JP2015088731A

JP2015088731A - リードタイプの電子部品

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Publication number: JP2015088731A
Application number: JP2014137981A
Authority: JP
Inventors: 敏也松本; Toshiya Matsumoto
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: JP6314704B2

Abstract

【課題】レーザーマーキングによる熱的な悪影響を抑制することができるリードタイプの電子部品を提供する【解決手段】パッド部を有する複数のリード端子と、電子部品デバイス４とを有し、前記複数のリード端子の一部と電子部品デバイスとを覆う樹脂パッケージ部５が形成されたリードタイプの電子部品であって、前記複数のパッド部の一主面側と、前記電子部品デバイスの外部電極とが導電性接合材Ｈにより電気的機械的に接合されており、前記樹脂パッケージ部のうち、前記複数のパッド部の一主面側とは反対面である他主面側５２にはマーキング領域Ｍが設定され、当該マーキング領域のみにレーザーマーキングが施されたことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、外部電極を備えた電子デバイスと、当該電子デバイスの各外部電極が導電性接合材で電気的機械的に接続された複数のパッド部と、いずれか一つのパッド部と一体形成され電気的に接続された複数のリード端子と、前記電子デバイス及びパッド部を樹脂封止する樹脂パッケージ部とを備えてなるリードタイプの電子部品に関するものである。

従来のリードタイプの電子部品デバイスの一例としては、特許文献１に開示されているようなものがある。つまり、ここではリードタイプの電子部品として半導体を例にしており、リード端子にはんだ等の導電性接合材を用いて機械的に接合するとともに、金属細線により電気的に接合されたものを、さらに樹脂材によりモールド被覆したもの（樹脂パッケージ部を具備）が開示されている。

また、特許文献１では、リードタイプの電子部品における樹脂パッケージ部の一主面にレーザーマーキングしたものにおいて、そのコントラスト性能を高めるための内容が開示されている。
実開昭６０−１２９１４３号公報

しかしながら、特許文献１のリードタイプの電子部品では、レーザーマーキングした際の熱的な悪影響について何ら考慮されていない。つまり、マーキングのために照射したレーザーの熱や振動が内部に格納されたリード端子や電子部品デバイスに伝わることがあり、導電性接合材の再溶融を引き起こし接続性の低下される要因となったり、電子部品デバイスそのものに熱や振動による的なダメージを与え電気的特性に悪影響を生じさせる要因となることがあった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、レーザーマーキングによる熱や振動による的な悪影響を抑制することができるリードタイプの電子部品を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の特許請求項１に示すように、複数のリード端子と、電子部品デバイスとを有し、前記複数のリード端子の一部と電子部品デバイスとを覆う樹脂パッケージ部が形成されたリードタイプの電子部品であって、前記複数のリード端子は、その一端部にそれぞれ設けられた複数のパッド部が形成され、当該パッド部は表裏主面を有する板状に形成されており、前記電子部品デバイスは、電子部品素子と当該電子部品素子を収納する筐体とを有し、当該筐体の表面には外部電極が形成され、前記複数のパッド部の表裏主面のうちの一主面側と、前記電子部品デバイスの外部電極とが導電性接合材により電気的機械的に接合されており、前記樹脂パッケージ部は、前記複数のパッド部、導電性接合材、および電子部品デバイスとを覆った状態で樹脂封止しており、前記樹脂パッケージ部のうち、前記複数のパッド部の一主面側とは反対面である他主面側にはマーキング領域が設定され、当該マーキング領域のみにレーザーマーキングが施されたことを特徴とするリードタイプの電子部品。

上記構成により、リード端子の主面に電子部品デバイスが存在しない樹脂パッケージ部の他主面側にマーキング領域が設定され、当該マーキング領域の樹脂パッケージ部にレーザーマーキングを形成されているので、マーキングのために照射したレーザーの熱や振動が内部に格納された電子部品デバイスに伝わりにくくできるため、熱や振動による的なダメージが与えられることがなくなり、導電性接合材の部分にも熱や振動による的な伝導が生じにくくなる。

また、本発明の特許請求項２に示すように、上述の構成に加え、前記リード端子のパッド部には、パッド部が存在しない空隙部が形成され、前記樹脂パッケージ部のマーキング領域と前記空隙部とは、前記パッド部の厚み方向に少なくとも一部が重畳していることを特徴とする。

上記構成により、上述の作用効果に加えて、前記リード端子のパッド部には、パッド部が存在しない空隙部が形成され、前記樹脂パッケージ部のマーキング領域と前記空隙部とは、前記パッド部の厚み方向に少なくとも一部が重畳しているため、マーキングのために照射したレーザーの熱や振動を空隙部へ逃すことができる。結果として、内部に格納された電子部品デバイスに対してさらに熱や振動が伝わりにくくできるだけでなく、リード端子にも熱や振動が伝わりにくくできる。

以上のように、本発明は、レーザーマーキングによる熱や振動による的な悪影響を抑制することができるより信頼性の高いリードタイプの電子部品を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電子部品を配線基板に実装した状態を示した概略構成図である。本発明の実施形態に係る電子部品の概略構成図である。本発明の実施形態に係る電子デバイスの概略構成図である。本発明の実施形態に係る図２のＸ−Ｘに沿った概略断面図である。

以下、本発明のリードタイプの電子部品の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るリードタイプの電子部品１００（以下、単に電子部品と称する）を配線基板６に実装した状態を示した概略構成図であり、電子部品１００は、配線基板６に半田（図示省略）を用いて実装される。配線基板６には、配線パターン（不図示）と、スルーホール６１、スルーホール６２及びスルーホール６３（スルーホール６１〜６３）とが形成されている。スルーホール６１〜６３は、内壁にめっき層（不図示）が設けられ、配線基板６の両主面を貫通する貫通孔である。

図２は、本発明の実施形態に係る電子部品１００の概略構成図であり、複数のパッド部としての第１パッド部７、第２パッド部８及び第３パッド部９（以下、パッド部７〜９とする）と、パッド部７〜９からそれぞれ同一方向（本実施形態では−Ｙ軸方向）に延設された複数のリード端子としての第１リード端子１、第２リード端子２及び第３リード端子３（以下、リード端子１〜３とする）を備えている。パッド部７〜９それぞれの搭載面（本実施形態では、搭載面をＸ軸とＸ軸に直交したＹ軸とからなるＸ−Ｙ平面とする）には、電子デバイス４が搭載され、パッド部７〜９と電子デバイス４とがはんだ等の導電性接合材Ｈにより電気的に接続されている。

なお、本実施形態では、リード端子１の両端のうち、パッド部７側の一端を基端とし、他端を先端とする。リード端子２の両端のうち、パッド部８側の一端を基端とし、他端を先端とする。リード端子３の両端のうち、パッド部９側の一端を基端とし、他端を先端とする。なお、本実施形態では、リード端子の母材としてＣｕ（銅）や４２アロイ（Ｎｉ（ニッケル）合金）等が用いられ、前記母材の表面には、Ｎｉ等の下地めっきが施された後、さらにＡｇ（銀）めっきやＡｕ（金）めっき等が施されている。

また、パッド部７〜９は、電子デバイス４が接合される部位及びその周辺の部位であり（領域Ｄ０で示す部位）、パッド部７〜９における幅（Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向及び−Ｘ軸方向）における寸法）は、リード端子１〜３の幅（Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向及び−Ｘ軸方向）における寸法）Ｗ０よりも広く、板状に形成されている。

この電子部品１００では、パッド部７〜９及び電子デバイス４が、絶縁性樹脂を用いて形成された樹脂パッケージ部５により樹脂封止されている。樹脂材料としては、エポキシ系の樹脂材であり、金属材料からなる前記リード端子より熱伝導率の低いものを用いている。ここでは、リード端子１〜３それぞれの基端側の一部分も樹脂パッケージ部５により樹脂封止されている。なお、本形態では、樹脂パッケージ部５の形状をリード端子のパッド部の主面に沿った直方体形状としているが、これに限定されるものではなく、パッド部７〜９と電子デバイス４とを樹脂封止できれば、他の形状としてもよい。

リード端子１〜３は、＋Ｘ軸方向に沿って順に隣接して配置されている。リード端子１はパッド部７から−Ｙ軸方向に延設され、リード端子２はパッド部８から−Ｙ軸方向に延設され、リード端子３はパッド部９から−Ｙ軸方向に延設されている。すなわち、これらリード端子１〜３は、パッド部７〜９から同一方向である−Ｙ軸方向へ延設されている。なお、本実施形態では、リード端子１は電源電圧を入力するためのリード端子であり、リード端子２は接地用のアース端子であり、リード端子３は出力周波数信号を取り出すためのリード端子である。なお、本実施形態に示すリード端子１〜３とパッド部７〜９との組み合わせ（延設状態）は一例に過ぎず、電子部品１００の仕様等に応じて任意に変更可能である。

また、スルーホール６１〜６３内壁のめっき層とリード端子１〜３とは、図示していないが、半田等を用いてそれぞれ電気的に接続されている。

電子部品デバイス４としては、表面実装型のものを用いることができる。例えば、表面実装型の圧電振動デバイスであり、水晶発振器、水晶振動子、水晶フィルタ、または弾性表面波デバイス等からなる。このような表面実装型の電子部品デバイスを電子部品デバイス４として用いた場合、表面実装型の電子部品デバイスをリードタイプの電子部品として汎用することができ、電子部品の製造コストを削減することができる。

本実施形態では、電子部品デバイス４として、水晶振動片５４からなる電子部品素子を備えた表面実装型の水晶発振器を用いた場合について説明を行う。図３は、本発明の実施形態に係る電子デバイス４の実施例を示す断面図であり、セラミック多層基板からなる絶縁性のベース３４と、段付き凹部３４１の開口部位を覆う蓋２４とから構成された筐体１４を備えている。

この電子デバイス４では、ベース３４と蓋２４との当接部位（外周縁部）は、封止用接合材（不図示）によって接合され、この接合により筐体１４内部（キャビティ）が気密封止されている。

蓋２４は、金属等の導電性を有する材料を用いて形成され、接地用のリード端子２に一体形成されたパッド部８に電気的に接続され、ノイズを除去することができる。なお、蓋２４は導電性を有する材料に限らずセラミック等の絶縁性を有する材料を用いて形成されていてもよい。また、蓋２４とパッド部８とは、図示していないが、筐体１４に形成された配線パターンまたはワイヤ等を介して電気的に接続されていることが好ましい。

ベース３４には、一表面（紙面上側（以下、上側とする）の表面）にキャビティとしての段付き凹部３４１が設けられている。

段付き凹部３４１内には、２段の段差が設けられている。段付き凹部３４１の上段部（段付き凹部３４１の開口部位に最も近い側の段差部）３４２には、両主面に一対の励振電極（不図示）が形成された水晶振動片５４が載置され、水晶振動片５４の端部は上段部３４２の少なくとも一部に支持されている。

段付き凹部３４１の上段部３４２に複数の電極パッド（不図示）が設けられ、複数の電極パッドに、水晶振動片５４の各励振電極が導電性接合材７４１及び導電性接合材７４２を用いて接合されている。なお、２つの導電性接合材７４１，７４２は、図３に示す断面視同一位置に配置され、紙面手前側（以下、手前側とする）と紙面奥側（以下、奥側とする）とに配されている。なお、導電性接合材７４１，７４２として、樹脂性接着剤、金属バンプ、またはめっきバンプ等を用いてもよい。

段付き凹部３４１の底面３４３には、増幅回路を含む集積回路素子６４が載置されている。集積回路素子６４は複数の外部電極（不図示）を備えており、集積回路素子６４の前記複数の外部電極は、段付き凹部３４１の下段部（前記上段部３４２よりも底面３４３側に設けられた段差部）３４４に設けられた複数の電極パッド（不図示）に、複数のワイヤ８４を介してそれぞれワイヤボンドされている。なお、ワイヤ８４を用いたワイヤボンドの代わりに、金属バンプによるフリップチップ接合（ＦｌｉｐＣｈｉｐＢｏｎｄｉｎｇ（ＦＣＢ））を用いてもよい。

なお、図３に示す電子デバイス４は、複数の外部電極としての、第１外部電極４１、第２外部電極４２、第３外部電極４３及び第４外部電極４４（以下、外部電極４１〜４４とする）を備えている（図２参照）。これら外部電極４１〜４４は、ベース３４の外側（紙面下側（以下、下側とする））の表面に形成されている。例えば、外部電極４１は、集積回路素子６４の電源電圧を入力するための外部電極に電気的に接続され、外部電極４２は、集積回路素子６４の出力をコントロールするための外部電極に電気的に接続され、外部電極４３は、集積回路素子６４の接地用の外部電極と電気的に接続され、外部電極４４は、集積回路素子６４の出力信号を取り出すための外部電極に電気的に接続されている。なお、図３において、外部電極４１及び外部電極４２は手前側と奥側とで重なりあった状態で図示され、外部電極４３及び外部電極４４は手前側と奥側とで重なりあった状態で図示されている。

上記した段付き凹部３４１の上段部３４２に載置された水晶振動片５４の前記励振電極の少なくとも一部と、段付き凹部３４１の下段部３４３に載置された集積回路素子６４の前記外部電極の少なくとも一部とは、電子デバイス４の仕様に応じた電気的接続がされている。

図２に示す電子部品１００では、パッド部７〜９の搭載面（表裏主面のうちの一主面側）に対して電子デバイス４の外部電極４１〜４４が対面（対向）した状態で搭載されている。このような状態において、電子部品１００では、パッド部７表面に外部電極４１及び外部電極４２が、パッド部８表面に外部電極４３が、パッド部９に外部電極４４が、はんだ等の導電性接合材Ｈを用いてそれぞれ固定され接続されている。

本形態のリード端子では、パッド部７は、後述する電子デバイス４の外部電極４１と外部電極４２と接合される部位の間には、一条の切欠部７１が形成されている。さらに、パッド部８とパッド部９とは、後述する電子デバイス４の外部電極４３と外部電極４４とにそれぞれ接合され、これら２つのパッド部８，９の間には、一条の隙間部８９が形成されている。この際、切欠部７２と隙間部８９とが、リード端子のパッド部が存在しない一条の空隙部を構成している。

なお、図１に示す電子部品１００では、電源電圧入力時に電子デバイス４を常にオン状態にする目的で、パッド部７表面に外部電極４１のみならず外部電極４２も接続して外部電極４２にも電源電圧を入力している。但し、本発明において、前記パッド部の数、前記リード端子の数、及びパッド部７〜９と外部電極４１〜４４との間の接続状態は、図２に示すものに限定されず、電子部品１００の仕様に応じて適宜変更可能である。また、パッド部７〜９と外部電極４１〜４４との接続には、前記はんだの代わりに、導電性接着剤を用いてもよく、Ａｕバンプを用いたＦＣＢであってもよい。また、電子デバイス４は、パッド部７〜９の搭載面に対して電子デバイス４の外部電極４１〜４４が背向した状態で搭載されていてもよく、この場合には前記半田の代わりにワイヤを用いた接続を行う。

リード端子１〜３は、図２に示すように、隣り合うリード端子間のピッチが狭い狭ピッチ部位（図中、領域Ｄ１で示す部位）と、隣り合うリード端子間のピッチが広い広ピッチ部位（図中、領域Ｄ３で示す部位）とをそれぞれ備えている。前記狭ピッチ部位は、前記広ピッチ部位よりもリード端子１〜３それぞれの基端側（パッド部７〜９側）に配されている。図１に示す電子部品１００では、前記狭ピッチ部位と前記広ピッチ部位とを設けるために、リード端子１及びリード端子３において、前記狭ピッチ部位と前記広ピッチ部位との間に配された部位（図中、領域Ｄ２で示す部位）が、基端側から先端側へ向かうに従ってそれぞれリード端子２から離間する斜行部で構成されている。

なお、リード端子１〜３のピッチ（Ｘ軸方向におけるリード端子１〜３間の間隙部の寸法）は、パッド部７〜９に搭載される電子デバイス４の仕様（例えば、外形や外部電極等の寸法）や、配線基板６の仕様（例えば、各スルーホール６１〜６３間の間隔等）に従って、適宜設定される。

以上のように構成された電子部品１００の外部表面にはレーザーマーキングＭ１が施されているが、次のような特徴点を有している。つまり、図４に示すように、電子部品の樹脂パッケージ部５の外部表面うち、電子デバイス４が搭載されるリード端子のパッド部７〜９の搭載面側を、電子部品の樹脂パッケージ部の一主面側５１とした場合、これとは反対面である他主面側５２（+Ｚ軸方向）にのみマーキング領域Ｍを設定している。そして、このマーキング領域Ｍのみにレーザーを照射することで樹脂パッケージ部５の表面を焼きつけ、レーザーマーキングＭ１を形成している。レーザーとしては、例えば炭酸ガスレーザーや半導体レーザー、ＹＡＧレーザーなどを用いている。

本発明の実施形態により、マーキングのために照射したレーザーの熱や振動が内部に格納された電子部品デバイス４に伝わりにくくできるため、熱や振動による的なダメージが与えられることがなくなり、リード端子と電子部品デバイスを接合する導電性接合材Ｈの部分にも熱的な伝導が生じにくくなる。結果として、レーザーマーキングＭ１による熱や振動による的な悪影響を抑制することができる、より信頼性の高いリードタイプの電子部品１００を提供することができる。

また、リード端子のパッド部７〜９には、パッド部が存在しない空隙部としての切欠部７２と隙間部８９が形成されている。樹脂パッケージ部５のマーキング領域Ｍと前記空隙部とは、リード端子のパッド部７〜９の厚み方向に少なくとも一部が重畳している。つまり、図４に示すように、電子部品の樹脂パッケージ部５のマーキング領域Ｍからリード端子のパッド部７〜９の存在する垂直方向（リード端子パッド部の厚み方向）に透過させて透過領域Ｔを設定した場合に、リード端子のパッド部７〜９のうち、透過領域Ｔと重畳する少なくとも一部の領域Ｔ２には、リード端子のパッド部が存在しない空隙部としての切欠部７２と隙間部８９が形成されている。一般的に樹脂材は金属からなるリード端子に比べて熱伝導率が低い。この空隙部としての切欠部７２と隙間部８９の部分では、樹脂封止された後は、リード端子より熱伝導率が低い封止樹脂のみが充填されるので、伝熱性を下げることができる。このため、マーキングのために照射したレーザーの熱や振動を前記空隙部（樹脂充填部分）へ逃すことができる。結果として、内部に格納された電子部品デバイス４に対してさらに熱や振動が伝わりにくくできるだけでなく、リード端子にも熱や振動が伝わりにくくできる。なお、本形態ではマーキング領域Ｍの面積よりも空隙部（樹脂充填部分である透過領域Ｔ２）の面積を若干小さいものを開示しているが、マーキング領域Ｍの面積よりも空隙部（透過領域Ｔ２）の面積を同一以上に形成することで、レーザーマーキングによる照射熱や振動を逃すうえでより望ましい形態となる。

なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、表面実装型電子部品デバイスをリードタイプの電子部品として適用できる。

１第１リード端子
２第２リード端子
３第３リード端子
４電子デバイス
４１第１外部電極
４２第２外部電極
４３第３外部電極
４４第４外部電極
５樹脂パッケージ部
６配線基板
７第１パッド部
７１切欠部
８第２パッド部
９第３パッド部
８９隙間部
１００電子部品

Claims

複数のリード端子と、電子部品デバイスとを有し、前記複数のリード端子の一部と電子部品デバイスとを覆う樹脂パッケージ部が形成されたリードタイプの電子部品であって、
前記複数のリード端子は、その一端部にそれぞれ設けられた複数のパッド部が形成され、当該パッド部は表裏主面を有する板状に形成されており、
前記電子部品デバイスは、電子部品素子と当該電子部品素子を収納する筐体とを有し、当該筐体の表面には外部電極が形成され、
前記複数のパッド部の表裏主面のうちの一主面側と、前記電子部品デバイスの外部電極とが導電性接合材により電気的機械的に接合されており、
前記樹脂パッケージ部は、前記複数のパッド部、導電性接合材、および電子部品デバイスとを覆った状態で樹脂封止しており、
前記樹脂パッケージ部のうち、前記複数のパッド部の一主面側とは反対面である他主面側にはマーキング領域が設定され、当該マーキング領域のみにレーザーマーキングが施されたことを特徴とするリードタイプの電子部品。
請求項１記載のリードタイプの電子部品であって、
前記リード端子のパッド部には、パッド部が存在しない空隙部が形成され、
前記樹脂パッケージ部のマーキング領域と前記空隙部とは、前記パッド部の厚み方向に少なくとも一部が重畳していることを特徴とするリードタイプの電子部品。