JPH0946084A - シールド多重構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効果的なシールド及び放熱の構造を提供す
る。 【構成】 電磁放射を低減するために、シールドを多重
化する。第１のシールド２により、スリット方向と平行
な偏波成分を減衰する。第２のシールド３は、第１のシ
ールドとは直角方向にスリットが設けられており、第１
の偏波成分とは直角の偏波成分を減衰する。２重のシー
ルドにより充分なシールド効果を得るとともに、スリッ
トの長辺を大きくすることで優れた放熱効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信装置、コンピ
ュータの筐体、及びサブラック等におけるシールド構造
に関し、電磁放射（ＥＭＩ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅ
ｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を効果的に抑制
し、かつ放熱を充分に実現するスリット又は、長方形状
開口を有するシールド多重（層）構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、筐体等の放熱口においては、放
熱、電磁波のシールド、機械的強度、防塵などの理由に
より、パンチングメタル、エキスパンドメタル等が用い
られており、近年シールドの役割が重要視されている。

【０００３】１９９２年、電子情報通信学会秋季全国大
会Ｂ−２１３「放熱口に用いるパンチングメタルのシー
ルド特性」では、放熱口に用いるパンチングメタルは、
なるべく小さな穴を多数設けるのが良いとされている。

【０００４】また、１９９３年電子情報通信学会秋季大
会「矩形孔を有するパンチングメタルのシールド特性」
においては、スリットのような長穴は、長穴の長辺にシ
ールド効果が左右され、長辺に比例して放射が大きいこ
とが明らかにされている。

【０００５】ゆえに、従来、パンチングメタル単体で
は、スリットのような長穴は、電磁放射が大きいため、
丸穴や正方形の穴よりもシールド効果が良くないとされ
てきた。また、シールドの多重化構造においては、多重
化されたそれぞれのシールドで、長穴のスリット方向が
同一方向であったりするなど、最適なシールド効果、放
熱を考慮したものはなかった。

【０００６】また、放熱口以外のケーブルダクトや構造
上どうしてもできてしまう開口部やスリットは、シール
ドフィンガー、ガスケット、導電性の巾着などで対応し
ていてコスト高になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の筐体等における
放熱口やスリット（間隙）構造は、放熱重視又はシール
ド重視の考え方で構成されており、装置全体としての最
適なシールドと放熱を可能としたものでない点で問題が
あった。

【０００８】これは、放熱とＥＭＩ対策は全く相反する
問題であり、しかも装置としては必ず開口部、スリット
等が存在し装置全体としての評価が問われるからであ
る。

【０００９】また、従来のＥＭＣ（ｅｌｅｃｔｒｏｍａ
ｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策の部
品（ガスケット、フィンガー等）は外観を損なってしま
うばかりでなくコストの上昇にもつながっており、これ
らの点でも問題があった。

【００１０】これは、放熱口、スリット個々に対しての
みしか対策しておらず、装置全体としての最適なシール
ド、放熱を考慮していないからである。

【００１１】本発明の目的は、ＥＭＩ対策及び放熱のい
ずれにも効果的なシールド多重構造を提供することにあ
る。

【００１２】また本発明の他の目的は、シールドフィン
ガー等のＥＭＣ対策部品の削減ができ、外観の向上、コ
スト低減を可能とするシールド多重構造を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明のシールド多重構造は、放熱兼シールド用のス
リットを有するシールド多重構造において、隣り合う金
属外装のスリットの方向が互いに垂直（直角）である少
なくとも内外２重の金属外装で構成されたことを特徴と
する。また、前記隣り合う金属外装の少なくとも１つの
スリットの形状が菱形であることを特徴とする。

【００１４】また、本発明のシールド多重構造は、放熱
兼シールド用のスリットを有する金属筐体からなるシー
ルド多重構造において、隣り合う金属筐体のスリットの
方向が互いに垂直である少なくとも内外２重の金属筐体
で構成されたことを特徴とする。

【００１５】更に、本発明のシールド多重構造は、一面
に電子部品実装用のスリット状乃至長方形状の開口を有
するグランド層を備えた少なくとも１個の配線基板と、
前記配線基板の前記スリット状乃至長方形状の開口の長
辺方向と垂直のスリット状乃至長方形状の開口を少なく
とも一面に有する金属筐体とからなることを特徴とす
る。

【００１６】本発明のシールド作用については、電波放
射源から発生した磁界が隣り合う金属外装又は筐体等の
一方のスリットを通過する時点で、スリット方向と垂直
な磁界成分が減衰され、次に、他方のスリットにより、
スリット方向と水平な磁界成分が減衰され、磁界の水平
偏波と垂直偏波の両方が減衰される。このように、スリ
ットのシールドを２重乃至多重にし、かつスリット方向
を垂直にすることで充分なシールド効果を実現する。

【００１７】放熱作用については、開口面積（開口率）
が最も大きく影響する。上記構成によりスリットの長辺
を大きくし開口面積を充分にとることが可能であるか
ら、スリット方向が平行な場合と比較し、高いシールド
効果を前提としても充分な開口による優れた放熱効果を
実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】図１を参照すると、プリント配線基板（Ｐ
ＷＢ）を収納するためのユニット２があり、そのユニッ
ト２を収納するサブラック３からなる構造となってい
る。サブラック３は、通信装置などのキャビネット
（架）に組み込まれるものである。ユニット２には上
面、下面に放熱用のスリット４が設けられており、ま
た、サブラック３には、ユニット２のスリット４方向と
直角なスリット５が上面、下面に設けられており、ユニ
ット２をサブラック３に収納することにより、スリット
がユニット部とサブラック部とで直角になる構造とな
る。

【００２０】スリット４、スリット５は、短辺ａ，
ａ′、長辺ｂ，ｂ′の大きさを備えている。

【００２１】次に、本発明の動作について、図１、図２
を参照して詳細に説明する。

【００２２】高速クロックの配線パターンを有するＰＷ
Ｂなどの放射源６より、電磁波８は放射されている。こ
の電磁波８をシールドするために設けているのが、図
１、図２に示す金属板７のスリット４とスリット５であ
る。このスリットは、放熱のための放熱口であることも
兼ねている。

【００２３】まず、電磁放射抑制の動作から説明する。
スリットによる電磁放射の抑制は、放射源からの電磁波
によりシールド板に誘起される電流を打ち消すような電
流を流そうとする働きにより、磁界が相殺されてシール
ドされる。電磁波の偏波とスリットの方向を示す図２
（ｂ）左の場合には、電流はあまり乱れず相殺されてシ
ールド性能が高い。また、図２（ｂ）右の場合には抵抗
が大きく放射も大きくなる。このことから図２（ｂ）左
を利用して、スリットを垂直２重構造にすることで、電
磁波を水平、垂直に分けて２段階に減衰させる。

【００２４】放射源６から発生した電磁波は、サブラッ
ク間の電磁波の干渉を防いだり装置からの放射を防ぐた
めの金属シールド板７によりシールドされている。ま
ず、ユニット２のスリット４により、スリット４方向と
平行な方向の電磁波８の成分が減衰され、さらに、サブ
ラック３にあるユニット２とは垂直なスリット５のある
シールド金属板７により、ユニット２で減衰された成分
と垂直な成分の電磁波も減衰される。スリット形状は、
個々を考えた場合、長辺の影響が大きいが、垂直２重構
造とする場合、２段階で減衰するため短辺は短いほど良
い。

【００２５】ここで、図７を参照し放熱を考えれば、垂
直２重構造のシールドの効果は前記のように短辺で決ま
ってくるため、長辺では開口面積を大きくするように長
くとることができ、充分な放熱が可能である。また、垂
直２重構造で得られるシールドと同一程度のシールドを
１枚で得る場合、かなり小さな孔をあける必要があり、
放熱が充分にとれず垂直２重構造の方が充分な放熱を得
ることが可能である。また、スリットを平行に２重にし
た場合と比較しても、シールドが優れた上に、放熱を充
分得ることが可能である。

【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態について
図３を参照して説明する。

【００２７】図３に示すように、多層プリント配線基板
１２において、ＥＭＩ対策用などのために表層をベタグ
ランド１７にした場合、ＩＣ１５等の部品が搭載される
部分のビア、スルーホールのクリアランスのつながりの
部分には、必ずスリット１４ができる。そのスリットを
すべて設計段階において、部品を同一方向に配置してお
く。こうすることにより、プリント配線基板をシールド
するシールドカバー１８，２０やプリント配線基板１２
を収める筐体等の放熱口のスリットを垂直にすること
で、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００２８】さらに、第２の実施の形態の変形として、
図４に示すように、表層が全面グランド１７のマザーボ
ード２１のプリント配線基板などのコネクタ２２からケ
ーブル２４が出ている構造の場合にも、コネクタ２２の
取り付け方向と筐体２５のスリット２３の方向を図３の
場合とを同じにすることに応用できる。ただし、スリッ
ト２３にケーブル２４を通す場合には、充分なシールド
ケーブルを使用し、外部とのインタフェースがある場合
には、最外の部分において、金属シェルコネクタを用
い、筐体のグランドに充分接地することが必要である。
外部インタフェースにおいて、コネクタが接続されない
ときも有効である。

【００２９】第３の実施の形態として、液晶部分や、ど
うしても開けなければならないスリット２７に対して、
図５に示すように、エキスパンドメタル２８を重ねる構
造が考えられ、この場合にも同様の効果が得られる。エ
キスパンドメタル２８は、ひし形のスリットと考えられ
るからである。

【００３０】第４の実施の形態として、ケーブル２９の
編組３０，３１の多重シールド構造も同様である。図６
に示すように網目を長穴として、垂直に２重に重ねるこ
とで構成する。

【００３１】つまり、本発明はパンチングメタルの長方
形の穴に限らず、だ円や長穴などやエキスパンドメタ
ル、網、さらには構造上どうしてもできてしまう隙間
（スリット）すべてに応用することが可能である。

【００３２】上記実施の形態においては、シールド多重
構造として２重のシールド構造について説明したが、本
発明は２重構造に限られるものではなく、要は隣り合う
シールド板等のスリットが垂直に配置される構成とする
ことが重要であり、シールド板等を必要なだけ重ね合わ
せて構成することができることは明らかである。

【００３３】また、図３、４に示した実施の形態におい
ては、金属筐体のスリット乃至長方形状の開口はその複
数の面に設ける構成としうることは明らかである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によればスリットを垂直（直角）
構造としていることから、スリット穴の重なった部分の
小面積部分でシールド効果が得られ、優れたシールド特
性が得られる。これは、シールドが多重構造であり、１
重目で１つの偏波（垂直又は水平偏波）成分がシールド
され、２重目でもう一方の偏波成分がシールドされるた
めである。

【００３５】また、本発明ではスリットの長径を大きく
とることができることから、シールド効果に加えて放熱
効果も充分に得られる。スリットの平行配置した場合と
比較して高いシールド効果で格段の放熱効果を発揮させ
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す分解斜視図であ
る。

【図２】本発明の動作を説明する図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態の変形を示す斜視図
である。

【図５】本発明の第３の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明の第４の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の効果を説明する図である。

【図８】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ プリント配線基板（ＰＷＢ） ２ ユニット ３ サブラック ４ スリット ５ スリット ６ 放射源 ７ シールド板 ８ 電磁波 ９ スリット １０ スリット １１ 電流 １２ 多層配線基板（ＰＷＢ） １３ コネクタ １４ スリット １５ ＩＣ １６ チップ部品 １７ 全面グランド １８ シールドカバー １９ スリット ２０ シールドカバー ２１ マザーボード ２２ スリット ２３ スリット ２４ シールドケーブル ２５ 筐体の一部 ２６ 金属シェルコネクタ ２７ スリット ２８ エキスパンドメタル ２９ 同軸ケーブル ３０ 一重編組 ３１ ２重編組

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱兼シールド用のスリットを有するシ
   ールド多重構造において、隣り合う金属外装のスリット
   の方向が互いに垂直である少なくとも内外２重の金属外
   装で構成されたことを特徴とするシールド多重構造。
2. 【請求項２】 隣り合う金属外装の少なくとも１つのス
   リットの形状は菱形であることを特徴とする請求項１記
   載のシールド多重構造。
3. 【請求項３】 放熱兼シールド用のスリットを有する金
   属筐体からなるシールド多重構造において、隣り合う金
   属筐体のスリットの方向が互いに垂直である少なくとも
   内外２重の金属筐体で構成されたことを特徴とするシー
   ルド多重構造。
4. 【請求項４】 一面に電子部品実装用のスリット状乃至
   長方形状の開口を有するグランド層を備えた少なくとも
   １個の配線基板と、前記配線基板のスリット状乃至長方
   形状の開口の長辺方向と垂直のスリット状乃至長方形状
   の開口を少なくとも一面に有する金属筐体とからなるこ
   とを特徴とするシールド多重構造。