JP2007234994A - 電子部品モジュールおよびリードフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品のリードフレームへの実装精度を向上させる。
【解決手段】圧電発振器２０は、リードフレーム３０の一側面に圧電振動子２２が実装してあり、他側面に圧電振動子２２を駆動する発振回路を備えた集積回路２４が実装してある。リードフレーム３０は、圧電振動子２２を実装する部品実装部が凹部３２として形成してある。凹部３２の側壁は、圧電振動子２２を凹部３２に案内するガイド部となっている。このガイド部は、凹部３２の外方側から凹部３２側に向けて漸次肉厚が薄くなる傾斜壁３４として形成してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電子部品を一体化させた電子部品モジュールに係り、特にリードフレームの表裏面に電子部品を接合した電子部品モジュールおよびリードフレームに関する。

水晶発振器や水晶フィルタなどの圧電デバイスは、基準クロック信号の発生や高周波信号の抽出のため、多くの電子機器に採用されている。そして、近年は、携帯電話機の小型化をはじめとする電子機器の小型化に対応して、圧電デバイスの小型化が図られており、さらなる小型化、薄型化の要求が強まっている。そこで、リードフレームの一側面に圧電振動子を接合し、他側面にリードフレームを薄肉化して凹部を設け、この凹部に圧電振動子を駆動する発振回路を備えた集積回路を固着し、これらの圧電振動子と集積回路との周囲を樹脂で覆った圧電発振器が提案されている（特許文献１）。このように、リードフレームに薄肉化した凹部を形成してその凹部に集積回路を配置すれば、圧電発振器の実装面積を小さくでき、薄型化も図ることができる。
特開２００５−３３７６１号公報

前記したように、圧電デバイスに対する小型化、薄型化の要求は、一層強まっている。このため、集積回路や圧電振動子などをリードフレームに実装する際の位置決めをより高精度で行なう必要がある。ところが、電子部品をリードフレームに実装する一般的なマウント装置は、位置決め精度が要求されるに精度に追従することができず、現状においては実装精度が目標位置に対して±５０μｍ程度の誤差を有する。このため、図９に示したように、リードフレーム１０に凹部１２として形成した部品実装部に、マウント装置を用いて集積回路１４を実装した場合、集積回路１４の一部が凹部１２からはみ出して周辺縁部１６に乗り上げた状態で実装されることを生ずる。特に、現在、圧電振動子は、集積回路１４より大きく形成されており、集積回路１４のように小さくすることができない。このため、圧電振動子を実装した際に位置ずれが生ずると、圧電振動子が封止樹脂からはみ出る場合がある。したがって、圧電振動子の実装位置の精度を高めることが強く望まれている。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、電子部品のリードフレームへの実装精度を向上させることを目的としている。
また、本発明は、電子部品モジュールの薄型化を図ることを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明に係る電子部品モジュールは、リードフレームの部品実装部に接合した電子部品を備え、前記電子部品の周囲を樹脂封止した電子部品モジュールであって、前記リードフレームの部品実装部は、前記リードフレームの凹部として形成され、前記凹部の側壁に、前記電子部品を前記凹部に案内するガイド部が形成してあることを特徴としている。

このようになっている本発明は、リードフレームの部品搭載部を、プレス加工などにより凹部とするとともに、凹部の側壁にガイド部を設けて、凹部に固着（実装）する電子部品が凹部（部品搭載部）に確実に納まるようにしている。このため、電子部品の実装位置精度を高められ、電子部品が封止樹脂からはみ出すようなことをなくすことができる。

リードフレームに実装する電子部品が例えば直方体状をなし、部品実装部を方形状の凹部と形成した場合、電子部品の辺に沿う直交する２方向のいずれかに少々の位置ずれを許容できる場合、位置ずれを許容できない方向の２辺と対応した側壁のみにガイド部を形成してよい。もちろん、他の２辺に対応した側壁にもガイド部を設けてもよい。

ガイド部は、傾斜面であってよい。側面に形成するガイド部は、側面の上端部に形成したいわゆるアール（Ｒ）や面取りであってもよいが、ガイド部を傾斜面である側壁として形成すると、プレス加工によって薄いリードフレームであっても容易に形成することができる。この傾斜面の幅は、マウント装置の実装精度の誤差を考慮し、その誤差が生じても、電子部品の外縁が傾斜面に掛かるような幅であることが望ましい。例えば、実装精度が目標位置に対して±５０μｍである場合、傾斜面の幅は、５０μｍないしこれよりわずかに大きい５１〜５３μｍ程度にする。これにより、電子部品を凹部（部品実装部）に確実に実装することができる。

また、本発明に係る電子部品モジュールは、リードフレームの部品実装部に接合した電子部品を備え、前記電子部品の周囲を樹脂封止した電子部品モジュールであって、前記リードフレームの部品実装部は、前記リードフレームの凹部として形成され、前記電子部品の接合面の周縁部に、前記凹部に前記電子部品を案内するガイド部が形成してある、ことを特徴としている。電子部品を凹部に案内するガイド部は、電子部品自体に面取り、アール、傾斜面などとして形成してもよい。この場合にも、電子部品を凹部として形成した部品実装部に確実に実装することができる。

部品実装部である凹部は、リードフレームのインナリードを含んで形成することができる。凹部に実装する電子部品が例えば圧電振動子である場合、一般に圧電振動子は、圧電振動子を駆動する集積回路（ＩＣ）より大きく形成される。したがって、圧電振動子は、リードフレームに設けたダイパッドより大きくなることがある。そこで、このような場合、部品搭載部となる凹部を、ダイパッドの周囲に存在するインナリードを含む範囲に形成するとよい。これにより、大きな電子部品である圧電振動子を精度よく実装することができ、圧電振動子が封止樹脂からはみ出すのを防ぐことができる。

凹部に実装する電子部品は、圧電デバイスであり、凹部の反対側面に圧電デバイスを駆動する集積回路が取り付けてあってよい。これにより、圧電発振器や振動ジャイロセンサなどの圧電デバイスを備えたモジュールの小型化が図れる。凹部は、リードフレームを薄肉化して形成するとよい。これにより、電子部品モジュールの薄型化を図ることができる。

本発明に係るリードフレームは、電子部品を接合する部品実装部が設けてあるリードフレームであって、前記部品実装部が凹部として形成され、前記凹部の側壁に、前記電子部品を前記凹部に案内するガイド部が設けてある、ことを特徴とている。このようになっているリードフレームは、電子部品の実装精度が向上する。ガイド部は、傾斜面であってよい。ガイド部を傾斜面（傾斜壁）とすることにより、プレス加工などで容易に形成することができる。

本発明に係る電子部品モジュールおよびリードフレームの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子部品モジュールである圧電発振器の説明図である。図１において、圧電発振器２０は、電子部品である圧電振動子２２と、圧電振動子２２を駆動する発振回路（図示せず）を備えた集積回路（ＩＣ）２４とを備えている。圧電振動子２２は、パッケージ本体２６と蓋体２８とを有する。パッケージ本体２６は、例えば複数枚のセラミックシートを積層して箱型に形成してあり、内部に水晶などの圧電基板からなる音叉型振動片やＡＴ振動片（図示せず）が収納してある。また、蓋体２８は、ガラス板や金属板、セラミック板などからなっていて、パッケージ本体２６の開口部に接合され、パッケージ本体２６の内部に収容した圧電振動片を気密に封止している。

圧電振動子２２は、リードフレーム３０に図示しない接着剤を介して固着（実装）してある。リードフレーム３０は、一側の面（図１においては下側面）に部品実装部が凹部３２として形成してある。凹部３２は、実施形態の場合、矩形状に形成してあり、この凹部３２（部品実装部）の底面に圧電振動子２２が固着してある。そして、凹部３２の各側壁は、底面側から開口側（図１の下側）に向けて漸次拡開する傾斜壁（傾斜面）３４となっている。この傾斜壁３４は、圧電振動子２２を実装する際に、圧電振動子２２が部品実装部である凹部３２に確実に配置できるようにするためのガイド部となっている。

凹部３２は、リードフレーム３０を薄肉化して形成してある。すなわち、凹部３２は、底部がリードフレーム３０の他の部分より薄くなっている。そして、凹部３２および傾斜壁３４は、実施形態の場合、プレス加工などによって形成ある。このように、凹部３２と傾斜壁３４とをプレス加工によって形成すると、傾斜壁３４を容易に形成することができるとともに、両者を同時に形成することができる。

なお、傾斜壁３４の幅は、マウント装置の実装位置精度を考慮して定める。例えば、マウント装置の実装位置精度が目標位置に対して、±５０μｍの誤差を有する場合、傾斜壁３４の幅は、５０μｍないしこれよりわずかに大きき５１〜５３μｍ程度にするとよい。傾斜壁３４の幅をこのようにすると、圧電振動子２２を実装する際に、位置ずれが生じてもパッケージ本体２６のエッジが傾斜壁３４に乗り、傾斜壁３４を滑るために圧電振動子２２を確実に凹部３２に実装することができる。

リードフレーム３０は、凹部３２として形成した部品搭載部の反対側（裏側）の面が集積回路２４の実装部となっていて、凹部３２の反対側の面に集積回路２４が接着剤（図示せず）を介して固着してある。そして、集積回路２４の図示しない複数のバンプは、ボンディングワイヤ３６を介してリードフレーム３０に設けたインナリード（図示せず）に電気的に接続してある。そして、リードフレーム３０の両面に実装した圧電振動子２２と集積回路２４とは、周囲をエポキシやポリイミドなどの封止樹脂４０によって封止してある。集積回路２４を覆っている封止樹脂４０は、ボンディングワイヤ３６をも覆っており、ボンディングワイヤ３６が露出しないようにしてある。

複数のインナリードの一部は、アウタリード３８と一体に形成してある。アウタリード３８は、封止樹脂４０から露出していて、実施形態の場合、封止樹脂４０に沿って圧電振動子２２側に曲げてある。そして、アウタリード３８は、先端部３８ａが圧電振動子２２の内側、すなわち圧電振動子２２の下側に折曲してあって、いわゆるＪリードに形成され、アウタリード３８がマザーボードなどの実装基板に接合する実装端子となっている。

なお、集積回路２４と圧電振動子２２とは、電気的に接続してあり、集積回路２４によって圧電振動子２２を駆動できるようにしてある。また、圧電振動子２２をリードフレーム３０に実装（固着）する場合、リードフレーム３０の凹部３２が上側となるように配置し、凹部３２の底面に接着剤を塗布する。その後、圧電振動子２２をマウント装置で吸着把持し、圧電振動子２２の下部を部品実装部である凹部３２に挿入して接着剤に圧接する。

このように構成してある圧電発振器２０は、リードフレーム３０に設けた圧電振動子２２を実装する部品実装部が他の部分より薄肉の凹部３２として形成してあるため、薄型化を図ることができる。また、凹部３２の側壁が底面に向けて肉厚を漸次薄した傾斜壁３４となっているため、圧電振動子２２を凹部３２の底面に確実に実装することができる。すなわち、マウント装置によって圧電振動子２２を実装する場合に、圧電振動子２２の下端片が傾斜壁３４に当たったとしても、圧電振動子２２を凹部３２に押し込むようにすることにより、圧電振動子２２を傾斜壁３４に沿って滑らすことができ、凹部３２の底面に確実に配置することができる。したがって、圧電振動子２２のリードフレーム３０への実装精度（位置決め精度）を高めることができ、圧電振動子２２の一部が凹部３２からはずれて封止樹脂４０からはみ出るようなことを防ぐことができる。

なお、前記実施形態においては、圧電デバイスが圧電振動子である場合について説明したが、圧電デバイスはＳＡＷ共振器であってもよい。そして、前記実施形態においては、電子部品モジュールが圧電発振器２０である場合について説明したが、電圧制御発振器であってもよく、圧電振動子と集積回路と温度センサとを樹脂封止して一体化した温度補償型圧電発振器であってもよい。また、圧電デバイスとしてや振動ジャイロとし、振動ジャイロの駆動回路と角加速度検出回路を有する集積回路とを実装したジャイロセンサモジュールにも適用することができる。さらに、前記実施形態においては、圧電デバイスと集積回路とを複合化した電子部品モジュールについて説明したが、複数の集積回路をリードフレームに実装して樹脂封止したいわゆるマルチチップモジュールにも適用することができる。

図２は、第２実施形態に係る圧電発振器の説明図である。この第２実施形態に係る圧電発振器２０ａは、リードフレーム３０ａの一側面に凹部３２として形成した部品実装部を有する。この凹部３２には、圧電振動子２２が実装してある。凹部３２は、側壁が凹部３２の底面に直交した垂直壁４２となっている。一方、圧電振動子２２のパッケージ本体２６ａの下端部（図２においては、凹部３２側の上端部）の外側面には、下端に向けてパッケージ本体２６ａが漸次小さくなるようなした傾斜面４４となっている。この傾斜面４４は、圧電振動子２２の下端部を凹部３２に案内するガイドであって、幅（高さ）が垂直壁４２の高さより大きくしてある。他の構成は、第１実施形態と同様である。なお、この傾斜面４４の幅（高さ）は、垂直壁４２の高さよりも小さくてもよい。

このように形成した第２実施形態に係る圧電発振器２０ａは、リードフレーム３０ａの凹部３２に実装する際に位置ずれが生じた場合、パッケージ本体２６ａに形成した傾斜面４４が凹部３２の側壁（垂直壁４２）のエッジを滑るため、確実に凹部３２に実装することができる。したがって、実装精度が向上し、圧電振動子２２が封止樹脂４０からはみ出るようなことを防ぐことができる。

図３は実施の形態に係るリードフレーム３０の一部を模式的に示した平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。これらの図において、リードフレーム３０は、縦枠部４６と横枠部４８とに囲まれた領域の中央部にダイパッド部５０を有する。ダイパッド部５０は、実施形態の場合、矩形状の四隅を切り欠いて略十字状に形成してある。このダイパッド部５０は、図３の横方向両端が支持部５２を介して縦枠部４６に支持させてある。また、十字状をなすダイパッド部５０の四隅の切欠き部５４には、圧電振動子２２の図示しない外部端子を接合する接続端子５６が配置してある。これらの接続端子５６は、それぞれ支持部を介して縦枠部４６に支持させてある。そして、図３における上面には、斜線で示したように、ダイパッド部５０の中央部と、接続端子５６のダイパッド部５０に近い内側部分とには、圧電振動子２２を実装する部品実装部となる凹部３２が形成してある。各接続端子５６の下面には、本図に図示しないボンディングワイヤ３６の一端が接続される。凹部３２の側壁は、図４に示したように、ガイド部である傾斜壁３４となっている。

このボンディングワイヤ３６の他端は、ダイパッド部５０の下面に実装した集積回路２４のバンプ（図示せず）に接続される。ダイパッド部５０の図３における上下方向の両側のそれぞれには、複数のインナリード５８が配置してある。これらのインナリード５８は、下面にボンディングワイヤ３６の一端が接続され、ボンディングワイヤ３６を介して集積回路２４と電気的に接続される。また、インナリード５８は、後端が縦枠部４６、４６間に渡して設けたダムバー５９に接続してあるとともに、ダムバー５９を介して横枠部４８に突設したアウタリード６０と一体になっている。アウタリード６０は、一部を除いて圧電振動子２２と集積回路２４とが樹脂封止されたのちに切断除去される。

図５は他の実施形態に係るリードフレームの一部平面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図７は図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。この実施形態に係るリードフレーム６２は、縦枠部４６と横枠部４８とで囲まれた領域の中央部に矩形状のダイパッド６４が設けてある。ダイパッド６４は、リードフレーム６２の他の部分より肉厚が薄くなっている（図６参照）。また、リードフレーム６２は、図５においてダイパッド６４の上下方向両側に横枠部４８からダイパッド６４に向けて形成した複数のリード６６（６６ａ〜６６ｆ）を有する。これらのリード６６は、先端側のインナリード部６８と基端側のアウタリード部７０とからなっている。リード６６は、インナリード部６８の配置位置が、ダイパッド６４に圧電振動子２２を実装した場合、圧電振動子２２の縁部がインナリード部６８の一部に掛かるようになっている。

このため、インナリード部６８の先端側は、図５に斜線で示したように肉厚が薄くしてあり、ダイパッド６４とともに部品実装部となる凹部３２を構成している（図７参照）。この薄肉化して形成した凹部３２の側壁は、凹部３２の底面に向けて漸次肉厚が薄くなる傾斜壁３４となっている。また、凹部３２に圧電振動子２２を実装した場合に、圧電振動子２２の４つの角部に対応したリード６６ａ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｆは、圧電振動子２２から露出する厚肉の部分６７が圧電振動子２２の角部の２辺に沿うＬ字状をなし、圧電振動子２２の位置決めができるようにしてある。なお、図５に図示しない集積回路２４は、ダイパッド６４の裏面に固着（実装）される。

このようになっているリードフレーム６２は、圧電振動子２２を実装する部品実装部が薄肉の凹部３２となっているため、圧電発振器の薄型化を図ることができる。そして、凹部３２の側壁が凹部３２の底面に向けて漸次薄肉となる傾斜壁３４となっているため、圧電振動子２２が凹部３２からずれて実装されるのを防ぐことができる。しかも、圧電振動子２２の角部が配置されるリード６６の凹部３２の外側の厚肉の部分６７が、圧電振動子２２の角部の２辺に沿ったＬ字状になっているため、圧電振動子２２の実装位置の位置決めを正確に行なうことができる。

図８は、さらに他の実施形態に係るリードフレームの要部を示す説明図である。この実施形態のリードフレーム８０は、凹部３２の側壁となる傾斜壁４３がリードフレーム８０のインナリード８２をプレスにより折曲加工して形成してある。なお、図８においては、中心線７２の左側と右側とで、傾斜壁３４の構造が少し異なっている。すなわち、図８の中心線７２より左側においては、傾斜壁３４の肉厚が凹部３２の底部と同様に薄肉化してある。このような凹部３２と傾斜壁３４とは、リードフレーム８０を凹部３２と傾斜壁３４とに対応した部分をエッチングして薄肉化したのち、曲げ加工して形成することができる。なお、薄肉部を設けていないリードフレーム８０を、プレスによって曲げ加工する際に、圧下圧力を大きくすることによっても形成することができる。

図８の中心線７２の右側においては、傾斜壁３４の肉厚が凹部３２の底部の肉厚より厚くしてある。すなわち、傾斜壁３４の肉厚は、傾斜壁３４の上端側平坦部と同じ厚さにしてある。このような凹部３２と傾斜壁３４は、リードフレーム８０をプレスによって曲げ加工することにより、容易に形成することができる。そして、このようなリードフレーム８０においても、前記と同様の効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る電子部品モジュールである圧電発振器の説明図である。 第２実施形態に係る圧電発振器の説明図である。 実施の形態に係るリードフレームの一部を模式的に示した平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 他の実施形態に係るリードフレームの一部平面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 さらに他の実施形態に係るリードフレームの要部を示す説明図である。 従来の凹部に実装した電子部品の位置ずれの様子を示す図である。

符号の説明

２０、２０ａ………電子部品モジュール（圧電発振器）、２２………電子部品（圧電振動子）、２４………集積回路、３０、３０ａ………リードフレーム、３２………凹部、３４、４４………ガイド部（傾斜壁、傾斜面）、４０………封止樹脂、４２………垂直壁、６６………リード、６８………インナリード部、７０………アウタリード部、８０………リードフレーム。

Claims (9)

1. リードフレームの部品実装部に接合した電子部品を備え、前記電子部品の周囲を樹脂封止した電子部品モジュールであって、
   前記リードフレームの部品実装部は、前記リードフレームの凹部として形成され、前記凹部の側壁に、前記電子部品を前記凹部に案内するガイド部が形成してあることを特徴とする電子部品モジュール。
2. 請求項１に記載の電子部品モジュールにおいて、
   前記凹部は、方形状に形成され、
   前記ガイド部は、少なくとも方形状をなす前記凹部の対向する２辺と対応した側壁に設けてある、
   ことを特徴とする電子部品モジュール。
3. 請求項１または２に記載の電子部品モジュールにおいて、
   前記ガイド部は、傾斜面であることを特徴とする電子部品モジュール。
4. リードフレームの部品実装部に接合した電子部品を備え、前記電子部品の周囲を樹脂封止した電子部品モジュールであって、
   前記リードフレームの部品実装部は、前記リードフレームの凹部として形成され、
   前記電子部品の接合面の周縁部に、前記凹部に前記電子部品を案内するガイド部が形成してある、
   ことを特徴とする電子部品モジュール。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品モジュールにおいて、
   前記凹部は、前記リードフレームのインナリードを含んで形成してあることを特徴とする電子部品モジュール。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品モジュールにおいて、
   前記凹部に実装する前記電子部品は、圧電デバイスであり、
   前記凹部の反対側面に前記圧電デバイスを駆動する集積回路が取り付けてある、
   ことを特徴とする電子部品モジュール。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品モジュールにおいて、
   前記凹部は、前記リードフレームを薄肉化して形成してあることを特徴とする電子部品モジュール。
8. 電子部品を接合する部品実装部が設けてあるリードフレームであって、
   前記部品実装部が凹部として形成され、
   前記凹部の側壁に、前記電子部品を前記凹部に案内するガイド部が設けてある、
   ことを特徴とするリードフレーム。
9. 請求項８に記載のリードフレームにおいて、
   前記ガイド部は、傾斜面であることを特徴とするリードフレーム。

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