JP4650194B2 - シールドケース付き電子部品の製造方法及びシールドケース付き電子部品 - Google Patents
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Description
また、ユーザーによっては電子部品を実装基板に逆さ状態、つまり実装基板の下面側にリフローはんだ付けすることがあるが、その場合には、半田が再溶融するとシールドケースが基板から脱落してしまい、使用不能になるという恐れがある。
上記のようにして製造された電子部品を、実装基板(マザーボード)にリフローはんだ付けする場合、リフロー時の熱でシールドケースの脚部とグランド電極とを接続している半田が再溶融し、シールドケースが子基板から位置ずれしたり、脱落する恐れが生じるが、半田付けの他に熱硬化性の接着剤を用いてシールドケースと子基板とを固着しているので、実装基板への実装時に半田が再溶融しても、接着剤の固着力によってシールドケースを保持でき、シールドケースの位置ずれや脱落を確実に防止できる。
さらに、接着剤の塗布位置が貫通穴と異なる位置であるため、親基板を子基板に切断した際に、子基板の側面に接着剤が回り込まず、子基板の実装性を低下させない。接着剤はシールドケースの側壁外面から子基板を区画する親基板の境界線を越えて広がるように塗布され、親基板を分割する時に接着剤も同時に分割される。そのため、子基板のサイズをシールドケースのサイズに比べてあまり大きくしなくても、接着剤とシールドケースおよび接着剤と基板との接着面積を十分に確保でき、小型化と接着強度とを両立させることができる。
前者の場合には、シールドケースを配置する前の親基板上に接着剤を塗布するため、塗布作業が容易になる。また、親基板の小基板境界線を越えて塗布するために接着剤の塗布面積を大きくでき、それによって接着剤の高さも高くなり、接着剤とシールドケースとの接着面積がさらに拡大し、接着強度を高めることができる。また、接着剤の一部は親基板の上面とシールドケースの下面との間に介在するため、接着力がより高くなる。
後者の場合には、接着剤がシールドケースの外側のみに塗布されるため、接着剤がシールドケースの内部に入り込むことがなく、シールドケースの内側に配置される回路部品に接着剤が付着するのを防止できる。また、接着剤が隣合うシールドケース間の隙間に入り込むので、表面張力によって接着剤がシールドケースの側壁の高い位置まではい上がることができる。そのため、接着剤とシールドケースとの接着面積がさらに拡大し、接着強度を高めることができる。
シールドケースの脚部を挿入するための貫通穴を子基板の対向する少なくとも2辺の略中央部に形成することで、シールドケースを安定して保持できるとともに、半田付けを容易に行うことができる。また、接着剤を子基板のコーナ部に塗布することで、半田付け部分とできるだけ離すことができ、接着面積を確保することができる。
接着剤の硬化と半田ペーストの溶融・固化とを一回の加熱工程で連続的に行うことにより、作業工数を削減できる。一般に接着剤の硬化温度は、半田ペーストの溶融・固化温度(リフロー温度)に比べて低いが、リフローの前に予熱工程を実施する場合には、この予熱工程で接着剤の硬化を行うことが可能になる。
また、本発明によって製造された電子部品を、実装基板にリフロー半田付けする場合、リフロー時の熱でシールドケースの脚部とグランド電極とを接続している半田が再溶融しても、熱硬化性の接着剤によってシールドケースと子基板とを固着しているので、シールドケースの位置ずれや脱落を確実に防止できる。
さらに、接着剤の塗布位置が貫通穴と異なるため、子基板の側面に接着剤が回り込まず、子基板の実装性を低下させない。しかも、接着剤はシールドケースの側壁外面から子基板を区画する親基板の境界線を越えて広がるように塗布されているので、子基板のサイズをシールドケースのサイズに比べてあまり大きくしなくても、接着剤とシールドケースおよび接着剤と基板との接着面積を十分に確保でき、小型化と接着強度とを両立させることができる。
(第1実施形態)
図1〜図3は本発明にかかる電子部品の一例である高周波回路モジュールを示す。
この回路モジュールAは、樹脂またはセラミックスなどの絶縁性基板よりなる四角形のモジュール基板1を備えている。モジュール基板1は単層構造であってもよいし、多層構造であってもよく、内部に配線や回路部品が埋設された構造であってもよい。モジュール基板1の上面には回路部品5(図3参照)が搭載されており、この回路部品5を覆うようにシールドケース10がモジュール基板1に固定されている。
まず、図4に示すようなモジュール基板の親基板1Mを準備する。この親基板1Mは、子基板(モジュール基板)1を区画するための境界線6上に複数の貫通穴7が形成されている。各貫通穴7の内面にはグランド電極(図示せず)が形成されている。グランド電極には、半田付け性を高めるため、適宜半田メッキやスズメッキなどを施してもよい。
次に、子基板1となる部分の上に回路部品(図示せず)を搭載するとともに、各貫通穴7に半田ペースト4を充填する。
次に、接着剤20を境界線6を跨ぐように、かつシールドケース10を配置する領域まで広がるように塗布する。この塗布に際しては、例えばディスペンサなどを用いて塗布することができる。
次に、図5に示すように親基板1Mにシールドケース10を配置する。シールドケース10の脚部11は半田ペースト4が充填された貫通穴7に挿入される。1つの貫通穴7には隣合うシールドケース10の2つの脚部11が挿入されるが、2つの脚部11は貫通穴7の対向する内側面にそって離れて挿入される。そして、親基板1Mの境界線6の交点部分に塗布された接着剤20によって、シールドケース10のコーナ部は親基板1Mに接着される。この状態で、半田ペースト4を溶融・固化させるとともに、接着剤20を硬化させる。接着剤20の硬化温度は半田ペースト4の溶融温度より一般に低いので、接着剤20が硬化した後で半田ペースト4が溶融するが、一連の加熱処理により同時に実施してもよい。半田ペースト4の溶融・固化によって、脚部11とグランド電極とが電気的かつ機械的に接続固定されるとともに、接着剤20の硬化によってシールドケース10と親基板1Mとが機械的に固着される。
次に、親基板1Mをダイサーなどを用いて境界線6に沿って切断する。このとき、貫通穴7は2分割され、凹部2となるとともに、貫通穴7の中で固化した半田4も分割される。さらに、シールドケース10のコーナ部に塗布され硬化している接着剤20も同時に切断され、図1に示す回路モジュールAが得られる。
図6は、上述のように親基板1M上にシールドケース10を配置する前に接着剤20を塗布する方法である。親基板1Mの上に接着剤20を点滴状に塗布すると、接着剤20は粘性を有するので、図6の(a)に示すように半球状に盛り上がる。特に境界線6を越えて広い面積で塗布しているので、その分だけより高く盛り上がる。この状態で、シールドケース10を親基板1M上に配置すると、図6の(b)のようにシールドケース10の間に位置する接着剤20の液面が上昇する。なお、接着剤20の一部はシールドケース10の内側に回り込むことがある。この状態で接着剤20を硬化させ、親基板1Mを境界線6に沿って分割すると、図6の(c)のように接着剤20も同時に分割される。接着剤20はシールドケース10の側壁の高い位置まで盛り上がって硬化するので、子基板1とシールドケース10との寸法差Dが小さくても、高い接着強度を得ることができる。
しかしながら、本発明にかかる回路モジュールAは、半田4だけでなく、熱硬化性の接着剤20によってシールドケース10とモジュール基板1とが固着されているので、リフロー時に半田4が再溶融しても、シールドケース10がモジュール基板1に対して位置ずれしたり、脱落する問題を解消できる。
図8,図9は本発明における電子部品の製造方法の第2実施形態を示す。なお、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施形態では、図8に示すように親基板1Mの境界線6のうち、子基板1間の境界線(切断ライン)6は2本設けられ、横方向の境界線6上にのみ貫通穴7が形成されている。つまり、子基板1の対向する2辺(例えば長辺)の略中央位置にのみ貫通穴7を形成してある。したがって、貫通穴7に挿入されるシールドケース10の脚部11も、対向する2辺の下端にのみ形成されている。
貫通穴を各辺に対して1か所に限らず、複数箇所としてもよい。
さらに、モジュール基板1の上面にグランド電極が形成されている場合には、導電性接着剤を用いてシールドケースとこのグランド電極とを接着することで、さらにシールド性を高めることができる。
1 モジュール基板
2 凹部
3 グランド電極
4 半田
5 回路部品
6 境界線
7 貫通穴
10 シールドケース
11 脚部
20 接着剤
Claims (5)
- 子基板を区画するための境界線上に複数の貫通穴が形成され、上記貫通穴の内面にグランド電極が形成され、上記境界線にそって複数の子基板に分割される親基板と、4つの側壁と上壁とを有する箱型に形成され、底面寸法が上記子基板より小さく形成され、かつ上記側壁の下端部に上記境界線より上記貫通穴の内側に位置するように上記貫通穴に挿入される脚部が突設されたシールドケースとを準備する工程と、
上記貫通穴に半田ペーストを供給する工程と、
上記親基板の各子基板に対応する位置に各シールドケースを配置し、シールドケースの脚部を半田ペーストが供給された貫通穴に挿入する工程と、
上記貫通穴と異なる上記親基板の表面位置に、上記シールドケースの側壁外面から上記子基板を区画する親基板の境界線を越えて親基板の表面に広がるように、熱硬化性の接着剤を塗布する工程と、
上記半田ペーストを溶融・固化させ、上記脚部とグランド電極とを電気的に接続する工程と、
上記接着剤を硬化させ、上記シールドケースと親基板とを固着する工程と、
上記親基板の境界線に沿って上記親基板と硬化した接着剤とを同時に切断し、シールドケースが固着された子基板に分割する工程と、を有し、
上記貫通穴は上記子基板の対向する少なくとも2辺の略中央位置に形成され、上記接着剤は上記子基板のコーナ部に対応する位置に塗布されることを特徴とするシールドケース付き電子部品の製造方法。 - 上記接着剤を塗布する工程は、上記親基板にシールドケースを配置する前に、上記接着剤を上記親基板の境界線を跨ぐように塗布し、その上から上記シールドケースを配置するものである、請求項1に記載のシールドケース付き電子部品の製造方法。
- 上記接着剤を塗布する工程は、上記親基板にシールドケースを配置した後に、上記シールドケースの側壁外面に沿って上記接着剤を塗布するものである、請求項1に記載のシールドケース付き電子部品の製造方法。
- 上記半田ペーストの溶融・固化と、上記接着剤の硬化とを同時に実施することを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載のシールドケース付き電子部品の製造方法。
- 子基板と、上記子基板上に搭載された回路部品と、4つの側壁と上壁とを有する箱型に形成され、底面寸法が上記子基板より小さく形成され、上記回路部品を覆うように上記子基板上に固定されたシールドケースと、を備えたシールドケース付き電子部品において、
上記子基板の対向する少なくとも2辺の略中央位置に、厚み方向に連続する凹部が形成され、
上記凹部の内面にグランド電極が形成され、
上記シールドケースの側壁の下端部に、上記凹部に挿入され、かつ上記グランド電極と半田によって接続固定された脚部が突設され、
上記子基板の少なくとも1つのコーナ部の上面に、当該コーナ部と対応する上記シールドケースのコーナ部の側壁外面に回りこむように塗布された熱硬化性接着剤と、を有することを特徴とするシールドケース付き電子部品。
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