JP4720162B2

JP4720162B2 - 電子部品装置

Info

Publication number: JP4720162B2
Application number: JP2004350055A
Authority: JP
Inventors: 宏通北島; 秀之藤木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: JP2006165049A

Description

本発明は、基板上に複数のチップ型電子部品が実装された電子部品装置に関し、より詳細には、表面実装された複数のチップ型電子部品の基板からの脱離が生じ難い構造を備えた電子部品装置に関する。

様々な機能を果たすために、基板上に複数の電子部品が搭載された電子部品装置が種々提案されている。例えば、下記の特許文献１には、このような電子部品装置の一例としての複合電子部品が開示されている。

図６は、特許文献１に記載の複合電子部品を説明するための略図的分解斜視図である。

複合電子部品１０１では、基板１０２上に、電子部品としての弾性表面波装置１０３，１０４が実装されている。弾性表面波装置１０３，１０４の上面には、絶縁性材料層１０５，１０６が形成されている。他方、基板２には、弾性表面波装置１０３，１０４の他に、複数のチップ型電子部品１０７〜１０９が搭載されている。そして、弾性表面波装置１０３，１０４及びチップ型電子部品１０７〜１０９が実装されている領域を覆うように、金属ケース１１０が基板１０２に固定されている。金属ケース１１０は、下方に開いた開口を有し、開口周縁部が基板１０２の上面に当接され、基板１０２と金属ケース１１０とで閉じられた空間内に、上記弾性表面波装置１０３，１０４及びチップ型電子部品１０７〜１０９が囲繞されている。
特開２００２−１９８７７４号公報

特許文献１に記載の電子部品装置１０１では、金属ケース１１０により、弾性表面波装置１０３，１０４及びチップ型電子部品１０７〜１０９の保護が図られている。複合電子部品１０１を製造するに際しては、まず、基板１０２上に弾性表面波装置１０３，１０４及びチップ型電子部品１０７〜１０９が実装された後に、金属ケース１１０が固定される。このとき、金属ケース１１０が搭載される位置がずれると、金属ケース１１０の開口周縁部が弾性表面波装置１０５，１０６やチップ型電子部品１０７〜１０９に接触し、接触の際の衝撃により、小型であるチップ型電子部品１０７〜１０９が基板１０２上から外れることがあった。

すなわち、複合電子部品１０１では、他の電子部品装置と同様に小型化が強く求められている。従って、弾性表面波装置１０３，１０４及びチップ型電子部品１０７〜１０９が実装されている領域はできるだけ小さくされており、さらに金属ケース１１０の開口の大きさも、上記実装領域より若干大きい寸法とされている。すなわち、金属ケース１１０の開口周縁部と、実装されている弾性表面波装置１０５，１０６やチップ型電子部品１０７〜１０９の外周縁とは非常に近接されている。従って、上記のように金属ケース１１０を搭載する際に、その位置が僅かでもずれると、金属ケース１１０の開口周縁部がチップ型電子部品１０７〜１０９に接触するおそれがあった。金属ケース１１０がチップ型電子部品１０７〜１０９に接触すると、この際の衝撃により、小型であるチップ型電子部品１０７〜１０９が基板１０２から外れ、実装不良が生じることがあった。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、小型化を進め、実装密度を高めた場合であっても、基板上にケース材を搭載する際に基板上に実装されたチップ型電子部品が基板から外れ難く、従って実装不良が生じ難い電子部品装置を提供することにある。

本発明に係る電子部品装置は、一方主面に実装領域を有する基板と、前記基板の一方主面の実装領域上に表面実装された複数のチップ型電子部品とを備え、前記複数のチップ型電子部品のうち、前記実装領域の外周縁に接するように実装されており、かつ０．５ｍｍ²以下の略長方形の実装面を有している全てのチップ型電子部品が、前記略長方形の一方の短辺が当該電子部品が接している前記実装領域の外周縁に沿うように、かつ該長方形の長辺は前記外周縁に沿わないように前記外周縁と略直交する方向に延びるように配置されており、前記実装領域に搭載されており、該実装領域の外周縁に接しないように配置された少なくとも１個の第２のチップ型電子部品をさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る電子部品装置のある特定の局面では、下方に開いた開口を有し、前記実装領域を覆うように前記基板に固定されているケース材がさらに備えられている。

本発明に係る電子部品装置では、基板上の実装領域の外周縁に接触するように配置されているチップ型電子部品のうち、実装面が０．５ｍｍ²以下の略長方形であるチップ型電
子部品の該略長方形の短辺が実装領域の外周縁に接触しており、長辺が外周縁に接触せず外周縁と直交する方向とされている。実装面が０．５ｍｍ²以下と非常に小さいチップ型電子部品では、基板上に実装された状態で外力が加わると基板上から脱離し易い。しかしながら、本発明では、ケース材などが搭載される際に、ケース材などに接触されるおそれがある、実装領域の外周縁に接触するように配置されたチップ型電子部品において、一方の短辺が実装領域の外周縁に接触し、長辺が外周縁と略直交する方向に延びるように配置されている。従って、ケース材等が接触した際の外力は、上記チップ型電子部品の実装面の略長方形の長辺方向に加わることになる。略長方形の実装面を有するチップ型電子部品では、短辺方向に外力が加わった場合に比べて、長辺方向に外力が加わった場合には基板から外れ難い。よって、本発明によれば、電子部品装置における実装不良を効果的に低減することが可能となる。

本発明の電子部品装置において、ケース材が実装領域を覆うように基板上に搭載されている場合には、該ケース材の搭載位置が若干ずれた場合であっても、実装領域の外周縁に接するように実装されているチップ型電子部品においては、実装面の長辺方向が実装領域の外周縁と略直交する方向とされているため、ケース材から加わった衝撃により基板からチップ型電子部品が外れ難い。

以下、図面を参照しつつ本発明の具体的て実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品装置を説明するための分解斜視図であり、図２は、該電子部品装置の要部を示す模式的平面図である。

図１に示すように、本実施形態の電子部品装置１は、矩形板状の基板２を有する。基板２上には、比較的大きな電子部品３と、複数のチップ型電子部品４〜１３が表面実装されている。

ここでは、チップ型電子部品４〜１３が実装されている領域の外周縁が一点鎖線Ａで示されている。ここでは、電子部品３は、例えばＩＣや弾性表面波装置などの比較的大きな実装面積を有する電子部品である。これに対して、チップ型電子部品４〜１３は、チップ型積層コンデンサなどの比較的小型の電子部品であり、本実施形態では、チップ型電子部品４〜１３は０．５ｍｍ²以下の矩形の実装面積を有する。ここで、実装面積とは、チップ型電子部品が基板２上に実装された際に、基板２上に占める領域をいうものとする。言い換えれば、実装された電子部品を下方の基板２上に投影した場合該投影された領域が実装面である。チップ型電子部品４〜１３の実装面は、本実施形態では、長方形とされている。もっとも、長方形のコーナー部分が丸められた略長方形であってもよい。

複数のチップ型電子部品４〜１３は様々な機能及び寸法を有するチップ型電子部品であるが、これらのうち、チップ型電子部品４〜６，８〜１３は、実装領域の外周縁Ａに接するように実装されている。ここで、実装領域とは、複数のチップ型電子部品４〜１３が基板２上に実装される領域をいうものとする。本実施形態では、実装領域は、複数のチップ型電子部品４〜１３が実装されている領域であって、かつ対向し合う一対の第１の辺と、対向し合う他の一対の第２の辺とを有する矩形の領域とされている。該矩形の領域内に、複数のチップ型電子部品４〜１３が実装されている。

チップ型電子部品４を例にとると、チップ型電子部品４の実装面は長方形の形状を有し、その一方の短辺が実装領域の外周縁Ａに接するように、長辺が上記短辺が接している外周縁部分と略直交する方向に延びるようにチップ型電子部品４が配置されている。

このような長方形の実装面を有するチップ型電子部品４に、基板２の面方向に沿う外力が加わった場合、外力が大きいとチップ型電子部品４が基板２から外れるおそれがある。ところが、実装面が長方形の場合には、該実装面である長方形の長辺方向に外力が加わった場合には、短辺方向に沿う外力が加わった場合に比べて、チップ型電子部品４は基板２から外れ難い。言い換えれば、短辺方向に沿う実装強度に比べて、長辺方向に沿う実装強度は相対的に高い。

チップ型電子部品４だけでなく、チップ型電子部品５，６、８〜１３も同様に、長方形の実装面のうち一方の短辺が外周縁Ａに接するように、かつ該短辺が接している外周縁部分に上記長方形の長辺が略直交する方向となるように、基板２上に実装されている。

他方、基板２上には、図１に上方に示すケース材１４が搭載される。ケース材１４は、下方に開いた開口１４ａを有する。本実施形態では、ケース材１４は金属からなるが、金属以外のセラミックスなどによりケース材１４が構成されてもよい。ケース材１４の開口１４ａの周縁部が基板２の上面に接合される。この接合に際しては、はんだや絶縁性接着剤などが用いられる。

ところで、前述したように、電子部品装置では小型化が進んでおり、上記実装領域内には多数のチップ型電子部品４〜１３が高密度に実装されている。しかも、実装領域の外側近傍において、上記ケース材１４の下方の開口周縁部が基板２に接合される。この場合、ケース材１４の搭載位置が若干ずれた場合、ケース材１４の開口周縁部がチップ型電子部品４〜６，８〜１３に接触するおそれがある。

前述したように、従来の複合電子部品１０１では、このような接触が生じた場合、衝撃によりチップ型電子部品１０７〜１０９が基板１０２から離脱するおそれがあった。

これに対して、本実施形態の電子部品装置１では、外周縁Ａに接触するように実装されているチップ型電子部品４〜６，８〜１３は、上記実装面である長方形の一方の短辺が外周縁Ａに接するように実装されている。従って、ケース材１４の開口周縁部が接触し、チップ型電子部品４〜６，８〜１３のいずれかに衝撃が加わったとしても、チップ型電子部品４〜６，８〜１３には上記長方形のその長辺方向に加わることとなる。従ってチップ型電子部品４〜６，８〜１３は、基板２上から脱離し難い。よって、実装不良が生じ難い電子部品装置１を提供することができる。

なお、本実施形態では、外周縁Ａに接触しないように配置されている第２のチップ型電子部品７がさらに備えられているが、チップ型電子部品７は必ずしも設けられずともよい。また、外周縁Ａに接触しないように配置される第２のチップ型電子部品は複数であってもよい。

さらに、大型の電子部品３が実装領域内に実装されていたが、大型の電子部品３は実装領域内に実装されておらずともよい。

チップ型電子部品４〜６，８〜１３の基板２上に接合される態様についても特に限定されず、例えば長方形の実装面において、長辺方向と平行な方向において隔てられた複数の接合部分によりチップ型電子部品４〜６，８〜１３が基板２上の電極ランド（図示せず）に接合されてもよく、１箇所の接合部分により基板２上の電極ランドに接合されていてもよい。いずれにしても、略長方形の実装面を有するチップ型電子部品は、通常、その長方形の長辺方向に力が加わった場合、短辺方向に力が加わった場合に比べて外れ難いように実装されている。従って、チップ型電子部品４〜６，８〜１３の具体的な実装構造の如何に関わらず、上記のように、長辺方向に力が加わった場合には、短辺方向に沿う力が加わった場合に比べて基板２から脱離し難い。

図３及び図４は、本発明の電子部品装置の変形例を示す各模式的平面図である。

図３に示す変形例の電子部品装置２１では、基板２上に、実装面積が０．５ｍｍ²よりも大きな大型の電子部品３と、実装面積が０．５ｍｍ²以下である長方形の実装面積を有する複数のチップ型電子部品２４〜３５とが表面実装されている。これらのうち、チップ型電子部品２４〜２６，２８〜３１が、実装領域の外周縁Ａに長方形の実装面の一方の短辺が接するように実装されているチップ型電子部品である。他方、チップ型電子部品２７，３２〜３５は、実装領域内において実装されている第２のチップ型電子部品である。

また、図４に示す変形例の電子部品装置４１では、基板２上において、実装面積が０．５ｍｍ²よりも大きな大型の電子部品３と、実装面積が０．５ｍｍ²以下の略長方形のチップ型電子部品４４〜５４が実装されている。ここでは、実装領域Ａに外周縁が接するように実装されている電子部品は、チップ型電子部品４４，４５，４７，４８，５０，５１，５３，５４である。そして、チップ型電子部品４５，４６，４９，５２は、実装領域内において表面実装されている。

図４において、電子部品３は、比較的大きい電子部品であり、その実装面の面積は０．５ｍｍ²よりも大きい。該電子部品３の実装面の長辺は外周縁Ａに接触するように配置されている。しかしながら、電子部品３の実装面を構成している長方形の短辺方向に応力が加わったとしても、実装面積が大きいため、電子部品３は基板２から脱離し難い。

図３及び図４に示した電子部品装置２１，４１に示すように、本発明においては、基板上に複数のチップ型電子部品が搭載される態様は様々に変形することができ、いずれの場合においても、長方形の実装面を有するチップ型電子部品であって、実装領域の外周縁Ａに接するように実装されるチップ型電子部品は、その実装面を構成している一方の短辺が外周縁Ａに接触し、かつ長辺が該短辺が接触している外周縁部分に直交する方向に延びるように実装されておればよい。

このことを明らかにするために、本発明に含まれない電子部品装置の例を図５（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す。

図５（ａ）に示す電子部品装置１２１では、実装領域の外周縁が一点鎖線Ａで示されている。ここでは、基板１２２上に、実装面積が０．５ｍｍ²よりも大きな大型の電子部品１２３と、実装面積が０．５ｍｍ²以下の長方形の複数のチップ型電子部品１２４〜１３４とが実装されている。しかしながら、チップ型電子部品１２７は、実装面が長方形のチップ型電子部品であるが、その実装面の長辺が実装領域の外周縁Ａに接触するように、かつ短辺が長辺が接触している外周縁部分に直交する方向に延びるように実装されている。従って、ケース材を搭載した際の位置ずれにより、チップ型電子部品１２７にケース材の一部が接触した場合には、その応力は上記短辺方向に伝わることとなる。従って、チップ型電子部品１２７の基板２からの脱離が生じ易い。

また、図５（ｂ）に示すチップ型電子部品１４１では、基板１４２上に、実装面積が０．５ｍｍ²よりも大きな大型の電子部品１４３と、実装面積が０．５ｍｍ²以下の長方形である複数のチップ型電子部品１４４〜１５４とが実装されている。チップ型電子部品１５４は、その実装面である長方形の長辺方向だけでなく、短辺も外周縁Ａに接触するように配置されている。従って、チップ型電子部品１５４は、ケース材を搭載する際にケース材の一部が接触すると、該実装面の短辺方向に応力が加わり易く、基板２から脱離し易い。

本発明の一実施形態に係る電子部品装置を示す分解斜視図。図１に示した実施形態の電子部品装置の要部を示す模式的平面図。図１に示した実施形態の変形例に係る電子部品装置の要部を示す模式的平面図。図１に示した実施形態の他の変形例に係る電子部品装置の要部を示す模式的平面図。（ａ）及び（ｂ）は、本発明に含まれない電子部品装置を説明するための各模式的平面図。従来の電子部品装置の一例としての複合電子部品を示す分解斜視図。

符号の説明

１…電子部品装置
２…基板
３…電子部品
４〜１３…チップ型電子部品
１４…ケース材
１４ａ…開口
２１…電子部品装置
２３…電子部品
２４〜３５…チップ型電子部品
４１…電子部品装置
４３…電子部品
４４〜５４…チップ型電子部品

Claims

一方主面に実装領域を有する基板と、
前記基板の一方主面の実装領域上に表面実装された複数のチップ型電子部品とを備え、
前記複数のチップ型電子部品のうち、前記実装領域の外周縁に接するように実装されており、かつ０．５ｍｍ²以下の略長方形の実装面を有している全てのチップ型電子部品が、前記略長方形の一方の短辺が当該電子部品が接している前記実装領域の外周縁に沿うように、かつ該長方形の長辺は前記外周縁に沿わないように前記外周縁と略直交する方向に延びるように配置されており、前記実装領域に搭載されており、該実装領域の外周縁に接しないように配置された少なくとも１個の第２のチップ型電子部品をさらに備えることを特徴とする、電子部品装置。
下方に開いた開口を有し、前記実装領域を覆うように前記基板に固定されているケース材をさらに備える、請求項１に記載の電子部品装置。