JP3127584B2 - 樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置 - Google Patents
樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置Info
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩや固体撮像素子
等の半導体素子をボンディングワイヤーにて配線し気密
封止して成る樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置
に関するものである。
等の半導体素子をボンディングワイヤーにて配線し気密
封止して成る樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高い気密状態で集積回路やＣＣＤセンサ
ー、リニアセンサー等の半導体素子を封止する中空パッ
ケージは、所定の気体が封入された中空空間を有するも
ので、この空間内に半導体素子を搭載することで、信頼
性の高い半導体装置を構成している。
ー、リニアセンサー等の半導体素子を封止する中空パッ
ケージは、所定の気体が封入された中空空間を有するも
ので、この空間内に半導体素子を搭載することで、信頼
性の高い半導体装置を構成している。
【０００３】この中空パッケージを用いた半導体装置を
図１７の断面図に基づいて説明する。すなわち、この半
導体装置１は、おもにセラミックス等から成る基台３
と、この基台３上面の略中央部に搭載された半導体素子
２と、この半導体素子２の上方に配置された蓋４とから
構成されたもので、基台３上面の半導体素子２の周囲に
リード６が配置されるとともに、蓋４がこのリード６上
に接続された枠４１を介して取り付けられている。
図１７の断面図に基づいて説明する。すなわち、この半
導体装置１は、おもにセラミックス等から成る基台３
と、この基台３上面の略中央部に搭載された半導体素子
２と、この半導体素子２の上方に配置された蓋４とから
構成されたもので、基台３上面の半導体素子２の周囲に
リード６が配置されるとともに、蓋４がこのリード６上
に接続された枠４１を介して取り付けられている。
【０００４】この枠４１の高さに応じて蓋４と基台３と
間に空間が形成され、この空間内に半導体素子２が配置
された状態となる。また、リード６のインナーリード６
１がこの空間内に配置されており、半導体素子２とイン
ナーリード６１とがボンディングワイヤー７にて接続さ
れる。これにより、ボンディングワイヤー７も空間内に
配置されることになる。空間内には所定の気体が封入さ
れており、半導体素子２やボンディングワイヤー７等を
湿気や有害物質等から保護している。ＣＣＤセンサーや
リニアセンサー等の光学的な半導体素子２を用いた半導
体装置１では、蓋４として透明なガラスが用いられてお
り、このガラスを透過した光が半導体素子２に到達する
ようになっている。
間に空間が形成され、この空間内に半導体素子２が配置
された状態となる。また、リード６のインナーリード６
１がこの空間内に配置されており、半導体素子２とイン
ナーリード６１とがボンディングワイヤー７にて接続さ
れる。これにより、ボンディングワイヤー７も空間内に
配置されることになる。空間内には所定の気体が封入さ
れており、半導体素子２やボンディングワイヤー７等を
湿気や有害物質等から保護している。ＣＣＤセンサーや
リニアセンサー等の光学的な半導体素子２を用いた半導
体装置１では、蓋４として透明なガラスが用いられてお
り、このガラスを透過した光が半導体素子２に到達する
ようになっている。
【０００５】このセラミックス製の基台３上に金属製の
リード６を取り付けるには、例えば低融点ガラスを用
い、約４００℃に加熱して融着している。さらに、リー
ド６上に枠４１を取り付ける場合にも、この低融点ガラ
スを用いて融着している。また、インナーリード６１か
ら外側に延設されたアウターリード６２には、スズやハ
ンダ等の電気メッキ処理が施されており、外部の接続端
子との接続性の向上が図られている。
リード６を取り付けるには、例えば低融点ガラスを用
い、約４００℃に加熱して融着している。さらに、リー
ド６上に枠４１を取り付ける場合にも、この低融点ガラ
スを用いて融着している。また、インナーリード６１か
ら外側に延設されたアウターリード６２には、スズやハ
ンダ等の電気メッキ処理が施されており、外部の接続端
子との接続性の向上が図られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな中空パッケージを用いた半導体装置には、次のよう
な問題がある。すなわち、基台上にリードを取り付ける
際、約４００℃に加熱して低融点ガラスを溶融するた
め、予めリードにスズやハンダ等の電気メッキ処理を施
しておくと、これらが溶融してしまう不都合が生じる。
また、この加熱によりリードの表面に酸化膜が形成され
るため、電気メッキ処理を施す前に、熱硫酸等を用いて
この酸化膜を除去するメッキ前処理を行う必要がある。
これを行うため、メッキ前処理が不要な部分にカバーテ
ーピングを行ったり、硫酸を洗い流す洗浄処理を行った
りする必要があり、工程数の増加につながる。このよう
な不都合を解消するため、基台とリードとの接続をハン
ダ等が溶融しない温度で行える樹脂シーラーを用いるこ
とが考えられる。しかし、樹脂シーラーでは、セラミッ
クス製の基台と金属製のリードとの密着性が十分に得ら
れないため、気密性を損なうことになる。
うな中空パッケージを用いた半導体装置には、次のよう
な問題がある。すなわち、基台上にリードを取り付ける
際、約４００℃に加熱して低融点ガラスを溶融するた
め、予めリードにスズやハンダ等の電気メッキ処理を施
しておくと、これらが溶融してしまう不都合が生じる。
また、この加熱によりリードの表面に酸化膜が形成され
るため、電気メッキ処理を施す前に、熱硫酸等を用いて
この酸化膜を除去するメッキ前処理を行う必要がある。
これを行うため、メッキ前処理が不要な部分にカバーテ
ーピングを行ったり、硫酸を洗い流す洗浄処理を行った
りする必要があり、工程数の増加につながる。このよう
な不都合を解消するため、基台とリードとの接続をハン
ダ等が溶融しない温度で行える樹脂シーラーを用いるこ
とが考えられる。しかし、樹脂シーラーでは、セラミッ
クス製の基台と金属製のリードとの密着性が十分に得ら
れないため、気密性を損なうことになる。
【０００７】また、基台上の半導体素子の搭載部は、高
い平坦度を要求されるため、セラミックスの焼成の際
に、その条件を精度よくコントロールする必要がある。
しかし、このコントロールだけでは不十分であり、所望
の平坦度を得るために基台を研磨加工する必要がある。
このような工程数の増加から、半導体装置のコストダウ
ンを図るのが困難である。よって、本発明は高精度で、
しかもコストダウンが可能な中空パッケージを用いた半
導体装置を提供することを目的とする。
い平坦度を要求されるため、セラミックスの焼成の際
に、その条件を精度よくコントロールする必要がある。
しかし、このコントロールだけでは不十分であり、所望
の平坦度を得るために基台を研磨加工する必要がある。
このような工程数の増加から、半導体装置のコストダウ
ンを図るのが困難である。よって、本発明は高精度で、
しかもコストダウンが可能な中空パッケージを用いた半
導体装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された中空パッケージを用いた半
導体装置である。すなわち、この中空パッケージを用い
た半導体装置は、樹脂製の基台上面に設けられた搭載部
に半導体素子を接続し、半導体素子とボンディングワイ
ヤーを介して接続されるリードを基台に取り付け、この
基台上面に下部開口の凹部が形成された樹脂製の蓋を接
続して、凹部で半導体素子とボンディングワイヤーとを
包囲したもので、このリードのうち、ボンディングワイ
ヤーが接続されるインナーリードの接続面のみが基台の
上面と略同一平面上で露出し、接続面以外のインナーリ
ードは基台の内部に埋め込まれているとともに、インナ
ーリードから外方へ続くアウターリードが基台の側面略
中央から基台の外部へ延出しているものである。
題を解決するために成された中空パッケージを用いた半
導体装置である。すなわち、この中空パッケージを用い
た半導体装置は、樹脂製の基台上面に設けられた搭載部
に半導体素子を接続し、半導体素子とボンディングワイ
ヤーを介して接続されるリードを基台に取り付け、この
基台上面に下部開口の凹部が形成された樹脂製の蓋を接
続して、凹部で半導体素子とボンディングワイヤーとを
包囲したもので、このリードのうち、ボンディングワイ
ヤーが接続されるインナーリードの接続面のみが基台の
上面と略同一平面上で露出し、接続面以外のインナーリ
ードは基台の内部に埋め込まれているとともに、インナ
ーリードから外方へ続くアウターリードが基台の側面略
中央から基台の外部へ延出しているものである。
【０００９】また、半導体素子の搭載部を基台の上面よ
りわずかに高い凸状としたり、反対に基台の上面よりも
わずかに低い凹状とする。さらに、搭載部下方の基台の
厚さを、他の位置の基台の厚さよりも薄くしたり、搭載
部に金属製のダイパッドを設け、このダイパッド下方の
基台の厚さを他の基台の厚さよりも薄くしたり、ダイパ
ッドの裏面が露出するような放熱孔を穿設するものであ
る。
りわずかに高い凸状としたり、反対に基台の上面よりも
わずかに低い凹状とする。さらに、搭載部下方の基台の
厚さを、他の位置の基台の厚さよりも薄くしたり、搭載
部に金属製のダイパッドを設け、このダイパッド下方の
基台の厚さを他の基台の厚さよりも薄くしたり、ダイパ
ッドの裏面が露出するような放熱孔を穿設するものであ
る。
【００１０】また、基台の上面のうち、蓋との接合部分
を他の部分に比べて低くしたり、アウターリードが基台
の裏面側に露出した状態で設置したり、アウターリード
を基台の側面から外側に延出して、その先端部を基台の
裏面側に折り曲げたものである。さらに、蓋の外側にお
ける基台の上面に、光学レンズ系の保持台を接続するも
のでもある。
を他の部分に比べて低くしたり、アウターリードが基台
の裏面側に露出した状態で設置したり、アウターリード
を基台の側面から外側に延出して、その先端部を基台の
裏面側に折り曲げたものである。さらに、蓋の外側にお
ける基台の上面に、光学レンズ系の保持台を接続するも
のでもある。
【００１１】
【作用】基台が樹脂にて形成されているため、基台上面
の平面度を容易に、しかも精度良くすることができる。
さらに、樹脂製の基台内部にインナーリードの接続面以
外が埋め込まれているため、基台と蓋との接合部を平坦
にすることができる。このため、基台と蓋との密着性が
高まり、空間内の気密性が向上する。また、インナーリ
ードの接続面のみが基台の上面と略同一平面上で露出
し、他の部分は基台の内部に埋め込まれているため、基
台の上面からリードが突出しないことになり、樹脂製の
基台を形成する際、金型のキャビティ形状を簡素化でき
るようになる。 さらに、インナーリードから外方へ続く
アウターリードが基台の側面略中央から基台の外部へ延
出していることから、基台によってインナーリードを強
固に保持することができ、アウターリードの曲げや切断
等の加工作業時に力が加わっても基台からのリード剥が
れを防止できるようになる。
の平面度を容易に、しかも精度良くすることができる。
さらに、樹脂製の基台内部にインナーリードの接続面以
外が埋め込まれているため、基台と蓋との接合部を平坦
にすることができる。このため、基台と蓋との密着性が
高まり、空間内の気密性が向上する。また、インナーリ
ードの接続面のみが基台の上面と略同一平面上で露出
し、他の部分は基台の内部に埋め込まれているため、基
台の上面からリードが突出しないことになり、樹脂製の
基台を形成する際、金型のキャビティ形状を簡素化でき
るようになる。 さらに、インナーリードから外方へ続く
アウターリードが基台の側面略中央から基台の外部へ延
出していることから、基台によってインナーリードを強
固に保持することができ、アウターリードの曲げや切断
等の加工作業時に力が加わっても基台からのリード剥が
れを防止できるようになる。
【００１２】また、基台上に設けられた半導体素子の搭
載部が凸状となっているため、半導体素子を搭載する際
の位置合わせを容易に行うことができる。また、搭載部
が凹状となっている場合には、半導体素子がこの凹状の
搭載部内に収まるため、半導体素子の側面に付着したダ
スト等を接着剤等で封入することができる。
載部が凸状となっているため、半導体素子を搭載する際
の位置合わせを容易に行うことができる。また、搭載部
が凹状となっている場合には、半導体素子がこの凹状の
搭載部内に収まるため、半導体素子の側面に付着したダ
スト等を接着剤等で封入することができる。
【００１３】さらに、搭載部下方の基台の厚さを、他の
位置の基台の厚さよりも薄くすることで、ここから半導
体素子の発熱が外部に逃げやすくなる。また、搭載部に
金属製のダイパッドが設けられている場合、ダイパッド
下方の基台を薄くしたり、ダイパッドの裏面が露出する
ような放熱孔を基台下部に設けることで、半導体素子か
らの発熱がダイパッドを介して放熱孔から外部に逃げや
すくなる。
位置の基台の厚さよりも薄くすることで、ここから半導
体素子の発熱が外部に逃げやすくなる。また、搭載部に
金属製のダイパッドが設けられている場合、ダイパッド
下方の基台を薄くしたり、ダイパッドの裏面が露出する
ような放熱孔を基台下部に設けることで、半導体素子か
らの発熱がダイパッドを介して放熱孔から外部に逃げや
すくなる。
【００１４】また、基台の上面のうち、蓋との接触部分
が他の部分に比べて低く設けられているため、蓋を基台
に位置合わせしやすくなるとともに、蓋と基台との間に
付着する接着剤が中空パッケージ内にはみ出すことがな
い。さらに、アウターリードを基台の裏面側に露出した
り、基台の側面から裏面側に向けて折り曲げたりするこ
とにより、半導体装置の面実装を行うことができる。ま
た、蓋の外側における基台の上面に光学レンズ系の保持
台を接続することにより、基台上に搭載される半導体素
子と光学レンズ系との正確な位置合わせを行うことがで
きるとともに、光学レンズ系の焦点調整を容易に行うこ
とができるようになる。
が他の部分に比べて低く設けられているため、蓋を基台
に位置合わせしやすくなるとともに、蓋と基台との間に
付着する接着剤が中空パッケージ内にはみ出すことがな
い。さらに、アウターリードを基台の裏面側に露出した
り、基台の側面から裏面側に向けて折り曲げたりするこ
とにより、半導体装置の面実装を行うことができる。ま
た、蓋の外側における基台の上面に光学レンズ系の保持
台を接続することにより、基台上に搭載される半導体素
子と光学レンズ系との正確な位置合わせを行うことがで
きるとともに、光学レンズ系の焦点調整を容易に行うこ
とができるようになる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の中空パッケージを用いた半
導体装置の実施例を図に基づいて説明する。図１は、本
発明の中空パッケージを用いた半導体装置を説明する断
面図である。すなわち、この半導体装置１は樹脂製の基
台３と、この基台３の上面に取り付けられた蓋４の間に
中空の空間５が形成された中空パッケージから成るもの
である。
導体装置の実施例を図に基づいて説明する。図１は、本
発明の中空パッケージを用いた半導体装置を説明する断
面図である。すなわち、この半導体装置１は樹脂製の基
台３と、この基台３の上面に取り付けられた蓋４の間に
中空の空間５が形成された中空パッケージから成るもの
である。
【００１６】基台３の略中央部には半導体素子２が搭載
されており、基台３上の半導体素子２の周辺に複数のリ
ード６が設けられている。この半導体素子２の周囲を包
囲する状態に蓋４の下部に凹部４０が形成されており、
凹部４０と基台３との間で所定の空間５が形成されるこ
とになる。凹部４０内、すなわち空間５内の基台３上面
と略同一平面上には、インナーリード６１の接続部６１
ａにおける接続面のみが露出しており、半導体素子２と
この接続面とがボンディングワイヤー７にて接続されて
いる。
されており、基台３上の半導体素子２の周辺に複数のリ
ード６が設けられている。この半導体素子２の周囲を包
囲する状態に蓋４の下部に凹部４０が形成されており、
凹部４０と基台３との間で所定の空間５が形成されるこ
とになる。凹部４０内、すなわち空間５内の基台３上面
と略同一平面上には、インナーリード６１の接続部６１
ａにおける接続面のみが露出しており、半導体素子２と
この接続面とがボンディングワイヤー７にて接続されて
いる。
【００１７】また、インナーリード６１の接続部６１ａ
以外の部分は、途中から下方に折り曲げられており、基
台３内に埋め込まれている。さらに、下方に折り曲げら
れたインナーリード６１は基台３内でさらに側方に折り
曲げられており、基台３の側面における略中央から外側
に向けてアウターリード６２として延出している。この
ため、基台３と蓋４との間にインナーリード６１が挟ま
れることなく、平坦な接合面が形成され、基台３と蓋４
との接続が確実に行われることになる。しかも、アウタ
ーリード６２が基台３の側面の略中央から基台３の外部
へ延設されることから、基台３によってインナーリード
６１を強固に保持することができ、アウターリード６２
の曲げや切断等の加工作業時に力が加わっても基台３か
らインナーリード６１が剥がれてしまうことを防止でき
るようになる。
以外の部分は、途中から下方に折り曲げられており、基
台３内に埋め込まれている。さらに、下方に折り曲げら
れたインナーリード６１は基台３内でさらに側方に折り
曲げられており、基台３の側面における略中央から外側
に向けてアウターリード６２として延出している。この
ため、基台３と蓋４との間にインナーリード６１が挟ま
れることなく、平坦な接合面が形成され、基台３と蓋４
との接続が確実に行われることになる。しかも、アウタ
ーリード６２が基台３の側面の略中央から基台３の外部
へ延設されることから、基台３によってインナーリード
６１を強固に保持することができ、アウターリード６２
の曲げや切断等の加工作業時に力が加わっても基台３か
らインナーリード６１が剥がれてしまうことを防止でき
るようになる。
【００１８】この半導体装置１を製造するには、例えば
図２の斜視図に示すような単個または複数個取りのリー
ドフレーム１０を用いる。すなわち、このリードフレー
ム１０は、両側端にスプロケットホール１１が形成され
た例えば長尺状の４２アロイまたは銅材等のフレームに
複数のリード６を形成し、プレス加工等によりインナー
リード６１部でクランク状に折り曲げたもので、インナ
ーリード６１およびアウターリード６２の表面に予めス
ズやハンダ等の電気メッキ処理を施したものである。し
かも、インナーリード６１の接続部６１ａには、ボンデ
ィングワイヤーとの接続を容易にするためにリードフレ
ーム材またはメッキ上にアルミニウムクラッド層が形成
されている。このリードフレーム１０を用いた本発明の
半導体装置１の製造方法を図３〜図５の断面図を用いて
順に説明する。
図２の斜視図に示すような単個または複数個取りのリー
ドフレーム１０を用いる。すなわち、このリードフレー
ム１０は、両側端にスプロケットホール１１が形成され
た例えば長尺状の４２アロイまたは銅材等のフレームに
複数のリード６を形成し、プレス加工等によりインナー
リード６１部でクランク状に折り曲げたもので、インナ
ーリード６１およびアウターリード６２の表面に予めス
ズやハンダ等の電気メッキ処理を施したものである。し
かも、インナーリード６１の接続部６１ａには、ボンデ
ィングワイヤーとの接続を容易にするためにリードフレ
ーム材またはメッキ上にアルミニウムクラッド層が形成
されている。このリードフレーム１０を用いた本発明の
半導体装置１の製造方法を図３〜図５の断面図を用いて
順に説明する。
【００１９】先ず、図３に示すように、先に述べたリー
ドフレーム１０を金型の上型３１と下型３２との間に挟
持する。この際、上型３１と下型３２との間に形成され
たキャビティ３０内にインナーリード６１を配置すると
ともに、クランク状に折り曲げられたインナーリード６
１の接続部６１ａが上型３１の内面に接触するようにす
る。この接触を確実にするために、クランク状に折り曲
げたインナーリード６１の立ち上がり部分の長さを上型
３１のキャビティ３０高さよりもわずかに長くすればよ
い。そして、このキャビティ３０内にモールド用の樹脂
を充填する。一般に、このモールド用の樹脂として低応
力タイプのエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可
塑性樹脂を用いるのが望ましい。
ドフレーム１０を金型の上型３１と下型３２との間に挟
持する。この際、上型３１と下型３２との間に形成され
たキャビティ３０内にインナーリード６１を配置すると
ともに、クランク状に折り曲げられたインナーリード６
１の接続部６１ａが上型３１の内面に接触するようにす
る。この接触を確実にするために、クランク状に折り曲
げたインナーリード６１の立ち上がり部分の長さを上型
３１のキャビティ３０高さよりもわずかに長くすればよ
い。そして、このキャビティ３０内にモールド用の樹脂
を充填する。一般に、このモールド用の樹脂として低応
力タイプのエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可
塑性樹脂を用いるのが望ましい。
【００２０】これにより、インナーリード６１が内部に
埋め込まれているとともに、接続部６１ａの表面（接続
面）のみが基台３の上面と略同一平面上で露出した基台
３を形成できる。なお、樹脂製の基台３上面は、図３の
上型３１のキャビティ３０内面の形状が転写されるた
め、このキャビティ３０内面をソリのないように形成す
ることで、基台３の上面を平坦化することができる。ま
た、本実施形態のように、インナーリード６１の接続面
のみが基台３の上面と略同一平面上で露出するよう基台
３を樹脂形成する場合、基台３の上面からリードが突出
しないことになり、樹脂製の基台３を形成する際、金型
（例えば、上型３１）のキャビティ形状として基台３上
面に対応する部分のリードの逃げを考慮しなくてすみ、
金型形状の簡素化を図ることができる。この後、超高水
圧等による樹脂バリ取り作業により、インナーリード６
１の接続部６１ａや基台３周囲の樹脂バリを除去する。
埋め込まれているとともに、接続部６１ａの表面（接続
面）のみが基台３の上面と略同一平面上で露出した基台
３を形成できる。なお、樹脂製の基台３上面は、図３の
上型３１のキャビティ３０内面の形状が転写されるた
め、このキャビティ３０内面をソリのないように形成す
ることで、基台３の上面を平坦化することができる。ま
た、本実施形態のように、インナーリード６１の接続面
のみが基台３の上面と略同一平面上で露出するよう基台
３を樹脂形成する場合、基台３の上面からリードが突出
しないことになり、樹脂製の基台３を形成する際、金型
（例えば、上型３１）のキャビティ形状として基台３上
面に対応する部分のリードの逃げを考慮しなくてすみ、
金型形状の簡素化を図ることができる。この後、超高水
圧等による樹脂バリ取り作業により、インナーリード６
１の接続部６１ａや基台３周囲の樹脂バリを除去する。
【００２１】次に、図４に示すように、基台３の上面に
半導体素子２を銀ペースト等により接着する。そして、
基台３の上面と略同一面上に設けられたインナーリード
６１の接続部６１ａ表面と半導体素子２とをボンディン
グワイヤー７にて接続する。
半導体素子２を銀ペースト等により接着する。そして、
基台３の上面と略同一面上に設けられたインナーリード
６１の接続部６１ａ表面と半導体素子２とをボンディン
グワイヤー７にて接続する。
【００２２】そして、図５に示すように、樹脂製の蓋４
を基台３の上面３ａに取り付ける。すなわち、蓋４の下
面または基台３の上面３ａに樹脂シーラーまたは紫外線
硬化型接着剤を塗布し、蓋４の凹部４０が半導体素子２
およびボンディングワイヤー７を包囲するように取り付
ける。蓋４と基台３との接合面には、インナーリード６
１がない平坦な形状となっているため、樹脂シーラーま
たは紫外線硬化型接着剤で接着しても凹部４０内の気密
性が十分得られることになる。なお、ＣＣＤセンサーや
リニアセンサー等の光学素子を用いた半導体装置１で
は、この蓋４として透明な樹脂やガラス成形品を用いれ
ばよい。
を基台３の上面３ａに取り付ける。すなわち、蓋４の下
面または基台３の上面３ａに樹脂シーラーまたは紫外線
硬化型接着剤を塗布し、蓋４の凹部４０が半導体素子２
およびボンディングワイヤー７を包囲するように取り付
ける。蓋４と基台３との接合面には、インナーリード６
１がない平坦な形状となっているため、樹脂シーラーま
たは紫外線硬化型接着剤で接着しても凹部４０内の気密
性が十分得られることになる。なお、ＣＣＤセンサーや
リニアセンサー等の光学素子を用いた半導体装置１で
は、この蓋４として透明な樹脂やガラス成形品を用いれ
ばよい。
【００２３】最後に、アウターリード６２をプレス加工
等を用いて切断、折り曲げを行い、所定の形状に整形す
る。なお、この例では、最後にアウターリード６２を切
断して個々の半導体装置１に分割したが、半導体素子２
を搭載する前にアウターリード６２を切断して分割し、
その後の工程を個別に行ってもよい。
等を用いて切断、折り曲げを行い、所定の形状に整形す
る。なお、この例では、最後にアウターリード６２を切
断して個々の半導体装置１に分割したが、半導体素子２
を搭載する前にアウターリード６２を切断して分割し、
その後の工程を個別に行ってもよい。
【００２４】このような半導体装置１の製造方法では、
蓋４と基台３との接着に樹脂シーラーまたは紫外線硬化
型接着剤を用いることができるため、接着のための高温
加熱を要しない。すなわち、予めリードフレーム１０に
スズやハンダ等の電気メッキ処理を施しておいても、溶
融してしまうことがない。
蓋４と基台３との接着に樹脂シーラーまたは紫外線硬化
型接着剤を用いることができるため、接着のための高温
加熱を要しない。すなわち、予めリードフレーム１０に
スズやハンダ等の電気メッキ処理を施しておいても、溶
融してしまうことがない。
【００２５】次に、本発明の他の例を説明する。先ず、
図６の断面図に示すように、この半導体装置１の基台３
上面に設けられた半導体素子２の搭載部８は、基台３の
上面よりのわずかに高い凸状となっている。これによ
り、半導体素子２を搭載部８上に配置する場合におい
て、その位置を確実に合わせることができる。
図６の断面図に示すように、この半導体装置１の基台３
上面に設けられた半導体素子２の搭載部８は、基台３の
上面よりのわずかに高い凸状となっている。これによ
り、半導体素子２を搭載部８上に配置する場合におい
て、その位置を確実に合わせることができる。
【００２６】また、図７の断面図に示すような半導体装
置１は、半導体素子２の搭載部８が基台３の上面よりも
わずかに低い凹状となっている。この搭載部８に半導体
素子２を配置すると、半導体素子２が搭載部８内に埋ま
る状態となる。この状態で半導体素子２を銀ペースト等
により接着すると、半導体素子２の側面が銀ペースト等
により覆われることになる。半導体素子２の側面は、略
円形のウエハからチップ状の半導体素子２に切り出す際
のゴミや破片等が付着している。この半導体素子２の側
面が銀ペースト等により覆われることで、空間５内にゴ
ミや破片等が飛散しなくなり半導体素子２の表面に付着
するのを防止している。
置１は、半導体素子２の搭載部８が基台３の上面よりも
わずかに低い凹状となっている。この搭載部８に半導体
素子２を配置すると、半導体素子２が搭載部８内に埋ま
る状態となる。この状態で半導体素子２を銀ペースト等
により接着すると、半導体素子２の側面が銀ペースト等
により覆われることになる。半導体素子２の側面は、略
円形のウエハからチップ状の半導体素子２に切り出す際
のゴミや破片等が付着している。この半導体素子２の側
面が銀ペースト等により覆われることで、空間５内にゴ
ミや破片等が飛散しなくなり半導体素子２の表面に付着
するのを防止している。
【００２７】次に、図８の断面図に示すような半導体装
置１は、基台３の半導体素子２下方に放熱孔９を設けた
ものである。これにより、半導体素子２下方の基台３の
厚さは、他の部分の厚さと比べて薄くなり、半導体素子
２により発生した熱が外部に逃げやすくなっている。特
に、樹脂製の基台３はセラミックス製の基台３に比べ３
０％程度熱放散が悪いため、このような放熱孔９を少な
くとも半導体素子２に形成された能動素子領域に対応す
る大きさ以上に設けることで熱放散を補い、半導体素子
２の特性劣化を防ぐことができる。この放熱孔９を形成
するには、基台３形成の際に下型３２（図３参照）に放
熱孔９の形状に対応した凸型を設けておけばよい。
置１は、基台３の半導体素子２下方に放熱孔９を設けた
ものである。これにより、半導体素子２下方の基台３の
厚さは、他の部分の厚さと比べて薄くなり、半導体素子
２により発生した熱が外部に逃げやすくなっている。特
に、樹脂製の基台３はセラミックス製の基台３に比べ３
０％程度熱放散が悪いため、このような放熱孔９を少な
くとも半導体素子２に形成された能動素子領域に対応す
る大きさ以上に設けることで熱放散を補い、半導体素子
２の特性劣化を防ぐことができる。この放熱孔９を形成
するには、基台３形成の際に下型３２（図３参照）に放
熱孔９の形状に対応した凸型を設けておけばよい。
【００２８】また、図９の断面図に示すような半導体装
置１は、半導体素子２の搭載部に金属製のダイパッド６
３が設けられたものである。すなわち、ダイパッド６３
が設けられたリードフレームを用いて基台３を形成した
ものである。これにより、半導体素子２裏面から接地電
位をとることができるため、そのばらつきを低減するこ
とができる。
置１は、半導体素子２の搭載部に金属製のダイパッド６
３が設けられたものである。すなわち、ダイパッド６３
が設けられたリードフレームを用いて基台３を形成した
ものである。これにより、半導体素子２裏面から接地電
位をとることができるため、そのばらつきを低減するこ
とができる。
【００２９】また、図１０の断面図に示す半導体装置１
は、半導体素子２の搭載部に設けられたダイパッド６３
下方の基台３の厚さが、他の部分の厚さに比べ薄く設け
られたもので、半導体素子２により発生した熱が外部に
逃げやすくなっていると同時に、半導体素子２裏面から
接地電位をとってそのばらつきを低減させているもので
ある。
は、半導体素子２の搭載部に設けられたダイパッド６３
下方の基台３の厚さが、他の部分の厚さに比べ薄く設け
られたもので、半導体素子２により発生した熱が外部に
逃げやすくなっていると同時に、半導体素子２裏面から
接地電位をとってそのばらつきを低減させているもので
ある。
【００３０】また、図１１は、ダイパッド６３の裏面の
うち、大きくても半導体素子２の能動素子領域以内に対
応する部分が露出するような放熱孔９を形成しておくこ
とにより、半導体素子２から発生した熱がこの金属製の
ダイパッド６３を介して外部に放出されることになる。
うち、大きくても半導体素子２の能動素子領域以内に対
応する部分が露出するような放熱孔９を形成しておくこ
とにより、半導体素子２から発生した熱がこの金属製の
ダイパッド６３を介して外部に放出されることになる。
【００３１】さらに、図１２の断面図に示すように、基
台３の下部に放熱用キャップ９ａを導電性接着剤等を用
いて取り付け、その一部をダイパッド６３の裏面に接触
させることにより、放熱効果をさらに高めることができ
るとともに、接地電位のばらつきを低減できる。
台３の下部に放熱用キャップ９ａを導電性接着剤等を用
いて取り付け、その一部をダイパッド６３の裏面に接触
させることにより、放熱効果をさらに高めることができ
るとともに、接地電位のばらつきを低減できる。
【００３２】このような、複雑な形状の基台３であって
も樹脂製であるため、金型のキャビティ形状を変えるこ
とにより容易に形成できる。また、基台３上面の半導体
素子２の搭載部８や、蓋４の接合部を必要に応じて梨地
にすることにより、銀ペーストや樹脂シーラーおよび紫
外線硬化型接着剤等の接着性を向上することもできる。
も樹脂製であるため、金型のキャビティ形状を変えるこ
とにより容易に形成できる。また、基台３上面の半導体
素子２の搭載部８や、蓋４の接合部を必要に応じて梨地
にすることにより、銀ペーストや樹脂シーラーおよび紫
外線硬化型接着剤等の接着性を向上することもできる。
【００３３】また、図１３に示すような半導体装置１
は、基台３と蓋４との接合部分４ａが基台３の他の上面
よりも低く設けられている。このため、接合部分４ａに
樹脂シーラーや紫外線硬化型接着剤を塗布して蓋４を取
り付ける際に、この樹脂シーラーや紫外線硬化型接着剤
が空間５内にはみ出ることがない。さらに、蓋４をこの
接合部分４ａに合わせることにより基台３との位置合わ
せを正確に行うことができる。
は、基台３と蓋４との接合部分４ａが基台３の他の上面
よりも低く設けられている。このため、接合部分４ａに
樹脂シーラーや紫外線硬化型接着剤を塗布して蓋４を取
り付ける際に、この樹脂シーラーや紫外線硬化型接着剤
が空間５内にはみ出ることがない。さらに、蓋４をこの
接合部分４ａに合わせることにより基台３との位置合わ
せを正確に行うことができる。
【００３４】また、図１４に示すような半導体装置１
は、インナーリード６１から延設されたアウターリード
６２が基台３の裏面側に露出した状態に設けられたもの
である。基台３を形成する際に、図３に示す上型３１の
内面にインナーリード６１の接続部６１ａを当接し、下
型３２の内面にアウターリード６２を当接してモールド
用の樹脂をキャビティ３０内に充填する。これにより、
基台３の下面からアウターリード６２が露出した基台３
が形成される。
は、インナーリード６１から延設されたアウターリード
６２が基台３の裏面側に露出した状態に設けられたもの
である。基台３を形成する際に、図３に示す上型３１の
内面にインナーリード６１の接続部６１ａを当接し、下
型３２の内面にアウターリード６２を当接してモールド
用の樹脂をキャビティ３０内に充填する。これにより、
基台３の下面からアウターリード６２が露出した基台３
が形成される。
【００３５】また、図１５に示すような半導体装置１
は、基台３の側面から延出するアウターリード６２を下
方に折り曲げ、さらに先端部６２ａを基台３の裏面側に
折り曲げたものである。これらのように、アウターリー
ド６２が基台３の裏面側に配置されている半導体装置１
は、プリント配線板等に面実装する場合に適している。
は、基台３の側面から延出するアウターリード６２を下
方に折り曲げ、さらに先端部６２ａを基台３の裏面側に
折り曲げたものである。これらのように、アウターリー
ド６２が基台３の裏面側に配置されている半導体装置１
は、プリント配線板等に面実装する場合に適している。
【００３６】また、図１６に示すような半導体装置１
は、基台３上に取り付けられた蓋４の外側にレンズ系の
保持台１２が接続されたもので、高精度に形成された基
台３上面を基準にしてこの保持台１２が取り付けられて
いる。すなわち、光学的な半導体素子２を用いた半導体
装置１において、レンズ系のあおり精度およびバックフ
ォーカス精度を向上させることができる。
は、基台３上に取り付けられた蓋４の外側にレンズ系の
保持台１２が接続されたもので、高精度に形成された基
台３上面を基準にしてこの保持台１２が取り付けられて
いる。すなわち、光学的な半導体素子２を用いた半導体
装置１において、レンズ系のあおり精度およびバックフ
ォーカス精度を向上させることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の中空パッ
ケージを用いた半導体装置を用いれば次のような効果が
ある。樹脂製の基台を用いることにより、リードを基台
内部に埋め込むことができる。このため、基台と蓋との
接合面を平坦にすることができるため、樹脂シーラーま
たは紫外線硬化型接着剤を用いても空間の密封性を損な
うことがなく、耐湿性等に優れた半導体装置となる。し
かも、樹脂シーラーまたは紫外線硬化型接着剤を用いる
ことで、高温度による加熱接着を行う必要がなくなり、
リードフレームに予めスズやハンダ等の電気メッキ処理
を施すことができる。これにより、電気メッキ処理の工
程数を大幅に減少することができるため、半導体装置の
コストダウンを図ることが可能となる。
ケージを用いた半導体装置を用いれば次のような効果が
ある。樹脂製の基台を用いることにより、リードを基台
内部に埋め込むことができる。このため、基台と蓋との
接合面を平坦にすることができるため、樹脂シーラーま
たは紫外線硬化型接着剤を用いても空間の密封性を損な
うことがなく、耐湿性等に優れた半導体装置となる。し
かも、樹脂シーラーまたは紫外線硬化型接着剤を用いる
ことで、高温度による加熱接着を行う必要がなくなり、
リードフレームに予めスズやハンダ等の電気メッキ処理
を施すことができる。これにより、電気メッキ処理の工
程数を大幅に減少することができるため、半導体装置の
コストダウンを図ることが可能となる。
【００３８】さらに、半導体素子の搭載部下方の基台に
放熱孔を設けることにより、樹脂製の基台であっても熱
放散の良い半導体装置となる。これにより、半導体装置
の信頼性向上を図ることが可能となる。また、アウター
リードが基台の裏面側に配置されることにより、半導体
装置の面実装が可能となる。さらに、基台上面の平面度
を高精度に形成できるため、レンズ系を有する半導体装
置において、基台上面を基準にしてレンズと半導体素子
との正確な位置合わせを行うことができる。
放熱孔を設けることにより、樹脂製の基台であっても熱
放散の良い半導体装置となる。これにより、半導体装置
の信頼性向上を図ることが可能となる。また、アウター
リードが基台の裏面側に配置されることにより、半導体
装置の面実装が可能となる。さらに、基台上面の平面度
を高精度に形成できるため、レンズ系を有する半導体装
置において、基台上面を基準にしてレンズと半導体素子
との正確な位置合わせを行うことができる。
【図１】本発明の中空パッケージを用いた半導体装置を
説明する断面図である。
説明する断面図である。
【図２】リードフレームを説明する斜視図である。
【図３】基台の形成を説明する断面図である。
【図４】半導体素子の搭載を説明する断面図である。
【図５】蓋による封止を説明する断面図である。
【図６】他の例を説明する断面図（その１）である。
【図７】他の例を説明する断面図（その２）である。
【図８】他の例を説明する断面図（その３）である。
【図９】他の例を説明する断面図（その４）である。
【図１０】他の例を説明する断面図（その５）である。
【図１１】他の例を説明する断面図（その６）である。
【図１２】放熱用キャップを装着した状態の断面図であ
る。
る。
【図１３】他の例を説明する断面図（その７）である。
【図１４】他の例を説明する断面図（その８）である。
【図１５】他の例を説明する断面図（その９）である。
【図１６】他の例を説明する断面図（その１０）であ
る。
る。
【図１７】従来の中空パッケージを用いた半導体装置を
説明する断面図である。
説明する断面図である。
１ 半導体装置 ２ 半導体素子 ３ 基台 ４ 蓋 ５ 空間 ６ リード ７ ボンディングワイヤー １０ リードフレーム ６１ インナーリード ６１ａ 接続部 ６２ アウターリード
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−11356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−97976（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−131552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−245150（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−133860（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−146625（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−180949（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−21574（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−168648（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−180447（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/02 H01L 23/08 H01L 23/12 H01L 23/50 H01L 27/14
Claims (11)
- 【請求項１】 上面の搭載部に半導体素子が接続された
樹脂製の基台と、 前記基台に取り付けられ、前記半導体素子とボンディン
グワイヤーにて接続されたリードと、 前記基台の上面に接続され、前記半導体素子と前記ボン
ディングワイヤーとの周囲を包囲する下部開口の凹部が
形成された蓋とから成る樹脂製中空パッケージを用いた
半導体装置において、前記リードのうち、前記ボンディングワイヤーが接続さ
れるインナーリードの接続面のみが前記基台の上面と略
同一平面上で露出し、前記接続面以外のインナーリード
は前記基台の内部に埋め込まれているとともに、前記イ
ンナーリードから外方へ続くアウターリードが前記基台
の側面略中央から前記基台の外部へ延出している ことを
特徴とする樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置。 - 【請求項２】 前記搭載部が前記基台の上面よりもわず
かに高い凸状となっていることを特徴とする請求項１記
載の樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置。 - 【請求項３】 前記搭載部が前記基台の上面よりもわず
かに低い凹状となっていることを特徴とする請求項１記
載の樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置。 - 【請求項４】 前記搭載部下方の基台の厚さが、他の位
置の基台の厚さよりも薄くなっていることを特徴とする
請求項１記載の樹脂製中空パッケージを用いた半導体装
置。 - 【請求項５】 前記搭載部には金属製のダイパッドが設
けられていることを特徴とする請求項１記載の樹脂製中
空パッケージを用いた半導体装置。 - 【請求項６】 前記ダイパッド下方の基台の厚さが他の
位置の基台の厚さよりも薄くなていることを特徴とする
請求項５記載の樹脂製中空パッケージを用いた半導体装
置。 - 【請求項７】 前記ダイパッド下方の基台には前記ダイ
パッドの裏面が露出するような放熱孔が穿設されている
ことを特徴とする請求項５記載の樹脂製中空パッケージ
を用いた半導体装置。 - 【請求項８】 前記基台の上面のうち、前記蓋との接合
部分が他の部分と比べて低くなっていることを特徴とす
る請求項１記載の樹脂製中空パッケージを用いた半導体
装置。 - 【請求項９】 前記アウターリードが前記基台の裏面側
に露出した状態で設置されていることを特徴とする請求
項１記載の樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置。 - 【請求項１０】 前記アウターリードが前記基台の側面
から外側へ延出しているとともに、前記アウターリード
の先端部が前記基台の裏面側に折り曲げられていること
を特徴とする請求項１記載の樹脂製中空パッケージを用
いた半導体装置。 - 【請求項１１】 前記蓋の外側における前記基台の上面
に、光学レンズ系の保持台が接続されていることを特徴
とする請求項１記載の樹脂製中空パッケージを用いた半
導体装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189965A JP3127584B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置 |
| US08/078,846 US5436492A (en) | 1992-06-23 | 1993-06-21 | Charge-coupled device image sensor |
| TW085110784A TW332348B (en) | 1992-06-23 | 1993-06-21 | Manufacturing method for solid state motion picture device provides a highly accurate and low cost solid state motion picture device by use of empty package made of resin. |
| KR1019930011357A KR940006397A (ko) | 1992-06-23 | 1993-06-22 | 고체촬상장치 및 그 제조방법 |
| US08/392,222 US5529959A (en) | 1992-06-23 | 1995-02-22 | Charge-coupled device image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189965A JP3127584B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065726A JPH065726A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3127584B2 true JP3127584B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=16250152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04189965A Expired - Lifetime JP3127584B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 樹脂製中空パッケージを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127584B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7004325B2 (en) | 2001-05-08 | 2006-02-28 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Resin-molded package with cavity structure |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010058590A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 마이클 디. 오브라이언 | 리드 프레임을 이용한 전하결합소자용 패키지 및 그 주연리드 구조 |
| KR100541654B1 (ko) * | 2003-12-02 | 2006-01-12 | 삼성전자주식회사 | 배선기판 및 이를 이용한 고체 촬상용 반도체 장치 |
| TW200739165A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-16 | Chicony Electronic Co Ltd | Lens module of camera and its fabricating method |
| JP2009295862A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波樹脂パッケージ |
| JP5722161B2 (ja) * | 2011-08-24 | 2015-05-20 | 株式会社東海理化電機製作所 | 筐体 |
| JP6837330B2 (ja) * | 2016-12-21 | 2021-03-03 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP04189965A patent/JP3127584B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7004325B2 (en) | 2001-05-08 | 2006-02-28 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Resin-molded package with cavity structure |
| US7187073B2 (en) | 2001-05-08 | 2007-03-06 | Nec Electronics Corporation | Resin-molded package with cavity structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065726A (ja) | 1994-01-14 |
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