JP2004235244A - 高周波用電子装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】内部に収納された電子回路ブロックの機能の異なる回路領域間の電磁干渉を防止できると共に、生産性、スペースファクタに優れた高周波用電子装置を提供する。
【解決手段】電子回路ブロック１００を収納したシールドケース１０と、シールドケース１０の開口部を塞ぐためのシールドカバー２０と、シールドカバー２０のシールドケース１０の開口部側の所定位置に設けられた第一のシールド部材（半田ボール３０の列）とを備え、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材により電子回路ブロック１００とシールドカバー１０との間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】電子回路ブロック１００を収納したシールドケース１０と、シールドケース１０の開口部を塞ぐためのシールドカバー２０と、シールドカバー２０のシールドケース１０の開口部側の所定位置に設けられた第一のシールド部材（半田ボール３０の列）とを備え、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材により電子回路ブロック１００とシールドカバー１０との間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波領域で動作する電子回路を収容して電磁シールドする高周波用電子装置、その製造方法および高周波用シールドパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ波、ミリ波などの高周波領域で動作する電子回路（高周波用電子部品が実装された配線基板や半導体チップなど）は、携帯電話、通信機器、衛星、レーダーなどに用いられており、高信頼性が要求されると共に、外部からの電磁波の干渉および外部への電磁波の漏洩を防止するために、電磁シールド機能を有した材料で形成された箱状のシールドケースと、このシールドケースの開口を塞ぐ電磁シールド機能を有した材料で形成された平板状のシールドカバーとで構成されたパッケージ（高周波用シールドパッケージ）に収容されて使用されている。
【０００３】
また、さらに、このようなパッケージ内部に収容された高周波領域で動作する電子回路は、複数の機能の異なる回路領域で構成されていることが多く、回路領域間の電磁的相互干渉による誤動作を防止するために、パッケージ内部においても機能の異なる回路領域間の電磁シールドを行う必要がある。
このため、パッケージ内部の中空部に電磁的に分離された複数のキャビティ（小部屋）を形成し、機能の異なる回路領域を電磁的に分離されたキャビティに配置することにより、回路領域間の電磁的相互干渉を防止することが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、機械加工によって複数のキャビティを形成するための隔壁が設けられ、開口を有した箱体状の導電性の枠体（即ち、シールドケース）と、この枠体の開口を塞ぐ平面蓋体（即ち、シールドカバー）とからなる高周波用シールドパッケージの構造において、平面蓋体と接触する枠体の開口縁のネジ止め部以外の全周に凹部状の溝（エンボス）を形成し、かつ、平面蓋体の上記枠体の開口縁と接触する部分に凹部状の溝と嵌合する凸部が形成され、ネジの締結時に平面蓋体の凸部が枠体の開口縁の凹部状の溝に嵌合することにより、枠体に平面蓋体を固定するようにした高周波用シールドケース構造（即ち、高周波用シールドパッケージの構造）が示されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示された高周波用シールドケース構造には、次のような問題点がある
第１に、枠体（シールドケース）に平面蓋体（シールドカバー）を固定するために、枠体の開口面の縁部に溝状の凹部を、この凹部に嵌合する凸部を平面蓋体に設ける必要があるため、工程が複雑であると共に、歩留まりも低下し、生産性が良くない。
第２に、複雑な加工を要する機械加工によって、キャビティを形成するための隔壁を枠体（シールドケース）に設けているので、生産性は良くなく、さらに、枠体（シールドケース）の中空部に底面と一体の隔壁が存在するので、電子回路実装時のスペースファクタも良くない。
【０００６】
また、特許文献２には、シールドケースとは別部材（即ち、シールドケースとは別に製作される部材）のシールドブロックを用いて、電磁的に分離されたキャビティを形成した高周波電力増幅器のシールド構造（即ち、高周波用シールドパッケージの構造）の事例が示されている。
しかし、この事例では、本来のシールドケースとは別の部材（即ち、シールドブロック）を製作する必要があること、シールドブロックの固定にネジを使用することなどのために、やはり、生産性が悪い。
さらに、上記特許文献１の場合と同様に、シールドケースの中空部にはシールドブロックが存在するため、電子回路実装時のスペースファクタも良くない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３２２０７６号公報（図１）
【特許文献２】
特開平０６−２６０８４４号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特許文献１あるいは特許文献２に示された従来の高周波用シールドパッケージでは、高周波用シールドパッケージ内部の中空部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成するために、機械加工による隔壁や別部材のシールドブロックが用いられるので、製造工程が複雑であり、生産性が良くない。
さらに、隔壁やシールドブロックによって、パッケージ内部の中空部の一部が占有されるので、電子回路実装時のスペースファクタが悪くなる。
【０００９】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、シールドケースの内部底面に配置された高周波用の電子回路ブロック（電子部品が実装された配線基板や半導体チップなど）の機能の異なる回路領域間での電磁干渉を防止できると共に、実装時のスペースファクタが良く、かつ、生産性に優れた高周波用電子装置、その製造方法、および高周波用シールドパッケージを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波用電子装置は、配線基板上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記電子回路ブロックを収納するシールドケースと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記シールドケースの開口部に配置されるシールドカバーと、
上記シールドカバーの上記シールドケースの開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材とを備え、上記シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、上記第一のシールド部材により上記電子回路ブロックと上記シールドカバーとの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成するものである。
【００１１】
また、この発明に係る高周波用電子装置の製造方法は、請求項１に記載の高周波用電子装置の製造方法であって、電磁シールド機能を有する部材で形成されたシールドケースに電子回路ブロックを収納する工程と、上記シールドケースの開口部を塞ぐためのシールドカバーの上記開口部と対向する所定位置に電磁シールド機能を有する第一のシールド部材を設ける工程と、上記電子回路ブロックが配置された上記シールドケースに上記シールドカバーを固定し、上記電子回路ブロックと上記シールドカバーの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する工程とを有したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものを表す。
また、各図は全て模式的に表したものであり、図面上の寸法関係は実際のものとは異なる。例えば、半田ボールは実際の寸法関係より大きく描かれている。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による高周波用電子装置の構造を模式的に表した分解斜視図である。
図において、１０は開口を有した箱状の金属製のシールドケース、２０はシールドケース１０の開口を塞ぐ平板状蓋体である金属製のシールドカバー、３０はシールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面に設けられた半田ボール、１００はシールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロックである。
また、１１はシールドカバー２０と電子回路ブロック１００との間の空間部である。
【００１３】
なお、電子回路ブロック１００は、後述するようにセラミックあるいは樹脂材などで製作された配線基板に、半導体素子、抵抗、コンデンサなどの高周波用の電子部品が実装されて電子回路が構成されたものである。
そして、電子回路ブロック１００が、例えば、増幅や位相制御を行う高周波電子部品とディジタル制御用のマイクロプロセッサなどを一緒に実装して一体的にモジュール化されているような場合には、ディジタル制御回路のスイッチングノイズによる誤動作を防止するために、高周波電子部品の回路領域とマイクロプロセッサが実装されている回路領域の間の電磁シールドが要求される。
【００１４】
このように、異なる機能を有した複数の回路領域からなる電子回路で構成されている電子回路ブロック１００は、シールドケース１０の底面に配置され、シールドケース１０の開口をシールドカバー２０で密閉・固定し、外部からの電磁波の影響を防止できる状態であっても、複数の回路領域間で相互に電磁的に干渉しないように、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を異なる機能の回路領域に対応して電磁的に分離する必要がある。
このため、半田ボール３０はシールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面の所定の位置において列状に配置されており、この半田ボール列によって電子回路ブロック１００の機能の異なる複数の回路領域で相互に電磁的に干渉しないように、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を電磁的に分離している。
【００１５】
即ち、この半田ボール３０の列は、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を電磁的に分離するシールド部材（第一のシールド部材）を構成しており、半田ボール３０が列状に配置される所定の位置とは、電子回路ブロック１００が底面に配置されたシールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、電子回路ブロック１００の機能の異なる複数の回路領域が相互に電磁的に干渉しないように、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を電磁的に分離できる位置のことである。
なお、図１に示した例では、Ｔ字状に形成された半田ボール３０の列によって、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０との間の空間部１１は、電磁的に分離された３つのキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）に分割される。
【００１６】
図２は、図１に示した本実施の形態による高周波用電子装置において、電子回路ブロック１００が底面に配置されたシールドケース１０にシールドカバー２０を固定したときの様子を模式的に示す断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
図２（ｂ）に示すように、電子回路ブロック１００は、配線パターン（図示せず）が形成され、セラミックあるいは樹脂などで製作されている配線基板１０１、この配線基板１０１に実装される半導体素子１０２や図示しない抵抗、コンデンサなどの高周波用電子部品などによって一体的に構成されている。
【００１７】
また、図３は、本実施の形態による高周波用電子装置のシールドカバー２０の構造を説明するための模式図であり、図において、２１は半田パッド、２２はソルダ（半田）レジストである。
なお、図３（ａ）は、半田パッド２１となる部分の周辺部のみにリング状のソルダレジスト２２が印刷されている場合例を示す図であり、図３（ｂ）は、半田パッド２１となる部分とシールドカバー２０がシールドケース１０と接する部分以外は全面にソルダレジスト２２が印刷されている場合の例を示す図である。
いずれの例も基本的な機能は同じであるが、図３（ｂ）の方がソルダレジスト２２のシールドカバー２０への接着強度が高いので信頼性は高い。
【００１８】
図４は、本実施の形態による高周波用電子装置において、シールドカバー２０とシールドケース１０の取り付け状態を模式的に表した断面図であり、図１のＡ−Ａ線での断面を示している。
なお、図４（ａ）は、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図４（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
【００１９】
本実施の形態による高周波用電子装置の製造方法について説明する。
まず、高周波用電子装置を構成する基本的な部材であるシールドケース１０とシールドカバー２０の具体例について説明する。
シールドケース１０は、開口を有した金属製（合金も含む）の正方形の箱体であり、例えば、その一辺は１５ｍｍ、高さは３ｍｍ、厚さは１ｍｍである。
そして、表面にはニッケルめっきを下地にした金めっきによるメタライズが施されている。
金めっきを施すのは、接触部の電気抵抗を下げると共に、金属部の酸化を防止するなどの目的で実施する。
【００２０】
シールドカバー２０は、金属製（合金も含む）の正方形の平板であり、その一辺は１５ｍｍ、厚さは０．２ｍｍである。
表面には上記と同様のニッケルめっきを下地にした金めっきによるメタライズが施されている。
シールドカバー２０のシールドケース１０側の面には、ソルダレジスト２２が、例えば、図３（ｂ）のパターンで印刷されている。
図３（ｂ）において、ソルダレジスト２２が印刷されていない部分（即ち、円形の部分）は、半田ボールを取付ける半田パッド２１になる。
【００２１】
ソルダレジスト２２を印刷することにより、シールドカバー２０の半田パッド２１の上に搭載した半田ボール３０が溶融した際に、半田が濡れ拡がることを防止できる。
なお、シールドケース１０およびシールドカバー２０の形状が正方形の場合の例を示しているが、これに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２２】
シールドカバー２０に半田ボール３０を取り付けるには、次のような方法で行う。
まず、シールドカバー２０上の各半田パッド２１にスクリーン印刷法によってクリーム半田を供給する。
次に、供給したクリーム半田上に、半田ボール３０をマウンタで搭載し、仮固定する。
半田ボール３０は、鉛−スズ共晶半田（３７Ｐｂ−６３Ｓｎ、融点１８３℃）から成る一般的な安価な市販品（例えば、直径０．６８ｍｍの半田ボール）を使用した。
その後、リフロー炉にてクリーム半田と半田ボールの双方を溶融させる。
なお、リフロー後の半田ボール３０の直径は、半田の濡れ拡がりによりリフロー前に比べて若干小さくなる。
【００２３】
以上の方法により、シールドカバー２０のシールドケース１０に対向する側の面に半田ボール３０を取り付けることができる。
最後に、半田ボール付きのシールドカバー２０を洗浄し、半田フラックスを除去する。
このような工程を経ることによって、キャビティ間の電磁波の漏洩を遮断する電磁シールド機能を有する第一のシールド部材（半田ボール３０の列）が、シールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面の上に形成できる。
【００２４】
一方、シールドケース１０の内部の底面には、あらかじめ配線基板１０１上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロック１００が配置されている。
この電子回路ブロック１００は、セラミックまたは有機材料からなる配線基板に、例えば、ＭＭＩＣ（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ＩＣ：マイクロ波・ミリ波を扱う高周波回路を半導体基板上に集積回路としてつくったもの）、抵抗、コンデンサなどの電子部品が実装されている。
なお、この電子回路ブロック１００は、前述したように複数の機能に対応する複数の回路領域で構成されている。
また、電子回路ブロック１００は、その周囲（外周）が絶縁処理されたものであってもよく、あるいは、半導体集積回路を内包した高周波用の半導体チップであってもよい。
【００２５】
シールドケース１０にシールドカバー２０を取り付けて固定することにより、シールドカバー２０のシールドケース１０側の面に設けた第一のシールド部材（半田ボール３０の列）は、シールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を分割する。
即ち、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１は、第一のシールド部材（半田ボール３０の列）によって電子回路ブロック１００の電磁的に分離すべき各機能領域に対応する複数のキャビティに分離され、各キャビティに対応する電子回路ブロック内の各回路領域は相互に電磁的に分離される。
【００２６】
このように、シールドケース１０と電子回路ブロック１００の間の空間部１１の電磁的な分離は、第一のシールド部材（即ち、半田ボール３０の列）が形成されたシールドカバー２０をシールドケース１０に取り付けて固定することで達成される。
なお、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定する方法は、接着剤による接着、シームシール、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接などの局所溶接、半田接合、ネジ止め、嵌合など、いずれの方法であってもよい。
以上により、従来のようにシールドケース１０内に金属による仕切り壁（隔壁）あるいはシールドブロックを設けずとも、キャビティ間の電磁波の漏洩を遮断する機能を有する高周波パッケージのシールド構造が完成する。
【００２７】
なお、第一のシールド部を構成する半田ボール３０の設置間隔Ｇ（図４（ｂ）参照）は、シールドケース１０内に収納される高周波回路ブロック１００内の高周波回路で扱われる周波数から導かれる波長（λ）の１／４以下、即ち、Ｇ＜λ／４（λは波長）で配置される。
これにより、特許文献１あるいは２に示されているような物理的に連続した隔壁やシールドブロックを施さずとも、電磁気的に同じ効果を得ることができる。
ただし、Ｇの値は小さいほど良く、波長のλ／８〜λ／１６になると更に効果が増す。
また、半田ボール３０間の間隔Ｓ（図４（ｂ）参照）は、理論面から考えると狭いほど良いが、実装面から考えると、例えば、０．２ｍｍ程度であれば工作上有利である。しかし、必ずしもこの値を守る必要はない。
【００２８】
ここでは、第一のシールド部材の例として、半田ボール３０の列による場合を説明したが、半田ボール３０に代わり、金属製のボールや、表面をめっき処理したプラスチックボール、カーボンや金属粉などの導電性粒子を混入したプラスチックボールなどのボール型の導電性部材を用いることができる。
あるいは、ボール型の導電性部材に代えて、金属材、表面をめっき処理したプラスチック材、カーボンや金属粉などの導電性粒子を混入したプラスチック材などで製作され、シールドケース１０と電子回路ブロック１００の間の空間部１１を電磁的に分離することのできる所定の高さを有した断面略矩形の柱状のシールド部材であってもよい。
この場合、柱状の第一のシールド部材のシールドカバー２０の取り付け方法としては、半田付けに限らず、導電性接着剤などを用いてもよい。
【００２９】
また、シールドケース１０およびシールドカバー２０も、金属製（合金を含む）に限られるものではなく、導電性処理を施したプラスチック材、メタライズ処理したセラミック材を用いてもよい。
シールドケース１０およびシールドカバー２０の固定には、導電性接着剤による接着、局所溶接、半田接合、ネジ止め、嵌合などのいずれの方法であってもよく、シールドケース１０およびシールドカバー２０の材質に適応した適切な方法を用いればよい。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置は、配線基板１０１上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロック１００と、電磁シールド機能を有する部材で形成され、電子回路ブロック１００を内部に収納するシールドケース１０と、電磁シールド機能を有する部材で形成され、シールドケース１０の開口部を塞ぐためのシールドカバー２０と、シールドカバー２０のシールドケース１０の開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）とを備え、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材によって電子回路ブロック１００とシールドカバー２０との間の空間部１１が電磁的に分離された複数のキャビティを形成するので、シールドケース１０の開口縁部にシールドカバー２０の縁部を固定するだけの、簡便、かつ、最低限の作業によって、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部を介して電子回路ブロック１００の機能の異なる複数の回路領域が相互に電磁的に干渉しないようにすることが可能となる。
【００３１】従って、内部に収納された電子回路ブロック内の異なる機能領域間の電磁的干渉による誤動作を防止できる高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを、生産性よく、かつ、低価格に製造することができる。
なお、高周波用電子装置に用いられるから高周波用シールドパッケージとは、高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックを電磁的にシールドして収容するパッケージのことである。
また、従来のようにキャビティ間を電磁シールドするための隔壁やシールドブロックを必要としないので、電子回路ブロックを収納（配置）する際のスペースファクタもよくなる。
また、このような効果を奏することのできる高周波用電子装置の製造方法を提供することができる。
【００３２】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図５（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図５（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
図において、４０はシールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールトカバー２０と対向する面に塗布された導電性接着剤である。
導電性接着剤４０は、電磁的な分離を必要とする電子回路ブロック１００内の複数の回路領域の境界線に沿って塗布されており、また、第一のシールド部材を構成する半田ボール３０は、シールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面において、導電性接着剤４０と対向する位置に列状に設けられている。
【００３３】
本実施の形態による高周波用電子装置は、実施の形態１による高周波用電子装置において、さらに、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面上で、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に導電性接着剤４０を塗布し、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と導電性接着剤４０が接触し、キャビティ間の不要な空隙を無くするようにしたことを特徴とする。
【００３４】
高周波用電子装置の構成部材であるシールドケース１０、シールドカバー２０、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）は、その製造条件や製造ロットによって多少の寸法変化が発生する。
このため、シールドカバー２０に取り付けた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面との間に生じる僅かな空隙は、高周波用電子装置が完成した時点で微妙なばらつきが生じる。
このため、使用する周波数帯域によっては高周波的に電磁シールド効果が十分でない状態が生じる。
このような状態では、従来のようなキャビティの間を金属の隔壁で連続的にシールドする構造と同じ効果を得ることができなくなり、キャビティ間の電磁波の漏洩を防止するという目的が損なわれてしまう。
【００３５】
そのため、本実施の形態では、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する側の面に所定厚さの導電性接着剤４０を塗布し、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定した時に、導電性接着剤４０と第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が電気的に接続される構造を考えた。
これにより、電子回路ブロック１００と第一のシールド部材の間における不要な空隙が発生することを防止できる。
従って、寸法にバラツキがあるシールドカバー２０、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）、シールドケース１０を用いた場合であっても、良好な電磁シールド機能を有するキャビティを形成できる高周波用電子装置を提供することができる。
【００３６】
本構造を実現するに当たり、導電性接着剤４０はシールドケース１０の中空部１１の底面の半田ボール３０の列に対向する位置にシリンジ（ｓｙｒｉｎｇｅ：注射器）で供給した。
シリンジで供給した導電性接着剤４０は円筒状の形状になり、その直径の大きさが導電性接着剤４０の厚さとなる。
導電性接着剤４０を供給した後、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）付きのシールドカバー２０をシールドケース１０に取り付け、これを加熱オーブンに入れて硬化させた。
以上により、実施の形態２による高周波用電子装置が完成する。
【００３７】
なお、導電性接着剤４０を所定の厚さを有して塗布する代わりに、導電性ゴムのような導電性を有する所定厚さの部材を導電性を有した接着剤により電子回路ブロックの表面に配置する構造であってもよい。
即ち、導電性接着剤あるいは導電性ゴムのような所定厚さを有する導電性部材を電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面に配置し、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定した時に、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面に配置された導電性部材とシールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一地のシールド部材（例えば、半田ボールの列）とが接触する構造であればよい。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置の電子回路ブロック１００は、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に導電性部材が設けられ、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、導電性部材（例えば、導電性接着剤）とシールド部材とが接触するように構成しているので、キャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）を無くし、キャビティ間の電磁シールドが確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを提供することができる。
【００３９】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図６（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図６（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
図において、４１はシールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）のシールドケース２０と対向する面に転写により塗布された導電性接着剤である。
本実施の形態による高周波用電子装置は、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材を構成する各半田ボール３０のシールドケースと対向する面に転写方式により所定厚さの導電性接着剤を塗布し、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、導電性接着剤４１を介してシールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材を構成する半田ボール３０の列と電子回路ブロック１００が接触するようにしたことを特徴とする。
【００４０】
本実施の形態による高周波用電子装置の製造方法について説明する。
まず、第一に、あらかじめ第一のシールド部材を構成する半田ボール３０が取り付けられたシールドカバー２０を準備する。
次に、転写台にスクリーン印刷機などを用いて、あらかじめ所定の厚さで導電性接着剤を供給する。
次に、転写台上の導電性接着剤の層に、シールドカバー１０に形成した半田ボール３０を押し付け、各半田ボール３０のシールドケース１０側の面に導電性接着剤４１を転写して塗布する。
その後、各半田ボール３０に導電性接着剤４１が塗布されたシールドカバー２０をシールドケース１０に取り付け、これを加熱オーブンに入れて硬化させる。
以上により、本実施の形態による高周波用電子装置が完成する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）は、シールドケース１０と対向する側の面に所定厚みの導電性接着剤４１が塗布され、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、導電性接着剤４１を介してシールドカバー２０に設けられた半田ボール３０の列と電子回路ブロック１００が接触するので、キャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）が無くなり、キャビティ間の電磁シールドが確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを、生産性よく、安価に提供することができる。
【００４２】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図７（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図７（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
本実施の形態による高周波用電子装置の基本的な構成および各構成部材の材質は、実施の形態２による高周波用電子装置とほぼ同じであるが、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面上にも、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対応させて、第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）を設けたことを特徴とする。
【００４３】
例えば、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材が半田ボール列の場合、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定したときに、シールドカバー２０に設けた各半田ボール３０と電子回路ブロック１００の面に設けられた第二のシールド部材を構成する半田ボール３１がそれぞれ対向するように構成されている。
即ち、本実施の形態による高周波用電子装置は、シールドカバー２０に設けられたシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と、これと対向して電子回路ブロック１００のシールドカバー２０側の面に設けられた第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）とにより、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００の間の空間部１１を電磁的に分離された複数のキャビティに分割することを特徴とする。
このように、本実施の形態によれば、第一および第二のシールド部材（例えば、半田ボールの列）を２組対向した位置に取り付けることにより、より深い中空部を持ったシールドケースにも対応することが可能となる。
【００４４】
本実施の形態による高周波用電子装置の製造方法の一例について説明する。
まず、第一に、あらかじめ第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が取り付けられたシールドカバー２０を準備する。
次に、シールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面において、シールドカバー２０に設けた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に導電性接着剤をシリンジで供給し、供給した接着剤の上に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）を搭載する。
その後シールドケース１０をオーブンに入れて硬化させる。
【００４５】
この場合、第一および第二のシールド部材は、半田ボールである必要はなく、前述した導電性プラスチックボール等であっても良く、また、断面が略矩形状の柱状の電磁シールド機能を有した部材であってもよい。
その後、第一のシールド部材（半田ボールあるいは導電性プラスチックボール）付きのシールドカバー２０をシールドケース１０に固定することにより本実施の形態による高周波用電子装置が完成する。
【００４６】
以上説明しように、本実施の形態による高周波用電子装置の電子回路ブロック１００は、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられ、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材と第二のシールドとにより電子回路ブロック１００とシールドカバー２０との間の空間部が電磁的に分離された複数のキャビティを形成するので、シールドケースが深い中空部を有する場合であっても、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００の間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成できる。
【００４７】
実施の形態５．
図８は、実施の形態５よる高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図８（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図８（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
本実施の形態による高周波用電子装置の基本的な構成および各構成部材の材質は、実施の形態４による高周波用電子装置とほぼ同じであるが、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）とシールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面に設けられた第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）とが向かい合う空隙部に導電性接着剤４２をはさみ込む形で固定することを特徴とする。
【００４８】
本実施の形態による高周波用電子装置の組立方法について説明する。
導電性接着剤４２としては、例えば、所定厚さのストライプ状の半硬化状態の導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を用いる。
そして、所定温度に設定したホットプレート上にシリコンゴムと離型用のテフロン（登録商標）シートを敷き、その上に導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を置き、予熱する。
次に、所定温度に予熱された導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）に、所定温度で予熱されたシールドカバー２０の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）を押し付けることにより、熱で軟化した導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を第一のシールド部（例えば、半田ボール３０の列）に仮接着する。
【００４９】
次に、シールドカバー２０に設けた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられた電子回路ブロック１００をシールドケース１０の底面に配置する。
導電性エポキシ樹脂フイルム４２を仮接着したシールドカバー２０の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）とが対向するように位置合わせして、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定することにより、対向するシールド部材（例えば、半田ボール列）間に挟まれる形で導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を供給できる。
【００５０】
その後、シールドカバー２０とシールドケース１０を固定した後、導電性接着剤４２を加熱硬化させる。
その際、加熱により軟化した導電性接着剤の流動による樹脂の移動、はみ出しが生じにくいように導電性接着剤の軟化時の粘度を選ぶ必要がある。
なお、導電性接着剤の供給は、ストライプ状の導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）に代えて、実施の形態２で説明したような転写方式によって行ってもよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置は、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材のシールドケース１０と対向する面に導電性接着剤４２を設け、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材と電子回路ブロック１００の第二のシールド部材が導電性接着剤４２を介して接着されるので、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）との間の空隙を無くすることができ、シールドケース１０が深い中空部を有する場合であっても、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００の間の空間部にキャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）を無くし、キャビティ間の電磁シールドが確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを提供することができる。
【００５２】
実施の形態６．
図９は、実施の形態６による高周波用電子装置の構造を示す断面図であり、図９（ａ）はシールドカバーとシールドケースが固定される前の断面図、図９（ｂ）はシールドカバーとシールドケースが固定され、リフロー処理された後の断面図である。
これにより、実施の形態１から５に述べたシールド方法よりも低抵抗でシールドカバー２０とシールドケース１０を接続できるため、より優れた電磁シールド効果が期待できる。
【００５３】
シールドカバー２０のシールドケース１０と抵抗する面にはあらかじめ第一のシールド部材である半田ボール３０の列が設けられている。
また、シールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０側の面には、あらかじめ第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０が第一のシールド部材である半田ボール３０と対向する位置に供給されている。なお、クリーム半田７０は、例えば、ディスペンサで供給される。
【００５４】
シールドカバー２０の第一のシールド部材である半田ボール３０の列と電子回路ブロック１００のシールドカバー２０側の面に設けられる第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０は互いに対向する位置に設けてあり、シールドカバー２０とシールドケース１０とが位置合わせされた後に、加熱リフローすることにより、半田ボール３０とクリーム半田７０は溶解して、一体的に固着される。
なお、図において、８０は半田ボール３０とクリーム半田７０が溶解して、一体的に固着された状態を示している。
以上により、本実施の形態による高周波用電子装置が完成する。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置は、第一のシールド部材は半田ボール３０の列で構成され、第二のシールド部材は半田ボール３０の列に対向して電子回路ブロック１００に設けられたクリーム半田７０の列であり、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定して加熱リフローすると、第一のシールド部材を構成する各半田ボール３０と第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０が溶解して一体的に固着されるので、低抵抗でシールドカバー２０とシールドケース１０を接続できるので、第一のシールド部材を構成する半田ボール３０と第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０とを低抵抗で接続することが可能となり、シールドケース１０が深い中空部を有する場合であっても、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００との間の空間部にキャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）を無くし、キャビティ間の電磁シールドがさらに確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを提供することができる。
【００５６】
実施の形態７．
図１０は、実施の形態７による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図１０（ａ）は組立完了前の状態を示す断面図、図１０（ｂ）は組立完了後の状態を示す断面図である。
本実施の形態による高周波用電子装置は、例えば、図に示すように、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が設けられたシールドカバー２０と、電子回路ブロック１００が配置され、さらに、この電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面において第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられた底面シールドカバー５０と、シールドカバー２０の縁部と底面シールドカバー５０の縁部との間に配置され、空間部１１を形成するための枠体であるシールドフレーム６０とで構成されている。
即ち、本実施の形態による高周波用電子装置は、例えば、前述の実施の形態４による高周波用電子装置において、シールドケース１０は、個別の部材である底面シールドカバー５０とシールドフレーム６０とで構成したことを特徴とする。
【００５７】
本実施の形態では、底面シールドカバー５０に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面には、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられている。
例えば、第一および第二のシールド部材が半田ボールの列である場合、底面シールドカバー５０には、シールドカバー２０に形成された各半田ボール３０と対向する位置に半田ボール３１がそれぞれ設けられている。
【００５８】
そして、半田ボール列が形成されている面同士を対向させて、シールドカバー２０と底面シールドカバー５０の縁部に枠体であるシールドフレーム６０を接着剤を用いて固着することにより、シールドカバー２０、底面シールドカバー５０に配置された電子回路ブロック１００およびシールドフレーム６０によって形成される空間部１１は電磁的に分離された複数のキャビティに分割される。
なお、シールドカバー２０と第二のシールドカバー５０の縁部に枠体であるシールドフレーム６０を固着する方法としては、接着剤を用いる方法の他に局所溶接、半田接合、ネジ止め、嵌合などの方法であってもよい。
【００５９】
本実施の形態によれば、電子回路１００は箱状のシールドケース１０の底面に実装されるのではなく、平板状の底面シールドカバー５０に実装するので、実装上の自由度が増し、生産性が向上する。
また、シールド部材（例えば、半田ボール列）が設けられたシールドカバー２０および底面シールドカバー５０は、シールドフレーム６０を用いて組み立てる前に、フラックス洗浄することができるので、フラックス洗浄が容易に行える。
【００６０】
なお、実施の形態１〜６の高周波用電子装置においても、本実施の形態と同様に、箱状の一体形成されたシールドケース１０を用いずに、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が設けられたシールドカバー２０と、電子回路ブロック１００が配置される平板状の底面シールドカバー５０と、シールドカバー２０の縁部と底面シールドカバー５０の縁部との間に配置され、空間部１１を形成するための枠体であるシールドフレーム６０とで構成しても、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置のシールドケースは、電子回路ブロック１００が配置される平板状の底面シールドカバー５０と、シールドカバー２０の縁部と底面シールドカバー５０の縁部との間に配置され、空間部１１を形成するための枠体であるシールドフレーム６０とで構成されているので、電子回路ブロック１００を実装する際の自由度が増すと共に、組み立て前のフラックス洗浄も容易になり、生産性が向上する。
【００６２】
なお、実施の形態１〜７の高周波用電子装置では、電子回路ブロック１００は、配線基板に半導体素子を含む高周波電子部品を一体的に実装した高周波用電子回路である場合について説明したが、電子回路ブロック１００は絶縁性樹脂等で覆われてチップ化された半導体チップであってもよい。
また、シールドケース内に収納（配置）される電子回路ブロックは１つに限られるものではなく、複数個の電子回路ブロックを収納したものであってもよい。
要は、シールドカバーをシールドケースに固定した時に、シールド部材によって電子回路ブロックとシールドケースとの間の空間部に電磁的に分離されたる望のキャビティを形成できればよい。
【００６３】
【発明の効果】
この発明による高周波用電子装置は、配線基板上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、電子回路ブロックを収納するシールドケースと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記シールドケースの開口部に配置されるシールドカバーと、シールドカバーのシールドケースの開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材とを備え、シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、第一のシールド部材により電子回路ブロックと上記シールドカバーとの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成するので、シールドケースの内部底面に配置された高周波用の電子回路ブロックの機能の異なる回路領域間での電磁干渉を防止できると共に、実装時のスペースファクタが良く、かつ、生産性に優れた高周波用電子装置を提供することができる。
【００６４】
また、この発明による高周波用電子装置の製造方法は、請求項１に記載の高周波用電子装置の製造方法であって、電磁シールド機能を有する部材で形成されたシールドケースに電子回路ブロックを収納する工程と、シールドケースの開口部を塞ぐためのシールドカバーの開口部と対向する所定位置に電磁シールド機能を有する第一のシールド部材を設ける工程と、電子回路ブロックが配置されたシールドケースにシールドカバーを固定し、電子回路ブロックと上記シールドカバーの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する工程とを有するので、シールドケースの内部底面に配置された高周波用の電子回路ブロックの機能の異なる回路領域間での電磁干渉を防止できると共に、実装時のスペースファクタが良く、かつ、生産性に優れた高周波用電子装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による高周波用電子装置の構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１による高周波用電子装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】実施の形態１による高周波用電子装置のシールドカバーの構造を説明するための模式図である。
【図４】実施の形態１による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図５】実施の形態２による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態３による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図７】実施の形態４による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図８】実施の形態５による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図９】実施の形態６による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図１０】実施の形態７による高周波用電子装置の構造を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０ シールドケース １１ 空間部 ２０ シールドカバー
２１ 半田パッド ２２ ソルダレジスト
３０ 半田ボール（第一のシールド部材）
３１ 半田ボール（第二のシールド部材）
４０、４１、４２ 導電性接着剤 ５０ 底面シールドカバー
６０ シールドフレーム ７０ クリーム半田
１００ 電子回路ブロック １０１ 配線基板 １０２ 半導体素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波領域で動作する電子回路を収容して電磁シールドする高周波用電子装置、その製造方法および高周波用シールドパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ波、ミリ波などの高周波領域で動作する電子回路（高周波用電子部品が実装された配線基板や半導体チップなど）は、携帯電話、通信機器、衛星、レーダーなどに用いられており、高信頼性が要求されると共に、外部からの電磁波の干渉および外部への電磁波の漏洩を防止するために、電磁シールド機能を有した材料で形成された箱状のシールドケースと、このシールドケースの開口を塞ぐ電磁シールド機能を有した材料で形成された平板状のシールドカバーとで構成されたパッケージ（高周波用シールドパッケージ）に収容されて使用されている。
【０００３】
また、さらに、このようなパッケージ内部に収容された高周波領域で動作する電子回路は、複数の機能の異なる回路領域で構成されていることが多く、回路領域間の電磁的相互干渉による誤動作を防止するために、パッケージ内部においても機能の異なる回路領域間の電磁シールドを行う必要がある。
このため、パッケージ内部の中空部に電磁的に分離された複数のキャビティ（小部屋）を形成し、機能の異なる回路領域を電磁的に分離されたキャビティに配置することにより、回路領域間の電磁的相互干渉を防止することが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、機械加工によって複数のキャビティを形成するための隔壁が設けられ、開口を有した箱体状の導電性の枠体（即ち、シールドケース）と、この枠体の開口を塞ぐ平面蓋体（即ち、シールドカバー）とからなる高周波用シールドパッケージの構造において、平面蓋体と接触する枠体の開口縁のネジ止め部以外の全周に凹部状の溝（エンボス）を形成し、かつ、平面蓋体の上記枠体の開口縁と接触する部分に凹部状の溝と嵌合する凸部が形成され、ネジの締結時に平面蓋体の凸部が枠体の開口縁の凹部状の溝に嵌合することにより、枠体に平面蓋体を固定するようにした高周波用シールドケース構造（即ち、高周波用シールドパッケージの構造）が示されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示された高周波用シールドケース構造には、次のような問題点がある
第１に、枠体（シールドケース）に平面蓋体（シールドカバー）を固定するために、枠体の開口面の縁部に溝状の凹部を、この凹部に嵌合する凸部を平面蓋体に設ける必要があるため、工程が複雑であると共に、歩留まりも低下し、生産性が良くない。
第２に、複雑な加工を要する機械加工によって、キャビティを形成するための隔壁を枠体（シールドケース）に設けているので、生産性は良くなく、さらに、枠体（シールドケース）の中空部に底面と一体の隔壁が存在するので、電子回路実装時のスペースファクタも良くない。
【０００６】
また、特許文献２には、シールドケースとは別部材（即ち、シールドケースとは別に製作される部材）のシールドブロックを用いて、電磁的に分離されたキャビティを形成した高周波電力増幅器のシールド構造（即ち、高周波用シールドパッケージの構造）の事例が示されている。
しかし、この事例では、本来のシールドケースとは別の部材（即ち、シールドブロック）を製作する必要があること、シールドブロックの固定にネジを使用することなどのために、やはり、生産性が悪い。
さらに、上記特許文献１の場合と同様に、シールドケースの中空部にはシールドブロックが存在するため、電子回路実装時のスペースファクタも良くない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３２２０７６号公報（図１）
【特許文献２】
特開平０６−２６０８４４号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特許文献１あるいは特許文献２に示された従来の高周波用シールドパッケージでは、高周波用シールドパッケージ内部の中空部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成するために、機械加工による隔壁や別部材のシールドブロックが用いられるので、製造工程が複雑であり、生産性が良くない。
さらに、隔壁やシールドブロックによって、パッケージ内部の中空部の一部が占有されるので、電子回路実装時のスペースファクタが悪くなる。
【０００９】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、シールドケースの内部底面に配置された高周波用の電子回路ブロック（電子部品が実装された配線基板や半導体チップなど）の機能の異なる回路領域間での電磁干渉を防止できると共に、実装時のスペースファクタが良く、かつ、生産性に優れた高周波用電子装置、その製造方法、および高周波用シールドパッケージを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波用電子装置は、配線基板上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記電子回路ブロックを収納するシールドケースと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記シールドケースの開口部に配置されるシールドカバーと、
上記シールドカバーの上記シールドケースの開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材とを備え、上記シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、上記第一のシールド部材により上記電子回路ブロックと上記シールドカバーとの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成するものである。
【００１１】
また、この発明に係る高周波用電子装置の製造方法は、請求項１に記載の高周波用電子装置の製造方法であって、電磁シールド機能を有する部材で形成されたシールドケースに電子回路ブロックを収納する工程と、上記シールドケースの開口部を塞ぐためのシールドカバーの上記開口部と対向する所定位置に電磁シールド機能を有する第一のシールド部材を設ける工程と、上記電子回路ブロックが配置された上記シールドケースに上記シールドカバーを固定し、上記電子回路ブロックと上記シールドカバーの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する工程とを有したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものを表す。
また、各図は全て模式的に表したものであり、図面上の寸法関係は実際のものとは異なる。例えば、半田ボールは実際の寸法関係より大きく描かれている。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による高周波用電子装置の構造を模式的に表した分解斜視図である。
図において、１０は開口を有した箱状の金属製のシールドケース、２０はシールドケース１０の開口を塞ぐ平板状蓋体である金属製のシールドカバー、３０はシールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面に設けられた半田ボール、１００はシールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロックである。
また、１１はシールドカバー２０と電子回路ブロック１００との間の空間部である。
【００１３】
なお、電子回路ブロック１００は、後述するようにセラミックあるいは樹脂材などで製作された配線基板に、半導体素子、抵抗、コンデンサなどの高周波用の電子部品が実装されて電子回路が構成されたものである。
そして、電子回路ブロック１００が、例えば、増幅や位相制御を行う高周波電子部品とディジタル制御用のマイクロプロセッサなどを一緒に実装して一体的にモジュール化されているような場合には、ディジタル制御回路のスイッチングノイズによる誤動作を防止するために、高周波電子部品の回路領域とマイクロプロセッサが実装されている回路領域の間の電磁シールドが要求される。
【００１４】
このように、異なる機能を有した複数の回路領域からなる電子回路で構成されている電子回路ブロック１００は、シールドケース１０の底面に配置され、シールドケース１０の開口をシールドカバー２０で密閉・固定し、外部からの電磁波の影響を防止できる状態であっても、複数の回路領域間で相互に電磁的に干渉しないように、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を異なる機能の回路領域に対応して電磁的に分離する必要がある。
このため、半田ボール３０はシールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面の所定の位置において列状に配置されており、この半田ボール列によって電子回路ブロック１００の機能の異なる複数の回路領域で相互に電磁的に干渉しないように、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を電磁的に分離している。
【００１５】
即ち、この半田ボール３０の列は、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を電磁的に分離するシールド部材（第一のシールド部材）を構成しており、半田ボール３０が列状に配置される所定の位置とは、電子回路ブロック１００が底面に配置されたシールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、電子回路ブロック１００の機能の異なる複数の回路領域が相互に電磁的に干渉しないように、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を電磁的に分離できる位置のことである。
なお、図１に示した例では、Ｔ字状に形成された半田ボール３０の列によって、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０との間の空間部１１は、電磁的に分離された３つのキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）に分割される。
【００１６】
図２は、図１に示した本実施の形態による高周波用電子装置において、電子回路ブロック１００が底面に配置されたシールドケース１０にシールドカバー２０を固定したときの様子を模式的に示す断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
図２（ｂ）に示すように、電子回路ブロック１００は、配線パターン（図示せず）が形成され、セラミックあるいは樹脂などで製作されている配線基板１０１、この配線基板１０１に実装される半導体素子１０２や図示しない抵抗、コンデンサなどの高周波用電子部品などによって一体的に構成されている。
【００１７】
また、図３は、本実施の形態による高周波用電子装置のシールドカバー２０の構造を説明するための模式図であり、図において、２１は半田パッド、２２はソルダ（半田）レジストである。
なお、図３（ａ）は、半田パッド２１となる部分の周辺部のみにリング状のソルダレジスト２２が印刷されている場合例を示す図であり、図３（ｂ）は、半田パッド２１となる部分とシールドカバー２０がシールドケース１０と接する部分以外は全面にソルダレジスト２２が印刷されている場合の例を示す図である。
いずれの例も基本的な機能は同じであるが、図３（ｂ）の方がソルダレジスト２２のシールドカバー２０への接着強度が高いので信頼性は高い。
【００１８】
図４は、本実施の形態による高周波用電子装置において、シールドカバー２０とシールドケース１０の取り付け状態を模式的に表した断面図であり、図１のＡ−Ａ線での断面を示している。
なお、図４（ａ）は、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図４（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
【００１９】
本実施の形態による高周波用電子装置の製造方法について説明する。
まず、高周波用電子装置を構成する基本的な部材であるシールドケース１０とシールドカバー２０の具体例について説明する。
シールドケース１０は、開口を有した金属製（合金も含む）の正方形の箱体であり、例えば、その一辺は１５ｍｍ、高さは３ｍｍ、厚さは１ｍｍである。
そして、表面にはニッケルめっきを下地にした金めっきによるメタライズが施されている。
金めっきを施すのは、接触部の電気抵抗を下げると共に、金属部の酸化を防止するなどの目的で実施する。
【００２０】
シールドカバー２０は、金属製（合金も含む）の正方形の平板であり、その一辺は１５ｍｍ、厚さは０．２ｍｍである。
表面には上記と同様のニッケルめっきを下地にした金めっきによるメタライズが施されている。
シールドカバー２０のシールドケース１０側の面には、ソルダレジスト２２が、例えば、図３（ｂ）のパターンで印刷されている。
図３（ｂ）において、ソルダレジスト２２が印刷されていない部分（即ち、円形の部分）は、半田ボールを取付ける半田パッド２１になる。
【００２１】
ソルダレジスト２２を印刷することにより、シールドカバー２０の半田パッド２１の上に搭載した半田ボール３０が溶融した際に、半田が濡れ拡がることを防止できる。
なお、シールドケース１０およびシールドカバー２０の形状が正方形の場合の例を示しているが、これに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２２】
シールドカバー２０に半田ボール３０を取り付けるには、次のような方法で行う。
まず、シールドカバー２０上の各半田パッド２１にスクリーン印刷法によってクリーム半田を供給する。
次に、供給したクリーム半田上に、半田ボール３０をマウンタで搭載し、仮固定する。
半田ボール３０は、鉛−スズ共晶半田（３７Ｐｂ−６３Ｓｎ、融点１８３℃）から成る一般的な安価な市販品（例えば、直径０．６８ｍｍの半田ボール）を使用した。
その後、リフロー炉にてクリーム半田と半田ボールの双方を溶融させる。
なお、リフロー後の半田ボール３０の直径は、半田の濡れ拡がりによりリフロー前に比べて若干小さくなる。
【００２３】
以上の方法により、シールドカバー２０のシールドケース１０に対向する側の面に半田ボール３０を取り付けることができる。
最後に、半田ボール付きのシールドカバー２０を洗浄し、半田フラックスを除去する。
このような工程を経ることによって、キャビティ間の電磁波の漏洩を遮断する電磁シールド機能を有する第一のシールド部材（半田ボール３０の列）が、シールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面の上に形成できる。
【００２４】
一方、シールドケース１０の内部の底面には、あらかじめ配線基板１０１上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロック１００が配置されている。
この電子回路ブロック１００は、セラミックまたは有機材料からなる配線基板に、例えば、ＭＭＩＣ（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ＩＣ：マイクロ波・ミリ波を扱う高周波回路を半導体基板上に集積回路としてつくったもの）、抵抗、コンデンサなどの電子部品が実装されている。
なお、この電子回路ブロック１００は、前述したように複数の機能に対応する複数の回路領域で構成されている。
また、電子回路ブロック１００は、その周囲（外周）が絶縁処理されたものであってもよく、あるいは、半導体集積回路を内包した高周波用の半導体チップであってもよい。
【００２５】
シールドケース１０にシールドカバー２０を取り付けて固定することにより、シールドカバー２０のシールドケース１０側の面に設けた第一のシールド部材（半田ボール３０の列）は、シールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１を分割する。
即ち、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部１１は、第一のシールド部材（半田ボール３０の列）によって電子回路ブロック１００の電磁的に分離すべき各機能領域に対応する複数のキャビティに分離され、各キャビティに対応する電子回路ブロック内の各回路領域は相互に電磁的に分離される。
【００２６】
このように、シールドケース１０と電子回路ブロック１００の間の空間部１１の電磁的な分離は、第一のシールド部材（即ち、半田ボール３０の列）が形成されたシールドカバー２０をシールドケース１０に取り付けて固定することで達成される。
なお、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定する方法は、接着剤による接着、シームシール、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接などの局所溶接、半田接合、ネジ止め、嵌合など、いずれの方法であってもよい。
以上により、従来のようにシールドケース１０内に金属による仕切り壁（隔壁）あるいはシールドブロックを設けずとも、キャビティ間の電磁波の漏洩を遮断する機能を有する高周波パッケージのシールド構造が完成する。
【００２７】
なお、第一のシールド部を構成する半田ボール３０の設置間隔Ｇ（図４（ｂ）参照）は、シールドケース１０内に収納される高周波回路ブロック１００内の高周波回路で扱われる周波数から導かれる波長（λ）の１／４以下、即ち、Ｇ＜λ／４（λは波長）で配置される。
これにより、特許文献１あるいは２に示されているような物理的に連続した隔壁やシールドブロックを施さずとも、電磁気的に同じ効果を得ることができる。
ただし、Ｇの値は小さいほど良く、波長のλ／８〜λ／１６になると更に効果が増す。
また、半田ボール３０間の間隔Ｓ（図４（ｂ）参照）は、理論面から考えると狭いほど良いが、実装面から考えると、例えば、０．２ｍｍ程度であれば工作上有利である。しかし、必ずしもこの値を守る必要はない。
【００２８】
ここでは、第一のシールド部材の例として、半田ボール３０の列による場合を説明したが、半田ボール３０に代わり、金属製のボールや、表面をめっき処理したプラスチックボール、カーボンや金属粉などの導電性粒子を混入したプラスチックボールなどのボール型の導電性部材を用いることができる。
あるいは、ボール型の導電性部材に代えて、金属材、表面をめっき処理したプラスチック材、カーボンや金属粉などの導電性粒子を混入したプラスチック材などで製作され、シールドケース１０と電子回路ブロック１００の間の空間部１１を電磁的に分離することのできる所定の高さを有した断面略矩形の柱状のシールド部材であってもよい。
この場合、柱状の第一のシールド部材のシールドカバー２０の取り付け方法としては、半田付けに限らず、導電性接着剤などを用いてもよい。
【００２９】
また、シールドケース１０およびシールドカバー２０も、金属製（合金を含む）に限られるものではなく、導電性処理を施したプラスチック材、メタライズ処理したセラミック材を用いてもよい。
シールドケース１０およびシールドカバー２０の固定には、導電性接着剤による接着、局所溶接、半田接合、ネジ止め、嵌合などのいずれの方法であってもよく、シールドケース１０およびシールドカバー２０の材質に適応した適切な方法を用いればよい。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置は、配線基板１０１上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロック１００と、電磁シールド機能を有する部材で形成され、電子回路ブロック１００を内部に収納するシールドケース１０と、電磁シールド機能を有する部材で形成され、シールドケース１０の開口部を塞ぐためのシールドカバー２０と、シールドカバー２０のシールドケース１０の開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）とを備え、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材によって電子回路ブロック１００とシールドカバー２０との間の空間部１１が電磁的に分離された複数のキャビティを形成するので、シールドケース１０の開口縁部にシールドカバー２０の縁部を固定するだけの、簡便、かつ、最低限の作業によって、電子回路ブロック１００とシールドカバー２０の間の空間部を介して電子回路ブロック１００の機能の異なる複数の回路領域が相互に電磁的に干渉しないようにすることが可能となる。
【００３１】従って、内部に収納された電子回路ブロック内の異なる機能領域間の電磁的干渉による誤動作を防止できる高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを、生産性よく、かつ、低価格に製造することができる。
なお、高周波用電子装置に用いられるから高周波用シールドパッケージとは、高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックを電磁的にシールドして収容するパッケージのことである。
また、従来のようにキャビティ間を電磁シールドするための隔壁やシールドブロックを必要としないので、電子回路ブロックを収納（配置）する際のスペースファクタもよくなる。
また、このような効果を奏することのできる高周波用電子装置の製造方法を提供することができる。
【００３２】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図５（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図５（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
図において、４０はシールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールトカバー２０と対向する面に塗布された導電性接着剤である。
導電性接着剤４０は、電磁的な分離を必要とする電子回路ブロック１００内の複数の回路領域の境界線に沿って塗布されており、また、第一のシールド部材を構成する半田ボール３０は、シールドカバー２０のシールドケース１０と対向する面において、導電性接着剤４０と対向する位置に列状に設けられている。
【００３３】
本実施の形態による高周波用電子装置は、実施の形態１による高周波用電子装置において、さらに、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面上で、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に導電性接着剤４０を塗布し、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と導電性接着剤４０が接触し、キャビティ間の不要な空隙を無くするようにしたことを特徴とする。
【００３４】
高周波用電子装置の構成部材であるシールドケース１０、シールドカバー２０、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）は、その製造条件や製造ロットによって多少の寸法変化が発生する。
このため、シールドカバー２０に取り付けた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面との間に生じる僅かな空隙は、高周波用電子装置が完成した時点で微妙なばらつきが生じる。
このため、使用する周波数帯域によっては高周波的に電磁シールド効果が十分でない状態が生じる。
このような状態では、従来のようなキャビティの間を金属の隔壁で連続的にシールドする構造と同じ効果を得ることができなくなり、キャビティ間の電磁波の漏洩を防止するという目的が損なわれてしまう。
【００３５】
そのため、本実施の形態では、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する側の面に所定厚さの導電性接着剤４０を塗布し、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定した時に、導電性接着剤４０と第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が電気的に接続される構造を考えた。
これにより、電子回路ブロック１００と第一のシールド部材の間における不要な空隙が発生することを防止できる。
従って、寸法にバラツキがあるシールドカバー２０、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）、シールドケース１０を用いた場合であっても、良好な電磁シールド機能を有するキャビティを形成できる高周波用電子装置を提供することができる。
【００３６】
本構造を実現するに当たり、導電性接着剤４０はシールドケース１０の中空部１１の底面の半田ボール３０の列に対向する位置にシリンジ（ｓｙｒｉｎｇｅ：注射器）で供給した。
シリンジで供給した導電性接着剤４０は円筒状の形状になり、その直径の大きさが導電性接着剤４０の厚さとなる。
導電性接着剤４０を供給した後、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）付きのシールドカバー２０をシールドケース１０に取り付け、これを加熱オーブンに入れて硬化させた。
以上により、実施の形態２による高周波用電子装置が完成する。
【００３７】
なお、導電性接着剤４０を所定の厚さを有して塗布する代わりに、導電性ゴムのような導電性を有する所定厚さの部材を導電性を有した接着剤により電子回路ブロックの表面に配置する構造であってもよい。
即ち、導電性接着剤あるいは導電性ゴムのような所定厚さを有する導電性部材を電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面に配置し、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定した時に、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面に配置された導電性部材とシールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一地のシールド部材（例えば、半田ボールの列）とが接触する構造であればよい。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置の電子回路ブロック１００は、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に導電性部材が設けられ、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、導電性部材（例えば、導電性接着剤）とシールド部材とが接触するように構成しているので、キャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）を無くし、キャビティ間の電磁シールドが確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを提供することができる。
【００３９】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図６（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図６（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
図において、４１はシールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）のシールドケース２０と対向する面に転写により塗布された導電性接着剤である。
本実施の形態による高周波用電子装置は、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材を構成する各半田ボール３０のシールドケースと対向する面に転写方式により所定厚さの導電性接着剤を塗布し、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、導電性接着剤４１を介してシールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材を構成する半田ボール３０の列と電子回路ブロック１００が接触するようにしたことを特徴とする。
【００４０】
本実施の形態による高周波用電子装置の製造方法について説明する。
まず、第一に、あらかじめ第一のシールド部材を構成する半田ボール３０が取り付けられたシールドカバー２０を準備する。
次に、転写台にスクリーン印刷機などを用いて、あらかじめ所定の厚さで導電性接着剤を供給する。
次に、転写台上の導電性接着剤の層に、シールドカバー１０に形成した半田ボール３０を押し付け、各半田ボール３０のシールドケース１０側の面に導電性接着剤４１を転写して塗布する。
その後、各半田ボール３０に導電性接着剤４１が塗布されたシールドカバー２０をシールドケース１０に取り付け、これを加熱オーブンに入れて硬化させる。
以上により、本実施の形態による高周波用電子装置が完成する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）は、シールドケース１０と対向する側の面に所定厚みの導電性接着剤４１が塗布され、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定した時に、導電性接着剤４１を介してシールドカバー２０に設けられた半田ボール３０の列と電子回路ブロック１００が接触するので、キャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）が無くなり、キャビティ間の電磁シールドが確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを、生産性よく、安価に提供することができる。
【００４２】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図７（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図７（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
本実施の形態による高周波用電子装置の基本的な構成および各構成部材の材質は、実施の形態２による高周波用電子装置とほぼ同じであるが、電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面上にも、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対応させて、第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）を設けたことを特徴とする。
【００４３】
例えば、シールドカバー２０に設けられたキャビティ形成用の第一のシールド部材が半田ボール列の場合、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定したときに、シールドカバー２０に設けた各半田ボール３０と電子回路ブロック１００の面に設けられた第二のシールド部材を構成する半田ボール３１がそれぞれ対向するように構成されている。
即ち、本実施の形態による高周波用電子装置は、シールドカバー２０に設けられたシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と、これと対向して電子回路ブロック１００のシールドカバー２０側の面に設けられた第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）とにより、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００の間の空間部１１を電磁的に分離された複数のキャビティに分割することを特徴とする。
このように、本実施の形態によれば、第一および第二のシールド部材（例えば、半田ボールの列）を２組対向した位置に取り付けることにより、より深い中空部を持ったシールドケースにも対応することが可能となる。
【００４４】
本実施の形態による高周波用電子装置の製造方法の一例について説明する。
まず、第一に、あらかじめ第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が取り付けられたシールドカバー２０を準備する。
次に、シールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面において、シールドカバー２０に設けた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に導電性接着剤をシリンジで供給し、供給した接着剤の上に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）を搭載する。
その後シールドケース１０をオーブンに入れて硬化させる。
【００４５】
この場合、第一および第二のシールド部材は、半田ボールである必要はなく、前述した導電性プラスチックボール等であっても良く、また、断面が略矩形状の柱状の電磁シールド機能を有した部材であってもよい。
その後、第一のシールド部材（半田ボールあるいは導電性プラスチックボール）付きのシールドカバー２０をシールドケース１０に固定することにより本実施の形態による高周波用電子装置が完成する。
【００４６】
以上説明しように、本実施の形態による高周波用電子装置の電子回路ブロック１００は、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられ、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材と第二のシールドとにより電子回路ブロック１００とシールドカバー２０との間の空間部が電磁的に分離された複数のキャビティを形成するので、シールドケースが深い中空部を有する場合であっても、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００の間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成できる。
【００４７】
実施の形態５．
図８は、実施の形態５よる高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図８（ａ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定する前の状態を示す断面図、図８（ｂ）はシールドカバー２０をシールドケース１０に固定した後の状態を示す断面図である。
本実施の形態による高周波用電子装置の基本的な構成および各構成部材の材質は、実施の形態４による高周波用電子装置とほぼ同じであるが、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）とシールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面に設けられた第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）とが向かい合う空隙部に導電性接着剤４２をはさみ込む形で固定することを特徴とする。
【００４８】
本実施の形態による高周波用電子装置の組立方法について説明する。
導電性接着剤４２としては、例えば、所定厚さのストライプ状の半硬化状態の導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を用いる。
そして、所定温度に設定したホットプレート上にシリコンゴムと離型用のテフロン（登録商標）シートを敷き、その上に導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を置き、予熱する。
次に、所定温度に予熱された導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）に、所定温度で予熱されたシールドカバー２０の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）を押し付けることにより、熱で軟化した導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を第一のシールド部（例えば、半田ボール３０の列）に仮接着する。
【００４９】
次に、シールドカバー２０に設けた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられた電子回路ブロック１００をシールドケース１０の底面に配置する。
導電性エポキシ樹脂フイルム４２を仮接着したシールドカバー２０の第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）とが対向するように位置合わせして、シールドケース１０にシールドカバー２０を固定することにより、対向するシールド部材（例えば、半田ボール列）間に挟まれる形で導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）を供給できる。
【００５０】
その後、シールドカバー２０とシールドケース１０を固定した後、導電性接着剤４２を加熱硬化させる。
その際、加熱により軟化した導電性接着剤の流動による樹脂の移動、はみ出しが生じにくいように導電性接着剤の軟化時の粘度を選ぶ必要がある。
なお、導電性接着剤の供給は、ストライプ状の導電性エポキシ樹脂フイルム（導電性接着剤４２）に代えて、実施の形態２で説明したような転写方式によって行ってもよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置は、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材のシールドケース１０と対向する面に導電性接着剤４２を設け、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定すると、第一のシールド部材と電子回路ブロック１００の第二のシールド部材が導電性接着剤４２を介して接着されるので、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）との間の空隙を無くすることができ、シールドケース１０が深い中空部を有する場合であっても、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００の間の空間部にキャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）を無くし、キャビティ間の電磁シールドが確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを提供することができる。
【００５２】
実施の形態６．
図９は、実施の形態６による高周波用電子装置の構造を示す断面図であり、図９（ａ）はシールドカバーとシールドケースが固定される前の断面図、図９（ｂ）はシールドカバーとシールドケースが固定され、リフロー処理された後の断面図である。
これにより、実施の形態１から５に述べたシールド方法よりも低抵抗でシールドカバー２０とシールドケース１０を接続できるため、より優れた電磁シールド効果が期待できる。
【００５３】
シールドカバー２０のシールドケース１０と抵抗する面にはあらかじめ第一のシールド部材である半田ボール３０の列が設けられている。
また、シールドケース１０の底面に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０側の面には、あらかじめ第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０が第一のシールド部材である半田ボール３０と対向する位置に供給されている。なお、クリーム半田７０は、例えば、ディスペンサで供給される。
【００５４】
シールドカバー２０の第一のシールド部材である半田ボール３０の列と電子回路ブロック１００のシールドカバー２０側の面に設けられる第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０は互いに対向する位置に設けてあり、シールドカバー２０とシールドケース１０とが位置合わせされた後に、加熱リフローすることにより、半田ボール３０とクリーム半田７０は溶解して、一体的に固着される。
なお、図において、８０は半田ボール３０とクリーム半田７０が溶解して、一体的に固着された状態を示している。
以上により、本実施の形態による高周波用電子装置が完成する。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置は、第一のシールド部材は半田ボール３０の列で構成され、第二のシールド部材は半田ボール３０の列に対向して電子回路ブロック１００に設けられたクリーム半田７０の列であり、シールドカバー２０をシールドケース１０に固定して加熱リフローすると、第一のシールド部材を構成する各半田ボール３０と第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０が溶解して一体的に固着されるので、低抵抗でシールドカバー２０とシールドケース１０を接続できるので、第一のシールド部材を構成する半田ボール３０と第二のシールド部材を構成するクリーム半田７０とを低抵抗で接続することが可能となり、シールドケース１０が深い中空部を有する場合であっても、シールドカバー２０と電子回路ブロック１００との間の空間部にキャビティ間の不要な空隙（即ち、電子回路ブロックとシールド部材の間の空隙）を無くし、キャビティ間の電磁シールドがさらに確実に確保できる高品位な高周波用電子装置、あるいはこれに用いられる高周波用シールドパッケージを提供することができる。
【００５６】
実施の形態７．
図１０は、実施の形態７による高周波用電子装置の構成を模式的に示す断面図であり、図１０（ａ）は組立完了前の状態を示す断面図、図１０（ｂ）は組立完了後の状態を示す断面図である。
本実施の形態による高周波用電子装置は、例えば、図に示すように、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が設けられたシールドカバー２０と、電子回路ブロック１００が配置され、さらに、この電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面において第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられた底面シールドカバー５０と、シールドカバー２０の縁部と底面シールドカバー５０の縁部との間に配置され、空間部１１を形成するための枠体であるシールドフレーム６０とで構成されている。
即ち、本実施の形態による高周波用電子装置は、例えば、前述の実施の形態４による高周波用電子装置において、シールドケース１０は、個別の部材である底面シールドカバー５０とシールドフレーム６０とで構成したことを特徴とする。
【００５７】
本実施の形態では、底面シールドカバー５０に配置された電子回路ブロック１００のシールドカバー２０と対向する面には、シールドカバー２０に設けられた第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）と対向する位置に第二のシールド部材（例えば、半田ボール３１の列）が設けられている。
例えば、第一および第二のシールド部材が半田ボールの列である場合、底面シールドカバー５０には、シールドカバー２０に形成された各半田ボール３０と対向する位置に半田ボール３１がそれぞれ設けられている。
【００５８】
そして、半田ボール列が形成されている面同士を対向させて、シールドカバー２０と底面シールドカバー５０の縁部に枠体であるシールドフレーム６０を接着剤を用いて固着することにより、シールドカバー２０、底面シールドカバー５０に配置された電子回路ブロック１００およびシールドフレーム６０によって形成される空間部１１は電磁的に分離された複数のキャビティに分割される。
なお、シールドカバー２０と第二のシールドカバー５０の縁部に枠体であるシールドフレーム６０を固着する方法としては、接着剤を用いる方法の他に局所溶接、半田接合、ネジ止め、嵌合などの方法であってもよい。
【００５９】
本実施の形態によれば、電子回路１００は箱状のシールドケース１０の底面に実装されるのではなく、平板状の底面シールドカバー５０に実装するので、実装上の自由度が増し、生産性が向上する。
また、シールド部材（例えば、半田ボール列）が設けられたシールドカバー２０および底面シールドカバー５０は、シールドフレーム６０を用いて組み立てる前に、フラックス洗浄することができるので、フラックス洗浄が容易に行える。
【００６０】
なお、実施の形態１〜６の高周波用電子装置においても、本実施の形態と同様に、箱状の一体形成されたシールドケース１０を用いずに、第一のシールド部材（例えば、半田ボール３０の列）が設けられたシールドカバー２０と、電子回路ブロック１００が配置される平板状の底面シールドカバー５０と、シールドカバー２０の縁部と底面シールドカバー５０の縁部との間に配置され、空間部１１を形成するための枠体であるシールドフレーム６０とで構成しても、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態による高周波用電子装置のシールドケースは、電子回路ブロック１００が配置される平板状の底面シールドカバー５０と、シールドカバー２０の縁部と底面シールドカバー５０の縁部との間に配置され、空間部１１を形成するための枠体であるシールドフレーム６０とで構成されているので、電子回路ブロック１００を実装する際の自由度が増すと共に、組み立て前のフラックス洗浄も容易になり、生産性が向上する。
【００６２】
なお、実施の形態１〜７の高周波用電子装置では、電子回路ブロック１００は、配線基板に半導体素子を含む高周波電子部品を一体的に実装した高周波用電子回路である場合について説明したが、電子回路ブロック１００は絶縁性樹脂等で覆われてチップ化された半導体チップであってもよい。
また、シールドケース内に収納（配置）される電子回路ブロックは１つに限られるものではなく、複数個の電子回路ブロックを収納したものであってもよい。
要は、シールドカバーをシールドケースに固定した時に、シールド部材によって電子回路ブロックとシールドケースとの間の空間部に電磁的に分離されたる望のキャビティを形成できればよい。
【００６３】
【発明の効果】
この発明による高周波用電子装置は、配線基板上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、電子回路ブロックを収納するシールドケースと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記シールドケースの開口部に配置されるシールドカバーと、シールドカバーのシールドケースの開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材とを備え、シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、第一のシールド部材により電子回路ブロックと上記シールドカバーとの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成するので、シールドケースの内部底面に配置された高周波用の電子回路ブロックの機能の異なる回路領域間での電磁干渉を防止できると共に、実装時のスペースファクタが良く、かつ、生産性に優れた高周波用電子装置を提供することができる。
【００６４】
また、この発明による高周波用電子装置の製造方法は、請求項１に記載の高周波用電子装置の製造方法であって、電磁シールド機能を有する部材で形成されたシールドケースに電子回路ブロックを収納する工程と、シールドケースの開口部を塞ぐためのシールドカバーの開口部と対向する所定位置に電磁シールド機能を有する第一のシールド部材を設ける工程と、電子回路ブロックが配置されたシールドケースにシールドカバーを固定し、電子回路ブロックと上記シールドカバーの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する工程とを有するので、シールドケースの内部底面に配置された高周波用の電子回路ブロックの機能の異なる回路領域間での電磁干渉を防止できると共に、実装時のスペースファクタが良く、かつ、生産性に優れた高周波用電子装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による高周波用電子装置の構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１による高周波用電子装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】実施の形態１による高周波用電子装置のシールドカバーの構造を説明するための模式図である。
【図４】実施の形態１による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図５】実施の形態２による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態３による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図７】実施の形態４による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図８】実施の形態５による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図９】実施の形態６による高周波用電子装置において、シールドカバーとシールドケースの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図１０】実施の形態７による高周波用電子装置の構造を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０ シールドケース １１ 空間部 ２０ シールドカバー
２１ 半田パッド ２２ ソルダレジスト
３０ 半田ボール（第一のシールド部材）
３１ 半田ボール（第二のシールド部材）
４０、４１、４２ 導電性接着剤 ５０ 底面シールドカバー
６０ シールドフレーム ７０ クリーム半田
１００ 電子回路ブロック １０１ 配線基板 １０２ 半導体素子
Claims (13)
- 配線基板上に高周波用電子部品が実装された電子回路ブロックと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記電子回路ブロックを収納するシールドケースと、電磁シールド機能を有する部材で形成され、上記シールドケースの開口部に配置されるシールドカバーと、上記シールドカバーの上記シールドケースの開口部側の所定位置に設けられた電磁シールド機能を有する第一のシールド部材とを備え、
上記シールドカバーを上記シールドケースに固定することによって、上記第一のシールド部材により上記電子回路ブロックと上記シールドカバーとの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成することを特徴とする高周波用電子装置。 - 上記第一のシールド部材は、所定間隔を有して配置されたボール型の導電性部材の列であることを特徴とする請求項１に記載の高周波用電子装置。
- 上記ボール型の導電性部材は、上記シールドケースと対向する面の所定位置においてソルダレジスト領域を周囲に有して列状に形成された半田パッドに溶着された半田ボールの列であることを特徴とする請求項２に記載の高周波用電子装置。
- 上記電子回路ブロックは、上記第一のシールド部材と対向する位置に導電性部材が設けられ、
上記シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、上記導電性部材と上記第一のシールド部材とが接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波用電子装置。 - 上記第一のシールド部材は、上記シールドケースと対向する側の面に所定厚みの導電性接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波用電子装置。
- 上記電子回路ブロックは、上記第一のシールド部材と対向する位置に第二のシールド部材が設けられ、上記シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、上記第一のシールド部材と上記第二のシールド部材とにより上記電子回路ブロックと上記シールドカバーとの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成することを特徴とする請求項１に記載の高周波用電子装置。
- 上記第一のシールド部材の上記シールドケース側の面に導電性接着剤を設け、上記シールドカバーを上記シールドケースに固定することにより、上記第一のシールド部材と上記第二のシールド部材が上記導電性接着剤を介して接着されることを特徴とする請求項７に記載の高周波用電子装置。
- 第一のシールド部材は半田ボールの列で構成され、上記第二のシールド部材は上記半田ボールの列に対向して上記電子回路ブロックに設けられたクリーム半田の列であり、上記シールドカバーを上記シールドケースに固定して加熱リフローすることにより、上記第一のシールド部材を構成する各半田ボールと上記第二のシールド部材を構成する各クリーム半田が溶解して一体的に固着されることを特徴とする請求項７に記載の高周波用電子装置。
- 上記シールドケースは、上記電子回路ブロックを配置する平板状の底面シールドカバーと、上記シールドカバーの縁部と上記底面シールドカバーの縁部との間に配置され、空間部を形成するための枠体であるシールドフレームとで構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の高周波用電子装置。
- 請求項１に記載の高周波用電子装置の製造方法であって、
電磁シールド機能を有する部材で形成されたシールドケースに電子回路ブロックを収納する工程と、上記シールドケースの開口部を塞ぐためのシールドカバーの上記開口部と対向する所定位置に電磁シールド機能を有する第一のシールド部材を設ける工程と、上記電子回路ブロックが配置された上記シールドケースに上記シールドカバーを固定し、上記電子回路ブロックと上記シールドカバーの間の空間部に電磁的に分離された複数のキャビティを形成する工程とを有したことを特徴とする高周波用電子装置の製造方法。 - 上記第一のシールド部材を設ける工程は、上記シールドカバーの上記シールドケースと対向する面に所定の間隔を有して半田パッドの列を形成し、上記半田パッドの列の各半田パッドにクリーム半田を塗布し、上記クリーム半田が塗布された各半田パッドに半田ボールをそれぞれ仮固定し、仮固定された各半田パッドと半田ボールをリフロー処理により固着することを特徴とする請求項１０に記載の高周波用シールドパッケージの製造方法。
- 上記電子回路ブロックの上記シールドカバーと対向する面において、上記第一のシールド部材と対向する位置に導電性接着材を設ける工程を有したことを特徴とする請求項１０または１１に記載の高周波用シールドパッケージの製造方法。
- 上記電子回路ブロックの上記シールドカバーと対向する面において、上記第一のシールド部材と対向する位置に第二のシールド部材を設ける工程と、上記第一のシールド部材の上記シールドケースと対向する面に導電性接着剤を設ける工程を備えたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の高周波用シールドパッケージの製造方法。
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