JP2015111623A - 実装ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】電子部品をリードフレームに接合する接合部に欠けを生じ難くすることができる実装ユニットを提供する。【解決手段】実装ユニット３は、成形樹脂４と、成形樹脂４に支持されたリードフレーム５と、リードフレーム５に実装された電子部品６とを備える。リードフレーム５は、リードフレーム５の一方の経路を形成する第１リードフレーム１３と、リードフレーム５の他方の経路を形成する第２リードフレーム１４とを備える。一対のフレーム片１５，１６は、成形樹脂４に形成された空洞部７において、同じ辺２０から延ばして配置される。フレーム片１５，１６は、例えば平行配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、成形樹脂に支持されたリードフレームに電子部品が実装された実装ユニットに関する。
従来、一対のリードフレームに電子部品を実装するにあたって、両者の接合部に発生し得る機械的応力を緩和することができる接合構造が周知である（特許文献１等参照）。機械的応力は、例えばリードフレームを支持する成形樹脂の膨張や収縮により、リードフレームと電子部品とを接合するはんだ部に加わることが知られている。特許文献１は、リードフレームの所定部分を薄い板厚とすることによって、はんだ部に加わる機械的応力を緩和し、はんだ部に欠け（クラック）を発生し難くしている。
特開２００７−２３４７３７号公報
機械的応力は、例えばリードフレームの長さやリードフレームの配列パターンなどにより、膨張収縮方向が異なる。すなわち、リードフレームの形状や配列のパターンによって、はんだ部に加わる機械的応力の大きさは様々である。よって、リードフレームの所定部分を薄い板厚とするだけでは、十分な耐機械的応力を確保することができず、はんだ部の欠けに対する対策が十分でない問題があった。
本発明の目的は、電子部品をリードフレームに接合する接合部に欠けを生じ難くすることができる実装ユニットを提供することにある。
前記問題点を解決する実装ユニットは、成形樹脂と、当該成形樹脂に支持されたリードフレームと、前記リードフレームの複数のフレーム片のランドに電気接続された電子部品とを備えた構成において、複数の前記フレーム片を前記成形樹脂の同一辺に配置することにより、これらを並び配置した。
本構成によれば、電子部品が実装される複数のフレーム片を成形樹脂の同一辺から延ばすようにしたので、成形樹脂が膨張収縮したとき、複数設けられたフレーム片が、例えば互いに異なる方向に動いたり、ねじれ方向に動いたりする状況が生じ難くなる。このため、電子部品をフレーム片に接合する接合部に、欠けを誘発するような機械的応力が発生し難くなる。よって、電子部品がフレーム片から脱落する状況を生じ難くすることが可能となる。
前記実装ユニットにおいて、複数の前記フレーム片は、平行配置されていることが好ましい。この構成によれば、複数のフレーム片を平行配置したので、成形樹脂が膨張収縮したときには、膨張収縮の力が各フレーム片において同じ方向にかかる。すなわち、成形樹脂の膨張収縮時、接合部には、機械的応力が同一の方向に発生するので、機械的応力が接合部の欠けに寄与し難くなる。よって、成形樹脂の膨張収縮時、接合部を欠け難くするのに一層有利となる。
前記実装ユニットにおいて、前記成形樹脂には、前記ランドを当該成形樹脂に触れさせないように空洞部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、成形樹脂に樹脂のない空洞部を設けたので、成形樹脂が膨張収縮したときには、膨張収縮の力がフレーム片に直にかかり難くなる。よって、接合部に発生する機械的応力を、より低く抑えることが可能となる。
前記実装ユニットにおいて、それぞれの前記フレーム片は、根元が前記成形樹脂に埋没され、当該根元に、相手側のフレーム片に接近するような延出部を設けることにより、相手との距離間隔が短く形成されていることが好ましい。この構成によれば、フレーム片の根元に、互いに接近する形状の延出部を設けたので、成形樹脂においてフレーム片の根元を支持する部分の樹脂量を減らすことが可能となる。このため、仮に成形樹脂が膨張収縮したとしても、フレーム片には、膨張収縮の力がかかり難くなる。よって、接合部に発生する機械的応力を、より低く抑えることが可能となる。
前記実装ユニットにおいて、前記成形樹脂は、前記フレーム片の根元を支持する支持部において、表と裏とが同じ厚さに形成されていることが好ましい。この構成によれば、成形樹脂においてフレーム片の根元を支持する支持部の厚さを、裏表ともに同じ厚みとしたので、成形樹脂が膨張収縮したとき、成形樹脂には、その厚み方向の表裏の一方に偏ってしまう力が発生し難くなる。よって、接合部に欠けを生じ難くするのに有利となる。
前記実装ユニットにおいて、前記成形樹脂には、前記フレーム片の根元を支持する支持部の隣に貫通孔が形成されていることが好ましい。この構成によれば、成形樹脂においてフレーム片の根元付近に貫通孔を形成したので、成形樹脂が膨張収縮したとき、膨張収縮の力をフレーム片にかけ難くすることが可能となる。よって、接合部に欠けを生じ難くするのに有利となる。
本発明によれば、電子部品をリードフレームに接合する接合部に欠けを生じ難くすることができる。
実装ユニットが備え付けられた機器の斜視図。 他方向から見た実装ユニットの斜視図。 実装ユニットの平面図。 図３のII−II線断面図。 裏面から見た実装ユニットの斜視図。 一対のフレーム片が対向配置された実装ユニットの概略図。 一対のフレーム片が９０度傾き配置された実装ユニットの概略図。 一対のフレーム片が同一辺から延びて平行配置された実装ユニットの概略図。
以下、実装ユニットの一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、例えばアンテナ装置等の機器１は、機器１の主部分をなす機器本体部２と、機器本体部２に取り付けられた実装ユニット３とを備える。機器本体部２は、例えばボビンにアンテナ線が複数周巻回されたアンテナ部品であることが好ましい。実装ユニット３は、成形樹脂４と、成形樹脂４に支持されたリードフレーム５と、リードフレーム５に実装された電子部品６とを備える。実装ユニット３は、例えばリードフレーム５が機器本体部２のアンテナ線に電気接続される。成形樹脂４及びリードフレーム５は、例えば樹脂成型によって一体形成される。
図２に示すように、成形樹脂４の例えば中央には、電子部品６の配置スペース（配置空間）となる空洞部７が貫設されている。空洞部７は、成形樹脂４の厚さ方向（図２のＺ軸方向）に貫設された孔であることが好ましい。成形樹脂４には、空洞部７の隣位置において成形樹脂４の厚さ方向に貫通された貫通孔８が形成されることが好ましい。貫通孔８は、リードフレーム５を切断するのに使用される他、成形樹脂４に発生し得る幅方向（図２のＹ軸方向）の膨張収縮を抑制する役目もある。
成形樹脂４には、空洞部７を挟んで貫通孔８の反対側の位置に、リードフレーム５を切断するための肉抜き部９が形成されることが好ましい。なお、肉抜き部９の隣の円形状の肉抜き部１０は、実装ユニット３を機器本体部２に組み付けるときの位置決め孔である。成形樹脂４の側部には、肉抜きにより凹部１１が形成されている。成形樹脂４の底部にも、肉抜きにより凹部１２が形成されている。
図３に示すように、リードフレーム５は、リードフレーム５の一方の経路を形成する第１リードフレーム１３と、リードフレーム５の他方の経路を形成する第２リードフレーム１４とを備えることが好ましい。第１リードフレーム１３には、電子部品６が実装される複数（本例は２つ）のフレーム片１５，１６が突設されている。フレーム片１５，１６は、空洞部７に配置されることにより、成形樹脂４の壁面から離されて配置されることが好ましい。フレーム片１５，１６の先端にランド１７，１８が各々形成され、一対のランド１７，１８を橋渡しするように電子部品６が実装される。電子部品６は、例えばはんだ等の接合部１９によってランド１７，１８に実装される。接合部１９は、電子部品６を各ランド１７，１８に実装することにより、一対設けられる。
フレーム片１５，１６は、成形樹脂４の同一の辺２０に配置されることにより、並び配置されている。辺２０は、空洞部７の１内壁面であるともいえる。フレーム片１５，１６は、例えば平行配置されることが好ましい。フレーム片１５，１６を同一辺２０から平行するように配置するのは、成形樹脂４が膨張収縮したとき、膨張収縮の力がフレーム片１５，１６に同じ方向（図３の矢印Ａ方向や矢印Ｂ方向）でかかるようにするためである。
一方の第１フレーム片１５には、成形樹脂４に埋没されている根元２１において、他方の第２フレーム片１６に向かって延びる第１延出部２２が形成されることが好ましい。また、第２フレーム片１６には、成形樹脂４に埋没されている根元２３において、第１フレーム片１５に向かって延びる第２延出部２４が形成されることが好ましい。このように、第１延出部２２及び第２延出部２４を形成するのは、フレーム片１５，１６を支持する成形樹脂４の支持部２５において樹脂体積を減らすことにより、支持部２５の反りを抑えるためである。貫通孔８は、成形樹脂４において例えば支持部２５の隣に配置される。
図４及び図５に示すように、成形樹脂４は、フレーム片１５，１６の根元２１，２３を支持する支持部２５において、表と裏とが同じ厚さに形成されることが好ましい。すなわち、図４に示すように、支持部２５の表側の厚さＷ１と裏側の厚さＷ２とが、同じ値に設定されるとよい。この厚さ関係に設定するのは、支持部２５における成形樹脂４の厚さ方向の膨張収縮を少なく抑えるためである。
次に、図６〜図８を用いて、実装ユニット３の作用を説明する。
図６に、フレーム片１５，１６をフレーム片１５，１６の延設方向に対向配置した例を図示する。この配列パターンの場合、成形樹脂４が膨張（図６の矢印Ａ’方向の力が発生する状態）、又は伸縮（図６の矢印Ｂ’方向の力が発生する状態）すると、膨張時及び収縮時の各シチュエーションにおいて、ベクトルが反対方向の機械的応力が接合部１９に加わるので、接合部１９に欠け（クラック）が発生し易くなると想定される。すなわち、接合部１９に発生する機械的応力が大きいと言え、これは接合部１９の接合状態に支障を来すと思われる。
図７に、フレーム片１５，１６を９０度傾き配置した例を図示する。この配列パターンの場合、成形樹脂４が膨張収縮すると、電子部品６ひいては接合部１９に、ねじり方向（図７の矢印Ｃ方向）の応力が発生するので、このときも接合部１９に欠け（クラック）が発生し易くなると想定される。すなわち、フレーム片１５，１６を９０度傾き配置した配列パターンの場合も、成形樹脂４が膨張収縮したときには、接合部１９に発生する機械的応力が大きいと言え、接合部１９の接合状態に支障を来すと思われる。
図８に、フレーム片１５，１６を成形樹脂４の同一辺２０から延ばして平行配置した例を図示する。この配列パターンの場合、成形樹脂４が膨張収縮したときに接合部１９にかかる機械的応力の方向は同じベクトルの向きになる。すなわち、成形樹脂４が膨張したときは、フレーム片１５，１６には、ともに同図の矢印Ａ方向の力がかかり、成形樹脂４が収縮したときは、フレーム片１５，１６には、ともに同図の矢印Ｂ方向の力がかかる。このため、成形樹脂４が膨張収縮しても、接合部１９には、ベクトルが反対方向の力やねじりの力がかからないので、接合部１９にかかる機械的応力が緩和される。よって、接合部１９が欠け難くなり、接合部１９の接合について信頼性が確保される。
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電子部品６が実装される一対のフレーム片１５，１６は、成形樹脂４の同じ辺２０から延ばして配置される。これにより、成形樹脂４が膨張収縮したとき、これらフレーム片１５，１６が、例えば互いに異なる方向に動いたり、ねじれ方向に動いたりする状況が生じ難くなる。このため、電子部品６をフレーム片１５，１６に接合する接合部１９に、欠けを誘発するような機械的応力が発生し難くなる。よって、電子部品６がフレーム片１５，１６から脱落する状況を生じ難くすることができる。
（２）成形樹脂４の同一辺２０に配置された一対のフレーム片１５，１６は、平行するように配置される。これにより、成形樹脂４が膨張収縮したときには、膨張収縮の力が各フレーム片１５，１６において同じ方向（図３や図８の矢印Ａ方向や矢印Ｂ方向）にかかる。すなわち、成形樹脂４の膨張収縮時、接合部１９には、機械的応力が同一方向に発生するので、機械的応力が接合部１９の欠けに寄与し難くなる。よって、成形樹脂４の膨張収縮時、接合部１９を欠け難くするのに一層有利となる。
（３）成形樹脂４に樹脂のない空洞部７を設けたので、成形樹脂４が膨張収縮したときには、膨張収縮の力がフレーム片１５，１６に直にかかり難くなる。よって、接合部１９に発生する機械的応力を、より低く抑えることができる。
（４）フレーム片１５，１６の根元２１，２３には、互いに接近する形状を呈する第１延出部２２及び第２延出部２４が設けられる。これにより、フレーム片１５，１６の根元２１，２３を支持する成形樹脂４の支持部２５は、樹脂量が少なく済む。このため、仮に成形樹脂４が膨張収縮したとしても、フレーム片１５，１６には、膨張収縮の力がかかり難くなる。すなわち、成形樹脂４の支持部２５に反りを生じ難くすることができる。よって、接合部１９に発生する機械的応力を、より低く抑えることができる。
（５）フレーム片１５，１６を支持する支持部２５の樹脂量は、表側の厚さＷ１と裏側の厚さＷ２とが同じに設定されている。これにより、成形樹脂４が膨張収縮したとき、膨張収縮による力が、成形樹脂４の厚み方向の表裏の一方に偏って発生してしまうことがない。すなわち、成形樹脂４の高さ方向（図１や図３のＺ軸方向）の膨張収縮を少なく抑えることができる。よって、接合部１９を欠け難くするのに一層有利となる。
（６）成形樹脂４には、フレーム片１５，１６の根元２１，２３の付近に貫通孔８が形成される。これにより、成形樹脂４が膨張収縮したとき、成形樹脂４の幅方向の膨張収縮を少なく抑えることができる。よって、成形樹脂４の膨張収縮時、接合部１９を欠け難くするのに一層有利となる。
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・接合部１９は、はんだ部に限定されず、接合の方法に応じた他の部材に変更可能である。
・成形樹脂４の材質は、種々のものが採用可能である。
・リードフレーム５の形状、個数、配置位置、配列パターンなどは、適宜変更してもよい。
・電子部品６は、例えばキャパシタやＩＣなどの種々の素子を採用可能である。
・フレーム片１５，１６が並設される成形樹脂４の一辺は、孔の壁面であることに限定されず、成形樹脂４に存在する壁であれば、どこでもよい。
・フレーム片１５，１６は、きっちりと平行配置されることに限らず、若干傾いていてもよい。
・電子部品６及びフレーム片１５，１６の組は、複数組み設けてもよい。
・空洞部７は、貫通した孔に限らず、底を有する穴でもよい。
・貫通孔８は、省略することも可能である。
・成形樹脂４の形状は、実施形態以外の他の形状に変更可能である。すなわち、孔や突などが成形樹脂４のどこに形成されていてもよい。
・実装ユニット３は、種々の機器や装置に適用可能である。
３…実装ユニット、４…成形樹脂、５…リードフレーム、６…電子部品、７…空洞部、８…貫通孔、１３…第１リードフレーム、１４…第２リードフレーム、１５，１６…フレーム片、１７，１８…ランド、１９…接合部、２０…辺（同一辺）、２１，２３…根元、２２…延出部（第１延出部）、２４…延出部（第２延出部）、２５…支持部、

Claims (6)

  1. 成形樹脂と、当該成形樹脂に支持されたリードフレームと、前記リードフレームの複数のフレーム片のランドに電気接続された電子部品とを備えた実装ユニットにおいて、
    複数の前記フレーム片を前記成形樹脂の同一辺に配置することにより、これらを並び配置した
    ことを特徴とする実装ユニット。
  2. 複数の前記フレーム片は、平行配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の実装ユニット。
  3. 前記成形樹脂には、前記ランドを当該成形樹脂に触れさせないように空洞部が形成されている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の実装ユニット。
  4. それぞれの前記フレーム片は、根元が前記成形樹脂に埋没され、当該根元に、相手側のフレーム片に接近するような延出部を設けることにより、相手との距離間隔が短く形成されている
    ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の実装ユニット。
  5. 前記成形樹脂は、前記フレーム片の根元を支持する支持部において、表と裏とが同じ厚さに形成されている
    ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の実装ユニット。
  6. 前記成形樹脂には、前記フレーム片の根元を支持する支持部の隣に貫通孔が形成されている
    ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の実装ユニット。
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