JP2010278368A - 電子部品パッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】易発塵性基板を用いても清浄度の高い雰囲気内で発塵を抑えることができる電子部品パッケージ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の電子部品パッケージは、一対の主面及び端面を有する回路基板１と、前記回路基板１の一方の主面上に実装された容量型湿度センサと、前記易発塵性基板の端面以外の前記一方の主面上において前記容量型湿度センサを封止する封止樹脂２と、前記回路基板１の少なくとも前記端面を覆う端面保護層８と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、センサなどの電子部品のパッケージ及びその製造方法に関する。

センサなどの電子部品のパッケージは、例えば、回路基板上にセンサを実装し、回路基板に設けられた配線と電気的に接続した後に、センサを樹脂封止して作製される。このような電子部品のパッケージとしては、特許文献１に開示されているものがある。電子部品パッケージの回路基板としては、セラミック基板やガラスエポキシ基板などが用いられる。ガラスエポキシ基板は、端面（切断面）から容易に発塵が起こる易発塵性基板であるがコストの面から数多く用いられている。

国際公開第０１／４０７８４号パンフレット

電子部品パッケージは、搭載するセンサの種類により様々な場所で使用されており、清浄度の高い雰囲気内で使用されることもある。このような清浄度の高い雰囲気で使用する場合においては、電子部品パッケージに易発塵性基板を用いると、電子部品パッケージからの発塵により清浄度を低下させてしまう恐れがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、易発塵性基板を用いても清浄度の高い雰囲気内で発塵を抑えることができる電子部品パッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品パッケージは、一対の主面及び端面を有する易発塵性基板と、前記易発塵性基板の一方の主面上に実装された電子部品と、前記易発塵性基板の端面以外の前記一方の主面上において前記電子部品を封止する封止樹脂と、前記易発塵性基板の少なくとも前記端面を覆う端面保護層と、を具備することを特徴とする。

本発明の電子部品パッケージは、一対の主面を有する易発塵性基板の一方の主面上に電子部品を実装する工程と、前記易発塵性基板の前記一方の主面上において前記電子部品を封止樹脂により封止する工程と、前記易発塵性基板の他方の主面側からダイシングラインに沿ってハーフダイシングする工程と、前記易発塵性基板の少なくとも切断面を覆うように端面保護層を形成する工程と、前記ダイシングラインに沿ってフルダイシングする工程と、により得られることを特徴とする。

これらの構成によれば、易発塵性基板の少なくとも端面を覆うように端面保護層が形成されているので、易発塵性基板からの発塵を効果的に抑えることができる。このため、易発塵性基板を用いても清浄度の高い雰囲気内で発塵を抑えることができる電子部品パッケージを実現することができる。

本発明の電子部品パッケージにおいては、前記電子部品が感湿領域を有する湿度検出センサであり、前記電子部品パッケージは、前記感湿領域が外界に露出するように、前記封止樹脂の封止領域と前記感湿領域とを仕切る仕切り部材を有することが好ましい。

本発明の電子部品パッケージにおいては、前記易発塵性基板がガラスエポキシ基板であることが好ましい。

本発明の電子部品パッケージの製造方法は、一対の主面を有する易発塵性基板の一方の主面上に電子部品を実装する工程と、前記易発塵性基板の前記一方の主面上において前記電子部品を封止樹脂により封止する工程と、前記易発塵性基板の他方の主面側からダイシングラインに沿ってハーフダイシングする工程と、前記易発塵性基板の少なくとも切断面を覆うように端面保護層を形成する工程と、前記ダイシングラインに沿ってフルダイシングする工程と、を具備することを特徴とする。

この方法によれば、省スペース化を図って取り個数を多くすることができるので、安価に電子部品パッケージを製造することができる。

本発明の電子部品パッケージは、一対の主面及び端面を有する易発塵性基板と、前記易発塵性基板の一方の主面上に実装された電子部品と、前記易発塵性基板の端面以外の前記一方の主面上において前記電子部品を封止する封止樹脂と、前記易発塵性基板の少なくとも前記端面を覆う端面保護層と、を具備するので、易発塵性基板を用いても清浄度の高い雰囲気内で発塵を抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る電子部品パッケージを示す図である。 （ａ）は、図１に示す電子部品パッケージの透視断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の基板端面を示す拡大図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法を説明するための図である。 ダイシングラインを示す図である。 （ａ）は、液中パーティクルカウンタに装着する試料ビーカーを示す図であり、（ｂ）は、液中パーティクルカウンタを示す図である。 実施例及び比較例の電子部品パッケージのパーティクル数を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電子部品パッケージを示す図である。また、図２（ａ）は、図１に示す電子部品パッケージの透視断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の基板端面を示す拡大図である。

この電子部品パッケージは、一対の主面及び端面を有する回路基板１の一方の主面上に電子部品が実装され、回路基板１の端面以外の一方の主面上において電子部品が封止樹脂２で封止されてなるものである。すなわち、封止樹脂２は、回路基板１の一方の主面上に存在しており、回路基板１の端面には存在していない（端面や他方の主面を覆っていない）。図２（ａ）に示すように、回路基板１上には、センサ素子５及びこのセンサ素子５を制御するＩＣ６が実装されている。そして、センサ素子５とＩＣ６とは、ワイヤボンディングにより電気的に接続されている。

本実施の形態においては、センサ素子５は容量型湿度センサ（湿度検出センサ）である。容量型湿度センサは、吸収又は放出した水分量に応じて誘電率が変化する高分子感湿材料を誘電体とした高分子膜湿度センサであり、下部電極膜、高分子感湿膜及び上部電極膜からなる平行平板構造を有している。

容量型湿度センサは、湿度を検出するために、感湿領域が外界に露出している必要がある。このため、封止樹脂２で容量型湿度センサ及びＩＣ６を封止する際に、容量型湿度センサの感湿領域を外界に露出させるために、封止樹脂２の封止領域と感湿領域とを仕切る仕切り部材３を予め設ける。すなわち、電子部品パッケージにおいては、封止樹脂の封止領域と感湿領域とを仕切る仕切り部材３を予め設けておき、封止樹脂２で容量型湿度センサ及びＩＣ６を封止することにより、容量型湿度センサの感湿領域を外界に露出した状態（湿度検出穴４を設けた状態）で容量型湿度センサ及びＩＣ６を封止することができる。

回路基板１の端面上には、端面を覆うように端面保護層８が形成されている。この端面保護層８は、図２（ｂ）に示すように、回路基板１の他方の主面（電子部品が実装されている主面と反対側の主面）にまで部分的に延在して設けられている。このように、回路基板１の他方の主面にまで延在して端面を覆うように端面保護層８が形成されているので、回路基板１からの発塵を効果的に抑えることができる。このため、容易に発塵する回路基板１を用いても清浄度の高い雰囲気内で発塵を抑えることができる電子部品パッケージを実現することができる。

また、図２（ｂ）に示すように、平面視（図２（ｂ）における矢印方向から見た場合）においては、封止樹脂２の存在する領域が回路基板１の存在する領域よりも広い。図２（ｂ）に示す構造は、回路基板１の端面に端面保護層８を設けた後に、封止樹脂２で封止を行うために生じる構造である。このため、この構造においては、封止樹脂２は回路基板１の端面を覆っておらず、端面保護層８が回路基板１の端面を覆っている。したがって、この構造は、封止樹脂２で回路基板１全体を封止する構造とは異なる構造である。

回路基板１としては、容易に発塵する易発塵性の基板であるガラスエポキシ基板などを用いることができる。また、封止樹脂２としては、エポキシ系樹脂などを用いることができる。また、端面保護層８を構成する材料としては、感光性レジスト材料、ソルダーレジストなどを挙げることができる。端面保護層８の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。また、仕切り部材３の材料としては、樹脂材料、シリコン、ガラスなどを挙げることができる。

次に、本発明の電子部品パッケージの製造方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法を説明するための図である。

本発明の電子部品パッケージの製造方法においては、一対の主面を有する易発塵性基板の一方の主面上に電子部品を実装し、前記電子部品を封止樹脂により封止し、前記易発塵性基板の他方の主面側からダイシングラインに沿ってハーフダイシングし、前記易発塵性基板の少なくとも切断面を覆うように端面保護層を形成し、前記ダイシングラインに沿ってフルダイシングする。

この方法は、いわゆるモールドアレイパッケージ方法（ＭＡＰ法）において、易発塵性基板の少なくとも切断面を覆うように端面保護層を形成する方法である。この方法によれば、省スペース化を図って取り個数を多くすることができるので、安価に電子部品パッケージを製造することができる。

まず、回路基板１の一方の主面上にセンサ素子５である容量型湿度センサ及びＩＣ６を実装し、容量型湿度センサの導電部（電極パッド）とＩＣ６の導電部（電極パッド）とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。次いで、容量型湿度センサの感湿領域を仕切る仕切り部材（ダム材）３を設ける。この仕切り部材３は、仕切り部材３を構成する材料を容量型湿度センサ上に被着し、所定の領域に残存するようにパターニングすることにより形成することができる。その後、封止樹脂２を用いて容量型湿度センサ及びＩＣ６を封止する。この場合においては、仕切り部材３を設けているので、封止樹脂２が容量型湿度センサの感湿領域に侵入せず、容量型湿度センサの感湿領域を外界に露出した状態（湿度検出穴４を設けた状態）で容量型湿度センサ及びＩＣ６を封止することができる（図３（ａ））。封止には、トランスファーモールド法などを用いることができる。

次いで、図３（ｂ）に示すように、回路基板１の他方の主面側から、図４に示すダイシングライン１０に沿ってハーフダイシングして回路基板１に溝７を形成する。ここで、ハーフダイシングとは、チップ状に分割しない状態でウエハに溝を形成するダイシングをいう。この場合、ハーフダイシングする深さは、少なくとも回路基板１を切断する深さである。

次いで、回路基板１の他方の主面にわたって少なくとも回路基板１の切断面を覆うように端面保護層８を形成する。この場合、まず、図３（ｃ）に示すように、感光性レジスト材料８’を回路基板１の他方の主面上に塗布し、溝７を含む領域に光を照射できるパターンを有するマスク９を用いて、感光性レジスト材料８’を露光する。その後、図３（ｄ）に示すように、感光性レジスト材料８’を現像して回路基板１の切断面を覆うように端面保護層８を形成する。このとき、端面保護層８は、回路基板１の他方の主面にわたって少なくとも回路基板１の端面を覆うように形成される。これにより、回路基板１からの発塵を効果的に抑えることができる。

次いで、図３（ｅ）に示すように、図４に示すダイシングライン１０に沿ってフルダイシングする。これにより、端面保護層８により端面が保護された電子部品パッケージがチップ状に分割される。このようにして得られた電子部品パッケージは、回路基板の端面における発塵が抑えられるので、回路基板が易発塵性基板であっても、清浄度の高い雰囲気内で使用することができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
図５（ａ）に示すように、図３に示すようにしてガラスエポキシ基板を用いて作製されたチップ状の１０個の電子部品パッケージ１３(実施例)を、５００ｍｌの純水１２を入れたビーカー１１に投入し、このビーカー１１を図５（ｂ）に示す液中パーティクルカウンタ装置２１に設置し、パーティクル数をカウントした。このとき、０．１μｍの大きさのパーティクルと０．１５μｍの大きさのパーティクルとをそれぞれカウントした。その結果を図６に示す。また、比較例として、端面保護層８を有しないこと以外は実施例と同様にして作製したチップ状の１０個の電子部品パッケージについて、０．１μｍの大きさのパーティクルと０．１５μｍの大きさのパーティクルとをそれぞれカウントした。その結果を図６に併記する。

図５（ｂ）に示す液中パーティクルカウンタ装置２１は、透光性のウィンドウ２２内に設置したビーカー１１に側方からレーザー光２３を照射し、ビーカー１１内のパーティクルからの散乱光２４を検出するものである。このような装置としては、Particle Measuring Systems, IncのＣＬＳ−１００などが挙げられる。

図６から分かるように、端面保護層８を有するガラスエポキシ基板を用いた電子部品パッケージ（実施例）は、０．１μｍの大きさのパーティクルも０．１５μｍの大きさのパーティクルもいずれもほとんど検出されなかった。一方、端面保護層８を有しないガラスエポキシ基板を用いた電子部品パッケージ（比較例）は、０．１μｍの大きさのパーティクルも０．１５μｍの大きさのパーティクルもいずれも非常に多かった。この結果より、端面保護層が発塵を効果的に抑えていることが分かった。

本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。上記実施の形態においては、センサ素子として容量型湿度センサを用いた場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、センサ素子が他のセンサである場合にも適用することができる。また、上記実施の形態においては、端面保護層を、感光性レジスト材料のパターニングにより形成した場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、端面保護層を設ける部分にディスペンサにより端面保護材料を直接塗布して端面保護層を形成しても良い。また、上記実施の形態における材料、各層の配置位置、厚さ、大きさ、製法などは適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明は、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することができる。

本発明はハードディスクドライブ装置のような高い清浄度を必要とする場所で使用する電子部品パッケージに適用することができる。

１ 回路基板
２ 封止樹脂
３ 仕切り部材
４ 湿度検出穴
５ センサ素子
６ ＩＣ
７ 溝
８ 端面保護層
９ マスク
１０ ダイシングライン
１１ ビーカー
１２ 純水
１３ 電子部品パッケージ
２１ 液中パーティクルカウンタ装置
２２ ウィンドウ
２３ レーザー光
２４ 散乱光

Claims (5)

1. 一対の主面及び端面を有する易発塵性基板と、前記易発塵性基板の一方の主面上に実装された電子部品と、前記易発塵性基板の端面以外の前記一方の主面上において前記電子部品を封止する封止樹脂と、前記易発塵性基板の少なくとも前記端面を覆う端面保護層と、を具備することを特徴とする電子部品パッケージ。
2. 一対の主面を有する易発塵性基板の一方の主面上に電子部品を実装する工程と、前記易発塵性基板の前記一方の主面上において前記電子部品を封止樹脂により封止する工程と、前記易発塵性基板の他方の主面側からダイシングラインに沿ってハーフダイシングする工程と、前記易発塵性基板の少なくとも切断面を覆うように端面保護層を形成する工程と、前記ダイシングラインに沿ってフルダイシングする工程と、により得られることを特徴とする電子部品パッケージ。
3. 前記電子部品が感湿領域を有する湿度検出センサであり、前記電子部品パッケージは、前記感湿領域が外界に露出するように、前記封止樹脂の封止領域と前記感湿領域とを仕切る仕切り部材を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子部品パッケージ。
4. 前記易発塵性基板がガラスエポキシ基板であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子部品パッケージ。
5. 一対の主面を有する易発塵性基板の一方の主面上に電子部品を実装する工程と、前記易発塵性基板の前記一方の主面上において前記電子部品を封止樹脂により封止する工程と、前記易発塵性基板の他方の主面側からダイシングラインに沿ってハーフダイシングする工程と、前記易発塵性基板の少なくとも切断面を覆うように端面保護層を形成する工程と、前記ダイシングラインに沿ってフルダイシングする工程と、を具備することを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。

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