CN114451075B - 电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块 - Google Patents

电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块 Download PDF

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Abstract

是具有从第一面贯通第二面的贯通孔的电子装置用盖体。而且，在包括贯通孔的贯通轴的截面中，在面向贯通孔的内壁，具有纵长方向沿着贯通轴的多个长形粒子。

Description

电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块
技术领域
本公开涉及电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块。
背景技术
存在具备麦克风、压力传感器、气体传感器等气体接触而发挥功能的电子部件的电子装置。这样的电子装置通常在封装件中收容有电子部件，在封装件设置有使外部气体通过的贯通孔。在日本特开2012-90332号公报中公开了在收容基板上的元件的罩件的顶面具有贯通孔的麦克风。
发明内容
本公开的电子装置用盖体是具有从第一面贯通第二面的贯通孔的电子装置用盖体，
在包括所述贯通孔的贯通轴截面中，在面向所述贯通孔的内壁，具有纵长方向沿着所述贯通轴的多个长形粒子。
本公开的封装件具备：
搭载电子部件的基体；以及
与所述基体组合的上述电子装置用盖体。
本公开的电子装置具备：
上述的封装件；以及
搭载于所述基体的电子部件。
本公开的电子模块具备：
模块用基板；以及
搭载于所述模块用基板的上述的电子装置。
附图说明
图1A是表示本公开的实施方式的电子装置以及电子模块的俯视图。
图1B是图1A的A-A线处的剖视图。
图2是示意性地表示盖体的主要部位截面所包括的粒子的图。
图3是表示盖体的主要部位截面的图像图。
图4是强调显示内壁的长形粒子的图像图。
图5A是表示气体在实施方式的贯通孔中移动时的作用的图。
图5B是表示气体在比较例的贯通孔中移动时的作用的图。
图6是表示特定形状粒子及其分布例的图。
图7是表示特定形状粒子的一例的图像图。
图8是表示包括中央配置的长形粒子的盖体的主要部位截面的图像图。
图9是对中央配置的长形粒子的作用进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的实施方式进行详细地说明。
图1A是表示本公开的实施方式的电子装置以及电子模块的俯视图，图1B是图1A的A-A线处的剖视图。在图中，通过Z方向表示盖体10的厚度方向。本实施方式的电子装置60是将外部气体或者外部气压引导至装置内而发挥功能的装置，例如是EMS(Micro ElectroMechanical Systems，微机电系统)麦克风、压力传感器、气体传感器等。电子装置60具备与气体接触而发挥功能的电子部件61和收容电子部件61的封装件62。封装件62具有搭载电子部件61的基体63和与基体63组合的盖体10。
盖体10在图1中具有板状的形态，但只要是截面C字状的盖状的形态、或者是包括顶板和从顶板的边缘向下方延伸的壁体的托盘状的形态等，承担包围电子部件61的封装件62的一部分的形态即可。
盖体10例如由氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷等陶瓷材料构成。陶瓷材料也可以通过将陶瓷的原料粒子经由粘合剂结合的生片进行烧成而得到。在这种情况下，通过烧成除去粘合剂，原料粒子彼此结合。用电子显微镜等观察陶瓷材料的截面时，能够将作为原料粒子的要素识别为粒子R(参照图2以及图4)。在陶瓷材料中，粒子R的形状能够通过甄选原料粒子来控制，粒子R的取向能够通过烧成前的原料粒子的取向来控制。
盖体10具有通过第一面(内表面)10a与第二面(外面)10b之间的贯通孔100、100a～100c。盖体10可以具有一个贯通孔100，也可以具有多个贯通孔100、100a～100c。贯通孔100、100a～100c(的贯通轴A0)也可以与盖体10的第一面10a、第二面10b或者这两者大致正交。贯通孔100孔径可以为10～50μm，图3以及图4的孔径为25μm。以下，对一个贯通孔100进行说明，但对其他贯通孔100a～100c也可以是同样的。
图2是示意性地示出盖体的主要部位截面所包含的粒子的图。图3是表示盖体的主要部位截面的图像图。图4是表示长形粒子的分布的一例的图像图。图2至图4的截面以及后述的图5A、图6至图9的截面相当于图1A的A-A线处的贯通孔100的截面、即包括贯通孔100的贯通轴A0(图2)的截面。贯通轴A0是将贯通孔100的第一面10a的开口的中心与贯通孔100的第二面10b的开口的中心连结的直线(中心轴)。包括贯通轴A0的截面不限于严格地包括作为直线的贯通轴A0的几何学上的严格的截面，包括在从上述严格的截面向一面侧和相反面侧具有贯通孔100的直径(宽度)的10％的宽度(总合的宽度设为贯通孔100的直径(宽度)的1/5)的范围内切断的截面。
盖体10由多个粒子结合而构成，在包括贯通轴A0的截面中，在贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2存在多个粒子R、R1。在截面中，面向贯通孔100的两个内表面是第一内壁S1以及第二内壁S2。粒子R、R1的粒径例如在贯通孔100的孔径为25μm的情况下，也可以为2～20μm。此时的粒径为各粒子R、R1的最大直径，也可以通过截面观察得到。
在第一内壁S1以及第二内壁S2的粒子R、R1中，包含纵长方向沿着贯通轴A0的多个长形粒子R1。长形粒子R1具有短轴(短径)和长轴(长径)，是具有纵长方向(长径方向)的形状，纵横比例如为1.5以上。长形粒子R1的纵横比是将最大直径作为长径，将与该长径正交的方向的最大直径(长度)作为短径的情况下的、长径与短径的比(长径/短径)。此外，沿着贯通轴A0是指长径方向相对于贯通轴A0的倾斜角在45°以内。由于在第一内壁S1以及第二内壁S2中包含多个这样的长形粒子R1，因此长形粒子R1占据截面中的第一内壁S1以及第二内壁S2的长度的一定程度以上。
长形粒子R1的纵横比为2以上且纵长方向相对于贯通轴A0的倾斜角为45°以内，长形粒子R1也可以占据截面中的第一内壁S1以及第二内壁S2的长度的20％以上。比例表示与贯通轴A0平行的方向的长度的比率。在说到截面中内壁占据的某个比例时，是指一个和另一个即两个第一内壁S1以及第二内壁S2的综合比例。另外，长形粒子R1占据第一内壁S1以及第二内壁S2的比例例如可以设为40％以上、60％以上、80％以上。若长形粒子R1所占的比例高，则如后所述，能够得到可抑制沿着贯通孔100的气流的紊乱的优点。另一方面，从抑制贯通孔100的内壁的脱落的观点出发，长形粒子R1占据第一内壁S1以及第二内壁S2的比例为80％以下即可。在长形粒子R1以外的粒子R中，包含倾斜角大(大于45°)、向内壁的咬入大而不易脱落的粒子R，通过在内壁包含这样的粒子R，也能够抑制与其相接的倾斜角小的长形粒子R1的脱落。
图5A是表示气体在实施方式的贯通孔中移动时的作用的图。图5B是表示气体在比较例的贯通孔中移动时的作用的图。在图5A以及图5B中，通过箭头粗线表示气体的流动。比较例的贯通孔200表示纵横比小于2的粒子R、或者上述的倾斜角大于45°的粒子R大致占据内壁S11、S12的结构。如图5A所示，根据上述那样的长形粒子R1的分布以及比例，与图5B的比较例相比，贯通孔100的内表面变得平滑，在气体在贯通孔100中移动时，气流的紊乱得到抑制。因此，例如，由于封装件62的内外的气压差迅速地均衡，或者外部气体向封装件62的内部稳定地移动，因此与气体接触而发挥功能的电子部件61的动作精度提高，实现电子装置60的精度的提高。
<长形粒子的分布图案>
在实施方式的贯通孔100中，长形粒子R1也可以存在于第一内壁S1，还可以存在于第二内壁S2。在仅着眼于第一内壁S1时，在长形粒子R1占据第一内壁S1的20％以上，且仅着眼于第二内壁S2时，长形粒子R1也可以占据第二内壁S2的20％以上。另外，长形粒子R1占据第一内壁S1以及第二内壁S2各自的比例例如可以设为40％以上、60％以上、80％以上。此外，从抑制贯通孔100的内壁的脱落的观点出发，长形粒子R1占据第一内壁S1以及第二内壁S2各自的比例也可以为80％以下。
进而，在本实施方式中，也可以在第一内壁S1以及第二内壁S2存在多个长形粒子R1连续的范围(参照分布图案1；图2、图4的范围H1)。此外，在贯通孔100的内壁(S1、S2)，也可以具有第一内壁S1的长形粒子R1(相当于本公开的第一长形粒子)和第二内壁S2的长形粒子R1(相当于本公开的第二长形粒子)对置的部分(参照分布图案2；图2、图4的范围H2)。
通过这样的分布图案1或者分布图案2，贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2的平滑度增加，气体在贯通孔100中移动时的气流的紊乱得到进一步抑制，因此能够进一步提高电子装置60的精度。若将分布图案1以及分布图案2双方组合，则能够进一步提高抑制气流的紊乱的作用。
<具有尖细形状的长形粒子>
图6是表示特定形状粒子及其分布例的图。图7是表示特定形状粒子的一例的图像图。
在本实施方式的盖体10中，如图6以及图7所示，在位于贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2的长形粒子R1中，也可以包含特定形状粒子R2。特定形状粒子R2是具有尖细形状的粒子。尖细形状是指，在粒子R的纵长方向上，在将长度三等分为前端、中腹、后端时，前端和后端朝向端部逐渐变细的形状。
通过在第一内壁S1以及第二内壁S2中包含特定形状粒子R2，如图6所示，第一内壁S1以及第二内壁S2的平滑度增加。例如，图6的粗虚线所示的部分的凹凸量小。因此，能够进一步抑制气体在贯通孔100中移动时的气流的紊乱，因此能够进一步提高电子装置60的精度。通过将上述的分布图案1、分布图案2或者这两者与包含特定形状粒子R2的结构组合，能够进一步提高抑制气流的紊乱的作用。
<长形粒子的重复区域>
在实施方式的盖体10的贯通孔100中，在第一内壁S1以及第二内壁S2中的相同的内壁上相互相邻的长形粒子R1a、R1b在长度方向上具有重复区域H3(参照图4、图6)。在包括贯通孔100的贯通轴A0(图1)的截面中，从较高的一方起依次排列了一方的长形粒子R1a的上端、另一方的长形粒子R1b的上端、一方的长形粒子R1a的下端、另一方的长形粒子R1b的下端时，重复区域H3相当于从一方的长形粒子R1a的下端的高度到另一方的长形粒子R1b的上端的高度为止的区域。在此，将与贯通轴A0平行的方向视为高度方向(上下方向)。通过重复区域H3，能够抑制电子装置的制造中或者使用中的贯通孔100的内壁的脱落。通过抑制脱落，能够维持第一内壁S1以及第二内壁S2的平滑度，因此能够维持气体在贯通孔100中移动时的气流的紊乱的抑制，能够维持电子装置60的精度的提高。重复区域H3也可以小于长形粒子R1a、R1b的纵长方向的长度的一半。在这种情况下，能够进一步提高第一内壁S1以及第二内壁S2的重复区域H3的平滑度。
进而，具有重复区域H3的长形粒子R1a、R1b也可以是前述的特定形状粒子R2。在这种情况下，能够进一步提高第一内壁S1以及第二内壁S2的重复区域H3的平滑度。
<长形粒子的中央配置>
图8是表示包括中央配置的长形粒子的盖体的主要部位截面的图像图。图9是说明中央配置的长形粒子的作用的图。
在本实施方式的贯通孔100中，也可以在纵截面中的第一内壁S1、第二内壁S2或者这两者中包含占据各内壁的Z方向中央(与贯通孔100的中央O1相同的高度的部位)的长形粒子R1c。或者，也可以长形粒子R1的串SQR1c占据各内壁的Z方向中央。
图9假定了贯通孔100的内壁为没有微细的凹凸的理想的平滑的面的情况。在这种情况下，在贯通孔100流动的气体在Z方向(厚度方向)的中央部分OH成为最均匀的流动，越接近贯通孔100的端部，越受到开口部的影响，流动的均匀性降低。因此，即使假设在贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2的Z方向的整个区域存在粗糙度、各部的粗糙度对气体的流动产生影响，该影响在原本流动的均匀性低的端部的部分也不显眼，流动在均匀的中央部分OH处变得明显。因此，使贯通孔100的内壁平滑的效果理想的是在流动均匀的中央部分OH处显著显现。
因此，通过占据Z方向的中央的长形粒子R1c或者其串SQR1c，贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2中的最有效的部位变得平滑。因此，能够有效地抑制气体在贯通孔100中移动时的气流的紊乱，能够实现电子装置60的精度的提高。
如上所述，根据本实施方式的盖体10，由于由结合有大量粒子的上述陶瓷材料构成，因此与以铁等为原材料的情况相比，能够实现轻量化、高刚性、低热膨胀率以及成本的减少。此外，在基体63由陶瓷材料构成的情况下，能够减小基体63与盖体10的热膨胀之差。进而，根据本实施方式的盖体10，在包括贯通轴A0的截面中，纵长方向沿着贯通轴A0的多个长形粒子R1位于第一内壁S1以及第二内壁S2，因此能够使第一内壁S1以及第二内壁S2平滑。此外，通过将贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2中的、纵横比为2以上且相对于贯通轴A0的倾斜角为45°以内的长形粒子R1所占的长度比率设为20％以上，能够使第一内壁S1以及第二内壁S2更平滑。贯通孔100的第一内壁S1以及第二内壁S2变得平滑，能够抑制通过贯通孔100的气体的紊乱，提高电子装置60的动作精度。
另外，长形粒子R1的比例、分布图案、尖细形状、中央配置以及多个长形粒子R1a、R1b的重复区域H3在某一个截面中，若符合前述的内容，则在其截面的方向上起到前述的效果。符合前述的内容的截面的朝向越多，则在各种方向上发挥前述的效果，能够得到较高的效果。
进而，根据包括盖体10的本实施方式的电子装置60、以及搭载有电子装置60的本实施方式的电子模块80，通过盖体10的贯通孔100、100a～100c的特性的改善，能够实现动作精度的提高。如图1所示，电子装置60通过在搭载有电子部件61的基体63上接合盖体10而构成。基体63例如由氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷等陶瓷材料构成，盖体10也可以经由接合材料与基体63接合。电子模块80在模块用基板81安装电子装置60而构成。在模块用基板81上，除了电子装置60以外，还可以安装其他电子装置、电子元件以及电气元件等。在模块用基板81上设置有电极焊盘82，电子装置60也可以经由焊锡等接合材料83而与电极焊盘82接合。
以上，对本公开的实施方式进行了说明。但是，本公开的电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块并不限定于上述实施方式。例如，电子装置只要在盖体具有贯通孔，则可以搭载任何的电子部件。此外，盖体的材料只要是粒子位于表面的材料，则可以是任意的材料。
-产业上的可利用性-
本公开能够利用于电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块。
-符号说明-
10 盖体(电子装置用盖体)
10a 第一面
10b 第二面
60 电子装置
61 电子部件
62 封装件
63 基体
80 电子模块
81 模块用基板
100、100a～100c 贯通孔
A0 贯通轴
S1 第一内壁
S2 第二内壁
R 粒子
R1 长形粒子
R1a、R1b 一部分重叠的长形粒子
R1c 位于盖体厚度方向的中央的长形粒子
SQR1c 位于盖体厚度方向的中央的长形粒子的串
R2 特定形状粒子
H1 长形粒子连续的范围
H2 长形粒子对置配置的范围
H3 重复区域。

Claims (11)

1.一种电子装置用盖体，具有从第一面贯通第二面且供气体移动的贯通孔，由多个粒子结合而成的陶瓷材料构成，其中，
在包括所述贯通孔的贯通轴的截面中，面向所述贯通孔的内壁的多个所述粒子具有纵长方向沿着所述贯通轴的多个长形粒子，
面向所述贯通孔的内壁的长度中的、多个所述长形粒子占据的长度比率为20％以上且80％以下。
2.根据权利要求1所述的电子装置用盖体，其中，
所述长形粒子的纵横比为2以上且相对于所述贯通轴的倾斜角为45°以内。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置用盖体，其中，
所述长形粒子位于所述内壁的第一内壁以及第二内壁双方。
4.根据权利要求3所述的电子装置用盖体，其中，
位于所述第一内壁的所述长形粒子即第一长形粒子和位于所述第二内壁的所述长形粒子即第二长形粒子具有对置的部分。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电子装置用盖体，其中，
在所述内壁具有所述长形粒子连续的部分。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电子装置用盖体，其中，
所述长形粒子位于所述内壁的盖体厚度方向的中央。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电子装置用盖体，其中，
在位于所述内壁的、相邻的所述长形粒子中，在长度方向上具有重复区域。
8.根据权利要求7所述的电子装置用盖体，其中，
所述重复区域小于所述长形粒子的长度的一半。
9.一种封装件，具备：
搭载电子部件的基体；以及
与所述基体组合的权利要求1～8中任一项所述的电子装置用盖体。
10.一种电子装置，具备：
权利要求9所述的封装件；以及
搭载于所述基体的电子部件。
11.一种电子模块，具备：
模块用基板；以及
搭载于所述模块用基板的权利要求10所述的电子装置。
CN202080067036.5A 2019-09-30 2020-09-24 电子装置用盖体、封装件、电子装置以及电子模块 Active CN114451075B (zh)

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