JP6415648B2 - センサパッケージ構造 - Google Patents
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Description
本発明は、パッケージ構造に関し、特にセンサパッケージ構造に関する。
既存の電子デバイス内の電子部品の研究開発にあたっては、電子デバイスの限られた空間内により多くの電子部品を実装することができるように、寸法の縮小を目標とすることが求められる。しかしながら、既存のセンサパッケージ構造（例えば、イメージセンサパッケージ構造）は、これ以上寸法を縮小することが困難となっており、その主な原因は、既存のセンサパッケージ構造が寸法の小さなセンサチップのパッケージングに用いるには適していないことが挙げられる。
本発明は、従来とは異なる構造によって既存のセンサパッケージ構造に生じやすい問題を効果的に改善することが可能なセンサパッケージ構造を提供することを課題とする。
１つの実施例において、本発明に係るセンサパッケージ構造は、
対向する両側に位置する上表面及び下表面を含むと共に、上表面に複数のボンディングパッドが形成されている、基板と、
対向する両側に位置する頂面及び底面を含み、底面が基板の上表面に設けられ、頂面がセンサ領域及びセンサ領域を囲繞する仕切り領域を含み、頂面が少なくとも１つの第１の縁部及び少なくとも１つの第２の縁部を有すると共に、頂面の少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間に複数の接続パッドが形成されており、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間には接続パッドが一切形成されていない、センサチップと、
一端がそれぞれ複数のボンディングパッドに接続されると共に、他端がそれぞれ複数の接続パッドに接続される、複数の金線と、
少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位に設けられる、第１の接合層と、
上表面に設けられると共にセンサチップの少なくとも１つの第２の縁部の近傍に隣接して設けられ、上表面に対する高さが第１の接合層の上表面に対する高さに等しい、第２の接合層と、
対向する両側に位置する第１の表面及び第２の表面を有し、第２の表面が第１の接合層及び第２の接合層に接着される、光透過層と、
基板の上表面に設けられると共にセンサチップの外側縁、第１の接合層の外側縁、第２の接合層の外側縁、及び光透過層の外側縁を被覆し、各金線の少なくとも一部分及び各ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、封止樹脂と、
を含む。
対向する両側に位置する上表面及び下表面を含むと共に、上表面に複数のボンディングパッドが形成されている、基板と、
対向する両側に位置する頂面及び底面を含み、底面が基板の上表面に設けられ、頂面がセンサ領域及びセンサ領域を囲繞する仕切り領域を含み、頂面が少なくとも１つの第１の縁部及び少なくとも１つの第２の縁部を有すると共に、頂面の少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間に複数の接続パッドが形成されており、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間には接続パッドが一切形成されていない、センサチップと、
一端がそれぞれ複数のボンディングパッドに接続されると共に、他端がそれぞれ複数の接続パッドに接続される、複数の金線と、
少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位に設けられる、第１の接合層と、
上表面に設けられると共にセンサチップの少なくとも１つの第２の縁部の近傍に隣接して設けられ、上表面に対する高さが第１の接合層の上表面に対する高さに等しい、第２の接合層と、
対向する両側に位置する第１の表面及び第２の表面を有し、第２の表面が第１の接合層及び第２の接合層に接着される、光透過層と、
基板の上表面に設けられると共にセンサチップの外側縁、第１の接合層の外側縁、第２の接合層の外側縁、及び光透過層の外側縁を被覆し、各金線の少なくとも一部分及び各ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、封止樹脂と、
を含む。
好ましくは、第１の接合層の外側縁は、弧形曲面を含むと共に、弧形曲面の円弧中心が封止樹脂に位置する。
好ましくは、上表面に垂直な断面において、第２の接合層の外側縁はＳ字形曲線である。
好ましくは、第２の接合層の外側縁とセンサ領域との距離は、少なくとも１つの第１の縁部とセンサ領域との距離に等しい。
好ましくは、第２の接合層は、更に少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位に設けられる。
好ましくは、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位の面積は、前記頂面の部位に接続された仕切り領域の部位の面積より小さい。
好ましくは、少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との距離は、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との距離より大きい。
好ましくは、センサチップが第２の表面に正投影されて投影領域が形成されていると共に、投影領域が第２の表面の輪郭内に位置し、第２の表面における、第１の接合層及び第２の接合層に接着される部位の外側には、固定領域が確保され、封止樹脂が固定領域を更に被覆する。
好ましくは、封止樹脂は液状封止樹脂であり、光透過層の第１の表面と隣接する封止樹脂の表面とによって、９０度より大きく１８０度以下の夾角が形成されている。
好ましくは、封止樹脂の頂縁に設けられるモールド樹脂を更に含み、モールド樹脂の頂部表面が、隣接する第１の表面と平行に設けられ、モールド樹脂の側部表面が、隣接する封止樹脂の側縁と同一平面に設けられる。
好ましくは、封止樹脂はモールド樹脂であり、光透過層の第１の表面と隣接する封止樹脂の表面とによって、１８０度の夾角が形成されている。
他の実施例において、本発明に係るセンサパッケージ構造は、
対向する両側に位置する上表面及び下表面を含むと共に、上表面に複数のボンディングパッドが形成されている、基板と、
対向する両側に位置する頂面及び底面を含み、底面が基板の上表面に設けられ、頂面がセンサ領域及びセンサ領域を囲繞する仕切り領域を含み、頂面が少なくとも１つの第１の縁部及び少なくとも１つの第２の縁部を有し、少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との距離が少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との距離より大きく、頂面の少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間に複数の接続パッドが形成されており、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間には接続パッドが一切形成されていない、センサチップと、
一端がそれぞれ複数のボンディングパッドに接続されると共に、他端がそれぞれ複数の接続パッドに接続される、複数の金線と、
対向する両側に位置する第１の表面及び第２の表面を有し、第２の表面がセンサチップの頂面に面している、光透過層と、
基板の上表面に設けられると共にセンサチップの外側縁、少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位、並びに光透過層における外側縁及び第２の表面の一部を被覆し、各金線の少なくとも一部分及び各ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、接着体と、
を含む。
対向する両側に位置する上表面及び下表面を含むと共に、上表面に複数のボンディングパッドが形成されている、基板と、
対向する両側に位置する頂面及び底面を含み、底面が基板の上表面に設けられ、頂面がセンサ領域及びセンサ領域を囲繞する仕切り領域を含み、頂面が少なくとも１つの第１の縁部及び少なくとも１つの第２の縁部を有し、少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との距離が少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との距離より大きく、頂面の少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間に複数の接続パッドが形成されており、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間には接続パッドが一切形成されていない、センサチップと、
一端がそれぞれ複数のボンディングパッドに接続されると共に、他端がそれぞれ複数の接続パッドに接続される、複数の金線と、
対向する両側に位置する第１の表面及び第２の表面を有し、第２の表面がセンサチップの頂面に面している、光透過層と、
基板の上表面に設けられると共にセンサチップの外側縁、少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位、並びに光透過層における外側縁及び第２の表面の一部を被覆し、各金線の少なくとも一部分及び各ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、接着体と、
を含む。
好ましくは、接着体は、
センサチップの少なくとも１つの第２の縁部の近傍に隣接して設けられると共に、基板から離れた端縁がセンサチップの頂面と等しい高さである、支持層と、
支持層及び少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位に設けられ、光透過層の第２の表面が接着される、接合層と、
基板の上表面に設けられると共にセンサチップの外側縁、支持層の外側縁、接合層の外側縁、及び光透過層の外側縁を被覆し、各金線の少なくとも一部分及び各ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、封止樹脂と、
を含む。
センサチップの少なくとも１つの第２の縁部の近傍に隣接して設けられると共に、基板から離れた端縁がセンサチップの頂面と等しい高さである、支持層と、
支持層及び少なくとも１つの第１の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位に設けられ、光透過層の第２の表面が接着される、接合層と、
基板の上表面に設けられると共にセンサチップの外側縁、支持層の外側縁、接合層の外側縁、及び光透過層の外側縁を被覆し、各金線の少なくとも一部分及び各ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、封止樹脂と、
を含む。
好ましくは、支持層の外側縁は、弧形側面を含むと共に、弧形側面の円弧中心が封止樹脂の内側に位置する。
好ましくは、接合層の外側縁は、弧形曲面を含むと共に、弧形曲面の円弧中心が封止樹脂に位置する。
好ましくは、接合層の外側縁とセンサ領域との距離は、少なくとも１つの第１の縁部とセンサ領域との距離に等しい。
好ましくは、接合層は、更に少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位に設けられる。
好ましくは、少なくとも１つの第２の縁部と仕切り領域との間の頂面の部位の面積は、前記頂面の部位に接続された仕切り領域の部位の面積より小さい。
好ましくは、センサチップが第２の表面に正投影されて投影領域が形成されていると共に、投影領域が第２の表面の輪郭内に位置し、第２の表面における、接合層に接着される部位の外側には、固定領域が確保され、封止樹脂が固定領域を更に被覆する。
このように、本発明に係るセンサパッケージ構造は、頂面の縁部（例えば、第２の縁部）とセンサ領域との間に接続パッドが設けられていないセンサチップに適用されることができ、パッケージサイズが縮小されたセンサチップに有利となる。
本発明の明細書及び図面は、本発明の内容をより理解できるように開示するものに過ぎず、本発明の保護範囲を何ら制限するものではない。
＜第１の実施例＞
図１乃至図９は、本発明に係る第１の実施例を示す。本実施例の対応する図面に提示された関連する数や外観は、本発明を理解することができるように、本発明の実施形態を具体的に説明するのに用いるものに過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものではない。
図１乃至図９は、本発明に係る第１の実施例を示す。本実施例の対応する図面に提示された関連する数や外観は、本発明を理解することができるように、本発明の実施形態を具体的に説明するのに用いるものに過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものではない。
図１及び図２に示すように、本実施例に係るセンサパッケージ構造１００は、特にイメージセンサパッケージ構造１００であるが、本発明はこれに限定されない。センサパッケージ構造１００は、基板１、当該基板１に設けられたセンサチップ２、当該基板１とセンサチップ２とを電気的に接続する複数の金線３、位置がセンサチップ２に対応する光透過層４、及び、光透過層４をセンサチップ２及び基板１に安定的に接着させる接着体５を含む。以下、センサパッケージ構造１００における各部材の構造をそれぞれ説明すると共に、部材間の接続関係を適宜説明する。
図１及び図２に示すように、基板１は、プラスチック基板、セラミック基板、リードフレーム（ｌｅａｄ ｆｒａｍｅ）、又はその他の板状材料であってもよく、本実施例はこれについて制限しない。ここで、上述した基板１は、対向する両側に位置する上表面１１及び下表面１２を含むと共に、基板１の上表面１１には、間隔を置いて配列された複数のボンディングパッド１１１が形成されている。更に、基板１の下表面１２にも複数のボンディングパッドが形成されている（図示せず）。これにより、それぞれ複数のはんだボール（図示せず）がはんだ付けされる。即ち、本実施例の基板１は、ボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ、ＢＧＡ）パッケージの構造を有する形態を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。
図１及び図２に示すように、本実施例において、センサチップ２は、イメージセンサチップを例に説明するが、本実施例は、センサチップ２の形態について制限しない。ここで、センサチップ２は、対向する両側に位置する頂面２１及び底面２２、並びに当該頂面２１及び底面２２に垂直に接続される外側縁２３を含む。頂面２１は、センサ領域２１１及び当該センサ領域２１１を囲繞する仕切り領域２１２を含む。本実施例において、センサ領域２１１は、略方形であり（例えば、正方形又は長方形）、センサ領域２１１の中心は、頂面２１の中心（図４を参照）であってもよく、又は、頂面２１の中心から所定距離離れていてもよい（図２及び図３を参照）。本実施例において、仕切り領域２１２は方形環状であり、仕切り領域２１２の各部位の幅は略同一である。但し、仕切り領域２１２の具体的な外観は、必要に応じて調整することができ、制限されない。
更に言えば、頂面２１は、少なくとも１つの第１の縁部２１３及び少なくとも１つの第２の縁部２１４を有し、上述した外側縁２３は、少なくとも１つの第２の縁部２１４に接続される少なくとも１つの側面２３１を含む。上述した第１の縁部２１３と仕切り領域２１２との距離Ｄ１（図６を参照）は、上述した第２の縁部２１４と仕切り領域２１２との距離Ｄ２（図５Ａを参照）より大きい。本実施例において、第２の縁部２１４とセンサ領域２１１との距離Ｄ２は、第１の縁部２１３とセンサ領域２１１との距離Ｄ１の１／３乃至１／４より小さい（Ｄ２＜１／３〜１／４Ｄ１）。但し、上述した距離Ｄ２と距離Ｄ１との構成割合は、必要に応じて調整することができ、制限されない。センサチップ２の頂面２１の第１の縁部２１３と仕切り領域２１２との間には、複数の接続パッド２１５が形成されており、一方、第２の縁部２１４と仕切り領域２１２との間には、接続パッド２１５が一切形成されていない。
ここで、頂面２１は、複数の第１の縁部２１３及び単一の第２の縁部２１４を含んでもよく（図３を参照）、複数の第１の縁部２１３及び複数の第２の縁部２１４を含んでもよく（図４を参照）、又は、単一の第１の縁部２１３及び複数の第２の縁部２１４を含んでもよい（図示せず）。但し、本発明はそれらに制限されない。即ち、図１は、図３のＩＡ−ＩＡ断面線に沿った断面図であり、又は、図４のＩＢ−ＩＢ断面線に沿った断面図である。
更に、センサチップ２は、底面２２で基板１の上表面１１に設けられると共に、基板１の上表面１１の当該センサチップ２が設けられている部位は、略複数のボンディングパッド１１１に包囲された領域の内側に位置する。ここで、本実施例におけるセンサチップ２は、ダイアタッチ樹脂（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｅｐｏｘｙ、図示せず）を介してその底面２２が基板１の上表面１１に固定されるが、具体的な設置方式はこれに限定されない。
図１及び図２に示すように、複数の金線３の一端は、それぞれ基板１の複数のボンディングパッド１１１に接続されると共に、複数の金線３の他端は、それぞれセンサチップ２の複数の接続パッド２１５に接続される。ここで、本実施例の各金線３は、逆ボンディング（ｒｅｖｅｒｓｅ ｂｏｎｄ）の方式によって形成される。従って、上述したセンサチップ２の頂面２１と各金線３との隣接部位（例えば図１において頂面２１の上方に位置する金線３の部位）に４５度以下の夾角（図示せず）が形成されていることにより、各金線３の頂点３１は、低い高さ位置に位置し、ひいては光透過層４に接触することを回避することができるが、本発明はこれに限定されない。例えば、上述した夾角は、３０度以下であってもよい。
図１及び図２に示すように、本実施例において、光透過層４は、平板状のガラスを例に説明するが、本実施例は、光透過層４の形態を制限しない。ここで、光透過層４は、対向する両側に位置する第１の表面４１及び第２の表面４２、並びに第１の表面４１及び第２の表面４２に垂直に接続される外側縁４３を有する。本実施例の第１の表面４１及び第２の表面４２は、寸法が同一である方形（例えば、正方形又は長方形）であり、光透過層４の第２の表面４２の面積は、上述したセンサチップ２の頂面２１の面積より大きいが、これに限定されない。
更に、光透過層４は、接着体５を介して基板１及びセンサチップ２に固定されると共に、光透過層４の第２の表面４２がセンサチップ２の頂面２１に略平行であり且つ当該頂面２１に面している。更に言えば、センサチップ２は、第２の表面４２に正投影されて投影領域が形成されている（図示せず）と共に、当該投影領域が第２の表面４２の輪郭内に位置する。また、好ましくは、上述した光透過層４の第２の表面４２は、各金線３に近接して設けられるが接触はしておらず、各金線３の頂点３１は、光透過層４が基板１に向けて正投影されて形成された空間の外側に位置しているが、これに限定されない。好ましくは、各金線３の頂点３１のセンサチップ２の頂面２１に対する高さＨ１（図６を参照）は、光透過層４の第２の表面４２のセンサチップ２の頂面２１に対する高さＨ２（図６を参照）より小さいが、これに限定されない。
図１、図５Ａ、及び図６に示すように、接着体５は、同一材料の単一部材又は複数の材料から成る複合部材であってよく、本実施例は接着体５の形態について制限しない。ここで、接着体５は、基板１の上表面に設けられると共に、上述したセンサチップ２における外側縁２３、第１の縁部２１３と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位、並びに、光透過層４における外側縁４３及び第２の表面４２の一部を被覆する。各金線３の少なくとも一部分及び各ボンディングパッド１１１は、いずれも上述した接着体５内に埋設される。
更に詳しく言えば、本実施例の接着体５は、互いに接続された支持層５１、接合層５２、及び封止樹脂５３を含むが、本発明はこれに限定されない。ここで、支持層５１及び接合層５２は、好ましくは同一材料（例えば、ガラス接着樹脂、Ｇｌａｓｓ Ｍｏｕｎｔ Ｅｐｏｘｙ）であるが、封止樹脂５３の材料（例えば、液状封止樹脂、ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）とは異なる。以下、支持層５１、接合層５２、及び封止樹脂５３のその他の部材との接続関係をそれぞれ説明する。
図２及び図５Ａに示すように、本実施例における支持層５１の外観及び形成位置は、センサチップ２の頂面２１の第２の縁部２１４と関連する。例えば、図３に示す支持層５１は、第２の縁部２１４に略平行である単一の長尺状構造であり、図４に示す支持層５１は、第２の縁部２１４に略平行である２つの長尺状構造である。ここで、支持層５１は、センサチップ２の第２の縁部２１４近傍に隣接して設けられる（例えば、支持層５１は、センサチップ２における第２の縁部２１４と接続された側面２３１に当接する）と共に、上述した基板１から離れた支持層５１の端縁（例えば図５Ａにおける支持層５１の頂縁）が、センサチップ２の頂面２１（又は第２の縁部２１４）と略等しい高さに位置する。
更に言えば、支持層５１の外側縁５１１は弧形側面５１１を含むと共に、当該弧形側面５１１の円弧中心（図示せず）は封止樹脂５３より内側に位置する（例えば、円弧中心は支持層５１内に位置する）が、これに限定されない。例えば、図５Ｂに示すように、弧形側面５１１の円弧中心（図示せず）は、封止樹脂５３に位置してもよい。
図２、図５Ａ、及び図６に示すように、接合層５２は、略方形環状であると共に、接合層５２の環状内縁は、好ましくは、センサチップ２の仕切り領域２１２の外縁に接続される。即ち、仕切り領域２１２は、接合層５２とセンサ領域２１１とを隔てるために確保された所定の領域である。ここで、接合層５２は、上述した支持層５１及び第１の縁部２１３と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位に設けられると共に、接合層５２の支持層５１に設けられる部位（図５Ａを参照）は、第２の縁部２１４と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位に設けられてもよい。ここで、上述した第２の縁部２１４と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位の面積は、好ましくは、接続された仕切り領域２１２の部位の面積より小さい。換言すれば、図示していない実施例において、支持層５１に設けられた接合層５２の部位がセンサチップ２の頂面２１に設けられていない場合、頂面２１の第２の縁部２１４は仕切り領域２１２の外縁に位置することになる。
更に言えば、接合層５２の支持層５１に設けられる部位（図５Ａを参照）の幅及び高さは、接合層５２の、第１の縁部２１３と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位に設けられる部位（図６を参照）の幅及び高さに略等しい。接合層５２の外側縁５２１は、弧形曲面５２１を含むと共に、弧形曲面５２１の円弧中心は、封止樹脂５３に位置する。接合層５２の弧形曲面５２１とセンサ領域２１１との間の最大距離Ｄ３（図５Ａを参照）は、好ましくは、第１の縁部２１３とセンサ領域２１１との距離Ｄ４（図６を参照）に略等しい。ここで、基板１の上表面１１に垂直なセンサパッケージ構造１００の断面（図５Ａを参照）において、支持層５１の弧形側面５１１と上述した接合層５２の弧形曲面５２１とが連なりＳ字形曲線が構成されるが、本発明はこれに限定されない（図５Ｂを参照）。
更に、各金線３の一部は、接合層５２内に埋設される。即ち、本実施例において、各接続パッド２１５及び当該各接続パッド２１５に接続された局部の金線３は、接合層５２内に埋設される。但し、図示していない実施例において、接続パッド２１５及び当該接続パッド２１５に接続された局部の金線３は、接合層５２に埋設されなくてもよい。
また、図１に示すように、光透過層４の第２の表面４２が接合層５２に接着されることで、光透過層４の第２の表面４２、接合層５２、及びセンサチップ２の頂面２１とで共同で包囲するように閉鎖空間６が形成されており、センサチップ２のセンサ領域２１１は当該閉鎖空間６内に位置する。ここで、第２の表面４２における接合層５２に接着される部位の外側には、方形環状の固定領域４２１が確保される。
図１、図５Ａ、及び図６に示すように、封止樹脂５３は、基板１の上表面１１に設けられると共に、センサチップ２の外側縁２３、支持層５１の外側縁５１１、接合層５２の外側縁５２１、並びに光透過層４の外側縁４３及び固定領域４２１を被覆する。各金線３の少なくとも一部分及び各ボンディングパッド１１１は、いずれも封止樹脂５３内に埋設される。ここで、本実施例の各金線３は、それぞれ封止樹脂５３及び接合層５２に埋設されると共に、各金線３の頂点３１が封止樹脂５３に埋設される。但し、図示していない実施例において、各金線３は、封止樹脂５３内に完全に埋設されてもよい。
更に詳しく言えば、光透過層４の第１の表面４１と隣接する封止樹脂５３の表面（図１における封止樹脂５３の頂縁）とによって、９０度より大きく１８０度以下の夾角φが形成されている。夾角φは、好ましくは、１１５度乃至１５０度である。封止樹脂５３の側縁は、基板１の側縁と略揃えられる。ここで、本実施例における封止樹脂５３は、光透過層４の第１の表面４１に付着していない例で説明したが、本発明は、封止樹脂５３が上述した光透過層４の局部の第１の表面４１（例えば、第１の表面４１の外縁部位）に付着する形態を排除しない。
このように、本実施例に係るセンサパッケージ構造１００は、頂面２１の縁部（例えば、第２の縁部２１４）とセンサ領域２１１との間に接続パッド２１５が設けられていないセンサチップ２に適用することができるため、パッケージサイズが縮小されたセンサチップ２に有利である。また、センサパッケージ構造１００は、金線３の局部が接合層５２内に埋設されることで、パッケージサイズが縮小されたセンサチップ２に有利である。
更に、封止樹脂５３が支持層５１の弧形側面５１１及び接合層５２の弧形曲面５２１、並びに光透過層４の外側縁４３及び固定領域４２１に接着されることで、光透過層４は、所定の位置に一層しっかりと設けられ、ひいては金線３と接触しないように維持され、センサチップ２の頂面２１に略平行となるようにすることができ、それによってセンサパッケージ構造１００が好ましい信頼性を有するようにすることが可能である。
また、支持層５１が先ず１つの工程で製造され、その後上述した接合層５２が別の工程で製造される。従って、支持層５１が、センサチップ２（例えば、センサ領域２１１と第２の縁部２１４との間の部位）が縮小された結果生じた空白部位を充填することによって、接合層５２に十分な設置空間が提供され、接合層５２が仕切り領域２１２を超えてセンサ領域２１１に接触することを回避することができる。
また、本実施例の図１乃至図６に示すセンサパッケージ構造１００は、必要に応じて調整することができるが、本実施例に係るセンサパッケージ構造１００の変更形態は非常に多いため、逐一図面を用いて開示することはできない。従って、以下、センサパッケージ構造１００の変更形態を一部のみ説明する。
図７に示すように、光透過層４は、その外側縁４３が階段状であり且つ封止樹脂５３内に埋設されると共に、光透過層４の第１の表面４１の面積が第２の表面４２の面積より小さい。しかしながら、図示していない実施例において、上述した第１の表面４１の面積が第２の表面４２の面積より大きい形態を排除しない。
図８に示すように、センサパッケージ構造１００の接着体５は、モールド樹脂５４（ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を更に含んでもよい。ここで、当該モールド樹脂５４は、封止樹脂５３の頂縁に設けられると共に、モールド樹脂５４の頂部表面が、隣接する光透過層４の第１の表面４１と略平行に設けられ、モールド樹脂５４の側部表面が、隣接する封止樹脂５３の側縁と同一平面に設けられるが、これに限定されない。更に、モールド樹脂５４の頂部表面は、隣接する光透過層４の第１の表面４１と略同一平面に設けられてもよいが、本発明はこれに限定されない。
図９に示すように、封止樹脂５３は、モールド樹脂５４であってもよく、光透過層４の第１の表面４１は、隣接する封止樹脂５３の表面と略平行に設けられ、好ましくは、略１８０度の夾角φを形成する。
＜第２の実施例＞
図１０は本発明の第２の実施例を示す。本実施例は、上述した第１の実施例と類似しており、同一である点については説明を省略する。両者の相違点は、主として以下のとおりである。上述した第１の実施例の接合層５２及び支持層５１は、本実施例では、第１の接合層５５及び第２の接合層５６に取って代わられる。即ち、第１の実施例の支持層５１及びそれに設けられる接合層５２の部位（図５Ａを参照）は、本実施例においては、１つの工程で製造される第２の接合層５６が構成される。そして、第１の実施例の接合層５２の部位（図６を参照）は、本実施例においては、他の工程で製造される第１の接合層５５が構成されるが、本発明はこれに限定されない。以下、本実施例における第１の実施例との具体的な構造上の相違点を説明する。
図１０は本発明の第２の実施例を示す。本実施例は、上述した第１の実施例と類似しており、同一である点については説明を省略する。両者の相違点は、主として以下のとおりである。上述した第１の実施例の接合層５２及び支持層５１は、本実施例では、第１の接合層５５及び第２の接合層５６に取って代わられる。即ち、第１の実施例の支持層５１及びそれに設けられる接合層５２の部位（図５Ａを参照）は、本実施例においては、１つの工程で製造される第２の接合層５６が構成される。そして、第１の実施例の接合層５２の部位（図６を参照）は、本実施例においては、他の工程で製造される第１の接合層５５が構成されるが、本発明はこれに限定されない。以下、本実施例における第１の実施例との具体的な構造上の相違点を説明する。
第１の接合層５５は、第１の縁部２１３と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位に設けられ、第２の接合層５６は、基板１の上表面１１に設けられると共にセンサチップ２の第２の縁部２１４近傍に隣接して設けられる（例えば、第２の接合層５６はセンサチップ２の側面２３１に当接する）。ここで、第２の接合層５６は、第２の縁部２１４と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位に設けられてもよく、第２の縁部２１４と仕切り領域２１２との間の頂面２１の部位の面積が、頂面２１の部位に接続された仕切り領域２１２の部位の面積より小さい。第２の接合層５６の頂縁の基板１の上表面１１に対する高さは、第１の接合層５５の頂縁の基板１の上表面１１に対する高さに略等しい。
更に、第２の接合層５６の上半部ブロックの外側縁５６１とセンサ領域２１１との最大距離は、第１の縁部２１３とセンサ領域２１１との距離に略等しい。第１の接合層５５の外側縁５５１は、弧形側面５５１を含むと共に、弧形側面５５１の円弧中心が封止樹脂５３に位置する。基板１の上表面１１に垂直なセンサパッケージ構造１００の断面において、第２の接合層５６の外側縁はＳ字形曲線であるが、これに限定されない（図５Ｂを参照）。
光透過層４の第２の表面４２は、第１の接合層５５及び第２の接合層５６に接着され、第２の表面４２における、当該第１の接合層５５及び第２の接合層５６に接着される部位の外側には固定領域４２１が確保される。
封止樹脂５３は、基板１の上表面１１に設けられると共に、センサチップ２の外側縁２３、第１の接合層５５の外側縁５５１、第２の接合層５６の外側縁５６１、並びに光透過層４の外側縁４３及び固定領域４２１を被覆し、各金線３の一部及び各ボンディングパッド１１１がいずれも封止樹脂５３内に埋設される。
＜第３の実施例＞
図１１及び図１２は、本発明の第３の実施例を示す。本実施例は、上述した第１の実施例と類似しており、同一である点については説明を省略する。両者の相違点は主として以下のとおりである。本実施例に係るセンサパッケージ構造１００は、支持層５１を一切設けなくともよい。即ち、本実施例のセンサチップ２の頂面２１の縁部は、いずれも第１の縁部２１３である。
図１１及び図１２は、本発明の第３の実施例を示す。本実施例は、上述した第１の実施例と類似しており、同一である点については説明を省略する。両者の相違点は主として以下のとおりである。本実施例に係るセンサパッケージ構造１００は、支持層５１を一切設けなくともよい。即ち、本実施例のセンサチップ２の頂面２１の縁部は、いずれも第１の縁部２１３である。
上述した３つの実施例に係るセンサパッケージ構造１００では、多くの部位の寸法を縮小することができる。例えば、図１２に示すように、光透過層４の外側縁４３と隣接する封止樹脂５３の側縁との間の距離Ｄ５は、略３００μｍ〜５００μｍであり、基板１の任意のボンディングパッド１１１の外縁と隣接するセンサチップ２の外側縁２３との間の最大距離Ｄ６は、略２００μｍ〜３５０μｍであり、任意のボンディングパッド１１１に近接するセンサチップ２の外側縁２３と隣接する封止樹脂５３の側縁との間の距離Ｄ７は、略−３７５μｍ〜５７５μｍである。これにより、センサパッケージ構造１００は、寸法を既存の技術に比べてより小さく、且つ封止樹脂５３の使用量をより少なくすることができ、ひいては封止樹脂５３の使用量が少ないことによって、センサパッケージ構造１００が受ける熱膨張や熱収縮の応力を減少させ、信頼性を向上させることができる。
以上は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の特許請求の範囲に基づいてなされた均等の変更や修正は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
１００ センサパッケージ構造
１ 基板
１１ 上表面
１１１ ボンディングパッド
１２ 下表面
２ センサチップ
２１ 頂面
２１１ センサ領域
２１２ 仕切り領域
２１３ 第１の縁部
２１４ 第２の縁部
２１５ 接続パッド
２２ 底面
２３ 外側縁
２３１ 側面
３ 金線
３１ 頂点
４ 光透過層
４１ 第１の表面
４２ 第２の表面
４２１ 固定領域
４３ 外側縁
５ 接着体
５１ 支持層
５１１ 外側縁
５１１ 弧形側面
５２ 接合層
５２１ 外側縁
５２１ 弧形曲面
５３ 封止樹脂
５４ モールド樹脂
５５ 第１の接合層
５５１ 外側縁
５６ 第２の接合層
５６１ 外側縁
６ 閉鎖空間
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７ 距離
ＩＡ−ＩＡ、ＩＢ−ＩＢ 断面線
Ｈ１、Ｈ２ 高さ
１ 基板
１１ 上表面
１１１ ボンディングパッド
１２ 下表面
２ センサチップ
２１ 頂面
２１１ センサ領域
２１２ 仕切り領域
２１３ 第１の縁部
２１４ 第２の縁部
２１５ 接続パッド
２２ 底面
２３ 外側縁
２３１ 側面
３ 金線
３１ 頂点
４ 光透過層
４１ 第１の表面
４２ 第２の表面
４２１ 固定領域
４３ 外側縁
５ 接着体
５１ 支持層
５１１ 外側縁
５１１ 弧形側面
５２ 接合層
５２１ 外側縁
５２１ 弧形曲面
５３ 封止樹脂
５４ モールド樹脂
５５ 第１の接合層
５５１ 外側縁
５６ 第２の接合層
５６１ 外側縁
６ 閉鎖空間
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７ 距離
ＩＡ−ＩＡ、ＩＢ−ＩＢ 断面線
Ｈ１、Ｈ２ 高さ
Claims (19)
- 対向する両側に位置する上表面及び下表面を含むと共に、前記上表面に複数のボンディングパッドが形成されている、基板と、
対向する両側に位置する頂面及び底面を含み、前記底面が前記基板の前記上表面に設けられ、前記頂面がセンサ領域及び前記センサ領域を囲繞する仕切り領域を含み、前記頂面が少なくとも１つの第１の縁部及び少なくとも１つの第２の縁部を有すると共に、前記頂面の少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との間に複数の接続パッドが形成されており、少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との間には接続パッドが一切形成されていない、センサチップと、
一端がそれぞれ複数の前記ボンディングパッドに接続されると共に、他端がそれぞれ複数の前記接続パッドに接続される、複数の金線と、
少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位に設けられる、第１の接合層と、
前記上表面に設けられると共に前記センサチップの少なくとも１つの前記第２の縁部の近傍に隣接して設けられ、前記上表面に対する高さが前記第１の接合層の前記上表面に対する高さに等しい、第２の接合層と、
対向する両側に位置する第１の表面及び第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の接合層及び前記第２の接合層に接着される、光透過層と、
前記基板の前記上表面に設けられると共に前記センサチップの外側縁、前記第１の接合層の外側縁、前記第２の接合層の外側縁、及び前記光透過層の外側縁を被覆し、各前記金線の少なくとも一部分及び各前記ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、封止樹脂と、
を含むことを特徴とするセンサパッケージ構造。 - 前記第１の接合層の前記外側縁は、弧形曲面を含むと共に、前記弧形曲面の円弧中心が前記封止樹脂に位置することを特徴とする請求項１に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記上表面に垂直な断面において、前記第２の接合層の前記外側縁はＳ字形曲線であることを特徴とする請求項１に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記第２の接合層の前記外側縁と前記センサ領域との距離は、少なくとも１つの前記第１の縁部と前記センサ領域との距離に等しいことを特徴とする請求項１に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記第２の接合層は、更に少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位に設けられることを特徴とする請求項１に記載のセンサパッケージ構造。
- 少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位の面積は、前記頂面の部位に接続された前記仕切り領域の部位の面積より小さいことを特徴とする請求項５に記載のセンサパッケージ構造。
- 少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との距離は、少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との距離より大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記センサチップが前記第２の表面に正投影されて投影領域が形成されていると共に、前記投影領域が前記第２の表面の輪郭内に位置し、
前記第２の表面における、前記第１の接合層及び前記第２の接合層に接着される部位の外側には、固定領域が確保され、
前記封止樹脂が前記固定領域を更に被覆する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサパッケージ構造。 - 前記封止樹脂は、液状封止樹脂であり、
前記光透過層の前記第１の表面と隣接する前記封止樹脂の表面とによって、９０度より大きく１８０度以下の夾角が形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサパッケージ構造。 - 前記封止樹脂の頂縁に設けられるモールド樹脂を更に含み、
前記モールド樹脂の頂部表面が、隣接する前記第１の表面と平行に設けられ、
前記モールド樹脂の側部表面が、隣接する前記封止樹脂の側縁と同一平面に設けられることを特徴とする請求項９に記載のセンサパッケージ構造。 - 前記封止樹脂は、モールド樹脂であり、
前記光透過層の前記第１の表面と隣接する前記封止樹脂の表面とによって、１８０度の夾角が形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサパッケージ構造。 - 対向する両側に位置する上表面及び下表面を含むと共に、前記上表面に複数のボンディングパッドが形成されている、基板と、
対向する両側に位置する頂面及び底面を含み、前記底面が前記基板の前記上表面に設けられ、前記頂面がセンサ領域及び前記センサ領域を囲繞する仕切り領域を含み、前記頂面が少なくとも１つの第１の縁部及び少なくとも１つの第２の縁部を有し、少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との距離が少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との距離より大きく、前記頂面の少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との間に複数の接続パッドが形成されており、少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との間には接続パッドが一切形成されていない、センサチップと、
一端がそれぞれ複数の前記ボンディングパッドに接続されると共に、他端がそれぞれ複数の前記接続パッドに接続される、複数の金線と、
対向する両側に位置する第１の表面及び第２の表面を有し、前記第２の表面が前記センサチップの前記頂面に面している、光透過層と、
前記基板の前記上表面に設けられると共に前記センサチップの外側縁、少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位、並びに前記光透過層における外側縁及び前記第２の表面の一部を被覆し、各前記金線の少なくとも一部分及び各前記ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、接着体と、
を含むことを特徴とするセンサパッケージ構造。 - 前記接着体は、
前記センサチップの少なくとも１つの前記第２の縁部の近傍に隣接して設けられると共に、前記基板から離れた端縁が前記センサチップの前記頂面と等しい高さである、支持層と、
前記支持層及び少なくとも１つの前記第１の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位に設けられ、前記光透過層の前記第２の表面が接着される、接合層と、
前記基板の前記上表面に設けられると共に前記センサチップの外側縁、前記支持層の外側縁、前記接合層の外側縁、及び前記光透過層の外側縁を被覆し、各前記金線の少なくとも一部分及び各前記ボンディングパッドがいずれも内部に埋設される、封止樹脂と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載のセンサパッケージ構造。 - 前記支持層の前記外側縁は、弧形側面を含むと共に、前記弧形側面の円弧中心が前記封止樹脂の内側に位置することを特徴とする請求項１３に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記接合層の前記外側縁は、弧形曲面を含むと共に、前記弧形曲面の円弧中心が前記封止樹脂に位置することを特徴とする請求項１３に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記接合層の前記外側縁と前記センサ領域との最大距離は、少なくとも１つの前記第１の縁部と前記センサ領域との距離に等しいことを特徴とする請求項１３に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記接合層は、更に少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位に設けられることを特徴とする請求項１３に記載のセンサパッケージ構造。
- 少なくとも１つの前記第２の縁部と前記仕切り領域との間の前記頂面の部位の面積は、前記頂面の部位に接続された前記仕切り領域の部位の面積より小さいことを特徴とする請求項１７に記載のセンサパッケージ構造。
- 前記センサチップが前記第２の表面に正投影されて投影領域が形成されていると共に、前記投影領域が前記第２の表面の輪郭内に位置し、
前記第２の表面における、前記接合層に接着される部位の外側には、固定領域が確保され、
前記封止樹脂が前記固定領域を更に被覆する、
ことを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載のセンサパッケージ構造。
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