JP2016115768A - Semiconductor device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体素子が封止部材により封止された半導体デバイスおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed with a sealing member and a method for manufacturing the same.
光学センサ等の機能領域を有する半導体デバイスにおいては、電子機器の小型化に伴い、小型化および薄型化が図られており、最近では、半導体素子を基板上に搭載し、半導体素子を枠状の蓋部材で覆い、蓋部材と半導体素子の周囲の間に絶縁性の封止樹脂を充填する構造が採用されている。 In a semiconductor device having a functional area such as an optical sensor, the electronic device has been reduced in size and thickness with the downsizing of electronic equipment. Recently, a semiconductor element is mounted on a substrate, and the semiconductor element is frame-shaped. A structure in which an insulating sealing resin is filled between the cover member and the periphery of the semiconductor element is employed.
半導体素子の大きさに応じて異なる大きさの蓋部材を作製することは、金型費用等の増大を伴う。そこで、半導体素子の4つのコーナー部のそれぞれに対応して、基板上にスペーサを1ずつ、すなわち4つのスペーサを配置し、4つのスペーサの上面に延在される透明板を配置して、半導体素子を覆った構造としたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Producing lid members of different sizes depending on the size of the semiconductor element is accompanied by an increase in mold costs and the like. Therefore, in correspondence with each of the four corner portions of the semiconductor element, one spacer is arranged on the substrate, that is, four spacers are arranged, and a transparent plate extending on the upper surface of the four spacers is arranged, and the semiconductor is arranged. There is a structure in which an element is covered (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された発明では、基板上に4つのスペーサを位置決めして固定する工程の作業性が悪く、生産性に劣る。また、透明板の支持部が点状となり、面で受けることができないので、透明板を薄くした場合、透明板が破損する恐れがある。
In the invention described in
この発明の半導体デバイスは、一面上に端子が設けられた基板と、基板の一面上に配置され、基板の端子に電気的に接続された電極を有する半導体素子と、基板の一面上に載置される複数の脚部を有し、相互に離間して配置された一対の橋状支持体と、橋状支持体の脚部とは反対面側に配置され、一対の橋状支持体の一方から半導体素子の上部を覆って橋状支持体の他方にまで延在された透明部材と、を備える。
この発明の半導体デバイスの製造方法は、半導体デバイスがそれぞれ形成される複数の半導体デバイス形成領域を有し、各半導体デバイス形成領域内に端子が形成された素材基板を準備し、素材基板の各半導体デバイス形成領域内に、上面に電極を有する半導体素子を配置し、半導体素子それぞれの電極と素材基板に形成された端子をワイヤボンディングし、素材基板の各半導体デバイス形成領域内に、それぞれ複数の脚部を有する一対の橋状支持体を、相互に離間して設け、脚部と反対側の面に、一方の橋状支持体から半導体素子の上部を覆って他方の橋状支持体まで透明部材を延在し、素材基板を半導体デバイス形成領域毎に分離する方法である。
A semiconductor device according to the present invention includes a substrate provided with terminals on one surface, a semiconductor element having electrodes disposed on one surface of the substrate and electrically connected to the terminals of the substrate, and mounted on one surface of the substrate. A pair of bridge-shaped supports having a plurality of legs that are spaced apart from each other, and one of the pair of bridge-shaped supports disposed on the opposite side of the legs of the bridge-shaped support And a transparent member that covers the upper part of the semiconductor element and extends to the other of the bridge-like support.
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention provides a material substrate having a plurality of semiconductor device formation regions each having a semiconductor device formed therein, and a terminal formed in each semiconductor device formation region. A semiconductor element having an electrode on the upper surface is disposed in the device formation region, the electrodes of the semiconductor element and terminals formed on the material substrate are wire-bonded, and a plurality of legs are provided in each semiconductor device formation region of the material substrate. A pair of bridge-shaped supports having a portion are provided so as to be spaced apart from each other, and a transparent member is provided on a surface opposite to the leg portion from one bridge-shaped support to the upper portion of the semiconductor element to the other bridge-shaped support. In which the material substrate is separated for each semiconductor device formation region.
この発明によれば、基板上には一対の橋状支持体を配置すればよいので、生産性が向上する。また、透明部材を橋状支持体の上面で支持するので、透明部材を支持する支持面が大きくなり、透明部材の破損を抑制することができる。 According to the present invention, since a pair of bridge-shaped supports may be disposed on the substrate, productivity is improved. Moreover, since a transparent member is supported on the upper surface of a bridge-shaped support body, the support surface which supports a transparent member becomes large, and the damage of a transparent member can be suppressed.
−実施形態1−
[半導体デバイスの構造]
以下、この発明の半導体デバイスの一実施の形態を図面と共に説明する。
図1は、この発明の半導体デバイスの一実施の形態を示す外観斜視図であり、図2(a)は、図1に図示された半導体デバイスの上方からの平面図であり、図2(b)は図2(a)のIIb−IIb線断面図である。また、図3は、図1に図示された半導体デバイスの構成部材である橋状支持体の外観斜視図である。
半導体デバイス1は、回路基板(基板)10と、半導体素子20と、一対の橋状支持体30と、透明部材40と、封止部材50とを備えている。
半導体素子20は上面20aに、例えば、受光領域などの機能領域21を有し、回路基板10の上面(一面)10a上に不図示のダイボンド材によりダイボンディングされている。半導体素子20の機能領域21の周囲には、複数の電極22が配列されている。回路基板10の上面10aには、半導体素子20の周囲に配列された端子11(図2(b)参照)が形成されている。半導体素子20の各電極22は、回路基板10の端子11にワイヤ23により電気的に接続されている。電極22と端子11との接続は、金、銀、銅またはそれらの合金等のワイヤを用いたワイヤボンディング法によるものである。回路基板10の上面10aに対向する下面10b(図2(b)参照)には、不図示のビアホールを介して、それぞれ、対応する端子11に接続された外部端子部12が形成されている。
[Structure of semiconductor device]
Hereinafter, an embodiment of a semiconductor device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2A is a plan view from above of the semiconductor device shown in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line IIb-IIb in FIG. FIG. 3 is an external perspective view of a bridge-like support that is a component of the semiconductor device shown in FIG.
The
The
半導体素子20は平面視で矩形形状を有しており、回路基板10は、平面視で、半導体素子20より一回り大きい矩形形状を有している。半導体素子20は、回路基板10のほぼ中央に配置されており、半導体素子20の相対向する側辺は、それぞれ、回路基板10の対応する側辺から等しい長さだけ内側に配置されている。
The
[橋状支持体の構造]
回路基板10の左右方向に延在された長辺10cと平行に一対の橋状支持体30が配置されている。図3に図示されるように、各橋状支持体30は、回路基板10の長辺10cと平行な方向に延在された部材であり、左右方向に延在された一対の側面30aを有する。橋状支持体30の左右両端には、それぞれ、下方に延出する脚部31が形成されている。図3では、脚部31は、ほぼ角柱形状とされている。しかし、円柱形状あるいは円錐台、角錐台等の形状としてもよい。
なお、以下において、左右方向、前後方向および上下方向を図示の通りとする。
[Bridge-like support structure]
A pair of bridge-
In the following, the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction are as illustrated.
橋状支持体30の脚部31間は、凹部32とされている。つまり、各脚部31の下面31aの間は、溝状に除去されて凹部32が形成されており、一対の各側面30aは、ほぼコ字形状を有する。橋状支持体30の上面30bは全長に亘り平坦に形成されている。
The space between the
各脚部31の下面31a(図3参照)が不図示の接着剤により回路基板10の上面10aに接着されている。脚部31の下面31aから上面30bまでの高さ(上下方向の長さ)tは、端子11と電極22を接続するワイヤ23の高さ(図2(b)参照)より大きく形成されている。すなわち、橋状支持体30の上面30bは、ワイヤ23が、半導体素子20の上面20aから突出する最大の高さの部分23aの上方に位置している。
The
橋状支持体30は、それぞれ、その前後方向における外側の側面30aを回路基板10の長辺10cと面一にして回路基板10の長辺10cと、半導体素子20の長辺20bとの間に配置されている。回路基板10の長辺10cの左右方向の長さと橋状支持体30の左右方向の長さとは等しく、各橋状支持体30の両側の端面30cは、それぞれ、回路基板10の短辺10dと面一となっている。橋状支持体30の幅(前後方向の長さ)wは、回路基板10の長辺10cと半導体素子20の長辺20bとの間隔より小さく、各橋状支持体30の内側の側面30aと半導体素子20の長辺20bとの間には、隙間が形成されている。
Each of the bridge-shaped
透明部材40は、一対の橋状支持体30の上面30b上に接着されて固定されている。
透明部材40は、一対の長辺40aと一対の短辺40bを有する、平面視で矩形形状の薄板部材である。透明部材40の短辺40bの長さは、各橋状支持体30の外側の側面30a間の長さより小さく、一対の橋状支持体30の内側の側面30a間の長さより大きい。換言すれば、透明部材40の短辺40bの長さは、透明部材40の各長辺40aが、橋状支持体30の幅wの領域内に位置するような長さとされている。つまり、透明部材40は、一対の橋状支持体30に跨って延在される。透明部材40の左右方向の長さは、両側の短辺40bが、それぞれ、回路基板10の短辺10dの内側と半導体素子20の短辺20cの外側の領域内に位置するような長さに形成されている。つまり、透明部材40の左右方向の長さは、回路基板10の左右方向の長さより短く、半導体素子20の左右方向の長さより大きく形成されている。
The
The
このように、透明部材40は、一対の橋状支持体30の一方の上面30bから他方の上面30bに延在して載置され、かつ、離間して配置された一対の橋状支持体30における、左右方向および前後方向のほぼ中央に配置されて、半導体素子20全体を覆っている。
As described above, the
透明部材40は、透明なガラスまたはアクリル樹脂等の透明な樹脂により形成される。
橋状支持体30も、透明部材40と同様な透明な部材により形成することができる。しかし、橋状支持体30は、セラミックスや有色の樹脂部材により形成してもよい。
The
The bridge-shaped
封止部材50は、回路基板10の上面10a上に、半導体素子20の外周を囲み、半導体素子20の一対の長辺20bおよび一対の短辺20cのそれぞれに、接触するように形成されている。半導体素子20の各長辺20bに接触する封止部材50の部分は、橋状支持体30の凹部32から注入されて固化されたものである。半導体素子20の各短辺20cに接触する封止部材50の部分は、回路基板10と透明部材40の隙間から注入されて固化されたものである。封止部材50の形成方法ついては、後述する。
封止部材50の外形は回路基板の外形と同一であり、封止部材50の外周の側辺は、回路基板10の一対の長辺10cおよび一対の短辺10dと面一になっている。
なお、図2(b)において、凹部32内に注入された封止部材50の上面と橋状支持体30の凹部32の底面(図では上方の面)との間に隙間は形成されていないが、図2(b)では、凹部32を明示するために分離して示されている。
The sealing
The outer shape of the sealing
In FIG. 2B, no gap is formed between the upper surface of the sealing
図2(b)に図示されるように、封止部材50は、半導体素子20の上面20aとほぼ同じ厚さか、それよりも薄く形成されている。封止部材50は、回路基板10の端子11およびワイヤ23における端子11との接合部を覆っている。図2(b)に図示された一実施の形態では、封止部材50は、半導体素子20の上面20aに形成された電極22およびワイヤ23における電極22との接合部を覆っていない。しかし、封止部材50は、半導体素子20の機能領域21を覆わなければ、ワイヤ23における電極22との接合部および電極22を覆うように構成してもよい。図2(b)に図示されるように、半導体素子20の上面20aと透明部材40の内面40cとの間には空隙部Sが形成されている。
As illustrated in FIG. 2B, the sealing
[橋状支持体の製造方法]
図4(a)、(b)を参照して、図3に図示された橋状支持体の製造方法を説明する。
複数の橋状支持体形成領域30r(図4(b)参照)の面積を有する平板である支持体素材板(図示せず)を準備する。各橋状支持体形成領域30rは、平面視で橋状支持体30と同一の大きさおよび形状を有し、高さtは、図3に図示される橋状支持体30の高さt(上下方向の長さ)と同一である。
[Method for producing bridge-shaped support]
With reference to FIG. 4 (a), (b), the manufacturing method of the bridge-shaped support body illustrated in FIG. 3 is demonstrated.
A support material plate (not shown) that is a flat plate having an area of a plurality of bridge-like
支持体素材板を加工して、前後方向に延在された複数の溝32rが設けられた支持体中間集合板30Pを形成する。支持体中間集合板30Pの溝32rの長さlは、橋状支持体30の凹部32の脚部間(左右方向の長さ)l(図3参照)、換言すれば、脚部31の間隙と同じである。支持体中間集合板30Pの溝32rの深さgは、橋状支持体30の凹部32の深さg(図3参照)と同じである。各溝32rは、橋状支持体30の脚部31の幅(左右方向の長さ)dの2倍(2d)離間して平行に形成する。つまり、各溝32rは、隣接する溝32r間に長さ2dの溝未加工部31rが形成されるよう加工される。支持体中間集合板30Pの左右方向の両側部において、溝32rは、側面37から溝32rの端部までの長さdが、橋状支持体30の脚部31の長さd(図3参照)と同一となる位置に設けられる。溝32rを形成する際は、支持体中間集合板30Pの各側面37から溝32rの端部までの長さをdより大きくしておき、溝32rを形成後に、長さdとなるように、支持体中間集合板30Pの各側面37を切削してもよい。
The support material plate is processed to form a support
図4(a)に図示された支持体中間集合板30Pを形成した後、間隔wの切断線c1−c1で、前後方向に平行に、支持体中間集合板30Pを切断する。切断線c1−c1の間隔wは、橋状支持体30の前後方向の幅wと同一である。また、支持体中間集合板30Pの溝未加工部31rの左右方向の中心位置で、切断線c1−c1に直交する切断線c2−c2で支持体中間集合板30Pを切断する。切断の順序は、切断線c1−c1での切断が先であっても、切断線c2−c2での切断が先であってもよい。これにより、図3に図示された複数の橋状支持体30を効率的に作製することができる。
After the support
上記では、支持体素材板に溝32rを2つ形成する場合で例示したが、さらに、支持体素材板に形成する溝32rの数を増やしてもよい。溝32rを増やす場合には、隣接する溝32r間に左右方向の長さ2dの溝未加工部31rが形成されるようにする。
また、支持体素材板に形成する溝32rを1つだけとし、切断線c1−c1だけの切断により、橋状支持体30を得るようにしてもよい。
上記橋状支持体30の製造方法は、橋状支持体30を、ガラス、セラミックス等により形成する場合に適する。橋状支持体30を樹脂により形成する場合には、図4(a)に図示される溝32rが形成された支持体中間集合板30Pをモールド法により形成してもよい。
In the above, the case where two
Alternatively, only one
The manufacturing method of the bridge-shaped
[半導体デバイスの製造方法]
図5〜10を参照して、半導体デバイスの製造方法を説明する。
複数の半導体デバイス形成領域1rの面積を有する素材回路基板(素材基板)10Pを準備する。素材回路基板10Pの各半導体デバイス形成領域1r内には、端子11および端子11にビアホールを介して接続された外部端子部12(図2(b)参照)が形成されている。
なお、以下では、素材回路基板10P上に、左右方向4×前後方向3個の半導体デバイス1を形成する場合として例示するが、素材回路基板10P上には、これ以上またはこれ以下の数の半導体デバイス1を形成することが可能である。各半導体デバイス形成領域1rの平面形状は、半導体デバイス1を平面視した大きさおよび形状と同一である。すなわち、各半導体デバイス形成領域1rは、左右方向に延在する2つの長辺と、前後方向に延在する2つの短辺で囲まれた矩形の形状を有する。
[Method for Manufacturing Semiconductor Device]
A method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
A material circuit board (material substrate) 10P having an area of a plurality of semiconductor
In the following, a case where four
図5に図示されるように、各半導体デバイス形成領域1rに、半導体素子20をダイボンディングして素材回路基板(素材基板)10Pに半導体素子20を固定する。そして、ワイヤボンディングにより、半導体素子20の電極22と素材回路基板(素材基板)10Pの半導体デバイス形成領域1rに形成された端子11とを接続する。
As shown in FIG. 5, the
次に、図6に図示されるように、各半導体デバイス形成領域1r内に、一対の橋状支持体30を固定する。一対の橋状支持体30は、半導体素子20の長辺20bと平行に、対向して固定される。各橋状支持体30の外側の側面30aが、半導体デバイス形成領域1rの前後方向の境界線(長辺)上に一致するように位置決めされる。橋状支持体30が素材回路基板10に位置決めされて配置されると、橋状支持体30の内側の側面30aと半導体素子20の長辺20bとの間に、間隙ができる。換言すれば、各橋状支持体30は、その内側の側面30aが半導体素子20の長辺20bに接触しないように配置される。橋状支持体30は、不図示の接着剤により、脚部31の下面31a(図3参照)が素材回路基板10Pに接着されて固定される。
Next, as shown in FIG. 6, a pair of bridge-shaped
次に、図7に図示されるように、各半導体デバイス形成領域1r内の一対の橋状支持体30の上面30bに透明部材40を不図示の接着剤を用いて接着する。上述した通り、透明部材40の短辺40bの長さは、各橋状支持体30の外側の側面30a間の長さより小さく、一対の橋状支持体30の内側の側面30a間の長さより大きい。従って、透明部材40は、一対の橋状支持体30に亘って延在される、換言すれば、両側の橋状支持体30の上面30b上に跨って配置される。また、透明部材40は、その外形形状が、半導体素子20の外形形状より一回り大きく形成されており、透明部材40は、半導体素子20上方で半導体素子20全体を覆って配置される。
Next, as illustrated in FIG. 7, the
次に、図8に図示されるように、ディスペンサを前後方向に移動しながら、左右方向に隣接する半導体デバイス形成領域1r間、および左端側と右端側の半導体デバイス形成領域1rの一側縁側に、液状の樹脂材料50pを注入する。樹脂材料50pは、各半導体デバイス形成領域1r内の透明部材40の短辺40bの外方から半導体デバイス形成領域1rの内方側に向かって素材回路基板10P上を流動して、各半導体素子20の短辺20cに当接する。
Next, as illustrated in FIG. 8, while moving the dispenser in the front-rear direction, between the semiconductor
次に、図9に図示されるように、ディスペンサを左右方向に移動しながら、前後方向に隣接する半導体デバイス形成領域1r間、および前端側と後端側の半導体デバイス形成領域1rの一側縁側に、液状の樹脂材料50pを注入する。樹脂材料50pは、各半導体デバイス形成領域1r内の各橋状支持体30の凹部32(図3等参照)から素材回路基板10P上を流動して、各半導体素子20の長辺20bに当接する。
Next, as illustrated in FIG. 9, while moving the dispenser in the left-right direction, between the semiconductor
図8および図9に示す樹脂材料50pの注入工程において、樹脂材料50pの注入量は、樹脂材料50pの上面が半導体素子20の上面20aと同一面となるか、またはそれよりも低い位置となる程度にする。但し、樹脂材料50pが半導体素子20の上面20aを覆っても、半導体素子20の機能領域21を覆わなければよい。これにより、半導体素子20の上面20aと透明部材40との間に空隙部S(図2(b)参照)が形成される。
なお、樹脂材料50pとしては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂を用いることができる。樹脂中にガラス繊維などのフィラを分散してもよい。
In the step of injecting the
For example, an epoxy resin or a silicone resin can be used as the
樹脂材料50pの注入が完了したら、樹脂材料50pを熱や紫外線により硬化する。
そして、図10に示すように、各半導体デバイス形成領域1rの境界線に重なる二点鎖線で示す切断線の位置で、素材回路基板10Pを左右方向および前後方向に切断する。これにより、図1に図示された複数の半導体デバイス1を形成することができる。
When the injection of the
Then, as shown in FIG. 10, the
上記一実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(1)一対の橋状支持体30を、それぞれ、回路基板10上に配置された半導体素子20の対向する長辺20bの外側に、長辺20bと平行に配置し、橋状支持体30上に、橋状支持体30の一方から他方に延在する透明部材40を配置して、半導体素子20を覆う構造とした。回路基板10上に一対の橋状支持体30を配置する構造であるので、4つのスペーサを配置する構造に比し、橋状支持体30の位置決めおよび回路基板10への取り付けを容易、かつ、能率的に行うことができる。
According to the one embodiment, the following effects are obtained.
(1) A pair of bridge-
(2)透明部材40は、橋状支持体30の平坦な上面30bにより支持される構造である。このため、透明部材40が、4つのスペーサで支持される構造に比し、透明部材40を支持する支持面が大きくなり、透明部材40への負荷に対する剛性を大きくすることができる。
(2) The
(3)橋状支持体30は、長手方向の両端部に脚部31が形成され、脚部31間に凹部32が形成された構造を有する。このため、凹部32から液状の樹脂材料50pを注入することができ、透明部材40への負荷に対する剛性を大きくしたものでありながら、封止を容易かつ能率的に行うことができる。
(3) The bridge-shaped
(4)液状の樹脂材料50pは、対向する二対の側辺のうち、一対の側辺に対しては、橋状支持体30の凹部32から注入される。樹脂材料50pは、硬化時に応力が発生し易いが、一対の側辺に配置された橋状支持体30は、樹脂材料50pが硬化する際の応力を吸収する。このため、4つの側辺のいずれにも支持部材を有していない構造に比し、透明部材40にかかる応力を低減する。また、封止部材50の変形が発生すると透明部材40が水平に対して傾く恐れがあるが、一実施の形態では、封止部材50の変形を抑制するので、透明部材40の傾きも抑制することができる。
(4) The
(5)半導体素子20の対向する一対の長辺20bに沿って、それぞれ、橋状支持体30を離間して配置する構造であり、橋状支持体30の離間長さは、自由に変更できる構造である。このため、短辺20cの長さが異なる半導体素子20に対応することができ、開発費や金型費を削減することができる。
(5) The structure is such that the bridge-shaped
(6)橋状支持体30を下記の方法で作製した。
支持体素材板を加工して、前後方向に延在された複数の溝32rが設けられた支持体中間集合板30Pを形成する。そして、支持体中間集合板30Pを、溝32rの延在方向と直交する方向に、橋状支持体30の幅wの間隔で切断して橋状支持体30を作製する。この方法は、橋状支持体30を1つずつ作製する場合に比し、能率的である。
(6) The bridge-
The support material plate is processed to form a support
(7)橋状支持体30を、上記(6)に示す工程に、さらに、下記の工程を付加した方法で作製した。
支持体素材板に複数の溝32rを形成する。隣接する溝32rは、その間に、脚部31の幅dの2倍の長さの溝未加工部31rを存して形成する。また、溝未加工部31rを、その中心位置で溝32rの延在方向と平行な方向に切断する。
この方法とすれば、一度に形成できる橋状支持体30の数が溝32rの数に応じて増加するので、さらに、橋状支持体30の作製が能率的となる。
(7) The bridge-
A plurality of
According to this method, the number of bridge-shaped
−実施形態2−
図11は、本発明の半導体デバイスの実施形態2の断面図である。
実施形態2として示す半導体デバイス1Aは、一対の橋状支持体30の間に形成された封止部材50の厚さが、図1に図示された半導体デバイス1とは異なる。
図11に図示されるように、半導体デバイス1Aの前後方向の側部(長辺側の側部)に形成される封止部材50Aと、半導体デバイス1Aの左右方向の側部(短辺側の側部)に形成される封止部材50Bとは、厚さ(上下方向の長さ)が異なる。
長辺側の側部に形成される封止部材50Aは、上述したように、橋状支持体30の凹部32から注入して形成され、半導体素子20の厚さと同一か、または、それよりも薄く形成されている。
一方、短辺側の側部に形成される封止部材50Bは、回路基板10と透明部材40の上下方向の間隙の全体を充填する厚さに形成されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
In the
As shown in FIG. 11, the sealing
As described above, the sealing
On the other hand, the sealing
封止部材50A、50Bのように、厚さが異なる封止部材50A、50Bを形成するには、液状の樹脂材料50pの粘度または回路基板10の加熱温度を調整すればよい。
実施形態2の半導体デバイス1Aの他の構造は、図1に示す実施形態1の半導体デバイス1と同様である。
従って、実施形態2の半導体デバイス1Aは、実施形態1の半導体デバイス1と同様な効果を奏する
In order to form the sealing
The other structure of the
Therefore, the
また、実施形態2として示す半導体デバイス1Aでは、封止部材50Aは、橋状支持体30の凹部32に充填され、封止部材50Bは、回路基板10と透明部材40との間隙に充填されている。これにより、半導体素子20は、その周囲全体が、外部から完全に密封されている。
このため、実施形態2の半導体デバイス1Aは、外部の湿気、大気中に混合する成分、異物または気体の流れ等の外部環境の影響を無くすことができる。
In the
For this reason, the
−実施形態3−
図12は、本発明の半導体デバイスの実施形態3を示し、図12(a)は、半導体デバイスの上方からの平面図であり、図12(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線断面図である。
実施形態3の半導体デバイス1Bは、橋状支持体30が、回路基板10の外周の内側に配置され、封止部材50Cは、その外周が回路基板10の外周と面一とされ、かつ、橋状支持体30の全体を覆っている構造を有する。
Embodiment 3
12 shows Embodiment 3 of the semiconductor device of the present invention, FIG. 12 (a) is a plan view from above of the semiconductor device, and FIG. 12 (b) is XIIb-XIIb of FIG. 12 (a). It is line sectional drawing.
In the
図12(a)、(b)に図示されるように、各橋状支持体30は、外側の側面30aが回路基板10の長辺10cより内側に配置され、両側の端面30cは、回路基板10の短辺10dより内側に配置されている。
また、封止部材50Cの各側辺50fは、回路基板10の長辺10cおよび短辺10dと面一となっている。さらに、封止部材50Cは、各橋状支持体30の上面30b上にも形成され、透明部材40の外周まで延在されている。換言すれば、封止部材50Cは、各側辺50fから、透明部材40の一対の長辺40aおよび一対の短辺40bに接触する位置まで延在され、これにより、各橋状支持体30の全体を覆っている。
As shown in FIGS. 12A and 12B, each bridge-
Further, each
図13は、図12に図示された半導体デバイス1Bの製造方法の一例を説明するための平面図である。
実施形態3の半導体デバイス1Bも、基本的には、実施形態1の半導体デバイス1と同様な方法により形成することができる。
但し、半導体デバイス形成領域1rの境界は、隣接する橋状支持体30の側面30aの中心線Cx−Cxおよび橋状支持体30の端面30cの中心線Cy−Cy上に設定される。また、封止樹脂50Cの注入は、樹脂材料50pを橋状支持体30の上面30bを覆う厚さで、かつ、透明部材40の一対の長辺40aおよび一対の短辺40bに接触するように形成する。
そして、図13に二点鎖線で図示されるように、隣接する半導体デバイス形成領域1rの中心線Cx−CxおよびCy−Cyで切断すると、実施形態3の半導体デバイス1Bが得られる。
FIG. 13 is a plan view for explaining an example of the manufacturing method of the
The
However, the boundary of the semiconductor
Then, as illustrated by a two-dot chain line in FIG. 13, the
図14は、半導体デバイス1Bの他の製造方法を説明するための平面図である。
回路基板10の前後方向における側辺10eと橋状支持体30の外側の側面30aとの距離をkとし、橋状支持体30の幅(前後方向の長さ)をwとする。予め、幅(前後方向の長さ)が2(w+k)の橋状支持体30wを作製しておく。図14(a)に図示されるように、回路基板10の前後方向における両側辺10eに沿って幅wの橋状支持体30を配置して固定する。隣接する半導体デバイス形成領域1r間には、幅2(w+k)の橋状支持体30wを配置して固定する。
FIG. 14 is a plan view for explaining another method for manufacturing the
The distance between the
そして、橋状支持体30wの中央部を、切断の中心線を、前後方向における橋状支持体30wの中心線に合わせて幅2kの長さ切断する。このとき、回路基板10を切断しないようにする。これにより、図14(b)に図示されるように、各デバイス形成領域1r内に、幅wを有する橋状支持体30が形成される。この橋状支持体30は、デバイス形成領域1rの前後方向における境界10fから距離kだけ内側に側面30aが位置する。他の工程は、図13に関して説明した工程と同様である。
And the center part of the bridge-shaped
実施形態3における他の構成は、実施形態1と同様である。
よって、実施形態3の半導体デバイス1Bも、実施形態1の半導体デバイス1と同様な効果を奏する。
また、実施形態3の半導体デバイス1Bは、実施形態2の半導体デバイス1Aよりもさらに密封強度が大きいので、一層厳しい使用環境においても信頼性を確保することが可能である。
Other configurations in the third embodiment are the same as those in the first embodiment.
Therefore, the
In addition, since the
なお、実施形態3において、封止部材50Cを透明部材40の外周に接触する位置まで延在されている構造として例示した。しかし、封止部材50Cを透明部材40より厚く形成し、透明部材40の上面上に延在してもよい。封止部材50Cは、半導体素子20の機能領域21の内側に達しない位置まで、透明部材40の上面上に延在して形成することができる。
In the third embodiment, the sealing
また、上記各実施形態では、半導体素子20の機能領域21を受光領域として例示したが、本発明は、発光素子等、受光以外の他の機能を有する半導体素子20に対しても適用することができる。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、半導体素子20の周囲を囲んで設けられた封止部材50、50A〜50Cを備える構造として例示したが、封止部材50、50A〜50Cを備えていない構造としてもよい。
In each said embodiment, although illustrated as a structure provided with the sealing
上記各実施形態では、半導体素子20は、4つの側辺に電極22が配列されたクオード型として説明した。しかし、本発明は、相対向する一対の側辺のみに電極22が配列されたデュアル型の半導体素子20に対しても適用することができる。
In the above embodiments, the
上記各実施形態では、一対の橋状支持体30のそれぞれを、半導体素子20の長辺20bに沿って配置した構造として例示した。しかし、一対の橋状支持体30のそれぞれを、半導体素子20の短辺20cに沿って配置するようにしてもよい。
In the above embodiments, each of the pair of bridge-shaped
上記各実施形態では、橋状支持体30は、長手方向の両端に脚部31が形成された構造として例示した。しかし、脚部31は、端部より内側の位置に形成してもよい。また、橋状支持体30に、3つ以上の脚部31を形成するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the bridge-shaped
その他、本発明の半導体デバイスは、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、基板上に配置された半導体素子の側辺に沿って、複数の脚部を有する一対の橋状支持体が配置され、透明部材が、一対の橋状支持体の一方から半導体素子の上部を覆って橋状支持体の他方まで延在され、基板の一面上に、半導体素子の周囲を囲んで封止部材が設けられたものであればよい。 In addition, the semiconductor device of the present invention can be variously modified and configured within the scope of the gist of the invention. In short, a plurality of semiconductor devices are arranged along the side of the semiconductor element arranged on the substrate. A pair of bridge-shaped supports having legs are disposed, and a transparent member extends from one of the pair of bridge-shaped supports to the other of the bridge-shaped supports so as to cover the upper part of the semiconductor element and is on one surface of the substrate. Any semiconductor device may be used as long as the sealing member is provided around the periphery of the semiconductor element.
1、1A 半導体デバイス
1r 半導体デバイス形成領域
10 回路基板(基板)
10a 上面(一面)
10b 下面
10c 長辺
10d 短辺
10e 側辺
10f 境界
10P 素材回路基板(素材基板)
11 端子
12 外部端子部
20 半導体素子
20a 上面(一面)
20b 長辺
20c 短辺
21 機能領域
22 電極
23 ワイヤ
30 橋状支持体
30a 側面
30b 上面
30c 端面
30P 支持体中間集合板
30r 橋状支持体形成領域
31 脚部
31a 下面
31r 溝未加工部
32 凹部
32r 溝
37 側面
40 透明部材
40a 長辺
40b 短辺
40c 内面
50 封止部材
50A 封止部材
50B 封止部材
50p 樹脂材料
S 空隙部
DESCRIPTION OF
10a Top surface (one side)
11
Claims (15)
前記基板の前記一面上に配置され、前記基板の前記端子に電気的に接続された電極を有する半導体素子と、
前記基板の一面上に載置される複数の脚部を有し、相互に離間して配置された一対の橋状支持体と、
前記橋状支持体の前記脚部とは反対面側に配置され、一対の前記橋状支持体の一方から前記半導体素子の上部を覆って前記橋状支持体の他方にまで延在された透明部材と、を備える半導体デバイス。 A substrate with terminals on one side;
A semiconductor element having an electrode disposed on the one surface of the substrate and electrically connected to the terminal of the substrate;
A plurality of leg portions mounted on one surface of the substrate, and a pair of bridge-like supports disposed apart from each other;
Transparent disposed on the opposite side of the leg of the bridge-shaped support and extending from one of the pair of bridge-shaped supports to the other of the bridge-shaped support covering the upper portion of the semiconductor element A semiconductor device comprising: a member;
さらに、前記基板の前記一面上に、前記半導体素子の周囲を囲んで設けられた封止部材を備える半導体デバイス。 The semiconductor device according to claim 1,
Furthermore, a semiconductor device comprising a sealing member provided on the one surface of the substrate so as to surround the semiconductor element.
前記半導体素子の前記電極は、前記基板の前記一面と対向する面と反対側の面である上面に設けられ、前記半導体素子の前記電極と前記基板の前記端子とは、ワイヤにより電気的に接続されている半導体デバイス。 The semiconductor device according to claim 1 or 2,
The electrode of the semiconductor element is provided on an upper surface which is a surface opposite to the surface facing the one surface of the substrate, and the electrode of the semiconductor element and the terminal of the substrate are electrically connected by a wire. Semiconductor devices.
前記半導体素子の前記上面と前記透明部材との間は、空隙とされている半導体デバイス。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
A semiconductor device in which a gap is provided between the upper surface of the semiconductor element and the transparent member.
前記橋状支持体の前記脚部は、前記基板の前記一面に接着されている半導体デバイス。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
The leg portion of the bridge-like support is a semiconductor device bonded to the one surface of the substrate.
前記半導体素子は矩形形状を有し、
前記基板は、前記半導体素子より大きい矩形形状を有し、
前記半導体素子は、前記基板の中央部に、前記半導体素子の各側辺を前記基板の各側辺の内側にして配置され、
一対の前記橋状支持体は、それぞれ、前記基板の一側辺と、前記一側辺に対向する対向側辺に沿って配置されている半導体デバイス。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The semiconductor element has a rectangular shape,
The substrate has a rectangular shape larger than the semiconductor element;
The semiconductor element is disposed in a central portion of the substrate with each side of the semiconductor element inside each side of the substrate.
The pair of bridge-shaped supports is a semiconductor device disposed along one side of the substrate and a side opposite to the one side.
前記橋状支持体は、それぞれ、長手方向に延在する外側面が前記基板の一側辺または前記対向側辺の内側に配置されている半導体デバイス。 The semiconductor device according to claim 5, wherein
Each of the bridge-shaped supports is a semiconductor device in which an outer side surface extending in the longitudinal direction is disposed on one side of the substrate or on the inner side of the opposite side.
前記橋状支持体は、それぞれ、長手方向に延在する外側面が前記基板の一側辺または前記対向側辺と面一である半導体デバイス。 The semiconductor device according to claim 5, wherein
Each of the bridge-shaped supports is a semiconductor device in which an outer side surface extending in a longitudinal direction is flush with one side of the substrate or the opposite side.
前記半導体素子は、離間して配置された一対の前記橋状支持体の内側の側辺の間に配置されている半導体デバイス。 The semiconductor device according to any one of claims 6 to 8,
The semiconductor element is a semiconductor device disposed between the inner sides of a pair of bridge-shaped supports that are spaced apart from each other.
前記封止部材の外周側面は、前記基板の4つの側辺のそれぞれに面一である半導体デバイス。 The semiconductor device according to any one of claims 6 to 9,
The outer peripheral side surface of the sealing member is a semiconductor device that is flush with each of the four side sides of the substrate.
前記素材基板の前記各半導体デバイス形成領域内に、上面に電極を有する半導体素子を配置し、
前記半導体素子それぞれの前記電極と前記素材基板に形成された前記端子をワイヤボンディングし、
前記素材基板の前記各半導体デバイス形成領域内に、それぞれ複数の脚部を有する一対の橋状支持体を、相互に離間して設け、
前記脚部と反対側の面に、一方の前記橋状支持体から前記半導体素子の上部を覆って他方の前記橋状支持体まで透明部材を延在し、
前記素材基板を前記半導体デバイス形成領域毎に分離する半導体デバイスの製造方法。 Having a plurality of semiconductor device formation regions in which semiconductor devices are respectively formed, preparing a material substrate in which terminals are formed in each of the semiconductor device formation regions,
In each semiconductor device forming region of the material substrate, a semiconductor element having an electrode on the upper surface is disposed,
Wire bonding the electrodes of the semiconductor elements and the terminals formed on the material substrate,
In each of the semiconductor device formation regions of the material substrate, a pair of bridge-like supports each having a plurality of legs are provided apart from each other,
A transparent member extends from the one bridge-shaped support to the other bridge-shaped support on the surface opposite to the leg portion, covering the upper part of the semiconductor element,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the material substrate is separated for each semiconductor device formation region.
さらに、前記橋状支持体それぞれの前記脚部の間、および前記橋状支持体の離間した領域に封止樹脂を設ける工程を備える半導体デバイスの製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 11,
Furthermore, the manufacturing method of a semiconductor device provided with the process of providing sealing resin between the said leg parts of each said bridge-shaped support body, and the space | interval area | region of the said bridge-shaped support body.
前記橋状支持体を配置する工程は、
複数の橋状支持体形成領域の面積を有する支持体素材板を準備する工程と
前記支持体素材板に、前記脚部間の長さを有する溝を延在して形成する工程と、
前記溝部の延在方向に直交する方向で、前記支持体素材板を切断して前記橋状支持体を作製する工程を含む半導体デバイスの製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 11 or 12,
The step of arranging the bridge-shaped support includes
A step of preparing a support material plate having an area of a plurality of bridge-shaped support formation regions; a step of forming a groove having a length between the legs in the support material plate; and
The manufacturing method of a semiconductor device including the process of cut | disconnecting the said support body raw material board in the direction orthogonal to the extension direction of the said groove part, and producing the said bridge | bridging support body.
前記支持体素材板に前記溝を延在して形成する工程は、前記溝間に、前記脚部の幅の2倍の長さの溝未加工部を存して複数の前記溝を形成する工程であり、
前記橋状支持体を形成する工程は、さらに、
前記溝未加工部を、前記溝未加工部の延在方向に直交する方向の中央位置で、前記溝未加工部の延在方向に沿って切断する工程を含む半導体デバイスの製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13,
In the step of extending the grooves in the support material plate, a plurality of grooves are formed between the grooves with a groove unprocessed portion having a length twice the width of the leg portion. Process,
The step of forming the bridge-like support further comprises:
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: cutting the groove unprocessed portion along a direction in which the groove unprocessed portion extends at a central position in a direction orthogonal to the direction in which the groove unprocessed portion extends.
前記素材基板の前記各半導体デバイス形成領域内に、それぞれ複数の脚部を有する一対の橋状支持体を、相互に離間して設ける工程は、
前記一対の橋状支持体の少なくとも一方を、所定幅よりも幅広の橋状支持体を前記半導体デバイス形成領域内に配置した後、切断により所定幅に形成する工程を含む半導体デバイスの製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 11 or 12,
A step of providing a pair of bridge-shaped supports each having a plurality of legs in the respective semiconductor device formation regions of the material substrate, being separated from each other,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming at least one of the pair of bridge-shaped supports in a predetermined width by cutting a bridge-shaped support wider than a predetermined width in the semiconductor device formation region.
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