JPH03209746A - 半導体パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体パッケージ、特にリードフレーム構造を
有し、ダイアタッチ面の平行度が必要な固体撮像素子に
使用して最適な半導体パッケージに関する。

（従来の技術） 上記半導体パッケージとしては、第３図乃至第６図に示
すようなものが一般に知られている。

即ち、第３図に示すものは、中空型の多層セラミックパ
ッケージで、セラミックレイヤ１の凹陥部上面１ａをダ
イアタッチ面として、ここにＡ、　ｕメタライズ等を介
して半導体チップ２をダイボンディングするとともに、
この半導体チップ２の電極と半導体パッケージのメタラ
イズ導体３とをボンディングワイヤ４で電気的に接続し
、更に半導体ハラケージの側面に上記メタライズ導体３
と電気的に導通するリード５を備えるとともに、セラミ
ックレイヤ１の凹陥部上方をシール材６を介在させつつ
窓ガラス７によって気密的に封止したものである。

第４図に示すものは、中空型のサーデイツプパッケージ
で、平板状のセラミック基板８の表面８ａをダイアタッ
チ面として、このほぼ中央部に半導体チップ２をダイボ
ンディングするとともに、このセラミック基板８と枠状
のセラミック製シールフレーム９との間にリードフレー
ム１０を該リードフレーム１０の上下両面にフリットガ
ラス１１を介在させつつ介装し、更に半導体チップ２の
電極とリードフレーム１０のインナーリード１０ａとを
ボンディングワイヤ４で電気的に接続し、シールフレー
ム９の上方をシール材６を介在させつつ窓ガラス７によ
って気密的に封止したものである。

第５図に示すものは、中空型のプレモールドプラスチッ
クパッケージで、リードフレーム１０を該リードフレー
ム１０のインナーリード１０ａの先端部及びアウターリ
ード１０ｂを外部に露出させた状態でモールド樹脂１２
によって断面皿状に予め樹脂封止し、このモールド樹脂
１２の凹陥部表面１２ａをダイアタッチ面として、ここ
に半導体チップ２をダイボンディングするとともに、半
導体チップ２の電極とリードフレーム１０のインナーリ
ード１０ａとをボンディングワイヤ４で電気的に接続し
、モールド樹脂１２の上方をシール材６を介在させつつ
窓ガラス７によって気密的に封止したものである。

第６図に示すものは、充填型のクリアモールドプラスチ
ックパッケージで、リードフレーム１０のダイパッド１
０ｃの表面１０ｄをダイアタッチ面として、ここに半導
体チップ２をダイボンディングするとともに、この半導
体チップ２の電極とリードフレーム１０のインナーリー
ド１０ａとをボンディングワイヤ４で電気的に接続し、
この状態で半導体チップ２及びインナーリード１０ａの
全体を透明モールド樹脂１３で樹脂封止したものである
。

ここに、受光部を備えた固体撮像素子用の半導体パッケ
ージに対する必要条件としては、受光部への光路の確保
、光学的位置精度が特に重要となり、それ以外にも集積
回路に対する放熱条件や耐湿信頼性の確保等も当然前提
となる。そして、用途に応じ、コスト等を考慮しながら
上記各種の半導体パッケージが選択されていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記各種半導体パッケージにあっては、電極部としてリ
ードフレームを使用したリードフレーム構造が、中空型
及び充填型を問わず、生産性を確保しやすくコストの面
から望ましいと考えられていが、このリードフレーム構
造の半導体パッケージにあっては、光学的位置精度を確
保する上で問題が多いのが現状であった。

即ち、固体撮像素子においては、これを光学系に組み込
む時に光軸に対する垂直度を確保することが重要で、も
しズレが大きいと、いわゆる“片ぼけ″等の不良画像と
なってしまう。ここに、固体撮像素子として組み込む場
合、半導体チップ上の受光面の平行度を検知しながらこ
れを行うことは一般にかなり困難で、固体撮像素子の外
側、即ち光路面の窓ガラス、リードフレームの一部、ま
たは半導体パッケージの側面や裏面が取付けの際の基準
面となる。そして、半導体チップを光路を反対側にマウ
ントすることから、窓ガラスと半導体チップの表面を平
行にすることは一般に困難である。また、外に露出して
いるリードフレームは、半導体チップとリードフレーム
とが直接接触していない限り半導体チップと平行になる
という保証はなく、更に接触している場合にあっても、
一般にかなりの距離があるため、平行度を管理すること
は困難であった。

このため、結局半導体パッケージの裏面を基準面とする
ことが通常行われているが、リードフレーム構造を有す
る半導体パッケージのパッケージ材料は、セラミックに
しろ、プラスチックにしろ熱変形を伴うことから、半導
体チップのダイアタッチ面と半導体パッケージ裏面の平
行度を出すことができず、光学系を含めた調整機構が必
要なことが多かったのである。

例えば、上記第４図及び第５図に示す半導体パッケージ
の場合、半導体パッケージ裏面と半導体チップ表面の平
行度は、８龍口の半導体パッケージで最大高さ差平均５
０〜８０μｍであった。これは、主として半導体チップ
のダイアタッチ面と半導体チップの裏面との非平行度に
起因ｌ、ていると考えられる。

本発明は上記に鑑み、半導体チップの内部に収納された
半導体チップの表面と平行度の良い面を半導体チップ取
付けの際の基準面とすることにより、固体撮像素子等を
組み込む光学系の調節を簡略化するようにしたものを提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る半導体パッケー
ジは、受光素子を同一基板上に形成した半導体チップを
収納する半導体パッケージにおいて、外部との電気的導
通を得るリードフレームの表面を上記半導体チップのダ
イアタッチ面となすとともに、このダイアタッチ面の少
なくとも一部の裏面を外部に露出させ、この露出面を半
導体チップ取付けの際の基準面とするようにしたもので
ある。

（作　用） 上記のように構成した本発明によれば、金属板であるリ
ードフレームにあっては、この表裏両面の平行度が良い
ため、この表面にマウントした半導体チップの表面と、
リードフレームの裏面との平行度が良く、従ってこのリ
ードフレームの裏面を取付けの際の基準面とすることに
より、半導体チップ表面と基準面の平行度を良くするこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、上記第４図に示す中空型のサーデイツプパッ
ケージに適用した本発明の一実施例を示すもので、平板
状のセラミック基板８のほぼ中央には、上下に連通する
通孔８ｂが設けられているとともに、このセラミック基
板８の上面には、中央部に矩形状のダイパッド１０ｃを
備えたリードフレーム１０が配置されている。

そして、このリードフレーム１０の上方には、枠状のセ
ラミック製シールフレーム９が備えられ、リードフレー
ム１０の下面とセラミック基板８の上面との間、及びリ
ードフレームユ０の上面とシールフレーム９の下面との
間には、フリットガラス１１が介在されている。

上記リードフレーム１０のダイパッド１０ｅは、その表
面１０ｄをダイアタッチ面として、ここに半導体チップ
２をダイボンディングされているとともに、この半導体
チップ２の電極とリードフレーム１０のインナーリード
１０ａとはボンディングワイヤ４で電気的に接続され、
さらにシールフレーム９の上方はシール材６を介在させ
つつ窓ガラス７によって気密的に封止されている。

これにより、上記リードフレーム１０のダイパッド１０
ｃの裏面１０ｅの一部が、セラミック基板８に設けた通
孔８ｂを通して外部に露出するよう構成され、この露出
面を取付けの際の基準面となるようなされている。

このように、リードフレーム１０のダイパッド１０ｃの
表面１０ｄ及び裏面１０ｅをダイアタッチ面及び取付け
の際の基準面とすることにより、金属板であるリードフ
レーム１０は、一般にその表裏両面の平行度が良いため
、ダイアタッチ面と取付けの際の基準面との平行度を確
保することができる。

第２図は、中空型のプレモールドプラスチックパッケー
ジに適応した他の実施例を示すもので、中央に矩形状の
ダイパッド１０ｄを備えたリードフレーム１０を該ダイ
パッド１０ｄの表面、インナーリード１０ａの先端部表
面及びアウターリード１０ｂを外部に露出させた状態で
、かつほぼ中央部に上下に連通ずる通孔１２ｂを設けつ
つモールド樹脂１２によって横断面皿状にモールド型で
予め樹脂封止する。

そして、このダイパッド１０ｃの表面１０ｄをダイアタ
ッチ面として、ここに半導体チップ２をダイボンディン
グするとともに、半導体チップ２の電極とリードフレー
ム１０のインナーリード１０ａとをボンディングワイヤ
４で電気的に接続し、更にモールド樹脂　１２の上方を
シール材６を介在させつつ窓ガラス７によって気密的に
封止したものである。

これにより、上記リードフレーム１０のダイパッド１０
ｃの裏面１０ｅの一部が、モールド樹脂１２に設けた通
孔１２ｂを通して外部に露出するよう構成され、この露
出面を取付けの際の基準面となるようなされているので
ある。

上記実施例のように、金属板であるリードフレーム１０
のダイパッド１０ｃの表面１０ｄをダイアタッチ面とし
、この裏面１０ｅを取付けの際の基準面とすることによ
り、例えば８關口の半導体パッケージで、最大高さ差１
０μｍ以内の平行度を得ることができることが確かめら
れている。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、半導体チップの
ダイアタッチ面と半導体チップ取付壁の際の基準面は、
金属板であるリードフレームの表裏両面となって、平行
度が極めて良く、従って固体撮像素子を光学系に取付け
る際に、全く調整なしで光軸系と素子受光面との垂直を
得ることができる等、固体撮像素子を組み込む光学系等
の調整を簡略化させることができるといった効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々異なる本発明の実施例を示す断
面図、第３図乃至第６図は夫々異なる従来例を示す断面
図である。 ２・・・半導体チップ、８・・・セラミック基板、８ｂ
・・・通孔、１０・・・リードフレーム、１０ａ・・・
インナーリード、１０ｂ・・・アウターリード、１０ｃ
・・・ダイパッド、１０ｄ・・・ダイパッド表面（ダイ
アタッチ面）、１０ｅ・・・ダイパッド裏面（基準面）
、１２・・・モールド樹脂、１２ａ・・・通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　受光素子を同一基板上に形成した半導体チップを収納
   する半導体パッケージにおいて、外部との電気的導通を
   得るリードフレームの表面を上記半導体チップのダイア
   タッチ面となすとともに、このダイアタッチ面の少なく
   とも裏面の一部を外部に露出させ、この露出面を半導体
   チップ取付けの際の基準面とするようにしたことを特徴
   とする半導体パッケージ。