(57)【要約】【課題】基板上の複数の遮へい対象領域を遮へいしつつ、外力が加わった際の基板及び基板に実装される集積回路及び電気部品を保護する。【解決手段】基板の遮へい構造７は、一方の表面上に複数の遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６が互いに離間して位置する基板１と、基板１の一方の表面４上に設けられ、各々が対応する遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６を覆う複数の遮へい体Ｓ１〜Ｓ６と、を有している。複数の遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は、複数の遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の間を延びる溝部Ｄ，Ｅが基板１を直線状に横断することのないように位置している。【選択図】図２
2013012582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の表面上に複数の遮へい対象領域が互いに離間して位置する基板と、
前記基板の前記一方の表面上に設けられ、各々が対応する前記遮へい対象領域を覆う複数の遮へい体と、
を有し、
前記複数の遮へい体は、該複数の遮へい体の間を延びる溝部が前記基板を直線状に横断することのないように位置している、基板の遮へい構造。
【請求項２】
前記溝部は、前記溝部の中心線を通る直線と前記基板の縁部との２つの交点の間の距離の半分以下の長さで、前記基板上を直線状に延びている、請求項１に記載の基板の遮へい構造。
【請求項３】
前記基板は、外周部の互いに異なる位置に２以上の切欠を有し、
前記溝部は、いずれか２つの前記切欠を通る直線上を延びている、請求項２に記載の基板の遮へい構造。
【請求項４】
少なくとも一部の前記遮へい体の前記基板との接触部は、矩形以外の、多角形形状の閉じた線として形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の基板の遮へい構造。
【請求項５】
前記基板の他方の表面上に他の遮へい体を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載の基板の遮へい構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の基板の遮へい構造を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の遮へい構造及び電子機器に関し、特に基板に設ける遮へい体の構成及び配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末等の電子機器は、その電子機器内の他の部品への電磁波の輻射を防止する目的で、あるいは他の部品からの電磁波の影響を防止する目的で、電磁シールドが設けられることが多い。
【０００３】
特許文献１には、基板をいくつかの遮へい対象領域に分け、遮へい対象領域ごとに専用の遮へい体で覆う技術が開示されている。具体的には、基板上に複数の金属枠が、互いに離して設置され、その上から共通のカバー（天板）が取り付けられ、遮へい対象領域ごとに遮へいされる。
【０００４】
このような遮へい体は基板の強度を高め、基板の変形を防止する効果も有している。すなわち、携帯端末に代表される最近の電子機器は様々な機能が付加され、集積回路、及び抵抗、コンデンサなどの電気部品が増加する傾向にある。表示画面及び電池パックの大型化に伴い、電子機器全体の総重量も増加する傾向にある。しかしながら、電子機器は多くのエンドユーザーの要望に応えるために、薄型化が指向されている。液晶パネルなどの表示部は強化ガラスなどで強化することができるが、集積回路及び電気部品が実装される基板は、薄型化に伴い、落下等による衝撃力を受けやすくなる。このような衝撃力を受けた場合、集積回路及び電気部品が基板から剥離することがある。また剥離まで至らなくとも、集積回路及び電気部品自体にクラックが発生し、あるいは集積回路及び電気部品を基板上に実装するためのハンダにクラックが発生することがある。最悪の場合は基板自体がクラックによって破損することも起こり得る。基板上に設けられた金属シールドなどの遮へい体は、基板の強度を高め変形を防止するため、このような不具合を防止するのに有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６０６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、直方体形状の遮へい体が規則的に配置されている。そのため、隣接する遮へい体の間に、基板を横断する直線状の溝部が形成される。溝部は遮へい体で補強されていないため、基板の遮へい体で補強されている部分と比べ、相対的に強度が弱く変形しやすい。すなわち、基板の遮へい体で補強されている部分は外力を受けても大きな応力や変形が生じないが、溝部には大きな力が集中し、基板全体としての強度が低下し、大きな変形が生じる。基板の変形に伴い、基板に実装される集積回路及び電気部品もダメージを受けやすい。
【０００７】
本発明は、基板上の複数の遮へい対象領域を遮へいしつつ、外力が加わった際の基板並びに基板に実装される集積回路及び電気部品の保護が容易な、基板の遮へい構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板の遮へい構造は、一方の表面上に複数の遮へい対象領域が互いに離間して位置する基板と、基板の一方の表面上に設けられ、各々が対応する遮へい対象領域を覆う複数の遮へい体と、を有している。複数の遮へい体は、複数の遮へい体の間を延びる溝部が基板を直線状に横断することのないように位置している。
【０００９】
本発明によれば、遮へい体の間を延びる溝部は基板を直線状に横断することがない。このため、外力が加わった時に、基板の特定の部位に応力が集中しにくくなる。基板全体の強度が向上し、かつ変形も抑制されるため、基板の保護が容易となり、基板に実装される集積回路及び電気部品の保護も容易である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上の複数の遮へい対象領域を遮へいしつつ、外力が加わった際の基板並びに基板に実装される集積回路及び電気部品の保護が容易な、基板の遮へい構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電子機器に用いられる基板の部分斜視図である。
【図２】図１に示す基板の平面図である。
【図３】従来技術の基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の基板の遮へい構造７は、携帯電話装置、スマートフォンなどの携帯端末、タブレット型のパーソナルコンピュータ、ゲーム機器など任意の電子機器に適用することができ、特に、落下、衝突等による衝撃荷重を受ける可能性の高い携帯型の電子機器に好適に適用することができる。
【００１３】
図１は、電子機器に用いられる基板の部分斜視図を、図２は、基板の平面図を示している。図１は図２の一部だけを取り出して示している。図示されている基板１は、携帯端末に組み込まれるプリント配線基板である。本実施形態の基板１は矩形であるが(図２参照）、その形状は特に限定されず、三角形、矩形以外の四角形、五角形以上の多角形（矩形をいくつか組み合わせてできる多角形を含む）を含み、後述するように一部に切欠があってもよく、一部が曲線状であってもよい。
【００１４】
図１に示すように、基板１上には多数の集積回路２と、これらの集積回路２に接続された抵抗、コンデンサ等の電気部品３と、が実装されている。集積回路２及び電気部品３はハンダ（図示せず）によって基板１の表（おもて）面４上に実装されており、実装されている集積回路２及び電気部品３は、基板１の表面４または内部にプリントされた銅配線（図示せず）によって電気的に接続されている。
【００１５】
図２に示すように、基板１上に実装された集積回路２及び電気部品３は、遮へい対象ごとにいくつかのグループ（遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６）に分割されている。各グループは、通常は、集積回路２と、集積回路２の周囲に配置された複数の電気部品３と、を含むが、これに限定されず、集積回路２だけで１つのグループを形成することもでき、電気部品３だけで１つのグループを形成することもできる。１つのグループが２以上の集積回路２を含んでいてもよい。この結果、基板１の表面４上には、図２に破線で示す複数の遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６が、互いに離間して位置している。
【００１６】
基板１上には複数の遮へい体Ｓ１〜Ｓ６が設けられている。各遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は対応する遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６を覆っており、集積回路２及び電気部品３を取り囲むため、基板１の表面４との間に内部空間５を形成している。遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は遮へい性能を確保するため金属で形成されているが、電磁波を適切に遮へいできる限り、樹脂の芯材の表面に金属膜が形成されたものなど、任意の材料を用いることができる。基板１と遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は基板の遮へい構造７を構成する。
【００１７】
遮へい体Ｓ１〜Ｓ６はそれぞれ天板６と側壁８とを有し、全体として、一方の面が開放された箱状の形状を有している。このような遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は、金属板を箱型に折り曲げることによって形成することができる。他の実施形態では、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は曲面状の天板を有し、椀状の全体形状を有している。
【００１８】
遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は、側壁８の、天板６と反対側の端部９が基板１に当接するように基板１に固定される。遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の形状は、遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６の形状及びサイズ、すなわち遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６に含まれる集積回路２及び電気部品３の個数や配置に応じて異なっている。本実施形態では、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の基板１との接触部１０は、矩形以外の、多角形形状の閉じた線として形成されている。他の実施形態では、一部の遮へい体の基板１との接触部は、矩形以外の、多角形形状の閉じた線として、他の遮へい体の基板１との接触部は、矩形の閉じた線として形成されている。さらに他の実施形態では、一部または全ての遮へい体の基板１との接触部は、任意の曲線形状、または曲線と直線の組み合わせからなる閉じた線として形成されている。このような閉じた線の例として、正方形、長方形、台形、菱型、その他の四角形、矩形の角部を斜めにカットして得られる五角形形状、矩形の２つの角部を斜めにカットして得られる六角形形状、円形、半円形、扇形が挙げられる。遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の基板１との接触部１０は、本実施形態では天板６の外縁の形状と一致するが、異なっていてもよい。
【００１９】
図２を参照すると、本実施形態では、６つの遮へい体Ｓ１〜Ｓ６が基板１に設けられている。これらの遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は互いに異なる形状を有している。図１を参照すると、基板１の裏面１１には第７の遮へい体Ｓ７が設けられている。第７の遮へい体Ｓ７は金属製のシールド部材であり、図２では太い破線で示している。
【００２０】
基板１の対向する２辺には、基板１を筺体（図示せず）にねじ止めするための半円形の切欠１２ａ，１２ｂが形成されている。切欠の形状は及び個数は限定されず、例えば３つ以上の切欠が基板１の縁部に設けられていてもよい。
【００２１】
各遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６に含まれる集積回路２及び電気部品３を対応する遮へい体Ｓ１〜Ｓ６で覆うことにより、各遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６が他の遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６に対して遮へいされる。すなわち、遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６からその周囲に不要な電磁波が放出されることが防止され、遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６がその周囲から不要な電磁波の輻射を受けることが防止される。
【００２２】
遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は、基板１の強度を増加し、基板１の変形を防止する機能も有している。これによって、集積回路２及び電気部品３が基板１から剥離しにくくなり、かつ基板１の強度自体も高められる。
【００２３】
本実施形態を従来技術と対比してさらに説明する。
【００２４】
図３は、従来技術に係る基板１の遮へい構造の一例を示す、図２と同様の平面図である。遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６は図２と同一である。基板１上には本実施形態と同様、６つの遮へい体Ｓ１’〜Ｓ６’が設けられているが、これらの遮へい体Ｓ１’〜Ｓ６’は全て直方体形状である。基板１の裏面１１には遮へい体は設けられていない。第１の遮へい体Ｓ１’と第２の遮へい体Ｓ２’は同じ形状及び大きさであり、互いに対向して位置している。第３〜第６の遮へい体Ｓ３’〜Ｓ６’は形状及び大きさが互いに異なっている。第１及び第２の遮へい体Ｓ１’，Ｓ２’と、第３〜第５の遮へい体Ｓ３’〜Ｓ５’との間には、基板１上に基板１を左右に横断する溝部Ａが存在している。溝部Ａは遮へい体Ｓ１’〜Ｓ６’によって補強されていないため、引張り応力、曲げ応力などを受けやすい。例えば、落下などの衝撃によって基板１に衝撃力が掛った場合、溝部Ａに沿って、折れ曲りあるいは引き裂きなどの損傷を受ける可能性が高い。基板１の裏面１１の溝部Ａを跨ぐ位置に集積回路２及び電気部品３が実装されている場合、これらの集積回路２及び電気部品３にクラックが発生し、あるいはそれらを固定するハンダにクラックが発生し、最終的に基板１から集積回路２及び電気部品３が剥離または脱落するおそれが高い。基板１が大きな変形を受けた場合、基板１上または基板１内を延びるプリント配線の断線、損傷などが生じる可能性もある。
【００２５】
同様に、基板１上には溝部Ｂが存在している。溝部Ｂは溝部Ａと異なり、基板１を横断していないが、基板１の縦寸法のほぼ４分の３の長さに渡って基板１上を延びている。従って、溝部Ｂに沿っても、大きな引張り応力、曲げ応力などが生じ易くなる。溝部Ｃは基板１の横寸法のほぼ４分の３の長さに渡って基板１上を延びており、しかも溝部Ｃの延長線は２つの切欠１２ａ，１２ｂを通っている。切欠１２ａ，１２ｂを通る線は元々曲げ応力などが集中しやすいため、溝部Ｃは特にダメージを受けやすい。
【００２６】
これに対し、図２に示す実施形態では、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６は、これらの遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の間を延びる溝部（代表として溝部Ｄ，Ｅを図示している）が基板１を直線状に横断することのないように位置している。溝部は遮へい体の間の隙間（谷間）として形成される空間を意味しており、両側に遮へい体がない空間は溝部ではない。従って、基板１の周縁部に沿った、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の未設置領域は溝部に該当しない。また、「横断」とは、溝部またはその延長線が、多角形の基板の互いに異なる２辺と交差するように延びることを意味し、典型的には、矩形の基板の対向する２辺と交差するように延びることを意味する。
【００２７】
図２の例では、溝部Ａに相当する溝が存在していない。従って、応力や変形が分散され、基板１へのダメージが生じにくくなる。さらに、どの溝部（例えば溝部Ｄ）の長さも、当該溝部の中心線を通る直線（例えば線Ｌ）と基板１の縁部との２つの交点（例えば点１３ａ，１３ｂ）の間の距離の半分以下である。特に、２つの切欠１２ａ，１２ｂを通る直線上には溝部は存在していない。仮に２つの切欠１２ａ，１２ｂを通る直線上に溝部が存在する場合も、その溝部の長さは、当該溝部の中心線を通る直線と基板１の縁部（この場合、基板１の縁部は切欠の縁部とする）との２つの交点の間の距離の半分以下であることが望ましい。
【００２８】
このように、本実施形態では基板１を直線状に横断する溝部が存在しておらず、存在している溝部の長さも、その溝部が基板１を横断したと仮定したときの長さの半分以下である。このような溝部の配置は、基板１との接触部１０が矩形である遮へい体Ｓ１〜Ｓ６を組み合わせても実現することができるが、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の基板１との接触部１０の形状を矩形以外とすることで、一層容易に実現することができる。すなわち、遮へい対象領域Ｒ１〜Ｒ６は集積回路等のレイアウトに依存するため、全ての遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の基板１との接触部１０の形状が矩形である場合には、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の配置の自由度が制約され、直線状の長い溝部が生じ易くなる。これに対し、遮へい体Ｓ１〜Ｓ６の基板１との接触部１０が矩形以外の様々な形状である場合は、集積回路等のレイアウトの影響を受けにくく、個々の溝部の長さを容易に調整できる。
【００２９】
さらに基板１の裏面１１には、金属シールドからなる大型の遮へい体Ｓ７が配置されている。この遮へい体Ｓ７は基板１の裏面１１の広い領域を覆い、基板１全体の剛性を高める。遮へい体Ｓ７は概ね直方体形状であり、基板１との接触部１０は矩形であるが、接触部１０は多角形などの任意の形状をとることができる。遮へい体Ｓ７の設置は任意であり、例えば、基板１の搭載される携帯端末の重量が極めて軽く、落下時の衝撃が少ない場合には、応力も小さいため、基板１の裏面１１の遮へい体Ｓ７を省略することができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態においては、電子機器が落下、衝突などの衝撃力を受けた際に、基板に加えられる力が基板全体に分散し、応力の集中と過大な変形を抑えることができる。基板に応力の集中と過大な変形が生じないため、基板自体の破損並びに集積回路及び電気部品の損傷、剥離、脱落を防止することができる。さらに、プリントされた配線の断線も防止できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  基板
２  集積回路
３  電気部品
７  基板の遮へい構造
１０  接触部
Ａ〜Ｅ  溝部
Ｒ１〜Ｒ６  遮へい対象領域
Ｓ１〜Ｓ７  遮へい体
【図１】
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【図２】
2013012582.tif 000004
【図３】
2013012582.tif 000005