JP2022080826A - 配線基板に実装する部品 - Google Patents

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Shigeyuki Kamio
誠 武岡
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翔 鈴木
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Abstract

【課題】配線基板等に反りが発生しても、配線基板に再現性よく実装することが可能な部品を提供する。【解決手段】主部材と複数の脚部とを備えた部品を配線基板に実装した状態で、主部材の第1面が配線基板に対向する。複数の脚部は第1面から突出している。複数の脚部の先端が配線基板に固着されることによって配線基板に実装される。複数の脚部の各々は、配線基板に実装された状態で配線基板に対向する先端面、及び先端面に接続され、先端面に対して傾斜した斜面を含み、先端面と斜面とのなす内角が120°以上170°以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、配線基板に実装する部品に関する。
配線基板に実装された複数の表面実装部品を被覆部材で覆ったハイブリッドICが特許文献1に開示されている。この被覆部材は、平板状のセラミック部材によって形成された天井部と、表面実装部品と同程度の高さの複数の脚部とを有する。複数の脚部の下端が配線基板にハンダ等によって固定される。
国際公開第2006/059556号
被覆部材を配線基板に実装するときに、被覆部材及び配線基板が加熱されることにより、配線基板に反りが発生する。この反りによって、被覆部材の脚部の先端と配線基板との接触状態が変化し、配線基板と脚部との接続に不良が発生する場合がある。本発明の目的は、配線基板等に反りが発生しても、配線基板に再現性よく実装することが可能な部品を提供することである。
本発明の一観点によると、
配線基板に実装した状態で配線基板に対向する第1面を含む主部材と、
前記第1面から突出した複数の脚部と
を備え、
前記複数の脚部の先端が配線基板に固着されることによって配線基板に実装され、
前記複数の脚部の各々は、配線基板に実装された状態で配線基板に対向する先端面、及び前記先端面に接続され、前記先端面に対して傾斜した斜面を含み、前記先端面と前記斜面とのなす内角が120°以上である部品が提供される。
本発明の他の観点によると、
第1面を含む主部材と、
前記第1面から突出した複数の脚部と
を備え、
前記複数の脚部の各々は、先端面、及び前記先端面に接続され、前記先端面に対して傾斜した斜面を含み、前記先端面と前記斜面とのなす内角が120°以上170°以下である部品が提供される。
脚部の先端に斜面を設けることにより、配線基板と脚部との接続不良の発生を抑制することが可能になる。
図1は、第1実施例による部品の斜視図である。 図2は、第1実施例による部品の底面図である。 図3は、第1実施例による部品を含むモジュールの断面図である。 図4Aは、第1実施例による部品を、反りが発生している配線基板に実装した状態を示す断面図であり、図4Bは、第1実施例による部品の脚部の先端、ランド、及びハンダの断面図であり、図4Cは、比較例による部品の脚部の先端、ランド、及びハンダの断面図である。 図5A及び図5Bは、比較例による部品を配線基板に実装する工程の途中段階における部品及び配線基板の断面図であり、図5Cは、第1実施例による部品を配線基板に実装する工程の途中段階における部品及び配線基板の断面図である。 図6A及び図6Bは、それぞれ比較例及び第1実施例による部品を配線基板に実装した状態の脚部の近傍を示す断面図である。 図7は、第1実施例及び比較例による部品の脚部、ランド、及びハンダの断面図である。 図8A及び図8Bは、それぞれ第1実施例および第1実施例の変形例による部品の脚部の先端の側面図である。 図9は、第1実施例による部品の脚部の先端の側面図及び平断面図である。 図10は、第1実施例の変形例による部品の脚部の先端の側面図及び平断面図である。 図11は、第1実施例の他の変形例による部品の脚部の先端の側面図及び平断面図である。 図12は、第1実施例のさらに他の変形例による部品の脚部の斜視図である。 図13は、第2実施例による部品の斜視図である。 図14は、第2実施例による部品を、反りが発生している配線基板に実装した状態を示す断面図である。 図15A及び図15Bは、それぞれ第3実施例およびその変形例による部品の脚部の斜視図である。 図16A及び図16Bは、それぞれ第4実施例による部品の側面図及び底面図である。 図17Aは、第5実施例による部品の斜視図であり、図17Bは、第5実施例による部品を含むモジュールの断面図である。 図18は、第6実施例による部品を含むモジュールの断面図である。 図19は、第7実施例による部品の斜視図である。
[第1実施例]
図1から図11までの図面を参照して、配線基板に実装される第1実施例による部品について説明する。第1実施例による部品は、配線基板に実装された表面実装型の複数の電子回路部品を覆うように配線基板に実装される。第1実施例による部品は電子回路部品を被覆する用途に用いられるため、被覆部品または被覆部材といわれる場合がある。
図1は、第1実施例による部品20の斜視図である。第1実施例による部品20は、主部材21と複数の脚部22とを備えている。主部材21は、配線基板に実装した状態で配線基板に対向する第1面21Aを含む平板状の金属部材である。本明細書において第1面21Aが向く方向を下方と定義する。この定義によると、図1は、部品20を斜め下から見た斜視図に相当する。複数の脚部22は主部材21の第1面21Aから下方に向かって突出している。また、複数の脚部22は、第1面21Aの周縁部に配置されており、第1面21Aの縁に沿い、ほぼ全周に亘って相互に間隔を隔てて配置されている。
脚部22の各々の表面は、配線基板に実装した状態で配線基板に対向する先端面22A、先端面22Aに連続する斜面22B、及び側面22Cを含む。先端面22Aは第1面21Aに対して平行であり、側面22Cは第1面21Aに対してほぼ垂直である。また、複数の脚部22の先端面22Aは、共通の仮想平面上に位置する。斜面22Bは、先端面22Aに対して傾斜している。言い換えると、脚部22の先端は、先端面22Aの縁の一部が斜めに面取り加工された形状を有する。「面取り加工された形状」は、何らかの製造方法によって得られた結果物の形状を表しており、製造方法を面取り加工に限定しているわけではない。
図2は、第1実施例による部品20の底面図である。脚部22の各々が、先端面22A及び斜面22Bを含む。複数の脚部22の各々の斜面22Bは、当該脚部22に最も近い第1面21Aの縁から先端面22Aより遠い位置に設けられている。先端面22Aと斜面22Bとの交線は直線である。
図3は、第1実施例による部品20を含むモジュールの断面図である。配線基板50の部品実装面に半導体チップ31及び表面実装型の受動部品32が実装されている。第1実施例による部品20が、主部材21の第1面21Aを配線基板50に対向させた姿勢で、半導体チップ31及び受動部品32を覆うように配線基板50に実装されている。言い換えると、半導体チップ31及び受動部品32は、平面視において主部材21に包含され、配線基板50の厚さ方向に関して配線基板50と主部材21との間に配置される。
配線基板50の部品実装面に複数のランド51が設けられている。図3では、配線基板50の表面とランド51との位置関係について概略を示している。
一部のランド51は、平面視において部品20の複数の脚部22と重なる位置に配置されている。複数の脚部22は、それぞれハンダ60によってランド51に固着される。脚部22は、ハンダ60及びランド51を介して配線基板50内のグランド導体(図示せず)に接続される。部品20の主部材21は、脚部22を介してグランド導体に電気的に接続される。部品20は、配線基板50に実装された半導体チップ31、受動部品32等の回路部品を高周波的にシールドする機能を有する。
次に、図4A、図4B、及び図4Cを参照して、第1実施例の一つの優れた効果について説明する。
図4Aは、第1実施例による部品20を、反りが発生している配線基板50に実装した状態を示す断面図である。実装工程時の加熱処理による温度上昇によって配線基板50に反りが発生する場合がある。図4Aに示した例では、配線基板50の部品実装面が凸状になる反りが発生している。部品20を配線基板50に実装する際には、ランド51の上面にハンダペーストを印刷し、その上に部品20の脚部22の先端を載せる。この状態でハンダペーストを溶融させ、その後固化させる。
図4Bは、第1実施例による部品20の脚部22の先端、ランド51、及びハンダ60の断面図である。配線基板50に反りが発生していない場合には、脚部22の先端面22Aと、ランド51の上面とがほぼ平行に向き合う。配線基板50に反りが発生していると、先端面22Aとランド51の上面とが、平行の関係からずれる。部品実装面が凸状になる反りが発生していると、先端面22Aとランド51の上面との間隔は、配線基板50の内奥部から外周部に向かって広くなる。両者のなす角度をθaと表記する。斜面22Bとランド51の上面とのなす角度をθbと表記する。部品実装面が凸状になる反りが発生すると、反りが発生していない場合と比べて角度θbが小さくなる。
ハンダが溶融すると、先端面22A及び斜面22Bが溶融したハンダで濡れる。ハンダが固化すると、先端面22A及び斜面22Bが固化後のハンダ60に接触した状態が得られる。
図4Cは、比較例による部品の脚部22の先端、ランド51、及びハンダ60の断面図である。比較例においては、脚部22の先端に斜面22Bが設けられていない。配線基板50に、図4Bの場合と同じ大きさの反りが発生している場合、先端面22Aとランド51の上面とのなす角度θaは、図4Bにおける角度θaと等しい。脚部22の側面22Cのうち、配線基板50の内奥部側を向く領域とランド51の上面とのなす角度をθcと表記する。角度θcは、角度θbより大きい。
先端面22Aとランド51との間のハンダの一部は、内奥部側の側面22Cに回り込み、側面22Cの下端の近傍領域が溶融したハンダで濡れる。側面22Cに回り込んだハンダによって先端面22Aとランド51との間のハンダの量が少なくなり、先端面22Aのうち外周側の一部の領域はハンダで濡れなくなる。
角度θcが角度θbより大きいため、側面22C(図4C)は斜面22B(図4B)に比べてハンダで濡れにくい。また、側面22Cに回り込んだハンダによって先端面22Aとランド51との間のハンダの量が少なくなる。このため、脚部22とランド51との間で導通不良が発生しやすくなる。導通不良が発生すると、部品20のシールド機能が低下してしまう。
第1実施例では、角度θb(図4B)が比較例による部品における角度θc(図4C)より小さいため、斜面22Bが側面22C(図4C)よりもハンダで濡れやすい。このため、脚部22とランド51との間の導通不良が生じにくい。このように、脚部22の先端に斜面22Bを設けることにより、脚部22とランド51との間の導通不良の発生を抑制することが可能になる。
次に、図5A、図5B、及び図5Cを参照して、第1実施例の他の優れた効果について説明する。
図5A及び図5Bは、比較例による部品20を配線基板50に実装する工程の途中段階における部品20及び配線基板50の断面図である。比較例による部品においては、脚部22の先端に斜面22B(図1)が設けられていない。ランド51の上面にペースト状のハンダ60が印刷されている。ハンダリフロー時に配線基板50の温度が面内の位置によってばらついていると、複数のランド51のそれぞれに印刷されているハンダ60の溶融開始時期にばらつきが生じる。
図5Aは、左側の脚部22に接触しているハンダ60が溶融しており、右側の脚部22に接触しているハンダ60は溶融していない状態を示している。溶融したハンダ60が脚部22の外側の側面22Cまで回り込んでいる。溶融したハンダ60の表面張力により、脚部22の外側の側面22Cを配線基板50の上面に近づける力が部品20に作用する。右側の脚部22の下のハンダ60は溶融していないため、右側の脚部22はランド51に接着されておらず、表面張力も働かない。図5Bに示すように、ハンダ60の表面張力によって部品20の右側の端部が持ち上がってしまう場合がある。部品20の片側が持ち上がった状態でハンダ60が固化することにより、部品20の実装工程の歩留まりが低下してしまう。
図5Cは、第1実施例による部品20を配線基板50に実装する工程の途中段階における部品20及び配線基板50の断面図である。図5Aの場合と同様に、図5Cにおいて左側の脚部22に接触しているハンダ60が溶融し、右側の脚部22に接触しているハンダ60は溶融していない。第1実施例においては、脚部22の先端に斜面22Bが設けられている。脚部22の外側の側面22Cよりも斜面22Bの方が、溶融したハンダ60で濡れやすい。このため、溶融したハンダ60は、外側の側面22Cに回り込むよりも先に、斜面22Bとランド51との間の空間を満たす。溶融したハンダ60が脚部22の外側の側面22Cに回り込みにくいため、部品20の片側が持ち上がる現象が生じにくい。
次に、図6A及び図6Bを参照して、第1実施例のさらに他の優れた効果について説明する。
図6A及び図6Bは、それぞれ比較例及び第1実施例による部品20を配線基板50に実装した状態の脚部22の近傍を示す断面図である。配線基板50の部品実装面にランド51が設けられている。配線基板50の部品実装面がソルダーレジスト膜52で覆われている。ソルダーレジスト膜52に、ランド51の上面を露出させる開口が設けられている。平面視においてソルダーレジスト膜52の開口はランド51よりやや小さく、ソルダーレジスト膜52がランド51の上面の周縁部を覆っている。このような構成は、オーバーレジストといわれる。
比較例(図6A)の場合には、ハンダリフロー時に、余剰のハンダがソルダーレジスト膜52の開口の外にはみ出す場合がある。開口の外にはみ出したハンダが固化すると、球状のハンダボール60Aになる。最終製品状態まで残ったハンダボール60Aは、電子回路の短絡故障の原因になる。
第1実施例(図6B)では、脚部22の先端に斜面22Bが設けられているため、脚部22とランド51との間のハンダ収容空間の容積が、比較例と比べて大きくなる。このため、余剰のハンダがソルダーレジスト膜52に設けられた開口の外側にはみ出しにくくなる。その結果、ハンダボールの発生を抑制することができる。
図6A及び図6Bでは、ソルダーレジスト膜52の開口がランド51よりやや小さい例を示したが、ソルダーレジスト膜52の開口をランド51よりやや大きくしてもよい。このような構成は、クリアランスレジストといわれる。この場合にも、オーバーレジストの場合と同様にハンダボールの発生を抑制する効果が得られる。
次に、図7を参照して、第1実施例のさらに他の優れた効果について説明する。
図7は、第1実施例及び比較例による部品20の脚部22、ランド51、及びハンダ60の断面図である。図7の最も左側の図面は、脚部22の先端に斜面が設けられてない例を示しており、中央及び右側の図面は、脚部22の先端に斜面22Bが設けられている例を示している。右側の図面の脚部22の斜面22Bは、中央の図面の脚部22の斜面22Bより大きい。
脚部22の先端に斜面22Bを設けて先端面22Aの面積を小さくすると、ハンダ60に対する脚部22の沈み込み量が増加する。沈み込み量が増加すると、脚部22とハンダ60との接触面積が増加し、脚部22がより強くランド51に固着される。このように、脚部22の先端に斜面22Bを設けることにより、ランド51への脚部22の固着強度を高めることができる。
右側の図面に示したように斜面22Bが大きくなり過ぎると、脚部22とハンダ60との接触面積が小さくなる。固着強度を高める観点から、斜面22Bの大きさに好ましい範囲が存在する。
先端面22Aと斜面22Bとのなす内角が90°に近づくと、斜面22Bと側面22Cとの区別がつきにくくなり、図4Aから図7までの図面を参照して説明した第1実施例の優れた効果が小さくなってしまう。逆に、先端面22Aと斜面22Bとのなす内角が180°に近付くと、斜面22Bと先端面22Aとの区別がつきにくくなり、図4Aから図7までの図面を参照して説明した第1実施例の優れた効果が小さくなってしまう。
次に、上述の十分な優れた効果を得るための脚部22の先端の好ましい形状について、図8Aから図11までの図面を参照して説明する。
図8Aは、第1実施例による部品20の脚部22の先端の側面図である。脚部22の表面が、先端面22A、斜面22B、及び側面22Cで構成される。先端面22Aと斜面22Bとがなす内角の大きさをθと表記する。側面22Cは、先端面22Aに対してほぼ垂直である。
内角θを90°に近付け過ぎると、斜面22Bと側面22Cとの区別がつきにくくなり、斜面22Bを設けることの効果が小さくなってしまう。斜面22Bを側面22Cと区別し、斜面22Bを設けることの十分な効果を得るために、内角θを120°以上にすることが好ましい。
内角θを180°に近付け過ぎると、斜面22Bと先端面22Aとの区別がつきにくくなり、斜面22Bを設けることの効果が小さくなってしまう。斜面22Bを先端面22Aと区別し、斜面22Bを設けることの十分な効果を得るために、内角θを170°以下にすることが好ましい。
図8Bは、第1実施例の変形例による部品20の脚部22の先端の側面図である。本変形例においては、脚部22の斜面22Bが、その周囲に曲面の領域を含んでおり、斜面22Bが先端面22A及び側面22Cに滑らかに接続される。この場合には、斜面22Bの曲面の領域以外の平坦領域22BFと先端面22Aとのなす内角の大きさを、先端面22Aと斜面22Bとのなす内角θの大きさと定義すればよい。本変形例においても、先端面22Aと斜面22Bとのなす内角θを、120°以上170°以下にすることが好ましい。
図9は、第1実施例による部品20の脚部22の先端の側面図及び平断面図である。斜面22Bのうち、先端面22Aからの高さhが最も高い位置42における脚部22の平断面の面積をSaと表記する。ここで、平断面とは、先端面22Aに平行な断面を意味する。この断面に斜面22Bを垂直投影した像の面積をSoと表記する。図9において、斜面22Bの像にハッチングを付している。
斜面22Bの像の面積Soが小さ過ぎると、斜面22Bを設けたことにより得られる効果が小さくなる。面積Soが大きくなるにしたがって、図7の中央の図及び右側の図に示したように、脚部22の沈み込み量が増加し、脚部22とハンダとの接触面積が大きくなる。面積Soがある大きさを超えてさらに大きくなると、面積Soが大きくなるにしたがって脚部22とハンダとの接触面積は小さくなる。固着強度を高める効果をより大きくするために、面積Soを、脚部22の平断面の面積Saの10%以上50%以下にすることが好ましい。
図10は、第1実施例の変形例による部品20の脚部22の先端の側面図及び平断面図である。本変形例においては、脚部22の斜面22Bの周囲に曲面の領域が設けられおり、斜面22Bが先端面22A及び側面22Cに滑らかに接続されている。この場合には、斜面22Bの平坦領域22BFを含む仮想的な平面41と、先端面22Aを含む仮想的な平面40との交線43を、先端面22Aと斜面22Bとの仮想的な境界線と定義すればよい。すなわち、斜面22Bのうち先端面22Aからの高さhが最も高い位置42における脚部22の平断面において、交線43の垂直投影像よりも斜面22Bの平坦領域22BF側の領域の面積を、斜面22Bの像の面積Saと定義すればよい。
本変形例においても、斜面22Bを設けることの十分な効果を得るために、面積Soを、脚部22の平断面の面積Saの10%以上50%以下にすることが好ましい。
図11は、第1実施例の他の変形例による部品20の脚部22の先端の側面図及び平断面図である。第1実施例(図8A)では、脚部22の側面22Cが、先端面22Aに対してほぼ垂直である。これに対して本変形例では、脚部22の側面22Cが先端面22Aに対して傾斜している。例えば、側面22Cは、脚部22の基部から先端に向かって細くなるように傾斜している。
先端面22Aと斜面22Bとのなす内角θの好ましい範囲の下限が120°であるため、先端面22Aに対する側面22Cまたはその延長面とのなす角度が120°よりも小さい表面を、側面22Cと考えればよい。脚部22の平断面の面積Saとして、斜面22Bのうち先端面22Aからの高さhが最も高い位置42における脚部22の平断面の面積を採用すればよい。本変形例においても、斜面22Bを設けることの十分な効果を得るために、平断面への斜面22Bの垂直投影像の面積Soを、脚部22の平断面の面積Saの10%以上50%以下にすることが好ましい。
次に、図12を参照して第1実施例のさらに他の変形例による部品について説明する。
図12は、第1実施例のさらに他の変形例による部品20の脚部22の斜視図である。第1実施例(図1)では、脚部22が、円柱の先端の縁の一部を面取りした形状を有しているが、本変形例による部品20の脚部22は、底面が正方形または長方形の四角柱の先端の一つの縁を面取りした形状を有する。先端面22A及び斜面22Bは長方形になる。
本変形例のように、脚部22の形状は円柱状に限らず、四角柱状としてもよい。また、その他に、多角柱状、楕円柱状等としてもよい。
[第2実施例]
次に、図13及び図14を参照して、第2実施例による部品について説明する。以下、図1から図11までの図面を参照して説明した第1実施例及びその変形例による部品と共通の構成については説明を省略する。
図13は、第2実施例による部品20の斜視図である。第1実施例(図1、図2)では、脚部22の斜面22Bが先端面22Aよりも、第1面21Aの最も近い縁から遠い位置に設けられている。これに対して第2実施例では、脚部22の斜面22Bが先端面22Aよりも第1面21Aの外周側に設けられている。
次に、図14を参照して、第2実施例の優れた効果について説明する。
図14は、第2実施例による部品20を、反りが発生している配線基板50に実装した状態を示す断面図である。第1実施例では、図4A及び図4Bを参照して説明したように、配線基板50の部品実装面が凸状になる反り発生している場合に、導通不良の発生を抑制する優れた効果が得られる。これに対して第2実施例では、配線基板50に、部品実装面が凹状になる反りが発生している場合に、導通不良の発生を抑制する優れた効果が得られる。部品20を実装する配線基板50に発生する反りの形状に応じて、第1実施例による部品20を採用するか第2実施例による部品20を採用するかを決定すればよい。
また、第2実施例においても、図6A及び図6Bを参照して説明したハンダボール60Aの発生を抑制する優れた効果が得られる。さらに、図7を参照して説明した固着強度を高めるという優れた効果が得られる。
[第3実施例]
次に、図15A及び図15Bを参照して第3実施例及びその変形例による部品について説明する。以下、図1から図11までの図面を参照して説明した第1実施例及びその変形例による部品と共通の構成については説明を省略する。
図15Aは、第3実施例による部品の脚部22の斜視図である。第1実施例(図1)では、先端面22Aの外周の一部分に斜面22Bが連続している。これに対して図15Aに示した第3実施例では、先端面22Aの縁の全周に亘って斜面22Bが設けられている。例えば、脚部22は、円柱の一方の円形の端面を、全周に亘って、斜めに面取りした形状を有する。
図15Bは、第3実施例の変形例による部品20の脚部22の斜視図である。本変形例による部品20の脚部22は、底面が正方形または長方形の四角柱の端面の4つの縁を斜めに面取りした形状を有する。
次に、第3実施例及びその変形例の優れた効果について説明する。
第3実施例及びその変形例による部品においても、第1実施例の優れた効果と同様の効果が得られる。例えば、図4A、図4Bを参照して説明した脚部22とランド51との間の導通不良の発生を抑制する効果、図6A及び図6Bを参照して説明したハンダボール60Aの発生を抑制する効果、及び図7を参照して説明したランド51への脚部22の固着強度を高める効果が得られる。
[第4実施例]
次に、図16A及び図16Bを参照して第4実施例及びその変形例による部品について説明する。以下、図1から図11までの図面を参照して説明した第1実施例及びその変形例による部品と共通の構成については説明を省略する。
図16A及び図16Bは、それぞれ第4実施例による部品20の側面図及び底面図である。第1実施例による部品20(図3)は、配線基板50に実装された半導体チップ31、受動部品32等を被覆して高周波的にシールドする用途に用いられる。これに対して第4実施例による部品20は、キャパシタ、インダクタ等の表面実装型の受動部品である。主部材21内に、キャパシタまたはインダクタが形成されている。脚部22は、キャパシタまたはインダクタの外部接続用の端子として機能する。
外部接続用の端子として用いられる脚部22は、第1実施例による部品20(図1)の脚部22と同様に、先端面22Aと斜面22Bとを含む。主部材21の平面視における形状は長方形である。2つの脚部22が、主部材21の長方形の底面の両端に配置されている。斜面22Bは先端面22Aよりも底面の内奥部側(幾何中心側)に設けられている。
次に、第4実施例の優れた効果について説明する。
第4実施例による部品においても、第1実施例の優れた効果と同様の効果が得られる。例えば、図5A、図5B、図5Cを参照して説明したハンダリフロー時における部品20の片側の持ち上がりを抑制する効果が得られる。さらに、図6A及び図6Bを参照して説明したハンダボール60Aの発生を抑制する効果、及び図7を参照して説明したランド51への脚部22の固着強度を高める効果が得られる。
次に、第4実施例の変形例について説明する。第4実施例による部品20は、キャパシタ、インダクタ等の個別の表面実装型の受動部品である。その他に、集積型受動デバイス(IPD)に、第1実施例による部品20の脚部22と同様の形状を持つ脚部22を取り付けてもよい。
[第5実施例]
次に、図17A及び図17Bを参照して第5実施例による部品について説明する。以下、図1から図11までの図面を参照して説明した第1実施例による部品と共通の構成については説明を省略する。
図17Aは、第5実施例による部品20の斜視図である。第1実施例(図1)では、主部材21の第1面21Aが1つの平面で構成されている。これに対して第5実施例による部品20の主部材21の第1面21Aに、脚部22が突出した方向(下方)に向かって突出した凸部23が設けられている。第1面21Aは、凸部23の天面21AB、及び平面視において凸部23を取り囲む表面領域21AAを含む。凸部23の天面21ABは、その周囲の表面領域21AAと平行であり、凸部23の側面は、表面領域21AAに対してほぼ垂直である。
複数の脚部22が、第1面21Aの周縁部に、平面視において凸部23を取り囲むように配置されている。ここで、「第1面21Aの周縁部」とは、第1面21Aを平面視したとき、第1面21Aの外形を画定する縁を外周線とするある幅の額縁状の領域を意味する。脚部22の各々は、第1実施例による部品20の脚部22(図1)と同様に、先端面22A、斜面22B、及び側面22Cを含む。
表面領域21AAを高さの基準として、凸部23は脚部22より低い。言い換えると、複数の脚部22の先端面22Aを含む仮想平面より低い位置に凸部23の天面21ABが配置されている。
図17Bは、第5実施例による部品20を含むモジュールの断面図である。配線基板50の部品実装面に半導体チップ31及び受動部品32が表面実装されている。配線基板50の部品実装面を高さの基準として、半導体チップ31の天面は、受動部品32の天面より高い位置に配置されている。平面視において、凸部23と受動部品32とが重なり、表面領域21AAと半導体チップ31とが重なる。
次に、第5実施例の優れた効果について説明する。
第5実施例による部品においても、第1実施例の優れた効果と同様の効果が得られる。すなわち、ハンダリフロー時における部品20の片側の持ち上がりを抑制する効果、ハンダボール60Aの発生を抑制する効果、及びランド51への脚部22の固着強度を高める効果が得られる。
部品20の主部材21の第1面21Aは1つの平面である必要はなく、第5実施例による部品20のように、表面領域21AAと凸部23の天面21ABとで構成されていてもよい。配線基板50の部品実装面からの高さが相対的に低い受動部品32の天面と凸部23の天面21ABとを対向させることにより、受動部品32から主部材21までの間隔を狭めることができる。これにより、シールド効果を高めることができる。
次に、第5実施例の変形例について説明する。
第5実施例では、配線基板50の部品実装面を高さの基準として、受動部品32の天面が半導体チップ31の天面より低い位置に配置されている。逆に、半導体チップ31の天面が受動部品32の天面より低い位置に配置されている場合には、平面視において半導体チップ31と重なる領域に凸部23を設けるとよい。また、第5実施例では、凸部23の側面が表面領域21AAに対してほぼ垂直であるが、凸部23の側面を表面領域21AAに対して傾斜させてもよい。
[第6実施例]
次に、図18を参照して第6実施例による部品について説明する。以下、図17A及び図17Bを参照して説明した第5実施例による部品と共通の構成については説明を省略する。
図18は、第6実施例による部品20を含むモジュールの断面図である。第5実施例による部品20(図17B)は、部品実装面が平坦な配線基板50に実装される。これに対して第6実施例による部品20は、表層部にキャビティ54が設けられたキャビティ基板53に実装される。キャビティ54内に半導体チップ31が収容されている。
キャビティ基板53の上面に、平面視においてキャビティ54を取り囲むように複数のランド51が配置されている。部品20の複数の脚部22が、ハンダ60を介してこれらのランド51に固定されている。
第5実施例(図17B)では、部品20の主部材21の表面領域21AAから凸部23の天面21ABまでの高さが、脚部22の先端面22Aまでの高さより低い。これに対して第6実施例では、部品20の主部材21の表面領域21AAから凸部23の天面21ABまでの高さが、脚部22の先端面22Aまでの高さより高い。このため、部品20をキャビティ基板53に実装した状態で、凸部23の一部がキャビティ54内に挿入され、天面21ABがキャビティ54内に位置することになる。天面21ABは、キャビティ54内に収容された半導体チップ31の天面に対向する。
次に、第6実施例の優れた効果について説明する。第6実施例においても第5実施例と同様に、ハンダリフロー時における部品20の片側の持ち上がりを抑制する効果、ハンダボール60Aの発生を抑制する効果、及びランド51への脚部22の固着強度を高める効果が得られる。さらに、第6実施例では、部品20の凸部23の天面21ABがキャビティ54内に位置するため、凸部23と半導体チップ31との間隔が狭まる。このため、シールド効果を高めることができる。
[第7実施例]
次に、図19を参照して第7実施例による部品について説明する。以下、図17A及び図17Bを参照して説明した第5実施例による部品と共通の構成については説明を省略する。
図19は、第7実施例による部品20の斜視図である。第5実施例(図17A)では、凸部23が第1面21Aの内奥部に設けられている。これに対して第7実施例では、凸部23が、第1面21Aの縁の一部に接する位置に配置されている。複数の脚部22のうち一部の脚部22は、凸部23の天面21ABに配置されている。この場合でも、複数の脚部22が第1面21Aの周縁部に配置されている点で、第5実施例(図17A)と同様である。
複数の脚部22の高さは、すべての脚部22の先端面22Aが共通の仮想平面上に位置するように設定されている。すなわち、凸部23の天面21ABに配置された脚部22の高さは、表面領域21AAに配置された脚部22の高さより低い。
次に、第7実施例の優れた効果について説明する。第6実施例においても第5実施例と同様に、ハンダリフロー時における部品20の片側の持ち上がりを抑制する効果、ハンダボール60Aの発生を抑制する効果、及びランド51への脚部22の固着強度を高める効果が得られる。第7実施例のように、複数の脚部22を、第1面21Aの高さの異なる領域に配置してもよい。
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
20 部品
21 主部材
21A 主部材の第1面
21AA 凸部の周囲の表面領域
21AB 凸部の天面
22 脚部
22A 脚部の先端面
22B 脚部の斜面
22BF 斜面の平坦な領域
22C 脚部の側面
23 凸部
31 半導体チップ
32 受動部品
40 脚部の先端面を含む仮想的な平面
41 脚部の斜面の平坦な領域を含む仮想的な平面
42 斜面の最も高い位置
43 交線
50 配線基板
51 ランド
52 ソルダーレジスト膜
53 キャビティ基板
54 キャビティ
60 ハンダ
60A ハンダボール
図10は、第1実施例の変形例による部品20の脚部22の先端の側面図及び平断面図である。本変形例においては、脚部22の斜面22Bの周囲に曲面の領域が設けられおり、斜面22Bが先端面22A及び側面22Cに滑らかに接続されている。この場合には、斜面22Bの平坦領域22BFを含む仮想的な平面41と、先端面22Aを含む仮想的な平面40との交線43を、先端面22Aと斜面22Bとの仮想的な境界線と定義すればよい。すなわち、斜面22Bのうち先端面22Aからの高さhが最も高い位置42における脚部22の平断面において、交線43の垂直投影像よりも斜面22Bの平坦領域22BF側の領域の面積を、斜面22Bの像の面積Soと定義すればよい。
次に、第7実施例の優れた効果について説明する。第7実施例においても第5実施例と同様に、ハンダリフロー時における部品20の片側の持ち上がりを抑制する効果、ハンダボール60Aの発生を抑制する効果、及びランド51への脚部22の固着強度を高める効果が得られる。第7実施例のように、複数の脚部22を、第1面21Aの高さの異なる領域に配置してもよい。

Claims (6)

  1. 配線基板に実装した状態で配線基板に対向する第1面を含む主部材と、
    前記第1面から突出した複数の脚部と
    を備え、
    前記複数の脚部の先端が配線基板に固着されることによって配線基板に実装され、
    前記複数の脚部の各々は、配線基板に実装された状態で配線基板に対向する先端面、及び前記先端面に接続され、前記先端面に対して傾斜した斜面を含み、前記先端面と前記斜面とのなす内角が120°以上170°以下である部品。
  2. 前記複数の脚部は、前記第1面の周縁部に配置されており、
    前記複数の脚部の各々の前記斜面は、当該脚部に最も近い前記第1面の縁から前記先端面よりも遠い位置に設けられている請求項1に記載の部品。
  3. 前記複数の脚部は、前記第1面の周縁部に配置されており、
    前記斜面は前記先端面よりも前記第1面の外周側に設けられている請求項1に記載の部品。
  4. 前記斜面は、前記先端面の縁の全周に亘って設けられている請求項1に記載の部品。
  5. 前記複数の脚部のそれぞれにおいて、前記斜面のうち前記先端面からの高さが最も高い位置における前記先端面に平行な平断面に、前記斜面を垂直投影した像の面積が、前記平断面の面積の10%以上50%以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の部品。
  6. 第1面を含む主部材と、
    前記第1面から突出した複数の脚部と
    を備え、
    前記複数の脚部の各々は、先端面、及び前記先端面に接続され、前記先端面に対して傾斜した斜面を含み、前記先端面と前記斜面とのなす内角が120°以上170°以下である部品。
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