(57)【要約】【課題】基板上に実装された電子部品のシールド性を担保しつつ、シールドケースを基板に締結する締結部材の数を減らすことで軽量化及び組立工数の低減を図ることの可能な技術を提供する。【解決手段】シールドケースは、基板上に実装された電子部品をシールドするシールドケースであって、電子部品の周囲を囲むように基板に締結されるシールド枠部と、シールド枠部に装着されたバネ部材であってシールド枠部の締結時に押圧されることで実装面に密着する平坦な密着面を有するバネ部材と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の実装面に実装された電子部品をシールドするシールドケースであって、
前記電子部品の周囲を囲むように前記基板に締結されるシールド枠部と、
前記シールド枠部に装着されたバネ部材であって、前記シールド枠部の締結時に押圧されることで前記実装面に密着する平坦な密着面を有するバネ部材と、
を備えるシールドケース。
【請求項２】
前記シールド枠部は、前記バネ部材を収容する収容凹部と、前記基板への締結時に前記実装面に密着する平坦な枠底面と、を有し、
前記シールド枠部の締結前において、前記バネ部材の前記密着面が前記枠底面よりも突出するように前記バネ部材の一部が前記収容凹部の外部に露出している、
請求項１に記載のシールドケース。
【請求項３】
前記シールドケースは、ダイカスト製であり、
前記収容凹部は、拡散接合によって互いに一体化されると共に順次積層された第１層、第２層、及び第３層を含んで形成されており、
前記バネ部材は、前記収容凹部に固定される被固定部を含み、
前記第１層は、前記被固定部の一方の面と当接する当接面を有し、
前記第２層は、該第２層を厚さ方向に貫通すると共に前記被固定部を収容する収容穴を有し、
前記第３層は、前記被固定部の他方の面と当接することで前記被固定部を前記当接面との間に挟持する挟持面を有する、
請求項２に記載のシールドケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は、筐体内部に電子部品が実装された基板が設置されている。電子部品には、例えば他の電子部品から発せられる電磁波などによる干渉から防護するために、基板に対する実装部分を覆うシールドケースが設けられるものがある。また、このシールドケースは、例えば覆った電子部品から発する電磁波などを周囲に拡散させないように利用することができる。
【０００３】
シールドケースは、例えば、板金やダイカスト（ダイキャスト）によって製造する方法が知られている。板金によって製造される板金シールドケースは、通常、ＳＭＴ（Surface Mount Technology）によって基板に実装されている。一方、ダイカストによって製造されるダイカストシールドケースは、生産数が多い場合にコスト的なメリットがある。但し、ダイカストシールドケースは、通常、ネジ等の締結部材を用いて基板に固定されており、シールド性を担保するために締結部材が大量に必要となり、重くなり易いのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−７５６８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１０１２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、基板上に実装された電子部品のシールド性を担保しつつ、シールドケースを基板に締結する締結部材の数を減らすことで軽量化及び組立工数の低減を図ることの可能な技術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】
【０００６】
本件の一観点によると、基板上に実装された電子部品をシールドするシールドケースであって、
前記電子部品の周囲を囲むように前記基板に締結されるシールド枠部と、
前記シールド枠部に装着された弾性部材であって、前記枠部の締結時に押圧されることで前記実装面に密着する平坦な密着面を有する弾性部材と、
を備えるシールドケース、が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本件によれば、基板上に実装された電子部品のシールド性を担保しつつ、シールドケースを基板に締結する締結部材の数を減らすことで軽量化及び組立工数の低減を図ることの可能な技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態１に係るシールドケースと、シールドケース１が固定される基板を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、基板にシールドケースを固定する構造を説明する図である。
【図３】図３は、基板にシールドケースが締結された状態におけるバネ部材を説明する図である。
【図４】図４は、比較例に係るシールドケースと、実施形態１に係るシールドケースを対比した図である。（ａ）は、実施形態１に係るシールドケースを示す。（ｂ）は、比較例に係るシールドケースを示す。
【図５】図５は、実施形態１に係るシールドケースにおけるバネ部材の取り付け構造を示す図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るシールドケースの一部を層方向に分解した分解斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態１に係るシールドケースのシールド枠部にバネ部材を組み込む工程を示す図である（１）。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態１に係るシールドケースのシールド枠部にバネ部材を組み込む工程を示す図である（２）。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施形態１に係るシールドケースのシールド枠部にバネ部材を組み込む工程を示す図である（３）。
【図９】図９は、実施形態１に係る基板の実装面上にシールドケースを載置した状態を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係るシールドケースの変形例を示す図である（１）。
【図１１】図１１は、実施形態１に係るシールドケースの変形例を示す図である（２）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本件に関する実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係るシールドケース１と、シールドケース１が固定される基板２を示す分解斜視図である。
【００１１】
基板２は、実装面２ａに電子部品（図示せず）が実装されたプリント配線基板である。本実施形態におけるシールドケース１は、例えばダイカスト（ダイキャスト）製である。シールドケース１は、シールド枠部１０及びシールド上蓋部２０を有し、シールド枠部１０及びシールド上蓋部２０の内側に電子部品を収容するシールド空間３０（図４（ａ）を参照）が形成されている。なお、図１に示すシールドケース１は、シールドケース１の外周部以外の部分にもシールド枠部１０が設けられることで、複数のシールド空間３０がシールド枠部１０によって区画されているが、これには限られない。
【００１２】
シールドケース１のシールド枠部１０は、基板２に実装された電子部品の周囲を囲むように基板２に密着した状態で固定される壁部材であり、ネジ３を用いて基板２に固定される。また、シールド枠部１０は、シールドケース１が基板２に固定された状態において、基板２の実装面２ａから垂直に立設しており、実装面２ａに密着する平坦な枠底面１１を有している。一方、シールドケース１のシールド上蓋部２０は、基板２に実装された電子部品の上方を覆う蓋部材であり、例えばシールド枠部１０と一体の構造となっている。
【００１３】
シールドケース１は、電子波などによる外乱の影響の遮断、又は、基板上２に実装される電子部品から放出される電磁波などの拡散を阻止するための遮蔽部材として用いられる。基板２は、例えば携帯電話機やＰＣ（Personal Computer）などのコンピュータを構築
する部品として用いられる。なお、図１において、シールド上蓋部２０の一部について図示が省略されている。また、図１に示す例では、基板２の片面が電子部品を実装する実装面２ａとして形成されている。但し、基板２の両面に実装面２ａが形成されていてもよい
。以下では、明細書の説明上、基板２の実装面２ａに固定されたシールドケース１のうち、シールド上蓋部２０が設けられている側を「上方」とし、シールド枠部１０の枠底面１１が設けられている側を「下方」とする。
【００１４】
図２は、基板２にシールドケース１を固定する構造を説明する図である。シールドケース１は、例えばネジ３などの締結部材によってシールド枠部１０が基板２に締結される。シールド枠部１０がネジ３によって基板２に締結されると、シールド枠部１０の下端面として形成される平坦な枠底面１１が基板２の実装面２ａに密着することで、シールド性が担保される。従来におけるダイカスト製のシールドケースでは、シールド性を担保するために電子部品から放出される電磁波の４分の１波長ごとにネジ３で締結する必要があった。その結果、シールドケースを基板２に固定するためのネジ３の数が多くなり、シールドケースの重量が重くなるという課題や、組立工数が多くなるという課題があった。
【００１５】
そこで、本実施形態におけるシールドケース１では、図２に概略的に示すように、シールド枠部１０に弾性を有するバネ部材４を組み込んでおく。そして、ネジ３によってシールドケース１を基板２にネジ止めする際に、バネ部材４の平坦な密着面４１を基板２の実装面２ａに押し付け、バネ部材４を押圧することでバネ部材４を実装面２ａに密着させてシールドケース１のシールド性を担保するようにした。本実施形態では、従来では、ネジ３によってネジ止めする箇所を部分的にバネ部材４に置き換える。これにより、シールドケース１を基板２に固定するために使用するネジ３の使用総数を従来よりも減らし、シールドケース１の軽量化及び組立工数の低減を図っている。
【００１６】
図３は、基板２にシールドケース１が締結された状態におけるバネ部材４を説明する図である。実施形態１におけるバネ部材４は、シールド枠部１０に形成されたバネ収容凹部１２に装着されている。バネ収容凹部１２には、バネ部材４を固定するための固定部１２ａが設けられている。バネ部材４は、図３に示すようにＺ形の横断面を有する板状バネ材であり、一端側に固定部１２ａに固定される被固定部４２が設けられている。なお、板状バネ材４は、Ｚ形の横断面に直交する方向に延伸しており、以下ではこの延伸方向を長手方向という。なお、バネ部材４の断面形状はＺ形に限られず、種々の形状を採用することができる。
【００１７】
バネ部材４は、一対の平行な第１水平板部４３及び第２水平板部４４と、これらに斜めに連結される斜め板部４５によって形成されている。第１水平板部４３及び第２水平板部４４は共に矩形状であり、第１水平板部４３は第２水平板部４４に比べて横幅寸法が大きい。また、図３に示すように、バネ部材４の被固定部４２は、第１水平板部４３の端部に設けられている。また、密着面４１は、第２水平板部４４に形成されている。
【００１８】
バネ部材４は、シールドケース１の締結時に基板２の実装面２ａに押し付けるための平坦な密着面４１がバネ収容凹部１２の外部に面する姿勢となるように、被固定部４２がバネ収容凹部１２に形成された固定部１２ａに固定されている。バネ部材４は、シールド枠部１０の基板２への締結前において、シールド枠部１０の枠底面１１よりも密着面４１が突出した状態となるように、バネ部材４の一部がバネ収容凹部１２の外部に露出している。一方、シールドケース１の締結時においては、シールド枠部１０の枠底面１１から突出したバネ部材４の密着面４１が基板２の実装面２ａに押し付けられ、バネ部材４が押圧されることで、図３に示すように密着面４１が実装面２ａに密着した状態となる。
【００１９】
図４は、比較例に係るシールドケース１Ａと、実施形態１に係るシールドケース１を対比した図である。図４に示す符号３ａは、ネジ３を挿入するネジ穴である。（ａ）に実施形態１に係るシールドケース１を示し、（ｂ）に比較例に係るシールドケース１Ａを示す。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、実施形態１に係るシールドケース１では、２つのネジ穴３ａの間にバネ部材４が装着されている。バネ部材４は、ネジ穴３ａにネジ３が挿入されて基板２に締結される際に押圧されて、密着面４１が実装面２ａに密着する。そのため、実施形態１に係るシールドケース１は、ネジ３と、このネジ３に置き換えられたバネ部材４とが協働して、そのシールド性を担保する構造となっている。一方、比較例に係るシールドケース１Ａは、バネ部材４を具備しておらず、ネジ３のみによってシールドケース１Ａのシールド性を担保する構造となっている。そのため、ネジ３の使用本数が多くなってしまい、シールドケース１Ａの重量が重くなったり、組立工数が多くなり易い構造となっている。本実施形態では、比較例に係るシールドケース１Ａにおいてネジ３が３本連続する箇所の中央のネジ３をバネ部材４に置き換えるようにしている。
【００２１】
次に、シールドケース１に対するバネ部材４の取り付け構造について説明する。図５は、実施形態１に係るシールドケース１におけるバネ部材４の取り付け構造を示す図である。図６は、図５のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００２２】
ここで、シールドケース１（シールド枠部１０、シールド上蓋部２０）はダイカスト製であるのに対して、バネ部材４は、例えばリン青銅、ベリリウム銅など、シールド枠部１０とは異種の金属を用いて形成されている。本実施形態では、シールドケース１におけるシールド枠部１０にバネ部材４を固定する手法として、シールドケース１を第１層１３、第２層１４、及び第３層１５を含む３層構造とし、バネ部材４を組み込んだ状態で各層を拡散接合する方法を採用した。拡散接合とは、接合する金属材料同士を密着させ、真空や不活性ガス等の雰囲気中で、加圧・加熱することで金属材料同士の接合面に生じる原子の拡散を利用して金属材料同士を原子レベルで接合する技術である。
【００２３】
シールドケース１は、厚さ方向に積層される第１層１３、第２層１４、第３層１５を有しており、これらが拡散接合によって一体化されている。図７は、実施形態１に係るシールドケース１の一部を、第１層１３、第２層１４、第３層１５に分解した分解斜視図である。第１層１３は、シールドケース１のシールド上蓋部２０と、シールド枠部１０の上側領域を形成する層である。また、第３層１５は、シールド枠部１０の下端領域を形成する層である。第２層１４は、第１層１３及び第３層１５の間に配置される中間層である。第１層１３、第２層１４、及び第３層１５は、これらの順に積層され、拡散接合によって一体に接合される。
【００２４】
図７に示すように、第１層１３には、第２層１４を積層するための平坦な支持面１３１が形成されている。第２層１４は、当該第２層１４を厚さ方向に貫通する矩形状の貫通孔である収容穴１４１が設けられている。シールドケース１にバネ部材４を取り付ける際、図８Ａに示すように、第１層１３の支持面１３１上に第２層１４を載置する。第２層１４における収容穴１４１は、バネ部材４の第１水平板部４３と同じ形状及び大きさを有している。
【００２５】
本実施形態では、例えば、第１層１３の支持面１３１上に第２層１４を載置した後、図８Ｂに示すように、バネ部材４の第１水平板部４３を第２層１４の収容穴１４１に挿入する。ここで、第２層１４の厚さは、バネ部材４の第１水平板部４３の厚さと等しい寸法に設定されている。これにより、バネ部材４の第１水平板部４３の全体を、第２層１４の収容穴１４１に収容することができる（図６を参照）。なお、第１層１３における支持面１３１のうち、第２層１４の収容穴１４１と重なる領域を当接面１３１ａと呼ぶ。１層１３における当接面１３１ａは、第２層１４の収容穴１４１に収容されるバネ部材４における第１水平板部４３の一方の第１主面４３ａと当接した状態で、第１水平板部４３を支持している（図６を参照）。
【００２６】
次に、図８Ｃに示すように、第３層１５を第２層１４上に載置する。図７に示すように、第３層１５は、当該第３層１５を厚さ方向に貫通する矩形状の挿通穴１５１が設けられている。第３層１５における挿通穴１５１の長辺寸法は、第２層１４における収容穴１４１の長辺寸法と等しく、短辺寸法が収容穴１４１の短辺寸法よりも小さい。また、第３層１５における挿通穴１５１の短辺寸法は、第２水平板部４４の短辺寸法よりも大きい。その結果、第３層１５を第２層１４上に載置する際、第３層１５の挿通穴１５１と干渉することなく、バネ部材４の第２水平板部４４及び斜め板部４５を挿通穴１５１に挿通させることができる。
【００２７】
更に、第３層１５における挿通穴１５１の短辺寸法は、バネ部材４の第１水平板部４３の短辺寸法よりも小さな寸法に設定されている。そのため、バネ部材４の第２水平板部４４及び斜め板部４５が順次第３層１５の挿通穴１５１を挿通した後、第１水平板部４３における他方の第２主面４３ｂに第３層１５の挟持面１５２が当接する（図６を参照）。第１水平板部４３の第２主面４３ｂは、第１主面４３ａと反対側の主面である。この状態で、図６に示すように、第１水平板部４３の端部に形成される被固定部４２の第１主面４３ａ及び第２主面４３ｂが、第１層１３の当接面１３１ａ及び第３層１５の挟持面１５２の間に挟持される。
【００２８】
そして、次に、バネ部材４の被固定部４２を、第１層１３の当接面１３１ａ及び第３層１５の挟持面１５２によって挟み込みつつ、順次積層された第１層１３、第２層１４、及び第３層１５を拡散接合する。拡散接合の技術自体は周知であるため詳しい説明は省略するが、拡散接合装置（図示せず）の炉内に、図８Ｃに示すように積層された第１層１３、第２層１４、及び第３層１５を配置し、真空や不活性ガス等の雰囲気中で、加圧及び加熱（熱プレス）を行う。第１層１３、第２層１４、及び第３層１５は同種の金属材料であるため、上記熱プレスによってこれらの各接合面で原子の拡散が起こり、金属材料同士が原子レベルで接合される。その結果、シールドケース１を形成する各層１３〜１５が一体に接合される。一方、バネ部材４は、第２層１４の収容穴１４１に第１水平板部４３が収容された状態で各層１３〜１５が一体に接合されることで、第１層１３の当接面１３１ａと第３層１５の挟持面１５２との間に被固定部４２が固定される。本実施形態において、バネ部材４の被固定部４２を固定する固定部１２ａは、被固定部４２を挟み込む第１層１３の当接面１３１ａ及び第３層１５の挟持面１５２を含んで形成されている。
【００２９】
以上のようにして、シールド枠部１０にバネ部材４が組み込まれたダイカスト製のシールドケース１が得られる。即ち、図５、６に示すように、シールド枠部１０の枠底面１１にバネ部材４の密着面４１が平行に配置され、且つバネ収容凹部１２から第２水平板部４４がはみ出すことで密着面４１が枠底面１１よりも外部側に突出したシールドケース１が得られる。
【００３０】
上記のように作製されたシールドケース１は、基板２の実装面２ａに実装された電子部品をシールドするために、基板２に固定される。シールドケース１を基板２に固定する際、基板２上の規定位置にシールドケース１を載置させると、図９に示すように、シールド枠部１０の枠底面１１から突出したバネ部材４の密着面４１が基板２の実装面２ａに当接した状態となる。図９は、基板２の実装面２ａ上にシールドケース１を載置した状態を示す図である。図９に示す状態では、シールドケース１（シールド枠部１０）の枠底面１１は、基板２の実装面２ａから少し浮いた状態となり、枠底面１１及び実装面２ａの間には隙間が形成されている。この状態から、図２や図４（ａ）に示した、シールド枠部１０を貫通するネジ穴３ａにネジ３を挿入し、基板２にシールドケース１を締結（ネジ止め）してゆくと、バネ部材４の密着面４１が実装面２ａに押し付けられて、バネ部材４が押圧される。その結果、図３に示したようにバネ部材４の密着面４１が実装面２ａに密着した状
態となる。
【００３１】
これにより、シールドケース１は、ネジ３によるネジ止め箇所において枠底面１１を基板２の実装面２ａに密着させると共に、バネ部材４の配設箇所においても密着面４１を実装面２ａに密着させることができ、従来に比べてシールド性を高めることができる。また、本実施形態におけるシールドケース１によれば、ネジ３によるネジ止めする箇所を部分的にバネ部材４に置き換えることで、シールドケース１を基板２に固定するために使用するネジ３の使用総数を従来に比べて少なくすることができる。その結果、従来のようにネジによる締結だけでシールドケースと基板の実装面との密着性を担保させる場合に比べて、シールドケース１の軽量化及び組立工数の低減を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態においてはシールドケース１を３層構造とし、これらにバネ部材４を組み込んだ上で拡散接合によって一体化させたので、ダイカスト製のシールド枠部１０に対して異なる金属材料を用いたバネ部材４を好適に固定することができる。また、第１層１３、第２層１４及び第３層１５の各層間の接合面積が十分に確保されているため、拡散接合を行う際に、各層間の接合面における原子の拡散をより好適に促進させることができる。
【００３３】
以上、実施形態に係るシールドケース１を説明したが、実施形態には種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
【００３４】
＜変形例＞
次に、実施形態１に係るシールドケースの変形例について説明する。例えば、上述までの実施形態では、シールドケース１を３層構造にし、バネ部材４の被固定部４２を第１層１３と第３層１５の間に狭持して拡散接合することでバネ部材４をシールド枠部１０に組み込むようにしたが、これには限られない。例えば、図１０に示す変形例では、バネ部材４の被固定部４２を嵌合する嵌合溝４０が形成されたバネ収容凹部１２を有するシールド枠部１０及びシールド上蓋部２０をダイカストで一体に成形しておく。そして、別途用意したバネ部材４を被固定部４２側からバネ収容凹部１２に挿入し、バネ収容凹部１２に形成された嵌合溝４０に被固定部４２を嵌合し、固定することで、シールド枠部１０にバネ部材４を固定してもよい。このようにしても、図１１に示すように、シールド枠部１０のバネ収容凹部１２にバネ部材４を組み込むことができ、上述した実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・シールドケース
２・・・基板
２ａ・・・実装面
３・・・ネジ
３ａ・・・ネジ穴
４・・・バネ部材
１０・・・シールド枠部
１１・・・枠底面
１２・・・バネ収容凹部
１２ａ・・・固定部
１３・・・第１層
１４・・・第２層
１５・・・第３層
４１・・・密着面
４２・・・被固定部
４３・・・第１水平板部
４４・・・第２水平板部
４５・・・斜め板部
【図１】
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【図２】
2017028206.tif 000004
【図３】
2017028206.tif 000005
【図４】
2017028206.tif 000006
【図５】
2017028206.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017028206.tif 000009
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2017028206.tif 000011
【図８Ｃ】
2017028206.tif 000012
【図９】
2017028206.tif 000013
【図１０】
2017028206.tif 000014
【図１１】
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