(57)【要約】【課題】塗布位置の制御を容易に行うことができる感光性硬化樹脂の塗布方法及びその方法を用いた接着方法を提供する。【解決手段】貫通孔２０を備えたパッケージ基板４に接着剤シート１０の紫外線硬化樹脂層１２側を貼り合わせる。そして貫通孔２０を通して紫外線硬化樹脂層１２に光３０を照射し、貫通孔２０に露出している部分を硬化させる。硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａをベースフィルム１１とともに除去し、パッケージ基板４上に残った紫外線硬化樹脂１５にガラス板２を貼り合わせ、光３０を照射して接着する。【選択図】図１
2006165180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムの上に感光性硬化樹脂層を設けたシートを、前記感光性硬化樹脂層が被塗布部材に接触するように当該被塗布部材に貼り合わせる工程Ａと、
前記感光性硬化樹脂層の一部分に光を照射して硬化させる工程Ｂと、
前記感光性硬化樹脂層のうち硬化させた部分を前記ベースフィルムとともに前記被塗布部材から除去する工程と
を含む、感光性硬化樹脂の塗布方法。
【請求項２】
前記被塗布部材には貫通孔が設けられており、
前記工程Ｂでは、前記貫通孔を通った光によって前記感光性項樹脂層の一部分を硬化させる、請求項１に記載の感光性硬化樹脂の塗布方法。
【請求項３】
前記ベースフィルムは透光性であって、
前記工程Ｂでは、前記ベースフィルム上の一部にマスクを設けて遮光を行い、該ベースフィルムを介して前記感光性硬化樹脂層の一部分に前記光を照射する、請求項１に記載の感光性硬化樹脂の塗布方法。
【請求項４】
前記被塗布部材は複数存しており、
前記工程Ａでは、少なくとも１枚の前記シートを複数の前記被塗布部材に貼り合わせる、請求項１から３のいずれか一つに記載の感光性硬化樹脂の塗布方法。
【請求項５】
前記感光性硬化樹脂は紫外線硬化樹脂である、請求項１から４のいずれか一つに記載の感光性硬化樹脂の塗布方法。
【請求項６】
貫通孔が設けられた配線基板に該貫通孔を覆うように透光板を接着させる接着方法であって、
請求項１から５のいずれか一つに記載の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記配線基板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、
塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記配線基板に接着させる工程と
を含む、接着方法。
【請求項７】
光学素子が一方の面に形成された光学素子チップを搭載している配線基板に対して、該光学素子が形成された面に対向するように透光板を接着させる接着方法であって、
請求項１，３，４または５のいずれか一つに記載の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記配線基板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、
塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記配線基板に接着させる工程と
を含む、接着方法。
【請求項８】
前記光学素子が前記透光板に接触することを阻止するスペーサ部が前記配線基板に設けられており、
前記透光板を前記スペーサ部に接着させることを特徴とする、請求項７に記載の接着方法。
【請求項９】
光学素子が一方の面に形成された光学素子チップを搭載している配線基板に対して、該光学素子が形成された面に対向するように透光板を接着させる接着方法であって、
請求項１，３，４または５のいずれか一つに記載の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記透光板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、
塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記配線基板に接着させる工程と
を含む、接着方法。
【請求項１０】
光学素子が一方の面に形成された光学素子チップに対して、該光学素子が形成された面に対向するように透光板を接着させる接着方法であって、
請求項１，３，４または５のいずれか一つに記載の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記透光板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、
塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記光学素子チップに接着させる工程と
を含む、接着方法。
【請求項１１】
前記光学素子が前記透光板に接触することを阻止するスペーサ部が前記透光板に設けられており、
前記スペーサ部に前記感光性硬化樹脂を塗布することを特徴とする、請求項９または１０に記載の接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性硬化樹脂の塗布方法および接着方法に関し、特にベースフィルムの上に感光性硬化樹脂層を設けたシートを用いた感光性硬化樹脂の塗布方法およびその塗布方法を用いた接着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤのような光学素子の一種である固体撮像素子を形成した半導体チップは、図９に示すようにパッケージ化されて、ＣＣＤエリアセンサやＣＣＤラインセンサなどの固体撮像装置として市販されている。例えば特許文献１には、この固体撮像装置では、パッケージ２００の表面に段差がもうけられ、その中央部に半導体チップ２０２を収納するための収納部２０４が設けられている固体撮像装置が開示されている。収納部２０４に載置された半導体チップ２０２は収納部２０４の表面に固定されている。半導体チップ２０２の端子は、ボンディングワイヤ２０６によってパッケージ２００の段差部２０８に設けられたパッケージ側端子と電気的に接続されている。また、パッケージ２００の上部にはカバーガラス２１０が接着剤でパッケージ２００に固定されている。そして、パッケージ２００およびカバーガラス２１０により囲まれた内部空間には窒素ガスが封入されて半導体チップ２０２が気密封止されている。さらにパッケージ２００の裏面には信号線と接続するためのピン２１２が設けられている。
【０００３】
上記の固体撮像装置では、半導体チップ２０２は外部の端子とワイヤボンディングにより接続されているので、パッケージが大型になり、またワイヤボンディングによりコストが増加するという問題もある。従ってこのような問題を解決するため、半導体チップを配線基板に半田ボール等を介して接続するチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）が固体撮像装置にも用いられるようになった。
【０００４】
図１０は特許文献１に記載されている固体撮像装置である。この固体撮像装置はＣＳＰを利用した小型な装置である。半導体チップ１５２の表面には、マイクロレンズ１５０が配置された領域１７０を取り囲むようにスペーサ１６０が設けられ、このスペーサ１６０によって、マイクロレンズ１５０が配置された領域１７０と該領域の周囲に在る領域１７２とが隔離されている。また、領域１７２には、半導体チップ１５２の対向する短辺に沿って略矩形状の電極パッド１５８が所定間隔で複数配設されており、各電極パッド１５８は半導体チップ１５２に形成された固体撮像素子の各電極に配線により電気的に接続されている。
【０００５】
電極パッド１５８の端部は、半導体チップ１５２の側面を通って基板１５６の裏面にまで延びたリード配線１８２に電気的に接続されている。そして、半導体チップ１５２の領域１７０に対向するようにガラスからなる透明基板１６４が配置されている。半導体チップ１５２と透明基板１６４とは、半導体チップ１５２と透明基板１６４との間に挟み込まれたスペーサ１６０によって、透明基板１６４がマイクロレンズ１５０と接触しないように一定の間隔で離間されている。これによりマイクロレンズ１５０が透明基板１６４と接触して、レンズ表面が傷付くことがない。
【０００６】
半導体チップ１５２の領域１７２において、接着剤１６２により半導体チップ１５２が透明基板１６４に貼り付けられて、透明基板１６４が半導体チップ１５２に固定されると共に、半導体チップ１５２と透明基板１６４との間に形成された僅かな空間１６６が封止される。接着剤１６２としては、例えば感光性ポリイミド等の紫外線硬化性樹脂を用いる。
【０００７】
この接着剤１６２は、特許文献２に示されているようにディスペンサを用いて塗布量を正確に調整して塗布されるのが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−３２９８５２号公報
【特許文献２】特開２００４−６４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のようにディスペンサを用いて接着剤を塗布した場合、塗布量を正確に調整することができても、接着剤を塗布したい領域のみに正確に塗布することは必ずしもできない。従って、接着剤が塗布したい領域の外にはみ出してしまうことや塗布部分が少なくなって接着不良となってしまうことが生じる。このはみ出しが半導体チップの側（内側）に生じると画像へ悪影響（例えば常に影が写り込んでしまう）を及ぼしてしまい、外側に生じるとパッケージの外形精度に悪影響を及ぼしてしまう。画像に悪影響を及ぼしてしまうと、この固体撮像装置は不良品となる。また、外形精度に悪影響を及ぼすと、この固体撮像装置を配線基板に搭載したり、他の装置に組み込む場合に搭載場所や組み込み場所がずれてしまい、導通不良が起こったりしっかりと固定されずに振動等で外れてしまうという不具合が生じる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、塗布位置の制御を容易に行うことができる感光性硬化樹脂の塗布方法及びその方法を用いた接着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の感光性硬化樹脂の塗布方法は、ベースフィルムの上に感光性硬化樹脂層を設けたシートを、前記感光性硬化樹脂層が被塗布部材に接触するように当該被塗布部材に貼り合わせる工程Ａと、前記感光性硬化樹脂層の一部分に光を照射して硬化させる工程Ｂと、前記感光性硬化樹脂層のうち硬化させた部分を前記ベースフィルムとともに前記被塗布部材から除去する工程とを含む。
【００１１】
ある好適な実施形態において、前記被塗布部材には貫通孔が設けられており、前記工程Ｂでは、前記貫通孔を通った光によって前記感光性項樹脂層の一部分を硬化させる。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記ベースフィルムは透光性であって、前記工程Ｂでは、前記ベースフィルム上の一部にマスクを設けて遮光を行い、該ベースフィルムを介して前記感光性硬化樹脂層の一部分に前記光を照射する。ここで透光性とは、感光性硬化樹脂を硬化させる波長の光を５０％以上透過させる性質のことをいい、硬化の時間を短くするために光の透過が７０％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上である。
【００１３】
前記被塗布部材は複数存しており、前記工程Ａでは、少なくとも１枚の前記シートを複数の前記被塗布部材に貼り合わせることが好ましい。ここで被塗布部材が複数存しているというのは、複数の部材が接合していて全体で一つとなっており、外見上は一つの被塗布部材のように見える場合も含む。
【００１４】
前記感光性硬化樹脂は紫外線硬化樹脂であることが好ましい。
【００１５】
本発明の第１の接着方法は、貫通孔が設けられた配線基板に該貫通孔を覆うように透光板を接着させる接着方法であって、上記の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記配線基板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記配線基板に接着させる工程とを含む。
【００１６】
本発明の第２の接着方法は、光学素子が一方の面に形成された光学素子チップを搭載している配線基板に対して、該光学素子が形成された面に対向するように透光板を接着させる接着方法であって、上記の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記配線基板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記配線基板に接着させる工程とを含む。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記光学素子が前記透光板に接触することを阻止するスペーサ部が前記配線基板に設けられており、前記透光板を前記スペーサ部に接着させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３の接着方法は、光学素子が一方の面に形成された光学素子チップを搭載している配線基板に対して、該光学素子が形成された面に対向するように透光板を接着させる接着方法であって、上記の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記透光板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記配線基板に接着させる工程とを含む。
【００１９】
本発明の第４の接着方法は、光学素子が一方の面に形成された光学素子チップに対して、該光学素子が形成された面に対向するように透光板を接着させる接着方法であって、請上記の感光性硬化樹脂の塗布方法を用いて被塗布部材である前記透光板に前記感光性硬化樹脂を塗布する工程と、塗布された前記感光性硬化樹脂によって前記透光板を前記光学素子チップに接着させる工程とを含む。
【００２０】
ある好適な実施形態において、前記光学素子が前記透光板に接触することを阻止するスペーサ部が前記透光板に設けられており、前記スペーサ部に前記感光性硬化樹脂を塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
ベースフィルムの上に感光性硬化樹脂層を設けたシートを被塗布部材に貼り合わせて、感光性硬化樹脂を残すべき部分以外は感光性硬化樹脂に光を照射して硬化させ、ベースフィルムとともに除去するので、感光性硬化樹脂の塗布位置・塗布範囲を正確に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態は本発明の例示であって、本発明はこれらの実施形態に限定されない。なお、以下の実施形態では実質的に同じ機能を果たす部材を同じ符号を付して表す。
【００２３】
（実施形態１）
実施形態１では、固体撮像素子を表面に形成した半導体チップ（光学素子チップ）を搭載するパッケージ基板（配線基板）に感光性硬化樹脂である紫外線硬化樹脂を塗布してガラス板を接着させている。図１は紫外線硬化樹脂１５の塗布工程およびガラス板２の接着工程を、順を追って示した図である。パッケージ基板は図２に示しており、図１ではこのパッケージ基板４が２つ接合しているものを、図２におけるＡ−Ａ線断面で示している。
【００２４】
本実施形態におけるパッケージ基板４は略矩形であり、中央に貫通孔２０が設けられている。後述するようにこの貫通孔２０を覆う（塞ぐ、または蓋をする）ように半導体チップが搭載され、パッケージ基板４の素子接続部４１と半導体チップの接続端子とが接続される。また、パッケージ基板４の外縁部周辺には、このパッケージ基板４を搭載するプリント基板と電気的に接続するための入出力接続部２１が設けられている。これらの素子接続部４１および入出力接続部２１は、パッケージ基板４内に埋め込まれた導電部材７が表面に露出している部分である。プリント基板と電気的に接続することによって、電源及び他の電子デバイスと電気的に接続される。図２に示されたパッケージ基板４の面とは反対側の面には接続部は存しておらず、この面は絶縁材により覆われている面である。
【００２５】
次に紫外線硬化樹脂１５の塗布方法および紫外線硬化樹脂１５を用いたガラス板２の接着方法を説明する。
【００２６】
まず、図１（ａ）に示すように接着剤シート１０をパッケージ基板４に貼り合わせる（貼り合わせ工程Ａ）。本実施形態では、２つのパッケージ基板４がその外周縁で接合しており、パッケージ基板４の素子接続部４１および入出力接続部２１が露出している面とは反対側の面に接着剤シート１０が貼り合わされる。また、接着剤シート１０はベースフィルム１１上に紫外線硬化樹脂層１２が形成されてなっており、紫外線硬化樹脂層１２がパッケージ基板４に接触するようにして貼り合わされる。
【００２７】
それから図１（ｂ）に示すように、パッケージ基板４の素子接続部４１および入出力接続部２１が露出している面の側から紫外線を含む光３０を照射する（硬化工程Ｂ）。このとき、紫外線硬化樹脂層１２のうち貫通孔２０により露出している部分は、貫通孔２０を通った紫外線（光３０）が当たるため硬化する。一方、紫外線硬化樹脂層１２のうちパッケージ基板４に貼着している部分はパッケージ基板４によって光３０が遮られているので硬化することはない。また、パッケージ基板４の外周縁の外側部分の紫外線硬化樹脂層１２も光３０が当たるので硬化する。
【００２８】
貫通孔２０により露出している部分の紫外線硬化樹脂層１２を硬化させた後、図１（ｃ）に示すように接着剤シート１０をパッケージ基板４から剥がしていく。このとき硬化工程Ｂで硬化した硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａは、ベースフィルム１１に貼着しておりパッケージ基板４から離れていく。従って図１（ｄ）に示すように、硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａはベースフィルム１１とともにパッケージ基板４から除去され、パッケージ基板４の表面には未硬化の紫外線硬化樹脂１５が残る。結果的に紫外線硬化樹脂１５は、パッケージ基板４の素子接続部４１および入出力接続部２１が露出している面とは反対側の面の表面全体に塗布されていることになる。つまり、紫外線硬化樹脂１５は貫通孔２０の周縁から貫通孔側にはみ出しておらず、また、パッケージ基板４の外周縁から外側にはみ出していない。
【００２９】
次に図１（ｅ）に示すように、カバーガラスであるガラス板２を貫通孔２０全体を塞ぐように、パッケージ基板４の素子接続部４１および入出力接続部２１が露出している面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂１５を介して載せて、それから紫外線を含む光３０をガラス板２側から紫外線硬化樹脂１５に照射して硬化させる。紫外線硬化樹脂１５は接着剤として働き、ガラス板２をパッケージ基板４に接着固定する。こうして、紫外線硬化樹脂１５の塗布およびガラス板２の接着が終了する。この後に図１（ｆ）に示すように、接合している２つのパッケージ基板４を個々に切り離す。
【００３０】
本実施形態により作成されたガラス板２付きパッケージ基板４には、図３に示すように、固体撮像素子５を表面に形成した半導体チップ１が搭載される。パッケージ基板４の素子接続部４１と半導体チップ１の端子とが接続され、この接続部分を保護するために接続部分を樹脂６により封止する。なお、この樹脂６による封止は、半導体チップ１とガラス板２とで挟まれた空間内に埃などが入らないようにする役割と、接続部分から外乱としての光が入らないようにする役割も有している。また、パッケージ基板４の入出力接続部２１には半田ボール８が接続される。
【００３１】
図３に示すカバーガラス付きの固体撮像装置は、上述のように紫外線硬化樹脂１５は貫通孔２０の周縁から貫通孔側にはみ出しておらず、また、パッケージ基板４の外周縁から外側にはみ出していないので、画像への悪影響が無く、また外形精度への悪影響が無い。すなわち、紫外線硬化樹脂１５は貫通孔２０の周縁から貫通孔側にはみ出していると、ガラス板２を通って固体撮像素子５に届くはずの光の一部が、はみ出した紫外線硬化樹脂１５によって遮られて固体撮像素子５に届かなくなってしまう虞があるが、本実施形態により作成された固体撮像装置ではこのような虞はない。また、紫外線硬化樹脂１５がパッケージ基板４の外周縁から外側にはみ出していると、この固体撮像装置を配線基板に搭載する際の位置合わせや固体撮像装置にレンズを搭載する際の位置合わせなどにはみ出し部分が影響して位置ずれが起こってしまう虞があるが、本実施形態により作成された固体撮像装置ではこのような虞はない。
【００３２】
上述のように、接着剤シート１０を被塗布部材であるパッケージ基板４に貼り合わせて（工程Ａ）、接着剤シート１０の紫外線硬化樹脂層１２の一部分に光を照射してその部分を硬化させ（工程Ｂ）、硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａをベースフィルム１１とともにパッケージ基板４から除去すると、工程Ｂにおいて光の照射範囲を正確に制御できるので、紫外線硬化樹脂１５を所望の塗布範囲に正確に塗布することができる。
【００３３】
本実施形態に用いられるベースフィルム１１としては、プラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルムやポリプロピレンフィルムなどが好ましい。
【００３４】
本実施形態の感光性硬化樹脂の塗布方法および接着方法による効果は、まず、感光性硬化樹脂である紫外線硬化樹脂が貫通孔内やパッケージ基板外にはみ出してしまうことを避けることができることである。しかも、接着剤シートをパッケージ基板に貼り合わせて光をそのまま当てるという簡単な手段ではみ出しを避けて、被塗布部材であるパッケージ基板の必要部分にのみ紫外線硬化樹脂を塗布することができる。感光性硬化樹脂として紫外線硬化樹脂を用いると、所望の性質を有する接着剤シートを低コストで入手でき、硬化設備も簡単且つ低コストで入手・運転できる。また、本実施形態のように貫通孔を紫外線硬化樹脂の硬化のために利用すれば、不要部分の紫外線硬化樹脂を簡便にかつ遮光マスクを用いることなく硬化させることができ、製造速度が上がり、コストも抑制できる。さらに２つのパッケージ基板に対して１枚の接着剤シートで、２つ同時に紫外線硬化樹脂の塗布を行うことができ、短時間で多数のパッケージ基板に塗布が行える。本実施形態では２つのパッケージ基板に塗布を行っているが、３つ以上のパッケージ基板に１枚以上の接着剤シートを用いて、一括で紫外線硬化樹脂の塗布を行っても良い。
【００３５】
（実施形態２）
実施形態２では、半導体チップを搭載したパッケージ基板（配線基板）にガラス板を接着するための感光性硬化樹脂の塗布方法を説明する。なお、本実施形態におけるパッケージ基板は、固体撮像素子を表面に形成した半導体チップを収納する凹部を備えている。
【００３６】
図４は本実施形態の感光性硬化樹脂の塗布方法及び透光板であるガラス板の接着方法を断面により示した図である。
【００３７】
本実施形態のパッケージ基板２３は略矩形の板の外周部分に側壁部２２が設けられており、側壁部２２の内側が半導体チップ１’を搭載する凹部となっている。つまり側壁部２２が凹部の側壁である。半導体チップ１’はパッケージ基板２３の凹部底板の上側面に固定され、半導体チップ１’の固定面とは反対側の面に固体撮像素子および入出力端子が形成されている。この入出力端子は、パッケージ基板２３の底面を構成する部材に埋め込まれている接続ビア２４にボンディングワイヤ３１で接続されている。接続ビア２４は、パッケージ基板２３の底面を構成する部材の裏面側にも露出していて、プリント基板などの他の配線基板に接続される。なお、図４では固体撮像素子は図示していない。
【００３８】
ここで、側壁部２２は後述のガラス板２が半導体チップ１’およびボンディングワイヤ３１に接触しないように半導体チップ１’からガラス板２を隔てるスペーサ部としての役割をしている。
【００３９】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、まずパッケージ基板２３の側壁部２２の上に接着剤シート１０’を貼り合わせる。接着剤シート１０’は透光性のベースフィルム１１’に紫外線硬化樹脂層１２が形成されているものであり、紫外線硬化樹脂層１２をパッケージ基板２３側に向けて貼り合わされている。この貼り合わせにより紫外線硬化樹脂層１２はパッケージ基板２３の側壁部２２上部にのみ接触する。
【００４０】
本実施形態に用いられる透光性のベースフィルム１１’としては、プラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルムやポリプロピレンフィルムなどが好ましい。
【００４１】
それから、接着剤シート１０’上（ベースフィルム１１’側）にマスク２５を載せる。マスク２５は、側壁部２２の上方にのみ存していて、紫外線硬化樹脂層１２のうち側壁部２２上部に接触している部分にのみ光３０が当たらないように遮光を行う。マスク２５を接着剤シート１０’上に載せた後、接着剤シート１０’にベースフィルム１１’側から紫外線を含む光３０を照射する。ベースフィルム１１’は透光性であるので、光３０はベースフィルム１１’を透過して紫外線硬化樹脂層１２に達し紫外線硬化樹脂層１２を硬化させる。ただし、紫外線硬化樹脂層１２のうち側壁部２２に接触している部分はマスク２５により遮光されているので、この光３０照射によっては硬化しない。ここでベースフィルム１１’の透光性は、紫外線硬化樹脂層１２を構成している紫外線硬化樹脂を硬化させる波長の光を約８０％透過させる程度であり、ベースフィルム１１’側から接着剤シート１０’に光照射を短時間行うだけで紫外線硬化樹脂層１２の硬化を行うことができる。
【００４２】
この後に図４（ｂ）に示すように、マスク２５を取り除く。紫外線硬化樹脂層１２は光が当たった硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａと硬化していない紫外線硬化樹脂１５とに分かれている。
【００４３】
次に図４（ｃ）に示すように、ベースフィルム１１’とともに硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａをパッケージ基板２３から除去する。硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａはベースフィルム１１’に接着しているので、ベースフィルム１１’とともに容易に除去される。こうして紫外線硬化樹脂１５が側壁部２２の上面にのみ塗布された状態となる。
【００４４】
それから図４（ｄ）に示すように、ガラス板２を紫外線硬化樹脂１５によってパッケージ基板２３に接着させる。ガラス板２はパッケージ基板２３の凹部を覆って（蓋をして）半導体チップ１’を密封するように、側壁部２２の上に置かれる。そして、ガラス板２を通して紫外線硬化樹脂１５に光３０が照射されて接着が行われる。
【００４５】
図４（ｄ）に示されている、本実施形態により製作されたガラス板付き固体撮像装置では、透光性のベースフィルム１１’を有する接着剤シート１０’を使用して、その上にマスク２５を載せて光３０を照射するという簡単な工程により、紫外線硬化樹脂１５が必要な部分（ここでは側壁部２２の上面）にのみ確実に塗布されている。このように塗布されているため、紫外線硬化樹脂１５はパッケージ基板２２の凹部の内部側にもパッケージ基板の２２の外側にもはみ出していない。従って実施形態１と同様に画像への悪影響が無く、また外形精度への悪影響が無い。
【００４６】
また、本実施形態においても実施形態１と同様に、接着剤シートを用いるので、簡単な工程で塗布を行うことができ、接着剤の種類も種々のものを使用することができるという効果を奏する。
【００４７】
（実施形態３）
実施形態３でも実施形態２と同様に、半導体チップを搭載したパッケージ基板にガラス板を接着するための感光性硬化樹脂の塗布方法を説明するが、感光性硬化樹脂の被塗布部材がパッケージ基板でなくガラス板である点が実施形態２とは異なっており、他の点は実施形態２と同じであるので、実施形態２と異なっている点を詳細に説明する。
【００４８】
本実施形態では図５（ａ）に示すように、まずガラス板２に接着剤シート１０’を貼り合わせる。この時ガラス板２に紫外線硬化樹脂層１２が接触するように貼り合わせる。
【００４９】
それから、接着剤シート１０’上（ベースフィルム１１’側）にマスク２５を載せ遮光を行う。マスク２５はパッケージ基板２３の側壁部２２上面と同じ形状をしている。つまりマスク２５により遮光される部分は、側壁部２２上面と同形状となる。図５ではガラス板２の外周に沿う位置にマスク２５が置かれている。本実施形態では、ガラス板２はパッケージ基板２３の側壁部２２上面の外周形状と同じ大きさ・形状である。
【００５０】
マスク２５載置後、接着剤シート１０’にベースフィルム１１’側から紫外線を含む光３０を照射する。ベースフィルム１１’は透光性であるので、光３０はベースフィルム１１’を透過して紫外線硬化樹脂層１２に達し紫外線硬化樹脂層１２を硬化させる。ただし、紫外線硬化樹脂層１２のうちガラス板２の外周縁部分はマスク２５により遮光されているので、この光３０照射によっては硬化しない。
【００５１】
この後に図５（ｂ）に示すように、マスク２５を取り除く。紫外線硬化樹脂層１２は光が当たった硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａと硬化していない紫外線硬化樹脂１５とに分かれている。
【００５２】
次に図５（ｃ）に示すように、ベースフィルム１１’とともに硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａをガラス板２から除去する。するとガラス板２の外周縁に未硬化の紫外線硬化樹脂１５が塗布された形となる。なお、マスク２５の載置位置を正確に制御しているので、紫外線硬化樹脂１５はガラス板２から外にはみ出すことはない。
【００５３】
それから図５（ｄ）に示すように、ガラス板２を紫外線硬化樹脂１５によってパッケージ基板２３に接着させる。ここでは、図５（ｃ）に示す状態からガラス板２を上下逆さまにして、紫外線硬化樹脂１５をパッケージ基板２３の側壁部２２上面に向かい合わせて貼り合わせる。そうすることにより、ガラス板２はパッケージ基板２３の凹部を覆って半導体チップ１’を密封するように、側壁部２２の上に置かれて、それから、ガラス板２を通して紫外線硬化樹脂１５に光３０が照射されて接着が行われる。
【００５４】
本実施形態により製作されたガラス板付き固体撮像装置は、実施形態２におけるものと同じである。本実施形態の効果は実施形態２の効果と同じである。
【００５５】
（実施形態４）
実施形態４では、固体撮像素子が形成された半導体チップに直接ガラス板を接着するための感光性硬化樹脂の塗布方法を説明する。なお、本実施形態ではガラス板に感光性硬化樹脂を塗布するが、この塗布方法は実施形態３と同じであるので、説明を省略する。
【００５６】
本実施形態の半導体チップ１’は、片面に固体撮像素子５が形成されている。固体撮像素子５は、半導体チップ１’の面の中央部分に形成されており、固体撮像素子５の外側には入出力部が形成されており、さらにその外側の部分がガラス板２との接着に用いられる部分となっている。つまり、半導体チップ１’の固体撮像素子５が形成されている面の外周縁がガラス板２との接着に用いられる、いわゆる接着しろの部分である。この半導体チップ１’は、固体撮像素子５が形成されている面からそれとは反対側の面まで入出力部と電気的に接続された接続ビア３７が形成されていて、接続ビア３７から外方へ突き出すように接続端子３８が形成されている。接続端子３８はプリント基板などと接続するのに用いられる。
【００５７】
本実施形態では、実施形態３と同じように図６（ａ）から（ｃ）に示すようにガラス板２に紫外線硬化樹脂１５を塗布した後、図６（ｄ）に示すように半導体チップ１’にガラス板２を貼り合わせて、光３０を照射して硬化・接着させる。この時マスク２５は上記の半導体チップ１’の接着しろと同形状である。
【００５８】
図６（ｄ）に示す形状の固体撮像装置は、いわゆるウエハレベルセンサーパッケージと呼ばれる半導体装置である。ガラス板２は固体撮像素子５が形成された側の面と向かい合うように配置されて接着されている。このとき紫外線硬化樹脂１５の厚み分だけ半導体チップ１’の表面からガラス板２が離間するので、ガラス板２に固体撮像素子５が接触することは免れている。
【００５９】
本実施形態においてはマスク２５をガラス板２の接着剤塗布位置に対応する位置に正確に載置できるので、ガラス板２を半導体チップ１’に接着する際に塗布された紫外線硬化樹脂１５が固体撮像素子５の方や半導体チップ１’の外側にはみ出してしまうことを防ぐことができる。従って、画像への悪影響が無く、また外形精度への悪影響が無い。
【００６０】
紫外線硬化樹脂の塗布方法およびガラス板の接着方法における効果は、実施形態３と同じである。
【００６１】
（実施形態５）
実施形態５は、ガラス板２にスペーサが設けられている点以外は実施形態３と同じであるので、実施形態３と異なっているところを説明する。
【００６２】
本実施形態に用いるガラス板２には、図７に示すように外周縁にスペーサ３５が設けられている。スペーサ３５は、ガラス板２をパッケージ基板２３に載せたときに側壁部２２の上面にほぼ対応し、側壁部２２の上面全面にスペーサ３５の面が対向するように形成されている。
【００６３】
ガラス板２への紫外線硬化樹脂１５の塗布は、図７（ａ）に示すように接着剤シート１０’をガラス板２に接着させることからスタートする。実際には、紫外線硬化樹脂層１２はスペーサ３５の上面にのみ貼着する。スペーサ３５の厚みのため、ガラス板２の表面には紫外線硬化樹脂層１２は貼着されないが、接着剤シート１０’がたるんだりしてガラス板２の表面に紫外線硬化樹脂層１２が貼着されても、その部分は後の工程で光が当たって紫外線硬化樹脂層１２は硬化してしまうので、問題はない。なお、スペーサ３５の下面はガラス板２と密着している面であり、上面はその反対側の面である。
【００６４】
それから接着剤シート１０’のベースフィルム１１’側にマスク２５を載置する。マスク２５は、スペーサ３５と向かい合う位置に置かれる。また、マスク２５はスペーサ３５と略同じ大きさあるいはそれよりも小さい形状である。それからベースフィルム１１’を通して紫外線硬化樹脂層１２に光３０が照射され、マスク２５により遮光されている部分以外は硬化し、図７（ｂ）に示すように硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａとなる。
【００６５】
この後図７（ｃ）に示すように、マスク２５を取り外し、ベースフィルム１１’とともに硬化済紫外線硬化樹脂層１２Ａをガラス板２から除去する。
【００６６】
次に図７（ｄ）に示すように、ガラス板２の上下を逆にして、紫外線硬化樹脂１５をパッケージ基板２３の側壁部２２上面に合わせて貼り合わせ、光３０を照射してガラス板２をパッケージ基板２３に接着させる。
【００６７】
本実施形態におけるガラス板付き固体撮像装置は、実施形態２および３におけるガラス板付き固体撮像装置においてガラス板２と紫外線硬化樹脂１５との間にスペーサ３５が設けられている点以外は実施形態２および３と同じである。本実施形態の紫外線硬化樹脂の塗布方法および接着方法に関する効果は、実施形態３と同じである。また、本実施形態では、スペーサ３５によってガラス板２が固体撮像素子およびボンディングワイヤ３１に接触しないように確実にスペースが保持されている。
【００６８】
（実施形態６）
実施形態６は、ガラス板２にスペーサが設けられている点以外は実施形態４と同じであるので、実施形態４と異なっているところを説明する。
【００６９】
本実施形態に用いるガラス板２には、図８に示すように外周縁にスペーサ３５が設けられており、実施形態５のガラス板２と同じ形状である。本実施形態のスペーサ３５は、半導体チップ１’の外周縁に設けられた接着しろの部分に対応する位置および形状に形成されている。つまり、ガラス板２を半導体チップ１’に対向させ近づけていったときに、スペーサ３５は接着しろの部分にぴったりと重なるように形成されている。
【００７０】
ガラス板２への紫外線硬化樹脂１５の塗布方法は、実施形態５の塗布方法と同じであるので、説明を省略する。
【００７１】
ガラス板２の半導体チップ１’への接着方法は、実施形態４の接着方法と同じであるので、説明を省略する。
【００７２】
本実施形態におけるガラス板付き固体撮像装置は、実施形態４におけるガラス板付き固体撮像装置においてガラス板２と紫外線硬化樹脂１５との間にスペーサ３５が設けられている点以外は実施形態４と同じである。本実施形態の紫外線硬化樹脂の塗布方法および接着方法に関する効果は、実施形態４と同じである。また、本実施形態では、スペーサ３５によってガラス板２が固体撮像素子５に接触しないように確実に保持されている。
【００７３】
（その他の実施形態）
実施形態１から６においては固体撮像素子が形成された半導体チップを用いているが、別の種類の受光素子が形成された半導体チップを用いても良いし、レーザ等の発光素子が形成された半導体チップを用いてもよい。これらの半導体チップは、光学素子部分をガラス板などの透光板によって保護する必要が有るからである。
【００７４】
また、ガラス板２を紫外線硬化樹脂１５によってパッケージ基板４，２３や半導体チップ１’に接着させる際には、光照射によって紫外線硬化樹脂１５を硬化させる代わりに、熱によって紫外線硬化樹脂１５を硬化させても構わない。
【００７５】
紫外線硬化樹脂層１２を構成する紫外線硬化樹脂１５としては感光性ポリイミドなどを挙げることができるが、特に限定されない。また、紫外線硬化樹脂１５の代わりに電子線等で硬化する樹脂を用いても構わない。
【００７６】
実施形態２から６において、紫外線硬化樹脂１５を塗布する際に被塗布部材であるパッケージ基板２３あるいはガラス板２を複数用意して、同時に塗布することが好ましい。このとき、複数の被塗布部材を隣接させて並べ、１枚の接着剤シートを用いることが好ましいが、接着剤シートは複数枚用いても構わない。
【００７７】
さらに、感光性硬化樹脂の被塗布部材はガラス板やパッケージ基板、半導体チップに限定されない。プリント基板や機械部品など感光性硬化樹脂をの塗布位置・範囲を正確に制御する必要がある被塗布部材であれば好ましいが、感光性硬化樹脂を塗布すべきものであればどのようなものでも構わない。
【００７８】
例えば、図３に示す固体撮像装置において、半導体チップ１とパッケージ基板４との接続部分を封止する樹脂６を感光性硬化樹脂として、当該封止部分を被塗布部材として塗布を行っても構わない。この場合には、パッケージ基板４に接着剤シート１０を貼り合わせ、マスクを用いて封止部分にのみ感光性硬化樹脂を塗布し、その後で半導体チップ１をパッケージ基板４に接続し感光性硬化樹脂を硬化させる方法を用いても良いし、半導体チップ１に接着剤シート１０を貼り合わせ、マスクを用いて封止部分に感光性硬化樹脂を塗布し、その後で半導体チップ１をパッケージ基板４に接続し感光性硬化樹脂を硬化させる方法を用いても良い。あるいは、半導体チップ１とパッケージ基板４とを接続した後に接着剤シート１０を用いて封止部分に感光性硬化樹脂を塗布し、その後に塗布した感光性硬化樹脂を硬化させてもよい。半導体チップ１とパッケージ基板４とを接続した後に感光性硬化樹脂を塗布する場合は、接着剤シート１０が柔軟性を有しており、半導体チップ１の厚み分に沿って柔軟に貼り合わせられることが好ましい。
【００７９】
また、実施形態２，３，５のパッケージ基板２３に半導体チップ１を固定する際の接着剤として感光性硬化樹脂を用い、上述の塗布方法を用いてもよい。これらの実施形態以外の基板と半導体素子との接着に本発明の方法を用いても構わないし、フリップチップボンディングにおけるアンダーフィルとして感光性硬化樹脂を本発明の方法で塗布しても構わない。
【００８０】
また、実施形態１のように貫通孔を有する被塗布部材に対してもマスクを用いて光を照射しても構わない。全ての実施形態においてガラス板の代わりにプラスチック板のような透光板を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明に係る塗布方法は、所望の塗布位置および範囲に正確に感光性硬化樹脂塗布することができるので、光学素子を備えた半導体装置の接着剤塗布方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施形態１に係る塗布工程、接着工程を示す概略断面図である。
【図２】実施形態１の被塗布部材であるパッケージ基板の平面図である。
【図３】実施形態１に係るガラス板が接着された固体撮像装置の概略断面図である。
【図４】実施形態２に係る塗布工程、接着工程を示す概略断面図である。
【図５】実施形態３に係る塗布工程、接着工程を示す概略断面図である。
【図６】実施形態４に係る塗布工程、接着工程を示す概略断面図である。
【図７】実施形態５に係る塗布工程、接着工程を示す概略断面図である。
【図８】実施形態６に係る塗布工程、接着工程を示す概略断面図である。
【図９】従来技術によるパッケージ基板の断面図である。
【図１０】従来技術によるパッケージ基板の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１、１’          半導体チップ
２                ガラス板
４                パッケージ基板
５                固体撮像素子
１０、１０’      接着剤シート
１１、１１’      ベースフィルム
１２              紫外線硬化樹脂層
１２Ａ            硬化済紫外線硬化樹脂層
１５              紫外線硬化樹脂
２０              貫通孔
２２              側壁部
２３              パッケージ基板
２５              マスク
３０              光
３５              スペーサ
【図１】
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【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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【図７】
2006165180.tif 000009
【図８】
2006165180.tif 000010
【図９】
2006165180.tif 000011
【図１０】
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