JP2009081303A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor device and method of manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009081303A JP2009081303A JP2007250021A JP2007250021A JP2009081303A JP 2009081303 A JP2009081303 A JP 2009081303A JP 2007250021 A JP2007250021 A JP 2007250021A JP 2007250021 A JP2007250021 A JP 2007250021A JP 2009081303 A JP2009081303 A JP 2009081303A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- sealing member
- semiconductor element
- semiconductor device
- cap
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
Abstract
Description
本発明は、半導体素子を中空の封止部材内に配置した構成の半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a configuration in which a semiconductor element is disposed in a hollow sealing member and a method for manufacturing the same.
従来の半導体装置には、セラミックパッケージ内に半導体素子を収容し、その内部に窒素ガスやドライエア等を充満させて気密封止した構造を採用したものがある。このようなセラミックパッケージを使用した半導体装置は、実装用基板への半田付け時に、半田リフローによる熱が加わっても内部はあまり膨張せず、結露もしないという利点がある。しかしながら、セラミックパッケージは高価であり、半導体装置を安価に製造することが難しい。 Some conventional semiconductor devices employ a structure in which a semiconductor element is accommodated in a ceramic package and is hermetically sealed by being filled with nitrogen gas, dry air, or the like. A semiconductor device using such a ceramic package has an advantage that the inside does not expand so much and no condensation occurs even when heat is applied by solder reflow during soldering to a mounting substrate. However, the ceramic package is expensive, and it is difficult to manufacture a semiconductor device at low cost.
そこで、近年の半導体装置では、例えば、図14および図15に示すような構造が使用されている。なお、図14は、従来の半導体装置を示す平面図であり、図15は、図14のF−F線に沿う断面図である。この従来の半導体装置は、半導体素子1と、リードフレーム2と、封止部材3とを備える。封止部材3は、合成樹脂からなり、リードフレーム2の下部に位置する基台4と、リードフレーム2の上部に位置する上端が開口した中空の枠体5と、この枠体5の開口側を閉鎖するキャップ6とを有する。そして、基台4と枠体5とは、例えば、リードフレーム2に直接にモールド成形され、また、キャップ6は、枠体5の開口側に接着剤8で固定されている。なお、半導体素子1がCCD(Charge Coupled Device)やフォトダイオードなどの光半導体素子である場合には、キャップ6としてガラス板や合成樹脂板等の光透過性材料が使用される。
Therefore, in recent semiconductor devices, for example, a structure as shown in FIGS. 14 and 15 is used. FIG. 14 is a plan view showing a conventional semiconductor device, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. This conventional semiconductor device includes a
一方、リードフレーム2は、ダイパッド21と複数本のアウターリード22とダム樹脂23とを備える。封止部材3の中空内に位置するリードフレーム2のダイパッド21上に上記の半導体素子1が銀ペーストなどの接着剤によって固定されている。半導体素子1の外部引出用の図示しない各電極は、金等によるボンディングワイヤ25を介してそれぞれ対応するアウターリード22の内端部に電気的に接続されている。また、各アウターリード22の外端部は封止部材3の外部に引き出されて、プリント配線基板などの実装用基板14に半田15で固定される。
On the other hand, the
図14および図15に示した従来の半導体装置は、封止部材3が合成樹脂からなるため、安価に製造できるという利点がある。しかしながら、封止部材3の中空内を予め密閉状態とし、その後、アウターリード22の外端部を実装用基板14に半田15で固定しているため、下記のような問題点を生じている。
The conventional semiconductor device shown in FIGS. 14 and 15 has an advantage that it can be manufactured at low cost because the sealing
上記従来の半導体装置では、枠体5にキャップ6を固定する際、封止部材3の中空内のガスや水分が内部にそのまま閉じ込められた状態になる。このため、リードフレーム2を実装用基板14へ半田15で固定する際の加熱によって、封止部材3の中空内に閉じ込められていたガスや水分が膨張する。そして、その圧力によってキャップ6と枠体5との接着部などの境界面で剥離が生じ、封止部材3内の気密性が損なわれることがある。
In the conventional semiconductor device, when the
また、上記実装時の加熱によって封止部材3の中空内の残留水分が水蒸気となる。このため、キャップ6に光透過性のあるガラス板や樹脂板を用いた半導体装置では、水蒸気がキャップ6の内面に付着する。あるいは封止部材3の内外の温度差によって水蒸気が結露を生じる。その結果、光透過率が低下するなどの問題を生じる。
Further, the residual moisture in the hollow of the sealing
さらに、半導体装置の実装環境としては、これまでの鉛含有半田から鉛を含有しない鉛フリー半田に移行している。このため、実装時の加熱温度は、従来の錫−鉛(Sn−Pb)半田の融点が183℃に対し、錫−銀−銅(Sn−Ag−Cu)半田では融点が217℃と30℃以上高くなっている。加えて、実装方式が半田リフローによるものから、レーザー等の光を使った実装方式も用いられるようになってきている。光による実装ではパッケージ全体を予熱する必要がないので、封止部材3の内外の温度差がより大きくなる。このため、上記の封止部材3の剥離発生や中空内での結露などの不具合発生が一層顕著になる傾向にある。
Furthermore, the mounting environment of semiconductor devices has shifted from conventional lead-containing solder to lead-free solder that does not contain lead. Therefore, the heating temperature during mounting is 183 ° C. and 30 ° C. for the tin-silver-copper (Sn—Ag—Cu) solder, whereas the melting point of the conventional tin-lead (Sn—Pb) solder is 183 ° C. More than that. In addition, since mounting methods are based on solder reflow, mounting methods using light such as lasers have been used. In the case of mounting by light, it is not necessary to preheat the entire package, so that the temperature difference between the inside and outside of the sealing
以上のような問題を解消するために、後掲の特許文献1および2は、半導体素子を封止する封止部材に通気孔を予め形成した構造を開示している。当該構造では、実装時に封止部材が加熱された場合でも、封止部材の中空内のガスや水分が通気孔を通して外部に排出される。このため、剥離や結露などの不具合発生を防止できるとされている。
しかしながら、上記の特許文献1に記載されている従来技術では、実装用基板への実装後も封止部材に形成された通気孔は開放された状態のままなので、実装後にこの通気孔を通して封止部材の中空内に微細な塵埃等の異物が進入しやすくなる。特に、半導体素子がCCD等の光半導体素子である場合には、封止部材内に配置されたこの素子の表面やキャップ内面に異物が付着すると、素子への入射光量が減少し、半導体装置としての特性が劣化する。
However, in the prior art described in
また、実装時には、封止部材の中空内に残留するガスや水分が通気孔を通して排出されるとしても、実装後は通気孔を経由して外部の湿気が再び中空内に進入し、その結果、キャップ内面が曇ったり、半導体素子自体の特性が劣化したりして、半導体素子の長期信頼性が損なわれる恐れがある。 In addition, when mounting, even if gas and moisture remaining in the hollow of the sealing member is exhausted through the vent hole, after mounting, external moisture again enters the hollow via the vent hole, The inner surface of the cap may become cloudy or the characteristics of the semiconductor element itself may deteriorate, and the long-term reliability of the semiconductor element may be impaired.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、実装時における封止部材の接合面での剥離や内部の結露などの不具合発生を有効に防止するとともに、実装後も長期信頼性を確保することができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and effectively prevents occurrence of defects such as peeling at the joint surface of the sealing member and internal condensation during mounting, and long-term reliability after mounting. An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するため本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、半導体素子と、前記半導体素子が搭載される配線板と、前記半導体素子を封止する封止部材とを備える半導体装置を前提としている。そして、本発明に係る半導体装置は、封止部材とシール部材とを備える。封止部材は、一端が開口した中空の枠体と、当該枠体の開口を閉鎖するキャップと、枠体またはキャップに設けられた、キャップが枠体に装着された状態で、枠体の中空部と枠体の外部とを連通する通気路とを備える。また、シール部材は、封止部材の外部に引き出された配線板を実装用基板へ固定した後に、上記通気路を閉鎖する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means. First, the present invention is premised on a semiconductor device including a semiconductor element, a wiring board on which the semiconductor element is mounted, and a sealing member that seals the semiconductor element. The semiconductor device according to the present invention includes a sealing member and a sealing member. The sealing member includes a hollow frame having one end opened, a cap for closing the opening of the frame, a frame or a cap provided on the cap, and the hollow of the frame mounted on the frame. A ventilation path that communicates the portion and the outside of the frame. Further, the sealing member closes the air passage after fixing the wiring board drawn out of the sealing member to the mounting substrate.
本構成によれば、配線板を実装用基板へ固定する際に封止部材が加熱された場合でも、封止部材の中空内の残留ガスや残留水分が通気路を通して排出される。そのため、封止部材の接合面での剥離や内部の結露などの不具合発生を有効に防止することができる。しかも、実装後は通気路がシール部材によって密閉されるので、通気路を通じて外部の湿気や塵埃が封止部材の中空内に再び進入することはない。このため、実装後にキャップ内面の曇りや、半導体素子自体の特性が劣化するなどの不具合発生が防止され、長期信頼性を確保することができる。 According to this configuration, even when the sealing member is heated when the wiring board is fixed to the mounting substrate, residual gas and residual moisture in the hollow of the sealing member are discharged through the air passage. Therefore, it is possible to effectively prevent problems such as peeling at the joint surface of the sealing member and internal dew condensation. In addition, since the air passage is sealed by the sealing member after mounting, external moisture and dust do not enter the hollow of the sealing member again through the air passage. For this reason, problems such as clouding of the inner surface of the cap after mounting and deterioration of characteristics of the semiconductor element itself are prevented, and long-term reliability can be ensured.
上述の半導体装置において、例えば、上記通気路は、上記枠体の開口側の端縁に形成された溝とすることができ、上記シール部材は、上記枠体の内側から当該溝に嵌合された状態で固定される詰栓とすることができる。本構成では、外部からの接触等の機械的要因によって気密状態が破壊され難いので、半導体装置の長期信頼性を確保する上で有効である。また、上記通気路は、上記枠体の一部を内外に貫通する貫通孔であり、上記シール部材は上記枠体の外側から貫通孔内に充填される接着剤とすることもできる。これにより、貫通孔の密閉作業を極めて簡単に行うことができる。 In the above-described semiconductor device, for example, the air passage can be a groove formed at an end edge of the frame body on the opening side, and the seal member is fitted into the groove from the inside of the frame body. The plug can be fixed in a closed state. This configuration is effective in ensuring the long-term reliability of the semiconductor device because the hermetic state is not easily destroyed by mechanical factors such as external contact. Moreover, the said ventilation path is a through-hole which penetrates a part of said frame body inside and outside, and the said sealing member can also be made into the adhesive agent with which it fills in a through-hole from the outside of the said frame body. Thereby, the sealing operation of the through hole can be performed very easily.
以上の構成は、半導体素子が光半導体素子で、キャップが光透過性部材で構成されている場合、キャップ内面の曇りや半導体素子自体の特性劣化を防止する上で極めて有効な対策となる。また、配線板がリードフレームである場合、リードフレームを実装用基板に半田付けする際、封止部材が加熱されやすい。そのため、封止部材に予め通気路を形成して中空内の残留ガスや残留水分を排出し、実装後に通気路を塞ぐようにすることは、キャップ内面の曇りや半導体素子自体の特性劣化を防止する上で効果が大きい。 The above configuration is an extremely effective measure for preventing fogging of the inner surface of the cap and deterioration of characteristics of the semiconductor element itself when the semiconductor element is an optical semiconductor element and the cap is formed of a light transmitting member. When the wiring board is a lead frame, the sealing member is easily heated when the lead frame is soldered to the mounting substrate. Therefore, it is possible to prevent the fogging of the inner surface of the cap and the deterioration of the characteristics of the semiconductor element itself by forming a ventilation path in the sealing member in advance to discharge residual gas and moisture in the hollow and closing the ventilation path after mounting. The effect is great.
一方、他の観点では、本発明は、半導体素子と、前記半導体素子が搭載される配線板と、前記半導体素子を封止する、一端が開口した中空の枠体と当該枠体の開口を閉鎖するキャップとを有する封止部材とを備える半導体装置の製造方法を提供することができる。すなわち、本発明に係る半導体装置の製造方法では、まず、配線板上に半導体素子が搭載される。次いで、半導体素子が搭載された配線板が、配線板の一部を枠体の外部に引き出した状態で当該枠体内に収納される。その後、枠体の開口がキャップにより閉鎖される。また、開口が閉鎖された後、枠体の外部に引き出された配線板が実装用基板に固定される。そして、上記枠体または上記キャップに予め設けられた、キャップが枠体に装着された状態で枠体の中空部と枠体の外部とを連通する通気路が、シール部材によって枠体の内側から閉鎖される。 On the other hand, in another aspect, the present invention relates to a semiconductor element, a wiring board on which the semiconductor element is mounted, a hollow frame that seals the semiconductor element, and an open end of the frame, and the opening of the frame is closed. The manufacturing method of a semiconductor device provided with the sealing member which has a cap to perform can be provided. That is, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, first, a semiconductor element is mounted on a wiring board. Next, the wiring board on which the semiconductor element is mounted is housed in the frame body with a part of the wiring board being pulled out of the frame body. Thereafter, the opening of the frame is closed by the cap. In addition, after the opening is closed, the wiring board drawn out of the frame is fixed to the mounting substrate. An air passage that is provided in advance in the frame body or the cap and communicates between the hollow portion of the frame body and the outside of the frame body in a state where the cap is attached to the frame body is formed from the inside of the frame body by the seal member. Closed.
本発明によれば、配線板を実装用基板へ固定する際に封止部材が加熱された場合でも、封止部材の中空内の残留ガスや残留水分が通気路を通して排出されるので、封止部材の接合面での剥離や内部の結露などの不具合発生を有効に防止することができる。また、実装後は通気路がシール部材によって密閉されるので、通気路を通じて外部の湿気や塵埃が封止部材の中空内に再び進入することはない。このため、実装後にキャップ内面の曇りや、半導体素子自体の特性が劣化するなどの不具合発生が防止され、長期信頼性を確保することができる。 According to the present invention, even when the sealing member is heated when fixing the wiring board to the mounting substrate, the residual gas or residual moisture in the hollow of the sealing member is discharged through the air passage. It is possible to effectively prevent the occurrence of problems such as peeling at the joint surface of the member and internal dew condensation. In addition, since the air passage is sealed by the seal member after mounting, external moisture and dust do not enter the hollow of the sealing member again through the air passage. For this reason, problems such as clouding of the inner surface of the cap after mounting and deterioration of characteristics of the semiconductor element itself are prevented, and long-term reliability can be ensured.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明に係る第1の実施形態の半導体装置を示す平面図、図2は図1のA−A線に沿う断面図である。また、図1および図2では、図14および図15に示した従来の半導体装置と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, the same reference numerals are given to components corresponding to or corresponding to the conventional semiconductor device shown in FIG. 14 and FIG. 15.
図1および図2に示すように、本実施形態の半導体装置は、半導体素子1と、この半導体素子1が搭載された配線板としてのリードフレーム2と、半導体素子1を封止する封止部材3とを備える。封止部材3は、合成樹脂からなり、リードフレーム2の下部に位置する基台4と、リードフレーム2の上部に位置する上端が開口した中空の枠体5と、この枠体5の開口側を閉鎖するキャップ6とを有する。そして、基台4と枠体5とは、リードフレーム2に直接にモールド成形され、また、キャップ6は、枠体5の開口側に接着剤で固定されている。なお、接着剤は、枠体5とキャップ6との接触面に配置される。図2の断面図では、溝7により枠体5とキャップ6とは非接触であるため、接着剤は図示されていない。また、基台4と枠体5とは別体として、リードフレーム2に対してそれぞれ接着剤で固定した構成とすることも可能である。さらに、半導体素子1がCCDやフォトダイオードなどの光半導体素子である場合には、キャップ6としてガラス板や合成樹脂板等からなる光透過性材料が使用される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device of this embodiment includes a
また、図1および図2に示すように、本実施形態では、枠体5のキャップ6と接する開口側の上端縁の互いに対向する2個所に通気路としての溝7が形成されている。そして、各溝7にはシール部材としての詰栓11が嵌合されて密閉され、さらに各詰栓11は接着剤13で固定されている。なお、後述するように、左右の各詰栓11は、リードフレーム2が実装用基板14に半田15で固定された後に、封止部材3の内部側から各溝7に嵌合され、固定される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment,
一方、リードフレーム2は、ダイパッド21と複数本のアウターリード22とダム樹脂23とを備え、封止部材3の中空内に位置するリードフレーム2のダイパッド21上に上記の半導体素子1が銀ペーストなどの接着剤によって固定されている。また、半導体素子1の外部引出用の図示しない各電極は、金等によるボンディングワイヤ25を介してそれぞれ対応するアウターリード22の内端部に電気的に接続されている。また、各アウターリード22の外端部は封止部材3の外部に引き出されてプリント配線基板などの実装用基板14に半田15で固定される。
On the other hand, the
次に、この半導体装置の組立手順について説明する。図3はキャップ6装着前の状態を示す平面図である。また、図4は図3に示すB−B線における断面図である。図5は、溝7が形成された面を示す側面図である。図3から図5に示すように、リードフレーム2のダイパッド21上に半導体素子1が搭載されて銀ペーストなどの接着剤で固定される。また、半導体素子1のそれぞれの電極は金等によるボンディングワイヤ25によって各々対応するアウターリード22の内端部に接続される。
Next, the assembly procedure of this semiconductor device will be described. FIG. 3 is a plan view showing a state before the
この状態で、半導体素子1を取り囲むように基台4および枠体5が樹脂モールドにより一体成形される。その際、枠体5の開口側の上端縁には互いに対向した左右一対の溝7が形成される。また、リードフレーム2のアウターリード22はモールド樹脂の外部に引き出されている。
In this state, the
次に、詰栓11とストッパ17とが一体固定されている左右一対のフィルム16を溝7内に挿入して枠体5の内外に架け渡す。図6は、フィルム16が配置された状態を示す平面図であり、図7は図6に示すC−C線における断面図である。また、図8は、フィルム16を示す平面図であり、図9は、フィルム16の側面図である。さらに、図10は、図8に示すD−D線における断面図である。図8および図9に示すように、各フィルム16には、その一端に詰栓11が接着剤で固定され、また、他端側にはストッパ17が接着剤で固定されている。そして、図8および図10に示すように、両詰栓11の対向面の内、一方の詰栓11には凸部11aが、他方の詰栓11には凸部11aが嵌入される凹部11bがそれぞれ形成されており、両者11a、11bを嵌合することにより互いが連結されている。そして、図6および図7に示すように、詰栓11同士を結合した状態でフィルム16を溝7内に配置すると、各ストッパ17が枠体5の外側面に掛止されるとともに、フィルム16の外端は枠体5の溝7よりも外側に突出する。
Next, a pair of left and
以上のようにして、フィルム16が配置された後、詰栓11同士が結合された状態のまま、接着剤によりキャップ6が枠体5の上面に固定される。図11は、キャップ6が固定された状態を示す断面図である。なお、図11は、図7に示す断面に対応する断面である。なお、詰栓11、フィルム16、およびストッパ17は、実装用基板への実装時に加わる熱に耐えられるように、100℃以上の耐熱性のある材料でかつ加工性が良好な材料であることが求められる。このため、例えばポリカーボネート等の材料で作成されている。またフィルム16は表面に合成ポリマによる吸水性高分子膜を形成しておいてもよい。
As described above, after the
引き続いて、リードフレーム2のアウターリード22を半田15で実装用基板14に実装固定する。この時の半田付けを良好に行うため、アウターリード22は200℃以上の高温に加熱される。この熱により、封止部材3の内部から水分等がガス化して、中空内へ放出されるが、封止部材3には内外に通じる溝7が設けられているため、発生したガスは溝7を通して外部に排出される。そのため、中空内の圧力は上昇しない。
Subsequently, the outer leads 22 of the
実装後は、封止部材3から外部に突出している各フィルム16の両端を外方に向けて引っ張ることにより、詰栓11の凸部11aと凹部11b(図8および図10参照。)との結合が外れて二分され、各詰栓11が溝7に嵌合して溝7を塞ぐ。ここで、実装時には封止部材3の中空内に発生した水蒸気は、キャップ6下面の一番温度の低いフィルム16の表面で結露する可能性がある。しかしながら、実装後はフィルム16が除かれるため、キャップ6内面に結露が生じることはない。
After mounting, the both ends of each
そして、実装後に詰栓11が溝7内に嵌入された状態で、この詰栓11をさらに接着剤13によって固定して詰栓11と溝7との隙間を塞ぐことで、封止部材3内は確実に密閉される。なお、枠体5の外側にはみ出しているフィルム16およびストッパ17は接着剤13が十分に固まった後に切除される。
Then, in a state in which the
なお、上記実施形態では、枠体5の開口側の端縁に溝7を形成しているが、これに限らず、キャップ6の枠体5側の底面に溝7を形成することも可能である。
(第2の実施形態)
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。図12は本発明の第2の実施形態の半導体装置を示す平面図であり、図13は図12に示すE−E線における断面図である。図12および図13では、図1および図2に示した半導体装置と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付しいている。
In the above embodiment, the
(Second Embodiment)
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a plan view showing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line EE shown in FIG. 12 and FIG. 13, the same reference numerals are given to the components corresponding to or corresponding to the semiconductor device shown in FIG. 1 and FIG.
図12および図13に示すように、本実施形態の半導体装置には、半導体素子1が収納された封止部材3を構成する枠体5の周側部の左右の2個所において、その上部外側から下部内側へ向けて傾斜した状態で内外に貫通する通気路としての貫通孔18がそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the semiconductor device of this embodiment includes an upper outer portion at two locations on the left and right sides of the peripheral side portion of the
そして、各貫通孔18は、アウターリード22を半田15で実装用基板14に実装固定する際には開放されている。このため、加熱により封止部材3の内部から発生した水蒸気等はこの貫通孔18を通じて外部に排出される。特に、レーザー等により半田を加熱して、アウターリード22を実装用基板14に固定する場合、アウターリード22から封止部材3へ熱が伝播するため、アウターリード22(リードフレーム2)と接触する封止部材3の下部の温度がより上昇する。そのため、封止部材3の下部からより多くの水蒸気が発生する。また、封止部材3の下部で発生した水蒸気は、封止部材3の内部を下方から上方に向かって移動する。本実施形態では、封止部材3の下部内側に貫通孔18の一端が位置し、上部外側へ向かって貫通孔18が設けられているため、このような状況下であっても封止部材3の外部に水蒸気を効率よく排出することができる。
Each through
実装後は、シール部材としての接着剤19を封止部材3の外部から貫通孔18内に充填することによって、封止部材3の中空内が密閉される。したがって、この第2の実施形態では、第1の実施形態のような詰栓11を用いないため、貫通孔18の口径は、溝7の場合よりも十分小さくなるように形成することができる。
After the mounting, the inside of the hollow of the sealing
なお、本実施形態では、枠体5の周側部に貫通孔18を形成しているが、これに限らず、キャップ6の一部に貫通孔を形成した構成とすることも可能である。また、貫通孔18の数は何ら限定されるものではない。
In the present embodiment, the through
以上説明したように、本発明によれば、配線板を実装用基板へ固定する際に封止部材が加熱された場合でも、封止部材の中空内の残留ガスや残留水分が通気路を通して排出されるので、封止部材の接合面での剥離や内部の結露などの不具合発生を有効に防止することができる。また、実装後は通気路がシール部材によって密閉されるので、通気路を通じて外部の湿気や塵埃が封止部材の中空内に再び進入することはない。このため、実装後にキャップ内面が曇ったり、半導体素子自体の特性が劣化するなどの不具合発生が防止され、長期信頼性を確保することができる。 As described above, according to the present invention, even when the sealing member is heated when fixing the wiring board to the mounting substrate, residual gas and residual moisture in the hollow of the sealing member are discharged through the air passage. Therefore, it is possible to effectively prevent problems such as peeling at the joint surface of the sealing member and internal dew condensation. In addition, since the air passage is sealed by the seal member after mounting, external moisture and dust do not enter the hollow of the sealing member again through the air passage. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as the cap inner surface being clouded after mounting or the deterioration of the characteristics of the semiconductor element itself, and long-term reliability can be ensured.
なお、以上で説明した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記各実施形態では、配線板がリードフレーム2である場合について説明したが、このようなリードフレーム2に限定されるものではなく、印刷配線板、あるいは絶縁基板上にメッキ、蒸着などの薄膜形成手段で配線を形成した配線基板である場合にも適用することが可能である。
The embodiments described above do not limit the technical scope of the present invention, and various modifications and applications can be made within the scope of the present invention other than those already described. For example, in each of the above-described embodiments, the case where the wiring board is the
本発明は、実装時における不具合発生を有効に防止するとともに、実装後も長期信頼性を確保することができるという効果を有し、半導体装置およびその製造方法として有用である。 The present invention is effective as a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device because it effectively prevents occurrence of defects during mounting and can ensure long-term reliability after mounting.
1 半導体素子
2 リードフレーム(配線板)
3 封止部材
7 溝(通気路)
11 詰栓(シール部材)
14 実装用基板
18 貫通孔(通気路)
19 接着剤(シール部材)
3 Sealing
11 Plug (seal member)
14 Mounting
19 Adhesive (seal member)
Claims (6)
一端が開口した中空の枠体と、
当該枠体の前記開口を閉鎖するキャップと、
前記枠体またはキャップに設けられた、前記キャップが前記枠体に装着された状態で、前記枠体の中空部と枠体の外部とを連通する通気路と、
を備えた前記封止部材と、
前記封止部材の外部に引き出された前記配線板を実装用基板へ固定した後に、前記通気路を閉鎖するシール部材と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising a semiconductor element, a wiring board on which the semiconductor element is mounted, and a sealing member that seals the semiconductor element,
A hollow frame with one end open;
A cap for closing the opening of the frame,
An air passage provided in the frame or the cap, wherein the cap is attached to the frame, and communicates the hollow portion of the frame with the outside of the frame;
The sealing member comprising:
A sealing member for closing the air passage after fixing the wiring board drawn out of the sealing member to the mounting substrate;
A semiconductor device comprising:
配線板上に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子が搭載された配線板を、前記配線板の一部を前記枠体の外部に引き出した状態で前記枠体内に収納する工程と、
前記枠体の開口を前記キャップにより閉鎖する工程と、
前記開口が閉鎖された後、前記枠体の外部に引き出された配線板を実装用基板へ固定する工程と、
前記配線板が実装用基板に固定された後、前記枠体または前記キャップに予め設けられた、前記キャップが前記枠体に装着された状態で前記枠体の中空部と枠体の外部とを連通する通気路を、シール部材によって前記枠体の内側から閉鎖する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A semiconductor element; a wiring board on which the semiconductor element is mounted; and a sealing member that seals the semiconductor element and includes a hollow frame having an open end and a cap that closes the opening of the frame. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Mounting a semiconductor element on a wiring board;
Storing the wiring board on which the semiconductor element is mounted in the frame in a state in which a part of the wiring board is pulled out of the frame; and
Closing the opening of the frame with the cap;
Fixing the wiring board drawn out of the frame body to the mounting substrate after the opening is closed;
After the wiring board is fixed to the mounting substrate, the hollow portion of the frame body and the outside of the frame body are provided in advance in the state where the cap is mounted on the frame body or the cap. Closing the communicating air passage from the inside of the frame by a sealing member;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007250021A JP2009081303A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007250021A JP2009081303A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009081303A true JP2009081303A (en) | 2009-04-16 |
Family
ID=40655833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007250021A Pending JP2009081303A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009081303A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019050267A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | エムテックスマツムラ株式会社 | Hollow package container and semiconductor element package |
JP2020136495A (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 中央電子工業株式会社 | Hollow package structure, manufacturing method of the same, semiconductor device, and manufacturing method of the same |
JP2021057454A (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | Photodetector |
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007250021A patent/JP2009081303A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019050267A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | エムテックスマツムラ株式会社 | Hollow package container and semiconductor element package |
JP7025153B2 (en) | 2017-09-08 | 2022-02-24 | エムテックスマツムラ株式会社 | Hollow package container, semiconductor device package and its manufacturing method |
JP2020136495A (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 中央電子工業株式会社 | Hollow package structure, manufacturing method of the same, semiconductor device, and manufacturing method of the same |
JP2021057454A (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | Photodetector |
WO2021065272A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | Photodetector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200403455A (en) | Methods of sealing electronic, optical and electro-optical packages and related package and substrate designs | |
CN101410989B (en) | Function element mounting module and method for manufacturing same | |
JP2009088510A (en) | Glass cap molding package, method for manufacturing thereof, and camera module | |
JP2007287967A (en) | Electronic-component apparatus | |
US20090096048A1 (en) | Optical device and manufacturing method thereof and semiconductor device | |
JP2008277325A (en) | Semiconductor device, and manufacturing method of semiconductor device | |
JP2005079537A (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same | |
JP2007096093A (en) | Optical module | |
JP2009081303A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2009021307A (en) | Semiconductor apparatus, imaging device, and manufacturing methods thereof | |
JP2004119881A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2007073711A (en) | Airtight sealing package and optical submodule | |
JPWO2012005024A1 (en) | Surface mount electronic components | |
JP3801025B2 (en) | Semiconductor device | |
JP4219943B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP2009111205A (en) | Hollow package, manufacturing method thereof, assembling method thereof, and photographing device | |
JP2007035779A (en) | Leadless hollow package and its manufacturing method | |
JP4730135B2 (en) | Image sensor package | |
CN109830469B (en) | Semiconductor package and method of manufacturing the same | |
TWI421999B (en) | Thin film flip chip package (COF) circuit board and its manufacturing method, and thin film flip chip package | |
JP3966838B2 (en) | Optical semiconductor device | |
JP2008226895A (en) | Optical semiconductor device and its manufacturing method | |
JP6390803B2 (en) | Semiconductor module | |
JP4989929B2 (en) | Optical semiconductor device | |
KR101832148B1 (en) | Mounting structure of sealing package and mounting method of sealing package |