JP2017092291A - 電子装置、電子装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品群の高密度実装及び電磁干渉抑制が可能な電子装置を提供する。
【解決手段】電子装置1は、回路基板10と、回路基板10上に実装された電子部品20と、電子部品20が実装された回路基板10上に設けられたフレキシブル基板30と、フレキシブル基板30上に実装された電子部品40とを含む。フレキシブル基板30は、電子部品20の上面20a及び側面20bに接し、上面20a及び側面20bに対応する部位に電磁シールド層31を有する。フレキシブル基板30により、電子部品20及び電子部品40の実装密度の向上を図り、電子部品20と電子部品40の電磁干渉を電磁シールド層31によって抑える。
【選択図】図1
【解決手段】電子装置1は、回路基板10と、回路基板10上に実装された電子部品20と、電子部品20が実装された回路基板10上に設けられたフレキシブル基板30と、フレキシブル基板30上に実装された電子部品40とを含む。フレキシブル基板30は、電子部品20の上面20a及び側面20bに接し、上面20a及び側面20bに対応する部位に電磁シールド層31を有する。フレキシブル基板30により、電子部品20及び電子部品40の実装密度の向上を図り、電子部品20と電子部品40の電磁干渉を電磁シールド層31によって抑える。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子装置、電子装置の製造方法及び電子機器に関する。
回路基板上に搭載された半導体素子等の電子部品を、その電子部品を含む一定空間が封止できるサイズのバスタブ状の金属キャップで覆って電磁シールドし、電子部品群の電磁干渉を抑える技術が知られている。金属キャップに替えて、ベース基材とレジスト等の絶縁部材との間に銅(Cu)薄膜ベタパターン等の金属を挟んだフレキシブルシールド部材を成形して用い、電子部品を電磁シールドする技術も知られている。
上記のような電磁シールド技術では、電子部品を覆う金属キャップやフレキシブルシールド部材が回路基板上で占有する面積が大きくなると、電子部品の実装可能エリアが減少し、回路基板上に実装される電子部品群の実装密度が低下する可能性がある。
本発明の一観点によれば、回路基板と、前記回路基板上に実装された第1電子部品と、前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品とを含む電子装置が提供される。
また、本発明の一観点によれば、第1電子部品が実装された回路基板上に、第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板を、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、且つ、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に前記第1電磁シールド層が位置するように、設ける工程と、前記フレキシブル基板上に第2電子部品を実装する工程とを含む電子装置の製造方法が提供される。
また、本発明の一観点によれば、上記のような電子装置を備える電子機器が提供される。
開示の技術によれば、電子部品群の高密度実装及び電磁干渉抑制が可能な電子装置を実現することができる。また、そのような電子装置を備えた電子機器を実現することができる。
まず、第1の実施の形態について説明する。
図1は第1の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図1(A)には、第1の実施の形態に係る電子装置の一例の要部平面を模式的に図示し、図1(B)には、図1(A)のL1−L1線に沿った断面を模式的に図示している。
図1は第1の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図1(A)には、第1の実施の形態に係る電子装置の一例の要部平面を模式的に図示し、図1(B)には、図1(A)のL1−L1線に沿った断面を模式的に図示している。
図1(A)及び図1(B)に示す電子装置1は、回路基板10、電子部品20、フレキシブル基板30及び電子部品40を含む。
回路基板10には、各種回路基板を用いることができる。例えば、回路基板10には、プリント基板が用いられる。回路基板10は、図1(B)に示すように、絶縁部11内に設けられた導体部12を含む。ここでは導体部12として、回路基板10の表面10aに設けられた端子(電極)12a及び端子(電極)12b、並びに、端子12a及び端子12bに繋がるビア12c及び配線12dを例示している。回路基板10の絶縁部11には、有機系、無機系の各種絶縁材料が用いられる。回路基板10の導体部12には、銅(Cu)、アルミニウム(Al)等の各種導体材料が用いられる。
回路基板10には、各種回路基板を用いることができる。例えば、回路基板10には、プリント基板が用いられる。回路基板10は、図1(B)に示すように、絶縁部11内に設けられた導体部12を含む。ここでは導体部12として、回路基板10の表面10aに設けられた端子(電極)12a及び端子(電極)12b、並びに、端子12a及び端子12bに繋がるビア12c及び配線12dを例示している。回路基板10の絶縁部11には、有機系、無機系の各種絶縁材料が用いられる。回路基板10の導体部12には、銅(Cu)、アルミニウム(Al)等の各種導体材料が用いられる。
電子部品20は、回路基板10上に実装される。電子部品20には、各種電子部品を用いることができる。例えば、電子部品20には、半導体素子(半導体チップ)や、回路基板(パッケージ基板)上に実装された半導体チップを含む半導体装置(半導体パッケージ)が用いられる。電子部品20は、図1(B)に示すように、回路基板10の端子12aと対応する位置に、バンプ等の端子21を有する。電子部品20の端子21と、回路基板10の端子12aとが接合されることで、電子部品20と回路基板10とが電気的に接続される。
フレキシブル基板30は、電子部品20が実装された回路基板10上に設けられる。フレキシブル基板30は、端子(電極)、ビア、配線等の導体部を有する、柔軟性を持った回路基板である。フレキシブル基板30は、電子部品20の表面に沿って回路基板10上に設けられ、図1(B)に示すように、電子部品20の上面20a及び側面20bに接する。フレキシブル基板30は、電子部品20の上面20a及び側面20bに対応する部位に、電磁シールド層31を有する。電磁シールド層31には、例えば、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、フェライト、Cu、Al等の層、又はそのような材料を樹脂中に含有させたフィルムが用いられる。電磁シールド層31の材料は、例えば、電子部品20及び電子部品40を伝搬する信号の周波数、電子部品20及び電子部品40から放射される電磁波の周波数等に基づいて、選択される。フレキシブル基板30は更に、その導体部の一部として、図1(B)に示すように、回路基板10の端子12bと対応する位置に、端子(電極)32を有する。フレキシブル基板30の端子32と、回路基板10の端子12bとが接合されることで、フレキシブル基板30と回路基板10とが電気的に接続される。
電子部品40は、フレキシブル基板30上に実装される。電子部品40は、例えば、回路基板10上の電子部品20を覆う電磁シールド層31の上方に位置するように、フレキシブル基板30上に実装される。電子部品40には、各種電子部品を用いることができる。例えば、電子部品40には、半導体チップや半導体パッケージが用いられる。電子部品40は、図1(B)に示すように、バンプ等の端子41を有し、その端子41がフレキシブル基板30の導体部と接合される。これにより、電子部品40が、フレキシブル基板30の導体部と、及びフレキシブル基板30(その導体部)を介して回路基板10と、電気的に接続される。
上記のような構成を有する電子装置1において、例えば、電子部品40が電磁波を発生するものであって、その電磁波が電子部品20に到達すると電子部品20の動作に不具合が生じ得るようなものである場合を考える。この場合、電子部品40で発生した電磁波の電子部品20への到達は、フレキシブル基板30の電磁シールド層31によって抑えられる。また、電子部品20が電磁波を発生するものであって、その電磁波が電子部品40に到達すると電子部品40の動作に不具合が生じ得るようなものである場合を考える。この場合、電子部品20で発生した電磁波の電子部品40への到達は、フレキシブル基板30の電磁シールド層31によって抑えられる。
このように電子装置1では、フレキシブル基板30の電磁シールド層31により、電子部品20と電子部品40の電磁干渉が抑えられる。これにより、電磁干渉による電子部品20及び電子部品40の動作の不具合を効果的に抑えることのできる、性能及び信頼性に優れた電子装置1が実現される。
更に、この電子装置1では、回路基板10上に実装された電子部品20が、その表面に沿ったフレキシブル基板30で覆われ、そのフレキシブル基板30上に電子部品40が実装される。これにより、電子装置1では、高い実装密度が実現される。
ここで、図2は電子装置の実装密度の説明図である。図2(A)には、比較例に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示し、図2(B)及び図2(C)にはそれぞれ、第1の実施の形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
図2(A)には、比較例として、電磁干渉し得る電子部品20と電子部品40が回路基板10上に実装され、一方の電子部品20がバスタブ形又は箱形の金属カバー50で覆われた構成を有する電子装置1aを図示している。
この図2(A)に示す電子装置1aでは、金属カバー50によって電子部品20と電子部品40の電磁干渉が抑えられる。しかし、電子装置1aでは、金属カバー50を、電子部品20とその周りの一定空間を封止するようなサイズとすると、その金属カバー50の回路基板10上での占有面積が大きくなる。その場合、電子部品20と電子部品40とを一定距離以上近接させて配置することができず、高密度に実装することが難しくなることが起こり得る。また、電子装置1aでは、回路基板10上の搭載部品数を一定数確保するために、回路基板10の大型化(大面積化)を招くことも起こり得る。
一方、図2(B)及び図2(C)には、回路基板10上に実装された電子部品20が、その表面に沿ったフレキシブル基板30で覆われ、そのフレキシブル基板30上に電子部品40が実装された、第1の実施の形態に係る電子装置1の例を図示している。
図2(B)及び図2(C)に示す電子装置1では、フレキシブル基板30を、電子部品20の上面20a及び側面20bに接するように、且つ、その電磁シールド層31が、電子部品20の上面20a及び側面20bと対応する部位に位置するように、設ける。フレキシブル基板30は、回路基板10と電気的に接続され、このようなフレキシブル基板30上に、電子部品40が実装される。
図2(B)には、電子部品20の側方のフレキシブル基板30上に電子部品40が実装された構成を例示している。この図2(B)に示すような構成によれば、図2(A)に示す電子装置1aに比べて、電子部品20と電子部品40との近接配置が可能になり、実装密度の向上が図られる。また、図2(C)には、電子部品20の上方のフレキシブル基板30上に電子部品40が実装された例を示している。この図2(C)に示すような構成によれば、電子部品20と電子部品40との近接配置による、より一層の実装密度の向上が図られる。
このように、図2(B)及び図2(C)に示す電子装置1では、図2(A)に示す電子装置1aに比べて、電子部品20及び電子部品40の実装密度が高い電子装置1が実現される。また、電子装置1では、高密度実装が可能になることで、回路基板10の小型化(小面積化)や、それによる電子装置1の小型化も可能になる。
次に、第2の実施の形態について説明する。
ここでは、電子装置について、より具体的に説明する。
図3は第2の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図3には、第2の実施の形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
ここでは、電子装置について、より具体的に説明する。
図3は第2の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図3には、第2の実施の形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
図3に示すように、電子装置1Aは、回路基板100、電子部品200群、フレキシブル基板300及び電子部品400群を含む。
回路基板100には、例えば、プリント基板が用いられる。回路基板100は、絶縁部110内に設けられた導体部120を含む。導体部120には、端子(電極)、ビア、配線等が含まれる。ここでは便宜上、導体部120として、回路基板100の表面100aに設けられた端子(電極)121群及び端子(電極)122群のみを例示している。端子121群及び端子122群は、回路基板100の内部に設けられる、図示しない配線やビア等の導体部に電気的に接続される。回路基板100の絶縁部110には、有機系、無機系の各種絶縁材料が用いられる。回路基板100の導体部120には、Cu、Al等の各種導体材料が用いられる。
回路基板100には、例えば、プリント基板が用いられる。回路基板100は、絶縁部110内に設けられた導体部120を含む。導体部120には、端子(電極)、ビア、配線等が含まれる。ここでは便宜上、導体部120として、回路基板100の表面100aに設けられた端子(電極)121群及び端子(電極)122群のみを例示している。端子121群及び端子122群は、回路基板100の内部に設けられる、図示しない配線やビア等の導体部に電気的に接続される。回路基板100の絶縁部110には、有機系、無機系の各種絶縁材料が用いられる。回路基板100の導体部120には、Cu、Al等の各種導体材料が用いられる。
電子部品200群は、回路基板100上に実装される。図3には、電子部品200群として、電子装置1Aの所定の一断面に位置する電子部品210,220,230,240,250,260,270,280を例示している。一例として、電子部品210は、LSI(Large Scale Integration)チップ等の半導体チップである。電子部品220,230,240,260,270は、コンデンサやインダクタ等のチップ部品である。電子部品250は、センサやマイコン等のパッケージ部品である。電子部品280は、FCP(Flip Chip Package)やMCP(Multi Chip Package)等の半導体パッケージである。電子部品210,220,230,240,250,260,270,280は、各々の端子211,221,231,241,251,261,271,281が、対応する位置の回路基板100の端子121と接合され、それぞれ回路基板100と電気的に接続される。
フレキシブル基板300は、電子部品200群(電子部品210〜280)が実装された回路基板100上に設けられる。フレキシブル基板300は、端子(電極)、ビア、配線等の導体部、及び電磁シールド層301群を有する、柔軟性を持った回路基板であって、電子部品200群の表面に沿って回路基板100上に設けられる。尚、図3では、フレキシブル基板300の導体部(端子340を除く)の図示は省略している。図3には、電磁シールド層301群として、電子装置1Aの所定の一断面に位置する電磁シールド層310及び電磁シールド層380を例示している。フレキシブル基板300は、電子部品200群の上面、又は上面と側面とに接して、それら電子部品200群を覆い、縁部を回路基板100の表面100aに接して、設けられる。
図3の例において、フレキシブル基板300の、電子部品210の上面210a及び側面210bに接する部位内、並びに電子部品280の上面280a及び側面280bに接する部位内に、それぞれ電磁シールド層310並びに電磁シールド層380が設けられる。電磁シールド層301には、Ni、Fe、フェライト、Cu、Al等の材料が用いられる。電磁シールド層301の材料は、例えば、所定の電子部品200及び電子部品400を伝搬する信号の周波数、所定の電子部品200及び電子部品400から放射される電磁波の周波数等に基づいて、選択される。フレキシブル基板300は、その縁部の、回路基板100の端子122と対応する位置に設けられた端子(電極)340と、その回路基板100の端子122とが接合され、回路基板100と電気的に接続される。
電子部品400群は、フレキシブル基板300上に実装される。図3には、電子部品400群として、電子装置1Aの所定の一断面に位置する電子部品410及び電子部品480を例示している。電子部品410は、例えば、電磁シールド層310の上方に位置するように、フレキシブル基板300上に実装され、電子部品480は、例えば、電磁シールド層380の上方に位置するように、フレキシブル基板300上に実装される。一例として、電子部品410は、FCPやMCP等の半導体パッケージであり、電子部品480は、LSIチップ等の半導体チップである。例えば、電子部品210及び電子部品410の少なくとも一方が、電磁波を発生する電子部品とされ、電子部品280及び電子部品480の少なくとも一方が、電磁波を発生する電子部品とされる。電子部品410及び電子部品480は、各々の端子411及び端子481がフレキシブル基板300の導体部と接合される。電子部品410及び電子部品480は、フレキシブル基板300の導体部と、及びフレキシブル基板300(その端子340を含む導体部)を介して回路基板100と、それぞれ電気的に接続される。
フレキシブル基板300について更に説明する。
図4は第2の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図4には、図3のX部を拡大して模式的に図示している。
図4は第2の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図4には、図3のX部を拡大して模式的に図示している。
図4に示すように、フレキシブル基板300は、ベース層320及び配線層330、並びにそれらの間に介在される電磁シールド層310を有する。
ベース層320は、電子部品200群(図4では電子部品210)が実装された回路基板100側に対向される層である。ベース層320には、伸縮性を有する材料が用いられる。ベース層320には、伸縮性と共に、粘着性を有する材料が用いられてよい。ベース層320に粘着性を有する材料を用いることで、回路基板100上に実装された電子部品200群の表面(上面、又は上面と側面)に、フレキシブル基板300を接着し、固定することが可能になる。ベース層320には、例えば、熱可塑性エラストマーが用いられる。ベース層320に用いることのできる熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系、ポリブタジエン系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−イソプレン系等の熱可塑性エラストマーを挙げることができる。
ベース層320は、電子部品200群(図4では電子部品210)が実装された回路基板100側に対向される層である。ベース層320には、伸縮性を有する材料が用いられる。ベース層320には、伸縮性と共に、粘着性を有する材料が用いられてよい。ベース層320に粘着性を有する材料を用いることで、回路基板100上に実装された電子部品200群の表面(上面、又は上面と側面)に、フレキシブル基板300を接着し、固定することが可能になる。ベース層320には、例えば、熱可塑性エラストマーが用いられる。ベース層320に用いることのできる熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系、ポリブタジエン系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−イソプレン系等の熱可塑性エラストマーを挙げることができる。
配線層330は、ベース層320の表面320a(上面)に、電磁シールド層301群(図4では電磁シールド層310)を部分的に挟んで、積層される。配線層330は、絶縁部331、及び絶縁部331の内部及び表面に設けられた導体部332を有する。導体部332には、電子部品400群の端子(図4では電子部品410の端子411)が接合される端子(電極)332a、並びに端子332aと電気的に接続されたビア332b及び配線332cが含まれる。絶縁部331には、伸縮性を有する材料が用いられる。絶縁部331には、例えば、熱可塑性エラストマーが用いられる。絶縁部331に用いることのできる熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系、ポリブタジエン系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−イソプレン系等の熱可塑性エラストマーを挙げることができる。
電磁シールド層301群、図4では電磁シールド層310を例にするが、ベース層320と配線層330の間に介在される。電磁シールド層310には、Ni、Fe等、電磁波を遮蔽又は吸収する各種電磁シールド材料が用いられる。電磁シールド層310としては、例えば、電磁シールド材料の箔が用いられる。このほか、電磁シールド層310としては、例えば、電磁シールド材料の粒子(粉末)をエポキシ等の樹脂中に含有、分散させたフィルムが用いられてよい。電磁シールド層310は、フレキシブル基板300を、電子部品200群が実装された回路基板100上に設けた時に(図3)、電磁シールドされるべき電子部品200(図4では電子部品210)を覆うようになる位置とサイズで、設けられる。電磁シールド層310以外の電磁シールド層301又は電磁シールド層301群についても同様である。
フレキシブル基板300と回路基板100との電気的な接続に用いられる端子340は、配線層330内の導体部332、例えば配線332cと電気的に接続され、一部がベース層320の表面320b(下面)から露出するように、設けられる。
図4では、図3に示す電子装置1Aの、電子部品210及び電子部品410とそれらの間の電磁シールド層310とが含まれる部位を例にして説明した。図3に示す電子装置1Aの、電子部品280及び電子部品480とそれらの間の電磁シールド層380とが含まれる部位等も、この図4について述べたのと同様の構成とされる。
ベース層320、電磁シールド層310等の電磁シールド層301、及び配線層330を有するフレキシブル基板300は、予め準備した各層を熱圧着して一体化する熱圧着法や、各層を下から順に形成していくビルドアップ法等を用いて、形成することができる。尚、この点については後述する(図12〜図16)。
上記図3及び図4に示すような構成を有する電子装置1Aにおいて、フレキシブル基板300は、ベース層320、及び配線層330の絶縁部331に、伸縮性を持たせることで、回路基板100上の電子部品200群の表面に沿った形状で設けることが可能になる。フレキシブル基板300は、例えば、ラミネータを用いて、電子部品200群が実装された回路基板100上にラミネートすることによって、電子部品200群の表面に沿った形状となるように変形させて、設けることができる。
伸縮性を持たせるフレキシブル基板300の、ベース層320、及び配線層330の絶縁部331(図4)には、例えば上記のように熱可塑性エラストマーが用いられる。この場合、ベース層320と絶縁部331には、同種又は異種の熱可塑性エラストマーを用いることができる。
ベース層320と、配線層330の絶縁部331とに、異種の熱可塑性エラストマーを用いる場合には、例えば、配線層330の絶縁部331の方が、ベース層320に比べて、伸縮性が低くなるような材料を用いる。フレキシブル基板300を、回路基板100上の電子部品200群の表面に沿った形状となるように変形させて設ける際に、配線層330の絶縁部331の伸縮を抑えて、導体部332の変形、それによる導体部332の断線、信頼性の低下を抑えるためである。例えば、配線層330の絶縁部331には、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーを用い、ベース層320には、スチレン系熱可塑性エラストマーを用いる。ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーは、JIS K6251(旧JIS K6301)に準じて測定される300%引張応力が4MPa〜11MPaであり、スチレン系熱可塑性エラストマーは、同300%引張応力が0.5MPa〜1.2MPaである。ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーを配線層330の絶縁部331に用い、スチレン系熱可塑性エラストマーをベース層320に用いることで、上記のような配線層330の導体部332の変形、それによる信頼性の低下等を抑えることが可能になる。
図3及び図4に示す電子装置1Aでは、電磁シールド層310及び電磁シールド380を含むフレキシブル基板300が、回路基板100上に実装された電子部品210並びに電子部品280の表面に接して設けられる。電子部品210は、その上面210a及び側面210bに対応する部位に設けられた電磁シールド層310で覆われ、電子部品280は、その上面280a及び側面280bに対応する部位に設けられた電磁シールド層380で覆われる。そして、フレキシブル基板300の、電子部品210を覆う電磁シールド層310の上方に、電子部品410が実装され、電子部品280を覆う電磁シールド層380の上方に、電子部品480が実装される。
電子装置1Aでは、電子部品210及び電子部品410の少なくとも一方が、電磁波を発生する電子部品とされ、電子部品280及び電子部品480の少なくとも一方が、電磁波を発生する電子部品とされる。電子装置1Aによれば、電子部品210と電子部品410の電磁干渉が、それらの間に介在する電磁シールド層310によって抑えられ、電子部品280と電子部品480の電磁干渉が、それらの間に介在する電磁シールド層380によって抑えられる。
電子装置1Aでは、このように電子部品210と電子部品410の電磁干渉、及び電子部品280と電子部品480の電磁干渉を抑えることで、高密度実装が可能になると共に、回路基板100の大面積化、電子装置1Aの大型化を抑えることが可能になる。
ここで、別形態に係る電子装置について述べる。
図5〜図7は別形態に係る電子装置の一例を示す図である。図5〜図7にはそれぞれ、別形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
図5〜図7は別形態に係る電子装置の一例を示す図である。図5〜図7にはそれぞれ、別形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
電子装置の分野では、電子部品の高密度実装と、低コストとを両立するパッケージ技術が求められる。例えば、LSIチップやチップ部品(コンデンサ、インダクタ等)といった異種部品を同一回路基板上に実装するパッケージ技術がある。このうち、回路基板上に多数の部品を実装するための技術として、例えば、図5及び図6に示すような技術がある。
図5に示す電子装置1Bは、電子部品200B群を内蔵した回路基板100B、いわゆる部品内蔵基板を用い、そのような回路基板100B上に更に電子部品200群を実装した構造を有する。また、図6に示す電子装置1Cは、電子部品200群を実装した回路基板100上に、電子部品200C群を実装した別の回路基板100Cを、バンプ500Cを用いて接合した、いわゆるPoP(Package on Package)構造を有する。
近年では、センサモジュール等の付加価値の高いモジュールの需要が高まっており、パッケージに搭載される部品数が増大する傾向にある。例えば、図5に示す電子装置1Bで搭載部品数を増大させようとすると、回路基板100Bの内蔵部品数や回路基板100B上の実装部品数の増大により、回路基板100Bの厚みや面積が大きくなり、電子装置1Bが大型化する。また、図6に示す電子装置1Cでは、回路基板100と回路基板100Cの重ね合わせによって電子装置1Cが大型になり易く、回路基板100又は回路基板100Cに高背の部品を搭載するような場合には、電子装置1Cが一層大型化する。
このような大型化を招く電子装置1Bや電子装置1Cのような構造を採用する方法のほか、搭載部品数を増大させる方法として、回路基板上の実装部品間隔を狭める方法がある。但し、実装部品間隔を狭めることで、部品間に電磁干渉が発生してしまうような場合には、電磁シールド機能を持たせる必要が生じる。このような電磁シールド機能を持たせた電子装置の一例が図7である。
図7に示す電子装置1Dは、回路基板100上に実装される電子部品200群のうち、電磁波を発生する、例えば電子部品210及び電子部品280に、それぞれ金属カバー610及び金属カバー680を被せた、いわゆる気密封止構造を有する。このように電子部品210及び電子部品280をそれぞれ金属カバー610及び金属カバー680で覆うことで、互いの電磁干渉、又は各々と他の電子部品との電磁干渉を抑える。
しかし、このような気密封止構造では、金属カバー610を電子部品210とその周りの一定空間を封止するようなサイズとし、また、金属カバー680を電子部品280とその周りの一定空間を封止するようなサイズとすると、気密封止エリアの面積が大きくなる。即ち、金属カバー610及び金属カバー680の、回路基板100上での占有面積が大きくなる。その結果、電子部品210と電子部品280を一定距離以上近接させることができず、また、電子部品210や電子部品280に他の電子部品(例えば電子部品240や電子部品260)を一定距離以上近接させることができず、高密度実装が難しくなる。
これに対し、上記電子装置1A(図3及び図4)では、電子部品210及び電子部品280に接するように設けられるフレキシブル基板300の電磁シールド層310及び電磁シールド層380でそれぞれ電子部品210及び電子部品280が覆われる。そのフレキシブル基板300上の、電子部品210及び電子部品280の上方にそれぞれ電子部品410及び電子部品480が実装される。このようにして、電磁干渉し得る電子部品210と電子部品410、電子部品280と電子部品480が、いずれも近接して配置される。他の電子部品220〜270は、互いに近接させて配置することができ、また、電子部品220を電子部品210に近接させて配置したり、電子部品270を電子部品280に近接させて配置したりすることもできる。
電子装置1Aでは、電子部品200群及び電子部品400群の高密度実装が可能であり、それにより、回路基板100の大面積化、電子装置1Aの大型化を抑えることが可能になる。上記の金属カバー610及び金属カバー680による気密封止構造を採用する電子装置1Dに比べて、小型の電子装置1Aが実現可能となり、上記の部品内蔵基板を用いる電子装置1BやPoP構造の電子装置1Cに比べて、小型、低背の電子装置1Aが実現可能となる。
続いて、上記のような構成を有する電子装置1Aの形成方法について、図8〜図20を参照して説明する。
図8及び図9は第2の実施の形態に係る電子部品実装回路基板の説明図である。図8には、第2の実施の形態に係る電子部品実装回路基板の要部平面を模式的に図示している。図9には、図8のL2−L2線に沿った断面を模式的に図示している。
図8及び図9は第2の実施の形態に係る電子部品実装回路基板の説明図である。図8には、第2の実施の形態に係る電子部品実装回路基板の要部平面を模式的に図示している。図9には、図8のL2−L2線に沿った断面を模式的に図示している。
例えば、図8及び図9に示すような、電子部品200群が実装された回路基板100を準備する。
ここで、電子部品200群は、各々の端子が、回路基板100の対応する端子121と接合される。例えば、図9に示すように、電子部品210,220,230,240,250,260,270,280の各々の端子211,221,231,241,251,261,271,281が、回路基板100の対応する端子121と接合される。例えば、半田等の接合材が用いられ、電子部品200群の各々の端子が回路基板100の対応する端子121と接合される。
ここで、電子部品200群は、各々の端子が、回路基板100の対応する端子121と接合される。例えば、図9に示すように、電子部品210,220,230,240,250,260,270,280の各々の端子211,221,231,241,251,261,271,281が、回路基板100の対応する端子121と接合される。例えば、半田等の接合材が用いられ、電子部品200群の各々の端子が回路基板100の対応する端子121と接合される。
図10及び図11は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板の説明図である。図10には、第2の実施の形態に係るフレキシブル基板の要部平面を模式的に図示している。図11には、図10のL3−L3線に沿った断面を模式的に図示している。尚、図10では、フレキシブル基板300内の配線332cの一部を模式的に図示している。
例えば、図10及び図11に示すようなフレキシブル基板300を準備する。フレキシブル基板300は、ベース層320と、ベース層320上に電磁シールド層301群を挟んで設けられた配線層330と、縁部に設けられた端子340とを有する。
ここでは電磁シールド層301群として、3つの電磁シールド層310、電磁シールド層380及び電磁シールド層390(図10)を例示する。電磁シールド層310、電磁シールド層380及び電磁シールド層390はそれぞれ、回路基板100上の3箇所の電子部品210、電子部品280及び電子部品290(図8)に対応する位置に設けられる。尚、電子部品290は、例えば、マイコン等のパッケージ部品である。
配線層330は、絶縁部331と、フレキシブル基板300上に実装される電子部品400群の端子(図20の端子411及び端子481等)に対応する位置に設けられた端子332aと、それと電気的に接続されるビア332b及び配線332cとを含む。ビア332b及び配線332cは、フレキシブル基板300の縁部に設けられる端子340と電気的に接続される。
フレキシブル基板300は、例えば、次のような方法を用いて形成することができる。
図12及び図13は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板形成方法の第1の例を示す図である。図12(A)〜図12(C)には、配線層形成工程の要部断面を模式的に図示している。図13(A)及び図13(B)には、熱圧着工程の要部断面を模式的に図示している。
図12及び図13は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板形成方法の第1の例を示す図である。図12(A)〜図12(C)には、配線層形成工程の要部断面を模式的に図示している。図13(A)及び図13(B)には、熱圧着工程の要部断面を模式的に図示している。
まず、図12(A)に示すように、絶縁部331a(上記絶縁部331の一部)を形成し、その上に、所定のパターン形状の配線332cを形成する。絶縁部331aには、例えば、感光性又は非感光性の熱可塑性エラストマー(ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー等)を用いることができる。配線332cは、例えば、絶縁部331a上にCu等の箔を貼付し、その箔を、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、形成することができる。或いは、絶縁部331a上に、フォトリソグラフィ技術とめっき等の導体形成技術を用いて、所定のパターンの配線332cを形成してもよい。
次いで、図12(B)に示すように、配線332cが形成された絶縁部331a上に、更に絶縁部331b(上記絶縁部331の一部)を形成し、形成した絶縁部331bに、配線332cに通じる開口部331baを形成する。絶縁部331bには、例えば、感光性又は非感光性の熱可塑性エラストマー(ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー等)を用いることができる。絶縁部331bに感光性の熱可塑性エラストマーを用いる場合には、その露光及び現像により、開口部331baを形成する。絶縁部331bに非感光性の熱可塑性エラストマーを用いる場合には、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、開口部331baを形成する。
次いで、図12(C)に示すように、絶縁部331bの開口部331ba内及び表面の一部に導体材料を形成し、ビア332b及び端子332aを形成する。例えば、フォトリソグラフィ技術により、開口部331baを含む端子332aの形成領域に開口部を有するレジストを形成し、それをマスクにしてめっき等の導体形成技術によりCu等の導体材料を形成することで、ビア332b及び端子332aを形成する。形成後、レジストを除去することで、図12(C)のような状態が得られる。
例えば、この図12(A)〜図12(C)に示すような方法を用いて、フレキシブル基板300の配線層330を形成する。配線層330の厚さは、例えば、100μmとすることができる。
尚、ここでは1層の配線332c(及びビア332b)を例にしたが、2層以上の配線332cを形成してもよく、その場合は、図12(B)及び図12(C)の例に従う工程を繰り返し、所望の層数の配線332cを形成すればよい。
配線層330と共に、図13(A)に示すようなベース層320、及び電磁シールド層301を準備する。
ベース層320には、例えば、熱可塑性エラストマー(スチレン系熱可塑性エラストマー等)を用いることができる。ベース層320の厚さは、例えば、100μmとすることができる。
ベース層320には、例えば、熱可塑性エラストマー(スチレン系熱可塑性エラストマー等)を用いることができる。ベース層320の厚さは、例えば、100μmとすることができる。
電磁シールド層301には、例えば、Ni、Fe、フェライト、Cu、Al等の箔を用いることができる。電磁シールド層301には、箔のほか、Ni、Fe、フェライト、Cu、Al等の粒子をエポキシ等の樹脂中に含有、分散させたフィルムを用いてもよい。電磁シールド層301の材料は、例えば、所定の電子部品200及び電子部品400を伝搬する信号の周波数、所定の電子部品200及び電子部品400から放射される電磁波の周波数等に基づいて、選択される。電磁シールド層301の厚さは、例えば、50μmとすることができる。電磁シールド層301は、フレキシブル基板300が後述のように回路基板100上に電子部品200群の表面に沿って設けられた時に、電磁シールドされるべき電子部品200を覆うようになる位置とサイズで、設けられる。
図13(A)に示すような3層の配線層330、電磁シールド層301及びベース層320を準備し、これら3層を、例えば、温度150℃で圧力20MPaの条件で真空プレスする。これにより、配線層330、電磁シールド層301及びベース層320を熱圧着して一体化し、図13(B)に示すようなフレキシブル基板300を得る。
ここで、フレキシブル基板300の端子340は、例えば、次の図14又は図15に示すように形成することができる。
図14は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板の端子形成方法の一例を示す図である。図14(A)及び図14(B)には、端子形成工程の一例の要部断面を模式的に図示している。
図14は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板の端子形成方法の一例を示す図である。図14(A)及び図14(B)には、端子形成工程の一例の要部断面を模式的に図示している。
図14に示す方法では、上記図12(A)に示した絶縁部331aに、これを貫通し且つ配線332cに接続されるCu等の電極部341(端子340の一部)を形成する。電極部341は、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いた孔あけ加工、又はレーザー加工技術を用いた孔あけ加工によって絶縁部331aに孔を形成し、その孔に導体形成技術等を用いてCu等の導体を形成することで、得られる。このような電極部341及び配線332cを形成した絶縁部331a上に、上記図12(B)の例に従って開口部331baを有する絶縁部331bを形成し、上記図12(C)の例に従ってビア332b及び端子332aを形成する。これにより、図14(A)に示すような配線層330を得る。
この配線層330と一体化するベース層320には、図14(A)に示すように、配線層330の電極部341と対応する位置に、ベース層320を貫通するCu等の電極部342(端子340の一部)を形成する。電極部342は、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いた孔あけ加工、又はレーザー加工技術を用いた孔あけ加工によってベース層320に孔を形成し、その孔に導体形成技術等を用いてCu等の導体を形成することで、得られる。
そして、このような配線層330とベース層320とを、図14(B)に示すように、電磁シールド層301を挟んで熱圧着し、一体化する。その際、対応する位置に設けた配線層330の電極部341とベース層320の電極部342とを接合することで、端子340を形成する。
図15は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板の端子形成方法の別例を示す図である。図15(A)及び図15(B)には、端子形成工程の別例の要部断面を模式的に図示している。
図15に示す方法では、まず、上記図13(A)および図13(B)の例に従って配線層330、電磁シールド層301及びベース層320を熱圧着し、一体化する。
その後、レーザーを用いた孔あけ加工により、ベース層320側から配線層330の配線332cに達する孔、又は図15(A)に示すような、ベース層320及び配線層330を貫通する孔343を形成する。例えばこのようなベース層320を貫通して配線層330の配線332cに通じる孔343を形成した後、図15(B)に示すように、その孔343内に導体形成技術等を用いてCu等の導体材料を形成することで、端子340を形成する。
その後、レーザーを用いた孔あけ加工により、ベース層320側から配線層330の配線332cに達する孔、又は図15(A)に示すような、ベース層320及び配線層330を貫通する孔343を形成する。例えばこのようなベース層320を貫通して配線層330の配線332cに通じる孔343を形成した後、図15(B)に示すように、その孔343内に導体形成技術等を用いてCu等の導体材料を形成することで、端子340を形成する。
例えば、この図14又は図15に示すような方法を用いて、端子340を形成する。
フレキシブル基板300は、上記のような熱圧着法のほか、次のような方法を用いて形成することもできる。
フレキシブル基板300は、上記のような熱圧着法のほか、次のような方法を用いて形成することもできる。
図16は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板形成方法の第2の例を示す図である。図16(A)〜図16(D)には、ビルドアップ工程の要部断面を模式的に図示している。
まず、図16(A)に示すように、ベース層320上に、電磁シールド層301を形成する。ベース層320には、例えば、熱可塑性エラストマー(スチレン系熱可塑性エラストマー等)を用いることができる。ベース層320の厚さは、例えば、100μmとすることができる。このようなベース層320上に、電磁シールド層301として、Ni、フェライト等の箔、又はNi、フェライト等の粒子を含むフィルムを形成する。電磁シールド層301の厚さは、例えば、50μmとすることができる。電磁シールド層301は、フレキシブル基板300が後述のように回路基板100上に電子部品200群の表面に沿って設けられた時に、電磁シールドされるべき電子部品200を覆うようになる位置とサイズで、設けられる。
その後は、上記図12(A)〜図12(C)で述べたのと同様の工程を実施し、電磁シールド層301を形成したベース層320上に、配線層330を形成する。即ち、図16(B)に示すように、熱可塑性エラストマー(ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー等)を用いて絶縁部331aを形成し、その上に、Cu等を用いて所定のパターン形状の配線332cを形成する。次いで、図16(C)に示すように、熱可塑性エラストマー(ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー等)を用いて、配線332cに通じる開口部331baを有する絶縁部331bを形成する。次いで、図16(D)に示すように、絶縁部331bの開口部331ba内及び表面の一部にCu等の導体材料を形成し、ビア332b及び端子332aを形成する。このようにして、電磁シールド層301を形成したベース層320上に、配線層330を形成する。配線層330の厚さは、例えば、100μmとすることができる。
例えば、この図16(A)〜図16(D)に示すようなビルドアップ法を用いて、フレキシブル基板300を形成してもよい。
尚、このようなビルドアップ法を用いる場合も、端子340は、上記図14又は図15に示したような方法で形成することができる。即ち、図14の例に従い、図16(A)の工程において、ベース層320の所定の位置にCu等の電極部342を形成し、図16(B)の工程において、その電極部342に対応して、絶縁部331aにCu等の電極部341を形成することで、端子340を形成する。又は、図15の例に従い、図16(D)の工程まで行った後に、ベース層320を貫通して配線層330の配線332cに通じる孔343等を形成し、そこにCu等の導体材料を形成することで、端子340を形成する。
尚、このようなビルドアップ法を用いる場合も、端子340は、上記図14又は図15に示したような方法で形成することができる。即ち、図14の例に従い、図16(A)の工程において、ベース層320の所定の位置にCu等の電極部342を形成し、図16(B)の工程において、その電極部342に対応して、絶縁部331aにCu等の電極部341を形成することで、端子340を形成する。又は、図15の例に従い、図16(D)の工程まで行った後に、ベース層320を貫通して配線層330の配線332cに通じる孔343等を形成し、そこにCu等の導体材料を形成することで、端子340を形成する。
図17及び図18は第2の実施の形態に係るフレキシブル基板配設の説明図である。図17には、第2の実施の形態に係るフレキシブル基板を配設した電子部品実装回路基板の要部平面を模式的に図示している。図18(A)には、フレキシブル基板配設の第1の工程を示し、図18(B)には、フレキシブル基板配設の第2の工程を示している。図18(A)及び図18(B)には、図17のL4−L4線に沿った位置に相当する要部断面を模式的に図示している。尚、図17では、フレキシブル基板300内の配線332cの一部を模式的に図示し、図18では、フレキシブル基板300内のビア332b及び配線332cの図示を省略している。
図18(A)に示すように、電子部品200群が実装された回路基板100上に、フレキシブル基板300を、そのベース層320を電子部品200群及び回路基板100の側に対向させて、配置する。そして、配置したフレキシブル基板300を、例えば、真空ラミネータを用い、温度120℃で圧力10MPaの条件で、電子部品200群が実装された回路基板100にラミネートする。これにより、図18(B)及び図17に示すような状態を得る。
図18(B)に示すように、フレキシブル基板300を電子部品200群及び回路基板100の側にラミネートすることで、フレキシブル基板300は、回路基板100上の電子部品200群の表面(上面、又は上面と側面)に沿った形状に変形する。フレキシブル基板300は、ラミネートの際、そのベース層320及び配線層330(その絶縁部331)が有する伸縮性により、配線層330内の導体部の断線等を抑えて、電子部品200群の表面に沿った形状に柔軟に変形する。ラミネートに伴う変形により、フレキシブル基板300のベース層320が電子部品200群の表面に接する。ベース層320に粘着性を有するものを用いていると、フレキシブル基板300がそのベース層320によって電子部品200群の表面及び回路基板100の表面に接着され、固定される。
フレキシブル基板300内の所定の位置に所定のサイズで予め設けられている電磁シールド層301群、即ち電磁シールド層310,380,390(図17)は、フレキシブル基板300がラミネートされた時に、それぞれ電子部品210,280,290(図17)を覆う。例えば、図18(B)に示すように、電子部品210の上面210a及び側面210bに対応する部位に電磁シールド層310が配置され、電子部品210が電磁シールド層310で覆われる。更に、図18(B)に示すように、電子部品280の上面280a及び側面280bに対応する部位に電磁シールド層380が配置され、電子部品280が電磁シールド層310で覆われる。図17に示す電子部品290についても同様である。
フレキシブル基板300のラミネート法には、例えば、フレキシブル基板300を、回路基板200上の電子部品200群の配置、形状等に基づいて設定された所定の位置に配置し、その状態からラミネータを用いてラミネートする方法がある。
フレキシブル基板300は、ラミネートの際、その端子340が回路基板100の端子122に接合される。端子340は、フレキシブル基板300がラミネートされた時に回路基板100の端子122と接合されるような位置に、予めフレキシブル基板300に設けられる。フレキシブル基板300と回路基板100とは、互いの端子340と端子122とが接合されることで、電気的に接続される。
また、ラミネート前にフレキシブル基板300の端子340と回路基板100の端子122とを直接、又は半田や導電性接着剤等の接合材を用いて接続しておき、その状態からラミネータを用いてラミネートする方法もある。
また、ラミネート前のフレキシブル基板300に端子340は設けず、ラミネート後に、フレキシブル基板300の導体部と回路基板100の端子122とに電気的に接続される位置に孔あけ加工及び導体形成を行って端子340を形成する方法もある。ラミネート後で、更に後述の電子部品400群の実装後に、このような端子340の形成を行ってもよい。
ラミネート時に端子340と端子122とが電気的に接続されるように、端子340を含めたフレキシブル基板300の導体部332、及び端子122を含めた回路基板100の導体部120の、平面レイアウト、平面形状、平面サイズ等を設定することができる。
図19及び図20は第2の実施の形態に係る電子部品実装の説明図である。図19には、第2の実施の形態に係る電子部品が実装された電子装置の要部平面を模式的に図示している。図20(A)には、電子部品実装の第1の工程を示し、図20(B)には、電子部品実装の第2の工程を示している。図20(A)及び図20(B)には、図19のL5−L5線に沿った位置に相当する要部断面を模式的に図示している。尚、図19では、フレキシブル基板300内の配線332cの一部を模式的に図示し、図20では、フレキシブル基板300内のビア332b及び配線332cの図示を省略している。
図19並びに図20(A)及び図20(B)に示すように、回路基板100上の電子部品200群の表面に沿って設けられたフレキシブル基板300の上に、電子部品400群、この例では電子部品410、電子部品480及び電子部品490(図19)が実装される。電子部品410,480,490はそれぞれ、回路基板100上の電子部品210,280,290(図19)の上方で、フレキシブル基板300の電磁シールド層310,380,390(図19)の上方に、実装される。例えば、図20(A)に示すように、電子部品410の端子411及び電子部品480の端子481がそれぞれ、フレキシブル基板300の対応する端子332aと位置合わせされ、図20(B)に示すように、対応する端子332aと接合される。電子部品490についても同様である。例えば、半田等の接合材が用いられ、電子部品400群の各々の端子がフレキシブル基板300の対応する端子332aと接合される。これにより、図20(B)及び図19に示すような電子装置1Aが得られる。
上記電子装置1Aに関する実施例を以下に示す。
〔実施例1〕
スチレン系熱可塑性エラストマーを用いた厚さ100μmのベース層320、Ni箔を用いた厚さ50μmの電磁シールド層310,380,390、及び、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーを用いた厚さ100μmの配線層330を準備した(図12及び図13)。これら3層を、温度150℃で圧力20MPaの条件で真空プレスし、熱圧着することで、フレキシブル基板300を得た(図13)。フレキシブル基板300には、配線層330の導体部332に電気的に接続された端子340を形成した(図14又は図15)。
〔実施例1〕
スチレン系熱可塑性エラストマーを用いた厚さ100μmのベース層320、Ni箔を用いた厚さ50μmの電磁シールド層310,380,390、及び、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーを用いた厚さ100μmの配線層330を準備した(図12及び図13)。これら3層を、温度150℃で圧力20MPaの条件で真空プレスし、熱圧着することで、フレキシブル基板300を得た(図13)。フレキシブル基板300には、配線層330の導体部332に電気的に接続された端子340を形成した(図14又は図15)。
得られたフレキシブル基板300を、電子部品200群が実装された回路基板100上に、真空ラミネータを用い、温度120℃で圧力10MPaの条件でラミネートし、同時にフレキシブル基板300の端子340を回路基板100の端子122に接合した(図17及び図18)。
その後、回路基板100上の電子部品210,280,290の上方で、フレキシブル基板300の電磁シールド層310,380,390の上方に、電子部品410,480,490を実装し、電子装置1Aを得た(図19及び図20)。
このような電子装置1Aを形成した後、電気試験を行い、電磁シールド効果に問題なく、電子装置1Aが正常動作することを確認した。
〔実施例2〕
実施例1の、Ni箔を用いた電磁シールド層310,380,390を、フェライト粒子(粉末)をエポキシ樹脂に分散させたフィルムを用いた電磁シールド層310,380,390に替えて、実施例1と同様のプロセスで電子装置1Aを得た。
〔実施例2〕
実施例1の、Ni箔を用いた電磁シールド層310,380,390を、フェライト粒子(粉末)をエポキシ樹脂に分散させたフィルムを用いた電磁シールド層310,380,390に替えて、実施例1と同様のプロセスで電子装置1Aを得た。
このような電子装置1Aを形成した後、電気試験を行い、電磁シールド効果に問題なく、電子装置1Aが正常動作することを確認した。
また、図21及び図22は第2の実施の形態に係る電子装置の別例を示す図である。図21には、第2の実施の形態に係る電子装置の別例の要部平面を模式的に図示し、図22には、図21のL6−L6線に沿った断面を模式的に図示している。尚、図21では、フレキシブル基板300内の配線332cの一部を模式的に図示し、図22では、フレキシブル基板300内のビア332b及び配線332cの図示を省略している。
また、図21及び図22は第2の実施の形態に係る電子装置の別例を示す図である。図21には、第2の実施の形態に係る電子装置の別例の要部平面を模式的に図示し、図22には、図21のL6−L6線に沿った断面を模式的に図示している。尚、図21では、フレキシブル基板300内の配線332cの一部を模式的に図示し、図22では、フレキシブル基板300内のビア332b及び配線332cの図示を省略している。
図21及び図22に示す電子装置1Aaは、フレキシブル基板300の、電子部品250の上面250a及び側面250bに対応する部位に、電磁シールド層301として更に電磁シールド層350が設けられた構成を有する。この電磁シールド層350の上方に、電子部品400として更に電子部品450が実装される。電子部品450は、図22に示すように、その端子451が、フレキシブル基板300の端子332aに接合され、フレキシブル基板300と電気的に接続される。電子装置1Aaは、このような点で、上記電子装置1Aと相違する。
電子装置1Aaにおいて、電子部品250は、センサパッケージ、無線通信パッケージ、マイコン等のパッケージ部品とされる。電子部品450も同様に、センサパッケージ、無線通信パッケージ、マイコン等のパッケージ部品とされる。電子部品250と電子部品450との間に電磁シールド層350が介在することで、電子部品250と電子部品450の電磁干渉が効果的に抑えられる。
以上述べた電子装置1A及び電子装置1Aaのように、フレキシブル基板300の電磁シールド層301群は、回路基板100上の電子部品200群の、各種電子部品200に対応して、設けることができる。そして、設けた電磁シールド層301の上方に、各種電子部品400を実装することができる。
尚、電磁シールド層301の上方には、必ずしも電子部品400が実装されることを要しない。電子部品200が電磁シールド層301で覆われていることで、当該電子部品200への外部からの電磁波の入射を効果的に抑えることが可能になる。
また、以上説明した第1の実施の形態に係る電子装置1、並びに第2の実施の形態に係る電子装置1A及び電子装置1Aaは、各種電子機器に用いることができる。例えば、コンピュータ(パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等)、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に用いることができる。
図23は電子機器の一例を示す図である。
図23に示すように、例えば第2の実施の形態で述べた電子装置1Aが、電子機器700に搭載(内蔵)される。上記のように、電子装置1Aでは、フレキシブル基板300の電磁シールド層301を挟んで配置される、回路基板100上の電子部品200と、フレキシブル基板300上の電子部品400との、電磁干渉が抑えられる。これにより、性能、信頼性の高い電子機器700が実現される。電子装置1Aでは、回路基板100上における電子部品200及び電子部品400の高密度実装が可能であり、それにより、回路基板100の大型化、電子装置1Aの大型化が抑えられる。これにより、大型化を抑えた電子機器700が実現される。
図23に示すように、例えば第2の実施の形態で述べた電子装置1Aが、電子機器700に搭載(内蔵)される。上記のように、電子装置1Aでは、フレキシブル基板300の電磁シールド層301を挟んで配置される、回路基板100上の電子部品200と、フレキシブル基板300上の電子部品400との、電磁干渉が抑えられる。これにより、性能、信頼性の高い電子機器700が実現される。電子装置1Aでは、回路基板100上における電子部品200及び電子部品400の高密度実装が可能であり、それにより、回路基板100の大型化、電子装置1Aの大型化が抑えられる。これにより、大型化を抑えた電子機器700が実現される。
ここでは、電子機器700に第2の実施の形態で述べた電子装置1Aを搭載する例を示したが、第2の実施の形態で述べた電子装置1Aaや、第1の実施の形態で述べた電子装置1も同様に搭載することが可能であり、同様の効果を得ることが可能である。
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 回路基板と、
前記回路基板上に実装された第1電子部品と、
前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品と
を含むことを特徴とする電子装置。
(付記1) 回路基板と、
前記回路基板上に実装された第1電子部品と、
前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品と
を含むことを特徴とする電子装置。
(付記2) 前記第2電子部品は、前記第1電磁シールド層の上方に位置することを特徴とする付記1に記載の電子装置。
(付記3) 前記フレキシブル基板は、
前記第1電子部品及び前記回路基板の側の第1層と、
前記第1層上に前記第1電磁シールド層を部分的に挟んで設けられた第2層と
を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の電子装置。
(付記3) 前記フレキシブル基板は、
前記第1電子部品及び前記回路基板の側の第1層と、
前記第1層上に前記第1電磁シールド層を部分的に挟んで設けられた第2層と
を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の電子装置。
(付記4) 前記第1層は、前記第1電子部品の上面及び側面に接着されることを特徴とする付記3に記載の電子装置。
(付記5) 前記第2層は、絶縁部と、前記絶縁部内に設けられた導体部とを含み、
前記第2電子部品は、前記導体部と電気的に接続されることを特徴とする付記3又は4に記載の電子装置。
(付記5) 前記第2層は、絶縁部と、前記絶縁部内に設けられた導体部とを含み、
前記第2電子部品は、前記導体部と電気的に接続されることを特徴とする付記3又は4に記載の電子装置。
(付記6) 前記フレキシブル基板は、前記導体部と電気的に接続された端子が設けられ前記回路基板に接する部位を有し、前記端子を用いて前記回路基板と電気的に接続されることを特徴とする付記5に記載の電子装置。
(付記7) 前記第1層及び前記第2層は、伸縮性を有し、
前記第2層は、前記第1層よりも伸縮性が低いことを特徴とする付記3乃至6のいずれかに記載の電子装置。
前記第2層は、前記第1層よりも伸縮性が低いことを特徴とする付記3乃至6のいずれかに記載の電子装置。
(付記8) 前記回路基板上に実装された第3電子部品を更に含み、
前記フレキシブル基板は、前記第1電子部品及び前記第3電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第3電子部品に接することを特徴とする付記1乃至7のいずれかに記載の電子装置。
前記フレキシブル基板は、前記第1電子部品及び前記第3電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第3電子部品に接することを特徴とする付記1乃至7のいずれかに記載の電子装置。
(付記9) 前記フレキシブル基板は、前記第3電子部品の上面及び側面に接し、前記第3電子部品の上面及び側面に対応する部位に第2電磁シールド層を有することを特徴とする付記8に記載の電子装置。
(付記10) 第1電子部品が実装された回路基板上に、第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板を、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、且つ、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に前記第1電磁シールド層が位置するように、設ける工程と、
前記フレキシブル基板上に第2電子部品を実装する工程と
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
前記フレキシブル基板上に第2電子部品を実装する工程と
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
(付記11) 前記フレキシブル基板を設ける工程は、前記フレキシブル基板を、ラミネータを用いて、前記第1電子部品が実装された前記回路基板上にラミネートする工程を含むことを特徴とする付記10に記載の電子装置の製造方法。
(付記12) 前記フレキシブル基板は、
前記第1電子部品及び前記回路基板の側の第1層と、
前記第1層上に前記第1電磁シールド層を部分的に挟んで設けられた第2層と
を含むことを特徴とする付記10又は11に記載の電子装置の製造方法。
前記第1電子部品及び前記回路基板の側の第1層と、
前記第1層上に前記第1電磁シールド層を部分的に挟んで設けられた第2層と
を含むことを特徴とする付記10又は11に記載の電子装置の製造方法。
(付記13) 前記第2層は、絶縁部と、前記絶縁部内に設けられた導体部とを含み、
前記第2電子部品を実装する工程は、前記第2電子部品を前記導体部と電気的に接続する工程を含むことを特徴とする付記12に記載の電子装置の製造方法。
前記第2電子部品を実装する工程は、前記第2電子部品を前記導体部と電気的に接続する工程を含むことを特徴とする付記12に記載の電子装置の製造方法。
(付記14) 前記フレキシブル基板は、前記導体部と電気的に接続された端子が設けられ前記回路基板に接する部位を有し、
前記フレキシブル基板を設ける工程は、前記端子を用いて前記フレキシブル基板を前記回路基板と電気的に接続する工程を含むことを特徴とする付記13に記載の電子装置の製造方法。
前記フレキシブル基板を設ける工程は、前記端子を用いて前記フレキシブル基板を前記回路基板と電気的に接続する工程を含むことを特徴とする付記13に記載の電子装置の製造方法。
(付記15) 回路基板と、
前記回路基板上に実装された第1電子部品と、
前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品と
を含む電子装置を備えることを特徴とする電子機器。
前記回路基板上に実装された第1電子部品と、
前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品と
を含む電子装置を備えることを特徴とする電子機器。
1,1a,1A,1Aa,1B,1C,1D 電子装置
10,100,100B,100C 回路基板
10a,100a,320a,320b 表面
11,110,331,331a,331b 絶縁部
12,120,332 導体部
12a,12b,21,32,41,121,122,211,221,231,241,251,261,271,281,332a,340,411,451,481 端子
12c,332b ビア
12d,332c 配線
20,40,200,200B,200C,210,220,230,240,250,260,270,280,290,400,410,450,480,490 電子部品
20a,210a,250a,280a 上面
20b,210b,250b,280b 側面
30,300 フレキシブル基板
31,301,310,350,380,390 電磁シールド層
50,610,680 金属カバー
320 ベース層
330 配線層
331ba 開口部
341,342 電極部
343 孔
500C バンプ
700 電子機器
10,100,100B,100C 回路基板
10a,100a,320a,320b 表面
11,110,331,331a,331b 絶縁部
12,120,332 導体部
12a,12b,21,32,41,121,122,211,221,231,241,251,261,271,281,332a,340,411,451,481 端子
12c,332b ビア
12d,332c 配線
20,40,200,200B,200C,210,220,230,240,250,260,270,280,290,400,410,450,480,490 電子部品
20a,210a,250a,280a 上面
20b,210b,250b,280b 側面
30,300 フレキシブル基板
31,301,310,350,380,390 電磁シールド層
50,610,680 金属カバー
320 ベース層
330 配線層
331ba 開口部
341,342 電極部
343 孔
500C バンプ
700 電子機器
Claims (8)
- 回路基板と、
前記回路基板上に実装された第1電子部品と、
前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品と
を含むことを特徴とする電子装置。 - 前記フレキシブル基板は、
前記第1電子部品及び前記回路基板の側の第1層と、
前記第1層上に前記第1電磁シールド層を部分的に挟んで設けられた第2層と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記第2層は、絶縁部と、前記絶縁部内に設けられた導体部とを含み、
前記第2電子部品は、前記導体部と電気的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の電子装置。 - 前記フレキシブル基板は、前記導体部と電気的に接続された端子が設けられ前記回路基板に接する部位を有し、前記端子を用いて前記回路基板と電気的に接続されることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
- 前記第1層及び前記第2層は、伸縮性を有し、
前記第2層は、前記第1層よりも伸縮性が低いことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の電子装置。 - 第1電子部品が実装された回路基板上に、第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板を、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、且つ、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に前記第1電磁シールド層が位置するように、設ける工程と、
前記フレキシブル基板上に第2電子部品を実装する工程と
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。 - 前記フレキシブル基板を設ける工程は、前記フレキシブル基板を、ラミネータを用いて、前記第1電子部品が実装された前記回路基板上にラミネートする工程を含むことを特徴とする請求項6に記載の電子装置の製造方法。
- 回路基板と、
前記回路基板上に実装された第1電子部品と、
前記第1電子部品が実装された前記回路基板上に設けられ、前記第1電子部品の上面及び側面に接し、前記第1電子部品の上面及び側面に対応する部位に第1電磁シールド層を有するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に実装された第2電子部品と
を含む電子装置を備えることを特徴とする電子機器。
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WO2022215372A1 (ja) * | 2021-04-08 | 2022-10-13 | 株式会社村田製作所 | 電子回路モジュール |
WO2023190683A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社村田製作所 | 半導体モジュール |
WO2024070747A1 (ja) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 株式会社村田製作所 | トラッカモジュールおよび通信装置 |
-
2015
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