回路モジュール

【課題】接地電極とシールド体との接続信頼性を向上させるとともにシールド体のシールド効果が低下することを抑制することが可能な回路モジュールを提供する。
【解決手段】基体１０と、基体１０上に配置された電子部品と、基体１０上の電子部品の周辺部に配置された接地電極１２と、基体１０上の電子部品の上方を覆うとともに接地電極１２の電子部品と反対側を覆うシールド体１５と、接地電極１２の少なくともシールド体１５と対向する端面１２ｓを除いて接地電極１２の基体１０上で露出する部位全体に接するとともに接地電極１２の端面１２ｓよりも大きい面積でシールド体１５の内面１５ａに接する導電部材１６と、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁波等のノイズを遮蔽するためにシールドされた回路モジュールがある。回路モジュールとしては、例えば、電子部品が搭載された回路基板上にアルミ合金等で形成された板金の蓋を半田付けすることで接続する等の構成がある。
【０００３】
近年、電子機器の小型化及び薄型化の要求から、電子機器に搭載される回路モジュールについても同様に小型化及び薄型化が要求されている。このような要求に応えるための技術としては、電子部品が搭載された基板上を樹脂で封止した後、樹脂の上面に導電性樹脂を塗布し、基板上の接地電極と接続させてシールドする構造がある。例えば、特許文献１では、基板の表面又は内部に形成されている接地電極を切断して断面を露出させ、露出した接地電極の断面にシールド層を接続させている。
【０００４】
図２１は、特許文献１に示す回路モジュールの概略構成を示す要部断面図である。
図２１に示すように、回路モジュールは、基板１０１と、基板１０１上に設けられた接地電極１０９と、基板１０１上の電子部品（図示略）の露出する部位全体を覆う樹脂１０５と、基板１０１上の樹脂１０５を覆うとともに接地電極１０９の端面に接するシールド層１０６と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８８６１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、露出した接地電極の断面が小さいため、接地電極とシールド体との接続信頼性に劣るとともに、シールド体のシールド効果が低下する等の問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、接地電極とシールド体との接続信頼性を向上させるとともにシールド体のシールド効果が低下することを抑制することが可能な回路モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係る回路モジュールは、基体と、前記基体上に配置された電子部品と、前記基体上の電子部品の周辺部に配置された接地電極と、前記接地電極の少なくとも前記シールド体と対向する端面を除いて前記接地電極の前記基体上で露出する部位全体に接するとともに前記接地電極の前記端面よりも大きい面積で前記シールド体の内面に接する導電部材と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接地電極とシールド体との接続信頼性を向上させるとともにシールド体のシールド効果が低下することを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回路モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る回路モジュールの要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る回路モジュールの製造工程を示す図である。
【図５】図４に続く工程図である。
【図６】図５に続く工程図である。
【図７】図６に続く工程図である。
【図８】図７に続く工程図である。
【図９】図８に続く工程図である。
【図１０】図９に続く工程図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る回路モジュールを示す断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る回路モジュールを示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る回路モジュールの製造工程を示す図である。
【図１４】図１３に続く工程図である。
【図１５】図１４に続く工程図である。
【図１６】図１５に続く工程図である。
【図１７】図１６に続く工程図である。
【図１８】比較例の回路モジュールの製造工程を示す図である。
【図１９】回路モジュールの第１変形例を示す図である。
【図２０】回路モジュールの第２変形例を示す図である。
【図２１】特許文献１に係る回路モジュールの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１２】
（第１実施形態)
図１は、本発明の第１実施形態に係る回路モジュールを示す斜視図である。図２は、図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る回路モジュールの要部断面図である。なお、図１（ａ）は、基体上の電子部品の配置状態を示す斜視図である。図１（ｂ）は、基体上の電子部品が第１絶縁体層に覆われた状態を示す斜視図である。図１（ｃ）は、基体上の電子部品がシールド体で覆われた状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の電子部品の回路モジュール１は、基体１０と、基体１０上に配置された電子部品１３と、基体１０上の電子部品１３の周辺部に配置された接地電極１２と、基体１０上の電子部品１３を覆って形成された第１絶縁体層１４と、基体１０上の第１絶縁体層１４を覆って形成された導電性のシールド体１５と、基体１０上の接地電極１２及びシールド体１５に接する導電部材１６と、を備えた構成となっている。
【００１４】
基体１０は、平面視矩形となっている。基体１０としては、例えばプリント回路基板（以下、単に回路基板という）を用いる。基体１０の底面には、マザーボード（図示略）と接続するための複数の端子（例えば半田ボール）１７が設けられている。
【００１５】
電子部品１３は、基体１０上の電子部品搭載用パッドとしての信号電極１１に接続されている。電子部品１３は、基体１０上に複数（ここでは１３台）配置されている。複数（１３台）の電子部品１３のうち、相対的にサイズの大きい１台の電子部品１３が基板１０の中央部に配置されており、相対的にサイズの小さい１２台の電子部品１３がサイズの大きい電子部品１３の両側に６台ずつ配列されている。
【００１６】
接地電極１２は、基体１０上の電子部品１３の周辺部に配置されている。具体的には、接地電極１２は、基体１０の端部に沿って配置されている。
【００１７】
第１絶縁体層１４は、電子部品１３の基体１０上で露出する部位全体を覆うとともに、導電部材１６のシールド体１５と接する面１６ｓを除いて導電部材１６の基体１０上で露出する部位全体を覆って形成されている。図１（ｂ）に示すように、第１絶縁体層１４の側面には開口部１４ａが形成されており、この開口部１４ａにおいて導電部材１６が露出している。
【００１８】
第１絶縁体層１４は、樹脂材料にフェライト粒子または金属粒子を分散させて形成されている。なお、樹脂材料としては、例えばアクリル系、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系等の樹脂材料を用いることができる。
【００１９】
シールド体１５は、基体１０上の電子部品１３の周辺を覆って形成されている。シールド体１５は、第１絶縁体層１４の基体１０上で露出する部位を覆うとともに第１絶縁体層１４の側面１４ｓに露出した導電部材１６と接している。シールド体１５は、例えば、導電性樹脂、金属膜、または金属箔等によって形成されている。
【００２０】
導電部材１６は、接地電極１２のシールド体１５と対向する端面１２ｓを除いて接地電極１２の基体１０上で露出する部位全体に接している導電部材１６は、接地電極１２の断面積（接地電極１２を基体１０の側面１０ｓに平行な面で切断した断面の面積）よりも大きい面積でシールド体１５の内面１５ａに接している。導電部材１６は、半田ペーストにより形成されている。
【００２１】
図３に示すように、第１絶縁体層１４の導電部材１６を覆う部分の側面１４ｓと導電部材１６の露出した部分（シールド体１５と接する側の部分）１６ｓとは、基体１０の上面に直交する面と同一平面に形成されている。シールド体１５は、第１絶縁体層１４の導電部材１６を覆う部分の側面１４ｓと導電部材１６の露出した部分１６ｓ全体とに連続して接している。
【００２２】
基体１０の導電部材１６が配置された部分の側面１０ｓと導電部材１６の露出した部分１６ｓとは、基体１０の上面に直交する面と同一平面に形成されている。シールド体１５は、基体１０の導電部材１６が配置された部分の側面１０ｓと導電部材１６の露出した部分１６ｓ全体とに連続して接している。
【００２３】
接地電極１２の露出した部分１２ｓと導電部材１６の露出した部分（シールド体１５と接する側の部分）１６ｓとは、基体１０の上面に直交する面と同一平面に形成されている。
【００２４】
このように、第１絶縁体層１４の導電部材１６を覆う部分の側面１４ｓと、導電部材１６の露出した部分１６ｓと、接地電極１２の露出した部分１２ｓと、基体１０の導電部材１６が配置された部分の側面１０ｓとは、基体１０の上面に直交する面と同一平面に形成されている。シールド体１５は、第１絶縁体層１４の導電部材１６を覆う部分の側面１４ｓと、導電部材１６の露出した部分１６ｓ全体と、接地電極１２の露出した部分１２ｓ全体と、基体１０の導電部材１６が配置された部分の側面１０ｓとに連続して接している。
【００２５】
（回路モジュールの製造方法）
図４〜１０は、本発明の第１実施形態に係る回路モジュールの製造工程を示す図である。
【００２６】
先ず、複数の回路モジュール１の回路基板１０がマトリクス状に配置された集合基板１０Ａを準備する（図４参照）。
【００２７】
次に、回路基板１０（集合基板１０Ａ）の電子部品搭載用パッド（信号電極１１）と導電部材形成用パッド１２Ａ（後の工程で接地電極１２となる部分）に半田ペースト（半田の粉末にフラックスを加えて適当な粘度にしたもの）を供給する（図５参照）。なお、半田ペーストは、回路モジュールをマザーボードに搭載する際の温度（ピーク温度）よりも高い融点を有するものを用いる。
【００２８】
次に、電子部品１３をマウンター等の設備を用いて回路基板１０に搭載する。回路基板１０を適宜温度調整されたリフロー炉へ通し、半田ペーストを溶融させて信号電極１１と電子部品１３とを接合させる。このとき、半田ペーストを用いて、後の工程で形成されるシールド体１５と接続される突起１６Ａ（後の工程で導電部材１６となる部分）を形成する。リフロー炉から出た回路基板１０の端部には半田からなる突起１６が形成された状態となる（図６参照）。
【００２９】
次に、集合基板１０Ａの電子部品１３の実装面に第１絶縁体層１４となる樹脂材料１４Ａをモールド法により塗布し、硬化させる（図７参照）。モールド法としては、例えばトランスファモールド法、ポッティング法、または真空印刷法等を採用することができる。
【００３０】
なお、樹脂材料１４Ａは、製造効率の観点から、突起１６Ａの高さよりも高い高さ（集合基板１０Ａの上面から樹脂材料１４Ａ上面までの距離）で形成することが望ましい。
【００３１】
次に、集合基板１０Ａ上の電子部品１３を覆って形成された樹脂材料１４Ａと、回路基板１０の端部に形成された突起１６Ａとを研削して、導電部材１６と第１絶縁体層１４とを形成する。具体的には、導電部材１６の側面１６ｓ及び接地電極１２の側面（図３参照）を第１絶縁体層１４から露出させる（図８参照）。
【００３２】
なお、突起１６Ａと樹脂材料１４とを研削する際には、半球状の突起１６Ａの中心を切断するように研削することが望ましい。これにより、導電部材１６の側面１６ｓの面積を大きく確保することができる。
【００３３】
また、電子部品１３が搭載された回路基板１０の外縁部において樹脂材料１４Ａを形成しない構成とすることが望ましい。これにより、集合基板１０Ａを切断する際に、回路基板１０の外縁部における樹脂材料１４Ａが割れたり欠けたりすることを抑制することができる。
【００３４】
また、集合基板１０Ａの電子部品１３実装面に樹脂材料１４Ａを塗布する前に、集合基板１０Ａ上に残留しているフラックスを洗浄除去することが望ましい。これにより、硬化後の樹脂材料１４Ａ内部に残留するフラックスが少なくなる。このため、リフロー炉を通して軟化したフラックスが流れることを抑制し、半田ペーストが溶融したときの流動を抑制することができる。したがって、半田ペーストの流動によるショートやオープン等の不良を抑制することができる。
【００３５】
次に、集合基板１０Ａ上の第１絶縁体層１４の露出する部位全体を覆って導電体層１５Ａを形成する（図９参照）。導電体層１５Ａの形成工程は、例えば導電ペーストをモールド法により塗布し、硬化させて行う。
【００３６】
次に、集合基板１０Ａを切断して回路モジュール１を個片化する（図１０参照）。集合基板１０Ａの切断には、例えばダイシング装置、レーザー装置、ウオーター装置、またはワイヤー装置等を用いることができる。
【００３７】
なお、基体１０の底面の複数の端子（例えば半田ボール）１７（図１参照）を形成する工程は、回路基板１０の端部に形成された突起１６Ａと樹脂材料１４Ａとを研削して、導電部材１６と第１絶縁体層１４とを形成する工程（図８参照）と、集合基板１０Ａ上の第１絶縁体層１４の露出する部位全体を覆って導電体層１５Ａを形成する工程（図９参照）との間に行うことができる。
【００３８】
以上の工程により、本実施形態に係る回路モジュール１を製造することができる。
【００３９】
本実施形態の回路モジュール１によれば、特許文献１に示すように断面の小さい接地電極のみでシールド体と接続することなく、接地電極１２と接する導電部材１６を設けて該導電部材１６をシールド体１５の内面１５ａに接地電極１２の断面積よりも大きい面積で接触させている。つまり、接地電極のみでシールド体と接続する構成よりも、導電部材１６とシールド体１５との接続面積が大きくなる。このため、接地電極１２とシールド体１５との接続部を低抵抗にするとともに強固にすることができる。したがって、接地電極１２とシールド体１５との接続信頼性を向上させるとともにシールド体１５のシールド効果（例えば、電磁波等のノイズを遮蔽する機能）が低下することを抑制することが可能となる。
【００４０】
この構成によれば、シールド体１５が接地電極１２の端面１２ｓと接しているので、導電部材が接地電極全体を覆う構成に比べて、基体１０の長手方向（基体１０の上面と平行な方向）の長さを小さくすることができる。したがって、回路モジュール１の小型化を図ることが可能となる。
【００４１】
この構成によれば、電子部品１３の基体１０上で露出する部位全体を覆って第１絶縁体層１４が形成されているので、電子部品１３がショートしたり電子部品に水分が浸入したりしないよう保護することができる。また、回路モジュール1のシールド体形成工程において、例えばアルミ合金等で形成された板金の蓋板に比べて厚みの薄い導電体層１５Ａ（シールド体１５）が形成しやすくなる。
【００４２】
この構成によれば、第１絶縁体層１４が樹脂材料にフェライト粒子または金属粒子を分散させて形成されているので、樹脂材料に分散したフェライト粒子または金属粒子が電磁波等のノイズを遮蔽することとなる。したがって、回路モジュール１のシールド効果を向上させることができる。
【００４３】
この構成によれば、導電部材１６が半田ペーストにより形成されているので、例えば導電部材を蒸着により形成する場合に比べて、導電部材１６を突起状に形成しやすくすることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、電子部品は基体上に１３台配置されているが、これに限らない。例えば、電子部品の配置数は、１〜１２台、１４台以上等、必要に応じて適宜変更することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、第１絶縁体層は導電部材のシールド体と接する面を除いて導電部材の基体上で露出する部位全体を覆って形成されているが、これに限らない。例えば、第１絶縁体層は導電部材のシールド体と接する面及び導電部材の基体と反対側の面（上面）を除いて導電部材の基体上で露出する部位全体を覆うよう形成されていてもよい。すなわち、第１絶縁体層は、少なくとも導電部材のシールド体と接する面を除いて導電部材の基体上で露出する部位全体を覆って形成されていればよい。
【００４６】
また、本実施形態では、基体とシールド体の間に第１絶縁体層が形成されているが、これに限らない。例えば、基体とシールド体の間に第１絶縁体層が形成されていない構成であってもよい。すなわち、基体とシールド体の間が空洞であってもよい。例えば、薄いシート材に折り曲げ加工を施したり絞り加工を施したりすることによってシールド体を形成することもできる。
【００４７】
（第２実施形態）
図１１は、図２に対応した、本発明の第２実施形態に係る回路モジュールを示す断面図である。図１１に示すように、本実施形態の回路モジュール２は、シールド体１５を覆って第２絶縁体層２１が形成されている点で、上述の第１実施形態で説明した回路モジュール１と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４８】
図１１に示すように、本実施形態の回路モジュール２は、基体１０上のシールド体１５の露出する部位全体を覆って第２絶縁体層２１が形成されている。
【００４９】
本実施形態の回路モジュール２によれば、シールド体１５の酸化を抑制することができる。また、シールド体１５の外部接点との短絡を回避することができる。
【００５０】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様、第２絶縁体層２１が樹脂材料にフェライト粒子または金属粒子を分散させて形成されていてもよい。回路モジュール２のシールド効果をさらに向上させることができる。
【００５１】
（第３実施形態）
図１２は、図２に対応した、本発明の第３実施形態に係る回路モジュールを示す断面図である。図１２に示すように、本実施形態の回路モジュール３は、第１絶縁体層３４の角部３４ａが断面視において階段状に形成されている点で、上述の第１実施形態で説明した回路モジュール１と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５２】
図１２に示すように、本実施形態の回路モジュール３は、第１導電体層３４の基体１０と反対側（上側）の角部３４ａが断面視において（基体１０の上面に直交する面で切断した面から視て）階段状に形成されている。
【００５３】
（回路モジュールの製造方法）
図１３〜１７は、本発明の第３実施形態に係る回路モジュールの製造工程を示す図である。
【００５４】
集合基板１０Ａの電子部品１３の実装面に第１絶縁体層３４となる樹脂材料３４Ａをモールド法により塗布し、硬化させる工程までは第１実施形態に係る回路モジュール１の製造方法と同様である為、詳細な説明は省略する。
【００５５】
先ず、第１ダイシング装置３１を用い、樹脂材料３４Ａの隣り合う突起１６Ａの間の上部を研削して、樹脂材料３４Ａに幅Ｗ１の溝を浅く形成する（図１３参照）。
【００５６】
次に、第２ダイシング装置３２を用い、樹脂材料３４Ａの幅Ｗ１の溝が形成された部分に幅Ｗ１よりも小さい幅Ｗ２の溝を集合基板１０Ａに達する深さまで形成する（図１４参照）。
【００５７】
これにより、集合基板１０Ａ上の電子部品１３を覆って形成された樹脂材料３４Ａと、回路基板１０の端部に形成された突起１６Ａとが研削されて、導電部材１６と第１絶縁体層３４とが形成される（図１５参照）。第１絶縁体層３４の集合基板１０Ａと反対側の角部３４ａは、断面視において階段状に形成される（図１６参照）。
【００５８】
次に、集合基板１０Ａ上の第１絶縁体層３４の露出する部位全体を覆って導電体層３５Ａを形成する（図１７参照）。導電体層３５Ａの形成工程は、例えば導電ペーストをモールド法により塗布し、硬化させて行う。
【００５９】
導電体層３５Ａは、第１絶縁体層３４の断面視階段状の角部３４ａにおいて相対的に厚く形成される。このため、比較例の回路モジュールの製造工程（図１８参照）に示すように、導電体層１５Ｂが第１絶縁体層１４（断面視直角の角部）に形成される部分において相対的に薄くなってしまうことを抑制することができる。
【００６０】
次に、集合基板１０Ａを切断して回路モジュール１を個片化する。
以上の工程により、本実施形態に係る回路モジュール３を製造することができる。
【００６１】
本実施形態の回路モジュール３によれば、第１絶縁体層３４の角部３４ａが断面視階段状に形成されるので、角部３４ａに形成される導電体層３５Ａの厚みを相対的に厚く形成することができる。したがって、第１絶縁体層の角部が断面視直角に形成されている場合に比べて、シールド体３５が局所的に薄くなってしまうことを抑制することができる。
【００６２】
（第１変形例）
図１９は、図１２に対応した、本発明の第３実施形態に係る回路モジュールの第１変形例を示す断面図である。図１９に示すように、本実施形態の回路モジュールは、第１絶縁体層４１の角部４１ａが断面視において直線状に面取りされている点で、上述の第３実施形態で説明した回路モジュール３と異なっている。その他の点は第３実施形態と同様であるので、図１２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６３】
（第２変形例）
図２０は、図１２に対応した、本発明の第３実施形態に係る回路モジュールの第２変形例を示す断面図である。図２０に示すように、本実施形態の回路モジュールは、第１絶縁体層４２の角部４２ａが断面視において円弧状に面取りされている点で、上述の第３実施形態で説明した回路モジュール３と異なっている。その他の点は第３実施形態と同様であるので、図１２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６４】
このように、第１絶縁体層の角部を面取りした構成であっても、第１絶縁体層の角部が断面視直角に形成されている場合に比べて、シールド体が局所的に薄くなってしまうことを抑制することができる。
【００６５】
なお、面取り部分の形状は、断面視直線状や円弧状に限らず、種々の形状に変更することができる。例えば、樹脂材料に溝を形成する際に用いるダイシング装置の刃の形状を変えることにより、面取り部分の形状を適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１,２,３…回路モジュール、１０…基体、１２…接地電極、１２ｓ…接地電極のシールド体と対向する端面、１３…電子部品、１４,３４,４１,４２…第１絶縁体層、１４ｓ…第１絶縁体層の側面、１５，３５…シールド体、１５ａ…シールド体の内面、１６…導電部材、１６ｓ…導電部材のシールド体と接する面、２１…第２絶縁体層、３４ａ,４１ａ,４２ａ…角部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体上に配置された電子部品と、
前記基体上の電子部品の周辺部に配置された接地電極と、
前記基体上の前記電子部品の周辺を覆う導電性のシールド体と、
前記接地電極の少なくとも前記シールド体と対向する端面を除いて前記接地電極の前記基体上で露出する部位全体に接するとともに前記接地電極の前記端面よりも大きい面積で前記シールド体の内面に接する導電部材と、
を備えていることを特徴とする回路モジュール。
【請求項２】
前記シールド体は、前記接地電極の前記端面と接していることを特徴とする請求項１に記載の回路モジュール。
【請求項３】
前記電子部品の前記基体上で露出する部位全体を覆うとともに、前記導電部材の前記シールド体と接する面を除いて前記導電部材の前記基体上で露出する部位全体を覆う第１絶縁体層を備え、
前記シールド体は、前記第１絶縁体層の前記基体上で露出する部位を覆うとともに前記第１絶縁体層の側面に露出した前記導電部材と接していることを特徴とする請求項１または２に記載の回路モジュール。
【請求項４】
前記第１絶縁体層の前記基体と反対側の角部は、断面視において階段状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路モジュール。
【請求項５】
前記第１絶縁体層の前記基体の反対側の角部は、面取りされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路モジュール。
【請求項６】
前記第１絶縁体層は、樹脂材料にフェライト粒子または金属粒子を分散させて形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路モジュール。
【請求項７】
前記基体上の前記シールド体の露出する部位全体を覆って第２絶縁体層が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回路モジュール。
【請求項８】
前記導電部材は半田ペーストにより形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回路モジュール。

【図１】