JP7023724B2 - Package and electronics - Google Patents
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Description
本発明は、配線基板と蓋体とで電子部品を封止するパッケージおよび電子装置に関するものである。 The present invention relates to a package and an electronic device for sealing an electronic component with a wiring board and a lid.
半導体素子やセンサ素子等の電子部品を配線基板に搭載し、樹脂接着剤で蓋体を接合して封止した電子装置がある。配線基板の凹部内に電子部品を収納して搭載し、凹部の開口を蓋で塞ぐことで電子部品を気密封止可能なパッケージとしている。このとき、樹脂接着剤として用いられるエポキシ樹脂は透湿性があるため、樹脂接着剤の内側をエポキシ樹脂等の吸水性接着剤とし、外側を撥水性接着剤としたパッケージがある(例えば、特許文献1を参照。)。吸水性接着剤により封止空間内の結露等も防止することができるので、光学特性を有する半導体素子の封止に適したパッケージとなっている。また、蓋体を樹脂接着剤で接合し、樹脂接着剤および蓋体の外面を防湿層でコーティングして耐湿性を向上させたMEMS(Micro Electro Mechanical System)実装構造も知られている(例えば、特許文献2を参照。)。 There is an electronic device in which electronic components such as semiconductor elements and sensor elements are mounted on a wiring substrate, and a lid is bonded and sealed with a resin adhesive. Electronic components are stored and mounted in the recesses of the wiring board, and the openings of the recesses are closed with a lid to make the electronic components airtightly sealed. At this time, since the epoxy resin used as the resin adhesive has moisture permeability, there is a package in which the inside of the resin adhesive is a water-absorbent adhesive such as an epoxy resin and the outside is a water-repellent adhesive (for example, Patent Documents). See 1.). Since the water-absorbent adhesive can prevent dew condensation in the sealing space, the package is suitable for sealing semiconductor devices having optical characteristics. Further, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mounting structure in which a lid body is joined with a resin adhesive and the resin adhesive and the outer surface of the lid body are coated with a moisture-proof layer to improve moisture resistance is also known (for example). See Patent Document 2).
電子装置の小型化にともない、蓋体と配線基板との接合幅も非常に小さくなってきている。そのため、特許文献1のパッケージように2種類の接着剤で接合することが困難となり、接合できたとしても、主として接合強度および気密封止性に寄与する樹脂接着剤の幅がさらに小さくなるのでこれらの特性が低下してしまうおそれがあった。
With the miniaturization of electronic devices, the joint width between the lid and the wiring board has also become extremely small. Therefore, it becomes difficult to bond with two kinds of adhesives as in the package of
特許文献2に記載のパッケージのように、蓋体と配線基板との接合に樹脂接着剤のみを用い、その外側に防湿層を設ければよいが、この防湿層は蒸着技術によって無機絶縁材料で形成しているため、非常にコストの高いものであった。また、防湿層は薄膜であるため、パッケージあるいは電子装置の取り扱い時の外部装置等との接触によって破損して防湿性が損なわれ、封止信頼性の低いものとなる可能性があった。
As in the package described in
本発明の1つの態様によるパッケージは、電子部品が搭載される配線基板と、該配線基板とで前記電子部品が収容される空間を形成する蓋体と、前記配線基板と前記蓋体との間に位置しており、これらの外周部同士を接合しているとともに、前記配線基板の外表面と前記蓋体の外表面との間に露出する部分を有する第1樹脂接着剤と、該第1樹脂接着剤の前記露出する部分を跨ぐように、前記配線基板の外表面および前記蓋体の外表面を被覆して接合されており、撥水性を有する第2樹脂接着剤と、該第2樹脂接着剤の外表面を覆って接合されており、前記第2樹脂接着剤より硬質の部材からなるカバー部材と、を備えている。 A package according to one aspect of the present invention comprises a wiring board on which electronic components are mounted, a lid that forms a space in which the electronic components are housed, and between the wiring board and the lid. A first resin adhesive having an exposed portion between the outer surface of the wiring board and the outer surface of the lid while joining these outer peripheral portions to each other, and the first resin adhesive. A second resin adhesive, which is bonded by covering the outer surface of the wiring board and the outer surface of the lid so as to straddle the exposed portion of the resin adhesive and has water repellency, and the second resin. It covers the outer surface of the adhesive and is joined, and includes a cover member made of a member harder than the second resin adhesive.
本発明の1つの態様による電子装置は、上記パッケージと、該パッケージにおける前記配線基板に搭載されている電子部品とを備えている。 An electronic device according to one aspect of the present invention includes the above package and electronic components mounted on the wiring board in the package.
本開示の1つの態様のパッケージによれば、上記構成であることから、接合強度および封止性に優れる第1樹脂接着剤で接合し、第1樹脂接着剤の外表面から蓋体および配線基板の外表面にかけて撥水性を有する第2樹脂接着剤で覆っているので、接合強度および気密封止性に優れるとともに耐湿性にも優れており、さらに第2接着剤の外表面をこれより硬質の部材からなるカバー部材で覆っているため、第2接着剤が外部装置等との接触等によって破損する可能性が低減されるので、より封止信頼性に優れたものとなる。 According to the package of one aspect of the present disclosure, since it has the above configuration, it is bonded with a first resin adhesive having excellent bonding strength and sealing property, and the lid and the wiring substrate are bonded from the outer surface of the first resin adhesive. Since the outer surface of the second adhesive is covered with a water-repellent second resin adhesive, it is excellent in bonding strength and airtight sealing property as well as moisture resistance, and the outer surface of the second adhesive is harder than this. Since it is covered with a cover member made of a member, the possibility that the second adhesive is damaged due to contact with an external device or the like is reduced, so that the sealing reliability is further improved.
本開示の1つの態様の電子装置によれば、上記構成のパッケージを含むことから、配線基板に搭載された電子部品の封止信頼性に優れたものとなる。 According to the electronic device of one aspect of the present disclosure, since the package having the above configuration is included, the sealing reliability of the electronic component mounted on the wiring board is excellent.
本発明の実施形態のパッケージおよび電子装置について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際にパッケージおよび電子装置が使用されるときの上下を限定するものではない。図1はパッケージの一例を示す斜視図であり、図1(a)は蓋体側から斜視図であり、図1(b)は配線基板側からの斜視図である。図2は図1に示すパッケージの分解斜視図である。図3(a)は図1に示すパッケージの平面図であり、図3(b)は図3(a)のB-B線における断面図である。図4はパッケージの他の例を示す分解斜視図である。図5(a)は図4に示すパッケージの平面図であり、(b)は(a)のB-B線における断面図である。図6(a)はパッケージの他の例を示す平面図であり、図6(b)は図6(a)のB-B線における断面図である。図7(a)はパッケージの他の例を示す平面図であり、図7(b)は図7(a)のB-B線における断面図である。図8(a)はパッケージの他の例を示す平面図であり、図8(b)は図8(a)のB-B線における断面図である。図9は電子装置の一例を示す分解斜視図である。図10(a)は図9に示す電子装置の平面図であり、図10(b)は図10(a)のB-B線における断面図である。なお、これらの図において、蓋体20は透明なものとして示しており、また配線基板10の配線導体2(接続パッド2a、端子電極2d)、第1樹脂接着剤30および第2樹脂接着剤40は点の網掛けを施して区別しやすいようにしている。
The packages and electronic devices of the embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the distinction between the upper and lower parts in the following description is for convenience, and does not limit the upper and lower parts when the package and the electronic device are actually used. 1 is a perspective view showing an example of a package, FIG. 1A is a perspective view from the lid side, and FIG. 1B is a perspective view from the wiring board side. FIG. 2 is an exploded perspective view of the package shown in FIG. 3 (a) is a plan view of the package shown in FIG. 1, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3 (a). FIG. 4 is an exploded perspective view showing another example of the package. 5 (a) is a plan view of the package shown in FIG. 4, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of (a). 6 (a) is a plan view showing another example of the package, and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6 (a). 7 (a) is a plan view showing another example of the package, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 7 (a). 8 (a) is a plan view showing another example of the package, and FIG. 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8 (a). FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of an electronic device. 10 (a) is a plan view of the electronic device shown in FIG. 9, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 10 (a). In these figures, the
図1~図8に示す例のように、パッケージ100は、後述する電子部品200が搭載される配線基板10と、配線基板10とで電子部品200が収容される空間Sを形成する蓋
体20と、配線基板10と蓋体20との間に位置しており、これらの外周部同士を接合している第1樹脂接着剤30と、第1樹脂接着剤30の配線基板10の外表面と蓋体20の外表面との間に露出する部分から配線基板10の外表面および蓋体20の外表面を被覆して接合されており、撥水性を有する第2樹脂接着剤40と、第2樹脂接着剤40の外表面を覆って接合されており、第2樹脂接着剤40より硬質の部材からなるカバー部材50と、を備えている。
As shown in the examples shown in FIGS. 1 to 8, in the
このようなパッケージによれば、上記構成であることから、蓋体20と配線基板10とを、これらが対向する接合面の幅の全域にわたって接合強度および封止性に優れる第1樹脂接着剤30で接合しているので、小型であっても接合強度および気密封止性に優れるものとなる。また、第1樹脂接着剤30の外表面から蓋体20および配線基板30の外表面にかけて撥水性を有する第2樹脂接着剤40で覆っているので、耐湿性にも優れている。蒸着技術によって形成した無機絶縁材料からなる膜に比較して低コストで形成することができる。また、脆性の無機絶縁膜は、外部装置等との接触により割れやすいのに対して、軟質のシリコーン樹脂等の撥水性を有する第2樹脂接着剤40はそのようなことがない。軟質な膜状の第2樹脂接着剤40は接触等によって傷付いてしまう可能性があるが、第2接着剤40の外表面をこれより硬質の部材からなるカバー部材50で覆っているので、第2接着剤40が外部装置等との接触等によって破損する可能性が低減され、より封止信頼性に優れたパッケージとなる。カバー部材50の内側には軟質の第2樹脂接着剤40が存在するので、外部との接触による衝撃が吸収されるのでカバー部材50が割れてしまう可能性は低減されており、またカバー部材50が破損して亀裂等が存在していても第2樹脂接着剤40を保護する機能は維持される。
According to such a package, because of the above configuration, the first resin adhesive 30 excellent in bonding strength and sealing property over the entire width of the bonding surface on which the
図1~図3に示す例のパッケージ100では、配線基板10は第1面1b(上面)に(開口する)凹部1aを有しており、凹部1a内に設けられた段差部の段差面1c上に平板上の蓋体20が載置されて第1樹脂接着剤30で接合されている。凹部1aと蓋体20の凹部1aを向いている内面20a(下面)で囲まれた密閉空間S内に電子部品200が収容される。蓋体20の内面の外周縁部および側面と配線基板10の凹部1aの段差面1cおよび段差面1cと凹部1aの内壁面(段差面1cと第1面1bとの間の内壁面)とが第1樹脂接着剤30で接合されている。第1樹脂接着剤30は蓋体20の外面20b(上面)と配線基板10の第1面1b(上面)との間に露出する。この第1樹脂接着剤30の露出する部分とこれを挟んで隣接する蓋体20の外面20b(上面)と配線基板10の第1面1b(上面)の一部を覆って第2樹脂接着剤40が接合されている。第1樹脂接着剤30は凹部1aの内壁に沿って設けられているので枠状であり、第2樹脂接着剤40もまた枠状の膜である。そして、枠状の第2樹脂接着剤40の外表面(上面)を覆って、第2樹脂接着剤40に枠状のカバー部材50が接合されている。
In the
図4および図5に示す例のパッケージ100では、配線基板10は同様に凹部1aを有しているが、蓋体20は凹部1aの開口部の大きさより大きい板状であり、配線基板10の第1面1b(上面)に配置されている。配線基板10の第1面1b(上面)と蓋体20の内面(下面)の外縁部との間に第1樹脂接着剤30が配置されてこれらを接合している。そのため、第1樹脂接着剤30は蓋体20の側面と配線基板10の側面との間に露出する。よって、第2樹脂接着剤40はこの露出する部分と、蓋体20および配線基板10の側面とを覆って接合されている。カバー部材50は、蓋体20の側面から配線基板10の側面を覆う枠状(筒状)であり、第2樹脂接着剤40によって接合されている。なお、図4および図5に示す例では、配線基板10の側面は、第2面1d(下面)側の一部が突出しており、第2樹脂接着剤40はこの突出部の上面まで設けられ、カバー部材50はこの突出部上に載置されて接合されている。このような構成であると、カバー部材50の固定が容易となる。配線基板10の側面に突出部を設けなくてもよく、その場合の第2樹脂接着剤40およびカバー部材50の下端(配線基板10の第2面1d側の端部)の位置は、
配線基板10の第2面1dと同じであってもよいし、配線基板10の第1面1bと第2面1dとの間に位置していてもよい。
In the
It may be the same as the
図6に示す例のパッケージ100では、配線基板10は平板状で、蓋体20が凹部を有する箱状であり、この蓋体20の凹部の内面20aと配線基板10の第1面1bとで空間Sが形成されている。配線基板10の第1面1b(上面)と蓋体20の下面(凹部の開口を囲む面)との間に第1樹脂接着剤30が配置されてこれらを接合している。蓋体20の平面視の大きさは配線基板10(の第1面1b)より一回り小さいので、第1樹脂接着剤30は、蓋体20の外側面と配線基板10の第1面1b(上面)との間に露出する。第2樹脂接着剤40はこの露出する部分と、蓋体20の外側面および配線基板10の第1面1b(上面)の外縁部とを覆って接合されている。カバー部材50は、蓋体20の側面を覆う枠状(筒状)であり、内側面が蓋体20の外側面に、また下面が配線基板10の第1面1bの外縁部に、第2樹脂接着剤40によって接合されている。
In the
図7に示す例のパッケージ100は、図5に示す例に対してカバー部材50の形状が異なっている。カバー部材50は、配線基板10の側面から蓋体20の側面だけでなく蓋体20の上面(外面20b)の外縁部までを覆う形状であり、蓋体20の上面も第2樹脂接着剤40によってカバー部材50の内面と接合されている。そのため、カバー部材50の上端は蓋体20の上面(外面20b)より上方へ突出している。また、図6に示す例においては、カバー部材50の上端は蓋体20の上面(外面20b)より上方へ突出している。図1~図3に示す例におけるカバー部材50は蓋体20の上面(外面20b)の上に配置されているので、同様に蓋体20の上面(外面20b)より上方へ突出している。
The
これらのように、カバー部材50が、蓋体20の空間Sに面する内面20aとは反対側の外面20bより、配線基板10とは反対側(外側、上側)へ突出しているパッケージ100とすることができる。このような構成であると、蓋体20が外部装置等と接触するなどして破損してしまう可能性を低減することができるので、より封止信頼性の高いパッケージ100となる。蓋体20がガラスなどの脆性材料からなる場合は特に有効である。
As described above, the
図8に示す例のパッケージ100は、図1~図3に示す例のパッケージ100と同様のものであるが、配線基板10の段差面1cから第1面1bまでの高さがより高くなっている点が異なっている。これによって配線基板10の第1面1bが蓋体20の上面(外面20b)よりも上方へ突出している。この場合も、蓋体20が外部装置等と接触するなどして破損してしまう可能性を低減することができるので、より封止信頼性の高いパッケージ100となる。
The
配線基板10に搭載される電子部品200が、例えば撮像素子やフォトダイオード等の受光素子、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)や半導体レーザー等の発光素子、あるいはDMD〈Digital Micro-mirror Device:デジタル・マイクロミラー・デ
バイス)のようなMEMS素子等の光学素子である場合には、受発光する光を透過するものとすることができる。このとき、カバー部材50および第2樹脂接着剤40を遮光部材として機能させてもよい。すなわち、蓋体20は透光性材料からなり、カバー部材50および第2樹脂接着剤40のうち少なくとも一方は遮光性材料からなるパッケージ100とすることができる。このような構成であると、外部からの不要な光の入射、あるいは外部への不所望の方向への光の出射を制限することができるので、光学特性に優れた電子装置300を得ることのできるパッケージ100となる。遮光性材料とは、受発光する光の透過率が小さい、具体的には透過率が10%以下の材料であるが、光を吸収する材料、言い換えれば反射率も小さい(例えば反射率が10%以下)材料であるとさらによい。この場合には、電子部品200から出射された光、あるいは電子部品200または配線基板10で反射された光が、カバー部材50または第2樹脂接着剤40で反射されて電子部品20
0へ入射してしまうことも防止することができる。
The
It is also possible to prevent the incident on 0.
図5に示す例では、カバー部材50および第2樹脂接着剤40は蓋体20の側面だけを覆っているのに対して、図7に示す例では、カバー部材50および第2樹脂接着剤40は蓋体20の側面に加えて上面(外面20b)の外縁部まで覆っている。そのため、カバー部材50および第2樹脂接着剤40のうち少なくとも一方が遮光性材料からなる場合には、例えば、図5に示す例では蓋体20の側面からの光の侵入を阻止できるのに対して、図7に示す例では蓋体20の上面(外面20b)の外縁部からの光の侵入も阻止することができる。図10に示す例では、カバー部材50および第2樹脂接着剤40によって平面視で電子部品200だけが見えている。電子部品200が撮像素子である場合には、撮像素子の受光エリアだけに入射するように、カバー部材50および第2樹脂接着剤40の内端部を電子部品200の外周よりも内側まで延在させることもできる。
In the example shown in FIG. 5, the
図1~図3、図8~図10に示す例のパッケージ100では、配線基板10は、第1面1bに、電子部品200が収容されて搭載される底面を有する凹部1aを備え、凹部1aは、第1面1aと底面との間に段差面1cを有する段差部を備えている。また、蓋体20は平板状であり、凹部1a内において段差面1c上に位置しており、第1樹脂接着剤30は、蓋体20の内面20aと段差面1cとの間から蓋体20の側面と段差面1cと第1面1bとの間に位置する凹部1aの内壁面との間に位置して、蓋体20と配線基板10とを接合している。カバー部材50は、平面視において外周が凹部1aの外側に位置して、内周が蓋体20の外周部より内側に位置する枠状であり、第2樹脂接着剤40は蓋体20の外面20bの外周部から配線基板10の第1面1bを被覆して、カバー部材50と配線基板10および蓋体20とを接合している。
In the
このような構成のパッケージ100においては、配線基板10を小型にして平面視で蓋体20と配線基板10とが重なる領域、すなわち第1樹脂接着剤30の幅を小さくしても、蓋体20の内面20a(下面)と配線基板10(の段差面1c)との間だけでなく、蓋体20の側面と配線基板10(の段差面1cと第1面1bとの間に位置する凹部1aの内壁面)との間も第1樹脂接着剤30によって接合されているので、十分な接合強度が得られる。蓋体20は平板状であるのでその製造コストが低いものとなる、また、第1樹脂接着剤30が露出するのは、上方であり、平板枠状のカバー部材50および第2樹脂接着剤40でこの露出部分を覆うことができる。そのため、カバー部材50は、蓋体20の空間Sに面する内面20aとは反対側の外面20bより、配線基板10とは反対側(外側、上側)へ突出するものとなるので、蓋体20が外部装置等と接触するなどして破損してしまう可能性を低減することができ、より封止信頼性の高いパッケージ100となる。また、カバー部材50の製造コストも、筒状などに比較して低いものとなる。すなわち、より低コストで、小型かつ封止信頼性の高いパッケージ100となる。
In the
電子装置300は、上記のようなパッケージ100と、パッケージ100における配線基板10に搭載されている電子部品200とを備えている。このような電子装置300によれば、上記構成のパッケージ100を含むことから、配線基板10に搭載された電子部品200の封止信頼性に優れたものとなる。
The
図9および図10に示す例においては、電子部品200は配線基板10の凹部1aの底面に搭載され、凹部1aと蓋体20によって形成される空間S内に収容されている。配線基板10は、凹部1a内に接続パッド2aを備えている。また、配線基板10は外面のうち第2面1d(下面)に端子電極2dを備えている。接続パッド2aと端子電極2dとは、配線基板10(の絶縁基板1)の内部に設けられた貫通導体2bおよび内部配線層2cによって電気的に接続されている。電子部品200の電極200aと接続パッド2aとは、ボンディングワイヤ等の接続部材201で電気的に接続されている。端子電極2dを外
部電気回路と接続することで電子部品200が外部電気回路に電気的に接続される。
In the example shown in FIGS. 9 and 10, the
パッケージ100における配線基板10は、絶縁基板1に配線導体2が設けられたものである。
The
絶縁基板1は、配線基板10の基本的な構造部分であり、配線基板10としての機械的な強度の確保、および複数の配線導体2間の絶縁性の確保等の機能を有している。絶縁基板1は、例えば上から見たときに(平面視において)正方形状等の四角形状である。四角形状とは、厳密な四角形ではなく、四角形の角が丸められたり、C面取りされたりしているものを含むものである。
The insulating
絶縁基板1は、図6に示す例のような平板であってもよいし、第1面1b(上面)に凹部1aを有しているものであってもよい。平板の場合であれば第1面(上面)の中央部に、凹部1aを有する場合であれば凹部1aの底面に電子部品200が搭載される。凹部1aの平面視の形状もまた正方形状等の四角形状である。
The insulating
絶縁基板1の寸法は、例えば、四角形の一辺の長さが5mm~30mmで、厚みが0.5mm~3mmである。凹部1aを有する場合は、凹部1aの寸法は、四角形の一辺の長さが3mm~28mmで、深さが0.2mm~2mmである。
The dimensions of the insulating
絶縁基板1は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料を含む絶縁材料からなる複数の絶縁層が積層されて形成されている。図3および図10に示す例では絶縁層は5層で、図5および図7に示す例では絶縁層は4層で、図6に示す例では絶縁層は2層であるが、絶縁層の層数はこれらに限られるものではない。また、図1~図5および図7~図10に示す例では、凹部1aは、全周に上述した段差部を有し、さらに凹部1aの底面側における対向する2辺部にも段差部を有する3段の凹部1aである。底面側の段差部の上に接続パッド2aが設けられており、底面に搭載される電子部品200の電極200aと接続パッド2aとの高さが同程度になるので、ボンディングワイヤによる接続が容易になる。段差部の形状を含めた凹部1aの形状および接続パッド2aの形状や配置は、搭載される電子部品200の大きさや形状等により適宜設定すればよく、例えば、底面側の段差部も全周にわたって設けることができる。
The insulating
絶縁基板1は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして作製することができる。すなわち、まず、絶縁層となるセラミックグリーンシートを作製する。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形して四角シート状の複数のセラミックグリーンシートを作製する。次にこれらのセラミックグリーンシートを積層して積層体を作製する。凹部1aは、セラミックグリーンシートに金型等を用いて貫通孔を設けておけばよい。その後、この積層体を1300~1600℃の温度で焼成することによって絶縁基板1を作製することができる。
The insulating
絶縁基板1を含む配線基板10は、このような配線基板10となる複数の基板領域が母基板に配列された多数個取り基板として製作することもできる。複数の基板領域を含む母基板を、基板領域毎に分割して複数の配線基板10をより効率よく製作することもできる。この場合には、母基板のうち基板領域の境界に沿って分割用の溝が設けられていてもよい。また、多数個取り基板の各基板領域に電子部品200を搭載して蓋体20(およびカバー部材50)を接合した後に、これを切断、分割して複数の電子装置300を得るようにしてもよい。
The
絶縁基板1の表面および内部には配線導体2が設けられている。上述したように、接続パッド2a、貫通導体2b、内部配線層2cおよび端子電極2dが設けられている。貫通導体2bは絶縁層を貫通し、内部配線層2cは絶縁層間に配置されている。端子電極2dは絶縁基板1の下面(第2面1d)ではなく、下面から側面にかけて、あるいは側面に設けられていてもよい。
A
配線導体2は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属、またはこれらの金属を含む合金の金属材料を導体材料として主に含むものである。このような金属材料は、メタライズ層またはめっき層等の金属層として絶縁基板1の表面に設けられている。この金属層は、1層でもよく、複数層でもよい。また、メタライズで絶縁基板1の内部に設けられている。
The
配線導体2の接続パッド2a、内部配線層2cおよび端子電極2dは、例えば、タングステンのメタライズ層である場合には、タングステンの粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを絶縁基板1となるセラミックグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷して焼成する方法で形成することができる。また、このうち、接続パッド2aおよび端子電極2dとなるメタライズ層の露出表面には、電解めっき法または無電解めっき法等のめっき法でニッケルおよび金等のめっき層がさらに被着されていてもよい。この場合、前述したように多数個取り基板の形態で配線基板10または電子装置300を製作する際に、複数の基板領域の配線導体を互いに電気的に接続させておけば、複数の配線基板10の配線導体に一括してめっき層を被着させることもできる。また、貫通導体2bは、上記の金属ペーストの印刷に先駆けてセラミックグリーンシートの所定の位置に貫通孔を設け、上記と同様の金属ペーストをこの貫通孔に充填しておくことで形成することができる。
When the
このような配線基板10に電子部品200を搭載し、蓋体20および第1樹脂接着剤30で封止して、さらに第2樹脂接着剤40でカバー部材50を接合することで電子装置300を作製することができる。
The
電子部品200としては、上述した光学素子以外では、例えば、角速度センサ素子、角度センサ素子、加速度センサ素子、圧力センサ素子および温度センサ素子等の各種センサ素子、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の受動部品、トランジスタ、ダイオード、IC(Integrated Circuit)等の能動部品であってもよい。
Examples of the
電子部品200は、例えば、電子部品200の下面が接合材(図示せず)によって絶縁基板1の搭載領域(図9および図10に示す例では凹部1aの底面)に接合されて固定された後、電子部品200の上面に配置された電極200aと接続パッド2aとがボンディングワイヤ等の接続部材201で接続されて配線基板10と電気的に接続される。例えば電子部品200が撮像素子である場合には、電子部品200で受光した光信号が電気信号に変換され、配線導体2を介して絶縁基板1の下面等の外表面に電気的に導出される。
After the
電子部品200を配線基板10に接合固定するための接合材は、例えば金-錫(Au-Sn)ろう材やはんだを含むろう材、ガラス接合材またはエポキシ樹脂等の樹脂接着剤を用いることができる。接合材がはんだを含むろう材である場合は、配線基板10の搭載領域にめっき膜やメタライズ層等の金属膜で形成される接合金属層を設けることができる。
As the bonding material for bonding and fixing the
電子部品200の電極200aと配線基板10の接続パッド2aとの電気的な接続は、図9および図10に示す例のようなワイヤボンディングに限られるものではない。例えば、はんだ、バンプ、導電性接着剤等を用いた、いわゆるフリップチップ接続でもよい。
The electrical connection between the
上述したように、配線基板10に搭載される電子部品200が上述したような光学素子であり、蓋体20が透光性材料からなる場合であれば、ガラス、水晶、エポキシなどの樹脂からなるものを用いることができる。透光性材料以外では、金属、樹脂、セラミックス等を用いることができる。
As described above, if the
第1樹脂接着剤30は、例えば熱硬化型エポキシ樹脂、UV(Ultra Violet:紫外線)硬化型エポキシ樹脂、UV硬化型アクリル樹脂等を用いることができる。これらの中で、熱硬化型エポキシ樹脂、UV硬化型エポキシ樹脂は、接合強度や封止性に優れている。未硬化の第1樹脂接着剤30を蓋体20あるいは配線基板10の所定の位置に塗布して硬化させることで第1樹脂接着剤30により蓋体20を配線基板10に接合して固定し、空間S内を気密封止することができる。
As the
第2樹脂接着剤40は、撥水性を有する樹脂、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂およびこれらを含む樹脂等を用いることができる。第2樹脂接着剤40が遮光性部材、低反射部材である場合には、例えばこれらの樹脂材料にカーボンブラック等の顔料を含有させたものを用いることができる。セラミックフィラーによって粘度や塗布性を調整することもでき、セラミックフィラーによって遮光性等を調整することもできる。
As the
カバー部材50は、第2樹脂接着剤40より硬質の材料からなるものであればよく、例えばステンレス、Fe-Ni合金、Fe-Ni-Co合金等の金属、エポキシ、液晶ポリマー、BTレジン(Bismaleimide-Triazine Resin:ビスマレイミドトリアジン樹脂)等
の樹脂、セラミックス等を用いることができる。カバー部材50が、図4に示す例のような筒状である場合は、複数の部材で構成されていてもよい。例えば、平面視形状がコの字型、L字型、平板状の複数のカバー部材50を組み合わせて筒状としたものであってもよい。また、組み合わせた際に複数のカバー部材50の間に多少の隙間があっても、第2樹脂接着剤40を保護する機能上は問題ない。
The
カバー部材50が金属やセラミックスの場合であれば、例えば板状のものを第2樹脂接着剤40で接合すればよい。未硬化の第2樹脂接着剤40をカバー部材50あるいは第1樹脂接着剤30の外表面から蓋体20および配線基板10の外表面にかけて塗布して、カバー部材50を所定の位置に配置して硬化させることで第2樹脂接着剤30によりカバー部材50を接合することができる。カバー部材50が樹脂材料の場合であれば、同様に、例えば板状の樹脂材を第2樹脂接着剤40で接合してもよいし、あるいは未硬化の樹脂材料を第2樹脂接着剤40の表面を覆って塗布して硬化させてもよい。
If the
第1樹脂接着剤30および第2樹脂接着剤40は、上述した熱硬化性、UV硬化性のものに限られず、例えば2液常温硬化性であってもよい。
The
1・・・絶縁基板
1a・・・凹部
1b・・・第1面
1c・・・段差面
1d・・・第2面
2・・・配線導体
2a・・・接続パッド
2b・・・貫通導体
2c・・・内部配線層
2d・・・端子電極
10・・・配線基板
20・・・蓋体
20a・・・内面
20b・・・外面
30・・・第1樹脂接着剤
40・・・第2樹脂接着剤
50・・・カバー部材
100・・・パッケージ
200・・・電子部品
200a・・・電極
201・・・接続部材
300・・・電子装置
1 ...
Claims (5)
該配線基板とで前記電子部品が収容される空間を形成する蓋体と、
前記配線基板と前記蓋体との間に位置しており、これらの外周部同士を接合しているとともに、前記配線基板の外表面と前記蓋体の外表面との間に露出する部分を有する第1樹脂接着剤と、
該第1樹脂接着剤の前記露出する部分を跨ぐように、前記配線基板の外表面および前記蓋体の外表面を被覆して接合されており、撥水性を有する第2樹脂接着剤と、
該第2樹脂接着剤の外表面を覆って接合されており、前記第2樹脂接着剤より硬質の部材からなるカバー部材と、を備えているパッケージ。 Wiring boards on which electronic components are mounted and
A lid that forms a space in which the electronic components are housed with the wiring board, and
It is located between the wiring board and the lid, and has a portion exposed between the outer surface of the wiring board and the outer surface of the lid while joining the outer peripheral portions thereof. With the first resin adhesive,
A second resin adhesive which is bonded by covering the outer surface of the wiring board and the outer surface of the lid so as to straddle the exposed portion of the first resin adhesive and has water repellency.
A package including a cover member which is joined so as to cover the outer surface of the second resin adhesive and is made of a member harder than the second resin adhesive.
前記蓋体は平板状であり、前記凹部内において前記段差面上に位置しており、
前記第1樹脂接着剤は、前記蓋体の内面と前記段差面との間から前記蓋体の側面と前記段差面と前記第1面との間に位置する前記凹部の内壁面との間に位置して、前記蓋体と前記配線基板とを接合しており、
前記カバー部材は、平面視において外周が前記凹部の外側に位置して、内周が前記蓋体より内側に位置する枠状であり、
前記第2樹脂接着剤は前記蓋体の外面の外周部から前記配線基板の前記第1面を被覆して、前記カバー部材と前記配線基板および前記蓋体とを接合している請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のパッケージ。 The wiring board has a recess on the first surface having a bottom surface on which the electronic component is housed and mounted, and the recess has a stepped portion having a stepped surface between the first surface and the bottom surface. And
The lid has a flat plate shape and is located on the stepped surface in the recess.
The first resin adhesive is applied between the inner surface of the lid and the stepped surface, and between the side surface of the lid and the inner wall surface of the recess located between the stepped surface and the first surface. Positioned to join the lid and the wiring board,
The cover member has a frame shape in which the outer circumference is located outside the recess and the inner circumference is located inside the lid in a plan view.
The second resin adhesive covers the first surface of the wiring board from the outer peripheral portion of the outer surface of the lid, and joins the cover member to the wiring board and the lid. The package according to any one of claims 3.
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