JPH0462478B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 ・ 概要 ・ 産業上の利用分野 ・ 従来の技術（第４，５図） ・ 発明が解決しようとする問題点 ・ 問題点を解決するための手段 ・ 作用 ・ 実施例（第１，２，３図） ・ 発明の効果 〔概要〕 機能回路を搭載した金属製キヤリア上に、前記
機能回路を覆う形態で金属製キヤツプを取着して
成る回路装置であつて、前記キヤリア上に軟質金
属を介して前記キヤツプを垂直方向から低温（常
温）圧着して取付ける構成とすることにより、キ
ヤツプ取着の簡便化を可能とし、キヤツプ取着後
のキヤツプの脱着を可能とし、調整・補修による
再現性を可能とし、さらにキヤツプの膨れ変形の
防止及び大きさ・形状の制約の解消、キヤリアの
生産性の向上等を可能としたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、金属製キヤリア上に機能回路を搭載
し、この機能回路の回路部品及び素子等を雰囲気
から防護あるいは電磁シールドするための金属製
キヤツプを前記キヤリア上に取着して成る回路装
置に関し、特に金属製キヤツプの取付構造に関す
るものである。

近年、電子機器の軽薄短小化の要求が強くな
り、この要求に応える部品構成として、半導体チ
ツプ混載等の集積化技術が急速に進歩し、これに
よる機能回路（例えば、混合集積回路）が開発さ
れている。この機能回路の高速化、高周波化に伴
つて、各機能回路相互間の電磁シールドが必要と
なり、このため、金属製キヤリア上に機能回路を
搭載し、この回路を覆う形態で金属製キヤツプを
上記キヤリア上に取着して形成され、電磁シール
ドあるいは雰囲気に対する防護を成し得る回路装
置（機能モジユール）が多用されている。

〔従来の技術〕

第４図は第１の従来例である回路装置１０を示
す側面断面図である。この装置１０は、高機能を
有し比較的大形に形成されたもので、金属製キヤ
リア（メタルキヤリア）１１と、混成集積回路
（機能回路）１２と、金属製キヤツプ（メタルキ
ヤツプ）１３を有して構成される。

メタルキヤリア１１は平面形状が角形に形成さ
れ、その上面周辺部に周辺に沿つてろう付された
台座板１１ａが設けられ、かつ垂直方向に貫通し
たハーメチツク入出力端子１１ｂが設けられてい
る。台座板１１ａは溶接性の優れた材料、例え
ば、コバール、純鉄、ステンレス等から形成され
る。

機能回路１２は、アルミナセラミツク等の誘電
体基板１２ａの下面にメタライズしたアース導体
膜１２ｂを設け、基板１２ａの上面に配線パター
ン（ストリツプパターンも含む）１２ｃを設ける
と共に所定位置にチツプ部品１２ｄを搭載して形
成され、かつ基板１２ａがキヤリア１１上に接合
されてキヤリア１１に搭載される。

メタルキヤツプ１３は、金属板から下方に開口
１３ａを有する箱形状に形成され、開口端縁部を
水平方向外方に張出して形成した取付用のフラン
ジ部１３ｂが設けられ、このフランジ部１３ｂが
キヤリア１１の台座板１１ａ上にレーザ溶接され
てキヤリア１１に取着される。これにより、キヤ
ツプ１３は電磁シールド・気密作用の役割を果
す。尚、キヤツプ１３の取付手段としては、上記
レーザ溶接の他にシーム溶接、ヘリウム溶接、あ
るいは導電性接着剤等が用いられる。この回路装
置１０は以上の如くに構成されたものである。

第５図は第２の従来例である回路装置２０を示
す図である。この装置２０はトランジスタ素子と
して形成されたもので、金属製キヤリア（ステ
ム）２１と、トランジスタチツプ（機能回路）２
２と、金属製キヤツプ２３を有して構成される。
キヤリア２１は円板状に形成され、その側周面に
凹状の取付溝２１ａが円周方向に沿つて設けら
れ、かつ垂直方向に貫通したハーメチツク入出力
端子２１ｂが設けられている。トランジスタチツ
プ２２はキヤリア２１に接合されて搭載される。
キヤツプ２３は、金属板から下方に開口２３ａを
有しかつ天井板２３ｂを有する円筒状に形成さ
れ、開口部内周面上に断面凸状の軟質金属（イン
ジウム、半田等）２４が固設されている。このよ
うに形成されたキヤツプ２３は、キヤリア２１に
圧入されて取着され、その軟質金属２４が取付溝
２１ａに強制的に埋め込まれて圧接されてメタル
パツキンとして作用し、電磁シールド・気密作用
の役割を果す。この回路装置２０は以上の如くに
構成されたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記第１の従来例１０（第４図）には次のよう
な問題がある。

機能回路１２が高周波回路等の高機能回路で
ある場合には、調整又は補修の機会が多く、キ
ヤツプ１３を取外して回路１２の調整・補修後
再び取付ける必要が生ずるが、キヤツプ１３を
溶接によつてキヤリア１１に取着しているた
め、キヤツプ１３の脱着が非常に困難であり、
調整・補修による再現性がほとんど期待できな
いという問題がある。このような高機能を有す
る機能回路１２は高価であるため再現性が期待
できないということは経済的に不利であり大き
な欠点になる。

また、キヤツプ１３を溶接によつてキヤリア
１１に取着する構造であるため、キヤリア１
１、台座板１１ａ及びキヤツプ１３の材料、形
状、大きさの制約を受け、取付けの作業性が良
くない。尚、キヤツプの取着に導電性接着剤を
用いた場合には、作業性が悪く、接着剤の硬化
時にガスが発生して機能回路１２に悪影響を与
える恐れがあり、また、湿度、衝撃に弱いとい
う問題がある。

また、上記第２の従来例（第５図）には次のよ
うな問題がある。

キヤツプ２３の側面からキヤリア２１に圧力
を加える構造であるため、キヤツプ２３の剛性
を大とする必要があり、またキヤツプ側壁が外
方に膨れ変形され易いという問題が生じる。従
つて、キヤツプ２３の大きさ及び形状に限界が
あり、小形のもの以外には不適である。

キヤリア２１の側周面に取付溝２１ａを設け
ているため、加工上の制約を受けるので生産性
が良くない。すなわち、キヤリア２１をダイカ
スト生産する場合には、その全型として上下分
割形のものは使用できず、側方分割形のものに
限定される。ところが左右分割形の金型を使用
するとキヤリア２１の平面形状のずれやキヤツ
プ２３と接する部分に鋳ばりが発生し易いの
で、このキヤリア２１は形状的にダイカスト生
産には不向きである。従つて、キヤリア２１の
製作は切削加工等に依存することになり、その
形状は切削加工のやり易い円板状のものに制約
されることになる。

本発明は、このような問題点にかんがみて創作
されたもので、キヤツプの着脱が可能で調整・補
修による再現性を有し、キヤリアとキヤツプの大
きさ、形状の制約、及びキヤリアの製造上の制約
を受けず、生産性の良好な回路装置を提供するこ
とを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図ａ，ｂは本発明による回路装置の基本構
成を示す図であつて、ａは側面断面図、ｂはａの
キヤツプ３３を圧着した状態を示す部分図であ
る。同図において、符号３０は回路装置全体を示
し、３１は金属製キヤリア（メタルキヤリア）、
３１ａはキヤリア３１の上面に設けられた断面凹
状の取付溝、３２は機能回路、３３は金属製キヤ
ツプ（メタルキヤツプ）、３３ａは開口、３３ｄ
は開口端面、３４は取付溝３１ａ内に配設された
圧着性を有するインジウム等の軟質金属をそれぞ
れ示す。

本発明では、前記従来技術の問題点を解決する
ための手段として、第１図に例示するように、 機能回路３２を搭載した金属製キヤリア３１上
に、下方に開口３３ａを有する金属製キヤツプ３
３を前記機能回路３２を覆う形態で取着して成る
回路装置であつて、 前記キヤリア３１の上面周辺部にその周辺に沿
つて凹状断面の取付溝３１ａを設け、 前記取付溝３１ａ内に圧着性を有する軟質金属
３４を配設し、 前記キヤツプ３３の開口端面３３ｄを前記取付
溝３１ａ内に垂直方向から挿入して前記軟質金属
３４に圧接し、該軟質金属３４を介して前記キヤ
ツプ３３をキヤリア３１に低温圧着して取着した
ことを特徴とする回路装置を提供する。

〔作用〕

本発明による上記手段によれば、前出の第１図
に示すように、キヤツプ３３が軟質金属３４を介
して垂直方向からキヤリア３１に低温（常温）圧
着されて取付けられる構成とすることにより、キ
ヤツプ３３の取付を簡便化でき、キヤツプ３３を
取外す必要が生じた場合には、キヤツプ側板３３
ｃ上に設けられた取外用凸部３３ｅに適当な工具
（図示なし）を当てて、てこの原理を応用してキ
ヤツプ３３をキヤリア３１から簡便に取外すこと
ができ、かつ再び取付ける場合には、軟質金属３
４を介して低温圧着により簡便に取付けることが
できる。また、キヤツプ３３を垂直方向から軟質
金属３４に圧接するため、キヤツプ側板３３ｃの
膨れ変形を防止でき、キヤツプ３３の大きさ、形
状等の制約及び剛性を大とすることを不要とする
ことができる。また、キヤリア３１は、その取付
溝３１ａの断面形状が上下方向の一方向形状であ
るため、ダイカスト生産等による生産性の優れた
加工方法を採用することができる。また、キヤリ
ア３１とキヤツプ３３は溶接による溶融結合でな
いので、これら両者の適正材料の組合せを不要と
することができる。

〔実施例〕

第２，３図は本発明の実施例を説明するための
図である。尚、これらの図において、前出の第１
図と同一部分又は相当分は同一符号を付して示し
てある。

第２図ａ，ｂは第１実施例を示す図であつて、
ａは側面断面図、ｂはａのキヤツプ３３を圧着し
た状態を示す部分図拡大図である。本例は、高機
能を有し比較大形に形成されたもので、キヤツプ
３３の開口端面３３ｄ−１を鋸歯状等の凹凸形状
に形成したことを一つの特徴としており、その他
については前出の第１図の回路装置と同様に構成
されたものである。

金属製キヤリア（メタルキヤリア）３１は、平
面形状が角形に形成され、その上面周辺部に周辺
に沿つて凹状断面の取付溝３１ａが設けられ、垂
直方向に貫通したハーメチツク入力端子３１ｂが
設けられ、前記取付溝３１ａの内側面上には、キ
ヤツプ３３を案内して位置決めするためのガイド
用凸部３１ｃが必要に応じて複数箇所に設けられ
ている。そして、取付溝３１ａ内には圧着性を有
するインジウム等の軟質金属３４が配設される。

機能回路３２は、アルミナセラミツク等の誘電
体基板３２ａの下面にメタライズしたアース導体
膜３２ｂを設け、基板３２ａの上面に配線パター
ン（ストリツプパターンも含む）３２ｃを設ける
と共に、所定位置にチツプ部品３２ａを搭載して
形成され、かつ基板３２ａ（アース導体膜３２ｂ）
がキヤリア３１上に接合されてキヤリア３１に搭
載される。

金属製キヤツプ（メタルキヤツプ）３３は、成
形性の優れた金属板から成形されたもので、下方
に開口３３ａを有しかつ天井板３３ｂと側板３３
ｃを有する箱形状に形成され、側板３３ｃの端面
が開口端面３３ｄ−１として形成され、かつ側板
３３ｃの外面に取外用凸部３３ｅがキヤリア３１
の周辺部に対応しかつ必要に応じて複数箇所に設
けられている。そして、このキヤツプ３３は、そ
の開口端面３３ｄ−１が上方（垂直方向）からキ
ヤリア３１の取付溝３１ａ内にガイド用凸部３１
ｃによつて案内されて挿入され、引きつづき軟質
金属３４に圧接されることにより、軟質金属３４
を介してキヤリア３１に低温圧着されて簡便に取
付けられる。これにより、キヤツプ３３は機能回
路３２に対して電磁シールド・気密作用等の役割
を果す。

本例は、以上の如くに構成されたものであり、
キヤツプ３３の開口端面３３ｄ−１を鋸歯状等の
凹凸形状に形成することにより、キヤツプ３３に
加えた圧力が開口端面３３ｄ−１の凸部に集中し
て軟質金属に加わるので低圧力でキヤツプ３３の
取付を簡便に行なうことができる。また、キヤツ
プ３３を取外す必要が生じた場合には、取外用凸
部３３ｅに適当な工具（図示なし）を当てて、て
この原理を応用して垂直方向にキヤツプ３３を損
傷することなく簡便に取外すことができる。そし
て、キヤツプ３３を再び取着する場合は、軟質金
属３４が取付溝３１ａ内に残存しているので、前
述した要領で低温圧着によつて簡便に取付けるこ
とができる。尚、キヤツプ３３の再取着の際に軟
質金属３４が不足する場合には軟質金属３４を簡
便に補充することができる。本例はこのようにキ
ヤツプ３３を簡便に脱着することができるので、
調整・補修による良好な再現性を得ることがで
き、かつキヤリア３１とキヤツプ３３の大きさ、
形状の制約、及びキヤリア３１の製造上の制約を
ほとんど受けないように構成されたものである。

第３図は第２実施例の要部を示す図である。本
例はメタルキヤツプ３３の開口端面３３ｄ−２を
ナイフの刃先状に形成した点が前出の第１実施例
（第２図）と異なる点であり、その他については
第１実施例と全く同様に構成されたものである。
尚、第３図に示す開口端面３３ｄ−２は側板３３
ｃの内側を削つた断面形状であるが、これに限ら
ず外側を削つた断面形状としてもよく、あるいは
内外側両方を削つたテーパ状の断面形状としても
よい。本例は、開口端面３３ｄ−２をこのような
形状に形成することにより、前述の第１実施例と
同様に低圧力でキヤツプ３３の取付を簡便に行な
うことができ、そしてその他の作用効果について
は第１実施例と同様である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、キヤツプ３３が軟質金属３４を介して垂直方
向からキヤリア３１に低温（常温）圧着されて取
着される構成とすることにより、キヤツプ３３の
取着を簡便化でき、かつキヤツプ３３の取外し及
び再取着つまり脱着をも簡便に行なうことができ
るので機能回路３２の調整・補修による良好な再
現性を得ることができること、キヤツプ３３を垂
直方向から軟金属３４に圧接するのでキヤツプ側
板３３ｃの膨れ変形を確実に防止することができ
ること、キヤツプ３３の大きさ、形状の制約をほ
とんど受けずかつ剛性を大とする必要がないこ
と、キヤリア３１の取付溝３１ａが上下方向の一
方向形状であるのでキヤリア３１に対してダイカ
スト生産等による生産性の優れた加工方法を採用
することができること、キヤリア３１とキヤツプ
３３が溶接による溶融結合でないのでこれら両者
の適正材料の組合せを不要とすることができるこ
と、等の好ましい効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明の基本構成を示す図、第
２図ａ，ｂは本発明の第１実施例を示す図、第３
図は本発明の第２実施例の要部を示す図、第４図
は第１の従来例を示す図、第５図は第２の従来例
を示す図である。 第１，２，３図において、３０は回路装置、３
１は金属製キヤリア（メタルキヤリア）、３１ａ
は取付溝、３１ｃはガイド用凸部、３２は機能回
路、３２ａは誘電体基板、３２ｂはアース導体
膜、３２ｃは配線パターン、３２ｄはチツプ部
品、３３は金属製キヤツプ（メタルキヤツプ）、
３３ａは開口、３３ｂは天井板、３３ｃは側板、
３３ｄ，３３ｄ−１、３３ｄ−２は開口端面、３
４は軟質金属を、それぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機能回路３２を搭載した金属製キヤリア３１
   上に、下方に開口３３ａを有する金属製キヤツプ
   ３３を前記機能回路３２を覆う形態で取着して成
   る回路装置であつて、 前記キヤリア３１の上面周辺部にその周辺に沿
   つて凹状断面の取付溝３１ａを設け、 前記取付溝３１ａ内に圧着性を有する軟質金属
   ３４を配設し、 前記キヤツプ３３の開口端面３３ｄを前記取付
   溝３１ａ内に垂直方向から挿入して前記軟質金属
   ３４に圧接し、該軟質金属３４を介して前記キヤ
   ツプ３３をキヤリア３１に低温圧着して取着した
   ことを特徴とする回路装置。