JP5132957B2 - 半導体デバイス、その製造方法および光ピックアップモジュール - Google Patents

半導体デバイス、その製造方法および光ピックアップモジュール Download PDF

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Description

本発明は、半導体デバイスとその製造方法、および光ピックアップモジュールに関するものである。
従来よりDVD等の光ディスクの信号を読み取る光ディスクドライブ装置には、読み取り用の光を出射する半導体レーザ素子と、光ディスクからの反射戻り光を受光する光検出器とが同一の基台上に配置された光ピックアップモジュールが搭載されている。
特許文献1に開示されているように、光ピックアップモジュールは、光ディスクの光学記録面の下に置かれて光ディスクの半径方向に移動するように光ディスクドライブ装置において構成されているため、光ディスクドライブ装置を小型にするためには光ピックアップモジュールを小型にすることが必須となっており、そのためには光検出器を小型にする必要がある。
例えば特許文献2には、固体撮像素子を納める筐体を小型にして光検出器を小型にするための固体撮像装置の製造方法が開示されている。具体的には、基板部および矩形枠状のリブにより形成される筐体を、複数本の金属リード片とともに一体的に樹脂成形して、各金属リード片により内部端子部および外部端子部を形成し、筐体の内部空間内の基板部上に撮像素子を固定し、撮像素子の電極と各金属リード片の内部端子部とを各々接続し、リブの上端面に透光板を接合する。このとき、透光板の位置決めのため、リブの上端面に、内周に沿って低くなった低段部を設けて段差部を形成し、透光板を、リブの段差部に形成された内壁の内側領域内で低段部の上面に載置可能な大きさとし、リブの上端面に透光板を接合する際に、低段部上面に接着材を充填した後、透光板を段差部の内壁により位置規制しながら低段部上面の接着材上に載置し接合した後、リブの段差部の外側に位置する部分を削除する、という方法である。
特開2001−56950号公報 特開2005−64292号公報 特開2005−79537号公報
しかしながら、図32に示すように特許文献2に開示された固体撮像装置では、撮像素子205が載せられた基板部202の外縁部分に矩形枠状のリブ203が設けられているが、リブ203は矩形状の4辺のいずれも同じ幅であり、このため小型化には限界があった。特許文献3に開示されている固体撮像装置にも同様の問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、全体の大きさを小型にでき、特に略矩形のパッケージの4辺のうち対向する一対の2辺の長さを小さくできる半導体デバイスを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明では半導体素子と、該半導体素子を搭載するパッケージとを備えた半導体デバイスにおいて、パッケージの構成に工夫をした。
具体的には、本発明の第1の半導体デバイスは、前記パッケージが、実質的に矩形であって前記半導体素子を搭載する搭載面を備えた基板部と、該搭載面の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該一対の外縁上にのみそれぞれ設けられた第1のリブとを有し、それぞれの前記第1のリブの上面には、該第1のリブ上面の外縁に沿って延びるダムが設けられているとともに、該ダムよりも前記半導体素子に近い位置に該半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部が該ダムから離間して載せられており、前記第1のリブと前記蓋体とは接着剤によって接着されているとともに前記ダムと該蓋体との間に該接着剤が存している構成とした。
また、本発明の第2の半導体デバイスは、前記パッケージが、実質的に矩形であって前記半導体素子を搭載する搭載面を備えた基板部と、該搭載面の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該一対の外縁上にそれぞれ設けられた第1のリブと、該搭載面の別の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該別の一対の外縁上にそれぞれ設けられた第2のリブとを有し、それぞれの前記第1のリブの上面には、該第1のリブ上面の外縁に沿って延びるダムが設けられているとともに、該ダムよりも前記半導体素子に近い位置に該半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部が該ダムから離間して載せられており、前記第1のリブと前記蓋体とは接着剤によって接着されているとともに前記ダムと該蓋体との間に該接着剤が存しており、前記第1のリブの前記一対の対向する外縁に直交する方向の幅よりも、前記第2のリブの前記別の一対の対向する外縁に直交する方向の幅の方が小さい構成とした。
前記第2のリブと前記蓋体とは前記接着剤によって接着されている構成とすることができる。
前記接着剤は、前記ダムに相対する前記蓋体の側面にも付着していることが好ましい。
前記第1のリブが設けられた前記搭載面外縁に沿った該第1のリブの側壁と、該第1のリブ上面の外縁に沿った前記ダムの外側側壁とは、面一である構成とすることができる。
本発明の第3の半導体デバイスは、前記パッケージが、実質的に矩形であって前記半導体素子を搭載する搭載面を備えた基板部と、該搭載面の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該一対の外縁上にのみそれぞれ設けられた第1のリブとを有し、それぞれの前記第1のリブの上面には、前記半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部が載せられており、前記第1のリブと前記蓋体とは接着剤によって接着されているとともに、該第1のリブ上に存する該蓋体の側面には該接着剤によってフィレットが形成されており、該フィレットの該蓋体側面とは反対側の終端部には堰き止められた痕跡が存している構成とした。ここでフィレットというのは、蓋体の側面と第1のリブ上面との双方に接着した隅肉部のことである。
本発明の第4の半導体デバイスは、前記パッケージが、実質的に矩形であって前記半導体素子を搭載する搭載面を備えた基板部と、該搭載面の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該一対の外縁上にそれぞれ設けられた第1のリブと、該搭載面の別の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該別の一対の外縁上にそれぞれ設けられた第2のリブとを有し、それぞれの前記第1のリブの上面には、前記半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部が載せられており、前記第1のリブと前記蓋体とは接着剤によって接着されているとともに、該第1のリブ上に存する該蓋体の側面には該接着剤によってフィレットが形成されており、該フィレットの該蓋体側面とは反対側の終端部には堰き止められた痕跡が存しており、前記第1のリブの前記一対の対向する外縁に直交する方向の幅よりも、前記第2のリブの前記別の一対の対向する外縁に直交する方向の幅の方が小さい構成とした。
前記第2のリブと前記蓋体とは前記接着剤によって接着されている構成とすることができる。
本発明の第1の半導体デバイスの製造方法は、半導体素子と、該半導体素子を搭載するパッケージとを備えた半導体デバイスの製造方法であって、平行な複数の溝を有し、該溝の側壁上面の中央部分には該溝に沿ってダムが延びているパッケージ集合基板を用意する工程と、複数の前記溝のそれぞれに複数の半導体素子を溝の延びる方向に沿って搭載する工程と、前記溝の側壁上面であって前記ダムと溝との間の部分に接着剤を該溝に沿って連続して塗布する工程と、前記接着剤の上に前記半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部を載せる工程Xと、前記接着剤を硬化させる工程と、隣り合う2つの前記溝の中央部分を該溝に沿って切断してパッケージ集合基板を分割する工程Yとを含む構成とした。
また、本発明の第2の半導体デバイスの製造方法は、半導体素子と、該半導体素子を搭載するパッケージとを備えた半導体デバイスの製造方法であって、複数の窪みが複数の行と列とを成して並んでおり、該窪みの隣り合う行間の中央部分には該行に沿ってダムが延びているパッケージ集合基板を用意する工程と、複数の前記窪みのそれぞれに複数の半導体素子を搭載する工程と、前記窪みの行間であって前記ダムの隣の部分に該ダムに沿って接着剤を連続して塗布する工程と、前記接着剤の上に前記半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部を載せる工程Xと、前記接着剤を硬化させる工程と、隣り合う2つの前記窪みの行間の中央部分を該行に沿って切断してパッケージ集合基板を分割する工程Zとを含む構成とした。
隣り合う前記窪みの列間の幅は、隣り合う前記窪みの行間の幅以下であることが好ましい。
前記工程Yあるいは工程Zでは、前記ダムの一部も切断する構成とすることができる。
前記工程Xでは、前記接着剤が前記蓋体の側面に付着しフィレットを形成することが好ましい。
本発明の光ピックアップモジュールは、上記いずれかの半導体デバイスと、レーザモジュールとビームスプリッタとを備え、前記蓋体は透明な材料からなり、前記半導体デバイスに搭載された半導体素子は受光素子である構成とした。
さらにミラーと対物レンズとを備えていることが好ましく、光ディスクの情報記録面の下側に置かれ、前記リブの延びる方向が該情報記録面に対して実質的に垂直であることが好ましい。
前記レーザモジュールは、出射光のピーク波長が385nm以上425nm以下である青紫レーザ装置と、出射光のピーク波長が630nm以上670nm以下および760nm以上800nm以下である2波長レーザ装置とを備えている構成とすることができる。出射光のピーク波長とは、出射光のスペクトルにおいて強度が極大となっている波長である。
本発明の半導体デバイスは、一対の対向する第1のリブ上面に蓋体を接着し、対向する別の一対の第2のリブは第1のリブよりも幅が小さいか、あるいは第2のリブが存しないので、全体の大きさを小さくすることができる。また、第1のリブ上面には接着剤のダムを設けているので接着剤のはみ出しを防ぐことができる。なお、ダムは接着剤硬化後に除去してもよい。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
(実施形態1)
−半導体デバイス−
実施形態1に係る半導体デバイスは、半導体素子として集積化受光素子を用いた光検出器である。なお半導体素子としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトICなどの受光素子や、LED、半導体レーザなどの発光素子を用いてもよい。
図1に示すように、本実施形態の半導体デバイス1は、断面U字型である溝形状のパッケージ50の溝の中に半導体素子10が収納され、透明な平板状の蓋体90が被せられているものである。また、図2(a)〜(c)も本実施形態の半導体デバイス1を示しているが、説明の都合上図2(a)は蓋体90を取り外しており、図には示していない。
本実施形態のパッケージ50は、矩形の基板部60と、基板部60の上方に突き出し且つこの矩形の対向する一対の辺に沿ってそれぞれ延びる2つの第1のリブ70,70と、第1のリブの上面70bの外縁部分に設けられたダム80,80を有している。第1のリブ70,70は、基板部60のうち半導体素子10が搭載される矩形の搭載面62の対向する一対の外縁上にのみそれぞれ設けられており、搭載面62の外縁に沿って延びる直方体の形状を有している。なお、搭載面62の対向する一対の外縁上にのみ第1のリブ70,70が設けられているというのは、前記一対の外縁上には第1のリブ70,70がそれぞれ設けられているが、該一対の外縁とは別の一対の外縁上には第1のリブ70,70は設けられておらず、搭載面62の中央部とその近辺にも設けられていないということである。
搭載面62には、搭載された半導体素子10と第1のリブ70との間の部分に複数の接続電極75,75,…が1列に並んでおり、各接続電極75は第1のリブ70の下の部分にまで延びて一部が第1のリブ70の下に隠れている。そして、接続電極75は基板部60内に設けられた埋め込み電極76,76,…に接続している。また、基板部60の搭載面62とは反対面である非搭載面64には、複数の外部接続部77,77,…が設けられていて、これらが埋め込み電極76、76,…に接続している。即ち、接続電極75,75,…は埋め込み電極76,76,…を介して外部接続部77,77,…に電気的に接続されている。
半導体素子10は矩形であって、一方の面に複数の電極パッド20,20,…が対向する一対の2辺に沿ってそれぞれ1列に並んでいる。電極パッド20,20,…が設けられた面の反対側の面がパッケージ50の搭載面62に載せられて接着剤によって固定されている。このとき電極パッド20,20,…が並んだ列が伸びている方向と第1のリブ70,70が延びる方向とが略平行になるように半導体素子10はパッケージ50に搭載される。そして、電極パッド20,20,…と接続電極75,75,…とが金属細線22,22,…によって接続されている。
ダム80,80は第1のリブ上面70bにおいて、半導体素子10から最も遠いところに位置しており、第1のリブ70,70の延びる方向に延びている。そして、第1のリブ上面70bの上であってダム80,80から離れた位置に矩形の蓋体90の外縁部が載せられて接着剤85によって固定されている。ここで接着剤85は、蓋体90の外縁部下面と第1のリブ上面70bとの間に存していると共に、ダム80と蓋体90の側面との間にも存する。なお、第1のリブ上面70bと蓋体90との間の接着剤85は、厚みが小さいため図2(a)では図示を省略している。この図示省略は実施形態2以降を説明する断面図においても同様である。
ここで、接着剤85がダム80と蓋体90の側面との間にも存しているので、接着剤85が蓋体90の外縁部下面と第1のリブ上面70bとの間にのみ存している場合に比べて蓋体90がより強固に第1のリブ70に固定されている。特に本実施形態では、ダム80と蓋体90の側面との間にも存している接着剤85が、蓋体90側面と第1のリブ上面70bとがなす角の部分にフィレット形状を成しており、これにより接着剤85の量が少なくても蓋体90は第1のリブ70により強固に固定されることになる。
また、半導体デバイス1の側壁部において、第1のリブ外側側壁70aとダム外側側壁80aとは面一になっており、これによって半導体デバイス1の両第1のリブ70,70間側の長さを小さくでき小型化に寄与している。また、接着剤85はダム80に堰き止められて半導体デバイス1の側壁から外方へはみ出してはいない。ここで外側側壁というのは、第1のリブ70,70およびダム80,80の側壁のうち、半導体素子10の方を向いている側壁に対向する側壁のことである。
本実施形態では基板部60の外縁のうち、第1のリブ70,70が設けられた一対の外縁とは別の一対の対向する外縁部にはリブが設けられていないので、この別の一対の外縁部間の距離は半導体素子10の大きさや接続電極75,75,…の配置に必要なスペースによって決まる。即ち上記別の一対の外縁部間の距離は、半導体素子10を搭載するパッケージとしては最も小さくすることができる。
−半導体デバイスの製造方法−
本実施形態に係る半導体デバイス1の製造方法について以下に説明する。
まず、図3(a)に示すパッケージ集合基板100を用意する。パッケージ集合基板100は、上述のパッケージ50が複数並んで隣り合うパッケージ50の第1のリブ外側側壁70a同士が一体となっている形状を有している。また、リブが延びる方向にも複数のパッケージ50が並んで一体となっている形状である。
このパッケージ集合基板100は公知の方法により作製できる。例えば、平板状の基板に複数の貫通孔を一列に並べて形成し、この列を平行に複数列設ける。そして、その貫通孔に導電体を埋め込んで埋め込み電極76,76,…とし、これら埋め込み電極76,76,…と接続する接続電極75,75,…を基板の上面に、外部接続部77,77,…を基板の下面に形成する。それから四角柱状の第1のリブ前駆体70’,70’,…を接続電極75,75,…の列間に、該列間の一つおきに載せて固定し、第1のリブ前駆体70’の上面中央部にダム80’を載せると、パッケージ集合基板100が出来上がる。このとき、隣り合う第1のリブ前駆体70’,70’に挟まれたところが溝55となる。また、ダム80’と溝55とは平行に延びている。
それから複数の溝55,55,55のそれぞれの底面に複数の半導体素子10を、溝55,55,55の延びる方向に沿って搭載して固定すると図3(b)に示す状態となる。
その後、半導体素子10の電極パッド20と接続電極75とをワイヤボンディングによって接続する。さらに、第1のリブ前駆体70’の上面であってダム80’と溝55との間のところに接着剤85を溝55に沿って連続して塗布をすると、図3(c)に示すように、電極パッド20と接続電極75とが金属細線22によって接続されていると共に接着剤85が第1のリブ前駆体70’上面に載せられた状態となる。
ここで接着剤85を連続して塗布するというのは、図4に示すように、隣り合う半導体素子の間に対応する部分も途切れることなくダム80’に沿って一直線となるように塗布することである。
次に各半導体素子10に対し一つずつ透明な蓋体90を、その外縁部分が接着剤85の上に載るようにパッケージ集合基板100に設置する。蓋体90は各半導体素子10の上方を覆い隠すように配置する。そして接着剤85を硬化させることによって蓋体90を接着、固定する。この状態が図3(d)に示す状態である。このとき蓋体90の外縁が塗布された接着剤85の約半分に載るように設置しているので、接着剤85は蓋体90下面と第1のリブ前駆体70’上面との間だけではなく、蓋体90側面にも付着すると共に、ダム80’の方に押し出されていくが、ダム80’により堰き止められて隣のパッケージ領域にはみ出すことはない。またこの時に、接着剤85は蓋体90側面に付着してダム80’の方向へ向かって下がっていくフィレットを形成する。
それから、ダイシングソー40によって、隣り合う2つの溝55,55間においてダム80’の中央部分を切断して2つに切り離す。こうして側壁部分が面一になる。さらに溝55の延びる方向に対して垂直に、隣り合う半導体素子10間で切断を行う。このように切り離した状態が図3(e)に示す状態である。こうして個々の半導体デバイス1が出来上がる。
なお、上述の半導体デバイス1の製造方法は、一つの例であり、本実施形態の製造方法はこの例に限定されない。隣り合う溝55,55の間を切り離してから蓋体90を載せても構わない。また、溝55の形成方法は、基板に第1のリブ前駆体を設置する方法に限定されず、厚みのある基板を切削して形成する方法でもよいし、レーザ光によって形成する方法でもよい。さらに図5に示すように、隣り合う溝55,55の間にスリット86を有しているパッケージ集合基板101を用いても良い。このようなパッケージ集合基板101を用いると、パッケージ集合基板101が大きくなっても(面積が広くなっても)反ったり変形したりすることが抑制されるとともに、ダイシングソー40による溝55,55間の切り離しが非常に容易にかつ短時間でできるので、加工が容易になる。
−光ピックアップモジュール−
図30は本実施形態に係る光ピックアップモジュールが、光ディスク47の下に置かれた状態での模式的な斜視図であり、図31はその状態を横から見た図である。なお、図31の右端の半導体デバイス1は、その左側にある台座48に設置された半導体デバイス1(光検出器)を上下方向の軸の周りに90°回転させて受光面の側を参考として示したものであり、光ピックアップモジュールに2つの半導体デバイス1が搭載されているわけではない。
この光ピックアップモジュールは、上述の半導体デバイス1(光検出器)と第1及び第2レーザ装置41,42と、ビームスプリッタ43と、ミラー45と対物レンズ46とを備えている。第1および第2レーザ装置とがレーザモジュール49を構成している。第1及び第2のレーザ装置41,42から出射した光44はビームスプリッタ43を通過し、ミラー45で反射されて、対物レンズ46を通って光ディスク47の情報記録面に入射する。光44は情報記録面で反射をし、対物レンズ46,ミラー45、ビームスプリッタ43を経由して半導体デバイス1に入射する。
ここで第1レーザ装置41はピーク波長が405nmのレーザ光を出射する青紫レーザ装置であり、第2レーザ装置42はピーク波長が650nmの赤のレーザ光とピーク波長が780nmの赤外レーザ光との2つの波長のレーザ光を出射する2波長レーザ装置である。
光ピックアップモジュールを構成する各部材は、台座48の上に置かれて光ディスク47の情報記録面の下側に置かれる。そして、回転する光ディスク47の下で光ディスク47の径方向に光ピックアップモジュールは移動を行う。各部材が置かれる台座48の面は、光ディスク47の情報記録面と平行になっている。
ここで配線の都合上半導体デバイス1は、第1のリブ70,70が延びる方向が台座48に対して垂直に、すなわち光ディスク47の情報記録面に対して垂直に配置されている。このように配置されると、半導体デバイス1の複数の外部接続部77,77,…が台座48の設置面に対して垂直に2列に並び、従って外部接続部77,77,…から引き出される外部との接続用の配線を半導体デバイス1の台座48の設置面からの高さHの範囲内に納められ、光ピックアップモジュール全体の高さを小さくできる。
また、上述のように半導体デバイス1の第1のリブ70,70は台座48に対して垂直に延びるものであって、台座48に水平に延びるリブは存していない。従って、半導体デバイス1の高さHは搭載している半導体素子10の1辺の長さとほぼ同じ長さにまで近づけることが可能であり、これにより光ピックアップモジュール全体を薄く、小型にすることができる。
本実施形態の半導体デバイス1は、パッケージ50において基板部60の一対の対向する外縁部に設けられた第1のリブ70,70の上面70bに蓋体90を接着させ、別の一対の対向する外縁部にはリブを設けていないので、全体を小型にすることできる。また、ダム80,80によって堰き止められた接着剤85が蓋体90の側面に付着してフィレットを形成しているので、蓋体90をパッケージ50に強固に固定することができる。
本実施形態においては、製造工程において隣り合う溝55,55間を切断する際にダム80’を切断するので、接着剤85に応力や負荷が掛からず、蓋体90と第1のリブ70,70との接着強度が安定する。また、特許文献3の図9に示された半導体デバイスは、接着剤自体を切断するので、接着剤に応力がかかり接着強度にばらつきが生じるおそれがあるとともに、接着剤塗布時に凹部から接着剤がはみ出したり、蓋体取り付け時に一つづつ取り付けるとすると凹部の両側で接着剤の付着量に偏りが発生するし、同時に複数の蓋体を取り付ける場合は接着剤が両側から押されて蓋体の上に接着剤が乗り上げるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、上述のような不具合は生じない。
(実施形態2)
実施形態2に係る半導体デバイスは、実施形態1に係る半導体デバイス1からダム80を取り去った点のみが実施形態1と異なり、他の点は同じであるので、実施形態1と異なる点だけを以下に説明する。
図7は本実施形態の半導体デバイス2の製造工程を断面により示した図である。図7(a)〜(e)は、図3に示す実施形態1の半導体デバイス1の製造工程と同じである。本実施形態では、隣り合う溝55,55の間をダイシングソー40で切断した後に、図7(f)に示すようにダム80,80,…を取り去っている。この時ダム80,80,…は接着剤85が接着しない材質を用いている。
従って、図6に示すように本実施形態の半導体デバイス2は、実施形態1と同じパッケージ50と半導体素子10と蓋体90とを用い、蓋体90は実施形態1の半導体デバイス1と同様に接着剤85によって第1のリブ70,70に接着されているが、実施形態1とは異なりダムを有していない。本実施形態の半導体デバイス2の接着剤85は、蓋体90の側面に付着して第1のリブ上面70bに向かってフィレットを形成しているが、このフィレットの蓋体90の側面から離れた側(側面とは反対側)の終端部は、ダム80によって堰き止められた痕跡が残っている。この痕跡は、接着剤85が蓋体90の側面から第1のリブ上面70bに向かってなだらかに下がっていく途中のところで急に第1のリブ上面70bにまで下がる断崖のような形状のことである。
このように本実施形態の半導体デバイス2はダムを取り除いているので、半導体デバイス2を光ピックアップモジュールに組み込む場合に途中で引っかかることなくスムースに組み込み作業を行うことができる。また、実施形態1と同様の効果を本実施形態においても奏する。
(実施形態3)
実施形態3に係る半導体デバイスは、実施形態1に係る半導体デバイス1にさらに第2のリブが加わったものであり、それ以外の点は実施形態1と同じであるので、実施形態1と異なっている点を以下説明する。
本実施形態の半導体デバイス3は、図8,9に示すように第1のリブ70,70と第2のリブ71,71とが設けられており、実施形態1の半導体デバイス1において外部に向かって開放されていた半導体デバイス1の側面が第2のリブ71,71によって閉鎖され、半導体素子10が密閉されている。第2のリブ71,71が延びる方向は第1のリブ70,70の延びる方向と直交している。なお、説明の都合上図9(a)は蓋体90を取り外しており、図には示していない。
第2のリブ71,71は基板部60の搭載面62外縁上に、基板部60の上方へと突き出すように設けられている。第2のリブ71,71が設けられている搭載面62の外縁は、第1のリブ70,70が設けられている搭載面の外縁とは別の一対の対向する外縁であって、これら対同士は直交している。
本実施形態では、第2のリブ71,71の上面のパッケージ51内側を向いた縁部分が蓋体90の外縁と接触しており、かつ第1のリブ70,70の近辺においては第2のリブ71,71と蓋体90との接触部分に接着剤85が毛細管現象によって入り込み、接着されている。また、両者の接触によって半導体素子10が密閉されている。従ってパッケージ51内に塵が入ることを防ぐことができ、配線の短絡を防ぐことができる共に半導体素子10が光学素子の場合は光学機能面に塵が載って機能を損なうことを防ぐことができる。
第2のリブ71の幅a(第2のリブ71が延びる方向に直交する方向の幅)は第1のリブ70の幅b(第1のリブ70が延びる方向に直交する方向の幅)よりも小さい。これは、第1のリブ70は蓋体90を固定する役割があるのに対し、第2のリブ71はそのような役割がなく塵埃の侵入を防ぐことができればよいからである。
本実施形態では、半導体デバイス3の第1のリブ70,70が伸びる方向の長さは、第2のリブ71,71の幅a×2の分だけ実施形態1の半導体デバイス1よりも大きくなるが、aは第1のリブ70,70の幅bよりも小さいので長さの増加分は小さく抑えられる。なお、aはbの1/2以下が好ましく、1/4以下がより好ましい。またaは10μm以上であればよい。これにより第2のリブ71,71を備えてパッケージ51内に塵が入ることを防ぐことができるとともに、第1のリブ70,70の長手方向において半導体デバイス3の長さを従来のものより小さくでき、半導体デバイス3全体を小さくすることができる。また、本実施形態の半導体デバイス3はこのような効果に加えて実施形態1と同様な効果を奏する。
本実施形態の半導体デバイス3を作製する際には、平板状の基板の上に図10(a)に示す格子部材120を貼り合わせてパッケージ基板集合体を作製して使用している。なお、図10(a)に示されているのは、格子部材120全体の一部であり、他の部分は省略している。格子部材120を構成する部材のうち、ダム80’が載せられているものはその一部が第1のリブ70となる第1部材111であり、第1部材111と直交しているものが第2部材112でありその一部が第2のリブ71となる。
この格子部材120と基板とを貼り合わせて作製したパッケージ集合基板は、格子の孔の部分に基板で底が形成されて窪みとなり、この窪みが複数の行と列とを成して並んだものとなる。即ち複数の窪みがマトリックスを形成していて、これらの窪みのそれぞれの中に半導体素子10が置かれてワイヤボンディングされる。ここでは、複数の窪みが形成する行において、隣り合う行の間には第1部材111が存することになり、第1部材111の上面中央部にダム80’が窪みが成す行に沿って延びていることとなる。また、複数の窪みが形成する列において、隣り合う列の間には第2部材112が存することになる。
そして、実施形態1と同様にダム80’に沿って連続して接着剤85を塗布し、各窪みに対して一つずつ蓋体90を載せてパッケージ集合基板に貼り合わせる。このとき、蓋体95の外縁部分が接着剤85の上に載せられる。
この後に接着剤85を熱や紫外線などで硬化させ、それからダイシングソーでダム80’の中央部を切断して各第1部材111を2つに切り離し、さらに各第2部材112の中央部もダイシングソーで切断して各第2部材112を2つに切り離して半導体デバイス3とする。
なお、図10(b)や図11(a)、(b)に示す格子部材121,122,123を用いてパッケージ基板集合体を作製しても構わない。図10(b)に示す格子部材121は、図5に示すパッケージ基板集合体と同じように、第1部材113の中央部分にスリット86が設けられており、第1部材113を切り分けるのが容易となっている。図11(a)に示す格子部材122は、第2部材114にスリット87が設けられており、第2部材114を切り分けることが容易になっている。図11(b)に示す格子部材123は、第1部材113と第2部材114の両方にスリット86,87が設けられていて、第1部材113、第2部材114のどちらも切り分けることが容易になっている。
上述の格子部材120,121,122,123は、最終製品である半導体デバイス3において第1のリブ70の幅bの方が第2のリブ71の幅aよりも大きくなるように、隣り合う窪みの列同士の間となっている第2部材112,114の幅が隣り合う窪みの行同士の間となっている第1部材111,113の幅以下となっている。
なお、本実施形態では、第2のリブ71,71と蓋体90とが接触していて半導体素子10が密閉されているが、これら両者が接触しておらず間が数十μm程度までならば離れていても、半導体素子10の機能障害や短絡を生じさせる塵等の侵入を防止することが可能であるので、第2のリブ71,71と蓋体90とが接触していなくても構わない。
(実施形態4)
実施形態4に係る半導体デバイスは、実施形態3に係る半導体デバイス3からダム80を取り去った点のみが実施形態3と異なり、他の点は同じであるので、実施形態3と異なる点だけを以下に説明する。
図12に示すように本実施形態の半導体デバイス4は、実施形態3の半導体デバイス3を作製してから、あるいは作製する途中でダム80を取り除くことにより作製される。従って、本実施形態の半導体デバイス4は、実施形態3の半導体デバイス3からダム80が取り去られた構造や構成、形状をしており、実施形態2の半導体デバイス2と同様に、接着剤85が蓋体90の側面に付着して第1のリブ上面70bに向かってフィレットを形成しているが、このフィレットの蓋体90の側面から離れた側(側面とは反対側)の終端部は、ダム80によって堰き止められた痕跡が残っている。
本実施形態の半導体デバイス4は、実施形態3の効果に加えて、半導体デバイス4を光ピックアップモジュールに組み込む場合に途中で引っかかることなくスムースに組み込み作業を行うことができるという効果を奏する。
(実施形態5)
実施形態5に係る半導体デバイスは、実施形態3に係る半導体デバイス3とは第2のリブ71,71と蓋体90との関係が異なり、他の点は同じであるので、実施形態3と異なる点だけを以下に説明する。
本実施形態の半導体デバイス5では図13、図14に示すように、蓋体91の端部と第2のリブ71,71の上面とが重なっていて、その重なっている部分で接着剤85を介して両者が接着されている。即ち本実施形態の蓋体91は、実施形態3の蓋体90よりも第1のリブ70,70が延びる方向において長く、第2のリブ71,71の上面上にまで延びていて、蓋体91側面と第2のリブ71,71の外壁面とが面一となっている。なお、説明の都合上図14(a)は蓋体91を取り外しており、図には示していない。また、同様に説明の都合上図14(b)、(c)の蓋体91と第1のリブ70,70及び第2のリブ71,71との間の接着剤85も図示を省略している。
次に、蓋体91とパッケージ51との接着について図15、図16を参考に説明する。
図15は、パッケージ集合基板102の窪みに半導体素子10を搭載・ボンディングし、第1のリブとなる第1部材113の上面にダム80に沿って接着剤85を連続して塗布した状態を示している。なお、図の上下方向及び左右方向にさらにパッケージ集合基板102は延びているがここでは一部のみを示している。このパッケージ集合基板102は図10(b)に示す格子部材121を用いて作製されたものである。接着剤85は窪み130が成している列と列との間(第2部材が存している部分)にも途切れることなく塗布されている。
この後、図16に示すように窪み130を塞ぐように各窪み130に蓋体91を載せる。一つの窪み130に一つの蓋体91を載せていくが、行方向において隣り合う蓋体91の間は隙間を設ける。この時、蓋体91のうち、第1部材113の上面に載せられた外縁部分は、第1部材113上の接着剤85の上に直接置かれるので、接着剤85がその外縁部分に付着する。一方、蓋体91のうち、第2部材112の上面に載せられた外縁部分では、蓋体91と第2部材112との間に毛細管現象によって接着剤85が入り込む。従って、第2部材112の上に接着剤85を塗布しないのに第2部材112と蓋体91とが接着剤85によって接着されることになり、実施形態3に比べて蓋体91はパッケージ51に対してより強固に接着される。また、窪み130の開口を確実に蓋体91が塞ぐので、塵埃の侵入を確実に防止できる。また、実施形態3と同じ効果も奏する。
なお、本実施形態に係るパッケージ集合基板を作製する際に、図10(a)、図11(a)、(b)に示す格子部材120,122,123を用いてもよい。格子部材120,122を用いた場合は、第1部材111にスリットが無く幅広のダム80’が置かれるので、これらの行を切り離すために第1部材113を、その上に載ったダム80’と共に切断する。
(実施形態6)
実施形態6に係る半導体デバイスは、実施形態5に係る半導体デバイス5からダム80を取り去った点のみが実施形態5と異なり、他の点は同じであるので、実施形態5と異なる点だけを以下に説明する。
図17に示されている本実施形態の半導体デバイス6は、実施形態5の半導体デバイス5を作製してから、あるいは作製する途中でダム80を取り除くことにより作製される。従って、本実施形態の半導体デバイス6は、実施形態5の半導体デバイス5からダム80が取り去られた構造や構成、形状をしており、実施形態2の半導体デバイス2と同様に、接着剤85が蓋体91の側面に付着して第1のリブ上面70bに向かってフィレットを形成しているが、このフィレットの蓋体91の側面から離れた側(側面とは反対側)の終端部は、ダム80によって堰き止められた痕跡が残っている。
本実施形態の半導体デバイス6は、実施形態5の効果に加えて、半導体デバイス6を光ピックアップモジュールに組み込む場合に途中で引っかかることなくスムースに組み込み作業を行うことができるという効果を奏する。
(実施形態7)
実施形態7に係る半導体デバイスは、実施形態1に係る半導体デバイス1とはパッケージが異なっている。以下に実施形態1に係る半導体デバイス1と異なっている点を中心に、図26,27を参照して本実施形態に係る半導体デバイス1’を説明する。
本実施形態のパッケージ52は、矩形の基板部60’と、この矩形の対向する一対の辺に沿ってそれぞれ延びる2つの第1のリブ70’,70’と、第1のリブ上面70b’に設けられたダム80,80を有している。また、第1のリブ上面70b’から半導体素子10の方へ一段下がったリブ段差部73が形成されている。リブ段差部73には接続電極75’,75’,…が形成されている。第1のリブ70’,70’は、基板部60’のうち半導体素子10が搭載される矩形の搭載面62’の対向する一対の外縁部分から上方に突き出す形で設けられており、搭載面62’の外縁に沿って延びる直方体の形状を有している。
第1のリブ70’,70’の内部には複数の内部配線(埋め込み配線)76’,76’,…が設けられている。内部配線76’は、リブ段差部73では接続電極75に繋がっており、その反対側の面(非搭載面64’)では外部接続部77に繋がっている。そして、半導体素子10の電極パッド20,20,…とリブ段差部73の接続電極75とが金属細線22によって接続されている。また、ダム80,80は、第1のリブ上面70bにおいて接続電極75よりも外側にリブ70,70と平行に延びるように設けられている。
蓋体90は第1のリブ上面70b’にその外縁部分が載せられて、実施形態1と同様に接着剤85によりパッケージ52に接着されている。
第1のリブ上面部70b’とリブ段差部73との距離は、金属細線22の径よりも大きく接続電極75’への金属細線22のボンディングは第2ボンドであるので、台のリブ上面70b’上に載せられた蓋体90が金属細線22に接触して金属細線22を押さえつけることはなく、金属細線22の接続信頼性は高く保持される。また、第1のリブ上面部70b’とリブ段差部73との距離は金属細線22の径の2倍以下に設定しているので、半導体デバイス1’の厚みを小さくすることができ、半導体デバイス1’を小型にできる。
本実施形態の半導体デバイス1’は、蓋体90とパッケージ52との接着形態が実施形態1と同じであり第1のリブ70’、70’の延びる方向におけるパッケージ長さも同じであるので、実施形態1と同様の効果を奏する。また、接続電極75’をリブ段差部73に設けているので、半導体素子10を搭載する部分の面積を最小にすることができ、このことが半導体デバイス1’の小型化に寄与する。
本実施形態の半導体デバイス1’は、実施形態1の半導体デバイス1と同様な方法で製造することができる。なお、本実施形態の半導体デバイス1’において、完成後にダム80,80を取り去っても構わない。
(実施形態8)
実施形態8に係る半導体デバイスは、実施形態7に係る半導体デバイス1’にさらに第2のリブが加わったものであり、それ以外の点は実施形態7と同じであるので、実施形態7と異なっている点を以下説明する。
図28に本実施形態に係る半導体デバイス3’を示す。本実施形態の半導体デバイス3’では、基板部60’において第1のリブ70’,70’が設けられている一対の外縁とは異なる対の外縁に沿って一方の第1のリブ70’の長手方向の端部から他方の第1のリブ70’の端部まで第2のリブ71’、71’が設けられている。すなわち、実施形態7のパッケージ52に第2のリブ71’、71’を加えたものが本実施形態のパッケージ53となっている。
第2のリブ71’、71’は、リブ外側側壁70aとともにパッケージ51の四方の側壁を構成しており、第2のリブ71’、71’の基板部搭載面62’からの高さは、第1のリブ70’の高さと同じである。そして、第2のリブ71’の上面の幅(長手方向に対して垂直な方向の幅)は、第1のリブ70’上面の幅(長手方向に対して垂直な方向の幅)よりも小さい。第2のリブ71’、71’があることにより、外部からのゴミや塵が半導体デバイス3’内に入ってくることを防止でき、半導体素子10の受光面にゴミや塵が付着することを防止できる。半導体デバイス3’の第1のリブ70’,70’が伸びる方向の長さは、2つの第2のリブ71’、71’の幅の分だけ実施形態7の半導体デバイス1’よりも大きくなるが、第2のリブ71’の幅は第1のリブ70’の幅よりも小さいので長さの増加分は小さく抑えられる。なお、第2のリブ71’の幅は第1のリブ70’の幅の1/2以下が好ましく、1/4以下がより好ましい。また第2のリブ71’の幅は10μm以上であればよい。
本実施形態では、第2のリブ71’,71’の上面のパッケージ53内側を向いた縁部分が蓋体90の外縁と接触しており、かつ第1のリブ70’,70’の近辺においては第2のリブ71’,71’と蓋体90との接触部分に接着剤85が毛細管現象によって入り込み、接着されている。
本実施形態の半導体デバイス3’は、実施形態7の半導体デバイスと同様の製造方法で製造することができる。すなわち、実施形態7の半導体デバイスを製造した後にその半導体デバイスに第2のリブ71’,71’を取り付ければ本実施形態の半導体デバイス3’が出来上がる。なお、本実施形態の半導体デバイス3’において、完成後にダム80,80を取り去っても構わない。
(実施形態9)
実施形態9に係る半導体デバイスは、実施形態8に係る半導体デバイス3’とは第2のリブ71’,71’と蓋体90との関係が異なり、他の点は同じであるので、実施形態8と異なる点だけを以下に説明する。
本実施形態の半導体デバイス5’では図29に示すように、蓋体91の端部と第2のリブ71’,71’の上面とが重なっていて、その重なっている部分で接着剤85を介して両者が接着されている。即ち本実施形態の蓋体91は、実施形態8の蓋体90よりも第1のリブ70’,70’が延びる方向において長く、第2のリブ71’,71’の上面上にまで延びていて、蓋体91側面と第2のリブ71’,71’の外壁面とが面一となっている。蓋体91の端部と第2のリブ71’,71’の上面との接着については、実施形態5と同じであるので、説明を省略する。
本実施形態では、実施形態8に比べて蓋体91がパッケージ53に対してより強固に接着される。また、パッケージ53の開口を確実に蓋体91が塞ぐので、塵埃の侵入を確実に防止できる。また、実施形態8と同じ効果も奏する。なお、本実施形態の半導体デバイス5’においても、完成後にダム80,80を取り去っても構わない。
(参考形態1)
−半導体デバイス−
参考形態1に係る半導体デバイスは、実施形態1に係る半導体デバイスに比較して、透明な平板状の蓋体の代わりに板状の透明部材を半導体素子の上に載せていてこの透明部材の側面と金属細線とが埋め込まれるようにパッケージの溝の中に封止樹脂を入れている点が異なっている。以下、実施形態1との相違点を中心に参考形態1の説明を行う。なお実施形態1と同じ点は説明を省略することがある。
図18(a)、(b)、図19(a)〜(c)に本参考形態に係る半導体デバイス7を示す。なお、図19(a)では説明を行いやすいように封止樹脂96を省略している。本参考形態においては、パッケージ50、半導体素子10、ダム80,80、第1のリブ70,70、金属細線22は実施形態1と同じであり、接続電極75と外部接続部77との接続構造や半導体素子10と接続電極75との接続構造も実施形態1と同じである。
パッケージ50に搭載された半導体素子10は金属細線22によって接続電極75と接続されている。そして、半導体素子10の受光面を覆うように板状の透明部材94が半導体素子10の上に透明な接着剤を介して載せられている。透明部材94は上面が矩形のガラスからなる板状部材であり、半導体素子10に接着されている。
さらに透明部材94の上面とスペーサ80,80の上面を除いてパッケージ50の溝(凹部)内のものは封止樹脂96によって封止されている。すなわち、透明部材94の側面や第1のリブ70,70上面、金属細線22等が封止樹脂96に埋め込まれている。本参考形態の半導体デバイス7を上から見ると透明部材94の上面とダム80,80の上面とが露出しているのみで、残りは封止樹脂96に覆われている。従って、半導体素子10の受光面や電極パッド20、接続電極75や金属細線22にゴミや埃が付着することはなく、ゴミや埃に由来するショートなどの不具合も生じることはない。封止樹脂としては、熱硬化型エポキシ樹脂、SiO等を含有させたフィラー入りの樹脂、染料を含有させ遮光性を付与した樹脂などを好ましく使用することができる。
封止樹脂96はパッケージ50の溝内に充填される際には粘度の高い液体であり、その後固まって固体になる。半導体デバイス7の側壁のうち、第1のリブ外側側壁70a以外の側壁は、封止樹脂96と第1のリブ70,70の端面とが面一になっているものである。ここで、金属細線22は全て封止樹脂96中に埋め込まれており、金属細線22と電極パッド20および接続電極75との接続部分が固定されて接続信頼性が向上する。また、透明部材94の上面は露出しており側面は封止樹脂96中に埋め込まれているので、半導体素子10の受光面には透明部材94の上面を通過してくる光のみが到達し、透明部材94の側面部分から光が入射しようとしても、そのような不要な光は受光面には到達せず、迷光(光の乱反射)が無くなり、光学特性が向上する。
また、基板部60の搭載面62を基準とした高さ(距離)において、透明部材94の上面の高さの方がダム80,80の上面の高さよりも大きくしているので、半導体デバイス7を光ピックアップモジュールに搭載する際に半導体素子10の受光面に平行であって且つ面積の広い透明部材94の上面を搭載作業の基準面として容易に用いることができ、光ピックアップモジュールへの搭載精度を容易に向上させることができるとともに、搭載作業も容易に短時間で行うことができる。
−半導体デバイスの製造方法−
本参考形態に係る半導体デバイス7の製造方法について以下に説明する。なお、実施形態1の製造方法と同じところは説明を省略あるいは簡単に行う。
まず、図20(a)に示すパッケージ集合基板100を用意する。このパッケージ集合基板100は、実施形態1に示すものと同じである。
次に溝55,55,…の底面に複数の半導体素子10を、溝55,55,…の延びる方向に沿って順に搭載して固定し、さらに半導体素子10の受光面の上に透明部材94を載せて透明接着剤によって固定する。このとき透明部材94の上面には保護シート92aが設置されている。さらにダム80’の上面に保護シート92bを設置すると図20(b)に示す状態となる。
その後、半導体素子10の電極パッド20と接続電極75とをワイヤボンディングによって接続を行う。このようにして図20(c)に示すように、電極パッド20と接続電極75とが金属細線22によって接続された状態となる。
それから溝55内に封止樹脂96を充填する。充填はポッティングで行ってもよいし、射出成形で行ってもよい。この時透明部材94の上面の全面およびダム80’の上面に保護シート92a,92bが被せられているので、透明部材94の上面とダム80’の上面とが確実に封止樹脂96に覆われず、露出することになる。図20(d)は封止樹脂96が充填され固化した状態である。
次に、ダイシングソー40によって、隣り合う2つの溝55,55間においてダム80’の中央部分を切断して2つに切り離す。こうして切り離した状態が図20(e)に示す状態である。こうして側壁部分が面一になる。
それから保護シート92a,92bを透明部材94およびダム80’から剥がすと、図20(f)に示す状態となる。さらに溝55の延びる方向に対して垂直に、隣り合う半導体素子10間で切断を行う。こうして個々の半導体デバイス7が出来上がる。ここで、封止樹脂96は固化時に収縮するため、封止樹脂96の上面は透明部材94の上面およびダム80の上面よりも数μm下側に位置するようになる。
本参考形態の半導体デバイス7は、実施形態1の半導体デバイス1と同様に、従来の半導体デバイスよりも小型にすることができる。
さらに、透明部材94を改変し、図21(a)、(b)に示すような上面の外縁部に段差を有する半導体デバイス17,17’としてもよい。図21(a)に示す透明部材94aは、上面部分に段差が設けられており、その上面部分の中央部に設けられていて半導体素子10の光学機能面の形状・大きさに対応する上面部98と、上面部98よりも一段低い段差面部99を有している。そして封止樹脂96は段差面部99の上まで覆っているが上面部98には載っていない。このように段差面部99を設けることにより、封止樹脂96が上面部98に載ることを確実に抑制でき、半導体素子10の光学機能面に必要な光を確実に届けられ、あるいは光学機能面から発する光を無駄なく出射することができる。
また図21(b)に示すように、半導体デバイス17’は段差部99、上面98共に封止樹脂96に覆われないようにしても構わない。
(参考形態2)
参考形態2に係る半導体デバイスは、参考形態1に係る半導体デバイス7からダム80を取り去った点のみが参考形態1と異なり、他の点は同じであるので、参考形態1と異なる点だけを以下に説明する。
図22に示されている本参考形態の半導体デバイス7’は、参考形態1の半導体デバイス7を作製してから、あるいは作製する途中でダム80を取り除くことにより作製される。従って、本参考形態の半導体デバイス7’は、参考形態1の半導体デバイス7からダム80が取り去られた構造や構成、形状をしており、実施形態2の半導体デバイス2と同様に、第1のリブ70の外縁近くに存している封止樹脂96の終端部は、ダム80によって堰き止められた痕跡が残っている。
本参考形態の半導体デバイス7’は、参考形態1の効果に加えて、半導体デバイス7’を光ピックアップモジュールに組み込む場合に途中で引っかかることなくスムースに組み込み作業を行うことができるという効果を奏する。
(参考形態3)
参考形態3に係る半導体デバイスは、参考形態1に係る半導体デバイス7にさらに第2のリブが加わったものであり、それ以外の点は参考形態1と同じである。またパッケージは実施形態3と同じである。以下、参考形態1、実施形態3との相違点を中心に参考形態3の説明を行う。参考形態1、実施形態3と同じ点は説明を省略することがある。
図23(a)、(b)、図24(a)〜(c)に本参考形態に係る半導体デバイス8を示す。なお、図24(a)では説明を行いやすいように封止樹脂96を省略している。本実施形態においては、パッケージ51、半導体素子10、ダム80,80、第1のリブ70,70、金属細線22は実施形態3と同じであり、接続電極75と外部接続部77との接続構造や半導体素子10と接続電極75との接続構造も実施形態3と同じである。
本参考形態の半導体デバイス8は、参考形態1の半導体デバイス7において封止樹脂96が剥き出しとなっている側面に第2のリブ71,71が設けられて側面の封止樹脂96を覆い隠している。
本参考形態の半導体デバイス8は、参考形態1の半導体デバイス7と同じ効果を奏する。
(参考形態4)
参考形態4に係る半導体デバイスは、参考形態3に係る半導体デバイス8からダム80を取り去った点のみが参考形態3と異なり、他の点は同じであるので、参考形態3と異なる点だけを以下に説明する。
図25に示されている本参考形態の半導体デバイス8’は、参考形態3の半導体デバイス8を作製してから、あるいは作製する途中でダム80を取り除くことにより作製される。従って、本参考形態の半導体デバイス8’は、参考形態3の半導体デバイス8からダム80が取り去られた構造や構成、形状をしており、実施形態2の半導体デバイス2と同様に、第1のリブ70の外縁近くに存している封止樹脂96の終端部は、ダム80によって堰き止められた痕跡が残っている。
本参考形態の半導体デバイス8’は、参考形態3の効果に加えて、半導体デバイス8’を光ピックアップモジュールに組み込む場合に途中で引っかかることなくスムースに組み込み作業を行うことができるという効果を奏する。
(その他の実施形態)
これまで述べてきた実施形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの例に限定されない。
外部接続部は基板部の非搭載面以外に設けられていても構わない。例えば、リブの外側側壁に設けられていても良いし、非搭載面からリブの外側側壁にまで連続的に設けられていてもよい。また、外部接続部と接続電極とを結ぶ配線もリブ内に設けられた貫通電極に限られず、リブの側壁に沿って設けられていても構わない。
半導体素子として、固体撮像素子以外のフォトカプラなどの受光素子を用いても構わないし、LEDやレーザ素子などの発光素子を用いてもよい。また、光学素子以外の半導体素子、例えばSAWデバイス、振動子、圧力センサ、加速度センサ、音センサなどを用いても構わない。この場合は蓋体は透明である必要は無い。さらにMEMSにより作製された素子を半導体素子として用いてもよい。
実施形態1,2のような第2のリブがない半導体デバイスを製造する場合においても、図10,図11に示す格子部材と基板とを用いてパッケージ集合基板を作製して用いても構わない。この場合、個々の半導体デバイスに切り離すときに第2のリブの部分が残らないように切り離す位置を調整する。
以上説明したように、本発明に係る半導体デバイスは、小型にすることができ、光ピックアップモジュールの光検出器等として有用である。
(a)は実施形態1に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は実施形態1に係る半導体デバイスの蓋体を取り外した上面図であり、(b)は(a)のA−A’線断面図であり、(c)は(a)のB−B’線断面図 実施形態1に係る半導体デバイスの製造に関して時系列に沿って説明した図 図3(c)の上面の一部を示している図 実施形態1に係るパッケージ集合基板の別の一例を示した図 (a)は実施形態2に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 実施形態2に係る半導体デバイスの製造に関して時系列に沿って説明した図 (a)は実施形態3に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は実施形態3に係る半導体デバイスの蓋体を取り外した上面図であり、(b)は(a)のA−A’線断面図であり、(c)は(a)のB−B’線断面図 格子部材の例を示す図 格子部材の別の例を示す図 (a)は実施形態4に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は実施形態5に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は実施形態5に係る半導体デバイスの蓋体を取り外した上面図であり、(b)は(a)のA−A’線断面図であり、(c)は(a)のB−B’線断面図 実施形態5に係る半導体デバイスの製造の途中を示す上面の一部の図 実施形態5に係る半導体デバイスの製造の別の途中を示す上面の一部の図 (a)は実施形態6に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は参考形態1に係る半導体デバイスの斜視図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は参考形態1に係る半導体デバイスの封止樹脂を省略した上面図であり、(b)は(a)のA−A’線断面図であり、(c)は(a)のB−B’線断面図 参考形態1に係る半導体デバイスの製造に関して時系列に沿って説明した図 参考形態1に係る別の半導体デバイスの断面図 (a)は参考形態2に係る半導体デバイスの斜視図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は参考形態3に係る半導体デバイスの斜視図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は参考形態3に係る半導体デバイスの封止樹脂を省略した上面図であり、(b)は(a)のA−A’線断面図であり、(c)は(a)のB−B’線断面図 (a)は参考形態4に係る半導体デバイスの斜視図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は実施形態7に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)の裏から見た図 (a)は実施形態7に係る半導体デバイスの蓋体を取り外した上面図であり、(b)は(a)のB−B’線断面図であり、(c)は(a)のA−A’線断面図 (a)は実施形態8に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)のB−B’線断面図 (a)は実施形態9に係る半導体デバイスの一部破断図であり、(b)は(a)のB−B’線断面図 実施形態1に係る光ピックアップモジュールの模式的な斜視図 実施形態1に係る光ピックアップモジュールの模式的な正面図 受光素子を備えた従来の半導体装置の上面図
符号の説明
1,2,3,4,5,6 半導体デバイス
1’,3’,5’ 半導体デバイス
10 半導体素子
22 金属細線
30 板状側壁部
41 第1レーザ装置
42 第2レーザ装置
43 ビームスプリッタ
45 ミラー
46 対物レンズ
47 光ディスク
49 レーザモジュール
50,51,52,53 パッケージ
60,60’ 基板部
62,62’ 搭載面
64,64’ 非搭載面
70,70’ 第1のリブ
70a,70a’ 第1のリブ外側側壁
70b,70b’ 第1のリブ上面
71,71’ 第2のリブ
75,75’ 接続電極
76,76’ 内部配線
77 外部接続部
80,80’ ダム
80a ダム外側側壁
85 接着剤
90,91 蓋体
90a 蓋体側壁
94,94a,95 透明部材
96 封止樹脂
100,101,102 パッケージ集合基板

Claims (10)

  1. 半導体素子と、該半導体素子を搭載するパッケージとを備えた半導体デバイスであって、
    前記パッケージは、実質的に矩形であって前記半導体素子を搭載する搭載面を備えた基板部と、該搭載面の一対の対向する外縁に沿って延びかつ該一対の外縁上にのみそれぞれ設けられた第1のリブとを有し、
    それぞれの前記第1のリブの上面には、該第1のリブ上面の外縁に沿って延びるダムが設けられているとともに、該ダムよりも前記半導体素子に近い位置に該半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部が該ダムから離間して載せられており、
    前記第1のリブと前記蓋体とは接着剤によって接着されているとともに前記ダムと該蓋体との間に該接着剤が存している、半導体デバイス。
  2. 前記接着剤は、前記ダムに相対する前記蓋体の側面にも付着している、請求項1に記載の半導体デバイス。
  3. 前記第1のリブが設けられた前記搭載面外縁に沿った該第1のリブの側壁と、該第1のリブ上面の外縁に沿った前記ダムの外側側壁とは、面一である、請求項1または2に記載の半導体デバイス。
  4. 半導体素子と、該半導体素子を搭載するパッケージとを備えた半導体デバイスの製造方法であって、
    平行な複数の溝を有し、該溝の側壁上面の中央部分には該溝に沿ってダムが延びているパッケージ集合基板を用意する工程と、
    複数の前記溝のそれぞれに複数の半導体素子を溝の延びる方向に沿って搭載する工程と、
    前記溝の側壁上面であって前記ダムと溝との間の部分に接着剤を該溝に沿って連続して塗布する工程と、
    前記接着剤の上に前記半導体素子の上方を覆う蓋体の外縁部を載せる工程Xと、
    前記接着剤を硬化させる工程と、
    隣り合う2つの前記溝の中央部分を該溝に沿って切断してパッケージ集合基板を分割する工程Yと
    を含む、半導体デバイスの製造方法。
  5. 前記工程Yでは、前記ダムの一部も切断する、請求項に記載の半導体デバイスの製造方法。
  6. 前記工程Xでは、前記接着剤が前記蓋体の側面に付着しフィレットを形成する、請求項またはに記載の半導体デバイスの製造方法。
  7. 請求項1からのいずれか一つに記載の半導体デバイスと、レーザモジュールとビームスプリッタとを備え、
    前記蓋体は透明な材料からなり、
    前記半導体デバイスに搭載された半導体素子は受光素子である、光ピックアップモジュール。
  8. さらにミラーと対物レンズとを備えている、請求項に記載の光ピックアップモジュール。
  9. 光ディスクの情報記録面の下側に置かれ、前記リブの延びる方向が該情報記録面に対して実質的に垂直である、請求項またはに記載の光ピックアップモジュール。
  10. 前記レーザモジュールは、出射光のピーク波長が385nm以上425nm以下である青紫レーザ装置と、出射光のピーク波長が630nm以上670nm以下および760nm以上800nm以下である2波長レーザ装置とを備えている、請求項からのいずれか一つに記載の光ピックアップモジュール。
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