JPH11330761A - シールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁波シールド用の金属板に開口部が設けら
れる場合において、シールド効果の劣化を最小限に抑え
ることができるシールド装置を提供する。 【解決手段】 プリント基板１の配設箇所を覆ってプリ
ント基板１から輻射される電磁波をシールドし、かつプ
リント基板１のコネクタ２およびその近傍部が外部に臨
むように開口する開口部６を有する金属板３と、コネク
タ２の周囲を覆うシールド板７とを設け、シールド板７
と金属板３とを接触されて導通させることにより、金属
板３の開口部６をシールド板７により隙間なく覆うこと
ができ、かつ、金属板３に流れる誘起電流の経路の変化
を最小限に抑えることができて外部に漏れる輻射ノイズ
を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を実装し
たプリント基板から外部に輻射される電磁波をシールド
するシールド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話，コンピュータ，マルチ
メディア等の様々な情報機器が非常なスピードで進化を
続けている。この背景には、ＩＣ、ＬＳＩ、ＣＰＵとい
った半導体デバイスの基幹部品の高速性、高機能性の進
歩があるが、その反面、情報機器から外部に輻射される
輻射ノイズが増大し、このような輻射ノイズが他の各種
電気機器などに悪影響を及ぼすおそれがある。こうした
輻射ノイズの低減手法は、大別するとプリント基板設
計、ケーブル、金属板シールドの各項目においてそれぞ
れ行われている。

【０００３】プリント基板設計による輻射ノイズの低減
手法としては、輻射ノイズの要因となる信号線のパター
ン配線を太くしたり、短い設計にすることが行われてい
る。また、電子部品については、電子部品の信号線にＥ
ＭＩフィルタを付加し、輻射ノイズの低減を図ってい
る。

【０００４】ケーブルにおける輻射ノイズの低減方法
は、ケーブルの両端にフェライトコアを追加したり、ケ
ーブルをシールド線にする方法が用いられている。金属
板のシールドによる輻射ノイズ低減方法としては、図５
（ａ）に示すように、異なる２つの金属板２１、２２を
接合する場合に、斜線部で示す箇所を接合面２３として
取り付ける構造にしたり、図５（ｂ）に示すように、金
属板２４と金属板２５の接合部にガスケット２６等の材
料を挿入したりする方法が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】複数の電子部品を実装
する制御装置などの各種電気機器においては、外部ケー
ブルを接続するためのコネクタがプリント基板に実装さ
れているものがある。このプリント基板などは電磁波シ
ールド用の金属板の内部に配設され、この電磁波シール
ド用の金属板にはコネクタを挿通させるための開口部が
設けられる。しかしながら、この開口部が、金属板のシ
ールド効果を劣化させ、輻射ノイズを増大させてしまう
という課題がある。

【０００６】このようにシールド効果を劣化させる原因
を、図６（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。ここで、図
６（ａ）は電磁波シールド用の金属板が平面形状である
モデルの場合を示し、３１は、プリント基板より輻射さ
れる電磁波を低減させる電磁波シールド用の金属板、３
２は、プリント基板から輻射される電磁波によって金属
板１に誘起される誘起電流である。図６（ａ）に示すよ
うに、プリント基板からの電磁界によって金属板３１に
は誘起電流３２が誘起され、この誘起電流３２によって
新たな電磁界が発生する。この誘起電流３２によって発
生した新たな電磁界は、シールドする金属板３１上に流
れる電流を妨げる要素が無いため、プリント基板からの
電磁界と金属板３１に誘起された誘起電流３２によって
発生する電磁界との間で打ち消されてシールド効果を得
ることができる。

【０００７】一方、図６（ｂ）はプリント基板より輻射
される電磁波を低減させるための平面形状モデルの金属
板にコネクタ等を挿通させるための開口部が設けられて
いる場合を示し、３３は金属板３１の開口部、３４は誘
起電流である。図６（ｂ）に示すように、開口部３３を
有する金属板３１では、誘起電流３４の流れが、金属板
３１の開口部３３によって変化している。この誘起電流
３４によって発生した新たな電磁界は、シールドする金
属板３１上に流れる電流に変化を与え、プリント基板か
らの電磁界と金属板３１に誘起された誘起電流３４によ
って発生する電磁界の間で打ち消しあう効果が減少し、
シールド効果が劣化する。また、金属板３１に誘起する
誘起電流３４は、開口部３３の外周を流れるため、開口
部３３がスロットアンテナとなる。このスロットアンテ
ナが輻射ノイズを外部に放出することになり、シールド
効果を劣化させている。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、電磁
波シールド用の金属板に開口部が設けられる場合におい
て、シールド効果の劣化を最小限に抑えることができる
シールド装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、外部ケーブル接続用のコネクタが実装され
たプリント基板から輻射される電磁波をシールドするシ
ールド装置であって、プリント基板配設箇所を覆ってプ
リント基板から輻射される電磁波をシールドし、かつ前
記コネクタおよびその近傍部が外部に臨むように開口す
る開口部を有する金属板と、コネクタの周囲空間が外部
に露出しないように覆うシールド板とを備え、シールド
板と金属板とが接触されて導通されているものであり、
この構成により、シールド効果の劣化を最小限に抑える
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、外部ケーブル接続用のコネクタが実装されたプリン
ト基板から輻射される電磁波をシールドするシールド装
置であって、プリント基板配設箇所を覆ってプリント基
板から輻射される電磁波をシールドし、かつ前記コネク
タおよびその近傍部が外部に臨むように開口する開口部
を有する金属板と、コネクタの周囲を覆うシールド板と
を備え、シールド板と金属板とが接触されて導通されて
いるものであり、シールド板により金属板の開口部とコ
ネクタとの間の隙間が塞がれるとともに、シールド板と
金属板とが導通されるため、電磁波をシールドする金属
板に流れる誘起電流の経路の変化を最小限に抑えること
ができ、外部に漏れる輻射ノイズを低減させることがで
きる。

【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、外部ケ
ーブル接続用のコネクタが実装された複数のプリント基
板から輻射される電磁波をシールドするシールド装置で
あって、プリント基板配設箇所を覆ってプリント基板か
ら輻射される電磁波をシールドし、かつ前記コネクタお
よびその近傍部が外部に臨むように開口する開口部を有
する金属板と、各コネクタの周囲をそれぞれ覆う複数の
シールド板とを備え、隣り合うシールド板同士およびシ
ールド板と金属板とが接触されて導通されているもので
あり、これらのシールド板により金属板の開口部とコネ
クタとの間の隙間が塞がれるとともに、隣り合うシール
ド板同士およびシールド板と金属板とが導通されるた
め、電磁波をシールドする金属板に流れる誘起電流の経
路の変化を最小限に抑えることができ、外部に漏れる輻
射ノイズを低減させることができる。

【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載のシールド装置において、シールド板
の端部に弾性変形可能な弾性部が設けられ、製品として
組付けた時にシールド板の弾性部が金属板の開口部周壁
面または隣接するシールド板の弾性部に押し付けられて
接触状態とさせるものであり、これにより、シールド板
と金属板ないし隣り合うシールド板同士を良好に接触状
態に維持できるだけでなく、組立時に金属板とシールド
板との間の組立干渉位置を気にすることなく容易に取り
付けることができるため、作業能率も良好となる。

【００１３】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３に記載のシールド装置において、シールド板の弾性部
が傾斜面部で構成されてなるものであり、これにより、
シールド板と金属板を良好に接触状態に維持できる。

【００１４】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
３に記載のシールド装置において、シールド板の弾性部
が湾曲面部で構成されてなるものであり、これにより、
シールド板と金属板ないし隣り合うシールド板同士を良
好に接触状態に維持できる。

【００１５】以下に、本発明の実施の形態を図１から図
４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態にかかるシ
ールド装置の分解斜視図である。

【００１６】図１において、１はコネクタ２を実装する
プリント基板で、このプリント基板１は、前部および後
部が下方に屈曲され、プリント基板１から輻射される電
磁波をシールドする輻射ノイズ低減用の上側金属板３
と、両側部が上方に屈曲され、上側金属板３と同様にプ
リント基板１から輻射される電磁波をシールドする輻射
ノイズ低減用の下側金属板４との間に内装されている。
プリント基板１は、下側金属板４に取り付けられた複数
のスペーサ５を介して支持されている。上側金属板３に
は、外部ケーブルと接続するためのコネクタ２の開口部
６が設けられ、組付け時には開口部６を通してコネクタ
２およびその近傍部が外部に臨むようになっている。

【００１７】プリント基板１に実装されているコネクタ
２にも、プリント基板１から輻射される電磁波をシール
ドする輻射ノイズ低減用の金属板よりなるシールド板７
が取り付けられている。図２に示すように、このシール
ド板７には、プリント基板１に実装されたコネクタ２の
外部に露出する嵌合部２ａ（図１参照）と同じ形状の開
口部７ａが設けられ、シールド板７によりコネクタ２の
嵌合部２ａを除く周囲の部分が隙間なく覆われる。ま
た、シールド板７の上辺部および下辺部は外方へ向けて
若干傾斜されており、上側金属板３と下側金属板４とを
組付けた際に、シールド板７の傾斜面部７ｂ，７ｃの端
辺が、上側金属板３の開口部６の近傍壁面に内側から接
触するようになっている。

【００１８】なお、図２（ａ）における７ｄはコネクタ
２から後方に突出する取り付けねじ（図示せず）に嵌合
する挿通孔であり、組付け時には取り付けねじの頭部分
や取り付けねじに螺合されるナットにて覆われる。

【００１９】上記構成により、上側金属板３と下側金属
板４とを組付けて製品化した際には、コネクタ２の嵌合
部２ａを除く周囲の部分がシールド板７により隙間なく
覆われ、このシールド板７が上側金属板３に接触して電
気的に導通されるため、電磁波をシールドする上側金属
板３に流れる誘起電流がシールド板７を通して流れ、誘
起電流の経路の変化を最小限に抑えることができて、外
部に漏れる輻射ノイズを低減させることができる。ま
た、シールド板７の固定は、コネクタ２に取り付けてい
る取り付けねじに嵌め合わせることにより行っており、
組立時に下側金属板４とシールド板７との間の組立干渉
位置を気にすることなく容易に取り付けることができる
ため、作業能率も良好となる。

【００２０】（実施の形態２）図３は本発明の他の実施
の形態にかかるシールド装置の１例としての制御装置の
斜視図である。

【００２１】この制御装置１０は複数枚のプリント基板
１１で構成される組み込み型のコントローラであって、
電子部品を実装する複数枚のプリント基板１１が金属板
からなる筐体１２内に所定方向（図３においては横方
向）に並べられた姿勢で組み込まれて構成される。各プ
リント基板１１には外部ケーブルと接続するためのコネ
クタ１３が実装され、各コネクタ１３を介してプリント
基板１１の後端部には、プリント基板１１から輻射され
る電磁波をシールドする輻射ノイズ低減用の金属板より
なるシールド板１４が取り付けられる。

【００２２】図４に示すように、このシールド板１４に
は、プリント基板１１に実装されたコネクタ１３の外部
に露出する嵌合部１３ａ（図３参照）と同じ形状の開口
部１４ａが設けられ、シールド板１４によりコネクタ１
３の嵌合部１３ａを除く部分が隙間なく覆われる。ま
た、シールド板１４の両端部は断面半円形状に湾曲され
ており、この湾曲面部１４ｂ，１４ｃによりシールド板
１４の並設方向（図４において矢印で示す方向）に、あ
る程度弾性力を持って変形可能とされている。

【００２３】なお、図３における１２ａはシールド板１
４が配設される筐体１２の開口部で、プリント基板１１
が配設されない箇所でもシールド板１４は配設され、各
シールド板１４の湾曲面部１４ｂ，１４ｃ同士が互いに
接触した状態で、筐体１２の開口部１２ａが塞がれてい
る。また、図４における１４ｄは、コネクタ１３から後
方に突出する取り付けねじ（図示せず）に嵌合する挿通
孔であり、組付け時には取り付けねじの頭部分や取り付
けねじに螺合されるナットにて覆われる。

【００２４】上記構成により、筐体１２の開口部１２ａ
は、各プリント基板１１に取り付けられた複数のシール
ド板１４により塞がれ、しかもシールド板１４同士やシ
ールド板１４と筐体１２の開口部１２ａ周辺壁部とが接
触されて電気的に導通されるため、電磁波をシールドす
る筐体１２に流れる誘起電流の経路の変化をこれらのシ
ールド板１４によって最小限に抑えることができ、外部
に漏れる輻射ノイズを低減させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリント基板配設箇所を覆ってプリント基板から輻射さ
れる電磁波をシールドし、かつ前記コネクタおよびその
近傍部が外部に臨むように開口する開口部を有する金属
板と、コネクタの周囲を覆うシールド板とを設け、シー
ルド板と金属板とが接触されて導通させることにより、
金属板の開口部をシールド板により隙間なく覆うことが
できるとともに、電磁波をシールドする金属板に流れる
誘起電流の経路の変化を最小限に抑えることができ、外
部に漏れる輻射ノイズを低減させることができる。ま
た、外部からの輻射ノイズに対する影響をも低減するこ
とができるため、信頼性が向上する。さらに、シールド
効果を高めることができて制御装置などの機器の密封度
が増すため、熱対策として放熱ファンを搭載している制
御装置などに対しても、空気の流れや熱効率を正確に把
握することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるシールド装置の分
解斜視図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は同シールド装置のシール
ド板の正面図および側面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態にかかるシールド装置
の斜視図である。

【図４】同シールド装置のシールド板およびプリント基
板の斜視図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は何れも従来の金属板のシ
ールドによる輻射ノイズ低減方法を示すための斜視図で
ある。

【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれシールド効果を
劣化させる原因を概略的に説明する図で、（ａ）は開口
部を有しない場合を示し、（ｂ）は開口部を有する場合
を示す。

【符号の説明】

１，１１ プリント基板 ２，１３ コネクタ ３ 上側金属板（金属板） ４ 下側金属板 ６，１２ａ 開口部 ７，１４ シールド板 ７ｂ，７ｃ 傾斜面部 １０ 制御装置 １２ 筐体（金属板） １４ｂ，１４ｃ 湾曲面部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部ケーブル接続用のコネクタが実装さ
   れたプリント基板から輻射される電磁波をシールドする
   シールド装置であって、プリント基板配設箇所を覆って
   プリント基板から輻射される電磁波をシールドし、かつ
   前記コネクタおよびその近傍部が外部に臨むように開口
   する開口部を有する金属板と、コネクタの周囲を覆うシ
   ールド板とを備え、シールド板と金属板とが接触されて
   導通されているシールド装置。
2. 【請求項２】 外部ケーブル接続用のコネクタが実装さ
   れた複数のプリント基板から輻射される電磁波をシール
   ドするシールド装置であって、プリント基板配設箇所を
   覆ってプリント基板から輻射される電磁波をシールド
   し、かつ前記コネクタおよびその近傍部が外部に臨むよ
   うに開口する開口部を有する金属板と、各コネクタの周
   囲をそれぞれ覆う複数のシールド板とを備え、隣り合う
   シールド板同士およびシールド板と金属板とが接触され
   て導通されているシールド装置。
3. 【請求項３】 シールド板の端部に弾性変形可能な弾性
   部が設けられ、製品として組付けた時にシールド板の弾
   性部が金属板の開口部周壁面または隣接するシールド板
   の弾性部に押し付けられて接触状態とされる請求項１ま
   たは２に記載のシールド装置。
4. 【請求項４】 シールド板の弾性部が傾斜面部で構成さ
   れてなる請求項３に記載のシールド装置。
5. 【請求項５】 シールド板の弾性部が湾曲面部で構成さ
   れてなる請求項３に記載のシールド装置。