JP5215892B2 - Ｍｅｍｓパッケージの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＭＥＭＳ素子等の機能素子を配置した中空部を有するＭＥＭＳパッケージを製造するＭＥＭＳパッケージの製造方法に関するものである〔ＭＥＭＳ：Micro Electoro Mechanical System（微小電気機械システム）〕。

従来から、ＭＥＭＳ素子等の機能素子を配置した中空部を有するＭＥＭＳパッケージを個別に製造することが行われている。
即ち、機能素子を装着した微小な基板（基板部）に、凹部を有する微小な蓋体（キャップ）を装着して組み立てることにより、機能素子を配置した中空部（凹部）を有する微小なＭＥＭＳパッケージを製造するようにしている。

特開２００８−２２１４５０号公報

しかしながら、中空部を有するＭＥＭＳパッケージが微小であるためにパーツとなる基板及び蓋体が微小であってその組み立て製造が非常に難しく、且つ、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを個別に組み立てて製造しているために、ＭＥＭＳパッケージ１個当たりの生産時間が長くなり、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造することができなかった。
即ち、従来例に示すように、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを個別に組み立てて製造する場合、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造することができず、中空部を有するＭＥＭＳパッケージの生産性を効率良く向上させることができないと云う弊害がある。

従って、本発明は、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造し得て、中空部を有するＭＥＭＳパッケージの生産性を効率良く向上させることができるＭＥＭＳパッケージの製造方法を提供することを目的とする。

なお、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造するために、従来のトランスファモールド法を用いて、機能素子を配置した中空部を有するＭＥＭＳパッケージを製造することが検討されている。
しかしながら、従来のエポキシ樹脂やシリコーン樹脂を用いるトランスファモールド法では、これらの樹脂で機能素子を接触した状態で封止被覆するために、樹脂と非接触状態の機能素子を配置する中空部を有するＭＥＭＳパッケージを製造することができない。
従って、機能素子を配置した中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造する方法が求められていた。

前記した技術的課題を解決するための本発明に係るＭＥＭＳパッケージの製造方法は、ＭＥＭＳパッケージにおける蓋体を集合した集合蓋体を圧縮成形する工程と、前記した集合蓋体を、機能素子を装着した基板に圧着接合して集合パッケージを形成する工程と、前記した集合パッケージの所要個所を切断することにより、前記したＭＥＭＳパッケージを形成する工程とを備えたことを特徴とする。

また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係るＭＥＭＳパッケージの製造方法は、集合蓋体の圧縮成形用金型を用いて、前記した金型における離型フィルムを被覆した下型キャビティ内に樹脂材料を供給して加熱溶融する工程と、前記した金型における上型に補助フレームを供給セットする工程と、前記した金型を型締めする工程と、前記した金型を型締時に、前記した下型キャビティ内の樹脂をキャビティ底面部材で加圧することにより、前記した補助フレームを付着させた状態で、前記したキャビティ内でキャビティの形状に対応した中空部を有する蓋体を集合した集合蓋体を圧縮成形する工程と、前記した金型を型開きして前記した補助フレームを付着させた集合蓋体をＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置に移送する工程と、前記したＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置を用いて、前記した加工金型装置における押圧型に前記した補助フレームを付着した集合蓋体を供給セットする工程と、前記加工金型装置における基台に、機能素子を装着した基板を供給セットする工程と、前記した基板の所要個所に接着剤を塗布することにより、前記した基板上に接着剤塗布部を形成する工程と、前記した押圧型を下動する工程と、前記した押圧型の下動時に、前記した集合蓋体と基板の接着剤塗布部とを圧着接合して集合パッケージを形成する工程と、前記した押圧型を上動する工程と、前記した押圧型の上動時に、前記した補助フレームの透孔から前記した集合パッケージの集合蓋体に圧縮空気を圧送することにより、前記した補助フレームから前記した集合パッケージを離脱させて前記した集合パッケージを前記した基台に残存配置する工程と、前記した基台に配置された集合パッケージの所要個所を切断手段にて切断することにより、個々のＭＥＭＳパッケージを形成する工程とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、凹部（中空部）を有する蓋体を多数個にてマトリクス型に配置して集合した集合蓋体を圧縮成形にて一括して成形することができると共に、この集合蓋体を用いてＭＥＭＳパッケージをマトリクス型に一括集合した集合パッケージ（ＭＥＭＳパッケージ集合体）を効率良く形成し、この集合パッケージの所要個所を切断することにより、中空部を有するＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を形成することができる。
即ち、本発明によれば、蓋体を多数個にてマトリクス型に配置して集合させた集合蓋体を一括して圧縮成形することができるため、ＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を多数個にてマトリクス型に配置して一括集合させた集合パッケージを効率良く形成することができる。
従って、本発明によれば、従来の個別にＭＥＭＳパッケージを形成する構成に比べて、多数個のＭＥＭＳパッケージをまとめて（一括して）形成することができるので、ＭＥＭＳパッケージを効率良く製造することができる。

即ち、本発明によれば、従来例として示すＭＥＭＳパッケージを個別に形成する構成に比べて、多数個のＭＥＭＳパッケージを一括して集合した集合パッケージを効率良く形成することができるので、最終的に、中空部を有するＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を効率良く製造することができる。
従って、本発明によれば、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造し得て、中空部を有するＭＥＭＳパッケージの生産性を効率良く向上させることができるＭＥＭＳパッケージの製造方法を提供することができる。

図１（１）、図１（２）は集合蓋体を成形する圧縮成形用金型（上下両型）を概略的に示す概略縦断面図であって、図１（１）は金型の型開状態において上下両型間に補助フレームと離型フィルムとを配置した状態を示し、図２（２）は金型の型開状態において上型に補助フレームを供給セットした状態を示し且つ離型フィルムを被覆した下型キャビティ内に樹脂材料を供給した状態を示している。 図２（１）、図２（２）は図１（１）に対応する集合蓋体を成形する圧縮成形用金型（上下両型）を概略的に示す概略縦断面図であって、図２（１）は金型の型締状態において下型キャビティ内に所要の樹脂圧を加えた状態を示し、図２（２）は金型の型開状態において下型キャビティで成形された補助フレームが付着した状態の集合蓋体が取り出された状態が示されている。 図３（１）、図３（２）はＭＥＭＳパッケージを形成加工するＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置を概略的に示す概略縦断面図であって、図３（１）は下型（基台）に供給セットされたＭＥＭＳ基板に液状の接着剤を塗布する状態を示し、図３（２）は補助フレームが付着した状態の集合蓋体を上型（押圧型）に供給セットした状態を示している。 図４（１）、図４（２）は図３（１）に対応するＭＥＭＳパッケージを形成加工するＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置を概略的に示す概略縦断面図であって、図４（１）は金型を型締することにより上型（押圧型）側の集合蓋体を下型（基台）側のＭＥＭＳ基板上の接着剤に圧着した状態を示し、図４（２）は金型を型開きすることにより、上型側に補助フレームを固定した状態を示し且つ下型側にＭＥＭＳパッケージ集合体を残存させた状態を示している。 図５（１）は図４（２）に対応するＭＥＭＳパッケージを形成加工するＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置を概略的に示す概略縦断面図であって、下型（基台）側の集合パッケージにおける所要個所を切断する状態を示し、図５（２）は図５（１）に示す集合パッケージを概略的に示す概略平面図であり、図５（３）は図５（２）に示す集合パッケージを切断して形成したＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を概略的に示す概略縦断面図である。 図６（１）は図５（２）に示す集合パッケージにおける集合蓋体を概略的に示す概略斜視図であり、図６（２）は図５（３）に示すＭＥＭＳパッケージを概略的に示す概略斜視図である。

即ち、本発明に係る（中空部を有する）ＭＥＭＳパッケージの製造方法は、圧縮成形用金型（上下両型）を用いて、補助フレームを付着した状態の集合蓋体を圧縮成形する工程と、基板と集合蓋体とを圧着接合して集合パッケージを形成する工程と、集合パッケージの所要個所を切断して中空部を有するＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を形成する工程とから構成されている。
また、本発明は、基板と蓋体（中空部を有するキャップ）とからなるＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を製造するために、蓋体を多数個にてマトリクス型に配置して集合させた集合蓋体（成形品）を圧縮成形する構成である。
即ち、本発明によれば、多数個の蓋体を一括集合して圧縮成形した集合蓋体と、基板とを圧着接合することにより、多数個のＭＥＭＳパッケージを一括集合した集合パッケージを形成することができるため、多数個のＭＥＭＳパッケージを集合パッケージとして一括集合して効率良く形成することができるので、この集合パッケージを切断してＭＥＭＳパッケージを得ることができる。
このため、本発明によれば、従来例における個別にＭＥＭＳパッケージを製造する構成に比べて、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造し得て、中空部を有するＭＥＭＳパッケージの生産性を効率良く向上させることができる。

即ち、集合蓋体を圧縮成形する工程において、まず、圧縮成形用金型の上型に補助フレームを供給セットし、離型フィルムを被覆した下型キャビティ内に樹脂材料を供給して加熱溶融化する。
次に、圧縮成形用金型（上下両型）を型締めすると共に、下型キャビティ内を所要の真空度に設定し、キャビティ底面部材にて下型キャビティ内で加熱溶融化した樹脂材料を所要の樹脂圧で加圧する。
硬化に必要な所要時間の経過後、金型を型開きすることにより、補助フレームが付着した状態の集合蓋体を得ることができる。
従って、ＭＥＭＳパッケージの蓋体を多数個にてマトリクス型に配置して集合した集合蓋体を一括して圧縮成形することができる。

また、次に、加工金型装置において、押圧型（上型）に、補助フレームが付着した集合蓋体を、補助フレームを押圧型側にして供給セットすると共に、基台（下型）に、機能素子を装着した基板を供給セットする。
次に、基台における基板の所要個所に接着剤を塗布して基板上に接着剤塗布部を形成すると共に、押圧型を下動することにより、基板と集合蓋体とを圧着接合させて補助プレートが付着した集合パッケージを形成する。
このとき、基板の接着剤塗布部と、集合蓋体の縦壁部とが圧着（合体）することになると共に、集合蓋体の凹部（中空部）に基板上の機能素子が配置されることになる。
次に、押圧型を上動させると共に、押圧型側の補助フレームの透孔から圧縮空気を集合蓋体に圧送することにより、押圧型側に固定された補助フレームを基台側の集合パッケージ（集合蓋体）から離脱させることができる。
このとき、ＭＥＭＳパッケージを多数個にてマトリクス型にて配置して一括集合した集合パッケージを効率良く形成することができる。
また、加工金型装置の基台に配置された集合パッケージの所要個所を切断手段にて切断することにより、ＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を得ることができる。

前述したように、本発明によれば、ＭＥＭＳパッケージの蓋体を多数個にて一括集合した集合蓋体を圧縮成形することができると共に、ＭＥＭＳパッケージを多数個にて一括集合した集合パッケージを効率良く形成することができ、この集合パッケージを切断することにより、ＭＥＭＳパッケージを得ることができる。
即ち、従来例として示すＭＥＭＳパッケージを個別に形成する構成に比べて、一括して集合パッケージ（集合蓋体）を形成し得て、ＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）を形成することができるので、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造することができる。
従って、中空部を有するＭＥＭＳパッケージを効率良く製造し得て、中空部を有するＭＥＭＳパッケージの生産性を効率良く向上させることができる。

以下、実施例図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１（１）、図１（２）、図２（１）、図２（２）は、本発明に係る圧縮成形用金型である。
図３（１）、図３（２）、図４（１）、図４（２）、図５（１）は、本発明に係る加工金型装置である。

（ＭＥＭＳパッケージの構成について）
まず、図５（３）、図６（２）を用いて、本発明における中空部を有するＭＥＭＳパッケージ１（製品）の構成について説明する。
なお、図例では、ＭＥＭＳパッケージ１は直方体の形状で構成されている。
即ち、中空部を有するＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）には、ＭＥＭＳ基板２（基板部）と、中空部（凹部）３を有する蓋体４（キャップ）と、ＭＥＭＳ基板２の中空部３側に形成されたＭＥＭＳ基板２の機能領域２ａと、ＭＥＭＳ基板２の機能領域２ａに設けられた機能素子５（ＭＥＭＳ素子等）とが設けられて構成されている。
また、蓋体４（個別外装成形品）には、所要の幅（厚さ）を有する天井壁６と、所要の幅（厚さ）を有する側壁７とが設けられて構成されると共に、天井壁６側とは反対側には側壁７にて中空部（凹部）３の開口部８が形成されて構成されている。
従って、一般的に、例えば、機能素子５を機械的に駆動させることにより、基板２に設けた制御回路を電気的に作動させることが行われている。
なお、ＭＥＭＳパッケージ１の中空部３に所要の気体が密封される場合があり、また、中空部３とのその外部とを基板２に形成された通気孔で連通させる場合がある。

（集合蓋体の構成について）
次に、図６（１）を用いて、集合蓋体９（集合外装成形品）の構成について説明する。
即ち、本発明は、ＭＥＭＳパッケージ１を製造するために、蓋体４（個別蓋体）を多数個（或いは所要複数個）にてマトリクス型に一括して集合させた集合蓋体９（成形品）を圧縮成形する構成である。
図６（１）に示す図例では、集合蓋体９は、平面的に縦に蓋体が５個配置され、平面的に横に蓋体４が４個配置された合計２０個の蓋体４の集合体（５行×４列のマトリクス型）で構成されている。
また、集合蓋体９には、所要の幅（厚さ）を有する平壁部１０（蓋体４の天井壁６に対応する構成）と、所要の幅（厚さ）を有する縦壁部１１（蓋体４の側壁７に対応する構成）とが設けられて構成されている。
なお、集合蓋体９には、平壁部１０と縦壁部１１とで形成された凹部３と、平壁部１０とは反対側に縦壁部１１で囲んで形成した開口部（蓋体の開口部８）とが設けられて構成されている。
また、縦壁部１１には、集合蓋体９の外周側面側に設けられた所要の幅（厚さ）を有する外周縦壁部１１ａと、外周縦壁部１１ａの内部に設けられた所要の幅（厚さ）を有する仕切縦壁部１１ｂとから構成されている。
また、縦壁部１１の外周縦壁部１１ａは、通常、そのまま蓋体４の側壁７となるものである。
また、縦壁部１１における仕切縦壁部１１ｂは、（例えば、切断代を含まないと仮定した場合、）蓋体４の側壁７が２枚重なった厚さを有するものである。
即ち、仕切縦壁部１１ｂの幅（厚さ）について、後述するように、集合パッケージ１３（集合蓋体９）を切断加工したとき、ＭＥＭＳパッケージ１（蓋体４）の側壁７となるように構成されるものである。
なお、集合パッケージ１３（集合蓋体９）を切断加工する場合、集合蓋体９の平壁部１０側から切断線１４を切断することになり、仕切縦壁部１１ｂに相当する部分をその幅を均等に２つに分割する状態で切断することができるように構成されている。

（集合パッケージの構成について）
図４（１）、図４（２）、図５（１）、図５（２）を用いて、集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージ１の集合体）の構成について説明する。
図例に示すように、集合パッケージ１３には、機能素子５が装着されたＭＥＭＳ基板１２（基板２）と、基板１２上に圧着した集合蓋体９とが設けられて構成されている。
また、集合パッケージ１３は、多数個（或いは所要複数個）のＭＥＭＳパッケージ１をマトリクス型に一括して集合させた構成である。
また、集合パッケージ１３の集合蓋体９（蓋体４）の中空部３において、基板１２（基板２）の機能領域２ａ上に機能素子５が配置されて構成されている。
なお、集合パッケージ１３の所要個所（平壁部１０の表面に設定された切断線１４）を切断することにより、ＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）を形成することができるように構成されている。
即ち、平壁部１０の表面に設定される切断線１４は、平壁部１０表面の縦壁部１１（仕切縦壁部１１ｂ）に相当する部分において、仕切縦壁部１１ｂの幅（厚さ）を（均等に）２つに分割した線である。
従って、この仕切縦壁部１１ｂの幅を２分割する切断線１４に沿って、集合パッケージ１３（集合蓋体９の表面）を切断することにより、集合パッケージ１３の仕切縦壁部１１ｂをＭＥＭＳパッケージ１の側壁７に形成し得てＭＥＭＳパッケージ１を得ることができる。
なお、基板１２には、後述する加工金型装置４１における基台４３（基板セット部４７）の位置決めピン４８に対応した位置決め孔１５が設けられて構成されている。

（集合蓋体の圧縮成形用金型の構成について）
次に、図１（１）、図１（２）、図２（１）、図２（２）を用いて、集合蓋体の圧縮成形用金型の構成を説明する。
即ち、図例に示すように、集合蓋体の圧縮成形用金型２１には、上型２２と、上型２２に対向配置した下型２３とが設けられて構成されると共に、金型２１（２２、２３）を所要の温度にまで加熱する加熱手段（図示なし）が設けられて構成されている。
また、上型２２の型面には集合蓋体９の成形を補助する補助フレーム２４（ダミーフレーム）を供給セットして固定する補助フレームの供給セット部２５が設けられて構成されている。
また、上型２２における補助フレームの供給セット部２５には、補助フレームの供給セット部２５に供給セットされた補助フレーム２４を所要の位置に位置決めする位置決めピン２６が設けられて構成されると共に、補助フレーム２４には上型２２の位置決めピン２６に対応して位置決め孔２７が設けられて構成されている。
また、下型２３の型面には上型２２の位置決めピン２６に対応して位置決めピン用の凹部２８が設けられて構成されている。
このため、上下両型２２、２３の型締時に、上型２２の補助フレームの供給セット部２５に供給セットされた補助フレーム２４の位置決め孔２７を突き抜けた位置決めピン２６を位置決めピン用の凹部２８内に収容することができるように構成されている。
また、補助フレーム２４には、後述するように、補助フレームに付着した状態で成形された集合蓋体９に対して圧縮空気５２を圧送する透孔２９（貫通孔）が所要数、設けられて構成されると共に、上型２２の型面には透孔２９に対応して突起部３０（透孔２９の埋込手段）が各別に設けられて構成されている。
従って、上型２２の補助フレームの供給セット部２５に補助フレーム２４を供給セットしたとき、補助フレーム２４の透孔２９内に上型２２の突起部３０を埋め込んだ状態で合致嵌装させることができるように構成されている。
また、このとき、補助フレーム２４の透孔２９内における突起部３０の先端面は補助フレーム２４の下面に合致するように構成され、補助フレーム２４の下面は面一（平面）となるように構成されている。
このため、後述するように、集合蓋体９を圧縮成形する場合、集合蓋体９の平壁部１０の表面を平面に形成することができるように構成されている。
また、上型２２の補助フレームの供給セット部２５に補助フレーム２４を供給セットしたとき、補助フレーム２５の位置決め孔２７内に位置決めピン２６を合致嵌装させると共に、金型２１（上下両型２２、２３）の型締時に、補助フレームの位置決め孔２７に合致して突き抜けた上型２２の位置決めピン２６を下型２３の凹部２８内に収容することができる。

また、下型２２の型面には、集合蓋体９を圧縮成形する下型キャビティ３１（凹部）が設けられて構成されると共に、圧縮成形用キャビティ３１の底面にはキャビティ３１内の樹脂を加圧するキャビティ底面部材３２が下型本体２２に対して上下摺動自在に設けられて構成されている。
また、圧縮成形用キャビティ３１（凹部）には、上方側に設けられた平壁部用のキャビティ部３３（凹部）と、その下方側に設けられた縦壁部用のキャビティ部３４（凹部）とが設けられて構成されている。
なお、図例に示すように、縦壁部用のキャビティ部３４（凹部）はキャビティ底面部材３２のキャビティ底面側に凹設されることになる。
また、金型２１（上下両型２２、２３）間に離型フィルム３５を張架することができるように構成されると共に、離型フィルム３５を圧縮成形用キャビティ３１（平壁部用キャビティ部３３、縦壁部用キャビティ部３４）の形状に沿って吸着被覆することができるように構成されている。
また、圧縮成形用の金型２１において、上下両型２２、２３の型締時に、上型２２の型面に設けたＯリング等の外気遮断部材（図示なし）にて少なくともキャビティ３１内を外気遮断状態に設定して外気遮断空間部を形成すると共に、この外気遮断空間部（キャビティ３１）から空気を強制的に吸引排出して外気遮断空間部を所要の真空度に設定することができるように構成されている。

（集合蓋体の圧縮成形方法の構成について）
従って、次に、図１（１）、図１（２）、図２（１）、図２（２）に示す集合蓋体の圧縮成形用金型２１（２２、２３）を用いて、集合蓋体の圧縮成形方法を説明する。
即ち、まず、上型２２における補助フレームの供給セット部２５に補助フレーム２４を供給セットする。
このとき、位置決めピン２６で補助フレーム２４を所要の位置に位置決めすることができると共に、補助フレーム２４の透孔２９内に下型２３の突起部３０が（埋め込まれた状態で）合致嵌装されることになる。
次に、下型キャビティ３１の形状に沿って離型フィルム３５をキャビティ３１に吸着被覆させると共に、離型フィルム３５を被覆した下型キャビティ３１（３３、３４）内に所要量の樹脂材料３６を供給して加熱溶融化する。
次に、金型２１（上下両型２２、２３）を型締めすることにより、少なくともキャビティ３１内を外気遮断状態にして外気遮断空間部を形成すると共に、この外気遮断空間部（キャビティ３１）を所要の真空度に設定する。
次に、キャビティ底面部材３２を上動することにより、キャビティ３１内の加熱溶融化した樹脂材料３６に所要の樹脂圧を加えることができると共に、キャビティ３１（３３、３４）の形状に対応した集合蓋体９（成形品）を圧縮成形することができる。
なお、このとき、キャビティ３１（３３、３４）内の集合蓋体９における平壁部１０の表面（補助フレーム２４側の面）は平面（面一）となるように構成されている。
また、このとき、キャビティ３１（３３、３４）内において、平壁部用キャビティ部３３内で集合蓋体９の平壁部１０を成形し、縦壁部用キャビティ部３４内で集合蓋体９の縦壁部１１を成形することができる。

次に、硬化に必要な所要時間の経過後、金型２１（２２、２３）を型開きすることにより、金型２１（２２、２３）にて補助フレーム２４を付着した状態の集合蓋体９（成形品）を圧縮成形することができる。
このとき、補助フレーム２４を付着した集合蓋体９は下型キャビティ３１内に残存することになる。
従って、下型キャビティ３１の面から圧縮空気５２を、キャビティ３１を被覆した離型フィルム３５に圧送することにより、集合蓋体９をキャビティ３１から効率良く離型することができる。
なお、次に、補助フレーム２４が付着した集合蓋体９（成形品）を次工程におけるＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置４１に移送することができる。

（ＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置の構成について）
次に、図３（１）、図３（２）、図４（１）、図４（２）、図５（１）を用いて、ＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置４１の構成を説明する。
即ち、ＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置４１には、所要数の機能素子５を装着したＭＥＭＳ基板１２に集合蓋体９を圧着して集合パッケージ１３を形成する圧着ユニット４１（４１ａ）と、集合パッケージ１３を切断してＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）を形成する切断ユニット４１（４１ｂ）とが設けられて構成されている。
従って、加工金型装置４１において、まず、圧着ユニット４１（４１ａ）にて、ＭＥＭＳ基板１２と集合蓋体９と圧着接合して集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージの集合体）を形成し、次に、切断ユニット４１（４１ｂ）にて、集合パッケージ１３の所要個所を切断することにより個々のＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）を形成することができるように構成されている。

（加工金型装置における圧着ユニットの構成について）
即ち、ＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置における圧着ユニット４１（４１ａ）には、押圧型４２（上型）と基台４３（下型）とからなる加工金型が設けられて構成されている。
また、押圧型４２の型面には補助フレーム２４が付着された状態の集合蓋体９における補助フレーム２４側を供給セットする集合蓋体の供給セット部４４が設けられて構成されると共に、集合蓋体９（補助フレーム２４）の位置を位置決めする位置決めピン４５が設けられて構成されている。
従って、補助フレーム２４の位置決め孔２７に位置決めピン４５を合致嵌装させることにより、押圧型４２の集合蓋体の供給セット部４４に対して、補助フレーム２４が付着された集合蓋体９をその補助フレーム２４側で供給固定セットし且つ補助フレーム２４が付着された集合蓋体９を位置決めすることができる。
また、押圧型４２の型面における集合蓋体の供給セット部４４において、集合蓋体９に付着した補助フレーム２４の透孔２９に対応する位置には、集合蓋体９の平壁部１０に圧縮空気５２を圧送する圧送孔４６が各別に設けられて構成されている。
従って、後述するように、集合蓋体の供給セット部４４に供給セットされ且つ補助フレーム２４が付着した状態の集合蓋体９（集合パッケージ１３）において、圧送孔４６から透孔２９を通して圧縮空気５２を集合蓋体９の平壁部１０に圧送することにより、補助フレーム２４から集合蓋体９（集合パッケージ１３）を圧縮空気５２で押し出して離脱させることができるように構成されている。

また、基台４３の型面には、機能素子５を装着した基板１２を供給セットする基板セット部４７と、基板１２を位置決めする基板セット部４７の位置決めピン４８とが設けられて構成されている。
従って、基台４３の基板セット部４７に機能素子５を装着した基板１２を供給セットしたとき、基板１２の位置決め孔１５に基台４３の位置決めピン４８を合致嵌装することにより、基台４３の基板セット部４７に基板１２を位置決めして供給セットすることができる。
また、加工金型装置４１（４１ａ）には、基台４３に供給セットした基板１２の所要個所、即ち、押圧型４２における集合蓋体の供給セット部４４に供給セットした集合蓋体の縦壁部１１の位置に対応して接着剤４９を（滴下して）塗布するディスペンサー５０（接着剤塗布手段）が設けられて構成されている。
従って、基台４３に供給セットした基板１２の所要個所に、例えば、液状の接着剤４９を塗布して基板１２上に接着剤塗布部（接着剤）４９を形成することができるように構成されている。
また、加工金型装置４１（４１ａ）において、押圧型４２（上型）を下動させることにより、所要の押圧力にて、基台４３（下型）に供給セットした基板１２の表面に集合蓋体９の縦壁部１１（開口部８側）を押圧することができるように構成されている。
このとき、補助フレーム２４を介して基板１２と集合蓋体９とを所要の押圧力にて押圧（圧着）することができる。
また、このとき、基台４３（下型）側の基板１２における接着剤塗布部４９に集合蓋体９の縦壁部１１（開口部８側）を押圧することにより、接着剤塗布部２９で基板１２に集合蓋体９を圧着接合して合体することができるように構成され、基板１２と集合蓋体９とからなる集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージ集合体）を形成することができるように構成されている。
従って、このとき、補助フレーム２４が付着した状態で集合パッケージ１３を形成することができるように構成されている。
また、集合パッケージ１３における基板１２に装着された機能素子５の夫々は、集合蓋体９の凹部となる中空部３（開口部８）に各別に配置されることになる。
なお、基板１２に接着剤４９を塗布して接着剤の塗布部４９を形成する工程は、予め、加工金型装置４１の外部で行うことができる。

また、次に、押圧型４２を上動させることにより、集合パッケージ１３（基板１２と集合蓋体９）と補助フレーム２４とに対する押圧（圧着）を解除することができる。
また、このとき、補助フレーム２４は押圧型４２に固定された状態で上動し、集合パッケージ１３は基台４３に残存するように構成されている。
即ち、押圧型４２の上動時に、押圧型４２に補助フレーム２４を固定した状態で、押圧型４２に供給セットした補助フレーム２４の透孔２９を通して圧送孔４６から圧縮空気５２を集合パッケージ１３の集合蓋体９（平壁部１０）に圧送することにより、補助フレーム２４から集合パッケージ１３（集合蓋体９）を押し出して離脱させることができるように構成されている。
また、押圧型４２の上動時に、補助フレーム２４から集合パッケージ１３（集合蓋体９）を離脱させることにより、基台４３の基板セット部４７に集合パッケージ１３を残存させることができるように構成されている。

（圧着ユニットによる圧着方法について）
まず、押圧型４２における集合蓋体の供給セット部４４に、補助フレーム２４が付着した集合蓋体９をその補助フレーム２４側から供給セットする。
このとき、押圧型４２の位置決めピン４５に補助フレーム２４の位置決め孔２７を合致嵌装させることにより、集合蓋体の供給セット部４４に補助フレーム２４を所要の位置に位置決めして供給セットする。
また、このとき、補助フレーム２４の透孔２９を圧送孔４６の位置に合致して位置させることができる。
また、このとき、集合蓋体９における縦壁部１１と開口部８（中空部３）とを下方（基台４３）に向けた状態で、押圧型４２における集合蓋体の供給セット部４４に、補助フレーム２４を付着した状態の集合蓋体９を供給セットすることができる。
次に、基台４３における基板セット部４７に、機能素子５を装着した基板１２を供給セットする。
このとき、基台４３における位置決めピン４８に位置決め孔１５を合致嵌装させることにより、基板１２を所要位置に位置決めして供給セットすることができる。

次に、基台４３の基板セット部４７に供給セットした基板１２の表面における所要個所にディスペンサー５０にて接着剤４９を塗布する。
このとき、基板１２における接着剤の塗布部４９の位置を、押圧型４２に供給セットした集合蓋体９における縦壁部１１の位置に対応させることができる。
次に、押圧型４２（上型）を下動させることにより、押圧型４２に供給セットした集合蓋体９を基台４３の基板１２に押圧する。
このとき、押圧型４２側の集合蓋体９の縦壁部１１に基板１２上の接着剤塗布部４９を合致させて圧着することにより、集合パッケージ１３を形成することができる。
次に、押圧型４２を上動させると共に、押圧型４２の圧送孔４６から圧縮空気５２を補助フレーム２４の透孔２９を通して集合パッケージ１３（集合蓋体９の平壁部１１）に圧送する。
従って、押補助フレーム２４と集合蓋体９との間を離間して補助フレーム２４から集合パッケージ１３（集合蓋体９）を離脱させることができる。
このとき、補助フレーム２４を押圧型４２側に残存（固定）させると共に、基台４３側に集合パッケージ１３（集合蓋体９と基板１２）を残存（固定）させることができる。

（加工金型装置における切断ユニットの構成ついて）
また、加工金型装置４１（切断ユニット４１ｂ）には、図５（１）に示すように、基台４３の基板セット部４７に設置固定した集合パッケージ１３（集合蓋体９の平壁部１０）における所要個所を、即ち、図５（２）に示す切断線１４に沿って切断するブレード等の切断手段５１が設けられて構成されている。
この切断線１４は、集合蓋体９の平壁部１０における縦壁部１１に相当する部位において、縦壁部１１の幅を（均等に）二分割して形成される線である。
なお、集合パッケージ１３の基板１２における辺部側は適宜に切断して除去されるものである。
また、切断手段５１として、レーザー、切断水を用いても良い。

（切断ユニットによる集合パッケージの切断方法について）
加工金型装置における切断ユニット４１（４１ｂ）において、まず、基台４３の基板セット部４７に設置した集合パッケージ１３の切断線１４を切断手段５１（ブレード）にて切断することにより、集合パッケージ１３を個々のＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）に分離形成する。
なお、次に、基台４３の基板セット部４７から個々のＭＥＭＳパッケージ１を一括して或いは個別に取り出すことができる。

（実施例１に係るＭＥＭＳパッケージの製造方法の構成について）
前述したように、実施例１に係るＭＥＭＳパッケージの製造方法には、補助フレーム２４を用いて集合蓋体９（成形品）を圧縮成形する工程と、ＭＥＭＳ基板１２と集合蓋体９とを圧着接合して集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージ集合体）を形成する工程と、集合パッケージ１３の所要個所を切断して個々のＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）を形成する工程とが設けられて構成されている。

ＭＥＭＳパッケージの製造方法において、まず、集合蓋体９（成形品）の圧縮成形工程を行う。
即ち、まず、圧縮成形用金型２１（上型２２と下型２３）における上型２２に補助フレーム２４を供給セットし、且つ、離型フィルム３５を被覆した下型キャビティ３１（３３、３４）内に樹脂材料３６を供給セットして加熱溶融化すると共に、上下両型２２、２３を型締めする。
このとき、下型キャビティ３１内を所要の真空度に設定することができる。
次に、キャビティ３１内で加熱溶融化した樹脂材料３６をキャビティ底面部材３２で所要の樹脂圧にて加圧する。
硬化に必要な所要時間の経過後、上下両型２２、２３を型開きすることにより、下型キャビティ３１内で下型キャビティ３１の形状に対応した集合蓋体９（平壁部１０、縦壁部１１）を圧縮成形することができる。
この集合蓋体９にはその平壁部１０側に補助フレーム２４が付着した状態で形成されている。
なお、キャビティ３１内から補助フレーム２４が付着した状態の集合蓋体９を取り出して次工程に用いられる加工金型装置４１に移送する。

次に、ＭＥＭＳパッケージの製造方法において、基板１２と集合蓋体９との圧着接合工程を行う。
即ち、加工金型装置４１（圧着ユニット４１ａ）における押圧型４２（下型）に補助フレーム２４が付着した状態の集合蓋体９を、その補助フレーム２４側を上型２２側（補助フレームの供給セット部２５）に固定した状態で供給セットする。
次に、加工金型装置４１（圧着ユニット４１ａ）における基台４３（下型）に機能素子５を装着したＭＥＭＳ基板１２を供給セットする。
次に、基台４３に配置した基板１２の所要個所に接着剤４９を塗布することにより、接着剤塗布部４９を形成する。
次に、押圧型４２を下動することにより、基板１２に集合蓋体９を所要の押圧力にて押圧（圧着）する。
このとき、基台４３の基板１２上に形成された接着剤塗布部４９に集合蓋体９の縦壁部１１（１１ａ、１１ｂ）の下端部（開口部８側）を圧着させることにより、基板１２と集合蓋体９とで集合パッケージ１３を接合して形成することができる。
また、このとき、集合パッケージ１３には補助フレーム２４が付着した状態にあり、補助フレーム２４が付着した集合パッケージ１３が形成されると共に、基板１２上の機能素子５は集合蓋体９の中空部３に配置されることになる。
次に、押圧型４２を上動する。
即ち、押圧型４２の上動時に、補助フレーム２４の透孔２９（圧送孔４６）から圧縮空気５２を集合蓋体９（平壁部１０）に圧送することにより、押圧型４２に固定した補助フレーム２４から集合パッケージ１３を離脱させることができる。
従って、圧着接合した集合パッケージ１３を基台４３側（基板セット部４７）に残存させることができる。

次に、ＭＥＭＳパッケージの製造方法において、集合パッケージの切断工程を行う。
即ち、まず、基台４３の基板セット部４７に設置した集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージ集合体）の所要個所（切断線１４）を切断手段５１にて切断することにより、集合パッケージ１３を個々のＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）に分離形成する。
なお、次に、基台４３の基板セット部４７からＭＥＭＳパッケージ１を一括して或いは個別に取り出すことになる。

（実施例１の作用効果について）
実施例１によれば、中空部３を有するＭＥＭＳパッケージ１における蓋体４を個別に製作していた場合に比べて、中空部３を有するＭＥＭＳパッケージ１における蓋体４を集合した集合蓋体９（成形品）を一括して圧縮成形することができるため、ＭＥＭＳパッケージ１を一括集合した集合パッケージ１３を効率良く形成することができ、集合パッケージ１３の切断線１４を切断してＭＥＭＳパッケージ１を得ることができる。
即ち、実施例１によれば、蓋体４を多数個にてマトリクス型に配置して集合させた集合蓋体９を一括して圧縮成形することができるため、ＭＥＭＳパッケージ１（個別パッケージ）を多数個にてマトリクス型に配置して一括集合させた集合パッケージ１３を効率良く形成することができる。
このため、実施例１によれば、中空部３を有するＭＥＭＳパッケージ１を効率良く製造することができ、中空部３を有するＭＥＭＳパッケージ１の生産性を効率良く向上させることができる。
従って、実施例１によれば、中空部３を有するＭＥＭＳパッケージ１の生産性を効率良く向上させることができるＭＥＭＳパッケージの製造方法を提供することができる。

（樹脂材料について）
また、圧縮成形に用いられる樹脂材料（３６）について、前述した実施例では、熱硬化性の樹脂材料が用いられている。例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂を用いることができる。
また、前記した熱硬化性の樹脂材料に代えて、熱可塑性の樹脂材料を用いることができる。

（接着剤について）
基板１２と集合蓋体９との合体圧着に用いられる接着剤（４９）について、硬化性の接着剤を用いることができる。
例えば、硬化性の接着剤として、シリコーン樹脂を用いることができる。
なお、この場合、基板１２と集合蓋体９との圧着する場合に、基板１２と集合蓋体９とを加熱しても良い。

（押圧による集合パッケージの形成について）
また、機能素子５を装着した基板１２に集合蓋体４を合体圧着して集合パッケージ１３を形成する場合に、機能素子５を装着した基板１２と集合蓋体４とを所要の真空度を有する真空状態で合体圧着することができる。
この場合、集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージ１）における中空部３を所要の真空度に設定することができる。
また、機能素子５を装着した基板１２に集合蓋体４を合体圧着して集合パッケージ１３を形成する場合に、所要の気体が充填された状態の空間部の内部で行うことができる。
この場合、集合パッケージ１３（ＭＥＭＳパッケージ１）における中空部３を所要の気体が充填された状態に設定することができる。

（集合パッケージを突き出すエジェクターピンの構成について）
また、集合パッケージ１３（基板１２と集合蓋体９）から補助フレーム２４を離脱させる場合において、押圧型４２に補助フレーム２４を固定した状態で、押圧型４２に設けたエジェクターピンを補助フレーム２４の透孔２９を通して突き出すことにより、集合パッケージ１３を補助フレーム２４から離脱させる構成を採用することができる。

（他の集合蓋体の圧縮成形について）
前述した実施例では、補助フレーム２４を用いて、集合蓋体９を圧縮成形する構成を例示したが、補助フレーム２４を用いないで集合蓋体９を圧縮成形しても良い。
この場合、基板１２に集合蓋体９を圧着するときに、押圧型４２（上型）の集合蓋体の供給セット部４４に集合蓋体９を（補助フレーム２４を介さず直接に）供給セットし且つ位置決めして固定することになる。

１ ＭＥＭＳパッケージ（個別パッケージ）
２ ＭＥＭＳ基板（基板部）
２ａ 機能領域
３ 中空部（凹部）
４ 蓋体（個別蓋体）
５ 機能素子
６ 天井壁（蓋体）
７ 側壁（蓋体）
８ 開口部
９ 集合蓋体（集合外装成形品）
１０ 平壁部（集合蓋体）
１１ 縦壁部（集合蓋体）
１１ａ 外周縦壁部
１１ｂ 仕切縦壁部
１２ ＭＥＭＳ基板
１３ 集合パッケージ
１４ 切断線（集合蓋体）
１５ 位置決め孔（基板）
２１ 集合蓋体の圧縮成形用金型
２２ 上型
２３ 下型
２４ 補助フレーム
２５ 補助フレームの供給セット部（上型）
２６ 位置決めピン（上型）
２７ 位置決め孔（補助フレーム）
２８ 位置決めピン用の凹部（下型）
２９ 透孔（補助フレーム）
３０ 突起部（上型）
３１ 圧縮成形用キャビティ
３２ キャビティ底面部材
３３ 平壁部用キャビティ部
３４ 縦壁部用キャビティ部
３５ 離型フィルム
３６ 樹脂材料
４１ ＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置
４１ａ 圧着ユニット
４１ｂ 切断ユニット
４２ 押圧型（上型）
４３ 基台（下型）
４４ 集合蓋体の供給セット部（押圧型）
４５ 位置決めピン（押圧型）
４６ 圧送孔（押圧型）
４７ 基板セット部（基台）
４８ 位置決めピン（基台）
４９ 接着剤（接着剤塗布部）
５０ ティスペンサー
５１ 切断手段
５２ 圧縮空気

Claims (2)

1. 天井壁と前記天井壁の周囲に配置された側壁及び前記天井壁の反対側に設けられ且つ前記側壁にて形成された開口部とから成る中空部を有する蓋体と、前記開口部側に形成された基板部と、前記中空部内の基板部に設けられた機能素子とを備え且つ直方体の形状を有するＭＥＭＳパッケージを製造するＭＥＭＳパッケージの製造方法であって、
   前記蓋体をマトリクス型に配置した集合蓋体を圧縮成形する集合蓋体の圧縮成形用金型を用意する工程と、
   前記集合蓋体の圧縮成形を補助するＭＥＭＳパッケージ製造用の補助フレームを用意する工程と、
   前記金型を上型と該上型に対向配置した下型とから構成する工程と、
   前記上型に前記補助フレームを供給する補助フレームの供給セット部を設ける工程と、
   前記下型に、前記集合蓋体を圧縮成形する圧縮成形用の下型キャビティと、前記下型キャビティ内の樹脂を加圧するキャビティ底面部材とを設ける工程と、
   前記キャビティを、前記キャビティの上方に設けられ且つ前記蓋体の天井壁に対応する集合蓋体の平壁部を成形する平壁部用キャビティ部と、前記キャビティの下方に設けられ且つ前記蓋体の側壁に対応する縦壁部を成形するキャビティ底面部材の縦壁部用キャビティ部とから構成する工程と、
   前記補助フレームに、前記キャビティ内で成形された集合蓋体に圧縮空気を圧送する透孔を設ける工程と、
   前記キャビティ内に離型フィルムを被覆する工程と、
   前記離型フィルムを被覆した下型キャビティ内に樹脂材料を供給して加熱する工程と、
   前記上型の補助フレームの供給セット部に前記補助フレームを供給セットする工程と、
   前記した金型を型締めする工程と、
   前記した金型を型締時に、前記した下型キャビティ内の樹脂をキャビティ底面部材で加圧することにより、前記した補助フレームを付着させた状態で、前記したキャビティ内でキャビティの形状に対応した中空部を有する蓋体を集合した集合蓋体を圧縮成形する工程と、
   前記した金型を型開きして前記した補助フレームを付着させた集合蓋体をＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置に移送する工程と、
   前記したＭＥＭＳパッケージ形成用の加工金型装置を用いて、前記した加工金型装置における押圧型に前記した補助フレームを付着した集合蓋体を供給セットする工程と、
   前記加工金型装置における基台に、前記機能素子を装着した基板を供給セットする工程と、
   前記した基板の所要個所に接着剤を塗布することにより、前記した基板上に接着剤塗布部を形成する工程と、
   前記した押圧型を下動する工程と、
   前記した押圧型の下動時に、前記した集合蓋体の縦壁部と基板の接着剤塗布部とを圧着接合して集合パッケージを形成する工程と、
   前記した押圧型を上動する工程と、
   前記した押圧型の上動時に、前記した補助フレームの透孔から前記した集合パッケージの集合蓋体に圧縮空気を圧送することにより、前記した補助フレームから前記した集合パッケージを離脱させて前記した集合パッケージを前記した基台に残存配置する工程と、
   前記した基台に配置された集合パッケージの所要個所を切断手段にて切断することにより、個々のＭＥＭＳパッケージを形成する工程とを備えたことを特徴とするＭＥＭＳパッケージの製造方法。
2. 上型の補助フレームの供給セット部に前記補助フレームを供給セットするときに、前記補助フレームに設けた透孔を前記上型の補助フレームの供給セット部に設けた突起部で埋め込む工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳパッケージの製造方法。

Images