JP5051532B2

JP5051532B2 - 電子部品及びシールドケースとチップ部品の配置方法

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Publication number: JP5051532B2
Application number: JP2007270798A
Authority: JP
Inventors: 紳司小栗
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: US20100213583A1; WO2009050853A1; CN101828436B; US8253226B2; JP2009099818A; CN101828436A; EP2203040A1

Description

本発明はチップ部品がシールドケースでシールドされる電子部品に関する。特に、本発明は、シールドケースの天面に開けた穴から樹脂を封入しチップ部品の端子部分について落下時の強度を確保する場合にシールドケースとチップ部品の間のクリアランスを最小化するための電子部品及びシールドケースとチップ部品の配置方法に関する。

従来、電子部品では電磁的適合性（ＥＭＣ）のため、半導体ＩＣ等を含むチップ部品がシールドケースでシールドされ、さらに、シールドケースとシールドケース内のチップ部品の電源と接触しショートするのを避けるためにシールドケースを高くすることによりシールドケースとチップ部品の間のクリアランスを確保してきた。
昨近、電子部品を搭載する装置薄型化による制約の中、シールドケースとシールドケース内のチップ部品との間のクリアランスを確保することが厳しくなっている。

特に、シールドケースの天面に穴を開けて開口部から樹脂を封入しシールドケース内のチップ部品の端子部分について落下時の強度を確保するようにしてある場合、シールドケースの天面に外部から曲げ力が加わると、シールドケースの天面の開口部に応力集中が生じ、開口部の開口淵がたわみ、シールドケースとシールドケース内のチップ部品が接触し、ショートし、誤動作、異常発熱の不具合が発生する危険性がある。

このため、シールドケースとシールドケース内のチップ部品がショートしないように、シールドケースの天面とシールドケース内のチップ部品の間のクリアランスを確保するため、シールドケースの高さが大きくなり、装置薄型化を阻害するという問題があった。
上記の問題に関連して以下の従来技術がある。
従来、外ケースの遮蔽性を保ちつつ、強度の向上を図った高周波電子部品を提供するため、高周波電子部品は、基板、表面実装部品、及び外ケースとを備え、表面実装部品は、高周波信号の入出力または電源電圧の印加のために形成された第１端子電極及び第２端子電源を含み、表面実装部品は、外ケースに対向する表面が平面状に形成され、第１端子電極は、外ケースに対向する表面に形成された第1の折返し部を有し、第２端子電極は、外ケースに対向する表面に形成された第２の折返し部を有し、外ケースは、第１の折返し部が露出するように形成された第１開口部と、第２の折返し部が露出するように形成された第２開口部と、第１開口部と第２開口部との間の開口間部とを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献では、外ケースに開口部を設けて、外ケースと電極との接触を回避し、外ケースと表面実装部品との距離を小さくし電子部品の高さを低くすることを目的の１つとしているが、外ケースの強度、電磁気的な干渉の遮蔽、異物の侵入の観点から開口部を小さくしているので、開口部は、前述のように、チップ部品の端子部分について落下時の強度を確保するために開口部から樹脂の封入には適していないという問題がある。

また、従来、シールドケースの接合工程が非常に簡略化され、且つ小型となる回路基板装置を提供するため、基板の周辺に、アース電位の端子電極が外周側となるように配置された電子部品を搭載し、該電子部品のアース電位の端子電極にシールドケースの内壁面を接触させて導電接合した回路基板装置もある（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上記特許文献２では、電子部品のアース電位の端子電極にシールドケースの内壁面を接触させて導電接合しシールドケースの接合工程の簡略化、且つ小型化を図るものであるが、前述のように、樹脂を封入してチップ部品の端子部分について落下時の強度を確保するためにシールドケースの天面に開口部を設ける場合にシールドケースとチップ部品の間のクリアランスを最小化し、装置薄型化を図るものではない。

実案第３１１１６７２号公報特開２０００−１０６４７５号公報

したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、シールドケースの天面に開口部がある場合にシールドケースとチップ部品の間のクリアランスを最小化し、装置薄型化を図る電子部品及びシールドケースとチップ部品の配置方法を提供することを目的とする。

本発明は前記問題点を解決するために、基板上の部品をシールドする電子部品において、両端に接地端子及び電圧電源を供給するための電極端子を有し、接地端子を揃えて一定間隔で基板上に配置され、基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと前記接地端子及び電極端子がそれぞれ電気的に接続される複数のチップ部品と、前記複数のチップ部品をシールドし、且つ開口部を有し、前記開口部から樹脂を封入し、前記基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと各前記チップ部品の前記接地端子及び電極端子のそれぞれの電気的接続部分について強度を確保させ、前記開口部の開口淵が各前記チップ部品の接地端子と平行でたわみ時に前記開口淵と各前記チップ部品の接地端子が接触し、各前記チップ部品の接地端子以外の部分が前記開口部と対向したわみ時に前記開口淵と接触しないように前記開口部が形成されるシールドケースとを備えることを特徴とする電子部品を提供する。

さらに、各前記チップ部品の周囲には、各前記チップ部品の高さよりも低い周囲部品が配置される。
さらに、前記開口部が長方形の形状に形成される場合、長方形の１辺の前記開口淵に対して、各前記接地端子が一直線になるように配置される。
さらに、前記開口淵の長方形の１辺に対向する辺に対しても、複数の接地端子が一直線になるように複数のチップ部品が配置される。

さらに、前記開口淵の長方形の１辺に対して９０度回転した辺に対しても、複数の接地端子が一直線になるように複数のチップ部品が配置される。
さらに、前記開口淵の長方形の１辺を階段状にし、階段状にした部分のそれぞれの辺に対しても、複数の接地端子が一直線になるように複数のチップ部品が配置される。
さらに、前記基板上に複数のグループに分かれて複数のチップ部品が配置される場合、前記シールドケースに複数の開口部を配置し、各開口部の開口淵がグループに分けられた複数のチップ部品の接地端子と平行となるように配置される。

さらに、本発明は、シールドケースとチップ部品の配置方法において、両端に接地端子及び電圧電源を供給するための電極端子を有する複数のチップ部品を一定間隔で各接地端子を揃えて基板上に配置し、基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと前記接地端子及び電極端子をそれぞれ電気的に接続する工程と、樹脂を封入し、前記基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと各前記チップ部品の前記接地端子及び電極端子のそれぞれの電気的接続部分について強度を確保させる開口部を前記シールドケースに配置する工程と、配置された前記開口部の開口淵が各前記チップ部品の接地端子と平行でたわみ時に前記開口淵と各前記チップ部品の接地端子が接触し、各前記チップ部品の接地端子以外の部分が前記開口部と対向したわみ時に前記開口淵と接触しないように前記開口淵を形成する工程とを備えることを特徴とする、シールドケースとチップ部品の配置方法を提供する。

以上説明したように、本発明によれば、両端に接地端子及び電圧電源を供給するための電極端子を有する複数のチップ部品を一定間隔で各接地端子を揃えて基板上に配置し、基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと接地端子及び電極端子をそれぞれ電気的に接続する工程と、樹脂を封入し、基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと各チップ部品の接地端子及び電極端子のそれぞれの電気的接続部分について強度を確保させる開口部をシールドケースに配置する工程と、配置された開口部の開口淵が各チップ部品の接地端子と平行でたわみ時に開口淵と各チップ部品の接地端子が接触し、各チップ部品の接地部品以外の部分が開口部と対向したわみ時に開口淵と接触しないように開口淵を形成するようにしたので、樹脂を封入してチップ部品の端子部分について強度を確保するためにシールドケースの天面に開口部を設ける場合にシールドケースとチップ部品の間のクリアランスを最小化し、装置薄型化を図ることが可能になる。

さらに、周囲部品とシールドケースとの接触する危険性をより少なくすることが可能になる。
さらに、複数のチップ部品の接地端子が直線上に配置できない場合に複数のチップ部品の配置の多様性を確保することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る電子部品の概略外観を示す斜視図である。本図に示すように、電子部品１００では、基板１０１上に複数のチップ部品１０２、シールドケース１０４が実装され、シールドケース１０４は接地され複数のチップ部品１０２をシールドし、シールドケース１０４の外部から内部に入ってくる電磁波を遮断し、複数のチップ部品１０２を誤動作から保護する。

各チップ部品１０２の両端部には接地端子（ＧＮＤ）端子１０３Ａと電圧電源を供給するための電極端子１０３Ｂが設けられ、接地端子１０３Ａ及び電極端子１０３Ｂは基板１０１上の接地端子ランド１０７Ａ、電極端子ランド１０７Ｂにそれぞれ接続される。
シールドケース１０４の天面には開口部１０５が設けられ、開口部１０５は、例えば、長方形の形状を有し、開口部１０５からは樹脂が封入されシールドケース１０４内の各チップ部品１０２について接地端子１０３Ａと接地端子ランド１０７Ａ、電極端子１０３Ｂと電極端子ランド１０７Ｂの接続部分について落下時の強度を確保するための大きさを有すると共に、後述するように、開口部１０５の開口淵１０６が開口淵１０６の下の各チップ部品１０２の接地端子１０３Ａと平行になるように配置される。

図２は図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品１０２の配置を上から見た図である。説明を簡単化するために、複数のチップ部品１０２の形状は全て同一とし、本図に示すように、基板１０１上に複数のチップ部品１０２は各々の両端をそれぞれ揃えて各接地端子１０３Ａが同一側になるように一定間隔に配置される。
さらに、複数のチップ部品１０２は、シールドケース１０４の上から見て、開口部１０５において長方形の１辺の開口淵１０６対してシールドケース１０４と各接地端子１０３Ａが平行で一直線上に重なるように配置され、且つ、シールドケース１０４と重なる部分以外の複数のチップ部品１０２は開口部１０５から見えるように開口部１０５に対向し、シールドケース１０４の開口部１０５の開口淵１０６と各チップ部品１０２の電極端子１０３Ｂは重ならないように配置される。

以上の説明では、各チップ部品１０２の形状は同一としたが、各チップ部品１０２の長さが異なる場合には、最も長いチップ部品１０２が開口部１０５と対向し、シールドケース１０４の上側から見て最も長いチップ電極の電極端子１０３Ｂがシールドケース１０４と重ならないように開口淵１０６の形状が形成される。
図３は図１における電子部品１００の高さ比較を説明するため電子部品１００を側面から見た図であり、図４は図１における開口淵１０６のたわみ時に電子部品１００を側面から見た図である。従来では、本図３（ａ）に示すように、開口部１０５の開口淵１０６とチップ部品１０２の電極端子１０３Ｂが接触する可能性がある場合を想定して、開口淵１０６とチップ部品１０２の電極端子１０３Ｂのクリアランスをｆ１とし、本図４（ａ）に示すように、シールドケース１０４の天面に曲げ力が加わり、開口淵１０６がたわんでも開口淵１０６とチップ部品１０２の電極端子１０３Ｂのクリアランスｆ１’（ｆ１＞ｆ１’＞０）を確保し、開口淵１０６とチップ部品１０２の電極端子１０３Ｂとが接触しないようにしている。この場合、電子部品１００の高さをｈ１とする。

これに対して、本発明では、本図３（ｂ）に示すように、平行な開口淵１０６とチップ部品１０２の接地端子１０３Ａのクリアランスをｆ２とし、開口淵１０６がたわんだ場合開口淵１０６と接地端子１０３Ａのクリアランスｆ２’とし、本図４（ｂ）に示すように、シールドケース１０４の天面に曲げ力が加わり、開口淵１０６が大きくたわんだ場合にはクリアランスｆ２’＝０となり、開口淵１０６と接地端子１０３Ａは接触するが、開口淵１０６の下方にはチップ部品１０２がないので、開口淵１０６がたわんでも開口淵１０６と電極端子１０３Ｂは接触しない。開口淵１０６と接地端子１０３Ａの接触では双方が接地レベルであり、ショートは発生せず、従来のように、誤動作、異常発熱は発生しない。この場合、クリアランスｆ１＞ｆ２、電子部品高さｈ１＞ｈ２となる。

したがって、本発明によれば、樹脂を封入してチップ部品の端子部分について落下時の強度を確保するためにシールドケースの天面に開口部を設ける場合にシールドケースとチップ部品の間のクリアランスを最小化し、装置薄型化を図ることが可能になる。

図５は図１におけるチップ部品１０２と周囲部品の高さ比較を説明するため電子部品１００を側面から見た図である。本図（ａ）に示すように、シールドケース１０４の天面に曲げ力が加わり、開口部１０５の開口淵１０６がたわんでチップ部品１０２の接地端子１０３Ａに接触している場合に、チップ部品１０２の周囲に周囲部品２０１がある場合、周囲部品２０１とたわんだシールドケース１０４とのクリアランスをｇ１とする。

周囲部品２０１とチップ部品１０２の高さを比較した際、周囲部品２０１の高さがチップ部品１０２の高さと同等の場合にはクリアランスｇ１が小さくなり、シールドケース１０４と周囲部品２０１が接触する危険性がある。
このため、本図（ｂ）に示すように、周囲部品２０１の高さがチップ部品１０２の高さよりも低くクリアランスｇ２がｇ１よりも大きくなるように、周囲部品２０１の配置が行われる。

このようにして、周囲部品２０１とシールドケース１０４との接触する危険性をより少なくすることが可能になる。

図６は図２の変形例であり、図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品の配置を上から見た図である。本図に示すように、図２と比較して、複数のチップ部品１０２とは反対側の開口淵１０６に複数のチップ部品１０２−１の各々の接地端子１０３Ａが重なり、シールドケース１０４と重なる部分以外の複数のチップ部品１０２−１は開口部１０５から見え、シールドケース１０４と各チップ部品１０２−１の電極端子１０３Ｂは重ならないように、すなわち、開口淵１０６のたわみ時に相互に接触しないように配置される。

したがって、本発明によれば、複数のチップ部品１０２−１の接地端子１０３Ａと複数のチップ部品１０２の接地端子１０３Ａが直線上に配置できない場合に複数のチップ部品の配置の多様性を確保することが可能になる。

図７は図２の他の変形例であり、図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品の配置を上から見た図である。本図に示すように、図２と比較して、複数のチップ部品１０２とは９０度回転した開口淵１０６に複数のチップ部品１０２−２の各々の接地端子１０３Ａが重なり、シールドケース１０４と重なる部分以外の複数のチップ部品１０２−１は開口部１０５から見えるように開口部１０５に対向し、シールドケース１０４と各チップ部品１０２−２の電極端子１０３Ｂは重ならないように、すなわち、開口淵１０６のたわみ時に相互に接触しないように配置される。

図８は図２の別の変形例であり、図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品１０２の配置を上から見た図である。本図に示すように、図２と比較して、複数のチップ部品１０２に対して開口淵１０６を段形状にし、段形状にした開口淵１０６に複数のチップ部品１０２の各々の接地端子１０３Ａが重なり、シールドケース１０４と重なる部分以外の複数のチップ部品１０２は開口部１０５から見えるように開口部１０５に対向し、シールドケース１０４と各チップ部品１０２の電極端子１０３Ｂは重ならないように、すなわち、開口淵１０６のたわみ時に相互に接触しないように配置される。

したがって、本発明によれば、複数のチップ部品１０２の接地端子１０３Ａが直線上に配置できない場合に複数のチップ部品１０２の配置の多様性を確保することが可能になる。

図９は図２のさらなる他の変形例であり、図１のシールドケース１０４の複数の開口部と複数のチップ部品の配置を上から見た図である。本図に示すように、図２と比較して、シールドケース１０４には複数の開口部１０５−１、１０５−２が設けられ、開口部１０５−１、１０５−２の開口淵１０６−１、１０６−２の各々に複数のグループに分けられた複数のチップ部品１０２−３、１０２−４の各々の接地端子１０３Ａが重なり、シールドケース１０４と重なる部分以外の複数のチップ部品１０２−３、１０２−４は開口部１０５−１、１０５−２から見えるように開口部１０５に対向し、シールドケース１０４と各チップ部品１０２、１０２−４の各々の電極端子１０３Ｂは重ならないように、すなわち、開口淵１０６のたわみ時に相互に接触しないように配置される。

したがって、本発明によれば、複数のチップ部品１０２−３、複数のチップ部品１０２−４が相互に離れて配置されている場合に複数の開口部の最適な配置を確保することが可能になる。

本発明に係る電子部品の概略外観を示す斜視図である。図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品１０２の配置を上から見た図である。図１における電子部品１００の高さ比較を説明するため電子部品１００を側面から見た図である。図３における開口淵１０６のたわみ時に電子部品１００を側面から見た図である。図１におけるチップ部品１０２と周囲部品の高さ比較を説明するため電子部品１００を側面から見た図である。図２の変形例であり、図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品の配置を上から見た図である。図２の他の変形例であり、図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品の配置を上から見た図である。図２の別の変形例であり、図１のシールドケース１０４の開口部１０５と複数のチップ部品１０２の配置を上から見た図である。図２のさらなる他の変形例であり、図１のシールドケース１０４の複数の開口部と複数のチップ部品の配置を上から見た図である。

符号の説明

１００…電子部品
１０１…基板
１０２，１０２−１、１０２−２、１０２−３、１０２−４…チップ部品
１０３Ａ…接地端子
１０３Ｂ…電極端子
１０４…シールドケース
１０５、１０５−１、１０５−２…開口部
１０６、１０６−１、１０６−２…開口淵
１０７Ａ…接地端子ランド
１０７Ｂ…電極端子ランド

Claims

基板上の部品をシールドする電子部品において、
両端に接地端子及び電圧電源を供給するための電極端子を有し、接地端子を揃えて一定間隔で基板上に配置され、基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと前記接地端子及び電極端子がそれぞれ電気的に接続される複数のチップ部品と、
前記複数のチップ部品をシールドし、且つ開口部を有し、前記開口部から樹脂を封入し、前記基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと各前記チップ部品の前記接地端子及び電極端子のそれぞれの電気的接続部分について強度を確保させ、前記開口部の開口淵が各前記チップ部品の接地端子と平行でたわみ時に前記開口淵と各前記チップ部品の接地端子が接触し、各前記チップ部品の接地端子以外の部分が前記開口部と対向したわみ時に前記開口淵と接触しないように前記開口部が形成されるシールドケースとを備えることを特徴とする電子部品。
各前記チップ部品の周囲には、各前記チップ部品の高さよりも低い周囲部品が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
前記開口部が長方形の形状に形成される場合、長方形の１辺の前記開口淵に対して、各前記接地端子が一直線になるように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
前記開口淵の長方形の１辺に対向する辺に対しても、複数の接地端子が一直線になるように複数のチップ部品が配置されることを特徴とする、請求項３に記載の電子部品。
前記開口淵の長方形の１辺に対して９０度回転した辺に対しても、複数の接地端子が一直線になるように複数のチップ部品が配置されることを特徴とする、請求項３に記載の電子部品。
前記開口淵の長方形の１辺を階段状にし、階段状にした部分のそれぞれの辺に対しても、複数の接地端子が一直線になるように複数のチップ部品が配置されることを特徴とする、請求項３に記載の電子部品。
前記基板上に複数のグループに分かれて複数のチップ部品が配置される場合、前記シールドケースに複数の開口部を配置し、各開口部の開口淵がグループに分けられた複数のチップ部品の接地端子と平行となるように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
シールドケースとチップ部品の配置方法において、
両端に接地端子及び電圧電源を供給するための電極端子を有する複数のチップ部品を一定間隔で各接地端子を揃えて基板上に配置し、基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと前記接地端子及び電極端子をそれぞれ電気的に接続する工程と、
樹脂を封入し、前記基板の接地端子ランド及び電極端子ランドと各前記チップ部品の前記接地端子及び電極端子のそれぞれの電気的接続部分について強度を確保させる開口部を前記シールドケースに配置する工程と、
配置された前記開口部の開口淵が各前記チップ部品の接地端子と平行でたわみ時に前記開口淵と各前記チップ部品の接地端子が接触し、各前記チップ部品の接地端子以外の部分が前記開口部と対向したわみ時に前記開口淵と接触しないように前記開口淵を形成する工程とを備えることを特徴とする、シールドケースとチップ部品の配置方法。