(57)【要約】【課題】半導体の組み立て工程中に浮遊するダストや半導体装置に付着したダストが、半導体チップ組み立て後に半導体素子の移動時に再び浮遊し、半導体チップに付着し、不良となる問題があった。【解決手段】半導体素子搭載部８上に半導体素子１を固定し、半導体素子搭載部８以外の搭載部８上に粘着性のある接着剤２ｂを設け、粘着力を有した状態でシールガラス６で封止する。これにより、浮遊ダストやベース３上に存在するダストは、再び浮遊することなく、搭載部８上の接着剤２ｂに付着し、素子が振動を受けても、半導体素子１上にダストが付着することを避けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子搭載用の搭載部を支持したベースと、前記搭載部上に搭載された半導体素子と、前記ベースに被さって内側に前記半導体素子を有する中空空間を形成するパッケージ部材と、一端が前記中空空間に位置し他端が前記中空空間の外部に位置するリード部と、このリード部の内端と前記半導体素子の電極とを接続する接続線とを備えた半導体装置であって、
前記搭載部の前記半導体素子以外の個所に粘着力のある接着剤が存在することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
接着剤は半導体素子を接着するように搭載部の全体に設けられ、前記接着剤の半導体素子接着部分は加熱硬化され、前記接着剤の前記半導体素子以外の個所は半硬化された状態で粘着力を有する請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
ベースは搭載部が凹設されており、前記搭載部の内側面も接着剤が設けられている請求項１または請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
パッケージ部材は、ベースの周辺に設けられた枠形のフレーム部と前記フレーム部の上端開口を閉じるシール部材とで構成され、接着剤は前記フレーム部の内側面にも設けられている請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体素子搭載用の搭載部を支持したベースと、前記搭載部上に搭載された半導体素子と、前記ベースの周辺に設ける枠形のフレーム部を有しフレーム部の上端開口を閉じるシール部材を有して内側に前記半導体素子を有する中空空間を形成する箱形のパッケージ部材と、一端が前記中空空間に位置し他端が前記中空空間の外部に位置するリード部と、このリード部の内端と前記半導体素子の電極とを接続する接続線とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記ベースの前記搭載部上に前記半導体素子を搭載し、前記ベースの周辺に前記リード部を配置するとともに前記フレーム部を設ける工程と、
前記リード部と前記半導体素子とを接続線で接続する工程と、
前記搭載部の前記半導体素子以外の個所に粘着力のある接着剤を流し込む工程と、
前記フレーム部の上端開口を前記シール部材で封止する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項６】
半導体素子搭載用の搭載部を支持したベースと、前記搭載部上に搭載された半導体素子と、前記ベースの周辺に設ける枠形のフレーム部を有しフレーム部の上端開口を閉じるシール部材を有して内側に前記半導体素子を有する中空空間を形成する箱形のパッケージ部材と、一端が前記中空空間に位置し他端が前記中空空間の外部に位置するリード部と、このリード部の内端と前記半導体素子の電極とを接続する接続線とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記搭載部上に前記半導体素子を搭載する工程と、前記ベースの周辺に前記リード部を配置するとともに前記フレーム部を設ける工程と、前記リード部と前記半導体素子とを接続線で接続する工程と、前記フレーム部の上端開口を前記シール部材で封止する工程とを含み、
前記搭載部上に前記半導体素子を搭載する工程は、前記搭載部に接着剤を設けた後前記半導体素子を高温に保持して前記接着剤に接着すると同時に前記接着剤を硬化させるものであり、
前記リード部と前記半導体素子とを接続線で接続する工程の後で、前記フレーム部の上端開口を前記シール部材で封止する工程の前に、前記搭載部の前記半導体素子以外の個所は粘着力を保持した状態にする工程を有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子搭載部上に半導体素子を搭載した半導体装置とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置やＬＳＩ等の半導体装置は、リード部やセラミックパッケージのダイパッド上に固体撮像素子等の半導体素子を搭載し、プラスチックやガラス等で封止したものである。半導体素子は、所定の処理を施すことで半導体ウェハ上に複数個形成されており、この半導体ウェハをダイヤモンドブレード等を用いて切断加工することで、個々の半導体素子に分割したものである。
【０００３】
この半導体を用いた半導体装置を図７に基づいて説明する。すなわち、図７の断面図に示すように、この半導体装置は、セラミックやプラスチック等を用いた中空型パッケージにより内部を封止している。これは、例えばセラミックから成るベース３上に枠形ないし筒形のフレーム７を取り付け、このフレーム７上に板状のシールガラス６を接着することで中空領域を有する箱体を構成している。ベース３に設けられた半導体素子搭載部８上には、銀ペースト等の接着剤２を介して半導体素子１が接続されており、この半導体素子１とリード部４とがボンディングワイヤ５例えば金属細線を用いて配線されている。
【０００４】
この半導体装置の製造方法は、まず半導体素子搭載部８上に銀ペースト等の接着剤２を塗布した後、この上に切断加工されたチップ状の半導体素子１を接続する。そして、半導体素子１とリード部４とをボンディングワイヤ５にて接続し、所定のパッケージにて封止している。このような組立工程中に存在する浮遊ダストや組み立て工程中に発生するダストがベース３上や半導体素子１上に付着し、組み立て中にパッケージ内に入り込んでいるのが現状である。  
【特許文献１】特開平５−２９１３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の樹脂封止半導体装置および特許文献１（特開平５−２９１３１３）では、チップに付着したダスト等は、散らばることを防ぐことが可能であるが、工程中に浮遊するダストやベース上に存在するダストが半導体素子の移動時の振動等で再び浮遊しチップ上に散らばることを防ぐことができない。
【０００６】
このようなダストが半導体素子の能動パターンに付着すると、半導体素子の破損の原因となるし、微細素子上を覆うことで画像特性不良にもつながる。とくに、中空型パッケージにおいては、封止後においてもこの中空領域内にダストが散らばる可能性が高い。このため、ＣＣＤのような光学部品において、その有効画素領域にダストが付着すると画像特性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００７】
よって、本発明は、半導体素子搭載用の搭載部に付着したダストが散らばることのない半導体装置とその製造方法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】
本発明は、このような課題を解決するために成された半導体装置とその製造方法である。
【０００９】
すなわち、本発明の半導体装置は、半導体素子搭載用の搭載部を支持したベースと、搭載部上に搭載された半導体素子と、ベースに被さって内側に半導体素子を有する中空空間を形成するパッケージ部材と、一端が中空空間に位置し他端が中空空間の外部に位置するリード部と、このリード部の内端と半導体素子の電極とを接続する接続線とを備えた半導体装置であって、
搭載部の半導体素子以外の個所に粘着力のある接着剤が存在することを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成において、接着剤は半導体素子を接着するように搭載部の全体に設けられ、接着剤の半導体素子接着部分は加熱硬化され、接着剤の半導体素子以外の個所は半硬化された状態で粘着力を有する。
【００１１】
上記構成において、ベースは搭載部が凹設されており、搭載部の内側面も接着剤が設けられている。
【００１２】
上記構成において、パッケージ部材は、ベースの周辺に設けられた枠形のフレーム部とフレーム部の上端開口を閉じるシール部材とで構成され、接着剤はフレーム部の内側面にも設けられている。
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子搭載用の搭載部を支持したベースと、搭載部上に搭載された半導体素子と、ベースの周辺に設ける枠形のフレーム部を有しフレーム部の上端開口を閉じるシール部材を有して内側に半導体素子を有する中空空間を形成する箱形のパッケージ部材と、一端が中空空間に位置し他端が中空空間の外部に位置するリード部と、このリード部の内端と半導体素子の電極とを接続する接続線とを備えた半導体装置の製造方法であって、
ベースの搭載部上に半導体素子を搭載し、ベースの周辺にリード部を配置するとともに、フレーム部を設ける工程と、
リード部と半導体素子とを接続線で接続する工程と、
搭載部の半導体素子以外の個所に粘着力のある接着剤を流し込む工程と、
フレーム部の上端開口をシール部材で封止する工程とを含むものである。
【００１４】
本発明の別の半導体装置の製造方法は、半導体素子搭載用の搭載部を支持したベースと、搭載部上に搭載された半導体素子と、ベースの周辺に設ける枠形のフレーム部を有しフレーム部の上端開口を閉じるシール部材を有して内側に半導体素子を有する中空空間を形成する箱形のパッケージ部材と、一端が中空空間に位置し他端が中空空間の外部に位置するリード部と、このリード部の内端と半導体素子の電極とを接続する接続線とを備えた半導体装置の製造方法であって、
搭載部上に半導体素子を搭載する工程と、ベースの周辺にリード部を配置するとともにフレーム部を設ける工程と、リード部と半導体素子とを接続線で接続する工程と、フレーム部の上端開口をシール部材で封止する工程とを含み、
搭載部上に半導体素子を搭載する工程は、搭載部に接着剤を設けた後、半導体素子を高温に保持して接着剤に接着すると同時に接着剤を硬化させるものであり、
リード部と半導体素子とを接続線で接続する工程の後で、フレーム部の上端開口をシール部材で封止する工程の前に、搭載部の半導体素子以外の個所は粘着力を保持した状態にする工程を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の半導体装置によれば、搭載部上に粘着力を有する接着剤が存在することで、組み立て中に中空空間に存在するダストが接着剤に接着されて散らばるのを防止しダストが半導体素子上に付着することを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、搭載部上に接着剤を設け、半導体素子を搭載するときに半導体素子を加熱することで搭載部分の接着剤のみ熱硬化させる工程と、接続線のワイヤボンドが完了後、例えばＵＶ照射により残りの接着剤を半硬化させる工程を有するため、固体撮像装置やＬＳＩ等の中空型パッケージの半導体装置の製造方法に広く適用できる優れた製法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の半導体装置およびその製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は第１の実施形態の半導体装置を示す断面図である。すなわち、半導体装置は、セラミックやプラスチック等からなるベース３と、ベース３上に取り付けられたフレーム７と、フレーム７に接着された板状のシールガラス６とを有する中空型パッケージで、ベース３とフレーム７との間に複数のリード部４が挟み込まれたものである。
【００１９】
ベース３の上面には半導体素子搭載部８が凹設されており、さらにこの搭載部８に接着剤２ａを介して半導体素子１が接続されており、半導体素子１の電極と先端が搭載部８に対向して配置されたリード部４が例えば金属細線などのボンディングワイヤ５等により配線されている。ワイヤーボンディング後、ディスペンサ等で粘着力を有する接着剤２ｂがベース３上に塗布される。
【００２０】
図２は第２の実施の形態を示し、第１の実施の形態において、接着剤２ａ、２ｂが搭載部８の全面に形成され、図２のように半導体素子１の搭載部８の接着剤２ａのみが熱硬化され、ベース３の他の部分の接着剤２ｂはＵＶ照射等により粘着力のある半硬化状態と成っている場合である。
【００２１】
従って、第１および第２の実施の形態のいずれも、組み立て中に存在する浮遊ダストや、ベース３上および半導体素子１の側面に存在するダストも、接着剤２ｂ上に付着することで、半導体素子１の画素素子にダストが移動することを防ぐことが可能となる。
【００２２】
図３は第３の実施の形態を示し、図１、図２において、接着剤２ｂがベース３の搭載部８の内側面にも貼付されている。これにより、さらにダストが散らばる可能性を低減させている。
【００２３】
図４は第４の実施の形態を示し、図３において、フレーム７の内側面にも接着剤２ｂを貼付している。このようにすることで、中空上に浮遊するダストをフレーム７の内側面に付着させる効果を保持する。
【００２４】
次に本発明の半導体装置の製造方法を図に基づいて説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【００２５】
まず、第１工程として、図５（ａ）に示すようにベース３に半導体素子搭載部８が形成され、ベース３の周縁にパッケージ部材を構成する枠形のフレーム７が取付けられ、その間にリード部４が挟み込まれている。
【００２６】
次に、第２工程として、図５（ｂ）に示すように半導体素子１が銀ペースト等の接着剤２ａを用いて、半導体素子搭載部８上に位置決め固定される。この際、接着剤２ａはディスペンサ等を用いて、搭載部８上にあらかじめ塗布され、半導体素子１で上から押圧接着される。
【００２７】
そして、第３工程として、図５（ｃ）で半導体素子１上の電極となる接続配線パッドからリード部４へ、金属細線５でワイヤーボンディングにより接続される。
【００２８】
その後、第４工程として、図５（ｄ）でディスペンサ９でベース３上に粘着性材料として接着剤２ｂが塗布される。
【００２９】
最後に第５工程として、図５（ｅ）で、フレーム７上をパッケージ部材を構成するシールドガラス６等のシール部材で封止することで、中空空間を有する半導体装置が製造される。
【００３０】
さらに製造方法としては、別途図６でも作成可能となる。図６は、本発明の第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【００３１】
まず、第１工程として、図６（ａ）に示すように半導体素子搭載部が形成されている。これは図５（ａ）と同様である。
【００３２】
次に、第２工程として、図６（ｂ）に示すように搭載部８上に接着テープ２が貼付される。
【００３３】
そして、第３工程として、図６（ｃ）で半導体素子１が100℃より250℃の間で加熱された状態で接着テープ２の接着剤２ａ上に位置決め固定される。この際、半導体素子１の加熱により、搭載部８上の接着テープ２のうちで半導体素子１が接着された接着剤２ａのみが熱硬化で固定される。
【００３４】
図６（ｄ）で半導体素子１上の接続配線パッドがリード部４へ、金属細線５でワイヤーボンディングにより接続される。その後、ＵＶ照射等で接着テープ２の残りの露出した接着剤２ｂが粘着性を維持した状態で半硬化される。
【００３５】
最後に第５工程として、図６（ｅ）で、シールドガラス６等をフレーム７上に封止することで、半導体装置が製造される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる半導体装置およびその製造方法は、中空空間に存在するダストが散らばるのを防止しダストが半導体素子上に付着することを防ぐことができ、固体撮像装置やＬＳＩ等の中空型パッケージの半導体装置の製造方法に広く適用できる等の効果があり、半導体装置およびその製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の半導体装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の半導体装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の半導体装置を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】従来の半導体装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  半導体素子
２  接着テープ
２ａ  接着剤
２ｂ  接着剤
３  ベース
４  リード部
５  金属細線ワイヤー部
６  シールドガラス部
７  フレーム部
８  半導体素子搭載部
９  ディスペンサ
１０  ＵＶ照射
【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】
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