JPH1167945A - 電子回路モジュール - Google Patents

電子回路モジュール

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JPH1167945A
JPH1167945A JP22964897A JP22964897A JPH1167945A JP H1167945 A JPH1167945 A JP H1167945A JP 22964897 A JP22964897 A JP 22964897A JP 22964897 A JP22964897 A JP 22964897A JP H1167945 A JPH1167945 A JP H1167945A
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Takanori Ikuta
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電子回路モジュールでは、基板の小型
化を図りつつ金属ケースを位置精度良く取着することが
困難であった。 【解決手段】 基板１上に半導体素子３および電子部品
４が搭載されて電子回路が構成されるとともに、この電
子回路を覆うように金属ケース２が取着されて成る電子
回路モジュール６において、金属ケース２を基板１上に
配設された複数個のケース取着用金属部材５に溶接する
ことにより取着している。基板１の面積を大きくするこ
となく金属ケース２を良好にかつ位置精度良く基板１上
に取着することができ、電子回路モジュールの小型化の
要求に十分に応え得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種の電子機器や電
子装置等に用いられる、基板上に構成された電子回路を
金属ケースで覆って成る電子回路モジュールに関し、特
に基板上への金属ケースの取着構造を改良した電子回路
モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器や電子装置に対しては小
型化・薄型化・高機能化・低コスト化等の要求が絶える
ことがなく、それらの要求を実現するために、電子機器
や電子装置に用いられる電子回路モジュールに対しても
例外なく小型化・薄型化・高機能化・低コスト化の検討
が急速に押し進められている。
【０００３】この電子回路モジュールとして代表的なも
のに、基板上に半導体素子および電子部品が搭載されて
電子回路が構成されるとともに、この電子回路を覆うよ
うに電子回路の保護や電磁シールドのための金属ケース
が取着されて成る電子回路モジュールがある。このよう
な電子回路モジュールにおいてその基板となる回路基板
については、製造コストや工数の削減を目的として回路
基板の集合体である１枚のシート基板からの基板取り数
の増大化を図り、１回の回路基板製造工程で出来るだけ
多くの回路基板を得ることが重要な課題となっている。
また、その基板上への半導体素子やチップ状電子部品等
の搭載工程や電気的特性の調整工程・ケーシング工程・
電気テスト工程等、製品となる最終工程までをシート基
板の状態で実施することで電子回路モジュールの搬送時
間および製造時間の削減が図られている。
【０００４】これらの工程のうちケーシング工程におい
て基板上に金属ケースを取着する手法としては、通常、
金属ケースを固定するための金属電極を基板表面に設置
してこの金属電極と金属ケースとをはんだ付けにより固
定する手法がある。
【０００５】しかし、この手法でははんだリフロー炉等
による金属ケースのはんだ付け後に基板上で金属ケース
の位置がずれてしまい、金属ケースの位置精度が確保で
きないという問題点があった。そこで、金属ケースにべ
ろ部を設け、基板端部にこのべろ部を挿入し固定するた
めの孔を形成して、その孔にべろ部を差し込んで金属ケ
ースの位置を固定することにより金属ケースを基板に位
置精度良く固定する手法が採られている。
【０００６】また、基板端部にケース取着用端面電極を
形成してこのケース取着用端面電極と金属ケースに設け
たべろ部とをはんだ付けすることで、金属ケースと基板
との接着強度を向上させて固定し取着する手法も採られ
ている。
【０００７】さらに、これらの固定方法を組み合わせて
用いることで金属ケースを基板に対して位置精度良く固
定し取着していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして金属ケースを取着した従来の電子回路モジュ
ールでは、いずれも基板端部に金属ケースのべろ部を挿
入する孔やケース取着用端面電極を設けることからそれ
だけ基板の面積が大きなものとなるため、基板の小型化
が図れず、電子回路モジュールに対する小型化の要求に
応えられないという問題点があった。
【０００９】また、上記のようにして金属ケースを取着
する従来の電子回路モジュールでは、いずれも基板が小
さくなるに従ってシート基板の状態でのケーシング工程
において隣接する金属ケース同士および金属ケースのべ
ろ部同士の間隔が十分確保できなくなり、はんだリフロ
ー炉等により金属ケースがはんだ付けされる際に隣接す
る金属ケース同士またはべろ部同士がはんだ付けされて
しまい、その結果、多数個取りのシート基板から個々の
電子回路モジュールへの分割が出来なくなってしまうと
いう問題があった。
【００１０】これに対し、多数個取り化されたシート基
板をケーシング工程前に分割し、個々の回路基板にあら
かじめ分割した後に金属ケースの取着を行なう手法が採
られているが、この場合にはシート基板の状態で最終工
程まで製造することにより搬送時間・製造時間の短縮を
目的とした多数個取りの意味が生かされなくなってしま
うという問題点があった。
【００１１】また、シート基板において隣接する金属ケ
ース同士の間隔を広げればシート基板の状態でのケーシ
ングが実現できるが、この場合には基板の小型化は達成
できず、電子回路モジュールの小型化も達成できなくな
るという問題点があった。
【００１２】本発明は上記問題点を解決すべく案出され
たもので、その目的は、基板の面積を大きくすることな
く金属ケースを良好にかつ位置精度良く基板上に取着す
ることができ、小型化の要求に十分に応え得る電子回路
モジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の電子回路モジュ
ールは、基板上に半導体素子および電子部品が搭載され
て電子回路が構成されるとともに、この電子回路を覆う
ように金属ケースが取着されて成る電子回路モジュール
において、前記金属ケースが前記基板上に配設された複
数個のケース取着用金属部材に溶接されていることを特
徴とするものである。
【００１４】また、本発明の電子回路モジュールは、上
記構成において、前記ケース取着用金属部材が前記基板
上に形成された凹部に取着されていることを特徴とする
ものである。
【００１５】さらに、本発明の電子回路モジュールは、
上記各構成において、前記金属ケースの前記ケース取着
用金属部材との溶接部に、前記ケース取着用金属部材の
断面積より小さい孔が形成されていることを特徴とする
ものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子回路モジュー
ルについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の電子回路モジュールの実施
の形態の一例を示す金属ケース取着前の分解斜視図であ
り、図２は金属ケース取着後の斜視図、図３は図２にお
けるＡ−Ａ’線部分断面図である。
【００１８】また、図４は電子回路モジュールの基体を
１枚のシート基板から同時に多数作製する場合の基体の
集合体であるシート基板の例を示す斜視図である。
【００１９】なお、以後説明する各工程およびそれらに
おける加工、例えば基板上への半導体素子や電子部品等
の搭載工程や電気的特性の調整工程・ケーシング工程・
電気テスト工程等、製品となる最終工程までは、図４に
示すような基体の集合体であるシート基板の状態で実施
することにより電子回路モジュールの搬送時間および製
造時間の削減を図ることができ、ケーシング終了後に基
板を分割することで図１〜３に示す本発明の電子回路モ
ジュールを効率良く得ることができる。
【００２０】これらの図において、１は基板であり、２
は金属ケースである。基板１上には半導体集積回路素子
等の半導体素子３およびチップコンデンサやチップ抵抗
等の電子部品４が搭載されて電子回路が構成されてい
る。５は基板１上に複数個配設されたケース取着用金属
部材であり、これらケース取着用金属部材５の頭頂部に
金属ケース２が溶接されることによって金属ケース２が
基板１上に電子回路を覆うように取着されて、本発明の
電子回路モジュール６が構成される。
【００２１】基板１は電子回路モジュール６の基体とな
るとともに回路基板となるものであり、例えば多層セラ
ミック回路基板やガラスエポキシ基板等が用いられ、中
でも回路基板として電子回路の高密度化が可能となる多
層セラミック回路基板が好適に用いられる。
【００２２】また、基板１にはその上面にケース取着用
金属部材５を基板１上に取着する際にケース取着用金属
部材５を搭載する凹部１ａや金属ケース２のべろ部２ａ
の位置決めを行なうべろ部挿入用凹部１ｂを形成する
と、位置決め精度をより向上させることができる点で好
ましい。このようにケース取着用金属部材５を凹部１ａ
に搭載して取着することにより、ケース取着用金属部材
５のはんだ付け時に起こるはんだ溶融によるアライメン
ト効果によって、ケース取着用金属部材５を位置精度良
く基板１上に配設させることが可能となる。
【００２３】また、ケース取着用金属部材５を搭載する
ための凹部１ａを設けることにより、ケース取着用金属
部材５を隣接して配設する場合にも、それら隣接するケ
ース取着用金属部材５が互いにはんだ付けされない位置
まで接近させて配設することが容易にできるものとな
る。
【００２４】本発明の電子回路モジュール６によれば、
金属ケース２は基板１にケース取着用金属部材５によっ
て取着されることから、従来のように金属ケースを固定
するための金属電極やケース取着用端面電極を形成する
必要がないため、べろ部２ａとべろ部挿入用凹部１ｂと
により金属ケース２の位置決めを行なっても、従来のよ
うに基板１面積が大きなものとなることはなく、基板１
の小型化が図れるものである。
【００２５】なお、１ｃは電子回路モジュール６を外部
電気回路基板に実装する際の実装用電極が形成されるキ
ャスタレーションであり、電子回路モジュール６の仕様
に応じて適宜設けられる。
【００２６】このような凹部１ａやべろ部挿入用凹部１
ｂ・キャスタレーション１ｃを形成するには、例えば基
板１が多層セラミック回路基板から成る場合、半導体素
子３および電子部品４が搭載される基板１の最上層のグ
リーンシートにパンチング加工により凹部１ａとなる所
望の形状の孔を所望の数だけ形成し、この孔の底面にあ
たる第２層のグリーンシートに、例えばケース取着用金
属部材５のはんだ付けが可能となるよう導電性配線材料
を形成して、他の導電性配線材料が形成されたグリーン
シートとともにこれらを積層し、べろ部挿入用凹部１ｂ
およびキャスタレーション１ｃとなる貫通孔を加工形成
した後、焼結一体化することで、べろ部挿入用凹部１ｂ
・キャスタレーション１ｃを有するとともに基板１上に
設けられた凹部１ａにケース付け用金属部材１が位置精
度良くはんだ付け可能となる基板１を得ることができ
る。
【００２７】このような基板１を図４に示したシート基
板７から得る場合、最上層のグリーンシートとして凹部
１ａとなる所望の形状の孔を所望の数だけ形成したグリ
ーンシートを積層して形成されたシート基板７に、各基
板１の分離後にべろ部挿入用凹部１ｂとなる所望の形状
の貫通孔７ｂおよびキャスタレーション１ｃとなる所望
の形状の貫通孔７ｃをそれぞれ所望の数だけ形成した
後、焼結一体化することによって基板１の集合体である
シート基板７が得られる。そして、このシート基板７を
同図中に示した点線に沿って各基板１毎に分割すること
により、上面に凹部１ａが形成され、側面にべろ部挿入
用凹部１ｂ・キャスタレーション１ｃを有する基板１を
得ることができる。なお、７ｄはシート基板７の耳部に
設けた位置決め用認識マークである。
【００２８】なお、ケース取着用金属部材５は基板１の
所望の位置に直接取着してもよく、この場合、接着剤に
より取着したり、基板１上に形成した取着用パッドには
んだ付けにより取着すればよい。
【００２９】金属ケース２は基板１に構成された電子回
路の保護や電磁シールドのために電子回路を覆うように
基板１上に取着されるものである。またその材料として
は、鉄・洋白・アルミニウム・ＳＵＳ・銅等が用いられ
る。
【００３０】金属ケース２には前述した位置決め用のべ
ろ部２ａを形成したり、また、ケース取着用金属部材５
との溶接を確実に行なうために、ケース取着用金属部材
５と対応する位置にケース取着用金属部材５の断面積よ
り小さい孔２ｂを形成したりするとよい。このようにべ
ろ部２ａを形成することにより、このべろ部２ａをべろ
部挿入用凹部１ｂにより位置決めすることによって、金
属ケース２の位置決め精度をより向上させることができ
る。また、ケース取着用金属部材５との溶接のための孔
２ｂを形成することにより、ケース取着用金属部材５の
位置を確認することができ、ケース取着用金属部材５の
欠落やスポット溶接後の溶接状態を確認することができ
る。
【００３１】また、金属ケース２は、その表面、特にス
ポット溶接部を含む近傍に黒色化処理を施すことによ
り、ケース取着用金属部材５にレーザスポット溶接によ
り溶接する際に、レーザの反射を抑えることができてよ
り効率の良い良好な溶接状態の溶接が可能となる。この
ような黒色化処理としては、例えば黒色クロム等の暗黒
色メッキを施せばよい。
【００３２】基板１上に配設されたケース取着用金属部
材５は、その頭頂部に金属ケース２が溶接されることに
より、基板１上のデッドスペースを有効に使用して基板
１に金属ケース２を取着することで電子回路モジュール
６の小型化を可能とするものである。その形状は、頭頂
部に金属ケース２を溶接により取着できるものであれ
ば、図１・図３に示したように頭頂部が平坦な円筒状の
他にも多角柱等の種々の形状のものを使用することがで
きる。また、その寸法は基板１表面に実装される半導体
素子３や電子部品４と金属ケース２との間に適当な間隔
を持たせるように設定しておけばよい。
【００３３】ケース取着用金属部材５の材料としては、
金属ケース２が通常は前記の金属材料により形成される
ことから、そのような金属との溶接が容易かつ確実に行
なえるものとして、例えば銅の金属片をニッケルメッキ
処理したものや、半田メッキ処理あるいはこれらの複合
メッキ処理したもの等を用いることができる。
【００３４】ケース取着用金属部材５は金属ケース２を
安定良く溶接して取着するために基板１上に複数個配設
され、その配設位置は電子回路の構成に応じて適宜設定
すればよい。中でも、図１に示したようにケース取着用
金属部材５を基板１上の３箇所に配設すると、少ない数
のケース取着用金属部材５で確実に金属ケース２をと接
触させて溶接することができて金属ケース２を安定して
基板１に取着できる点で好ましく、これにより金属ケー
ス２をケース取着用金属部材５にレーザスポット溶接等
により溶接する際の溶接ミスを回避することもできる。
【００３５】なお、ケース取着用金属部材５に金属ケー
ス２を溶接する方法としては、レーザスポット溶接の他
にも種々の溶接法を用いることができるが、中でもレー
ザスポット溶接が位置精度および接着性・生産性の点で
好ましいものである。
【００３６】基板１上には、半導体素子３や電子部品４
をはんだ付け等により搭載実装するための配線回路やは
んだパッド等が印刷等により形成され、半導体素子３や
電子部品４を搭載することにより電子回路が構成され
る。
【００３７】ここで、ケース取着用金属部材５はこれら
半導体素子３や電子部品４と同様にチップ部品搭載装置
を用いて所望の位置に搭載される。このようにケース取
着用金属部材５を他の半導体素子３・電子部品４と同様
に部品搭載装置で対応可能な供給方式をとることで、従
来のこれらへはんだを塗布する工程の削除が可能とな
る。その後、例えばはんだ付けを行なうためにはんだリ
フロー炉を用いてはんだを溶融させ、基板１上の配線や
パッド・凹部１ａ等と半導体素子３・電子部品４および
ケース取着用金属部材５とをはんだ付けする。
【００３８】次に、特性調整等の所定の工程を終えた
後、金属ケース２をシート基板７の各基板１上に搭載配
置する。
【００３９】この時、金属ケース２のべろ部２ａをシー
ト基板７の貫通孔７ｂ（基板１のべろ部挿入用凹部１
ｂ）に挿入することで、金属ケース２を基板１上に位置
精度良く搭載させることができる。
【００４０】次に、スポット溶接機を用いて、金属ケー
ス２とケース取着用金属部材５とをスポット溶接する。
【００４１】ここで、スポット溶接時のスポット位置決
め方法として、シート基板７の耳部に設けた位置決め用
認識マーク７ｄを利用することで、精度良く金属ケース
２とケース取着用金属部材５とを溶接することが可能と
なる。このように、従来のようにはんだを用いず、金属
ケース２をスポット溶接により取着することで、シート
基板７の状態でのケーシング工程が可能となり、製造工
程の簡素化を図ることもできる。
【００４２】そして、ケーシング後、各基板１毎にシー
ト基板７を分割することで、本発明の電子回路モジュー
ル６が完成する。
【００４３】なお、本発明は上記の例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更
や改良を施すことは何ら差し支えない。例えば、基板材
料として多層セラミック回路基板に代えてガラスエポキ
シ基板を用いてもよいことは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】本発明の電子回路モジュールによれば、
半導体素子やチップ状電子部品が搭載され電子回路が構
成された面実装型の電子回路モジュールにおいて、基板
に搭載された半導体素子や電子部品等の保護または電磁
シールドのための金属ケースが、基板上に配設された複
数個のケース取着用金属部材に溶接されて取着されてい
ることから、基板の面積を大きくすることなく精度良く
金属ケースを取着することができ、基板端面に金属ケー
スのべろ部挿入固定用凹部などを設けることによりその
位置決めも従来同様の手法で位置精度良く行なうことが
でき、小型化の要求にも応えることができる。
【００４５】また、本発明の電子回路モジュールによれ
ば、基板上に配設されたケース取着用金属部材が基板上
に形成された凹部に取着されていることにより、ケース
取着用金属部材の位置ずれを完全に回避でき、溶接時の
スポットずれを防止することができる。
【００４６】さらに、本発明の電子回路モジュールによ
れば、金属ケースのケース取着用金属部材との溶接部
に、ケース取着用金属部材の断面積より小さい孔を形成
したことから、金属ケースとケース取着用金属部材との
溶接による接着状態を金属ケースの表面から、かつシー
ト基板の状態でのケーシングにおいても、容易に確認す
ることができ目視あるいは画像認識により検査すること
ができる。
【００４７】以上により、本発明によれば、基板の面積
を大きくすることなく金属ケースを良好にかつ位置精度
良く基板上に取着することができ、小型化の要求に十分
に応え得る電子回路モジュールを提供することができ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子回路モジュールの実施の形態の一
例を示す金属ケース取着前の分解斜視図である。
【図２】本発明の電子回路モジュールの実施の形態の一
例を示す金属ケース取着後の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ' 線部分断面図である。
【図４】電子回路モジュールの基板の集合体であるシー
ト基板の斜視図である。
【符号の説明】
１・・・基板 １ａ・・・凹部 ２・・・金属ケース ２ｂ・・・孔 ３・・・半導体素子 ４・・・電子部品 ５・・・ケース取着用金属部材 ６・・・電子回路モジュール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に半導体素子および電子部品が搭
    載されて電子回路が構成されるとともに、該電子回路を
    覆うように金属ケースが取着されて成る電子回路モジュ
    ールにおいて、前記金属ケースが前記基板上に配設され
    た複数個のケース取着用金属部材に溶接されていること
    を特徴とする電子回路モジュール。
  2. 【請求項２】 前記ケース取着用金属部材が前記基板上
    に形成された凹部に取着されていることを特徴とする請
    求項１記載の電子回路モジュール。
  3. 【請求項３】 前記金属ケースの前記ケース取着用金属
    部材との溶接部に、前記ケース取着用金属部材の断面積
    より小さい孔が形成されていることを特徴とする請求項
    １または請求項２記載の電子回路モジュール。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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