JPH1022515A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPH1022515A JPH1022515A JP8194139A JP19413996A JPH1022515A JP H1022515 A JPH1022515 A JP H1022515A JP 8194139 A JP8194139 A JP 8194139A JP 19413996 A JP19413996 A JP 19413996A JP H1022515 A JPH1022515 A JP H1022515A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
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- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換素子の受光面と透明基板の隙間に充
填し封止する透明樹脂の、膨脹係数の差による剥離の発
生を防止するようにした光電変換装置を提供する。 【解決手段】 光電変換素子１を透明基板２の表面に形
成された金属配線３に、金属ボールからなる突起電極４
を介してフリップチップボンディングし、光電変換素子
１の受光面表面と透明基板２の封止面との隙間に透明樹
脂５を充填し封止する。その際、突起電極４を構成する
金属ボールの直径を 100μｍ以上とし、前記隙間のギャ
ップ寸法を40μｍ以上確保し、透明樹脂５と透明基板２
との膨脹係数の差による熱応力又は透明樹脂自体の硬化
収縮応力を緩和し、透明樹脂５の剥離を防止する。
填し封止する透明樹脂の、膨脹係数の差による剥離の発
生を防止するようにした光電変換装置を提供する。 【解決手段】 光電変換素子１を透明基板２の表面に形
成された金属配線３に、金属ボールからなる突起電極４
を介してフリップチップボンディングし、光電変換素子
１の受光面表面と透明基板２の封止面との隙間に透明樹
脂５を充填し封止する。その際、突起電極４を構成する
金属ボールの直径を 100μｍ以上とし、前記隙間のギャ
ップ寸法を40μｍ以上確保し、透明樹脂５と透明基板２
との膨脹係数の差による熱応力又は透明樹脂自体の硬化
収縮応力を緩和し、透明樹脂５の剥離を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光電変換素子を
透明基板にフリップチップボンディングし、透明樹脂で
封止してなる光電変換装置に関する。
透明基板にフリップチップボンディングし、透明樹脂で
封止してなる光電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光電変換素子を透明基板にフリッ
プチップボンディングし、前記光電変換素子の受光面と
透明基板との隙間に透明樹脂を充填し封止する、いわゆ
るＣＯＧ（Chip On Glass ）実装を行った光電変換装置
が知られており、前記隙間のギャップ寸法は、フリップ
チップボンディングに用いる突起電極のサイズで決ま
り、一般に20〜30μｍである。すなわち、通常のＩＣの
ボンディングパッド寸法は100μｍ× 100μｍ前後であ
り、これをフリップチップボンディングする場合、突起
電極を構成する金属ボールとしては直径80μｍ程度のも
のが用いられ、フリップチップボンディング時に加圧さ
れることにより金属ボールが変形し、ギャップ寸法は20
〜30μｍ程度となる。
プチップボンディングし、前記光電変換素子の受光面と
透明基板との隙間に透明樹脂を充填し封止する、いわゆ
るＣＯＧ（Chip On Glass ）実装を行った光電変換装置
が知られており、前記隙間のギャップ寸法は、フリップ
チップボンディングに用いる突起電極のサイズで決ま
り、一般に20〜30μｍである。すなわち、通常のＩＣの
ボンディングパッド寸法は100μｍ× 100μｍ前後であ
り、これをフリップチップボンディングする場合、突起
電極を構成する金属ボールとしては直径80μｍ程度のも
のが用いられ、フリップチップボンディング時に加圧さ
れることにより金属ボールが変形し、ギャップ寸法は20
〜30μｍ程度となる。
【０００３】前記隙間の透明樹脂のみによる充填封止で
は、耐熱、耐湿性が劣るため、特開昭６２−１９０７７
６号においては、透明樹脂による充填封止の後に、更に
耐湿性の優れた不透明樹脂でオーバーコートすることが
提案されている。
は、耐熱、耐湿性が劣るため、特開昭６２−１９０７７
６号においては、透明樹脂による充填封止の後に、更に
耐湿性の優れた不透明樹脂でオーバーコートすることが
提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フォトダイ
オード，ラインセンサ，イメージセンサ等の光電変換素
子をＣＯＧ実装して光電変換装置を構成する場合、封止
樹脂は透明である必要があり、したがって線膨脹係数を
小さくするためのフィラーの混入ができないため、エポ
キシ樹脂，アクリル樹脂，シリコン樹脂等の透明樹脂そ
のものの膨脹係数を有することとなり、ガラス，石英な
どからなる透明基板との膨脹係数の差により、光電変換
素子の受光面表面又は透明基板の封止面において、封止
樹脂の剥離が部分的に生じることがある。特に、温度サ
イクル試験や恒温恒湿試験等の耐熱、耐湿試験により剥
離が起きやすい。この封止樹脂の剥離が生じると、フォ
トダイオード，ラインセンサ，イメージセンサ等の光電
変換素子の受光部において、剥離部分の透過光量が減衰
して不良品となってしまうという問題点が生じる。
オード，ラインセンサ，イメージセンサ等の光電変換素
子をＣＯＧ実装して光電変換装置を構成する場合、封止
樹脂は透明である必要があり、したがって線膨脹係数を
小さくするためのフィラーの混入ができないため、エポ
キシ樹脂，アクリル樹脂，シリコン樹脂等の透明樹脂そ
のものの膨脹係数を有することとなり、ガラス，石英な
どからなる透明基板との膨脹係数の差により、光電変換
素子の受光面表面又は透明基板の封止面において、封止
樹脂の剥離が部分的に生じることがある。特に、温度サ
イクル試験や恒温恒湿試験等の耐熱、耐湿試験により剥
離が起きやすい。この封止樹脂の剥離が生じると、フォ
トダイオード，ラインセンサ，イメージセンサ等の光電
変換素子の受光部において、剥離部分の透過光量が減衰
して不良品となってしまうという問題点が生じる。
【０００５】本発明は、従来の光電変換装置における上
記問題点を解消するためになされたもので、光電変換素
子の受光面表面又は透明基板の封止面での封止用透明樹
脂の剥離の発生を防止できるようにした光電変換装置を
提供することを目的とする。
記問題点を解消するためになされたもので、光電変換素
子の受光面表面又は透明基板の封止面での封止用透明樹
脂の剥離の発生を防止できるようにした光電変換装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、光信号を電気信号に変換する光電変換素
子の受光面側を、金属配線パターンが形成された透明基
板表面に、突起電極を介してフリップチップボンディン
グし、前記光電変換素子の受光面と前記透明基板との隙
間に透明樹脂を充填し封止した光電変換装置において、
前記隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍに設定する
ものである。
め、本発明は、光信号を電気信号に変換する光電変換素
子の受光面側を、金属配線パターンが形成された透明基
板表面に、突起電極を介してフリップチップボンディン
グし、前記光電変換素子の受光面と前記透明基板との隙
間に透明樹脂を充填し封止した光電変換装置において、
前記隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍに設定する
ものである。
【０００７】このように光電変換素子の受光面と透明基
板との隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍとするこ
とにより、封止用の透明樹脂と透明基板との膨脹係数の
差による熱応力及び透明樹脂そのものの硬化収縮応力が
緩和され、光電変換素子の受光面表面又は透明基板の封
止面での封止用の透明樹脂の剥離が防止される。
板との隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍとするこ
とにより、封止用の透明樹脂と透明基板との膨脹係数の
差による熱応力及び透明樹脂そのものの硬化収縮応力が
緩和され、光電変換素子の受光面表面又は透明基板の封
止面での封止用の透明樹脂の剥離が防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に実施の形態について説明す
る。図１は、本発明に係る光電変換装置の第１の実施の
形態を示す側面図である。図１において、１はフォトダ
イオード，ラインセンサ，イメージセンサ等の光電変換
素子で、該光電変換素子１は、ガラス，石英などからな
る透明基板２の表面に形成されたＡl ，Ｎi ，Ｃr ，Ｃ
u ，Ａu等からなる金属配線３に、ハンダ，Ａu ，Ｉn
，Ｃu 等の金属ボールからなる突起電極４を介して、
フリップチップボンディングされており、そして前記光
電変換素子１の受光面表面と透明基板２の封止面との隙
間を、エポキシ，アクリル，シリコン等の透明樹脂５で
充填し封止している。
る。図１は、本発明に係る光電変換装置の第１の実施の
形態を示す側面図である。図１において、１はフォトダ
イオード，ラインセンサ，イメージセンサ等の光電変換
素子で、該光電変換素子１は、ガラス，石英などからな
る透明基板２の表面に形成されたＡl ，Ｎi ，Ｃr ，Ｃ
u ，Ａu等からなる金属配線３に、ハンダ，Ａu ，Ｉn
，Ｃu 等の金属ボールからなる突起電極４を介して、
フリップチップボンディングされており、そして前記光
電変換素子１の受光面表面と透明基板２の封止面との隙
間を、エポキシ，アクリル，シリコン等の透明樹脂５で
充填し封止している。
【０００９】この実施の形態において用いている突起電
極４を構成する金属ボールの直径は100μｍ以上となっ
ており、フリップチップボンディング後の前記隙間のギ
ャップ寸法ｔを40μｍ以上確保している。このため、透
明樹脂５と透明基板２との膨脹係数の差による熱応力又
は透明樹脂そのものの硬化収縮応力が緩和され、温度サ
イクル試験や恒温恒湿試験でも、光電変換素子１の受光
面又は透明基板２の封止面において、透明樹脂５の剥離
が発生することがなくなる。なお、ギャップ寸法の上限
については、構造によって一義的に規定することは困難
であるが、60μｍ程度でも良好な結果が得られている。
極４を構成する金属ボールの直径は100μｍ以上となっ
ており、フリップチップボンディング後の前記隙間のギ
ャップ寸法ｔを40μｍ以上確保している。このため、透
明樹脂５と透明基板２との膨脹係数の差による熱応力又
は透明樹脂そのものの硬化収縮応力が緩和され、温度サ
イクル試験や恒温恒湿試験でも、光電変換素子１の受光
面又は透明基板２の封止面において、透明樹脂５の剥離
が発生することがなくなる。なお、ギャップ寸法の上限
については、構造によって一義的に規定することは困難
であるが、60μｍ程度でも良好な結果が得られている。
【００１０】図２は、第２の実施の形態を示す側面図で
ある。この実施の形態では突起電極14を、複数段重ね、
この図示例では２段重ねとした金属ボールで形成するも
ので、これにより前記隙間のギャップ寸法ｔを40μｍ以
上確保するようにしている。このように複数段重ねの金
属ボールからなる突起電極14を用いた場合も、第１の実
施の形態と同様な作用効果を奏する他に、突起電極の径
を小さくできるために、電極の狭ピッチ化が可能とな
る。
ある。この実施の形態では突起電極14を、複数段重ね、
この図示例では２段重ねとした金属ボールで形成するも
ので、これにより前記隙間のギャップ寸法ｔを40μｍ以
上確保するようにしている。このように複数段重ねの金
属ボールからなる突起電極14を用いた場合も、第１の実
施の形態と同様な作用効果を奏する他に、突起電極の径
を小さくできるために、電極の狭ピッチ化が可能とな
る。
【００１１】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、光電変換素子の受光面と透明基板
との隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍに設定して
いるので、その隙間に充填し封止する透明樹脂と透明基
板との膨脹係数の差による熱応力又は透明樹脂自体の硬
化収縮応力が緩和され、熱ストレスや湿度ストレスが加
わっても、光電変換素子の受光面又は透明基板の封止面
における、透明樹脂の剥離が抑制され、信頼性の向上し
た光電変換装置が得られる。
に、本発明によれば、光電変換素子の受光面と透明基板
との隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍに設定して
いるので、その隙間に充填し封止する透明樹脂と透明基
板との膨脹係数の差による熱応力又は透明樹脂自体の硬
化収縮応力が緩和され、熱ストレスや湿度ストレスが加
わっても、光電変換素子の受光面又は透明基板の封止面
における、透明樹脂の剥離が抑制され、信頼性の向上し
た光電変換装置が得られる。
【図１】本発明に係る光電変換装置の第１の実施の形態
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す側面図であ
る。
る。
１ 光電変換素子 ２ 透明基板 ３ 金属配線 ４ 突起電極 ５ 透明樹脂 14 突起電極
Claims (3)
- 【請求項１】 光信号を電気信号に変換する光電変換素
子の受光面側を、金属配線パターンが形成された透明基
板表面に、突起電極を介してフリップチップボンディン
グし、前記光電変換素子の受光面と前記透明基板との隙
間に透明樹脂を充填し封止した光電変換装置において、
前記隙間のギャップ寸法を少なくとも40μｍに設定した
ことを特徴とする光電変換装置。 - 【請求項２】 前記突起電極は、単一のＡu 等の金属ボ
ールで形成されていることを特徴とする請求項１記載の
光電変換装置。 - 【請求項３】 前記突起電極は、複数個重ねて配設し
たＡu 等の金属ボールで形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194139A JPH1022515A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194139A JPH1022515A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022515A true JPH1022515A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16319566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8194139A Withdrawn JPH1022515A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1022515A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11204808A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Nichia Chem Ind Ltd | 光半導体素子 |
| JP2005202382A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光プリント回路基板、面実装型半導体パッケージ、及びマザーボード |
| JP2007173637A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | センサモジュール |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP8194139A patent/JPH1022515A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11204808A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Nichia Chem Ind Ltd | 光半導体素子 |
| JP2005202382A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光プリント回路基板、面実装型半導体パッケージ、及びマザーボード |
| JP2007173637A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | センサモジュール |
| JP4715503B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2011-07-06 | パナソニック電工株式会社 | センサモジュールの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |