(57)【要約】【課題】プリント基板と金属製シールドケースへの形状加工を不要としつつ、ケースの固定ズレを防止し、組み立ての自動化にも適応することが可能なケース付電子部品を提供する。【解決手段】複数のチップ素子１０を実装したプリント基板２に側壁部３ａを有する金属製シールドケース３を冠着したするに際し、プリント基板２の部品実装面上の少なくとも２点に前記ケース３の側壁部３ａに隣接するよう対置して実装された金属ボール４を設けると共に、この金属ボール４をプリント基板２内のＧＮＤパターン６に接続するよう構成し、この金属ボール４が、プリント基板２に金属製シールドケース３を被せる際にガイドとして位置決め機能すると共に電気的導通接合を確保して固定されるようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品素子を実装したベース基板に側壁を有する金属ケースを冠着したケース付電子部品において、
前記ベース基板の部品実装面上の少なくとも２点に前記金属ケースの側壁に隣接するよう対置して実装された導電性接合部材を備えており、
前記ベース基板の部品実装面上に実装される前記導電性接合部材が前記ベース基板内の接地配線に接続されていることを特徴とするケース付電子部品。
【請求項２】
前記導電性接合部材が、金属ボールまたは０Ωチップ抵抗であることを特徴とする請求項１記載のケース付電子部品。
【請求項３】
前記導電性接合部材は、前記金属ケースの側壁に対し内側と外側の両方に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のケース付電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース付電子部品に関し、特に、ケース取付の位置決め構造を容易にしたケース付電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化が進み、その機器に搭載される電子部品も小型で高密度実装に対応していることが要求されている。また、電子機器内の回路信号の高速化により電磁波雑音の発生が増大していることに加え、実装の高密度化によって部分相互距離が接近しているので、電磁波雑音の影響に配慮する必要がある。
そのため、例えば、水晶発振器等のような高周波信号を取り扱う電子部品にあっては、プリント基板上に実装された各種チップ素子（コンデンサ、抵抗、コイル、トランジスタ、ダイオード、水晶振動子など）を金属製シールドケースで覆うことによって電磁的に外界と遮蔽し、周波数の安定を図っている。
【０００３】
図９（ａ）および（ｂ）は、従来のケース付電子部品の構成例を示す分解斜視図である。
同図（ａ）に示すケース付電子部品２０は、回路を構成する各種のチップ素子１０を実装する面の縁端近傍の四隅に嵌入孔２１を設けた矩形のプリント基板２２と、底面が開口した中空箱体の下面四隅に下方に向けた突起部２３を有する金属製シールドケース２４とを備えており、突起部２３を嵌入孔２１に挿入するようにして、確実な位置決めを図ると共に強固な固定としている。この場合、嵌入孔２１の内面にメタライズを施し、これをプリント基板内のＧＮＤパターンに接続しておき、突起部２３と嵌入孔２１とを半田付けして固定することにより金属製シールドケース２４をアース電位とすることで電磁波遮蔽効果を高めている。
一方、同図（ｂ）に示すケース付電子部品３０は、回路を構成する各種のチップ素子１０を実装した矩形のプリント基板３２と、底面が開口した中空箱体の金属製シールドケース３４とを接合するにあたり、プリント基板３２の一対の対向辺中腹に凹部３１を設けておき、金属製シールドケース３４にはこれと対応する凸部３３を形成しておくことで、凸部３３と凹部３１とを嵌合させるようにして、確実な位置決めを図ると共に強固な固定としている。この場合にも、凹部３１の内面にメタライズを施し、これをプリント基板内のＧＮＤパターンに接続しておき、凸部３３と凹部３１とを半田付けして固定することにより金属製シールドケース３４をアース電位とすることで電磁波遮蔽効果を高めている。
【０００４】
上述のような従来のケース付電子部品にあっては、プリント基板と金属製シールドケースの両方に嵌合のための形状加工を施す必要があった。即ち、突起部２３と嵌入孔２１を形成するための加工、或いは、凸部３３と凹部３１を形成するための加工が必要となるが、近年の小型化により加工精度も求められると同時に、突起部２３や凸部３３の機械的強度の確保も難しくなってきている。
このような点に鑑みて、本出願人は特開２００３−３０９３９７号公報に開示した構造を提案している。これに示されるケース付電子部品（電子デバイス）は、プリント基板の表面の所定位置に設けたアースパッドに、コの字型、或いはＬ字型の金属製シールドケース（金属キャップ）を接続固定するようにしたことで、プリント基板側の形状加工を不要としている。これにより、組み立て自動化の妨げとなっていた凹凸合致嵌合を解消し、効率の良い組み立てを可能とした。
【特許文献１】特開２００３−３０９３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のケース付電子部品においては、以下に示すような問題点があった。つまり、特許文献１に示されたケース付電子部品においても、依然として金属製シールドケース側のアースパッドへの当接部分に形状加工を施す必要が残っており、その加工にかかる負担が生じる。
また、組み立ての自動化を容易にしたが、プリント基板と金属製シールドケースとの位置合わせの物理的な手がかりがないために、ケースの固定ズレが生じやすいという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、プリント基板と金属製シールドケースへの形状加工を不要としつつ、ケースの固定ズレを防止し、組み立ての自動化にも適応することが可能なケース付電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係るケース付電子部品の請求項１の発明は、複数の部品素子を実装したベース基板に側壁を有する金属ケースを冠着したケース付電子部品において、前記ベース基板の部品実装面上の少なくとも２点に前記金属ケースの側壁に隣接するよう対置して実装された導電性接合部材を備えており、前記ベース基板の部品実装面上に実装される前記導電性接合部材が前記ベース基板内の接地配線に接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係るケース付電子部品の請求項２の発明は、請求項１記載のケース付電子部品において、前記導電性接合部材が、金属ボールまたは０Ωチップ抵抗であることを特徴とする。
また、本発明に係るケース付電子部品の請求項３の発明は、請求項１または２に記載のケース付電子部品において、前記導電性接合部材は、前記金属ケースの側壁に対し内側と外側の両方に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るケース付電子部品は、ベース基板の部品実装面上の少なくとも２点に金属ケースの側壁に隣接するよう対置して実装された導電性接合部材を設け、且つ、この導電性接合部材をベース基板内の接地配線に接続して構成し、組み立ての際には導電性接合部材がガイドとなって対応位置を規定するよう機能するので、プリント基板と金属製シールドケースへの形状加工を不要としつつ、ケースの固定ズレを防止し、組み立ての自動化にも適応することが可能なケース付電子部品が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係るケース付電子部品の第１の実施の形態例を示す図であり、同図（ａ）は分解斜視図を示し、（ｂ）は上方から見た透視図を示す。
この例に示すケース付電子部品１は、回路を構成する各種のチップ素子１０を実装したプリント基板２と、底面が開口した中空箱体からなる金属製シールドケース３と、プリント基板２の部品実装面上に配置された二つの金属ボール４と、を備えて構成される。
二つの金属ボール４は、矩形のプリント基板２における対角線上であって、破線で示したケース対応位置の角部内側に配置している。即ち、プリント基板２に金属製シールドケース３を被せたとき、同図（ｂ）に示す如く二つの金属ボール４は金属製シールドケース３の角部内側に、ちょうど嵌るような位置関係になっている。
プリント基板２は、配線パターン（図示省略）が布設されており、定められた適所の電極パッドにクリーム半田を塗布した上で各種のチップ素子１０を搭載し、リフロー等の手段により加熱処理して半田付け実装を行うが、このとき、チップ素子１０と共に金属ボール４の実装も併せて行なわれる。つまり、金属ボール４を搭載するための電極パッドも、予め配線パターン形成プロセス（例えばフォトエッチング等）により設けておく。
【００１０】
金属ボール４について、更に詳細に説明する。
図２は、図１に示した金属ボール周囲部分の拡大断面図である。
この図において、プリント基板２はＧＮＤパターン６が延設された端部に電極パッドが形成されており、その電極パッドの上に塗布されたクリーム半田５を介して金属ボール４が載置されている。なお、本発明に係るケース付電子部品は、少なくとも２点に金属製ボール（導電性接合部材）を配置するものであるが、金属ボール４を搭載するための電極パッドの全てをＧＮＤパターン６に接続しておくことは必ずしも必要ではなく、少なくとも１箇所の電極パッドについてＧＮＤパターン６に接続してありさえすればよい。他方、ＧＮＤパターン６に接続しない金属ボール４を搭載するための電極パッドについては、ＯＰＥＮ（電位的に孤立）としておけばよい。また、ここで用いる金属ボール４は、例えば、球形にした銅（Ｃｕ）の回りに半田メッキを施した、所謂、半田ボールを用いることが好ましい。但し、銅に限らず他の金属であってもよいことは言うまでもなく、また、半田メッキは必ずしも必要なものではなく、半田や導電性接着剤を後工程にて付与するようにしてもよい。
この図に示すように、プリント基板２に金属製シールドケース３を被せたとき、金属製シールドケース３の側壁部３ａの内面に金属ボール４が当接するか、或いは、接触しないとしても、ごく僅かな間隙にて隣接するような位置関係にある。そして、金属製シールドケース３を被せた後、再び加熱処理することで、金属ボール４の回りの半田が側壁部３ａと接合する。
これにより、金属製シールドケース３は、金属ボール４を介してプリント基板２のＧＮＤパターン６と導通が図られながら固定されることになり、電磁波遮蔽効果を確保することができる。
【００１１】
図３は、本発明のケース付電子部品に用いられる金属製シールドケースについて説明するための斜視図であり、同図（ａ）は矩形ケースを裏返した図であり、（ｂ）は円形ケースを裏返した図である。この図に示すように、本発明に適用するケースには側壁部３ａに相当する枠が必要であり、特に、ケース平面の中心を通る対角線で対向する位置関係にて側壁部３ａを設けておく。そして、当該ケースを被せるにあたり、上述した金属ボール４をガイドとして位置規制されるよう機能させるので、矩形ケースであっても、円形ケースであっても、上述の図２に示した構造を採ることができる。
【００１２】
以上のようにプリント基板２には、チップ素子１０と共に金属ボール４を所定位置に実装しておくことで、側壁部３ａを有する金属製シールドケース３を被せる時に金属ボール４がガイドとして機能するため、金属製シールドケース３の取付位置が規制され固定ズレの発生を防止することができる。また、この構成によれば、プリント基板２と金属製シールドケース３の何れにも、接合のために凹凸のような微細な形状加工を施さずに済むようにできる。
更に、金属ボール４を載置する電極パッドをプリント基板２内のＧＮＤパターン６に接続しておくことで、金属ボール４を介して金属製シールドケース３をアース電位とすることができる。
【００１３】
次に、本発明に係るケース付電子部品の変形実施例について説明する。
図４は、本発明に係るケース付電子部品の第２の実施の形態例を示す透視図である。なお、上述の図１に示したものと同様の機能部位については同一の符号を付してその説明を省略する。
つまり、この例に示すケース付電子部品１は、プリント基板２の実装面上に配置する金属ボール４の数を４個（４箇所）とし、金属製シールドケース３の四隅内側に嵌るようにしたものである。
このように、金属ボール４の数を増やすことで、固定強度を高めることが可能である。
【００１４】
また、上述のように金属ボール４を金属製シールドケース３の内側に配置した場合、プリント基板２に金属製シールドケース３を冠着工程の後に、金属ボール４の固定状況を目視確認することができない。そこで、次の図５に示すような配置にしても良い。
図５は、本発明に係わるケース付電子部品の第３の実施の形態例を示す透視図である。
つまり、この例に示すケース付電子部品１は、プリント基板２の実装面上に配置する金属ボール４の数を４個（４箇所）としたものであるが、対角線配置する一方の金属ボール４の対については、金属製シールドケース３の側壁部３ａの内側に位置するよう配置し、もう一方の金属ボール４の対については、金属製シールドケース３の側壁部３ａの外側に位置するよう配置している。
このように、金属ボール４の配置をケースの内側と外側とに配置することで、冠着工程の後に、外側に配した金属ボール４の固定状況を確認することができるようにしても良い。
この場合、外側に配した金属ボール４の固定状況を見ることで、内側に配した金属ボール４の固定状態を推定する目安にすることができる。但し、内側と外側とで金属ボール４の加熱温度の差について配慮する必要があるので、例えば、ケース付電子部品１の下面側（プリント基板２側）からの熱供給量を増して加熱して内側と外側の温度差を少なくすることや、或いは、内側に配する金属ボール４の半田材質と外側に配する金属ボール４の半田材質とを、その融点温度を異ならせて適宜選択すること等が有効である。
【００１５】
図６は、本発明に係るケース付電子部品の第４の実施の形態例を示す透視図である。
これは、図５に示した形態の発展形であり、この例に示すケース付電子部品１は、プリント基板２の実装面上に配置する金属ボール４の数を８個（４箇所）とし、各箇所において、金属製シールドケース３の側壁部３ａの内側と外側とに金属ボール４を配置したものである。
【００１６】
なお、上述した各例にあっては、金属製シールドケース３の形状が矩形である場合についてその四隅に対応する位置に金属ボール４を配するという例を示したが、本発明にあっては必ずしも金属製シールドケース３の角部に対置する必要はなく、次の図７に示すようにしても良い。
図７は、本発明に係わるケース付電子部品の第５の実施の形態例を示す透視図である。
つまり、この図に示すケース付電子部品１は、プリント基板２の実装面上に配置する金属ボール４の数を４個（４箇所）としたものであるが、矩形の金属製シールドケース３の四辺中間部に対置するよう金属ボール４を配置している。ここでは、金属製シールドケース３の外側にのみ配置しているが、これまで説明したのと同様に内側に配置てもよい。
但し、この例の如くケース辺の中間部に金属ボール４を配する場合、金属ボール４の数が２個（２箇所）では、ガイドとして位置を規制するには不十分となるので、この場合、少なくとも３個（３箇所）、好ましくは４個（４箇所）の金属ボール４の配置とする。
【００１７】
次に、図８は、本発明に係わるケース付電子部品の第６の実施の形態例を示す図であり、同図（ａ）は分解斜視図を示し、（ｂ）は上方から見た透視図である。
即ち、この例に示すケース付電子部品１は、上述してきた金属ボール４に換えて、０Ωチップ抵抗７を用いるとした構成となっている。０Ωチップ抵抗７は、プリント基板２に実装される各種のチップ素子１０と同様の形状構造を有するものであり、抵抗とは言うものの両端子間は短絡に近い抵抗値となっている。更に言えば、高い抵抗値を有するチップ抵抗素子や、チップコンデンサ素子、或いはチップインダクタ素子を、金属ボール４に換えて用いることは、ケースと基板間に意図しない容量等が生じて好ましくない。
０Ωチップ抵抗７を用いれば、自動機（マウンター等）によるチップ素子１０の搭載と全く同じように取り扱うことができるので、球形という特徴的な形状の金属ボール４を取り扱うのに不向きな自動機の場合に有効な代用手段とすることができる。なお、０Ωチップ抵抗７を配置すべき位置は、上述の金属ボール４と同様である。
０Ωチップ抵抗７は、両端に備えた電極端子に半田メッキが施されており、プリント基板２と金属製シールドケース３とを半田により固定する。そのため、プリント基板２に金属製シールドケース３が冠着された際に、０Ωチップ抵抗７を介して金属製シールドケース３をプリント基板２内のＧＮＤパターン６に電気的接続することができる。
このようにプリント基板２上に、チップ素子１０と共に０Ωチップ抵抗７を所定位置に実装しておくことで、側壁部３ａを有する金属製シールドケース３を被せる時に０Ωチップ抵抗７がガイドとして機能するため、金属製シールドケース３の取付位置が規制され固定ズレの発生を防止することができる。
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るケース付電子部品は、複数のチップ素子１０（部品素子）を実装したプリント基板２（ベース基板）に側壁部３ａを有する金属製シールドケース３（金属ケース）を冠着した構造であって、プリント基板２の部品実装面上の少なくとも２点に前記金属製シールドケース３の側壁部３ａに隣接するよう対置して実装された金属ボール４または０Ωチップ抵抗７（導電性接合部材）を設けると共に、プリント基板２の部品実装面上に実装される金属ボール４または０Ωチップ抵抗７をプリント基板２内のＧＮＤパターン６（接地配線）に接続するよう構成し、この金属ボール４または０Ωチップ抵抗７が、プリント基板２に金属製シールドケース３を被せる際にガイドとして位置決め機能すると共に電気的導通接合を確保して固定されるので、プリント基板２と金属製シールドケース３への形状加工を不要としつつ、ケースの固定ズレを防止し、組み立ての自動化にも適応することが可能なケース付電子部品が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るケース付電子部品の第１の実施の形態例を示す図であり、同図（ａ）は分解斜視図を示し、（ｂ）は上方から見た透視図を示す。
【図２】図１に示した金属ボール周囲部分の拡大断面図である。
【図３】本発明のケース付電子部品に用いられる金属製シールドケースの例について説明するための斜視図であり、同図（ａ）は矩形ケースを示し、（ｂ）は円形ケースを示す。
【図４】本発明に係るケース付電子部品の第２の実施の形態例を示す透視図である。
【図５】本発明に係るケース付電子部品の第３の実施の形態例を示す透視図である。
【図６】本発明に係るケース付電子部品の第４の実施の形態例を示す透視図である。
【図７】本発明に係るケース付電子部品の第５の実施の形態例を示す透視図である。
【図８】本発明に係るケース付電子部品の第６の実施の形態例を示す図であり、同図（ａ）は分解斜視図を示し、（ｂ）は上方から見た透視図を示す。
【図９】従来のケース付電子部品の構成例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・ケース付電子部品
２・・・プリント基板（ベース基板）
３・・・金属製シールドケース（金属ケース）
３ａ・・・側壁部
４・・・金属ボール（導電性接合部材）
５・・・クリーム半田
６・・・ＧＮＤパターン（接地配線）
７・・・０Ωチップ抵抗（導電性接合部材）
１０・・・チップ素子
２０・・・ケース付電子部品
２１・・・嵌入孔
２２・・・プリント基板
２３・・・突起部
２４・・・金属製シールドケース
３０・・・ケース付電子部品
３１・・・凹部
３２・・・プリント基板
３３・・・凸部
３４・・・金属製シールドケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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