JP2004056155A - モジュール部品 - Google Patents

Abstract

　【課題】　モジュール部品の低背化と十分なシールド効果を実現することを目的としている。
　【解決手段】　回路基板１に電子部品からなる実装部品３を搭載し、この実装部品３を樹脂で封止した回路基板１より外形の小さな封止体４と、この封止体４の表面を金属膜２で覆った構成で、回路基板１の表面の外周にグランドパターン５を形成し前記金属膜２とグランドパターン５とを導通させた構成とした薄型で確実にシールドされたモジュール部品を提供する。
【選択図】　図１

Description

　本発明は各種電子機器、通信機器等に用いられるモジュール部品に関するものである。

　従来のモジュール部品は図９に示すように、少なくとも片面に１つ以上の実装部品２３を搭載した回路基板２１とこの回路基板２１の側面に設けられた凹状のグランド電極２４と、前記実装部品２３を覆うように設けられた金属ケース２２で構成され、前記金属ケース２２の一端が前記凹状のグランド電極２４に挿入され半田で接続した構成でモジュール部品の電気シールドを行っていた。

　なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平１１−３３０６５３号公報

　しかしながら従来のモジュール部品では、金属ケース２２を回路基板２１の側面と半田で接続するため金属ケース２２が自立できる程度の回路基板２１の厚みが必要である。また、回路基板２１に搭載されている実装部品２３に金属ケース２２が当たることによるショートや外部応力による回路動作の不具合が発生する。これを防ぐために金属ケース２２の高さは実装部品２３の高さより高くする必要があり、回路基板２１と金属ケース２２の接続には金属ケース２２が回路基板２１の表面に形成した回路パターン及び実装部品２３と接しないように回路基板２１と金属ケース２２とは隙間を設け金属ケース２２に形成した端子と数箇所で回路基板２１の側面端子部品と接続しているため、薄型化が困難で不十分なシールド効果しか得られなかった。

　本発明は上記問題点に鑑み、モジュール部品の低背化と十分なシールド効果を実現することを目的としている。

　この課題を解決するために本発明のモジュール部品は、回路基板に電子部品からなる実装部品を搭載し、この実装部品を樹脂で封止した封止体と、封止体の表面を金属膜で覆ったモジュール部品で、回路基板の表層面の最外周にグランドパターンを形成し前記金属膜とグランドパターンとを導通する構成とし、これにより薄型で確実にシールドされたモジュール部品を提供することができる。

　以上のように本発明によれば、回路基板に電子部品からなる実装部品を搭載し、この実装部品を樹脂で封止した封止体と、封止体の表面を金属膜で覆ったモジュール部品で、回路基板の表面の外周にグランドパターンを形成し前記金属膜とグランドパターンとを導通した構成とすることでモジュール部品のシールド効果を高めることができる。

　本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品からなる実装部品を搭載した回路基板と、この実装部品を第１の樹脂で封止した上記回路基板より小さな外形の封止体と、この封止体の表面を覆った金属膜とからなり、上記回路基板の表層面の最外周にグランドパターンを形成し、前記金属膜とグランドパターンとを導通させた構成とし、回路基板と金属膜間の隙間を無くし確実なシールドができる。

　本発明の請求項２に記載の発明は、回路基板の表層面の最外周にグランドパターンを形成し、前記金属膜とグランドパターンの側面端部とを導通させた構成とし、回路基板の側面までシールドができシールドの効果がさらに高くなる。

　本発明の請求項３に記載の発明は、回路基板として外周部の少なくとも一部にグランド部を露出させた段差を設けた構成とし、この段差部に封止体を結合するとともにグランドパターンと導通させた請求項１に記載の構成とし、回路基板と金属膜間の隙間を無くし確実なシールドができる。

　本発明の請求項４に記載の発明は、回路基板の第２層以降にグランドパターンを設けた請求項３に記載の構成とし、回路基板と金属膜間の隙間を無くし確実なシールドができる。

　本発明の請求項５に記載の発明は、回路基板の表層面の最外周にはパターンやレジストを設けない構成とした請求項３に記載の構成とし、回路基板と封止体の密着を強くしシールド効果が高まる。

　本発明の請求項６に記載の発明は、電子部品からなる実装部品を搭載した回路基板と、この実装部品を第１の樹脂で封止した上記回路基板より小さな外形の封止体と、この封止体の表面を覆った金属膜とからなり、上記封止体が所望の回路ブロックに対応した分割溝を有し、前記分割溝の底面もしくは側面で前記金属膜を回路基板のグランドパターンに接続させた構成とし回路ブロックごとにシールドができる。

　本発明の請求項７に記載の発明は、封止体が所望の回路ブロックに対応した分割溝を有し、前記分割溝底面もしくは側面で金属膜と回路基板のグランドパターンが個々に独立する構成とし回路ブロックごとにシールド効果が高まる。

　本発明の請求項８に記載の発明は、分割溝を第２の樹脂で充填する構成とし、モジュール部品の剛性を高めシールド特性を保持することができる。

　本発明の請求項９に記載の発明は、封止体に無電解メッキを形成し、その上に電解メッキを形成した金属膜からなる構成とし封止体と回路基板との境界部分のシールド特性を高めることができる。

　本発明の請求項１０に記載の発明は、回路基板と電子部品からなる実装部品を鉛フリー半田で接続した構成とし、マザー基板との接続時に回路の接続を維持することができるシールド効果を維持できる。

　本発明の請求項１１に記載の発明は、回路基板と電子部品からなる実装部品を導電性接着剤で接続した構成とし、マザー基板との接続時に回路の接続を維持することができシールド効果を維持できる。

　本発明の請求項１２に記載の発明は、回路基板と電子部品からなる実装部品の隙間を第３の樹脂で封止する構成とし、隙間の空間に存在する空気を排除することで高信頼性を確保することができシールド特性を維持できる。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

　（実施の形態１）
　本発明の実施の形態１におけるモジュール部品は図１の斜視図に示すように多層基板で形成した回路基板１と図２の断面図に示すように電源、グランド、高周波回路パターンなどが少なくとも２層以上の配線層にわたって形成され回路基板１の表面には抵抗、コンデンサ、コイル、半導体、水晶などの実装部品３を搭載し、鉛フリー半田で接続している。そして、この実装部品３を覆うようにエポキシ系樹脂からなる封止体４を回路基板１の外形より小さくなるように形成する。さらに、この封止体４の表面に金属膜２を形成している。この金属膜２は回路基板１の表層の最外周の４辺に形成した第１のグランドパターン５と接続してある。

　この回路基板１の表層の最外周の４辺に形成したグランドパターン５と実装部品３を封止体４で形成し金属膜２と接続することにより図３のシールド効果を示す検討グラフによると、封止体４を形成し金属膜２を形成しない状態を基準に金属ケースを取り付けた場合と回路基板１の４コーナ部にグランドパターン５を設けた場合と回路基板１の最外周４辺にグランドパターン５を設けた場合を比較すると回路基板１の４辺にグランドパターン５を設けることで金属ケースを取り付けた以上のシールド効果が発揮できる。

　このことからグランドパターン５と数箇所で金属膜２とを接続するよりも４辺で接続することにより、確実なシールド効果を得ることができる。

　図２で示すように回路基板１の表層に形成したグランドパターン５と金属膜２を接続させる場合や図４で示すように回路基板１の外周部に形成したグランドパターン５の側面端部と金属膜２を接続することも可能である。

　また、金属膜２の膜厚は略１ミクロン以上であれば十分なシールド効果が得られている。この金属膜２の形成は、封止体４の表面に無電解メッキで銅の金属膜を形成後、その表面を電解メッキで金属膜２をさらに緻密なものにすることでグランドパターン５との接続抵抗を低くすることで封止体に形成した金属膜２のグランド電位を安定化してシールド効果を高めている。

　図２あるいは図４で示すように金属膜２で覆われた封止体４の投影面積より回路基板１の投影面積の方が大きい構成とし封止体４と回路基板１とに段差を設けることで無電解メッキおよび電解メッキで形成した金属膜２の密着性を良くし封止体４およびグランドパターン５の剥離を防止することができるため、回路基板１に形成したグランドパターン５と封止体４に設けた金属膜２とを接続することにより回路基板１の上に形成された実装部品３からなる回路を確実にシールドすることが可能となる。

　また、図５に示すように回路基板１と封止体４の接合面の外周部は配線パターンやグランドパターン５を設けてないため回路基板１と封止体との接合強度が高まり、回路基板１の第２層目にグランドパターン５を設け、このグランドパターン５の端面が露出するように、回路基板１に段差を設け、この段差部分と封止体４を金属膜２で覆うことにより無電解メッキおよび電解メッキで形成した金属膜２の密着性を良くし、さらに封止体４およびグランドパターン５の剥離を防止することができるため回路基板１の上に形成された実装部品３からなる回路を確実にシールドすることが可能となる。

　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２におけるモジュール部品は図６の斜視図で示すように金属膜２で覆われた封止体４が３つのブロックに第２の樹脂で形成した封止体７によって分割されている。

　図７の断面図に示すように回路基板１は、実施の形態１で説明した電源、グランド、高周波回路パターンなどが少なくとも２層以上の配線層にわたって形成されており、その表面の外周部には第１のグランドパターン５が形成されている。

　回路基板１の表面には抵抗、コンデンサ、コイル、半導体、水晶などの実装部品３が搭載され、これらの実装部品３を覆うように回路基板１より外形の小さな封止体４が形成され、さらに、封止体４には所望の回路ブロックに分割する分割溝６が設けられている。

　封止体４および分割溝６の表面には金属膜２がグランドパターン５の表面で接続されるように形成されている。

　さらに、分割溝６には金属膜２上に第２の樹脂で充填された封止体７が形成されている。

　このように実装部品３を所望の回路ブロックに分割する分割溝６を設けながら封止体４で覆い、個々の回路ブロックはその表面に金属膜２を第１のグランドパターン５と接続するように設けることで、所望の回路ブロック間を電気的に遮断することができ、複数の回路ブロックを含んだモジュール部品がお互いに電気的なノイズ干渉がなく、小型に構成することができる。

　また、分割溝６に第２の樹脂を充填し封止体７を形成することで低背化による厚みの薄いモジュール部品でも曲げ強度やそりを小さく保つことができ金属膜２とグランドパターン５との接続信頼性が確保できシールド特性の効果を確保できる。

　図８に示すように、分割溝６が回路基板１の厚みの途中まで形成されていることにより、回路基板１の内部に形成されているパターンの一部もシールドすることが可能で、図７に比べてさらにシールド効果を高めることができる。

本発明の実施の形態１のモジュール部品の斜視図 本発明の実施の形態１のモジュール部品の断面図 モジュール部品のシールド効果比較図 本発明の実施の形態１のモジュール部品の断面図 本発明の実施の形態１のモジュール部品の断面図 本発明の実施の形態２のモジュール部品の斜視図 本発明の実施の形態２のモジュール部品の断面図 本発明の実施の形態２のモジュール部品の断面図 従来のモジュール部品の斜視図

符号の説明

　１　回路基板
　２　金属膜
　３　実装部品
　４，７　封止体
　５　グランドパターン
　６　分割溝

Claims (12)

1. 電子部品からなる実装部品を搭載した回路基板と、この実装部品を第１の樹脂で封止した上記回路基板より小さな外形の封止体と、この封止体の表面を覆った金属膜とからなり、上記回路基板の表層面の最外周にグランドパターンを形成し、前記金属膜とグランドパターンとを導通させたモジュール部品。
2. 回路基板の表層面の最外周にグランドパターンを形成し、前記金属膜とグランドパターンの側面端部とを導通させた請求項１に記載のモジュール部品。
3. 回路基板として外周部の少なくとも一部にグランド部を露出させた段差を設けた構成とし、この段差部に封止体を結合するとともにグランドパターンと導通させた請求項１に記載のモジュール部品。
4. 回路基板の第２層以降にグランドパターンを設けた請求項３に記載のモジュール部品。
5. 回路基板の表層面の最外周にはパターンやレジストを設けない構成とした請求項３に記載のモジュール部品。
6. 電子部品からなる実装部品を搭載した回路基板と、この実装部品を第１の樹脂で封止した上記回路基板より小さな外形の封止体と、この封止体の表面を覆った金属膜とからなり、上記封止体が所望の回路ブロックに対応した分割溝を有し、前記分割溝の底面もしくは側面で前記金属膜を回路基板のグランドパターンに接続させたモジュール部品。
7. 封止体が所望の回路ブロックに対応した分割溝を有し、前記分割溝底面もしくは側面で金属膜と回路基板のグランドパターンが個々に独立する構成とした請求項６に記載のモジュール部品。
8. 分割溝を第２の樹脂で充填する構成とした請求項６に記載のモジュール部品。
9. 封止体に無電解メッキを形成し、その上に電解メッキを形成した金属膜からなる請求項１に記載のモジュール部品。
10. 回路基板と電子部品からなる実装部品を鉛フリー半田で接続した請求項１に記載のモジュール部品。
11. 回路基板と電子部品からなる実装部品を導電性接着剤で接続した請求項１に記載のモジュール部品。
12. 回路基板と電子部品からなる実装部品の隙間を第３の樹脂で封止する構成とした請求項１に記載のモジュール部品。

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