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JP5375311B2 - 電子部品実装装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電磁遮蔽機能を有する筐体内に電子部品が実装された電子部品実装装置及びその製造方法に関するものである。
従来、筐体内に各種電子部品が実装された電子部品実装装置が知られている。かかる装置においては、外部から装置内部への電磁ノイズの侵入を抑制し、かつ内部から外部への電磁ノイズの漏れを抑制するために、筐体等に電磁遮蔽機能を具備させる技術が知られている。
近年、電子部品回路が搭載される電子機器の小型化や高速動作化に伴って、電磁ノイズによる問題が増加している。例えば、車載用のマイコン等ではソフトウエアのコード数が２０万行を超えて動作周波数が１００ＭＨｚにまで達し、各電子部品から発生する電磁ノイズによる電子回路の誤動作の問題が顕著になっている。また、小型化，微細配線化、及び小電力化等によって、半導体チップの電磁耐性そのものが低下している。これらのことから、外部の電磁ノイズから電子部品を保護し、かつ電子部品からの電磁ノイズが外部に漏れることを抑制するために、電磁遮蔽を行うことがより一層必要になってきている。
従来、電磁遮蔽技術としては、電子部品回路基板に、金属製または金属めっきを施した樹脂製のキャップをかぶせる方法（特許文献１，２参照）や、モールド樹脂によって封止された電子部品回路基板を金属被膜によってコーティングする方法（特許文献３参照）等が知られている。
しかしながら、前者のように導電性を有するキャップを電子部品回路基板にかぶせる方法の場合、キャップと回路基板を電気的に接続させる必要があり、生産工程が複雑化して高コストになる問題がある。また、回路基板上の配線回路の隙間から電磁ノイズが漏れる問題や、回路基板の形状によってキャップの大きさが制限されてしまい、キャップの設計自由度が制限されてしまう問題がある。
また、後者のように電子部品回路基板を金属被膜によってコーティングする方法の場合、樹脂モールド工程、及び、めっきや蒸着等の金属被膜コーティング工程が必要となるため、材料費及び製造コストが高くなる問題がある。
また、略密閉された筐体の内部に電子部品を実装する構成であって、当該筐体に電磁遮蔽機能を具備させる技術も知られている（特許文献４，５参照）。このような従来例に係る電子部品実装装置について、図５を参照して説明する。図５は従来例に係る電子部品実装装置の模式的断面図である。
この従来例に係る電子部品実装装置は、箱体１００と平板状の蓋部材１０３によって、筐体が構成されており、この筐体の内部に電子部品１０２が実装されている。箱体１００は、導電性の金属板を、折り曲げ加工や絞り加工などの板金加工によって、開口部を有する箱形状に構成されたものである。この箱体１００の底の表面には、配線回路１０１が形成されており、この配線回路１０１上に電子部品１０２が実装されている。また、蓋部材１０３は、樹脂製の平板状の基板に導電回路１０４が形成されたものである。
以上のように構成された箱体１００と蓋部材１０３を、配線回路１０１と導電回路１０４とが電気的に接続されるように固定することで、電子部品１０２の周囲を電磁遮蔽する
ことができる。
しかしながら、このような従来例に係る電子部品実装装置においても、次のような問題がある。すなわち、蓋部材１０３における導電回路１０４においては、回路間の隙間は導電性がなく、この部分から電磁ノイズが漏れる可能性がある。この対策として多層配線板を用いると、製造コストが高くなる。また、箱体１００上の配線回路１０１と蓋部材１０３上の導電回路１０４とを電気的に導通接続する必要があり、回路同士の位置合わせ工程，導電性接着剤の部分供給工程、及び加熱硬化工程等のために生産性が低下する。また、電子部品１０２を箱体１００の内部に完全に収納するために、その深さ１１０を電子部品１０２の高さ以上にする必要がある。そのため、板金加工によって箱体１００を得るために、金属板の折り曲げ量、絞り加工量を必要な分だけ確保するために、使用する材料や加工形状が制限される場合がある。さらに、平板状の蓋部材１０３が周囲の環境温度の変化等によって、膨張または収縮した際に伴う変形応力は、蓋部材１０３と箱体１００との接合部１２０に集中する。従って、接合部分が剥離し易くなる問題がある。
特公平８−１５２３６号公報 特開２００８−６７３８３号公報 特開平９−９７８５４号公報 特開平４−６８９３号公報 特開平１１−９７８２０号公報 特開２００８−１９９３５３号公報
本発明の目的は、電磁遮蔽効果の向上を図りつつ生産性の高い電子部品実装装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、本発明の電子部品実装装置は、
導電性の金属材料で構成された筐体と、
該筐体の内部に実装される少なくとも一つの電子部品と、
を備える電子部品実装装置であって、
前記筐体は、互いの開口部が向き合うように固定された、第１の箱体及び第２の箱体から構成されると共に、
第１の箱体の外側には絶縁層を介して積層された導電層が設けられており、かつ第１の箱体には、前記電子部品に接続された導線を前記導電層まで引き出すための貫通孔が設けられており、該貫通孔は前記導電層によって覆われる位置に設けられていることを特徴とする。
以上のように構成された電子部品実装装置によれば、導電性の金属材料で構成された筐体の内部に電子部品が実装されるので、電子部品の周囲が電磁遮蔽される。そして、筐体を構成する第１の箱体には、電子部品に接続された導線を導電層まで引き出すための貫通孔が設けられるものの、貫通孔は導電層によって覆われるため、電磁遮蔽機能が損なわれることもない。また、筐体は金属材料で構成されるため、電磁遮蔽効果が高く、かつ強度も強い。
また、筐体は第１の箱体と第２の箱体とから構成されるので、各箱体の箱の深さを、実装される電子部品の高さよりも浅くすることが可能となる。従って、一方を箱体とし他方を平板状の蓋によって筐体を構成する場合に比べて、箱体の箱の深さを浅くできる。これにより、設計自由度が広くなる。そして、設計自由度が広くなることで、箱体の加工性を高めることも可能となり、生産性の向上を図ることもできる。
また、２つの箱体を固定することによって筐体が得られるので、回路同士を位置合わせしたり、導電性の接着剤を部分供給したりする必要がなく、生産性の向上を図ることができる。
更に、周囲の環境温度の変化等によって、各箱体が膨張または収縮した場合には、各箱体における曲げられた部位に応力が集中するため、第１の箱体と第２の箱体の接合部への応力集中を緩和させることができる。これにより、第１の箱体と第２の箱体との接合部分の剥離を抑制させることができる。
ここで、第１の箱体に実装される電子部品のうちの少なくとも一つは、第１の箱体における開口部よりも第２の箱体の内部側に突き出た状態で配置されるとよい。
このような構成を採用すれば、第１の箱体の箱の深さを浅くすることができる。また、第１の箱体の箱の深さが浅いことにより、電子部品の第１の箱体への実装を、より容易に行うことが可能となる。
第１の箱体に実装される電子部品は、第１の箱体内に充填されたポッティング部によって固定されているとよい。
これにより、電子部品を第１の箱体に対して、より確実に固定させることができる。
前記電子部品の一つがＭＥＭＳマイクロフォンチップであり、該ＭＥＭＳマイクロフォンチップが第１の箱体内に前記ポッティング部によって固定された状態で、前記ＭＥＭＳマイクロフォンチップの上部に設けられた音孔は、第１の箱体の開口部よりも第２の箱体の内部側に突出する位置に設けられているとよい。
これにより、ＭＥＭＳマイクロフォンチップの上部に設けられた音孔は、第２の箱体の内部側に突出する位置に設けられているので、第１の箱体内に硬化前の（液状の）ポッティング剤が充填される場合においても、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ内にポッティング剤が侵入してしまうことを抑制できる。
また、本発明の電子部品実装装置の製造方法は、上記の電子部品実装装置の製造方法であって、
板金加工によって、第１の箱体を形成する工程と、
第１の箱体の外側に絶縁層を介して導電層を形成する工程と、
第１の箱体に少なくとも一つの電子部品を実装する工程と、
第１の箱体に実装された電子部品と、前記導電層とを、第１の箱体に設けられた貫通孔を挿通させた導線によって電気的に繋ぐ工程と、
板金加工によって得られた第２の箱体を第１の箱体に固定する工程と、
を有することを特徴とする。
ここで、上記の通り、本発明の電子部品実装装置においては、第１の箱体や第２の箱体の設計自由度が広く、箱の深さを浅くできる。従って、本発明においては、箱体を形成するための板金加工（曲げ加工や絞り加工）は比較的容易である。また、これに伴って、箱
体の材料選択の自由度も広い。
また、第１の箱体及び第２の箱体のうちのいずれか一方の開口部側には、外側に折り曲げられた折り曲げ部が形成されており、
第１の箱体及び第２の箱体のうちの他方の開口端部と、前記折り曲げ部とを当接させた状態で、前記折り曲げ部における前記他方の開口端部との当接部の反対側からレーザビームを当てることでレーザビーム溶接によって第１の箱体と第２の箱体を固定させる工程を有するとよい。
これにより、レーザビーム溶接作業を、より容易かつ正確に行うことができる。
第１の箱体に実装された電子部品と、前記導電層とを、前記導線によって電気的に繋いで、第１の箱体内にポッティング剤を充填し、第２の箱体を第１の箱体に固定するとよい。
これにより、ポッティング剤が充填されるのは、最大でも第１の箱体の内部を満たす範囲であるので、ポッティング領域を制限することができる。
また、第１の金属板に対して、第１の箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する工程と、
これら第１の箱体となる部分の外側に絶縁層を介して導電層をそれぞれ形成する工程と、
これら第１の箱体となる部分に少なくとも一つの電子部品をそれぞれ実装する工程と、
これら第１の箱体となる部分にそれぞれ実装された電子部品と、各導電層とを、これら第１の箱体となる部分に設けられた貫通孔を挿通させた導線によってそれぞれ電気的に繋ぐ工程と、
第２の金属板に対して、第２の箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する工程と、
を有し、
これらの工程終了後に、第１の箱体となる部分と第２の箱体となる部分とを全て固定した後に、第１の金属板及び第２の金属板における各箱体となる部分間を切断加工により切り離す工程を有するとよい。
これにより、一連の製造工程によって、複数の電子部品実装装置を製造することができる。なお、このような製造方法を採用することができたのは、第１の箱体及び第２の箱体の箱の深さを浅くするできることに因るところが大きい。何故なら、金属板に、箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する場合には、箱体となる部分が浅いことが必要となるからである。
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
以上説明したように、本発明によれば、電磁遮蔽効果の向上を図りつつ生産性を高めることができる。
図１は本発明の実施例１に係る電子部品実装装置の模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る電子部品実装装置の製造工程図である。 図３は本発明の実施例１に係る電子部品実装装置の製造工程の一部を示す図である。 図４は本発明の実施例１に係る電子部品実装装置の応用例（ＭＥＭＳマイクロフォン）を示す模式的断面図である。 図５は従来例に係る電子部品実装装置の模式的断面図である。 図６はＭＥＭＳマイクロフォンチップの模式的断面図である。 図７は従来例に係る電子部品実装装置の応用例（ＭＥＭＳマイクロフォン）を示す模式的断面図である。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
（実施例）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例に係る電子部品実装装置及びその製造方法について説明する。
＜電子部品実装装置＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例に係る電子部品実装装置２０について説明する。本実施例に係る電子部品実装装置２０は、導電性の金属材料で構成された筐体と、筐体の内部に実装される電子部品２０１，２０２とを備えている。電子部品２０１，２０２の具体例としては、抵抗、コンデンサ、及びＩＣを挙げることができる。
そして、本実施例に係る筐体は、第１の箱体２００と第２の箱体２０３とから構成される。第１の箱体２００及び第２の箱体２０３は、いずれも板金加工によって得られたもので、いずれも開口部を有する箱形状の部材である。これら第１の箱体２００及び第２の箱体２０３が、互いの開口部が向き合うように固定されることによって、筐体が構成されている。なお、図１において、接合部２１０によって、第１の箱体２００と第２の箱体２０３は固定されている。また、接合部２１０における接合方法の例としては、金属溶接及び導電性接着剤による接着を挙げることができる。本実施例においては、各箱体の開口部の全周が固定されている。これにより、筐体の内部は、略密閉された状態となっている。
ここで、第１の箱体２００に用いる材料（金属板）の一例として、厚さ０．１５ｍｍのニッケル−鉄合金（４２アロイ）板を挙げることができる。また、第２の箱体２０３に用いる材料（金属板）の一例として、厚さ０．１２ｍｍのニッケル−鉄合金（４２アロイ）板を挙げることができる。
また、第１の箱体２００の外側（ここでは底面側の外側）には、絶縁層２０８を介して積層された導電層２０５が設けられている。ここで、絶縁層２０８の一例として、エポキシ系接着剤からなる層を挙げることができる。また、導電層２０５の一例として、厚さ１８μｍの銅箔からなる回路を挙げることができる。
また、電子部品２０１，２０２は、第１の箱体２００内に実装されている。これらの電子部品２０１，２０２は、第１の箱体２００内に充填かつ硬化されたポッティング部２０７によって固定されている。ここで、ポッティング部２０７を形成するポッティング剤の一例として、エポキシ系の封止剤を挙げることができる。
そして、第１の箱体２００の底板には、貫通孔２０４が設けられている。この貫通孔２０４は、電子部品２０２に接続された導線（例えば、金ワイヤ）２０６を導電層２０５まで引き出すために設けられたものである。すなわち、この貫通孔２０４に導線２０６が挿
通されており、導線２０６の一端側は電子部品２０２に電気的に接続されており、他端側は導電層２０５に電気的に接続されている。なお、図１においては、２箇所に貫通孔２０４が設けられているが、貫通孔２０４の数は、実装される電子部品の種類や個数によって適宜設定されることは言うまでもない。
＜電子部品実装装置の製造方法＞
特に、図２及び図３を参照して、本発明の実施例に係る電子部品実装装置の製造方法について、製造工程の順に説明する。
（工程Ａ（図２（Ａ）））
本実施例では、第１の箱体２００の素材として、厚さ０．１５ｍｍのニッケル−鉄合金（４２アロイ）板３２０（第１の金属板）を用いた。そして、このニッケル−鉄合金板３２０に、絞り加工によって、図３に示すように複数の凹部を形成する。これら複数の凹部は、それぞれ第１の箱体２００となる部分である。なお、本実施例では、これら複数の凹部をマトリクス状に並ぶように形成する。ただし、図３では簡略的に８箇所の凹部のみを示している。
また、本実施例では、第２の箱体２０３の素材として、厚さ０．１５ｍｍのニッケル−鉄合金（４２アロイ）板３３０（第２の金属板）を用いた。そして、上記ニッケル−鉄合金板３２０における板金加工の場合と同様に、第２の箱体２０３となる凹部を、マトリクス状に並ぶように複数形成する（後述する図２（Ｆ）参照）。
このように、一枚の金属板に対して、複数の凹部を、絞り加工によってマトリックス状に形成する方法を採用することは、製造コストの削減、及び大量生産時の生産性向上に有効である。
また、ニッケル−鉄合金板３２０に対して、絞り加工によって形成する凹部（第１の箱体２００に相当する部分）において、その底面の形状や寸法は、実装する電子部品の個数，大きさ、及び配置に応じて適宜設定すればよい。そして、この凹部の深さ２３０は、実装する電子部品のうち最も背の高い部品の高さＨに対して、１Ｈ未満となるように設定する。なお、本実施例では、ニッケル−鉄合金板３２０は、その厚さが上記の通り０．１５ｍｍと薄いものを用いているので、絞り加工によって、凹部の側面が底面に対して略垂直となるように加工することが可能である。
また、本実施例においては、絞り加工時に、第１の箱体２００となる凹部の底板に、貫通孔２０４をプレス加工によって同時に形成する。本実施例おいては、この貫通孔２０４の直径は１．０ｍｍ程度である。
（工程Ｂ（図２（Ｂ）））
次に、ニッケル−鉄合金板３２０に形成した複数の凹部の裏面側に、それぞれエポキシ系の接着剤をスクリーン印刷等により、その厚みが１０〜１５μｍ程度となるように塗布する。ここで、接着剤は、凹部の裏面のうち貫通孔２０４が設けられた部位を除く部分の全面に塗布する。そして、塗布された接着剤の上に、厚さ１８μｍの１枚の銅箔３００を、ニッケル−鉄合金板３２０を覆うように貼り付ける。その後、この銅箔３００に対して、１５０℃の環境下で、５〜１０Ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を負荷する。このように、加熱しつつ加圧することによって、銅箔３００を、ニッケル−鉄合金板３２０における凹部の裏面側に、接着剤による層を介して固着させる。なお、接着剤による層は、上述した絶縁層２０８に相当する。
（工程Ｃ（図２（Ｃ）））
次に、工程Ｂによって、ニッケル−鉄合金板３２０における凹部の裏面側に固着された銅箔３００を、所定のパターン形状にエッチングして、導電層２０５を形成する。なお、この導電層２０５は、所定のパターンで構成された回路として機能する。また、貫通孔２０４は、エッチング後の導電層２０５によって覆われる位置にある。
本実施例におけるエッチング方法は、プリント回路基板を製作する際に用いる公知のエッチング方法を採用している。すなわち、まず、銅箔３００の表面に、感光性のドライフィルムをラミネートする。そして、所定形状の配線パターンで露光し、現像した後に、露出した銅箔部分を塩化第２鉄等の液体によりエッチングする。
エッチングをした後に、導電層２０５の表面（図２中下面）と、導電層２０５の裏面のうち貫通孔２０４によって露出する部分に、金を厚さ１５μｍ程度となるようにコーティングする。このコーティングは、公知のフラッシュめっき法等により行うことができる。
（工程Ｄ（図２（Ｄ）））
次に、ニッケル−鉄合金板３２０に形成された凹部内に電子部品２０１，２０２を実装する。すなわち、各凹部内に、それぞれ電子部品２０１，２０２を配置して、適宜、電子部品同士や電子部品と回路との間の電気的接続を行う。本実施例では、電子部品２０２と導電層２０５とを導線２０６によって電気的に接続を行う作業が含まれている。この作業においては、電子部品２０２の電極と、導電層２０５とが、貫通孔２０４を挿通する導線２０６で接続されるという構造的な特徴がある。しかしながら、ニッケル−鉄合金板３２０は、その厚さが０．１５ｍｍと薄いため、公知のダイボンディングやワイヤボンディングなど、一般的な表面実装技術によって、電子部品２０２を実装させることができる。
なお、本実施例において実装される電子部品２０１と電子部品２０２では、前者の方が、背が高い。そこで、上記工程Ａにおける絞り深さ２３０は、この電子部品２０１の高さに、電子部品２０１に接続された導線２０６ａのループ高を加えた高さＨ１に対して、Ｈ１／２より大きくＨ１より小さくなるように設定する。
（工程Ｅ（図２（Ｅ）））
次に、ニッケル−鉄合金板３２０において、第１の箱体２００となる凹部内に液状のポッティング剤（エポキシ系の封止剤）を充填させる。この液状のポッティング剤が硬化することによって、上述したポッティング部２０７が形成される。これにより、電子部品２０１，２０２は凹部内において、より確実に固定されると共に、各電気的接続部が保護される。
ここで、第１の箱体２００となる凹部にポッティング剤を充填することでポッティング部２０７を形成しているので、ポッティング剤が第１の箱体２００の開口部よりも外側にはみ出してしまうことを抑制できる。また、これに伴い、凹部内に実装された電子部品のうち、上記の開口部よりも外側に突き出た部分（本実施例では、電子部品２０１の一部）にポッティング剤が付着してしまうことを抑制できる。つまり、電子部品実装装置２０において、ポッティング部２０７の高さが、一定値以下となるように制限することができる。
なお、ポッティング剤に金属や窒化アルミ等のフィラーを混ぜておけば、電子部品２０１，２０２で発生した熱を、効率良く第１の箱体２００に伝えることができる。これにより、放熱効果を高めることができる。
（工程Ｆ（図２（Ｆ）））
次に、ニッケル−鉄合金板３２０にマトリクス状に形成された、第１の箱体２００とな
る複数の凹部と、ニッケル−鉄合金板３３０にマトリクス状に形成された、第２の箱体２０３となる複数の凹部とが重なるように、これらの合金板を重ね合わせる。
ここで、第２の箱体２０３となる凹部の開口部は、第１の箱体２００となる凹部の開口部よりも、一回り小さくなるように構成されている。これにより、各箱体となる部分に着目すると、第２の箱体２０３の開口部側には、外側に折り曲げられた折り曲げ部が形成され、第１の箱体２００の開口端部と、この折り曲げ部とが当接した状態となるように構成されている。そして、これらを当接させた状態で、上記の折り曲げ部における第１の箱体２００の開口端部との当接部の反対側からレーザビームを当てて、レーザビーム溶接により、各箱体となる部分同士を固定させる。
ここで、合金板同士を固定する場合、両者を電気的に導通させ、かつ外部応力に対して、十分な強度が得られる接合方法としては、上記のように、レーザビーム溶接が好適である。しかし、仮に、第１の箱体２００の開口部と第２の箱体２０３の開口部の大きさを同一にした場合には、開口端部同士が接合部となり、レーザビームを斜めに当てなければならなくなり、適切に溶接することができなくなってしまう。これに対して、本実施例では、上記の通り、各箱体の開口部の大きさが異なるようにすることで、接合部２１０に対して、レーザビームを真直ぐに当てることができ（図２（Ｆ）中、矢印参照）、適切な溶接を行うことが可能となる。なお、本実施例では、第２の箱体２０３の開口部を第１の箱体２００の開口部よりも一回り小さくする構成を採用したが、第１の箱体２００の開口部を第２の２０３の開口部よりも一回り小さくする構成を採用することもできる。この場合いは、第１の箱体２００側からレーザビームを当てるようにすれば、上記の場合と同様に、適切な溶接が可能であることは言うまでもない。
（工程Ｇ（図２（Ｇ）））
最後に、ニッケル−鉄合金板３２０及びニッケル−鉄合金板３３０における各箱体となる部分間を切断加工により切り離す。これにより、複数の電子部品実装装置２０を得ることができる。
＜本実施例の優れた点＞
以上のように構成された本実施例に係る電子部品実装装置２０によれば、導電性の金属材料で構成された筐体の内部に電子部品２０１，２０２が実装される。そして、この筐体の内部は、略密閉された状態となっている。これにより、電子部品２０１，２０２の周囲が電磁遮蔽される。従って、電子部品２０１，２０２は、外部の電磁ノイズから保護され、かつ、これらの電子部品２０１，２０２からの電磁ノイズが外部に漏れてしまうことを抑制できる。
そして、筐体を構成する第１の箱体２００には、電子部品２０２に接続された導線２０６を導電層２０５まで引き出すための貫通孔２０４が設けられるものの、貫通孔２０４は導電層２０５によって覆われるため、電磁遮蔽機能が損なわれることもない。また、筐体は金属材料で構成されるため、電磁遮蔽効果が高く、かつ強度も強い。
また、筐体は第１の箱体２００と第２の箱体２０３とから構成されるので、各箱体の箱の深さを、実装される電子部品の高さよりも浅くすることが可能となる。従って、一方を箱体とし他方を平板状の蓋によって筐体を構成する場合に比べて、箱体の箱の深さを浅くできる。これにより、設計自由度が広くなる。本実施例では、上記の通り、第１の箱体２００の深さ２３０を、最も背の高い電子部品２０１の高さに、電子部品２０１に接続された導線２０６ａのループ高を加えた高さＨ１に対して、Ｈ１／２より大きくＨ１より小さくなるように設定している。こうすることで、各箱体の箱の深さを浅くすることができ、絞り加工を支障なく行うことができることから、１枚の金属板（合金板）に、複数の凹部
を形成することができる。従って、生産性の向上を図ることができる。また、電子部品２０１，２０２を実装する第１の箱体２００の深さが浅いことで、これらの電子部品２０１，２０２を実装する作業も容易となる。このことからも生産性の向上を図ることができる。
また、本実施例では、２つの箱体を固定することによって筐体が得られる。従って、回路同士を位置合わせしたり、導電性の接着剤を部分供給したりする必要がない。このことからも、生産性の向上を図ることができる。
更に、周囲の環境温度の変化等によって、各箱体が膨張または収縮した場合には、各箱体における曲げられた部位２２０（図１参照）に応力が集中する。そのため、第１の箱体２００と第２の箱体２０３の接合部２１０への応力集中を緩和させることができる。これにより、第１の箱体２００と第２の箱体２０３との接合部分の剥離を抑制させることができる。
また、本実施例においては、第１の箱体２００に実装される電子部品２０１，２０２は、第１の箱体２００内に充填かつ硬化されたポッティング部２０７によって固定されている。
これにより、電子部品２０１，２０２を第１の箱体２００に対して、より確実に固定させることができる。また、各電気的接続部を保護することができる。
また、本実施例においては、第１の箱体２００と第２の箱体２０３とを接合する際に、レーザビームを接合部２１０に真直ぐに当てられる構成を採用しているので、レーザビーム溶接作業を、より容易かつ正確に行うことができる。
また、本実施例では、各箱体の深さを浅く設定することで、１枚の金属板（合金板）に対して、それぞれ箱体となる複数の凹部を形成して、一連の製造工程によって、複数の電子部品実装装置２０を製造することを可能としている。これにより、生産性の向上を図ることができる。
（その他）
筐体の内部を略密閉された状態とするためには、第１の箱体２００の開口部と第２の箱体２０３の開口部を、全周に亘って接合する必要がある。例えば、上記の工程Ｆにおいて、レーザビーム溶接を行う場合に、基本的には、各箱体の開口部全周にレーザビームを当てて溶接を行う必要がある。
しかしながら、全周ではなく、電磁遮蔽に支障を来たさない範囲で、スポット溶接を行うことも可能である。ただし、この場合には、溶接されない部分で機密性が低下してしまう問題がある。そこで、スポット溶接を行う場合には、ニッケル−鉄合金板３２０及びニッケル−鉄合金板３３０の少なくともいずれか一方に、表面がウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂でコーティングされたものを用いればよい。これにより、スポット溶接時には、溶接部の周囲の樹脂が溶融し、その後硬化することで、溶接されていない部分の隙間を埋めることができる。
開口部全周にレーザビーム溶接を行う場合には、溶接による収縮によって、そり等の変形が生じやすくなるが、スポット溶接の場合には、そのような変形が生じ難いという利点がある。
（応用例）
上述した本実施例に係る電子部品実装装置の応用例を、図４を参照して説明する。具体的には、本実施例に係る電子部品実装装置をＭＥＭＳマイクロフォンに適用した例を説明する。本応用例を説明するに先立ち、ＭＥＭＳマイクロフォンを構成するＭＥＭＳマイクロフォンチップの概略、及びＭＥＭＳマイクロフォンの従来技術を図６及び図７を参照して説明する。
＜ＭＥＭＳマイクロフォン＞
従来、携帯電話等に搭載される小型のマイクロフォンとして、有機フィルムを用いたＥＣＭ（エレクトレットコンデンサマイクロフォン）が広く用いられてきた。しかしながら、更なる小型化，薄型化、及びはんだリフロー実装への対応要求に伴って、近年、半導体マイクロマシニング技術によるＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニカルシステム）チップを備えたＭＥＭＳマイクロフォンが採用されるようになっている（特許文献６参照）。
このＭＥＭＳマイクロフォンに備えられるＭＥＭＳマイクロフォンチップについて、図６を参照して説明する。
ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０は、シリコン基板５００上に、絶縁層５０１を介して振動膜電極５０２とエレクトレット膜５０３が設けられている。これら振動膜電極５０２とエレクトレット膜５０３は、窒化シリコン等から構成される。また、これら振動膜電極５０２及びエレクトレット膜５０３の周囲には、絶縁層５０１の上に、更に絶縁層５０４が積層され、この絶縁層５０４上に、固定電極５０６が設けられている。この固定電極５０６とエレクトレット膜５０３との間には隙間が設けられている。また、この固定電極５０６には、複数の音孔５０５が形成されている。また、振動膜電極５０２の背面側（固定電極５０６とは反対側）には空間領域５０７が設けられている。
以上のように構成されたＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０によれば、振動膜電極５０２が音圧によって振動すると、振動膜電極５０２と固定電極５０６とで構成される平板コンデンサの静電容量が変化し、電圧変化として取り出される。
上記のように構成されたＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０を備えたＭＥＭＳマイクロフォンの従来技術について図７を参照して説明する。この従来例に係るＭＥＭＳマイクロフォン６０は、プリント配線基板６００上に、上記のＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０と、集積回路チップ６０１とが実装されている。この集積回路チップ６０１は、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０からの電気信号を増幅等の信号処理を行うもので、両チップは、導線（金属ワイヤ）６０２によって電気的に接続されている。
そして、これらＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０及び集積回路チップ６０１を覆うように、プリント配線基板６００には、導電性の金属材料で構成されたカバーケース（箱体）６０３が固定されている。このように、この従来例に係るＭＥＭＳマイクロフォン６０においては、プリント配線基板６００とカバーケース６０３とからなる筐体の内部に、電子部品であるＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０及び集積回路チップ６０１が実装されている。
ここで、カバーケース６０３とプリント配線基板６００の配線回路は、はんだ６０４等により電気的に接続されている。一般的には、プリント配線基板６００からの電磁ノイズの漏れを防止するために、このプリント配線基板６００には、金属導電層を複数重ねた多層基板が用いられる。
こうした構造のＭＥＭＳマイクロフォン６０では、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０内の振動膜電極５０２と固定電極５０６との電極間距離が、特性の変動に大きく影響する
。そのため、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０を支持する基板の変形を小さく抑える必要がある。
しかしながら、上記従来技術の場合、小型化や薄型化の要求に伴って、プリント配線基板６００を薄くする要求があり、その強度を強く維持するのが困難になってきている。また、電磁遮蔽機能を発揮させるために、プリント配線基板６００として、多層のプリント配線基板を用いたり、プリント配線基板６００とカバーケース６０３とをはんだ等で電気的に接続したりしなければならないことから、材料費や製造コストが高価になる問題がある。
また、ＭＥＭＳマイクロフォン６０の出力信号のＳＮ比を改善する場合、カバーケース６０３に設けた音孔６０３ａと、カバーケース６０３自体の形状を変更することで、ＳＮ比を調整することができる。しかしながら、上記従来技術に係るカバーケース６０３は、実装部品全体を覆う形状であるため、カバーケース６０３と実装部品やワイヤー等との接触を避けるため、また、ポッティング部のスペースを確保するために、カバーケース６０３と各種部品との間に十分な隙間を確保する必要がある。従って、カバーケース６０３の設計自由度は狭く、カバーケース６０３の形状による上記ＳＮ比の調整は困難である。
次に、上述した本実施例に係る電子部品実装装置をＭＥＭＳマイクロフォンに適用した例を、図４を参照して説明する。
本実施例に係るＭＥＭＳマイクロフォン７０は、上記実施例に係る電子部品実装装置２０において、電子部品２０１をＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０とし、電子部品２０２を集積回路チップ６０１としたものである。その他の構成については、上記実施例に係る電子部品実装装置２０と同一の構成であるので、図４では、同一の構成には同一の符号を付している。ただし、ＭＥＭＳマイクロフォン７０としての機能上、第２の箱体２０３には、音孔２０３ａが設けられている。
本実施例に係るＭＥＭＳマイクロフォン７０によれば、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０が実装されている第１の箱体２００は、板金加工（絞り加工）によって金属板を立体的な箱形状に構成したものであり、強度が強く、変形し難い。従って、安定的な信号特性が得られる。
また、第２の箱体２０３は、実装されているＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０及び集積回路チップ６０１の形状や配置の制限を殆ど受けない。従って、第２の箱体２０３の設計自由度は広く、この第２の箱体２０３の形状を適宜変更することによって、ＭＥＭＳマイクロフォン７０の出力信号のＳＮ比を調整することができる。
また、本実施例によれば、多層のプリント配線板等の高価な部品を用いることなく、十分な電磁遮蔽機能を得ることができる。十分な電磁遮蔽機能が得られることについては、上記電子部品実装装置２０について説明した通りである。
また、第１の箱体２００と第２の箱体２０３との接合部２１０は、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０の実装面とは異なる面にある。そのため、第１の箱体２００と第２の箱体２０３とを接合する際にかかる応力は、第１の箱体２００における曲げられた部位２２０に集中する。従って、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０への応力負荷を抑制できる。また、熱膨張収縮など外部からの機械的応力は、各箱体の曲げられた部位２２０に集中し、接合部２１０への応力集中を緩和させることができる。
また、本実施例においては、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０が第１の箱体２００内
にポッティング部２０７によって固定された状態で、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０の上部に設けられている音孔５０５が、第１の箱体２００の開口部よりも第２の箱体２０３の内部側に突出する位置に設けられている。
従って、第１の箱体２００内に液状のポッティング剤が充填される場合においても、ＭＥＭＳマイクロフォンチップ５０内にポッティング剤が侵入してしまうことを抑制できる。
２０ 電子部品実装装置
５０ マイクロフォンチップ
７０ マイクロフォン
２００ 第１の箱体
２０１，２０２ 電子部品
２０３ 第２の箱体
２０４ 貫通孔
２０５ 導電層
２０６ 導線
２０７ ポッティング部
２０８ 絶縁層
２１０ 接合部
２２０ 曲げられた部位
３００ 銅箔
３２０ ニッケル−鉄合金板
３３０ ニッケル−鉄合金板
５００ シリコン基板
５０１ 絶縁層
５０２ 振動膜電極
５０３ エレクトレット膜
５０４ 絶縁層
５０５ 音孔
５０６ 固定電極
５０７ 空間領域
６０１ 集積回路チップ

Claims (7)

  1. 導電性の金属材料で構成された筐体と、
    該筐体の内部に実装される少なくとも一つの電子部品と、
    を備える電子部品実装装置であって、
    前記筐体は、互いの開口部が向き合うように固定された、第１の箱体及び第２の箱体から構成されると共に、
    第１の箱体の外側には絶縁層を介して積層された導電層が設けられており、かつ第１の箱体には、前記電子部品に接続された導線を前記導電層まで引き出すための貫通孔が設けられ、該貫通孔は前記導電層によって覆われる位置に設けられており、
    第１の箱体に実装される電子部品は、第１の箱体内に充填されたポッティング部によって固定されている電子部品実装装置において、
    第１の箱体に実装される電子部品のうちの少なくとも一つは、第１の箱体における開口部よりも第２の箱体の内部側に突き出た状態で配置されることで、第２の箱体の内部側に突き出た部分は前記ポッティング部から突き出ていることを特徴とする電子部品実装装置。
  2. 導電性の金属材料で構成された筐体と、
    該筐体の内部に実装される少なくとも一つの電子部品と、
    を備える電子部品実装装置であって、
    前記筐体は、互いの開口部が向き合うように固定された、第１の箱体及び第２の箱体から構成されると共に、
    第１の箱体の外側には絶縁層を介して積層された導電層が設けられており、かつ第１の箱体には、前記電子部品に接続された導線を前記導電層まで引き出すための貫通孔が設けられ、該貫通孔は前記導電層によって覆われる位置に設けられており、
    第１の箱体に実装される電子部品は、第１の箱体内に充填されたポッティング部によって固定されている電子部品実装装置において、
    前記電子部品の一つがＭＥＭＳマイクロフォンチップであり、該ＭＥＭＳマイクロフォンチップが第１の箱体内に前記ポッティング部によって固定された状態で、前記ＭＥＭＳマイクロフォンチップの上部に設けられた音孔は、第１の箱体の開口部よりも第２の箱体の内部側に突出する位置に設けられていることを特徴とする電子部品実装装置。
  3. 請求項１または２に記載の電子部品実装装置の製造方法であって、
    板金加工によって、第１の箱体を形成する工程と、
    第１の箱体の外側に絶縁層を介して導電層を形成する工程と、
    第１の箱体に少なくとも一つの電子部品を実装する工程と、
    第１の箱体に実装された電子部品と、前記導電層とを、第１の箱体に設けられた貫通孔を挿通させた導線によって電気的に繋ぐ工程と、
    板金加工によって得られた第２の箱体を第１の箱体に固定する工程と、
    を有することを特徴とする電子部品実装装置の製造方法。
  4. 第１の箱体及び第２の箱体のうちのいずれか一方の開口部側には、外側に折り曲げられた折り曲げ部が形成されており、
    第１の箱体及び第２の箱体のうちの他方の開口端部と、前記折り曲げ部とを当接させた状態で、前記折り曲げ部における前記他方の開口端部との当接部の反対側からレーザビームを当てることでレーザビーム溶接によって第１の箱体と第２の箱体を固定させる工程を有することを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装装置の製造方法。
  5. 第１の箱体に実装された電子部品と、前記導電層とを、前記導線によって電気的に繋いで、第１の箱体内にポッティング剤を充填し、第２の箱体を第１の箱体に固定することを特徴とする請求項３または４に記載の電子部品実装装置の製造方法。
  6. 第１の金属板に対して、第１の箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する工程と、
    これら第１の箱体となる部分の外側に絶縁層を介して導電層をそれぞれ形成する工程と、
    これら第１の箱体となる部分に少なくとも一つの電子部品をそれぞれ実装する工程と、
    これら第１の箱体となる部分にそれぞれ実装された電子部品と、各導電層とを、これら第１の箱体となる部分に設けられた貫通孔を挿通させた導線によってそれぞれ電気的に繋ぐ工程と、
    第２の金属板に対して、第２の箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する工程と、
    を有し、
    これらの工程終了後に、第１の箱体となる部分と第２の箱体となる部分とを全て固定した後に、第１の金属板及び第２の金属板における各箱体となる部分間を切断加工により切り離す工程を有することを特徴とする請求項３，４または５に記載の電子部品実装装置の製造方法。
  7. 導電性の金属材料で構成された筐体と、
    該筐体の内部に実装される少なくとも一つの電子部品と、
    を備える電子部品実装装置であって、
    前記筐体は、互いの開口部が向き合うように固定された、第１の箱体及び第２の箱体から構成されると共に、
    第１の箱体の外側には絶縁層を介して積層された導電層が設けられており、かつ第１の箱体には、前記電子部品に接続された導線を前記導電層まで引き出すための貫通孔が設けられており、該貫通孔は前記導電層によって覆われる位置に設けられている電子部品実装装置の製造方法であって、
    板金加工によって、第１の箱体を形成する工程と、
    第１の箱体の外側に絶縁層を介して導電層を形成する工程と、
    第１の箱体に少なくとも一つの電子部品を実装する工程と、
    第１の箱体に実装された電子部品と、前記導電層とを、第１の箱体に設けられた貫通孔
    を挿通させた導線によって電気的に繋ぐ工程と、
    板金加工によって得られた第２の箱体を第１の箱体に固定する工程と、
    を有する電子部品実装装置の製造方法において、
    第１の金属板に対して、第１の箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する工程と、
    これら第１の箱体となる部分の外側に絶縁層を介して導電層をそれぞれ形成する工程と、
    これら第１の箱体となる部分に少なくとも一つの電子部品をそれぞれ実装する工程と、
    これら第１の箱体となる部分にそれぞれ実装された電子部品と、各導電層とを、これら第１の箱体となる部分に設けられた貫通孔を挿通させた導線によってそれぞれ電気的に繋ぐ工程と、
    第２の金属板に対して、第２の箱体となる部分を、絞り加工によって複数形成する工程と、
    を有し、
    これらの工程終了後に、第１の箱体となる部分と第２の箱体となる部分とを全て固定した後に、第１の金属板及び第２の金属板における各箱体となる部分間を切断加工により切り離す工程を有することを特徴とする電子部品実装装置の製造方法。
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