JP5879866B2 - 中空封止構造の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、基板上に設けられた素子部をキャップと樹脂層により封止する中空封止構造の製造方法に関するものである。
本発明の実施形態の中空封止構造100は、図1で示すように、基板110と、基板110の上面(一面)に設けられた素子部120と、素子部120を覆うように配置されたキャップ130と、キャップ130を覆う樹脂層140と、を備えている。
キャップ130は、素子部120を覆う際に、素子部120やワイヤボンディングと物理的に接触しないように十分に大きな箱型の形状をしている。キャップ130は、例えば、樹脂材料、金属材料、セラミック材料などで構成されている。特に、耐熱性や密着性に優れるエポキシ系の材料を用いることが望ましい。また、キャップ130を樹脂層140と同一の材料で構成した場合には、キャップ130と樹脂層140の熱膨張係数の差がなくなるため、キャップ130と樹脂層140の熱膨張係数の差により生じる界面の剥離が抑制される。
モールド金型150は、図2で示すように、第一の金型151と、第一の金型151と対向配置され第一の金型151に向けて開口した第二の金型152を備えている。
第一の金型151は、図示しない台座などの上に設けられ、支持されている。第二の金型152には、第二の金型152の内部に充填される樹脂の注入口のゲート153が設けられている。本実施形態では、第二の金型152の中央部にゲートが設けられている。
第一の金型151と第二の金型152の間に基板110が配置され、型締めできるようになっている。
まず、銀フィラーや絶縁フィラーなどを含む接着剤を用いて素子部120を基板110の上面(一面)に固定し、ワイヤボンディングにより電気的に接続する。
なお、第一の金型151、基板110、素子部120、キャップ130については、第一の実施形態と同様の構成であるので、同一の符号で記載して、詳細な記載を省略する。
第二の実施形態では、図5で示すように、第二の金型252の内部の中央部に凸部253が設けられている。凸部253は、基板110に配置されたキャップ130を係止し、キャップ130を支持するようになっている。
また、モールド金型252には、下方にゲート254が設けられている。ゲート254は、樹脂層240を形成する際の、樹脂の注入口となる。第二の実施形態は、ゲート254がモールド金型253のサイドに設けられたサイドゲート構造であるが、この場合、キャップ130が基板110と平行方向(図5の左右方向)にずれやすい。
まず、基板110の上面(図5の基板110の一面)に素子部120が設けられる。次に、基板110の他面(図5の基板110の下面)に第一の金型151を配置する。そして、素子部120およびワイヤボンディングを覆うようにキャップ130を所定の箇所に位置決めして配置する。さらに、キャップ130を覆い、キャップ130の上部に凸部253が当たるようにモールド金型252を配置する。第一の金型151とモールド金型252で型締めするとともに、凸部253がキャップ130を下方向に押圧し、キャップ130を固定するようになっている(図5参照)。
また、穴部の形状を非対称な形状とすることで、パッケージの向きを識別することも可能となる。
なお、第三の実施形態では、第一の金型151、基板110、素子部120については、第一の実施形態と同様の構成であるので、同一の符号で記載して、詳細な記載を省略する。
キャップ330は、例えば、樹脂材料、金属材料、セラミック材料などで構成されている。特に、耐熱性や密着性に優れるエポキシ系の材料を用いることが望ましい。また、キャップを後述する樹脂層340と同一の材料で構成した場合には、キャップ330と樹脂層340の熱膨張係数の差がなくなるため、キャップ330と樹脂層340の熱膨張係数の差により生じる界面の剥離が抑制される。
第三の実施形態では、図7で示すように、第二の金型352の内部の中央部に凸部353が設けられている。凸部353は、基板110に配置されたキャップ330の凹部331と係合し、キャップ330を支持するようになっている。
また、第二の金型352には、下方にゲート354が設けられている。ゲート354は、樹脂層340を形成する際の、樹脂の注入口となる。
まず、基板110の上面(図7の基板基板110の一面)に素子部120が設けられる。次に、基板110の下面(図7の基板110の他面)に第一の金型151を配置する。そして、素子部120およびワイヤボンディングを覆うようにキャップ330を所定の箇所に位置決めして配置する。さらに、キャップ330を覆い、キャップ330の凹部331に凸部353が係合するように第二の金型352を配置する。第一の金型151と第二の金型352で型締めするとともに、凸部353がキャップ330を基板110の一面に向けて押圧し、キャップ330を基板110上に固定するようになっている(図7参照)。
次に、第三の実施形態の変形例1について説明する。なお、変形例1は、第三の実施形態と同様の構成であるので、同一の符号で記載して、詳細な記載を省略する。
変形例1では、図8で示すように、第二の金型352の凸部353とキャップ330の凹部331をあらかじめ係合させて、基板110の上に配置する。上述した第三の実施形態では、キャップ330と第二の金型352を別々に配置していたが、変形例1では、キャップ330と第二の金型352が一体とされた構成で基板110上に配置することができる。そして、キャップ330を基板110上に位置決めする工程を省略し、製造の自動化を図ることができるので、コストを低減可能となる。
第四の実施形態では、第二の金型452の内部の中央部に凸部453が設けられている。凸部453は、キャップの凹部331と係合し、キャップ330を支持するようになっている。また、凸部453は進退可能に設けられ、突出量が可変できるようになっている。
また、第二の金型452には、下方にゲート454が設けられている。ゲート454は、樹脂層440を形成するときの注入口である。
まず、第一の金型151の上に素子部120が設けられた基板110を配置する。そして、キャップ330の凹部331に凸部453が係合された第二の金型452を基板110の上に配置する(図9(b)参照)。第一の金型151と第二の金型452で型締めするとともに、凸部453がキャップを下方向に押圧し、キャップ330を基板110の上に固定するようになっている。
110 基板
120 素子部
130、330 キャップ
140、240、340、440 樹脂層
151 第一の金型
152 第二の金型
153、254、354、454 ゲート
241、341 穴部
253、353、453 凸部
331 凹部
Claims (7)
- 一面に素子部が配置された基板の前記一面と反対側となる他面に、第一の金型を配置する第一の工程と、
前記素子部を覆うように前記基板の一面にキャップを配置するとともに、前記キャップを覆うように第二の金型を前記基板の一面に配置し型締めする第二の工程と、
前記第二の金型に設けられたゲートより該第二の金型の内部に、樹脂を注入する第三の工程と、を備え、
前記第二の工程は、前記キャップと前記第二の金型を一体とする工程と、前記素子部を覆うように前記キャップと前記第二の金型を同時に配置し型締めする工程と、を備えることを特徴とする中空封止構造の製造方法。 - 前記第二の工程は、前記素子部を覆うように前記基板の一面に前記キャップを配置する工程と、
前記基板の一面に配置された前記キャップを覆うように前記第二の金型を前記基板の一面に配置し型締めする工程と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の中空封止構造の製造方法。 - 前記第二の工程において、前記第二の金型に設けられた凸部により、前記キャップが前記基板の一面に向けて押圧されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の中空封止構造の製造方法。
- 前記第二の工程において、前記第二の金型に設けられた凸部と前記キャップに形成された凹部が係合されることを特徴とする請求項3に記載の中空封止構造の製造方法。
- 前記第二の工程において、前記第二の金型に設けられた凸部に前記キャップが吸着されることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の中空封止構造の製造方法。
- 前記第二の金型の凸部は進退可能に設けられ、
前記第三の工程において、樹脂を注入しながら、突出してキャップを押圧した状態の前記凸部を後退させ、キャップから離間させることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の中空封止構造の製造方法。 - 前記第二の金型の凸部は進退可能に設けられるとともに樹脂注入孔が設けられ、
前記第三の工程において、突出してキャップを押圧した状態で、樹脂層を形成した後に前記凸部を後退させてキャップから離間させ、前記樹脂注入孔から樹脂が注入されることを特徴とする請求項3から請求項6のいずれか一項に記載の中空封止構造の製造方法。
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