(57)【要約】【課題】シールドカバーを備える電子機器において、シールドカバーの任意の場所で高周波信号の伝播経路を遮断しつつ、この遮蔽のための構成を実装する実装面積を小さくする技術を提供する。【解決手段】電子機器のシールドカバー１００は、配線基板３００に組み付けられる。シールドカバー１００には、任意の位置に挿通孔が形成される。配線基板３００には、シールドカバー１００の挿通孔に対応する位置それぞれに、シールドカバー１００に挿通された固定用ピン５００を受け止めて固定用ピン５００と配線基板３００のグランドとを導通させるクリップ２０が組みつけられる。挿通孔のそれぞれに、シールドカバー１００と固定用ピン５００の頭頂部とが接触するよう固定用ピン５００が挿通され、クリップ２０により固定用ピン５００が受け止められることでシールドカバー１００と配線基板３００のグランドとを導通させる。【選択図】図３
2015159246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器のシールド構造であって、
複数の電子部品ユニットが実装された配線基板と、
前記電子部品ユニットを覆う態様で、前記配線基板に組み付けられるシールドカバーとを備え、
前記シールドカバーには、ピンが挿通可能な１以上の任意の位置に挿通孔が形成され、
前記配線基板には、前記シールドカバーが前記配線基板に組み付けられた状態で、前記シールドカバーの挿通孔に対応する位置それぞれに、前記シールドカバーに挿通された前記ピンを受け止めて前記ピンと前記配線基板のグランドとを導通させる受け止め部材が組みつけられ、
前記シールドカバーの前記１以上の挿通孔のそれぞれに、前記シールドカバーと前記ピンの頭頂部とが接触するよう前記ピンが挿通され、前記受け止め部材により前記ピンが受け止められることにより、前記シールドカバーと前記配線基板のグランドとを導通させる、電子機器のシールド構造。
【請求項２】
前記ピンは、前記シールドカバーへ挿通され、前記受け止め部材により受け止められる状態で前記シールドカバーに当接する第１の軸部と、前記受け止め部材と当接する第２の軸部とを有し、前記第１の軸部と前記第２の軸部とで異なる径を有する、請求項１に記載の電子機器のシールド構造。
【請求項３】
前記電子機器のシールド構造は、さらに、
前記シールドカバーと、前記ピンの頭頂部との間にワッシャが挿入され、前記シールドカバーの上面と前記ワッシャとが当接し、前記ワッシャと前記ピンの頭頂部とが当接する、請求項１または２に記載の電子機器のシールド構造。
【請求項４】
前記ピンと前記受け止め部材とは、ネジ構造を有しており、前記挿通孔に挿通された前記ピンが前記受け止め部材の前記ネジ構造によって受け止められることにより、前記シールドカバーが前記配線基板に組み付けられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器のシールド構造。
【請求項５】
シールド構造を備えて電子部品ユニットを覆う電子機器であって、
複数の電子部品ユニットが実装された配線基板と、
前記電子部品ユニットを覆う態様で、前記配線基板に組み付けられるシールドカバーとを備え、
前記シールドカバーには、ピンが挿通可能な１以上の任意の位置に挿通孔が形成され、
前記配線基板には、前記シールドカバーが前記配線基板に組み付けられた状態で、前記シールドカバーの挿通孔に対応する位置それぞれに、前記シールドカバーに挿通された前記ピンを受け止めて前記ピンと前記配線基板のグランドとを導通させる受け止め部材が組みつけられ、
前記シールドカバーの前記１以上の挿通孔のそれぞれに、前記シールドカバーと前記ピンの頭頂部とが接触するよう前記ピンが挿通され、前記受け止め部材により前記ピンが受け止められることにより、前記シールドカバーと前記配線基板のグランドとを導通させる、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器のシールド構造に関し、特に、電子部品の動作により生じる障害電波を遮断するためのシールド構造と、このシールド構造を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を搭載した電子機器が動作することで、電子回路から発生する電磁波が他の電子部品等の動作に悪影響を及ぼすことがある。そのため、電子回路からの電磁波を遮蔽するためのシールドカバーなどの遮蔽物が回路基板に組み付けられることがある。
【０００３】
例えば、特開２００４−７１６２９号公報（特許文献１）は、電子機器の製造に関わるコストの増大を抑え得る、電子機器のシールド構造を記載している。特許文献１によると、シールド板における少なくとも一部を、配線基板に点在させて設けた島状のグランドパターンと、スプリングピンを介して導通させるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７１６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術によると、シールドカバーと、配線基板のグランドパターンとを、スプリングピンなどの接続手段を介して導通させることで、電子部品に対する電磁遮蔽性能を確保している。しかし、特許文献１に記載された技術において、接続手段としてスプリングピンによって配線基板とシールドカバーとを接続する場合、配線基板とシールドカバーとを接続するための強度が必要となるため実装面積が大きくなる、配線基板に補強用の穴を設けるなどの対応が必要になりうる。また、接続手段として、導電性ゴムを使用する場合も、配線基板とシールドカバーとを接続するための強度が必要となるため、実装面積が大きくなる、配線基板に補強用の穴を設けるなどの対応が必要になりうる。その他の接続手段としてシールド板にバネ（舌片）を設けることでシールドカバーと配線基板とを接続することも考えられるが、シールドカバーにバネを設ける場合、シールドカバーに穴が開くこととなり、この穴から電力が漏えいしうる。
【０００６】
したがって、シールドカバーの任意の場所において、高周波信号の伝播経路を遮断しつつ、この遮蔽のための構成を実装する実装面積を小さくする技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に従う電子機器のシールド構造は、複数の電子部品ユニットが実装された配線基板と、電子部品ユニットを覆う態様で、配線基板に組み付けられるシールドカバーとを備える。シールドカバーには、ピンが挿通可能な１以上の任意の位置に挿通孔が形成される。配線基板には、シールドカバーが配線基板に組み付けられた状態で、シールドカバーの挿通孔に対応する位置それぞれに、シールドカバーに挿通されたピンを受け止めてピンと配線基板のグランドとを導通させる受け止め部材が組みつけられる。シールドカバーの１以上の挿通孔のそれぞれに、シールドカバーとピンの頭頂部とが接触するようピンが挿通され、受け止め部材によりピンが受け止められることにより、シールドカバーと配線基板のグランドとを導通させる。
【０００８】
別の実施形態に従うと、シールド構造を備えて電子部品ユニットを覆う電子機器が提供される。電子機器は、複数の電子部品ユニットが実装された配線基板と、電子部品ユニットを覆う態様で、配線基板に組み付けられるシールドカバーとを備える。シールドカバーには、ピンが挿通可能な１以上の任意の位置に挿通孔が形成される。配線基板には、シールドカバーが配線基板に組み付けられた状態で、シールドカバーの挿通孔に対応する位置それぞれに、シールドカバーに挿通されたピンを受け止めてピンと配線基板のグランドとを導通させる受け止め部材が組みつけられる。シールドカバーの１以上の挿通孔のそれぞれに、シールドカバーとピンの頭頂部とが接触するようピンが挿通され、受け止め部材によりピンが受け止められることにより、シールドカバーと配線基板のグランドとを導通させる。
【発明の効果】
【０００９】
上記一実施形態によると、シールドカバーにピンを挿通させて配線基板と固定することにより、シールドのグランドが強化されるため、実装面積を大きくすることなく、シールドの任意の位置において、高周波信号の伝搬経路を阻害することができ、ノイズによる電子部品等の誤動作を抑止することができる。例えば、配線基板を基準としたシールドカバーの高さが２ｍｍ程度の高さしかない場合など、シールドカバーと配線基板とをバネにより接続することが困難な場合においても、シールドカバーにピンを挿して配線基板と固定しつつ、高周波信号の伝搬経路を阻害することができる。
【００１０】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態にかかるシールド構造を備える電子機器の分解斜視図である。
【図２】基板３００の全体平面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ’線の断面図である。
【図４】固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿通する挿通部を示す図である。
【図５】固定用ピン５００の軸５２をクリップ２０に挿すための固定用の穴部２１を示す図である。
【図６】実施の形態２における、固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿通する挿通部を示す図である。
【図７】高周波信号がシールドカバー内で空間的に結合して生じる伝搬経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態にかかるシールド構造を備える電子機器の分解斜視図である。図１に示すように、電子機器は、基板３００に、フレーム２００を組み付け、フレーム２００を覆うようにシールドカバー１００が被せられている。
【００１４】
基板３００は、表面にグランド（ＧＮＤ）など各種の配線パターンが形成され、また、電子部品ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄなど複数の電子部品ユニットが実装されている（以下、電子部品ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄなどの電子部品ユニットを総称して電子部品ユニット１０と記載することもある）。図１等では、基板３００に実装される電子部品ユニットの一部を示している。基板３００は、シールドカバー１００を組み付けた場合に、電子部品ユニット１０の動作により高周波信号の伝搬経路が生じてノイズが発生し得る箇所に、クリップ２０Ａ、２０Ｂ（以下、クリップ２０Ａ、２０Ｂなどのクリップを総称してクリップ２０と記載することもある）が実装されている。
【００１５】
電子部品ユニット１０は、基板３００から電力の供給および各種の信号を受け付けて処理を行い、処理結果を信号として出力する。電子部品ユニット１０は、その動作時に高周波信号を放射することがある。
【００１６】
クリップ２０は、基板３００のグランドと接続している。後述するが、クリップ２０は、シールドカバー１００を基板３００に組み付けるためのピンを受け止めて、シールドカバー１００と基板３００のグランドとを接続するための部材である。複数のクリップ２０のそれぞれは、シールドカバー１００が基板３００に組み付けられた状態で、シールドカバー１００に形成される挿通孔３０の位置の直下にそれぞれに実装されている。
【００１７】
フレーム２００は、基板３００の略全域を囲う枠状の部材である。フレーム２００は、基板３００に組み付けられる。枠状の部材であるフレーム２００の枠の外周は、容器状のシールドカバー１００に収容され、シールドカバー１００への収容時にシールドカバー１００と接するよう形成されている。シールドカバー１００は、挿通孔３０（挿通孔３０Ａ、３０Ｂ）に挿通されるピンにより基板３００に固定される。さらに、シールドカバー１００とフレーム２００とが接することにより、シールドカバー１００の強度を向上させている。
【００１８】
シールドカバー１００は、基板３００の略全域を覆う、矩形状の表面を有するカバーであり、ステンレスからなる容器状の部材の内面に金メッキを施すことにより、表面の抵抗が小さくなるよう形成されている。シールドカバー１００としては、例えば金属製の材料、樹脂性の材料その他の材料を容器状に形成し、その内面に金メッキを施したものなどがある。
【００１９】
図２は、基板３００の全体平面図である。
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ’線の断面図である。
【００２０】
図３に示すように、シールドカバー１００に形成される挿通孔３０Ａに固定用ピン５００が挿通され、この固定用ピン５００は、基板３００に実装されるクリップ２０Ａによって受け止められている。固定用ピン５００は導電性の部材である。ピン挿通部８０に示すように、固定用ピン５００の頭頂部とシールドカバー１００とが接触し、固定用ピン５００がクリップ２０Ａにより受け止められることで、シールドカバー１００と基板３００のグランドとが導通される。すなわち、シールドカバー１００と基板３００のグランドとは、固定用ピン５００およびクリップ２０Ａによって導通される。図３に示すピン挿通部８０の詳細を図４に示す。図３に示すピン受け止め部９０の詳細を図５に示す。
【００２１】
図４は、固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿通する挿通部を示す図である。図４に示すように、固定用ピン５００は、ピンの軸部分の太さが変化している。固定用ピン５００は、シールドカバー１００の挿通孔３０に挿通されている状態で、シールドカバー１００に当接する軸５１と、軸５１とは異なる径を有する軸５２とにより構成される。
【００２２】
図４に示す例では、軸５１の軸径は、軸５２の軸径よりも太い。そのため、固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿通することが容易になるとともに、固定用ピン５００とシールドカバー１００とを軸５１において容易に当接させることができる。なお、固定用ピン５００は、軸部分にくびれを設けることで軸の太さを変化させてもよい。
【００２３】
また、図４に示すように、シールドカバー１００は、固定用ピン５００の挿通を受け付けるための挿通孔を形成する領域において、固定用ピン５００を容易に固定するため、シールドカバー１００の表面を基板３００に対して（下面に対して）凸状に変形加工されている。図３および図４に示す例では、固定用ピン５００の頭頂部の形状に沿うように、挿通孔の周辺においてシールドカバー１００の表面が変形している。これにより、シールドカバー１００を基板３００に組み付ける作業者にとって、固定用ピン５００をシールドカバー１００の挿通孔３０に挿通させることが容易となる。
【００２４】
図５は、固定用ピン５００の軸５２をクリップ２０に挿すための固定用の穴部２１を示す図である。図５に示すように、シールドカバー１００に挿通された固定用ピン５００が固定用の穴部２１によってクリップ２０に受け止められることにより、シールドカバー１００と基板３００のグランドとが導通される。
【００２５】
固定用の穴部２１は、固定用ピン５００の受け口を、軸５２の軸径よりも大きくしつつ、基板３００に接近するにつれて穴の径を小さくしている。これにより、クリップ２０は、軸５２の挿入を容易にしつつ、固定用ピン５００を受け止めて固定用ピン５００とクリップ２０との当接を容易にすることができる。すなわち、電子機器のシールド構造を組み立てる作業者にとって、基板３００にシールドカバー１００を被せた後に固定用ピン５００を挿通孔３０に挿通させてシールドカバー１００を基板３００に組み付けることが容易になる。
【００２６】
なお、実施の形態１において、固定用ピン５００とクリップ２０とは、ネジ構造を有することとしてもよい。これにより、シールドカバー１００を基板３００に組み付ける強度が向上する。
【００２７】
＜実施の形態１のまとめ＞
シールドカバーと配線基板とを導通させるためのピンの構造として、（１）基板にスプリングピンを実装すること、（２）基板に導電性ゴムのピンを実装すること、（３）シールドカバーにバネを組み付けることなどがあるが、これらの構成によると、実装面積が大きくなることがある。例えば、（１）スプリングピン、（２）導電性ゴムのピンの場合、シールドカバーの強度を持たせるために、実装面積を広くしたり、基板に補強用の穴を設ける必要がありうる。また、（３）バネをシールド板に設ける場合、シールドに穴を開けることとなり、この穴から漏えいする電力が存在しうる。また、配線基板からシールドカバーまでの高さが２ｍｍ程度である場合は、シールドカバーにバネ性を持たせることは困難であり、シールド板に構成されるバネが大きくなり、周辺の電子部品ユニットと干渉しうる。
【００２８】
これに対し、実施の形態１のシールド構造は、シールドカバーの穴にピンを挿すことにより、シールドの任意の場所の高周波的な伝搬経路を阻害する。具体的には、ピンをシールドカバーの穴に差し込み、基板に実装したクリップでピンを受け止める。このピンは、シールドカバーを配線基板に被せた後で挿しこまれる。これにより、シールドカバー１００の電位変動に変化を与えて、伝搬しやすい周波数を変化させることができる。シールドカバーのグランドが強化され、電子部品ユニットがノイズによって誤動作する可能性を低減することができる。また、配線基板からシールドカバーまでの高さが２ｍｍ程度と、電子部品ユニットの天面とシールドカバーまでの距離とが極わずかである場合も、ピンの挿通により高周波的な伝搬経路を阻害して、ノイズによる電子部品ユニットの誤動作を抑止することができる。
【００２９】
＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２における、固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿通する挿通部を示す図である。図６（Ａ）は、固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿通させる挿通部の断面を示す。図６（Ｂ）は、ワッシャ６００の正面図および側面図である。
【００３０】
図６に示すように、固定用ピン５００の頭頂部と、シールドカバー１００との間にワッシャ６００が挿入されている。シールドカバー１００の上面とワッシャ６００が当接し、ワッシャ６００と固定用ピン５００の頭頂部とが当接する。これにより、固定用ピン５００の固定強度が向上し、グランドも強化される。また、シールドカバー１００の基板３００に対する固定強度が向上し、高周波信号の漏えいも減少する。
【００３１】
ここで、比較のため、実施の形態１および２のシールド構造を有しない電子機器の例を説明する。
【００３２】
図７は、高周波信号がシールドカバー内で空間的に結合して生じる伝搬経路を示す図である。図７に示すように、電子機器は、基板４に、フレーム２を組み付け、フレーム２を覆うようにシールドカバー１が被せられている。
【００３３】
基板４には、電子部品ユニット３Ａ、電子部品ユニット３Ｂなど複数の電子部品ユニットが実装されている。これらの電子部品ユニットが高周波信号を発生させ、高周波信号が空間的に結合することで、高周波信号の伝搬経路（高周波６、高周波７）が発生する。各実施の形態で説明したような、高周波信号の伝搬経路を阻害する構成（固定用ピン５００、クリップ２０、挿通孔３０等）を有しない場合、電子部品ユニット間で電力が空間結合部５、基板４等を介して他の電子部品ユニットに影響を及ぼしうる。
【００３４】
これに対し、各実施形態のシールド構造を有する電子機器は、上述したように固定用ピン５００をシールドカバー１００に挿してシールドカバー１００と基板３００のグランドとを導通させるにより、高周波信号の伝搬経路を阻害するため、シールドのグランドを強化しつつ、ノイズによる誤動作を抑制することができる。
【００３５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３６】
１００  シールドカバー、２００  フレーム、３００  基板、５００  固定用ピン、６００  ワッシャ、１  シールドカバー、２  フレーム、３  電子部品、４  基板、５  空間結合部、６  高周波、７  高周波、１０  電子部品ユニット、２０  クリップ、２１  固定用の穴部、３０  挿通孔、５１  軸、５２  軸、８０  ピン挿通部、９０  ピン受け止め部。
【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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