专利名称：具有屏蔽壳的电子元件及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子元件。特别是，本发明涉及设有用于容纳表面安装器件的屏蔽壳的电子元件及其制作方法，所述表面安装器件以与诸如电压控制振荡器(VOCs)或锁相回路(PLL)模块的高频复合元件相同的安装方式安装在基板上。
背景技术：
图6是公知的具有屏蔽壳的电子元件(参见日本未审查专利申请公报特开JP2001-148594)的透视图。这种电子元件包括基板51、安装在基板51的顶部表面51a上的表面安装器件(未示出)、以及容纳基板51和表面安装器件的屏蔽壳53。
基板51包括四个侧表面，每个侧表面具有多个用于安装屏蔽壳53的结合槽54。结合槽54为通孔部分，而电极设置在结合槽54的内表面上。接地电极58绕结合槽54形成在基板51的顶部表面上，用于在基板51和屏蔽壳53的基板相对的部分53a之间进行电连接。
屏蔽壳53包括容纳表面安装器件(未示出)的壳体主体55、以及装入基板51的结合槽54的多个结合片56。
形成在屏蔽壳53的各个侧部的结合片56焊接至形成在结合槽54内表面上的电极，同时结合片56装配到基板51的结合槽54内。采用这种方式，屏蔽壳53固定至基板51。
为了生产设有带上述基板的屏蔽壳的电子元件，表面安装器件安装在将被随后分成多个基板的母板上，而通过把屏蔽壳的结合片安装并且焊接至贯穿母板钻制的通孔而将屏蔽壳固定至母板。之后，在通孔被分成结合槽的预定位置，利用诸如切割器之类的切割装置切割母板。采用这种方式，生成出具有屏蔽壳的电子元件。
因此，安装在母板上的两个相邻屏蔽壳之间的间隔必须足够宽，以使例如切割刀片之类的切割装置可穿过该间隔。考虑到诸如切割期间位置不对准、切割装置的初始位置不对准以及母板的尺寸偏差的各种误差，间隔应包括余量，以补偿除基于切割刀片的切割留量之外的上述误差。结果，两个相邻屏蔽壳之间间隔数量随由一块母板制成的电子元件的数量而增加。这样就导致降低了母板的有效面积，增加了成本。
发明内容
为克服上述问题，本发明的优选实施例提供制作具有屏蔽壳的电子元件的方法，其能够使母板的有效面积增加，降低制作成本，并且缩小电子元件的尺寸，而且本发明的优选实施例还提供一种采用本发明的其它优选实施例的新颖方法生产的具有屏蔽壳的电子元件。
在本发明的第一优选实施例中，一种具有屏蔽壳的电子元件的制作方法包括如下步骤制备包括通孔和形成在通孔内表面上的电极的母板；制备每一个都具有壳体主体的屏蔽壳，所述壳体主体包括具有从其突出的结合片的一对相对的第一表面、以及没有结合片的一对第二表面；通过把屏蔽壳的结合片装配并且焊接至母板的通孔而将屏蔽壳安装在母板上，从而覆盖通过分割母板而形成的各个基板；而且利用切割刀片通过从屏蔽壳安装在其上的母板表面的相对侧、将母板切割至如下深度而将母板分割成具有屏蔽壳的电子元件，在所述深度处，在具有通过分割通孔形成的结合槽的相对的第一侧表面形成在每个基板上的位置以及没有结合槽的相对的第二侧表面形成在每个基板上的位置，所述切割刀片不与屏蔽壳接触。
根据本发明的第一优选实施例，可增加母板的有效面积，并且降低成本。而且，与屏蔽壳相比，基板的尺寸小型化，进而极大地降低了电子元件的尺寸。
在上述电子元件的制作方法中，电子元件的外部尺寸由切割之后的基板的尺寸确定。根据本发明的第一优选实施例，结合片优选只形成在屏蔽壳的第一表面上。因此，屏蔽壳可以高密度地在第二表面上设置在母板上，而且可在第二表面切割母板，而不考虑位置不对准的具体量。结果，在第二表面上增加了屏蔽壳的封装密度，而且通过在屏蔽壳之间的边界处切割母板而降低电子元件的尺寸。这样就使母板的有效面积增加，成本降低。
在第二表面，屏蔽壳设置在母板的表面之上，而且由此即便屏蔽壳之间的间隔很小，诸如切割刀片的切割装置也不碰到和切割屏蔽壳。因此，即便屏蔽壳以高封装密度布置时，屏蔽壳也不会在非期望位置被切割，而且确保了制作过程中的可靠性。
如上所述，根据本发明的第一优选实施例，可将电子元件的尺寸降低至与屏蔽壳的外部尺寸基本上相同的尺寸。由于能够扩展屏蔽壳内部用于安装元件的有效面积，对于相同的功能，降低了电子元件的尺寸，而且对于相同的尺寸，电子元件可以高性能地实现多种功能。
在本发明的第二优选实施例中，电子元件的制作方法的特征在于，当切割母板时，在没有结合槽的相对的第二侧表面形成在每个基板上的位置，安装在母板上的两个相邻屏蔽壳的第二表面之间的间隔A等于或者小于切割留量的宽度B。
根据本发明的第二优选实施例，一个基板的第二侧表面之间的距离窄于一个屏蔽壳的第二表面之间的距离。因此，能够降低电子元件的尺寸，以便于有效地设有母板，并且降低成本。
与公知的电子元件相比较，根据本发明的优选实施例的电子元件相对于屏蔽壳的尺寸其基板的尺寸降低，换句话说，相对于基板的尺寸，增加了屏蔽壳的尺寸。由于能够扩展在屏蔽壳内部用于安装元件的有效面积，对于相同的功能，降低了电子元件的尺寸，而且对于相同的尺寸，电子元件可以高性能地实现多种功能。
在本发明的第三优选实施例中，电子元件的制作方法的特征在于，当安装在母板上的屏蔽壳彼此连接时，在上述切割母板的步骤中切割母板期间，切割屏蔽壳的连接部分。
根据本发明的第三优选实施例，能够简化制作过程，而且能够更有效地生产电子元件。
在本发明的第四优选实施例中，一种具有屏蔽壳的电子元件包括基板，该基板包括一对相对的第一侧表面和一对第二侧表面，每一第一侧表面具有用于安装屏蔽壳的结合槽，每一第二侧表面都没有结合槽，结合槽为在其内表面上包括电极的通孔的一部分，通孔的轴线方向大致沿基板的厚度方向；表面安装器件，其安装在基板的顶部表面上；以及屏蔽壳，所述屏蔽壳具有覆盖基板的顶部表面并且被固定至基板的壳体主体，该壳体主体包括一对具有从其突出的结合片的相对的第一表面、以及一对没有结合片的第二表面，结合片与基板的结合槽装配，结合片被焊接至结合槽的内表面上的电极。该电子元件的特征在于基板的第二侧表面之间的距离X短于屏蔽壳的第二表面之间的距离Y。
根据本发明的第四优选实施例，屏蔽壳的尺寸与公知电子元件相比较，相对于基板的尺寸增加。由于能够扩展屏蔽壳内部用于安装元件的有效面积，对于相同的功能，降低了电子元件的尺寸，而且对于相同的尺寸，电子元件可以高性能地实现多种功能。
从下面参照附图对本发明的优选实施例进行的详细说明中，本发明的其它特征、部件、特性、步骤和优点将会更加明显。
图1A是在把屏蔽壳焊接至基板之前、根据本发明的优选实施例的具有屏蔽壳的电子元件的透视图，而图1B是把屏蔽壳焊接至基板之后电子元件的透视图；图2的透视图示出根据本发明优选实施例的具有屏蔽壳的电子元件的制作方法；图3的横向剖视图示出根据本发明优选实施例的的电子元件制作方法中分割母板的步骤；图4A示出根据本发明优选实施例的电子元件制作步骤中安装在母板上的屏蔽壳布局图；图4B示出根据现有技术的这些元件的布局图。
图5的横向剖视图示出根据本发明另一优选实施例的具有屏蔽壳的电子元件的制作方法中分割母板的步骤；以及图6是公知的具有屏蔽壳的电子元件的透视图。
具体实施例方式
下面参照本发明的优选实施例说明本发明的特征。
第一优选实施例参照图1A，根据本发明第一优选实施例的第一屏蔽壳的电子元件20优选包括基板1、安装在基板1的顶部表面1a上的表面安装器件(电路模块)2、以及由导电材料构成并且容纳基板1和表面安装器件2的屏蔽壳3。
基板1优选为基本上的矩形板，该矩形板包括一对相对的第一侧表面21和一对第二侧表面22，每个第一侧表面21具有用于安装屏蔽壳3的结合槽4，每个第二侧表面22不具有凹槽。
当从顶部观看时，屏蔽壳3优选基本上呈矩形，并且包括覆盖基板1的顶部表面的壳体主体5。壳体主体5包括一对相对的第一表面25、结合片6和一对第二表面26，每片结合片6都从第一表面25突出以与基板1的结合槽4接合，第二表面26基本上垂直于第一表面15并且没有结合片。结合片6焊接至形成在结合槽4的内表面上的电极，同时结合片6装配到基板1的结合槽4内。以这种方式，屏蔽壳3固定至基板1。
而且，在根据本发明的优选实施例的电子元件中，基板1的相对的第二侧表面22之间的宽度X短于屏蔽壳3的壳体主体5的相对的第二表面26之间的宽度Y。
下面说明具有屏蔽壳的电子元件的制作方法。在第一步骤中，如图2所示，多个通孔12设置在母板11的预定位置，并且绕顶部表面1a上的通孔12形成接地电极8。每个屏蔽壳3都包括壳体主体5、从壳体主体5的一对相对的第一表面25突出的结合片6、以及一对第二表面26，第二表面26基本上垂直于第一表面15并且没有结合片。当母板11被分割成基板1时，通孔12也被分割并且在每个基板1上的第一侧表面21上形成结合槽4(如图1A和1B所示)。电极14a形成在通孔12的内表面上，并且在分割母板11之后，电极14a形成结合槽4的内表面上在电极14。
在第二步骤中，表面安装器件2安装在母板11上。表面安装器件2的电极焊接至母板11上的电极或者电路(未示出)。
在第三步骤中，屏蔽壳3设置在母板11上以覆盖各个表面安装器件2。此时，由于屏蔽壳3的结合片6装配到各个通孔12(即结合槽4)内并且保持母板11，屏蔽壳3在焊接之前初步固定至母板11。通过具有在装配期间通过弹力将推入通孔12的结构的结合片6能更牢固地保持母板。屏蔽壳3设置成两个相邻屏蔽壳3的第二表面26之间的间隔A窄于在利用切割装置(图3所示的切割刀片30)切割母板11时形成的切割留量(allowance)31的宽度B(图3中所示)。
在第四步骤中，优选使用焊膏将屏蔽壳3回流焊接至母板11。
在最后的步骤中，如图3所示，从背面(即其上安装屏蔽壳3的顶部表面的相对侧)沿预定切割线利用切割刀片30将母板11切割成分开的电子元件20。在此切割步骤中，壳体主体5利用施加在壳体主体5和切割台35之间的粘合切割器片34固定在切割台35上，这样在母板11分割之后电子元件20不会散开。在图3中的元件颠倒设置，即切割台35设置在底面的情况下切割母板11。切割刀片30的刃停止在母板11和壳体主体5之间的间隙处，而切割刀片30不与屏蔽壳3相接触。得到的电子元件都具有如图1B所示的结构。
根据第一优选实施例的具有屏蔽壳的电子元件的制作方法，壳体主体5的第二表面26不具有结合片。因此，即便在切割母板11期间，第二表面26周围的切割位置稍微不对准，也不会切割屏蔽壳3。因此，能够降低安装在母板11上的两个相邻屏蔽壳3的第二表面26之间的距离，即降低每个屏蔽壳3之间的间隔，以有效地使用母板11。
图4A示出根据第一优选实施例安装在母板上的屏蔽壳3的布局图，图4B示出根据现有技术的这些屏蔽壳的布局图。根据现有技术的屏蔽壳3每个都包括位于所有表面上的结合片。采用与图4A相同的参考标记或者符号的图4B所示的部件与图4A中的部件相同或者相对应。如上所述，根据本发明的优选实施例，结合片6仅形成在屏蔽壳3的第一表面25上。于是，两个相邻屏蔽壳3的第二表面26之间的边界区域31a的宽度G1(图3所示的间隔A)比两个相邻屏蔽壳3的第一表面25之间的边界区域31b的宽度G2窄，而且能够有效地使用母板11。当如现有技术的情况，屏蔽壳3的所有表面都包括结合片时，如图4B所示，不能降低宽度G1(在此情况下，G1＝G2)，而且不能有效地使用母板11。
而且，在根据第一优选实施例的母板11的切割步骤中，屏蔽壳3能够被设置成两个相邻屏蔽壳3的第二表面26之间的间隔A窄于由切割刀片30形成的切割留量31的宽度B。因此，制成的电子元件20小，而且每个电子元件在不具有结合槽的基板1的相对的第二侧表面22之间具有宽度X，该宽度X窄于不具有结合片的屏蔽壳3的相对的第二表面26之间的宽度Y。换句话说，与公知的电子元件相比，根据本发明的优选实施例的电子元件具有大于基板1的屏蔽壳3。由于屏蔽壳内部用于安装元件的面积能够扩展，对于相同的功能，能够降低了电子元件的尺寸，而且对于相同的尺寸，电子元件可以高性能地实现多种功能。
在第一优选实施例中，两个相邻屏蔽壳3的第二表面26之间的间隔A窄于母板11切割期间形成的切割留量31的宽度B。但是，间隔A和宽度B也可以相同。而且，间隔A可以宽于宽度B，除非间隔A不超出宽度B和边缘的和，所述边缘用于诸如切割期间的位置不对准、切割装置的初始位置不对准以及母板的尺寸偏差的各种误差。
第二优选实施例图5的横向剖视图示出根据本发明第二优选实施例的具有屏蔽壳的电子元件的制作方法中分割母板的步骤。图5中，和图3中具有相同参考标记或者符号的部件与图3中所示的部件相同或者相对应。
在第二优选实施例中，使用彼此连接的屏蔽壳3的屏蔽壳阵列33。在把屏蔽壳阵列33安装在母板11上之后，利用切割刀片30切割母板11，这样在切割母板11的步骤中，切割刀片30到达连接屏蔽壳3的连接部40。以这样的方式，同时利用切割刀片30切割连接部40和母板11。
如上所述，通过在分割母板11的同时切割屏蔽壳阵列33的连接部40，可从屏蔽壳阵列33有效地生产电子元件。在第二优选实施例中，为了切割连接部40，屏蔽壳3必须设置成切割留量31的宽度B，即切割刀片30的厚度，窄于两个相邻屏蔽壳3的第二表面26之间的间隔A。但是，这样对增加电子元件的尺寸、或者减少从母板生产电子元件的数量只有很小的影响。
本发明并且不局限于上述优选实施例，而且不超出本发明的保护范围，可以在电路板或者屏蔽壳的特定形状或结构、形成在屏蔽壳上的结合片的数量、安装在母板上的表面安装器件或屏蔽壳的数量或布局、改变用于切割母板的切割装置等等方面具有各种应用或者改进。
根据本发明的各种优选实施例，只有屏蔽壳的一对第一表面具有结合片，而屏蔽壳的一对第二表面没有结合片。因此，安装在母板上的两个相邻屏蔽壳的第二表面之间的间隔可被缩小，以有效地使用母板。而且，在母板切割步骤中，可把屏蔽壳设置成使两个相邻屏蔽壳的第二表面之间的间隔A窄于切割留量的宽度B。因此，所制成的电子元件小，每个电子元件在基板的相对的第二侧表面之间的宽度X都短于屏蔽壳的相对的第二表面之间的宽度Y。这样能够便于有效地使用母板，而且能够降低成本。因此，本发明被广泛地应用于具有用于容纳表面安装器件的屏蔽壳的电子元件，所述表面安装器件与诸如VOC或者PLL模块的高频复合部件相同的方式安装在基板上。
虽然已经参照优选实施例说明了本发明，但本领域的技术人员将会理解，除了上面提出和描述的实施例以外，本发明可以以多种实施例实施并且可以以多种方式修改。因此，本发明的权利要求旨在覆盖落在本发明真实精神和范围内的所有修改和变型。
权利要求
1.一种具有屏蔽壳的电子元件的制作方法，包括如下步骤(A)制备包括通孔和形成在通孔内表面上的电极的母板；(B)制备每一个都具有壳体主体的屏蔽壳，所述壳体主体包括具有从其突出的结合片的一对相对的第一表面、以及没有结合片的一对第二表面；(C)通过把屏蔽壳的结合片装配并且焊接至母板的通孔而将屏蔽壳安装在母板上，从而覆盖通过分割母板形成的各个基板；及(D)利用切割刀片通过从屏蔽壳安装在其上的母板的表面的相对侧将母板切割至如下深度而将母板分割成具有屏蔽壳的电子元件，在所述深度，在具有结合槽的相对的第一侧表面形成在每个基板上的位置以及在没有结合槽的相对的第二侧表面形成在每个基板上的位置，所述切割刀片不与屏蔽壳接触，其中所述结合槽通过分割通孔形成。
2.如权利要求1所述的方法，其中当母被切割板时，在没有结合槽的相对的第二侧表面形成在每个基板上的位置，安装在母板上的两个相邻屏蔽壳的第二表面之间的间隔(A)等于或者小于切割留量的宽度(B)。
3.如权利要求1所述的方法，其中当安装在母板上的屏蔽壳彼此连接时，在步骤(D)中切割母板期间，屏蔽壳的连接部分被切割。
4.如权利要求1所述的方法，其中当母板被分成电子元件时，通孔被分割并且形成结合槽。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括将表面安装器件安装在母板上的步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述屏蔽壳覆盖表面安装器件。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述屏蔽壳回流焊接至母板。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述屏蔽壳在其焊接之前固定至母板。
9.一种具有屏蔽壳的电子元件，包括基板，所述基板包括一对相对的第一侧表面，和一对第二侧表面，每一第一侧表面具有用于安装屏蔽壳的结合槽，每一第二侧表面都没有结合槽，所述结合槽为在其内表面上包括电极的通孔的一部分，通孔的轴线方向大体沿基板的厚度方向；表面安装器件，所述表面安装器件安装在基板的顶部表面上；以及屏蔽壳，所述屏蔽壳具有覆盖基板的顶部表面并且被固定至基板的壳体主体，所述壳体主体包括具有从其突出的结合片的一对相对的第一表面、和一对没有结合片的第二表面，所述结合片与基板的结合槽接合，所述结合片被焊接至结合槽的内表面上的电极；其中基板的第二侧表面之间的距离(X)短于屏蔽壳的第二表面之间的距离(Y)。
10.如权利要求9所述的具有屏蔽壳的电子元件，其中所述基板大体上为矩形。
11.如权利要求9所述的具有屏蔽壳的电子元件，其中所述屏蔽壳大体上为矩形。
全文摘要
每个屏蔽壳都包括具有从其突出的结合片的一对相对的第一表面，和一对没有结合片的第二表面。当其被分割时母板形成基板，每个基板都包括具有结合槽一对相对的第一侧表面，和没有结合片的一对第二侧表面。屏蔽壳安装在母板上，从而两个相邻屏蔽壳的第二表面之间的间隔(A)等于或者小于用于切割母板的切割留量的宽度(B)。母板被从在其上屏蔽壳安置在预定位置的母板的表面的相对侧切割，在所述预定位置所述第二侧表面形成在每个基板上。以这样的方式，母板被分成具有屏蔽壳的电子元件。
文档编号H05K13/00GK1694612SQ20051005451
公开日2005年11月9日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年5月7日
发明者真下佳之, 宇野雅雄, 八百枝彻 申请人:株式会社村田制作所