JP2007299778A - 電子部品モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品と金属ケースの天板との間に常に一定のクリアランスを確保し、製品の短絡不良の発生を少なくするとともにシールド効果をそれほど損なうことのない電子部品モジュールを得る。
【解決手段】セラミック多層基板１１の主面１１ａに電子部品１２を実装した電子部品本体１３と、シールド機能を有する金属ケース１４とを備えた電子部品モジュール。金属ケース１４の天板部１５に、二つのスリット２３ａ，２３ｂが形成されている。スリット２３ａ，２３ｂは、保持爪１６，１７の撓みがその引出し部分の近傍領域から天板部１５の中央部分に及ぶのを遮断する。これにより、天板部１５がセラミック多層基板１１に実装された電子部品１２のうちで最も背の高いものに接触するのが回避される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品モジュール、詳しくは、シールドケースとしても機能する金属ケースを有する電子部品モジュールに関する。

一般に、この種の電子部品モジュールとしては、基板の表面と裏面のうち少なくとも一方の面に複数の電子部品が搭載されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、電子部品は、例えば、トランジスタ、ＩＣ（集積回路）などの能動素子、又は、抵抗、コンデンサなどの受動素子によって構成されている。そして、これらの電子部品は、基板に形成された回路パターンにより相互に接続され、一定の回路機能を有する電子回路を構成している。

また、従来の電子部品モジュールの基板には、電子部品と外部との間を静電遮蔽するシールドケースとして機能する導電性金属材料からなる金属ケースが設けられている。そして、この金属ケースは、静電遮蔽が必要となる前記電子部品を覆うとともに基板に固定されている。

前記従来の電子部品モジュールでは、電子部品と金属ケースとが接触するのを防止するため、金属ケースはその高さ寸法が電子部品の高さ寸法よりも大きくなるように形成し、電子部品と金属ケースとの間に所定のクリアランスが形成されるように設計されている。前記金属ケースは、それに設けられた脚部を治具で押し広げた状態でこれら脚部の間に基板を挿入した後、治具を抜くことにより脚部がある程度押し広げられて基板に圧接した状態で固定され、脚部が基板に形成されたランドに半田付けされる。

ところで、近年、携帯端末、カード端末などは、携帯性の向上や外観のデザイン上から、小型、薄型化が要求されている。このため、金属ケースと電子部品との間のクリアランスはできるだけ小さくなるように設計されている。しかし、金属ケースの基板への取付けの際に、前記のように脚部が押し広げられた状態では、金属ケースの天板部が基板側に湾曲し、特に、天板部の中央部分が大きく撓む。このように金属ケースの天板部が撓むと、金属ケースと電子部品との間のクリアランスが小さくなり、金属ケースの天板部が電子部品と接触することがある。この場合、電子部品を基板に配置してリフロー半田を行う際に電子部品が天板部に押えられ、電子部品の下側に位置している基板のランドに付与されている半田がランドからはみ出し、短絡不良が発生するといった不具合が生じていた。

このような不具合を解消するため、特許文献２には、図５に示すように、金属ケース３１，３２の天板部３１ａ，３２ａの、基板３３に搭載される電子部品のうち背の高い電子部品３４と対向する位置に開口３５を形成し、天板部３１ａ，３２ａが撓んでも背の高い電子部品３４には金属ケース３１，３２から力が作用しないようにしたものが提案されている。

このようにすれば、天板部３１ａ，３２ａが撓んで背の高い電子部品３４が天板部３１ａ，３２ａに押され、リフロー半田の際に前記したようなランドの短絡不良が発生するのが防止される。しかしながら、背の高い電子部品３４はその一部が金属ケース３１，３２から露出しているので、電子部品３４が外部からの衝撃に対して保護されず、また、金属ケース３１，３２によるシールド効果も損なわれるといった問題点があった。
特開平１０−２５６７６８号公報 特開２００２−１９０６９０号公報

そこで、本発明の目的は、電子部品と金属ケースの天板部との間に常に一定のクリアランスを確保し、製品の短絡不良の発生を少なくするとともにシールド効果をそれほど損なうことのない電子部品モジュールを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、
絶縁性を有する基板の実装面に電子部品が実装されてなる電子部品本体と、前記実装面に実装された電子部品を覆う天板部及び該天板部の両端辺からそれぞれ引き出されるとともに基板に向かって折曲されて該基板に固定される保持爪を有する金属ケースとを備えた電子部品モジュールであって、
前記金属ケースの天板部の前記両端辺近傍に、該両端辺に沿ってスリットが形成されていること、
を特徴とする。

本発明に係る電子部品モジュールにおいて、スリットは金属ケースの保持爪が外側に押し広げられた状態で、その間に電子部品本体の基板が挿入されるときに、保持爪の撓みがその引出し部分の近傍領域から天板部の中央部分に及ぶのを遮断する。この撓みの遮断により天板部が基板に実装された電子部品に接触するのが回避され、天板部と基板に実装された電子部品との間に一定の小さいクリアランスが確保されることになる。このクリアランスにより、リフロー半田の際に基板に実装された電子部品が天板部に押えられ、電子部品の下側に位置している基板のランドに付与されている半田がランドからはみ出して短絡不良が発生することもなくなる。

本発明に係る電子部品モジュールにおいては、スリットの長さが保持爪の幅寸法以上であり、かつ、両端辺の長さ寸法の９０％以下であることが好ましい。スリットの長さが保持爪の幅寸法よりも小さくなると、スリットは保持爪の撓みがその引出し部分の近傍領域から天板部の中央部分に及ぶのを充分回避することができなくなる。また、スリットの長さが両端辺の長さ寸法の９０％を超えると、天板部の強度が低下する。

また、天板部には両端辺に沿った前記スリットに加えて、残る端辺に沿って第２のスリットが形成されていてもよい。

本発明によれば、金属ケースの保持爪が外側に押し広げられてその間に基板が挿入される際に、保持爪の撓みが該保持爪の引出し部分の近傍領域から天板部の中央部分に及ぶのを天板部に形成されたスリットが遮断するので、基板に実装された電子部品と天板部との間に確実に一定の小さいクリアランスが確保される。これにより、基板に実装された電子部品に天板部が接触するのが回避され、リフロー半田の際に基板に実装された電子部品が天板部に押えられて基板のランドに付与されている半田がランドからはみ出し、短絡不良が発生するといった問題点が解消され、製造時における製品の歩留まりが高くなるとともに製造効率も高くなる。また、スリットは狭くてよいので、金属ケースのシールド効果をそれほど損なうことはない。

以下、本発明に係る電子部品モジュールの実施例を添付図面を参照して説明する。

（第１実施例、図１〜図３参照）
本発明の第１実施例である電子部品モジュールの斜視図を図１に、その断面図を図２に示す。この電子部品モジュール１０は、図２に示すように、四角形状を有するセラミック多層基板１１の二つの主面１１ａ，１１ｂのうちの一つの主面（実装面）１１ａにチップ状のコンデンサ１２ａ、抵抗１２ｂ、ＩＣ（集積回路）１２ｃなどの電子部品１２を実装した電子部品本体１３と、電子部品１２を保護するとともに静電遮蔽するための金属ケース１４とを備えている。

金属ケース１４は、セラミック多層基板１１の実装面１１ａに実装された電子部品１２を覆う天板部１５を有している。金属ケース１４は、また、天板部１５の両端辺１５ａ，１５ｂの中央部分からそれぞれ引き出されるとともに、セラミック多層基板１１に向かって折曲されて基板１１に形成された切欠き１１ｃ，１１ｄにそれぞれ嵌合する保持爪１６，１７を有している。保持爪１６，１７はいずれも金属ケース１４の内側に向かってやや傾斜するように折曲されており、その各先端部１６ａ，１７ａは切欠き１１ｃ，１１ｄ内に形成されたランド１８，１９に圧接するとともに、ランド１８，１９に半田付けされて固定されている。

金属ケース１４は、さらに、天板部１５の他の端辺１５ｃ，１５ｄからセラミック多層基板１１の実装面１１ａに向かうようにほぼ直角に折曲された側板部２１，２２を有し、その下端が基板１１の実装面１１ａに当接している。このとき、天板部１５と実装された電子部品１２のうちで最も背の高いものとの間に、一定の小さいクリアランスｇ（図２参照）が形成されるように、側板部２１，２２の高さ寸法が設定される。また、側板部２１，２２の両端部分は保持爪１６，１７に向かってほぼ直角に折曲されている。

本第１実施例にあっては、金属ケース１４の天板部１５に、二つのスリット２３ａ，２３ｂを形成している。スリット２３ａは端辺１５ａの近傍にて該端辺１５ａに沿って形成している。また、スリット２３ｂは端辺１５ｂの近傍にて該端辺１５ｂに沿って形成している。金属ケース１４の天板部１５にこのようなスリット２３ａ，２３ｂを形成しているのは、次の理由による。

即ち、基板１１に金属ケース１４を装着するに際し、図３（Ａ）に示すように、やや内側に傾斜させて折曲されている保持爪１６，１７は、図３（Ｂ）に示すように、治具２５，２５で外側に押し広げられた状態で、図３（Ｃ）に示すように、その間に基板１１が挿入される。このとき、保持爪１６，１７が撓むとともに天板部１５も撓む。スリット２３ａ，２３ｂは、保持爪１６，１７の撓みがその引出し部分の近傍領域から天板部１５の中央部分に及ぶのを遮断する。

これにより、天板部１５が基板１１に実装された電子部品１２のうちで最も背の高いものに接触するのが回避され、天板部１５と最も背の高い電子部品との間に、設計時に定められた一定の小さいクリアランスｇ（図２参照）が確保される。このクリアランスｇにより、リフロー半田の際に最も背の高い電子部品が天板部１５に押えられ、その電子部品の下側に位置しているセラミック多層基板１１のランドに付与されている半田がランドからはみ出して短絡不良が発生する、といった問題点が解消されて歩留まりも高くなり、製品のコストが大幅に削減される。また、スリット２３ａ，２３ｂは狭くてよいので、金属ケース１４のシールド効果をそれほど損なうことはない。

本第１実施例では、スリット２３ａ，２３ｂの長さｘを次のような値となるように設定している。図１に示すように、保持爪１６，１７の幅をｙ、天板部１５の両端辺１５ａ，１５ｂの長さをｚとする。スリット２３ａ，２３ｂの長さｘが保持爪１６，１７の幅ｙよりも小さくなると、スリット２３ａ，２３ｂは保持爪１６，１７の撓みがその引出し部分の近傍領域から天板部１５の中央部分に及ぶのを充分回避することができなくなる。また、スリット２３ａ，２３ｂの長さｘが天板部１５の両端辺１５ａ，１５ｂの長さｚの９０％を超えると、天板部１５の強度が低下する。このため、スリット２３ａ，２３ｂの長さｘを、ｙ≦ｘ≦０．９ｚとなるように設定することが好ましい。

（第２実施例、図４参照）
本発明の第２実施例である電子部品モジュールの斜視図を図４に示す。この電子部品モジュール２０は、前記第１実施例である電子部品モジュール１０において、金属ケース１４の天板部１５に、保持爪１６，１７が引き出された両端辺１５ａ，１５ｂに沿ったスリット２３ａ，２３ｂに加えて、残る端辺１５ｃ，１５ｄに沿って第２のスリット２３ｃ，２３ｄを形成したものである。なお、図４において、図１と同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

本第２実施例の作用効果は前記第１実施例と同様であり、特に、第２のスリット２３ｃ，２３ｄは、前記スリット２３ａ，２３ｂと同様に、組立て時における保持爪１６，１７の撓みが天板部１５の中央部分に及ぶことを遮断する。

（他の実施例）
本発明に係る電子部品モジュールは前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の構成とすることができる。

例えば、本発明は、セラミック多層基板１１の主面１１ａ，１１ｂにそれぞれ電子部品１２を実装した電子部品モジュールにも適用することができる。また、基板１１はセラミック多層基板以外に樹脂基板であってもよい。

本発明に係る電子部品モジュールの第１実施例を示す斜視図である。 図１に示した電子部品モジュールの断面図である。 セラミック多層基板に金属ケースを装着する工程の説明図であり、（Ａ）は装着前の金属ケースを示し、（Ｂ）は治具による金属ケースの装着工程を示し、（Ｃ）は金属ケースの基板への装着状態を示す。 本発明に係る電子部品モジュールの第２実施例を示す斜視図である。 従来の電子部品モジュールを示す断面図である。

符号の説明

１０，２０…電子部品モジュール
１１…セラミック多層基板
１１ａ，１１ｂ…主面
１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）…電子部品
１３…電子部品本体
１４…金属ケース
１５…天板部
１５ａ〜１５ｄ…端辺
１６，１７…保持爪
２３ａ〜２３ｄ…スリット

Claims (3)

1. 絶縁性を有する基板の実装面に電子部品が実装されてなる電子部品本体と、前記実装面に実装された電子部品を覆う天板部及び該天板部の両端辺からそれぞれ引き出されるとともに基板に向かって折曲されて該基板に固定される保持爪を有する金属ケースとを備えた電子部品モジュールであって、
   前記金属ケースの天板部の前記両端辺近傍に、該両端辺に沿ってスリットが形成されていること、
   を特徴とする電子部品モジュール。
2. 前記スリットの長さが、前記保持爪の幅寸法以上であり、かつ、前記両端辺の長さ寸法の９０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品モジュール。
3. 前記天板部には、両端辺に沿った前記スリットに加えて、残る端辺に沿って第２のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子部品モジュール。

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