(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂配線基板に電子部品素子を搭載し、該電子部品素子を覆うように蓋部材を前記配線基板に接着して、前記電子部品素子が収納され内部が空洞の封止領域を構成し、前記配線基板上の蓋部材接着面内に設けられた貫通導電孔又は溝にて外部回路との接続導通路となす樹脂封止表面実装型電子部品において、
前記貫通導電孔又は溝内のメッキ層はＡｕ層を最上層としたＣｕ層を含む２種以上の金属層で構成され、前記配線基板の上面及び下面に前記貫通導電孔又は溝の周縁と接続した導体を有しかつ該導体上に前記Ｃｕ層が形成されており、前記Ａｕ層を含む他のメッキ層は前記蓋部材接着面内の前記上面の導体上には無く前記下面側の外部回路接続パターン全域に施されていることを特徴とする樹脂封止表面実装型電子部品。
【請求項２】
円形の貫通導電孔を略２分割した形状であって、前記配線基板上の蓋部材接着面内に設けられた半円筒状貫通導電溝を外部接続用側面電極とした請求項１記載の樹脂封止表面実装型電子部品。
【請求項３】
前記電子部品素子は圧電素子である請求項１又は２記載の樹脂封止表面実装型電子部品。
【請求項４】
前記蓋部材は枠体と蓋板とを接着一体化したものである請求項１，２又は３記載の樹脂封止表面実装型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂配線基板とその他の樹脂材により電子部品素子を気密封止した電子部品の気密性向上に係るものであり、特に表面弾性波素子等の圧電素子を空洞に密閉封止するのに適した樹脂封止表面実装型電子部品の封止構造に関するものである。即ち、本発明に係る樹脂封止表面実装型電子部品は、封止された空洞領域（真空乃至は気体領域）を有するものであり、単に電子部品素子と外気とを遮断する樹脂封止又は樹脂注型とは異なる技術分野である。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、機械振動を行う電子部品（例えば圧電素子、磁歪素子、その他の可動部品）を外気と遮断し電気的には外部回路と接続してその機能を活用するには、モールド、樹脂封止或いは樹脂注型と言われる封止ではなく、周囲に空間（真空乃至気体）を形成したいわゆる空洞封止が必要である。
【０００３】
従来、空洞封止の方法としては、セラミックケースによる密封パッケージが主な手段で、最近においては経済性の面から樹脂材による密封方法も例えば特開平９−１４８４７７号等で提案されている。
【０００４】
本出願人が実施した従来の樹脂材による密封封止構造の概略を一例として図４及び図５に示す。これらの図において、１は樹脂配線基板であり、電子部品素子５は接合部材（例えば金）６を介して樹脂配線基板１上に接合固定されている。配線基板１に形成された貫通導電孔としてのスルーホール４は配線基板１上の導体で電子部品素子５と接続されている。２は樹脂枠基板であり電子部品素子５を収納するのに必要なスペースがえぐられており、その上に樹脂蓋基板３が乗せられ、配線基板１と枠基板２、及び枠基板２と蓋基板３とは接着剤でそれぞれ接着密封される。その後、切断位置Ｚの所を切断して図５の個品電子部品が作られる。スルーホール４は配線基板１上の導体により、配線基板１と枠基板２と蓋基板３とで囲まれた空洞７内に収納されている電子部品素子５と接続されているから、半円筒状に切断されたスルーホール面４ａを外部接続用側面電極として用いた表面実装型電子部品を構成でき、スルーホール面４ａを外部回路に接続することで内部に収納されている電子部品素子５の機能を動作させることが出来る。
【０００５】
図６及び図７は、図４及び図５に示した樹脂材による密封封止構造のスルーホール部分の拡大図である。スルーホール４は、樹脂配線基板１の上下面の導体１０，１１（例えば基板に貼り付けられたＣｕ箔パターン）を電気的に接続する目的で、内周面にＣｕメッキによるＣｕメッキ層１２を被着、形成し、その上にＮｉメッキ層等（図示されていない）を介して最上層にＡｕメッキによるＡｕメッキ層１３を被着、形成したものである。
【０００６】
Ａｕメッキの目的は、スルーホール４内面及び配線基板１の外部接続面（図面では下側）が、当該表面実装型電子部品を使用する際にはんだ付けする面であり、長時間外気に晒されてもはんだ付け性が劣化しないよう化学的に安定な表面を形成するためである。この際、スルーホール４両側にはスルーホール内にメッキが付き易いように及び配線基板１のパターンとの接続信頼性を確保するためランドパッド１０ａ，１１ａが設けられる。これらのランドパッド１０ａ，１１ａは、樹脂配線基板１の上下面の導体１０，１１の端部に前記スルーホール４の周縁の全周を囲むように一体に形成された円環状部分として構成され、さらに上記メッキ処理によりＣｕメッキ層１２乃至最上層のＡｕメッキ層１３が積層形成される。
【０００７】
なお、図６及び図７において、図４及び図５と同一部分には同一符号を付してある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、樹脂配線基板１と樹脂枠基板２とを接着する際には、接着性を向上させる為、接着面を化学的処理により粗面化する。しかし、配線基板１上側の接着面のＡｕランドパット面Ｐ（ランドパッド１０ａの最上層にＡｕメッキ層１３が被着された面）は化学的に安定なため粗面化はされず、接着信頼性の低い面となる。このようなＡｕランドパット面Ｐを有する配線基板１と枠基板２とを接着した場合、外気と空洞７を遮断している気密信頼性のある最少接着面距離は接着面の全幅Ｌ０よりもかなり小さなＬ１となる。
【０００９】
上記の理由により、従来技術による空洞封止構造では、必要なＬ１寸法を確保するにはＡｕランドパット面Ｐの巾寸法分だけ製品寸法を大きくしなければならず、製品寸法に制約がある場合は気密信頼性が低下する等の問題点を有している。
【００１０】
また、スルーホール間隔を狭くする目的で図８及び図９に示すようなランドレス・スルーホールと言われるスルーホール内メッキ法を採用することも考えられるが、基板上の配線パターン（導体）１５とスルーホール１６内周の導体１６ａとの接続面積が少ない為、その分接続の信頼性が低下する。例えば、−４０℃〜８５℃の熱衝撃試験によりその差違が確認され、またスルーホール１６を半円筒状に切断して当該電子部品の側面電極とする場合は切断の時の機械的応力によりスルーホール内導体１６ａが剥離したり、外部回路とのはんだ付け時の端子強度低下となる等の問題が発生し、特にスルーホールを半円筒状に切断して当該電子部品の外部接続用側面電極とする場合は不適当である。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑み、電子部品素子を囲む内部が空洞の封止領域を構成する樹脂配線基板と蓋部材との接着の信頼性を向上させ、ひいては気密封止の信頼性の向上を図ることのできる樹脂封止表面実装型電子部品を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、樹脂配線基板に電子部品素子を搭載し、該電子部品素子を覆うように蓋部材を前記配線基板に接着して、前記電子部品素子が収納され内部が空洞の封止領域を構成し、前記配線基板上の蓋部材接着面内に設けられた貫通導電孔又は溝にて外部回路との接続導通路となす樹脂封止表面実装型電子部品において、
前記貫通導電孔又は溝内のメッキ層はＡｕ層を最上層としたＣｕ層を含む２種以上の金属層で構成され、前記配線基板の上面及び下面に前記貫通導電孔又は溝の周縁と接続した導体を有しかつ該導体上に前記Ｃｕ層が形成されており、前記Ａｕ層を含む他のメッキ層は前記蓋部材接着面内の前記上面の導体上には無く前記下面側の外部回路接続パターン全域に施されていることを特徴としている。
【００１４】
前記樹脂封止表面実装型電子部品において、円形の貫通導電孔を略２分割した形状であって、前記配線基板上の蓋部材接着面内に設けられた半円筒状貫通導電溝を外部接続用側面電極としてもよい。
【００１５】
また、前記電子部品素子は圧電素子であってもよい。
【００１６】
また、前記蓋部材は枠体と蓋板とを接着一体化した構成でもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂封止表面実装型電子部品の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１は樹脂封止表面実装型電子部品の実施の形態であって、中間部を省略した正断面図であり、図２及び図３は個品電子部品に切断する前段階のスルーホール部分の正断面図及び平面図である。
【００１９】
まず、図２及び図３を用いて個品電子部品に切断する前段階のスルーホール部分の構成について説明する。これらの図において、スルーホール２０は、樹脂配線基板１の上下面の導体１０，１１（例えば基板に貼り付けられたＣｕ箔パターン）を電気的に接続する目的で、内周面にＣｕメッキによるＣｕメッキ層１２を被着、形成し、その上にＮｉメッキ層等（図示されていない）を介して最上層にＡｕメッキによるＡｕメッキ層１３を被着、形成したものである。但し、スルーホール４両側のランドパッド１０ａ，１１ａのうち、樹脂配線基板１の上面側となるランドパッド１０ａ及びこれと一体に連続する導体１０にはＣｕメッキ層１２のみが形成され、Ｎｉメッキ層乃至Ａｕメッキ層１３は形成しないでおき、Ｃｕ面を露出させた状態に残す。つまり、樹脂配線基板１と樹脂枠基板２との接着性を改善するため、枠基板２の接着面にはＮｉメッキ層乃至Ａｕメッキ層１３は形成しない。なお、樹脂配線基板１の下面側となるランドパッド１１ａ及びこれと一体に連続する導体１１（外部回路接続パターンとなる）にはスルーホール内周面と同様にＣｕメッキ層１２の上にＮｉメッキ層乃至Ａｕメッキ層１３が全域にわたり被着、形成される。
【００２０】
上記の如きスルーホール周辺構造を持つ樹脂配線基板１と樹脂枠基板２、及び樹脂枠基板２と樹脂蓋基板３とを接着剤でそれぞれ接着密封し、その後、切断位置Ｚの所を切断することで図１の如き個品の樹脂封止表面実装型電子部品が得られる。
【００２１】
この場合、配線基板１と枠基板２との接着面が樹脂とＣｕのみで構成され、樹脂基板の接着技術（粗面化技術）により十分気密信頼性のある接着面が得られるから、電子部品素子５を気密に収納した空洞７を外気から遮断する気密信頼性のある最少接着面距離は図３のＬ２となり、接着面の全幅Ｌ０に近づけることができ、図７の従来例のＬ１よりも相当大きくできる。
【００２２】
図１の樹脂封止表面実装型電子部品は、相互に気密に接着状態の樹脂枠基板２（枠体）と樹脂蓋基板３（蓋板）とで蓋部材を構成しており、樹脂配線基板１上に気密に接着されて被せられた当該蓋部材内側の空洞７に圧電素子としての表面弾性波素子等の電子部品素子５が収納固定されているものであり、図２及び図３のスルーホール２０を略２分割した形状の半円筒状貫通導電溝は外部接続用側面電極２１を構成し、かつ配線基板１下面の外部回路接続パターンで構成される外部接続用底面電極２２への接続導通路として機能している。
【００２３】
樹脂配線基板１、樹脂枠基板２及び樹脂蓋基板３の材質は例えば、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン樹脂）であり、相互の接着はＢＴレジン系のプリプレグを用いて行うことができる。
【００２４】
なお、その他の構成は図４乃至図７の樹脂材による密封封止構造の従来例と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２６】
(1)  樹脂配線基板１上下面の導体間の接続信頼性とスルーホール内導体の付着強度を確保するため、Ｃｕメッキ層１２は上下にランドパットを設け（導体のランドパッド１０ａ，１１ａの上に積層形成し）、中間層（Ｎｉ等）のメッキを含めＡｕメッキ層１３は配線基板１の上面側の樹脂枠基板２の接着面にランドパットを設けない構造（つまり中間層及び最上層のＡｕメッキ層１３はランドパッド１０ａ上に積層されていない構造）としたので、配線基板１と樹脂枠基板２との接着面が樹脂とＣｕのみで構成され、粗面化技術により十分気密信頼性のある接着面とすることが可能となり、電子部品素子５が気密に収納された空洞７と外気との遮断距離をかなり大きくすることが可能になる。このため、気密信頼性の大幅向上が可能となる。
【００２７】
(2)  Ｃｕのランドパットがスルーホール上下に設けられているので、従来通りのスルーホール内メッキ導体付着強度が得られる。ランドレス・スルーホール構造の場合に問題となる接続の信頼性の低下や外部回路とのはんだ付け時の端子強度低下は発生しない。
【００２８】
なお、上記の実施の形態では、図２及び図３のスルーホール２０を切断位置Ｚで略２分割に切断して半円筒状貫通導電溝からなる外部接続用側面電極２１を形成したが、切断位置を例えば図２及び図３のＺ’とすることで、スルーホール２０をそのまま残して、配線基板１下面の外部回路接続パターンで構成される外部接続用底面電極２２への接続導通路とすることも可能である。
【００２９】
また、蓋部材は、樹脂枠基板２と樹脂蓋基板３とを相互に接着することで構成する代わりに、内側に凹部を有するように当初から形成されたキャップ状の樹脂部材であってもよい。
【００３０】
本発明は上記実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であり、蓋部材が装着される配線基板の接着面中にはＣｕランドパットを設けるが、Ｎｉ、Ａｕパットは設けない構造であれば、接着信頼性は確保され、スルーホール電極の強度も従来通りの強度が確保出来、発明の効果は同様である。
【００３１】
【実施例】
図２及び図３においてＬ０：０.４５mm、スルーホール直径（メッキ前）：０.５mm、ランドパット径：０.８mm、樹脂配線基板１の厚み：０.５mm、基板１の上下面の導体パターン厚み：１８μｍ、メッキ厚みは最下層Ｃｕ：約１５μｍ、中間層Ｎｉ：約７μｍ、最上層Ａｕ：１μｍとして樹脂封止表面実装型電子部品を試作した。比較のため、図６及び図７の従来構造においても同一寸法で樹脂封止表面実装型電子部品を試作した。但し、上記各部の寸法から図７のＬ１：０.０５mm、図３におけるＬ２：０.２mmである。
【００３２】
図２及び図３の実施の形態に係る構造と、従来構造の気密信頼性を比較するため吸湿リフロー試験とよばれる次の試験を行った。
１．作成したサンプルをＭＩＬ−ＳＴＤ−８８３Ｃに規定されているグロスリークテストにより気密検査を行い初期気密性を確認する（フロリナート液中に沈めて泡の発生を見る方法）。
２．次に、サンプルを８５℃、８５％ＲＨの湿中に放置し吸湿させる。
３．吸湿させたサンプルを室温で３０分放置後２６０℃リフロー炉に３回通過させる。
４．上記サンプルを再度上記グロスリークテストにより気密検査を行う。
５．湿中放置時間と気密不良発生率を比較する
【００３３】
上記比較試験の結果は以下の表の通りであった。
0003669463.tif 000002
【００３４】
上記表の結果の通り、従来構造と本発明の実施の形態の構造には気密信頼性に大きな差があり、本発明の効果は大きい。一般民生機器においては湿中放置２４時間後のリフロー炉３回通過が合格レベルと言われている。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る樹脂封止表面実装型電子部品によれば、樹脂配線基板と蓋部材との接着面の接着性を改善して、外気と電子部品素子が気密封止された空洞との遮断距離を増大させることが可能で、気密信頼性の向上を図ることができる。また、前記配線基板の上面及び下面に貫通導電孔又は溝の周縁と接続したＣｕ層のパターン（ランドパット）が設けられているので、前記貫通導電孔又は溝内面のメッキ導体付着強度を十分確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂封止表面実装型電子部品の実施の形態を示す中間部を省略した正断面図である。
【図２】実施の形態において、スルーホールを分割する前段階のスルーホール周辺の構造を示す正断面図である。
【図３】実施の形態において、スルーホールを分割する前段階のスルーホール周辺の構造を示す平面図である。
【図４】従来の樹脂材による密封封止構造の概略を示す正断面図である。
【図５】図４の構造体を切断して得られる樹脂封止表面実装型電子部品の正断面図である。
【図６】従来の樹脂材による密封封止構造におけるスルーホール周辺の構造を示す正断面図である。
【図７】同平面図である。
【図８】従来のランドレス・スルーホール構造の基板を示す平面図である。
【図９】同正断面図である。
【符号の説明】
１  樹脂配線基板
２  樹脂枠基板
３  樹脂蓋基板
４，１６，２０  スルーホール
５  電子部品素子
６  接合部材
１０，１１  導体
１２  Ｃｕメッキ層
１３  Ａｕメッキ層
２１  外部接続用側面電極
２２  外部接続用底面電極
【図１】
0003669463.tif 000003
【図４】
0003669463.tif 000004
【図５】
0003669463.tif 000005
【図２】
0003669463.tif 000006
【図３】
0003669463.tif 000007
【図６】
0003669463.tif 000008
【図７】
0003669463.tif 000009
【図８】
0003669463.tif 000010
【図９】
0003669463.tif 000011