JP2006049381A

JP2006049381A - 混成集積回路装置

Info

Publication number: JP2006049381A
Application number: JP2004224702A
Authority: JP
Inventors: Masami Takeuchi; 政美竹内; Hironori Urasawa; 裕徳浦澤
Original assignee: Toyota Industries Corp; Nigata Semitsu Co Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; NSC Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】回路基板に搭載される部品とシールドケースの接触を防ぎ薄型の回路基板の強度を補強する構造を提供する。
【解決手段】薄型かつ小型化のパッケージにするために薄型な回路基板１を用いた混成集積回路において、フリップチップ実装などにより搭載されたＩＣチップやＳＭＤ部品等の部品２を利用し、薄厚のシールドケース３との間に粘度の高い絶縁性接着剤４を介在させることで、部品２とシールドケース３のクリアランスを保持しつつ、回路基板１の補強をする。
【選択図】図１

Description

本発明は、概して回路基板に搭載された部品とシールドケースの実装をする混成集積回路装置に関し、特には部品を搭載した回路基板とシールドケースとのクリアランスの保持と回路基板の補強をする混成集積回路装置に関する。

回路基板にＩＣチップなどの部品を搭載し構成された混成集積回路装置において、従来から、シールドケースを用いた電磁シールドが行われていた。
例えば、図３に示す薄型かつ小型のパッケージの例では、回路基板１上に部品２を搭載しその上にシールドケース３を実装することで電磁シールドを行っている。

また、特許文献１では、ＩＣチップやコンデンサ、抵抗などの部品を一枚の回路基板の上にまとめて組み込み、小型部品を集積して一つのチップとして扱う、いわゆるハイブリッドＩＣ化することで、部品を個別に扱うのに比べて小型化を行うことができるとともにシールドケースを用いることにより電磁シールドを行うことが提案されている。

また、特許文献２では表面弾性波を利用する表面弾性波素子において、アンダーフィル工法を用いずに素子とパッケージの接続強度を上げ、高性能と安定性を両立する表面弾性波素子の封止構造を用いている。

特許文献３では、シールドケースを利用して部品の振動を抑えることで、回路の特性を向上させている。無線機の電圧制御発信器を固定することでハウリング防止をしている。
特開平６−１２５１９１号公報特開平１１−３０７９７３号公報特開２００２−２４４２７８号公報

しかしながら、図３に示すような薄型かつ小型のパッケージを実現するためには回路基板１に搭載する部品２とシールドケース３の高さを低くする必要がある。その場合、同図に示すように上から押されたときシールドケース３が撓むことで搭載した複数の部品２と接触することを回避するためはクリアランスの保持が必須である。

また、このような薄型のパッケージにおいては回路基板１も薄いものを使用することが多いため、回路基板１に強度があまり無く回路基板１が反ってしまいシールドケース３と実装した部品２が接触する危険性もあるためクリアランスを保持が必須になる。

例えば、ＳＭＤ（Surface Mount Device）の抵抗、コンデンサなどの部品の電極にシールドケース３が接触するとショートしてしまう危険がある。
また、上記特許文献１〜３は薄型かつ小型パッケージ化、回路基板の補強を目的としたものではなく、特許文献１では、電磁シールドを行うためにシールドケース内に絶縁性接着剤を充填しているため、絶縁性接着剤のキュアに十分な時間が必要であるとともに絶縁性接着剤の使用量が増加しコストアップになる。

また、特許文献２では、表面弾性化素子の固定をすることはできるが回路基板の補強および電磁シールドを備えていない。
また、特許文献３では、部品自体が振動することで回路に及ぼす影響を低減するために筐体を利用して部品を固定するため、回路基板と筐体とのクリアランスが回路基板上の部品にも影響するのでクリアランスを最小限の距離にできなかった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、シールドケース３と搭載部品２のクリアランスを小さくしてかつＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）対策を実施し、さらに搭載部品２とシールドケース３の接触を防ぎ薄型の回路基板１の強度を補強する構造を提供することを目的とする。

本発明の混成集積回路装置は、回路基板に搭載された１以上の部品と、前記回路基板をシールドするシールドケースとの間に絶縁性接着剤を介在させることにより、これら前記部品と前記シールドケースを、クリアランスを保持しつつ接着した構成としてある。本発明によれば、回路基板とシールドケースを絶縁性接着剤により固定することで回路基板を補強できる。

好ましくは、前記回路基板の板厚は０．３ｍｍ以下の薄板とした構成とする。本発明によれば、回路基板の反りをシールドケースで抑えることができる。
また、好ましくは、前記シールドケースの板厚は０．１５ｍｍ以下の薄板とした構成とする。本発明によれば、絶縁性接着剤によりシールドケースの反りを軽減できる。

また、好ましくは、前記絶縁性接着剤の粘度は３８ＰａＳ〜９０ＰａＳでチクソ性４．５〜８の粘度を高くした構成とする。本発明によれば、絶縁性接着剤を使用することで接着の時間を短縮できる。

また、前記絶縁性接着剤を、１以上の前記部品に複数箇所塗布した構成としてある。本発明によれば、１箇所の補強よりもさらに回路基板の補強ができる。

本発明の混成集積回路装置によれば、部品とシールドケースの接触を防止できるためシールドケースの高さを低くでき、パッケージを薄くできる。また、回路基板とシールドケースを直接又は間接的に接続しているため薄型の回路基板の補強ができる。

（実施形態１）
以下に、本発明に係る混成集積回路装置について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る混成集積回路装置を示す断面図で、薄型パッケージにするために薄型な回路基板１（ガラスエポキシ、セラミツクなど）を用いて、フリップチップ実装などにより搭載されたＩＣチップとその周辺部品などの部品２を搭載した混成集積回路に薄厚のシールドケース３を実装する工程を示している。

薄型な回路基板１の厚さは０．３ｍｍ以下のものを利用し、シールドケース３の板厚は０．１ｍｍ以下のものである。
絶縁性接着剤４はＳＭＤ（Surface Mount Device）部品のチップコート用樹脂などを利用することが好適であるが、特に限定するものではない。例えば、絶縁性接着剤４の特性は粘度：３８ＰａＳ〜９０ＰａＳ（Ｅ型粘度計５ｒｐｍ２５度）、チクソ性：４．５〜８（Ｅ型粘度計）を使用してもよい。

図１は絶縁性接着剤４の塗布について示した図で、上記構成は回路基板１上に部品２を自動実装機によりマウントし、次にリフロー工程を経て部品実装を行い混成集積回路装置の実装を完了する。

完成した混成集積回路装置を検査して、部品の実装等に問題がなければ、工程ａ〜ｄに示すように所定の実装部品上にディスペンサ５により絶縁性接着剤を塗布する。その後シールドケース３を被せシールドケース３と部品２を実装した回路基板１を固定する。

ここで、上記に説明した絶縁性接着剤４のパラメータが示すような粘度の高いもの使用することで部品２上または回路基板上１に塗布した絶縁性接着剤４が流れずに図１の工程ｃに示すような形状をとどめる。この形状は特に図面に示すようでなくてもいいが、自立できていることが望ましい。そして同図工程ｄに示すように絶縁性接着剤４の性質を利用してシールドケース３と接続する。

シールドケース３のグランドとの接続完了後、約１５０℃程度で混成集積回路装置に高温度をかけて絶縁性接着剤をキュアする。この温度は低いほど好適である。
部品に再度高い温度をかけることはあまり好ましくないため約１５０℃でキュアする。この温度が高すぎる場合半田が溶けてしまうためキュアする温度は低い方がよい。

所定の部品は少なくとも安定性があることが好適である。フリップチップ実装されたＩＣチップのようにアンダーフィル工法により固定されているなどの部品が望ましい。
上記構成により回路基板１に搭載した部品２とシールドケース３の間に一定のクリアランスが保持され、絶縁性接着剤４により固定することで回路基板１の補強だけでなくシールドケース３の補強もともに行うことが可能になる。
（実施形態２）
図２は本実施の形態を示す断面図である。図２に示すように本実施形態の混成集積回路装置では、回路基板１上の複数の部品２に複数箇所に絶縁性接着剤４を塗布する構成となっている。このような構成にすることにより薄型でかつ小型のパッケージに対する耐衝撃性が更に向上するという効果を有する。

なお、実施形態の混成集積回路装置においては実施形態を用いて説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りその他にも適用可能である。

本発明の小型パッケージを示す図である。複数箇所に絶縁性接着剤を塗布したときの図である。従来の小型パッケージを示す図である。

符号の説明

１・・・回路基板
２・・・部品
３・・・シールドケース
４・・・絶縁性接着剤
５・・・ディスペンサ

Claims

回路基板に搭載された１以上の部品と、前記回路基板をシールドするシールドケースとの間に絶縁性接着剤を介在させることにより、これら前記部品と前記シールドケースを、クリアランスを保持しつつ接着したことを特徴とする混成集積回路装置。
前記回路基板の板厚は０．３ｍｍ以下の薄板であることを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。
前記シールドケースの板厚は０．１５ｍｍ以下の薄板であることを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。
前記絶縁性接着剤の粘度は３８ＰａＳ〜９０ＰａＳでありチクソ性４．５〜８である粘度の高いことを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。
前記絶縁性接着剤を、１以上の前記部品に複数箇所塗布したことを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。