DE112010005985T5 - Gehäuse - Google Patents

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Yoshiyuki Kusano
Mutsumi Shimazaki
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Ein Gehäuse 1 ist dazu ausgelegt, eine Haupteinheit 2 mit einem darin eingebauten elektrischen Schaltkreis zu enthalten. Beispielsweise ist die Haupteinheit dazu ausgelegt, ein Formteil 9 zu enthalten, das aus Kunstharz geformt ist. In der Haupteinheit 2 ist eine Durchgangsöffnung 3 ausgebildet, die das Gehäuse 1 von einer ersten Fläche 2a zu einer zweiten Fläche 2b durchdringt, bei der es sich um eine Unterseite des Gehäuses handelt. Ein Verbindungsanschluss 4, der elektrisch an den in die Haupteinheit 2 eingebauten elektrischen Schaltkreis angeschlossen ist, ist im Inneren der Durchgangsöffnung 3 vorgesehen. Der Verbindungsanschluss 4 ist dazu ausgelegt, an ein Einführziel 12 angeschlossen werden zu können, das von einer Seite aus einer Einführrichtung in die Durchgangsöffnung 3 eingeführt wird.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse mit einem darin eingebauten elektrischen Schaltkreis wie etwa ein Halbleiterbauteil und ein MEMS (mikroelektromechanische Systeme).
  • Hintergrund
  • Ein allgemeines Gehäuse mit einem darin eingebauten elektrischen Schaltkreis ist so ausgelegt, dass es eine Haupteinheit mit einem elektrischen Schaltkreis wie etwa ein darin eingeschlossenes Halbleiterbauteil und eine Elektrode (wie etwa einen Kontaktanschluss, eine Lotkugel und einen Kontaktrahmen) enthält, die an den in der Haupteinheit eingeschlossenen elektrischen Schaltkreis angeschlossen ist und von der Haupteinheit vorsteht. Beispiele für ein solches Gehäuse umfassen einen Gehäusetyp, der über eine Elektrode, die von einer Seitenfläche oder einer Montagefläche einer Haupteinheit vorsteht, auf einem Substrat angebracht ist.
  • Es gibt einen Fall, in dem ein auf einem Substrat angebrachtes Gehäuse elektrisch an ein anderes Substrat oder eine externe Vorrichtung angeschlossen ist. Beispielsweise ist das Gehäuse an eine externe Vorrichtung über einen Verbinder oder ein Kabel angeschlossen, die separat vom Gehäuse auf einem Substrat angebracht sind. In diesem Fall ist eine Leitungsstruktur auf dem Substrat ausgebildet, um das Gehäuse an den Verbinder oder das Kabel anzuschließen. Deshalb war es schwierig, eine Vergrößerung einer Montagefläche zu unterbinden. Darüber hinaus tritt bei einer Hochfrequenzsignalübertragung wegen des Vorhandenseins der Leitungsstruktur aufgrund elektrischer Inkonsistenz gelegentlich eine Signalverschlechterung auf.
  • Herkömmlicherweise offenbart beispielsweise als ein technisches Verfahren zum Lösen eines derartigen Problems Patentschrift 1 ein Gehäuse von der Art eines integrierten Verbinders, in welchem ein Verbinder auf integrierte Weise mit einer Haupteinheit ausgebildet ist und das Gehäuse direkt an eine externe Vorrichtung u. dgl. angeschlossen werden kann.
  • Anführungsliste
  • Patentliteratur
    • Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 6-13480
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Wenn jedoch beim integrierten Steckverbindergehäuse an ein Steckverbinderteil ein Druck von außen durch einen Verbindungsanschluss wie etwa einen Stiftkontakt angelegt wird, wird der Druck tendenziell auch an die Haupteinheit angelegt. Deshalb bestanden Probleme dahingehend, dass die Haupteinheit durch eine auf die Haupteinheit einwirkende Belastung kaputtging und ein Ermüdungsbruch aufgrund der auf ein Montageteil eines Substrats einwirkende Belastung auftrat, wodurch ein Verbindungsausfall verursacht wurde.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Probleme gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gehäuse bereitzustellen, das eine auf eine Haupteinheit wirkende Belastung senken kann, die durch eine Verbindung zwischen dem Gehäuse und einem externen Schaltkreis verursacht wird, während eine Vergrößerung einer Montagefläche unterbunden wird.
  • Problemlösung
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, umfasst ein Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Haupteinheit mit einer in dieser ausgebildeten Durchgangsöffnung, die das Gehäuse von einer ersten Fläche zu einer zweiten Fläche durchdringt, bei der es sich um die Unterseite des Gehäuses handelt, und mit einem darin eingebauten elektrischen Schaltkreis; und einen Verbindungsanschluss, der im Inneren der Durchgangsöffnung vorgesehen, elektrisch an den in die Haupteinheit eingebauten elektrischen Schaltkreis angeschlossen und dazu ausgelegt ist, an ein Einführziel angeschlossen werden zu können, das von einer Seite aus einer Einführrichtung her in die Durchgangsöffnung eingeführt wird.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Das Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine auf eine Haupteinheit wirkende Belastung senken, die durch eine Verbindung zwischen dem Gehäuse und einem externen Schaltkreis verursacht ist, während eine Vergrößerung einer Montagefläche unterbunden wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer schematischen Auslegung eines Gehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Querschnitts-Richtungspfeilansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie II-II.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem ein Stiftkontakt in eine Durchgangsöffnung eines Gehäuses eingeführt ist, das auf einem Substrat angebracht ist.
  • 4 ist eine perspektivische Außenansicht einer schematischen Auslegung eines Gehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine Draufsicht auf das in 4 gezeigte Gehäuse.
  • 6 ist ein vergrößertes Teilschaubild, in dem ein in 5 gezeigter Teil III vergrößert ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Beispielhafte Ausführungsformen eines Gehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer schematischen Auslegung eines Gehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Querschnitts-Richtungspfeilansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie II-II. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem ein Stiftkontakt in eine Durchgangsöffnung eines Gehäuses eingesteckt ist, das auf einem Substrat angebracht ist. Ein Gehäuse 1 mit einem in dieses eingebauten elektrischen Schaltkreis umfasst eine Haupteinheit 2. Die Haupteinheit 2 ist so ausgelegt, dass sie ein Formteil 9 enthält, das aus Kunstharz geformt ist.
  • Elektroden 5, die aus dem Inneren der Haupteinheit 2 vorstehen, sind an Seiten der Haupteinheit 2 vorgesehen. Schaltkreisträger 8, die an einem Kontaktrahmen 7 angebracht sind, sind in der Haupteinheit 2 vorgesehen. In der Haupteinheit 2 ist jede der Elektroden 5 über einen Verbindungsdraht 6 an einen auf den Schaltkreisträgern 8 ausgebildeten elektrischen Schaltkreis angeschlossen.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist das Gehäuse 1 auf einem Substrat 10 durch Anlöten der Elektroden 5 an ein auf einer Fläche des Substrats 10 ausgebildete Leitungsstruktur 11 angebracht. Mit dieser Anordnung ist der in das Gehäuse 1 eingebaute elektrische Schaltkreis (der Schaltkreisträger 8) elektrisch an die auf dem Substrat 10 ausgebildete Leitungsstruktur 11 angeschlossen.
  • In der Haupteinheit 2 ist eine Durchgangsöffnung (Durchgangsloch) 3 ausgebildet, der die Haupteinheit 2 von einer Oberseite (erste Fläche) 2a zu einer Unterseite 2b (zweite Fläche) von dieser durchdringt. Ein Verbindungsanschluss 4 ist im Inneren des Durchgangskanals 3 vorgesehen. Im Inneren der Haupteinheit 2 ist der Verbindungsanschluss 4 über den Verbindungsdraht 6 an den auf den Schaltkreisträgern 8 ausgebildeten elektrischen Schaltkreis angeschlossen.
  • Je nach Größe und Anordnung interner Schaltkreise der Haupteinheit 2 kann der Durchgangskanal 3 in einer Mehrzahl vorgesehen sein. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform zwei Durchgangskanäle 3 vorgesehen sind, kann die Anzahl der Durchgangsöffnungen auch nur Eins oder Drei oder mehr betragen.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Stiftkontakt (Einführziel) 12 in die Durchgangsöffnung 3 eingeführt. Der Verbindungsanschluss 4 ist im Inneren der Durchgangsöffnung 3 vorgesehen und wird von einer Seite aus einer Einführrichtung (der durch einen Pfeil X angegebenen Richtung) des Stiftkontakts 12 her so bereitgestellt, dass er an den Stiftkontakt 12 angeschlossen werden kann.
  • Der Verbindungsanschluss 4 ist als elastisches Teil wie etwa eine Blattfeder ausgelegt, die von einer Seite aus der durch den Pfeil X angegebenen Richtung her eine Vorspannkraft an den Stiftkontakt 12 anlegt, um einen sichereren Kontakt zu dem in die Durchgangsöffnung 3 eingesteckten Stiftkontakt 12 herzustellen. Der Verbindungsanschluss 4 kann in einer Mehrzahl für eine Durchgangsöffnung 3 vorgesehen sein. In der ersten Ausführungsform sind zwei einander zugewandte Verbindungsanschlüsse 4 vorgesehen. Mit dieser Auslegung ist der in die Durchgangsöffnung 3 eingesteckte Stiftkontakt 12 sandwichartig zwischen diesen Verbindungsanschlüssen 4 eingeklemmt.
  • Der Stiftkontakt 12 ist in einer anderen Vorrichtung als dem Gehäuse 1 oder in einem anderen Substrat als dem Substrat 10 mit dem darauf angebrachten Gehäuse 1 vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 1 und der Vorrichtung oder dem Substrat herzustellen. Darüber hinaus werden, wenn der Stiftkontakt 12 einen Kontakt mit dem Verbindungsanschluss 4 herstellt, der Stiftkontakt 12 und der in das Gehäuse 1 eingebaute elektrische Schaltkreis (der Schaltkreisträger) über den Verbindungsanschluss 4 und den Verbindungsdraht 6 elektrisch miteinander verbunden.
  • Der Verbindungsanschluss 4 ist in einer Größe ausgebildet, die im Inneren der Durchgangsöffnung 3 aufgenommen werden kann. Der Verbindungsanschluss 4 ist so vorgesehen, dass er von der Durchgangsöffnung 3 weder zur Seite der Oberseite 2a noch der Unterseite 2b der Haupteinheit 2 vorsteht.
  • Wenn wie vorstehend erklärt, der Stiftkontakt 12 in den in der Haupteinheit 2 ausgebildeten Durchgangsöffnung 3, um das Gehäuse 1 über den Stiftkontakt 12 an eine externe Vorrichtung anzuschließen, nachdem das Gehäuse 1 am Substrat 10 angebracht wurde, eingesteckt wird, durchdringt der Stiftkontakt 12 die Durchgangsöffnung 3, und deshalb wirkt kaum eine Belastung direkt auf die Haupteinheit 2.
  • Deshalb ist es möglich, zu unterbinden: einen Bruch des Gehäuses 1 selbst aufgrund einer Belastung zum Zeitpunkt des Anschlusses; und ein Auftreten eines Verbindungsausfalls, der durch einen Ermüdungsbruch aufgrund einer an ein Montageteil eines Substrats von der Elektrode 5 angelegten Belastung verursacht ist. Weil darüber hinaus das Gehäuse 1 direkt an eine externe Vorrichtung angeschlossen werden kann, kann ein Ausbilden einer Leiterstruktur auf dem Substrat 10 zur Verbindung zwischen Teilen und ein Anbringen anderer Verbinder entfallen. Deshalb ist es möglich, eine Vergrößerung einer Montagefläche zu unterbinden und eine Signalverschlechterung aufgrund elektrischer Inkonsistenz zu verhindern.
  • Weil darüber hinaus der Verbindungsanschluss 4 von einer Seite aus der durch den Pfeil X angegebenen Richtung eine Vorspannkraft an den Stiftkontakt 12 anlegt, kann der Verbindungsanschluss 4 einen sichereren Kontakt mit dem Stiftkontakt 12 herstellen, und ein Auftreten eines Kontaktausfalls kann unterbunden werden.
  • Darüber hinaus ist der Verbindungsanschluss 4 so vorgesehen, dass er aus der Durchgangsöffnung 3 weder zur Seite der Oberseite 2a noch der Unterseite 2b der Haupteinheit vorsteht. Indem der Verbindungsanschluss 4 im Inneren der Durchgangsöffnung 3 vorgesehen wird, ist es deshalb möglich, zu verhindern, dass die Dicke des gesamten Gehäuses 1 zunimmt.
  • In der ersten Ausführungsform wurde das Gehäuse 1 unter beispielhafter Heranziehung eines oberflächenangebrachten Gehäuses eines SOP-Typs erläutert; jedoch ist die erste Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Beispielweise lässt sich die in der ersten Ausführungsform erläuterte Auslegung auf ein Gehäuse eines QFP-Typs oder BGA-Typs anwenden, und die in der ersten Ausführungsform erläuterte Auslegung lässt sich auch auf Gehäuse anderer Typen anwenden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 4 ist eine perspektivische Außenansicht einer schematischen Auslegung eines Gehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine Draufsicht auf das in 4 gezeigte Gehäuse. Bestandteile, die identisch zu denjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren detaillierte Erläuterungen entfallen.
  • In der zweiten Ausführungsform sind vier Durchgangsöffnungen 3 in der Haupteinheit 2 ausgebildet, und diese Durchgangsöffnungen 3 sind in einer Gitterform mit einem gleichen Abstand dazwischen angeordnet. Diese Durchgangsöffnungen 3 sind so angeordnet, dass ein Abstand zwischen den Mitten dieser Durchgangskanäle, bei dem es sich um einen Öffnungsanordnungsabstand 13 handelt, von einer Größe ist, die sich einem vorbestimmten Standard anpassen kann, wie etwa 2,54 Millimeter oder 1,27 Millimeter.
  • Auf diese Weise wird es, indem der Öffnungsanordnungsabstand 13 auf eine Größe eingestellt wird, die sich einem vorbestimmten Standard anpassen kann, möglich, das Gehäuse direkt an eine externe Vorrichtung wie etwa eine Vorrichtung anzuschließen, die einen Allzweckverbinder wie etwa einen Stiftkopf umfasst. Die Anzahl der Durchgangsöffnungen 3 kann je nach Größe und Anordnung interner Schaltkreise der Haupteinheit 2 verändert werden.
  • 6 ist ein vergrößertes Teilschaubild, in dem ein in 5 gezeigter Teil III vergrößert ist. In der zweiten Ausführungsform sind ähnlich der ersten Ausführungsform zwei Verbindungsanschlüsse 4 einander zugewandt vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Abstand zwischen diesen Verbindungsanschlüssen 4, bei dem es sich um einen Abstand 14 zwischen Anschlüssen handelt, kleiner eingestellt als ein Stiftdurchmesser (0,4 Millimeter bis 0,6 Millimeter) eines allgemein verwendeten Stiftkopfes.
  • Mit dieser Auslegung kann, sofern es sich bei dem Stiftkontakt 12 um einen Stiftkontakt handelt, der einen allgemeine Stiftkopf umfasst, eine Vorspannkraft vom Verbindungsanschluss 4 sicher an die Seite des Stiftkontakts 12 angelegt werden, und der Stiftkontakt 12 und der Verbindungsanschluss 4 können sicherer elektrisch aneinander angeschlossen werden.
  • In der zweiten Ausführungsform wurde das Gehäuse 1 unter beispielhafter Heranziehung eines oberflächenangebrachten Gehäuses eines SOP-Typs erläutert; jedoch ist die zweite Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Beispielweise lässt sich die in der zweiten Ausführungsform erläuterte Auslegung auf ein Gehäuse eines QFP-Typs oder BGA-Typs anwenden, und die in der zweiten Ausführungsform erläuterte Auslegung lässt sich auch auf Gehäuse anderer Typen anwenden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Gehäuse mit einem darin eingebauten elektrischen Schaltkreis nützlich, und eignet sich besonders als Gehäuse, das dazu ausgelegt ist, direkt an eine externe Vorrichtung u. dgl. angeschlossen zu werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Haupteinheit
    2a
    Oberseite (erste Fläche)
    2b
    Unterseite (zweite Fläche)
    3
    Durchgangsöffnung (Durchgangsloch)
    4
    Verbindungsanschluss
    5
    Elektrode
    6
    Verbindungsdraht
    7
    Kontaktrahmen
    8
    Schaltkreisträger
    9
    Formteil
    10
    Substrat
    11
    Leitungsstruktur
    12
    Stiftkontakt (Einführziel)
    13
    Öffnungsanordnungsabstand
    14
    Abstand zwischen Anschlüssen
    X
    Pfeil

Claims (5)

  1. Gehäuse, umfassend: eine Haupteinheit mit einer in dieser ausgebildeten Durchgangsöffnung, die das Gehäuse von einer ersten Fläche zu einer zweiten Fläche durchdringt, bei der es sich um die Unterseite der Haupteinheit handelt, und mit einem darin eingebauten elektrischen Schaltkreis; und einen Verbindungsanschluss, der im Inneren der Durchgangsöffnung vorgesehen, elektrisch an den in die Haupteinheit eingebauten elektrischen Schaltkreis angeschlossen und dazu ausgelegt ist, an ein Einführziel angeschlossen werden zu können, das von einer Seite aus einer Einführrichtung her in die Durchgangsöffnung eingeführt wird.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsanschluss ein elastisches Teil ist, das eine Vorspannungskraft von einer Seite aus einer Einführrichtung her an das Einführziel anlegt.
  3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungsanschluss im Inneren der Durchgangsöffnung untergebracht ist, um weder zur Seite der ersten Fläche noch der zweiten Fläche der Haupteinheit vorzustehen.
  4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mehrere der Durchgangsöffnungen in der Haupteinheit ausgebildet sind, und die Durchgangsöffnungen mit einem Abstand von 2,54 Millimetern bzw. einem Abstand von 1,27 Millimetern angeordnet sind.
  5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens ein Paar Verbindungsanschlüsse einander zugewandt im Inneren der Durchgangsöffnung angeordnet ist, und ein Abstand zwischen den einander zugewandten Verbindungsanschlüssen auf gleich oder größer als 0,4 Millimeter und kleiner als 0,6 Millimeter eingestellt ist.
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