JP3555304B2

JP3555304B2 - Electronic equipment

Info

Publication number: JP3555304B2
Application number: JP4908796A
Authority: JP
Inventors: 英次竹田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: JPH0992955A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を実装して構成されるマイクロ波デバイス等の電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９及び図２０は、従来のこの種の電子装置の構造を示す断面図である。これらの図はマイクロ波装置の場合を示している。同図において、１ａはマイクロ波デバイスを収納するアルミ等のケース（一部分）、１ｂはマイクロ波デバイス等を取りつけるためのアルミ等の基部（ケース）、２はこのケース１ａに実装されたマイクロ波デバイス、３ａ，３ｂはケース１ａの表面に実装されたマイクロ波線路基板、３ｃ，３ｄはケース１ｂの表面に実装されたマイクロ波線路基板、４ａ，４ｂはマイクロ波デバイス２に接続されたマイクロ波線路基板３ｃ，３ｄとケース１ａ上に実装されたマイクロ波線路基板３ａ，３ｂとをそれぞれ接続する金ワイヤー、５はマイクロ波デバイス２をケース１ａと物理的及び電気的に接合する導電性接着剤（ハンダ、ハンダペースト等を含む）である。
なお、ケース１ｂ、マイクロ波デバイス２、マイクロ波線路基板３ｃ、３ｄから構成されるものをマイクロ波デバイスということもあり、以下の説明において両者を適宜使用する。
【０００３】
次に動作について説明する。入力側のマイクロ波線路基板３ａを通ったマイクロ波信号は、金ワイヤー４ａ、マイクロ波線路基板３ｃを介してマイクロ波デバイス２に入力される。マイクロ波デバイス２は、増幅機能、スイッチ機能、周波数変換機能、フィルタ機能等の処理機能を有する。所望の処理がなし遂げられた後、マイクロ波デバイス２からの出力信号が、マイクロ波線路基板３ｄ、金ワイヤー４ｂを介して出力側のマイクロ波線路基板４ｂに出力される。
【０００４】
通常、マイクロ波デバイス２はキャリアまたはパッケージに実装されている。これらキャリアまたはパッケージは直方体の金属ベース１ｂを有し、その下面とケース１ａとが導電性接着剤５で接着されている。一方、ケース１ａの側面とケース１ｂの側面との間には導電性接着剤５はない。したがって、マイクロ波信号の伝搬にしたがってマイクロ波線路基板３ａと３ｃとの間、あるいはマイクロ波線路基板３ｂと３ｄとの間を流れる接地電流は、ケース１ｂの底面の導電性接着剤５を通って流れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波装置は、以上のように構成されているので、接地電流が流れるルート（マイクロ波線路基板３ａの下部のケース１ａの部分、導電性接着剤５、マイクロ波線路基板３ｃの下部のケース１ｂの部分、マイクロ波デバイス２）が非常に長く、マイクロ波デバイス２とマイクロ波線路基板３ａとの間に間隔があくことになる。そのため、周波数が高くなると金ワイヤー４ａ，４ｂの接続部分の両端で接地電位が変動し、特性が悪くなるという問題があった。
【０００６】
また、従来のマイクロ波装置において、ケース１ｂを取りつけるためにケース１ａに設けられた嵌合部の側面に導電性接着剤５を塗布しようとすると、次のような問題があった。図１９のＣ部あるいはＤ部を拡大した図を図２１に示すが、マイクロ波線路基板３ａ，３ｃ間の隙間は０．１ｍｍ程度と非常に狭い。嵌合部の側面に導電性接着剤５を塗布した場合、ケース１ｂを取りつけるさいに導電性接着剤５がはみ出し、図２１（ｂ）のように導電性接着剤５が表面に現われることがある。この状態では、マイクロ波線路基板３ａ，３ｃとがショートするおそれがある。一方、後の工程でこの隙間に導電性の物質を充填するのは困難であり、仮に充填できたとしても信頼性、性能の安定面で問題があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、電子部品とこれを保持する保持部との間を流れる接地電流の経路を短くし、周波数が高くなっても性能が劣化することが少ない電子装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、回路素子、この回路素子に接続された基板及び上記回路素子と上記基板とが取りつけられた基部からなる電子部品と、上記電子部品の基板に接続される配線基板及び上記配線基板が取りつけられた基部からなる保持部と、上記電子部品の基部と上記保持部の基部とを物理的及び電気的に接合する導電性接着材とを備えた電子装置において、
上記電子部品の基部の面のうち電流が流れる面を傾斜させて形成するとともに、上記電子部品の基部に嵌合するように上記保持部の基部の面を傾斜させて形成し、この嵌合部の向かい合う傾斜面の間に上記導電性接着材を設けたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、第１の回路素子、この第１の回路素子に接続された第１の基板及び上記第１の回路素子と上記第１の基板とが取りつけられた第１の基部からなる第１の電子部品と、第２の回路素子、この第２の回路素子に接続された第２の基板及び上記第２の回路素子と上記第２の基板とが取りつけられた第２の基部からなる第２の電子部品と、上記第１の電子部品の基部と上記第２の電子部品の基部とを物理的及び電気的に接合する導電性接着剤とを備えた電子装置において、
上記第１の電子部品の基部の面のうち電流が流れる面を傾斜させて形成するとともに、上記第１の電子部品の基部に嵌合するように上記第２の電子部品の基部の面を傾斜させて形成し、この嵌合部の向かい合う傾斜面の間に上記導電性接着材を設けたものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、さらに、物理的及び電気的に接合される基部の間に、上記導電性接着材の一部を収納する空間部を設けたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、さらに、物理的及び電気的に接合される基部のうちの一方の基部の面の傾斜を、他方の基部の面の傾斜と異ならせたものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記電子部品の基部に放熱用の接合部材を備え、上記回路素子が発熱部分をもつときに、上記放熱用の接合部材の一端を上記発熱部分に熱的に接続するとともに、他端を上記保持部に熱的に接続したものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、上記電子部品と上記保持部との間の空間が密閉されたときに、この空間と外部とを接続する貫通穴を備えたものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、上記電子部品と上記保持部とを圧着する機械的接合部品を設けたものである。
請求項８に係る発明は、上記導電性接着材のはみ出しを吸収するはい上がり吸収部を設けたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態を図について説明する。図１は、この実施の形態１の電子装置の構造を示す断面図である。この図はマイクロ波装置の場合を示している。同図において、１ａはマイクロ波デバイスを収納するケース（一部分）、１ｂはマイクロ波デバイス等を取りつけるための基部（ケース）、２はこのケース１ａに実装されたマイクロ波デバイス、３ａ，３ｂはケース１ａの表面に実装されたマイクロ波線路基板、３ｃ，３ｄはケース１ｂの表面に実装されたマイクロ波線路基板、４ａ，４ｂはマイクロ波デバイス２に接続されたマイクロ波線路基板３ｃ，３ｄとケース１ａ上に実装されたマイクロ波線路基板３ａ，３ｂとをそれぞれ接続する金ワイヤー、５はマイクロ波デバイス２をケース１ａと物理的及び電気的に接合する導電性接着剤（ハンダ、ハンダペースト等を含む）である。ケース１は一般的にアルミあるいはアルミ合金等が用いられる。また、銅−タングステン合金あるいは鉄−コバルト−ニッケル合金が用いられることがある。
なお、ケース１ｂ、マイクロ波デバイス２、マイクロ波線路基板３ｃ、３ｄから構成されるものをマイクロ波デバイスということもあり、以下の説明において両者を適宜使用する。
【００１６】
マイクロ波デバイス２のベース部分（ケース１ｂ）の側面はテーパー状に加工されている。ケース１ａは、マイクロ波デバイス２の形状に合わせてテーパー状に加工され、ケース１ａとケース１ｂとは嵌合するようになっている。そして、導電性接着剤５は、マイクロ波デバイス２のケース１ｂの底面ではなく、テーパー部分に塗布され、この部分で両者を物理的及び電気的に接合する。また、ケース１ａとケース１ｂとは完全に密着するのではなく、ケース１ｂの底面とケース１ａとの間に空間部６が形成される。
【００１７】
次に動作について説明する。入力側のマイクロ波線路基板３ａを通ったマイクロ波信号は、金ワイヤー４ａ、マイクロ波線路基板３ｃを介してマイクロ波デバイス２に入力される。マイクロ波デバイス２は、増幅機能、スイッチ機能、周波数変換機能、フィルタ機能等の処理機能を有する。所望の処理がなし遂げられた後、マイクロ波デバイス２からの出力信号が、マイクロ波線路基板３ｄ、金ワイヤー４ｂを介して出力側のマイクロ波線路基板４ｂに出力される。
【００１８】
図１において、キャリアまたはパッケージの金属ベース１ｂの側面（テーパー部）とケース１ａの側面（テーパー部）とが導電性接着剤５で接着されている。したがって、マイクロ波信号の伝搬にしたがってマイクロ波線路基板３ａと３ｃとの間、あるいはマイクロ波線路基板３ｂと３ｄとの間を流れる接地電流は、ケース１ｂの側面の導電性接着剤５を通って流れる。つまりそのルートは、マイクロ波線路基板３ａの下部のケース１ａの部分、金ワイヤー４ａの下部の導電性接着剤５、マイクロ波線路基板３ｃの下部のケース１ｂの部分、マイクロ波デバイス２であり、非常に短くなる。そのため、周波数が高くなっても金ワイヤー４ａ，４ｂの接続部分の両端で接地電位が変動せず、特性が悪くなることはない。
【００１９】
なお、ケース１ａ，１ｂのテーパー部に導電性接着剤５を塗布できるのは、従来のように側面が垂直ではなく、特別な手段を用いることなく上部から容易に塗布できるからである。また、導電性接着剤５は多少の粘性を有するため、傾斜部に塗布した場合でも流れてなくなってしまうことがないからである。
【００２０】
また、導電性接着剤５がはみ出してマイクロ波線路基板同士をショートしないのは、接着剤のはみ出した部分を収納する空間部６を備えているからである。つまり、マイクロ波デバイス２を取りつけるためにケース１ｂが導電性接着剤５に押しつけられたときに、接着剤は流動抵抗の少ない方向、すなわち空間部６に向かって流れ、マイクロ波線路基板３の方向には流れない。このように、空間部６が接着剤のたまりとして機能する。
【００２１】
なお、ケース１ａ，１ｂにテーパー部を設けるようにすれば、図１のようにマイクロ波線路基板３ａと３ｃ（３ｂと３ｄ）が同一平面状にない状態（たとえば図２あるいは図３の状態）であっても接地電流の経路は最短になる。このことはケース１ｂの寸法精度に余裕が生じることを意味し、生産工程上の柔軟性が増加する。また、テーパー部の形状さえあっていれば、嵌合部の寸法が多少異なっていたとしてもケース１ａ，１ｂ間の隙間を一定とすることができる。したがって、ケース１ａと１ｂとはしっかりと固着し、安定するという効果もある。また、空間部６を備えるから、接着剤をテーパー部に塗布する際に、マイクロ波線路基板３にはみ出さないようにすればよく、底面方向についてはみ出しを気にすることはない。この点からも生産工程上の柔軟性が増加する。
【００２２】
なお、図１の構造において、ケース１ｂの先端が尖っているが、これに限らず末広がりの形状でもよく、同様の作用・効果を奏する。要はケース１ｂがテーパー状の側面を備え、これにケース１ａの側面が嵌合すればよい。
なお、図１の構造において、側面を全体的にテーパー状にしているが、少なくともマイクロ波の伝送部分だけがお互いにテーパー状になっていれば良く、他の部分はテーパーに干渉しなければ形状及びテーパーの角度、テーパー部分の長さを問わない。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、マイクロ波デバイス２のケース１ｂの側面をテーパー状に加工するとともに、ケース１ａの側面もケース１ｂの形状に合わせてテーパー加工して、ケース１ｂの底面ではなく、テーパー部分を導電性接着剤で接着した。このことにより、接地電流の経路を最短にできて、周波数が高くなっても、接続部分の特性劣化を防げる。
【００２４】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、接着剤のはみ出し部分を収納する空間部を下部にのみ設けたが、万一、マイクロ波線路基板部分において接着剤のはみ出しが生じた場合に、これを収納する電導性接着剤のはい上り吸収部分を設けてもよい。
【００２５】
図４は、この実施の形態２の電子装置の構造を示す断面図である。マイクロ波線路基板３ａ，３ｃとの間（Ａ部）及びマイクロ波線路基板３ｂ，３ｄとの間（Ｂ部）にそれぞれ空間を設けている点で、図１の電子装置の構造と異なる。図４のＡ部の拡大図を図５（ａ）に示す。同図の点線は、図１の構造を示す。同図からわかるように、ケース１ｂのテーパー部の一部（マイクロ波線路基板３ｃの取り付け側）が削除されている。図１の構造の場合、図５（ａ）においてａ＝０．１ｍｍであるが、図４の構造の場合、たとえばｂ＝０．２ｍｍ、ｃ＝０．１ｍｍである。ｂの寸法が大きくなりすぎると金ワイヤーの接続がしにくくなるし、またｃの寸法が大きくなりすぎると接地電流の経路が長くなる。一方、これらの寸法が小さすぎると接着剤のはみ出し分を吸収できない。寸法ｂ，ｃはこれらの点を勘案して定められる。また、これらの寸法ははみ出しが予想される電導性接着剤５の量に応じて設定されるので、接着剤の種類、塗布量、ケース１ｂに加える圧力等により変化する。
【００２６】
図５（ａ）の構造により、電導性接着剤５がマイクロ波線路基板３側にはい上がってきたとしても、図５（ｂ）のようにはい上がり吸収部７に収納される。なお、はい上がり吸収部７をケース１ａ側に設けてもよい。
【００２７】
以上の様に、この実施の形態２によれば、はい上がり吸収部を設けたので、電導性接着剤がマイクロ波線路基板側にはい上がってきた場合でも、マイクロ波線路基板同士がショートすることはない。
【００２８】
実施の形態３．
上記実施の形態１及び２は、両方のケースのテーパー部の傾斜角は同じであったが、これらが異なるようにしてもよい。図６にこの実施の形態３の電子装置の断面図を示す。
【００２９】
図６において、マイクロ波デバイス２側のケース１ｂのテーパー角θ１に対し、ケース１ｂのテーパー角θ２を大きくしている（θ１＜θ２）。このことにより、ケース１ａと１ｂとはマイクロ波線路基板３付近で接触するようになる。この部分の拡大図を図７（ａ）（ｂ）に示す。接触する面積が少なくなるが、接地電流はマイクロ波線路基板３付近しか流れないから、電気的には問題はなく、上記実施の形態１及び２の場合と同様の効果が得られる。
【００３０】
ケース１ｂをケース１ａに組み込むときに、図７（ａ）のように電導性接着剤５はテーパー部の上部にのみ塗布すれば十分である。したがって、接着剤の量を削減できるという効果がある。さらに、電導性接着剤５はテーパー部に沿ってもっぱら下方にはみ出すから、マイクロ波線路基板３の方にはほとんどはみ出さないという効果もある。さらに、テーパーの上部においてケース１ａ，１ｂが互いに直接接触するようになるから電気的接合の状態はさらに良くなる。
【００３１】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３はマイクロ波デバイスをケースに取りつける場合のものであったが、マイクロ波デバイス同士を組み込む場合についても適用できる。
【００３２】
図８は、この実施の形態４の電子装置の断面図を示す。８はマイクロ波デバイスである。また、図９はマイクロ波デバイス２を含む部分の上面図及び側面図であり、図１０はマイクロ波デバイス６を含む部分の上面図及び側面図である。これら２種類のマイクロ波デバイスの組み込み状態を示す参考図である。
【００３３】
以上のように、隣接するマイクロ波デバイスのテーパー部分を、実施の形態１〜３のケースと同じ形状にすることにより、複数のマイクロ波デバイスを連続してつなげることが可能になる。
【００３４】
実施の形態５．
図１２は、この実施の形態５の電子装置の構造を示す断面図である。ケース１ａ，１ｂの空間部６に放熱用の接合部材１７を設けている点で図１の電子装置と構造が異なる。空間部６は、マイクロ波デバイス２の内の発熱部２ａに対応する位置に頂点を有し、ケース１ｂの下部に底面を有する円錐形、多角錐形等の形状の部分も含む。放熱用の接合部材１７は、マイクロ波デバイス２で発生する熱をケース１ａに伝達するためのものである。放熱用の接合部材１７は、半流動体、固体を問わず熱伝導特性の良いものが用いられ、電気伝導性は必ずしも必要でない。
【００３５】
同図からわかるように、マイクロ波デバイス２の内の発熱部２ａから熱が発生した場合、ケース１ｂを４５°の角度で熱が伝わっていく。そこで、この面よりも広い面積でケース１ｂと放熱用の接合部材で接合することにより、放熱性を良くしている。つまり、放熱用の接合部材１７に関して、ケース１ａ，１ｂ側の接触面積は、マイクロ波デバイス２の内の発熱部２ａ側の接触面積よりも大きい。このように構成することにより、熱伝導性が高くなる。
【００３６】
以上のように、この実施の形態２によれば、放熱性をよりよくしたので、マイクロ波デバイス内に発熱体があっても放熱性を維持できる。さらに、この場合、放熱用の接合部材は、導電性である必要はないので弾力性があり放熱性があればよいので、材質の選択肢が増える。
【００３７】
なお、図１２において、空間部６のうちの放熱用の接合部材１７が充填される部分の角度を４５°としたが、これに限らないのは言うまでもない。また、形状も円錐形、多角錐形に限らず円柱、多角柱等であってもよい。
【００３８】
実施の形態６．
４方向にマイクロ波線路基板３ｃ〜３ｆがある場合、全ての面を導電性接着剤５で接合する必要がある。この場合、空間部６は閉じた空間となる。すると、温度や外気圧の変化により空間部６と外圧の差が導電性接着剤５に加わり、最悪の場合は導電性接着剤５はがれて電気特性を劣化させることも考えられる。
【００３９】
そこで、空間部６を外気に連通するための連通穴を設ける。例えば、図１３の上面図および図１４の断面図に示すように、気圧の差を避けるためにケース１ｂに貫通穴１８を設ける。貫通穴１８により、外圧と空間部６に気圧差を生じさせないことができる。貫通穴１８の大きさ及び位置は、外気に連通して気圧差を生じさせない範囲において任意である。
【００４０】
図１３および図１４の例はケース１ｂに貫通穴１８を設けた場合を示したが、図１５の断面図に示すようにケース１ａの側に同様な貫通穴１８を設けてもよい。
あるいは、図１６に示すようにケース１ｂに切り欠きを設けるようにしてもよい。この図では切り欠きとケース１ｂ（図１６で点線で示されている）との間に貫通穴１８が形成される。
【００４１】
実施の形態７．
なお、上記実施の形態では、ケース１ａとケース１ｂとを結合するために導電性接着剤を使用したが、図１７に示すように接合部材として、ねじ等を用い、傾斜面に圧力をかけて接合するようにしてもよい。マイクロ波デバイス２及びケース１ｂが非常に重く、接着剤で耐えきれない時や、調整等などに取り外す際の便宜等のリワーク性を考慮する場合に有効である。
【００４２】
さらに、図１８に示すようにネジと導電性接着剤とを併用して使えば、より電気性能と接合強度を向上することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１及び請求項２の発明によれば、物理的及び電気的に接合される基部をテーパー状にしたので、このテーパー部で電気的に接続することができて、接地電流の経路が短くなり性能が向上するという効果がある。
【００４４】
また、請求項３の発明によれば、物理的及び電気的に接合される基部の間に、上記導電性接着剤の一部を収納する空間部を設けたので、導電性接着剤により基板同士が接触することを防止できる。
【００４５】
また、請求項４の発明によれば、物理的及び電気的に接合される基部のうちの一方の基部の面の傾斜を、他方の基部の面の傾斜と異ならせたので、基部同士の間隔が短くなり、電気的性能がさらに向上するという効果がある。
【００４６】
また、請求項５の発明によれば、上記電子部品の基部に放熱用の接合部材を備え、上記回路素子が発熱部分をもつときに、上記放熱用の接合部材の一端を上記発熱部分に熱的に接続するとともに、他端を上記保持部に熱的に接続したので、放熱性が向上する。
【００４７】
また、請求項６の発明は、上記電子部品と上記保持部との間の空間が密閉されたときに、この空間と外部とを接続する貫通穴を備えたので、気圧差による接合部材への応力を緩和することができる。
【００４８】
また、請求項７の発明は、導電性接着材に加えて上記電子部品と上記保持部とを圧着する機械的接合部品を設けたので、より電気性能と接合強度を向上することができる。
また、請求項８の発明は、導電性接着材のはみ出しを吸収するはい上がり吸収部を設けたので、導電性接着剤がはい上がってきた場合でも基板同士がショートすることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるマイクロ波装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるマイクロ波装置の他の状態を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるマイクロ波装置の他の状態を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるマイクロ波装置の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるマイクロ波装置の部分拡大断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３によるマイクロ波装置の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３によるマイクロ波装置の部分拡大断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４によるマイクロ波装置の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４によるマイクロ波装置のマイクロ波デバイスの上面図及び側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４によるマイクロ波装置の他のマイクロ波デバイスの上面図及び側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４によるマイクロ波装置の組み立て参考図である。
【図１２】この発明の実施の形態５によるマイクロ波装置の断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態６によるマイクロ波装置のマイクロ波デバイスの上面図である。
【図１４】この発明の実施の形態６によるマイクロ波装置の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による他のマイクロ波装置の断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態６による他のマイクロ波装置のマイクロ波デバイスの上面図である。
【図１７】この発明の実施の形態７によるマイクロ波装置の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態７による他のマイクロ波装置の断面図である。
【図１９】従来のマイクロ波装置の断面図である。
【図２０】従来の他のマイクロ波装置の断面図である。
【図２１】従来のマイクロ波装置の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ケース、２マイクロ波デバイス、２ａマイクロ波デバイスの発熱部、３マイクロ波線路基板、４金ワイヤー、５電導性接着剤、６空間部、７はい上り吸収部、８マイクロ波デバイス、９ネジ、１７放熱用の接合部材、１８貫通穴。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device such as a microwave device having electronic components mounted thereon.
[0002]
[Prior art]
19 and 20 are cross-sectional views showing the structure of a conventional electronic device of this type. These figures show the case of a microwave device. In the figure, reference numeral 1a denotes a case (part) of aluminum or the like for accommodating a microwave device, 1b denotes a base (case) of aluminum or the like for mounting a microwave device or the like, and 2 denotes a microwave device mounted on the case 1a. 3a, 3b are microwave line boards mounted on the surface of the case 1a, 3c, 3d are microwave line boards mounted on the surface of the case 1b, 4a, 4b are microwave lines connected to the microwave device 2. Gold wires 5 for connecting the substrates 3c and 3d with the microwave line substrates 3a and 3b mounted on the case 1a, respectively, and a conductive adhesive (5) for physically and electrically bonding the microwave device 2 to the case 1a (Including solder, solder paste, etc.).
In addition, what is comprised from the case 1b, the microwave device 2, and the microwave line board | substrate 3c, 3d may be called a microwave device, and both are used suitably in the following description.
[0003]
Next, the operation will be described. The microwave signal that has passed through the microwave line substrate 3a on the input side is input to the microwave device 2 via the gold wire 4a and the microwave line substrate 3c. The microwave device 2 has processing functions such as an amplification function, a switch function, a frequency conversion function, and a filter function. After the desired processing is performed, the output signal from the microwave device 2 is output to the output side microwave line board 4b via the microwave line board 3d and the gold wire 4b.
[0004]
Usually, the microwave device 2 is mounted on a carrier or a package. These carriers or packages have a rectangular parallelepiped metal base 1 b, and the lower surface thereof and the case 1 a are adhered to each other with a conductive adhesive 5. On the other hand, there is no conductive adhesive 5 between the side surface of case 1a and the side surface of case 1b. Therefore, the ground current flowing between the microwave line substrates 3a and 3c or between the microwave line substrates 3b and 3d according to the propagation of the microwave signal passes through the conductive adhesive 5 on the bottom surface of the case 1b. Flows.
[0005]
Since the conventional microwave device is configured as described above, the route through which the ground current flows (the portion of the case 1a below the microwave line substrate 3a, the conductive adhesive 5). The portion of the case 1b below the microwave line substrate 3c, the microwave device 2) is very long, and there is a gap between the microwave device 2 and the microwave line substrate 3a. Therefore, when the frequency increases, the ground potential fluctuates at both ends of the connection portion of the gold wires 4a and 4b, and there is a problem that characteristics are deteriorated.
[0006]
In addition, in the conventional microwave device, when the conductive adhesive 5 is applied to the side surface of the fitting portion provided in the case 1a in order to mount the case 1b, there is the following problem. FIG. 21 is an enlarged view of the portion C or D in FIG. 19, and the gap between the microwave waveguide substrates 3a and 3c is very small, about 0.1 mm. When the conductive adhesive 5 is applied to the side surface of the fitting portion, the conductive adhesive 5 may protrude when the case 1b is attached, and the conductive adhesive 5 may appear on the surface as shown in FIG. . In this state, there is a possibility that the microwave line substrates 3a and 3c may be short-circuited. On the other hand, it is difficult to fill the gap with a conductive substance in a later step, and even if the gap can be filled, there is a problem in reliability and performance stability.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and shortens a path of a ground current flowing between an electronic component and a holding unit that holds the electronic component, so that performance is deteriorated even when the frequency is increased. It is an object to obtain an electronic device that is less likely to be performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a circuit element, an electronic component including a substrate connected to the circuit element, and a base to which the circuit element and the substrate are attached, a wiring board connected to a substrate of the electronic component, and An electronic device comprising: a holding unit including a base to which the wiring board is attached; and a conductive adhesive that physically and electrically joins the base of the electronic component and the base of the holding unit.
The surface of the base of the electronic component, on which a current flows, is formed to be inclined, and the surface of the base of the holding portion is formed to be inclined so as to be fitted to the base of the electronic component. The conductive adhesive is provided between the inclined surfaces facing each other.
[0009]
The invention according to claim 2 is a first circuit element, a first substrate connected to the first circuit element, and a first base on which the first circuit element and the first substrate are mounted. A first electronic component, a second circuit element, a second substrate connected to the second circuit element, and a second circuit element on which the second circuit element and the second substrate are mounted. An electronic device comprising: a second electronic component including a base; and a conductive adhesive that physically and electrically joins the base of the first electronic component and the base of the second electronic component.
The surface of the base of the first electronic component, on which a current flows, is formed to be inclined, and the surface of the base of the second electronic component is inclined so as to be fitted to the base of the first electronic component. The conductive adhesive material is provided between the inclined surfaces facing the fitting portion.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, a space for accommodating a part of the conductive adhesive is provided between the bases which are physically and electrically joined.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, the inclination of the surface of one of the bases to be physically and electrically joined is different from the inclination of the surface of the other base.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, a heat dissipating joint member is provided at a base of the electronic component, and when the circuit element has a heat generating portion, one end of the heat dissipating joint member is thermally connected to the heat generating portion. In addition, the other end is thermally connected to the holding unit.
[0013]
The invention according to claim 6 is provided with a through hole connecting the space and the outside when the space between the electronic component and the holding portion is sealed.
[0014]
The invention according to claim 7, is provided with a mechanical bonding part for bonding the upper Symbol electronic component and the holding portion.
The invention according to claim 8 is provided with a rising absorption portion for absorbing the protrusion of the conductive adhesive.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the electronic device according to the first embodiment. This figure shows the case of a microwave device. In the figure, reference numeral 1a denotes a case (a part) for accommodating a microwave device, 1b denotes a base (case) for mounting a microwave device or the like, 2 denotes a microwave device mounted on the case 1a, and 3a and 3b denote cases. Microwave line boards mounted on the surface of 1a, 3c and 3d are microwave line boards mounted on the surface of the case 1b, 4a and 4b are microwave line boards 3c and 3d connected to the microwave device 2 and the case. A gold wire 5 for connecting the microwave line boards 3a, 3b mounted on 1a respectively, and a conductive adhesive (solder, solder paste, etc.) for physically and electrically bonding the microwave device 2 to the case 1a. Including). The case 1 is generally made of aluminum or an aluminum alloy. Further, a copper-tungsten alloy or an iron-cobalt-nickel alloy may be used.
In addition, what is comprised from the case 1b, the microwave device 2, and the microwave line board | substrate 3c, 3d may be called a microwave device, and both are used suitably in the following description.
[0016]
The side surface of the base portion (case 1b) of the microwave device 2 is tapered. The case 1a is formed into a tapered shape according to the shape of the microwave device 2, and the case 1a and the case 1b are fitted. The conductive adhesive 5 is applied not to the bottom surface of the case 1b of the microwave device 2 but to a tapered portion, and the two are physically and electrically joined at this portion. Further, the case 1a and the case 1b do not completely adhere to each other, but a space 6 is formed between the bottom surface of the case 1b and the case 1a.
[0017]
Next, the operation will be described. The microwave signal that has passed through the microwave line substrate 3a on the input side is input to the microwave device 2 via the gold wire 4a and the microwave line substrate 3c. The microwave device 2 has processing functions such as an amplification function, a switch function, a frequency conversion function, and a filter function. After the desired processing is performed, the output signal from the microwave device 2 is output to the output side microwave line board 4b via the microwave line board 3d and the gold wire 4b.
[0018]
In FIG. 1, a side surface (tapered portion) of a metal base 1b of a carrier or a package and a side surface (tapered portion) of a case 1a are adhered by a conductive adhesive 5. Therefore, the ground current flowing between the microwave line substrates 3a and 3c or between the microwave line substrates 3b and 3d according to the propagation of the microwave signal passes through the conductive adhesive 5 on the side surface of the case 1b. Flows. That is, the routes are the lower case 1a portion of the microwave line substrate 3a, the conductive adhesive 5 below the gold wire 4a, the lower case 1b portion of the microwave line substrate 3c, and the microwave device 2. Very short. Therefore, even if the frequency increases, the ground potential does not fluctuate at both ends of the connection portion of the gold wires 4a and 4b, and the characteristics do not deteriorate.
[0019]
The reason why the conductive adhesive 5 can be applied to the tapered portions of the cases 1a and 1b is that the side surfaces are not vertical as in the related art, and can be easily applied from above without using any special means. In addition, since the conductive adhesive 5 has some viscosity, even if it is applied to the inclined portion, it does not flow away.
[0020]
In addition, the reason why the conductive adhesive 5 does not protrude and short-circuit the microwave waveguide substrates is because the space portion 6 for accommodating the protruding portion of the adhesive is provided. That is, when the case 1 b is pressed against the conductive adhesive 5 to mount the microwave device 2, the adhesive flows toward the direction having a low flow resistance, that is, toward the space 6, and the direction of the microwave line substrate 3. Does not flow to Thus, the space 6 functions as a pool of the adhesive.
[0021]
If the tapered portions are provided on the cases 1a and 1b, the microwave line boards 3a and 3c (3b and 3d) are not in the same plane as in FIG. 1 (for example, the state in FIG. 2 or FIG. 3). Even so, the path of the ground current is the shortest. This means that there is a margin in the dimensional accuracy of the case 1b, and the flexibility in the production process increases. Also, as long as the shape of the tapered portion is provided, the gap between the cases 1a and 1b can be made constant even if the dimensions of the fitting portion are slightly different. Therefore, there is also an effect that the cases 1a and 1b are firmly fixed and stabilized. Further, since the space portion 6 is provided, when the adhesive is applied to the tapered portion, it is sufficient that the adhesive does not protrude into the microwave waveguide substrate 3, and the protrusion does not matter in the bottom direction. This also increases the flexibility in the production process.
[0022]
In the structure of FIG. 1, the tip of the case 1b is pointed, but the shape is not limited to this, and a divergent shape may be obtained, and the same operation and effect can be obtained. In short, the case 1b may have a tapered side surface, and the side surface of the case 1a may be fitted to this.
In the structure of FIG. 1, the side surface is tapered as a whole, but it is sufficient that at least only the microwave transmission portion is tapered to each other, and the other portions are shaped as long as they do not interfere with the taper. The angle of the taper and the length of the tapered portion are not limited.
[0023]
As described above, according to the first embodiment, the side surface of the case 1b of the microwave device 2 is tapered, and the side surface of the case 1a is also tapered according to the shape of the case 1b. Instead of the bottom surface, a tapered portion was bonded with a conductive adhesive. As a result, the path of the ground current can be minimized, and even if the frequency increases, the characteristic deterioration of the connection portion can be prevented.
[0024]
Embodiment 2 FIG.
In the first embodiment, the space for accommodating the protruding portion of the adhesive is provided only in the lower portion. However, if the protruding of the adhesive occurs in the microwave waveguide substrate portion, this is stored. An upward absorption part of the conductive adhesive may be provided.
[0025]
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the electronic device according to the second embodiment. 1 differs from the structure of the electronic device in FIG. 1 in that spaces are provided between the microwave line substrates 3a and 3c (part A) and between the microwave line substrates 3b and 3d (part B). FIG. 5A is an enlarged view of a portion A in FIG. The dotted line in FIG. 3 shows the structure of FIG. As can be seen from the figure, a part of the tapered portion of the case 1b (the side on which the microwave line board 3c is attached) is deleted. In the case of the structure of FIG. 1, a = 0.1 mm in FIG. 5A, but in the case of the structure of FIG. 4, for example, b = 0.2 mm and c = 0.1 mm. If the dimension b is too large, the connection of the gold wire becomes difficult, and if the dimension c is too large, the path of the ground current becomes long. On the other hand, if these dimensions are too small, the excess of the adhesive cannot be absorbed. The dimensions b and c are determined in consideration of these points. In addition, since these dimensions are set according to the amount of the conductive adhesive 5 which is expected to protrude, the dimensions vary depending on the type of the adhesive, the applied amount, the pressure applied to the case 1b and the like.
[0026]
According to the structure of FIG. 5A, even if the conductive adhesive 5 rises to the microwave line substrate 3 side, it is stored in the rising absorption part 7 as shown in FIG. 5B. In addition, the rising absorption part 7 may be provided on the case 1a side.
[0027]
As described above, according to the second embodiment, since the rising absorption portion is provided, even if the conductive adhesive rises to the microwave line substrate side, the microwave line substrates are short-circuited. There is no.
[0028]
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the taper portions in both cases have the same inclination angle, but these may be different. FIG. 6 is a sectional view of the electronic device according to the third embodiment.
[0029]
In FIG. 6, the taper angle θ2 of the case 1b is larger than the taper angle θ1 of the case 1b on the side of the microwave device 2 (θ1 <θ2). As a result, the cases 1a and 1b come into contact with each other near the microwave line substrate 3. FIGS. 7A and 7B are enlarged views of this part. Although the contact area is reduced, the ground current flows only in the vicinity of the microwave line substrate 3, so there is no electrical problem, and the same effects as in the first and second embodiments can be obtained.
[0030]
When assembling the case 1b into the case 1a, it is sufficient to apply the conductive adhesive 5 only to the upper part of the tapered portion as shown in FIG. Therefore, there is an effect that the amount of the adhesive can be reduced. Further, since the conductive adhesive 5 protrudes downward along the tapered portion, there is also an effect that the conductive adhesive 5 hardly protrudes toward the microwave line substrate 3. Furthermore, since the cases 1a and 1b come into direct contact with each other at the upper part of the taper, the state of the electrical connection is further improved.
[0031]
Embodiment 4 FIG.
Although the first to third embodiments are directed to a case where microwave devices are mounted on a case, the present invention can be applied to a case where microwave devices are incorporated into each other.
[0032]
FIG. 8 is a sectional view of an electronic device according to the fourth embodiment. 8 is a microwave device. FIG. 9 is a top view and a side view of a portion including the microwave device 2, and FIG. 10 is a top view and a side view of a portion including the microwave device 6. FIG. 3 is a reference diagram showing a state in which these two types of microwave devices are incorporated.
[0033]
As described above, by forming the tapered portions of the adjacent microwave devices in the same shape as the cases of the first to third embodiments, it is possible to continuously connect a plurality of microwave devices.
[0034]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 12 is a sectional view showing the structure of the electronic device according to the fifth embodiment. The structure differs from the electronic device of FIG. 1 in that a joint member 17 for heat dissipation is provided in the space 6 of the cases 1a and 1b. The space portion 6 has a vertex at a position corresponding to the heat generating portion 2a in the microwave device 2, and also includes a portion having a bottom surface below the case 1b, such as a conical shape or a polygonal pyramid shape. The heat-dissipating joining member 17 is for transmitting heat generated in the microwave device 2 to the case 1a. As the heat dissipating joining member 17, a material having good heat conduction properties is used regardless of whether it is a semi-fluid or a solid, and the electric conductivity is not necessarily required.
[0035]
As can be seen from the figure, when heat is generated from the heat generating portion 2a in the microwave device 2, the heat is transmitted through the case 1b at an angle of 45 °. Therefore, the heat dissipation is improved by joining the case 1b with a joint member for heat dissipation over an area larger than this surface. That is, the contact area on the case 1a, 1b side of the joint member 17 for heat radiation is larger than the contact area on the heat generating portion 2a side in the microwave device 2. With this configuration, the thermal conductivity is increased.
[0036]
As described above, according to the second embodiment, the heat dissipation is improved, so that the heat dissipation can be maintained even if the heating element is present in the microwave device. Further, in this case, since the heat-dissipating joining member does not need to be conductive, it is only necessary to have elasticity and heat-dissipating properties.
[0037]
In FIG. 12, the angle of the portion of the space 6 filled with the heat-dissipating bonding member 17 is set to 45 °, but it is needless to say that the angle is not limited to 45 °. Further, the shape is not limited to a conical shape or a polygonal pyramid shape, and may be a cylindrical column, a polygonal column, or the like.
[0038]
Embodiment 6 FIG.
When there are the microwave line substrates 3c to 3f in four directions, it is necessary to join all the surfaces with the conductive adhesive 5. In this case, the space 6 is a closed space. Then, a difference between the space 6 and the external pressure is applied to the conductive adhesive 5 due to a change in temperature or external pressure, and in the worst case, the conductive adhesive 5 may be peeled off to deteriorate the electrical characteristics.
[0039]
Therefore, a communication hole for communicating the space portion 6 with the outside air is provided. For example, as shown in the top view of FIG. 13 and the cross-sectional view of FIG. 14, a through hole 18 is provided in the case 1b to avoid a difference in air pressure. The through hole 18 can prevent a pressure difference between the external pressure and the space portion 6 from occurring. The size and position of the through hole 18 are arbitrary within a range that does not cause a pressure difference by communicating with the outside air.
[0040]
13 and 14 show the case where the through hole 18 is provided in the case 1b, a similar through hole 18 may be provided on the side of the case 1a as shown in the sectional view of FIG.
Alternatively, a cutout may be provided in the case 1b as shown in FIG. In this figure, a through hole 18 is formed between the notch and the case 1b (indicated by a dotted line in FIG. 16).
[0041]
Embodiment 7 FIG.
In the above embodiment, the conductive adhesive is used to join the case 1a and the case 1b. However, as shown in FIG. 17, a screw or the like is used as a joining member, and pressure is applied to the inclined surface. You may make it join. This is effective when the microwave device 2 and the case 1b are very heavy and cannot be tolerated by the adhesive, or when consideration is given to reworkability such as convenience when detaching for adjustment or the like.
[0042]
Further, as shown in FIG. 18 , if the screw and the conductive adhesive are used in combination, the electric performance and the joining strength can be further improved.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the base to be physically and electrically joined is formed into a tapered shape. This has the effect of shortening the current path and improving performance.
[0044]
Further, according to the invention of claim 3, between the base portion that are physically and electrically joined, it is provided with the space portion for accommodating a portion of the conductive adhesive, the substrate to each other by a conductive adhesive Can be prevented from coming into contact with each other.
[0045]
According to the fourth aspect of the present invention, the inclination of the surface of one of the bases to be physically and electrically joined is made different from the inclination of the surface of the other base. And the electrical performance is further improved.
[0046]
According to the fifth aspect of the present invention, a joint member for heat dissipation is provided at a base of the electronic component, and when the circuit element has a heat-generating portion, one end of the joint member for heat dissipation is heated to the heat-generating portion. And the other end is thermally connected to the holding portion, so that the heat dissipation is improved.
[0047]
Further, according to the invention of claim 6, when a space between the electronic component and the holding portion is sealed, a through hole is provided for connecting the space to the outside, so that a pressure difference between the electronic component and the holding portion due to a pressure difference can be increased. Stress can be relieved.
[0048]
According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the conductive adhesive, a mechanical joining part for crimping the electronic component and the holding part is provided, so that the electric performance and the joining strength can be further improved.
Further, according to the invention of claim 8, since the rising absorption portion for absorbing the protrusion of the conductive adhesive is provided, the substrates are not short-circuited even when the conductive adhesive rises.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a microwave device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing another state of the microwave device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing another state of the microwave device according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a sectional view of a microwave device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a microwave device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of a microwave device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of a microwave device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a microwave device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a top view and a side view of a microwave device of a microwave apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 10 is a top view and a side view of another microwave device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an assembly reference diagram of a microwave device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of a microwave device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a top view of a microwave device of a microwave device according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view of a microwave device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view of another microwave device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a top view of a microwave device of another microwave device according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view of a microwave device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a sectional view of another microwave device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view of a conventional microwave device.
FIG. 20 is a cross-sectional view of another conventional microwave device.
FIG. 21 is a partially enlarged cross-sectional view of a conventional microwave device.
[Explanation of symbols]
1 case, 2 microwave device, 2a heating device of microwave device, 3 microwave line board, 4 gold wire, 5 conductive adhesive, 6 space, 7 rising absorption portion, 8 microwave device, 9 screw, 17 Joint member for heat dissipation, 18 Through hole.

Claims

An electronic component comprising a circuit element, a substrate connected to the circuit element, and a base on which the circuit element and the substrate are mounted, a wiring substrate connected to the substrate of the electronic component, and a base on which the wiring substrate is mounted In the electronic device comprising a holding portion consisting of, and a conductive adhesive that physically and electrically joins the base of the electronic component and the base of the holding portion,
The surface of the base of the electronic component, on which a current flows, is formed to be inclined, and the surface of the base of the holding portion is formed to be inclined so as to be fitted to the base of the electronic component. An electronic device, wherein the conductive adhesive is provided between inclined surfaces facing each other .

A first circuit element, a first substrate connected to the first circuit element, and a first electronic component including a first base on which the first circuit element and the first substrate are mounted. A second electronic component comprising: a second circuit element; a second substrate connected to the second circuit element; and a second base on which the second circuit element and the second substrate are mounted. And an electrically conductive adhesive that physically and electrically joins the base of the first electronic component and the base of the second electronic component.
The surface of the base of the first electronic component, on which a current flows, is formed to be inclined, and the surface of the base of the second electronic component is inclined so as to be fitted to the base of the first electronic component. An electronic device, wherein the conductive adhesive is provided between inclined surfaces facing the fitting portion.

3. The electronic device according to claim 1, wherein a space for accommodating a part of the conductive adhesive is provided between the base that is physically and electrically joined.

3. The electronic device according to claim 1, wherein the inclination of the surface of one of the bases physically and electrically connected is different from the inclination of the surface of the other base.

A heat dissipating joining member is provided at a base of the electronic component, and when the circuit element has a heat generating portion, one end of the heat dissipating joining member is thermally connected to the heat generating portion and the other end is held. The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is thermally connected to the unit.

2. The electronic device according to claim 1, further comprising a through hole that connects the space between the electronic component and the holding portion when the space is sealed.

The electronic device according to claim 1, characterized in that a mechanical bonding part for crimping and the electronic component and the holding portion.

2. The electronic device according to claim 1, further comprising a rising absorbing portion for absorbing protrusion of the conductive adhesive.