JPH1022678A - 電子回路装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダストや有害ガスの発生を伴うことなく
簡単にシールを行うことができるようにすると共に、例
えば静電シールド等の機能を付与する。 【解決手段】 電子回路４の主面側を、特定の機能、例
えば静電シールド（電磁波シールド）機能を有する樹脂
からなる機能性シート２により覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路装置、特
にシールして電子回路に対して静電（電磁波）シールド
等の特定の機能を付与した電子回路装置とその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路等が一又は複数実装され
たプリント配線基板等の電子回路装置は、電磁波が飛び
交う空間で使用され、そのためその電磁波をノイズとし
て受けて誤動作等するおそれがある。また、逆に、自身
が電磁波によるノイズの発生源となり、他の電子回路装
置に対して悪影響を及ぼすおそれも持っている。

【０００３】そこで、電子回路装置においては、電子回
路と他との間を電磁波が行き交うのを防止するため静電
シールドする必要のある場合がある。

【０００４】そして、従来における静電シールドは、一
般に、鉄等の金属板をプレスで所望の形状に加工してシ
ールド体をつくり、それを溶接あるいは熱硬化性樹脂に
より電子回路装置に接着することにより行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加工した金
属製シールド体を溶接により電子回路装置に接続する場
合には、溶接機等の高価な装置が必要であり、加工時間
も長い。これは当然に電子回路装置の高価格化につなが
る。また、溶接には金属からなるダストが多く発生する
という欠点がある。金属製ダストは半導体集積回路やそ
れを多数実装したプリント配線基板等の電子回路装置に
は最大の敵の一つであり、溶接の金属製ダストを発生す
るという欠点は致命的な欠点といえる。また、熱硬化性
接着剤で金属製シールド体を電子回路に接続する場合に
は、接着に要する時間、換言すると硬化に要する時間が
長く、生産性を低下させる要因になる。また、熱硬化性
接着剤を熱で硬化させると、有害なガスの発生の可能性
があり、その場合には時間のかかる硬化中有害ガスを発
生し続けるおそれがあり、その発生量は無視できない。
従って、電子回路装置に腐食し易い部品がある場合使用
できないという問題があった。

【０００６】また、完成したもの（シールドしたもの）
のリワークが困難であった。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、ダストや有害ガスの発生を伴うこと
なく簡単にシールを行うことができるようにすると共
に、例えば静電シールド等の機能を付与することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子回路の主
面側を、特定の機能、例えば静電シールド（電磁波シー
ルド）機能を有する、例えば樹脂からなる機能性シート
により覆ったことを特徴とする。

【０００９】従って、本発明によれば、シートで覆うこ
とにより例えば静電シールド等の特定の機能を簡単且つ
迅速に発揮させることができる。従って、例えば金属性
のシールド体を用いる必要がなく、またそれを溶接、或
いは熱硬化性樹脂による接着をする等の必要がなくな
る。

【００１０】依って、従来におけるように、金属性のシ
ールド体を溶接していた場合に生じた溶接に大がかりな
溶接用設備を必要とし、溶接時間も長く、金属性のダス
トが発生すると言うような問題を回避することができ、
また、金属性シールド体を熱硬化性樹脂からなる接着剤
を用いて接着した場合に生じた接着に時間がかかり、ま
た、熱硬化の際に熱硬化性樹脂から有害ガスが発生する
というおそれもなくなり、電子回路として腐食し易い部
品を使用したものを用いることができないという拘束を
受けることもない。

【００１１】そして、機能性シートあるいはその接着剤
として熱可塑性樹脂を用いた場合には、熱可塑性である
が故に熱硬化形や溶剤乾燥形のもののようなポットライ
フがない。従って、樹脂からなる機能性シートにより覆
った後（ラミネート後）任意の時間にアッセンブリがで
きるという利点もある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。

【００１３】図１（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明電子回路装
置の第１の実施の形態の製造方法を工程順に示す断面
図、図１（ｂ）、（ｃ）は図１（Ｂ）、（Ｃ）の斜視図
である。

【００１４】（Ａ）図１（Ａ）に示すように、熱可塑性
樹脂からなる接着シート１、１と、機能性シート２、２
とを用意する。該機能性シート２、２は例えば導電性、
遮光性、ガスバリア性を有し、更にシール（封止）性を
有する。そして、導電性を有するが故に静電シールド性
（電磁波シールド性）を発揮することができ得るのであ
る。

【００１５】接着シート１と機能性シート２との組み合
わせが２組あり、一方が後述する電子回路の一方の主面
側をカバーするためのものであり、他方が他方の主面側
をカバーするためのものである。

【００１６】（Ｂ）次に、ホットプレス、バキューム成
形等の手段により接着シート１と機能性シート２との組
み合わせ各々について、ラミネートとプリフォームとを
行う。図１（Ｂ）、（ｂ）はプリフォーム後の状態を示
す。

【００１７】このラミネートとプリフォームは、多段階
で行っても良いし１段階で行っても良い。多段階で行う
とは接着シート１と機能性シート２とを先ずラミネート
し、その後、ラミネートしたものをプリフォームすると
いうものであり、１段階で行うとは接着シート１と機能
性シート２とのラミネートとプリフォームとを同時に行
うものである。

【００１８】そして、そのプリフォームは、２組ある接
着シート１と機能性シート２との組み合わせのうち後述
する電子回路（４）の一方の主面側をカバーする方につ
いては、そのカバーをするのに適したキャビティ３ａを
有するように為され、他方の主面側をカバーする方につ
いては、そのカバーをするのに適したキャビティ３ｂを
有するように為される。特に、本実施の形態ではワイヤ
ボンディングされた半導体チップを有する電子回路の封
止をするので、ワイヤにシートからなるプリフォーム体
１・２が触れないようにキャビティ３ａの形状、大き
さ、深さを設定することが重要である。

【００１９】（Ｃ）次に、電子回路４の半導体チップ６
がマウントされた配線基板５の上下両主面の周縁部に上
記プリフォーム体１・２及び１・２の周縁部を重ね、そ
の重ねた部分をホットプレス等で加熱圧着することによ
り接合する。

【００２０】該電子回路４は配線基板５の一方の主面に
半導体チップ６をマウントし、該半導体チップ６の電極
と配線基板５の配線との間をワイヤ７によりボンディン
グしたものである。図１（Ｃ）、（ｃ）は電子回路４の
配線基板５の周縁部にプリフォーム体１・２及び１・２
の周縁部を重ね、接合した後の状態を示し、この状態が
本発明電子回路装置の第１の実施の形態が完成した状態
である。

【００２１】この電子回路４の上下両主面の周縁部に上
記プリフォーム体１・２、１・２の周縁部を接合するこ
とにより、該プリフォーム体１・２、１・２により電子
回路４の上下両主面がその間にキャビティ３ａ、３ｂを
有する状態でシール（封止）され、保護される。

【００２２】また、熱可塑性樹脂からなる接着シート
１、１はシートの持つフレキシビリティにより配線基板
５の表面が配線等により凹凸があってもその面に密着す
ることができ、機能シート２、２によるシール性を充分
に得ることができる。

【００２３】そして、プリフォーム体１・２、１・２
は、キャビティ３ａを有するので、プリフォーム体１・
２が半導体チップ６の電極に接続されたワイヤ７、７、
・・・に触れないようにすることができる。

【００２４】また、機能性シート２は導電性を有するの
で、静電シールド効果を発揮することができ、内部の電
子回路４が外部からの電磁ノイズにより誤動作したり、
外部の電子回路に対して電磁ノイズの発生源となること
を防止することができる。つまり、金属性のシールド体
を全く用いることなく静電シールド（電磁波シールド）
を行うことができ、しかも、封止をも行うことができる
のである。

【００２５】そして、熱可塑性樹脂シート１、１を使用
して機能性シート２、２の接合をするので、接合を短時
間で行うことができる。勿論、溶接機のような大がかり
な装置は全く必要ではない。しかも、接合に際して熱硬
化型接着剤による接合に比較して接合に要する時間が極
めて短く、しかも、有害ガスの発生するおそれがない。
従って、クリーンなシールができる。

【００２６】そして、樹脂シート１、１が熱可塑性であ
るが故に熱硬化形や溶剤乾燥形のもののようなポットラ
イフがない。従って、樹脂からなる機能性シートにより
覆った後（ラミネート後）任意の時間にアッセンブリが
できるという利点もある。

【００２７】また、シート１、１が熱可塑性を有するこ
とから、再加熱により軟化させることができる。従っ
て、電子回路装置の完成後、プリフォーム体１・２、１
・２を除去することが容易に為し得る。しかも、熱可塑
性樹脂シート１、１の熱変形温度が半田付け温度（２３
０〜３００℃）よりも高い（５〜１０℃以上高い）の
で、完成した電子回路装置は半田付けが可能である。

【００２８】ちなみに、樹脂の熱変形温度は半田付け温
度（２３０〜３００℃と幅がある）よりも少なくとも５
℃以上、望ましくは１０℃以上高いことが必要である。

【００２９】尚、プリフォーム体１・２、１・２の周縁
部を熱圧着により電子回路４の配線基板５の周縁部に接
合するとき、超音波振動を与えるようにするとより信頼
性を高くすることができる。

【００３０】また、この加熱圧着を窒素ガス等による不
活性雰囲気中にて行うと、シートによるラミネート体１
・２、１・２により遮断された内部空間３ａ、３ｂ内の
ガスを不活性ガスでパージすることができる。

【００３１】本実施の形態においては、機能性シートに
導電性とそれによる静電シールド性及び封止性、遮光性
を持つようにしているが、本発明は必ずしもそれに限定
されるものではない。機能性シートに与える機能として
は、絶縁性、熱伝導性、断熱性、ガスバリア性、遮光
性、透明性等、用途等に応じて種々のものを選び得る。
ちなみに、樹脂に導電性を付与するには導電性フィラー
を樹脂中に混ぜれば良いが、もともと導電性のある樹脂
もある。また、樹脂ではなく薄い金属シートも導電性を
有する機能性シートとして用いても良い。また、絶縁
性、断熱性は通常の樹脂であればもともと有するので、
機能性を有する特殊なフィラーを混ぜるということは必
要でない。また、熱伝導性を付与するには、ＡｌＮのよ
うに樹脂よりも熱伝導性の良いフィラーを入れれば良
い。また、ガスバリア性を得るにはブチルゴムのように
緻密な構造の樹脂又は薄い金属シートを用いると良い。
また、遮光性を得るにはカーボンブラックのようなフィ
ラーを樹脂に混ぜるか、薄い金属にシートを用いる。そ
して、通常の樹脂は何の配合しなければ透明（あるいは
乳白色）なので透明にできる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明電子
回路装置の別の各別の実施の形態を示す断面図であり、
先ず（Ａ）に示すものは、一つの配線基板５に多数の電
子部品８、８、・・・を搭載した電子回路４をシートに
よるラミネート体１・２、１・２によりその間に空間３
ａ、３ｂが生じるようにシールしたものであり、電子回
路４が一つの配線基板５に複数の電子部品８、８、・・
・を搭載したものである点でのみ図１（Ｃ）、（ｃ）に
示した電子回路装置（本発明電子回路装置の第１の実施
の形態）と異なるも、それ以外の点では共通する。尚、
本例では、機能性シート２、２として導電性を有し、従
って、静電シールド（電磁波シールド）機能を有するも
のを用いており、その点でも共通性がある。

【００３３】図２（Ｂ）に示すものは、配線基板１に電
子部品９を搭載した電子回路４に対して一方の主面側の
みを、キャビティを設けず従ってプリフォームしないラ
ミネート体１・２で、密着させることによりシールした
実施の形態である。ラミネート体１・２のうちシート１
は熱可塑性を有し接着剤として機能することは図１に示
す実施の形態の場合と同じである。一方、シート２は機
能性シートで、本例では放熱性を機能として有するが、
それに例えば導電性を付加して静電シールド効果を持つ
ようにするなど複数の機能を有するようにしても良いこ
とは言うまでない。

【００３４】本実施の形態の電子回路装置をつくる場合
は、ラミネート体１・２全体を加熱により軟化させてか
ら熱圧着すればラミネート体１・２は、そのシート１が
熱可塑性を有することから、電子回路４の電子部品９が
搭載されたところの一方の主面に略倣って変形して密着
して固着する。従って、ラミネート体１・２をプリフォ
ームすることは本実施の形態においては必要ではない。

【００３５】本電子回路装置によれば、電子部品９から
発生した熱は下側へは配線基板５を通じて外部へ放熱さ
れ、上側へは放熱性の良いラミネート体１・２を通じて
外部へ放熱される。しかも、ラミネート体１・２と電子
回路４の電子部品９側の面とは密着してシールされてい
るので熱の伝達効率が高い。従って、全体としての電子
回路装置の放熱性を極めて高めることができる。

【００３６】勿論、機能シート２に例えば導電性をも与
えるようにした場合には静電シールド（電磁波シート）
効果も得られることは言うまでもない。

【００３７】尚、上記各実施の形態においては、熱可塑
性樹脂シート１には接着剤としての機能しか有していな
いが、しかし、そのシート１自身にも様々な機能を付与
するようにしても良い。

【００３８】一般に、通常の電子回路装置はシールする
場合、遮光性のあるものでシールする方がよい。なぜな
らば、ＩＣチップ内に光が入った場合それが光電変換さ
れて電流となる場合が少なくないからである。それは、
逆バイアスされた接合はそこに光が入るとフォトダイオ
ードとなって光電流が流れる可能性があるからである。

【００３９】しかし、光学装置、例えば発光装置あるい
は受光装置に本発明を適用する場合には、シート１、２
が全体的に又は部分的に透明性を有するものを用いて、
外部へ光を放射しあるいは逆に外部からの光を受光でき
るようにでき得る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂等からなるシート
を覆うことにより例えば静電シールド等の特定の機能を
簡単且つ迅速に発揮させることができる。従って、例え
ば金属性のシールド体を用いる必要がなく、またそれを
溶接、或いは熱硬化性樹脂による接着をする等の必要が
なくなる。

【００４１】依って、従来におけるように、金属性のシ
ールド体を溶接していた場合に生じた溶接に大がかりな
溶接用設備を必要とし、溶接時間も長く、金属性のダス
トが発生すると言うような問題を回避することができ、
また、金属性シールド体を熱硬化性樹脂からなる接着剤
を用いて接着した場合に生じた接着に時間がかかり、ま
た、熱硬化の際に熱硬化性樹脂から有害ガスが発生する
というおそれもなくなり、電子回路装置として腐食し易
い部品を使用したものを用いることができないという拘
束を受けることもない。

【００４２】そして、機能性シートあるいは接着剤とし
て熱可塑性樹脂を用いた場合には、熱可塑性であるが故
に熱硬化形や溶剤乾燥形のもののようなポットライフが
ない。従って、樹脂からなる機能性シートにより覆った
後（ラミネート後）任意の時間にアッセンブリができる
という利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明電子回路装置の一つ
の実施の形態の製造方法を工程順に示す断面図、
（ｂ）、（ｃ）は（Ｂ）、（Ｃ）の斜視図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は本発明電子回路装置の他の各
別の実施の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・接着シート、２・・・機能性シート、３ａ、３
ｂ・・・キャビィティ、４・・・電子回路、６、８、９
・・・電子部品。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路の少なくとも一方の主面側を、
   特定の機能を有する機能性シートにより覆ってなること
   を特徴とする電子回路装置。
2. 【請求項２】 電子回路の他方の主面側をも特定の機能
   を有する機能性シートにより覆ってなることを特徴とす
   る請求項１記載の電子回路装置。
3. 【請求項３】 特定の機能が静電（電磁波）シールド機
   能であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子回
   路装置
4. 【請求項４】 電子回路をそれとの間に外部から遮断さ
   れた空間が生じるように機能性シートで覆ってなること
   を特徴とする請求項１、２又は３記載の電子回路装置。
5. 【請求項５】 電子回路をそれと密着するように機能性
   シートで覆ってなることを特徴とする請求項１、２又は
   ３記載の電子回路装置。
6. 【請求項６】 熱可塑性樹脂からなる接着シートと、機
   能性シートとをラミネートし且つプリフォームし、 電子回路に上記機能性シートを上記接着シートを介して
   接着することによりその接着部より内側に電子回路とそ
   の機能性シートで囲繞され外部から遮断された空間がで
   きるようにすることを特徴とする請求項４記載の電子回
   路装置の製造方法。
7. 【請求項７】 熱可塑性樹脂からなる接着シートと、機
   能性シートとをラミネートし電子回路に上記機能性シー
   トを上記接着シートを介して密着するように接着するこ
   とを特徴とする請求項５記載の電子回路装置の製造方法