JP2004165382A - Shield structure and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波シールドが必要な基板を有するシールド構造体、及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、携帯電話等の無線通信機器においては、電磁波の外部への漏洩、外部からの電磁波によるプリント基板の回路部への影響、及び自身のアンテナから輻射した電磁波による回路部への影響を防ぐために、回路部をシールドする必要がある。回路部を電磁的にシールドする方法として、金属製、又は金属を蒸着等させた樹脂製のシールドケースにて、プリント基板を被覆する方法がある。
【0003】
このとき、プリント基板のGNDパターンとシールドケースとの間で電気的な接触を確保する必要があるが、その例として特許文献1及び特許文献2に開示されたものがある。特許文献1は、プリント基板とシールドケースとの間に、弾性を有する導電体を配置し、プリント基板アースパターンとシールドケースとの間の電気的接触を確保するものである。また、特許文献2は、導電性弾性体をシールドケースと一体化し、プリント基板のアースパターンとの電気的接触を確保するものである。
【0004】
【特許文献1】特開平7−45938号公報
【0005】
【特許文献2】特開平10−200286号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1については、部品点数が多く、導電体を形成するコストや、実装するコストが必要となり、特許文献2については、導電性弾性体を準備するコストや、シールドケースとプリント基板とを固定する際に用いるネジ等の部品コスト、及びそれらの実装するコストが必要となる。
【0007】
本発明は上記問題点に鑑み、部品点数が少なく、且つ低コストなシールド構造体、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に請求項1に記載のシールド構造体は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上にGNDパターンを含む導体パターンを形成した基板と、この基板のGNDパターンに当接し、電磁波シールドを行うシールドケースとを具備するシールド構造体であって、基板の所定の位置に、基板自体が変形しその表面にGNDパターンを有する弾性変形可能な突起部を備え、シールドケースが当該突起部に当接しつつ基板に固定されることを特徴とする。
【0009】
このように、本シールド構造体は、基板自体が変形し、その表面にGNDパターンを有する突起部を備えている。そして、当該突起部は弾性を有していることから、シールドケースを基板に固定させる際、シールドケースを突起部に押し付けると、当該突起部はシールドケースとの接触を保ちつつ変形するので、GNDパターンとシールドケースとの間の電気的接触を確保した状態で、シールドケースを基板に固定できる。また、突起部は、基板自体が変形し形成されたものであるため、シールド構造体の部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
【0010】
請求項2に記載のように、基板はGNDパターンを含む導体パターンを備えた樹脂フィルムを含む複数の樹脂フィルムを積層した多層基板であっても良い。多層基板であっても、多層基板自体が変形した突起部を備え、当該突起部の表面にGNDパターンが形成されていれば、当該GNDパターンとシールドケースとを当接させつつシールドケースを多層基板に固定させることができる。
【0011】
具体的には、請求項3に記載のように、多層基板の一部を分離し、当該分離基板が元の配置位置に対して任意の角度を有したものであっても良い。突起部は基板自体が変形したものである。本基板は熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムにより構成されており、多層基板の一部を分離した分離基板を熱等を加えることにより任意の角度に折り曲げることができる。そして、折り曲げられた分離基板は所定の形状を保ちつつも、屈曲部を支点として弾性変形可能であることから、シールドケースを押し付けた際、弾性変形し、シールドケースとの間で接触状態を確保できる。つまり、分離基板の表面にGNDパターンが形成されていれば、シールドケースGNDパターンとの間の電気的接触を確保することができる。また、シールドケースとGNDパターンとの間の電気的接触の確保に、多層基板自体を変形させた突起部を用いたことにより、新たに弾性を有する導電体等を配置する必要が無いため、部品点数を削減することができる。
【0012】
請求項4に記載のように、シールドケースには、突起部が形成された基板表面に対抗する他方の基板表面の周縁部に係合する係止部が設けられ、当該係止部が周縁部に係合することにより、シールドケースとGNDパターンとの間の電気的接触が確保されても良い。このように、シールドケースに係止部を設けると、シールドケースを基板の突起部に押し当てると共に、当該係止部を基板のGNDパターン形成面に対向する面の周縁部に係合させることができる。従って、ワンタッチで基板へのシールドケースの実装と、シールドケースとGNDパターンとの間の電気的接触を確保することができる。また、この場合、ネジ等の固定部品を用いることがないため、部品点数を削減でき、製造コストを低減することができる。
【0013】
請求項5に記載のように、シールド構造体の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上にGNDパターンを含む導体パターンを形成するパターン形成工程と、少なくともGNDパターンを含む導体パターンを備えた樹脂フィルムからなる基板の表面に部品を実装する実装工程と、部品が実装された基板表面のGNDパターンに、電磁波をシールドするためのシールドケースを当接させつつシールドケースを基板に固定させる装着工程とを備えており、装着工程前に、基板のGNDパターンを含む所定の部位を、局部的に加熱しつつ加圧することにより、当該所定の部位を基板表面から突起させる局部加熱・加圧工程を備えることを特徴とする。
【0014】
このように、その表面にGNDパターンの形成された基板において、GNDパターンを含む所定の位置を、局部的に加熱しつつ加圧することにより、基板自体を変形させ、基板表面から突起した弾性を有する突起部を形成することができる。従って、シールドケースを当該突起部へ押し付けつつ基板に固定させることにより、シールド構造体が形成されると共に、GNDパターンとシールドケースと間の電気的接触を確保することができる。
【0015】
また、請求項6に記載のように、局部加熱・加圧工程は、実装工程後に実施されることが好ましい。局部加熱・加圧工程を実装工程後に実施すると、基板表面に部品を実装する際、基板の凹凸を(突起部による)を考慮する必要が無いため好ましい。
【0016】
請求項7に記載のシールド構造体の製造方法は、請求項3に記載のシールド構造体を製造するための方法であり、その作用効果は請求項3に記載のものと同様であるため、その説明は省略する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態におけるシールド構造体を製造するための工程別断面図である。尚、図1(a)〜(g)において、便宜上シールド構造体を構成する各部材の一部のみを図示している。また、本実施の形態におけるシールド構造体は、例えば携帯電話等の電磁波シールドが必要な電子機器に用いられる。
【0018】
図1(a)に示すように、1は樹脂フィルム2の片面に貼着された導体箔をエッチングによりパターン形成した導体パターン3及びGNDパターン4を有する片面導体パターンフィルムである。ここで、樹脂フィルム2としては、例えば熱可塑性樹脂であるポリエーテルエーテルケトン(PEEK)65〜35重量%とポリエーテルイミド(PEI)35〜65重量%とからなる厚さ25〜100μmの樹脂フィルムを用いることができる。また、導体箔としては、例えばAu、Ag、Cu、Alの少なくとも1種を含む低抵抗金属箔が良く、望ましくは安価でマイグレーションの心配のないCu箔が良い。
【0019】
GNDパターン4としては、導体パターン3と同一の金属を用い、製造工程の短縮ため、ほぼ同時に形成される。GNDパターン4は、後述するシールドケースと電気的に接触するが、詳細については後述する。尚、導体パターン3及びGNDパターン4の形成は、導体箔のエッチング以外にも、印刷法を用いて行われても良い。
【0020】
図1(a)の樹脂フィルム2上に導体パターン3、及びGNDパターン4を形成する工程が完了すると、次に、図1(b)に示すように、樹脂フィルム2側から例えば炭酸ガスレーザを照射して、導体パターン3及びGNDパターン4を底面とする有底孔であるビアホール5を形成し、当該ビアホール5に層間接続材料である導電性ペースト6を充填する。
【0021】
ビアホール5の形成には、炭酸ガスレーザ以外にもUV−YAGレーザやエキシマレーザ等を用いることが可能である。その他にもドリル加工等により機械的にビアホール5を形成することも可能であるが、小径でかつ導体パターン3及びGNDパターン4を傷つけないように加工することが必要とされるため、レーザによる加工法を選択することが好ましい。
【0022】
ビアホール5の形成が完了すると、ビアホール5内に層間接続材料である導電性ペースト6を充填する。導電性ペースト6は、Cu、Ag、Sn等の金属粒子に有機溶剤を加え、これを混練しペースト化したものである。尚、導電性ペースト6には、その他にも適宜低融点ガラスフリットや有機樹脂、或いは無機フィラーを添加混合しても良い。この、導電性ペースト6は、図示されないスクリーン印刷機やディスペンサ等を用いてビアホール5内に充填される。
【0023】
ビアホール5への導電性ペースト6の充填が完了すると、図1(c)に示すように、片面導体パターンフィルム1を含む複数の樹脂フィルムを積層する(本例では4枚)。尚、片面導体パターンフィルム1以外に、導体パターン3と共にベタアースとしてのGNDパターン4(ビアホール5の形成は無し)の形成された片面導体パターンフィルム1a、及びGNDパターン4の形成されていない片面導体パターンフィルム1bを用いる。このとき、4枚の片面導体パターンフィルム1,1a,1bの内、積層の中心を境にして、上の2枚(本実施の形態においては上から1,1a)は導体パターン3が形成された面が上側に、下の2枚(本実施の形態においては共に1b)は導体パターン3が形成された面が下側になるように積層する。従って、積層体の上面に、GNDパターン4が露出することとなる。
【0024】
図1(c)に示すように積層工程がなされた後、この積層体の上下両面から図示されない加熱プレス機のプレス型により加熱しつつ加圧し、多層基板を形成する加熱・加圧工程がなされる。本実施の形態では、プレス条件として、250〜350℃の温度に加熱し、1〜10MPaの圧力で加圧した。尚、プレス型と積層体の表面との間には、導体パターン3の位置ずれを防ぐために、緩衝効果を有する図示されない緩衝部材を設けても良い。さらに、緩衝部材と積層体との間、及び、緩衝部材とプレス型との間に、夫々の間の離型性を良くする目的でポリイミド等の図示されない離型部材を設けて、加熱・加圧工程を行っても良い。
【0025】
上述の製造工程を経て、各樹脂フィルム2が熱溶着して一体化すると共に、ビアホール5内の導電性ペースト6により隣接する導体パターン3或いは導電性ペースト6との間で層間接続がなされ、図1(d)に示すように、その上面にGNDパターン4を備えた多層基板7が形成される。
【0026】
形成された多層基板7は、その表面に導体パターン3からなるランド8を備えており、図1(e)に示すように、当該ランド8に部品9が実装される。尚、図1(e)においては、ランド8と部品9との間の接続は、部品9の電極10とランド8との間を、接合部材11としてはんだを用いて接続した。しかしながら、それ以外にも、部品9の電極10に形成された図示されないはんだバンプとランド8とを直接接続しても良いし、図示されないワイヤを介して、電極10とランド8とを導電接続しても良い。
【0027】
次いで、部品9が実装された多層基板7に対して、GNDパターン4の形成された箇所を含む所定の位置を、多層基板の上下両面から図示されない加熱プレス機の凹凸一対のプレス型により、多層基板7に対して局部的に加熱・加圧がなされる(本実施の形態においては、GNDパターン4形成面側に凹プレス、非GNDパターン形成面側に凸プレスを使用)。本実施の形態では、プレス条件として、略250℃の温度に加熱し、1〜10MPaの圧力で加圧した。これにより、図1(f)に示すように、GNDパターン4をその表面に有する凸状の突起部12を備えた多層基板7が形成される。尚、突起部12は、後述するシールドケースによるシールド効果が発揮できる距離以下の間隔をもって形成されることが好ましい。
【0028】
そして、突起部12が形成された多層基板7に対して、図1(g)に示すように、シールドケース13が固定され、シールド構造体14が形成される。シールドケース13は、梁状構造を有しており、その内部の凹部15に多層基板7に実装された部品9を収納可能である。
【0029】
また、電磁波をシールドするためのシールドケース13は、例えばCu等の金属や、その表面に金属メッキや蒸着が行われた樹脂材料からなり、多層基板7の突起部12の形成された表面に対向する表面の周縁部に係合する係止部16と、多層基板7表面のGNDパターン4の形状に対応し突起部12に接触する梁部17とを備えている。係止部16が多層基板7の周縁部に係合される際、シールドケース13を多層基板7の上面側表面に近づけると、シールドケース13の梁部17が、多層基板7の突起部12に押し付けられる。そして、当該突起部12表面に形成されているGNDパターン4と梁部17との接触が確保されたまま、シールドケース13の係止部16が多層基板7の突起部12の形成面と対抗する面の周縁部に係合されることとなる。尚、多層基板7の突起部12とシールドケース13についての詳細説明は、後述する。
【0030】
次に、多層基板7の突起部12とシールドケース13について、図2〜図4を用いて詳細に説明する。尚、図2は本実施の形態における多層基板7を示し、(a)は突起部12の形成された上面からみた平面図、(b)は(a)のA−A断面における断面図を示す。図3は本実施の形態におけるシールドケース13と突起部12との接触部周辺の拡大図である。図4は図2の多層基板7にシールドケース13を装着したシールド構造体14を示し、(a)はシールドケース13上面からみた平面図、(b)は(a)のB−B断面における断面図、(c)は(a)のC−C断面における断面図である。尚、図1(g)は、図4(c)の一部を示したものである。また、図2〜4において、図1で示した樹脂フィルム2、多層基板表面のGNDパターン4、及び突起部12以外の導体パターン3、多層基板7の内層に存在するGNDパターン4、ビアホール5、導電性ペースト6等は便宜上省略する。
【0031】
図2(a)に示すように、多層基板7は、その表面に形成されたGNDパターン4を含む所定の箇所に突起部12を備えている。ここで、突起部12は、図2(b)に示すように凸状突起であり、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム2により構成されるため、弾性を有している。
【0032】
従って、図3に示すように、シールドケース13の梁部17が、多層基板7の突起部12に押し当てられると、当該突起部12は印加された圧力に沿って弾性変形する。すなわち、突起部12は、シールドケース13の梁部17との接触を確保したまま矢印方向に変形するので、シールドケース13を深く押し込むことができる。
【0033】
そして、図4(b),図4(c)に示すように、シールドケース13を多層基板7に対して深く押し込むことにより、シールドケース13の係止部16が多層基板7の突起部12の形成された表面に対向する表面の周縁部に係合する。従って、シールドケース13が多層基板7に固定され、シールド構造体14が形成される。
【0034】
このとき、図4(b),図4(c)に示すように、多層基板7は、シールドケース13の係止部16及び梁部17により固定される。従って、多層基板7の突起部12とシールドケース13の梁部17とは接触し、突起部12表面のGNDパターン4と梁部17との電気的接触が確保される。ここで、GNDパターン4を有する突起部12は、梁部17を有するシールドケース13との間で、シールド効果を発揮できる距離以下の間隔をもって複数形成されている。従って、本実施の形態におけるシールド構造体14は、シールドケース13とGNDパターン4とが全域に渡って接触しておらず複数の点で接しているものの、多層基板7に対し、電磁波シールドを行うことができる。尚、本実施の形態において7個の突起部12を備えた多層基板7の例を示したが、7個に限定されるものでなく、上述のように、シールド効果を十分考慮した上で、突起部12の配置箇所及び個数が設定される。また、突起部12を断続的に複数個設けるのではなく、多層基板7表面に形成されたGNDパターンに対応した形状(例えば環状)に突起部12を形成しても良い。これにより、GNDパターン4とシールドケース13との接点が増加し、シールド効果がより確実なものとなる。
【0035】
以上のように、本実施の形態において、熱可塑性樹脂からなる多層基板7の所定の位置に、GNDパターン4を表面に有する突起部12を形成した。この突起部12は弾性を有しており、多層基板7にシールドケース13を装着する際に、弾性変形してシールドケース13の装着を容易にする。従って、弾性を有する導電体等を別途準備する必要が無いため、部品点数が少なく製造コストを低減することができる。また、上述の突起部12には、シールドケース13の装着の際に、シールドケース13の梁部17が当接され、シールドケース13の多層基板7への装着と共に、梁部17が突起部12を押し込むことにより、当該突起部12は弾性変形する。従って、突起部12表面に形成されたGNDパターン4と梁部17(シールドケース13)との間で電気的接触を確保することができる。そして、突起部12はシールド効果の発揮できる間隔で形成されていることから、本実施の形態におけるシールド構造体14は、多層基板7に対して電磁波シールドを行うことができる。
【0036】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図5に基づいて説明する。
【0037】
第2の実施の形態における多層基板は、第1の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【0038】
第2の実施の形態において、第1の実施の形態と異なる点は、多層基板7の一部を分離し、折り曲げた分離基板を突起部12とする点である。
【0039】
分離基板を有する多層基板の製造において、先ずGNDパターン4を含む導体パターン3を備えた片面導体パターンフィルム1を含む樹脂フィルム2を複数枚積層する(片面導体パターンフィルム1の形成は第1の実施の形態と同様)。
【0040】
このとき、後に分離基板となる形成領域の最下層の樹脂フィルム2と隣接する下層の樹脂フィルム2との層間の所定の範囲に、ポリイミド等からなる図示されない離型フィルムを配置する。また、分離基板の形成領域において、分離基板が折り曲げられた際に、その表面にGNDパターン4を備えており、分離基板を多層基板7から分離し折り曲げる際の屈曲部(折り曲げの支点)となる部分以外の形成領域に沿って、予め、多層基板7の表面から離型フィルムの表面まで図示されないスリットが形成される。尚、スリットの形成は、積層前に形成されることが好ましい。そして、上述の積層体を加熱プレス機のプレス型により、上下両表面から加熱・加圧することで、離型フィルムを内部に有する多層基板7が形成される。
【0041】
次いで、多層基板7の形成後、上述のスリットを始点として離型フィルムの上層を離型フィルムから引き剥がし、且つ離型フィルムを除去することにより、分離基板18を有する多層基板7が形成される。このとき、分離基板18は、その表面にGNDパターン4を有しており、図5に示すように、当該GNDパターン4がシールドケース13の梁部17に当接するように、当該分離基板18を元の配置箇所に対して任意の角度に折り曲げる。
【0042】
ここで、分離基板18は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム2により構成されており、屈曲部に熱等の圧力を印加する事で、元の配置位置に対して所定の角度に折り曲げることができる。折り曲げられた分離基板18は、所定の角度に形状を保持するが、弾性変形可能であるので、その表面に圧力が印加されると、当該圧力の印加方向に撓むことができる。すなわち、分離基板18は、多層基板7の表面から上方に突起しており、弾性を有する突起部12としての役割を果たすことができる。
【0043】
以上より、本実施の形態におけるシールド構造体14は、多層基板7において、弾性を有する突起部12としての分離基板18を備えており、この分離基板18にシールドケース13の梁部17を当接させた際、分離基板18が撓むことで、シールドケース13の係止部16を多層基板7の突起部12としての分離基板19の形成された表面に対向する表面の周縁部に係合させることができる。従って、本実施の形態においても、部品点数を削減でき、製造コストを低減することができる。
【0044】
また、分離基板18の表面にはGNDパターン4が形成され、当該GNDパターン4にシールドケース13の梁部17が電気的に接触されるため、本実施の形態におけるシールド構造体14も多層基板7の電磁波シールドを行うことができる。
【0045】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【0046】
上述の実施の形態において、樹脂フィルムはPEEK樹脂65〜35%とPEI樹脂35〜65%とからなる熱可塑性樹脂フィルムであったが、PEEK及びPEIを単独で用いることも可能である。更に、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶ポリマー、シンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂等を単独で用いても良いし、或いはPEEK、PEIを含めそれぞれの内、いずれかを混合して用いても良い。要するに加熱・加圧工程において、樹脂フィルム同士の接着が可能であり、後工程であるはんだ付け等で必要な耐熱性を有する樹脂フィルムであれば好適に用いる事ができる。
【0047】
また、本実施の形態においては、樹脂フィルムとして、片面に導体パターンの形成された片面導体パターンフィルムを積層する例を示したが、それ以外にも両面に導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる加工樹脂フィルムを用いても良い。また、積層される樹脂フィルムの中には、その表面に導体パターンを有していない樹脂フィルムを含んでも良い。
【0048】
また、本実施の形態において、ビアホール内に導電性ペースト充填する印刷法の例を示したが、それ以外にも無電解メッキ、電解メッキ、蒸着法、金属コート等を用いても良い。
【0049】
また、本実施の形態において、有底のビアホールを形成し、この有底ビアホールに層間接続材料である導電性ペーストを充填したが、ビアホール形成時に貫通穴を形成し、この貫通ビアホールに層間接続材料を充填するものであっても良い。
【0050】
また、本実施の形態においては、基板として片面導体パターンフィルムを4枚積層する多層基板の例を示したが、層数が限定されるものではないことは言うまでもない。
【0051】
また、本実施の形態において、GNDパターンが、多層基板表面と第2層に形成されている例を示したが、GNDパターンの形成箇所は本実施の形態に限定されるものではない。
【0052】
また、本実施の形態において、凸状突起部の形成タイミングは、多層基板表面に部品を実装した後であったが、多層基板の形成後、部品が実装される前に凸状の突起部を形成しても良い。しかしながら、多層基板表面への部品の実装の際に、多層基板表面に凹凸が無い方が、例えばクリームはんだ塗布等が行い易く、好ましくは部品が実装された後に、凸状の突起部を形成すると良い。
【0053】
また、本実施の形態において、5つの係止部を備えたシールドケースの例を示したが、係止部の個数及び設置箇所は本実施の形態の例に限定されるものではない。
【0054】
また、本実施の形態において、基板に対するシールドケースの装着は、部品点数を削減させるために、シールドケースに設けた係止部を基板の周縁部に係合させる例を示した。しかしながら、シールドケースをネジ等により基板に固定する場合のように、それ以外のシールドケースを基板に固定する場合にも適用することができる。
【0055】
また、本実施の形態において、基板が変形し形成された突起部は、凸状突起と、分離基板の例を示した。しかしながら、突起部は基板自体が変形し、基板表面から突起したものであればそれ以外のものであっても良い。
【0056】
また、本実施の形態において、基板の一方の表面にのみ突起部が形成され、当該突起部が形成された表面側にのみシールドケースが装着される例を示したが、基板の両表面に突起部が形成され、両表面側にシールドケースが装着されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるシールド構造体の製造工程別工程断面図である。
【図2】第1の実施の形態における多層基板を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面における断面図である。
【図3】突起部と印圧梁部との接触部の拡大図である。
【図4】図2の多層基板にシールドケースを装着させたシールド構造体を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B断面における断面図、(c)は(a)のC−C断面における断面図を示す。
【図5】第2の実施の形態におけるシールド構造体の拡大断面図である。
【符号の説明】
4・・・GNDパターン、7・・・多層基板、12・・・突起部、13・・・シールドケース、14・・・シールド構造体、16・・・係止部、17・・・梁部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield structure having a substrate that requires an electromagnetic wave shield, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
For example, in a wireless communication device such as a mobile phone, in order to prevent leakage of electromagnetic waves to the outside, influence of a circuit portion of a printed circuit board by an external electromagnetic wave, and influence of a circuit portion by an electromagnetic wave radiated from its own antenna. , It is necessary to shield the circuit part. As a method of electromagnetically shielding the circuit portion, there is a method of covering a printed circuit board with a metal shield case made of metal or a resin on which metal is deposited.
[0003]
At this time, it is necessary to secure electrical contact between the GND pattern of the printed circuit board and the shield case. Examples thereof are disclosed in Patent Literature 1 and
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-45938
[Patent Document 2] JP-A-10-200286
[Problems to be solved by the invention]
However, in Patent Document 1, the number of components is large, and the cost of forming a conductor and the cost of mounting are required. In
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a low-cost shield structure with a small number of components and a method of manufacturing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a shield structure according to claim 1 is provided in which a conductive pattern including a GND pattern is formed on at least one side of a resin film made of a thermoplastic resin, and the shield structure is brought into contact with the GND pattern of the substrate. And a shield case for performing electromagnetic wave shielding, wherein at a predetermined position of the substrate, the substrate itself is deformed and provided with an elastically deformable projection having a GND pattern on the surface thereof, and the shield case is provided with It is characterized in that it is fixed to the substrate while being in contact with the projection.
[0009]
As described above, the present shield structure has the projections having the GND pattern on the surface of the substrate itself which is deformed. Since the projection has elasticity, when the shield case is pressed against the projection when the shield case is fixed to the substrate, the projection is deformed while maintaining contact with the shield case. The shield case can be fixed to the substrate while electrical contact between the pattern and the shield case is ensured. Further, since the projection is formed by deforming the substrate itself, the number of components of the shield structure can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
[0010]
As described in
[0011]
Specifically, a part of the multilayer substrate may be separated, and the separated substrate may have an arbitrary angle with respect to the original arrangement position. The protruding portions are formed by deforming the substrate itself. The present substrate is formed of a resin film made of a thermoplastic resin, and a separation substrate obtained by separating a part of the multilayer substrate can be bent at an arbitrary angle by applying heat or the like. And, since the bent separation substrate keeps the predetermined shape, it can be elastically deformed with the bent portion as a fulcrum, so when the shield case is pressed, it is elastically deformed and the contact state with the shield case is secured. it can. That is, if the GND pattern is formed on the surface of the separation substrate, it is possible to secure electrical contact with the shield case GND pattern. In addition, the use of protrusions obtained by deforming the multilayer substrate itself for securing electrical contact between the shield case and the GND pattern eliminates the need to newly dispose an elastic conductor or the like. Points can be reduced.
[0012]
As described in
[0013]
As described in claim 5, the method for manufacturing a shield structure includes a pattern forming step of forming a conductor pattern including a GND pattern on at least one surface of a resin film made of a thermoplastic resin, and a conductor pattern including at least a GND pattern. The mounting process of mounting components on the surface of a substrate made of a resin film provided with a resin film, and the shield case is fixed to the substrate while the shield case for shielding electromagnetic waves is in contact with the GND pattern on the substrate surface on which the components are mounted. And a local heating / heating step of projecting the predetermined portion from the substrate surface by locally pressing the predetermined portion including the GND pattern of the substrate while locally heating the substrate before the mounting process. And a pressure step.
[0014]
As described above, in the substrate on which the GND pattern is formed on the surface, a predetermined position including the GND pattern is locally heated and pressurized, thereby deforming the substrate itself and having elasticity protruding from the substrate surface. A protrusion can be formed. Therefore, by fixing the shield case to the substrate while pressing it against the projection, a shield structure is formed, and electrical contact between the GND pattern and the shield case can be ensured.
[0015]
Further, as described in claim 6, the local heating / pressing step is preferably performed after the mounting step. It is preferable to perform the local heating / pressing step after the mounting step, since it is not necessary to consider the unevenness of the substrate (by the protrusion) when mounting the component on the substrate surface.
[0016]
The method for manufacturing a shield structure according to
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of each step for manufacturing a shield structure according to the present embodiment. In FIGS. 1A to 1G, only some of the members constituting the shield structure are shown for convenience. In addition, the shield structure according to the present embodiment is used for an electronic device that needs an electromagnetic wave shield, such as a mobile phone.
[0018]
As shown in FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a single-sided conductor pattern film having a
[0019]
As the
[0020]
When the process of forming the
[0021]
In forming the via hole 5, a UV-YAG laser, an excimer laser, or the like can be used in addition to the carbon dioxide gas laser. In addition, it is possible to mechanically form the via hole 5 by drilling or the like. However, since it is necessary to process the
[0022]
When the formation of the via hole 5 is completed, the via hole 5 is filled with a conductive paste 6 which is an interlayer connection material. The conductive paste 6 is obtained by adding an organic solvent to metal particles such as Cu, Ag, and Sn, kneading the mixture, and forming a paste. In addition, the conductive paste 6 may be appropriately mixed with a low melting point glass frit, an organic resin, or an inorganic filler. The conductive paste 6 is filled in the via hole 5 using a screen printing machine or a dispenser (not shown).
[0023]
When the filling of the conductive paste 6 into the via hole 5 is completed, as shown in FIG. 1C, a plurality of resin films including the single-sided conductive pattern film 1 are laminated (four in this example). In addition to the single-sided conductor pattern film 1, a single-sided
[0024]
After the laminating step is performed as shown in FIG. 1C, a heating and pressurizing step of forming a multilayer substrate is performed by applying pressure while heating the upper and lower surfaces of the laminated body by using a press die of a heating press machine (not shown). You. In the present embodiment, the pressing conditions are heating to a temperature of 250 to 350 ° C. and pressurizing at a pressure of 1 to 10 MPa. Note that a buffer member (not shown) having a buffering effect may be provided between the press die and the surface of the laminate in order to prevent the
[0025]
Through the above-described manufacturing process, the
[0026]
The formed
[0027]
Next, with respect to the
[0028]
Then, as shown in FIG. 1G, the
[0029]
The
[0030]
Next, the
[0031]
As shown in FIG. 2A, the
[0032]
Therefore, as shown in FIG. 3, when the
[0033]
Then, as shown in FIGS. 4B and 4C, when the
[0034]
At this time, as shown in FIGS. 4B and 4C, the
[0035]
As described above, in the present embodiment, the
[0036]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0037]
Since the multilayer substrate according to the second embodiment has many parts in common with those according to the first embodiment, detailed description of common parts will be omitted, and different parts will be mainly described below.
[0038]
The second embodiment differs from the first embodiment in that a part of the
[0039]
In manufacturing a multilayer substrate having a separation substrate, first, a plurality of
[0040]
At this time, a release film (not shown) made of polyimide or the like is disposed in a predetermined range between the
[0041]
Next, after the formation of the
[0042]
Here, the
[0043]
As described above, the
[0044]
Further, the
[0045]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications.
[0046]
In the above embodiment, the resin film is a thermoplastic resin film composed of 65 to 35% of PEEK resin and 35 to 65% of PEI resin, but it is also possible to use PEEK and PEI alone. Further, polyethersulfone (PES), polyphenylene ether (PPE), polyethylene naphthalate (PEN), a liquid crystal polymer, a styrene resin having a syndiotactic structure, or the like may be used alone, or PEEK or PEI may be used. Any of these may be used as a mixture. In short, in the heating / pressing step, the resin films can be bonded to each other, and any resin film having heat resistance required for soldering or the like in a later step can be suitably used.
[0047]
Further, in the present embodiment, as the resin film, an example of laminating a one-sided conductor pattern film having a conductor pattern formed on one side has been described, but other than that, a thermoplastic resin having a conductor pattern formed on both sides may be used. A processed resin film may be used. Further, the resin film to be laminated may include a resin film having no conductor pattern on its surface.
[0048]
Further, in the present embodiment, an example of the printing method in which the conductive paste is filled in the via hole has been described, but other than that, electroless plating, electrolytic plating, vapor deposition, metal coating, or the like may be used.
[0049]
In the present embodiment, a bottomed via hole is formed, and the bottomed via hole is filled with a conductive paste as an interlayer connection material. However, a through hole is formed at the time of forming the via hole, and an interlayer connection material is formed in the through via hole. May be filled.
[0050]
Further, in the present embodiment, an example of a multilayer substrate in which four single-sided conductor pattern films are laminated as a substrate has been described, but it goes without saying that the number of layers is not limited.
[0051]
Further, in this embodiment, the example in which the GND pattern is formed on the surface of the multilayer substrate and the second layer has been described, but the location where the GND pattern is formed is not limited to this embodiment.
[0052]
Further, in the present embodiment, the timing of forming the convex protrusions is after mounting the components on the surface of the multilayer board, but after forming the multilayer substrate, the protrusions are formed before the components are mounted. It may be formed. However, when mounting the component on the multilayer substrate surface, it is easier for the multilayer substrate surface to have no irregularities, for example, by applying cream solder, etc., preferably after the component is mounted, when a convex projection is formed. good.
[0053]
Further, in the present embodiment, an example of the shield case including five locking portions has been described, but the number and locations of the locking portions are not limited to the example of the present embodiment.
[0054]
In the present embodiment, an example has been shown in which the shield case is mounted on the board by engaging the locking portion provided on the shield case with the peripheral edge of the board in order to reduce the number of components. However, the present invention can be applied to the case where other shield cases are fixed to the substrate, such as the case where the shield case is fixed to the substrate with screws or the like.
[0055]
Further, in this embodiment, the example in which the protrusion formed by deforming the substrate is a convex protrusion and the separation substrate has been described. However, any other protrusion may be used as long as the substrate itself deforms and projects from the substrate surface.
[0056]
Further, in this embodiment, an example is shown in which the protrusion is formed only on one surface of the substrate, and the shield case is mounted only on the surface on which the protrusion is formed. A part may be formed and a shield case may be attached to both surface sides.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a shield structure according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show a multi-layer substrate according to the first embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a contact portion between a protrusion and a printing pressure beam.
4A and 4B show a shield structure in which a shield case is mounted on the multilayer substrate of FIG. 2; FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a shield structure according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
4 ... GND pattern, 7 ... Multilayer board, 12 ... Protrusion, 13 ... Shield case, 14 ... Shield structure, 16 ... Locking part, 17 ... Beam part
Claims (7)
当該基板の前記GNDパターンに当接し電磁波シールドを行うシールドケースとを具備するシールド構造体であって、
前記基板は、所定の位置に、前記基板自体が変形しその表面に前記GNDパターンを有する弾性変形可能な突起部を備え、前記シールドケースが当該突起部に当接しつつ前記基板に固定されることを特徴とするシールド構造体。A substrate having a conductor pattern including a GND pattern formed on at least one surface of a resin film made of a thermoplastic resin,
A shield case that abuts on the GND pattern of the substrate to perform electromagnetic wave shielding,
The substrate is provided at a predetermined position with an elastically deformable projection having the GND pattern on the surface of the substrate itself, and the shield case is fixed to the substrate while abutting on the projection. A shield structure characterized by the above.
少なくとも前記GNDパターンを含む導体パターンを備えた樹脂フィルムからなる基板の表面に部品を実装する実装工程と、
前記部品が実装された基板表面の前記GNDパターンに、電磁波をシールドするためのシールドケースを当接させつつ前記シールドケースを前記基板に固定させる装着工程とを備え、
前記装着工程前に、前記基板の前記GNDパターンを含む所定の部位を、局部的に加熱しつつ加圧することにより、前記部位を前記基板表面から突起させる局部加熱・加圧工程を備えることを特徴とするシールド構造体の製造方法。A pattern forming step of forming a conductor pattern including a GND pattern on at least one surface of a resin film made of a thermoplastic resin,
A mounting step of mounting components on a surface of a substrate made of a resin film having a conductor pattern including at least the GND pattern;
A mounting step of fixing the shield case to the substrate while bringing a shield case for shielding electromagnetic waves into contact with the GND pattern on the surface of the substrate on which the components are mounted,
Before the mounting step, a local heating / pressing step of projecting the part from the surface of the substrate by locally heating and pressing a predetermined part including the GND pattern of the substrate is provided. Manufacturing method of a shield structure.
前記GNDパターンの下層の所定の範囲に少なくとも1枚の離型フィルムが配置されるように、前記GNDパターンを含む導体パターンを備えた樹脂フィルムを含む複数の樹脂フィルムを積層する積層工程と、
前記離型フィルムを含む樹脂フィルムの積層体をプレス型を用いて加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルムを相互に接着して多層基板を形成する加熱・加圧工程と、
前記多層基板の表面に部品を実装する実装工程と、
前記離型フィルムが配置された箇所の上下層の樹脂フィルムと前記離型フィルムとを分離し、当該離型フィルムを除去する分離工程と、
前記離型フィルムと分離された上下層の樹脂フィルムの内、前記部品の実装面側の樹脂フィルムを分離基板として、元の配置位置に対して任意の角度となるように折り曲げる折曲工程と、
当該折曲工程後、前記多層基板の電磁波をシールドするシールドケースを前記分離基板に当接させつつ前記多層基板に固定させる装着工程とを備え、
前記分離基板の前記シールドケースとの当接面に、前記GNDパターンが配置されるように、前記積層工程において、前記GNDパターンを備えた樹脂フィルムが配置されることを特徴とするシールド構造体の製造方法。A pattern forming step of forming a conductor pattern including a GND pattern on at least one surface of a resin film made of a thermoplastic resin,
A lamination step of laminating a plurality of resin films including a resin film having a conductor pattern including the GND pattern, such that at least one release film is disposed in a predetermined range below the GND pattern.
A heating and pressing step of forming a multilayer substrate by bonding the resin films to each other by pressing while heating the laminate of the resin films including the release film using a press mold,
A mounting step of mounting components on the surface of the multilayer board,
A separation step of separating the release film from the resin film of the upper and lower layers where the release film is disposed, and removing the release film,
Among the upper and lower resin films separated from the release film, the resin film on the mounting surface side of the component as a separation substrate, a bending step of bending so as to have an arbitrary angle with respect to the original arrangement position,
After the bending step, comprises a mounting step of fixing the shield case to the separation board while abutting the shield case for shielding the electromagnetic waves of the multilayer board to the separation board,
A resin film having the GND pattern is disposed in the laminating step so that the GND pattern is disposed on a contact surface of the separation substrate with the shield case. Production method.
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