(57)【要約】【課題】金属製蓋体部材と回路部品素子とのショートが発生することなく、低背化が可能で、耐衝撃性に優れ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を被覆する金属製蓋体部材６を有する電子部品装置である。そして、回路素子２、３と金属製蓋体部材６との間に絶縁性樹脂層８を介在させるとともに、金属製蓋体部材６を配線基板１に立設させた支柱部材９によって保持した。【選択図】図１
2004088088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面配線パターンが形成され、且つ所定回路網を形成する回路部品素子が搭載された配線基板と、
前記回路部品素子を覆うように前記配線基板に接合される金属製蓋体部材とから成る電子部品装置であって、
前記金属製蓋体部材の天井平面部の内面に絶縁性樹脂層を配置するとともに、前記配線基板上に立設した支柱部材により前記絶縁性樹脂層を介して金属製蓋体部材を保持したことを特徴とする電子部品装置。
【請求項２】
前記支柱部材が、前記配線基板上の概略中央部に搭載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】
前記支柱部材が、前記配線基板上の対称となる位置に複数載置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４】
前記複数の支柱部材の１つが所定回路を構成する回路部品素子であることを特徴とする請求項３記載の電子部品装置。
【請求項５】
前記金属製蓋体部材の周辺部から前記配線基板に向けて延出される接合用脚部が、前記配線基板の表面に被着されるグランド電極の端子電極に、半田を介して接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品装置であって、前記金属製蓋体部材が下記工程１乃至工程３を経て前記配線基板に取着されることを特徴とする電子部品装置の製造方法。
工程１：天井平面部の内面に未硬化状態の絶縁性樹脂が被着されている金属製蓋体部材と、上面に回路部品素子及び支柱部材が取着・搭載されている配線基板とを準備する工程。
工程２：前記配線基板に設けられているグランド電極の端子電極上にクリーム半田を塗布するとともに、前記金属製蓋体部材の接合用脚部に前記クリーム半田を付着させ、かつ前記未硬化状態の絶縁性樹脂を前記支柱部材の上面に当接させるようにして前記金属製蓋体部材を支柱部材上に載置する工程。
工程３：前記クリーム半田及び未硬化状態の絶縁性樹脂に熱を印加して、前記金属製蓋体部材と前記支柱部材とを絶縁性樹脂を介して固着するとともに、前記接合用脚部と前記グランド電極の端子電極とを半田接合することによって金属製蓋体部材を配線基板に取着する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、携帯用通信機器に用いられる水晶発振器等の電子部品装置及びその製造方法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５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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
また、金属製蓋体部材１６を、例えば直接回路部品素子１２の表面に接触させる構造も提案されている。しかし、金属製蓋体部材６を直接、回路部品素子２に被着させた場合には、電子部品装置に外部からの衝撃などの加わった場合、金属製蓋体部材１６から直接回路部品素子１２に衝撃が伝わってしまい、特に、金属製蓋体部材１６と回路部品素子１２との接合面や回路部品素子１２と配線基板１１との接合部分に衝撃が集中し、金属製蓋体部材１６の離脱や回路部品素子１２の基板基板１１からの剥離などの問題があった。特に、金属製蓋体部材１６を回路部品素子２を介してグランド電位に接続する構造の場合、金属製蓋体部材１６のシールド効果も同時になくなってしまう。
【００１３】
本発明は、上述の問題に鑑みて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間の間隔を極小化して、低背化を図るとともに、外部の衝撃があっても、安定して特性が維持できる電子部品装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面配線パターンが形成され、且つ所定回路網を形成する回路部品素子が搭載された配線基板と、前記回路部品素子を覆う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天井平面部の内面に絶縁性樹脂層を配置するとともに、前記配線基板上に立設した支柱部材により前記絶縁性樹脂層を介して金属製蓋体部材を保持したことを特徴とする電子部品装置である。
【００１５】
また、前記支柱部材が、前記配線基板上の概略中央部に搭載されている。
【００１６】
また、前記支柱部材が、前記配線基板上の対称となる位置に複数載置されている。
【００１７】
さらに、前記複数の支柱部材の１つが所定回路を構成する回路部品素子である。
【００１８】
【作用】
本発明では、回路部品素子が金属製蓋体部材で被覆されているものの、金属製蓋体部材の天井平面部の内面に絶縁性樹脂層を配置されているため、回路部品素子と金属製蓋体部材の金属部分が接触することがない。このため、例えば、回路部品素子の外部電極と金属製蓋体部材とのショートを完全に防止することができる。また、金属製蓋体部材の金属部部分（天井平面部）と回路部品素子との最小間隔を絶縁性樹脂層の厚みまで小さくすることができるため、電子部品装置全体の低背化が容易に達成できる。
【００１９】
また、金属製蓋体部材が絶縁性樹脂層を介して、配線基板上に立設された支柱部材によって保持されている。即ち、所定回路と関係ない部材で少なくとも保持されているため、金属製蓋体部材の取り付けにあたり、その取り扱いが非常に容易となる。
【００２０】
また、前記支柱部材が、前記配線基板上の概略中央部に立設されているため、金属製蓋体部材及び絶縁性樹脂層の保持が安定化する。また、前記支柱部材が、前記配線基板上の対称となる位置に複数立設されているため、これでも、金属製蓋体部材及び絶縁性樹脂層の保持が安定化する。尚、複数保持の場合、１つを回路部品素子に置き換えることができる。
【００２１】
この場合でも、回路部品素子は絶縁性樹脂層と接触しているため、回路部品素子と金属製蓋体部材とのショートは発生しない。
【００２２】
また、金属製蓋体部材を介して外部衝撃が印加されても、その衝撃は、絶縁性樹脂層が緩衝材となるため、電子部品装置全体の耐衝撃性が向上する。
【００２３】
【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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、ＩＣチップなどの能動素子などの回路部品素子２、３が搭載されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
また、配線基板１の表面の中央部には、支柱部材９が搭載されている。この支柱部材９は、セラミック若しくは樹脂から成る構造体である。そして、この支柱部材９の下面側に接合電極を形成しておいても構わない。そして、配線基板１の表面にダミーの配線パターンを形成しておき、各種回路部品素子２、３の搭載時に半田接合によって配線基板１上に立設することができる。また、単に、支柱部材９を絶縁接着材や導電性接着材で接着されて配線基板上に立設させることもできる。この支柱部材９の高さは、最も背の高い回路部品素子の実装高さと同一または若干高くなるように設定する。また、配線基板１上に安定して立設できる形状となっている。例えは、直方体状、円柱状、台形柱状などが例示できる。
【００３１】
次に、配線基板１、回路部品素子２、３、支柱部材９、金属製蓋体部材６を用いた電子部品装置の組立方法について説明する。
【００３２】
配線基板１の表面配線パターンの所定位置、即ち、回路部品素子２、３、支柱部材９が取着される部分にクリーム半田を塗布する。
【００３３】
次に、クリーム半田が塗布された部分に、回路部品素子２、３、支柱部材９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。
【００３４】
次に、配線基板１の上面側から回路部品素子２、３を覆うように絶縁性樹脂層８を介在させて金属製蓋体部材６を接合する。この時、予め金属製蓋体部材６の内面に絶縁性樹脂層８が一体的に被着されている場合、絶縁性樹脂層８を金属製蓋体部材６の一部として取り扱うことができ好適である。
【００３５】
そして、金属製蓋体部材６の接合用脚部７をグランド電位の端子電極５に半田などで接合する。尚、図では、配線基板の端面形成したグランド電位の端子電極５に結合しているが、グランド電位との接合は任意であり、例えば、配線基板１の表面配線パターンのうち、グランド電位であっても構わない。
【００３６】
具体的には、金属製蓋体部材６は、絶縁性樹脂層８を介在させて、回路部品素子２、３を覆うように、その支柱部材９の上部と接触させる。これにより、金属製蓋体部材６を完全に半田接合させる前の状態において、金属製蓋体部材６を配線基板１上に安定的に配置させることができ、このことにより、半田接合中に、金属製蓋体部材６が傾いたりするような不具合は起こらない。
【００３７】
図３、図４は本発明の他の実施例を示す分解斜視図及び側面図である。
【００３８】
この実施例では、絶縁性樹脂層８が実質的に少なくとも２つ以上の支柱部材９、９によって接触して、もって、金属製蓋体部材６が保持されている。
【００３９】
この場合、少なくとも２つの支柱部材９、９は、配線基板１上に、中心線や対角線に対してほぼ対称となる位置や中心点に対して点対象となるように配置されている。このことにより、上記記載と同じ金属製蓋体部材６を配線基板１上で安定性をあげる保持することができる。この時、保持している支柱部材９、９の一方の支柱部材９が、最も背の高い電子部品であっても構わない。
【００４０】
このように本発明の電子部品装置では、回路部品素子２、３と金属製蓋体部材６とがショートしない。また、従来では、回路部品素子と金属製蓋体部材との間に空隙を設けており、その間隔が１００μｍ以上空けることが必要だが、本発明では、実質的に絶縁性樹脂層８を配置しているため、この絶縁性樹脂層８の厚みである１０μｍ程度、またはそれ以下とすることができ、９０μｍ以上の低背化が可能となる。
【００４１】
また、金属製蓋体部材を直接回路部品素子に接合させていた従来の構造に比較して、本発明は、金属製蓋体部材６は、絶縁性樹脂層８を介して支柱部材９に接触保持されるだけであり、または、回路部品素子２、３には、外部衝撃がかかりにくく、非常に安定した動作が達成できる。
【００４２】
また、支柱部材９の１つが回路部品素子２、３に代用しても、単に接触しているだけであり、外部衝撃に対して非常に安定となり、耐衝撃性が向上する。
【００４３】
尚、上述の実施例では、絶縁性樹脂層８は、金属製蓋体部材６の内面に一体的に被着されているが、例えば、絶縁性樹脂層８を金属製蓋体部材６と独立したシート体を用いても構わない。また、絶縁性樹脂層８として、熱軟化性を有する樹脂を用いて、即ち、支柱部品９で保持させた場合、支柱部材９の上端部に軟化して接着するような材料としても構わない。この時、支柱部材９により保持ではなく、支持としても構わない。
【００４４】
また、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。
【００４５】
【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と回路部品素子のとの間に絶縁性樹脂層を配置して、支柱部材の上面で絶縁性樹脂層を介して金属製蓋体部材を保持して配線基板に接合している。
【００４６】
このことにより、接合中にシールドケース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、さらなる低背化を実施することができる。さらに、金属製蓋体部材に印加された外部衝撃が、回路部品素子に印加しにくいため、回路部品素子の接合状態が安定して、全体として耐衝撃性に優れた電子部品装置となる。
【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分解斜視図である。
【図４】本発明の他の電子部品装置の側面図である。
【図５】従来の電子部品装置の側面図である。
【符号の説明】
１・・・配線基板
２、３・・・回路部品素子
４、５・・・グランド電極
６・・・金属製蓋体部材
７・・・接合用脚部
８・・・絶縁性樹脂層
９・・・支柱部材
【図１】
2004088088.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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