JP2011091451A

JP2011091451A - 電子装置

Info

Publication number: JP2011091451A
Application number: JP2011023921A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nobe; ひろみ野辺
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】シールドケースを使用することなく電磁波を良好に遮蔽して電子部品素子を保護することができ、且つ薄型化への対応が可能な電子装置を提供することにある。
【解決手段】電子装置は、配線基板１と、配線基板１に実装された電子部品４と、樹脂材２と、シールド層３とを備えている。樹脂材２は、電子部品素子４を覆っているとともに、配線基板１の上に設けられており、電気絶縁性を有している。シールド層３は、樹脂材２の上面から側面にかけて設けられており、導電性粒子を含有することによって導電性を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の通信機器、電子機器に組み込まれる電子装置に関するものである。

従来より、携帯電話機等の通信機器に高周波回路を備えた電子装置が用いられている。

かかる従来の電子装置としては、例えば図４に示す如く、複数枚の絶縁層を積層してなる配線基板２１の内部に高周波回路やグランド配線等を埋設するとともに、前記配線基板２１の上面にＩＣ素子、チップインダクタやチップコンデンサ，ダイオード，チップ抵抗器等の電子部品素子２３を搭載し、更に電子部品素子２３を被覆するようにして金属製のシールドケース２２を取着した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

前記シールドケース２２は、電子装置の使用時、これをグランド電位に保持しておくことにより、電子部品素子２３を電磁的にシールドするためのものである。これによって、外部からの電磁波を遮蔽して電子装置の回路特性を安定化させるとともに、電子部品素子２３を正常に動作させることができる。このようなシールドケース２２は、例えば、一面を開口させた筐体状の形状をなし、シールドケース２１と電子部品素子２３とが接触しないように、シールドケース２１−電子部品素子２３間に一定の間隔を設けた状態で配線基板２１に取り付けられる。

特開２００１−１９６７８１号公報

ところで、上述した従来の電子装置においては、シールドケース２１を取りつける際に、シールドケースが傾いたり、取り付け位置にばらつきを生じることがあり、これらのことを考慮すると、シールドケース２１−電子部品素子２３間には、ある程度の間隔が設けられるように設計する必要がある。しかしながら、シールドケース２１−電子部品素子２３間にある程度の間隔を設けると、その分、余分な空間が発生することから、電子装置が高背化してしまうという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、シールドケースを使用することなく電磁波を良好に遮蔽して電子部品素子を保護することができ、且つ薄型化への対応が可能な電子装置を提供することにある。

本発明の一つの態様によれば、電子装置は、配線基板と、配線基板に実装された電子部品と、樹脂材と、シールド層とを備えている。樹脂材は、電子部品素子を覆っているとともに、配線基板の上に設けられており、電気絶縁性を有している。シールド層は、樹脂材の上面から側面にかけて設けられており、導電性粒子を含有した、導電性を有している。

本発明の一つの態様によれば、電子装置は、樹脂材の上面から側面にかけて設けられた
、導電性を有するシールド層を備えていることにより、シールドケースを設けることなく電磁波を遮蔽して電子装置の回路特性を安定化させるとともに電子部品素子を正常に動作させることができるようになる。

本発明の電子装置の断面図である。図１の電子装置の第１樹脂材２及び第２樹脂材３を省略した要部断面図である。本発明の他の実施形態に係る電子装置の断面図である。従来の電子装置の断面図である。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る電子装置の断面図であり、同図に示す電子装置は、大略的に、配線基板１と、第１樹脂材２、第２樹脂材３とで構成されている。

前記配線基板１は、複数個の絶縁層を厚み方向に積層してなる略矩形状の積層体により構成されており、これら絶縁層間には多数の回路配線６が介在され、これらの回路配線６を絶縁層中に埋設されているビアホール導体７等を介して相互に電気的に接続させている。

このような配線基板１を構成する絶縁層の材質としては、例えばガラスセラミックス等のセラミック材料が用いられ、個々の絶縁層の厚みは例えば５０μｍ〜３００μｍに設定される。

尚、前記配線基板１は、絶縁層がセラミック材料から成る場合、セラミック原料の粉末に適当な有機溶剤、有機溶媒等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートを複数枚積層した上、これをプレス成形し、しかる後、この積層体を高温で焼成し、外形加工することによって製作される。

また、前記配線基板１の内部に設けられる回路配線６やビアホール導体７の材質としては、例えば、銀を主成分とする導電材料が好適に用いられ、個々の回路配線の厚みは、例えば５μｍ〜２０μｍに設定される。

一方、配線基板１の主面にはグランド電極パターン５や前記回路配線６と接続される接続パッド８、表面配線（図示せず）が設けられている。

前記グランド電極パターン５は、配線基板１上面の外周に沿って環状に配置され、配線基板１内部のビアホール導体７などを介して配線基板１の側面に形成される外部接続導体（図示せず）に接続される。前記外部接続導体は、電子装置が実装されるマザーボードに設けられたグランド配線に電気的に接続されており、これによりグランド配線パターン５は、電子装置の使用時、グランド電位に保持されるようになっている。

尚、グランド電極パターン５、接続パッド８は、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ系粉末、ホウ珪酸系低融点ガラスフリット、エチルセルロース等の有機バインダー、有機溶剤等を含有してなる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって、配線基板１の最上層に対応するセラミックグリーンシート上に塗布し、焼成することによって形成される。

また、前記グランド電極パターン５は、その厚みは例えば５μｍ〜８０μｍに設定され、特に５０μｍ以上に設定しておけば、後述する第１樹脂材２の形成に際して液状樹脂を塗布した際、硬化する前の液状樹脂が配線基板１上面から流れ出るのを塞き止めるダムとしての役割も果たすようになる。従って、第１樹脂材の形成に際して、粘性が低く流れやすい液状樹脂を使用する場合には、グランド電極パターン５の厚みを５０μｍ以上にしておくことが好ましい。

このような配線基板１の上面には、集積回路部品素子やチップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗器、ダイオード等の電子部品素子４が実装される。

この電子部品素子４は、配線基板１上面に被着されている接続パッド８に半田等の導電性接着剤を介して電気的に接続され、これらの電子部品素子４と配線基板１内部の回路配線６とで所定の電気回路を構成している。尚、本実施例では１個の電子部品素子４を配線基板１に搭載している。

そして電子部品素子４は、電気絶縁性を有する第１樹脂材２及び導電性を有する第２樹脂材３によって順次被覆されている。

第１樹脂材２は、電子部品素子４を外部からの衝撃より保護する保護膜と、第２樹脂材と電子部品素子４とが短絡するのを防止する絶縁膜と、電子部品素子４を気密封止するための封止層としての機能を有している。

また、このような第１樹脂材２は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に硬化剤、硬化促進剤、その他必要に応じて無機質充填剤などを添加・混合したものを、従来周知のスクリーン印刷法等により電子部品素子４を覆うように塗布し、しかる後、加熱硬化することにより形成され、電子部品素子４の上面から第１樹脂材２の上面までの距離は、例えば、０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍの範囲になるように設定される。

一方、第２樹脂材３は、配線基板１のグランド電極パターン５と電気的に接続されており、電子装置の使用時、第２樹脂材３をグランド電位に保持することにより、外部からの電磁波を良好に遮蔽して電子装置の回路特性を安定化させるとともに電子部品素子を正常に動作させることができるようになる。しかもこの場合、従来の電子装置のようにシールドケースと電子部品素子との間に余分なスペースを確保する必要はないことから、電子装置を薄型化することが可能となる。

このような第２樹脂材３は、例えば、先に述べた第１樹脂材と同様のエポキシ樹脂、あるいはシリコン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂にＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の導電性粒子及び硬化剤、硬化促進剤、その他必要に応じて無機質充填剤を添加・混合したものを、従来周知のスクリーン印刷法等により、前記第１樹脂材を覆うようにして塗布し、しかる後、熱硬化させることにより形成され、その厚みは、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍに設定される。

尚、前記導電性粒子の含有量は、第２樹脂材全体の重量に対して、例えば７５〜８８ｗｔ％の範囲に設定される。

また、前記第２樹脂材３は、その外周部が電子部品素子４の搭載領域を囲繞する環状のグランド電極パターン５に接続されていることから、電子装置の使用時、第２樹脂材全体を確実にグランド電位に保持することができるようになり、電磁波の遮蔽効果を高めて、電子装置をよりいっそう安定して動作させることができるとともに、電子部品素子に対する外部からの電磁波の影響を有効に抑えることが可能となる。従って、第２樹脂材３は、
その外周部をグランド電極パターン５に接続するようにして配置させることが好ましい。

更にグランド電極パターン５は、図２に示すように、その上面と内周面との間の角部に切り欠き９を有しており、第２樹脂材３の外周部を、切り欠き９を構成するグランド電極パターン５の内面と上面との間に形成される角部１０と合致するようにして配置させているため、第２樹脂材３とグランド電極パターン５との接触面積を増加させ、第２樹脂材３とグランド電極パターン５との密着強度を向上させて電子部品素子４の気密性を高めることができる。

またグランド電極パターン５に上述のような切り欠き９を設けておくことにより、第２樹脂材３の形成に際して液状樹脂を塗布した際、硬化する前の液状樹脂が配線基板１上面から流れ出るのを塞き止めることもできる。

かくして上述した電子装置は、配線基板１に搭載されている電子部品素子４を電気絶縁性の第１樹脂材２によって被覆し、該第１樹脂材２を導電性を有する第２樹脂材３によって被覆することにより、シールドケースを使用することなく外部からの電磁波を導電性を有する第２樹脂材３によって遮蔽し、電子装置を安定して動作させることができるようになる。

尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、改良が可能である。

上述の実施形態においては、グランド電極パターン５を、その外周縁が配線基板１上面の外周縁に合致するようにして配置したが、これに代えてグランド電極パターン５の外周縁を、配線基板１の外周縁よりも内側に所定距離だけ離間して配置するようにしてもよい。このようにすれば、配線基板１を大型基板の分割による“多数個取り”の手法により製造する場合であっても、大型基板の分割・切断時、グランド電極パターン５と切断用のカッターとが接触することはないことから、グランド電極パターン５のエッジが大型基板の切断に伴い下地より剥離するといった不都合を生じることがない。

また、上述の実施形態においては、電子部品素子４は、配線基板１上面に設けられている接続パッド８に半田等の導電性接着剤介して電気的に接続させるようにしていたが、これに代えて、図３に示す如く金属細線等のボンディング材１１を介して接続パッド８に電気的に接続するようにしてもよい。この場合、電子部品素子４とともにボンディング材１１も覆うようにして第１樹脂材２で被覆することが重要である。

更に、上述の実施形態においては、１個の電子部品素子４を配線基板１に搭載させたが、複数個の電子部品素子４を搭載するようにしてもよいことは言うまでもない。その場合、複数個の電子部品素子４のうち最も背高な電子部品素子の上面を第１樹脂材上面から、例えば０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍ程度離間させておくことが好ましい。

また更に、上述の実施形態においては、配線基板１をガラスセラミックスにより形成するようにしたが、これに代えて、アルミナセラミックス等の他のセラミック材料やガラス布基材エポキシ樹脂等の有機材料を用いて配線基板１を形成するようにしても構わない。

電子装置は、電気絶縁性の第１樹脂材で被覆された電子部品素子を、導電性を有する第２樹脂材で被覆し、該第２樹脂材をグランド電極パターンに電気的に接続していることから、電子装置の使用時、第２樹脂材をグランド電位に保持することにより、シールドケースを設けることなく電磁波を遮蔽して電子装置の回路特性を安定化させるとともに電子部品素子を正常に動作させることができるようになる。しかもこの場合、従来の電子装置の
ようにシールドケースと電子部品素子との間に余分なスペースを確保する必要がないことから、電子装置を薄型化することが可能となる。

また、電子装置は、第２樹脂材の外周部を、電子部品素子の搭載領域を囲繞する環状のグランド電極パターンに接続させたことから、電子装置の使用時、第２樹脂材全体を確実にグランド電位に保持することができるようになり、電磁波の遮蔽効果を高めて、電子装置をよりいっそう安定して動作させることができるとともに、電子部品素子に対する外部からの電磁波の影響を有効に抑えることが可能となる。

更に、電子装置は、グランド電極パターンの上面と内周面との間の角部に切り欠きを形成し、第２樹脂材の外周部を、前記切り欠きを構成するグランド電極パターンの内面と上面との間に形成される角部の位置と合致させることにより、第２樹脂材とグランド電極パターンとの接触面積を増加させ、第２樹脂材とグランド電極パターンとの密着強度を向上させて電子部品素子の気密性を高めることができる。

１・・・配線基板
２・・・第１樹脂材
３・・・第２樹脂材
４・・・電子部品素子
５・・・グランド電極パターン

Claims

配線基板と、
前記配線基板に実装された電子部品素子と、
前記電子部品素子を覆っているとともに、前記配線基板の上に設けられており、電気絶縁性を有する樹脂材と、
前記樹脂材の上面から側面にかけて設けられており、導電性粒子を含有した、導電性を有するシールド層と、
を備えた電子装置。