JP4380036B2 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子部品およびその製造方法に関し、特にたとえば、部品を搭載した基板を覆う金属ケースを有する電子部品と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の電子部品の一例を示す図解図である。電子部品１は、基板２を含む。基板２の一方面上には部品が取り付けられて、回路が形成されている。さらに、基板２の４つの辺には凹部３が形成され、この凹部３に電極が形成されている。そして、基板２の一方面を覆うようにして、金属ケース４が被せられる。このとき、金属ケース４の４つの辺に形成された爪５が基板２の凹部３に嵌め込まれ、凹部３の電極と金属ケース４の爪５とが接合される。
【０００３】
このような電子部品１を作製するには、図１１に示すように、大きい親基板６が準備される。親基板６の一方面上には、電極パターンが形成されており、図１２に製造工程が示されているように、この電極パターン上に半田ペーストが印刷される。そして、電極パターン上に部品７が取り付けられ、リフローによって電極パターンと部品７とが接合されて、複数の回路が形成される。そののち、部品７の搭載状態が検査され、親基板６が洗浄される。
【０００４】
また、親基板６の複数の回路の周囲には貫通孔８が形成され、この貫通孔８の内壁には電極が形成されている。そして、図１１に示すように、親基板６の他方面側に、半田ペーストを貫通孔８に挿入するためのメタルマスク９が当てられる。このメタルマスク９を介して、親基板６の貫通孔８に半田ペーストが注入される。そののち、金属ケース４の爪５が親基板６の貫通孔８に挿入され、リフローによって貫通孔８内の電極と金属ケース４の爪５とが接合される。
【０００５】
このようにして金属ケース４が搭載された親基板６は、図１１に線で示すように、複数の金属ケース４の間で切断され、電子部品１が得られる。得られた電子部品１は洗浄され、電子部品１の特性が測定される。そして、測定によって合格した電子部品１は、出荷のためにテーピングされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子部品の高機能化にともない、基板の側面端子が多数必要となってきている。しかしながら、従来の電子部品では、基板側面の電極が金属ケースの固定用として用いられており、電子部品の多端子対応が困難であるという問題がある。また、このような電子部品を製造する際、２回のリフローが必要であり、さらに、親基板を裏返してメタルマスクを当てて、親基板の貫通孔に半田ペーストを注入し、そののち親基板を表に向けてリフローを行うという工程があり、工程数の削減が難しく、製造時間も長くなるという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、高機能化にともなう多端子化に対応することができ、製造工程の簡略化が可能となる構造の電子部品を提供することである。
また、この発明の目的は、簡単な工程で電子部品を製造することができる、電子部品の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基板と、基板を覆う金属ケースとを含む電子部品であって、金属ケースは基板の一方面側を覆う矩形状の被覆部を有し、被覆部の角部において角部を挟む２つの辺に対して斜めとなるように形成される脚部と、脚部の先端において基板の面に平行となるようにして脚部に対して折れ曲がるように形成される足と、足に対応する部分において基板の一方面側に形成される接合用の電極とを含み、足が接合用の電極に接合された、電子部品である。
このような電子部品において、接合用の電極が形成された部分において基板に形成されるスルーホールと、基板の他方面側または基板内に形成されるグランド電極とを含み、スルーホールを介して接合用の電極とグランド電極とが電気的に接続されることが好ましい。
また、金属ケースの対向する辺に形成される爪と、爪に対応する部分において基板の端部に形成される凹部とを含み、爪が基板の凹部に嵌め込まれるようにしてもよい。
さらに、爪には、基板の凹部に嵌め込まれる長爪部と、基板の一方面に突き当たる短爪部とが形成されることが好ましい。
また、この発明は、矩形状の被覆部と被覆部の角部を挟む辺に対して斜めとなるように形成された脚部と脚部に対して折れ曲がるように形成された足とを含む金属ケースを準備する工程と、複数の金属ケースを配置したときに足に対応する位置に接合用の電極が形成された親基板を準備する工程と、親基板上に形成された電極パターンおよび接合用の電極に半田ペーストを印刷する工程と、電極パターン上に部品を載置する工程と、接合用の電極上に金属ケースの足を載置する工程と、リフローにより部品と電極パターンおよび足と接合用の電極とを接合する工程と、複数の金属ケースの間において親基板を切断する工程とを含む、電子部品の製造方法である。
また、この発明は、矩形状の被覆部と被覆部の角部を挟む辺に対して斜めとなるように形成された脚部と脚部に対して折れ曲がるように形成された足とを含む金属ケースを準備する工程と、複数の金属ケースを配置したときに足に対応する位置に接合用の電極が形成された親基板を準備する工程と、親基板上に形成された電極パターンおよび接合用の電極に半田ペーストを印刷する工程と、電極パターン上に部品を載置する工程と、リフローにより部品と電極パターンとを接合する工程と、部品を接合した親基板を検査する工程と、接合用の電極上に金属ケースの足を載置する工程と、リフローにより足と接合用の電極とを接合する工程と、複数の金属ケースの間において親基板を切断する工程とを含む、電子部品の製造方法である。
【０００９】
金属ケースの脚部に形成された足が、基板の一方面上に形成された接合用の電極に接合されるため、基板側面の電極を金属ケース取り付け用として用いる必要がなく、電子部品を実装する回路基板との接続用として使用することができる。また、金属ケースの脚部が、基板の一方面側を覆う金属ケースの矩形状の被覆部の角部を挟む辺に対して斜めとなるように形成されることにより、金属ケースが振動しにくくなるとともに、外部衝撃によってたわみにくくなる。
さらに、金属ケースの脚部に対して折れ曲がるように形成された足を基板上に載せることにより、基板と足との接合面積を大きくすることができ、接合強度を大きくすることができる。
基板に形成されたスルーホールを介して接合用の電極とグランド電極とを接続することにより、金属ケースをグランド電位にすることができ、シールド効果を高めることができる。
金属ケースに爪を形成し、基板の端部に形成された凹部に嵌め込むことにより、金属ケースの位置決めを行うことができる。
特に、爪に長爪部と短爪部とを形成し、短爪部が基板の一方面に突き当たるようにすることにより、金属ケースの高さ方向の位置決めも行うことができる。
このような金属ケースの構造を採用することにより、大きい親基板に複数の回路を形成し、それを切断して複数の電子部品を製造する際に、部品と共に金属ケースを親基板上に載置して、リフローにより部品と共に金属ケースを接合することができる。このとき、接合用の電極は親基板の一方面上に形成されているため、半田ペーストを貫通孔に注入したり、親基板を裏返したりする必要がない。
なお、基板に部品を搭載したのちに取り付け状態を検査し、そののちに金属ケースを搭載する場合においても、貫通孔に半田ペーストを注入する必要がなく、従来の製造方法に比べて製造工程を少なくすることができる。
【００１０】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の電子部品の一例を示す斜視図である。電子部品１０は、基板１２を含む。基板１２は、図２に示すように、たとえば矩形板状に形成され、４つの辺には複数の凹部１４が形成される。これらの凹部１４には電極が形成され、基板１２の一方面上に形成された電極パターン（図示せず）に接続される。さらに、基板１２の一方面上の４つの角部には、後述の金属ケースを取り付けるために、接合用の電極１６が形成される。電極１６が形成された部分において、基板１２にスルーホール１８が形成され、このスルーホール１８を介して、基板１２の他方面または基板１２内に形成されたグランド電極（図示せず）に接合用の電極１６が接続される。
【００１２】
基板１２の一方面上の電極パターンには、複数の部品２０が取り付けられる。これらの部品２０によって、電子部品１０の回路が構成される。さらに、基板１２上には、金属ケース２２が搭載される。金属ケース２２は、基板１２の一方面側を覆う被覆部２４と、被覆部２４の４つの角部から延びる４つの脚部２６とを含む。脚部２６は、被覆部２４の角部を挟む２つの辺に対して斜めとなるように形成される。これらの脚部２６の先端には、足２８が形成される。足２８は脚部２６に対して折れ曲がるように形成され、金属ケース２２を基板１２上に置いたときに、足２８が基板１２の一方面と平行となるように形成される。そして、金属ケース２２の足２８と基板１２の接合用の電極１６とが、たとえば半田付けによって接続される。接合用の電極１６はグランド電極に接続されているため、金属ケース２２もグランド電極に接続されることになる。
【００１３】
さらに、金属ケース２２の対向する２つの辺の中央部には、脚部２６と同じ方向に延びる爪３０が形成される。爪３０は長爪部３２と短爪部３４とを含み、長爪部３２の両側に短爪部３４が形成される。このとき、被覆部２４の端部から短爪部３４の先端までの長さは、脚部２６の長さとほぼ同じとなるように形成される。そして、長爪部３２が基板１２の凹部１４に嵌め込まれることにより、金属ケース２２が位置決めされる。このとき、短爪部３４が基板１２の一方面に突き当たることにより、金属ケース２２の高さ方向の位置決めが行われる。なお、爪３０は、必ずしも形成される必要はない。
【００１４】
このような電子部品１０を製造するには、図３に示すように、大きい親基板５０が準備される。親基板５０の一方面上には、複数の回路を形成するための電極パターン（図示せず）と、接合用の電極１６とが形成されている。なお、図３における親基板５０上の線５２は、最終的に切断する部分を示している。
【００１５】
そして、図４に製造工程が示されているように、この親基板５０に形成された電極パターンおよび接合用の電極１６上に、半田ペーストが印刷される。次に、電極パターン上に部品２０が搭載される。さらに、図５および図６に示すように、親基板５０上に複数の金属ケース２２が搭載され、接合用の電極１６上に金属ケース２２の足２８が載置される。そして、部品２０と金属ケース２２とが搭載されたのち、リフローによって部品２０および金属ケース２２が親基板５０に接合される。なお、図３、図５および図６は、爪が形成されていない金属ケース２２を用いる場合について示してある。
【００１６】
部品２０および金属ケース２２が搭載された親基板５０は、線５２部分で切断されて電子部品１０が得られる。得られた電子部品１０は洗浄され、電子部品の特性が測定される。このようにして得られた電子部品１０が、出荷のためにテーピングされる。
【００１７】
なお、図１に示すような基板１２の４つの辺に凹部１４が形成された電子部品１０の場合、親基板５０の線５２上に貫通孔が形成され、貫通孔の内壁に電極が形成される。そして、部品２０および金属ケース２２が搭載されたのち、線５２で親基板５０を切断することにより、電子部品１０の基板１２に凹部１４が形成される。この場合、金属ケース２２として、爪３０が形成されたものを使用することができる。このとき、爪３０の長爪部３２を親基板５０の貫通孔に通し、短爪部３４を親基板５０の一方面上に当てることにより、金属ケース２２の位置決めを行うことができる。
【００１８】
この電子部品１０では、基板１２の一方面上に形成された接合用の電極１６と金属ケース２２の足２８とが接合され、基板１２の端部において接合が行われないため、基板１２の端部に形成された電極を外部回路との接続用として用いることができる。したがって、電子部品１０の多端子化に対応することができる。また、金属ケース２２の足２８が脚部２６に対して折れ曲がり、基板１２の一方面と平行になっていることにより、接合面積が大きくなり、金属ケース２２と基板１２との接合強度が大きい。さらに、この電子部品１０では、金属ケース２２がグランド電極に接続されているため、金属ケース２２によるシールド効果を高めることができる。ここで、接合用の電極１６はスルーホール１８を介してグランド電極に接続されているため、電極１６が基板１２から剥がれにくい構造となっている。
【００１９】
また、図７に示すように、金属ケース２２の脚部２６が被覆部２４の１つの辺に対して平行な構造であれば、振動の影響を受けやすい方向があり、電圧制御発信器やフェイズロックループ回路などの電子部品の場合、金属ケース２２の振動によって、周波数変動や変調精度の劣化などの電気特性上の問題がある。しかしながら、この発明の電子部品１０では、金属ケース２２の脚部２６が、被覆部２４の角部を挟む２つの辺に対して斜めとなるように形成されているため、図８に示すように、全ての方向の振動に対して影響を受けにくい。そのため、電子部品１０の電気特性の劣化などの問題を少なくすることができる。また、このような金属ケース２２では、図７に示す金属ケースに比べて、脚部２６間の辺の長さを短くすることができる。そのため、外部からの衝撃によって金属ケース２２が変形しにくく、たわみに対して強くすることができる。
【００２０】
さらに、このような電子部品１０の構造を採用することにより、親基板５０上に部品２０および金属ケース２２を搭載して、リフローにより同時に部品２０と金属ケース２２とを親基板５０に取り付けることができる。また、金属ケース２２の足２８を接合するための電極１６は、親基板５０の一方面上に形成されているため、半田ペーストの印刷は親基板の５０の一方面側から行うことができ、従来の製造方法のように、親基板を裏返したり、メタルマスクを用いて貫通孔に半田ペーストを注入したりする必要がない。したがって、従来の電子部品に比べて、製造工程を少なくすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００２１】
また、図９に製造工程が示されているように、親基板５０上の電極パターンおよび接合用の電極１６に半田ペーストを印刷し、電極パターン上に部品２０を搭載して、リフローにより部品２０のみを接合してもよい。この場合、部品２０の搭載状態の検査を行ったのち、親基板５０の洗浄が行われる。次に、親基板５０上に金属ケース２２が搭載され、リフローによって金属ケース２２の足２８が親基板５０上の電極１６に接合される。そののち、親基板５０が切断されて、電子部品１０が得られる。得られた電子部品１０は洗浄され、電子部品１０の特性が測定されたのちに、出荷のためにテーピングされる。
【００２２】
このような製造方法では、図４に示す製造方法に比べて工程が多くなるが、部品２０の取り付け状態を検査することができ、従来の製造工程と比べても、リフローにより部品を接合したのちに半田ペーストを貫通孔に注入する工程がなく、工程数が少なくなっている。しかも、この製造方法では、従来の製造方法のように、半田ペーストを付与するために親基板を裏返したりする必要がなく、容易に電子部品１０の製造を行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、基板の端部に形成された電極を金属ケース取り付け用として用いる必要がなく、外部回路との接続用として用いることができるため、電子部品の多端子化を図ることができる。
また、金属ケースの脚部が、金属ケースの角部を挟む２つの辺に対して斜めとなっているため、振動や外部からの衝撃による影響が少なく、安定した電気特性を得ることができる。
また、接合用の電極が基板に形成されたスルーホールを介してグランド電極に接続されているため、接合用の電極が基板から剥がれにくい。さらに、金属ケースもグランド電極に接続されるため、電子部品のシールド性を優れたものにすることができる。
さらに、金属ケースに爪を形成することにより、金属ケースの取り付けときに位置決めを行うことができる。特に、長爪部と短爪部とを形成し、短爪部の長さを脚部の長さに合わせておけば、金属ケースの高さ方向の位置決めを行うことができ、強度も大きくすることができる。
また、金属ケースの脚部に対して足を折り曲げた状態とすることにより、足を基板上の電極にのせることができ、接合が行いやすくなるとともに、接合面積を大きくすることができるため、接合強度を大きくすることができる。
さらに、この発明の電子部品の製造方法を採用すれば、親基板の一方面側から部品や金属ケースを取り付けるための半田ペーストを印刷することができ、メタルマスクを用いたり親基板を裏返したりすることなく電子部品を製造することができる。そのため、従来の電子部品の製造方法に比べて、電子部品の製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電子部品の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子部品に用いられる基板の一例を示す図解図である。
【図３】この発明の電子部品の製造方法に用いられる親基板の一例を示す図解図である。
【図４】この発明の電子部品の製造方法の製造工程を示すフロー図である。
【図５】図３に示す親基板上に金属ケースを搭載する状態を示す図解図である。
【図６】親基板上に金属ケースを搭載する状態を示す部分斜視図である。
【図７】この発明の電子部品に用いられる金属ケースと比較例するための金属ケースを示す三面図である。
【図８】この発明の電子部品に用いられる金属ケースを示す三面図である。
【図９】この発明の電子部品の製造方法の製造工程の他の例を示すフロー図である。
【図１０】従来の電子部品の一例を示す斜視図である。
【図１１】従来の電子部品の製造方法の一工程を示す図解図である。
【図１２】従来の電子部品の製造方法の製造工程を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０ 電子部品
１２ 基板
１４ 凹部
１６ 接合用の電極
１８ スルーホール
２０ 部品
２２ 金属ケース
２４ 被覆部
２６ 脚部
２８ 足
３０ 爪
３２ 長爪部
３４ 短爪部
５０ 親基板

Claims (6)

1. 基板と、前記基板を覆う金属ケースとを含む電子部品であって、
   前記金属ケースは前記基板の一方面側を覆う矩形状の被覆部を有し、
   前記被覆部の角部において前記角部を挟む２つの辺に対して斜めとなるように形成される脚部、
   前記脚部の先端において前記基板の面に平行となるようにして前記脚部に対して折れ曲がるように形成される足、および
   前記足に対応する部分において前記基板の一方面側に形成される接合用の電極を含み、
   前記足が前記接合用の電極に接合された、電子部品。
2. 前記接合用の電極が形成された部分において前記基板に形成されるスルーホールと、前記基板の他方面側または前記基板内に形成されるグランド電極とを含み、前記スルーホールを介して前記接合用の電極と前記グランド電極とが電気的に接続された、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記金属ケースの対向する辺に形成される爪と、前記爪に対応する部分において前記基板の端部に形成される凹部とを含み、前記爪が前記基板の前記凹部に嵌め込まれる、請求項１または請求項２に記載の電子部品。
4. 前記爪には、前記基板の前記凹部に嵌め込まれる長爪部と、前記基板の一方面に突き当たる短爪部とが形成される、請求項３に記載の電子部品。
5. 矩形状の被覆部と、前記被覆部の角部を挟む辺に対して斜めとなるように形成された脚部と、前記脚部に対して折れ曲がるように形成された足とを含む金属ケースを準備する工程、
   複数の前記金属ケースを配置したときに前記足に対応する位置に接合用の電極が形成された親基板を準備する工程、
   前記親基板上に形成された電極パターンおよび前記接合用の電極に半田ペーストを印刷する工程、
   前記電極パターン上に部品を載置する工程、
   前記接合用の電極上に前記金属ケースの前記足を載置する工程、
   リフローにより前記部品と前記電極パターンおよび前記足と前記接合用の電極とを接合する工程、および
   前記複数の金属ケースの間において前記親基板を切断する工程を含む、電子部品の製造方法。
6. 矩形状の被覆部と、前記被覆部の角部を挟む辺に対して斜めとなるように形成された脚部と、前記脚部に対して折れ曲がるように形成された足とを含む金属ケースを準備する工程、
   複数の前記金属ケースを配置したときに前記足に対応する位置に接合用の電極が形成された親基板を準備する工程、
   前記親基板上に形成された電極パターンおよび前記接合用の電極に半田ペーストを印刷する工程、
   前記電極パターン上に部品を載置する工程、
   リフローにより前記部品と前記電極パターンとを接合する工程、
   前記部品を接合した前記親基板を検査する工程、
   前記接合用の電極上に前記金属ケースの前記足を載置する工程、
   リフローにより前記足と前記接合用の電極とを接合する工程、および
   前記複数の金属ケースの間において前記親基板を切断する工程を含む、電子部品の製造方法。

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