(57)【要約】【課題】シールド効果と冷却に優れたシールドケースを提供すること。【解決手段】シールドケースは、基板と、基板上に載置された電子部品の周囲に設けられる金属製の枠体と、枠体に嵌め合わされ、上面の外周縁に沿って設けられた溝部を有する金属製の蓋体と、電子部品と蓋体との間に設けられ、弾性力を有する熱伝達部材と、を備えている。蓋体を枠体に嵌め合わせた際に、蓋体の溝部が、枠体上部に設けられた溝部当接部に接するとともに、熱伝達部材が圧縮された状態で嵌合する。【選択図】      図２
2018207040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に載置された電子部品の周囲に設けられる金属製の枠体と、
前記枠体に嵌め合わされ、上面の外周縁に沿って設けられた溝部を有する金属製の蓋体と、
前記電子部品と前記蓋体との間に設けられ、弾性力を有する熱伝達部材と、を備え、
前記蓋体を前記枠体に嵌め合わせた際に、前記蓋体の溝部が、前記枠体上部に設けられた溝部当接部に接するとともに、前記熱伝達部材が圧縮された状態で嵌合することを特徴とするシールドケース。
【請求項２】
前記枠体と前記蓋体のどちらか一方に設けられた複数の突出部と、前記枠体と前記蓋体の他方に設けられ、これら各突出部にそれぞれ対応する嵌合部とを備えた、請求項１記載のシールドケース。
【請求項３】
前記嵌合部は、孔もしくは凹部である、請求項２記載のシールドケース。
【請求項４】
前記枠体と前記蓋体が嵌合された状態において、前記嵌合部は前記熱伝達部材による圧縮応力が付加されている、請求項２記載のシールドケース。
【請求項５】
前記熱伝達部材及び溝部当接部によって、前記蓋体の嵌合位置が設計上の位置に設定され、前記電子部品からの電磁ノイズがシールドされるものである、請求項１記載のシールドケース。
【請求項６】
前記電子部品は、ＣＰＵである請求項５記載のシールドケース。
【請求項７】
前記蓋体の前記熱伝達部材が接する個所に、前記電子部品の側に凹んだ凹部を有する、請求項１記載のシールドケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子部品を覆って、電子部品からの電磁波（ノイズ）を遮断するとともに、電子部品を冷却するシールドケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に設けられた電子部品を覆い、電子部品からの不要電磁波を遮断するとともに、電子部品との間に熱伝達部材を設け、電子部品を冷却させるシールドケースがある。シールドケースとしては、基板に電子部品の周囲を覆う枠体を取り付け、その枠体に蓋体を被せるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−１７０５９３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６８４８１号公報
【特許文献３】特開２００９−１８２０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、良好に電子部品を冷却し、又不要電磁波をシールドすることが可能なシールドケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、シールドケースは、基板と、基板上に載置された電子部品の周囲に設けられる金属製の枠体と、枠体に嵌め合わされ、上面の外周縁に沿って設けられた溝部を有する金属製の蓋体と、電子部品と蓋体との間に設けられ、弾性力を有する熱伝達部材と、を備えている。蓋体を枠体に嵌め合わせた際に、蓋体の溝部が、枠体上部に設けられた溝部当接部に接するとともに、熱伝達部材が圧縮された状態で嵌合する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、シールドケースを示す平面図である。
【図２】図２は、シールドケースの一部を破断して示す断面図である。
【図３】図３は、枠体を示す平面図である。
【図４】図４は、シールドケースを、図１のＦ４−Ｆ４線の切断線で示す断面図である。
【図５】図５は、シールドケースを斜め上方から示す斜視図である。
【図６】図６は、第２実施形態のシールドケースを斜め上方から示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態について、図面を用いて説明する。  
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のシールドケースを示す平面図である。図１に示すように、シールドケース１０が、電子部品としてのＣＰＵ１００が搭載されている基板１２上に設けられている。基板１２は、例えば電子機器としてのノートパソコンに用いられている。以下、説明上基板１２のＣＰＵ１００が取り付けられている面を基板１２の上面とし、その逆の面を下面とする。又、シールドケース１０で囲われた領域以外の個所からシールドケース１０で囲われた領域に向かう方向をシールドケース１０の内側とし、その逆を外側と呼ぶ。
【０００８】
ＣＰＵ１００は、作動に伴い電磁波を放射したり、又、熱を生じさせる電子部品である。尚、本実施形態では、電子機器はノートパソコンに限るものではなく、又、電子部品としてＣＰＵに限るものではない。
【０００９】
図２は、シールドケース１０の一部を破断して示す断面図である。図１及び図２に示すように、シールドケース１０は、全体が偏平の直方体で、枠体１４と蓋体１６とを備えている。シールドケース１０は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅材等、熱伝導率が高く、導電性および透磁率が高い金属素材で形成されている。尚、枠体１４と蓋体１６は、必ずしも同一の素材でなくてよく、互いに異なる素材で形成されていてもよい。
【００１０】
図３は、枠体１４を示す平面図である。図３に示すように、枠体１４は、第１壁体２０と第２壁体２２と第３壁体２４と第４壁体２６とを備えている。第１壁体２０に対向して第３壁体２４が設けられ、第１壁体２０から第４壁体２６の各壁体が、互いに直角に一体的に連結されている。枠体１４は、基本的に各壁体の４辺から矩形形状を有している。枠体１４の矩形のほぼ中心にＣＰＵ１００が配置されている。尚、枠体１４の形状はこれに限るものではない。
【００１１】
図４は、シールドケース１０を、図１のＦ４−Ｆ４線の位置で破断して示す分解断面図である。図４に示すように、第１壁体２０は、縦板３０と溝部当接部３２とを備えている。溝部当接部３２は、縦板３０の上面の外周縁から枠体１４の内側に屈曲し、これにより第１壁体２０は、逆Ｌ字形状を有している。
【００１２】
第１壁体２０から第４壁体２６の各壁体は、基本的に同一の断面形状を有しているので、以下、第１壁体２０について説明し、他の壁体の説明は第１壁体２０の説明に代える。
【００１３】
縦板３０は、下端が、例えばはんだ付けで基板１２の上面に固定されている。縦板３０は、同一の高さに形成され、その上端は基板１２と平行に設定されている。又、第１壁体２０から第４壁体２６の各縦板３０は、それぞれ同一の高さを有し、それらの上端も基板１２と平行に設定されている。
【００１４】
縦板３０には、外側に突出する突出部３４が形成されている。突出部３４は、例えばプレス加工により、ほぼ球面状に形成されている。突出部３４は、後述する孔４２に対応しており、後述する係合部４０の一方を構成する。
【００１５】
溝部当接部３２は、縦板３０の上端から枠体１４の内側に所定幅延びている。溝部当接部３２は、基板１２と平行に形成され、図３に示すように場所にかかわらず基本的に一定の幅で、枠体１４の全周にわたって連続して設けられている。溝部当接部３２は、後述する蓋体１６の溝部４４に対応して形成されている。
【００１６】
蓋体１６は、天板３６と側板３８とを備えている。天板３６は、平板状で、枠体１４の縦板３０に対応して形成されている。側板３８は、天板３６の周縁に沿って、天板３６とほぼ直角に設けられている。
【００１７】
側板３８は、蓋体１６を枠体１４に組み付けると、縦板３０の外方にほぼ隙間なく嵌るように形成されている。又、側板３８は、蓋体１６を枠体１４に組み付けると、下端が基板１２の近傍に達する長さを有している。
【００１８】
図４に示すように、側板３８には、孔４２が設けられている。孔４２は、縦板３０の突出部３４に対応した位置に設けられ、嵌合部として係合部４０の他方を構成する。孔４２を突出部３４に正確に嵌合させると、蓋体１６が設計上の位置で枠体１４に嵌合され、蓋体１６と枠体１４とが確実に組み付けられる。
【００１９】
尚、突出部３４と孔４２は、縦板３０と側板３８の間でそれぞれ逆に設けられていてもよい。又、嵌合部は、孔でなく突出部３４が嵌合する凹部であってもよい。更に、係合部４０は蓋体１６と枠体１４とが確実に組み付けられればよく、その構成はこれに限るものではない。天板３６の外周縁には、溝部４４が設けられている。
【００２０】
溝部４４は、図１に示すように、天板３６の４辺のそれぞれに設けられている。溝部４４は、図２等に示すように、断面が矩形形状で、一定の深さを有している。各辺の溝部４４は、互いに連続して形成され、蓋体１６を枠体１４に確実に組み付ける、つまり突出部３４に孔４２が嵌り係合部４０が正確に係合されると、溝部当接部３２の上面に接触する。
【００２１】
尚、溝部４４の底部は、平面であるのが好ましいが、曲面形状であってもよい。又、溝部４４は連続でなく、断続し複数の窪みとして設けられていてもよい。
【００２２】
図５は、シールドケース１０を斜め上方から示す斜視図である。図５に示すように、ＣＰＵ１００の上面には熱伝達部材５０が設けられている。熱伝達部材５０は、例えば、発泡性金属材等の、熱伝導率が高く、かつ弾性力を有する素材で形成されている。熱伝達部材５０は、熱伝達率の高い接着剤で、ＣＰＵ１００の上面に貼り付けられている。
【００２３】
自然状態（圧縮や伸張されていない状態）の熱伝達部材５０(図４参照)は、蓋体１６を枠体１４に組み付けたときのＣＰＵ１００から天板３６までの高さより高い高さを有している。
【００２４】
したがって、蓋体１６を枠体１４に組み付けると、図２に示すように熱伝達部材５０は、上下方向に圧縮された状態で天板３６のほぼ中央に接し、更に熱伝達部材５０による圧縮応力が係合部４０に付加される。尚、熱伝達部材５０は蓋体１６に貼り付けてもよい。又、熱伝達部材５０を単にＣＰＵ１００の上に置くだけでもよい。
【００２５】
次に、シールドケース１０の作用、効果について説明する。基板１２には、ＣＰＵ１００とシールドケース１０の枠体１４とが設けられている。枠体１４は、ＣＰＵ１００の周囲を取り囲むように基板１２に取り付けられている。枠体１４の下部は、はんだ等により基板１２に接着されている。枠体１４の上部は、溝部当接部３２が、連続して同一の高さに設けられている。ＣＰＵ１００の上面には、縦板３０の高さを越えた熱伝達部材５０が接着剤で貼り付けられている。
【００２６】
そして、枠体１４の上面に蓋体１６を組み付け、蓋体１６を孔４２が突出部３４に嵌るまで枠体１４に押し込む。これにより係合部４０が係合し、蓋体１６が枠体１４に固定される。
【００２７】
すると、シールドケース１０は、蓋体１６と枠体１４が、図２に示すように密に嵌合する。又、溝部４４の底が溝部当接部３２に接し、縦板３０と天板３６とが密に接する。更に、ＣＰＵ１００に設けられた熱伝達部材５０が、上下方向に若干圧縮され、天板３６の下面に密着する。これにより、ＣＰＵ１００は、シールドケース１０により密封されるとともに熱伝達部材５０を介して蓋体１６に熱的に接続される。
【００２８】
そして、例えば電子機器が作動して、ＣＰＵ１００から電磁波が発生したとする。発生した電磁波は、金属素材で形成されたシールドケース１０に吸収されて、シールドケース１０の外方に放射されない。更にシールドケース１０は、溝部４４の底面が溝部当接部３２の上面に、枠体１４の全周にわたり接しているため、より確実に電磁波の漏洩が防止される。
【００２９】
又、ＣＰＵ１００で発生した熱は、ＣＰＵ１００から熱伝達部材５０に伝わり、熱伝達部材５０から更にシールドケース１０の天板３６に伝えられる。天板３６は、面積が広く、ＣＰＵ１００で発生した熱を十分に吸収するとともに、吸収された熱は天板３６の表面から放射されたり、表面に接する空気を加温する。これにより、ＣＰＵ１００は効率よく冷却され、所定の温度範囲内に抑制される。
【００３０】
又、蓋体１６の上面に蓋体１６の外周に沿って溝部４４が設けられていることにより、天板３６の剛性が高くなっている。天板３６は、圧縮されている熱伝達部材５０からの反発力により常に上方に付勢されているが、溝部４４が設けられていることにより、剛性が高く大きな変形を生じさせない。
【００３１】
これによりさらに、天板３６のほぼ中央に加えられる熱伝達部材５０からの押圧力が、側板３８に設けられた係合部４０を形成する孔４２と突出部３４との接触部分に対する応力として加わるため、係合部４０における密着性がより向上する。
【００３２】
上記により、シールドケース１０の全ての係合部４０の接続状態が適切に保持される。そのため天板３６と枠体１４との接触抵抗が、枠体１４の全周に亘り所定の状態に設定される。そのため、シールドケース１０は、枠体１４と蓋体１６との電気的な接続状態が、初期に設定した状態に保持され、予期しない電磁波（ノイズ）のシールドケース１０からの漏出が防止される。
【００３３】
天板３６の変形が溝部４４により抑制されるので、熱伝達部材５０の圧縮状態が、初期の状態で長い期間保持される。これにより、熱伝達部材５０による押圧力の低下が発生せず、熱伝達部材５０の伝熱効果が良好に維持される。したがって、ＣＰＵ１００の過熱が確実に防止される。
【００３４】
又、蓋体１６と枠体１４とは係合部４０で係合されているので、係合部４０を操作することにより、蓋体１６を枠体１４から容易に脱着できる。例えば、係合部４０の係合を解除すれば、蓋体１６を枠体１４から容易に取り外すことができ、シールドケース１０に覆われたＣＰＵ１００等の電子部品の点検、修理等を簡易に行える。
【００３５】
尚、ここで、溝部４４及び溝部当接部３２を設けない場合、熱伝達部材５０から押圧力を受けた蓋体１６自体は、その押圧力によって容易に変形したり、蓋体１６の取付状態に変化が生じたりすることが考えられる。蓋体１６が変形すると熱伝達部材５０の接触状態が弱められるため冷却効率が低下する。又、蓋体１６が変形すること、あるいは、蓋体１６の取付状態に変化が生じることにより、本来接触するべき係合部４０での接触抵抗値が高くなることがある。そして、例えば接触点間の間隔が設定値からずれて、電磁波の波長に対し整数倍の関係になると、ノイズがシールドケース１０から漏洩してしまうおそれがある。
【００３６】
しかしながら、上述したように本実施形態の構成によれば、電子部品を良好に冷却し、かつ良好にシールドすることが可能である。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態のシールドケース１１について説明する。図６は、第２実施形態のシールドケースを斜め上方から示す斜視図である。図６に示すように、シールドケース１１は、蓋体１６に凹部６０を備えている。シールドケース１１のその他の構成は、第１の実施形態のシールドケース１０と同様の構成で、同一の構成部材には、同一の符号を付して説明に代える。
【００３８】
凹部６０は、天板３６のほぼ中央に、ＣＰＵ１００に取り付けられる熱伝達部材５０の平面視の位置に対応して設けられている。凹部６０は、平面視で矩形で、下方に凹んでいる。
【００３９】
凹部６０は、平面視で熱伝達部材５０と同形か、それより広い面積を有している。蓋体１６を枠体１４に組み付けると、凹部６０の下面は熱伝達部材５０に接し、熱伝達部材５０から所定の押圧力がかかる。
【００４０】
第２実施形態のシールドケース１１によれば、天板３６の中央が凹部６０により凹んでいるので、天板３６の剛性が向上する。したがって、シールドケース１１は、第１実施形態のシールドケース１０と同様、熱とともに熱伝達部材５０から押圧力を常に受けているが、天板３６の変形をシールドケース１０より小さくできる。
【００４１】
よって、シールドケース１１によれば、熱伝達部材５０による伝熱作用が高められ、ＣＰＵ１００の放熱性が向上し、ＣＰＵ１００をより良好に冷却することが可能となる。又、シールドケース１１によれば、天板３６の変形が抑えられるので、シールドケース１１の各係合部４０が均等に、かつ確実に蓋体１６と枠体１４とを係合させ、高いシールド効果も実現される。本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１０、１１…シールドケース、１２…基板、１４…枠体、１６…蓋体、２０…第１壁体、２２…第２壁体、２４…第３壁体、２６…第４壁体、３０…縦板、３２…溝部当接部、３４…突出部、３６…天板、３８…側板、４０…係合部、４２…孔、４４…溝部、５０…熱伝達部材、６０…凹部、１００…ＣＰＵ。
【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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