(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に第１電子部品群が実装されたメイン基板と、
側面及び天面を有し、前記第１電子部品群を覆うように前記メイン基板の上面上に配置され、導電性を有する、シールドケースフレームと、
前記シールドケースフレームの天面上に配置されたサブ基板と、
導電性を有し、前記サブ基板を前記シールドケースフレーム上に固定する、サブ基板固定フレームと、
を具備し、
前記シールドケースフレームの天面には、開口が設けられており、
前記サブ基板は、前記開口を塞ぐように配置されており、
前記サブ基板は、グランドプレーンを有しており、
前記サブ基板固定フレームは、枠状であり、内側で前記サブ基板の上面の外周部及び前記シールドケースフレームの側面の外側に当接するように、折り曲げられている
電磁波シールド構造。
【請求項２】
請求項１に記載された電磁波シールド構造であって、
前記サブ基板には、第２電子部品群が実装されており、
前記第２電子部品群は、前記メイン基板、前記シールドケースフレーム、及び前記サブ基板によって形成される閉じた空間内に配置されるように、前記サブ基板の下面に実装されている
電磁波シールド構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載された電磁波シールド構造であって、
前記メイン基板には、接地されるグランド配線が設けられており、
前記シールドケースフレームは、前記グランド配線に電気的に接続されている
電磁波シールド構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された電磁波シールド構造であって、
前記グランドプレーンは、前記サブ基板と前記シールドケースフレームとの接触部分を介して、前記シールドケースフレームと電気的に接続されている
電磁波シールド構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された電磁波シールド構造であって、
前記グランドプレーンは、前記サブ基板と前記サブ基板固定フレームとの接触部分を介して、前記サブ基板固定フレームと電気的に接続されている
電磁波シールド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの携帯機器では、複数のプリント基板が用いられることがある。携帯機器を小型化するために、複数のプリント基板は、重ねられて配置されることがある。複数のプリント基板には、電子部品が実装される。電子部品は、電磁波を発生させることがある。電磁波を遮蔽するために、電磁波シールド構造が用いられる。
【０００３】
図１は、電磁波シールド構造の一例を概略的に示す断面図である。図１に示される電磁波シールド構造１０９は、無線端末１００内に設けられている。電磁波シールド構造１０９は、メイン基板１０１、サブ基板１０６、シールドケースフレーム１０３、及びシールドケース蓋１０４を備えている。メイン基板１０１の上面には、電子部品群１０２が実装されている。シールドケースフレーム１０３は、電子部品群１０２によって発生する電磁波を遮蔽するために設けられており、電子部品群１０２を覆うようにメイン基板１０１の上面上に配置されている。シールドケースフレーム１０３の天面には、メンテナンス用の開口が設けられている。シールドケース蓋１０４は、メンテナンス用の開口を覆うように、シールドケースフレーム１０３上に配置されている。サブ基板１０６は、シールドケース蓋１０４上に配置されている。サブ基板１０６は、両面テープ１０５によって、シールドケース蓋１０４に貼り付けられている。サブ基板１０６の上面上には、電子部品群１１０が実装されている。サブ基板１０６とメイン基板１０１とは、ケーブル１０７を介して電気的に接続されている。この電磁波シールド構造１０９によれば、シールドケースフレーム１０３及びシールドケース蓋１０４により、メイン基板１０１上に設けられた電子部品群１０２が発する電磁波が、遮蔽される。
【０００４】
図２は、電磁波シールド構造の他の例を示す断面図である。この電磁波シールド構造１０９には、シールドケース１０８が設けられている。シールドケース１０８は、サブ基板１０６上に実装された電子部品群１１０を覆うように、サブ基板１０６の上面上に配置されている。その他の点については、図１に示した例と同様である。図２に示される電磁波シールド構造１０９によれば、サブ基板１０６上の電子部品群１１０が電磁波を発する場合であっても、シールドケース１０８がその電磁波を遮蔽する。
【０００５】
関連技術が、特許文献１（特開２００２−３５３６６０号公報）に記載されている。特許文献１には、制御回路ブロックが、電気部品を搭載した第１の回路基板と、この第１の回路基板上に取り付けられ且つ上面が開口した四角形の枠形状の金属板からなるシールドケースと、このシールドケースの上面開口部を塞ぐとともに搭載した電気部品がシールドケース内に位置するようにビスで固定することにより取り付けられる第２の回路基板とで構成されることが記載されている。
【０００６】
他の関連技術が、特許文献２（特開２００６−１４７９１７号公報）に記載されている。特許文献２には、基板上に電気部品を取り囲んで配設され、基板と対向する面にメンテナンス用の開口部を有する穴開きシールドケースと、穴開きシールドケースの開口部と対向する位置に配置された導電性を有する平板状の無線端末の構成部材と、導電性を有する平板状の構成部材の穴開きシールドケース側の面に貼り付けられ、無線端末が組み立てられたとき半対面が穴開きシールドケースの開口部の周辺に密着する導電性シート材とを有する、無線端末のシールド構造が記載されている。
【０００７】
更に他の関連技術が、特許文献３（特開２００７−６７２７９号公報）に記載されている。特許文献３には、第１のプリント配線板と、この第１のプリント配線板に、底面が取り付けられた回路チップと、第１のプリント配線板に取り付けられ、回路チップの側面を覆って回路チップを囲み、回路チップの天面と対応する位置に開口が設けられたシールド用枠体と、回路チップの天面と対向する面にシールド用パターンが形成され、第１のプリント配線板に積層された第２のプリント配線板とを備える、シールド構造が開示されている。
【０００８】
更に他の関連技術が、特許文献４（特許第３８５３７６９号）に記載されている。特許文献４には、プリント基板上に配置された第１の電子部品と、フレキシブル基板上に実装され、第１の電子部品に対して立体的に配置される第２の電子部品とを電磁シールドする、電子部品のシールド構造が開示されている。この電子部品のシールド構造は、第１の電子部品を電磁シールドするシールド空間の少なくとも一部を形成し、壁面の一部に開口部を有する第１のシールドケースと、係合手段を介して第１のシールドケースに対して着脱自在に取り付けられ、第１のシールドケースに取り付けられた状態で、第２の電子部品と開口部とを覆う第２のシールドケースを有する。第１のシールドケースと第２のシールドケースとの両部材間に、弾性変形する片持ち梁状に形成され弾性変形した状態で両部材間を電気的に接続するヒンジ部を備える。
【０００９】
更に他の関連技術が、特許文献５（実開昭６２−１９３７８３号公報）に記載されている。特許文献５には、電気部品を実装した主印刷回路配線板に対向して電気部品を実装した副印刷回路配線板を取り付けるものにおいて、主印刷配線板上にシールドケースを取り付けると共にこのシールドケースに着脱自在に装着される蓋の裏側に副印刷回路配線板を周囲を密接して固定したことを特徴とする印刷回路配線板の取付構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３５３６６０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４７９１７号公報
【特許文献３】特開２００７−６７２７９号公報
【特許文献４】特許第３８５３７６９号
【特許文献５】実開昭６２−１９３７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１及び図２に示した例では、シールドケースフレーム１０３の天面を塞ぐために、シールドケース蓋１０４を設ける必要がある。すなわち、部品点数が増加し、組立工数も増加してしまう。また、シールドケース蓋１０４及び両面テープ１０５の厚みにより、シールド構造全体の厚みが増加し、小型化の観点から不利になる。
【００１２】
一方、特許文献１（特開２００２−３５３６６０号公報）に記載されたものにおいては、シールドケースの上面開口部が、第２の回路基板により塞がれる。第２の回路基板は、ビスにより固定される。特許文献１においては、シールドケース蓋１０４を用いる必要はない。しかしながら、第２の回路基板が電磁波を遮蔽する機能を有しているかは不明である。また、ビスによって固定されるため、シールドケースと第２の回路基板との間に隙間が生じ、隙間を介して電磁波が漏洩する可能性もある。
【００１３】
従って、本発明の課題は、部品点数の増加を抑制し、電磁波の漏洩を確実に防止することができる、電磁波シールド構造を提供することにある。
【００１４】
尚、特許文献２（特開２００６−１４７９１７号公報）には、平板状の構成部材に、シールドケースの開口部の周辺に密着する導電性シート材が設けられている点が開示されている。しかしながら、どのようにして導電性シートをシールドケースの開口部の周辺に密着させているのかは明かでなく、電磁波の漏洩を確実に防止するための工夫は開示されていない。
【００１５】
また、特許文献３（特開２００７−６７２７９号公報）には、シールド用パターンが形成された第２のプリント配線板が、シールド用枠体に接触する点が開示されている。しかしながら、電磁波の漏洩を確実に防止するための工夫は、開示されていない。すなわち、単に第２のプリント配線板をシールド枠体上に接触している場合には、シールド枠体と第２のプリント配線板との間に隙間などが生じ、電磁波が漏洩してしまう可能性がある。
【００１６】
また、特許文献４（特許第３８５３７６９号）には、プリント基板上に第１のシールドケースを取り付け、第１のシールドケース上にフレキシブル基板を配置し、フレキシブル基板上に第２のシールドケースが配置する点が開示されている。２つのシールドケースを用いる必要があり、部品点数の観点から不利となる。また、それらシールドケースとプリント基板等との間に形成される隙間を介して電磁波が漏洩してしまう点については、特に考慮されていない。また、第２のシールドケースを用いる必要があるため、厚み及び重量が大きくなってしまう。
【００１７】
また、特許文献５（実開昭６２−１９３７８３号公報）には、シールドケース内に、主印刷回路配線板及び副印刷回路配線板が配置される。シールドケース内に２つの印刷回路配線板を配置するために、シールドケースとしてサイズの大きなものを用いる必要があり、小型化の観点から不利である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るシールド構造は、上面に第１電子部品群が実装されたメイン基板と、側面及び天面を有し、前記第１電子部品群を覆うように前記メイン基板の上面上に配置され、導電性を有する、シールドケースフレームと、前記シールドケースフレームの天面上に配置されたサブ基板と、前記サブ基板を前記シールドケースフレーム上に固定するサブ基板固定フレームとを具備する。前記シールドケースフレームの天面には、開口が設けられている。前記サブ基板は、前記開口を塞ぐように配置されている。前記サブ基板は、グランドプレーンを有している。前記サブ基板固定フレームは、枠状であり、内側で前記サブ基板の上面の外周部及び前記シールドケースフレームの側面の外側に当接するように、折り曲げられている。
【００１９】
この発明によれば、第１電子部品群は、シールドケースフレームによって覆われる。第１電子部品群が発する電磁波は、シールドケースフレームによって遮蔽される。また、シールドケースフレームの天面に設けられた開口は、サブ基板によって塞がれる。サブ基板にはグランドプレーンが設けられているため、電磁波が開口から漏洩することも防止される。すなわち、シールドケースフレームがサブ基板を覆うように構成されている必要はなく、電磁波シールド構造の厚みを小さくすることができる。また、開口を塞ぐための蓋を用いる必要がなく、部品点数の増加を抑えることができる。
【００２０】
加えて、この発明によれば、サブ基板固定フレームが、枠状であり、内側で前記サブ基板の上面の外周部及び前記シールドケースフレームの側面の外側に当接するように、折り曲げられている。そして、このサブ基板固定フレームによって、サブ基板が固定される。従って、サブ基板とシールドケースフレームとの間に隙間が生じた場合であっても、その隙間を介して漏洩する電磁波は、サブ基板固定フレームによって遮蔽される。すなわち、電磁波の漏洩が確実に防止される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、部品点数の増加を抑制し、電磁波の漏洩を確実に防止することができる、電磁波シールド構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電磁波シールド構造の一例を概略的に示す断面図である。
【図２】電磁波シールド構造の他の例を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電磁波シールド構造が設けられた携帯端末を概略的に示す断面図である。
【図４】サブ基板の端部の構成の一例を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の変形例に係る電磁波シールド構造の一部を概略的に示す断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る電磁波シールド構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図３は、本実施形態に係る電磁波シールド構造が設けられた携帯端末１を概略的に示す断面図である。図３に示されるように、電磁波シールド構造１５は、携帯端末１の筐体内に配置されている。
【００２５】
電磁波シールド構造１５は、メイン基板２、サブ基板５、シールドケースフレーム１３、及びサブ基板固定フレーム７を備えている。
【００２６】
メイン基板２には、上面上に、第１電子部品群３が実装されている。第１電子部品群３は、例えば、集積回路、トランジスタ、及びコンデンサなどを含んでいる。メイン基板２には、配線群（図示せず）が設けられており、その配線群は第１電子部品群３に接続されている。メイン基板２に設けられた配線群は、接地されるグランド配線（図示せず）を含んでいる。また、メイン基板２の上面上には、配線群と接続されるメイン基板端子９が設けられている。
【００２７】
シールドケースフレーム１３は、第１電子部品群３が放射する電磁波を遮蔽するために設けられている。シールドケースフレーム１３は、側面１６及び天面１７を有している。シールドケースフレーム１３は、第１電子部品群３を覆うように、メイン基板２の上面上に取り付けられている。シールドケースフレーム１３は、導電性を有しており、例えば金属製である。シールドケースフレーム１３は、はんだ付けによって、メイン基板２に設けられたグランド配線に接続されている。すなわち、シールドケースフレーム１３は、接地されている。尚、メイン基板グランド端子９は、シールドケースフレーム１３によっては覆われていない。また、シールドケースフレーム１３の天面１７には、メンテナンス用の開口が設けられている。
【００２８】
サブ基板５は、メンテナンス用の開口を塞ぐように、シールドケースフレーム１３の天面１７上に配置されている。サブ基板５には、グランドプレーン６が設けられている。グランドプレーン６は、導体が全面に設けられた層である。グランドプレーン６は、サブ基板５の内層に設けられている。但し、グランドプレーン６は、サブ基板５の表層に設けられていてもよい。また、グランドプレーン６は、外周部において、サブ基板５の下面に露出している。グランドプレーン６は、露出した部分において、シールドケースフレーム１３と接しており、シールドケースフレーム１３を介して接地される。以下に、図４を参照して、この点について詳述する。
【００２９】
図４は、サブ基板５の端部の構成の一例を示す断面図である。図４に示される例では、グランドプレーン６は、サブ基板５の内層に設けられている。サブ基板５の外周部においては、グランドプレーン６上の絶縁層が削除されており、グランドプレーン６がサブ基板５の下面に露出している。サブ基板５は、グランドプレーン６の露出部分において、シールドケースフレーム１３と接している。このような構成を採用することにより、グランドプレーン６とシールドケースフレーム１３とを電気的に接続することができ、グランドプレーン６を接地することができる。このように、サブ基板５にグランドプレーン６が設けられていることにより、第１電子部品群３が放射する電磁波が開口を介して漏洩することが防止される。
【００３０】
尚、図３に示されるように、サブ基板５の上面上には、第２電子部品群４が実装されている。また、サブ基板の上面上には、サブ基板端子８が設けられている。サブ基板端子８は、ケーブル１０を介して、メイン基板端子９に接続されている。これにより、サブ基板５に設けられた配線群が、メイン基板２に設けられた配線群に接続されている。
【００３１】
サブ基板固定フレーム７は、サブ基板５をシールドケースフレーム１３の上に固定するために設けられている。サブ基板固定フレーム７は、金属製であり、導電性を有している。サブ基板固定フレーム７は、枠状である。サブ基板固定フレーム７は、内側で、サブ基板５の上面の外周部及びシールドケースフレーム１３の側面に当接するように、折り曲げられている。これにより、サブ基板５は、外周部において、シールドケースフレーム１３の天面１７とサブ基板固定フレーム７とによって、挟まれている。これにより、サブ基板５が固定されている。尚、サブ基板５の端部は、全周でサブ基板固定フレーム７に覆われており、露出していない。また、サブ基板固定フレーム７は、着脱自在になるように、サブ基板５の端部に取り付けられている。
【００３２】
本実施形態に係る電磁波シールド構造１５において、第１電子部品群３は、シールドケースフレーム１３及びサブ基板５により囲まれた空間に配置される。シールドケースフレーム１３は、メイン基板２を介して接地される。また、サブ基板５に設けられたグランドプレーン６は、シールドケースフレーム１３を介して、接地される。従って、第１電子部品群６が放射する電磁波は、シールドケースフレーム１３及びサブ基板５によって遮蔽される。また、メンテナンス時には、サブ基板固定フレーム７が取り外され、サブ基板５が取り外される。これにより、第１電子部品群３を露出させることができ、メンテナンスを行うことができる。
【００３３】
ここで、本実施形態によれば、サブ基板５にグランドプレーン６が設けられているので、サブ基板５が、シールドケースフレーム１３に設けられた開口の蓋として機能とする。開口を塞ぐために、蓋を別途用意する必要がなく、部品点数を抑制することができる。また、蓋に要する厚み及び重さを低減できる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、サブ基板固定フレーム７により、サブ基板５が固定される。図１および図２に示したように、両面テープを用いてサブ基板５が固定される場合には、メンテナンス時において、両面テープを剥がす作業が必要となる。メンテナンス時に要する工数が増加する。これに対し、本実施形態によれば、メンテナンス時においては、サブ基板固定フレーム７を取り外すだけでよい。サブ基板５を容易に取り外すことができるので、メンテナンス時に要する工数を削減することができる。
【００３５】
更には、本実施形態によれば、サブ基板固定フレーム７により、サブ基板５の端部が全周に渡って、覆われる。サブ基板固定フレーム７は、シールドケースフレーム１３に接触しているため、接地される。従って、サブ基板５とシールドケースフレーム１３との間に隙間が生じていた場合であっても、隙間を介して漏洩した電磁波は、サブ基板固定フレーム７により遮蔽される。すなわち、第１電子部品群６が放射する電磁波が漏洩することを、確実に防止することができる。
【００３６】
続いて、本実施形態の変形例に係る電磁波シールド構造１５について説明する。図５は、本変形例に係る電磁波シールド構造１５の一部を概略的に示す断面図である。本変形例においては、サブ基板５の構成が変更されている。その他の点については、上述の実施形態と同様である。
【００３７】
図５に示されるように、本変形例においては、サブ基板５に、導電性のビア１８が設けられている。ビア１８は、グランドプレーン６に接続されるとともに、サブ基板５の上面に露出したグランドパターンに接続している。グランドパターンは、サブ基板５の上面において、サブ基板固定フレーム７に接触している。
【００３８】
本変形例によれば、グランドプレーン６は、シールドケースフレーム１３だけでなく、サブ基板固定フレーム７を介しても、接地される。従って、グランドプレーン６とメイン基板２との間の接触抵抗を低減でき、グランドプレーン６を確実に接地できる。これにより、電磁波の漏洩をより確実に防止できる。
【００３９】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、サブ基板５上に配置される第２電子部品群４が放射する電磁波については、考慮されていない。サブ基板５上に配置される第２電子部品群４についても、放射される電磁波を遮蔽する必要がある場合がある。そこで、本実施形態では、第２電子部品群４が放射する電磁波が遮蔽されるように、工夫が施されている。
【００４０】
図６は、本実施形態に係る電磁波シールド構造１５を概略的に示す断面図である。本実施形態においては、第２電子部品群４が、サブ基板５の下面に実装されている。すなわち、第２電子部品群４は、シールドケースフレーム１３及びサブ基板５によって囲まれる空間内に配置されている。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成を採用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
本実施形態によれば、第２電子部品群４が、シールドケースフレーム１３及びサブ基板５によって囲まれる空間内に配置されているため、第２電子部品群４が放射する電磁波についても遮蔽することが可能である。また、図２に示したように、第２電子部品群４がサブ基板５の上面に実装されている場合には、第２電子部品群４を覆うように、シールドケースを取り付けなければならない。これに対して、本実施形態によれば、第２電子部品群４を覆うシールドケースを別途に用意する必要がない。従って、部品点数を抑制することが可能である。
【００４２】
以上、本発明について、第１及び第２の実施形態を用いて説明した。尚、これらの実施形態及び変形例は独立するものではなく、矛盾のない範囲内で互いに組み合わせて用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  無線端末（筐体）
２  メイン基板
３  第１電子部品
４  第２電子部品
５  サブ基板
６  グランドプレーン
７  サブ基板固定フレーム
８  サブ基板端子
９  メイン基板端子
１０  ケーブル
１２  閉空間
１３  シールドケースフレーム
１５  電磁波シールド構造
１６  側面
１７  天面
１００  無線端末
１０１  メイン基板
１０２  電子部品
１０３  シールドケースフレーム
１０４  シールドケース蓋
１０５  両面テープ
１０６  サブ基板
１０７  ケーブル
１０８  シールドケース
１０９  電磁波シールド構造
１１０  電子部品群
【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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