JP2019129276A - 半導体装置、撮像装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置、撮像装置および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】温度の変化に伴う半導体パッケージを構成する部材の変形による半導体パッケージの破損を防止する。【解決手段】半導体装置は、フレーム、半導体チップおよび蓋部を具備する。フレームは、底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成される。半導体チップは、その壁部に囲まれたその底部に載置される。その蓋部は、上面においてそのフレームと接着される。【選択図】図２

Description

本技術は、半導体装置、撮像装置および半導体装置の製造方法に関する。詳しくは、中空パッケージに構成された半導体装置、撮像装置および半導体装置の製造方法に関する。
従来、半導体装置は、防湿等のためパッケージに封止される。このような半導体装置のうち被写体の撮像を行う撮像装置では、撮像素子チップを配置する凹部が生成されたセラミック等のフレームにガラス等の蓋が接着剤により接着されてパッケージが構成される。このような撮像装置として、例えば、蓋状のキャップガラスとセラミックパッケージの凹部を囲む環状のキャップガラス接着部との間に接着剤を配置し、この接着剤を高温状態にして溶かした後に冷却して硬化させ、接着を行う固体撮像素子が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
このような固体撮像素子では、接着を行う際に高温状態のため軟化した接着剤がキャップガラス接着部からパッケージ内部に侵入して撮像素子の近傍に移行する場合が想定される。これに対し、上述の固体撮像素子では、環状のキャップガラス接着部の最内周部に突起部が形成され、最外周部に接着剤が配置される。この最内周部に配置された突起部により、軟化した接着剤のパッケージ内部への侵入が防止される。
特開平４−３３７６６８
上述の従来技術では、接着の際の加熱により、パッケージ内部に封入された空気等の気体が膨張し、フレームやキャップガラスに膨れを生じる。また、使用時における温度の変化に応じてパッケージにたわみを生じる。このようなパッケージを構成する部材の変形により接着剤に応力が集中してき裂等を生じ、半導体パッケージが破損するという問題がある。
本技術は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、温度の変化に伴う半導体パッケージを構成する部材の変形による半導体パッケージの破損を防止することを目的としている。
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の態様は、底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて上記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームと、上記壁部に囲まれた上記底部に載置される半導体チップと、上記上面において上記フレームと接着される蓋部とを具備する半導体装置である。これにより、フレームの上面において突部が配置された領域以外の環状の領域における蓋部との距離が増加するという作用をもたらす。接着剤が配置される際、突部が配置された領域以外の領域における接着剤の厚膜化が想定される。
また、この第１の態様において、上記フレームは、頂部から下り勾配に形成された上記突部を備えてもよい。これにより、フレームの上面と蓋部との距離が勾配に沿って徐々に変化するという作用をもたらす。
また、この第１の態様において、上記フレームは、上記上面の外周部に形成される上記頂部を有する上記突部を備えてもよい。これにより、フレームの上面と蓋部との距離が上面の外周部から徐々に変化するという作用をもたらす。
また、この第１の態様において、上記フレームは、上記上面の内周部に形成される上記頂部を有する上記突部を備えてもよい。これにより、フレームの上面と蓋部との距離が上面の内周部から徐々に変化するという作用をもたらす。
また、この第１の態様において、上記フレームは、上記上面の中央部に形成される上記頂部を有する上記突部を備えてもよい。これにより、フレームの上面と蓋部との距離が上面の中央部から外周部および内周部に向かって徐々に変化するという作用をもたらす。
また、この第１の態様において、上記フレームは、上記上面に形成された段差により構成される上記突部を備えてもよい。フレームの上面と蓋部との距離が段差に沿って変化するという作用をもたらす。
また、この第１の態様において、上記上面および上記蓋部の間に配置されて加圧されながら硬化する接着剤をさらに具備してもよい。これにより、フレームおよび蓋部が加圧されながら接着されるという作用をもたらす。
また、本技術の第２の態様は、底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて上記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームと、上記壁部に囲まれた上記底部に載置される撮像素子と、上記上面において上記フレームと接着されて上記撮像素子に入射する光を透過させる蓋部とを具備する撮像装置である。これにより、フレームの上面において突部が配置された領域以外の環状の領域における蓋部との距離が増加するという作用をもたらす。接着剤が配置される際、突部が配置された領域以外の領域における接着剤の厚膜化が想定される。
また、本技術の第３の態様は、底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて上記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームの上記上面に接着剤を塗布することにより上記接着剤を配置する接着剤配置工程と、上記接着剤が配置された上記フレームの上面に蓋部を載置する蓋部載置工程と、上記配置された接着剤を加圧しながら硬化させることにより上記フレームおよび上記蓋部を接着する接着工程とを具備する半導体装置の製造方法である。これにより、フレームの上面において突部が配置された領域以外の環状の領域における蓋部との距離が増加するという作用をもたらす。接着剤が配置される際、突部が配置された領域以外の領域における接着剤の厚膜化が想定される。
本技術によれば、温度の変化に伴う半導体パッケージを構成する部材の変形による半導体パッケージの破損を防止するという優れた効果を奏する。
本技術の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。 本技術の第１の実施の形態に係る接着剤に掛かる応力を示す図である。 本技術の第１の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態の変形例に係る撮像素子の構成例を示す断面図である。 本技術の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。 本技術の第３の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。 本技術の第４の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。 本技術が適用され得る撮像装置の一例であるカメラの概略的な構成例を示すブロック図である。
次に、図面を参照して、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．カメラへの応用例
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の構成］
図１は、本技術の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、蓋部１０と、壁部２０と、底部３０と、撮像素子４０とを備える。この撮像装置１を例に挙げて本技術に係る半導体装置を説明する。なお、撮像装置１は、特許請求の範囲に記載の半導体装置の一例である。
撮像素子４０は、入射光の撮像を行う半導体チップである。この撮像素子４０は、後述する蓋部１０を介して入射した被写体からの光を画像信号に変換し、出力する。撮像素子４０には、入射光に応じた電気信号を生成する光電変換を行う光電変換部を有する画素が２次元格子状に配置されて構成される。
底部３０は、撮像素子４０が実装される基板である。この底部３０は、電気信号を伝達する配線層とこの配線層を絶縁する絶縁層とにより構成される。また、この底部３０は、撮像素子４０が載置されるとともに撮像素子４０と電気的に接続され、撮像素子４０と撮像装置１の外部の回路との間において電気信号の伝達を行う。配線層は、例えば、銅（Ｃｕ）やタングステン（Ｗ）等の金属により構成することができる。また、絶縁層は、例えば、セラミックや樹脂により構成することができる。この配線層および絶縁層が交互に積層されて多層の配線が構成される。同図の底部３０は、撮像素子４０が載置される面である表面が矩形形状に構成される例を表したものである。
壁部２０は、撮像素子４０を囲繞するとともに底部３０に隣接して配置される環状の壁である。この壁部２０は、上面において後述する蓋部１０と接着される。ここで、上面とは、底部３０と隣接する面である底面と対向する面である。この上面は環状に構成され、この環状の上面には環状の周方向に連続した突部が配置される。同図の壁部２０においては、上面の最外周部に配置された頂部から下り勾配に形成された突部が配置される。突部の構成の詳細については後述する。壁部２０は、例えば、セラミック、樹脂および金属等により構成することができる。同図の壁部２０は、底部３０の表面の形状に合わせて矩形形状の外形に構成される。なお、底部３０および壁部２０は、フレームを構成する。また、このフレームと蓋部１０とは、半導体パッケージを構成する。
蓋部１０は、撮像素子４０の上部を覆う蓋である。この蓋部１０は、接着剤により壁部２０の上面と接着されて半導体パッケージを構成する。また、この蓋部１０は、ガラス等の透光性の部材により構成される。
なお、撮像装置１の構成はこの例に限定されない。例えば、壁部２０および底部３０が一体として構成されたフレームを使用することもできる。
［撮像装置の断面の構成］
図２は、本技術の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。同図は、撮像装置１の構成例を表す模式断面図である。同図に表したように、撮像素子４０は、底部３０に載置され、ボンディングワイヤ６０により底部３０の導体層と電気的に接続される。具体的には、撮像素子４０の表面に配置されたパッド（不図示）と底部３０の表面に配置されたパッド（不図示）との間にボンディングワイヤ６０がワイヤボンディングにより接続される。なお、撮像素子４０は、不図示の接着剤により、底部３０と接合される。
底部３０の裏面には、球形状の半田７０が配置される。この半田７０は、底部３０の配線層に接合される。また、撮像装置１が外部の回路基板に実装される際には、半田７０が外部の回路基板に形成されたパッドに半田接続される。このように、半田７０を介して底部３０および回路基板との間の電気信号の伝達が行われる。
蓋部１０は、壁部２０の上面２１において接着剤５０により接着される。同図の上面２１には、突部２２が配置される。突部２２は、頂部から下り勾配に形成される。また、突部２２は、環状の上面の最外周部の全周に配置される。すなわち、同図の上面２１は、最外周部から最内周部に向かう下り勾配に構成される。蓋部１０は、壁部２０の外周より小さい形状に構成され、端部が上述の突部２２の勾配の途中に近接する位置に接着される。
接着剤５０には、例えば、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を使用することができる。同図に表したように、接着剤５０は、蓋部１０と壁部２０の上面２１との間に配置されて蓋部１０および壁部２０を接着する。上述のように、上面２１には突部２２による勾配が形成されているため、接着剤５０の厚さは、上面２１の外周部から内周部に向かって増加する。上面２１に突部２２を配置することにより、蓋部１０および壁部２０の間の一部の領域において接着剤５０を厚くすることができる。
熱硬化性樹脂を接着剤５０として使用する場合には、硬化前の接着剤５０を壁部２０の上面２１と蓋部１０との間に塗布した後に加熱して硬化させる必要がある。また、光硬化性樹脂を接着剤５０として使用する場合にも、紫外線等を照射して硬化させた後に加熱が行われる。接着剤５０の硬化を完全なものにするためである。この加熱の際、蓋部１０等が変形して接着剤５０に応力が掛かるため、接着剤５０に歪みを生じる。接着剤５０の応力が大きい場合には歪みも増大し、接着剤５０にき裂等の破損を生じる。
また、車載用途の半導体素子においては、比較的広い温度範囲において使用されることとなる。撮像装置１を車載用途に使用した場合、半導体パッケージには大きな応力が繰り返し掛かることとなる。このような過酷な使用環境が想定される半導体素子においては、信頼性試験としてＡＥＣ−Ｑ１００が適用される。このＡＥＣ−Ｑ１００では、例えば、温度サイクル試験として−５５〜１２５℃において１０００サイクルの試験が実施される。低温から高温まで温度が変化すると蓋部１０や底部３０が伸縮する。この際、蓋部１０等のそれぞれの熱膨張係数が異なる場合には、半導体パッケージ全体がたわむこととなる。
例えば、蓋部１０として無機材料であるガラスを使用し、底部３０として樹脂等の有機材料を使用する場合には、温度の上昇に伴い撮像装置１が下に凸の形状にたわむことが想定される。蓋部１０より底部３０の伸び量が大きいためである。一方、温度が下降すると撮像装置１が上に凸の形状にたわむことが想定される。このように撮像装置１が変形する際には、応力が撮像装置１の周辺部に集中し、接着剤５０に強い応力が掛かることとなる。
このように、撮像装置１の製造時や使用時において接着剤５０には応力が集中する。しかし、同図に表したように、接着剤５０を厚く構成することにより、製造時や使用時の際に接着剤５０に掛かる応力を分散し、接着剤５０の破損を防止することができる。図３を用いてこの様子を説明する。
［応力の緩和］
図３は、本技術の第１の実施の形態に係る接着剤に掛かる応力を示す図である。同図におけるａは、接着剤５０の硬化のために加熱された撮像装置１の様子を表す断面図である。なお、同図において半田７０の記載を省略している。
加熱により接着剤５０を硬化させる際、蓋部１０および壁部２０の位置ずれを防止するため、圧力を加えて蓋部１０を壁部２０の方向に圧迫する。これは、例えば、圧力容器により撮像装置１の雰囲気を陽圧にすることにより行うことができる。しかし、半導体パッケージの内部に封入された空気等の気体は、逃げ場がなくなるため、温度の上昇に伴い半導体パッケージ内において膨張する。このため、蓋部１０および底部３０が外側に膨れた形状に変形し、蓋部１０の端部を支点として接着剤５０を開裂する方向に応力が加わる。
同図におけるｂは、比較例として上面２１に突部２２が配置されていない場合の例を表した図である。同図におけるｂの左および右の図は、それぞれ加熱前および加熱時の接着剤５０の様子を表した図である。同図におけるｂの左の図において、Ｗは上面２１の幅を表す。撮像装置１を加熱すると、同図におけるｂの右に表したように、蓋部１０および壁部２０が壁部２０の端部を支点（支点９０）として同図における上下に開く方向に変形する。接着剤５０が支点９０を中心として角度θだけ変形する場合を想定すると、接着剤５０の内周部における歪みＨ１は、
Ｈ１＝Ｗ×ｔａｎθ
となる。Ｗおよびθがそれぞれ０．８ｍｍ、２０°の場合には、Ｈ１は０．２９ｍｍとなる。
同図におけるｃは、上面２１に突部２２が配置される場合の例を表した図である。同図におけるｂと同様に、同図におけるｃの左および右の図は、それぞれ加熱前および加熱時の接着剤５０の様子を表した図である。同図におけるｃの左の図において、蓋部１０の端部は、上面２１の突部２２の勾配の途中において壁部２０と近接する。このため、当該近接位置が支点９０となる。上面２１の内周端から蓋部１０の端部の近接位置までの幅をＷ’とすると、Ｗ’はＷより小さい値となる。この場合の接着剤の内周部における歪みＨ２は、
Ｈ２＝Ｗ’×ｔａｎθ
となる。Ｗ’が、例えば０．６５ｍｍの場合には、Ｈ２は０．２４ｍｍとなり、同図におけるｂと比較して、歪みが１９％減少する。このように、突部２２を上面２１に配置することにより、接着剤５０に応力が掛かる際の支点が移動するため、接着剤５０の歪みを縮小することができる。
また、突部２２の勾配により、接着剤５０の厚さは外周部より内周部の方が大きくなる。加熱時の蓋部等の変形により接着剤５０の外周部より内周部に大きな応力が掛かることとなるが、内周部の方が接着剤５０の膜厚が厚いため、大きな応力を吸収することが可能となる。このように、支点９０の移動を伴わない場合であっても、突部２２を配置することにより応力が緩和され、接着剤５０の破壊を防ぐことができる。
なお、突部２２の形状は、この例に限定されない。例えば、突部２２が、壁部２０の隅の近傍を除く辺の部分に配置される構成にすることができる。また、例えば、矩形形状の壁部の長辺側の上面２１に突部２２を配置し、短辺側の上面２１における突部の配置を省略した構成にすることもできる。
［撮像装置の製造方法］
図４は、本技術の第１の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。同図は、撮像装置１の製造工程を表す図である。まず、底部３０に撮像素子４０を実装し、壁部２０の上面２１に接着剤５０を塗布して配置する。接着剤５０の塗布は、例えば、ディスペンサにより行うことができる（ステップＳ１０１）。次に、蓋部１０を上面２１に位置合わせして載置する（ステップＳ１０２）。次に、撮像装置１を圧力容器等により加圧する。これは、例えば、大気圧から０．０４２ＭＰａの圧力まで徐々に昇圧することにより行うことができる（ステップＳ１０３）。次に、接着を行う。これは、加圧した状態において撮像装置１を加熱して接着剤５０を硬化させることにより行うことができる。加熱は、例えば、室温から１３０℃の温度まで徐々に昇温することにより行うことができる（ステップＳ１０４）。接着剤５０の硬化後に、加熱を停止する。
次に、大気圧まで減圧する（ステップＳ１０５）。次に、撮像装置１を室温近傍の温度まで冷却し、半田７０を底部３０に配置する。以上の工程により撮像装置１を製造することができる。なお、撮像装置１の製造方法は、この例に限定されない。例えば、ステップＳ１０３における撮像装置１の加圧の際に撮像装置１の加熱を同時に行うこともできる。また、大気圧まで減圧した後に撮像装置１の加熱を停止する工程にすることもできる。
なお、ステップＳ１０１は、特許請求の範囲に記載の接着剤配置工程の一例である。ステップＳ１０２は、特許請求の範囲に記載の蓋部載置工程の一例である。ステップＳ１０４は、特許請求の範囲に記載の接着工程の一例である。
［変形例］
図５は、本技術の第１の実施の形態の変形例に係る撮像素子の構成例を示す断面図である。同図において撮像素子４０および半田７０の記載を省略している。同図におけるａは、突部２２の勾配の途中に突起２３を配置した例である。この突起２３により蓋部１０を壁部２０に接着する際の位置決めを容易に行うことができる。突起２３は、上面２１の任意の位置に配置することができる。また、突起２３の代わりに上面２１の周方向に連続した突部を配置することも可能である。
突起２３は、例えばスペーサにより構成することができる。この際、接着剤５０と同じ材料により構成されたスペーサを使用すると好適である。突起２３の近傍における接着剤５０への応力の集中を緩和することができるためである。
同図におけるｂは、突部２２の頂部に上面２１の周方向に連続した突部２４を配置した例である。また、同図におけるｃは、突部２２の代わりに頂部を面取りした形状の突部２５を配置した場合の例である。これらの場合にも、蓋部１０を壁部２０に接着する際の位置決めを容易に行うことが可能となる。
以上説明したように、本技術の第１の実施の形態の撮像装置１は、壁部２０の上面２１に突部２２を配置することにより、接着剤５０の一部の領域の厚さを厚くすることができる。撮像装置１の製造時や使用時における温度の変化に基づく応力の集中が緩和され、撮像装置１の破損を防止することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の撮像装置１は、環状の上面２１の最外周部に頂部が形成された突部２２を使用していた。これに対し、本技術の第２の実施の形態の撮像装置１は、環状の上面２１の最内周部に頂部が形成された突部を使用する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［撮像装置の断面の構成］
図６は、本技術の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。同図は、撮像装置１の構成例を表す模式断面図である。同図の撮像装置１は、突部２２の代わりに突部２６を備える点で、図２において説明した撮像装置１と異なる。
同図におけるａにおいて、突部２６は、環状の上面２１の最内周部に配置された頂部から下り勾配に形成される。この突部２６は、突部２２と同様に環状の上面２１の全周に配置することができる。上面２１の最内周部に突部２６の頂部が配置されるため、接着剤５０の厚さは、上面２１の内周部から外周部に向かって増加する。
前述のように、撮像装置１の使用時において、図３とは逆の方向に蓋部１０がたわむ場合も想定される。そのような場合には、接着剤５０の外周部に対して引張方向の応力が掛かることとなる。しかし、突部２６の頂部が支点となって接着剤５０の歪む領域の幅がＷからＷ’に短縮され、図３におけるｃと同様に歪みが縮小される。
同図におけるｂは、突部２６の頂部に上面２１の周方向に連続した突部２７を配置した例である。また、同図におけるｃは、突部２６の代わりに頂部を面取りした形状の突部２８を配置した場合の例である。
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本技術の第２の実施の形態の撮像装置１は、壁部２０の上面２１の最内周部に突部２６を配置することにより、撮像装置１にたわみを生じた場合の接着剤５０への応力の集中を緩和することができる。
＜３．第３の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の撮像装置１は、環状の上面２１の最外周部に頂部が形成された突部２２を使用していた。これに対し、本技術の第３の実施の形態の撮像装置１は、環状の上面２１の中央部近傍に頂部が形成された突部を使用する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［撮像装置の断面の構成］
図７は、本技術の第３の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。同図は、撮像装置１の構成例を表す模式断面図である。同図の撮像装置１は、突部２２の代わりに突部８１を備える点で、図２において説明した撮像装置１と異なる。
同図におけるａにおいて、突部８１は、環状の上面２１の略中央部に配置された頂部から外周部および内周部の両方への下り勾配に形成される。この突部８１は、突部２２と同様に環状の上面２１の全周に配置することができる。上面２１の中央部に突部８１の頂部が配置されるため、接着剤５０の厚さは、上面２１の中央部から内周部および外周部に向かって増加する。
同図におけるａの撮像装置１においては、突部８１の頂部が支点となって接着剤５０に応力がかかる。上面２１の内周部および外周部における接着剤５０の厚さが厚くなるため、図３および６に表した２つの方向に蓋部１０がたわむ場合において接着剤５０に掛かる応力を緩和することができる。
同図におけるｂは、突部８１の頂部に上面２１の周方向に連続した突部８２を配置した例である。また、同図におけるｃは、突部８１の代わりに頂部を面取りした形状の突部８３を配置した場合の例である。
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本技術の第３の実施の形態の撮像装置１は、壁部２０の上面２１の略中央部に突部８１を配置することにより、撮像装置１が異なる方向にたわみを生じた場合の接着剤５０への応力の集中を緩和することができる。
＜４．第４の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の撮像装置１は、環状の上面２１の最外周部に頂部から下り勾配に形成された突部２２を使用していた。これに対し、本技術の第４の実施の形態の撮像装置１は、環状の上面２１に段差を形成する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［撮像装置の断面の構成］
図８は、本技術の第４の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。同図は、撮像装置１の構成例を表す模式断面図である。同図の撮像装置１は、突部２２の代わりに突部８４を備える点で、図２において説明した撮像装置１と異なる。
同図におけるａにおいて、突部８４は、環状の上面２１の最外周部に連続して形成された段差の形状に構成される。この突部８４以外の上面２１は、蓋部１０と平行な形状に構成される。このため、突部８４に隣接する接着剤５０の厚さは薄くなり、突部８４以外の上面２１に隣接する接着剤５０の厚さは厚くなる。上面２１の内周部の接着剤５０の厚さを厚くすることができ、応力を分散することができる。なお、接着剤５０に応力が掛かる際の支点は、突部８４の近傍に形成される。また、上面２１の外周部の接着剤５０の厚さを薄くすることができるため、撮像装置１の吸湿を低減することができる。撮像装置１の内部への吸湿量は、接着剤５０の断面積に比例して増加するためである。このように、同図におけるａの撮像装置１は、製造時等における熱の影響による破損を防止するとともに使用時における吸湿を低減することができる。
同図におけるｂは、環状の上面２１の最内周部に連続して形成された段差状の突部８５が配置される例を表したものである。また、同図におけるｃは、環状の上面２１の略中央部に連続して形成される段差状の突部８６が配置される例を表したものである。
突部８４は、例えばスペーサにより構成することができる。この際、接着剤５０と同じ材料により構成されたスペーサを使用することにより、接着剤５０への応力の集中を緩和することができる。
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態において説明した撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本技術の第４の実施の形態の撮像装置１は、壁部２０の上面２１に段差形状の突部８１を配置することにより、撮像装置１の製造時や使用時における温度の変化に基づく応力の集中を緩和することができる。これにより、撮像装置１の破損を防止することができる。
＜５．カメラへの応用例＞
本技術は、様々な製品に応用することができる。例えば、本技術は、カメラ等の撮像装置に搭載される撮像素子として実現されてもよい。
図９は、本技術が適用され得る撮像装置の一例であるカメラの概略的な構成例を示すブロック図である。同図のカメラ１０００は、レンズ１００１と、撮像素子１００２と、撮像制御部１００３と、レンズ駆動部１００４と、画像処理部１００５と、操作入力部１００６と、フレームメモリ１００７と、表示部１００８と、記録部１００９とを備える。
レンズ１００１は、カメラ１０００の撮影レンズである。このレンズ１００１は、被写体からの光を集光し、後述する撮像素子１００２に入射させて被写体を結像させる。
撮像素子１００２は、レンズ１００１により集光された被写体からの光を撮像する半導体素子である。この撮像素子１００２は、照射された光に応じたアナログの画像信号を生成し、デジタルの画像信号に変換して出力する。
撮像制御部１００３は、撮像素子１００２における撮像を制御するものである。この撮像制御部１００３は、制御信号を生成して撮像素子１００２に対して出力することにより、撮像素子１００２の制御を行う。また、撮像制御部１００３は、撮像素子１００２から出力された画像信号に基づいてカメラ１０００におけるオートフォーカスを行うことができる。ここでオートフォーカスとは、レンズ１００１の焦点位置を検出して、自動的に調整するシステムである。このオートフォーカスとして、撮像素子１００２に配置された位相差画素により像面位相差を検出して焦点位置を検出する方式（像面位相差オートフォーカス）を使用することができる。また、画像のコントラストが最も高くなる位置を焦点位置として検出する方式（コントラストオートフォーカス）を適用することもできる。撮像制御部１００３は、検出した焦点位置に基づいてレンズ駆動部１００４を介してレンズ１００１の位置を調整し、オートフォーカスを行う。なお、撮像制御部１００３は、例えば、ファームウェアを搭載したＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成することができる。
レンズ駆動部１００４は、撮像制御部１００３の制御に基づいて、レンズ１００１を駆動するものである。このレンズ駆動部１００４は、内蔵するモータを使用してレンズ１００１の位置を変更することによりレンズ１００１を駆動することができる。
画像処理部１００５は、撮像素子１００２により生成された画像信号を処理するものである。この処理には、例えば、画素毎の赤色、緑色および青色に対応する画像信号のうち不足する色の画像信号を生成するデモザイク、画像信号のノイズを除去するノイズリダクションおよび画像信号の符号化等が該当する。画像処理部１００５は、例えば、ファームウェアを搭載したマイコンにより構成することができる。
操作入力部１００６は、カメラ１０００の使用者からの操作入力を受け付けるものである。この操作入力部１００６には、例えば、押しボタンやタッチパネルを使用することができる。操作入力部１００６により受け付けられた操作入力は、撮像制御部１００３や画像処理部１００５に伝達される。その後、操作入力に応じた処理、例えば、被写体の撮像等の処理が起動される。
フレームメモリ１００７は、１画面分の画像信号であるフレームを記憶するメモリである。このフレームメモリ１００７は、画像処理部１００５により制御され、画像処理の過程におけるフレームの保持を行う。
表示部１００８は、画像処理部１００５により処理された画像を表示するものである。この表示部１００８には、例えば、液晶パネルを使用することができる。
記録部１００９は、画像処理部１００５により処理された画像を記録するものである。この記録部１００９には、例えば、メモリカードやハードディスクを使用することができる。
以上、本発明が適用され得るカメラについて説明した。本技術は以上において説明した構成のうち、撮像素子１００２に適用され得る。具体的には、図１において説明した撮像装置１は、撮像素子１００２に適用することができる。撮像素子１００２に撮像装置１を適用することにより使用時における温度変化に伴う撮像装置１の破損を防止することができる。
なお、ここでは、一例としてカメラについて説明したが、本発明に係る技術は、その他、例えば監視装置等に適用されてもよい。
なお、本技術の実施の形態の半導体装置の構成は、撮像装置の例に限定されない。例えば、中空パッケージを使用する半導体装置、例えば、センサや平面型の表示装置等に適用することができる。
最後に、上述した各実施の形態の説明は本技術の一例であり、本技術は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本技術に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて前記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームと、
前記壁部に囲まれた前記底部に載置される半導体チップと、
前記上面において前記フレームと接着される蓋部と
を具備する半導体装置。
（２）前記フレームは、頂部から下り勾配に形成された前記突部を備える前記（１）に記載の半導体装置。
（３）前記フレームは、前記上面の外周部に形成される前記頂部を有する前記突部を備える前記（２）に記載の半導体装置。
（４）前記フレームは、前記上面の内周部に形成される前記頂部を有する前記突部を備える前記（２）に記載の半導体装置。
（５）前記フレームは、前記上面の中央部に形成される前記頂部を有する前記突部を備える前記（２）に記載の半導体装置。
（６）前記フレームは、前記上面に形成された段差により構成される前記突部を備える前記（１）に記載の半導体装置。
（７）前記上面および前記蓋部の間に配置されて加圧されながら硬化する接着剤をさらに具備する前記（１）から（６）のいずれかに記載の半導体装置。
（８）底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて前記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームと、
前記壁部に囲まれた前記底部に載置される撮像素子と、
前記上面において前記フレームと接着されて前記撮像素子に入射する光を透過させる蓋部と
を具備する撮像装置。
（９）底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて前記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームの前記上面に接着剤を塗布することにより前記接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤が配置された前記フレームの上面に蓋部を載置する蓋部載置工程と、
前記配置された接着剤を加圧しながら硬化させることにより前記フレームおよび前記蓋部を接着する接着工程と
を具備する半導体装置の製造方法。
１ 撮像装置
１０ 蓋部
２０ 壁部
２１ 上面
２２、２４〜２７、８１〜８６ 突部
２３ 突起
３０ 底部
４０ 撮像素子
５０ 接着剤
１００２ 撮像素子

Claims (9)

  1. 底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて前記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームと、
    前記壁部に囲まれた前記底部に載置される半導体チップと、
    前記上面において前記フレームと接着される蓋部と
    を具備する半導体装置。
  2. 前記フレームは、頂部から下り勾配に形成された前記突部を備える請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記フレームは、前記上面の外周部に形成される前記頂部を有する前記突部を備える請求項２記載の半導体装置。
  4. 前記フレームは、前記上面の内周部に形成される前記頂部を有する前記突部を備える請求項２記載の半導体装置。
  5. 前記フレームは、前記上面の中央部に形成される前記頂部を有する前記突部を備える請求項２記載の半導体装置。
  6. 前記フレームは、前記上面に形成された段差により構成される前記突部を備える請求項１記載の半導体装置。
  7. 前記上面および前記蓋部の間に配置されて加圧されながら硬化する接着剤をさらに具備する請求項１記載の半導体装置。
  8. 底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて前記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームと、
    前記壁部に囲まれた前記底部に載置される撮像素子と、
    前記上面において前記フレームと接着されて前記撮像素子に入射する光を透過させる蓋部と
    を具備する撮像装置。
  9. 底部と当該底部に隣接して配置されるとともに環状に構成されて前記環状の周方向に連続した突部を上面に備える壁部とにより構成されるフレームの前記上面に接着剤を塗布することにより前記接着剤を配置する接着剤配置工程と、
    前記接着剤が配置された前記フレームの上面に蓋部を載置する蓋部載置工程と、
    前記配置された接着剤を加圧しながら硬化させることにより前記フレームおよび前記蓋部を接着する接着工程と
    を具備する半導体装置の製造方法。
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