(57)【要約】【課題】  異種金属の接触による腐食を防止可能であり、良好な電磁シールド性を有する電子部品収容用筐体を実現する。【解決手段】  接着力を有する高分子材料などの接着材料に、高誘電率を有するフィラーを添加し、分散させた材料により構成されているシールド接着層１５により、基台１２とカバー１３とを接着固定することにより、基台１２とカバー１３とを直流的に絶縁するとともに、高周波的に接続（短絡）することができる。これにより、基台１２とカバー１３との間に異種金属同士の接触により生じる接触電位により直流電流が流れ、ガルバニック腐食が発生するおそれがない。また、電磁波に対して、基台１２とカバー１３との間が低インピーダンスとなるため、電磁波をノイズ電流としてＧＮＤ回路２３に逃がすことができ、電子部品２１を筐体１１外部と電磁気的に遮蔽することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を配置する基台と、
前記電子部品を覆うカバーと、
前記基台及び前記カバーの少なくとも一方をアース接地するアース手段と、を備え、電磁波をシールド可能に構成されている電子部品収容用筐体において、
前記基台と前記カバーとは、前記基台と前記カバーとを直流的に絶縁するとともに、高周波的に接続可能な誘電率を有する接着層を介して接着固定されていることを特徴とする電子部品収容用筐体。
【請求項２】
前記接着層は、樹脂材料に誘電材料からなるフィラーを分散して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品収容用筐体。
【請求項３】
前記フィラーは、チタン酸アルミニウム系材料により形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電子部品収容用筐体。
【請求項４】
前記電子部品は、前記基台と前記カバーと前記接着層とにより、気密状態に保持され、外気と遮断されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の電子部品収容用筐体。
【請求項５】
前記基台は、前記電子部品と熱的に接続された放熱手段として形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の電子部品収容用筐体。
【請求項６】
前記基台と前記カバーとの間に、前記接着層を所定の間隔に形成するためのスペーサーが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電子部品収容用筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁シールドを必要とする電子部品を収容する筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品を搭載した電子機器では、外部からの電磁波により電子機器に障害が生じたり、電子部品などから生じる電磁波が電子機器の外部に漏洩し、他の電子機器に影響を及ぼしたりする、という電磁波障害の防止が課題となっている。
そこで、電子部品の筐体において、金属製カバーなどの導電性材料によって電子部品を覆うことにより、電磁波の透過を防ぐ電磁シールドが行われている。更に、金属製カバーをアース接地することにより、電磁シールドも効果を高めることも行われている。
このような筐体構造として、例えば、特許文献１には、金属製カバーをアース接地されている金属板と接触させ、ネジ止め固定した構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９５９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このように構成された筐体構造では、金属製カバー、金属板、ネジ部が異なる金属材料で形成されている場合に、異種金属が接触する箇所が生じる。
電子部品の筐体が車両のエンジンルームなどに配置されている場合には、筐体の周囲の環境に水分が存在するため、異種金属が接触する部分において接触電位が生じ、直流電流が流れることにより、ガルバニック腐食が発生するおそれがある。
ガルバニック腐食が発生すると、異種金属の接触部の近傍において、電位が卑となる金属が溶出し、これにより生じたわずかな隙間から電磁波が漏れるため、良好な電磁シールド性を保てなくなるという問題があった。また、水分などの封止不良が発生するおそれがあり、信頼性が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明は、異種金属の接触による腐食を防止可能であり、良好な電磁シールド性を有する電子部品収容用筐体を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子部品を配置する基台と、前記電子部品を覆うカバーと、前記基台及び前記カバーの少なくとも一方をアース接地するアース手段と、を備え、電磁波をシールド可能に構成されている電子部品収容用筐体において、前記基台と前記カバーとは、前記基台と前記カバーとを直流的に絶縁するとともに、高周波的に接続可能な誘電率を有する接着層を介して接着固定されている、という技術的手段を採用する。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、電子部品を収容する筐体において、基台とカバーとを接着固定する接着層により、基台とカバーとを直流的に絶縁するとともに、高周波的に接続することができる。
これにより、基台とカバーとの間に異種金属同士の接触により生じる接触電位により直流電流が流れ、ガルバニック腐食が発生するおそれがない。
また、高周波成分である電磁波に対して、基台とカバーとの間が低インピーダンスとなるため、電磁波をノイズ電流としてアース手段に逃がすことができる。従って、電子部品を電子部品収容用筐体外部と電磁気的に遮蔽することができるので、電子部品から発生する電磁波の電子部品収容用筐体外部への漏洩及び電子部品収容用筐体外部からの電磁波の電子部品への影響を防止できる。
つまり、異種金属の接触によるガルバニック腐食を防止可能であり、良好な電磁シールド性を有する電子部品収容用筐体を実現することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電子部品収容用筐体電子部品において、前記接着層は、樹脂材料に誘電材料からなるフィラーを分散して形成されている、という技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、接着層は、樹脂材料に誘電材料からなるフィラーを分散して形成されているため、誘電材料の選択及び樹脂材料との混合比の自由度が高く、所望の特性を有する接着層を容易に形成することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の電子部品収容用筐体において、前記フィラーは、チタン酸アルミニウム系材料により形成された、という技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、フィラーが、誘電率が高い強誘電体のチタン酸アルミニウム系材料により形成されているため、誘電率が高い接着層を形成することができるので、電磁シールド特性を向上させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の電子部品収容用筐体において、前記電子部品は、前記基台と前記カバーと前記接着層とにより、気密状態に保持され、外気と遮断されている、という技術的手段を採用する。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、電子部品は、基台とカバーと接着層とにより、気密状態に保持され、外気と遮断されているため、電磁シールド特性が良好で、かつ、電子部品収容用筐体内部への水や異物の侵入を防止することができ、より効果的に電子部品を保護することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の電子部品収容用筐体において、前記基台は、前記電子部品と熱的に接続された放熱手段として形成されている、という技術的手段を採用する。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、基台は、電子部品と熱的に接続された放熱手段として形成されているため、基台に配置された電子部品による発熱を電子部品収容用筐体外部に放散させることができる。また、放熱部材を新たに設ける必要がなく、電子部品収容用筐体を小型化することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電子部品収容用筐体において、前記基台と前記カバーとの間に、前記接着層を所定の間隔に形成するためのスペーサーが設けられている、という技術的手段を採用する。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、基台とカバーとの間に、接着層を所定の間隔に形成するためのスペーサーが設けられているため、接着層を一定の厚さに保つことができるので、基台とカバーとが接触することにより電気的に接続されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る電子部品収容用筐体について、図を参照して説明する。図１は、電子部品収容用筐体の構造を示す説明図である。図１（Ａ）は、電子部品収容用筐体をカバー側から見た平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。図２は、基台とカバーとの接着構造の変更例を示す説明図である。
【００１８】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、電子部品２１を収納するための筐体１１は、電子部品２１が実装された基板２２が配置される金属製の基台１２と、基板２２を覆って基台１２に接着される金属製のカバー１３と、基台１２とカバー１３の接着面の間に介在し、両者を接着するシールド接着層１５と、から構成されている。つまり、筐体１１において、基台１２とカバー１３とから形成される空間内に、電子部品２１が搭載された基板２２が収容される。
この筐体１１は、例えば、車両のエンジンルームに搭載される。
【００１９】
本実施形態では、基台１２は、熱伝導率が高い材料、例えば、アルミニウムを主成分とする合金からなる板状部材により、放熱部材として形成されており、電子部品２１による発熱を外部に放散させることができる。また、放熱部材を新たに設ける必要がなく、筐体１１を小型化することができる。
基台１２は、放熱面から放熱フィンが突出した形状に形成することもできる。これにより、放熱面の面積を増大させ、放熱効率を高めることができる。
【００２０】
基台１２の上面１２ａには、高周波回路を形成するパワートランジスタなどの電子部品２１が実装された基板２２と、図示しない端子において、外部配線と接続され、アース接地されているＧＮＤ回路２３と、が接着固定されている。
基板２２は、絶縁性の樹脂系接着剤からなる接着層１４により電気的に絶縁された状態で接着固定されている。ＧＮＤ回路２３は、基板２２に隣接して配線２５により電気的に接続されて設けられており、後述するシールド接着層１６により基台１２の上面１２ａに接着固定されている。
基板２２及びＧＮＤ回路２３の外方には、基台１２にカバー１３を装着したときに、後述するシールド接着層１５を所定の間隔に形成するためのスペーサー２４が立設されている。
なお、基台１２の上面１２ａには、少なくともＧＮＤ回路２３が接着固定されていればよく、基板２２は、必ずしも基台１２上に配置されていなくてもよい。
【００２１】
カバー１３は、電磁シールド性を有する金属材料、例えば、ステンレスにより、一端に開口端部１３ａを有する箱状に形成されている。カバー１３の開口端部１３ａには、基台１２の上面１２ａに接着固定するために、外方に向かって略直角に折り曲げられて形成された接着部１３ｂが、開口端部１３ａ全周に渡って形成されている。
【００２２】
シールド接着層１５，１６は、接着力を有する高分子材料などの接着材料に、高誘電率を有するフィラーを添加し、分散させた材料により構成されている。
接着材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を用いることができる。また、ポリブチルアクリレート樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂など種々の接着材料を用いることができる。
シールド接着層１５，１６の誘電率を高くするためには、誘電率が高い樹脂を用いることが望ましく、そのような樹脂の例として、ポリフッ化ビニリデンが挙げられる。
更に、アルミナセメントなどのような無機系接着材料やガラス材料を用いることもできる。
【００２３】
フィラーは、高誘電率を有する材料により、球状、板状、チョップ状などに形成されている。
フィラー材料としては、強誘電体及び常誘電体のいずれも用いることができ、特に、比誘電率が２０を超える材料を好適に用いることができる。強誘電体では、比誘電率が１０００を超えるチタン酸バリウム系材料などを用いることができ、周波数が高くない回路に好適に用いることができる。常誘電体では、例えば、酸化アルミニウム、フォルステライト、ニオブ酸マグネシウム酸バリウム、チタン酸ネオジウム酸バリウムなどを用いることができ、周波数が高い回路に好適に用いることができる。
【００２４】
フィラーは、接着材料に対して、十分な接着力と良好な電磁シールド性とを発現しうる割合で添加されている。
本実施形態では、シールド接着層１５，１６は、接着材料としてエポキシ系樹脂、フィラーとして平均粒径が１００μｍ程度の球状のチタン酸バリウムを用いて、エポキシ系樹脂１００重量部に対して、チタン酸バリウムを２０ないし８０重量部の割合で添加された材料により形成されている。
これにより、例えば、比誘電率が１００以上となる誘電率が高いシールド接着層１５，１６を形成することができ、電磁シールド効果を向上させることができる。
このように、シールド接着層１５，１６は、接着材料に誘電材料からなるフィラーを分散して形成されているため、誘電材料の選択及び接着材料との混合比の自由度が高いので、所望の特性を有するシールド接着層１５，１６を容易に形成することができる。
【００２５】
シールド接着層１５は、上述の接着材料にフィラーを混合して形成した接着剤を、基台１２の接着位置、または、カバー１３の接着部１３ｂに塗布し、カバー１３を基台１２に装着した後に、硬化させて形成される。
ここで、スペーサー２４の高さは、カバー１３を基台１２に装着したときに、シールド接着層１５が所定の厚さ、例えば、５００μｍとなるように設定されている。これにより、シールド接着層１５を一定の厚さに保つことができるので、基台１２とカバー１３の接着部１３ｂとが接触することにより電気的に接続されることを防止することができる。
また、接着材料の収縮により、引け巣や未接着部が形成されることを避けるため、シールド接着層１５の幅は、２ｍｍ程度に形成される。
このようにして、シールド接着層１５は、基台１２の上面１２ａカバ−１３の接着部１３ｂとの間に介在し、カバー１３の開口端部１３ａ全周にわたって接着するので、基板２２は外気と遮断されて気密に封止される。
【００２６】
上述した構成により、筐体１１では、ＧＮＤ回路２３と基台１２とがシールド接着層１６により接着され、基台１２とカバー１３とがシールド接着層１５により接着されている、つまり、導電性を有するカバー１３と基台１２とにより形成された筐体１１が、シールド接着層１５，１６を介してＧＮＤ回路２３に接続された状態となる。シールド接着層１５，１６は高誘電率を有しているため、直流的には絶縁されており、かつ、高周波信号に対しては、低いインピーダンスを有し、高周波的に接続（短絡）されている、いわゆるＡＣカップリングの状態が形成されていることになる。
【００２７】
これにより、シールド接着層１５，１６により形成されたＡＣカップリングにより、基台１２とカバー１３との間、及び、カバー１３とＧＮＤ回路２３との間は、直流的には絶縁される。
これにより、基台１２とカバー１３との間に異種金属同士の接触により生じる接触電位により直流電流が流れ、ガルバニック腐食が発生するおそれがない。
【００２８】
また、高周波成分である電磁波に対して、基台１２とカバー１３との間、及び、カバー１３とＧＮＤ回路２３との間が、低インピーダンスとなるため、電磁波をノイズ電流としてＧＮＤ回路２３に逃がすことができる。
従って、例えば、数１００ＭＨｚといった高周波帯域の電磁波に対して、電子部品２１を筐体１１外部と電磁気的に遮蔽することができるので、電子部品２１から発生する電磁波の筐体１１外部への漏洩及び筐体１１外部からの電磁波の電子部品２１への影響を防止できる。
ここで、用途に応じてフィラーの誘電率、形状、添加割合などを選択することにより、１００ｋＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯域において、数１０ｄＢの減衰効果を得ることができる。
つまり、異種金属の接触によるガルバニック腐食を防止可能であり、良好な電磁シールド性を有する電子部品収容用の筐体１１を実現することができる。
更に、基台１２とカバー１３とシールド接着層１５とにより、電子部品２１が気密状態に保持され、外気と遮断されているため、筐体１１内部への水や異物の侵入を防止することができ、電子部品２１を保護することができる。
【００２９】
（変更例）
カバー１３を基台１２に接着する構造は、図１に示した構造に限定されるものではなく、例えば、図２（Ａ）に示すように、基台１２の側面１２ｂとカバー１３の開口端部１３ａ近傍の内側面１３ｃとをシールド接着層１５により接着固定する構成を用いてもよい。この構成を用いると、基台１２の上面１２ａにカバー１３を接着するためのスペースを形成する必要がないので、筐体１１を小型化することができる。
また、図２（Ｂ）に示すように、基台１２の上面１２ａに、基板２２及びＧＮＤ回路２３を囲んで溝部１２ｃを形成し、この溝部１２ｃにカバー１３の開口端部を挿入して、シールド接着層１５により接着固定する構成を採用することができる。この構成を使用すると、シールド接着層１５が溝部１２ｃの内部に充填され、上面１２ａの面方向に移動しないため、カバー１３を装着するときに、接着部１３ｂからシールド接着層１５がはみ出して、基板２２を汚染するおそれがない。
また、図２（Ｃ）に示すように、カバーを固定するためのカバー固定部材１７を、溝部１２ｃに隣接して基台１２の上面１２ａに立設した構成を用いることもできる。
カバー固定部材１７は、カバー１３を固定するための突起部１７ａが外方に向かって形成された板状部を有する部材であり、カバーの内側面１３ｃに接する位置に設けられている。カバー１３には、突起部１７ａに係止可能な形状に形成された係止部１３ｄが突起部１７ａに対応する位置に形成されている。また、基台１２にカバー１３を装着したときに、開口端部１３ａが溝部１２ｃ内部に挿入されるように構成されている。
カバー１３をカバー固定部材１７の外側から被せて、突起部１７ａを係止部１３ｄに嵌合することにより、カバー１３の開口端部１３ａが溝部１２ｃ内部に挿入された状態でカバー１３が固定される。このとき、シールド接着層１５は、溝部１２ｃ内部に充填形成される。この構成を使用すると、カバー１３は機械的に基台１２に装着されるため、信頼性が高いとともに、シールド接着層１５に強固な接着力が要求されないので、材料選択の自由度を増大させることができる。
【００３０】
シールド接着層１５として、フィラーが分散された両面粘着テープを用いることもできる。この構成を用いると、基台１２とカバー１３との接着面に当該両面粘着テープを貼付するだけの簡単な作業で、基台１２とカバー１３とを接着することができる。
また、シールド接着層１５は、あらかじめ硬化形成されたものを基台１２とカバー１３との接着面に挟んで、接着してもよい。
【００３１】
本実施形態では、筐体１１をアース接地する手段として、ＧＮＤ回路２３を利用した構成を示したが、基台１２、または、カバー１３をアース接地してもよい。
また、基台１２とカバ−１３とは、例示した材料以外の金属材料、例えば、銅を主成分とする合金などにより形成することもできる。
【００３２】
［最良の形態による効果］
（１）本発明に係る電子部品収容用筐体によれば、電子部品を収容する筐体１１において、基台１２とカバー１３とを接着固定するシールド接着層１５により、基台１２とカバー１３とを直流的に絶縁するとともに、高周波的に接続（短絡）することができる。
これにより、基台１２とカバー１３との間に異種金属同士の接触により生じる接触電位により直流電流が流れ、ガルバニック腐食が発生するおそれがない。
また、高周波成分である電磁波に対して、基台１２とカバー１３との間が低インピーダンスとなるため、電磁波をノイズ電流としてＧＮＤ回路２３に逃がすことができる。従って、電子部品２１を筐体１１外部と電磁気的に遮蔽することができるので、電子部品２１から発生する電磁波の筐体１１外部への漏洩及び筐体１１外部からの電磁波の電子部品２１への影響を防止できる。
つまり、異種金属の接触によるガルバニック腐食を防止可能であり、良好な電磁シールド性を有する電子部品収容用の筐体１１を実現することができる。
【００３３】
（２）シールド接着層１５，１６は、樹脂材料に誘電材料からなるフィラーを分散して形成されているため、誘電材料の選択及び樹脂材料との混合比の自由度が高いので、所望の特性に容易に形成することができる。
【００３４】
（３）フィラーとして、誘電率が高い強誘電体のチタン酸アルミニウム系材料を用いることができるため、誘電率が高いシールド接着層１５，１６を形成することができるので、電磁シールド特性を向上させることができる。
【００３５】
（４）電子部品２１は、基台１２とカバー１３とシールド接着層１５とにより、気密状態に保持され、外気と遮断されているため、電磁シールド特性が良好で、かつ、筐体１１内部への水や異物の侵入を防止することができ、より効果的に電子部品２１を保護することができる。
【００３６】
（５）基台１２は、電子部品２１と熱的に接続された放熱手段として形成されているため、基台１２に配置された電子部品による発熱を筐体１１外部に放散させることができる。また、放熱部材を新たに設ける必要がなく、筐体１１を小型化することができる。
【００３７】
（６）基台１２とカバー１３との間に、シールド接着層１５を所定の間隔に形成するためのスペーサー２４が設けられているため、接着層を一定の厚さに保つことができるので、基台１２とカバー１３とが接触することにより電気的に接続されることを防止することができる。
【００３８】
［各請求項と実施形態との対応関係］
シールド接着層１５，１６が請求項１に記載の接着層に、ＧＮＤ回路２３がアース手段に、それぞれ対応する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】電子部品収容用筐体の構造を示す説明図である。図１（Ａ）は、電子部品収容用筐体をカバー側から見た平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図２】基台とカバーとの接着構造の変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１    筐体
１２    基台
１３    カバー
１５，１６    シールド接着層（接着層）
２１    電子部品  
２３    ＧＮＤ回路（アース手段）
２４    スペーサー
【図１】
2008078313.tif 000003
【図２】
2008078313.tif 000004