JP2002076667A - 電磁波シールド構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 電磁波シールド性能及び耐久性に優れるとと
もに、量産性を維持し、かつ設計の自由度を得られる電
磁波シールド構造及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 電磁波を発生する電子機器をシールドケ
ースや配線板３等を用いて電磁波シールドする電磁波シ
ールド構造において、組み合わされるシールドケースま
たは配線板３の少なくとも一方の接合面に複数の非連続
したゴム弾性部材６を形成し、ついでゴム弾性部材６を
含むシールドケースまたは配線板３の接合面上に導電性
膜７を形成した後、シールドケース同士、またはシール
ドケースと配線板３、あるいは配線板３同士を接合する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子回路素子、ある
いはこれを使用したコンピューターなどの電子機器等の
電磁波シールド構造及びその製造方法に関し、特に携帯
電話などの小型通信機の電磁波シールド構造として有効
である。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩチップの半導体チップなど
の電子回路を実装したプリント配線基板の高周波回路部
分や論理回路部分は電磁波シールドが必要であり、導電
性を有するシールドケースにプリント配線板を格納し、
電子回路素子を内包した状態で小型携帯通信機等の各種
電子機器に搭載される。

【０００３】従来のシールドケースには、上下２つのケ
ースを組合わせる構造のものがよく知られている。例え
ば、上下２つのケースの接合面の間に導電性の固形ガス
ケットを装着しネジ止め固定したり、またプリント配線
板上のアースパターンに板バネをハンダ接合し、ケース
とプリント配線板とをはめ込み固定することが行われて
いた。さらに、特開平９−１３００７６号には前記固形
ガスケットの代わりに導電性インキを用いてケース間の
電気的接合を行う例もある。そして、このようにして上
下ケース間の電気的接続によりケース内部からの電磁波
の漏洩や外部からの進入を防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の固形
ガスケットを使用する場合、材料コストが高く複雑な形
状への対応が困難であったり、自動装填が困難であった
りするため量産性に乏しいという問題があった。また板
バネをハンダ固定した場合は、バネ材のコストが高く、
また十分なシールド効果を得るために設置数を増加する
と重量とコストの増加を招く問題がある上、シールドす
る周波数に応じて設置間隔を変更する必要が生じた際
は、設置スペースが比較的多く必要であるため設計をや
り直す必要が生じたりして対応が困難であった。

【０００５】そこで、これらの問題を解決する目的で特
開平９−１３００７６号に記載されるように、導電性イ
ンキをビード状に塗布、硬化させて接点を形成しケース
の接合固定は最少数のネジで行うことが提案されている
が、この場合、形成された連続したビード状導電材の表
面に凹凸が生じやすいため、少数のネジによる接合では
接合時の押圧力が不均一になり非導通部分を発生しやす
く、そのため電磁波シールド性能が悪化するという課題
があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は前述の課題を解決
し、特に電磁波シールド性能及び耐久性に優れるととも
に、量産性を維持し、かつ設計の自由度を得られる電磁
波シールド構造及びその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電磁波を発生
する電子機器をシールドケースや配線板等を用いて電磁
波シールドする電磁波シールド構造において、組み合わ
されるシールドケースまたは配線板の少なくとも一方の
接合面に複数の非連続したゴム弾性部材を形成し、つい
で該ゴム弾性部材を含む前記シールドケースまたは配線
板の接合面上に導電性膜を形成した後、シールドケース
同士、またはシールドケースと配線板、あるいは配線板
同士を接合することにより、前述の課題を解決した。

【０００８】上記構成によって、本願発明はシールドケ
ースと配線板との接合面、またはシールドケース同士の
接合面、もしくは配線板同士の接合面を適当な間隔を持
ってゴム弾性部材および導電性膜を介して電気的に接続
してあるので、その接合面内部からの電磁波の漏洩を防
止できるとともに、ケース内に収納されている電子回路
素子は外部からの有害電磁波から有効に電磁波シールド
される。また、ゴム弾性体を形成する際に、液状硬化性
樹脂組成物あるいは液状ゴム組成物を用いればディスペ
ンサを用いた自動塗布も可能となり、量産性に優れ、か
つコストの低減、軽量化薄型化に極めて有効であり、設
計変更にも容易に対応できる。

【０００９】本発明は、ゴム弾性部材上を含むシールド
ケースなどに形成された導電性膜を、ゴム弾性体の変形
によって生ずる反発力を利用して、相手方接合面（シー
ルドケースや配線板）の導電体に押圧することにより接
合面間を電気的に接続するが、ここで使用されるゴム弾
性部材とは、シールドケースや配線板の接合面に形成さ
れた状態でゴム弾性を有していればよく、そのもの自体
の材質には特に限定はない。ここでいうゴム弾性とはシ
ョアーＡ硬度計で６０以下、好ましくは４０以下である
ことが望ましい。本発明のゴム弾性部材は、合成ゴム、
天然ゴム、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン
系樹脂、シリコーン系樹脂、変性シリコーン系樹脂、ブ
タジエン系樹脂などのゴム弾性物を接着剤などによって
前記接合面に接着して形成しても良いし、あるいは、液
状またはパテ状あるいはグリース状の組成物を前記接合
面に塗布して固化又は硬化させてゴム弾性物を直接形成
してもよい。作業の容易性や量産性を考慮すると、後者
即ち、自動塗布装置を使用できる液状またはそれに準じ
た性状をもつ組成物を使用することが好ましい。液状ま
たはそれに準じた性状をもつ組成物としては、例えば湿
気、熱、紫外線の照射等により重合硬化するエポキシ系
樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、変性シリコ
ーン系樹脂、アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂等の硬
化性樹脂組成物や硬化性ゴム組成物、あるいは、合成樹
脂や合成ゴムを有機溶剤に溶解または分散させた溶剤揮
散型の液状組成物等さまざまな種類が挙げられる。これ
らの中でも作業性や環境問題などを配慮すると、溶剤を
殆ど含まない重合硬化性の組成物が好ましく、特に、良
好なゴム弾性を示し、かつアウトガスの少なく電子部品
への影響の少ないウレタン系、変性シリコーン系、ブタ
ジエン系の樹脂やゴムが特に好ましい。

【００１０】さらに、このゴム弾性組成物は通常非導電
性であるが、これに導電性フィラーを混入することによ
り導電性もしくは半導電性のゴム弾性物とすることもで
きる。具体的には、例えば前述した液状またはそれに準
じた性状をもつ組成物（エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、シリコーン系樹脂、変性シリコーン系樹脂、アクリ
ル系樹脂等）に、金、銀、銅、ニッケルなどの金属やそ
れらの合金を微小粉としたものや、カーボン粉、あるい
は微小プラスチック粒子に金属メッキ等の被覆をした導
電性フィラーを添加することによって得られる。なお、
このゴム弾性部材に導電性を付与しておくと導電性の面
では有利であるが、ゴム弾性部材が硬くなったり、経時
変化で弾性が失われることもあるため、混合する樹脂分
と導電性フィラーとの相性を事前に確認することが好ま
しい。

【００１１】また、形成されたゴム弾性部材は、シール
ドケースや配線板の接合面上に任意の形状で、任意の個
数、任意の厚さで形成することができ、特に決められた
範囲はないが、概ね、形状的には、直径０．５〜５ｍ
ｍ、高さ０．１〜２ｍｍの点状であることが好ましい
が、部分的に幅３ｍｍ以下、長さ１〜２０ｍｍ、高さ
０．１〜２ｍｍのビート状ゴム弾性部材をを組み合わせ
ることもできる。また、ゴム弾性部材同士の間隔（非連
続の部分）を１．０〜２０ｍｍとすることが好ましい
が、製造する目的物によってシールドする電磁波の波長
やその強弱、また、内蔵される電子部品の種類などが異
なるため、これに応じた設計を行なうことによって任意
に設定される。

【００１２】次に、 シールドケースや配線板上に形成
される導電性膜について説明する。この導電性膜は、シ
ールドケース又は配線板の接合面に前述したゴム弾性部
材を成形した後、該ゴム弾性部材を含む接合面上に形成
されるが、この形成方法については、従来より公知のメ
ッキ法、導電性塗料を塗布する方法、あるいは蒸着法等
により形成してもよく、またこれらの方法に限定されな
い。例えばメッキ法により導電性膜を形成する場合に
は、接合面上の導電性膜を形成する必要個所以外をマス
キングした後その表面を粗化加工し、ついでメッキを密
着させるための触媒を付与した後、無電解銅、無電解ニ
ッケル、無電解スズなどの金属メッキを行う方法で形成
することができる。この時、メッキ層は下層に無電解
銅、表面層に無電解ニッケルを使用することが好まし
い。また、導電性塗料（導電性インキ）を塗布する方法
で形成するには、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレ
タン樹脂などに導電性フィラーを分散させた導電性塗料
を、必要個所に自動塗布機などを用いて塗布した後硬化
させて導電性膜を形成してもよい。さらに、蒸着による
形成方法では、メッキ法と同様に必要個所以外をマスキ
ングした後、ＰＶＤ法による銅やニッケルの蒸着を行な
うことによって形成できる。

【００１３】なお、ゴム弾性部材の変形に応じて導電性
膜も伸縮する必要があるため、前述の方法の中でも、導
電性膜に伸縮性を付与し易い導電性塗料による形成が好
ましい。導電性塗料の中でも特に好ましいものとして
は、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ウレタン樹
脂をバインダー樹脂として使用し、これに銀、銅、ニッ
ケル、カーボンなど導電フィラーを添加した導電性塗料
が特に好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を実施例を用いて説明す
る。なお、以下の実施例は本発明の１つの形態を示すの
みでこれに拘束されるものではない。図１には、電子回
路素子を載置した電子回路基板１とこの回路基板を収納
するための上下１対のプラスチックケース２ａ、２ｂか
らなる本願発明の電磁波シールド構造が各要素に分解さ
れて示されている。先ず、プラスチックケース２ａ、２
ｂと電子回路基板１との接合面の一部に点状のゴム弾性
体６を複数個形成した後、ゴム弾性体を含む前記プラス
ックケース２ａ、２ｂの向かい合う内面すべてを、導電
性塗料や無電解金属メッキなどにより被覆することによ
り、電磁波シールド層（導電性膜）７として形成してい
る。また、電子回路基板１は導電パターンが形成された
回路基板３とＩＣやＬＳＩなどの電子回路素子４とから
構成され、この回路基板３の周囲の表裏両面には前記し
た電子回路素子４を電磁波からシールドするための導電
性のアースパターン５が形成されている。そして、電磁
波シールド層７を形成したケース内側の仕切板８（突起
状体）及び導電性フランジ部１０のゴム弾性部材６と前
記電子回路基板１のアースパターン５とが当接して導通
をとるようになっている。なお、この時一対のプラスチ
ックケース２ａ、２ｂは複数のネジにより係止されてい
てこの締め付け圧力によりゴム弾性体６が変形し、この
反発力によってプラスチックケースと電子回路基板（配
線板）との導通をとるようになっている。

【００１５】

【実施例１〜９、比較例１】 表１に示す条件にて、ゴ
ム弾性部材６として株式会社スリーボンド社製３００６
Ｂ（ポリブタジエン変性光硬化性樹脂）、株式会社スリ
ーボンド社製３０１４（ウレタン変性光硬化性樹脂）、
および株式会社スリーボンド社製３３Ａ−５１９（ウレ
タン系熱硬化性樹脂に導電材料として金属粉を配合した
もの）の３種類を用いて、直径約１ｍｍ高さ約０．５ｍ
ｍの点状のゴム弾性部材を前述した上下一対のプラスチ
ックケースのそれぞれのフランジ部及び仕切板の上に光
硬化もしくは加熱硬化により形成した。ついで、導電性
塗料又は無電界金属メッキにより上下プラスチックケー
ス内面全体（ゴム弾性部材の表面も含む）に電磁波シー
ルド層（導電性膜）を形成した。

【００１６】次に、導電アースパターン５が表裏に形成
された電子回路基板を挟持するように、前記上下一対の
プラスチックケースを組み付け上に、表１に示す間隔で
形成しこれをシールドケースの間に挟み込んで電磁波シ
ールド構造物を作成した。そして、それぞれの電磁波シ
ールド性能を測定した結果を表２に示す。また、金属バ
ネを使用した場合比較例とした。

【００１７】

【表１】

【００１８】なお、表中の下記記号は次を意味する。 ＊１：スリーボンド社製３００６Ｂ（主鎖にポリブタジ
エン構造を有し、末端又は側鎖に反応性の（メタ）アク
リレート基を有する光硬化性アクリル系樹脂） ＊２：スリーボンド社製３０１４（分子内にウレタン構
造を有し、末端又は側鎖に反応性の（メタ）アクリレー
ト基を有する光硬化性アクリル系樹脂） ＊３：スリーボンド社製３３Ａ−５１９（ウレタン系熱
硬化性樹脂に導電材料として金属粉を配合したもの） ＊４：スリーボンド社製３３５０（アクリル系熱可塑樹
脂を溶剤中に溶解し、導電材料として銀粉を配合したも
の）をスプレー塗布により形成した。 ＊５：シールドケース内面を触媒処理した後、約２μｍ
の無電界銅メッキと約０．２μｍの無電界ニッケルメッ
キを順次積層して形成した。

【００１９】表２

【００２０】表２の結果から、本願発明は従来の金属バ
ネを使用した電磁波シールド構造と同等以上の性能を有
していることがわかる。また、電磁波シールド材として
導電性塗料、無電界メッキのいずれも電磁波シールド材
料として十分に使用可能であることがわかる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、シールドケースと
配線板（回路基板）との接合面、シールドケース同士、
あるいは配線板同士の接合面を適当な間隔を持ってゴム
弾性部材及び導電性膜を介して接合してあるので、その
接合面からの電磁波の漏洩を防止でき、ケース内に収納
されている電子回路素子は有効に電磁波シールドされ
る。また、ゴム弾性部材はディスペンサを用いて自動塗
布形成することも可能であるため、量産性に優れ、コス
トの低減、軽量化薄型化に極めて有効である。さらに、
接合面に形成するゴム弾性部材は、ディスペンサ塗布に
よりその塗布位置、塗布量など自由に設定できるため、
例えば特に電磁波シールドを必要とする箇所には重点的
に配置するとができるなど、設計変更により接合面の形
状の変更や配設される電子部品の変更にも容易に対応で
きる。

【００２２】また、接合面に形成されるゴム弾性部材が
点状である場合には接触面積が小さく、押圧荷重が小さ
い場合でも容易に変形し導電性部材の接触率が高く保た
れるため、電磁波シールド効果を有効に発揮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシールド構造を示す全体分解図であ
る。

【図２】 本発明のシールド構造を示す分解図及び断面
図である。

【符号の説明】

１ 電子回路基板 ２ａ、ｂ シールドケース ３ 回路基板 ４ 電子回路素子 ５ アースパターン ６ 導電性弾性体 ７ 電磁波シールド層 ８ 導電性仕切板 ９ ネジ １０ フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 厚稔 広島県三次市東酒屋町306番地 ミヨシ電 子株式会社内 Ｆターム(参考） 4F006 AA04 AA22 AA37 AA42 AB73 BA07 DA01 5E321 AA02 AA03 AA14 AA17 BB23 BB24 BB25 CC03 CC09 CC22 GG05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波を発生する電子機器をシールドケ
   ースや配線板等を用いて電磁波シールドする電磁波シー
   ルド構造において、組み合わされるシールドケースまた
   は配線板の少なくとも一方の接合面に複数の非連続した
   ゴム弾性部材を形成し、ついで該ゴム弾性部材を含む前
   記シールドケースまたは配線板の接合面上に導電性膜を
   形成した後、シールドケース同士、またはシールドケー
   スと配線板、あるいは配線板同士を接合することを特徴
   とする電磁波シールド構造。
2. 【請求項２】 前記ゴム弾性部材の硬度がショアーＡ硬
   度で６０以下である請求項１に記載の電磁波シールド構
   造。
3. 【請求項３】 前記ゴム弾性部材が、合成ゴム、アクリ
   ル樹脂又はゴム、ウレタン樹脂又はゴム、変性シリコー
   ン樹脂またゴム、シリコーン樹脂又はゴム、あるいはこ
   れらの混合物である請求項１に記載の電磁波シールド構
   造。
4. 【請求項４】 前記ゴム弾性部材が、熱硬化性及び／ま
   たは光硬化性を有する樹脂あるいはゴムにより形成され
   る請求項２又は３に記載の電磁波シールド構造。
5. 【請求項５】 前記ゴム弾性部材の間隔が、電磁波の波
   長に対して１／１０００〜１／１０の間隔で設けられ、
   かつ、導電性部材の圧縮率が印加する応力に対して１／
   ２以下である請求項１記載の電磁波シールド構造。
6. 【請求項６】 前記導電性膜が、メッキ、塗装、蒸着あ
   るいはこれらの組み合わせにより形成される請求項１に
   記載の電磁波シールド構造。
7. 【請求項７】 前記導電性膜が、ニッケルメッキ又は銅
   メッキあるいはこれらの積層体である請求項６に記載の
   電磁波シールド構造。
8. 【請求項８】 前記導電性膜が、ニッケル粉、銅粉、カ
   ーボン粉などの導電性粒子を塗料組成物中に分散または
   溶解させた導電性塗料により形成される請求項６記載の
   電磁波シールド構造。
9. 【請求項９】 前記導電性膜が、銅、ニッケル、アルミ
   ニウムあるいはこれらの混合物を真空蒸着により形成さ
   せた請求項６に記載の電磁波シールド構造。
10. 【請求項１０】 電磁波を発生する電子機器をシールド
    ケースや配線板等を用いて電磁波シールドする電磁波シ
    ールド構造において、組み合わされるシールドケースま
    たは配線板の少なくとも一方の接合面に複数の非連続し
    たゴム弾性部材を形成し、ついで該ゴム弾性部材を含む
    前記シールドケースまたは配線板の接合面上に導電性膜
    を形成した後、シールドケース同士、またはシールドケ
    ースと配線板、あるいは配線板同士を接合することを特
    徴とする電磁波シールドの製造方法。