(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装されたプリント基板に電磁シールドが施されている半導体装置であって、
前記電子部品および前記プリント基板に密着されて形成されている絶縁層と、
該絶縁層上に形成されている金属層と、
前記絶縁層および前記金属層とを貫通させて設けられ、前記プリント基板のグランド部と電気的に導通しているグランド接続端子とを具備し、
前記グランド接続端子は、前記プリント基板に植設されて設けられており、
前記グランド接続端子は、前記絶縁層と前記金属層とを前記絶縁層側から前記金属側に傷つけ突き破るための尖端部を具備し、
前記絶縁層と前記金属層とを前記プリント基板に密着させる際に前記絶縁層と前記金属層とを前記絶縁層側から前記金属側に貫通させ、
前記グランド接続端子の根本部には、段差部が形成され、
前記段差部には、前記絶縁層と前記金属層が狭持され、
前記段差部の前記金属層と接する面にて前記金属層と前記グランド接続端子が電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記絶縁層は、熱硬化性樹脂材料からなり、前記電子部品および前記プリント基板に密着された状態で硬化されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記絶縁層は、熱収縮性樹脂材料からなり、熱収縮により前記電子部品および前記プリント基板に密着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項４】
電子部品が実装されたプリント基板に電磁シールドを施す半導体装置のシールド形成方法であって、
内側が絶縁層、外側が金属層として形成された袋状のシールドパックに前記プリント基板を挿入し、
前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させ、
前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させる時に、
前記プリント基板に植設されているグランド接続端子の尖端部により前記シールドパックを傷つけ突き破り貫通させ、前記グランド接続端子に設けられた段差部で狭持して前記金属層と前記グランド接続端子を電気的に接続することを特徴とする半導体装置のシールド形成方法。
【請求項５】
真空吸引により前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置のシールド形成方法。
【請求項６】
前記絶縁層を熱硬化性樹脂材料で構成し、前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させた後に硬化させることを特徴とする請求項４乃至請求項５のいずれかに記載の半導体装置のシールド形成方法。
【請求項７】
前記絶縁層を熱収縮性樹脂材料で構成し、熱収縮により前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の半導体装置のシールド形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品が実装されたプリント基板にシールドが施されている半導体装置および半導体装置のシールド形成方法に関し、特にプリント基板に実装された電子部品の電磁ノイズに対する電磁シールドが施されている半導体装置および半導体装置のシールド形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板に実装されている個々の実装部品および半導体部品、もしくはアナログ信号回路や無線回路等の機能グループに電磁シールドを施す場合には、プリント基板上のシールド対象の部品もしくは機能グループを金属製ケース等で覆う構造にし、さらに、半田付け等の手段により金属製ケースを電気的にプリント基板のグランド部と接続して電磁シールドを形成している。また、金属製ケースの替わりに、内側が電磁シールドのため金属鍍金等が施された樹脂製カバーを用いる場合もある。さらに、金属製ケースおよび樹脂製カバーの替わりに、電磁波を弱める効果をもつ電磁波吸収シート等を用いる場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、金属製ケースおよび樹脂製カバーによる電磁シールド形成方法では、金属製ケース部品および樹脂製カバー部品がプリント基板と接触する面積を大きく確保する必要があり、電子部品の高密度実装の大きな妨げとなると共に、実装部品および半導体部品と金属製ケースおよび樹脂製カバーとが接触しないようにする必要があるため、実装高さも高くなるという問題点があった。
【０００４】
さらに、電磁波吸収シートを用いる方法では、電磁シールドの効果が小さいと共に、個々の実装部品および半導体部品同士の電磁干渉が解決できないばかりか、プリント基板の強化を行うことはできないという問題点があった。
【０００５】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品の高密度実装を妨げることなく簡便で確実な電磁シールドを形成することができ、さらにプリント基板の強化も同時に行うことができる半導体装置および半導体装置のシールド形成方法を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。請求項１記載の発明の要旨は、電子部品が実装されたプリント基板に電磁シールドが施されている半導体装置であって、前記電子部品および前記プリント基板に密着されて形成されている絶縁層と、該絶縁層上に形成されている金属層と、前記絶縁層および前記金属層とを貫通させて設けられ、前記プリント基板のグランド部と電気的に導通しているグランド接続端子とを具備し、前記グランド接続端子は、前記プリント基板に植設されて設けられており、前記グランド接続端子は、前記絶縁層と前記金属層とを前記絶縁層側から前記金属層側に傷つけ突き破るための尖端部を具備し、前記絶縁層と前記金属層とを前記プリント基板に密着させる際に前記絶縁層と前記金属層とを前記絶縁層側から前記金属側に貫通させ、前記グランド接続端子の根本部には、段差部が形成され、前記段差部には、前記絶縁層と前記金属層が狭持され、前記段差部の前記金属層と接する面にて前記金属層と前記グランド接続端子が電気的に接続していることを特徴とする半導体装置に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記絶縁層は、熱硬化性樹脂材料からなり、前記電子部品および前記プリント基板に密着された状態で硬化されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記絶縁層は、熱収縮性樹脂材料からなり、熱収縮により前記電子部品および前記プリント基板に密着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の半導体装置に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、電子部品が実装されたプリント基板に電磁シールドを施す半導体装置のシールド形成方法であって、内側が絶縁層、外側が金属層として形成された袋状のシールドパックに前記プリント基板を挿入し、前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させ、前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させる時に、前記プリント基板に植設されているグランド接続端子の尖端部により前記シールドパックを傷つけ突き破り貫通させ、前記グランド接続端子に設けられた段差部で狭持して前記金属層と前記グランド接続端子を電気的に接続することを特徴とする半導体装置のシールド形成方法に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、真空吸引により前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置のシールド形成方法に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記絶縁層を熱硬化性樹脂材料で構成し、前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させた後に硬化させることを特徴とする請求項４乃至請求項５のいずれかに記載の半導体装置のシールド形成方法に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記絶縁層を熱収縮性樹脂材料で構成し、熱収縮により前記シールドパックの内側の絶縁層を前記電子部品および前記プリント基板に密着させることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の半導体装置のシールド形成方法に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明に係る半導体装置の実施の形態の構成を示す断面図であり、図２は、図１に示すグランド接続端子部分の拡大図であり、図３は、図１に示す電子部品が実装されたプリント基板の構成を示す斜視図であり、図４は、図３に示すグランド接続端子部分の拡大図である。
【０００９】
本実施の形態は、図１を参照すると、小型薄型化の要望の強い携帯機器の主配電盤等のプリント基板１と、プリント基板１上に表面実装方式によって実装されているＳＭＴ（Surface Mount Technology）型電子部品等の実装部品２およびＩＣ等の半導体部品３と、プリント基板１上に配置されているグランド接続端子５と、実装部品２および半導体部品３からなる電子部品が実装されたプリント基板１をシールドするシールドパック４とからなり、グランド接続端子５は、シールドパック４を貫通するように構成されている。
【００１０】
シールドパック４は、図２を参照すると、熱硬化性樹脂フィルム等の熱硬化性樹脂材料からなる絶縁層９と、絶縁層９上に金属を蒸着して形成した金属層８との２層構造になっている。絶縁層９は、実装部品２、半導体部品３およびプリント基板１の表面と密着した状態で硬化されており、金属層８は、シールドパック４を貫通したグランド接続端子５と接触して接地、すなわちプリント基板１のグランド部と接続されている。
【００１１】
図１乃至図４に示すように、電子部品が実装されたプリント基板１上には、シールドパック４を傷つけ突き破るための尖端部を有する円錐形のグランド接続端子５が植設されており、グランド接続端子５の根本部には、シールドパック４の厚さと略同一の幅の段差部１０が形成されている。段差部１０により、グランド接続端子５がシールドパック４に傷を付け、シールドパック４を突き破った際に容易に抜けない構造となっている。また、グランド接続端子５は、プリント基板１のグランド部と接続されている金属等の導電性のある材質で構成され、シールドパック４の金属層８とプリント基板１のグランド部との電気的接続を行うための電極として機能する。
【００１２】
次に本実施の形態の半導体装置のシールド形成方法について図５および図６を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明に係る半導体装置の実施の形態のシールド形成方法を説明するための工程図であり、図６は、本発明に係る半導体装置の実施の形態に外部接続端子を取り付け例を示す断面図である。
【００１３】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、電子部品が実装されたプリント基板１を袋状のシールドパック４に挿入し、図５（ｄ）に示すように、シールドパック４の開口部の大部分の接合部６を接着し、残された一部の開口部７から真空吸引を行ってシールドパック４をプリント基板１に密着させる。
【００１４】
袋状のシールドパック４は、内側、すなわちプリント基板１と接する側を絶縁層９とし、外側、すなわちプリント基板１と接しない側を金属層８とするものであり、真空吸引によって、絶縁層９がプリント基板１に実装された実装部品２および半導体部品３に沿った形状で密着される。なお、実装部品２および半導体部品３と接触する絶縁層９が絶縁の役割を果たすため、実装部品２および半導体部品３の電極等にシールドパック４が接触していても電気的にショートするといった問題は発生しない。
【００１５】
また、真空吸引によって、シールドパック４のプリント基板１上に植設されているグランド接続端子５に対向する部分は、グランド接続端子５の尖端部で傷つけられて穴が開き、図２に示すように、グランド接続端子５がシールドパック４を貫通することにより、グランド接続端子５とシールドパック４の金属層８とが接触し、シールドパック４の絶縁層９と金属層８とにより電磁シールドが形成される。
【００１６】
次に、電子部品が実装されたプリント基板１とシールドパック４と密着させた状態で加熱してシールドパック４を硬化させる。なお、シールドパック４は、実装部品２および半導体部品３の隙間に入り込んでいるため、プリント基板１全体の強度向上と、衝撃印可時の部品接合部欠陥の防止効果も期待できる。
【００１７】
シールドパック４を熱硬化させた後は、図６に示すように、コネクタ等、外部接続が必要な部分に関してはシールドパック４の特定部位１１を切り抜いて中のコネクタ部品１２を露出させ、外部接続端子１３を取り付けたり、シールドパック４を中のプリント基板１ごと切断等の機械加工を行ったりすることも可能である。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、絶縁層９と金属層８とからなるシールドパック４を電子部品が実装されたプリント基板１に密着させるだけで効果的な電磁シールドを形成することができるため、電子部品の高密度実装を妨げることなく簡便で確実な電磁シールドを最小限の空間で形成することができ、さらに、プリント基板１に密着させたシールドパック４を硬化させることによりプリント基板１の強化も同時に行うことができるという効果を奏する。
【００１９】
さらに、本実施の形態によれば、電磁シールド後にプリント基板１に何らかの問題が生じた場合や、電子部品等の検査やリペアのためにプリント基板１全体または一部を露出させたい場合にも、シールドパック４を簡単に取り外すことができ、さらに、一度取り外したシールドパック４は、再取り付けが不可能なことから、いたずら防止にも役立つという効果を奏する。
【００２０】
図７は、本発明に係る半導体装置の実施の形態においてシールドパックに熱収縮性樹脂材料を用いた場合のシールド形成方法を説明するための工程図である。本実施の形態において、シールドパック４の絶縁層９の樹脂材料として熱収縮性のものを用いた場合も有効である。すなわち、シールドパック４に用いる樹脂材料を熱収縮性のものにすると、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、電子部品が実装されたプリント基板１を袋状のシールドパック４に挿入し、図７（ｃ）に示すように、加熱空気供給器１４やリフロー炉等によって加熱することによりシールドパック４を熱収縮させてプリント基板１に密着させることができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、グランド接続端子５をプリント基板１に植設しているが、プリント基板１に穴を開けておき、シールドパック４でプリント基板１をシールド後、プリント基板１の穴にピンやねじを挿入することでシールドパック４の金属層８を電気的に接続することも可能である。この場合、配電盤に突起を設ける必要がないため、プリント基板１の取り扱いの安全性が増し、コストを押さえることができる。なお、ねじやピンにすることでプリント基板１の面積を専有するが、ねじやピンをプリント基板１の筐体への固定ねじ等と共用することで、極力専有面積を押さえることができる。
【００２２】
また、シールドパック４の樹脂材料に熱硬化性のものを用いなくても、プリント基板１上に接着剤を塗布しておき真空吸引して接着する方法も有効である。この場合、接着剤を塗布する面積が必要となることと、リペア性が悪化するが、低コスト化の期待ができる。
【００２３】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の半導体装置および半導体装置のシールド形成方法は、絶縁層と金属層とからなるシールドパックを電子部品が実装されたプリント基板に密着させるだけで効果的な電磁シールドを形成することができるため、電子部品の高密度実装を妨げることなく簡便で確実な電磁シールドを最小限の空間で形成することができ、さらに、プリント基板に密着させたシールドパックを硬化させることによりプリント基板の強化も同時に行うことができるという効果を奏する。
【００２５】
さらに、本発明の半導体装置および半導体装置のシールド形成方法は、電磁シールド後にプリント基板に何らかの問題が生じた場合や、電子部品等の検査やリペアのためにプリント基板全体または一部を露出させたい場合にも、シールドパックを簡単に取り外すことができ、さらに、一度取り外したシールドパックは、再取り付けが不可能なことから、いたずら防止にも役立つという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体装置の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すグランド接続端子部分の拡大図である。
【図３】図１に示す電子部品が実装されたプリント基板の構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示すグランド接続端子部分の拡大図である。
【図５】本発明に係る半導体装置の実施の形態のシールド形成方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明に係る半導体装置の実施の形態に外部接続端子を取り付け例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る半導体装置の実施の形態においてシールドパックに熱収縮性樹脂材料を用いた場合のシールド形成方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１  プリント基板
２  実装部品
３  半導体部品
４  シールドパック
５  グランド接続端子
６  接合部
７  開口部
８  金属層
９  絶縁層
１０  段差部
１１  特定部位
１２  コネクタ部品
１３  外部接続端子
１４  加熱空気供給器
【図１】
0004096605.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004096605.tif 000008