(57)【要約】【課題】製造工程数を減らすことができ、さまざまな金型を組合せて使用できる、電子デバイスの中空樹脂パッケージの形成方法および形成装置を提供する。【解決手段】チップ６が搭載された基板７を、第３の金型３の、第１の金型１の凹部１３が形成された面と対向可能な面に配置し、第１の金型１と第２の金型２を接合させて形成するキャップのカバー部５ａ形成用のキャビティ内に樹脂材料を充填して固化させ、カバー部５ａを成形する。その成形されたカバー部５ａを第１の金型１の内側に保持した状態で、第１の金型１と第４の金型４と第３の金型３とを順番に積層して、カバー部５ａを、第３の金型３に配置された基板７上に配置する。そして、カバー部５ａが基板７上に配置された状態で、カバー部５ａと第４の金型４との間に樹脂材料を充填して固化させ、カバー部５ａの外周に位置する接合部を成形する。【選択図】図５
2011100825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に凹部が形成された第１の金型と、前記第１の金型の前記一方の面と対向可能な第２の金型、第３の金型、および第４の金型とを有し、前記第２の金型の、前記第１の金型の前記一方の面と対向可能な面には、突起部と、前記突起部の外周に位置する溝とが設けられており、前記第４の金型は、前記第１の金型と前記第３の金型との間に介在することができ、孔部を有する筒状である、電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置を用いる電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法であって、
チップが搭載された基板を、前記第３の金型の、前記第１の金型の前記一方の面と対向可能な面に配置する工程と、
前記第１の金型と前記第２の金型を接合させて前記凹部と前記突起部との間の隙間と前記溝とによってキャップのカバー部形成用のキャビティを構成し、該キャビティ内に樹脂材料を充填して固化させることによりキャップのカバー部を成形する工程と、
成形された前記カバー部を前記第１の金型の前記凹部の内側に付着させて保持した状態で、該第１の金型と前記第４の金型と前記第３の金型とを順番に積層して、前記第１の金型に保持された前記カバー部を、前記第４の金型の前記孔部を介して前記第３の金型に配置された前記基板上に配置する工程と、
前記カバー部が前記基板上に配置された状態で、前記カバー部と前記第４の金型の前記孔部の壁面との間に樹脂材料を充填して固化させ、前記カバー部の外周に位置する接合部を成形する工程と、
を含み、
前記カバー部を前記基板上に配置する工程では、前記カバー部によって、前記チップに対して間隔をおいた状態で該チップを覆い、
前記接合部を形成する工程では、前記接合部を前記カバー部と一体化させることによって前記キャップを完成させるとともに、前記接合部によって前記キャップと前記基板とを接合する、電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項２】
前記第３の金型を、前記第１の金型の前記一方の面に対向する位置に固定し、
前記第１の金型の前記一方の面と間隔を置いた位置に設けられた、前記第２の金型および前記第４の金型を支持しているスライド機構を移動させることにより、前記カバー部を成形する工程では、前記第２の金型を前記第１の金型と対向する位置に配置し、前記接合部を成形する工程では、前記第４の金型を前記第１の金型と対向する位置に配置する、請求項１に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項３】
前記第２の金型および前記第４の金型を、前記スライド機構に設けられたスプリングを有する機構部で支持し、
前記カバー部を成形する工程では、前記第１の金型を前記第３の金型側に移動させて前記第２の金型の前記スプリングを押し込み、前記第１の金型と前記第２の金型と前記第３の金型とを順に積層させ、前記カバー部を成形した後は、前記第１の金型を前記第３の金型と離間させることで、前記第２の金型を、押し込まれていた前記スプリングの弾性力で前記第３の金型から離間させ、
前記接合部を成形する工程では、前記第１の金型を前記第３の金型側に移動させて前記第４の金型の前記スプリングを押し込み、前記第１の金型と前記第４の金型と前記第３の金型とを順に積層させ、前記接合部を成形した後は、前記第１の金型を前記第３の金型と離間させることで、前記第４の金型を、押し込まれていた前記スプリングの弾性力で前記第３の金型から離間させる、請求項２に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項４】
前記第１の金型の前記一方の面と間隔を置いた位置に設けられた、前記第２の金型と、前記第３の金型と、スプリングを有する機構部により支持され、前記第３の金型に対応する位置に前記第４の金型とが設けられたスライド機構を移動させ、前記第２の金型または前記第４の金型を前記第１の金型の一方の面と対向する位置に配置する、請求項１に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項５】
前記カバー部を成形する工程では、前記スライド機構を移動させて、前記第２の金型を前記第１の金型と対向させてから、前記第１の金型と前記第２の金型とを当接させ、
前記接合部を成形する工程では、前記スライド機構を移動させて、前記第４の金型を前記第１の金型と対向させてから、前記第１の金型を前記第３の金型側に移動させて前記第４の金型の前記スプリングを押し込み、前記第１の金型と前記第４の金型と前記第３の金型とを順に積層させ、前記接合部を成形した後は、前記第１の金型を前記第３の金型と離間させることで、前記第４の金型を、押し込まれていた前記スプリングの弾性力で前記第３の金型から離間させる、請求項４に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項６】
前記スライド機構に駆動源を設け、前記駆動源により前記スライド機構を移動させる、請求項２から５のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項７】
前記第４の金型の高さを、前記第２の金型の溝の高さよりも高くする、請求項１から６のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項８】
スライド機構を設けた台座に一方の端部が接続され、前記台座と間隔をおいて対向する位置に配置した台に他方の端部が接続されている複数の軸を設けて、
前記ヒータ部の、前記第１の金型との当接面とは反対の面に設けられ、前記台の前記台座とは反対の面に設けた駆動源と可動軸を介して接続される可動台を前記軸に貫通させて、
前記第１の金型の他方の面をヒータ部と当接させ、前記第１の金型を加熱しながら、前記駆動源を駆動させて前記軸に沿って前記可動台および前記第１の金型を移動させる、請求項１から７のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項９】
前記第１の金型、第２の金型、第３の金型、第４の金型のうち少なくとも１つを形成装置本体から取り外し、別の大きさの金型に交換することで、さまざまなサイズの中空樹脂パッケージを形成することが可能である、請求項１から８のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項１０】
前記樹脂材料は熱硬化性樹脂、または熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を混ぜたものである、請求項１から９のいずれか１項に記載の中空樹脂パッケージの形成方法。
【請求項１１】
一方の面に凹部が形成された第１の金型と、
前記第１の金型の前記一方の面に対向する位置を、前記第１の金型の前記一方の面と間隔をおいて移動可能なスライド機構と、
前記スライド機構に支持され、または前記第１の金型の前記一方の面と対向する位置に固定されており、前記第１の金型の前記一方の面と対向可能な面に、チップが搭載された基板を配置可能な第３の金型と、
前記スライド機構に支持され、前記第１の金型の前記一方の面と対向可能な面に、突起部と、前記突起部の外周に位置する溝とが設けられている第２の金型と、
前記スライド機構に支持され、前記第１の金型と前記第３の金型との間に介在することができる、孔部を有する筒状の第４の金型とを有し、
前記第１の金型は、前記第２の金型、前記第３の金型、前記第４の金型に対してそれぞれ接近および離間可能であり、
前記第２の金型の前記突起部は、前記第１の金型の前記凹部の平面形状よりも小さく、かつ前記第３の金型上に配置される基板上のチップの平面形状よりも大きい平面形状を有するとともに、前記第３の金型上に配置される前記基板上の前記チップの高さよりも大きく、かつ前記第１の金型と前記第２の金型が接合した状態で前記凹部の内面と当接しない高さとを有し、
前記第４の金型は、前記第２の金型の前記溝の深さよりも大きい高さを有するとともに、前記第４の金型の前記孔部は、前記第１の金型の前記凹部の平面形状よりも小さい平面形状を有し、
前記スライド機構は、前記第１の金型と前記第２の金型とが対向した状態と、前記第１の金型と前記第４の金型と前記第３の金型とが順番に重なるように対向した状態とを可能にするように、少なくとも前記第２の金型と前記第４の金型を移動させることができるものであり、
前記第１の金型と前記第２の金型が接合した状態で、前記凹部と前記突起部との間の隙間と前記溝とによって、キャップのカバー部形成用のキャビティが構成される、
電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１２】
前記第３の金型は、前記第１の金型の前記一方の面に対向する位置に固定されており、前記第２の金型と前記第４の金型は、前記スライド機構に設けられたスプリングを有する機構部により支持され、前記第３の金型上に配置された基板の高さよりも高い位置に設けられている、請求項１１に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１３】
前記第２の金型の前記突起部が設けられているのとは反対の面であり、前記第２の金型と前記第３の金型とが接するときに前記チップと対向する位置に、前記チップよりも大きな窪みが設けられている、請求項１２に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１４】
前記第２の金型は前記スライド機構上に配置されており、
前記第４の金型が前記スライド機構上に設けられたスプリングを有する機構部により支持されており、
前記スライド機構上であり、かつ該スライド機構と前記第４の金型との間に前記第３の金型が配置されている、請求項１１に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１５】
前記第１の金型の前記凹部の側部には、前記第１の金型の外部に至る、樹脂材料を流入させるための流路を構成するランナーが設けられている、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１６】
前記スライド機構が設けられた台座と、前記台座と間隔をおいて対向する台とが設けられており、前記台座と前記台との間に複数の軸が設けられ、前記軸の一方の端部は前記台座に接続され、前記軸の他方の端部は前記台に接続されており、前記第１の金型の前記凹部が設けられているのとは反対の面にはヒータを有するヒータ部が取り付けられており、前記ヒータ部の前記第１の金型と当接しているのとは反対の面には、前記軸に貫通され、前記軸に沿って移動可能な可動台が取り付けられている、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１７】
前記台の前記台座とは反対の面には、可動台と接続する可動軸を移動させる駆動源が設けられている、請求項１６に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１８】
前記スライド機構には駆動源が設けられている、請求項１１から１７のいずれか１項に記載の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置。
【請求項１９】
前記第１の金型、第２の金型、および第４の金型はそれぞれ形成装置本体から取り外しが可能である、請求項１１から１８のいずれか１項に記載の中空樹脂パッケージの形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの中空樹脂パッケージの形成方法および形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの通信機器や、無線ブロードバンドまたは衛星通信などの情報通信用のデバイスとして、例えば窒化ガリウム半導体を用いた高周波デバイスが使用されている。また、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）ドライブやＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ドライブなどに用いられる情報処理用デバイス、または光通信用デバイスとして、光半導体を有する光デバイスが使用されている。さらに、携帯電話などの通信機器に内蔵される共振器またはフィルタには弾性表面デバイスが使用されている。
【０００３】
これらの電子デバイスは、一般的に樹脂材料などで半導体や圧電素子などのチップが封止された中空樹脂パッケージ構造を有している。一般的な中空樹脂パッケージの形成方法は次のとおりである。
【０００４】
図９に関連技術の一例（第１の例）の中空樹脂パッケージの概略構成図を示す。リードフレームなどの基板７１上に、樹脂製の筒状の容器（ケース）７２が配置され、その筒状の容器７２内にチップ７３が収納され、基板７１に固定される。そして基板７１とチップ７３との間が金などの配線７４で接続され（ワイヤボンディング）、ワイヤボンディングした配線７４が他の配線７４などと接触しないようにチップ７３上に中空部７５を設けるようにして、容器７２の基板７１と接触していない側の開口部分を蓋体７６で覆う。
【０００５】
また、他の関連技術の一例（第２の例）では、インサート成形によりリードフレームなどの基板と一体化しており、基板の底面が配置される底部と、基板に垂直に延びる側部とで構成される容器を形成する。具体的には、基板の主部が容器の内側底面に配置され、基板の端部が容器を貫通して容器の外部に延びる。容器の、基板が配置されている面と対向する部分は、開口している。次に、容器の開口部を蓋体で覆う。このとき、蓋体と容器の側部との接着には樹脂などからなる接着剤を用いる（例えば特許文献１）。
【０００６】
さらに他の関連技術の一例（第３の例）では、射出成形により、１つの金型装置で容器と蓋体とを同時に成形する。このとき、容器は底部と側部を有し、側部の一部に切欠き部を設ける。そして、容器の内部に基板を配置すると、基板の端子部分が容器の側面の切欠き部を通り、容器の外部に出るようになっている。容器と蓋体とで形成される中空部内に空気があると、配線などが酸化してしまう場合があるので、中空部内を窒素などの不活性ガスで満たしてから、容器の底部と対向する位置の開口部を蓋体で覆い、蓋体と容器とを結合させる（例えば特許文献２）。
【０００７】
これらの方法により、中空樹脂パッケージを有する電子デバイスが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１３５０８０号公報
【特許文献２】特開２００１−０４４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
関連技術の第１の例、または第２の例の中空樹脂パッケージにおいて、特許文献２のように不活性ガスを中空部内に封止する場合は、中空樹脂パッケージを完成させるまでに、Ａ：容器の形成、Ｂ：基板上へのチップの固定、Ｃ：ワイヤボンディング、Ｄ：不活性ガス充填、Ｅ：接着剤塗布、Ｆ：蓋体の貼り付け、Ｇ：接着剤硬化の少なくとも７工程を要する。したがって、製造に使用する装置が大型化し、使用する部品も多くなる。また、予め別の装置で蓋体を成形しておく必要がある。このことは、材料購入費および組立費用が高くなり、中空樹脂パッケージを有するデバイスの製造に高コストを要することとなる。また、この方法では、工程数が多く、使用する部品が多いため、不良品が生じる可能性が高く、歩留まりを高めることが困難となっている。
【００１０】
また、関連技術の第３の例の方法では、容器の成形、蓋体の成形、および容器と蓋体の結合部分の成形を、１対の金型により構成される３種類のキャビティを用いて行う。そのため、中空樹脂パッケージのサイズを変化させるためには、それぞれのサイズごとに、３つのキャビティを設けた１対の金型を要するため、さまざまなサイズの中空樹脂パッケージを形成するにはコストがかかってしまう。
【００１１】
本発明の目的は、上述した課題である、中空樹脂パッケージの形成には工程数が多いため、コストが増加し、歩留まりが低くなり、また、さまざまなサイズの中空樹脂パッケージを形成するには、それぞれに対応した金型を要するため、コストがかかる、という問題を解決する中空樹脂パッケージの形成方法および形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成方法は、一方の面に凹部が形成された第１の金型と、第１の金型の一方の面と対向可能な第２の金型、第３の金型、および第４の金型とを有し、第２の金型の、第１の金型の一方の面と対向可能な面には、突起部と、突起部の外周に位置する溝とが設けられており、第４の金型は、第１の金型と第３の金型との間に介在することができ、孔部を有する筒状である、電子デバイス用中空樹脂パッケージの形成装置を用いる。
【００１３】
チップが搭載された基板を、第３の金型の、第１の金型の一方の面と対向可能な面に配置する工程と、第１の金型と第２の金型を接合させて形成するキャップのカバー部形成用のキャビティ内に樹脂材料を充填して固化させ、カバー部を成形する工程と、その成形されたカバー部を第１の金型の内側に保持した状態で、第１の金型と第４の金型と第３の金型とを順番に積層して、カバー部を、第３の金型に配置された基板上に配置する工程と、カバー部が基板上に配置された状態で、カバー部と第４の金型との間に樹脂材料を充填して固化させ、カバー部の外周に位置する接合部を成形する工程とを含む。
【００１４】
カバー部を基板上に配置する工程では、カバー部によって、チップに対して間隔を置いた状態でチップを覆う。接合部を形成する工程では、接合部をカバー部と一体化させることによってキャップを完成させるとともに、接合部によってキャップと基板とを接合する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、中空樹脂パッケージの形成に要する工程数を減らすことができるため、コストを減少させることができ、歩留まりを高めることができる。また、さまざまな金型を組合せて使用できるため、コストを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の中空樹脂パッケージの形成装置を用いて形成した中空樹脂パッケージを有する電子デバイスの概略図である。
【図２】本発明に係る中空樹脂パッケージの形成装置の一実施形態の概略図であり、（ａ）は形成装置の全体概略構成図、（ｂ）は（ａ）の金型装置の拡大概略図である。
【図３】第１の金型を台座側に移動させたときの概略図であり、（ａ）は形成装置全体の概略図、（ｂ）は（ａ）の金型装置の拡大概略図である。
【図４】第１の金型と、第２の金型と、基板とを離間させたときの金型装置の拡大概略図であり、（ａ）は第２の金型と基板とが離間したときの概略図、（ｂ）は第１の金型と第２の金型とが離間したときの概略図である。
【図５】基板上に第４の金型を移動させたときの概略図であり、（ａ）は形成装置全体の概略図、（ｂ）は（ａ）の金型装置の拡大概略図である。
【図６】再び第１の金型を台座側に移動させたときの概略図であり、（ａ）は形成装置全体の概略図、（ｂ）は（ａ）の金型装置の拡大概略図である。
【図７】第４の金型内に樹脂材料を導入したときの概略図であり、（ａ）は形成装置全体の概略図、（ｂ）は（ａ）の金型装置の拡大概略図である。
【図８】本発明に係る中空樹脂パッケージの形成装置の他の実施形態の概略構成図である。
【図９】関連技術の一例の中空樹脂パッケージの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略することがある。
【００１８】
始めに本発明で形成する中空樹脂パッケージについて説明する。本発明の中空樹脂パッケージは、基板７上に配置されたチップ６とは間隔を置いて位置するカバー部５ａとカバー部５ａの外周に位置する接合部５ｂとからなるキャップ５で構成されている。この、中空樹脂パッケージの、基板７とキャップ５とで囲まれる空間にチップ６が収納されて電子デバイスが構成されている（図１参照）。
【００１９】
図２は、本発明に係る中空樹脂パッケージの形成装置の一実施形態の概略図であり、（ａ）は形成装置の全体概略構成図であり、（ｂ）は（ａ）の金型装置の拡大概略図である。
【００２０】
本発明の金型装置を構成する各金型の配置について説明する。なお、各金型の詳細については後述する。詳しくは後述するチップ６を間隔を置いて覆うキャップ５のカバー部５ａを成形するための第１の金型１と、チップ６を搭載した基板７が配置される第３の金型３が対向して設けられている。また、第１の金型１と第３の金型３との間には、詳しくは後述するスライド機構４１により、第１の金型１とともにキャップ５を形成する第２の金型２と、基板７とキャップ５のカバー部５ａとの間の隙間を封止するとともに基板７とカバー部５ａを接合する接合部５ｂを形成するための第４の金型４とが移動可能に設けられている。
【００２１】
次に、金型１〜４について詳細に説明する。
【００２２】
各金型１〜４は、形成装置本体、具体的には台座３１、ヒータ９、またはスライド機構４１から取り外しが可能となっている。なお、後述するように、可動台３３と第１の金型１との間にヒータ９を設けない場合は、第１の金型１は可動台３３から取り外しが可能である。
【００２３】
第１の金型１の一方の面には、樹脂材料が流れ込む空間、つまり窪みである凹部１３が設けられている。第２の金型２の第１の金型１側（図面の上側）の面には、第１の金型１の凹部１３に対応する位置に突出する突起部１４が設けられている。突起部１４は第１の金型１の凹部１３の平面形状よりも小さく、かつ基板７上のチップ６の平面形状よりも大きい平面形状を有している。また、突起部１４は、チップ６の高さよりも大きく、第１の金型１と第２の金型２とが当接しても凹部１３と突起部１４とは接触しないような高さを有している。第１の金型１と第２の金型２とが当接した状態で、凹部１３と突起部１４との間に隙間が生じる。そして、第２の金型２の第１の金型１側の面の、突起部１４の外周の位置であって、第１の金型１と第２の金型２とが接するときにできる、突起部１４の側部と凹部１３との隙間に連通する位置に、溝１５が設けられている。この凹部１３と突起部１４との間の隙間とそれに連通する溝１５とによって、キャップ５のカバー部５ａ成形用のキャビティが構成される。さらに、第２の金型２の第３の金型３側（図面の下側）の面には、第３の金型３上に基板７が配置された際にその基板７上のチップ６と対向する位置に、チップ６と基板７とを接続するワイヤボンディングされた配線８とチップ６とを収容可能な窪みである空間１６が設けられている。
【００２４】
第３の金型３は基板７と同じかそれ以上の大きさの平板状をしている。
【００２５】
第４の金型４は、孔部４ａを有する筒状であり、孔部４ａの平面形状は第１の金型１の凹部１３の平面形状よりも大きく、かつ基板７の平面形状よりも小さくなっている。また、第４の金型４の高さは、第２の金型２の溝１５の深さよりも若干大きくなっている。なお、図示しないが、第４の金型４には、不活性ガスの導入手段（図示せず）が設けられている。
【００２６】
次に、本発明に係る形成装置についてより詳細に説明する。
【００２７】
台座３１上に第３の金型３が設けられ、第３の金型３上に、半導体や圧電素子などのチップ６が配線８によりワイヤボンディングされた基板７が配置可能である。基板７は、例えばリードフレームなどである。また、台座３１上には、例えばリニアガイドなどからなるスライド機構４１が設けられており、スライド機構４１は駆動源４２により水平に移動するようになっている。このスライド機構４１上であり、スライド機構４１の一方の端部側（図面の左側）に第２の金型２が設けられており、第２の金型２はスライド機構４１から垂直に延びるスプリングを有する機構部２１により支持されている。この第２の金型２は、第３の金型３上に配置された基板７上のチップ６よりも高い位置にある。スライド機構４１の他方の端部側（図面の右側）には、第２の金型２と同様にスプリングを有する機構部２１に支持されている第４の金型４（拡大概略図は図６（ｂ）参照）が設けられている。つまり、図２（ａ）では、第４の金型４が駆動源４２側であり、第２の金型２が駆動源４２とは反対側に設けられているが、この配置を逆にしても構わない。
【００２８】
台座３１の垂直方向上方であり、台座３１とは間隔を有する位置に台１１が設けられており、台１１は、台座３１から垂直に延びる軸３２によって支持されている。また、台１１と第２の金型２との間には可動台３３が設けられている。台１１の、台座３１とは反対側（図面の上側）の面に駆動源１２が設けられており、この駆動源１２から可動台３３に接続される可動軸３４が設けられている。可動台３３の台座３１側（図面の下側）には、第１の金型１を加熱するためのヒータを有するヒータ部９と、凹部１３を有する第１の金型１とが順に設けられている。駆動源１２により可動台３３は軸３２に沿って台１１側（図面の上側）方向および台座３１側（図面の下側）方向に移動可能であり、それに伴い第１の金型１が台１１側方向と台座３１側方向とに移動可能となっている。可動台３３の台１１側には後述するプランジャー（不図示）を移動させる駆動源６２が設けられている。また、駆動源６２から第１の金型１の凹部１３まで連通するランナーと、ランナー内に設けられた不図示のプランジャーとにより構成される射出ユニット６１が設けられている。射出ユニット６１の駆動源６２側に固体の樹脂材料が配置されると、樹脂材料は不図示のプランジャーにより第１の金型１の凹部１３の方向に押し出される。
【００２９】
次に図１〜図７を用いて、中空樹脂パッケージの形成方法について説明する。本発明では、特許文献１とは異なり、予め成形された容器と蓋体とで中空樹脂パッケージを形成するのではなく、樹脂材料からなる中空樹脂パッケージであるキャップ５自体を成形することと、中空樹脂パッケージ内にチップ６を収容して電子デバイスを完成させることとを実質的に同時に行う。なお、本発明ではキャップ５のみで中空樹脂パッケージを構成し、かつ、チップ６を覆うことができるので、特許文献１のような容器および蓋体は用いない。
【００３０】
図２に示すように、第３の金型３上に、チップ６が搭載された基板７が配置される。基板７上に第２の金型２が位置するように、駆動源４２を駆動させスライド機構４１により第２の金型２を移動させる。また、第１の金型１は、第２の金型２よりも台１１側に位置するように駆動源１２を駆動させて可動台３３の位置を調節しておく。この状態では、図２（ｂ）に示すように、第１の金型１と、第２の金型２と、基板７とは互いに間隔を有しており、接していない。
【００３１】
そして、ヒータ部９により第１の金型１を加熱し、昇温させておく。
【００３２】
図３に示すように、駆動源１２を駆動させ、可動台３３を台座３１側（図面の下側）に移動させると、第１の金型１が第２の金型２と接触する。さらに続けて可動台３３を台座３１側に移動させると、機構部２１のスプリングが縮み、第１の金型１と、第２の金型２と、基板７と、第３の金型３とが接触し、一体となる。なお、基板７上のチップ６は第２の金型２の空間１６内に収まる。
【００３３】
さらに駆動源１２を駆動させることで、第１の金型１と、第２の金型２と、基板７と、第３の金型３との間の型締めを行う。型締め力は２００〜３５０ＭＰａ程度である。
【００３４】
型締め完了後、射出ユニット６１内に固体の熱硬化性樹脂材料を投入し、駆動源６２によりプランジャーを移動させ、樹脂材料の射出を行う。固体の樹脂材料は、加熱されている第１の金型１に近づくにつれ溶解し液状となり、第１の金型１の凹部１３と第２の金型２の突起部１４との隙間と第２の金型２の溝１５とによって構成されたカバー部５ａ成形用のキャビティ内に送り込まれる。射出時間は８〜１０秒で射出圧力は４．９ＭＰａ〜１４．７ＭＰａ程度である。射出完了後、樹脂材料を熱硬化させるために６０〜１００秒程度保持すると、第１の金型１の凹部１３と第２の金型２の突起部１４との隙間と溝１５とで構成されたカバー部５ａ成形用キャビティ内で硬化した樹脂材料によりキャップ５のカバー部５ａが形成される。その後、駆動源１２を駆動させ、第１の金型１を台１１側に退避させる。第１の金型１が上昇すると、機構部２１のスプリングの弾性力により第２の金型２が第１の金型１とともに上昇し基板７から分離する（図４（ａ）参照）。機構部２１のスプリングが伸びきってもさらに第１の金型１を上昇させると、第１の金型１と第２の金型２とが分離する。このとき、キャップ５のカバー部５ａは第１の金型１の凹部１３に密着したまま保持される（図４（ｂ）参照）。
【００３５】
第１の金型１が台１１側に移動し、第１の金型１と、第２の金型２と、基板７とが互いに完全に分離した後、図５に示すように、駆動源４２を駆動させてスライド機構４１を動かし、第４の金型４が基板７上に位置するようにする。
【００３６】
この時点では、第１の金型１と、第４の金型４と、基板７とは互いに間隔を有している。そして、図６に示すように、再び駆動源１２を駆動させ、可動台３３を台座３１側に移動させる。まず、第１の金型１と第４の金型４とが接触する。さらに可動台３３を台座３１側に移動させると、機構部２１のスプリングが縮み、第１の金型１と、第４の金型４と、基板７と、第３の金型３とが接触し、一体となる。また、同時にキャップ５のカバー部５ａの側部が、孔部４ａを介して基板７に接触する。チップ６はキャップ５のカバー部５ａと基板７との間に形成される空間内に位置する。
【００３７】
さらに駆動源１２を駆動させることで、第１の金型１と、第４の金型４と、基板７と、第３の金型３との間の型締めを行う。型締め力は２００〜３５０ＭＰａ程度である。
【００３８】
型締め完了後、窒素などの不活性ガスをキャップ５のカバー部５ａと基板７とで囲まれる空間内に充填する。第４の金型４の高さは、第２の金型２の溝１５の深さよりも若干大きくしてあるので、基板７と、キャップ５のカバー部５ａとの間にはわずかに隙間がある。そこで第４の金型４に設けられた不活性ガス導入手段（図示せず）から不活性ガスを導入することで、キャップ５と基板７とで囲まれる空間内に不活性ガスを充填することができる。
【００３９】
不活性ガスの充填後、図７に示すように、射出ユニット６１内に固体の熱硬化性樹脂材料を投入し、駆動源６２によりプランジャーを移動させ、樹脂材料の射出を行う。固体の樹脂材料は、加熱されている第１の金型１に近づくにつれ溶解し液状となり、第４の金型４の孔部４ａの壁面とキャップ５のカバー部５ａと基板７とによって囲まれる隙間に送り込まれる。射出時間は８〜１０秒で射出圧力は４．９ＭＰａ〜１４．７ＭＰａ程度である。射出完了後、樹脂材料を硬化させるために、６０〜１００秒程度保持すると、樹脂材料が硬化し、接合部５ｂが成形される。こうしてカバー部５ａと接合部５ｂとからなるキャップ５が完成する。接合部５ｂは、カバー部５ａと基板７との隙間を封止するとともに、カバー部５ａと基板７とを接合する。このようにして、チップ６が、基板７とキャップ５とで覆われる。なお、樹脂材料の分子量は大きいため、基板７とキャップ５との隙間を通過してチップ６にまで樹脂材料が流入することはない。そして、封止完了後、第１の金型１を第３の金型３側から退避させる。第１の金型１が上昇すると、機構部２１のスプリングの弾性力により第４の金型４と基板７とが分離する。キャップ５は第１の金型１の凹部１３から剥離され、第１の金型１と、基板７と、第４の金型４が互いに離間する。以上で１サイクルの動作が完了する。このようにして、図１に示すような、キャップ５からなる中空樹脂パッケージを有する電子デバイスが出来上がる。
【００４０】
上述したように、一般的に中空樹脂パッケージを製造するまでには、Ａ：容器の形成、Ｂ：基板上へのチップの固定、Ｃ：ワイヤボンディング、Ｄ：不活性ガス充填、Ｅ：接着剤塗布、Ｆ：蓋体の貼り付け、Ｇ：接着剤硬化の少なくとも７工程を要していた。本発明の形成装置および形成方法を適用することで、Ａ基板７上へのチップ６の固定、Ｂ：ワイヤボンディング、Ｃ：キャップ５のカバー部５ａの成形、Ｄ：不活性ガス充填、Ｅ：キャップ５の接合部５ｂの成形（中空封止）の５工程にまで減らすことができる。そのため、使用する部品を減らし、製品の製造コストを減少させることができ、形成までの工程数が減るので、歩留まりを高めることができる。
【００４１】
また、上述した関連技術の第３の例では、中空樹脂パッケージのサイズを変化させるためには、それぞれのサイズごとに、３つのキャビティを設けた１対の金型を要しており、一方の金型だけを交換することで中空樹脂パッケージのサイズを変えることができず、それぞれの中空樹脂パッケージのサイズに応じた１対の金型が必要であった。本発明の形成装置および形成方法では、第１の金型１、第２の金型２、および第４の金型４のうちいずれか１つだけ交換することも可能であり、所望の中空樹脂パッケージのサイズとなるように、必要な金型だけを交換すればよい。そのため、コストを大幅に増加させることなく、さまざまなサイズの中空樹脂パッケージを形成可能である。
【００４２】
図８は、本発明に係る中空樹脂パッケージの形成装置の他の実施形態の概略構成図である。上述の実施形態の同様の構成については説明を省略する。
【００４３】
上述の実施形態では、基板７を配置する第３の金型３の位置を固定していた。本実施形態では、基板７を配置する第３の金型３がスライド機構４１上に支持されている。また、スプリングを有する機構部２１が設けられておらず、スライド機構４１上に直接第２の金型２が支持されている。第３の金型３の上方には、第４の金型４が配置されている。第１の金型１は、金型２〜４の上方に配置されている。その他の構成は、前述の実施形態と同様の構成である。
【００４４】
駆動源１２を駆動させ、可動台３３を台座３１側（図面の下側）に移動させると、第１の金型１が第２の金型２と接触する。さらに駆動源１２を駆動させることで、第１の金型１と、第２の金型２との間の型締めを行う。型締め力は２００〜３５０ＭＰａ程度である。なお、予めヒータ部９により第１の金型１を加熱し、昇温させておく。
【００４５】
型締め完了後は、前述の実施形態と同様な方法でキャップ５のカバー部５ａを成形する。その後、駆動源１２を駆動させ、第１の金型１を台１１側（図面の上側）に退避させると、第１の金型１と第２の金型２とが分離する。このとき、キャップ５は第１の金型１の凹部１３に密着したまま保持される（図３（ｂ）参照）。そして、駆動源４２を駆動させてスライド機構４１を動かし、基板７上のチップ６がキャップ５のカバー部５ａの中心に位置するようにする。
【００４６】
この後の、第１の金型１と、第４の金型４と、基板７と、第３の金型３との型締め以降は、前述の実施形態と同様である。
【００４７】
上記の説明では、第４の金型４の高さを第２の金型２の溝１５の深さよりも大きくしたが、第４の金型４の高さと第２の金型２の溝１５の深さを同じにする場合は、不活性ガス導入手段を金型１〜４とは別に設け、不活性ガスを基板７付近に充満させた状態で、第１の金型１と、第４の金型４と、基板７と、第３の金型３との間の型締めを行えばよい。
【００４８】
なお、本発明の形成装置のプレス構造は縦型（垂直駆動）だけでなく、横型（水平駆動）でもよく、また樹脂材料は熱硬化性樹脂だけでなく、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との組み合わせでもよい。
【００４９】
第１の金型１を加熱できれば、可動台３３と第１の金型１との間にヒータ部９を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  第１の金型
２  第２の金型
３  第３の金型
４  第４の金型
４ａ孔部
５  キャップ
５ａカバー部
５ｂ接合部
６  チップ
７  基板
１３凹部
１４突起部
１５溝
４１スライド機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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