JP5170232B2 - 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法 - Google Patents

電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5170232B2
JP5170232B2 JP2010500535A JP2010500535A JP5170232B2 JP 5170232 B2 JP5170232 B2 JP 5170232B2 JP 2010500535 A JP2010500535 A JP 2010500535A JP 2010500535 A JP2010500535 A JP 2010500535A JP 5170232 B2 JP5170232 B2 JP 5170232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shield
electromagnetic
structure portion
top plate
side plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010500535A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009107303A1 (ja
Inventor
英二 半杭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2010500535A priority Critical patent/JP5170232B2/ja
Publication of JPWO2009107303A1 publication Critical patent/JPWO2009107303A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5170232B2 publication Critical patent/JP5170232B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
    • H05K9/0032—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields having multiple parts, e.g. frames mating with lids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1517—Multilayer substrate
    • H01L2924/15192—Resurf arrangement of the internal vias
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H04B15/04—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus the interference being caused by substantially sinusoidal oscillations, e.g. in a receiver or in a tape-recorder
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Description

本発明は、携帯電話機などの無線通信を利用した機器において、集積回路（Large Scale Integration、以下、ＬＳＩという）やモジュールなどのデジタル系デバイスに装荷される電磁シールド構造と、それを用いた無線装置に関するものである。
ＬＳＩなどのデジタル系デバイスからは、デジタルクロック信号の高調波成分に起因する電磁波が空間へ放射され、周囲の電子機器へ影響を与えることがある。特に、デジタル系回路とアナログ系回路（あるいは無線系回路）とが混在する電子機器では、デジタル系回路であるＬＳＩから発生した電磁波のうち、無線周波数に一致した電磁波が無線系回路へ混入すると、電磁ノイズが発生し、受信アンテナの信号品質に影響を及ぼすことがある。このため、デジタル系回路とアナログ系回路が混在する無線機器においては、ＬＳＩから放射される電磁ノイズの抑制技術が信号品質を保つためにも重要である。
ＬＳＩからの電磁ノイズ抑制技術としては、電源デカップリング技術が知られている。その一例を図７に示す。
図７において、電源デカップリング構造１００は、基板１０１に実装されたＬＳＩ１０２の電源端子１０３から放射される電磁ノイズを抑制するものである。電源デカップリング構造１００は、デカップリング用のコンデンサ１０４を、ＬＳＩ１０２の電源端子１０３とグランド端子１０５とに接続した構成を有している。基板１０１の表面に設けられたグランド端子１０５は、基板１０１の厚さ方向に延在するビアホール１０６を介して、基板１０１の内部に設けられたグランド層１０７に電気的に接続されている。
影響を及ぼす電磁ノイズは高周波数であることが多いため、コンデンサ１０４を用いることにより、ＬＳＩ１０２の電源系から発生した高周波電磁ノイズは、コンデンサ１０４を介して基板１０１の表面のグランド端子１０５、基板１０１の内部のビアホール１０６及びグランド層１０７へ順次流れるようになり、その結果、他の箇所への当該ノイズの漏洩を抑えることができる。
ところで、ＬＳＩからの電磁ノイズを抑制する技術としては、電磁シールド技術も利用されている。この電磁シールド技術は、基本的には、ＬＳＩ全体に金属の蓋を被せ、基板のグランドに接続する、というものであり、その一例を図６に示す。図６では、図７の各要素に対応する部分には図７と同一の符号を付している。
図６Ａは、代表的な金属シールド構造２００の例を示している。金属シールド構造２００は、基板１０１上に設けられており、金属製のシールド２０１を備えている。シールド２０１は、図６Ｂに示すように、基板１０１上に実装されているＬＳＩ１０２より寸法が大きい天板２０２と、天板２０２の四辺にそれぞれ設けられた、ＬＳＩ１０２の四つの側面をそれぞれ覆う４枚の側板２０３とから構成されている。基板１０１は、図示を省略しているが、多層構造であって、図６Ｃに示すように、基板１０１の内層にベタパターンのグランド層１０７が形成されている。基板１０１には、その厚さ方向に延在する複数のビアホール２０４が形成されている。これらのビアホール２０４は、シールド２０１の各側板２０３に沿って狭ピッチで壁状に配置されている。シールド２０１は、ビアホール２０４を介してグランド層１０７に電気的に接続（接地）されている。
このため、ＬＳＩ１０２は、図６Ｃに示したように、その上下面がシールド２０１の天板２０２と基板１０１内のグランド層１０７とで挟まれていると共に、その側面がシールド２０１の側板２０３とビアホール２０４の壁（壁状に配置されたビアホール２０４）とで囲まれる。このように、金属シールド構造２００では、ＬＳＩ１０２の全周が導体板（金属板）で囲まれるため、ＬＳＩ１０２から発生する電磁ノイズが遮蔽される。その結果、ＬＳＩ１０２がその周囲に放射する電磁ノイズの量が少なくなる。つまり、ＬＳＩ１０２からの電磁ノイズ放射を抑制することができるのである。
しかしながら、金属シールド構造２００では、ＬＳＩ１０２に金属製の蓋を被せた構成になるため、ＬＳＩ１０２から発生する熱の放熱効率が低くなる、という難点がある。このため、特許第３７３８７５５号では、シールド２０１の対向する二つの側面にある一対の側板２０３を取り外し、そこから放熱されるようにしたシールド構造を提案している。このシールド構造は、ＬＳＩ単体から生じるＥＭＩ（Electro-Magnetic Interference:電磁妨害）の低減に効果的であると、されている。
特許第３７３８７５５号公報
しかしながら、図６の金属シールド構造２００や特許第３７３８７５５号のシールド構造は、ＬＳＩからの電磁ノイズの放射のみを抑制するものである。すなわち、これらのシールド構造は、ＬＳＩ単体から放射される電磁ノイズの抑制のみを考慮したものであり、電磁ノイズを受信してしまうアンテナなどの無線系デバイスが混在した状態を考慮したものではない。換言すれば、ＬＳＩなどの電磁ノイズ放射源のほかに、アンテナのような電磁ノイズ受信要素が基板上に併存する構成を対象としていない。このため、デジタル系回路（デジタル系デバイス）とアナログ系回路（アナログ系デバイス）とが混載された無線機器において効果を発揮する電磁シールド構成が望まれるところである。
そこで、本発明の目的は、デジタル系デバイスから発生する電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を抑制することができる電磁シールド構造と、それを用いた無線装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、電磁シールド機能に加えてデジタル系デバイスの電源デカップリング機能をも備えた電磁シールド構造と、それを用いた無線装置を提供することにある。
ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかであろう。
（１） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造は、
基板上に実装されたデジタル系デバイスを覆うように前記基板上に配置された、第１シールドおよび第２シールドを備えてなる電磁シールド構造であって、
前記第１シールドは、前記基板のグランド端子に電気的に接続された導体から形成されていると共に、当該電磁シールド構造の最も外側に配置されており、
前記第２シールドは、互いに別体として形成された導電性の第１構造部および導電性の第２構造部を備えていると共に、前記第１構造部および前記第２構造部はそれぞれ前記基板の電源端子に電気的に接続されており、
前記第１構造部および前記第２構造部は、それらの一端にそれぞれ設けられた開口面が所定の間隙をおいて互いに対向するように配置されており、
前記デジタル系デバイスは、前記第１構造部と前記第２構造部の間にあって前記第１構造部と前記第２構造部によって覆われていることを特徴とするものである。
本発明の第１の観点による電磁シールド構造では、上述したように、電磁ノイズの発生源である前記デジタル系デバイスが、前記第１シールドと前記第２シールドにより覆われているので、前記デジタル系デバイスから放射される電磁ノイズを遮蔽される。したがって、当該電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を抑制することができる。
また、前記第２シールドの前記第１構造部および前記第２構造部が、前記デジタル系デバイスによって仮に励振せしめられても、前記第１構造部および前記第２構造部の一端にそれぞれ設けられた前記開口面が互いに対向していることから、それら開口面から放射される電磁界が互いに打ち消され、その結果、前記第１構造部および前記第２構造部からの電磁ノイズの放射を低減することが可能となる。こうして、前記デジタル系デバイスから発生する電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を効果的に抑制することができる。
（２） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造の好ましい例では、前記第１シールドが、断面コ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う大きさを有する天板と、前記天板の一辺に配置された第１側板と、前記一辺に対向する前記天板の他の一辺に配置された第２側板とから形成される。
（３） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造の他の好ましい例では、前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部が、それぞれ、断面Ｌ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う天板と、前記天板の一辺に屈曲して接続された側板とから形成される。
（４） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造のさらに他の好ましい例では、前記第１シールドの天板と前記第２シールドの天板の間に、誘電体が設けられる。この例では、前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体がコンデンサを形成するので、電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源デカップリング機能が得られる。
（５） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造のさらに他の好ましい例では、前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように、または互いに平行となるように配置される。
（６） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドの前記第１構造部の天板と前記第２構造部の天板が、対象とする電磁ノイズの波長λの概ね１／４（λ／４）に等しくない長さを持つ。
（７） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部を介して、互いに異なる値の直流電源に前記デジタル系デバイスを接続可能とされる。
（８） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造のさらに他の好ましい例では、前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体とが、前記デジタル系デバイスからの電磁ノイズを抑制する電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源からの電磁ノイズを抑制する電源デカップリング機能をも有する。
（９） 本発明の第１の観点による電磁シールド構造のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドが、前記第１構造部と前記第２構造部の間の前記間隙を無くした一体型構成とされていて、前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように配置されるとともに、前記第１シールドと前記第２シールドの間に誘電体が設けられる。この例では、前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体がコンデンサを形成するので、電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源デカップリング機能が得られる。
（１０） 本発明の第２の観点による無線装置は、
無線系デバイスとデジタル系デバイスとが基板上に実装された無線装置であって、
前記デジタル系デバイスを覆うように前記基板上に配置された、第１シールドおよび第２シールドを備えてなる電磁シールド構造を有し、
前記第１シールドは、前記基板のグランド端子に電気的に接続された導体から形成されていると共に、当該電磁シールド構造の最も外側に配置されており、
前記第２シールドは、互いに別体として形成された導電性の第１構造部および導電性の第２構造部を備えていると共に、前記第１構造部および前記第２構造部はそれぞれ前記基板の電源端子に電気的に接続されており、
前記第１構造部および前記第２構造部は、それらの一端にそれぞれ設けられた開口面が所定の間隙をおいて互いに対向するように配置されており、
前記デジタル系デバイスは、前記第１構造部と前記第２構造部の間にあって前記第１構造部と前記第２構造部によって覆われていることを特徴とするものである。
本発明の第２の観点による無線装置では、上述したように、電磁ノイズの発生源である前記デジタル系デバイスが、前記第１シールドと前記第２シールドを備えてなる前記電磁シールド構造で覆われているので、前記デジタル系デバイスから放射される電磁ノイズを遮蔽することができる。したがって、当該電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を抑制することができる。
また、前記電磁シールド構造において、前記第２シールドの前記第１構造部および前記第２構造部が、前記デジタル系デバイスによって仮に励振せしめられても、前記第１構造部および前記第２構造部の一端にそれぞれ設けられた前記開口面が互いに対向していることから、それら開口面から放射される電磁界が互いに打ち消され、その結果、前記第１構造部および前記第２構造部からの電磁ノイズの放射を低減することが可能となる。こうして、前記デジタル系デバイスから発生する電磁ノイズの前記無線系デバイスへの混入を効果的に抑制することができる。
（１１） 本発明の第２の観点による無線装置の好ましい例では、前記第１シールドが、前記デジタル系デバイスを覆う天板と、前記天板の互いに対向する第１辺と第２辺にそれぞれ配置された一対の第１側板および第２側板とを有していて、前記第１側板が前記無線系デバイスに近い側に配置され、前記第２側板が前記無線系デバイスから遠い側に配置される。
（１２） 本発明の第２の観点による無線装置の他の好ましい例では、前記第１シールドが、断面コ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う大きさを有する天板と、前記天板の一辺に配置された第１側板と、前記天板の一辺に対向する他の一辺に配置された第２側板とから形成される。
（１３） 本発明の第２の観点による無線装置のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部が、それぞれ、断面Ｌ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う天板と、前記天板の一辺に屈曲して接続された側板とからなる。
（１４） 本発明の第２の観点による無線装置のさらに他の好ましい例では、前記第１シールドの天板と前記第２シールドの天板の間に、誘電体が設けられる。この例では、前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体がコンデンサを形成するので、電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源デカップリング機能が得られる。
（１５） 本発明の第２の観点による無線装置の好ましい例では、前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように、または互いに平行となるように配置される。
（１６） 本発明の第２の観点による無線装置のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドの前記第１構造部の天板と前記第２構造部の天板が、対象とする電磁ノイズの波長λの概ね１／４（λ／４）に等しくない長さを持つ。
（１７） 本発明の第２の観点による無線装置のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部を介して、互いに異なる値の直流電源に前記デジタル系デバイスを接続可能とされる。
（１８） 本発明の第２の観点による無線装置のさらに他の好ましい例では、前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体とが、前記デジタル系デバイスからの電磁ノイズを抑制する電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源からの電磁ノイズを抑制する電源デカップリング機能をも有する。
（１９） 本発明の第２の観点による無線装置のさらに他の好ましい例では、前記第２シールドが、前記第１構造部と前記第２構造部の間の前記間隙を無くした一体型構成とされていて、前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように配置されていると共に、前記第１シールドと前記第２シールドの間に誘電体が設けられる。この例では、前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体がコンデンサを形成するので、電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源デカップリング機能が得られる。
（２０） 本発明の第３の観点による無線装置は、
無線系デバイスとデジタル系デバイスとが基板上に実装された無線装置であって、
前記デジタル系デバイスを覆うように配置された、断面コ字状の電磁シールドを備え、
前記電磁シールドは、前記デジタル系デバイスを覆う大きさを有する天板と、前記天板の互いに対向する第１辺と第２辺にそれぞれ配置された一対の第１側板および第２側板とを有していて、前記第１側板が前記無線系デバイスに近い側に配置され、前記第２側板が前記無線系デバイスから遠い側に配置されることを特徴とするものである。
本発明の第３の観点による無線装置では、上述したように、電磁ノイズの発生源である前記デジタル系デバイスが、前記電磁シールドで覆われており、しかも、前記第１側板が電磁シールド効果に最適な位置に配置されているため、前記デジタル系デバイスから放射される電磁ノイズを遮蔽することができる。したがって、簡単な構成で、当該電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を抑制することができる。
（２１） また、本発明の電磁シールドの製造方法は、
基板上に実装されたデジタル系デバイスを覆うように前記基板上に配置された、第１シールドおよび第２シールドを備えてなる電磁シールドの製造方法であって、
前記第１シールドを形成する導体を前記基板のグランド端子に電気的に接続すると共に、当該第１シールドを最も外側に配置することで前記第１シールドを形成し、
前記第２シールドを形成する互いに別体として形成された導電性の第１構造部および導電性の第２構造部を、それぞれ前記基板の電源端子に電気的に接続すると共に、前記第１構造部および前記第２構造部の一端に開口面が所定の間隙をおいて互いに対向し、且つ、前記デジタル系デバイスが前記第１構造部と前記第２構造部の間にあって当該第１構造部と当該第２構造部により覆われるように配置する、ことで前記第２のシールドを形成する。
本発明の第１の観点による電磁シールド構造と第２の観点による無線装置では、デジタル系デバイスから発生する電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を抑制することができる、という効果がある。また、前記第１シールドと前記第２シールド間に前記誘電体が設けられた場合、電磁シールド機能に加えてデジタル系デバイスの電源デカップリング機能が得られる、という効果も得られる。
本発明の第３の観点による無線装置では、簡単な構成で、デジタル系デバイスから発生する電磁ノイズの無線系デバイスへの混入を抑制することができる、という効果がある。
本発明の第１実施形態による電磁シールド構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による電磁シールド構造を分解した図である。 本発明の第１実施形態による電磁シールド構造の側面図である。 本発明の第２実施形態による電磁シールド構造を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態による電磁シールド構造を分解した図である。 本発明の第２実施形態による電磁シールド構造を示す側面図である。 本発明の第３実施形態による電磁シールド構造を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態による電磁シールド構造を分解した図である。 本発明の第４実施形態による電磁シールド構造を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態による電磁シールド構造を示す側面図である。 背景技術の金属シールド構造を示す斜視図である。 背景技術の金属シールド構造を分解した図である。 背景技術の金属シールド構造の側面図である。 電源デカップリング技術を用いた構造の側面図である。
符号の説明
１、２１、３１、４１ 電磁シールド構造
２ アンテナ（無線系デバイス）
３ 第１シールド
３ａ 天板
３ｂ 第１側板
３ｃ 第２側板
４ 第２シールド
４ａ 第１Ｌ型構造部（第１構造部）
４ｂ 第２Ｌ型構造部（第２構造部）
４ｃ、４ｅ 天板
４ｄ 第１Ｌ型構造部側板
４ｆ 第２Ｌ型構造部側板
５ 誘電体
６ａ、６ｂ グランド端子
７ａ、７ｂ 電源端子
４２ シールド
１０１ 基板
１０２ ＬＳＩ（デジタル系デバイス）
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態による電磁シールド構造１を示しており、図１Ａはその斜視図、図１Ｂはその分解斜視図、図２はその側面図である。
本実施形態では、背景技術で説明した図６および図７の構成と共通する部分に同一符号を付して説明する。また、無線装置の全体構成については省略し、電磁シールド構造１の近傍についてのみ説明する。
第１実施形態による電磁シールド構造１は、公知の無線装置（例えば携帯電話機などの無線通信装置）に搭載されており、デジタル系デバイスであるＬＳＩ１０２から放射される電磁ノイズや、ＬＳＩ１０２の電源系から伝導する電磁ノイズが、無線系デバイスであるアンテナ２へ混入することを抑制する電磁シールド機能と、ＬＳＩ１０２の電源デカップリング機能とを備えている。
図１Ａ及び図２に示すように、当該無線装置で用いられる電磁シールド構造１は、多層構造を有する基板１０１の内部のグランド層１０７に基板１０１上のグランド端子６ａおよび６ｂを介して電気的に接続（接地）された第１シールド３と、基板１０１の電源端子７ａおよび７ｂに電気的に接続された第２シールド４と、第１シールド３および第２シールド４の間に設けられた誘電体５とを備えている。また、図１Ｂに示すように、基板１０１上に実装された電磁ノイズの発生源であるＬＳＩ１０２は、それに近い位置から第２シールド４、誘電体５、第１シールド３の順で覆われている。
第１シールド３は、断面コ字状を有し、ＬＳＩ１０２を覆うように配置されている。第１シールド３は、金属板を断面コ字状に屈曲して形成されており、１枚の矩形の天板３ａと、天板３ａの一辺に接続された矩形の第１側板３ｂと、第１側板３ｂと向かい合う（第１側板３ｂとは反対側にある）天板３ａの他の一辺に一体的に接続された矩形の第２側板３ｃとから構成されている。第１側板３ｂおよび第２側板３ｃは、天板３ａに対して概ね９０度の角度で接続されており、互いに対向している。天板３ａは、基板１０１にほぼ平行に配置されている。第１側板３ｂと第２側板３ｃは、基板１０１に対してほぼ直角である。これら一対の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃは、互いに同じ形状であると共に、大きさも同じであって、それらの下端において、半田などによって、基板１０１上のグランド端子６ａおよび６ｂにそれぞれ電気的に接続（接地）されている。第１シールド３は、こうして基板１０１上に固定されている。
第２シールド４は、断面Ｌ字状に形成された第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂを組み合わせた構成を持つ。第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂは、いずれも、断面Ｌ字状に屈曲された金属板から形成されている。第１Ｌ型構造部４ａは、矩形の天板４ｃと、天板４ｃの一辺に天板４ｃに対して概ね９０度の角度で接続された矩形の側板（以下、これを第１Ｌ型構造部側板とも呼ぶ）４ｄとから形成されている。第２Ｌ型構造部４ｂは、第１Ｌ型構造部４ａと同一寸法および同一形状であり、矩形の天板４ｅと、天板４ｅの一辺に天板４ｅに対して概ね９０度の角度で接続された矩形の側板（以下、これを第２Ｌ型構造部側板とも呼ぶ）４ｆとから形成されている。天板４ｃおよび４ｅは、基板１０１にほぼ平行に配置されている。側板４ｄおよび４ｆは、基板１０１にほぼ直角になっている。
第１Ｌ型構造部４ａと第２Ｌ型構造部４ｂは、第１Ｌ型構造部４ａの天板４ｃの一端（側板４ｄの反対側）に設けられた開口面（切欠部）４ｇと、第２Ｌ型構造部４ｂの天板４ｅの一端（側板４ｆの反対側）に設けられた開口面（切欠部）４ｈとが、わずかな間隙Ｇを隔てて対向せしめられている。開口面（切欠部）４ｇと４ｈは、ほぼ平行である。
第２シールド４は、第１Ｌ型構造部４ａの側板４ｄと第２Ｌ型構造部４ｂの側板４ｆによってＬＳＩ１０２を挟み込むと共に、第１Ｌ型構造部４ａの天板４ｃおよび第２Ｌ型構造部４ｂの天板４ｅによってＬＳＩ１０２を覆っている。
基板１０１の表層には、ＬＳＩ１０２の互いに対向する二つの側面の外側に、電源端子７ａおよび７ｂがそれぞれ形成されている。第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆは、半田などによって、電源端子７ａおよび７ｂにそれぞれ電気的に接続されている。こうして、第２シールド４が基板１０１上に固定されている。
グランド端子６ａおよび６ｂは、基板１０１の表層において、ＬＳＩ１０２の互いに対向する他の二つの側面の外側に形成されているため、グランド端子６ａおよび６ｂと電源端子７ａおよび７ｂは、互いに直交する方向に延在している。
第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆは、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃと直交している。
第２シールド４の第１Ｌ型構造部４ａの天板４ｃと第２Ｌ型構造部４ｂの天板４ｅの上には、第１シールド３の天板３ａと概ね大きさが等しい、矩形板状の誘電体５が載置されている。誘電体５の上面には、第１シールド３の天板３ａが密着している。
図１Ａ、図１Ｂでは省略しているが、第１シールド３が接続されるグランド端子６ａおよび６ｂには、それらの長手方向に沿って複数のグランド接続用ビア（後述）が配設されており、これらのビアを介して第１シールド３は基板１０１の内層に設けられたグランド層１０７に電気的に接地されている。
次に、図２を参照しながら、上述した電磁シールド構造１を搭載した、本発明の第１実施形態による無線装置について説明する。
この無線装置は、電磁ノイズの発生源であるＬＳＩ１０２と、電磁ノイズが混入するアンテナ２とが、同一の基板１０１上に搭載されており、電磁シールド構造１を構成する第１シールド３と第２シールド４は、以下に詳述するように、電磁ノイズの放射を抑制する作用（電磁ノイズ抑制機能）に加え、電源デカップリングの作用（電源デカップリング機能）をも有するものである。
第１シールド３は、図２に示すように、ＬＳＩ１０２より大きい寸法からなり、ＬＳＩ１０２とともに基板１０１上に実装されている。基板１０１は多層基板であり、内層にベタパターンからなるグランド層１０７を有し、表層に矩形のグランド接地用のグランド端子６ａおよび６ｂを有している。グランド端子６ａおよび６ｂは、内層のビアホール１０により、それぞれ、グランド層１０７に電気的に接続（接地）されている。
グランド端子６ａおよび６ｂは、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｂとほぼ同じ長さに選定されており、その長手方向に沿って複数のビアホール１０が基板１０１の内部に狭ピッチで並べられて、ビアホール列（図示せず）を形成している。これは、グランド端子６ａおよび６ｂとグランド層１０７との接地を強化するためである。
このときのビアホール１０の配列ピッチは、対象とする電磁ノイズの波長λに比べて十分に狭い間隔としているため、このビアホール列は等価的に金属壁として振舞う。したがって、第１シールド３をグランド端子６ａおよび６ｂに電気的に接続すると、ＬＳＩ１０２の上下両面および左右両面を金属板で遮蔽することになるので、第１シールド３、ビアホール列、グランド層１０７からなるシールド構造が形成される。その結果、ＬＳＩ１０２からの電磁ノイズを効果的に抑制することができる。
一方、第２シールド４は、基板１０１の電源系に接続されるものであり、ここでは、ＬＳＩ電源端子１１に所定の電位を供給する電源端子７ａおよび７ｂに電気的に接続されている。第２シールド４の上には、幅が一回り大きな第１シールド３が被さっており、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃは、第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆと直交している。
第１シールド３および第２シールド４の間には、第１シールド３の天板３ａに相当する大きさの誘電体５が設けられている。このとき、第１シールド３の天板３ａと第２シールド４の天板４ｃおよび４eとは、電極板のように振る舞い、両電極板間に設けられた誘電体５により、第１シールド３および第２シールド４の絶縁性が保たれる。こうして、第１シールド３と第２シールド４はコンデンサ（キャパシタ）を形成し、電源系デカップリングとしての機能を持つ。
コンデンサは一般に、高周波帯でインピーダンスが小さくなるため、電源端子７ａおよび７ｂは、高周波的には、第２シールド４によってグランド層１０７に接地されているのと等価になる。このため、第２シールド４は、電源系に接続された構成であっても、ＬＳＩ１０２から放射される高周波ノイズに対して電磁シールドとして作用する。
第２シールド４は、図１Ｂに示したように、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂの組み合わせから構成されている。第１Ｌ型構造部４ａの天板４ｃおよび第２Ｌ型構造部４ｂの天板４ｅがＬＳＩ１０２に被さるように配置され、しかも天板４ｃと４ｅの間の間隙Ｇが波長λに比べて極端に狭くされている。このため、ＬＳＩ１０２から放射された高周波における電磁ノイズは、第１シールド３による遮蔽に加え、ＬＳＩ１０２の左右に配置された第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂによっても遮蔽することができる。
さらに、第２シールド４は、分割された第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂをわずかな間隙Ｇを隔てて非導通とした構成としている。このため、第２シールド４では、電源に接続された第１Ｌ型構造部４ａと第２Ｌ型構造部４ｂとが直流的に分割されていることにより、例えばＬＳＩ１０２に電源を供給する直流電圧を、値の異なる２系統の電源電圧として供給することができる。
したがって、この電磁シールド構造１では、例えばＬＳＩ１０２が２電源系のＬＳＩ群の場合であっても、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂに対して異なる電圧の供給が可能になるとともに、電源デカップリングも可能となる。
ところで、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂは、その内側に電磁ノイズ放射源であるＬＳＩ１０２が配置されているため、天板の長さＬ１およびＬ２が、放射される電磁ノイズの波長λの１／４程度の共振長（λ／４の整数倍）になると、共振してパッチアンテナのような振る舞いを起こし、天板４ｃの開口面４ｇおよび天板４ｅの開口面４ｈから電磁界を放射するようになってしまう場合がある。
しかしながら、本発明による第２シールド４では、ＬＳＩ１０２を挟み込むように第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂを向かい合わせると共に、第１Ｌ型構造部４ａの天板４ｃの先端に設けられた開口面４ｇと、第２Ｌ型構造部４ｂの天板４ｅの先端に設けられた開口面４ｈとを対向させた構成としている。これにより、第２シールド４では、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂが励振した場合でも、開口面４ｇおよび４ｈから放射される電磁界をそれぞれ打ち消しあうように作用する。その結果、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂからの電磁ノイズの放射を低減することが可能となる。
さらに、本実施形態１による電磁シールド構造１では、第１シールド３に対しても、アンテナ２の位置との関係を考慮した構成とし、より大きな遮蔽効果を引き出している。すなわち、図１Ａと図１Ｂと図２に示したように、第１シールド３は、第２シールド４に比べてアンテナ２に近い側に配置されるため、第１シールド３は以下に示したような特徴を持つ。
まず、図１Ａに示したように、第１シールド３が、天板３ａの四つの辺のうち、アンテナ２が位置する側の一辺に第２側板３ｃを配置し、これに対向する側の一辺に第１側板３ｂを配置しているのである。第１シールド３におけるこのような第１側板３ｂおよび第２側板３ｃの配置による効果を検証するため、本発明者は、電磁界解析を用いて、ＬＳＩ１０２から発生するノイズのアンテナ２への混入量を評価した。
この検証試験では、基板１０１の大きさを１４０ｍｍ四方（ｘ＝１４０ｍｍ、ｙ＝１４０ｍｍ）とし、基板１０１のほぼ中央にＬＳＩ１０２を配置し、アンテナ２は基板１０１のエッジ付近（ｘ＝７０ｍｍ、ｙ＝１０ｍｍの位置）に配置した。
次に、検証試験を行うモデルとして、ここでは第１シールド３の構成に着目し、モデルＡおよびモデルＢの２つについて検討した。
モデルＡは、図１Ａに記載されている第１シールド３の構成であって、天板３ａの四辺のうち、アンテナ２が位置する側の辺（アンテナ２に最も近い辺）およびそれに対向する辺（アンテナ２から最も遠い辺）に一対の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃをそれぞれ配置した。これに対し、モデルＢは、アンテナ２が位置する側の辺（アンテナ２に最も近い辺）およびそれに対向する辺（アンテナ２から最も遠い辺）に、第１側板３ｂおよび第２側板３ｃが存在しない開口面を配置し、他の２辺に一対の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃをそれぞれ配置した。
ＬＳＩ１０２のノイズ源モデルとしては、特許第３８８５８３０号（特願２００６−１６２４９１号）に開示されたものを参考とし、ループモデルを用いた。アンテナ２には、モノポールアンテナを用いた。ＬＳＩ１０２のループモデルを周波数１ＧＨｚで励振し、アンテナ２へ混入するノイズ電流をノイズ量として計算した。
その結果、アンテナ２へ混入するノイズは、モデルＡのようにＬＳＩ１０２に第１シールド３を被せることにより、モデルＢに比べて、約４０ｄＢも大幅に低下することが確認できた。
また、モデルＢについて検討したところ、ノイズ量を抑制させるシールド効果は約８ｄＢの低下であり、モデルＡのほうがシールド効果がはるかに大きいことが分かった。なお、ここで言うシールド効果の２０ｄＢは、電流が１／１０になることに相当する。このため、２０ｄＢを一つの基準に考えると、この結果からは、アンテナ２が位置する側の辺を含めた一対の辺に第１側板３ｂおよび第２側板３ｃをそれぞれ配置したモデルＡの方がより大きなシールド効果が得られ、有効な構成であることが確認できた。
このように、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃの配置には、アンテナ２との位置関係に応じて最適なものがある。すなわち、本第１実施形態の無線装置の場合、ＬＳＩ１０２から発生してアンテナ２へ混入するノイズ量を抑制するためには、第１側板３ｂおよび第２側板３ｃをただ単に設けただけでは、所望のシールド効果を得られるとは限らず、アンテナ２に対する第１側板３ｂおよび第２側板３ｃの位置を考慮することが重要であることが分かった。
本発明による電磁シールド構造１では、アンテナ２の位置に対する効果的なシールド構成を実現しているとともに、第１シールド３および第２シールド４からなる２重のシールド構成を実現している。また、このようなシールド機能に加え、誘電体５を利用したコンデンサ構成も実現することにより、ＬＳＩ１０２の電源デカップリング機能をも備えている。このため、この電磁シールド構造１では、ＬＳＩ１０２から放射するノイズ抑制およびアンテナ２へ混入するノイズ抑制に対して効果的となり、特に、アンテナ２が搭載された無線装置では遺憾なく効果を発揮する。
以上述べたように、本第１実施形態の電磁シールド構造１は、基板１０１上に実装されたＬＳＩ１０２を覆うように配置された第１シールド３および第２シールド４を備えている。そして、第１シールド３は、基板１０１のグランド端子６ａおよび６ｂに電気的に接続された導体から形成されていると共に、電磁シールド構造１の最も外側に配置されている。第２シールド４は、互いに別体として形成された導電性の第１Ｌ型構造部４ａおよび導電性の第２Ｌ型構造部４ｂを備えていると共に、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂは、それぞれ、基板１０１の電源端子７ａおよび７ｂに電気的に接続されている。さらに、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂは、それらの一端にそれぞれ設けられた開口面４ｇおよび４ｈが所定の間隙Ｇをおいて互いに対向するように配置されており、ＬＳＩ１０２は、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂの間にあって第１Ｌ型構造部４ａと第２Ｌ型構造部４ｂによって覆われている。
このため、電磁シールド構造１は、第１シールド３および第２シールド４により、ＬＳＩ１０２から放射される電磁ノイズの影響を抑制するシールド機能を有し、しかも、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂがＬＳＩ１０２によって仮に励振しても、第１Ｌ型構造部４ａの開口面４ｇと第２Ｌ型構造部４ｂの開口面４ｈとが対向していることから、各開口面４ｇおよび４ｈから放射される電磁界をそれぞれ打ち消しあうように作用し、結果として、第１Ｌ型構造部４ａおよび第２Ｌ型構造部４ｂからの電磁ノイズの放射を低くすることが可能となる。
また、電磁シールド構造１では、電磁ノイズの発生源であるＬＳＩ１０２を第１シールド３と第２シールド４の２重のシールド構造により覆うとともに、アンテナ２に近い第１シールド３の第２側板３ｃを、シールド効果が一段と得られる最適な位置に配置した構成としているため、ＬＳＩ１０２から放射するノイズの遮蔽効果とともに、そのノイズのアンテナ２への混入の抑制効果が得られる。
さらに、電磁シールド構造１では、第１シールド３および第２シールド４間には誘電体５が設けられているため、誘電体５が挟まれた第１シールド３および第２シールド４がコンデンサを形成する。よって、ＬＳＩ１０２から放射するノイズの影響を抑制するシールド機能に加えて、ＬＳＩ１０２の電源デカップリング機能も有するものとなる。すなわち、誘電体５を隔てて、第１シールド３および第２シールド４が一組の電極板のように振る舞い、コンデンサとしても作用するため、ＬＳＩ１０２の電源端子７ａおよび７ｂとグランド端子６ａおよび６ｂの間にコンデンサが挿入された形となり、電源系からのノイズのデカップリングに対しても効果的になる。
よって、電磁シールド構造１は、シールド効果およびデカップリング効果により、ＬＳＩ１０２などのデジタル系デバイスから発生するノイズ抑制、およびアンテナ２へのノイズ混入抑制に対して効果的であり、デジタル系デバイスのＬＳＩ１０２や機能モジュールや、無線系デバイスのアンテナ２などが搭載された無線装置において遺憾なく効果を発揮する。
（第２実施形態）
次に、本発明によるシールド構造の変形例を示す。
上述した第１実施形態では、第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆを、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃと直交するように配置したが、図３に示すように、第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆが、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃと平行するように配置しても良い。
図３は、本発明の第２実施形態による電磁シールド構造２１を示しており、図３Ａはその斜視図、図３Ｂはその分解斜視図、図３Ｃはその側面図である。本実施形態では、第１実施形態で説明した図１および図２の構成と共通する部分に同一符号を付して説明する。
本発明による電磁シールド構造２１では、第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆが、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃに対して平行となるように配置されている。また、基板１０１上の電源端子２２ａおよび２２ｂも第２シールド４の第１Ｌ型構造部側板４ｄおよび第２Ｌ型構造部側板４ｆ位置に対応した配置である。本実施例の電磁シールド構造２１は、電源端子２２ａおよび２２ｂの位置と、第２シールド４の配置位置との２点が上述した第１実施形態と異なり、他の構成や実装構造は上述した第１実施形態と同じである。
すなわち、第２シールド４の上に第１シールド３が被さって２重のシールドが構成され、また、第１シールド３と第２シールド４との間に誘電体５が挿入されているため、デカップリング用コンデンサも形成される。さらには、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃは、アンテナ２が配置される側の一辺とそれに対向する他辺にそれぞれ設けられている。
このため、第１実施形態の場合と同様に、第２実施形態による電磁シールド構造２１においても、シールド機能およびデカップリング機能が得られ、無線装置に搭載されたＬＳＩ１０２から発生するノイズの抑制およびアンテナ２へのノイズの混入抑制に対して、遺憾なく効果を発揮する。
（第３実施形態）
その他の実施の形態として、第２シールド４を２分割構造としないで、一体化構造としても良い。
図４は、本発明の第３実施形態による電磁シールド構造３１を示しており、図４Ａはその斜視図、図４Ｂはその分解斜視図である。本実施形態では、上述した第１実施形態で説明した図１および図２の構成と共通する部分に同一符号を付して説明する。
第３実施形態による電磁シールド構造３１では、第２シールド３２が一体化された構成を有している。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、この電磁シールド構造３１は、第２シールド３２が断面コ字状に形成され、第１実施形態のような間隙Ｇ（図１Ｂ参照）を有しない一体化された構成を有する。この実施形態の場合、第２シールド３２の矩形の天板３２ａの対向する２辺に設けた一対の第１Ｌ型構造部側板３２ｄおよび第２Ｌ型構造部側板３２ｃは、第１シールド３の第１側板３ｂおよび第２側板３ｃと直交するように配置されている。また、上述した第１実施形態の場合と同様に、第１シールド３および第２シールド３２間に誘電体５が設けられ、シールド機能およびデカップリング機能が実現されている。
よって、電磁シールド構造３１では、ＬＳＩ１０２からのノイズの抑制およびアンテナ２へのノイズの混入抑制に対し効果的となる。
（第４実施形態）
さらに、本発明による電磁シールド構造は、電磁シールド機能だけを利用して、ＬＳＩから放射する電磁ノイズの抑制、および無線装置のアンテナへ混入するノイズの抑制を行っても良い。
図５は、電磁シールド機能だけを利用した第４実施形態の電磁シールド構造４１の一例を示しており、図５Ａはその斜視図、図５Ｂはその側面図である。本実施形態では、第１実施形態で説明した図１および図２の構成と共通する部分に同一符号を付して説明する。
この電磁シールド構造４１は、上述した第１実施形態のような第２シールド４（図１Ｂ参照）を取り除き、グランド層１０７に接地されるシールド４２のみで構成したものであり、部品の簡略化が図られている。
シールド４２の矩形の天板４２ａには、アンテナが位置する側の一辺に矩形の第１側板４２ｄが一体形成されているとともに、当該一辺に対向する他辺に矩形の第２側板４２ｃが一体的に形成されている。これによりシールド４２は、第１側板４２ｄおよび第２側板４２ｃによってアンテナ２へ混入するノイズの抑制が得られる。
このように、図５Ａおよび図５Ｂに示したような１重のシールド構成でも、シールド４２によってＬＳＩ１０２による放射ノイズの抑制ができることに加え、シールド４２の最適化によってアンテナ２への混入ノイズの抑制が実現でき、無線装置のシールド構成として効果を発揮するようになる。
（他の実施形態）
上記第１〜４実施形態は、本発明の好適な例を示すものである。したがって、本発明はこれらの実施形態に限定されず、例えば、電磁シールド構造は、ＬＳＩのほかにモジュールなどの一般的なノイズ放射源に対して適用してもよく、種々の変形が可能なことは言うまでもない。
この出願は、２００８年２月２８日に出願された日本出願特願２００８−０４８８８８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は電磁ノイズが発生する高周波機器の電磁シールドとして広く適用することができる。

Claims (20)

  1. 基板上に実装されたデジタル系デバイスを覆うように前記基板上に配置された、第１シールドおよび第２シールドを備えてなる電磁シールド構造であって、
    前記第１シールドは、前記基板のグランド端子に電気的に接続された導体から形成されていると共に、当該電磁シールド構造の最も外側に配置されており、
    前記第２シールドは、互いに別体として形成された導電性の第１構造部および導電性の第２構造部を備えていると共に、前記第１構造部および前記第２構造部はそれぞれ前記基板の電源端子に電気的に接続されており、
    前記第１構造部および前記第２構造部は、それらの一端にそれぞれ設けられた開口面が所定の間隙をおいて互いに対向するように配置されており、
    前記デジタル系デバイスは、前記第１構造部と前記第２構造部の間にあって前記第１構造部と前記第２構造部によって覆われていることを特徴とする電磁シールド構造。
  2. 前記第１シールドが、断面コ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う大きさを有する天板と、前記天板の一辺に配置された第１側板と、前記一辺に対向する前記天板の他の一辺に配置された第２側板とから形成されている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  3. 前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部が、それぞれ、断面Ｌ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う天板と、前記天板の一辺に屈曲して接続された側板とから形成されている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  4. 前記第１シールドの天板と前記第２シールドの天板の間に、誘電体が設けられている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  5. 前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように、または互いに平行となるように配置されている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  6. 前記第２シールドの前記第１構造部の天板と前記第２構造部の天板が、対象とする電磁ノイズの波長λの概ね１／４（λ／４）に等しくない長さを持っている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  7. 前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部を介して、互いに異なる値の直流電源に前記デジタル系デバイスを接続可能とされている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  8. 前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体とが、前記デジタル系デバイスからの電磁ノイズを抑制する電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源からの電磁ノイズを抑制する電源デカップリング機能をも有している請求項４に記載の電磁シールド構造。
  9. 前記第２シールドが、前記第１構造部と前記第２構造部の間の前記間隙を無くした一体型構成とされていて、前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように配置されるとともに、前記第１シールドと前記第２シールドの間に誘電体が設けられている請求項１に記載の電磁シールド構造。
  10. 無線系デバイスとデジタル系デバイスとが基板上に実装された無線装置であって、
    前記デジタル系デバイスを覆うように前記基板上に配置された、第１シールドおよび第２シールドを備えてなる電磁シールド構造を有し、
    前記第１シールドは、前記基板のグランド端子に電気的に接続された導体から形成されていると共に、当該電磁シールド構造の最も外側に配置されており、
    前記第２シールドは、互いに別体として形成された導電性の第１構造部および導電性の第２構造部を備えていると共に、前記第１構造部および前記第２構造部はそれぞれ前記基板の電源端子に電気的に接続されており、
    前記第１構造部および前記第２構造部は、それらの一端にそれぞれ設けられた開口面が所定の間隙をおいて互いに対向するように配置されており、
    前記デジタル系デバイスは、前記第１構造部と前記第２構造部の間にあって前記第１構造部と前記第２構造部によって覆われていることを特徴とする無線装置。
  11. 前記第１シールドが、前記デジタル系デバイスを覆う天板と、前記天板の互いに対向する第１辺と第２辺にそれぞれ配置された一対の第１側板および第２側板とを有していて、
    前記第１側板が前記無線系デバイスに近い側に配置され、前記第２側板が前記無線系デバイスから遠い側に配置されている請求項１０に記載の無線装置。
  12. 前記第１シールドが、断面コ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う大きさを有する天板と、前記天板の一辺に配置された第１側板と、前記天板の一辺に対向する他の一辺に配置された第２側板とから形成されている請求項１０に記載の無線装置。
  13. 前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部が、それぞれ、断面Ｌ字状であって、前記デジタル系デバイスを覆う天板と、前記天板の一辺に屈曲して接続された側板とから形成されている請求項１０に記載の無線装置。
  14. 前記第１シールドの天板と前記第２シールドの天板の間に、誘電体が設けられている請求項１０に記載の無線装置。
  15. 前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように、または互いに平行となるように配置されている請求項１０に記載の無線装置。
  16. 前記第２シールドの前記第１構造部の天板と前記第２構造部の天板が、対象とする電磁ノイズの波長λの概ね１／４（λ／４）に等しくない長さを持っている請求項１０に記載の無線装置。
  17. 前記第２シールドの前記第１構造部と前記第２構造部を介して、互いに異なる値の直流電源に前記デジタル系デバイスを接続可能である請求項１０に記載の無線装置。
  18. 前記第１シールドと前記第２シールドと前記誘電体とが、前記デジタル系デバイスからの電磁ノイズを抑制する電磁シールド機能に加えて、前記デジタル系デバイスの電源からの電磁ノイズを抑制する電源デカップリング機能をも有している請求項１４に記載の無線装置。
  19. 前記第２シールドが、前記第１構造部と前記第２構造部の間の前記間隙を無くした一体型構成とされていて、前記第１シールドと前記第２シールドが、前記第１シールドの側板と前記第２シールドの側板とが互いに直交するように配置されていると共に、前記第１シールドと前記第２シールドの間に誘電体が設けられている請求項１０に記載の無線装置。
  20. 基板上に実装されたデジタル系デバイスを覆うように前記基板上に配置された、第１シールドおよび第２シールドを備えてなる電磁シールドの製造方法であって、
    前記第１シールドを形成する導体を前記基板のグランド端子に電気的に接続すると共に、当該第１シールドを最も外側に配置することで前記第１シールドを形成し、
    前記第２シールドを形成する互いに別体として形成された導電性の第１構造部および導電性の第２構造部を、それぞれ前記基板の電源端子に電気的に接続すると共に、前記第１構造部および前記第２構造部の一端に開口面が所定の間隙をおいて互いに対向し、且つ、前記デジタル系デバイスが前記第１構造部と前記第２構造部の間にあって当該第１構造部と当該第２構造部により覆われるように配置する、ことで前記第２のシールドを形成する、
    電磁シールドの製造方法。
JP2010500535A 2008-02-28 2008-12-09 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法 Expired - Fee Related JP5170232B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010500535A JP5170232B2 (ja) 2008-02-28 2008-12-09 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008048888 2008-02-28
JP2008048888 2008-02-28
JP2010500535A JP5170232B2 (ja) 2008-02-28 2008-12-09 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法
PCT/JP2008/072341 WO2009107303A1 (ja) 2008-02-28 2008-12-09 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009107303A1 JPWO2009107303A1 (ja) 2011-06-30
JP5170232B2 true JP5170232B2 (ja) 2013-03-27

Family

ID=41015710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010500535A Expired - Fee Related JP5170232B2 (ja) 2008-02-28 2008-12-09 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8379408B2 (ja)
JP (1) JP5170232B2 (ja)
WO (1) WO2009107303A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130003321A1 (en) * 2010-03-15 2013-01-03 Nec Corporation Noise suppression structure
DE102010017715B4 (de) * 2010-07-02 2018-04-05 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Abdeckung zum Einhausen eines Bereichs einer Leiterplatte, entsprechendes Elektronikgehäuse und Montageverfahren
US9048124B2 (en) * 2012-09-20 2015-06-02 Apple Inc. Heat sinking and electromagnetic shielding structures
TWI533793B (zh) * 2013-10-25 2016-05-11 緯創資通股份有限公司 電子裝置及其電磁波屏蔽模組
US20160309577A1 (en) 2015-04-14 2016-10-20 Laird Technologies, Inc. Circuit assemblies and related methods
US10359818B2 (en) * 2015-08-17 2019-07-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Device faraday cage
FR3040854B1 (fr) * 2015-09-08 2019-06-07 Sagemcom Energy & Telecom Sas Support comportant un composant recouvert d'un blindage
CN105246314B (zh) 2015-10-14 2018-09-04 小米科技有限责任公司 屏蔽罩、pcb板和终端设备
KR101939663B1 (ko) * 2015-10-30 2019-01-17 주식회사 아모센스 무선충전용 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력 수신모듈
JP2017092177A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 株式会社村田製作所 半導体デバイスのシールド構造およびシールドカバーデバイスの製造方法
EP3419155A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-26 NPC Tech ApS Power converter with insulating material
CN212992873U (zh) * 2017-09-25 2021-04-16 音响精密有限公司 无线信号隔离组件
KR102476599B1 (ko) * 2018-02-21 2022-12-12 삼성전자주식회사 쉴드 캔 구조를 구비한 전자 장치
JP7054356B2 (ja) * 2018-03-20 2022-04-13 キヤノン株式会社 放射線撮影装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204377A (ja) * 1995-01-24 1996-08-09 Nec Eng Ltd 遮蔽体
JPH09266394A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Toshiba Corp 高周波用半導体装置
JPH10126168A (ja) * 1996-10-18 1998-05-15 Hitachi Denshi Ltd 高周波電力増幅器モジュール
JP2000059063A (ja) * 1998-08-11 2000-02-25 Canon Inc 開口付きシールドケース
JP2000341029A (ja) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd 受信装置
JP3738755B2 (ja) * 2002-08-01 2006-01-25 日本電気株式会社 チップ部品を備える電子装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0038516B1 (en) * 1980-04-17 1984-02-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Color picture tube provided with an inner magnetic shield
US4446372A (en) * 1981-07-01 1984-05-01 Honeywell Inc. Detector cold shield
JPH0832494B2 (ja) * 1990-08-18 1996-03-29 三菱電機株式会社 携帯形半導体記憶装置
US5206796A (en) * 1991-03-11 1993-04-27 John Fluke Mfg. Co. Inc. Electronic instrument with emi/esd shielding system
US5500789A (en) * 1994-12-12 1996-03-19 Dell Usa, L.P. Printed circuit board EMI shielding apparatus and associated methods
JP3373753B2 (ja) * 1997-03-28 2003-02-04 株式会社東芝 超高周波帯無線通信装置
KR100270869B1 (ko) * 1997-10-10 2001-01-15 윤종용 3차원복합입체회로기판
CN1976571A (zh) * 2000-06-06 2007-06-06 三菱电机株式会社 通信机器的散热构造
US6794769B2 (en) * 2001-05-01 2004-09-21 Sanmina-Sci Corporation Current mode coupler having a unitary casing
US6936917B2 (en) * 2001-09-26 2005-08-30 Molex Incorporated Power delivery connector for integrated circuits utilizing integrated capacitors
JP2003140773A (ja) * 2001-10-31 2003-05-16 Toshiba Corp 無線通信デバイスおよび情報処理装置
TW511885U (en) * 2002-01-30 2002-11-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Assembly of heat dissipation apparatus
US20040080917A1 (en) * 2002-10-23 2004-04-29 Steddom Clark Morrison Integrated microwave package and the process for making the same
JP4037810B2 (ja) * 2003-09-05 2008-01-23 Ｎｅｃアクセステクニカ株式会社 小型無線装置及びその実装方法
US7613010B2 (en) * 2004-02-02 2009-11-03 Panasonic Corporation Stereoscopic electronic circuit device, and relay board and relay frame used therein
US7349723B2 (en) * 2004-05-28 2008-03-25 Research In Motion Limited Keypad and microphone arrangement
SE0401800D0 (sv) * 2004-07-08 2004-07-08 Andrew Corp Shielding device in a base station
JP2006100302A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Sharp Corp 高周波モジュールおよびその製造方法
JP4581726B2 (ja) * 2004-12-28 2010-11-17 ソニー株式会社 表示装置および携帯機器
US7280855B2 (en) * 2005-06-28 2007-10-09 Research In Motion Limited Microphone coupler for a communication device
US20090002969A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Rf Micro Devices, Inc. Field barrier structures within a conformal shield
US7535726B2 (en) * 2006-03-08 2009-05-19 Research In Motion Limited System and method for assembling components in an electronic device
US7463496B2 (en) * 2006-03-09 2008-12-09 Laird Technologies, Inc. Low-profile board level EMI shielding and thermal management apparatus and spring clips for use therewith
US7310067B1 (en) * 2006-05-23 2007-12-18 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device with reduced interfering RF energy into RF metal shield secured on circuit board
TWM313957U (en) * 2007-01-03 2007-06-11 Chin-Fu Horng Anti- electromagnetic interference shielding apparatus
TWM324049U (en) * 2007-05-21 2007-12-21 Universal Scient Ind Co Ltd Packaging structure of wireless communication module
US8150484B2 (en) * 2007-09-11 2012-04-03 Nokia Corporation Protective housings for wireless transmission apparatus and associated methods
JP2009141057A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Fujitsu Ltd 電子機器及びスロット
US7642975B2 (en) * 2008-03-12 2010-01-05 Sikorsky Aircraft Corporation Frame assembly for electrical bond
US8059416B2 (en) * 2008-03-31 2011-11-15 Universal Scientific Industrial (Shanghai) Co., Ltd. Multi-cavity electromagnetic shielding device
US8112130B2 (en) * 2008-04-01 2012-02-07 Apple Inc. Receiver acoustic system
US8446705B2 (en) * 2008-08-18 2013-05-21 Avx Corporation Ultra broadband capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204377A (ja) * 1995-01-24 1996-08-09 Nec Eng Ltd 遮蔽体
JPH09266394A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Toshiba Corp 高周波用半導体装置
JPH10126168A (ja) * 1996-10-18 1998-05-15 Hitachi Denshi Ltd 高周波電力増幅器モジュール
JP2000059063A (ja) * 1998-08-11 2000-02-25 Canon Inc 開口付きシールドケース
JP2000341029A (ja) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd 受信装置
JP3738755B2 (ja) * 2002-08-01 2006-01-25 日本電気株式会社 チップ部品を備える電子装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009107303A1 (ja) 2011-06-30
US20110044019A1 (en) 2011-02-24
US8379408B2 (en) 2013-02-19
WO2009107303A1 (ja) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5170232B2 (ja) 電磁シールド構造およびそれを用いた無線装置、電磁シールドの製造方法
KR101744605B1 (ko) 어레이 안테나
US8982003B2 (en) Slot antenna, electronic apparatus, and method for manufacturing slot antenna
KR100836213B1 (ko) 안테나, 무선장치, 안테나 설계 방법 및 안테나의 동작주파수 측정 방법
JP5969816B2 (ja) 構造部材及び通信装置
JP2004159029A (ja) 無線装置
JP2004201278A (ja) パターンアンテナ
JP2004022587A (ja) 筐体
JP2012191317A (ja) 水平方向放射アンテナ
WO2015122203A1 (ja) プリント基板
CN108780945B (zh) 无线模块以及图像显示装置
US20130027255A1 (en) Radio apparatus
CN112771727B (zh) 天线装置
JP2002252515A (ja) アンテナ装置
US8362370B2 (en) Electronic circuit board and electronic circuit board shield method and construction
JP2004153569A (ja) アンテナ実装プリント配線基板
US11611151B2 (en) Multiband antenna structure
TW200945657A (en) Antenna device
JP3514305B2 (ja) チップアンテナ
TWI258242B (en) A metal-plate antenna integrated with a shielding metal case
KR20080006415A (ko) 광자밴드갭 구조의 안테나
JP3892189B2 (ja) 電子回路基板の電磁波遮蔽構造
JP2021132296A (ja) アンテナ装置
CN109196718B (zh) 天线装置
JP4661776B2 (ja) アンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5170232

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees