(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和するとともに、半導体素子とプリント配線基板との電気的接続の高信頼性を確保できる手段を提供する。【解決手段】撮像ユニット１は、機能面側に複数の突起電極２ｂを有する固体撮像素子２と、この固体撮像素子２をフリップチップ実装するプリント配線基板３とを備える。プリント配線基板３には、固体撮像素子２の受光部２ａに対向する開口部３ａと、複数の突起電極２ｂを各々接続する複数の配線電極３ｃと、開口部３ａに連続する切欠きによって分岐して複数の配線電極３ｃを分割する複数の分岐部３ｄとが形成される。複数の分岐部３ｄの各々は、配線電極３ｃとの密着状態を維持しつつ突起電極２ｂの変位に追従して湾曲して、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力を緩和する。【選択図】図２
2010205915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能面側に複数の突起電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子の機能面に対向する開口部と、前記複数の突起電極を各々接続する複数の配線電極と、前記開口部に連続する切欠きによって分岐して前記複数の配線電極を分割する複数の分岐部とが形成されたプリント配線基板と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記プリント配線基板に実装した状態の前記半導体素子を密着被覆するとともに、前記半導体素子と前記プリント配線基板との間隙を閉塞する封止フィルムを備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記封止フィルムは、前記プリント配線基板の熱膨張係数に比して小さい熱膨張係数を有することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体素子は、前記機能面側に受光部を有する固体撮像素子であり、
前記プリント配線基板は、前記受光部と前記開口部とを対向させた態様で前記固体撮像素子を搭載することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子等の半導体素子を備えた半導体装置に関し、特に、プリント配線基板に形成された開口部と半導体素子の機能面とを対向させた態様でプリント配線基板に半導体素子が実装された構造の半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を備えた撮像ユニットに例示されるように、半導体素子を備えた各種態様の半導体装置が登場している。半導体装置は、一般に、半導体素子等の必要な実装部品をプリント配線基板に実装することによって実現される。かかる半導体装置におけるプリント配線基板と半導体素子との実装技術として、接着剤を用いたダイボンディング技術または金属ワイヤを用いたワイヤボンディング技術等の各種技術が開発されているが、近年、半導体装置の小型化および高速処理化の傾向に伴って、フリップチップ実装技術が多用されている。
【０００３】
一般に、かかるプリント配線基板と半導体素子とのフリップチップ実装技術において、半導体素子の各電極パッドには金バンプ等の突起電極が予め形成され、加熱処理等によってプリント配線基板上の各配線電極に半導体素子の各突起電極が各々接続、固定される。この結果、プリント配線基板に半導体素子がフリップチップ実装される。
【０００４】
なお、近年、プリント配線基板への半導体素子の高密度実装化の傾向が益々強まり、これに伴い、半導体素子における突起電極の高密度化および微細ピッチ化が進行している。このため、半導体素子の各突起電極の小型化が進行し、これに伴い、かかる突起電極を介するプリント配線基板と半導体素子との接続面積が減少する。かかるプリント配線基板と半導体素子とのフリップチップ実装技術に関し、プリント配線基板の配線電極の下層に密着力が小さい下層膜を設置し、フリップチップ実装時の加熱処理の際に、この下層膜と配線電極との剥離を発生させることによって、このプリント配線基板と半導体素子との熱膨張係数差による応力を緩和し、この結果、かかる熱膨張係数差による応力に起因して発生するプリント配線基板と半導体素子との剥離を防止した半導体装置の実装構造が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−７４２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、プリント配線基板と半導体素子との熱膨張係数差による応力に追従して、プリント配線基板の配線電極の一部分、具体的には半導体素子の突起電極との接続部に当たる部分を捲り上げるようにプリント配線基板から剥離させている。このため、かかる配線電極の剥離部分と非剥離部分との境界において配線電極が屈曲して断線する可能性があり、これに起因にして、プリント配線基板と半導体素子との電気的接続の信頼性を確保することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、半導体素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和するとともに、半導体素子とプリント配線基板との電気的接続の高信頼性を確保することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる半導体装置は、機能面側に複数の突起電極を有する半導体素子と、前記半導体素子の機能面に対向する開口部と、前記複数の突起電極を各々接続する複数の配線電極と、前記開口部に連続する切欠きによって分岐して前記複数の配線電極を分割する複数の分岐部とが形成されたプリント配線基板と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる半導体装置は、上記の発明において、前記プリント配線基板に実装した状態の前記半導体素子を密着被覆するとともに、前記半導体素子と前記プリント配線基板との間隙を閉塞する封止フィルムを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる半導体装置は、上記の発明において、前記封止フィルムは、前記プリント配線基板の熱膨張係数に比して小さい熱膨張係数を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる半導体装置は、上記の発明において、前記半導体素子は、前記機能面側に受光部を有する固体撮像素子であり、前記プリント配線基板は、前記受光部と前記開口部とを対向させた態様で前記固体撮像素子を搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる半導体装置では、半導体素子の機能面側に複数の突起電極を形成し、前記半導体素子を実装するプリント配線基板に、前記半導体素子の機能面に対向する開口部と、前記複数の突起電極を各々接続する複数の配線電極と、前記開口部に連続する切欠きによって分岐して前記複数の配線電極を分割する複数の分岐部とを形成している。このため、前記複数の配線電極の各々と電気的に接続された前記プリント配線基板の各回路配線を屈曲させることなく、前記半導体素子と前記プリント配線基板との間の歪に追従して前記複数の分岐部を湾曲させることができ、この結果、半導体素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和するとともに、半導体素子とプリント配線基板との電気的接続の高信頼性を確保することが可能な半導体装置を実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態である半導体装置について説明する。なお、以下では、本発明の実施の形態にかかる半導体装置の一例として、固体撮像素子を備える撮像ユニットを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態にかかる半導体装置の一例である撮像ユニットの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる撮像ユニットの一構成例を示す模式図である。図２は、図１に示す撮像ユニットのＡ−Ａ線断面模式図である。図３は、図１に示す撮像ユニットのＢ−Ｂ線断面模式図である。図１〜３に示すように、この実施の形態にかかる撮像ユニット１は、被写体の画像を撮像する固体撮像素子２と、固体撮像素子２を実装するプリント配線基板３と、プリント配線基板３上の固体撮像素子２を封止する封止フィルム４と、固体撮像素子２を保護する透光性部材５とを備える。
【００１５】
固体撮像素子２は、ベアチップ状態の半導体素子の一例であり、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等を用いて実現される。具体的には、固体撮像素子２は、シリコン基板等のサブストレートの表面に、被写体からの光を受光する受光部２ａと、プリント配線基板３と電気的に接続するための複数の突起電極２ｂとを備える。その他に、固体撮像素子２は、特に図１〜３に図示していないが、ドライバ回路等の撮像機能に必要な各種回路および複数の電極パッド等を備える。
【００１６】
受光部２ａは、２次元的に配置される複数の画素およびマイクロレンズ等を用いて実現される。受光部２ａは、透光性部材５等の光学系を介して被写体からの光を受光し、この受光した光を光電変換処理する。固体撮像素子２は、受光部２ａによって光電変換処理した信号をもとに被写体の画像信号を生成し、この結果、この被写体の画像の撮像処理を達成する。
【００１７】
突起電極２ｂは、固体撮像素子２とプリント配線基板３とを電気的に接続するためのものであり、固体撮像素子２の機能面側に複数形成される。具体的には、突起電極２ｂは、固体撮像素子２の機能面側に形成された複数の電極パッドの各々に固定配置される。これら複数の突起電極２ｂは、かかる電極パッドおよび回路配線を介して固体撮像素子２の回路と電気的に接続される。また、このように固体撮像素子２の電極パッド上に配置された複数の突起電極２ｂは、固体撮像素子２とプリント配線基板３とのフリップチップ実装によってプリント配線基板３の配線電極３ｃに接続される。この結果、これら複数の突起電極２ｂは、かかる固体撮像素子２の回路とプリント配線基板３の回路との電気的な接続を実現する。なお、かかる固体撮像素子２によって生成された画像信号は、複数の突起電極２ｂを介してプリント配線基板３側に出力される。
【００１８】
なお、上述した突起電極２ｂは、ワイヤボンディング方式によって形成される金または銅等のスタッドバンプであってもよいし、金、銀、銅、インジウムおよび半田のうちの少なくとも一つを含む金属部材を用いためっき方式によって形成される金属バンプであってもよい。あるいは、上述した突起電極２ｂは、かかる金属部材からなる金属ボールであってもよいし、表面を金属めっき処理した樹脂ボールであってもよいし、印刷技術等によってパターン形成される導電性接着剤であってもよい。
【００１９】
プリント配線基板３は、固体撮像素子２の撮像機能を実現するための回路等がパターン形成された回路基板である。具体的には、プリント配線基板３には、図２，３に示すように、固体撮像素子２の受光部２ａに対応して設計された開口寸法を有する開口部３ａが形成され、且つ、複数の回路配線３ｂおよび複数の配線電極３ｃがパターン形成される。なお、これら複数の回路配線３ｂおよび複数の配線電極３ｃは、プリント配線基板３のサブストレート上にパターン形成された回路（図示せず）の一部である。すなわち、複数の配線電極３ｃの各々は、複数の回路配線３ｂを介してプリント配線基板３の回路と電気的に接続される。
【００２０】
また、プリント配線基板３には、図２，３に示すように、複数の配線電極３ｃの各配線電極別に分岐する複数の分岐部３ｄが形成される。複数の分岐部３ｄは、プリント配線基板３を構成するサブストレートのうちの開口部３ａの形成部分（すなわち開口部３ａ周囲のサブストレート部分）の一部であり、この開口部３ａに連続する切欠きによって分岐する。これら複数の分岐部３ｄの各分岐部上には、上述した配線電極３ｃが各々パターン形成される。すなわち、複数の分岐部３ｄは、開口部３ａの近傍において複数の配線電極３ｃを個別に分割する。
【００２１】
このような構成を有するプリント配線基板３には、図２，３に示すように、開口部３ａと固体撮像素子２の受光部２ａとを対向させた態様で固体撮像素子２がフリップチップ実装される。かかる固体撮像素子２とプリント配線基板３とのフリップチップ実装において、固体撮像素子２の各突起電極２ｂは、接着剤６によって複数の分岐部３ｄ上の各配線電極３ｃに各々接続、固定される。この場合、接着剤６は、各突起電極２ｂまたは各配線電極３ｃに予め塗布され、加熱処理が施されることによって、これら複数の突起電極２ｂと複数の配線電極３ｃとを各々固定する。このようにして、これら複数の突起電極２ｂと複数の配線電極３ｃとが電気的に接続され、この結果、固体撮像素子２とプリント配線基板３との電気的接続が実現される。なお、このように固体撮像素子２を搭載した状態のプリント配線基板３の開口部３ａは、この固体撮像素子２の受光部２ａに対する被写体からの光の入射を可能にする。
【００２２】
ここで、プリント配線基板３は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂部材あるいは金属部材を用いて実現される回路基板である。一方、固体撮像素子２は、シリコン等によって形成されるベアチップ状態の半導体素子である。すなわち、プリント配線基板３の熱膨張係数は、固体撮像素子２の熱膨張係数と異なる。このため、上述したように固体撮像素子２とプリント配線基板３とのフリップチップ実装において接着剤６を加熱処理（熱硬化処理）した際、かかる固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力が発生し、この応力に起因して固体撮像素子２とプリント配線基板３との間に歪が生じる。上述した複数の分岐部３ｄの各々は、かかる歪に追従して湾曲可能であり、これによって、突起電極２ｂと配線電極３ｃとの電気的接続を維持しつつ固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力を緩和する。
【００２３】
なお、プリント配線基板３は、外力の印加によって容易に変形可能である柔軟なフレキシブル回路基板（可とう性基板）であってもよいし、フレキシブル回路基板に比して変形し難いリジッド回路基板（硬質性基板）であってもよい。また、固体撮像素子２の各突起電極２ｂとプリント配線基板３の各配線電極３ｃとを固定する接着剤６は、異方性導電接着剤であってもよいし、エポキシ系、フェノール系、シリコン系、ウレタン系またはアクリル系の接着剤であってもよいし、紫外線硬化型接着剤であってもよいし、絶縁性接着剤であってもよい。
【００２４】
封止フィルム４は、プリント配線基板３に実装した状態の固体撮像素子２を封止するとともに、この固体撮像素子２の熱応力による歪を抑制する。具体的には、封止フィルム４は、プリント配線基板３の熱膨張係数に比して小さい熱膨張係数を有する部材によって形成される。例えば、プリント配線基板３がポリイミド樹脂を用いて形成された回路基板である場合、封止フィルム４は、このポリイミド樹脂の熱膨張係数（５×１０-5／℃）に比して小さい熱膨張係数の部材によって形成される。なお、かかるポリイミド樹脂に比して熱膨張係数が小さい部材として、例えば、ポリイミドベースにフィラーを含有した部材、エポキシベースの部材またはエポキシベースにフィラーを含有した部材等が挙げられる。
【００２５】
かかる熱膨張係数を有する封止フィルム４は、プリント配線基板３に実装した状態の固体撮像素子２をその裏面側から覆うように配置され、加熱処理等によって、この固体撮像素子２を密着被覆するとともに、この固体撮像素子２とプリント配線基板３との間隙を閉塞する。この場合、封止フィルム４は、図２，３に示すように、プリント配線基板３上の固体撮像素子２の裏面および側面に密着して固体撮像素子２を被覆するとともに、このプリント配線基板３の基板面であって固体撮像素子２との対向部分の外周部分に面的に密着する。このような状態の封止フィルム４は、プリント配線基板３の開口部３ａ内に封止樹脂等の異物を混入させることなく、プリント配線基板３上の固体撮像素子２を封止して固体撮像素子２とプリント配線基板３との間隙を閉塞する。さらに、かかる封止フィルム４は、上述したようにプリント配線基板３に比して小さい熱膨張係数を有するので、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力（すなわち熱応力）によって発生する固体撮像素子２の歪を抑制する。
【００２６】
なお、本発明において、固体撮像素子２の表裏両面のうち、受光部２ａおよび複数の突起電極２ｂが形成された側のベアチップ面、すなわち固体撮像素子２の機能面が固体撮像素子２の表面であり、この機能面と反対側の面が固体撮像素子２の裏面である。
【００２７】
透光性部材５は、被写体からの光、すなわち固体撮像素２の受光部２ａが受光すべき光に対して透明な光学部材である。透光性部材５は、図２，３に示すように、固体撮像素子２の受光部２ａと対向するプリント配線基板３の開口部３ａを閉塞するようにプリント配線基板３に固定される。この場合、透光性部材５は、上述した封止フィルム４の接着面と反対側の基板面、すなわちプリント配線基板３の裏面に接着剤７によって接着される。この結果、透光性部材５は、上述した封止フィルム４と協働して、プリント配線基板３上の固体撮像素子２の受光部２ａを気密封止する。かかる透光性部材５は、固体撮像素子２の受光部２ａ側に被写体からの光を透過するとともに、受光部２ａへの異物混入を防止し、且つ外力による破損等から受光部２ａを保護する。
【００２８】
なお、かかる透光性部材５は、ガラス部材であってもよいし、ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、レンズまたはプリズム等の光学部材であってもよい。またプリント配線基板３の開口部３ａ外周に透光性部材５を接着する接着剤７は、エポキシ系、フェノール系、シリコン系、ウレタン系またはアクリル系の接着剤であってもよいし、紫外線硬化型接着剤であってもよい。
【００２９】
つぎに、プリント配線基板３上の複数の配線電極３ｃを個別に分割する複数の分岐部３ｄについて詳細に説明する。図４は、プリント配線基板に形成される複数の分岐部の一構成例を示す模式図である。図４に示すように、複数の分岐部３ｄは、プリント配線基板３における開口部３ａ周囲のサブストレート部分の一部であり、このサブストレート部分に複数の切欠き８を入れることによって形成される。複数の切欠き８は、プリント配線基板３の開口部３ａに各々連続する切欠きであり、複数の配線電極３ｃの各々を挟むように形成される。
【００３０】
このように形成された複数の切欠き８によって、複数の分岐部３ｄは、基端部側から開口部３ａ側に延出した状態になり且つ分岐する。この場合、複数の分岐部３ｄの開口部３ａ側の各端部は自由端であり、これら複数の分岐部３ｄの各々は、その基端部を固定端にして湾曲可能である。かかる複数の分岐部３ｄは、図４に示すように、プリント配線基板３の開口部３ａの近傍に形成される複数の配線電極３ｃを個別に分割し、上述した固体撮像素子２とプリント配線基板３との間の歪に追従して各配線電極３ｃとともに各々湾曲する。
【００３１】
なお、このように複数の配線電極３ｃを個別に分割する複数の分岐部３ｄの数量は、これら複数の配線電極３ｃと同数であればよく、特に８つに限定されない。また、プリント配線基板３に形成される複数の配線電極３ｃの数量は、図４に示すようにプリント配線基板３にフリップチップ実装される固体撮像素子２の突起電極２ｂと同数であればよく、特に８つに限定されない。一方、かかる固体撮像素子２に形成される複数の突起電極２ｂの数量は、固体撮像素子２の撮像機能の実現に必要な数量であればよく、特に８つに限定されない。
【００３２】
つぎに、上述した複数の分岐部３ｄによる応力緩和作用について説明する。図５は、プリント配線基板の分岐部が固体撮像素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和する状態を示す模式図である。
【００３３】
固体撮像素子２は、上述したように、プリント配線基板３の開口部３ａと受光部２ａとを対向させ且つ複数の配線電極３ｃと複数の突起電極２ｂとを各々合わせた態様にしてプリント配線基板３にフリップチップ実装される。かかる固体撮像素子２とプリント配線基板３とのフリップチップ実装において、固体撮像素子２の各突起電極２ｂは、各突起電極２ｂまたは各配線電極３ｃに予め塗布された接着剤６を熱硬化処理することによって、複数の分岐部３ｄ上の各配線電極３ｃに各々接続、固定される。
【００３４】
ここで、かかる接着剤６を熱硬化処理した際、この熱硬化処理と同時に固体撮像素子２およびプリント配線基板３が加熱処理され、この結果、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力が発生する。かかる熱膨張係数差による応力に起因して、固体撮像素子２とプリント配線基板３との間に歪が生じる。
【００３５】
このような状態において、上述した複数の分岐部３ｄは、図５に示すように、かかる固体撮像素子２とプリント配線基板３との間の歪に追従して湾曲する。具体的には、複数の分岐部３ｄの各々は、かかる歪に起因して変位する各突起電極２ｂに追従して各々湾曲する。これら複数の分岐部３ｄは、かかる各突起電極２ｂと各配線電極３ｃとの電気的接続を維持しつつ回路配線３ｂを湾曲させて、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力を緩和する。この結果、複数の分岐部３ｄは、かかる熱膨張係数差による応力に起因する固体撮像素子２または配線電極３ｃからの突起電極２ｂの剥離、配線電極３ｃまたは接着剤６の破壊等の固体撮像素子２とプリント配線基板３との電気的接続に寄与する部分の剥離および破壊を防止する。
【００３６】
一方、これら複数の分岐部３ｄ上の各配線電極３ｃと電気的に接続される回路配線３ｂは、かかる各分岐部３ｄに密着した状態を維持しつつ各分岐部３ｄに追従して湾曲する。このため、複数の分岐部３ｄは、上述したように固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力を緩和する際、回路配線３ｂを屈曲させることなく滑らかに湾曲する。これによって、複数の分岐部３ｄは、回路配線３ｂの曲げ応力を緩和し、この結果、曲げ応力による回路配線３ｂの断線を防止して固体撮像素子２とプリント配線基板３との電気的接続の信頼性を高める。
【００３７】
なお、この実施の形態にかかる撮像ユニット１は、デジタルカメラおよびデジタルビデオカメラを始め、被検体の臓器内部を観察するための内視鏡、撮像機能を備えた携帯電話機等、各種態様の電子撮像装置に内蔵することができ、かかる電子撮像装置の撮像機能部として機能する。
【００３８】
以上、説明したように、本発明の実施の形態では、半導体素子の機能面側に複数の突起電極を形成し、この半導体素子を実装するプリント配線基板に、この半導体素子の機能面に対向する開口部と、複数の配線電極と、この開口部に連続する切欠きによって分岐してこれら複数の配線電極を分割する複数の分岐部とを形成し、これら複数の分岐部上の各配線電極にこの半導体素子の各突起電極を各々接続、固定している。このため、かかる半導体素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力に起因して発生する半導体素子とプリント配線基板との間の歪に追従してこれら複数の分岐部を湾曲させるとともに、これら複数の分岐部の各々と各配線電極との密着状態を維持することができる。これによって、これら複数の配線電極の各々と電気的に接続された各回路配線を屈曲させることなく、かかる歪に追従して各分岐部を湾曲させることができ、この結果、半導体素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和するとともに、曲げ応力による回路配線の断線を防止して、この半導体素子とプリント配線基板との電気的接続の高信頼性を確保することが可能な半導体装置を実現することができる。
【００３９】
また、このような複数の分岐部を備えたプリント配線基板に実装する半導体素子として、上述した複数の突起電極と受光部とを機能面側に有する固体撮像素子を用いることによって、固体撮像素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和するとともに、曲げ応力による回路配線の断線を防止して、この固体撮像素子とプリント配線基板との電気的接続の高信頼性を確保でき且つ電子撮像装置の撮像機能部として機能することが可能な撮像ユニットを実現することができる。
【００４０】
さらに、本発明の実施の形態では、上述したようにプリント配線基板に実装した状態の半導体素子を、このプリント配線基板の熱膨張係数に比して小さい熱膨張係数を有する封止フィルムによって封止している。このため、この実装状態の半導体素子の熱応力による歪を抑制するとともに、この半導体素子の機能面と対向させるプリント配線基板の開口部内に封止樹脂等の異物を混入させることなく、この半導体素子とプリント配線基板との間隙を閉塞することができる。この結果、かかる半導体素子とプリント配線基板との電気的接続の信頼性を一層高めることができる。
【００４１】
（変形例）
つぎに、本発明にかかる実施の形態の変形例について説明する。上述した実施の形態では、固体撮像素子の各突起電極とプリント配線基板の各配線電極とを接着剤によって接着していたが、この変形例では、固体撮像素子の各突起電極とプリント配線基板の各配線電極とを金属溶着によって接合している。
【００４２】
図６は、本発明の実施の形態の変形例にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。図６に示すように、この変形例にかかる撮像ユニット２１では、上述した接着剤６を用いず、固体撮像素子２の各突起電極２ｂとプリント配線基板３の各配線電極３ｃとを金属溶着によって電気的に接続、固定している。その他の構成は上述した実施の形態と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００４３】
この変形例にかかる撮像ユニット２１において、固体撮像素子２は、プリント配線基板３の開口部３ａと受光部２ａとを対向させ且つ複数の配線電極３ｃと複数の突起電極２ｂとを各々合わせた態様にしてプリント配線基板３にフリップチップ実装される。この場合、固体撮像素子２の各突起電極２ｂは、加熱処理によって溶融し、この結果、複数の分岐部３ｄ上の各配線電極３ｃに各々溶着される。
【００４４】
このように各突起電極２ｂを加熱処理した際、この加熱処理と同時に固体撮像素子２およびプリント配線基板３が加熱処理され、この結果、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力が発生する。かかる熱膨張係数差による応力に起因して、固体撮像素子２とプリント配線基板３との間に歪が生じる。
【００４５】
このように各突起電極２ｂと各配線電極３ｃとを金属溶着した場合であっても、複数の分岐部３ｄは、上述した実施の形態と同様に、かかる各突起電極２ｂと各配線電極３ｃとの電気的接続を維持するとともに、回路配線３ｂを屈曲させずに滑らかに湾曲して、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力を緩和する。この結果、複数の分岐部３ｄは、固体撮像素子２とプリント配線基板３との熱膨張係数差による応力を緩和するとともに、曲げ応力による回路配線３ｂの断線を防止して、固体撮像素子２とプリント配線基板３との電気的接続の高信頼性を確保する。
【００４６】
以上、説明したように、本発明にかかる実施の形態の変形例では、半導体素子の各突起電極とプリント配線基板の各配線電極とを金属溶着によって電気的に接続、固定するようにし、その他を上述した実施の形態と同様に構成した。このため、上述した実施の形態と同様の作用効果を享受するとともに、異方性導電部材等の接着剤を用いずに半導体素子の各突起電極とプリント配線基板の各配線電極とを電気的に接続、固定することができ、この結果、製造工数を削減して製造コストを低減することが可能な半導体装置を実現することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態および変形例では、固体撮像素子２の受光部２ａと対向するようにプリント配線基板３に形成した開口部３ａに連続する切欠き８をプリント配線基板３に入れて、複数の分岐部３ｄを形成していたが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、これら複数の分岐部３ｄを形成するための切欠き８は、受光部２ａと対向する開口部３ａ以外にプリント配線基板３に形成された別の開口部に連続する切欠きであってもよい。すなわち、複数の分岐部３ｄは、受光部２ａと対向する開口部３ａ以外の開口部、例えば、固体撮像素子２の各電極パッド近傍であって受光部２ａを除く機能面と対向するようにプリント配線基板３に形成した別の開口部に連続する切欠きによって、形成されてもよい。
【００４８】
また、上述した実施の形態および変形例では、プリント配線基板３における複数の配線電極３ｃを複数の分岐部３ｄによって個別に分割していたが、これに限らず、複数の分岐部３ｄの各分岐部上に少なくとも一つの配線電極３ｃを各々形成し、これら複数の分岐部３ｄによって複数の配線電極３ｃを個別または複数ずつに分割してもよい。
【００４９】
さらに、上述した実施の形態および変形例では、本発明にかかる半導体装置の一例として撮像ユニットを例示したが、これに限らず、本発明にかかる半導体装置は、固体撮像素子以外の半導体素子を備えたものであってもよい。例えば、本発明にかかる半導体装置は、上述した固体撮像素子に代えて発光素子を備えた発光ユニットであってもよいし、上述した固体撮像素子に代えてＣＰＵ等の制御素子を備えた制御ユニットであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる撮像ユニットの一構成例を示す模式図である。
【図２】図１に示す撮像ユニットのＡ−Ａ線断面模式図である。
【図３】図１に示す撮像ユニットのＢ−Ｂ線断面模式図である。
【図４】プリント配線基板に形成される複数の分岐部の一構成例を示す模式図である。
【図５】プリント配線基板の分岐部が固体撮像素子とプリント配線基板との熱膨張係数差による応力を緩和する状態を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，２１  撮像ユニット
２  固体撮像素子
２ａ  受光部
２ｂ  突起電極
３  プリント配線基板
３ａ  開口部
３ｂ  回路配線
３ｃ  配線電極
３ｄ  分岐部
４  封止フィルム
５  透光性部材
６，７  接着剤
８  切欠き
【図１】
2010205915.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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