(57)【要約】  蓋体は、第１面および第１面の反対に位置する第２面を有するとともに、第１面から第２面にわたる複数の貫通孔を有する基板と、平面透視で複数の貫通孔の少なくとも１つに重なる位置に、基板に対向して位置する多孔質体と、を有する。
2020171123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および該第１面の反対に位置する第２面を有するとともに、前記第１面から前記第２面にわたる複数の貫通孔を有する基板と、
平面透視で前記複数の貫通孔の少なくとも１つに重なる位置に、前記基板に対向して位置する多孔質体と、
を有する蓋体。
【請求項２】
平面透視で重なった前記複数の貫通孔の少なくとも１つと前記多孔質体との間に空間を有する、
請求項１に記載の蓋体。
【請求項３】
前記基板と前記多孔質体との間に支持体を有しており、
前記空間は、前記基板および前記多孔質体および前記支持体によって囲まれている、
請求項２に記載の蓋体。
【請求項４】
平面透視で前記空間に重なる位置の前記複数の貫通孔における各開口の間にバリア部を有する、
請求項２または請求項３に記載の蓋体。
【請求項５】
平面透視において、前記バリア部は前記複数の開口における前記各開口を取り囲むように位置している、
請求項４に記載の蓋体。
【請求項６】
前記バリア部は、隣り合う前記各複数の開口の間を仕切るように仕切り部を有する、
請求項４に記載の蓋体。
【請求項７】
キャビティを有する基体と、
該キャビティの深さ方向に前記基板および前記多孔質体が並び、前記キャビティを塞ぐ、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の蓋体と、
を有するパッケージ。
【請求項８】
前記多孔質体は、前記パッケージの内部に位置する、
請求項７に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記多孔質体は、前記基板における前記キャビティの反対側に位置する、
請求項７または請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれかに記載のパッケージにおける前記キャビティに電子部品を備える、
電子装置。
【請求項１１】
モジュール用基板と、
該モジュール基板に接続された請求項１０に記載の電子装置とを有する、
電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フィルター機能を備えた蓋体、パッケージ、電子装置および電子モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサー素子がパッケージに搭載されてなる電子装置においては、センサー素子により外部環境の様々な情報が取得され、ユーザーが上記の環境についての様々な情報を得ることができる。上記の電子装置として、ガスセンサー等が挙げられる（特開2006-337187号公報参照。）。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の蓋体は、第１面および該第１面の反対に位置する第２面を有するとともに、前記第１面から前記第２面にわたる複数の貫通孔を有する基板と、平面透視で前記複数の貫通孔の少なくとも１つに重なる位置に、前記基板に対向して位置する多孔質体と、を有する。
【０００４】
本開示のパッケージは、キャビティを有する基体と、該キャビティの深さ方向に前記基板および前記多孔質体が並び、前記キャビティを塞ぐ、上記に記載の蓋体と、を有する。
【０００５】
本開示の電子装置は、上記に記載のパッケージにおける前記キャビティに電子部品を備える。
【０００６】
本開示の電子モジュールは、モジュール用基板と、該モジュール基板に接続された上記に記載の電子装置とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は本開示の蓋体を上側から見た平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線における断面図である。
【図２】（ａ）は本開示の蓋体の変形例を示す上側から見た平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２線における断面図である。
【図３】（ａ）は本開示の蓋体の変形例を示す上側から見た平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ３−Ｘ３線における断面図である。
【図４】（ａ）は本開示の蓋体の変形例を示す上側から見た平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ４−Ｘ４線における断面図である。
【図５】（ａ）は本開示の蓋体の変形例を示す上側から見た平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ５−Ｘ５線における断面図である。
【図６】本開示の蓋体、パッケージ、電子装置、モジュール基板を示す断面図である。
【図７】本開示の蓋体、パッケージ、電子装置、モジュール基板の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の蓋体、パッケージ、電子装置、および電子モジュール等について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、図１〜図７において同一箇所には同じ符号を付している。蓋体100は、基板101、多孔質体102、支持体107を含んでいる。基板101は、例えば酸化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体から構成されている。そして、基板101の厚み方向において、第１面103と第２面104を貫通するように、複数の貫通孔108が位置している。
【０００９】
基板101を製作するには、材質が酸化アルミニウム質焼結体であれば、まず、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機溶剤、およびバインダーを添加してシート状に成形し、セラミックグリーンシートを作製する。次に、個片の基板101となる基板領域の中央部に打ち抜き加工を施して、複数の基板領域のそれぞれに、複数の貫通孔が位置したセラミックグリーンシートを成形した後、基板領域間に格子状の分割溝を位置させてからセラミックグリーンシートを焼成すれば、複数の基板領域のそれぞれに、複数の貫通孔が位置した基板101が配列された母基板（図示せず）を製作できる。そして、上記の母基板の分割溝に沿って応力を加え、母基板を分割することにより、複数の基板101を製作できる。なお、基板101の製作方法は上記に限定されず、焼成後の母基板にレーザーにより分割溝が位置した母基板を分割したり、スライシング加工により基板101を個片としてもよい。さらに、セラミック粉体を造粒してプレス加工により個々の基板101を製作してもよい。
【００１０】
また、多孔質体102は、酸化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体から構成されている。多孔質体102は多孔質構造となっており、多孔質体102の厚み方向、および水平方向において、通気性を有する。つまり、スポンジと同様に、厚み方向だけでなく、水平方向にも通気性を有する。
【００１１】
多孔質体102を製作するには、材質が酸化アルミニウム質焼結体であれば、例えば、酸化アルミニウム粉体を造粒した顆粒に新たにバインダーを添加し、成形して得られた成形体を焼成して焼結体とすることにより、多孔質体102を製作できる。なお、多孔質体102の製作方法は上記に限定されない。例えば、適度な粒度分布を有する酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機溶剤、およびバインダーを過剰に添加して、生密度が低いセラミックグリーンシートを作製しておき、上記のセラミックグリーンシートを焼成して磁器密度が低く、多孔質なセラミック焼結体を得る等、必要とする多孔質構造および多孔質構造の開口を得るために、他の製法を用いてもよい。
【００１２】
支持体107は、基板101に多孔質体102を位置させる接合材として機能するものであり、例えば鉛ケイ酸塩ガラス（ＰｂＯ−ＳｉＯ2系，ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等），ホウ酸塩ガラス（Ｂ2Ｏ3系,Ｌｉ2Ｏ−Ｂ2Ｏ3系,Ｎａ2Ｏ−Ｂ2Ｏ3系等）,リン酸塩ガラス（Ｎａ2Ｏ−Ｐ2Ｏ5系,Ｂ2Ｏ3−Ｐ2Ｏ5系等）やリン酸スズ亜鉛ガラス（Ｐ2Ｏ5−ＳｎＯ−ＺｎＯ系）等が挙げられる。地球環境を考慮すると、鉛フリーガラスであるホウ酸塩ガラス，リン酸塩ガラス，リン酸スズ亜鉛ガラス等でもよい。鉛ケイ酸塩ガラスであれば、焼成温度が３５０〜４５０℃程度であり、比較的低温で接合が可能となり、パッケージに収容される電子部品202への熱の影響を低減できる。上記の支持体107には、フィラー成分が含まれている。フィラー成分は、例えば接合する絶縁基板と同じセラミック材料を用いることができる。従って、支持体107の線膨張係数を基板101に合わせることが可能となる。なお、支持体107はガラスに限定されず、半田等の金属ろう材、樹脂等を用いてもよい。
【００１３】
本開示の蓋体100は、第１面103および第１面103の反対に位置する第２面104を有するとともに、第１面103から第２面104にわたる複数の貫通孔108を有する基板101と、平面透視で複数の貫通孔108の少なくとも１つに重なる位置に、基板101に対向して位置する多孔質体102と、を有する。
【００１４】
上記の構成により、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、多孔質体102の強度不足を基板101で補うことができ、信頼性に優れ、塵、多湿等に対して耐環境性が高く、良好なフィルター機能を有する蓋体100を提供できる。つまり、多孔質構造からなる多孔質体102のみを蓋体100として用いた場合では強度不足の可能性があるが、多孔質体102の強度不足を、大きい強度を有する基板101で補うことができ、接合後の信頼性に優れ、塵、多湿等に対して耐環境性が高く、良好なフィルター機能を有する蓋体100を提供できる。上記の蓋体100の一例を図１（ａ）、（ｂ）に示す。
【００１５】
基板101の第１面103と第２面104を貫いて、複数の貫通孔108が位置している。図１（ａ）では、平面視において、３行３列の計９個の貫通孔108が基板101の中央部に位置している。そして、基板101は多孔質体102よりも大きく、多孔質体102の外縁に沿って、枠状に位置した支持体107により、基板101の第２面104側に多孔質体102が支持されて位置している。なお、基板101の複数の貫通孔108は、図１（ｂ）に示すように、平面視で支持体107の内側に位置しており、基板101の第１面103側の複数の第１開口108ａから多孔質体102の下面にかけて、通気性を有する蓋体100が構成されている。
【００１６】
基板101は、例えば酸化アルミニウム質焼結体であれば、多孔質体102を酸化アルミニウム質焼結体で構成し、基板101と多孔質体102を接合する支持体107は、酸化アルミニウム質焼結体と同様の線膨張係数を有するものを用いることができる。従って、電子装置200が使用される外部環境において、温度変化により基板101および多孔質体102に作用する応力を緩和でき、基板101から多孔質体102が剥離する等の不具合が生じ難い。また、基板101、多孔質体102、支持体107は無機物であり、熱や紫外線等の外部環境の影響を受け難く、耐環境性に優れる。
【００１７】
また、本開示の蓋体100は、多孔質体102が、基板101における多孔質体102が位置する側の複数の開口を覆っている。上記の構成により、基板101の第１面103から第２面104にかけて位置した複数の開口を有する複数の貫通孔108と、多孔質体102とを介して、厚み方向における通気性を向上できる。つまり、基板101に位置する複数の貫通孔108により、より多くの外部環境からのガスを取り込むことが可能になるとともに、多孔質体102においても、厚み方向だけでなく、水平方向にも通気性を有する多孔質体102により、外部環境のガスをキャビティ112に取り込むことが可能となる。
【００１８】
蓋体100は、例えば厚みが0.1〜0.5μｍ程度の基板101と、厚みが0.1〜0.5μｍ程度の多孔質体102を含み、枠状に位置する支持体107により、基板101と多孔質体102が接合されている。そして、基板101の第１面103側の複数の第１開口108ａから、多孔質体102のキャビティ112側の面との間で、通気性を有する構成となっている。よって、優れたフィルター機能を有する蓋体100を提供できる。
【００１９】
また、本開示の蓋体100は、平面透視で重なった複数の貫通孔108の少なくとも１つと多孔質体102との間に空間110を有する。上記の構成により、基板101の第１面103側で防塵性、防水性を確保しながら、基板101の複数の貫通孔108から取り込んだガスを空間110ならびに多孔質体102に透過させることができ、外部環境から取り込んだガスが不均一な濃度であっても、均等に近い濃度で多孔質体102を介してガスをキャビティ112に取り込むことが可能となる。つまり、外部環境から取り込んだガスが空間110で適度に滞留するとともに、多孔質体102を通過する際に、不均一な濃度のガスが混ざり合うことにより、ガスの濃度が均等に近い状態でキャビティ112に取り込まれるため、ガスの検出感度を向上できる。
【００２０】
基板101に位置する複数の開口（貫通孔108）は、例えばφ80μｍ〜150μｍ程度の大きさで構成すればよい。上記の構成により、比較的大きい塵、水滴等がパッケージの内部に入るのを抑制できる。図１（ａ）では、貫通孔108の形状が平面視で円状であり、縦３個×横３個で位置した複数の貫通孔108を示したが、上記の開示例に限定されず、他の貫通孔108の形状、他の数で位置した蓋体100としてもよい。さらに、多孔質体102は多孔質構造となっており、多孔質体102の厚み方向、および水平方向にも通気性を有する。多孔質体102の開口は、例えば0.1〜1.0μｍ程度で構成されており、大気中に含まれるＰＭ２．５（微小粒子状物質）等の小さな塵においてもパッケージの内部に入るのを抑制できるため、さらに優れたフィルター機能を有する蓋体100を提供できる。
【００２１】
また、本開示の蓋体100は、基板101と多孔質体102との間に支持体107を有しており、空間110は、基板101および多孔質体102および支持体107によって囲まれている。上記の構成により、基板101の第１面103から第２面104にかけて位置した複数の開口を有する複数の貫通孔108と、多孔質体102とを介して、厚み方向における通気性を向上できる。つまり、図１（ａ）、（ｂ）で示したように、基板101に位置する複数の貫通孔108により、より多くの外部環境からのガスを取り込むことが可能になるとともに、多孔質体102においても、厚み方向だけでなく、水平方向にも通気性を有する多孔質体102により、外部環境のガスをキャビティ112に取り込むことが可能となる。
【００２２】
蓋体100は、例えば厚みが0.1〜0.5μｍ程度の基板101と、厚みが0.1〜0.5μｍ程度の多孔質体102を含み、枠状に位置する支持体107により、基板101と多孔質体102が途切れることなく接合されている。そして、基板101の第１面103側の複数の第１開口108ａから取り込まれたガスは、第２面104側の複数の第２開口108ｂと、多孔質体102のキャビティ112側の面との間で通気し、上記の際に多孔質体102を透過する構成となる。つまり、基板101（貫通孔108を除く）、支持体107は通気性がなく、空間110が基板101、多孔質体102および支持体107によって囲まれた構成であるから、基板101の第１面103側から入り込んだガスは、多孔質体102を透過してキャビティ112に取り込まれる。よって、より優れたフィルター機能を有する蓋体100を提供できる。なお、図１（ａ）では、平面透視において、支持体107の形状を枠状として位置させたが、電子装置200の用途、形状に応じて、円状、楕円状、矩形状等、他の形状で位置させてもよい。
【００２３】
また、本開示の蓋体100は、平面透視で空間110に重なる位置の複数の貫通孔108における各開口の間にバリア部109を有する。上記の構成により、仮に基板101の貫通孔108に水116が入っても、多孔質体102における、貫通孔108の下方の部分から、隣接する貫通孔108の下方の部分に水116が広がるのを抑制し、水116がパッケージの内部に入るのをより抑制して通気性を確保できる。
【００２４】
つまり、多孔質体102を部分的に覆うバリア部109は水116を透過しないため、仮に基板101の貫通孔108に水116が入っても、水116は多孔質体102における貫通孔108の下方の部分に入り留まり易い。さらに、貫通孔108が位置しない基板101の下方においては、多孔質体102が水116の影響を受け難いことから、通気性が確保され易い。
【００２５】
バリア部109は５〜20μｍ程度の厚みであり、バリア部109の上面が多孔質体102の主面よりも高く位置しているため、バリア部109がダムとして機能し、多孔質体102において、貫通孔108の下方に位置する部分に入った水116は、バリア部109を越えて隣接する貫通孔108の下方に位置する部分に広がることが抑制される。よって、多孔質体102を部分的に覆うバリア部109は、多孔質体102に水116が入るのを抑制し、多孔質体102の平面方向への水116の広がりを抑制することができる。なお、後述する図７に示す例のように、多孔質体102が基板101におけるパッケージのキャビティ112の反対側に位置する場合においては、バリア部109によって水116がパッケージの内部に入るのを抑制することができる。
【００２６】
また、本開示の蓋体100は、平面透視において、バリア部109は複数の開口における各開口を取り囲むように位置している。上記の構成により、仮に基板101の貫通孔108に水116が入っても、多孔質体102において、貫通孔108の下方の部分から、隣接する貫通孔108の下方の部分に水116が広がるのをより抑制し、水116がパッケージの内部に入るのをより抑制して通気性を確保できる。
【００２７】
つまり、図２（ａ）、（ｂ）で示すように、多孔質体102を部分的に覆うバリア部109は水116を透過しないため、基板101の貫通孔108に水116が入っても、バリア部109が各開口を取り囲むように位置していることから、水116は複数の貫通孔108の個々の下方の多孔質体102の狭い領域に入り留まり易い。さらに、貫通孔108が位置しない基板101の下方においては、多孔質体102が水116の影響を受け難いことから、多孔質体102のより広い範囲で通気性が確保される。
【００２８】
バリア部109は、バリア部109の上面が多孔質体102の主面よりも高く位置しているため、バリア部109がダムとして機能し、多孔質体102において、貫通孔108の下方に位置する部分に入った水116は、バリア部109を越えて隣接する貫通孔108の下方に位置する部分に広がることが抑制される。よって、複数の開口における各開口および複数の開口を取り囲むように位置しているバリア部109は、多孔質体102に水116が入るのを抑制し、多孔質体102の平面方向への水116の広がりをより効果的に抑制することができる。なお、後述する図７に示す例のように、多孔質体102が基板101におけるパッケージのキャビティ112の反対側に位置する場合においては、バリア部109によって水116がパッケージの内部に入るのをより抑制することができる。
【００２９】
また、本開示の蓋体100は、バリア部109が、多孔質体102上に位置している。上記の構成により、仮に基板101の貫通孔108に水116が入っても、貫通孔108の下方の多孔質体102から、隣接する貫通孔108の下方の多孔質体102に水116が広がるのを抑制し、多孔質体102としての強度を向上できる。つまり、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、多孔質体102の強度不足をバリア部109で補うことができるため、防水性を備え、信頼性に優れ、耐環境性が高く、フィルター機能を有する蓋体100を提供できる。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）で示すように、多孔質体102を部分的に覆うバリア部109が、多孔質体102上に位置していれば、バリア部109は水116を透過しないため、基板101の貫通孔108に水116が入っても、水116は複数の貫通孔108の個々の下方の多孔質体102の狭い領域に入り留まり易い。さらに、貫通孔108が位置しない基板101の下方においては、多孔質体102が水116の影響を受け難いことから、多孔質体102のより広い範囲で通気性が確保され易い。
【００３１】
さらに、多孔質体102の強度不足を、大きい強度を有する基板101でより効果的に補うことができるとともに、多孔質体102上に位置しているバリア部109により、多孔質体102の強度不足を補うことができる構成となる。バリア部109は、多孔質体102に水116が入るのを抑制する膜として機能するものであり、例えば上記に示す支持体107と同様の各種ガラス、金属、樹脂等を用いることができる。なお、後述する図７に示す例のように、多孔質体102が基板101におけるパッケージのキャビティ112の反対側に位置する場合においては、多孔質体102上に位置したバリア部109によって、水116を多孔質体102に効果的に留め易くなり、水116がパッケージの内部に入るのを抑制することができる。
【００３２】
また、本開示の蓋体100は、バリア部109が、基板101上に位置している。上記の構成により、基板101の貫通孔108に入った水116を、貫通孔108の下方の多孔質体102の狭い範囲に導くことができるため、水116が多孔質体102における隣接する貫通孔108の下方の部分に広がることが抑制され、水116の影響を低減して通気性を確保できる。
【００３３】
つまり、図３（ａ）、（ｂ）で示すように、基板101上に位置しているバリア部109は水116を透過しないため、仮に基板101の貫通孔108に水116が入っても、バリア部109が水116の経路として機能し、複数の貫通孔108の個々の下方の多孔質体102の狭い領域に水116が入り、留まり易い。さらに、貫通孔108が位置しない基板101の下方においては、多孔質体102が水116の影響を受け難いことから、多孔質体102の広い範囲で通気性が確保され易い。よって、基板101上に位置しているバリア部109は、貫通孔108の下方の多孔質体102を除く領域において、多孔質体102に水116が入るのを抑制し、多孔質体102の平面方向への水116の広がりを効果的に抑制することができる。なお、後述する図７に示す例のように、多孔質体102が基板101におけるパッケージのキャビティ112の反対側に位置する場合においては、仮に水116が空間110に入ったとしても、基板101上に位置したバリア部109によって水116がパッケージの内部に入るのを抑制することができる。
【００３４】
また、本開示の蓋体100は、バリア部109が、多孔質体102上および基板101上に位置している。上記の構成により、基板101の貫通孔108に入った水116を、貫通孔108の下方の多孔質体102のより狭い範囲に導くことができるため、多孔質体102における隣接する貫通孔108の下方の部分に水116が広がるのを抑制し、水116の影響を低減して通気性を確保できる。
【００３５】
つまり、図４（ａ）、（ｂ）で示すように、多孔質体102上および基板101上に位置しているバリア部109は水116を透過しないため、仮に基板101の貫通孔108に水116が入っても、バリア部109が水116の経路として機能し、水116は複数の貫通孔108の個々の下方の多孔質体102のより狭い領域に入り、留まり易い。さらに、貫通孔108が位置しない基板101の下方においては、多孔質体102上にバリア部109が位置しており、多孔質体102が水116の影響を受け難いことから、多孔質体102のより広い範囲で通気性が確保される。よって、基板101上に位置しているバリア部109は、貫通孔108の下方の多孔質体102を除く領域において、多孔質体102に水116が入るのを抑制し、多孔質体102の平面方向への水116の広がりを、より効果的に抑制することができる。なお、後述する図７に示す例のように、多孔質体102が基板101におけるパッケージのキャビティ112の反対側に位置する場合においては、バリア部109によって水116を多孔質体102に効果的に留め易くなり、また仮に水116が空間110に入ったとしても、バリア部109によって水116がパッケージの内部に入るのを抑制することができる。
【００３６】
なお、多孔質体102上および基板101上に位置しているバリア部109は、蓋体100の厚み方向において離れていてもよく、また、蓋体100の厚み方向における多孔質体102と基板101との間に、連続して位置していてもよい。
【００３７】
また、本開示の蓋体100は、バリア部109が、隣り合う各複数の開口の間を仕切るように仕切り部111を有する。上記の構成により、基板101の貫通孔108に水116が入っても、入った水116が仕切り部111を越えて広がることが抑制されるため、基板101の第１面103側の第１開口108ａから多孔質体102の下面（キャビティ112側）にかけて、通気性を確保できる。つまり、図５（ａ）、（ｂ）で示すように、バリア部109の仕切り部111が、隣り合う各複数の開口の間を仕切っており、支持体107、バリア部109、支持体107、および仕切り部111は水116を透過しないため、基板101の貫通孔108に水116が入っても、水116は貫通孔108の下方に位置し、基板101と支持体107と仕切り部111で囲まれた多孔質体102に入り、留まり易い。さらに、貫通孔108が位置しない基板101の下方に位置する、基板101と支持体107と仕切り部111で囲まれた多孔質体102は、水116の影響を受け難いことから、通気性が確保される。
【００３８】
バリア部109が５〜20μｍ程度の厚みであれば、バリア部109の上面が多孔質体102の主面よりも高く位置しているため、バリア部109がダムとして機能し、多孔質体102において、貫通孔108から支持体107と仕切り部111で囲まれた部分に入った水116が、バリア部109を越えて隣接する仕切り部111で囲まれた部分に広がることが抑制される。よって、多孔質体102を部分的に覆うバリア部109は、多孔質体102に水116が入るのを抑制し、仕切り部111によっても多孔質体102への水116の広がりが制限されるため、多孔質体102の平面方向への水116の広がりを効果的に抑制することができる。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、断面視においてバリア部109が基板101の第２面104から離間していれば、つまり、基板101の第２面104と、多孔質体102の上面に位置するバリア部109との間に空間110が設けられていれば、多孔質体102において、複数の貫通孔108の下方に位置する支持体107と仕切り部111で囲まれた部分が水116で覆われても、貫通孔108が位置しない基板101の下方に位置する、基板101と支持体107と仕切り部111で囲まれた多孔質体102とのガスの平面方向における通気が、空間110を介して可能となるため、防塵性、防水性を備え、さらに良好に通気性が確保された蓋体100を実現できる。なお、後述する図７に示す例のように、多孔質体102が基板101におけるパッケージのキャビティ112の反対側に位置する場合においては、多孔質体102上に位置したバリア部109によって、水116を多孔質体102に留め易くなり、水116がパッケージの内部に入るのを抑制することができる。
【００４０】
なお、仕切り部111を有するバリア部109は、多孔質体102上に位置し、蓋体100の厚み方向において基板101から離れていてもよく、また、基板101上に位置し、蓋体100の厚み方向において多孔質体102から離れていてもよく、また、多孔質体102上および基板101上に位置し、蓋体100の厚み方向において離れていてもよく、また、多孔質体102と基板101との間に、連続して位置していてもよい。さらに、図５では、基板101において、平面透視で３つの貫通孔108が位置する２つの領域が、貫通孔108が位置しない１つの領域を挟んだ構成を示したが、上記の例に限定されず、他の数の貫通孔108が位置していてもよく、また複数の貫通孔108が位置する領域、貫通孔108が位置しない領域が、他の数で位置した構成としてもよい。
【００４１】
本開示のパッケージは、キャビティ112を有する基体201と、キャビティ112の深さ方向に基板101および多孔質体102が並び、キャビティ112を塞ぐ、上記のいずれかに記載の蓋体100と、を有する。上記の構成により、キャビティ112に搭載された電子部品202を保護しながら、蓋体100によりフィルター機能が付加された、電子装置200となるパッケージを提供できる。つまり、電子部品202が基体201と蓋体100で囲まれて、外部環境から電子部品202が保護されるとともに、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、多孔質体102の強度不足が基板101で補われ、温湿度への環境性能が高く、電子部品202の信頼性に優れた電子装置200となるパッケージを提供できる。
【００４２】
基体201は、例えば酸化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体から構成される、基部および枠部と、配線導体203と、外部接続導体（図示せず）を含み、枠部の上面は蓋体100が接合される接合部として機能する。
【００４３】
基体201の材質はセラミック焼結体に限定されず、樹脂でもよい。また、基部、枠部で囲まれた領域にキャビティ112が位置しており、キャビティ112の底面（基部の上面）に電子部品202が搭載される配線導体203が位置している。配線導体203は、図示しない内部配線を介して、基部の下面に位置する外部接続導体（図示せず）に導出される。
【００４４】
基体201に接合される蓋体100は、例えば、基板101、多孔質体102、支持体107、バリア部109を含み、基板101の下面側（第２面104側）に多孔質体102が支持体107により位置している。そして、多孔質体102の一部がバリア部109で覆われた構成となっている。上記の構成により、蓋体100に防塵性、防水性を備え、通気性が確保されたフィルター機能が付加され、外部環境からのガスをキャビティ112内に取り込むことが可能なパッケージを提供できる。
【００４５】
また、本開示のパッケージは、多孔質体102が、パッケージの内部に位置する。上記の構成により、キャビティ112に搭載された電子部品202を保護しながら、蓋体100により、より効果的なフィルター機能が付加された電子装置200となるパッケージを提供できる。つまり、電子部品202が基体201と蓋体100とを含むパッケージで囲まれて、外部環境から電子部品202が保護され、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、基板101により多孔質体102が外部環境から隔離されるとともに、多孔質体102の強度不足が基板101で補われ、温湿度への環境性能がさらに高く、電子部品202の信頼性に優れた電子装置200となるパッケージを提供できる。上記のパッケージを、図６に示す。
【００４６】
基体201に接合される蓋体100は、例えば図６に断面透視で示すように、基板101、多孔質体102、支持体107、バリア部109を含み、基板101の下面側（第２面104側）に多孔質体102が支持体107により位置している。よって、基板101により多孔質体102が外部環境から隔離される構成となっている。そして、多孔質体102の一部がバリア部109で覆われた構成となっている。上記の構成により、多孔質体102の割れ、欠け等が抑制されるとともに、蓋体100に防塵性、防水性を備え、通気性が確保されたフィルター機能が付加され、外部環境からのガスをキャビティ112内に取り込むことが可能なパッケージを提供できる。
【００４７】
また、本開示のパッケージは、多孔質体102が、基板101におけるキャビティ112の反対側に位置する。上記の構成により、キャビティ112に搭載された電子部品202を保護しながら、蓋体100により、さらに効果的なフィルター機能が付加され、電子装置200となるパッケージを提供できる。つまり、電子部品202が基体201と蓋体100とを含むパッケージで囲まれて、外部環境から電子部品202が保護され、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、外部環境にさらされる側に多孔質体102が位置することにより、蓋体100の最上面で塵がパッケージの内部に入るのを抑制できるため、防塵性に優れる。上記のパッケージを、図７に示す。
【００４８】
基体201に接合される蓋体100は、例えば図７に断面透視で示すように、基板101、多孔質体102、支持体107、バリア部109を含み、基板101の上面側（第２面104側）に多孔質体102が支持体107により接合されている。上記の構成により、多孔質体102により蓋体100にさらに効果的な防塵性を備え、通気性が確保されたフィルター機能が付加され、外部環境からのガスをキャビティ112内に取り込むことが可能なパッケージを提供できる。
【００４９】
なお、図７に示すように、基体201に接合される接合部113が基板101の第１面103側の外縁に沿って位置していれば、多孔質体102の強度不足を、大きい強度を有する基板101で補うことができる構成となる。
【００５０】
本開示の電子装置200は、上記のいずれかに記載のパッケージにおけるキャビティ112に電子部品202を備える。上記の構成により、蓋体100によりフィルター機能が付加され、温湿度への環境性能が高く、電子部品202の信頼性に優れた電子装置200を提供できる。つまり、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、多孔質体102の強度不足を基板101で補うことができ、接合信頼性に優れ、耐環境性が高く、フィルター機能を有する蓋体100が接合された電子装置200を提供できる。図６、図７に、電子装置200の実施の一例を示す。
【００５１】
基体201に搭載される電子部品202は、例えばガスセンサー素子、気圧センサー素子、マイクロフォン素子等が挙げられる。上記の各種センサー素子により外部環境の様々な情報が取得され、ユーザーが上記の環境についての様々な情報を得ることができる。 そして、上記のセンサー装置は、ガスセンサー、気圧センサー、マイクロフォン等として活用される。
【００５２】
例えば、図６、図７に示す電子装置200がガスセンサーであれば、基体201の上面に設置される蓋体100に含まれる基板101の第１面103から第２面104にかけて位置した複数の貫通孔108から、多孔質体102を介して、感知されるガスがガスセンサー素子（電子部品202）に循環され、環境中にどのようなガスの成分が含まれているのかが検知される。また、水116がパッケージの内部に入るのを抑制するため、蓋体100の基板101の第１面103に撥水膜（図示せず）が位置していてもよい。また、例えば多孔質体102の上下面に複数の凹部（図示せず）を位置させて、多孔質体102のフィルターとしての比表面積を大きくすることにより、パッケージの内部と外部環境との圧力損失が小さく、良好な通気性を確保した蓋体100を用いてもよい。さらに、防水性を高めるために、図２〜図５に示すように、基板101と多孔質体102との間において、バリア部109、仕切り部111が位置していてもよい。
【００５３】
蓋体100は、電子部品202が搭載された基体201の上面に、例えば樹脂からなる接合材117により接合される。接合材117は、例えばエポキシ樹脂、または、ポリイミド樹脂等から構成される。接合材117は、蓋体100の基板101の第２面104の外縁に沿って位置し、基体201の上面に接合される。具体的には、基体201の上面に枠状に接合材117が塗布されたのち、蓋体100の基板101の第２面104が、基体201に塗布された接合材117と対向するように、配列冶具等を用いて位置決められる。つまり、接合材117が塗付された基体201の上側に蓋体100の位置が決められて、基体201の上面と、蓋体100の基板101の第２面104との間に、接合材117が位置する状態となる。上記の後、接合材117を加熱硬化させて、蓋体100が基体201の上面に接合される。
【００５４】
図６に示すように、多孔質体102は基板101よりも小さい。よって、接合材117が塗付された基体201の上面に蓋体100が位置決めされる際に、基体201の開口よりも多孔質体102が小さいため、基体201の開口内に蓋体100の多孔質体102が入り込むことにより、基体201への蓋体100の位置決めが容易となる。そして、パッケージ201と蓋体100が接合材117により接合される。なお、基体201と蓋体100を接合材117で接合する際の熱処理の温度が、蓋体100の基板101と多孔質体102とを支持体107で接合する際の熱処理の温度よりも低ければ、支持体107が再び軟化して基板101と多孔質体102との接合が破壊されない。
【００５５】
なお、図６では、上側（外部環境にさらされる側）に基板101を、下側（基体201側）に多孔質体102が位置し、基板101の第２面104側の接合部113が位置した蓋体100が、基体201に接合された例を示したが、図７に示すように、上側（外部環境にさらされる側）に多孔質体102、下側（基体201側）に基板101が位置した蓋体100が基体201に接合された構成としてもよい。上記の場合、基体201に接合される接合部113が基板101の外縁に沿って位置していれば、多孔質体102の強度不足を、大きい強度を有する基板101で補うことができ、多孔質体102側を外部環境側にして、より防塵性に優れたフィルター機能を有する電子装置200を実現できる。なお、水116がパッケージの内部に入るのを抑制するため、蓋体100の多孔質体102の主面に撥水膜（図示せず）が位置した構成としてもよい。
【００５６】
近年、各種センサー装置の小型化の要求により、センサー素子が搭載される基体201の大きさは小さくなってきており、上記の基体201に設置される、小型化、低背化が実現されたフィルター機能を有する蓋体100を用いることにより、より小型で低背であり、表面実装が可能な電子装置200を実現できる。
【００５７】
本開示の電子モジュール300は、モジュール用基板301と、モジュール用基板301に接続された上記に記載の電子装置200とを有する。上記の構成により、蓋体100によるフィルター機能を有する電子部品202の信頼性が向上した電子装置200を用いて、動作安定性に優れた電子モジュール300を提供できる。つまり、電子装置200の小型化により蓋体100が小さくなっても、多孔質体102の強度不足を基板101で補うことができ、接合信頼性に優れ、耐環境性が高く、フィルター機能を有する蓋体100が接合された電子装置200により、電子部品202の動作安定性に優れた電子モジュール300を提供できる。図６、図７に、電子モジュール300の実施の一例を示す。
【００５８】
電子モジュール300は、例えばスマートホンや携帯電話等の携帯端末に搭載される。基体201に搭載される電子部品202が、例えばシリコンからなるマイクロフォン素子（図示せず）であれば、基体201の外面に設置される蓋体100に含まれる基板101の第１面103から第２面104にかけて位置した複数の貫通孔108から、多孔質体102を介して、ユーザーの声等（音響信号）がパッケージのキャビティ112に入り、音響信号がマイクロフォン素子の振動膜に与えられる。上記の振動膜に音響信号が与えられると、上記の音響信号によって振動膜が振動して、振動膜の静電容量が変化し、マイクロフォン素子が音響信号を検出する。そして、マイクロフォン素子の振動膜の静電容量の変化、すなわちマイクロフォン素子により検出された音響信号が電気信号に変換される。得られた電気信号は、基体201の下面に位置した外部接続導体から、ろう材303、接続パッド302を介してモジュール用基板301に伝達される。
【００５９】
携帯端末を使用する際の外部環境は、アウトドアやスポーツ等で使用すること等を考慮して年々厳しくなってきており、砂、塵、雨、雪等の環境においても安定した動作が要求される。本開示の電子モジュール300を用いることにより、蓋体100によりフィルター機能が付加され、外部環境からの塵、水分等に対する防塵性、防水性に優れ、環境性能が高く、電子部品202の信頼性に優れた携帯端末等の電子機器を実現できる。
【００６０】
なお、本開示の蓋体100、基体201、パッケージ、電子装置200、電子モジュール300等は、以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えても何ら差し支えない。例えば、上記開示の例において、蓋体100の平面視における形状を矩形状としたが、使用される基体201の形状に応じて、正方形状、円形状、楕円形状等としてもよい。また、パッケージに収容される電子部品は、センサー素子以外の電子部品でもよく、また複数の電子部品が同時に収容されていてもよい。また、蓋体100の平面視における四隅に、切り欠き等の面取り部を位置させてもよい。さらに、蓋体100の基板101に位置する貫通孔108は平面視で円形状に限定されず、多角形、若しくは楕円形等、他の形状でもよく、異なる大きさ、および形状の貫通孔108が組み合わされた構成としてもよい。
【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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【国際調査報告】
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