TWI708478B - 表面安裝型器件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種表面安裝型器件及其製造方法，可簡化安裝步驟而降低製造成本。本發明的表面安裝型器件將安裝有電子零件的主基板搭載在底座上，且在下基板上搭載有底座和覆蓋底座的外殼，並且在下基板上，從相對於外殼的外側區域起到內側區域形成有與外殼焊接的焊接圖案，且在底座的側面部中設有在焊接圖案的上部形成空間的缺口部；本發明的表面安裝型器件的製造方法在與所述底座相同的焊接步驟中，利用塗佈在所述空間中的焊料將外殼固定在焊接圖案上。

Description

表面安裝型器件及其製造方法
本發明涉及一種表面安裝型器件，特別涉及一種即便為小型器件也可通過焊接將外殼（cover）固定，且可使組裝步驟簡易的表面安裝型器件及其製造方法。
[現有技術的說明] 作為表面安裝型器件（Surface Mount Device，SMD），具有：帶恒溫槽的晶體振盪器（Oven Controlled Crystal Oscillator，OCXO）等的表面安裝型壓電振盪器。 關於現有的表面安裝型壓電振盪器，已知有以下構成：將在主基板上安裝有晶體振子等的電子零件的主基板搭載在底座上，將所述底座搭載在下基板上，利用外殼將包含底座的模組（底座模組）整體覆蓋（參照專利文獻1）。
底座中設有將主基板與下基板電連接的多個針腳（pin）。 另外，在下基板形成有與底座的針腳連接的電極、及焊接外殼的焊接圖案，在安裝時，將底座的針腳與下基板的電極焊接而將下基板與底座固定後，將下基板的焊接圖案與外殼焊接，將下基板與外殼固定。
而且，現有的表面安裝型器件中，在下基板上，在搭載底座的區域的外側形成有外殼的焊接圖案。 近年來隨著產品的小型化，在下基板上的底座與外殼之間的間隙變窄而無法確保焊接外殼的空間，而利用接著劑等來接著外殼。利用接著劑的接著與焊接相比，強度不充分。
[相關技術] 另外，作為與表面安裝型器件有關的現有技術，有日本專利特開2014-3553號公報《表面安裝型器件》（日本電波工業股份有限公司，專利文獻1），作為與焊接有關的現有技術，有日本專利特開2001-326291號公報《半導體元件模組及半導體裝置》（三菱電機股份有限公司，專利文獻2）。
專利文獻1中記載：將具備多個針腳的針腳轉接器（底座）固定在基底基板（下基板）上，將針腳前端***到搭載有電子零件的主基板（main substrate）中設置的孔中，將主基板與基底基板固定。
專利文獻2中記載了以下構成：在經過基板中設置的通孔將半導體元件模組安裝到基板上時，防止焊料流入到封裝底面與基板之間而發生短路。
[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本專利特開2014-3553號公報 [專利文獻2] 日本專利特開2001-326291號公報
[發明所要解決的問題] 如上所述那樣，現有的表面安裝型器件及其製造方法存在如下問題點：因產品的小型化而無法確保焊接外殼的空間，利用接著劑等進行接著的情況下，接著強度不可謂充分。
另外，現有的表面安裝型器件存在如下問題點：在下基板上安裝底座模組及外殼時，先焊接底座模組，然後利用接著劑固定外殼，因此安裝步驟成為二階段而繁瑣複雜。
另外，專利文獻1及專利文獻2並未記載：從搭載外殼的區域起到下基板的內側形成下基板的焊接圖案，在底座的側面部中設置在成為焊接圖案上的部分形成空間的缺口部。
本發明是有鑑於所述實際情況而成，其目的在於提供一種表面安裝型器件及其製造方法，所述表面安裝型器件及其製造方法可確保將外殼焊接在下基板上的空間，而利用焊料以充分的強度將外殼固定在下基板上，並且可簡化安裝步驟而降低製造成本。
[解決問題的技術手段] 解決所述現有例的問題點的本發明為一種表面安裝型器件，具備：電子零件；主基板，安裝有所述電子零件；底座，搭載有所述主基板；下基板，搭載所述底座；以及外殼，以覆蓋所述底座的方式搭載在所述下基板，其中，在下基板上，從搭載外殼的區域開始到所述下基板的內側形成與外殼焊接的焊接圖案。底座以在焊接圖案的上部形成空間的方式在側面部中具備缺口部。利用形成在空間中的焊料，將外殼固定在焊接圖案上。
另外，本發明為所述表面安裝型器件，其中，缺口部為：從側面部的外側面向底部將側面部的一部分切去的凹部形狀。
另外，本發明為所述表面安裝型器件，其中，底座具備：將下基板與主基板電連接的多個針腳，利用焊料將多個針腳固定在形成於下基板的電極。
另外，本發明是一種表面安裝型器件的製造方法，在下基板上搭載底座及外殼，所述表面安裝型器件的製造方法的特徵在於包括：在側面部中形成有缺口部，且在具備多個針腳的所述底座上，搭載安裝有電子零件的主基板；在形成於下基板的電極、及從搭載外殼的區域起到所述下基板的內側所形成的焊接圖案上塗佈焊料；以焊接圖案上的焊料位於由缺口部所形成的空間內的方式搭載底座；在焊接圖案上搭載外殼；以及通過使焊料回流而將電極與針腳、及焊接圖案與外殼同時固定。
[發明的效果] 根據本發明，製成如下的表面安裝型器件，具備：搭載有安裝有電子零件的主基板的底座、搭載底座的下基板、及以覆蓋底座的方式搭載在下基板上的外殼，並且在下基板上，從搭載外殼的區域起到所述下基板的內側形成有與外殼焊接的焊接圖案，底座以在焊接圖案的上部形成空間的方式在側面部中具備缺口部，利用形成在空間中的焊料將外殼固定在焊接圖案上，因此有以下效果：即便為小型器件，也可在由缺口部所形成的空間內在充分大小的焊接圖案上塗佈充分量的焊料而將下基板與外殼焊接，因此與使用接著劑的情況相比可提高接著強度，另外由於可在同一步驟中焊接底座與外殼，因此可使組裝步驟簡易。
另外，根據本發明，採用如下表面安裝型器件的製造方法，在下基板上搭載底座及外殼，並且包括：在側面部中形成有缺口部且具備多個針腳的所述底座上，搭載安裝有電子零件的主基板；在形成於下基板上的電極、和從搭載外殼的區域起到所述下基板的內側所形成的焊接圖案上塗佈焊料；以焊接圖案上的焊料位於由缺口部所形成的空間內的方式搭載底座；在焊接圖案上搭載外殼；以及通過使焊料回流而將電極與針腳、及焊接圖案與外殼同時固定，因此有以下效果：與利用接著劑將下基板與外殼接著的情況相比可提高接著強度，另外由於可在同一步驟中將底座及外殼焊接在下基板上，因此可使組裝步驟簡易而降低製造成本。
一面參照圖式一面對本發明的實施形態進行說明。 [實施形態的概要] 本發明的實施形態的表面安裝型器件（本表面安裝型器件）將安裝有電子零件的主基板搭載在底座上，且在下基板上搭載有底座及覆蓋底座的外殼，並且構成為：在下基板上，從搭載外殼的區域起到下基板內側的區域形成有與外殼焊接的焊接圖案，在底座的側面部中設有在焊接圖案的上部形成空間的缺口部，通過形成在所述空間中的焊料將外殼固定在焊接圖案上，因而可確保將外殼焊接在下基板上的空間而以充分強度固定，另外可在同一步驟中進行底座的焊接和外殼的焊接，從而可簡化安裝步驟。
另外，本發明的實施形態的表面安裝型器件的製造方法在下基板上的金屬圖案及焊接圖案上塗佈焊料，以焊接圖案上的焊料位於由缺口部所形成的空間內的方式搭載底座，在焊接圖案上搭載外殼，通過使焊料回流而將電極與針腳、及焊接圖案與外殼同時固定，因此可在同一步驟中進行底座的焊接和外殼的焊接，從而可簡化安裝步驟。
[本表面安裝型器件的構成：圖1] 使用圖1對本表面安裝型器件的構成進行說明。圖1為本表面安裝型器件的分解立體圖。 像圖1所示那樣，本表面安裝型器件例如為OCXO，構成為將搭載有主基板3的底座1搭載在下基板2上，進而以覆蓋主基板3的方式設有外殼4。 主基板3是以安裝有晶體振子或振盪電路等電子零件的狀態搭載在底座1上。
在下基板2的上表面上形成有與底座1的針腳連接的多個電極，且沿著長邊而形成有與外殼4的長邊下端部41連接的焊接圖案21。 另外，在下基板2的下表面上設有與搭載本表面安裝型器件的安裝基板連接的電極。
這裡，焊接圖案21是沿著下基板2的長邊而形成，在搭載底座1的情況下，從搭載外殼4的區域起形成至更靠內側的與底座1重疊的部分。 像這樣，本表面安裝型器件中將焊接圖案21形成至搭載底座1的區域內，充分確保焊接圖案21的寬度（下基板2的短邊方向），由此可靠地與外殼4焊接。
底座1為本表面安裝型器件的特徵部分，在側面部中形成有缺口部14。 缺口部14是設於在將底座1搭載在下基板2上的情況下成為焊接圖案21上的部分，從而形成以在焊接圖案21上形成充分量的焊料的空間（space）。 亦即，在由缺口部14所形成的空間內在焊接圖案21上塗佈焊料，與外殼4的長邊下端部41接合。
外殼4是由金屬形成，將長邊下端部41焊接於下基板2上的焊接圖案21。 另外，像圖1所示那樣，將外殼4的短邊下端部搭載在底座1的短邊上。
[本表面安裝型器件的底座1：圖2、圖3] 使用圖2及圖3對本表面安裝型器件的底座1進行說明。圖2為表示本表面安裝型器件的底座1的構成的立體圖，圖3為本表面安裝型器件的底座1的側視圖。 像圖2及圖3所示那樣，本表面安裝型器件的底座1具備由耐熱性樹脂形成的外框部11及樑部12、和由導電性金屬形成的多個針腳13，在外框部11的側面部中形成有缺口部14。
外框部11為構成底座1的外形的部分，***有針腳13。 樑部12以將外框部11的長邊彼此連接的方式形成於外框部11的內側，提高底座1的強度，防止由熱或外力所致的變形。 像圖2所示那樣，對於針腳13，將突出的上端部分***到搭載在底座1上的主基板3中，將下端部分以向內側彎折的形狀利用焊料固定在下基板2上的電極上。亦即，針腳13將主基板3與下基板2電連接。 在模具中以***有多個針腳13的狀態流入樹脂，通過一體成型而形成底座1。
底座1中在長邊側的側面部中設有缺口部14。圖2中僅示出一條長邊側的側面的缺口部14，但在另一長邊上的相向位置也形成有缺口部14。 缺口部14形成為從底座1的側面部向底面部將一部分挖去那樣的凹形狀。
尤其缺口部14是形成於將底座1搭載在下基板2上的情況下剛好重疊在焊接圖案21上的位置，利用缺口部14在焊接圖案21上形成空間。
由此，本表面安裝型器件可具備將焊料塗佈在焊接圖案21上的充裕空間，通過塗佈充分量的焊料並搭載外殼4，利用回流將外殼4與焊接圖案21固定，而能以充分的強度將下基板2與外殼4連接。
另外，本表面安裝型器件即便形成有缺口部14，本底座1的外框部11也遍及整個外周部分相連，因此可確保充分的強度，可防止由熱或外力所致的變形。
尤其這裡將缺口部14設為不貫穿外框部11的側面部的形狀，因此可充分保持強度，並且焊料不會流入到外框部11內側的區域中而防止發生不良狀況。 另外，也可將缺口部14的形狀設為貫穿側面部的形狀。
[外殼4與下基板2的連接部分：圖4] 其次，使用圖4對外殼4與下基板2的連接部分進行說明。圖4為本表面安裝型器件中的外殼4與下基板2的連接部分的剖視說明圖。 像圖4所示那樣，本表面安裝型器件在下基板2上搭載有底座1和外殼4的長邊下端部41。 底座1中，以從側面部向底面部，將底座1進行部分的切去的方式，而形成有缺口部14。
在下基板2上沿著長邊形成有焊接圖案21。焊接圖案21是在下基板2上從較底座1更靠外側的區域（圖4中，面向圖4，右側）以進入底座1的缺口部14內部的方式伸入到內側（左側）而形成。
由此，可將焊接圖案21形成為充分的大小，並且可確保塗佈焊料的空間，利用焊料5將焊接圖案21與外殼4的長邊下端部41接合。 尤其本表面安裝型器件由於可塗佈充分量的焊料，因此回流後焊料密接於外殼4的側面而堆積，形成填角5a，焊接圖案21與外殼4的長邊下端部41的接著變得更良好。
另外，像上文所述那樣，缺口部14不貫穿底座1的側面部，因此即便焊料5因回流而流向內側，也不會擴展到較底座1更靠內側的區域。
[本表面安裝型器件的製造方法：圖1～圖4] 然後，使用圖1～圖4對本表面安裝型器件的製造方法進行說明。 像圖1所示那樣，形成設有多個針腳13且在側面部中設有缺口部14的底座1，在底座1上搭載主基板3，所述主基板3已搭載有晶體振子及振盪電路等。 另外，預先在下基板2的上表面上形成電極及焊接圖案21，在電極及焊接圖案21上塗佈焊料5。
然後，將下基板2的電極與底座1的針腳13連接，並且以缺口部14位於焊接圖案21上的方式在下基板2上搭載底座1。 隨後，在下基板2的焊接圖案21上搭載外殼4，覆蓋底座1及主基板3。 之後，進行焊料回流，將下基板2的電極與底座1的針腳13、及下基板2的焊接圖案21與外殼4同時接著。
亦即，本表面安裝型器件可在同一步驟中進行底座1的焊接和外殼4的焊接，與使用接著劑來接著外殼的情況相比可簡化安裝（組裝）步驟，從而可降低製造成本。
[實施形態的效果] 根據本發明的實施形態的表面安裝型器件，其將安裝有電子零件的主基板3搭載在底座1，且在下基板2上搭載有底座1及覆蓋底座1的外殼4，並且構成為：在下基板2上，從相對於外殼4的外側區域起到內側區域形成有與外殼4焊接的焊接圖案21，並且在底座1的側面部中設有在焊接圖案21的上部形成空間的缺口部14，利用形成在所述空間中的焊料5將外殼4固定在焊接圖案21上，因而有以下效果：即便為小型的表面安裝型器件，也可在下基板2上形成焊接圖案21，可確保焊接的空間而以充分的強度將下基板2與外殼4固定，且可在同一步驟中進行底座1的焊接和外殼4的焊接，從而可簡化安裝步驟。
另外，根據本發明的實施形態的製造方法，有以下效果：可在同一步驟中進行底座1的焊接和外殼4的焊接，與使用接著劑的情況相比可簡化安裝步驟，從而可降低製造成本。
另外，根據本表面安裝型器件，由於底座1的缺口部14並未貫穿側面部，因此有可防止焊料5因回流而流入到內側，防止短路的效果。
另外，根據本表面安裝型器件，底座1的側面部並未被切斷而是連續地形成，因此有可確保底座1本體的強度，防止由熱或外力所致的變形的效果。
[產業上的可利用性] 本發明適於即便為小型器件也可通過焊接將外殼固定且可使組裝步驟簡易的表面安裝型器件及其製造方法。
1‧‧‧底座2‧‧‧下基板3‧‧‧主基板4‧‧‧外殼5‧‧‧焊料5a‧‧‧填角11‧‧‧外框部12‧‧‧樑部13‧‧‧針腳14‧‧‧缺口部21‧‧‧焊接圖案41‧‧‧長邊下端部
圖1為本表面安裝型器件的分解立體圖。 圖2為表示本表面安裝型器件的底座的構成的立體圖。 圖3為本表面安裝型器件的底座的側視圖。 圖4為本表面安裝型器件中的外殼與下基板的連接部分的剖視說明圖。
1‧‧‧底座
2‧‧‧下基板
3‧‧‧主基板
4‧‧‧外殼
13‧‧‧針腳
14‧‧‧缺口部
21‧‧‧焊接圖案
41‧‧‧長邊下端部

Claims (4)

  1. 一種表面安裝型器件，其特徵在於包括：電子零件；主基板，安裝有所述電子零件；底座，搭載有所述主基板，其中，所述底座具備：外框部及樑部，所述樑部將所述外框部的兩個長邊彼此連接；下基板，搭載所述底座；以及外殼，以覆蓋所述底座的方式搭載在所述下基板，其中，在所述下基板上，從搭載所述外殼的區域起到所述下基板的內側，形成有與所述外殼焊接的焊接圖案，所述底座具備缺口部，所述缺口部是以在所述焊接圖案的上部形成空間的方式，設置在所述外框部的側面部中，所述缺口部設置成：不貫穿所述外框部的所述側面部，所述焊接圖案從所述底座的外側的區域，延伸到由所述缺口部所形成的所述空間，利用形成在所述空間中的焊料，將所述外殼固定在所述焊接圖案上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的表面安裝型器件，其中，所述缺口部為：從所述側面部的外側面向底部將所述側面部的一部分切去的凹部形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的表面安裝型器件，其中，所述底座具備：將所述下基板與所述主基板電連接的多個針腳，利用焊料將所述多個針腳固定在形成於所述下基板的電極。
  4. 一種表面安裝型器件的製造方法，在下基板上搭載底座及外殼， 所述表面安裝型器件的製造方法的特徵在於包括：在側面部中形成有缺口部，且在具備多個針腳的所述底座上，搭載安裝有電子零件的主基板；在形成於所述下基板的電極、及從搭載所述外殼的區域起到所述下基板的內側所形成的焊接圖案上塗佈焊料；以所述焊接圖案上的焊料位於由所述缺口部所形成的空間內的方式搭載所述底座；在所述焊接圖案上搭載所述外殼；以及通過使所述焊料回流而將所述電極與所述針腳、及所述焊接圖案與所述外殼同時固定。
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