JP2008300462A - Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法、および半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device.
従来、カメラモジュールに搭載する光モジュール(半導体装置)の製造方法として、例えば特許文献1には、CCDチップを実装したCCDモジュールの製造方法が提案されている。このCCDモジュールの製造方法は、セラミック等からなる絶縁基板上に光学素子であるCCDチップが載置され、そのCCDチップ上の電極パッドと絶縁基板上のリード(電極)とが金属細線により電気的に接続され、そのCCDチップを取り囲むようにガラスエポキシ等で構成したガードリングが配置され、そのガードリングの上にCCDチップの受光面を保護被覆するカバーガラスが載置され、絶縁基板とガードリングとカバーガラスにより囲まれた内部空間が透明樹脂により樹脂封止されたCCDモジュールを製造する方法であり、絶縁基板を上側にしてその下方に形成されたガードリングの下部をカバーガラスで密閉保持し、絶縁基板にガードリング内部と連通する一対の樹脂注入孔を設け、一方の樹脂注入孔から透明樹脂を注入して硬化させることで、透明樹脂の硬化後の熱収縮作用により、透明樹脂の内部にクラックや気泡等が発生したり、カバーガラスにクラックが発生することを防止している。 Conventionally, as a manufacturing method of an optical module (semiconductor device) mounted on a camera module, for example, Patent Document 1 proposes a manufacturing method of a CCD module on which a CCD chip is mounted. In this CCD module manufacturing method, a CCD chip as an optical element is placed on an insulating substrate made of ceramic or the like, and an electrode pad on the CCD chip and a lead (electrode) on the insulating substrate are electrically connected by a thin metal wire. A guard ring made of glass epoxy or the like is disposed so as to surround the CCD chip, and a cover glass that covers the light receiving surface of the CCD chip is placed on the guard ring, and the insulating substrate and the guard ring are placed on the guard ring. Is a method of manufacturing a CCD module in which the inner space surrounded by a cover glass is sealed with a transparent resin, with the insulating substrate facing up and the lower part of the guard ring formed below it sealed and held with the cover glass A pair of resin injection holes communicating with the inside of the guard ring is provided in the insulating substrate, and transparent resin is injected from one resin injection hole Curing at Te, the heat shrinkage action of the cured transparent resin, cracks and bubbles are generated in the inside of the transparent resin, thereby preventing the generation of cracks in the cover glass.
一方、近年、光モジュールの薄型化の要求から、受光面にガラス等の光透過性の蓋体が接着剤を介して直接貼り付けられたCCDチップやCMOSチップ等の半導体素子(光学素子)を、樹脂やセラミックで形成した容器型の支持体(パッケージ)のキャビティ内に固着し、蓋体の半導体素子とは反対側の面(上面)を露出させた状態で支持体の内部空間を樹脂封止した半導体装置(光モジュール)が登場してきた。この従来の半導体装置を図8に示す。 On the other hand, in recent years, due to the demand for thin optical modules, semiconductor elements (optical elements) such as CCD chips and CMOS chips, in which a light-transmitting lid such as glass is directly attached to the light receiving surface via an adhesive, are used. The inner space of the support body is sealed with resin in a state where the surface (upper surface) opposite to the semiconductor element of the lid body is exposed in a cavity of a container-type support body (package) formed of resin or ceramic. Stopped semiconductor devices (optical modules) have appeared. This conventional semiconductor device is shown in FIG.
図8(a)は支持体の断面図、図8(b)は支持体を裏面側からみた平面図、図8(c)は支持体を上部側からみた平面図、図8(d)は半導体装置の断面図、図8(e)は半導体装置を裏面側からみた平面図、図8(f)は半導体装置を上面側(上部側)からみた平面図である。 8A is a cross-sectional view of the support, FIG. 8B is a plan view of the support viewed from the back side, FIG. 8C is a plan view of the support viewed from the upper side, and FIG. FIG. 8E is a plan view of the semiconductor device viewed from the back surface side, and FIG. 8F is a plan view of the semiconductor device viewed from the top surface side (upper side).
図8(a)〜図8(c)に示すように、上部が開放された容器型の支持体11は、その側壁のうち対向する一対の側壁が底部から突出し、他の対向する一対の側壁が、底部より一段高い段部11aから突出している。また、段部11aには、それぞれ複数のリード(電極)13が等ピッチで列状に形成されている。また、支持体11の裏面には、複数の外部端子18が等ピッチで形成されている。
As shown in FIGS. 8A to 8C, a container-
支持体11は、素材の層を複数積み重ねて焼結することで作製される。リード13や外部端子18は、素材の層に金属ペーストが印刷されて形成されており、リード13と外部端子18は、支持体11の側面を通して電気的に接続されている。
The
このように導体部(リード13)が一体に設けられた容器型の支持体11の底部の内面(上面)はダイアタッチ面となっており、図8(d)〜図8(f)に示すように、そのダイアタッチ面に、受光面にガラス等の光透過性の蓋体15が接着剤20を介して直接貼り付けられた半導体素子(光学素子)14が、ダイスボンド材19によりダイボンドされる。また、半導体素子14上の電極パッド(図示せず)と、ダイアタッチ面の両側の段部11a上のリード13とが金属細線16によりワイヤボンドされている。また、封止樹脂部17により、蓋体15の上面を露出させた状態で支持体11の内部空間が樹脂封止されている。封止樹脂部17を構成する封止樹脂には、一般的に熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂が用いられる。
In this way, the inner surface (upper surface) of the bottom of the container-
このように薄型化を図った半導体装置は、蓋体の周囲に封止樹脂を充填する構造であるため、封止樹脂の硬化時の膨張収縮による応力が、封止樹脂と支持体との界面や封止樹脂と半導体素子との界面に加えて、蓋体の側面(外周面)にもかかり、封止樹脂と支持体との剥離や封止樹脂と半導体素子との剥離に加えて、蓋体の露出している面(露出面)の端部の破損を招くという問題があり、上記した特許文献1のように、絶縁基板にガードリング内部と連通する一対の樹脂注入孔を設けるのみでは、蓋体の露出面の端部の破損を回避することはできなかった。
本発明は、上記問題点に鑑み、上部が開放された容器型の支持体の底部に、素子搭載領域の各辺に沿って貫通穴部を設けることにより、半導体装置を薄型化しながら、封止樹脂の硬化時の応力を低減して蓋体の露出面の端部の破損を回避できる半導体装置の製造方法、および半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a through-hole portion along each side of an element mounting region at the bottom of a container-type support body whose upper portion is open, thereby reducing the thickness of a semiconductor device. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device capable of reducing the stress at the time of curing of the resin and avoiding damage to the end of the exposed surface of the lid.
本発明の請求項1記載の半導体装置の製造方法は、上部が開放された容器型の支持体の底部内面の素子搭載領域に、上面の所定の領域に蓋体が接着された半導体素子の下面を接着させる工程と、前記支持体の内面に形成されている電極と前記半導体素子上の電極とを金属細線により電気的に接続する工程と、前記支持体の上部を覆う粘着性テープを前記支持体の側壁部の上面および前記蓋体の上面に貼り付ける工程と、前記素子搭載領域の各辺に沿って形成された貫通穴部の一部の前記支持体の裏面側の開口部から、前記支持体の内部空間に樹脂を注入して、前記蓋体の上面を露出させた状態で前記支持体の内部空間および前記貫通穴部の内部空間を樹脂封止する工程と、を具備することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a bottom surface of a semiconductor element in which a lid is bonded to a predetermined region on an upper surface of an element mounting region on an inner surface of a bottom portion of a container-type support body having an open top. Bonding the electrode formed on the inner surface of the support and the electrode on the semiconductor element with a thin metal wire, and supporting the adhesive tape covering the upper part of the support From the opening on the back side of the support part of the through-hole part formed along each side of the element mounting region, the step of attaching to the upper surface of the side wall portion of the body and the upper surface of the lid body, Injecting resin into the internal space of the support, and sealing the internal space of the support and the internal space of the through hole with the top surface of the lid exposed. Features.
また、本発明の請求項2記載の半導体装置の製造方法は、上部が開放された容器型の支持体の底部内面の素子搭載領域に、上面の所定の領域に蓋体が接着された半導体素子の下面を接着させる工程と、前記支持体の内面に形成されている電極と前記半導体素子上の電極とを金属細線により電気的に接続する工程と、前記素子搭載領域の各辺に沿って形成された貫通穴部の前記支持体の裏面側の開口部を覆う粘着性テープを、前記支持体の裏面に貼り付ける工程と、前記支持体の上部から前記支持体の内部空間に樹脂を塗布して、前記蓋体の上面を露出させた状態で前記支持体の内部空間および前記貫通穴部の内部空間を樹脂封止する工程と、を具備することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method in which a lid is bonded to a predetermined region on an upper surface of an element mounting region on an inner surface of a bottom portion of a container-type support having an open top. Bonding the lower surface of the substrate, electrically connecting the electrode formed on the inner surface of the support and the electrode on the semiconductor element with a fine metal wire, and forming along each side of the element mounting region A step of affixing an adhesive tape that covers the opening on the back surface side of the support body of the through hole portion formed on the back surface of the support body, and applying resin from above the support body to the internal space of the support body And a step of resin sealing the internal space of the support and the internal space of the through hole with the top surface of the lid exposed.
また、本発明の請求項3記載の半導体装置の製造方法は、請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂を注入するに際し、注入ノズルにより注入することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, wherein the resin is injected by an injection nozzle when the resin is injected.
また、本発明の請求項4記載の半導体装置の製造方法は、請求項2記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂を塗布するに際し、塗布ノズルにより塗布することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device according to the second aspect, wherein the resin is applied by an application nozzle when applied.
また、本発明の請求項5記載の半導体装置の製造方法は、請求項3記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂を注入するに際し、前記樹脂を注入する前記貫通穴部以外の前記貫通穴部の一部の前記支持体の裏面側の開口部から、脱気ノズルにより脱気を行うことを特徴とする。 The semiconductor device manufacturing method according to claim 5 of the present invention is the semiconductor device manufacturing method according to claim 3, wherein the resin other than the through hole portion for injecting the resin is injected. Deaeration is performed by a deaeration nozzle from an opening on the back side of the support at a part of the through hole.
また、本発明の請求項6記載の半導体装置の製造方法は、請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、前記樹脂を注入するに際し、印刷法により注入することを特徴とする。 A semiconductor device manufacturing method according to claim 6 of the present invention is the semiconductor device manufacturing method according to claim 1, wherein the resin is injected by a printing method.
また、本発明の請求項7記載の半導体装置の製造方法は、請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の各辺ごとに設けられた長穴であることを特徴とする。 A semiconductor device manufacturing method according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor device manufacturing method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the through-hole portion is formed on each side of the element mounting region. It is a long hole provided for each.
また、本発明の請求項8記載の半導体装置の製造方法は、請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の各辺ごとに複数個設けられていることを特徴とする。 In addition, a manufacturing method of a semiconductor device according to an eighth aspect of the present invention is the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the through-hole portion is each side of the element mounting region. A plurality are provided for each.
また、本発明の請求項9記載の半導体装置の製造方法は、請求項8記載の半導体装置の製造方法であって、前記貫通穴部は、さらに前記素子搭載領域の各コーナー部ごとに設けられていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method according to the eighth aspect, wherein the through-hole portion is further provided for each corner portion of the element mounting region. It is characterized by.
また、本発明の請求項10記載の半導体装置の製造方法は、請求項1ないし9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の周囲の領域に形成されていることを特徴とする。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a tenth aspect of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to ninth aspects, wherein the through hole is formed around the element mounting region. It is formed in a region.
また、本発明の請求項11記載の半導体装置の製造方法は、請求項1ないし9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の周辺部の領域から周囲の領域にわたる形状で形成されていることを特徴とする。 The semiconductor device manufacturing method according to an eleventh aspect of the present invention is the semiconductor device manufacturing method according to any one of the first to ninth aspects, wherein the through-hole portion is a peripheral portion of the element mounting region. It is characterized by being formed in a shape extending from the region to the surrounding region.
また、本発明の請求項12記載の半導体装置の製造方法は、請求項1ないし11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記半導体素子が光学素子であり、前記蓋体が光透過性の蓋体であることを特徴とする。
A semiconductor device manufacturing method according to
また、本発明の請求項13記載の半導体装置は、上部が開放された容器型の支持体と、前記支持体の底部内面の素子搭載領域の各辺に沿って形成された貫通穴部と、前記支持体の内面に形成されている電極と、前記素子搭載領域に下面が接着された半導体素子と、前記半導体素子の上面の所定の領域に接着された蓋体と、前記半導体素子の表面に形成された電極と、前記支持体の電極と前記半導体素子の電極とを電気的に接続する金属細線と、前記支持体の内部空間および前記貫通穴部の内部空間を、前記蓋体の上面を露出させた状態で樹脂封止する封止樹脂部と、を備えることを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor device according to the thirteenth aspect of the present invention, a container-type support having an open top, a through hole formed along each side of the element mounting region on the bottom inner surface of the support, An electrode formed on the inner surface of the support, a semiconductor element having a lower surface bonded to the element mounting region, a lid bonded to a predetermined region on the upper surface of the semiconductor element, and a surface of the semiconductor element The formed electrode, the fine metal wire that electrically connects the electrode of the support and the electrode of the semiconductor element, the internal space of the support and the internal space of the through hole portion, the upper surface of the lid And a sealing resin portion that is resin-sealed in an exposed state.
また、本発明の請求項14記載の半導体装置は、請求項13記載の半導体装置であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の各辺ごとに設けられた長穴であることを特徴とする。
The semiconductor device according to
また、本発明の請求項15記載の半導体装置は、請求項13記載の半導体装置であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の各辺ごとに複数個設けられていることを特徴とする。
The semiconductor device according to
また、本発明の請求項16記載の半導体装置は、請求項15記載の半導体装置であって、前記貫通穴部は、さらに前記素子搭載領域の各コーナー部ごとに設けられていることを特徴とする。
The semiconductor device according to
また、本発明の請求項17記載の半導体装置は、請求項13ないし16のいずれかに記載の半導体装置であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の周囲の領域に形成されていることを特徴とする。 A semiconductor device according to a seventeenth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the thirteenth to sixteenth aspects, wherein the through hole is formed in a region around the element mounting region. It is characterized by that.
また、本発明の請求項18記載の半導体装置は、請求項13ないし16のいずれかに記載の半導体装置であって、前記貫通穴部は、前記素子搭載領域の周辺部の領域から周囲の領域にわたる形状で形成されていることを特徴とする。
The semiconductor device according to
また、本発明の請求項19記載の半導体装置は、請求項13ないし18のいずれかに記載の半導体装置であって、前記半導体素子が光学素子であり、前記蓋体が光透過性の蓋体であることを特徴とする。
A semiconductor device according to claim 19 of the present invention is the semiconductor device according to any one of
本発明の好ましい形態によれば、半導体素子に蓋体を直接貼り付けているので、半導体装置の薄型化を実現することができる。さらに、支持体の底部の素子搭載領域の各辺に沿って貫通穴部を設けたので、封止樹脂の硬化時の応力を低減することができる。すなわち、支持体の底部に貫通穴部を設けない場合、封止樹脂が膨張収縮する際、封止樹脂が露出している表面、つまり蓋体の表面が露出している方向にのみ応力が働き、封止樹脂と支持体との剥離や、封止樹脂と半導体素子との剥離、封止樹脂と蓋体との剥離に加えて、蓋体の露出面側の端部に破損が発生するが、支持体の底部の素子搭載領域の各辺に沿って貫通穴部を設けることで、封止樹脂の膨張収縮による応力は、蓋体の表面が露出している方向だけではなく、支持体の底部の貫通穴部の方向へも働き、貫通穴部から応力を逃がすことが可能になるので、封止樹脂の硬化時の応力を低減することができる。 According to the preferred embodiment of the present invention, since the lid is directly attached to the semiconductor element, the semiconductor device can be thinned. Furthermore, since the through hole is provided along each side of the element mounting region at the bottom of the support, the stress at the time of curing the sealing resin can be reduced. That is, when the through hole is not provided at the bottom of the support, when the sealing resin expands and contracts, stress acts only on the surface where the sealing resin is exposed, that is, in the direction where the surface of the lid is exposed. In addition to the peeling between the sealing resin and the support, the peeling between the sealing resin and the semiconductor element, the peeling between the sealing resin and the lid, the end on the exposed surface side of the lid may be damaged. By providing through holes along each side of the element mounting region at the bottom of the support, the stress due to the expansion and contraction of the sealing resin is not limited to the direction in which the surface of the cover is exposed, Since it also works in the direction of the through hole at the bottom and allows the stress to escape from the through hole, the stress during curing of the sealing resin can be reduced.
よって、封止樹脂が膨張収縮する環境下に置かれても、封止樹脂と支持体との剥離や、封止樹脂と半導体素子との剥離、並びに蓋体の露出面の端部の破損を回避でき、品質および信頼性を向上することができる。 Therefore, even if the sealing resin is placed in an environment where it expands and contracts, the sealing resin and the support are peeled off, the sealing resin and the semiconductor element are peeled off, and the edge of the exposed surface of the lid is damaged. It can be avoided and quality and reliability can be improved.
以上説明した構造は、半導体素子が光学素子であり、蓋体が光透過性蓋体である光モジュールに適している。例えば固体撮像装置では、剥離が生じた場合、剥離発生箇所に水分が浸入し品質に影響を与える。また、蓋体の表面が露出している端面の破損は、光の遮蔽効果を無くし固体撮像装置としての欠陥となる。本発明の好ましい形態によれば、光モジュールは、剥離や、蓋体の端面の破損を防止でき、高信頼性・高品質性を確保することができる。 The structure described above is suitable for an optical module in which the semiconductor element is an optical element and the lid is a light-transmitting lid. For example, in a solid-state imaging device, when peeling occurs, moisture enters the peeling occurrence location and affects the quality. In addition, the breakage of the end face where the surface of the lid is exposed results in a defect as a solid-state imaging device because the light shielding effect is lost. According to the preferred embodiment of the present invention, the optical module can prevent peeling and breakage of the end face of the lid, and can ensure high reliability and high quality.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図においては、構成部材の厚みや長さ等は実際とは異なる図示しやすい寸法で表示している。また構成部材のうち、支持体に形成されている電極パッドや外部端子の個数は実際とは異なる図示しやすい数としている。各構成部材の材料も以下に挙げる材料に限定されるものではない。また同一の部材には同一符号を付して、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the thickness, length, etc. of the constituent members are displayed in dimensions that are easy to show different from the actual figures. In addition, among the constituent members, the number of electrode pads and external terminals formed on the support is set to be different from the actual number. The material of each constituent member is not limited to the materials listed below. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and description is abbreviate | omitted suitably.
図1は本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールの概略構成の一例を示す図であり、図1(a)は光モジュールの断面図、図1(b)は光モジュールを裏面側からみた平面図、図1(c)は光モジュールを上面(上部)側からみた平面図である。なお、図1(a)に示す断面は、図1(c)のA−A’線部の断面である。 1A and 1B are diagrams illustrating an example of a schematic configuration of an optical module that is a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of the optical module, and FIG. FIG. 1C is a plan view of the optical module viewed from the upper surface (upper side). Note that the cross section shown in FIG. 1A is a cross section taken along the line A-A ′ of FIG.
図1に示すように、この光モジュールは、上部が開放された容器型の支持体11を備える。支持体11は、その底部の内面がダイアタッチ面となっており、ダイアタッチ面の素子搭載領域の各辺に沿って貫通穴部12が形成されている。
As shown in FIG. 1, the optical module includes a container-
また、支持体11は、その側壁のうち対向する一対の側壁が底部から突出し、他の対向する一対の側壁が、底部より一段高い段部11aから突出しており、段部11aには、それぞれ複数のリード(電極)13が等ピッチで列状に形成されている。また、支持体11の裏面には、複数の外部端子18が等ピッチで形成されている。
Further, the
また、ここでは、支持体11としてセラミック製パッケージを用いている。セラミック製パッケージは、素材の層を複数積み重ねて焼結することで作製される。リード13や外部端子18は、素材の層に金属ペーストが印刷されて形成されており、リード13と外部端子18は、支持体11の側面を通して電気的に接続されている。なお、樹脂を基材としたパッケージを用いても構わないし、全体が導体材料にて構成され、その表面をリード部や外部端子部を露出させた状態で絶縁樹脂にて覆ったパッケージを用いても構わない。
Here, a ceramic package is used as the
半導体素子(光学素子)14は、その下面が支持体11のダイアタッチ面の素子搭載領域にダイスボンド材19を介して接着されており、その上面(受光面)の撮像領域(所定の領域)には、ガラス等の光透過性の蓋体15が接着剤20を介して直接貼り付けられている。このように蓋体15により半導体素子14の撮像領域を覆うことで、撮像領域を保護している。
The lower surface of the semiconductor element (optical element) 14 is bonded to the element mounting region of the die attach surface of the
また、半導体素子14の上面の周辺部に形成された電極パッド(図示せず)と、支持体11のダイアタッチ面の両側の段部11a上のリード13とが金属細線16によりワイヤボンドされて、電気的に接続されている。また、封止樹脂部17が、蓋体15の上面を露出させた状態で、支持体11の内部空間および貫通穴部12の内部空間を樹脂封止している。
In addition, an electrode pad (not shown) formed in the peripheral portion of the upper surface of the
また、貫通穴部12は、素子搭載領域の各辺ごとに設けられた長穴(スリット)であり、素子搭載領域の周囲の領域に形成されている。このように素子搭載領域の各辺ごとに貫通穴部12を設けることで、封止樹脂部17を構成する封止樹脂の硬化時の応力を開放して、その応力を内在させずに外へ逃すことができ、封止樹脂の硬化時の膨張収縮による応力を低減することができるので、封止樹脂部17と支持体11との剥離や封止樹脂部17と半導体素子14との剥離を低減するとともに、蓋体15の露出している面(露出面)の端部の破損を低減することができる。
The through-
このように、この光モジュールは応力低減構造を持つので、高信頼性を備えることになる。すなわち、この光モジュールは、封止樹脂が膨張収縮する環境下に置かれても、封止樹脂の膨張収縮による応力を受け難く、高い信頼性を確保することが可能である。また、半導体素子14に蓋体15を直接接着しているので、薄型となる。
Thus, since this optical module has a stress reducing structure, it has high reliability. That is, even if this optical module is placed in an environment where the sealing resin expands and contracts, it is difficult to receive stress due to the expansion and contraction of the sealing resin, and high reliability can be ensured. Further, since the
続いて、本発明の他の実施の形態にかかる光モジュールについて説明する。図2は本発明の他の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールの概略構成の一例を示す図であり、図2(a)は光モジュールの断面図、図2(b)は光モジュールを裏面側からみた平面図、図2(c)は光モジュールを上面(上部)側からみた平面図である。なお、図2(a)に示す断面は、図2(c)のB−B’線部の断面である。 Subsequently, an optical module according to another embodiment of the present invention will be described. 2A and 2B are diagrams showing an example of a schematic configuration of an optical module that is a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. FIG. 2A is a cross-sectional view of the optical module, and FIG. 2B is an optical module. FIG. 2C is a plan view of the optical module viewed from the upper surface (upper side). In addition, the cross section shown to Fig.2 (a) is a cross section of the B-B 'line | wire part of FIG.2 (c).
この光モジュールは、貫通穴部12の形状が、図1に示す光モジュールと異なる。すなわち、図2に示すように、貫通穴部12は、素子搭載領域の周辺部の領域から周囲の領域にわたる形状となるように形成されている。
In this optical module, the shape of the through
このように貫通穴部12を形成することにより、封止樹脂の膨張収縮による応力を開放できる容積を大きくすることができ、その応力がより分散されるので、封止樹脂の膨張収縮による応力をより低減することができる。また、封止樹脂と半導体素子14との界面に生じる応力をより低減でき、封止樹脂と半導体素子14との剥離をより低減することが可能になる。
By forming the through-
続いて、本発明の実施の形態にかかる光モジュールの他の例について説明する。図3は本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールの概略構成の他の例を示す図である。 Next, another example of the optical module according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing another example of a schematic configuration of an optical module which is a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
この光モジュールは、貫通穴部12が、素子搭載領域の各コーナー部に形成され、且つ素子搭載領域の各辺に沿って複数個形成されている点が、図1、2に示す光モジュールと異なる。図3(a)、図3(b)は、貫通穴部12が素子搭載領域の周囲の領域に形成されている光モジュールを裏面側、上面(上部)側からみた平面図である。また、図3(c)、図3(d)は、貫通穴部12が素子搭載領域の周辺部の領域から周囲の領域にわたる形状となるように形成されている光モジュールを裏面側、上面(上部)側からみた平面図である。
In this optical module, the through-
このように、貫通穴部12を素子搭載領域の各コーナー部に設けるとともに、素子搭載領域の各辺に沿って複数個設けることで、支持体11の底部の平坦度を保ちながら貫通穴部を設けることが可能になる。なお、貫通穴部はジグザグに並べても構わない。また、貫通穴部の形状は四角形に限らず、円形、楕円形、あるいは多角形であっても構わない。
In this manner, through
続いて、上記した光モジュールの製造方法について説明する。以下では、貫通穴部12が素子搭載領域の周囲の領域に形成されている光モジュールの製造方法について説明するが、貫通穴部12が素子搭載領域の周辺部の領域から周囲の領域にわたる形状となるように形成されている光モジュールについても同様である。
Then, the manufacturing method of an above-described optical module is demonstrated. In the following, a method for manufacturing an optical module in which the through
図4は本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールの第1の製造方法を示す工程断面図である。まず、図4(a)に示すように、底部に貫通穴部12が形成されている支持体11を準備する。なお、ここでは、支持体11を1個あるいは2個のみ示しているが、複数個ずつ作業を行う。
FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a first method of manufacturing an optical module which is a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. First, as shown to Fig.4 (a), the
次に、図4(b)に示すように、支持体11のダイアタッチ面の素子搭載領域に、撮像領域に光透過性の蓋体15が接着剤(図示せず)を介して直接接着されている半導体素子14を、ダイスボンド材(図示せず)を用いてダイボンドした後、支持体11の内面に形成されているリード13と半導体素子14上の電極パッド(図示せず)とをAu線などの金属細線16によりワイヤボンドして、電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 4B, a light-transmitting
なお、蓋体15を半導体素子14に接着する接着剤としては、例えばアクリル系UV硬化樹脂、エポキシ系UV硬化樹脂などを用いる。また、ダイスボンド材としては、Agペースト、LEテープなどを用いる。
As an adhesive for bonding the
次に、図4(c)に示すように、支持体11の上部を覆う粘着性テープ21を支持体11の側壁部の上面および蓋体15の上面に貼り付けるとともに、支持体11の底部を上側にする。粘着性テープ21は、樹脂注入の際、樹脂漏れが発生しない接着強度を保つように設定する。このように粘着性テープ21を支持体11と蓋体15に貼り付けて樹脂封止を行うことで、光モジュールとしての機能を損なうことなく封止樹脂を充填することができる。
Next, as shown in FIG. 4C, an
次に、図4(d)に示すように、樹脂注入ノズル22により、任意の貫通穴部12の支持体11の裏面側の開口部から支持体11の内部空間に封止樹脂17aを注入すると同時に、封止樹脂17aの注入に使用される貫通穴部以外の任意の貫通穴部の支持体11の裏面側の開口部から、脱気ノズル23を用いて強制的に脱気吸引する。この際、支持体11の内面、半導体素子14の表面、金属細線16、および蓋体15の上面を除く表面が、封止樹脂17aによって被覆されるようにする。
Next, as shown in FIG. 4 (d), when the sealing
このように、脱気吸引機構を用いることで、封止樹脂17aの充填時間を短くでき、且つ樹脂充填性が向上する。さらに、樹脂中のボイドが低減されるため品質および信頼性が向上する。また、ノズルを複数個用いて封止樹脂の注入、脱気を行うことで、一度に多数個の処理が可能となり、生産性を向上することができる。
Thus, by using the deaeration suction mechanism, the filling time of the sealing
次に、図4(e)に示すように、封止樹脂17aを硬化させる。封止樹脂の硬化は、封止樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、加熱することにより硬化する。また、光硬化性樹脂を用いる場合には、所定の周波数の光を照射して硬化する。その後、図4(f)に示すように、粘着性テープ21を剥がす。以上の工程を経ることで、蓋体15の上面を露出させた状態で支持体11の内部空間および貫通穴部12の内部空間が樹脂封止された光モジュールが完成する。
Next, as shown in FIG. 4E, the sealing
続いて、光モジュールの製造方法の他の例について説明する。図5は本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールの第2の製造方法を示す工程断面図である。まず、図5(a)に示すように、図4(a)に示す工程と同様に、支持体11を準備する。なお、ここでは、支持体11を1個のみ示しているが、複数個ずつ作業を行う。
Next, another example of the method for manufacturing an optical module will be described. FIG. 5 is a process cross-sectional view illustrating a second manufacturing method of the optical module which is the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 5A, the
次に、図5(b)に示すように、図4(b)に示す工程と同様に、支持体11のダイアタッチ面の素子搭載領域に、撮像領域に蓋体15が接着剤(図示せず)を介して直接接着されている半導体素子14を、ダイスボンド材(図示せず)を用いてダイボンドし、支持体11のリード13と半導体素子14上の電極パッド(図示せず)とを金属細線16によりワイヤボンドして、電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 5 (b), as in the step shown in FIG. 4 (b), the
次に、図5(c)に示すように、貫通穴部12の支持体11の裏面側の開口部を覆う粘着性テープ21を、支持体11の裏面に貼り付ける。粘着性テープ21は、封止樹脂を塗布する際、樹脂漏れが発生しない接着強度を保つように設定する。このように粘着性テープ21を支持体11に貼り付けて樹脂封止を行うことで、光モジュールとしての機能を損なうことなく封止樹脂を充填することができる。
Next, as shown in FIG. 5C, an
次に、図5(d)に示すように、塗布ノズル24により、支持体11の上部から支持体11の内部空間に封止樹脂17aを塗布する。この際、支持体11の内面、半導体素子14の表面、金属細線16、および蓋体15の上面を除く表面が、封止樹脂17aによって被覆されるようにする。なお、ノズルを複数個用いて封止樹脂を塗布することで、一度に多数個の処理が可能となり、生産性を向上することができる。また、塗布ノズルとしてマルチのものを用いても構わない。また、塗布ノズルを用いずに、印刷封止やインクジェットのような方法を用いても構わない。
Next, as shown in FIG. 5D, the sealing
次に、図5(e)に示すように、図4(e)に示す工程と同様に、封止樹脂17aを硬化させた後、図5(f)に示すように、粘着性テープ21を剥がす。以上の工程を経ることで、蓋体15の上面を露出させた状態で支持体11の内部空間および貫通穴部12の内部空間が樹脂封止された光モジュールが完成する。
Next, as shown in FIG. 5 (e), after the sealing
続いて、光モジュールの製造方法の他の例について説明する。図6は本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールの第3の製造方法を示す工程断面図である。まず、図6(a)に示すように、図4(a)に示す工程と同様に、支持体11を準備する。なお、ここでは、支持体11を1個あるいは2個のみ示しているが、複数個ずつ作業を行う。
Next, another example of the method for manufacturing an optical module will be described. FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating a third method for manufacturing an optical module which is a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 6A, the
次に、図6(b)に示すように、図4(b)に示す工程と同様に、支持体11のダイアタッチ面の素子搭載領域に、撮像領域に蓋体15が接着剤(図示せず)を介して直接接着されている半導体素子14を、ダイスボンド材(図示せず)を用いてダイボンドし、支持体11のリード13と半導体素子14上の電極パッド(図示せず)とを金属細線16によりワイヤボンドして、電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 6 (b), as in the step shown in FIG. 4 (b), the
次に、図6(c)に示すように、図4(c)に示す工程と同様に粘着性テープ21を貼り付けるとともに、支持体11の底部を上側する。ここでは、その後、支持体11の裏面にマスク板25を載置する。
Next, as shown in FIG.6 (c), while sticking the
次に、図6(d)に示すように、スキージ26を用いた印刷法により、任意の貫通穴部12の支持体11の裏面側の開口部から支持体11の内部空間に封止樹脂17aを注入する。この際、支持体11の内面、半導体素子14の表面、金属細線16、および蓋体15の上面を除く表面が、封止樹脂17aによって被覆されるようにする。また、この時、一部の貫通穴部12は注入口として使用しない。
Next, as shown in FIG. 6 (d), the sealing
次に、図6(e)に示すように、図4(e)に示す工程と同様に、封止樹脂17aを硬化させた後、図6(f)に示すように、粘着性テープ21を剥がす。以上の工程を経ることで、蓋体15の上面を露出させた状態で支持体11の内部空間および貫通穴部12の内部空間が樹脂封止された光モジュールが完成する。
Next, as shown in FIG. 6 (e), after the sealing
続いて、本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールを搭載したレンズモジュールについて説明する。図7は本発明の実施の形態にかかる半導体装置である光モジュールを搭載したレンズモジュールの一例を示す断面図である。 Next, a lens module on which an optical module that is a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is mounted will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a lens module on which an optical module that is a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is mounted.
図7に示すように、このレンズモジュールは、レンズ31を取り付けたレンズケース32を、パッケージ押さえ33を介して、上記した光モジュールに取り付けた構成となっている。光モジュールが薄型で、高信頼性を備えるので、レンズモジュールも薄型で、高信頼性を備えたものとなる。
As shown in FIG. 7, the lens module has a configuration in which a
本発明にかかる半導体装置の製造方法、および半導体装置によれば、半導体装置を薄型化しながら、高信頼性を確保することができ、携帯電話やデジタルカメラなどに搭載する光モジュールとして特に有用である。 According to the method for manufacturing a semiconductor device and the semiconductor device according to the present invention, it is possible to ensure high reliability while reducing the thickness of the semiconductor device, and it is particularly useful as an optical module mounted on a mobile phone, a digital camera, or the like. .
11 支持体
11a 支持体の段部
12 貫通穴部
13 リード(支持体の電極)
14 半導体素子
15 蓋体(光透過性)
16 金属細線
17 封止樹脂部
17a 封止樹脂
18 外部端子
19 ダイスボンド材
20 接着剤
21 粘着性テープ
22 樹脂注入ノズル
23 脱気ノズル
24 塗布ノズル
25 マスク板
26 スキージ
31 レンズ
32 レンズケース
33 パッケージ押さえ
DESCRIPTION OF
14
16
Claims (19)
前記支持体の内面に形成されている電極と前記半導体素子上の電極とを金属細線により電気的に接続する工程と、
前記支持体の上部を覆う粘着性テープを前記支持体の側壁部の上面および前記蓋体の上面に貼り付ける工程と、
前記素子搭載領域の各辺に沿って形成された貫通穴部の一部の前記支持体の裏面側の開口部から、前記支持体の内部空間に樹脂を注入して、前記蓋体の上面を露出させた状態で前記支持体の内部空間および前記貫通穴部の内部空間を樹脂封止する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Adhering a lower surface of a semiconductor element having a lid bonded to a predetermined region of the upper surface to an element mounting region on the inner surface of the bottom of a container-type support body whose upper portion is opened;
Electrically connecting the electrode formed on the inner surface of the support and the electrode on the semiconductor element with a thin metal wire;
Adhering an adhesive tape covering the upper part of the support to the upper surface of the side wall of the support and the upper surface of the lid;
Resin is injected into the internal space of the support from the opening on the back side of the support at a part of the through hole formed along each side of the element mounting region, and the upper surface of the lid is A step of resin-sealing the internal space of the support and the internal space of the through hole in an exposed state;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記支持体の内面に形成されている電極と前記半導体素子上の電極とを金属細線により電気的に接続する工程と、
前記素子搭載領域の各辺に沿って形成された貫通穴部の前記支持体の裏面側の開口部を覆う粘着性テープを、前記支持体の裏面に貼り付ける工程と、
前記支持体の上部から前記支持体の内部空間に樹脂を塗布して、前記蓋体の上面を露出させた状態で前記支持体の内部空間および前記貫通穴部の内部空間を樹脂封止する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Adhering a lower surface of a semiconductor element having a lid bonded to a predetermined region of the upper surface to an element mounting region on the inner surface of the bottom of a container-type support body whose upper portion is opened;
Electrically connecting the electrode formed on the inner surface of the support and the electrode on the semiconductor element with a thin metal wire;
Adhering an adhesive tape that covers the opening on the back side of the support of the through hole formed along each side of the element mounting region to the back of the support;
Applying resin from above the support to the internal space of the support, and sealing the internal space of the support and the internal space of the through hole with the top surface of the lid exposed When,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記支持体の底部内面の素子搭載領域の各辺に沿って形成された貫通穴部と、
前記支持体の内面に形成されている電極と、
前記素子搭載領域に下面が接着された半導体素子と、
前記半導体素子の上面の所定の領域に接着された蓋体と、
前記半導体素子の表面に形成された電極と、
前記支持体の電極と前記半導体素子の電極とを電気的に接続する金属細線と、
前記支持体の内部空間および前記貫通穴部の内部空間を、前記蓋体の上面を露出させた状態で樹脂封止する封止樹脂部と、
を備えることを特徴とする半導体装置。 A container-type support with an open top;
A through hole formed along each side of the element mounting region of the bottom inner surface of the support;
An electrode formed on the inner surface of the support;
A semiconductor element having a lower surface bonded to the element mounting region;
A lid bonded to a predetermined region on the upper surface of the semiconductor element;
An electrode formed on a surface of the semiconductor element;
A fine metal wire that electrically connects the electrode of the support and the electrode of the semiconductor element;
A sealing resin portion for resin-sealing the internal space of the support and the internal space of the through-hole portion in a state where the upper surface of the lid is exposed;
A semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007142706A JP2008300462A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
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---|---|---|---|---|
JP2011249419A (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Resin sealed package |
JP2019519087A (en) * | 2016-03-12 | 2019-07-04 | ニンボー サニー オプテック カンパニー,リミテッド | Array imaging module and molded photosensitive assembly, and method of manufacturing the same for electronic devices |
-
2007
- 2007-05-30 JP JP2007142706A patent/JP2008300462A/en active Pending
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