JP2004511903A - 両面に部品を備えたリードフレームを有するモジュール - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的接続のための少なくとも2つの接触面をそれぞれ有する少なくとも2つの電気的部品を有し、接着テープがモジュールの製造に使用される、送信/受信ステーションとコンタクトレス通信するモジュールに関する。
【0002】
本発明は、さらに、冒頭の段落で定義したタイプのモジュールを収容するハウジングを有し、施錠をブロックするためのキーに関する。
【0003】
【従来の技術】
冒頭の段落で定義したタイプのそのようなモジュールは、米国特許公報US−A−4,999,742から既知であり、送信/受信ステーションとのコンタクトレス通信を提供するのに適している。既知のモジュールは、合成樹脂ハウジングにモールドされ、2つの接触面、2つの金属ストリップ、及びタイミング送信/受信コイルを備えた集積回路を有する。
【0004】
モジュールの製造中、一つの平面上にこれらの電気的部品を固定するために接着テープが使用される。このため、電気的部品は、まず接着テープ上に位置合わせされ、ボンディングワイヤにより電気的に接続される。その後、すでに電気的に使用可能であるモジュールの一部が、モジュールの機械的強度を与えるために合成樹脂中にモールドされる。既知のモジュールでは、モジュールが比較的広いエリアを有するという理由で、モジュールの電気的部品がすべて並んで配置されることは、不利益になることがわかっている。この結果、この既知のモジュールを含む既知のキーのハウジングは、残念なことに比較的大きい。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、例えば、キーの小さいハウジング内に収容されることができるように、電気的部品のより効率的な配列により表面エリアが減少され得るモジュールを提供することである。この目的を達成するために、モジュールが以下に規定した態様で特徴づけられ得るそのような態様において、そのようなモジュールは、本発明に係る特有の形態を有し、本発明に係る装置内に提供される。
【0006】
送信/受信ステーションとコンタクトレス通信するためのモジュールであって、前記モジュールは、電気的接続のために少なくとも2つの接触面をそれぞれ含み、機械的に及び電気的に互いに分離され、少なくとも一つの電気的部品を搭載するための部品面を有し、接着面を有する少なくとも2つの金属ストリップにより形成されたリードフレームを含み、モジュールの製造中に前記金属ストリップの接着面に与えられ、少なくとも一つの電気部品が前記接着面から前記金属ストリップ上に搭載されることができるように、少なくとも一つの電気的部品の前記接触面に対する開口を有する接着テープにより、実質的に一つの平面に保持される、少なくとも2つの電気的部品を有する。
【0007】
このように、金属ストリップが接着テープの開口を通して両面で接続され得て、金属ストリップが両面で部品を備え得ることが達成される。これは、モジュールの表面エリアがかなり減少し、その結果モジュールのハウジングがまたとても小さくなるという利点を有する。この小さいモジュールは、例えば、車のキー、キーフォッブ(fob)若しくはホテルルームキーに組み込むために、又は品物に取り付けるために特に好適である。
【0008】
部品を備えた両面基板を提供することはかなり前から知られている点に留意すべきである。そのような基板は、両面に銅層を有する、例えばエポキシ樹脂のような電気的に非導電性の材料からなる。しかしながら、まず第一に導電体トラック(金属ストリップ)が基板の両面上の銅層から、例えばエッチングプロセスにより形成されなければならないので、両面に電気的部品を備えたそのような基板の製造はとてもコストがかかる。次に、それぞれの貫通接続のために、穴が基板にドリル形成され、その後穴のエッジが電気的な相互接続を確保するためにメッキで接続されなければならない。
【0009】
本発明に係る両面で部品を備えるリードフレームは、部品面上に配置された電気的部品及び接着面上に配置された電気的部品の両方が本質的に一つの平面に延在する金属ストリップと接触するので、第2の面上の導電体トラックが省かれる、という利点を有する。この結果、モジュールは実質的に低いコストで製造され得て、比較的厚いエポキシ樹脂層及び導電体トラックの第2の層の除去がモジュールの全体の高さを減少させる。それは非常に有利である。
【0010】
請求項2に規定されるような手段は、モジュールがモジュールとのコンタクトバウンド(contact−bound)通信を必要とする多くの他の可能性のある用途に使用され得るという利点を有する。それから、モジュールのコンタクトレス通信パートの正しい操作もまた、モジュールのコンタクトバウンド通信パートのモジュール接触面を介してテストされ得るという点で特に有利である。これは、標準試験装置がモジュールの製造で使用されることを可能にする。それは、モジュールをテストするためのコストとモジュールをテストするための時間との両方が減少され得るという利点を有する。
【0011】
請求項3に規定されるような手段は、2つの対向する側面(lateral surface)のみに配置されたモジュール接触面が打ち抜き加工において実質的により簡単でそれゆえより安く形成され得るという利点を有する。さらに、対向する側面の2つのモジュール接触面のみを有するモジュールは収納レールにおいて移送され得て、収納レールの端部で実装機に供給され得るという利点が得られる。それに比べて、モジュールの3つ又は4つの側面にモジュール接触面を有するモジュールは、トレイで移送されなければならず、実装機により個々にトレイから取り出されなければならない。それは、モジュールの移送中及びモジュールの部品搭載中の両方で不利な点を有する。
【0012】
請求項4に規定されるような手段は、モジュール接触面を含むモジュールの表面エリアがS字形状のモジュール接触面の場合よりも小さいという利点を有する。U字形状のモジュール接触面は、モジュール接触面がモジュールの移送中及びモジュールの組み込み中に曲げられる可能性がS字形状のモジュール接触面の場合よりも実質的に小さくなるという他の利点を有する。
【0013】
請求項5に規定されるような手段は、モジュールの表面エリアが特に小さい及び送信/受信コイルに対する集積回路の簡単な接続が可能であるという利点を有する。
【0014】
打ち抜き加工により、モジュール用のリードフレームは、特にコスト的に効率良く製造され得る。
【0015】
上述した目的を達成するために、本発明によれば、そのようなキーが請求項1に規定されるようなモジュールを含む。これは、キーのハウジングが比較的に小さくあり得るという利点を有する。それは、そのようなキーのユーザにより高く評価される。
【0016】
本発明の他の態様と同様に前述の態様は、以下に記述された実施の形態の例から明らかであり、この例を用いて説明されるであろう。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明は、例として与えられた実施の形態を参照して以下により詳細に記述されるであろうが、本発明はそれに制限されない。
【0018】
図1は、図2において平面図で示されるA−Dでのモジュール1の断面図である。モジュール1は、自動車キーのハウジングに組み込むことを意図され、自動車に備えられた送信/受信ステーションと共に、自動車用の窃盗防止デバイスを形成する。モジュール1は、125kHzの周波数を有する高周波電磁界を介して、自動車における送信/受信ステーションとのコンタクトレス通信を提供することに適している。
【0019】
モジュール1は、モジュール接触面3−1〜3−28が突出するハウジング2を有する。モジュール接触面3−1〜3−14は、ハウジング2の第1の側面S1から突出し、モジュール接触面3−15〜3−28は、第1の側面S1の反対側にある、ハウジング2の第2の側面S2から突出する。
【0020】
モジュール接触面3により、モジュール1は、コンタクトバウンド通信を提供し、それゆえ少なくとも切替情報を受信し及び少なくとも制御情報を供給することに適している。自動車のドアを開錠又は施錠するために、自動車キーのハウジングに備えられたセンサから、モジュール1は、この目的のために用意されたモジュール接触面3を介して切替情報を受信する。
【0021】
自動車キーのハウジングに配置された赤外線伝送デバイスは、モジュール1の他のモジュール接触面3に接続されている。施錠/開錠情報がモジュール1から受信されるとき、赤外線伝送デバイスは、自動車のカーロックに接続された自動車内(in−car)受信ステーションに施錠/開錠情報を伝送する。このように、モジュール1を備えた自動車キーは、自動車ドアを開錠及び施錠する機能と同様に自動車窃盗防止デバイスを動作させない機能を有する。
【0022】
モジュール1は、送信/受信コイル4、集積回路5、第1のコンデンサ6、第2のコンデンサ7、及び第3のコンデンサ8を含む。これらの電気的部品のそれぞれは、電気的部品との電気的接触のために、少なくとも2つの接触面を有する。送信/受信コイル4は2つの接触面9,10を有する。第1のコンデンサ6は2つの接触面11,12を有する。第2のコンデンサ7は2つの接触面13,14を有する。第3のコンデンサ8は2つの接触面15,16を有する。集積回路5は、電気的に伝導性のある態様でボンディングワイヤBによりモジュール接触面3−1〜3−28に接続された、合計25の接触面を有する。
【0023】
モジュール1は、機械的及び電気的に共に互いに分離された複数の金属ストリップMSにより形成された金属フレームMをさらに含む。そのような金属フレームは、専門家の間で一般にリードフレームと呼ばれる。リードフレームMは、例えば、金属ストリップMS1がボンディングワイヤBの一つを介して集積回路5の接触面の一つに接続され得るために、接触面3−11〜3−14を形成し及びモジュール1のハウジング2に延在する金属ストリップMS1を有する。別の金属ストリップMS2は、以下により詳細に記述されるように、モジュール接触面3のいずれにも接続されず、モジュール1の製造中に集積回路5を機械的に留めるために役立つ。
【0024】
リードフレームMは、部品面MB及び接着面MKを有する。集積回路5は、リードフレームMの部品面MBに搭載される。モジュール1の製造中に、接着テープは、以下により詳細に記述されるように、リードフレームMの接着面MKに取り付けられる。
【0025】
ここでは、接着テープKは、部品が接着面MKからリードフレームMS上に搭載され得るように、開口A1〜A6を有する。モジュール1の場合においては、コンデンサ6,7及び8と同様に送信/受信コイル4は、リードフレームMの接着面に搭載される。
【0026】
これは、モジュール1の表面エリアが図2におけるモジュール1のハウジング2の周囲により本質的に境界付けされるという利点を有する。したがって、モジュール1は、自動車キーの小さいハウジングに組み込むためにとても好適である。
【0027】
それから、モジュール1の特に有利な形態は、送信/受信コイル4及び集積回路5が接着面MK及び部品面MBのリードフレームM上でそれぞれ互いに対向して配置されることである。この結果、モジュール1は特に小さい表面エリアを有する。それに加えて、送信/受信コイル4と集積回路5との間の電気的接続が特に容易な態様でなし得る。
【0028】
モジュール1のハウジング2外に導かれたモジュール接触面3は、2つの湾曲部B1,B2を有し、U字形状である。モジュール1に向かいかつモジュール1から離れない第2の湾曲部B2は、モジュール1から突出するモジュール接触面3の場合より、モジュール1の表面エリアがモジュール接触面3により増加しないという利点を有する。U字形状のモジュール接触面3は、モジュール接触面3がモジュール1の移送中及びモジュールの組み込み中に曲げられる可能性がS字形状のモジュール接触面の場合よりも実質的に低くなるという他の利点を有する。
【0029】
集積回路5に接続されるモジュール接触面3の提供は、モジュール1のコンタクトレス通信パートの正しい操作がまたモジュール1のコンタクトバウンド通信パートのモジュール接触面3を介してテストされ得るという利点を有する。これは、標準試験装置がモジュール1の製造中に使用されることを可能にする。それは、モジュール1をテストするためのコスト及びモジュール1をテストするための時間の両方が減少され得るという利点を有する。
【0030】
モジュール1を製造するための製造プロセスはここで説明される。第1のプロセスステップにおいて、リードフレームMの金属ストリップMSは、150μmの厚さを有する薄い金属シートから打ち抜きされる。それから、金属ストリップMS1は、まだ断片ブリッジST1を有し、金属ストリップMS3は、適当な位置で金属ストリップMS2を保持するために金属ストリップMS2に対してまだ断片ブリッジST2を有する。
【0031】
第2のプロセスステップにおいて、接着テープKが金属ストリップMSに与えられる。一方では、接着テープKは、互いに関して個々の金属ストリップMSの位置を維持する。他方では、それは、次のプロセスステップの間、実質的に一つの平面E内に金属ストリップMSを保つ。第2のプロセスステップにおいて、接着テープKは、電気的部品が接着面MKから搭載されることを可能にする、開口A1〜A6をすでに有する。
【0032】
接着テープKは、断片ブリッジST1及びST2のエリアで付加的な開口を有する。第3のプロセスステップにおいて、断片ブリッジST1及びST2がプレス抜きされ、結果として、金属ストリップMS2は、いかなるモジュール接触面3に対して電気的接続をもはや有しない。
【0033】
第4のプロセスステップにおいて、集積回路5は、金属ストリップMS2上で支えられ、その後、それはボンディングプロセスにおいてボンディングワイヤBによりリードフレームMのモジュール接触面3及び他の金属ストリップに接続される。いかなるモジュール接触面3と接続されていない金属ストリップMS2上に集積回路5を搭載することは、例えば湿気のような環境の影響に対して、モジュール1のコンタクトレス通信パートが完全に保護され、モジュール1のコンタクトバウンド通信パートが大部分保護されるという利点を有する。
【0034】
第5のプロセスステップにおいて、リードフレームMは、まず裏返され、その後、送信/受信コイル4と、コンデンサ6,7及び8とがリードフレームMの接着面MK上で支えられる。
【0035】
接着剤の硬化後に仕上げられる第6のプロセスステップにおいて、送信/受信コイル4とコンデンサ6,7及び8との接触面は、リフローはんだプロセスによりリードフレームMの金属ストリップMS上にはんだ付けされる。
【0036】
第7のプロセスステップにおいて、リードフレームMは、モジュール1のハウジング2が形成されるように、射出成形法により合成樹脂にモールドされる。その後、モジュール接触面3は、図1で示すようにU字形状に曲げられる。完成したモジュール1は、次の移送のために収納レールに収容される。
【0037】
上述したモジュール1の製造方法は、モジュール1が特に効率的で低いコストの態様で製造されることを可能にする。2つの対向する側面S1及びS2上のモジュール接触面3の提供の結果、第1のプロセスステップにおける打ち抜き加工は、実質的により簡単であり、より安価である。さらに、2つの対向する側面S1及びS2のみのモジュール接触面3を有するモジュール1が収納レールにおいて移送され得るという利点が得られる。自動車キーの生産中、この収納レールは、モジュール1上での自動的な部品搭載を可能にするように、実装機に直接接続され得る。反対に、モジュールの3つ又は4つの側面のモジュール接触面を有するモジュールは、トレイにおいて移送されなければならず、実装機により個々にトレイから取り出さなければならない。それは、モジュールの移送中及びモジュールの部品搭載中の両方で不利益を有する。
【0038】
断片ブリッジST1及びST2が第3のプロセスステップで除去され得ない点に留意すべきである。これは、集積回路5が破壊されるのを防止するために集積回路5から除去されなければならない、比較的多くの熱を集積回路5が発生するときに特に有利である。この場合、金属ストリップMS1及びMS3は、そのとき集積回路から熱を除去するための放熱器として機能する。
【0039】
このように、モジュールが特に小さくなることができ、集積回路が環境の影響に対して保護されるので、両面に部品を有するリードフレームを提供することは、コンタクトレス通信のためのモジュールの場合に特に有利である点に留意すべきである。しかしながら、両面に部品を有するリードフレームを提供することは、他の応用分野でも有利になり得る。
【0040】
本発明に係るモジュールのリードフレームは1mmの厚さだけでなくほんの20μmの金属シートからもプレス抜きされ得ることに留意すべきである。金属ストリップは、また、エッチングプロセスによっても製造され得る。
【0041】
モジュール1がまた、書き込み/読み取りステーションとのコンタクトバウンド通信のために、書き込み/読み取りステーションの接触面に対してそのモジュール接触面3を用いて保持され得るという点に留意すべきである。そのようなコンタクトバウンド通信中に、例えば、モジュールのメモリにお金の量を表すデータを蓄積することが可能である。
【0042】
自動車キーは、施錠/開錠情報を伝送するための赤外線伝送デバイスの代わりにUHF伝送デバイスを含んでも良いことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、両面に電気的部品を備えたリードフレームを有し、送信/受信ステーションとコンタクトレス通信するためのモジュールのA−Dでの断面図である。
【図2】図2は、図1に示すモジュールの平面図である。
Claims (7)
- 送信/受信ステーションとコンタクトレス通信するためのモジュールであって、前記モジュールは、電気的接続のために少なくとも2つの接触面をそれぞれ含み、機械的に及び電気的に互いに分離され、少なくとも一つの電気的部品を搭載するための部品面を有し、接着面を有する少なくとも2つの金属ストリップにより形成されたリードフレームを含み、前記モジュールの製造中に前記金属ストリップの前記接着面に与えられ、少なくとも一つの電気的部品が前記接着面から前記金属ストリップ上に搭載されることができるように、少なくとも一つの電気的部品の前記接触面に対する開口を有する接着テープにより、実質的に一つの平面に保持される、少なくとも2つの電気的部品を有するモジュール。
- 請求項1記載のモジュールであって、書き込み/読み取りステーションとの前記モジュールのコンタクトバウンド通信を可能とするように、モジュール接触面が前記モジュールのハウジングの外に導かれる、ことを特徴とするモジュール。
- 請求項2記載のモジュールであって、前記モジュール接触面は、前記モジュールの前記ハウジングの2つの互いに対向する側面で前記ハウジングの外に導かれる、ことを特徴とするモジュール。
- 請求項2記載のモジュールであって、前記モジュールの前記ハウジングの外に導かれた前記モジュール接触面がU字形状である、ことを特徴とするモジュール。
- 請求項1記載のモジュールであって、前記電気的部品の一つが集積回路により形成され、前記電気的部品の他の一つが送信/受信コイルにより形成され、前記集積回路及び前記送信/受信コイルが、それぞれ前記金属ストリップに対して前記部品面上に、前記接着テープに対して前記接着面上に、実質的に互いに対向して配置される、ことを特徴とするモジュール。
- 請求項1記載のモジュールであって、前記リードフレームは打ち抜き加工により製造される、ことを特徴とするモジュール。
- 請求項1記載のモジュールを収容するハウジングを有する、ことを特徴とする施錠をブロックするためのキー。
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