JP2012160531A

JP2012160531A - 電子装置

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Publication number: JP2012160531A
Application number: JP2011018242A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Sumiyoshi; 秀孝住吉
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-23

Abstract

【課題】配線基板の欠けを抑制することのできる電子装置を提供すること。
【解決手段】配線基板３と、配線基板３の側面に設けられた端子電極２と、矩形状をなす天板42と天板42の少なくとも一辺に設けられた接合脚部43とを有し、配線基板３の上面を覆っているとともに、接合脚部43が端子電極２と接合材５を介して接合されているシールドケース４とを備え、端子電極２は、配線基板３の下面角部37を介して下面にわずかに回り込んでいる電子装置１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置に関するものである。

従来の電子装置においては、天板及びこれに設けられる接合脚部を有するシールドケースが配線基板の上面を覆っており、その接合脚部が、配線基板の側面に設けられた端子電極に接合材を介して接合されている。端子電極は、配線基板の側面にのみ設けられており、下面に回り込んでいなかった。これにより、シールドケースの接合脚部と端子電極とを接合する接合材が、端子電極を伝って配線基板の下面に流れるのを防止できていた。よって、配線基板の側面における接合材の減少を抑制できていた。

特開1995−212060号公報

しかしながら、従来の電子装置における端子電極は、配線基板の側面にのみ設けられ、下面に回り込んでいなかったので、接合材が配線基板の側面のみで留まりやすかった。従って、配線基板の下面角部を、接合材が覆うことが困難であった。よって、この角部で欠けが生じやすい等の問題点が生じていた。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線基板の角部における欠けを抑制することが可能な電子装置を提供することにある。

本発明の電子装置は、配線基板と、該配線基板の側面に設けられた端子電極と、矩形状をなす天板と該天板の少なくとも一辺に設けられた接合脚部とを有し、前記配線基板の上面を覆っているとともに、前記接合脚部が前記端子電極と接合材を介して接合されているシールドケースとを備え、前記端子電極は、前記配線基板の下面角部を介して下面にわずかに回り込んでいることを特徴とするものである。

本発明の電子装置によれば、配線基板と、配線基板の側面に設けられた端子電極と、矩形状をなす天板と天板の少なくとも一辺に設けられた接合脚部とを有し、配線基板の上面を覆っているとともに、接合脚部が端子電極と接合材を介して接合されているシールドケースとを備え、端子電極は、配線基板の下面角部を介して下面にわずかに回り込んでいることから、下面角部を接合材で覆いやすくなる。よって、電子装置に衝撃が加わった際であっても、この角部の欠けを抑制することができる。

（ａ）は、本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線の断面における要部拡大図である。本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。本発明の電子装置の配線基板を下側から見た斜視図である。本発明の電子装置の配線基板の母基板を示す斜視図である。（ａ）は、本発明の電子装置の実施の形態の他の例の配線基板の下面図であり、（ｂ）は、（ａ）から絶縁膜を除いた場合の下面図である。図５に示す電子装置の製造工程の一部を示す、配線基板の母基板の下面図である。図５に示す電子装置の製造工程の一部を示す、配線基板の母基板の下面図である。本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す分解斜視図である。（ａ）は、図２に示す配線基板の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）は、図８に示す配線基板の他の例を示す斜視図である。本発明の電子装置のシールドケースの実施の形態の他の例を示す斜視図である。本発明の電子装置の実施の形態の他の例の配線基板の下面図である。

以下に、本発明の電子装置の実施の形態の一例について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示す電子装置１は、配線基板３と、端子電極２と、シールドケース４とを具備している。

電子装置１は、携帯電話機、ＰＨＳ、その他の小型通信機器等の電子機器に使用される。

図２および図３に示す例においては、配線基板３は、基板本体31と、パッド電極32、33と、配線（図示せず。）と、貫通導体（図示せず。）とを有している。また、この例においては、配線基板３は、側面に複数の切り欠き34を有しており、この切り欠き34内部には、信号電極35又は後述する端子電極２が設けられている。配線基板３の寸法は、例えば、縦が10〜20ｍｍであり、横が10〜20ｍｍである。また、配線基板３の厚みは、例えば、0.1〜1.5ｍｍである。

基板本体31は、図１（ｂ）に示す例のように、複数の絶縁体層36が積層されてなる。配線基板３の材料としては、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等のセラミック材料が用いられる。また、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂材料を用いてもよい。また、セラミックスまたはガラス等の無機材料をエポキシ樹脂等の有機樹脂材料に混合させて成る複合材等を用いてもよい。

パッド電極32は、この基板本体31の一方の面（以下、この面を上面とし、他方の面を下面とする。）上に設けられている。また、このパッド電極32は、基板本体31の上面に実装される電子部品の端子と接続される。

パッド電極33は、図３に示す例のように、基板本体31の下面上に設けられている。図３に示す例においては、このパッド電極33は、グランド電極として機能する。

配線（図示せず。）は、基板本体31の表面、又は、絶縁体層36の間に設けられる。これらの配線は、配線基板３に実装される各種の電子部品の信号を信号電極に引き出す等の機能を果たす。

貫通導体（図示せず。）は、基板本体31の内部に、絶縁体層36を貫通して設けられる。この貫通導体は、異なる層間の配線同士、又は、表面及び層間の配線又はパッド電極同士を接続する。切り欠き34は、図２に示す例のように、一辺が、例えば0.5〜２ｍｍの四角
形状に切り欠かれている。また、切り欠き34は、平面視で、半円形状に設けられていてもよい。この場合の寸法は、切り欠き34の直径が、例えば0.5〜２ｍｍである。

信号電極35は、図２に示す例のように、この切り欠き34内部に設けられている。信号電極35は、図３に示す例のように、一端が基板本体31の下面に延在している。この信号電極35には、信号用の配線が接続される。また、基板本体31の下面に延在している部分は、信号用の電極パッドとして、他の電子装置に接続される。この信号電極35のうち下面に延在している部分は、例えば、長さが0.5〜２ｍｍであり、幅が0.5〜２ｍｍである。

これらのパッド電極32、33、貫通導体、信号電極35及び配線は、例えば、Ｗ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料で形成されている。また、パッド電極32、33がＷ、Ｃｕ、Ａｇで形成されている場合には、パッド電極32、33の表面に、Ｎｉメッキ、及びその上からＡｕメッキを施すことが好ましい。

シールドケース４は、矩形状をなす天板42と天板42の少なくとも一辺に設けられた接合脚部43とを有し、配線基板３の上面を覆っているとともに、接合脚部43が端子電極２と接合材５を介して接合されている。図１（ａ）および図２に示す例においては、シールドケース４は、天板42と、天板42の各辺から連なる側壁41と、各側壁41から延びて設けられている接合脚部43とを有している。この接合脚部43が、図１（ｂ）に示す例のように、後述する端子電極２のうち配線基板３の側面における部分と対向しているとともに、接合材５を介して端子電極２のこの部分と接合されている。

ここで、接合脚部43が接合された端子電極２がグランド電極として機能する場合には、シールドケース４が電磁波を遮断する機能を果たす。よって、電子装置１が高周波用途で用いられる場合には有効である。端子電極２をグランド電極とするためには、内部の配線、貫通導体を介して、端子電極２を前述したパッド電極33に電気的に接続すればよい。シールドケース４の材料は、リン青銅またはＦｅ−Ｎｉ合金等が用いられる。

端子電極２は、配線基板３の側面に設けられている。図２および図３に示す例においては、端子電極２は、配線基板３の側面の切り欠き34の内部に設けられている。端子電極２は、例えば、Ｗ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料で形成されている。また、端子電極２がＷ、Ｃｕ、Ａｇで形成されている場合には、端子電極２の表面に、Ｎｉメッキ、及びその上からＡｕメッキを施すことが好ましい。

この端子電極２は、図１（ｂ）および図３に示す例のように、配線基板３の下面角部を介して下面にわずかに回り込んでいる。このような構成によって、接合材５は、端子電極２のうち配線基板３の側面における部分から、端子電極２のうち配線基板３の下面における部分に少量だけ流れ込みやすくなる。従って、配線基板３の側面及び下面の間の角部（下面角部）37を、接合材５で覆いやすくなる。よって、電子装置１に衝撃が加わった際であっても、この下面角部37の欠けを抑制することができる。結果、配線基板３の欠けを抑制できるので、配線基板３および端子電極２の接着面積の減少を抑制でき、端子電極２が配線基板３から剥がれることを抑制できる。

また、下面角部37における端子電極２の端部も、接合材５によって覆うことができる。従って、端子電極２の端部に、外部の物が当たって端子電極２が欠けることも防止できる。これにより、端子電極２と接合脚部43との接合面積が低下し、接合力が低下することを抑制できる。

また、端子電極２のうち配線基板３の下面に回り込んでいる部分の寸法は、配線基板３に切り欠き34がない場合には、配線基板３の辺に沿った方向に0.5〜２ｍｍ程度であり、
その方向に垂直な方向に0.05〜0.5ｍｍ程度である。また、配線基板３に切り欠き34があ
る場合には、切り欠き34の周辺に、平面視で幅が0.05〜0.5ｍｍ程度の帯状に設けられて
いる。

端子電極２が配線基板３の下面角部37を介して下面に回り込んでいる程度はわずかである。ここでいう、わずかとは、端子電極２のうち配線基板３の下面における面積が、端子電極２のうち配線基板３の側面における面積よりも小さいことを意味する。例えば、端子電極２のうち配線基板３の下面における面積が、端子電極２のうち配線基板３の側面における面積の３分の１以下であることを意味する。

また、前述したわずかとは、端子電極２のうち配線基板３の下面における面積が、信号電極35のうち配線基板３の下面における面積よりも小さいことを意味する。例えば、端子電極２のうち配線基板３の下面における面積が、信号電極35のうち配線基板３の下面における面積の３分の１以下であることを意味する。

このように、端子電極２が配線基板３の下面角部37を介して下面に回り込んでいる程度がわずかであることより、例えば、端子電極２が配線基板３の下面の中央部の方に延びている場合と比較して、接合脚部43と端子電極２とを接合する接合材５が、端子電極２のうち配線基板３の下面の部分に流れ込むのを抑制できる。よって、端子電極２のうち配線基板３の側面の部分における接合材５の量が減少するのを抑制できる。従って、接合脚部43と端子電極２との接合力が低下することを抑制できる。

以下に、図１に示す例の電子装置１の製造方法を示す。なお、以下の説明では、図４に示す例のような１つの母基板６から、多数の配線基板３を作製する方法を示す。

まず、絶縁体層36となるグリーンシートに、表面のパッド電極32、配線（図示せず。）となるメタライズ層を印刷する。そして、これらのグリーンシートを積層して生の成形体を得る。次に、配線基板３となる領域同士が隣接する境界に沿って、複数の貫通孔61が存在するように、生の成形体の対応する箇所にパンチングで貫通孔を形成する。

次に、生の成形体に、下面のパッド電極33、信号電極35および端子電極２を、メタライズ層の印刷によって、生の成形体の下面や貫通孔内に形成する。ここで、端子電極２を形成する際には、成形体の下面における領域が、貫通孔61よりわずかに大きくなるように形成する。また、これらパッド電極32、33、配線等の形成方法としては、めっき層、蒸着等の金属を薄膜層として被着させる手段を用いることもできる。また、所定の形状を有する金属箔をグリーンシートに転写する方法も採用できる。

次に、以上によって得られた生の成形体を焼結させることによって、図４に示す例のような配線基板３の母基板６を形成する。次に、シールドケース４の接合脚部43を、端子電極２が形成された貫通孔61に挿入して固定する。ここで、貫通孔61内の端子電極２に予め半田等の接合材を塗布し、シールドケース４の接合脚部43が貫通孔61に挿入された状態でリフローを行なう。

次に、母基板６を複数の配線基板３に分割することによって、電子装置１を得る。この分割は、配線基板３の境界に沿って形成された貫通孔61を、ダイシングソーによって連結させて行なう。また、この分割によって、貫通孔61は、分断されてそれぞれの配線基板３の切り欠き34となる。

なお、以上で説明した製造方法では、切り欠き34を有する配線基板３の製造方法を示した。しかし、切り欠き34を有しない配線基板３を製造する際には、貫通孔を有さないグリ
ーンシートの積層体を、それぞれの個片に分割した後に、メタライズ層の印刷、メッキ法等で、配線基板３の側面における信号電極35、端子電極２を形成すればよい。

なお、本発明は上述した実施の形態の例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において種々の変更，改良等が可能である。

また、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、配線基板３の下面に、電極部81およびこの電極部81から配線基板３の外周部に引き出されている引出部82を有する接地電極板８が設けられており、この接地電極板８は絶縁膜９によって覆われているとともに、引出部82は、配線基板３の外周部側の一部が露出されており、この露出部が端子電極２の下面への回り込み部分となっていることが好ましい。

このような構成とした場合には、引出部82における配線基板３の外周部側の一部を残して絶縁膜９の材料を塗布することとなるので、配線基板３の側面の端子電極２に絶縁膜９が流れ込むことを抑制することができる。よって、配線基板３の側面の端子電極２が絶縁膜９で侵食されることを抑制できる。従って、端子電極２は、接合脚部43との十分な接合面積を確保できる。

さらに、図５（ａ）に示すように、絶縁膜９は開口91を有しており、この開口91から接地電極板８の一部10が露出されていることが好ましい。このような場合には、この露出部10が、配線基板３の下面のパッド電極33の役割を果たすこととなる。よって、前述したようなメタライズ層を印刷する工程を経ることなく、パッド電極33に代替するものを設けることができる。また、パッド電極33に代替するものと、端子電極２の下面への回り込み部分を、同一の電極板で形成できるので、端子電極２を簡易にグランドに接続することができる。

図５（ａ）に示す例のような配線基板３を形成する方法としては、例えば、以下のような方法を採用する。なお、以下の説明では、図４に示す例のような１つの母基板６から多数の配線基板３を作製する方法を示す。

まず、絶縁体層36となるグリーンシートに、表面のパッド電極32、配線（図示せず。）となるメタライズ層を印刷する。次に、これらのグリーンシートを積層して生の成形体を得た後に、これを焼成して母基板６の焼結体を得る。

次に、図６に示す例のように、母基板６の焼結体の下面に、複数の配線基板３の領域に跨るようにしてグランド電極板８Ａおよび複数の信号電極板35Ａを貼り付ける。次に、配線基板３となる領域の境界線に沿って、接地電極板８Ａ、信号電極板35Ａの所定の位置に、ドリル等によって複数の貫通孔61を形成する。

次に、メッキ法によって、貫通孔61内における信号電極35、端子電極２を形成する。次に、焼結体の下面に、図７に示す例のように絶縁膜９の材料を塗布する。この際には、例えば、図７に示す形状となるように、絶縁膜９の材料を印刷方式によって塗布する方法が採用される。他にも、絶縁膜９の形状に合わせて開口させてあるマスク層を、予め焼結体の下面に被覆させておき、その後、マスク層の開口領域に絶縁膜９の材料を塗布する方法を採用してもよい。なお、このマスク層は、例えば、樹脂製の膜に対して、露光、エッチング除去等を施すことによって所定の形状に成形できる。

なお、図６および図７は、複数ある配線基板３となる領域のうち隣接する２つの領域のみを示した図である。

また、端子電極２の配線基板３の下面への回り込み部分を形成する方法としては、絶縁膜９の材料を印刷方式によって塗布する場合には、貫通孔61のわずかに手前の領域で材料の塗布を留めるとよい。また、マスク層を用いて形成する方法の場合には、貫通孔61の開口を覆う部分のマスク層の面積を、貫通孔61の開口よりもわずかに大きくしておけばよい。

これらのような絶縁膜９の塗布方法を採用すれば、材料塗布時に、絶縁膜９の材料が貫通孔61内部に流れ込むことを抑制できる。従って、貫通孔61が分断された後の切り欠き34において、切り欠き34内部の端子電極２の接合面積が減少するのを抑制することができる。よって、端子電極２およびシールドケース４の接合脚部43の接合面積を確保し、両者の接合力の低下を抑制できる。

しかる後に、シールドケース４の取り付け、母基板の分割を、前述した通りの方法で行なうことによって、電子装置１を得る。なお、母基板６を分割して配線基板３とすることによって、複数の領域に跨っていた接地電極板８Ａは、各配線基板３における接地電極板８となり、隣り合う領域に跨っていた信号電極板35Ａは、各配線基板３における信号電極35となる。

なお、以上で説明した製造方法では、切り欠き34を有する配線基板３の製造方法を示した。しかし、切り欠き34を有しない配線基板３を製造する際には、貫通孔61を有さない母基板６を複数の配線基板３に分割した後に、メタライズ層の印刷、メッキ法等で、配線基板３の側面における端子電極２、信号電極35を形成すればよい。このように、分割した後に絶縁膜９を塗布する場合であっても、引出部82の配線基板３の外周部側の一部を露出させる構成としておけば、絶縁膜９が配線基板３の側面側の端子電極２に流れないので、端子電極２の接合面積を十分に確保できる。

また、例えば、図８に示す例のように、端子電極２Ａは、配線基板３の隣接する側面の間の角部に設けられていることが好ましい。図８に示す例においては、この角部に切り欠き34が設けられており、この切り欠き34の内部に端子電極２Ａが設けられている。このような構成とすることによって、配線基板３における、欠けやすい角部を接合材５で覆うことができる。配線基板３の隣接する側面の間の角部は、他の部分に比べて、特に衝撃が加わりやすく、欠けが発生しやすいので、この部分の欠けを抑制することができる。

また、図１〜３、図８等には、配線基板３の切り欠き34の内部に端子電極２、信号電極35が設けられている構成を示したが、図９に示す例のように、端子電極２、信号電極35は、配線基板３の側面に設けられていてもよい。

また、図１０に示す例のように、シールドケース４は、側壁41を有さず、天板42および接合脚部43のみから成っていてもよい。

また、図１１に示す例のように、配線基板３の少なくとも一辺において、端子電極２は、信号電極35の間に位置していることが好ましい。この場合には、配線基板３の下面において、端子電極２の面積は小さいが、その両側の信号電極35の面積は大きい。よって、配線基板３の下面を実装面として電子装置１を他の電子機器に接続する際に、配線基板３の下面における信号電極35を、半田等の接合材を介して、他の電子機器の電極等に接合させれば、配線基板３の下面における端子電極２の接着面積が小さくても、その両側で接着面積および接着強度を補うことができる。

１：電子装置
２：端子電極
３：配線基板
４：シールドケース
42：天板
43：接合脚部
５：接合材
８：接地電極板
81：電極部
82：引出部
９：絶縁膜
91：開口
10：一部（露出部）

Claims

配線基板と、
該配線基板の側面に設けられた端子電極と、
矩形状をなす天板と該天板の少なくとも一辺に設けられた接合脚部とを有し、前記配線基板の上面を覆っているとともに、前記接合脚部が前記端子電極と接合材を介して接合されているシールドケースとを備え、
前記端子電極は、前記配線基板の下面角部を介して下面にわずかに回り込んでいることを特徴とする電子装置。
前記配線基板の下面に、電極部およびこの電極部から前記配線基板の外周部に引き出されている引出部を有する接地電極板が設けられており、該接地電極板は絶縁膜によって覆われているとともに、前記引出部は、前記配線基板の外周部側の一部が露出されており、この露出部が前記端子電極の下面への回り込み部分となっていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記絶縁膜は開口を有しており、該開口から前記接地電極板の一部が露出されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。