイズ対策を実現できることになる。

プリント基板１０の裏面についても、エリアＡ３内のメモリ素子１２から発生するノイズが比較的強く、その他の領域内で発生するノイズは比較的弱い。そのため、エリアＡ３と対向する第３部分３１は、ノイズ抑制能力が強くなるよう設計し、他の部分についてはノイズ抑制能力を比較的低くするように設計することができる。

なお、図１及び図２から明らかなように、プリント基板１０表面のグラウンドパターンと裏面のグラウンドパターンは、一部領域でその位置が平面視において重っている（つまり、表裏で同じ位置にグラウンドパターンが存在している）が、いずれか一方の面だけにグラウンドパターンが形成されている領域もある。これにより、ノイズ対策の単位となるエリアの数、及び形状についても、表面と裏面とで相違している。このように、プリント基板１０上の回路配置デザインの都合等によって、プリント基板１０の表面と裏面との間でエリアの数や形状を異ならせてもよい。

一方で、表面と裏面とでグラウンドパターンが重なる領域においては、図７に示すように、１本のねじ２５で上側シールド部材２０と下側シールド部材３０を共締めすることができる。具体例として、上側シールド部材２０における第１部分２１と第２部分２２の境界の帯状領域Ｂ１、プリント基板１０表面のエリアＡ１とエリアＡ２の間のグラウンドパターン、プリント基板１０裏面のエリアＡ３とエリアＡ４の間のグラウンドパターン、さらに、下側シールド部材３０における第３部分３１と第４部分３２の境界の帯状領域Ｂ２は、平面視において全て重なっている重複領域がある。上側シールド部材２０、プリント基板１０、及び下側シールド部材３０それぞれのこのような重複領域にねじ穴を設け、１本のねじ２５で全ての部材を共締めする。これにより、１本のねじ２５で上側シールド部材２０及び下側シールド部材３０の双方をプリント基板１０のグラウンドパターンに電気的に接続することができる。このような共締めが可能な位置の数を増やすことで、少ない数のねじで上側シールド部材２０及び下側シールド部材３０のプリント基板１０に対する電気的接続を実現できる。なお、位置によっては、プリント基板１０を介さずに、上側シールド部材２０と下側シールド部材３０だけをねじ止めしてもよい。

さらに本実施形態では、ノイズ遮断効果を高めるために、上側シールド部材２０の帯状領域Ｂ１内に、プリント基板１０に向かって凸になっている複数の突起部２６が形成されている。具体的にこの突起部２６は、平面視において帯状領域Ｂ１内に隣接して形成された２個のねじ穴２４に着目した場合に、これらのねじ穴２４の間に挟まれた位置に形成されている。前述の通り、帯状領域Ｂ１は、プリント基板１０のグラウンドパターンと接触するようにプリント基板１０側に突出した形状となっている。しかしながら、その全面がグラウンドパターンと密着するように帯状領域Ｂ１を形成することは難しい。そのため上側シールド部材２０は、ねじ２５によってプリント基板１０に締結されている箇所では確実にグラウンドパターンと導通するものの、それ以外の箇所においてはグラウンドパターンと完全に接触せず、このような位置からノイズが伝搬してしまうおそれがある。このようなノイズの漏洩を防止するためには、ねじ２５によってプリント基板１０と連結する箇所を増やすことも考えられるが、ねじ止め箇所の増加は製造コストの増加を招くことになる。そこで本実施形態では、２個のねじ穴２４の間に挟まれた位置に突起部２６を形成することによって、この突起部２６を確実にグラウンドパターンに接触させるようにしている。これにより、突起部２６を形成しない場合と比較して、エリア外へのノイズの伝搬をより抑えることができる。

下側シールド部材３０についても同様に、帯状領域Ｂ２内に、プリント基板１０に向かって凸になっている複数の突起部３６が形成されている。これらの突起部３６のそれぞれは、帯状領域Ｂ２内において、２個のねじ穴３５の間に挟まれた位置に形成されており、２個のねじ穴３５の間の位置からエリア外へとノイズが伝搬することを防止している。なお、以下では上側シールド部材２０の帯状領域Ｂ１内に形成する突起部２６について、その特徴を説明するが、それらの特徴は、下側シールド部材３０の帯状領域Ｂ２内に形成する突起部３６に対しても同様に適用されてよい。

図８は、帯状領域Ｂ１内に形成された突起部２６がグラウンドパターンと導通する様子を示す図であって、上側シールド部材２０、及び下側シールド部材３０が固定されたプリント基板１０を、その表面に垂直で、かつグラウンドパターンの延伸方向に平行な向きに切断した様子を模式的に示す部分断面図である。なお、図７と同様に、この図８でも各部品のサイズや位置は実際のものと異なっている。この図に示されるように、２個のねじ穴２４の間に突起部２６を設けることで、ねじ穴２４の位置だけでなく、この突起部２６の位置でも確実に上側シールド部材２０をプリント基板１０のグラウンドパターンに接触させることができる。

また、この図８の例では、上側シールド部材２０に設けられた突起部２６がプリント基板１０に接触する位置と、下側シールド部材３０に設けられた突起部３６がプリント基板１０に接触する位置とが、平面視において重なるように、各突起部が配置されている。このようにすることで、突起部２６と突起部３６の位置がずれている場合と比較して、各突起部によりプリント基板１０に対して加わる圧力が偏らないようにすることができる。

以下では、上側シールド部材２０をグラウンドパターンに確実に接触させるためのねじ穴２４、及び突起部２６の位置を接点と総称し、平面視において帯状領域Ｂ１内で隣接する２個の接点の間の位置を接点間距離という。複数の突起部２６は、接点間距離をできる限り短くするように配置することが望ましい。接点間距離が長くなると、その箇所からノイズが漏れる可能性が高くなるからである。そのため、２個のねじ穴２４の間に１個の突起部２６を配置する場合、突起部２６を２個のねじ穴２４の略中央に配置することが望ましい。

具体的に、接点間距離は、問題となるノイズの波長を考慮して決定することが望ましい。例えば、無線通信で使用される５ＧＨｚの周波数帯のノイズを特に抑制したい場合、このような周波数に対応する波長の半波長よりも接点間距離が短くなるように、接点の位置を決定する。本願発明者らは、実験の結果、接点間距離を１／３λ未満、より好ましくは１／４λ未満とすることで、波長λに対応する周波数のノイズの伝搬を効果的に防止できることを確認した。５ＧＨｚの周波数に対応する波長λは約６０ｍｍなので、接点間距離を２０ｍｍ（＝１／３λ）未満、より好ましくは１５ｍｍ（＝１／４λ）未満とすることで、効果的に５ＧＨｚ帯に影響するノイズの伝搬を防止できる。

一方で、２個のねじ穴２４の間に多数の突起部２６を設けることとすると、接点間距離は短くできるものの、製造時の精度の問題から、その全てをグラウンドパターンに確実に接触させることが困難になる。そのため、隣接する２個のねじ穴２４の間に配置される突起部２６の数は、１個か、多くとも２個までにすることが望ましい。前述したように、プリント基板１０の複数のエリアを分割する境界線上において、パターン配線を配置するためにグラウンドパターンが分断される箇所がある（位置Ｐ１、及びＰ２など）。このような箇所では、この分断箇所の両側に突起部２６を設けることによって、ノイズが外部に伝搬しにくくなる。

図３及び図５では、以上説明したような条件を考慮して配置された突起部２６及び３６の位置の具体例が、黒い菱形のマークにより示されている。なお、これらの図の例では、特に上側シールド部材２０の第１部分２１を取り囲む帯状領域Ｂ１、及び下側シールド部材３０の第３部分３１を取り囲む帯状領域Ｂ２に突起部を設ける場合の例を示している。

突起部２６は、金属板を成型加工して上側シールド部材２０を成型する際に、併せて形成することができる。突起部２６の形状は特に限定されないが、突起部２６のプリント基板１０側の面を平坦にし、かつ幅広に形成することとすると、意図した箇所がグラウンドパターンに接触しないおそれがある。例えば突起部２６の帯状領域Ｂ１の延伸方向に沿った長さを長くした場合、突起部２６の全体をグラウンドパターンに接触させることは難しくなり、左右いずれかの端部の位置でグラウンドパターンと接触する可能性がある。この場合、突起部２６を隣接する２個のねじ穴２４の略中央に配置したとしても、突起部２６とグラウンドパターンとの接触箇所がいずれかのねじ穴２４に近い側に偏り、反対側のねじ穴２４までの接点間距離が長くなってしまう。そのため、突起部２６のグラウンドパターンへの接触位置を確実に制御するために、帯状領域Ｂ１の延伸方向に沿った突起部２６の長さは、短くした方がよい。具体的に、帯状領域Ｂ１の延伸方向に沿った突起部２６の長さを、３ｍｍ以下とすることが望ましい。

また、上側シールド部材２０を構成する金属板自体を成型して突起部２６を形成するのではなく、上側シールド部材２０の本体とは別の部材を突起部２６としてもよい。この場合、導電性を有する部材を上側シールド部材２０に接着させることによって、突起部２６を形成する。具体例として、突起部２６は、はんだ付けによって帯状領域Ｂ１に接着されたはんだであってもよい。あるいは、帯状領域Ｂ１に接着された導電テープや導電性接着剤、銅箔テープ、オンボードコンタクト、導電性布からなるガスケットなどであってもよい。また、これらの材料の組み合わせによって構成されてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る電子機器によれば、１枚の金属板によって形成された単一のシールド部材で、プリント基板１０表面の複数のエリアのそれぞれに対して、独立にノイズ対策を施すことができる。また、エリアごとのノイズ対策のレベルを異ならせることもできる。そのため、各エリアに対して別個のシールド部材でノイズ対策を施す場合と比較して、部品点数を少なくでき、組み立て工程を簡素化できる。また、製造コストを下げることができる。さらに、シールドを二重構造にする場合と比較して、シールドが固定されたプリント基板全体の厚さを薄くすることができるので、電子機器全体を小型軽量化することができる。また、１枚のシールド部材を絞り加工などによってエリアごとに細かく区画することにより、区画内に収容された部品を衝撃から保護することができる。

さらに、プリント基板１０のグラウンドパターンと対向する各シールド部材の帯状領域に突起部を設けることによって、確実に各シールド部材をグラウンドパターンに接触させ、ノイズ遮断効果を高めることができる。

なお、本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。例えば、プリント基板１０に搭載される回路素子の種類や数、配置位置などは、以上説明したものに限られない。同様に、ノイズ対策の単位となるエリアの数や形状についても、以上説明したものに限られず、様々な数や形状であってよい。また、上側シールド部材２０や下側シールド部材３０をプリント基板１０のグラウンドパターンに電気的に接続する方法として、以上の説明ではグラウンドパターン内のねじ穴にねじで締結することとしたが、その他の締結部材によって各シールド部材をプリント基板１０に締結してもよい。また、その他の方法で電気的に接続させてもよい。

また、以上の説明では上側シールド部材２０や下側シールド部材３０は帯状領域によって互いに分割される複数の部分によって構成されることとしたが、これに限らず、単一のシールド部材によってプリント基板１０表面の全体、又は一部分を占める一つのエリアに対してノイズ対策を実施する場合にも、以上説明した技術を適用することができる。すなわち、一つのエリアを対象としてそのエリア内で発生したノイズの外部への伝搬を防止する場合、そのエリアの外周に沿ってグラウンドパターンが形成される。そして、そのグラウンドパターンと対向するように、シールド部材に帯状領域が形成される。この場合の帯状領域は、例えばシールド部材の外周に沿って形成された領域であってよい。この帯状領域内において、２個のねじ穴に挟まれた位置にプリント基板１０側に向けて凸になった突起部を形成する。これにより、ねじ止め箇所と突起部とによってシールド部材がプリント基板１０のグラウンドパターンに導通し、ノイズのエリア外への伝搬を防止することができる。

以上の説明では、各シールド部材とプリント基板１０のグラウンドパターンとを接触させるために、各シールド部材に対して、プリント基板１０側に凸に形成された突起部を設けることとした。しかしながら、これに限らず、プリント基板１０側に設けた突起部によって各シールド部材とプリント基板１０のグラウンドパターンとを接触させることとしてもよい。以下、このような変形例について、説明する。

この変形例においては、プリント基板１０表面のグラウンドパターン内において、上側シールド部材２０の帯状領域Ｂ１と対向する位置に、突起部１８が配置される。この突起部１８は、導電性の部材によって、上側シールド部材２０側に突出するように形成されている。突起部１８は、上側シールド部材２０をプリント基板１０にねじ止めした際に、上側シールド部材２０の帯状領域Ｂ１と接触する。これにより、上側シールド部材２０がプリント基板１０にねじ止めされた位置に加えて、突起部１８の配置位置でも、プリント基板１０のグラウンドパターンと上側シールド部材２０の帯状領域Ｂ１とが電気的に接続される。

突起部１８は、前述した上側シールド部材２０に突起部２６を設ける場合における突起部２６と同様の特徴を備えてよい。例えば、突起部１８は、その帯状領域Ｂ１の延伸方向に沿った長さを３ｍｍ以下とすることが望ましい。また、平面視において、隣接する接点（ねじ止め位置、及び突起部１８の位置）の間の距離が、問題となるノイズの波長λに対して１／３λ未満（周波数５ＧＨｚのノイズを対象とする場合であれば２０ｍｍ未満）、より好ましくは１／４λ未満（周波数５ＧＨｚのノイズを対象とする場合であれば１５ｍｍ未満）となるように突起部１８を配置することが望ましい。

突起部１８は、前述した突起部２６と同様に、はんだや導電テープ、導電性接着剤、銅箔テープ、オンボードコンタクト、導電性布からなるガスケットなどで形成されてよい。

同様に、プリント基板１０裏面のグラウンドパターン内において、下側シールド部材３０の帯状領域Ｂ２と対向する位置には、突起部１９が配置される。この突起部１９も、突起部１８と同様に、導電性の部材によって、下側シールド部材３０側に突出するように形成されている。この突起部１９により、プリント基板１０裏面のグラウンドパターンは、下側シールド部材３０の帯状領域Ｂ２と確実に接触するようになる。この突起部１９の形状や配置位置も、突起部１８と同様の特徴を備えてよい。

図９は、この変形例における突起部１８が配置されたプリント基板１０表面の一例を示す平面図である。また、図１０は、突起部１９が配置されたプリント基板１０裏面の一例を示す底面図である。図１１は、突起部１８及び突起部１９がそれぞれ対向するシールド部材と導通する様子を示す図であって、図８と同様に、上側シールド部材２０、及び下側シールド部材３０が固定されたプリント基板１０を、その表面に垂直で、かつグラウンドパターンの延伸方向に平行な向きに切断した様子を模式的に示す部分断面図である。なお、図７及び図８と同様に、この図１１でも各部品のサイズや位置は実際のものと異なっている。これらの図に示されるように、平面視において隣接する２個のねじ穴１６の間に挟まれた位置に、突起部１８、及び突起部１９を設けることで、ねじ穴１６の位置だけでなく、これらの突起部１８，及び突起部１９の位置でも確実にプリント基板１０のグラウンドパターンを各シールド部材に接触させることができる。

なお、図１１の例では、隣接する２個のねじ穴１６の間に、２個の突起部１８が配置されている。この例では、図中破線の矩形で示された箇所が、グラウンドパターンが分断されている位置を示している。２個の突起部１８は、この分断された位置を挟むように配置されている。これにより、グラウンドパターンが分断されている位置からノイズが外部に伝搬しにくくなる。また、２個の突起部１９は、図８の例と同様に、突起部１８と平面視において重なる位置に配置されている。

また、以上の説明では、電子機器は家庭用ゲーム機であることとしたが、本発明の実施の形態に係る電子機器はこれに限らず、例えばパーソナルコンピュータや携帯型ゲーム機、スマートフォンなど、ノイズを発生させる回路素子を搭載したプリント基板を内蔵する各種の機器であってよい。

１０ プリント基板、１１ ＳｏＣ、１２ メモリ素子、１３ 集積回路、１４ コネクタ、１５ 内蔵機器用コネクタ、１６ ねじ穴、１７ ヒートシンク、１８，１９ 突起部、２０ 上側シールド部材、２１ 第１部分、２２ 第２部分、２３ 非対向部分、２４ ねじ穴、２５ ねじ、２６ 突起部、３０ 下側シールド部材、３１ 第３部分、３２ 第４部分、３３ 第５部分、３４ 非対向部分、３５ ねじ穴、３６ 突起部。

Claims (7)

1. 表面にグラウンドパターンが形成されたプリント基板と、
   前記プリント基板の表面に対向するように配置されるシールド部材と、
   を備え、
   前記シールド部材は、前記グラウンドパターンに対向し、前記プリント基板側に突出した帯状領域を有し、前記帯状領域内に設けられた複数のねじ穴のそれぞれを通るねじによって前記プリント基板に締結され、
   前記プリント基板は、平面視において前記帯状領域内で隣接する２個のねじ穴に挟まれた位置と対向する前記グラウンドパターン内の位置に、前記帯状領域に向かって凸に形成されて前記帯状領域と前記グラウンドパターンとを接触させる２個以下の数の突起部を有し、
   前記突起部は、前記グラウンドパターンの平坦な面に接着された、導電性を有する部材によって形成されており、かつ、
   平面視において前記帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内で隣接する２個の突起部の間の距離、及び、平面視において前記帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内で隣接するねじ穴と突起部との間の距離が、いずれも前記シールド部材が遮蔽対象とするノイズの波長の４分の１未満である
   ことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記導電性を有する部材は、はんだ、導電テープ、導電性接着剤、銅箔テープ、オンボードコンタクト、及び導電性布から選択される部材である
   ことを特徴とする電子機器。
3. 請求項１又は２に記載の電子機器において、
   前記隣接する２個のねじ穴に挟まれた帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内の位置において、前記グラウンドパターンが分断された箇所を挟むように、当該分断された箇所の両側にそれぞれ１個ずつ合わせて２個の突起部が形成されている
   ことを特徴とする電子機器。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器において、
   平面視において前記帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内で隣接する２個の突起部の間の距離、及び、平面視において前記帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内で隣接するねじ穴と突起部との間の距離が、２０ｍｍ以下である
   ことを特徴とする電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器において、
   平面視において前記帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内で隣接する２個の突起部の間の距離、及び、平面視において前記帯状領域と対向する前記グラウンドパターン内で隣接するねじ穴と突起部との間の距離が、１５ｍｍ以下である
   ことを特徴とする電子機器。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器において、
   前記突起部は、前記帯状領域の延伸方向に沿った長さが３ｍｍ以下である
   ことを特徴とする電子機器。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器において、
   前記プリント基板は、その表面に、それぞれ回路素子が配置された第１領域及び第２領域を有し、当該第１領域と第２領域の境界部分に前記グラウンドパターンが形成され、
   前記シールド部材は、１枚の金属板によって形成され、前記第１領域に対向する第１部分、及び前記第２領域に対向する第２部分を有し、当該第１部分と第２部分の境界部分に前記帯状領域が形成されており、
   前記突起部は、前記第１領域と第２領域の境界部分に形成された前記グラウンドパターン内に形成されている
   ことを特徴とする電子機器。

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