电子装置及其制造方法
【专利说明】电子装置及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]于2014年10月30日提交的日本专利申请N0.2014-221584的公开，包括说明书、附图和摘要其全部内容通过引用合并于此。
【背景技术】
[0003]本发明涉及电子装置及其制造技术，并且例如，当应用于作为无线通信系统的组件的电子装置时有效的技术及其制造技术。
[0004]日本未审查专利公开N0.2007-313594(专利文献I)中已经描述了在其中分别布置传感器控制层和RF层的结构，布置方式为传感器控制单元和RF单元的成型表面具有与MEMS层接触的一侧，并且将MEMS层置于其间。
[0005]日本专利申请N0.2006-505973(专利文献2)中已经描述了天线区域被布置在基板上并且RF终端被包括在冲模中的技术。
[0006]国际专利申请N0.2010/026990 (专利文献3)中已经描述了传输电路分组和接收电路分组被安装在天线基板上作为高频电路分组的技术。
[0007]日本未审查专利公开N0.2005-207797(专利文献4)中已经描述了具有将信号处理的感测信号转换到高频信号的RF接口块的技术。
[0008][现有技术文献]
[0009][专利文献]
[0010][专利文献I]日本未审查专利公开N0.2007-313594
[0011][专利文献2]日本专利申请N0.2006-505973
[0012][专利文献3]国际专利申请N0.2010/026990
[0013][专利文献4]日本未审查专利公开N0.2005-207797
【发明内容】
[0014]存在对用作无线通信系统的每个节点的电子装置的小型化的需求。特别是，对于配置与一种使用传感器的无线通信系统相对应的无线传感器网络(也可以称为WSN)的每个节点的当前电子装置，其尺寸应该在人携带没有困难的水平上。此外，已经期望电子装置被最小化到在人携带它的时候“没有意识到它”的水平。
[0015]在此，为了实现电子装置的小型化，重要的是设计在基板上安装电子组件的形式。然而，在电子装置的制造中，存在用于选择无缺陷产品和缺陷产品的测试过程，并且基板通常设置有测试端子以执行测试过程。因此，同样重要的是，基于实现电子装置的小型化设计测试端子的布置形式。也就是说，依据其进一步小型化的实现，不仅期望设计电子组件的安装形式，而且期望设计实际电子装置中测试端子的布置形式。
[0016]根据本说明书的描述和附图，其他问题和新颖特征将是明显的。
[0017]根据本发明的一个方面的电子装置包括第一布线板和第二布线板被层压在其中的模块单元。多个第一测试端子被集中设置在所述第一布线板的上表面的第一测试端子形成区域中。
[0018]此外，用于制造根据本发明的一个方面的电子装置的方法包括以下步骤:通过使用在第一布线板的上表面上形成的多个第一测试端子对第一布线板执行单元测试，以及通过使用所述第一布线板的下表面上形成的多个第二测试端子对模块单元执行耦合测试。
[0019]根据上述方面，实现电子装置的小型化是可能的。
【附图说明】
[0020]图1是示出使用无线传感器网络的应用程序的通用配置示例的典型图；
[0021]图2是示出节点的配置的框图；
[0022]图3是主要地示出包括在节点中的数据处理单元的详细配置示例的框图；
[0023]图4是主要示出包括在节点中的无线电通信单元的传输部的详细配置示例的框图；
[0024]图5是示出包括在节点中的无线电通信单元的接收部的详细配置示例的框图；
[0025]图6是示出根据实施例的电子装置的外观配置的透视图；
[0026]图7是示出根据实施例的电子装置的功能配置与电子装置的安装组件之间的对应关系的图；
[0027]图8是典型地示出安装有电子组件的布线板的安装结构的透视图；
[0028]图9是典型地示出安装有电子组件的布线板的安装结构的透视图；
[0029]图1OA是示出实施例中的模块单元的安装结构的透视图，以及图1OB是示出实施例中的模块单元的安装结构的侧视图；
[0030]图11是示出根据实施例的电子装置的安装结构的典型透明的顶视图；
[0031]图12是示出根据实施例的电子装置的安装结构的典型透明的侧视图；
[0032]图13是示出电子装置的制造过程的流程的流程图，包括实施例中的测试过程；
[0033]图14是示出实施例中的布线板的上表面的布局配置的平面图；
[0034]图15是示出实施例中的布线板的下表面的布局配置的平面图；
[0035]图16是沿图14的线A-A切断的截面图；
[0036]图17是示出实施例中的测试过程中使用的端子之间的耦合关系的一个示例的耦合图；
[0037]图18A是示出耦合两个通孔的配置示例的图，以及图18B是示出通孔作为具有大尺寸的长孔的配置示例的图；以及
[0038]图19是示出实施例中的布线板的上表面的平面图。
【具体实施方式】
[0039]为了下面实施例中方便，每当情况需要时，将通过将本发明划分成多个部分或实施例进行描述。然而，除非具体指出，否则他们彼此无关。其一个与其它的部分或全部的修改，细节，补充说明等相关。
[0040]另外，当在下面的实施例中提及元件的数量等(包括件数、数值、量、范围等)，其数目并不限定于特定数目，并且可以大于或小于或等于特定数量，除非特别另外指明并且在原则上绝对不限于特定数量。
[0041]更不用说在下面的实施例中，除非特别另外指明且认为是在原则上绝对必要，其中采用的组件(也包括元件或因子步骤等)不总是必要的。
[0042]类似地，当在下面的实施例中提及到组件等的形状、位置关系等时，除非特别另外指明且认为不是在原则上绝对必要的，它们将包括与它们的形状等基本上相似或类似的那些。甚至对于上述的数值和范围，这同样适用。原则上在用于描述实施例的所有附图中，相同的附图标记分别附接到相同的部件，并且将省略重复的描述。顺便提及，甚至可以制作平面图使图更容易理解。
[0043](实施例)
[0044]<无线传感器网络>
[0045]在下面描述的实施例中，通过将无线传感器网络作为无线通信系统的示例进行描述。然而，此实施例中的技术思想不限于此，而是可以广泛应用于使用传感器的无线通信系统。
[0046]作为使用传感器的无线通信系统的一个示例的无线传感器网络是近年来备受关注的技术。预计这种技术将广泛使用。配置无线传感器网络的节点(终端)中的每一个被配置为获取从传感器输出的数据，诸如温度、亮度、加速度等，并且通过无线电波传送获取的数据。例如，在无线传感器网络中利用“多跳ad hoc通信”，其在节点之间使用桶式中继(bucket relay)方法由节点所获取的数据。
[0047]也就是说，相关技术类型的移动通信需要基础设施的发展，诸如基站和用于耦合这些站的固定网络等。另一方面，使用“多跳ad hoc通信”的无线传感器网络能够通过每个节点本身的自主路由通信。因此，优点是，对于无线传感器网络不需要固定网络，并且通过在期望构建网络的环境中简单布置节点可以立即构建网络。顺便提及，无线传感器网络的类型并不限于此，而是可以是一对一型、星型、网格型、或其中任何一个。
[0048]因此，由于可以通过简单布置节点构建自主网络，因此无线传感器网络可以获得能够减少使用站点的铺设工作的优点。此外，由于通过获取从传感器输出的数据来掌握真实世界的动态是可能的，则预期对象的跟踪和自然环境的监视作为无线传感器网络的有前途的应用。
[0049]图1是示出使用无线传感器网络的应用的通用配置示例的典型图。在图1中，多个节点ND被布置在无线传感器网络中。节点ND中的每一个被配置为使用传感器功能观察周围环境。此外，例如，通过节点ND之间的“多跳ad hoc通信”在基站BS中收集节点ND观察的环境数据。
[0050]基站BS是能够访问无线传感器网络的计算机。例如，基站BS共同保持从无线传感器网络获得的环境数据。在此，例如，期望从无线传感器网络获取环境数据的系统操作者的计算机访问基站BS，以获取必要的数据并且分析所获取的数据。因此，计算机能够掌握真实环境的状态，并且基于所分析的状态执行应用要求的处理。
[0051]〈节点的配置〉
[0052]随后，将描述配置无线传感器网络的每个节点。图2是示出节点的配置的框图。如图2所示，例如，作为无线传感器网络的组件的节点配备有传感器SR、数据处理单元DPU、无线电通信单元RFU、和天线(通信天线)ANTI。
[0053]传感器SR包括检测物理量(诸如温度、压力、流速、光、磁等)以及那些物理量中的改变量的元件或器件。此外，传感器SR被配置为将检测到的改变量中的每一个转换为合适的信号并且将其输出。例如，传感器SR包括温度传感器、压力传感器、流速传感器、光学传感器、磁传感器、亮度传感器、加速度传感器、角速度传感器、或图像传感器等。
[0054]数据处理单元DPU被配置为处理从传感器SR输出的输出信号，并且输出经处理的输出信号的输出数据。此外，无线电通信单元RFU被配置为将数据处理单元DPU处理的数据转换成射频信号，并且从天线ANTl发射该射频信号。此外，无线电通信单元RFU还被配置为经由天线ANTl接收射频信号。
[0055]当在以这种方式配置的节点处通过传感器SR检测到物理量时，从传感器SR输出信号并且此输出的信号被输入到数据处理单元DPU。然后，数据处理单元DPU处理处理输入信号，并且将经处理的信号的数据输出到无线电通信单元RFU。之后，无线电通信单元RFU将输入数据转换成射频信号，并且从天线ANTl发射该射频信号。因此，在该节点处，基于由传感器SR检测到的物理量发射与所述物理量相对应的射频信号。
[0056]〈节点的详细配置〉
[0057]将进一步描述节点的详细配置的一个示例。图3是主要示出包括在节点中的数据处理单元DPU的详细配置示例的框图。如图3所示，包括在节点中的数据处理单元DPU由模拟数据处理单元ADPU和数字数据处理单元DDPU组成。然后，模拟数据处理单元ADPU被配置为包括感测单元SU和AD转换单元ADU。数字数据处理单元DDPU被配置为包括数值分析单元NAU和判断单元JU。
[0058]顺便提及，传感器SR还可以包括输出数字信号的一个。在此情况下，模拟数据处理单元ADPU变得没有必要作为数据处理单元DPU。数据处理单元DPU也可以由数字数据处理单元DDPU组成。在此情况下，模拟数据处理单元ADPU内置于传感器SR中。然而，尽管作为示例将在此关于形式进行描述，数据处理单元DPU由模拟数据处理单元ADPU和数字数据处理单元DDPU组成，但是不限于此。
[0059]将首先描述模拟数据处理单元ADPU。模拟数据处理单元ADPU被配置为输入从传感器SR输出的模拟信号，并且将模拟信号转换为容易处理模拟信号的数据，并且包括感测单元SU和AD转换单元ADU。
[0060]例如，感测单元SU被配置为包括放大器电路、跨阻电路、滤波电路等。从传感器SR输出的输出信号小，并且其信号格式通常不适合数字数据处理单元DDPU的处理。因此，需要提供将从传感器SR输出的小模拟信号放大到具有适合于数字数据处理单元DDPU的输入的幅度的模拟信号。此外，除了电压之外，从传感器SR输出的输出信号可以是电流。在此情况下，将模拟信号转换为数字信号的AD转换电路能够仅接收电压信号。为此原因，需要提供在转换到电压信号的同时将电流信号放大到具有适当幅度的电压信号的电路。此电路是被称为跨阻电路并且共享转换电路和放大器电路的模拟电路。此外，不需要的频率信号(噪声)可能混合到来自传感器SR的输出信号中。在此情况下，由于噪声从传感器SR获取输出信号变得困难。因此，当噪声的频率高于输出信号的频率时，有必要通过低通滤波电路消除噪声。另一方面，当噪声的频率低于输出信号的频率时，有必要通过高通滤波器电路消除噪声。
[0061]因此，由于难以直接处理来自传感器SR的输出信号，因此提供模拟数据处理单元ADPU，并且在模拟数据处理单元ADPU中提供包括放大器电路，跨阻电路和滤波电路的感测单元SU。配置感测单元SU的串行模拟电路也称为“模拟前端(AFE) ”。
[0062]接下来，AD转换单元ADU被配置为将从感测单元SU输出的