(57)【要約】【課題】  基体上の例えば表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスを樹脂製のカバー部により封止した中空樹脂パッケージ装置において、カバー部を通って侵入する水分や、カバー部を構成する樹脂からのガス成分が電子部品に付着することを低減し、電気的特性の低下を抑制することにある。【解決手段】  カバー部の内面に、樹脂を含まずかつ通気性がない保護膜を形成する。保護膜は例えば金属膜からなり、金属膜は例えばスパッタ、蒸着またはめっきにより形成することができる。あるいは保護膜は例えば金属酸化膜または金属窒化膜からなり、金属酸化膜または金属窒化膜は例えばスパッタまたは蒸着により形成することができる。更にまた保護膜は例えば非金属の無機材料からなり、非金属の無機材料からなる膜は、スパッタ、蒸着、塗布または浸漬により形成することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に固定された電子部品であるチップと、このチップと電気的に接続されたリード部と、前記基体に接着され、前記チップの上側を空間を介して覆う樹脂製のカバー部と、を備えた中空樹脂パッケージ装置において、
前記カバー部の内面に、樹脂を含まずかつ通気性がない保護膜を形成したことを特徴とする中空樹脂パッケージ装置。
【請求項２】
前記保護膜は、金属膜であることを特徴とする請求項１記載の中空樹脂パッケージ装置。
【請求項３】
前記金属膜は、スパッタ、蒸着またはめっきにより形成したものであることを特徴とする請求項２記載の中空樹脂パッケージ装置。
【請求項４】
前記保護膜は、金属酸化膜または金属窒化膜であることを特徴とする請求項１記載の中空樹脂パッケージ装置。
【請求項５】
前記金属酸化膜または金属窒化膜は、スパッタまたは蒸着により形成したものであることを特徴とする請求項４記載の中空樹脂パッケージ装置。
【請求項６】
前記保護膜は、非金属の無機材料からなる膜であることを特徴とする請求項１記載の中空樹脂パッケージ装置。
【請求項７】
前記非金属の無機材料からなる膜は、スパッタ、蒸着、塗布により形成したものであることを特徴とする請求項６記載の中空樹脂パッケージ装置。
【請求項８】
基体は基板であり、樹脂製のカバー部は、チップの上側に空間を形成するように凹状に形成された樹脂製のキャップであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の中空樹脂パッケージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスなどの電子部品を基体に固定してリード部に接続し、カバー部により中空気密構造を形成した中空樹脂パッケージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷデバイスは、表面の電極パターンの配列を変えることによりフィルタ特性を比較的自由に設計できるため、周波数フィルタや遅延素子などに好適に用いられている。特に周波数が高くなると、例えば水晶振動子の場合にはその厚さがかなり小さくなって加工が困難になることから、ＳＡＷデバイスの方が有利とされている。ＳＡＷデバイスは、圧電材料の表面に電極を設けてこの間において表面弾性波を形成するものであることから、圧電材料の表面状態によって特性が大きく左右され、このためＳＡＷデバイスは極めて清浄度の高い雰囲気に置かれる必要がある。
【０００３】
こうしたことからＳＡＷデバイスを取り扱うためには、図３に示すようにＳＡＷデバイス１１を接着剤１２により樹脂性の台座１３に固定すると共にこの台座１３にキャップ１４を接着封止して中空気密構造とし、ＳＡＷデバイス１１を気密雰囲気とするパッケージ構造が採用されている。図３中１５は中空部、１６はリード、１７はボンディングワイヤである。そして電子部品をより低価格化するためキャップの材料として金属やセラミックに変えて樹脂を用いることが検討されている（特許文献１）。
【０００４】
一方携帯電話などの小型化に伴い、ＳＡＷデバイスのサイズについても益々小型化が図られるようになり、特にデバイスの厚さが薄くなってきている。このような観点から樹脂キャップを検証すると次のような懸念が生じてくる。即ちＳＡＷデバイスをパッケージ化した中空樹脂パッケージデバイス例えばＳＡＷフィルタが湿気の多い雰囲気に置かれると、水分が樹脂キャップを透過して気密雰囲気に侵入するおそれがある。また一般にＳＡＷフィルタを機器の基板に手付けするときやリペアー工事を行うときには、半田を溶かすために例えば３５０℃程度の熱風によるブロワーを樹脂キャップの上側から行われるが、そのときの高熱により樹脂キャップが熱分解してガスの発生が避けられないと考えられる。こうした水分やガスは極く僅かであると思われるが、ＳＡＷデバイスの表面に付着すると、アプリケーション機器の特性に影響を与える周波数変動や挿入損失の増加（信号振幅の低下）が起こる可能性がある。
【０００５】
また特許文献２には、ＳＡＷデバイスが樹脂モールド外囲器内に封入された装置において、ＳＡＷデバイスの入力側から出力側に直達波が漏れることを防止するための構造の一環として、樹脂モールド外囲器の内部表面に金属などの導電性微粒子を、バインダーとする導電性塗料、導電性ペーストにより塗布、乾燥して導電層を形成し、導電層の外側を気密に樹脂で覆うことが記載されている。この場合の製法としては、チップの上側に中空部を形成するためにワックスやレジンなどの揮発性物質を塗布し、その上に前記導電層を形成し、この導電層を通じて揮発性物質を蒸発させるようにしているため、導電層は多孔質であることが必要である。
【０００６】
このため外側の樹脂を浸透した水分は、当該多孔質（導電層）を介して中空部に侵入するし、また前記樹脂からの脱ガスも同様に中空部に侵入する。更にまた導電層は、導電性塗料、導電性ペーストをバインダーとして用いているので、乾燥した後も塗料やペーストを構成する樹脂が導電層内に残ってしまう。このためその樹脂からガスが出ることが避けられない。こうしたことから特許文献２の技術では上記の問題は解決されない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２７１８４号（図１）
【特許文献２】特開平５−６３４９５（段落００１４、００１９、００３７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基体上の電子部品を樹脂製のカバー部により封止した中空樹脂パッケージ装置において、水分や、カバー部を構成する樹脂からのガス成分が電子部品に付着することを低減し、電気的特性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基体上に固定された電子部品であるチップと、このチップと電気的に接続されたリード部と、前記基体に接着され、前記チップの上側を空間を介して覆う樹脂製のカバー部と、を備えた中空樹脂パッケージ装置において、
前記カバー部の内面に、樹脂を含まずかつ通気性がない保護膜を形成したことを特徴とする。
【００１０】
中空樹脂パッケージ装置の具体構造としては、例えば基体である基板に樹脂製のカバー部をなす、チップの上側に空間を形成するように凹状に形成された樹脂製のキャップを接着した構造を挙げることができるが、これに限定されない。
【００１１】
「通気性がない保護膜」とは、既述の特許文献２のように揮発性物質を通過させない程度に緻密な膜をいう。つまり本発明の目的からして保護膜は水分や樹脂から発生したガスが透過しない構造であることが必要である。保護膜の一態様としては金属膜を挙げることができ、この場合、金属膜は例えばスパッタ、蒸着またはめっきにより形成することができる。更に保護膜の他の態様としては、金属酸化膜または金属窒化膜を挙げることができ、この場合、金属酸化膜または金属窒化膜はスパッタまたは蒸着により形成することができる。更にまた保護膜の態様としては、非金属の無機材料からなる膜を挙げることができ、この場合、非金属の無機材料からなる膜は、スパッタ、蒸着、塗布（ここでいう塗布は塗布液中に樹脂製のカバー部を浸漬する場合も含む）により形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂製のカバー部の内面に、樹脂を含まずかつ通気性がない保護膜を形成した構成としているので、中空樹脂パッケージ装置が湿度の高い雰囲気に曝されて水分が樹脂製のカバー部を浸透した場合でも、保護膜の存在によりチップが置かれている雰囲気に水分が侵入することを防ぐことができる。また中空樹脂パッケージ装置をアプリケーション機器の基板に装着するときやリペアー工事を行うときにブロワの熱風により樹脂製のカバー部が加熱されて当該樹脂からガスが発生しても、保護膜の存在によりチップが置かれている雰囲気に脱ガスが侵入することを防ぐことができる。従ってチップ表面の清浄度が保たれるので電気的特性の変動を抑えることができる。そしてカバー部自体は樹脂製としているので、軽量、安価である利点は損なわれない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に係る中空樹脂パッケージ装置の実施の形態を示す図である。２は、絶縁材からなる基体例えばガラス布基材エポキシ樹脂などの樹脂製の角形の基板であり、この基板２上にはダイボン剤といわれる接着剤２１により電子部品であるチップ例えばＳＡＷデバイス３が固定されている。この基板２の材質としては樹脂に限らず例えばアルミナなどのセラミックスであってもよい。基板２の表面側及び裏面側には夫々リード部である内部リード４１及び外部リード４２が設けられ、これら内部リード４１及び外部リード４２は、基板２内を通る中間リード４３により電気的に互いに接続されている。ＳＡＷデバイス３の図示しない電極は、ワイヤボンディング３１を介して内部リード４１に電気的に接続されている。また基板２の上には、樹脂製例えばエポキシ樹脂からなるカバー部に相当する凹状の例えば箱形の樹脂キャップ５が設けられ、その周縁部が全周に亘って接着剤５１により基板２に接着されて封止構造になっている。即ち樹脂キャップ５は基板２上のＳＡＷデバイス３の上に気密空間（中空部）５２を形成している。
【００１４】
前記樹脂キャップ５の内面には全面に亘って、樹脂を含まずかつ通気性がない保護膜６が形成されている。中空樹脂パッケージ装置は、既述のように半田付けするときあるいはリフロー時に３５０℃程度の熱風雰囲気に曝されることから、保護膜６はこのときに熱分解しない程度の耐熱性のある材料を選択することが必要であり、具体的には例えば銅、アルミニウムなどの金属膜を挙げることができるが、金属材料としてはこれらに限定されない。その膜厚としては例えば５００Åから１５００Å程度とすることができるが、膜厚は本発明の本質的な部分ではない。
【００１５】
金属膜の製法としては、スパッタや蒸着を挙げることができる。これらは公知の手法であるため詳述は避けるが、スパッタによる手法においては、真空容器内に樹脂キャップ５を、膜を形成する面を金属膜の材料となるターゲットと対向するように配置し、ターゲットと電極との間で放電させて例えばアルゴンをプラズマ化し、そのプラズマ中のイオンがターゲットに衝突してスパッタされた金属が飛散して樹脂キャップ５の内面に付着し、以て金属膜が形成される。
【００１６】
また蒸着による手法においては、真空容器内にて、樹脂キャップを内側を下に向けてホルダに固定し、一方真空容器内の下部には金属膜の材料となる金属を容器に入れて、この容器内に電子線を照射することでその金属を加熱し、加熱された金属が蒸気となって、ホルダに固定されている樹脂キャップ５の内面に付着し、これにより金属膜が形成される。更にまた金属膜の製法は、これ以外にも無電解めっきを利用することができ、この場合には例えば予め樹脂キャップ５の内面に触媒となる例えばパラジウムをスパッタなどにより付着させておき、次いで金属膜の材料となる金属の塩のめっき溶液を塗布あるいは浸漬などにより樹脂キャップ５の内面に接触させて、その金属とパラジウムとのイオン化傾向の差で当該金属を樹脂キャップ５の表面に析出させるようにしてもよい。
【００１７】
また保護膜６は、金属酸化膜であってもよいし、金属窒化膜であってもよい。金属酸化膜としては例えばＡｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）膜を挙げることができ、金属窒化膜としては例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜、ＴｉＮ（チタンナイトライド）膜などを挙げることができる。これらの膜は、例えばスパッタにより形成することができるが、ＴｉＮ膜であれば蒸着例えばＴｉＣｌ4（四塩化チタン）とアンモニアガスとを原料ガスとしてＣＶＤ（化学気相蒸着）により形成することができる。
【００１８】
更にまた保護膜６は、非金属の無機材料からなる膜であってもよく、その例としては、ＳｉＯ2（二酸化珪素）膜、Ｓｉ3Ｎ4（シリコンナイトライド）膜あるいはＳｉＣ（炭化ケイ素）膜などのシリコン化合物を挙げることができ、例えばスパッタ、蒸着、塗布または浸漬などの手法を用いることができる。蒸着によりこれらの膜を形成する方法としては、例えばＳｉＯ2膜であれば、アルコキシド基を有する有機系の液体原料の蒸気と酸素ガスとを用いてＣＶＤにより形成することができ、またＳｉ3Ｎ4膜であれば、シリコンの塩化物例えばジクロロシランとアンモニアガスとを用いてＣＶＤにより形成することができる。
【００１９】
塗布を用いる手法としては、例えばベルヒドロポリシラザンなどの有機系の塗布液を樹脂製のカバー部の内面に塗布し、加熱あるいは乾燥することにより形成する方法を挙げることができる。この場合、注射針により塗布液を塗布する手法（ディスペンス）、塗布液中にカバー部を浸漬する手法、塗布液をゴムなどの弾性体の表面に一旦塗布し、これをカバー部の内面に押圧することで塗布液を精度良くカバー部の内面に塗布する手法（転写）、塗布領域に対応して開口された印刷マスクを用い、この印刷マスクに塗布液を乗せてスキージで広げることにより開口部から塗布液をカバー部の内面に謄写する手法（印刷）、あるいはスプレーコーティングによる方法などを適用することができる。
【００２０】
このような保護膜６を樹脂製のカバー部例えば樹脂キャップ５の内面に形成することにより、中空樹脂パッケージ装置が湿度の高い雰囲気に曝されて水分が樹脂キャップ５を浸透した場合でも、ＳＡＷデバイス３が置かれている雰囲気に水分が侵入することを防ぐことができる。また中空樹脂パッケージ装置をアプリケーション機器の基板に装着するときやリペアー工事を行うときに熱風により樹脂キャップ５の上側からブロワーを行って当該樹脂キャップ５が加熱されて当該樹脂からガスが発生しても、その脱ガスが侵入することを防ぐことができる。従ってＳＡＷデバイス３の表面の清浄度が保たれ、ＳＡＷデバイスは表面状態における電気的特性の変化が極めて敏感であるため、ＳＡＷデバイス３に対する上方側からの水分や有機ガスの侵入を防止することは極めて有効であり、ＳＡＷデバイス３の電気的特性の変動を抑え、電気的特性が安定し、信頼性の高い中空樹脂パッケージ装置とすることができる。
【００２１】
そしてスパッタ、蒸着またはめっきにより形成した金属膜は緻密な膜であり、またスパッタ、蒸着により形成した金属酸化膜や金属窒化膜、あるいはスパッタ、蒸着、塗布または浸漬により形成した、非金属の無機材料からなる膜についても緻密な膜であることから、こうした膜を保護膜とすることにより水分やガスの侵入を確実に防止することができる。
【００２２】
本発明は、図１のように基板２の上に樹脂キャップ５を被せる構造に限られるものではなく、例えば図２に示すように上面が開口している箱形の基体２２を用い、この中にＳＡＷデバイス３などの電子部品を配置し、基体２２の開口部を覆うように樹脂製のカバー部５２を設けて接着剤５１により封止する構造に対しても適用できる。また電子部品の配線の接続方式は、フリップチップ実装など既知の接続方式であってもよいことは勿論である。なお電子部品は、ＳＡＷデバイスに限られず、水晶振動子などであってもよく、水晶振動子の場合には、表面に異物が付着すると共振周波数が変化することから、本発明は好適である。
【実施例】
【００２３】
図１に示す中空樹脂パッケージ装置において、エポキシ樹脂からなる樹脂キャップ５を用い、樹脂キャップ５の内面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）を成膜したもの（本発明品）とシリコン酸化膜を成膜しないもの（比較品）とについて次のような試験を行った。
（１）  樹脂キャップの上側から３５０℃の熱風を１０秒間ブロワーし、ＳＡＷデバイスの特性を調べたところ、本発明品の特性は試験前後で変わらなかったのに対し、比較品の特性は試験を行うことにより大きく変動し、不良品となった。
（２）  ８５℃、８５％の高温高湿雰囲気に両品を１００時間放置したところ、本発明品の特性は試験前後で変わらなかったのに対し、比較品の特性は試験を行うことにより、不良品には至らないが、少し変動した。
（３）  半田を２７５℃に加熱して両品に対してリフローを２回行ったところ、両品とも特性は試験前後で変わらなかった。
以上の結果から、本発明品は、熱風によるブロワーに対してデバイスが置かれている雰囲気にガスが侵入することを抑えることができ、また外部からの水分の侵入も抑えられることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る中空樹脂パッケージ装置の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明に係る中空樹脂パッケージ装置の他の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図３】従来の中空樹脂パッケージ装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２          基体をなす基板
２２        基体をなす箱形部材
３          ＳＡＷデバイス
３１        ボンディングワイヤ
４１        内部リード部
４２        外部リード部
５          樹脂製のカバー部である樹脂キャップ
５２        中空部
５３        樹脂製のカバー部である蓋体
６          保護膜
【図１】
2006093589.tif 000003
【図２】
2006093589.tif 000004
【図３】
2006093589.tif 000005