JP2002246574A - 半導体パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
半導体パッケージ及びその製造方法Info
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- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- Light Receiving Elements (AREA)
- Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄型に構成しレンズＩＣ間距離Ｌを調整不要
にすると共に、製造コストを削減できる半導体パッケー
ジ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体パッケージ１０は、撮像用半導体
であるＩＣ３をワイヤ５でワイヤボンディング実装した
基板１の上面１ｂに、撮像レンズ８を開口６ａに固定し
たケース６を接合して構成されている。基板１には、上
面１ｂから側面のスルーホール１ｃ部を経由して裏面側
にかけて配線パターン２が配設されている。ＩＣ３上面
（能動面）３ａは配線パターン２を含む基板１上面１ｂ
と同一面となっていて、レンズＩＣ間距離Ｌは無調整で
精度がでる構成である。穴１ａとＩＣ３との隙間には樹
脂４が充填されている。
にすると共に、製造コストを削減できる半導体パッケー
ジ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体パッケージ１０は、撮像用半導体
であるＩＣ３をワイヤ５でワイヤボンディング実装した
基板１の上面１ｂに、撮像レンズ８を開口６ａに固定し
たケース６を接合して構成されている。基板１には、上
面１ｂから側面のスルーホール１ｃ部を経由して裏面側
にかけて配線パターン２が配設されている。ＩＣ３上面
（能動面）３ａは配線パターン２を含む基板１上面１ｂ
と同一面となっていて、レンズＩＣ間距離Ｌは無調整で
精度がでる構成である。穴１ａとＩＣ３との隙間には樹
脂４が充填されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
に関し、特には撮像用半導体と撮像レンズとを一体化し
たカメラ用半導体デバイスに適用される半導体パッケー
ジ及びその製造方法に関する。
に関し、特には撮像用半導体と撮像レンズとを一体化し
たカメラ用半導体デバイスに適用される半導体パッケー
ジ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、撮像用半導体と撮像レンズとを一
体化したカメラ用半導体デバイスを用いたカメラが、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。このような従来のカメラ用半導体デバイスに用いら
れる半導体パッケージの例を図面を用いて説明する。図
３は従来の半導体パッケージの断面図であり、図４は他
の従来の半導体パッケージの断面図である。
体化したカメラ用半導体デバイスを用いたカメラが、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。このような従来のカメラ用半導体デバイスに用いら
れる半導体パッケージの例を図面を用いて説明する。図
３は従来の半導体パッケージの断面図であり、図４は他
の従来の半導体パッケージの断面図である。
【０００３】まず、図３の半導体パッケージの構成につ
いて説明する。図３において、５１は樹脂、セラミック
等から成る基板であり、５２は基板５１上に形成された
配線パターンである。５３は撮像用半導体としてのＩＣ
であり、基板５１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。５５はワイヤーであり、
ＩＣ５３の各電極とこれに対応する各配線パターン５２
とがワイヤーボンディングにより結ばれている。配線パ
ターン５２の一部は、スルーホールを介して基板５１の
背面側に延設されており、この半導体パッケージが搭載
されるカメラの回路基板の配線パターン電極に接合され
る。５６は基板５１に接合したケースである。
いて説明する。図３において、５１は樹脂、セラミック
等から成る基板であり、５２は基板５１上に形成された
配線パターンである。５３は撮像用半導体としてのＩＣ
であり、基板５１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。５５はワイヤーであり、
ＩＣ５３の各電極とこれに対応する各配線パターン５２
とがワイヤーボンディングにより結ばれている。配線パ
ターン５２の一部は、スルーホールを介して基板５１の
背面側に延設されており、この半導体パッケージが搭載
されるカメラの回路基板の配線パターン電極に接合され
る。５６は基板５１に接合したケースである。
【０００４】５７はケース５６の中央に調整ネジ部５６
ａ、５７ａを介して螺合するレンズ鏡胴であり、５８は
レンズ鏡胴５７に固定された撮像レンズである。Ｌはレ
ンズＩＣ間距離であり、精度良く画像を捕らえるにはレ
ンズＩＣ間距離Ｌを数ｍｍ±数１０μｍに入れる必要が
ある。ところが、ＩＣ５３上面の位置はＩＣ５３の厚さ
のバラツキ並びにダイボンディングによる接合高さのバ
ラツキがあるために、調整ネジ部５６ａ、５７ａを用い
てレンズ５８の位置を調整する必要がある。
ａ、５７ａを介して螺合するレンズ鏡胴であり、５８は
レンズ鏡胴５７に固定された撮像レンズである。Ｌはレ
ンズＩＣ間距離であり、精度良く画像を捕らえるにはレ
ンズＩＣ間距離Ｌを数ｍｍ±数１０μｍに入れる必要が
ある。ところが、ＩＣ５３上面の位置はＩＣ５３の厚さ
のバラツキ並びにダイボンディングによる接合高さのバ
ラツキがあるために、調整ネジ部５６ａ、５７ａを用い
てレンズ５８の位置を調整する必要がある。
【０００５】次に、図４の半導体パッケージの構成につ
いて説明する。図４において、６６はＭＩＤ（Molded I
nterconnecting Devices：立体配線基板）等から成るこ
の半導体パッケージのケースであり、その中央上面にレ
ンズ用開口が形成され、下端面からやや上面側に寄った
位置において内側に張り出した梁６６ａが形成されてい
る。６８はケース６６の上部開口に固定された撮像レン
ズである。６２は梁６６ａ下面からケース６６の下端面
にかけて形成された配線パターンである。６３は撮像用
半導体であるＩＣであり、配線パターン６２にバンプ６
５を介してフリップチップボンディングにより接合され
ている。ケース６６に対するＩＣ６３の能動面の位置は
ＩＣ６３の厚さに関係なく安定しやすいので、レンズＩ
Ｃ間距離Ｌは前述の要求精度を満足できる。
いて説明する。図４において、６６はＭＩＤ（Molded I
nterconnecting Devices：立体配線基板）等から成るこ
の半導体パッケージのケースであり、その中央上面にレ
ンズ用開口が形成され、下端面からやや上面側に寄った
位置において内側に張り出した梁６６ａが形成されてい
る。６８はケース６６の上部開口に固定された撮像レン
ズである。６２は梁６６ａ下面からケース６６の下端面
にかけて形成された配線パターンである。６３は撮像用
半導体であるＩＣであり、配線パターン６２にバンプ６
５を介してフリップチップボンディングにより接合され
ている。ケース６６に対するＩＣ６３の能動面の位置は
ＩＣ６３の厚さに関係なく安定しやすいので、レンズＩ
Ｃ間距離Ｌは前述の要求精度を満足できる。
【０００６】次に、以上の構成において、外界から出射
した光線が撮像レンズを通して撮像用半導体であるＩＣ
上に画像を結ぶので、このＩＣの光電変換作用により画
像がデジタルデータとして取り込まれる。
した光線が撮像レンズを通して撮像用半導体であるＩＣ
上に画像を結ぶので、このＩＣの光電変換作用により画
像がデジタルデータとして取り込まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような半導体パッケージでは、図３の場合レンズＩ
Ｃ間距離をネジ調整する必要があって工数がかかること
と、ワイヤを有するためにパッケージ総厚が厚くなると
いう問題がある。また図４の場合には、レンズ位置の調
整が不要で、総厚も薄くすることができるが、ケース部
材にＭＩＤ等の立体配線を用いたり、フリップチップボ
ンディングを用いることで部材費、設備費等がかさみ、
コストアップになるという問題がある。
このような半導体パッケージでは、図３の場合レンズＩ
Ｃ間距離をネジ調整する必要があって工数がかかること
と、ワイヤを有するためにパッケージ総厚が厚くなると
いう問題がある。また図４の場合には、レンズ位置の調
整が不要で、総厚も薄くすることができるが、ケース部
材にＭＩＤ等の立体配線を用いたり、フリップチップボ
ンディングを用いることで部材費、設備費等がかさみ、
コストアップになるという問題がある。
【０００８】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、レンズＩ
Ｃ間距離を安定させてレンズの位置調整を不要にすると
共に、しかもコストアップを抑えながら総厚を薄くする
ことのできる半導体パッケージ及びその製造方法を提供
することである。
するためになされたものであり、その目的は、レンズＩ
Ｃ間距離を安定させてレンズの位置調整を不要にすると
共に、しかもコストアップを抑えながら総厚を薄くする
ことのできる半導体パッケージ及びその製造方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、撮像レ
ンズと、撮像用半導体と、前記レンズ及び前記半導体を
固定したケースとから成る半導体パッケージにおいて、
前記半導体を実装した基板を前記ケースに接合すると共
に、前記基板の上面と、前記半導体の能動面とが同一面
にあることを特徴とする。
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、撮像レ
ンズと、撮像用半導体と、前記レンズ及び前記半導体を
固定したケースとから成る半導体パッケージにおいて、
前記半導体を実装した基板を前記ケースに接合すると共
に、前記基板の上面と、前記半導体の能動面とが同一面
にあることを特徴とする。
【００１０】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明の構成のうち、前記半導体は前記基板の穴内に充
填した樹脂を介して前記穴内に接合されていることを特
徴とする。
の発明の構成のうち、前記半導体は前記基板の穴内に充
填した樹脂を介して前記穴内に接合されていることを特
徴とする。
【００１１】また請求項３記載の発明は、請求項１また
は請求項２記載の発明の構成のうち、前記半導体はワイ
ヤボンディングにより実装されていることを特徴とす
る。
は請求項２記載の発明の構成のうち、前記半導体はワイ
ヤボンディングにより実装されていることを特徴とす
る。
【００１２】また請求項４記載の発明は、撮像用半導体
用の穴を明けた基板を粘着シートに接合する工程と、前
記基板の前記穴内の前記粘着シートに前記半導体を接合
する工程と、前記基板の前記穴と前記半導体との隙間に
樹脂を充填する工程と、前記基板から前記粘着シートを
剥離する工程と、前記基板と前記半導体とをワイヤボン
ディングする工程と、前記基板に撮像レンズを固定した
ケースを接合する工程とを有することを特徴とする。
用の穴を明けた基板を粘着シートに接合する工程と、前
記基板の前記穴内の前記粘着シートに前記半導体を接合
する工程と、前記基板の前記穴と前記半導体との隙間に
樹脂を充填する工程と、前記基板から前記粘着シートを
剥離する工程と、前記基板と前記半導体とをワイヤボン
ディングする工程と、前記基板に撮像レンズを固定した
ケースを接合する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】また請求項５記載の発明は、請求項４記載
の発明のうち、前記基板には多数個取りの集合体を用い
たことを特徴とする。
の発明のうち、前記基板には多数個取りの集合体を用い
たことを特徴とする。
【００１４】また請求項６記載の発明は、請求項５記載
の発明のうち、前記ケースには多数個取りの集合体を用
いて、基板の集合体とケースの集合体との組立体を形成
する工程と、前記組立体を単個に分割する工程とを有す
ることを特徴とする。
の発明のうち、前記ケースには多数個取りの集合体を用
いて、基板の集合体とケースの集合体との組立体を形成
する工程と、前記組立体を単個に分割する工程とを有す
ることを特徴とする。
【００１５】
【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
である半導体パッケージの断面図、図２はこの半導体パ
ッケージの製造方法を示す工程別の断面図である。
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態
である半導体パッケージの断面図、図２はこの半導体パ
ッケージの製造方法を示す工程別の断面図である。
【００１６】まず、本発明の実施の形態である発光素子
の構成について説明する。図１において、１０は半導体
パッケージである。１は樹脂、セラミック等から成る基
板であり、２は基板１に形成された配線パターンであ
る。配線パターン２は基板１上面１ｂから側面のスルー
ホール１ｃ部を経由して裏面側に延設されている。３は
撮像用半導体としてのＩＣであり、固体撮像素子のＣＣ
Ｄ又はＣ−ＭＯＳセンサが一般的である。ＩＣ３上面
（能動面）３ａは配線パターン２を含む基板１上面１ｂ
と同一面となっている。４は基板１の穴１ａとＩＣ３と
の隙間に充填した絶縁性部材の樹脂である。５はＩＣ３
の電極と基板１の配線パターン２とをワイヤボンディン
グ接合しているワイヤである。６は基板１上に接合され
た樹脂成形品から成るケースであり、中央にレンズ用開
口６ａを有する。８は撮像レンズであり、開口６ａ内に
固定されている。
の構成について説明する。図１において、１０は半導体
パッケージである。１は樹脂、セラミック等から成る基
板であり、２は基板１に形成された配線パターンであ
る。配線パターン２は基板１上面１ｂから側面のスルー
ホール１ｃ部を経由して裏面側に延設されている。３は
撮像用半導体としてのＩＣであり、固体撮像素子のＣＣ
Ｄ又はＣ−ＭＯＳセンサが一般的である。ＩＣ３上面
（能動面）３ａは配線パターン２を含む基板１上面１ｂ
と同一面となっている。４は基板１の穴１ａとＩＣ３と
の隙間に充填した絶縁性部材の樹脂である。５はＩＣ３
の電極と基板１の配線パターン２とをワイヤボンディン
グ接合しているワイヤである。６は基板１上に接合され
た樹脂成形品から成るケースであり、中央にレンズ用開
口６ａを有する。８は撮像レンズであり、開口６ａ内に
固定されている。
【００１７】次に、本実施の形態の製造方法について説
明する。図２（ａ）において、９は片面９ａが粘着性を
有する粘着シートである。まず、ＩＣ３用の穴１ａとス
ルーホール１ｃとを明け、配線パターン２を形成した基
板１を多数個取りにした基板集合体１１の上面１１ａ
に、粘着面９ａを向けて粘着シート９を張り合わせてか
ら、図２（ａ）に示すように全体を反転させる。次に図
２（ｂ）に示すように、ＩＣ３の能動面３ａを下にして
穴１ａと間隔を保って挿入し、粘着シート９の露出した
粘着面９ａへ落着させる。次に、図２（ｃ）に示すよう
に、樹脂４を穴１ａとＩＣ３との隙間に充填し硬化させ
る。次に、粘着シート９を剥離して全体を反転し、図２
（ｄ）に示すように、ワイヤボンディングを施して配線
パターン２とＩＣ３の電極とをワイヤ５により接続す
る。次に、図２（ｅ）に示すように、レンズ８付きのケ
ース６を多数個取りにしたケース集合体１６を基板集合
体１１に接合して組立体２０を形成した後、矢印部で単
個に分割して図１の完成半導体パッケージ１０を得る。
明する。図２（ａ）において、９は片面９ａが粘着性を
有する粘着シートである。まず、ＩＣ３用の穴１ａとス
ルーホール１ｃとを明け、配線パターン２を形成した基
板１を多数個取りにした基板集合体１１の上面１１ａ
に、粘着面９ａを向けて粘着シート９を張り合わせてか
ら、図２（ａ）に示すように全体を反転させる。次に図
２（ｂ）に示すように、ＩＣ３の能動面３ａを下にして
穴１ａと間隔を保って挿入し、粘着シート９の露出した
粘着面９ａへ落着させる。次に、図２（ｃ）に示すよう
に、樹脂４を穴１ａとＩＣ３との隙間に充填し硬化させ
る。次に、粘着シート９を剥離して全体を反転し、図２
（ｄ）に示すように、ワイヤボンディングを施して配線
パターン２とＩＣ３の電極とをワイヤ５により接続す
る。次に、図２（ｅ）に示すように、レンズ８付きのケ
ース６を多数個取りにしたケース集合体１６を基板集合
体１１に接合して組立体２０を形成した後、矢印部で単
個に分割して図１の完成半導体パッケージ１０を得る。
【００１８】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。上述の製造方法によって、
配線パターン２を含む基板１の上面１ｂとＩＣ３の能動
面３ａとが同一面に仕上がるので、ケース６に対するＩ
Ｃ３の能動面３ａ位置が一定となるため、レンズＩＣ間
距離Ｌは安定し距離調整が不要になると共に、半導体パ
ッケージの総厚を薄くすることができる。また、ＩＣ３
の実装は一般的な設備で間に合うワイヤボンディングが
使えるので特別な設備や部材を用いる必要もなく、更
に、多数個を一括して集合状態で製造できるためにコス
トも低減できる。
ジの効果について説明する。上述の製造方法によって、
配線パターン２を含む基板１の上面１ｂとＩＣ３の能動
面３ａとが同一面に仕上がるので、ケース６に対するＩ
Ｃ３の能動面３ａ位置が一定となるため、レンズＩＣ間
距離Ｌは安定し距離調整が不要になると共に、半導体パ
ッケージの総厚を薄くすることができる。また、ＩＣ３
の実装は一般的な設備で間に合うワイヤボンディングが
使えるので特別な設備や部材を用いる必要もなく、更
に、多数個を一括して集合状態で製造できるためにコス
トも低減できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像レンズと、撮像用半導体と、これらレンズ及び半導
体を固定したケースとから成る半導体パッケージにおい
て、前記半導体を実装した基板を前記ケースに接合する
と共に、前記基板の上面と、前記半導体の能動面とが同
一面にあるようにしたので、前記半導体の実装には一般
的な設備で間に合うワイヤボンディングが採用できて、
半導体パッケージ総厚を薄くできるようになり、更にレ
ンズＩＣ間距離が安定するのでレンズ位置調整の必要も
無い。
撮像レンズと、撮像用半導体と、これらレンズ及び半導
体を固定したケースとから成る半導体パッケージにおい
て、前記半導体を実装した基板を前記ケースに接合する
と共に、前記基板の上面と、前記半導体の能動面とが同
一面にあるようにしたので、前記半導体の実装には一般
的な設備で間に合うワイヤボンディングが採用できて、
半導体パッケージ総厚を薄くできるようになり、更にレ
ンズＩＣ間距離が安定するのでレンズ位置調整の必要も
無い。
【００２０】この半導体パッケージの製造にあたり、基
板に撮像用半導体搭載用の穴を明け、基板上面と前記半
導体能動面とを共に同じ粘着シートの粘着面に粘着さ
せ、基板と半導体との隙間には樹脂を充填して固定する
ようにしたので、基板上面と半導体能動面とが同一面に
なり、半導体パッケージ総厚を薄くできるようになり、
更にレンズＩＣ間距離が安定してレンズ位置調整の必要
が無くなった。
板に撮像用半導体搭載用の穴を明け、基板上面と前記半
導体能動面とを共に同じ粘着シートの粘着面に粘着さ
せ、基板と半導体との隙間には樹脂を充填して固定する
ようにしたので、基板上面と半導体能動面とが同一面に
なり、半導体パッケージ総厚を薄くできるようになり、
更にレンズＩＣ間距離が安定してレンズ位置調整の必要
が無くなった。
【００２１】また、基板及びケースを共に多数個取りの
集合体として用いたので製造コストを削減することがで
きた。
集合体として用いたので製造コストを削減することがで
きた。
【図１】本発明の実施の形態である半導体パッケージの
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施の形態である半導体パッケージの
製造工程を示す断面図である。
製造工程を示す断面図である。
【図３】従来の半導体パッケージの断面図である。
【図４】他の従来の半導体パッケージの断面図である。
１ 基板 １ａ 穴 １ｂ 上面 ３ 撮像用半導体 ３ａ 能動面 ４ 樹脂 ５ ワイヤ ６ ケース ８ 撮像レンズ ９ 粘着シート １１ 基板集合体 １６ ケース集合体 ２０ 組立体
フロントページの続き (72)発明者 道野 貴由 山梨県富士吉田市上暮地１丁目23番１号 株式会社シチズン電子内 (72)発明者 若月 俊之 山梨県富士吉田市上暮地１丁目23番１号 株式会社シチズン電子内 (72)発明者 渡辺 明人 山梨県南都留郡河口湖町船津6663番の２ 河口湖精密株式会社内 Ｆターム(参考） 2H100 BB11 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 GD02 HA09 HA23 HA24 HA30 5C024 CY47 CY48 EX22 EX25 EX42 GY00 HX01 5F088 AA01 BA15 BA18 BB03 EA04 EA08 JA03 JA10 JA12 JA20
Claims (6)
- 【請求項１】 撮像レンズと、撮像用半導体と、前記レ
ンズ及び前記半導体を固定したケースとから成る半導体
パッケージにおいて、前記半導体を実装した基板を前記
ケースに接合すると共に、前記基板の上面と、前記半導
体の能動面とが同一面にあることを特徴とする半導体パ
ッケージ。 - 【請求項２】 前記半導体は前記基板の穴内に充填した
樹脂を介して前記穴内に接合されていることを特徴とす
る請求項１記載の半導体パッケージ。 - 【請求項３】 前記半導体はワイヤボンディングにより
実装されていることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の半導体パッケージ。 - 【請求項４】 撮像用半導体用の穴を明けた基板を粘着
シートに接合する工程と、前記基板の前記穴内の前記粘
着シートに前記半導体を接合する工程と、前記基板の前
記穴と前記半導体との隙間に樹脂を充填する工程と、前
記基板から前記粘着シートを剥離する工程と、前記基板
と前記半導体とをワイヤボンディングする工程と、前記
基板に撮像レンズを固定したケースを接合する工程とを
有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項５】 前記基板には多数個取りの集合体を用い
たことを特徴とする請求項４記載の半導体パッケージの
製造方法。 - 【請求項６】 前記ケースには多数個取りの集合体を用
いて、基板の集合体とケースの集合体との組立体を形成
する工程と、前記組立体を単個に分割する工程とを有す
ることを特徴とする請求項５記載の半導体パッケージの
製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005229609A (ja) * | 2004-02-11 | 2005-08-25 | Samsung Electronics Co Ltd | 配線基板、これを用いた固体撮像用半導体装置及びこれを用いた固体撮像用半導体装置の製造方法。 |
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-
2001
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