JP7214836B2 - シールドケース - Google Patents

Description

本発明は、基板に実装されるシールドケースに関する。

従来、高周波回路基板の電子部品または回路パターンをシールドするシールドケースは、高周波回路基板のグランドパターンに実装される。シールドケースは、グランドパターンと導通するように、シールドケースの外周端部とグランドパターンとの間に半田を盛り付けて実装される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－４６２６０号公報

従来のシールドケースを高周波回路基板のグランドパターンに実装する際には、シールドケースの外周端部とグランドパターンとの間に盛り付けられた半田またはフラックスが、グランドパターンの外に染み出すことがある。グランドパターンから染み出した半田またはフラックスは、高周波回路基板上に設けられたアンテナパターンに付着してアンテナ性能を低下させてしまうという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、基板の実装面におけるケース実装領域から半田及びフラックスが染み出すことを抑制することのできるシールドケースを得ることを目的とする。

本発明に係るシールドケースは、基板の実装面に設けられた回路パターンの少なくとも一部を覆うケース本体と、ケース本体の外周端部から、実装面に沿って前記ケース本体から離れる方向に延びるフランジ部と、フランジ部の外周端部から、実装面に対して離れる方向に曲がって延びる屈曲部とを備え、フランジ部とフランジ部が配置される基板に設けられたケース実装領域との間、及び屈曲部とケース実装領域との間に設けられる接合部材によって基板に実装される。

本発明のシールドケースによれば、基板の実装面におけるケース実装領域から半田及びフラックスが染み出すことを抑制することができる。

本発明の実施の形態１におけるシールドケースが実装された高周波回路基板を示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う一部省略断面図である。 屈曲部が設けられていないフランジ部がグランドパターンに実装された場合の半田及びフラックスの状態を示す一部省略断面図である。 実施の形態１のシールドケースの第１変形例を示す一部省略断面図である。 実施の形態１のシールドケースの第２変形例を示す一部省略断面図である。 本発明の実施の形態２におけるシールドケースが実装された高周波回路基板を示す斜視図である。 図６のＡ部を拡大して示した平面図である。 図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う一部省略断面図である。 本発明の実施の形態３におけるシールドケースが実装された高周波回路基板を示す斜視図である。 図９のＸ－Ｘ線に沿う一部省略断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるシールドケース２が実装された高周波回路基板１の例を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

図１及び図２に示すように、高周波回路基板１の実装面１ａには、グランドパターン１２、レジスト部１４、及び複数のアンテナパターン１６が設けられている。なお、アンテナパターン１６は、実装面１ａに形成される回路パターンの少なくとも一部を構成する。

グランドパターン１２は、外形が矩形の環状に形成されている。レジスト部１４は、グランドパターン１２の外周及び内周に沿って環状に設けられている。複数のアンテナパターン１６は、グランドパターン１２の内側及び外側に設けられている。各アンテナパターン１６は、直線状に形成されて互いに間隔を空けて配置されている。各レジスト部１４は、グランドパターン１２とアンテナパターン１６との間に設けられている。レジスト部１４は、実装面１aに対して、グランドパターン１２及びアンテナパターン１６よりも上方に突出している。

シールドケース２は、ケース本体２０、フランジ部２１及び屈曲部２２によって構成されている。シールドケース２は、矩形状のトレーを伏せた形状を有している。

ケース本体２０は、高周波回路基板１の実装面１ａ側に配置されて、実装面１ａに形成された回路パターンの少なくとも一部の上方を覆っている。ケース本体２０は、天板２０ａと傾斜面２０ｂとを有する。天板２０ａは、矩形の平板状に形成されている。傾斜面２０ｂは、天板２０ａの外周端部から、高周波回路基板１の実装面１ａ側に向かって下る方向に傾斜している。このようにケース本体２０を 形成することによって、ケース本体２０の天板２０ａと実装面１ａに形成された回路パターンとの間には空間が形成される。

傾斜面２０ｂの外周部分には、傾斜面２０ｂの外周端部から、高周波回路基板１の実装面１ａに沿ってケース本体２０から離れる方向に延びる環状のフランジ部２１が設けられている。フランジ部２１は、ケース実装領域としてのグランドパターン１２に接合される接合面２１ａを有している。

フランジ部２１の外周部分には、フランジ部２１の外周端部から、実装面１ａに対して離れる方向に曲がって延びる環状に形成された屈曲部２２が設けられている。図２の例では、屈曲部２２は、実装面１ａに対して垂直な方向に延びている。

シールドケース２は、フランジ部２１とフランジ部２１が配置されるグランドパターン１２との間、及び屈曲部２２とグランドパターン１２との間に設けられる接合部材としての半田３０によって、高周波回路基板１に実装される。この結果、シールドケース２は、半田３０を介してグランドパターン１２と電気的に接続される。

ここで、屈曲部２２の作用及び効果について、図２及び図３を用いて説明する。

図３は、屈曲部２２が設けられていないフランジ部２１がグランドパターン１２に実装された場合の半田３０及びフラックス３２の状態を示す断面図である。フランジ部２１に屈曲部２２が設けられていない場合には、フランジ部２１とグランドパターン１２との間に盛られた半田３０及びフラックス３２は、あまり盛り上がらずにグランドパターン１２上に広がる。すると、図３に示す染み出し部３２ａのように、フラックス３２がレジスト部１４を超えて、アンテナパターン１６の一部を覆ってしまう場合がある。

これに対し、図２に示す実施の形態１のシールドケース２のように、フランジ部２１に屈曲部２２が設けられている場合には、屈曲部２２とグランドパターン１２との間に盛られた半田３０が、屈曲部２２の壁面２２ａの表面張力によって壁面２２ａに沿って盛り上がる。よって、半田３０がグランドパターン１２上に広がって、フラックス３２がグランドパターン１２のレジスト部１４を超えて染み出すことが抑制される。

このように、実施の形態１におけるシールドケース２は、フランジ部２１に屈曲部２２が設けられており、フランジ部２１とフランジ部２１が配置されるグランドパターン１２との間、及び屈曲部２２とグランドパターン１２との間に設けられる半田３０によって高周波回路基板１に実装される。

そして、屈曲部２２とグランドパターン１２との間に設けられる半田３０を、壁面２２ａに沿って盛り上がらせている。このため、半田３０及びフラックス３２がレジスト部１４を超えてグランドパターン１２の外に染み出すことが抑制される。この結果、フラックス３２によってアンテナパターン１６が覆われることが抑制でき、高周波回路基板１のアンテナ性能を低下させることが抑制できる。

なお、実施の形態１では、シールドケース２の外形形状を矩形とした。しかし、シールドケース２の外形形状は、これに限るものではない。例えば、シールドケース２の外形形状は、楕円形、または六角形などの多角形であってもよい。

また、実施の形態１では、ケース本体２０は、平板状の天板２０ａと傾斜面２０ｂとによって構成されていた。しかし、ケース本体２０の構成は、これに限るものではない。例えば、傾斜面２０ｂの全体または一部を曲面で形成して、天板２０ａとフランジ部２１とを曲面で接続するように構成してもよい。また、天板２０ａ及び傾斜面２０ｂの全体を曲面で形成するように構成してもよい。この場合には、ケース本体２０に傾斜面２０ｂを設ける必要はない。

また、実施の形態１におけるシールドケース２では、屈曲部２２は、実装面１ａから離れる方向に、実装面１ａに対して垂直に延びるように形成されていた。しかし、屈曲部２２の形状は、これに限るものではない。

図４は、実施の形態１のシールドケース２の第１変形例を示す断面図である。第１変形例では、屈曲部２２は、実装面１ａから離れる方向に、実装面１ａに対して９０°未満の角度で傾斜して延びている。第１変形例によっても、実施の形態１のシールドケース２と同様の効果が得られる。

また、図５は、実施の形態１のシールドケース２の第２変形例を示す断面図である。第２変形例では、屈曲部２２は、実施の形態１の屈曲部２２と同様に、フランジ部２１の外周端部から、実装面１ａに対して離れる方向に、実装面１ａに対して垂直に延びるように形成されている。第２変形例では、屈曲部２２は、さらに、フランジ部２１から遠ざかる方向に、実装面１ａに沿って曲がって延びている。第２変形例によっても、実施の形態１のシールドケース２と同様の効果が得られる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２におけるシールドケース２が実装された高周波回路基板１を示す斜視図である。図７は、図６のＡ部を拡大して示した平面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。

実施の形態２におけるシールドケース２は、ケース本体２０の形状が実施の形態１とは異なる。他の構成は、実施の形態１と同様である。

図６～図８に示すように、実施の形態２におけるシールドケース２は、ケース本体２０の傾斜面２０ｂに複数の貫通穴２４が設けられている。

実施の形態２におけるシールドケース２は、傾斜面２０ｂに複数の貫通穴２４を設けることによって、シールドケース２内の回路パターンまたは電子部品から発生される熱を、各貫通穴２４を介して放散することができる。

また、各貫通穴２４の直径は、高周波回路基板１の回路パターンから発生する高周波の波長の１／４以下になるように設定されている。これは、当該高周波が各貫通穴２４を介してシールドケース２を通過することを抑制するためである。

図８に示すように、傾斜面２０ｂのフランジ部２１に近い領域に貫通穴２４を設けることによって、貫通穴２４の中まで半田３０及びフラックス３２が盛られる。これにより、フランジ部２１とグランドパターン１２とを接合する面積が広くなる。このため、シールドケース２とグランドパターン１２との間の接合強度を高めることができる。

なお、各貫通穴２４は、ケース本体２０で覆われるアンテナパターン１６の上方に設けてもよい。この場合には、各貫通穴２４を介して、アンテナパターン１６に半田３０及びフラックス３２が浸み出していないかを目視で確認することができる。

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３におけるシールドケース２が実装された高周波回路基板１を示す斜視図である。図１０は、図９のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。

実施の形態３におけるシールドケース２は、ケース本体２０に開口部２６を設けた点が実施の形態２とは異なる。他の構成は、実施の形態２と同様である。

シールドケース２のケース本体２０には、天板２０ａの中央付近に矩形状の開口部２６が設けられている。この開口部２６は、シールドケース２を高周波回路基板１に実装した後に、導電性テープなどの導電性部材によって閉塞される。

実施の形態３におけるシールドケース２は、ケース本体２０に開口部２６を設けることによって、高周波回路基板１にシールドケース２を実装した後であっても、開口部２６を介して、ケース本体２０で覆われる実装面１ａの状態を確認することができる。このため、ケース本体２０で覆われるアンテナパターン１６の上に、半田３０またはフラックス３２が付着していないかを、シールドケース２の実装後に確認することができる。

また、シールドケース２の実装後にアンテナパターン１６に半田３０またはフラックス３２が付着していた場合であっても、開口部２６を介してアンテナパターン１６に付着した半田３０またはフラックス３２を除去することができる。

なお、実施の形態３のシールドケース２は、開口部２６の形状を矩形状としていた。しかし、開口部２６の形状は、これに限るものではない。例えば、開口部２６の形状は、楕円形、または六角形などの多角形形状であってもよい。また、開口部２６は、２つ以上の開口部に分割されていてもよい。

１ 高周波回路基板（基板）、２ シールドケース、１２ グランドパターン（ケース実装領域）、１４ レジスト部、１６ アンテナパターン（回路パターン）、２０ ケース本体、２０ａ 天板、２０ｂ 傾斜面、２１ フランジ部、２１ａ 接合面、２２ 屈曲部、２２ａ 壁面、２４ 貫通穴、２６ 開口部、３０ 半田（接合部材）、３２ フラックス。

Claims (7)

1. 基板の実装面に設けられた回路パターンの少なくとも一部を覆うケース本体と、
   前記ケース本体の外周端部から、前記実装面に沿って前記ケース本体から離れる方向に延びる環状のフランジ部と、
   前記フランジ部の外周端部から、前記実装面に対して離れる方向に曲がって延びる環状の屈曲部と
   を備え、
   前記フランジ部と前記フランジ部が配置される前記基板に設けられたケース実装領域との間、及び前記屈曲部と前記ケース実装領域との間に設けられる接合部材によって前記基板に実装され、
   前記ケース本体の外周部分には、
   前記ケース本体の中央側から前記フランジ部に向かって下る方向に傾斜する傾斜面が設けられており、
   前記傾斜面には、少なくとも一つの貫通穴が設けられており、
   前記基板は、高周波回路基板であり、
   前記貫通穴の直径は、前記回路パターンから発生される高周波の波長の１／４以下であり、
   前記回路パターンはアンテナパターンを含み、
   前記貫通穴は、前記アンテナパターンの上方に設けられているシールドケース。
2. 基板の実装面に設けられた回路パターンの少なくとも一部を覆うケース本体と、
   前記ケース本体の外周端部から、前記実装面に沿って前記ケース本体から離れる方向に延びる環状のフランジ部と、
   前記フランジ部の外周端部から、前記実装面に対して離れる方向に曲がって延びる環状の屈曲部と
   を備え、
   前記フランジ部と前記フランジ部が配置される前記基板に設けられたケース実装領域との間、及び前記屈曲部と前記ケース実装領域との間に設けられる接合部材によって前記基板に実装され、
   前記ケース本体の外周部分には、
   前記ケース本体の中央側から前記フランジ部に向かって下る方向に傾斜する傾斜面が設けられており、
   前記傾斜面には、少なくとも一つの貫通穴が設けられており、
   前記貫通穴は、前記傾斜面における前記フランジ部に近い側に設けられており、
   前記回路パターンはアンテナパターンを含み、
   前記貫通穴は、前記アンテナパターンの上方に設けられているシールドケース。
3. 前記屈曲部は、さらに、前記フランジ部から遠ざかる方向に、前記実装面に沿って曲がって延びている請求項１に記載のシールドケース。
4. 前記屈曲部は、さらに、前記フランジ部から遠ざかる方向に、前記実装面に沿って曲がって延びている請求項２に記載のシールドケース。
5. 前記基板は、高周波回路基板であり、
   前記貫通穴の直径は、前記回路パターンから発生される高周波の波長の１／４以下である請求項２または請求項４に記載のシールドケース。
6. 前記ケース本体の中央付近には、開口部が設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載のシールドケース。
7. 前記開口部には、前記開口部を閉塞する導電性部材が取付け可能になっている請求項６に記載のシールドケース。

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