JP2014086546A

JP2014086546A - 半導体装置、該半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2014086546A
Application number: JP2012233984A
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Inventors: Kazuhiro Yoshida; 和洋吉田
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Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-05-12
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Abstract

【課題】半導体素子にフレキシブル基板を強固に固定できるとともに、小型化を図った半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体素子１と、半導体素子１の第２の主面１ｔに電気的に接続された、少なくとも一箇所が屈曲されることにより、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう位置するフレキシブル基板５と、空間Ｋに充填されるとともに、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう位置する樹脂８と、を具備し、樹脂８は、実装面５ｊよりも後方に、フレキシブル基板５の外周面５ｇにおける屈曲部５ｃに沿って空間Ｋから設定長さはみ出している。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子の第１の主面とは反対の第２の主面に、フレキシブル基板が実装された半導体装置、該半導体装置の製造方法に関する。

従来、半導体素子、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子（以下、単に撮像素子と称す）が設けられた撮像装置を具備する電子内視鏡や、カメラ付き携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器が周知である。

撮像装置の形態の一つとして、主面の一方に当たる先端面に受光部が設けられた撮像素子と、該撮像素子の先端面に貼着された受光部を保護するカバーガラスとを具備し、撮像素子の先端面とは反対側の主面の他方に当たる後端面に設けられた接続端子に、コンデンサ、抵抗、トランジスタ等の電子部品が実装されたフレキシブル基板が電気的に接続された構成が周知である。

尚、フレキシブル基板には信号ケーブルが電気的に接続されることにより、撮像素子の受光部において受光された被検部位の像の電気信号は、フレキシブル基板及び信号ケーブルを介して画像処理装置やモニタ等の外部装置へと伝送される。

このように、半導体素子の後端面の接続端子にフレキシブル基板が電気的に接続された構成は、特許文献１に開示されている。

特許文献１では、半導体素子の後端面の接続端子にフレキシブル基板が電気的に接続されるとともに、後端面よりも先端面と後端面とを結ぶ半導体素子の厚み方向の後方においてフレキシブル基板が円弧状に曲げられており、また、フレキシブル基板の屈曲に伴う接続端子への負荷を低減させるため、接続端子へのフレキシブル基板の接続部が樹脂で覆われた半導体装置の構成が開示されている。

また、特許文献１における半導体素子の後端面の接続端子に屈曲されたフレキシブル基板が電気的に接続された構成は、先ず、非屈曲状態のフレキシブル基板を半導体素子の後端面の接続端子に電気的に接続し、その後、接続部に樹脂を充填した後、最後にフレキシブル基板を屈曲させることにより形成される。

特開２０１２−３８９２０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された半導体装置の構成及び製造方法においては、フレキシブル基板の接続部に樹脂を充填した後、フレキシブル基板を屈曲させていることから、屈曲の際に、フレキシブル基板の接続端子への接続部及び硬化された樹脂にかかる負荷が過大になると、接続部が外れやすくなってしまうといった問題があった。

また、樹脂及びフレキシブル基板が、半導体素子の外形よりも外側にはみ出して位置していることから、半導体装置が大型化してしまうといった問題もあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、半導体素子にフレキシブル基板を強固に固定できるとともに、小型化を図った半導体装置、該半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の一態様における半導体装置は、第１の主面および前記第１の主面とは反対の第２の主面を有する半導体素子と、前記第２の主面に電気的に接続された、少なくとも一箇所が屈曲されることにより、前記半導体素子を前記第１の主面と前記第２の主面とを結ぶ前記半導体素子の厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう位置するフレキシブル基板と、少なくとも前記半導体素子の前記第２の主面と前記フレキシブル基板の前記第２の主面への実装面との間の空間に充填されるとともに、前記半導体素子を前記厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう位置する樹脂と、を具備し、前記樹脂は、前記実装面よりも前記厚み方向において前記第２の主面から離間する方向に、前記フレキシブル基板の前記実装面が形成された外周面における屈曲部に沿って前記空間から設定長さはみ出している。

また、本発明の一態様における半導体装置の製造方法は、フレキシブル基板に、半導体素子の第１の主面とは反対側の第２の主面を実装するフレキシブル基板実装工程と、前記フレキシブル基板の前記第２の主面への実装面とは反対側の面に固定治具を取り付ける治具取り付け工程と、前記フレキシブル基板の少なくとも一箇所を屈曲させることにより、前記半導体素子を前記第１の主面と前記第２の主面とを結ぶ前記半導体素子の厚み方向から平面視した際、前記フレキシブル基板を前記半導体素子に全体が重なるよう位置させるとともに、前記固定治具により前記フレキシブル基板の屈曲形状を保持するフレキシブル基板屈曲工程と、少なくとも前記半導体素子の前記第２の主面と前記フレキシブル基板の前記実装面との間の空間に樹脂を充填することにより、前記空間において、前記半導体素子を前記厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう前記樹脂を位置させるとともに前記樹脂を硬化させる樹脂充填工程と、を具備し、前記樹脂充填工程において、前記空間に対して前記樹脂が１００％充填される第１の量以上かつ、前記実装面を前記半導体素子の外形まで広げた際の前記実装面と前記第２の主面との間の設定空間に対して前記樹脂が１００％充填される第２の量以下の充填量によって前記樹脂を充填することにより、前記樹脂は、前記空間から前記実装面よりも前記厚み方向において前記第２の主面から離間する方向に、前記フレキシブル基板の前記実装面が形成された外周面における屈曲部に沿って設定長さはみ出す。

さらに、本発明の他態様における半導体装置の製造方法は、フレキシブル基板の半導体素子への実装面とは反対側の面に固定治具を取り付ける治具取り付け工程と、前記フレキシブル基板の少なくとも一箇所を屈曲させるとともに前記固定治具により前記フレキシブル基板の屈曲形状を保持するフレキシブル基板屈曲工程と、前記フレキシブル基板の前記実装面に樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記フレキシブル基板の前記実装面に、前記半導体素子の第１の主面とは反対側の第２の主面を、前記樹脂を押し潰しながら実装することにより、少なくとも前記半導体素子の前記第２の主面と前記フレキシブル基板の前記実装面との間の空間において、前記半導体素子を前記第１の主面と前記第２の主面とを結ぶ前記半導体素子の厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう屈曲された前記フレキシブル基板及び前記樹脂を位置させるとともに、前記樹脂を硬化させる半導体素子実装工程と、を具備し、前記樹脂塗布工程において、前記空間に対して前記樹脂が１００％充填される第１の量以上かつ、前記実装面を前記半導体素子の外形まで広げた際の前記実装面と前記第２の主面との間の設定空間に対して前記樹脂が１００％充填される第２の量以下の充填量となるよう前記樹脂を塗布することにより、前記樹脂は、前記空間から前記実装面よりも前記厚み方向において前記第２の主面から離間する方向に、前記フレキシブル基板の前記実装面が形成された外周面における屈曲部に沿って設定長さはみ出す。

本発明によれば、半導体素子にフレキシブル基板を強固に固定できるとともに、小型化を図った半導体装置、該半導体装置の製造方法を提供することができる。

第１実施の形態の半導体装置の構成を概略的に示す図図１中のIIで囲った部位の拡大図図１のフレキシブル基板を、半導体素子とともに、図１中のIII方向からみるとともに展開して示す図図１の空間に１００％充填される樹脂の第１の量と、フレキシブル基板の実装面を半導体素子の外形まで広げた際の空間に１００％充填される樹脂の第２の量とを模式的に示す半導体装置の図半導体素子の接続端子に、フレキシブル基板の基板電極を電気的に接続するフレキシブル基板実装工程を示す図図５のフレキシブル基板に固定治具を取り付ける治具取り付け工程を示す図図６のフレキシブル基板を屈曲させるフレキシブル基板屈曲工程を示す図図７の半導体素子とフレキシブル基板との間の空間に樹脂を充填する樹脂充填工程を示す図フレキシブル基板に固定治具を取り付ける治具取り付け工程を示す図図９のフレキシブル基板を屈曲させるフレキシブル基板屈曲工程を示す図図１０のフレキシブル基板の実装面に樹脂を塗布する樹脂塗布工程を示す図フレキシブル基板の基板電極に、半導体素子の接続端子を電気的に接続する半導体素子実装工程を示す図図１のフレキシブル基板が１箇所のみ屈曲された変形例を示す半導体装置の図十字状のフレキシブル基板と半導体素子の分解斜視図図１４の十字状のフレキシブル基板の中心に半導体素子を実装した状態を示す斜視図図１５のフレキシブル基板の４つの部位を屈曲させ、図１５中のXVI方向からみた状態を示す斜視図第２実施の形態の半導体装置の構成を概略的に示す図図１のフレキシブル基板の内部の空間に、補強樹脂を充填する補強樹脂充填工程を示す図第３実施の形態の半導体装置の構成を概略的に示す図図１の半導体装置を撮像装置として用いた例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（第１実施の形態）
図１は、本実施の形態の半導体装置の構成を概略的に示す図、図２は、図１中のＩＩで囲った部位の拡大図、図３は、図１のフレキシブル基板を、半導体素子とともに、図１中のＩＩＩ方向からみるとともに展開して示す図である。

図１に示すように、半導体装置１０は、半導体素子１を具備している。半導体素子１の第１の主面である先端面１ｉとは反対の第２の主面である後端面１ｔに設けられた接続端子２に、半導体素子１を先端面１ｉと後端面１ｔとを結ぶ厚み方向Ａから平面視した際、少なくとも１箇所が屈曲されることにより半導体素子１に全体が重なるよう位置するフレキシブル基板５の後述する実装面５ｊに設けられた基板電極３が電気的に接続されている。

具体的には、フレキシブル基板５は、図３に示すように、半導体素子１の外形と基板電極３との間の位置において、例えば１点鎖線Ｃに沿って２箇所、図１に示すように９０°以下となるよう部分円弧状に屈曲されることにより、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう、半導体素子１の厚み方向Ａにおいて後端面１ｔから離間する方向（以下、後方と称す）に位置している。

即ち、フレキシブル基板５には、屈曲部５ｃが２箇所形成されている。尚、以下、フレキシブル基板５の外周面５ｇにおいて、２つの屈曲部５ｃ間に位置する半導体素子１の後端面１ｔに対向する面を実装面５ｊと称す。

また、図３に示すように、フレキシブル基板５の外周面５ｇには、上述した基板電極３の他、図示しない信号ケーブルが電気的に接続される接続電極５ｒや、接続電極５ｒと基板電極３とを電気的に接続する配線パターン５ｈが露出されて形成されている。

尚、各屈曲部５ｃの角度が９０°以下に設定されているのは、９０°よりも大きな角度で屈曲されていると、フレキシブル基板５の外周面５ｇに電子部品を実装した際や、接続電極５ｒに信号ケーブルを電気的に接続した際、電子部品や信号ケーブルが半導体素子１の外形よりも外側にはみ出てしまい、半導体装置１０が大型化してしまうためである。よって、各屈曲部５ｃの屈曲角度は、鋭角に設定されていることが好ましい。

半導体素子１の後端面１ｔよりも後方において、少なくとも後端面１ｔとフレキシブル基板５の実装面５ｊとの間の空間Ｋに充填されるよう、例えばアンダーフィル等の樹脂８が、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう位置している。

また、樹脂８は、図１、図２に示すように、厚み方向Ａに直交する水平方向Ｂにおいて、半導体素子１の外形よりも外側にはみ出すことがない程度に、空間Ｋから実装面５ｊよりも設定長さＰ１だけ外側にはみ出している。

さらに、樹脂８は、図１、図２に示すように、空間Ｋから実装面５ｊよりも厚み方向Ａにおいて後方にフレキシブル基板５の外周面５ｇにおける各屈曲部５ｃに沿って設定長さＰ２だけはみ出している。即ち樹脂８は、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇまで空間Ｋからはみ出している。尚、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇまではみ出した樹脂８も、半導体素子１の外形よりも水平方向Ｂにおいて外側にはみ出すことなく位置している。

また、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇに対するはみ出した樹脂８の付着性が向上するよう、各屈曲部５ｃの樹脂８が付着する外周面５ｃｇに、プラズマクリーニング等によって親水性処理が施されていても構わないし、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇの表面粗さが粗く形成されていても構わない。

なお、樹脂８には、カーボン粒子や顔料等を含有させても良く、また、フィラー等を含有させても良い。カーボン粒子や顔料を含有していると、遮光性を向上させることができ、熱伝導率の高いフィラーを含有していると、放熱性を向上させることができる。

次に、上述した半導体装置１０の製造方法について、図４〜図８を用いて説明する。図４は、図１の空間に１００％充填される樹脂の第１の量と、フレキシブル基板の実装面を半導体素子の外形まで広げた際の設定空間に１００％充填される樹脂の第２の量とを模式的に示す半導体装置の図である。

また、図５は、半導体素子の接続端子に、フレキシブル基板の基板電極を電気的に接続するフレキシブル基板実装工程を示す図、図６は、図５のフレキシブル基板に固定治具を取り付ける治具取り付け工程を示す図、図７は、図６のフレキシブル基板を屈曲させるフレキシブル基板屈曲工程を示す図、図８は、図７の半導体素子とフレキシブル基板との間の空間に樹脂を充填する樹脂充填工程を示す図である。

先ず、図５に示すように、半導体素子１の後端面１ｔに設けられた接続端子２に、非屈曲状態のフレキシブル基板５の基板電極３を電気的に接続するフレキシブル基板実装工程を行う。この接続端子２への基板電極３の電気的接続には、フレキシブル基板５側から熱Ｎを加えて行う。

尚、フレキシブル基板５側から熱Ｎを加えるのは、半導体素子１の先端面１ｉに、後述するカバーガラス６０（図２０参照）が貼着されている場合、半導体素子１側から接続部へ熱Ｎを加え難くなるためである。

次に、図６に示すように、フレキシブル基板５の実装面５ｊとは反対側の内周面５ｎに対して、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に重なる位置に、固定治具２０を取り付ける治具取り付け工程を行う。

次いで、図７に示すように、フレキシブル基板５を２箇所、具体的には、上述した図３に示すように線Ｃに沿って９０°以下に屈曲させることにより、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、フレキシブル基板５が半導体素子１に全体が重なるようフレキシブル基板５を位置させるとともに、固定治具２０によりフレキシブル基板５の屈曲形状を機械的に保持するフレキシブル基板屈曲工程を行う。尚、屈曲後、フレキシブル基板５の内周面５ｎは、固定治具２０の外周面に接触する。

その後、図８に示すように、少なくとも半導体素子１の後端面１ｔとフレキシブル基板５の実装面５ｊとの間の空間Ｋに樹脂８を充填することにより、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、後端面１ｔよりも後方において樹脂８が半導体素子１と全体が重なるよう樹脂８を位置させるとともに、オーブン等によって樹脂８を硬化させる樹脂充填工程を行う。

具体的には、樹脂充填工程においては、図４に示すように、空間Ｋに対して樹脂８が１００％充填される第１の量α以上かつ、実装面５ｊを図４の２点鎖線に示すように半導体素子１の外形まで広げた際の実装面５ｊと後端面１ｔとの間の設定空間Ｋ´に対して樹脂８が１００％充填される第２の量α´以下の充填量となる樹脂８を、図８に示すように、実装面５ｊよりも下方から、具体的には、屈曲部５ｃ近傍から少なくとも空間Ｋに、例えばディスペンサ２５を用いて充填する。

尚、勿論、空間Ｍに第１の量αを充填した後、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇに対して樹脂８を別途塗布することにより、樹脂８の各屈曲部５ｃに沿った設定長さＰ２のはみ出しを形成しても構わない。

その結果、樹脂８は、図１、図２に示すように、空間Ｋから実装面５ｊよりも厚み方向Ａにおいて後方に、フレキシブル基板５の各屈曲部５ｃに沿って設定長さＰ２はみ出す。

最後に、図８の樹脂充填工程後、固定治具２０をフレキシブル基板５から取り外す治具取り外し工程を行うことにより、図１の半導体装置１０が製造される。

このように、本実施の形態においては、フレキシブル基板５は、半導体素子１の後端面１ｔの接続端子２に対して、基板電極３が電気的に接続されることにより半導体素子１の後方に位置しており、２箇所が屈曲されることにより、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう位置していると示した。

また、少なくともフレキシブル基板５の実装面５ｊと半導体素子１の後端面１ｔとの間の空間Ｋに充填される樹脂８は、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇまで空間Ｋからはみ出して位置しているともに、樹脂８も半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう充填されていると示した。

このことによれば、フレキシブル基板５及び樹脂８が半導体素子１の外形から水平方向Ｂにおいて外側にはみ出すことがないことから半導体装置１０を小型化することができる。

また、空間Ｋから各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇまではみ出した樹脂８が、フレキシブル基板５を強固に固定するとともに、フレキシブル基板５が非屈曲状態に戻ろうとする動作（スプリングバックと呼ばれることもある）を防止することができることにより、フレキシブル基板５の曲げ形状を維持することができることから、接続端子２に対する基板電極３の接続信頼性が向上する。

さらに、本実施の形態においては、半導体装置１０の製造方法において、フレキシブル基板５を屈曲させてから、空間Ｋに樹脂８を充填することから、従来のように、樹脂８硬化後のフレキシブル基板５の屈曲に伴い、樹脂８に負荷がかかってしまうことがない他、容易に、フレキシブル基板５を、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう位置させることができる。

また、フレキシブル基板５の基板電極３に対する半導体素子１の接続端子２の接続は、既知のＳＭＴ（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）等の一般的な実装方法によって容易に行うことができる。

以上から、半導体素子１にフレキシブル基板５を強固に固定できるとともに、屈曲させたフレキシブル基板５を半導体素子１の外形内に位置させることにより小型化を図った半導体装置１０、該半導体装置１０の製造方法を提供することができる。

尚、以下、本実施の形態の半導体装置１０の製造方法の変形例を、図９〜図１２を用いて示す。

図９は、フレキシブル基板に固定治具を取り付ける治具取り付け工程を示す図、図１０は、図９のフレキシブル基板を屈曲させるフレキシブル基板屈曲工程を示す図、図１１は、図１０のフレキシブル基板の実装面に樹脂を塗布する樹脂塗布工程を示す図、図１２は、フレキシブル基板の基板電極に、半導体素子の接続端子を電気的に接続する半導体素子実装工程を示す図である。

先ず、図９に示すように、フレキシブル基板５の実装面５ｊとは反対側の内周面５ｎに、固定治具２０を取り付ける治具取り付け工程を行う。

次いで、図１０に示すように、フレキシブル基板５を２箇所、具体的には、上述した図３に示すように線Ｃに沿って９０°以下に屈曲させることにより、固定治具２０によりフレキシブル基板５の屈曲形状を機械的に保持するフレキシブル基板屈曲工程を行う。尚、屈曲後、フレキシブル基板５の内周面５ｎは、固定治具２０の外周面に接触する。

次いで、図１１に示すように、フレキシブル基板５の実装面５ｊに樹脂８を塗布する樹脂塗布工程を行う。

その後、図１２に示すように、半導体素子１の接続端子２を、フレキシブル基板５の実装面５ｊに設けられた基板電極３に、樹脂８を半導体素子１にて荷重を加えて押し潰しながら電気的に接続することにより、少なくとも空間Ｋにおいて、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、後端面１ｔよりも後方において樹脂８及びフレキシブル基板５が半導体素子１と全体が重なるよう位置させるとともに、フレキシブル基板５への実装を終えるまでに、または実装した後で、加熱手段によって樹脂８を硬化させる半導体素子実装工程を行う。

ここで、樹脂充填工程においては、図４に示すように、空間Ｋに対して樹脂８が１００％充填される第１の量α以上かつ、実装面５ｊを図４の２点鎖線に示すように半導体素子１の外形まで広げた際の実装面５ｊと後端面１ｔとの間の設定空間Ｋ´に対して樹脂８が１００％充填される第２の量α´’以下の充填量となる樹脂８を、図１１に示すように、実装面５ｊに塗布している。

その結果、半導体素子実装工程後、樹脂８は、図１、図２に示すように、空間Ｋから実装面５ｊよりも厚み方向Ａにおいて後方に、フレキシブル基板５の各屈曲部５ｃに沿って設定長さＰ２はみ出す。

尚、勿論、実装面５ｊに第１の量αを塗布した後、上述したように、接続端子２に基板電極３を電気的に接続し、その後、各屈曲部５ｃの外周面５ｃｇに対して樹脂８を別途塗布することにより、樹脂８の各屈曲部５ｃに沿った設定長さＰ２のはみ出しを形成しても構わない。

最後に、図１２の半導体素子実装工程後、固定治具２０をフレキシブル基板５から取り外す治具取り外し工程を行うことにより、図１の半導体装置１０が製造される。

このような製造方法によっても、フレキシブル基板５を屈曲させた後に、フレキシブル基板の基板電極３を、半導体素子１の接続端子２に電気的に接続しているため、フレキシブル基板に加わる曲げ応力を軽減できる他、フレキシブル基板５の屈曲に伴って樹脂８に負荷がかかってしまうことがない等、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

尚、以下、別の変形例を、図１３を用いて示す。図１３は、図１のフレキシブル基板が１箇所のみ屈曲された変形例を示す半導体装置の図である。

上述した本実施の形態においては、フレキシブル基板５は、２箇所が屈曲されている、即ち、屈曲部５ｃが２箇所形成されていると示した。

これに限らず、図１３に示すように、１箇所のみに屈曲部５ｃが形成されることにより、半導体素子１の後方において、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、フレキシブル基板５が半導体素子１に全体が重なるよう位置していても構わない。

尚、図１３に示す構成においても、樹脂８は半導体素子１の外形から水平方向Ｂにおいて外側にはみ出すことがない他、１箇所の屈曲部５ｃの外周面５ｃｇまで空間Ｋから設定長さＰ２だけはみ出して位置している。

また、以下、別の変形例を、図１４〜図１６を用いて示す。図１４は、十字状のフレキシブル基板と半導体素子の分解斜視図、図１５は、図１４の十字状のフレキシブル基板の中心に半導体素子を実装した状態を示す斜視図、図１６は、図１５のフレキシブル基板の４つの部位を屈曲させ、図１５中のＸＶＩ方向からみた状態を示す斜視図である。

また、図１６に示すように、フレキシブル基板５は、４箇所に屈曲部５ｃが形成されていても構わない。

具体的には、図１４に示すように、４つの部位５ｖ、５ｗ、５ｘ、５ｙを有する十字状のフレキシブル基板５の外周面５ｇに露出する基板電極３に対し、図１５に示すように半導体素子１の接続端子２を、十字状のフレキシブル基板５の４つの部位５ｖ、５ｗ、５ｘ、５ｙが交差する中央部にて電気的に接続した後、図１６に示すように各部位５ｖ、５ｗ、５ｘ、５ｙをそれぞれ９０°以下に屈曲させることにより、４箇所に屈曲部５ｃが形成されていても構わない。

尚、図１６に示す構成においても、フレキシブル基板５は、半導体素子１の後方において、半導体素子１を厚み方向Ａから平面視した際、半導体素子１に全体が重なるよう位置しているとともに、樹脂８は半導体素子１の外形から水平方向Ｂにおいて外側にはみ出すことがない他、４箇所の屈曲部５ｃの外周面５ｃｇまで空間Ｋから設定長さＰ２だけはみ出して位置している。

（第２実施の形態）
図１７は、本実施の形態の半導体装置の構成を概略的に示す図である。

この第２実施の形態の半導体装置の構成は、上述した図１、図２に示した第１実施の形態の半導体装置、図５〜図８に示した半導体装置の製造方法と比して、フレキシブル基板の内周面に補強樹脂が固定されている点及びフレキシブル基板の内周面に補強樹脂を充填する工程を有している点が異なる。

よって、これらの相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図１７に示すように、本実施の形態の半導体装置１０においては、フレキシブル基板５の内周面５ｎに、フレキシブル基板５の屈曲形状を固定する補強樹脂３０が固定されている。即ち、フレキシブル基板５の内部の空間Ｍに補強樹脂３０が設けられている。尚、補強樹脂３０は、樹脂８と同じ材質であっても良く、異なる材質を用いても良い。

また、その他の構成は、上述した第１実施の形態の半導体装置１０と同じである。

また、本実施の形態の半導体装置の製造方法を、図１８を用いて示す。図１８は、図１のフレキシブル基板の内部の空間に、補強樹脂を充填する補強樹脂充填工程を示す図である。

本実施の形態においては、上述した治具取り外し工程後に形成された図１に示す半導体装置１０を（厚み方向Ａにおいて逆向きに）倒置した後、図１８に示すように、フレキシブル基板５の開口から、内部の空間Ｍに、フレキシブル基板５の屈曲形状を固定する補強樹脂３０を、ディスペンサ３５等によって充填する補強樹脂充填工程を行う。

その結果、フレキシブル基板５の内周面５ｎには、図１７に示すように補強樹脂３０が固定される。

このような構成、製造方法によれば、上述した第１実施の形態の効果に加え、フレキシブル基板５の屈曲形状が補強樹脂３０によってさらに補強されることから、半導体装置１０の強度をより向上させることができる。

（第３実施の形態）
図１９は、本実施の形態の半導体装置の構成を概略的に示す図である。

この第３実施の形態の半導体装置の構成は、上述した図１、図２に示した第１実施の形態の半導体装置、図５〜図８に示した半導体装置の製造方法と比して、フレキシブル基板の内周面に放熱部材が固定されている点及びフレキシブル基板の内周面に放熱部材を固定する工程を有している点が異なる。

図１９に示すように、本実施の形態の半導体装置１０においては、フレキシブル基板５の内周面５ｎに、フレキシブル基板５の屈曲形状を固定するとともに、半導体素子１からフレキシブル基板５を介して伝熱された熱を放熱する放熱部材４０が固定されている。即ち、フレキシブル基板５の内部の空間Ｍに放熱部材４０が設けられている。尚、放熱部材４０としては、ＳＵＳ、アルミ、セラミックス等の無機材料や、樹脂材料等が挙げられる。

尚、本実施の形態の製造方法としては、上述した第１実施の形態の図６または図９に示す治具取り付け工程における固定治具２０の代わりに、固定治具２０と同形状を有する放熱部材４０を用いれば良い。

尚、本実施の形態においては、空間Ｍに放熱部材４０を残すことから、上述した第１実施の形態に示した治具取り外し工程は不要となる。

また、その他の製造方法は、上述した第１実施の形態と同じである。

このように本実施の形態の構成及び製造方法によれば、上述した第１及び第２実施の形態に示す治具取り外し工程が不要となるため、製造工程数を削減することができる他、第２実施の形態と同様に、フレキシブル基板５の屈曲形状がさらに補強され、さらに、放熱部材４０により、半導体装置１０の放熱性を向上させることができる。

尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同じである。

また、上述した第１〜第３実施の形態の半導体装置は、例えば撮像装置として用いられる。図２０は、図１の半導体装置を撮像装置として用いた例を示す図である。

図２０に示すように上述した第１〜第３実施の形態の半導体装置１０は、例えば撮像装置として用いられる。即ち、半導体素子１は、撮像素子として用いられる。

この場合、撮像素子１の先端面１ｉには、受光部１ｅを覆うようカバーガラス６０が貼着されている。

このように、撮像装置に適用すれば、フレキシブル基板５及び樹脂８が半導体装置１０の外形内に位置していることから、撮像装置も小型化できるため、小型化、細径化が要求される内視鏡の挿入部の先端に搭載される撮像装置に好適となる。

また、撮像装置は、例えば医療用または工業用の内視鏡に設けられる他、医療用のカプセル内視鏡に設けられていても構わないし、内視鏡に限らず、カメラ付き携帯電話や、デジタルカメラに適用しても良いことは言うまでもない。さらに、半導体装置１０は、撮像装置とは異なる他の装置にも適用可能である。

１…半導体素子
１ｉ…半導体素子の先端面（第１の主面）
１ｔ…半導体素子の後端面（第２の主面）
５…フレキシブル基板
５ｃ…フレキシブル基板の屈曲部
５ｃｇ…屈曲部の外周面（樹脂が付着する面）
５ｇ…フレキシブル基板の外周面
５ｊ…フレキシブル基板の実装面
５ｎ…フレキシブル基板の内周面（実装面とは反対側の面）
８…樹脂
１０…半導体装置
２０…固定治具
３０…補強樹脂
４０…放熱部材
Ａ…厚み方向
Ｋ…空間
Ｋ´…設定空間
α…第１の量
α´…第２の量

Claims

第１の主面、および前記第１の主面とは反対の第２の主面を有する半導体素子と、
前記第２の主面に電気的に接続された、少なくとも一箇所が屈曲されることにより、前記半導体素子を前記第１の主面と前記第２の主面とを結ぶ前記半導体素子の厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう位置するフレキシブル基板と、
少なくとも前記半導体素子の前記第２の主面と前記フレキシブル基板の前記第２の主面への実装面との間の空間に充填されるとともに、前記半導体素子を前記厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう位置する樹脂と、
を具備し、
前記樹脂は、前記実装面よりも前記厚み方向において前記第２の主面から離間する方向に、前記フレキシブル基板の前記実装面が形成された外周面における屈曲部に沿って前記空間から設定長さはみ出していることを特徴とする半導体装置。
前記屈曲部の前記樹脂が付着する面に、親水性処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記フレキシブル基板における前記外周面とは反対の内周面に、前記フレキシブル基板の屈曲形状を固定する補強樹脂が固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
前記フレキシブル基板における前記外周面とは反対の内周面に、前記フレキシブル基板の屈曲形状を固定するとともに前記半導体素子から前記フレキシブル基板を介して伝熱された熱を放熱する放熱部材が固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
フレキシブル基板に、半導体素子の第１の主面とは反対側の第２の主面を実装するフレキシブル基板実装工程と、
前記フレキシブル基板の前記第２の主面への実装面とは反対側の面に固定治具を取り付ける治具取り付け工程と、
前記フレキシブル基板の少なくとも一箇所を屈曲させることにより、前記半導体素子を前記第１の主面と前記第２の主面とを結ぶ前記半導体素子の厚み方向から平面視した際、前記フレキシブル基板を前記半導体素子に全体が重なるよう位置させるとともに、前記固定治具により前記フレキシブル基板の屈曲形状を保持するフレキシブル基板屈曲工程と、
少なくとも前記半導体素子の前記第２の主面と前記フレキシブル基板の前記実装面との間の空間に樹脂を充填することにより、前記空間において、前記半導体素子を前記厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう前記樹脂を位置させるとともに前記樹脂を硬化させる樹脂充填工程と、
を具備し、
前記樹脂充填工程において、前記空間に対して前記樹脂が１００％充填される第１の量以上かつ、前記実装面を前記半導体素子の外形まで広げた際の前記実装面と前記第２の主面との間の設定空間に対して前記樹脂が１００％充填される第２の量以下の充填量によって前記樹脂を充填することにより、前記樹脂は、前記空間から前記実装面よりも前記厚み方向において前記第２の主面から離間する方向に、前記フレキシブル基板の前記実装面が形成された外周面における屈曲部に沿って設定長さはみ出すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
フレキシブル基板の半導体素子への実装面とは反対側の面に固定治具を取り付ける治具取り付け工程と、
前記フレキシブル基板の少なくとも一箇所を屈曲させるとともに前記固定治具により前記フレキシブル基板の屈曲形状を保持するフレキシブル基板屈曲工程と、
前記フレキシブル基板の前記実装面に樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、
前記フレキシブル基板の前記実装面に、前記半導体素子の第１の主面とは反対側の第２の主面を、前記樹脂を押し潰しながら実装することにより、少なくとも前記半導体素子の前記第２の主面と前記フレキシブル基板の前記実装面との間の空間において、前記半導体素子を前記第１の主面と前記第２の主面とを結ぶ前記半導体素子の厚み方向から平面視した際、前記半導体素子に全体が重なるよう屈曲された前記フレキシブル基板及び前記樹脂を位置させるとともに、前記樹脂を硬化させる半導体素子実装工程と、
を具備し、
前記樹脂塗布工程において、前記空間に対して前記樹脂が１００％充填される第１の量以上かつ、前記実装面を前記半導体素子の外形まで広げた際の前記実装面と前記第２の主面との間の設定空間に対して前記樹脂が１００％充填される第２の量以下の充填量となるよう前記樹脂を塗布することにより、前記樹脂は、前記空間から前記実装面よりも前記厚み方向において前記第２の主面から離間する方向に、前記フレキシブル基板の前記実装面が形成された外周面における屈曲部に沿って設定長さはみ出すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記樹脂充填工程後、前記固定治具を前記フレキシブル基板から取り外す治具取り外し工程をさらに具備していることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
前記樹脂塗布工程後、前記固定治具を前記フレキシブル基板から取り外す治具取り外し工程をさらに具備していることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
前記治具取り外し工程後、前記フレキシブル基板における前記外周面とは反対の内周面に、前記フレキシブル基板の屈曲形状を固定する補強樹脂を充填する補強樹脂充填工程をさらに具備することを特徴とする請求項７または８に記載の半導体装置の製造方法。
前記固定治具は、前記フレキシブル基板の屈曲形状を固定するとともに前記半導体素子から前記フレキシブル基板を介して伝熱された熱を放熱する放熱部材であることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体装置の製造方法。