JP2792377B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
Description
実装した半導体装置に関するものである。
ンサー素子と、その半導体センサー素子を駆動し、その
出力信号を処理する駆動用LSIのベアチップは個別に
パッケージングされ、プリント基板上に周辺の回路部品
と併せて実装されてセンサーモジュールとしての機能を
発揮していた。
赤外線センサー素子を例にあげて、それを実装する従来
の半導体装置の一例について図2に基づき説明する。図
2(a)は、赤外線センサー素子の斜視図、図2(b)
は、その断面図、図2(c)は、その赤外線センサー素
子を実装した半導体装置18の構造を示す断面図であ
る。
で、サーミスタ2、熱絶縁膜3、シリコン基板4から構
成され、シリコン基板4にはサーミスタ2の熱が逃げに
くいように空隙部4aが設けられている。赤外線センサ
ー素子1は、例えば、シリコン基板4上に熱絶縁膜3を
形成し、その上部にサーミスタ2を複数実装した後、シ
リコン基板4のサーミスタ2下方にあたる部分をエッチ
ング等にて部分的に触刻して空隙部4aを形成して製造
される。
1を実装する金属製のステム、6は端子、7はガラス等
の封着材、8はダイボンドペースト、9はボンディング
ワイヤー、10は金属製のキャップ、11はフィルタ、
12は接着剤である。
台となるもので、その周縁にはキャップ10との接合部
となるステム鍔部5aが設けられている。端子6は外部
回路との接続用のもので、ガラス等の封着材7によりス
テム5にそれとは絶縁された状態で保持されている。1
0はキャップで下方の開口端周縁にはキャップ鍔部10
aが設けられている。
て行われ、最後に真空中、大気中または任意雰囲気中に
てキャップ10とステム5をそれぞれの鍔部を重ね合わ
せ、その両側から150〜600kgfの力で加圧し数
十Aの大電流を流し接合して行われる。
て、キャップ10には、フィルタ11が、例えば、接着
剤12により固着される。ステム5には、端子6がガラ
ス等の封着材7を介して取付けられ、赤外線センサー素
子1がダイボンドペースト8を介して実装され、ボンデ
ィングワイヤー9により端子6と赤外線センサー素子1
の電極パッドは接続される。
は、コバール等の金属が一般的であるが、これは、圧延
や絞りなどの加工が容易に行え、膨張率の温度特性がガ
ラスのそれとよく一致しており、接合技術が確立されて
いるためである。
子を実装したセンサーモジュールについて説明する。図
3(a)は従来の駆動用LSI20の斜視図、図3
(b)がその断面図である。図3(c)は、図2に示し
た赤外線センサー素子18で、図3(d)がセンサーモ
ジュールを示す側面図で、プリント基板19には、図3
(a)の樹脂封止された駆動用LSI20と、図3
(c)のCANパッケージに封止された赤外線センサー
素子18と、抵抗やコンデンサーの周辺回路部品21が
実装されている。
面実装用のSOP形状のもので、13は駆動用LSIベ
アチップ、14は駆動用LSIベアチップ13を実装す
るダイパッド、15は外部回路と接続するためのリード
で、表面実装用に曲げ加工が施されている。16はリー
ド15と駆動用LSIベアチップ13の電極パッドを接
続するボンディングワイヤー、17は駆動用LSIを保
護するエポキシ樹脂等の封止樹脂で、このLSIは赤外
線センサー素子1を実装した半導体装置18に電流を供
給し、その出力信号に対して演算、判断等の処理を行う
ものである。
ード15が形成されたリードフレームへの駆動用LSI
ベアチップ13搭載、駆動用LSIベアチップ13の電
極パッドとリード15間のワイヤーボンディング、樹脂
封止、分断等によって行われる。
ト基板19のスルーホールにその端子を挿入して半田付
けにより実装され、駆動用LSI20及びその他の周辺
回路部品21は基板の両面に表面実装されている。ま
た、22はレンズで、赤外線センサー素子1の効率を上
げるために半導体装置18のフィルタ11の前面に配置
されたものである。
赤外線センサー素子等の半導体センサー素子を実装する
半導体装置はCANパッケージ、その駆動用LSIは樹
脂封止と、個別にパッケージングされ、プリント基板上
でその他の周辺部品と共に接続されていたが、それぞれ
の部品でパッケージが占める体積が大きいため、プリン
ト基板の実装密度が低かった。
で、その目的とするところは、半導体センサー素子を実
装する半導体装置及びその駆動用LSIがプリント基板
上に占めるスペースを小さくし、プリント基板の実装密
度を向上させることにより、電子機器の小型化、薄型化
が図れる半導体装置の構造を提供することにある。
本発明は、半導体センサー素子を実装する半導体装置に
おいて、半導体センサー素子と、その半導体センサー素
子を突起電極を介してその上面に実装し、前記半導体セ
ンサー素子を駆動し、その出力信号を処理する駆動用L
SIベアチップと、その駆動用LSIベアチップをダイ
ボンドペーストを介してその上面に実装するステムと、
そのステムに貫通保持され、ボンディングワイヤーにて
前記駆動用LSIベアチップと接続される端子と、下方
の開口に前記ステムが固着された略筒状の内部保護用の
キャップと、そのキャップの上方の開口に固着されるフ
ィルタを有することを特徴とするものである。
ベアチップは、赤外線センサー素子を固定する実装台と
して働き、それらの電極パッド間に形成された突起電極
は、駆動用LSIベアチップと半導体センサー素子を電
気的に接続する。
外線センサー素子、駆動用LSIベアチップ、ボンディ
ングワイヤー及び端子を保護する外郭となる。
中、1は図2(a)及び(b)に示した赤外線センサー
素子、2はサーミスタ、5は円板状のステムで金属製で
ある。ステム5は、その上面に後述する駆動用LSIベ
アチップ13をAgペースト等のダイボンドペースト8
を介して実装している。このステム5にはガラス等の封
着材7を介して端子6が貫通保持されている。また、そ
の周縁には、後述するキャップ10との溶接部となる鍔
部5aが全周にわたって形成されている。
ヤーで、駆動用LSIベアチップ13の電極パッドと端
子6を電気的に接続するものである。10は、円筒状の
キャップで、ステム5に取り付けられ半導体装置内部を
保護するものである。その周縁には、ステム5に溶接す
るための鍔部10aが形成されている。11はフィルタ
で、赤外線が透過するガラス等でできており、接着剤1
2によりキャップ10に取り付けられている。13は駆
動用LSIベアチップで、その上面には突起電極23を
介して赤外線センサー素子1が実装されている。この駆
動用LSIベアチップ13は、赤外線センサー素子1に
電流を供給すると共に、その出力信号を演算、判断して
端子6に出力する機能がある。23は突起電極(バン
プ)で、駆動用LSIベアチップ13の電極パッドと赤
外線センサー素子1の電極パッドを電気的に接続するも
のである。
10は円筒状であり、それぞれ溶接用の鍔部を有すると
したが、その形状は特に限定されるものではなく、ま
た、その材料としてセラミックス等を用いてもよい。ス
テム5へのキャップ10の固定及びキャップ10へのフ
ィルタ11の固定も溶接によらず、陽極接合法や接着等
による方法としてもよい。
動用LSIベアチップ13と赤外線センサー素子1を突
起電極(バンプ)23を介して接続し、1つのパッケー
ジに収めたことを特徴とするものである。駆動用LSI
ベアチップ13及び半導体センサー素子1の基台は共に
Si製で線膨張係数が同じであるため、このように構成
することにより、温度変化による熱応力が、接続箇所で
ある突起電極23の部分にかからず、信頼性が向上する
という利点も生まれる。
13または赤外線センサー素子1にAu製の突起電極2
3を形成しておき、駆動用LSIベアチップ13上に赤
外線センサー素子1を、対応する電極パッドと突起電極
23の位置合わせをして配置し、加圧、加熱して赤外線
センサー素子1を駆動用LSIベアチップ13上に接合
した後、この駆動用LSIベアチップ13をダイボンド
ペースト8を介してステム5に実装し、端子6と駆動用
LSIベアチップ13の電極パッドとをボンディングワ
イヤー9にて接続し、キャップ10をステム5に溶接し
て行われる。
図2(c)の従来例の赤外線センサー素子1と比べて、
上下が逆になっているのは、図2(c)の例では、サー
ミスタ2が搭載された面にある電極パッドと端子6をボ
ンディングワイヤー9により接続していたのに対して、
図1の例では、サーミスタ2が搭載された面にある電極
パッドと駆動用LSIベアチップ13の電極パッドを突
起電極23を介して接続するようにしたためである。
的であるがインジュームや半田等でも同じ構成とするこ
とができる。また、突起電極23の形成方法としては、
Auワイヤーボンディングの第一ボンドのネックでワイ
ヤーを切断して行うスタッドバンプ法が一般的である
が、メッキによりAuを析出し形成することもでき、特
に限定されるものではない。
ンサー素子等の半導体センサー素子と駆動用LSIベア
チップを一体化して扱うことができ、1つのパッケージ
に収めることができるようになるため、プリント基板の
実装密度を向上させることができ、機器の小型化、薄型
化が図れる。
る。
図、(b)はその断面図である。(c)は赤外線センサ
ー素子を実装した半導体装置の従来例を示す断面図であ
る。
図、(b)はその断面図であり、(c)は赤外線センサ
ー素子を実装した従来の半導体装置の断面図、(d)は
従来のセンサーモジュールの側面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体センサー素子を実装する半導体装
置において、半導体センサー素子と、その半導体センサ
ー素子を突起電極を介してその上面に実装し、前記半導
体センサー素子を駆動し、その出力信号を処理する駆動
用LSIベアチップと、その駆動用LSIベアチップを
ダイボンドペーストを介してその上面に実装するステム
と、そのステムに貫通保持され、ボンディングワイヤー
にて前記駆動用LSIベアチップと接続される端子と、
下方の開口に前記ステムが固着された略筒状の内部保護
用のキャップと、そのキャップの上方の開口に固着され
るフィルタを有することを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5028700A JP2792377B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5028700A JP2792377B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06241889A JPH06241889A (ja) | 1994-09-02 |
JP2792377B2 true JP2792377B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=12255747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5028700A Expired - Lifetime JP2792377B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2792377B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7026718B1 (en) | 1998-09-25 | 2006-04-11 | Stmicroelectronics, Inc. | Stacked multi-component integrated circuit microprocessor |
DE102004009605A1 (de) * | 2004-02-27 | 2005-09-15 | Siemens Ag | Temperatursensor und Anordnung zur Klimaregelung eines Kraftfahrzeuginnenraumes |
JP2006080350A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Denso Corp | 半導体装置およびその実装構造 |
JP2007227596A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体モジュール及びその製造方法 |
KR102054312B1 (ko) * | 2012-07-17 | 2019-12-10 | 한국전자통신연구원 | 인체 적외선 감지소자 및 그를 구비한 전자장치 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP5028700A patent/JP2792377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06241889A (ja) | 1994-09-02 |
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