JP2002299592A - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置のパッケージ構造を工程の複雑化
を招かずに、小型化・薄型化する。 【解決手段】 配線板２２に、光を通過させる開口部２
３を形成するとともに、配線板２２の端部側の面上に端
子２４を形成し、シール材２８によって配線板２２に形
成された開口部２３を覆い、撮像素子２５は、配線板２
２を挟んでシール材２８と反対側に、配線板２２の開口
部２３に臨むように配置し、配線板２２、シール材２８
および撮像素子２５によってパッケージを構成し、端子
２４を介してパッケージの外部と接続可能とする。
を招かずに、小型化・薄型化する。 【解決手段】 配線板２２に、光を通過させる開口部２
３を形成するとともに、配線板２２の端部側の面上に端
子２４を形成し、シール材２８によって配線板２２に形
成された開口部２３を覆い、撮像素子２５は、配線板２
２を挟んでシール材２８と反対側に、配線板２２の開口
部２３に臨むように配置し、配線板２２、シール材２８
および撮像素子２５によってパッケージを構成し、端子
２４を介してパッケージの外部と接続可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学センサに適用
され、パッケージ構造の改良を図った半導体装置に関す
る。
され、パッケージ構造の改良を図った半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体装置の中の１つである撮
像素子としては、例えばＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型等の固体
撮像素子を用いたものがあり、これら光学センサの基体
を保護するように囲むパッケージには、セラミック、あ
るいは樹脂などのものが主流であった。
像素子としては、例えばＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型等の固体
撮像素子を用いたものがあり、これら光学センサの基体
を保護するように囲むパッケージには、セラミック、あ
るいは樹脂などのものが主流であった。
【０００３】従来の光学センサパッケージとしては、例
えば図５に示すような断面を有するものがある。図５に
示す光学センサパッケージ１では、セラミック又は樹脂
などの箱型筐体２における内部底面に、例えばＣＣＤ
型、ＣＭＯＳ型などの撮像素子３をダイボンドペースト
接着剤等（図示は省略）を介してダイ付けしており、さ
らに、撮像素子３はワイヤーボンド結線４で電気的に箱
型筐体２へ接続されている。撮像素子３における受光部
５は、異物や湿気等の付着により光学センサモジュール
（図示は省略）から得られる画質に悪い影響をあたえる
場合があることから、異物等の付着を防止するために、
シール接着剤（図示は省略）を介してシールガラス６で
蓋をした構造となっている。光学センサパッケージの下
面および側面には、接続のための端子７が設けられてい
る。
えば図５に示すような断面を有するものがある。図５に
示す光学センサパッケージ１では、セラミック又は樹脂
などの箱型筐体２における内部底面に、例えばＣＣＤ
型、ＣＭＯＳ型などの撮像素子３をダイボンドペースト
接着剤等（図示は省略）を介してダイ付けしており、さ
らに、撮像素子３はワイヤーボンド結線４で電気的に箱
型筐体２へ接続されている。撮像素子３における受光部
５は、異物や湿気等の付着により光学センサモジュール
（図示は省略）から得られる画質に悪い影響をあたえる
場合があることから、異物等の付着を防止するために、
シール接着剤（図示は省略）を介してシールガラス６で
蓋をした構造となっている。光学センサパッケージの下
面および側面には、接続のための端子７が設けられてい
る。
【０００４】図６は、図５における従来の光学センサパ
ッケージにおける実装例の断面を示すもので、光学セン
サパッケージ１と、モジュールまたはセット等の配線基
板８とを一体的に組み合わせた状態で実装しており、上
記光学センサパッケージ１の下面および側面に設けられ
た端子７が、上記配線基板８上のランド（図示略）に対
して半田９により接続されている。配線基板８の下面に
は、ＩＣやチップ部品およびコネクタなどの部品１０が
取り付けられている。この実装状態で、被写体などを撮
影した場合の入射光は、レンズ鏡筒１１の上面に形成さ
れた開口部からレンズ１２を通り、撮像素子３の受光部
５へ入射する。そして、入射した光は撮像素子３におい
て電気信号に変換され、外部出力として取り出される。
ッケージにおける実装例の断面を示すもので、光学セン
サパッケージ１と、モジュールまたはセット等の配線基
板８とを一体的に組み合わせた状態で実装しており、上
記光学センサパッケージ１の下面および側面に設けられ
た端子７が、上記配線基板８上のランド（図示略）に対
して半田９により接続されている。配線基板８の下面に
は、ＩＣやチップ部品およびコネクタなどの部品１０が
取り付けられている。この実装状態で、被写体などを撮
影した場合の入射光は、レンズ鏡筒１１の上面に形成さ
れた開口部からレンズ１２を通り、撮像素子３の受光部
５へ入射する。そして、入射した光は撮像素子３におい
て電気信号に変換され、外部出力として取り出される。
【０００５】従来の素子と配線板との接合手段として
は、超音波フリップチップ接合があり、それを図７を用
いて説明する。図７において、超音波フリップチップ接
合の工程では素子１３の接続ＰＡＤ（図示略）面上に、
突起電極１４を形成し、その突起電極１４と配線板１５
の導体配線（図示略）とを接触させ、加圧しながら超音
波をかけて突起電極１４と配線板１５の導体配線とを金
属結合する。さらに、素子１３と配線板１５との間に、
アンダーフィル剤１６を注入し補強するようにして、素
子と配線板とを接合する。
は、超音波フリップチップ接合があり、それを図７を用
いて説明する。図７において、超音波フリップチップ接
合の工程では素子１３の接続ＰＡＤ（図示略）面上に、
突起電極１４を形成し、その突起電極１４と配線板１５
の導体配線（図示略）とを接触させ、加圧しながら超音
波をかけて突起電極１４と配線板１５の導体配線とを金
属結合する。さらに、素子１３と配線板１５との間に、
アンダーフィル剤１６を注入し補強するようにして、素
子と配線板とを接合する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学センサパッケージにあっては、小型化や薄型化の点
で、下記のように改良すべき余地があった。すなわち、
図６に示すようなモジュールまたはセットの基板では、
全体的な厚さＺ２が、光学長Ｌ１（レンズ鏡筒から撮像
素子上の受光部までの距離）に加え、箱型筐体２の低部
の厚さＬ２、配線基板８の厚さＬ３および配線基板の下
面に取り付けるコネクタ等の部品１０の厚さＬ４の厚み
の総和（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）にほぼ等しいものと
なる。このため、従来の光学センサパッケージを用いた
モジュール等の厚さＺ２がかなり厚いものとなってしま
っており、近年の携帯性を重視した電子機器では、その
市場において小型化や薄型化が要請されることから、従
来の光学センサパッケージではこれらの要求の充分に応
えることができないという不都合が生じていた。
光学センサパッケージにあっては、小型化や薄型化の点
で、下記のように改良すべき余地があった。すなわち、
図６に示すようなモジュールまたはセットの基板では、
全体的な厚さＺ２が、光学長Ｌ１（レンズ鏡筒から撮像
素子上の受光部までの距離）に加え、箱型筐体２の低部
の厚さＬ２、配線基板８の厚さＬ３および配線基板の下
面に取り付けるコネクタ等の部品１０の厚さＬ４の厚み
の総和（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）にほぼ等しいものと
なる。このため、従来の光学センサパッケージを用いた
モジュール等の厚さＺ２がかなり厚いものとなってしま
っており、近年の携帯性を重視した電子機器では、その
市場において小型化や薄型化が要請されることから、従
来の光学センサパッケージではこれらの要求の充分に応
えることができないという不都合が生じていた。
【０００７】また、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）や異
方性導電ペースト若しくは導電ペーストを用いた従来の
フリップチップ工法では、圧着工程時に素子温度が２０
０℃〜３００℃に達し、耐熱性の弱い撮像素子（例え
ば、ＣＭＯＳ型では１５０℃まで）のフリップチップ工
法には向かないという問題がある。
方性導電ペースト若しくは導電ペーストを用いた従来の
フリップチップ工法では、圧着工程時に素子温度が２０
０℃〜３００℃に達し、耐熱性の弱い撮像素子（例え
ば、ＣＭＯＳ型では１５０℃まで）のフリップチップ工
法には向かないという問題がある。
【０００８】さらに、上記フリップチップ工法では、撮
像素子と配線板との熱圧着時に約２０秒の時間を必要と
し、工程のタクトタイムが長くなることや、工程が複雑
になるという問題が生じる。ここで、従来のフリップチ
ップ工法における工程について、具体例に基づき補足説
明する。
像素子と配線板との熱圧着時に約２０秒の時間を必要と
し、工程のタクトタイムが長くなることや、工程が複雑
になるという問題が生じる。ここで、従来のフリップチ
ップ工法における工程について、具体例に基づき補足説
明する。
【０００９】「第１の工法」図８に示すＡＣＦ・ＡＣＰ
を用いたフリップチップ工法の工程フローでは、まず、
図８（ａ）に示すように、素子２１のパッド２２上に突
起電極２３（バンプ）を形成し、次に、図８（ｂ）に示
すように、配線板２４上のフリップチップする箇所に異
方性導電フィルム又は異方性導電ペースト２５を供給す
る。最後に、図８（ｃ）に示すように、素子２１と配線
板２４との搭載位置を決めて、加圧と加熱により、配線
板２４に素子２１を搭載する。その際の加圧と加熱の時
間は約２０秒であり、加熱温度は、２００℃〜３００℃
である。
を用いたフリップチップ工法の工程フローでは、まず、
図８（ａ）に示すように、素子２１のパッド２２上に突
起電極２３（バンプ）を形成し、次に、図８（ｂ）に示
すように、配線板２４上のフリップチップする箇所に異
方性導電フィルム又は異方性導電ペースト２５を供給す
る。最後に、図８（ｃ）に示すように、素子２１と配線
板２４との搭載位置を決めて、加圧と加熱により、配線
板２４に素子２１を搭載する。その際の加圧と加熱の時
間は約２０秒であり、加熱温度は、２００℃〜３００℃
である。
【００１０】「第２の工法」図９に示す導電ペーストを
用いたフリップチップ工法の工程フローでは、まず、図
９（ａ）に示すように、素子３１のパッド３２上に突起
電極３３（バンプ）を形成し、次に、図９（ｂ）に示す
ように、配線板３４のバンプ３５の接点位置に導電ペー
スト３６を供給する。なお、図９（ｃ）に示すように素
子３１のバンプ３３の接点位置に導電ペースト３６を供
給する方法もある。続いて、図９（ｄ）に示すように、
素子３１と配線板３４との搭載位置を決めて配線板３４
に素子３１を搭載し（図９（ｂ）の工程を経たケー
ス）、図９（ｅ）に示すように、それらをオーブンで１
５０℃前後又はリフローで２５０℃に加熱する。最後
に、図９（ｆ）に示すように、素子３１と配線板３４と
の接合箇所に、アンダーフィル剤３７を用いて樹脂封止
し、硬化させる。なお、通常のアンダーフィル剤は、粘
度が低くチキソ比も低いため、１辺または１点で素子３
１の下面に毛細管現象により浸透していき、そのアンダ
ーフィル剤３７の硬化は、１５０℃前後で１〜２時間か
かる。
用いたフリップチップ工法の工程フローでは、まず、図
９（ａ）に示すように、素子３１のパッド３２上に突起
電極３３（バンプ）を形成し、次に、図９（ｂ）に示す
ように、配線板３４のバンプ３５の接点位置に導電ペー
スト３６を供給する。なお、図９（ｃ）に示すように素
子３１のバンプ３３の接点位置に導電ペースト３６を供
給する方法もある。続いて、図９（ｄ）に示すように、
素子３１と配線板３４との搭載位置を決めて配線板３４
に素子３１を搭載し（図９（ｂ）の工程を経たケー
ス）、図９（ｅ）に示すように、それらをオーブンで１
５０℃前後又はリフローで２５０℃に加熱する。最後
に、図９（ｆ）に示すように、素子３１と配線板３４と
の接合箇所に、アンダーフィル剤３７を用いて樹脂封止
し、硬化させる。なお、通常のアンダーフィル剤は、粘
度が低くチキソ比も低いため、１辺または１点で素子３
１の下面に毛細管現象により浸透していき、そのアンダ
ーフィル剤３７の硬化は、１５０℃前後で１〜２時間か
かる。
【００１１】「第３の工法」図１０に示す超音波フリッ
プチップ工法の工程では、まず、図１０（ａ）に示すよ
うに、素子４１のパッド４２上に突起電極４３（バン
プ）を形成し、次に、図１０（ｂ）に示すように、素子
４１と配線板４４との搭載位置を決めて、配線板４４に
素子４１を搭載し、それらを加圧と超音波発振により接
合する。なお、上記超音波発振時間は０.５秒前後で、
その温度は室温と同じである。最後に、図１０（ｃ）に
示すように、素子４１と配線板４４との接合箇所に、ア
ンダーフィル剤４５を用いて樹脂封止し硬化させるが、
ここで、アンダーフィル剤４５は浸透性がよく、例えば
撮像素子上の受光部を汚染しないように、素子周辺部に
のみに供給することが難しいという問題がある。
プチップ工法の工程では、まず、図１０（ａ）に示すよ
うに、素子４１のパッド４２上に突起電極４３（バン
プ）を形成し、次に、図１０（ｂ）に示すように、素子
４１と配線板４４との搭載位置を決めて、配線板４４に
素子４１を搭載し、それらを加圧と超音波発振により接
合する。なお、上記超音波発振時間は０.５秒前後で、
その温度は室温と同じである。最後に、図１０（ｃ）に
示すように、素子４１と配線板４４との接合箇所に、ア
ンダーフィル剤４５を用いて樹脂封止し硬化させるが、
ここで、アンダーフィル剤４５は浸透性がよく、例えば
撮像素子上の受光部を汚染しないように、素子周辺部に
のみに供給することが難しいという問題がある。
【００１２】そこで本発明は、工程の複雑化を招かず
に、小型化や薄型化を図れるパッケージ構造の半導体装
置を提供することを目的とする。
に、小型化や薄型化を図れるパッケージ構造の半導体装
置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明による半導体装置は、光学センサが形
成される配線板と、光の入射する受光部を有し、受光部
で受けた光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像
素子の受光部を覆う透明なシール材とを備えた半導体装
置において、前記配線板は、光を通過させる開口部を形
成するとともに、該配線板の端部側の面上に端子を形成
し、前記シール材によって該配線板に形成された開口部
を覆い、前記撮像素子は、配線板の開口部に臨むように
配置し、前記配線板、シール材及び撮像素子によって、
パッケージを形成するようにしたことを特徴とする。
求項１記載の発明による半導体装置は、光学センサが形
成される配線板と、光の入射する受光部を有し、受光部
で受けた光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像
素子の受光部を覆う透明なシール材とを備えた半導体装
置において、前記配線板は、光を通過させる開口部を形
成するとともに、該配線板の端部側の面上に端子を形成
し、前記シール材によって該配線板に形成された開口部
を覆い、前記撮像素子は、配線板の開口部に臨むように
配置し、前記配線板、シール材及び撮像素子によって、
パッケージを形成するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明では、透明なシール材を通過した光は配
線板に形成された開口部を通り、撮像素子が備える受光
部に入射される。撮像素子の受光部で受けた光は、撮像
素子により電気信号に変換され、配線板へ送られる（例
えば、撮像素子のパッド上に形成する突起電極を介し
て）。配線板へ送られた電気信号は、配線板の端部側の
面上に形成された端子を介してパッケージの外部へ取り
出される。
線板に形成された開口部を通り、撮像素子が備える受光
部に入射される。撮像素子の受光部で受けた光は、撮像
素子により電気信号に変換され、配線板へ送られる（例
えば、撮像素子のパッド上に形成する突起電極を介し
て）。配線板へ送られた電気信号は、配線板の端部側の
面上に形成された端子を介してパッケージの外部へ取り
出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における
様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他
の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あ
くまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によ
って本発明の思想が限定されないことは明らかである。
また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャ
および周知の回路構成等についてはその細部にわたる説
明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、
これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除する
ものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当
業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含
まれている。
面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における
様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他
の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あ
くまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によ
って本発明の思想が限定されないことは明らかである。
また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャ
および周知の回路構成等についてはその細部にわたる説
明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、
これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除する
ものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当
業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含
まれている。
【００１６】第１図は本発明の第１実施の形態を示す光
学センサパッケージ５１（半導体装置）の断面図であ
る。まず、構成を説明する。光学センサパッケージ５１
は配線板５２を有しており、配線板５２はセラミック又
は樹脂などを素材とし、薄い平面状に成形され、その面
上に所定の配線エリアが形成されるようになっている。
配線板５２には、光を通過させる開口部５３が形成され
るとともに、配線板５２の端部側の面上には端子５４が
形成されている。配線板５２の開口部５３を臨むように
撮像素子５５が配置され、撮像素子５５はシリコンの基
板上にＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型のチップとして形成されて
いる。撮像素子５５の面上には中央に受光部５６が配置
され、また、撮像素子５５の両端部には外部接続パッド
（図示略）を介して金などの突起電極５７（バンプ）が
形成される。撮像素子５５を挟んで配線板５２の反対面
には、ガラス等の透明なシール材５８が配置されてお
り、シール材５８は接着剤を用いて配線板５２の開口部
５３を撮像素子５５の反対側で密閉している。
学センサパッケージ５１（半導体装置）の断面図であ
る。まず、構成を説明する。光学センサパッケージ５１
は配線板５２を有しており、配線板５２はセラミック又
は樹脂などを素材とし、薄い平面状に成形され、その面
上に所定の配線エリアが形成されるようになっている。
配線板５２には、光を通過させる開口部５３が形成され
るとともに、配線板５２の端部側の面上には端子５４が
形成されている。配線板５２の開口部５３を臨むように
撮像素子５５が配置され、撮像素子５５はシリコンの基
板上にＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型のチップとして形成されて
いる。撮像素子５５の面上には中央に受光部５６が配置
され、また、撮像素子５５の両端部には外部接続パッド
（図示略）を介して金などの突起電極５７（バンプ）が
形成される。撮像素子５５を挟んで配線板５２の反対面
には、ガラス等の透明なシール材５８が配置されてお
り、シール材５８は接着剤を用いて配線板５２の開口部
５３を撮像素子５５の反対側で密閉している。
【００１７】ここで、撮像素子５５は突起電極５７を介
して配線板５２の金などでメッキ処理された配線に超音
波フリップチップ接合してあり、超音波フリップチップ
接合は、室温の状況で加圧と０.５秒前後の超音波発振
により接合される超音波フリップチップ工法である。接
合された撮像素子５５の周囲には、接合を補強するため
の樹脂封止としてダム剤５９が塗布してあり、ダム剤５
９は、一般的なエポキシ系の封止樹脂の粘度を大きくし
たもので７０００ｃｐｓ以上あるとともに、樹脂の形状
維持の強さ指標を表すチキソ比も大きく１.７以上あ
る。例えば、同じ位の粘度であるヨーグルトとマヨネー
ズを比べた場合、ヨーグルトは流れて形状を維持できな
いのに対し、マヨネーズはその形状を維持することがで
きる。この場合、ヨーグルトはチキソ比が低くマヨネー
ズはチキソ比が大きい。
して配線板５２の金などでメッキ処理された配線に超音
波フリップチップ接合してあり、超音波フリップチップ
接合は、室温の状況で加圧と０.５秒前後の超音波発振
により接合される超音波フリップチップ工法である。接
合された撮像素子５５の周囲には、接合を補強するため
の樹脂封止としてダム剤５９が塗布してあり、ダム剤５
９は、一般的なエポキシ系の封止樹脂の粘度を大きくし
たもので７０００ｃｐｓ以上あるとともに、樹脂の形状
維持の強さ指標を表すチキソ比も大きく１.７以上あ
る。例えば、同じ位の粘度であるヨーグルトとマヨネー
ズを比べた場合、ヨーグルトは流れて形状を維持できな
いのに対し、マヨネーズはその形状を維持することがで
きる。この場合、ヨーグルトはチキソ比が低くマヨネー
ズはチキソ比が大きい。
【００１８】配線板５２、撮像素子５５およびシール材
５８によってパッケージが構成され、端子５４を介して
パッケージの外部と接続可能にしている。ここでのパッ
ケージは、例えばＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型などの撮像素子
を含むＬＳＩチップを保護し、かつμｍ単位のＬＳＩと
ｍｍ単位のプリント板との接続の仲介をする等の役目を
担っているものである。
５８によってパッケージが構成され、端子５４を介して
パッケージの外部と接続可能にしている。ここでのパッ
ケージは、例えばＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型などの撮像素子
を含むＬＳＩチップを保護し、かつμｍ単位のＬＳＩと
ｍｍ単位のプリント板との接続の仲介をする等の役目を
担っているものである。
【００１９】第２図は、図１に示す光学センサパッケー
ジ５１をモジュール又はセット等に実装した実装例を示
す断面図である。光学センサパッケージ５１は、シール
材５８と同一面上に端子５４を設けることが可能であ
り、モジュール又はセット等の配線基板６０には、光を
通過させるとともに、光学センサパッケージにおけるシ
ール材５８の逃げのための開口穴６１が形成される。配
線基板６０の開口穴６１に臨むように光学センサパッケ
ージ５１が端子５４を介して接続および接着され、半田
６２により接着が補強される。続いて、配線基板６０を
挟んで光学センサパッケージ５１の反対側にレンズ鏡筒
６３が接続および接着固定され、配線基板６０にはＩＣ
やチップ部品およびコネクタなどの部品６４が取り付け
られる。レンズ鏡筒６３には光窓６５が形成されるとと
もに、レンズ６６が内蔵されている。
ジ５１をモジュール又はセット等に実装した実装例を示
す断面図である。光学センサパッケージ５１は、シール
材５８と同一面上に端子５４を設けることが可能であ
り、モジュール又はセット等の配線基板６０には、光を
通過させるとともに、光学センサパッケージにおけるシ
ール材５８の逃げのための開口穴６１が形成される。配
線基板６０の開口穴６１に臨むように光学センサパッケ
ージ５１が端子５４を介して接続および接着され、半田
６２により接着が補強される。続いて、配線基板６０を
挟んで光学センサパッケージ５１の反対側にレンズ鏡筒
６３が接続および接着固定され、配線基板６０にはＩＣ
やチップ部品およびコネクタなどの部品６４が取り付け
られる。レンズ鏡筒６３には光窓６５が形成されるとと
もに、レンズ６６が内蔵されている。
【００２０】これにより、配線基板６０とＩＣやチップ
部品およびコネクタなどの部品６４とは、レンズ鏡筒６
３から光学センサパッケージ５１における撮像素子５５
の裏面までの間にほぼ収められ、図２に示す光学センサ
パッケージ５１を配線基板６０等に実装したものの厚み
Ｚ１は、ほぼ光学長Ｌ４と光学センサパッケージ５１に
おける撮像素子５５の厚みＬ５とを合わせた厚み（Ｌ４
＋Ｌ５）に等しく、物理的に最薄の厚み構造になってい
る。
部品およびコネクタなどの部品６４とは、レンズ鏡筒６
３から光学センサパッケージ５１における撮像素子５５
の裏面までの間にほぼ収められ、図２に示す光学センサ
パッケージ５１を配線基板６０等に実装したものの厚み
Ｚ１は、ほぼ光学長Ｌ４と光学センサパッケージ５１に
おける撮像素子５５の厚みＬ５とを合わせた厚み（Ｌ４
＋Ｌ５）に等しく、物理的に最薄の厚み構造になってい
る。
【００２１】次に、作用を説明する。光は、レンズ鏡筒
６３の光窓６５からレンズ６６を通して、透明なシール
材５８を通過する。通過した光は、配線板５２に形成さ
れた開口部５３を通り撮像素子５５が備える受光部５６
に入射される。撮像素子５５の受光部５６で受けた光
は、撮像素子５５により電気信号に変換され、撮像素子
５５のパッド上に形成した突起電極５７を介して配線板
５２へ送られる。配線板５２へ送られた電気信号は、配
線板５２の端部側の面上に形成された端子５４を介して
パッケージの外部へ出力される。
６３の光窓６５からレンズ６６を通して、透明なシール
材５８を通過する。通過した光は、配線板５２に形成さ
れた開口部５３を通り撮像素子５５が備える受光部５６
に入射される。撮像素子５５の受光部５６で受けた光
は、撮像素子５５により電気信号に変換され、撮像素子
５５のパッド上に形成した突起電極５７を介して配線板
５２へ送られる。配線板５２へ送られた電気信号は、配
線板５２の端部側の面上に形成された端子５４を介して
パッケージの外部へ出力される。
【００２２】この第１の実施の形態によれば、光学セン
サパッケージ５１はシール材５８と同一面に端子５４を
設けることが可能であり、モジュール又はセット等の配
線基板６０を挟んで光学センサパッケージ５１とレンズ
鏡筒６３とを接続および接着することができるようにな
っているので、配線基板６０とＩＣやチップ部品および
コネクタなどの部品６４とは、レンズ鏡筒６３から撮像
素子５５の裏面までの間に収めることができるようにな
り、光学センサパッケージ５１のモジュール又はセット
等の厚みは、光学長とチップ厚を合わせた厚みと等し
く、物理的に最薄の厚み構造をとることができる。
サパッケージ５１はシール材５８と同一面に端子５４を
設けることが可能であり、モジュール又はセット等の配
線基板６０を挟んで光学センサパッケージ５１とレンズ
鏡筒６３とを接続および接着することができるようにな
っているので、配線基板６０とＩＣやチップ部品および
コネクタなどの部品６４とは、レンズ鏡筒６３から撮像
素子５５の裏面までの間に収めることができるようにな
り、光学センサパッケージ５１のモジュール又はセット
等の厚みは、光学長とチップ厚を合わせた厚みと等し
く、物理的に最薄の厚み構造をとることができる。
【００２３】このことから、第１の実施の形態における
光学センサパッケージ５１のモジュール又はセット等
は、小型化および薄型化を図ることができる。また、光
学センサパッケージ５１に用いた超音波フリップチップ
工法によれば、接合の際に素子の加熱が必要なく、工程
は常温で行うことができるので、耐熱温度が低いにもか
かわらず撮像素子５５のフリップチップ接合を、従来の
欠点を回避しながら光学センサパッケージ５１という構
造を実現することができるとともに、光学センサパッケ
ージ５１を製造する際の製造工程の複雑化を招くことも
なくなる。また、超音波フリップチップ工法にダム材を
用いているので、撮像素子５５上の受光部５６を汚染す
るような樹脂のしみ出しがなく、従来の欠点を回避しな
がら超音波フリップチップ工法を用いた光学センサパッ
ケージ５１を実現できる。
光学センサパッケージ５１のモジュール又はセット等
は、小型化および薄型化を図ることができる。また、光
学センサパッケージ５１に用いた超音波フリップチップ
工法によれば、接合の際に素子の加熱が必要なく、工程
は常温で行うことができるので、耐熱温度が低いにもか
かわらず撮像素子５５のフリップチップ接合を、従来の
欠点を回避しながら光学センサパッケージ５１という構
造を実現することができるとともに、光学センサパッケ
ージ５１を製造する際の製造工程の複雑化を招くことも
なくなる。また、超音波フリップチップ工法にダム材を
用いているので、撮像素子５５上の受光部５６を汚染す
るような樹脂のしみ出しがなく、従来の欠点を回避しな
がら超音波フリップチップ工法を用いた光学センサパッ
ケージ５１を実現できる。
【００２４】第３図は本発明の第２実施の形態を示す光
学センサパッケージ７１（半導体装置）の断面図であ
る。まず、構成を説明する。第２の実施の形態では、配
線板５２の両端に基台７２（いわゆるゲタ）が設けられ
ており、基台７２は配線板５２に対してほぼ直角向き当
接し、基台７２によって配線板５２が支持される。ま
た、基台７２の端部側には端子７３が形成されている。
その他は第１実施の形態と同様であり、同一の番号を付
している。上記構造による光学センサパッケージ７１
は、基台７２を含めてパッケージを構成し、端子７３を
介してパッケージの外部と接続可能である。
学センサパッケージ７１（半導体装置）の断面図であ
る。まず、構成を説明する。第２の実施の形態では、配
線板５２の両端に基台７２（いわゆるゲタ）が設けられ
ており、基台７２は配線板５２に対してほぼ直角向き当
接し、基台７２によって配線板５２が支持される。ま
た、基台７２の端部側には端子７３が形成されている。
その他は第１実施の形態と同様であり、同一の番号を付
している。上記構造による光学センサパッケージ７１
は、基台７２を含めてパッケージを構成し、端子７３を
介してパッケージの外部と接続可能である。
【００２５】第４図は、図３に示す光学センサパッケー
ジ７１をモジュール又はセット等に実装した実装例を示
す断面図である。光学センサパッケージ７１において
は、撮像素子５５のほぼ同一面の周囲に基台７２が設け
られ、基台７２の端部側に外部接続できる端子７３が設
けられており、この端子７３にモジュールまたはセット
等の配線基板７４を接続および接合し、半田７５により
接合が補強される。続いて、光学センサパッケージ７１
における配線板５２のシール材５８側の面上に、レンズ
鏡筒６３が接続および接着固定される。
ジ７１をモジュール又はセット等に実装した実装例を示
す断面図である。光学センサパッケージ７１において
は、撮像素子５５のほぼ同一面の周囲に基台７２が設け
られ、基台７２の端部側に外部接続できる端子７３が設
けられており、この端子７３にモジュールまたはセット
等の配線基板７４を接続および接合し、半田７５により
接合が補強される。続いて、光学センサパッケージ７１
における配線板５２のシール材５８側の面上に、レンズ
鏡筒６３が接続および接着固定される。
【００２６】上記構成において光学センサパッケージ７
１は、配線基板７４等に実装されるとともに、光学セン
サパッケージ７１と配線基板７４との間に実装スペース
７６が形成される。実装スペース７６に面する光学セン
サパッケージ７１側の配線基板７４には、ＩＣやチップ
部品およびコネクタなどの部品７７が取付けられる。そ
の他は第１実施の形態の実装例と同様であり、同一の番
号を付している。
１は、配線基板７４等に実装されるとともに、光学セン
サパッケージ７１と配線基板７４との間に実装スペース
７６が形成される。実装スペース７６に面する光学セン
サパッケージ７１側の配線基板７４には、ＩＣやチップ
部品およびコネクタなどの部品７７が取付けられる。そ
の他は第１実施の形態の実装例と同様であり、同一の番
号を付している。
【００２７】次に、作用を説明する。光は、レンズ鏡筒
６３の光窓６５からレンズ６６を通して、透明なシール
材５８を通過する。通過した光は、配線板５２に形成さ
れた開口部５３を通り撮像素子５５が備える受光部５６
に入射される。撮像素子５５の受光部５６で受けた光
は、撮像素子５５により電気信号に変換され、撮像素子
５５のパッド上に形成した突起電極５７を介して配線板
５２へ送られる。配線板５２へ送られた電気信号は、配
線板５２を支持する基台７２の配線を通り、基台７２の
端部側に形成された端子７３を介してパッケージの外部
へ出力される。
６３の光窓６５からレンズ６６を通して、透明なシール
材５８を通過する。通過した光は、配線板５２に形成さ
れた開口部５３を通り撮像素子５５が備える受光部５６
に入射される。撮像素子５５の受光部５６で受けた光
は、撮像素子５５により電気信号に変換され、撮像素子
５５のパッド上に形成した突起電極５７を介して配線板
５２へ送られる。配線板５２へ送られた電気信号は、配
線板５２を支持する基台７２の配線を通り、基台７２の
端部側に形成された端子７３を介してパッケージの外部
へ出力される。
【００２８】この第２の実施の形態によれば、撮像素子
５５の周囲又は２辺に基台７２が設けられ、基台７２に
端子７３が配置される。そのため、モジュール又はセッ
ト等の配線基板７４に基台７２を含む光学センサパッケ
ージ７１を実装した場合に、光学センサパッケージ７１
と配線基板７４との間に実装スペース７６を確保するこ
ととが可能となり、ＩＣやチップ部品およびコネクタな
どの部品７７を実装スペース７６を有効的に活用して取
付けることができる。したがって、配線基板７４上の占
有面積を光学センサパッケージ７１の面積よりも小さく
することが可能となり、その結果、配線基板７４の小型
化を実現することができ、第２の実施の形態における光
学センサパッケージ７１のモジュール又はセット等の小
型化を図ることができる。
５５の周囲又は２辺に基台７２が設けられ、基台７２に
端子７３が配置される。そのため、モジュール又はセッ
ト等の配線基板７４に基台７２を含む光学センサパッケ
ージ７１を実装した場合に、光学センサパッケージ７１
と配線基板７４との間に実装スペース７６を確保するこ
ととが可能となり、ＩＣやチップ部品およびコネクタな
どの部品７７を実装スペース７６を有効的に活用して取
付けることができる。したがって、配線基板７４上の占
有面積を光学センサパッケージ７１の面積よりも小さく
することが可能となり、その結果、配線基板７４の小型
化を実現することができ、第２の実施の形態における光
学センサパッケージ７１のモジュール又はセット等の小
型化を図ることができる。
【００２９】また、光学センサパッケージ７１に超音波
フリップチップ工法、ダム剤を用いることで、第２の実
施の形態の光学センサパッケージ７１についても第１の
実施の形態と同様の効果が得られる。
フリップチップ工法、ダム剤を用いることで、第２の実
施の形態の光学センサパッケージ７１についても第１の
実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、配線板
に、光を通過させる開口部を形成するとともに、該配線
板の端部側の面上に端子を形成し、前記シール材によっ
て該配線板に形成された開口部を覆い、前記撮像素子
は、配線板を挟んで前記シール材と反対側に、配線板の
開口部に臨むように配置し、前記配線板、シール材およ
び撮像素子によってパッケージを構成し、前記端子を介
して該パッケージの外部と接続可能であるようにしたの
で、パッケージをモジュール又はセット等に実装する際
に小型化および薄型化を図ることができる。また、例え
ばレンズ鏡筒と配線基板とを有するモジュールにパッケ
ージを実装するような場合では、パッケージの実装の際
に小型化を図れて有利である。
に、光を通過させる開口部を形成するとともに、該配線
板の端部側の面上に端子を形成し、前記シール材によっ
て該配線板に形成された開口部を覆い、前記撮像素子
は、配線板を挟んで前記シール材と反対側に、配線板の
開口部に臨むように配置し、前記配線板、シール材およ
び撮像素子によってパッケージを構成し、前記端子を介
して該パッケージの外部と接続可能であるようにしたの
で、パッケージをモジュール又はセット等に実装する際
に小型化および薄型化を図ることができる。また、例え
ばレンズ鏡筒と配線基板とを有するモジュールにパッケ
ージを実装するような場合では、パッケージの実装の際
に小型化を図れて有利である。
【００３１】請求項２記載の発明によれば、前記撮像素
子を超音波フリップチップ接合により前記配線板に接続
されるようにしたので、素子の加熱が必要なく、製造工
程を常温で行うことができ、耐熱温度の低い撮像素子の
フリップチップ接合する半導体装置のパッケージ構造を
実現できるとともに、製造工程の複雑化を招くこともな
くなる。
子を超音波フリップチップ接合により前記配線板に接続
されるようにしたので、素子の加熱が必要なく、製造工
程を常温で行うことができ、耐熱温度の低い撮像素子の
フリップチップ接合する半導体装置のパッケージ構造を
実現できるとともに、製造工程の複雑化を招くこともな
くなる。
【００３２】請求項３記載の発明によれば、前記撮像素
子を前記配線板とフリップチップ接合した後の樹脂封止
にダム剤を使用したので、撮像素子上の受光部を汚染す
るような樹脂のしみ出しがなく、従来の欠点を回避しな
がら超音波フリップチップ工法を用いた半導体装置を実
現することができる。
子を前記配線板とフリップチップ接合した後の樹脂封止
にダム剤を使用したので、撮像素子上の受光部を汚染す
るような樹脂のしみ出しがなく、従来の欠点を回避しな
がら超音波フリップチップ工法を用いた半導体装置を実
現することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態による光学センサパッ
ケージの構造の一例を示す断面図である。
ケージの構造の一例を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態による光学センサパッケージを
モジュールに実装した実装例を示す断面図である。
モジュールに実装した実装例を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による光学センサパッ
ケージの構造の一例を示す断面図である。
ケージの構造の一例を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態による光学センサパッケージを
モジュールに実装した実装例を示す断面図である。
モジュールに実装した実装例を示す断面図である。
【図５】従来技術の光学センサパッケージの構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】従来技術の光学センサパッケージをモジュール
又はセット等に実装した実装例を示す断面図である。
又はセット等に実装した実装例を示す断面図である。
【図７】従来技術の超音波フリップチップ接合した素子
と配線板との構造を示す断面図である。
と配線板との構造を示す断面図である。
【図８】従来技術のＡＣＦ・ＡＣＰを用いたフリップチ
ップ工法を説明するための工程遷移図である。
ップ工法を説明するための工程遷移図である。
【図９】従来技術の導電ペーストを用いたフリップチッ
プ工法を説明するための工程遷移図である。
プ工法を説明するための工程遷移図である。
【図１０】従来技術の超音波フリップチップ工法を説明
するための工程遷移図である。
するための工程遷移図である。
５１，７１……半導体装置（光学センサパッケージ）、
５２……配線板、５３……開口部、５４，７３……端
子、５５……撮像素子、５６……受光部、５８……シー
ル材」
５２……配線板、５３……開口部、５４，７３……端
子、５５……撮像素子、５６……受光部、５８……シー
ル材」
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 FA06 GD02 HA23 HA24 HA31 HA32 5C024 AX01 CY47 CY48 EX22 EX23 EX24 5F044 KK01 LL00 RR18 5F088 BA15 BB03 JA03 JA05 JA09 JA12 JA20
Claims (3)
- 【請求項１】 配線が形成される配線板と、光の入射す
る受光部を有し受光部で受けた光を電気信号に変換する
撮像素子と、前記撮像素子の受光部を覆う透明なシール
材と、を備えた半導体装置において、前記配線板に、光
を通過させる開口部を形成するとともに、該配線板の端
部側の面上に端子を形成し、前記シール材によって該配
線板に形成された開口部を覆い、前記撮像素子は、配線
板を挟んで前記シール材と反対側に、配線板の開口部に
臨むように配置し、前記配線板、シール材および撮像素
子によってパッケージを構成し、前記端子を介して該パ
ッケージの外部と接続可能であることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項２】 前記撮像素子は、超音波フリップチップ
接合により前記配線板と接続されることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記撮像素子を前記配線板とフリップチ
ップ接合した後の樹脂封止にダム剤を使用したことを特
徴とする請求項２記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094662A JP2002299592A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094662A JP2002299592A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299592A true JP2002299592A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18948825
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001094662A Pending JP2002299592A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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