JP5437670B2 - 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。

基板に半導体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。

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。このような場合、例えば特許文献１が開示するシールドカバー付きの電子回路ユニットのように、箱形のシールドカバーが、半田とともに接着剤を用いて基板に固定される。

特開２００７−１０３７４９号公報

従来のシールドカバー付き電子回路ユニットでは、接着剤がシールドカバーの平坦な側壁外面に付着しているのみであり、カバーに対する接着剤の密着力が十分に高いとはいえない。また、接着剤が収縮して接着剤に応力が作用した場合、接着剤が側壁から剥離し易い。このため、シールドカバー又は基板に衝撃や荷重がかかると、シールドカバーが基板から脱落してしまう虞があった。

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実装面を有する回路基板と、前記電子部品を覆うように前記実装面に配置され、前記実装面から離間した位置に開口部を有する金属板から作製されたカバーと、前記回路基板と前記カバーとを接続する半田部と、前記開口部の縁から前記実装面に渡り、前記回路基板と前記カバーとを接続する接着剤からなる接着部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、開口部の縁に接着部が掛かっていることで、基板の法線方向にてカバーが基板から離間することが規制される。このため、接着部がカバーから剥離し難く、接着部によって基板に対しシールドカバーが堅固に固定される。この結果として、この電子回路ユニットでは、カバーの脱落が防止される。

解決手段２：好ましくは、前記接着部は、前記カバーの表側及び裏側の両方にて、前記開口部の縁から前記実装面に渡っている。

解決手段２の電子回路ユニットでは、接着部がカバーの表側及び裏側に設けられ、開口部を通じて繋がっているので、基板の法線方向にてカバーが基板から離間することがより強力に規制される。この結果として、この電子回路ユニットでは、基板からのカバーの脱落がより確実に防止される。

解決手段３：好ましくは、前記カバーは、前記実装面と対向する対向壁と、前記対向壁から前記実装面に向けて延びる囲繞壁とを有し、前記開口部は、前記囲繞壁から前記対向壁に渡っている。

解決手段３の電子回路ユニットでは、開口部の一部が対向壁にも形成されているので、接着部を構成する接着剤の付与が容易である。
また、開口部の一部が対向壁にも形成されていることで、基板にカバーを固定した後も、内部の電子部品の様子をカバーの外側から容易に確認することができる。このため、この電子回路ユニットについては、品質管理を的確に行うことができる。

解決手段４：好ましくは、前記カバーは、前記実装面側の前記囲繞壁の縁に一体に連なり、前記実装面に沿う脚部を更に有し、前記脚部は前記接着部に覆われている。

解決手段４の電子回路ユニットでは、実装面に沿う脚部が接着部に覆われることで、基板の法線方向にてカバーが基板から離間することがより強力に規制される。この結果として、この電子回路ユニットでは、基板からのカバーの脱落がより確実に防止される。

解決手段５：好ましくは、前記脚部は、前記カバーの内側に位置している。

解決手段５の電子回路ユニットでは、脚部がカバーの内側に位置しており、脚部を設けたとしても、基板上に占めるカバーの面積の増大が防止される。このため、この電子回路ユニットによれば、ユニット全体の小型化を図ることが可能である。

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接着部によって堅固に固定され、カバーの脱落が防止される。

第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を分解した状態で示す斜視図である。 図１の領域ＩＩＩを拡大して示す図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図である。 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。 第二実施形態に係る電子回路ユニットに用いられるシールドカバーの開口部近傍を拡大して示す斜視図である。 第二実施形態に係る電子回路ユニットにおける、第一実施形態の図４に相当する部分断面図である。

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。

〔第一実施形態〕
図１は、第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。

図２は、電子回路ユニットを分解した状態で示す斜視図であり、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。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有する。

〔シールドカバー〕
また、電子回路ユニットは、回路基板１０の実装面１２に固定されたシールドカバー１６を有する。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、例えば、扁平な箱形状を有する。シールドカバー１６は、実装面１２と対向する天井壁（対向壁）１８と、対向壁１８の４つの辺縁に連なり、実装面１２に向けて延びる４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に略直交するように囲繞壁２０が一体に連なっている。

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。
なお、対向壁１８の外形は例えば長方形であり、以下では、４つの囲繞壁２０のうち長い方を長壁２０ａといい、短い方の側壁を短壁２０ｂともいう。

〔半田部〕
シールドカバー１６の例えば４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、図２に示したように、シールドカバー１６の４隅には、突起２４が一体に形成されている。突起２４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４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（図示せず）が形成されており、突起２４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２４がスルーホールに挿入された状態で、突起２４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〕
図３は、図１中の領域IIIの拡大図であり、図３に示したように、シールドカバー１６の例えば２つの長壁２０ａの中央には、接着部２６が設けられている。接着部２６は接着剤からなり、好ましくは、熱硬化性の接着剤である。接着部２６は、半田部２２と協働して、シールドカバー１６を回路基板１０に対して固定している。
なお、図２の分解斜視図においては、接着部２６は省略されている。

〔開口部〕
ここで、シールドカバー１６の囲繞壁２０には、実装面１２側の辺縁から離間した位置に、開口部２８が形成されている。
本実施形態では、好ましい態様として、開口部２８が、長壁２０ａから対向壁１８に渡っており、長壁２０ａに形成された開口部２８の部分は長方形をなし、対向壁１８に形成された開口部２８の部分は半円形をなす。

図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分断面図であり、図３及び図４に示したように、前述した接着部２６は、実装面１２側の開口部２８の縁に掛かっている。すなわち、接着部２６は、長壁２０ａの表側の略４半球形の部分と、長壁２０ａの裏側略４半球形の部分とを有し、接着部２６の表側の部分と裏側の部分とが、開口部２８通じて一体に繋がっている。

このため、接着部２６は、全体として、略半球形をなし、開口部２８よりも実装面１２側の長壁２０ａの部分（被接着部）３０は、接着部２６に殆ど覆われている。つまり、接着部２６は実装面１２、被接着部３０の両面、及び、開口部２８の縁に対して密着している。

〔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、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（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０の後、突起２４を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Ｓ１２）。
ステップＳ１２の後、長壁２０ａの被接着部３０を覆うように、接着剤を被接着部３０及びその近傍に注液する（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２６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。

上述した第一実施形態の電子回路ユニットでは、開口部２８の縁に接着部２６が掛かっていることで、回路基板１０の法線方向にてシールドカバー１６が回路基板１０から離間することが規制される。このため、接着部２６がシールドカバー１６から剥離し難く、接着部２６によって回路基板１０に対しシールドカバー１６が堅固に固定される。この結果として、この電子回路ユニットでは、シールドカバー１６の脱落が防止される。

また、上述した第一実施形態の電子回路ユニットでは、接着部２６がシールドカバー１６の表側及び裏側に設けられ、開口部２８を通じて繋がっているので、回路基板１０の法線方向にてシールドカバー１６が回路基板１０から離間することがより強力に規制される。この結果として、この電子回路ユニットでは、回路基板１０からのシールドカバー１６の脱落がより確実に防止される。

更に、上述した第一実施形態の電子回路ユニットでは、開口部２８の一部が対向壁１８にも形成されているので、接着部２６を構成する接着剤の付与が容易である。
また、開口部２８の一部が対向壁１８にも形成されていることで、回路基板１０にシールドカバー１６を固定した後も、内部の電子部品の様子をシールドカバー１６の外側から容易に確認することができる。このため、この電子回路ユニットについては、品質管理を的確に行うことができる。

〔第二実施形態〕
以下、第二実施形態に係る電子回路ユニットについて説明する。
図６は、第二実施形態の電子回路ユニットで用いられるシールドカバー３２の開口部２８近傍を示している。なお、第一実施形態と同一の構成については、同一の符合を付して説明を省略する。

シールドカバー１６は、被接着部３０の実装面１２側の辺縁から、脚部３４が一体に延びている。脚部３４は、実装面１２に沿うように延び、例えば、四角形の平面視形状を有する。脚部３４は、好ましくは、図７に示したようにシールドカバー１６の内側に位置付けられる。そして、脚部３４は、被接着部３０とともに、接着部２６によって覆われている。

第二実施形態の電子回路ユニットでは、実装面１２に沿う脚部３４が接着部２６に覆われることで、回路基板１０の法線方向にてシールドカバー１６が回路基板１０から離間することがより強力に規制される。つまり、脚部３４が抜け止めとして機能する。この結果として、この電子回路ユニットでは、回路基板１０からのシールドカバー１６の脱落がより確実に防止される。

また、第二実施形態の電子回路ユニットでは、脚部３４がシールドカバー１６の内側に位置しており、脚部３４を設けたとしても、回路基板１０上に占めるシールドカバー１６の面積の増大が防止される。このため、この電子回路ユニットによれば、ユニット全体の小型化を図ることが可能である。

本発明は、上述した第一及び第二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、接着部３６は、開口部２８の縁に掛かっていれば、シールドカバー１６，３２の表側と裏側のうち何れか一方に設けられていればよい。
また、開口部２８は囲繞壁２０に少なくとも形成されていればよく、必ずしも、対向壁１８にまで広がっている必要はない。

更に、開口部２８は、囲繞壁２０の何れかの部位に形成されていればよく、例えば、隅に設けられていてもよい。開口部２８の数や、接着部２６及び半田部２２の数も特に限定されることはない。
また更に、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。
回路基板１０に対しシールドカバー１６，３２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１６，３２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１６，３２の形状は、箱形状に限定されることはなく、必要に応じて、囲繞壁２０の一部に切欠きが形成されていてもよい。脚部３４は、シールドカバー１６，３２の内側ではなく、外側に向けて延びていてもよい。脚部３４の平面視形状は、半円形等であってもよい。
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
１６，３２ シールドカバー（カバー）
１８ 対向壁
２０ 囲繞壁
２２ 半田部
２６ 接着部
２８ 開口部
３０ 被接着部
３４ 脚部

Claims (4)

1. 電子部品が実装された実装面を有する回路基板と、
   前記電子部品を覆うように前記実装面に配置され、前記実装面から離間した位置に開口部を有する金属板から作製されたカバーと、
   前記回路基板と前記カバーとを接続する半田部と、
   前記開口部の縁から前記実装面に渡り、前記回路基板と前記カバーとを接続する接着剤からなる接着部とを備え、
   前記カバーは、前記実装面と対向する対向壁と、前記対向壁から前記実装面に向けて延びる囲繞壁とを有し、
   前記開口部は、前記囲繞壁から前記対向壁に渡っており、前記囲繞壁における前記開口部の縁に前記接着部がかかった状態で前記実装面に渡っ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、
   前記接着部は、前記カバーの表側及び裏側の両方にて、前記開口部の縁から前記実装面に渡っており、
   前記カバーの表側及び裏側の前記接着部は、前記開口部を通じて繋がっ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、
   前記カバーは、前記実装面側の前記囲繞壁の縁に一体に連なり、前記実装面に沿う脚部を更に有し、
   前記脚部の上側は前記接着部に覆われている
   ことを特徴とする電子回路ユニット。
4. 請求項３に記載の電子回路ユニットにおいて、
   前記脚部は、前記カバーの内側に位置している
   ことを特徴とする電子回路ユニット。

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