JP2018157359A - 表面実装型デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
表面実装型デバイス(SMD:Surface Mount Device)として、恒温槽付水晶発振器(OCXO;Oven Controlled Crystal Oscillator)等の表面実装型圧電発振器がある。
従来の表面実装型圧電発振器では、主基板上に水晶振動子等の電子部品を実装した主基板を台座上に搭載し、当該台座を下基板上に搭載して、台座を含むモジュール(台座モジュール)全体をカバーで覆った構成が知られている(特許文献1参照)。
また、下基板には、台座のピンと接続する電極と、カバーが半田付けされる半田付けパターンが形成されており、実装時には、台座のピンと下基板の電極とが半田付けされて、下基板と台座とが固定された後、下基板の半田付けパターンとカバーとが半田付けされて、下基板とカバーとが固定されるようになっている。
近年、製品の小型化に伴って、下基板上において台座とカバーとの間の隙間が狭くなり、カバーを半田付けするためのスペースが確保できず、接着剤等によりカバーを接着していた。接着剤による接着は、半田付けに比べて強度が十分ではない。
尚、表面実装型デバイスに関する従来技術としては、特開2014−3553号公報「表面実装型デバイス」(日本電波工業株式会社、特許文献1)があり、半田付けに関する従来技術としては、特開2001−326291号公報「半導体素子モジュール及び半導体装置」(三菱電機株式会社、特許文献2)がある。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る表面実装型デバイス(本表面実装型デバイス)は、電子部品を実装した主基板が台座に搭載され、下基板の上に、台座と、台座を覆うカバーとが搭載された表面実装型デバイスであり、下基板上において、カバーと半田付けされる半田付けパターンが、カバーが搭載される領域から下基板の内側の領域に亘って形成されると共に、台座の側面部に、半田付けパターンの上部に空間を形成する切り欠き部が設けられており、カバーが、当該空間に形成された半田によって半田付けパターン上に固定された構成としており、カバーを下基板上に半田付けするスペースを確保して十分な強度で固定でき、また、台座の半田付けとカバーの半田付けを同一工程で行うことができ、実装工程を簡略化することができるものである。
本表面実装型デバイスの構成について図1を用いて説明する。図1は、本表面実装型デバイスの分解斜視図である。
図1に示すように、本表面実装型デバイスは例えばOCXOであり、下基板2の上に、主基板3を搭載した台座1が搭載され、更に主基板3を覆うようにカバー4が設けられた構成である。
主基板3は、水晶振動子や発振回路等の電子部品が実装された状態で台座1に搭載されている。
また、下基板2の下面には、本表面実装型デバイスが搭載される実装基板と接続する電極が設けられている。
このように、本表面実装型デバイスでは、半田付けパターン21を台座1が搭載される領域内にまで形成して、半田付けパターン21の幅(下基板2の短辺方向)を十分確保することにより、カバー4との半田付けを確実にするものである。
切り欠き部14は、台座1を下基板2上に搭載した場合に、半田付けパターン21上となる部分に設けられており、半田付けパターン21の上に十分な量の半田が形成されるための空間(スペース)を形成するものである。
つまり、切り欠き部14によって形成される空間内において、半田付けパターン21上に半田が塗布されて、カバー4の長辺下端部41と接合されるようになっている。
尚、図1に示すように、カバー4の短辺下端部は台座1の短辺上に搭載される。
本表面実装型デバイスの台座について図2及び図3を用いて説明する。図2は、本表面実装型デバイスの台座の構成を示す斜視図であり、図3は、本表面実装型デバイスの台座の側面図である。
図2及び図3に示すように、本表面実装型デバイスの台座1は、耐熱性の樹脂で形成された外枠部11及び梁部12と、導電性の金属で形成された複数のピン13とを備え、外枠部11の側面部には、切り欠き部14が形成されている。
梁部12は、外枠部11の内側において、外枠部11の長辺同士を接続するように形成されており、台座1の強度を高め、熱や外力による変形を防ぐものである。
図2に示すように、ピン13は、突出した上端部分が、台座1に搭載される主基板3に挿入され、下端部分は内側に折り曲げられた形状で、下基板2上の電極に半田によって固定される。つまり、ピン13は、主基板3と下基板2とを電気的に接続するものである。
台座1は、金型に複数のピン13が挿入された状態で樹脂を流し込んで、一体成型によって形成される。
切り欠き部14は、台座1の側面部から底面部にかけて一部をえぐり取ったような凹形状に形成されている。
尚、切り欠き部14の形状を、側面部を貫通した形状とすることも可能である。
次に、カバーと下基板との接続部分について図4を用いて説明する。図4は、本表面実装型デバイスにおけるカバーと下基板との接続部分の断面説明図である。
図4に示すように、本表面実装型デバイスでは、下基板2の上に台座1と、カバー4の長辺下端部41が搭載される。
台座1には、側面部から底面部にかけて一部を切り取ったように、切り欠き部14が形成されている。
特に、本表面実装型デバイスでは、十分な量の半田を塗布できるため、リフロー後に半田がカバー4の側面に密着して盛り上り、フィレット5aが形成されて、半田付けパターン21とカバー4の長辺下端部41との接着が一層良好となるものである。
次に、本表面実装型デバイスの製造方法について図1〜図4を用いて説明する。
図1に示したように、複数のピン13と、側面部に切り欠き部14とを設けた台座1を形成し、台座1の上に、水晶振動子及び発振回路等を搭載した主基板3を搭載する。
また、予め下基板2の上面に電極及び半田付けパターン21を形成しておき、電極及び半田付けパターン21の上に半田5を塗布する。
そして、下基板2の半田付けパターン21上にカバー4を搭載して、台座1及び主基板3を覆う。
その後、半田リフローを行って、下基板2の電極と台座1のピン13、及び下基板2の半田付けパターン21とカバー4とを同時に接着する。
本発明の実施の形態に係る表面実装型デバイスによれば、電子部品を実装した主基板3が台座1に搭載され、下基板2の上に、台座1と、台座1を覆うカバー4とが搭載された表面実装型デバイスであり、下基板2上において、カバー4と半田付けされる半田付けパターン21が、カバー4より外側の領域から内側の領域に亘って形成されると共に、台座1の側面部に、半田付けパターン21の上部に空間を形成する切り欠き部14が設けられており、カバー4が、当該空間に形成された半田5によって半田付けパターン21上に固定された構成としており、小型の表面実装型デバイスであっても、下基板2上に半田付けパターン21を形成可能とし、半田付けのスペースを確保して、下基板2とカバー4とを十分な強度で固定でき、台座1の半田付けとカバー4の半田付けを同一工程で行うことができ、実装工程を簡略化することができる効果がある。
Claims (4)
- 電子部品を実装した主基板が搭載された台座と、前記台座が搭載される下基板と、前記台座を覆うよう前記下基板に搭載されるカバーとを備えた表面実装型デバイスであって、
前記下基板上において、前記カバーと半田付けされる半田付けパターンが、前記カバーが搭載される領域から当該下基板の内側に亘って形成され、
前記台座は、前記半田付けパターンの上部に空間が形成されるよう、側面部に切り欠き部を備え、
前記カバーは、前記空間に形成された半田によって前記半田付けパターン上に固定されていることを特徴とする表面実装型デバイス。 - 切り欠き部は、側面部の外側面から底部にかけて、前記側面部の一部が切り取られた凹部形状であることを特徴とする請求項1記載の表面実装型デバイス。
- 台座は、下基板と主基板とを電気的に接続する複数のピンを備え、前記複数のピンが前記下基板に形成された電極に半田によって固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の表面実装型デバイス。
- 下基板上に台座とカバーとを搭載する表面実装型デバイスの実装方法であって、
側面部に切り欠き部が形成され、複数のピンを備えた前記台座に、電子部品を実装した主基板を搭載する工程と、
前記下基板に形成された電極と、前記カバーが搭載される領域から当該下基板の内側に亘って形成された半田付けパターンとに半田を塗布する工程と、
前記半田付けパターン上の半田が前記切り欠き部によって形成された空間内に位置するように前記台座を搭載する工程と、
前記半田付けパターン上に前記カバーを搭載する工程と、
前記電極と前記ピン、及び前記半田付けパターンと前記カバーとを、前記半田をリフローすることによって同時に固定する工程とを備えたことを特徴とする表面実装型デバイスの製造方法。
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