JP2000349420A - プリント配線基板のめっき方法及びプリント配線基板 - Google Patents

プリント配線基板のめっき方法及びプリント配線基板

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JP2000349420A
JP2000349420A JP11159435A JP15943599A JP2000349420A JP 2000349420 A JP2000349420 A JP 2000349420A JP 11159435 A JP11159435 A JP 11159435A JP 15943599 A JP15943599 A JP 15943599A JP 2000349420 A JP2000349420 A JP 2000349420A
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wiring board
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nickel
pattern
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Tadao Suzuki
忠男 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フェイスダウンボンディングによってICが
搭載されるプリント配線基板に対して、容易に部分めっ
きを行う。 【解決手段】 CSPタイプのICが搭載されると共
に、接点部18によって操作キーのオンオフを検出する
ために4行×3列のキーマトリックス50が構成されて
いる携帯電話装置11のプリント配線基板14を、その
キーマトリックス50を構成する配線パターン19a〜
19c及び20a〜20dを利用して部分的に電解めっ
きを行って12箇所の接点部18をニッケル−金めっき
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェイスダウンボ
ンディングによってICが搭載されるプリント配線基板
を金めっきするめっき方法、及びそのめっき方法に用い
られるプリント配線基板、並びに前記めっき方法によっ
てめっきされたプリント配線基板に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば、携帯電話装置
に内蔵されるプリント配線基板には、制御回路を構成す
る素子としてCSP(Chip Scale Package)タイプや、F
C(Flip Chip) タイプのように基板に対してフェイスダ
ウンボンディングによってICが搭載されるものがあ
る。例えば、図8に示すように、CSPタイプのIC1
は、QFPタイプのようなリードがなく、IC1の実装
面側にはんだで形成される突起状の電極(はんだボー
ル)2を多数設け、それらのはんだボール2をプリント
配線基板3(図9参照)上に形成されたパッド領域4に
リフローによってはんだ付けするものである。
【0003】一般に、携帯電話装置は、多数の操作キー
を備えているため、プリント配線基板3上には、その操
作キーの接点部5が配線パターンによって形成されてい
る。そして、これらのキー接点部5には、オン時におけ
る電気的接触状態を良好にする、即ち、接触抵抗値を下
げる目的で、通常はニッケル−金めっきを施すようにし
ている。
【0004】ところが、IC1をはんだ付けするパッド
領域4にまでニッケル−金めっきが施されると、はんだ
付けされた場合に外部より衝撃力が印加された場合の耐
力が低下してしまう。即ち、例えばQFPタイプのIC
はリードを備えており、外部より衝撃が加わった場合は
そのリードが衝撃力を吸収するバッファとしての作用を
なすが、CSPタイプのIC1はそのようなリードを備
えていないため、外部より衝撃が加わると、その衝撃力
は直接はんだ付け部分に印加される。すると、比較的硬
度が大なるニッケルめっき部分において剥離が生じるお
それがある。
【0005】従って、前記パッド領域4に対しては金め
っきを施さないように、部分めっきを行う必要があっ
た。そして、所望の箇所に部分めっきを行うためには、
めっきが不要な箇所についてはテーピングなどによって
マスクを施す必要があり、非常に工数がかかるという問
題があった。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、フェイスダウンボンディングによっ
てICが搭載されるプリント配線基板に対して、容易に
部分めっきを行うことができるプリント配線基板のめっ
き方法、及びそのめっき方法に用いられるプリント配線
基板、並びに前記めっき方法によってめっきされたプリ
ント配線基板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のプリント
配線基板のめっき方法によれば、フェイスダウンボンデ
ィングによってICが搭載されると共に、他の部材と接
触する複数の接触部が配線パターンと共に形成されるプ
リント配線基板を、その配線パターンが共通化されてい
る部分を利用して行う電解めっきによって部分的にニッ
ケル−金めっきする。その複数の接触部は、具体的に
は、例えば請求項2に記載したように、複数のキーのオ
ンオフ状態を検出するためのキーマトリックスとして形
成されるものである。
【0008】一般に、電解めっきを行うには、その対象
とするパターン部分にめっき用の配線を行い所定の電位
を付与する必要があるが、その対象が夫々独立した複数
の箇所である場合は、めっき用の配線を行う手間を非常
に要することになる。そのため、従来、部分めっきは非
電解めっきによっていた。
【0009】そして、フェイスダウンボンディングによ
ってICが搭載されるプリント配線基板については、I
Cが搭載される領域のランドについてはニッケル−金め
っきを行うことなく他の部材と接触する複数の接触部に
ついてのみ選択的にニッケル−金めっきを行うことが望
ましいが、そのような複数の接触部については、例えば
請求項2におけるキーマトリックスのように、複数の接
触部を形成する配線パターンに共通化されている部分が
ある。そこで、共通化されている配線パターンを利用す
ることで、めっき用の配線を行う手間を極力省くことが
でき、電解めっきを容易に行うことが可能となる。従っ
て、非電解めっきを行う場合に必要なマスキング処理が
不要となるので、工数を削減することができる。
【0010】請求項3記載のプリント配線基板のめっき
方法によれば、複数枚取りのプリント配線基板を、個別
の基板に分離する前の状態でニッケル−金めっきを行う
ので複数枚のプリント配線基板を一括してめっきするこ
とができ、めっき処理を効率良く行うことができる。
【0011】請求項4記載のプリント配線基板のめっき
方法によれば、複数枚取りのプリント配線基板の外枠部
分に、めっき用のリード配線の共通接続パッドを形成す
るので、その共通接続パッドにめっき用の電極を接続す
れば、電解めっきを行うための配線を一括して行うこと
ができ、配線作業を省力化することができる。請求項5
記載のプリント配線基板によれば、請求項3または4記
載のめっき方法に使用することで、めっき処理が効率的
に行われるようになる。
【0012】請求項6記載のプリント配線基板によれ
ば、請求項1乃至4の何れかに記載のプリント配線基板
のめっき方法によってニッケル−金めっきされたプリン
ト配線基板上では、電子回路のグランドパターンと、結
合時にシールド部材が接触する接触部のパターンとは分
離して形成されているので、接触部に対して電解めっき
を施しても、ICのグランドに対応するパッドがニッケ
ル−金めっきされることは防止される。
【0013】そして、グランドパターンと接触部のパタ
ーンとは、めっき後に接続部材により電気的に接続され
るので、シールド部材の電位は、接触部及び接続部材を
介して電子回路のグランドと同電位となり、シールド部
材によるシールド効果を確実に得ることができるように
なる。
【0014】請求項7記載のプリント配線基板によれ
ば、接続部材は、シールド部材との結合時に当該シール
ド部材とも電気的に接続されるので、グランドパターン
とシールド部材との電気的接続状態がより良好となって
シールド効果を一層高めることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、携帯電話装置に
内蔵されるプリント配線基板に適用した場合の一実施例
について図1乃至図7を参照して説明する。図5は、携
帯電話装置(電子回路装置)11の概略構成を示す分解
斜視図である。携帯電話装置11は、表面側ケース12
と背面側ケース13との間に、CSPタイプのIC1を
含む様々な電子回路部品が搭載されるプリント配線基板
(以下、単に基板と称す)14を収納して構成されてい
る。尚、ここでの基板14は、製造工程を全て終了して
電子回路部品などが搭載された状態になっている。
【0016】背面側ケース13の上半分側は、基板14
の裏面14bに搭載される電子回路部品を覆うように略
矩形状の凹部をなすシールドケース(シールド部材)1
3aとして構成されている。即ち、背面側ケース13自
体は樹脂などで形成されているが、シールドケース13
aの部分には、導電性を有する塗料が塗布されており、
基板14は、4箇所に設けられた取付け孔14cを介
し、ねじ15によって背面側ケース13にねじ止めされ
るようになっている。
【0017】また、シールドケース13a側にも、取付
け孔14cの部位に対応して4箇所にねじ孔13bが形
成されている。シールドケース13aは、基板14に搭
載される電子回路部品からの不要輻射をシールドした
り、或いは、外部より印加される静電気ノイズなどから
電子回路部品を保護するようになっている。
【0018】図1は、基板4の表面14a側(a)及び
裏面14b側(b)に形成されている配線パターンを概
略的に示すものである。尚、以降で説明する基板14
は、銅箔パターンが形成されており、ニッケル−金めっ
き処理が未だなされていない状態の基板とする。図1
(a)において、基板14の上端側両角部分の2箇所
と、途中部位の2箇所には、四角形をなすようにねじ1
5の取り付け孔14cが設けられている。また、表面1
4aの略下半分側には、数字キーなどの操作キー17
(図4参照)のオンオフを検出するための接点部(接触
部)18が、4行(R1〜R4)×3列(C1〜C3)
の配列でキーマトリックス50を構成し、銅箔パターン
によって12箇所に形成されている。
【0019】接点部18は、夫々4枚の電極18a,1
8b,18c及び18dから構成されており、18a及
び18cは列側の電極,18b及び18dは行側の電極
である。そして、C1〜C3列の電極18a及び18c
は配線パターン19a〜19cによって各列毎に共通に
接続されており、R1〜R4行の電極18b及び18d
も、配線パターン20a〜20dによって各行毎に共通
に接続されている。
【0020】尚、破線で示している部分は、図示しない
viaホールを介して基板14の裏面14b側に配置さ
れているパターンである(但し、図1(b)では図示せ
ず)。また、操作キー17は、接点部18をも含んで構
成されている。
【0021】図4に示すように、各行R1〜R4の一端
は、携帯電話装置の制御を行うCPU(マイクロコンピ
ュータ)21の出力ポートに静電気対策用の抵抗を介し
て夫々接続されている。また、各列C1〜C3の一端
は、同様に静電気対策用の抵抗を介してCPU21の入
力ポートに夫々接続されていると共にプルダウンされて
いる。そして、操作キー17は、キーマトリックス50
の交点部分に配置されている。
【0022】ここで、図6は、携帯電話装置11が組み
立てられた状態での操作キー17部分の拡大断面図であ
る。図6において、接点部18と図6中左方にある操作
キー17のキートップ17aとの間には、導電性の部材
で左方側に凸面をなす形状に形成されている導電性のキ
ー接点17bが配置されている。
【0023】CPU21は、略一定の周期で各行R1〜
R4の出力ポートに順次ハイレベル“H”の信号を出力
し、その時に夫々各列C1〜C3の入力ポートのレベル
を順次参照する。操作キー17のオン操作がなければ、
各列C1〜C3の入力ポートのレベルはロウレベル
“L”である。
【0024】そして、ユーザが、例えばm行n列の操作
キー17(m,n) のキートップ17aを押下すると、接点
部18(m,n) において列側の電極18a及び18cと行
側の電極18b及び18dとがキー接点17bを介して
導通することでON状態となる。この時、CPU21が
m行の出力ポートを“H”にするとn列の入力ポートが
“H”になるので、CPU21は、12個の操作キー1
7の内何れがON状態になったのかを知ることができ
る。
【0025】再び、図1(a)を参照して、各列の配線
パターン19a〜19c並びに各行の配線パターン20
a〜20dには、電解めっき用の引出しパターン(リー
ド配線)22a〜22c並びに23a〜23dが接続さ
れて形成されている。これらの引出しパターン22a〜
22c並びに23a〜23dは、基板14の外縁部に向
かって延長されている。
【0026】図1(b)において、表面14aの略上半
分側には、図8に示すCSPタイプのIC1を搭載する
ためのパッド領域24が例えば4つ形成されている。
尚、CPU21は、IC1の何れかのチップである。そ
して、これら4つのパッド領域24を含む領域は、シー
ルドケース13aによって覆われるシールド領域25と
なっている。更に、そのシールド領域25の4角外側に
は、4つの取付け孔14cがあり、それらの取付け孔1
4cの周辺には、シールドケース13aとの接触部26
が銅箔パターンで形成されている。そして、これらの接
触部26にも、引出しパターン(リード配線)27a〜
27dが夫々接続形成されている。
【0027】ここで、図2は、図1(b)中左下に配置
されている接触部26部分を拡大して示すものである。
この図2において、接触部26は、図2中上方と右方と
に夫々配置されている電子回路のグランドパターン2
8,29とは分離されて形成されている。
【0028】そして、接触部26は、ねじ孔14cを略
円環状に取り囲む本体部分26aと、その本体部分26
aから夫々グランドパターン28,29方向へと僅かに
延びるように形成されている延長部26b,26cとを
備えている。尚、グランドパターン28,29は、図1
(b)では図示していない。また、例えば接触部26に
おいて円や矩形枠で囲っている部分は、他の部材と接触
する領域を示すものである。
【0029】また、図2において破線で示す接触端子1
6(接続部材,側面側から見た形状を図7に示す)は金
属製でバネ性を有しており、めっき処理後の基板14に
IC1等の部品と同時にはんだ付けされて接触部26と
電子回路のグランドパターン28,29とを電気的に接
続するようになっている。
【0030】以上において、ニッケル−金めっきの対象
となるのは、12箇所の接点部18における4枚の電極
18a,18b,18c及び18dと、4箇所の接触部
26である。
【0031】また、図3は、基板14を例えば3枚取り
で作成するものとした場合に、基板14を個々に分割す
る以前の定尺サイズの基板30の形状を示すものであ
る。図3において、各基板14は、基板30の外枠部3
0aによって連結された状態にある。その連結部分に
は、ミシン目Mが入れられており、人手で折り曲げるこ
とによって容易に分割できるようになっている。
【0032】そして、外枠部30aには、各基板14に
形成されている引出しパターン22a〜22c並びに2
3a〜23d,27a〜27dを全て共通に接続するた
めの共通パターン31が銅箔で形成されている。そし
て、共通パターン31は、電解めっき用の接続パッド3
2に接続されている。
【0033】次に、本実施例の作用について図7をも参
照して説明する。図3に示すように、定尺サイズの基板
30の状態で各基板14に銅箔パターンを形成すると、
次に、ニッケル−金めっき対象となっている部分に、電
解ニッケルめっき処理を行う。即ち、めっき用電源の正
極をニッケル板に接続し、めっき用電源の負極を基板3
0の接続パッド32に接続する。
【0034】そして、例えば硫酸ニッケル(NiS
)水溶液をめっき液としてその中にニッケル板と基
板30とを浸して両電極間に所定の電圧を印加し、めっ
き液の温度やpH値,電流密度や処理時間を適宜制御し
ながらニッケルめっきを行う。すると、負極側の各基板
14における接点部18及び接触部26は、ニッケルめ
っき層で覆われる。このニッケルめっきは、硬度の確
保、続いて行う金めっきのための下地の形成、また、金
めっきを行った場合の銅箔に対する金の拡散防止などを
目的として行う。
【0035】次に、電解金めっき処理を行う。即ち、め
っき用電源の正極を例えばステンレス板に接続し、めっ
き用電源の負極を基板30の接続パッド32に接続す
る。そして、例えばシアン化金カリウム水溶液などをめ
っき液としてその中にステンレス板と基板30とを浸
し、両電極間に所定の電圧を印加する。すると、接点部
18及び接触部26に形成されたニッケルめっき層の上
層に、金めっき層が析出する。
【0036】金めっき層を形成した後は、配線パターン
をはんだから保護するためソルダーレジストを形成した
後、基板30を個別の基板14に分離する。その時、基
板14が外枠部30aより切り離されると、外枠部30
aの共通パターン31と、基板14上の引出しパターン
22a〜22c,23a〜23d及び27a〜27dと
は夫々切り離される。従って、各引出しパターン22a
〜27dに夫々接続されている配線パターンは夫々電気
的に分離される。それから、IC1などを含む携帯電話
装置11の機能を実現するための各種電子回路部品を搭
載し、リフロー工程ではんだ付けを行った後、図5に示
したように携帯電話装置11の組み立てを行う。
【0037】図7は、基板14をシールドケース13a
にねじ止めした場合の、当該ねじ止め箇所の状態を示す
断面図である。基板14の裏面14bにある接触部26
と、シールドケース13aの当接部13bとは直接接触
している。また、当接部13bの上方には、面位置が当
接部13bよりも僅かに下がった(図7中右方に位置す
る)段部13cがあり、その段部13cに基板14側に
設けられている接触端子16が当接して弾性変形するよ
うになっている。そして、接触端子16を介して基板1
4の裏面14bにある接触部26とその上方の存在する
グランドパターン28とが電気的に接続された状態にあ
る。
【0038】また、図7では図示しないが、接触部26
とグランドパターン29とについても、図2において破
線で示すように、接触端子16によって電気的に接続さ
れるようになっている。従って、シールドケース13a
の電位は、グランドパターン28及び29,接触端子1
6及び接触部26を介してグランドパターン28及び2
9と同じ電位になっている。
【0039】以上のように本実施例によれば、CSPタ
イプのIC1がフェイスダウンボンディングによって搭
載されると共に、接点部18によって操作キー17のオ
ンオフを検出するために4行×3列のキーマトリックス
50が構成されている携帯電話装置11の基板14を、
そのキーマトリックス50を構成する配線パターン19
a〜19c及び20a〜20dを利用して電解めっきを
行い、12箇所の接点部18をニッケル−金めっきする
ようにした。
【0040】即ち、電解めっきを行うことで、IC1を
搭載するためのパッド領域24をめっきすることなく接
点部18を選択的にめっきすることができるので、従来
のように無電解めっきを行う場合に比較して、めっきが
不要な部分にマスキングを行う工程が不要となる。そし
て、キーマトリックス50を構成する配線パターン19
a〜19c及び20a〜20dのように配線パターンが
共通化されている部分を利用して電解めっきを行うの
で、めっき用の配線を行う手間も省力化できるので、総
じて、めっき処理を行う工程を低コスト化することがで
きる。
【0041】また、本実施例によれば、複数枚取りの基
板14を、個別の基板14に分離する前の定尺サイズの
基板30の状態でニッケル−金めっきを行うので、複数
枚の基板14を一括してめっきすることができ、めっき
処理を効率良く行うことができる。更に、基板30の外
枠部30aに、めっき用の引出しパターン22a〜22
c並びに23a〜23d,27a〜27dを全て共通に
接続するための共通パターン31及び接続パッド32を
形成したので、その接続パッド32にめっき用の電極を
接続することで、電解めっきを行うための配線を一括し
て行うことができ、配線作業を容易且つ短時間に行うこ
とができる。
【0042】また、本実施例によれば、基板14の電子
回路のグランドパターン28,29と、当該基板14の
一部を覆うシールドケース13aが接触する接触部26
のパターンとを分離して形成し、接触端子16を接触部
26のランドとグランドパターン28,29のランドに
対してはんだ付することで、両者を電気的に接続するよ
うにした。
【0043】即ち、グランドパターン28,29と接触
部26のパターンとを分離して形成することで、接触部
26に対して電解めっきを施しても、IC1のパッド領
域24におけるグランドに対応するパッドがニッケル−
金めっきされることは防止される。そして、めっき後に
接触端子16によって両者を同電位にすることで、シー
ルドケース13aの電位は、接触部26及び接触端子1
6を介して電子回路のグランドと同電位となるので、シ
ールド効果を確実に得ることができるようになる。
【0044】加えて、本実施例によれば、基板14とシ
ールドケース13aとをねじ止めによって結合し、基板
14の接触部26をもニッケル−金めっきし、更に、接
触端子16がシールドケース13aとの結合時に当該ケ
ース13aに対して直接接触するので、基板14とシー
ルドケース13aとの電気的接触状態が良好となって、
シールド効果を一層高めることができる。
【0045】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。シールド部材は、シールドケース1
3aのように基板14の一部を覆うものに限らず、基板
14の全体を覆うものであっても良い。また、シールド
部材は、シールドケース13aのように背面側ケース1
3と一体で構成されているものに限らず、独立に構成さ
れているものでも良い。IC1は、基板14の表面14
a側に搭載されていても良い。プリント配線基板は、3
枚取りに限らず、4枚取り以上であっても良い。また、
複数枚取りに限らず単数枚取りであっても良い。その場
合でも、基板作成時の外枠部を使用して、基板30の共
通パターン31及び接続パッド32と同様のものを形成
して電解めっきを行えば良い。
【0046】接続部材は、接触部26とグランドパター
ン28,29とだけを電気的に接続するものであっても
良い。キーマトリックス50に限ることなく、配線パタ
ーンが共通化されている部分があれば、その部分を利用
して電解めっきを行えば良い。携帯電話装置11に限る
ことなく、フェイスダウンボンディングによってICが
搭載されると共に、他の部材と接触する複数の接触部が
配線パターンと共に形成されるプリント配線基板であれ
ば、適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を携帯電話装置を構成するプリント配線
基板に適用した場合の一実施例であり、(a)はプリン
ト配線基板の表面、(b)は裏面を示す
【図2】接触部の1つを拡大して示す図
【図3】3枚取りのプリント配線基板を分離する以前の
定尺サイズの基板を示す図
【図4】CPUとキーマトリックスとの接続状態を示す
【図5】携帯電話装置の概略構成を示す分解斜視図
【図6】携帯電話装置が組み立てられた状態での操作キ
ー部分の拡大断面図
【図7】プリント配線基板をシールドケースにねじ止め
した場合の、当該ねじ止め箇所の状態を示す断面図
【図8】CSPタイプのICの構成を示す図であり、
(a)は側面図、(b)は底面図
【図9】従来技術を示す図1相当図
【符号の説明】
1はIC、11は携帯電話装置(電子回路装置)、13
aはシールドケース(シールド部材)、14はプリント
配線基板、16は接触端子(接続部材)、18は接点部
(接触部)、19a〜19c及び20a〜20dは配線
パターン、22a〜22c,23a〜23d及び27a
〜27dは引出しパターン(リード配線)、26は接触
部、28,29はグランドパターン、30はプリント配
線基板、30aは外枠部、31は共通パターン、32は
接続パッド、50はキーマトリックスを示す。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェイスダウンボンディングによってI
    Cが搭載されると共に、他の部材と接触する複数の接触
    部が配線パターンと共に形成されるプリント配線基板を
    部分的にニッケル−金めっきするめっき方法において、 ニッケル−金めっきを、前記配線パターンが共通化され
    ている部分を利用した電解めっきによって行うことを特
    徴とするプリント配線基板のめっき方法。
  2. 【請求項2】 前記複数の接触部は、複数のキーのオン
    オフ状態を検出するためのキーマトリックスとして形成
    されていることを特徴とする請求項1記載のプリント配
    線基板のめっき方法。
  3. 【請求項3】 前記プリント配線基板は、複数枚取りで
    形成され、 個別の基板に分離される前の状態でニッケル−金めっき
    が行われることを特徴とする請求項1または2記載のプ
    リント配線基板のめっき方法。
  4. 【請求項4】 前記プリント配線基板は、ニッケル−金
    めっきの対象となる電極部分にめっき用のリード配線が
    形成され、当該基板の外枠部分に前記リード配線を共通
    に接続するための接続パッドが形成されていることを特
    徴とする請求項3記載のプリント配線基板のめっき方
    法。
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載のプリント配線基
    板のめっき方法に使用されることを特徴とするプリント
    配線基板。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至4の何れかに記載のプリン
    ト配線基板のめっき方法によってニッケル−金めっきさ
    れ、シールド部材がねじ止めにより結合されるプリント
    配線基板であって、 電子回路のグランドパターンと前記シールド部材が結合
    時に接触する接触部のパターンとは分離されて形成され
    ており、 前記グランドパターンと前記接触部のパターンとをめっ
    き後に電気的に接続するための接続部材を配置したこと
    を特徴とするプリント配線基板。
  7. 【請求項7】 前記接続部材は、前記シールド部材との
    結合時に、当該シールド部材とも電気的に接続されるよ
    うに配置されていることを特徴とする請求項6記載のプ
    リント配線基板。
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