WO2001020963A1

WO2001020963A1 - Plaque et structure de blindage contre les champs electromagnetiques, et dispositif recreatif

Info

Publication number: WO2001020963A1
Application number: PCT/JP2000/006192
Authority: WO
Inventors: Toshikatsu Hama; Osamu Murasawa
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc.
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2001-03-22
Also published as: CN1327712A; EP1130953A1; CA2351204A1; TWM250700U; EP1130953A4; AU6877500A; RU2001116590A; EP1130953B1; KR100708056B1; CN1285247C; JP2001085884A; BR0007094A; US6930891B1; JP3270028B2; KR20010080934A; ATE512575T1

Description

明細電磁シールド板、電磁シールド構造体及びェン夕ティンメント装置技術分野本発明は.、電磁シールド板、電磁シールド構造体、及び、電磁シールド構造体を備えたエンタテインメント装置に関する。

背景技術電子機器については、内部機器の動作に起因して電磁波が発生し、この電磁波が外部に放射されることがある。近年、電子機器について、不要な電磁波の放射をできる限り抑えることが望まれている。そのため、電子機器について、筐体自体についてシールドしたり、プリント基板の素子実装面を、金属製の箱形部材で覆うことにより、シールドすることが行われる。

たとえば、プリント基板の素子実装面を箱形部材で覆う場合には、次のような構造とされる。まず、プリント基板については、その周縁部にグランドパターンを設けておく。一方、前記箱形部材については、箱の開口縁を、外側に折り曲げて接触面を形成しておく。その上で、箱形部材を前記プリント基板に載せる。その際、接触面が、プリント基板の周縁に設けられた前記グランドパターン上に接するように位置決めする。この状態で、箱形部材をプリント基板にねじ止め等の手段により固定する。

このようにすることで、プリント基板の素子実装面が箱形部材に覆われるため、素子実装面からの電磁放射が抑制される。発明の開示前述したシールド構造は、理想的には、電磁波の放射を抑え得る。しかし、現実には、電磁放射について、十分な抑圧効果が発揮されていないことがある。すなわち、製品によって、電磁波の放射性能にばらつきが生じる。本発明の発明者らが調べたところ、この原因は、前記箱形部材の接触面がグランドパ夕 —ンに対して十分に接触していないためであることが確認された。すなわち、プリント基板には、そり、うねり等が存在し、それに伴って、グランドパターンに凹凸が生じる。これに対して、前述の箱形部材の接触面が追従できないため、接触面とグランドパターンとの間にすき間が生じる。そして、このすき間から電磁波が放射されることになる。その結果、十分なシールドが行えない状態となる。

これに対して、たとえば、箱形部材の接触面とグランドパ夕ーンとの間のすき間を、半田付け等により塞ぐことが考えられる。このようにすると、すき間をほぼ完全に塞ぐことが可能となる。その結果、製品ごとにシールド性能がばらつきことを防ぐことができる。

しかし、この方法では、プリント基板の周縁全周にわたって半田付けを行う必要がある。このため、製造工程において、半田付けという工程が増える。また、その増えた半田付け工程は、その処理に時間がかかる、といった問題がある。このため、半田付けによりすき間を塞ぐことは、高価な特別の製品を除いては、実用的ではない。従って、この方法は、一般的には採用しがたい。

本発明の第 1 の目的は、特別な取り付け工程を必要とせず、簡単に取り付けることができ、しかも、取り付け対象物の状態に影響されずに電磁波の放射を防ぐことができるシールド板を提供することにある。

また、本発明の第 2 の目的は、前述したシールド板を用いることにより、製品によるシールド性能のばらつきを小さくしたシールド構造体、および、そのようなシールド構造で電磁波の放射を防ぐことができるエンタテインメント装置を提供することにある。

前記第 1 の目的を達成するための電磁シールド板は、

対象物の少なくとも一部を覆って電磁シールドを行うための電磁シールド板であって、

導電性の板からなる被覆板と、

前記被覆板の縁に、該縁に沿って複数設けられた接続片とを有し、

前記接続片は、その先端側が前記被覆板面から突出する状態に曲げ加工されていることを特徴とする。

前記第 2の目的を達成するための電磁シールド構造体は、回路要素が実装されている対象物と、前記対象物の少なくとも一部を覆って電磁シールドを行う電磁シールド板とを備え、前記対象物は、回路要素が実装されている面の、電磁シールドを行うべき領域を囲む帯状の形態を有するグランドパターンを有し、

前記電磁シールド板は、

導電性の板からなる被覆板と、前記被覆板の縁に、該縁に沿つて複数設けられた接続片とを有し、

前記接続片は、その先端側が前記被覆板面から突出する状態に曲げ加工され、

前記電磁シールド板と前記対象物とは、前記接続片の先端が前記グランドパターンに圧接する状態となる位置関係に維持されることを特徴とする。図面の簡単な説明図 1 は、本発明に係る第一の実施形態における電磁シールド板の上面図である。

図 2は、本発明に係る第一の実施形態における電磁シールド板の側面図である。

図 3は、本発明に係る第一の実施形態における電磁シールド板とプリント基板の位置関係を示す説明図図である。

図 4は、本発明に係る第一の実施形態における電磁シールド板の脚部とプリント基板グランドパターンの接触部分の拡大図である。

図 5は、本発明に係る第二の実施形態における電磁シールド板とプリント基板の位置関係を示す説明図である。

図 6は、本発明に係る第二の実施形態における電磁シールド板の脚部とプリント基板グランドパターンの接触部分の拡大図である。

図 7 は、本発明に係る電磁シールド板を備えたェン夕ティンメント装置の断面図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の実施の形態では、ゲーム、映像再生、音響再生、通信等を行うことができるェン夕ティンメント装置を例として説明する。本発明のシールド板およびシールド構造体は、ェン夕ティンメント装置に限定されず、他の電子機器にも適用可能である。ただし、エンタテインメント装置は、一般的に、安価に提供されることが望まれる。そのため、本発明のシールド構造体は、ェン夕ティンメント装置に適用すると効果的である。

本実施の形態に係るシールド構造体は、図 3 に示すように、シールド対象物となるプリント基板 2 0 0 とその実装面を覆う電磁シールド板 1 0 0 (以下、単に「シールド板」と称する。）とを有する。図 3 に示す例では、プリント基板 2 0 0 の一方の面にシールド板 1 0 0 を装着する状態を示す。本発明は、これに限定されない。例えば、プリント基板 2 0 0の両面にそれぞれシールド板 1 0 0 を装着すること、プリント基板 2 0 0 の一部にシールド板 1 0 0 を装着すること等が可能である。

図 3 に示すように、プリント基板 2 0 0の一方の面に、枠状にグランドパターン 2 0 1 が設けられている。このグランドノヽ' ターン 2 0 1 は、プリント基板 2 0 0 において、図示しない配線を設ける際に、併せて設けることができる。本実施の形態では、銅で構成される。本実施の形態では、グランドパターン 2 0 1 は、プリント基板 2 0 0の周縁にわたって設けられる。これにより、プリント基板 2 0 0の全周において、電磁波の放射を抑止する。また、本実施の形態では、グランドパターン 2 0 1 の一部、すなわち、プリント基板 2 0 0 四隅に相当する部分と、長手方向の中間部に、それぞれ幅広な領域 2 0 3 が設けられている。

また、プリント基板 2 0 0には、シールド板を固定するための、貫通孔 2 0 2 が複数個所に設けられている。具体的には、前述したグランドパターン 2 0 1 における幅広領域 2 0 3の部分に、それぞれ貫通孔 2 0 2が設けられている。これらの貫通孔 2 0 2 には、固定のためのボルトが挿通される。揷通されたボルトは、ナットにより固定される。なお、貫通孔にねじを切つてねじ孔とし、このねじ孔でボルトを螺合するようにしてもよい。

次に、図 1 及び図 2 に、上記シールド構造体を形成するシールド板 1 0 0 を示す。図 1 は、シールド板 1 0 0の正面図であり、図 2 ( a ) はシールド板 1 0 0の側面の一部を示す図であ o

シールド板 1 0 0 は、弾性を有する導電性の部材で構成される。シールド板 1 0 0は、平板部 1 0 1 と、接続片 1 0 4 と、支持部 1 0 5 とを有する。接続片 1 0 4は、平板部 1 0 1 の縁に沿って複数設けられる。接続片 1 0 4は、その先端側が平板部 1 0 1 から突出する状態に曲げ加工されている。すなわち、本シールド板 1 0 0 は、平板部 1 0 1 と、その周囲に設けられる側面部とからなる箱型構造になっている。そして、シールド板 1 0 0は、前記側面部の縁に沿う複数個所に、該側面部の縁から平板部 1 0 1の一部に至る切り込み 1 0 8を有する構造になっている。その切込み 1 0 8によって、接続片 1 0 4が形成される。切込み 1 0 8は、平板部 1 0 1の縁の一部にまで達している。このため、各接続片 1 0 4が独立して変位可能な構造となっている。

接続片 1 0 4は、後述するように、その先端部 1 0 4 aで、プリント基板 2 0 0に接触する。支持部 1 0 5は、平板部 1 0 1 の縁から、接続片 1 0 4 と同一の方向に延びている。支持部 1 0 5は、その先端部に足部 1 0 6を有する。足部 1 0 6は、平板部 1 0 1 とほぼ平行な平板で構成される。足部 1 0 6は貫通孔 1 0 7 を備える。

さらに、平板部 1 0 1は、当該シールド板 1 0 0の上にキヤビネットを載せて、当該キャビネットを固定するためのキヤビネット固定部 1 1 0を備える。

図 2 ( b ) は、シールド板 1 0 0の側面の拡大図である。ここで、接続片 1 0 4の先端部 1 0 4 aが並ぶ仮想的な平面 Aと、支持部 1 0 5の先端が並ぶ仮想的な平面 B とを考える。これらの仮想平面 Aおよび Bの位置関係は、図面からわかるように、仮想平面 Aが仮想平面 Bよりも僅かに平板部 1 0 1からみて外側にある。すなわち、接続片 1 0 4の先端 1 0 4 aの平板部 1 0 1 からの突出高さは、支持部 1 0 5のの先端の平板部 1 0 1 からの突出高さよりも高い。

図 3に示すシールド構造体を構成する場合は、仮想平面 Bは、プリント基板 2 0 0の表面の位置である。そして、仮想平面 A が、仮想平面 Bの外側にあるので、接続片 1 0 4の先端部 1 0 4 aは、必ずグランドパターン 2 0 1 と接触する。その時の接触部分の様子を図 4 に示す。

さらに、接続片 1 0 4はそれぞれが独立に変位可能で、パネ性を発揮する。このパネ性により、先端部 1 0 4 a とグランドパターン 2 0 1 は、さらに、確実に圧接する。例えば、グランドパターン 2 0 1 に凹凸がある場合に、各接続片 1 0 4 がグランドパターン 2 0 1 の凹凸にならって変位する。このため、各先端部 1 0 4 aは、それぞれグランドパターン 2 0 1 に確実に接触する。

さらに、接続片 1 0 4 がグランドパターン 2 0 1 に圧接したときの様子を図 4 ( b ) に示す。すなわち、接続片 1 0 4が有するパネ性により、接続片 1 0 4の先端 1 0 4 aが僅かに外側へ開き、接続片 1 0 4 が反った形になる。グランドパターン 2 0 1 には、薄い膜状のフラックスが残留している場合がある。この場合には、このフラックスを擦り取らないと電気的には接合できない。しかし、本シールド板 1 0 0 をプリント基板 2 0 0 に固定するときは、上述のように、接続片 1 0 4が外側へ閧くので、このときに自然とフラックスも擦り取られる。この結果、シールド板 1 0 0 とプリント基板 2 0 0の電気的な接合が確保される。したがって、本シールド板 1 0 0 をプリント基板 2 0 0に固定するときは、あらかじめフラックスを取り除く必要がない。つまり、事前にフラックスを取り除かなくても、接続片 1 0 4 とグランドパターン 2 0 1 を、より確実に接触させることが可能となる。

また、キャビネット固定部 1 1 0 に図示しないキャビネットを載せると、シールド板 1 0 0 に加重がかかり、さらに確実に接触させることができる。

このように、各接続片 1 04が確実にグランドパターン 2 0 1 と接触するため、高いシールド効果を得ることができる。次に、本発明に係るシールド構造体の第二の実施形態を、図 5及び図 6に示す。本実施の形態に係るシールド構造体は、図 5及び図 6に示すように、プリント基板 2 0 0、 2 5 0 (プリント基板 2 5 0は図 5では省略）と、シールド板 3 0 0 とを有する。図 5及び図 6に示す例では、 2枚のプリント基板の間にシールド板を装着する状態を示す。

本実施形態に係るシールド板 3 0 0は、第一の実施形態に係るシールド板 1 0 0 と同様に、弾性を有する導電性の部材で構成される。シールド板 3 0 0は、平板部 3 0 1 と、接続片 3 0 2、 3 0 3 と、支持部 3 1 1、 3 1 2 とを有する。接続片 3 0

2、 3 0 3は、第一実施形態と同様に、平板部 3 0 1の縁に沿つて複数設けられる。その複数の接続片は、第 1の接続片 3 0 2 と第 2の接続片 3 0 3とを有する。すなわち、第 1の接続片

3 0 2は、その先端が平板部 3 0 1の一方の面側に曲げられている。第 2の接続片 3 0 3は、その先端が、平板部 3 0 1の他方の面側に曲げられている。

支持部 3 1 1、 3 1 2も同様に、第 1の支持部 3 1 1 と第 2 の支持部 3 1 2 とを備える。各支持部 3 1 1、 3 1 2の先端には、第一実施形態と同様に、足部 3 1 3、 3 1 4を備える。足部 3 1 3、 3 1 4には貫通孔 3 1 5、 3 1 6を備える。シールド板 3 0 0は、貫通孔 3 1 5で、図面下側のプリント基板 2 0 0と固定され、貫通孔 3 1 6で、図面上側のプリント基板 2 5 0と固定される。また、第一実施形態のときと同様に、接続片 3 0 5、 3 0 7 の先端が並ぶ仮想平面は、支持部 3 1 1 , 3 1 2の先端が並ぶ仮想平面よりも外側になる。したがって、シールド板 3 0 0の上下に、プリント基板 2 0 0、 2 5 0 を固定したとき、第 1 の接続片 3 0 2は下のプリント基板 2 0 0のグランドパターン 2 0 1 と、第 2の接続片 3 0 3は上のプリント基板 2 5 0のグランドパターン 2 5 1 と、それぞれ圧接する。そのときの様子を図 6に示す。

シールド板 3 0 0により、従来よりもシールド効果が高まるので、 2枚のプリント基板 2 0 0、 2 5 0 を重ねて配置する場合であっても、 2枚のプリント基板 2 0 0、 2 5 0の間で生じる電磁誘導を防止することができる。

また、本実施形態では、接続片は、その起端部 3 0 4 と先端部との間で、断面形状 L字型に折り曲げられている。第 1の接続片 3 0 2の起端部 3 0 4から折り曲げ位置 3 0 5 までの張り出し長さ Cと、第 2の接続片 3 0 3の起端部 3 0 4から折り曲げ位置 3 0 5 までの張り出し長さ D とを、異なる長さとすることができる。例えば、基板配置の都合上、上のプリント基板 2 0 0 と下のプリント基板 2 5 0 を多少ずらして配置したい場合がある。このとき、図 5の図面手前側の第 1の接続片 3 0 2の張り出し長さ Cを、第 2の接続片 3 0 3の張り出し長さ Dよりも短くし、かつ、図面奥の第 1 の接続片 3 0 2の張り出し長さ Cを、第 2の接続片 3 0 3の張り出し長さ Dよりも長くすることで、上に載るプリント基板 2 5 0 を、下のプリント基板 2 0 0よりも、図面奥へずらして配置することができる。

上記二つの実施の形態において、シールド板とプリント基板の固定方法として、シールド板とプリント基板の双方に貫通孔を有し、ねじ止めしていたが、固定方法はこれに限らない。例えば、支持部の先端に固定用の係止部を備えて、プリント基板と係合するように構成しても良いし、クリップ等で固定してもよい。さらには、シールド板には支持部を有せず、貫通孔のみを有し、プリント基板に支持部を備え、固定してもよい。または、シールド板及びプリント基板は、いずれも貫通孔のみを有し、内部に雌ねじが切られている部材を用いて、ねじ止めしてもよい。

次に、本発明の第 3の実施の形態として、シールド構造体を採用したェン夕ティンメント装置の一例について、図を参照して説明する。本実施の形態では、プリント基板の一つの面の一部について、シールド板を装着した構造の例を示す。

図 7 に示すエンタテインメント装置 5 0 0 は、少なくとも筐体 5 0 5 と、主制御回路基板 5 1 0 と、シールド板 1 0 0 と、パイプ型ヒートシンク 5 3 0 と、矩形ヒートシンク 5 4 0 と、スイッチ · インレットユニット 5 5 0 と、電源ユニット 5 6 0 と、メモリカード揷入部 5 7 0 とを備える。主制御回路基板 5 1 0 には、中央処理演算装置 5 1 1 を含む回路要素が実装されている。本エンタテインメント装置 5 0 0 では、最も電磁波が多く発生する主制御回路基板 5 1 0 と、シールド板 1 0 0 とで、シールド構造体を構成する。

シールド板 1 0 0の平面部 1 2 1 には貫通孔 1 2 2 を有し、当該貫通孔 1 2 2 に矩形ヒートシンク 5 4 0 が貫通している。この矩形ヒートシンク 5 4 0は、プ型ヒ一トシンク 5 3 0 とともに、主制御回路基板 5 1 0 にある中央処理演算装置 5 1 1 の過熱を防止するための排熱機構を形成する。

シールド板 1 0 0 は、主制御回路基板 5 1 0に、接続片 1 0 4がグランドパターンと圧接された状態で結合され、主制御回路 5 1 0 を電磁シールドする。

本発明によれば、特別な取り付け工程を必要とせず、簡単に取り付けることができ、しかも、取り付け対象物の状態に影響されずに電磁波の放射を防ぐことができるシールド板を提供することができる。

さらに、本発明によれば、前述したシールド板を用いることにより、製品によるシールド性能のばらつきを小さくしたシ一ルド構造体、および、そのようなシールド構造で電磁波の放射を防ぐことができるエンタテインメント装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 対象物の少なくとも一部を覆って電磁シールドを行うための電磁シールド板であって、

導電性の板からなる被覆板と、

前記接続片は、その先端側が前記被覆板面から突出する状態に曲げ加工されていること

を特徴とする電磁シールド板。

2 . 請求項 1 に記載の電磁シールド板において、

当該電磁シールド板と前記対象物との間に空間を確保するための支持部をさらに備えることを特徴とする電磁シールド板。

3 . 請求項 1 に記載の電磁シールド板において、

前記複数の接続片には、

その先端が、前記被覆板の一方の面側の曲げられた第 1 の接続片群と、その先端が、前記被覆板の他方の面側に曲げられた第 2の接続片群とが含まれることを特徴とする電磁シールド板。

4 . 請求項 3 に記載の電磁シールド板において、

被覆板の両面に、それぞれ、

当該電磁シールド板と前記対象物との間に空間を確保するための支持部が形成されていることを特徴とする電磁シールド板。

5 . 請求項 2 および 4のいずれか一項に記載の電磁シールド板において、

前記支持部は、当該電磁シールド板を前記対象物と連結するための連結部を有することを特徴とする電磁シールド板。

6 . 請求項 2、 4 および 5のいずれか一項に記載のシールド板において、

前記接続片は、その先端の前記被覆板からの突出高さが、前記支持部よりも高いことを特徴とする電磁シールド板。

7 . 請求項 1 乃至 6のいずれか一項に記載の電磁シールド板において、

前記被覆板と前記接続片とは、一体に形成されることを特徴とする電磁シールド板。

8 . 対象物の少なくとも一部を覆って電磁シールドを行うための電磁シールド板であって、

平板部と、その周囲に設けられる側面部とからなる箱形構造を有し、

前記側面部の縁に沿う複数個所に、該側面部の縁から平板部の一部に至る切り込みを有することを特徴とする電磁シールド板。

9 . 請求項 8 に記載の電磁シールド板において、

前記切り込みにより区画された、前記側面部の各部分は、それぞれの先端がそれぞれ変位可能な状態で、平板部に支持される状態にあることを特徴とする電磁シールド板。

1 0 . 回路要素が実装されている対象物と、前記対象物の少なくとも一部を覆って電磁シールドを行う電磁シールド板とを備え、

前記対象物は、回路要素が実装されている面の、電磁シールドを行うべき領域を囲む、帯状の形態を有するグランドパターンを有し、

前記電磁シールド板は、導電性の板からなる被覆板と、前記被覆板の縁に、該縁に沿つて複数設けられた接続片とを有し、

前記接続片は、その先端側が前記被覆板面から突出する状態に曲げ加ェされ、

前記電磁シールド板と前記対象物とは、前記接続片の先端が前記グランドパターンに圧接する状態となる位置関係に維持されること

を特徴とする電磁シールド構造体。

1 1 . 請求項 1 0に記載の電磁シールド構造体において、前記電磁シールド板と前記対象物との間に空間を確保するための支持部をさらに備えることを特徴とする電磁シールド構造体。

1 2 . 請求項 1 1 に記載の電磁シールド構造体において、前記支持部は、前記電磁シールド板と前記対象物とを連結するための連結部を有することを特徴とする電磁シールド構造体。

1 3 . 請求項 1 1および 1 2のいずれか一項に記載のシールド構造体において、

前記接続片は、前記電磁シールド板を前記対象物から離した状態において、その先端の前記被覆板からの突出高さが、前記支持部よりも高いことを特徴とする電磁シールド構造体。

1 4 . 回路要素が実装された主制御回路基板と、前記主制御回路基板の少なくとも一部を覆って電磁シールドを行う電磁シールド板と、電源ュニットとを少なくとも備え、

前記主制御回路基板は、回路要素が実装されている面の、電磁シールドを行うべき領域を囲む、帯状の形態を有するグランドノターンを有し、前記電磁シールド板は、

導電性の板からなる被覆板と、前記被覆板の縁に、該縁に沿つて複数設けられる接続片とを有し、

を特徴とするェン夕ティンメント装置。

1 5 . 請求項 1 4 に記載のエンタテインメント装置において、前記電磁シールド板と前記主制御回路基板との間に空間を確保するための支持部をさらに備え、

前記電磁シールド板と前記主制御回路基板とは、前記支持部を介して固定されること

を特徴とするェン夕ティンメント装置。

1 6 . 請求項 1 5 に記載のエンタテインメント装置において、前記接続片は、前記電磁シールド板を前記主制御回路基板から離した状態で、その先端の前記被覆板からの突出高さが、前記支持部よりも高いことを特徴とするエンタテインメント装置。