JP5408995B2

JP5408995B2 - Semiconductor package

Info

Publication number: JP5408995B2
Application number: JP2008327460A
Authority: JP
Inventors: 真悟小椋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: JP2010153447A

Description

本発明は、中空構造を有する半導体パッケージに関する。 The present invention relates to a semiconductor package having a hollow structure.

半導体デバイスのパッケージ方法としては、従来からモールド型パッケージが用いられているが、近年では市場からのパッケージサイズの縮小要求によりチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）が注目されている。その中でも、光学デバイスを代表とした機能デバイス表面に中空構造を必要とするＭＥＭＳデバイスに対しＣＳＰを実施する場合には、デバイス基板とガラス等からなる保護基板とを中空パターンを形成した接合層を介して接合する手法が用いられる。保護基板との接合後には前記中空パターンが中空構造となる。 Conventionally, a mold type package has been used as a packaging method for a semiconductor device. In recent years, a chip size package (CSP) has attracted attention due to a demand for reduction in package size from the market. Among them, when CSP is performed on a MEMS device that requires a hollow structure on the surface of a functional device represented by an optical device, a bonding layer in which a hollow pattern is formed between a device substrate and a protective substrate made of glass or the like. The technique of joining via is used. After joining with the protective substrate, the hollow pattern has a hollow structure.

前記中空パターンの設置位置であるが、光学デバイスにおいては感光部上に中空構造を形成する必要があり、従って接合層に形成する中空パターンは感光部を露出させる形で設置する。その他のＭＥＭＳデバイスにおいては、センシング部及び稼動部上に中空パターンを形成する。接合層の材料としては有機材料・無機材料問わず種々使用可能であるが、特に光学デバイスにおいては、樹脂製の感光部の耐熱性に起因する加工温度の上限等の制約から、樹脂製の接合層を用いる場合が多い（特許文献１参照）。 Although it is the installation position of the hollow pattern, in the optical device, it is necessary to form a hollow structure on the photosensitive part. Therefore, the hollow pattern formed in the bonding layer is installed in such a manner that the photosensitive part is exposed. In other MEMS devices, a hollow pattern is formed on the sensing unit and the operating unit. Various materials can be used as the material for the bonding layer regardless of whether it is an organic material or an inorganic material. However, in particular for optical devices, resin bonding can be performed due to restrictions such as the upper limit of the processing temperature due to the heat resistance of the resin photosensitive portion. In many cases, a layer is used (see Patent Document 1).

樹脂製の接合層を形成する樹脂材料の接着力発現には、樹脂材料のパターニング後に行う被接着基板と樹脂材料との熱圧着による熱硬化反応が必要である。熱圧着時の主なパラメーターは、接着時の雰囲気圧力、圧着圧力、圧着温度である。
前記樹脂材料を用いて前記中空パッケージを形成した後には、２つの品質が求められる。１つ目の品質はパッケージの信頼性（密着性）であり、その確保のためには接合層材料本来の接着強度を十分に引き出す熱圧着条件が必要である。さらには接着界面への気泡巻き込みによる接着面積損失も防ぐ必要がある。
２つ目の品質はパッケージの外観品質である。具体的には接着界面への気泡巻き込みがないこと、そして熱圧着後の接合層パターンの寸法幅と熱圧着前の接合層パターンの寸法幅とのずれが少ないこと（寸法維持）が求められる。
つまり、上述した２つの品質、すなわち中空パッケージの信頼性と外観品質を確保するためには、接着界面への気泡巻き込みを解消することが必要がある。 In order to develop the adhesive force of the resin material forming the resin bonding layer, a thermosetting reaction by thermocompression bonding between the adherend substrate and the resin material, which is performed after patterning of the resin material, is required. The main parameters at the time of thermocompression bonding are the atmospheric pressure, pressure bonding pressure, and pressure bonding temperature during bonding.
After forming the hollow package using the resin material, two qualities are required. The first quality is the reliability (adhesiveness) of the package, and in order to ensure it, a thermocompression bonding condition that sufficiently draws the original adhesive strength of the bonding layer material is necessary. Furthermore, it is necessary to prevent the loss of the bonding area due to entrainment of bubbles at the bonding interface.
The second quality is the appearance quality of the package. Specifically, it is required that there is no bubble entrainment at the adhesive interface and that there is little deviation between the dimension width of the bonding layer pattern after thermocompression bonding and the dimension width of the bonding layer pattern before thermocompression bonding (dimension maintenance).
That is, in order to ensure the above-described two qualities, that is, the reliability and appearance quality of the hollow package, it is necessary to eliminate bubble entrainment at the adhesive interface.

また、従来技術において信頼性と外観品質の両立を困難にしていた理由の１つとしては、デバイスチップに対する中空パターンの位置及び寸法の関係が挙げられる。図４は従来の光学デバイスチップの一例を模式的に示す平面図であり、１０１は感光領域、１０２は感光領域を含めた中空領域、１０３は接着領域、１０４は光学デバイスチップである。すなわち、図４は感光領域とチップとの中心座標が一致する構成例であり、図４（ａ）は接着領域の幅が４辺とも等しい場合を、図４（ｂ）は接着領域と感光領域との離間距離が４辺とも等しい場合を、それぞれ表している。ここで、Ｗｈ_１、Ｗｈ_２、Ｗｖ_１、Ｗｖ_２はそれぞれ接着領域の幅を表しており、中空領域からみたそれぞれ左方向、右方向、上方向、下方向の幅である。 In addition, one of the reasons why it has been difficult to achieve both reliability and appearance quality in the prior art is the relationship between the position and dimensions of the hollow pattern with respect to the device chip. FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of a conventional optical device chip, where 101 is a photosensitive region, 102 is a hollow region including the photosensitive region, 103 is an adhesive region, and 104 is an optical device chip. That is, FIG. 4 is a configuration example in which the center coordinates of the photosensitive region and the chip coincide with each other, FIG. 4A shows the case where the width of the adhesive region is the same for all four sides, and FIG. The cases where the separation distances between and the four sides are the same are shown. Here, Wh ₁ , Wh ₂ , Wv ₁ , Wv ₂ represent the width of the adhesion region, and are the widths in the left direction, the right direction, the upward direction, and the downward direction, respectively, as viewed from the hollow region.

図４（ａ）の場合には、接着領域４辺の幅を等しくすることで接着領域４辺にかかる応力を均一化し、これにより材料固有の接着強度を引き出し、かつ気泡混入の抑制による理論接着面積の確保を達成できる。なお、気泡巻き込みは実効接着面積の低下のみならず、外部加重印加時の応力集中点としても働くため、この気泡を起点として理論接着強度未満でのパッケージ破壊をもたらす虞があり、気泡巻き込みは少ないほどよい。一方、図４（ｂ）の場合には、図４（ａ）に比べて実効接着面積を増加できる反面、この増加により気泡巻き込みが多発する虞があり芳しくない。 In the case of FIG. 4A, the stress applied to the four sides of the bonding region is made uniform by equalizing the widths of the four sides of the bonding region, thereby drawing out the adhesive strength inherent to the material, and theoretical bonding by suppressing the mixing of bubbles. The area can be secured. In addition, bubble entrainment not only reduces the effective bonding area, but also acts as a stress concentration point when external load is applied, so there is a risk of causing package destruction below the theoretical bond strength starting from this bubble, and bubble entrainment is small Moderate. On the other hand, in the case of FIG. 4B, the effective adhesion area can be increased as compared with FIG. 4A, but this increase is not good because there is a possibility that air bubbles are frequently involved.

しかしながら、実際のパッケージにおいては、パッケージする光学デバイスチップと感光領域との縦横比率差およびオフセット量が大きい場合には接着幅を大きく取れない場合がある。ここで、「オフセット」とは、チップと感光領域との中心点がずれていることを意味しており、「オフセット量」はその距離（ずれ量）を指す。 However, in an actual package, if the difference between the aspect ratio of the optical device chip to be packaged and the photosensitive region and the offset amount are large, the bonding width may not be large. Here, “offset” means that the center point of the chip and the photosensitive area is deviated, and “offset amount” indicates the distance (deviation amount).

図５は光学デバイスチップの他の一例を模式的に示す平面図であり、感光領域とチップとの中心座標が異なる構成例である。図５（ａ）は接着領域の幅が４辺とも等しい場合を、図５（ｂ）は接着領域と感光領域との離間距離が４辺とも等しい場合を、それぞれ表している。実際のデバイスチップにおいては感光領域以外の構造体の配置も考慮して設計がなされるため、図５（ａ）のように感光領域とデバイスチップとの中心座標がずれることが普通である。このようなデバイスにおいて接着領域４辺の幅を等しくした場合、接着領域の幅は狭くなる。すなわち接着領域の面積は小さくなり、パッケージの理論破壊強度も低下する。一方、図５（ｂ）の場合には、図５（ａ）に比べて実効接着面積を増加できる利点はあるが、この増加により気泡巻き込みが多発する問題を解決する必要が生じる。 FIG. 5 is a plan view schematically showing another example of the optical device chip, which is a configuration example in which the central coordinates of the photosensitive region and the chip are different. FIG. 5A shows a case where the width of the adhesion region is the same for all four sides, and FIG. 5B shows a case where the separation distance between the adhesion region and the photosensitive region is the same for all four sides. Since an actual device chip is designed in consideration of the arrangement of structures other than the photosensitive region, the center coordinates of the photosensitive region and the device chip are usually shifted as shown in FIG. In such a device, when the widths of the four sides of the adhesive region are made equal, the width of the adhesive region becomes narrow. That is, the area of the adhesion region is reduced, and the theoretical breaking strength of the package is also reduced. On the other hand, in the case of FIG. 5B, there is an advantage that the effective bonding area can be increased as compared with FIG. 5A, but this increase requires the solution of the problem of frequent bubble entrainment.

換言すると、上述した各種の構成例（図４、図５）から明らかなように、機能素子の外周部に接着領域を配し、この接着領域に設けた接着層を介して、ガラス基板を接合することにより、機能素子の表面に中空構造（「キャビティ」とも呼ぶ）を備えてなる半導体装置が、従来から提案されている。その際、機能素子の外周部とガラス基板との間の接着力を高めるためには、たとえば接着層の幅を拡げる手法が有効である。しかしながら、この幅を拡げた場合、接着層は、機能素子の外周部やガラス基板との界面において気泡が発生しやすくなる傾向がある。そして、この気泡の存在は、それを起点として、接着層の接着力を局所的に低下させるように働き、ひいては機能素子の外周部とガラス基板との間の接着状態を不安定にし、最終的にはパッケージの破壊強度の劣化をまねく虞があった。
国際公開第０５／０２２６３１号パンフレット In other words, as is clear from the various configuration examples described above (FIGS. 4 and 5), an adhesive region is arranged on the outer peripheral portion of the functional element, and the glass substrate is bonded through the adhesive layer provided in the adhesive region. Thus, a semiconductor device having a hollow structure (also referred to as “cavity”) on the surface of a functional element has been conventionally proposed. At that time, in order to increase the adhesive force between the outer peripheral portion of the functional element and the glass substrate, for example, a technique of expanding the width of the adhesive layer is effective. However, when this width is increased, the adhesive layer tends to easily generate bubbles at the outer periphery of the functional element or at the interface with the glass substrate. Then, the presence of this bubble acts as a starting point to locally reduce the adhesive force of the adhesive layer, and consequently the adhesive state between the outer periphery of the functional element and the glass substrate becomes unstable, and finally In some cases, the breaking strength of the package may deteriorate.
International Publication No. 05/022631 Pamphlet

本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れた半導体パッケージを提供することを第一の目的とする。
また、本発明では、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れた半導体パッケージを簡便な方法で得ることが可能な半導体パッケージの製造方法を提供することを第二の目的とする。 The present invention has been devised in view of such a conventional situation, and it is possible to achieve both the suppression of bubble mixing in the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and a highly reliable semiconductor package. The primary purpose is to provide
Further, in the present invention, the manufacture of a semiconductor package that can achieve both the suppression of air bubble mixing into the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and a highly reliable semiconductor package can be obtained by a simple method. The second object is to provide a method.

本発明の請求項１に記載の半導体パッケージは、矩形状の半導体基板と、該半導体基板の一面側に配された矩形状の機能素子と、前記半導体基板の前記一面と対向して配され、前記半導体基板の表面から所定の間隔をもって配された保護基板と、前記機能素子を囲むように配され、前記半導体基板と前記保護基板とを接合する第一接合部材と、前記半導体基板の一面で前記第一接合部材により包囲された面において、前記第一接合部材と前記機能素子との間に孤立して配され、前記半導体基板と前記保護基板とを接合する第二接合部材と、を少なくとも備え、前記機能素子を構成する四辺のうちの一辺から前記半導体基板の外縁までの幅は、前記四辺のうちの他辺から前記半導体基板の外縁までの幅と異なっており、前記第一接合部材と前記第二接合部材とは、いずれも樹脂製であり、前記第二接合部材は、前記半導体基板の前記一面で前記第一接合部材により包囲された面内において、前記機能素子を避けてかつ孤立して配された複数個の構造体からなり、前記複数個の構造体間が空隙になっていることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の半導体パッケージは、請求項１において前記第二接合部材は、円状であることを特徴とする。
The semiconductor package of claim 1 of the present invention includes a rectangular semiconductor substrate, a rectangular function element arranged on one side of the semiconductor substrate, disposed opposite to the one surface of the semiconductor substrate, A protective substrate disposed at a predetermined interval from the surface of the semiconductor substrate, a first bonding member disposed so as to surround the functional element, and bonding the semiconductor substrate and the protective substrate, and one surface of the semiconductor substrate At least a second bonding member that is arranged between the first bonding member and the functional element and that bonds the semiconductor substrate and the protective substrate on the surface surrounded by the first bonding member. And the width from one side of the four sides constituting the functional element to the outer edge of the semiconductor substrate is different from the width from the other side of the four sides to the outer edge of the semiconductor substrate, And said The second bonding member, both made of resin, the second joint member, said in the enclosed surface by said first joint member at the one surface of the semiconductor substrate, and isolated by avoiding the functional element It consists of a plurality of arranged structures, and a gap is formed between the plurality of structures .
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor package according to the first aspect, the second joining member is circular.

本発明では、前記半導体基板と前記保護基板とを接合する接合部材として、前記機能素子を囲むように配された第一接合部材と、前記半導体基板の一面で前記第一接合部材により包囲された面において、前記第一接合部材と前記機能素子との間に配された第二接合部材を備える。第一接合部材により、電極パッドを保護するとともに、中空部内の汚染を防止することができる。また、第二接合部材が存在することにより接合部分への気泡混入を抑制することができ、さらにパッケージの破壊強度を向上することができる。その結果、本発明では、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れた半導体パッケージを提供することができる。 In the present invention, the bonding member for bonding the semiconductor substrate and the protective substrate is surrounded by the first bonding member disposed so as to surround the functional element and the first bonding member on one surface of the semiconductor substrate. On the surface, a second bonding member is provided between the first bonding member and the functional element. The first bonding member can protect the electrode pad and prevent contamination in the hollow portion. In addition, the presence of the second bonding member can suppress the mixing of bubbles into the bonded portion, and can further improve the breaking strength of the package. As a result, according to the present invention, it is possible to achieve both the suppression of bubble mixing in the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and it is possible to provide a highly reliable semiconductor package.

また、本発明では、前記機能素子を囲むように第一接合部材を配し、前記半導体基板の一面で前記第一接合部材により包囲された面において、前記第一接合部材と前記機能素子との間に第二接合部材を配している。そして、前記第一接合部材及び前記第二接合部材を介して前記半導体基板と前記保護基板とを接合する。第一接合部材により、電極パッドを保護するとともに、中空部内の汚染を防止することができる。また、第二接合部材が存在することにより接合部分への気泡混入を抑制することができ、さらにパッケージの破壊強度を向上することができる。その結果、本発明では、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れた半導体パッケージを簡便な方法で得ることが可能な半導体パッケージの製造方法を提供することができる。 Further, in the present invention, a first bonding member is arranged so as to surround the functional element, and a surface surrounded by the first bonding member on one surface of the semiconductor substrate includes the first bonding member and the functional element. A second joining member is disposed therebetween. Then, the semiconductor substrate and the protective substrate are bonded via the first bonding member and the second bonding member. The first bonding member can protect the electrode pad and prevent contamination in the hollow portion. In addition, the presence of the second bonding member can suppress the mixing of bubbles into the bonded portion, and can further improve the breaking strength of the package. As a result, according to the present invention, it is possible to achieve both the suppression of bubble mixing in the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and a semiconductor package capable of obtaining a highly reliable semiconductor package by a simple method. A manufacturing method can be provided.

以下、本発明に係る半導体パッケージの一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a semiconductor package according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る半導体パッケージの一実施形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は半導体パッケージにおいて機能素子と接合部材との位置関係を模式的に示す平面図である。
この半導体パッケージ１Ａ（１）は、半導体基板１０、該半導体基板１０の一面側に配された機能素子１１、前記半導体基板１０の一面と対向して配され、前記半導体基板１０の表面から所定の間隔をもって配された保護基板２０、及び、前記機能素子１１を囲むように配され、前記半導体基板１０と前記保護基板２０とを接合する接合部材２１、を少なくとも備える。 1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a semiconductor package according to the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view schematically showing a positional relationship between a functional element and a bonding member in the semiconductor package. It is.
This semiconductor package 1A (1) is arranged to face a semiconductor substrate 10, a functional element 11 arranged on one surface side of the semiconductor substrate 10, and one surface of the semiconductor substrate 10. There are provided at least a protective substrate 20 arranged at intervals, and a bonding member 21 arranged so as to surround the functional element 11 and bonding the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20.

そして本発明では、前記接合部材２１として、前記機能素子１１を囲むように配され、前記半導体基板１０と前記保護基板２０とを接合する第一接合部材２２と、前記半導体基板１０の一面で前記第一接合部材２２により包囲された面Ａにおいて、前記第一接合部材２２と前記機能素子１１との間に配され、前記半導体基板１０と前記保護基板２０とを接合する第二接合部材２３と、を備えたことを特徴とする。 In the present invention, the bonding member 21 is disposed so as to surround the functional element 11, and a first bonding member 22 that bonds the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20, and the one surface of the semiconductor substrate 10 On the surface A surrounded by the first bonding member 22, the second bonding member 23 is disposed between the first bonding member 22 and the functional element 11 and bonds the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20. , Provided.

本発明では、第一接合部材２２により、電極パッド１２を保護するとともに、中空部２内の汚染を防止することができる。また、第二接合部材２３が存在することにより接合部分への気泡混入を抑制することができ、さらにパッケージの破壊強度を向上することができる。その結果、本発明の半導体パッケージ１は、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れたものとなる。 In the present invention, the first bonding member 22 can protect the electrode pad 12 and prevent contamination in the hollow portion 2. In addition, the presence of the second bonding member 23 can suppress the mixing of bubbles into the bonded portion, and can further improve the breaking strength of the package. As a result, the semiconductor package 1 of the present invention can achieve both the suppression of bubble mixing into the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and has excellent reliability.

半導体基板１０は、例えばシリコン等からなる。半導体基板１０は、一方の表面１０ａに機能素子１１と、電極パッド１２が形成され、他方の表面１０ｂと該電極パッド１２を電気的に接続する貫通電極１３を備えている。 The semiconductor substrate 10 is made of, for example, silicon. The semiconductor substrate 10 includes a functional element 11 and an electrode pad 12 formed on one surface 10a, and a through electrode 13 that electrically connects the other surface 10b and the electrode pad 12.

貫通電極１３は、たとえば、以下の手順により形成される。
まず、半導体基板１０の他面１０ｂから、電極パッド１２に向かって貫通孔（微細孔とも呼ぶ）１４を形成する。これにより、電極パッド１２の下面の一部（半導体基板１０の一面１０ａと接する面）を露呈させる。貫通孔１４の形成に関しては、シリコンの深堀ＲＩＥ（Deep RIE）法が好適に用いられる。
次に、半導体基板１０の他面１０ｂとともに、貫通孔１４の内側面および電極パッド１２の露呈された領域（露呈部と呼ぶ）にＳｉＯ_２等からなる絶縁層１５を形成する。ここで、深堀ＲＩＥ（Deep RIE）とは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）の一つであり、アスペクト比の高い（狭く深い）反応性イオンエッチングのことを意味する。 The through electrode 13 is formed by the following procedure, for example.
First, a through hole (also referred to as a fine hole) 14 is formed from the other surface 10 b of the semiconductor substrate 10 toward the electrode pad 12. Thereby, a part of the lower surface of the electrode pad 12 (a surface in contact with the one surface 10a of the semiconductor substrate 10) is exposed. For the formation of the through hole 14, a deep RIE (silicon deep RIE) method is preferably used.
Next, the insulating layer 15 made of SiO ₂ or the like is formed on the inner surface of the through hole 14 and the exposed region of the electrode pad 12 (referred to as an exposed portion) together with the other surface 10 b of the semiconductor substrate 10. Here, Deep RIE is one of reactive ion etching (RIE) and means reactive ion etching with a high aspect ratio (narrow and deep).

次いで、ＲＩＥ法を用いて、孔底部に位置する絶縁層１５を選択的に除去する。その後、スパッタ法によりシード層１６を形成し、電解めっきにより導体１７を形成することにより、貫通電極１３が得られる。
また、貫通電極１３を形成する際には、導体１７の一部１７ａが裏面配線層として機能するように形成される。このような構成とする場合には、シード層１６の一部１６ａが、半導体基板１０の他面１０ｂの一部を覆うように、絶縁層１５の上に延設される。
さらに、導体１７の一部１７ａからなる裏面配線層に電気的に接続されるようにはんだバンプ１８が形成される。なお、必要に応じて、バンプ１８のみ露呈するように、他方の表面１０ｂ側の全域に亘ってオーバーコート１９を配してもよい。 Next, the insulating layer 15 located at the bottom of the hole is selectively removed using the RIE method. Thereafter, the seed layer 16 is formed by sputtering, and the conductor 17 is formed by electrolytic plating, whereby the through electrode 13 is obtained.
When the through electrode 13 is formed, a part 17a of the conductor 17 is formed so as to function as a back surface wiring layer. In the case of such a configuration, a part 16 a of the seed layer 16 is extended on the insulating layer 15 so as to cover a part of the other surface 10 b of the semiconductor substrate 10.
Further, solder bumps 18 are formed so as to be electrically connected to the back surface wiring layer formed of a part 17a of the conductor 17. If necessary, an overcoat 19 may be provided over the entire area on the other surface 10b side so that only the bumps 18 are exposed.

本形態例における機能素子１１は、例えばＣＣＤ素子等のイメージセンサである。このように、機能素子１１が光学的デバイスである場合、機能素子１１の使用波長帯において光透過性を有することが好ましく、この場合は、ガラスや透光性樹脂などからなる保護基板２０を用いることができる。また、保護基板２０は、各種の光学フィルタ機能やレンズ機能などの光学的機能を有するものでもよい。 The functional element 11 in this embodiment is an image sensor such as a CCD element. Thus, when the functional element 11 is an optical device, it is preferable that the functional element 11 has light transmittance in the wavelength band of use of the functional element 11, and in this case, a protective substrate 20 made of glass, a translucent resin, or the like is used. be able to. The protective substrate 20 may have optical functions such as various optical filter functions and lens functions.

機能素子１１の他の例として、例えばＭＥＭＳデバイス（ＭＥＭＳ＝Micro Electro Mechanical System）などをウエハレベルでパッケージングする場合に、可動部が存在する等の理由からＭＥＭＳデバイスの周囲にキャビティを必要とするようなパッケージにおいても適用が可能である。パッケージング対象となりうるＭＥＭＳデバイスとしては、例えばマイクロリレー、マイクロスイッチ、圧力センサ、加速度センサ、高周波フィルタ、マイクロミラー等が挙げられる。 As another example of the functional element 11, for example, when packaging a MEMS device (MEMS = Micro Electro Mechanical System) or the like at a wafer level, a cavity is required around the MEMS device because of the existence of a movable part. The present invention can be applied to such a package. Examples of the MEMS device that can be packaged include a micro relay, a micro switch, a pressure sensor, an acceleration sensor, a high frequency filter, and a micro mirror.

電極パッド１２及び配線部１７としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）合金、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）合金等の導電性に優れる材料が好適に用いられる。 As the electrode pad 12 and the wiring part 17, it is excellent in electroconductivity, such as aluminum (Al), copper (Cu), an aluminum-silicon (Al-Si) alloy, an aluminum-silicon-copper (Al-Si-Cu) alloy, for example. Materials are preferably used.

絶縁膜１５としては、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）、ボロンリンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）等が利用でき、半導体パッケージ１の使用環境に応じて適宜選択すればよい。
導電体１６としては、電気の良導体であれば特に制限は無く、例えば電気抵抗が低い銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、銀、錫等の他に、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ等の合金、あるいはＳｎ基、Ｐｂ基、Ａｕ基、Ｉｎ基などのはんだ合金等の金属が利用できる。 As the insulating film 15, silicon oxide (SiO ₂ ), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), phosphorus silicate glass (PSG), boron phosphorus silicate glass (BPSG), or the like can be used, depending on the use environment of the semiconductor package 1. What is necessary is just to select suitably.
The conductor 16 is not particularly limited as long as it is a good electrical conductor. For example, in addition to copper, aluminum, nickel, chromium, silver, tin, etc. having low electrical resistance, an alloy such as Au—Sn, Sn—Pb, or the like Metals such as solder alloys such as Sn group, Pb group, Au group and In group can be used.

保護基板２０は、機能素子１１の上方に間隔をもって配置され、機能素子１１を保護する等の役割を有する。保護基板２０としては、樹脂やガラス、金属等からなる板材を用いることができる。 The protective substrate 20 is disposed above the functional element 11 with an interval, and has a role of protecting the functional element 11. As the protective substrate 20, a plate material made of resin, glass, metal, or the like can be used.

接合部材２１は、第一接合部材２２と第二接合部材２３とを備え、半導体基板１０と保護基板２０との間隔を確保するともに、保護基板２０を半導体基板１０と接合するものである。
第一接合部材２２は、保護基板２０を半導体基板１０と接合したときに、機能素子１１の周囲を切れ目なく囲い、かつ、機能素子１１の上を覆わないような所定位置に設けられる。また、第二接合部材２３は、前記半導体基板１０の一面で前記第一接合部材２２により包囲された面Ａにおいて、前記第一接合部材２２と前記機能素子１１との間に配される。これにより、機能素子１１の周囲の空間（中空部２）が半導体基板１０と保護基板２０と第一接合部材２２とにより気密に封止される。 The bonding member 21 includes a first bonding member 22 and a second bonding member 23, and ensures a gap between the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20 and bonds the protective substrate 20 to the semiconductor substrate 10.
The first bonding member 22 is provided at a predetermined position so as to surround the functional element 11 seamlessly and not cover the functional element 11 when the protective substrate 20 is bonded to the semiconductor substrate 10. The second bonding member 23 is disposed between the first bonding member 22 and the functional element 11 on the surface A surrounded by the first bonding member 22 on one surface of the semiconductor substrate 10. Thereby, the space (hollow part 2) around the functional element 11 is hermetically sealed by the semiconductor substrate 10, the protective substrate 20, and the first bonding member 22.

第一接合部材２２及び第二接合部材２３としては、特に限定されるものではないが、例えばアクリル、シリコーン、フェノール、ポリイミド等の樹脂材料を用いることができる。
第一接合部材２２及び第二接合部材２３の高さ（厚み）は、特に限定されるものではなく、機能素子１１から要求される仕様などの条件に応じて自由に選択可能であるが、例えば数μｍ〜数百μｍの範囲であれば、機能素子１１の周囲に十分なキャビティを確保することができるとともに、半導体パッケージ１全体の寸法を抑制することができる。
The first joint member 22 and the second joint member 23, is not particularly limited, for example, can be used acrylic, silicone, phenolic, resin materials such as polyimide.
The height (thickness) of the first bonding member 22 and the second bonding member 23 is not particularly limited and can be freely selected according to conditions such as specifications required from the functional element 11. When the thickness is in the range of several μm to several hundred μm, a sufficient cavity can be secured around the functional element 11 and the size of the entire semiconductor package 1 can be suppressed.

第一接合部材２２及び第二接合部材２３を所定位置に形成するには、例えば液状樹脂を使用して印刷法により所定位置に塗布したり、ドライフィルムをラミネートしてこれをフォトリソグラフィ技術により所定位置のみ残してパターニングする方法等が利用できる。 In order to form the first bonding member 22 and the second bonding member 23 at predetermined positions, for example, a liquid resin is applied at a predetermined position by a printing method, or a dry film is laminated and this is predetermined by a photolithography technique. A method of patterning while leaving only the position can be used.

なお、必要に応じて、第一接合部材２２および第二接合部材２３からなる接合部材２１と保護基板２０との間に接着剤層（不図示）を配置してもよい。この接着剤層に用いられる接着剤としては、例えばエポキシ樹脂や感光性ＢＣＢ樹脂などを用いることができる。 In addition, you may arrange | position an adhesive bond layer (not shown) between the joining member 21 which consists of the 1st joining member 22 and the 2nd joining member 23, and the protective substrate 20 as needed. As an adhesive used for this adhesive layer, for example, an epoxy resin or a photosensitive BCB resin can be used.

次に、本発明のポイントである、接合部材２１（第一接合部材２２及び第二接合部材２３）の配置について説明する。
第一接合部材２２は、電極パッド１２の被覆保護などを目的とする。この電極パッド１２は半導体基板１０上に複数存在しているが、外部回路との電気的接続をとる目的で電極パッド１２に融着される金属細線同士が短絡することを避ける必要上、半導体基板１０の外周域に配置されていることが常であり、図１に示すような比較的幅の小さい第一接合部材２２においてもその被覆保護は可能である。 Next, arrangement | positioning of the joining member 21 (the 1st joining member 22 and the 2nd joining member 23) which is the point of this invention is demonstrated.
The first bonding member 22 is intended for covering protection of the electrode pad 12 and the like. A plurality of the electrode pads 12 are present on the semiconductor substrate 10, but it is necessary to avoid short-circuiting the fine metal wires fused to the electrode pads 12 for the purpose of electrical connection with an external circuit. 10 is usually disposed in the outer peripheral region, and the first joint member 22 having a relatively small width as shown in FIG. 1 can be covered and protected.

また、第一接合部材２２は、パッケージ内中空部２への粉塵および水滴の侵入を防ぐ役割を担うため、パッケージ四辺に切れ目なく配置される必要がある。ただし、意図的に第一接合部材２２に切れ目を設けることで中空部２内の結露を抑制する場合においてはこの限りでない。その場合の切れ目は、半導体基板１０の最外周に存在する電極パッド１２を避けて配置することが好ましい。 Moreover, since the 1st junction member 22 bears the role which prevents the penetration | invasion of the dust and water droplet to the hollow part 2 in a package, it is necessary to arrange | position without a cut | interruption on the package four sides. However, this is not the case when intentionally providing a cut in the first joining member 22 to suppress condensation in the hollow portion 2. In that case, it is preferable that the discontinuity be arranged avoiding the electrode pads 12 present on the outermost periphery of the semiconductor substrate 10.

第二接合部材２３は、半導体基板１０の一面で第一接合部材２２により包囲された面Ａ内において孤立して配された複数個の構造体からなることが好ましく、これらは前記面内において、機能素子１１を避けて配置される。第二接合部材２３の役割はパッケージ接着面積の増加であり、この第二接合部材２３の配置によりパッケージの破壊強度が向上する。よって、第二接合部材２３の配置可能領域（すなわち、半導体基板１０の一面で第一接合部材２２により包囲された面Ａ）において第二接合部材２３の占有面積は可能な限り大きいことが好ましい。
The second bonding member 23 is preferably composed of a plurality of structures that are arranged separately in the surface A surrounded by the first bonding member 22 on one surface of the semiconductor substrate 10, and these are within the surface, The functional element 11 is disposed away. The role of the second bonding member 23 is to increase the package bonding area, and the arrangement of the second bonding member 23 improves the breaking strength of the package. Therefore, it is preferable that the area occupied by the second bonding member 23 is as large as possible in the region where the second bonding member 23 can be arranged (that is, the surface A surrounded by the first bonding member 22 on one surface of the semiconductor substrate 10) .

また、第二接合部材２３が孤立して配された複数個の構造体からなることにより、前述した効果の他に外観品質上の利点を有する。接合面積の増加のみを目的とするのであれば、第二接合部材２３を孤立させずに機能素子１１ぎりぎりまで接合領域を設ければよいのであるが、そのような比較的太い幅を有する接合部材２１においては、巻きこまれた気泡がその逃げ場を失い、接合界面に残存する。一方で、本発明の第二接合部材２３を配置することで、孤立して配された複数個の構造体間の空隙に逃げ場があるため、巻き込まれた気泡は容易にその空隙へ逃げることができる。すなわち、第二接合部材２３を配置することで、気泡巻き込みによる実効接合面積の低下を防ぐことができ、かつ同原因による外観品質の低下も防ぐことができる。
Further, since the second joining member 23 is composed of a plurality of structures arranged in isolation, there are advantages in appearance quality in addition to the effects described above. If the purpose is only to increase the bonding area, it is only necessary to provide a bonding region as far as the functional element 11 without isolating the second bonding member 23, but such a bonding member having a relatively large width. In 21, the entrained bubbles lose their escape and remain at the bonding interface. On the other hand, by arranging the second joint member 23 of the present invention, because of the escape in the gap between the plurality of structures arranged in orphaned, it entrained air bubbles to escape to easily its void Can do. That is, by disposing the second bonding member 23, it is possible to prevent a decrease in effective bonding area due to entrainment of bubbles, and it is possible to prevent a decrease in appearance quality due to the same cause.

第二接合部材２３の配置方法としては特に限定されるものではなく、第二接合部材２３はその個数、寸法および形状、ピッチに問わず前記効果を発揮する。例えば、巻き込んだ気泡の逃げ場としての機能を考慮した場合は、寸法を小さくすることで気泡巻き込み面の面積を減らし、構造体間のピッチを大きくとり気泡の逃げ場を確保することで、その効果が最大限に発揮される。 The arrangement method of the second bonding member 23 is not particularly limited, and the second bonding member 23 exhibits the above-described effects regardless of the number, size, shape, and pitch. For example, when considering the function as a escape area for entrained bubbles, the area of the bubble entrainment surface is reduced by reducing the size, the pitch between the structures is increased to ensure the escape area of the bubbles, and the effect is achieved. It is demonstrated to the fullest.

また、樹脂材料特有の変形現象を抑制しそれによる外観品質の低下を防ぐという意味では、応力集中点がないことが好ましい。従って、その形状は円状が最も好ましく、次いで正多角形状が好ましい。同目的においては構造体間のピッチも等間隔に保つべきである。 Moreover, it is preferable that there is no stress concentration point in the sense that the deformation phenomenon peculiar to the resin material is suppressed and the appearance quality is thereby prevented from deteriorating. Accordingly, its shape of the most preferred circular, then regular polygon is preferred. For this purpose, the pitch between the structures should be kept at regular intervals.

本発明の特徴は、接合部材が担うべき役割を、第一接合部材２２と第二接合部材２３とで分担している点にある。すなわち、デバイス表面の電極パッド１２の保護、及び外部環境からもたらされる中空部内汚染の防止を第一接合部材２２が担い、気泡巻き込みの防止、及びパッケージ破壊強度の向上を第二接合部材２３が担う。したがって、第一接合部材２２の幅は電極パッド１２を被覆できる範囲内にあれば十分である。一方で、パッケージ破壊強度の確保は第二接合部材２３がこれを補う。さらに、この効果により第一接合部材２２の幅は、電極パッド１２を被覆できる幅を限界として狭化可能であるため、狭化による気泡巻き込み抑制効果も期待できる。 The feature of the present invention resides in that the role to be played by the joining member is shared by the first joining member 22 and the second joining member 23. That is, the first bonding member 22 is responsible for protecting the electrode pads 12 on the device surface and preventing contamination in the hollow portion caused by the external environment, and the second bonding member 23 is responsible for preventing bubble entrainment and improving package breaking strength. . Therefore, it is sufficient that the width of the first bonding member 22 is within a range in which the electrode pad 12 can be covered. On the other hand, the second bonding member 23 compensates for securing the package breaking strength. Furthermore, because of this effect, the width of the first bonding member 22 can be narrowed with a width that can cover the electrode pad 12 as a limit, and therefore, an effect of suppressing bubble entrainment due to the narrowing can be expected.

また、本発明の実施による工数およびコストヘの影響であるが、前記した接合部材２１のパターニング方法のうち印刷法、フオトリングラフィーはマスクを介した一括加工である。従って本発明の実施に即してはそのようなマスク材を設計すればよく、かつマスク材自体は本発明の実施に問わず接合層のパターニングに必要なものである。従って本発明の実施による工数増およびコスト増はない。 Moreover, although it is the influence on the man-hour and cost by implementation of this invention, printing method and photography are the batch processes through a mask among the patterning methods of the above-mentioned joining member 21. FIG. Accordingly, such a mask material may be designed in accordance with the practice of the present invention, and the mask material itself is necessary for patterning the bonding layer regardless of the practice of the present invention. Therefore, there is no increase in man-hours and costs due to the implementation of the present invention.

また、図２は、本発明の半導体パッケージの他の実施形態を模式的に示す平面図である。
この半導体パッケージ１Ｂ（１）においては、機能素子１１が、前記半導体基板１０の一面において前記第一接合部材２２により包囲された面Ａのうち、その中央域から外れた領域に配されている。このように、本発明は、機能素子１１が、前記半導体基板１０の一面において前記第一接合部材２２により包囲された面Ａのうち、その中央域から外れた領域に配されている場合においても本発明は実施可能であり、上述した効果と同様の効果が得られる。 FIG. 2 is a plan view schematically showing another embodiment of the semiconductor package of the present invention.
In the semiconductor package 1B (1), the functional element 11 is arranged on a region of the surface A surrounded by the first bonding member 22 on a surface of the semiconductor substrate 10 that is out of the central region. As described above, the present invention can be applied to the case where the functional element 11 is arranged in a region outside the central region of the surface A surrounded by the first bonding member 22 on one surface of the semiconductor substrate 10. The present invention can be implemented, and the same effects as described above can be obtained.

次に、上述したような半導体パッケージ１の製造方法について説明する。
図３は、本発明の半導体パッケージ１の製造方法を工程順に示す断面図である。
本発明の半導体パッケージ１の製造方法は、機能素子１１を備える半導体基板１０上に、前記機能素子１１を囲むように第一接合部材２２を配する工程と、前記半導体基板１０の一面で前記第一接合部材２２により包囲された面Ａにおいて、前記第一接合部材２２と前記機能素子１１との間に第二接合部材２３を配する工程と、前記第一接合部材２２及び前記第二接合部材２３を介して前記半導体基板１０と前記保護基板２０とを接合する工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。 Next, a method for manufacturing the semiconductor package 1 as described above will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor package 1 of the present invention in the order of steps.
The manufacturing method of the semiconductor package 1 of the present invention includes a step of arranging a first bonding member 22 on the semiconductor substrate 10 including the functional element 11 so as to surround the functional element 11, A step of arranging the second bonding member 23 between the first bonding member 22 and the functional element 11 on the surface A surrounded by the one bonding member 22; the first bonding member 22 and the second bonding member; And a step of bonding the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20 via 23.

本発明では、前記機能素子１１を囲むように第一接合部材２２を配し、前記半導体基板１０の一面で前記第一接合部材２２により包囲された面Ａにおいて、前記第一接合部材２２と前記機能素子１１との間に第二接合部材２３を配している。そして、前記第一接合部材２２及び前記第二接合部材２３を介して前記半導体基板１０と前記保護基板２０とを接合する。第一接合部材２２により、電極パッド１２を保護するとともに、中空部２内の汚染を防止することができる。また、第二接合部材２３が存在することにより接合部分への気泡混入を抑制することができ、さらにパッケージの破壊強度を向上することができる。その結果、本発明では、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れた半導体パッケージ１を簡便な方法で得ることが可能である。
以下、各工程ごとに詳しく説明する。 In the present invention, the first bonding member 22 is disposed so as to surround the functional element 11, and the first bonding member 22 and the surface of the semiconductor substrate 10 are surrounded by the first bonding member 22 on one surface of the semiconductor substrate 10. A second bonding member 23 is disposed between the functional element 11. Then, the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20 are bonded via the first bonding member 22 and the second bonding member 23. The first bonding member 22 can protect the electrode pad 12 and prevent contamination in the hollow portion 2. In addition, the presence of the second bonding member 23 can suppress the mixing of bubbles into the bonded portion, and can further improve the breaking strength of the package. As a result, in the present invention, it is possible to achieve both the suppression of air bubble mixing at the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and it is possible to obtain a highly reliable semiconductor package 1 by a simple method.
Hereinafter, each step will be described in detail.

（１）まず、シリコン等からなる半導体基板１０の表面（図３（ａ）において上面）に、例えば光デバイス等の所望の機能素子１１や電極パッド１２を通常の半導体製造プロセスを利用して形成する。また、半導体基板１０の表裏両面を貫通し、電極パッド１２の一部が露呈するように貫通孔（微細孔）１４を形成する。次に、その内側面に絶縁層１５を配し、シード層１６介して導体１７を充填することにより貫通電極１３を形成する。その際、導体１７の一部１７ａが裏面配線層として機能するように半導体基板１０の裏面（図３（ａ）において下面）に形成される。さらに、裏面配線層の上にはバンプ１８が形成される。その際、バンプ１８のみ露呈するように、半導体基板１０の裏面側にオーバーコート１９を形成する［図３（ａ）参照］。
なお、上述の貫通孔形成以後の工程は、後述する保護基板の接合後であっても良い。 (1) First, a desired functional element 11 such as an optical device or an electrode pad 12 is formed on the surface of the semiconductor substrate 10 made of silicon or the like (upper surface in FIG. 3A) using a normal semiconductor manufacturing process. To do. Further, a through hole (fine hole) 14 is formed so as to penetrate both the front and back surfaces of the semiconductor substrate 10 and to expose a part of the electrode pad 12. Next, the insulating layer 15 is disposed on the inner side surface, and the conductor 17 is filled through the seed layer 16, thereby forming the through electrode 13. At this time, the conductor 17 is formed on the back surface (lower surface in FIG. 3A) of the semiconductor substrate 10 so that a part 17a functions as a back surface wiring layer. Further, bumps 18 are formed on the back wiring layer. At that time, an overcoat 19 is formed on the back surface side of the semiconductor substrate 10 so that only the bumps 18 are exposed [see FIG. 3A].
In addition, the process after the above-mentioned through-hole formation may be after joining of the protective substrate mentioned later.

（２）次に、機能素子１１等が形成された半導体基板１０上に、機能素子１１を囲むように、第一接合部材２２を配する。また、半導体基板１０の一面で前記第一接合部材２２により包囲された面Ａにおいて、前記第一接合部材２２と前記機能素子１１との間に第二接合部材２３を配する［図３（ｂ）参照］。
第一接合部材２２及び第二接合部材２３の形成方法としてはスピンコート法、印刷法、ディスペンス法があり、選定した樹脂材料に適した方法を用いる。続いて第一接合部材２２及び第二接合部材２３をパターニングする。 (2) Next, the first bonding member 22 is disposed on the semiconductor substrate 10 on which the functional elements 11 and the like are formed so as to surround the functional elements 11. In addition, a second bonding member 23 is disposed between the first bonding member 22 and the functional element 11 on the surface A surrounded by the first bonding member 22 on one surface of the semiconductor substrate 10 [FIG. )reference].
The first bonding member 22 and the second bonding member 23 can be formed by a spin coating method, a printing method, or a dispensing method, and a method suitable for the selected resin material is used. Subsequently, the first bonding member 22 and the second bonding member 23 are patterned.

スピンコート法を採用する場合は、予め保護基板２０上にレジスト層をパターン形成しておき、第一接合部材２２及び第二接合部材２３の形成後にレジスト層を剥離するリフトオフ法、もしくは第一接合部材２２及び第二接合部材２３の形成後にフォトマスクなどを用いたマスキングを施し、その後第一接合部材２２及び第二接合部材２３のエッチング、マスク層の除去を行うことが必要となる。 In the case of employing the spin coating method, a resist layer is formed in a pattern on the protective substrate 20 in advance, and a lift-off method in which the resist layer is peeled off after the first bonding member 22 and the second bonding member 23 are formed, or the first bonding After forming the member 22 and the second bonding member 23, it is necessary to perform masking using a photomask or the like, and then etch the first bonding member 22 and the second bonding member 23 and remove the mask layer.

（３）次に、保護基板２０と半導体基板１０とを接合部材２１（第一接合部材２２及び第二接合部材２３）を介して接合する［図３（ｃ）参照］。 (3) Next, the protective substrate 20 and the semiconductor substrate 10 are bonded via the bonding member 21 (the first bonding member 22 and the second bonding member 23) [see FIG. 3 (c)].

その後、半導体基板１０と保護基板２０とを接合する。接着剤による接合では熱・紫外線などの接着剤硬化反応源を必要とする。また、接着剤の接着力発現には適度な加重印加も必要であり、以上の理由から一般的にはプレス版を用いた熱圧着を用いる。
以上により図１に示したような半導体パッケージ１が得られる。 Thereafter, the semiconductor substrate 10 and the protective substrate 20 are bonded. Bonding with an adhesive requires an adhesive curing reaction source such as heat and ultraviolet rays. Moreover, moderate weight application is also necessary for the adhesive force expression of the adhesive, and for the above reasons, thermocompression bonding using a press plate is generally used.
Thus, the semiconductor package 1 as shown in FIG. 1 is obtained.

このようにして得られる半導体パッケージ１では、第一接合部材２２により、電極パッド１２を保護するとともに、中空部２内の汚染を防止することができる。また、第二接合部材２３が存在することにより接合部分への気泡混入を抑制することができ、さらにパッケージの破壊強度を向上することができる。その結果、半導体パッケージ１は、接合部分への気泡混入抑制と、パッケージの破壊強度の向上とを両立することができ、信頼性に優れたものとなる。 In the semiconductor package 1 thus obtained, the first bonding member 22 can protect the electrode pad 12 and prevent contamination in the hollow portion 2. In addition, the presence of the second bonding member 23 can suppress the mixing of bubbles into the bonded portion, and can further improve the breaking strength of the package. As a result, the semiconductor package 1 can achieve both the suppression of bubble mixing into the joint portion and the improvement of the breaking strength of the package, and has excellent reliability.

以上、本発明の半導体パッケージ及びその製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。例えば、本発明は光学センサパッケージのみならず、圧カセンサや加速度センサ、流量センサなどデバイス表面に駆動部を有するためその機能上中空構造を必要とするＭＥＭＳデバイスのパッケージに広く適応可能である。 As described above, the semiconductor package and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described. However, the present invention is not limited to this and can be appropriately changed without departing from the gist of the invention. For example, the present invention can be widely applied not only to an optical sensor package but also to a package of a MEMS device that requires a hollow structure in terms of its function because it has a drive unit on the device surface such as a pressure sensor, an acceleration sensor, and a flow rate sensor.

また、上述した実施形態においては、接合部材として樹脂材料を想定したが、本発明は接合部材を樹脂材料に限定するものではない。本発明は熱圧着により接合層としての機能を発現する材料全てに効果を発現するものであり、具体的には半田、金などに代表される金属材料、低融点ガラスに代表されるセラミック材料などの無機接合材料を用いた中空パッケージにおいても同様の効果を有する。 Moreover, in embodiment mentioned above, although the resin material was assumed as a joining member, this invention does not limit a joining member to a resin material. The present invention is effective for all materials that exhibit a function as a bonding layer by thermocompression bonding, specifically, metal materials represented by solder, gold, etc., ceramic materials represented by low melting point glass, etc. The same effect is obtained in a hollow package using the inorganic bonding material.

本発明は、中空構造を有する半導体パッケージ及びその製造方法に広く適用可能である。 The present invention can be widely applied to a semiconductor package having a hollow structure and a manufacturing method thereof.

本発明に係る半導体パッケージの一例を模式的に示す図。The figure which shows typically an example of the semiconductor package which concerns on this invention. 本発明に係る半導体パッケージの他の一例を模式的に示す図。The figure which shows typically another example of the semiconductor package which concerns on this invention. 図１に示す半導体装置の製造方法の一例を工程順に示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor device shown in FIG. 1 in order of a process. 従来の半導体パッケージの一例を模式的に示す図。The figure which shows an example of the conventional semiconductor package typically. 従来の半導体パッケージの他の一例を模式的に示す図。The figure which shows typically another example of the conventional semiconductor package.

Explanation of symbols

１半導体パッケージ、２中空部、１０半導体基板、１１機能素子、１２電極パッド、１３貫通電極、１４貫通孔（微細孔）、１５絶縁層、１６シード層、１６ａシード層の一部、１７導体、１７ａ導体の一部（裏面配線層）、１８バンプ、１９オーバーコート、２０保護基板、２１接合部材、２２第一接合部材、２３第二接合部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor package, 2 Hollow part, 10 Semiconductor substrate, 11 Functional element, 12 Electrode pad, 13 Through electrode, 14 Through hole (micropore), 15 Insulating layer, 16 seed layer, 16a Part of seed layer, 17 Conductor, 17a Part of conductor (back wiring layer), 18 bump, 19 overcoat, 20 protective substrate, 21 bonding member, 22 first bonding member, 23 second bonding member.

Claims

A rectangular semiconductor substrate, and a rectangular functional element disposed on one side of the semiconductor substrate;
Wherein said semiconductor substrate is disposed to face the one surface, a protective substrate disposed with a predetermined gap from a surface of said semiconductor substrate,
A first bonding member disposed so as to surround the functional element and bonding the semiconductor substrate and the protective substrate;
A second surface that is disposed between the first bonding member and the functional element on a surface surrounded by the first bonding member on one surface of the semiconductor substrate, and bonds the semiconductor substrate and the protective substrate. A joining member,
The width from one side of the four sides constituting the functional element to the outer edge of the semiconductor substrate is different from the width from the other side of the four sides to the outer edge of the semiconductor substrate ,
The first joining member and the second joining member are both made of resin,
The second bonding member is composed of a plurality of structures arranged on the one surface of the semiconductor substrate so as to avoid the functional element and to be isolated in a plane surrounded by the first bonding member,
A semiconductor package, wherein a gap is formed between the plurality of structures .

The semiconductor package according to claim 1 , wherein the second bonding member is circular.