WO2006030611A1 - 機能素子実装モジュール及びその製造方法 - Google Patents

機能素子実装モジュール及びその製造方法 Download PDF

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Yoshihiro Yoneda
Takahiro Asada
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Definitions

  • the present invention relates to a functional element mounting module such as a light receiving element or a light emitting element, and more particularly to a technique of an optical functional element mounting module for mounting an optical functional element on a substrate using a sealing resin.
  • optical functional element mounting module for example, a module having a hollow package is known.
  • a package 101 of a conventional optical functional element mounting module 100 is configured by attaching a translucent member 104 to a substrate 102 via a frame-shaped spacer 103.
  • the optical functional element 105 is arranged with the optical functional unit 106 facing the translucent member 104, and the optical signal 107 is transmitted and received.
  • the frame-shaped spacer 103 is indispensable for holding the translucent member 104, and there is a problem that there is a limit to downsizing.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a functional element module that does not require an expensive special member and can be reduced in size, and a method for manufacturing the functional element module.
  • the purpose is to provide.
  • a predetermined wiring pattern is formed.
  • the functional element can be electrically connected to the wiring pattern of the substrate by a wire bonding method.
  • a protective covering member that covers the hole of the package component member may be provided on the package component member.
  • a gas exhaust port communicating with the functional part exposure space may be provided between the package component member and the protective covering member.
  • the protective covering member may be a protective film capable of peeling off the package constituent member.
  • the functional element may be an optical functional element.
  • a blocking portion for blocking the sealing resin may be provided in the vicinity of the functional portion of the functional element.
  • the damming portion may be provided in a region around the functional portion of the functional element.
  • the damming portion is formed in a substantially ring shape.
  • the damming portion may be a jetty portion formed so as to protrude on the functional element.
  • the damming portion may be a groove formed by a protective film provided on the functional element.
  • a jetty for blocking liquid sealing resin is provided in the vicinity of the functional element on a substrate on which the predetermined wiring pattern is formed and the predetermined functional element is mounted.
  • a liquid sealing resin is dripped between the jetty and the sealing element is filled between the functional element and the jetty, and a hole corresponding to the functional part of the functional element is formed.
  • the package constituent member is brought into contact with the jetty portion with the hole facing the functional portion of the functional element, thereby bringing the package constituent member into contact with the liquid sealing resin, and
  • This is a method for manufacturing a functional element mounting module, which includes a step of curing the sealing resin, fixing the package constituent member on the substrate, and removing the jetty portion.
  • the jetty portion is provided in a region around the functional element.
  • the jetty in the above invention, can be formed in a substantially ring shape.
  • the functional element may be an optical functional element.
  • a functional element having a damming portion for damming the sealing resin in the vicinity of the functional portion may be used as the functional element.
  • the present invention may further include a step of providing a protective covering member on the package constituent member for covering the hole of the package constituent member.
  • the functional part of the functional element is exposed.
  • a blue-violet laser is used without using expensive glass with a special coating.
  • Light can be input and output reliably without attenuating short-wavelength light such as light.
  • a frame-shaped spacer is not required, a very small functional element mounting module can be provided.
  • a gas discharge port communicating with the functional part exposure space is provided between the package constituent member and the protective covering member, it expands in the functional part exposure space during reflow. Reflow resistance can be improved by letting the tensioned gas (air) escape through the gas outlet. Also, by providing this gas discharge port, it is possible to prevent condensation in the functional part exposure space.
  • a protective film capable of peeling the package component is used as the protective covering member, the optical film is attenuated when an optical functional element is used, for example, by peeling the protective film during use. It is possible to input and output without any.
  • the functional element mounting module described above can be manufactured in a very simple process.
  • the liquid sealing resin is surely dammed around the functional element.
  • the portions other than the functional portion of the functional element can be reliably sealed.
  • the sealing resin can be reliably dammed in the vicinity of the functional portion. As a result, product quality and yield can be improved.
  • the damming portion is provided in the region around the functional portion of the functional element or the jetty portion is formed in a substantially ring shape, the liquid sealing resin can be surely provided around the functional portion.
  • the part other than the functional part can be reliably sealed by blocking.
  • damming portion is a jetty formed so as to protrude on the functional element
  • the damming portion is a groove portion formed by a protective film provided on the functional element
  • the functional portion can be protected by the protective film and foreign matter can be prevented from being attached.
  • FIG. 1 (a) to (d) are cross-sectional views showing an embodiment of a method for producing an optical functional element mounting module according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram showing an embodiment of an optical functional element mounting module according to the present invention.
  • FIG. 3 (a) to (d): Cross-sectional configuration views showing the main part of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (a) to (d): Cross-sectional configuration views showing a main part of still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (a) to (d) are cross-sectional configuration diagrams showing a manufacturing method of still another embodiment of the functional element module according to the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a cross-sectional configuration diagram of the functional element module.
  • (b) is a plan view showing an external configuration of the same functional element module before sealing.
  • FIG. 7 (a) is a cross-sectional configuration diagram showing still another embodiment of the functional element module according to the present invention. (b) is a plan view showing an external configuration of the functional element module before sealing.
  • FIG. 8 (a) and (b) are cross-sectional configuration diagrams showing still another embodiment of the functional element module according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram showing still another embodiment of a functional element module according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional optical functional element mounting module.
  • FIG. 1 (a) to 1 (d) are cross-sectional configuration diagrams showing an embodiment of a method of manufacturing an optical functional element mounting module as an example of a functional element mounting module according to the present invention, and FIG. It is a section lineblock diagram showing an embodiment of a module.
  • an optical functional unit such as a light receiving element or a light emitting element is formed on a substrate 2 on which a predetermined wiring pattern 4 is formed.
  • the connection portion of the wiring pattern 4 on the substrate 2 and the connection portion of the optical functional element 3 are electrically connected using the gold wire 5, and the external connection terminal 6 on the back side of the substrate 2. It comes to be pulled out from.
  • a jetty portion 7 for damming the liquid sealing resin 8 is provided in a region around the optical functional element on the substrate 2 (for example, an edge portion of the substrate 2).
  • the shape of the jetty portion 7 is not particularly limited, but it is preferable that the viewpoint power for reliably damming the sealing resin 8 is also formed in a ring shape (for example, a rectangular shape). .
  • the height of the jetty portion 7 is preferably set so that the upper end portion is higher than the position of the upper end portion of the gold wire 5 when the package constituent member 9 described later is pressed.
  • the sealing resin 8 does not reach the optical function part 30 of the optical functional element 3, and the sealing resin
  • the type of the sealing resin 8 is not particularly limited, but from the viewpoint of ensuring the sealing quality, it is preferable to use an epoxy-based resin.
  • the package constituent member 9 is disposed in contact with the jetty portion 7 and is generally pressed toward the substrate 2 with a predetermined pressure.
  • the knock component 9 is a plate-like member having a force such as a printed wiring board, a plastic plate, and the like. (Hole part) 9a is provided, and this light transmitting hole part 9a is disposed immediately above the optical function part 30 and pressed.
  • the sealing resin 8 filled between the optical functional element 3 and the jetty portion 7 spreads toward the light transmitting hole portion 9a along the lower surface of the package component 9 due to a capillary phenomenon.
  • the minute gap (clearance) between the lower surface of the package component 9 and the optical functional element 3 the surface of the sealing resin 8 is blocked by the edge of the light transmitting hole 9a, and the optical function It stays without entering part 30.
  • the size of the light transmitting hole 9a of the package component 9 is not particularly limited, but considering the flow of the sealing resin 8 into the light transmitting space 10,
  • the size of the light transmitting hole 9a is set so that the distance from the optical functional unit 30 to the optical functional unit 30 of the optical functional element 3 is 100 to 800 111, preferably 500 to 700 m. It is preferable to set it.
  • the clearance between the upper surface of the optical functional element 3 and the lower surface of the package component 9 is preferably set to 100 to 600 ⁇ m.
  • the sealing resin 8 when a thermosetting resin is used as the sealing resin 8, the sealing resin 8 is cured by heating at a predetermined temperature in this state, and the knocking component 9 The substrate
  • the optical functional element mounting module 1 has a special coating because the optical functional part 30 of the optical functional element 3 is exposed! Providing an optical functional element mounting module 1 that can reliably input / output short-wavelength light 11 such as blue-violet laser light without attenuating it without using expensive glass with an excellent heat dissipation property be able to.
  • the above-described optical functional element mounting module 1 can be manufactured in a very simple process.
  • the liquid sealing resin 8 is surely provided around the optical functional element 3.
  • the part other than the optical function part 30 of the optical function element 3 can be surely sealed.
  • FIGs. 3 (a) to (d) are cross-sectional configuration diagrams showing the main part of another embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to portions corresponding to the above embodiment. The detailed explanation is omitted.
  • the functional element 3A having the predetermined functional portion 30A is mounted on the substrate 2 on which the predetermined wiring pattern 4 is formed, and the functional element is mounted.
  • a liquid sealing resin 8 is dropped between 3 A and the jetty portion 7, and the sealing resin 8 is filled between the functional element 3 A and the jetty portion 7.
  • the knocking component 9 is placed in contact with the jetty portion 7 and is generally pressed toward the substrate 2 with a predetermined pressure.
  • a plate-shaped protective covering member 13 is used on the package constituent member 9, and an adhesive is used so as to cover the functional part exposing hole 9A. And paste them together. Thereby, the functional part exposure space 10A is formed above the functional part 30A of the functional element 3A.
  • the protective covering member 13 for example, a glass substrate or a resin substrate can be used.
  • the functional element 3A is an optical functional element such as a light emitting element or a light receiving element, for example, a light transmissive glass substrate is used.
  • a groove is formed in a portion of the protective covering member 13 that faces the package constituent member 9, so that the gap is formed between the package constituent member 9 and the protective covering member 13.
  • a gas discharge port 14 communicating with the functional part exposure space 10A is provided.
  • the protective covering member 13 that covers the functional portion exposing hole 9A is provided on the package constituent member 9. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the functional part 30A of the functional element 3A.
  • the gas discharge port 14 communicating with the functional part exposure space 10A is provided between the package component 9 and the protective covering member 13, Reflow In this case, the reflow resistance can be improved by allowing the gas (air) expanded in the functional part exposure space 10A to escape through the gas discharge port. Further, by providing the gas discharge port 14, it becomes possible to prevent condensation in the functional part exposure space 10A.
  • FIGs. 4 (a) to (d) are cross-sectional configuration diagrams showing the main part of still another embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to portions corresponding to the above embodiment. The detailed explanation is omitted.
  • the functional element 3A having the predetermined functional portion 30A is mounted on the substrate 2 on which the predetermined wiring pattern 4 is formed.
  • a liquid sealing resin 8 is dropped between 3A and the jetty 7 so that the sealing resin 8 is filled between the functional element 3A and the jetty 7.
  • the knocking component 9 is placed in contact with the jetty portion 7 and is generally pressed toward the substrate 2 with a predetermined pressure.
  • the adhesive used for bonding the protective film 15 is an adhesive having a weak adhesive force and capable of peeling the protective film 15 from the package component 9.
  • the target functional element mounting module is obtained. Get 1B.
  • the protective film 15 that covers the functional part exposing hole 9A is provided on the package component 9. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the functional part 30A of the functional element 3A.
  • the protective film 15 since the protective film 15 that can be peeled off from the knocking component 9 is used in the present embodiment, the protective film 15 is peeled off during use (see FIG. 4 (d)). For example, when an optical functional element is used, it is possible to input / output an optical signal without attenuation.
  • 5 (a) to 5 (d) are cross-sectional configuration diagrams showing a manufacturing method of still another embodiment of the functional element module according to the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a cross-sectional configuration diagram of the functional element module
  • FIG. 6 (b) is a plan view showing an external configuration before sealing the functional element module.
  • a sealing resin 8 is provided in the vicinity of the functional unit 30A.
  • a pier portion (damming portion) 31 for damming is used.
  • the method for creating the jetty portion 31 is not particularly limited, but from the viewpoint of diverting existing semiconductor general-purpose processes, a material for forming a protective film (passivation) (for example, , Polyimide), and it is preferable to prepare it by a known photolithography method.
  • a material for forming a protective film for example, , Polyimide
  • the size and shape of the jetty portion 31 are not particularly limited.
  • the package component member For example, it is preferable to form a rectangular ring shape having substantially the same size as the functional part exposing hole 9A so as to correspond to the shape of the functional part exposing hole 9A.
  • the distance between the functional part 30A and the functional part 30A is 100 to 800 / ⁇ ⁇ , preferably 500 to 700 / ⁇ ⁇ . It is preferable to set the size.
  • the width of the jetty 31 is 50 to 300 ⁇ m
  • the height is 1 to 50 m
  • the clearance between the upper part of the jetty 31 and the lower surface of the package component 9 is 100 to 500. It is preferable to set to ⁇ m.
  • the knocking component member 9 is disposed in contact with the jetty portion 7 and is generally pressed toward the substrate 2 with a predetermined pressure.
  • the sealing resin 8 expands toward the functional part exposing hole 9A along the lower surface of the package component 9 by capillary action, and the edge of the functional part exposing hole 9A and the functional element At the level difference part of the jetty 31 above 3A, it is dammed up by surface tension and stays without entering the functional part 30A.
  • the sealing resin 8 when a thermosetting resin is used as the sealing resin 8, the sealing resin 8 is cured by heating at a predetermined temperature in this state, and the knocking component 9 The substrate
  • the jetty portion 31 is provided in the vicinity of the functional portion 30A of the functional element 3A, The fat 8 can be reliably dammed in the vicinity of the functional unit 30A, thereby improving product quality and yield.
  • FIG. 7 (a) is a cross-sectional configuration diagram showing still another embodiment of the functional element module according to the present invention
  • FIG. 7 (b) is an external configuration before sealing the functional element module.
  • the same reference numerals are given to portions corresponding to the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the sealing resin 8 is dammed in the vicinity of the functional part 30A as the predetermined functional element 3A.
  • a groove portion (damming portion) 32 is provided and used.
  • the method of forming the groove 32 is not particularly limited, but from the viewpoint of diverting existing semiconductor general-purpose processes, the functional part 3A on and around the functional part 30A. It is preferable that the protective films (passivation) 33 and 34 are formed in the region by a known photolithography method, respectively.
  • the size and shape of the groove 32 are not particularly limited.
  • the function of the package component 9 In order to correspond to the shape of the part exposing hole 9A, for example, it is preferably formed in a rectangular ring shape having substantially the same size as the function part exposing hole 9A.
  • the size of the groove 32 is set so that the distance from the functional unit 30A is 100 to 800 ⁇ m, preferably 500 to 700 ⁇ m, around the functional unit 30A of the functional element 3A. Is preferably set.
  • the width of the groove 32 is 50 to 300 ⁇ m
  • the depth is 1 to 50 ⁇ m
  • the clearance between the upper part of the protective film and the lower surface of the package component 9 is 100 to 500 m. It is preferable to set.
  • the functional element module 1D of the present embodiment can be produced by, for example, the same method as that of the embodiment shown in FIG.
  • the sealing resin 8 can be reliably dammed in the vicinity of the functional part 30A, thereby improving product quality and yield. Can be planned.
  • FIGS. 8 (a), 8 (b), and 9 are cross-sectional configuration diagrams showing still another embodiment of the functional element mounting module according to the present invention.
  • portions corresponding to the above embodiment will be described. Are given the same reference numerals and their detailed description is omitted.
  • the functional element mounting module IE shown in FIG. 8 (a) is the functional element mounting module described above.
  • the protective covering member 13 described above is provided on the package component 9 of 1C.
  • the functional element mounting module 1F shown in FIG. 8 (b) is a protective covering member 1 that does not have the gas discharge port 14 on the above-described knocking component 9 of the functional element mounting module 1C.
  • the protective covering member 13 can be provided by the same method as in the above embodiment. [0081] According to the present embodiment having such a configuration, the protective covering member 13 that covers the functional part exposing hole 9A is provided on the package constituent member 9, so that the function of the functional element 3A is provided. It is possible to prevent foreign matter from adhering to the part 30A. Since other configurations, functions, and effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • a functional element mounting module 1G shown in FIG. 9 is obtained by providing the above-described peelable protective film 15 on the above-described knocking component 9 of the functional element mounting module 1D.
  • the protective film 15 can be provided by the same method as in the above embodiment.
  • the functional part 3A is covered with the protective film 33. Therefore, even when the protective film 15 is peeled off during use, the functional element 3 It becomes possible to prevent foreign matter from adhering to the functional part 30A of A. Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • the jetty portion is formed in a ring shape, but may be formed in other shapes as long as liquid sealing resin can be reliably dammed.
  • the sealing resin it is also possible to use an electron beam (for example, ultraviolet ray) curable resin as the sealing resin and harden it with an electron beam.
  • the package constituent member 9 is made of a light-transmitting material, and an electron beam is irradiated onto the sealing resin through this knock constituent member 9.
  • the present invention can be applied not only to an optical functional element mounting module but also to various MEMS (Micro Electro Mechanical System) parts.
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Abstract

　本発明は、高価な特殊な部材が不要で、かつ、小型化が可能な光機能素子モジュール及びその製造方法を提供するものである。 　本発明においては、所定の配線パターンが形成され光機能素子３が実装された基板２上に、液状の封止樹脂８を堰き止めるための突堤部７を光機能素子３の周囲に設け、光機能素子３と突堤部７との間に液状の封止樹脂８を滴下して光機能素子３と突堤部７との間に当該封止樹脂８を充填し、光機能素子３の光機能部に対応する光透過用孔部９ａを有するパッケージ構成部材９を、その光透過用孔部９ａを光機能素子３の光機能部３０に対向させた状態で突堤部７に当接させることによりパッケージ構成部材９を封止樹脂８に接触させ、さらに、封止樹脂８を硬化させてパッケージ構成部材を基板２上に固着し、最後に突堤部７を切断除去する。

Description

明 細 書
機能素子実装モジュール及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、例えば受光素子や発光素子等の機能素子実装モジュールに関し、特 に、封止榭脂を用いて光機能素子を基板上に実装する光機能素子実装モジュール の技術に関する。
背景技術
[0002] 従来、この種の光機能素子実装モジュールとしては、例えば中空構造のパッケージ を有するものが知られて 、る。
[0003] 図 10に示すように、従来の光機能素子実装モジュール 100のパッケージ 101は、 基板 102上に枠状のスぺーサ 103を介して透光性部材 104を取り付けて構成されて いる。そして、このパッケージ 101内に光機能素子 105を光機能部 106を透光性部 材 104に対向させて配置し、光信号 107の送受信を行うようになっている。
[0004] し力しながら、このような従来技術の場合、例えば波長 405nmという短波長の青紫 レーザー光を透過させようとすると、透光性部材 104として特殊なコーティングを施し たガラスを用いなければならず、非常に高価になるという課題がある。
[0005] また、他の波長（例えば CD用： 780nm、 DVD用： 650nm)に対して同時対応でき るようにするためには更に高価なコーティングを施す必要がある。
[0006] さらに、従来技術の場合、透光性部材 104を保持するためには枠状のスぺーサ 10 3は必須であり、このため小型化に限界があるという課題もある。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、高価な 特殊な部材が不要で、かつ、小型化が可能な機能素子モジュール及びその製造方 法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上記目的を達成するためになされた本発明は、所定の配線パターンが形成された 基板と、前記基板上に実装された所定の機能素子と、前記機能素子の機能部に対 応する孔部を有するパッケージ構成部材とを有し、前記機能素子の機能部が露出し た状態で、当該機能素子が封止榭脂によって封止されるとともに前記パッケージ構 成部材が当該封止榭脂によって前記基板上に固着されている機能素子実装モジュ ールである。
本発明は、上記発明において、前記機能素子を、前記基板の配線パターンに対し ワイヤーボンディング法によって電気的に接続することもできる。
本発明は、上記発明において、前記パッケージ構成部材の孔部を覆う保護用被覆 部材を当該パッケージ構成部材上に設けることもできる。
本発明は、上記発明において、前記パッケージ構成部材と前記保護用被覆部材と の間に機能部露出用空間に連通するガス排出口を設けることもできる。
本発明は、上記発明において、前記保護用被覆部材を、前記パッケージ構成部材 力 剥離可能な保護フィルムとすることもできる。
本発明は、上記発明において、前記機能素子を光機能素子とすることもできる。 本発明は、上記発明において、前記機能素子の機能部の近傍に、前記封止榭脂 を堰き止めるための堰き止め部を設けることもできる。
本発明は、上記発明において、前記堰き止め部を、当該機能素子の機能部の周囲 の領域に設けることもできる。
本発明は、上記発明において、前記堰き止め部を、ほぼリング形状に形成すること ちでさる。
本発明は、上記発明において、前記堰き止め部を、前記機能素子上に突出するよ うに形成された突堤部とすることもできる。
本発明は、上記発明において、前記堰き止め部を、前記機能素子上に設けた保護 膜によって形成された溝部とすることもできる。
本発明は、所定の配線パターンが形成され所定の機能素子が実装された基板上 に、液状の封止榭脂を堰き止めるための突堤部を前記機能素子の近傍に設け、前 記機能素子と前記突堤部との間に液状の封止榭脂を滴下して前記機能素子と前記 突堤部との間に当該封止榭脂を充填し、前記機能素子の機能部に対応する孔部を 有するパッケージ構成部材を、当該孔部を前記機能素子の機能部に対向させた状 態で前記突堤部に当接させることにより当該パッケージ構成部材を前記液状の封止 榭脂に接触させ、前記液状の封止榭脂を硬化させて前記パッケージ構成部材を前 記基板上に固着し、前記突堤部を除去する工程を有する機能素子実装モジュール の製造方法である。
本発明は、上記発明において、前記突堤部を、前記機能素子の周囲の領域に設 けることちでさる。
本発明は、上記発明において、前記突堤部を、ほぼリング形状に形成することもで きる。
本発明は、上記発明において、前記機能素子を光機能素子とすることもできる。 本発明は、上記発明において、前記機能素子として、当該機能部の近傍に前記封 止榭脂を堰き止めるための堰き止め部を有する機能素子を用いることもできる。 本発明は、上記発明において、前記パッケージ構成部材の孔部を覆う保護用被覆 部材を当該パッケージ構成部材上に設ける工程を有するようにすることもできる。
[0009] 本発明に係る機能素子実装モジュールの場合、機能素子の機能部が露出した状 態となつて!/、るため、特殊なコーティングを施した高価なガラスを用いることなく例え ば青紫レーザー光のような短波長の光を減衰させずに確実に入出力することができ
、また放熱性に優れた機能素子実装モジュールを提供することができる。
[0010] また、本発明によれば、枠状のスぺーサが不要になるため、非常に小型の機能素 子実装モジュールを提供することができる。
[0011] 一方、パッケージ構成部材の孔部を覆う保護用被覆部材が当該パッケージ構成部 材上に設けられている場合には、機能素子の機能部への異物の付着を防止すること が可能になる。
[0012] この場合、パッケージ構成部材と保護用被覆部材との間に機能部露出用空間に連 通するガス排出口が設けられていれば、リフローの際に機能部露出用空間内にて膨 張したガス (空気）をガス排出口を介して逃がすことにより耐リフロー性を向上させるこ とができる。またこのガス排出口を設けることによって機能部露出用空間内における 結露を防止することも可能になる。 [0013] また、保護用被覆部材として、パッケージ構成部材力 剥離可能な保護フィルムを 用いれば、使用の際に保護フィルムを剥がすことによって、例えば光機能素子を用 いた場合に光信号を減衰させることなく入出力させることが可能になる。
[0014] 一方、本発明方法によれば、上述した機能素子実装モジュールを極めて簡素なェ 程で製造することができる。
[0015] 特に、本発明方法において、突堤部を機能素子の周囲の領域に設けること、又は 突堤部をほぼリング形状に形成すれば、機能素子の周囲において液状の封止榭脂 を確実に堰き止め、機能素子の機能部以外の部分を確実に封止することができる。
[0016] 他方、本発明にお 、て、機能素子の機能部の近傍に堰き止め部を設けるようにす れば、封止榭脂を機能部の近傍において確実に堰き止めることができ、これにより、 製品品質向上及び歩留向上を図ることができる。
[0017] この場合、堰き止め部を当該機能素子の機能部の周囲の領域に設けること、又は 突堤部をほぼリング形状に形成すれば、機能部の周囲において液状の封止榭脂を 確実に堰き止めて機能部以外の部分を確実に封止することができる。
[0018] また、堰き止め部が、機能素子上に突出するように形成された突堤部である構造を 採用すれば、例えば受光素子等のように機能部上に堰き止め材料によって遮光させ たくないモジュールに適用することが可能になる。
[0019] さらに、堰き止め部が、機能素子上に設けた保護膜によって形成された溝部である 場合には、保護膜によって機能部を保護し異物の付着を防止することが可能になる 発明の効果
[0020] 本発明によれば、特殊なコーティングを施した高価なガラスを用いることなく青紫レ 一ザ一光のような短波長の光を減衰させずに確実に入出力することができる。
また、本発明によれば、放熱性に優れ、かつ、非常に小型の機能素子実装モジュ ールを提供することができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 l] (a)〜(d)：本発明に係る光機能素子実装モジュールの製造方法の実施の形 態を示す断面図である。 [図 2]本発明に係る光機能素子実装モジュールの実施の形態を示す断面構成図で ある。
[図 3] (a)〜 (d)：本発明の他の実施の形態の要部を示す断面構成図である。
[図 4] (a)〜 (d)：本発明のさらに他の実施の形態の要部を示す断面構成図である。
[図 5] (a)〜 (d)：本発明に係る機能素子モジュールのさらに他の実施の形態の製造 方法を示す断面構成図である。
[図 6] (a)：同機能素子モジュールの断面構成図である。 (b)：同機能素子モジユー ルの封止前の外観構成を示す平面図である。
[図 7] (a)：本発明に係る機能素子モジュールのさらに他の実施の形態を示す断面構 成図である。 (b)：同機能素子モジュールの封止前の外観構成を示す平面図であ る。
[図 8] (a) (b)：本発明に係る機能素子モジュールのさらに他の実施の形態を示す断 面構成図である。
[図 9]本発明に係る機能素子モジュールのさらに他の実施の形態を示す断面構成図 である。
[図 10]従来の光機能素子実装モジュールの断面構成図である。
符号の説明
[0022] 1 · · ·光機能素子実装モジュール 2· · ·基板 3· · ·光機能素子 (機能素子） 4…配線 パターン 6…外部接続端子 7…突堤部 8…封止榭脂 9· · ·パッケージ構成部材 9a- "光透過用孔部 (孔部） 30· "光機能部 (機能部）
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図 1 (a)〜 (d)は、本発明に係る機能素子実装モジュールの例として光機能素子実 装モジュールの製造方法の実施の形態を示す断面構成図、図 2は、同光機能素子 実装モジュールの実施の形態を示す断面構成図である。
[0024] 図 1 (a)に示すように、本実施の形態においては、まず、所定の配線パターン 4が形 成された基板 2上に、受光素子又は発光素子等の光機能部 (機能部） 30を有する光 機能素子 (機能素子) 3を実装する。 [0025] 本実施の形態では、基板 2上の配線パターン 4の接続部と光機能素子 3の接続部と を金線 5を用いて電気的に接続し、基板 2の裏側の外部接続端子 6から引き出すよう になっている。
[0026] そして、基板 2上の光機能素子の周囲の領域 (例えば基板 2の縁部）に、液状の封 止榭脂 8を堰き止めるための突堤部 7を設ける。
[0027] 一方、突堤部 7の形状は特に限定されることはな 、が、封止榭脂 8を確実に堰き止 める観点力もは、リング形状 (例えば矩形形状）に形成することが好ましい。
[0028] なお、突堤部 7の高さは、後述するパッケージ構成部材 9の押圧の際に上端部分が 金線 5の上端部の位置より高い位置となるように条件を設定することが好ましい。
[0029] 次に、図 1 (b)に示すように、光機能素子 3と突堤部 7との間に液状の封止榭脂 8を 滴下して光機能素子 3と前記突堤部 7との間にこの封止榭脂 8を充填する。
[0030] この場合、光機能素子 3の光機能部 30に封止榭脂 8が到達せず、かつ、封止榭脂
8の頂部が突堤部 7の上端部とほぼ等しくなるような形状にすることが好ましい。
[0031] なお、本発明の場合、封止榭脂 8の種類は特に限定されることはないが、封止品質 確保の観点からは、エポキシ系榭脂を用いることが好まし 、。
[0032] さらに、図 1 (c)に示すように、パッケージ構成部材 9を突堤部 7上に当接配置し、所 定の圧力で全体的に基板 2方向に押圧する。
[0033] このノ ッケージ構成部材 9は、例えばプリント配線板、プラスチック板等力もなる板 状の部材で、例えばその中央部分に光機能素子 3の光機能部 30に対応する光透過 用孔部（孔部） 9aが設けられており、この光透過用孔部 9aを当該光機能部 30の直上 に配置して押圧を行う。
[0034] そして、この工程により、ノ ッケージ構成部材 9の基板 2側の面（下面）と封止榭脂 8 とが接触し、光機能素子 3の光機能部 30以外の部分を覆うように封止榭脂 8が充填 される。
[0035] すなわち、光機能素子 3と突堤部 7との間に充填された封止榭脂 8は、毛細管現象 によりパッケージ構成部材 9の下面に沿って光透過用孔部 9aに向って拡がるが、パ ッケージ構成部材 9の下面と光機能素子 3との間の微小な隙間（クリアランス）におい て封止榭脂 8の表面張力によって光透過用孔部 9aの縁部で堰き止められ、光機能 部 30に侵入せずに留まった状態になる。
[0036] 本発明の場合、パッケージ構成部材 9の光透過用孔部 9aの大きさは特に限定され ることはないが、封止榭脂 8の光透過用空間 10への流れ込みを考慮すると、光機能 素子 3の光機能部 30の周囲において、光機能部30との距離が100〜800 111、好 ましくは 500〜700 mとなるよう〖こ、光透過用孔部 9aの大きさを設定することが好ま しい。
[0037] また、同様の観点から、光機能素子 3の上面とパッケージ構成部材 9の下面のクリア ランスは、 100〜600 μ mに設定することが好ましい。
[0038] そして、例えば封止榭脂 8として熱硬化型の榭脂を用いた場合には、この状態で所 定の温度で加熱することにより封止榭脂 8を硬化させ、ノッケージ構成部材 9を基板
2上に固着させる。
[0039] その後、図 1 (d)に示すように、突堤部 7の内側近傍のスクライブライン 12に沿って ダイシングを行うことにより、図 2に示すように、目的とする光機能素子実装モジユー ル 1を得る。
[0040] 以上述べたように本実施の形態の光機能素子実装モジュール 1にお!/、ては、光機 能素子 3の光機能部 30が露出した状態となっているため、特殊なコーティングを施し た高価なガラスを用いることなく青紫レーザー光のような短波長の光 11を減衰させず に確実に入出力することができ、また放熱性に優れた光機能素子実装モジュール 1 を提供することができる。
[0041] また、本実施の形態によれば、枠状のスぺーサが不要になるため、非常に小型の 光機能素子実装モジュール 1を提供することができる。
[0042] 一方、本実施の形態の方法によれば、上述した光機能素子実装モジュール 1を極 めて簡素な工程で製造することができる。
[0043] 特に、本実施の形態においては、光機能素子 3の周囲の領域にリング形状の突堤 部 7を形成することから、光機能素子 3の周囲において液状の封止榭脂 8を確実に堰 き止め、光機能素子 3の光機能部 30以外の部分を確実に封止することができる。
[0044] 図 3 (a)〜 (d)は、本発明の他の実施の形態の要部を示す断面構成図であり、以下 、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略す る。
[0045] 本実施の形態では、まず、上記実施の形態と同様に、所定の配線パターン 4が形 成された基板 2上に、所定の機能部 30Aを有する機能素子 3Aを実装し、機能素子 3 Aと突堤部 7との間に液状の封止榭脂 8を滴下して機能素子 3Aと前記突堤部 7との 間にこの封止榭脂 8を充填する。
[0046] そして、図 3 (a)に示すように、ノ ッケージ構成部材 9を突堤部 7上に当接配置し、 所定の圧力で全体的に基板 2方向に押圧する。
[0047] さらに、図 3 (b)に示すように、パッケージ構成部材 9上に、例えば板状の保護用被 覆部材 13を、機能部露出用孔部 9Aを覆うように例えば接着剤を用いて貼り合わせ る。これにより、機能素子 3Aの機能部 30Aの上方に機能部露出用空間 10Aが形成 される。
[0048] 本発明の場合、保護用被覆部材 13としては、例えばガラス基板ゃ榭脂基板を用い ることができる。機能素子 3Aが発光素子又は受光素子等の光機能素子である場合 には、例えば光透過性のガラス基板を用いるとよ ヽ。
[0049] 一方、本実施の形態では、保護用被覆部材 13のパッケージ構成部材 9と対向する 部分に溝部が形成されており、これによりパッケージ構成部材 9と保護用被覆部材 1 3との間に機能部露出用空間 10Aに連通するガス排出口 14が設けられるようになつ ている。
[0050] そして、図 3 (c) (d)に示すように、上記実施の形態と同様に突堤部 7の内側近傍の スクライブライン 12に沿ってダイシングを行うことにより、目的とする機能素子実装モ ジュール 1 Aを得る。なお、本実施の形態では、保護用被覆部材 13を貼り合わせた 後に、上記パッケージ構成部材 9の押圧を行うことも可能である。
[0051] 以上述べたように本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果に加えて 、パッケージ構成部材 9上に機能部露出用孔部 9Aを覆う保護用被覆部材 13が設け られて ヽることから、機能素子 3Aの機能部 30Aへの異物の付着を防止することが可 會 になる。
[0052] また、本実施の形態にお!ヽては、パッケージ構成部材 9と保護用被覆部材 13との 間に機能部露出用空間 10Aに連通するガス排出口 14が設けられているので、リフロ 一の際に機能部露出用空間 10A内にて膨張したガス (空気)をガス排出口 14を介し て逃がすことによって耐リフロー性を向上させることができる。またこのガス排出口 14 を設けることによって機能部露出用空間 10A内における結露を防止することも可能 になる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその 詳細な説明を省略する。
[0053] 図 4 (a)〜（d)は、本発明のさらに他の実施の形態の要部を示す断面構成図であり 、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省 略する。
[0054] 本実施の形態においても、まず、上記実施の形態と同様に、所定の配線パターン 4 が形成された基板 2上に、所定の機能部 30Aを有する機能素子 3Aを実装し、機能 素子 3Aと突堤部 7との間に液状の封止榭脂 8を滴下して機能素子 3Aと前記突堤部 7との間にこの封止榭脂 8を充填する。
[0055] そして、図 4 (a)に示すように、ノ ッケージ構成部材 9を突堤部 7上に当接配置し、 所定の圧力で全体的に基板 2方向に押圧する。
[0056] さらに、図 4 (b)に示すように、パッケージ構成部材 9上に、例えば榭脂材料力 な る保護フィルム 15を、機能部露出用孔部 9Aを覆うように例えば接着剤を用いて貼り 合わせる。これにより、機能素子 3Aの機能部 30Aの上方に機能部露出用空間 10A が形成される。
[0057] この場合、保護フィルム 15の接着に用いる接着剤は接着力が弱くパッケージ構成 部材 9から保護フィルム 15が剥離可能なものを用いる。
[0058] その後、図 4 (d)に示すように、上記実施の形態と同様に突堤部 7の内側近傍のス クライブライン 12に沿ってダイシングを行うことにより、目的とする機能素子実装モジ ユール 1Bを得る。
[0059] 以上述べたように本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果に加えて 、パッケージ構成部材 9上に機能部露出用孔部 9Aを覆う保護フィルム 15が設けられ て!、ることから、機能素子 3Aの機能部 30Aへの異物の付着を防止することが可能に なる。 [0060] し力も、本実施の形態では、ノ ッケージ構成部材 9から剥離可能な保護フィルム 15 を用いて 、るので、使用の際に保護フィルム 15を剥がすことによって（図 4 (d)参照） 、例えば光機能素子を用いた場合に光信号を減衰させることなく入出力させることが 可會 になる。
[0061] 図 5 (a)〜（d)は、本発明に係る機能素子モジュールのさらに他の実施の形態の製 造方法を示す断面構成図である。
また、図 6 (a)は、同機能素子モジュールの断面構成図、図 6 (b)は、同機能素子モ ジュールの封止前の外観構成を示す平面図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省 略する。
[0062] 図 5 (a)及び図 6 (a) (b)に示すように、本実施の形態にぉ 、ては、所定の機能素子 3Aとして、機能部 30Aの近傍に封止榭脂 8を堰き止めるための突堤部 (堰き止め部 ) 31が設けられて 、るものを用いる。
[0063] 本発明の場合、突堤部 31の作成方法は特に限定されることはないが、既存の半導 体の汎用プロセスを流用する観点からは、保護膜 (パッシベーシヨン)形成用の材料（ 例えば、ポリイミド）を用い、公知のフォトリソグラフィ法によって作成することが好まし い。
[0064] また、本発明の場合、突堤部 31の大きさ及び形状は特に限定されることはないが、 封止榭脂 8の機能部露出用空間 10Aへの流れ込みを考慮すると、パッケージ構成 部材 9の機能部露出用孔部 9Aの形状に対応するように、例えば、機能部露出用孔 部 9Aとほぼ同じ大きさの矩形リング形状に形成することが好ましい。
[0065] 具体的には、機能素子 3Aの機能部 30Aの周囲において、機能部 30Aとの距離が 100〜800 /ζ πι、好ましくは 500〜700 /ζ πιとなるように、突堤咅 31の大きさを設定 することが好ましい。
[0066] さらに、同様の観点から、突堤部 31の幅は 50〜300 μ m、高さは 1〜50 m、突 堤部 31の上部とパッケージ構成部材 9の下面のクリアランスは、 100〜500 μ mに設 定することが好ましい。
[0067] 本実施の形態においても、図 5 (a) (b)に示すように、上記実施の形態と同様に、所 定の配線パターン 4が形成された基板 2上に、上述した機能素子 3Aを実装し、機能 素子 3Aと突堤部 7との間に液状の封止榭脂 8を滴下して機能素子 3Aと前記突堤部
7との間に封止榭脂 8を充填する。
[0068] そして、図 5 (c)に示すように、ノ ッケージ構成部材 9を突堤部 7上に当接配置し、 所定の圧力で全体的に基板 2方向に押圧する。
[0069] これにより、封止榭脂 8が、毛細管現象によりパッケージ構成部材 9の下面に沿って 機能部露出用孔部 9Aに向って拡がり、機能部露出用孔部 9Aの縁部と機能素子 3A 上の突堤部 31の段差の部分で表面張力によって堰き止められ、機能部 30Aに侵入 せずに留まった状態になる。
[0070] そして、例えば封止榭脂 8として熱硬化型の榭脂を用いた場合には、この状態で所 定の温度で加熱することにより封止榭脂 8を硬化させ、ノッケージ構成部材 9を基板
2上に固着させる。
[0071] その後、図 5 (d)に示すように、突堤部 7の内側近傍のスクライブライン 12に沿って ダイシングを行うことにより、図 6 (a)に示すように、目的とする機能素子実装モジユー ノレ 1Cを得る。
[0072] 以上述べたように本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果に加えて 、機能素子 3Aの機能部 30Aの近傍に突堤部 31を設けたことから、封止榭脂 8を機 能部 30Aの近傍において確実に堰き止めることができ、これにより、製品品質向上及 び歩留向上を図ることができる。
[0073] 図 7 (a)は、本発明に係る機能素子モジュールのさらに他の実施の形態を示す断 面構成図、図 7 (b)は、同機能素子モジュールの封止前の外観構成を示す平面図で あり、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明 を省略する。
[0074] 図 7 (a) (b)に示すように、本実施の形態の機能素子モジュール 1Dでは、所定の機 能素子 3Aとして、機能部 30Aの近傍に封止榭脂 8を堰き止めるための溝部 (堰き止 め部） 32が設けられて 、るものを用いる。
[0075] 本発明の場合、溝部 32の作成方法は特に限定されることはないが、既存の半導体 の汎用プロセスを流用する観点からは、機能素子 3Aの機能部 30A上とその周囲の 領域に、公知のフォトリソグラフィ法によってそれぞれ保護膜 (パッシベーシヨン) 33、 34を形成して作成することが好ま 、。
また、本発明の場合、溝部 32の大きさ及び形状は特に限定されることはないが、封 止榭脂 8の機能部露出用空間 10Aへの流れ込みを考慮すると、パッケージ構成部 材 9の機能部露出用孔部 9Aの形状に対応するように、例えば、機能部露出用孔部 9 Aとほぼ同じ大きさの矩形リング形状に形成することが好ましい。
[0076] 具体的には、機能素子 3Aの機能部 30Aの周囲において、機能部 30Aとの距離が 100〜800 μ m、好ましくは 500〜700 μ mとなるように、溝咅 32の大きさを設定する ことが好ましい。
[0077] さらに、同様の観点から、溝部 32の幅は 50〜300 μ m、深さは 1〜50 μ m、保護 膜の上部とパッケージ構成部材 9の下面のクリアランスは、 100〜500 mに設定す ることが好ましい。
なお、本実施の形態の機能素子モジュール 1Dは、例えば図 5に示す実施の形態と 同一の方法によって作成することができる。
[0078] 以上述べたように本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果に加えて
、機能素子 3Aの機能部 30Aの近傍に溝部 32を設けたことから、封止榭脂 8を機能 部 30Aの近傍において確実に堰き止めることができ、これにより、製品品質向上及び 歩留向上を図ることができる。
[0079] 図 8 (a) (b)及び図 9は、本発明に係る機能素子実装モジュールのさらに他の実施 の形態を示す断面構成図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の 符号を付しその詳細な説明を省略する。
[0080] 図 8 (a)に示す機能素子実装モジュール IEは、上述した機能素子実装モジュール
1Cのパッケージ構成部材 9上に、上述した保護用被覆部材 13を設けたものである。 また、図 8 (b)に示す機能素子実装モジュール 1Fは、上述した機能素子実装モジ ユール 1Cのノ ッケージ構成部材 9上に、ガス排出口 14を有しない保護用被覆部材 1
3を設けたものである。
これら場合、保護用被覆部材 13は、上記実施の形態と同一の方法によって設ける ことができる。 [0081] このような構成を有する本実施の形態によれば、パッケージ構成部材 9上に機能部 露出用孔部 9Aを覆う保護用被覆部材 13が設けられていることから、機能素子 3Aの 機能部 30Aへの異物の付着を防止することが可能になる。その他の構成及び作用 効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
[0082] 一方、図 9に示す機能素子実装モジュール 1Gは、上述した機能素子実装モジユー ル 1Dのノ ッケージ構成部材 9上に、上記剥離可能な保護フィルム 15を設けたもので ある。
この場合、保護フィルム 15は、上記実施の形態と同一の方法によって設けることが できる。
[0083] このような構成を有する本実施の形態によれば、機能部 3Aが保護膜 33によって覆 われているので、使用の際に保護フィルム 15を剥がした場合であっても、機能素子 3 Aの機能部 30Aへの異物の付着を防止することが可能になる。その他の構成及び作 用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する
[0084] なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなぐ種々の変更を行うことができ る。
例えば、上述の実施の形態においては、突堤部をリング形状に形成したが、液状 の封止榭脂を確実に堰き止められる限り、他の形状に形成することも可能である。
[0085] また、本発明にお 、ては、封止榭脂として電子線 (例えば紫外線)硬化型の榭脂を 用い、電子線によって硬化させることも可能である。この場合にはパッケージ構成部 材 9を光透過性の材料から構成し、このノ ッケージ構成部材 9を介して電子線を封止 榭脂に照射する。
[0086] さらに、本発明は、光機能素子実装モジュールのみならず、種々の MEMS (Micr o Electro Mechanical System)用部品に適用することができるものである。
[0087] さらにまた、本発明では、上述した各実施の形態を任意に組み合わせて構成するこ とがでさるちのである。

Claims

請求の範囲
[I] 所定の配線パターンが形成された基板と、
前記基板上に実装された所定の機能素子と、
前記機能素子の機能部に対応する孔部を有するパッケージ構成部材とを有し、 前記機能素子の機能部が露出した状態で、当該機能素子が封止榭脂によって封 止されるとともに前記パッケージ構成部材が当該封止榭脂によって前記基板上に固 着されて!、る機能素子実装モジュール。
[2] 前記機能素子が、前記基板の配線パターンに対しワイヤーボンディング法によって 電気的に接続されている請求項 1記載の機能素子実装モジュール。
[3] 前記パッケージ構成部材の孔部を覆う保護用被覆部材が当該パッケージ構成部 材上に設けられている請求項 1記載の機能素子実装モジュール。
[4] 前記パッケージ構成部材と前記保護用被覆部材との間に機能部露出用空間に連 通するガス排出口が設けられて 、る請求項 3記載の機能素子実装モジュール。
[5] 前記保護用被覆部材が、前記パッケージ構成部材から剥離可能な保護フィルムで ある請求項 3記載の機能素子実装モジュール。
[6] 前記機能素子が光機能素子である請求項 1記載の機能素子実装モジュール。
[7] 前記機能素子の機能部の近傍に、前記封止榭脂を堰き止めるための堰き止め部 が設けられている請求項 1記載の機能素子実装モジュール。
[8] 前記堰き止め部が、当該機能素子の機能部の周囲の領域に設けられている請求 項 7記載の機能素子実装モジュール。
[9] 前記堰き止め部が、ほぼリング形状に形成されている請求項 8記載の機能素子実 装モジュール。
[10] 前記堰き止め部が、前記機能素子上に突出するように形成された突堤部である請 求項 7記載の機能素子実装モジュール。
[II] 前記堰き止め部が、前記機能素子上に設けた保護膜によって形成された溝部であ る請求項 7記載の機能素子実装モジュール。
[12] 所定の配線パターンが形成され所定の機能素子が実装された基板上に、液状の 封止榭脂を堰き止めるための突堤部を前記機能素子の近傍に設け、 前記機能素子と前記突堤部との間に液状の封止榭脂を滴下して前記機能素子と 前記突堤部との間に当該封止榭脂を充填し、
前記機能素子の機能部に対応する孔部を有するパッケージ構成部材を、当該孔 部を前記機能素子の機能部に対向させた状態で前記突堤部に当接させることにより 当該パッケージ構成部材を前記液状の封止榭脂に接触させ、
前記液状の封止榭脂を硬化させて前記パッケージ構成部材を前記基板上に固着 し、
前記突堤部を除去する工程を有する機能素子実装モジュールの製造方法。
[13] 前記突堤部を、前記機能素子の周囲の領域に設ける請求項 12記載の機能素子実 装モジュールの製造方法。
[14] 前記突堤部が、ほぼリング形状に形成されている請求項 13記載の機能素子実装 モジュールの製造方法。
[15] 前記機能素子が光機能素子である請求項 12記載の機能素子実装モジュールの 製造方法。
[16] 前記機能素子として、当該機能部の近傍に前記封止榭脂を堰き止めるための堰き 止め部を有する機能素子を用いる請求項 12記載の機能素子実装モジュールの製造 方法。
[17] 前記パッケージ構成部材の孔部を覆う保護用被覆部材を当該パッケージ構成部材 上に設ける工程を有する請求項 12記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
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