JP3933849B2

JP3933849B2 - 電子部品類集合体を用いた携帯機器

Info

Publication number: JP3933849B2
Application number: JP2000199456A
Authority: JP
Inventors: 大山内; 実山本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: JP2002025857A; US20020021561A1; US6704209B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、素子や電子部品を含む電子部品類が所定数集合した電子部品類集合体を用いた携帯機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電話機で代表される携帯機器は近年、軽量化、小型化の一途をたどっている。これに対応して携帯機器に内蔵している電子回路基板は電子部品搭載の高密度化が進んでいるし、用いる電子部品も微小化が進んでいる。
【０００３】
電子部品を回路基板に搭載するのに、電子部品どうしの間に必ず隙間が必要であり、この隙間が前記高密度化によって極く小さくなってきているが、どのように小型化した電子部品でも個々に搭載していくには隣接隙間に限界がある。また、電子部品は大きさはもとより高さにも種々な違いがあって、隣接隙間が小さいほど生じやすい搭載ミスを後に搭載し直すような場合、搭載し直す部分のまわりに背の高い電子部品があって、それよりも背の低い電子部品を搭載し直すのは電子部品を保持して取扱う吸着ノズルなどのツールが背の高い電子部品と干渉しやすく、作業が困難で長い時間掛かったり、作業を失敗したり作業不能で製造中の電子回路基板が不良品となってしまうことがある。
【０００４】
また、電子部品をどんなに小型化しても電子回路基板を製造するための電子部品の搭載必要数に変わりはないので、生産性の向上につながらない。搭載が困難なだけ生産性や歩留まりがかえって低下する。
【０００５】
一方、特開平０６−２５１９９３号公報▲１▼および特開平１１−４０４５９号公報▲２▼は上記のような問題に対応した技術を開示している。公報▲１▼に記載の技術は図９に示すように、コンデンサまたはおよび抵抗などの電気的機能の異なる素子もしくは同種機能の素子をなす扁平板状の各チップ体ａを、外部電極ｂが形成されていない側面どうしを相対向させて、半田接合時に消滅し得る有機系接着剤ｃ、または半田接合温度では不溶解または不融解の無機系接着剤ｄを介して一列に連結接合するものである。公報▲２▼に記載の技術は、直方体形状のチップ状電子部品を互いに側面を密着させた際に隣り合うチップ状電子部品の端子電極が互いに所定の間隔を有するように各チップ状電子部品の端部に端子電極を付設し、複数の該チップ状電子部品を一列になるよう互いに接着剤により側面で密着して一体に保持するものである。
【０００６】
これらの技術によれば、複数のチップ状電子部品を一列に結合した数だけ一体に取扱い搭載することができるので、電子部品の微小化による搭載の困難性を回避し、かつ電子部品の搭載必要数に対する搭載作業の必要回数を減らして、生産性および歩留まりを向上させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、公報▲１▼▲２▼に記載の電子部品類集合体のように、個別に形成された電子部品単体どうしを連結し合うのでは、個別の電子部品製造に加え複数の電子部品どうしを連結する作業が要る上、電子部品が微小になればなるほど連結の作業が困難になるし、個々の電子部品を連結するのに少なくとも搭載面は共通な平面をなすように配慮することも必要で、搭載には有利でも部品の製造に不利であり部品コストが高くつく。
【０００８】
公報▲１▼▲２▼に記載の電子部品類集合体では、電極を持たない側面どうしでしか連結できないので上記のように一列にならざるを得ず、集合電子部品どうしの配列や電子部品類集合体の回路基板への搭載時の配列に自由度が少なく不便であり、場合によっては高密度な搭載ができない場合も生じる。
【０００９】
公報▲１▼▲２▼に記載のような電子部品類集合体は高密度に搭載できても、電子部品類集合体をなす個々の電子部品自体全てが回路基板と対面して搭載されるので、個々の電子部品の搭載密度は向上しない。
【００１０】
本発明は製造および搭載作業、搭載密度の向上に有利な電子部品類集合体を用いた携帯機器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電子部品類集合体を用いた携帯機器は、素子や電子部品を含む複数の電子部品類が１つの基体の表面の上下面に振り分けて集合表面を形成され、上面に形成された電子部品類の電極は基体の側面に形成され、下面に形成された電子部品類の電極は基体の下面に形成されて、基体に貫通孔を設けることなく上下両面に形成した電子部品類と搭載対象とを接続できるようにした電子部品類集合体と、配線パターンが形成された搭載対象である回路基板とを備え、前記電子部品類集合体と回路基板とは電子部品類集合体の基体一面における複数の電子部品類の電極と回路基板一面における配線パターンとを対向させて互いに接続してあることを１つの特徴としている。
【００１２】
このような構成では、素子や電子部品を含む複数の電子部品類を１つの基体の上に形成するので、出来上がっている電子部品類を個々に取扱って搭載したり、連結したりする場合のように、個々の電子部品類が小さいことによる取扱いや配置の作業に困難性はなく、絶縁など電気的な特性上の限界一杯まで複数の電子部品類をその種類や形、大きさを配慮した種々なパターンで高密度に配置して、安価に製造できるとともに、配置した各電子部品類が基体の上下面で基体および電子部品類の全体が通常のチップ状電子部品類と同様に取扱える形態と搭載面を難なく持てるので、これらを取扱い搭載するのが容易で搭載ミスによる歩留まりの低下が解消されるし、配列の自由度が高いことも相俟って高密度な搭載に対応しやすく全体として搭載密度を向上することができる。
【００２１】
特に、基体に貫通孔を設けることなく上下両面に電子部品類を形成した場合に前記さらなる特徴の場合同様に電子部品類と搭載対象との接続を確保できるように、基体の側面を有効利用できる。
【００２４】
基体に電子部品類を形成するのに、上下面共に抵抗体が形成されているようにしたり、内部にコンデンサまたはインダクタが形成された基体の上面またはおよび下面に抵抗体が形成されているようにすることもでき、１つの基体に形成している電子部品類の数や種類の組み合わせで種々な特性の接続対象回路に対応し、接続対象回路の簡略化と電子部品類を回路基板に搭載した電子回路基板の小型化を図ることができる。
【００２８】
そして、このような電子部品類集合体の特徴を活かして製造された電子回路基板を持った小型かつ軽量で安価な携帯機器が得られる。特に、各電子部品類の電極が基体の表面の上下面に電子部品類を形成して集合平面をなしている同じ一面の側で回路基板の配線パターンを持った一面と対向し接続されるように電子部品類集合体を回路基板に搭載することができ、電極の構造が短く簡単なものになるし、電子部品類はそれを形成した基体と基体を搭載した回路基板との間に位置して外力から保護される利点もある。
【００２９】
本発明のそれ以上の特徴および作用は、以下に続く詳細な説明および図面の記載から明らかになる。本発明の各特徴は可能な限りにおいてそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体を用いた携帯機器につき図１〜図８を参照しながら電子部品類集合体と共に詳細に説明し、本発明の理解に供する。なお、以下に示す本実施の形態は配線パターンを持った回路基板に電子部品類集合体を実装ないしは仮装着してリフロー処理など実装状態にするなどの搭載を行ない携帯機器を製造する場合の一例であるが、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、基板以外の電気機器を搭載対象として携帯機器を構成するような場合にも本発明は有効であり、本発明の範疇に属する。
【００３１】
図１、図２に示す１つの例は、１つの基体１に素子や電子部品を含む３つ以上の電子部品類２ａ〜２ｃ・・・または２種以上の電子部品類が形成され、この電子部品類２ａ〜２ｃ・・・が基体１の表面である上面４において不連続であるものの１つの部品の表面となる集合平面３をなしている。
【００３２】
基体１はセラミックなどの絶縁材料で形成され、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・はその種類によって異なるが、コンデンサ、インダクタ、抵抗などはプリント、描画、蒸着、鍍金などによって容易に形成できる。要は形成したい電子部品類２ａ〜２ｃ・・・の種類にあった方式を採用すればよく、形成する電子部品類２ａ〜２ｃ・・・は基体１上に直接形成できるあらゆる素子や電子部品を含んでよい。
【００３３】
このように、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・を１つの基体１の上に形成するので、出来上がっている電子部品類２ａ〜２ｃ・・・を個々に取扱って搭載したり、連結したりする場合のように、個々の電子部品類２ａ〜２ｃ・・・が小さいことによる取扱いや配置の作業に困難性はなく、絶縁など電気的な特性上の限界一杯まで３つ以上の電子部品類２ａ〜２ｃ・・・をその種類や形、大きさを配慮した図１、図２に示す場合を含む種々なパターンで高密度に配置して、安価に製造できる。
【００３４】
しかも、基体１上に形成した３つ以上の各電子部品類２ａ〜２ｃ・・・または２種以上の電子部品類が基体１の表面で集合平面３をなして基体１および電子部品類２ａ〜２ｃ・・・の全体が通常のチップ状電子部品類と同様に取扱える形態と、前記集合平面３や基体１の下面を利用した面一な搭載面を難なく持って望みの平面形状および大きさに形成できるので、これらを取扱い搭載するのが容易で搭載ミスによる歩留まりの低下が解消されるし、配列の自由度が高いことも相俟って高密度な搭載に対応しやすく全体として搭載密度を向上することができる。
【００３５】
また、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・の高さと基体１の厚みや基体１における個々の電子部品類搭載位置の厚みとの組み合わせによって、基体１および電子部品類２ａ〜２ｃ・・・の全体の高さを異なった種類のものどうしで統一して搭載の前後により作業性が悪くなるようなことを回避し搭載し直しに便利なようにしたり、基体上の電子部品類が異なった高さになるような組み合わせの場合でも集合平面化ができて１つの基体に形成する電子部品類の種類の組み合わせの自由度を高めたりすることができる。
【００３６】
図１、図２に示す例では、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・を形成した上面４を搭載面としてあり、このため、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・の一対ずつの各電極５ａ〜５ｃ・・・が、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・を形成している上面４側で他と接続できるように形成している。具体的には、各電極５ａ〜５ｃ・・・が基体１の上面４に位置するように設け、各電極５ａ〜５ｃ・・・の基体１の側面１ａに臨むものは、基体１の側面１ａから基体１の下面６の周辺一部にまで達するように設けてある。
【００３７】
そこで、このような電子部品類集合体Ａを搭載対象である回路基板７に搭載するのに、上面４に３つ以上、または２種以上の電子部品類２ａ〜２ｃ・・・が形成されるとともに、これらに対応した電極５ａ〜５ｃ・・・が前記上面４の側で他と接続できるように形成された基体１を、その上面４が下向きとなるように図１の状態から図２の状態に反転させて、回路基板７に搭載し基体１の電極５ａ〜５ｃ・・・を回路基板７に形成された配線パターン８のランド８ａなどに接続する。この接続は例えば、図２に示すように半田９によって行なう。この場合、電極５ａ〜５ｃ・・・のうちの基体１の側面にまで延びたものは、その部分を半田９との濡れ面に利用して搭載強度および接続効率を高めることができる。
【００３８】
以上述べた図２に示すような搭載によると、各電子部品類２ａ〜２ｃ・・・の電極５ａ〜５ｃ・・・が基体１の電子部品類２ａ〜２ｃ・・・を形成している同じ上面４の側で回路基板７と対面されて接続対象である配線パターン８のランド８ａと対向し接続されるように電子部品類集合体Ａを回路基板７に搭載することができ、電極５ａ〜５ｃ・・・の構造が短く簡単なものになるし、電子部品類２ａ〜２ｃ・・・はそれを形成した基体１と基体１を搭載した回路基板７との間に位置して外力から保護される利点もある。このとき、基板１のフラットな下面６は電子部品類集合体Ａを搭載する際に吸着ノズルで吸着保持する吸着対象面として好適である。
【００３９】
図３に示す例は、基体１に３つ以上、または２種以上の電子部品類２ａ〜２ｃ・・・が形成され、それらの電極５ａ〜５ｃ・・・が基体１の下面６側で他と接続できるように基体１の下面６および側面１ａの少なくとも下面６に形成され、電極５ａ〜５ｃ・・・のうち基体１の下面６に設けられたものは基体１の側面１ａまたはおよび貫通孔１１を通じて電子部品類２ａ〜２ｃ・・・のうちの基体１の上面４に形成されたものと接続されている。さらに具体的には、図示するところでは、基体１の下面６に電子部品類が形成されていない。しかし、基体１の下面にも電子部品類を形成した基体１の下面にある電極５ａ〜５ｃ・・・を利用して回路基板７の配線パターン８のランド８ａなどを接続対象として接続されるようにできるのは容易に理解されるところである。
【００４０】
このように、基体１にその下面６側で他と接続できる電極５ａ〜５ｃ・・・を持つことにより、下面６に形成された電子部品類がある場合は勿論、上面４に形成された電子部品類２ａ〜２ｃ・・・とも基体１の側面１ａまたはおよび貫通孔１１を通じ確実に接続されて、基体１をその下面６側で回路基板７に搭載するのに基体１の上面４に形成された電子部品類２ａ〜２ｃ・・・、または基体１の上下両面に形成された電子部品類２ａ〜２ｃ・・・と回路基板７との接続を難なく達成することができ、基体１の上下両面に電子部品類２ａ〜２ｃ・・・が形成されていると、同一平面スペース内に２つの電子部品類２ａ〜２ｃ・・・を重ねて搭載することになり、搭載密度が倍増する。
【００４１】
以上のように、電極５ａ〜５ｃ・・・のいずれかを基体１の側面１ａに設けるのに、図４の例では側面１ａにおいて互いに近接する電極５ｂ、５ｃの間に切り欠き２１を設けてある。これにより近接して形成する電極５ｂ、５ｃが形成時に位置や幅に狂いが生じるような場合でも切り欠き２１の存在によって互いが接触し短絡するのを防止しやすく、歩留まりが向上する。
【００４２】
図５、図６に示す各例は、電子部品類２ａ〜２ｂ・・・が１つの基体１の上下面４、６に振り分けて形成されている。そのうち図５に示す例では、上面４に形成された電子部品類２ａ・・・の電極５ａ・・・は基体１の側面１ａに形成され、下面６に形成された電子部品類２ｂ・・・の電極５ｂ・・・は基体１の下面６に形成されている。また、図６に示す例では、基体１の上面４に形成された電子部品類２ａ・・・の電極５ａ・・・は基体１の側面１ａに形成され、基体１の下面６に形成された電子部品類２ｂ・・・の電極５ｂ・・・は基体１の側面１ａの前記上面４の電子部品類２ａ・・・の電極５ｂ・・・が設けられない側面１ａに形成されている。
【００４３】
このようにすると、上下両面４、６に電子部品類２ａ、２ｂ・・・を形成して部品の搭載密度を倍増する場合に、基体の側面を有効利用して回路基板７との接続を確保できるようにし、基体１に貫通孔を設けるようなことを回避することができ、基体１の上下面４、６の電子部品類２ａ、２ｂ・・・の配置効率を高めることができる。同時に、基体１の上面４および下面６に形成する電極部分が少なくなって基体１の必要面積を小さくでき、あるいは基体１の上下面４、６への電子部品類２ａ、２ｂ・・・の形成数を増大でき、電子部品類２ａ、２ｂ・・・の搭載密度をさらに向上することができる。
【００４４】
なお、以上に例示した電子部品類２ａ、２ｂ・・・はいずれも抵抗体であるが、図７の例のように内部にコンデンサ３１ａ、３１ｂまたはインダクタが形成された基体１の上面４またはおよび下面６に抵抗体である電子部品２ａ・・・、２ｂ・・・が形成されているようにすることもでき、図６の基体１の上下面４、６に抵抗体である電子部品類２ａ、２ｂ・・・を形成した場合なども含めて、１つの基体１に形成している電子部品類２ａ、２ｂ・・・の数や種類の組み合わせで種々な特性の接続対象回路に対応し、接続対象回路の簡略化と電子部品類２ａ、２ｂ・・・を回路基板に搭載した電子回路基板の小型化を図ることができる。３２ａ、３２ｂはコンデンサ３１ａ、３１ｂの電極を示している。
【００４５】
以上説明した１つの基体１に複数の電子部品類２ａ、２ｂ・・・を形成した電子部品類集合体Ａは、電子部品類２ａ、２ｂ・・・の搭載タクトを１つの基体１に形成する数で除した割合で大幅に少なくなるし、図８（ａ）に示す電子部品類２ａ、２ｂ・・・を個々に取扱い搭載する場合に必要な最小の部品サイズおよび搭載間隔に対し、図８（ｂ）に示すように基体１を用いた場合に必要な最小の部品サイズおよび搭載間隔は小さくなり、搭載面積が７．５６ｍｍから２．８６ｍｍに減少する。
【００４６】
しかし、基体１を用いた電子部品類２ａ、２ｂ・・・の搭載において、図２、図３で示したような回路基板７の配線パターン８における位置と電子部品類２ａ、２ｂ・・・が搭載される位置との関係において汎用性を損なう場合がある。このため、抵抗体を基体１に形成する場合は、回路基板７の配線パターン８が形成する電気回路に応じた抵抗値を持つように形成した抵抗体をレーザ等を用いて予め調整しておくことにより、抵抗調節のため回路基板７において余計な配線の引き回しを行なわなくてよくなり、電子回路基板の生産性向上と小型化に寄与することができる。そして、以上のような電子部品類集合体Ａを回路基板７に搭載して形成した図２、図３に示すような電子回路基板Ｂを用いた携帯機器は飛躍的に軽量化、小型化し、コストも低減する。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の電子部品類集合体を用いた携帯機器によれば、素子や電子部品を含む複数の電子部品類を１つの基体の表面の上下面上に形成して集合平面をなしているので、出来上がっている電子部品類を個々に取扱って搭載したり、連結したりする場合のように、個々の電子部品類が小さいことによる取扱いや配置の作業に困難性はなく、絶縁など電気的な特性上の限界一杯まで複数の電子部品類をその種類や形、大きさを配慮した種々なパターンで高密度に配置形成して、安価に製造できるとともに、形成した各電子部品類が基体の一面で基体および電子部品類の全体が通常のチップ状電子部品類と同様に取扱える形態と搭載面を難なく持てるので、これらを取扱い搭載するのが容易で搭載ミスによる歩留まりの低下が解消されるし、配列の自由度が高いことも相俟って高密度な搭載に対応しやすく全体として搭載密度を向上することができる。また、上下両面に電子部品類を形成しても上面電子部品類の基体側面電極と下面電子部品類の電極とによって基体に貫通孔を設けることなく搭載対象と接続できるという電子部品類集合体の特徴を活かして製造された電子回路基板を持った小型かつ軽量で安価な携帯機器が得られる。特に、各電子部品類の電極が基体の表面の上下面に電子部品類を形成して集合平面をなしている同じ一面の側で回路基板の配線パターンを持った一面と対向し接続されるように電子部品類集合体を回路基板に搭載することができ、電極の構造が短く簡単なものになるし、電子部品類はそれを形成した基体と基体を搭載した回路基板との間に位置して外力から保護される利点もある。
【００４８】
本発明の携帯機器によれば、上記の電子部品類集合体の特徴を活かして製造された電子回路基板を持った小型かつ軽量で安価な携帯機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体の１つの例を示す斜視図である。
【図２】図１の電子部品類集合体を回路基板に搭載して電子回路基板とした場合の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体の別の例を示す側面図である。
【図４】図１、図２の電子部品類集合体の変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体の他の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体の今１つの例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体のさらに別の例を示す側面図である。
【図８】電子部品を個々に搭載した従来の場合と本発明の実施の形態に係る電子部品類集合体として搭載した場合の搭載条件および搭載結果を比較して示し、その（ａ）は従来の場合、その（ｂ）は本実施の形態の場合を示している。
【図９】従来の電子部品類集合体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１基体
１ａ側面
２ａ〜２ｃ・・・電子部品類
３集合平面
４上面
５ａ〜５ｃ、３２ａ、３２ｂ電極
６下面
７回路基板
８配線パターン
９半田
Ａ電子部品類集合体
Ｂ電子回路基板
３１ａ、３１ｂコンデンサ

Claims

素子や電子部品を含む複数の電子部品類が１つの基体の表面の上下面に振り分けて集合平面を形成され、上面に形成された電子部品類の電極は基体の側面に形成され、下面に形成された電子部品類の電極は基体の下面に形成されて、基体に貫通孔を設けることなく上下両面に形成した電子部品類と搭載対象とを接続できるようにした電子部品類集合体と、配線パターンが形成された搭載対象である回路基板とを備え、前記電子部品類集合体と回路基板とは電子部品類集合体の基体一面における複数の電子部品類の電極と回路基板一面における配線パターンとを対向させて互いに接続してあることを特徴とする電子部品類集合体を用いた携帯機器。
素子や電子部品を含む複数の電子部品類が１つの基体の表面の上下面に振り分け形成して集合平面をなし、上面に形成された電子部品類の電極は基体の側面に形成され、下面に形成された電子部品類の電極は基体の下面に電子部品類上に臨んで形成されて、基体に貫通孔を設けることなく上下両面に形成した電子部品類と搭載対象とを接続できるようにした電子部品類集合体と、一面上に配線パターンが形成された搭載対象である回路基板とを備え、前記電子部品類集合体と回路基板とは電子部品類集合体の基体一面における複数の電子部品類の電極および側面電極と回路基板一面における配線パターンとを対向させて互いに接続してあることを特徴とする電子部品類集合体を用いた携帯機器。