(57)【要約】【課題】  機能部の機能を損なうことなく機能素子の樹脂封止を実現し得る機能素子実装モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】  機能部１ａを有する機能素子１が実装された基板２に対して、機能素子１の機能部１ａに対応して開口部３ａが設けられた樹脂封止プレート３を所定の間隔をもって対向配置し、基板２と樹脂封止プレート３の間隙に毛細管現象を利用して封止樹脂５を浸透充填する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能部を有する機能素子が実装された基板と、前記機能素子の機能部に対応して開口部が設けられ前記基板と所定の間隔をもって対向配置される樹脂封止プレートとを備え、
前記基板と樹脂封止プレートとの間隔が２００μｍ〜１０００μｍとされ、これら基板と樹脂封止プレート間に封止樹脂が浸透充填されるとともに、前記封止樹脂に前記樹脂封止プレートの開口部に対応して開口部が形成され、前記機能素子の機能部が前記封止樹脂の開口部に臨んでいることを特徴とする機能素子実装モジュール。
【請求項２】
前記機能素子の表面と前記樹脂封止プレートの間隔が１００μｍ〜６００μｍであることを特徴とする請求項１記載の機能素子実装モジュール。
【請求項３】
前記樹脂封止プレートに形成された開口部が略矩形状であり、且つ矩形の各角部が円弧状とされた形状とされていることを特徴とする請求項１または２記載の機能素子実装モジュール。
【請求項４】
前記樹脂封止プレートに形成された開口部が円形または楕円形であることを特徴とする請求項１または２記載の機能素子実装モジュール。
【請求項５】
機能部を有する機能素子が実装された基板に対して、前記機能素子の機能部に対応して開口部が設けられた樹脂封止プレートを所定の間隔をもって対向配置し、
前記基板と樹脂封止プレートの間隙に毛細管現象を利用して封止樹脂を浸透充填することを特徴とする機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記基板と樹脂封止プレートの間隔を１０００μｍ以下とすることを特徴とする請求項５記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記機能素子の両側に封止樹脂の流れを制御する枠部を形成し、これら枠部によって構成される空間の一方の開放端側から液状の封止樹脂を供給することを特徴とする請求項５記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記封止樹脂が供給される開放端とは反対側の開放端側に、前記封止樹脂の流路を狭めるように機能する樹脂流れ制御機構を設けることを特徴とする請求項７記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂流れ制御機構として、前記樹脂封止プレートまたは基板に樹脂流れ制御用開口部を形成することを特徴とする請求項８記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記浸透充填の際に前記封止樹脂の粘度を１０Ｐａ・ｓ以下とすることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記浸透充填の後、前記封止樹脂を熱硬化することを特徴とする請求項５から１０のいずれか１項記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記封止樹脂として紫外線硬化樹脂を用い、前記樹脂封止プレートの開口部近傍に紫外線を照射しながら前記浸透充填を行うことを特徴とする請求項５から１１のいずれか１項記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記封止樹脂の硬化後、樹脂封止プレートの開口部を塞いで樹脂封止プレート上に保護フィルムを貼り合わせることを特徴とする請求項５から１２のいずれか１項記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記封止樹脂の浸透充填の前に、前記機能素子の機能部を囲む凸部を形成することを特徴とする請求項５から１３のいずれか１項記載の機能素子実装モジュールの製造方法。
【請求項１５】
請求項５から１４のいずれか１項記載の機能素子実装モジュールの製造方法に用いられる樹脂封止プレートであって、
機能素子の機能部に対応する開口部と、表面張力を利用して樹脂の流れを制御する樹脂流れ制御用開口部を有することを特徴とする樹脂封止プレート。
【請求項１６】
前記機能素子の機能部に対応する開口部は略矩形状であり、且つ矩形の各角部が円弧状とされた形状とされていることを特徴とする請求項１５記載の樹脂封止プレート。
【請求項１７】
前記機能素子の機能部に対応する開口部がマトリクス状に配列されるとともに、各開口部に対応して封止樹脂の流路を両側から狭めるように機能する一対の樹脂流れ制御用開口部が形成されていることを特徴とする請求項１５または１６記載の樹脂封止プレート。
【請求項１８】
前記機能素子の機能部に対応する開口部を挟んで前記樹脂流れ制御用開口部とは反対側位置に封止樹脂供給用開口部が形成されていることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項記載の樹脂封止プレート。
【請求項１９】
機能部を有する機能素子が実装された基板と、前記機能素子の機能部に対応して開口部が設けられ前記基板と所定の間隔をもって対向配置される樹脂封止プレートとを備え、
前記基板には前記機能素子の両側位置に枠部が凸部として形成されており、前記樹脂封止プレートは前記枠部によって支持されて前記所定の間隔をもって対向配置されていることを特徴とする樹脂封止用基板構造体。
【請求項２０】
前記基板に封止樹脂の流路を狭めるように機能する樹脂流れ制御用開口部が形成されていることを特徴とする請求項１９記載の樹脂封止用基板構造体。
【請求項２１】
前記樹脂封止プレートが請求項１５から請求項１８のいずれか１項記載の樹脂封止プレートであることを特徴とする請求項１９または２０記載の樹脂封止用基板構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装された光機能素子等の機能素子が樹脂封止された機能素子実装モジュール及びその製造方法に関するものであり、特に、毛細管現象を利用して封止樹脂を浸透充填した新規な機能素子実装モジュール及びその製造方法に関する。また、本発明は、前記製造方法を実施する際に用いられる樹脂封止プレート及び樹脂封止用基板構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能素子の代表例である光機能素子は、ＣＤやＭＤ、ＤＶＤ等の光ディスクの駆動装置に内蔵される光ピックアップ等に広く用いられている。そして、光機能素子として受光素子や発光素子を用いる場合、受光部や発光部等の機能部を基板で塞ぐことなく実装することが必要であり、例えば配線基板上に受光部や発光部を上に向けて実装し、透明パッケージの中に封入することが行われている。
【０００３】
図１３は、中空構造を有するパッケージ内に光機能素子を封入した機能素子実装モジュールの一例を示すものである。光機能素子１０１は、配線基板１０２上に機能部を上にして実装されており、これを覆う形で枠状のスペーサ１０３を介して透光性部材１０４が取り付けられている。光機能素子１０１が例えば受光素子や発光素子である場合、透光性部材１０４を介して受光あるいは発光する必要があり、透光性部材１０４は光透過性が高い材料（例えばガラス等）により形成する必要がある。
【０００４】
あるいは、光機能素子をガラス基板にフェースダウンボンディングし、実装された光機能素子を覆ってカバー部材を取り付ける構造も本願出願人によって提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に開示される光機能素子実装モジュールでは、光機能素子がガラス基板にフェースダウンボンディングされるとともに、実装された光機能素子を覆ってカバー部材が取り付けられている。光機能素子とガラス基板との間はアンダーフィルが充填されることなく空間のままとされ、中空構造とされている。
【特許文献１】特開２００５−７９４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記図１３に示す中空構造を有するパッケージ内に機能素子を封入する構造を採用した場合、モジュール全体の高さが高くなる傾向にあり、小型化の点で不利である。また、その製造を考えた場合、組み立てが煩雑であるばかりか、確実に密閉構造とすることが難しく、信頼性を損なうことも懸念される。例えば封止が不十分であると、パッケージ内に空気が侵入して機能素子の電極が劣化することがあり、長期使用の際に特性が低下するおそれがある。さらに、パッケージを構成する透光性部材１０４については、高度な光透過性が要求され、ガラス等の高価な材料を使用せざるを得ない。封入した機能素子１０１を保護するという観点からは、強度も要求され、厚さをある程度厚くする必要があるが、この場合、光透過性の低下等が問題となるおそれもある。
【０００６】
特許文献１に記載される光機能素子実装モジュールにおいても、光機能素子をカバー部材で保護する必要があり、同様の問題がある。特に、基板にガラス基板を使用せざるを得ず、コストの上昇は避けられない。また、フェースダウンボンディングという特殊な技術が必要であり、通常の実装及びワイヤボンディングによる配線等と比べて、実装に際して様々な変更が必要になる等の問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の有する不都合に鑑みて提案されたものであり、機能素子や電極の樹脂封止による密封構造を簡単に実現することができ、しかも何ら格別な操作を行わなくても機能素子の機能部については封止樹脂による被覆を排除することが可能で、光透過性を十分に確保することが可能な機能素子実装モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、機能素子実装モジュールの小型化を実現することができ、製造コストを削減しながら機能素子の信頼性を長期に亘り維持することが可能な機能素子実装モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、前記製造方法に用いる樹脂封止プレート及び樹脂封止用基板構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本発明の機能素子実装モジュールは、機能部を有する機能素子が実装された基板と、前記機能素子の機能部に対応して開口部が設けられ前記基板と所定の間隔をもって対向配置される樹脂封止プレートとを備え、前記基板と樹脂封止プレートとの間隔が２００μｍ〜１０００μｍとされ、これら基板と樹脂封止プレート間に封止樹脂が浸透充填されるとともに、前記封止樹脂に前記樹脂封止プレートの開口部に対応して開口部が形成され、前記機能素子の機能部が前記封止樹脂の開口部に臨んでいることを特徴とする。また、本発明の機能素子実装モジュールの製造方法は、機能部を有する機能素子が実装された基板に対して、前記機能素子の機能部に対応して開口部が設けられた樹脂封止プレートを所定の間隔をもって対向配置し、前記基板と樹脂封止プレートの間隙に毛細管現象を利用して封止樹脂を浸透充填することを特徴とする。
【０００９】
機能素子が実装された基板と樹脂封止プレートとを適正な間隔（例えば１０００μｍ以下）で対向配置し、その間隙に封止樹脂を供給すると、毛細管現象によって封止樹脂は前記基板と封止樹脂プレートの間に引き込まれ、基板と樹脂封止プレート間に浸透充填される。このとき、樹脂封止プレートには、機能素子の機能部に対応して開口部が形成されており、前記基板と封止樹脂プレートの間に浸透充填される封止樹脂は、この開口部の開口縁における表面張力によって開口部内への入り込みが阻止される。その結果、前記機能素子の機能部が前記封止樹脂で覆われることはなく、例えば光透過性が十分に確保される。
【００１０】
本発明においては、前記封止樹脂の浸透充填や開口部内への侵入を防止するために格別な操作は必要なく、前記樹脂封止プレートに開口部を形成しておけば、毛細管現象及び封止樹脂の表面張力によって自ずと前記浸透充填が行われる。
【００１１】
前記浸透充填を行うに際しては、機能素子の両側に封止樹脂の流れを制御する枠部を形成し、これら枠部によって構成される空間の一方の開放端側から液状の封止樹脂を供給することも有効である。前記枠部を配置することで、封止樹脂の流れが一方向に規制され、浸透充填が円滑に行われる。
【００１２】
また、前記枠部の配置により封止樹脂の流れを一方向に規制した場合、封止樹脂が供給される開放端とは反対側の開放端側に、前記封止樹脂の流路を狭めるように機能する樹脂流れ制御機構を設けてもよい。封止樹脂を一方向に流した場合、封止樹脂の前記開口部の下流位置への回り込みが不足することがある。前記樹脂流れ制御機構を設ければ、封止樹脂が前記開口部の裏側にも回り込み易くなる。
【００１３】
封止樹脂の充填方法としては、例えば機能素子の周囲に封止樹脂を堰き止める枠を形成しておき、この中に例えばディスペンサを用いて封止樹脂を滴下し、この上に前記開口部を有する樹脂封止プレートを載置することも考えられる。しかしながら、この場合には、滴下する封止樹脂量を精密に制御する必要があり、高精度なディスペンサを使用する必要がある。例えば、滴下する封止樹脂量が少しでも多いと、樹脂封止プレートで押さえ付けた際に、過剰な封止樹脂が開口部内（すなわち機能素子の機能部上）に侵入するおそれがある。また、封止樹脂の滴下の後、樹脂封止プレートの開口部を機能部に位置合わせして速やかに載置する必要があり、工数の増加を招き工程を煩雑化する原因にもなる。
【００１４】
これに対して、本発明の製造方法では、封止樹脂を浸透充填しているので封止樹脂が過剰に供給されることはなく、封止樹脂が基板と樹脂封止プレート間の隙間を満たした時点で封止樹脂の引き込みが自然と停止する。したがって、封止樹脂の供給には精度が要求されず、高精度なディスペンサ等は不要である。また、封止樹脂を供給してから他の作業（例えば樹脂封止プレートの載置等）は不要であり、封止樹脂の滴下後、硬化前にあわてて樹脂封止プレートを載置する等の必要もなく、工数の削減や工程の簡略化に繋がる。
【００１５】
一方、本発明の樹脂封止プレートは、前記機能素子実装モジュールの製造方法に用いられる樹脂封止プレートであって、機能素子の機能部に対応する開口部と、表面張力を利用して樹脂の流れを制御する樹脂流れ制御用開口部を有することを特徴とする。この樹脂封止プレートを前記機能素子実装モジュールの製造方法に適用することで、機能素子の機能部上への封止樹脂の侵入が抑えられ、また機能素子の周囲全体において樹脂封止が確実に行われる。
【００１６】
また、本発明の樹脂封止用基板構造体は、機能部を有する機能素子が実装された基板と、前記機能素子の機能部に対応して開口部が設けられ前記基板と所定の間隔をもって対向配置される樹脂封止プレートとを備え、前記基板には前記機能素子の両側位置に枠部が凸部として形成されており、前記樹脂封止プレートは前記枠部によって支持されて前記所定の間隔をもって対向配置されていることを特徴とする。
【００１７】
この樹脂封止用基板構造体も前記機能素子実装モジュールの製造方法に適用されるものであり、機能素子の両側位置に枠部が形成されているので、封止樹脂の流れが一方向に規制され、円滑な浸透充填が実現される。それに加えて、前記樹脂封止プレートを背面側から前記枠部で支持した構造とされているので、樹脂封止プレートの剛性が確保され、取り扱いが容易となるとともに、樹脂封止プレートの開口部が機能素子の機能部に精度良く位置合わせされた状態が実現される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、機能素子の機能部を樹脂で覆うことなく信頼性の高い樹脂封止を行うことが可能である。また、樹脂封止に際しては、何ら格別な操作を行う必要もなく、高精度なディスペンサ等も不要であり、低価格な設備で効率良く機能素子実装モジュールを製造することが可能である。製造される機能素子実装モジュールにおいては、封止のためのパッケージを用いていないので、モジュール全体の高さを抑えることができる等、小型化を実現することができ、また機能素子や電極等が樹脂封止されて空気と接触することもないので、長期信頼性を確保することも可能である。さらに、ガラス製のパッケージや基板を使用する必要がないので、製造コストも大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した機能素子実装モジュール及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の樹脂封止プレートや樹脂封止用基板構造体については、製造方法の説明の中で併せて説明する。
【００２０】
先ず、本発明を適用した機能素子実装モジュールの製造方法の基本構成について説明する。本発明の製造方法は、液状の封止樹脂を毛細管現象を利用して基板と樹脂封止プレートの間に浸透充填するというのが基本的な考えであり、その実施に際しては、図１（ａ）に示すように、機能素子１が実装された基板２上に所定の間隔で樹脂封止プレート３を対向配置する。
【００２１】
基板２に実装する機能素子１は、機能部１ａが封止樹脂によって被覆されるのを避ける必要があるものであれば如何なるものであってもよい。具体的には、光機能素子を挙げることができ、受光素子や発光素子等を例示することができる。また、機能素子１の基板２への接続構造も任意であり、例えばワイヤボンディングやバンプ接続等により基板２に形成された電極と機能素子１の端子電極とが電気的に接続されていればよい。前記機能素子１は、機能部１ａを図中上方に向けて基板２に実装される。
【００２２】
前記基板２は、前記機能素子１を回路の一部に組み込むための配線や電極が形成されたものであり、いわゆるプリント配線基板等が使用可能である。この場合、基板２の材質は任意であるが、ある程度の剛性を有することが好ましく、例えばガラスエポキシ基板やセラミック基板等を用いることができる。製造コストやダイシングの際の切断の容易さ等を考慮すると、ガラスエポキシ基板が好適である。
【００２３】
前記樹脂封止プレート３も任意の材質とすることができるが、機能素子実装モジュールへのダイシングの際に切断する必要があることから、ある程度切断が容易な材質であることが好ましい。このような観点から、例えば各種プラスチック板や配線等が形成されていないガラスエポキシ基板等を用いることができる。ガラスエポキシ基板は安価であり、製造コストを削減する上でも有用である。
【００２４】
前記基板２と樹脂封止プレート３とを対向配置するに際しては、その間隔Ｄを適正に設置することが好ましい。前記間隔Ｄがあまり大きすぎると、封止樹脂がメニスカスを形成することができず、毛細管現象を利用した充填が難しくなるおそれがある。したがって、前記基板２と樹脂封止プレート３の間隔Ｄは、１０００μｍ以下とすることが好ましい。下限は特に規定されないが、前記間隔Ｄがあまり小さすぎると、機能素子１の上面が樹脂封止プレート３と接触し機能素子１の樹脂封止という観点からは好ましくない。したがって、２００μｍ〜１０００μｍとするのが好ましく、さらに機能素子１の厚さに応じて機能素子１の上面と樹脂封止プレート３の下面の間の間隔ｄが適正になるように設定することが好ましい。
【００２５】
ここで、前記機能素子１の上面と樹脂封止プレート３の下面の間の間隔ｄは、機能素子１の上面と樹脂封止プレート３の下面とが接していなければ（すなわちｄ＝０でなければ）よいが、封止樹脂の円滑な浸透充填を考えると、適正な値に設定することが好ましい。具体的には、機能素子１の機能部１ａ周辺において、前記間隔ｄを１００μｍ〜６００μｍとすることが好ましい。
【００２６】
前記樹脂封止プレート３には、図１（ｂ）に示すように、前記機能素子１の機能部１ａに対応して開口部３ａを形成しておく必要がある。樹脂封止プレート３に開口部３ａを形成しておくことで、表面張力を利用して開口部３ａ内（機能部１ａ上）への封止樹脂の侵入を防止することが可能である。したがって、前記開口部３ａの大きさは前記機能素子１の機能部１ａの大きさよりも若干大きく設定することが好ましく、平面投影した時の前記開口部３ａの開口縁から機能部１ａまでの距離ｗは、１００μｍ〜８００μｍとすることが好ましい。より好ましくは、５００μｍ〜７００μｍである。
【００２７】
前記開口部３ａの形状は、機能素子１の機能部１ａの形状に応じて設計すればよい。また、ここでは開口部３ａを矩形状としたが、図２（ａ）に示すように、開口部３ａを矩形状とする場合に、矩形の各角を円弧状に面取りした形状とすることも可能である。さらには、図２（ｂ）や図２（ｃ）に示すように、開口部３ａを円形や楕円形とすることも可能である。前記開口部３ａに角部が存在すると、後述の封止樹脂の浸透充填に際して、開口部３ａ近傍で表面張力が均等に働かず、開口部３ａの機能に支障をきたす可能性がある。前記のように角部を円弧状としたり円形、楕円形とすることで、このような不都合を解消することが可能になる。
【００２８】
次に、図３（ａ）に示すように、対向配置した基板２と樹脂封止プレート３の開放部近傍にディスペンサ４等を用いて液状の封止樹脂５を滴下する。通常は、基板２を延長しておき、この上に前記封止樹脂５を滴下することになる。滴下する封止樹脂５の量については精度を要求されず、前記基板２と樹脂封止プレート３間の間隙を満たすに足る量とすればよい。したがって、封止樹脂５の供給に際しては、精度の高いディスペンサは不要であり、塗布精度の低い安価なディスペンサを使用することが可能である。
【００２９】
前記封止樹脂５としては、任意の材料を用いることができるが、例えば熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂等を用いることが可能である。熱硬化樹脂の１種であるエポキシ系樹脂は、封止品質確保の観点から好ましい材料である。
【００３０】
前記封止樹脂５は、基板２上に滴下した時点で液状であることが必要である。供給する封止樹脂５を液状とすることで、毛細管現象による浸透充填が可能になる。このとき、封止樹脂５の粘度が高すぎると浸透充填が円滑に行われない可能性があり、したがって前記封止樹脂５の粘度は１０Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。なお、前記封止樹脂５の粘度は、前記基板２上での粘度であり、例えば基板２が加熱されている場合には、当該加熱により前記粘度となるように設定することも可能である。
【００３１】
前記封止樹脂５を基板２上に滴下し、封止樹脂５の一部が樹脂封止プレート３の端縁に接触すると、毛細管現象により液状の封止樹脂５は基板２と樹脂封止プレート３の間隙に引き込まれ、浸透充填が行われる。この浸透充填においては、何らの操作をしなくても必要十分な量の封止樹脂５が基板２と樹脂封止プレート３の間に充填され、機能素子１が樹脂封止されることになる。ここで、樹脂封止プレート３の開口部３ａにおいては、毛細管現象により浸透してきた封止樹脂５がブロックされ、開口部３ａ内への侵入が阻止される。液状の封止樹脂５が開口部３ａの開口縁に到達すると、表面張力により封止樹脂５にメニスカスが形成され、開口部３ａ内に入り込むことがない。
【００３２】
前述の浸透充填の後、加熱して封止樹脂５を硬化する。硬化時間は、封止樹脂５の種類に応じて設定すればよく、封止樹脂５が硬化するに足る時間とすればよい。前記封止樹脂５の硬化により、樹脂封止プレート３も固着され、封止樹脂５とともに機能素子１を保護する役割を果たす。封止樹脂５の硬化後、ダイシングにより各機能素子１に対応してチップ状に切り出し、機能素子実装モジュールとする。
【００３３】
図３（ｂ）は、前記浸透充填による封止樹脂５の充填状態を示すものである。封止樹脂５により前記間隙が満たされ、機能素子１については、良好な樹脂封止状態となっている。一方、機能素子１の機能部１ａ上は封止樹脂５で覆われることはなく、樹脂封止プレート３の開口部３ａに対応して形成される封止樹脂５の開口部５ａに露呈して臨む形となる。
【００３４】
なお、例えば封止樹脂５に紫外線硬化樹脂を用いた場合には、紫外線照射を併用して前記浸透充填を行うことも可能である。ただし、この場合、図４に示すように、樹脂封止プレート３に設けられた開口部３ａの近傍にのみ紫外線が照射されるようにすることが好ましい。開口部３ａの近傍にのみ紫外線を照射すれば、浸透してきた封止樹脂５を前記開口部３ａ近傍で硬化することができ、前記表面張力と相俟って封止樹脂５の開口部３ａ内への侵入を確実に阻止することができる。紫外線が広がって例えば樹脂封止プレート３全体に紫外線が照射されると、浸透充填される封止樹脂５が不用意に硬化してしまう可能性があるので注意を要する。
【００３５】
前記紫外線照射は、前記封止樹脂５を浸透させる前から、あるいは封止樹脂５の浸透中に適宜行えばよく、この紫外線照射で封止樹脂を完全に硬化させる必要はない。封止樹脂５の硬化は、浸透充填の後、加熱することにより行う。
【００３６】
以上により機能素子１が樹脂封止されるとともに機能部１ａが封止樹脂５により覆われることのない機能素子実装モジュールが製造される。この機能素子実装モジュールでは、例えば機能素子１が光機能素子である場合、青紫レーザ光のような短波長レーザ光等も減衰させずに入出力することができる。また、機能素子１をパッケージで保護する必要もなく、この場合に必要な特殊なコーティングを施した高価なガラス等も必要ない。
【００３７】
前述の実施形態が本発明の基本的な構成に対応するものであるが、実際の機能素子実装モジュールの製造に際しては、種々の変形を加えてより効率的な浸透充填を実現するようにしてもよい。例えば、多数の機能素子１を一括して樹脂モールドする場合、基板上に機能素子をマトリクス状に配列するとともに、大面積を有する樹脂封止プレートに開口部をマトリクス状に形成し、前記浸透充填を行えばよいが、この場合には浸透する封止樹脂５の流れが何ら規制を受けないので、均一な充填が難しくなる可能性もある。このような場合には、各機能素子１の両側に枠部を形成して封止樹脂の流れを一方向に規制することが有効である。
【００３８】
以下、前記のような枠部を利用して封止樹脂の流れを制御した実施形態について説明する。図５（ａ），（ｂ）は、機能素子１の両側に枠部６を所定の高さの凸部として形成した例を示すものである。前記枠部６を機能素子１の両側に形成した他は、前述の実施形態と同様である。
【００３９】
前記枠部６は、これを機能素子１の両側に設けることで、封止樹脂５の流れの方向を一方向［図５（ｂ）の矢印方向］に規制するという役割を果たす。これにより、例えば基板２上に多数の機能素子１を配列して、毛細管現象を利用した浸透充填により一括して樹脂封止する場合にも、各機能素子１毎に樹脂の流れが安定し、封止樹脂５の円滑且つ確実な浸透充填が行われる。
【００４０】
また、前記枠部６は、前記基板２と樹脂封止プレート３間において、これらの間隙を設定するスペーサの役割も果たす。前記樹脂封止プレート３は、前記枠部６によって背面を支持された状態で基板２上に載置される。したがって、前記枠部６の高さによって基板２と樹脂封止プレート３の間隔が決まる。
【００４１】
前述のように、基板２上に枠部６を形成し、この枠部６で支持する形で樹脂封止プレート３が取り付けられた構造体を樹脂封止用基板構造体として用いれば、前記封止樹脂５の流れの制御が可能になるばかりでなく、剛性が増して取り扱いが容易になるという利点も有する。基板２上に機能素子１をマトリクス状に配列するとともに、大面積を有する樹脂封止プレート３に開口部３ａをマトリクス状に形成する場合、基板２や樹脂封止プレート３の強度不足により取り扱いが難しくなるおそれがある。このような場合、枠部６で支持する形で樹脂封止プレート３を取り付ければ、互いに補強し合って剛性が増し、１枚の硬質基板と同様に取り扱うことが可能である。
【００４２】
前記枠部６は機能素子１の両側に配置し、枠部６で囲まれる空間の両端を開放するのが基本であり、一方の開放端から封止樹脂５を供給し、他方の開放端に向けて封止樹脂５を浸透させる。例えば前記機能素子１がマトリクス状に配列される場合、機能素子１間にそれぞれ枠部６を配置すれば、各機能素子１については両側に枠部６が形成されることになる。ここで、前記枠部６を三方に形成し、１つの開放端から封止樹脂５を供給することも考えられるが、この場合には枠部６で囲まれた空間内の空気の逃げ道がなくなり、気泡の残存等が懸念される。
【００４３】
ただし、空気の逃げ道さえ確保することができれば、前記枠部６の形成位置は前記機能素子１の両側のみに限られない。例えば、前記のように枠部６を三方に形成した場合にも、例えば樹脂封止プレート３に空気を逃がすための孔部を形成すれば、気泡の残存のない浸透充填を行うことが可能になる。したがって、最終的にダイシングする機能素子実装モジュールの大きさよりも大面積となるように枠部６によって各機能素子１の周囲を囲み、ダイシングする機能素子実装モジュールから外れる位置に空気を抜くための孔を形成することも可能である。前記のように機能素子１を囲んで枠部６を形成する場合、封止樹脂５を滴下するための樹脂供給孔も形成する必要がある。したがって、このような場合には、機能素子１の機能部１ａに対応する開口部３ａを挟んで一端側に樹脂供給孔を、これとは反対側に空気抜き孔を形成した樹脂封止プレート３を用いる。
【００４４】
次に、前記枠部６を形成して樹脂封止を行うプロセスについて説明する。樹脂封止の手法自体は先の実施形態と同様であり、毛細管現象を利用して封止樹脂５を浸透充填する。ここでは機能素子１の基板２への実装構造を説明した上で、前記封止樹脂５の浸透充填による機能素子実装モジュールの製造方法について説明する。
【００４５】
本実施形態では、図６（ａ）に示すように、機能素子１は基板２上に固定されるとともに、機能素子１の電極１ｂと基板２の電極２ａとの間がワイヤボンディングされ、ワイヤ７によって電気的に接続されている。また、基板２の電極２ａは、基板２の裏面側に設けられた外部接続用電極２ｂとビア導体２ｃを介して接続されており、したがって前記外部接続用電極２ｂに外部回路を接続することで、前記機能素子１が外部回路に組み込まれることになる。機能素子１の電極１ｂや基板２の電極２ａの平面配置は図７に示す通りである。
【００４６】
なお、前記ワイヤ７は、通常、前記機能素子１の高さよりも高い位置まで引き出されているので、前記枠部６の高さを前記ワイヤ７の高さよりも高く設定し、樹脂封止プレート３が前記ワイヤ７と接触しないようにする必要がある。
【００４７】
封止樹脂５の充填方法は先の実施形態と同様であり、基板２上に液状の封止樹脂５をディスペンサ等で供給し毛細管現象によって基板２と樹脂封止プレート３の間に浸透充填する。このとき、封止樹脂５の流れが前記枠部６の働きにより一方向に規制され、機能素子１の一端部から他端部に向かって次第に浸透され、円滑な浸透充填が実現される。封止樹脂５の充填状態を図６（ｂ）に示す。樹脂封止プレート３に設けられた開口部３ａに対応して封止樹脂５にも開口部５ａが形成され、この開口部５ａに機能素子１の機能部１ａが臨むことも先の実施形態と同様である。
【００４８】
封止樹脂５を充填した後、例えば加熱により封止樹脂５を硬化し、各機能素子実装モジュールへのダイシング（切断）を行う。前記ダイシングは、スクライブライン（図中、Ｓ−Ｓ線で示す。）に沿って行い、これにより所定のチップサイズを有する機能素子実装モジュールに分割される。分割された機能素子実装モジュールを図６（ｃ）に示す。
【００４９】
作製される機能素子実装モジュールは、機能素子１の電極１ｂや基板２の電極２ａが封止樹脂５によって被覆（モールド）された形になり、外部環境から保護されて長期信頼性を確保するようになっている。前記電極１ｂ，２ａは、例えばアルミニウムパッドとして形成されており、空気等に触れると腐食のおそれがあるが、本例の場合、封止樹脂５により封止されているので、腐食等により劣化することはない。一方、機能素子１の機能部１ａは、封止樹脂５の開口部５ａ及び樹脂封止プレート３の開口部３ａに臨んで露呈しており、したがって前記機能部１ａ上には例えば光の透過を妨げるものは何もない。
【００５０】
前述の封止樹脂５の浸透充填に際しては、図８（ａ）に示すように、例えば機能素子１の機能部１ａの周囲に微小凸部１ｃを設け、開口部３ａ内（機能部１ａ上）への封止樹脂５の侵入を確実に防止するようにしてもよい。微小凸部１ｃの作製方法は特に限定されることはないが、既存の半導体プロセスを流用するという観点からは、機能素子１の保護膜（パッシベーション膜）形成用の材料（例えばポリイミド）を用い、フォトリソ技術により形成することが好ましい。
【００５１】
前記微小凸部１ｃを機能部１ａの周囲にリング状に形成しておけば、機能素子１側において封止樹脂５の侵入を確実に阻止することが可能である。なお、前記微小凸部１ｃの形状は、機能部１ａの形状に応じて決めればよく、円環状に限らず、例えば方形環状，矩形環状等であってもよい。前記微小凸部１ｃを形成した場合の樹脂封止状態を図８（ｂ）に示す。封止樹脂５は、樹脂封止プレート３側では開口部３ａの開口縁の作用によってブロックされ、機能素子１側では前記微小凸部１ｃによってブロックされている。
【００５２】
また、前記微小凸部１ｃを形成する代わりに，前記パッシベーション膜に機能部１ａを囲む溝を形成し、これを前記微小凸部１ｃと同様、封止樹脂５のストッパとして用いることも可能である。
【００５３】
以上の製造プロセスで作製される機能素子実装モジュールにおいては、機能素子１の機能部１ａが露呈しており、これを保護するものがない。そこで、前記機能部１ａを保護する目的で、図９に示すように、樹脂封止プレート３の開口部３ａを覆う保護フィルム８を貼り付けるようにしてもよい。前記保護フィルム８を貼り付けることで，例えば機能素子実装モジュールを保管している間に機能部１ａ上に異物が付着するのを防止することができる。また、前記保護フィルム８に剥離可能なフィルムを用い、機能素子実装モジュール使用時にこれを剥離するようにすれば、機能部１ａへの入出光を妨げることもない。
【００５４】
なお、前記のように樹脂封止プレート３の開口部３ａを塞いで保護フィルム８を貼り付けた場合、例えば機能素子実装モジュールを他の基板等に実装するためにリフロー等を行うと、前記機能部１ａ上の空間内の空気が膨張する可能性がある。そこで、前記樹脂封止プレート３の保護フィルム貼着面に溝を形成する等により、ガス排出口９を形成しておくことが好ましい。前記ガス排出口９を形成しておくことにより、リフローの際に前記空間内で膨張した空気（ガス）を速やかに排出することが可能である。また、前記ガス排出口９の形成は、前記空間内における結露を防止するという機能も有する。
【００５５】
前述のように機能素子１の両側に枠部６を設けて封止樹脂の浸透充填を行う場合、図１１（ａ）に示すように、封止樹脂５の流れは一方向に規制されるが、樹脂封止プレート３の開口部３ａを避けるように流れた封止樹脂５が当該開口部３ａの後ろ側（下流側）に十分回り込まず、この部分での機能素子１の樹脂封止が不十分になる可能性がある。このような不都合を解消するためには、前記開口部３ａの下流側に樹脂の流れを一部堰き止め、流路を制御する樹脂流れ制御機構１０を設けることが有効である。
【００５６】
例えば、図１１（ｂ）に示すように、樹脂の流路を両側から狭める形で樹脂流れを制御する樹脂流れ制御機構１０を設ければ、封止樹脂５は開口部３ａの下流側で内側に向かって流れるようになり、開口部３ａの下流部分にも十分な量の封止樹脂が回り込み、この部分についても十分な樹脂封止が行われる。
【００５７】
前記樹脂流れ制御機構１０は、例えば図１２（ａ）に示すように、基板２側に開口部２ｄとして形成すればよい。この開口部２ｄは、先の樹脂封止プレート３の開口部３ａと同様、表面張力により液状の封止樹脂５の流れを妨げる働きを有し、前記樹脂流れ制御機構として機能する。あるいは、図１２（ｂ）に示すように、樹脂封止プレート３側に、前記開口部３ａの他、樹脂流れ制御用開口部３ｂを形成することも可能である。封止樹脂５を供給する開口部を樹脂封止プレートに形成する場合には、各開口部３ａを挟んで樹脂流れ制御用開口部３ｂと封止樹脂供給用開口部とが形成されることになる。この樹脂流れ制御用開口部３ｂについても、開口部３ａや基板２側の開口部２ｄと同様、表面張力により液状の封止樹脂５の流れを妨げる働きを有し、前記樹脂流れ制御機構として機能する。さらには、枠部６に封止樹脂５の流れを妨げる突出部６ａを設け、これにより樹脂の流れを制御するようにしてもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明がこれら実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば各構成要素の形状、寸法等については種々変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】基板と樹脂封止プレートの配置状態を模式的に示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】樹脂封止プレートに設けられる開口部の形状例を示すものであり、（ａ）は角部を円弧状とした矩形の開口部、（ｂ）は円形の開口部、（ｃ）は楕円形の開口部を示す。
【図３】封止樹脂の浸透充填の様子を模式に示す図であり、（ａ）は封止樹脂滴下工程、（ｂ）は浸透充填工程を示す。
【図４】紫外線照射の様子を模式的に示す図である。
【図５】機能素子の両側に枠部を設けた例を示すものであり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み付けた状態を示す概略斜視図である。
【図６】樹脂封止工程を示すものであり、（ａ）は機能素子の実装構造及び樹脂封止プレートの配置状態を示す概略断面図、（ｂ）は封止樹脂充填状態を示す概略断面図、（ｃ）はダイシング後の機能素子実装モジュールを示す概略断面図である。
【図７】機能素子の実装構造を示す概略平面図である。
【図８】機能部の周囲に微小凸部を設けた場合の浸透充填の様子を示すものであり、（ａ）は封止樹脂浸透前の概略断面図、（ｂ）は封止樹脂の充填状態を示す概略断面図である。
【図９】樹脂封止プレート上に保護フィルムを貼着した状態を示す概略断面図である。
【図１０】ガス排出口を形成した状態を示す概略断面図である。
【図１１】封止樹脂の流れを説明する模式図であり、（ａ）は枠部によって樹脂流れを一方向に規制した場合の樹脂の流れの様子を示し、（ｂ）は樹脂流れ制御機構により流路を狭めた場合の樹脂の流れの様子を示す。
【図１２】樹脂流れ制御機構の具体例を示す概略斜視図であり、（ａ）は基板に開口部として形成した例、（ｂ）は樹脂封止プレートに開口部として形成した例、（ｃ）は枠部に形成した例を示す。
【図１３】従来の機能樹脂の封止構造の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  機能素子、１ａ  機能部、２  基板、２ａ  電極、２ｂ  外部接続用電極、２ｃ  ビア導体、２ｄ  開口部、３  樹脂封止プレート、３ａ  開口部、３ｂ  樹脂流れ制御用開口部、４  ディスペンサ、５  封止樹脂、６  枠部、６ｂ  突出部、７  ワイヤ、８  保護フィルム、９  ガス排出口、１０  樹脂流れ制御機構
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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