JP2016149435A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平板が打ち抜き加工されて形成されたリードに侵入するノイズの高周波成分を除去することができる電子装置を提供する。
【解決手段】各リード１２０〜１４０は、平板が打ち抜き加工されて形成され、一端部１２１、１３１、１４１と他端部１２２、１３２、１４２とを有すると共に並列に配置されている。そして、各リード１２０〜１４０のうちの隣り合う第１リード１２０及び第２リード１３０は、一端部１２１、１３１と他端部１２２、１３２との間の一部が平行に対向させられた対向部１５０を有する。また、各リード１２０〜１４０のうちの隣り合う第２リード１３０及び第３リード１４０は、一端部１３１、１４１と他端部１３２、１４２との間の一部が平行に対向させられた対向部１６０を有する。これにより、各対向部１５０、１６０が平行平板コンデンサとして機能する。
【選択図】図１

Description

本発明は、平板が打ち抜き加工されて構成されたリードを備える電子装置に関する。

従来より、２本のリード間にコンデンサが実装された電子装置の構成が、例えば特許文献１で提案されている。コンデンサは２本のリードをまたぐようにはんだで実装されている。これにより、一方のリードに侵入したノイズがコンデンサに吸収されるようになっている。

特開２０１４−１７８１８５号公報

ここで、リードとして、金属製の平板が打ち抜き加工されることで構成されるものがある。この構成では、隣り合うリードの側面の対向面積が小さいので、隣り合うリードの対向部に構成される寄生容量成分も小さい。

そこで、リードの表面または裏面に対して隣り合うリードをまたぐようにコンデンサを実装することが考えられる。すなわち、コンデンサの一方の電極が一方のリードの表面にはんだやＡｇペースト等の導電性接続材料で接合され、コンデンサの他方の電極が他方のリードの表面に導電性接続材料で接合される。

しかしながら、コンデンサは導電性接続材料のフィレットによってリードに電気的に接続されるので、リードとコンデンサとの接続部の抵抗及びインダクタンスが大きくなる。このため、当該接続部のインピーダンスがノイズの高周波成分に対して高くなるので、ノイズの高周波成分がコンデンサに吸収されにくくなってしまう。すなわち、コンデンサによるリード間の高周波的結合が十分得られないという問題がある。

以上のように、平板が打ち抜き加工されて構成されたリードにおいては、コンデンサが実装されるか否かに関わらず、ノイズの高周波成分が除去されにくいという問題があった。

本発明は上記点に鑑み、平板が打ち抜き加工されて形成されたリードに侵入するノイズの高周波成分を除去することができる電子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、平板が打ち抜き加工されて形成されており、一端部（１２１、１３１）とこの一端部（１２１、１３１）とは反対側の他端部（１２２、１３２）とを有すると共に並列に配置された複数のリード（１２０、１３０）を備えている。また、複数のリード（１２０、１３０）の一端部（１２１、１３１）に電気的に接続された電子部品（２００）を備えている。

さらに、複数のリード（１２０、１３０）のうちの隣り合う第１リード（１２０）及び第２リード（１３０）は、一端部（１２１、１３１）と他端部（１２２、１３２）との間の一部が平行に対向させられた対向部（１５０）を有していることを特徴とする。

これによると、第１リード（１２０）及び第２リード（１３０）によって構成された対向部（１５０）を平行平板コンデンサとして機能させることができる。すなわち、当該対向部（１５０）に寄生容量成分を生成することができる。また、各リード（１２０、１３０）の一部がコンデンサの電極として機能するので、各リード（１２０、１３０）からコンデンサまでの経路に抵抗及びインダクタンスが発生しない。このため、コンデンサのインピーダンスを小さくすることができる。したがって、リード（１２０、１３０）に侵入したノイズの高周波成分をリード（１２０、１３０）の対向部（１５０）によって除去することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の平面図である。 図１のＡ矢視図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置の平面図である。 図３のＢ矢視図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る電子装置は、例えば加速度や磁気等の物理量を検出するためのセンサとして構成されたものである。

図１に示されるように、電子装置１は、リードフレーム１００、ＩＣチップ２００、及びモールド樹脂部３００を備えて構成されている。

リードフレーム１００は、ＩＣチップ２００が実装されるダイ部１１０と、配線として機能する複数のリード１２０、１３０、１４０と、を有している。リードフレーム１００は、図示しない平板が所定の形状に打ち抜き加工（プレス加工）されて形成されたものである。平板は金属製の板部材であり、Ｃｕ等の金属材料で形成されたものである。

各リード１２０〜１４０は、一端部１２１、１３１、１４１とこの一端部１２１、１３１、１４１とは反対側の他端部１２２、１３２、１４２とを有する短冊状であると共に、並列に配置されている。各リード１２０〜１４０のうちの第２リード１３０の一端部１３１はダイ部１１０に一体化されている。第１リード１２０及び第３リード１４０はダイ部１１０から分離されている。上述のように、リードフレーム１００は平板が打ち抜き加工されているため、ダイ部１１０及び各リード１２０〜１４０の一端部１２１、１３１、１４１側は同一面に位置していると言える。

例えば、第１リード１２０は電源用として用いられる。また、第２リード１３０はグランド用として用いられる。さらに、第３リード１４０は信号出力用として用いられる。なお、リードフレーム１００は、抜き打ち加工された際には各部分は図示しないダムバーで連結されているが、モールド樹脂部３００が形成された後にダムバーカットされることで各部分に分離されている。

一方、各リード１２０〜１４０の他端部１２２、１３２、１４２側はさらに曲げ加工（ひねり加工）が施されている。具体的には、第１リード１２０は当該第１リード１２０の一端部１２１と他端部１２２との間の中間部がひねり加工された第１ひねり部１２３を有している。

第１ひねり部１２３は、第１リード１２０のうち一端部１２１側の表面と他端部１２２側の表面とが垂直になるように、第１リード１２０の一部がひねり加工された部分である。言い換えると、第１ひねり部１２３は、第１リード１２０の長手方向を軸として、当該軸を中心として一端部１２１側と他端部１２２側とが相対的に９０°回転させられたことにより第１リード１２０の一部に形成された部分である。

同様に、第２リード１３０は第２ひねり部１３３を有し、第３リード１４０は第３ひねり部１４３を有している。これにより、図２に示されるように、各リード１２０〜１４０の一端部１２１、１３１、１４１側は表面が当該表面に垂直な方向にオーバーラップしていないが、他端部１２２、１３２、１４２側は表面が当該表面に垂直な方向にオーバーラップしている。

各ひねり部１２３、１３３、１４３は、平板が打ち抜き加工される際に同時に形成されるか、平板が一度打ち抜き加工された後にひねり加工されることで形成される。

上記の構成により、各リード１２０〜１４０のうちの隣り合う第１リード１２０及び第２リード１３０は、他端部１２２、１３２側の部分が平行に対向させられた対向部１５０を有している。つまり、第１リード１２０及び第２リード１３０の他端部１２２、１３２側が対向部１５０を構成している。この対向部１５０はいわゆる平行平板コンデンサを構成している。

同様に、各リード１２０〜１４０のうちの隣り合う第２リード１３０及び第３リード１４０は、他端部１３２、１４２側の部分が平行に対向させられた対向部１６０を有している。そして、この対向部１６０が平行平板コンデンサを構成している。

なお、各リード１２０〜１４０は他端部１２２、１３２、１４２の差し込みが可能なコネクタに差し込まれることで外部と電気的に接続される。

ＩＣチップ２００は、半導体基板に図示しないセンサエレメントやセンサエレメントで検出された信号を処理するための回路部が形成された半導体デバイスである。ＩＣチップ２００はダイ部１１０に接着剤で固定されている。また、ＩＣチップ２００は図示しないボンディングパットを有し、各リード１２０〜１４０に対してボンディングワイヤ２１０、２２０、２３０を介して電気的に接続されている。

モールド樹脂部３００は、電子装置１の外観をなすものである。モールド樹脂部３００は、ＩＣチップ２００、ダイ部１１０、各リード１２０〜１４０の一端部１２１、１３１、１４１側の部分、及びボンディングワイヤ２１０〜２３０を覆うと共に封止している。モールド樹脂部３００として、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。以上が、本実施形態に係る電子装置１の全体構成である。

次に、各リード１２０〜１４０によって形成された対向部１５０、１６０の作用効果について説明する。上述のように、第１リード１２０及び第２リード１３０によって構成された対向部１５０が平行平板コンデンサとして機能する。このため、当該対向部１５０に寄生容量成分を生成することができる。したがって、第１リード１２０または第２リード１３０にノイズが侵入したとしても当該対向部１５０によってノイズをデカップリングすることができる。すなわち、対向部１５０によってノイズを各リード１２０、１３０の一方から他方に通過させて再び外部に逃すことが可能になる。

本実施形態では、第２リード１３０と第３リード１４０についても対向部１６０が形成されているので、第２リード１３０及び第３リード１４０の間についても上記と同様に対向部１６０によってノイズをデカップリングすることができる。

また、各リード１２０〜１４０の一部を平行平板コンデンサの電極として利用しているので、そもそもインピーダンスの増大に繋がる抵抗成分やインダクタンス成分が極小である。このため、コンデンサとして機能する対向部１５０、１６０のインピーダンスを小さくすることができる。したがって、リード１２０、１３０に侵入したノイズの高周波成分を対向部１５０、１６０によって除去することができる。

近年では、上記の電子装置１のようなセンサ機器に対してＥＭＣ（電磁両立性）への要求が高まってきているが、本実施形態に係る各リード１２０〜１４０の構成によってそのような要求に十分対応することができる。

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ＩＣチップ２００が特許請求の範囲の「電子部品」に対応する。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図２に示されるように、第１リード１２０と第２リード１３０とで構成される対向部１５０にコンデンサ４００が実装されている。

コンデンサ４００は、多層電極部４１０が一対の外部端子４２０、４３０で挟まれて構成されたいわゆるチップコンデンサである。多層電極部４１０は、図示しない電極板と誘電体とが交互に積層されたものである。

そして、図３及び図４に示されるように、一方の外部端子４２０が第１リード１２０のうち対向部１５０を構成する板部分にはんだで実装されている。また、他方の外部端子４３０が第２リード１３０のうち対向部１５０を構成する板部分にはんだで実装されている。

これによると、コンデンサ４００の各外部端子４２０、４３０が最短距離でリード１２０、１３０に実装されるので、各リード１２０、１３０とコンデンサ４００の各外部端子４２０、４３０とが最小距離と最小ループ面積で接続することができる。すなわち、各リード１２０、１３０とコンデンサ４００との接続部のインピーダンスを最小限に抑えることができる。したがって、コンデンサ４００によってノイズの高周波成分を除去することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。図５に示されるように、第１リード１２０は、当該第１リード１２０の中間部に２カ所の第１ひねり部１２３を有している。すなわち、第１リード１２０の中間部の表面が一端部１２１及び他端部１２２の表面に対して垂直になるようにひねり加工されている。第２リード１３０及び第３リード１４０についても同様の構成になっている。

このように、各リード１２０〜１４０の一部がひねり加工されることで対向部１５０、１６０を構成することがきる。これにより、各リード１２０〜１４０の他端部１２２、１３２、１４２は従来と同じ向きになっているので、他端部１２２、１３２、１４２の向きに対応したコネクタを用意する必要がないというメリットがある。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電子装置１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、電子装置１は物理量を検出するセンサとして構成されていたが、これは電子機器としての一例である。したがって、ＩＣチップ２００にセンサエレメントが設けられる必要はなく、回路部のみが形成されていても良い。リードフレーム１００の形状について上記各実施形態に限られず製品毎に適宜変更しても構わない。

上記各実施形態では、モールド樹脂部３００は、各リード１２０〜１４０の一端部１２１、１３１、１４１を覆うように形成されていたが、対向部１５０、１６０の空間を埋めるように形成されていても良い。これにより、モールド樹脂部３００が誘電体として機能する。また、モールド樹脂部３００に高誘電体の材料を採用すればさらにノイズ抑止効果が得られる。

また、リード１２０〜１４０は３本である必要はない。少なくとも第１リード１２０と第２リード１３０の２本を備えていれば良い。また、３本のリード１２０〜１４０のうち少なくとも第１リード１２０及び第２リード１３０によって対向部１５０を構成し、第２リード１３０と第３リード１４０では対向部１６０を構成しなくても良い。このように、製品に応じて様々な構成が可能である。

上記各実施形態では、各リード１２０〜１４０は一端部１２１、１３１、１４１側の表面と他端部１２２、１３２、１４２側の表面とが９０°になるように曲げ加工が施されていたが、これは一例である。例えば、対向部１５０、１６０が構成されるのであれば、各リード１２０〜１４０は一端部１２１、１３１、１４１側の表面と他端部１２２、１３２、１４２側の表面とが９０°未満になるように曲げ加工されていても良い。

上記各実施形態では、各リード１２０〜１４０にひねり部１２３、１３３、１４３を設けていたが、対向部１５０、１６０を形成するための加工方法はひねる方法以外を採用しても良い。例えば各リード１２０〜１４０の一部を曲げる方法やリード１２０〜１４０の一部を折る方法を採用しても良い。つまり、曲げ加工には、曲げる加工の他に、ひねる加工や折る加工が含まれる。このような方法によって対向部１５０、１６０を構成しても良い。つまり、第１リード１２０は、当該第１リード１２０のうち一端部１２１側の表面と対向部１５０を構成する部分の表面とが垂直になるように当該第１リード１２０の一部が曲げ加工されていれば良い。第２リード１３０及び第３リード１４０についても同様である。

第２実施形態では、第１リード１２０と第２リード１３０との間の対向部１５０にコンデンサ４００が実装されているが、第２リード１３０と第３リード１４０との間の対向部１６０にコンデンサ４００が実装されていても良い。また、第２リード１３０がコモンリードとして機能するのであれば、各対向部１５０、１６０の両方にコンデンサ４００が実装されていても良い。

第３実施形態で示された各対向部１５０、１６０に第２実施形態で示されたコンデンサ４００を実装しても良い。ここで、各対向部１５０、１６０の両方にコンデンサ４００を実装しても良いし、いずれか一方にコンデンサ４００を実装しても良い。

１２０、１３０、１４０ リード
１２１、１３１、１４１ 一端部
１２２、１３２、１４２ 他端部
１５０、１６０ 対向部
２００ 電子部品

Claims (4)

1. 平板が打ち抜き加工されて形成されており、一端部（１２１、１３１）とこの一端部（１２１、１３１）とは反対側の他端部（１２２、１３２）とを有すると共に並列に配置された複数のリード（１２０、１３０）と、
   前記複数のリード（１２０、１３０）の前記一端部（１２１、１３１）に電気的に接続された電子部品（２００）と、
   を備え、
   前記複数のリード（１２０、１３０）のうちの隣り合う第１リード（１２０）及び第２リード（１３０）は、前記一端部（１２１、１３１）と前記他端部（１２２、１３２）との間の一部が平行に対向させられた対向部（１５０）を有していることを特徴とする電子装置。
2. 前記第１リード（１２０）は、当該第１リード（１２０）のうち前記一端部（１２１）側の表面と前記対向部（１５０）を構成する部分の表面とが垂直になるように当該第１リード（１２０）の一部が曲げ加工されており、
   前記第２リード（１３０）は、当該第２リード（１３０）のうち前記一端部（１３１）側の表面と前記対向部（１５０）を構成する部分の表面とが垂直になるように当該第２リード（１３０）の一部が曲げ加工されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 多層電極部（４１０）が一対の外部端子（４２０、４３０）で挟まれて構成されたコンデンサ（４００）を備え、
   前記コンデンサ（４００）は、一方の外部端子（４２０）が前記第１リード（１２０）のうち前記対向部（１５０）を構成する板部分に実装され、他方の外部端子（４３０）が前記第２リード（１３０）のうち前記対向部（１５０）を構成する板部分に実装されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記第１リード（１２０）は、当該第１リード（１２０）のうち前記一端部（１２１）側の表面と前記他端部（１２２）側の表面とが垂直になるように、当該一端部（１２１）と当該他端部（１２２）との間の一部がひねり加工された第１ひねり部（１２３）を有し、
   前記第２リード（１３０）は、当該第２リード（１３０）のうち前記一端部（１３１）側の表面と前記他端部（１３２）側の表面とが垂直になるように、当該一端部（１３１）と当該他端部（１３２）との間の一部がひねり加工された第２ひねり部（１３３）を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子装置。

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