(57)【要約】【課題】  近年の電子部品の小型化に伴い、振動環境に曝される電子機器においてＩＣのリード線が振動に耐えられず破断する虞があって、このリード線破断に対しては、基板と電子部品を接着するのが一般的であるが、実装部品と基板の間に接着剤を注入する場合、手作業となり、組立時間が増大する上、部品の取外しが困難になる等の欠点がある。【解決手段】  ＩＣパッケージ１をプリント基板３上にはんだ付けした後、プリント基板３に固定した保持部材４とＩＣパッケージ１を軟質性接着剤５により接着し、ＩＣパッケージ１を保持する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号線を有したＩＣパッケージと、
下側に空隙を有し、ＩＣパッケージの上面を空隙の下面に接着した保持部材と、
上記保持部材を上面に接着したプリント基板と、
を備えた電子機器。
【請求項２】
複数の信号線を有したＩＣパッケージと、
下側に空隙を有し、ＩＣパッケージの上面を空隙の下面に接着した保持部材と、
振動吸収材を介して上記保持部材を上面に取り付け、ねじにより固定したプリント基板と、
を備えた電子機器。
【請求項３】
複数の信号線を有したＩＣパッケージと、
傾斜部を有し、傾斜部にＩＣパッケージを配置して接着する少なくとも２つの保持部材と、
振動吸収材を介して上記保持部材を上面に取り付け、ねじにより固定したプリント基板と、
を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リード線、バンプ等の複数の信号線が設けられたＩＣ（Integrated Circuit）部品を有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子部品の小型化に伴い、電子機器に実装されるＩＣ（Integrated Circuit）部品のリード線が細くなっている。このような電子機器が振動環境に曝される場合、ＩＣのリード線が振動に耐えられず破断する虞がある。
【０００３】
このリード線破断の発生を防ぐため、設計段階で個別のＩＣ部品についてリード線の強度を高める設計を施し、補強板の設置、接着剤による基板−部品間の接着、およびリード線形状の工夫等の補強手段によってリード線を補強するのが一般的である。このようなＩＣ部品のリード線の補強手段は、例えば特許文献１乃至４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１５４７９５号公報
【特許文献２】特開昭６０−２５１６９４号公報
【特許文献３】特開昭６１−３２４９０号公報
【特許文献４】特開平２−１９６４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＩＣリード線を補強する一般的な手段として、基板に実装するＩＣ部品の周辺を補強板によって保持する構造がある。しかし補強板の設置により基板上のＩＣ部品の実装面積が減少し、電子部品の実装面積を拡げるために基板の面積増加が必要となり、基板の全体質量が増加するという欠点がある。
【０００６】
また、特許文献１に示されるように、基板とＩＣ間を接着剤により接着することでＩＣリード線を補強する一般的な手段がある。しかし自動半田付け装置では接着工程に対応できないため、接着が手作業となり組立時間が増大する。また接着作業は手間が大きいため、ＩＣリード線の強度解析を行って接着により補強すべきＩＣ部品を選定し、絞り込む必要性が生じて、結果として設計に多大な時間を要することとなる。
【０００７】
また特許文献２には、ＩＣ部品の上に補強用のフィルムを加圧接着する補強方法が記載されている。この補強方法は大量生産に向いている。しかし大量生産ではなく個別生産の場合は、組立後に再調整でＩＣ部品を取り外す場合があり、このような場合にこの補強方法は不向きである。
【０００８】
また特許文献３には、ＩＣ部品のリード線形状を工夫することで、特定の方向に対するリード線自体の強度を増大させる補強方法が記載されている。しかし電子機器が曝される振動が、すべての方向に向いたランダムな振動である場合、リード線形状の変更だけでは対応できないという欠点がある。
【０００９】
さらにより強固な補強手段として、特許文献４には、ＩＣパッケージにおける基板取り付け面とは逆の面である上面を、基板を固定するフレームの一部に接続する方法が記載されている。特許文献４はＩＣ部品の排熱を目的にフレームに接続しているものの、軟質素材の伝熱シートを介してＩＣ部品をフレームに固定しており、リード線の補強にも効果がある。しかし振動環境に曝された場合はフレームと基板の固有振動数の差からＩＣ部品に過大なストレスが発生すると考えられるため、振動環境に曝される電子機器に用いることはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による電子機器は、複数の信号線を有したＩＣパッケージと、下側に空隙を有し、ＩＣパッケージの上面を空隙の下面に接着した保持部材と、上記保持部材を上面に接着したプリント基板と、を備えたものである。
【００１１】
また、複数の信号線を有したＩＣパッケージと、下側に空隙を有し、ＩＣパッケージの上面を空隙の下面に接着した保持部材と、振動吸収材を介して上記保持部材を上面に取り付け、ねじにより固定したプリント基板と、を備えたものであっても良い。
【００１２】
さらに、複数の信号線を有したＩＣパッケージと、傾斜部を有し、傾斜部にＩＣパッケージを配置して接着する少なくとも２つの保持部材と、振動吸収材を介して上記保持部材を上面に取り付け、ねじにより固定したプリント基板と、を備えたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、基板に保持部材を取り付け、ＩＣパッケージの上面を保持部材により支えることで、ＩＣパッケージの信号線とは別体の保持部材で部品を保持し、ＩＣ部品の信号線に過大なストレスが発生するのを防ぎ、また信号線の破断を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１による電子機器の構成を示す図である。
【図２】比較例として示す従来のＩＣ部品のリード線の補強構造を示す図である。
【図３】実施の形態２による電子機器の構成を示す図である。
【図４】実施の形態３による電子機器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による電子機器の構成を示す図である。図１において、実施の形態１による電子機器は、ＩＣパッケージ１を含む複数の電子部品と、プリント基板３と、保持部材４から構成される。ＩＣパッケージ１は、プリント基板３上に実装されるＩＣ部品である。プリント基板３は上面にＩＣパッケージ１を含む複数の電子部品が実装される。
【００１６】
保持部材４は、両端の２本の四角柱部の上部に平板部が配置された形状をなしており、平板部の下側に空隙が形成されている。保持部材４は、硬質性接着剤６を介在してプリント基板３上に取付けられる。保持部材４の平板部の下面は、軟質性接着剤５を介在してＩＣパッケージ１の上部に接着されている。これによって、保持部材４はＩＣパッケージ１を保持することで、ＩＣパッケージ１のリード線２の破断を抑制する補強部材として機能する。
【００１７】
ＩＣパッケージ１は、パッケージ基体の側面から横方向および／または下方向に突き出した信号線としての複数のリード線２を備えている。プリント基板３は上面に複数の電子部品のリード線、電極端子等を接続し実装するための導体パッドが形成されている。リード線２は、プリント基板３の導体パッド上にはんだ付けにより接合され、固定される。ＩＣパッケージ１と保持部材４の間に軟質性接着剤５を充填することで、リード線２に過大なストレスが発生することを防いでいる。
【００１８】
保持部材４の材質は、必要な強度により各種の金属と樹脂を使い分ける。ＩＣパッケージ１とプリント基板３の間の導通が故障の原因となる場合は、絶縁性の材料を使用する。
【００１９】
保持部材４の材質に導電性の材料を使用する場合、保持部材４が浮遊導体になると静電気によりＩＣにダメージを与える可能性があるため、プリント基板３のグランド導体との電気的な接続が不可欠であり、硬質性接着剤６には導電性の材料を使用する。
【００２０】
リード線２のプリント基板３へのはんだ付けを自動半田付け装置で実施できるように、プリント基板３へリード線２を取付けた後に、保持部材４をプリント基板３へ取付ける。
【００２１】
ここで、比較例として従来のＩＣ部品のリード線の取り付け構造を説明する。
図２は、比較例として示す従来のＩＣ部品のリード線の補強構造を示す図である。図において、従来のＩＣ部品２０のリード線２２は、基板２１の導体パッド上に取り付けられる。ＩＣ部品２０は、基板２１との間の下面に接着剤を充填することで補強板２２を形成する。実施の形態１による電子機器は、図２に示すような基板２１の下面に補強板２２を接着した構造と比べて、ＩＣ部品２０の下面における部品実装面積を増大させるため、プリント基板３への保持部材４の接着面積を最小限にすることができる。
【００２２】
ＩＣパッケージ１が、リード線２２の代わりに、下面にＣＧＡ（Column Grid Array）およびＢＧＡ（Ball Grid Array）等の複数のバンプによる信号線が形成されたものである場合、下面に電極、電気回路等が形成されるので、ＩＣの動作中の発熱を基板取り付け方向である下面から排熱させることができない形状となる。
【００２３】
このような場合であっても実施の形態１による電子機器は、軟質性接着剤５を介在してＩＣパッケージ１の上面に保持部材４を接着することによって、ＩＣパッケージ１の上面に放熱経路を作ることができる。これによって、ＩＣパッケージ１は保持部材４を伝って基板３上に放熱することができるため、ＩＣの温度上昇を抑制し信頼性を向上させる効果がある。
【００２４】
さらに、ＩＣパッケージ１がＣＧＡ（Column Grid Array）およびＢＧＡ（Ball Grid Array）等のバンプによる信号線を形成した上でより高い排熱能力を必要とする場合は、電子機器の外部に接続されたフレームに保持部材４を接続すると良い。この場合、保持部材４とフレームの接続部分を、熱伝導性シートのような柔軟性の部材で接続すると良い。
【００２５】
以上説明した通り、実施の形態１による電子機器は、ＩＣパッケージ１と、下側に空隙を有し、ＩＣパッケージ１の上面を空隙の下面に接着した保持部材４と、保持部材４を上面に接着したプリント基板３とを備えたものである。
【００２６】
これによって、ＩＣパッケージ１の信号線とは別体の保持部材で部品を保持し、ＩＣ部品の信号線に過大なストレスが発生するのを防ぎ、また信号線の破断を防止することができる。
【００２７】
実施の形態２．
図３は、この発明に係る実施の形態２による電子機器の構成を示す図である。図３において、実施の形態２による電子機器は、ＩＣパッケージ１と、プリント基板３と、保持部材４と、固定ねじ７と、振動吸収材８から構成される。ＩＣパッケージ１は、プリント基板３上に実装されるＩＣ部品である。プリント基板３は上面にＩＣパッケージ１を含む複数の電子部品が実装される。
【００２８】
保持部材４は、両端の２本の四角柱部の上部に平板部が配置された形状をなしており、平板部の下側に空隙が形成されている。保持部材４は、固定ねじ７によってプリント基板３に取付けられ、固定されている。保持部材４の平板部の下面は、振動吸収材８を介在してＩＣパッケージ１の上面に固定されている。これによって、保持部材４は、振動吸収材８を介してＩＣパッケージ１を保持する構造である。
【００２９】
ＩＣパッケージ１は、パッケージ基体の側面から横方向および／または下方向に突き出した信号線である複数のリード線２を備えている。プリント基板３は上面に複数の電子部品のリード線、電極端子等を接続し実装するための導体パッドが形成されている。リード線２は、プリント基板３の導体パッド上にはんだ付けにより接合され、固定される。ＩＣパッケージ１と保持部材４の間に軟質性接着剤５を充填することで、リード線２に過大なストレスが発生することを防いでいる。
【００３０】
保持部材４の材質は、必要な強度により各種の金属と樹脂を使い分ける。ＩＣパッケージ１とプリント基板３の間の導通が故障の原因となる場合は、絶縁性の材料を使用する。
【００３１】
保持部材４の材質に導電性の材料を使用する場合、保持部材４が浮遊導体になると静電気によりＩＣにダメージを与える可能性があるため、プリント基板３のグランド導体との電気的な接続が不可欠であり、振動吸収材８には導電性の材料を使用する。
【００３２】
リード線２のプリント基板３へのはんだ付けを自動半田付け装置で実施できるように、プリント基板３へリード線２を取付けた後に、保持部材４をプリント基板３へ取付ける。
【００３３】
実施の形態２による電子機器は、プリント基板３と保持部材４の間に振動吸収材８を挿入することで、振動時にリード線２に過大なストレスが発生することを防いでいる。
【００３４】
実施の形態２は実施の形態１と違い、保持部材４を固定ねじ７により固定することで、電子機器の組立後に、ＩＣパッケージ１を容易に取り外すことができる。
【００３５】
実施の形態３．
図４は、この発明に係る実施の形態３による電子機器の構成を示す図である。図４において、実施の形態３による電子機器は、ＩＣパッケージ１と、プリント基板３と、保持部材４と、固定ねじ７と、振動吸収材８から構成される。ＩＣパッケージ１は、プリント基板３上に実装される電子部品であり、信号線としての複数のリード線を有している。プリント基板３は、離れて配置された少なくとも２つの保持部材４が、固定ねじ７によって取付けられている。保持部材４は、軟質性接着剤５によりＩＣパッケージ１を下方向から保持する構造である。保持部材４は、直方体部と傾斜部から構成される。保持部材４の傾斜部は、直方体部の側面に設けられて上から下に傾斜する傾斜面を有している。ＩＣパッケージ１は、少なくとも２つの保持部材４の傾斜部の上に配置される。
【００３６】
プリント基板３には、保持部材４が固定ねじ７によって取付けられており、プリント基板３と保持部材４の間には振動吸収材８を挿入することができる。振動吸収材８を挿入することで、振動時にリード線２に過大なストレスが発生することを防いでいる。
【００３７】
実施の形態２は実施の形態１と違い、保持部材４を固定ねじ７により固定することで、電子機器組立後に、ＩＣパッケージ１を取り外すことができる。
【００３８】
ＩＣパッケージ１と保持部材４の位置を厳密に調整するため、固定ねじ７を通すプリント基板３上の穴は長穴にする。
【００３９】
実施の形態３は実施の形態１、２と違い、ＩＣパッケージ１の上に保持部材４が配置されないため、高さに制約のある機器に使用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  ＩＣパッケージ、２  リード線、３  プリント基板、４  保持部材、５  軟質接着剤、６  硬質接着剤、７  固定ねじ、８  振動吸収材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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