(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子を収容する収容部と、前記収容部の内外を連通する少なくとも１つの貫通孔と、を有するパッケージと、
前記素子と前記パッケージとの間に充填されるとともに前記貫通孔を閉塞する充填剤と、
を備え、
前記充填剤は、
少なくとも前記素子と前記パッケージとの間に充填される第１充填剤と、
少なくとも前記貫通孔を閉塞する第２充填剤と、
を有し、
前記第２充填剤は、前記第１充填剤よりも粘度が低い、
ことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記素子は、実装面を有し、
前記充填剤は、前記素子における前記実装面以外の部分に接する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記パッケージは、複数の前記貫通孔を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１充填剤は、前記第２充填剤よりも熱伝導率が高い、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項５】
前記第２充填剤は、前記第１充填剤よりも気体透過性が低い、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項６】
前記素子は、発熱部を備え、
前記貫通孔は、平面視で前記発熱部と重なる位置に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項７】
ベース基板およびリッド基板を備えるパッケージに素子が収容された電子部品の製造方法であって、
前記ベース基板および前記リッド基板のうち少なくとも一方に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記ベース基板に前記素子を実装する実装工程と、
前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、
前記貫通孔から充填剤を充填する充填工程と、
を有し、
前記充填工程では、前記接合工程後に、前記充填剤を前記素子と前記パッケージとの間に充填するとともに、前記充填剤により前記貫通孔を閉塞し、
前記充填工程は、
前記充填剤を前記素子と前記パッケージとの間に充填する第１充填工程と、
前記充填剤により前記貫通孔を閉塞する第２充填工程と、
を有し、
前記第１充填工程では、前記充填剤として第１充填剤を充填し、
前記第２充填工程では、前記充填剤として前記第１充填剤よりも粘度が低い第２充填剤を充填する、
ことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記第２充填工程では、前記第１充填工程における加熱温度よりも低温で前記第２充填剤の充填および硬化を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
ベース基板およびリッド基板を備えるパッケージに素子が収容された電子部品の製造方法であって、
前記ベース基板および前記リッド基板のうち少なくとも一方に第１貫通孔および第２貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記ベース基板に前記素子を実装する実装工程と、
前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、
前記第１貫通孔および前記第２貫通孔から充填剤を充填する充填工程と、
を有し、
前記充填工程では、前記接合工程後に、前記充填剤を前記素子と前記パッケージとの間に充填するとともに、前記充填剤により前記第１貫通孔を閉塞した後、前記充填剤により前記第２貫通孔を閉塞する、
ことを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品および電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の素子をパッケージに収容したものがある。パッケージは、例えばキャビティ構造を有する中空パッケージ等がある。この種のパッケージは、ベース基板およびリッド基板により素子を収容する収容部を形成し、ベース基板とリッド基板とを接合することで、収容部を気密封止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５０１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したパッケージにおいては、ベース基板とリッド基板とを接合する際に、収容部内のガスが接合部の加熱により膨張して収容部から外部へリークすることで、接合部にパッケージの内外を連通する隙間（以下、「エアパス」という。）が形成されるおそれがある。通常、このようなエアパスは微小であることが多いため発見が困難であり、収容部の気密性が低下することで素子の特性が悪化する可能性がある。
また、中空パッケージに素子を収容した場合、素子の周囲は真空状態またはガスが充填された状態となる。このため、中空パッケージを備える電子部品においては、素子の発熱に対する放熱性が低く、素子の特性の悪化を引き起こす可能性がある。
したがって、従来の中空パッケージを備える電子部品にあっては、収容部の気密性の確保、および素子の放熱性の向上を両立するという点で、改善の余地がある。
【０００５】
そこで本発明は、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品およびこの電子部品の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品は、素子を収容する収容部と、前記収容部の内外を連通する少なくとも１つの貫通孔と、を有するパッケージと、前記素子と前記パッケージとの間に充填されるとともに前記貫通孔を閉塞する充填剤と、を備え、前記充填剤は、少なくとも前記素子と前記パッケージとの間に充填される第１充填剤と、少なくとも前記貫通孔を閉塞する第２充填剤と、を有し、前記第２充填剤は、前記第１充填剤よりも粘度が低い、ことを特徴とする。
例えば、パッケージの収容部がベース基板とリッド基板とを接合することで形成される場合には、ベース基板とリッド基板とを加熱して接合する際に、収容部内のガスが加熱されて膨張することがある。本発明によれば、パッケージが貫通孔を有するため、収容部を形成するにあたってパッケージを加熱する際に、収容部内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスを貫通孔から放出することができる。このため、収容部の形成に際して設けられるパッケージの接合部に、収容部内のガスの膨張に伴ってエアパスが形成されることを防止できる。また、貫通孔は、充填剤により閉塞されるため、接合部を気密に接合した状態で収容部を封止できる。しかも、充填剤は、素子とパッケージとの間に充填されるため、素子において生じた熱を素子からパッケージの外部へ充填剤を介して逃がすことができる。したがって、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品が得られる。
また、充填剤は、少なくとも素子とパッケージとの間に充填される第１充填剤と、少なくとも貫通孔を閉塞する第２充填剤と、を有するため、第２充填剤により貫通孔を確実に閉塞でき、高い気密性を確保できる。
また、第２充填剤は、第１充填剤よりも粘度が低いため、流動性の高い第２充填剤により貫通孔を確実に閉塞でき、高い気密性を確保できる。
【０００７】
上記の電子部品において、前記素子は、実装面を有し、前記充填剤は、前記素子における前記実装面以外の部分に接する、ことが望ましい。
本発明によれば、充填剤が素子における実装面以外の部分に接するため、充填剤が素子の実装面に接触することで、素子の実装面に作用させる応力や樹脂剥離等により素子の特性の悪化させることを防止できる。
【０００８】
上記の電子部品において、前記パッケージは、複数の前記貫通孔を有する、ことが望ましい。
本発明によれば、パッケージが複数の貫通孔を有するため、一の貫通孔から充填剤を充填する際に、充填剤が収容部内で濡れ広がることで圧縮された収容部内の空気を、他の貫通孔から放出することができる。したがって、充填剤の充填を効率よく行うことができる。
また、素子に対する放熱性を高めるために充填剤の充填量を増やして充填剤と素子との接触面積を増加させる場合に、貫通孔が１個の場合では充填剤が素子とパッケージとの間で不意に濡れ広がるおそれがある。本発明によれば、パッケージが複数の貫通孔を有することで、充填剤の充填量を増やす際に、各貫通孔から充填剤を少量ずつ充填できる。このため、充填剤が素子とパッケージとの間で不意に濡れ広がることを抑制しつつ、充填剤の充填量を増やすことができる。したがって、電子部品の放熱性を高めることができる。
【００１０】
上記の電子部品において、前記第１充填剤は、前記第２充填剤よりも熱伝導率が高い、ことが望ましい。
本発明によれば、第１充填剤は、第２充填剤よりも熱伝導率が高いため、貫通孔を閉塞する第２充填剤により気密性を確保しつつ、素子とパッケージとの間に充填される第１充填剤により素子に対する放熱性を向上させることができる。
【００１２】
上記の電子部品において、前記第２充填剤は、前記第１充填剤よりも気体透過性が低い、ことが望ましい。
本発明によれば、第２充填剤は、第１充填剤よりも気体透過性が低いため、第２充填剤により貫通孔を閉塞することで高い気密性を長期に亘って確保できる。
【００１３】
上記の電子部品において、前記素子は、発熱部を備え、前記貫通孔は、平面視で前記発熱部と重なる位置に形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、貫通孔が平面視で発熱部と重なる位置に形成されているため、充填剤を貫通孔から充填する際に、充填剤を発熱部に確実に接触させることができる。したがって、素子に対する放熱性を向上させることができる。
【００１４】
本発明の電子部品の製造方法は、ベース基板およびリッド基板を備えるパッケージに素子が収容された電子部品の製造方法であって、前記ベース基板および前記リッド基板のうち少なくとも一方に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記ベース基板に前記素子を実装する実装工程と、前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、前記貫通孔から充填剤を充填する充填工程と、を有し、前記充填工程では、前記接合工程後に、前記充填剤を前記素子と前記パッケージとの間に充填するとともに、前記充填剤により前記貫通孔を閉塞し、前記充填工程は、前記充填剤を前記素子と前記パッケージとの間に充填する第１充填工程と、前記充填剤により前記貫通孔を閉塞する第２充填工程と、を有し、前記第１充填工程では、前記充填剤として第１充填剤を充填し、前記第２充填工程では、前記充填剤として前記第１充填剤よりも粘度が低い第２充填剤を充填する、ことを特徴とする。
本発明によれば、貫通孔形成工程においてパッケージに貫通孔が形成されているため、接合工程においてパッケージを加熱する際に、ベース基板とリッド基板との間の空間内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスを貫通孔から放出することができる。このため、接合工程においてベース基板とリッド基板との接合部にエアパスが形成されることを防止できる。また、充填工程では、充填剤により貫通孔を閉塞するため、ベース基板とリッド基板との接合部を気密に接合した状態で収容部を封止できる。しかも、充填工程では、充填剤を素子とパッケージとの間に充填するため、素子において生じた熱を素子からパッケージの外部へ充填剤を介して逃がしやすくすることができる。したがって、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品の製造方法を提供できる。
【００１５】
また、充填工程が、充填剤を素子とパッケージとの間に充填する第１充填工程と、充填剤により貫通孔を閉塞する第２充填工程と、を有するため、第２充填工程において貫通孔を確実に閉塞でき、高い気密性を確保できる。
【００１６】
また、第１充填工程で充填される第１充填剤と、第２充填工程で充填される第２充填剤と、が異なるため、例えば第１充填工程において熱伝導性の優れた第１充填剤を充填し、第２充填工程において高い気密性を確保できる第２充填剤を充填する等、第１充填工程および第２充填工程において、要求される電子部品の性能に応じて異なる特性を有する充填剤を使い分けることができる。したがって、所望の性能を有する電子部品を製造できる。
上記の電子部品の製造方法において、前記第２充填工程では、前記第１充填工程における加熱温度よりも低温で前記第２充填剤の充填および硬化を行うことが望ましい。
本発明の電子部品の製造方法は、ベース基板およびリッド基板を備えるパッケージに素子が収容された電子部品の製造方法であって、前記ベース基板および前記リッド基板のうち少なくとも一方に第１貫通孔および第２貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記ベース基板に前記素子を実装する実装工程と、前記ベース基板と前記リッド基板とを接合する接合工程と、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔から充填剤を充填する充填工程と、を有し、前記充填工程では、前記接合工程後に、前記充填剤を前記素子と前記パッケージとの間に充填するとともに、前記充填剤により前記第１貫通孔を閉塞した後、前記充填剤により前記第２貫通孔を閉塞する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子部品によれば、パッケージが貫通孔を有するため、収容部を形成するにあたってパッケージを加熱する際に、収容部内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスを貫通孔から放出することができる。このため、収容部の形成に際して設けられるパッケージの接合部に、収容部内のガスの膨張に伴ってエアパスが形成されることを防止できる。また、貫通孔は、充填剤により閉塞されるため、接合部を気密に接合した状態で収容部を封止できる。しかも、充填剤は、素子とパッケージとの間に充填されるため、素子において生じた熱を素子からパッケージの外部へ充填剤を介して逃がすことができる。したがって、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品が得られる。
【００１８】
本発明の電子部品の製造方法によれば、貫通孔形成工程においてパッケージに貫通孔が形成されているため、接合工程においてパッケージを加熱する際に、ベース基板とリッド基板との間の空間内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスを貫通孔から放出することができる。このため、接合工程においてベース基板とリッド基板との接合部にエアパスが形成されることを防止できる。また、充填工程では、充填剤により貫通孔を閉塞するため、ベース基板とリッド基板との接合部を気密に接合した状態で収容部を封止できる。しかも、充填工程では、充填剤を素子とパッケージとの間に充填するため、素子において生じた熱を素子からパッケージの外部へ充填剤を介して逃がしやすくすることができる。したがって、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電子部品の縦断面図である。
【図３】第１実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【図５】第１実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【図６】第１実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【図７】第１実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係る電子部品の縦断面図である。
【図９】第２実施形態に係る電子部品の縦断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る電子部品の縦断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【図１３】第３実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【図１４】第３実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（電子部品）
最初に、第１実施形態の電子部品１の構成について説明する。
図１は、第１実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。図２は、第１実施形態に係る電子部品の縦断面図である。
図１および図２に示すように、電子部品１は、素子３０と、素子３０を収容するキャビティＣ（請求項の「収容部」に相当。）とキャビティＣの内外を連通する貫通孔１６とを有するパッケージ１０と、素子３０とパッケージ１０との間に充填された充填剤４０と、を備えている。
【００２１】
図２に示すように、パッケージ１０は、ベース基板１１と、リッド基板１２と、を重ね合わせて形成されている。なお、以下の説明では、パッケージ１０の厚さ方向におけるベース基板１１側を下方といい、リッド基板１２側を上方という。
ベース基板１１は、例えばアルミナや窒化アルミ、窒化ケイ素、ガラスセラミックス等の焼成材料や、樹脂、ガラス、シリコン等により形成された矩形状の板材である。ベース基板１１の上面には、不図示の内部電極が形成されている。ベース基板１１の下面には、不図示の外部電極が形成されている。内部電極と外部電極とは、ベース基板１１を厚さ方向に貫通する不図示の貫通電極により接続されている。
【００２２】
リッド基板１２は、線膨張率がベース基板１１を形成する材料に近い材料により形成されることが好ましく、例えば鉄−ニッケル合金や、鉄−ニッケル−コバルト合金、ステンレス鋼等の金属材料が好適である。リッド基板１２は、下面が上方に凹となるように凹み形成された平面視矩形状の板材であり、例えばプレス加工やエッチング加工等により形成されている。リッド基板１２の厚さは、例えば０．０４ｍｍ〜１ｍｍ程度となっている。リッド基板１２の外形形状は、平面視においてベース基板１１の外形形状と略一致している。リッド基板１２は、外周に沿って形成された平面視矩形枠状の周縁部１２ａと、周縁部１２ａに囲まれるとともに上方に向かって凹む凹部１２ｂと、凹部１２ｂの底部の中央部においてリッド基板１２を厚み方向に貫通する貫通孔１６と、を有する。貫通孔１６の内径は、例えば０．０５ｍｍ以上となっている。貫通孔１６は、例えばプレス加工やドリル加工、レーザー加工、サンドブラスト加工等により形成されている。貫通孔１６は、平面視において後述する素子３０の発熱部３５と重なる位置に形成されている。
【００２３】
リッド基板１２の周縁部１２ａの下面は、接合材１８を介してベース基板１１の周縁部１１ａの上面に接合されている。接合材１８は、気密性が高く、かつ高い耐熱性を有する材料が好ましく、例えば高融点はんだや低融点ガラス、低温焼成用の金属ペースト、接着剤等が好適である。接合材１８は、平面視でリッド基板１２の周縁部１２ａに沿うように配置されている。これにより、ベース基板１１の上面とリッド基板１２の凹部１２ｂとに囲まれた領域に、キャビティＣが形成されている。なお、ベース基板１１の周縁部１１ａの上面やリッド基板１２の下面には、ベース基板１１およびリッド基板１２と接合材１８との接合性を高めるために、下地膜として金や銀、パラジウム等の金属膜をめっきにより形成してもよい。
【００２４】
素子３０は、例えばＣＭＯＳ−ＩＣであって、より詳細には例えばボルテージレギュレータ等である。素子３０の外形は、例えば０．５ｍｍ×０．５ｍｍ以上となっている。素子３０の厚さは、例えば０．０５ｍｍ以上となっている。素子３０の上面には、実装面３１に設けられた発熱回路で発生した熱が伝搬することで局所的に高温となる発熱部３５が存在している。なお、素子３０の上面には、後述する充填剤４０との接合強度を向上させるために、金属膜を形成してもよいし、プラズマ洗浄やカップリング材の塗布等を施してもよい。
【００２５】
素子３０は、フリップチップボンディングによりパッケージ１０に接続されている。すなわち素子３０は、電子回路およびバンプ３３が形成された実装面３１がベース基板１１に対向するようにベース基板１１に配置され、バンプ３３がベース基板１１に形成された内部電極（不図示）に接合している。このとき、実装面３１は、リッド基板１２から離間した状態となっている。
【００２６】
充填剤４０は、素子３０とリッド基板１２の凹部１２ｂとの間に充填されている。充填剤４０は、熱伝導性に優れた部材が好ましく、例えば接着剤や低温焼成用の金属ペースト、はんだ材料等が好適である。充填剤４０は、素子３０の上面（実装面３１の裏面）の中央部およびリッド基板１２の凹部１２ｂの下面に接するとともに、凹部１２ｂに形成された貫通孔１６を閉塞するように配置されている。
【００２７】
（電子部品の製造方法）
次に、第１実施形態の電子部品１の製造方法について説明する。
図３は、第１実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。図４から図７は、第１実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図であり、電子部品の縦断面図である。
図３に示すように、本実施形態の電子部品１の製造方法は、リッド基板１２に貫通孔１６を形成する貫通孔形成工程Ｓ１０と、ベース基板１１に素子３０を実装する実装工程Ｓ２０と、ベース基板１１とリッド基板１２とを接合する接合工程Ｓ３０と、貫通孔１６から充填剤４０を充填する充填工程Ｓ４０と、を有する。
【００２８】
最初に貫通孔形成工程Ｓ１０を行う。
図４に示すように、貫通孔形成工程Ｓ１０では、リッド基板１２の凹部１２ｂに対して、例えばプレス加工やドリル加工、レーザー加工、サンドブラスト加工等を行い、貫通孔１６を形成する。なお、貫通孔１６は、予めプレス加工等により凹形状に加工されたリッド基板に形成されてもよいし、凹形状に加工される前のリッド基板に形成されてもよい。また、貫通孔１６は、リッド基板をプレス加工等により凹形状に加工する際に形成されてもよい。
【００２９】
次に、実装工程Ｓ２０を行う。
図５に示すように、実装工程Ｓ２０では、予め内部電極や外部電極、貫通電極等が形成されたベース基板１１に対して、素子３０をフリップチップボンディングにより接続させる。具体的には、ベース基板１１の上面に素子３０を載置する。このとき、素子３０は、電子回路およびバンプ３３が形成された実装面３１がベース基板１１に対向するように、かつバンプ３３がベース基板１１の上面に形成された内部電極と接触するように載置される。次いで、素子３０に荷重をかけるとともに超音波振動を印加してバンプ３３を溶融させ、バンプ３３とベース基板１１の内部電極とを超音波接合する。これにより、ベース基板１１への素子３０の実装が完了する。なお、バンプ３３とベース基板１１との接合は、超音波溶着に限定されず、例えば熱圧着やペーストを介した接合等であってもよい。
【００３０】
次に、接合工程Ｓ３０を行う。
図６に示すように、接合工程Ｓ３０では、ベース基板１１とリッド基板１２とを接合材１８を挟んだ状態で接合する。具体的には、まずベース基板１１の周縁部１１ａの上面に、例えば高融点はんだ等の接合材１８をベース基板１１の外周に沿って配置する。接合材１８は、後述する充填工程Ｓ４０において行われる充填剤４０の加熱硬化時の熱への耐熱性を有している。次いで、ベース基板１１の上面に、リッド基板１２を位置合わせした状態で接合材１８を挟んで重ね合わせる。この際、接合材１８をリッド基板１２の周縁部１２ａに接触させる。次いで、熱圧着や加熱炉を用いた加熱により接合材１８を溶融させた後、接合材１８を硬化させることで、ベース基板１１とリッド基板１２とが接合され、ベース基板１１とリッド基板１２との接合部が気密封止される。この際、キャビティＣ内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスは貫通孔１６から放出されるため、ベース基板１１とリッド基板１２との接合部においてエアパスが形成されることを防止できる。
なお、接合材１８は、印刷等により予めベース基板１１またはリッド基板１２に配置されていてもよい。
【００３１】
次に、充填工程Ｓ４０を行う。
図７に示すように、充填工程Ｓ４０では、充填剤４０を素子３０とリッド基板１２との間に充填するとともに、充填剤４０により貫通孔１６を閉塞する。具体的には、まず貫通孔１６からディスペンサーノズル５０の先端をキャビティＣ内に挿入する。次いで、ディスペンサーノズル５０から充填剤４０を注入する。すると、充填剤４０は、リッド基板１２の凹部１２ｂの下面と素子３０の上面との間を濡れ広がるとともに貫通孔１６内を埋めながら充填される。次いで、注入された充填剤４０が貫通孔１６を埋めた時点で充填剤４０の注入を停止し、ディスペンサーノズル５０を貫通孔１６から引き抜く。
【００３２】
続いて、充填剤４０を硬化させて、貫通孔１６を気密封止する。充填剤４０が熱硬化性材料である場合には、加熱炉を用いた加熱により充填剤４０を加熱硬化させる。この際、リッド基板１２（貫通孔１６の内周面）と充填剤４０との密着性を向上させるために、加熱炉内を真空雰囲気または窒素等の不活性ガス雰囲気としてもよい。なお、充填剤４０の加熱硬化は、リッド基板１２の上面における貫通孔１６の周囲にヒーターを押し当てたり、レーザー光を照射したりする等して、貫通孔１６の近傍を局所的に加熱して充填剤４０を加熱硬化させてもよい。充填剤４０が光硬化性材料である場合には、貫通孔１６に充填された充填剤４０に対して、所定の波長の光を照射して、充填剤４０を硬化させる。
なお、パッケージ１０を真空封止する場合には、充填工程Ｓ４０を真空雰囲気下で行う。
以上により、内部が気密封止された電子部品１の製造が完了する。
【００３３】
このように、本実施形態の電子部品１は、素子３０を収容するキャビティＣと、キャビティＣの内外を連通する貫通孔１６と、を有するパッケージ１０と、素子３０とリッド基板１２との間に充填されるとともに貫通孔１６を閉塞する充填剤４０と、を備える。
この構成によれば、パッケージ１０が貫通孔１６を有するため、ベース基板１１とリッド基板１２とを接合するにあたってパッケージ１０を加熱する際に、キャビティＣ内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスを貫通孔１６から放出することができる。このため、ベース基板１１とリッド基板１２との接合部に、キャビティＣ内のガスの膨張に伴ってエアパスが形成されることを防止できる。また、貫通孔１６は、充填剤４０により閉塞されるため、ベース基板１１とリッド基板１２と接合部を気密に接合した状態でキャビティＣを封止できる。しかも、充填剤４０は、素子３０とリッド基板１２との間に充填されるため、素子３０において生じた熱を素子３０からパッケージ１０の外部へ充填剤４０を介して逃がすことができる。したがって、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品１が得られる。
【００３４】
また、充填剤４０が、素子３０とリッド基板１２との間に充填されるため、電子部品１に衝撃等が加わった際に、素子３０とベース基板１１との接合が破断して素子３０がベース基板１１から剥がれることを防止できる。
【００３５】
また、充填剤４０が素子３０における実装面３１以外の部分に接するため、充填剤４０が素子３０の実装面３１に接触することで、素子３０の実装面３１に作用させる応力や樹脂剥離等により素子３０の特性の悪化させることを防止できる。
【００３６】
また、貫通孔１６が平面視で発熱部３５と重なる位置に形成されているため、充填剤４０を貫通孔１６から充填する際に、充填剤４０を発熱部３５に確実に接触させることができる。したがって、素子に対する放熱性を向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態の電子部品１の製造方法によれば、貫通孔形成工程Ｓ１０においてリッド基板１２に貫通孔１６が形成されているため、接合工程Ｓ３０においてパッケージ１０を加熱する際に、キャビティＣ内のガスが加熱されて膨張しても、膨張したガスを貫通孔１６から放出することができる。このため、接合工程Ｓ３０においてベース基板１１とリッド基板１２との接合部にエアパスが形成されることを防止できる。また、充填工程Ｓ４０では、充填剤４０により貫通孔１６を閉塞するため、ベース基板１１とリッド基板１２との接合部を気密に接合した状態でキャビティＣを封止できる。しかも、充填工程Ｓ４０では、充填剤４０を素子３０とリッド基板１２との間に充填するため、素子３０において生じた熱を素子３０からパッケージ１０の外部へ充填剤４０を介して逃がしやすくすることができる。したがって、気密性が確保されるとともに放熱性が向上する電子部品１の製造方法を提供できる。
【００３８】
なお、本実施形態のパッケージ１０は、平板状のベース基板１１と凹状のリッド基板１２とを接合して形成されているが、これに限定されるものではない。また、本実施形態の接合材１８は、素子３０の上面のうち中央部に接しているが、これに限定されるものではない。
【００３９】
図８は、第１実施形態の変形例に係る電子部品の縦断面図である。
図８に示すように、電子部品１０１のパッケージ１１０は、凹状のベース基板１１１と平板状のリッド基板１１２とを接合して形成されている。この場合であっても、リッド基板１１２に貫通孔１６を形成し、充填剤４０を素子３０の上面およびリッド基板１１２の下面に接するとともに貫通孔１６を閉塞するように配置することで、上述の作用効果を奏功させることができる。
【００４０】
また、電子部品１０１の充填剤４０は、素子３０の上面全体に接している。これにより、素子３０の熱を充填剤４０に効率よく伝熱させて冷却することができる。また、キャビティＣ内における充填剤４０の露出面から貫通孔１６に至る経路の距離が長くなるため、パッケージ１１０を確実に封止することができる。
【００４１】
［第２実施形態］
（電子部品）
次に、第２実施形態の電子部品２０１の構成について説明する。
図９は、第２実施形態に係る電子部品の縦断面図である。
図２に示す第１実施形態では、リッド基板１２に貫通孔１６が１個形成されていた。これに対して、図９に示す第２実施形態では、リッド基板２１２に貫通孔１６が複数形成されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、図２に示す第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
図９に示すように、電子部品２０１は、複数（本実施形態では２個）の貫通孔１６が形成されたリッド基板２１２を有するパッケージ２１０と、複数の貫通孔１６に対応して各別に充填された充填剤４０と、を有する。
各貫通孔１６は、平面視で素子３０と重なる位置に形成されている。
充填剤４０は、素子３０の上面およびリッド基板２１２の凹部２１２ｂの下面に接するとともに、凹部２１２ｂに形成された複数の貫通孔１６を各別に閉塞するように配置されている。充填剤４０は、複数の貫通孔１６から各別に充填されている。各貫通孔１６から充填された各充填剤４０は、素子３０とリッド基板２１２との間で、互いに離間して配置されている。なお、各貫通孔１６から充填された各充填剤４０は、素子３０とリッド基板２１２との間で一体となっていてもよい。
【００４３】
このように、リッド基板２１２が複数の貫通孔１６を有するため、一の貫通孔１６から充填剤４０を充填する際に、充填剤４０がキャビティＣ内で濡れ広がることで圧縮されたキャビティＣ内の空気を、他の貫通孔１６から放出することができる。したがって、充填剤４０の充填を効率よく行うことができる。
また、素子３０に対する放熱性を高めるために充填剤４０の充填量を増やして充填剤４０と素子３０との接触面積を増加させる場合に、貫通孔１６が１個の場合では素子３０とリッド基板１２との間で充填剤４０が不意に濡れ広がるおそれがある。これに対して、リッド基板１２が複数の貫通孔１６を有することで、充填剤４０の充填量を増やす際に、各貫通孔１６から充填剤４０を少量ずつ充填できる。このため、充填剤４０が素子３０とリッド基板１２との間で不意に濡れ広がって実装面３１に接触することを防止しつつ、充填剤４０の充填量を増やすことができる。したがって、電子部品１の放熱性を高めることができる。
【００４４】
［第３実施形態］
（電子部品）
次に、第３実施形態の電子部品３０１の構成について説明する。
図１０は、第３実施形態に係る電子部品の縦断面図である。
図２に示す第１実施形態では、充填剤４０が同一材料により一様に充填されていた。これに対して、図１０に示す第３実施形態では、充填剤３４０が第１充填剤３４１と第２充填剤３４２とを有する点で、第１実施形態と異なっている。なお、図２に示す第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
図１０に示すように、電子部品３０１は、充填剤３４０を有する。充填剤３４０は、素子３０の上面の中央部およびリッド基板１２の凹部１２ｂの下面に接するとともに貫通孔１６内の下部に充填された第１充填剤３４１を有する。また、充填剤３４０は、貫通孔１６内において第１充填剤３４１に対して重ねて充填された第２充填剤３４２を有する。第１充填剤３４１は、第２充填剤３４２よりも熱伝導率が高い材料により形成されている。第２充填剤３４２は、硬化前の流動性を有する状態において第１充填剤３４１よりも粘度が低い材料により形成されている。また、第２充填剤３４２は、第１充填剤３４１よりも気体透過性が低い材料により形成されている。
【００４６】
（電子部品の製造方法）
次に、第３実施形態の電子部品３０１の製造方法について説明する。
図１１は、第３実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。図１２から図１４は、第３実施形態に係る電子部品の製造方法の工程図であり、電子部品の縦断面図である。
図１１に示すように、第３実施形態の電子部品３０１の製造方法は、充填工程Ｓ１４０が第１充填工程Ｓ１４１と第２充填工程Ｓ１４２とを有する点で、図３に示す第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
まず、図４から図６に示す第１実施形態と同様に、貫通孔形成工程Ｓ１０、実装工程Ｓ２０および接合工程Ｓ３０を行う。
【００４８】
次に、充填工程Ｓ１４０を行う。充填工程Ｓ１４０は、第１充填剤３４１を素子３０の上面とリッド基板１２の凹部１２ｂの下面との間に充填する第１充填工程Ｓ１４１と、第２充填剤３４２により貫通孔１６を閉塞する第２充填工程Ｓ１４２と、を有する。
【００４９】
充填工程Ｓ１４０では、まず第１充填工程Ｓ１４１を行う。図１２に示すように、第１充填工程Ｓ１４１では、まず貫通孔１６からディスペンサーノズル５０の先端をキャビティＣ内に挿入する。次いで、ディスペンサーノズル５０から第１充填剤３４１を注入する。すると、第１充填剤３４１は、素子３０の上面とリッド基板１２の凹部１２ｂの下面との間を濡れ広がるとともに貫通孔１６内を埋めながら充填される。次いで、図１３に示すように、注入された第１充填剤３４１が貫通孔１６内の下部を埋めた時点で第１充填剤３４１の注入を停止し、ディスペンサーノズル５０を貫通孔１６から一旦引き抜く。
【００５０】
続いて、第１充填剤３４１の硬化を行う。第１充填剤３４１の硬化は、第１実施形態の充填工程Ｓ４０における充填剤４０の硬化と同様に行う。
【００５１】
次に、第２充填工程Ｓ１４２を行う。図１４に示すように、第２充填工程Ｓ１４２では、まず貫通孔１６の上部にディスペンサーノズル５０の先端を挿入する。次いで、ディスペンサーノズル５０から第２充填剤３４２を注入して、貫通孔１６内の上部を第２充填剤３４２で埋める。ここで、第２充填剤３４２は、第１充填剤３４１よりも粘度が小さく流動性の高い材料により形成されている。このため、貫通孔１６は第２充填剤３４２により確実に閉塞される。次いで、貫通孔１６内の上部が第２充填剤３４２で埋まった時点で第２充填剤３４２の注入を停止し、ディスペンサーノズル５０を貫通孔１６から引き抜く。
【００５２】
続いて、第２充填剤３４２の硬化を行う。第２充填剤３４２の硬化は、第１充填剤３４１の硬化と同様に行う。なお、第２充填剤３４２が熱硬化性材料やはんだ材料である場合には、第２充填剤３４２の硬化時や充填時の加熱温度を、例えば第１充填工程Ｓ１４１における加熱温度よりも低温にする等して、第２充填剤３４２の硬化や充填を十分に低温で行うことが望ましい。これにより、キャビティＣ内の加熱を抑制でき、キャビティＣ内でのガスの膨張や、接合材１８や充填剤３４０等に含まれる揮発成分のキャビティＣ内への揮発を低減できる。
以上により、内部が気密封止された電子部品３０１の製造が完了する。
なお、第１充填剤３４１の硬化は、第２充填工程Ｓ１４２において第２充填剤３４２が充填された後に、第２充填剤３４２の硬化と同時に行ってもよい。
【００５３】
このように、充填剤３４０が、素子３０とリッド基板１２との間に充填される第１充填剤３４１と、貫通孔１６を閉塞する第２充填剤３４２と、を有するため、貫通孔を確実に閉塞でき、高い気密性を確保できる。
【００５４】
また、第１充填剤３４１は、第２充填剤３４２よりも熱伝導率が高い。このため、貫通孔１６を閉塞する第２充填剤３４２により気密性を確保しつつ、素子３０とリッド基板１２との間に充填される第１充填剤３４１により素子３０に対する放熱性を向上させることができる。
【００５５】
また、第２充填剤３４２は、第１充填剤３４１よりも粘度が低いため、流動性の高い第２充填剤３４２により貫通孔１６を確実に閉塞でき、高い気密性を確保できる。
また、第２充填剤３４２は、第１充填剤３４１よりも気体透過性が低いため、第２充填剤３４２により貫通孔１６を閉塞することで高い気密性を長期に亘って確保できる。
【００５６】
また、本実施形態の電子部品３０１の製造方法は、充填工程Ｓ１４０が、充填剤４０を素子３０とリッド基板１２との間に充填する第１充填工程Ｓ１４１と、充填剤４０により貫通孔１６を閉塞する第２充填工程Ｓ１４２と、を有するため、第２充填工程Ｓ１４２において貫通孔１６を確実に閉塞でき、高い気密性を確保できる。
【００５７】
また、第１充填工程Ｓ１４１で充填される第１充填剤３４１と、第２充填工程Ｓ１４２で充填される第２充填剤３４２と、が異なるため、例えば上述のように第１充填工程Ｓ１４１において熱伝導性の優れた第１充填剤３４１を充填し、第２充填工程Ｓ１４２において高い気密性を確保できる第２充填剤３４２を充填する等、第１充填工程Ｓ１４１および第２充填工程Ｓ１４２において、要求される電子部品の性能に応じて異なる特性を有する充填剤を使い分けることができる。したがって、所望の性能を有する電子部品３０１を製造できる。
【００５８】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、充填剤４０，３４０の充填を、ディスペンサーノズルを用いて行ったが、これに限定されず、例えば、ジェットディスペンスや、インクジェット、スクリーン印刷等により行ってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、貫通孔１６は、リッド基板１２の凹部１２ｂの底部に形成されていたが、これに限定されず、貫通孔１６は、例えばリッド基板の凹部の側壁に形成されてもよいし、ベース基板に形成されてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態においては、素子３０の実装面３１をベース基板１１に対向させて、フリップチップボンディングにより素子３０とパッケージ１０とを接合していたが、これに限定されるものではない。例えば、素子３０の実装面３１をリッド基板に対向させた状態でベース基板に載置し、ワイヤーボンディングにより素子３０とパッケージとを接合してもよい。この場合には、貫通孔をベース基板に形成することで、充填剤を素子３０の実装面３１の裏面の接触させることができる。
【００６１】
また、上記実施形態においては、リッド基板１２は、金属材料により形成されていたが、これに限定されず、セラミックやガラス等により形成されてもよい。
また、上記実施形態においては、素子３０としてボルテージレギュレータを例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば素子３０はセンサや、センサおよびセンサ制御用回路を含む素子等であってもよい。
【００６２】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１０１，２０１，３０１…電子部品  １０，１１０，２１０…パッケージ  １１，１１１…ベース基板  １２，１１２，２１２…リッド基板  １６…貫通孔  ３０…素子  ３１…実装面  ３５…発熱部  ４０，３４０…充填剤  ３４１…第１充填剤  ３４２…第２充填剤  Ｃ…キャビティ（収容部）  Ｓ１０…貫通孔形成工程  Ｓ２０…実装工程  Ｓ３０…接合工程  Ｓ４０，Ｓ１４０…充填工程  Ｓ１４１…第１充填工程  Ｓ１４２…第２充填工程
【図１】
0006454927.tif 000002
【図２】
0006454927.tif 000003
【図３】
0006454927.tif 000004
【図４】
0006454927.tif 000005
【図５】
0006454927.tif 000006
【図６】
0006454927.tif 000007
【図７】
0006454927.tif 000008
【図８】
0006454927.tif 000009
【図９】
0006454927.tif 000010
【図１０】
0006454927.tif 000011
【図１１】
0006454927.tif 000012
【図１２】
0006454927.tif 000013
【図１３】
0006454927.tif 000014
【図１４】
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