JP2003152123A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラスキャップを用いて半導体素子の封止を
行ない、封止された半導体素子が受光することができる
ようにしている半導体装置において、ガラスキャップの
着設が容易であって、かつ、実装基板へのリフローによ
る実装が可能であって、さらには、ガラスキャップにガ
ラスくもりを生起することのない半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 半導体素子を内装したパッケージの中空
部10の開口部９を封止体にて閉塞するようにした半導体
装置において、前記パッケージに、前記中空部10を外部
と連通する通気孔Ｈを設け、中空部10への通気を可能と
する。特に、通気孔Ｈは、半導体装置の実装される実装
基板に向けて設ける。さらに、通気孔Ｈは、パッケージ
の外部接続端子となるリードフレーム１に設ける。ま
た、通気孔Ｈは半導体素子の両側に設ける。
行ない、封止された半導体素子が受光することができる
ようにしている半導体装置において、ガラスキャップの
着設が容易であって、かつ、実装基板へのリフローによ
る実装が可能であって、さらには、ガラスキャップにガ
ラスくもりを生起することのない半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 半導体素子を内装したパッケージの中空
部10の開口部９を封止体にて閉塞するようにした半導体
装置において、前記パッケージに、前記中空部10を外部
と連通する通気孔Ｈを設け、中空部10への通気を可能と
する。特に、通気孔Ｈは、半導体装置の実装される実装
基板に向けて設ける。さらに、通気孔Ｈは、パッケージ
の外部接続端子となるリードフレーム１に設ける。ま
た、通気孔Ｈは半導体素子の両側に設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を内装
した中空部に通気孔を連通した半導体装置に関するもの
である。
した中空部に通気孔を連通した半導体装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子は、パッケージと呼ば
れる所用形状の収容容器に内装されて構成される半導体
装置の形態で取り扱われており、半導体素子に設けた外
部接続パッドとパッケージに設けた内部接続端子とを金
属製ワイヤや半田ボールで接続することにより半導体素
子とパッケージとを導通させ、さらに、内部接続端子と
接続しているパッケージの外部接続端子を介して実装基
板と導通させている。
れる所用形状の収容容器に内装されて構成される半導体
装置の形態で取り扱われており、半導体素子に設けた外
部接続パッドとパッケージに設けた内部接続端子とを金
属製ワイヤや半田ボールで接続することにより半導体素
子とパッケージとを導通させ、さらに、内部接続端子と
接続しているパッケージの外部接続端子を介して実装基
板と導通させている。
【０００３】このような半導体装置において、内装され
る半導体素子が固体撮像素子や、ラインセンサー用素
子、あるいはフォトディテクター用素子などのように光
電変換を行なう受光部を具備する光電変換素子や、ＵＶ
ＰＲＯＭのように紫外線照射を受けることによりデータ
の消去を行なう記憶素子などである場合、パッケージ内
において所用の光を受けることができるようにガラス板
などの透明材料の封止体からなる採光窓が設けられ、パ
ッケージ内に封止されながらも受光することができるよ
うにしている。
る半導体素子が固体撮像素子や、ラインセンサー用素
子、あるいはフォトディテクター用素子などのように光
電変換を行なう受光部を具備する光電変換素子や、ＵＶ
ＰＲＯＭのように紫外線照射を受けることによりデータ
の消去を行なう記憶素子などである場合、パッケージ内
において所用の光を受けることができるようにガラス板
などの透明材料の封止体からなる採光窓が設けられ、パ
ッケージ内に封止されながらも受光することができるよ
うにしている。
【０００４】すなわち、たとえば上部に開口部を設けな
がら箱状としたパッケージの中空部に受光部を上に向け
て半導体素子を配設し、次いで同半導体素子と内部接続
端子との電気配線の接続を行ない、その後、透明なガラ
ス板からなる封止体のガラスキャップを熱硬化性の接着
剤などを用いて開口部に取着し、採光窓とするとともに
パッケージの封止を行っている。
がら箱状としたパッケージの中空部に受光部を上に向け
て半導体素子を配設し、次いで同半導体素子と内部接続
端子との電気配線の接続を行ない、その後、透明なガラ
ス板からなる封止体のガラスキャップを熱硬化性の接着
剤などを用いて開口部に取着し、採光窓とするとともに
パッケージの封止を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、開口部への
ガラスキャップの取着にともなって、パッケージの中空
部は気密状態となるため、開口部にガラスキャップを取
着させるために通常行なわれている加熱の際に、中空部
内の空気が膨張してガラスキャップを持ち上げることに
より同ガラスキャップの位置ずれを生起したり、あるい
は、ガラスキャップが持ち上げられた状態で取着用の接
着剤が硬化することに起因するガラスキャップの剥がれ
を生起したりするという問題があった。
ガラスキャップの取着にともなって、パッケージの中空
部は気密状態となるため、開口部にガラスキャップを取
着させるために通常行なわれている加熱の際に、中空部
内の空気が膨張してガラスキャップを持ち上げることに
より同ガラスキャップの位置ずれを生起したり、あるい
は、ガラスキャップが持ち上げられた状態で取着用の接
着剤が硬化することに起因するガラスキャップの剥がれ
を生起したりするという問題があった。
【０００６】そこで、ガラスキャップをパッケージの開
口部に取着する際にはＵＶ併用熱硬化性樹脂を用い、開
口部にＵＶ併用熱硬化性樹脂を塗布した後にガラスキャ
ップを載置し、ガラスキャップの開口部との接合部分に
ＵＶ照射を行なうことによりＵＶ併用熱硬化性樹脂を仮
硬化させて固定しておき、次いで加熱によるＵＶ併用熱
硬化性樹脂の熱硬化を行なうことによりガラスキャップ
の確実な接合を行なっているが、特殊なＵＶ併用熱硬化
性樹脂を用いることによって製造コストが高騰するとい
う問題があった。
口部に取着する際にはＵＶ併用熱硬化性樹脂を用い、開
口部にＵＶ併用熱硬化性樹脂を塗布した後にガラスキャ
ップを載置し、ガラスキャップの開口部との接合部分に
ＵＶ照射を行なうことによりＵＶ併用熱硬化性樹脂を仮
硬化させて固定しておき、次いで加熱によるＵＶ併用熱
硬化性樹脂の熱硬化を行なうことによりガラスキャップ
の確実な接合を行なっているが、特殊なＵＶ併用熱硬化
性樹脂を用いることによって製造コストが高騰するとい
う問題があった。
【０００７】また、上記のように半導体素子の気密封止
を行なった半導体装置は、実装基板への実装時に熱が加
わると中空部内の空気が再度膨張し、ガラスキャップに
クラックを生起したり、あるいはガラスキャップの剥が
れを生起したりするおそれがあるために、半導体装置の
中空部部分には熱が伝わらないように同半導体装置の外
部接続端子であるアウターリードを個別に加熱して実装
基板の電極との接合を行なう必要があり、従って、リフ
ロー炉を用いた実装が不可能であって、かつ、端子ごと
に接合作業を行なうためにアウターリードを挟ピッチと
することが困難であり、高密度実装に適さないという問
題があった。
を行なった半導体装置は、実装基板への実装時に熱が加
わると中空部内の空気が再度膨張し、ガラスキャップに
クラックを生起したり、あるいはガラスキャップの剥が
れを生起したりするおそれがあるために、半導体装置の
中空部部分には熱が伝わらないように同半導体装置の外
部接続端子であるアウターリードを個別に加熱して実装
基板の電極との接合を行なう必要があり、従って、リフ
ロー炉を用いた実装が不可能であって、かつ、端子ごと
に接合作業を行なうためにアウターリードを挟ピッチと
することが困難であり、高密度実装に適さないという問
題があった。
【０００８】さらには、パッケージにプラスチックを用
いた場合、プラスチック自体の吸湿性の問題から、ガラ
スキャップによる半導体素子の気密封止を行なった後、
環境温度の変化にともなって気密封止されている中空部
内で結露が生じ、ガラスキャップにガラスくもりが発生
するという問題もあった。
いた場合、プラスチック自体の吸湿性の問題から、ガラ
スキャップによる半導体素子の気密封止を行なった後、
環境温度の変化にともなって気密封止されている中空部
内で結露が生じ、ガラスキャップにガラスくもりが発生
するという問題もあった。
【０００９】ガラスくもりが発生すると、光の屈折・反
射などの作用が生起されるとともに採光量が低下し、光
電変換素子などの半導体素子が十分に機能を発揮し得な
くなるという問題があった。
射などの作用が生起されるとともに採光量が低下し、光
電変換素子などの半導体素子が十分に機能を発揮し得な
くなるという問題があった。
【００１０】そのため、プラスチック自体を吸湿性の低
いものとしたり、あるいは吸湿のないセラミックス製と
したりすることも可能ではあるが、その場合にはコスト
増となることによる半導体装置の価格高騰によって市場
に受け入れられないという問題があった。
いものとしたり、あるいは吸湿のないセラミックス製と
したりすることも可能ではあるが、その場合にはコスト
増となることによる半導体装置の価格高騰によって市場
に受け入れられないという問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、上記の問題点を
解決するために、本発明の半導体装置では、半導体素子
を内装したパッケージの中空部の開口部を封止体にて閉
塞するようにした半導体装置において、前記パッケージ
に、前記中空部を外部と連通する通気孔を設けた。これ
により、ガラスキャップの着設後に中空部内が気密封止
されることはなく、加熱にともなう空気を通気孔から排
出することができるので中空部の内圧が高まることはな
く、また、環境温度の変化にともなって中空部内の温度
も追随して変化し、ガラスくもりが発生することを防止
することができる。
解決するために、本発明の半導体装置では、半導体素子
を内装したパッケージの中空部の開口部を封止体にて閉
塞するようにした半導体装置において、前記パッケージ
に、前記中空部を外部と連通する通気孔を設けた。これ
により、ガラスキャップの着設後に中空部内が気密封止
されることはなく、加熱にともなう空気を通気孔から排
出することができるので中空部の内圧が高まることはな
く、また、環境温度の変化にともなって中空部内の温度
も追随して変化し、ガラスくもりが発生することを防止
することができる。
【００１２】また、以下の点にも特徴を有しているもの
である。すなわち、 通気孔は、導体装置の実装される実装基板に向けて設
けていること。 通気孔は、パッケージの外部接続端子となるリードフ
レームに設けていること。 通気孔は半導体素子の両側に複数個設けていること。
である。すなわち、 通気孔は、導体装置の実装される実装基板に向けて設
けていること。 通気孔は、パッケージの外部接続端子となるリードフ
レームに設けていること。 通気孔は半導体素子の両側に複数個設けていること。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置は、半導体素
子を内装する中空部を設けたパッケージに中空部と外部
とを連通する通気孔を設けることにより、中空部を封止
体にて閉塞した後も中空部が通気性を有しているもので
ある。
子を内装する中空部を設けたパッケージに中空部と外部
とを連通する通気孔を設けることにより、中空部を封止
体にて閉塞した後も中空部が通気性を有しているもので
ある。
【００１４】中空部が通気性を有していることによっ
て、ガラスキャップなどの封止体を開口部に取着する際
に中空部が気密状態となることはなく、取着の際の加熱
時に中空部内の内圧が高まることがなく、封止体の位置
ずれや剥がれなどの不良の生起を防止して確実に取着を
行なうことができる。
て、ガラスキャップなどの封止体を開口部に取着する際
に中空部が気密状態となることはなく、取着の際の加熱
時に中空部内の内圧が高まることがなく、封止体の位置
ずれや剥がれなどの不良の生起を防止して確実に取着を
行なうことができる。
【００１５】特に、中空部に連通した通気孔の開口部
は、半導体装置の実装される実装基板に向けて設けてい
る。
は、半導体装置の実装される実装基板に向けて設けてい
る。
【００１６】従って、実装基板に半導体装置を実装した
際に、同実装基板によって開口部を被覆することがで
き、中空部内へのゴミの浸入を防止することができる。
際に、同実装基板によって開口部を被覆することがで
き、中空部内へのゴミの浸入を防止することができる。
【００１７】また、実装に用いた半田によって半導体装
置を実装基板から若干浮き上がらせた状態とすることが
できるので、この浮き上がりによるクリアランスを通気
路とすることができ、通気孔の孔径を大きくしたり、配
設数を多くしたりしても中空部内へのゴミの浸入を防止
することができ、中空部の通気性を向上させることがで
きる。
置を実装基板から若干浮き上がらせた状態とすることが
できるので、この浮き上がりによるクリアランスを通気
路とすることができ、通気孔の孔径を大きくしたり、配
設数を多くしたりしても中空部内へのゴミの浸入を防止
することができ、中空部の通気性を向上させることがで
きる。
【００１８】さらに、通気孔は、パッケージの外部接続
端子を構成するリードフレームに配設している。すなわ
ち、リードフレームにあらかじめ貫通孔を設けておき、
同リードフレームを用いてパッケージを形成することに
よって中空部に連通する通気孔としている。
端子を構成するリードフレームに配設している。すなわ
ち、リードフレームにあらかじめ貫通孔を設けておき、
同リードフレームを用いてパッケージを形成することに
よって中空部に連通する通気孔としている。
【００１９】従って、パッケージの形成後にあらためて
通気孔を形成する穿設作業を行なう必要や、パッケージ
のプラスチック部分の成形に用いる金型に、通気孔とな
る通気孔形成ピンを配設しておく必要がなく、低コスト
で通気孔の形成を行なうことができる。
通気孔を形成する穿設作業を行なう必要や、パッケージ
のプラスチック部分の成形に用いる金型に、通気孔とな
る通気孔形成ピンを配設しておく必要がなく、低コスト
で通気孔の形成を行なうことができる。
【００２０】特に、パッケージのプラスチック部分に貫
通孔を設ける場合、バリの除去処理が必要となる場合が
あるが、リードフレームにあらかじめ貫通孔を設けた場
合にはそのような必要がなく、そのうえ、極小な貫通孔
であっても精度よく確実に穿設することができる。
通孔を設ける場合、バリの除去処理が必要となる場合が
あるが、リードフレームにあらかじめ貫通孔を設けた場
合にはそのような必要がなく、そのうえ、極小な貫通孔
であっても精度よく確実に穿設することができる。
【００２１】また、本発明では、通気孔は、平面視にお
いて半導体素子の両側に複数個設けている。
いて半導体素子の両側に複数個設けている。
【００２２】従って、中空部内において空気の流れを生
起しやすくし、通気性を高めることができ、特に、半導
体素子周りの空気の流動性を高め、半導体素子の直上の
ガラスキャップにガラスくもりを生起しにくくすること
ができる。
起しやすくし、通気性を高めることができ、特に、半導
体素子周りの空気の流動性を高め、半導体素子の直上の
ガラスキャップにガラスくもりを生起しにくくすること
ができる。
【００２３】以下において、図面に基づいて実施の形態
を詳細に説明する。なお、以下においては、半導体素子
は固体撮像素子とし、同固体撮像素子に適するように形
成したパッケージを用いた半導体装置について説明する
が、半導体素子は固体撮像素子に限定するものではな
く、ラインセンサーやフォトディテクターに用いる光電
変換素子や、ＵＶＰＲＯＭのような記憶素子などの半導
体素子であってもよく、また、その他の中空状の中空部
を設けながら封止される半導体素子であってもよい。
を詳細に説明する。なお、以下においては、半導体素子
は固体撮像素子とし、同固体撮像素子に適するように形
成したパッケージを用いた半導体装置について説明する
が、半導体素子は固体撮像素子に限定するものではな
く、ラインセンサーやフォトディテクターに用いる光電
変換素子や、ＵＶＰＲＯＭのような記憶素子などの半導
体素子であってもよく、また、その他の中空状の中空部
を設けながら封止される半導体素子であってもよい。
【００２４】図１は、固体撮像素子を内装した半導体装
置Ａの一部切欠斜視図である。半導体装置Ａは、導通用
リード３と補助リード４とを設けたリードフレーム１
に、射出成形によってプラスチックからなる底面壁７と
側面壁８とを一体的に形成し、固体撮像素子５を収容す
る中空部10を設けたパッケージ本体９を構成している。
置Ａの一部切欠斜視図である。半導体装置Ａは、導通用
リード３と補助リード４とを設けたリードフレーム１
に、射出成形によってプラスチックからなる底面壁７と
側面壁８とを一体的に形成し、固体撮像素子５を収容す
る中空部10を設けたパッケージ本体９を構成している。
【００２５】なお、導通用リード３及び補助リード４に
はそれぞれリード厚みを薄くした薄肉部６を形成し、導
通用リード３及び補助リード４の一部を、側面壁８を形
成しているプラスチック内に埋入させ、結合性を高めて
いる。
はそれぞれリード厚みを薄くした薄肉部６を形成し、導
通用リード３及び補助リード４の一部を、側面壁８を形
成しているプラスチック内に埋入させ、結合性を高めて
いる。
【００２６】パッケージ本体９の中空部10には適宜の接
着剤を用いて固体撮像素子５を着設し、同固体撮像素子
５の外部接続パッドと導通用リード３の内部接続端子3a
とを金属製ワイヤ12で接続している。なお、底面壁７よ
り露出する導通用リード３面が半導体装置Ａの外部接続
端子3bとなっている。
着剤を用いて固体撮像素子５を着設し、同固体撮像素子
５の外部接続パッドと導通用リード３の内部接続端子3a
とを金属製ワイヤ12で接続している。なお、底面壁７よ
り露出する導通用リード３面が半導体装置Ａの外部接続
端子3bとなっている。
【００２７】側面壁８の上端には熱硬化性接着剤13を塗
布し、さらに中空部10の開口部11を閉塞するように透明
なガラスキャップ14からなる封止体を載置し、加熱処理
を行なって熱硬化性接着剤13を熱硬化させ、封止体を着
設している。封止体は透明なガラスキャップ14としてい
るが、所用の波長の光に対する透過性を有していれば透
明である必要はなく、また、ガラス製に限定するもので
もなく、プラスチック製であってもよい。
布し、さらに中空部10の開口部11を閉塞するように透明
なガラスキャップ14からなる封止体を載置し、加熱処理
を行なって熱硬化性接着剤13を熱硬化させ、封止体を着
設している。封止体は透明なガラスキャップ14としてい
るが、所用の波長の光に対する透過性を有していれば透
明である必要はなく、また、ガラス製に限定するもので
もなく、プラスチック製であってもよい。
【００２８】補助リード４にはあらかじめ貫通孔4aを穿
設しておき、同貫通孔4a部分を中空部10に連通させるこ
とにより通気孔Ｈとしている。
設しておき、同貫通孔4a部分を中空部10に連通させるこ
とにより通気孔Ｈとしている。
【００２９】通気孔Ｈを設けることにより中空部10が気
密空間となることはなく、ガラスキャップ14の着設時に
おける加熱の際、あるいは、ガラスキャップ14の着設後
における加熱の際に中空部10内の内圧が高まることがな
く、ガラスキャップ14の剥がれや位置ずれ、クラックな
どの不良が生起されることを防止することができる。
密空間となることはなく、ガラスキャップ14の着設時に
おける加熱の際、あるいは、ガラスキャップ14の着設後
における加熱の際に中空部10内の内圧が高まることがな
く、ガラスキャップ14の剥がれや位置ずれ、クラックな
どの不良が生起されることを防止することができる。
【００３０】また、環境変化にともなってパッケージ本
体９のプラスチック部分から水分が放出された際に、そ
の水分を通気孔Ｈから排出して中空部10内の湿度が高ま
ることを抑制することができるので、ガラスくもりなど
の問題の生起を防止することができる。
体９のプラスチック部分から水分が放出された際に、そ
の水分を通気孔Ｈから排出して中空部10内の湿度が高ま
ることを抑制することができるので、ガラスくもりなど
の問題の生起を防止することができる。
【００３１】以下において、図２〜６に基づいて、固体
撮像素子５を内装した半導体装置Ａの製造工程を詳細に
説明する。
撮像素子５を内装した半導体装置Ａの製造工程を詳細に
説明する。
【００３２】（工程１：リードフレーム１の形成）図２
（ａ）は、半導体装置Ａにおいて用いられる単一のリー
ドフレーム１の平面視形状を示したものであり、図２
（ｂ）は図２（ａ）のX1−X1切断端面を示したものであ
る。通常は、同リードフレーム１を縦横に連続させて複
数配設してリードフレームシートを構成し、同リードフ
レームシートの形態で以下に説明する処理を行ってい
る。なお、リードフレーム１を縦横に連続させて複数配
設してリードフレームシートとするのではなく、一方向
のみに連続して配設したものであってもよい。
（ａ）は、半導体装置Ａにおいて用いられる単一のリー
ドフレーム１の平面視形状を示したものであり、図２
（ｂ）は図２（ａ）のX1−X1切断端面を示したものであ
る。通常は、同リードフレーム１を縦横に連続させて複
数配設してリードフレームシートを構成し、同リードフ
レームシートの形態で以下に説明する処理を行ってい
る。なお、リードフレーム１を縦横に連続させて複数配
設してリードフレームシートとするのではなく、一方向
のみに連続して配設したものであってもよい。
【００３３】単一のリードフレーム１は、矩形状とした
枠状リード２と、導通用リード３と、補助リード４とに
より構成しており、枠状リード２における一方の一組の
対向する辺にそれぞれ所用の数の導通用リード３を配設
し、枠状リード２における他方の一組の対向する辺にそ
れぞれ所用の数の補助リード４を配設している。
枠状リード２と、導通用リード３と、補助リード４とに
より構成しており、枠状リード２における一方の一組の
対向する辺にそれぞれ所用の数の導通用リード３を配設
し、枠状リード２における他方の一組の対向する辺にそ
れぞれ所用の数の補助リード４を配設している。
【００３４】特に、導通用リード３を配設した枠状リー
ド２の二辺と略平行であって、その略中間となる位置に
補助リード４を配設し、対向した導通用リード３間に補
助リード４を介在させることにより、補助リード４によ
っても底面壁７を支持し、底面壁７にソリが生起される
ことを抑制している。なお、補助リード４はそれぞれ１
本ずつとするだけでなく、複数本ずつとしてもよい。
ド２の二辺と略平行であって、その略中間となる位置に
補助リード４を配設し、対向した導通用リード３間に補
助リード４を介在させることにより、補助リード４によ
っても底面壁７を支持し、底面壁７にソリが生起される
ことを抑制している。なお、補助リード４はそれぞれ１
本ずつとするだけでなく、複数本ずつとしてもよい。
【００３５】また、リードフレーム１には、半導体素子
である固体撮像素子５を取着するのに用いるアイランド
を設けていないが、アイランドを設けるようにしてもよ
く、その際には補助リード４をアイランド支持用リード
（図示せず）としてもよい。
である固体撮像素子５を取着するのに用いるアイランド
を設けていないが、アイランドを設けるようにしてもよ
く、その際には補助リード４をアイランド支持用リード
（図示せず）としてもよい。
【００３６】補助リード４には貫通孔4aを穿設し、上記
したように同貫通孔4aを通気孔Ｈとしている。貫通孔4a
は、補助リード４に設ける場合だけではなく、導通用リ
ード３に設けてもよい。なお、ここでは、貫通孔4aの孔
径はリードフレーム１の厚み寸法とほぼ等しくしている
が、さらに孔径を小さくしてもよい。また、１つの補助
リード４に１つではなく複数の貫通孔4aを設けてもよ
い。
したように同貫通孔4aを通気孔Ｈとしている。貫通孔4a
は、補助リード４に設ける場合だけではなく、導通用リ
ード３に設けてもよい。なお、ここでは、貫通孔4aの孔
径はリードフレーム１の厚み寸法とほぼ等しくしている
が、さらに孔径を小さくしてもよい。また、１つの補助
リード４に１つではなく複数の貫通孔4aを設けてもよ
い。
【００３７】図２に示した破線で囲まれた領域は半導体
素子配設領域5aであり、貫通孔4aは同半導体素子配設領
域5aの両側に設けている。特に、半導体素子配設領域5a
を挟んで対称となる位置に設けている。
素子配設領域5aであり、貫通孔4aは同半導体素子配設領
域5aの両側に設けている。特に、半導体素子配設領域5a
を挟んで対称となる位置に設けている。
【００３８】上記のリードフレームシートは金型による
打抜き加工によって形成しており、その際に、貫通孔4a
も同時に形成している。従って、通気孔Ｈを形成するた
めの特別な処理を行なうことなく通気孔Ｈを設けること
ができ、製造コストが嵩むことを防止することができ
る。
打抜き加工によって形成しており、その際に、貫通孔4a
も同時に形成している。従って、通気孔Ｈを形成するた
めの特別な処理を行なうことなく通気孔Ｈを設けること
ができ、製造コストが嵩むことを防止することができ
る。
【００３９】なお、金型による打抜き加工の後に、上記
したように、補助リード４、及び、導通用リード３に薄
肉部６を形成するために、薄肉部６以外の部分にレジス
トを配設し、エッチング加工を行なうことにより薄肉部
６部分をハーフエッチングしている。これにより、図２
（ｂ）に示すように、断面形状が凹状となった薄肉部６
を形成することができる。
したように、補助リード４、及び、導通用リード３に薄
肉部６を形成するために、薄肉部６以外の部分にレジス
トを配設し、エッチング加工を行なうことにより薄肉部
６部分をハーフエッチングしている。これにより、図２
（ｂ）に示すように、断面形状が凹状となった薄肉部６
を形成することができる。
【００４０】リードフレームシートは、金型による打抜
き加工とエッチング加工とを組み合わせて形成したもの
に限定するものではなく、エッチング加工だけで形成し
たものであってもよい。この場合、当然ながら、通気孔
Ｈとなる貫通孔4aもエッチングによって形成される。
き加工とエッチング加工とを組み合わせて形成したもの
に限定するものではなく、エッチング加工だけで形成し
たものであってもよい。この場合、当然ながら、通気孔
Ｈとなる貫通孔4aもエッチングによって形成される。
【００４１】（工程２：パッケージ本体９の成形）上記
のリードフレームシートを図示しない射出成形装置の上
部金型と、下部金型とで挟持し、射出成形を行なうこと
により、図３（ａ）、及び、図３（ａ）のX2−X2切断端
面図である図３（ｂ）に示すように、プラスチックから
なる底面壁７と、同底面壁７の外周に底面壁７よりも厚
肉とした側面壁８とを形成して、パッケージ本体９を構
成している。
のリードフレームシートを図示しない射出成形装置の上
部金型と、下部金型とで挟持し、射出成形を行なうこと
により、図３（ａ）、及び、図３（ａ）のX2−X2切断端
面図である図３（ｂ）に示すように、プラスチックから
なる底面壁７と、同底面壁７の外周に底面壁７よりも厚
肉とした側面壁８とを形成して、パッケージ本体９を構
成している。
【００４２】底面壁７は略矩形状としており、底面壁７
の周囲に側面壁８を形成して中空部10となる空間を形成
している。同中空部10の上端が開口部11である。
の周囲に側面壁８を形成して中空部10となる空間を形成
している。同中空部10の上端が開口部11である。
【００４３】さらに、底面壁７はリードフレーム１の厚
みと略同一としており、底面壁７の中空部10側に導通用
リード３及び補助リード４の上面を露出させ、底面壁７
の反対側に導通用リード３下面の外部接続端子3bを露出
させている。
みと略同一としており、底面壁７の中空部10側に導通用
リード３及び補助リード４の上面を露出させ、底面壁７
の反対側に導通用リード３下面の外部接続端子3bを露出
させている。
【００４４】リードフレーム１の補助リード４、及び、
導通用リード３に設けた薄肉部６の凹設部分にはプラス
チックが充填され、薄肉部６はプラスチック内に埋入さ
れた状態となり、リードフレーム１とパッケージ本体９
を構成するプラスチックとの結合性を高めることができ
る。
導通用リード３に設けた薄肉部６の凹設部分にはプラス
チックが充填され、薄肉部６はプラスチック内に埋入さ
れた状態となり、リードフレーム１とパッケージ本体９
を構成するプラスチックとの結合性を高めることができ
る。
【００４５】パッケージ本体９の射出成形を行なった
後、リードフレームシートに対してメッキ処理を行な
い、プラスチックより露出した内部接続端子3a部分及び
外部接続端子3b部分に所用の金属被膜を配設している。
なお、リードフレーム１にはあらかじめメッキ処理を施
しておき、その後、射出成形によってパッケージ本体９
を形成してもよい。
後、リードフレームシートに対してメッキ処理を行な
い、プラスチックより露出した内部接続端子3a部分及び
外部接続端子3b部分に所用の金属被膜を配設している。
なお、リードフレーム１にはあらかじめメッキ処理を施
しておき、その後、射出成形によってパッケージ本体９
を形成してもよい。
【００４６】（工程３：固体撮像素子５の着設）上記の
ようにパッケージ本体９を形成した後、図４（ａ）、及
び、図４（ａ）のX3−X3切断端面図である図４（ｂ）に
示すように、パッケージ本体９の半導体素子配設領域5a
に固体撮像素子５を着設する。
ようにパッケージ本体９を形成した後、図４（ａ）、及
び、図４（ａ）のX3−X3切断端面図である図４（ｂ）に
示すように、パッケージ本体９の半導体素子配設領域5a
に固体撮像素子５を着設する。
【００４７】固体撮像素子５は受光部を上方に向けて配
設しており、適宜の接着剤を用いて着設している。この
場合の接着剤としても通常は熱硬化性接着剤を用い、加
熱処理を行なうことにより半導体素子配設領域5aに固体
撮像素子５を着設している。
設しており、適宜の接着剤を用いて着設している。この
場合の接着剤としても通常は熱硬化性接着剤を用い、加
熱処理を行なうことにより半導体素子配設領域5aに固体
撮像素子５を着設している。
【００４８】固体撮像素子５の配設後、図４（ａ）に示
すように、固体撮像素子５の外部接続パッドとリードフ
レーム１の内部接続端子3aとを金属製ワイヤ12によって
接続するワイヤボンディングを行ない、固体撮像素子５
とパッケージ本体９とを電気的に導通させている。
すように、固体撮像素子５の外部接続パッドとリードフ
レーム１の内部接続端子3aとを金属製ワイヤ12によって
接続するワイヤボンディングを行ない、固体撮像素子５
とパッケージ本体９とを電気的に導通させている。
【００４９】（工程４：ガラスキャップ14の着設）上記
のように固体撮像素子５を配設し、金属製ワイヤ12によ
るワイヤボンディングを行なった後、図５に示すよう
に、側面壁８の上端に熱硬化性接着剤13を塗布し、次い
で、中空部10の開口部11を閉塞する略矩形状としたガラ
スキャップ14を載置し、加熱処理を行うことにより熱硬
化性接着剤13を硬化させ、ガラスキャップ14をパッケー
ジ本体９に取着している。
のように固体撮像素子５を配設し、金属製ワイヤ12によ
るワイヤボンディングを行なった後、図５に示すよう
に、側面壁８の上端に熱硬化性接着剤13を塗布し、次い
で、中空部10の開口部11を閉塞する略矩形状としたガラ
スキャップ14を載置し、加熱処理を行うことにより熱硬
化性接着剤13を硬化させ、ガラスキャップ14をパッケー
ジ本体９に取着している。
【００５０】このとき、リードフレーム１に設けた貫通
孔4aが通気孔Ｈとなるので、ガラスキャップ14によって
閉塞された中空部10が密封空間となることはなく、熱硬
化性接着剤13を硬化させる加熱処理の実施時に、中空部
10内で膨張した空気は通気孔Ｈから排出され、ガラスキ
ャップ14の位置ずれや剥がれを生起することなく確実な
着設を行なうことができる。
孔4aが通気孔Ｈとなるので、ガラスキャップ14によって
閉塞された中空部10が密封空間となることはなく、熱硬
化性接着剤13を硬化させる加熱処理の実施時に、中空部
10内で膨張した空気は通気孔Ｈから排出され、ガラスキ
ャップ14の位置ずれや剥がれを生起することなく確実な
着設を行なうことができる。
【００５１】（工程５：リードフレームシートからの切
離）上記のようにガラスキャップ14を取着した半導体装
置Ａは、リードフレームシートから切離して単体の半導
体装置Ａとしている。
離）上記のようにガラスキャップ14を取着した半導体装
置Ａは、リードフレームシートから切離して単体の半導
体装置Ａとしている。
【００５２】切離の際には、図６（ａ）、及び、図６
（ａ）のX4−X4切断端面図である図６（ｂ）に示すよう
に、図示しない切離用カッターでガラスキャップ14の外
周に沿って側面壁８を切断し、リードフレームシートか
ら半導体装置Ａを分離している。図６中の15は、切離用
カッターによって形成された切断溝である。
（ａ）のX4−X4切断端面図である図６（ｂ）に示すよう
に、図示しない切離用カッターでガラスキャップ14の外
周に沿って側面壁８を切断し、リードフレームシートか
ら半導体装置Ａを分離している。図６中の15は、切離用
カッターによって形成された切断溝である。
【００５３】特に、切断の際には、導通用リード３及び
枠状リード２に形成した薄肉部６部分において切断を行
っている。従って、導通用リード３及び枠状リード２の
切断面積を小さくすることができるので、切断にともな
って導通用リード３の切断面、及び、枠状リード２の切
断面におけるバリの生起を防止し、切断後のバリ処理を
不要とすることができる。
枠状リード２に形成した薄肉部６部分において切断を行
っている。従って、導通用リード３及び枠状リード２の
切断面積を小さくすることができるので、切断にともな
って導通用リード３の切断面、及び、枠状リード２の切
断面におけるバリの生起を防止し、切断後のバリ処理を
不要とすることができる。
【００５４】なお、切離用カッターによる切断時には、
同切離用カッターに冷却洗浄水をかけながら切断を行っ
ており、同冷却洗浄水で切離用カッターを冷却するとと
もに切断屑を洗い流し、切断面の洗浄も合わせて行って
いる。
同切離用カッターに冷却洗浄水をかけながら切断を行っ
ており、同冷却洗浄水で切離用カッターを冷却するとと
もに切断屑を洗い流し、切断面の洗浄も合わせて行って
いる。
【００５５】従って、通気孔Ｈを半導体装置Ａの側面と
なる側面壁８、あるいは、半導体装置Ａの上面となるガ
ラスキャップ14に設けていた場合には、切断時の冷却洗
浄水や切断屑が通気孔Ｈから中空部10内に浸入するおそ
れがあるが、通気孔Ｈを半導体装置Ａの底面となる部分
に設けていることにより、冷却水や切断屑の浸入を防止
することができる。
なる側面壁８、あるいは、半導体装置Ａの上面となるガ
ラスキャップ14に設けていた場合には、切断時の冷却洗
浄水や切断屑が通気孔Ｈから中空部10内に浸入するおそ
れがあるが、通気孔Ｈを半導体装置Ａの底面となる部分
に設けていることにより、冷却水や切断屑の浸入を防止
することができる。
【００５６】以上のようにして半導体装置Ａを製造して
いる。図１〜６に示すように、通気孔Ｈを円筒形状の孔
としているが、円筒形状に限定するものではなく、その
他の形状としてもよい。
いる。図１〜６に示すように、通気孔Ｈを円筒形状の孔
としているが、円筒形状に限定するものではなく、その
他の形状としてもよい。
【００５７】たとえば、通気孔Ｈの形状を座繰状として
もよい。特に、実装基板に向かって縮径状とした縮径座
繰状通気孔と、実装基板に向かって拡径状とした拡径座
繰状通気孔の２種類の通気孔Ｈを配設することにより、
中空部10内に気流を生起しやすくすることができる。
もよい。特に、実装基板に向かって縮径状とした縮径座
繰状通気孔と、実装基板に向かって拡径状とした拡径座
繰状通気孔の２種類の通気孔Ｈを配設することにより、
中空部10内に気流を生起しやすくすることができる。
【００５８】また、図１〜６では、半導体素子の両側に
それぞれ１つずつの通気孔Ｈを穿設しているが、通気孔
Ｈの配設数は１つに限定するものではなく、両側に複数
個ずつ穿設してもよい。特に、孔径の小さい通気孔Ｈを
多数穿設することによって、中空部10内へのゴミの浸入
を防止しながら確実な通気を行なうことができる。
それぞれ１つずつの通気孔Ｈを穿設しているが、通気孔
Ｈの配設数は１つに限定するものではなく、両側に複数
個ずつ穿設してもよい。特に、孔径の小さい通気孔Ｈを
多数穿設することによって、中空部10内へのゴミの浸入
を防止しながら確実な通気を行なうことができる。
【００５９】また、通気孔Ｈは半導体素子５を挟んで対
称に、あるいは、半導体装置Ａの底面壁７の中心を回転
中心として回転対称に配設することにより、通気孔Ｈを
設けた後においてもパッケージ本体９の応力分布を対称
な状態とすることができ、応力集中の生起を防止してパ
ッケージ本体９の変形や構造的な強度の低下を抑制する
ことができる。
称に、あるいは、半導体装置Ａの底面壁７の中心を回転
中心として回転対称に配設することにより、通気孔Ｈを
設けた後においてもパッケージ本体９の応力分布を対称
な状態とすることができ、応力集中の生起を防止してパ
ッケージ本体９の変形や構造的な強度の低下を抑制する
ことができる。
【００６０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、半導体素
子を内装する中空部を設けたパッケージに、中空部を外
部と連通する通気孔を設けることによって、中空部を閉
塞する封止体の配設時に、同中空部内で膨張した空気を
通気孔から外部に排出することができるので、膨張した
空気によって封止体が浮き上がることによる封止体の剥
がれや位置ずれなどの不良の生起を防止することができ
る。
子を内装する中空部を設けたパッケージに、中空部を外
部と連通する通気孔を設けることによって、中空部を閉
塞する封止体の配設時に、同中空部内で膨張した空気を
通気孔から外部に排出することができるので、膨張した
空気によって封止体が浮き上がることによる封止体の剥
がれや位置ずれなどの不良の生起を防止することができ
る。
【００６１】従って、従来使用していた高価なＵＶ併用
熱硬化性樹脂ではなく、安価な熱硬化性樹脂を使用して
封止体の着設を行なうことができるので、製造コストを
低減させることができる。
熱硬化性樹脂ではなく、安価な熱硬化性樹脂を使用して
封止体の着設を行なうことができるので、製造コストを
低減させることができる。
【００６２】また、封止体の配設後に実装基板に実装す
るための加熱処理を行なった際にも、加熱処理にともな
って中空部内で膨張した空気を通気孔から外部に排出す
ることができるので、膨張した空気によって中空部内の
内圧が高まることがなく、封止体にクラックや剥がれな
どの不良が生起されることを防止することができる。
るための加熱処理を行なった際にも、加熱処理にともな
って中空部内で膨張した空気を通気孔から外部に排出す
ることができるので、膨張した空気によって中空部内の
内圧が高まることがなく、封止体にクラックや剥がれな
どの不良が生起されることを防止することができる。
【００６３】従って、リフロー炉を用いた表面実装を行
なうことができるので、実装の作業性を向上させること
ができるとともに、高密度実装を行なうことができる。
なうことができるので、実装の作業性を向上させること
ができるとともに、高密度実装を行なうことができる。
【００６４】さらに、封止体の配設後に環境変化にとも
なって中空部の湿度が上昇した場合には、余分な水分を
通気孔から外部に排出することができるので、中空部の
湿度の上昇を抑制することができ、ガラスキャップなど
の封止体にガラスくもりが生起されることを防止して、
中空部内に配設した半導体素子の特性が低下することを
防止することができる。
なって中空部の湿度が上昇した場合には、余分な水分を
通気孔から外部に排出することができるので、中空部の
湿度の上昇を抑制することができ、ガラスキャップなど
の封止体にガラスくもりが生起されることを防止して、
中空部内に配設した半導体素子の特性が低下することを
防止することができる。
【００６５】請求項２記載の発明によれば、通気孔を、
半導体装置の実装される実装基板に向けて設けているこ
とによって、実装基板への実装後には、同実装基板と半
導体装置の底面との間で形成される隙間分だけ隙間を設
けて通気孔は実装基板によって被覆されるので、同実装
基板によって中空部内へのゴミの浸入を防止することが
できる一方で、通気を確実に行なうことができる。
半導体装置の実装される実装基板に向けて設けているこ
とによって、実装基板への実装後には、同実装基板と半
導体装置の底面との間で形成される隙間分だけ隙間を設
けて通気孔は実装基板によって被覆されるので、同実装
基板によって中空部内へのゴミの浸入を防止することが
できる一方で、通気を確実に行なうことができる。
【００６６】請求項３記載の発明によれば、通気孔を、
パッケージの外部接続端子となるリードフレームに設け
ていることによって、通気孔の形成を極めて容易に行な
うことができ、製造コストを上昇させることなく実施す
ることができる。特に、微小な孔径の通気孔でも精度よ
く、確実に形成することができる。
パッケージの外部接続端子となるリードフレームに設け
ていることによって、通気孔の形成を極めて容易に行な
うことができ、製造コストを上昇させることなく実施す
ることができる。特に、微小な孔径の通気孔でも精度よ
く、確実に形成することができる。
【００６７】請求項４記載の発明によれば、通気孔は半
導体素子の両側に配設していることによって、通気孔に
よる通気効率を高めることができるので、一つずつの通
気孔の開口面積を比較的小さくしてホコリなどのゴミが
中空部内への浸入を抑制することができる。
導体素子の両側に配設していることによって、通気孔に
よる通気効率を高めることができるので、一つずつの通
気孔の開口面積を比較的小さくしてホコリなどのゴミが
中空部内への浸入を抑制することができる。
【図１】本発明に係る半導体装置の一部切欠斜視図であ
る。
る。
【図２】（ａ）は本発明に係る半導体装置に用いたリー
ドフレームの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のX1−X1切
断端面図である。
ドフレームの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のX1−X1切
断端面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る半導体装置におけるパッ
ケージ本体の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のX2−X2切
断端面図である。
ケージ本体の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のX2−X2切
断端面図である。
【図４】（ａ）は本発明に係る半導体装置におけるパッ
ケージ本体において、半導体素子を着設し、ワイヤボン
ディングを行なった状態を示した平面図であり、（ｂ）
は（ａ）のX3−X3切断端面図である。
ケージ本体において、半導体素子を着設し、ワイヤボン
ディングを行なった状態を示した平面図であり、（ｂ）
は（ａ）のX3−X3切断端面図である。
【図５】本発明に係る半導体装置におけるパッケージ本
体において、ガラスキャップを取着した状態を示す半導
体装置の断面端面図である。
体において、ガラスキャップを取着した状態を示す半導
体装置の断面端面図である。
【図６】（ａ）は本発明に係る半導体装置において、リ
ードフレームシートから半導体素子を切離した状態を示
した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のX4−X4切断端面図
である。
ードフレームシートから半導体素子を切離した状態を示
した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のX4−X4切断端面図
である。
Ａ 半導体装置
Ｈ 通気孔
１ リードフレーム
２ 枠状リード
３ 導通用リード
3a 内部接続端子
3b 外部接続端子
４ 補助リード
4a 貫通孔
５ 固体撮像素子
5a 半導体素子配設領域
６ 薄肉部
７ 底面壁
８ 側面壁
９ パッケージ本体
10 中空部
11 開口部
12 金属製ワイヤ
13 熱硬化性接着剤
14 ガラスキャップ
15 切断溝
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子を内装したパッケージの中空
部の開口部を封止体にて閉塞するようにした半導体装置
において、前記パッケージに、前記中空部を外部と連通
する通気孔を設けたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記通気孔は、半導体装置の実装される
実装基板に向けて設けたことを特徴とする請求項１記載
の半導体装置。 - 【請求項３】 前記通気孔は、パッケージの外部接続端
子となるリードフレームに設けていることを特徴とする
請求項１または請求項２記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記通気孔は、半導体素子の両側に複数
個設けていることを特徴とする請求項１〜のいずれか１
項に記載の半導体装置。
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