JPH0631732Y2 - 面実装用混成集積回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の属する技術分野） 本考案は、混成集積回路（ハイブリッドＩＣ）、特に、
自動面実装に適した端子電極の構造と樹脂モールド外形
を有する混成集積回路に関するものである。

（従来技術とその問題点） 混成集積回路は、セラミックや樹脂などの絶縁基板上に
導体，抵抗などの膜回路を形成し、これに半導体デバイ
ス，コンデンサ，インダクタ等の小型チップ部品を実装
し、表面を樹脂でモールドした種々の電気的機能を有す
る回路ブロックである。このような混成集積回路は、外
形寸法の種類が多く、個々の生産量も少ないのが一般的
である。しかも、混成集積回路のモールドは、それぞれ
の外形寸法に対応した専用の金型を必要とするトランス
ファモールド，注型モールドを採用することは経済的に
実現が困難であるため、通常はモールド用金型を必要と
しない液状ディップモールド，粉体流動浸漬モールドな
どの方法がとられている。しかし、このようなモールド
方法による混成集積回路は、内部実装部品の形状に添っ
た凹凸が生じ平坦な表面を有しないものが多かった。

また、これまでの混成集積回路は、多数のリードピンを
有し、これを装着する相手のプリント基板（印刷配線
板）の穴に差し込んで実装する形式のものが多く、しか
も前述のようにディップモールド方式が殆どであるた
め、外形寸法のばらつきが大きく、挿入時に挿入穴に位
置決めをする基準が決められないため、多数のリードピ
ンを支障なく自動挿入することは極めて困難であるとい
う欠点があった。

近年、部品自動実装技術の進歩により、プリント基板へ
の部品実装に面実装技術（ＳＭＴ＝Surface Mount Tech
nology）が広く応用されるようになり、量産のための自
動部品装着機が実用化され、リード付部品のリード挿入
実装方法に比べて実装が容易で効率が高いため普及し、
この面実装技術に適したいわゆるチップタイプの小型電
子部品が実用化されている。

このようなＳＭＴによる自動実装用のチップタイプ部品
に具備すべき条件は、複数の電極が同一平面上に配列さ
れ、装着される相手のプリント基板上の印刷配線の部品
ランド部にこの電極によって面接合されるいわゆるリー
ドレス構造であること、および自動機で装着する場合の
実装部品の準備箱から装着する相手のプリント基板への
移送は、通常真空吸着で行われるため、部品上面が平坦
であることの２点である。しかるに、前述のような状況
から、この２つの条件を満足する自動面実装に適した通
常の混成集積回路がなかった。

（考案の目的） 本考案の目的は、このような困難を解決するためプリン
ト基板への自動実装に適した電極構造、およびモールド
上面に平坦部を有する形状の面実装用混成集積回路を提
供することにある。

（考案の構成） 本考案の面実装用混成集積回路は、配線導体，抵抗など
の膜回路と小型チップ部品とが片面または両面に実装さ
れた方形状の回路基板と、該回路基板の複数辺の縁部に
設けられ該回路基板の回路と外部プリント基板の回路と
を電気的，機械的に接続するための複数の金属端子電極
と、前記回路基板に実装された膜回路と小型チップ部品
を被包するように形成されたモールド樹脂とを備えた混
成集積回路において、 前記複数の金属端子電極は、一端の回路基板側の接続部
分は断面形状がコの字形で該回路基板の縁部を挟んで該
回路基板の片面または両面の電極用ランドに半田付け固
定され、他端の外部プリント基板との接続部分は前記回
路基板側接続部分のコの字の左下端から該回路基板の底
面に沿って折り曲げられ、又は更に続けて下方に直角に
曲げて該回路基板に実装された裏面の部品が外部プリン
ト基板に当接しないような間隔を保ってさらに直角に曲
げられて、同一平面で外部プリント基板に電気的，機械
的に面接続されるように形成され、 前記モールド樹脂は、上面の中央部分が前記回路基板と
ほぼ平行な平坦部を有するように形成されたことを特徴
とするものである。

以下、本考案の詳細について図面により説明する。

第１図は、本考案による混成集積回路の実施例の外観形
状を示す斜視図であり、第２図は、第１図の混成集積回
路の縦断面図である。第１図及び第２図において、１は
セラミックまたは樹脂等の方形状の絶縁基板上の片面又
は両面に導体配線，抵抗などの膜回路が形成された回路
基板である。導体配線，抵抗などの膜回路は、部品取付
面と同じ面だけに設ける片面の場合と、部品取付面と反
対の面にも膜回路５のように設ける両面の場合がある。
２は回路基板１に実装された半導体デバイス，コンデン
サ等の小形チップ電子部品である。３は回路基板１の周
縁部（例えば対向する２辺または４辺）に嵌め込まれ、
半田等で回路基板１の電極用ランドと電気的，機械的に
接続された複数のコの字形金属端子電極である。この電
極３は、この混成集積回路が装着される外部プリント基
板に自動装着後半田リフローボンディングされる際に同
一平面で面接続する端子となると同時に、前述のように
回路基板１が両面配線基板の場合は両面の配線パターン
を互いに接続する役割も兼ねる。コの字形金属端子電極
３の外部プリント基板に接する部分は、回路基板１の縁
よりｄだけ外側に突き出していても、ｄ＝０としてもよ
いが、ｄ１mm程度にしておくと、外部プリント基板に
面接続して半田付けされた後、目視による半田付け検査
を行う場合有効である。４はチップ部品２が実装されて
いる面に施された樹脂モールドであり、上面の中央部に
自動装着の際の吸着によるハンドリングに適するような
平坦な面11を有している。

第３図は、本考案による混成集積回路の実施例を示す平
面図である。これらの平面図(イ),(ロ),(ハ),(ニ)に示すよ
うに正方形，長方形など方形状の混成集積回路に本考案
を適用したものである。また、端子電極３は（イ）の場
合は４辺、(ロ)の場合は３辺、(ハ)と(ニ)の場合は相対向
する２辺に設けられている。

第４図は、本考案による混成集積回路の他の実施例を外
部プリント板に実装した状態の縦断面図である。この実
施例では、回路基板１の両面に小形チップ部品２と20が
実装され、その両方に樹脂モールド４が施されている。
この場合、複数のコの字形金属端子電極30は、外部プリ
ント基板20のプリント配線ランド21に面接続された時、
小形チップ部品20を取り付けた面の樹脂モールド４がプ
リント基板20に接触しないような間隔ｇを保つ形状であ
る。

第５図は、以上に述べた本考案による混成集積回路６が
外部プリント基板20に自動面実装される場合の動作を説
明する斜視図である。マガジンなどと呼ばれる保管箱
（図示は略）に入れられた本考案による混成集積回路６
は、Ｃ点において、自動面実装機のアーム23の先端に設
けられた真空吸着ノズル22で１個の平坦な面11を吸着さ
れて持上げられる。アーム23は軸24を中心にＣ点からＤ
点へ回転し混成集積回路６はＤ点へ移送される。Ｄ点は
混成集積回路６を装着する外部プリント基板20のプリン
ト配線ランド部21に混成集積回路６の端子電極３が合致
する位置であり、アーム23が垂直に下降して真空吸着を
解除することにより、混成集積回路６は所望の位置に装
着される。混成集積回路６の外部プリント基板20への装
着位置は、例えば図に示すように、外部プリント基板20
の角隅を位置決めの基準としてとｍを所望の寸法に設
定すればよく、，ｍの寸法許容偏差は、多数のリード
ピンを有する従来の混成集積回路のリードピンをプリン
ト基板に設けられた穴に自動挿入する場合の偏差に比べ
て余裕度を大きくとることができる。

以上の動作は、実際には高度に発達したマイクロコンピ
ュータを駆使した自動機によれば、正確に、迅速に、繰
り返し行われることは容易であり、量産効果が大きいこ
とは明白である。

次に、本考案の特徴であるコの字形金属端子電極３と、
上面に平坦部を有する樹脂モールドについて説明する。

第７図はコの字形金属端子電極３を形成し、回路基板１
に取り付ける方法を示す斜視図である。リードピン12が
タイバー13で連結されたいわゆるリードフレーム15を回
路基板１の周縁部の端子電極用のランド部14に嵌め、半
田で固定後一点鎖線の部分Ｂ−Ｂでリードピン12を切断
することにより回路基板１の周縁に一定のピッチで配列
した電極３を容易に設けることができる。

第８図は、第４図の実施例におけるコの字形金属端子電
極30を形成する場合の斜視図である。第８図に示すリー
ドフレーム16を使用し点線部Ｂ−Ｂでリードを切断すれ
ば回路基板１の下面に間隙ｇを確保した電極構造を得る
ことができ、回路基板１の下面にも部品を実装をするこ
とができる。

次に、上面に平坦部を有する混成集積回路について先に
提案を行っているが（実願昭62-185397号）、第６図は
本考案による混成集積回路のモールド樹脂４の上面中央
部に平坦部を形成する方法の一例を示した断面図であ
る。

第６図において、８〜10はモールド治具を示す。８は治
具基台、９はスペーサ、10は抑え板であり、治具基台８
と抑え板10の間に本考案による混成集積回路のモールド
工程における半製品を示してある。実際に生産される場
合は、１組のモールド治具８〜10に多数の混成集積回路
を装着して作業が行われるが、説明をわかり易くするた
めに、混成集積回路を１個だけ示してある。

７は、モールド前の混成集積回路の部品装着面の上から
塗布された予め定められた適量のペースト状熱硬化形樹
脂である。スペーサ９は、混成集積回路の出来上がり厚
みの寸法と等しい高さを有し治具基台８の周辺に複数個
配置され、その上に治具基台８の面積とほぼ等しい平坦
な抑え板10が治具基台８と平行になるように固定されて
いる。この抑え板10には、ペースト状熱硬化形樹脂７が
加熱硬化する際、抑え板10に固着しないように予め樹脂
離型剤を塗布してある。また、スペーサ９の形状と数
は、抑え板10が治具基台８に対して安定に平行を保つよ
うに考慮して決められる。ペースト状熱硬化形樹脂７の
塗布量は、治具８〜10に装填された時、図のように抑え
板10によって上面の一部が平らに矯正される程度に決め
られる。図のように治具８〜10に装填された混成集積回
路を治具ごと加熱し、樹脂７が充分硬化した後抑え板10
を取り去る。抑え板10は予め離型剤が塗布されているの
で樹脂が固着することなく容易に取り外すことができ、
混成集積回路のモールド完成品を得ることができる。

混成集積回路は、種々の機能回路に応じて小形電子部品
の種類と数が異なるため形状がまちまちで床面積の種類
が多いが、前述のようなモールド治具を用いれば種類が
異なっても同じ治具で対応することができ、また、実装
部品の高さによる混成集積回路の厚みの違いに対応する
ためには、スペーサ９の高さを選ぶだけでよい。

また、自動装着用に設けた混成集積回路の上面平坦部分
の面積は、真空吸着の際必要とする吸盤の先端吸着面積
に対して余裕をもち、混成集積回路のほぼ中央部に位置
すれば実用上充分である。

（考案の効果） 以上詳細に説明したように、本考案による電極構造およ
びモールド形状を有する混成集積回路は、プリント基板
に自動面実装が容易であり実装効率が飛躍的に向上する
と同時に、プリント基板上に本考案の混成集積回路を搭
載することにより、プリント基板全体が高密度、小型化
されその経済効果は大きい。混成集積回路がプリント基
板への自動面実装用部品の一つとなることは、従来のプ
リント基板実装技術に多大なる影響を与え、その産業上
の波及効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による混成集積回路の実施例を示す斜視
図、第２図は第１図の混成集積回路の縦断面図、第３図
は本考案の実施例を示す平面図、第４図は本考案による
混成集積回路の他の実施例を外部プリント板に実装した
状態を示す縦断面図、第５図は自動面実装の動作説明の
斜視図、第６図はモールド治具に装填された本考案の構
造を示す縦断面図、第７図は本考案のコの字形金属端子
電極部分の構造を示す斜視図、第８図は第４図の実施例
の場合の電極部分の構造を示す斜視図である。 １……回路基板、２……チップ部品、３，30……コの字
型金属端子電極、４……モールド樹脂、５……膜配線導
体、６……本考案による混成集積回路、７……ペースト
状モールド樹脂、８……治具基台、９……スペーサ、10
……抑え板、11……上部平坦面、12……リードピン、13
……タイバー、14……ランド、15,16……リードフレー
ム、20……外部プリント基板、21……プリント配線ラン
ド、22……真空吸着ノズル、23……アーム、24……軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】配線導体，抵抗などの膜回路と小型チップ
   部品とが片面または両面に実装された方形状の回路基板
   と、該回路基板の複数辺の縁部に設けられ該回路基板の
   回路と外部プリント基板の回路とを電気的，機械的に接
   続するための複数の金属端子電極と、前記回路基板に実
   装された膜回路と小型チップ部品を被包するように形成
   されたモールド樹脂とを備えた混成集積回路において、 前記複数の金属端子電極は、一端の回路基板側の接続部
   分は断面形状がコの字形で該回路基板の縁部を挟んで該
   回路基板の片面または両面の電極用ランドに半田付け固
   定され、他端の外部プリント基板との接続部分は前記回
   路基板側接続部分のコの字の左下端から該回路基板の底
   面に沿って折り曲げられ、又は更に続けて下方に直角に
   曲げて該回路基板に実装された裏面の部品が外部プリン
   ト基板に当接しないような間隔を保ってさらに直角に曲
   げられて、同一平面で外部プリント基板に電気的，機械
   的に面接続されるように形成され、 前記モールド樹脂は、上面の中央部分が前記回路基板と
   ほぼ平行な平坦部を有するように形成されたことを特徴
   とする面実装用混成集積回路。