(57)【要約】【課題】使用周波数の高速化に対応したシールド効果の確保とネジの本数を減らしながら、少ない工程でシールド効果を維持する高周波シールドケースを得る。【解決手段】金属製の下ケース１０１と上ケース１０２とで構成され、該ケース内に収納された所定の電子回路から放射される放射ノイズを遮蔽する高周波シールドケースである。上ケース１０２を形成する４辺の一方の平行な２辺を略直角に折り曲げた折り曲げ構造部１０４とし、下ケース１０１に折り曲げ構造部１０４を収容する窪み状の窪み構造１０３とが設けられ、折り曲げ構造部１０４と窪み構造部１０３との勘合により放射ノイズの遮蔽機能を高めている。窪み構造部は、例えば、下ケース１０１の長辺の面の内側に、深さ２５ｍｍの窪みとして構成する。なお、この構造は、長辺を構成する材料を長くすることで、折り返して形成しても良い。本構造により電子部品が搭載される回路基板の放射ノイズを確実に遮蔽する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の下ケースと上ケースとで構成され該ケース内に収納された所定の電子回路から放射される放射ノイズを遮蔽する高周波シールドケースであって、
前記上ケースを形成する４辺の一方の平行な２辺を略直角に折り曲げた折り曲げ構造部と、
前記下ケースに前記折り曲げ構造部を収容する窪み状の窪み構造部とが設けられ、
前記折り曲げ構造部と前記窪み構造部との勘合により前記放射ノイズの遮蔽機能を高めたことを特徴とする高周波シールドケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器のシールドケースのシールド構造、特に、より高い周波数を使用した電磁波による漏洩される障害を防止する場合に好適な高周波シールドケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ等の電子装置から放射される電磁波によって周辺装置が障害を起こすことが問題となっている。このため、電子装置から放射される放射妨害波のレベルをＶＣＣＩ（情報処理装置等電波障害自主協議会）で定める規格値以下に抑えるように自主規制されている。上記規格値を超える放射妨害波は、通常はクロック性の周波数の高い電子回路が発する高調波成分である。
【０００３】
図７は、従来例のシールドケースの構造を示す。本図７において、従来のシールドケースでは、下ケース１０１と上ケース１０３がネジ１０７で締め付け固定されている。このネジ１０７、１０７の間隔は、通常５０〜１００ｍｍ程度が多い。接合面１０６は巾１０ｍｍで、ネジ部は巾２０ｍｍで中央にネジ穴１０５があけられている。また、シールドケースの下ケース１０１内には、ノイズの放射源の基板が納められている。この形状で、通常の低い周波数領域では問題がない。
しかしながら、最近の基板のパターン使用周波数はパソコンのように１００ＭＨｚを超えるものが出現しており、これらの基板が内蔵され、５００ＭＨｚ以上の放射ノイズ成分が大きくなってくると、シールド効果が低下し、電磁波の漏洩が大きくなる。これらの対策として、従来のネジ間隔を５０ｍｍ程度にして対応しているのが現状である。
また、基板の寸法が大きくなってくると、ネジの本数が飛躍的に増え、作業性が悪化する。さらに、基板のノイズレベルが更に増加すると、ネジ間隔調整での対応でも従来のシールド形状では、使用周波数が高くなってくると放射妨害波の大きな漏洩が起こっている。
【０００４】
これに対し、本発明の第１〜第３の実施の形態では、上述したように、電子機器のシールド形状による放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
【０００５】
本発明と技術分野の類似する先願発明例として、下記の特許文献がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３２２０７６号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６１２７０号公報
従来、これら放射妨害波対策としては、装置の電子回路部分に、金属製または導電性ケースで電磁波シールドを施す等の手法がとられてきた。
【０００７】
図７は、従来例に係る上下ケースによる密閉型のシールド構造を示す図である。従来例を示す本図７において、下ケース１０１の上ケース１０３との接合面１０６が、上ケース１０３と平行に接触され、ネジで上下を固定している。この例は、従来の５００ＭＨｚ以下の周波数領域では遮蔽の面では良好である。
また、特許文献１の特開平１０−３２２０７６号公報は、上述した放射妨害波対策のため、ケースを小さく分割し、接合部分は凹凸構造で密着度を高めた構造を開示している。
また、特許文献２の特開平１１−２６１２７０号公報は、電磁波放射を低減するために、シールド層を複層化したもので、第１のシールドに磁性体を含むいわゆる電磁波吸収層を設け、第２のシールドに従来の導電性の層を形成した構造としたものを開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術においては、下記のような問題点がある。
例えば、発生源となる最近の高周波機器へ適用されるプリント基板における信号ラインの使用周波数は、１００ＭＨｚ以上となっている。また、基板サイズが大型化しているのが現状である。
上記特許文献１の特開平１０−３２２０７６号公報では、上述の様に放射妨害波対策のためにケースを小さく分割し、接合部分は凹凸構造で密着度を高めている。しかしながら、ケースを分割し，ケースのグランドインピーダンスを低下させることは効果が高いが、最近のパソコン基板のように基板面積が大きく高周波の経路が多岐にわたっていたりする。このため、複数の基板が取り付けられる構造では、ケース内部の分割の実現は難点が多くなる。
また、特許文献２の特開平１１−２６１２７０号公報では、電磁波放射を低減するために、シールド層を複層化した構造としている。しかしながら、同公報記載の特許文献２は、極めてコストが高く、吸収層の効果も１ギガＨｚ以下では効果が少ないのが現状である。
【０００９】
ところが、最近のコンピュータに使われる最大周波数は、ＣＰＵで１ＧＨｚを超え、電子回路上の配線パターンにおいても１３３ＭＨｚが使用されるようになり、放射妨害波の周波数成分はより高い方にシフトしてきた。そのため、従来の高密閉構造のシールドケースであっても、周波数が５００ＭＨｚ〜１ＧＨｚクラスでは放射妨害波の漏れが大きくなり、電磁波のシールドケースからの漏洩を防止することが難しくなる問題点を伴う。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、電子部品が搭載される回路基板を内蔵する下ケースと、上ケースで構成される放射ノイズを遮蔽する金属製のシールドケースの構造であって、該上ケースの平行な２辺を直角に折り曲げると、ともに、該下ケースに上ケースの折り曲げた部分が入る窪み状の窪み構造を設けたことを特徴としている。
この様な高周波シールドケースにより、周波数の高い領域でネジなどの工程を少なくするとともに、効果的な放射妨害波の抑制を可能とした高周波シールドケースを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、金属製の下ケースと上ケースとで構成され該ケース内に収納された所定の電子回路から放射される放射ノイズを遮蔽する高周波シールドケースであって、上ケースを形成する４辺の一方の平行な２辺を略直角に折り曲げた折り曲げ構造部と、下ケースに折り曲げ構造部を収容する窪み状の窪み構造部とが設けられ、折り曲げ構造部と窪み構造部との勘合により放射ノイズの遮蔽機能を高めたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子部品が搭載される回路基板を内蔵する、下ケース１０１と上ケース１０２とで構成される放射ノイズを遮蔽する金属製のシールドケースの構造例を示している。本図１において、金属製シールドケースの上ケース１０２の平行な２辺を直角に折り曲げるとともに、該下ケース１０１に上ケースの折り曲げた部分が入る窪み状の窪み構造１０３を設けている。これにより、高周波シールドケースで、ノイズ発生源の電子機器を覆った構成としている。
【００１４】
上記構成をさらに詳述すると、第１の実施の形態に係る金属製のシールドケースは、大きさが２００×４００×１００ｍｍで、厚さ１．６ｍｍの亜鉛コート鋼板を用いて直方体で構成されるシールドボックスとされる。本シールドボックスは、下ケース１０１の４００ｍｍ長辺の面の内側に深さ２５ｍｍの窪み１０３を設けている。この窪みは、内側に間隔が２ｍｍあくように２５×３９０ｍｍの鋼板を取り付けたものである。
この構造は、長辺を構成する材料を長くすることで、折り返して形成しても良い。また、他の２辺は、上ケース１０２に平行に接するように２０ｍｍの長さで直角に折り曲げ接合面１０６を形成した。この面には、１００ｍｍの間隔でネジタップを形成している。次に、上ケース１０２の長辺を両辺から２０ｍｍのところで直角に折り曲げ、奥行き２０ｍｍの突起１０４を形成した。短辺部分には、下ケースのネジ固定部に相当する位置に開口１０５を設けて、ネジにより固定できる構造とした。
本発明の構造を有する下ケース１０１の内部には、電子機器の回路基板、即ちノイズ発生源を内蔵している。この下ケース１０１に上ケース１０２を重ね、接合面１０６を重ね合わせて穴１０５部でネジ固定する。従って、ネジ固定により接合面はほぼ密着される。しかし、上下ケースの勘合構造は、スリット状の溝で窪みが形成されており、突起部が収まる。しかし、この窪み１０３内部では、上下ケースが強く接続されているわけではない。
図５および図６は、金属片と金属片の接合面での周波数による透過減衰量の測定法および測定した結果の特性例を示す図である。
【００１５】
測定サンプルは、金属片２０１の形状が２０×７０ｍｍで板厚が１．２ｍｍの亜鉛コート鋼板上に厚さ約１．０μｍの樹脂コートをしたもので、６価クロムを含まない環境対応材料製である。端から１０ｍｍのところに４ｍｍ径の穴２０２をあけたものである。２片のサンプルは、２０ｍｍ角の面で向かい合うように、樹脂製のネジで樹脂皮膜が破壊されない程度に軽く固定してある。またサンプルの反対側は、ケーブル２０６接続用のコネクタ２０５が半田で接続されている。更にコネクタのグランドは、支柱２０４により全体のグランドとなる金属板２０３に半田接続されている。
測定は、ネットワークアナライザー２０７とケーブル２０６でコネクタ２０５を接続して透過減衰量のＳ２１データを測定した。周波数は、１ＫＨｚから１０００ＭＨｚを測定した。結果は、図６に示した。
【００１６】
比較の為、２Ωのリードタイプの抵抗と１０００ｐＦのコンデンサも同時に測定した。これによると、サンプル２０１の挙動は低周波側で抵抗に近い挙動であり、高周波側でコンデンサに近い挙動を示した。また、更に重要な点は、ネジ２０２で接続された状態と、ネジを取って薄い紙を入れて絶縁しても、高周波側は差が見られなかった。
【００１７】
このことは、高い周波数側だけで見れば、シールドケースの接合面での透過インピーダンスは、固定の強度に無関係と言える。逆に折り返し面接合面積が増加すれば、容量も増加し、より高い周波数でのインピーダンスの低下も期待できる。
【００１８】
放射ノイズの増加要因には、この接合部の要因も考えられ、インピーダンスの低下でシールド性の向上に寄与できると言える。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態では、図１に示した構成の内容を説明したが、図２（ａ）または図２（ｂ）のように、窪みをケースの内側または外側に設けても同様な効果がある。
【００２０】
上記のような上ケースおよび下ケースの接続構造を持ったシールド構造とすることにより、より高い周波数領域に対応した十分な放熱と放射妨害波の抑制ができる。
【００２１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、電子機器の回路基板の放射ノイズを低減するための下ケースと、上ケースで構成される放射ノイズを遮蔽する金属製のシールドケースの構造であって、該上ケースの平行な２辺を直角に折り曲げるとともに、該下ケースに上ケースの折り曲げた部分が入る窪み状の窪み構造を設けたことにより放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる効果を奏する。
【００２２】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器のシールド構造を示す断面の概念図である。本発明の第２の実施の形態に係る電子機器のシールド構造は、上ケース１０２の一方を直角に折り曲げた構造１０４として、下ケースの窪み状構造１０３が平行面で、他方の窪み状構造１０４が直角面に形成したことを特徴とを具備している。
【００２３】
上記のような電子機器のシールド構造とすることにより、上ケース１０２の一方を直角に折り曲げ１０４、他方に窪み構造１０３を形成しても良い。これらは、ケースの開閉の制約で決まり、性能的な差は無い。
【００２４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、電子機器の上下ケースの接合形状による放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる効果を奏する。
【００２５】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る電子機器のシールド構造を示す透視斜視図である。本発明の第３の実施の形態に係る電子機器のシールド構造は、上ケース１０２と下ケース１０１とがヒンジ１０８で接続された構成において、ヒンジ部１０８に近い方に、浅い窪み状受け１０３を設けるとともに、ヒンジ部から遠い辺に深い窪み状受け１０３を形成するとともに、上ケース１０２にそれぞれの窪み状受けに合わせた、突起１０４を具備している。
【００２６】
上記構成を詳述すると、ヒンジをつけた蓋と接続して開閉構造にするとともに、下ケース側１０１に、ヒンジ１０８の傍と対向する辺の部分に、蓋とは直角方向に、窪み状１０４の受けを作り、対応する上ケース１０２の位置に、その窪みの深さに応じた突起１０４を形成したシールドボックスの構造としている。
このような構成で、蓋を閉じると、ヒンジ側の短い突起１０４が、窪み１０３にあたり、上ケース１０２のヒンジ１０８と反対側の直角に折り曲げた辺もほぼ同時にあたり、そのまま押し込むと、決まった位置に固定され、窪み１０３の無い面に設けたネジを固定するだけで、ネジ面は十分な接続が得られる。
【００２７】
上記のような電子機器のシールド構造とすることにより、即ち、内部の高い周波数にもガスケットなどの追加補強部材が不要で、且つ、シールド効果の良好なシールドボックスが得られる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、電子機器の接合部での放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる効果を奏する。
［他の実施の形態］
上述した本発明の実施の形態においては、シールド構造を説明したが、本発明の適用はシールド構造のみに限定されるものではなく、本発明の電子機器のシールド構造を有する電子機器（例えば複写機、プリンタ、コンピュータ等）にも適用可能である。
【００２９】
同時に、複数接続したシステムや、本発明の電子機器のシールド構造を有する機器と他の機器とを接続したシステム等にも適用可能である。
［変化例］
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例である。ただし、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００３０】
多様化の構成例およびそれに付随する効果例を以下に列挙する。
【００３１】
上記上ケースの折り曲げ構造部に対して、下ケースの窪み構造部の一方が平行面とされ、且つ他方が直角面に形成された構造とする。
【００３２】
本構造によれば、上ケースと下ケース間の空間部をより小さくでき、放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
【００３３】
さらに、上記上ケースと下ケースとの一方がヒンジ部で接続され、該ヒンジ部により近い平行な１辺部により浅い受け用の窪み構造部を設け、且つヒンジ部からより遠い１辺部により深い窪み構造部を形成するとともに、上ケースにそれぞれの受け用の窪み構造部に合わせた突起部を設けた構造とする。
【００３４】
本構造によれば、上ケースと下ケース間の空間部をより小さくでき、放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
さらに、上記窪み構造部に対応した折り曲げ構造部又は窪み構造部が、５ｍｍから５０ｍｍの長さで形成された構造とする。
【００３５】
本構造によれば、上ケースと下ケース間の空間部をより小さくでき、放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
さらに、上記窪み構造部の形状を、深さ方向へ向かって窪み部がより狭くなる傾斜を設けて形成された構造とする。
【００３６】
本構造によれば、上ケースと下ケース間の空間部をより小さくでき、放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
さらに、上記傾斜において、該傾斜により形成される空間部へ上ケースの折り曲げ部分の先端部が収容され、より狭い空間の形成状態で上ケースと下ケースとが勘合可能に形成された構造とする。
【００３７】
本構造によれば、上ケースと下ケース間の空間部をより小さくでき、放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
さらに、上記平行な２辺と直行する２辺において、上ケースと下ケースの夫々の辺を対向面とし、ネジまたはその他の締付け構造により対向面を密着可能とした構造とする。
【００３８】
本構造によれば、上ケースと下ケース間の空間部をより小さくでき、放射妨害波の漏れを減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる。
【００３９】
さらに、上下金属ケースの材料に、表面層の一方または両層が薄い樹脂層に覆われた材料で形成された構造とする。
本構造によれば、上記それぞれの構成においても、上ケースと下ケース間の距離の影響を受けずに、放射妨害波の漏れを減衰させる効果が維持でき、より周波数の高い領域でも効果的な放射妨害波の抑制が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子機器のシールド構造によれば、金属製の上ケースを形成する４辺の一方の平行な２辺を略直角に折り曲げた折り曲げ構造部と、下ケースに折り曲げ構造部を収容する窪み状の窪み構造部とが設けられ、折り曲げ構造部と窪み構造部との勘合により放射ノイズの遮蔽機能を高めている。本電子部品が搭載される回路基板の放射ノイズを遮蔽するシールド構造により、放射妨害波の漏れをより少なくし且つ減衰させ、より周波数の高い領域で効果的な放射妨害波の抑制が可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高周波シールドケースの上下ケースの構成例を示す透視斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る高周波シールドケースにおけるノイズ発生源の電子機器を覆う為の上下ケースの構成を示す図であり、（ａ）は上ケースの受けが下ケースの内面に構成され、（ｂ）は外面に構成された概念図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る高周波シールドケースにおける上下対向辺の形状例を示す概念図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る高周波シールドケースにおけるヒンジ構造を有する、上下ケースでの対向辺の形状を示す説明図である。
【図５】金属片接合部のネットワークアナライザーによる透過減衰特性評価法の測定方法の説明図である。
【図６】透過減衰特性評価法の測定方法による測定結果例である。
【図７】従来例に係る密閉型のシールド構造例を示す側面図と上面図である。
【符号の説明】
１０１  下ケース
１０２  上ケース
１０３  窪み構造
１０４  突起又は折り曲げ構造部
１０５  ネジ固定穴
１０６  上下ケースの接合面
１０７  ケース固定ネジ
１０８  上下ケースのヒンジ部
２０１  測定サンプル
２０２  接合面接続強度調整ネジ
２０３  金属グランド
２０４  グランド接続支柱
２０５  ケーブルコネクタ
２０６  ケーブル
２０７  ネットワークアナライザー
【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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