JP2008211124A - Semiconductor device storing package - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means which prevents a liquid-like sealing resin from flowing out without functionally damaging an upper exposed surface wherein a sensor and an MEMS are formed by performing resin sealing for only an electrical connection part of the upper exposed surface of a semiconductor chip. <P>SOLUTION: A dam beam 5 is disposed having a slight clearance with the surface 2a of a sensor chip 2, and a sealing part 7 is formed by sealing an electrode 2b formation region 2c side by a sealing resin 7a from the dam beam 5. The clearance has a dimension for allowing the flow of the sealing liquid-like resin into the clearance at the formation of the sealing part 7, and is set to a dimension not to allow it to protrude over the dam beam 5 by surface tension between the dam beam 5 and the surface 2a of the sensor chip. Consequently, size reduction is possible without damaging the sensor chip 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、上方露出面にセンサーやマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）装置が形成された半導体装置を樹脂封止する半導体装置収納パッケージの構造に関する。   The present invention relates to a structure of a semiconductor device housing package for resin-sealing a semiconductor device in which a sensor or a micro electro mechanical system (MEMS) device is formed on an upper exposed surface.

上方露出面にセンサーやマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）装置が形成された半導体装置を樹脂封止する半導体装置収納パッケージには、その表面の少なくとも一部を封止樹脂で被覆してはならないものがある。その半導体装置としては、例えば上記表面にセンサー（検知部）を有するもの、或いは上記表面側に上記ＭＥＭＳを搭載したものがある。
この種の半導体装置の収納用パッケージ構造は、半導体装置の表面を封止樹脂で被覆せずに電気的接続部だけを樹脂封止するものであり、その樹脂封止用の液状封止樹脂が上記表面に流出することがないように流出防止部を備えている。 In a semiconductor device housing package for resin-sealing a semiconductor device in which a sensor or a micro electro mechanical system (MEMS) device is formed on the upper exposed surface, at least a part of the surface is covered with a sealing resin. There is something that will not be. Examples of the semiconductor device include a device having a sensor (detection unit) on the surface or a device having the MEMS mounted on the surface side.
This type of package structure for housing a semiconductor device is such that only the electrical connection portion is resin-sealed without covering the surface of the semiconductor device with a sealing resin. An outflow prevention part is provided so as not to flow out to the surface.

特許文献１と特許文献２には、前記表面と前記電気的接続部との間に上記流出防止部としての突出部または溝を形成したものである。
上記突出部または溝が形成されることにより、前記電気的接続部を樹脂により封止する際に、液状封止樹脂が上記突出部または溝に留められ、それより先方には流出することを防止するものである。
したがって、上記液状封止樹脂が前記半導体装置の表面を被覆することを防止し、前記半導体装置の表面はセンサーとして、あるいはＭＥＭＳとしての機能が発揮されるようになる。 In Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a protrusion or groove as the outflow prevention portion is formed between the surface and the electrical connection portion.
By forming the projecting portion or groove, the liquid sealing resin is prevented from flowing out beyond the projecting portion or groove when the electrical connection portion is sealed with resin. To do.
Therefore, the liquid sealing resin is prevented from covering the surface of the semiconductor device, and the surface of the semiconductor device functions as a sensor or a MEMS.

特開平１０−１８９６２７号公報（特許請求の範囲、図１、図２参照）Japanese Patent Laid-Open No. 10-189627 (refer to claims, FIG. 1 and FIG. 2) 特開２００５−２６３８２号公報（〔０００２〕〜〔０００６〕、図１、図２参照）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-26382 (see [0002] to [0006], FIG. 1 and FIG. 2)

上記流出防止部としての上記突出部または溝は、前記表面と前記電気的接続部との間の部材に形成されるものであり、上記間の部材は上記突出部または溝を形成してもよい部材でなくてはならない。特許文献１、特許文献２では、センサーやＭＥＭＳ機能を備えた半導体装置以外の基板であり、センサーやＭＥＭＳ機能を備えた半導体装置を取り付けている基板である。
したがって、センサーやＭＥＭＳ機能を備えた半導体装置の表面の一部に外部との接続端子を有しているタイプの半導体装置に適用することは通常困難である。すなわち上記半導体装置の表面に前述した突出部または溝を形成することは、上記半導体装置表面に別部材の突出物を形成することになり汎用性を損ねる。またその表面に溝を形成することは当該半導体装置の内部構造を破壊することにもなりかねない。 The protrusion or groove as the outflow prevention part is formed in a member between the surface and the electrical connection part, and the member between the above may form the protrusion or groove. It must be a member. In patent document 1 and patent document 2, it is a board | substrate other than the semiconductor device provided with the sensor and the MEMS function, and is the board | substrate which attached the semiconductor device provided with the sensor and the MEMS function.
Therefore, it is usually difficult to apply to a semiconductor device of a type in which a part of the surface of a semiconductor device having a sensor or a MEMS function has an external connection terminal. That is, forming the above-described protrusions or grooves on the surface of the semiconductor device forms a protrusion as a separate member on the surface of the semiconductor device, which impairs versatility. In addition, forming a groove on the surface may destroy the internal structure of the semiconductor device.

また特許文献１や特許文献２の上記突出部または溝は、平面配置においてセンサーやＭＥＭＳ機能を備えた半導体装置の幅いっぱいに形成されているのではなく、一部に形成されているに過ぎない。したがって、上記突出部または溝は、上記幅方向における液状封止樹脂の上記流出防止効果は不十分であり、幅方向の両脇から漏出する危険性を有する。
したがって、上記危険性を考慮すると、上記突出部または溝の形成位置は、上記半導体装置から離れた位置に形成せざるを得なくなり、その分、半導体装置の収納用パッケージ全体が大型となってしまう。 Further, the protrusions or grooves of Patent Document 1 and Patent Document 2 are not formed to the full width of a semiconductor device having a sensor or a MEMS function in a planar arrangement, but only formed in part. . Therefore, the protrusion or groove has an insufficient effect of preventing the liquid sealing resin from flowing out in the width direction, and has a risk of leaking from both sides in the width direction.
Therefore, in consideration of the danger, the formation position of the protruding portion or the groove has to be formed at a position away from the semiconductor device, and accordingly, the entire housing package for the semiconductor device becomes large. .

本発明は、上記課題に鑑みて、上記センサーやＭＥＭＳ機能を備えた半導体装置の表面に何らの加工を必要とせず、したがって何らの損傷を与えることがなく、液状封止樹脂が上記半導体装置表面の内のセンサー形成領域やＭＥＭＳ形成領域に漏出することを防止する半導体装置の収納用パッケージをもたらすことを目的とする。
さらに、本発明は、小型の半導体装置の収納用パッケージをもたらすことを目的とする。 In view of the above problems, the present invention does not require any processing on the surface of the semiconductor device provided with the sensor or the MEMS function, and thus does not cause any damage, and the liquid sealing resin is formed on the surface of the semiconductor device. An object of the present invention is to provide a package for housing a semiconductor device that prevents leakage into a sensor formation region or a MEMS formation region.
It is a further object of the present invention to provide a small package for housing a semiconductor device.

本発明実施態様１の半導体装置収納用パッケージは、上方露出面にセンサーやマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）装置が形成された半導体装置を樹脂封止する半導体装置収納パッケージにおいて、前記半導体装置を装着する導電基板と、前記半導体装置の平面形状寸法より大きな中央開口部と、前記導電基板の少なくとも外周部を樹脂封止する外周封止部とを備えたプリモールド部と、前記プリモールド部の前記中央開口部に配置された前記半導体装置が前記導電基板上に装着された状態で、前記中央開口部内にて前記半導体装置の電極部および前記電極部と導通接続する前記導電基板の導電部を樹脂封止する封止部と、前記封止部を形成する際の当該封止用液状樹脂の流れを堰き止めるように前記半導体装置の前記上方露出面側に配置され、前記プリモールド部の前記中央開口部を横切って配置されたダム梁と、を備え、前記ダム梁は、前記半導体装置の表面と僅少な隙間を有して配置されており、前記僅少な隙間は、前記封止部の形成時に、前記封止用液状樹脂が前記隙間内に流れ込む寸法であるとともに、前記ダム梁と前記半導体装置の上面との表面張力により前記ダム梁より先方へほぼはみ出さない寸法に設定されていることを特徴とする。   The semiconductor device storage package according to the first embodiment of the present invention is a semiconductor device storage package for resin-sealing a semiconductor device having a sensor or a micro electro mechanical system (MEMS) device formed on an upper exposed surface. A pre-molded part comprising: a conductive substrate on which a semiconductor substrate is mounted; a central opening larger than the planar shape dimension of the semiconductor device; and an outer peripheral sealing part for resin-sealing at least the outer peripheral part of the conductive substrate; In the state where the semiconductor device disposed in the central opening is mounted on the conductive substrate, the conductive portion of the conductive substrate that is conductively connected to the electrode portion of the semiconductor device and the electrode portion in the central opening. A sealing portion for sealing the resin and the flow of the liquid resin for sealing when forming the sealing portion A dam beam disposed on the side exposed surface side and disposed across the central opening of the pre-molded portion, and the dam beam is disposed with a slight gap from the surface of the semiconductor device. The small gap is dimensioned so that the liquid resin for sealing flows into the gap when the sealing portion is formed, and the dam is caused by surface tension between the dam beam and the upper surface of the semiconductor device. It is characterized in that it is set to a dimension that does not almost protrude beyond the beam.

上記本発明実施態様１の構成によれば、まず、前記プリモールド部の前記中央開口部に配置された前記半導体装置が前記導電基板上に装着された状態で、前記中央開口部内にて前記半導体装置の電極部および前記電極部と導通接続する前記導電基板の導電部を樹脂封止することから、前記半導体装置の電極部とこの電極部と導通接続する前記導電基板の導電部とを近づけることができ、平面スペースを小さくすることができ小型化が可能となる。
また上記プリモールド部を形成しておきその中央開口部に液状封止用樹脂を注入するので、半導体装置収納用パッケージの外部収納容器としての上記プリモールド部は、機械的強度等を確保する材料を選定するにしても、上記封止用液状樹脂は、上記プリモールド部とは異なった材質の樹脂材料を選定できるので、流動性や封止性で最適な樹脂材料を選定でき、また加熱硬化処理も最適に行うことが出来る。 According to the configuration of the first embodiment of the present invention, first, in the state where the semiconductor device disposed in the central opening of the pre-molded part is mounted on the conductive substrate, the semiconductor in the central opening. Since the electrode portion of the device and the conductive portion of the conductive substrate that is conductively connected to the electrode portion are resin-sealed, the electrode portion of the semiconductor device and the conductive portion of the conductive substrate that is conductively connected to the electrode portion are brought close to each other. Therefore, the plane space can be reduced and the size can be reduced.
In addition, since the pre-molded portion is formed and liquid sealing resin is injected into the central opening, the pre-molded portion as an external storage container of the semiconductor device storage package is a material that ensures mechanical strength and the like. However, since the liquid resin for sealing can be selected from a resin material that is different from the pre-molded part, it is possible to select the most suitable resin material in terms of fluidity and sealing properties, and heat curing. Processing can also be performed optimally.

さらに本発明では、ダム梁が、前記プリモールド部の前記中央開口部を横切って配置され、しかも前記ダム梁は、前記半導体装置の表面と僅少な隙間を有して配置されており、前記僅少な隙間は、前記封止部の形成時に、前記封止用液状樹脂が前記隙間内に流れ込む寸法であるとともに、前記ダム梁と前記半導体装置の表面張力により前記ダム梁より先方へほぼはみ出さない寸法に設定されていることから、前記封止用液状樹脂が前記ダム梁まで確実に流れ込むことになる。したがって、前記封止用液状樹脂は、前記ダム梁により確実に堰き止められることになる。よって、前記半導体装置の前記ダム梁より先方には封止用液状樹脂が流れることはないので、前記半導体装置のセンサー用平面領域等の作用を損なうことがない。また前記ダム梁の下面にも前記封止用液状樹脂が流れ込んでいるので、前記半導体装置の電極部を確実に樹脂封止することができる。
上記ダム梁は、前記半導体装置の表面に形成するものではないことから、前記半導体装置の表面を損なうことがなく、前記半導体装置に不要な加工を施す工数をかけることもないので、前記半導体装置に損傷をもたらすことがなく前記半導体装置を汎用性あるものとすることができる。 Further, in the present invention, a dam beam is disposed across the central opening of the pre-molded portion, and the dam beam is disposed with a slight gap from the surface of the semiconductor device. The gap is such that the liquid resin for sealing flows into the gap when the sealing portion is formed, and does not substantially protrude beyond the dam beam due to the surface tension of the dam beam and the semiconductor device. Since the dimensions are set, the sealing liquid resin surely flows into the dam beam. Therefore, the liquid resin for sealing is surely blocked by the dam beam. Accordingly, since the sealing liquid resin does not flow beyond the dam beam of the semiconductor device, the operation of the sensor planar region and the like of the semiconductor device is not impaired. In addition, since the sealing liquid resin flows into the lower surface of the dam beam, the electrode portion of the semiconductor device can be reliably sealed with the resin.
Since the dam beam is not formed on the surface of the semiconductor device, the surface of the semiconductor device is not damaged, and the semiconductor device is not subjected to unnecessary processing. The semiconductor device can be made versatile without causing damage.

上記センサーは、例えば光センサー（例えばＣＣＤ）、ガスセンサー、湿気センサー、気圧センサー、加速度センサー等である。上記ＭＥＭＳは、ＬＳＩやＩＣ等の半導体装置の上部に一体的に構成されたもので、半導体集積回路素子等の微細配線を形成する加工技術を応用する等により、極めて微細な電子機械機構を構成しているものである。
上記微細電子機械機構は、例えば光を反射するように微動回転可能なマイクロミラー群、圧電素子使用のマイクロアクチュエータ、電子スイッチ、インダクタンス、キャパシタ、共振器、アンテナ、マイクロリレー、光スイッチ、ハードディスク用磁気ヘッド、マイク、バイオセンサー、ＤＮＡチップ、マイクロリアクタ、加速度センサー、圧力センサー等である。 The sensor is, for example, an optical sensor (for example, CCD), a gas sensor, a moisture sensor, an atmospheric pressure sensor, an acceleration sensor, or the like. The MEMS is configured integrally on the upper part of a semiconductor device such as an LSI or IC, and forms an extremely fine electromechanical mechanism by applying a processing technique for forming fine wiring such as a semiconductor integrated circuit element. It is what you are doing.
The above micro electro mechanical mechanism is, for example, a group of micro mirrors that can be finely rotated to reflect light, a micro actuator using a piezoelectric element, an electronic switch, an inductance, a capacitor, a resonator, an antenna, a micro relay, an optical switch, and a magnetic disk A head, a microphone, a biosensor, a DNA chip, a microreactor, an acceleration sensor, a pressure sensor, and the like.

本発明実施態様２の半導体装置収納パッケージは、実施態様１に記載された半導体装置収納パッケージにおいて、前記ダム梁は、前記プリモールド部の前記中央開口部の幅いっぱいに配置されていることを特徴とする。 A semiconductor device storage package according to Embodiment 2 of the present invention is the semiconductor device storage package described in Embodiment 1, wherein the dam beam is arranged to fill the width of the central opening of the pre-molded portion. And

上記構成によれば、前記ダム梁は、前記プリモールド部の前記中央開口部の幅いっぱいに配置されているので、前記封止用液状樹脂が前記ダム梁の幅方向の両端側から回りこんで先方側の前記半導体装置表面側に流れ込むことを防止することが出来る。したがって、封止樹脂が上記表面を被覆することがないので、センサー等の機能を遺憾なく発揮することが出来る。   According to the above configuration, since the dam beam is arranged to fill the width of the central opening of the pre-molded portion, the sealing liquid resin wraps around from both ends in the width direction of the dam beam. It is possible to prevent the semiconductor device from flowing into the front surface side of the semiconductor device. Therefore, since the sealing resin does not cover the surface, the function of the sensor or the like can be exhibited without regret.

本発明実施態様３の半導体装置収納パッケージは、実施態様１から実施態様２のいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、前記ダム梁は、前記封止用液状樹脂が流れ込む側の下角には、前記封止用液状樹脂流れ込み案内面が形成されていることを特徴とする。 The semiconductor device storage package according to Embodiment 3 of the present invention is the semiconductor device storage package according to any one of Embodiments 1 to 2, wherein the dam beam is located at a lower corner on the side where the sealing liquid resin flows. The sealing liquid resin inflow guide surface is formed.

上記構成によれば、前記前記ダム梁は、前記封止用液状樹脂が流れ込む側の下角には、前記封止用液状樹脂流れ込み案内面が形成されているので、前記封止用液状樹脂が前記ダム梁の下面に流れ込みやすくなり、確実に前記半導体装置の電極を樹脂封止することができる。
なお、前記ダム梁の下面の先方側（前記封止用液状樹脂が流れ込む側とは反対側）の角は、上記案内面が形成されずに角ばった角部が形成されていると好ましい。この角部により、前記封止用液状樹脂がそれよりも先方に流れ出すことを防止する効果をもたらす。仮に、上記下面の先方側にも前記封止用液状樹脂流れ込み案内面のような案内面が形成されている場合には、その案内面に沿って前記封止用液状樹脂が流れ込むことになり、前記先方側にはみ出てしまう。このはみ出し位置は不安定になるから、先方側の前記半導体装置表面側、すなわちセンサー領域にはみだしやすくなり、センシング作用やＭＥＭＳ動作に悪影響をもたらすことになりやすい。したがって、前記ダム梁の下面の先方側の側面は、その下面に対して鋭角な角部に形成されていると前記封止用液状樹脂が前記ダム梁の下面の先方側の角部にて流れ込み樹脂が留まることになって好ましい。 According to the above configuration, since the sealing liquid resin inflow guide surface is formed at the lower corner of the dam beam where the sealing liquid resin flows, the sealing liquid resin is It becomes easy to flow into the lower surface of the dam beam, and the electrodes of the semiconductor device can be surely sealed with resin.
In addition, it is preferable that the corner on the front side of the lower surface of the dam beam (the side opposite to the side into which the sealing liquid resin flows) is formed with an angular corner without forming the guide surface. The corner portion brings an effect of preventing the liquid resin for sealing from flowing further forward. If a guide surface such as the sealing liquid resin inflow guide surface is also formed on the front side of the lower surface, the sealing liquid resin will flow along the guide surface, It protrudes to the front side. Since the protruding position becomes unstable, the protruding position tends to protrude to the front surface side of the semiconductor device, that is, the sensor region, which tends to adversely affect the sensing action and the MEMS operation. Therefore, if the side surface on the front side of the lower surface of the dam beam is formed at an acute corner with respect to the lower surface, the liquid resin for sealing flows into the corner on the front side of the lower surface of the dam beam. It is preferable because the resin stays.

本発明実施態様４の半導体装置収納パッケージは、実施態様１から実施態様３のいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、前記封止部は、前記半導体装置の電極部と前記導電基板の導電部とその両者を導通するワイヤーを封止していることを特徴とする。   The semiconductor device storage package according to Embodiment 4 of the present invention is the semiconductor device storage package according to any one of Embodiments 1 to 3, wherein the sealing portion is a conductive portion between the electrode portion of the semiconductor device and the conductive substrate. The part and the wire which conducts both are sealed.

上記構成によれば、前記封止部は、前記半導体装置の電極部と前記導電基板の導電部とその両者を導通するワイヤーを封止するので、全ての導電経路部材が湿気や酸化等の影響をうけず、良好な導電性を確保することができるものである。 According to the above configuration, since the sealing portion seals the electrode portion of the semiconductor device, the conductive portion of the conductive substrate, and the wire that conducts both, all the conductive path members are affected by moisture, oxidation, and the like. Therefore, good conductivity can be ensured.

本発明実施態様５の半導体装置収納パッケージは、実施態様１から実施態様４のいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、前記導電基板はリードフレームであり、前記リードフレームは、前記半導体装置を装着するタブと、外部接続用の接続リードとを備えており、前記タブの裏面は前記プリモールド部により封止されており、前記リードは前記プリモールド部外壁から突出していることを特徴とする。   A semiconductor device storage package according to Embodiment 5 of the present invention is the semiconductor device storage package according to any one of Embodiments 1 to 4, wherein the conductive substrate is a lead frame, and the lead frame is the semiconductor device storage package. A tab to be mounted and a connection lead for external connection are provided, the back surface of the tab is sealed by the premolded portion, and the lead protrudes from the outer wall of the premolded portion. .

上記構成によれば、リードフレームを用いているので、タブや外部接続用の接続リードが容易に形成され、金属フレームのため高強度が確保されるものである。上記リードフレームは、前記プリモールド部と前記封止部により封止されているので、酸化等の化学変化等が防止される。 According to the above configuration, since the lead frame is used, tabs and connection leads for external connection are easily formed, and high strength is ensured because of the metal frame. Since the lead frame is sealed by the pre-molded portion and the sealing portion, chemical changes such as oxidation are prevented.

本発明実施態様６の半導体装置収納パッケージは、実施態様１から実施態様５のいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、前記封止部は、前記ダム梁より先方側に位置する前記中央開口部において前記半導体装置の外周側壁を封止していることを特徴とする。   A semiconductor device storage package according to Embodiment 6 of the present invention is the semiconductor device storage package according to any one of Embodiments 1 to 5, wherein the sealing portion is located on the front side of the dam beam. The outer peripheral side wall of the semiconductor device is sealed in the portion.

上記構成によれば、前記封止部は、前記ダム梁より先方側に位置する前記中央開口部において前記半導体装置の外周側壁を封止しているので、半導体装置を湿気や有害なガスを遮断し、ショートや動作不良を防止することができる。 According to the above configuration, since the sealing portion seals the outer peripheral side wall of the semiconductor device at the central opening located on the front side of the dam beam, the semiconductor device is shielded from moisture and harmful gases. In addition, short circuit and malfunction can be prevented.

本発明実施態様７の半導体装置収納パッケージは、実施態様１から実施態様６のいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、前記半導体装置は、センサーチップまたはＭＥＭＳ装置であることを特徴とする。 The semiconductor device storage package of Embodiment 7 of the present invention is the semiconductor device storage package described in any of Embodiments 1 to 6, wherein the semiconductor device is a sensor chip or a MEMS device.

上記構成によれば、半導体装置の上方露出面にセンサーが構成されており、上記センサーは、センシングの対象が上記上方露出面に存在するので、上記センサー形成領域が前記ダム梁により樹脂封止されないので上記センシングが確実に行われ、前記ダム梁の効果が有効に発揮されることになる。 According to the above configuration, the sensor is configured on the upper exposed surface of the semiconductor device, and since the sensing target exists on the upper exposed surface, the sensor formation region is not resin-sealed by the dam beam. Therefore, the sensing is surely performed, and the effect of the dam beam is effectively exhibited.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment

図１は、本発明実施形態のセンサー用半導体装置収納パッケージ１の平面図、図２は図１のＡ−Ａ位置での断面図、図３は図１のＢ−Ｂ位置での断面図、図４は、図２のダム梁部周辺の拡大断面図である。   1 is a plan view of a sensor semiconductor device storage package 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view around the dam beam portion of FIG.

各図において、２は上方露出面にセンサー機能部が構成された半導体装置であるセンサーチップであり、光を検出する光センサー（例えばＣＣＤ）である。したがって、センサー用半導体装置収納パッケージ１は、光検出センサーチップ収納パッケージである。
なお、センサーチップ２は、光以外を検出するものであってもよく、例えばガスセンサー、湿気センサー、気圧センサー、加速度センサー等であってもよく、上方露出面にセンサー機能部が構成されているものである。 In each figure, reference numeral 2 denotes a sensor chip which is a semiconductor device having a sensor function unit formed on the upper exposed surface, and is a light sensor (for example, a CCD) that detects light. Therefore, the sensor semiconductor device storage package 1 is a light detection sensor chip storage package.
The sensor chip 2 may be one that detects other than light, and may be, for example, a gas sensor, a moisture sensor, an atmospheric pressure sensor, an acceleration sensor, or the like, and a sensor function unit is configured on the upper exposed surface. Is.

３は、半導体装置である上記センサーチップ２を装着する導電基板としてのリードフレームである。なお、上記導電基板としては、リードフレーム以外のものでもよく、例えば、表面等に導電パターンが配線された回路基板であってもよい。この回路基板は、リジット基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。
上記リードフレーム３は、鉄・ニッケル合金、銅合金等の導電性金属から構成されており厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度であって、図１の二点鎖線で図示されているような左右の枠部と両枠部から中央側に突出形成されている部分とを有して形成されている。
詳述すれば、リードフレーム３は、ほぼ中央部に配置されて前記センサーチップ２を搭載して接着材で接合するタブ３ａ、タブ３ａを前記左右の枠部３ｂ、３ｂに連結しているタブリード３ｃ、３ｃ、右側枠部３ｂからセンサーチップ２側に突出形成されている複数のリード部３ｄを有して構成されている。前記タブ３ａは、前記センサーチップ２よりも大きな平面形状に形成されている。各リード部３ｄにおけるセンサーチップ２側の先端は、センサーチップ２の右側辺より若干右側に離れて位置するように形成されている。 Reference numeral 3 denotes a lead frame as a conductive substrate on which the sensor chip 2 as a semiconductor device is mounted. The conductive substrate may be other than the lead frame, and may be, for example, a circuit substrate having a conductive pattern wired on the surface or the like. This circuit board may be a rigid board or a flexible board.
The lead frame 3 is made of a conductive metal such as an iron / nickel alloy or a copper alloy and has a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm, as shown by a two-dot chain line in FIG. It is formed having left and right frame portions and a portion protruding from the both frame portions toward the center.
More specifically, the lead frame 3 is arranged at a substantially central part, and is mounted with the sensor chip 2 and joined with the adhesive by a tab 3a and a tab 3a connecting the tab 3a to the left and right frame parts 3b and 3b. 3c, 3c, and a plurality of lead portions 3d projecting from the right frame portion 3b to the sensor chip 2 side. The tab 3 a is formed in a larger planar shape than the sensor chip 2. The tip of each lead 3d on the sensor chip 2 side is formed so as to be located slightly to the right of the right side of the sensor chip 2.

４は、プリモールド部で、センサーチップ２の平面外径形状寸法より大きな平面スペースを有して上方に開口している中央開口部４ａと、リードフレーム３における前記タブ３ａの少なくとも外周部を樹脂封止する外周封止部４ｂとを備え、さらに後述するダム梁５が上方から挿入できるダム梁挿入溝４ｃを備えている。
上記外周封止部４ｂについて詳述する。
この外周封止部４ｂは、外形平面形状が長方形であり、リードフレームのタブ３ａの外周辺の上面と側面を覆っており、上方向の内形平面形状が前述した中央開口部４ａとして前記センサーチップ２より大きく長方形に形成されている。 Reference numeral 4 denotes a pre-molded portion, which has a central opening 4a having a planar space larger than the planar outer diameter shape dimension of the sensor chip 2 and opening upward, and at least the outer peripheral portion of the tab 3a in the lead frame 3 is resin And a dam beam insertion groove 4c into which a later-described dam beam 5 can be inserted from above.
The outer periphery sealing part 4b will be described in detail.
The outer peripheral sealing portion 4b has a rectangular outer shape planar shape, covers the upper surface and side surfaces of the outer periphery of the tab 3a of the lead frame, and the upper inner shape planar shape serves as the central opening 4a described above. It is formed in a rectangle larger than the chip 2.

上記外周封止部４ｂは、前記中央開口部４ａの周囲に構成されており、前記ダム梁挿入溝４ｃに挿入配置されたダム梁５よりリード部３ｄ側、すなわち図１の右側に、図２、図３に図示されているように高さ方向に高い高外周封止部４ｂａと、前記ダム梁５位置よりリード部３ｄとは反対側、すなわち図１の左側に、前記高外周封止部４ｂａより低い低外周封止部４ｂｂとが形成されている。上記低外周封止部４ｂｂの高さは、前記タブ３ａに接着固定された状態におけるセンサーチップ２の上表面よりも上方向に高く形成されている。前記高外周封止部４ｂａと低外周封止部４ｂｂは、図１にも見られるように前記中央開口部４ａを挟んで図１の上側と下側の両方に対向して形成されている。
上記高外周封止部４ｂａと低外周封止部４ｂｂの境界付近は傾斜して傾斜面４ｄが形成されている。この傾斜面４ｄに近接した前記高外周封止部４ｂａの各々の内壁には、前記ダム梁５が上側から挿入できるダム梁挿入溝４ｃが形成されている。 The outer peripheral sealing portion 4b is formed around the central opening 4a, and the lead portion 3d side of the dam beam 5 inserted in the dam beam insertion groove 4c, that is, on the right side of FIG. As shown in FIG. 3, the high outer periphery sealing portion 4ba which is high in the height direction and the high outer periphery sealing portion on the side opposite to the lead portion 3d from the position of the dam beam 5, that is, on the left side of FIG. A lower outer periphery sealing portion 4bb lower than 4ba is formed. The height of the low outer peripheral sealing portion 4bb is higher than the upper surface of the sensor chip 2 in a state where it is bonded and fixed to the tab 3a. The high outer periphery sealing portion 4ba and the low outer periphery sealing portion 4bb are formed so as to face both the upper side and the lower side of FIG. 1 with the central opening 4a interposed therebetween, as can be seen in FIG.
The vicinity of the boundary between the high outer periphery sealing portion 4ba and the low outer periphery sealing portion 4bb is inclined to form an inclined surface 4d. A dam beam insertion groove 4c into which the dam beam 5 can be inserted from above is formed on the inner wall of each of the high outer periphery sealing portions 4ba adjacent to the inclined surface 4d.

前記リード部３ｄ付近の上記高外周封止部４ｂａには、図２、図１に図示されているように、タブリード３ｃと各リード部３ｄが埋設されており、そのうちタブリード３ｃは上記高外周封止部４ｂａの右外壁位置で切断されており、前記各リード部３ｄは上記高外周封止部４ｂａから右方に突出しており、その先端が下方向に折り曲げされている。
前記ダム梁５を挟んで前記リード部３ｄとは反対側における上記低外周封止部４ｂｂ には、図２、図１に図示されているように上記タブリード３ｃが埋設されており、タブリード３ｃは上記低外周封止部４ｂｂの左外壁位置で切断されている。
上記外周封止部４ｂには、リードフレーム３の下側、すなわち裏面側を覆うように裏側封止部４ｅが構成されているものである。
なお、上記プリモールド部４は、前記リードフレーム３を樹脂成形型にセットしてから成形用樹脂が挿入されて形成されるものであり、このプリモールド部４に構成された中央開口部４ａの中に上方からセンサーチップ２を挿入し、挿入されたセンサーチップ２を前記タブ３ａ上に載せ、両者を接着材にて接合するものである。
プリモールド部４の材質は、エポキシ樹脂が好ましく、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド樹脂等、封止用樹脂であればどのような樹脂でも適用できる。 As shown in FIGS. 2 and 1, a tab lead 3c and each lead portion 3d are embedded in the high outer periphery sealing portion 4ba in the vicinity of the lead portion 3d, and the tab lead 3c includes the high outer periphery sealing portion. It is cut at the position of the right outer wall of the stop portion 4ba, and each lead portion 3d protrudes rightward from the high outer periphery sealing portion 4ba, and its tip is bent downward.
As shown in FIGS. 2 and 1, the tab lead 3c is embedded in the low outer peripheral sealing portion 4bb on the opposite side of the lead portion 3d with the dam beam 5 interposed therebetween. It is cut at the position of the left outer wall of the low outer peripheral sealing portion 4bb.
The outer peripheral sealing portion 4b is configured with a back side sealing portion 4e so as to cover the lower side of the lead frame 3, that is, the back side.
The pre-molded portion 4 is formed by inserting a molding resin after setting the lead frame 3 in a resin mold, and the pre-molded portion 4 has a central opening 4a. The sensor chip 2 is inserted from above, the inserted sensor chip 2 is placed on the tab 3a, and both are joined with an adhesive.
The material of the premold portion 4 is preferably an epoxy resin, and any resin can be applied as long as it is a sealing resin such as a liquid crystal polymer or a polyphenylene sulfide resin.

上記リード部３ｄの先端（内端）の位置、すなわち図１では上記リード部３ｄの左先端の位置は、タブ３ａの右側辺の近傍まで突出して配置されている。したがって、上記リード部３ｄの内端は、上記中央開口部４ａ内に配置されていることになる。   The position of the tip (inner end) of the lead portion 3d, that is, the position of the left tip of the lead portion 3d in FIG. 1 is arranged so as to protrude to the vicinity of the right side of the tab 3a. Therefore, the inner end of the lead portion 3d is disposed in the central opening 4a.

ダム梁５は、断面形状が図４のように略四角形で平面形状が図１のように上下方向に細長い長方形であり、アルミニューム、黄銅、ステンレススチール等の金属や合成樹脂、セラミック等から構成されている。
上記ダム梁５は、前記中央開口部４ａを挟んで図１の上下方向に形成され互いに対向する上記外周封止部４ｂ、４ｂに設けられた前述のダム梁挿入溝４ｃに上方から押し込められて上記外周封止部４ｂ、４ｂに取り付けられている。
なお、上記ダム梁５が上記外周封止部４ｂ、４ｂに取り付けられことは、上記押し込みに限定されるものではなく、要するに上記ダム梁５が上記外周封止部４ｂ、４ｂの所定平面位置と所定断面方向位置に取り付けられればどのような方法や構造であってもよい。例えば、プリモールド部４の成形時に上記ダム梁５をインサート成形するようにしてもよい。またダム梁５を接着材により上記外周封止部４ｂ、４ｂの所定平面位置と所定断面方向位置に接合して取り付けてもよい。
いずれにしても上記ダム梁５は、図４に図示されているように、前記プリモールド部４の前記中央開口部４ａの幅いっぱいに配置されるものである。 The dam beam 5 has a substantially quadrangular cross section as shown in FIG. 4 and a rectangular shape as viewed in the vertical direction as shown in FIG. 1, and is made of metal such as aluminum, brass, stainless steel, synthetic resin, ceramic, or the like. Has been.
The dam beam 5 is pushed from above into the dam beam insertion groove 4c provided in the outer peripheral sealing portions 4b and 4b formed in the vertical direction of FIG. 1 and facing each other with the central opening 4a interposed therebetween. It is attached to the said outer periphery sealing part 4b, 4b.
Note that the fact that the dam beam 5 is attached to the outer peripheral sealing portions 4b and 4b is not limited to the pushing-in. In short, the dam beam 5 has a predetermined plane position of the outer peripheral sealing portions 4b and 4b. Any method or structure may be used as long as it is attached at a predetermined cross-sectional position. For example, the dam beam 5 may be insert-molded when the pre-molded portion 4 is molded. Further, the dam beam 5 may be attached by bonding to a predetermined plane position and a predetermined cross-sectional direction position of the outer peripheral sealing portions 4b and 4b with an adhesive.
In any case, the dam beam 5 is arranged over the width of the central opening 4a of the pre-molded portion 4 as shown in FIG.

また前記ダム梁５は、前記封止部７を成形する際、封止用液状樹脂が流れ込む側、つまり前記リード部３ｄ配置側の下角に前記封止用液状樹脂流れ込み案内面５ａが形成されている。この案内面５ａは、傾斜面に形成されても円弧面に形成されていてもよい。要は前記封止部７を成形する際にその液状樹脂が前記ダム梁５の下面５ｂ側に流れやすくなるように流れ案内をなすならば、どのような断面形状を有していてもよいものである。
また前記ダム梁５の先方側、すなわち前記リード部３ｄとは反対側の側面である先方側面５ｃは、下面５ｂとの角度αが鋭角になるように傾斜して形成されている。
前記封止用液状樹脂流れ込み案内面５ａにより上記液状樹脂が前記ダム梁５の下面５ｂ側に流れやすくなり、先方側面５ｃが鋭角である上記角度αに形成されていることから上記液状樹脂が先方下端５ｄ付近に前述の液状樹脂が留まることになって、それより先方に上記液状樹脂が流れこむことがない。つまり、上記液状樹脂は、前記ダム梁５の案内面５ａに案内されると毛細管現象により下面５ｂとセンサーチップ表面２ａとの隙間Ｈに流れ込みやすくなり、同時に上記先方下端５ｄが形成されていることにより上記下面５ｂの表面張力の作用によって上記先方下端５ｄより先方に流れることを防止するものである。
なお、上記角度αはほぼ直角でもよいが、前記先方下端５ｄは、上記案内面５ａよりも角張っていればよいもので、例えば上記案内面５ａより小さな傾斜面、小さな円弧に形成されていと好ましく上記先方下端５ｄより先方に流れることをより防止する。 Further, when the sealing portion 7 is formed, the dam beam 5 has the sealing liquid resin inflow guide surface 5a formed on the side where the sealing liquid resin flows, that is, the lower corner of the lead portion 3d arrangement side. Yes. The guide surface 5a may be formed on an inclined surface or an arc surface. The point is that when the sealing portion 7 is formed, the liquid resin may have any cross-sectional shape so long as the liquid resin can be guided to flow toward the lower surface 5b of the dam beam 5. It is.
In addition, the front side of the dam beam 5, that is, the front side surface 5c, which is the side opposite to the lead portion 3d, is formed so as to be inclined so that the angle α with the lower surface 5b is an acute angle.
The liquid resin flow guide surface 5a for sealing facilitates the flow of the liquid resin toward the lower surface 5b of the dam beam 5, and the front side surface 5c is formed at the angle α, which is an acute angle. The above-mentioned liquid resin stays in the vicinity of the lower end 5d, and the liquid resin does not flow further forward. That is, when the liquid resin is guided to the guide surface 5a of the dam beam 5, it tends to flow into the gap H between the lower surface 5b and the sensor chip surface 2a due to a capillary phenomenon, and at the same time the tip lower end 5d is formed. Thus, it is prevented from flowing forward from the front lower end 5d by the action of the surface tension of the lower surface 5b.
The angle α may be substantially a right angle, but the tip lower end 5d is only required to be more angular than the guide surface 5a. For example, the tip α is preferably formed in an inclined surface or a small arc smaller than the guide surface 5a. It is further prevented from flowing forward from the front lower end 5d.

また、前記ダム梁５の下面５ｂは、上記液状樹脂が流れ込みやすい状態に形成されていることが好ましい。たとえば、上記下面５ｂの表面状態は、前記ダム梁５の他の面に比べて上記液状樹脂との濡れ性がよい表面状態、例えば表面仕上げがより良好、つまり表面凹凸高さが小さい状態であることが好ましい。あるいは、上記下面５ｂにおいて封止用液状樹脂が流れ込む側が高く、前記先方下端５ｄ側は低くなるように多少傾斜して形成する、すなわち下面５ｂとセンサーチップ表面２ａとの隙間Ｈは封止用液状樹脂が流れ込む側が高く、前記先方下端５ｄ側は低くなるように形成すると上記液状樹脂が流れやすくなる。   Moreover, it is preferable that the lower surface 5b of the dam beam 5 is formed in a state in which the liquid resin can easily flow. For example, the surface state of the lower surface 5b is a surface state that has better wettability with the liquid resin than the other surface of the dam beam 5, for example, a better surface finish, that is, a state where the surface unevenness height is small. It is preferable. Alternatively, the lower surface 5b is formed to be slightly inclined so that the side on which the sealing liquid resin flows is high and the front lower end 5d side is low, that is, the gap H between the lower surface 5b and the sensor chip surface 2a is liquid for sealing. If the resin is formed such that the side into which the resin flows is high and the front lower end 5d side is low, the liquid resin can easily flow.

上記隙間Ｈは、次の様に設定されている。
上記隙間Ｈは、前記封止部７の形成時に、前記封止用液状樹脂が前記隙間Ｈ内に流れ込むことが出来る寸法であるとともに、前記ダム梁５と前記センサーチップ表面２ａとの表面張力により前記ダム梁５より先方へほぼはみ出さない寸法に設定されているものである。つまり、前記封止用液状樹脂が、前記隙間Ｈ内に流れ込んだ際に、前記ダム梁５の前記先方下端５ｄ付近からは先方にはみ出さないように隙間Ｈが設定されているものである。
そこで上記隙間Ｈは、前記ダム梁５と前記センサーチップ２の材質、表面状況、前記ダム梁５の案内面５ａの有無及びその大きさ、前記封止用液状樹脂の材質、粘度等様々な条件によって変化するものであるので、実情に応じて最適な寸法に設定する必要がある。 The gap H is set as follows.
The gap H has a dimension that allows the liquid resin for sealing to flow into the gap H when the sealing portion 7 is formed, and is due to the surface tension between the dam beam 5 and the sensor chip surface 2a. The dimensions are set so as not to protrude substantially beyond the dam beam 5. That is, when the liquid resin for sealing flows into the gap H, the gap H is set so as not to protrude from the vicinity of the front lower end 5d of the dam beam 5.
Therefore, the gap H is various conditions such as the material and surface condition of the dam beam 5 and the sensor chip 2, the presence / absence and size of the guide surface 5a of the dam beam 5, the material and viscosity of the liquid resin for sealing. Therefore, it is necessary to set the optimum dimension according to the actual situation.

なお、前記ダム梁５と前記センサーチップ２は、次の様な関係に設定されているとより好ましい。
すなわち、前記ダム梁５の下面５ｂのうち平坦部分の長さＬは、前記ダム梁５の下面５ｂとセンサーチップ表面２ａとの上記隙間Ｈの寸法よりも長く形成されるようにすることである。この場合、上記平坦部分の長さＬは、前記ダム梁５の下面５ｂにおいて前述の案内面５ａの斜面や曲面部を除き、また前記先方下端５ｄに形成されている場合にはその斜面や曲面部を除いて、平面状態の部分をいうものである。
以上のような関係に設定されていると、前記封止用液状樹脂が、前記隙間Ｈ内に流れ込んだ際に、前記ダム梁５の前記先方下端５ｄ付近からは先方にはみ出さないようになりやすい。それは、上記平坦部分の長さＬが十分長いことから、前記ダム梁５の下面５ｂとセンサーチップ表面２ａの両者における表面張力が適度に作用するためと考えられる。
なお、上記平坦部分の長さＬが長すぎると前記封止用液状樹脂が、前記隙間Ｈ内に流れ込みにくくなることから、上記平坦部分の長さＬは上記隙間Ｈの寸法に対して２倍程度までにとどめておくことが好ましい。 It is more preferable that the dam beam 5 and the sensor chip 2 are set in the following relationship.
That is, the length L of the flat portion of the lower surface 5b of the dam beam 5 is longer than the dimension of the gap H between the lower surface 5b of the dam beam 5 and the sensor chip surface 2a. . In this case, the length L of the flat portion excludes the slope and curved surface portion of the guide surface 5a described above on the lower surface 5b of the dam beam 5, and if it is formed on the front lower end 5d, the slope or curved surface thereof. Excluding the part, it means a part in a planar state.
When the relationship as described above is set, when the sealing liquid resin flows into the gap H, it does not protrude from the vicinity of the front lower end 5d of the dam beam 5 to the front. Cheap. This is presumably because the surface tension at both the lower surface 5b of the dam beam 5 and the sensor chip surface 2a acts moderately because the length L of the flat portion is sufficiently long.
If the length L of the flat portion is too long, the sealing liquid resin is difficult to flow into the gap H. Therefore, the length L of the flat portion is twice the dimension of the gap H. It is preferable to keep it to the extent.

よって、前記ダム梁５より先方には封止用液状樹脂が流れることはないので、前記センサーチップ２のセンサー領域２ｄのセンシング作用を損なうことがない。また前記ダム梁５の下面５ｂにも前記封止用液状樹脂が流れ込んでいるので、前記センサーチップ２の電極形成領域２ｃを確実に樹脂封止することができる。
上記センサー領域２ｄは、前記ダム梁５に対して前記リード部３ｄとは反対側になり、図１では前記ダム梁５より左側のセンサーチップ２表面領域で、センサー機能部が構成されている領域である。
上記ダム梁５は、前記センサーチップ２の表面に直接に形成することはないことから、前記センサーチップ２の表面機能を損なうことがなく、前記センサーチップ２に不要な加工を施す工数をかけることもない等により前記センサーチップ２を汎用性あるものとすることができる。 Therefore, since the sealing liquid resin does not flow beyond the dam beam 5, the sensing action of the sensor region 2d of the sensor chip 2 is not impaired. In addition, since the sealing liquid resin flows into the lower surface 5b of the dam beam 5, the electrode forming region 2c of the sensor chip 2 can be reliably sealed with the resin.
The sensor region 2d is opposite to the lead portion 3d with respect to the dam beam 5, and in FIG. 1, the sensor chip 2 surface region on the left side of the dam beam 5 is a region where the sensor function unit is configured. It is.
Since the dam beam 5 is not directly formed on the surface of the sensor chip 2, the surface function of the sensor chip 2 is not impaired, and the number of steps for performing unnecessary processing on the sensor chip 2 is applied. For example, the sensor chip 2 can be made versatile.

６は、金線や銅線およびアルミニューム線等の導電ワイヤーであり、センサーチップの電極２ｂと前記リード部３ｄの内端とをワイヤーボンディング方法で導電接合するものである。
なお、センサーチップの電極２ｂと前記リード部３ｄの内端とを導電接合するものは、上記導電ワイヤー以外のどのようなものでもよい。あるいはセンサーチップの電極２ｂ導電接合する構造は、上記以外のどのような構造でも良く、たとえばフレキシブル回路基板を用いその表面に形成された多数の導電パターンでセンサーチップの電極２ｂと導電接合するようにしてもよい。
上記センサーチップの電極２ｂは、前記ダム梁５より前記リード部３ｄ側に位置するセンサーチップ２の表面に配設されている。したがって、センサーチップ２において前記ダム梁５より前記リード部３ｄ側は、前記センサーチップの電極２ｂが配置形成された電極形成領域２ｃを形成していることになる。
上記導電ワイヤー６、上記センサーチップの電極２ｂ（電極形成領域２ｃ）、前記リード部３ｄは、上記中央開口部４ａ内にて後述する封止部７にて樹脂封止されることになる。 Reference numeral 6 denotes a conductive wire such as a gold wire, a copper wire, or an aluminum wire, and is used for conductively bonding the electrode 2b of the sensor chip and the inner end of the lead portion 3d by a wire bonding method.
In addition, what joins the electrode 2b of a sensor chip and the inner end of the said lead part 3d may be anything other than the said conductive wire. Alternatively, any structure other than the above may be used for the electrode 2b conductive bonding of the sensor chip. For example, a flexible circuit board may be used to bond the electrode 2b of the sensor chip with a large number of conductive patterns formed on the surface thereof. May be.
The electrode 2b of the sensor chip is disposed on the surface of the sensor chip 2 located on the lead portion 3d side from the dam beam 5. Therefore, in the sensor chip 2, the electrode forming region 2 c where the electrode 2 b of the sensor chip is disposed is formed on the lead portion 3 d side from the dam beam 5.
The conductive wire 6, the electrode 2b (electrode formation region 2c) of the sensor chip, and the lead portion 3d are resin-sealed in a sealing portion 7 described later in the central opening 4a.

封止部７は、前記封止用液状樹脂を上記ダム梁５より前記リード部３ｄ側の前記中央開口部４ａに流し込んで硬化されて形成される。
上記封止用液状樹脂を上記のように流し込むと、上記ダム梁５より前記リード部３ｄ側においては上記導電ワイヤー６、上記センサーチップの電極２ｂ（電極形成領域２ｃ）、前記リード部３ｄを埋設し硬化すると高位置封止部７ａが形成される。また前述のように前記ダム梁５周辺においては、ダム梁５の下面５ｂに流れ込み、下面５ｂに対向するセンサーチップ２表面を覆うことになる。上記ダム梁５の先方下端５ｄ付近にて前述の前記封止用液状樹脂は留まるから、それより先方にははみ出さないことになる。このダム梁５の下面５ｂと上記センサーチップ２の表面との間に挿入された封止用液状樹脂は、硬化すると中位置封止部７ｂを構成する。 The sealing portion 7 is formed by pouring the liquid resin for sealing from the dam beam 5 into the central opening 4a on the lead portion 3d side and curing.
When the sealing liquid resin is poured as described above, the conductive wire 6, the sensor chip electrode 2 b (electrode formation region 2 c), and the lead portion 3 d are embedded on the lead portion 3 d side from the dam beam 5. When hardened, the high position sealing portion 7a is formed. As described above, in the vicinity of the dam beam 5, it flows into the lower surface 5b of the dam beam 5 and covers the surface of the sensor chip 2 facing the lower surface 5b. Since the sealing liquid resin stays in the vicinity of the front lower end 5d of the dam beam 5, it does not protrude beyond it. The liquid resin for sealing inserted between the lower surface 5b of the dam beam 5 and the surface of the sensor chip 2 constitutes the middle position sealing portion 7b when cured.

一方、前記封止用液状樹脂は、上記中央開口部４ａ内でかつ上記センサーチップ２の周囲に流れ込み、硬化すると外周封止部７ｃが形成されるものである。
この外周封止部７ｃは、前記ダム梁５から前記リード部３ｄとは反対側、すなわち図１で前記ダム梁５より左側において上記センサーチップ２の側壁を囲むように形成されている。この外周封止部７ｃの高さは、センサーチップ２の表面とほぼ同程度に留められている。すなわち、外周封止部７ｃは、センサーチップ２の側面をほぼ覆うことになり、センサーチップ２の側面の封止を確実に行うとともに、センサーチップ２の表面に流れ込まないため、センサーチップ２のセンサー領域２ｄのセンシング動作を妨げることがない。外周封止部７ｃの高さが上記のように構成されるためには、前記封止用液状樹脂の注入量や注入圧力を制御するものである。 On the other hand, the sealing liquid resin flows into the center opening 4a and around the sensor chip 2, and forms an outer peripheral sealing portion 7c when cured.
The outer peripheral sealing portion 7c is formed so as to surround the side wall of the sensor chip 2 on the opposite side of the dam beam 5 from the lead portion 3d, that is, on the left side of the dam beam 5 in FIG. The height of the outer peripheral sealing portion 7 c is kept approximately the same as the surface of the sensor chip 2. That is, the outer peripheral sealing portion 7c substantially covers the side surface of the sensor chip 2, and surely seals the side surface of the sensor chip 2 and does not flow into the surface of the sensor chip 2. The sensing operation in the region 2d is not hindered. In order to configure the height of the outer peripheral sealing portion 7c as described above, the injection amount and injection pressure of the sealing liquid resin are controlled.

したがって、封止部７は、センサーチップ２のセンサー領域２ｄを除いて、電極形成領域２ｃ、外周側面を封止することになる。
上記封止部７の材質は、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等が好ましく、上記液状樹脂を注入後、加熱等により硬化させるものである。なお、封止部７の材質は、上記に限定されることはなく、実装体の樹脂封止材ならばどのような樹脂であってもよく、或いは合成樹脂以外の例えばセラミック封止材であってもよい。 Therefore, the sealing portion 7 seals the electrode forming region 2c and the outer peripheral side surface except for the sensor region 2d of the sensor chip 2.
The material of the sealing portion 7 is preferably a silicon resin, an epoxy resin or the like, and is cured by heating or the like after injecting the liquid resin. The material of the sealing portion 7 is not limited to the above, and any resin may be used as long as it is a resin sealing material for a mounting body, or for example, a ceramic sealing material other than a synthetic resin. May be.

ここで、製造方法を説明する。
１ステップ：まず、リードフレーム３を図１のような平面形状に形成する。このリードフレーム３には、タブ３ａ、タブリード３ｃ、複数本のリード部３ｄが一組を構成しているが、この組が複数個、並列状に配置形成されている。図１では、上記の組が上下方向に複数個形成されているものである。なお図１では、下側の組では、上記タブ３ａ、タブリード３ｃ、複数本のリード部３ｄを詳細には図示せずプリモールド部４の外形線を図示してある。
２ステップ：次に、そのリードフレーム３をプリモールド成形型にセットし、液状成形用樹脂を注入し、加熱することによって前述のプリモールド部４を構成する。この場合は、プリモールド部４がリードフレーム３に前述のごとく複数個、形成されることになる。
３ステップ：次に、プリモールド部４に形成されている中央開口部４ａ内にセンサーチップ２を挿入し、センサーチップ２をリードフレーム３のタブ３ａの所定位置に接着して取り付ける。
４ステップ：次に、センサーチップ２の電極２ｂとリード部３ｄとを導電ワイヤー６にて導通接合させる。この接合は、ワイヤーボンディングマシーンを用いても、その他の方法を用いてもよい。
５ステップ：しかる後、ダム梁５をプリモールド部４のダム梁挿入溝４ｃに上から挿入し、ダム梁挿入溝４ｃの底が所定位置に形成されているので、底まで挿入されたダム梁５の下面５ｂは、センサーチップ２の表面２ａと所定の隙間Ｈを確保する。
上記ダム梁５は、ダム梁挿入溝４ｃに対して押し込みで挿入固定するようにしてもよく、あるいは接着材によりダム梁挿入溝４ｃに接合されるものでもよい。 Here, a manufacturing method will be described.
1 step: First, the lead frame 3 is formed into a planar shape as shown in FIG. In the lead frame 3, a tab 3a, a tab lead 3c, and a plurality of lead portions 3d constitute a set, and a plurality of the sets are arranged in parallel. In FIG. 1, a plurality of the above sets are formed in the vertical direction. In FIG. 1, in the lower set, the tab 3a, the tab lead 3c, and the plurality of lead portions 3d are not shown in detail, but the outline of the premolded portion 4 is shown.
Step 2: Next, the lead frame 3 is set in a pre-molding mold, a liquid molding resin is injected, and the pre-mold part 4 is configured by heating. In this case, a plurality of premolded portions 4 are formed on the lead frame 3 as described above.
3 steps: Next, the sensor chip 2 is inserted into the central opening 4 a formed in the pre-molded portion 4, and the sensor chip 2 is attached to a predetermined position of the tab 3 a of the lead frame 3.
Step 4: Next, the electrode 2b of the sensor chip 2 and the lead portion 3d are conductively joined by the conductive wire 6. This bonding may be performed using a wire bonding machine or other methods.
5 steps: Thereafter, the dam beam 5 is inserted into the dam beam insertion groove 4c of the pre-molded portion 4 from above, and the bottom of the dam beam insertion groove 4c is formed at a predetermined position. The lower surface 5 b of 5 secures a predetermined gap H with the surface 2 a of the sensor chip 2.
The dam beam 5 may be inserted and fixed by being pushed into the dam beam insertion groove 4c, or may be joined to the dam beam insertion groove 4c by an adhesive.

６ステップ：この状態で、封止部７用の液状樹脂を、上記ダム梁５に対して前記リード部３ｄ側の中央開口部４ａから注入する。すると高位置封止部７ａ相当箇所では液状樹脂が高く留まり、中位置封止部７ｂ相当箇所では上記ダム梁５の下面５ｂとセンサーチップ表面２ａとの隙間Ｈに流れ込んで上記ダム梁５の先端（先方下端５ｄ）にて前述のように留まることになり、外周封止部７ｃ相当箇所では前記中央開口部４ａ内でセンサーチップ２の外周側壁にも流れ込み、センサーチップ２のセンサーチップ表面２ａに流れ込まないように留まる。前述したように各々流れ込むとともに前述したように各々留まるように、液状樹脂の粘度、注入圧、関係部材の寸法、その表面状態を調整する。しかる後に、加熱すると、上記高位置封止部７ａ、中位置封止部７ｂ、外周封止部７ｃが形成され、よって封止部７が形成されることになる。 Step 6: In this state, the liquid resin for the sealing portion 7 is injected into the dam beam 5 from the central opening 4a on the lead portion 3d side. Then, the liquid resin stays high at the position corresponding to the high position sealing portion 7a, and at the position corresponding to the middle position sealing portion 7b, the liquid resin flows into the gap H between the lower surface 5b of the dam beam 5 and the sensor chip surface 2a. (The lower end 5d) stays as described above, and flows into the outer peripheral side wall of the sensor chip 2 in the central opening 4a at the portion corresponding to the outer peripheral sealing portion 7c, and on the sensor chip surface 2a of the sensor chip 2 It stays so as not to flow. As described above, the viscosity of the liquid resin, the injection pressure, the dimensions of the related members, and the surface state thereof are adjusted so as to flow in and stay as described above. Then, when heated, the high position sealing portion 7a, the middle position sealing portion 7b, and the outer peripheral sealing portion 7c are formed, and thus the sealing portion 7 is formed.

７ステップ：リードフレーム３のタブリード３ｃをプリモールド４の外端位置で切断し、各リード部３ｄをプリモールド４の外端位置より突出した所定突出位置にて切断し、その先端を所定位置と高さに折り曲げる。
すると、図１、図２、図３のようなセンサー用半導体装置収納パッケージ１が得られる。
なお、製造ステップは、上記に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更することはできる。
例えば、５ステップを３ステップの前で行ってもよい、その場合は、ダム梁５をプリモールド部４に取り付ける作業が簡便になるが、３ステップのプリモールド部４に形成されている中央開口部４ａ内にセンサーチップ２を挿入する作業が困難になりやすい。 Step 7: The tab lead 3c of the lead frame 3 is cut at the outer end position of the pre-mold 4, each lead portion 3d is cut at a predetermined protruding position protruding from the outer end position of the pre-mold 4, and the tip is set to the predetermined position. Bend to height.
Then, the sensor semiconductor device storage package 1 as shown in FIGS. 1, 2 and 3 is obtained.
In addition, a manufacturing step is not limited above, It can change suitably as needed.
For example, five steps may be performed before three steps. In this case, the work of attaching the dam beam 5 to the premolded portion 4 is simplified, but the central opening formed in the three-step premolded portion 4 The operation of inserting the sensor chip 2 into the portion 4a tends to be difficult.

なお、上記実施形態では、半導体装置をセンサーチップ２としたが、半導体装置をその表面側にＭＥＭＳを構成する場合は、上述のセンサー領域２ｄは、ＭＥＭＳとしての微細な電子機械機構を構成したＭＥＭＳ形成領域に置き換えて前述の構成を得るものである。すなわち、半導体装置表面のうち上記ＭＥＭＳ形成領域は、ダム枠５に対して前述のリード部３ｄ側とは反対側の表面領域に形成されるもので、ダム枠５に対して前述のリード部側には前述の高位置封止部７ａが形成されるものである。   In the above embodiment, the semiconductor device is the sensor chip 2. However, when the MEMS is formed on the surface side of the semiconductor device, the above-described sensor region 2d is a MEMS that forms a fine electromechanical mechanism as the MEMS. The above-described configuration is obtained by replacing with a formation region. That is, the MEMS formation region of the semiconductor device surface is formed in a surface region opposite to the above-described lead portion 3d side with respect to the dam frame 5, and the above-described lead portion side with respect to the dam frame 5. The above-described high position sealing portion 7a is formed.

本発明の半導体装置収納パッケージは、上方露出面にセンサーやマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）装置が形成された半導体装置を樹脂封止する半導体装置収納パッケージに用いられる。
上記センサーは、例えば光センサー（例えばＣＣＤ）、ガスセンサー、湿気センサー、気圧センサー、加速度センサー等である。上記ＭＥＭＳは、ＬＳＩやＩＣ等の半導体装置の上部に一体的に構成されたもので、半導体集積回路素子等の微細配線を形成する加工技術を応用する等により、極めて微細な電子機械機構を構成しているものである。
上記微細電子機械機構は、例えば光を反射するように微動回転可能なマイクロミラー群、圧電素子使用のマイクロアクチュエータ、電子スイッチ、インダクタンス、キャパシタ、共振器、アンテナ、マイクロリレー、光スイッチ、ハードディスク用磁気ヘッド、マイク、バイオセンサー、ＤＮＡチップ、マイクロリアクタ、加速度センサー、圧力センサー等である。 The semiconductor device storage package of the present invention is used for a semiconductor device storage package for resin-sealing a semiconductor device in which a sensor or a micro electro mechanical system (MEMS) device is formed on an upper exposed surface.
The sensor is, for example, an optical sensor (for example, CCD), a gas sensor, a moisture sensor, an atmospheric pressure sensor, an acceleration sensor, or the like. The MEMS is configured integrally on the upper part of a semiconductor device such as an LSI or IC, and forms an extremely fine electromechanical mechanism by applying a processing technique for forming fine wiring such as a semiconductor integrated circuit element. It is what you are doing.
The above micro electro mechanical mechanism is, for example, a group of micro mirrors that can be finely rotated to reflect light, a micro actuator using a piezoelectric element, an electronic switch, an inductance, a capacitor, a resonator, an antenna, a micro relay, an optical switch, and a magnetic for a hard disk. A head, a microphone, a biosensor, a DNA chip, a microreactor, an acceleration sensor, a pressure sensor, and the like.

本発明の実施形態における半導体装置収納パッケージの平面図。The top view of the semiconductor device storage package in embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ位置での断面図。Sectional drawing in the AA position of FIG. 図１のＢ−Ｂ位置での断面図。Sectional drawing in the BB position of FIG. 図１のダム枠周辺の拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view around the dam frame in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

１：センサー用半導体装置収納パッケージ、２：センサーチップ、２ａ：センサーチップ表面、２ｂ：センサーチップの電極、２ｃ：電極形成領域、２ｄ：センサー領域、３：リードフレーム、３ａ：タブ、３ｂ：枠部、３ｃ：タブリード、３ｄ：リード部、４：プリモールド部、４ａ：中央開口部、４ｂ：外周封止部、４ｂａ：高外周封止部、４ｂｂ；低外周封止部、４ｃ：ダム梁挿入溝、４ｄ：傾斜面、４ｅ：裏側封止部、５：ダム梁、５ａ：封止用液状樹脂流れ込み案内面、５ｂ：下面、５ｃ：先方側面、５ｄ：先方下端、６：導電ワイヤー、７：封止部、７ａ：高位置封止部、７ｂ：中位置封止部、７ｃ：外周封止部、α：角度、Ｈ：隙間、Ｌ：平坦部分の長さ     1: sensor semiconductor device storage package, 2: sensor chip, 2a: sensor chip surface, 2b: sensor chip electrode, 2c: electrode formation region, 2d: sensor region, 3: lead frame, 3a: tab, 3b: frame Part, 3c: tab lead, 3d: lead part, 4: pre-molded part, 4a: central opening part, 4b: outer peripheral sealing part, 4ba: high outer peripheral sealing part, 4bb: low outer peripheral sealing part, 4c: dam beam Insertion groove, 4d: inclined surface, 4e: back side sealing portion, 5: dam beam, 5a: liquid resin flow guide surface for sealing, 5b: bottom surface, 5c: front side surface, 5d: front end, 6: conductive wire, 7: sealing part, 7a: high position sealing part, 7b: middle position sealing part, 7c: outer periphery sealing part, α: angle, H: gap, L: length of flat part

Claims (7)

上方露出面にセンサーやマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）装置が形成された半導体装置を樹脂封止する半導体装置収納パッケージにおいて、
前記半導体装置を装着する導電基板と、
前記半導体装置の平面形状寸法より大きな中央開口部と、前記導電基板の少なくとも外周部を樹脂封止する外周封止部とを備えたプリモールド部と、
前記プリモールド部の前記中央開口部に配置された前記半導体装置が前記導電基板上に装着された状態で、前記中央開口部内にて前記半導体装置の電極部および前記電極部と導通接続する前記導電基板の導電部を樹脂封止する封止部と、
前記封止部を形成する際の当該封止用液状樹脂の流れを堰き止めるように前記半導体装置の前記上方露出面側に配置され、前記プリモールド部の前記中央開口部を横切って配置されたダム梁と、を備え、
前記ダム梁は、前記半導体装置の表面と僅少な隙間を有して配置されており、
前記僅少な隙間は、前記封止部の形成時に、前記封止用液状樹脂が前記隙間内に流れ込む寸法であるとともに、前記ダム梁と前記半導体装置の上面との表面張力により前記ダム梁より先方へほぼはみ出さない寸法に設定されていることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 In a semiconductor device housing package for resin-sealing a semiconductor device in which a sensor or a micro electro mechanical system (MEMS) device is formed on the upper exposed surface,
A conductive substrate on which the semiconductor device is mounted;
A pre-mold part comprising a central opening larger than the planar shape dimension of the semiconductor device, and an outer peripheral sealing part for resin-sealing at least the outer peripheral part of the conductive substrate;
The conductive portion electrically connected to the electrode portion of the semiconductor device and the electrode portion in the central opening in a state where the semiconductor device disposed in the central opening of the pre-molded portion is mounted on the conductive substrate. A sealing portion for resin-sealing the conductive portion of the substrate;
The semiconductor device is disposed on the upper exposed surface side so as to block the flow of the sealing liquid resin when forming the sealing portion, and is disposed across the central opening of the pre-molded portion. With dam beams,
The dam beam is arranged with a slight gap from the surface of the semiconductor device,
The narrow gap is dimensioned so that the liquid resin for sealing flows into the gap when the sealing portion is formed, and is further away from the dam beam due to surface tension between the dam beam and the upper surface of the semiconductor device. A semiconductor device storage package characterized in that it is set to a dimension that does not substantially protrude into the surface. 請求項１に記載された半導体装置収納パッケージにおいて、
前記ダム梁は、前記プリモールド部の前記中央開口部の幅いっぱいに配置されていることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 The semiconductor device storage package according to claim 1,
The semiconductor device storage package, wherein the dam beam is arranged over the width of the central opening of the pre-molded portion. 請求項１から請求項２のいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、
前記ダム梁は、前記封止用液状樹脂が流れ込む側の下角には、前記封止用液状樹脂流れ込み案内面が形成されていることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 In the semiconductor device storage package according to claim 1,
The semiconductor device storage package, wherein the sealing liquid resin flow guide surface is formed at a lower corner of the dam beam on the side where the sealing liquid resin flows. 請求項１から請求項３のうちいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、
前記封止部は、前記半導体装置の電極部と前記導電基板の導電部とその両者を導通するワイヤーを封止していることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 In the semiconductor device storage package according to any one of claims 1 to 3,
The semiconductor device storage package, wherein the sealing portion seals an electrode portion of the semiconductor device, a conductive portion of the conductive substrate, and a wire that conducts both of them. 請求項１から請求項４のうちいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、
前記導電基板はリードフレームであり、
前記リードフレームは、前記半導体装置を装着するタブと、外部接続用の接続リードとを備えており、前記タブの裏面は前記プリモールド部により封止されており、前記リードは前記プリモールド部外壁から突出していることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 In the semiconductor device storage package according to any one of claims 1 to 4,
The conductive substrate is a lead frame;
The lead frame includes a tab for mounting the semiconductor device, and a connection lead for external connection. The back surface of the tab is sealed by the premolded portion, and the lead is an outer wall of the premolded portion. A semiconductor device storage package characterized by protruding from the semiconductor device. 請求項１から請求項５のうちいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、
前記封止部は、前記ダム梁より先方側に位置する前記中央開口部において前記半導体装置の外周側壁を封止していることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 In the semiconductor device storage package according to any one of claims 1 to 5,
The semiconductor device storage package, wherein the sealing portion seals an outer peripheral side wall of the semiconductor device at the central opening located on the front side of the dam beam. 請求項１から請求項６のうちいずれかに記載された半導体装置収納パッケージにおいて、
前記半導体装置は、センサーチップまたはＭＥＭＳ装置であることを特徴とする半導体装置収納パッケージ。 In the semiconductor device storage package according to any one of claims 1 to 6,
A semiconductor device storage package, wherein the semiconductor device is a sensor chip or a MEMS device.
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