(57)【要約】【課題】外部への不要輻射と基板間の電磁波の影響とを抑制する。【解決手段】メイン基板１０１とサブ基板１０２とがコネクタ１０１ｃ、１０２ｃで接続されて略平行に且つ、互いに少なくとも一部が投影上で重なるように配置される。メイン基板１０１とサブ基板１０２との間に配置される第１の金属板１０３がサブ基板１０２を保持する。サブ基板１０２を挟んでメイン基板１０１とは反対側に、サブ基板１０２に対して少なくとも一部が投影上で重なるように第２の金属板１０４が配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に対してコネクタで接続されると共に、前記第１の回路基板と略平行に且つ前記第１の回路基板に対して少なくとも一部が投影上で重なるように配置された第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との間に配置され、前記第２の回路基板を支持する第１の金属板と、
前記第２の回路基板を挟んで前記第１の回路基板とは反対側に、前記第２の回路基板に対して少なくとも一部が投影上で重なるように配置された第２の金属板と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第１の金属板は、前記第１の回路基板のグランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の金属板は、前記第２の回路基板のグランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第２の金属板は、前記第２の回路基板のグランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第２の金属板は、前記第１の回路基板のグランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第１の金属板と前記第２の金属板とは一部同士が互いに接触していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記第１の金属板と前記第２の金属板とは、共通する箇所にて前記第１の回路基板のグランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第１の金属板は、前記第１の回路基板に実装されている電子部品と熱的に結合されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第１の金属板は、前記第２の回路基板に実装されている電子部品と熱的に結合されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第２の金属板は、前記第２の回路基板に実装されている電子部品と熱的に結合されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記第１の金属板は、前記第２の金属板より熱伝導率の高い材料で構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記第２の回路基板は、前記第２の回路基板と前記第２の金属板との間に配置された弾性部材を介して前記第２の金属板と前記第１の金属板とによって挟み込まれることで保持されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記弾性部材は導電性を有し、前記第２の回路基板と前記第２の金属板とを電気的に接続することを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記弾性部材は伝熱性を有し、前記第２の回路基板と前記第２の金属板とを熱的に結合することを特徴とする請求項１２または１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記第２の金属板は、前記第１の金属板より剛性の高い材料で構成されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記第２の金属板を挟んで前記第２の回路基板とは反対側に、前記第２の金属板に対して少なくとも一部が投影上で重なるように配置された第３の回路基板を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記第２の金属板は、前記第３の回路基板のグランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
前記電子機器は撮像素子を備える撮像装置であり、
前記第１の金属板と前記第２の金属板のうち少なくとも一方は、前記撮像素子を実装する回路基板の少なくとも一部を覆うように構成されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の回路基板を有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の内部には様々な回路基板が配置されている。電子機器が高機能化するにつれて電子部品も多くなり回路基板も増えているため、カメラのような小型の電子機器内に複数の回路基板を配置する際に考慮すべき事項がある。例えば、電子部品の発熱量が増加しており、機器に小型になるほど機器全体が高温となることから熱対策の必要性が高まっている。また、電子回路の高速化に伴い電子部品の駆動周波数が高くなってきており、駆動周波数が高くなることで、電子部品や回路基板から発せられる電磁波が増加している。そのため、不要輻射により周辺にある電子機器に影響を及ばさないように対策する必要性が高まっている。このような不要輻射を抑える工夫として、各回路基板の接地（グランド）を強化したり、電子機器の外装を金属部材にしたりすることで外部に不要電磁波を減少させるようにするものも知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６-１０１１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、使用する電子部品が多くなり回路基板を複数必要となってくると、回路基板同士を多層構造に積み重なって配置する構成をとることがある。回路基板同士が対向して配置されると、回路基板から発する電磁波が対向する回路基板に影響を与えて動作が不安定になることがある。また、回路基板から外部への不要輻射も抑制する必要がある。例えば、電子機器の外装を金属部材で構成したとしても、装置内部で回路基板が効果的にグランド接続されていないと、電子機器の外部に不要輻射が出やすくなるおそれがある。従って、このように、回路基板が積層配置される電子機器においては、基板間の電磁波の影響と外部への不要輻射とを抑制することが重要となっている。
【０００５】
本発明は、外部への不要輻射と基板間の電磁波の影響とを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、第１の回路基板と、前記第１の回路基板に対してコネクタで接続されると共に、前記第１の回路基板と略平行に且つ前記第１の回路基板に対して少なくとも一部が投影上で重なるように配置された第２の回路基板と、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との間に配置され、前記第２の回路基板を支持する第１の金属板と、前記第２の回路基板を挟んで前記第１の回路基板とは反対側に、前記第２の回路基板に対して少なくとも一部が投影上で重なるように配置された第２の金属板と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外部への不要輻射と基板間の電磁波の影響とを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電子機器の内部構成を示す背面図である。
【図２】電子機器の内部構成を示す分解斜視図である。
【図３】電子機器の断面図である。
【図４】電子機器の分解断面図である。
【図５】電子機器の断面図である。
【図６】電子機器の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電子機器の内部構成を示す背面図、分解斜視図である。この電子機器は、一例として撮像装置として構成され、被写体側である撮影レンズが向く方向（前方）をＹ方向とし、背面から見て右方をＸ方向、上方をＺ方向とする。Ｙ方向は光軸方向と平行である。図３、図４は、Ｙ−Ｚ面に平行な電子機器の断面図である。特に図４では各部品を分解して示している。
【００１１】
本電子機器は、複数の回路基板として、主となる回路が搭載されているメイン基板１０１（第１の回路基板）と、主でない回路が搭載されているサブ基板１０２（第２の回路基板）とが積層配置されている。メイン基板１０１とサブ基板１０２とは略平行に配置される。このように複数の回路基板が重なって配置される構造においては、回路基板同士の電磁波の影響を抑制すると共に、外部への不要輻射を抑制することが重要である。さらに、各回路基板から発せられる熱が回路基板の間にこもって排熱効率が低下しやすい。従来のように、排熱のためのヒートパイプやファンを設けると電子機器の小型化が難しくなる。そこで本実施の形態では、基板の適切な保持及びコンパクトな配置を確保しつつ、発熱部品の発熱対策をすると共に、基板間の電磁波の影響や外部への不要輻射を抑制する工夫を施す。以下、詳細に説明する。
【００１２】
本電子機器は、電磁波遮蔽機能を有する金属板として、第１の金属板１０３、第２の金属板１０４を有する。ベース部材１００は樹脂製の構造体であり、バッテリを収容する。撮像基板１０６（図２）には撮像素子が搭載される。メイン基板１０１はベース部材１００に固定されている。第１の金属板１０３は、メイン基板１０１とサブ基板１０２との隙間に配置される。第１の金属板１０３は、メイン基板１０１に対してＹ方向視で少なくとも一部が投影上で重なるように、一定の隙間を開けて配置される。第２の金属板１０４は、サブ基板１０２を挟んでメイン基板１０１とは反対側（−Ｙ方向）に位置し、サブ基板１０２を覆うように配置される。第２の金属板１０４は、サブ基板１０２に対してＹ方向視で少なくとも一部が投影上で重なる。
【００１３】
第２の金属板１０４の、サブ基板１０２と対向する側の面には、弾性部材１０５が貼り付けられている。メイン基板１０１におけるサブ基板１０２と対向する側にはコネクタ１０１ｃ及びメインＩＣ１０１ａが実装されている。メインＩＣ１０１ａ上に熱伝導ゴム１０１ｂが貼り付けられている。サブ基板１０２におけるメイン基板１０１と対向する側にはコネクタ１０２ｃ及びサブＩＣ１０２ａが実装されている。サブＩＣ１０２ａ上に熱伝導ゴム１０２ｂが貼り付けられている。第１の金属板１０３には、サブ基板１０２の側に突出した凸部１０３ｂが形成されている。第１の金属板１０３は、折り曲げ形成された足部１０３ａを有し、足部１０３ａはメイン基板１０１の側に突出している。第２の金属板１０４は、折り曲げ形成された足部１０４ａを有し、足部１０４ａはメイン基板１０１の側に突出している。
【００１４】
メイン基板１０１のコネクタ１０１ｃとサブ基板１０２のコネクタ１０２ｃとが接続されると共に、第１の金属板１０３の凸部１０３ｂがサブ基板１０２に対して直接に接触する。これにより、メイン基板１０１とサブ基板１０２との距離が一定に保たれるように、第１の金属板１０３がメイン基板１０１とサブ基板１０２とを支持する。
【００１５】
本電子楽器の主な部品の組み付けは次のようになされる。作業者は、第１の金属板１０３をメイン基板１０１とサブ基板１０２との間に位置させ、コネクタ１０１ｃとコネクタ１０２ｃとを接続する。その際、作業者は、第１の金属板１０３の凸部１０３ｂをサブ基板１０２に当接させると共に、メインＩＣ１０１ａ上の熱伝導ゴム１０１ｂ及びサブＩＣ１０２ａ上の熱伝導ゴム１０２ｂを第１の金属板１０３に当接させる。また、作業者は、弾性部材１０５をサブ基板１０２に当接させつつ、第２の金属板１０４の足部１０４ａをメイン基板１０１及び第１の金属板１０３に対してビス止めする。組み付けが完了した状態（図３）においては、電磁波対策のほか、各構成要素間の電気的接続や熱的接続については、次のようになる。
【００１６】
メイン基板１０１とサブ基板１０２の間に第１の金属板１０３が挿入されていることで、各基板が発する電磁波が第１の金属板１０３でシールドされるので、両基板間の電磁波による影響が抑えられる。また、サブ基板１０２から発せられる電磁波は第２の金属板１０４でシールドされるため、外部に不要な電磁波を放出しにくくできる。
【００１７】
図４に示すように、メイン基板１０１の部位Ｇ１にはグランドパターン露出部が設けられる。サブ基板１０２の部位Ｇ２ａ、Ｇ２ｂには、グランドパターン露出部が設けられる。すなわち、これら部位Ｇ１、Ｇ２ａ、Ｇ２ｂにおいては、パターンが露出するようにソルダーレジストが設けられている。
【００１８】
第１の金属板１０３の足部１０３ａは、メイン基板１０１の部位Ｇ１におけるグランドパターン露出部と接触して電気的に接続されている。第１の金属板１０３の足部１０３ａがメイン基板１０１の部位Ｇ１におけるグランドパターン露出部と接触している部分に対して、第２の金属板１０４の足部１０４ａが、ビス止めにより接触している。これにより、第１の金属板１０３、第２の金属板１０４及びメイン基板１０１が共通する箇所でグランド接続されるので、メイン基板１０１のグランド接続が安定する。なお、サブ基板１０２の部位Ｇ２ａにおけるグランドパターン露出部は凸部１０３ｂと接触する位置に設けられ、これによりサブ基板１０２のグランドの電気的接続が確保されるが、これは必須でない。
【００１９】
ところで、メイン基板１０１内で生じた熱はグランド接触部分からもある程度逃げるが、メイン基板１０１に多数実装される電子部品の中でもメインＩＣ１０１ａは発熱量が大きいためメインＩＣ１０１ａからの熱を積極的に逃がす必要がある。本実施の形態では、メインＩＣ１０１ａ上に貼り付けられた熱伝導率の高い熱伝導ゴム１０１ｂ（メインＩＣ１０１ａに貼り付けられたのと反対側の面）が第１の金属板１０３と接触する。これにより、メインＩＣ１０１ａから生じた熱が効率良く第１の金属板１０３に伝わるので、メインＩＣ１０１ａが必要以上に高温になることが回避される。
【００２０】
これと同様に、サブ基板１０２に実装されている電子部品の中で発熱量が大きいサブＩＣ１０２ａの熱を積極的に逃がす必要がある。サブＩＣ１０２ａ上に貼り付けられた熱伝導率の高い熱伝導ゴム１０２ｂが（サブＩＣ１０２ａに貼り付けられたのと反対側の面）が第１の金属板１０３と接触する。これにより、サブＩＣ１０２ａから生じた熱が効率良く第１の金属板１０３に伝わるので、サブＩＣ１０２ａが必要以上に高温になることが回避される。しかも、サブＩＣ１０２ａは第１の金属板１０３の凸部１０３ｂと直接接触していることから、サブＩＣ１０２ａに生じた熱を第１の金属板１０３に一層効率よく伝達することができる。
【００２１】
第２の金属板１０４に貼り付けられた弾性部材１０５がサブ基板１０２を押さえることで、サブ基板１０２が第１の金属板１０３と第２の金属板１０４との間で挟み込まれるように保持される。これによりサブ基板１０２が動かないように固定される。弾性部材１０５は、導電性及び伝熱性を有する材料で構成される。なお、弾性部材１０５をサブ基板１０２の固定を主目的として使用する場合は、ウレタンなどの発泡性の材料を採用してもよい。また、サブ基板１０２の熱を第２の金属板１０４に効率良く逃がすためには、弾性部材１０５には熱伝導ゴム１０１ｂと同様のゴムを採用してもよい。その場合、弾性部材１０５をサブ基板１０２の実装部品に接触させてサブ基板１０２を保持しつつその実装部品からの熱を第２の金属板１０４に逃がすようにしてもよい。また、第２の金属板１０４とグランド接続を行うことを主目的とする場合は、弾性部材１０５にはガスケットなどの導電材料を採用してもよい。その場合、サブ基板１０２の部位Ｇ２ｂにおけるグランドパターン露出部に弾性部材１０５を接触させて電気的接続を取るようにしてもよい。また、伝熱と電気的接続の両方を目的とする場合は、弾性部材１０５にカーボンフィラー入りの熱伝導ゴムのような導電性があり且つ伝熱性にも優れた材料を採用してもよい。
【００２２】
ところで、第１の金属板１０３は、メイン基板１０１とサブ基板１０２の両方からの熱を受ける。一方、第２の金属板１０４は主としてサブ基板１０２からの熱を受ける。そのため、第２の金属板１０４よりも第１の金属板１０３の方が多くの熱を受ける。各基板の放熱効率を重視して、第１の金属板１０３を、第２の金属板１０４より熱伝導率の高い材料で構成するのが望ましい。一方で各基板の確実な保持機能を確保する必要がある。そこで、第２の金属板１０４を、第１の金属板１０３より剛性の高い材料で構成するのが望ましい。例えば、第１の金属板１０３には、アルミや銅などの熱伝導率の高い材料を採用し、第２の金属板１０４には、熱伝導率が第１の金属板１０３より低いが構造体としての強度の高いステンレスなどの材料を採用してもよい。これにより、各基板の放熱効率と固定保持機能とを効果的に両立できる。
【００２３】
なお、第１の金属板１０３もしくは第２の金属板１０４で撮像基板１０６を覆うことで撮像基板１０６のシールド効果を持たせるようにしてもよい。
【００２４】
本実施の形態によれば、メイン基板１０１とサブ基板１０２とがコネクタ１０１ｃ、１０２ｃで接続されて略平行に且つ、互いに少なくとも一部が投影上で重なるように配置される。メイン基板１０１とサブ基板１０２との間に配置される第１の金属板１０３がサブ基板１０２を保持する。サブ基板１０２を挟んでメイン基板１０１とは反対側に、サブ基板１０２に対して少なくとも一部が投影上で重なるように第２の金属板１０４が配置される。これにより、外部への不要輻射と基板間の電磁波の影響とを抑制することができる。
【００２５】
また、第１の金属板１０３及び第２の金属板１０４はいずれも、メイン基板１０１の部位Ｇ１及びサブ基板１０２の部位Ｇ２ａにおける各グランドパターン露出部に電気的に接続されている。これらにより、互いの電磁波の影響を抑制でき、さらに外部への不要輻射抑制効果を高めることができる。特に、金属板１０３、１０４は、共通する箇所にて部位Ｇ１におけるグランドパターン露出部に電気的に接続されているので、メイン基板１０１のグランドが安定する。しかも、金属板１０３、１０４は、一部同士が互いに接触しているので、両者の電気的接続が確実である。
【００２６】
また、第１の金属板１０３は、メイン基板１０１のメインＩＣ１０１ａ及びサブ基板１０２のサブＩＣ１０２ａと熱的に結合されているので、主な発熱部品の放熱効率を向上させることができる。
【００２７】
なお、第２の金属板１０４を、サブ基板１０２に実装される電子部品１０２ｄ（図４）と熱的に結合させてもよい。その場合、例えば、電子部品１０２ｄがサブＩＣ１０２ａとは反対側に実装され、その電子部品１０２ｄに直接、または熱伝導ゴムを介して、第２の金属板１０４が接触するようにしてもよい。
【００２８】
また、サブ基板１０２は、第２の金属板１０４に貼り付けられた弾性部材１０５と第１の金属板１０３とによって挟み込まれることで保持されるので、固定状態が安定する。しかも弾性部材１０５は導電性を有するので、サブ基板１０２と第２の金属板１０４とを電気的に接続し、電磁波の影響抑制にも寄与する。さらには、弾性部材１０５は伝熱性を有するので、サブ基板１０２と第２の金属板１０４とを熱的に結合し、放熱効果も高まる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図５、図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器の、Ｙ−Ｚ面に平行な断面図である。特に図６では各部品を分解して示している。本実施の形態では、第１の実施の形態に対し、操作基板１０７を設けた点が異なり、その他の構成は同様である。図５、図６において、第１の実施の形態の電子機器と同一の構成要素には同一符号が付されている。操作基板１０７は、操作ボタンなどの回路が形成されている第３の回路基板である操作基板である。
【００３０】
操作基板１０７は、第２の金属板１０４を挟んでサブ基板１０２とは反対側に、第２の金属板１０４に対して少なくとも一部が投影上で重なるように配置される。これにより、サブ基板１０２と操作基板１０７との間のシールドを第２の金属板１０４が果たす。
【００３１】
なお、操作基板１０７は、第１の金属板１０３と第２の回路基板１０２との関係と同様に、第２の金属板１０４と直接接触して支持されるように配置されてもよい。そのようにする場合は、操作基板１０７の部位Ｇ３にグランドパターン露出部を設け、この部分に第２の金属板１０４を当接させて、操作基板１０７のグランドと第２の金属板１０４との電気的接続を取るようにしてもよい。
【００３２】
なお、第２の金属板１０４と第２の回路基板１０２との関係と同様に、操作基板１０７と第２の金属板１０４とに一定の隙間が開くように操作基板１０７が配置されてもよい。そのようにする場合は、弾性部材１０５と同様の弾性部材１１５を、第２の金属板１０４と操作基板１０７との間に配置することで、操作基板１０７の熱を第２の金属板１０４に逃がすと共に、グランド接続を取って不要輻射を抑制してもよい。
【００３３】
なお、操作基板１０７の放熱効果を高める観点では、第２の金属板１０４を、操作基板１０７に実装された主な発熱部品である電子部品１０７ａと熱的に結合させるようにしてもよい。
【００３４】
本実施の形態によれば、外部への不要輻射と基板間の電磁波の影響とを抑制することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。さらに、操作基板１０７とサブ基板１０２との間に第２の金属板１０４が位置するので、サブ基板１０２と操作基板１０７との間の電磁波の影響を抑制することができる。
【００３５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  メイン基板
１０２  サブ基板
１０１ｃ、１０２ｃ  コネクタ
１０３  第１の金属板
１０４  第２の金属板
【図１】
2019161050.tif 000003
【図２】
2019161050.tif 000004
【図３】
2019161050.tif 000005
【図４】
2019161050.tif 000006
【図５】
2019161050.tif 000007
【図６】
2019161050.tif 000008