JP2006165201A - 回路モジュール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板のシールドケース構造を改良して薄型化を実現し、かつコネクタ部分を通じて外部からシールドケース内の基板に外来ノイズや電磁波が到達することを防止可能な回路モジュール装置を提供する。
【解決手段】この発明の回路モジュール装置は、基板３上に配置された電気部品４を囲むように取り付け可能なシールド枠１と、シールド枠の所定の位置に取り付けられるシールドカバー２にてなり、シールド枠は、平面部１ａと、その平面部に対して所定の角度で折り曲げられ、基板に配置された電気部品を囲むように取り付けられる折り曲げ部とを有し、シールドカバーは、基板上の電気部品を覆うようにシールド枠に取り付けられ、シールドカバーの平面部分２ａがシールド枠の平面部と重なりあうことのない形状に形成され、シールドカバーとシールド枠とを組み立てた状態で、シールド枠の平面部とシールドカバーの平面部がほぼ面一になるようにしたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、回路基板に設けられた信号端子から入力信号または出力信号に重畳されることのある不要輻射を低減可能な回路モジュール装置に関する。

回路モジュールから発生する不要輻射を削減するために、回路モジュール全体をシールドカバー等の電磁波遮蔽物で覆い、外部回路との接続部分に穴をあけ、この穴から接続ケーブル等を用いて信号を入・出力する接続構造が広く利用されている。また、コネクタ等の接続部品をシールド構造物の外部に露出させて接続する接続構造も広く利用されている。

なお、特許文献１には、高周波回路部をシールドするシールドケースが提案されており、高周波回路部を囲んでマウントされたシールド枠と、シールド枠の上面から嵌合されて高周波回路部を閉塞するシールドカバーとを有し、シールド枠の少なくとも一部に基板の上面に対して垂直に形成されたフランジ部が設けられ、そのフランジにシールドカバーの縁を嵌合させた状態で、フランジ部先端を、シールドカバーに設けた差込孔に入り込ませる構造が示されている。
特開２００３−１３３７７７号公報

特許文献１のシールドケースは、シールドカバー縁部に、シールド先端を差し込む孔を設けたことにより、シールドケースの高さ寸法を吸収することを特徴としているが、シールド枠のマウント面が基板面に実装されることにより、マウント部の厚み分だけシールドケースの厚さが増大する。

このことは、シールドケースが、例えば携帯電話のように、大きさに制約のある装置に組み込まれる際に、小型化の妨げとなる問題がある。

この発明の目的は、基板のシールドケース構造を改良して薄型化を実現し、かつコネクタ部分を通じて外部からシールドケース内の基板に外来ノイズや電磁波が到達することを防止可能な回路モジュール装置を提供することである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、電気部品が配置された基板と、この基板上に前記電気部品を覆うように取り付けられたシールドケースとを含む回路モジュール装置であって、前記シールドケースは、前記基板上に配置された電気部品を囲むように取り付け可能なシールド枠と、前記シールド枠の所定の位置に取り付けられるシールドカバーにてなり、前記シールド枠は、平面部と、その平面部に対して所定の角度で折り曲げられ前記基板に配置された電気部品を囲むように取り付けられる折り曲げ部とを有し、前記シールドカバーは、前記基板上の電気部品を覆うように前記シールド枠に取り付けられ、前記シールドカバーの平面部分が前記シールド枠の平面部と重なりあうことのない形状に形成され、前記シールドカバーと前記シールド枠とを組み立てた状態で、前記シールド枠の平面部と前記シールドカバーの平面部がほぼ面一になるようにしたことを特徴とする回路モジュール装置を提供するものである。

本発明によれば、シールドカバーの平面部がシールド枠の平面部（フランジ部）に重ならないような形状にすることにより、シールド枠にシールドカバーを取り付けた際、シールドカバーの天面とフランジ部とをほぼ同一平面上に規定できる。従って、シールドカバーの厚み分だけシールドケースを薄型にできる。

また、シールドカバーの天面とフランジ部とを、ほぼ同一平面（高さ）としたことで、基板に実装する部品の高さを、基板とシールドカバーとの間の距離よりも小さくすれば、基板上で部品を配置できる位置の制約が解消される。これにより、シールド枠とシールドカバーと、基板上の部品とが接触することを防止でき、部品の配置が容易となる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に示す回路モジュール装置は、例えば携帯端末すなわち携帯電話やパーソナルコンピュータ等のモバイル機器、およびＰＣカードに内蔵されるチューナ等に代表される高周波回路モジュール装置を示している。

図１に示す回路モジュール装置は、シールド枠１と、シールド枠１に嵌合されるシールドカバー２と、シールド枠１の所定位置に固定されたプリント基板３からなる。なお、プリント基板（支持対象物）３には、チューナＩＣや復調ＩＣ等の複数の高周波回路４が配置されている。また、シールド枠１とシールドカバー２とでシールドケースが構成されている。

シールド枠１は、導電性を有する平面状のシールド板の中央部を、例えばプレス加工により打ち抜き、周辺部を概ね９０°に折り曲げることにより、全体として矩形の枠状体を形成している。また、枠状体の四隅の部分には平面状のフランジ部１ａが形成されている。また、シールド枠１の折り曲げ部のほぼ中心付近には突起部分１ｂが設けられており、この突起部分１ｂには凸部１ｃが形成されている。

一方、シールドカバー２は、シールド枠１の表面を覆うようにシールドカバー１に嵌合するもので、シールドカバー１と組み合わせた際に、シールドカバー１の厚さよりも突出しないように、概ね同一の高さに収まる構造を有している。即ち、基板３の面方向と平行な面方向において、シールド枠１の表面とシールドカバー２の表面とが概ね「面一」となるよう、シールド枠１の打ち抜き部分を覆う平面部２ａを有している。また、シールドカバー２は、前記フランジ部１ａに対応する部分が除去され、前記シールド枠１の突起部分１ｂに対応する部分を、例えばプレス加工により概ね９０°に折り曲げることにより、シールドカバー２の側面に突起部２ｂが形成され、この突起部２ｂには、凹部もしくは孔２ｃが設けられている。

シールド枠１の平面状の部分のうち、フランジ部１ａは、シールド枠１のねじれに対して所定の強度（抗力）を提供できる。また、シールド枠１の突起部分１ｂは、図２により詳述するプリント基板３の切り欠き部３ａと接触するようになっている。

シールド枠１の材質は、例えば金属で、その厚みは、１ｍｍ未満である。従って、突起部分１ｂの折り曲げ位置や曲げ角度が最適に設定されることで、プリント基板３の切り欠き３ａに接触させた場合に、プリント基板３が突起部分１ｂから離脱することを抑止可能な所定の方向の力を発生できる。

なお、プリント基板３の切り欠き部３ａには、シールド枠１の突起部分１ｂが接触された状態で、例えばはんだ付け等ができるよう工夫されている。従って、シールド枠１は、プリント基板３に実装される。すなわち、フランジ部１ａをプリント基板３の高周波回路（電子部品）側に位置させたことにより、後段にて説明するが、自動装着装置が利用可能となり、しかもシールドケース全体の厚みが抑制される。

また、この構造は、プリント基板３にシールド枠１をマウントしてシールドカバー２を固定する形状であり、プリント基板３の一方の面に生じるターミナルやはんだ付けのための脚部（飛び出し）等を、シールドケースの外側に位置させることができ、シールド枠１とシールドカバー２からなるシールドケースの厚みを、一層低減可能である。

より詳細には、シールド枠１は、一枚の金属板から切り出され、プレス加工により筒状に成形される。従って、図１に示したように、シールドカバー２の主要な部分である平面部２ａの形状を、シールド枠１のフランジ部１ａを避けるようような形状とすることで、図３に示すように、シールド枠１にシールドカバー２を取り付けた際に、シールドカバー２の天面とフランジ部１ａの表面とを、ほぼ同一平面（高さ）にできる。

従って、シールドカバー２の板厚分だけ、シールドケース（回路モジュール）の厚みを低減できる。

回路モジュール装置は、電子部品（高周波回路）４を内部に収容することにより、電子部品から発生される不要輻射が外部に漏れること、および外界に存在するノイズ（不要輻射）が電子部品に到達することを阻止する閉鎖構造であることが要求される。

このため、回路モジュールを、図１ないし図３により説明した構造のシールドケースに収容することにより、内部で発生する高周波が外部に漏れ出ることを防止し、外部で発生する妨害波（不要輻射）が内部に入り込んでくることを防止している。

他の案として、シールド枠１の側面の高さ方向を可能な限り低くする方法も考えられるが、高周波機器（高周波回路４を構成する電子部品）は、携帯電話に代表されるモバイル機器に内蔵される場合、プリント基板３の厚みを含めた合計の厚みが、例えば１．４ｍｍ以下であることが望ましい。このため、シールド枠１の高さを低くするには、製造上限界がある。

このことから、プリント基板３に実装される電子部品（高周波回路４）の高さを、ある一定値（プリント基板３の厚みを０．４ｍｍとし、シールドカバー２の厚みを０．２ｍｍとしたとき、マージン（隙間余裕）を０．２ｍｍとした場合には、０．６ｍｍ）以下に設定すれば、プリント基板３上のどの位置に電子部品を配置しても、シールドカバー２の平面部２ａやシールド枠１のフランジ部１ａと電子部品とが接触することが防止できる。このことは、電子部品の配置のための設計を容易とする。

かくして本実施形態によれば、シールドカバー２の天面とフランジ部１ａの表面は、ほぼ同一平面（高さ）、すなわち概ね面一に設定することができる。

図４は、本発明の回路モジュール装置を組み立てた状態を示すもので、シールド枠１の複数の突起部分１ｂに、それぞれ複数の凸部１ｃを形成し、シールドカバー２の側面に突起部２ｂを設け、その突起部２ｂにシールド枠１の凸部１ｃに対応した凹部もしくは孔２ｃを設けているので、シールド枠１とシールドカバー２を取り付ける際、凸部１ｃと凹部もしくは孔２ｃが嵌合可能となる。この構造により、シールドカバー２がシールド枠１から不所望に脱落することを防止できる。

これにより、回路モジュール装置あるいは回路モジュールが装着されるモバイル機器が、万一落下され、あるいは大きな外力が生じた場合にも、シールドカバー２が離脱するのを防止でき、プリント基板３上のプリントパターンや高周波回路（電子部品）のコンタクト（ボンディングワイヤまたはパターン）等とシールドカバー２とが接触して短絡することも防止できる。

また、図５および図６に示すように、シールドカバー２の突起部２ｂに凸部２ｄが形成され、シールド枠１の突起部１ｂに孔もしくは凹部１ｄが設けられても、同様な作用が得られる。

なお、図１および図４、あるいは図５および図６により説明した凸部と凹部もしくは孔は、主にシールド枠１およびシールドカバー２の形状や強度によって、使い分けられる。

図７は、シールド枠１のフランジ部１ａを利用した実装装置を説明するための概略図である。

シールド枠１の平面部には、既に説明したフランジ部１ａが形成されている。フランジ部１ａは、シールド枠１のねじれ等を抑制可能であり、そのため一定の大きさが与えられる。

このため、プリント基板３にシールド枠１を自動装着する際に使用する自動装着装置（図示せず）のノズル６のノズル径（例えば、直径１ｍｍ）に対して、フランジ部１ａの大きさ（面積）を、ノズル径以上とすることで、シールド枠１をプリント基板３に組み込む（実装する）際に、周知の自動装着装置による自動装着が可能となる。

なお、フランジ部１ａは、図１ないし図３あるいは図６および図７に示した例では、４箇所設置されるが、自動装着装置向けのエリアとしては、最低１箇所でよい。この場合、シールド枠１の重量や形状（バランス）に支配されるが、通常矩形に規定されるシールド枠１の対角線上の２箇所のフランジ１ａを、自動装着装置向けのノズルエリアとして所定の面積を与えることが好ましい。

ところで、本発明のシールド構造においては、シールド枠１とシールドカバー２とが不所望に接触する（シールド枠１の一部にシールドカバー２の任意部分、特に平面部分２ａが乗り上げる）ことを抑止するために、クリアランスを設ける必要がある。

このクリアランスは、上述した妨害波の進入や高周波回路からの不要輻射の出射を可能とする隙間となりうる。

このため、図４または図５に示すように、クリアランスのための隙間の部分を電気的に遮蔽可能な導電性部材、例えばアルミ箔やアルミシート等５により、シールドカバー２とシールド枠１とを覆うことが好ましい。なお、導電性を示す接着剤が塗布された金属箔、例えばアルミテープ等も利用可能であることはいうまでもない。

以上説明したように、本発明の回路モジュール装置によれば、シールドカバー２に、シールド枠１のフランジ１ａを避けるような形状を施したことにより、シールドカバーとフランジとを、ほぼ同一平面（高さ）に設定できる。この構造により、シールドケースおよびシールドケースを用いる回路モジュール装置の厚みが低減される。

また、シールドカバーとシールド枠とを凸部と凹部もしくは孔により、直接、固定可能としたことにより、両者を固定するためのシールドケース全体の厚みを増大する虞のある固定部材が不要で、シールドケースの薄型化を図りながら、シールドカバーとシールド枠とを安定に、接続（組み立て）できる。

さらに、シールド枠とシールドカバーとの間に要求される組み立て上（部品精度上）のクリアランスにより生じる不要輻射の漏洩あるいは外来ノイズの進入も抑止できる。

本発明の回路モジュール装置の実施形態を示すもので、シールドケース部の一例を示す概略斜視図。 本発明の実施形態に係るシールド枠と基板の状態を示す概略斜視図。 本発明を実施形態のシールド枠とシールドカバーとを組み立てた状態を示す概略図。 本発明の実施形態に係るシールド枠とシールドカバーの固定状態の一例を示す断面図。 本発明の実施形態に係るシールド枠とシールドカバーの固定状態の別の例を示す断面図。 本発明の実施形態に係るシールドケースの別の一例を示す概略斜視図。 本発明の実施形態に係るシールド枠の形状の特徴を示す概略斜視図。

符号の説明

１…シールド枠、１ａ…フランジ部、１ｂ…突起部分、１ｃ…凸部、１ｄ…凹部もしくは孔、２…シールドカバー、２ａ…平面部、２ｂ…突起部分、２ｃ…凹部もしくは孔、２ｄ…凸部、３…プリント基板（支持対象物）、３ａ…切り欠き部、４…高周波回路（電子部品）、５…導電性部材、６…ノズル。

Claims (7)

1. 電気部品が配置された基板と、この基板上に前記電気部品を覆うように取り付けられたシールドケースとを含む回路モジュール装置であって、
   前記シールドケースは、前記基板上に配置された電気部品を囲むように取り付け可能なシールド枠と、前記シールド枠の所定の位置に取り付けられるシールドカバーにてなり、
   前記シールド枠は、平面部と、その平面部に対して所定の角度で折り曲げられ前記基板に配置された電気部品を囲むように取り付けられる折り曲げ部とを有し、前記シールドカバーは、前記基板上の電気部品を覆うように前記シールド枠に取り付けられ、前記シールドカバーの平面部分が前記シールド枠の平面部と重なりあうことのない形状に形成され、
   前記シールドカバーと前記シールド枠とを組み立てた状態で、前記シールド枠の平面部と前記シールドカバーの平面部がほぼ面一になるようにしたことを特徴とする回路モジュール装置。
2. 前記シールド枠の前記折り曲げられた領域には、凹部または孔が形成され、前記シールドカバーには、前記凹部または孔に対向する位置に凸部が形成され、前記凹部または孔に前記凸部が嵌合するように組み合わせられることで、前記シールドケースを構成することを特徴とする請求項１記載の回路モジュール装置。
3. 前記シールド枠の前記折り曲げられた領域には、凸部が形成され、前記シールドカバーには、凸部に対向する位置に凹部または孔が形成され、凹部または孔に前記凸部が嵌合するように組み合わせられることで、前記シールドケースを構成することを特徴とする請求項１記載の回路モジュール装置。
4. 前記シールド枠の前記平面部のうちの所定の領域には、自動マウント装置による吸着が可能な大きさに規定された吸着領域（フランジ部）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の回路モジュール装置。
5. 前記吸着領域は、前記シールド枠の対角線上に設けられることを特徴とする請求項４記載の回路モジュール装置。
6. 前記基板には、前記シールド枠の折り曲げ部の一部が嵌合し、位置決めに利用可能な切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路モジュール装置。
7. 電気部品が配置された基板と、この基板上に前記電気部品を覆うように取り付けられたシールドケースとを含む回路モジュール装置であって、
   前記シールドケースは、前記基板上に配置された電気部品を囲むように取り付け可能なシールド枠と、前記シールド枠の所定の位置に取り付けられるシールドカバーにてなり、
   前記シールド枠は、平面部と、その平面部に対して所定の角度で折り曲げられ前記基板に配置された電気部品を囲むように取り付けられる折り曲げ部とを有し、前記シールドカバーは、前記基板上の電気部品を覆うように前記シールド枠に取り付けられ、前記シールドカバーの平面部分が前記シールド枠の平面部と重なりあうことのない形状に形成され、
   前記シールドカバーと前記シールド枠とを組み立てた状態で、前記シールド枠の平面部と前記シールドカバーの平面部がほぼ面一になるようにし、前記シールド枠と前記シールドカバーの平面部が導電性部材により覆われたことを特徴とする回路モジュール装置。

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