説明

電子装置

【課題】 断線を低減することができる電子装置を提供すること。
【解決手段】 回路基板10は、図1(a)に示すように基板側電極11、回路素子20を実装する段差である実装部12などを備える。この実装部12は、回路基板10の表面と回路素子20の表面との段差を低減させるためのものであり、回路素子20の外形に応じた形状であり、回路基板10と回路素子20との間に略隙間がないように回路素子20を挿入できる程度の大きさを有する。そして、図1(b)に示すように実装部12に回路素子20が挿入された状態において、図1(c)に示すようにスキージ板80及びスキージ82を用いて、導電性ペースト30がスクリーン印刷される。従って、図1(d)に示すように回路基板10の表面と回路素子20の表面とが略同一平面となる状態で導電性ペースト30が設けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、回路基板10に回路素子20が実装された電子装置として図5に示すものがあった。図5は、従来技術における電子装置の模式的な断面図である。
【0003】
従来における電子装置は、図5に示すように回路基板10の上に回路素子20が搭載され、回路基板10に設けられた基板側電極11と回路素子20に設けられた素子側電極21とがスクリーン印刷された導電性ペースト(印刷材料)30にて電気的に接続されるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来における電子装置では、回路基板10の表面と回路素子20の表面との間に、回路素子20の厚さ分の段差が形成される。この段差が形成された状態で回路基板10と回路素子20とに渡って導電性ペースト30をスクリーン印刷すると、段差の付け根付近には導電性ペースト30が印刷されにくく隙間Iが生じることがある。この隙間I付近の導電性ペースト30は、回路基板10や回路素子20などに接触しておらず強度が弱いため断線する可能性があった。
【0005】
また、回路基板10と回路素子20とに渡って窒化シリコンなどからなる印刷材料がスクリーン印刷されることによって保護膜が形成されるような場合も、回路基板10の表面と回路素子20の表面との間に形成された段差によって保護膜が損傷する可能性があった。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、被実装基材と電子部材間とに渡ってスクリーン印刷される印刷材料の損傷を抑制することができる電子装置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】
【0007】
上記目的を達成するために請求項1に記載の電子装置は、被実装基材に電子部材を実装し、被実装基材の表面と電子部材の表面とに渡って印刷材料がスクリーン印刷にて設けられる電子装置において、被実装基材は、電子部材を実装する位置に電子部材の外形に応じた段差からなる実装部を有することを特徴とするものである。
【0008】
このように、被実装基板に電子部材の外形に応じた実装部(段差)を設けることによって、この実装部の深さ分だけ被実装基板の表面と電子部材の表面との段差が低減されることになる。したがって、実装基材の表面と電子部材の表面とに渡って印刷材料をスクリーン印刷しても被実装基板の表面と電子部材の表面との段差の付け根には隙間が生じにくく、印刷材料の損傷を抑制することができる。
【0009】
また、請求項2に示すように、実装部は、電子部材が挿入された状態で被実装基材の表面と電子部材の表面とが略同一平面となる深さとすることによって、より一層隙間が生じにくくし損傷を抑制することができる。
【0010】
また、被実装基材に複数の電子部材が実装されるような場合であっても、請求項3に示すように、被実装基材が複数の実装部を有することによって、被実装基材における電子部材との段差による凸凹が減少され印刷材料を一括でスクリーン印刷することができる。
【0011】
また、請求項4に示すように被実装基材としては回路基板もしくは筐体、電子部材としては回路素子、回路基板、センサ素子、コネクタ部材の端子、半導体基板の少なくとも一つとすることができる。
【0012】
また、請求項5に記載の電子装置では、被実装基材は、電子部材として一対の湿度検出電極を形成するための湿度センサ用半導体基板、及び湿度センサの検出信号を処理する処理回路が実装されるものであり、印刷材料は、被実装基材を介して湿度センサ用半導体基板と処理回路とに渡って設けられることを特徴とするものである。
【0013】
このように、被実装基材を介して電子部材である湿度センサ用半導体基板と処理回路とに渡って印刷材料が設けられることによって、湿度検出電極及び湿度検出電極と処理回路との配線を構成する印刷材料を一括でスクリーン印刷することができる。さらに、電子部材に保護膜をスクリーン印刷する場合でも、被実装基材における電子部材(湿度センサ用半導体基板、処理回路)の実装面の凸凹が減少されるので、保護膜に関しても一括でスクリーン印刷することができる。また、実装面の凸凹が減少されることによって保護膜の損傷が抑制されるので保護機能の低下を抑制することができる。
【0014】
また、請求項6に記載の電子装置のように、印刷材料は、導電性部材からなることを特徴とすることによって、導電性部材を被実装基材の表面と電子部材の表面との段差によって生じる断線を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における電子装置の模式的な断面図であり、(a)は回路基板の断面図であり、(b)は回路基板に回路素子を実装した際の断面図であり、(c)は導電性ペーストを印刷する際の断面図であり、(d)は回路基板と回路素子をスクリーン印刷にて電気的に接続した際の断面図である。図2は、本発明の第1の実施の形態における複数の回路素子を備える電子装置の模式的な断面図である。
【0016】
本実施の形態における電子装置は、導電性ペースト(導電性部材)30によって電気的に接続された回路基板10と回路素子20とを含むものである。なお、回路基板10は、本発明の被実装基材に相当するものであり、回路素子20は、本発明の電子部材に相当するものであり、導電性ペースト(導電性部材)30は、本発明の導電性部材に相当するものである。
【0017】
回路基板10は、図1(a)に示すように基板側電極11、回路素子20を実装する段差である実装部12などを備える。この実装部12は、回路基板10の表面と回路素子20の表面との段差を低減させるためのものであり、回路素子20の外形に応じた形状であり、回路基板10と回路素子20との間に略隙間がないように回路素子20を挿入できる程度の大きさを有する。また、実装部12の深さは、回路素子20の厚さと略同じとすることによって、回路素子20を実装部12に実装した際に、回路基板10の表面と回路素子20の表面とが略同一平面上に位置することとなり好適である。
【0018】
なお、回路基板10に関しては、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムと導体パターンとを交互に積層し、加熱しつつ加圧することによって形成される多層基板でもよい。この場合、実装部12は、回路基板10を形成する樹脂フィルムのうち、回路素子20の厚みに相当する程度の枚数の樹脂フィルムに回路素子20に応じた形状の開口を施す。そして、多層基板の表面となる方に開口部を備える樹脂フィルムを積層し、この樹脂フィルムの開口位置を揃えて、多層基板を構成するほかの樹脂フィルムと一緒に加熱しつつ加圧することによって形成する。回路素子20は、MOSFETやトランジスタなどの回路構成要素が形成されるものであり素子側電極21などを備える。
【0019】
ここで、本実施の形態における電子装置の製造方法に関して説明する。まず、回路基板10の実装部12に回路素子20を接着するための接着剤(図示せず)を塗布する。次に、図1(b)に示すように実装部12に回路素子20を挿入することによって回路基板10と回路素子20とを接着固定する。このように回路基板10の実装部12に回路素子20が実装された状態においてスクリーン印刷工程を行う。
【0020】
スクリーン印刷工程には、電子装置に施す導電性ペースト30のパターン(以下、配線パターンとも称する)に応じた開口部81を備えたスキージ板80、スキージ板80に充填されている印刷材料である導電性ペースト30を開口部81から押し出すためのスキージ82などを用いる。
【0021】
スクリーン印刷工程においては、まず、図1(c)に示すようにスキージ板80を開口部81が回路基板10の配線パターンと対応するように位置合わせした状態で回路基板10の表面に密接させる。次に、導電性ペースト30をスキージ板80に押し付けるようにしてスキージ82を移動させる。図1(c)に示す例では、紙面右から左へ移動させる。
【0022】
このスキージ82の移動に伴って導電性ペースト30が開口部81から押し出されることによって、図1(d)に示すように回路基板10と回路素子20とに渡って導電性ペースト30が印刷される。そして、印刷された導電性ペースト30によって基板側電極11と素子側電極21とが接続され、回路基板10と回路素子20とが電気的に接続される。
【0023】
このように、回路基板10に設けた実装部12に回路素子20を挿入することによって回路基板10の表面と回路素子20の表面との段差が低減される。従って、実装部12に回路素子20を挿入した状態で、回路基板10と回路素子20とに渡って導電性ペースト30を印刷する際に、回路基板10の表面と回路素子20の表面との段差の付け根付近に隙間が生じにくく、導電性ペースト30の断線を抑制することができる。
【0024】
また、図2に示すように回路基板10に複数の実装部12を設けるようにしてもよい。回路基板10に複数の回路素子20を実装するような場合であっても、複数の実装部12を設けることによって、回路基板10における回路素子20との段差による凸凹が減少され導電性ペースト30を一括でスクリーン印刷することができる。
【0025】
また、回路素子20に保護膜をスクリーン印刷する場合でも、実装部12を設けることによって回路基板10における回路素子20との段差による凸凹が減少されるので保護膜を一括でスクリーン印刷することができる。さらに、回路基板10における回路素子20との段差による実装面の凸凹が減少されるので、保護膜の損傷による保護機能の低下を抑制することができる。
【0026】
なお、本実施の形態においては、基板側電極11及び素子側電極21上に導電性ペースト30を印刷する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。基板側電極11及び素子側電極21を導電性ペースト30のスクリーン印刷によって形成するようにしてもよい。こうすることによって、基板側電極11及び素子側電極21を設ける必要がなくなる。
【0027】
なお、本実施の形態においては、電子部材として回路素子20を用いる例にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、回路基板、センサ素子、半導体基板などの電子部材でもよい。
【0028】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図3に基づいて説明する。図3は、本発明の第2の実施の形態における電子装置の模式的な平面図である。
【0029】
第2の実施の形態における電子装置は、第1の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第2の実施の形態において、第1の実施の形態と異なる点は、電子部材として湿度センサ40用の半導体基板と処理回路50(回路素子)とを用いた点である。
【0030】
本実施の形態における電子装置は、回路基板10の実装部12に湿度センサ40用の半導体基板と処理回路50とが実装され、この湿度センサ40と処理回路50とが接続部42(導電性ペースト30)で電気的に接続されている。
【0031】
湿度センサ40は、容量式湿度センサであり、湿度に応じて一対の湿度検出電極41間の静電容量が変化するものである。この湿度センサ40は、シリコンなどの半導体基板の上面に絶縁膜として酸化シリコン膜が形成されている。そして、湿度センサ40は、この酸化シリコン膜上の略同一平面に一対の湿度検出電極41が離間して対向配置される。
【0032】
湿度検出電極41の形状は特に限定されるものではないが、本実施の形態においては、図3に示すように、一対の櫛歯形状の電極が対向する状態で配置されている。このように櫛歯形状を用いることにより、湿度検出電極41の配置面積を小さくしつつ、櫛歯部が互いに対向する面積を大きくすることができる。これにより、周囲の湿度変化に伴って変化する湿度検出電極41間の静電容量の変化量が大きくなり、容量式湿度センサの感度が向上する。
【0033】
そして、水分によって湿度検出電極41が腐食するのを抑制するために、湿度検出電極を覆うように保護膜としての窒化シリコン膜が形成されている。さらに、窒化シリコン膜40の上には、吸湿性の高分子材料からなる感湿膜が形成されている。
【0034】
処理回路50は、湿度センサ40からの検出信号(静電容量値)を信号処理したり、検出信号を補正したりする回路であり、CMOSトランジスタや電極などが形成されている。そして、処理回路50の表面にも保護膜が形成されている。
【0035】
ここで、本実施の形態における電子装置の製造方法に関して説明する。まず、回路基板10の実装部12に接着剤を塗布する。次に、実装部12に湿度センサ40用の半導体基板と処理回路50とを挿入して回路基板10と湿度センサ40用の半導体基板、処理回路50とを接着固定する。
【0036】
このように回路基板10の実装部12に湿度センサ40用の半導体基板と処理回路50とが実装された状態においてスクリーン印刷工程を行う。本実施の形態におけるスクリーン印刷は、湿度検出電極41と接続部42とを構成する導電性ペースト30を一括でスクリーン印刷する。
【0037】
上述の実施の形態のように、スキージ板80を湿度センサ40用の半導体基板及び処理回路50が実装部12に挿入された回路基板10に位置合わせした状態で密接させる。そして、導電性ペースト30をスキージ板80に押し付けるようにしてスキージ82を移動させることによって湿度センサ40用の半導体基板と処理回路50とに渡って導電性ペースト30が印刷される。このようにして、湿度検出電極41及び接続部42が形成されることによって湿度センサ40と処理回路50とが電気的に接続される。
【0038】
さらに本実施の形態においては、導電性ペースト30が印刷された回路基板10、湿度センサ40用の半導体基板及び処理回路50の表面に窒化シリコン膜からなる保護膜がスクリーン印刷される。そして、湿度センサ40の表面のみに吸湿性の高分子材料からなる感湿膜がスクリーン印刷される。
【0039】
このように、回路基板10に設けた実装部12に湿度センサ40用の半導体基板及び処理回路50を挿入することによって回路基板10の表面と湿度センサ40用の半導体基板及び処理回路50の表面との段差が低減される。従って、湿度検出電極41と接続部42とを構成する導電性ペースト30を一括でスクリーン印刷することができる。
【0040】
なお、本実施の形態においては、センサ素子である湿度センサ40と回路素子である処理回路50をそれぞれ単数設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の湿度センサ40及び複数の処理回路50を用いるようにしてもよいし、複数の湿度センサ40及び単数の処理回路50を用いるようにしてもよいし、単数の湿度センサ40及び複数の処理回路50を用いるようにしてもよい。
【0041】
また、本実施の形態においては、電子部材として回路素子である処理回路50を用いる例にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、処理回路50が実装された回路基板でもよい。
【0042】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を図4に基づいて説明する。図4は、本発明の第3の実施の形態における電子装置の模式的な斜視図である。
【0043】
第3の実施の形態における電子装置は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第3の実施の形態において、第1の実施の形態と異なる点は、被実装基材としてコネクタ70を実装する筐体60、電子部材としてコネクタ70の端子71及び回路基板10を用いた点である。
【0044】
筐体60は、図4(a)に示すように実装部61、端子実装部62などを備える。実装部61は、上述の実施の形態における実装部12と同じものであるので説明は省略する。端子実装部62は、筐体60の表面とコネクタ70の端子71の表面との段差を低減させるためのものであり、端子71の外形に応じた形状であり、筐体60と端子71との間に略隙間がないように端子71を挿入できる程度の大きさを有する。また、端子実装部62の深さは、端子71の厚さと略同じとすることによって、端子71を筐体60に実装した際に、筐体60の表面と端子71の表面とが略同一平面となり好適である。
【0045】
ここで、本実施の形態における電子装置の製造方法に関して説明する。まず、筐体60の実装部61及び端子実装部62に接着剤を塗布する。次に、実装部61に回路基板10を挿入して筐体60と回路基板10とを接着固定すると共に、端子実装部62に端子71を挿入して筐体60と端子71(コネクタ70)とを接着固定する。
【0046】
このように筐体60の実装部61及び端子実装部62に回路基板10及び端子71が実装された状態においてスクリーン印刷工程を行う。上述の実施の形態のように、スキージ板80を回路基板10及び端子71が実装部に挿入された筐体60に位置合わせした状態で密接させる。そして、導電性ペースト30をスキージ板80に押し付けるようにしてスキージ82を移動させることによって回路基板10と端子71とに渡って導電性ペースト30が印刷される。
【0047】
このように、筐体60に設けた端子実装部62に端子71を挿入することによって筐体60の表面と端子71の表面との段差が低減される。従って、実装部61に回路基板10を挿入した状態及び端子実装部62に端子71を挿入した状態で、回路基板10と端子71とに渡って導電性ペースト30を印刷する際に、筐体61の表面と回路基板10の表面及び端子71の表面との段差の付け根付近に隙間が生じにくく、導電性ペースト30の断線を抑制することができる。
【0048】
なお、本実施の形態においては、電子部材として回路基板50を用いる例にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子部材としては回路素子、センサ素子、半導体基板などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の第1の実施の形態における電子装置の模式的な断面図であり、(a)は回路基板の断面図であり、(b)は回路基板に回路素子を実装した際の断面図であり、(c)は導電性ペーストを印刷する際の断面図であり、(d)は回路基板と回路素子をスクリーン印刷にて電気的に接続した際の断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における複数の回路素子を備える電子装置の模式的な断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態における電子装置の模式的な平面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態における電子装置の模式的な斜視図である。
【図5】図5は、従来技術における電子装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【0050】
10 回路基板、11 基板側電極、12 実装部、20 回路素子、21 素子側電極、30 導電性ペースト(導電性部材)、40 湿度センサ、41 湿度検出電極、42 接続部、50 処理回路、60 筐体、61 実装部、62 端子実装部、70 コネクタ、71 端子、80 スキージ板、81 開口部、82 スキージ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被実装基材に電子部材を実装し、当該被実装基材の表面と当該電子部材の表面とに渡って印刷材料がスクリーン印刷にて設けられる電子装置において、
前記被実装基材は、前記電子部材を実装する位置に当該電子部材の外形に応じた段差からなる実装部を有することを特徴とする電子装置。
【請求項2】
前記実装部は、前記電子部材が挿入された状態で前記被実装基材の表面と当該電子部材の表面とが略同一平面となる深さであることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
【請求項3】
前記被実装基材は、複数の前記実装部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子装置。
【請求項4】
前記被実装基材は回路基板もしくは筐体からなり、前記電子部材は回路素子、回路基板、センサ素子、コネクタ部材の端子、半導体基板の少なくとも一つからなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子装置。
【請求項5】
前記被実装基材は、前記電子部材として一対の湿度検出電極を形成するための湿度センサ用半導体基板、及び前記湿度センサの検出信号を処理する処理回路が実装されるものであり、前記印刷材料は、前記被実装基材を介して前記湿度センサ用半導体基板と前記処理回路とに渡って設けられることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電子装置。
【請求項6】
前記印刷材料は、導電性部材からなることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電子装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2006−66530(P2006−66530A)
【公開日】平成18年3月9日(2006.3.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−245668(P2004−245668)
【出願日】平成16年8月25日(2004.8.25)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】