JP2018056484A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波の遮蔽性を向上する。【解決手段】電子機器は、第１面及び第１面の反対側の第２面に回路部が形成された基板と、基板を収容する筐体であって、第１面の回路部を包囲する第１リブと、第１リブに対向し、第２面の回路部を包囲する第２リブとを有する筐体とを備える。基板は、第１リブと接触するように第１面に形成された第１接地パターンと、第２リブと接触するように第２面に形成された第２接地パターンと、第１接地パターン又は第２接地パターンを厚み方向から見た場合の輪郭線に接する位置において第１接地パターンと第２接地パターンとを接続する複数のビアとを有する。【選択図】図６

Description

本発明は、電子機器に関する。

各種の電子機器では、両面に回路部が形成された基板が筐体に収容されることが多く、基板から発生する電磁波や、筐体の外部から基板へ侵入する電磁波を遮蔽することが重要である。このため、基板の両面の回路部を電磁的に隔離する構造が採用される。

例えば、互いに対向し、基板の両面の回路部をそれぞれ包囲する一対のリブを筐体に設け、一対のリブと接触する接地パターンを基板の両面に形成し、基板が接地パターンを介して一対のリブに挟まれた状態で、接地パターンをビアで接続する構造がある。この構造では、基板の両面の回路部が、筐体、筐体に設けられた一対のリブ、基板の両面の接地パターン、及びビアによって隔離される。結果として、基板から発生する電磁波や、筐体の外部から基板へ侵入する電磁波が、筐体、筐体に設けられた一対のリブ、基板の両面の接地パターン、及びビアによって遮蔽される。

特開平８−３３０７７２号公報 特開平１０−２００２８８号公報 特開平９−１８１８６号公報

しかしながら、基板の両面の接地パターンをビアで接続する場合には、電磁波の遮蔽性が低下することがあるという問題がある。

すなわち、基板の両面の接地パターンをビアで接続する場合には、ビアは、一般的に、各接地パターンと、筐体に設けられた一対のリブとの接触部分に形成される。このため、各接地パターンには、各接地パターンを厚み方向から見た場合の輪郭線に向けてビアから突出する部分（以下「接地パターン突出部」と呼ぶ）が形成される。各接地パターンに接地パターン突出部が形成されると、接地パターン突出部が、特定の波長を有する電磁波に対してアンテナとして機能する。このため、基板の両面の接地パターンをビアで接続したとしても、接地パターン突出部が意図しない電磁波を送信または受信してしまい、結果として、電磁波の遮蔽性が低下する恐れがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、電磁波の遮蔽性を向上することができる電子機器を提供することを目的とする。

本願の開示する電子機器は、一つの態様において、第１面及び前記第１面の反対側の第２面に回路部が形成された基板と、前記基板を収容する筐体であって、前記第１面の回路部を包囲する第１リブと、前記第１リブに対向し、前記第２面の回路部を包囲する第２リブとを有する筐体とを備え、前記基板は、前記第１リブと接触するように前記第１面に形成された第１接地パターンと、前記第２リブと接触するように前記第２面に形成された第２接地パターンと、前記第１接地パターン又は前記第２接地パターンを厚み方向から見た場合の輪郭線に接する位置において前記第１接地パターンと前記第２接地パターンとを接続する複数のビアとを有する。

本願の開示する電子機器の一つの態様によれば、電磁波の遮蔽性を向上することができるという効果を奏する。

図１は、本実施例の電子機器の外観を示す斜視図である。 図２は、本実施例の電子機器の分解斜視図である。 図３は、上側ケースを基板側から見た場合の平面図である。 図４は、下側ケースを基板側から見た場合の平面図である。 図５は、基板を第１面から見た場合の平面図である。 図６は、基板が筐体に収容された状態を示す断面図である。 図７は、図６のＪ部分を拡大して示す拡大断面図である。 図８は、図７に示した第１接地パターンを厚み方向から見た場合の平面図である。 図９は、複数の第１ビア及び複数の第２ビアの配置態様を説明するための図である。 図１０は、複数の第１ビア及び複数の第２ビアの配置態様の変形例を説明するための図である。

以下に、本願の開示する電子機器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。

図１は、本実施例の電子機器の外観を示す斜視図である。図２は、本実施例の電子機器の分解斜視図である。図１及び図２に示すように、本実施例の電子機器１００は、基板１１０と、筐体１２０とを有する。

基板１１０の第１面及び第２面には、回路部１１１、コネクタ部１１２，１１３、及びアンテナ部１１４が形成される。ここで、基板１１０の第１面及び第２面とは、基板１１０の表面及び裏面に対応する。以下においては、図２に図示された面を第１面と呼び、図２に図示された面の反対側の面を第２面と呼ぶ。図２では、基板１１０の第１面に形成された回路部１１１、コネクタ部１１２，１１３、及びアンテナ部１１４が示される。しかしながら、基板１１０の第２面にも回路部１１１、コネクタ部１１２，１１３、及びアンテナ部１１４が形成されているものとする。回路部１１１は、各種の回路が実装される領域である。コネクタ部１１２，１１３は、各種のコネクタが実装される領域である。アンテナ部１１４は、アンテナが実装される領域である。なお、基板１１０の詳細は後述する。

筐体１２０は、電磁波の遮蔽性を有する材料により形成され、上側ケース１３０と、下側ケース１４０とを有する。上側ケース１３０と下側ケース１４０とが基板１１０を挟むように嵌合されることによって、基板１１０が筐体１２０に収容される。また、上側ケース１３０、下側ケース１４０、及び基板１１０は、ネジ１５０によって固定される。また、上側ケース１３０及び下側ケース１４０には、それぞれ、樹脂製のカバー１３１及びカバー１４１が取り付けられる。基板１１０の第１面及び第２面に形成されたアンテナ部１１４は、カバー１３１及びカバー１４１によって覆われる。

図３は、上側ケースを基板側から見た場合の平面図である。図４は、下側ケースを基板側から見た場合の平面図である。上側ケース１３０には、図３に示すように、基板１１０の第１面の回路部１１１を包囲する上側リブ１３２が形成される。一方で、下側ケース１４０には、図４に示すように、上側リブ１３２に対向し、基板１１０の第２面の回路部１１１を包囲する下側リブ１４２が形成される。

次に、図２及び図５〜図９を参照して、基板１１０の詳細を説明する。図５は、基板を第１面から見た場合の平面図である。図６は、基板が筐体に収容された状態を示す断面図である。なお、図６は、図１のＩ−Ｉ線における断面図に相当する。図７は、図６のＪ部分を拡大して示す拡大断面図である。

図２及び図５〜図７に示すように、基板１１０は、第１接地パターン１１５と、第２接地パターン１１６と、複数のビア１１７とを有する。

第１接地パターン１１５は、上側ケース１３０の上側リブ１３２と接触するように基板１１０の第１面に形成される。第２接地パターン１１６は、下側ケース１４０の下側リブ１４２と接触するように基板１１０の第２面に形成される。つまり、上側ケース１３０と下側ケース１４０とが嵌合される際に、第１接地パターン１１５と上側リブ１３２とが接触し、第２接地パターン１１６と下側リブ１４２とが接触する。これにより、基板１１０は、図６及び図７に示すように、上側リブ１３２と第１接地パターン１１５との接触部分及び下側リブ１４２と第２接地パターン１１６との接触部分において、上側リブ１３２及び下側リブ１４２によって挟まれる。

複数のビア１１７は、基板１１０を貫通して第１接地パターン１１５と第２接地パターン１１６とを接続する。

このように、複数のビア１１７は、基板１１０が、第１接地パターン１１５及び第２接地パターン１１６を介して上側リブ１３２及び下側リブ１４２によって挟まれた状態で、第１接地パターン１１５と第２接地パターン１１６とを接続する。このため、基板１１０の第１面の回路部１１１及び第２面の回路部１１１が、筐体１２０、上側リブ１３２、下側リブ１４２、第１接地パターン１１５、第２接地パターン１１６及び複数のビア１１７によって隔離される。結果として、基板１１０から発生する電磁波や、筐体１２０の外部から基板１１０へ侵入する電磁波が、筐体１２０、上側リブ１３２及び下側リブ１４２、第１接地パターン１１５及び第２接地パターン１１６及び複数のビア１１７によって遮断される。

ここで、複数のビア１１７の詳細を説明する。図８は、図７に示した第１接地パターンを厚み方向から見た場合の平面図である。なお、図８に示す例では、第１接地パターン１１５を厚み方向から見た場合の輪郭線と、第２接地パターン１１６を厚み方向から見た場合の輪郭線とは一致するものとする。ここで、第１接地パターン１１５又は第２接地パターン１１６を厚み方向から見た場合の輪郭線には、第１輪郭線Ｏ１と、第２輪郭線Ｏ２とが含まれる。第１輪郭線Ｏ１は、上側リブ１３２及び下側リブ１４２よりも基板１１０の第１面の回路部１１１及び基板１１０の第２面の回路部１１１に近い輪郭線である。第２輪郭線Ｏ２は、上側リブ１３２及び下側リブ１４２を基準として第１輪郭線Ｏ１とは反対側に存在する輪郭線である。

図８に示すように、複数のビア１１７は、第１接地パターン１１５又は第２接地パターン１１６を厚み方向から見た場合の輪郭線（第１輪郭線Ｏ１又は第２輪郭線Ｏ２）に接する位置において、第１接地パターン１１５と第２接地パターン１１６とを接続する。具体的には、複数のビア１１７は、上側リブ１３２又は下側リブ１４２と、第１接地パターン１１５又は第２接地パターン１１６との接触部分Ｃに複数のビア１１７が重ならないように、輪郭線（第１輪郭線Ｏ１又は第２輪郭線Ｏ２）に接する位置に形成される。本実施例では、複数のビア１１７は、第１輪郭線Ｏ１に接する位置に形成された複数の第１ビア１１７ａと、第２輪郭線Ｏ２に接する位置に形成された複数の第２ビア１１７ｂとを有する。

図９は、複数の第１ビア及び複数の第２ビアの配置態様を説明するための図である。図９に示すように、複数の第１ビア１１７ａ及び複数の第２ビア１１７ｂは、上側リブ１３２又は下側リブ１４２と、第１接地パターン１１５又は第２接地パターン１１６との接触部分Ｃから等距離に配置される。すなわち、複数の第１ビア１１７ａと接触部分Ｃとの間の距離と、複数の第２ビア１１７ｂと接触部分Ｃとの間の距離とは、共にＬ１である。

また、複数の第１ビア１１７ａは、互いに等間隔で配置され、複数の第２ビア１１７ｂは、互いに等間隔で配置される。すなわち、複数の第１ビア１１７ａの間隔は、全てＬ２であり、複数の第２ビア１１７ｂの間隔は、全てＬ２である。

このように、複数のビア１１７は、第１輪郭線Ｏ１又は第２輪郭線Ｏ２に接する位置において、第１接地パターン１１５と第２接地パターン１１６とを接続する。このため、第１接地パターン１１５及び第２接地パターン１１６の各々には、第１輪郭線Ｏ１又は第２輪郭線Ｏ２に向けて複数のビア１１７から突出する部分、すなわち、接地パターン突出部が形成されない。したがって、第１接地パターン１１５及び第２接地パターン１１６が意図しない電磁波を送信又は受信する事態が回避される。結果として、電磁波の遮蔽性を向上することができる。

以上のように本実施例によれば、基板の第１面及び第２面に形成された２つの接地パターンを介して、基板が筐体の一対のリブによって挟まれた状態で、各接地パターンの輪郭線に接する位置において２つの接地パターンを複数のビアにより接続する。これにより、基板の第１面及び第２面に形成された２つの接地パターンの各々には、接地パターン突出部が形成されない。このため、基板の第１面及び第２面に形成された２つの接地パターンが意図しない電磁波を送信又は受信する事態が回避される。結果として、電磁波の遮蔽性を向上することができる。

また、本実施例によれば、筐体の各リブと、基板の各接地パターンとの接触部分に複数のビアが重ならないように、各接地パターンの輪郭線に接する位置に複数のビアを形成する。これにより、筐体の各リブと、基板の各接地パターンとの接触部分においてビアに起因した隆起が形成されないので、筐体の各リブと、基板の各接地パターンとの接触不良が回避される。このため、筐体の各リブと、基板の各接地パターンとの間に、電磁波の通過を許容する隙間が形成されない。結果として、電磁波の遮蔽性をより向上することができる。

また、本実施例によれば、各接地パターンの輪郭線のうち、基板の第１面及び第２面の回路部に近い第１輪郭線に接する位置に複数の第１ビアを形成し、筐体の各リブを基準として第１輪郭線とは反対側の第２輪郭線に接する位置に複数の第２ビアを形成する。これにより、基板の第１面及び第２面に形成された２つの接地パターンの間の空間に関して、電磁波の遮蔽性をより向上することができる。

また、本実施例によれば、複数の第１ビア及び複数の第２ビアは、筐体の各リブと、基板の各接地パターンとの接触部分から等距離に配置され、複数の第１ビアは、互い等間隔で配置され、複数の第２ビアは、互いに等間隔で配置される。これにより、基板製造段階で接地パターンを形成する際、メッキ層内部の応力分布が均等化し、メッキ表面の平坦度を向上させることができる。このため、筐体の各リブと、基板の各接地パターンとの接触をより安定化することができる。

なお、上記実施例においては、複数の第１ビア１１７ａと複数の第２ビア１１７ｂとは、図１０に示すように、互いに千鳥状に配置されても良い。図１０は、複数の第１ビア及び複数の第２ビアの配置態様の変形例を説明するための図である。図１０において、図９と同じ部分には同じ符号を付す。

図１０に示すように、複数の第１ビア１１７ａと複数の第２ビア１１７ｂとは、複数の第２ビア１１７ｂ間の間隙が各第１ビア１１７ａによって遮蔽された状態で、互いに千鳥状に配置される。

このように、複数の第１ビア１１７ａと複数の第２ビア１１７ｂとを互いに千鳥状に配置することにより、複数の第１ビア１１７ａ間の間隙及び複数の第２ビア１１７ｂ間の間隙に関して、電磁波の遮蔽性をより向上することができる。

また、上記実施例において説明した電子機器１００は、例えば自動車等の移動体に配置することができる。自動車等の移動体では、一般に電磁妨害（ＥＭＩ：Electro Magnetic Interference）に関する規格が厳格である。このような移動体に電子機器１００が配置されることにより、移動体から漏洩する電磁波を抑制することができる。結果として、移動体において、ＥＭＩに関する規格が満たされる。

１００ 電子機器
１１０ 基板
１１１ 回路部
１１５ 第１接地パターン
１１６ 第２接地パターン
１１７ ビア
１１７ａ 第１ビア
１１７ｂ 第２ビア
１２０ 筐体
１３０ 上側ケース
１３２ 上側リブ
１４０ 下側ケース
１４２ 下側リブ
１５０ ネジ

Claims (5)

1. 第１面及び前記第１面の反対側の第２面に回路部が形成された基板と、
   前記基板を収容する筐体であって、前記第１面の回路部を包囲する第１リブと、前記第１リブに対向し、前記第２面の回路部を包囲する第２リブとを有する筐体とを備え、
   前記基板は、
   前記第１リブと接触するように前記第１面に形成された第１接地パターンと、
   前記第２リブと接触するように前記第２面に形成された第２接地パターンと、
   前記第１接地パターン又は前記第２接地パターンを厚み方向から見た場合の輪郭線に接する位置において前記第１接地パターンと前記第２接地パターンとを接続する複数のビアとを有することを特徴とする電子機器。
2. 前記複数のビアは、
   前記第１リブ又は前記第２リブと、前記第１接地パターン又は前記第２接地パターンとの接触部分に前記複数のビアが重ならないように、前記輪郭線に接する位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記輪郭線には、前記第１リブ及び前記第２リブよりも前記第１面の回路部及び前記第２面の回路部に近い第１輪郭線と、前記第１リブ及び前記第２リブを基準として前記第１輪郭線とは反対側に存在する第２輪郭線とが含まれ、
   前記複数のビアは、
   前記第１輪郭線に接する位置に形成された複数の第１ビアと、
   前記第２輪郭線に接する位置に形成された複数の第２ビアと
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記複数の第１ビア及び前記複数の第２ビアは、前記第１リブ又は前記第２リブと、前記第１接地パターン又は前記第２接地パターンとの接触部分から等距離に配置され、
   前記複数の第１ビアは、互いに等間隔で配置され、
   前記複数の第２ビアは、互いに等間隔で配置されることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記複数の第１ビアと前記複数の第２ビアとは、互いに千鳥状に配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の電子機器。

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