JP4301071B2 - シールドケース付き電子部品およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本願発明は、電子部品に関し、詳しくは、VCOやPLLモジュールなど高周波複合部品のように、基板上に実装された表面実装部品をシールドケース内に収容した構造を有するシールドケース付き電子部品の製造方法に関する。
図6は従来のシールドケース付き電子部品を示す斜視図である。
図6に示すように、このシールドケース付き電子部品は、基板51上に搭載された表面実装部品(図示せず)が、シールドケース53内に収容された構造を有している(特許文献1参照)。
そして、このシールドケース付き電子部品を構成する基板51の各側面(4つの側面)には、シールドケース取付用の、内周面に電極が形成された部分貫通孔状の係合凹部54が複数箇所に設けられている。また、基板51の表面実装部品搭載面51aの、係合凹部54の周辺領域には、シールドケース53の基板対向部分53aとの電気的接続のためのランド電極58が設けられている。
また、シールドケース53は、表面実装部品(図示せず)を収容するケース本体部55と、基板51の各係合凹部54に挿入される複数の係合爪56とを備えている。
そして、シールドケース53の各辺に形成された係合爪56が、基板51の係合凹部54に挿入され、係合凹部54の内周面の電極にはんだ付けされることにより、シールドケース53が基板51に固定されている。
ところで、上記のようなシールドケース付き電子部品を製造する場合、従来は、多数個取りのマザー基板に、個々のシールドケース付き電子部品を構成する表面実装部品を搭載するとともに、個々のシールドケース付き電子部品を構成するシールドケースの各係合爪をマザー基板に形成されたスルーホールに挿入し、はんだ付けすることにより、各シールドケースをマザー基板に取り付けた後、マザー基板を、スルーホールが分割されて係合凹部となる所定の位置で、ダイサーなどの切断手段により切断して、個々のシールドケース付き電子部品に分割する方法が用いられている。
そのため、マザー基板にシールドケースを搭載した状態で、個々のシールドケース付き電子部品を構成する、互いに隣り合うシールドケースの間隔は、その間を切断手段(例えば、ダイシングブレード)が十分に通過できるような大きさを備えていることが必要であり、ダイシング時の位置ばらつき、切断手段の初期位置設定時の位置ばらつき、マザー基板側の寸法ばらつきなどがあることを考慮すれば、互いに隣り合うシールドケースの間隔は、ダイシングブレードの幅に依存する切断しろに、さらに、上述のような種々のばらつきを吸収することが可能な寸法を加えた間隔とすることが必要となる。
その結果、マザー基板からの、個々のシールドケース付き電子部品の取り個数が多くなると、個々のシールドケース付き電子部品を構成する互いに隣り合うシールドケース間の隙間の数が増え、マザー基板のうち有効利用することが可能な部分の割合が低下し、コストの増大を招くという問題点がある。
特開2001−148594号公報
本願発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、マザー基板の有効に利用することが可能な部分の割合を増やして、コストの低減を図ることが可能であるとともに、製品の小型化を図ることが可能なシールドケース付き電子部品の製造方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本願発明(請求項1)のシールドケース付き電子部品の製造方法は、
互いに対向する一対の側面に、厚み方向が軸方向となる貫通孔の一部を構成する部分貫通孔状のシールドケース取付用の係合凹部が設けられた基板上に、表面実装部品が搭載され、基板の係合凹部に係合爪を挿入固定することにより基板に取り付けられたシールドケースにより被覆された構造を有するシールドケース付き電子部品の製造方法であって、
(a)前記基板の表面実装部品搭載面を覆うケース本体と、前記ケース本体の互いに対向する一対の辺側に設けられ、前記基板の前記係合凹部に挿入される係合爪とを備えたシールドケースであって、複数個がフープ状に繋がっているシールドケースと、(b)切断することにより、個々の基板に分割されるマザー基板であって、分割後の基板において互いに対向する一対の側面の係合凹部となる、内周面に電極が形成されたスルーホールを備えたマザー基板とを用い、
前記マザー基板のスルーホールに、前記シールドケースの係合爪を挿入してはんだ付けすることにより、前記シールドケースを前記マザー基板に装着した後、前記スルーホールが分割されて互いに対向する一対の側面の前記係合凹部が形成される係合凹部配設側面が形成される位置および、分割後の基板の前記係合凹部が形成されていない他の一対の平坦側面が形成される位置で、前記シールドケースを取り付けた側とは反対側から、前記マザー基板とともに、前記シールドケースのフープ状に繋がっている部分が切断されるような態様でダイシングブレードを入れて、前記マザー基板を個々のシールドケース付き電子部品に分割すること
を特徴としている。
また、請求項2のシールドケース付き電子部品の製造方法は、前記マザー基板に装着された個々のシールドケース間の、前記係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aを、分割後の基板の前記係合凹部が形成されていない平坦側面が形成される位置で前記マザー基板を切断する際の切断しろの幅Bと等しいか、それよりも小さくすることを特徴としている。
本願発明(請求項1)のシールドケース付き電子部品の製造方法は、基板上に、表面実装部品が搭載された表面実装部品がシールドケースにより被覆された構造を有するシールドケース付き電子部品を製造するにあたって、(a)基板の表面実装部品搭載面を覆うケース本体と、ケース本体の互いに対向する一対の辺側に設けられ、基板の係合凹部に挿入される係合爪とを備えた、複数個がフープ状に繋がっているシールドケースと、(b)個々の基板に分割されるマザー基板であって、分割後の基板において互いに対向する一対の側面の係合凹部となる、内周面に電極が形成されたスルーホールを備えたマザー基板とを用い、マザー基板のスルーホールに、シールドケースの係合爪を挿入してはんだ付けすることにより、シールドケースをマザー基板に装着した後、スルーホールが分割されて互いに対向する一対の側面の係合凹部が形成される係合凹部配設側面が形成される位置および、分割後の基板の係合凹部が形成されていない他の一対の平坦側面が形成される位置で、前記シールドケースを取り付けた側とは反対側から、マザー基板とともに、シールドケースのフープ状に繋がっている部分が切断されるような態様でダイシングブレードを入れて、マザー基板を個々のシールドケース付き電子部品に分割するようにしているので、マザー基板の、有効に利用することが可能な部分の割合を増やして、コストの低減を図ることが可能になるとともに、シールドケースに比べて、基板寸法が大きくなりすぎることを抑制して、製品の小型化を図ることが可能になる。
すなわち、上述のようなシールドケース付き電子部品の製造方法においては、製品の外形寸法は、カットされた後の基板の寸法により定まることになるが、本願発明(請求項1)のシールドケース付き電子部品の製造方法は、互いに対向する一対の辺側にのみ係合爪を設けたシールドケースを用いているので、係合爪を設けていない辺側においては、シールドケースを高密度でマザー基板に装着することが可能になるとともに、係合爪を設けていない辺側においては、多少の位置ずれを問題とせずにマザー基板を切断、分割することが可能になる。その結果、係合爪を設けていない辺側におけるシールドケースの実装密度を高めることが可能になり、シールドケース間の境界部でマザー基板を切断することにより、製品の小型化を図ることが可能になるとともに、マザー基板の、有効に利用することが可能な部分の割合を増やして、コストの低減を図ることが可能になる。
なお、シールドケースの係合爪の形成されていない辺側については、シールドケースがマザー基板の表面より上方にあるため、シールドケース間の間隔が小さくても、ダイシングブレードなどの切断手段がシールドケースにあたって、シールドケースが切断されてしまうことがなく、シールドケースの実装密度が高くても、切断工程でシールドケースが意図しない部分で切断されてしまうようなことがなく、製造工程の信頼性が低下することはない。
また、マザー基板とともに、シールドケースのフープ状に繋がっている部分を切断して、個々のシールドケース付き電子部品に分割するようにしているので、製造工程を簡略化して、効率よくシールドケース付き電子部品を製造することが可能になる。
上述のように、本願発明のシールドケース付き電子部品の製造方法によれば、製品寸法を、シールドケースの外形寸法と同等程度にまで小型化することが可能になるため、シールドケース内の部品搭載可能な領域を大きくすることが可能になり、同一機能の場合には小型化を図ること、同一寸法の場合には高特性化、多機能化を図ることが可能になる。
また、請求項2のシールドケース付き電子部品の製造方法のように、マザー基板に装着された個々のシールドケース間の、係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aを、分割後の基板の前記係合凹部が形成されていない平坦側面が形成される位置で前記マザー基板を切断する際の切断しろの幅Bと等しいか、それよりも小さくすることにより、基板の一対の平坦側面間の寸法が、シールドケースの係合爪が形成されていない方の一対の辺間の寸法よりも小さい、小型のシールドケース付き電子部品を得ることが可能になるとともに、マザー基板の有効利用を図り、コストの低減を実現することが可能になる。
すなわち、従来のシールドケース付き電子部品に比べて、シールドケースの寸法に対して基板の寸法を小さくすること(すなわち、基板に対してシールドケースの寸法を大きくすること)が可能になるため、シールドケース内の部品搭載可能な領域を大きくすることが可能になり、同一機能の場合には小型化を図ること、同一寸法の場合には高特性化、多機能化を図ることが可能になる。
以下に本願発明の実施例および本願発明が関連する発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図1(a)は本願発明が関連する発明の一実施例(実施例1)にかかるシールドケース付き電子部品の、シールドケースをはんだ付けする前の状態を示す斜視図、図1(b)はシールドケースが基板にはんだ付けされた状態のシールドケース付き電子部品を示す斜視図、図2はこの実施例1のシールドケース付き電子部品の製造方法を示す斜視図である。
この実施例のシールドケース付き電子部品20は、図1(a)に示すように、基板1上に搭載された表面実装部品(回路モジュール)2が、導電材料からなるシールドケース3内に収容された構造を有している。
そして、この実施例1のシールドケース付き電子部品20を構成する基板1は、平面形状が長方形で、シールドケース取付用の係合凹部4が設けられた、互いに対向する一対の側面(係合凹部配設側面)21と、係合凹部が設けられていない他の一対の側面(平坦側面)22を備えている。
また、シールドケース3は、平面形状が長方形で、基板1の表面実装部品搭載面1aを覆うケース本体5の、互いに対向する一対の辺25側には、基板1の係合凹部4に挿入されて基板1と係合する係合爪6が配設された構造を有しており、ケース本体5の係合爪6が形成されている辺25と直交する一対の辺26側には係合爪が配設されていない。
そして、上記の係合爪6が基板1の係合凹部4に挿入された状態で、係合凹部4の内周面に形成された電極14にはんだ付けされることにより、シールドケース3が基板1に固定されている。
また、この実施例1のシールドケース付き電子部品においては、基板1の一対の平坦側面22,22間の寸法Xが、シールドケース3(ケース本体5)の係合爪が形成されていない方の一対の辺26,26間の寸法Yよりも小さく構成されている。
次に、このシールドケース付き電子部品の製造方法について説明する。
(1)まず、図2に示すように、複数のスルーホール12が所定の位置に配設され、かつ、上面(表面実装部品搭載面)1aのスルーホール12の周辺にランド電極8が形成されたマザー基板11を用意するとともに、ケース本体5と、ケース本体5の互いに対向する一対の辺25側に設けられた係合爪6とを備え、係合爪6が形成されている辺に直交する一対の辺26側には係合爪の形成されていないシールドケース3を用意する。
なお、マザー基板11のスルーホール12は、分割後の基板1(図1(a),(b))において互いに対向する一対の側面21(図1)の係合凹部4となるものであり、スルーホール12の内周面には電極14aが形成されおり、この電極14aが、マザー基板11の分割後に係合凹部4の内周面の電極14となるように構成されている。
(2)それから、マザー基板11上に表面実装部品2を搭載し、マザー基板11上の電極や回路(図示せず)などに、表面実装部品2の電極をはんだ付けする。
(3)次に、マザー基板11上の各表面実装部品2のそれぞれを覆うようにシールドケース3を配設する。シールドケース3を配設するにあたっては、シールドケース3の互いに対向する係合爪6,6をスルーホール12(係合凹部4)内に挿入することにより行う。このとき、各係合爪6,6がスルーホール12(係合凹部4)と係合して、マザー基板11を把持することにより、はんだ付け前に予備的にシールドケース3がマザー基板11に固定される。
なお、係合爪6の形状を、弾性による付勢力が加わった状態でスルーホール12と係合するような形状とすることにより、マザー基板の保持安定性を向上させることができる。
また、シールドケース3を配設するにあたっては、隣り合うシールドケース3間の、係合爪6が形成されていない方の辺26側における間隔Aを、マザー基板11を切断手段(この実施例1ではダイシングブレード30(図3参照))を用いて切断する際に形成される切断しろ31(図3参照)の幅Bよりも小さくなるように配設する。
(4)その後、クリームはんだを用いて、シールドケース3をマザー基板11にリフローはんだ付けする。
(5)それから、図3に示すように、切断手段(この実施例1ではダイシングブレード)30を用いて、裏側、すなわちシールドケース3を取り付けた側とは反対側からマザー基板11を所定の切断線に沿って切断し、個々のシールドケース付き電子部品20に分割する。
なお、この切断工程では、マザー基板11の分割後に、製品であるシールドケース付き電子部品20がばらばらにならないように、粘着性のあるダイサーシート34をケース本体5に貼り付け、ダイシングテーブル35に貼り付け、固定した状態で切断を行う。また、切断工程は、図3を上下逆にした状態(すなわち、ダイシングテーブル35が下側になる状態)で行う。
また、切断工程では、ダイシングブレード30の先端がマザー基板11とケース本体5との間にまでしか至らないようにして、シールドケース3にダイシングブレード30が接触しないようにした。
これにより、図1(b)に示すような構造を有するシールドケース付き電子部品20が得られる。
上記実施例1のシールドケース付き電子部品の製造方法によれば、ケース本体5の互いに対向する一対の辺25側に係合爪6を設け、他方の一対の辺26,26側には係合爪を設けないようにしているので、係合爪を設けていない辺側については、マザー基板11を切断する際に、切断位置が多少ずれてもシールドケース3を切断することがない。したがって、マザー基板11上に搭載された状態における、各シールドケース3の、係合爪6が形成されていない方の辺26側の距離(すなわち、各シールドケース3の配設間隔)を小さくして、マザー基板11の有効利用を図ることが可能になる。
なお、図4(a)は、この実施例1において、シールドケース3をマザー基板11に搭載した状態を示す図、図4(b)は、従来の、シールドケース3の各辺側のいずれにも係合爪を設けたシールドケース付き電子部品を製造する場合において、シールドケース3をマザー基板11に搭載した状態を示す図である。なお、図4(b)において、図4(a)と同一符号を付した部分は、同一または相当する部分を示している。
上述のように、この実施例では、シールドケース3(ケース本体5)の一対の辺25,25側にのみ係合爪6を配設し、シールドケース3の他の一対の辺26側には係合爪を設けていないことから、各シールドケース3の、係合爪6が形成されていない方の辺26側の境界部31aの幅(すなわち、辺26側のシールドケース3の配設間隔)G1(図3における間隔A)を、各シールドケース3の、係合爪6が形成されている方の辺25側の境界部31bの幅(すなわち、辺25側のシールドケース3の配設間隔)G2よりも小さくして、マザー基板11の有効利用を図ることが可能になる。なお、シールドケース3の各辺側のいずれにも係合爪を設けた従来のシールドケース付き電子部品の場合には、図4(b)に示すように、シールドケース3の一対の辺25,25および他の一対の辺26,26のいずれにも係合爪が配設されているため、配設間隔G1を小さくすることができず(G1=G2となる)、マザー基板11の有効利用が制約される結果となる。
また、上記実施例1では、マザー基板11を切断する工程において、シールドケース3間の、係合爪6が形成されていない方の辺26側における間隔Aを、ダイシングブレード30により形成される切断しろ31の幅Bよりも小さくしていることから、基板1の一対の平坦側面22,22間の寸法Xが、シールドケース3の係合爪6が形成されていない方の一対の辺26,26間の寸法Yよりも小さい、小型のシールドケース付き電子部品20を得ることが可能になる。すなわち、従来のシールドケース付き電子部品に比べて、基板1に対してシールドケース3の寸法を大きくすることが可能になるため、シールドケース3内の部品搭載可能な領域を大きくすることが可能になり、同一機能の場合には小型化を図ることが可能になり、同一寸法の場合には高特性化、多機能化を図ることが可能になる。
なお、実施例1では、シールドケース間の、係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aを、マザー基板を切断する際に形成される切断しろの幅Bよりも小さくなるような構成としたが、シールドケース間の、係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aと、マザー基板を切断する際に形成される切断しろの幅Bを等しくなるように構成してもよい。
また、シールドケース間の、係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aが、切断しろの幅Bに、ダイシング時の位置ばらつき、切断手段の初期位置設定時の位置ばらつき、マザー基板側の寸法ばらつきなどの種々のばらつきを吸収することが可能な寸法を加えた大きさよりも小さい場合においては、シールドケース間の、係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aを切断しろの幅Bよりも大きくすることも可能である。
図5は、本願発明の実施例(実施例2)にかかるシールドケース付き電子部品の製造方法の一工程を示す図である。なお、図5において、図3と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
この実施例2では、シールドケースとして、複数のシールドケース3がフープ状に繋がれたシールドケース集合体33が用いられている。
そして、この実施例2では、シールドケース集合体33をマザー基板11に搭載した後、マザー基板11を切断する工程で、各シールドケース3を繋ぐ接続部40を切断手段(この実施例2ではダイシングブレード)30が達する位置に位置決めしてマザー基板を切断することにより、ダイシングブレード30によりマザー基板11が切断されると同時に、各シールドケース3を繋ぐ接続部40が切断されるようにしている。
このように、マザー基板11の分割とシールドケース集合体33の接続部40の切断を同時に行うことにより、シールドケース集合体33を用いて、効率よくシールドケース付き電子部品20を製造することが可能になる。
この実施例2の方法の場合、各シールドケース3を繋ぐ接続部40を切断する必要があるため、切断しろ(すなわち、ダイシングブレード30の厚み)Bを、各シールドケース3間の、係合爪が形成されていない方の辺26側における間隔Aよりも小さくすることが必要となるが、そのことが製品の大型化やマザー基板からの製品の取り個数の減少などに与える影響は軽微である。
なお、本願発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、基板およびシールドケースの具体的な形状や構造、各シールドケースへの係合爪の配設数、マザー基板への表面実装部品およびシールドケースの配設数や配設態様、マザー基板を切断するための切断手段の種類などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
(a)は本願発明が関連する発明の一実施例にかかるシールドケース付き電子部品の、シールドケースをはんだ付けする前の状態を示す斜視図、(b)はシールドケースが基板にはんだ付けされた状態のシールドケース付き電子部品を示す斜視図である。 本願発明が関連する発明の一実施例にかかるシールドケース付き電子部品の製造方法を示す斜視図である。 本願発明が関連する発明の一実施例にかかるシールドケース付き電子部品の製造方法の一工程においてマザー基板を分割する方法を説明する断面図である。 (a)は本願発明が関連する発明の一実施例にかかるシールドケース付き電子部品の製造工程において、各シールドケースをマザー基板に搭載した状態を示す図、(b)は従来のシールドケース付き電子部品を製造する場合において、各シールドケースをマザー基板に搭載した状態を示す図である。 本願発明の実施例(実施例2)にかかるシールドケース付き電子部品の製造方法の一工程においてマザー基板を分割する方法を説明する断面図である。 従来のシールドケース付き電子部品を示す斜視図である。
1 基板
1a 表面実装部品搭載面(上面)
2 表面実装部品(回路モジュール)
3 シールドケース
4 係合凹部
5 ケース本体
6 係合爪
8 ランド電極
11 マザー基板
12 スルーホール
14 電極
14a 電極
20 シールドケース付き電子部品
21 互いに対向する一対の側面(係合凹部配設側面)
22 係合凹部が設けられていない他の一対の側面(平坦側面)
25 互いに対向する一対の辺(係合爪が形成されている辺)
26 係合爪が形成されている辺に直交する一対の辺(係合爪が形成されていない方の辺)
30 切断手段(ダイシングブレード)
31 切断しろ
31a 係合爪が形成されていない方の辺側の境界部
31b 係合爪が形成されている方の辺側の境界部
33 シールドケース集合体
34 ダイサーシート
35 ダイシングテーブル
40 接続部
A シールドケース間の、係合爪が形成されていない方の辺側における間隔
B 切断する際に形成される切断しろの幅
G1,G2 シールドケース間の境界部の幅
X 一対の平坦側面間の寸法
Y 係合爪が形成されていない方の一対の辺間の寸法

Claims (2)

  1. 互いに対向する一対の側面に、厚み方向が軸方向となる貫通孔の一部を構成する部分貫通孔状のシールドケース取付用の係合凹部が設けられた基板上に、表面実装部品が搭載され、基板の係合凹部に係合爪を挿入固定することにより基板に取り付けられたシールドケースにより被覆された構造を有するシールドケース付き電子部品の製造方法であって、
    (a)前記基板の表面実装部品搭載面を覆うケース本体と、前記ケース本体の互いに対向する一対の辺側に設けられ、前記基板の前記係合凹部に挿入される係合爪とを備えたシールドケースであって、複数個がフープ状に繋がっているシールドケースと、(b)切断することにより、個々の基板に分割されるマザー基板であって、分割後の基板において互いに対向する一対の側面の係合凹部となる、内周面に電極が形成されたスルーホールを備えたマザー基板とを用い、
    前記マザー基板のスルーホールに、前記シールドケースの係合爪を挿入してはんだ付けすることにより、前記シールドケースを前記マザー基板に装着した後、前記スルーホールが分割されて互いに対向する一対の側面の前記係合凹部が形成される係合凹部配設側面が形成される位置および、分割後の基板の前記係合凹部が形成されていない他の一対の平坦側面が形成される位置で、前記シールドケースを取り付けた側とは反対側から、前記マザー基板とともに、前記シールドケースのフープ状に繋がっている部分が切断されるような態様でダイシングブレードを入れて、前記マザー基板を個々のシールドケース付き電子部品に分割すること
    を特徴とするシールドケース付き電子部品の製造方法。
  2. 前記マザー基板に装着された個々のシールドケース間の、前記係合爪が形成されていない方の辺側における間隔Aを、分割後の基板の前記係合凹部が形成されていない平坦側面が形成される位置で前記マザー基板を切断する際の切断しろの幅Bと等しいか、それよりも小さくすることを特徴とする請求項1記載のシールドケース付き電子部品の製造方法。
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