JP2007324469A - 基板実装方法及び電子機器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シールドケースを着脱可能な状態で基板に実装させ、かつその実装をできるだけ少ない工数で実現させる。
【解決手段】基板１０上の電子部品１１を覆う形態で基板１０上に実装されることで電子部品の電磁波を遮断するシールド部材１３を、シールド部材１３を保持する固定部品１２を介して基板１０上に実装する場合に、電子部品１１及び固定部品１２を基板１０上の所定位置に実装した後に、固定部品１２に設けられたクリップ部１２ｂに、シールド部材１３を保持させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器が備える基板にシールド部材を実装させる基板実装方法、及びその実装方法を適用した電子機器の製造方法に関する。

従来、基板上に実装された電子部品の電磁波を遮断するため、金属製のシールドケースを、電子部品を覆うようにして基板上に実装させることが行われている。シールドケースを基板への実装させる手法としては、シールドケースを支えるシールド保持枠を予め基板に実装させ、シールド保持枠の上にシールドケースをはめ込む手法が一般に良く知られている。ところが、シールド保持枠は横断面で見ると逆Ｌ字型の形状をしているため、基板に実装された状態で真上から見た場合に、シールド保持枠の陰になる部分が出来てしまう。つまり、その部分に電子部品を実装すると、その位置に配置された電子部品はカメラ検査時に写らなくなってしまうため、シールド保持枠の陰になる部分には電子部品を配置できないという問題があった。

またシールドケースは、シールド保持枠上に配置された後、はんだ付けによって基板に実装されるが、はんだで接続される部分が広範囲に及ぶため、基板の反りやシールドケースの変形などの要因によって接続不良が発生しやすく、接続不良が発生した場合にはシールドの効果が半減してしまうという問題もあった。

これらの問題を解決するため、シールド保持枠の代わりにクリップなどの小型の固定部品を基板に実装させ、そのクリップにシールドケースの側面を挿入させることによって基板へ実装させる手法が採られている。

特許文献１には、シールドケースを使用して電子部品のシールドを行うことについての開示があり、特許文献２には、小型の固定部品を介してシールドケースの実装を行うことについての開示がある。
特開２００４−１１１６２７号公報 特開２００５−３３２９５３号公報

ところで、シールド保持枠を用いてシールドケースを基板に実装させる方法では、シールドケース自体が基板にはんだで接続されてしまうため、実装後にシールドケースの着脱を行うことができず、シールドケース実装後は、基板に実装された電子部品のカメラ検査やメンテナンス時の電子部品交換等が行えなくなってしまうという問題があった。

また、小型の固形部品を用いてシールドケースの実装を行う場合は、固形部品の基板への実装という工程が新たに発生し、全体としての工数が増えてしまうという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、シールドケースを着脱可能な状態で基板に実装させ、かつその実装をできるだけ少ない工数で実現させることを目的とする。

本発明は、基板上の電子部品をシールドするシールド部材を、基板上に実装する場合において、シールド部材を固定する固定部品を用意し、電子部品と固定部品とを、基板上の所定位置に同時に実装し、固定部品に設けられたシールド部材保持部に、シールド部材を保持させるものである。

このようにしたことで、電子部品とシールド部材を保持するための固定部品とを同時に基板に実装させることができるため、固定部品実装のための手順を新たに増やす必要が無くなる。

本発明によると、シールド部材の固定部品実装のための手順を増やす必要がなくなるため、シールド部材を実装するための手順の短縮に繋がる。

この場合、シールド部材を固定部品に対して着脱可能な状態で保持させることで、基板への実装後もシールド部材を簡単に取り外すことが可能になり、シールド部材で隠れる個所の電子部品の配置状態などをカメラで撮影して検査することや、基板上の電子部品の交換などを簡単に行うことができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
本例は、電磁波遮断に用いられるシールド部材としてのシールドケースを、電子機器内に配置される回路基板に実装する例に適用したものである。ここでは、電子機器として、携帯電話端末に適用した例としてある。図１は、基板に電子部品、シールドケース保持用の固定部品及びシールドケースを実装した状態の例を示した図である。図１（ａ）は側面断面図として示してあり、図１（ｂ）は図１（ａ）をＩ−Ｉ線に沿う断面図として示してある。

電子機器内に配置される基板１０は、電子回路用の配線やグランド導通のための配線が施されたプリント基板であり、基板１０の表面には、電子部品１１が配置される。電子部品１１は、ＩＣチップや受動部品などである。本例の基板１０の表面には、シールドケース１３を取付けて、電子部品１１の電磁波を遮断する。シールドケース１３は、固定部品１２を使用して保持する構成としてある。固定部品１２は、基板１０と接続するための平面部１２ａを底面に有し、その平面部１２ａを、基板１０上のグランドパターンと電気的に接続するようにしてある。固定部品１２でシールドケース１３を保持する構成としては、シールドケース１３の側面１３ａをクリップ部１２ｂで挟むことで保持する構成としてある。シールドケース１３は金属板で構成されており、電子部品１１を覆うように基板１０上に実装されることにより、電子部品１１の電磁波を遮断する。固定部品１２は、図１（ｂ）に示されるように、シールドケース１３の一辺に対して複数個設けるようにしてある。固定部品１２の個数は、シールドケースの大きさに応じ適宜変更可能であるものとする。

次に、図２のフローチャートを参照して、基板１０への各部品の実装手順について説明する。まず、基板１０上の、電子部品１１及び固定部品１２が実装される個所に、クリームはんだ１４を塗布する（ステップＳ１１）。電子部品１１が実装される個所は、実装される電子部品１１が接続される回路パターンと接続される導電部である。次に、クリームはんだ１４が塗布された個所へ、電子部品１１及び固定部品１２を載せて、仮配置する（ステップＳ１２）。次にリフロー加熱を行い、はんだ接続状態を形成する（ステップＳ１３）。はんだ接続状態が形成された後は、固定部品１２が実装された個所にシールドケース１３をはめ込む（ステップＳ１４）。

図３には、図２のフローチャートの各ステップに対応する説明図を示してある。図３（ａ）は、基板１０にクリームはんだ１４が塗布された状態を示してあり、図２のステップＳ１１に対応する。図３（ｂ）は、電子部品１１及び固定部品１２が、基板１０上のクリームはんだ１４が塗布された個所へ配置される様子を示してあり、図２のステップＳ１２に対応する。図３（ｃ）は、はんだ接続状態が形成された後に、シールドケース１３の各辺が各固定部品１２に差し込まれた様子を示してあり、図２のステップＳ１４に対応する。図３（ｄ）は、シールドケース１３が、固定部品１２に挟まれた状態で基板１０に実装された状態を示してある。

このように、電子部品を基板に実装する作業時に、同時にシールドケースの固定部品を実装させるため、全体としての実装の手順が増えることがなく、少ない工数でシールドケースを基板に実装させることができる。

この場合、シールドケースは固定部品に挟まれて保持される構成としてあるので、自在に着脱させることができる。このため、シールドケースの取り付け後にも、シールドケースを基板から取り外すことにより、カメラ撮影によるシールドケース内の固定部品の検査や、電子部品の修理・交換も容易に行えるようになる。

また、シールドケースが固定部品のいずれかの部分と接触していれば、シールドケースと基板との電気的接続がとられるため、基板やシールドケースに反りが発生した場合にも接続不良などが起きにくくなる。よって、シールドケースのシールド効果も向上する。

なお、上述した実施の形態ではシールドケースの保持に固定部品を使用する例として説明したが、図４に示してあるように、シールドケース１３の保持部材として、シールド保持枠１５と固定部品１２とを併用するようにしてもよい。図４（ａ）は側面断面図として示してあり、図４（ｂ）は図４（ａ）をII−II線に沿う断面図として示してある。図４（ａ）及び（ｂ）では、電子部品１１ａ及び１１ｂが基板１０上に実装され、その上にシールドケース１５がシールド保持枠１３に保持される形で実装された様子を示してある。電子部品１１ａと１１ｂの間の仕切りとしてシールド板１３′を設けてあり、そのシールド板１３′を固定部品１２によって保持させてある。例えば図５に示されるように、外枠にはシールド保持枠１５を使用し、細かく区切りたい部分には固定部品１２を使用するようにすれば、比較的自由にシールド板１３′を配置することができるようになり、設計の自由度が向上する。また、適切な箇所への適切なシールドを施すことも可能となる。

また、ここまで説明した実施の形態では、固定部品１２を基板１０に実装させる作業時に、同時に電子部品１１を基板１０に実装させる例を挙げて説明を行ったが、シールドケース１３に予め固定部品１２を接続させた状態で、基板１０に実装させるようにしてもよい。この場合の実装の手順を、図６のフローチャートを参照に説明する。

まず、基板１０上の、電子部品１１及び固定部品１２実装される個所に、クリームはんだ１４を塗布する（ステップＳ２１）。電子部品１１が実装される個所は、実装される電子部品１１が接続される回路パターンと接続される導電部である。次に、クリームはんだ１４が塗布された個所へ、電子部品１１を載せて仮配置する（ステップＳ２２）。次に、シールドケース１３の側面１３ａの所定位置に固定部品１２のクリップ部１２ｂを挟ませて、シールドケース１３への固定部品１２の取り付けを行う（ステップＳ２３）。次に固定部品１２が取り付けられたシールドケース１３を基板１０に載せて仮設置し（ステップＳ２４）、最後にリフロー加熱を行い、はんだ接続状態を形成させる（ステップＳ２５）。

図７には、図６のフローチャートの各ステップに対応する説明図を示してある。図７（ａ）は、基板１０にクリームはんだ１４が塗布された状態を示してあり、図６のステップＳ２１に対応する。図７（ｂ）は、電子部品１１及が、基板１０上のクリームはんだ１４が塗布された個所へ配置される様子を示してあり、図６のステップＳ２２に対応する。図７（ｃ）は、固定部品１２が、シールドケース１３の各辺へ取り付けられる様子を示してあり、図６のステップＳ２３に対応する。固定部品１２のシールドケース１３への取り付けは、シールドケース１３の側面１３ａを、固定部品１２のクリップ部１２ｂに挟ませることで行うようにしてある。図７（ｄ）は、固定部品１２が取り付けられたシールドケース１３が、基板１０に実装された状態を示してあり、固定部品１２の平面部１２ａは、基板１０上のグランドパターンと電気的に接続するようにしてある。

このように、シールドケースに予め固定部品を接続させた上で基板に実装させることで、シールドケースと固定部品との接続を確実にとることができる。固定部品を基板に個別に実装させる場合は、個々の固定部品がずれて接続されてしまっていると、シールドケースの取り付けを行えなくなってしまうことがあったが、この方法により解決される。

また、上述した実施の形態では、電子部品１１の電磁波を遮断する部材としてシールドケース１３を使用する例を挙げて説明したが、図８に示されるように、裏面一面に銅箔が張られた、シールド効果を有するフレキシブル基板１６を、シールドケース１３の代わりに固定部品１２に接続させて、シールド材として使用するようにしてもよい。この場合、フレキシブル基板１６のいずれかの辺をコネクタ１７等に接続して回路基板として機能させ、回路面に電子部品１１などを搭載させれば、限られたスペースの有効活用を図ることができる。

本発明の一実施の形態によるシールドケースの配置例を示す側面図（ａ）及び側面図のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。 本発明の一実施の形態による基板への実装手順の例を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態による基板への実装の各段階の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例によるシールドケースの配置例を示す側面図（ａ）及び側面図のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態の変形例によるシールド板の配置例を示す上面断面図である。 本発明の実施の形態の変形例による基板への実装手順の例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例による基板への実装の各段階の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例によるシールドケースの配置例を示す側面断面図である。

符号の説明

１０…基板、１１…電子部品、１２…固定部品、１２ａ…平面部、１２ｂ…クリップ部、１３…シールドケース、１３′…シールド板、１４…クリームはんだ、１５…シールド保持枠、１６…フレキシブル基板、１７…コネクタ

Claims (6)

1. 基板上の電子部品をシールドするシールド部材を、前記基板上に実装する基板実装方法において、
   前記電子部品と前記シールド部材を固定する固定部品とを、前記基板上の所定位置に同時に実装する工程と、
   前記固定部品に設けられた前記シールド部材保持部に、前記シールド部材を保持させる工程とを含むことを特徴とする
   基板実装方法。
2. 請求項１記載の基板実装方法において、
   前記電子部品と前記固定部品とを前記基板上に同時に実装する工程は、前記電子部品と前記固定部品にはんだを塗布し、塗布したはんだで基板上に実装させる工程であることを特徴とする
   基板実装方法。
3. 請求項１記載の基板実装方法において、
   前記シールド部材は、前記固定部品に対し着脱可能な状態で保持することを特徴とする
   基板実装方法。
4. 基板上の電子部品をシールドするシールド部材を、前記基板上に実装する基板実装方法において、
   前記シールド部材を固定する固定部品を前記シールド部材の所定位置に装着する工程と、
   前記シールド部材が装着された前記固定部品を、前記シールド部材が装着されたままで前記基板上の所定位置に実装する工程とを含む
   基板実装方法。
5. 請求項４記載の基板実装方法において、
   前記固定部品は、前記シールド部材に対し着脱可能な状態で装着されていることを特徴とする
   基板実装方法。
6. 電子機器の製造方法において、
   前記電子機器が内蔵する基板上の電子部品をシールドするシールド部材を、前記基板上に実装する場合に、
   前記電子部品と前記シールド部材を固定する固定部品とを、前記基板上の所定位置に同時に実装する工程と、
   前記固定部品に設けられたシールド部材保持部に、前記シールド部材を保持させる工程とを行うことを特徴とする
   電子機器の製造方法。

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