JP2005159136A - Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device - Google Patents

Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2005159136A
JP2005159136A JP2003397457A JP2003397457A JP2005159136A JP 2005159136 A JP2005159136 A JP 2005159136A JP 2003397457 A JP2003397457 A JP 2003397457A JP 2003397457 A JP2003397457 A JP 2003397457A JP 2005159136 A JP2005159136 A JP 2005159136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
semiconductor chip
cob
mounting
frame body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003397457A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Matsuoka
新吾 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2003397457A priority Critical patent/JP2005159136A/en
Publication of JP2005159136A publication Critical patent/JP2005159136A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To progress further miniaturization in COB mounting. <P>SOLUTION: A frame has a frame member, a conductor unit, and an electrically conductive bump unit. A lid for protecting a semiconductor chip is stuck on one surface of the frame member. The conductor unit is formed on the surface of the frame member opposite to the one surface. The bump unit is formed on the conductor unit to electrically connect the pad of the semiconductor chip with the conductor unit. Thus, if the frame is used, the semiconductor chip can be COB-mounted without using a bonding wire. Therefore, the mounting size can be made smaller than that in a conventional COB mounting method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体チップの実装、及び半導体装置に関する。特に本発明は、COB実装用の枠体、及びパッケージ実装用の枠体に関する。   The present invention relates to mounting of a semiconductor chip and a semiconductor device. In particular, the present invention relates to a COB mounting frame and a package mounting frame.

半導体チップの実装方法として、COB(Chip On Board)実装と、パッケージ実装とが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。図15は、従来方法によりCOB実装された半導体装置の上面模式図を上側に示し、その断面模式図を下側に示したものである。図に示すように、COB実装では、外部信号線に接続されるスルーホール10及びポスト12を有するCOB基板14上に、半導体チップ16が固定される。そして、半導体チップ16のパッド18は、ボンディングワイヤ20によりポスト12に接続される(この接続方法をワイヤボンドという)。通常のCOB実装では、ボンディングワイヤ20及び半導体チップ16を保護するため、枠体24を設けてその上にガラスリッド26を接着したり、半導体チップ16の周囲に樹脂を流し込んで硬化させたりする。   As a method for mounting a semiconductor chip, COB (Chip On Board) mounting and package mounting are known (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). FIG. 15 shows a schematic top view of a semiconductor device COB-mounted by a conventional method on the upper side and a schematic cross-sectional view on the lower side. As shown in the figure, in the COB mounting, a semiconductor chip 16 is fixed on a COB substrate 14 having a through hole 10 and a post 12 connected to an external signal line. Then, the pad 18 of the semiconductor chip 16 is connected to the post 12 by a bonding wire 20 (this connection method is called wire bonding). In normal COB mounting, in order to protect the bonding wire 20 and the semiconductor chip 16, a frame body 24 is provided and a glass lid 26 is adhered thereon, or a resin is poured around the semiconductor chip 16 and cured.

図16は、従来方法によりパッケージ実装された半導体装置の上面模式図を上側に示し、その断面模式図を下側に示したものである。図に示すように、パッケージ実装では、パッケージ基板30のダイパッド部32に半導体チップ16を接着後、パッド18とインナーリード34とをワイヤボンドする。そして、ボンディングワイヤ20及び半導体チップ16を保護するため、パッケージ基板30の上部にガラスリッド36を接着する。   FIG. 16 shows a schematic top view of a semiconductor device packaged by a conventional method on the upper side and a schematic sectional view on the lower side. As shown in the figure, in package mounting, after bonding the semiconductor chip 16 to the die pad portion 32 of the package substrate 30, the pads 18 and the inner leads 34 are wire-bonded. In order to protect the bonding wire 20 and the semiconductor chip 16, a glass lid 36 is bonded to the upper part of the package substrate 30.

COB実装では、COB基板14のポスト12と半導体チップ16との間に、ボンディングワイヤ20を配置するための間隔が必要となる。この間隔は、ワイヤボンド時に使用されるキャピラリが十分に入る長さである必要があり、通常1.5〜3mm程度である。パッケージ実装の場合も、COB実装の場合と同様の理由により、インナーリード34と半導体チップ16との間に一定の間隔が必要となる。この間隔は、COB実装の場合と同等である。COB実装やパッケージ実装は、こうしたスペースを必要とするため、小型化に限界があった。   In the COB mounting, an interval for disposing the bonding wire 20 is required between the post 12 of the COB substrate 14 and the semiconductor chip 16. This interval needs to be long enough to accommodate the capillary used during wire bonding, and is usually about 1.5 to 3 mm. In the case of package mounting, a certain distance is required between the inner lead 34 and the semiconductor chip 16 for the same reason as in the case of COB mounting. This interval is equivalent to the case of COB mounting. Since COB mounting and package mounting require such a space, there is a limit to miniaturization.

そこで、さらなる高密度化、小型軽量化を図るため、半導体チップとほぼ同じ寸法のパッケージを使うCSP(チップサイズパッケージ)が近年導入されている。この技術では、例えば、BGA(Ball Grid Array)などを用いて、半田ボールや半田バンプにより、半導体チップとパッケージ側のリードとを接続している。
特開平10−199909号公報 (第2−4項、図1−図7) 特開平10−125833号公報 (第2−6項、図1−図4)
Therefore, in order to further increase the density and reduce the size and weight, a CSP (chip size package) using a package having almost the same dimensions as a semiconductor chip has been introduced in recent years. In this technology, for example, a BGA (Ball Grid Array) or the like is used to connect a semiconductor chip and leads on the package side by solder balls or solder bumps.
JP-A-10-199909 (Section 2-4, FIGS. 1 to 7) JP-A-10-125833 (Section 2-6, FIGS. 1 to 4)

しかしながら、CSP実装は、主にフェイスダウン方式であるため、受光素子や、CCD等の光学素子には適用できないという問題があった。なぜなら、これらの素子は、チップにおける素子形成面を受光面として活用するからである。
本発明の目的は、COB実装においてさらなる小型化を実現することと、これにより、COB実装される受光素子や光学素子を小型化することである。
However, since CSP mounting is mainly a face-down method, there is a problem that it cannot be applied to a light receiving element or an optical element such as a CCD. This is because these elements utilize the element forming surface of the chip as a light receiving surface.
An object of the present invention is to realize further downsizing in COB mounting, and thereby downsize a light receiving element and an optical element to be COB mounted.

本発明の別の目的は、パッケージ実装においてさらなる小型化を実現することと、これにより、パッケージ実装される受光素子や光学素子を小型化することである。   Another object of the present invention is to realize further miniaturization in package mounting, and thereby to reduce the size of a light receiving element and an optical element mounted on the package.

請求項1の発明は、半導体チップをCOB実装するために用いる枠体であり、枠部材と、導体部と、導電性のバンプ部とを備えていることを特徴とする。枠部材の一方の面には、半導体チップを保護するためのリッドが貼り付けられる。導体部は、枠部材における、前記一方の面とは反対側の面上に形成されている。バンプ部は、半導体チップのパッドと導体部とを電気的に接続するために、導体部上に形成されている。   The invention of claim 1 is a frame used for COB mounting of a semiconductor chip, and includes a frame member, a conductor portion, and a conductive bump portion. A lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface of the frame member. The conductor portion is formed on a surface of the frame member opposite to the one surface. The bump part is formed on the conductor part in order to electrically connect the pad of the semiconductor chip and the conductor part.

請求項2のCOB実装用の枠体は、請求項1の発明において、枠部材における外縁側の面には、サイドスルーホールが形成されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、半導体チップをCOB実装するために用いる枠体であって、枠部材と、外部端子部と、導体部と、導電性のバンプ部とを備えていることを特徴とする。枠部材は、その内縁及び外縁が半導体チップの外周に沿った枠状に形成されている。枠部材の一方の面には、半導体チップを保護するためのリッドが貼り付けられる。この一方の面とは反対側には、内縁側に凹んだ少なくとも1つの段差により分けられた第1面と、第1面よりも内縁側の第2面とが形成されている。外部端子部は、第1面に形成されたスルーホール、または、第1面から枠部材を挿通するように設けられたピンである。導体部は、第2面上から、外部端子部まで形成されている。バンプ部は、半導体チップのパッドと導体部とを電気的に接続するために、第2面上の導体部上に形成されている。
The frame for COB mounting according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, side through holes are formed on the outer edge side surface of the frame member.
The invention according to claim 3 is a frame used for COB mounting of a semiconductor chip, comprising a frame member, an external terminal portion, a conductor portion, and a conductive bump portion. . The frame member is formed in a frame shape whose inner edge and outer edge are along the outer periphery of the semiconductor chip. A lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface of the frame member. On the side opposite to the one surface, a first surface divided by at least one step recessed on the inner edge side and a second surface on the inner edge side from the first surface are formed. The external terminal portion is a through hole formed on the first surface or a pin provided so as to insert the frame member from the first surface. The conductor portion is formed from the second surface to the external terminal portion. The bump part is formed on the conductor part on the second surface in order to electrically connect the pad of the semiconductor chip and the conductor part.

請求項4の半導体装置は、請求項1〜請求項3のいずれかのCOB実装用の枠体を用いて、光電変換素子である半導体チップをCOB実装したことを特徴とする。
請求項5の発明は、半導体チップをパッケージ実装するために用いる枠体であって、枠部材と、導体部と、導電性のバンプ部とを備えていることを特徴とする。枠部材の一方の面には、半導体チップを保護するためのリッドが貼り付けられる。導体部は、枠部材における、前記一方の面とは反対側の面上に形成されている。バンプ部は、半導体チップのパッドと導体部とを電気的に接続するために、導体部上に形成されている。
A semiconductor device according to a fourth aspect is characterized in that a semiconductor chip which is a photoelectric conversion element is COB-mounted using the COB-mounting frame according to any one of the first to third aspects.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a frame used for package mounting a semiconductor chip, comprising a frame member, a conductor portion, and a conductive bump portion. A lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface of the frame member. The conductor portion is formed on a surface of the frame member opposite to the one surface. The bump part is formed on the conductor part in order to electrically connect the pad of the semiconductor chip and the conductor part.

請求項6の発明は、半導体チップをパッケージ実装するために用いる枠体であって、枠部材と、リードと、導電性のバンプ部とを備えていることを特徴とする。枠部材は、その内縁及び外縁が半導体チップの外周に沿った枠状に形成されている。枠部材の一方の面には、半導体チップを保護するためのリッドが貼り付けられる。この一方の面とは反対側には、内縁側に凹んだ少なくとも1つの段差によって分けられた外側面と、外側面よりも内縁側の内側面とが形成されている。リードは、内側面上から、枠部材の外縁に挿通している。バンプ部は、半導体チップのパッドとリードとを電気的に接続するために、内側面上のリード上に形成されている。   The invention of claim 6 is a frame used for mounting a semiconductor chip on a package, and includes a frame member, leads, and conductive bump portions. The frame member is formed in a frame shape whose inner edge and outer edge are along the outer periphery of the semiconductor chip. A lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface of the frame member. On the side opposite to the one surface, an outer surface divided by at least one step recessed toward the inner edge side and an inner surface on the inner edge side with respect to the outer surface are formed. The lead is inserted through the outer edge of the frame member from the inner side surface. The bump portion is formed on the lead on the inner surface in order to electrically connect the pad of the semiconductor chip and the lead.

請求項7の半導体装置は、請求項5または請求項6のパッケージ実装用の枠体を用いて、光電変換素子である半導体チップをパッケージ実装したことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, a semiconductor device as a photoelectric conversion element is package-mounted using the package mounting frame according to the fifth or sixth aspect.

本発明のCOB実装用の枠体を用いれば、ボンディングワイヤを用いずに半導体チップをCOB実装できる。このため、従来のCOB実装方法よりも、実装サイズを小型化できる。同様に、本発明のパッケージ実装用の枠体を用いれば、従来よりも実装サイズを小型化できる。従って、CSP実装を適用できないために従来は実装サイズの小型化に限界があった半導体チップに対しては、本発明の枠体を用いてCOB実装またはパッケージ実装することで、小型化できる。   By using the COB mounting frame of the present invention, a semiconductor chip can be COB mounted without using bonding wires. For this reason, the mounting size can be reduced as compared with the conventional COB mounting method. Similarly, if the frame for mounting a package according to the present invention is used, the mounting size can be made smaller than before. Therefore, since it is impossible to apply CSP mounting, a semiconductor chip that has conventionally had a limit in reducing the mounting size can be reduced by COB mounting or package mounting using the frame of the present invention.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
<第1の実施形態>
図1(a)は、本発明の第1の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、図1(b)は、図1(a)のX−X’間の断面模式図を示している。本実施形態は、請求項1及び請求項4に対応する。半導体装置40は、本発明の枠体44と、COB基板46と、透明リッド48とを用いて、半導体チップ50をCOB実装することで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
<First Embodiment>
FIG. 1A is a schematic top view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line XX ′ in FIG. Yes. This embodiment corresponds to claims 1 and 4. The semiconductor device 40 is configured by COB mounting the semiconductor chip 50 using the frame body 44, the COB substrate 46, and the transparent lid 48 of the present invention.

半導体チップ50は、固体撮像素子として形成されている。また、透明リッド48は、半導体チップ50を保護すると共に光学窓として機能し、例えばガラス製である。COB基板46は、半導体チップ50を収納及び固定するためのキャビティ部54と、複数のスルーホール56(この例では32個)と、各スルーホール56に対応して形成された複数の基板配線58とを有している。スルーホール56の内面には金属メッキが施されており、各基板配線58の一端は、各スルーホール56まで延在している。   The semiconductor chip 50 is formed as a solid-state image sensor. The transparent lid 48 protects the semiconductor chip 50 and functions as an optical window, and is made of, for example, glass. The COB substrate 46 includes a cavity portion 54 for housing and fixing the semiconductor chip 50, a plurality of through holes 56 (32 in this example), and a plurality of substrate wirings 58 formed corresponding to each through hole 56. And have. Metal plating is applied to the inner surface of the through hole 56, and one end of each substrate wiring 58 extends to each through hole 56.

枠体44は、その外縁の寸法がキャビティ部54の外縁の寸法より大きくなるように、且つ、その内縁の寸法がキャビティ部54の外縁の寸法より小さくなるように形成されている。枠体44は、例えば、テフロン(登録商標)やセラミックを切削することで形成されている。なお、枠体44の材料は、これらに限定されるものではない。所望の形状に加工可能で、且つ、十分な強度を有する絶縁性の固体であれば何でもよい。これは、後述する第2〜第5の実施形態に関しても同様である。   The frame body 44 is formed such that the dimension of the outer edge is larger than the dimension of the outer edge of the cavity part 54, and the dimension of the inner edge is smaller than the dimension of the outer edge of the cavity part 54. The frame body 44 is formed by cutting, for example, Teflon (registered trademark) or ceramic. The material of the frame body 44 is not limited to these. Any insulating solid that can be processed into a desired shape and has sufficient strength may be used. The same applies to the second to fifth embodiments described later.

図2(a)は、図1(b)の枠体44近辺を拡大した図であり、図2(b)は、これを分解断面図として示したものである。図に示すように、枠体44は、透明リッド48を貼り付けるための段差部62を有している。また、枠体44における段差部62とは反対側の面上には、金属薄膜による枠体配線64が形成されている。この枠体配線64は、例えば、金やアルミニウム等の導電性素材を蒸着等の方法で付着して形成すればよい。   FIG. 2A is an enlarged view of the vicinity of the frame body 44 in FIG. 1B, and FIG. 2B is an exploded cross-sectional view thereof. As shown in the figure, the frame body 44 has a stepped portion 62 for attaching a transparent lid 48. A frame wiring 64 made of a metal thin film is formed on the surface of the frame 44 opposite to the stepped portion 62. The frame wiring 64 may be formed by attaching a conductive material such as gold or aluminum by a method such as vapor deposition.

そして、枠体配線64上には、半田バンプ66が形成されている。半田バンプ66は、枠体44が半導体チップ50及びCOB基板46上に配置されたときに、半導体チップ50のパッド68に対向する位置に形成されている。なお、枠体配線64及び半田バンプ66は、各基板配線58に対応して複数形成されている。即ち、COB基板46上に配置されたときに、基板配線58に対向しない領域(例えば図1(a)のY−Y’間断面)には、枠体配線64及び半田バンプ66は形成されていない。また、以下の説明では、枠体におけるリッド貼り付け用の段差部とは反対側の面において、配線が形成されていない領域を、非配線領域という。   Solder bumps 66 are formed on the frame wiring 64. The solder bumps 66 are formed at positions facing the pads 68 of the semiconductor chip 50 when the frame 44 is disposed on the semiconductor chip 50 and the COB substrate 46. A plurality of frame body wires 64 and solder bumps 66 are formed corresponding to each substrate wire 58. That is, the frame body wiring 64 and the solder bumps 66 are formed in a region that is not opposed to the substrate wiring 58 when disposed on the COB substrate 46 (for example, a cross section between YY ′ in FIG. 1A). Absent. In the following description, a region where no wiring is formed on the surface of the frame opposite to the step portion for attaching the lid is referred to as a non-wiring region.

ここで、請求項と本実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。請求項記載の導体部は、枠体配線64に対応する。請求項記載のバンプ部は、半田バンプ66に対応する。請求項記載の枠部材は、枠体44から、枠体配線64及び半田バンプ66を除いた部分に対応する。   Here, the correspondence between the claims and the present embodiment will be described. In addition, the correspondence shown below is one interpretation shown for reference, and does not limit the present invention. The conductor portion described in the claims corresponds to the frame wiring 64. The bump portion described in the claims corresponds to the solder bump 66. The frame member described in the claims corresponds to a portion excluding the frame body wiring 64 and the solder bump 66 from the frame body 44.

次に、上述した枠体44を用いた実装方法を説明する。まず、例えば接着剤を用いて、COB基板46のキャビティ部54に半導体チップ50を貼り付ける。このとき、半導体チップ50の受光面がCOB基板46とは反対側になるようにする。次に、半田バンプ66、及び枠体配線64における半田バンプ66とは反対側に、例えばクリーム半田を塗布し、前記非配線領域に例えば絶縁性接着剤を塗布する。次に、枠体44の半田バンプ66がパッド68に合わさるように、且つ、枠体配線64における半田バンプ66とは反対側が基板配線58上になるように位置合わせをする。   Next, a mounting method using the frame body 44 described above will be described. First, the semiconductor chip 50 is attached to the cavity portion 54 of the COB substrate 46 using, for example, an adhesive. At this time, the light receiving surface of the semiconductor chip 50 is set to be opposite to the COB substrate 46. Next, for example, cream solder is applied to the solder bump 66 and the side opposite to the solder bump 66 in the frame body wiring 64, and for example, an insulating adhesive is applied to the non-wiring region. Next, alignment is performed so that the solder bumps 66 of the frame body 44 are aligned with the pads 68 and the side opposite to the solder bumps 66 in the frame body wiring 64 is on the substrate wiring 58.

この状態で、半田バンプ66が溶けない程度に枠体44及びCOB基板46が熱くなるように、例えば、これらをホットプレート上に載置する。その後、これらをホットプレート上から移して冷ます。これにより、先に塗布したクリーム半田及び絶縁性接着剤によって、半田バンプ66はパッド68に半田付けされ、枠体配線64は基板配線58に半田付けされ、前記非配線領域はCOB基板46に接着される。この後、透明リッド48を枠体44の段差部62に貼り付けて、半導体チップ50を封止すればよい。なお、半田バンプ66が溶けない程度に枠体44を熱くするのではなく、半田バンプ66をパッド68に熱圧着するようにしてもよい(後述する他の実施形態についても同様)。以上が実装方法の説明である。   In this state, for example, these are placed on a hot plate so that the frame body 44 and the COB substrate 46 are heated to such an extent that the solder bumps 66 are not melted. Then, remove them from the hot plate and let them cool. As a result, the solder bump 66 is soldered to the pad 68 by the cream solder and the insulating adhesive applied earlier, the frame body wiring 64 is soldered to the substrate wiring 58, and the non-wiring region is bonded to the COB substrate 46. Is done. Thereafter, the transparent lid 48 may be attached to the stepped portion 62 of the frame body 44 to seal the semiconductor chip 50. Instead of heating the frame body 44 to such an extent that the solder bumps 66 do not melt, the solder bumps 66 may be thermocompression bonded to the pads 68 (the same applies to other embodiments described later). The above is the description of the mounting method.

このように第1の実施形態では、枠体44上に形成された半田バンプ66及び枠体配線64を介して、半導体チップ50のパッド68と、COB基板46の基板配線58とを接続する。従って、実装の際にワイヤボンディングを用いる必要がないので、従来よりも簡単な工程でCOB実装できる。また、ワイヤボンドするのに必要であったパッドとポストとの間隔は不要となる。従って、最小のサイズで半導体チップをCOB実装できる。また、CSP実装を適用できないために従来は実装サイズの小型化に限界があった半導体チップに対しては、本実施形態の枠体を用いてCOB実装することで、チップサイズに限りなく近いサイズで実装できる。   As described above, in the first embodiment, the pads 68 of the semiconductor chip 50 and the substrate wirings 58 of the COB substrate 46 are connected via the solder bumps 66 and the frame body wirings 64 formed on the frame body 44. Therefore, since it is not necessary to use wire bonding for mounting, COB mounting can be performed with a simpler process than before. Moreover, the space | interval of the pad and post | mailbox required for wire bonding becomes unnecessary. Therefore, the semiconductor chip can be COB mounted with the minimum size. In addition, since the CSP mounting cannot be applied, the size of the semiconductor chip that has been limited in the conventional mounting size is COB mounted by using the frame body of the present embodiment, so that the size is as close as possible to the chip size. Can be implemented.

なお、第1の実施形態では、COB基板46上において、基板配線58がキャビティ部54の外縁まで延在していない例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。図3に示すように、基板配線58をキャビティ部54の外縁まで延在させて、枠体配線64と、基板配線58との接触面積を大きくしてもよい。
パッド68と枠体44との接続手段として、半田バンプ66を用いる例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。半田バンプ66の代わりに、例えば、金ボール、半田ボールを枠体配線64上に形成したり、プローブピンを設けてもよい。これは、後述する第2〜第5の実施形態に関しても同様である。また、外部信号線(図示せず)との接続手段として、COB基板46にスルーホール56が形成されている例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。スルーホールの代わりに、COB基板を挿通すると共に基板配線に接続されたピンを設けてもよい。
In the first embodiment, the example in which the substrate wiring 58 does not extend to the outer edge of the cavity portion 54 on the COB substrate 46 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. As shown in FIG. 3, the substrate wiring 58 may be extended to the outer edge of the cavity portion 54 to increase the contact area between the frame body wiring 64 and the substrate wiring 58.
The example in which the solder bump 66 is used as the connection means between the pad 68 and the frame 44 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. Instead of the solder bump 66, for example, a gold ball or a solder ball may be formed on the frame body wiring 64, or a probe pin may be provided. The same applies to the second to fifth embodiments described later. Further, the example in which the through hole 56 is formed in the COB substrate 46 as a connection means with an external signal line (not shown) has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. Instead of the through hole, a pin inserted through the COB substrate and connected to the substrate wiring may be provided.

<第2の実施形態>
図4(a)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、図4(b)は、図4(a)のX−X’間の断面模式図を示している。本実施形態は、請求項1、請求項2、及び請求項4に対応する。半導体装置80は、本実施形態の枠体84と、COB基板86と、透明リッド48とを用いて、半導体チップ50をCOB実装することで構成されている。COB基板86は、半導体チップ50を固定するためのキャビティ部94と、複数のスルーホール96とを有している。枠体84の外縁側の面には、複数のスルーホール96にそれぞれ対向するように、複数の端面スルーホール90(サイドスルーホール)が形成されている。これらサイドスルーホールが形成されていることが、本実施形態と第1の実施形態との主な違いである。
<Second Embodiment>
FIG. 4A is a schematic top view of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line XX ′ in FIG. Yes. This embodiment corresponds to claims 1, 2, and 4. The semiconductor device 80 is configured by COB mounting the semiconductor chip 50 using the frame body 84, the COB substrate 86, and the transparent lid 48 of the present embodiment. The COB substrate 86 has a cavity portion 94 for fixing the semiconductor chip 50 and a plurality of through holes 96. A plurality of end surface through holes 90 (side through holes) are formed on the outer edge side surface of the frame body 84 so as to face the plurality of through holes 96, respectively. The formation of these side through holes is the main difference between the present embodiment and the first embodiment.

図5(a)は、図4(b)の枠体84近辺を拡大した図であり、図5(b)は、これを分解断面図で示したものである。図に示すように、枠体84は、透明リッド48を貼り付けるための段差部98を有している。また、枠体84における段差部98とは反対側の面上には、各端面スルーホール90に対応する枠体配線100が形成されている。枠体配線100上には、半導体チップ50のパッド68に対向する位置に、半田バンプ104が形成されている。   Fig.5 (a) is the figure which expanded the frame 84 vicinity of FIG.4 (b), FIG.5 (b) shows this with the exploded sectional view. As shown in the figure, the frame body 84 has a stepped portion 98 for attaching the transparent lid 48. In addition, on the surface of the frame body 84 opposite to the stepped portion 98, frame body wirings 100 corresponding to the end surface through holes 90 are formed. Solder bumps 104 are formed on the frame wiring 100 at positions facing the pads 68 of the semiconductor chip 50.

次に、上述した枠体84を用いた実装方法を説明する。まず、第1の実施形態と同様に、キャビティ部94に半導体チップ50を貼り付ける。次に、端面スルーホール90の下端及び半田バンプ104にクリーム半田を塗布し、非配線領域に絶縁性接着剤を塗布する。次に、位置合わせをしてから、第1の実施形態と同様にして、半田バンプ104をパッド68に半田付けし、端面スルーホール90をスルーホール96に半田付けし、非配線領域をCOB基板86に接着する。この後、透明リッド48を段差部98に貼り付ける。なお、端面スルーホール90にクリーム半田を塗布せずに、枠体84とCOB基板86とを接着後に、端面スルーホール90をスルーホール96に半田付けしてもよい。以上、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Next, a mounting method using the frame body 84 described above will be described. First, as in the first embodiment, the semiconductor chip 50 is attached to the cavity portion 94. Next, cream solder is applied to the lower end of the end face through-hole 90 and the solder bump 104, and an insulating adhesive is applied to the non-wiring area. Next, after the alignment, the solder bump 104 is soldered to the pad 68, the end face through hole 90 is soldered to the through hole 96, and the non-wiring region is formed on the COB substrate in the same manner as in the first embodiment. Adhere to 86. Thereafter, the transparent lid 48 is attached to the stepped portion 98. Alternatively, the end face through hole 90 may be soldered to the through hole 96 after the frame body 84 and the COB substrate 86 are bonded without applying cream solder to the end face through hole 90. As mentioned above, also in 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired.

<第3の実施形態>
図6(a)は、本発明の第3の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、図6(b)は、図6(a)のX−X’間の断面模式図を示している。本実施形態は、請求項3及び請求項4に対応する。半導体装置110は、枠体114と、COB基板116と、透明リッド48とを用いて、半導体チップ50をCOB実装することで構成されている。第1の実施形態との主な違いは、以下の2点である。
<Third Embodiment>
FIG. 6A is a schematic top view of a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. Yes. This embodiment corresponds to claims 3 and 4. The semiconductor device 110 is configured by COB mounting the semiconductor chip 50 using the frame body 114, the COB substrate 116, and the transparent lid 48. The main differences from the first embodiment are the following two points.

第1に、COB基板116は、キャビティ部やスルーホールを有さず、板状に形成されている。なお、COB基板116の寸法は、半導体チップ50のサイズより大きい。第2に、枠体114は、第1及び第2の実施形態のCOB基板の外周部をさらに含む構造を有している。以下、図7を用いて枠体の構造を詳細に説明する。なお、図7(a)は、図6(b)における枠体114近辺を拡大した図であり、図7(b)は、これを分解断面図で示したものである。   First, the COB substrate 116 is formed in a plate shape without a cavity portion or a through hole. The size of the COB substrate 116 is larger than the size of the semiconductor chip 50. Secondly, the frame body 114 has a structure further including the outer peripheral portion of the COB substrate of the first and second embodiments. Hereinafter, the structure of the frame will be described in detail with reference to FIG. 7A is an enlarged view of the vicinity of the frame body 114 in FIG. 6B, and FIG. 7B is an exploded cross-sectional view thereof.

枠体114は、透明リッド48を貼り付けるための段差部118を有している。枠体114における段差部118とは反対側は、内縁側に凹んだ2つの段差によって階段状に形成されている。これら2つの段差の内、内縁側の段差は、半導体チップ50を収納するためのものであり、半導体チップ50の外周より若干外側になる位置に形成されている。また、外縁側の段差は、COB基板116を嵌合するために、COB基板116の外周とほぼ等しくなる位置に形成されている。なお、外縁側の段差は、COB基板116の寸法より外周よりも若干外側になる位置に形成してもよい。   The frame body 114 has a stepped portion 118 for attaching the transparent lid 48. The side opposite to the stepped portion 118 in the frame body 114 is formed in a staircase shape by two steps recessed to the inner edge side. Of these two steps, the step on the inner edge side is for housing the semiconductor chip 50 and is formed at a position slightly outside the outer periphery of the semiconductor chip 50. Further, the step on the outer edge side is formed at a position substantially equal to the outer periphery of the COB substrate 116 in order to fit the COB substrate 116. The step on the outer edge side may be formed at a position slightly outside the outer circumference from the dimension of the COB substrate 116.

ここで、図7(b)に示すように、段差により分けられた3つの面の内、内縁側の面をバンプ面(請求項記載の第2面に対応)、外縁側の面をホール面(請求項記載の第1面に対応)、これらの間の面を基板貼付面とする。ホール面には、複数のスルーホール120が形成されている(この例では、図6(a)に示したように32個)。そして、これらスルーホール120にそれぞれ対応して、枠体配線124が形成されている。枠体配線124の一端側は、バンプ面上に形成されており、他端側はスルーホール120まで延在している。また、バンプ面上の枠体配線124上には、パッド68に対向する位置に、半田バンプ126が形成されている。   Here, as shown in FIG. 7B, of the three surfaces divided by the step, the inner edge surface is the bump surface (corresponding to the second surface described in the claims), and the outer edge surface is the hole surface. (Corresponding to the first surface of the claims), the surface between these is the substrate pasting surface. A plurality of through holes 120 are formed on the hole surface (in this example, 32 as shown in FIG. 6A). A frame wiring 124 is formed corresponding to each of these through holes 120. One end side of the frame body wiring 124 is formed on the bump surface, and the other end side extends to the through hole 120. In addition, solder bumps 126 are formed on the frame body wiring 124 on the bump surface at positions facing the pads 68.

図8は、枠体114の製造方法の要部を示す模式的工程断面図である。以下、図8を用いて、枠体114の製造方法を説明する。まず、テフロン(登録商標)等で形成された正方形状の基板を用意し、その中心部を四角く刳り抜くことで、枠状の第1基板130を形成する。次に、スルーホール120を形成する。次に、導電性素材をメッキ等の方法で付着して、枠体配線124を形成する。図8(a)は、この状態を示している。   FIG. 8 is a schematic process cross-sectional view showing the main part of the method for manufacturing the frame body 114. Hereinafter, a method of manufacturing the frame body 114 will be described with reference to FIG. First, a square substrate formed of Teflon (registered trademark) or the like is prepared, and the center portion thereof is cut out squarely to form the frame-shaped first substrate 130. Next, the through hole 120 is formed. Next, a frame material wiring 124 is formed by attaching a conductive material by a method such as plating. FIG. 8A shows this state.

次に、第1基板130における枠体配線124側の面上に、第1基板130と同等の寸法及び形状を有する第2基板132を、例えば接着剤により貼り付ける。図8(b)は、この状態を示している。次に、第1基板130を切削して、階段状にバンプ面、基板貼付面、ホール面を形成する。このとき、先に形成した枠体配線124が露出するように、且つ、枠体配線124が切削されないようにする。そして、各枠体配線124上に半田バンプ126を形成する。図8(c)は、この状態を示している。この後、第2基板132を切削して、図7に示した形状に加工すればよい。以上が枠体114の製造方法の説明である。   Next, the second substrate 132 having the same size and shape as the first substrate 130 is attached to the surface of the first substrate 130 on the frame body wiring 124 side, for example, with an adhesive. FIG. 8B shows this state. Next, the first substrate 130 is cut to form bump surfaces, a substrate pasting surface, and a hole surface in a staircase pattern. At this time, the frame wiring 124 formed earlier is exposed and the frame wiring 124 is not cut. Then, solder bumps 126 are formed on each frame wiring 124. FIG. 8C shows this state. Thereafter, the second substrate 132 may be cut and processed into the shape shown in FIG. The above is the description of the method for manufacturing the frame body 114.

次に、前述した図7(b)を参照して、本実施形態の枠体114を用いた実装方法を説明する。まず、枠体114のホール面を上に向け、半田バンプ126にクリーム半田を塗布してから、半導体チップ50の受光面を下に向けて位置合わせをする。この状態で、第1の実施形態と同様にして、各半田バンプ126を各パッド68に半田付けする。次に、半導体チップ50の裏面とCOB基板116、枠体114の基板貼付面とCOB基板116をそれぞれ接着する。この後、透明リッド48を枠体114の段差部62に貼り付ければよい。なお、以下のように工程順を変えてもよい。まず、COB基板116上に半導体チップ50の裏面を貼り付ける。次に、各半田バンプ126を各パッド68に半田付けすると共に、基板貼付面をCOB基板116に接着する。この後、透明リッド48を枠体44の段差部118に貼り付ける。以上が実装方法の説明である。   Next, a mounting method using the frame body 114 of the present embodiment will be described with reference to FIG. First, after the cream solder is applied to the solder bump 126 with the hole surface of the frame body 114 facing upward, alignment is performed with the light receiving surface of the semiconductor chip 50 facing downward. In this state, the solder bumps 126 are soldered to the pads 68 in the same manner as in the first embodiment. Next, the back surface of the semiconductor chip 50 and the COB substrate 116, and the substrate pasting surface of the frame 114 and the COB substrate 116 are bonded to each other. Thereafter, the transparent lid 48 may be attached to the stepped portion 62 of the frame body 114. Note that the order of the steps may be changed as follows. First, the back surface of the semiconductor chip 50 is pasted on the COB substrate 116. Next, each solder bump 126 is soldered to each pad 68, and the substrate pasting surface is bonded to the COB substrate 116. Thereafter, the transparent lid 48 is attached to the step portion 118 of the frame body 44. The above is the description of the mounting method.

以上、第3の実施形態においても、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第3の実施形態では、枠体114は、第1及び第2の実施形態のCOB基板の外周部をさらに含む構造を有している。このため、枠体の配線部(第1の実施形態では枠体配線64)と、COB基板の配線部(第1の実施形態では基板配線58)とを半田付け等により接続する必要がない。従って、チップ実装時の工程数を少なくできる。   As mentioned above, also in 3rd Embodiment, the effect similar to 1st and 2nd embodiment can be acquired. Furthermore, in the third embodiment, the frame body 114 has a structure further including the outer peripheral portion of the COB substrate of the first and second embodiments. Therefore, it is not necessary to connect the wiring part of the frame (frame wiring 64 in the first embodiment) and the wiring part of the COB substrate (substrate wiring 58 in the first embodiment) by soldering or the like. Therefore, the number of processes during chip mounting can be reduced.

なお、第3の実施形態では、外部信号線との接続手段として、枠体114にスルーホール120が形成されている例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。スルーホールの代わりに、枠体を挿通すると共に枠体配線に接続されたピンを設けてもよい。ここでのスルーホール及びピンは、請求項記載の外部端子部に対応する。
また、枠体114における段差部118とは反対側に、2つの段差が形成されている例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、図9に示すように、段差を1つのみにしてもよい。この場合、COB基板を、半導体チップ50の寸法より若干大きく形成する。また、COB基板が枠体に嵌合されるように、枠体における段差の位置を、COB基板の寸法にほぼ等しくする。実装の際には、COB基板の側面に接着剤を塗布することで、COB基板と枠体とを接着すればよい。
In the third embodiment, the example in which the through hole 120 is formed in the frame body 114 as the connection means with the external signal line has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. Instead of the through hole, a pin that is inserted through the frame and connected to the frame wiring may be provided. The through holes and pins here correspond to the external terminal portions described in the claims.
Further, an example in which two steps are formed on the side opposite to the stepped portion 118 in the frame body 114 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, as shown in FIG. 9, only one step may be provided. In this case, the COB substrate is formed slightly larger than the size of the semiconductor chip 50. Further, the position of the step in the frame is made substantially equal to the size of the COB substrate so that the COB substrate is fitted to the frame. In mounting, the COB substrate and the frame body may be bonded by applying an adhesive to the side surface of the COB substrate.

<第4の実施形態>
図10(a)は、本発明の第4の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、図10(b)は、図10(a)のX−X’間の断面模式図を示している。本実施形態は、請求項5及び請求項7に対応する。半導体装置140は、本実施形態の枠体144と、パッケージ146と、透明リッド48とを用いて、半導体チップ50をパッケージ実装することで構成されている。
<Fourth Embodiment>
FIG. 10A is a schematic top view of a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a schematic cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. Yes. This embodiment corresponds to claims 5 and 7. The semiconductor device 140 is configured by packaging the semiconductor chip 50 using the frame 144, the package 146, and the transparent lid 48 of the present embodiment.

パッケージ146は、半導体チップ50を収納及び固定するためのダイパッド部150と、複数のリード152(この例では32本)とを有している。枠体144の構造は、第1の実施形態の枠体24と同様である。即ち、枠体144は、透明リッド48を貼り付けるための段差部160と、複数のリード152にそれぞれ対応する複数の枠体配線164と、複数の半田バンプ166とを有している。   The package 146 has a die pad portion 150 for housing and fixing the semiconductor chip 50 and a plurality of leads 152 (32 in this example). The structure of the frame 144 is the same as that of the frame 24 of the first embodiment. That is, the frame body 144 includes a stepped portion 160 for attaching the transparent lid 48, a plurality of frame body wirings 164 corresponding to the plurality of leads 152, and a plurality of solder bumps 166.

次に、本実施形態の枠体144を用いたパッケージ実装の工程を説明する。まず、例えば接着剤を用いて、パッケージ146のダイパッド部150に半導体チップ50を貼り付ける。このとき、半導体チップ50の受光面がパッケージ146とは反対側になるようにする。次に、半田バンプ166及び枠体配線164にクリーム半田を塗布し、枠体144の非配線領域に絶縁性接着剤を塗布する。次に、半田バンプ166がパッド68に合わさるように、且つ、枠体配線164がリード152上になるように位置合わせをする。この状態で、第1の実施形態と同様にして、半田バンプ166をパッド68に半田付けし、枠体配線164をリード152に半田付けし、非配線領域をパッケージ146に接着する。この後、透明リッド48を枠体144の段差部160に貼り付ける。以上が実装方法の説明である。このように第4の実施形態では、ワイヤボンドをせずに半導体チップ50をパッケージ実装できる。従って、第4の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Next, a package mounting process using the frame body 144 of the present embodiment will be described. First, the semiconductor chip 50 is attached to the die pad portion 150 of the package 146 using, for example, an adhesive. At this time, the light receiving surface of the semiconductor chip 50 is set to be opposite to the package 146. Next, cream solder is applied to the solder bumps 166 and the frame body wiring 164, and an insulating adhesive is applied to the non-wiring area of the frame body 144. Next, alignment is performed so that the solder bumps 166 are aligned with the pads 68 and the frame wiring 164 is on the leads 152. In this state, as in the first embodiment, the solder bumps 166 are soldered to the pads 68, the frame body wiring 164 is soldered to the leads 152, and the non-wiring area is bonded to the package 146. Thereafter, the transparent lid 48 is attached to the stepped portion 160 of the frame body 144. The above is the description of the mounting method. As described above, in the fourth embodiment, the semiconductor chip 50 can be packaged without wire bonding. Therefore, also in the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

<第5の実施形態>
図11(a)は、本発明の第5の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、図11(b)は、図11(a)のX−X’間の断面模式図を示している。本実施形態は、請求項6及び請求項7に対応する。半導体装置180は、本実施形態のパッケージ184と、透明リッド48とを用いて、半導体チップ50をパッケージ実装することで構成されている。パッケージ184は、枠体186と、裏蓋部188とで構成されている。
<Fifth Embodiment>
FIG. 11A is a schematic top view of a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a schematic cross-sectional view taken along the line XX ′ in FIG. Yes. This embodiment corresponds to claims 6 and 7. The semiconductor device 180 is configured by packaging the semiconductor chip 50 using the package 184 of this embodiment and the transparent lid 48. The package 184 includes a frame body 186 and a back cover portion 188.

裏蓋部188は、ダイパッド部を有さず、半導体チップ50より若干大きい寸法の板状に形成されている。枠体186は、第4の実施形態のパッケージ146の外周部をさらに含む構造を有している。以下、図12を用いて枠体186の構造を詳細に説明する。なお、図12(a)は、図11(b)における枠体186近辺を拡大した図であり、図12(b)は、これを分解断面図で示したものである。   The back cover portion 188 does not have a die pad portion and is formed in a plate shape having a size slightly larger than that of the semiconductor chip 50. The frame body 186 has a structure further including the outer peripheral portion of the package 146 of the fourth embodiment. Hereinafter, the structure of the frame body 186 will be described in detail with reference to FIG. 12A is an enlarged view of the vicinity of the frame body 186 in FIG. 11B, and FIG. 12B is an exploded cross-sectional view thereof.

枠体186は、透明リッド48を貼り付けるための段差部192を有している。枠体186における段差部192とは反対側は、内縁側に凹んだ2つの段差によって階段状に形成されている。これら2つの段差の内、内縁側の段差は、半導体チップ50を収納するためのものであり、半導体チップ50の外周より若干外側になる位置に形成されている。また、外縁側の段差は、裏蓋部188を嵌合するためのものであり、裏蓋部188の外周とほぼ等しくなる位置に形成されている。なお、外縁側の段差は、裏蓋部188の外周より若干外側になる位置に形成してもよい。   The frame 186 has a step 192 for attaching the transparent lid 48. The side opposite to the step 192 in the frame 186 is formed in a stepped shape by two steps that are recessed toward the inner edge. Of these two steps, the step on the inner edge side is for housing the semiconductor chip 50 and is formed at a position slightly outside the outer periphery of the semiconductor chip 50. Further, the step on the outer edge side is for fitting the back cover 188 and is formed at a position substantially equal to the outer periphery of the back cover 188. The step on the outer edge side may be formed at a position slightly outside the outer periphery of the back cover 188.

ここで、図12(b)に示すように、段差により分けられた3つの面の内、内縁側の面を内側面、外縁側の面を外側面、これらの間の面を裏蓋貼付面とする。そして、枠体186は、内側面上からその外縁に挿通していると共に外縁において折曲された複数のリード196を有している(この例では、図11(a)に示したように32本)。内側面上のリード196(インナーリードに相当)上には、パッド68に対向する位置に、半田バンプ200が形成されている。   Here, as shown in FIG. 12B, of the three surfaces divided by the step, the inner edge surface is the inner surface, the outer edge surface is the outer surface, and the surface between them is the back cover pasting surface. And The frame body 186 has a plurality of leads 196 inserted through the outer edge from the inner side surface and bent at the outer edge (in this example, as shown in FIG. 11A, 32). Book). On the lead 196 (corresponding to the inner lead) on the inner surface, a solder bump 200 is formed at a position facing the pad 68.

図13は、枠体186の製造方法の要部を示す模式的工程断面図である。以下、図13を用いて、枠体186の製造方法を説明する。まず、リードフレームを刳り抜き、これを折曲し、リード196を形成する。また、テフロン(登録商標)等で形成された正方形状の基板を2つ用意し、それらの中心部を四角く刳り抜くことで、枠状の上側基板204及び下側基板208を形成する。上側基板204は、枠体186におけるリードフレームよりも段差部192側に相当し、下側基板208は、その反対側に相当する。次に、上側基板204及び下側基板208を切削により加工する。図13(a)は、この状態を示している。次に、下側基板208上にリード196を貼り付け、その上にさらに上側基板204を貼り付ける。図13(b)は、この状態を示している。この後、リード196上に、半田バンプ200を形成すればよい。図13(c)は、この状態を示している。   FIG. 13 is a schematic process cross-sectional view showing the main part of the method for manufacturing the frame 186. Hereinafter, the manufacturing method of the frame 186 will be described with reference to FIG. First, the lead frame is punched out and bent to form a lead 196. In addition, two square substrates formed of Teflon (registered trademark) or the like are prepared, and the frame-shaped upper substrate 204 and lower substrate 208 are formed by hollowing out the central portions thereof. The upper substrate 204 corresponds to the stepped portion 192 side of the lead frame in the frame 186, and the lower substrate 208 corresponds to the opposite side. Next, the upper substrate 204 and the lower substrate 208 are processed by cutting. FIG. 13A shows this state. Next, the lead 196 is attached on the lower substrate 208, and the upper substrate 204 is further attached thereon. FIG. 13B shows this state. Thereafter, solder bumps 200 may be formed on the leads 196. FIG. 13C shows this state.

なお、別の工程でも枠体186を製造できる。この場合、図13(a)までの工程は前述と同様でよい。その後、下側基板208上にリード196を貼り付ける。図13(d)は、この状態を示している。次に、リード196上に、半田バンプ200を形成する。図13(e)は、この状態を示している。この後、上側基板204をリード196及び下側基板208上に貼り付ければよい。   Note that the frame body 186 can be manufactured in another process. In this case, the steps up to FIG. 13A may be the same as described above. Thereafter, a lead 196 is attached on the lower substrate 208. FIG. 13 (d) shows this state. Next, solder bumps 200 are formed on the leads 196. FIG. 13E shows this state. Thereafter, the upper substrate 204 may be attached to the leads 196 and the lower substrate 208.

次に、前述した図12(b)を参照して、本実施形態の枠体186及び裏蓋部188を用いた実装方法を説明する。まず、枠体186の外側面を上に向け、半田バンプ200にクリーム半田を塗布してから、半導体チップ50の受光面を下に向けて位置合わせをする。この状態で、第1の実施形態と同様にして、各半田バンプ200を各パッド68に半田付けする。次に、半導体チップ50の裏面と裏蓋部188、枠体186の裏蓋貼付面と裏蓋部188をそれぞれ接着する。この後、透明リッド48を段差部192に貼り付ければよい。なお、工程順を変えて以下のように実装してもよい。まず、裏蓋部188に半導体チップの裏面を貼り付ける。次に、各半田バンプ200を各パッド68に半田付けすると共に、枠体186の裏蓋貼付面を裏蓋部188に接着する。この後、透明リッド48を段差部192に貼り付ける。以上が実装方法の説明である。   Next, a mounting method using the frame body 186 and the back cover portion 188 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, after the cream sol is applied to the solder bump 200 with the outer surface of the frame 186 facing upward, the light receiving surface of the semiconductor chip 50 is aligned downward. In this state, the solder bumps 200 are soldered to the pads 68 in the same manner as in the first embodiment. Next, the back surface of the semiconductor chip 50 and the back cover portion 188, and the back cover attaching surface of the frame body 186 and the back cover portion 188 are bonded to each other. Thereafter, the transparent lid 48 may be attached to the step portion 192. In addition, you may change the process order and implement as follows. First, the back surface of the semiconductor chip is attached to the back cover 188. Next, each solder bump 200 is soldered to each pad 68, and the back cover pasting surface of the frame body 186 is bonded to the back cover portion 188. Thereafter, the transparent lid 48 is attached to the step portion 192. The above is the description of the mounting method.

以上、第5の実施形態においても、第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第5の実施形態では、枠体186は、第4の実施形態のパッケージ146の外周部をさらに含む構造を有している。このため、枠体配線と、リードとを半田付け等により接続する必要がない。従って、チップ実装時の工程数を少なくできる。
なお、第5の実施形態では、枠体186における段差部192とは反対側に、2つの段差が形成されている例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、図14に示すように、段差を1つのみにしてもよい。この場合、裏蓋部を、半導体チップ50の寸法より若干大きく形成する。また、裏蓋部が枠体に嵌合されるように、枠体における段差の位置を、裏蓋部の寸法にほぼ等しくする。実装の際には、裏蓋部の側面に接着剤を塗布することで、裏蓋部と枠体とを接着すればよい。
As mentioned above, also in 5th Embodiment, the effect similar to 4th Embodiment can be acquired. Furthermore, in the fifth embodiment, the frame body 186 has a structure further including the outer peripheral portion of the package 146 of the fourth embodiment. For this reason, it is not necessary to connect the frame body wiring and the lead by soldering or the like. Therefore, the number of processes during chip mounting can be reduced.
In the fifth embodiment, the example in which two steps are formed on the opposite side of the step 192 in the frame 186 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, as shown in FIG. 14, only one step may be provided. In this case, the back cover is formed to be slightly larger than the size of the semiconductor chip 50. Further, the position of the step in the frame is made substantially equal to the size of the back cover so that the back cover is fitted to the frame. In mounting, the back cover and the frame may be bonded by applying an adhesive to the side surface of the back cover.

また、第1〜第5の実施形態では、半導体チップ50が固体撮像素子として形成されている例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。本発明のCOB実装用の枠体及びパッケージ実装用の枠体は、固体撮像素子以外の光電変換素子や、その他の半導体チップの実装にも適用可能である。なお、本明細書での光電変換素子は、光電変換を行う半導体チップを意味し、例えば、フォトダイオードなどの受光素子や、CCDなどの撮像素子、ラインセンサ等を指す。   In the first to fifth embodiments, the example in which the semiconductor chip 50 is formed as a solid-state imaging device has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. The COB mounting frame and the package mounting frame of the present invention can also be applied to mounting of photoelectric conversion elements other than solid-state imaging devices and other semiconductor chips. Note that the photoelectric conversion element in this specification means a semiconductor chip that performs photoelectric conversion, and refers to, for example, a light receiving element such as a photodiode, an imaging element such as a CCD, a line sensor, or the like.

以上詳述したように本発明は、半導体チップの実装において大いに利用可能である。   As described above in detail, the present invention can be greatly used in the mounting of semiconductor chips.

(a)は第1の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、(b)はその断面模式図である。1A is a schematic top view of a semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view thereof. (a)は図1(b)における枠体部分の詳細を示す断面模式図であり、(b)はその模式的分解断面図である。(A) is a cross-sectional schematic diagram which shows the detail of the frame part in FIG.1 (b), (b) is the typical exploded sectional view. 第1の実施形態において、基板配線をキャビティ部の外縁まで延在させる例を示す説明図である。In 1st Embodiment, it is explanatory drawing which shows the example which extends board wiring to the outer edge of a cavity part. (a)は第2の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、(b)はその断面模式図である。(A) is a top schematic diagram of the semiconductor device in 2nd Embodiment, (b) is the cross-sectional schematic diagram. (a)は図4(b)における枠体部分の詳細を示す断面模式図であり、(b)はその模式的分解断面図である。(A) is a cross-sectional schematic diagram which shows the detail of the frame part in FIG.4 (b), (b) is the typical exploded sectional view. (a)は第3の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、(b)はその断面模式図である。(A) is an upper surface schematic diagram of the semiconductor device in 3rd Embodiment, (b) is the cross-sectional schematic diagram. (a)は図6(b)における枠体部分の詳細を示す断面模式図であり、(b)はその模式的分解断面図である。(A) is a cross-sectional schematic diagram which shows the detail of the frame part in FIG.6 (b), (b) is the typical exploded sectional view. 第3の実施形態における枠体の製造工程の要部を示す模式的工程断面図である。It is typical process sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing process of the frame in 3rd Embodiment. 第3の実施形態において、枠体の段差を1つにする例を示す断面模式図である。In 3rd Embodiment, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the example which makes the level | step difference of a frame one. (a)は第4の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、(b)はその断面模式図である。(A) is the upper surface schematic diagram of the semiconductor device in 4th Embodiment, (b) is the cross-sectional schematic diagram. (a)は第5の実施形態における半導体装置の上面模式図であり、(b)はその断面模式図である。(A) is the upper surface schematic diagram of the semiconductor device in 5th Embodiment, (b) is the cross-sectional schematic diagram. (a)は図11(b)における枠体部分の詳細を示す断面模式図であり、(b)はその模式的分解断面図である。(A) is a cross-sectional schematic diagram which shows the detail of the frame part in FIG.11 (b), (b) is the typical exploded sectional view. 第5の実施形態における枠体の製造方法の要部を示す模式的工程断面図である。It is typical process sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing method of the frame in 5th Embodiment. 第5の実施形態において、枠体の段差を1つにする例を示す断面模式図である。In 5th Embodiment, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the example which makes the level | step difference of a frame one. 従来のCOB実装の概略を示す上面模式図及び断面模式図である。It is the upper surface schematic diagram and the cross-sectional schematic diagram which show the outline of the conventional COB mounting. 従来のパッケージ実装の概略を示す上面模式図及び断面模式図である。It is the upper surface schematic diagram and the cross-sectional schematic diagram which show the outline of the conventional package mounting.

符号の説明Explanation of symbols

10 スルーホール
12 ポスト
14 COB基板
16 半導体チップ
18 パッド
20 ボンディングワイヤ
24 枠体
26 ガラスリッド
30 パッケージ基板
32 ダイパッド部
34 インナーリード
36 ガラスリッド
40 半導体装置
44 枠体
46 COB基板
48 透明リッド
50 半導体チップ
54 キャビティ部
56 スルーホール
58 基板配線
62 段差部
64 枠体配線
66 半田バンプ
68 パッド
80 半導体装置
84 枠体
86 COB基板
90 端面スルーホール
94 キャビティ部
96 スルーホール
100 枠体配線
104 半田バンプ
110 半導体装置
114 枠体
116 COB基板
118 段差部
120 スルーホール
124 枠体配線
126 半田バンプ
130 第1基板
132 第2基板
140 半導体装置
144 枠体
146 パッケージ
150 ダイパッド部
152 リード
160 段差部
164 枠体配線
166 半田バンプ
180 半導体装置
184 パッケージ
186 枠体
188 裏蓋部
192 段差部
196 リード
200 半田バンプ
204 上側基板
208 下側基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Through hole 12 Post 14 COB board | substrate 16 Semiconductor chip 18 Pad 20 Bonding wire 24 Frame body 26 Glass lid 30 Package board 32 Die pad part 34 Inner lead 36 Glass lid 40 Semiconductor device 44 Frame body 46 COB board 48 Transparent lid 50 Semiconductor chip 54 Cavity part 56 Through hole 58 Substrate wiring 62 Step part 64 Frame body wiring 66 Solder bump 68 Pad 80 Semiconductor device 84 Frame body 86 COB substrate 90 End face through hole 94 Cavity part 96 Through hole 100 Frame body wiring 104 Solder bump 110 Semiconductor device 114 Frame body 116 COB substrate 118 Stepped portion 120 Through hole 124 Frame body wiring 126 Solder bump 130 First substrate 132 Second substrate 140 Semiconductor device 144 Frame body 146 Package 150 Die Head portion 152 lead 160 stepped portion 164 frame body wiring 166 solder bump 180 a semiconductor device 184 package 186 frame 188 back cover portion 192 stepped portion 196 lead 200 solder bump 204 upper substrate 208 below the substrate

Claims (7)

半導体チップをCOB(Chip On Board)実装するために用いる枠体であって、
前記半導体チップを保護するためのリッドが一方の面に貼り付けられる枠部材と、
前記枠部材における、前記一方の面とは反対側の面上に形成された導体部と、
前記半導体チップのパッドと前記導体部とを電気的に接続するために、前記導体部上に形成された導電性のバンプ部と
を備えていることを特徴とするCOB実装用の枠体。
A frame used for mounting a semiconductor chip on a COB (Chip On Board),
A frame member to which a lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface;
A conductor portion formed on a surface of the frame member opposite to the one surface;
A frame for COB mounting, comprising: a conductive bump portion formed on the conductor portion for electrically connecting the pad of the semiconductor chip and the conductor portion.
請求項1記載のCOB実装用の枠体において、
前記枠部材における外縁側の面には、サイドスルーホールが形成されている
ことを特徴とするCOB実装用の枠体。
In the frame for COB mounting according to claim 1,
A side through hole is formed on a surface on the outer edge side of the frame member. A COB mounting frame.
半導体チップをCOB実装するために用いる枠体であって、
内縁及び外縁が前記半導体チップの外周に沿った枠状に形成されており、一方の面には前記半導体チップを保護するためのリッドが貼り付けられ、前記一方の面とは反対側には、内縁側に凹んだ少なくとも1つの段差により分けられた第1面と、前記第1面よりも内縁側の第2面とが形成されている枠部材と、
前記第1面に形成されたスルーホール、または、前記第1面から前記枠部材を挿通するように設けられたピンである外部端子部と、
前記第2面上から、前記外部端子部まで形成された導体部と、
前記半導体チップのパッドと前記導体部とを電気的に接続するために、前記第2面上の前記導体部上に形成された導電性のバンプ部と
を備えていることを特徴とするCOB実装用の枠体。
A frame used for COB mounting a semiconductor chip,
An inner edge and an outer edge are formed in a frame shape along the outer periphery of the semiconductor chip, a lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface, and on the opposite side to the one surface, A frame member formed with a first surface divided by at least one step recessed on the inner edge side, and a second surface on the inner edge side with respect to the first surface;
An external terminal portion which is a through hole formed in the first surface, or a pin provided so as to be inserted through the frame member from the first surface;
A conductor portion formed from the second surface to the external terminal portion;
COB mounting, comprising: a conductive bump portion formed on the conductor portion on the second surface to electrically connect the pad of the semiconductor chip and the conductor portion Frame for use.
請求項1〜請求項3記載のいずれか1項記載のCOB実装用の枠体を用いて、光電変換素子である半導体チップをCOB実装したことを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device, wherein a semiconductor chip which is a photoelectric conversion element is COB-mounted using the COB-mounting frame body according to any one of claims 1 to 3. 半導体チップをパッケージ実装するために用いる枠体であって、
前記半導体チップを保護するためのリッドが一方の面に貼り付けられる枠部材と、
前記枠部材における、前記一方の面とは反対側の面上に形成された導体部と、
前記半導体チップのパッドと前記導体部とを電気的に接続するために、前記導体部上に形成された導電性のバンプ部と
を備えていることを特徴とするパッケージ実装用の枠体。
A frame used to package a semiconductor chip,
A frame member to which a lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface;
A conductor portion formed on a surface of the frame member opposite to the one surface;
A package mounting frame, comprising: a conductive bump portion formed on the conductor portion for electrically connecting the pad of the semiconductor chip and the conductor portion.
半導体チップをパッケージ実装するために用いる枠体であって、
内縁及び外縁が前記半導体チップの外周に沿った枠状に形成されており、一方の面には前記半導体チップを保護するためのリッドが貼り付けられ、前記一方の面とは反対側には、内縁側に凹んだ少なくとも1つの段差によって分けられた外側面と、前記外側面よりも内縁側の内側面とが形成されている枠部材と、
前記内側面上から、前記枠部材の外縁に挿通したリードと、
前記半導体チップのパッドと前記リードとを電気的に接続するために、前記内側面上の前記リード上に形成された導電性のバンプ部と
を備えていることを特徴とするパッケージ実装用の枠体。
A frame used to package a semiconductor chip,
An inner edge and an outer edge are formed in a frame shape along the outer periphery of the semiconductor chip, a lid for protecting the semiconductor chip is attached to one surface, and on the opposite side to the one surface, A frame member formed with an outer surface divided by at least one step recessed on the inner edge side, and an inner surface on the inner edge side with respect to the outer surface;
From the inner side surface, a lead inserted through the outer edge of the frame member;
A package mounting frame, comprising: a conductive bump portion formed on the lead on the inner surface for electrically connecting the pad of the semiconductor chip and the lead. body.
請求項5または請求項6記載のパッケージ実装用の枠体を用いて、光電変換素子である半導体チップをパッケージ実装したことを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device comprising a semiconductor chip as a photoelectric conversion element packaged using the package mounting frame according to claim 5.
JP2003397457A 2003-11-27 2003-11-27 Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device Pending JP2005159136A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003397457A JP2005159136A (en) 2003-11-27 2003-11-27 Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003397457A JP2005159136A (en) 2003-11-27 2003-11-27 Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005159136A true JP2005159136A (en) 2005-06-16

Family

ID=34722613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003397457A Pending JP2005159136A (en) 2003-11-27 2003-11-27 Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005159136A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017086222A1 (en) * 2015-11-19 2018-07-05 京セラ株式会社 Electronic device mounting substrate and electronic device
CN108431946A (en) * 2016-01-07 2018-08-21 赛灵思公司 The silicon package assembling of stacking with reinforcer
CN109273395A (en) * 2018-09-26 2019-01-25 宁波润华全芯微电子设备有限公司 One kind being used for square substrate centering structure

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017086222A1 (en) * 2015-11-19 2018-07-05 京セラ株式会社 Electronic device mounting substrate and electronic device
CN108431946A (en) * 2016-01-07 2018-08-21 赛灵思公司 The silicon package assembling of stacking with reinforcer
KR20180100603A (en) * 2016-01-07 2018-09-11 자일링크스 인코포레이티드 Laminated Silicon Package Assembly with Reinforced Stiffener
US10840192B1 (en) * 2016-01-07 2020-11-17 Xilinx, Inc. Stacked silicon package assembly having enhanced stiffener
CN108431946B (en) * 2016-01-07 2021-12-07 赛灵思公司 Stacked silicon package assembly with stiffener
KR102542735B1 (en) * 2016-01-07 2023-06-12 자일링크스 인코포레이티드 Stacked silicon package assembly with reinforced stiffeners
CN109273395A (en) * 2018-09-26 2019-01-25 宁波润华全芯微电子设备有限公司 One kind being used for square substrate centering structure
CN109273395B (en) * 2018-09-26 2023-12-15 宁波润华全芯微电子设备有限公司 Centering structure for square substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11508776B2 (en) Image sensor semiconductor packages and related methods
KR100500919B1 (en) Resin sealed semiconductor device and method for manufacturing the same
JP3526788B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6995448B2 (en) Semiconductor package including passive elements and method of manufacture
JP5757852B2 (en) Imaging module and imaging unit
KR20170064624A (en) Semiconductor package
JPH11312706A (en) Resin encapsulating semiconductor device and its manufacture, and lead frame
JP2006505126A (en) Optical sensor package
JPWO2008018524A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2001185657A (en) Semiconductor package and manufacturing method therefor
JP4828261B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100494474B1 (en) Camera module and method for making the same
JP2008288327A (en) Semiconductor device, and manufacturing method thereof
JP3127584B2 (en) Semiconductor device using resin hollow package
JP2005159136A (en) Cob mounting frame, package mounting frame, and semiconductor device
JP5555400B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4840385B2 (en) Semiconductor package
JP6184106B2 (en) Hollow package for solid-state imaging device, solid-state imaging device, and solid-state imaging device
JP2005311099A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR20050118833A (en) Package for image sensor
KR100489115B1 (en) semiconductor package and its manufacturing method
JP2007234683A (en) Semiconductor device, and its manufacturing method
JP2006294687A (en) Laminated semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3314139B2 (en) Semiconductor device
KR100359790B1 (en) semiconductor package and manufacturing method the same