JPWO2008093559A1 - 電子機器のシールド構造、シールド部材及びこれを備える電子機器 - Google Patents

Abstract

電子機器において、放射ノイズを抑制でき、外部からのノイズや静電気放電に強く、ＥＭＣ特性、及びＥＳＤ特性に優れ、電子機器の平面寸法を大型化することなく電子機器を薄型化することが可能なシールド構造を提供する。筐体２と、筐体２内に配置され電子部品４を有する電子基板１を備え、筐体２において少なくとも電子部品４に向かう面が導電性材料からなる電子機器に用いられるシールド構造である。電子部品４の周囲を囲むように電子基板１上に設けられる枠状部５と、枠状部５の上縁部から該枠状部５の内側向き且つ斜め上方に向けて突出するように設けられた板バネ部６と、を有し導電性材料からなるシールド部材３を備える。このシールド部材３が電子基板１上に設けられ、板バネ部６に対して押し付けるようにして筐体２の導電性材料からなる面が接触されている。

Description

本発明は、シールド構造、シールド部材及びこれを備える主に小型の電子機器に関する。

従来、電子機器においては、電子機器が備える電子部品から外部への放射ノイズを抑制したり、逆に、電子機器の外部から電子部品へのノイズや静電気放電の影響を抑制したりし、優れたＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）特性、及びＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性を確保する必要がある場合がある。

優れたＥＭＣ特性やＥＳＤ特性を確保するためには、シールド構造が有効な手段である。

図１は第１の従来例のシールド構造を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った正面断面図である。なお、図２においては電子機器の筐体１０３の図示を省略している。

図２に示すように、電子機器のプリント基板１０１上には電子部品１０２が設けられている。

図２及び図１に示すように、第１の従来例のシールド構造は、電子機器の筐体１０３の内部において、電子部品１０２を囲む箱形シールド部材１０４をプリント基板１上に搭載することにより構成している。

次に、図３は第２の従来例のシールド構造を示す斜視図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った正面断面図である。なお、図４においては電子機器の筐体１０３の図示を省略している。

図４及び図３に示すように、第２の従来例のシールド構造は、電子機器の筐体１０３の内部において、電子部品１０２を囲む箱形枠部材１０５をプリント基板１上に搭載し、更に、この箱形枠部材１０５を覆うように金属製の蓋状シールド部材１０６を設けることにより構成している。

また、電子機器のシールド構造に関する先行技術文献としては、特許文献１がある。

特許文献１には、プリント基板と、このプリント基板に搭載される薄型金属製のシールドケースと、プリント基板とシールドケースを収容する金属製のケース及びカバーとからなるシールド構造において、シールドケースは枠型をなし且つその上端周囲には任意の間隔で複数の溝を設けてばね状に形成した縁があり、プリント基板を金属製のケースに組み込んで金属製のカバーをかぶせると、縁がカバーと押圧接触し、シールド効果を得ることが可能な技術がシールド構造が開示されている。
実開平４−１２１７９６号公報

しかしながら、第１の従来例（図１及び図２）の構造では、シールド部材１０４の天面の厚みと、シールド部材１０４の天面と電子部品４とのクリアランスＣ１０１（図２）と、シールド部材１０４の天面と筐体１０３とのクリアランスＣ１０２（図２）と、を確保する必要があるため、電子機器の薄型化が困難であった。

同様に、第２の従来例（図３及び図４）の構造では、箱形枠部材１０５及び蓋状シールド部材１０６の天面の厚みと、箱形枠状部材１０５の天面と電子部品４とのクリアランスＣ１０３（図４）と、蓋状シールド部材１０６の天面と筐体１０３とのクリアランスＣ１０４（図４）と、を確保する必要があるため、電子機器の薄型化が困難であった。

また、特許文献１の技術では、ばね状の縁が枠型シールドケースから外側に向けて折れ曲がっているため、電子機器の平面寸法が大型化してしまうという問題があった。

更に、特許文献１の技術では、枠型シールドケースには、自動搭載機により吸着できるような部位（吸着スペース）が存在しないため、自動搭載機により枠型シールドケースをプリント基板上に搭載することが困難であり、電子機器の製造に手間がかかるという問題もあった。

加えて、特許文献１には、電子機器の薄型化に関する記述が無い。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、電子機器において、放射ノイズを抑制でき、外部からのノイズや静電気放電に強く、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）特性、及びＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性に優れ、同時に、電子機器の平面寸法を大型化することなく電子機器を薄型化することが可能な電子機器のシールド構造、そのシールド部材及びシールド構造を備える電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の電子機器のシールド構造は、筐体と、前記筐体内に配置され電子部品を有する電子基板と、を備え、前記筐体において少なくとも前記電子基板上の前記電子部品に向かう面が導電性材料からなる電子機器、に用いられるシールド構造において、前記電子部品の周囲を囲むように前記電子基板上に設けられる枠状部と、前記枠状部の上縁部から該枠状部の内側向き且つ斜め上方に向けて突出するように設けられた板バネ部と、を有する導電性材料からなるシールド部材が、前記電子基板上に設けられ、前記板バネ部に対して押し付けるようにして前記筐体の前記導電性材料からなる面が接触されていることを特徴としている。

本発明の電子機器のシールド構造においては、前記シールド部材は、前記枠状部の内側の領域に位置するように前記枠状部の上縁部に固定され、当該シールド部材を前記電子基板上に搭載する際に自動搭載機により吸着される被吸着部を備えることが好ましい。

本発明の電子機器のシールド構造においては、前記被吸着部は、前記枠状部の上縁部における２点間に亘って架設されていることが好ましい。

本発明の電子機器のシールド構造においては、前記板バネ部の基端部における少なくとも下端は前記電子部品の上端よりも低い位置に設定されているとともに、前記板バネ部は、前記筐体の前記導電性材料からなる面が押し付けられた状態においても前記電子部品に接触しないような形状及び寸法とされていることが好ましい。

本発明の電子機器のシールド構造においては、前記板バネ部の基端部における少なくとも下端は前記電子部品の上端よりも低い位置に設定されているとともに、前記被吸着部の少なくとも下端は前記電子部品の上端よりも低い位置に配置され、前記板バネ部は、前記筐体の前記導電性材料からなる面が押し付けられた状態においても前記電子部品に接触しないような形状及び寸法とされていることが好ましい。

本発明の電子機器のシールド構造においては、前記筐体において少なくとも前記電子基板上の前記電子部品に向かう面と、前記シールド部材とは、それぞれ金属からなることが好ましい。

本発明のシールド部材は、本発明のシールド構造における前記シールド部材であることを特徴としている。

また、本発明の電子機器は、本発明のシールド構造を備えることを特徴としている。

本発明の電子機器は、例えば、携帯電話機或いはその他の携帯型電子機器であることを好ましい例としている。

本発明によれば、電子機器の筐体に使われている導電性材料と板バネ付きのシールド部材とプリント基板とによりシールドを構成するので、従来のシールド構造におけるシールド部材の天面の厚さとクリアランス分の厚みを削減しても、十分なシールド効果が得られるため、薄型で且つ、ＥＭＣ、及びＥＳＤ特性の優れた電子機器が実現可能となる。

しかも、板バネ部は、シールド部材の枠状部から内側向きに突出するように設けられているので、シールド部材の平面寸法を抑制し、電子機器の平面寸法の大型化を回避できる。すなわち、電子機器の平面寸法を大型化することなく、十分なシールド機能を維持したままで電子機器を薄型化することが可能である。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。

近年、電子機器の小型化、薄型化が進み、電子機器の構造的な強度を確保するために、筐体に金属が使われるようになってきた。

以下に説明するように、本実施形態では、筐体に使われている金属をシールド構造の一部として利用することにより、従来よりも薄型化を図ることが可能となる。

図５は実施形態に係るシールド構造を示す斜視図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿ったシールド構造の正面断面図である。なお、図５においては、筐体２（後述）の図示を省略している。

図６に示すように、本実施形態に係るシールド構造は、電子機器（全体図示略）の筐体２と、この筐体２内に配置されたプリント基板１と、このプリント基板１上に設けられたシールド部材３と、により構成される。

プリント基板１上には、複数の電子部品４が設けられている。

電子機器の筐体２は、例えば金属材料からなり、従って、導電性を有する。

シールド部材３も、例えば金属材料からなり、導電性を有する。

シールド部材３は、例えば複数の電子部品４の周囲を囲むようにプリント基板１上に設けられる枠状部５と、この枠状部５の上縁部から該枠状部５の内側向き且つ斜め上方に向けて突出するように設けられた板バネ部６と、枠状部５の内側の領域に位置するように枠状部５の上縁部に固定され、当該シールド部材３をプリント基板１上に搭載する際に自動搭載機（図示略）により吸着される被吸着部７と、を備えている。

枠状部５は、例えば、プリント基板１から起立するようにして該プリント基板１上に配置される起立壁状部８と、この起立壁状部８の上端部から額縁状に内側に張り出した張り出し部９と、からなる。

この枠状部５は、例えば、図５に示すように矩形枠状の全体形状に形成されている。

板バネ部６は、枠状部５の張り出し部９の内周縁を基端部とし、該基端部から枠状部５の内側向き且つ斜め上方に向けて突出するように設けられている。

板バネ部６は、例えば、図５に示すように、矩形状に形成されている。

なお、図５では、板バネ部６は、例えば、枠状部５の４つの内周辺毎に、それぞれ設けられている例を示しているが、板バネ部６の数は任意である。

被吸着部７は、枠状部５の張り出し部９における２点間に亘って架設されている。すなわち、被吸着部７は、張り出し部９の２つの位置から、それぞれ枠状部５の内側に向けて延びるように設けられた一対の梁状部１０により保持されている。

図５に示すように、一対の梁状部１０は、例えば、張り出し部９において、互いに対向する内周辺にそれぞれ設けられていることが好ましい。

なお、被吸着部７及び梁状部１０が電子部品４と干渉しない位置に配置されるように、予め設計されている。

このような構成のシールド部材３は、例えば、金属板を板金加工することにより、全体が一体的に形成されたものであることが好ましい。

シールド部材３は、上記のような構造であるため、図５及び図６に示すように、シールド部材３の上端部には天面が存在せず、シールド部材３の上端部において、張り出し部９、板バネ部６、梁状部１０及び被吸着部７を除く部位は、（例えば２つの）開口部１１となっている。

上記のような構造のシールド部材３は、図５及び図６に示すように、プリント基板１上に設けられ、このシールド部材３の枠状部５により、例えば複数の電子部品４が囲まれている。

なお、枠状部５の下端部は半田付けによりプリント基板１上に固定され、枠状部５の下端部の少なくとも一部はプリント基板１のグランド電位部（図示略）へと電気的に接続されている。

更に、筐体２は、その内周面をシールド部材３の板バネ部６に対して押し付けるようにして配置され、該板バネ部６の先端と筐体２の内周面とは電気的に接続されている。

ここで、図６に示すように、板バネ部６の基端部における少なくとも下端は、電子部品４の上端よりも低い位置に設定されている。

更に、被吸着部７の少なくとも下端は、電子部品４の上端よりも低い位置に配置されている。

ただし、板バネ部６は、筐体２の内周面が押し付けられることにより、下側に弾性変形した状態においても、電子部品４に接触しないような形状（突出角度）及び寸法とされている。

次に、動作を説明する。

図６に示すようにシールド構造が組み立てられた状態では、筐体２とシールド部材３とプリント基板１とによりシールドが形成され、これら３つの構成要素に囲まれた電気部品４から輻射するノイズを筐体２から外部へ放出するのを防ぐとともに、筐体２の外部からのノイズや、静電気の進入を防ぐことができる。

以上のような実施形態によれば、筐体２と、板バネ部６を有するシールド部材３と、プリント基板１と、によりシールド構造を構成するため、放射ノイズを抑制でき、外部からのノイズや静電気放電に強く、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）特性、及びＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）特性に優れた電子機器とすることができる。しかも、筐体２をシールド構造の天面として使うこととなり、従来のシールド構造と比べて電子部品４と筐体２とのクリアランスＣを小さくしても十分なシールド効果が得られるので、電子機器の薄型化が可能となる。

加えて、シールド部材３の板バネ６は、板金加工により形成することができ、コストは従来の装置と変わらない。

また、板バネ部６は、枠状部５の内側向きに突出するように設けられているので、シールド部材３の平面寸法を抑制し、電子機器の平面寸法の大型化を回避できる。

更に、シールド部材３は、該シールド部材３をプリント基板１上に搭載する際に自動搭載機により吸着される被吸着部７を備えるので、シールド部材３を好適にプリント基板１に自動搭載することができ、電子機器の製造が容易となる。

また、シールド部材３の板バネ部６の基端部における少なくとも下端は電子部品４の上端よりも低い位置に設定されているとともに、シールド部材３の被吸着部７の少なくとも下端は電子部品４の上端よりも低い位置に配置されているので、電子部品４と、シールド部材３において電子部品４と位置的に干渉しない部分（板バネ部６の基端部における少なくとも下端、シールド部材３の被吸着部７の少なくとも下端）とが、電子機器の厚み方向において互いに重複するように配置されることとなり、電子機器の更なる薄型化が可能となる。

加えて、板バネ部６は、筐体２の内周面が押し付けられて下側に向けて弾性変形した状態においても電子部品４に接触しないような形状及び寸法であるので、シールド構造が組み立てられた状態において板バネ部６が電子部品４に接触してしまうことによる不具合を生じることがない。

なお、上記の実施形態における電子機器は、例えば、携帯型電子機器であることが好ましい。携帯型電子機器としては、例えば、携帯電話機（ＦＯＭＡ、ＰＤＣ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ）の他、ＰＤＡ、ＰＨＳなどが挙げられる。

また、上記の実施形態では、筐体２が金属からなる例を説明したが、筐体は少なくともプリント基板１上の電子部品４に向かう面が導電性材料からなっていれば良く、例えば、非金属の材質（ＡＢＳなど）からなる筐体本体部の内周面に対して金属蒸着をしたものや、或いは該内周面に対して金属板金をインモールド成形したものを使用しても良い。

また、上記の実施形態では、シールド部材３が金属からなる例を説明したが、シールド部材３は金属以外の弾性を有する導電性材料により構成しても良い。

なお、この出願は、２００７年１月２９日に出願した、日本特許出願番号２００７−０１７５３４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

第１の従来例のシールド構造を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿ったシールド構造の正面断面図である。 第２の従来例のシールド構造を示す斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿ったシールド構造の正面断面図である。 本発明の実施形態に係るシールド構造を示す斜視図である。 図５のＡ−Ａ線に沿ったシールド構造の正面断面図である。

符号の説明

１ プリント基板
２ 筐体
３ シールド部材
４ 電子部品
５ 枠状部
６ 板バネ部
７ 被吸着部

Claims (10)

1. 筐体と、前記筐体内に配置され電子部品を有する電子基板と、を備え、前記筐体において少なくとも前記電子基板上の前記電子部品に向かう面が導電性材料からなる電子機器、に用いられるシールド構造において、
   前記電子部品の周囲を囲むように前記電子基板上に設けられる枠状部と、前記枠状部の上縁部から該枠状部の内側向き且つ斜め上方に向けて突出するように設けられた板バネ部と、を有する導電性材料からなるシールド部材が、前記電子基板上に設けられ、前記板バネ部に対して押し付けるようにして前記筐体の前記導電性材料からなる面が接触されていることを特徴とする電子機器のシールド構造。
2. 前記シールド部材は、前記枠状部の内側の領域に位置するように前記枠状部の上縁部に固定され、当該シールド部材を前記電子基板上に搭載する際に自動搭載機により吸着される被吸着部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器のシールド構造。
3. 前記被吸着部は、前記枠状部の上縁部における２点間に亘って架設されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器のシールド構造。
4. 前記板バネ部の基端部における少なくとも下端は前記電子部品の上端よりも低い位置に設定されているとともに、前記板バネ部は、前記筐体の前記導電性材料からなる面が押し付けられた状態においても前記電子部品に接触しないような形状及び寸法とされていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電子機器のシールド構造。
5. 前記板バネ部の基端部における少なくとも下端は前記電子部品の上端よりも低い位置に設定されているとともに、前記被吸着部の少なくとも下端は前記電子部品の上端よりも低い位置に配置され、前記板バネ部は、前記筐体の前記導電性材料からなる面が押し付けられた状態においても前記電子部品に接触しないような形状及び寸法とされていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子機器のシールド構造。
6. 前記筐体において少なくとも前記電子基板上の前記電子部品に向かう面と、前記シールド部材とは、それぞれ金属からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電子機器のシールド構造。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のシールド構造における前記シールド部材。
8. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のシールド構造を備えることを特徴とする電子機器。
9. 当該電子機器は携帯型電子機器であることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
10. 当該電子機器は、携帯電話機であることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。

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