(57)【要約】【課題】  製造工程の自動化を容易にすることができるとともに、高いシールド性を確保することができる電子部品モジュール及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明では、回路基板１０に実装された電子部品１１、１２等を樹脂封止し、その封止材１５の表面に導体の塗装膜１７を設けてシールドしているので、例えばメッキ等により導体膜を形成した場合に比べ製造の自動化が容易になる。例えば、スプレー塗装により導体膜を形成することができるので自動化が容易になる。また、メッキ等の場合に比べ、塗装の方が膜厚を厚く形成することができるので、導体抵抗を低くでき高いシールド性を確保することができる。【選択図】  図１
2005079139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板に実装された電子部品と、
前記電子部品を樹脂封止する封止材と、
前記封止材の表面を覆う導体の塗装膜と
を具備することを特徴とする電子部品モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品モジュールであって、
前記導体の塗装膜には、銀及び銅のうち少なくとも一方が含まれることを特徴とする電子部品モジュール。
【請求項３】
回路基板に電子部品を実装する工程と、
実装された前記電子部品を封止材で樹脂封止する工程と、
前記樹脂封止された前記封止材の表面を導体で塗装する工程と
を具備することを特徴とする電子部品モジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電子部品モジュールの製造方法であって、
前記塗装で用いる導体は、銀、銅、または、銀と銅との合金であることを特徴とする電子部品モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（Integrated Circuit）チップやコンデンサ等の電子部品を実装した電子部品モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回路基板に実装されたＩＣチップやコンデンサ等の電子部品を電磁的にシールドする場合において、プレス加工で作った金属製の蓋をはんだ付けやネジ止め等により当該回路基板に固定していた（例えば、特許文献１参照。）。しかし、このような方法では、はんだ付けまたはネジ止めのためのスペースを回路基板上に確保しなければならず、回路基板の寸法が大きくなるという問題があった。
【０００３】
このような問題を解消するため、例えば電子部品を回路基板上で樹脂封止し、その封止体の表面にニッケルメッキ層をコーティングするという技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。これにより、電子部品を電界ノイズ及び磁界ノイズからシールドするとともに、プレス加工した金属蓋を用いなくてもよいので、はんだ付け等の領域を設ける必要がなくなる。  
【特許文献１】特開平９−１８１４７３号公報（段落[００１３]、図２）
【特許文献２】特開平１１−１６３５８３号公報（段落[００１３]、図１）
【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、特許文献２に記載の技術では、ニッケルメッキにより導体膜を形成しているため、製造の自動化が困難である。また、特許文献１に記載の技術でも、金属蓋の回路基板に対する位置決め等を正確に行わなければならないので、その製造を自動化しようとすると回路基板の寸法がさらに大きくなってしまう。
【０００５】
また、ニッケルメッキではその膜厚を最大でも１０μｍにしか形成することができない。膜厚が１０μｍとように薄いほど導体抵抗が高くなるため十分なシールド効果を得ることができない。さらに、メッキ処理によって膜厚が１０μｍ以上となるように、十分な膜厚で形成しようとすると、メッキ通電時間が長くなって高コストになる上、いわゆるメッキ膨れ等の問題も生じる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造工程の自動化を容易にすることができるとともに、高いシールド性を確保することができる電子部品モジュール及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電子部品モジュールは、回路基板と、前記回路基板に実装された電子部品と、前記電子部品を樹脂封止する封止材と、前記封止材の表面を覆う導体の塗装膜とを具備する。
【０００８】
本発明では、封止材の表面に導体の塗装膜を設けてシールドしているので、例えばメッキ等により導体膜を形成した場合に比べ製造の自動化が容易になる。例えば、スプレー塗装により導体膜を形成することができるので自動化が容易になる。また、メッキ等の場合に比べ、塗装の方が膜厚を厚く形成することができるので、導体抵抗を低くでき高いシールド性を確保することができる。また、本発明によればいわゆるメッキ膨れの問題も生じないなので、膜厚のムラを生じることもなく、高シールド性を維持することができる。
【０００９】
特に、最近では無線通信の周波数がＧＨｚ帯のものを用いるので、これによるシールド導体膜の表皮効果が顕著となってきている。このような状況下では、メッキ膨れ等のように膜厚ムラが大きいほど、また、例えば表面での表面粗さが粗いほど、導体抵抗が高くなるのでシールド性能が低下する。しかし塗装により導体膜を形成することによりこれらの問題を解決することができ、シールド性能を向上させることができる。
【００１０】
本発明の一の形態によれば、前記導体の塗装膜には、銀及び銅のうち少なくとも一方が含まれる。これにより、ニッケルメッキで導体膜を形成する場合に比べて比導電率を高くすることができ、シールド性をさらに向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る電子部品モジュールの製造方法は、回路基板に電子部品を実装する工程と、実装された前記電子部品を封止材で樹脂封止する工程と、前記樹脂封止された前記封止材の表面を導体で塗装する工程とを具備する。
【００１２】
本発明では、封止材の表面を覆う導体を塗装により形成しているため、例えばメッキ等により形成する場合に比べ製造の自動化が容易になる。例えば、スプレー塗装により処理できるので自動化が容易になる。また、メッキ等の場合に比べ、塗装の方が膜厚を厚く形成することができるので、導体抵抗を低くでき高いシールド性を確保することができる。また、本発明によればメッキ膨れの問題も生じないなので、膜厚のムラを生じることもなく、高シールド性を維持することができる。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、前記塗装で用いる導体は、銀、銅、または、銀と銅との合金である。これにより、ニッケルメッキする場合に比べて比導電率を高くすることができ、シールド性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製造工程の自動化を容易にすることができるとともに、高いシールド性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態に係る電子部品モジュールを示す斜視図である。この電子部品モジュール１は回路基板１０を備え、回路基板１０上には、電子部品として、例えばＩＣチップ１１や、抵抗１２等が実装されている。また、回路基板１０上には、グランド導通のためのパターン２１が配線され、回路基板１０の側面にもグランド導通のためのパターン２２が配線されている。図２は回路基板１０の裏面からの斜視図であり、当該裏面にもグランド導通のためのパターン２３が設けられている。
【００１７】
図３は電子部品モジュール１を示す断面図である。回路基板１０に実装された電子部品１１、１２等は樹脂封止材１５で封止されており、この樹脂封止材１５の表面は導体膜１７で覆われている。この導体膜１７により、電子部品モジュール１の外部からの電磁波の透過を防止する。また、電子部品モジュール１の内部から外部への電磁波の透過も防止する。
【００１８】
樹脂封止材１５としては、例えばエポキシ系の樹脂を用いることができる。導体膜１７としては、例えば銀、銅を主成分とした膜を用いることが好ましい。また、銀銅の合金であってもよい。
【００１９】
電子部品モジュール１の製造工程について説明すると、回路基板１０上に電子部品１１、１２等を例えば圧着等により実装し、実装されたこれらの電子部品１１、１２等を樹脂封止する。そしてこの樹脂封止材１５の表面を金属塗装により導体膜１７を形成する。金属塗装として、たとえば銅、銀を主成分とし、これに約１〜５％の樹脂と溶剤を加えた塗料をスプレーで吹き付けて塗装する。
【００２０】
また、導体膜１７とグランドのパターン２１、２２、２３のうち少なくとも１つとを電気接続することで、導体膜１７をグランドに導通させてもよい。
【００２１】
このように金属塗装により導体膜１７を形成することで、例えばメッキ等により導体膜を形成した場合に比べ製造の自動化が容易になる。また、メッキ等の場合に比べ、塗装の方が膜厚を厚くすることができるので、導体抵抗を低くでき高いシールド性を確保することができる。また、本実施の形態によれば、いわゆるメッキ膨れの問題も生じないなので、膜厚のムラを生じることもなく、高シールド性を維持することができる。
【００２２】
また、後にも述べるように、導体膜１７に銀、銅を用いているので、ニッケルメッキに比べ比導電率を高くすることができ、シールド性能をさらに向上させることができる。
【００２３】
次に、本実施の形態において、銀、銅の導体で塗装して導体膜を形成する場合の効果についてさらに詳しく述べる。
【００２４】
図４はシールド性能を説明するための図であり、以下、S.A Shelknoffのシールド理論に基づいて説明する。電磁波の入射波の電界強度をＥ０[Ｖ／ｍ]、透過波の電界強度をＥ１[Ｖ／ｍ]、吸収損失をＡ[ｄＢ]、反射損失Ｒ[ｄＢ]、シールド導体膜１７内部での反射損失Ｂ[ｄＢ]とすると、このシールド導体膜１７のシールド性能（シールドによる入射電磁波の減衰率）ＳＥ[ｄＢ]は、一般に、
ＳＥ＝Ａ＋Ｒ＋Ｂ・・・（式１）
と表せる。ここで、Ａは、電界の単位[Ｖ／ｍ]を便宜的に常用対数を用いて、
Ａ＝２０ｌｏｇ（Ｅ０／Ｅ１）・・・（式２）
と表す。すなわち（式２）は電界の単位[Ｖ／ｍ]と[ｄＢ]の換算式である。したがって、シールド前の電磁波の電界強度がシールド後で１／１０になった場合を２０[ｄＢ]、１／１００になった場合を４０[ｄＢ]と表す。
さらに、シールド前とシールド後との電磁波の電界強度の関係は以下の（式３）で表せる。  
Ｅ１＝Ｅ０ｅｘｐ（−ｔ／δ）・・・（式３）
ｔ[ｍ]：導体膜
δ[ｍ]：表皮効果の深さ（skin depth）
ｆ[Ｈｚ]：電磁波の周波数
μ[Ｈ／ｍ]：導体の透磁率
σ[Ｓ／ｍ]：導体の導電率
表皮効果とは、試験体に加えた交流電流や交流磁束が、その表面で最大となり、内部では次第に減少する現象をいう。  
skin depthδは、電界強度が導体膜表面における値の１／ｅに減衰するときの表皮からの距離であり、以下の（式４）で表せる。  
δ＝[２／（２πｆμσ）]１／２・・・（式４）
ここで、常用対数と自然対数との関係は以下の（式５）で表せる。
ｌｏｇ１０Ｘ＝ｌｎＸ／ｌｎ１０・・・（式５）
無線通信モジュールで扱うようなＧＨｚ帯の高周波の電磁波では反射損失Ｂ，Ｒを無視できるので、（式１）でＳＥ≒Ａとし、さらに（式２）〜（式５）より、
ＳＥ≒Ａ＝８．６９（ｔ／δ）＝１３１．７ｔ（ｆ・μｒ・σｒ）１／２・・・（式５）
と表せる。ここで、μｒは導体膜１７の比透磁率であり、真空の透磁率μ０（＝４π×１０−７[Ｈ／ｍ]）を用いると、μｒ＝μ／μ０である。また、σｒは導体膜１７の比導電率であり、ＩＥＣ(International Electrotechnical Commission)６００２８に規定する国際標準銅の２０℃における導電率σ０（５．８×１０７[Ｓ／ｍ]）に対する導体板の導電率σの比である。すなわち、σｒ＝σ／σ０である。
【００２５】
（式５）より、ＳＥは、比透磁率と比導電率の積の１／２乗に比例し、かつ、導体膜１７の膜厚に比例することがわかる。従来のニッケルメッキの場合、ニッケルは磁性体であり比透磁率が１００[Ｈ／ｍ]で充分なＳＥが得られるように考えがちだが、これは電磁波が数十[ｋＨｚ]までの値である。ニッケルメッキの場合、近年無線通信でよく用いられるＧＨｚ帯での比透磁率はほとんど１[Ｈ／ｍ]で非磁性体と変わらない。逆に、ニッケルの０．２３[Ｓ／ｍ]という低い比導電率と、ニッケルメッキの厚みが１０[μｍ]未満という製造工程的な制約のため、ＳＥは３０[ｄＢ]未満になってしまう。つまり、これ以上厚くしようとすると、メッキ時間が長くなり電気コストが高くなる。また、メッキ厚さのムラも大きくなりメッキ膨れ等の問題が発生し易くなる。
【００２６】
一方、本実施の形態では、導体膜１７は銅や銀なので比透磁率は１[Ｈ／ｍ]であるが、比導電率は１とニッケルに比べ高く、かつ、膜厚も３０[μｍ]以上と厚くでき、ＳＥは（式５）から理論値で７０[ｄＢ]以上にできる。一般にコンピュータ等の電子機器の誤作動を防止する為には、３０[ｄＢ]以上のＳＥ値が望まれる。
【００２７】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、回路基板１０の一面だけに電子部品１１、１２を実装した例を説明した。しかし、図５に示すように、回路基板１０の両面に電子部品１２等を実装してこれらの電子部品を樹脂封止し、塗装により導体膜を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品モジュールを示す斜視図である。
【図２】回路基板の裏面からの斜視図である。
【図３】図１に示す電子部品モジュールを示す断面図である。
【図４】本実施の形態のシールド性能を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る電子部品モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…電子部品モジュール
１０…回路基板
１１、１２…電子部品
１２…抵抗
１５…樹脂封止材
１７…導体膜
【図１】
2005079139.tif 000003
【図２】
2005079139.tif 000004
【図３】
2005079139.tif 000005
【図４】
2005079139.tif 000006
【図５】
2005079139.tif 000007