JP2005086021A - シールドケース - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｓ面実装部品の半田付けの障害を防ぐ。
【解決手段】 プリント配線基板１００に搭載されるシールドケース２００は、プリント配線基板１００に搭載したとき防湿コーティング剤１３０の塗布が必要なＩＣ１０１の上方に相当する領域に、複数の方形状の孔により形成され防湿コーティング剤１３０を注入するための開口部２０１を備え、開口部２０１より広い領域のシールドケース２００の周縁に、防湿コーティング剤１３０の拡散を防ぐ凸状の壁部２０２を備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明はプリント配線基板に搭載されるシールドケースに関するものである。

従来、高周波シールドを必要とするプリント配線基板には、例えば特許文献１に示すように、プリント配線基板上の電子部品を覆うようにシールドケースをプリント配線基板のアースパターンに半田付けしている。また、例えば特許文献２に示すように、シールドケースをプリント配線基板に半田付けする領域内に存在するスルホール内には、半田の吹き出しを防止するためにソルダ−レジスト等の充填剤を埋設している。

上記特許文献１及び特許文献２のように、プリント配線基板にシールドケースを搭載する際には、プリント配線基板の上面であるＣ面に電子部品等を覆うようにシールドケースを設置し、プリント配線基板の下面であるＳ面でシールドケースの半田付けを行うことにより、シールドケースを電気的にも機械的にもプリント配線基板に結合させている。

このようなシールドケースが搭載されたプリント配線基板を、例えば車載用機器に使用する場合、周囲の急激な温度変化や湿度変化により、プリント配線基板上に結露を生じやすく、高インピーダンスの回路の動作が大きく影響を受けて所望の動作が阻害されたり、最悪の場合には、異常動作状態となり電子部品等の発煙や永久破壊を招く危険性がある。このようなプリント配線基板上の結露による危険性を防止するために、電子部品等の実装領域、又はプリント配線基板上の大部分の領域を、防湿コーティング剤で覆うことが一般的に行われている。この防湿コーティング剤の代表的なものとして、樹脂を揮発性の溶媒で溶かした液状の状態でプリント配線基板に塗布し、その後の乾燥工程で揮発成分を揮発させて硬化させるものが多く使用されている。

ここで、プリント配線基板の両面に電子部品等を実装し、防湿コーティング剤の塗布処理を行い、シールドケースを手作業でプリント配線基板のＣ面に実装する場合の代表的な実装工程は、以下のようになっている。
（１）Ｃ面にクリーム半田を塗布
（２）Ｃ面に面実装部品を装着
（３）Ｃ面をリフローソルダリング
（４）Ｃ面に防湿コーティング剤を塗布
（５）防湿コーティング剤を乾燥
（６）Ｓ面に面実装部品固定用ボンドを塗布
（７）Ｓ面に面実装部品を装着
（８）Ｓ面のボンドを乾燥
（９）Ｃ面より手作業によるシールドケース等の部品を挿入
（１０）Ｓ面をフローソルダリング

上記の実装工程において、シールドケースを実装するとＣ面の実装部品を覆ってしまうので、工程（９）のシールドケースの実装前に、工程（４）のＣ面の実装部品に対する防湿コーティング剤の塗布を行う必要があり、Ｓ面の手半田付け作業を少なくするために、工程（１０）のＳ面フローソルダリングを最後に行っている。しかし、工程（４）でＣ面に防湿コーティング剤の塗布を行うと、防湿コーティング剤の粘性が低い場合や、付近に存在するスルホールの穴径が大きい場合には、このスルホールを介して防湿コーティング剤がプリント配線基板のＳ面に流れ出して、Ｓ面に存在する半田付けランドを覆ってしまい、その後の工程（１０）でＳ面に実装される電子部品等の半田付けの障害になることがある。

このような障害を回避するための実装方法として、プリント配線基板の両面に電子部品等をリフローソルダリングにより実装した後に防湿コーティング剤の塗布を行い、その後、シールドケースの手半田付けを行う方法があるが、リフローソルダリングが行えないリード挿入部品が多い場合には、手半田付けの作業が増加してしまう。また、スルホールの近傍にＳ面実装の電子部品等の配置を行わないようなプリント配線基板のパターン設計を行う方法も考えられるが、パターン設計に部品配置上の制約を生じてしまい好ましいものではない。

特開平７−２４０５９１号公報（段落０００９、図１） 実開昭６３−８９２９７号公報（第５頁第１行〜第６頁第６行）

このように、従来のシールドケースをプリント配線基板に搭載する場合には、その前工程で防湿コーティング剤の塗布の作業を行わなければならず、防湿コーティング剤の塗布後の工程で行われるＳ面実装部品の半田付けの障害になったり、プリント配線基板の両面に電子部品等を実装後に防湿コーティング剤の塗布を行う方法では、手半田付けの作業が増加したり、スルホールの近傍にＳ面実装の電子部品等の配置を行わない方法では、プリント配線基板のパターン設計に制約が生じてしまうという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、Ｓ面実装部品の半田付けの障害や、手半田付けの作業の増加や、プリント配線基板のパターン設計の制約を招くことのないシールドケースを得ることを目的とする。

この発明に係るプリント配線基板に搭載されるシールドケースは、上記プリント配線基板に搭載したとき防湿コーティング剤の塗布が必要な電子部品の上方に相当する領域に、複数の孔により形成され上記防湿コーティング剤を注入するための開口部を備えたものである。

この発明によれば、シールドケースに、複数の孔により形成され防湿コーティング剤を注入するための開口部を備えたことにより、プリント配線基板の両面への電子部品の実装及びシールドケースの実装の後に防湿コーティング剤の塗布が可能となり、Ｓ面実装部品の半田付けの障害や、手半田付けの作業の増加や、プリント配線基板のパターン設計の制約を招くことがないという効果が得られる。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるシールドケースをプリント配線基板に搭載した図であり、図１（ａ）が断面図で、図１（ｂ）が上面図である。図１（ａ）において、プリント配線基板１００の図示上面がＣ面で、図示下面がＳ面である。図１（ａ）に示すように、プリント配線基板１００のＣ面には、防湿コーティング剤１３０の塗布が必要なＩＣ１０１、面実装部品１０２、リード挿入部品１０３等の電子部品と、シールドケース２００とが実装され、Ｓ面には面実装部品１０４等の電子部品が実装されている。また、プリント配線基板１００には、ＩＣ１０１の実装領域の近傍にＣ面とＳ面を貫通するスルホール１１１が配置されている。

図１（ｂ）に示すように、シールドケース２００の上面には、プリント配線基板１００に搭載したとき防湿コーティング剤１３０の塗布が必要なＩＣ１０１の上方に相当する領域に、複数の方形状の孔により形成され防湿コーティング剤１３０を注入するための開口部２０１が設けられている。この開口部２０１はシールドケース２００のシールド効果を損なわない程度の方形状の小孔により形成されている。

また、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、開口部２０１よりも広い領域のシールドケース２００の上面の周縁には、防湿コーティング剤１３０の拡散を防ぐ凸状の壁部（拡散防止部）２０２が設けられている。電子部品の中には液状の防湿コーティング剤１３０が硬化する際に収縮し物理的な力が与えられることにより劣化するものがあるが、この凸状の壁部２０２により、シールドケース２００の周辺に搭載されている劣化の可能性がある電子部品に防湿コーティング剤１３０が付着することを防いでいる。

さらに、図１（ａ）に示すように、塗布装置のノズル部１２０により、液状の防湿コーティング剤１３０がシールドケース２００に設けられた開口部２０１に注入されてＩＣ１０１の電子部品に塗布される。この塗布装置のノズル部１２０は図示しない駆動機構により矢印方向に駆動可能となっている。

プリント配線基板１００の両面への電子部品等の実装と、防湿コーティング剤１３０の塗布と、シールドケース２００の実装は、以下の工程で行われる。
（１１）Ｃ面にクリーム半田を塗布
（１２）Ｃ面にＩＣ１０１や面実装部品１０２を装着
（１３）Ｃ面をリフローソルダリング
（１４）Ｓ面に面実装部品固定用ボンドを塗布
（１５）Ｓ面に面実装部品１０４を装着
（１６）Ｓ面のボンドを乾燥
（１７）Ｃ面より手作業によりリード挿入部品１０３及びシールドケース２００等の部品を挿入
（１８）Ｓ面をフローソルダリング
（１９）防湿コーティング剤１３０を塗布
（２０）防湿コーティング剤１３０を乾燥

図１（ａ）では、防湿コーティング剤１３０のＩＣ１０１への塗布時の状態を示しているが、この防湿コーティング剤１３０の塗布は、工程（１８）のシールドケース２００のＳ面へのフローソルダリング後の工程（１９）で行われる。これは、シールドケース２００の開口部２０１を介してＣ面に実装されているＩＣ１０１に防湿コーティング剤１３０の塗布が可能になったためである。

工程（１９）において、防湿コーティング剤１３０は塗布装置のノズル部１２０からシールドケース２００の開口部２０１に注入されてＩＣ１０１に到達して塗布される。開口部２０１の形状により、塗布装置のノズル部１２０から注入された防湿コーティング剤１３０のほとんどがシールドケース２００の内部に入り込むようにすることは可能である。しかし、防湿コーティング剤１３０の注入時に、図１（ａ）に示すように、一部の防湿コーティング剤１３０はシールドケース２００の上面に溜まる可能性がある。その場合、開口部２０１よりも広い領域のシールドケース２００の上面の周縁に凸状の壁部２０２を備えていることにより、防湿コーティング剤１３０が壁部２０２を越えて拡散するのを防止することができる。

図２はこの発明の実施の形態１による他のシールドケースをプリント配線基板に搭載した図である。図２（ａ）が断面図で、図２（ｂ）が上面図である。図２において、シールドケース３００以外は図１と同じである。なお、図２において、図１に記載されている塗布装置のノズル部１２０や防湿コーティング剤１３０は省略されているが、図１の場合と同様に、塗布装置のノズル部１２０により防湿コーティング剤１３０が注入されてＩＣ１０１に塗布される。

図２（ｂ）に示すように、シールドケース３００の上面には、プリント配線基板１００に搭載したとき防湿コーティング剤１３０の塗布が必要なＩＣ１０１の上方に相当する領域に、複数の方形状の孔により形成され防湿コーティング剤１３０を注入するためのた開口部３０１が設けられている。この開口部３０１は図１における開口部２０１と同等のものである。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、開口部２０１よりも広い領域の開口部３０１の周囲には、防湿コーティング剤１３０の拡散を防ぐ凹状の溝部（拡散防止部）３０２が設けられている。

シールドケース３００の実装も、シールドケース２００の実装と同様の実装工程で行われ、シールドケース３００の開口部３０１を介してＣ面に実装されているＩＣ１０１に防湿コーティング剤１３０の塗布が可能になったため、防湿コーティング剤１３０の塗布は、シールドケース３００のＳ面へのフローソルダリング後の工程で行われる。

また、防湿コーティング剤１３０の注入時に、一部の防湿コーティング剤１３０がシールドケース３００の上面に溜まる可能性があるが、その場合、開口部３０１よりも広い領域の開口部３０１の周囲に凹状の溝部３０２を設けていることにより、防湿コーティング剤１３０が溝部３０２を越えて拡散するのを防止することができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、シールドケース２００，３００に、複数の孔により形成され防湿コーティング剤１３０を注入するための開口部２０１，３０１を備えたことにより、プリント配線基板１００の両面への電子部品の実装及びシールドケース２００，３００の実装の後に防湿コーティング剤１３０の塗布が可能となり、Ｓ面実装部品の半田付けの障害や、手半田付けの作業の増加や、プリント配線基板のパターン設計の制約を招くことがないという効果が得られる。

また、この実施の形態１によれば、シールドケース２００，３００に、開口部２０１，３０１より広い領域に、凸状の壁部２０２や凹状の溝部３０２を備えたことにより、劣化の可能性がある電子部品に防湿コーティング剤１３０が付着することを防止することができるという効果が得られる。

この実施の形態１では、開口部２０１，３０１の形状は方形であるが、他の形状、例えば円形であっても良い。また、防湿コーティング剤１３０を塗布する対象がＩＣ１０１で、開口部２０１，３０１はＩＣ１０１全体が見えるようなサイズを有しているが、防湿コーティング剤１３０を塗布する対象が電子部品のリード部や電極で、開口部２０１，３０１は電子部品のリード部や電極が見えるようなサイズを有するものでも良い。

また、この実施の形態１では、開口部２０１よりも広い領域のシールドケース２００の上面の周縁に凸状の壁部２０２を設け、開口部３０１よりも広い領域の開口部３０１の周囲に凹状の溝部３０２を設けているが、シールドケース２００の上面の周縁に凹状の溝部３０２を設け、開口部３０１の周囲に凸状の壁部２０２を設けても良い。

さらに、防湿コーティング剤１３０の拡散を防ぐ壁部２０２が、図１に示すような明確な凸状の形状を有しておらず、開口部２０１を底部としシールドケース２００の周縁に向かって上昇するスロープを備えたものでも良いし、開口部２０１の塗布エリアより十分離れた場所であれば、シールドケース２００の上面に部分的に壁部２０２がないようにしても良い。

この発明の実施の形態１によるシールドケースをプリント配線基板に搭載した図である。 この発明の実施の形態１による他のシールドケースをプリント配線基板に搭載した図である。

符号の説明

１００ プリント配線基板、１０１ ＩＣ、１０２ 面実装部品、１０３ リード挿入部品、１０４ 面実装部品、１１１ スルホール、１２０ 塗布装置のノズル部、１３０ 防湿コーティング剤、２００ シールドケース、２０１ 開口部、２０２ 壁部、３００ シールドケース、３０１ 開口部、３０２ 溝部。

Claims (4)

1. プリント配線基板に搭載されるシールドケースにおいて、
   上記プリント配線基板に搭載したとき防湿コーティング剤の塗布が必要な電子部品の上方に相当する領域に、複数の孔により形成され上記防湿コーティング剤を注入するための開口部を備えたことを特徴とするシールドケース。
2. 開口部より広い領域に、防湿コーティング剤の拡散を防ぐ拡散防止部を備えたことを特徴とする請求項１記載のシールドケース。
3. 拡散防止部は凸状の壁部により形成されていることを特徴とする請求項２記載のシールドケース。
4. 拡散防止部は凹状の溝部により形成されていることを特徴とする請求項２記載のシールドケース。

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