(57)【要約】【課題】熱硬化性封止剤を用いてパッケージを封止した際、パッケージの内圧が上昇せず、封止剤による封止部分のピンホール発生を防ぐ封止剤塗布方法を提供する。【解決手段】図１（Ａ）に示すようにホットプレート２０上に基板１２を載置し、予め加熱しておく。基板１２およびカバー１６、電子部品１４等の種々の部材がホットプレート２０で設定した温度まで昇温したのち、図１（Ｂ）に示すように封止剤３０を塗布する。隙間ｄに封止剤３０を塗布し、封止が完了した後にパッケージ１０の内部が外部と遮断されても予め基板１２、カバー１６等の温度が封止剤３０の硬化温度まで昇温しているので、パッケージ１０の内圧が上昇することはなく、未硬化の封止剤３０において内圧と外圧の差によるピンホールの発生を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた電子部品と、前記電子部品の周囲を被覆するカバー部材とからなるパッケージを予め加熱し、前記基板と前記カバー部材との間に生じる隙間を熱硬化性の液状封止剤で封止することを特徴とする封止剤塗布方法。
【請求項２】
前記液状封止剤が硬化終了するまで前記基板および前記カバー部材の温度を維持することを特徴とする請求項１に記載の封止剤塗布方法。
【請求項３】
硬化反応が進まない程度に予め前記液状封止剤を予熱したのち塗布を開始することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の封止剤塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は封止剤塗布方法に関し、特に電子部品のパッケージを樹脂で封止する封止剤塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば半導体やＭＥＭＳなどの電子部品をパッケージとして加工する場合において、微小な開口部の設けられた表面構造を備えている場合、パッケージ表面の開口部より異物の混入を防ぎ、あるいは部品内部を気密に保ちたい場合などには開口部を接着剤などの樹脂で封止する技術が知られている。
【０００３】
上記のような樹脂による封止には、使用される樹脂に応じて紫外線硬化、溶剤揮発、湿気効果など種々の硬化プロセスが用いられるが、例として車載センサなどに求められる耐環境性能に対して、例としてセラミックスパッケージは耐環境性能が高いが、熱硬化エポキシ樹脂系の接着剤のような熱硬化型接着剤などで内部を気密に封止するために加熱すると、封止剤として用いた接着剤からガスが発生すると共に、内部の空気が膨張することによって内圧が上昇し、粘性の低下した接着剤に内部からピンホールが発生し、気密性を確保することが困難となる、いわゆる呼吸現象が発生する問題があった。
【０００４】
このため通常は接着剤の硬化速度を速めたり、硬化温度を低下させることにより、気体がパッケージの外部に流出する前に接着剤を硬化させたり、パッケージ内の内圧が上昇することを抑制することにより、封止剤へのピンホール発生を防止している。
【０００５】
あるいは熱硬化接着剤を封止剤に用いた場合は、パッケージを加熱する際に熱で内圧が上昇し、封止剤として用いた接着剤に穴が開き、封止が不完全となることを防止するため、外部へ通じる通気口をパッケージに設け、加熱時の内圧上昇を防止する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また接着剤の呼吸現象によるピンホールの発生を防止するため、呼吸現象そのものを抑止するかわりに、呼吸現象が終了するまで接着剤がゲル化しないように接着剤の硬化反応を遅らせるように接着剤の性能を調整する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０２６１６２号公報
【特許文献２】特開平０９−２９３８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし上記特許文献１に記載の方法では、通気口を一旦設けて内圧を逃がしている構造上、工程終了時に再度通気口を改めて封止する作業が必要となり得、工程数・必要時間が増加し、コストも上昇する欠点がある。
【０００９】
また特許文献２に記載の方法では接着剤の調整が必須となるため市販の接着剤をそのまま使用することには問題があり、使用可能な接着剤が限定されることに加え、硬化反応を所望の速度まで遅らせるために接着剤の機能に影響する虞がある。
【００１０】
また複数の部材を接着する際などには、片側の部材に接着剤を塗布したのち一旦加熱し、硬化温度以下に保持したまま反対側の部材と接合し加熱する方法も存在するが、単一の部材に設けられた隙間を封止する場合には当該方法は使用できない。
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、熱硬化性封止剤を用いてパッケージを封止した際、パッケージの内圧が上昇せず、封止剤による封止部分のピンホール発生を防ぐ封止剤塗布方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の封止剤塗布方法は、基板上に設けられた電子部品と、前記電子部品の周囲を被覆するカバー部材とからなるパッケージを予め加熱し、前記基板と前記カバー部材との間に生じる隙間を熱硬化性の液状封止剤で封止することを特徴とする。
【００１３】
上記の発明によれば、基板とカバー部材とを予め加熱したのち、基板とカバー部材との間を熱硬化性封止剤で封止するので、硬化中にパッケージの内圧が上昇せず、封止剤にピンホールが発生することを防止できる。また封止前に加熱によりパッケージ内部を乾燥させることができ、封止後のパッケージ内部に水分が溜まることを防止し、また塗布された封止剤が水分を吸収することによって硬化時間のムラを防止することができ、あるいは水分による封止剤の変質を防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の封止剤塗布方法は、請求項１に記載の構成において前記液状封止剤が硬化終了するまで前記基板および前記カバー部材の温度を維持することを特徴とする。
【００１５】
上記の発明によれば、パッケージの温度を維持することによって封止剤の硬化が進むとともに、温度低下のため内圧が低下して封止剤がパッケージ内に突出することを防止できる。
【００１６】
請求項３に記載の封止剤塗布方法は、請求項１または請求項２に記載の構成において、硬化反応が進まない程度に予め前記液状封止剤を予熱したのち塗布を開始することを特徴とする。
【００１７】
上記の発明によれば、封止剤を予め予熱しておけばパッケージの温度低下を防止することができ、且つ封止剤の硬化を早めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上記構成としたので、熱硬化性封止剤を用いてパッケージを封止した際、パッケージの内圧が上昇せず、封止剤による封止部分のピンホール発生を防ぐ封止剤塗布方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る封止剤塗布方法を示す概念図である。
【図２】図１に示す封止剤塗布方法において、本発明の実施形態に係る封止剤塗布方法を用いたパッケージ封止箇所のピンホール発生についての官能評価結果を従来例との比較で示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
【００２１】
＜全体構成＞
図１には本実施形態に係る封止剤塗布方法を用いて隙間を封止されたパッケージ１０が示されている。
【００２２】
図１（Ａ）に示すようにホットプレート２０上に載置された基板１２上には電子部品１４がマウントされ、衝撃や他部品との接触、異物の混入や湿気の影響などを防止するためカバー１６で被覆される。
【００２３】
基板１２とカバー１６は例えばＳｉ、樹脂、セラミックス等で構成されるが、製造時の寸法誤差や保存条件、工程における種々の加工の影響や取扱時の操作などの原因で、想定された寸法からの解離が不可避的に発生する。このため、寸法誤差となって基板１２とカバー１６、あるいはカバー１６を構成する部品同士の間でも噛み合わせが不完全となる。
【００２４】
あるいは設計上の都合により当初から密着した噛み合わせが困難である場合も存在する。このため基板１２とカバー１６との間には、例として図１（Ａ）に示すように所定範囲幅の隙間ｄが必然的に形成されており、カバー１６の効果が発揮しにくい虞がある。
【００２５】
このため隙間ｄを封止し、パッケージ１０内部を外部と遮断するため、図１（Ｂ）に示すように封止剤３０で封止する。使用される封止剤３０の種類として、例えばエポキシ系、ウレタン系、シリコン系などの熱硬化型接着剤を用いることができる。
【００２６】
例えば紫外線硬化タイプや溶剤揮発タイプの接着剤等を用いた場合は、奥まで十分に効果が進行せず封止剤が十分に硬化しない場合があるが、本実施形態において用いられる熱硬化型の封止剤では、従来は硬化のための加熱によってパッケージ１０の内圧が上昇し、硬化の際に封止部分に孔が開く等の虞があった。
【００２７】
本実施形態では、図１（Ａ）に示すように  ホットプレート２０上に基板１２を載置し、予め加熱しておく。基板１２およびカバー１６、電子部品１４等の種々の部材がホットプレート２０で設定した温度まで昇温したのち、図１（Ｂ）に示すように封止剤３０を塗布する。
【００２８】
このとき加熱手段はホットプレート２０に限定されず、例えば温風ヒータなど種々の加熱手段を必要に応じて用いることができる。また封止剤３０の塗布に際しては通常、ディスペンサを用いて塗布するが、ロボットを用いて塗布してもよい。
【００２９】
また封止剤３０は常温のまま塗布開始してもよいが、予熱として硬化反応が進行しない程度に加温して塗布してもよい。
【００３０】
＜効果＞
本実施形態と従来例との比較を図２に表として示す。実験条件は基板１２としてＳｉ基板、カバー１６は樹脂（ＬＣＰ）カバー、封止剤３０は１液系熱硬化エポキシ接着剤を使用する。
【００３１】
図２に表で示すように、本願発明の第１実施形態に係る封止剤塗布方法は１０５℃に設定したホットプレート２０上に基板１２およびカバー１６、電子部品１４等の種々の部材を載置し、１０分後に封止剤３０を塗布する。
【００３２】
このとき基板１２、カバー１６等は封止剤３０の硬化温度に達しており、そのまま１０５℃を維持して６０分放置し、封止剤３０で封止した箇所に対して目視による官能評価を行った。その結果、封止した箇所において穴（ピンホール）の発生はなく、所期の目的を達することができた。
【００３３】
比較として基板１２、カバー１６等を室温（２５℃）で封止剤３０を塗布、ホットプレート２０で１０５℃に昇温、６０分放置した例では、封止剤３０で封止した箇所にはピンホールが発生し、基板１２、カバー１６等を封止剤３０の塗布前に加熱する本実施形態の効果が確認された。
【００３４】
さらに比較として基板１２、カバー１６等を６０℃まで加熱し、封止剤３０を塗布、ホットプレート２０で１０５℃に昇温、６０分放置した例においても、封止剤３０で封止した箇所にはピンホールが発生し、基板１２、カバー１６等を封止剤３０の塗布前に封止剤３０の硬化温度近くまで加熱する本実施形態の効果が確認された。
【００３５】
また、基板１２、カバー１６等の部材に加えて封止剤３０を硬化開始しない程度に加温しておけば、硬化が迅速に進行する点に加えて、封止剤３０の塗布時にパッケージ１０の温度が封止剤３０によって低下する事態を回避できるため、より一層の効果が得られる。
【００３６】
本実施形態に係る封止剤塗布方法では上記の構成としたので、図１（Ｂ）に示すように隙間ｄに封止剤３０を塗布し、封止が完了した後にパッケージ１０の内部が外部と遮断されても予め基板１２、カバー１６等の温度が封止剤３０の硬化温度まで昇温しているので、パッケージ１０の内圧が上昇することはなく、未硬化の封止剤３０において内圧と外圧の差によるピンホールの発生を防止することができる。
【００３７】
さらに封止剤３０として使用される接着剤は熱硬化型の接着剤であれば特に限定されることはなく、成分調整などによる性能変化も生じることがない。加えて封止箇所では同時に硬化反応が進行し、そのまま封止を完了させるため、ピンホール防止のための開口部を設ける必要がなく、これを塞ぐ工程も必要ない。
【００３８】
また封止前に加熱によりパッケージ１０の内部を乾燥させることができるため、封止後のパッケージ１０内部に水分が溜まることを防止し、また塗布された封止剤３０が水分を吸収することによる硬化時間のムラを防止することができ、あるいは水分による封止剤３０の変質を防止することもできる。
【００３９】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００４０】
すなわち、電子部品を含むパッケージ以外でも熱硬化型樹脂を用いて隙間を封止する構造であれば、本願発明を応用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０   パッケージ
１２   基板
１４   電子部品
１６   カバー
２０   ホットプレート
３０   封止剤
ｄ     隙間
【図１】
2011198945.tif 000003
【図２】
2011198945.tif 000004