(57)【要約】【課題】電磁波ノイズを効果的に遮蔽して電気特性を安定させることが可能な電子装置を提供する。【解決手段】複数個の接続パッド６を有した回路基板１の上面に、接続パッド６に電気的に接続される接続電極７を有した電子部品素子２を搭載するとともに、電子部品素子２を樹脂材料を主成分とする封止材３で被覆してなる電子装置１０において、封止材３の内部で、その表面近傍に、相互に接する多数の金属微粒子９を含有した導電領域３Ａを、電子部品素子２より離間して設ける。【選択図】図１
2005136230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の接続パッドを有した回路基板の上面に、前記接続パッドに電気的に接続される接続電極を有した電子部品素子を搭載するとともに、該電子部品素子を樹脂材料を主成分とする封止材で被覆してなる電子装置において、
前記封止材の内部で、その表面近傍に、相互に接する多数の金属微粒子を含有した導電領域が、前記電子部品素子より離間して設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記多数の金属微粒子が磁性体材料から成り、且つこれら金属微粒子の磁極の向きが上下方向に一致させて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】
前記導電領域に存在する樹脂材料とその他の領域に存在する樹脂材料とが同一の樹脂材料から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の通信機器、電子機器に組み込まれる電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の通信機器、電子機器に高周波回路を備えた電子装置が用いられている。
【０００３】
係る従来の電子装置としては、例えば図３に示す如く、複数個の接続パッド３６を有した回路基板３１の上面に、接続パッド３６に電気的に接続される接続電極３７を有した電子部品素子３２を搭載するとともに、電子部品素子３２を、樹脂材料を主成分とする封止材３３で被覆した構造のものが知られている。
【０００４】
この封止材３は、電子装置３０をマザーボードに実装する際に、搬送する設備によって外部から加わる衝撃から、回路基板３１の上面に搭載した電子部品素子３２を守る機能を有しており、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂材料が用いられている。また、電磁波ノイズを遮蔽する機能を有したものも知られており、一例としては、上述したエポキシ樹脂に金属磁性体やフェライト等の金属微粒子３９を添加したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、上述のような封止材３３は、回路基板３１の上面に載置させた電子部品素子３２を覆うようにして回路基板３１の上面に液状樹脂を印刷等により塗布形成し、しかる後に熱等により液状樹脂を硬化させることにより形成される。
【特許文献１】特開平１１−２１４５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の電子装置３０においては、樹脂材料に添加した金属微粒子３９が、形成された封止材３３の全体に分散して形成されているので、外部からの電磁波ノイズに対して充分に遮蔽されにくく、電気特性が変動しやすいという欠点を有していた。
【０００７】
また、電磁波ノイズの遮蔽を強化するために、上述した金属微粒子３９の添加量を多くすると、回路基板３１上に搭載した電子部品素子３２の接続電極３７やボンディング材３８等に添加した微粒子が接触することがあり、このような場合には封止材３３を形成する前後で電子装置３０の電気特性が変動してしまう。結果として、電子装置３０は、封止材３３の形成後に不良を多量発生させるという可能性を有していた。
【０００８】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は電磁波ノイズを効果的に遮蔽して電気特性を安定させることが可能な電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子装置は、複数個の接続パッドを有した回路基板の上面に、前記接続パッドに電気的に接続される接続電極を有した電子部品素子を搭載するとともに、該電子部品素子を樹脂材料を主成分とする封止材で被覆してなる電子装置において、前記封止材の内部で、その表面近傍に、相互に接する多数の金属微粒子を含有した導電領域が、前記電子部品素子より離間して設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の電子装置は、前記多数の金属微粒子が磁性体材料から成り、且つこれら金属微粒子の磁極の向きが上下方向に一致させてあることを特徴とするものである。
【００１１】
更に本発明の電子装置は、前記導電領域に存在する樹脂材料とその他の領域に存在する樹脂材料とが同一の樹脂材料から成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子装置によれば、封止材の内部で、その表面近傍に、相互に接する多数の金属微粒子を含有した導電領域が、電子部品素子より離間して設けられていることにより、電磁波ノイズを充分に遮蔽するために導電領域における金属微粒子の密度を高くした場合においても、回路基板上に搭載した電子部品素子の接続電極等に、金属微粒子が接触することが無いので、封止材を形成する前と後とで電子装置の電気特性が変動しなくなり、封止材の形成後に発生する電子装置の不良を低減することが可能となる。
【００１３】
また本発明の電子装置によれば、前記多数の金属微粒子が磁性体材料から成り、且つこれら金属微粒子の磁極の向きが上下方向に一致させてあることにより、特に上部からの電磁波ノイズに対して遮蔽効果を高くすることができる。加えて、電子装置をマザーボードに実装する際に、搬送工程を電磁力の利用によって行うことが可能となり、実装作業を簡易化するという効果も得られる。
【００１４】
更に本発明の電子装置によれば、封止材の導電領域に存在する樹脂材料とその他の領域に存在する樹脂材料とが同一の樹脂材料から成るので、導電領域とその他の領域に熱膨張係数の差が無くなることから、特に電子装置をマザーボードに実装する際、熱履歴が加わったとしても、導電領域とその他の領域の境界部に熱膨張・収縮による応力が発生しないので、封止材の一部が剥がれて欠落するという不具合を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態に係る電子装置の斜視図、図２は図１の電子装置の断面図であり、同図に示す電子装置は、大略的に、回路基板１と、電子部品素子２と、封止材３とで構成されている。
【００１７】
回路基板１は、複数個の絶縁層を厚み方向に積層してなる略矩形状の積層体により構成されており、これら絶縁層間には多数の配線４が介在され、これらの配線を絶縁層中に埋設されているビアホール導体５等を介して相互に電気的に接続させている。また、上面には複数個の接続パッド６が設けられている。
【００１８】
このような多層配線基板１を構成する絶縁層の材質としては、例えばガラスセラミックス等のセラミック材料が用いられ、個々の絶縁層の厚みは例えば５０μｍ〜３００μｍに設定される。
【００１９】
尚、多層配線基板１は、絶縁層がセラミック材料から成る場合、セラミック原料の粉末に適当な有機溶剤、有機溶媒等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートを複数枚積層した上、これをプレス成形し、しかる後、この積層体を高温で焼成し、外形加工することによって製作される。
【００２０】
また、回路基板１の内部や表面等に設けられる配線４、ビアホール導体５、接続パッド６等の回路導体の材質としては、例えば、銀を主成分とする導電材料が好適に用いられ、個々の配線４、接続パッド６の厚みは例えば５μｍ〜２０μｍに設定される。
【００２１】
このような回路導体は、回路基板１を上述の製法によって製作する際、セラミックグリーンシートを積層する前に、銀粉末を含む導電ペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって各セラミックグリーンシートの表面に所定パターンに印刷・塗布しておき、これをセラミックグリーンシートの焼成時に同時焼成することにより形成される。尚、前記ビアホール導体５は、セラミックグリーンシートに予め設けておいた貫通孔の内部にスクリーン印刷等によって導電ペーストを塗布・充填しておき、これをセラミックグリーンシートの焼成時に同時焼成することにより形成される。
【００２２】
また、上述した多層配線基板１の上面には、ＩＣやダイオード、チップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗器等の電子部品素子２が実装される。
【００２３】
これらの電子部品素子２は、表面に設けられた接続電極７が、金属細線等のボンディング材８を介して上述した回路基板１の対応する接続パッド６と電気的に接続されており、これらの電子部品素子２と回路基板１の回路導体とで所定の電気回路を構成している。
【００２４】
電子部品素子２を被覆する封止材３は、エポキシ等の樹脂材料を主成分としたものであり、更には多数の金属微粒子９が含有されている。
【００２５】
そして本実施形態における封止材３は、封止材３の内部で、その表面近傍に、相互に接する多数の金属微粒子９を含有した導電領域３Ａと、金属微粒子９を含有しないその他の領域３Ｂとが設けられており、その導電領域３Ａは、上述した電子部品素子２より離間して設けられている。
【００２６】
尚、ここで示される電子部品素子２には、実装後に接続電極７に接続される金属細線等のボンディング材８も含まれており、また、接続に半田等の導電性接着剤が用いられる場合にはこれも含まれる。
【００２７】
このように、封止材３の内部で、その表面近傍に、相互に接する多数の金属微粒子９を含有した導電領域３Ａが、電子部品素子２より離間して設けられていることにより、電磁波ノイズを充分に遮蔽するために導電領域３Ａにおける金属微粒子９の密度を高くした場合においても、回路基板１上に搭載した電子部品素子２の接続電極等７に、金属微粒子９が接触することが無いので、封止材３を形成する前後で電子装置の電気特性が変動することがなくなり、封止材の形成後に発生する電子装置１０の不良を低減することが可能となる。
【００２８】
また本実施形態においては、金属微粒子９にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｔｅ−Ｆｅ、ＣｄＣｏ等の磁性体材料を用いた。
【００２９】
これにより、多数の金属微粒子９が磁性体材料から成り、且つこれら金属微粒子９の磁極の向きが上下方向に一致させてあることにより、特に上部からの電磁波ノイズに対して遮蔽効果を高くすることができる。また、電子装置をマザーボードに実装する際に、搬送工程を電磁力の利用によって行うことが可能となり、実装作業を簡易化するという効果も付与される。
【００３０】
更に本実施形態においては、封止材３の導電領域３Ａに存在する樹脂材料とその他の領域３Ｂに存在する樹脂材料とを同一の樹脂材料で形成しており、これによって導電領域３Ａとその他の領域３Ｂに熱膨張係数の差が無くなることから、特に電子装置１０をマザーボードに実装する際、熱履歴が加わったとしても、導電領域３Ａとその他の領域３Ｂの境界部に熱膨張・収縮による応力が発生しないので、封止材３の一部が剥がれて欠落するという不具合を低減することができる。
【００３１】
上述した構成の封止材３は、以下に示す製造方法を用いることにより形成することが可能である。
【００３２】
先ず、図２（ａ）に示すように上面に電子部品素子２を搭載した回路基板１を準備する。このときの回路基板１は、回路基板１の上面に形成された接続パッド６と、電子部品素子２に形成された接続電極７とは、金属細線等のボンディング材８を介して上述した回路基板１の対応する接続パッド６と電気的に接続されており、これらの電子部品素子２と回路基板１の回路導体とで所定の電気回路を構成した状態にしてある。
【００３３】
次に、図２（２）に示すように金属微粒子を含んだエポキシ等の液状樹脂２３を成形箱２１に流し込み、樹脂に比して比重が大きい金属微粒子が沈降して下部領域に凝集した後に、図２（３）に示すように上述した回路基板１を、上面を下に向けて成形箱に対して相対的に下降させ、回路基板１の上面を液状樹脂２３の液面に着水させる。
【００３４】
このとき、金属微粒子は時間とともに沈降していくので、金属微粒子と樹脂との比重の差が大きい場合には、液状樹脂２３を成形箱２１に流し込んだ直後に回路基板１の上面を液状樹脂の液面に当接させても、結果的には金属微粒子は樹脂の下部領域に凝集させることが出来る。
【００３５】
そして、回路基板１の下面が液状樹脂２３の液面よりも上とした状態で液状樹脂２３を熱効果させて封止材３を形成し、封止材３を成形箱から外す。得られた電子装置１０は、回路基板１の上面に封止材３が形成されており、更に封止材３は、成形箱２１の下部領域で金属微粒子が沈降・凝集した部分に相当する導電領域３Ａと、その他の領域３Ｂとで構成されたものとなる。
【００３６】
導電領域３Ａは、金属微粒子９が凝集して金属微粒子９同士の接触点が多く形成されたことによって、その領域全体にマトリクス状に導電線路が形成されたものである。
【００３７】
尚、上述した製造方法において、回路基板１に複数個取り回路基板を用い、ダイシング等により複数個取り回路基板を封止樹脂２３とともに切断・分割することにより、本実施形態の電子装置１０を得ることも可能であり、この方法によれば、樹脂を形成する回数が削減されるという効果を奏することになる。
【００３８】
尚、本発明は上述した実施形態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内において種々の変更、改良等が可能である。
【００３９】
例えば、上述した実施形態の電子装置において、封止材に含有する金属微粒子は、磁性体材料を用いた例で示しているが、これ以外にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ等の導体材料や、ＳｎＯ２、ＴａＮ等の抵抗体材料を用いても導電領域を形成するという本発明の目的を達成することは可能であり、また、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ等の半導体材料を用いることも可能である。
【００４０】
また、上述した実施形態においては、多層配線基板１をガラスセラミックスにより形成するようにしたが、これに代えて、アルミナセラミックス等の他のセラミック材料やガラス布基材エポキシ樹脂等の有機材料を用いて多層配線基板１を形成するようにしても構わない。
【００４１】
更に、上述した実施形態の製造方法の他に、封止材３について以下に示す方法によっても形成することが可能である。
【００４２】
先ず、上述した製造方法と同様に、上面に電子部品素子を搭載した回路基板を準備し、回路基板の上面に、磁性体材料から成る金属微粒子を含んだ液状樹脂を従来から周知の技法であるスクリーン印刷等によって印刷・塗布する。
【００４３】
尚、液状樹脂の液面は、回路基板の上面に搭載された電子部品素子が完全に覆われる状態でなければならない。
【００４４】
次に、磁石を用いて液状樹脂の上方より磁場を発生させ、液状樹脂に含まれる金属微粒子を液状樹脂の液面付近に凝集させ、そして、この状態で液状樹脂を熱効果させ封止材３を形成することにより、封止材の内部に、金属微粒子が凝集した導電領域と、その他の領域とを設けることができる。
【００４５】
この実施形態において、封止材に含まれる金属微粒子は、磁性体材料であるため磁場によって液状樹脂の液面付近に凝集するとともに、金属微粒子の磁極の向きが磁場の方向と一致することとなる。
【００４６】
このような構成の電子装置は、前記多数の金属微粒子が磁性体材料から成り、且つこれら金属微粒子の磁極の向きが上下方向に一致させてあることにより、特に上部からの電磁波ノイズに対して遮蔽効果を高くすることができる。加えて、電子装置をマザーボードに実装する際に、搬送工程を電磁力の利用によって行うことが可能となり、実装作業の簡易化を図ることもできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図２】図１の電子装置の製造方法を説明する図である。
【図３】従来の電子装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・回路基板
２・・・電子部品素子
３・・・封止材
３Ａ・・・導電領域
３Ｂ・・・その他の領域
４・・・配線
５・・・ビアホール導体
６・・・接続パッド
７・・・接続電極
８・・・ボンディング材
９・・・金属微粒子
１０・・・電子装置
２１・・・成形箱
２３・・・液状樹脂
【図１】
2005136230.tif 000003
【図２】
2005136230.tif 000004
【図３】
2005136230.tif 000005