JPH02201961A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH02201961A JPH02201961A JP1019424A JP1942489A JPH02201961A JP H02201961 A JPH02201961 A JP H02201961A JP 1019424 A JP1019424 A JP 1019424A JP 1942489 A JP1942489 A JP 1942489A JP H02201961 A JPH02201961 A JP H02201961A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、半導体装置のうち特にイメージセンサ−、フ
ォトトランジスタアレイ、フォトダイオードアレイの如
き複数ビットの光電変換作用を有する光半導体デバイス
に関し、更に詳しくはこの種の半導体装置に好適なパッ
ケージ構造及びその製造方法に関する。
ォトトランジスタアレイ、フォトダイオードアレイの如
き複数ビットの光電変換作用を有する光半導体デバイス
に関し、更に詳しくはこの種の半導体装置に好適なパッ
ケージ構造及びその製造方法に関する。
[従来の技術]
ビデオカメラ等の各種映像機器の普及にともない、光半
導体デバイスのうち特にCCD型、MOS型等のイメー
ジセンサ−の需要が増大している。
導体デバイスのうち特にCCD型、MOS型等のイメー
ジセンサ−の需要が増大している。
従来のイメージセンサ−は、一般に耐湿性に優れたセラ
ミックを用いてパッケージされていた。
ミックを用いてパッケージされていた。
しかし、前記のように需要が増大するにつれてイメージ
センサ−の使用形態も多岐にわたるようになり、小型軽
量化の要望が大になってきた。
センサ−の使用形態も多岐にわたるようになり、小型軽
量化の要望が大になってきた。
そこで、前記要望に応えるため、更にコスト面の要請か
ら、セラミックパッケージに代えてプラスチックパッケ
ージ化する傾向にある。
ら、セラミックパッケージに代えてプラスチックパッケ
ージ化する傾向にある。
しかし、イメージセンサ−の如き、受光部の面積が大き
い光半導体デバイスについてプラスチックパッケージ化
を図る場合は、一般の半導体装置と異なった特有の問題
を解決する必要がある。
い光半導体デバイスについてプラスチックパッケージ化
を図る場合は、一般の半導体装置と異なった特有の問題
を解決する必要がある。
[発明が解決しようとする課題]
即ち、イメージセンサ−1或はフォトトランジスタアレ
イ、フォトダイオードアレイ等の光半導体デバイスは、
入射光に基づいて光電変換するものであるから、受光部
は透明、もしくは所望波長に合わせた光を透過し得るよ
うにパッケージされている。
イ、フォトダイオードアレイ等の光半導体デバイスは、
入射光に基づいて光電変換するものであるから、受光部
は透明、もしくは所望波長に合わせた光を透過し得るよ
うにパッケージされている。
前記光半導体デバイスは、受光部全面にわたってパッケ
ージ表面の平滑性を良好にし、かつ表面が傷つきにくい
材質を選択する必要がある。
ージ表面の平滑性を良好にし、かつ表面が傷つきにくい
材質を選択する必要がある。
パッケージ表面の平滑性が不良であったり、傷ついたり
すると、光の乱反射等が発生して透過光量にバラツキが
生じる。
すると、光の乱反射等が発生して透過光量にバラツキが
生じる。
そこで、本発明者等は、光半導体デバイスの受光面を硬
質な光透過材、例えばガラス等を用いて覆うことを検討
した。
質な光透過材、例えばガラス等を用いて覆うことを検討
した。
その際、光半導体デバイスの構造および製造方法につい
て、下記のような問題点が明かになった。
て、下記のような問題点が明かになった。
特にイメージセンサ−の場合、受光面に光学的に結像さ
れた被写体を光電変換するのであるから、結像を必要と
しない光電変換素子とは異なった独自の問題点がある。
れた被写体を光電変換するのであるから、結像を必要と
しない光電変換素子とは異なった独自の問題点がある。
その第1は、光電変換素子とガラスとの間の間隙に関す
る。
る。
即ち、光電変換素子とガラスとの間に間隙があると、そ
の距離に応じて被写体との焦点距離が大になってしまう
。
の距離に応じて被写体との焦点距離が大になってしまう
。
イメージセンサ−を電子カメラ等に使用した場合、フォ
ーカスレンズによって焦点を合わせるが、フォーカスレ
ンズは前記間隙及びガラスの厚み以上に受光面に近接す
ることができず、焦点距離に限界が生じる。
ーカスレンズによって焦点を合わせるが、フォーカスレ
ンズは前記間隙及びガラスの厚み以上に受光面に近接す
ることができず、焦点距離に限界が生じる。
焦点距離が大であると、高倍率の近接撮影等に限界が生
じ、この限界を解消する手段として複雑な光学系が必要
になる。
じ、この限界を解消する手段として複雑な光学系が必要
になる。
従って、光学系が大型化し、ひいてはイメージセンサ−
を使用する電子カメラ等が大型化する一因になる。
を使用する電子カメラ等が大型化する一因になる。
電子機器に関する技術的動向の一つに小型軽量化がある
が、特に電子カメラの如く携帯して使用するものは、使
い勝手等の理由からより一層の小型軽量化が望まれてい
る。
が、特に電子カメラの如く携帯して使用するものは、使
い勝手等の理由からより一層の小型軽量化が望まれてい
る。
しかし、焦点距離が大になり、光学系が複雑になると、
電子カメラを小型軽量化する際の障害になる。
電子カメラを小型軽量化する際の障害になる。
また、イメージセンサ−の使用形態の一つに、電子内視
鏡がある。電子内視鏡は、変形操作可能なパイプの先端
部にイメージセンサ−を設け、例えば人体内に挿入して
胃壁等を撮影するものである。
鏡がある。電子内視鏡は、変形操作可能なパイプの先端
部にイメージセンサ−を設け、例えば人体内に挿入して
胃壁等を撮影するものである。
このような使用形態を考慮すれば、焦点距離が大であっ
たり大型化した場合、イメージセンサ−そのものの用途
が限定されてしまうことが理解できる。
たり大型化した場合、イメージセンサ−そのものの用途
が限定されてしまうことが理解できる。
その第2は、リードフレームと光電変換素子との位置決
め、更に光電変換素子の受光面とガラスとの位置決めに
関する。
め、更に光電変換素子の受光面とガラスとの位置決めに
関する。
従来、リードフレーム上に光電変換素子を位置決めする
マークを付し、このマークに合わせて位置決めし、かつ
ボンディングする構造のものがあった。
マークを付し、このマークに合わせて位置決めし、かつ
ボンディングする構造のものがあった。
しかし、マークは固定機能がないので位置ずれすること
がある。
がある。
また、受光面に対してガラスを位置決めしなければなら
ず、これらの位置決め及び固定作業が非常に面倒であっ
た。
ず、これらの位置決め及び固定作業が非常に面倒であっ
た。
このような問題を解決する手段として、受光面の面積に
対しガラスの面積を大にすることが考えられる。
対しガラスの面積を大にすることが考えられる。
しかし、この構造では、回折した光が受光面に入射しや
すくなる上に、ガラスの割れ等の事故が発生しやすくな
る。
すくなる上に、ガラスの割れ等の事故が発生しやすくな
る。
従って、リードフレームに対する光電変換素子の位置、
受光面に対するガラスの位置を一挙に決定し、かつ位置
ずれが発生しない構造が望ましい。
受光面に対するガラスの位置を一挙に決定し、かつ位置
ずれが発生しない構造が望ましい。
その第3は、入射光の乱反射低減に関する。
即ち、ガラスの表面が傷付いたり割れたりすると、前記
乱反射等が発生する。
乱反射等が発生する。
従って、ガラスが光電変換素子を封止するための封止体
、換言すればパッケージの一部を構成すると共に、その
表面の傷付きや割れを低減し得る構造が望ましい。
、換言すればパッケージの一部を構成すると共に、その
表面の傷付きや割れを低減し得る構造が望ましい。
その第4は、耐湿性の向上に関する。
前記のようにガラスをパッケージの一部にする構成では
、ガラスの界面から浸潤しようとする水分を低減する必
要がある。
、ガラスの界面から浸潤しようとする水分を低減する必
要がある。
該耐湿性の向上は、イメージセンサ−に限らず半導体装
置全般にとって重要なことであり、このためにイメージ
センサ−の構造にとどまらず、パッケージ材の選択、特
にガラスとの接着性を考慮したプラスチックの選択が行
われた。
置全般にとって重要なことであり、このためにイメージ
センサ−の構造にとどまらず、パッケージ材の選択、特
にガラスとの接着性を考慮したプラスチックの選択が行
われた。
その第5は、製造コストの低減に関するものであって、
イメージセンサ−はディジタル用ICやアナログ用IC
等の半導体装置に比較して使用量が少ない。
イメージセンサ−はディジタル用ICやアナログ用IC
等の半導体装置に比較して使用量が少ない。
このため、一般の半導体装置と同様に高価な金型を用い
た製造方法では、製造コスト低減に限界があった。
た製造方法では、製造コスト低減に限界があった。
本発明は、前記実状に鑑みてなされたものであり、その
目的は樹脂封止である上に、光電変換素子及び光透過材
の位置決めを容易に行い得る半導体装置を提供すること
にある。
目的は樹脂封止である上に、光電変換素子及び光透過材
の位置決めを容易に行い得る半導体装置を提供すること
にある。
[発明が解決しようとする課題]
本発明に係る前記目的は、熱可塑性の合成樹脂を用いて
パッケージとなる枠体を形成し、該枠体中の所定位置に
、光電変換素子を位置決めする位置決め部と、前記光電
変換素子の受光面に接着される光透過材の位置決めを行
う位置決め部とを一体に形成することによって達成され
る。
パッケージとなる枠体を形成し、該枠体中の所定位置に
、光電変換素子を位置決めする位置決め部と、前記光電
変換素子の受光面に接着される光透過材の位置決めを行
う位置決め部とを一体に形成することによって達成され
る。
[作用]
即ち、光電変換素子の位置決めは、前記光電変換素子の
係止用位置決め部に角部等の端部を係止させることによ
り、極めて簡単に行われる。
係止用位置決め部に角部等の端部を係止させることによ
り、極めて簡単に行われる。
また、前記光電変換素子の受光面に対する光透過材の位
置決めは、前記光透過材の係止用位置決め部に角部等の
端部を係止させることにより、極めて簡単に行われる。
置決めは、前記光透過材の係止用位置決め部に角部等の
端部を係止させることにより、極めて簡単に行われる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明を適用した半導体装置の一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
尚、第1図は半導体装置の外観構造を示す斜視図、第2
図は一部切り欠き平面図、第3図は要部の断面図、第4
図は枠体の構造を示す斜視図である。
図は一部切り欠き平面図、第3図は要部の断面図、第4
図は枠体の構造を示す斜視図である。
本実施例の特徴は、本発明でいう半導体装置に相当する
例えばイメージセンサ−について、パッケージの一部と
なる枠体を熱可塑性の合成樹脂により成形し、該枠体中
に配置した光電変換素子の受光面にガラスを密着すると
共に、前記ガラスの周辺、及び前記光電変換素子と前記
枠体とをポツティングにより注入し”た熱硬化性樹脂に
より一体化したことにある。
例えばイメージセンサ−について、パッケージの一部と
なる枠体を熱可塑性の合成樹脂により成形し、該枠体中
に配置した光電変換素子の受光面にガラスを密着すると
共に、前記ガラスの周辺、及び前記光電変換素子と前記
枠体とをポツティングにより注入し”た熱硬化性樹脂に
より一体化したことにある。
実施例の説明にあたっては、イメージセンサ−1の外観
構造及び内部構造について説明し、次いで製造方法、更
に耐湿性向上のための工夫等について説明する。
構造及び内部構造について説明し、次いで製造方法、更
に耐湿性向上のための工夫等について説明する。
イメージセンサ−1はMO3型イメージセンサ−の−例
であり、その外観は当業者間においてミニフラットパッ
ケージと称されている形状になされている。
であり、その外観は当業者間においてミニフラットパッ
ケージと称されている形状になされている。
イメージセンサ−1の上面はぼ中央部はガラス板2で覆
われ、光透過可能な受光部を構成する。
われ、光透過可能な受光部を構成する。
ガラス板2の下面は、後述する光電変換素子3の受光面
に密に接着され、該下面の一部とその垂直周囲、換言す
れば四角形の垂直断面2aの殆どは熱硬化性のエポキシ
樹脂4に接着している。
に密に接着され、該下面の一部とその垂直周囲、換言す
れば四角形の垂直断面2aの殆どは熱硬化性のエポキシ
樹脂4に接着している。
一方、イメージセンサ−1のパッケージ外周部は、前記
ガラス板2の表面、更に前記エポキシ樹脂4の表面に対
し画商に構成されている。該画商外周部は、イメージセ
ンサ−1のパッケージとなる枠体5であり、上パッケー
ジ5a、下パッケージ5bからなる。
ガラス板2の表面、更に前記エポキシ樹脂4の表面に対
し画商に構成されている。該画商外周部は、イメージセ
ンサ−1のパッケージとなる枠体5であり、上パッケー
ジ5a、下パッケージ5bからなる。
該枠体5の構造については後に詳述するが、熱可塑性の
合成樹脂を用いて成形したものであり、上パッケージ5
aと下パッケージ5bとのほぼ中央位置から、光電変換
素子3の外部接続端子となる多数のリード6が導き出さ
れている。
合成樹脂を用いて成形したものであり、上パッケージ5
aと下パッケージ5bとのほぼ中央位置から、光電変換
素子3の外部接続端子となる多数のリード6が導き出さ
れている。
なお、当業者間においては、パッケージ外のリードをア
ウターリード、パッケージ内をインナーリードと称して
いるが、本実施例では説明の便宜のため単にリードと称
する。
ウターリード、パッケージ内をインナーリードと称して
いるが、本実施例では説明の便宜のため単にリードと称
する。
次に、第2図および第3図を参照してイメージセンサ−
1の内部構造について説明する。
1の内部構造について説明する。
光電変換素子3の下面はパッケージ内のほぼ中央におい
てタブ吊りリード7にボンディングされている。
てタブ吊りリード7にボンディングされている。
このボンディングは、導電可能になされるものであり、
タブ吊りリード7のリード7aを接地、或は所定の電位
に保持して安定動作を図るようになされている。
タブ吊りリード7のリード7aを接地、或は所定の電位
に保持して安定動作を図るようになされている。
また、光電変換素子3の各ポンディングパッド8、換言
すれば外部接続端子と各インナーリードの先端部とは、
第2回及び第3図に示すようにボンディングワイヤー9
にて接続されている。
すれば外部接続端子と各インナーリードの先端部とは、
第2回及び第3図に示すようにボンディングワイヤー9
にて接続されている。
このように固定された光電変換素子3の上部、即ち受光
面にU■樹脂等の透明な接着剤を用いてガラス板3が密
に接着される。この接着厚さは、0.5〜50μm1好
ましくは5〜20μm程度の微小なものであり、実質的
に両者は一体になされている。
面にU■樹脂等の透明な接着剤を用いてガラス板3が密
に接着される。この接着厚さは、0.5〜50μm1好
ましくは5〜20μm程度の微小なものであり、実質的
に両者は一体になされている。
次ぎに、前記光電変換素子3とガラス板2との位置決め
構造について説明する。
構造について説明する。
第2図および第4図に示すように、枠体5の内壁部の互
いに対向する位置に、位置決め部材10が設けられてい
る。
いに対向する位置に、位置決め部材10が設けられてい
る。
各位置決め部材10の先端面には、光電変換素子3の対
角線上の角部を嵌合し位置決めするための第1の段差部
10a、ガラス板2の対角線上の角部を嵌合し位置決め
するための第2の段差部10bが形成されている。
角線上の角部を嵌合し位置決めするための第1の段差部
10a、ガラス板2の対角線上の角部を嵌合し位置決め
するための第2の段差部10bが形成されている。
光電変換素子3の位置決めは、対角線上の2の角部を第
1の段差部10aに嵌合するだけでよく、この嵌合によ
り横方向の位置ずれが完全に阻止される。
1の段差部10aに嵌合するだけでよく、この嵌合によ
り横方向の位置ずれが完全に阻止される。
また、ガラス板2の位置決めは、対角線上の2の角部を
第2の段差部10bに嵌合するだけでよい。この嵌合に
より、ガラス板2は光電変換素子3上の重ね合わせ位置
が決定されると共に、横方向の位置ずれが完全に阻止さ
れることになる。
第2の段差部10bに嵌合するだけでよい。この嵌合に
より、ガラス板2は光電変換素子3上の重ね合わせ位置
が決定されると共に、横方向の位置ずれが完全に阻止さ
れることになる。
イメージセンサ−1を製造する場合、リードフレームと
枠体5との位置合わせは、自動的かつ厳密に行われる。
枠体5との位置合わせは、自動的かつ厳密に行われる。
また、リードフレーム、J亥す−ドフレーム上に固定さ
れる光電変換素子3、その受光面に位置決めされるガラ
ス板2の形状や大きさは設計時に判明している。
れる光電変換素子3、その受光面に位置決めされるガラ
ス板2の形状や大きさは設計時に判明している。
従って、前記各部材の形状や大きさに合わせて前記位置
決め部材10を設け、かつ第1および第2の段差部10
a、10bを形成することによりリードフレームからガ
ラス板2の位置関係を容易に決定し、かつ不所望な位置
ずれを防止することができる。
決め部材10を設け、かつ第1および第2の段差部10
a、10bを形成することによりリードフレームからガ
ラス板2の位置関係を容易に決定し、かつ不所望な位置
ずれを防止することができる。
以上に本発明を適用したイメージセンサーエの一実施例
を説明したが、前記構造のイメージセンサ−1は下記の
ような注目すべき効果を奏する。
を説明したが、前記構造のイメージセンサ−1は下記の
ような注目すべき効果を奏する。
即ち、光電変換素子3の受光面にガラス板2が密に接着
され、しかもガラス板2がパッケージの一部を構成して
いる。
され、しかもガラス板2がパッケージの一部を構成して
いる。
従って、実際の使用に際しては、ガラス板2の表面に接
触する位置までレンズ等を近接させることができ、被写
体との焦点距離を小になすことができる。
触する位置までレンズ等を近接させることができ、被写
体との焦点距離を小になすことができる。
この結果、高倍率の撮像が可能になり、電子スチルカメ
ラ、VTR用カメラ等への利用はいうまでもなく、電子
内視鏡等の近接撮影を必要とする機器に広く利用するこ
とができる。
ラ、VTR用カメラ等への利用はいうまでもなく、電子
内視鏡等の近接撮影を必要とする機器に広く利用するこ
とができる。
また、第3図に明確に示されているように、枠体5の上
部表面とガラス板2の表面とは、高さhの段差がある。
部表面とガラス板2の表面とは、高さhの段差がある。
従って、例えば実装時においてイメージセンサ−1を逆
さ−まに置くようなことがあっても、ガラス表面に物品
が当りに((なり、その表面が傷つき難くなる。
さ−まに置くようなことがあっても、ガラス表面に物品
が当りに((なり、その表面が傷つき難くなる。
この結果、ガラスの割れ、光の乱反射等が低減され、イ
メージセンサ−1の信頼性が向上する。
メージセンサ−1の信頼性が向上する。
更に注目すべきことは、位置決め部材10を設けたこと
による効果である。
による効果である。
位置決め部材10を設けることにより、前記のように光
電変換素子3とガラス板2との位置決めが極めて容易に
なるが、前記以外にも優れた効果がある。即ち、位置決
め部材10を設けることにより、光電変換素子3の受光
面の大きさ、換言すれば面積に対し、ガラス板2の面積
をさほど大にする必要がない。
電変換素子3とガラス板2との位置決めが極めて容易に
なるが、前記以外にも優れた効果がある。即ち、位置決
め部材10を設けることにより、光電変換素子3の受光
面の大きさ、換言すれば面積に対し、ガラス板2の面積
をさほど大にする必要がない。
ここで、前記位置決め部材10が設けられおらず、枠体
5を利用してガラス板2を位置決め固定する構造を想定
する。
5を利用してガラス板2を位置決め固定する構造を想定
する。
この場合、受光面に沿って横方向に光の伝達経路が延長
されたようになるので、回折した光が受光面から入射し
やすくなり、光電変換された撮影データのノイズ成分が
大になってしまう。
されたようになるので、回折した光が受光面から入射し
やすくなり、光電変換された撮影データのノイズ成分が
大になってしまう。
また、ガラス板2の面積に対応して、割れや表面が傷つ
く可能性が大になる。
く可能性が大になる。
更に、ガラス板2を受光面とほぼ同一の大きさになし、
受光面への接着が即位置火めであるような構造を想定す
る。
受光面への接着が即位置火めであるような構造を想定す
る。
この場合、製造工程において次ぎのような問題が発生す
る。
る。
即ち、ガラス板2の接着位置を正確に行わないと、ガラ
ス板2の縁部がポンディングパッドに不所望に近接して
しまう。ワイヤーボンディングはキャピラリを用いて行
われるが、前記状態になると、キャピラリがガラス板2
の縁部に接触し、ワイヤーボンディングが不可能になる
。
ス板2の縁部がポンディングパッドに不所望に近接して
しまう。ワイヤーボンディングはキャピラリを用いて行
われるが、前記状態になると、キャピラリがガラス板2
の縁部に接触し、ワイヤーボンディングが不可能になる
。
しかし、前記位置決め部材10を設けることにより、前
記問題点は一挙に解消される。
記問題点は一挙に解消される。
次に、第5図〜第7図を参照して前記イメージセンサ−
1の製造方法を説明する。
1の製造方法を説明する。
先ず、第5図を参照して第1の製造方法を説明する。尚
、イメージセンサ−1を構成する各部材の材質について
は、製造方法の説明後に述べるものとする。
、イメージセンサ−1を構成する各部材の材質について
は、製造方法の説明後に述べるものとする。
イメージセンサ−1の製造にあたっては、ステップ31
(以下においてステップの記載を省略する)に示すよう
に、リードフレームを枠体5を成形するための金型(図
示せず)にセットする。
(以下においてステップの記載を省略する)に示すよう
に、リードフレームを枠体5を成形するための金型(図
示せず)にセットする。
次いで金型に枠体5を成形するための熱可塑性樹脂とし
て、例えばABS樹脂、ベクトラ樹脂等を注入する。
て、例えばABS樹脂、ベクトラ樹脂等を注入する。
そして、S2に示すように枠体5の成形を行い、その後
にS3に示すようにリードフレーム上に光電変換素子3
を接着、即ちボンディングする。
にS3に示すようにリードフレーム上に光電変換素子3
を接着、即ちボンディングする。
次ぎに、S4に示すように、例えばAu線(金線)によ
りワイヤーボンディングを行い、更にS5に示すように
UV樹脂を用いてガラス板2を光電変換素子3の受光面
に接着する。
りワイヤーボンディングを行い、更にS5に示すように
UV樹脂を用いてガラス板2を光電変換素子3の受光面
に接着する。
この際、光電変換素子3とガラス板2との位置決めは、
前記のようにして行われる。
前記のようにして行われる。
前記ガラス板2の接着が行われた後、枠体5の下部開放
部について、S6に示すように蓋体11を用いて閉塞す
る。
部について、S6に示すように蓋体11を用いて閉塞す
る。
咳閉塞作業は、次工程において枠体5に注入される熱硬
化性樹脂、例えばエポキシ樹脂の流出を防止するために
行われる。
化性樹脂、例えばエポキシ樹脂の流出を防止するために
行われる。
前記S6までの工程が終了した段階では、いわば箱型の
枠体5中に光電変換素子3が宙ずり状態で配置されてい
ることになる。
枠体5中に光電変換素子3が宙ずり状態で配置されてい
ることになる。
そして、S7においてエポキシ樹脂4を注入するのであ
るが、該注入は一定量のエポキシ樹脂4をボッティング
にて行うものであり、特別な金型を使用しない。
るが、該注入は一定量のエポキシ樹脂4をボッティング
にて行うものであり、特別な金型を使用しない。
ボッティング時のエポキシ樹脂4は液状であり、枠体5
と光電変換素子3との間に形成された中空部内を下方か
ら次第に充満するようになる。しかも液状であるから、
微小な空間、隙間にも浸透することになり、該浸透中に
気体がエポキシ樹脂中に混入せず、気泡等が発生しない
。
と光電変換素子3との間に形成された中空部内を下方か
ら次第に充満するようになる。しかも液状であるから、
微小な空間、隙間にも浸透することになり、該浸透中に
気体がエポキシ樹脂中に混入せず、気泡等が発生しない
。
ここで注目すべきことは、注入するエポキシ樹脂4の量
を予め決定し、エポキシ樹脂4がガラス板2の表面上ま
で流れないようにできることである。
を予め決定し、エポキシ樹脂4がガラス板2の表面上ま
で流れないようにできることである。
即ち、第3図に示すように、ガラス板2の周囲の垂直面
全域にわたってエポキシ樹脂4が接着する程度に、エポ
キシ樹脂4の注入量を調整する。
全域にわたってエポキシ樹脂4が接着する程度に、エポ
キシ樹脂4の注入量を調整する。
この結果、ガラス板2の垂直面、その下面で公電変換素
子3に接触していない面等がすべてエポキシ樹脂4に接
触することになる。
子3に接触していない面等がすべてエポキシ樹脂4に接
触することになる。
次ぎに、炉内に搬入されて、S8に示すように例えば1
50°C程度の温度で加熱され、エポキシ樹脂の硬化が
行われる。
50°C程度の温度で加熱され、エポキシ樹脂の硬化が
行われる。
該硬化により、エポキシ樹脂4は金型を用いることな(
はぼ平面になり、光電変換素子3を封止するパッケージ
の一部となる。
はぼ平面になり、光電変換素子3を封止するパッケージ
の一部となる。
この段階では、前記リード6間を接続しているダムは切
断されておらず、いわば各リード6は短絡状態にある。
断されておらず、いわば各リード6は短絡状態にある。
そこで、S9に示すようにダムの切断が行われ、次ぎの
工程S10でリードの先端部の折り曲げ(リードフォー
ミング)が行われる。
工程S10でリードの先端部の折り曲げ(リードフォー
ミング)が行われる。
このようにして完成したイメージセンサ−1はSllに
示すようにテスティング工程に移行し、所定の検査を経
て良否の判定が行われる。
示すようにテスティング工程に移行し、所定の検査を経
て良否の判定が行われる。
前記一連の製造工程から明かなように、イメージセンサ
−1のパッケージの一部となるエポキシ樹脂4のボッテ
ィングは、金型なしに行われる。
−1のパッケージの一部となるエポキシ樹脂4のボッテ
ィングは、金型なしに行われる。
しかも、エポキシ樹脂4がイメージセンサ−1の受光部
とならないので、エポキシ樹脂4について表面仕上げが
不要になり、ポツティングに続いて硬化するのみでよい
。
とならないので、エポキシ樹脂4について表面仕上げが
不要になり、ポツティングに続いて硬化するのみでよい
。
以上のように、高価な金型を不要になし、又作業工程を
短縮し得るので、作業効率の向上と製造コストの低減と
を図り得る。
短縮し得るので、作業効率の向上と製造コストの低減と
を図り得る。
次ぎに、第6図を参照して製造工程の第2例を説明する
。尚、前記第1例と同様の工程には同一のステップナン
バーを付し、説明を省略する。
。尚、前記第1例と同様の工程には同一のステップナン
バーを付し、説明を省略する。
Slから35までの製造工程は、前記第1例と同様であ
る。
る。
S16では、前記工程S6で行われた蓋体11の取り付
けに代えて、エポキシ樹脂のコーティングを行い、該工
程に続いて炉内に搬入しS17に示すように硬化する。
けに代えて、エポキシ樹脂のコーティングを行い、該工
程に続いて炉内に搬入しS17に示すように硬化する。
次いで、前記蓋体11に相当する部分を成形して組み立
てるのであるが、該成形にはベクトラ樹脂が用いられて
よい。
てるのであるが、該成形にはベクトラ樹脂が用いられて
よい。
以後、前記第1例と同様に39から311に示す製造工
程を経て、イメージセンサ−が製造される。
程を経て、イメージセンサ−が製造される。
以上の製造工程は、何れもミニフラットパッケージにな
されたイメージセンサ−の製造工程に関するものである
。
されたイメージセンサ−の製造工程に関するものである
。
しかし、パッケージ構造は多岐にわたるものであって、
イメージセンサ−をチップキャリアーパッケージに構成
することができ、該チップキャリアーパッケージに本発
明の構造と製造方法を適用することもできる。
イメージセンサ−をチップキャリアーパッケージに構成
することができ、該チップキャリアーパッケージに本発
明の構造と製造方法を適用することもできる。
第7図は、チップキャリアーパッケージにて構成された
イメージセンサ−20の一例を示す断面図である。
イメージセンサ−20の一例を示す断面図である。
21はガラスエポキシ基板であり、凹部中央に光電変換
素子22が固定され、その受光面にガラス板23が前記
同様に密に接着されている。
素子22が固定され、その受光面にガラス板23が前記
同様に密に接着されている。
前記エポキシ樹脂21の画商外周部の上部には樹脂止め
枠24が取り付けられるので、ガラスエポキシ基板21
と樹脂止め枠24とにより、上部が開放されたいわば箱
体が形成される。
枠24が取り付けられるので、ガラスエポキシ基板21
と樹脂止め枠24とにより、上部が開放されたいわば箱
体が形成される。
そして、箱体中の空間にエポキシ樹脂25を充填し、こ
れを固化した構造になされている。
れを固化した構造になされている。
次ぎに、第8図を参照して前記チップキャリアーパッケ
ージの製造工程を説明する。
ージの製造工程を説明する。
321においてガラスエポキシ樹脂21をセットし、次
いでS22に示すように光電変換素子22を取り付ける
のであるが、該取り付けは例えばAgペーストによって
行われる。
いでS22に示すように光電変換素子22を取り付ける
のであるが、該取り付けは例えばAgペーストによって
行われる。
次いで図示を省略したワイヤーのボンディング(S23
)が行われ、更にS24に示すようにガラス板23の接
着が行われる。
)が行われ、更にS24に示すようにガラス板23の接
着が行われる。
その後、S25において枠体24の取り付けが行われ、
更にS26においてエポキシ樹脂25の充填が行われる
。
更にS26においてエポキシ樹脂25の充填が行われる
。
該充填は前記同様にボッティングにて行われ、一定量が
充填された後、炉に搬入してS27に示すように硬化し
、次いでテスティング(32B)に移行する。
充填された後、炉に搬入してS27に示すように硬化し
、次いでテスティング(32B)に移行する。
以上のように、本発明のパッケージ構造、並びにその製
造方法は、ミニフラットパッケージのみでなくチップキ
ャリアーパッケージにも適用し得る。
造方法は、ミニフラットパッケージのみでなくチップキ
ャリアーパッケージにも適用し得る。
ここで、前記イメージセンサ−1及び20を構成する各
部材の材質について説明する。
部材の材質について説明する。
前記リード6、タブ吊りリード7となるリードフレーム
は、パッケージ寸法、リード端子数等を考慮して、板厚
t=0.15mmの42all。
は、パッケージ寸法、リード端子数等を考慮して、板厚
t=0.15mmの42all。
y材を使用し、表面メツキはAg4μmで全面に施した
。
。
また、枠体5については、寸法精度、組立工程中の耐熱
性、該イメージセンサ−1をプリント配線基板(図示せ
ず)へ実装する際の半田耐熱性、熱膨張率、機械的強度
等の信顛性を考慮して材質決定する必要がある。
性、該イメージセンサ−1をプリント配線基板(図示せ
ず)へ実装する際の半田耐熱性、熱膨張率、機械的強度
等の信顛性を考慮して材質決定する必要がある。
本実施例で枠体5及び蓋体11を成形するために使用し
た合成樹脂は、ポリプラスチック(株)製ベクトラA−
410であるが、他にABS樹脂を適用してもよい。
た合成樹脂は、ポリプラスチック(株)製ベクトラA−
410であるが、他にABS樹脂を適用してもよい。
また、ポツティング方式にて充填する合成樹脂4及び2
5は、密着性の良好な液状エポキシ樹脂を使用したが、
他にシリコン樹脂を適用してよい。
5は、密着性の良好な液状エポキシ樹脂を使用したが、
他にシリコン樹脂を適用してよい。
前記構成のイメージセンサ−1及び20によれば、ガラ
ス板2及び23は光透過性に優れ、しかも表面硬度が大
であるため傷つきに(いので、信転性が向上する。
ス板2及び23は光透過性に優れ、しかも表面硬度が大
であるため傷つきに(いので、信転性が向上する。
また、ガラス板2の外周囲、その下側面の一部は接着性
の良好なエポキシ樹脂4によって一体化されているので
、ガラス板2とエポキシ樹脂4との界面に沿って光電変
換素子3に至る水分等の侵入経路が形成されにくくなる
。従って、水分および湿気が浸潤しにくくなり、イメー
ジセンサ−1全体の耐湿性が向上する。
の良好なエポキシ樹脂4によって一体化されているので
、ガラス板2とエポキシ樹脂4との界面に沿って光電変
換素子3に至る水分等の侵入経路が形成されにくくなる
。従って、水分および湿気が浸潤しにくくなり、イメー
ジセンサ−1全体の耐湿性が向上する。
以上に本発明の一実施例を説明したが、前記位置決め部
材の構造は前記に限定されるものではなく、例えば第9
図に示す構造であってもよい。
材の構造は前記に限定されるものではなく、例えば第9
図に示す構造であってもよい。
前記実施例では、位置決め部となる段差部が縦方向に形
成されている。
成されている。
しかし、第9図に示す構造では4個の位置決め部材30
が枠体5と一体に形成され、各位置決め部材30には横
方向に、換言すれば階段状に、光電変換素子3を位置決
めする段差部30aと、ガラス板2を位置決めする段差
部30bとが形成されている。
が枠体5と一体に形成され、各位置決め部材30には横
方向に、換言すれば階段状に、光電変換素子3を位置決
めする段差部30aと、ガラス板2を位置決めする段差
部30bとが形成されている。
前記構造によれば、光電変換素子3を段差部30aに嵌
合するだけで、リードフレーム(図示せず)に対する位
置決めと、横方向への位置ずれを完全に防止することが
できる。
合するだけで、リードフレーム(図示せず)に対する位
置決めと、横方向への位置ずれを完全に防止することが
できる。
また、段差部30bは、前記のように位置決めされる光
電変換素子30の受光面に対し、ガラス板2を接着し得
るように形成される。
電変換素子30の受光面に対し、ガラス板2を接着し得
るように形成される。
従って、段差部30bにガラス板2を嵌合することによ
り、ガラス板2は前記受光面に最適に接着し得るように
位置決めされ、更に横方向の位置ずれが完全に防止でき
るようになる。
り、ガラス板2は前記受光面に最適に接着し得るように
位置決めされ、更に横方向の位置ずれが完全に防止でき
るようになる。
以上に本発明の詳細な説明したが、本発明は前記に限定
されるものではなく、種々の変形が可能である。
されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、ポツティング方式にて充填される合成樹脂は、
無色透明であってもよく、黒色等の着色されたものであ
ってもよい。着色した場合は、回折して受光される光を
低減することができる。
無色透明であってもよく、黒色等の着色されたものであ
ってもよい。着色した場合は、回折して受光される光を
低減することができる。
更に、光透過材としては、前記ガラス板に限定されず色
フィルタ、プリズムを適用してよく、その他に水晶、石
英、蛍石、方開石、KDP、ADP等の光学材料等を適
用することができる。
フィルタ、プリズムを適用してよく、その他に水晶、石
英、蛍石、方開石、KDP、ADP等の光学材料等を適
用することができる。
本発明は、前記イメージセンサ−以外の光半導体デバイ
ス、例えばフォトトランジスタアレイ、フォトダイオー
ドアレイ等の充電変換を行う半導体装置に広く利用する
ことができる。
ス、例えばフォトトランジスタアレイ、フォトダイオー
ドアレイ等の充電変換を行う半導体装置に広く利用する
ことができる。
[発明の効果コ
以上に説明したように、本発明に係る半導体装置は、樹
脂封止体を構成する枠体に、光電変換素子を位置決めす
るための位置決め部材と、前記光電変換素子の受光面に
接着される光透過材を位置決めするための位置決め部材
とを一体に形成したものである。
脂封止体を構成する枠体に、光電変換素子を位置決めす
るための位置決め部材と、前記光電変換素子の受光面に
接着される光透過材を位置決めするための位置決め部材
とを一体に形成したものである。
前記構成によれば、樹脂封止体を形成するにあたり、光
電変換素子と該光電変換素子の受光面に接着される光透
過材とを各位置決め部材にそれぞれ係止することにより
、極めて簡単に位置決めが行われ、更に封止作業中の位
置ずれを完全に防止することができる。
電変換素子と該光電変換素子の受光面に接着される光透
過材とを各位置決め部材にそれぞれ係止することにより
、極めて簡単に位置決めが行われ、更に封止作業中の位
置ずれを完全に防止することができる。
従って、前記構成の半導体装置は、リードフレームに対
する光電変換素子の位置合わせ、光電変換素子の受光面
に対する光透過材の位置合わせが容易になり、製造治具
の簡略化、製造工程の簡素化を図ることができる。
する光電変換素子の位置合わせ、光電変換素子の受光面
に対する光透過材の位置合わせが容易になり、製造治具
の簡略化、製造工程の簡素化を図ることができる。
更に、リードフレームと光電変換素子、あるいは光電変
換素子と光透過体との間の位置ずれが発生しないので、
位置ずれに起因する製品不良を大幅に低減することがで
きる。
換素子と光透過体との間の位置ずれが発生しないので、
位置ずれに起因する製品不良を大幅に低減することがで
きる。
第1図は本発明を適用した半導体装置の外観構造を示す
斜視図、 第2図は半導体装置の一部切り欠き平面図、第3図は要
部の断面図、 第4図は枠体の構造を示す斜視図、 第5図及び第6図は半導体装置の製造工程図、第7図は
半導体装置の他の例を示す断面図、第8図は半導体装置
の他の製造工程図、第9図は枠体の他の例を示す斜視図
である。 8:ボンディングパッド 9:ボンディングワイヤー 10.30:位置決め部材 10a、30a、10b、30 の段差部。 :第1及び第2 図中の符号 1.20.30.40:イメージセンサ−2,23,3
5,45ニガラス板 3.22.34.45.:光電変換素子4.25.33
.43:エポキシ樹脂 5.21.31. 4t:枠体 6:リード 7:タブ吊りリード 第 図 第 2 図 第 3 図 第 図 し& 弔 図 図 第 図
斜視図、 第2図は半導体装置の一部切り欠き平面図、第3図は要
部の断面図、 第4図は枠体の構造を示す斜視図、 第5図及び第6図は半導体装置の製造工程図、第7図は
半導体装置の他の例を示す断面図、第8図は半導体装置
の他の製造工程図、第9図は枠体の他の例を示す斜視図
である。 8:ボンディングパッド 9:ボンディングワイヤー 10.30:位置決め部材 10a、30a、10b、30 の段差部。 :第1及び第2 図中の符号 1.20.30.40:イメージセンサ−2,23,3
5,45ニガラス板 3.22.34.45.:光電変換素子4.25.33
.43:エポキシ樹脂 5.21.31. 4t:枠体 6:リード 7:タブ吊りリード 第 図 第 2 図 第 3 図 第 図 し& 弔 図 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 樹脂封止体により光電変換素子を封止してなる半導体装
置において、 前記樹脂封止体を構成する枠体に、前記光電変換素子の
端部を係止する位置決め部と、 前記光電変換素子の受光面に接着される光透過材の端部
を係止する位置決め部とを一体に形成した半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1019424A JPH02201961A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1019424A JPH02201961A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02201961A true JPH02201961A (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=11998891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1019424A Pending JPH02201961A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02201961A (ja) |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1019424A patent/JPH02201961A/ja active Pending
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