JP5642559B2 - 電子部品モジュール - Google Patents

Description

本発明は、電子部品モジュールに関する。

電子機器等を構成するものとして電子部品モジュールがあるが、このような電子部品モジュールは、表面実装等されるものであるため、表面実装モジュールとも称され、特に高周波に対応するためシールドケースが設けられたものがある。このようなシールドケースに覆われた電子部品モジュールでは、外部との電磁波の干渉が抑制されるとともに、物理的な衝撃から内部の電子部品を保護することができるといった特徴を有している。

図１及び図２に基づき従来からある電子部品モジュールの構造について説明する。この電子部品モジュールは、基板１１０上にＩＣ（Integrated Circuit）等の半導体部品１１１及びチップコンデンサー等のチップ部品１１２が搭載されており、これら半導体部品１１１及びチップ部品１１２の全体を覆うようにシールドケース１１３が設けられている。シールドケース１１３は基板１１０とハンダ等により接続されている。半導体部品１１１には電極端子１１１ａが設けられており、基板１１０に設けられている不図示の電極端子と接続されている。また、チップ部品１１２には、２つの電極端子１１２ａ及び１１２ｂが設けられており、電極端子１１２ａ及び１１２ｂは、ともに基板１１０に設けられた不図示の電極端子と接続されている。尚、図１はシールドケース１１３を透過した状態における電子部品モジュールの斜視図であり、図２は、断面図である。

特許文献１には、このようなシールドケースが設けられた電子部品モジュールにおいて、シールドケースの脱落等を防止した構造のものが開示されている。

特開２００１−１４８５９５号公報

ところで、上述した電子部品モジュールにおいては、携帯電話等の電子機器等にも使用されるため、より一層の小型化が求められており、また、高周波における特性の良いものが求められており、更には、衝撃等により破損等が生じにくい構造のものが求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、小型化可能で、高周波における特性が良く、破損等が生じにくい構造の電子部品モジュールを提供することを目的とするものである。

本発明は、基板と、前記基板上に設置された２以上の電極端子を有するチップ部品と、前記チップ部品を覆うように前記基板と接続され、接地されるシールドケースと、を有し、前記チップ部品の電極端子のうち、接地される一方の電極端子は、前記シールドケースと接続され、他方の電極端子は、前記基板と接続されるものであって、前記基板において、前記チップ部品の他方の電極端子と接続される部分には、凹部が設けられており、前記凹部の底面には、金メッキ層及びハンダ層が形成されており、前記チップ部品の他方の電極端子は、前記凹部の底面に形成されたハンダ層と接続されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記基板上には、半導体素子が搭載されるものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記チップ部品は２以上用いられており、前記２以上のチップ部品の大きさは略同じ大きさであることを特徴とする。

また、本発明は、前記チップ部品は、コンデンサ、インダクタ、抵抗、バリスタまたはダイオードのうち、いずれか１つまたは２以上であることを特徴とする。

また、本発明は、前記チップ部品の前記一方の電極端子とシールドケースとはハンダにより接続されており、また、前記チップ部品の前記他方の電極端子と基板とはハンダにより接続されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記基板において、前記チップ部品の他方の電極端子と接続される部分には、凹部が設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、前記シールドケースにおいて、前記チップ部品と接続されていない領域において、基板側に凹んだ形状の凹部を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記チップ部品に代えて、２本のリード端子を有するリード部品を用いたものであって、前記リード端子のうち、接地される一方のリード端子は、前記シールドケースと接続され、他方のリード端子は、前記基板と接続されるものであることを特徴とする。

本発明によれば、小型化可能で、高周波における特性が良く、破損等が生じにくい構造の電子部品モジュールを提供することができる。

従来の電子部品モジュールの透過斜視図 従来の電子部品モジュールの断面図 本実施の形態における電子部品モジュールの透過斜視図 本実施の形態における電子部品モジュールの断面図 本実施の形態における他の電子部品モジュールの断面図（１） 本実施の形態における他の電子部品モジュールの断面図（２） 本実施の形態における他の電子部品モジュールの断面図（３） 基板２０の説明図 本実施の形態における他の電子部品モジュールの断面図（４） 本実施の形態における他の電子部品モジュールの断面図（５） 本実施の形態における電子部品モジュールの製造方法の工程図（１） 本実施の形態における電子部品モジュールの製造方法の工程図（２） 本実施の形態における電子部品モジュールの製造方法の工程図（３） 本実施の形態における電子部品モジュールの製造方法の工程図（４）

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

（電子部品モジュール）
図３及び図４に基づき本実施の形態における電子部品モジュールについて説明する。本実施の形態における電子部品モジュールは、基板１０上に半導体素子１１及びチップ部品１２が設置されており、さらに、半導体素子１１及びチップ部品１２の全体を覆うような形状のシールドケース１３が設けられている。尚、図３は本実施の形態の電子部品モジュールにおいて、シールドケース１３を透過した状態における斜視図であり、図４は、断面図である。また、電極端子同士の接続に用いられているハンダは不図示である。

基板１０は、ガラスエポキシ、セラミックス等の絶縁体からなるプリント基板であり、半導体素子１１及びチップ部品１２が搭載される表面には、所定の形状の配線及び電極端子が設けられている。また、基板１０の裏面には電極端子が設けられており、本実施の形態における電子部品モジュールを他のプリント基板等に搭載することができるように形成されている。

半導体素子１１は、ＩＣ等の半導体材料により形成される電子部品であり、例えば、２．４ＧＨｚ等の高周波において動作するものであり、一方の側に電極端子１１ａが設けられている。この電極端子１１ａは、基板１０に設けられた不図示の電極端子とハンダ等により電気的に接続されている。

チップ部品１２は、チップコンデンサー、チップインダクタ、チップ抵抗等の電子部品であり、２つの電極端子１２ａ及び１２ｂを有している。この２つの電極端子１２ａ及び１２ｂのうち、電極端子１２ｂは接地（ＧＮＤ）されるものであり、電極端子１２ｂはハンダ等によりシールドケース１３と電気的に接続されている。また、電極端子１２ａは、基板１０に設けられた不図示の電極端子とハンダ等により電気的に接続されている。

シールドケース１３は、電磁波の漏れ等を防止するために設けられており、洋白等の金属材料により形成されている。シールドケース１３は、電磁波の伝播を遮ることができるものであれば、どのような材料であっても用いることは可能であるが、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等を含む金属材料であることが好ましい。尚、シールドケース１３は、基板１０とハンダ等により接続され接地されている。

本実施の形態における電子部品モジュールでは、チップ部品１２の一方の電極端子１２ａは基板１０に設けられた不図示の電極端子と接続されており、他方の電極端子１２ｂはシールドケース１３の内側と接続されている。従って、シールドケース１３の高さを、チップ部品１２の高さまで薄くすることができる。また、チップ部品１２を立てた状態で配置されるため、基板１０及びシールドケース１３の面積を狭くすることができる。これにより、電子部品モジュール全体の大きさを小さくすることができ、小型化することが可能となる。

言い換えれば、図１及び図２に示す従来の電子部品モジュールでは、チップ部品１１２の電極端子１１２ａ及び１１２ｂは、基板１１０に接続されるため、シールドケース１１３は、チップ部品１１２と接触等しないように十分な高さで形成する必要があった。また、チップ部品１１２は基板１１０に対し横になった状態で配置されるため、基板１１０及びシールドケース１１３を所定の面積以上で形成する必要があった。しかしながら、本実施の形態における電子部品モジュールでは、チップ部品１２を基板１０に対し立てた状態で接続されているため、シールドケース１３の高さを低くすることができ、また、シールドケース１３及び基板１０の面積も狭くすることができる。よって、電子部品モジュールの小型化することが可能となるのである。

また、本実施の形態における電子部品モジュールでは、チップ部品１２の接地される電極端子１２ｂは、シールドケース１３に接続されている。シールドケース１３は接地されているため、ＧＮＤ（接地）ラインとしての機能も有しているが、シールドケース１３は、基板１０に形成されたＧＮＤラインよりも面積は広く厚い。従って、シールドケース１３は、接地電位が安定しており、電圧変動も少なく、シールドケース１３をＧＮＤラインとして用いることにより、電子部品モジュールとしての特性を向上させることができる。即ち、本実施の形態における電子部品モジュールでは、ＧＮＤラインにおける電位変動に起因するノイズの発生を低減させることができるため、特性を向上させることができる。

更に、本実施の形態における電子部品モジュールでは、シールドケース１３は、ハンダ等により基板１０と接続されているのみならず、チップ部品１２とも接続されている。このため、電子部品モジュールの物理的な強度は高く、衝撃等により、シールドケース１３が基板１０より剥がれてしまうこと、また、シールドケース１３が変形してしまうこと等による不良が発生する可能性を極めて低くすることができる。

尚、チップ部品１２については、規格が定められており、複数のチップ部品を用いる場合には、同じ規格のチップ部品１２を用いることにより、基板１０とシールドケース１３の上面との間隔を一定の間隔に保つことができる。具体的に、チップ部品１２の規格としては、０．４ｍｍ×０．２ｍｍ、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ、２．０ｍｍ×１．２５ｍｍ、３．２ｍｍ×１．６ｍｍ等があるが、本実施の形態における電子部品モジュールでは、チップ部品１２は、これらのいずれかの規格のものに揃えられている。即ち、チップ部品１２は、同じ大きさのものが用いられている。

次に、本実施の形態における他の構造の電子部品モジュールについて説明する。

図５は、チップ部品１２を基板１０の表面に対して斜めに設置した構造の電子部品モジュールである。チップ部品１２は、基板１０に対して傾いた状態で、電極端子１２ａと基板１０に設けられた不図示の電極端子とがハンダ１４により接続されており、シールドケース１３に対して傾いた状態で、電極端子１２ｂとシールドケース１３とがハンダ１５により接続されている。このようにチップ部品１２が傾いた状態であっても、上記と同様の効果を得ることができる。

図６は、チップ部品１２に代えて、バリスタやダイオード等の２端子部品２２を用いた構造の電子部品モジュールである。２端子部品２２を用いた場合においても、チップ部品１２を用いた場合と同様の効果を得ることができる。この場合、２端子部品２２の２つの電極端子２２ａ、２２ｂのうち、接地される一方の電極端子２２ｂは、シールドケース１３とハンダ等により接続され、他方の電極端子２２ａは基板１０における不図示の電極端子とハンダ等により接続される。

図７は、基板２０に凹部２０ａを設け、チップ部品１２を凹部２０ａに埋め込むようにハンダ等により接続した構造の電子部品モジュールである。図８に示すように、基板２０には、凹部２０ａが設けられており、凹部２０ａの底面には、金メッキ層２０ｂ及びハンダ層２０ｃが形成されており、チップ部品１２における電極端子１２ａと電気的に接続することができるように形成されている。このように、基板２０の凹部２０ａにチップ部品１２を埋め込んだ構造とすることにより、シールドケース１３の高さをより一層低くすることができ、より一層の小型化が可能となる。尚、基板２０については、上記以外は基板１０と同様である。

図９は、シールドケース２３に基板１０側に凹んだ形状の凹部２３ａを設けた構造のものである。シールドケース２３に凹部２３ａを設けることにより、電子部品モジュールの占める体積を小さくすることができ、より一層小型化させることができる。尚、シールドケース２３については、上記以外の構成材料等についてはシールドケース１３の場合と同様である。

図１０は、チップ部品１２に代えてリード端子を有するリード部品３２を用いた構造の電子部品モジュールである。リード部品３２としては、チップ部品１２及び２端子部品２２と同様に、コンデンサ、インダクタ、抵抗、バリスタ、ダイオード等が挙げられる。この電子部品モジュールでは、基板１０側にハンダ等からなる電極端子３０ａを設け、シールドケース１３側にもハンダ等からなる電極端子３０ｂを設け、リード部品３２における一方のリード端子３２ａと電極端子３０ａとを電気的に接続し、他方のリード端子３２ｂと電極端子３０ｂとを電気的に接続する。これによりリード部品からなるコンデンサ等を用いた場合においても、電子部品モジュールを小型化させることができる。尚、リード端子３２ａと電極端子３０ａとの接続部分、また、リード端子３２ｂと電極端子３０ｂとの接続部分は、更に接続強度を補強するため不図示の樹脂材料等を用いて固定してもよい。

（電子部品モジュールの製造方法）
次に、本実施の形態における電子部品モジュールの製造方法について説明する。

最初に、図１１に示すように、基板１０の表面において、チップ部品１２の電極端子１２ａ及び半導体素子１１の電極端子１１ａと接続される位置にスクリーン印刷等の方法によりハンダペースト１４ａを印刷する。

次に、図１２に示すように、ハンダペースト１４ａ上の所定の位置にチップ部品１２及び半導体素子１１を載置する。この際、ハンダペースト１４ａとチップ部品１２の電極端子１２ａとが接するように、また、ハンダペースト１４ａと半導体素子１１の電極端子１１ａとが接するように載置する。

次に、図１３に示すように、シールドケース１３の内側において、チップ部品１２の電極端子１２ｂと接続される位置にスポットによりハンダペースト１５ａをのせる。この際、基板１０と接続されるシールドケース１３の端部にもハンダペースト１６ａをのせる。

次に、図１４に示すように、基板１０上の所定の位置にシールドケース１３を載置する。これにより、シールドケース１３に設けられたハンダペースト１５ａとチップ部品１２の電極端子１２ｂとは接した状態となる。また、シールドケース１３は、ハンダペースト１６ａを介し基板１０と接している。

この後、リフローすることにより、ハンダペースト１４ａ、１５ａ、１６ａが溶けて、ハンダ接続がなされる。以上により、本実施の形態における電子部品モジュールを製造することができる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０ 基板
１１ 半導体素子
１１ａ 電極端子
１２ チップ部品
１２ａ 電極端子
１２ｂ 電極端子
１３ シールドケース

Claims (6)

1. 基板と、
   前記基板上に設置された２以上の電極端子を有するチップ部品と、
   前記チップ部品を覆うように前記基板と接続され、接地されるシールドケースと、を有し、
   前記チップ部品の電極端子のうち、接地される一方の電極端子は、前記シールドケースと接続され、他方の電極端子は、前記基板と接続されるものであって、
   前記基板において、前記チップ部品の他方の電極端子と接続される部分には、凹部が設けられており、
   前記凹部の底面には、金メッキ層及びハンダ層が形成されており、
   前記チップ部品の他方の電極端子は、前記凹部の底面に形成されたハンダ層と接続されていることを特徴とする電子部品モジュール。
2. 前記基板上には、半導体素子が搭載されるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品モジュール。
3. 前記チップ部品は２以上用いられており、前記２以上のチップ部品の大きさは略同じ大きさであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品モジュール。
4. 前記チップ部品は、コンデンサ、インダクタ、抵抗、バリスタまたはダイオードのうち、いずれか１つまたは２以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子部品モジュール。
5. 前記チップ部品の前記一方の電極端子とシールドケースとはハンダにより接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子部品モジュール。
6. 前記シールドケースにおいて、前記チップ部品と接続されていない領域において、基板側に凹んだ形状の凹部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電子部品モジュール。

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