JP5005113B2 - 半導体装置および内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体チップを具備する半導体装置および内視鏡に関する。
従来、半導体装置、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサが設けられた固体撮像装置を具備する電子内視鏡や、カメラ付き携帯電話、デジタルカメラ等が周知である。
また、近年、固体撮像装置においては、ウエハレベルチップサイズパッケージ（以下、ＷＬ−ＣＳＰと称す）タイプのものが周知である。
ＷＬ−ＣＳＰにおいては、イメージセンサが各々形成された複数の半導体チップが構成されたセンサウエハを、例えばダイシングによって複数のチップに分離した後、各半導体チップ上にカバーガラスをそれぞれ貼り合わせて、複数の固体撮像装置のパッケージ（半導体パッケージ）を完成させる技術が知られている。また、他の技術としては、センサウエハ上にカバーガラスウエハをウエハレベルで貼り合せた後、例えばダイシングによって半導体チップ毎にそれぞれ分離することによって、複数の固体撮像装置のパッケージを完成させる技術が知られており、例えば、特開２００６−３０３４８１号公報に開示されている。
ところで、上述した固体撮像装置を内視鏡に用いる場合、固体撮像装置は、内視鏡の挿入部内に設けられるが、内視鏡は種類によって挿入部の径が異なる。
よって、内視鏡に用いる固体撮像装置を製造する場合、内視鏡の挿入部の径によって、例えば２種類の大きさの固体撮像装置を作り分けて製造しなければならず、具体的には、イメージセンサの大きさを２種類別々に作り分けて製造しなければならない。よって、開発コスト及び製造管理コストが増大する他、製造工程が煩雑化してしまうといった問題があった。
尚、２種類の大きさの固体撮像装置としては、例えば汎用型の外部端子を有する比較的大型にパッケージされた固体撮像装置と、該汎用型の固体撮像装置よりも小型にパッケージされた固体撮像装置とが挙げられる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、イメージセンサの大きさを変えずに、半導体チップまたは半導体パッケージの大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する半導体装置および内視鏡を提供することを目的とする。
本発明の一態様における半導体装置は、半導体チップを具備する半導体装置であって、前記半導体チップの有効領域外に形成され、前記半導体チップに外部装置から信号を入力することによって前記半導体チップを駆動する基板が電気的に接続される、少なくとも２群以上の外部接続端子と、この外部接続端子の内の少なくとも一つの端子群で形成されると共に、外部の検査装置に接続可能であって前記半導体チップの検査に用いられる検査用基板が接続される、第１の端子群と、この第１の端子群とは異なる位置に設けられた他の端子群で形成されると共に、半導体装置が実際に使用される装置に実装される際に用いられる実装用基板が接続される、第２の端子群と、を具備しており、前記第１の端子群と第２の端子群における、夫々の群を形成する個々の端子同士を電気的に接続すると共に、前記検査用基板は前記実装用基板を兼ねており、前記第１の端子群に前記実装用基板を兼ねた検査用基板が電気的に接続されることを特徴とする。
本発明の一態様における内視鏡は、挿入部の先端近傍に半導体チップを具備する内視鏡において、前記半導体チップの有効領域外に形成され、前記半導体チップに外部装置から信号を入力することによって前記半導体チップを駆動する基板が電気的に接続される、少なくとも２群以上の外部接続端子と、この外部接続端子の内の少なくとも一つの端子群で形成されると共に、外部の検査装置に接続可能であって前記半導体チップの検査に用いられる検査用基板が接続される、第１の端子群と、この第１の端子群とは異なる位置に設けられた他の端子群で形成されると共に、半導体チップが実際に使用される内視鏡本体に実装される際に用いられる実装用基板が接続される、第２の端子群と、を具備しており、前記第１の端子群と第２の端子群における、夫々の群を形成する個々の端子同士を電気的に接続すると共に、前記検査用基板は前記実装用基板を兼ねており、前記第１の端子群に前記実装用基板を兼ねた検査用基板が電気的に接続されることを特徴とする。
第１実施の形態を示す固体撮像装置が具備する半導体チップが複数構成されたセンサウエハを示す平面図。 図１のセンサウエハから分断した半導体チップを拡大して示す斜視図。 図２のイメージエリアにカバーガラスが貼着されるとともに、第１の端子群に検査用の基板が実装されている状態を示す部分斜視図。 図３の半導体チップから第１の端子群を切り落として、第２の端子群に実装用の基板を実装した状態を示す斜視図。 図３、図４のカバーガラスが貼着された半導体チップを、図３、図４中のＶ方向からみた側面図。 第２実施の形態の固体撮像装置に使用するベアチップを第１の面側からみた平面図。 図６のベアチップを第２の面側からみた背面図。 図６のイメージエリアにカバーガラスが貼着されるとともに、第１の端子群に検査用の基板が実装されている状態を示す部分斜視図。 図７の第２の端子群に、実装用の基板が実装されている状態を示す斜視図。 第３実施の形態の半導体装置に使用するベアチップを裏面側からみた背面図。 図１０の表面側のイメージエリアにカバーガラスが貼着されるとともに、第１の端子群に検査用の基板が実装されている状態を示す部分斜視図。 図１０の第２の端子群に、実装用の基板が実装されている状態を示す斜視図。 第４実施の形態を示す固体撮像装置における半導体パッケージを示す平面図。 図１３中のXIV-XIV線に沿う半導体パッケージの断面図。 図１４の半導体パッケージに形成された切り落とし領域を切り落とした状態を示す分解斜視図。 第５実施の形態を示す固体撮像装置における半導体パッケージを示す断面図。 図１６の半導体パッケージに形成された切り落とし領域を切り落とした状態を示す分解斜視図。 第６実施の形態を示す固体撮像装置における半導体パッケージを示す断面図。 図１８の半導体パッケージに形成された切り落とし領域を切り落とした状態を示す分解斜視図。 図３の第１の端子群または図４の第２の端子群に実装用の基板が実装され、パッケージ化された固体撮像装置を示す図。 図２０の固体撮像装置が設けられた撮像ユニットの一例を示す断面図。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の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ていることは勿論である。また、以下、半導体装置は、固体撮像装置を例に挙げて説明する。
（第１実施の形態）
図１は、本実施の形態を示す固体撮像装置が具備する半導体チップが複数構成されたセンサウエハを示す平面図、図２は、図１のセンサウエハから分断した半導体チップを拡大して示す斜視図である。
また、図３は、図２のイメージエリアにカバーガラスが貼着されるとともに、第１の端子群に検査用の基板が実装されている状態を示す部分斜視図、図４は、図３の半導体チップから第１の端子群を切り落として、第２の端子群に実装用の基板を実装した状態を示す斜視図、図５は、図３、図４のカバーガラスが貼着された半導体チップを、図３、図４中のＶ方向からみた側面図、図２０は、図３の第１の端子群または図４の第２の端子群に実装用の基板が実装され、パッケージ化された固体撮像装置を示す図である。
図２に示すように、本実施の形態の固体撮像装置に用いる半導体チップ（以下、ベアチップと称す）１０は、図１に示すようなベアチップ１０が複数構成された、例えばシリコンから形成されたセンサウエハ１００から、ダイシング等で、平面視した形状が矩形状に形成されたものである。
また、ベアチップ１０の第１の面である表面１０ａに、有効領域を構成するとともにイメージセンサが構成されたイメージエリア１１が形成されており、表面１０ａのイメージエリア１１以外の領域に、ベアチップ１０に図示しない外部装置から信号を入力することによって、ベアチップ１０を駆動する、後述する基板３０、３２、４０が電気的に接続される少なくとも２群以上の外部接続端子２１、２２が形成されている。尚、外部接続端子２１、２２は、図２〜図４では２群で示している。
具体的には、外部接続端子２１は、図３に示すように、検査用の基板であるＦＰＣ３０が、ワイヤ３１によるワイヤボンディングにより電気的に接続される第１の端子群を構成している。また、外部接続端子２２は、図４に示すように、ベアチップ１０の実装に用いられる実装用の基板であるＦＰＣ３２が、ワイヤ３３によるワイヤボンディングにより電気的に接続される第２の端子群を構成している。
外部接続端子２１、２２は、図２に示すように、それぞれベアチップ１０の幅方向Ｍに沿って形成されている。また、外部接続端子２１は、外部接続端子２２よりもベアチップ１０の奥行き方向Ｈにおけるベアチップ１０の外周縁１０ｇ側の表面１０ａにおいて、図３に示すS1-S1線に沿って厚み方向Ａに外部接続端子２１のみが切り落とせる位置に形成されている。
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
固体撮像装置を製造する際、先ず、作業者は、図１に示すベアチップ１０が複数構成されたセンサウエハ１００から、図２に示すように、ベアチップ１０を複数、例えばダイシングにより切断する。
次いで、図３に示すように、ベアチップ１０の外部接続端子２１に対し、検査用のＦＰＣ３０を、ワイヤ３１によるワイヤボンディングによって電気的に接続し、外部装置からＦＰＣ３０を介してベアチップ１０に信号を入力することによって、ベアチップ１０を駆動検査する検査工程を行う。
尚、ここでの検査とは、センサウエハ１００の状態における検査と、ベアチップ１０をパッケージ化し固体撮像装置にした後の状態の最終検査との間におけるベアチップ状態での検査となる。
また、ベアチップ状態で検査を行うのは、センサウエハ１００からベアチップ１０をダイシング等で分断した際、ダイシングの際に発生した塵埃等がイメージエリア１１に付着してしまう場合がある。よって、イメージエリア１１に塵埃等が付着した状態のままで、ベアチップ１０をパッケージ化すると、パッケージ状態における最終検査において、初めてベアチップ１０の不良が発見されることになることから、製造効率が低下する他、製造歩留まりが低下してしまうためである。
また、ベアチップ状態における検査としては、検査装置に接続可能であって実際に撮像装置に用いる電子部品が複数実装されたソケットにベアチップを装着して行う形態が考えられる。このような方法によれば、ベアチップ状態であっても、最終検査と同様の検査を行うことができるため、検査部品点数の低減や故障を早期に発見できることから、固体撮像装置の原価低減を実現することができる。
さらに、ベアチップ状態での検査の際のベアチップの運搬は、該ベアチップが装着されたソケットを運搬すれば良いことから、小さなベアチップを運搬する必要がなくなるため、運搬性が向上する他、ベアチップを運搬の際に損傷させてしまうことがないことから、製造歩留まりが向上する。
また、運搬の際に、ベアチップ１０に異物が混入してしまうことをソケットが防ぐことから、製造歩留まりが向上する。
外部接続端子２１に、検査用のＦＰＣ３０を電気的に接続した後、図３に示すように、検査工程において、良品と判断されたベアチップ１０の表面１０ａに対し、イメージエリア１１を封止するよう、カバーガラス１５を貼着する。
その後、一方、上述したように、半導体装置を、汎用型のものよりも奥行き方向Ｈに小さく形成する場合には、図３に示すように、S1-S1線に沿って、外部接続端子２１を厚み方向Ａに切り落とす切り落とし工程を行う。
最後に、図４に示すように、外部接続端子２２に対し、実装用のＦＰＣ３２を、ワイヤ３３によるワイヤボンディングによって電気的に接続する実装工程を行う。その後、外部接続端子２１が切り落とされたベアチップ１０をパッケージ化して、固体撮像装置を製造する。
他方、上述したように、汎用型の固体撮像装置を製造する場合には、外部接続端子２１に対し、検査用のＦＰＣ３０を電気的に接続することにより、検査用のＦＰＣ３０をそのまま実装用のＦＰＣとして利用する。即ち、この場合、検査用のＦＰＣ３０は、実装用のＦＰＣ３２を兼ねたＦＰＣ４０を構成しており、外部接続端子２１は、外部接続端子２２を兼ねて構成されている。
また、この場合においては、上述したベアチップ状態での検査工程は不要となる。これは、ベアチップ１０に対するＦＰＣの実装に外部接続端子２１しか用いないため、外部接続端子２１を用いて行う検査は、最終工程の検査と同じとなるためである。
よって、汎用型の固体撮像装置を製造する場合は、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０がワイヤ４１によるワイヤボンディングによって電気的に接続された状態において、ベアチップ１０をパッケージ化して、固体撮像装置を製造する。
その結果、図５に示すように、一方、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続した場合には、ベアチップ１０は、ＦＰＣ４０を含めて、奥行き方向Ｈにおいて、Ｈ１の長さを有し、他方、外部接続端子２２に、ＦＰＣ３２を電気的に接続した場合には、ベアチップ１０は、ＦＰＣ３２を含めて、奥行き方向Ｈにおいて、外部接続端子２１を切り落とした分、Ｈ１よりも短いＨ２（Ｈ１＞Ｈ２）の長さを有することになることから、固体撮像装置を奥行き方向Ｈにおいて小型化できる。
尚、実装用のＦＰＣ３２、４０は、例えばＦＰＣ３２、４０の一面に、コンデンサやトランジスタ、抵抗等の電子部品１６１が搭載されているとともに、一面とは反対側の面に設けられた接続部１６２に、撮像信号を送受信する用の後述する信号ケーブル３３４（図２２参照）から延出されたリード線１６３が半田等によって接続されており、上述したように、ベアチップ１０の外部接続端子２１、２２に、ワイヤボンディングによってワイヤ４１、３３が電気的に接続され、該接続部が封止樹脂１６０により覆われた状態において、ベアチップ１０の後方に配置される。
このことにより、ＦＰＣ３２、４０が接続されることによりパッケージ化されて形成された固体撮像装置１９０において、実装用のＦＰＣ３２、４０は、ベアチップ１０に対し、信号ケーブル３３４、リード線１６３を介して図示しない信号処理回路から撮像信号等の電気信号を送受信するよう機能する。
尚、このように構成された固体撮像装置１９０は、撮像ユニットに設けられる。図２１は、図２０の固体撮像装置が設けられた撮像ユニットの一例を示す断面図である。
図２１に示すように、撮像ユニット３００は、複数の対物レンズから構成された対物レンズ群３１１と、対物レンズ群３１１を保持するレンズ枠３３６と、固体撮像装置１９０と、該固体撮像装置１９０のカバーガラス１５の先端側にＵＶ接着剤等で貼着されたカバーガラス３３９と、カバーガラス３３９を保持する素子枠３３７と、シールド材３３３と、信号ケーブル３３４と、熱収縮チューブ３４５と、保護チューブ３４６と、熱可塑性樹脂３４９とにより主要部が構成されている。
素子枠３３７の先端側の内周には、レンズ枠３３６の挿入方向後端側の外周が嵌合されて固定されており、素子枠３３７の後端側の外周には、シールド材３３３の先端側が固定されている。
さらに、素子枠３３７の先端側の外周には、素子枠３３７及びシールド材３３３の外周を覆う熱収縮チューブ３４５の先端側が固定されている。熱収縮チューブ３４５の後端側は、保護チューブ３４６の先端側の外周に固定されている。尚、保護チューブ３４６は、信号ケーブル３３４の外周を被覆して信号ケーブル３３４を保護している。
固体撮像装置１９０は、対物レンズ群３１１の挿入方向後方側において、シールド材３３３及び熱収縮チューブ３４５によって閉塞された気密な空間に、熱可塑性樹脂３４９とともに配設されている。
固体撮像装置１９０は、カバーガラス３３９の外周が素子枠３３７の内周に固定されていることにより、素子枠３３７に固定されている。尚、固体撮像装置１９０が設けられる撮像ユニットは、図２１の構成に限定されない。
このように、本実施の形態においては、ベアチップ１０の表面１０ａに、実装用の外部接続端子２２を形成するとともに、該外部接続端子２２よりもベアチップ１０の外周縁１０ｇ側に、実装用を兼ねた検査用の外部接続端子２１を形成すると示した。
このことによれば、汎用型の固体撮像装置を製造する場合には、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続し、汎用型よりも奥行き方向Ｈに小型の固体撮像装置を製造する場合には、外部接続端子２１を切り落とした後、外部接続端子２２に、ＦＰＣ３２を電気的に接続して用いることができることから、イメージエリア１１に構成されたイメージセンサの大きさを変えずに、ベアチップ１０の大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
その結果、製造コスト及び製造管理コストを従来の２種類を全く別々で製造していた場合よりも低減することができる他、製造工程の簡略化を実現することができる。
また、汎用型よりも奥行き方向Ｈに小型の固体撮像装置を製造する場合であっても、外部接続端子２１を切り落とす前は、汎用型のベアチップ１０と同様の大きさを有していることから、ベアチップ１０の運搬性が向上する他、取り扱いやすくなる。
さらに、汎用型よりも小型の固体撮像装置を製造する場合、センサウエハ１００の状態における検査と、ベアチップ１０をパッケージ化した後の状態の最終検査との間に、外部接続端子２１に検査用のＦＰＣ３０を電気的に接続して、ベアチップ状態で、ベアチップ１０の検査を行うことができることから、最終検査前に、ベアチップ１０の不良を確認することができるため、製造歩留まりを向上させることができる。
尚、本実施の形態においては、外部接続端子は、ベアチップ１０の表面１０ａに２群形成されていると示したが、これに限らず、２群以上形成されていても良いことは勿論である。
（第２実施の形態）
図６は、本実施の形態の固体撮像装置に使用するベアチップを第１の面側からみた平面図、図７は、図６のベアチップを第２の面側からみた背面図、図８は、図６のイメージエリアにカバーガラスが貼着されるとともに、第１の端子群に検査用の基板が実装されている状態を示す部分斜視図、図９は、図７の第２の端子群に、実装用の基板が実装されている状態を示す斜視図である。
この第２実施の形態の固体撮像装置の構成は、上述した図１〜図５に示した第１実施の形態の固体撮像装置と比して、ベアチップの裏面に、実装用の基板が電気的に接続される外部接続端子が形成されている点が異なる。
よって、これらの相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
図６に示すように、本実施の形態における固体撮像装置のベアチップ１０は、表面１０ａにおいて、イメージエリア１１を除く領域に、外部接続端子２１のみが幅方向Ｍに沿って形成されており、図７に示すように、表面１０ａの反対側の第２の面である裏面１０ｂに、幅方向Ｍに沿って外部接続端子２２が形成されている。尚、外部接続端子２１、２２の機能は、上述した第１実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
固体撮像装置を製造する際、先ず、作業者は、図１に示すイメージエリア１１、外部接続端子２１、２２が形成されたベアチップ１０が複数構成されたセンサウエハ１００から、図６、図７に示すように、ベアチップ１０を複数、例えばダイシングにより切断する。
次いで、図８に示すように、ベアチップ１０の表面１０ａに形成された外部接続端子２１に対し、検査用のＦＰＣ３０を、ワイヤ３１によるワイヤボンディングによって電気的に接続し、外部装置からＦＰＣ３０を介してベアチップ１０に信号を入力することによって、ベアチップ１０を駆動検査する検査工程を行う。
外部接続端子２１に、ＦＰＣ３０を電気的に接続した後、図８に示すように、検査工程において、良品と判断されたベアチップ１０の表面１０ａに対し、イメージエリア１１を封止するよう、カバーガラス１５を貼着する。
その後、一方、上述したように、半導体装置を、奥行き方向Ｈにおいて汎用型のものよりも小さく形成する場合には、ワイヤ３１を切断した後、図９に示すように、ベアチップ１０の裏面１０ｂに積層基板３５を貼着するとともに、裏面１０ｂに形成された外部接続端子２２に対し、積層基板３５を、ワイヤ３６によるワイヤボンディングによって電気的に接続する実装工程を行う。その後、ベアチップ１０をパッケージ化して、固体撮像装置を製造する。
他方、上述したように、汎用型の固体撮像装置を製造する場合には、外部接続端子２１に対し、検査用のＦＰＣ３０を電気的に接続することにより、検査用のＦＰＣ３０をそのまま実装用のＦＰＣとして利用する。即ち、この場合、検査用のＦＰＣ３０は、実装用のＦＰＣ３２を兼ねたＦＰＣ４０を構成しており、外部接続端子２１は、外部接続端子２２を兼ねて構成されている。
また、本実施の形態においても、この場合においては、上述したベアチップ状態での検査工程は不要となる。これは、ベアチップ１０に対するＦＰＣの実装に外部接続端子２１しか用いないため、外部接続端子２１を用いて行う検査は、最終工程の検査と同じとなるためである。
尚、汎用型の固体撮像装置を製造する場合には、検査用のＦＰＣ３０を、裏面１０ｂの外部接続端子２２に電気的に接続してベアチップ状態での検査を行った後、実装用のＦＰＣ３２を、表面１０ａの外部接続端子２１に電気的に接続しても良い。
よって、汎用型の固体撮像装置を製造する場合は、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０がワイヤ４１によるワイヤボンディングによって電気的に接続された状態において、ベアチップ１０をパッケージ化して、固体撮像装置を製造する。
その結果、図９に示すように、一方、表面１０ａの外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続した場合には、ベアチップ１０は、ＦＰＣ４０を含めて、奥行き方向Ｈにおいて、Ｈ２の長さを有し、他方、裏面１０ｂの外部接続端子２２に、積層基板３５を電気的に接続した場合には、ベアチップ１０は、奥行き方向Ｈにおいて、Ｈ２よりも短いＨ３（Ｈ２＞Ｈ３）の長さを有することになることから、奥行き方向Ｈにおいて小型化できる。
また、表面１０ａの外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続した場合は、裏面１０ｂの外部接続端子２２に、積層基板３５を電気的に接続した場合よりも厚み方向Ａにおいて、全体を短く、即ち小型に形成することができる。これは、固体撮像装置を、携帯電話に搭載する場合等において、厚み方向Ａに薄型に形成する場合に特に有効である。
よって、小型の固体撮像装置を製造する際は、厚み方向Ａにおいて小型化したいのか、奥行き方向Ｈにおいて小型化したいのかによって、外部接続端子２１、２２に対する基板の接続形態を選択すれば良い。
このように、本実施の形態においては、ベアチップ１０の表面１０ａに、外部接続端子２１が形成されているとともに、ベアチップ１０の裏面１０ｂに、外部接続端子２２が形成されていると示した。
このことによれば、ベアチップ１０の裏面１０ｂに、積層基板３５を貼着し、外部接続端子２２に、積層基板３５をワイヤ３６によるワイヤボンディングによって電気的に接続することにより、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０をワイヤ４１によるワイヤボンディングによって電気的に接続するよりも、奥行き方向Ｈに小型化することができる。または、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続することにより、外部接続端子２２に積層基板３５を電気的に接続するよりも厚み方向Ａに小型化することができる。即ち、外部接続端子２１、２２に対するＦＰＣの接続を選択することによって、固体撮像装置を小型化する方向を選択することができる。
以上から、ベアチップ１０の一部を切り落とさなくとも、イメージセンサの大きさを変えずに、ベアチップ１０の大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同様である。
また、本実施の形態においては、ベアチップ１０の表面１０ａに外部接続端子２１が１群形成されている場合を例に挙げて示したが、これに限らず、外部接続端子２１は、２群以上形成されていても構わない。さらに、外部接続端子２２もベアチップ１０の裏面１０ｂにおいて、２群以上形成されていても構わない。
（第３実施の形態）
図１０は、本実施の形態の半導体装置に使用するベアチップを裏面側からみた背面図、図１１は、図１０の表面側のイメージエリアにカバーガラスが貼着されるとともに、第１の端子群に検査用の基板が実装されている状態を示す部分斜視図、図１２は、図１０の第２の端子群に、実装用の基板が実装されている状態を示す斜視図である。
この第３実施の形態の固体撮像装置の構成は、上述した図６〜図９に示した第２実施の形態の固体撮像装置と比して、ベアチップの裏面に形成される実装用の基板が電気的に接続される外部接続端子が、平面視した状態で検査用の基板が電気的に接続される外部接続端子に重ならない位置に形成されている点が異なる。
よって、これらの相違点のみを説明し、第２実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
上述した図６に示すように、本実施の形態における固体撮像装置のベアチップ１０は、イメージエリア１１を除く表面１０ａの領域に、外部接続端子２１のみが、幅方向Ｍに沿って形成されているとともに、図１０に示すように、裏面１０ｂに対し、厚み方向Ａから平面視した状態において、外部接続端子２１に非重畳な領域、具体的には、ベアチップ１０の幅方向Ｍの両端側の外部接続端子２１のみが切り落とせる位置に、奥行き方向Ｈに沿って、外部接続端子２２がそれぞれ形成されている。尚、外部接続端子２１、２２の機能は、上述した第２実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
固体撮像装置を製造する際、先ず、作業者は、図１に示すイメージエリア１１、外部接続端子２１、２２が形成されたベアチップ１０が複数構成されたセンサウエハ１００から、図１０に示すように、ベアチップ１０を複数、例えばダイシングにより切断する。
次いで、図１１に示すように、ベアチップ１０の表面１０ａに形成された外部接続端子２１に対し、検査用のＦＰＣ３０を、ワイヤ３１によるワイヤボンディングによって電気的に接続し、外部装置からＦＰＣ３０を介してベアチップ１０に信号を入力することによって、ベアチップ１０を駆動検査する検査工程を行う。
外部接続端子２１に、ＦＰＣ３０を電気的に接続した後、図１１に示すように、検査工程において、良品と判断されたベアチップ１０の表面１０ａに対し、イメージエリア１１を封止するよう、カバーガラス１５を貼着する。
その後、一方、上述したように、半導体装置を、奥行き方向Ｈにおいて汎用型のものよりも小さく形成する場合には、図１２に示すように、ベアチップ１０の裏面１０ｂに形成された外部接続端子２２に対し、積層基板３５を、ＢＧＡ等により直接実装する実装工程を行う。次いで、図１１に示すように、ベアチップ１０に対し、S2-S2線に沿って厚み方向Ａに、外部接続端子２１を切り落とす。その後、ベアチップ１０をパッケージ化して、固体撮像装置を製造する。
他方、上述したように、汎用型の固体撮像装置を製造する場合には、外部接続端子２１に対し、検査用のＦＰＣ３０を電気的に接続することにより、検査用のＦＰＣ３０をそのまま実装用のＦＰＣとして利用する。即ち、この場合、検査用のＦＰＣ３０は、実装用のＦＰＣ３２を兼ねたＦＰＣ４０を構成しており、外部接続端子２１は、外部接続端子２２を兼ねて構成されている。
また、本実施の形態においても、この場合においては、上述したベアチップ状態での検査工程は不要となる。これは、ベアチップ１０に対するＦＰＣの実装に外部接続端子２１しか用いないため、外部接続端子２１を用いて行う検査は、最終工程の検査と同じとなるためである。
よって、汎用型の固体撮像装置を製造する場合は、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０がワイヤ４１によるワイヤボンディングによって電気的に接続された状態において、ベアチップ１０をパッケージ化して、固体撮像装置を製造する。
その結果、図１１に示すように、一方、表面１０ａの外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続した場合には、ベアチップ１０は、ＦＰＣ４０を含めて、上述した図９に示すように、奥行き方向Ｈにおいて、Ｈ２の長さを有し、他方、裏面１０ｂの外部接続端子２２に、積層基板３５を電気的に接続した場合には、ベアチップ１０は、奥行き方向Ｈにおいて、外部接続端子２１を切り落としている分、Ｈ２やＨ３よりも短いＨ４（Ｈ２＞Ｈ３＞Ｈ４）の長さを有することになることから、奥行き方向Ｈにおいて第２実施の形態よりもより小型化できる。
また、表面１０ａの外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続した場合は、裏面１０ｂの外部接続端子２２に、積層基板３５を電気的に接続した場合よりも厚み方向Ａにおいて、全体を短く、即ち小型に形成することができる。これは、固体撮像装置を、携帯電話に搭載する場合等において、厚み方向Ａに薄型に形成する場合に特に有効である。
よって、小型の固体撮像装置を製造する際は、厚み方向Ａにおいて小型化したいのか、奥行き方向Ｈにおいて小型化したいのかによって、外部接続端子２１、２２に対する基板の接続形態を選択すれば良い。
このように、本実施の形態においては、ベアチップ１０の表面１０ａに、外部接続端子２１が形成されているとともに、ベアチップ１０の裏面１０ｂであって、外部接続端子２１に厚み方向Ａから平面視した状態で非重畳な領域に、外部接続端子２２が形成されていると示した。
このことによれば、外部接続端子２２に、積層基板３５を直接実装するとともに、外部接続端子２１を検査後、切り落とせることにより、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０をワイヤ４１によるワイヤボンディングによって電気的に接続するよりも、奥行き方向Ｈに、外部接続端子２１を切り落とす分、第２実施の形態よりも奥行き方向Ｈに小型化することができる。また、外部接続端子２１に、ＦＰＣ４０を電気的に接続することにより、厚み方向Ａに固体撮像装置を小型化することができる。即ち、外部接続端子２１、２２に対する基板の接続形態によって、固体撮像装置を小型化する方向を選択することができる。
以上から、イメージセンサの大きさを変えずに、ベアチップ１０の大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。尚、その他の効果は、上述した第２実施の形態と同様である。
また、本実施の形態においては、ベアチップ１０の裏面１０ｂに外部接続端子２２が２列形成されている場合を例に挙げて示したが、これに限らず、外部接続端子２２は、２列以上形成されていても構わない。
（第４実施の形態）
図１３は、本実施の形態を示す固体撮像装置における半導体パッケージを示す平面図、図１４は、図１３中のXIV-XIV線に沿う半導体パッケージの断面図、図１５は、図１４の半導体パッケージに形成された切り落とし領域を切り落とした状態を示す分解斜視図である。
この第４実施の形態の固体撮像装置の構成は、上述した図１〜図１２に示した第１〜第３実施の形態の固体撮像装置と比して、イメージセンサの大きさを変えずに、ベアチップを具備する半導体パッケージの大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する点が異なる。
図１３、図１４に示すように、本実施の形態の固体撮像装置における半導体パッケージ（以下、単にパッケージと称す）５０は、収容部である、例えばセラミックから構成された収容ケース５１において、カバーガラス６５によって封止された内部に、半導体チップであるベアチップ６０が収容されている。
また、ベアチップ６０の表面６０ａにおいて、有効領域であるイメージエリア６１外における幅方向Ｍの両端に、図１３に示すように、外部接続端子６２が奥行き方向Ｈに沿ってそれぞれ形成されている。
各外部接続端子６２には、図１４に示すように、ベアチップ６０に外部装置から信号を入力することによって、ベアチップ６０を駆動する基板から延出されたワイヤ７０が、ワイヤボンディングによって電気的に接続されており、パッケージ５０外に延出されている。
また、収容ケース５１内において、ベアチップ６０の周りには、図１３、図１４に示すように、例えば樹脂から構成された封止材５２が充填されている。よって、各外部接続端子６２から延出したワイヤ７０の収容ケース５１内の部位は、封止材５２によって覆われている。
さらに、図１４に示すように、パッケージ５０に、平面視した状態でベアチップ６０を除く領域をパッケージ５０の厚み方向Ａに沿って切り落とす用の切り落とし領域Ｋが構成されている。具体的には、切り落とし領域Ｋは、平面視した状態において、パッケージ５０の封止材５２が充填された領域に構成されている。
ワイヤ７０の切り落とし領域Ｋに位置する部位のワイヤ径Ｒ２は、他のワイヤ部位のワイヤ径Ｒ１よりも太径に形成されている（Ｒ２＞Ｒ１）。
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
固体撮像装置を製造する際、先ず、作業者は、図１に示すイメージエリア６１、外部接続端子６２が形成されたベアチップ６０が複数構成されたセンサウエハ１００から、ベアチップ６０を複数、例えばダイシングにより切断する。
次いで、図１３、図１４に示すように、ベアチップ６０を収容ケース５１内に収容した後、各外部接続端子６２に、ワイヤボンディングによってワイヤ７０を電気的に接続する。次いで、収容ケース５１内のベアチップ６０周りに、封止材５２を充填し、その後、収容ケース５１に対し、収容ケース５１内に封止材５２、ベアチップ６０を封止するようカバーガラス６５を貼着する。その結果、上述した汎用型の固体撮像装置のパッケージ５０が製造される。
その後、汎用型の固体撮像装置よりも小さい固体撮像装置を製造する場合には、パッケージ５０に形成された切り落とし領域Ｋを、厚み方向Ａに沿って、図１５に示すように、ダイヤモンドカッタ等で切り落とす切り落とし工程を行う。具体的には、ワイヤ７０のワイヤ径Ｒ２を有する太径部位を切り落とすよう、切り落とし工程を行う。
その結果、図１４に示す汎用型のパッケージよりも幅方向Ｍにおいて小型な、図１５に示すパッケージ５０’が製造される。
最後に、切り落とし後、ワイヤ７０のパッケージ５０’の幅方向Ｍの側面から露出された露出部位７０ｍに対し、外部装置に接続可能なＦＰＣ、ケーブル等を電気的に接続して、パッケージ５０’を用いる。
このように、本実施の形態においては、カバーガラス６５によって封止された収容ケース５１内に、ベアチップ６０及び封止材５２が収容されて形成されたパッケージ５０に対し、切り落とし領域Ｋが形成されていると示した。具体的には、ワイヤ７０の太径部位に平面的に重畳する領域に、切り落とし領域Ｋが形成されていると示した。
このことによれば、汎用型の固体撮像装置よりも小型の固体撮像装置を製造したい場合には、ワイヤ７０の太径部位を切り落とすよう、切り落とし領域Ｋを厚み方向Ａに沿って切り落とせばよいことから、パッケージ状態であっても、容易に、幅方向Ｍに大きさの異なる２種類の固体撮像装置を製造することができる。
よって、イメージセンサの大きさを変えずに、パッケージの大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
また、小型の固体撮像装置を製造する場合であっても、切り落とし領域Ｋを切り落とす前は、汎用型のパッケージと同じ大きさを有していることから扱いやすくなる。
さらに、切り落とし後、ワイヤ７０の露出部位７０ｍは、太径部位によって構成されていることから、露出部位に対する端面処理、具体的には、ＦＰＣやケーブルの接続処理がしやすくなる。
（第５実施の形態）
図１６は、本実施の形態を示す固体撮像装置における半導体パッケージを示す断面図、図１７は、図１６の半導体パッケージに形成された切り落とし領域を切り落とした状態を示す分解斜視図である。
この第５実施の形態の固体撮像装置の構成は、上述した図１３〜図１５に示した第４実施の形態の固体撮像装置と比して、パッケージの構成とともに切り落とし領域の位置が異なる。
よって、これらの相違点のみを説明し、第４実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
図１６に示すように、本実施の形態の固体撮像装置における半導体パッケージ（以下、単にパッケージと称す）１５０は、収容部である、例えばセラミックから構成された収容ケース７１に、半導体チップであるベアチップ６０が載置されているとともに、収容ケース７１上において、ベアチップ６０周りに、例えば樹脂から構成された第１の封止材７２が充填されている。また、第１の封止材７２の厚み方向Ａの上面に、イメージエリア６１に平面視した状態で重畳するよう、カバーガラス７５が貼着されている。
このように構成された収容ケース７１、ベアチップ６０、第１の封止材７２、カバーガラス７５から構成された構造体の幅方向Ｍの各側面に、例えば樹脂から構成された第２の封止材７３を介して、枠体７４が貼着されている。以上より、パッケージ１５０は構成されている。
また、本実施の形態においても、ベアチップ６０の表面６０ａにおいて、有効領域であるイメージエリア６１外における幅方向Ｍの両端に、図示しないが、外部接続端子６２が奥行き方向Ｈに沿ってそれぞれ形成されている。
各外部接続端子６２には、ベアチップ６０に外部装置から信号を入力することによって、ベアチップ６０を駆動する基板から延出されたワイヤ７０が、ワイヤボンディングによって電気的に接続されており、パッケージ１５０外に延出されている。
さらに、図１６に示すように、パッケージ１５０に、平面視した状態でベアチップ６０を除く領域をパッケージ１５０の厚み方向Ａに沿って切り落とす用の切り落とし領域Ｋが構成されている。具体的には、切り落とし領域Ｋは、第２の封止材７３に構成されている。
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
固体撮像装置を製造する際、先ず、作業者は、図１に示すイメージエリア６１、外部接続端子６２が形成されたベアチップ６０が複数構成されたセンサウエハ１００から、ベアチップ６０を複数、例えばダイシングにより切断する。
次いで、図１６に示すように、ベアチップ６０を収容ケース７１内に載置した後、各外部接続端子６２に、ワイヤボンディングによってワイヤ７０を電気的に接続する。次いで、収容ケース７１上において、ベアチップ６０周りに、第１の封止材７２を充填し、その後、第１の封止材７２に対し、ベアチップ６０を封止するようカバーガラス７５を貼着する。
最後に、カバーガラス７５が貼着された構造体の幅方向Ｍの各側面に、第２の封止材７３を介して枠体７４を貼着することにより、上述した汎用型の固体撮像装置のパッケージ１５０が製造される。
その後、汎用型の固体撮像装置よりも小さい固体撮像装置を製造する場合には、パッケージ１５０に形成された切り落とし領域Ｋを、厚み方向Ａに沿って、図１７に示すように切り落とす切り落とし工程を行う。具体的には、第２の封止材７３を切り落とすよう、切り落とし工程を行う。
その結果、図１６に示す汎用型のパッケージ１５０よりも幅方向Ｍにおいて小型な、図１７に示すパッケージ１５０’が製造される。
最後に、切り落とし後、ワイヤ７０のパッケージ１５０’の幅方向Ｍの側面から露出された露出部位７０ｍに対し、外部装置に接続可能なＦＰＣ、ケーブル等を電気的に接続して、パッケージ５０’を用いる。
このように、本実施の形態においては、パッケージ１５０の第２の封止材７３に切り落とし領域Ｋが構成されていると示した。
このことによれば、汎用型の固体撮像装置よりも小型の固体撮像装置を製造したい場合には、第２の封止材７３を切り落とすよう、切り落とし領域Ｋを厚み方向Ａに沿って切り落とせばよいことから、パッケージ状態であっても、容易に、幅方向Ｍに大きさの異なる２種類の固体撮像装置を製造することができる。
よって、イメージセンサの大きさを変えずに、パッケージの大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
尚、その他の効果は、上述した第４実施の形態と同様である。
（第６実施の形態）
図１８は、本実施の形態を示す固体撮像装置における半導体パッケージを示す断面図、図１９は、図１８の半導体パッケージに形成された切り落とし領域を切り落とした状態を示す分解斜視図である。
この第６実施の形態の固体撮像装置の構成は、上述した図１３〜図１５に示した第４実施の形態の固体撮像装置と比して、厚み方向に沿ったワイヤ延出部位の外側に、切り落とし領域が形成されている点のみが異なる。
よって、これらの相違点のみを説明し、第４実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
図１８に示すように、本実施の形態の固体撮像装置における半導体パッケージ（以下、単にパッケージと称す）２５０は、収容部である、例えばセラミックから構成された収容ケース５１において、カバーガラス６５によって封止された内部に、半導体チップであるベアチップ６０が収容されている。
また、ベアチップ６０の表面６０ａにおいて、有効領域であるイメージエリア６１外における幅方向Ｍの両端に、外部接続端子６２が図示しないが、奥行き方向Ｈに沿ってそれぞれ形成されている。
各外部接続端子６２には、ベアチップ６０に外部装置から信号を入力することによって、ベアチップ６０を駆動する基板から延出されたワイヤ７０が、ワイヤボンディングによって、電気的に接続されており、図１８に示すように、各外部接続端子６２からは幅方向Ｍに外側に延出した後、厚み方向Ａに沿って延出するよう略垂直に折り曲げられて、パッケージ２５０外に延出されている。
また、収容ケース２５１内において、ベアチップ６０の周りには、図１８、図１９に示すように、例えば樹脂から構成された封止材５２が充填されている。
さらに、図１８に示すように、パッケージ２５０に、平面視した状態でベアチップ６０を除く領域をパッケージ２５０の厚み方向Ａに沿って切り落とす用の切り落とし領域Ｋが構成されている。具体的には、切り落とし領域Ｋは、平面視した状態において、パッケージ２５０の封止材５２が充填された領域における厚み方向Ａに沿って延出するワイヤ７０の外側に構成されている。
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
固体撮像装置を製造する際、先ず、作業者は、図１に示すイメージエリア６１、外部接続端子６２が形成されたベアチップ６０が複数構成されたセンサウエハ１００から、ベアチップ６０を複数、例えばダイシングにより切断する。
次いで、図１８に示すように、ベアチップ６０を収容ケース５１内に収容した後、各外部接続端子６２に、ワイヤボンディングによってワイヤ７０を電気的に接続し、ワイヤ７０を、各外部接続端子６２から幅方向Ｍに延出させた後、厚み方向Ａに沿って延出するよう略垂直に折り曲げて、パッケージ２５０外に延出させる。
次いで、収容ケース５１内のベアチップ６０周りに、封止材５２を充填し、その後、収容ケース５１に対し、収容ケース５１内に封止材５２、ベアチップ６０を封止するようカバーガラス６５を貼着する。その結果、上述した汎用型の固体撮像装置のパッケージ２５０が製造される。
その後、汎用型の固体撮像装置よりも小さい固体撮像装置を製造する場合には、パッケージ２５０に形成された切り落とし領域Ｋを、厚み方向Ａに沿って、図１９に示すように研磨するまたは切り落とす切り落とし工程を行う。具体的には、ワイヤ７０の厚み方向Ａに沿う部位の外側を幅方向Ｍの外方からワイヤ７０まで研磨するか、切断することにより、図１８に示す汎用型のパッケージ２５０よりも幅方向Ｍにおいて小型な、図１９に示すパッケージ２５０’が製造される。
このように、本実施の形態においては、カバーガラス６５によって封止された収容ケース５１内に、ベアチップ６０及び封止材５２が収容されて形成されたパッケージ２５０に対し、切り落とし領域Ｋが形成されていると示した。具体的には、平面視した状態で、ワイヤ７０の厚み方向Ａに沿う部位の外側に切り落とし領域Ｋが形成されていると示した。
このことによれば、汎用型の固体撮像装置よりも小型の固体撮像装置を製造したい場合には、切り落とし領域Ｋを、厚み方向Ａに沿って切断する、または幅方向Ｍの外側からワイヤ７０まで研磨すればよいことから、パッケージ状態であっても、容易に、幅方向Ｍに大きさの異なる２種類の固体撮像装置を製造することができる。
よって、イメージセンサの大きさを変えずに、パッケージの大きさを２種類に作り分けることのできる構成を有する固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法を提供することができる。尚、その他の効果は、上述した第４実施の形態と同様である。
尚、上述した第１〜第６実施の形態においては、半導体装置は、固体撮像装置を例に挙げて示したが、他の半導体装置に、本実施の形態を適用しても本実施の形態と同様の効果を得ることができるということは、云うまでもない。

本出願は、２００９年４月１５日に日本国に出願された特願２００９−９９２０６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

Claims (10)

  1. 半導体チップを具備する半導体装置であって、
    前記半導体チップの有効領域外に形成され、前記半導体チップに外部装置から信号を入力することによって前記半導体チップを駆動する基板が電気的に接続される、少なくとも２群以上の外部接続端子と、
    この外部接続端子の内の少なくとも一つの端子群で形成されると共に、外部の検査装置に接続可能であって前記半導体チップの検査に用いられる検査用基板が接続される、第１の端子群と、
    この第１の端子群とは異なる位置に設けられた他の端子群で形成されると共に、半導体装置が実際に使用される装置に実装される際に用いられる実装用基板が接続される、第２の端子群と、
    を具備しており、
    前記第１の端子群と第２の端子群における、夫々の群を形成する個々の端子同士を電気的に接続すると共に、前記検査用基板は前記実装用基板を兼ねており、前記第１の端子群に前記実装用基板を兼ねた検査用基板が電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第１の端子群及び前記第２の端子群は、前記半導体チップの第１の面に形成されており、
    前記第１の面において、前記第１の端子群は、前記第２の端子群よりも前記半導体チップの外周縁側の前記第１の端子群のみが切り落とせる位置に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記第１の端子群は、前記半導体チップの第１の面に形成されており、
    前記第２の端子群は、前記半導体チップの前記第１の面とは反対側の第２の面に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
  4. 前記第１の面において、前記第１の端子群は、前記第２の端子群に対し平面視した状態で非重畳な領域であって、前記第１の端子群のみが切り落とせる位置に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の半導体装置。
  5. 前記半導体チップは内視鏡に実装される撮像用のチップであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
  6. 挿入部の先端近傍に半導体チップを具備する内視鏡において、
    前記半導体チップの有効領域外に形成され、前記半導体チップに外部装置から信号を入力することによって前記半導体チップを駆動する基板が電気的に接続される、少なくとも２群以上の外部接続端子と、
    この外部接続端子の内の少なくとも一つの端子群で形成されると共に、外部の検査装置に接続可能であって前記半導体チップの検査に用いられる検査用基板が接続される、第１の端子群と、
    この第１の端子群とは異なる位置に設けられた他の端子群で形成されると共に、半導体チップが実際に使用される内視鏡本体に実装される際に用いられる実装用基板が接続される、第２の端子群と、
    を具備しており、
    前記第１の端子群と第２の端子群における、夫々の群を形成する個々の端子同士を電気的に接続すると共に、前記検査用基板は前記実装用基板を兼ねており、前記第１の端子群に前記実装用基板を兼ねた検査用基板が電気的に接続されることを特徴とする内視鏡。
  7. 前記第１の端子群及び前記第２の端子群は、前記半導体チップの第１の面に形成されており、
    前記第１の面において、前記第１の端子群は、前記第２の端子群よりも前記半導体チップの外周縁側の前記第１の端子群のみが切り落とせる位置に形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の内視鏡。
  8. 前記第１の端子群は、前記半導体チップの第１の面に形成されており、
    前記第２の端子群は、前記半導体チップの前記第１の面とは反対側の第２の面に形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の内視鏡。
  9. 前記第１の面において、前記第１の端子群は、前記第２の端子群に対し平面視した状態で非重畳な領域であって、前記第１の端子群のみが切り落とせる位置に形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の内視鏡。
  10. 前記半導体チップは撮像用のチップであることを特徴とする、請求項６に記載の内視鏡。
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