JP2013211486A - 半導体装置、および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置、および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】不良の原因を減少させることとで信頼性を高めた半導体装置を実現する。
【解決手段】半導体装置1は、基板6と、基板6に実装された半導体素子7と、半導体素子7を覆うように基板6と接合されている封止構造体13と、を備え、基板6には、内側面にメッキ15が施された通気孔14が設けられているとともに、通気孔14は、基板6と封止構造体13との接合後に、半田16により閉塞されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、基板上に半導体素子が実装されているとともに、該半導体素子が封止構造体により封止されている半導体装置、およびそのような半導体装置の製造方法に関する。
近年、携帯電話やノートパソコン等の情報通信端末が急速に進歩発展し、処理速度が向上している。処理速度の向上に伴い、上記のような情報通信端末では、CCD(電荷結合素子)イメージセンサまたはCMOSイメージセンサなどの半導体装置(撮像装置)が組み込まれているものが主流となってきている。さらには、このような撮像装置の中で、レンズ駆動装置によってオートフォーカス機能を備えたタイプのものも増加してきている。なお、レンズ駆動装置には、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプ、VCM(Voice Coil Motor:ボイスコイルモータ)を利用するタイプなど、様々なタイプが存在し、すでに市場に流通している。
上記のような情報通信端末に用いられる半導体装置(撮像装置)の構成の一例について図12に示す。図12に示す半導体装置101は、撮像光学系である光学部102、ガラス基板103、光学部102とガラス基板103とを保持する封止構造体104、光学部102とガラス基板103とを経由した光の光電変換を行う撮像部105とから構成されている。
さらに、撮像部105は、半導体素子107と、半導体素子107が実装される基板106とから構成されている。また、光学部102は、複数の撮像レンズ108と、撮像レンズ108を保持するレンズバレル109とから構成されている。レンズバレル109は、封止構造体104に固定されている。
封止構造体104とガラス基板103とは、熱硬化型の接着剤110で接着され、封止構造体104と基板106とは、熱硬化型の接着剤111で接着され、基板106上の、半導体素子107を含む内部空間112を封止している。
また、半導体装置101では、接着剤111を塗布した後、加熱することで接着剤111を硬化させて封止構造体104を基板106上に接着している。そして、加熱処理(キュア処理)において、内部空間112の圧力が上昇することを防止するため、封止構造体104には微小な通気孔113が貫通している。この通気孔113は、加熱処理が終了した後に、紫外線硬化型の接着剤が滴下され、紫外線が照射されて接着剤が硬化することで閉塞される。
また、上記半導体装置101と同様の構成の半導体装置が特許文献1に記載されている。
特開2007−335507号公報(2007年12月27日公開)
しかしながら、上記従来の構成では以下の問題を生じる。上記の半導体装置101では、通気孔113を、紫外線硬化型の接着剤、あるいは室温硬化型接着剤を通気孔113に
流し込んで閉塞している。また、接着剤の供給は、ディスペンサーより一滴ずつ通気孔113に滴下して行われる。ディスペンサーから滴下される量は変更できないため、半導体装置101を小型化するために、通気孔113の内径が小さくしても、接着剤の供給量を減少させることは難しい。
したがって、上記従来の構成では、通気孔113の内径が小さくなると、接着剤の一部が通気孔113から外部に溢れてしまい、封止構造体104の外壁面にはみ出してしまうという問題を生じる。
また、溢れた接着剤が外壁面から突出した状態で硬化した場合、半導体装置101が組み込まれるケースなどの位置合わせ面に当接させる際に位置合わせ面から浮いてしまい、組み付け精度が低下するおそれが生じる。
また、紫外線硬化型の接着剤を用いた場合、通気孔113の紫外線照射側の接着剤が硬化していても、通気孔113の反対側の接着剤が未硬化となる場合がある、この場合、未硬化の接着剤が封止構造体104の裏面に染み出すおそれがある。また、未硬化の接着剤が経時変化により硬化して、内部空間112にゴミとして排出され、撮像部105に付着し映像不良の原因となってしまうおそれもある。
また、室温硬化型の接着剤を用いた場合は、接着剤が硬化するまで、仕掛品を放置しておく必要があり、保管場所が必要となる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み合わされるときの精度不良や、映像不良等の原因を減少させることとで信頼性を高めた半導体装置等を実現することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置は、基板と、上記基板に実装された半導体素子と、上記半導体素子を覆うように上記基板と接合されている封止構造体と、を備え、上記基板には、内側面にメッキが施された通気孔が設けられているとともに、該通気孔は、上記基板と上記封止構造体との接合後に、半田により閉塞されていることを特徴としている。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板に通気孔を形成するとともに、該通気孔の内側面にメッキを施す工程と、上記基板に半導体素子を設置する工程と、上記半導体素子を覆うように、封止構造体を上記基板に接着する工程と、上記通気孔を半田で閉塞する工程と、を含むことを特徴としている。
上記の構成または方法によれば、封止構造体を基板に接着するときの加熱により、基板と封止構造体とで構成された内部空間の温度が上昇しても、基板に設けられた通気孔から内部空間の空気を外部に排出することができるので、内部空間の圧力の上昇を抑えることができる。
そして、当該通気孔が半田により閉塞されているので、従来技術のように紫外線硬化型接着剤の硬化不良によりゴミが発生し、半導体素子の機能を阻害することがない。
また、半田は短時間で硬化するので、従来技術のように室温硬化型接着剤を用いた場合に、室温硬化型接着剤が硬化するまで、保管しておかなくはならないということも防止することができる。
したがって、半導体素子の機能を阻害する要因を減少させることができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記半導体素子は光電変換素子であってもよい。
上記の構成によれば、光電変換素子を封止する構造の信頼性が高い半導体装置を提供することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記封止構造体は、上記光電変換素子に入射光を集光するための集光部を有していてもよい。
上記の構成によれば、光電変換素子に効率的に光を集光させることができる。
本発明に係る半導体装置では、上記封止構造体は、上記集光部の位置を移動させる移動部を有していてもよい。
上記の構成によれば、光電変換素子に集光する光の集光点の位置を変更させることができ、フォーカスが調整可能な半導体装置を提供することができる。
また、集光部の位置を移動させることで、画角調整が可能な半導体装置、すなわちズーム機能を備えた半導体装置を提供することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記移動部を駆動させる電気を供給する電源端子が、上記通気孔の内側面に施された上記メッキと半田付けされていてもよい。
上記の構成によれば、基板の配線を介して、上記移動部に電気を供給することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記電源端子は、アース端子であってもよい。
上記の構成によれば、基板内の配線を通じてアースすることができるので、半導体素子に対するノイズの影響を排除でき、信頼性の高い半導体装置を構成することできる。
本発明に係る半導体装置では、上記電源端子は、先端が上記通気孔に挿入されていてもよい。
上記の構成によれば、電源端子と接触している半田の量が多くなるので、電源端子に安定して電気を供給することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記通気孔は、外部空間側の開口部の大きさが、上記基板と上記封止構造体とで形成された内部空間側の開口部の大きさよりも大きいものであってもよい。
上記の構成によれば、通気孔の外部空間側の開口部の大きさが大きくなっているので、半田を供給する位置がずれても、半田が通気孔の外部にはみ出ることを防止することができる。これにより、基板の半導体素子が実装される側の面の実装領域を維持しつつ、半田を供給する位置の制御を容易にすることができる。
本発明に係る半導体装置では、上記通気孔は、テーパ状に形成されていてもよい。
上記の構成であっても、基板の半導体素子が実装される側の面の実装領域を維持しつつ、半田を供給する位置の制御を容易にすることができる。
本発明に係る半導体装置では、上記通気孔は、上記基板の端部に設けられていてもよい。
上記の構成によれば、基板の半導体素子が実装される側の面の実装領域を広くすることができる。これにより、より大きな半導体素子を実装することが可能となる。
本発明に係る半導体装置では、上記メッキは、上記通気孔の、上記基板と上記封止構造体とで構成される内部空間側の端部近傍の内側面のみ施されていてもよい。
上記の構成によれば、通気孔の内部空間側の開口部近傍のみ、半田付けがされるので、半田が外部にはみ出ることを防止することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記電源端子の上記封止構造体側の端部に、上記半田よりも低温で硬化する樹脂が取り付けられていてもよい。
上記の構成によれば、電源端子と封止構造体との間に隙間を樹脂で封止することができるので、封止構造体の内部のゴミが内部領域に入り込むことを防止することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記基板と上記封止構造体とで形成される内部空間を、上記通気孔の開口部が含まれる側と上記半導体素子が含まれる側とに隔てる隔壁が設けられているとともに、該隔壁には、貫通孔が設けられていてもよい。
上記の構成によれば、通気孔から内部空間にゴミが入ったとしても、隔壁に引っかかり、半導体素子が含まれる内部空間まで入り込むことを防止することができる。これにより、半導体素子にゴミが付着して半導体素子の機能を阻害することを防止することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
本発明に係る半導体装置では、上記隔壁に設けられた貫通孔は、上記基板の上記半導体素子が実装されている面から離れた位置に設けられていてもよい。
上記の構成によれば、通気孔から内部空間にゴミが入ったとしても、隔壁に引っかかり、半導体素子が含まれる内部空間まで入り込むことを防止することができる。さらに、隔壁に設けられた貫通孔が、基板面から離れていることにより、より半導体素子が含まれる内部空間まで入り込むことを防止することができる。これにより、半導体素子にゴミが付着して半導体素子の機能を阻害することを防止することができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
本発明に係る半導体装置の製造方法では、上記半導体素子は光電変換素子であり、上記封止構造体は、上記光電変換素子に入射光を供給するための集光部と、上記集光部を移動させる移動部とを備えているものであってもよい。
上記の製造方法によれば、光電変換素子を封止する構造の信頼性が高い半導体装置を製造することができる。
以上のように、本発明に係る半導体装置は、基板と、上記基板に実装された半導体素子と、上記半導体素子を覆うように上記基板と接合されている封止構造体と、を備え、上記
基板には、内側面にメッキが施された通気孔が設けられているとともに、該通気孔は、上記基板と上記封止構造体との接合後に、半田により閉塞されている構成である。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板に通気孔を形成するとともに、該通気孔の内側面にメッキを施す工程と、上記基板に半導体素子を設置する工程と、上記半導体素子を覆うように、封止構造体を上記基板に接着する工程と、上記通気孔を半田で閉塞する工程と、を含む方法である。
これにより、半導体素子の機能を阻害する要因を減少させることができ、信頼性の高い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 上記半導体装置の構成を示す断面図である。 上記半導体装置の別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 上記半導体装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 従来の半導体装置を示す図である。
本発明の一実施の形態について、図1から図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施の形態に係る半導体装置1は、CCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサなどの光電変換素子よりなる半導体素子7を備え、カメラ等の撮像装置に組み込まれて用いられるものである。
〔1.半導体装置1の構成〕
まず、半導体装置1の構成について、図1、2を参照して説明する。図1、2は、本実施の形態に係る半導体装置1の構成を模式的に示した断面図である。
図1に示すように、半導体装置1は、基板6上に半導体素子7が実装されているとともに、基板6上に設置された封止構造体13により半導体素子7が封止されている。半導体素子7は、上述したように、例えば、CCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサなどの光電変換素子よりなる。
基板6は、封止構造体13と、熱硬化型接着剤11で接着されており、半導体素子7を含む内部空間12を形成している。これにより、内部空間12は外気より隔絶され、例えば半導体素子7上に、ゴミが付着するなどして半導体素子に入射する入射光が遮られることを防止することができる。
封止構造体13は、封止構造体本体4、集光部2、およびガラス板3より構成されている。ガラス板3、例えば、赤外線を吸収または反射して入射光の赤外線領域を遮断するIRカットガラスでもよい。ガラス板3は、封止構造体13と、熱硬化型接着剤10で接着されている。
基板6は、基板6を貫通した通気孔14が設けられているとともに、通気孔14の内側面はメッキ15が施された構造となっている。
通気孔14は、接着剤11を加熱して硬化させるときに、内部空間12の気体を外部に排出させるためのものである。これにより、内部空間12の圧力が上昇することを防止することができる。
従来では、通気孔は封止構造体に設けられていた。この場合、ゴミ等が、封止構造体上部から通気孔を介して内部空間に侵入する可能性があり、侵入したゴミ等が半導体素子等に付着し、動作不良等の原因となる可能性があった。しかしながら、上述したように、本実施の形態では、通気孔14は基板6に設けられており、上記した問題は生じない。
また、従来技術では通気孔を設けるために、封止構造体を凸形状とする必要があった。そのため、半導体装置が大型化していた。しかしながら、本実施の形態では、通気孔14は基板6に設けられており、このような問題は生じない。
また、通気孔14は、熱硬化型接着剤11を硬化させるための加熱処理が終了して熱硬化型接着剤11が硬化すると、半田付けにより半田16で閉塞される。半田16で通気孔14を閉塞した状態を図2に示す。図2に示すように、通気孔14は、開口部が完全に塞がるように、半田16により閉塞される。
半田付けに供給される半田は、半田ペースト、半田ボール、あるいは半田ペレット等を挙げることができる。また、必要な場合は、フラックスを供給してもよい。また、半田に熱を供給して半田付けする方法としては、半田ゴテを使ってもよいし、レーザを使ってもよい。
半田付けにより通気孔14を閉塞することで、従来技術のように接着剤が未硬化のままということは起こらず、未硬化となった部分が経時変化により硬化してゴミとなることを防止することができる。また、半田の硬化時間は、室温硬化型の接着剤よりも遥かに短いので、作業時間を短縮できるとともに、硬化中の保管場所も必要としない。
また、従来技術のように通気孔を熱硬化型接着剤で封止する場合、熱硬化型接着剤を硬化させるときの熱で内部空間の温度が上昇して、内部空間の圧力が上昇することにより熱硬化型接着剤が硬化する前に突沸してしまう可能性があった。本実施の形態では、半田付けにより通気孔14を閉塞しており、半田付けの場合、半田付けを行う部分のみを加熱すればよく、上述した問題は生じない。
集光部2は、レンズ8とレンズバレル9とから構成されている。なお、レンズ8は、1つでもよいし、複数でもよい。
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置1は、基板6に通気孔14が設けられ、通気孔14に内側面にメッキ15が施されている構成である。そして、通気孔14は、半田16により半田付けされて閉塞されている。
従来は、封止構造体は通気孔が設けられていた。しかしながら、封止構造体は樹脂であり、半田付けにより通気孔を閉塞しようとすると、半田付けを行うときの熱で封止構造体が変形してしまう虞があった。よって、従来では、通気孔を半田付けで閉塞することは困難であった。
また、封止構造体に設けられた通気孔を半田付けで閉塞するために、封止構造体の表面
にメッキや金属コートを施すことも考えられるが、処理工程が増えるとともにコストアップにもつながってしまう。
本実施の形態では、上述したように、基板6に設けられた通気孔14を半田付けしており、基板6は半田付けを想定した材料であるため、上記のような問題は生じさせないことができる。
〔2.半導体装置の他の構成例1〕
次に、半導体装置1の別の構成例について、図3を参照して説明する。図3は、半導体装置1の別の構成例である半導体装置21の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図3に示すように、半導体装置21は、封止構造体本体4に、集光部2を移動させるレンズ移動部23が備えられているとともに、レンズ移動部23を駆動させるための電源端子22が備えられている。
電源端子22は、通気孔14を閉塞している半田16により半田付けされている。通気孔14を閉塞している半田16でメッキ15も半田付けされているので、電源端子22が半田付けされることにより、電源端子22とメッキ15とが半田16で半田付けされていることになる。そして、メッキ15は、基板6と一体化しているので、電源端子22は基板6内の配線(図示せず)を通じて電気を受け取ることができる。
なお、電源端子22は、半田16と物理的、電気的に接続されていれば、接続信頼性は確保できるので、通気孔14に挿入された状態となっていなくてもよい。
また、電源端子22は、アース端子でもよい。アース端子の場合、基板6内の配線(図示せず)を通じてアースすることができ、半導体素子に対するノイズの影響を排除できるので、信頼性の高い半導体装置を構成することできる。
〔3.半導体装置の他の構成例2〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図4を参照して説明する。図4は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置31の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図4に示すように、半導体装置31では、通気孔32の外部側の端部である通気孔端部33Aの内径が、内部空間12の端部である通気孔端部33Bの内径よりも大きくなるようテーパ状に通気孔32が形成されている。
通気孔32の外部側の通気孔端部33Aの内径が大きく形成されているテーパ状となっていることにより、半田を供給する位置が若干ずれたとしても、供給する半田が通気孔32を外れてしまう可能性を低下させることができる。よって、半導体素子7が実装される面側の基板6の面積を維持したまま、半田供給の位置制御を容易に行うことができる。
〔4.半導体装置の他の構成例3〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図5を参照して説明する。図5は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置41の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図5に示すように、半導体装置41では、通気孔42の外部側の端部である通気孔端部43Aの内径が、内部空間12側の端部である通気孔端部43Bの内径よりも大きくなるように、通気孔42の内側面に段差が形成されている構造である。
これにより、半田を供給する位置が若干ずれたとしても、供給する半田が通気孔42を外れてしまう可能性を低下させることができる。よって、半導体素子7が実装される面側の基板6の面積を維持したまま、半田供給の位置制御を容易に行うことができる。
〔5.半導体装置の他の構成例4〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図6を参照して説明する。図6は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置61の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図6に示すように、半導体装置61では、通気孔62が基板6の端部に設けられている。これにより、基板6の半導体素子7が実装されている面を大きく用いることができ、より大きな半導体素子7を実装することができる。
〔6.半導体装置の他の構成例5〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図7を参照して説明する。図7は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置51の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図7に示すように、半導体装置51では、通気孔52の内部空間12側の端部である通気孔端部53B近傍では、通気孔52の内側面にメッキ15が施されているが、通気孔52の外部側の端部である通気孔端部53A近傍では、通気孔52の内側面にメッキ15が施されていない。
半田付けされる半田16は、メッキされている範囲が接合される。よって、本構成例によれば、通気孔52の通気孔端部53B側のみに半田16がいきわたり、基板6の外部に半田16がはみ出ることを防止することができる。
なお、上記構成例2、3と同様に、通気孔端部53Aと通気孔端部53Bとの内径に差がある構成であってもよい。
〔7.半導体装置の他の構成例6〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図8を参照して説明する。図8は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置71の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図8に示すように、半導体装置71では、電源端子22の封止構造体本体4への取り付け部分が接着剤72で封止されている。
電源端子22が封止構造体本体4に挿入されているとき、封止構造体本体4と電源端子22との間に隙間があると、この隙間を通じて封止構造体本体4の内部からゴミが内部空間12に侵入するおそれがある。本構成例によれば、封止構造体本体4と電源端子22との取り付け部分が接着剤72により封止されるので、ゴミの進入を防止することができる。
接着剤72による封止構造体本体4と電源端子22との取り付け部分の封止は、電源端子22を半田付けするときの熱で、接着剤72を溶融させ、その後、硬化させることにより可能である。
接着剤72は、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリエステル樹脂のような熱硬化性樹脂でもよいし、またはビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリアセタール、アクリル系樹脂のような熱可塑性樹脂でもよい。
〔8.半導体装置の他の構成例7〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図9を参照して説明する。図9は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置81の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図9に示すように、半導体装置81では、内部空間12における通気孔14の位置と、半導体素子7の位置との間に、貫通孔を有する隔壁82が設けられている。すなわち、内部空間12が隔壁82によって、通気孔14が存在する内部空間12Bと半導体素子7が存在する内部空間12Aとに分けられている。また、上記貫通孔が内部空間12Aと内部空間12Bとをつなぐ通気孔83となっている。
隔壁82が設けられていることにより、通気孔14が半田16によって閉塞されるまでに、通気孔14を通じてゴミが内部空間12Bに侵入しても、内部空間12Aまで進入してしまうことを低減することができる。
また、通気孔83を設けることにより、接着剤11を加熱して硬化させるときに、内部空間12Aの圧力が上昇してしまうことを防止することができる。
〔9.半導体装置の他の構成例8〕
次に、半導体装置1のさらに別の構成例について、図10を参照して説明する。図10は、半導体装置1のさらに別の構成例である半導体装置91の構成を模式的に示した断面図である。なお、半導体装置1、21と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
図10に示すように、半導体装置91では、内部空間12における通気孔14の位置と、半導体素子7の位置との間に、貫通孔を有する隔壁92が設けられている。また、上記構成例7とは異なり、隔壁92に設けられている貫通孔である通気孔93が基板6の半導体素子7が実装されている面から離れた位置に設けられている。換言すれば、通気孔14の内部空間12側の端部の位置と通気孔93との間に段差が設けられている。
隔壁92が設けられていることにより、通気孔14が半田16によって閉塞されるまでに、通気孔14を通じてゴミが内部空間12Bに侵入しても、内部空間12Aまで進入してしまうことを低減することができる。特に、通気孔14の内部空間12側の端部の位置と通気孔93との間に段差が設けられているため、よりゴミが内部空間12Aに入りにくくなっている。
また、通気孔93を設けることにより、接着剤11を加熱して硬化させるときに、内部空間12Aの圧力が上昇してしまうことを防止することができる。
〔10.半導体装置の製造方法〕
次に、上記の半導体装置1の製造方法の一例について、図11を参照して説明する。図11は、半導体装置1の製造方法を説明するための図である。なお、上記で説明した部材と同一の部材には同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
まず、図11の工程1101に示すように、基板6に通気孔14を貫通させ、通気孔14の内側面にメッキ15を施す。そして、内側面にメッキ15が施された通気孔14が設けられた基板6上に、半導体素子7を実装する。半導体素子7は、例えば、ボンディングワイヤ(図示せず)で、基板6の配線と電気的に接続される。なお、フリップチップ接続により半導体素子7と基板6の配線とを接続してもよい。
次に、図11の工程1103に示すように、封止構造体本体4と、集光部2と、ガラス板3とで構成された封止構造体13を準備する。集光部2は、レンズ8とレンズバレル9とで構成されている。
次に、図11の工程1102に示すように、工程1101で製造した基板6上の所定位置にディスペンサーDを用いて接合用の接着剤11を配設する。この接着剤11の配設位置は、封止構造体本体4の下端の位置に対応している。なお、接合用の接着剤11としては、接合性が良好であって接合信頼性の高い熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
次に、図11の工程1104に示すように、工程1103で準備した封止構造体13の封止構造体本体4の下部周縁部35を接着剤11の配設位置に押し付け、これにより封止構造体本体4の下部周縁部35を基板6に接着する。
次に、図11の工程1105に示すように、封止構造体本体4が接着された基板6をキュア装置に装着し、加熱処理(キュア処理)をすることにより、接着剤11を硬化させて接着力を良好とする。なお、加熱処理の加熱温度は、接着剤11の材質に応じた硬化温度に応じた加熱温度となるように設定されている。加熱処理の際、封止構造体本体4の内部空間12では、温度が上昇して圧力が上昇するが、通気孔14から内部空間12内の気体が外部に排出されるので、極端な圧力の上昇は防止できる。
次に、図11の工程1106に示すように、通気孔14に半田(図示せず)を供給し、半田の溶融温度以上に加熱することにより半田を溶融し、通気孔14を閉塞する。通気孔14が閉塞した後は、加熱を停止し冷却することにより、半田を固体化させて通気孔14の閉塞が完了する。
以上の工程により、半導体装置1を製造することができる。
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、携帯用端末などの通信機器をはじめとする各種電子機器に搭載されるカメラモジュールに好適に利用することができる。
1、31、41、51、61、71、81、91 半導体装置
2 集光部
3 ガラス板
4 封止構造体本体
6 基板
7 半導体素子
8 レンズ
9 レンズバレル
10、11 熱硬化型接着剤
12 内部空間
13 封止構造体
14、32、42、52、62 通気孔
15 メッキ
16 半田
22 電源端子
23 レンズ移動部(移動部)
33A、33B、43A、43B、53A、53B 通気孔端部
72 接着剤
82、92 隔壁
83、93 通気孔(貫通孔)

Claims (16)

  1. 基板と、
    上記基板に実装された半導体素子と、
    上記半導体素子を覆うように上記基板と接合されている封止構造体と、を備え、
    上記基板には、内側面にメッキが施された通気孔が設けられているとともに、該通気孔は、上記基板と上記封止構造体との接合後に、半田により閉塞されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 上記半導体素子は光電変換素子であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 上記封止構造体は、上記光電変換素子に入射光を集光するための集光部を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  4. 上記封止構造体は、上記集光部の位置を移動させる移動部を有することを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  5. 上記移動部を駆動させる電気を供給する電源端子が、上記通気孔の内側面に施された上記メッキと半田付けされていることを特徴とする請求項4記載の半導体装置。
  6. 上記電源端子は、アース端子であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
  7. 上記電源端子は、先端が上記通気孔に挿入されていることを特徴とする請求項5または6に記載の半導体装置。
  8. 上記通気孔は、外部空間側の開口部の大きさが、上記基板と上記封止構造体とで形成された内部空間側の開口部の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置。
  9. 上記通気孔は、テーパ状に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。
  10. 上記通気孔は、上記基板の端部に設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体装置。
  11. 上記メッキは、上記通気孔の、上記基板と上記封止構造体とで構成される内部空間側の端部近傍の内側面のみ施されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の半導体装置。
  12. 上記電源端子の上記封止構造体側の端部に、上記半田よりも低温で硬化する樹脂が取り付けられていることを特徴とする請求項5または6に記載の半導体装置。
  13. 上記基板と上記封止構造体とで形成される内部空間を、上記通気孔の開口部が含まれる側と上記半導体素子が含まれる側とに隔てる隔壁が設けられているとともに、該隔壁には、貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の半導体装置。
  14. 上記隔壁に設けられた貫通孔は、上記基板の上記半導体素子が実装されている面から離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。
  15. 基板に通気孔を形成するとともに、該通気孔の内側面にメッキを施す工程と、
    上記基板に半導体素子を設置する工程と、
    上記半導体素子を覆うように、封止構造体を上記基板に接着する工程と、
    上記通気孔を半田で閉塞する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 上記半導体素子は光電変換素子であり、上記封止構造体は、上記光電変換素子に入射光を供給するための集光部と、上記集光部を移動させる移動部とを備えていることを特徴とする請求項15に記載の半導体装置の製造方法。
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