JP5269657B2 - 電子回路ユニット - Google Patents

Description

本発明は電子回路ユニットに係わり、より詳しくは、金属製のカバーを備えた電子回路ユニットに関する。

基板にＩＣチップ等の電気部品が実装された電子回路ユニットには、電気部品を覆う金属製のシールドカバーを有するものがある。シールドカバーは、基板に半田を用いて固定され、電気部品を保護すると同時に、グランド電極としても機能する。

例えば特許文献１が開示する電子回路ユニットでは、電子部品の接地状態を良好に保つことを目的として、シールドカバーと基板との間が半田を用いて接続される一方、シールドカバーと電子部品との間が導電性接着剤を用いて接続されている。

特開２００６−１６５４７０号公報

近年、電子回路ユニットの小型化に伴い、シールドカバーを半田付けするためのランド面積を基板に十分に確保できないことがある。例えば、扁平な箱形状のシールドカバーの場合、その４隅全てを基板に半田付けすることができないことがある。
このような場合にも、シールドケースが基板から脱落するのを防止すべく、特許文献１が開示する電子回路ユニットのように、電子部品とシールドカバーとを接着剤を用いて接続し、電子部品に対してシールドカバーを固定することが考えられる。

しかしながら、電子部品とシールドカバーとが接着剤によって接続されている場合、接着剤が硬化するときに収縮し、電子部品や基板に対して、シールドカバーが傾くことがある。特に、接着剤の塗布位置がシールドカバーの重心位置から離れているような場合、シールドカバーのバランスが悪くなり、傾きが大きくなる。
このようなシールドカバーの傾きは、シールドカバーと基板との間に隙間を生じさせ、電子部品をノイズから守るというシールドカバーの機能が損なわれる。

本発明は上記した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、シールドカバーの脱落が防止されるとともに、基板に対するシールドカバーの不所望の傾きが防止された電子回路ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。

解決手段１：本発明の一態様によれば、電子部品が実装された回路基板と、金属板から作製され、前記電子部品を覆うように前記回路基板に固定されたカバーと、前記電気部品と前記カバーとを相互に接着する接着剤からなる接着部と、前記カバーと前記電気部品との間に設けられ、前記カバーと前記電気部品との間隔を規定する間隔規定部材とを備えることを特徴とする電子回路ユニットが提供される。

解決手段１の電子回路ユニットでは、接着剤が硬化する際に収縮しようとしたときに、間隔規定部材によって、カバーの不所望の傾きが防止される。

解決手段２：好ましくは、前記間隔規定部材は、前記カバー及び前記電気部品の相互に対向する領域の一方に一体に設けられ、他方に当接する少なくとも１つの凸部からなる。
解決手段２の電子回路ユニットでは、間隔規定部材が凸部からなり、簡単な構成にて、カバーの不所望の傾きが防止される。

解決手段３：好ましくは、前記凸部は、前記カバーに一体に設けられている。
解決手段３の電子回路ユニットでは、カバーと一体に凸部を設けることが容易であるため、ユニットの製造が容易である。

解決手段４：好ましくは、複数の前記凸部によって前記接着部が囲まれている。
解決手段４の電子回路ユニットでは、接着部の周りに凸部が配置されているため、確実にシールドカバーの傾きが防止される。

解決手段５：前記接着部は前記カバーの中央から離れていてもよい。
解決手段５の電子回路ユニットでは、接着部がカバーの中央から離れており、接着剤の硬化前に電子部品上でのカバーのバランスが悪くても、間隔規定部材によってカバーの傾きが防止される。

解決手段６：好ましくは、前記電子部品は、扁平な直方体形状を有するＩＣチップである。
解決手段６の電子回路ユニットでは、電子部品が扁平な直方体形状のＩＣチップであるため、接着部の面積が十分に確保され、カバーが基板に対して堅固に固定される。

解決手段７：好ましくは、前記接着剤は熱硬化性である。
解決手段７の電子回路ユニットでは、接着剤が熱硬化性であるため、カバーと基板とを半田で接続するリフロー処理において、接着剤が硬化する。このため、接着剤を硬化させるための工程を別に必要とせず、この電子回路ユニットは製造が容易である。

以上のように本発明の電子回路ユニットでは、カバーが基板に対し堅固に固定されながら、基板に対するカバーの傾きが防止される。

一実施形態に係る電子回路ユニットを概略的に示す斜視図である。 図１の電子回路ユニットの内部を破線にて示した図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１の電子回路ユニットにおける、回路基板に対するシールドカバーの固定方法を示すフローチャートである。 図５の固定方法における、回路基板の電子部品に接着剤を注液した状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態に係る電子回路ユニットを示す斜視図である。
電子回路ユニットは、例えば、高周波を送受信する機能を有し、パソコンにＵＳＢ接続される無線ＬＡＮ装置に内蔵される。
電子回路ユニットは、配線パターンを有する回路基板１０と、回路基板１０の少なくとも一方の面（実装面）１２に実装された、複数の電子部品とを有する。

〔シールドカバー〕
また、電子回路ユニットはシールドカバー１６を有し、シールドカバー１６は、実装面１２上の電子部品を覆うように配置され、電子部品を機械的及び電気的に保護している。

具体的には、シールドカバー１６は、金属板を成形して形成され、実装面１２と対向する天井壁（対向壁）１８と、対向壁１８の２つの辺縁に連なり、実装面１２に向けて延びる２つの側壁（囲繞壁）２０とを有する。つまり、対向壁１８の辺縁は折り曲げられ、対向壁１８に対し、略直交するように囲繞壁２０が一体に連なっている。なお、対向壁１８の外形は例えば長方形である。

図２は、シールドカバー１６の陰に隠れた電子部品を破線で示している。対向壁１８と実装面１２との間に電子部品は位置しており、囲繞壁２０は、電子部品の周りを囲んでいる。対向壁１８とは反対側の囲繞壁２０の辺縁は、実装面１２の近傍に位置するか、実装面１２に当接しており、囲繞壁２０と実装面１２との間の隙間は、可及的に小さくされている。

〔電子部品〕
電子部品としては、例えば、ＩＣチップ１４が実装されている。ＩＣチップ１４は、例えば表面実装技術を用いて実装される表面実装デバイスであり、扁平な直方体形状をなす。ＩＣチップ１４は、実装される電子部品の中で、実装面１２占める面積が最も大きい。ＩＣチップ１４の実装位置は、例えば、実装面１２の中央ではなく、回路基板１０の１つの隅に寄せられている。

〔半田部〕
シールドカバー１６の例えば対角の２つの隅には、半田部２２が設けられ、半田部２２は、実装面１２に対してシールドカバー１６を固定するとともに、シールドカバー１６と回路基板１０の配線回路のグランド側とを接続している。

具体的には、シールドカバー１６の２隅には、突起が一体に形成されている。突起は、実装面１２と直交するように囲繞壁２０から突出している。シールドカバー１６の２隅が位置付けられる回路基板１０の部分には、スルーホールが形成されており、突起は、対応するスルーホールにそれぞれ挿入される。そして、突起がスルーホールに挿入された状態で、突起の周辺が半田付けされ、これにより半田部２２が形成される。

〔接着部〕
また、シールドカバー１６は、接着剤からなる接着部２４によって、ＩＣチップ１４に固定されている。
具体的には、図３及び図４に示したように、ＩＣチップ１４は、対向壁１８と対向する被接着面２６を有し、被接着面２６は、実装面１２及び対向壁１８と平行である。被接着面２６は、ＩＣチップ１４の集積回路を覆うモールド樹脂によって構成されている。

〔間隔規定部材〕
ここで、シールドカバー１６の対向壁１８には、例えば４つの凸部２８が一体に形成されている。凸部２８は、半球形状をなし、対向壁１８の裏面から被接着面２６に向けて突出し、凸部２８の先端は被接着面２６に当接している。４つの凸部２８は、接着部２４の周りを囲むように、接着部２４を中心とする同心円上に配置され、且つ、４つの凸部２８の突出高さは同一である。従って、これら４つの凸部２８は、対向壁１８と被接着面２６との間に一定の間隔を確保する間隔規定部材としての機能を有する。

〔製造方法〕
以下、上述した電子回路ユニットにおける、回路基板１０へのシールドカバー１６の固定方法について説明する。
図５は、固定方法の手順を示すフローチャートであり、まず準備として、シールドカバー１６に凸部２８が形成される（ステップＳ１０）。なお、凸部２８は、金属板をシールドカバー１６に成形する際に、同時に形成することができる。

次に、電子部品が実装された回路基板１０のスルーホール内及びその近傍に、半田ペーストが塗布されるとともに、ＩＣチップ１４の被接着面２６に接着剤が注液される（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２の後、シールドカバー１６の２隅の突起を回路基板１０のスルーホールに挿入しながら、シールドカバー１６を回路基板１０の実装面１２上に配置する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４の後、シールドカバー１６が配置された回路基板１０には、連続炉を通過させるリフロー処理が施され、半田ペースト及び接着剤が加熱される（ステップＳ１６）。これにより、熱硬化性の接着剤が硬化して接着部２４になるとともに、半田ペーストが硬化して半田部２２になり、固定が終了する。
なお、図６は、ステップＳ１２の終了後における回路基板１０とシールドカバー１６を示しており、接着剤は、表面張力により略半球形の塊３０を構成し、半田ペーストも例えば略半球形の塊３２を構成している。

上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、接着剤が硬化する際に収縮しようとしても、間隔規定部材としての凸部２８によって、シールドカバー１６の不所望の傾きが防止される。
そして、上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、間隔規定部材が凸部２８からなり、簡単な構成にて、シールドカバー１６の不所望の傾きが防止される。

また、上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、シールドカバー１６と一体に凸部２８を設けることが容易であるため、ユニットの製造が容易である。
また更に、上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、接着部２４の周りに複数の凸部２８が配置されているため、確実にシールドシールドカバー１６の傾きが防止される。

その上、上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、接着部２４がシールドカバー１６の中央若しくは重心から離れており、接着剤の硬化前にＩＣチップ１４上でのシールドカバー１６のバランスが悪くても、凸部２８によってシールドカバー１６の傾きが防止される。

一方、上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、ＩＣチップ１４が扁平な直方体形状を有するため、接着部２４の面積が十分に確保され、シールドカバー１６が回路基板１０に対して堅固に固定される。
また、上述した一実施形態の電子回路ユニットでは、接着剤が熱硬化性であるため、シールドカバー１６と回路基板１０とを半田で接続するリフロー処理において、接着剤が硬化する。このため、接着剤を硬化させるための工程を別に必要とせず、この電子回路ユニットは製造が容易である。

本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、使用する接着剤は、熱硬化性の接着剤に限定されることはない。
また、回路基板１０に対しシールドカバー１６を固定する方法も限定されることはなく、リフロー処理によって、シールドカバー１６の固定と電気部品の固定を同時に行っても良い。また、加熱手段は連続炉に限定されることはない。

一方、シールドカバー１６の形状も限定されることはなく、接着剤が注液される電子部品もＩＣチップ１４に限定されることはない。
更に、間隔規定部材としての凸部２８の形状や数も限定されることはなく、凸部を電子部品と一体に設けても良い。また、間隔規定部材は、シールドカバー１６及び電子部品と別体であってもよい。
最後に電子回路ユニットが適用される装置は、無線ＬＡＮ装置に限定されることがないのは勿論である。

１０ 回路基板
１２ 実装面
１６ シールドカバー（カバー）
１８ 対向壁
２０ 囲繞壁
２２ 半田部
２４ 接着部
２６ 被接着面
２８ 凸部（間隔規定部材）

Claims (5)

1. 電子部品が実装された回路基板と、
   金属板から作製され、前記電子部品を覆うように前記回路基板に固定されたカバーと、
   前記電気部品と前記カバーとを相互に接着する接着剤からなる接着部と、
   前記カバーと前記電気部品との間に設けられ、前記カバーと前記電気部品との間隔を規定する間隔規定部材とを備え、
   前記間隔規定部材は、前記カバー及び前記電気部品の相互に対向する領域の一方に一体に設けられ、他方に当接する凸部からなり、
   前記接着部は、複数の前記凸部によって囲まれている
   ことを特徴とする電子回路ユニット。
2. 請求項１に記載の電子回路ユニットにおいて、
   前記凸部は、前記カバーに一体に設けられている
   ことを特徴とする電子回路ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の電子回路ユニットにおいて、
   前記接着部は前記カバーの中央から離れている
   ことを特徴とする電子回路ユニット。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の電子回路ユニットにおいて、
   前記電子部品は、扁平な直方体形状を有するＩＣチップである
   ことを特徴とする電子回路ユニット。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の電子回路ユニットにおいて、
   前記接着剤は熱硬化性である
   ことを特徴とする電子回路ユニット。

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