JPH06196592A

JPH06196592A - 電子装置

Info

Publication number: JPH06196592A
Application number: JP34455092A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yamaura; 正志山浦; 常男 ▲高▼尾; Tsuneo Takao; Reiichi Arai; 令一荒井
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【目的】ケース底に対面する配線基板裏面を樹脂で封
止し、配線基板主面にモールドを好まない電子部品を搭
載するキャストモールド型電子装置の提供。【構成】ケース１と、このケース底に設けられかつケ
ース側壁５に沿って設けられる仕切板３と、前記仕切
板，ケース底６，ケース側壁によって形成されるレジン
溜空間７と、前記仕切板上に載置されかつ電子部品を表
裏面に搭載した配線基板２と、前記仕切板に囲まれるレ
ジン充填空間９に充填された樹脂４と、前記配線基板の
主面に搭載される電池２０や水晶振動子２１とを有する
電子装置であって、この電子装置はその組立時、レジン
充填空間９に樹脂が充填され、その後配線基板が仕切板
上に載せられる。レジン充填空間９から仕切板３を乗り
越えて溢れ出した樹脂１０は、レジン溜空間７に溜ま
り、配線基板主面に付着しない。樹脂を硬化させた後、
電池２０や水晶振動子２１を実装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子装置、特にケース本
体内に樹脂を充填して電子部品を搭載した配線基板等を
被うキャストモールド型電子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子装置のパッケージ形態として、キャ
ン封止，セラミック封止，レジン封止等種々あるが、そ
の一つとして、トランジスタ，ＩＣ等のベアーチップ
（電子部品）や単体の電子部品を搭載した配線基板を、
プラスチックや金属からなるケースに封止したキャスト
モールドが知られている。実公昭６２−９７４０号公報
には、複数の半導体素子を支持する金属基板と絶縁材料
枠体とからなる槽状容器に樹脂を注入した樹脂封止形半
導体装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本出願人はキャストモ
ールド型電子装置において、配線基板の一面に水晶振動
子，電池等モールドできない電子部品を搭載した構造を
開発している。この構造の電子装置の場合、モールドが
必要である電子部品を搭載した配線基板を樹脂中に埋め
るとともに、この配線基板からリード線を引出し、この
リード線にモールドを好まない電子部品を取り付ける構
造とするか、ケース底に対面する配線基板の裏面側を樹
脂で埋め、ケース蓋体側の配線基板主面にモールドを好
まない電子部品を搭載する構造を検討している。そし
て、生産性が高い後者の配線基板裏面を樹脂で埋める構
造の場合、配線基板は支持体（リブ）によって支えら
れ、ケース本体の一定高さに浮かぶ状態となるため、充
填樹脂量は機械的に一定量を注入している。しかし、配
線基板の裏面の電子部品が樹脂中に沈むと、その分樹脂
が配線基板の主面側に溢れ出し、モールドを好まない電
子部品を取り付けるための端子に樹脂が付着し、その後
に行うモールドを好まない電子部品の取り付けにおい
て、端子との間に電気的接続が取れなくなってしまう。
また、充填樹脂の量を少なくすると、配線基板の裏面側
に気泡や隙間が発生してしまい、モールドを必要とする
電子部品の封止が不完全となり、電子装置の信頼性が低
くなってしまう。

【０００４】本発明の目的は、モールドを好まない電子
部品を組み込んだキャストモールド型電子装置の信頼性
の向上を図ることにある。

【０００５】本発明の他の目的は、モールドを好まない
電子部品を組み込んだキャストモールド型電子装置の組
立の歩留り向上を図ることにある。本発明の前記ならび
にそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面からあきらかになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明のモールドを好ま
ない電子部品を組み込む電子装置は、ケースと、このケ
ース内に配設されかつ電子部品を搭載した配線基板と、
前記ケース内に充填されて前記配線基板裏面の電子部品
等を被う樹脂と、前記配線基板に接続されかつ外端が前
記ケース外に突出する外部端子とからなる電子装置であ
るとともに、前記配線基板主面には樹脂で被われること
を好まない電子部品が搭載されている。また、この電子
装置にあっては、電子装置の組立において配線基板裏面
から溢れ出した樹脂によって前記配線基板の主面所望部
が樹脂で被われないように、前記配線基板の周囲には溢
れ出したレジンを収容するレジン溜空間が設けられてい
る構造となっている。前記レジン溜空間は、前記配線基
板を支持するケース底に設けられた仕切板と、ケース底
部およびケース周壁とによって形成されている。

【０００７】また、本発明の他の実施例におけるレジン
溜空間は、前記配線基板の主面周縁に沿って設けられた
突堤と、ケース周壁との空間部分によって形成されてい
る。

【０００８】また、本発明の他の実施例においては、電
子装置組立時に配線基板の裏面から溢れ出した樹脂が配
線基板主面側に廻り込まないように溢れ出した樹脂をケ
ース外に導く流出孔がケース側壁に設けられている。

【０００９】

【作用】上記した手段によれば、本発明の電子装置はケ
ース内に配設される配線基板の裏面は樹脂で被われるこ
とから、配線基板裏面のベアーチップ等の電子部品の保
護が確実に行われる。また、本発明の電子装置にあって
は、電子装置の組立において、配線基板を取り付けた
際、配線基板の裏面から溢れ出した樹脂はレジン溜空間
に流れ込む構造となっていることから、仕切板を設けて
レジン溜空間を形成した実施例の場合では、配線基板の
主面側には樹脂が廻り込まないとともに、配線基板主面
に突堤を設けてレジン溜空間を形成した実施例の場合で
は、配線基板の主面側の所望部分（突堤内の領域）には
樹脂が廻り込まなくなる。したがって、配線基板主面の
配線層を樹脂で汚すことが無い。また、樹脂が配線基板
主面に流れ込まないことから、モールドを好まない電子
部品が配線基板に取り付けられていても、モールドを好
まない電子部品を汚すこともない。また、配線基板の裏
面から溢れ出した樹脂を流出孔からケース外に流出する
本発明の他の実施例においても、配線基板裏面から溢れ
出した樹脂が配線基板主面に到達することがなくなる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例による電子装置の
断面図、図２は同じく電子装置の平面図、図３は同じく
一部を取り外した電子装置の平面図、図４は同じく電子
装置における蓋体を示す斜視図、図５は同じく電子装置
におけるケース本体を示す平面図、図６は同じく電子装
置におけるケース本体を示す断面図、図７は同じく電子
装置の組立においてケース本体に樹脂を充填した状態を
示す断面図、図８は同じく電子装置の組立においてケー
ス本体に配線基板を取り付けた状態を示す断面図であ
る。

【００１１】本発明の一実施例による電子装置は、ＲＡ
Ｍバックアップ用電池を搭載した混成集積回路装置であ
り、その構造は図１および図２に示すように、上方が開
口した箱形のプラスチックからなるケース１内に配線基
板２を取り付けた構造となっている。前記配線基板２は
ケース１の底に設けられた仕切板３に載る（支持）構造
となっているとともに、ケース１の底に対面する配線基
板２の裏面側は樹脂４で被われている。前記仕切板３は
図５および図６で示すようにケース１のケース側壁５に
沿って全周に亘って設けられている。この仕切板３の外
側の空間、すなわち仕切板３およびケース底６ならびに
ケース側壁５によって形成される空間はレジン溜空間７
となっている。このレジン溜空間７は、図５に示すよう
に、四枚の仕切板３によって取り囲まれるレジン充填空
間９に充填された樹脂４が溢れ出して仕切板３を乗り越
えた場合、溢れ出した樹脂１０を収容する空間領域とな
っている。また、樹脂４は配線基板２の裏面側で仕切板
３を乗り越えて配線基板２の主面側に廻り込まないよう
にするため、配線基板２の各辺に沿って延在する各仕切
板３は配線基板２の内側に位置するように配設されてい
る。

【００１２】前記配線基板２は、ケース底６に対面する
配線基板裏面に樹脂４で被う必要のある電子部品等が搭
載されている。実施例では図１に示すようにＩＣ等を構
成する半導体素子１５が配線基板裏面に取り付けられて
いる。また、この半導体素子１５の図示しない電極と、
配線基板２の図示しない配線層は導電性のワイヤ１６で
電気的に接続されている。また、半導体素子１５および
ワイヤ１６等はアンダーコートレジン１７で被われてい
る。また、図１および図３に示すように、配線基板２の
主面にはコネクター１９，電池（リチウム電池）２０，
水晶振動子２１等が取り付けられている。前記コネクタ
ー１９の端子２２は配線基板２を貫通して配線基板裏面
に突出している。また、電池２０は配線基板主面に取り
付けられた一対の接続端子２３に挟まれて配線基板２に
取り付けられている。また、水晶振動子２１は端子２４
が図示しない半田等を介して配線基板２の図示しない配
線層に接続されることによって配線基板２に取り付けら
れている。なお図示はしないが、配線基板２の主面およ
び裏面には多くの電子部品が搭載されて所望の回路を構
成している。

【００１３】一方、配線基板２の主面側において、コネ
クター１９を除く部分は、図１および図２に示すように
カバー（蓋体）２５で被われている。このカバー２５
は、図４に示すように平坦な長方形の天板２６と、この
天板２６の長辺一辺側に部分的に設けられる側壁２７と
からなっている。また、天板２６の側壁２７が設けられ
ていない長辺には、二箇所に突起３０が設けられてい
る。この突起３０は図６に示されるように、ケース側壁
５の上部に設けられた嵌合孔３１に挿入されるようにな
っている。また、天板２６の両端にはそれぞれ二枚の嵌
合片３２が設けられている。この嵌合片３２は天板２６
から一定長さ下方に延在して弾力部を構成するととも
に、その先端の外側にはＶ字断面形状の突起３３を有し
ている。この突起３３は図６〜図８に示すように、ケー
ス側壁５の中段に設けられた嵌合孔３４に弾力的に挿入
されるようになっている。

【００１４】他方、前記ケース１の開口側上面四隅には
取付片３５が設けられている。この取付片３５には、ビ
スを取り付けるためのビス孔３６が設けられている。し
たがって、この電子装置はビスによって所望箇所に取り
付けて使用される。

【００１５】つぎに、このような電子装置の組立につい
て簡単に説明する。最初に図５および図６に示すような
ケース１が用意される。その後、図７に示すように、ケ
ース１の仕切板３で取り囲まれるレジン充填空間９に一
杯に樹脂４、たとえばエポキシ樹脂が充填される。

【００１６】つぎに、図８に示すように、配線基板２が
ケース１内に挿入される。配線基板２は、その主面にコ
ネクター１９，電池２０を取り付けるための接続端子２
３等が取り付けられている。そして、この段階ではモー
ルドを好まない電子部品、すなわち、電池，水晶振動
子，アルミニウム電解コンデンサ等の電子部品は、配線
基板２の主面には取り付けられていない。また、配線基
板２の裏面には、半導体素子１５等ベアーチップを始め
とする図示しない電子部品が搭載されている。このチッ
プオンボード（ＣＯＢ）構造の配線基板２は、その裏面
がケース底６に対面するようにケース１内に入れられ、
仕切板３上に載せられる。仕切板３上に配線基板２が載
せられることによって、配線基板裏面から突出する半導
体素子１５やこの半導体素子１５を被うアンダーコート
レジン１７、さらには図示しない電子部品が、仕切板３
内のレジン充填空間９に入ることによって、レジン充填
空間９に一杯に入っている樹脂４は、溢れて仕切板３を
乗り越えてレジン溜空間７に入る。この結果、レジン充
填空間９に対面する配線基板裏面は樹脂４によって隙間
なく埋められて保護されることになる。したがって、こ
の樹脂４が硬化処理された後は、配線基板２の裏面の電
子部品の耐湿性が向上する。また、樹脂４と配線基板２
との間に隙間や気泡が発生しないことから、配線基板２
と樹脂４の接合部分の機械的強度も向上する。

【００１７】一方、レジン充填空間９から溢れ出した樹
脂１０は、配線基板２の裏面部分でレジン溜空間７内に
落ち込むことから、溢れ出した樹脂１０が配線基板２の
主面側に廻り込むようなことはない。また、溢れ出した
樹脂１０が配線基板２の主面側に廻り込むことのないよ
うに、前記仕切板３の位置、レジン充填空間９の容積が
あらかじめ決定されている。これによって、配線基板２
の主面に取り付けられた電子部品や、図示しない配線層
に樹脂が付着することがなくなる。

【００１８】つぎに、前記樹脂４は硬化処理される。硬
化処理は、たとえば１５０℃程度の温度下で２回に亘っ
て行われる。この硬化処理温度では、リチウム電池２
０，水晶振動子２１等は損傷を受けてしまう。したがっ
て、この段階では前記電池２０，水晶振動子２１等は、
配線基板２の主面に取り付けられていない。なお、樹脂
の硬化処理温度に耐えられるが、樹脂の付着を好まない
電子部品の場合は、配線基板２の主面に樹脂が廻り込む
ことがないことから、実装しておいても支障はない。

【００１９】つぎに、前記配線基板２の主面には水晶振
動子２１が取り付けられるとともに、接続端子２３に電
池２０が取り付けられる。前記水晶振動子２１は端子２
４が半田等によって図示しない配線層に接続されるが、
この配線層は溢れ出した樹脂１０が付着していないこと
から、電気的かつ機械的に確実に接続されることにな
る。また、接続端子２３も溢れ出した樹脂１０によって
汚れていないことから、電池２０を取り付けた場合、電
池２０の電極面と接続端子２３との電気的接続は良好と
なる。その後、ケース１にカバー２５が取り付けられ、
前記電池２０および水晶振動子２１等は遮蔽される。こ
れによって図２に示されるような電子装置が完成する。

【００２０】

【発明の効果】（１）本発明のキャストモールド型電子
装置は、ケース内にレジン溜空間を有していることか
ら、電子装置の組立における配線基板の取付時、配線基
板の裏面から溢れ出した樹脂はレジン溜空間に流れ込む
ため、配線基板の主面側に樹脂が流れ込まなくなるとい
う効果が得られる。

【００２１】（２）上記（１）により、本発明の電子装
置は、その組立において配線基板の主面に樹脂が廻り込
まないことから、配線基板の主面が樹脂で汚染されなく
なり、配線基板主面に電子部品を取り付ける際、電子部
品の端子と配線基板主面の配線層との電気的接続が確実
にとれるという効果が得られる。

【００２２】（３）上記（１）により、本発明の電子装
置は、その組立において配線基板の主面に樹脂が廻り込
まないことから、配線基板の主面に樹脂の付着を好まな
い電子部品（モールドを好まない電子部品）を取り付け
ておいても支障がないという効果が得られる。

【００２３】（４）本発明の電子装置は、その組立にお
いて、仕切板によって形成されかつ樹脂が充填されたレ
ジン充填空間に、搭載した電子部品を浸漬させるように
して配線基板を押し付けるため、樹脂は前記仕切板から
レジン溜空間に流れ込むようになっていることから、配
線基板裏面と樹脂との界面は勿論として電子部品と樹脂
との界面には気泡や隙間が発生しなくなり、配線基板と
樹脂との接合強度の向上が図れるという効果が得られ
る。

【００２４】（５）本発明の電子装置は、その組立にお
いて、仕切板によって形成されかつ樹脂が充填されたレ
ジン充填空間に、搭載した電子部品を浸漬させるように
して配線基板を押し付けるため、樹脂は前記仕切板から
レジン溜空間に流れ込むようになっていることから、配
線基板裏面と樹脂との界面は勿論として電子部品と樹脂
との界面には気泡や隙間が発生しなくなり、配線基板裏
面に実装された電子部品の耐湿性向上が図れるという効
果が得られる。

【００２５】（６）本発明の電子装置は、その組立にお
いて、ケース内に機械的に樹脂を注入するとともに、配
線基板を仕切板上に載置するだけで、配線基板裏面の電
子部品の樹脂によるモールドは確実に行えるとともに、
配線基板主面側には樹脂が廻り込まないようにすること
ができることから、作業性が良いという効果が得られ
る。

【００２６】（７）本発明の電子装置は、その組立にお
いて、ケース内の仕切板上に配線基板を載置するととも
に、配線基板の主面を部分的にカバーで被う構造となっ
ていることから、電子装置の小型化が達成できるという
効果が得られる。

【００２７】（８）上記（１）〜（７）により、本発明
によれば、配線基板と樹脂との接合強度が強くかつ耐湿
性に優れた小型で安価なキャストモールド型電子装置を
提供することができるという相乗効果が得られる。

【００２８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。図９はレジ
ン溜空間を形成する他の実施例である。この実施例で
は、配線基板２はケース１に設けられた支持体（リブ）
４０によって支持されてケース１の一定高さ（中段）に
位置させられる。また、配線基板２の主面の縁近傍に
は、縁に沿って突堤４１が設けられている。この突堤４
１は、特に限定はされないが、たとえば前記配線基板２
と同様の材質の厚い配線基板を細く切ったもので形成さ
れ、エポキシ樹脂系の接着材で配線基板２に固定されて
いる。この突堤４１は配線基板２の全周に亘って設けら
れている。そして、この実施例の電子装置の場合は、前
記突堤４１とケース側壁５との間の空間領域であって、
かつ前記支持体４０の上端以上の空間がレジン溜空間７
となる。したがって、この電子装置の場合は、その組立
において、前記支持体４０上に配線基板２を置くことに
よって、配線基板２の裏面側の樹脂４が配線基板２の端
縁から溢れ出すが、この溢れ出した樹脂１０は、前記レ
ジン溜空間７に収容される。すなわち、溢れ出した樹脂
１０は突堤４１を乗り越えて配線基板２の主面に広がる
ことはない。この実施例でも前記実施例と同様に配線基
板２の裏面側での樹脂４との密着性向上が図れるととも
に、配線基板主面における突堤４１で囲まれた主面領域
が樹脂で汚染されることがない。

【００２９】図１０は本発明の他の実施例による電子装
置の一部を示す断面図である。この実施例では、配線基
板２の裏面から溢れ出した樹脂１０をケース側壁５に設
けた流出孔４２からケース１の外に流出させることによ
って、配線基板２の主面側に樹脂が廻り込まないように
したものである。前記流出孔４２の下縁は、前記支持体
４０の上端面以上の高さが必要であるが、配線基板２の
主面側に溢れ出した樹脂１０が廻り込まないようにする
ため、配線基板２の主面よりも低い位置となっている。
なお、ケース１の外に流出した溢れ出した樹脂は、樹脂
の硬化処理前に拭くことによってきれいに除去される。
前記流出孔４２は、ケース側壁５に沿って一列に点在さ
せても良く、また断続的に繋がるスリットでもよい。ま
た、この流出孔４２は、仕切板を使用してレジン溜空間
を形成する構造、あるいは突堤を利用してレジン溜空間
を形成する構造に併用して採用しても効果がある。この
実施例でも前記実施例と同様に配線基板２の裏面側での
樹脂４との密着性向上が図れるとともに、配線基板主面
における突堤４１で囲まれた主面領域が樹脂で汚染され
ることがない。

【００３０】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるキャス
トモールド型電子装置の製造技術に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではない。本発明
は少なくとも基板の下面側にのみ樹脂を充填する物品の
封止技術には適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電子装置の断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例による電子装置の平面図で
ある。

【図３】本発明の一実施例による一部を取り外した電
子装置の平面図である。

【図４】本発明の一実施例による電子装置における蓋
体を示す斜視図である。

【図５】本発明の一実施例による電子装置におけるケ
ース本体を示す平面図である。

【図６】本発明の一実施例による電子装置におけるケ
ース本体を示す断面図である。

【図７】本発明の一実施例による電子装置の組立にお
いてケース本体に樹脂を充填した状態を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の一実施例による電子装置の組立にお
いてケース本体に配線基板を取り付けた状態を示す断面
図である。

【図９】本発明の他の実施例による電子装置の一部を
示す断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例による電子装置の一部
を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ケース、２…配線基板、３…仕切板、４…樹脂、５
…ケース側壁、６…ケース底、７…レジン溜空間、９…
レジン充填空間、１０…溢れ出した樹脂、１５…半導体
素子、１６…ワイヤ、１７…アンダーコートレジン、１
９…コネクター、２０…電池、２１…水晶振動子、２２
…端子、２３…接続端子、２４…端子、２５…カバー、
２６…天板、２７…側壁、３０…突起、３１…嵌合孔、
３２…嵌合片、３３…突起、３４…嵌合孔、３５…取付
片、３６…ビス孔、４０…支持体、４１…突堤、４２…
流出孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒井令一埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地日立東部セミコンダクタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースと、このケース内に配設されかつ
電子部品を搭載した配線基板と、前記ケース内に充填さ
れて前記電子部品等を被う樹脂と、前記配線基板に接続
されかつ外端が前記ケース外に突出する外部端子とから
なる電子装置であって、前記ケース底に対面する配線基
板裏面側は樹脂で被われているとともに、前記配線基板
主面は樹脂で被われることを好まない電子部品が搭載さ
れ、かつ前記配線基板主面所望部は樹脂で被われていな
いことを特徴とする電子装置。
【請求項２】ケースと、このケース内に配設されかつ
電子部品を搭載した配線基板と、前記ケース内に充填さ
れて前記電子部品等を被う樹脂と、前記配線基板に接続
されかつ外端が前記ケース外に突出する外部端子とから
なる電子装置であって、前記ケース底に対面する配線基
板裏面側は樹脂で被われ、前記配線基板主面は樹脂で被
われることを好まない電子部品が搭載されているととも
に前記配線基板主面所望部は樹脂で被われず、かつ前記
配線基板の周囲にはレジンを収容するレジン溜空間が設
けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項３】前記配線基板はケースに設けられた仕切
板によって中段に支持されているとともに、前記仕切板
およびケース底部ならびにケース周壁との間にレジン溜
空間が形成されていることを特徴とする請求項２記載の
電子装置。
【請求項４】前記配線基板はケースに設けられた支持
体によって中段に支持されているとともに、前記配線基
板の主面の周縁には突堤が設けられ、この突堤とケース
周壁との空間部分がレジン溜空間となっていることを特
徴とする請求項２記載の電子装置。
【請求項５】前記配線基板はケースに設けられた支持
体によって中段に支持されているとともに、電子装置組
立時に配線基板の裏面から溢れ出した樹脂が配線基板主
面側に廻り込まないように溢れ出した樹脂をケース外に
導く流出孔がケース側壁に設けられていることを特徴と
する請求項１または請求項２記載の電子装置。