JP2013098363A - 複合モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シールド部材と実装部品の側面に設けられたグランド電極により実装部品のシールド層を形成することで、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる複合モジュール１は、実装基板２と、実装基板２の一方主面に実装された実装部品３と、少なくとも実装部品３の上面側を覆う天面４ａを有するシールド部材４とを備え、実装部品３は、その側面に設けられたグランド電極３ａが、平面視において、シールド部材４の天面４ａの縁端に沿うように配置され、シールド部材４および実装部品３のグランド電極３ａにより、実装部品３のシールド層を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、実装基板に実装部品とシールド部材が実装された複合モジュールに関する。

モジュールの外部などから入射する不要な電磁波は、モジュールの配線基板に実装される電子部品に対するノイズの原因となることから、従来技術では、図７に示すように、電子部品１０３と配線基板１０２とを覆うシールドケース１０４を配線基板１０２の表面に実装する技術が提案されている（特許文献１）。この場合、配線基板１０２の表面に電子部品１０３が実装されるとともに、該電子部品１０３と配線基板１０２の表面を覆うようにシールドケース１０４が実装されることにより、外部から入射する不要な電磁波をシールドケース１０４により遮断し、電子部品１０３にノイズが加わることを防止している。

特開２００６−１６５４７０号（段落００１０、図１等参照）

しかしながら、配線基板に実装される電子部品が、シールドケースに接触したり、近接したりすると、電子部品の特性が変化するため、電子部品とシールドケースを所定間隔離す必要があり、この間隔とシールドケースの実装精度の分を加えたスペースを配線基板の実装表面上に設ける必要がある。さらに、シールドケースを半田付けするためのスペースも必要となるため、これらの余分なスペースは、モジュールの小型化を図る上で問題となっていた。

本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、実装部品の側面に形成されたグランド電極とシールド部材とにより実装部品のシールド層を形成することで、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の複合モジュールは、実装基板と前記実装基板の一方主面に実装された実装部品と、少なくとも前記実装部品の上面側を覆う天面を有するシールド部材とを備え、前記実装部品は、その側面に設けられたグランド電極が、平面視において、前記シールド部材の前記天面の縁端に沿うように配置され、前記シールド部材および前記実装部品の前記グランド電極により、前記実装部品のシールド層が形成されていることを特徴としている（請求項１）。

また、前記シールド部材は、前記実装部品の側面を覆う側面板をさらに有し、前記側面板の一部に切欠部が形成され、前記実装部品は、前記切欠部から前記グランド電極が露出するように配置されていてもよい（請求項２）。

また、前記実装基板に複数の前記実装部品が実装されており、前記各実装部品は、各々の前記グランド電極が、平面視において、前記シールド部材の前記天面の縁端に沿うように並べて配置されていてもよい（請求項３）。

また、前記実装部品は、その一部が平面視において、前記シールド部材から突出するように配置され、前記グランド電極は、少なくとも、平面視において前記実装部品の前記シールド部材からの突出部分の全面にわたって設けられていてもよい（請求項４）。

また、前記実装部品は、前記シールド部材と前記グランド電極とが接触するように配置されていてもよい（請求項５）。

そして、前記実装基板の一方主面に設けられ前記実装部品を封止する樹脂層をさらに備えていてもよい（請求項６）。

請求項１の発明によれば、複合モジュールは、実装基板と、実装基板の一方主面に実装された実装部品と、少なくとも実装部品の上面側を覆う天面を有するシールド部材とを備え、実装部品の側面に設けられたグランド電極が平面視において、シールド部材の天面の縁端に沿うように実装部品が実装されることにより、シールド部材および実装部品のグランド電極により実装部品のシールド層が形成されている。

グランド電極は、シールド効果を有するため、グランド電極をシールド層の一部を構成するように実装部品を配置することで、その部分のシールド部材が不要になるとともに、
シールド部材と実装部品を離すためのスペースとシールド部材の実装精度分のスペースが不要になる。そのため、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、シールド部材は、実装部品の側面を覆う側面板をさらに有し、側面板の一部に切欠部が形成され、実装部品は、切欠部からグランド電極が露出するように配置されるため、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることができる。

請求項３の発明によれば、実装基板に複数の実装部品が実装され、実装された各実装部品は、各々のグランド電極が平面視において、シールド部材の天面の縁端に沿うように並べて配置されている。例えば、シールド部材が矩形状の天面を有し、その４つの辺に側面板が形成されるような場合、１つの側面板の代わりに各々のグランド電極が平面視においてシールド部材の天面の縁端に沿うように複数の実装部品を並べて配置することにより、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることができる。また、側面板の１つが不要になるため、シールド部材の低コスト化を図ることができる。

請求項４の発明によれば、実装部品は、その一部が平面視において、シールド部材から突出するように配置され、グランド電極は、少なくとも、平面視において実装部品のシールド部材からの突出部分の全面にわたって設けられている。例えば、実装部品の中には、実装部品の側面のみならず、端部全面にわたってグランド電極が形成されているものがある。このような場合、その端部をシールド部材から突出するように実装部品を配置することで、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることができる。また、実装部品を突出させる分だけ、シールド部材の省スペース化を図ることもできる。

請求項５の発明によれば、実装部品は、シールド部材とグランド電極とが接触するように配置されるため、接地されたグランド電極とシールド部材とが電気的に導通し、シールド部材において、十分な接地電位を得ることができる。

請求項６の発明によれば、複合モジュールは、実装基板の一方主面に設けられ実装部品を封止する樹脂層をさらに備えているため、樹脂のモールド効果により、実装部品の耐環境性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態にかかる複合モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 本発明の第２実施形態にかかる複合モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 本発明の第３実施形態にかかる複合モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 本発明の第４実施形態にかかる複合モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第５実施形態にかかる複合モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 本発明の第６実施形態にかかる複合モジュールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 従来技術の複合モジュールを示す図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態にかかる複合モジュールについて、図１を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）それぞれは、第１実施形態にかかる複合モジュールの平面図および右側面図を示す。

この実施形態にかかる複合モジュール１は、図１に示すように、表裏面や内部に信号伝送用の配線電極やグランド電極などが形成された実装基板２と、実装基板の一方主面に実装される実装部品３と、実装基板の一方主面に形成されるシールド部材４から構成され、例えば、高周波用のモジュールとして使用される。実装基板２は、例えば、ガラスエポキシ樹脂による多層基板やセラミック多層基板などが挙げられる。また、実装部品３は、多層ＬＣフィルタやチップコンデンサ、チップインダクタなどが挙げられる。また、シールド部材４は、導電材料からなり、実装部品３の上面を覆う矩形状の天面４ａとその四隅に設けられた脚部４ｂとを有し、四隅の脚部４ｂが実装基板２と接合する。そして、シールド部材４の天面４ａにより、実装部品３の上面に入射する不要な電磁波を遮断する。

また、図１（ｂ）に示すように、実装部品３の側面には接地されたグランド電極３ａが設けられ、図１（ａ）に示すように、実装部品３は、グランド電極が、平面視において、シールド部材４の天面４ａの縁端に沿うように配置される。なお、図１において、実装部品３の側面のグランド電極３ａとシールド部材４の四隅の脚部４ｂの少なくとも１つの脚部とが、実装基板２の表面に形成されたグランド電極（図示せず）と電気的に接続されている。

したがって、上記した実施形態によれば、実装部品３の側面に設けられたグランド電極３ａは、シールド効果を有するため、グランド電極３ａをシールド層の一部を構成するように実装部品３を配置することで、その部分のシールド部材が不要となるとともに、シールド部材４と実装部品３を離すためのスペースとシールド部材４の実装精度分のスペースが不要になる。そのため、実装部品３に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態にかかる複合モジュールについて、図２を参照して説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第２実施形態にかかる複合モジュールの平面図および右側面図を示す。

第２実施形態にかかる複合モジュール１ａが、図１に示した第１実施形態にかかる複合モジュール１と異なるところは、図２（ｂ）に示すように、第１実施形態のシールド部材４の四隅の脚部４ｂの代わりに実装部品３の側面を覆う４枚の側面板４ｃを有し、それらの側面板４ｃが実装基板２と接合することでシールド部材４を形成している点と、図２（ａ）に示す複合モジュール１ａの右側面に位置する側面板４ｃの一部に切欠部４ｄが形成され、その切欠部４ｄから実装部品３のグランド電極３ａが露出するように実装部品３が実装基板２上に配置されている点である。なお、その他の構成は、第１実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略している。また、この実施形態では、実装部品３に設けられたグランド電極３ａとシールド部材４の側面板４ｃが接触しないように側面板４ｃの切欠部４ｄを形成する。

このように構成することにより、実装部品３は、上面をシールド部材４の天面４ａにより、側面をシールド部材の側面板４ｃにより覆われるため、さらに実装部品３に対するシールド効果を高めることができる。また、実装部品３は、シールド効果を有するグランド電極３ａがシールド部材４の側面板４ｃの切欠部４ｄから露出するように配置されるため、シールド部材４と実装部品３とを離すスペースが不要になる。そのため、実装部品３に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュール１ａの小型化を図ることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態にかかる複合モジュールについて、図３を参照して説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第３実施形態にかかる複合モジュールの平面図および右側面図を示す。

第３実施形態にかかる複合モジュール１ｂが、図２に示した第２実施形態にかかる複合モジュール１ａと異なるところは、図３（ｂ）に示すように、実装基板２上に複数の実装部品３が実装されている点と、複数の実装部品３は、各々のグランド電極３ａが平面視において、シールド部材４の天面４ａの縁端に沿うように並べて配置されている点と、シールド部材４において、実装部品３が並べて配置されている側の側面板４ｃが形成されていない点である。なお、その他の構成は、第２実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略している。

このように構成することにより、側面板４ｃの１つが不要になるため、シールド部材４の低コスト化を図ることができる。また、側面板４ｃのない部分を、複数の実装部品３のグランド電極３ａそれぞれが埋めるように実装部品３が配置されるため、実装部品３に対するシールド効果を確保することができる。また、実装部品３をシールド部材４がら離すスペースも必要ないため、モジュール１ｂの小型化を図ることができる。なお、隣接する実装部品３のグランド電極３ａどうしの間隔は、シールド部材４において遮断したい信号の周波数に相当する波長の１／２以下にすることで、その信号のモジュール１ｂ内部への侵入を防ぐことができる。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態にかかる複合モジュールについて、図４を参照して説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第４実施形態にかかる複合モジュールの平面図および正面図を示す。なお、説明を簡単にするために、図４（ｂ）では、正面の側面板を図示省略している。

第４実施形態にかかる複合モジュール１ｃが、図２に示した第２実施形態にかかる複合モジュール１ａと異なるところは、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、実装部品３は、その一部が平面視において、シールド部材４から突出するように配置されている点と、実装部品３のグランド電極３ａが、その突出部分の全面にわたって設けられている点である。なお、その他の構成は、第２実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略している。なお、この第４実施形態では、実装部品３に設けられたグランド電極３ａとシールド部材４の側面板４ｃが接触しないように側面板４ｃの切欠部４ｄを形成する。

実装部品の中には、実装部品の側面のみならず、端部全面にわたってグランド電極が形成されているものがある。このような場合、その端部をシールド部材から突出するように実装部品を配置することで、実装部品に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュールの小型化を図ることができる。また、実装部品を突出させる分だけ、シールド部材の省スペース化を図ることもできる。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態にかかる複合モジュールについて、図５を参照して説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第５実施形態にかかる複合モジュールの平面図および右側面図を示す。

第５実施形態にかかる複合モジュール１ｄが、図２に示した第２実施形態にかかる複合モジュール１ａと異なるところは、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、シールド部材４の側面板４ｃと実装部品３に設けられたグランド電極３ａとが接触するように実装部品が配置されている点である。なお、その他の構成は、第２実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略している。

例えば、シールド部材４が天面４ａと脚部４ｂのみから形成されている場合、脚部４ｂのみで実装基板２と接合し、その部分で接地されるため、脚部４ｂから天面４ａの中央部に至る経路でインダクタンスが発生し、十分な接地電位が得られない場合がある。

そこで、実装部品３のグランド電極３ａとシールド部材４の側面板４ｃが接触するように実装部品３を配置することで、接地されたグランド電極３ａとシールド部材４とが電気的に導通し、シールド部材４において、十分な接地電位を得ることができため、実装部品３に対するシールド効果をさらに高めることができる。また、実装部品３は、シールド効果を有するグランド電極３ａがシールド部材４の側面板４ｃの切欠部４ｄから露出するように配置されるため、シールド部材４と実装部品３とを離すスペースが不要になる。そのため、実装部品３に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュール１ｄの小型化を図ることができる。

＜第６実施形態＞
本発明の第６実施形態にかかる複合モジュールについて、図６を参照して説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第６実施形態にかかる複合モジュールの平面図および右側面図を示す。なお、図６（ａ）および（ｂ）において、点の塗り潰し部分は、実装基板の一方主面に設けられ実装部品を封止する樹脂層を示し、図６（ａ）では、シールド部材の天面を除いた状態を示している。

第６実施形態にかかる複合モジュール１ｅが、図２に示した第２実施形態にかかる複合モジュール１ａと異なるところは、図６（ａ）に示すように、実装基板２の一方主面に設けられ実装部品３を封止する樹脂層５を備えている点である。また、この場合、樹脂層５は、例えば、エポキシ樹脂を使用するとよい。また、シールド部材４は、導電材料である金属ケースで構成される。なお、その他の構成は、第２実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略している。

このように構成することにより、実装部品３は樹脂層５により封止されるため、複合モジュール１ｅの耐環境性を高めることができる。また、実装部品３は、シールド効果を有するグランド電極３ａがシールド部材４の側面板４ｃの切欠部４ｄから露出するように配置されるため、シールド部材４と実装部品３とを離すスペースが不要になる。そのため、実装部品３に対するシールド効果を確保しつつ、複合モジュール１ｅの小型化を図ることができる。

なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した各実施形態のうち第３実施形態を除き、シールド部材４内に一つの実装部品３を配置したが、側面にグランド電極３ａが設けられていない実装部品３を含め、複数の実装部品３をシールド部材４内に配置してもかまわない。

また、上記した第１〜第６実施形態では、複合モジュール１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの右側の側面板４ｃに切欠部４ｄを形成し、その切欠部４ｄから実装部品３のグランド電極３ａが露出するように実装部品３を配置したが、他の実装部品３との配置関係を考慮した上で、適宜、他の側面板４ｃに切欠部４ｄを形成し、その切欠部４ｄから実装部品３のグランド電極３ａが露出するように実装部品３を配置してもよい。

また、第５実施形態では、実装部品３をシールド部材４とグランド電極３ａが接触するように配置したが、シールド部材４と実装部品３のグランド電極３ａとの接触部分を半田付けなどにより接合したり、導電性接着剤によりシールド部材４と実装部品３のグランド電極３ａとを接着させてもよい。

また、第６実施形態では、シールド部材４を導電材料である金属ケースで構成したが、シールド部材４を樹脂層５の表面に形成された導電性樹脂または金属膜で構成してもかまわない。

また、上記した各実施形態では、実装部品３をシールド部材４の内側に配置したが、他の実装部品３をシールド部材４の外側に配置してもかまわない。

また、上記した各実施形態では、実装部品３と実装基板２の一方主面の一部を覆うようにシールド部材４を形成したが、実装基板２に実装された実装部品３とともに実装基板２の一方主面の全面を覆うようにシールド部材４を形成してもよい。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 複合モジュール
２ 実装基板
３ 実装部品
３ａ グランド電極
４ シールド部材
４ａ 天面
４ｃ 側面板
４ｄ 切欠部
５ 樹脂層

Claims (6)

1. 実装基板と、
   前記実装基板の一方主面に実装された実装部品と、
   少なくとも前記実装部品の上面側を覆う天面を有するシールド部材とを備え、
   前記実装部品は、その側面に設けられたグランド電極が、平面視において、前記シールド部材の前記天面の縁端に沿うように配置され、
   前記シールド部材および前記実装部品の前記グランド電極により、前記実装部品のシールド層が形成されている
   ことを特徴とする複合モジュール。
2. 前記シールド部材は、前記実装部品の側面を覆う側面板をさらに有し、
   前記側面板の一部に切欠部が形成され、
   前記実装部品は、前記切欠部から前記グランド電極が露出するように配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の複合モジュール。
3. 前記実装基板に複数の前記実装部品が実装されており、
   前記各実装部品は、各々の前記グランド電極が、平面視において、前記シールド部材の前記天面の縁端に沿うように並べて配置されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の複合モジュール。
4. 前記実装部品は、その一部が平面視において、前記シールド部材から突出するように配置され、
   前記グランド電極は、少なくとも、平面視において前記実装部品の前記シールド部材からの突出部分の全面にわたって設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の複合モジュール。
5. 前記実装部品は、前記シールド部材と前記グランド電極とが接触するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし４に記載の複合モジュール。
6. 前記実装基板の一方主面に設けられ前記実装部品を封止する樹脂層をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の複合モジュール。
   

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