JP2011155056A - シールド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 シールドケース内の電子部品を放熱し、且つ電磁的に遮蔽するシールド構造において、電子部品とプリント基板とを接続するハンダ部に負荷がかからず、且つ放熱効率の良いシールド構造を提供する。
【解決手段】 シールドケース１の天面にフィン用穴６とフィン押さえバネ７とを設け、放熱フィン２のフィンベース部２ｂをフィン押さえバネ７で押さえこんで放熱フィン２を電子部品３に圧接させ、フィン用穴６から放熱フィン２のフィン部２ａをシールドケース１の外側に露出させる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、プリント基板に実装されたＩＣ等の電子部品を電磁的に遮蔽するためのシールド構造において、シールドケース内の電子部品を冷却するための放熱フィンを実装するシールド構造に関する。

プリント基板に実装されるＩＣ等の電子部品において、発熱が問題となる電子部品については、放熱フィンを設けて放熱するのが一般的である。また、無線機等では、装置周辺から受ける電磁ノイズや自身が発する電磁ノイズから所定の電子部品を遮断するため、または所定の電子部品が放射する電磁ノイズによる他部品への影響を軽減するため、当該電子部品を覆うようにシールドケースを設けることが多い。従って、シールドケース内の電子部品を放熱し、且つ電磁的に遮蔽するシールド構造が必要となる。

放熱フィンを電子部品に固定する方法としては、接着剤を使用する方法が一般的である。電子部品を放熱し、且つ電磁的に遮蔽するためのシールド構造としては、ネジ穴を有する取付け部材を電子部品に接着剤で固定し、ネジにより放熱フィンとシールドケースとを取付け部材に固定する構造がある（例えば、特許文献１参照）。

また、別のシールド構造としては、シールドケースの側面に穴を設け、放熱フィンを放熱フィン押さえバネで支持し、電子部品に放熱フィンを圧接させ、放熱フィン押さえバネをシールドケース側面の穴で固定する構造がある（例えば、特許文献２参照）。

特許第２５８６３８９号 特開平９−２９３９８０号公報

電子部品に接着剤で取付け部材を固定し、放熱フィンとシールドケースとを取付け部材にネジで固定する構造では、輸送等で電子機器に振動が加わったときに、金属製の放熱フィンの質量を電子部品で受けることになる。このため、電子部品とプリント基板とを接続するハンダ部に負荷がかかり、クラック発生の原因となる。これにより、電子機器の信頼性の低下、動作不良という問題が発生する。また、接着剤による固定は作業性も悪く、組立品質のばらつきも生じやすいという問題がある。放熱性能においても、電子部品からの熱を放熱フィンへ伝達させる経路中に、取付け部材、熱伝導シート、シールドケースと介在物が多いため、熱抵抗が大きくなり放熱効率が悪いという問題がある。

一方、放熱フィンを放熱フィン押さえバネで固定する構造では、放熱フィンがシールドケースに覆われている。このため、放熱フィンから放出された熱が外部に拡散せず、また強制空冷の場合には冷却風が放熱フィンに当たらないため、放熱フィンによる冷却効果は小さく、放熱効率が悪いという問題がある。

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、輸送等で振動が加わった場合でも、電子部品とプリント基板とを接続するハンダ部に負荷がかからないシールド構造を得ることを目的とする。また、シールド構造の放熱効率を向上させることを目的とする。

本発明に係るシールド構造は、フィン用穴とフィン押さえバネとを有し、プリント基板に実装された電子部品を覆うシールドケースと、フィン部とフィンベース部とを有する放熱フィンとを備え、フィン押さえバネでフィンベース部を押さえこんで放熱フィンを電子部品に圧接させ、フィン用穴からフィン部をシールドケースの外側に露出させるものである。

本発明は、接着剤を用いずフィン押さえバネにより放熱フィンを電子部品に圧接させて固定するため、振動が加わった場合でもハンダ部には負荷がかからない。このため、本発明を採用する電子機器の信頼性が向上する。また、放熱フィンがシールドケースの外側に露出しているため、放熱効率を高めることができる。

本発明の実施の形態１におけるシールド構造を示す分解図である。 本発明の実施の形態１におけるシールド構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１におけるシールド構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態２におけるシールド構造を示す分解図である。 本発明の実施の形態２におけるシールド構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態２におけるシールド構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態３におけるシールド構造を示す分解図である。 本発明の実施の形態３におけるシールド構造を示す分解図である。

本発明に係るシールド構造の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の各図において、同一符号は、同一または相当の構成を示す。なお、本発明は以下に示す各実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１におけるシールド構造を示す分解図であり、図２は本発明の実施の形態１におけるシールド構造を示す斜視図である。プリント基板４に実装された電子部品３を放熱し、且つ電磁的に遮蔽するシールド構造について説明する。シールドケース１の天面には、放熱フィン２のフィン部２ａをシールドケース１の外に出すためのフィン用穴６と、放熱フィン２を固定するためのフィン押さえバネ７とが形成されている。フィン押さえバネ７は、フィン用穴６に隣接して設けられている。電子部品３及びその周辺回路を取り囲むように金属製のシールドベース部５がプリント基板４にハンダ付け固定されており、プリント基板４のグランドと電気的に接続されている。シールドベース部５の側面にはシールドケース１を固定するための固定穴９が設けられている。この固定穴９に対向して、シールドケース１の側面に突起部８が設けられている。放熱フィン２は、フィン押さえバネ７により電子部品３に固定され、図２に示すように、フィン用穴６から放熱フィン２のフィン部２ａがシールドケース１の外側に露出する。

図３は本発明の実施の形態１におけるシールド構造を示す断面図である。シールドケース１はバネ性のある金属を材料としており、１枚の板金を折り曲げることにより、天面と側面とが形成される。シールドケース１の側面は、開口面（天面と対向する面。図中、下側）に向かってシールドケース内側に傾斜するよう折り曲げ形成される。この側面はバネ性で広がるため、シールドベース部５を覆うようにシールドケース１をシールドベース部５に嵌め合わせることができる。シールドケース１の側面に形成され、内側に突起した突起部８を、シールドベース部５の固定穴９に嵌めこむことで、シールドケース１が容易に外れない構造となっている。シールドケース１の側面は四面とも内側に向かって折り曲げられているため、シールドケース１はシールドベース部５を外側から押さえつけて電気的な接触が取られており、電磁的なシールド性が保たれる。

放熱フィン２は、フィン部２ａよりもベース部２ｂが周囲に張り出した形状をしている。シールドケース１の天面において、方形のフィン用穴６の対辺に沿ってフィン押さえバネ７が設けられている。フィン押さえバネ７は、シールドケース１内に向かって傾斜しており、放熱フィン２のベース部２ｂを押さえつけて、放熱フィン２を電子部品３に圧接させ、放熱フィン２を固定する。

本実施の形態１におけるシールド構造は、接着剤を用いずフィン押さえバネ７により放熱フィン２を電子部品３に圧接させて固定するため、輸送等で振動が加わった場合でも、電子部品３とプリント基板４とを接続するハンダ部には負荷がかからない。このため、ハンダ部にクラックが発生することはなく、本シールド構造を採用する電子機器の信頼性が向上する。また、接着剤を用いずフィン押さえバネ７により放熱フィン２を固定するため、組立性がよく、分解・修理も容易になるという効果がある。

さらに、本実施の形態１におけるシールド構造は、放熱フィン２のフィン部２ａがシールドケース１の外側に露出しているため、シールドケース１内に熱がこもることは無く、電子部品３から発生する熱をシールドケース１の外部に排出して、放熱効率を高めることができる。合わせて、強制空冷の場合には、フィン部２ａに直接冷却風が当たるため、さらに放熱効率を高めることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、シールドケース１をシールドベース部５に固定したが、プリント基板４に直接固定してもよい。図４は本発明の実施の形態２におけるシールド構造を示す分解図であり、図５は本発明の実施の形態２におけるシールド構造を示す断面図である。シールドケース１の側面は開口面（天面と対向する面）に向かって内側に傾斜している。さらに、シールドケース１の側面の開口端部（開口面側の端部）には、内側に折り曲げられた爪部１０が形成されている。この爪部１０をプリント基板４のシールド固定穴１１に挿入して係止することで、シールドケース１をプリント基板４に直接固定できる。このため、シールドベース部は不要となり、部品点数を削減でき、組立も容易となる。
図６は本発明の実施の形態２におけるシールド構造を示す断面図である。図５では、シールドケース１の側面は、開口面に向かって内側に傾斜するよう形成していたが、図６に示すように、開口面に向かって外側に傾斜するようにしてもよい。この場合、爪部１０はシールドケース１の外側に折り曲げて形成される。シールドケース１の側面が外側に向かって傾斜している場合は、シールドケース１の側面を内側に押して爪部１０をシールド固定穴１１に挿抜できるため、さらに作業性が向上する。
本実施の形態２におけるシールド構造は、シールドケース１をプリント基板４に直接固定するためシールドベース部が不要となり、部品点数を削減でき、組立性が向上する。また、シールドケース１の側面を外側に傾斜させることで、プリント基板４への挿抜が容易となり、作業性が向上する。

実施の形態３．
実施の形態１、２では、フィン押さえバネ７をフィン用穴６の対辺（２辺）にのみ設けたが、フィン用穴６の周囲４辺に設けてもよい。本実施の形態３では、実施の形態２のシールド構造に対して、フィン用穴６の４辺にフィン押さえバネ７を設ける場合について説明する。図７は本発明の実施の形態３におけるシールド構造を示す分解図である。シールドケース１のフィン用穴６は方形であるが、その４辺全て（両対辺）にフィン押さえバネ７を設けている。フィン用押さえバネ７は、フィン用穴６の周囲４辺からシールドケース１の内側に傾斜する構造となっている。フィン用穴６の２辺だけではなく４辺全てにおいてフィン押さえバネ７が放熱フィン２と接触するため、シールド性が向上する。
図８は本発明の実施の形態３におけるシールド構造を示す分解図である。フィン押さえバネ７に多数の切り込みが入った形状となっている。この構造により、放熱フィン２とフィン押さえバネ７とが多数のバネで接触するため、より確実にシールドすることができる。
本実施の形態３におけるシールド構造は、フィン押さえバネ７をフィン用穴６の周囲４辺に設けたため、シールド性が向上する。さらに、フィン押さえバネ７に多数の切り込みを入れることで、放熱フィン２とフィン押さえバネ７との接触箇所が増えるので、よりシールド性が向上する。

１ シールドケース
２ 放熱フィン
３ 電子部品
４ プリント基板
５ シールドベース部
６ フィン用穴
７ フィン押さえバネ
８ 突起部
９ 固定穴
１０ 爪部
１１ シールド固定穴

Claims (6)

1. フィン用穴とフィン押さえバネとを有し、プリント基板に実装された電子部品を覆うシールドケースと、
   フィン部とフィンベース部とを有する放熱フィンと、
   を備え、
   前記フィン押さえバネで前記フィンベース部を押さえつけて前記放熱フィンを前記電子部品に圧接させ、
   前記フィン用穴から前記フィン部を前記シールドケースの外側に露出させるシールド構造。
2. 前記プリント基板に実装され、前記電子部品を囲むシールドベース部を備え、
   前記シールドベース部は固定穴を側面に有し、
   前記シールドケースの側面には、前記固定穴に対向する位置に突起部が設けられ、
   前記固定穴に前記突起部を嵌めこんで前記シールドケースを前記シールドベース部に固定することを特徴とする請求項１記載のシールド構造。
3. 前記シールドケースの側面は開口面に向かって内側に傾斜しており、前記側面の開口端部には内側に曲げられた爪部が設けられ、
   前記プリント基板に設けられたシールド固定穴に前記爪部を係止させて前記シールドケースを前記プリント基板に固定することを特徴とする請求項１記載のシールド構造。
4. 前記シールドケースの側面は開口面に向かって外側に傾斜しており、前記側面の開口端部には外側に曲げられた爪部が設けられ、
   前記プリント基板に設けられたシールド固定穴に前記爪部を係止させて前記シールドケースを前記プリント基板に固定することを特徴とする請求項１記載のシールド構造。
5. 前記フィン用穴の形は方形であり、
   前記フィン押さえバネを前記フィン用穴の少なくとも１つの対辺に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のシールド構造。
6. 前記フィン押さえバネには多数の切り込みが入っていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のシールド構造。

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