(57)【要約】【課題】パッケージ構造の厚みを一定とし、高温高湿下においても、カバーガラスの位置ずれを防止し、気密構造を保持しうる半導体素子のパッケージ構造を提供する。【解決手段】本発明の半導体素子のパッケージ構造１００は、撮像素子１０と、撮像素子１０を収容する凹部を有するパッケージ容器２０と、パッケージ容器２０の凹部の開口部を覆うカバーガラス３０と、パッケージ容器２０とカバーガラス３０との間に介装される均一な厚さを有するシール部材４０と、シール部材４０の外周部に設けられ、外部からシール部材４０への水の浸入を遮断する水遮断部５０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子を収容する凹部を有するパッケージ容器と、
前記パッケージ容器の凹部の開口部を覆うカバーガラスと、
前記パッケージ容器と前記カバーガラスとの間に介装される均一な厚さを有するシール部材と、
前記シール部材の外周部に設けられ、外部からシール部材への水の浸入を遮断する水遮断部と、
を備えることを特徴とする半導体素子のパッケージ構造。
【請求項２】
前記シール部材は、開口部を有するフィルム状のアクリル系ポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のパッケージ構造。
【請求項３】
前記水遮断部は、エポキシ樹脂接着剤から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体素子のパッケージ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子のパッケージ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルスチルカメラ、工業用内視鏡または医療用内視鏡といった製品には、半導体素子として画像を取り込むためにＣＣＤなどの撮像素子が使用されている。係る撮像素子は、気密構造を有するパッケージ容器に搭載されて、上記製品に組み込まれている。
【０００３】
気密構造を有するパッケージ容器としては、たとえば、半導体素子を凹部に収容するパッケージ容器と、パッケージ容器の凹部の開口部を遮蔽するように取り付けられるカバーガラスとを、フィルム状のシール材によって接着する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、半導体素子を凹部に収容する絶縁基体と、該凹部の開口部分を気密に封止するキャップ部材とをエポキシ系樹脂等の接着剤で接着した半導体素子収納用パッケージが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３４４９３号公報
【特許文献２】特許第２７５０２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、半導体素子のパッケージが搭載された製品として、上記に挙げたように、非破壊検査に使用される工業用内視鏡がある。工業用内視鏡は、蒸気タービンや蒸気配管等の非破壊検査に使用される際、高温多湿下に晒される場合がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の半導体素子のパッケージでは、フィルム状のシール材の材料は明記されていないが、一般的に入手可能なアクリル系ポリマーをシール材として使用すると、アクリル系ポリマーのガラス転移温度はマイナス〜数十℃程度であるため、高温多湿下での使用時にシール材が軟化し、カバーガラスが位置ずれを生じるおそれがある。また、アクリル系ポリマーは、湿度が高くなると、膨潤し、白化するため、パッケージの外観を損ねるおそれがある。さらに、一般的なアクリル系ポリマーはエポキシ樹脂等と比較して収縮率が大きいため、半導体素子のパッケージを、高温多湿下から常温に戻した際に、シール材とカバーガラスの界面で応力が発生して、気密ではなくなり、半導体素子が機能しなくなるおそれもある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載のパッケージでは、絶縁基体とキャップ部材とを接着剤で接着する際、キャップ部材を絶縁基体に平坦に接着することが容易ではなく、パッケージの厚みが一定しないおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パッケージ容器とカバーガラスとを平坦に取り付け可能とするとともに、高温多湿下においても、カバーガラスの位置ずれを防止し、気密状態を保持しうる半導体素子のパッケージ構造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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の半導体素子のパッケージ構造は、半導体素子と、前記半導体素子を収容する凹部を有するパッケージ容器と、前記パッケージ容器の凹部の開口部を覆うカバーガラスと、前記パッケージ容器と前記カバーガラスとの間に介装される均一な厚さを有するシール部材と、前記シール部材の外周部に設けられ、外部からシール部材への水の浸入を遮断する水遮断部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の半導体素子のパッケージ構造は、上記発明において、前記シール部材は、開口部を有するフィルム状のアクリル系ポリマーであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の半導体素子のパッケージ構造は、上記発明において、前記水遮断部は、エポキシ樹脂接着剤から形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる半導体素子のパッケージ構造は、シール部材の外周部にエポキシ樹脂接着剤により水遮断部を形成することにより、シール部材の位置ずれや、白化および膨潤を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる半導体素子のパッケージ構造の概略を示す上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる半導体素子のパッケージ構造の製造工程を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態にかかる半導体素子のパッケージ構造について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態にかかる半導体素子のパッケージ構造の概略を示す上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。パッケージ構造１００は、ＣＣＤなどの半導体素子である撮像素子１０と、撮像素子１０を収容する凹部２１を有するパッケージ容器２０と、パッケージ容器２０の凹部２１の開口部を覆うカバーガラス３０と、パッケージ容器２０とカバーガラス３０との間に介装される均一な厚さを有するシール部材４０と、シール部材４０の外周部に設けられ、外部からシール部材４０への水の浸入を遮断する水遮断部５０と、を備える。なお、図１では、透明なカバーガラス３０は省略している。本発明の実施の形態にかかるパッケージ構造１００が搭載される製品としては、デジタルスチルカメラ、工業用内視鏡、または医療用内視鏡等が例示される。
【００１７】
撮像素子１０は、ワイヤボンディング工法等によりパッケージ容器２０に実装される。撮像素子１０上に設けられた図示しない電極と、パッケージ容器２０上に設けられた図示しない電極とは、ワイヤ２２により電気的に接続される。
【００１８】
パッケージ容器２０とカバーガラス３０との間に介装されるシール部材４０は、凹部２１の開口と略等しい大きさの開口部４１を有するフィルム状のアクリル系ポリマーからなる。本実施の形態では、均一な厚さのフィルム状のシール部材４０を使用してパッケージ容器２０とカバーガラス３０とを接着するため、カバーガラス３０をパッケージ容器２０に対して平坦に取り付けることが可能となる。これにより、パッケージ構造１００の厚みを一定に制御することができる。
【００１９】
水遮断部５０は、外部からシール部材４０への水の浸入を遮断する。水遮断部５０はエポキシ樹脂接着剤により形成される。エポキシ樹脂接着剤により形成された水遮断部５０は、シール部材４０の水との接触を遮断するため、シール部材４０の水分による膨潤および白化を防止することができる。また、水遮断部５０によりシール部材４０の膨潤を抑制できるため、シール部材４０内部への水の浸入によるパッケージ構造１００の気密の破壊、ならびにパッケージ構造１００の気密の破壊による撮像素子１０の機能不全を防止することができる。
【００２０】
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態にかかるパッケージ構造１００の製造工程を説明する。図３は、本実施の形態にかかる半導体素子のパッケージ構造の製造工程を説明するフローチャートである。
【００２１】
まず、撮像素子１０をパッケージ容器２０に実装する（ステップＳ１）。実装は、上記したワイヤボンディング工法のほか、フリップチップ工法等により行うことも可能である。
【００２２】
続いて、パッケージ容器２０にシール部材４０を配置した後（ステップＳ２）、シール部材４０上にカバーガラス３０を配置し、撮像素子１０が熱損傷しない温度に加熱等することによりパッケージ容器２０とカバーガラス３０とを接着する。
【００２３】
その後、シール部材４０の外周部にエポキシ樹脂接着剤を充填し、硬化することにより水遮断部５０を形成する（ステップＳ４）。エポキシ樹脂接着剤は、シリンジ等を用いて気泡が混入しないようにシール部材４０の外周部に充填し、撮像素子１０が熱損傷しない温度、たとえば８０℃で３０分程度保持してエポキシ樹脂接着剤を硬化する。硬化は、エポキシ樹脂接着剤を充填したパッケージ構造１００を、所定温度の循環式オーブン等に投入等して行えばよい。
【００２４】
本実施の形態では、シール部材４０の外周部にエポキシ樹脂接着剤からなる水遮断部５０を形成することにより、パッケージ構造１００を搭載した製品が高温高圧下で使用された場合であっても、シール部材４０への外部からの水分の浸入を遮断できるため、シール部材４０の膨潤や白化を防止するとともに、気密破壊ならびに撮像素子の機能低下を抑制することができる。
【００２５】
また、エポキシ樹脂接着剤からなる水遮断部５０は、高温下でも粘度低下しないため、カバーガラス３０の位置ずれも防止可能である。
【００２６】
なお、本実施の形態のパッケージ構造１００は、撮像素子１０を実装したパッケージ容器２０にシール部材４０を配置した後、シール部材４０の外周部にエポキシ樹脂接着剤を充填し、シール部材４０およびエポキシ樹脂接着剤上にカバーガラス３０を配置し、加熱等することによりパッケージ容器２０とカバーガラス３０とを接着して製造してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０  撮像素子
２０  パッケージ容器
２１  凹部
３０  カバーガラス
４０  シール部材
４１  開口部
５０  水遮断部
１００  パッケージ構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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