【発明の名称】電子装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】基板と、該基板の主面に実装された電子部品と、該電子部品の周囲所定空間を充填するように前記基板の主面に形成された絶縁性弾性部材からなる中間層と、該中間層を覆う樹脂部と、外部に露出した端子電極とからなる
ことを特徴とする電子装置。
【請求項２】前記基板と前記電子部品との間に間隙を有し、前記中間層は前記間隙を含む前記電子部品の周囲所定空間に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項３】前記樹脂部は前記基板の主面及び前記中間層表面の全域に所定厚さに形成された直方体形状を成し、且つ前記樹脂部の側面が前記基板の側面と同一平面内に位置することを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項４】前記樹脂部は前記基板の主面及び前記中間層表面の全域に所定厚さに形成された直方体形状をなし、
前記端子電極は前記樹脂部に埋設され且つその端面が前記樹脂部の側面及び前記基板の主面に平行な面の少なくとも一つと同一面内に露出していることを特徴とする請求項３記載の電子装置。
【請求項５】前記端子電極は、前記基板の側面に露出したスルーホール導体を含んでいることを特徴とする請求項３記載の電子装置。
【請求項６】前記端子電極を構成するスルーホール導体を有するスルーホールの前記樹脂部側開口が金属部材によって閉鎖されていることを特徴とする請求項５記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料の無駄及び製造工程を削減可能な電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板上に複数の電子部品を搭載してなる小型の電子装置が急速に普及してきた。この種の電子装置には、ＩＣやハイブリッドモジュール等のように樹脂によって封止或いはモールドされたもの又は金属ケースで部品を覆ったものや金属ケースに収納されたものが存在する。
【０００３】
また、このような電子装置の製造においては、個々の電子装置毎に基板を作成し、この基板上に電子部品を実装した後に、樹脂を用いた封止又はモールド或いは金属ケースの装着を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の電子装置においては、次のような問題点を有していた。
【０００５】
第１に、樹脂封止或いは樹脂によってモールドしたタイプのものは、電子装置の表面に凹凸があるため、吸着型の自動実装機を用いて親回路基板へ実装する際に吸着し難く、吸着機から電子装置が脱落することがあった。
【０００６】
第２に、金属ケースを用いたタイプのものは、電子装置を電磁界シールドできると共に基板上の電子部品を保護できるという優れた効果を有する反面、個々の基板に金属ケースを装着する工程を必要とするので、製造コスト削減の障害になっていた。
【０００７】
第３に、個々の電子装置毎に小型の基板を形成し、この基板への電子部品の実装作業を機械を用いて自動化しているため、搬送や部品実装時において個々の基板を固定するための余分な部分を設ける必要があり、基板材料の無駄が生じていた。このような個々の基板を固定するための余分な部分は、当業者間では一般的に、「固定部」或いは「みみ」等と称され、最終的にこれらの「固定部」或いは「みみ」が切り落とされてから、製品として出荷される。
【０００８】
第４に、基板上に実装された１つの電子部品のみをその周囲から分離して樹脂封止することが非常に困難であり、１つの電子部品のみが樹脂封止を必要とするときも、製造の簡易さを考慮して、全ての電子部品若しくは目的とする電子部品の周囲の電子部品をも含めて樹脂封止していた。このため、封止樹脂の無駄が生じていた。
【０００９】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、材料の無駄及び製造工程を削減できる電子装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、基板と、該基板の主面に実装された電子部品と、該電子部品の周囲所定空間を充填するように前記基板の主面に形成された絶縁性弾性部材からなる中間層と、該中間層を覆う樹脂部と、外部に露出した端子電極とからなる電子装置を提案する。
【００１１】
該電子装置によれば、電子部品が前記弾性部材と樹脂によって保護されている複数の基板がマトリックス状に連設されている集合基板を用いた製造が容易である。さらに、前記中間層をなす弾性部材によって、前記基板、半田、及び前記樹脂部の熱膨張及び熱膨張率の違いによって発生する応力が緩和される。
【００１２】
また、請求項２では、請求項１記載の電子装置において、前記基板と前記電子部品との間に間隙を有し、前記中間層は前記間隙を含む前記電子部品の周囲所定空間に形成されている電子装置を提案する。
【００１３】
該電子装置によれば、前記基板と電子部品との間の間隙にも弾性部材が充填されているので、前記電子部品は確実に固定され耐久性に優れたものとなる。
【００１４】
また、請求項３では、請求項１記載の電子装置において、前記樹脂部前記基板の主面及び前記中間層表面の全域に所定厚さに形成された直方体形状を成し、且つ前記樹脂部の側面が前記基板の側面と同一平面内に位置する電子装置を提案する。
【００１５】
該電子装置によれば、前記基板及び樹脂部の側面を親回路基板に対向させて実装することが可能になる。
【００１６】
また、請求項４では、請求項３記載の電子装置において、前記樹脂部は前記基板の主面及び前記中間層表面の全域に所定厚さに形成された直方体形状をなし、前記端子電極は前記樹脂部に埋設され且つその端面が前記樹脂部の側面及び前記基板の主面に平行な面の少なくとも一つと同一面内に露出している電子装置を提案する。
【００１７】
該電子装置によれば、前記端子電極を前記側面に露出させると前記側面を親回路基板に対向させた表面実装を容易に行うことが可能になると共に、端子電極の露出位置によって実装方向を確認しやすくなる。また、前記端子電極を前記基板の主面に平行な面に露出させるとコネクタへの装着接続などが可能になる。
【００１８】
また、請求項５では、請求項３記載の電子装置において、前記端子電極は、前記基板の側面に露出したスルーホール導体を含んでいる電子装置を提案する。
【００１９】
該電子装置によれば、前記基板の側面に露出したスルーホールが端子電極として使用可能となる。これにより、端子電極の加工を容易に行えると共に、該方法によって製造された電子装置の側面を親回路基板に対向させて実装することが可能になる。
【００２０】
また、請求項６では、請求項５記載の電子装置において、前記端子電極を構成するスルーホール導体を有するスルーホールの前記樹脂部側開口が金属部材によって閉鎖されている電子装置を提案する。
【００２１】
該電子装置によれば、前記スルーホールの前記樹脂部側開口端が金属部材によって閉鎖されているので、製造時においてスルーホール内部に樹脂が充填されることがなく、スルーホールの他端側開口から樹脂が突出することがない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態における電子装置を示す外観斜視図、図２はその樹脂層を除く外観斜視図、図３はその底面を上側にした外観斜視図、図４は図１におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図である。図において、１０は電子装置で、所定厚さ（例えば厚さ４ｍｍ）の直方体形状を成し、プリント配線が形成された基板１１と、基板１１の部品実装面（一方の主面：上面）に実装された複数の電子部品１２と、電子部品１２を覆うように基板１１の上面に形成された樹脂層（樹脂部）１３と、基板１１の下面に装着された複数のリード端子１５、さらに基板１１の上面及び電子部品１２の表面と樹脂層１３との間に形成された中間層１６とから構成されている。
【００２４】
基板１１は、例えば上面が長方形を成す厚さ１ｍｍのセラミック基板からなり、その上面に部品実装用のランド（図示せず）が形成され、下面には対向する２つの辺に沿ってリード端子１５を接続するためのランド１４が３つずつ形成されている。ここでは、６つのランド１４が形成され、それぞれにリード端子１５が接続されている。ここで、リード端子１５は、基板１１の辺に直交して基板１１の側面側に突出するように半田付けされている。また、６つのリード端子１５のうちの３つはＧＮＤ用、１つが電源供給用、１つが信号入力用、１つが信号出力用に割り当てられている。
【００２５】
樹脂層１３は、例えば、絶縁性、防水性又は耐熱性を有する熱硬化性樹脂或いは紫外線硬化性樹脂からなり、基板１１の上面及び中間層１６の表面を覆うように形成されている。尚、樹脂層１３を形成する樹脂として、耐薬品性を有する樹脂、例えば、電池に使用する電解液漏れによる化学変化を防止するような樹脂等、耐アルカリ性、耐酸性、耐食性のある樹脂、或いは、例えばフェライトのフィラーを含む樹脂等を用いても良い。
【００２６】
また、中間層１６は、シリコンやゴム等の絶縁性を有する弾性部材からなり、基板１１の上面と電子部品１２の表面を覆うように形成されている。
【００２７】
尚、基板１１はセラミック基板に限らず、ガラスエポキシ基板、紙エポキシ基板、紙フェノール基板等でも良い。
【００２８】
次に、前述した電子装置１０の製造方法を図５に示す工程説明図を参照して説明する。
【００２９】
まず、複数の電子装置１０の基板１１がマトリクス状に連設された集合基板２１を形成する（集合基板製造工程）。ここでは１６個の基板１１を４×４のマトリクス状に配置した集合基板２１を形成した。
【００３０】
次いで、この集合基板２１の上面に電子部品１２を実装した後（電子部品実装工程）、集合基板２１の上面に電子部品１２を覆うように絶縁性の弾性部材をコーティングして中間層１６を形成する（中間層形成工程）。ここで、中間層１６は、絶縁、防水、保護、特に、基板１１や半田及び樹脂層１３の熱膨張及びこれらの間の熱膨張率の違いによって生じる応力緩和を目的としてコーティングしており、絶縁性弾性部材としては例えばアクリル系、ウレタン系、シリコーン系、フッ素系、ゴム系、ビニール系、ポリエステル系、フェノール系、エポキシ系、ワックス系等の塗料材料を使用することができる。
【００３１】
この後、集合基板２１の上面側に真空印刷法を用いて樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。真空印刷法による樹脂層１３の形成は、図６に示すように、集合基板２１が水平状態で嵌入することが可能な基台３１に集合基板２１を装着し、５ｔｏｒｒの真空にして脱法を行う（準備工程）。次いで、集合基板２１の上面側に前述した樹脂３２を印刷して樹脂を供給する（第１回目の印刷工程）。この状態では集合基板２１の上面及び中間層１６の表面には気泡状の空間が形成されていることが多い。
【００３２】
この後、真空度を例えば１５０ｔｏｒｒ程度まで上げて差圧を発生させ、上記集合基板２１の上面及び中間層１６の周囲空間に樹脂を充填させる（樹脂充填工程）。これにより、樹脂３２の表面には陥没が生じるので、この陥没内に樹脂３２を充填するために、真空度を解除した非真空状態で再度樹脂３２を印刷する（第２回目印刷工程）。
【００３３】
次いで、樹脂３２を硬化させてから、基台３１から集合基板２１を取り外して、樹脂層形成工程を終了する。
【００３４】
次に、樹脂層１３を形成した集合基板２１をダイシング装置を用いて切断する。このとき、個々の基板１１間の境界線に沿ってマトリクス状に切断することにより電子装置１０の本体が得られる（分離工程）。このようにダイシング装置を用いて切断すると切断面が非常に滑らかな面になり、バリ取り等の整形を同時に行うことができる。さらに、樹脂層１３が防水性を有しているので、湿式の切断方法を用いることも可能である。ここで、電子装置１０の本体とはリード端子１５が装着されていないものをいう。
【００３５】
この後、電子装置１０の本体にリード端子１５を接続して電子装置１０が完成する。基板１１のランド１４と電子部品１２及びリード端子１５との接続は、高融点半田を用いて行うことが好ましい。この高融点半田の融点温度は、親回路基板への電子装置１０の実装時に用いる半田の融点よりも高いものであればよい。このように高融点半田を用いることによって、電子装置１０を親回路基板に半田付けする際に、リード端子１５が外れることがなく、接続不良の発生を防止できる。
【００３６】
前述した第１の実施形態の製造方法によれば、複数の基板がマトリクス状に連設された集合基板２１を用いているので、従来例のような基板材料の無駄を大幅に低減することができる。
【００３７】
さらに、集合基板２１の状態で樹脂層１３を形成すると共に集合基板２１の分離と共にバリ取り等の整形を同時に行うことができるので、集合基板を用いずに個々の基板を用いて製造する場合に比べて工程数が削減される。また、樹脂封止技術として周知であるトランスファー成型技術を用いて樹脂層１３を形成した場合、金型が必要、プレス機が必要、封止したものにバリがでる、空気の巻き込みがあり封止した中にボイド（気泡）が入りやすい、といった欠点があったが、真空印刷法を用いることによりこれら全てを解消することができる。
【００３８】
さらにまた、樹脂層１３を真空印刷法によって形成しているので、電子部品１２の周囲に隙間無く樹脂層１３を形成することができ、電子装置１０の耐久性を高めることができる。
【００３９】
また、上記電子装置１０は、樹脂層１３が真空印刷法によって形成されるため、樹脂層１３の表面を平面に形成できるので自動装着機による吸着が容易である。さらに、高密度実装が容易に可能である。
【００４０】
また、基板１１及び電子部品１２と樹脂層１３との間に絶縁性弾性部材からなる中間層１６を設けているため、基板１１や半田及び樹脂層１３の熱膨張及びこれらの間の熱膨張率の違いによって生じる応力を緩和することができる。即ち、親回路基板と電子装置１０との間の接続工程（リフローなど）の際に、半田の移動や流出を防止することができると共に、電子部品１２のクラック発生を防止することができる。
【００４１】
尚、中間層形成工程において、真空印刷法を用いても良いし、液状の弾性部材をスプレーする或いはハケ塗りする等しても良い。
【００４２】
また、集合基板の切断に、ダイシング装置を用いたが、これに限らず、レーザ、ウォーター、ワイヤー等で集合基板を各基板に切断しても良い。この場合、基板形状を丸形、三角形、その他の多角形、或いは本発明の電子装置を収納するケースに合わせて柔軟に整形することができる。
【００４３】
また、本実施形態では電子装置１０の機能を特に限定していないが、本発明は種々の電子装置に適用可能である。例えば、高周波パワーアンプ、電子ボリューム、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＦＥＴスイッチ、小電力テレメータ、キーレス送信機、インバータ、等の電子装置に適用可能である。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４５】
第２の実施形態は、第１の実施形態における電子装置１０の製造方法に関するものである。また、第２の実施形態の製造方法は、第１の実施形態の製造方法における分離工程を２回に分け、端子装着工程におけるリード端子１５の装着作業の容易化を図ったものである。
【００４６】
第２の実施形態における製造方法は次の通りである。
【００４７】
即ち、図７に示すように、まず複数の電子装置１０の基板１１をマトリクス状に配置した集合基板２１を形成する（集合基板製造工程）。ここでは１６個の基板１１を４×４のマトリクス状に配置した集合基板２１を形成した。
【００４８】
次いで、この集合基板２１の上面に電子部品１２を実装した後（電子部品実装工程）、集合基板２１の上面側に真空印刷法を用いて樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。真空印刷法による樹脂層１３の形成は、図６に示した第１の実施形態と同様である。
【００４９】
次に、樹脂層１３を形成した集合基板２１をダイシング装置等を用いてマトリクスの一方向にのみに切断し、分離集合基板２２を得る（第１分離工程）。ここでは、リード端子１５をランド１４の列に平行な基板間境界線、即ち図７におけるｘｙｚ直交座標のｙ軸に平行な境界線においてのみ切断を行う。これにより、分離集合基板２２の下面における対向する２つの長辺のそれぞれに沿ってランド１４が１列に並んだ状態となる。
【００５０】
この後、分離集合基板２２を反転させて（反転工程）、各ランド１４にリード端子１５を半田付けする（端子装着工程）。この際、リード端子１５は上記長辺に直交して基板の側面側に突出するように半田付けされる。ここで、分離集合基板２２は４つの基板１１が連設された状態であるため、分離集合基板２２を固定し易くなり、リード端子１５を容易に半田付けできる。
【００５１】
リード端子１５の半田付けが終了した後、上記ｘ軸に平行な基板境界線に沿って分離集合基板２２を切断して（第２分離工程）、電子装置１０が完成する。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００５３】
図８は、第３の実施形態における電子装置４０を示す外観斜視図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第４の実施形態と第１の実施形態との相違点は、樹脂層１３の上面に金属層１７が形成されていることである。このように金属層１７を形成することにより、電磁界シールド効果を持たせることができ、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策に効果を発揮することができる。
【００５４】
上記電子装置４０は次のようにして製造した。
【００５５】
即ち、図９に示すように、複数の電子装置４０の基板１１がマトリクス状に連設された集合基板２１を形成し（集合基板製造工程）、集合基板２１の上面に電子部品１２を実装した後（電子部品実装工程）、集合基板２１の上面に電子部品１２を覆うように中間層１６を形成する（中間層形成工程）。
【００５６】
この後、集合基板２１の上面側に上記同様の真空印刷法を用いて樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。
【００５７】
さらに、樹脂層１３の上面に金属層１７を形成する（金属層形成工程）。ここでは、樹脂層１３の上面に、金属フィラーを分散させた樹脂を塗布して硬化させることにより金属層１７を形成した。
【００５８】
次に、金属層１７を形成した集合基板２１をダイシング装置等を用いて切断する。このとき、個々の基板１１間の境界線に沿ってマトリクス状に切断することにより電子装置４０の本体が得られる（分離工程）。ここで、電子装置４０の本体とはリード端子１５が装着されていないものをいう。
【００５９】
このようにダイシング装置を用いて切断すると切断面が非常に滑らかな面になり、バリ取り等の整形を同時に行うことができる。さらに、樹脂層１３が防水性を有しているので、湿式の切断方法を用いることも可能である。
【００６０】
この後、電子装置４０の本体にリード端子１５を接続して電子装置４０が完成する。
【００６１】
尚、金属層１７の形成においては、金属膜を張り付ける、或いは通常の金属膜形成技術を用いても良い。また、金属フィラーを含む樹脂を膜状に形成しても良い。
【００６２】
また、金属層に限らず耐薬品性を有する層を形成することも容易である。例えば、耐アルカリ性、耐酸性又は耐食性を有する部材で本発明の電子装置の周囲をコーディングして保護層を形成しても良い。この場合、電池やバッテリーの近くに配置したときの、信頼性の低下を防止することができる。
【００６３】
また、金属層１７の表面に樹脂や塗料を塗布しても良い。
【００６４】
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。
【００６５】
図１０は第４の実施形態における電子装置５０を示す外観斜視図、図１１はその中間層及び樹脂層を除く外観斜視図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第４の実施形態と第１の実施形態との相違点は、第１の実施形態におけるリード端子１５に代えて樹脂層１３及び中間層１６の側面に露出する端子電極５１を設けたことである。
【００６６】
即ち、第１の実施形態における基板１１に代えて、下面にリード端子接続用のランドが形成されず、上面（部品実装面）に端子電極接続用のランド１４Ａが形成されている基板１１Ａを用いた。このランド１４Ａは、基板１１Ａの１つの長辺に沿って４つ形成されており、それぞれのランド１４Ａに円柱形状の端子電極５１が半田付けされている。さらに、端子電極１４Ａの一端面は、基板１１Ａの側面及び樹脂層１３の側面を含む平面内に位置して、外部に露出している。ここで、４つの端子電極５１のうちの１つはＧＮＤ用、１つが電源供給用、１つが信号入力用、１つが信号出力用に割り当てられている。
【００６７】
前述の構成よりなる電子装置５０は、基板１１Ａ、樹脂層１３及び中間層１６の側面を親回路基板に対向させて実装することができ、実装面積の削減及び高密度実装を可能にする。また、自動実装機を使用した親回路基板への実装も容易に行えることは前述と同様である。さらに、端子電極５１の露出位置が１側面だけであるので、この露出位置に基づいて実装方向を容易に認識することができる。
【００６８】
次に、上記電子装置５０の製造方法を図１２に示す工程説明図を参照して説明する。
【００６９】
まず、複数の電子装置５０の基板１１Ａがマトリクス状に連設された集合基板２４を形成する（集合基板製造工程）。ここでは、１６個の基板１１Ａを４×４のマトリクス状に配置した集合基板２４を形成した。また、集合基板２４に形成されている各基板１１Ａの印刷配線及びランドの位置は、基板上面内で１列毎に１８０度回転対称となる位置に形成されている（図１３参照）。さらに、２列を１組として、この１組内で隣り合う列の基板１１Ａのランド１４Ａは１対１に対向する位置に配置されている（図１３参照）。
【００７０】
次いで、この集合基板２４の上面に電子部品１２を実装すると共に、端子電極５１となる端子部品（電極部材）５２を実装する（電子部品実装工程）。ここで、端子部品５２は、端子電極５１を２つ合わせた長さを有する円柱形状を成している。この端子部品５２は、図１３に示すように、前述した１対１に対向して配置されている異なる基板１１Ａのランド１４Ａ間に基板境界線を跨ぐように実装される。
【００７１】
この後、集合基板２４の上面に電子部品１２及び端子部品５２を覆うように中間層１６を形成する（中間層形成工程）。
【００７２】
次いで、集合基板２４の上面側に真空印刷法を用いて樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。
【００７３】
次に、樹脂層１３を形成した集合基板２４をダイシング装置等を用い、基板１１Ａの境界線に沿ってマトリクス状に切断することにより電子装置５０が完成する。集合基板２４を切断する際に、端子部品５１も切断され、端子部品５１の切断面が露出する。
【００７４】
上記製造方法によれば、集合基板２４を個々の基板１１Ａに対応して分離する工程において端子部品５２が切断されるので、樹脂層１３の切断面に端子部品５２の切断面が露出され、端子電極５１として使用可能となる。
【００７５】
従って、端子電極５１の端面を基板１１Ａの側面及び樹脂層１３の側面を含む平面内に形成する加工を極めて容易に行うことができる。これにより、端子電極５１の端面が露出した側面を親回路基板に対向させて実装する際の安定性を高めることができる。
【００７６】
また、集合基板２４において、各基板１１Ａの印刷配線及びランドの位置を、基板上面内で１列毎に１８０度回転対称となる位置に形成しているので、完成した全ての電子装置５０’の構造及び規格を同じにすることができる。
【００７７】
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
【００７８】
図１４は第５の実施形態における電子装置５３を示す外観斜視図、図１５はその中間層及び樹脂層を除く外観斜視図である。図において、前述した第４の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第５の実施形態と第４の実施形態との相違点は、第４の実施形態における端子電極５１に代えてスルーホール導体５５ａと金属板５７ａを樹脂層１３及び中間層１６の側面に露出させた端子電極５４を設けたことである。
【００７９】
即ち、第４の実施形態における基板１１Ａに代えて、半分に切断されたスルーホールの導体５５ａが一側面に露出している基板１１Ｂを用いた。このスルーホール導体５５ａは、基板１１Ｂの１つの長辺に沿って４つ形成されており、それぞれのスルーホール導体５５ａの上部開口には、この開口を塞ぐように金属板５７ａが半田付けされている。また、スルーホール導体５５ａの凹部内部に半田５６を充填しても良い。さらに、スルーホール導体５５ａ、半田５６及び金属板５７ａは、基板１１Ｂの側面、樹脂層１３及び中間層１６の側面を含む平面内に位置して、外部に露出している。ここで、４つの端子電極５４のうちの１つはＧＮＤ用、１つが電源供給用、１つが信号入力用、１つが信号出力用に割り当てられている。
【００８０】
前述の構成よりなる電子装置５３は、第４の実施形態と同様に、基板１１Ｂ、樹脂層１３及び中間層１６の側面を親回路基板に対向させて実装することができ、実装面積の削減及び高密度実装を可能にする。また、自動実装機を使用した親回路基板への実装も容易に行えることは前述と同様である。さらに、端子電極５４の露出位置が１側面だけであるので、この露出位置に基づいて実装方向を容易に認識することができる。
【００８１】
次に、上記電子装置５３の製造方法を図１６に示す工程説明図を参照して説明する。
【００８２】
まず、複数の電子装置５３の基板１１Ｂがマトリクス状に連設された集合基板２５を形成する（集合基板製造工程）。ここでは、１６個の基板１１Ｂを４×４のマトリクス状に配置した集合基板２５を形成した。また、集合基板２５に形成されている各基板１１Ｂの印刷配線及びランドの位置は、基板上面内で１列毎に１８０度回転対称となる位置に形成されている（図１７参照）。さらに、２列を１組として、この１組内で隣り合う列の基板１１Ｂの境界線を跨ぐようにスルーホール５５が配置されている（図１７参照）。
【００８３】
次いで、この集合基板２５の上面に電子部品１２を実装すると共に、端子電極５４を構成する金属板５７を実装する（電子部品実装工程）。ここで、金属板５７は、金属板５７ａを２つ合わせた面積を有する四角形状を成している。この金属板５７は、図１７に示すように、前述したように隣り合う基板１１Ｂの境界線を跨いで形成されているスルーホール５５の開口を塞ぐように実装される。
【００８４】
この後、集合基板２５の上面に電子部品１２及び金属板５７を覆うように中間層１６を形成する（中間層形成工程）。
【００８５】
次いで、集合基板２５の上面側に真空印刷法を用いて樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。
【００８６】
次に、樹脂層１３を形成した集合基板２５をダイシング装置等を用い、基板１１Ｂの境界線に沿ってマトリクス状に切断することにより電子装置５３が完成する。集合基板２５を切断する際に、スルーホール５５と金属板５７が半分に切断され、これらの切断面、即ちスルーホール導体５５ａと金属板５７ａの端面が露出する。
【００８７】
上記製造方法によれば、集合基板２５を個々の基板１１Ｂに対応して分離する工程においてスルーホール５５と金属板５７が切断されるので、樹脂層１３の切断面にスルーホール５５と金属板５７の切断面が露出され、端子電極５４として使用可能となる。
【００８８】
従って、端子電極５４の端面を基板１１Ｂの側面及び樹脂層１３の側面を含む平面内に形成する加工を極めて容易に行うことができる。これにより、端子電極５４の端面が露出した側面を親回路基板に対向させて実装する際の安定性を高めることができる。
【００８９】
また、集合基板２５において、各基板１１Ｂの印刷配線及びランドの位置を、基板上面内で１列毎に１８０度回転対称となる位置に形成しているので、完成した全ての電子装置５３の構造及び規格を同じにすることができる。
【００９０】
また、スルーホール５５の開口を金属板５７で塞いでいるため、スルーホール５５の内部に弾性部材や樹脂が充填されることがないので、スルーホール５５の他端側開口から弾性部材や樹脂が突出することがない。これにより、スルーホール５５から突出した弾性部材や樹脂が実装時の妨げになることがない。
【００９１】
前述した各実施形態は、本発明の一具体例であり、本発明がこれらのみに限定されることはない。本発明は、特許請求の範囲に記載したとおり上記各実施形態における構成を組み合わせた或いは分離した電子装置及びその製造方法をも含むものである。
【００９２】
また、上記実施形態における、中間層、樹脂層、金属層等の厚さは、装置の用途、実装方法或いは実装部品の種類等を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１乃至請求項６記載の電子装置によれば、高密度実装が容易に可能であり、また自動実装機を使用した親回路基板への実装も可能となる。さらに、絶縁性弾性部材からなる中間層を設けているため、基板や半田及び樹脂層の熱膨張及びこれらの間の熱膨張率の違いによって生じる応力を緩和することができ、親回路基板と電子装置との間の接続工程（リフローなど）の際に、半田の移動や流出を防止することができると共に、電子部品のクラック発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における電子装置を示す外観斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態における電子装置の樹脂層を除く外観斜視図
【図３】本発明の第１の実施形態における電子装置の底面を上側にした外観斜視図
【図４】図１におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図
【図５】本発明の第１の実施形態における電子装置の製造方法を説明する工程説明図
【図６】本発明の第１の実施形態における樹脂層形成工程を説明する図
【図７】本発明の第２の実施形態における電子装置の製造方法を説明する工程説明図
【図８】本発明の第３の実施形態における電子装置を示す外観斜視図
【図９】本発明の第３の実施形態における電子装置の製造方法を説明する工程説明図
【図１０】本発明の第４の実施形態における電子装置を示す外観斜視図
【図１１】本発明の第４の実施形態における電子装置の樹脂層及び中間層を除く外観斜視図
【図１２】本発明の第４の実施形態における電子装置の製造方法を説明する工程説明図
【図１３】本発明の第４の実施形態における電子装置の製造方法を説明する図
【図１４】本発明の第５の実施形態における電子装置を示す外観斜視図
【図１５】本発明の第５の実施形態における電子装置の樹脂層及び中間層を除く外観斜視図
【図１６】本発明の第５の実施形態における電子装置の製造方法を説明する工程説明図
【図１７】本発明の第５の実施形態における電子装置の製造方法を説明する図
【符号の説明】
１０，４０，５０，５３…電子装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ…基板、１２…電子部品、１３…樹脂層、１４，１４Ａ…ランド、１５…リード端子、１６…中間層、１７…金属層、２１，２４，２５…集合基板、３１…基台、３２…樹脂、５１，５４…端子電極、５２…端子部品、５５…スルーホール、５５ａ…スルーホール導体、５６…半田、５７，５７ａ…金属板。[Title of the Invention]Electronic device
[Claim of claim]
1. An intermediate layer comprising a substrate, an electronic component mounted on the main surface of the substrate, and an insulating elastic member formed on the main surface of the substrate so as to fill a predetermined space around the electronic component. And a resin portion covering the intermediate layer, and a terminal electrode exposed to the outside.
An electronic device characterized by
2. A gap is provided between the substrate and the electronic component, and the intermediate layer is formed in a predetermined space around the electronic component including the gap.
It is characterized byClaim 1Electronic device as described.
3. The resin portion has a rectangular shape formed in a predetermined thickness over the main surface of the substrate and the entire surface of the intermediate layer, and the side surface of the resin portion is in the same plane as the side surface of the substrate. It is characterized by being located inClaim 1Electronic device as described.
4. The resin part has a rectangular parallelepiped shape formed to a predetermined thickness over the main surface of the substrate and the entire surface of the intermediate layer,
The terminal electrode is embedded in the resin portion, and the end face thereof is exposed in the same plane as at least one of a side surface of the resin portion and a plane parallel to the main surface of the substrate.Claim 3Electronic device as described.
5. The terminal electrode includes a through hole conductor exposed on the side surface of the substrate.Claim 3Electronic device as described.
6. The resin portion side opening of the through hole having the through hole conductor constituting the terminal electrode is closed by a metal member.Claim 5Electronic device as described.
Detailed Description of the Invention
[0001]
Field of the Invention
The present invention can reduce material waste and manufacturing processesTo electronic devicesIt is related.
[0002]
[Prior Art]
BACKGROUND Conventionally, small-sized electronic devices having a plurality of electronic components mounted on a substrate have rapidly spread. Among electronic devices of this type, there are devices sealed or molded with a resin, such as ICs and hybrid modules, or devices covered with a metal case or those housed in a metal case.
[0003]
In the manufacture of such an electronic device, a substrate is prepared for each electronic device, and after mounting an electronic component on the substrate, sealing or molding using a resin or mounting of a metal case is performed. There is.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electronic device described above has the following problems.
[0005]
First, resin-sealed or resin-molded types have unevenness on the surface of the electronic device, so they are difficult to be adsorbed when mounted on a parent circuit board using an adsorption-type automatic mounting machine, and an adsorption machine May have dropped off the electronic device.
[0006]
Second, although the metal case type has the excellent effect of being able to shield the electronic device on the substrate while protecting the electronic device from electromagnetic fields, it also requires a process of mounting the metal case on each substrate And so it was an obstacle to reducing manufacturing costs.
[0007]
Third, since a small substrate is formed for each electronic device and mounting work of the electronic component on this substrate is automated using a machine, in order to fix the individual substrate at the time of transportation or component mounting It was necessary to provide an extra portion of the substrate, which resulted in waste of the substrate material. The extra part for fixing such individual substrates is generally referred to by those skilled in the art as "fixed part" or "minim" etc., and finally these "fixed part" or "minim" After being cut off, it is shipped as a product.
[0008]
Fourth, when it is very difficult to separate only one electronic component mounted on a substrate from its surroundings and resin-seal it, and only one electronic component needs resin-seal, In consideration of the simplicity of manufacture, all electronic components or electronic components around the target electronic components have been resin-sealed. For this reason, the waste of sealing resin had arisen.
[0009]
In view of the above problems, the object of the present invention is to reduce waste of material and manufacturing processElectronic devicesIt is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves the above objectIn order toA substrate, an electronic component mounted on the main surface of the substrate, an intermediate layer formed of an insulating elastic member formed on the main surface of the substrate to fill a predetermined space around the electronic component, and the intermediate layer An electronic device is proposed, which comprises a resin part covering the upper and lower parts and a terminal electrode exposed to the outside.
[0011]
According to the electronic device, it is easy to manufacture using the collective substrate in which the plurality of substrates in which the electronic component is protected by the elastic member and the resin are arranged in a matrix. Furthermore, the elastic member forming the intermediate layer relieves the stress generated due to the difference between the thermal expansion and the thermal expansion coefficient of the substrate, the solder, and the resin portion.
[0012]
Also,Claim 2Then,Claim 1In the electronic device described above, there is proposed an electronic device having a gap between the substrate and the electronic component, and the intermediate layer being formed in a predetermined space around the electronic component including the gap.
[0013]
According to the electronic device, since the elastic member is also filled in the gap between the substrate and the electronic component, the electronic component is securely fixed and has excellent durability.
[0014]
Also,Claim 3Then,Claim 1In the electronic device described above, the resin portion has a rectangular shape formed to a predetermined thickness over the main surface of the substrate and the entire surface of the intermediate layer, and the side surface of the resin portion is in the same plane as the side surface of the substrate. We propose an electronic device located at
[0015]
According to the electronic device, the side surfaces of the substrate and the resin portion can be mounted so as to face the parent circuit substrate.
[0016]
Also,Claim 4Then,Claim 3In the electronic device described above, the resin portion has a rectangular shape formed to a predetermined thickness over the main surface of the substrate and the entire surface of the intermediate layer, the terminal electrode is embedded in the resin portion, and the end face thereof is An electronic device is proposed which is exposed in the same plane as at least one of a side surface of a resin portion and a plane parallel to the main surface of the substrate.
[0017]
According to the electronic device, when the terminal electrode is exposed to the side surface, it becomes possible to easily perform surface mounting with the side surface facing the parent circuit board, and the mounting direction is confirmed by the exposed position of the terminal electrode It becomes easy to do. Also, when the terminal electrode is exposed in a plane parallel to the main surface of the substrate, mounting connection to a connector, etc. is possible.Ru.
[0018]
Also,Claim 5Then,Claim 3In the electronic device described above, the terminal electrode proposes an electronic device including a through hole conductor exposed on the side surface of the substrate.
[0019]
According to the electronic device, the through hole exposed on the side surface of the substrate can be used as a terminal electrode. Thus, the terminal electrode can be easily processed, and the side surface of the electronic device manufactured by the method can be mounted facing the parent circuit board.
[0020]
Also,Claim 6Then,Claim 5In the electronic device described above, there is proposed an electronic device in which the resin portion side opening of the through hole having the through hole conductor constituting the terminal electrode is closed by a metal member.
[0021]
According to the electronic device, since the resin part side open end of the through hole is closed by the metal member, the inside of the through hole is not filled with resin at the time of manufacture, and the other side opening of the through hole The resin does not protrude from the
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
[0023]
FIG. 1 is an external perspective view showing an electronic device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an external perspective view excluding its resin layer, FIG. 3 is an external perspective view with its bottom face up, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. In the figure, reference numeral 10 denotes an electronic device, which has a rectangular parallelepiped shape with a predetermined thickness (for example, a thickness of 4 mm) and on which a printed wiring is formed and a component mounting surface (one main surface: upper surface) of the substrate 11 A plurality of electronic components 12 mounted, a resin layer (resin portion) 13 formed on the upper surface of the substrate 11 so as to cover the electronic components 12, a plurality of lead terminals 15 mounted on the lower surface of the substrate 11 An intermediate layer 16 is formed between the resin layer 13 and the upper surface of the electronic component 11 and the surface of the electronic component 12.
[0024]
The substrate 11 is made of, for example, a ceramic substrate having a thickness of 1 mm, the upper surface of which has a rectangular shape, lands (not shown) for component mounting are formed on the upper surface, and lead terminals 15 along two opposite sides on the lower surface. Three lands 14 are formed to connect the two. Here, six lands 14 are formed, and lead terminals 15 are connected to each of them. Here, the lead terminals 15 are soldered so as to protrude to the side of the substrate 11 at right angles to the sides of the substrate 11. Also, three of the six lead terminals 15 are assigned for GND, one for power supply, one for signal input, and one for signal output.
[0025]
The resin layer 13 is made of, for example, an insulating, waterproof or heat-resistant thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, and is formed to cover the upper surface of the substrate 11 and the surface of the intermediate layer 16. The resin forming the resin layer 13 may be a resin having chemical resistance, for example, a resin having alkali resistance, acid resistance and corrosion resistance, such as a resin that prevents a chemical change due to leakage of an electrolyte used in a battery, or For example, a resin containing a filler of ferrite may be used.
[0026]
The intermediate layer 16 is made of an insulating elastic member such as silicon or rubber, and is formed to cover the upper surface of the substrate 11 and the surface of the electronic component 12.
[0027]
The substrate 11 is not limited to a ceramic substrate, and may be a glass epoxy substrate, a paper epoxy substrate, a paper phenol substrate, or the like.
[0028]
Next, a method of manufacturing the electronic device 10 described above will be described with reference to process explanatory drawings shown in FIG.
[0029]
First, the collective substrate 21 in which the substrates 11 of the plurality of electronic devices 10 are continuously arranged in a matrix is formed (collective substrate manufacturing process). Here, a collective substrate 21 in which 16 substrates 11 are arranged in a 4 × 4 matrix is formed.
[0030]
Then, after the electronic components 12 are mounted on the upper surface of the collective substrate 21 (electronic component mounting step), an insulating elastic member is coated on the upper surface of the collective substrate 21 so as to cover the electronic components 12 to form the intermediate layer 16. (Intermediate layer formation step). Here, the intermediate layer 16 is coated for the purpose of insulation, waterproofing, protection, in particular, stress relaxation caused by the thermal expansion of the substrate 11 and the solder and the resin layer 13 and the difference in the thermal expansion coefficient between them, As the elastic elastic member, for example, coating materials such as acrylic, urethane, silicone, fluorine, rubber, vinyl, polyester, phenol, epoxy and wax can be used.
[0031]
Thereafter, the resin layer 13 is formed on the upper surface side of the collective substrate 21 using a vacuum printing method (resin layer forming step). In forming the resin layer 13 by vacuum printing, as shown in FIG. 6, the collective substrate 21 is mounted on a base 31 to which the collective substrate 21 can be inserted horizontally, and the vacuum is carried out at a vacuum of 5 torr. (Preparation process). Next, the above-described resin 32 is printed on the upper surface side of the collective substrate 21 to supply the resin (first printing step). In this state, a bubble-like space is often formed on the upper surface of the collective substrate 21 and the surface of the intermediate layer 16.
[0032]
Thereafter, the degree of vacuum is raised to, for example, about 150 Torr to generate a differential pressure, and resin is filled in the upper surface of the collective substrate 21 and the peripheral space of the intermediate layer 16 (resin filling step). As a result, a depression occurs on the surface of the resin 32. In order to fill the resin 32 in the depression, the resin 32 is printed again in a non-vacuum state in which the degree of vacuum is released (second printing step).
[0033]
Next, after curing the resin 32, the collective substrate 21 is removed from the base 31, and the resin layer forming process is completed.
[0034]
Next, the collective substrate 21 on which the resin layer 13 is formed is cut using a dicing apparatus. At this time, the main body of the electronic device 10 is obtained by cutting in a matrix along the boundaries between the individual substrates 11 (separation step). As described above, when the dicing machine is used for cutting, the cut surface becomes a very smooth surface, and it is possible to simultaneously perform shaping such as deburring. Furthermore, since the resin layer 13 is waterproof, it is possible to use a wet cutting method. Here, the main body of the electronic device 10 means one in which the lead terminal 15 is not attached.
[0035]
Thereafter, the lead terminal 15 is connected to the main body of the electronic device 10 to complete the electronic device 10. The connection between the land 14 of the substrate 11 and the electronic component 12 and the lead terminal 15 is preferably performed using high melting point solder. The melting point temperature of the high melting point solder may be higher than the melting point of the solder used when mounting the electronic device 10 on the parent circuit board. By using the high melting point solder as described above, when the electronic device 10 is soldered to the parent circuit board, the lead terminal 15 does not come off, and the occurrence of connection failure can be prevented.
[0036]
According to the manufacturing method of the first embodiment described above, since the collective substrate 21 in which a plurality of substrates are continuously arranged in a matrix is used, the waste of substrate materials as in the conventional example can be significantly reduced. it can.
[0037]
Furthermore, since the resin layer 13 can be formed in the state of the collective substrate 21 and shaping such as deburring can be performed simultaneously with separation of the collective substrate 21, in the case of manufacturing using individual substrates without using the collective substrate. The number of processes is reduced compared with that. In addition, when the resin layer 13 is formed using a transfer molding technique which is well known as a resin sealing technique, a mold is required, a press is necessary, burrs are generated in the sealed one, and air is involved and sealing is performed. There is a drawback that voids (air bubbles) are easily contained in the coating, but all of these can be eliminated by using the vacuum printing method.
[0038]
Furthermore, since the resin layer 13 is formed by vacuum printing, the resin layer 13 can be formed without gaps around the electronic component 12, and the durability of the electronic device 10 can be enhanced.
[0039]
Further, in the electronic device 10, since the resin layer 13 is formed by vacuum printing, the surface of the resin layer 13 can be formed flat, so that adsorption by the automatic placement machine is easy. Furthermore, high density mounting is easily possible.
[0040]
Further, since the intermediate layer 16 made of an insulating elastic member is provided between the substrate 11 and the electronic component 12 and the resin layer 13, the thermal expansion of the substrate 11, the solder and the resin layer 13 and the coefficient of thermal expansion therebetween are provided. Stress can be relieved. That is, in the connection process (reflow etc.) between the parent circuit board and the electronic device 10, the movement and the outflow of the solder can be prevented, and the crack generation of the electronic component 12 can be prevented.
[0041]
In the intermediate layer forming step, a vacuum printing method may be used, or a liquid elastic member may be sprayed or brushed.
[0042]
Although the dicing machine is used to cut the collective substrate, the collective substrate is not limited to this, and the collective substrate may be cut into each substrate by a laser, water, wire or the like. In this case, the shape of the substrate can be flexibly shaped in accordance with a round shape, a triangle, other polygons, or a case for housing the electronic device of the present invention.
[0043]
Moreover, although the function of the electronic device 10 is not particularly limited in the present embodiment, the present invention is applicable to various electronic devices. For example, the present invention is applicable to electronic devices such as a high frequency power amplifier, an electronic volume, a DC / DC converter, an FET switch, a low power telemeter, a keyless transmitter, and an inverter.
[0044]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0045]
The second embodiment relates to a method of manufacturing the electronic device 10 in the first embodiment. In the manufacturing method of the second embodiment, the separation process in the manufacturing method of the first embodiment is divided into two to facilitate the mounting operation of the lead terminals 15 in the terminal mounting process.
[0046]
The manufacturing method in the second embodiment is as follows.
[0047]
That is, as shown in FIG. 7, first, the collective substrate 21 in which the substrates 11 of the plurality of electronic devices 10 are arranged in a matrix is formed (collective substrate manufacturing process). Here, a collective substrate 21 in which 16 substrates 11 are arranged in a 4 × 4 matrix is formed.
[0048]
Next, after mounting the electronic components 12 on the upper surface of the collective substrate 21 (electronic component mounting process), the resin layer 13 is formed on the upper surface side of the collective substrate 21 using a vacuum printing method (resin layer forming process). The formation of the resin layer 13 by vacuum printing is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
[0049]
Next, the collective substrate 21 on which the resin layer 13 is formed is cut only in one direction of the matrix using a dicing apparatus or the like to obtain the separated collective substrate 22 (first separation step). Here, the lead terminals 15 are cut only at the inter-substrate boundary parallel to the row of lands 14, that is, the boundary parallel to the y-axis of the xyz orthogonal coordinates in FIG. As a result, the lands 14 are arranged in a line along the two opposing long sides of the lower surface of the separated collective substrate 22.
[0050]
Thereafter, the separated collective substrate 22 is inverted (inversion step), and the lead terminals 15 are soldered to the lands 14 (terminal attachment step). At this time, the lead terminals 15 are soldered so as to protrude perpendicularly to the long side and to the side of the substrate. Here, since the separated collective substrate 22 is in a state where four substrates 11 are connected in series, the separate collective substrate 22 can be easily fixed, and the lead terminals 15 can be soldered easily.
[0051]
After soldering of the lead terminals 15 is completed, the separated collective substrate 22 is cut along the substrate boundary parallel to the x-axis (second separation step), and the electronic device 10 is completed.
[0052]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0053]
FIG. 8 is an external perspective view showing the electronic device 40 in the third embodiment. In the figure, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, the difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the metal layer 17 is formed on the upper surface of the resin layer 13. By forming the metal layer 17 in this manner, an electromagnetic field shielding effect can be provided, and the effect can be exhibited as a measure against EMC (Electro-Magnetic Compatibility).
[0054]
The electronic device 40 was manufactured as follows.
[0055]
That is, as shown in FIG. 9, the collective substrate 21 in which the substrates 11 of the plurality of electronic devices 40 are continuously arranged in a matrix is formed (collective substrate manufacturing process), and the electronic components 12 are mounted on the upper surface of the collective substrate 21. After that (electronic component mounting step), an intermediate layer 16 is formed on the upper surface of the collective substrate 21 so as to cover the electronic components 12 (intermediate layer forming step).
[0056]
Thereafter, the resin layer 13 is formed on the upper surface side of the collective substrate 21 using the same vacuum printing method as described above (resin layer forming step).
[0057]
Furthermore, the metal layer 17 is formed on the upper surface of the resin layer 13 (metal layer forming step). Here, the metal layer 17 was formed on the top surface of the resin layer 13 by applying and curing a resin in which a metal filler is dispersed.
[0058]
Next, the collective substrate 21 on which the metal layer 17 is formed is cut using a dicing apparatus or the like. At this time, the main body of the electronic device 40 is obtained by cutting in a matrix along the boundaries between the individual substrates 11 (separation step). Here, the main body of the electronic device 40 means one in which the lead terminal 15 is not attached.
[0059]
As described above, when the dicing machine is used for cutting, the cut surface becomes a very smooth surface, and it is possible to simultaneously perform shaping such as deburring. Furthermore, since the resin layer 13 is waterproof, it is possible to use a wet cutting method.
[0060]
Thereafter, the lead terminal 15 is connected to the main body of the electronic device 40 to complete the electronic device 40.
[0061]
In addition, in formation of the metal layer 17, you may stick a metal film or may use the normal metal film formation technique. In addition, a resin containing a metal filler may be formed in a film shape.
[0062]
Moreover, it is also easy to form not only a metal layer but a layer having chemical resistance. For example, the protective layer may be formed by coating the periphery of the electronic device of the present invention with a member having alkali resistance, acid resistance or corrosion resistance. In this case, it is possible to prevent a decrease in reliability when the battery is placed near the battery or the battery.
[0063]
Alternatively, a resin or paint may be applied to the surface of the metal layer 17.
[0064]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0065]
FIG. 10 is an external perspective view showing an electronic device 50 according to the fourth embodiment, and FIG. 11 is an external perspective view excluding the intermediate layer and the resin layer. In the figure, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, the difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the terminal electrodes 51 exposed on the side surfaces of the resin layer 13 and the intermediate layer 16 are provided instead of the lead terminals 15 in the first embodiment. It is.
[0066]
That is, instead of the substrate 11 in the first embodiment, a land 11A for connecting terminal electrodes is formed on the upper surface (component mounting surface) without forming lands for connecting lead terminals on the lower surface. It was. Four lands 14A are formed along one long side of the substrate 11A, and a cylindrical terminal electrode 51 is soldered to each land 14A. Furthermore, one end surface of the terminal electrode 14A is located in a plane including the side surface of the substrate 11A and the side surface of the resin layer 13, and is exposed to the outside. Here, one of the four terminal electrodes 51 is allocated for GND, one for power supply, one for signal input, and one for signal output.
[0067]
The electronic device 50 configured as described above can be mounted with the side surfaces of the substrate 11A, the resin layer 13 and the intermediate layer 16 facing the parent circuit substrate, which enables reduction of the mounting area and high density mounting. Moreover, it is the same as that of the above-mentioned that mounting to the parent circuit board using an automatic mounting machine can also be performed easily. Furthermore, since the exposed position of the terminal electrode 51 is only on one side, the mounting direction can be easily recognized based on this exposed position.
[0068]
Next, a method of manufacturing the electronic device 50 will be described with reference to process explanatory drawings shown in FIG.
[0069]
First, the collective substrate 24 in which the substrates 11A of the plurality of electronic devices 50 are continuously arranged in a matrix is formed (collective substrate manufacturing process). Here, a collective substrate 24 in which sixteen substrates 11A are arranged in a 4 × 4 matrix is formed. Further, the positions of the printed wiring and land of each substrate 11A formed on the collective substrate 24 are formed at positions that are rotationally symmetrical by 180 degrees for each row in the upper surface of the substrate (see FIG. 13). Further, the lands 14A of the substrates 11A in adjacent rows in one set are disposed at positions facing one-to-one in two pairs as one set (see FIG. 13).
[0070]
Next, the electronic component 12 is mounted on the upper surface of the collective substrate 24, and the terminal component (electrode member) 52 to be the terminal electrode 51 is mounted (electronic component mounting step). Here, the terminal component 52 has a cylindrical shape having a length in which two terminal electrodes 51 are combined. As shown in FIG. 13, the terminal component 52 is mounted so as to straddle the substrate boundary line between the lands 14A of different substrates 11A disposed opposite to the above-mentioned 1: 1.
[0071]
Thereafter, the intermediate layer 16 is formed on the upper surface of the collective substrate 24 so as to cover the electronic component 12 and the terminal component 52 (intermediate layer forming step).
[0072]
Next, the resin layer 13 is formed on the upper surface side of the collective substrate 24 using a vacuum printing method (resin layer forming step).
[0073]
Next, the collective substrate 24 on which the resin layer 13 is formed is cut in a matrix along the boundary of the substrate 11A using a dicing apparatus or the like, whereby the electronic device 50 is completed. When the collective substrate 24 is cut, the terminal component 51 is also cut, and the cut surface of the terminal component 51 is exposed.
[0074]
According to the above manufacturing method, since the terminal component 52 is cut in the step of separating the collective substrate 24 corresponding to the individual substrates 11A, the cut surface of the terminal component 52 is exposed on the cut surface of the resin layer 13 It can be used as the electrode 51.
[0075]
Therefore, the process of forming the end face of the terminal electrode 51 in the plane including the side surface of the substrate 11A and the side surface of the resin layer 13 can be extremely easily performed. Thus, the stability when mounting the side surface of the terminal electrode 51 with the exposed end face facing the parent circuit board can be enhanced.
[0076]
Further, in the collective substrate 24, the positions of the printed wiring and land of each substrate 11A are formed at positions that are rotationally symmetrical by 180 degrees for each row in the upper surface of the substrate, so all of the completed electronic devices 50 ' The structure and standards can be the same.
[0077]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0078]
FIG. 14 is an external appearance perspective view showing the electronic device 53 in the fifth embodiment, and FIG. 15 is an external appearance perspective view excluding the intermediate layer and the resin layer. In the figure, the same components as those in the fourth embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, the difference between the fifth embodiment and the fourth embodiment is that the through hole conductor 55a and the metal plate 57a are used on the side surfaces of the resin layer 13 and the intermediate layer 16 instead of the terminal electrode 51 in the fourth embodiment. It is that the exposed terminal electrode 54 is provided.
[0079]
That is, instead of the substrate 11A in the fourth embodiment, the substrate 11B in which the conductor 55a of the through hole cut in half is exposed to one side surface is used. The four through hole conductors 55a are formed along one long side of the substrate 11B, and the metal plate 57a is soldered to the upper opening of each through hole conductor 55a so as to close the opening. There is. Alternatively, solder 56 may be filled in the recess of through-hole conductor 55a. Furthermore, the through-hole conductor 55a, the solder 56 and the metal plate 57a are located in a plane including the side surface of the substrate 11B, the resin layer 13 and the side surface of the intermediate layer 16, and are exposed to the outside. Here, one of the four terminal electrodes 54 is allocated for GND, one for power supply, one for signal input, and one for signal output.
[0080]
Similar to the fourth embodiment, the electronic device 53 configured as described above can be mounted with the side surfaces of the substrate 11B, the resin layer 13 and the intermediate layer 16 facing the parent circuit substrate, so that the mounting area can be reduced. Enables high density mounting. Moreover, it is the same as that of the above-mentioned that mounting to the parent circuit board using an automatic mounting machine can also be performed easily. Furthermore, since the exposed position of the terminal electrode 54 is only one side surface, the mounting direction can be easily recognized based on this exposed position.
[0081]
Next, a method of manufacturing the electronic device 53 will be described with reference to process explanatory drawings shown in FIG.
[0082]
First, the collective substrate 25 in which the substrates 11B of the plurality of electronic devices 53 are continuously arranged in a matrix is formed (collective substrate manufacturing process). Here, a collective substrate 25 in which sixteen substrates 11B are arranged in a 4 × 4 matrix is formed. Further, the positions of the printed wiring and land of each substrate 11B formed on the collective substrate 25 are formed at positions that are rotationally symmetrical by 180 degrees for each row in the upper surface of the substrate (see FIG. 17). Furthermore, through holes 55 are arranged so as to straddle the border line of the substrates 11B in adjacent rows in one set, with two rows as one set (see FIG. 17).
[0083]
Then, the electronic component 12 is mounted on the upper surface of the collective substrate 25, and the metal plate 57 constituting the terminal electrode 54 is mounted (electronic component mounting step). Here, the metal plate 57 has a rectangular shape having an area obtained by combining two metal plates 57a. As shown in FIG. 17, the metal plate 57 is mounted so as to close the opening of the through hole 55 formed across the boundary of the adjacent substrates 11B as described above.
[0084]
Thereafter, the intermediate layer 16 is formed on the upper surface of the collective substrate 25 so as to cover the electronic components 12 and the metal plate 57 (intermediate layer forming step).
[0085]
Next, the resin layer 13 is formed on the upper surface side of the collective substrate 25 using a vacuum printing method (resin layer forming step).
[0086]
Next, the collective substrate 25 on which the resin layer 13 is formed is cut in a matrix along the boundary of the substrate 11B using a dicing apparatus or the like, whereby the electronic device 53 is completed. When the collective substrate 25 is cut, the through holes 55 and the metal plate 57 are cut in half, and the cut surfaces of these, i.e., the end surfaces of the through hole conductor 55a and the metal plate 57a are exposed.
[0087]
According to the above manufacturing method, the through holes 55 and the metal plate 57 are cut in the step of separating the collective substrate 25 corresponding to the individual substrates 11 B. Therefore, the through holes 55 and the metal plate 57 are cut in the cut surface of the resin layer 13. The cut surface of is exposed and can be used as the terminal electrode 54.
[0088]
Therefore, the process of forming the end face of the terminal electrode 54 in the plane including the side surface of the substrate 11B and the side surface of the resin layer 13 can be extremely easily performed. Thus, the stability when mounting the side surface of the terminal electrode 54 with the exposed end face facing the parent circuit board can be enhanced.
[0089]
Further, in the collective substrate 25, the positions of the printed wiring and land of each substrate 11B are formed at positions that are rotationally symmetrical by 180 degrees for each row in the upper surface of the substrate, so the structure of all completed electronic devices 53 And the standards can be the same.
[0090]
Further, since the opening of the through hole 55 is closed by the metal plate 57, the inside of the through hole 55 is not filled with the elastic member or the resin. It does not stand out. Thus, the elastic member and the resin protruding from the through hole 55 do not interfere with the mounting.
[0091]
Each embodiment mentioned above is one example of the present invention, and the present invention is not limited only to these. The present invention also includes an electronic device in which the configurations in the above-described embodiments are combined or separated as described in the claims and a method for manufacturing the same.
[0092]
Further, in the above embodiment, the thickness of the intermediate layer, the resin layer, the metal layer, etc. is preferably set appropriately in consideration of the application of the device, the mounting method, the type of mounted components, and the like.
[0093]
【Effect of the invention】
As explained aboveAccording to the electronic device of the first to sixth aspects of the present inventionDensity mounting is easily possible, and mounting on a parent circuit board using an automatic mounting machine is also possible. Furthermore, since an intermediate layer made of an insulating elastic member is provided, it is possible to relieve the stress caused by the thermal expansion of the substrate, the solder and the resin layer and the difference in the thermal expansion coefficient between them. DressAndIn the connection process (reflow etc.) during between, while being able to prevent movement and outflow of solder, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the electronic component.
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is an external perspective view showing an electronic device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view excluding the resin layer of the electronic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an external perspective view of the electronic device according to the first embodiment of the present invention with the bottom surface up.
4 is a sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 5 is an explanatory process diagram illustrating a method of manufacturing an electronic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining a resin layer forming step in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory process diagram illustrating a method of manufacturing an electronic device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an external perspective view showing an electronic device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory process diagram illustrating a method of manufacturing an electronic device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an external perspective view showing an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an external perspective view excluding a resin layer and an intermediate layer of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory process diagram illustrating a method of manufacturing an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining a method of manufacturing an electronic device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an external perspective view showing an electronic device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an external perspective view excluding a resin layer and an intermediate layer of the electronic device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory process diagram illustrating a method of manufacturing an electronic device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view for explaining the method of manufacturing an electronic device according to the fifth embodiment of the present invention;
[Description of the code]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 40, 50, 53 ... Electronic device, 11, 11A, 11B ... Substrate, 12 ... Electronic component, 13 ... Resin layer, 14, 14A ... Land, 15 ... Lead terminal, 16 ... Intermediate layer, 17 ... Metal layer, 21, 24, 25 ... collective substrate, 31 ... base, 32 ... resin, 51, 54 ... terminal electrode, 52 ... terminal part, 55 ... through hole, 55 a ... through hole conductor, 56 ... solder, 57, 57 a ... metal Board.