JP3539467B2

JP3539467B2 - 電子部品モジュール

Info

Publication number: JP3539467B2
Application number: JP07112197A
Authority: JP
Inventors: 章三宮本; 格武田; 修長岡
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JPH10270604A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上にベアフォトダイオードが実装されてなる赤外線受光モジュール等、回路基板上にベアチップを含む電子部品が実装されてなる電子部品モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３、１４、および１５は、従来の赤外線受光モジュールの一例を示す図であり、図１３は斜視図、図１４は矢視Ｅによる側面図、さらに図１５は後述する金属カバーを外した上面図である。図１３〜１５を参照して、この赤外線受光モジュールは、所定のパターンが形成された回路基板１０と、回路基板１０上に実装されたベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を含むベアチップならびにチップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２を含むチップ部品を含む電子部品と、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を封止した赤外線透過性の封止樹脂５０と、回路基板１０上に実装された電子部品を覆うように回路基板１０に取り付けられる電磁シールド用の金属カバー１６０とを有している。金属カバー１６０には、ベアフォトダイオード２０に対応する位置に、受光窓１６５が形成されている。
【０００３】
封止樹脂５０は、液状時に、回路基板１０上に実装されたベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０に塗布され、自然的あるいは強制的に硬化される。この後、金属カバー１６０は、その爪部を折り曲げるなどして回路基板１０に対して取り付けられる。金属カバー１６０は、そのほぼ４辺の端部が回路基板１０の表面に接触した状態が定位置である。金属カバー１６０は、定位置に取り付けられた後、機械的固定とアースパターンへの電気的接続とをなすために、回路基板１０上のアースパターンに繋がるはんだ付けランド１２にはんだ付けされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０に塗布される際の液状の封止樹脂５０は、塗布量や環境温度等に応じて粘度が異なる。このため、所望される塗布領域外に流れ出したり、拡散することがある。図１６（ａ）および（ｂ）は、図１３における切断線Ｄ−Ｄ′による縦断面図である。
【０００５】
封止樹脂５０がベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０に対して適量かつ適当な領域に塗布された場合には、図１６（ａ）に示すように、金属カバー１６０は、その端部が回路基板１０の表面に接触した定位置に取り付けられ、さらに、はんだＰによりはんだ付けランド１２にはんだ付けされる。
【０００６】
ところが、封止樹脂５０が適量よりも多かったり、環境温度が適温よりも高かったりすると、粘度が低下した封止樹脂５０は所望される塗布領域外に流れ出し、その状態で硬化する。封止樹脂５０が回路基板１０上の本来金属カバー１６０の端部が接触すべき領域に流出した場合には、図１６（ｂ）に示すように、金属カバー１６０は、硬化した封止樹脂５０に邪魔されて、定位置に取り付けられない。また、はんだ付けランド１２上に流出した場合には、硬化した封止樹脂５０に邪魔されて、金属カバー１６０を定位置に取り付けられないばかりか、はんだＰを盛り付けることもできない。この他でも、封止樹脂５０塗布後に回路基板１０上の本来何等かの部品が接触すべき領域に、封止樹脂５０が流出した場合には、そこに部品を接触することができない。
【０００７】
上記問題の対策として、従来は、手作業により液状の封止樹脂５０を少量ずつ塗布することによって、封止樹脂５０が所望される領域外へ流出することを防いでいる。しかし、この作業は、困難であるし、時間を要するので、工業的量産性の面で好ましくない。
【０００８】
他の対策として、封止樹脂５０の塗布前に、図１７（ａ）に示すように封止樹脂５０の所望される領域を囲むように枠部材８０を回路基板１０上に取り付けたり、図１７（ｂ）に示すように所望される領域を囲むように厚肉の凸状インク９０を回路基板１０上に印刷することによって、封止樹脂５０が所望される領域外へ流出することを防いでいる。しかし、この手段は、部品数が増加する点、回路基板上で余計にスペースを必要とする点、ならびに作業工数が増加する点などで好ましくない。
【０００９】
本発明の課題は、作業工数を増加することなく、また新規に部品を用いることもなく、ベアチップ用の封止樹脂に関わる問題を解決する電子部品モジュールを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回路基板と、前記回路基板上に実装されたベアチップを含む電子部品と、前記ベアチップを封止した封止樹脂と、前記回路基板上に実装された前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられるカバーとを有する電子部品モジュールにおいて、前記カバーは、その前記回路基板に接するべき部分に、前記封止樹脂を避けるための凹部を備えていることを特徴とする電子部品モジュールが得られる。
【００１１】
本発明によればまた、回路基板と、前記回路基板上に実装されたベアチップおよびこの他の電子部品を含む電子部品群と、前記ベアチップを封止した封止樹脂とを有する電子部品モジュールにおいて、前記電子部品のうちの少くとも１つは、前記ベアチップと前記回路基板上のはんだ付けされるべき領域との間に実装され、硬化前の前記封止樹脂が前記はんだ付けされるべき領域に到達することを塞き止める（堰き止める、せき止める）ものであることを特徴とする電子部品モジュールが得られる。
【００１２】
本発明によればさらに、回路基板と、前記回路基板上に実装されたベアチップおよびこの他の電子部品を含む電子部品群を含む電子部品と、前記ベアチップを封止した封止樹脂と、前記回路基板上に実装された前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられるカバーとを有する電子部品モジュールにおいて、前記電子部品のうちの少くとも１つは、前記ベアチップと前記回路基板上の前記カバーの一部が接するべき領域との間に実装され、硬化前の前記封止樹脂が前記回路基板上の前記領域に到達することを塞き止めるものであることを特徴とする電子部品モジュールが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態による電子部品モジュールを説明する。尚、以下の説明の際に参照する図面において、従来例と同一部または同様部には、図１３〜１７と同符号を付している。
【００１４】
［実施の形態１］
図１、２、および３は、本発明の実施の形態１による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す図であり、図１は斜視図、図２は矢視Ａによる側面図、さらに図３は金属カバーを外した上面図である。図１〜３を参照して、本赤外線受光モジュールは、従来例と同様に、所定のパターンが形成された回路基板１０と、回路基板１０上に実装されたベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を含むベアチップならびにチップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２を含むチップ部品を含む電子部品と、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を封止した赤外線透過性の封止樹脂５０と、回路基板１０上に実装された電子部品を覆うように回路基板１０に取り付けられる電磁シールド用の金属カバー６０とを有している。金属カバー６０には、ベアフォトダイオード２０に対応する位置に、受光窓６５が形成されている。
【００１５】
さらに、金属カバー６０は、その４辺の端部、即ち、回路基板１０に接するべき部分に、所望される塗布領域外へ流出した封止樹脂５０を避けるための凹部としての切欠部６１を備えている。
【００１６】
液状の封止樹脂５０は、回路基板１０上に実装されたベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０に塗布され、自然的あるいは強制的に硬化される。この後、金属カバー６０は、その爪部を折り曲げるなどして回路基板１０に対して取り付けられる。金属カバー６０は、そのほぼ４辺の端部が回路基板１０の表面に接触した状態が定位置である。
【００１７】
ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０に塗布される際の液状の封止樹脂５０は、塗布量や環境温度等に応じて粘度が異なる。例えば、その量が適量よりも多かったり、環境温度が適温よりも高かったりすると、粘度が低下する。粘度が低下した封止樹脂５０は、図１における切断線Ｂ−Ｂ′による縦断面図である図４に示すように、所望される塗布領域外に流れ出し、その状態で硬化する。しかし、本電子部品モジュールでは、金属カバー６０がその４辺の端部、即ち、回路基板１０に接するべき部分に所望される塗布領域外へ流出した封止樹脂５０を避けるための切欠部６１を備えているので、金属カバー６０は流出および硬化した封止樹脂５０に邪魔されることなく、その端部が回路基板１０の表面に接触した定位置に取り付けられる。尚、図３中、符号Ｃ₆₀で示す領域は、回路基板１０上の金属カバー６０の端部が接触する領域である。また、図４では、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０の図示を省略している。
【００１８】
金属カバー６０は、定位置に取り付けられた後、機械的固定とアースパターンへの電気的接続とをなすために、回路基板１０上のアースパターンに繋がるはんだ付けランドにはんだ付けされる。
【００１９】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２は、実施の形態１の変形例である。図５および図６はそれぞれ、本発明の実施の形態２による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す側面図である。
【００２０】
図５を参照して、本赤外線受光モジュールは、実施の形態１と同様に、回路基板１０と、回路基板１０上に実装されたベアチップを含む電子部品（図示せず）と、ベアチップを封止した封止樹脂５０と、回路基板１０上に実装された電子部品を覆うように回路基板１０に取り付けられる電磁シールド用の金属カバー６０′とを有している。そして、金属カバー６０′は、実施の形態１の金属カバー６０と同様に、その端部、即ち、回路基板１０に接するべき部分に、所望される塗布領域外へ流出した封止樹脂５０を避けるための凹部としての切欠部６１′を備えている。切欠部６１′は、金属カバー６０′の上板面まで切り欠かれている。このため、金属カバー６０′は、封止樹脂５０が金属カバー６０′が回路基板１０に接するべき部分にある程度の厚さでもって流出した場合でも、封止樹脂５０を避けることが可能である。
【００２１】
図６を参照して、本赤外線受光モジュールは、図５に示すモジュールと同様に、回路基板１０と、ベアチップを含む電子部品（図示せず）と、封止樹脂５０と、電磁シールド用の金属カバー６０″とを有している。そして、金属カバー６０″は、図５の金属カバー６０′と同様に、その端部、即ち、回路基板１０に接するべき部分に、所望される塗布領域外へ流出した封止樹脂５０を避けるための凹部としての切欠部６１″を備えている。切欠部６１″は、金属カバー６０″の一側面全幅に亘りかつ上板面まで切り欠かれている。このため、金属カバー６０″は、封止樹脂５０が金属カバー６０″が回路基板１０に接するべき部分にある程度の幅および厚さでもって流出した場合でも、封止樹脂５０を避けることが可能である。
【００２２】
尚、金属カバーにおいて、切欠部には金属板が存在しないので、その部分における電磁シールド作用が期待できない場合がある。よって、切欠部は、封止樹脂が流出する可能性のある箇所に設けることは勿論であるが、その大きさや形状は、その箇所に切欠部を設けたときに電磁シールド作用が十分に働くかをも考慮して決定すべきである。
【００２３】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す上面図である。図７を参照して、本赤外線受光モジュールは、実施の形態１と同様に、所定のパターンが形成された回路基板１０と、回路基板１０上に実装されたベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を含むベアチップならびにチップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２を含むチップ部品を含む電子部品と、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を封止した赤外線透過性の封止樹脂５０と、回路基板１０上に実装された電子部品を覆うように回路基板１０に取り付けられる電磁シールド用の金属カバー（図示せず）とを有している。
【００２４】
回路基板１０上には、定位置に取り付けられた金属カバーの機械的固定およびアースパターンへの電気的接続をなすためのはんだ付けランド１２が形成されている。金属カバーは、実施の形態１と同様に、定位置に取り付けられた後、その端部がはんだ付けランド１２にはんだ付けされる。
【００２５】
さて、チップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２は、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０と回路基板１０上のはんだ付けランド１２との間に実装されている。詳しくは、チップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２はほぼ直方体形状を呈しており、その長手方向をベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０からはんだ付けランド１２へ向かう封止樹脂５０の流出方向に対して直角にして実装されている。
【００２６】
ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０に塗布される際の液状の封止樹脂５０は、その量が適量よりも多かったり、環境温度が適温よりも高かったりすると、粘度が低下する。粘度が低下した封止樹脂５０は、所望される塗布領域外に流れ出す。しかし、本赤外線受光モジュールでは、流出する封止樹脂５０がはんだ付けランド１２に到達することを塞き止めるので、金属カバーを定位置に取り付けた後に金属カバーの端部をはんだ付けランド１２にはんだ付けできる。
【００２７】
本発明においては、ベアチップと封止樹脂塗布後に回路基板上の本来何等かの部品が接触すべき領域との間に電子部品を実装することで、硬化前の封止樹脂が前記領域に到達することを塞き止めることができる。また、この電子部品は、実施の形態のごとくチップ部品に限らず、封止樹脂の塗布前に回路基板上に実装される所定の寸法以上の高さを持つ部品であって、なおかつ封止樹脂に若干覆われてもその動作に支障を来すことがない部品であればよい。
【００２８】
尚、ベアチップと上記領域との間に実装される電子部品は、電子回路的にも所定の位置に配されるべきである。即ち、電子部品が本モジュールの電子回路中にて所定の位置になるように、回路基板にパターンを調整して形成する。このため、封止樹脂の流出に関する対策を施さずに電子回路パターンを優先する従来例よりも回路基板が大型になる可能性がある。しかし、枠状部材や凸状インクによる対策を施す従来例に比べて回路基板が小型であることはいうまでもない。
【００２９】
［実施の形態４］
本発明の実施の形態４は、実施の形態３の変形例である。図８は、本発明の実施の形態４による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す上面図である。図８を参照して、本赤外線受光モジュールは、実施の形態３と同様に、回路基板１０と、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０を含むベアチップならびにチップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２を含むチップ部品を含む電子部品と、電磁シールド用の金属カバー（図示せず）とを有している。回路基板１０上には、定位置に取り付けられた金属カバーの機械的固定およびアースパターンへの電気的接続をなすためのはんだ付けランド１２が形成されている。金属カバーは、定位置に取り付けられた後、その端部がはんだ付けランド１２にはんだ付けされる。
【００３０】
チップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２は、ベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０と回路基板１０上のはんだ付けランド１２との間に実装されている。詳しくは、チップ抵抗４１およびチップコンデンサ４２はほぼ直方体形状を呈しており、その長手方向をベアフォトダイオード２０およびベアＩＣ３０からはんだ付けランド１２へ向かう封止樹脂５０の流出方向に対して直角にして実装されている。
【００３１】
さらに、本実施の形態では、ベアフォトダイオード２０を封止した赤外線透過性の封止樹脂５１と、ベアＩＣ３０を封止した封止樹脂５２とを有している。封止樹脂５２は、赤外線透過性でなくてもよい。
【００３２】
封止樹脂５１、５２は、粘度が低下すると、所望される塗布領域外に流れ出す。しかし、本赤外線受光モジュールでは、流出する封止樹脂５１、５２がはんだ付けランド１２に到達することを塞き止めるので、金属カバーを定位置に取り付けた後に金属カバーの端部をはんだ付けランド１２にはんだ付けできる。
【００３３】
さて、本モジュールのごとく、ベアチップが複数ある場合には、例えば１つの注入治具から複数のベアチップのほぼ中心部に封止樹脂を塗布するよりも、複数のベアチップのそれぞれに対して個別に封入樹脂を塗布した方が、封入樹脂が所望される塗布領域外へ流出しにくいことがある。
【００３４】
尚、封止樹脂５２が赤外線透過性ではない場合には、封止樹脂５２がベアフォトダイオード２０を覆うことでベアフォトダイオード２０に入射されるべき赤外線が遮られることがないように、封止樹脂５１をベアフォトダイオード２０に塗布して、ある程度の高さおよび領域を確保した後に、封止樹脂５２をベアＩＣ３０に塗布する。
【００３５】
［実施の形態５］
図９（ａ）および（ｂ）、図１０、ならびに図１１は、本発明の実施の形態５による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す図であり、図９（ａ）および（ｂ）は各状態の斜視図、図１０は分解斜視図、さらに図１１は縦断面図である。図９〜１１を参照して、本赤外線受光モジュールは、回路基板１０と、回路基板１０の表面に実装されたベアフォトダイオード２０および裏面に実装されたベアＩＣ３０を含むベアチップならびに裏面に実装されたチップ抵抗４１（図９〜１１には、図示せず）およびチップコンデンサ４２を含むチップ部品を含む電子部品と、ベアフォトダイオード２０を封止した赤外線透過性の封止樹脂５３と、ベアＩＣ３０を封止した封止樹脂５４と、回路基板１０の縁端部に嵌め込まれてさらにはんだ付けされるリード端子７０と、回路基板１０を覆うように互いに組み合わされる上カバー６６および下カバー６７とを有している。上カバー６６には、ベアフォトダイオード２０に対応する位置に受光窓６８が形成されている。本モジュールは、製造後出荷段階では図９（ａ）に示すようにリード端子７０が直線上に延びており、本モジュールを使用する段階、即ち、他の回路基板にモジュール自体を実装する際には図９（ｂ）に示すようにリード端子７０が折り曲げられる。
【００３６】
図１２は、回路基板１０の裏面を上カバー６６、下カバー６７、およびリード端子７０を取り除いて示す図である。回路基板１０の裏面には、チップ抵抗４１も実装されている。図中、符号Ｃ₆₇で示す領域は、下カバー６７の一部が回路基板１０の裏面に接触する領域である。
【００３７】
本モジュールでは、その回路基板１０の裏面にて、チップコンデンサ４２の１つが、ベアＩＣ３０と領域Ｃ₆₇との間に実装されている。詳しくは、チップコンデンサ４２はほぼ直方体形状を呈しており、その長手方向をベアＩＣ３０から領域Ｃ₆₇へ向かう封止樹脂５４の流出方向に対して直角にして実装されている。これにより、硬化前の封止樹脂５４が下カバー６７の一部が接するべき領域に到達することが塞き止められている。
【００３８】
【発明の効果】
本発明による電子部品モジュールは、回路基板と、回路基板上に実装されたベアチップを含む電子部品と、ベアチップを封止した封止樹脂と、回路基板上に実装された電子部品を覆うように回路基板に取り付けられるカバーとを有する電子部品モジュールにおいて、カバーが、その回路基板に接するべき部分に、封止樹脂を避けるための凹部を備えているか、あるいは、電子部品のうちの少くとも１つが、ベアチップと回路基板上のはんだ付けされるべき領域との間に実装され、硬化前の封止樹脂がはんだ付けされるべき領域に到達することを塞き止めるものであるため、液状のベアチップ用の封止樹脂があっては困る領域へ流出することを、作業工数を増加することなく、また新規に部品を用いることもなく、防止できる。
【００３９】
詳しくは、従来のごとく、封止樹脂を困難な手作業により塗布することなく、例えば、自動塗布装置を用いて概ねの量を塗布することができるので、手作業のように時間を要することがなく、工業的量産性に優れている。
【００４０】
また、封止樹脂の塗布前に回路基板上に、枠部材を取り付けたり、厚肉のインクを枠状に印刷する必要がないので、部品数が増加することがなく、回路基板上に余計なスペースを必要とせず、さらに作業工数が増加することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子部品モジュールの矢視Ａによる側面図である。
【図３】図１に示す電子部品モジュールの金属カバーを外した上面図である。
【図４】図１に示す電子部品モジュールの切断線Ｂ−Ｂ′による縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す側面図である。
【図７】本発明の実施の形態３による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す上面図である。
【図８】本発明の実施の形態４による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す上面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）共に、本発明の実施の形態５による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す斜視図である。
【図１０】図９に示す電子部品モジュールの分解斜視図である。
【図１１】図９に示す電子部品モジュールの縦断面図である。
【図１２】図９に示す電子部品モジュールの回路基板の裏面を示す図である。
【図１３】従来例による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す電子部品モジュールの矢視Ｅによる側面図である。
【図１５】図１３に示す電子部品モジュールの金属カバーを外した上面図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、図１３に示す電子部品モジュールの切断線Ｄ−Ｄ′による縦断面図である。
【図１７】（ａ）および（ｂ）共に、従来例による電子部品モジュールとしての赤外線受光モジュールを示す図である。
【符号の説明】
１０回路基板
２０ベアフォトダイオード
３０ベアＩＣ
４１チップ抵抗
４２チップコンデンサ
５０、５１、５２、５３、５４封止樹脂
６０、６０′、６０″、１６０金属カバー
６１、６１′、６１″ 切欠部
６５、６８、１６５受光窓
６６上カバー
６７下カバー
７０リード端子
８０枠部材
９０凸状インク

Claims

回路基板と、前記回路基板上に実装されたベアチップを含む電子部品と、前記ベアチップを封止した封止樹脂と、前記回路基板上に実装された前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられるカバーとを有する電子部品モジュールにおいて、
前記カバーは、その前記回路基板に接するべき部分に、前記封止樹脂を避けるための凹部を備えていることを特徴とする電子部品モジュール。
回路基板と、前記回路基板上に実装されたベアチップおよびこの他の電子部品を含む電子部品群と、前記ベアチップを封止した封止樹脂とを有する電子部品モジュールにおいて、
前記電子部品のうちの少くとも１つは、前記ベアチップと前記回路基板上のはんだ付けされるべき領域との間に実装され、硬化前の前記封止樹脂が前記はんだ付けされるべき領域に到達することを塞き止めるものであることを特徴とする電子部品モジュール。
回路基板と、前記回路基板上に実装されたベアチップおよびこの他の電子部品を含む電子部品群を含む電子部品と、前記ベアチップを封止した封止樹脂と、前記回路基板上に実装された前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられるカバーとを有する電子部品モジュールにおいて、
前記電子部品のうちの少くとも１つは、前記ベアチップと前記回路基板上の前記カバーの一部が接するべき領域との間に実装され、硬化前の前記封止樹脂が前記回路基板上の前記領域に到達することを塞き止めるものであることを特徴とする電子部品モジュール。