JPH09321445A - 電子部品のパッケージ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品を搭載したプリント基板をケースに
より封止した構造のパッケージにおいて、構造の複雑
化、ケース高の大型化、組み付け作業の繁雑化を招くこ
とのない電子部品のパッケージ構造を提供する。 【解決手段】 電子部品を実装したプリント基板１２上
の電子部品１１を包囲、収納する為にプリント基板の上
部空間を封止する金属ケース１３を備えたパッケージ１
０において、プリント基板の上面端縁適所に形成した導
体膜１５と、金属ケースの側壁下部であって導体膜と対
応する部分を側壁の内側方向へ退避させることにより形
成した退避片１６と、を備え、退避片を内側に退避させ
た状態で上記導体膜と電気的及び機械的に接続固定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品を搭載した
プリント基板をケースにより封止した構造のパッケージ
の改良に関し、特に構造の複雑化、ケース高の大型化、
組み付け作業の繁雑化を招くことのない電子部品のパッ
ケージ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子等の圧電デバイスを用いた発
振回路等の様に温度補償、電磁シールド等を必要とする
電子回路にあっては、電子回路を備えたプリント基板を
シールドケース内に封止し、これをユニット化して、電
子機器、通信機器等の装置本体に組み込むことが行われ
ている。図６(a) 及び(b) は従来の電子部品のパッケー
ジの一例の外観斜視図及び底部斜視図であり、このパッ
ケージ１は、上面に配線パターン及び電子部品２を備え
たプリント基板３の上面を金属ケース４により封止した
ものであり、このパッケージ１は、プリント基板３の対
向し合う２つの端縁の中央部に夫々切欠き３ａを設ける
と共に、該切欠き３ａと対応するケース端縁の下縁部か
ら該切欠き３ａ内に嵌合する突片４ａを突出させて、該
突片４ａを切欠き３ａに嵌合させた状態でケース４をプ
リント基板３に組み付けている。プリント基板３に対す
るケース４の固定は、(b) に示す様にパッケージを裏返
した状態で突片４ａの裏側とプリント基板の裏面との間
をハンダ５によって行っていた。しかし、この従来例に
あっては、プリント基板の裏面にケースの一部が突出す
る為、パッケージの全高が大きくなって小型化の要請に
反するという不具合があり、またパッケージをひっくり
返した上でハンダ接続を行う必要がある為、作業性が悪
化するという欠点がある。

【０００３】なお、図６のパッケージはＬ字状のリード
端子６がプリント基板３の下方に突出するタイプである
が、これ以外にもプリント基板の底面に沿ってパッド状
のリード端子を平面状に配置したものもある。しかし、
このタイプにおいては、ケースから上記突片４ａの如き
ものを突出させる訳にはゆかないので、ケース側壁と基
板端縁等との間をハンダ或は接着剤により固定する必要
が生じる。しかし、ハンダ代等を確保することが難し
く、パッケージの大型化、組み付け作業の繁雑化等の不
具合が生じている。また、特開平８−３７４２１号公報
には、水晶振動子や複数の回路素子が載置された多層構
造基板の下方に、該多層構造基板を介して、該多層構造
基板と同面積の定電位面としてのシールド層８を一層介
設した構成の温度補償型水晶発振器が開示されており、
上記のごとき構成を備えることによって基板実装時にお
ける周波数微調整のための手間を省略し、調整に起因す
る発振周波数、周波数温度特性、消費電流、出力電圧等
の電気的特性の変動を防止するようにしている。しか
し、この従来例は、基板構造が複雑である為、基板自体
が高価となるばかりか、基板上の凹部内に部品を実装す
る工程の自動化が困難になるという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、電子部品を搭載したプリント基板
をケースにより封止した構造のパッケージにおいて、構
造の複雑化、ケース高の大型化、組み付け作業の繁雑化
を招くことのない電子部品のパッケージ構造を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成するため、
請求項１の発明は、電子部品を実装したプリント基板上
の電子部品を包囲、収納する為にプリント基板の上部空
間を封止する金属ケースを備えたパッケージにおいて、
上記プリント基板の上面端縁適所に形成した導体膜と、
上記金属ケースの側壁下部であって上記導体膜と対応す
る部分を側壁の内側方向へ退避させることにより形成し
た退避片と、を備え、上記退避片を内側に退避させた状
態で上記導体膜と電気的及び機械的に接続固定したこと
を特徴とする。請求項２の発明は、上記導体膜を上記プ
リント基板上の電子回路のアースに接続したことを特徴
とする。請求項３の発明は、上記導体膜は、非導電性材
料から成る基材の表面を導電性金属によりメタライズし
たものであることを特徴とする。請求項４の発明は、金
属ケースは、その側壁の下端縁の適所に凸部又は凹部を
有し、この金属ケース側の凸部又は凹部に対応する上記
プリント基板の端縁に凹部又は凸部を設け、各凸部と各
凹部同士を嵌合させたことを特徴とする。請求項５の発
明は、上記金属ケースの側壁及びプリント基板の端縁に
夫々設けた各凸部又は凹部は、金属ケースの対向し合う
２つの側壁及びプリント基板の対向し合う２つの端縁に
夫々設けられ、各凸部又は凹部は非対称の位置関係にあ
ることを特徴とする。請求項６の発明は、上記金属ケー
スの一方の側壁又は上記プリント基板の一方の端縁の中
央部に一つの凸部又は凹部を設けると共に、対向する他
方の側壁、又は他方の端縁には２つの凸部又は凹部を該
他方の側壁、又は他方の端縁の中央部を挟んで対称位置
に配置したことを特徴とする。請求項７の発明は、上記
金属ケースの一方の側壁又は上記プリント基板の一方の
端縁の中央部に一つの凸部又は凹部を設けると共に、対
向する他方の側壁、又は他方の端縁の非中央位置に一つ
の凸部又は凹部を設けたことを特徴とする。請求項８の
発明は、上記金属ケースの一方の側壁又は上記プリント
基板の一方の端縁の非中央部に一つの凸部又は凹部を設
けると共に、対向する他方の側壁、又は他方の端縁の非
中央位置であって上記一方の凸部又は凹部と対向する位
置に一つの凸部又は凹部を設けたことを特徴とする。請
求項９の発明は、電子部品を実装した多層プリント基板
上の電子部品を包囲、収納する為に多層プリント基板の
上部空間を封止する金属ケースを備えたパッケージにお
いて、上記多層プリント基板の肉厚内部に埋設されたア
ース用の電極膜の一部が露出する様に該プリント基板の
対向し合う端縁上面の適所を切欠き形成した溝と、上記
金属ケースの側壁下部であって上記溝と対応する部分を
側壁の内側方向へ退避させることにより形成した退避片
と、を備え、上記退避片の下端部は、金属ケースの側壁
の下端縁よりも所定長突出しており、上記退避片を内側
に退避させた状態で上記溝底部に露出した電極膜と電気
的及び機械的に接続固定したことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図１(a) 及び(b) は本発明の
一形態例の電子部品のパッケージの分解斜視図、及びプ
リント基板の裏面図であり、図２(a) (b) 及び(c) は組
み付け状態を示す斜視図、要部拡大図及びＡ−Ａ断面図
である。このパッケージ１０は、電子部品１１を実装し
たプリント基板１２と、このプリント基板１２上の電子
部品１１を包囲、収納する為にプリント基板１２の上部
空間を封止する金属ケース１３とを備えている。このパ
ッケージ１０の特徴的な構成は、プリント基板１２の上
面の端縁適所に導体膜１５を形成するとともに、金属ケ
ース１３の側壁下部であって上記導体膜と対応する部分
が内外方向へフリーとなるように該側壁下部に切り込み
を形成することにより形成した退避片１６を備えた点に
ある。そして、退避片１６を金属ケース１３の内側に所
定角度傾斜させて退避させた状態で、金属ケース１３を
プリント基板上にかぶせた時に、該退避片１６の先端部
が導体膜１５と接することにより、電気的及び機械的に
接続固定した状態となる様にしている。この接触状態は
弾性的な圧接でも良いし、非弾性的な単なる接触でも良
い。

【０００７】図１では、プリント基板１２と金属ケース
１３の対向し合う短辺の中央部に夫々導体膜１５と退避
片１６を設けたが、これは一例であり、これらを短辺或
は長辺上のどのような位置に設けてもよい。図示した退
避片１６は、ケース側壁に２本の切り込みを形成するこ
とにより形成される部分を内側に屈曲させることにより
形成しているが、これは一例に過ぎず、側壁の一部をプ
レス加工により内側へへこませることにより退避片を形
成してもよい。また、導体膜１５は、例えば、プリント
基板１２の基材、即ち非導電性材料の表面を導電性金属
によってメタライズすることにより形成する。使用する
金属材料としては、例えば銀−パラジウム膜、ニッケル
膜、金膜を順次重ねてメッキしたものを用いる。銀−パ
ラジウム膜はセラミック基板になじみ易いため最下層の
膜として用い、金膜はハンダとのなじみが良好である為
に用い、ニッケル膜は銀−パラジウム膜と金膜とのなじ
みの悪さを解消する為に中間膜として用いる。

【０００８】金属ケース１３をプリント基板１２に取付
ける際の位置決め方法としてこの形態例では、金属ケー
ス１３の側壁の下端縁の適所に凸部又は凹部２０を形成
すると共に、このケース側の凸部又は凹部２０に対応す
る上記プリント基板の端縁に凹部又は凸部２１を設け、
各凸部と各凹部同士を嵌合させるようにしている。一方
の突部を他方の凹部に嵌合させることにより、位置決め
が完了する。位置決めの完了後に、金属ケースの側壁か
ら内側に退避した退避片１６の外側面と導体膜１５の上
面との間にハンダを流し込むことにより、退避片１６と
導体膜１５とを電気的、機械的に固定する。この接続作
業に於ては、予め基板上の電子部品をクリームハンダを
用いて基板上に仮止めしておき、この基板上にケースを
かぶせて退避片１６と導体膜１５との間にクリームハン
ダを充填してからパッケージ全体を加熱することによ
り、電子部品とケースを一括して基板上にリフロー接続
することが可能となる。勿論、基板上に電子部品を固定
した後で、ケースを基板上に接続固定してもよい。

【０００９】また、この導体膜１５は必要に応じてプリ
ント基板上の電子回路のアースに接続する。このように
構成することにより、金属ケースがシールド効果を発揮
することができる。なお、ケース１３としては、金属材
料以外にも、セラミックや耐熱性の樹脂を用いてもよ
い。金属材料以外のケースを用いる際に、シールド効果
を持たせたい場合には、ケース表面に金属のメタライズ
を施せば良い。特に、導体膜１５と接する退避片１６部
分については、メタライズ等により導電性の表面を有す
るように加工しておく必要がある。次に上記した位置決
め用の凸部又は凹部の配置であるが、図１(a) (b) で
は、対向し合う側壁及び端縁の夫々中央部に凸部と凹部
を設けて位置決めを行っているが、このように構成する
と、ケースの前後方向とプリント基板の前後方向を誤っ
て組み付ける事態が生じ易い。このような誤装着の発生
を防止する為には、対向し合う側壁に夫々形成された凸
部又は凹部２０、或は対向し合う端縁に夫々形成された
凹部又は凸部２１が非対称状態となる様に夫々の位置、
個数等を異ならせることが有効である。なお図１(b) の
プリント基板裏面図において、符号２２はこのパッケー
ジを他の基板上に表面実装する時に用いるパッドであ
り、２３はハンダ溜りである。

【００１０】図３(a) (b) 及び(c) は夫々プリント基板
に金属ケースを装着する際の誤装着防止の為の構成例を
示す平面略図であり、まず(a) は対向し合う２辺Ｓ１、
Ｓ２の内の一方の辺Ｓ１の中央部に凸部又は凹部２０、
２１を一か所設けると共に、他方の辺Ｓ２には該辺Ｓ２
の中心Ｃを中心として対称位置関係で２つの凸部又は凹
部２０、２１を配置した。このように対向し合う２辺Ｓ
１、Ｓ２上に非対称状態となる位置関係及び個数で凸部
又は凹部２０、２１を配置したので、誤装着の防止が可
能となる。次に、図３(b) の例では、他方の辺Ｓ２の中
心位置に一つの凸部又は凹部２０、２１を配置すると共
に、一方の辺Ｓ１の非中心位置に凸部又は凹部２０、２
１を配置することにより、両辺Ｓ１、Ｓ２上の凸部又は
凹部２０、２１の位置関係を非対称にして誤装着の防止
を図っている。なお、この例では、辺Ｓ２上の凸部又は
凹部２０、２１の位置を、辺Ｓ２の非中心部であって、
非対称となる位置に設けてもよい。図３(c) の例では、
両辺Ｓ１、Ｓ１上に夫々一つづつ設けた凸部又は凹部２
０、２１を対向し合う位置関係で配置することにより誤
装着の防止を図っている。

【００１１】次に、図４は他の形態例のパッケージの分
解斜視図、図５(a) (b) (c) 及び(d) はこの形態例のパ
ッケージの全体構成を示す正面断面図、側面図、ケース
の構成図、及びプリント基板の構成である。この形態例
の特徴は、プリント基板１２として多層基板を用い、こ
の多層基板の対向し合う端縁の上面適所を所定の深さ溝
状に切欠くことにより、基板の肉厚内に埋設され且つ基
板面積とほぼ等しい面積を有するアース用の電極膜２５
を一部露出させ、この露出したアース用の電極膜２５
に、ケース１３から下方へ突出した退避片１６を電気的
に接続固定させつつ、ケース１３を多層基板１２上にか
ぶせた点にある。この形態例のケース１３に設けた退避
片１６は、ケースの下底縁よりも所定長下方へ突出して
おり、この退避片１６の下方への突出長は、ケース１３
を基板上に閉止した時に、退避片１６の先端部が溝２６
の底面の電極膜２５に接する様に設定する。このように
構成することにより、各退避片１６が基板上の各溝２６
内に入り込むような位置関係でケース１３を基板上にか
ぶせるだけでケースの位置決めが完了し、退避片１６と
溝内の電極膜２５との接合部をハンダにて固定すること
により、固定が完了する。この形態例では、退避片１６
と溝２６が位置決め手段を兼ねることができるので、上
記形態例に様に位置決め用の凸部又は凹部２０、２１を
格別に設ける必要がなくなる。なお、基板に対するケー
スの取付け方向を誤ることがないように、一方又は双方
の溝２６及び退避片１６を図示の中心位置から所定距離
ずらせておいてもよいし、各退避片１６の幅を異ならせ
てもよいし、また両方の溝及び退避片の位置を非対称と
なる様に配置することが好ましい。また、上記例では、
溝及び退避片を一つの辺に一つづつ設けたが、必要に応
じて複数づつ設けてもよい。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ケースの
下縁部の一部が基板の下面を越えて下方へ突出すること
がないので、パッケージの高さを低く抑えることができ
る。ハンダ接続時に基板をひっくり返すことなく、基板
上にケースを単純に載置してからそのままハンダ接続す
れば良いので自動実装化し易い。基板上の電子部品と共
に、基板に対してケースをリフローによりハンダ接続す
ることができるので、接続作業を一工程で実現可能とな
る。また、位置決め用の凹部、凸部を設けることによ
り、ケースの位置合わせが容易となる。位置決め用の凹
部、凸部を、非対象の位置関係、及び個数で配置するこ
とにより、基板に対するケースの向きを誤って装着する
ことを防止できる。更に、多層基板に適用する場合に
は、位置決め用の凹部、凸部を省略して、構成及び作業
性を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 及び(b) は本発明の一形態例の電子部品の
パッケージの分解斜視図、及びプリント基板の底部構成
図。

【図２】(a) (b) 及び(c) は図１のパッケージの組み付
け状態を示す斜視図、要部拡大図及びＡ−Ａ断面図。

【図３】(a) (b) 及び(c) は夫々誤装着防止の為の構成
例を示す平面略図。

【図４】本発明の他の形態例のパッケージの分解斜視
図。

【図５】(a) (b) (c) 及び(d) は図４の形態例のパッケ
ージの全体構成を示す正面断面図、側面図、ケースの構
成図、及びプリント基板の構成図。

【図６】(a) 及び(b) は従来のパッケージの構成を示す
斜視図、及び底部斜視図。

【符号の説明】

１０ パッケージ、１１ 電子部品、１２ プリント基
板、１３ 金属ケース、１５ 導体膜、１６ 退避片、
２０ 凸部又は凹部、２１ 凹部又は凸部、２５電極
膜、２６ 溝。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を実装したプリント基板上の電
   子部品を包囲、収納する為にプリント基板の上部空間を
   封止する金属ケースを備えたパッケージにおいて、 上記プリント基板の上面端縁適所に形成した導体膜と、 上記金属ケースの側壁下部であって上記導体膜と対応す
   る部分を側壁の内側方向へ退避させることにより形成し
   た退避片と、を備え、 上記退避片を内側に退避させた状態で上記導体膜と電気
   的及び機械的に接続固定したことを特徴とする電子部品
   のパッケージ構造。
2. 【請求項２】 上記導体膜を上記プリント基板上の電子
   回路のアースに接続したことを特徴とする請求項１記載
   の電子部品のパッケージ構造。
3. 【請求項３】 上記導体膜は、非導電性材料から成る基
   材の表面を導電性金属によりメタライズしたものである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品のパッ
   ケージ構造。
4. 【請求項４】 上記金属ケースは、その側壁の下端縁の
   適所に凸部又は凹部を有し、この金属ケース側の凸部又
   は凹部に対応する上記プリント基板の端縁に凹部又は凸
   部を設け、各凸部と各凹部同士を嵌合させたことを特徴
   とする請求項１、２又は３記載の電子部品のパッケージ
   構造。
5. 【請求項５】 上記金属ケースの側壁及びプリント基板
   の端縁に夫々設けた各凸部又は凹部は、金属ケースの対
   向し合う２つの側壁及びプリント基板の対向し合う２つ
   の端縁に夫々設けられ、各凸部又は凹部は非対称の位置
   関係にあることを特徴とする請求項４記載の電子部品の
   パッケージ構造。
6. 【請求項６】 上記金属ケースの一方の側壁又は上記プ
   リント基板の一方の端縁の中央部に一つの凸部又は凹部
   を設けると共に、対向する他方の側壁、又は他方の端縁
   には２つの凸部又は凹部を該他方の側壁、又は他方の端
   縁の中央部を挟んで対称位置に配置したことを特徴とす
   る請求項４又は５記載の電子部品のパッケージ構造。
7. 【請求項７】 上記金属ケースの一方の側壁又は上記プ
   リント基板の一方の端縁の中央部に一つの凸部又は凹部
   を設けると共に、対向する他方の側壁、又は他方の端縁
   の非中央位置に一つの凸部又は凹部を設けたことを特徴
   とする請求項４又は５記載の電子部品のパッケージ構
   造。
8. 【請求項８】 上記金属ケースの一方の側壁又は上記プ
   リント基板の一方の端縁の非中央部に一つの凸部又は凹
   部を設けると共に、対向する他方の側壁、又は他方の端
   縁の非中央位置であって上記一方の凸部又は凹部と対向
   する位置に一つの凸部又は凹部を設けたことを特徴とす
   る請求項４又は５記載の電子部品のパッケージ構造。
9. 【請求項９】 電子部品を実装した多層プリント基板上
   の電子部品を包囲、収納する為に多層プリント基板の上
   部空間を封止する金属ケースを備えたパッケージにおい
   て、 上記多層プリント基板の肉厚内部に埋設されたアース用
   の電極膜の一部が露出する様に該プリント基板の対向し
   合う端縁上面の適所を切欠き形成した溝と、 上記金属ケースの側壁下部であって上記溝と対応する部
   分を側壁の内側方向へ退避させることにより形成した退
   避片と、を備え、 上記退避片の下端部は、金属ケースの側壁の下端縁より
   も所定長突出しており、 上記退避片を内側に退避させた状態で上記溝底部に露出
   した電極膜と電気的及び機械的に接続固定したことを特
   徴とする電子部品のパッケージ構造。