JP2002100692A - 半導体装置 - Google Patents
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】小型軽量で薄型の半導体装置となり、半導体素
子の受光部に樹脂が侵入せず受光特性が低下しないもの
とすること。 【解決手段】上面に受光部２が設けられ上面の周縁部に
電極８が形成された半導体素子１が上側主面に載置さ
れ、上側主面の半導体素子１の載置部より周縁側に電極
パッド９が形成された基体５と、電極８と電極パッド９
を電気的に接続したボンディングワイヤ６と、電極８お
よびボンディングワイヤ６の電極８からの立ち上がり部
を覆って上面の周縁部の全周に設けられた第１の紫外線
硬化性樹脂４ａと、第１の紫外線硬化性樹脂４ａの上面
に設けられ幅が小さい第２の紫外線硬化性樹脂４ｂと、
半導体素子１を覆って第２の紫外線硬化性樹脂４ｂの上
部で接着された透光性部材３と、半導体素子１と第１，
第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂおよび透光性部材３
の側部の全周を封止する封止樹脂７とを具備した。
子の受光部に樹脂が侵入せず受光特性が低下しないもの
とすること。 【解決手段】上面に受光部２が設けられ上面の周縁部に
電極８が形成された半導体素子１が上側主面に載置さ
れ、上側主面の半導体素子１の載置部より周縁側に電極
パッド９が形成された基体５と、電極８と電極パッド９
を電気的に接続したボンディングワイヤ６と、電極８お
よびボンディングワイヤ６の電極８からの立ち上がり部
を覆って上面の周縁部の全周に設けられた第１の紫外線
硬化性樹脂４ａと、第１の紫外線硬化性樹脂４ａの上面
に設けられ幅が小さい第２の紫外線硬化性樹脂４ｂと、
半導体素子１を覆って第２の紫外線硬化性樹脂４ｂの上
部で接着された透光性部材３と、半導体素子１と第１，
第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂおよび透光性部材３
の側部の全周を封止する封止樹脂７とを具備した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトダイオー
ド，ラインセンサ，イメージセンサ等の受光素子である
半導体素子またはこれらの受光部を有する半導体素子を
具備した半導体装置に関する。
ド，ラインセンサ，イメージセンサ等の受光素子である
半導体素子またはこれらの受光部を有する半導体素子を
具備した半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフォトダイオード（ＰＤ），ライ
ンセンサ，イメージセンサ等の受光素子である半導体素
子またはこれらの受光部を有する半導体素子を具備した
半導体装置は、以下のように構成されていた。セラミッ
クス等から成り半導体素子を載置する底板としての基体
と、セラミックス等から成り基体の周縁部に半導体素子
を囲繞するように設けられた枠体とから構成される容器
本体の内部に半導体素子を載置して接着固定し、半導体
素子の電極と基体上面の外部接続用の電極パッドとを基
体上面に設けられたメタライズ層等で接続し、枠体上面
の外形と略同形状のガラス等から成る蓋体を枠体上部に
載置し樹脂により封止することによって作製される。
ンセンサ，イメージセンサ等の受光素子である半導体素
子またはこれらの受光部を有する半導体素子を具備した
半導体装置は、以下のように構成されていた。セラミッ
クス等から成り半導体素子を載置する底板としての基体
と、セラミックス等から成り基体の周縁部に半導体素子
を囲繞するように設けられた枠体とから構成される容器
本体の内部に半導体素子を載置して接着固定し、半導体
素子の電極と基体上面の外部接続用の電極パッドとを基
体上面に設けられたメタライズ層等で接続し、枠体上面
の外形と略同形状のガラス等から成る蓋体を枠体上部に
載置し樹脂により封止することによって作製される。
【０００３】例えば、従来例として、端子が設けられた
ガラス基板と、ガラス基板面上に離隔し、撮像面のマイ
クロレンズを対向させて搭載、配置された固体撮像素子
と、固体撮像素子端子およびガラス基板端子間を電気的
に接続するバンプと、対向する固体撮像素子のマイクロ
レンズ面およびガラス基板面間に空間を形成しながら固
体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂層とを具備す
ることにより、マイクロレンズ面に異材質が直接接触す
ることを回避する構成を採ることができ、マイクロレン
ズ機能が常時十分に確保され、また組み立てが簡易化さ
れて生産性の高いものとなるというものが提案されてい
る（特開平７−２３１０７４号公報参照）。
ガラス基板と、ガラス基板面上に離隔し、撮像面のマイ
クロレンズを対向させて搭載、配置された固体撮像素子
と、固体撮像素子端子およびガラス基板端子間を電気的
に接続するバンプと、対向する固体撮像素子のマイクロ
レンズ面およびガラス基板面間に空間を形成しながら固
体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂層とを具備す
ることにより、マイクロレンズ面に異材質が直接接触す
ることを回避する構成を採ることができ、マイクロレン
ズ機能が常時十分に確保され、また組み立てが簡易化さ
れて生産性の高いものとなるというものが提案されてい
る（特開平７−２３１０７４号公報参照）。
【０００４】また、他の従来例として、ＰＤ，ラインセ
ンサ，イメージセンサ等の受光素子を有する半導体素子
に対して、ガラス，石英，サファイア，透明樹脂等の透
明部材を、半導体素子の受光部表面との間に空間が形成
されるように半導体素子の受光部エリアにのみ配設し
て、受光部エリアを封止することにより、小型軽量化を
図ることができ、封止樹脂の受光部エリアへの侵入を防
止することができるものが知られている（特開平１１−
２６７８２号公報参照）。
ンサ，イメージセンサ等の受光素子を有する半導体素子
に対して、ガラス，石英，サファイア，透明樹脂等の透
明部材を、半導体素子の受光部表面との間に空間が形成
されるように半導体素子の受光部エリアにのみ配設し
て、受光部エリアを封止することにより、小型軽量化を
図ることができ、封止樹脂の受光部エリアへの侵入を防
止することができるものが知られている（特開平１１−
２６７８２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、固体撮像素子のマイクロレンズ面と
ガラス基板面間との間の空間、および、透明部材と半導
体素子の受光部表面との間の空間を形成するために、樹
脂製枠体や樹脂製の封止枠を、固体撮像素子や半導体素
子の外周部に設けており、この樹脂製枠体や樹脂製の封
止枠が半導体装置の小型軽量化、薄型化を妨げていた。
また、樹脂製枠体や樹脂製の封止枠を別途作製して位置
精度良く配置する必要があるため、組み立ての作業性が
悪く、生産性が低下し易いものであった。
従来例においては、固体撮像素子のマイクロレンズ面と
ガラス基板面間との間の空間、および、透明部材と半導
体素子の受光部表面との間の空間を形成するために、樹
脂製枠体や樹脂製の封止枠を、固体撮像素子や半導体素
子の外周部に設けており、この樹脂製枠体や樹脂製の封
止枠が半導体装置の小型軽量化、薄型化を妨げていた。
また、樹脂製枠体や樹脂製の封止枠を別途作製して位置
精度良く配置する必要があるため、組み立ての作業性が
悪く、生産性が低下し易いものであった。
【０００６】このような樹脂製枠体や樹脂製の封止枠に
代えて、封止樹脂により上記の空間を形成することもで
きるが、この場合塗布された封止樹脂が受光部エリアに
侵入し、受光部エリアの一部が封止樹脂で覆われて、受
光特性が劣化するという問題が発生し易いものであっ
た。
代えて、封止樹脂により上記の空間を形成することもで
きるが、この場合塗布された封止樹脂が受光部エリアに
侵入し、受光部エリアの一部が封止樹脂で覆われて、受
光特性が劣化するという問題が発生し易いものであっ
た。
【０００７】また、ガラス基板や透明部材を使用せず
に、受光部表面を含む半導体素子の上面および側面を透
明樹脂で覆う構成（樹脂モールド）も採り得るが、半導
体素子の発熱による熱的ストレスや透明樹脂の吸湿によ
り、受光部表面から透明樹脂が剥離し易いという問題が
あった。さらに、半導体素子がマイクロレンズ付のイメ
ージセンサである場合、またはそのようなイメージセン
サ部を有するものである場合、透明樹脂のマイクロレン
ズ面上への被覆により、レンズ効果が大幅に低下すると
いう問題もあった。
に、受光部表面を含む半導体素子の上面および側面を透
明樹脂で覆う構成（樹脂モールド）も採り得るが、半導
体素子の発熱による熱的ストレスや透明樹脂の吸湿によ
り、受光部表面から透明樹脂が剥離し易いという問題が
あった。さらに、半導体素子がマイクロレンズ付のイメ
ージセンサである場合、またはそのようなイメージセン
サ部を有するものである場合、透明樹脂のマイクロレン
ズ面上への被覆により、レンズ効果が大幅に低下すると
いう問題もあった。
【０００８】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は、小型軽量化および薄型化
が達成されるとともに組み立ての作業性が良好であり、
生産性が良く、また封止樹脂が半導体素子の受光部エリ
アに侵入して受光特性が劣化するのを防止し得るものと
することにある。
れたものであり、その目的は、小型軽量化および薄型化
が達成されるとともに組み立ての作業性が良好であり、
生産性が良く、また封止樹脂が半導体素子の受光部エリ
アに侵入して受光特性が劣化するのを防止し得るものと
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
上面に受光部が設けられかつ前記上面の周縁部に電極が
形成された半導体素子が上側主面に載置されるととも
に、該上側主面の前記半導体素子の載置部より周縁側に
電極パッドが形成された基体と、前記電極および前記電
極パッドを電気的に接続したボンディングワイヤと、前
記電極および前記ボンディングワイヤの前記電極からの
立ち上がり部を覆うように前記上面の周縁部の全周に設
けられた第１の紫外線硬化性樹脂と、該第１の紫外線硬
化性樹脂の上面に設けられた、前記第１の紫外線硬化性
樹脂よりも幅が小さい第２の紫外線硬化性樹脂と、前記
半導体素子を覆うように前記第２の紫外線硬化性樹脂の
上部でもって接着された、外形が前記半導体素子と略同
形の透光性部材と、前記半導体素子および前記第１，第
２の紫外線硬化性樹脂並びに前記透光性部材の側部の全
周を封止する封止樹脂とを具備したことを特徴とする。
上面に受光部が設けられかつ前記上面の周縁部に電極が
形成された半導体素子が上側主面に載置されるととも
に、該上側主面の前記半導体素子の載置部より周縁側に
電極パッドが形成された基体と、前記電極および前記電
極パッドを電気的に接続したボンディングワイヤと、前
記電極および前記ボンディングワイヤの前記電極からの
立ち上がり部を覆うように前記上面の周縁部の全周に設
けられた第１の紫外線硬化性樹脂と、該第１の紫外線硬
化性樹脂の上面に設けられた、前記第１の紫外線硬化性
樹脂よりも幅が小さい第２の紫外線硬化性樹脂と、前記
半導体素子を覆うように前記第２の紫外線硬化性樹脂の
上部でもって接着された、外形が前記半導体素子と略同
形の透光性部材と、前記半導体素子および前記第１，第
２の紫外線硬化性樹脂並びに前記透光性部材の側部の全
周を封止する封止樹脂とを具備したことを特徴とする。
【００１０】本発明は、上記の構成により、第１の紫外
線硬化性樹脂が基体の周縁部に枠状に形成されるため、
半導体素子と透光性部材とで形成される空間の側壁と成
り、また第１の紫外線硬化性樹脂はボンディングワイヤ
の頂部の直上に透光性部材の周縁部が位置するように形
成できるため、きわめて小型軽量で薄型の半導体装置と
成し得る。また、第１の紫外線硬化性樹脂は塗布後直ち
に硬化させることができるため、半導体素子の受光部に
侵入するのを防ぐことができ、また第１の紫外線硬化性
樹脂中にボンディングワイヤが入り込む構造であること
から、第１の紫外線硬化性樹脂の硬化前の流れ出しを抑
制でき、硬化後の強度も十分に維持できる。従って、第
１の紫外線硬化性樹脂が半導体素子の受光部エリアに侵
入して受光特性が劣化するのを防止し得、別個の枠体等
を作製し配置する必要もないので、低コストに製造で
き、組み立ての作業性も良好となる。
線硬化性樹脂が基体の周縁部に枠状に形成されるため、
半導体素子と透光性部材とで形成される空間の側壁と成
り、また第１の紫外線硬化性樹脂はボンディングワイヤ
の頂部の直上に透光性部材の周縁部が位置するように形
成できるため、きわめて小型軽量で薄型の半導体装置と
成し得る。また、第１の紫外線硬化性樹脂は塗布後直ち
に硬化させることができるため、半導体素子の受光部に
侵入するのを防ぐことができ、また第１の紫外線硬化性
樹脂中にボンディングワイヤが入り込む構造であること
から、第１の紫外線硬化性樹脂の硬化前の流れ出しを抑
制でき、硬化後の強度も十分に維持できる。従って、第
１の紫外線硬化性樹脂が半導体素子の受光部エリアに侵
入して受光特性が劣化するのを防止し得、別個の枠体等
を作製し配置する必要もないので、低コストに製造で
き、組み立ての作業性も良好となる。
【００１１】また、第１，第２の紫外線硬化性樹脂を積
層させた２段構造としているため、第１の紫外線硬化性
樹脂を塗布し硬化して枠状の側壁を完成させ、その上面
に第２の紫外線硬化性樹脂を介して透光性部材を接着す
ることができる。従って、一旦第１の紫外線硬化性樹脂
を硬化させてから、第２の紫外線硬化性樹脂により透光
性部材を接着することができるため、透光性部材を接着
するまでの作業時間の間に未硬化の第１の紫外線硬化性
樹脂が受光部エリアに侵入するといったことがなくな
る。
層させた２段構造としているため、第１の紫外線硬化性
樹脂を塗布し硬化して枠状の側壁を完成させ、その上面
に第２の紫外線硬化性樹脂を介して透光性部材を接着す
ることができる。従って、一旦第１の紫外線硬化性樹脂
を硬化させてから、第２の紫外線硬化性樹脂により透光
性部材を接着することができるため、透光性部材を接着
するまでの作業時間の間に未硬化の第１の紫外線硬化性
樹脂が受光部エリアに侵入するといったことがなくな
る。
【００１２】さらに、半導体素子の受光部エリアの面と
透光性部材の主面とが平行に位置するように、透光性部
材の上面から押圧力を加えて傾きを調整する際に、第２
の紫外線硬化性樹脂の幅を第１の紫外線硬化性樹脂の幅
よりも小さくしているので、第２の紫外線硬化性樹脂が
押圧力により受光部エリアに侵入することを防ぐことが
できる。
透光性部材の主面とが平行に位置するように、透光性部
材の上面から押圧力を加えて傾きを調整する際に、第２
の紫外線硬化性樹脂の幅を第１の紫外線硬化性樹脂の幅
よりも小さくしているので、第２の紫外線硬化性樹脂が
押圧力により受光部エリアに侵入することを防ぐことが
できる。
【００１３】本発明において、好ましくは、前記第１の
紫外線硬化性樹脂および／または第２の紫外線硬化性樹
脂が暗色系に着色されていることを特徴とする。
紫外線硬化性樹脂および／または第２の紫外線硬化性樹
脂が暗色系に着色されていることを特徴とする。
【００１４】上記の構成により、外部より入射された光
が、紫外線硬化性樹脂で散乱されてノイズとして受光さ
れるのを防ぐことができる。
が、紫外線硬化性樹脂で散乱されてノイズとして受光さ
れるのを防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置について以下
に説明する。図１は本発明の半導体装置の断面図であ
り、同図において、１はフォトダイオード（ＰＤ），ラ
インセンサ，イメージセンサ，ＣＣＤ（Charge Couple
d Device），ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable
ＲＯＭ）等の受光素子である半導体素子またはこれらの
受光部を有する半導体素子、２は半導体素子の受光部、
３はガラス，石英，サファイア，透明樹脂等から成る透
光性部材、４ａは第１の紫外線硬化性樹脂、４ｂは第２
の紫外線硬化性樹脂、５は半導体素子１を載置する基
体、６は半導体素子１の電極８と基体５の電極パッドと
を電気的に接続するボンディングワイヤ、７は封止樹脂
である。
に説明する。図１は本発明の半導体装置の断面図であ
り、同図において、１はフォトダイオード（ＰＤ），ラ
インセンサ，イメージセンサ，ＣＣＤ（Charge Couple
d Device），ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable
ＲＯＭ）等の受光素子である半導体素子またはこれらの
受光部を有する半導体素子、２は半導体素子の受光部、
３はガラス，石英，サファイア，透明樹脂等から成る透
光性部材、４ａは第１の紫外線硬化性樹脂、４ｂは第２
の紫外線硬化性樹脂、５は半導体素子１を載置する基
体、６は半導体素子１の電極８と基体５の電極パッドと
を電気的に接続するボンディングワイヤ、７は封止樹脂
である。
【００１６】本発明において、半導体素子１は、その上
面の中央部等の一部に受光部２が設けられており、その
上面の受光部２の周囲側である周縁部には、入出力用の
電極８が形成されている。
面の中央部等の一部に受光部２が設けられており、その
上面の受光部２の周囲側である周縁部には、入出力用の
電極８が形成されている。
【００１７】また、半導体素子１が載置される基体５の
上側主面には、半導体素子１の載置部より周縁側に電極
パッド９が設けられており、この電極パッド９は基体５
の配線パターン（図示せず）や外部電気回路等に接続さ
れる。
上側主面には、半導体素子１の載置部より周縁側に電極
パッド９が設けられており、この電極パッド９は基体５
の配線パターン（図示せず）や外部電気回路等に接続さ
れる。
【００１８】この基体５は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラ
ミックス，ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）セラミ
ックス等のセラミックス材料、ガラスセラミックス材料
等の無機材料、四ふっ化エチレン樹脂（ポリテトラフル
オロエチレン；ＰＴＦＥ），四ふっ化エチレン・エチレ
ン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重
合樹脂；ＥＴＦＥ），四ふっ化エチレン・パーフルオロ
アルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレ
ン−パーフルテロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；
ＰＦＡ）等のフッ素樹脂，ガラスエポキシ樹脂，ポリイ
ミド等の樹脂系材料、またはＡｌ，Ｃｕ，Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｃｕ−Ｗ合金等の金属材料
が使用できる。
ミックス，ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）セラミ
ックス等のセラミックス材料、ガラスセラミックス材料
等の無機材料、四ふっ化エチレン樹脂（ポリテトラフル
オロエチレン；ＰＴＦＥ），四ふっ化エチレン・エチレ
ン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重
合樹脂；ＥＴＦＥ），四ふっ化エチレン・パーフルオロ
アルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレ
ン−パーフルテロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；
ＰＦＡ）等のフッ素樹脂，ガラスエポキシ樹脂，ポリイ
ミド等の樹脂系材料、またはＡｌ，Ｃｕ，Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｃｕ−Ｗ合金等の金属材料
が使用できる。
【００１９】電極８および電極パッド９は、Ｃｕ、Ｍｏ
−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッ
キ層を被着させたもの、Ｗのメタライズ層上にＮｉメッ
キ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｃｒ−Ｃｕ
合金層、Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕ
メッキ層を被着させたもの、Ｔａ2Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ
合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｔｉ層上
にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、または
Ｎｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着
させたもの等から成り、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜
形成方法やメッキ法等により形成される。
−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッ
キ層を被着させたもの、Ｗのメタライズ層上にＮｉメッ
キ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｃｒ−Ｃｕ
合金層、Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕ
メッキ層を被着させたもの、Ｔａ2Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ
合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｔｉ層上
にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、または
Ｎｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着
させたもの等から成り、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜
形成方法やメッキ法等により形成される。
【００２０】また、電極８と電極パッド９とは、アルミ
ニウム（Ａｌ），金（Ａｕ）等から成るボンディングワ
イヤ６で電気的に接続されており、ボンディングワイヤ
６は電極８から立ち上がり、次いで基体５の上側主面の
周縁部の電極パッド９へ向かって下方へ折り曲げられて
おり、その折り曲げ部が頂部となる。
ニウム（Ａｌ），金（Ａｕ）等から成るボンディングワ
イヤ６で電気的に接続されており、ボンディングワイヤ
６は電極８から立ち上がり、次いで基体５の上側主面の
周縁部の電極パッド９へ向かって下方へ折り曲げられて
おり、その折り曲げ部が頂部となる。
【００２１】そして、ボンディングワイヤ６の少なくと
も立ち上がり部が第１の紫外線硬化性樹脂４ａで覆われ
ており、かつ半導体素子１の上面の周縁部の全周に第１
の紫外線硬化性樹脂４ａが設けられる。第１の紫外線硬
化性樹脂４ａの上面に第２の紫外線硬化性樹脂４ｂが設
けられ、第２の紫外線硬化性樹脂４ｂの幅が第１の紫外
線硬化性樹脂４ａの幅よりも小さくなっている。これら
の第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂは、アクリ
ル系樹脂，エポキシ系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエ
ーテルアミド系樹脂であり、紫外線硬化性と熱硬化性の
両特性を有する併用型であってもよい。また、ボンディ
ングワイヤ６の立ち上がり部から折り曲げ部までの部分
を第１の紫外線硬化性樹脂４ａで覆ってもよく、その折
り曲げ部は頂部に至らない部分まで、略頂部まで、また
は頂部から下向きに折り曲がった部分までのいずれであ
ってもよい。
も立ち上がり部が第１の紫外線硬化性樹脂４ａで覆われ
ており、かつ半導体素子１の上面の周縁部の全周に第１
の紫外線硬化性樹脂４ａが設けられる。第１の紫外線硬
化性樹脂４ａの上面に第２の紫外線硬化性樹脂４ｂが設
けられ、第２の紫外線硬化性樹脂４ｂの幅が第１の紫外
線硬化性樹脂４ａの幅よりも小さくなっている。これら
の第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂは、アクリ
ル系樹脂，エポキシ系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエ
ーテルアミド系樹脂であり、紫外線硬化性と熱硬化性の
両特性を有する併用型であってもよい。また、ボンディ
ングワイヤ６の立ち上がり部から折り曲げ部までの部分
を第１の紫外線硬化性樹脂４ａで覆ってもよく、その折
り曲げ部は頂部に至らない部分まで、略頂部まで、また
は頂部から下向きに折り曲がった部分までのいずれであ
ってもよい。
【００２２】本発明において、第１の紫外線硬化性樹脂
４ａ及び第２の紫外線硬化性樹脂４ｂの高さによって規
定される、半導体素子１と透光性部材３との間隔が０．
０１〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．０１ｍｍ
未満では、受光部のマイクロレンズ等に蓋体３が接触す
るといった不具合を生じるおそれがあり、０．５ｍｍを
超えると、小型化、薄型化が成されず実用性が低下す
る。
４ａ及び第２の紫外線硬化性樹脂４ｂの高さによって規
定される、半導体素子１と透光性部材３との間隔が０．
０１〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．０１ｍｍ
未満では、受光部のマイクロレンズ等に蓋体３が接触す
るといった不具合を生じるおそれがあり、０．５ｍｍを
超えると、小型化、薄型化が成されず実用性が低下す
る。
【００２３】また、第１，第２の紫外線硬化性樹脂４
ａ，４ｂの少なくとも一方が、黒色、黒灰色、茶色、褐
色、黒褐色、濃緑色、濃青色、青緑色、濃紫色、暗赤色
等の暗色系に着色されているのがよく、この場合染料、
顔料等を紫外線硬化性樹脂４に混入させることで容易に
暗色系とし得る。このように、第１，第２の紫外線硬化
性樹脂４ａ，４ｂの少なくとも一方を暗色系とすること
で、第１の紫外線硬化性樹脂４ａおよび／または第２の
紫外線硬化性樹脂４ｂの表面における光の反射、散乱を
抑制することができ、受光部２にノイズが入るのを大幅
に抑えることができる。
ａ，４ｂの少なくとも一方が、黒色、黒灰色、茶色、褐
色、黒褐色、濃緑色、濃青色、青緑色、濃紫色、暗赤色
等の暗色系に着色されているのがよく、この場合染料、
顔料等を紫外線硬化性樹脂４に混入させることで容易に
暗色系とし得る。このように、第１，第２の紫外線硬化
性樹脂４ａ，４ｂの少なくとも一方を暗色系とすること
で、第１の紫外線硬化性樹脂４ａおよび／または第２の
紫外線硬化性樹脂４ｂの表面における光の反射、散乱を
抑制することができ、受光部２にノイズが入るのを大幅
に抑えることができる。
【００２４】顔料としては、カーボン，チタン，酸化鉄
等であり、またはこれらの２種以上の混合物がよく、こ
の場合黒色系の顔料となり最も光吸収性に富むものとな
る。第１の紫外線硬化性樹脂４ａおよび／または第２の
紫外線硬化性樹脂４ｂの全固形成分に対する顔料の含有
量は０．１〜５０重量％がよく、０．１重量％未満では
着色が困難となり、５０重量％を超えると第１，第２の
紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂに照射される紫外線が顔料
により遮断されて第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，
４ｂの硬化が困難となる。また、カーボン等の導電性粒
子の場合その導電性粒子にアクリル樹脂等をコーティン
グしたものを用いれば、ボンディングワイヤ６から第
１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂを通じてのショ
ート等の問題が解消される。また、アルミナ等の粒子を
用いることもでき、これはＣｒ等を混入することで濃紫
色とし得る。
等であり、またはこれらの２種以上の混合物がよく、こ
の場合黒色系の顔料となり最も光吸収性に富むものとな
る。第１の紫外線硬化性樹脂４ａおよび／または第２の
紫外線硬化性樹脂４ｂの全固形成分に対する顔料の含有
量は０．１〜５０重量％がよく、０．１重量％未満では
着色が困難となり、５０重量％を超えると第１，第２の
紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂに照射される紫外線が顔料
により遮断されて第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，
４ｂの硬化が困難となる。また、カーボン等の導電性粒
子の場合その導電性粒子にアクリル樹脂等をコーティン
グしたものを用いれば、ボンディングワイヤ６から第
１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂを通じてのショ
ート等の問題が解消される。また、アルミナ等の粒子を
用いることもでき、これはＣｒ等を混入することで濃紫
色とし得る。
【００２５】また、顔料用の粒子の平均粒径は約０．０
５〜約１μｍがよく、０．０５μｍ未満ではフィラーが
凝集して分散性が低下し易くなる。１μｍを超えると、
粒子間の隙間が大きくなり、また粒子径が大きいため紫
外線が粒子で遮断され易くなり、紫外線硬化性樹脂４の
硬化性および接着性が低下し易くなる。
５〜約１μｍがよく、０．０５μｍ未満ではフィラーが
凝集して分散性が低下し易くなる。１μｍを超えると、
粒子間の隙間が大きくなり、また粒子径が大きいため紫
外線が粒子で遮断され易くなり、紫外線硬化性樹脂４の
硬化性および接着性が低下し易くなる。
【００２６】第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂ
の明度、彩度、光透過性に関しては、全くの黒色等に着
色すると紫外線が粒子で遮断され易くなり、第１，第２
の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂの硬化性が低下する。従
って、半光透過性にしたものや茶色系に着色したもの
が、硬化性を阻害しない点で好ましい。
の明度、彩度、光透過性に関しては、全くの黒色等に着
色すると紫外線が粒子で遮断され易くなり、第１，第２
の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂの硬化性が低下する。従
って、半光透過性にしたものや茶色系に着色したもの
が、硬化性を阻害しない点で好ましい。
【００２７】また、染料を用いる場合、ゼラチン，グリ
ュー，ガゼイン等の天然樹脂あるいはアミン変性ポリビ
ニルアルコール等の合成樹脂から成る染色基材を酸性染
料等の染料で染色して、それを第１，第２の紫外線硬化
性樹脂４ａ，４ｂに混入させることにより着色し得る。
ュー，ガゼイン等の天然樹脂あるいはアミン変性ポリビ
ニルアルコール等の合成樹脂から成る染色基材を酸性染
料等の染料で染色して、それを第１，第２の紫外線硬化
性樹脂４ａ，４ｂに混入させることにより着色し得る。
【００２８】さらには、第１，第２の紫外線硬化性樹脂
４ａ，４ｂの表面の光の反射、散乱を抑制するために、
艶消し剤を含有させてもよい。
４ａ，４ｂの表面の光の反射、散乱を抑制するために、
艶消し剤を含有させてもよい。
【００２９】また、封止樹脂７は、半導体素子１および
第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂ並びに透光性
部材３の側部の全周を封止するように設けられ、半導体
素子１と透光性部材３と第１，第２の紫外線硬化性樹脂
４ａ，４ｂとで形成される内部の空間を気密に封止す
る。この封止樹脂７は、図１に示すように、基体５の周
縁側の電極パッド９およびボンディングワイヤ６の立ち
下がり部までを覆うように設けることができる。また、
半導体素子１と第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４
ｂおよび透光性部材３の側部のみに設けることもでき、
従って、この側部に少なくとも塗布形成すればよい。
第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４ｂ並びに透光性
部材３の側部の全周を封止するように設けられ、半導体
素子１と透光性部材３と第１，第２の紫外線硬化性樹脂
４ａ，４ｂとで形成される内部の空間を気密に封止す
る。この封止樹脂７は、図１に示すように、基体５の周
縁側の電極パッド９およびボンディングワイヤ６の立ち
下がり部までを覆うように設けることができる。また、
半導体素子１と第１，第２の紫外線硬化性樹脂４ａ，４
ｂおよび透光性部材３の側部のみに設けることもでき、
従って、この側部に少なくとも塗布形成すればよい。
【００３０】この封止樹脂７は、フェノール系樹脂，シ
リコーン系樹脂，アクリル系樹脂，ポリエーテルアミド
系樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，ポリエステル樹脂，
エポキシ系樹脂，ケイ素樹脂，フタル酸ジアリル，ポリ
ウレタン等の熱硬化性樹脂がよく、このような熱硬化性
樹脂を用いることで、硬化した第１，第２の紫外線硬化
性樹脂４ａ，４ｂを熱により軟化させることがなく、半
導体素子１と透光性部材３と第１，第２の紫外線硬化性
樹脂４ａ，４ｂとで形成される内部の空間を保持した状
態で気密に封止し得る。特に、この封止樹脂７は、シリ
コーン系樹脂，アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂がよ
く、これらは密着封止性に優れている。
リコーン系樹脂，アクリル系樹脂，ポリエーテルアミド
系樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，ポリエステル樹脂，
エポキシ系樹脂，ケイ素樹脂，フタル酸ジアリル，ポリ
ウレタン等の熱硬化性樹脂がよく、このような熱硬化性
樹脂を用いることで、硬化した第１，第２の紫外線硬化
性樹脂４ａ，４ｂを熱により軟化させることがなく、半
導体素子１と透光性部材３と第１，第２の紫外線硬化性
樹脂４ａ，４ｂとで形成される内部の空間を保持した状
態で気密に封止し得る。特に、この封止樹脂７は、シリ
コーン系樹脂，アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂がよ
く、これらは密着封止性に優れている。
【００３１】また、本発明の半導体装置は、母基板に多
数個を作製しておき、作製後ダイシング法等により個々
の半導体装置に切断し分割してもよい。その場合、図１
の破線部７ａに示すように、封止樹脂７の上部および側
部は、半導体装置全体が直方体状を成すように角張って
いてもよい。
数個を作製しておき、作製後ダイシング法等により個々
の半導体装置に切断し分割してもよい。その場合、図１
の破線部７ａに示すように、封止樹脂７の上部および側
部は、半導体装置全体が直方体状を成すように角張って
いてもよい。
【００３２】本発明の透光性部材３は、半導体素子１を
覆うような半導体素子１の外形と略同形の板状のもので
あり、外光を透過させる窓部および蓋体として機能す
る。この透光性部材３は、主面が平面状の平板状に限ら
ず、レンズ状に加工されたものでもよい。透光性部材３
の厚さは０．３〜１．０ｍｍ程度が良く、０．３ｍｍ未
満では、強度が小さいため組み立て中に破損したり、樹
脂封止によって反りが発生し取り込んだ画像が歪むとい
う問題が発生し易い。１．０ｍｍを超えると、小型軽量
化および薄型化が成されず実用性が低下する。
覆うような半導体素子１の外形と略同形の板状のもので
あり、外光を透過させる窓部および蓋体として機能す
る。この透光性部材３は、主面が平面状の平板状に限ら
ず、レンズ状に加工されたものでもよい。透光性部材３
の厚さは０．３〜１．０ｍｍ程度が良く、０．３ｍｍ未
満では、強度が小さいため組み立て中に破損したり、樹
脂封止によって反りが発生し取り込んだ画像が歪むとい
う問題が発生し易い。１．０ｍｍを超えると、小型軽量
化および薄型化が成されず実用性が低下する。
【００３３】また、透光性部材３としては、光透過率、
製造のし易さ、化学的安定性、強度等の点で、ソーダガ
ラス等のガラス、プラスチック、サファイア（アルミナ
の単結晶）、石英等が好ましい。
製造のし易さ、化学的安定性、強度等の点で、ソーダガ
ラス等のガラス、プラスチック、サファイア（アルミナ
の単結晶）、石英等が好ましい。
【００３４】かくして、本発明は、第１，第２の紫外線
硬化性樹脂が半導体素子と透光性部材とで形成される空
間の側壁と成り、またボンディングワイヤの頂部の直上
に透光性部材の周縁部が位置するように形成できるた
め、きわめて小型軽量で薄型の半導体装置と成る。ま
た、第１の紫外線硬化性樹脂は塗布後直ちに硬化させる
ことができるため、半導体素子の受光部に第１の紫外線
硬化性樹脂が侵入するのを防ぐことができ、また第１の
紫外線硬化性樹脂中にボンディングワイヤが入り込む構
造であることから、第１の紫外線硬化性樹脂の硬化前の
流れ出しを抑制でき、硬化後の強度も十分に維持でき
る。また、一旦第１の紫外線硬化性樹脂を硬化させた後
に、幅の小さい第２の紫外線硬化性樹脂により透光性部
材を接着できるので、第１の紫外線硬化性樹脂のみなら
ず第２の紫外線硬化性樹脂の受光部エリアへの流れ出し
も抑制できる。
硬化性樹脂が半導体素子と透光性部材とで形成される空
間の側壁と成り、またボンディングワイヤの頂部の直上
に透光性部材の周縁部が位置するように形成できるた
め、きわめて小型軽量で薄型の半導体装置と成る。ま
た、第１の紫外線硬化性樹脂は塗布後直ちに硬化させる
ことができるため、半導体素子の受光部に第１の紫外線
硬化性樹脂が侵入するのを防ぐことができ、また第１の
紫外線硬化性樹脂中にボンディングワイヤが入り込む構
造であることから、第１の紫外線硬化性樹脂の硬化前の
流れ出しを抑制でき、硬化後の強度も十分に維持でき
る。また、一旦第１の紫外線硬化性樹脂を硬化させた後
に、幅の小さい第２の紫外線硬化性樹脂により透光性部
材を接着できるので、第１の紫外線硬化性樹脂のみなら
ず第２の紫外線硬化性樹脂の受光部エリアへの流れ出し
も抑制できる。
【００３５】従って、第１の紫外線硬化性樹脂が半導体
素子の受光部エリアに侵入して受光特性が劣化するのを
防止し得、また別個の枠体等を作製し配置する必要もな
いので、低コストに製造でき、組み立ての作業性も良好
となる。
素子の受光部エリアに侵入して受光特性が劣化するのを
防止し得、また別個の枠体等を作製し配置する必要もな
いので、低コストに製造でき、組み立ての作業性も良好
となる。
【００３６】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々の変更を行なうことは何等差し支えない。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々の変更を行なうことは何等差し支えない。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、上面に受光部が設けられかつ
上面の周縁部に電極が形成された半導体素子が上側主面
に載置されるとともに、上側主面の半導体素子の載置部
より周縁側に電極パッドが形成された基体と、電極およ
び電極パッドを電気的に接続したボンディングワイヤ
と、電極およびボンディングワイヤの電極からの立ち上
がり部を覆うように上面の周縁部の全周に設けられた第
１の紫外線硬化性樹脂と、第１の紫外線硬化性樹脂の上
面に設けられた、第１の紫外線硬化性樹脂よりも幅が小
さい第２の紫外線硬化性樹脂と、半導体素子を覆うよう
に第２の紫外線硬化性樹脂の上部でもって接着された、
外形が半導体素子と略同形の透光性部材と、半導体素子
および第１，第２の紫外線硬化性樹脂並びに透光性部材
の側部の全周を封止する封止樹脂とを具備したことによ
り、第１の紫外線硬化性樹脂が基体の周縁部に枠状に形
成されるため、半導体素子と透光性部材とで形成される
空間の側壁と成り、また第１の紫外線硬化性樹脂はボン
ディングワイヤの頂部の直上に透光性部材の周縁部が位
置するように形成できるため、きわめて小型軽量で薄型
の半導体装置と成し得る。また、第１の紫外線硬化性樹
脂は塗布後直ちに硬化させることができるため、半導体
素子の受光部に侵入するのを防ぐことができ、また第１
の紫外線硬化性樹脂中にボンディングワイヤが入り込む
構造であることから、第１の紫外線硬化性樹脂の硬化前
の流れ出しを抑制でき、硬化後の強度も十分に維持でき
る。従って、第１の紫外線硬化性樹脂が半導体素子の受
光部エリアに侵入して受光特性が劣化するのを防止し
得、また別個の枠体等を作製し配置する必要もないの
で、低コストに製造でき、組み立ての作業性も良好とな
る。
上面の周縁部に電極が形成された半導体素子が上側主面
に載置されるとともに、上側主面の半導体素子の載置部
より周縁側に電極パッドが形成された基体と、電極およ
び電極パッドを電気的に接続したボンディングワイヤ
と、電極およびボンディングワイヤの電極からの立ち上
がり部を覆うように上面の周縁部の全周に設けられた第
１の紫外線硬化性樹脂と、第１の紫外線硬化性樹脂の上
面に設けられた、第１の紫外線硬化性樹脂よりも幅が小
さい第２の紫外線硬化性樹脂と、半導体素子を覆うよう
に第２の紫外線硬化性樹脂の上部でもって接着された、
外形が半導体素子と略同形の透光性部材と、半導体素子
および第１，第２の紫外線硬化性樹脂並びに透光性部材
の側部の全周を封止する封止樹脂とを具備したことによ
り、第１の紫外線硬化性樹脂が基体の周縁部に枠状に形
成されるため、半導体素子と透光性部材とで形成される
空間の側壁と成り、また第１の紫外線硬化性樹脂はボン
ディングワイヤの頂部の直上に透光性部材の周縁部が位
置するように形成できるため、きわめて小型軽量で薄型
の半導体装置と成し得る。また、第１の紫外線硬化性樹
脂は塗布後直ちに硬化させることができるため、半導体
素子の受光部に侵入するのを防ぐことができ、また第１
の紫外線硬化性樹脂中にボンディングワイヤが入り込む
構造であることから、第１の紫外線硬化性樹脂の硬化前
の流れ出しを抑制でき、硬化後の強度も十分に維持でき
る。従って、第１の紫外線硬化性樹脂が半導体素子の受
光部エリアに侵入して受光特性が劣化するのを防止し
得、また別個の枠体等を作製し配置する必要もないの
で、低コストに製造でき、組み立ての作業性も良好とな
る。
【００３８】また、第１，第２の紫外線硬化性樹脂を積
層させた２段構造としているため、第１の紫外線硬化性
樹脂を塗布し硬化して枠状の側壁を完成させ、その上面
に第２の紫外線硬化性樹脂を介して透光性部材を接着す
ることができる。従って、一旦第１の紫外線硬化性樹脂
を硬化させてから、第２の紫外線硬化性樹脂により透光
性部材を接着することができるため、透光性部材を接着
するまでの作業時間の間に未硬化の第１の紫外線硬化性
樹脂が受光部エリアに侵入するといったことがなくな
る。
層させた２段構造としているため、第１の紫外線硬化性
樹脂を塗布し硬化して枠状の側壁を完成させ、その上面
に第２の紫外線硬化性樹脂を介して透光性部材を接着す
ることができる。従って、一旦第１の紫外線硬化性樹脂
を硬化させてから、第２の紫外線硬化性樹脂により透光
性部材を接着することができるため、透光性部材を接着
するまでの作業時間の間に未硬化の第１の紫外線硬化性
樹脂が受光部エリアに侵入するといったことがなくな
る。
【００３９】さらに、半導体素子の受光部エリアの面と
透光性部材の主面とが平行に位置するように、透光性部
材の上面から押圧力を加えて傾きを調整する際に、第２
の紫外線硬化性樹脂の幅を第１の紫外線硬化性樹脂の幅
よりも小さくしているので、第２の紫外線硬化性樹脂が
押圧力により受光部エリアに侵入することを防ぐことが
できる。
透光性部材の主面とが平行に位置するように、透光性部
材の上面から押圧力を加えて傾きを調整する際に、第２
の紫外線硬化性樹脂の幅を第１の紫外線硬化性樹脂の幅
よりも小さくしているので、第２の紫外線硬化性樹脂が
押圧力により受光部エリアに侵入することを防ぐことが
できる。
【００４０】本発明は、好ましくは、第１の紫外線硬化
性樹脂および／または第２の紫外線硬化性樹脂が暗色系
に着色されていることにより、外部より入射された光
が、紫外線硬化性樹脂で散乱されてノイズとして受光さ
れるのを防ぐことができる。
性樹脂および／または第２の紫外線硬化性樹脂が暗色系
に着色されていることにより、外部より入射された光
が、紫外線硬化性樹脂で散乱されてノイズとして受光さ
れるのを防ぐことができる。
【図１】本発明の半導体装置の一実施形態の断面図であ
る。
る。
１：半導体素子 ２：受光部 ３：透光性部材 ４ａ：第１の紫外線硬化性樹脂 ４ｂ：第２の紫外線硬化性樹脂 ５：基体 ６：ボンディングワイヤ ７：封止樹脂 ８：電極 ９：電極パッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】上面に受光部が設けられかつ前記上面の周
縁部に電極が形成された半導体素子が上側主面に載置さ
れるとともに、該上側主面の前記半導体素子の載置部よ
り周縁側に電極パッドが形成された基体と、前記電極お
よび前記電極パッドを電気的に接続したボンディングワ
イヤと、前記電極および前記ボンディングワイヤの前記
電極からの立ち上がり部を覆うように前記上面の周縁部
の全周に設けられた第１の紫外線硬化性樹脂と、該第１
の紫外線硬化性樹脂の上面に設けられた、前記第１の紫
外線硬化性樹脂よりも幅が小さい第２の紫外線硬化性樹
脂と、前記半導体素子を覆うように前記第２の紫外線硬
化性樹脂の上部でもって接着された、外形が前記半導体
素子と略同形の透光性部材と、前記半導体素子および前
記第１，第２の紫外線硬化性樹脂並びに前記透光性部材
の側部の全周を封止する封止樹脂とを具備したことを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項２】前記第１の紫外線硬化性樹脂および／また
は第２の紫外線硬化性樹脂が暗色系に着色されているこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291096A JP2002100692A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291096A JP2002100692A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100692A true JP2002100692A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18774228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000291096A Pending JP2002100692A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100692A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649991B1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-11-18 | Scientek Corp. | Image sensor semiconductor package |
| JP2008124255A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | パッケージ用キャップ |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000291096A patent/JP2002100692A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649991B1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-11-18 | Scientek Corp. | Image sensor semiconductor package |
| JP2008124255A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | パッケージ用キャップ |
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