特開 2022-70283 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022070283

(43)【公開日】2022-05-13

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20220506BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20220506BHJP

   H05K 7/14 20060101ALI20220506BHJP

【ＦＩ】

H05K9/00 U

H05K9/00 M

H05K7/20 F

H05K7/14 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2019050297

(22)【出願日】2019-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 辰夫

(72)【発明者】

【氏名】池田 友樹

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 友貴

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼岡 寛之

【テーマコード（参考）】

5E321

5E322

5E348

【Ｆターム（参考）】

5E321AA02

5E321AA23

5E321BB32

5E321BB44

5E321CC03

5E321CC09

5E321GG11

5E321GH03

5E322AA03

5E322AA11

5E322AB11

5E322FA04

5E348AA05

5E348AA08

5E348AA32

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電磁波ノイズの影響を安定して抑制することができる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器１００は、ケース１１０と、アンテナ基板１２０と、基板の一方の主面を覆う電磁波吸収体１３０と、基板との間で電磁波吸収体１３０を挟む位置に配置され、一方の主面の法線方向に弾性変形可能な弾性部材１５０と、弾性部材を基板に向けて押圧する押圧部材してのカバー１６０と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の一方の主面を覆う電磁波吸収体と、
前記基板との間で前記電磁波吸収体を挟む位置に配置され、前記一方の主面の法線方向に弾性変形可能な弾性部材と、
前記弾性部材を前記基板に向けて押圧する押圧部材と、
を有することを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記電磁波吸収体及び前記弾性部材は、シート状の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記弾性部材は、合成樹脂が発泡成形されて構成された発泡プラスチックを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記押圧部材は、前記弾性部材を押圧する押圧面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項5】

前記一方の主面の法線方向からみたときに、前記電磁波吸収体の前記基板と重なる部分が前記弾性部材の内側に収まることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項6】

前記基板は、アンテナを有し、
前記一方の主面の法線方向からみたときに、前記電磁波吸収体に、前記アンテナを露出する開口部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項7】

前記押圧部材は、前記アンテナが送信、受信又は送受信する電波を透過させることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。

【請求項8】

前記基板は、前記一方の主面に実装された電子部品を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項9】

前記電子部品と前記弾性部材との間に、前記電子部品が発した熱を伝達する伝熱部材を有することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。

【請求項10】

前記電子部品は、電波の送信、受信又は送受信を行う電子回路を含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、２に、電磁波ノイズを吸収する電磁波吸収体を備えた電子機器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－４６１２９号公報

【特許文献2】特開２００１－６８３１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の電子機器が備えた電磁波吸収体は、電子機器内の電子部品の動作に伴う熱等の影響により、時間の経過とともに撓みや浮きを生じる等で位置が不安定になり、電磁波ノイズを十分に吸収できなくなることがある。

【0005】

本開示は、電磁波ノイズの影響を安定して抑制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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示によれば、基板と、前記基板の一方の主面を覆う電磁波吸収体と、前記基板との間で前記電磁波吸収体を挟む位置に配置され、前記一方の主面の法線方向に弾性変形可能な弾性部材と、前記弾性部材を前記基板に向けて押圧する押圧部材と、を有する電子機器が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電磁波ノイズの影響を安定して抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る電子機器の外観を示す斜視図である。

【図2】実施形態に係る電子機器の構成を示す分解斜視図である。

【図3A】ケースの構成を示す斜視図である。

【図3B】アンテナ基板の構成を示す斜視図である。

【図3C】電波吸収体の構成を示す斜視図である。

【図3D】ヒートプレートの構成を示す斜視図である。

【図4A】カバーを除いた電子機器を示す上面図である。

【図4B】カバー及び弾性クッションを除いた電子機器を示す上面図である。

【図4C】カバー、弾性クッション及び電波吸収体を除いた電子機器を示す上面図である。

【図5A】実施形態に係る電子機器の構成を示す断面図（その１）である。

【図5B】実施形態に係る電子機器の構成を示す断面図（その２）である。

【図6A】弾性クッションの荷重－変位曲線の一例を示す図である。

【図6B】電波吸収体の荷重－変位曲線の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。また、本開示においては、Ｘ１－Ｘ２方向、Ｙ１－Ｙ２方向、Ｚ１－Ｚ２方向を相互に直交する方向とする。また、Ｘ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向を含む面をＸＹ面と記載し、Ｙ１－Ｙ２方向及びＺ１－Ｚ２方向を含む面をＹＺ面と記載し、Ｚ１－Ｚ２方向及びＸ１－Ｘ２方向を含む面をＺＸ面と記載する。また、Ｚ１－Ｚ２方向を上下方向とし、平面視とは、Ｚ１側から対象物をみることをいい、平面形状とは、Ｚ１側からみた対象物の形状をいう。

【0010】

図１は、実施形態に係る電子機器の外観を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る電子機器の構成を示す分解斜視図である。

【0011】

図１に示すように、実施形態に係る電子機器１００は、ケース１１０とカバー１６０とを備えた筐体１７０を有する。図２に示すように、電子機器１００は、更に、筐体１７０に収納された、アンテナ基板１２０と、電波吸収体１３０と、ヒートプレート１４０と、弾性クッション１５０とを有する。

【0012】

図３Ａは、ケース１１０の構成を示す斜視図である。図３Ｂは、アンテナ基板１２０の構成を示す斜視図である。図３Ｃは、電波吸収体１３０の構成を示す斜視図である。図３Ｄは、ヒートプレート１４０の構成を示す斜視図である。図４Ａは、カバー１６０を除いた電子機器１００を示す上面図である。図４Ｂは、カバー１６０及び弾性クッション１５０を除いた電子機器１００を示す上面図である。図４Ｃは、カバー１６０、弾性クッション１５０及び電波吸収体１３０を除いた電子機器１００を示す上面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、実施形態に係る電子機器１００の構成を示す断面図である。図５Ａは、図１、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ中のＩ－Ｉ線に沿った断面図である。図５Ｂは、図１、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ中のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

【0013】

図３Ａに示すように、ケース１１０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、ヒートシンクを兼ねる。ケース１１０の平面形状は略正方形である。ケース１１０には、アンテナ基板１２０をケース１１０に固定するねじ１２８（図４Ｂ、図４Ｃ参照）が挿入される４個のねじ穴１１２と、ヒートプレート１４０をケース１１０に固定するねじ１４８（図４Ｂ、図４Ｃ参照）が挿入される２個のねじ穴１１４とが形成されている。ケース１１０の４個のねじ穴１１２の近傍には、それぞれアンテナ基板１２０の側面を案内するガイド１１５が設けられている。また、ケース１１０には、後述の電波吸収体１３０の張り出し部１３２を支持する支持部１１６が形成されている。

【0014】

図３Ｂに示すように、アンテナ基板１２０は、配線基板１２１と、配線基板１２１に形成されたアンテナ部１２２と、配線基板１２１に実装され、アンテナ部１２２が接続された半導体チップ１２３と、配線基板１２１に実装されたその他の半導体チップ１２４とを有する。例えば、アンテナ部１２２は、配線基板１２１の底と対向する主面とは反対側の主面１２１Ａに形成されており、半導体チップ１２３及び半導体チップ１２４は、主面１２１Ａ上に配置されている。アンテナ基板１２０の平面形状は略長方形であり、その４隅にねじ１２８（図４Ｂ、図４Ｃ参照）が貫通する貫通孔１２９が形成されている。貫通孔１２９の直径は、ねじ１２８の頭部の直径よりも小さい。従って、ねじ１２８を用いて、アンテナ基板１２０をケース１１０に固定することができる。アンテナ基板１２０は、ガイド１１５の内側に配置される。半導体チップ１２３は、アンテナ部１２２を通じて電波の送信、受信又は送受信を行う電子回路を含む。半導体チップ１２３は、例えばレーダ集積回路（integrated circuit：ＩＣ）チップである。半導体チップ１２３が、アンテナ部１２２を通じて電波の送信のみ又は受信のみを行う電子回路を含んでいてもよい。アンテナ基板１２０は基板の一例であり、半導体チップ１２３及び半導体チップ１２４は電子部品の一例であり、主面１２１Ａは一方の主面の一例である。

【0015】

図３Ｃ及び図４Ｂに示すように、電波吸収体１３０は、平面形状が略長方形の基部１３１と、基部１３１から張り出し、支持部１１６に支持される張り出し部１３２とを有する。基部１３１は、配線基板１２１に実装された半導体チップ１２３上にせり上がり、半導体チップ１２３を覆う被覆部１３３を含む。基部１３１には、平面視でアンテナ部１２２を露出する開口部１３４が形成されている。基部１３１の４隅にねじ１２８が貫通する貫通孔１３９が形成されている。貫通孔１３９の直径は、ねじ１２８の頭部の直径よりも大きい。従って、平面視でねじ１２８は貫通孔１３９内に位置する。電波吸収体１３０は、例えば、シリコーン系樹脂の基材に軟磁性粉体を混合して形成されている。軟磁性粉体は、例えば、フェライト系軟磁性粉体又は金属系軟磁性粉体である。金属系軟磁性粉体の材料としては、例えばパーマロイ、センダスト、ケイ素鋼、パーメンジュール、純鉄、磁性ステンレス鋼等を用いることができる。例えば、電波吸収体１３０はシート状の形状を有しており、その厚さは例えば０．５ｍｍ～２．０ｍｍである。電波吸収体１３０は、アンテナ基板１２０上に配置される。電波吸収体１３０は電磁波吸収体の一例である。

【0016】

図３Ｄ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、ヒートプレート１４０は、ケース１１０に固定される固定部１４１と、固定部１４１から半導体チップ１２３の上方まで延出する延出部１４２とを有する。固定部１４１の平面形状は帯状であり、その両端にねじ１４８が貫通する貫通孔１４９が形成されている。貫通孔１４９の直径は、ねじ１４８の頭部の直径よりも小さい。従って、ねじ１４８を用いて、ヒートプレート１４０をケース１１０に固定することができる。固定部１４１がケース１１０に固定されたとき、延出部１４２の下面は被覆部１３３の上面に接触する。ヒートプレート１４０は、例えば銅又は銅合金製である。半導体チップ１２３が発した熱は、被覆部１３３を介して延出部１４２に伝達される。延出部１４２に伝達された熱は、固定部１４１を介してケース１１０に伝達され、ケース１１０から外部に放出される。ヒートプレート１４０は伝熱部材の一例である。

【0017】

図２及び図４Ａに示すように、弾性クッション１５０は、平面形状が略長方形のシート状の形状を有し、その厚さ方向に弾性変形可能である。弾性クッション１５０の厚さ方向（Ｚ１－Ｚ２方向）は、配線基板１２１の主面１２１Ａの法線方向（Ｚ１－Ｚ２方向）と平行である。弾性クッション１５０の材料は特に限定されず、例えば、合成樹脂が発泡成形されて構成された発泡プラスチックを含むことができる。例えば、弾性クッション１５０の材料にメラミン樹脂の軟質フォームを用いることができる。例えば、メラミン樹脂の軟質フォームの比誘電率は２．０未満、静電正接は０．０５、引張強度は１４９ｋＰａ、伸びは２４％、４０％圧縮硬さは１１ｋＰａ、２５％圧縮硬さは８．５ｋＰａである。弾性クッション１５０の材料に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン等の樹脂の発泡材料を用いてもよく、スチロールの発泡材料を用いてもよい。また、中空構造を備え、厚さ方向に弾性可能な材料を弾性クッション１５０に用いてもよい。弾性クッション１５０は、平面視で、電波吸収体１３０が弾性クッション１５０の内側に収まる程度の大きさを有する。弾性クッション１５０の厚さは、例えば２ｍｍ～１０ｍｍである。弾性クッション１５０の上面に両面接着テープ１５１が貼り付けられており、弾性クッション１５０は両面接着テープ１５１を介してカバー１６０の下面に貼り付けられている。弾性クッション１５０は弾性部材の一例である。

【0018】

カバー１６０は、アンテナ部１２２が送信、受信又は送受信する電波を透過させる。アンテナ部１２２が送受信する電波を透過させる材料として、ポリエーテルイミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂が挙げられる。カバー１６０はケース１１０に固定される。カバー１６０がケース１１０に固定されたときのカバー１６０の下面と電波吸収体１３０の上面との間の距離は、応力が印加されていないときの弾性クッション１５０の厚さよりも小さい。従って、カバー１６０がケース１１０に取り付けられると、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、カバー１６０はその下面で弾性クッション１５０をアンテナ基板１２０に向けて押圧する。この結果、カバー１６０の下面と電波吸収体１３０の上面との間で、弾性クッション１５０が圧縮される。例えば、最も薄いところ（ヒートプレート１４０の延出部１４２の先端に接する部分）で、弾性クッション１５０は１ｍｍ程度の厚さまで圧縮される。カバー１６０は押圧部材の一例であり、カバー１６０の下面は押圧面の一例である。

【0019】

図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、ねじ１２８を用いてアンテナ基板１２０がケース１１０に固定されている。図４Ｂに示すように、アンテナ基板１２０の上に電波吸収体１３０が配置されている。図４Ｂ、図４Ｃ及び図５Ｂに示すように、延出部１４２の下面が被覆部１３３の上面に接するようにして、ねじ１４８を用いてヒートプレート１４０がケース１１０に固定されている。図４Ａに示すように、弾性クッション１５０が、電波吸収体１３０及びヒートプレート１４０の上に、平面視で、電波吸収体１３０のアンテナ基板１２０と重なる部分が弾性クッション１５０の内側に収まるようにして配置されている。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、弾性クッション１５０はカバー１６０の下面に貼り付けられており、カバー１６０がケース１１０に取り付けられた状態で、カバー１６０の下面と電波吸収体１３０の上面との間で圧縮されている。電波吸収体１３０の弾性率は弾性クッション１５０の弾性率よりも著しく高い。従って、電波吸収体１３０は、弾性クッション１５０とアンテナ基板１２０との間で圧縮応力を印加されるものの、電波吸収体１３０の圧縮変形量は、弾性クッション１５０の圧縮変形量よりも著しく小さい。図６Ａは、弾性クッション１５０の荷重－変位曲線の一例を示す図である。図６Ｂは、電波吸収体１３０の荷重－変位曲線の一例を示す図である。

【0020】

このように構成された電子機器１００では、電波吸収体１３０が半導体チップ１２３、半導体チップ１２４やアンテナ基板１２０からの不要な電波ノイズを吸収し、アンテナ部１２２を通じて所望の電波の送受信を行うことができる。

【0021】

また、ケース１１０に固定されたカバー１６０により圧縮された弾性クッション１５０の反発力が電波吸収体１３０に作用し、電波吸収体１３０がアンテナ基板１２０に押し付けられて密着する。弾性クッション１５０の反発力は、半導体チップ１２３及び半導体チップ１２４の熱を受けても安定しており、また、時間の経過に伴う劣化が生じにくい。従って、長期にわたって、電波吸収体１３０とアンテナ基板１２０との間の密着性を良好に維持することができ、電波吸収体１３０による電波ノイズを吸収する効果の安定性を向上することができる。

【0022】

また、ケース１１０に固定されたカバー１６０により圧縮された弾性クッション１５０の反発力は延出部１４２にも作用し、延出部１４２が被覆部１３３に押し付けられて密着し、被覆部１３３が半導体チップ１２３に押し付けられて密着する。従って、半導体チップ１２３が発した熱が被覆部１３３を介して延出部１４２に伝達されやすい。上記のように、延出部１４２に伝達された熱は固定部１４１を介してケース１１０に伝達され、外部に放出される。

【0023】

なお、本開示において、電磁波吸収体が吸収する電磁波はアンテナを介して送受信される電波に限定されない。例えば、基板に設けられた中央処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）等が発する電磁雑音を吸収する電磁波吸収体が用いられてもよい。

【0024】

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0025】

１００ 電子機器
１１０ ケース
１２０ アンテナ基板
１２１ 配線基板
１２２ アンテナ部
１２３、１２４ 半導体チップ
１３０ 電波吸収体
１３３ 被覆部
１３４ 開口部
１４０ ヒートプレート
１４１ 固定部
１４２ 延出部
１５０ 弾性クッション
１６０ カバー
１７０ 筐体

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】