(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続端子と配線パターンとを有する配線基板と、前記配線基板に固定したケースとから成り、半導体を主要部品として内蔵する電子部品パッケージにおいて、前記ケース内部に通気穴のみで外部と連通するように密閉された空洞を設け、該空洞内に吸水ポリマーを内蔵させたことを特徴とする電子部品パッケージ。
【請求項２】
前記ケース上面にレンズ用穴と前記通気用穴とが開口しており、前記レンズ用穴にプラスチックレンズが固定されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品パッケージ。
【請求項３】
前記空洞は前記レンズの周囲を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求項２記載の電子部品パッケージ。
【請求項４】
前記通気穴を塞ぐように、ケースの上面に粘着テープを貼着したことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の電子部品パッケージ。
【請求項５】
請求項４に記載の電子部品パッケージを実装する方法において、予め前記吸水ポリマーに吸水後、前記通気穴を粘着テープで塞いでから半田リフローすることを特徴とする電子部品パッケージの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体を内蔵する電子部品パッケージ及びその実装方法に関し、特には耐熱性の低い部品を含んでいる電子部品パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の小型化に合わせて、そこに搭載される電子部品も小型化、チップ化が進んでいる。そして、従来これらの電子部品の回路基板への実装においては、リフロー炉を活用して半田付けする表面実装方法が一般的である。このような電子部品の中に、例えば、レンズ付きＣＣＤ、レンズ付きＣＭＯＳセンサなどのように、半導体とレンズとを一体化した電子部品が、産業用、医療用、民生用に広く活用されるようになっている。しかも、これらのレンズには低価格化のために、単玉でも性能の良い非球面プラスチックレンズが採用されている。このような従来の電子部品パッケージの例を図面を用いて説明する。図４は従来の電子部品パッケージの斜視図であり、図５は図４の縦断面図である。図６は他の従来の電子部品パッケージの一部分解斜視図であり、図７は図６の電子部品パッケージの一部分解縦断面図である。
【０００３】
まず、図４、図５の電子部品パッケージの構成について説明する。図４において、５１は半導体として電子部品であるＣＭＯＳセンサを収納する電子部品パッケージであり、５２の配線基板と５３の樹脂成形品であるケースとを接合して構成されている。配線基板５２は樹脂、セラミック等から成り、基板５２上下面には図示しない配線パターン形成されている。５４は基板５２表面の配線パターンの一部が、裏面の配線パターンと接続するように基板５２側面に形成された半スルーホール部を介して背面側の配線パターンに延設されている接続端子である。接続端子５４を介して、電子部品パッケージ５１が電子機器のマザーボードである回路基板の電極パターンに接合される。
【０００４】
５５はＣＭＯＳセンサを構成する主要部品のＩＣであり、基板５２上面の中央部の配線パターンにダイボンディングにより接合されている。５６はワイヤであり、ＩＣ５５の各電極とこれに対応する各配線パターンとをワイヤボンディングにより接続している。５７は低コスト化のために、一般的に用いられている両面非球面のプラスチックレンズであり、ケース５３中央に形成されているレンズ用穴５３ｂの段部において、鏡胴５３ａに固定されている５８の絞りにより狭持されている。ケース５３の下面にはＩＣ５５を収納する凹部５３ｃが形成されている。
【０００５】
次に、図６、図７の電子部品パッケージの構成について説明する。図６、図７において、６１は半導体としての電子部品であるＣＭＯＳセンサを収納する電子部品パッケージであり、６２の基板ブロックと６３のケースブロックとを嵌着して成る。６４は樹脂、セラミック等から成る基板ブロック６２の配線基板であり、基板ブロック６２内部に形成された凹部６４ｂに６５のＩＣを収納する。６６は基板６４上面に突出して形成されている枠部６４ａに接合して凹部６４ｂをカバーするガラス板である。ケースブロック６３は６７のケースにレンズ５７を組み立てたものである。その他の構成は前述した電子部品パッケージ５１と同様であり、同一構成要素には同符号を付して、詳細な説明は省略する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のワンチップ化された電子部品を電子機器の回路基板に半田実装するのに際しては、一般的にリフロー炉を用いて半田付けする方法が生産性がよい。しかしながら、プラスチックレンズのように、リフロー炉に耐えるだけの耐熱性がない部品を含んだ電子部品の場合には、手作業による半田付けや光ビームを用いて、端子部のみを加熱することが必要になっている。また、予めケースブロック６３と基板ブロック６２とを別体のまま製造しておき、まず、先に耐熱性に心配のない基板ブロック６２のみをリフロー炉を用いて半田付けし、その後にケースブロック６３を基板ブロック６２に接合する方法では、基板ブロック６２の方に枠部６４ａを設けたり、ガラス板６６等余計な構成要素が増えてしまう。従って、電子部品自体のコストアップを招いたり、実装工程における工数や設備が一般の電子部品に対して余計に掛かってしまう。
【０００７】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、リフロー炉に耐えない耐熱性の低い部品を含んだ電子部品を収納して、リフロー炉による半田付けが可能な電子部品パッケージを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、外部接続端子と配線パターンとを有する配線基板と、前記配線基板に固定したケースとから成り、半導体を主要部品として内蔵する電子部品パッケージにおいて、前記ケース内部に通気穴のみで外部と連通するように密閉された空洞を設け、該空洞内に吸水ポリマーを内蔵させたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記ケース上面にレンズ用穴と前記通気穴とが開口しており、前記レンズ用穴にプラスチックレンズが固定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記空洞は前記レンズの周囲を取り囲むように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記通気穴を塞ぐように、ケースの上面に粘着テープを貼着したことを特徴とする。
【００１２】
また、前述した目的を達成するための本発明の他の手段は、請求項４に記載の電子部品パッケージを実装する方法において、予め前記吸水ポリマーに吸水後、前記通気穴を粘着テープで塞いでから半田リフローすることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態である電子部品パッケージの斜視図、図２はこの電子部品パッケージの縦断面図、図３はこの電子部品パケージを実装する方法を示す斜視図である。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態である電子部品パッケージの構成について説明する。図１、図２において、１は電子部品パッケージである。２は樹脂、セラミック等から成る基板であり、基板２には上下面に配線パターンが形成されている。３は、配線パターンの一部が基板２上面から側面の半スルーホール部を経由して裏面側に延設されて形成されている接続端子である。４は電子部品パッケージ１に内蔵する主要電子部品である半導体のＩＣであり、固体撮像素子のＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサが一般的である。５はＩＣ４の電極と基板２の配線パターンとをワイヤボンディング接合しているワイヤである。
【００１５】
６は基板２上に接合された樹脂成形品から成るケースであり、中央に貫通穴であるレンズ用穴６ａを有する。ケース６には、レンズ用穴６ａの周囲を囲むように空洞６ｂが形成されている。８は樹脂成形品から成る蓋であり、ケース６に接合されて空洞６ｂを密閉空間にしている。蓋８にはレンズ用穴８ａ及び空洞６ｂと外気とを連通する通気穴８ｂが形成されている。７は両面が非球面のプラスチックレンズであり、レンズ用穴６ａ内の段部に１０の絞りと共に、蓋８により狭持されている。９は空洞６ｂ内に収納された吸水ポリマーである。
【００１６】
次に、電子部品パッケージ１を電子機器の回路基板へ実装する方法について説明する。図３において、１１は粘着テープである。まず、通気穴８ｂから吸水ポリマー９に十分給水しておき、通気穴８ｂ及びレンズ用穴６ａを塞ぐように粘着テープ１１をケース６上面に貼付しておく。こうしておいて、電子部品パッケージ１を、チップマウンタ等で一般の電子部品と同様に回路基板上へ搭載し、リフロー炉によって半田付けを行う。この場合、リフロー時の熱により水分が沸騰気化して空洞６ｂ内の圧力が高まり、粘着テープ１１を一部剥がして外に出る。半田リフロー後に、粘着テープ１１を剥がすことで実装が完成する。
【００１７】
次に、本実施の形態である半導体パッケージの効果について説明する。上述の実装方法によれば、空洞６ｂが粘着テープ１１により密閉されているので、半田付け前の待機中に、蒸発を防いで十分な水分を保持させておくことができる。そして、リフロー炉内においては、水分が存在している間は空洞６ｂ近傍のケース６の温度上昇が水の沸点である１００℃付近に押さえられるので、近くにあるレンズ７の温度上昇も抑えられるため、レンズ７はリフロー炉による半田付けに耐えることができる。また、レンズ用穴６ａが粘着テープ１１でカバーされているので、作業中のガスやほこりによってレンズが汚染されるのを防ぐことができる。
【００１８】
なお、以上の実施の形態では、レンズ７の絞り１０を独立部品としているが、これを蓋８と一体成形して部品点数を減らすこともできる。また、粘着テープ１１をレンズ用穴６ａにもカバーしているが、レンズの汚染が他の方法で防止できる場合には、粘着テープ１１は通気穴８ｂを塞ぐのみでもよい。また、吸水ポリマー９は、水以外の液体であっても大量に保持できるため、例えば、フッ素系不活性液体等の液体を用いた場合には、広範囲に沸点を選択できる。従って、電子部品に与える影響が水では懸念されるような部品に適用すれば有効である。また、耐熱性の低い部品は上述したプラスチックレンズに限らないことは勿論である。以上のように、耐熱性の低い部材を含む電子部品に本発明の電子部品パッケージを適用すれば、これを一般の電子部品と同様に半田実装可能な電子部品とすることができ、生産性の向上が図れる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板に実装された半導体と、前記基板を固定したケースとから成る電子部品パッケージにおいて、前記ケース内に通気穴のみで外部と連通する密閉された空洞を設け、該空洞内に吸水ポリマーを内蔵させた構造としたので、回路基板への半田付けに際して、予め吸水ポリマーに給水し、粘着テープで密閉しておくことによって、耐熱性の弱い部品を含んだ電子部品のリフロー炉による生産性の良い半田実装が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である電子部品パッケージの斜視図である。
【図２】図１の電子部品パッケージの縦断面図である。
【図３】図１の電子部品を半田実装する方法を示す斜視図である。
【図４】従来の電子部品パッケージの斜視図である。
【図５】従来の電子部品パッケージの縦断面図である。
【図６】他の従来の電子部品パッケージの一部分解斜視図である。
【図７】従来の電子部品パッケージの一部分解縦断面図である。
【符号の説明】
１  電子部品パッケージ
２  配線基板
３  接続端子
４  ＩＣ
６  ケース
６ａ  レンズ用穴
６ｂ  空洞
６ｃ  通気穴
７  レンズ
８  吸水ポリマー
９  粘着テープ
【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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