JP7341863B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが各図面で異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。ここで、本明細書における「平行」、「直交」や「水平」は、厳密に平行、直交や水平の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行、直交や水平の場合も含まれる。
図1に示すように、電子機器10は、例えば、支持体11と、支持体11に取り付けられた半導体装置12とを有している。半導体装置12は、例えば、支持体11に取り付けられた配線基板13と、配線基板13に実装された複数の電子部品14とを有している。電子機器10は、例えば、被検者の身体に装着され、その被検者の生体情報を取得するように構成された生体情報測定器(センサデバイス)である。電子機器10は、例えば、取得した生体情報を無線通信によって送信するように構成されている。生体情報としては、例えば、血中酸素飽和度や脈拍などが挙げられる。
まず、支持体11について説明する。
支持体11は、例えば、配線基板13よりも機械的強度(剛性や硬度等)が高く設定されている。支持体11は、例えば、配線基板13を支持する機能を有している。支持体11は、例えば、弾性を有している。支持体11の材料としては、例えば、誘電率が既知の材料であることが好ましい。支持体11の材料としては、例えば、誘電率が1~5程度の誘電体材料であることが好ましい。支持体11の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネートやABS樹脂などを用いることができる。支持体11は、例えば、遮光性を有している。支持体11の材料としては、例えば、黒色等に着色された樹脂材料を用いることができる。
板状部21は、例えば、平板状に形成されている。板状部21は、例えば、高さ方向Zに所定の厚みを有し、前後方向X及び幅方向Yに広がるように形成されている。板状部21は、例えば、接続部23の高さ方向Zの一端部(ここでは、上端部)から前後方向Xに延びるように形成されている。板状部21は、例えば、前後方向Xに沿って直線状に延びるように形成されている。板状部21は、例えば、接続部23の上端部から前後方向Xに沿って水平に延びるように形成されている。板状部21は、例えば、接続部23と接続された基端部を固定端とし、基端部とは前後方向Xにおいて反対側の先端部を自由端とする片持ち状に形成されている。板状部21は、例えば、弾性変形による高さ方向Zへの撓みが可能に構成されている。
板状部22は、例えば、平板状に形成されている。板状部22は、例えば、高さ方向Zに所定の厚みを有し、前後方向X及び幅方向Yに広がるように形成されている。板状部22は、例えば、接続部23の高さ方向Zの一端部(ここでは、下端部)から前後方向Xに延びるように形成されている。板状部22は、例えば、前後方向Xに沿って直線状に延びるように形成されている。板状部22は、例えば、接続部23の下端部から前後方向Xに沿って水平に延びるように形成されている。板状部22は、例えば、板状部21と平行に延びるように形成されている。板状部22は、例えば、板状部21と高さ方向Zに対向するように設けられている。板状部22は、例えば、接続部23と接続された基端部を固定端とし、基端部とは前後方向Xにおいて反対側の先端部を自由端とする片持ち状に形成されている。板状部22は、例えば、弾性変形による高さ方向Zへの撓みが可能に構成されている。
図2に示すように、接続部23は、例えば、板状部21の基端部と板状部22の基端部とを接続するように形成されている。接続部23は、例えば、前後方向Xに所定の厚みを有し、幅方向Y及び高さ方向Zに広がるように形成されている。接続部23は、例えば、円弧状や楕円弧状に湾曲するように形成されている。接続部23は、例えば、外周面及び内周面が円弧状に湾曲した湾曲面に形成されている。
分岐部24は、収容部26内に設けられている。分岐部24は、例えば、接続部23の上端部に接続された基部24Aと、基部24Aから前後方向Xに延びるように形成されたプレート部24Bとを有している。
分岐部25は、収容部26内に設けられている。分岐部25は、例えば、接続部23の下端部に接続された基部25Aと、基部25Aから前後方向Xに延びるように形成されたプレート部25Bとを有している。
次に、配線基板13の構造について説明する。配線基板13は、可撓性を有するフレキシブル基板である。ここで、可撓性とは、曲げや撓みを持たせることができる性質をいう。
配線基板13は、支持体11の表面に沿って支持体11に取り付けられている。配線基板13は、例えば、板状部21の外周面(ここでは、上面)と接続部23の外周面と板状部22の外周面(ここでは、下面)とに沿って支持体11に取り付けられている。配線基板13は、板状部21の先端部において、板状部21の外周面側から板状部21の内周面側に折り返すように形成されている。具体的には、配線基板13は、板状部21の先端部において、屈曲部13Bにより略180度折り曲げられて板状部21の外周面側から板状部21の内周面側に折り返されている。配線基板13は、板状部22の先端部において、板状部22の外周面側から板状部22の内周面側に折り返すように形成されている。具体的には、配線基板13は、板状部22の先端部において、屈曲部13Fにより略180度折り曲げられて板状部22の外周面側から板状部22の内周面側に折り返されている。
次に、図5に従って、配線基板13の積層構造について説明する。図5では、実装部13Aと屈曲部13Bと実装部13Cとにおける積層構造を図示している。図4に示した非実装部13D及び実装部13E,13Gは、実装部13A,13Cと同様の積層構造を有しているため、ここでは詳細な説明を省略する。また、図4に示した屈曲部13Fは、屈曲部13Bと同様の積層構造を有しているため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、屈曲部13Bに配置されたシールドパターン34B,36Bの構造について説明する。ここでは、屈曲部13Bに配置されたシールドパターン34Bの構造について説明する。なお、屈曲部13Bに配置されたシールドパターン36Bは、屈曲部13Bに配置されたシールドパターン34Bと同様の構造を有しているため、ここでは説明を省略する。
次に、電子機器10の電気的構成について説明する。
図7に示すように、電子機器10は、例えば、電源装置60及び情報管理装置61と協働して、生体情報測定システムを構成している。
次に、図8~図14に従って、半導体装置12の製造方法について説明する。本実施形態では、支持基板上に1個ずつ半導体装置を作製した後に支持基板を除去する工程の例を示すが、支持基板上に複数の半導体装置となる部分を作製して支持基板を除去した後に個片化して各半導体装置とする工程としてもよい。なお、説明の便宜上、最終的に半導体装置12の各構成要素となる部分には、最終的な構成要素の符号を付して説明する。ここでは、実装部13A,13C及び屈曲部13Bにおける構造体を図示して説明する。
次に、図10(a)に示す工程では、導電層73をエッチングマスクとして、不要なシード層71をエッチングにより除去する。シード層71が無電解銅めっき層である場合には、例えば、硫酸過水系のエッチング液を用いたウェットエッチングにより不要なシード層71を除去する。これにより、シード層71と導電層73とからなる配線層32が形成される。配線層32は、配線パターン32Aと、シールドパターン32Bとを有している。但し、配線層32は、屈曲部13Bには形成されていない。なお、これ以降の図10(b)~図14では、シード層71と導電層73との図示を省略し、配線層32(配線パターン32A及びシールドパターン32B)として図示する。
続いて、図14に示す工程では、電子部品14を配線基板13に実装する。まず、開口部37Xから露出された接続パッドP1上に半田38を形成する。半田38は、例えば、はんだペーストの塗布などにより形成することができる。続いて、電子部品14の電極端子14Pを配線基板13の接続パッドP1上に位置決めし、半田38を溶融させ、電子部品14の電極端子14Pを接続パッドP1に電気的に接続する。これにより、配線基板13に電子部品14がフリップチップ実装される。
(1)配線基板13の第1面S1に発光素子14Aが実装され、配線基板13の第1面S1に受光素子14Bが実装される。すなわち、配線基板13の第1面S1のみに発光素子14A及び受光素子14Bが実装される。このため、例えば電子機器10を製造する際に、配線基板13を支持基板70に支持した状態で、配線基板13に発光素子14A及び受光素子14Bを実装することができる。これにより、配線基板13に発光素子14A及び受光素子14Bを実装する際においても、支持基板70によって配線基板13の機械的強度が高められるため、製造工程におけるハンドリング性を向上させることができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
例えば図17に示すように、接続部23を、高さ方向Zに沿って直線状に延びるように形成してもよい。この場合の非実装部13Dは、例えば、接続部23に沿って直線状に延びるように形成される。
・上記実施形態の電子機器10では、受光素子14Bの設置領域と平面視で重なる位置のみに接着剤16を設けるようにした。これに限らず、例えば、実装部13Gの第2面S2の全面に広がるように接着剤16を設けるようにしてもよい。
・上記実施形態の半導体装置12において、電子部品14の個数や電子部品14の実装位置は特に限定されない。例えば、実装部13Aに発光素子14Aとその他の電子部品14とを実装するようにしてもよい。例えば、実装部13Gに受光素子14Bとその他の電子部品14とを実装するようにしてもよい。例えば、実装部13Aに受光素子14Bを実装し、実装部13Gに発光素子14Aを実装するようにしてもよい。例えば、実装部13Eに電子部品14を実装しないようにしてもよい。例えば、非実装部13Dに電子部品14を実装するようにしてもよい。
・上記実施形態の屈曲部13B,13Fに配置されたシールドパターン34B,36Bの構造は特に限定されない。例えば、貫通孔34X,36Xの平面形状は、少なくとも1つの屈折部を有する形状であれば、その形状は特に限定されない。例えば、連結部45の平面形状は、少なくとも1つの屈折部を有する形状であれば、その形状は特に限定されない。
・上記実施形態では、シールドパターン34Bの支持部44を、屈曲方向と直交する方向に沿って延びるように形成したが、これに限定されない。
11 支持体
12 半導体装置
13 配線基板
13B,13F 屈曲部
S1 第1面
14 電子部品
14A 発光素子
14B 受光素子
14C アンテナ
14D,14E,14F 電子部品
15 接着剤
21 板状部(第1板状部)
22 板状部(第2板状部)
23 接続部
24A 基部(第1基部)
24B プレート部(第1プレート部)
24C 誘導部
24X 貫通孔(第1貫通孔)
25A 基部(第2基部)
25B プレート部(第2プレート部)
25C 誘導部
25X 貫通孔(第2貫通孔)
26 収容部
31,33,35 絶縁層
32,34,36 配線層
32A 配線パターン
32B,34B,36B シールドパターン
34X,34Y,36X 貫通孔
44,84 支持部
45,85 連結部
C1,C2,C5 屈折部
C3,C4,C6 屈折部
Claims (10)
- 互いに対向して設けられた一対の板状部と、前記一対の板状部の基端部同士を接続する接続部とを有し、前記一対の板状部と前記接続部とによって囲まれた収容部を有する支持体と、
前記支持体の外周面に沿って取り付けられるとともに、前記各板状部の前記基端部とは反対側の先端部において前記収容部の内周面側に折り返されて前記各板状部の内周面に沿って取り付けられた配線基板と、
前記一対の板状部のうちの一方の第1板状部の内周面側に取り付けられた部分における前記配線基板の第1面に実装された発光素子と、
前記一対の板状部のうちの他方の第2板状部の内周面側に取り付けられた部分における前記配線基板の前記第1面に、前記発光素子と対向するように実装された受光素子と、
を有する電子機器。 - 前記第1板状部の内周面側から前記収容部の内側に突出して形成された第1基部と、
前記第1基部に片持ち状に形成されるとともに、前記第1板状部と前記第2板状部とが並ぶ第1方向において前記第1板状部と間隔を空けた状態で前記第1板状部と並んで延びるように形成された第1プレート部と、
前記第2板状部の内周面側から前記収容部の内側に突出して形成された第2基部と、
前記第2基部に片持ち状に形成されるとともに、前記第1方向において前記第2板状部と間隔を空けた状態で前記第2板状部と並んで延びるように形成された第2プレート部と、を更に有し、
前記第1プレート部及び前記第2プレート部は、前記第1方向に弾性変形可能に構成されており、
前記発光素子は、前記第1板状部の内周面と前記第1プレート部との間に設けられており、
前記受光素子は、前記第2板状部の内周面と前記第2プレート部との間に設けられている請求項1に記載の電子機器。 - 前記第1プレート部には、前記発光素子と平面視で重なる位置に、前記第1プレート部を貫通する第1貫通孔が形成されており、
前記第2プレート部には、前記受光素子と平面視で重なる位置に、前記第2プレート部を貫通する第2貫通孔が形成されている請求項2に記載の電子機器。 - 前記第1プレート部の先端部及び前記第2プレート部の先端部は、前記収容部の外方に突出するように形成されるとともに、前記収容部から離れるに連れて前記第1プレート部と前記第2プレート部との間隔が広がるように形成されている請求項2又は請求項3に記載の電子機器。
- 前記第1板状部の外周面に取り付けられた部分における前記配線基板の第1面に実装されたアンテナを更に有し、
前記アンテナは、前記第1プレート部と平面視で重なる位置に設けられている請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記配線基板は、前記第1板状部の内周面に接着剤により接着されており、
前記接着剤は、前記アンテナと平面視で重ならない位置に設けられている請求項5に記載の電子機器。 - 前記支持体の外周面に取り付けられた部分における前記配線基板の第1面に実装された電子部品を更に有する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電子機器。
- 前記配線基板は、前記各板状部の先端部において屈曲された屈曲部を有し、
前記配線基板は、複数の配線層と複数の絶縁層とが交互に積層された構造を有し、
前記複数の配線層のうち少なくとも1つの配線層は、シールドパターンを有し、
前記屈曲部に配置された前記シールドパターンには、複数の貫通孔が所定間隔で配列されており、
前記各貫通孔の平面形状は、少なくとも1つの屈折部を有する形状に形成されている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記屈曲部に配置されたシールドパターンは、
前記屈曲部が屈曲される屈曲方向と直交する方向に沿って延びるとともに互いに平行に形成された複数の支持部と、
隣り合う前記支持部の間に形成され、隣り合う前記支持部を接続するように形成された連結部とを有し、
前記連結部の平面形状は、2つの屈折部を有するクランク状に形成されている請求項8に記載の電子機器。 - 前記接続部は、円弧状に湾曲するように形成されている請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電子機器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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