JP4883882B2

JP4883882B2 - 電子装置

Info

Publication number: JP4883882B2
Application number: JP2003334401A
Authority: JP
Inventors: 勉安達
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005101371A

Description

本発明は、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の通信機器、電子機器に組み込まれる電子装置に関するものである。

従来より、携帯電話機等の通信機器に高周波回路を備えた電子装置が用いられている。

かかる従来の電子装置としては、例えば図５に示す如く、複数の絶縁層を積層してなる多層配線基板１１の内部に高周波回路やグランド配線等の配線を埋設するとともに、前記多層配線基板１１の上面にチップインダクタやチップコンデンサ，ダイオード，チップ抵抗器等の電子部品素子１３を搭載し、これらを金属製のシールドカバー１２で被覆した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

尚、前記シールドカバー１２は、電子装置の使用時、これをグランド電位（基準電位）に保持しておくことにより、外部からの電磁波を遮蔽して回路特性を安定化させるとともに、電子部品素子１３を正常に動作させるためのものであり、このようなシールドカバー１２としては、例えば、一面を開口させた筐体状のものが用いられている。

また、上述のような筐体状のシールドカバー１２を多層配線基板１１の上面に取り付ける際は、その開口部を下に向けて多層配線基板１１の上面に載置させた上、その外周部に設けられている側壁１２ａの下端を、多層配線基板１１の上面に設けられているグランド電極の端子電極に半田等の導電性接着剤１６を介して電気的・機械的に接続させることによって行なわれる。
特開２００１−１９６７８１号公報

しかしながら、上述した従来の電子装置においては、シールドカバー１２を多層配線基板１１の上面に取り付ける際、シールドカバー１２をクリーム半田等の導電性接着剤１６を介して多層配線基板１１上に載置させたり、半田等の導電性接着剤１６を加熱・溶融させたりすると、流動性をもった導電性接着剤１６が多層配線基板１１の上面とシールドカバー１２の側壁１２ａとの間隙に沿って広がってしまうことがあり、その場合、流れた導電性接着剤１６によって多層配線基板１１上に設けられている配線間、或いは、シールドカバー１２と他の配線との間で短絡を発生することが多く、生産性の低下を招く欠点を有していた。

また、上述した従来の電子装置においては、シールドカバー１２の側壁１２ａと多層配線基板１１の上面との間にできる間隙は極めて狭く、この間隙に充填される半田等の厚みも極めて薄いものとなっている。それ故、シールドカバー１２と多層配線基板１１との接合強度が不足しがちになり、シールドカバー１２と多層配線基板１１との間に熱応力が印加されたり、電子装置に外部からの衝撃が印加されたりすると、シールドカバー１２が多層配線基板１１より比較的容易に外れてしまう欠点も有していた。

本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、シールドカバーを多層配線基板に対して強固に接合させておくことが可能で、生産性にも優れた電子装置を提供することにある。

本発明の電子装置は、複数の絶縁層が積層され、これら絶縁層間にグランド配線が介在している直方体状の多層配線基板上に電子部品素子を搭載するとともに、前記多層配線基板上に前記電子部品素子を被覆するようにして金属から成る矩形状のシールドカバーを配置させてなる電子装置において、前記グランド配線が、前記多層配線基板の側面に設けられた前記多層配線基板の側面および上面に開口する切り欠きの表面に露出する露出部を有し、前記シールドカバーが、前記シールドカバーの外周を構成する４辺のうち、少なくとも１つの辺に立設された、前記切り欠きの内部に収容された接合脚部と、平行な２つの辺に立設された、円弧状をなす突部が形成された圧接脚部とを有し、前記切り欠きの内部に収容された前記接合脚部の下方および側方が前記グランド配線の前記露出部に対して間隔
を空けて対向し、前記圧接脚部が、前記突部が接触するように前記多層配線基板の側面に圧接して前記多層配線基板を挟持して、前記接合脚部と前記グランド配線の前記露出部とを、前記間隔に導電性接着剤を介在させて前記接合脚部の前記下方および前記側方を接着して電気的に接続することにより前記シールドカバーを前記多層配線基板に取着させたことを特徴とするものである。

また更に本発明の電子装置は、前記接合脚部の下端部が、前記切り欠きの形成領域内で内側に折り曲げられていることが好ましい。

本発明の電子装置によれば、シールドカバーの外周を構成する４辺のうち、少なくとも１つの辺に前記グランド配線の露出部に所定の間隔を空けて対向する接合脚部を、平行な２つの辺に前記多層配線基板の側面に圧接して多層配線基板を挟持する圧接脚部を立設したことにより、接合と位置決めが別々の箇所で行われることとなるため、接合脚部と多層配線基板との間に介在される導電性接着剤の厚みは十分に厚くなり、しかも多層配線基板に対する接着面積も十分に広く確保することができ、これによってシールドカバーを多層配線基板に対して強固に接合することが可能となる。従って、シールドカバーと多層配線基板との間に熱応力が印加されたり、電子装置に外部からの衝撃が印加されても、シールドカバーを多層配線基板に対して良好に取着させておくことができ、電子装置の信頼性が飛躍的に向上される。また、接合脚部が圧接される部位にグランド電極を配置させておけば、グランド電極とシールドカバーとの電気的接続をより確実なものとなすことができる。

そして、シールドカバーの圧接脚部を多層配線基板の側面に設けた切り欠きの形成領域内で多層配線基板の側面に圧接させた上、多層配線基板を複数個の接合脚部で挟持するように構成することにより、電子装置を組み立てる際、組み立て中の電子装置に振動等の外力が印加されても、多層配線基板上のシールドカバーが位置ズレを起こすのを有効に防止することもできる。

また本発明の電子装置によれば、接合脚部及び／又は圧接脚部を多層配線基板の側面に設けた切り欠きの内部に収容させることにより、電子装置の組み立てに際してシールドカバーをクリーム半田等の導電性接着剤を介して多層配線基板上に載置させたり、半田等を加熱・溶融させたりしても、流動性をもった導電性接着剤は多層配線基板に設けた切り欠きの内部に良好に収容され、多層配線基板の上面とシールドカバー側壁との間隙に沿って広がってしまうことはない。従って、多層配線基板上に設けられている配線同士やシールドカバーと他の配線とが導電性接着剤によって不所望に短絡してしまうのを有効に防止することができ、電子装置の生産性を向上させることが可能となる。

加えて、電子装置を組み立てる際、これらの接合脚部が対応する切り欠きの形成領域内に収容されるようにしてシールドカバーを多層配線基板上に載置させることにより、シールドカバーを多層配線基板に対して正確かつ容易に位置合わせすることができ、これによっても電子装置の生産性が向上される。

更に本発明の電子装置によれば、切り欠きの下端部を多層配線基板の下面よりも上方に位置させておくことにより、多層配線基板の下面の面積が広く確保されるようになり、外部に接続するための端子電極を数多く設けることができるため、電子装置をマザーボード等に搭載した際の接合強度を高めることが可能となる。

また更に、本発明の電子装置においては、接合脚部の下端部を前記切り欠きの形成領域内で内側に折り曲げておくことにより、該折り曲げ部のエッジを多層配線基板の側面に近接させておくことができるため、電子装置の組み立てに際してシールドカバーを多層配線基板上に載置させるとき、シールドカバーの取り付け位置が多層配線基板に対して２つの接合脚部を結ぶ方向に大きくズレしようとしても、折り曲げ部のエッジは多層配線基板の側面に当接されて、シールドカバーの位置ズレが有効に抑えられ、電子装置の組み立てに係る作業性を良好となすことができるようになる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る電子装置の分解斜視図、図２は図１の電子装置の断面図であり、同図に示す電子装置は、大略的に、多層配線基板１と、シールドカバー２とで構成されている。

多層配線基板１は、複数の絶縁層を厚み方向に積層してなる略矩形状の積層体により構成されており、これら絶縁層間にはグランド配線５を含む多数の配線（図示せず）を介在させ、これらの配線を絶縁層中に埋設されているビアホール導体（図示せず）等を介して相互に電気的に接続している。

また、上述した多層配線基板１の上面には所定の切り欠き４が設けられている。本実施形態においては、２個の切り欠き４が多層配線基板１の両端にそれぞれ１個ずつ設けられており、各切り欠き４は多層配線基板１の端面に開口させてある。

これらの切り欠き４は、その内部で後述する導電性接着剤６を収容するためのものであり、切り欠き４に臨む多層配線基板１の表面によって導電性接着剤６を下方と側方から支持するようになっている。

上述した切り欠き４は、多層配線基板１を構成する絶縁層のうち、少なくとも最上層に複数個の切り欠き４を形成することによって設けられ、切り欠き４の形成領域、即ち、切り欠き４に臨む多層配線基板１の内面にはグランド配線５の一部が露出されている。

このような多層配線基板１を構成する絶縁層の材質としては、例えばガラスセラミックス等のセラミック材料が用いられ、個々の絶縁層の厚みは例えば５０μｍ〜３００μｍに設定される。

尚、多層配線基板１は、絶縁層がセラミック材料から成る場合、セラミック原料の粉末に適当な有機溶剤、有機溶媒等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートを複数枚積層した上、これをプレス成形し、しかる後、この積層体を高温で焼成し、外形加工することによって製作される。また、前記切り欠き４は、グランド電極５の露出部上に位置する絶縁層の形成に用いられるセラミックグリーンシートの所定箇所を略矩形状に打ち抜いておくことにより形成される。このとき、切り欠き４に臨む絶縁層の内面角部を、例えば曲率半径０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの凹曲面状に加工しておけば、多層配線基板１の焼成時等に多層配線基板１に切り欠き４を起点とする割れ等が発生するのを有効に防止することができる。従って、切り欠き４を略矩形状と成す場合、切り欠き４に臨む絶縁層の内面角部を曲率半径０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの凹曲面状に加工しておくことが好ましい。

また、多層配線基板１の内部や表面等に設けられる配線やビアホール導体の材質としては、例えば、銀を主成分とする導電材料が好適に用いられ、個々の配線の厚みは例えば５μｍ〜２０μｍに設定される。

このような配線は、多層配線基板１を上述の製法によって製作する際、セラミックグリーンシートを積層する前に、銀粉末を含む導電ペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって各セラミックグリーンシートの表面に所定パターンに印刷・塗布しておき、これをセラミックグリーンシートの焼成時に同時焼成することにより形成される。尚、前記ビアホール導体は、セラミックグリーンシートに予め設けておいた貫通孔の内部にスクリーン印刷等によって導電ペーストを塗布・充填しておき、これをセラミックグリーンシートの焼成時に同時焼成することにより形成される。

また、上述した多層配線基板１の上面には、チップインダクタやチップコンデンサ，チップ抵抗器，ダイオード等の電子部品素子３が実装される。

これらの電子部品素子３は先に述べた多層配線基板１の対応する配線に対して半田等の導電性接着剤や金属細線等のボンディング材を介して電気的に接続されており、これらの電子部品素子３と多層配線基板１の配線とで所定の電気回路を構成している。

一方、シールドカバー２は、例えば、鉄や洋白，りん青銅等の金属材料によって多層配線基板１の外形より若干小さめの矩形状をなすように形成されており、その外周部には電子部品素子３の厚みよりも厚い環状の側壁２ａが立設され、更にこの側壁２ａには、下端を切り欠き４の形成領域内に位置させた接合脚部２ｂ及び圧接脚部２ｃが形成されている。

上述したシールドカバー２は、側壁２ａの下端を多層配線基板１の上面に当接させた状態で電子部品素子３を覆うようにして多層配線基板１上に載置され、側壁２ａに設けた接合脚部２ｂを多層配線基板１の切り欠き４内に露出させたグランド配線５と電気的に接続させておくことにより、電子装置の使用時、外部からの電磁波を良好に遮蔽し、電子装置の回路特性を安定化させるとともに、電子部品素子３を正常に動作させる作用を為す。

尚、上述したシールドカバー２の接合脚部２ｂ及び圧接脚部２ｃは、多層配線基板１の切り欠き４と１対１に対応するようにして複数個、設けられており、その幅及び長さは共に切り欠き４の幅及び深さよりも若干小さく、切り欠き４に臨む多層配線基板１の側面に対して、接合脚部２ｂとは非接触に、圧接脚部２ｃとは接触にそれぞれ保たれている。

また、上述したシールドカバー２の接合脚部２ｂと多層配線基板１の切り欠き形成領域内に露出されたグランド配線５は、切り欠き４内に収容されている半田等の導電性接着剤６によって電気的・機械的に接続される。

そして、本実施形態においては、圧接脚部２ｃには、多層配線基板１の側面と接触する部位が円弧状をなす突部２ｃ’が形成されており、このような構造は、突部２ｃ’近傍に鋭利な角部等は一切存在していないため、圧接脚部２ｃを多層配線基板１に圧接させても、多層配線基板１の表面を傷つけることは殆どないので好ましい形態である。

このように、シールドカバー２の外周を構成する４辺のうち、少なくとも１つの辺にグランド配線５の露出部に側面が所定の間隔を空けて対向する接合脚部２ｂを立設し、平行な２つの辺に立設した円弧状をなす突部２ｃ’が形成された圧接脚部２ｃを、突部２ｃ’が接触するように多層配線基板１の側面に圧接して多層配線基板１を挟持させるとともに、接合脚部２ｂとグランド配線５の露出部とを、前記間隔に導電性接着剤６を介在させて電気的に接続することによりシールドカバー２を多層配線基板１に取着させたことにより、接合と位置決めとが別々な箇所で行われるため、接合脚部２ｂと多層配線基板１との間に生じる間隔に介在させる導電性接着剤６の厚みは十分に厚くなり、しかも多層配線基板１に対する接着面積も十分に広く確保することができ、これによってシールドカバー２を多層配線基板１に対して強固に接合することが可能となる。従って、シールドカバー２と多層配線基板１との間に熱応力が印加されたり、電子装置に外部からの衝撃が印加されたりしても、シールドカバー２を多層配線基板１に対して良好に取着させておくことができ、電子装置の信頼性が飛躍的に向上する。また、接合脚部２ｂが立設される部位にグランド配線５の露出部を配置させておくようにすれば、グランド配線５とシールドカバー２との電気的接続をより確実なものとなすことができる。

また前記シールドカバー２は、圧接脚部２ｃを切り欠き４の形成領域内に位置する多層配線基板１の側面に圧接させた状態で多層配線基板１を複数個の脚部で挟持するように構成していることから、電子装置を組み立てる際、組み立て中の電子装置に振動等の外力が印加されても、多層配線基板１上のシールドカバー２が位置ズレを起こすのを有効に防止することができる。

更に本実施形態においては、接合脚部２ｂ及び／又は圧接脚部２ｃを多層配線基板１の側面に設けた切り欠き４の内部に収容させるようになしてあり、これによって電子装置の組み立てに際しシールドカバー２をクリーム半田等の導電性接着剤６を介して多層配線基板１上に載置させたり、半田等を加熱・溶融させたりしても、流動性をもった導電性接着剤６は多層配線基板１に設けた切り欠き４の内部に良好に収容されるようになっており、多層配線基板１の上面とシールドカバー側壁２ａとの間隙に沿って広がってしまうことはない。従って、多層配線基板１上に設けられている配線同士やシールドカバー２と他の配線とが導電性接着剤６によって不所望に短絡してしまうのを有効に防止することができ、電子装置の生産性を向上させることが可能となる。

また、電子装置を組み立てる際、上述した接合脚部２ｂが対応する切り欠き４の形成領域内に収容されるようにしてシールドカバー２を多層配線基板１上に載置させることにより、シールドカバー２を多層配線基板１に対して正確かつ容易に位置合わせすることができ、これによっても電子装置の生産性が向上される。

そして本実施形態では、切り欠き４の下端部を多層配線基板１の下面よりも上方に位置させてあり、これによって多層配線基板１の下面の面積が広く確保され、外部に接続するための端子電極を数多く設けることができるようになるので、電子装置をマザーボード等に搭載したときの接合強度を高めることが可能となる。

尚、シールドカバー２の多層配線基板１への取り付けは、まず、グランド配線５が露出されている切り欠き４の形成領域内に、クリーム半田等の導電性接着剤６をディスペンサ等を用いて塗布・充填し、次に多層配線基板１の上面にシールドカバー２をその接合脚部２ｂが切り欠き４の形成領域内に収容されるようにして載置させ、しかる後、導電性接着剤６を熱等によって硬化させ、導電性接着剤６を接合脚部２ｂに接着させることにより行なわれ、同時にグランド配線５とシールドカバー２の接合脚部２ｂとが電気的に接続される。

かくして上述した電子装置は、その使用時、シールドカバー２がグランド配線５を介してグランド電位（基準電位）に保持されるようになっており、これによって外部からの電磁波をシールドカバー２によって良好に遮蔽し、電子装置を安定して動作させることができるようになる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。

例えば、上述した実施形態の電子装置においては、シールドカバー２の接合脚部２ｂと多層配線基板１のグランド配線５とを接合するための導電性接着剤６として半田を用いたが、これに代えて、導電性樹脂等の半田以外の導電性接着剤を用いて両者を接合するようにしても構わない。

また、上述した実施形態においては、多層配線基板１をガラスセラミックスにより形成するようにしたが、これに代えて、アルミナセラミックス等の他のセラミック材料やガラス布基材エポキシ樹脂等の有機材料を用いて多層配線基板１を形成するようにしても構わない。

更に、上述した実施形態においては、矩形状を成すように形成されているシールドカバー２の４つの辺のうち平行な２つの辺に接合脚部２ｂを、残りの２つの辺に圧接脚部２ｃを立設するようにしたが、接合脚部２ｂはシールドカバー２の少なくとも１つの辺に、圧接脚部２ｃはシールドカバー２の４辺のうち平行な２つの辺に立設させておけば良い。

また更に、他の実施形態として、図４に示すように、接合脚部２ｂの下端部を、切り欠き４の形成領域内で内側に折り曲げるような形状になしておけば、折り曲げ部２ｂ’のエッジを多層配線基板１の側面に近接させて配置させることができるため、電子装置の組み立てに際してシールドカバー２を多層配線基板１上に載置させるとき、シールドカバー２の取り付け位置が多層配線基板１に対して２つの接合脚部２ｂを結ぶ方向に大きくズレしようとしても、折り曲げ部２ｂ’のエッジが多層配線基板１の側面に当接して、シールドカバー２の位置ズレを有効に抑えることができ、電子装置の組み立てに係る作業性を良好となすことができる。

本発明の一実施形態に係る電子装置の分解斜視図である。図１の電子装置のＡ−Ａ’断面図である。図１の電子装置のＢ−Ｂ’断面図である。本発明の他の実施形態に係る電子装置の断面図である。従来の電子装置の断面図である。

符号の説明

１・・・多層配線基板
２・・・シールドカバー
２ａ・・・側壁
２ｂ・・・接合脚部
２ｂ’・・・折り曲げ部
２ｃ・・・圧接脚部
２ｃ’・・・突部
３・・・電子部品素子
４・・・切り欠き
５・・・グランド配線
６・・・導電性接着剤（半田）

Claims

複数の絶縁層が積層され、これら絶縁層間にグランド配線が介在している直方体状の多層配線基板上に電子部品素子を搭載するとともに、前記多層配線基板上に前記電子部品素子を被覆するようにして金属から成る矩形状のシールドカバーを配置させてなる電子装置において、前記グランド配線が、前記多層配線基板の側面に設けられた前記多層配線基板の側面および上面に開口する切り欠きの表面に露出する露出部を有し、前記シールドカバーが、前記シールドカバーの外周を構成する４辺のうち、少なくとも１つの辺に立設された、前記切り欠きの内部に収容された接合脚部と、平行な２つの辺に立設された、円弧状をなす突部が形成された圧接脚部とを有し、前記切り欠きの内部に収容された前記接合脚部の下方および側方が前記グランド配線の前記露出部に対して間隔を空けて対向し、前記圧接脚部が、前記突部が接触するように前記多層配線基板の側面に圧接して前記多層配線基板を挟持して、前記接合脚部と前記グランド配線の前記露出部とを、前記間隔に導電性接着剤を介在させて前記接合脚部の前記下方および前記側方を接着して電気的に接続することにより前記シールドカバーを前記多層配線基板に取着させたことを特徴とする電子装置。
前記接合脚部の下端部が、前記切り欠きの形成領域内で内側に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。