(57)【要約】【課題】  電子機器内に搭載される電子回路の内、電磁波を発生する電子回路、及び電磁波の影響で誤動作しやすい電子回路には、個々に板金シールドが設けられている。しかしながら、比較的小型の電子機器内に複数の電子回路基板を高密度に実装する際に、板金シールドが互いに接触し、実装の妨げとなる。個々の電子回路に設けられた板金シールドを一括してシールドすることで、電子機器内に複数の電子回路基板を高密度に実装する実装構造を提供することを目的とする。【解決手段】実装構造は、部品が実装された複数の基板と、前記複数の基板間に設けられ、前記複数の基板の各々の部品を一括してシールドするシールド部品とを含み、前記複数の基板は、前記部品が実装された面を向かい合わせて平行に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が実装された複数の基板と、
前記複数の基板間に設けられ、前記複数の基板の各々の部品を一括してシールドするシールド部品と
を含み、
前記複数の基板は、前記部品が実装された面を向かい合わせて平行に配置されている
ことを特徴とする実装構造。
【請求項２】
前記シールド部材は、枠状の板材からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の実装構造。
【請求項３】
前記シールド部材の枠内に仕切り板が設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の実装構造。
【請求項４】
第１の部品が実装された第１のリジッド部と、フレキシブル部と、第２の部品が実装された第２のリジッド部を有する基板と、
前記第１のリジッド部の前記第１の部品が実装されている面と前記第２のリジッド部の前記第２の部品が実装されている面とが対向する状態において前記第１のリジッド部と前記第２のリジッド部との間に設けられ、前記第１の部品と前記第２の部品を一括してシールドするシールド部品と
を含むことを特徴とする実装構造。
【請求項５】
匡体と、
前記匡体内部に設けられ、部品が実装された複数の基板と、
前記複数の基板間に設けられ、前記複数の基板の各々の部品を一括してシールドするシールド部品と
を含み、
前記複数の基板は、前記部品が実装された面を向かい合わせて平行に配置されている
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器内の電子回路基板をシールドする実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話、ゲーム機、ウェアラブル端末などの比較的小型の電子機器においては、その小さい筐体の中に電子回路が高密度実装されている。電子回路の中には、電磁波を発生する回路、及び他の電子回路から発生する電磁波の影響で誤動作しやすい電子回路が電子基板上に混在して実装されている。このため、電磁波を発生する電子回路、及び他の電子回路から発生する電磁波の影響で誤動作しやすい電子回路を金属等の板金シールドで覆う手法がとられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６０１０３号公報
【特許文献２】特開平８−２１３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、このような電子機器においては、高密度実装のため、電子回路基板を積層する手法が採られている。しかしながら、板金シールドを個々に有する複数の電子回路基板を積層しようとすると、電子機器内に収まらなくなる等の高密度実装に影響を及ぼすことがある。
【０００５】
本技術は、上記に鑑み、板金シールドがあっても、高密度実装に影響を及ぼさない実装構造および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の実装構造によれば、部品が実装された複数の基板と、前記複数の基板間に設けられ、前記複数の基板の各々の部品を一括してシールドするシールド部品とを含み、前記複数の基板は、前記部品が実装された面を向かい合わせて平行に配置されている実装構造が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
開示の実装構造および電子機器によれば、複数の電子回路基板の電子回路を１つの板金シールドでシールドできるため、複数の電子回路基板の実装間隔を短くし、電子機器内の実装効率を高めるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の問題点を説明するための図である。
【図２】第１実施形態の実装構造について説明する図である。
【図３】第２実施形態の実装構造について説明する図である。
【図４】第３実施形態の実装構造について説明する図である。
【図５】第４実施形態の実装構造について説明する図である。
【図６】第５実施形態の実装構造について説明する図である。
【図７】本実施形態の実装構造の製造方法について説明する図である。
【図８】板金シールドと電子回路基板との接続形態について説明する図である。
【図９】２枚以上の電子回路基板を一括してシールドする第６実施形態について説明する図である。
【図１０】第７実施形態の実装構造について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
初めに、板金シールドを個々に有する複数の電子回路基板を積層した比較例の問題点について、図１を用いて説明する。
【００１０】
図１（Ａ）は、板金シールドを個々に有する２枚の電子回路基板を積層する様子を示す図である。
【００１１】
第１の電子回路基板１０には、電子回路をシールドする板金シールド２０が実装されている。第２の電子回路基板１２には、電子回路をシールドする板金シールド２２が実装されている。この２枚の電子回路基板を、電子回路がある面、つまり板金シールドが実装されている面を向かい合わせにして、電子機器内に実装する。
【００１２】
図１（Ｂ）は、積層した２枚の電子回路基板の構造を説明するための断面図である。
【００１３】
第１の電子回路基板１０上には、半導体装置５０、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０が実装されている。第１の電子回路基板１０上の、前記半導体装置５０、前記受動部品６０を囲む領域には、板金シールド２０を固定するための、複数のオンボードクリップ４０が実装されており、オンボードクリップ４０によって板金シールド２０が固定されている。
【００１４】
同様に、第２の電子回路基板１２上には、半導体装置５２、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０が実装されている。第２の電子回路基板１２上の、前記半導体装置５２、前記受動部品６０を囲む領域には、板金シールド２２を固定するための、複数のオンボードクリップ４０が実装されており、オンボードクリップ４０によって板金シールド２２が固定されている。
【００１５】
第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２とを、板金シールドが実装されている面を向かい合わせにした場合、お互いの板金シールドがぶつかって、第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ１を、これ以上縮めることはできない。これでは、電子機器内の高密度化の妨げとなってしまう。
【００１６】
以下に図面を参照して、本開示の技術にかかる実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図２は、第１の実施形態の実装構造について説明する図である。図２（Ａ）は、２枚の電子回路基板を１つの板金シールド２４でシールドする様子を示す図である。図２（Ｂ）は、２枚の電子回路基板を１つの板金シールド２４でシールドした構造の断面図である。本実施形態においては、板金シールド２４は、四方形の枠状の金属等の板金を用いる。
【００１８】
第１の電子回路基板１０上には、半導体装置５０、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０等の電子部品が実装され、これらの電子部品で構成される電子回路が形成されている。電子回路は、電磁波を発生しやすい回路、例えば無線の送受信回路、高周波で発振する発振回路、電源回路等が挙げられる。あるいは、他の電子回路から電磁波の影響を受けやすい回路、例えば記憶素子等が挙げられる。
【００１９】
第１の電子回路基板１０上の、前記半導体装置５０、前記受動部品６０を囲む領域には、板金シールド２４を固定するための、複数のオンボードクリップ４０が実装されている。オンボードクリップ４０は、板金シールド２４を第１の電子回路基板１０内のグランド層に導通させるため、金属等の導電材からなる。
【００２０】
同様に、第２の電子回路基板１２上には、半導体装置５２、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０等の電子部品が実装され、これらの電子部品で構成される電子回路が形成されている。第２の電子回路基板１２上の、前記半導体装置５２、前記受動部品６０を囲む領域には、板金シールド２４を固定するための、複数のオンボードクリップ４０が実装されている。
【００２１】
第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２とを、電子部品が搭載されている面を向かいあわせにして、前記板金シールド２４を挟み込む。
【００２２】
図２（Ｂ）を参照して、第１の電子回路基板１０上の電子部品と第２の電子回路基板１２上の電子部品は、第１の電子回路基板１０、第２の電子回路基板１２と板金シールド２４によって囲まれた状態となる。図示しないが、第１の電子回路基板１０と、第２の電子回路基板１２は、多層基板であり、内層にグランド層を含む。板金シールド２４は前記オンボードクリップ４０を介して、グランド層に電気的に導通とされているので、第１の電子回路基板１０上の電子部品と第２の電子回路基板１２上の電子部品は、完全にシールドされることになる。
【００２３】
第１の電子回路基板１０上の電子部品と第２の電子回路基板１２上の電子部品は、背中合わせに配置され、その間には、仕切りとなる板金は無い。よって、第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ２を、比較例の第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ１に比べて大幅に縮めることができる。このため、電子機器を小型化、薄型化することが可能となる。あるいは、電子機器内にスペースができるので、更なる電子回路を追加して、電子機器を高機能化することが可能となる。また、比較例とした第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２のそれぞれに必要だった２個の板金シールドが１個になったので、板金シールドを製造する工数が大幅に削減できる。本実施形態の板金シールド２４は、簡単な四方形の枠状のため、製造コストも大幅に削減できる。
【００２４】
本実施形態においては、第１の電子回路基板１０の電子回路と、第２の電子回路基板１２の電子回路とは、互いの電磁波が影響しない電子回路であることが望ましい。
【００２５】
次に、図３を用いて第２の実施形態の実装構造について説明する。
【００２６】
図３（Ａ）は、２枚の電子回路基板を１つの板金シールドでシールドする様子を示す図である。図３（Ｂ）は、２枚の電子回路基板を１つの板金シールドでシールドした構造の断面図である。図３において、図２に示す実装構造と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２７】
第２の実施形態の板金シールド２６は、第１の実施形態の板金シールド２４に対して、中間の位置に仕切板２７を設けている。本実施形態においては、一方の電子回路基板の電子回路が発生する電磁波が、他方の電子回路に影響しないようにすることができる。本実施形態においては、第１の電子回路基板１０上の電子部品と第２の電子回路基板１２上の電子部品との間には、１枚の仕切板２７があるが、第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ３を、比較例の第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ１に比べて縮めることができる。
【００２８】
次に、図４を用いて第３の実施形態の実装構造について説明する。図４（Ａ）は、本発明を適用する前の実装構造について説明する図で、図４（Ｂ）は、本発明を適用した実装構造について説明する図である。図４において、図２に示す実装構造と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
図４（Ａ）を参照して、第１の電子回路基板１０上には、半導体装置５０、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０で構成される電子回路が形成されていて、電子回路は板金シールド２０によってシールドされている。第２の電子回路基板１２上には、第１の半導体装置５２、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０、第２の半導体装置５４で構成される電子回路が形成されていて、電子回路は板金シールド２２によってシールドされている。第２の半導体装置５４は、動作時の発熱量が大きい半導体装置であって、第１の半導体装置５２よりも実装高が高い。第２の半導体装置５４の背面には、その発熱を板金シールド２２に逃がすための熱伝導材７０が設けられている。
【００３０】
図４（Ａ）の様に、第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２とを、電子回路がある面、つまり板金シールドが実装されている面を向かい合わせにすると、板金シールド２０と、板金シールド２２とが面と面で接触する。この状態で、第２の半導体装置５４が発する熱は、熱伝導材７０を介して板金シールド２２に伝えられ、さらに、板金シールド２０に伝えられる。板金シールド２０に伝えられた熱は、オンボードクリップ４０を介して第１の電子回路基板１０から放熱される。
【００３１】
図４（Ｂ）を参照して、本発明を適用して、第１の電子回路基板１５上の電子回路と、第２の電子回路基板１２上の電子回路とを、１つの板金シールド２４でシールドする。本実施形態においては、第２の電子回路基板１２上の第２の半導体装置５４が発する熱は、熱伝導材７０を介して、第１の電子回路基板１５に伝えられ、第１の電子回路基板１５から放熱される。図４（Ａ）で説明した場合よりも、板金シールド２枚を介していない分、放熱効率が良くなる。また、第１の電子回路基板１５と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ５を、本発明適用前の第１の電子回路基板１０と第２の電子回路基板１２との距離Ｄ４に比べて大幅に縮めることができる。
【００３２】
次に、図５を用いて第４の実施形態の実装構造について説明する。図５（Ａ）は、本発明を適用する前の実装構造について説明する図で、第１の電子回路基板１０と、第２の電子回路基板１２とは、同一平面上に設置されている場合を示す。図５（Ｂ）は、本発明を適用した実装構造について説明する図である。図５において、図２に示す実装構造と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図５（Ａ）を参照して、第１の電子回路基板１０上と第２の電子回路基板１２とは、同一平面上に設置されている。図５（Ｂ）を参照して、本発明を適用して、第１の電子回路基板１１上の電子回路と、第２の電子回路基板１７上の電子回路とを、１つの板金シールド２１でシールドする。本実施形態によれば、図中、中央の第１の電子回路基板１０上のオンボードクリップ４０と、中央の第２の電子回路基板１２上のオンボードクリップ４０が不要になるので、その分、第１の電子回路基板１１と、第２の電子回路基板１７の実装面積を小さくできる。よって、第１の電子回路基板１１と、第２の電子回路基板１７とを合わせた実装スペースをＤ６の分だけ短くすることができる。
【００３４】
次に、図６を用いて第５の実施形態の実装構造について説明する。図６（Ａ）は、本発明を適用する前の実装構造について説明する図で、第１の電子回路基板１０と、第２の電子回路基板１２とは、互いに垂直に設置されている場合を示す。図６（Ｂ）は、本発明を適用した実装構造について説明する図である。図６において、図２に示す実装構造と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
図６（Ａ）を参照して、第１の電子回路基板１０上と第２の電子回路基板１２とは、互いに垂直に設置されている。第１の電子回路基板１０上の板金シールド２０と、第２の電子回路基板１２上の板金シールド２２とが、接触してしまうので、これ以上、２枚の電子回路基板の距離を短くすることはできない。
【００３６】
図６（Ｂ）を参照して、本発明を適用して、第１の電子回路基板１１上の電子回路と、第２の電子回路基板１９上の電子回路とを、１つの板金シールド２８でシールドする。本実施形態によれば、第２の電子回路基板１９側の第１の電子回路基板１１上のオンボードクリップ４０と、第１の電子回路基板１１側の第２の電子回路基板１９上のオンボードクリップ４０が不要になるので、その分、第１の電子回路基板１１と、第２の電子回路基板１９の実装面積を小さくできる。よって、第１の電子回路基板１１と、第２の電子回路基板１９とを合わせた実装スペースをＤ７の分だけ短くすることができる。
【００３７】
以下、図７を参照して、このような実装構造の製造工程について、第１の実施形態の例を用いて説明する。
【００３８】
まず、図７（Ａ）に示すように、第１の電子回路基板１０を準備し、前記第１の電子回路基板１０上に、半導体装置５０、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０を配設する。次いで、第１の電子回路基板１０上の、前記半導体装置５０、前記受動部品６０を囲む領域に、複数のオンボードクリップ４０を配設する。オンボードクリップ４０は、基板上に実装されるクリップ状の部材で、第１の電子回路基板１０上の図示しないパッド上に半田等の導電材を介して配設する。
【００３９】
同様にして、図示しないが、第２の電子回路基板１２を準備し、前記第２の電子回路基板１２上に、半導体装置５２、コンデンサ、コイルなどの受動部品６０を配設する。次いで、第２の電子回路基板１２上の、前記半導体装置５２、前記受動部品６０を囲む領域に、複数のオンボードクリップ４０を配設する。
【００４０】
次いで、図７（Ｂ）を参照して、板金シールド２４を、前記オンボードクリップ４０の中央の凹部に差し込んで固定する。
【００４１】
次いで、図７（Ｃ）を参照して、前記第２電子回路基板１２の電子部品が配設されている面を前記第１電子回路基板１０の電子部品と向き合う様にして、板金シールド２４の位置に、オンボードクリップ４０の中央の凹部が合う様に配置する。
【００４２】
次いで、図７（Ｄ）を参照して、そのまま、前記オンボードクリップ４０の中央の凹部を、板金シールド２４に差し込んで、前記第２電子回路基板１２を板金シールド２４に固定する。
【００４３】
次いで、図８を用いて、板金シールドと電子回路基板との接続形態について説明する。図８（Ａ）は、これまでに説明してきたオンボードクリップ４０を用いて、板金シールド８０を電子回路基板９０に固定する形態を示す。オンボードクリップ４０は、基板上に実装されるクリップ状の導電材の部材で、電子回路基板９０の電極パッド９２上に、半田等の導電材を介して固定されている。電極パッド９２は、電子回路基板９０の図示しないグランド層と電気的に導通している。板金シールド８０の端部を、前記オンボードクリップ４０の中央の凹部に差し込んで、板金シールド８０を固定する。
【００４４】
図８（Ｂ）は、板金シールド８２を電子回路基板９０に接触させる形態を示す。板金シールド８２の端部は、突起部８３が形成されている。電子回路基板９０の電極パッド９２とは、前記突起部８３が接点となり、板金シールド８２は、電子回路基板９０と電気的に接続される。
【００４５】
図８（Ｃ）は、オンボードクリップ４０の代わりに、フレーム８６を用いて、板金シールド８４を電子回路基板９０に固定する形態を示す。電子回路基板９０上には、電子回路を取り囲む様なフレーム８６が形成されていて、フレーム８６は、電極パッド９２に半田等の導電材を介して固定されている。フレーム８６の側面には、突起部８７が形成されている。板金シールド８４の側面の前記突起部８７に対応する部位には、開口部８５が形成されており、前記突起部８７に前記開口部８５を嵌め込む様にして、板金シールド８４をフレーム８６に固定する。
【００４６】
図８（Ｄ）は、オンボードクリップ４０を用いないで、板金シールド８８を直接電子回路基板９０に接続する形態を示す。板金シールド８８は、半田等の導電材９４によって電極パッド９２に固定されている。
【００４７】
これまで、２枚の電子回路基板を一括してシールドする実施形態について説明してきたが、図９を用いて、２枚以上の電子回路基板を一括してシールドする第６実施形態について説明する。
【００４８】
図９（Ａ）に示すように、第６実施形態の実装構造では、第１の電子回路基板１０、第２電子回路基板１２と第３電子回路基板１８を、電子回路が搭載された面を内側となる様にして配置する。各々の電子回路基板の電子回路が形成された周囲には、オンボードクリップ４０が配設されている。３枚の電子回路基板の電子回路を一括してシールドする板金シールド２９は、板状の板金を折り曲げた形状を有する。
【００４９】
図９（Ｂ）は、３枚の電子回路基板と、板金シールド２９とを嵌め合わせた状態を示す。３枚の電子回路基板の電子回路は、第１の電子回路基板１０、第２電子回路基板１２、第３電子回路基板１８と板金シールド２９とによって、完全にシールドされる。
【００５０】
図１０を用いて、フレキシブル基板とリジッド基板を一体化したリジッドフレキシブル基板に、本発明を適用した第７実施形態について説明する。図１０において、図２に示す実装構造と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
図１０（Ａ）は、本発明を適用する前のリジッドフレキシブル基板の構造について説明する図で、リジッドフレキシブル基板は、第１のリジッド部１２０、フレキシブル部１２４と第２のリジッド部１２２で構成される。リジッドフレキシブル基板は、ポリイミド等の屈曲性のあるフレキシブル層に、両面または片面にガラスエポキシ等からなるリジッド層を貼り付け、スル−ホールによりフレキシブル層とリジッド層の電気的導通を取った構造が最も一般的である。本実施形態では、第１のリジッド部１２０は、第１のリジッド層１１０とフレキシブル層１１４の２層構造からなり、フレキシブル部１２４は、フレキシブル層１１４の一層構造からなり、第２のリジッド部１２２は、第２のリジッド層１１２とフレキシブル層１１４の２層構造からなる。このフレキシブル部１２４を屈曲させることで、第１のリジッド部１２０と、第２のリジッド部１２２とを互いに電子回路がある面、つまり板金シールドが実装されている面を向かい合わせにして、電子機器内に実装しようとすると、お互いの板金シールドがぶつかって、第１のリジッド部１２０と第２のリジッド部１２２との距離を、縮めることはできない。
【００５２】
図１０（Ｂ）を参照して、本発明を適用して、第１のリジッド部１２０の電子回路と、第２のリジッド部１２２の電子回路とを、１つの板金シールド２４でシールドする。よって、第１のリジッド部１２０と第２のリジッド部１２２との距離を、本発明適用前に比べて大幅に縮めることができる。
【００５３】
本開示の技術にかかる電子機器は、匡体と、匡体内部に設けられた第１〜第７実施形態の実装構造とを有する。例えば、第１実施形態において、電子機器は、匡体と、匡体内部に設けられ、電子部品が実装された第１および第２の電子回路基板１０，１２と、第１および第２の電子回路基板１０，１２の間に設けられ、第１および第２の電子回路基板１０，１２の各々の電子部品を一括してシールドする板金シールド２４とを有する。
【００５４】
以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１１、１２、１５、１７、１８、１９、９０  電子回路基板
２０、２１、２２、２４、２６、２８、２９  板金シールド
２７  仕切板
４０  オンボードクリップ
５０、５２、５４  半導体装置
６０  受動部品
７０  熱伝導材
８０、８２、８４、８８  板金シールド
８３、８７  突起部
８５  開口部
８６  フレーム
９２  電極パッド
９４  導電材
１１０  第１のリジッド層
１１２  第２のリジッド層
１１４  フレキシブル層
１２０  第１のリジッド部
１２２  第２のリジッド部
１２４  フレキシブル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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