JP3536504B2 - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、固体撮像素子及びその製造方法
に関し、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）固
体撮像素子において、半導体チップからのインナーリー
ドをＴＡＢ（Tape Automated Bonding）により形成
し、この半導体チップのチップ表面をリッドで封止する
際に、インナーリードの有効エリア側端部を含むように
シール剤を塗付することにより、リッドに対する半導体
チップの位置ずれを低減する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＣＤ固体撮像素子等の製造工程
においては、チップ表面にリッドを接着してチップ表面
を封止してＣＣＤ固体撮像素子を形成するようになされ
ている。これによりこの製造工程では、ＣＣＤ固体撮像
素子の撮像に使用される有効エリアの前面をリッドによ
り中空に保持し、この中空部分の屈折率の変化による感
度の低下を有効に回避するようになされている。
【０００３】すなわち図２は、半導体製造の一工程にお
けるＣＣＤ固体撮像素子を示す断面図であり、この工程
においてＣＣＤ固体撮像素子１は、半導体チップ２のチ
ップ表面が封止される。ここで半導体チップ２は、略矩
形形状に形成され、ほぼ中央に、撮像に供する有効エリ
アが形成され、この有効エリアの周囲に電極等が形成さ
れる。この半導体チップ２は、前工程において、これら
周囲の電極にバンプ４が形成され（図２（Ａ））、ＴＡ
Ｂによるインナーリード５がこれらバンプ４を介して各
電極に接続されるようになされている。
【０００４】この半導体チップ２に対して、リッド３
は、ガラス板材等の透明部材により形成され、半導体チ
ップ２の有効エリアを囲んで、この有効エリアに進入し
ないように、またインナーリード５に付着しないよう
に、シール剤６が塗布される。ここでこのシール剤６
は、リッド３に塗布して流れないように、半硬化したエ
ポキシ樹脂等により形成される。
【０００５】さらにリッド３は、続いて窒素ガス等の不
活性ガスの雰囲気において、半導体チップ２上に重ねら
れた後（図２（Ｂ））、所定の圧力Ｆを加えた状態で、
熱硬化によりシール剤６が硬化され、半導体チップ２の
チップ表面を封止する。これによりＣＣＤ固体撮像素子
１は、検査工程等を経て出荷されるようになされてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シール剤６
としてリッド３に塗布して流れないように半硬化したエ
ポキシ樹脂等を適用した場合でも、熱硬化の際に、これ
らシール剤６は、粘度が低下して流れ易くなる。これに
より従来の固体撮像素子１においては、このシール剤６
の粘度の低下により、熱硬化の際に、リッド３が移動し
易くなり、位置ずれする問題があった。
【０００７】ＣＣＤ固体撮像素子は、リッド３が許容量
以上位置ずれすると、パッケージングする際に外形形状
が規格値を越えるようになる。またリッド３の位置ずれ
に伴いシール剤６が有効エリアにはみ出すようになり、
その分使用可能な有効エリアが減少し、また信頼性も低
下することになる。
【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、熱硬化の際の、リッドの位置ずれを低減することが
できる固体撮像素子及びその製造方法を提案しようとす
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ＴＡＢによりインナーリードを形
成した半導体チップと、この半導体チップのチップ表面
を保護するリッドとをシール剤により接着して形成され
る固体撮像素子に適用する。この固体撮像素子におい
て、半導体チップの外周内側のみであるとともに、先の
インナーリードの、半導体チップの有効エリア側の端部
を含むように、シール剤を塗布する。または、インナー
リードの半導体チップの有効エリア側の端部と、バンプ
の一部のみを含むように、シール剤を塗布する。
【００１０】これらの手段により、半導体チップの外周
内側のみであるとともに、インナーリードの、半導体チ
ップの有効エリア側の端部を含むように、シール剤を塗
布すれば、シール剤を硬化する際にシール剤の粘度が低
下しても、インナーリードによりシール剤の流れを妨害
することができ、リッドの移動を妨げることができる。
また、インナーリードの半導体チップの有効エリア側の
端部と、バンプの一部のみを含むように、シール剤を塗
布すれば、インナーリードによりシール剤の流れを妨害
して、リッドの移動を妨げることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【００１２】図１は、図２との対比により本発明の実施
の形態に係るＣＣＤ固体撮像素子を示す断面図である。
この図１において、図２と同一の構成は、対応する符号
を付して示し、重複した説明は省略する。
【００１３】すなわち半導体チップ２は、従来のＣＣＤ
固体撮像素子と同様に、ＴＡＢによりインナーリード５
が形成され、リッド１１が接着されてチップ表面が封止
される。ここでリッド１１は、ガラス板材により形成さ
れ、半硬化したエポキシ樹脂（すなわち封止用Ｂステー
ジシーラーでなる）でなるシール剤１２が枠状に塗布さ
れる。
【００１４】このときリッド１１は、半導体チップ２に
重ねたときに、インナーリード５の有効エリア側端部よ
りシール剤１２が僅かに有効エリア側にはみ出すよう
に、従来より外側にシール剤１２が塗布される（図１
（Ａ））。具体的に、リッド１１は、内外周方向につい
ては、バンプ４を完全に覆い、インナーリード５の有効
エリア側端部より有効エリア側に０．１〔ｍｍ〕内側に
はみ出すように、半導体チップの外周に沿った方向につ
いては、インナーリード５を完全に横断するように、シ
ール剤１２が塗布される（図１（Ｃ））。
【００１５】これによりこの実施の形態では、熱硬化の
際に、シール剤１２の粘度が低下して流れ易くなった場
合でも、インナーリード５の延長する方向については、
主にインナーリード５の有効エリア側、端部からの抵抗
により、またインナーリード５を横切る方向について
は、主にインナーリード５の側面からの抵抗により、シ
ール剤１２の流れを妨害するようになされている。
【００１６】続いてリッド１１は、半導体チップ２に重
ねられた後、約０．２〜１．０〔ｋｇ〕の加圧Ｆを受け
た状態で、オーブンに収容されてシール剤１２が熱硬化
される（図１（Ｂ））。なおこの熱硬化は、この実施の
形態においては、１３０〜１５０度、１〜５時間の範囲
で、予め設定されたプロファイルにより実行される。こ
れによりリッド１１は、シール幅０．２〔ｍｍ〕、ギャ
ップ量０．０５〔ｍｍ〕により、半導体チップ２に接着
されて、チップ表面を封止する。
【００１７】これにより半導体チップ２は、続く工程に
おいてパッケージングされた後、検査工程を経て完成品
とされる。
【００１８】以上の構成において、ＣＣＤ固体撮像素子
１０は、バンプ４を介してＴＡＢによるインナーリード
５が半導体チップ２に形成された後、シール剤１２の熱
硬化によりリッド１１が接着されてチップ表面が封止さ
れる。
【００１９】このときＣＣＤ固体撮像素子１０は、内外
周方向については、バンプ４を完全に覆い、インナーリ
ード５の有効エリア側端部より内側にはみ出すように、
また半導体チップ２の外周に沿った方向については、イ
ンナーリード５を完全に横断するように、シール剤１２
が塗布されることにより、インナーリード５の延長する
方向については、主にインナーリード５の有効エリア
側、端部からの抵抗により、またインナーリード５を横
切る方向については、主にインナーリード５の側面から
の抵抗により、シール剤１２の流れが妨害され、これに
より熱硬化の際のリッド１１の位置ずれが低減される。
【００２０】なお確認した結果によれば、従来の塗布方
法の場合、±０．１〔ｍｍ〕程度あったリッド１１の位
置ずれを、この実施の形態においては、±１０〔μｍ〕
程度に低減することができ、格段的に位置ずれを低減で
きることがわかった。
【００２１】以上の構成によれば、内外周方向について
は、バンプ４を完全に覆い、インナーリード５の有効エ
リア側端部より内側にはみ出すように、また半導体チッ
プ２の外周に沿った方向については、インナーリード５
を完全に横断するように、シール剤１２を塗布したこと
により、インナーリード５によりシール剤１２の流れを
妨害して熱硬化の際の、リッド１１の位置ずれを低減す
ることができる。
【００２２】従って外形形状の不良を低減して歩留りを
向上することができ、またシール剤１２の有効エリアへ
のはみ出しを低減して使用可能な有効エリアの減少を有
効に回避することができ、さらには信頼性も向上するこ
とができる。さらに位置ずれが低減する分、パッケージ
を小型化することもできる。
【００２３】なお上述の実施の形態においては、内外周
方向については、バンプ４を完全に覆い、インナーリー
ド５の有効エリア側端部より内側にはみ出すように、ま
た半導体チップ２の外周に沿った方向については、イン
ナーリード５を完全に横断するように、シール剤１２を
塗布する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、要はインナーリード５の有効エリア側端部を含むよ
うに、シール剤を塗布すれば、この端部の端面と側面と
でシール剤の流れを妨害することができることにより、
シール幅を低減してバンプ４を完全に覆わないようにし
てもよい。
【００２４】また上述の実施の形態においては、オーブ
ンに収納してシール剤を熱硬化する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、コラムキュアによって硬化
してもよく、この場合シール面にて１５０〜１６０度、
２〜５分の条件により硬化することができる。
【００２５】さらに上述の実施の形態においては、半硬
化したエポキシ樹脂を熱硬化して封止する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、液状のエポキシ樹脂
を熱硬化して封止する場合、さらには紫外線硬化型の接
着剤により封止する場合等、種々の接着剤により封止す
る場合に広く適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、ＴＡＢに
よりインナーリードを形成した半導体チップにリッドを
接着する際に、半導体チップの外周内側のみであるとと
もに、インナーリードの、半導体チップの有効エリア側
の端部を含むように、シール剤を塗布することにより、
インナーリードによりシール剤の流れを妨害して、リッ
ドの位置ずれを低減することができる。また、インナー
リードの半導体チップの有効エリア側の端部と、バンプ
の一部のみを含むように、シール剤を塗布することによ
っても、インナーリードによりシール剤の流れを妨害し
て、リッドの位置ずれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＣＣＤ固体撮像素子
を示す断面図である。
【図２】図１に対応して従来のＣＣＤ固体撮像素子を示
す断面図である。
【符号の説明】
１、１０ ＣＣＤ固体撮像素子 ２ 半導体チップ ４ バンプ ５ インナーリード ６、１２ シール剤 ３、１１ リッド

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＴＡＢによりインナーリードを形成した
    半導体チップと、前記半導体チップのチップ表面を保護
    するリッドとをシール剤により接着して形成される固体
    撮像素子において、前記半導体チップの外周内側のみであるとともに、 前記
    インナーリードの、前記半導体チップの有効エリア側の
    端部を含むように、前記シール剤を塗布したことを特徴
    とする固体撮像素子。
  2. 【請求項２】 ＴＡＢによりインナーリードを形成した
    半導体チップと、前記半導体チップのチップ表面を保護
    するリッドとを、シール剤が前記半導体チップの外周内
    側のみであるとともに、前記インナーリードの前記半導
    体チップの有効エリア側の端部を含むようにして重ねる
    工程と、 前記シール剤を硬化する工程とを含むことを特徴とする
    固体撮像素子の製造方法。
  3. 【請求項３】 ＴＡＢによりバンプを介してインナーリ
    ードを形成した半導体チップと、前記半導体チップのチ
    ップ表面を保護するリッドとをシール剤により接着して
    形成される固体撮像素子において、 前記インナーリードの前記半導体チップの有効エリア側
    の端部と、前記バンプの一部のみを含むように前記シー
    ル剤を塗布した ことを特徴とする固体撮像素子。
  4. 【請求項４】 ＴＡＢによりバンプを介してインナーリ
    ードを形成した半導体チップと、前記半導体チップのチ
    ップ表面を保護するリッドとを、シール剤が前記インナ
    ーリードの前記半導体チップの有効エリア側の端部と、
    前記バンプの一部のみを含むようにして重ねる工程と、 前記シール剤を硬化する工程とを含む ことを特徴とする
    固体撮像素子の製造方法。
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