(57)【要約】【課題】半導体プロセスや材料を使用する場合に比べて安価で、軽量かつ薄いフェイスアップ構造の中空封止型半導体装置を提供する。【解決手段】ＩＣチップ１４の背面側から表面（受光面／能動面）側に導電性配線パターン１８を引き回す半導体パッケージで、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を背面封止材とする。そして、当該背面封止材である樹脂基板１４により、ガラス基板１１上に搭載されるＩＣチップ１４を中空に封止してフェイスアップ構造の中空封止型半導体装置１０とする。樹脂基板１７は、パターン形成された導電性配線パターン１８を有し、当該導電性配線パターン１８とガラス基板１１側との電気的な接続をビア・ホール１９に充填された導電性ペースト２０を通して行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に搭載される半導体チップを、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の封止基板によって中空に封止し、前記封止基板にパターン形成された導電性配線によって前記基板側との電気的接続を行う
半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップは固体撮像装置であり、
前記基板は光透過性基板である
請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記封止基板にパターン形成された導電性配線は、ビア・ホールに充填された導電性ペーストを介して前記基板上の導電性配線と電気的に接続されている
請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の封止基板に導電性配線パターンを形成するとともに、ビア・ホールを穿設して当該ビア・ホール内に導電性ペーストを充填する第１工程と、
基板に半導体チップをフェイスダウン実装する第２工程と、
前記第１工程で処理された前記シート状の封止基板を前記半導体チップが実装された前記基板に対して前記半導体チップの背面側から貼り合わせるとともに、前記基板上のランド部と前記封止基板上の導電性配線パターンとを前記導電性ペーストを介して電気的に接続する第３工程と
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１工程の処理と前記第２工程の処理とを並行して実行する
請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第３工程において、前記シート状の封止基板を前記基板と貼り合わせる際に、熱処理を行うことによって前記封止基板を接着シートとして作用させる
請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に搭載される半導体チップを、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の封止基板によって中空に封止し、前記封止基板にパターン形成された導電性配線によって前記基板側との電気的接続を行う
半導体装置を用いた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器に関し、特に中空封止型の半導体装置、当該半導体装置の製造方法および当該半導体装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器、例えば携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などのモバイル機器は、ほとんどの機種で撮像機能（カメラ機能）を備えており、また持ち運びに便利なように、機器本体が小型、軽量、薄型となってきている。そして、撮像機能を実現するために、モバイル機器にはパッケージ化された固体撮像装置が搭載される。
【０００３】
一方、固体撮像装置のパッケージでは樹脂封止等によって屈折率が変わらないようにするために、またＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems；微小電子機械システム）のパッケージではＭＥＭＳが可動部分を有するために、中空封止が求められている。そして、中空封止型の半導体装置において、小型、軽量、薄型の低価格なチップスケールパッケージ（ＣＳＰ；Chip Scale Package)の開発が重要なテーマとなっている。
【０００４】
中空封止型の半導体装置としては、従来、半導体チップを上下２枚のガラス基板で挟む構造のもの（例えば、特許文献１参照）や、フェイスダウン型のもの（例えば、特許文献２，３参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５１２４３６号公報
【特許文献２】特開２００３−１０１３８３号公報
【特許文献３】特開２０００−０５８６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の従来技術は、フェイスアップ型であるものの、上下をガラス基板で挟む構造のために、重くかつ厚いという問題点があった。また、構造が複雑で、全て半導体プロセスや材料を使用しなければならないために、コストが高くなるという問題点もあった。
【０００７】
特許文献２，３記載の従来技術は、フェイスダウン型のために、光を扱う半導体装置の場合には、セットでの光軸調整が難しく使いづらい。また、ガラス基板側をセットの基板に実装することになるために、半田付け時のフラックスなどでガラス基板が汚れ、その結果、実装工程での不良率が高くなるという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、半導体プロセスや材料を使用する場合に比べて安価で、軽量かつ薄いフェイスアップ構造の中空封止型半導体装置、当該半導体装置の製造方法および当該半導体装置を用いた電子機器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】
【０００９】
本発明による半導体装置は、
基板上に搭載される半導体チップを、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の封止基板によって中空に封止し、前記封止基板にパターン形成された導電性配線によって前記基板側との電気的接続を行う
構成となっている。
【００１０】
上記構成の半導体装置において、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の封止基板、即ちシート状の樹脂基板で半導体チップを中空封止することで、ガラス基板を二枚用いる場合に比べて軽量化および薄型化が容易になる。特に、シート状の樹脂基板を半導体チップの封止基板として用いることで、ほぼチップサイズに近い小型・薄型でかつ軽量の半導体パッケージを形成できる。
【００１１】
本発明による半導体装置の製造方法は、
熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の封止基板に導電性配線パターンを形成するとともに、ビア・ホールを穿設して当該ビア・ホール内に導電性ペーストを充填する第１工程と、
基板に半導体チップをフェイスダウン実装する第２工程と、
前記第１工程で処理された前記シート状の封止基板を前記半導体チップが実装された前記基板に対して前記半導体チップの背面側から貼り合わせるとともに、前記基板上のランド部と前記封止基板上の導電性配線パターンとを前記導電性ペーストを介して電気的に接続する第３工程と
を含む。
【００１２】
この製造方法によれば、既存の基板製造プロセスや材料を使用して形成できる。したがって、半導体プロセスや材料を使用する場合に比べて安価に半導体装置を製造できる。また、シート状の樹脂基板を半導体チップの封止基板として用いることで、ほぼチップサイズに近い小型・薄型でかつ軽量の半導体パッケージを形成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、既存の基板製造プロセスや材料を使用して形成できるために、半導体プロセスや材料を使用する場合に比べて安価で、軽量かつ薄いフェイスアップ構造の中空封止型半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る中空封止型半導体装置のデバイス構造を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る半導体装置を受光面側から見た平面図である。
【図３】本発明による半導体装置の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】基板配線形成工程の処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】銅箔付きの熱可塑性基材を準備する処理の説明図である。
【図６】銅箔をパターン形成する処理の説明図である。
【図７】ビア・ホールを穿設する処理の説明図である。
【図８】ビア・ホール内にＡｇペーストを充填する処理の説明図である。
【図９】印刷法によるＡｇペーストの充填工程の説明図である。
【図１０】チップ実装工程の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】パターン形成されたガラス基板を準備する処理の説明図である。
【図１２】フリップチップ実装の説明図である。
【図１３】Ａｒプラズマ処理の説明図である。
【図１４】貼り合わせ工程３０の処理の一例についての説明図である。
【図１５】真空加熱加圧機を用いた真空熱圧着についての説明図である。
【図１６】集合体完成工程の処理の一例についての説明図である。
【図１７】保護シート貼付工程の処理の一例についての説明図である。
【図１８】個片化工程の処理の一例についての説明図である。
【図１９】本発明による撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２０】中空封止型半導体装置をセット基板に実装した後の断面構造の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．一実施形態
１−１．デバイス構造
１−２．製造方法
２．変形例
３．電子機器（撮像装置の例）
【００１６】
＜１．一実施形態＞
［１−１．デバイス構造］
図１は、本発明の一実施形態に係る中空封止型半導体装置のデバイス構造を示す断面図である。また、図２は、本実施形態に係る半導体装置を受光面側から見た平面図である。ここでは、半導体装置として、光を扱うデバイス、例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device)イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の固体撮像装置を用いた例を示している。
【００１７】
本例では、半導体チップを搭載する基板として光透過性基板、例えばガラス基板１１を用いている。ガラス基板１１は一方の主面を受光面として、当該受光面側には保護シート１２が貼り付けられている。保護シート１２は、ガラス基板１１の全面に亘って取り外し自在に（剥がし易いように）貼り付けられている。ガラス基板１１の他方の主面側には導電性配線パターン（ランド部）１３が形成されている。
【００１８】
導電性配線パターン１３は、導電性が高く、価格も比較的安価な例えば銅（Ｃｕ）からなる薄膜配線である。導電性配線パターン１３の材料として、銅の代わりにＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウム錫）を用いると、配線部分についても透明にすることができるために、半導体装置が固体撮像装置の場合には、当該固体撮像装置の感度の向上を図ることができる。
【００１９】
ガラス基板１１の一方の主面側には、固体撮像装置のＩＣチップ（半導体チップ）１４がフリップチップ実装されている。すなわち、ＩＣチップ１４はその受光面（能動面）に形成されたバンプ（インジウム（Ｉｎ）などの低融点はんだボール）１５を介して導電性配線パターン１３と位置合わせされた状態で電気的に接続されている。このフリップチップ実装により、ガラス基板１１とＩＣチップ１４との間に空隙が形成され、この空隙が中空封止領域１６となる。
【００２０】
ガラス基板１１上に搭載されるＩＣチップ１４は、チップ背面（受光面と反対側の面）より、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の樹脂基板１７によって覆われている。すなわち、樹脂基板１７は、ＩＣチップ１４を背面から封止する封止基板として機能する。
【００２１】
樹脂基板１７は、一方の主面（ＩＣチップ１４と反対側の面）に導電性配線パターン１８が形成されるとともに、導電性配線パターン１８上の所定の位置にビア・ホール１９が穿設されている。そして、樹脂基板１７は、ビア・ホール１９に充填された導電性ペースト２０を介してガラス基板１１上の導電性配線パターン１３と電気的に接続されている。
【００２２】
樹脂基板１７の一方の主面上には、半田がつくのをさえぎるソルダーレジスト２１がパターン形成されている。このソルダーレジスト２１の半田ボール２２が搭載される部分が開口されており、当該開口部分に半田ボール２２が搭載されている。
【００２３】
以上により、ＩＣチップ１４の背面側から受光面側に導電性配線パターン１８を引き回す半導体パッケージで、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート状の樹脂基板１７を、封止基板として用いたフェイスアップ構造の中空封止型半導体装置１０が形成される。ここで言うフェイスアップ構造とは、ＩＣチップ１４の受光面（能動面）がガラス基板１１側を向いた構造を意味する。
【００２４】
すなわち、ガラス基板１１に対するＩＣチップ１４の実装はフェイスダウン実装であるが、中空封止型半導体装置１０としては、ＩＣチップ１４の受光面がガラス基板１１側を向いたフェイスアップ構造（型）となっている。このフェイスアップ構造の半導体装置１０において、シート状の樹脂基板１７は、ガラス基板１１に搭載されるＩＣチップ１４を中空に封止している。
【００２５】
この中空封止型半導体装置１０は、既存の基板製造プロセスや材料を使用して形成できるために、従来技術の一つとして挙げた半導体プロセスや材料を使用する場合に比べて安価である。また、ガラス基板１１を一枚用いるだけで半導体パッケージを製造できるために、半導体装置１０が軽量でかつ薄いという長所がある。
【００２６】
特に、シート状の樹脂基板１７をＩＣチップ１４の封止基板として用いることで、ほぼチップサイズに近い小型・薄型でかつ軽量の半導体パッケージを形成できる。そして、ＩＣチップ１４が固体撮像装置である場合には、フェイスアップ型の半導体パッケージを携帯電話機等のモバイル機器等に搭載することで、モバイル機器の小型化、薄型化、軽量化に寄与できる。また、フェイスアップ型であることで、セット（モバイル機器）に実装する際に、光軸調整などが簡単になるために、セットとして扱い易くなる。
【００２７】
［１−２．製造方法］
続いて、本発明による半導体装置、即ち上記構成の中空封止型半導体装置１０の製造方法の手順の一例について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
図３に示すように、本製造方法は、基板配線形成工程Ｓ１０、チップ実装工程Ｓ２０、貼り合わせ工程Ｓ３０、集合体完成工程Ｓ４０、保護シート貼付工程Ｓ５０および個変化工程Ｓ６０を含む。そして、この一連の処理の流れにおいて、基板配線形成工程Ｓ１０の処理とチップ実装工程Ｓ２０の処理については並行して実行することを特徴としている。以下に、工程Ｓ１０〜工程Ｓ６０の各処理について具体的に説明する。なお、理解を容易にするために、図１と同等部分については同一符号を用いて説明するものとする。
【００２９】
（基板配線形成工程）
最初に、基板配線形成工程Ｓ１０の処理の一例について、図４のフローチャートおよび図５乃至図８の説明図を用いて説明する。
【００３０】
先ず、樹脂基板１７の材料として、例えば銅箔付きの熱可塑性基材を準備する（ステップＳ１１）。ここでは、図５に示すように、有機基板材料として一般に使用されているＰＥＥＫ（Ｖｉｃｔｒｅｘ  ｐｌｃの登録商標）基材（基板）３１に銅箔３２を接着させたものを熱可塑性基材として用いる。ここで、ＰＥＥＫとは、Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｅｒ  Ｅｔｈｅｒ  Ｋｅｔｏｎｅの略称で、熱可塑性のエンジニアリングプラスチックとして工業会で広く用いられている。ＰＥＥＫ基材３１としては厚さｔが例えば０．０５〜０．１ｍｍ程度のものを用いる。また、銅箔３２の厚さについては例えば１２μｍ程度とする。
【００３１】
なお、樹脂基板１７の材料として、熱可塑性樹脂であるＰＥＥＫを用いるとしたが、ＰＥＥＫ以外の熱可塑性樹脂を用いることも可能である。また、熱可塑性樹脂に限らず、変性ＰＰＥ（ポニフェニレンエーテル；商品名：ザイロン（旭化成工業（株）製）や一般のガラスエポキシ等の熱硬化性樹脂であってもよい。要は、加熱加圧で封止でき、かつ、セットの実装時の熱工程などに耐え、その他の信頼性に耐えうる絶縁性材料であれば、どのようなものでも使用が可能である。
【００３２】
次いで、図６に示すように、ＰＥＥＫ基材３１上の銅箔３２をパターン形成する（ステップＳ１２）。銅箔３２のパターン形成に際しては、周知のパターン形成手法を用いることができる。具体的には、ドライフィルム（レジスト）をラミネートし、露光、現像、銅箔エッチング、ドライフィルムの剥離などの一連の工程によってＰＥＥＫ基材３１上の銅箔３２をパターン形成することができる。このようにして形成した銅箔３２のパターンは、図１における導電性配線パターン１８となる。
【００３３】
次いで、図７に示すように、ＰＥＥＫ基材３１における銅箔３２のパターン（導電性配線パターン１８）上の所定の位置にビア・ホール３３（図１のビア・ホール１９に相当）を穿設する（ステップＳ１３）。ビア・ホール３３の穿設には市販のＣＯ２レーザ孔明け装置を用いることができる。一例として、加工方法をサイクル加工とした場合、パルス幅が５μｓｅｃ、周波数が２５ｋＨｚ、レーザ出力が１５０Ｗの条件でビア・ホール３３の穿設を行う。
【００３４】
なお、ビア・ホール３３の穿設後に、ビア・ホール３３内部の樹脂残渣等を除去するために、図示しないデスミアと呼ばれる周知の有機基板製造で行われている処理を行うのが好ましい。
【００３５】
また、樹脂基板１７の材料として熱硬化性樹脂を用いる場合は、レーザを照射すると周辺に熱を持つことから、周知のドリル加工技術等を用いてビア・ホール３３を穿設するようにすると良い。
【００３６】
次いで、ビア・ホール２２内に導電性ペースト２０を充填する（ステップＳ１４）。ここでは、導電性ペースト２０として、例えばＡｇペースト（一例として、藤倉化成製  商品名“ドータイトＦＡ−７０５Ｂ”）用いることができる。そして、周知の印刷法、具体的には市販の印刷装置を用い、図８に示すように、ＰＥＥＫ基材３１に穿設されたビア・ホール３３内にＡｇペースト３４を充填する。
【００３７】
図９は、印刷法によるＡｇペースト３４の充填工程の説明図である。スキージ３５を押す圧力によってＰＥＥＫ基板３１に穿設されたビア・ホール３３内にＡｇペース３４が埋め込まれてゆく。このとき、一例として、メタルマスク３６の厚さが０．０５ｍｍ、エア圧が０．４ＭＰａ、スキージ速度が３ｍｍ／ｓｅｃ、クリアランスが０．５ｍｍの条件でＡｇペーストの充填を行う。
【００３８】
なお、ここで充填されたＡｇペース３４は、室温のまま（加熱硬化せずに）次の工程に送る。また、集合状態での不良数が多いもの（低歩留まりのシート）は本工程で破棄することができる。これにより、高い歩留まりのシートのみを次の工程に送ることができるために、結局全体としてコストセーブを図ることができる。
【００３９】
以上により、基板配線形成工程Ｓ１０における一連の処理、即ち図１における樹脂基板１７に導電性配線パターン１８を形成するとともに、ビア・ホール１９を穿設して当該ビア・ホール１９内に導電性ペースト２０を充填するための処理が完了する。
【００４０】
（チップ実装工程）
次に、チップ実装工程Ｓ２０の処理の一例について、図１０のフローチャートおよび図１１乃至図１３の説明図を用いて説明する。前にも述べたように、このチップ実装工程Ｓ２０の処理は、基板配線形成工程Ｓ１０の処理と並行して行われる。
【００４１】
先ず最初に、図１１に示すように、パターン（ランド部）４１が形成されたガラス基板４２を用意する。パターン４１は図１の導電性配線パターン１３に相当し、ガラス基板４２は図１のガラス基板１１に相当する。より具体的には、１枚のガラス基板４２から後述するダイシングによって複数のガラス基板１１に個片化される。ガラス基板４２としては厚さが例えば０．０５〜０．１ｍｍ程度のものを用いる。また、パターン４１の厚さについては例えば３〜３５μｍ程度とする。
【００４２】
パターン形成されたガラス基板については、周知の形成手法用いて形成することが可能である。具体的には、ガラス基板４２にＴｉ２００ｎｍｔ／Ｃｕ３００ｎｍｔなどをスパッタしてシード層を形成する。その後、めっきレジストをコートし、露光、現像によって特定のパターンを形成し、当該パターンにＣｕめっきを例えば電解アディティブめっき法で施す。その後、めっきレジストを剥離し、シード層をエッチングする。この一連の処理によってＣｕのパターン４１が完成する。
【００４３】
なお、本例では、パターン４１（導電性配線パターン１３）の材料として銅（Ｃｕ）を用いるとしたが、これに限られるものではない。前にも述べたように、光を通さない銅の代わりに例えばＩＴＯ膜をパターン材料として用いると、配線部分についても透明にすることができるために、半導体装置が固体撮像装置の場合には、当該固体撮像装置の感度向上の観点から好ましい。
【００４４】
次いで、周知のバンプ形成法によって半導体チップである固体撮像装置のＩＣチップ１４の受光面（能動面）側に例えばインジウム（Ｉｎ）バンプ（図１のバンプ１５に相当）を形成する。ＩＣチップ１４の厚さｔは、例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度である。そして、図１２に示すように、バンプ４３が形成されたＩＣチップ１４を、周知の手法によってガラス基板４２上のパターン４１にバンプを位置合わせしてフリップチップ実装し、フラックス洗浄しておく（ステップＳ２２）。このときのガラス基板４２に対するＩＣチップ１４の実装はフェイスダウン実装となる。
【００４５】
インジウムなどの低温半田ボールのリフローについては、例えば１５０℃／２ｓｅｃ程度のピークで接合可能である。固体撮像装置の構成要素の一つである、熱に弱いマイクロレンズでも使用が可能である。
【００４６】
次いで、図１３に示すように、ＩＣチップ１４の背面側よりガラス基板４２の全面に亘ってアルゴン（Ａｒ）プラズマ処理を行う（ステップＳ２３）。Ａｒプラズマは、ＩＣチップ１４の背面およびガラス基板４２の露出している部分の表面を粗す作用がある。このＡｒプラズマの作用により、ガラス基板４２の露出している部分は、表面がザラザラした軽いすりガラス状になる。
【００４７】
このように、ガラス基板４２の露出している部分がガラス状になることは、後の樹脂基板１７との貼り合わせの際の密着性の向上に有用となる。逆に、ＩＣチップ１４の下に隠れている、当該ＩＣチップ１４の受光面や、さらにその下の受光エリアのガラス基板４２は、Ａｒプラズマの影となるのでその作用が及ばない。したがって、ガラス基板４２およびＩＣチップ１４の受光面を通して取り込む被写体像の像光（画像）などに何ら影響がない。
【００４８】
以上により、チップ実装工程Ｓ２０における一連の処理、即ち図１におけるＩＣチップ１４にバンプ１５を形成し、当該ＩＣチップ１４をフェイスダウン実装にて、パターン形成されたガラス基板１１にフリップチップ実装するための処理が完了する。
【００４９】
（貼り合わせ工程）
次に、貼り合わせ工程Ｓ３０の処理の一例について、図１４を用いて説明する。基板配線形成工程Ｓ１０で製造されたパターン形成およびビア・ホール埋め込み後の樹脂基板（ＰＥＥＫ基板）１７を、ガラス基板１１上のＩＣチップ１４をその背面より覆うように被せて、導電性配線パターン１３とビア・ホール１９とを位置合わせする。
【００５０】
その後、真空加熱加圧機中で真空熱圧着し、樹脂基板１７とガラス基板１１の表面およびＩＣチップ１２の背面とを物理的に貼り合わせる。このとき、樹脂基板１７として用いるＰＥＥＫ基材は熱可塑性樹脂であり、熱を受けると柔らかくなって接着シートのような作用を為す。これにより、ＩＣチップ１４の中空封止が完成する。
【００５１】
さらに、この真空熱圧着のときの熱によってビア・ホール１９内に充填されていた導電性ペースト（Ａｇペースト）２０も同時に硬化させる。これにより、樹脂基板１７上の導電性配線パターン１８とガラス基板１１上の導電性配線パターン１３とが電気的に接続される。
【００５２】
ここで、ラミネータと呼称される真空加熱加圧機を用いた真空熱圧着について、図１５を用いて説明する。
【００５３】
先ず、図１５（Ａ）に示すように、位置合わせされ、一体化されたガラス基板１１と樹脂基板１７の積層体５１を下金型である加熱ステージ５２上にセッティングし、しかる後加熱ステージ５２を上昇させる。上金型５３は、周縁部に真空パッキン５４が設けられているとともに、可動部５５の内面に弾性体５６が取り付けられている。なお、積層体５１のセッティングと同時に昇温を開始する。
【００５４】
次いで、可動部５５を降下させて３〜５ｔｏｎ程度の加圧力でガラス基板１１と樹脂基板１７の積層体５１を加圧するとともに、内部を０〜１００ｍｍＨｇ程度に真空引きした後、内部温度を１２５℃程度まで上昇させる。このとき、積層体５１に対して等方圧が加わる。
【００５５】
そして、１５〜６０分程度真空熱圧着を行うことで、樹脂基板１７とガラス基板１１の表面およびＩＣチップ１２の背面とが接着されると同時に、導電性ペースト２０が硬化して導電性配線パターン１８と導電性配線パターン１３とを電気的に接続する。
【００５６】
（集合体完成工程）
次に、集合体完成工程Ｓ４０の処理の一例について、図１６を用いて説明する。真空熱圧着によって貼り合わされたガラス基板１１と樹脂基板１７の積層体５１上にソルダーレジスト２１を例えば１０〜５０μｍ程度の厚さで印刷してパターンを形成し、半田ボール２２の搭載部を開口させる。ソルダーレジスト２１としては、例えば商品名ＰＳＲ−４０００ＡＵＳ１００（太陽インキ製造（株）製）などを用いることができる。
【００５７】
そして、ソルダーレジスト２１の開口部分にインジウムなどの低温半田ボール２２を搭載し、リフロー、洗浄して、積層体５１上に半田ボール２２を搭載してなる集合体の完成とする。半田ボール２２の高さｈは、例えば０．３〜１．０ｍｍ程度とする。
【００５８】
（保護シート貼付工程）
次に、保護シート貼付工程Ｓ５０の処理の一例について、図１７を用いて説明する。ガラス基板１１のＩＣチップ１４と反対側の面（受光面）に、耐熱性の保護シート１２を全面に亘って貼り付ける。耐熱性の保護シート１２としては、例えば日東電工製のＴＲＭ−３６５０Ｓなどを用いることができる。
【００５９】
この保護シート１２は、本中空封止型半導体装置１０がセット基板（例えば、携帯電話機の基板）に実装された後に剥がされる。すなわち、保護シート１２は、実装時の取り扱いや、半田付け時の汚れなどからガラス基板１１の受光面を保護する作用をなす。
【００６０】
なお、保護シート１２については、集合体完成工程Ｓ４０の次の本保護シート貼付工程Ｓ５０でなくても、本保護シート貼付工程Ｓ５０よりも前の工程でガラス基板１１の受光面に貼り付けておくようにしても良い。
【００６１】
（個片化工程）
最後に、個片化工程Ｓ６０の処理の一例について、図１８を用いて説明する。ガラス基板１１の受光面に全面に亘って保護シート１２を貼り付け後、周知のダイシング技術を適用して集合体を個片化する。この個片化された個々の単位が、図１に示す中空封止型半導体装置１０となる。ダイシングブレード６１としては、例えば０．０３〜０．２０ｍｍ程度の幅のものを用いる。
【００６２】
以上の説明から明らかなように、本発明による製造方法によれば、中空封止型半導体装置１０を既存の基板製造プロセスや材料を使用して形成することができる。これにより、従来技術の一つとして挙げた半導体プロセスや材料を使用して製造する場合に比べて、中空封止型半導体装置１０を安価に製造できる。
【００６３】
また、本発明による製造方法では、基板配線形成工程Ｓ１０の処理とチップ実装工程Ｓ２０の処理とを並行して実行するようにしているために、各工程を時系列で順番に行う場合に比べて製造時間を短縮できる利点もある。
【００６４】
＜２．変形例＞
上記実施形態では、半導体装置として、光を扱うデバイス、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像装置を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は固体撮像装置の場合に限られるものではない。例えば、半導体装置としてＭＥＭＳ（微小電子機械システム）を用いることもできる。
【００６５】
半導体装置が固体撮像装置の場合は、被写体像からの像光を取り込む必要があることから、固体撮像装置を実装する基板としてガラス基板を用いたが、ＭＥＭＳの場合には光を扱う訳ではないためにガラス基板に代えて金属基板、セラミック基板、プラスチック基板など、ガスを通さない基板を用いることができる。ガラス基板を用いても良いことは勿論である。
【００６６】
＜３．電子機器＞
半導体装置として固体撮像装置を用いた場合の本発明に係る中空封止型半導体装置１０は、撮像装置などの電子機器に用いることができる。ここで、電子機器とは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置（カメラシステム）や、撮像機能を有する携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などのモバイル機器などのことを言う。
【００６７】
［撮像装置］
図１９は、本発明による電子機器の一例である撮像装置の構成例を示すブロック図である。図１９に示すように、本発明による撮像装置１００は、レンズ群１０１等を含む光学系、撮像素子１０２、ＤＳＰ回路（カメラ信号処理部）１０３、フレームメモリ１０４、表示装置１０５、記録装置１０６、操作系１０７および電源系１０８等を有している。そして、ＤＳＰ回路１０３、フレームメモリ１０４、表示装置１０５、記録装置１０６、操作系１０７および電源系１０８がバスライン１０９を介して相互に接続された構成となっている。
【００６８】
レンズ群１０１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像素子１０２の撮像面上に結像する。撮像素子１０２は、レンズ群１０１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
【００６９】
表示装置１０５は、液晶表示装置や有機ＥＬ(electro luminescence)表示装置等のパネル型表示装置からなり、撮像素子１０２で撮像された動画または静止画を表示する。記録装置１０６は、撮像素子１０２で撮像された動画または静止画を、ビデオテープやＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に記録する。
【００７０】
操作系１０７は、ユーザによる操作の下に、本撮像装置が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源系１０８は、ＤＳＰ回路１０３、フレームメモリ１０４、表示装置１０５、記録装置１０６および操作系１０７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【００７１】
このような撮像装置１００は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けのカメラモジュールに適用される。この撮像装置１００において、撮像素子１０２として先述した中空封止型半導体装置１０である固体撮像装置を用いることができる。
【００７２】
図２０に、中空封止型半導体装置１０を撮像装置１００の基板に実装した後の断面構造の一例を示す。図２０に示すように、ガラスエポキシなどの基材７１とその表面のソルダーレジスト７２とを含むセット基板７３に対して、そのＣｕランド７４と半田ボール２２が電気的に接続されるように半導体装置１０を実装する。
【００７３】
この実装した状態では、ＩＣチップ１４である固体撮像装置はフェイスアップとなっている。したがって、セット（撮像装置）に実装する際に、光軸調整などが簡単になるために、セットとして扱い易くなる。
【００７４】
また、先述したように、中空封止型半導体装置１０がＩＣチップ１４のサイズにほぼ近い小型・薄型でかつ軽量の半導体パッケージであるために、当該半導体装置１０を用いることで、撮像装置１００の小型化、薄型化、軽量化を図ることができる。さらに、半導体装置１０を構成する樹脂基板１７が、実装時の応力を緩和してくれるバッファとして機能するという効果もある。
【符号の説明】
【００７５】
１０…中空封止型半導体装置、１１…ガラス基板、１２…保護シート、１３…導電性配線パターン、１４…ＩＣチップ、１５…バンプ（低融点はんだボール）、１６…中空封止領域、１７…樹脂基板、１８…導電性配線パターン、１９…ビア・ホール、２０…導電性ペースト、２１…ソルダーレジスト、２２…半田ボール
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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