JP2003309272A - 光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化、低背化されるとともに低コストで作
製できるた高信頼性の光半導体装置を提供すること。 【解決手段】 光半導体装置は、上面の中央部に受光部
３ａが設けられ外周部に電極４が形成されている光半導
体素子３と、枠状の絶縁体から成り、下面に形成された
電極パッド５が電極４に電気的に接続されるようにして
光半導体素子３の上面の外周部に接着された枠体２と、
枠体２の上面に接着された透光性蓋体８とを具備してい
る。
製できるた高信頼性の光半導体装置を提供すること。 【解決手段】 光半導体装置は、上面の中央部に受光部
３ａが設けられ外周部に電極４が形成されている光半導
体素子３と、枠状の絶縁体から成り、下面に形成された
電極パッド５が電極４に電気的に接続されるようにして
光半導体素子３の上面の外周部に接着された枠体２と、
枠体２の上面に接着された透光性蓋体８とを具備してい
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【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
光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素
子を具備した光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光半導体
素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備
した光半導体装置の断面図を図３に示す。従来の光半導
体装置は、光半導体収納用パッケージ（以下、光半導体
パッケージともいう）101を構成するとともにセラミッ
クス等からなる基体102を具備している。基体102の底板
部102ｄの上面の中央部に光半導体素子103が載置され、
光半導体素子103の電極104が基体102の凹部102ａに形成
した電極パッド105にボンディングワイヤ106を介して電
気的に接続される。そして、基体102の側壁部102ｃの上
面の略全周に設けられた封止樹脂107を介して透光性蓋
体108が側壁部102ｃの上面に接着されて、光半導体装置
が構成されている。 【０００３】図３において、102ａは基体102の上側主面
に形成された凹部、102ｂは凹部102ａの底面の外周部に
略全周にわたって形成された段部、102ｃは基体102の側
壁部、102ｄは基体102の底板部、103は基体102の底板部
102ｄの上面の中央部に載置された光半導体素子、103ａ
は光半導体素子103の上面の中央部に設けられた受光
部、104は光半導体素子103の上面の外周部に設けられた
電極である。また、105は段部102ｂの上面に設けられた
電極パッド、106はボンディングワイヤ、107は側壁部10
2ｃの上面に設けられた封止樹脂、108はガラス等からな
る透光性蓋体、109は光半導体素子103を底板部102ｄの
上面に接合するための樹脂接着剤である。 【０００４】基体102はセラミックス等からなり、基体1
02の底板部102ｄの上面の外周部に、別体の枠状の側壁
部102ｃが設けられている。基体102の底板部102ｄと側
壁部102ｃとは一体的に形成されている場合もある。ま
た、光半導体素子103は底板部102ｄの上面に載置され、
樹脂接着剤109を介して接着固定されており、光半導体
素子103の上面の外周部には電極104が設けられている。
電極104と電極パッド105とは、Ａｕ，Ａｌ等からなるボ
ンディングワイヤ106により電気的に接続される。ま
た、透光性蓋体108が封止樹脂107を介して側壁部102ｃ
の上面に接着固定される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年光
半導体装置の更なる高密度実装化、小型化および低背化
が益々望まれてきているが、上記従来の光半導体装置10
1では小型化、低背化に限界があった。例えば、光半導
体装置101の厚みは基体102の厚みによって概ね決定され
る。基体102の厚みは側壁部102ｃと底板部102ｄの厚み
により決定されるが、基体102の凹部102ａに光半導体素
子103を収容し、光半導体素子103の上方を覆うように透
光性蓋体108を封止樹脂107を介して側壁部102ｃの上面
に接着するため、側壁部102ｃは光半導体素子103よりも
厚くする必要がある。その結果、基体102の厚み（高
さ）が大きくなる。 【０００６】また、基体102の底板部102ｄの厚みを0.4
ｍｍ未満にすると、反りやうねりが発生し易くなり、底
板部102ｄの平坦性が劣化する。その結果、光半導体素
子103を樹脂接着剤109を介して底板部102ｄの上面に強
固に接合できず、接合強度が低下するという問題点があ
った。 【０００７】従って、本発明は上記問題点に鑑みて完成
されたものであり、その目的は、小型化および低背化さ
れるとともに、光半導体素子が基体から外れるというよ
うな問題が発生しない信頼性の高い光半導体装置を提供
することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の光半導体装置
は、上面の中央部に受光部が設けられ外周部に電極が形
成されている光半導体素子と、枠状の絶縁体から成り、
下面に形成された電極パッドが前記電極に電気的に接続
されるようにして前記光半導体素子の上面の外周部に接
着された枠体と、該枠体の上面に接着された透光性蓋体
とを具備したことを特徴とする。 【０００９】本発明の光半導体装置は、上記の構成によ
り、光半導体素子を収容するための基体が不要となるた
め、従来の光半導体装置に比べて非常に低背化および小
型化されたものとなり、また部品点数が少なくなるため
製造コストも低減する。また、光半導体素子の上面の外
周部に枠体の下面が接着されるため、従来のように基体
の上面の反りやうねりによって基体に対する光半導体素
子の接合強度が低下するといった不具合が解消される。
その結果、小型化および低背化された信頼性が高い安価
な光半導体装置となる。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明の光半導体装置について以
下に詳細に説明する。図１は本発明の光半導体装置につ
いて実施の形態の一例を示す断面図である。本発明の光
半導体装置は、図１に示すように、光半導体パッケージ
１を構成するセラミックス等の絶縁体からなる枠体２を
具備しており、枠体２の下面に光半導体素子３の上面の
外周部が樹脂接着剤９を介して接着される。図１に示す
ように、光半導体素子３の上面の外周部に形成された半
田バンプ等からなる電極４が、枠体２の下面に形成され
た電極パッド５に当接されて電気的に接続され、枠体２
の上面の略全周に設けられた封止樹脂７を介して透光性
蓋体８が枠体２の上面に接着される。 【００１１】図１において、２ａは枠体２の内部空間で
ある中空部、３ａは光半導体素子３の上面の中央部に設
けられた受光部、４は光半導体素子３の入出力用の電極
である。また、５は枠体２の下面に形成された電極パッ
ド、７は枠体２の上面に設けられた封止樹脂、８はガラ
ス、石英、サファイア、透明樹脂等からなる透光性蓋
体、９は枠体２の下面に形成された電極パッド５と電気
的に接続された光半導体素子３とを接着するための樹脂
接着剤である。 【００１２】本発明の半導体装置は、枠体２の下面に光
半導体素子３の上面の外周部を接着することにより、枠
体２の厚み（高さ）を従来の基体102（図３）の厚みに
比べて非常に小さくすることができる。 【００１３】図２は本発明の枠体２の枠部の拡大断面図
である。枠体２の上面から下面までの長さ（厚さ）Ｌ1
は0.3ｍｍ以上がよい。0.3ｍｍ未満だと、枠体２をセラ
ミック多層積層法等によって製造する際に、その製造過
程において枠体２の下面の平坦性を確保するのが困難と
なる。その結果、枠体２の下面の電極パッド５と光半導
体素子３の電極４とが当接されにくくなり、それらの電
気的接合部のオープン不良が生じやすくなる。また、枠
体２の枠部の幅Ｌ2は0.3ｍｍ以上がよい。0.3ｍ未満だ
と、透光性蓋体８の接着面積が小さくなるため、接着強
度が弱くなる。更に、電極パッド５も小さくなるため、
電気的な接続不良が発生しやすくなる。 【００１４】また、枠体２の枠部の断面形状は台形状で
あることが好ましい。この場合、枠部の下面には電極４
と当接される電極パッド５が形成されているため、枠部
の下面の接着面積が枠部の上面の接着面積よりも小さく
なるが、枠部の断面形状を台形状とすることにより、枠
部の上面の接着面積と枠部の下面の接着面積とがほぼ同
じになる。その結果、枠体２の上下面の接着強度が略同
じになり、枠体２の反り等が発生しにくくなる。 【００１５】さらに、枠体２の外形寸法は光半導体素子
３の上面の外形寸法よりも小さい方が好ましい。この場
合、光半導体装置が小型化されるとともに、枠体２の外
形寸法が光半導体素子３の上面の外形寸法よりも大きい
と、枠体２の接着時や接着直後に光半導体装置を取り扱
う際に枠体２に作業者や他の部品が接触して位置ずれが
発生し易くなるが、そのような不具合が発生しにくくな
る。 【００１６】また、枠体２の枠部の上面に略全周にわた
って連続的に形成された突起、または枠部の上面に対称
的な位置に形成された複数（３つ以上がよい）の突起を
設けることが好ましい。この突起により透光性蓋体８の
傾きが解消され、一定の高さで枠体２の上面に接着でき
る。その結果、透光性蓋体８の枠体２および光半導体素
子３の上面に対する平行度が保持されて、受光部３ａに
入射する光を偏りなく均一にすることができる。 【００１７】本発明の本発明の枠体２は、セラミックス
からなる場合、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス，窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミックス，炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）セラミックス，窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）セラミック
ス，ガラスセラミックス等からなる。この枠体２は、外
部電気回路基板等に実装される際の熱で膨張し、光半導
体素子３にストレスを与える場合があることから、熱膨
張係数が５×10-6／℃程度と小さいアルミナを主成分と
したセラミックスが好ましい。 【００１８】また、本発明の透光性蓋体８は、光半導体
素子３がＣＣＤ等の外光を受光する光半導体素子である
場合、ガラス，石英，サファイヤ（単結晶アルミナ），
透明樹脂等からなる透光性のものがよい。また、透光性
蓋体８の上下面の少なくとも一方には紫外線を遮断する
ための光学膜が形成されてもよい。この透光性蓋体８
は、その外形寸法が枠体２上面の外形寸法より小さく、
枠体２の中空部２ａよりは大きいものが小型化の点で好
ましい。 【００１９】枠体２の下面に形成された電極パッド５
は、枠体２の外面に形成されたメタライズ層等からなる
配線パターンやリード端子等（図示せず）を介して外部
電気回路等に接続される。また、図１では電極パッド５
は電極４に当接されて接続されているが、電極パッド５
は電極４に当接していなくてもよく、電極パッド５と電
極４とがメタライズ層等から成る配線導体層を介して接
続されていてもよい。また、電極パッド５が電極４に当
接している方が、光半導体装置の小型化および電極パッ
ド５と電極４間の低抵抗化のうえで好ましい。 【００２０】光半導体素子３は、その上面の中央部に受
光部３ａが設けられており、その上面の受光部３ａの周
囲である外周部には、入出力用の半田バンプ、Ａｕバン
プ等からなる電極４が設けられている。光半導体素子３
は、ＰＤ，ラインセンサ，イメージセンサ，ＣＣＤ（Ch
arge Coupled Device）、ＥＰＲＯＭ（Erasable andPro
grammable ＲＯＭ）等の受光素子、またはこれらの受光
部を有する光半導体素子である。 【００２１】封止樹脂７および樹脂接着剤９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等から成る。また、樹脂層７は、余
計な外光の入射を遮断するために、黒色，茶褐色，暗緑
色，濃青色等の暗色系の顔料や染料を混入させてもよ
い。 【００２２】かくして、本発明の光半導体装置は、上面
の中央部に受光部が設けられ外周部に電極が形成されて
いる光半導体素子と、枠状の絶縁体から成り、下面に形
成された電極パッドが電極に電気的に接続されるように
して光半導体素子の上面の外周部に接着された枠体と、
枠体の上面に接着された透光性蓋体とを具備したことに
より、光半導体装置の小型化、低背化が可能となる。 【００２３】 【実施例】本発明の光半導体装置の実施例を以下に説明
する。 【００２４】図１の光半導体装置を以下のように構成し
た。光半導体素子３としてイメージセンサ素子、アルミ
ナセラミックスから成る枠体２、ガラスから成る透光性
蓋体８、半田バンプから成る電極４を用い、枠体２の下
面の電極パッド５と光半導体素子３の上面の外周部に設
けられた電極４とを当接させて電気的に接続した。その
際、枠体２の下面の電極パッド５と光半導体素子３の上
面の外周部に設けられた電極４との接続部を、エポキシ
樹脂からなる樹脂層９によって接着した。その後、枠体
２の上面に透光性蓋体８をエポキシ樹脂から成る封止樹
脂７で接着封止することにより、本発明の光半導体装置
のサンプルＡを作製した。このサンプルＡにおいて、図
２のＬ1は0.5ｍｍ、Ｌ2は0.5ｍｍであった。 【００２５】また、比較例として、上記実施例と同じ光
半導体素子３、透光性蓋体８、ボンディングワイヤ６
と、従来構成の厚さ（高さ）1.47ｍｍの基体102（図
３）を用い、従来構成の光半導体装置のサンプルＢを作
製した。 【００２６】更に、従来構成の基体102の底板部102ｄの
厚みを0.3ｍｍとしたサンプルＣを作製した。 【００２７】そして、これらのサンプルＡ，Ｂ，Ｃの各
10個について、サンプルＡにおいては枠体２の下面の電
極パッド５と光半導体素子３上面の外周部の電極４との
オープン不良発生数、サンプルＢ，Ｃにおいてはボンデ
ィングワイヤのオープン不良発生数および光半導体素子
３の基体からの外れの発生数を評価した。サンプルＡ，
Ｂ，Ｃとも、枠体２の電極パッド５と光半導体素子３の
電極４とのオープン不良発生数およびボンディングワイ
ヤ６のオープン不良発生数は０であったが、光半導体素
子３の外れは、サンプルＡ，Ｂでは０であったのに対し
てサンプルＣでは２個発生した。 【００２８】また、光半導体装置の厚みは、サンプルＢ
が2.09ｍｍであるのに対し、サンプルＡは1.62ｍｍであ
り、本発明の光半導体装置は約20％の小型低背化が達成
された。 【００２９】なお、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更を施すことは何等差し支えない。 【００３０】 【発明の効果】本発明の光半導体装置は、上面の中央部
に受光部が設けられ外周部に電極が形成されている光半
導体素子と、枠状の絶縁体から成り、下面に形成された
電極パッドが電極に電気的に接続されるようにして光半
導体素子の上面の外周部に接着された枠体と、枠体の上
面に接着された透光性蓋体とを具備したことにより、光
半導体素子を収容するための基体が不要となるため、従
来の光半導体装置に比べて非常に低背化および小型化さ
れたものとなり、また部品点数が少なくなるため製造コ
ストも低減する。また、光半導体素子の上面の外周部に
枠体の下面が接着されるため、従来のように基体の上面
の反りやうねりによって基体に対する光半導体素子の接
合強度が低下するといった不具合が解消される。その結
果、小型化および低背化された信頼性が高い安価な光半
導体装置となる。
ド、ラインセンサ、イメージセンサ等の受光素子である
光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素
子を具備した光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光半導体
素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備
した光半導体装置の断面図を図３に示す。従来の光半導
体装置は、光半導体収納用パッケージ（以下、光半導体
パッケージともいう）101を構成するとともにセラミッ
クス等からなる基体102を具備している。基体102の底板
部102ｄの上面の中央部に光半導体素子103が載置され、
光半導体素子103の電極104が基体102の凹部102ａに形成
した電極パッド105にボンディングワイヤ106を介して電
気的に接続される。そして、基体102の側壁部102ｃの上
面の略全周に設けられた封止樹脂107を介して透光性蓋
体108が側壁部102ｃの上面に接着されて、光半導体装置
が構成されている。 【０００３】図３において、102ａは基体102の上側主面
に形成された凹部、102ｂは凹部102ａの底面の外周部に
略全周にわたって形成された段部、102ｃは基体102の側
壁部、102ｄは基体102の底板部、103は基体102の底板部
102ｄの上面の中央部に載置された光半導体素子、103ａ
は光半導体素子103の上面の中央部に設けられた受光
部、104は光半導体素子103の上面の外周部に設けられた
電極である。また、105は段部102ｂの上面に設けられた
電極パッド、106はボンディングワイヤ、107は側壁部10
2ｃの上面に設けられた封止樹脂、108はガラス等からな
る透光性蓋体、109は光半導体素子103を底板部102ｄの
上面に接合するための樹脂接着剤である。 【０００４】基体102はセラミックス等からなり、基体1
02の底板部102ｄの上面の外周部に、別体の枠状の側壁
部102ｃが設けられている。基体102の底板部102ｄと側
壁部102ｃとは一体的に形成されている場合もある。ま
た、光半導体素子103は底板部102ｄの上面に載置され、
樹脂接着剤109を介して接着固定されており、光半導体
素子103の上面の外周部には電極104が設けられている。
電極104と電極パッド105とは、Ａｕ，Ａｌ等からなるボ
ンディングワイヤ106により電気的に接続される。ま
た、透光性蓋体108が封止樹脂107を介して側壁部102ｃ
の上面に接着固定される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年光
半導体装置の更なる高密度実装化、小型化および低背化
が益々望まれてきているが、上記従来の光半導体装置10
1では小型化、低背化に限界があった。例えば、光半導
体装置101の厚みは基体102の厚みによって概ね決定され
る。基体102の厚みは側壁部102ｃと底板部102ｄの厚み
により決定されるが、基体102の凹部102ａに光半導体素
子103を収容し、光半導体素子103の上方を覆うように透
光性蓋体108を封止樹脂107を介して側壁部102ｃの上面
に接着するため、側壁部102ｃは光半導体素子103よりも
厚くする必要がある。その結果、基体102の厚み（高
さ）が大きくなる。 【０００６】また、基体102の底板部102ｄの厚みを0.4
ｍｍ未満にすると、反りやうねりが発生し易くなり、底
板部102ｄの平坦性が劣化する。その結果、光半導体素
子103を樹脂接着剤109を介して底板部102ｄの上面に強
固に接合できず、接合強度が低下するという問題点があ
った。 【０００７】従って、本発明は上記問題点に鑑みて完成
されたものであり、その目的は、小型化および低背化さ
れるとともに、光半導体素子が基体から外れるというよ
うな問題が発生しない信頼性の高い光半導体装置を提供
することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の光半導体装置
は、上面の中央部に受光部が設けられ外周部に電極が形
成されている光半導体素子と、枠状の絶縁体から成り、
下面に形成された電極パッドが前記電極に電気的に接続
されるようにして前記光半導体素子の上面の外周部に接
着された枠体と、該枠体の上面に接着された透光性蓋体
とを具備したことを特徴とする。 【０００９】本発明の光半導体装置は、上記の構成によ
り、光半導体素子を収容するための基体が不要となるた
め、従来の光半導体装置に比べて非常に低背化および小
型化されたものとなり、また部品点数が少なくなるため
製造コストも低減する。また、光半導体素子の上面の外
周部に枠体の下面が接着されるため、従来のように基体
の上面の反りやうねりによって基体に対する光半導体素
子の接合強度が低下するといった不具合が解消される。
その結果、小型化および低背化された信頼性が高い安価
な光半導体装置となる。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明の光半導体装置について以
下に詳細に説明する。図１は本発明の光半導体装置につ
いて実施の形態の一例を示す断面図である。本発明の光
半導体装置は、図１に示すように、光半導体パッケージ
１を構成するセラミックス等の絶縁体からなる枠体２を
具備しており、枠体２の下面に光半導体素子３の上面の
外周部が樹脂接着剤９を介して接着される。図１に示す
ように、光半導体素子３の上面の外周部に形成された半
田バンプ等からなる電極４が、枠体２の下面に形成され
た電極パッド５に当接されて電気的に接続され、枠体２
の上面の略全周に設けられた封止樹脂７を介して透光性
蓋体８が枠体２の上面に接着される。 【００１１】図１において、２ａは枠体２の内部空間で
ある中空部、３ａは光半導体素子３の上面の中央部に設
けられた受光部、４は光半導体素子３の入出力用の電極
である。また、５は枠体２の下面に形成された電極パッ
ド、７は枠体２の上面に設けられた封止樹脂、８はガラ
ス、石英、サファイア、透明樹脂等からなる透光性蓋
体、９は枠体２の下面に形成された電極パッド５と電気
的に接続された光半導体素子３とを接着するための樹脂
接着剤である。 【００１２】本発明の半導体装置は、枠体２の下面に光
半導体素子３の上面の外周部を接着することにより、枠
体２の厚み（高さ）を従来の基体102（図３）の厚みに
比べて非常に小さくすることができる。 【００１３】図２は本発明の枠体２の枠部の拡大断面図
である。枠体２の上面から下面までの長さ（厚さ）Ｌ1
は0.3ｍｍ以上がよい。0.3ｍｍ未満だと、枠体２をセラ
ミック多層積層法等によって製造する際に、その製造過
程において枠体２の下面の平坦性を確保するのが困難と
なる。その結果、枠体２の下面の電極パッド５と光半導
体素子３の電極４とが当接されにくくなり、それらの電
気的接合部のオープン不良が生じやすくなる。また、枠
体２の枠部の幅Ｌ2は0.3ｍｍ以上がよい。0.3ｍ未満だ
と、透光性蓋体８の接着面積が小さくなるため、接着強
度が弱くなる。更に、電極パッド５も小さくなるため、
電気的な接続不良が発生しやすくなる。 【００１４】また、枠体２の枠部の断面形状は台形状で
あることが好ましい。この場合、枠部の下面には電極４
と当接される電極パッド５が形成されているため、枠部
の下面の接着面積が枠部の上面の接着面積よりも小さく
なるが、枠部の断面形状を台形状とすることにより、枠
部の上面の接着面積と枠部の下面の接着面積とがほぼ同
じになる。その結果、枠体２の上下面の接着強度が略同
じになり、枠体２の反り等が発生しにくくなる。 【００１５】さらに、枠体２の外形寸法は光半導体素子
３の上面の外形寸法よりも小さい方が好ましい。この場
合、光半導体装置が小型化されるとともに、枠体２の外
形寸法が光半導体素子３の上面の外形寸法よりも大きい
と、枠体２の接着時や接着直後に光半導体装置を取り扱
う際に枠体２に作業者や他の部品が接触して位置ずれが
発生し易くなるが、そのような不具合が発生しにくくな
る。 【００１６】また、枠体２の枠部の上面に略全周にわた
って連続的に形成された突起、または枠部の上面に対称
的な位置に形成された複数（３つ以上がよい）の突起を
設けることが好ましい。この突起により透光性蓋体８の
傾きが解消され、一定の高さで枠体２の上面に接着でき
る。その結果、透光性蓋体８の枠体２および光半導体素
子３の上面に対する平行度が保持されて、受光部３ａに
入射する光を偏りなく均一にすることができる。 【００１７】本発明の本発明の枠体２は、セラミックス
からなる場合、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス，窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミックス，炭化珪素（Ｓ
ｉＣ）セラミックス，窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）セラミック
ス，ガラスセラミックス等からなる。この枠体２は、外
部電気回路基板等に実装される際の熱で膨張し、光半導
体素子３にストレスを与える場合があることから、熱膨
張係数が５×10-6／℃程度と小さいアルミナを主成分と
したセラミックスが好ましい。 【００１８】また、本発明の透光性蓋体８は、光半導体
素子３がＣＣＤ等の外光を受光する光半導体素子である
場合、ガラス，石英，サファイヤ（単結晶アルミナ），
透明樹脂等からなる透光性のものがよい。また、透光性
蓋体８の上下面の少なくとも一方には紫外線を遮断する
ための光学膜が形成されてもよい。この透光性蓋体８
は、その外形寸法が枠体２上面の外形寸法より小さく、
枠体２の中空部２ａよりは大きいものが小型化の点で好
ましい。 【００１９】枠体２の下面に形成された電極パッド５
は、枠体２の外面に形成されたメタライズ層等からなる
配線パターンやリード端子等（図示せず）を介して外部
電気回路等に接続される。また、図１では電極パッド５
は電極４に当接されて接続されているが、電極パッド５
は電極４に当接していなくてもよく、電極パッド５と電
極４とがメタライズ層等から成る配線導体層を介して接
続されていてもよい。また、電極パッド５が電極４に当
接している方が、光半導体装置の小型化および電極パッ
ド５と電極４間の低抵抗化のうえで好ましい。 【００２０】光半導体素子３は、その上面の中央部に受
光部３ａが設けられており、その上面の受光部３ａの周
囲である外周部には、入出力用の半田バンプ、Ａｕバン
プ等からなる電極４が設けられている。光半導体素子３
は、ＰＤ，ラインセンサ，イメージセンサ，ＣＣＤ（Ch
arge Coupled Device）、ＥＰＲＯＭ（Erasable andPro
grammable ＲＯＭ）等の受光素子、またはこれらの受光
部を有する光半導体素子である。 【００２１】封止樹脂７および樹脂接着剤９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等から成る。また、樹脂層７は、余
計な外光の入射を遮断するために、黒色，茶褐色，暗緑
色，濃青色等の暗色系の顔料や染料を混入させてもよ
い。 【００２２】かくして、本発明の光半導体装置は、上面
の中央部に受光部が設けられ外周部に電極が形成されて
いる光半導体素子と、枠状の絶縁体から成り、下面に形
成された電極パッドが電極に電気的に接続されるように
して光半導体素子の上面の外周部に接着された枠体と、
枠体の上面に接着された透光性蓋体とを具備したことに
より、光半導体装置の小型化、低背化が可能となる。 【００２３】 【実施例】本発明の光半導体装置の実施例を以下に説明
する。 【００２４】図１の光半導体装置を以下のように構成し
た。光半導体素子３としてイメージセンサ素子、アルミ
ナセラミックスから成る枠体２、ガラスから成る透光性
蓋体８、半田バンプから成る電極４を用い、枠体２の下
面の電極パッド５と光半導体素子３の上面の外周部に設
けられた電極４とを当接させて電気的に接続した。その
際、枠体２の下面の電極パッド５と光半導体素子３の上
面の外周部に設けられた電極４との接続部を、エポキシ
樹脂からなる樹脂層９によって接着した。その後、枠体
２の上面に透光性蓋体８をエポキシ樹脂から成る封止樹
脂７で接着封止することにより、本発明の光半導体装置
のサンプルＡを作製した。このサンプルＡにおいて、図
２のＬ1は0.5ｍｍ、Ｌ2は0.5ｍｍであった。 【００２５】また、比較例として、上記実施例と同じ光
半導体素子３、透光性蓋体８、ボンディングワイヤ６
と、従来構成の厚さ（高さ）1.47ｍｍの基体102（図
３）を用い、従来構成の光半導体装置のサンプルＢを作
製した。 【００２６】更に、従来構成の基体102の底板部102ｄの
厚みを0.3ｍｍとしたサンプルＣを作製した。 【００２７】そして、これらのサンプルＡ，Ｂ，Ｃの各
10個について、サンプルＡにおいては枠体２の下面の電
極パッド５と光半導体素子３上面の外周部の電極４との
オープン不良発生数、サンプルＢ，Ｃにおいてはボンデ
ィングワイヤのオープン不良発生数および光半導体素子
３の基体からの外れの発生数を評価した。サンプルＡ，
Ｂ，Ｃとも、枠体２の電極パッド５と光半導体素子３の
電極４とのオープン不良発生数およびボンディングワイ
ヤ６のオープン不良発生数は０であったが、光半導体素
子３の外れは、サンプルＡ，Ｂでは０であったのに対し
てサンプルＣでは２個発生した。 【００２８】また、光半導体装置の厚みは、サンプルＢ
が2.09ｍｍであるのに対し、サンプルＡは1.62ｍｍであ
り、本発明の光半導体装置は約20％の小型低背化が達成
された。 【００２９】なお、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更を施すことは何等差し支えない。 【００３０】 【発明の効果】本発明の光半導体装置は、上面の中央部
に受光部が設けられ外周部に電極が形成されている光半
導体素子と、枠状の絶縁体から成り、下面に形成された
電極パッドが電極に電気的に接続されるようにして光半
導体素子の上面の外周部に接着された枠体と、枠体の上
面に接着された透光性蓋体とを具備したことにより、光
半導体素子を収容するための基体が不要となるため、従
来の光半導体装置に比べて非常に低背化および小型化さ
れたものとなり、また部品点数が少なくなるため製造コ
ストも低減する。また、光半導体素子の上面の外周部に
枠体の下面が接着されるため、従来のように基体の上面
の反りやうねりによって基体に対する光半導体素子の接
合強度が低下するといった不具合が解消される。その結
果、小型化および低背化された信頼性が高い安価な光半
導体装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光半導体装置について実施の形態の一
例を示す断面図である。 【図２】図１の光半導体装置における枠体の枠部の拡大
断面図である。 【図３】従来の光半導体装置の一例を示す断面図であ
る。 【符号の説明】 １：光半導体素子収納用パッケージ ２：枠体 ２ａ：中空部 ３：光半導体素子 ３ａ：受光部 ４：電極 ５：電極パッド ６：ボンディングワイヤ ７：封止樹脂 ８：透光性蓋体 ９：樹脂接着剤
例を示す断面図である。 【図２】図１の光半導体装置における枠体の枠部の拡大
断面図である。 【図３】従来の光半導体装置の一例を示す断面図であ
る。 【符号の説明】 １：光半導体素子収納用パッケージ ２：枠体 ２ａ：中空部 ３：光半導体素子 ３ａ：受光部 ４：電極 ５：電極パッド ６：ボンディングワイヤ ７：封止樹脂 ８：透光性蓋体 ９：樹脂接着剤
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 上面の中央部に受光部が設けられ外周部
に電極が形成されている光半導体素子と、枠状の絶縁体
から成り、下面に形成された電極パッドが前記電極に電
気的に接続されるようにして前記光半導体素子の上面の
外周部に接着された枠体と、該枠体の上面に接着された
透光性蓋体とを具備したことを特徴とする光半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114692A JP2003309272A (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114692A JP2003309272A (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003309272A true JP2003309272A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29396401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002114692A Withdrawn JP2003309272A (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003309272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010287619A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
| US8698938B2 (en) | 2011-02-17 | 2014-04-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus, method of manufacturing same, and camera |
-
2002
- 2002-04-17 JP JP2002114692A patent/JP2003309272A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010287619A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
| US8698938B2 (en) | 2011-02-17 | 2014-04-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus, method of manufacturing same, and camera |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041018 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060904 |