JP2008177417A - シールド方法 - Google Patents

Abstract

【課題】経年変化によるシールド効果の劣化がなく、長期間に亘ってシールド効果を保つことができるシールド方法を提供する。
【解決手段】平板状の下側シールドケース１２と箱状の上側シールドケース１３との間にプリント基板２１を介在してねじ止めする。上側シールドケース１３は、下側開口の中央部に隔壁１５を設け、Ａ、Ｂのブロック１６ａ、１６ｂに分割する。プリント基板２１は上面及び下面に接地電位の印刷導体２２ａ、２２ｂを備え、上面の印刷導体２２ａを上側シールドケース１３の開口端面及び隔壁１５の対応位置に設け、且つ上面に第１及び第２の高周波回路を構成する。プリント基板２１上には、隔壁１５に隣接してシールド用のＥＭＩガスケット３５ａ〜３５ｃを設ける。上側シールドケース１３を下側シールドケース１２にねじ止めする際、プリント基板２１上の印刷導体２２ａに圧接してシールドする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無線機のシールドケースに係り、特に携帯電話機などの移動体通信機器の外部との電磁遮蔽及び内部の各回路ブロック間を電磁的に遮蔽するためのシールド方法に関するものである。

従来、例えば携帯無線機などの電子機器の高周波回路は、外部への高周波の漏洩を防止し、また、内部の回路ブロック間の信号の相互干渉を少なくするため、全体を覆う遮蔽板と各ブロックを仕切る遮蔽板とが一体成形された電磁シールドケース内に収納している。

図４は従来の電子機器におけるシールドケースの構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図５は図４における上側シールドケースを底面側から見た斜視図である。

図４において、１１はシールドケースで、下側シールドケース１２及び上側シールドケース１３により構成される。下側シールドケース１２は、平板状に形成されており、その上面にプリント基板２１を介在して上側シールドケース１３が複数のねじ１４により固定される。上側シールドケース１３は、図５に示すように箱状に形成され、その底面、すなわち下側シールドケース１２側が開口されている。上側シールドケース１３は、中央部に隔壁１５が設けられてＡブロック１６ａとＢブロック１６ｂに分割されており、例えば四隅及び隔壁１５の両端部の６箇所において、ねじ１４により下側シールドケース１２に装着される。

また、上記プリント基板２１は、上面及び下面に接地電位の印刷導体２２ａ、２２ｂが設けられる。上面の印刷導体２２ａは、少なくとも上側シールドケース１３の底部開口面の外周面及び隔壁１５に対応する位置に設けられ、下面の印刷導体２２ｂは例えば全面的に設けられる。

また、プリント基板２１の上面には、図示しないが上側シールドケース１３のＡブロック１６ａ及びＢブロック１６ｂに対応するように回路配線が施されると共に電子部品が実装され、電磁的な遮蔽を必要とする第１の高周波回路及び第２の高周波回路が構成される。

上記のような構造のシールドケース１１は、上側シールドケース１３の開口面の端面がプリント基板２１の上面に設けられた接地電位の印刷導体２２ａに面接触することによりシールド効果を得る構成であり、比較的設計し易く安価であるが、単に面接触のみによる導通であるので、十分なシールド効果を得ることができない。

すなわち、下側シールドケース１２と上側シールドケース１３との間にプリント基板２１を収納し、ねじ１４を締め付けて固着した際に、締付け部の中間位置におけるプリント基板２１にゆがみ（反り）２３を生じて部分的に０．０５〜０．１ｍｍ単位の隙間が発生し、また、接触面の酸化や汚れのため接触性が悪く、シールド効果が不十分になるという問題がある。特に携帯電話等における高周波回路では、シールドの隙間から漏れる電磁波の影響を阻止することは難しく、シールド効果が不十分になる。

このため従来では、図６に示すようにしてシールド効果を改善している。図６は従来のシールド効果を改善したシールドケースの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。

図６は、上記図４及び図５に示したシールドケースにおいて、プリント基板２１の上面に、上側シールドケース１３の隔壁１５に対応する位置に弾性のあるＥＭＩガスケット２５ａ、２５ｂ、２５ｃを機械実装し、下側シールドケース１２に対して上側シールドケース１３をねじ１４により装着する際に上側シールドケース１３の隔壁１５でＥＭＩガスケット２５ａ、２５ｂ、２５ｃを押し潰し、加圧することで接触性を改善したものである。

上記図６に示したシールド方法は、上側シールドケース１３の隔壁１５とプリント基板２１との間に弾性のあるＥＭＩガスケット２５ａ、２５ｂ、２５ｃを介在しているので、良好な接触性を得ることができる。しかし、シールドケースの寸法精度の誤差により加圧が強い場合、温度変化などによる経年変化によりＥＭＩガスケット２５ａ、２５ｂ、２５ｃの弾性が弱まり、シールド効果が劣化するという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、経年変化によるシールド効果の劣化がなく、長期間に亘ってシールド効果を保つことができるシールド方法を提供することを目的とする。

本発明は、高周波回路部及び接地電位の印刷導体が設けられたプリント基板を下側シールドケース及び上側シールドケース間に収納してシールドするシールド方法において、前記プリント基板に設けられた接地電位の印刷導体に前記シールドケースの開口端面を接触させて前記高周波回路部を電磁的に遮蔽すると共に、前記シールドケースの開口端面と前記接地電位の印刷導体との接触部に隣接して接地電位のシールド用部材を配設してシールドすることを特徴とする。

本発明によれば、シールドケースの開口端面と接地電位の印刷導体との接触部に隣接して接地電位のシールド用部材を配設することにより、例えばシールドケースをねじにより取付けた際にプリント基板のゆがみによる隙間を生じたとしても、上記シールド用部材によって高周波信号の漏洩を確実に防止することができる。

また、シールドケースとプリント基板の印刷導体との間における接触面の酸化や汚れのため接触性が悪くなった場合においても、上記シールド用部材の作用により高周波信号の漏洩を確実に防止することができる。

更にシールド用部材には圧力が加わらないので、経年変化によるシールド効果の劣化がなく、長期間に亘ってシールド効果を良好に保つことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るシールド方法を用いたシールドケース１１Ａの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。

シールドケース１１Ａは、下側シールドケース１２及び上側シールドケース１３により構成される。上記下側シールドケース１２及び上側シールドケース１３としては、例えばアルミニュウム等の金属やＡＢＳ樹脂に無電解Ｎｉ（ニッケル）メッキ等を施したものが用いられる。

上記下側シールドケース１２は、例えば平板状に形成されており、その上面にプリント基板２１を介在して上側シールドケース１３が複数のねじ１４により固定される。上側シールドケース１３は、図５に示したように箱状に形成され、その底面、すなわち下側シールドケース１２側が開口されている。上記上側シールドケース１３は、中央部に隔壁１５が設けられ、Ａブロック１６ａとＢブロック１６ｂに分割される。上記上側シールドケース１３は、例えば四隅及び隔壁１５の両端部の６箇所において、ねじ１４により下側シールドケース１２に装着される。

上記下側シールドケース１２には、上側シールドケース１３のＡブロック１６ａとＢブロック１６ｂの一方、例えばＢブロック１６ｂに対応する領域において、上側シールドケース１３の隔壁１５に沿って位置するように複数例えば３個の遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃが突出して設けられる。この場合、各遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃの間隔ｄは、λ／４より十分狭く設定する。上記λは遮蔽する高周波信号の波長を示している。

一方、プリント基板２１には、上面及び下面に接地電位の印刷導体２２ａ、２２ｂが設けられる。上面の印刷導体２２ａは、少なくとも上側シールドケース１３の底部開口面の外周面及び隔壁１５に対応する位置に設けられ、下面の印刷導体２２ｂは例えば全面的に設けられる。上記プリント基板２１の上面に設けられる印刷導体２２ａと下面に設けられる印刷導体２２ｂは、例えばスルーホール等により電気的に接続される。

上記プリント基板２１は、下側シールドケース１２上に装着される際、下面の印刷導体２２ｂが下側シールドケース１２に直に接して電気的に接続され、あるいは絶縁材により下側シールドケース１２との間が絶縁される。

また、プリント基板２１の上面には、上側シールドケース１３のＡブロック１６ａ及びＢブロック１６ｂに対応するように回路配線が施されると共に電子部品が実装され、例えば濾波器などの第１の高周波回路及び第２の高周波回路が構成される。上記第１の高周波回路と第２の高周波回路は、相互に干渉しないように電磁的に遮蔽する必要がある回路である。

上記プリント基板２１には、上記下側シールドケース１２に設けられた遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃを貫通させるための貫通穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃが設けられる。

上記プリント基板２１を下側シールドケース１２上に装着する際、下側シールドケース１２の遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃを貫通穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃを通って上方に突出させる。そして、上記下側シールドケース１２上にプリント基板２１を介在させた状態で上側シールドケース１３を装着し、上側シールドケース１３の上方よりねじ１４を締め付けて固定する。

この際、プリント基板２１の上面に設けられた接地電位の印刷導体２２ａは、上側シールドケース１３の底部開口面の外周面及び隔壁１５の端面に圧接され、電気的に接続されてＡブロック１６ａとＢブロック１６ｂとの間をシールドし、高周波信号の漏洩を阻止する。

更に、下側シールドケース１２の遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃが上側シールドケース１３の隔壁１５の側方に近接して位置し、Ａブロック１６ａとＢブロック１６ｂ間の高周波信号の漏洩を阻止する。

従って、上側シールドケース１３を下側シールドケース１２にねじ１４により締め付けた際に、締付け部の中間位置におけるプリント基板２１にゆがみ２３を生じ、上側シールドケース１３の隔壁１５とプリント基板２１の印刷導体２２ａとの間に部分的に０．０５〜０．１ｍｍ単位の隙間が生じたとしても、遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃの作用により高周波信号の漏洩を確実に阻止することができる。

上記のように上側シールドケース１３を下側シールドケース１２にねじ１４により締め付けた際にプリント基板２１にゆがみ２３を生じ、隔壁１５とプリント基板２１の印刷導体２２ａとの間に部分的に隙間が生じた場合、隙間から漏洩する高周波信号には、直進方向の見通しによる漏洩信号が含まれるが、遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃが妨げとなり、見通しの漏洩信号を無くすことができる。

また、各遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃ間の隙間をλ／４より十分小さくすることで、上記隙間部分における見通しの高周波信号の漏洩を防止することができる。更に、上側シールドケース１３の隔壁１５に隣接して遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃを配設することで、シールドケース１１Ａの各Ａブロック１６ａ及びＢブロック１６ｂ内の反射信号による高周波信号の漏洩も防止でき、シールド効果を改善することができる。

また、上側シールドケース１３の隔壁１５とプリント基板２１の印刷導体２２ａとの間における接触面の酸化や汚れのため接触性が悪くなった場合においても上記遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃの作用により高周波信号の漏洩を確実に防止することができる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態に係るシールド方法を用いたシールドケース１１Ｂの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。

この第２実施形態に係るシールド方法は、上側シールドケース１３のＡブロック１６ａとＢブロック１６ｂの一方、例えばＢブロック１６ｂに対応するプリント基板２１上に、隔壁１５の側方に近接して位置するようにシールド部材として複数例えば３個の接地電位のＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設けたものである。

すなわち、上側シールドケース１３とプリント基板２１の印刷導体２２ａと接触する開口端面に対し、隣接するように機械実装可能なＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設けてシールド効果を高めたものである。この場合、ＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃの間隔ｄは、第１実施形態における遮蔽板３１ａ、３１ｂ、３１ｃと同様にλ／４より十分狭く設定する。また、ＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、プリント基板２１の印刷導体２２ａに接続して設けられ、接地電位に保たれる。

その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

上記第２実施形態によれば、上側シールドケース１３の隔壁１５に隣接して機械実装可能なＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃをシールド部材として設けているので、構造が非常に簡単であり、設計が容易で安価に製作でき、且つ第１実施形態と同様のシールド効果が得られ、シールドケース１１ＢのＡブロック１６ａとＢブロック１６ｂとの間の高周波信号の漏洩を確実に防止することができる。また、ＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、プリント基板２１に機械実装が可能であり、装置の小型化を促進することができる。

（第３実施形態）
図３は本発明の第３実施形態に係るシールド方法を用いたシールドケース１１Ｃの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。

この第３実施形態に係るシールド方法は、上記第２実施形態で示したように上側シールドケース１３のＢブロック１６ｂに対応するプリント基板２１上に、隔壁１５の側方に近接して位置するように接地電位のＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設けると共に、Ａブロック１６ａに対応するプリント基板２１上にも、隔壁１５の側方に近接して位置するように複数例えば４個のＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを設けたものである。この場合、ＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、プリント基板２１の印刷導体２２ａに接続して設けられ、接地電位に保たれる。

すなわち、第３実施形態では、上側シールドケース１３とプリント基板２１の印刷導体２２ａと接触する開口端面に対して、隔壁１５の両側に隣接するように機械実装可能な接地電位のＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及びＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを設けている。この場合、Ａブロック１６ａ側のＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、Ｂブロック１６ｂ側のＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃと交互に位置するように千鳥状に実装する。また、Ａブロック１６ａ側のＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの間隔は、Ｂブロック１６ｂのＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃと同様にλ／４より十分狭く設定する。

上記のように上側シールドケース１３の隔壁１５の両側に隣接するように機械実装可能な接地電位のＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及びＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを設けることにより、Ａブロック１６ａ及びＢブロック１６ｂ間における高周波信号の漏洩をより効果的に防止することができる。また、ＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃとＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを千鳥状に実装することにより、隔壁１５とプリント基板２１の印刷導体２２ａとの間の隙間から生じる直進方向の見通し高周波信号の漏洩をより確実に阻止することができる。

また、上側シールドケース１３の隔壁１５の両側に接地電位のＥＭＩガスケット３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及びＥＭＩガスケット３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを設けることにより、Ａブロック１６ａ及びＢブロック１６ｂ内の反射による高周波信号の漏洩も第２実施形態より減少させることができ、シールド効果を更に改善することができる。

なお、上記第２実施形態及び第３実施形態では、上側シールドケース１３の隔壁１５に隣接して接地電位のＥＭＩガスケットを設けた場合について示したが、その他、例えばシールドケース外部への高周波信号の漏洩を防止するために上側シールドケース１３の外周内壁に沿って接地電位のＥＭＩガスケットを実装しても良い。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の第１実施形態に係るシールド方法を用いたシールドケースの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシールド方法を用いたシールドケースの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第３実施形態に係るシールド方法を用いたシールドケースの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。 従来のシールドケースの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である 図４における上側シールドケースを底面側から見た斜視図である。 従来のシールド効果を改善したシールドケースの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ…シールドケース、１２…下側シールドケース、１３…上側シールドケース、１４…ねじ、１５…隔壁、１６ａ…Ａブロック、１６ｂ…Ｂブロック、２１…プリント基板、２２ａ、２２ｂ…印刷導体、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…ＥＭＩガスケット、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…遮蔽板、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ…貫通穴、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ…ＥＭＩガスケット、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ…ＥＭＩガスケット

Claims (1)

1. 高周波回路部及び接地電位の印刷導体が設けられたプリント基板を下側シールドケース及び上側シールドケース間に収納してシールドするシールド方法において、
   前記プリント基板に設けられた接地電位の印刷導体に前記シールドケースの開口端面を接触させて前記高周波回路部を電磁的に遮蔽すると共に、前記シールドケースの開口端面と前記接地電位の印刷導体との接触部に隣接して接地電位のシールド用部材を配設してシールドすることを特徴とするシールド方法。

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