JP2004200274A - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】イメージセンサ・パッケージの映像取り込みエラーを防止する。
【解決手段】エポキシ樹脂３が塗布されたＳｉウエハ１とカバーガラス板４とを真空チャンバー内に対向させて配置する。Ｓｉウエハ１は貼り付け装置の押し付け盤（不図示）に取り付けられ、Ｓｉウエハ１にカバーガラス板４がエポキシ樹脂３を接着剤として用いて貼り付けられる。このとき、エポキシ樹脂３中の微小気泡は真空脱泡される。ここで、真空チャンバー内の真空度が高い程、微小気泡の除去には好ましいが、エポキシ樹脂３からの出ガスやスループットの関係を考慮すると、真空チャンバーの真空度は１×１０−３ｍＢａｒ程度が好ましい。
【選択図】 図１
【解決手段】エポキシ樹脂３が塗布されたＳｉウエハ１とカバーガラス板４とを真空チャンバー内に対向させて配置する。Ｓｉウエハ１は貼り付け装置の押し付け盤（不図示）に取り付けられ、Ｓｉウエハ１にカバーガラス板４がエポキシ樹脂３を接着剤として用いて貼り付けられる。このとき、エポキシ樹脂３中の微小気泡は真空脱泡される。ここで、真空チャンバー内の真空度が高い程、微小気泡の除去には好ましいが、エポキシ樹脂３からの出ガスやスループットの関係を考慮すると、真空チャンバーの真空度は１×１０−３ｍＢａｒ程度が好ましい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の光電変換素子を含むチップにカバーガラスを貼り付けた小型パッケージの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラ機能を持った携帯電話が普及している。このデジタルカメラでは小型化の要求から、ＣＣＤを用いたイメージセンサ・チップがチップサイズにパッケージ化され、カメラ内部に組み込まれている。
【０００３】
図１０は、そのようなイメージセンサ・チップのパッケージを示す図であり、図１０（Ａ）はその表側から見た斜視図、図１０（Ｂ）はその裏面側から見た斜視図である。
【０００４】
図に示すように、イメージセンサ・チップ５０の表面と裏面に、２枚のカバーガラス板５１，５２がエポキシ樹脂５３，５４を用いて貼り付けられている。その裏面に貼り付けられたカバーガラス板５２には、ボール端子５６が複数形成されている。そして、イメージセンサ・チップ５０の表面のパッド電極から再配線５５が引き延ばされて、このボール端子５６に接続されている。
【０００５】
このパッケージによれば、イメージセンサ・チップ５０の裏面側のボール端子５５がプリント基板に接続され、イメージセンサ・チップ５０の表面側から、カバーガラス板５１を通して、被写体から入射される光を電気信号に変換するという機能を有しているため、省スペースで小型のデジタルカメラを構成することができる。
【０００６】
上記のパッケージの製造方法は、イメージセンサが形成されたＳｉウエハーの両面にカバーガラス板を貼り付け、更に、再配線５５やボール端子５６を形成した後に、図１０のような個々のパッケージに切断するという方法で行われていた。
【０００７】
上述した技術は、例えば以下の特許文献１に記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特許公表２００２−５１２４３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、このパッケージの製造方法では、Ｓｉウエハにカバーガラスを貼り付ける工程がある。従来、このカバーガラス板の貼り付け工程はエポキシ樹脂を接着剤として大気圧環境下において行われていた。
【００１０】
しかしながら、大気圧環境下における貼り付けでは、エポキシ樹脂５３中に含まれる気泡を積極的に除去する効果はない。そのため、Ｓｉウエハとカバーガラス板の間に微小気泡が残り、その結果、パッケージ完成時に、ＣＣＤが形成されたイメージセンサ・チップ５０の表面とカバーガラス板５１との間のエポキシ樹脂５３に微小気泡が残り、この微小気泡が被写体からの光が通過する際の障害となり、映像の取り込みエラーが発生するおそれがあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の半導体パッケージの製造方法は、光電変換素子を含むチップが複数配列された半導体ウエハを用意し、該半導体ウエハの表面に有機系樹脂接着剤を塗布する工程と、前記真空状態のチャンバー内で、前記有機系樹脂接着剤が塗布された前記半導体ウエハにカバー透明板を貼り付ける工程と、前記カバー透明板が貼り付けられた半導体ウエハを個々のチップに分割する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の半導体パッケージの製造方法について図面を参照しながら説明する。まず、図１に示すように、ウエハプロセス工程を経たＳｉウエハ１を用意する。このＳｉウエハ１の表面には、光電変換素子であるＣＣＤ素子２が形成されており、このＣＣＤ素子２を受光素子部とするイメージセンサ・チップが複数配列されているものとする。そして、このＳｉウエハ１の表面に接着剤として用いるエポキシ樹脂３を塗布する。
【００１３】
また、カバーガラス板４を用意する。このカバーガラス板４はＣＣＤ素子２へ光を透過させるために光学特性の良いノンアルカリガラスを用いることが好ましい。その厚さは、１００μｍ〜２００μｍである。
【００１４】
そして、図１のようにエポキシ樹脂３が塗布されたＳｉウエハ１とカバーガラス板４とを真空チャンバー内に対向させて配置する。Ｓｉウエハ１は貼り付け装置の押し付け盤（不図示）に取り付けられ、Ｓｉウエハ１にカバーガラス板４がエポキシ樹脂３を接着剤として用いて貼り付けられる。このとき、エポキシ樹脂３中の微小気泡は真空脱泡される。
【００１５】
ここで、真空チャンバー内の真空度が高い程、微小気泡の除去には好ましいが、エポキシ樹脂３からの出ガスやスループットの関係から、貼り付け時に到達真空度は１×１０−３ｍＢａｒ程度が実用上好ましい。
【００１６】
また、このときエポキシ樹脂３の粘度を下げて脱泡しやすくするために、エポキシ樹脂３が塗布されたＳｉウエハに加熱処理を行うとよい。具体的には貼り付け装置の押し付け盤をヒーター又はランプで暖めることである。加熱温度は、エポキシ樹脂３の硬化反応が短時間に起きず、かつ粘度が下がる温度として６０℃程度が適している。
【００１７】
こうして、図２に示すように、気泡のない状態で、ＣＣＤ素子２が形成されたＳｉウエハ１の表面にカバーガラス板４が貼り付けられる。
【００１８】
以下では、図３〜図９を参照してイメージセンサ・パッケージの完成までの工程を説明する。各図ともＳｉウエハ１のイメージセンサ・チップの境界（ダイシング領域）の断面を示している。
【００１９】
図３に示すように、Ｓｉウエハ１の表面にカバーガラス板４が貼り合わされており、Ｓｉウエハ１上には絶縁膜５が形成されており、この絶縁膜５上に、一対の電極パッド６がスパッタ法により形成されている。これらの一対の電極パッド６は、イメージセンサ・チップを個々に切断するための境界ラインＳ（ダイシングラインまたはスクライブラインと呼ばれる）の両側に対向して形成されている。これらの一対の電極パッド６は、イメージセンサ・チップのボンディングパッドから、境界ラインＳまで拡張されたパッドである。
【００２０】
次に、図４に示すように、Ｓｉウエハ１をバックグラインドしてチップ厚を約１００μｍとした後、Ｓｉウエハ１をその裏面側から境界ラインＳに沿ってドライエッチングし、絶縁膜５を露出させる。このドライエッチングでＳｉウエハ１はいったん個々のチップに分離されるが、これらのチップは、カバーガラス板４によって支持され、全体としては一枚のウエハ１としての形態を呈している。
【００２１】
次いで、図５に示すように、エポキシ樹脂７を接着剤として、Ｓｉウエハ１の裏面側に１００μｍ〜２００μｍの膜厚を有する、もう一枚のカバーガラス板８を貼り付ける。
【００２２】
次に、図６に示すように、カバーガラス板８の平坦部の所定位置に、柔軟性を有する感光性有機膜からなる緩衝部材９を形成する。この緩衝部材９は後述する導電端子１２に加わる力を吸収し、ガラス基板の割れ等を防止するためのものである。
【００２３】
その後、図７に示すように、Ｓｉウエハ１の裏面側から境界ラインＳに沿ってノッチングを行う。このノッチング工程では、Ｓｉウエハ１の裏面側から、ダイシングブレードを用いて切削加工を施すことで行われる。そして、このノッチング工程は、裏側のカバーガラス板８から、表側のカバーガラス板４に至るまで、このカバーガラス板４を幾分切削する程度まで行い、電極パッド６の側端部をノッチング表面に露出させる。
【００２４】
このノッチングにより、境界ラインＳに沿ってＶ字型の溝ＶＧが形成される。
【００２５】
次に、図８に示すように、Ｖ字型の溝ＶＧを覆うように約３μｍの膜厚を有するアルミニウム層を形成する。その後、このアルミニウム層を所定の配線パターンにパターニングして電極パッド６の露出された側端部と電気的に接続する再配線１０を形成する。この再配線１０は、Ｓｉウエハ１の裏面のカバーガラス板８の表面に延在する。このカバーガラス板８の表面に延在する再配線１０上には、後述するボール端子１２が形成される。
【００２６】
次に、図９に示すように、再配線１０上に保護膜１１を形成する。保護膜１１は後のスクリーン印刷工程で、ソルダーマスクとして機能する。次に、カバーガラス板８上方の保護膜９の所定位置に、再配線１０が露出するように開口部を形成する。
【００２７】
そして、スクリーン印刷法により、当該開口部に露出された再配線１０上に、半田等の金属から成るボール端子１２を形成する。そして、境界ラインＳに沿ってダイシングを行い、個々のパッケージに分割する。これにより、図１０に示したような外形のパッケージが得られる。
【００２８】
なお、本実施形態では、Ｓｉウエハ１に、２枚のカバーガラス板４、８を貼り付けているが、工程を簡略化するためには、Ｓｉウエハ１の裏面のカバーガラス基板８を省略してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、有機系樹脂接着剤を用いて、半導体ウエハにカバー透明板を貼り付ける工程を真空状態で行っているので、有機系樹脂接着剤中の微小気泡が脱泡される。このため、イメージセンサの映像取り込みエラーを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体パッケージを示す断面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の光電変換素子を含むチップにカバーガラスを貼り付けた小型パッケージの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラ機能を持った携帯電話が普及している。このデジタルカメラでは小型化の要求から、ＣＣＤを用いたイメージセンサ・チップがチップサイズにパッケージ化され、カメラ内部に組み込まれている。
【０００３】
図１０は、そのようなイメージセンサ・チップのパッケージを示す図であり、図１０（Ａ）はその表側から見た斜視図、図１０（Ｂ）はその裏面側から見た斜視図である。
【０００４】
図に示すように、イメージセンサ・チップ５０の表面と裏面に、２枚のカバーガラス板５１，５２がエポキシ樹脂５３，５４を用いて貼り付けられている。その裏面に貼り付けられたカバーガラス板５２には、ボール端子５６が複数形成されている。そして、イメージセンサ・チップ５０の表面のパッド電極から再配線５５が引き延ばされて、このボール端子５６に接続されている。
【０００５】
このパッケージによれば、イメージセンサ・チップ５０の裏面側のボール端子５５がプリント基板に接続され、イメージセンサ・チップ５０の表面側から、カバーガラス板５１を通して、被写体から入射される光を電気信号に変換するという機能を有しているため、省スペースで小型のデジタルカメラを構成することができる。
【０００６】
上記のパッケージの製造方法は、イメージセンサが形成されたＳｉウエハーの両面にカバーガラス板を貼り付け、更に、再配線５５やボール端子５６を形成した後に、図１０のような個々のパッケージに切断するという方法で行われていた。
【０００７】
上述した技術は、例えば以下の特許文献１に記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特許公表２００２−５１２４３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、このパッケージの製造方法では、Ｓｉウエハにカバーガラスを貼り付ける工程がある。従来、このカバーガラス板の貼り付け工程はエポキシ樹脂を接着剤として大気圧環境下において行われていた。
【００１０】
しかしながら、大気圧環境下における貼り付けでは、エポキシ樹脂５３中に含まれる気泡を積極的に除去する効果はない。そのため、Ｓｉウエハとカバーガラス板の間に微小気泡が残り、その結果、パッケージ完成時に、ＣＣＤが形成されたイメージセンサ・チップ５０の表面とカバーガラス板５１との間のエポキシ樹脂５３に微小気泡が残り、この微小気泡が被写体からの光が通過する際の障害となり、映像の取り込みエラーが発生するおそれがあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の半導体パッケージの製造方法は、光電変換素子を含むチップが複数配列された半導体ウエハを用意し、該半導体ウエハの表面に有機系樹脂接着剤を塗布する工程と、前記真空状態のチャンバー内で、前記有機系樹脂接着剤が塗布された前記半導体ウエハにカバー透明板を貼り付ける工程と、前記カバー透明板が貼り付けられた半導体ウエハを個々のチップに分割する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の半導体パッケージの製造方法について図面を参照しながら説明する。まず、図１に示すように、ウエハプロセス工程を経たＳｉウエハ１を用意する。このＳｉウエハ１の表面には、光電変換素子であるＣＣＤ素子２が形成されており、このＣＣＤ素子２を受光素子部とするイメージセンサ・チップが複数配列されているものとする。そして、このＳｉウエハ１の表面に接着剤として用いるエポキシ樹脂３を塗布する。
【００１３】
また、カバーガラス板４を用意する。このカバーガラス板４はＣＣＤ素子２へ光を透過させるために光学特性の良いノンアルカリガラスを用いることが好ましい。その厚さは、１００μｍ〜２００μｍである。
【００１４】
そして、図１のようにエポキシ樹脂３が塗布されたＳｉウエハ１とカバーガラス板４とを真空チャンバー内に対向させて配置する。Ｓｉウエハ１は貼り付け装置の押し付け盤（不図示）に取り付けられ、Ｓｉウエハ１にカバーガラス板４がエポキシ樹脂３を接着剤として用いて貼り付けられる。このとき、エポキシ樹脂３中の微小気泡は真空脱泡される。
【００１５】
ここで、真空チャンバー内の真空度が高い程、微小気泡の除去には好ましいが、エポキシ樹脂３からの出ガスやスループットの関係から、貼り付け時に到達真空度は１×１０−３ｍＢａｒ程度が実用上好ましい。
【００１６】
また、このときエポキシ樹脂３の粘度を下げて脱泡しやすくするために、エポキシ樹脂３が塗布されたＳｉウエハに加熱処理を行うとよい。具体的には貼り付け装置の押し付け盤をヒーター又はランプで暖めることである。加熱温度は、エポキシ樹脂３の硬化反応が短時間に起きず、かつ粘度が下がる温度として６０℃程度が適している。
【００１７】
こうして、図２に示すように、気泡のない状態で、ＣＣＤ素子２が形成されたＳｉウエハ１の表面にカバーガラス板４が貼り付けられる。
【００１８】
以下では、図３〜図９を参照してイメージセンサ・パッケージの完成までの工程を説明する。各図ともＳｉウエハ１のイメージセンサ・チップの境界（ダイシング領域）の断面を示している。
【００１９】
図３に示すように、Ｓｉウエハ１の表面にカバーガラス板４が貼り合わされており、Ｓｉウエハ１上には絶縁膜５が形成されており、この絶縁膜５上に、一対の電極パッド６がスパッタ法により形成されている。これらの一対の電極パッド６は、イメージセンサ・チップを個々に切断するための境界ラインＳ（ダイシングラインまたはスクライブラインと呼ばれる）の両側に対向して形成されている。これらの一対の電極パッド６は、イメージセンサ・チップのボンディングパッドから、境界ラインＳまで拡張されたパッドである。
【００２０】
次に、図４に示すように、Ｓｉウエハ１をバックグラインドしてチップ厚を約１００μｍとした後、Ｓｉウエハ１をその裏面側から境界ラインＳに沿ってドライエッチングし、絶縁膜５を露出させる。このドライエッチングでＳｉウエハ１はいったん個々のチップに分離されるが、これらのチップは、カバーガラス板４によって支持され、全体としては一枚のウエハ１としての形態を呈している。
【００２１】
次いで、図５に示すように、エポキシ樹脂７を接着剤として、Ｓｉウエハ１の裏面側に１００μｍ〜２００μｍの膜厚を有する、もう一枚のカバーガラス板８を貼り付ける。
【００２２】
次に、図６に示すように、カバーガラス板８の平坦部の所定位置に、柔軟性を有する感光性有機膜からなる緩衝部材９を形成する。この緩衝部材９は後述する導電端子１２に加わる力を吸収し、ガラス基板の割れ等を防止するためのものである。
【００２３】
その後、図７に示すように、Ｓｉウエハ１の裏面側から境界ラインＳに沿ってノッチングを行う。このノッチング工程では、Ｓｉウエハ１の裏面側から、ダイシングブレードを用いて切削加工を施すことで行われる。そして、このノッチング工程は、裏側のカバーガラス板８から、表側のカバーガラス板４に至るまで、このカバーガラス板４を幾分切削する程度まで行い、電極パッド６の側端部をノッチング表面に露出させる。
【００２４】
このノッチングにより、境界ラインＳに沿ってＶ字型の溝ＶＧが形成される。
【００２５】
次に、図８に示すように、Ｖ字型の溝ＶＧを覆うように約３μｍの膜厚を有するアルミニウム層を形成する。その後、このアルミニウム層を所定の配線パターンにパターニングして電極パッド６の露出された側端部と電気的に接続する再配線１０を形成する。この再配線１０は、Ｓｉウエハ１の裏面のカバーガラス板８の表面に延在する。このカバーガラス板８の表面に延在する再配線１０上には、後述するボール端子１２が形成される。
【００２６】
次に、図９に示すように、再配線１０上に保護膜１１を形成する。保護膜１１は後のスクリーン印刷工程で、ソルダーマスクとして機能する。次に、カバーガラス板８上方の保護膜９の所定位置に、再配線１０が露出するように開口部を形成する。
【００２７】
そして、スクリーン印刷法により、当該開口部に露出された再配線１０上に、半田等の金属から成るボール端子１２を形成する。そして、境界ラインＳに沿ってダイシングを行い、個々のパッケージに分割する。これにより、図１０に示したような外形のパッケージが得られる。
【００２８】
なお、本実施形態では、Ｓｉウエハ１に、２枚のカバーガラス板４、８を貼り付けているが、工程を簡略化するためには、Ｓｉウエハ１の裏面のカバーガラス基板８を省略してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、有機系樹脂接着剤を用いて、半導体ウエハにカバー透明板を貼り付ける工程を真空状態で行っているので、有機系樹脂接着剤中の微小気泡が脱泡される。このため、イメージセンサの映像取り込みエラーを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体パッケージを示す断面図である。
Claims (3)
- 光電変換素子を含むチップが複数配列された半導体ウエハを用意し、該半導体ウエハの表面に有機系樹脂接着剤を塗布する工程と、
前記真空状態のチャンバー内で、前記有機系樹脂接着剤が塗布された前記半導体ウエハにカバー透明板を貼り付ける工程と、
前記カバー透明板が貼り付けられた半導体ウエハを個々のチップに分割する工程と、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。 - 前記真空状態のチャンバー内で、前記有機系樹脂接着剤を加熱しながら前記半導体ウエハにカバー透明板を貼り付けることを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージの製造方法。
- 前記有機系樹脂接着剤はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体パッケージの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002364831A JP2004200274A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 半導体パッケージの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002364831A JP2004200274A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 半導体パッケージの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004200274A true JP2004200274A (ja) | 2004-07-15 |
Family
ID=32762542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002364831A Pending JP2004200274A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 半導体パッケージの製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2004200274A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4993797B1 (ja) * | 2011-11-08 | 2012-08-08 | 株式会社東宝ダイヤモンド | 金属製品の装飾方法 |
| JP2019076358A (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-23 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュール、内視鏡、撮像モジュールの製造方法 |
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| JPH08306717A (ja) * | 1995-05-09 | 1996-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 樹脂封止方法 |
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| JP2002333848A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sharp Corp | 複合アクティブマトリクス基板、その製造方法、及び電磁波撮像装置 |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002364831A patent/JP2004200274A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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