JP2013247629A

JP2013247629A - 電子部品の実装構造および電子部品搭載用筐体

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Publication number: JP2013247629A
Application number: JP2012122086A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Takahashi; 寿俊高橋; Keiichi Ueki; 啓一植木; Azusa Miyawaki; 梓宮脇
Original assignee: NEC Space Technologies Ltd
Current assignee: NEC Space Technologies Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-09

Abstract

【課題】簡単な構成で、電子部品から入出力される高周波信号の漏洩を抑止すること。
【解決手段】電子部品１００は、信号ピン１３０ａ、１３０ｂを有する。信号ピン１３０ａは、電子部品１００の底面から突出するように設けられており、高周波信号を入力または出力する。電子部品搭載用筐体２００は、搭載面２１０と、開口部２２０と、導電突起部２３０とを有している。搭載面２１０は、電子部品１００を搭載する。開口部２２０は、電子部品１００を搭載面２１０に搭載した際に、電子部品搭載用筐体２００に接触しないように入力側信号ピン１３０ａおよび出力側信号ピン１３０ｂを収容する。導電突起部２３０は、導電性を有する。また、導電突起部２３０は、開口部２２０の周囲に沿って搭載面２１０上に、搭載面２１０から突出するように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、高周波用の半導体デバイスのように、高周波信号を入出力する電子部品の実装構造に関する。

例えば、高周波用の半導体デバイスを、筐体（電気検査治具）に取り付けて、半導体デバイスの特性を検査する技術が知られている。筐体のうち、半導体デバイスが搭載される搭載面は、面精度によって僅かな凹凸が生じることがある。このため、半導体デバイスを筐体に直接的に取り付けても、半導体デバイスの高周波信号（ＲＦ（Radio Frequency）信号とも呼ばれる。）の接地が不十分となり、高周波信号が漏洩してしまうことがあった。

このような問題を解決するために、例えば、筐体（パネルケース）と半導体デバイス（ＭＩＣ型発信器）の底面の間に、半導体デバイスと同じ大きさの導電性接着シートを介在させることにより、高周波信号の接地面を安定させる技術が開示されている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術では、まず、筐体に設けられた穴を用いて位置決めしてから導電性接着シートを筐体に貼り付ける。次に、半導体デバイスを導電性シート上に載せる。そして、半導体デバイスの上面に圧力をかけて、半導体デバイスと筐体を導電性接着シートにより接着する。

特開２００２−１３４６４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、半導体デバイスを筐体に取り付ける度に、導電性接着シートの位置を再び配置する必要があった。このため、導電性接着シートの配置に多くの時間を要することなり、生産効率の低下を招いていた。また、特許文献１に記載の技術では、導電性接着シートの厚みは一般的に非常に薄いため（例えば、１０μｍ〜５０μｍ）、容易に折れ曲がってしまうことがあった。したがって、導電性接着シートを筐体に貼り付ける際には、作業者は時間をかけて慎重に丁寧に当該導電性接着シートを取り扱う必要があった。また、特許文献１に記載の技術では、導電性接着シートを筐体上に固定するために、筐体に設けられた穴の位置に正確に導電性接着シートを位置決めする必要があった。このため、導電性接着シートを貼り付けるために、多くの時間を要するという問題があった。

このように、特許文献１に記載の技術では、高周波信号の漏洩を防止するために、構成が複雑となり、これを要因として、導電性接着シートの貼り付けや位置決めなどの作業に多くの時間を費やす必要が生じるなどという問題が生じていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、電子部品から入出力される高周波信号の漏洩を抑止することができる電子部品の実装構造および電子部品搭載用筐体を提供することにある。

本発明の電子部品の実装構造は、高周波信号を入出力する電子部品と、前記電子部品を搭載する電子部品搭載用筐体とを備え、前記電子部品は、当該電子部品の底面から突出するように設けられ、前記高周波信号を入力または出力する信号ピンを有し、前記電子部品搭載用筐体は、前記電子部品を搭載する搭載面と、前記電子部品を前記搭載面に搭載した際に、前記電子部品搭載用筐体に接触しないように前記信号ピンを収容する開口部と、導電性を有し、前記開口部の周囲に沿って前記搭載面上に、前記搭載面から突出するように設けられた導電突起部とを備えている。

また、本発明の電子部品搭載用筐体は、底面から突出するように設けられ、高周波信号を入力または出力する信号ピンを有する電子部品を搭載する電子部品搭載用筐体であって、前記電子部品を搭載する搭載面と、前記電子部品を前記搭載面に搭載した際に、前記筐体に接触しないように前記信号ピンを収容する開口部と、導電性を有し、前記開口部の周囲に沿って前記搭載面上に、前記搭載面から突出するように設けられた導電突起部とを備えている。

本発明にかかる電子部品の実装構造および電子部品搭載用筐体によれば、簡単な構成で、電子部品から入出力される高周波信号の漏洩を抑止することができる。

本発明の実施の形態における電子部品の実装構造を模式的に示す正面図である。本発明の実施の形態における電子部品の実装構造を模式的に示す上面図である。本発明の実施の形態における電子部品の実装構造を模式的に示す側面図である。本発明の実施の形態における電子部品の構成を模式的に示す正面図である。本発明の実施の形態における電子部品の構成を模式的に示す上面図である。本発明の実施の形態における電子部品の構成を模式的に示す底面図である。本発明の実施の形態における電子部品搭載用筐体の構成を模式的に示す正面図である。本発明の実施の形態における電子部品搭載用筐体の構成を模式的に示す上面図である。本発明の実施の形態における電子部品搭載用筐体の構成を模式的に示す側面図である。本発明の実施の形態における電子部品の実装構造の効果を説明するための図である。

＜実施の形態＞
本発明の実施の形態における電子部品の実装構造について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００を模式的に示す正面図である。ただし、図１では、後述の電子部品搭載用筐体２００の一部については、断面を示している。図２は、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００を模式的に示す上面図である。図３は、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００を模式的に示す側面図である。

図１〜図３に示されるように、電子部品の実装構造１０００では、電子部品１００と、電子部品搭載用筐体２００とを備えている。電子部品１００は、高周波信号を入力し、出力する。電子部品搭載用筐体２００は、電子部品１００を搭載する。

まず、電子部品１００の構成について、図に基づいて詳しく説明する。

図４は、電子部品１００の構成を模式的に示す正面図である。図５は、電子部品１０００の構成を模式的に示す上面図である。図６は、電子部品１００の構成を模式的に示す底面図である。

図４〜図６に示されるように、電子部品１００は、パッケージ部１１０と、フランジ部１２０と、入力側信号ピン１３０ａと、出力側信号ピン１３０ｂとを備えている。電子部品１００は、例えば、ハイブリットＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）や、ＭＩＣ（microwave Integrated Circuit：マイクロ波集積回路）モジュールなどの半導体デバイスである。電子部品１００は、高周波信号を入力または出力する。電子部品１００は、高周波信号を入力または出力するのであれば、ハイブリットＩＣやＭＩＣモジュールなどに限定されない。

図４〜図６に示されるように、パッケージ部１１０は、矩形状の板状に形成されている。パッケージ部１１０は、例えば、樹脂成型品などによって構成される。パッケージ部１１０内には、電子回路が形成された電子基板（不図示）などが、収容されている。

フランジ部１２０は、パッケージ部１１０の矩形の外周に沿って矩形状の薄板状に形成されている。図５および図６に示されるように、フランジ部１２０の各隅には、ネジ用貫通穴１２１が形成されている。このネジ用貫通穴１２１は、後述するように、電子部品１００をネジ３００によって電子部品搭載用筐体２００に保持する際に用いられる。

入力側信号ピン１３０ａおよび出力側信号ピン１３０ｂは、パッケージ部１１０内に収容されている電子基板（不図示）に電気的に接続されている。入力側信号ピン１３０ａは、外部で発生した高周波信号をパッケージ部１１０内の電子基板に入力する。出力側信号ピン１３０ｂは、パッケージ部１１０内の電子基板で発生する高周波信号を外部へ出力する。なお、以下の説明では、入力側信号ピン１３０ａおよび出力側信号ピン１３０ｂを入力側と出力側に分けて説明する必要がない場合には、入力側信号ピン１３０ａおよび出力側信号ピン１３０ｂを包括的に信号ピン１３０として説明する。

以上、電子部品１００の構成について、説明した。

次に、電子部品搭載用筐体２００の構成について、図に基づいて説明する。

図７は、電子部品搭載用筐体２００の構成を模式的に示す正面図である。なお、図７では、電子部品搭載用筐体２００の一部については、断面を示している。図８は、電子部品搭載用筐体２００の構成を模式的に示す上面図である。図９は、電子部品搭載用筐体２００の構成を模式的に示す側面図である。

図７〜図９に示されるように、電子部品搭載用筐体２００は、搭載面２１０と、開口部２２０と、導電突起部２３０と、導波管２４０と、導波管インターフェース２５０と、フランジ部２６０とを含んで構成されている。なお、電子部品搭載用筐体２００は、例えば、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）などの金属により形成される。

図７〜図９に示されるように、搭載面２１０は、電子部品搭載用筐体２００の上面に平坦に形成されている。図１〜図３に示されるように、搭載面２１０上には、電子部品１００が搭載される。このとき、図１に示されるように、電子部品１００の裏面（図１にて下側の面）と、搭載面２１０とが、互いに向かい合うように配置される。

図７〜図９に示されるように、開口部２２０は、入力側信号ピン１３０ａ用と出力側信号ピン１３０ｂ用に、２つ形成されている。ただし、開口部２２０の数は、電子部品の信号ピンの数に応じて設けることができる。１つまたは３つ以上の信号ピン１３０が電子部品１００に設けられている場合、１つまたは３つ以上の開口部２３０を電子部品搭載用筐体２００に設けてもよい。開口部２２０は、電子部品１００を搭載面２１０に搭載した際に、電子部品搭載用筐体２００に接触しないように信号ピン１３０を収容する。開口部２２０は、搭載面２１０に対して略垂直な方向に延在するように形成されている。また、この開口部２２０の径は、少なくとも電子部品１００の信号ピン１３０の径よりも大きい。さらに、開口部２２０の深さ（図７の紙面上下方向の長さ）は、少なくとも電子部品１００の信号ピン１３０の長さよりも大きい。これにより、電子部品１００を搭載面２１０に搭載した際に、信号ピン１３０が開口部２２０に挿入されても、信号ピン１３０は電子部品搭載用筐体２００に接触しない。

図７〜図９に示されるように、導電突起部２３０は、開口部２２０に対応して、２つ設けられている。便宜、開口部２２０の数に応じて、導電突起部２３０の数も変更することができる。導電突起部２３０は、例えば金や銅など、導電性を有する部材により形成されている。図７〜図９に示されるように、導電突起部２３０は、開口部２２０の周囲に沿って搭載面２１０上に、搭載面２１０から突出するように設けられている。導電突起部２３０は、例えば、金属メッキを搭載面２１０上に施すことにより構成される。また、導電突起部２３０は、導電性塗料を搭載面２１０上に塗布することにより構成することができる。なお、導電突起部２３０の突起量は、例えば１０〜５０μｍ程度とする。

図７に示されるように、導波管２４０の各々は、各開口部２３０にそれぞれ接続するように設けられている。図９に示されるように、導波管２４０は、長方体の空間が設けられるように形成されている。

図７〜図９に示されるように、導波管インターフェース２５０は、電子部品搭載用筐体２００の両端部に設けられている。各導波管インターフェース２５０は、各導波管２４０の端部に設けられている。

フランジ部２６０は、図７および図８に示されるように、電子部品搭載用筐体２００の両端部に設けられている。図７〜図９に示されるように、フランジ部２６０は、導波管インターフェース２５０の外側に広がるように突出して矩形の板状に形成されている。フランジ部２６０は、接続面２６１と、ネジ取り付け部２６２とを有する。接続面２６１には、例えば他の電子部品搭載用筐体２００の接続面２６１が接続される。また、このとき、導波管インターフェース２５０同士が互いに連結される。ネジ取り付け部２６２は、ネジ（不図示）が取り付けられる。

電子部品搭載用筐体２００の接続面２６１同士を互いに向かい合わせて接続すると、互いに向き合う導波管インターフェース２５０同士が連結される。そして、接続面２６１同士を接続した状態で、ネジ取り付け部２６２にネジ締めをすることで、導波管インターフェース２５０が互いに連結された状態で保持される。このように、導波管インターフェース２５０を介して、複数の電子部品搭載用筐体２００を直列で連結することができる。

ネジ留め用穴２７０は、電子部品１００を電子部品搭載用筐体２００に保持するために設けられている。すなわち、電子部品１００を電子部品搭載等筐体２００の搭載面２１０上に搭載した状態で、ネジ３００がネジ用貫通穴１２１を介してネジ穴２７０にネジ締めによって留められる。これにより、電子部品１００を電子部品搭載用筐体２００に動かないように固定できる。

以上、電子部品搭載用筐体２００の構成について、説明した。

次に、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００の使用例について、図に基づいて説明する。

まず、図７〜図９に示される電子部品搭載用筐体２００を準備して、当該電子部品搭載用筐体２００を平坦な面上に載置する。

次に、図４〜図６に示される電子部品１００を準備して、当該電子部品１００を電子部品搭載用筐体２００の搭載面２１０上に搭載する。このとき、電子部品１００のネジ用貫通穴１２１を、電子部品搭載用筐体２００のネジ留め用穴２７０に合わせる。これにより、電子部品搭載用筐体２００に対する電子部品１００の位置決めをすることができる。この結果、信号ピン１３０が、電子部品搭載用筐体２００の開口部２２０の内壁面に接触しないで、開口部２２０内に収容される。

次に、電子部品１００の底面が電子部品搭載用筐体２００の搭載面２１０に近づく方向に、電子部品１００を押圧する。より具体的には、ネジ３００をネジ用貫通穴１２１に通した後、当該ネジ３００をネジ留め用穴２７０に締結する。これにより、電子部品１００を電子部品搭載用筐体２００に動かないように固定できる。併せて、電子部品１００のパッケージ部１１０の底面が、導電突起部２３０に密着する。これにより、開口部２２０周辺において、電子部品１００のパッケージ部１１０の底面と、電子部品搭載用筐体２００の搭載面２１０との間が、導電突起部２３０により密閉される。この結果、電子部品１００に入出力する高周波信号が、開口部２２０周辺から漏洩することを効果的に抑止することができる。

ここで、電子部品の実装構造１０００の効果について、さらに詳しく説明する。図１０は、電子部品の実装構造１０００の効果を説明するための図である。図１０では、電子部品１００が電子部品搭載用筐体２００に取り付けられた状態を示す。

図１０に示されるように、導電突起部２３０は、搭載面２１０から突出して設けられている。したがって、図１０に示されるように、電子部品１００のパッケージ部１１０のうち、２つの導電突起部２３０の間で挟まれた領域は、当該電子部品１００の自重により、鉛直下方（図１０にて紙面下側）にたわむ。なお、図１０では、便宜上、電子部品１００のたわみを強調して表している。このとき、導電突起部２３０は搭載面１１０から突出しているため、電子部品１００の自重による圧力は特に導電突起部２３０の周辺に集中する。このため、電子部品１００のフランジ１２０の裏面と導電突起部２３０とが互いに密着する。したがって、電子部品１００の信号ピン１３０周辺の接地を確実にとることができる。

次に、入力側の導波管インターフェース２５０（図１にて紙面左側）から信号を入力する。入力された信号は、導波管２４０を通って、入力側信号ピン１３０ａに入力する。入力側の導波管インターフェース２５０から入力された信号は、導波管２４０から開口部２３０に入ったときに、導波管モードから同軸モードへ変換される。次に、入力側信号ピン１３０ａから入力された信号は、電子部品１００のパッケージ部１１０内の電子回路を介して、出力側信号ピン１３０ｂから出力される。そして、出力側信号ピン１３０ｂから出力される信号は、導波管２４０を介して、出力側の導波管インターフェース２５０（図１にて紙面右側）へ出力される。出力側信号ピン１３０ｂから出力される信号は、開口部２３０から導波管２４０に入ったとき、同軸モードから導波管モードに変換される。このとき、前述の通り、導電突起部２３０が、開口部２２０の周囲に沿って搭載面２１０上に、搭載面２２０から突出するように設けられている。このため、電子部品１００のパッケージ部１１０の底面と、電子部品搭載用筐体２００の導電突起部２３０とが、互いに密着する。これにより、開口部２２０周辺において、電子部品１００のパッケージ部１１０の底面と、電子部品搭載用筐体２００の搭載面２１０との間が、導電突起部２３０により密閉される。したがって、入力側の導波管インターフェース２５０から入力される信号は、開口部２２０周辺から漏洩することなく、入力側信号ピン１３０ａを介して、電子部品１００に入力される。同様に、電子部品１００の出力側信号ピン１３０ｂから出力される信号は、開口部２２０周辺から漏洩することなく、導波管２４０を介して、出力側の導波管インターフェース２５０から出力される。

以上の通り、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００は、高周波信号を入出力する電子部品１００と、電子部品１００を搭載する電子部品搭載用筐体２００とを備える。電子部品は、信号ピン１３０（入力側信号ピン１３０ａおよび出力側信号ピン１３０ｂ）を有する。この信号ピン１３０ａは、電子部品１００の底面から突出するように設けられており、高周波信号を入出力する。

電子部品搭載用筐体２００は、搭載面２１０と、開口部２２０と、導電突起部２３０とを有している。搭載面２１０は、電子部品１００を搭載する。開口部２２０は、電子部品１００を搭載面２１０に搭載した際に、電子部品搭載用筐体２００に接触しないように信号ピン１３０を収容する。導電突起部２３０は、導電性を有する。また、導電突起部２３０は、開口部２２０の周囲に沿って搭載面２１０上に、搭載面２１０から突出するように設けられている。

このように、導電突起部２３０が、開口部２２０の周囲に沿って搭載面２１０上に、搭載面２２０から突出するように設けられている。したがって、電子部品１００が電子部品搭載用筐体２００の載置面２１０上に搭載された際に、電子部品１００のパッケージ部１１０の底面と電子部品搭載用筐体２００の導電突起部２３０とが互いに密着する。これにより、開口部２２０周辺において、電子部品１００のパッケージ部１１０の底面と、電子部品搭載用筐体２００の搭載面２１０との間が、導電突起部２３０により密閉される。この結果、入力側の導波管インターフェース２５０から入力される信号は、開口部２２０周辺から漏洩することなく、入力側信号ピン１３０ａを介して、電子部品１００に入力される。同様に、電子部品１００の出力側信号ピン１３０ｂから出力される信号は、開口部２２０周辺から漏洩することなく、導波管２４０を介して、出力側インターフェース２５０ｂから出力される。以上のように、本発明における電子部品の実装構造によれば、簡単な構成で、電子部品１００の信号ピン１３０から入出力される高周波信号の漏洩を確実に抑止することができる。

また、本発明における電子部品の実装構造１０００では、導電突起部２３０を載置面２１０上に設けているので、特許文献１に記載の技術のように、導電性接着シートを位置決めして貼り付けるなどといった作業を行う必要がない。このため、本発明における電子部品の実装構造によれば、導電性接着シートの貼り付けや位置決めなどの作業に必要な時間を削減でき、生産効率を高めることができる。

本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００において、電子部品搭載用筐体２００は導波路２４０を有する。また、開口部２２０は導波路２４０に接続する。これにより、電子部品の実装構造１０００は、導波管としての機能を発揮できる。

また、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００において、導電突起部２３０は、金属メッキを搭載面２１０上に施すことにより構成される。これにより、簡単な処理により、導電突起部２３０を載置面２１０上に設けることができる。

また、本発明の実施の形態における電子部品の実装構造１０００において、導電突起部２３０は、導電性塗料を搭載面２１０上に塗布することにより構成されてもよい。これにより、簡単な処理により、導電突起部２３０を載置面２１０上に設けることができる。

また、本発明の実施の形態における電子部品搭載用筐体２００は、底面から突出するように設けられ、高周波信号を入力または出力する信号ピン１３０を有する電子部品１００を搭載する。また、電子部品搭載用筐体２００は、搭載面２１０と、開口部２２０と、導電突起部２３０とを有している。搭載面２１０は、電子部品１００を搭載する。開口部２２０は、電子部品１００を搭載面２１０に搭載した際に、電子部品搭載用筐体２００に接触しないように信号ピン１３０（入力側信号ピン１３０ａおよび出力側信号ピン１３０ｂ）を収容する。導電突起部２３０は、導電性を有する。また、導電突起部２３０は、開口部２２０の周囲に沿って搭載面２１０上に、搭載面２１０から突出するように設けられている。この構成によっても、前述の本発明における電子部品の実装構造１０００と同様の効果を奏することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００電子部品
１１０パッケージ部
１２０フランジ部
１２１ネジ用貫通穴
１３０信号ピン
１３０ａ入力側信号ピン
１３０ｂ出力側信号ピン
２００電子部品搭載用筐体
２１０搭載面
２２０開口部
２３０導電突起部
２４０導波管
２５０導波管インターフェース
２６０フランジ部
２７０ネジ留め用穴

Claims

高周波信号を入出力する電子部品と、前記電子部品を搭載する電子部品搭載用筐体とを備え、
前記電子部品は、
当該電子部品の底面から突出するように設けられ、前記高周波信号を入力または出力する信号ピンを有し、
前記電子部品搭載用筐体は、
前記電子部品を搭載する搭載面と、
前記電子部品を前記搭載面に搭載した際に、前記電子部品搭載用筐体に接触しないように前記信号ピンを収容する開口部と、
導電性を有し、前記開口部の周囲に沿って前記搭載面上に、前記搭載面から突出するように設けられた導電突起部とを備えた電子部品の実装構造。
前記電子部品搭載用筐体は導波管を構成し、前記開口部は導波路に接続する請求項１に記載の電子部品の実装構造。
前記導電突起部は、金属メッキを前記搭載面上に施すことにより構成された請求項１または２に記載の電子部品の実装構造。
前記導電突起部は、導電性塗料を前記搭載面上に塗布することにより構成された請求項１または２に記載の電子部品の実装構造。
底面から突出するように設けられ、高周波信号を入力または出力する信号ピンを有する電子部品を搭載する電子部品搭載用筐体であって、
前記電子部品を搭載する搭載面と、
前記電子部品を前記搭載面に搭載した際に、前記筐体に接触しないように前記信号ピンを収容する開口部と、
導電性を有し、前記開口部の周囲に沿って前記搭載面上に、前記搭載面から突出するように設けられた導電突起部とを備えた電子部品搭載用筐体。