电子设备的制作方法

本发明涉及一种结合有印刷电路板的电子设备。

背景技术：

通常，电子设备结合有印刷电路板，在印刷电路板上安装了各种电路元件。电路元件包括产生电磁场的电路元件，该电磁场作为影响其他电路元件和无线通信等的操作的噪声。为了防止这种噪声的传播，已经采取了对策，该对策是通过由金属片等形成的屏蔽构件来屏蔽作为噪声产生源的电路元件。

技术实现要素：

技术问题

在印刷电路板的前表面上提供用于连接电路元件的接线的情况下，该接线不能与屏蔽构件接触；因此，作为噪声产生源的电路元件不能被屏蔽构件完全覆盖，并且需要设置开口部以使接线穿过。然而，这样的开口部可能成为噪声泄漏的路径。

考虑到上述情况，做出了本发明。本发明的一个目的是提供一种电子设备，其中可以通过屏蔽构件有效地抑制从布置在印刷电路板上的电路元件产生的噪声。

技术方案

根据本发明的电子设备包括印刷电路板和设置为覆盖作为印刷电路板的前表面的一部分的屏蔽区域的导电屏蔽构件。连接屏蔽区域的内部和外部的接线被布置在印刷电路板的前表面上。屏蔽构件具有开口，该开口在接线穿过屏蔽区域的外边缘的位置处连接屏蔽构件的内部和外部，并且该开口在接线的延伸方向上延伸。开口电连接到布置在接线的与开口相反的一侧上的导体，并且开口和导体形成围绕接线的波导。

附图说明

图1是根据本发明实施例的结合在电子设备中的印刷电路板的平面图。

图2是附接有屏蔽构件的印刷电路板的透视图。

图3是屏蔽构件的局部放大图。

图4是开口的截面图。

具体实施方式

下面将基于附图详细描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例的电子设备例如是家用游戏机等，电子设备包括其上安装有各种电路元件的印刷电路板(印刷接线板)10，以及用于防止在印刷电路板10上产生的噪声的传播的屏蔽构件20。注意，在下文中，作为具体示例，印刷电路板10是不仅在前表面和后表面而且在其内部具有一个或多个图案层的多层基板。

图1是示意性地描绘在未附接屏蔽构件20的状态下的印刷电路板10的前表面的方式的平面图。如图所示，在本实施例中，作为噪声产生源的至少一个电路元件11被布置在印刷电路板10的前表面上，并且作为被屏蔽构件20屏蔽的对象的屏蔽区域12被设置为包围电路元件11。接地图案g1沿着屏蔽区域12的外围部分形成在印刷电路板的前表面上。接地图案g1是将电位维持在固定的基准电位(接地)的图案。

为了连接电路元件11和布置在屏蔽区域12外部的另一电路元件(未示出)，在印刷电路板10的前表面上形成接线(表面层接线)13。接线13被设置为横跨屏蔽区域12的外围连接屏蔽区域12的内部和外部。虽然在图1中仅在其中间部分示出了一个接线13，但是可以存在跨过屏蔽区域12的外围延伸的多个接线13。下文中，接线13在其与屏蔽区域12的外围相交的部分处的延伸方向为y轴方向，并且在平面图中与y轴方向相交的方向为x轴方向。另外，印刷电路板10的厚度方向为z轴方向。由于接线13，接地图案g1在屏蔽区域12的外围中接线13穿过的那部分中断。

图2是描绘在附接屏蔽构件20的状态下的印刷电路板10的前表面的方式的透视图。如图所示，屏蔽构件20包括屏蔽屏蔽区域12的内部的主体部分21、凸缘22和开口23。屏蔽构件20由例如金属材料的导电材料形成，并且以覆盖包括电路元件11的屏蔽区域12的方式固定到印刷电路板10的前表面上。

主体部分21具有从印刷电路板10侧凹陷的形状，并设置为面对屏蔽区域12。因此，在屏蔽构件20的内部形成了由印刷电路板10的前表面上的屏蔽区域12和主体部分21的内部表面围绕的空间。屏蔽构件20防止在该空间中产生的噪声传播到外部。注意，此处，主体部分21在平面图中具有矩形形状，主体部分21的形状不限于这种形状，可以根据作为屏蔽对象的电路元件等的布局而具有各种形状中的任一种。

凸缘22沿着主体部分21的外围形成，以从主体部分21的外围进一步向外部突出，并且其面对印刷电路板10的表面是平坦的。在将屏蔽构件20固定至印刷电路板10时，凸缘22与沿屏蔽区域12的外围形成的接地图案g1接触，并且电连接至接地图案g1。因此，屏蔽构件20接地并且屏蔽包括电路元件11在内的屏蔽区域12，从而可以防止在其内部产生的噪声传播到外部。注意，为了增强屏蔽构件20的噪声屏蔽效果，期望增强凸缘22与接地图案g1的接触压力并降低接触电阻。鉴于此，在本实施例中，螺钉24穿过形成在印刷电路板10和凸缘22中的螺纹孔，并且通过将螺钉24紧固使屏蔽构件20与印刷电路板10紧密接触。

然而，由于凸缘22在接线13穿过的部分不能与印刷电路板10接触，因此需要在屏蔽构件20的与接线13相面对的部分设置开口。因此，在横跨屏蔽区域12的外围延伸的接线13设置在印刷电路板10的前表面上的情况下，屏蔽区域12的内部不能被屏蔽构件20完全气密地封闭，从而噪声可能通过开口部泄漏到外部。

因此，在本实施例中，在屏蔽构件20的外边缘的接线13所穿过的位置处具有管状的开口23。屏蔽构件20内部的空间和屏蔽构件20的外部通过开口23连接，并且接线13通过穿过开口23而连接屏蔽区域12的内部和外部。开口23由类似于主体部分21的导电构件和凸缘22形成，并且如稍后将详细描述的，开口23用作仅允许特定频率的电磁波穿过的波导。因此，尽管提供了允许接线13穿过的开口23，但是可以防止具有需要噪声对策的频率的电磁波传播到屏蔽构件20的外部。

开口23可以是与主体部分21一体形成的构件。在这种情况下，例如，通过加工单个金属片，可以形成屏蔽构件20的整个部分。替代地，开口23可以是形成为与主体部分21分离的部分并且与主体部分21连接的构件。

下面将描述开口23的详细形状。图3是图2所描绘的屏蔽构件20的开口23的外围的局部放大图。图4是示意性地描绘开口23的截面形状的局部截面图，并且示出了其上布置有屏蔽构件20的印刷电路板10沿着与y轴方向相交的截面被切割的方式。开口23具有沿着接线13的延伸方向延伸的细长的管状形状，并且被设置为覆盖接线13。

如这些图所示，从接线13的延伸方向观察，开口23具有向下侧开口的u形截面。更具体地，开口23包括基本上平行于印刷电路板10布置的上表面部分23a，以及连接到上表面部分23a的两个侧表面部分23b和23c。上表面部分23a被布置为在接线13穿过屏蔽区域12的外边缘的位置处面对接线13。侧表面部分23b和23c连接到上表面部分23a的外围中的沿y轴方向(接线13的延伸方向)延伸的两个端部(即，在平面图中接线13的两侧上的两个端部)，并且从连接部分朝向印刷电路板10延伸。换句话说，侧表面部分23b和23c基本上彼此平行并且基本上垂直于印刷电路板10的前表面布置在接线13的两侧。两个侧表面部分23b和23c的在与上表面部分23a侧相反的一侧上的那些端部与沿着印刷电路板10上的屏蔽区域12的外围形成的接地图案g1的端部接触。因此，在接线13穿过屏蔽区域12的外围的部分处，接线13被开口23覆盖。

然而，开口23具有用于允许接线13穿过其内部的向下开口的截面形状，并且不具有完美的管状形状。因此，开口23本身不能用作波导。因此，在本实施例中，如图4所描绘的，利用形成在印刷电路板10内部的接地层g2作为波导的一部分。如上所述，本实施例的印刷电路板10是在其内部形成有接地层g2的多层基板。接地层g2像接地图案g1一样保持基准电位。在平面图中，接地层g2也形成在面对开口23的位置。因此，如图4所描绘的，通过将开口23与接地层g2电连接，开口23和接地层g2整体形成围绕接线13的管状波导。注意，虽然由开口23和接地层g2形成的波导的截面形状在这里是大致矩形形状，但是开口23的形状不限于这种形状，并且可以是诸如弓形的其他形状。

另外，在平面图中，开口23具有从主体部分21突出的矩形形状。虽然，在此处，开口23的宽度被假定为从与主体部分21连接的基部到末端部处的开口部是恒定的，开口23也可以具有逐渐变窄的形状，其中开口部在末端部处的宽度小于在基部处的宽度。另一方面，开口23朝向末端部变宽的形状是不优选的。换句话说，在平面图中，开口23的末端部分的宽度优选等于或小于屏蔽区域12侧的宽度。因此，噪声不易通过开口23从内部传播到外部。

为了通过开口23和接地层g2形成波导，开口23通过沿y轴方向对准的多个通孔25与印刷电路板10内的接地层g2电连接。在通过多个通孔25将开口23连接到接地层g2的情况下，由于通孔25沿y轴方向间隔设置，在截面图中可能会产生间隙部分，在该间隙部分中开口23不连接到接地层g2。然而，如果该间隙与要由开口23屏蔽的噪声的波长相比是短的间隔，则开口23和接地层g2整体上起波导的作用。

为了将开口23电连接到设置在印刷电路板10中的通孔25，有必要还使开口23的下端与印刷电路板10紧密接触，例如与凸缘22紧密接触。因此，如图3中所描绘的，期望通过螺钉24将凸缘22拧入印刷电路板10，以使部件尽可能地靠近开口23。另外，尽管在此假设开口23通过通孔25电连接到接地层g2，但是这不是限制性的，并且开口23和接地层g2可以通过其他方法彼此电连接。

下面将描述可以通过开口23屏蔽的电磁波的频率。假设由开口23和接地层g2形成的波导的截面是具有宽度a和高度b(a＞b)的矩形形状。通过以下计算公式计算出这种矩形波导的屏蔽波长(透射的电磁波的极限波长)λc。

这里，m和n是定义通过波导内部传播的电磁波的传输模式的整数。屏蔽波长λc最长的情况(换句话说，频率最低的情况)是m＝1且n＝0的情况，在这种情况下，λc＝2a。

在这种情况下，通过fc＝vc/2a计算出相应的屏蔽频率fc。

此处，vc是光速(＝3×10¹⁰cm/s)。

频率低于通过上述计算公式从a的值计算出的屏蔽频率fc的电磁波不会通过波导。因此，例如，在开口23的宽度a为10mm的情况下，可以屏蔽低于大约15ghz的频率的噪声。通过考虑从电路元件11产生的噪声的频率和将由屏蔽构件20屏蔽的噪声的频率(例如，屏蔽构件20外部的无线通信等所使用的频率)来确定开口23的宽度a，可以有效地屏蔽期望频率的噪声。特别地，在无线局域网(lan)通信中，使用2.4ghz和5ghz附近的频带。因此，在屏蔽区域12的外侧设置有用于在这些频带进行无线lan通信的天线等的情况下，期望通过屏蔽构件20屏蔽等于或低于5ghz的频率的噪声。在这种情况下，期望将开口23的宽度a和高度b设定为小于30mm的值。

另外，尽管沿y轴方向测量的开口23的长度l不直接影响通过开口23传输的电磁波的频率，但长度l越长，电磁波在穿过开口23的内部的传输过程中衰减越大，因此屏蔽效果更高。因此，通过在电路设计基础上允许的范围内将开口23在y轴方向上的长度设置得更长，可以使期望频率的噪声更难以传播到外部。

如上所述，根据本实施例的电子设备通过在屏蔽构件20上设置开口，即使在难以使接线穿过多层基板的内部层的情况下，也可以将接线13设置在印刷电路板10的前表面上。另外，可以有效地散发屏蔽构件20等内部的电路元件产生的热量。此外，通过在开口部处设置用作仅允许特定频带的电磁波通过的波导的开口23，能够抑制期望的频带的噪声通过开口部向外部的泄漏。

注意，本发明的实施例不限于上述的内容。例如，如上所述，屏蔽构件20和开口23的形状不限于上述形状，并且也可以采用产生相似作用或效果的各种形状中的任何一种。另外，尽管在以上描述中在屏蔽构件20中仅设置了一个开口23，但是可以在不同位置设置多个开口23。另外，尽管在上述说明中，接线13以及开口23的延伸方向与屏蔽区域12的外周正交，但并不限定于此，并且接线13和开口23可以沿与屏蔽区域12的外围倾斜相交的方向设置。

另外，在以上描述中，形成在其上设置有开口23的印刷电路板10的前表面的第一层中的接地层g2与开口23一起构成波导。但是，这不是限制性的；电连接到开口23并且设置在接线13的与开口23相反的一侧上的任何导体都可以与开口23一起构成波导，并且可以防止噪声通过接线13穿过的开口传播。具体地，构成波导的导体可以是形成在印刷电路板10的前表面的第二或后面的内层中的接地层。此外，导体可以是形成在印刷电路板10的与设置开口23的一侧相反的一侧的表面(背面)上的接地图案。在这种情况下，印刷电路板10可以不是多层基板。

另外，尽管在以上描述中开口23是屏蔽构件20的一部分，但是开口23和屏蔽构件20可以包括分开的部分。在这种情况下，例如，可以通过焊接等将管状开口23预先固定到印刷电路板10，并且可以从开口23的上侧进一步固定具有根据开口23的形状的形状的开口的屏蔽构件20。因此，可以将连接屏蔽构件20的内部和外部的开口形成为管状。在这种情况下，通过用螺钉等固定屏蔽构件20就足够了，使得屏蔽构件20与开口23紧密接触。

附图标记列表

10印刷电路板

11电路元件

12屏蔽区域

13接线

20屏蔽构件

21主体部分

22凸缘

23开口

24螺钉

25通孔