(57)【要約】【課題】本発明は、金属製蓋体部材と回路部品素子との間隔を実質的にはなくし、小型、低背化した電子部品装置を提供する。【解決手段】配線基板１上に搭載された回路部品素子２、３を、金属製蓋体部材６によって被覆してなる電子部品装置である。そして、金属製蓋体部材６の天井平面部の内面に絶縁性樹脂層８を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランド電位の配線パターン及び表面配線パターンが形成された配線基板と、
前記配線基板の表面配線パターンに搭載される回路部品素子と、
前記回路部品素子を覆い、且つ前記配線基板のグランド電位の配線パターンに接合される金属製蓋体部材とからなる電子部品装置であって、
前記金属製蓋体部材の内表面と前記回路部品素子との間に絶縁性樹脂層を介在させたことを特徴とする電子部品装置。
【請求項２】
前記絶縁性樹脂層は、金属製蓋体部材の内表面に被着形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品装置。
【請求項３】
前記絶縁性樹脂層が高耐熱性樹脂材料であることを特徴とする請求項１、２のいずれか記載の電子部品装置。
【請求項４】
前記絶縁性樹脂層は、前記回路部品素子の中で少なくとも１つの素子上に接触していることを特徴とする請求項１記載の電子部品装置。
【請求項５】
前記絶縁性樹脂層が接触する素子が前記配線基板上のほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求項４記載の電子部品装置。
【請求項６】
前記絶縁性樹脂層は、少なくとも２つの回路部品素子に接触すると共に、該回路部品素子が前記配線基板上に対称になるように配置されていることを特徴とする請求項４記載の電子部品装置。
【請求項７】
前記金属製蓋体部材は、天井平板部と接合用脚部とを有することを特徴とする請求項１記載の電子部品装置。
【請求項８】
前記金属製蓋体部材は、さらに側壁部を有することを特徴とする請求項７記載の電子部品装置。
【請求項９】
前記金属製蓋体部材に接合用脚部は、前記配線基板の表面のグランド配線パターンに接合されていることを特徴とする請求項７記載の電子部品装置。
【請求項１０】
前記配線基板の端面にグランド電位の端子電極が形成されているとともに、前記接合用脚部は、該グランド電位の端子電極に接合していることを特徴とする請求項７記載の電子部品装置。
【請求項１１】
前記金属製蓋体部材は、前記天井平面部の端部から少なくとも対象となる２つの接合用脚部を有することを特徴とする請求項７記載の電子部品装置。
【請求項１２】
前記金属製蓋体部材の接合用脚部は、折り曲げ加工法によって形成することを特徴とする請求項７記載の電子部品装置。
【請求項１３】
前記金属製蓋体部材の接合用脚部は、しぼり加工法によって形成することを特徴とする請求項７記載の電子部品装置。
【請求項１４】
前記配線基板は、その内部に平面的に広がったグランド層を形成することを特徴とする請求項１記載の電子部品装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、携帯用通信機器、電子機器に用いられる金属製蓋体部材で被覆した高周波部品、発振部品などの電子部品装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属製蓋体部材はグランド電位に接続されたシールドケースとして、携帯用通信機器及びネットワーク機器等に用いられる高周波部品や発振部品などの電子部品装置に使用されている。
【０００３】
その構造は、図７に示すように、グランド電位の配線パターン及び表面配線パターンが形成された配線基板１１には、回路部品素子１２、１３を実装し、その後、回路部品素子１２、１３を覆い、配線基板１１のグランド電位の配線パターンに接合するように金属製蓋体部材１６を接合していた。
配線基板１１の端面に端子電極１４、１５を設けられ、金属製蓋体部材１６の一部である接合用脚部１７が、例えば端子電極１４、１５のうち、グランド電位の端子電極１５に接続していた。尚、金属製蓋体部材１６の一部、例えば側壁面の一部１８は、配線基板１１の表面に当接するようになっていた。
この金属製蓋体部材１６は、全体がグランド電位となり、外部から飛来した電磁波ノイズを遮断して、また、配線基板１１上の電子部品素子１２、１３から発生する電磁波ノイズが重畳することを防ぐシールドケースとして機能する。
【０００４】
また、配線基板１１の表面には、図では省略されているが、所定回路網を形成するための配線パターン、各種個電子部品素子１２、１３が被着される電極パッドが形成されている。
【０００５】
また、配線基板１１の端面の端子電極は、グランド電位の端子電極１５、信号の入出力を行なう入出端子電極１４とから成る。それぞれの端子電極１４、１５は、配線基板１１の端面に形成された凹み部が形成され、この凹み部の内部の電極導体膜で構成される。
【０００６】
また、配線基板１１は、例えば絶縁層が複数積層して構成されていおり、各絶縁層の層間に、グランド電位の内部配線導体や所定回路を形成する内部配線パターンが形成されている。そして、入出力の端子電極１４は、表面の配線パターンや内部配線パターンなどに接続し、グランド電位端子電極１５は、表面のグランド電位の配線パターンや内部のグランド電位の導体膜に接続している。
【０００７】
金属製蓋体部材１６を配線基板１１に接合する際には、金属製蓋体部材１６が傾いたりするのを防止するために、金属製蓋体部材１６に側壁面１８の下端が配線基板１１に当接し、且つ接合用脚部１７がグランド電位の端子電極１５と半田を用いて接合される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、金属製蓋体部材と、能動素子及び受動素子などの回路部品素子が接触してしまうと、ショートし、所定回路部品素子の特性が得られず、また、所定回路の動作が不可能となる。
【０００９】
このため、金属製蓋体部材と回路部品素子が接触しないように、回路部品素子と金属製蓋体部材の天井平面部との間に一定以上を空ける必要がある。また、金属製蓋体部材の側面部においても同様である。その結果、電子部品装置全体の小型化、低背化は非常に困難であった。
【００１０】
また、金属製蓋体部材を配線基板の端面に接合する場合、金属製蓋体部材が傾いたりするの防ぐ為に、金属製蓋体部材の側壁部を金属製蓋体部材の支持部材として、配線基板の表面に当接していた。このため、配線基板の小型化や、表面配線パターンの引き回しに制約があった。
【００１１】
本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、回路部品素子と金属製蓋体部材とのショートを防止、さらに、低背化、小型化が可能で、さらに、各種信頼性を向上させた電子部品装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、グランド電位の配線パターン及び表面配線パターンが形成された配線基板と、前記配線基板の表面配線パターンに搭載される回路部品素子と、前記回路部品素子を覆い、且つ前記配線基板のグランド電位の配線パターンに接合される金属製蓋体部材とからなる電子部品装置であって、
前記金属製蓋体部材の内表面と前記回路部品素子との間に絶縁性樹脂層を介在させたことを特徴とする電子部品装置である。
【００１３】
この前記絶縁性樹脂層は、このましくは、金属製蓋体部材の内表面に被着形成されていることである。また、絶縁性樹脂層が高耐熱性樹脂材料である。
【００１４】
また、前記絶縁性樹脂層は、前記回路部品素子の中で少なくとも１つの素子上に接触して金属製蓋体部材が配置されている。
【００１５】
また、この絶縁性樹脂層が接触している素子が前記配線基板上のほぼ中央に配置されていることが好ましく、または、少なくとも２つの回路部品素子に接触すると共に、該回路部品素子が前記配線基板上に対称になるように配置されている。
【００１６】
また、金属製蓋体部材は、天井平板部と接合用脚部とを有ており、さらに、さらに側壁部を有している。
【００１７】
この金属製蓋体部材に接合用脚部は、前記配線基板の表面のグランド配線パターンに接合されている。または、前記配線基板の端面にグランド電位の端子電極が形成されているとともに、前記接合用脚部は、該グランド電位の端子電極に接合されている。
尚、前記金属製蓋体部材は、前記天井平面部の端部から少なくとも対象となる２つの接合用脚部を有している。
【００１８】
前記金属製蓋体部材の接合用脚部は、折り曲げ加工法によって形成される。
またはしぼり加工法によって形成される。
【００１９】
また、前記配線基板は、その内部に平面的に広がったグランド層が形成されている。
【作用】
本発明では、金属製蓋体部材の内表面と回路部品素子との間に絶縁性樹脂層を介在させている。従って、従来の電子部品装置のように金属製蓋体部材と能回路部品素子がショートしないように一定の間隔の空隙を設けることなく、回路部品素子と金属製蓋体部材の内表面とを接触させることができる。このため、電子部品装置の低背化、小型化することができる。
【００２０】
絶縁性樹脂層を金属製蓋体部材の内表面に被着形成しているため、金属製蓋体部材と絶縁性樹脂層とを一体ものとして取り扱えるため、特に、金属製蓋体部材の取着にあたり容易に取り扱えるとともに、金属製蓋体部材の内面側で確実に絶縁されていることを確信してその作業を行なうことができる。
【００２１】
また、絶縁性樹脂層に高耐熱性樹脂材料を用いるため、金属製蓋体部材を配線基板に半田接合などで接合する際に、熱を印加しても、絶縁性樹脂が劣化して、金属蓋体部材の金属部分と回路部品素子とがショートすることがないため、絶縁信頼性が確保できる。
【００２２】
また、絶縁性樹脂層は、回路部品素子の中で少なくとも１つの素子上に接触している。従って、金属製蓋体部材と配線基板との間を最小の距離とすることができ、また、金属製蓋体部材を取り付ける際の高さ方向の位置決めが容易となる。
【００２３】
さらに、この接触している回路部品素子が配線基板上のほぼ中央に配置されているため、金属製蓋体部材を比較的安定して保持させることができる。
【００２４】
さらにこの回路素子を前記配線基板上に対称になるように２箇所配置することにより、その安定性は一層図れることになる。
【００２５】
また、金属製蓋体部材に関して、天井平板部と接合用脚部とを有している。さらに、側壁部を有している。天井平板部は、回路部品素子と絶縁性を確保し、低背化させるにあたり、必須部材である。また、接合用脚部を用いて配線基板に接合するため、配線基板と金属製蓋体部材とが機械的に強固に固定される。しかも、接合用脚部をグランド電位の配線パターンや端子電極に接合することにより、シールド効果としての作用を達成することができ、電子部品装置全体の特性が向上する。
【００２６】
接合用脚部は、前記配線基板の表面のグランド配線パターンに接合されていることにより、配線基板を大型配線基板の状態（分割や切断する前）で、各配線基板領域で、回路部品素子を搭載し、さらに、金属製蓋体を取着することができるため、電子部品装置の製造工程が簡略化するとともに、接合用脚部が脚部として作用するため、金属製蓋体部材の天井平面部で回路部品素子と接触させた状態で、なおかつその天井平面部を配線基板に対して平行に制御することができる。これにより、電子部品装置のハンドリングが容易となる。
【００２７】
配線基板の端面にグランド電位の端子電極が形成されているとともに、前記接合用脚部は、該グランド電位の端子電極に接合しているので、配線基板の表面積を最大化させることができ、回路部品素子の専有面積が増大する。また、前記金属製蓋体部材は、前記天井平面部の端部から少なくとも対象となる２つの接合用脚部を有しているため、金属製蓋体部材の天井平面部で回路部品素子と接触させた状態で、なおかつその天井平面部を配線基板に対して平行に制御することができる。これにより、電子部品装置のハンドリングが容易となる。
【００２８】
金属製蓋体部材の接合用脚部は、天井平面部に対して折り曲げ加工法やしぼり加工法によって形成される。特に、側面部を有する場合、しぼり加工によって簡単に形成でき、しかも、折り返し応力がないため、非常に精度の高い金属製蓋体部材が達成できる。
【００２９】
また、前記配線基板は複数の絶縁層から構成された多層基板であり、その内部に平面的に広がったグランド層を形成することにより、例えば、電子部品装置の表面側はグランド電位の金属製蓋体部材と、配線基板側は、このグランド電位の層によって、シールド容器を形成でき、外来ノイズ影響やこの電子部品装置からのノイズを低減させることができ、電子部品装置全体の特性を向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品装置を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の電子部品装置の分解斜視図であり、図２はその側面図である。
【００３１】
尚、電子部品装置として温度補償型水晶発振器を例にして説明する。電子部品装置は、配線基板１上にインダクタンス、コンデンサ、抵抗等の受動部品素子、水晶振動子、サーミスタ、トランジスタ、バリキャップダイオード等の能動素子などの回路部品素子２、３が搭載されている。
【００３２】
配線基板１は、ガラスエポキシ樹脂、セラミック等を用いれ、図１では省略されているが、配線基板１の表面に所定回路を構成したり、各回路部品素子２、３を搭載するための配線パターンが形成されている。この配線パターンの一部は、グランド電位の配線パターンも形成される。
【００３３】
また、配線基板１の端面及び裏面には、所定回路を構成する配線パターンと接続する端子電極４、５が形成されている。具体的には、回路基板１の外観形状の大型化を避けるため、また、大型基板の状態で端子電極４、５が形成されるように、配線基板１の端面に凹部を形成し、この凹部の内壁面の全面または一部に端子電極４、５が形成されている。尚、図１では、凹部の全面に端子電極４、５が形成されている。しかしも、端子電極は、信号側の入出力の端子となる端子電極４と、グランド電位となり、金属製蓋体部材６が接合される端子電極５とからなる。
【００３４】
金属製蓋体部材６は、回路部品素子２、３を覆うようなの天井平面部６ａを有し、この天井平面部６ａから配線基板１側に下方に延びる接合用脚部７が形成されている。そして、金属製蓋体部材６の天井平面部の内面側には、絶縁性樹脂層８が被覆されている。例えば、この絶縁性樹脂層８は、２３０〜２６０℃でも劣化しないエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの高耐熱性樹脂が用いられている。また、この絶縁性樹脂層８の厚みは、１０μｍ以下とすることができる。
【００３５】
次に、配線基板１、回路部品素子２、３、金属製蓋体部材６の組み立て及び金属製蓋体部材６の接合構造について説明する。
【００３６】
また、配線基板１の所定配線パターン、即ち、回路部品素子２、３が搭載される配線パターン上にクリーム半田を塗布する。
【００３７】
次に、クリーム半田が塗布されたパターン上に各種回路部品素子２、３を搭載し、リフロー処理によって接合する。この時のリフロー温度は、２３０〜２６０℃程度である。
【００３８】
その後、配線基板１の上面から回路部品素子２、３を被覆するようにして、金属製蓋体部材６を上面側から被覆するとともに、金属製蓋体部材６の接合用脚部７が配線基板１の端面凹部のグランド電位の端子電極５に配置する。その後、金属製蓋体部材６の天井平面部６ａ（実際には、絶縁性樹脂層８）が回路部品素子２、３のうち、もっとも背の高い回路部品素子、例えば、回路部品素子２の上面に当接するまで下降させて、位置決めを行なう。
【００３９】
尚、グランド電位の端子電極５と接合用脚部７との間の半田は、予めクリーム半田を端子電極５側や接合用脚部７側に供給させておき、または、端子電極５に接合用脚部７を位置させた後、その間隙部に半田を供給してもよい。その後、この半田をリフロー処理して半田接合する。このリフロー時には、金属製蓋体部材６の上面側から若干の応力を与えながら、リフロー処理をおこなっても構わない。このリフロー温度は、回路部品素子２、３を実装する際のリフロー温度、よりも若干低い温度に設定される。従って、この熱によって金属製蓋体部材６の絶縁性樹脂層８が劣化しないことが重要である。従って、回路部品素子２、３を搭載する際のリフロー温度２３０〜２６０℃でも充分に耐え得る程度の耐熱性があれば、この金属製蓋体部材６の接合時点で、また、仮に金属製蓋体部材６の取着と回路部品素子２、３の接合を同時に行なっても劣化することがない。
【００４０】
即ち、回路部品素子２、３のうち、最も背性の高い回路部品素子２の上面と、金属製蓋体部材６の天井平面部の内面に形成された絶縁性樹脂層８とを接触させた状態で接合させるため、電子部品装置の低背化が達成できる。
【００４１】
従来の方法では、回路部品素子と金属製蓋体部材がショートしないようにする為、電子部品と金属製蓋体部材の間隔を１００μｍ以上空けることが必要だが、本発明である金属製蓋体部材６に絶縁性樹脂層８を配置しているため、この絶縁性樹脂層の厚みは１０μｍ以下である。このことから、最低でも９０μｍ以上、低背化することが可能になった。
【００４２】
また、図１では、背の高い回路部品素子３を配線基板１の略中央部に位置させて、金属製蓋体部材６の保持時に安定性を持たせている。その他の方法としては、例えば、絶縁性樹脂層８に接触する回路部品素子３を配線基板１に２箇所以上配置しており、配線基板１上に中央線や対角線に対して線対象、中心に対して点対象となるように位置させて、金属製蓋体部材６の安定保持をもたせてもよい。これにより、金属製蓋体部材６の半田付けを実施するにあたり、金属製蓋体部材６が傾いたりするような不具合の発生を低減できる。
【００４３】
図３は、本発明の他の側面図である。この実施例では、金属製蓋体部６には、側壁部９が形成されている。この時、側壁部９は、従来のように、配線基板１の表面に当節させる必要はない。即ち、側壁部９の高さ方向の寸法は、最も背の高い回路部品素子２の実装高さと同一または、それよりも小さくとも構わない。
【００４４】
この側壁部９を設けることにより、横方向からの外来ノイズやこの電子部品装置から発生するノイズを遮断することができる。
【００４５】
また、図４は、本発明の他の側面図である。この実施例では、金属製蓋体部６の接合用脚部７１の先端に、配線基板１の表面に面接触するように折り曲げれた接合部７２を有している。この接合部７２の接合面は、金属製蓋体部材６の外表面と同一面となるため、絶縁性樹脂層８がこの接合用脚部７にまで形成したとしても、図４の接合用脚部７１では簡単に接合できる。この時には、配線基板１の表面には、グランド電位の配線パターン９１が形成されている。そして、このグランド電位の配線パターン９１に半田接合される。
【００４６】
また、配線基板１について、複数の絶縁層（ガラスエポキシ樹脂の層、セラミック層）を複数積層しておき、いずれの絶縁層の間に、図５の示すように平面的に広がったグランド電位の導体層９２を設けておくことが重要である。配線基板１の内部に平面的なグランド電位の導体層９２を形成することにより、金属製蓋体部材６の電磁波防止効果と相乗の効果で電磁波の防止をすることが可能となる。
尚、このグランド電位の導体層９２の一部は、例えば、上述のグランド電位の端子電極５に直接または間接的に導通させる。
【００４７】
このようにすれば、金属製蓋体部材６が表面側でのシールド構造、このグランド電位の導体層９が配線基板１側のシールド構造となり、上下方向からシールド容器を形成することができ、電子部品装置の動作特性を向上させることができる。
また、さらに、金属製蓋体部材６に側壁部９を形成すれば、一層のシールド効果を達成することができる。
【００４８】
また、金属製蓋体部材６の接合用脚部７を形成する方法として、折り曲げ加工法としぼり加工法の２つの方法が挙げられる。
【００４９】
折り曲げ加工とは、図６に示されている金属製蓋体部材６となる金属板材６０の４隅６１を除去したあと、接合用脚部７０になる箇所を形成し、図６の実線で切断した後、図中、点線で折り曲げることにより、図１に示すような金属製蓋体部材６が形成できる。
この場合、金属製蓋体部材６となる金属板材６０をフープ部材で形成できるため、非常に効率よく金属製蓋体部材６を形成できる。
【００５０】
また、しぼり加工とは、金属板材６０を、ポンチ及びダイスを用い、金属からなる平板にポンチを押し込むことにより、平板をダイスに流出させ、容器状の金属製蓋体部材６に加工する。
【００５１】
尚、上述の実施例では、温度補償型水晶発振器を例に説明したが、配線基板上に回路部品素子を搭載し、さらに、金属製蓋体部材で被覆した電子部品装置、例えば、高周波モジュールなどに広く用いることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、本発明によれば金属製蓋体部材の天井平面部の内面に絶縁性樹脂を付与し、電子部品の上面と金属製蓋体部材の天井面を接触させた状態で、金属製蓋体部材を配線基板に半田付けを実施する。このことにより、接合中に金属製蓋体部材が傾いたりするような不具合は起こらない。また、電子部品に極限まで近接することが可能となることにより、さらなる小型化、低背化を実施することができる。さらに、電子部品装置の特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の電子部品装置の側面図である。
【図３】本発明の他の電子部品装置の側面図である。
【図４】本発明のさらに別の電子部品装置の側面図である。
【図５】本発明の電子部品装置に利用する配線基板を構成する絶縁層上に形成された導体層の平面図である。
【図６】本発明にかかる金属製蓋体部材となる金属部材の平面である。
【図７】従来の電子部品装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
１　　配線基板
２、３　　回路素子
４，５　端面電極
６　　　金属製蓋体部材
７　１７　接合用脚部
８　　　　絶縁性樹脂層
【図１】
2004031744.tif 000003
【図２】
2004031744.tif 000004
【図３】
2004031744.tif 000005
【図４】
2004031744.tif 000006
【図５】
2004031744.tif 000007
【図６】
2004031744.tif 000008
【図７】
2004031744.tif 000009