JP2012028432A

JP2012028432A - 電子部品

Info

Publication number: JP2012028432A
Application number: JP2010163742A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Yoshimori; 裕基吉森
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-02-09

Abstract

【課題】金属ケースによるシールド特性が向上し、かつ位置精度よく金属ケースを配置できる電子部品を提供する。
【解決手段】基板１２の主面１２ａに実装された実装部品を覆う金属ケース２０は、天板部２２と、天板部２２の各辺２２ａ〜２２ｄ全体にそれぞれ接続された４つの側板部２４ａ〜２４ｄとを備え、互いに隣接する側板部２４ａと２４ｂ、２４ｂと２４ｃ、２４ｃと２４ｄ、２４ｄと２４ａの間に、天板部２２の四隅２２ｐ〜２２ｓをそれぞれ起点として延在するスリット２６ａ〜２６ｄが形成されている。基板１２の主面１２ａに実装された実装部品を取り囲むように連続して延在する枠状の接合パッドの全周に、スリット２６ａ〜２６ｄの部分を除き、金属ケース２０の側板部２４ａ〜２４ｄが、導電性を有する接合部材を介して接合されている。
【選択図】図３

Description

本発明は電子部品に関し、詳しくは、基板に金属ケースが接合された電子部品に関する。

従来、基板上に搭載された実装部品が金属ケースで覆われている電子部品について、種々提案されている。

例えば、図８の分解斜視図に示す電子回路モジュール１０６は、基板１０１上に設けたケース取付用金属部材１０５に金属ケース１０２を溶接することにより取り付け、基板１０１上の半導体素子１０３及び電子部品１０４を金属ケース１０２で覆う。基板１０１には、ケース取付用金属部材１０５を搭載する凹部１０１ａや、金属ケース１０２のべろ部１０２ａの位置決めを行うべろ部挿入用凹部１０１ｂを形成する。また、ケース取付用金属部材１０５との溶接を確実に行うため、ケース取付用金属部材１０５と対応する位置に、ケース取付用金属部材１０５の断面積より小さい孔１０２ｂを形成する。金属ケース１０２と基板１０１とは、ケース取付用金属部材１０５を介して電気的に接続されている。（例えば、特許文献１参照）。

図９の分解斜視図に示す電子部品のパッケージ２１０は、電子部品２１１が搭載されるプリント基板２１２上に導体膜２１５を設け、金属ケース２１３の側壁に内側に退避させた退避板２１６を形成し、導体膜２１５と金属ケース２１３とをハンダを用いて電気的及び機械的に接続固定する。金属ケース２１３に形成された凸部２２０を、プリント基板２１２に形成された凹部２２１を嵌合させることにより、金属ケース２１３をプリント基板２１２に取り付ける際に位置決めする。金属ケースは、開口周縁のうち、退避板２１６のみが基板と電気的に接続されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−６７９４５号公報特開平９−３２１４４５号公報

シールド特性は、金属ケースと基板とが電気的に接合される部分が大きいほど向上するため、金属ケースの開口周縁全体を基板に電気的に接続することが考えられる。

しかし、箱形の金属ケースの開口周縁全体の全ての端面を基板と接合する場合、リフロー炉を通してはんだ接合する工程において、金属ケース内の空気が膨張して金属ケースが浮いたり、位置ずれが起こるという問題がある。

本発明は、かかる実情に鑑み、金属ケースによるシールド特性が向上し、かつ位置精度よく金属ケースを配置できる電子部品を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品を提供する。

電子部品は、（ａ）基板と、（ｂ）前記基板の主面に搭載された実装部品と、（ｃ）前記基板の前記主面に実装された前記実装部品を覆うように前記基板の前記主面との間に間隔を設けて延在する矩形の天板部と、前記天板部の各辺全体にそれぞれ接続され、前記基板の前記主面に搭載された前記実装部品が収納される内部空間を前記天板部とともに形成する４つの側板部とを含む金属ケースとを備える。前記金属ケースは、互いに隣接する前記側板部間に、前記天板部の四隅をそれぞれ起点として延在し、前記内部空間に連通するスリットが形成されている。前記基板の前記主面に、前記基板の前記主面に実装された前記実装部品を取り囲むように連続して延在する枠状の接合パッドが形成されている。前記接合パッドの全周に、前記金属ケースの前記スリットの部分を除き、前記金属ケースの前記側板部が、導電性を有する接合部材を介して接合されている。

上記構成において、基板上の接合パッドの全周に、スリットの部分を除いて、金属ケースが接合される。金属ケースと基板とを、実装部品の全周を取り囲むように全周に渡って電気的に接続されているので、基板と金属ケースとが部分的に接合される場合より、電磁波に対するシールド性を向上させることができる。

金属ケースには隣接する側板部間の角の部分にスリットが形成されているため、平面部分にスリットが形成された場合に比べ、電磁波はスリットを通過しにくい。そのため、金属ケースにスリットを形成しても、電磁波に対しるシールド性に大きな影響がないようにすることができる。

上記構成によれば、枠状の接合パッドに金属ケースの４つの側板部を接合するとき、金属ケース内の空気は金属ケースのスリットから抜ける。そのため、金属ケース内の空気の膨張による金属ケースの浮きや位置ずれの発生を防止できる。例えば、スリットが１ヶ所しかないと、一方向にしか空気が抜けないため金属ケースの挙動が安定せず、金属ケースの位置ずれが起こりやすくなるが、金属ケースに天板部の四隅を起点とする４つのスリットが形成されているとバランスよく空気を抜くことができるので、金属ケースを基板に接合する際に金属ケースの挙動が安定し、金属ケースの位置ずれをより確実に防ぐことができる。

金属ケースの側板部には、接合パッドと平行に折り曲げた折り曲げ部を形成し、接合パッドとの接合面積を増やし、ケースと基板の接合を強化してもよい。

好ましくは、前記金属ケースの前記側板部は、前記側板部の対向する主面間に延在する端面のうち前記スリットに隣接する部分以外の部分が前記接合パッドに対向した状態で、前記接合パッドに接合されている。

この場合、側板部の端面を接合パッドに対向させて接合することで、基板上の金属ケースの実装面積を減らすことができ、電子部品の小型化を実現できる。また、金属ケースの側板部を天板部と接合パッドとの間に延在する部分のみで形成するため、金属ケースの側板部に折り曲げ部を形成する場合に比べ、折り曲げ工程が減り、少ない材料で、簡単に金属ケースを作製できる。

好ましくは、前記金属ケースは、前記天板部の各辺にそれぞれ矩形の側板部が一体化された板部材が、前記天板部の前記各辺に沿って折り曲げられてなる。

この場合、十字型に切断した板部材の側板部を天板部に対して直角に折り曲げるだけで、４辺にスリットの入った金属ケースを作ることができる。金属ケースの側面や上面に開口を設ける場合に比べ、少ない材料で、簡単な工程により、金属ケースを作製できる。

本発明によれば、金属ケースによるシールド特性が向上し、かつ位置精度よく金属ケースを配置できる。

基板の斜視図である。（実施例１）金属ケースの斜視図である。（実施例１）電子部品の斜視図である。（実施例１）電子部品の断面図である。（実施例１）金属板部材の展開図である。（実施例１）金属ケースの（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。（実施例）金属ケースの底面図である。（実施例）電子部品の分解斜視図である。（従来例１）電子部品の分解斜視図である。（従来例２）

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜実施例１＞実施例１の電子部品１０について、図１〜図７を参照しながら説明する。

図３は、電子部品１０の斜視図である。図４は、電子部品１０の断面図である。図３及び図４に示すように、セラミックや樹脂の基板１２の上面１２ａに、金属ケース２０が接合されている。図４に示すように、金属ケース２０は、基板１２の上面１２ａに搭載された実装部品２，４，６を覆っている。図４では図示していないが、基板１２の下面１２ｂには、電子部品１０を他の回路基板等に実装するための端子電極が形成されている。

図１は、基板１２の斜視図である。図１に示すように、基板１２の上面１２ａには、斜線を付した枠状の接合パッド１４が形成されている。接合パッド１４の内側の領域１２ｓには、実装部品２，４，６（図４参照）を搭載するための不図示のランド電極が形成されている。

図２は、金属ケース２０の斜視図である。金属ケース２０は洋白（Ｃｕ／Ｎｉ／Ｚｎ）、やリン青銅（Ｃｕ／Ｓｎ／Ｐ）などから形成することができる。図２に示すように、金属ケース２０は、矩形の天板部２２と、天板部２２の各辺２２ａ〜２２ｄ全体にそれぞれ接続された矩形の側板部２４ａ〜２４ｄとを備え、天板部２２及び側板部２４ａ〜２４ｄにより形成された内部空間２３に実装部品２，４，６（図４参照）が収納される。図４に示すように、金属ケース２０の天板部２２は、基板１２の上面１２ａとの間に間隔を設けて延在し、基板１２の上面１２ａに実装された実装部品２，４，６を覆っている。図２及び図３に示すように、金属ケース２０は、互いに隣接する側板部２４ａと２４ｂ、２４ｂと２４ｃ、２４ｃと２４ｄ、２４ｄと２４ａの間に、天板部２２の四隅２２ｐ〜２２ｓをそれぞれ起点とするスリット２６ａ〜２６ｄが形成されている。金属ケース２０は、スリット２６ａ〜２６ｄの部分を除き、接合パッド１４（図１参照）の全周に、側板部２４ａ〜２４ｄが、図４に示すように、はんだや導電性ペーストなどの接合部材８を介して接合されている。

金属ケース２０と基板１２とは、接合パッド１４及び接合部材８により、実装部品２，４，６の全周を取り囲むように全周に渡って電気的に接続されているので、基板１２と金属ケース２０とが部分的に接合される場合より、電磁波に対するシールド性を向上させることができる。

金属ケース２０には隣接する側板部２４ａ〜２４ｄ間の角の部分にスリット２６ａ〜２６ｄが形成されているため、平面部分にスリットが形成された場合に比べ、電磁波はスリットを通過しにくい。そのため、金属ケース２０にスリット２６ａ〜２６ｄを形成しても、電磁波に対するシールド性に大きな影響がないようにすることができる。

金属ケース２０の接合は、基板１２の接合パッド１４に、例えば接合部材８となるはんだを転写やスクリーン印刷やディスペンサ装置により塗布し、はんだの上に金属ケース２０を載せた状態で、基板１２をリフロー炉に通してはんだを溶融した後、常温に戻すことにより行なう。実装部品のはんだ付けと、金属ケース２０の接合とを同時に行なってもよい。

金属ケース２０は、切れ目なく連続する接合パッド１４の全周に、スリット２６ａ〜２６ｄの部分を除き、４つの側板部２４ａ〜２４ｄが接合されるため、金属ケース２０内の空気はスリット２６ａ〜２６ｄから抜ける。そのため、リフロー工程において、金属ケース２０内の空気の膨張による金属ケース２０の浮きや位置ずれの発生を防止できる。

例えば、金属ケースにスリットが１ヶ所しかないと、一方向にしか空気が抜けないため金属ケースの挙動が安定せず、金属ケースの位置ずれが起こりやすくなるが、金属ケース２０に天板部２２の四隅２２ｐ〜２２ｓを起点とする４つのスリット２６ａ〜２６ｄが形成されているとバランスよく空気を抜くことができるので、金属ケース２０の挙動が安定し、金属ケース２０の位置ずれをより確実に防ぐことができる。

そのため、接合部材８には、低融点ガラスや金錫合金を使用せず、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｂｉなどのはんだを使用して、フルシールドが可能である。

金属ケース２０は、図５に示す板部材２１を曲げ加工することにより、図６及び図７に示す形状に作製する。図５は、板部材２１の平面図である。図６（ａ）は、金属ケースの平面図、図６（ｂ）は金属ケース２０の側面図、図６（ｃ）は金属ケース２０の正面図である。図７は、図６（ｃ）の線Ａ−Ａに沿って見た金属ケース２０の底面図である。

図５に示すように、板部材２１は、矩形の天板部２２の各辺２２ａ〜２２ｄ全体にそれぞれ矩形の側板部２４ａ〜２４ｄが接続されている。板部材２１は、例えば板状の素材の打ち抜き加工により作製する。板部材２１の天板部２２の各辺２２ａ〜２２ｄに沿って、板部材２１の側板部２４ａ〜２４ｄを天板部２２に対して直角に折り曲げることにより、図６及び図７に示すように対称な形状の金属ケース２０を作製する。

十字型に切断した板部材２１を折り曲げるだけで、４辺にスリットの入った金属ケース２０を作ることができるので、金属ケースの側面や上面に開口を設ける場合に比べ、少ない材料で、簡単な工程により、金属ケース２０を作製できる。

厚み１００μｍの板部材２１を用いて金属ケース２０を作製する場合、互いに隣接する側板部２４ａと２４ｂ、２４ｂと２４ｃ、２４ｃと２４ｄ、２４ｄと２４ａの間に形成されるスリット２６ａ〜２６ｄの図７において図示した寸法δを５０μｍ以下、すなわち、スリット２６ａ〜２６ｄの幅が５０μｍ×１．４＝７０μｍ以下であると、電磁波に対するシールド性に大きな影響を与えない。

また、複数個分の基板１２となる個基板領域を含む集合基板の各個基板領域に金属ケース２０を接合後、ダイサー等により個基板領域ごとに分割する場合、切り屑や切削液、洗浄液等が、スリット２６ａ〜２６ｄの幅が大きいと金属ケース２０内に入り込むが、スリット２６ａ〜２６ｄの寸法δを５０μｍ以下、すなわち、スリット２６ａ〜２６ｄの幅を、５０μｍ×１．４＝７０μｍ以下にすると、実用上問題が生じないようにすることができる。

図７に示すように、金属ケース２０は、側板部２４ａ〜２４ｄの対向する主面間に延在する端面のうち、スリット２６ａ〜２６ｄに隣接する部分２４ｋ以外の部分２４ｐ〜２４ｓが底面となる。これらの部分２４ｐ〜２４ｓは、図４に示すように、接合パッド１４に対向した状態で接合される。

これにより、金属ケースの側板部に折り曲げ部を形成する場合に比べ、基板上の金属ケースの実装面積を減らすことができ、電子部品１０を小型化できる。また、金属ケース２０の側板部２４ａ〜２４ｄは、天板部２２と接合パッド１４との間に延在する部分のみで形成されるため、金属ケースの側板部に折り曲げ部を形成する場合に比べ、曲げ工程が減り、少ない材料で、簡単に金属ケースを作製できる。

＜まとめ＞以上に説明したように、電子部品１０は、金属ケース２０によるシールド特性が向上し、かつ位置精度よく金属ケース２０を配置できる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

例えば、金属ケースの側板部の先端側、すなわち天板部とは反対側に、接合パッドと平行に折り曲げた折り曲げ部を形成し、折り曲げ部を接合パッドと接合することによって接合面積を増やし、金属ケースと基板の接合を強化してもよい。

２，４，６実装部品
８接合部材
１０電子部品
１２基板
１２ａ上面（主面）
１４接合パッド
２０金属ケース
２１板部材
２２天板部
２２ａ〜２２ｄ辺
２２ｐ〜２２ｓ四隅
２３内部空間
２４ａ〜２４ｄ側板部
２４ｋ，２４ｐ〜２４ｓ端面
２６ａ〜２６ｄスリット

Claims

基板と、
前記基板の主面に搭載された実装部品と、
前記基板の前記主面に実装された前記実装部品を覆うように前記基板の前記主面との間に間隔を設けて延在する矩形の天板部と、前記天板部の各辺全体にそれぞれ接続され、前記基板の前記主面に搭載された前記実装部品が収納される内部空間を前記天板部とともに形成する４つの側板部とを含む金属ケースと、
を備え、
前記金属ケースは、互いに隣接する前記側板部間に、前記天板部の四隅をそれぞれ起点として延在し、前記内部空間に連通するスリットが形成され、
前記基板の前記主面に、前記基板の前記主面に実装された前記実装部品を取り囲むように連続して延在する枠状の接合パッドが形成され、
前記接合パッドの全周に、前記金属ケースの前記スリットの部分を除き、前記金属ケースの前記側板部が、導電性を有する接合部材を介して接合されていることを特徴とする、電子部品。
前記金属ケースの前記側板部は、前記側板部の対向する主面間に延在する端面のうち前記スリットに隣接する部分以外の部分が前記接合パッドに対向した状態で、前記接合パッドに接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
前記金属ケースは、
前記天板部の各辺にそれぞれ矩形の側板部が一体化された板部材が、前記天板部の前記各辺に沿って折り曲げられてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子部品。