WO2006126441A1 - 電子部品用パッケージ、このパッケージを使用した電子部品、および電子部品用パッケージの製造方法 - Google Patents

Description

明 細 書

電子部品用パッケージ、このパッケージを使用した電子部品、および電子 部品用パッケージの製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、シールドケースをインサートモールドした電子部品用パッケージの構造お よびその製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] 一般に電子部品用パッケージは、特許文献 1に示されるように、榭脂ケースに制御信 号端子を一体にインサート成形した端子一体型パッケージを用いたものが多い。この 電子部品は、榭脂ケースと制御信号端子を一体にインサート成形した端子一体型パ ッケージに、主回路ブロックと制御回路ブロックとを実装した半導体装置である。端子 一体型パッケージの製造方法は、制御信号端子を多数本の端子間をタイバーで相 互連結したリードフレームとし、そのァウタリード部を榭脂ケースの成形金型の上型と 下型の合わせ面力 引き出した状態でインサート成形した後、タイバーをカットするこ とにより行う。上記のようにして得られた端子一体型パッケージに主回路ブロックと制 御回路ブロックとを組み込み、ワイヤボンディングして半導体装置を得る。しかしなが ら、パッケージにシールドケースが配置されていないので、ノイズに弱いという問題が ある。

[0003] シールド構造を持つ電子部品用パッケージとして、特許文献 2, 3に記載のものがあ る。

[0004] 特許文献 2は、絶縁基板上に回路構成部品を搭載した回路基板に、回路構成部品 を被覆するようにシールドケースを取り付けた電子部品であって、フープ材を曲げカロ ェしてシールドケースを形成し、このシールドケースを回路基板に被せて取り付ける ように構成している。

ところが、このパッケージ構造では、回路基板の底面側が何らシールドされていない ので、ノイズに対して弱ぐしカゝも回路構成部品が平板状の回路基板の上面に搭載さ れているに過ぎないので、リフロー半田の際に半田が回路基板上に駆け上がり、搭 載された回路構成部品がシールドケースとショートする可能性がある。

[0005] 特許文献 3の図 5では、榭脂成形体の側端部に複数の L型ホット端子をインサートモ 一ルドするとともに、榭脂成形体の底部に金属製のシールド板をインサートモールド し、その上から金属製シールドケースを被せ、シールドケースをシールド板から延び る接地端子に接続することで全体をシールドするものが開示されている。この場合に は、榭脂成形体の底面側がシールド板によって確実にシールドされ、し力も複数のホ ット端子およびシールド板を一括でインサートモールドできる利点がある。しかし、ホッ ト端子とシールドケースとが近接しているため、ホット端子の実装時にはんだが駆け 上がり、シールドケースとショートする恐れがある。

特許文献 1：特開平 11— 176992号公報

特許文献 2：特開 2002— 299879号公報

特許文献 3 :特開平 4— 286193号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] そこで、本発明の好ま 、実施形態の目的は、シールド性に優れ、かつ内蔵部品と のショートといった不具合を解消できる電子部品用パッケージを提供することにある。 また、上記電子部品用パッケージを用いた電子部品を提供することにある。さらに、 高精度にかつ効率よく製造できる電子部品用パッケージの製造方法を提供すること にある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明に係る好ましい第 1実施形態は、金属板により有底形状に形成され、その底 部に貫通穴が形成されたシールドケースと、上記シールドケースの内面および外面 にモールドされた有底形状の榭脂ケースと、上記貫通穴を介してシールドケース内 に非接触で挿入され、一端部が上記榭脂ケースの内面に露出し、他端部が上記榭 脂ケースの外面に露出するように、上記榭脂ケース内にインサートモールドされたホ ット端子と、を備えたことを特徴とする電子部品用パッケージである。

[0008] 本発明に係る好ましい第 2実施形態は、第 1実施形態の電子部品用パッケージを使 用し、上記榭脂ケースの内部に電子部品素子を収容し、その電極部を榭脂ケースの 内面に露出したホット端子の一端部に接続するとともに、上記パッケージの開口部が シールドカバーで閉じられていることを特徴とする電子部品である。

[0009] 本発明に係る好ましい第 3実施形態は、有底形状でかつ底部に貫通穴が形成され たシールドケースを一体に形成するとともに、上記シールドケース以外の部位にバー リング部を形成した第 1リードフレームを準備する工程と、ホット端子を一体に形成し た第 2リードフレームを準備する工程と、上記ホット端子が上記貫通穴を介してシー ルドケース内に非接触で挿入されるように第 1リードフレームと第 2リードフレームとを 重ね合わせ、上記ホット端子を上記第 2リードフレーム内のランナーに連結するため のタイバーを第 1リードフレームのバーリング部にカシメ固定するとともに、上記タイバ 一を第 2リードフレーム力も分離する工程と、上記カシメ固定された第 1リードフレーム および上記ホット端子を含むタイバーを金型に挿入し、上記シールドケースの内面お よび外面に榭脂モールドする工程であって、上記ホット端子の一端部が榭脂モール ドされた榭脂ケースの内面に露出し、他端部が榭脂ケースの外面に露出するように 榭脂モールドする工程と、榭脂モールド後、上記タイバーからホット端子のみを分離 してパッケージを得る工程と、を備えた電子部品用パッケージの製造方法である。

[0010] 本発明の第 1実施形態に係る電子部品用パッケージでは、榭脂ケースに有底形状 のシールドケースをインサートモールドするとともに、その榭脂ケースにホット端子をィ ンサートモ一ルドする。シールドケースの内面および外面のほぼ全面が榭脂で覆わ れている。ホット端子は、シールドケースの底部に形成された貫通穴を介してシール ドケース内に非接触で挿入され、その一端部が榭脂ケースの内面に露出し、他端部 が榭脂ケースの外面に露出している。つまり、ホット端子の一端部はシールドケース の底部より上方に位置し、他端部はシールドケースの底部より下方に位置して 、る。

[0011] このパッケージの中に電子部品素子を実装すれば、電子部品素子の底面および側 面がシールドケースで囲まれるので、シールド性が良好であるとともに、シールドケー スの内面が榭脂で覆われて 、るので、電子部品素子とシールドケースとの接触 ·ショ ートの恐れがない。さらに、榭脂ケースが有底形状つまり側壁を有するため、電子部 品の実装時の半田の駆け上がり不良をなくすことができる。

また、ホット端子はシールドケースの底部貫通穴を介して挿入されているので、シー ルド性を殆ど低下させることがなぐケース外部へホット端子を引き出すことができる。 し力も、ホット端子がシールドケースと相対位置関係を維持した状態で一括してイン サートモールドされるので、製造工程数を削減でき、製造コストを抑えることができると ともに、両者の間には榭脂が介在するので、両者が接触するという問題を解消できる

[0012] 本発明の好ま 、実施の形態によれば、シールドケースの上端開口部の一部または 全部が榭脂ケース力 露出するように形成され、榭脂ケースの上端開口部にシール ドカバーが装着され、シールドカバーはシールドケースの上端開口部と電気的に接 続されている構造とすることができる。この場合は、シールドケースとシールドカバーと によって、ケースの内部に収容される電子部品素子の 6面全面を取り囲むことができ るので、より良好なシールド性を得ることができる。

[0013] 他の好ましい実施の形態によれば、シールドケースの底部には、外側に向力つて切り 起こされ、一部が榭脂ケースの外面に露出した外部端子が形成されている構造とす るのがよ 、。シールドケースをアース電位に接続するための外部端子をシールドケー スに一体に形成する場合、シールドケースの底部を外側に向力つて切り起こせば、 簡単に外部端子を形成できる。

[0014] さらに他の好ましい実施の形態によれば、シールドケースの底部に、内側に向力つて 切り起こされ、一部が榭脂ケースの内面に露出した内部端子を形成することもできる 。この場合には、榭脂ケースの内部に実装される電子部品素子のアース部をこの内 部端子に接続することで、電子部品素子をシールドケースを介してアース電位に簡 単に接続できる。

[0015] 榭脂ケースの内部に収容される電子部品素子が赤外線センサの場合には、シールド カバーの一部または全部が Siで形成されて 、るのがよ 、。 Si板は赤外線を通過させ る力 導電性を有するので、外部の電磁波ノイズを確実にシールドできる。そのため、 赤外線センサの 6面すべてをシールドでき、耐ノイズ性に優れた赤外線センサを得る ことができる。

[0016] 金属製シールドカバーを赤外線センサの上力 被せる方式の場合、シールドカバー にセンシング用の穴をあける必要があり、シールド性が低下するとともに、センシング 領域が穴の開口径に限られ、狭くなるという問題がある。これに対し、シールドカバー 全体を Siで形成すれば、シールドカバーにセンシング用の穴を開ける必要がなぐセ ンシング領域を広く取れると同時に、シールド性を確保できると!、う利点がある。

[0017] 本発明にかかる電子部品用パッケージを製造する場合に、第 3実施形態の方法を用 いることで、効率よくかつ精度の高い電子部品用パッケージを製造できる。すなわち 、第 1リードフレームにシールドケースを一体に形成し、この第 1リードフレームにホット 端子を一体に形成した第 2リードフレームを重ね合わせ、ホット端子を第 2リードフレ ーム内のランナーに連結するためのタイバーを第 1リードフレームにカシメ固定すると ともに、タイバーを第 2リードフレーム力も分離する。カシメ固定に際して、ホット端子を シールドケースの底部の貫通穴力もシールドケース内に非接触で挿入する。カシメ 固定するために、第 1リードフレームに予めバーリング部を形成しておく。次に、カシメ 固定された第 1リードフレームおよびホット端子を含むタイバーを金型に挿入し、榭脂 モールドする。このとき、シールドケースとホット端子が同時にインサートモールドされ る。ホット端子の一端部は榭脂モールドされた樹脂ケースの内面に露出し、他端部は 榭脂ケースの外面に露出する。榭脂モールド後、タイバー力 ホット端子のみを分離 してパッケージを得ることができる。

[0018] 上記のように、第 1リードフレームにホット端子の周辺部分 (タイバー）をカシメ固定す ることで、シールドケースとホット端子との相対位置関係を維持し、この状態のまま金 型に挿入してインサートモールドするので、寸法精度の高い電子部品用パッケージ を効率よく製造することができる。

発明の効果

[0019] 以上の説明のように、本発明の好ましい実施形態によるパッケージは、有底形状のシ 一ルドケースの内面および外面に榭脂がモールドされた構造となっているので、内蔵 される電子部品素子に対するシールド性が良好であると同時に、内蔵される電子部 品素子とシールドケースとのショートといった不具合を解消できる。また、ホット端子が シールドケースの貫通穴を非接触で貫通し、一端部が榭脂ケースの内面に露出し、 他端部が榭脂ケースの外面に露出するように、シールドケースとホット端子とを相対 関係位置を維持した状態でインサートモールドしてあるので、シールドケースとホット 端子とがショートする恐れがなぐ榭脂ケースの内部に収容される電子部品素子をホ ット端子を介してシールドケースの外部へ確実に引き出すことができる。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]本発明にかかる電子部品用パッケージの一例の底面側力も見た斜視図である

[図 2]図 1に示す電子部品用パッケージの平面図である。

[図 3]図 2の III III線断面図である。

[図 4]電子部品用パッケージを製造するためのシールドケースおよびホット端子を設 けたリードフレームの斜視図である。

[図 5]図 4に示すリードフレームの平面図である。

[図 6]図 5の VI— VI線で切断した切断'カシメ装置の製造工程図である。

[図 7]切断カシメ後のリードフレームの斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。

実施例 1

[0022] 図 1〜図 3は、本発明に力かる電子部品の一例を示す。

この電子部品は、表面実装型の赤外線センサ装置の例を示す。このセンサ装置は、 有底形状 (カップ形状)のパッケージ 1と、その中に収容される赤外線センサ Sと、ノ¾ ケージ 1の上端開口部に装着されるシールドカバー 30とで構成されている。

[0023] ノ ッケージ 1は、榭脂ケース 2と、榭脂ケース 2にインサートモールドされたシールドケ ース 10および複数 (ここでは 2本）のホット端子 20とで構成されて 、る。シールドケー ス 10は、金属板により有底形状 (カップ形状）に形成されており、その内面および外 面が榭脂 2で覆われている。シールドケース 10の底部には、長辺に沿って下方に向 力つて切り起こされた 2個の外部端子 11と、短辺に沿って上方に向力つて切り起こさ れた 1個の内部端子 12とが形成されており、外部端子 11は榭脂ケース 2の底部外面 に露出し、内部端子 12は榭脂ケース 2の底部内面に露出している。シールドケース 1 0の底部であって、外部端子 11と対向する長辺に沿った位置には、 2個の貫通穴 13 が形成されている。この実施例では、シールドケース 10の上端開口部 14が榭脂ケ一 ス 2の上端開口部 3の上面に露出している力 露出していなくてもよい。

[0024] ホット端子 20はクランク形状に折り曲げられており、シールドケース 10の貫通穴 13に 非接触で挿通され、その一端部 21が榭脂ケース 2の底部内面に露出し、他端部 22 が榭脂ケース 2の底部外面に露出している。すなわち、ホット端子 20は、その一端部 21および他端部 22がシールドケース 10の底部に対して異なる高さになるように、立 体的に配置されている。

[0025] パッケージ 1の内部には、赤外線センサ Sがそのセンシング面を上側に向けて収容さ れ、その入出力用電極が榭脂ケース 2の底部内面に露出したホット端子 20の一端部 21に接続され、アース用電極がシールドケース 10の内部端子 12に接続されて!、る 。ノ ッケージ 1の上端開口部はシールドカバー 30によって閉じられている。この実施 例のシールドカバー 30は、赤外線は通過するが電磁ノイズを吸収する性質を持つ Si によって形成されており、榭脂ケース 2の上端開口部 3に露出したシールドケース 10 の上端開口部 14に電気的に接続されている。そのため、シールドカバー 30は、シー ルドケース 10とともに外部端子 11を介してアース電位に接続される。

[0026] 上記のようにシールドケース 10およびシールドカバー 30によって赤外線センサ Sの 周囲 6面のほぼ全域が囲まれているので、良好なシールド性能を得ることができる。 し力も、赤外線センサ Sのセンシング面を Siで形成すれば、シールドカバー 30にセン シング用の穴を開ける必要がなぐセンシング領域を広く取れると同時に、シールド性 を確保できると ヽぅ利点がある。

なお、シールドカバー 30の材質は Siに限るものではなぐ金属板にセンシング用の 穴を設けたものでもよい。

[0027] 次に、上記構成よりなるパッケージ 1の製造方法を図 4〜図 6にしたがって説明する。

図 4,図 5は、シールドケース 10を一体形成した第 1リードフレーム 40と、ホット端子 2 0を一体形成した第 2リードフレーム 50とを示す。第 1リードフレーム 40は、フープ材 から打ち抜かれたものであり、両側部に帯状のランナー 41が形成され、ランナー 41 にはパイロット穴 42が一定ピッチ間隔で形成されている。ランナー 41の間にはタイバ 一 43を介してシールドケース 10が連結状態で形成されて!、る。シールドケース 10は 深絞り加工で形成され、その底部には外部端子 11、内部端子 12および貫通穴 13が 形成されている。ランナー 41は別のタイバー 44によって連結されており、このタイバ 一 44には複数 (ここでは 2個）のバーリング部 45が形成されている。

[0028] 第 2リードフレーム 50もフープ材カも打ち抜かれたものであり、両側部に帯状のラン ナー 51が形成され、ランナー 51にはパイロット穴 52が一定ピッチ間隔で形成されて いる。ランナー 51の間にはタイバー 53を介してホット端子 20がー体形成されている。 タイバー 53には、上記バーリング部 45と対応する嵌合穴 54が形成されている。

[0029] 第 1リードフレーム 40と第 2リードフレーム 50は、図 5に示すように直交方向に配置さ れ、図 6に示すカシメ金型 60を用いてカシメ固定される。カシメ金型 60は、位置決め ピン 62を有する第 1金型 (パンチ） 61と、第 1金型 61を挿入可能な開口穴 64を有す る第 2金型 (ダイス） 63と、第 1リードフレーム 40の底面を支える第 3金型 65とを備え ている。位置決めピン 62の直径はバーリング部 45の外径と同一あるいはそれより僅 かに大径であり、その先端にテーパ面 62aが設けられている。位置決めピン 62は第 1 金型 61の揷通穴 61aに上下に移動可能に揷通されている。揷通穴 61aの下端開口 部の周囲には、カシメ後のバーリング部 45が入り込むための環状溝 61bが形成され ている。

[0030] 図 6の（a)に示すように、まず第 1金型 61と第 2金型 63との間に第 2リードフレーム 50 を配置し、第 2金型 63と第 3金型 65との間に第 1リードフレーム 40を配置する。次に 、第 1金型 61を降下させると、図 6の（b)のように、第 2リードフレーム 50が第 1金型 61 と第 2金型 63との間に挟まれると共に、第 1リードフレーム 40が第 2金型 63と第 3金型 65との間に挟まれる。そして、位置決めピン 62が第 2リードフレーム 50の嵌合穴 54 に挿入され、第 2リードフレーム 50が第 1金型 61に対して位置決めされる。なお、第 1 金型 61、第 2金型 63、第 3金型 65、および第 1リードフレーム 40の相互の位置決め は図示しない位置決め手段によって実施できる。

[0031] さらに第 1金型 61を降下させると、図 6の（c)のように、第 1金型 61と第 2金型 63との 間で第 2リードフレーム 50から一部 50aがカットされ、カットされた部分 50aは第 1金型 61と一緒に開口穴 64の中を降下する。このとき、カット部分 50aは嵌合穴 54に位置 決めピン 62が嵌合した状態のまま降下するので、位置ずれを起こすことがない。そし て、位置決めピン 62の先端テーパ面 62aが第 1リードフレーム 40のバーリング部 45 に嵌合する。

[0032] ひき続いて第 1金型 61を降下させると、図 6の（d)のように、カット部分 50aの嵌合穴 5 4が位置決めピン 62によってガイドされてバーリング部 45に嵌合し、カット部分 50aは 第 1金型 61で押されて第 1リードフレーム 40の上面に密着する。

[0033] ここで、位置決めピン 62だけを下方に押し込むと、図 6の（e)のように、バーリング部 4 5は押し広げるようにカシメられ、バーリング部 45の一部が第 1金型 61の環状溝 61b に入り込む。こうしてカット部分 50aは第 1リードフレーム 40に対して固定される。

[0034] その後、第 1〜第 3金型 61, 63, 65を型開きすると、図 6の (f)のように、上面にカット 部分 50aをカシメ固定した第 1リードフレーム 40を取り出すことができる。図 7はカット 部分 50aをカシメ固定した第 1リードフレーム 40を示す。上記カット部分 50aは、図 7 に示すように、第 2リードフレーム 50からタイバー 53をホット端子 20と一体に連結した 状態で分離したものである。そのため、ホット端子 20の一端部 21はシールドケース 1 0の貫通穴 13に非接触で挿入されて!ヽる。

[0035] ホット端子 20を結合した第 1リードフレーム 40を成形金型にセットし、インサートモー ルドを実施する。インサートモールド後あるいはインサートモールドと同時に、ホット端 子 20とシールドケース 10を第 1リードフレーム 40に連結しているタイバー 43とを適宜 手段によってカットすることで、図 1〜図 3に示したパッケージ 1を得ることができる。

[0036] 上記のようにシールドケース 10とホット端子 20と力もなる複合部品をインサートモー ルドするに際し、シールドケース 10とホット端子 20とをそれぞれリードフレーム状態（ フープ材)で供給し、これらをカシメ固定し、その相対関係を維持したまま成形金型に 挿入してインサートモールドするので、各部品がばらばらにならずに済み、生産性が 向上するとともに、寸法精度を容易に出すことができる。また、力しめ固定のために第 1リードフレーム 40にバーリング部 45を形成しておき、このバーリング部 45を第 2リー ドフレーム 50の嵌合穴 54に嵌合させてカシメるので、固定用の専用部品が不要にな り、低コストになるという利点がある。

[0037] 上記実施例では、シールドケース 10に外部端子 11や内部端子 12を切り起こしによ つて一体形成したが、これら端子は省略可能である。また、外部端子 11や内部端子 12として、別端子をシールドケース 10に固定してもよい。本発明にかかるノ ッケージ 内に収容される電子部品素子としては、赤外線センサに限らず、あらゆる電子部 用!/、ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 金属板により有底形状に形成され、その底部に貫通穴が形成されたシールドケース と、

上記シールドケースの内面および外面にモールドされた有底形状の榭脂ケースと、 上記貫通穴を介してシールドケース内に非接触で挿入され、一端部が上記榭脂ケ一 スの内面に露出し、他端部が上記榭脂ケースの外面に露出するように、上記榭脂ケ ース内にインサートモールドされたホット端子と、を備えたことを特徴とする電子部品 用ノヽッケーン。

[2] 上記シールドケースの上端開口部の一部または全部が上記榭脂ケース力も露出す るように形成され、

上記榭脂ケースの上端開口部にシールドカバーが装着され、

上記シールドカバーは上記シールドケースの上端開口部と電気的に接続されて 、る ことを特徴とする請求項 1に記載の電子部品用パッケージ。

[3] 上記シールドケースの底部には、外側に向力つて切り起こされ、一部が榭脂ケースの 外面に露出した外部端子が形成されていることを特徴とする請求項 1または 2に記載 の電子部品用パッケージ。

[4] 上記シールドケースの底部には、内側に向力つて切り起こされ、一部が榭脂ケースの 内面に露出した内部端子が形成されて 、ることを特徴とする請求項 1な 、し 3の ヽず れかに記載の電子部品用パッケージ。

[5] 請求項 1ないし 4のいずれかに記載の電子部品用パッケージを使用し、

上記榭脂ケースの内部に電子部品素子を収容し、その電極部を榭脂ケースの内面 に露出したホット端子の一端部に接続するとともに、

上記パッケージの開口部がシールドカバーで閉じられて 、ることを特徴とする電子部

P

PPo

[6] 上記シールドケースの底部には、内側に向力つて切り起こされ、一部が榭脂ケースの 内面に露出した内部端子が形成され、

上記電子部品素子には、上記内部端子と接続された電極部が設けられていることを 特徴とする請求項 5に記載の電子部品。

[7] 上記電子部品素子は赤外線センサであり、

上記シールドカバーの一部または全部が Siで形成されていることを特徴とする請求 項 5または 6に記載の電子部品。

[8] 有底形状でかつ底部に貫通穴が形成されたシールドケースを一体に形成するととも に、上記シールドケース以外の部位にバーリング部を形成した第 1リードフレームを 準備する工程と、

ホット端子を一体に形成した第 2リードフレームを準備する工程と、

上記ホット端子が上記貫通穴を介してシールドケース内に非接触で挿入されるように 第 1リードフレームと第 2リードフレームとを重ね合わせ、上記ホット端子を上記第 2リ ードフレーム内のランナーに連結するためのタイバーを第 1リードフレームのバーリン グ部にカシメ固定するとともに、上記タイバーを第 2リードフレーム力も分離する工程と 上記カシメ固定された第 1リードフレームおよび上記ホット端子を含むタイバーを金型 に挿入し、上記シールドケースの内面および外面に榭脂モールドする工程であって 、上記ホット端子の一端部が榭脂モールドされた樹脂ケースの内面に露出し、他端 部が榭脂ケースの外面に露出するように榭脂モールドする工程と、

榭脂モールド後、上記タイバー力 ホット端子のみを分離してパッケージを得る工程 と、を備えた電子部品用パッケージの製造方法。