(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ内に半導体素子を収容する半導体パッケージの製造方法であって、
パッケージ本体を形成する基板層を、少なくとも最上層と、中間層と、最下層とに分け、各基板層には事前にそれぞれ孔または溝を形成する工程と、
上記孔または溝が形成された各基板層を積層して一体化することで、上記パッケージ本体の各基板層の孔または溝が連通して、上記キャビティ内から外部につながる屈曲構造を有する通気部を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項２】
上記通気部は、上記パッケージ本体において、半導体素子を固定する位置の周辺で、かつ、キャビティの側面および底面の少なくとも何れかに対応する位置に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項３】
上記キャビティが多角形状である場合、上記通気部は、上記パッケージ本体において、キャビティの角となる位置に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を保護する半導体パッケージの製造方法に関するものであり、特に、半導体素子を収容した状態で、内部の結露を防止することが可能な半導体パッケージの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体素子を保護する目的で半導体パッケージが広く用いられている。半導体パッケージは、絶縁性のパッケージ本体（基板）に、半導体素子を収容するキャビティを形成した構成となっており、このキャビティに半導体素子を収容して固定し蓋部材で密封することによって半導体装置が形成される。これにより、半導体素子が外力により損傷することを回避したり、埃や水分等から半導体素子を保護したりすることができる。
【０００３】
半導体装置が受光半導体装置である場合には、半導体パッケージ内で所定の光を受光できるよう半導体パッケージに採光部が設けられている。たとえば、蓋部材として、ガラス板等の透光性部材を用いれば、この透光性部材を採光部とすることができる。
【０００４】
上記半導体装置の構成の一例として、光を受光する半導体素子を用いた受光型の半導体装置を挙げて説明する。なお、受光型半導体の具体例としては、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳイメージセンサー等を挙げることができる。
【０００５】
図５は、従来の受光型半導体装置６０の一例を示す模式図であり、上段が断面図、下段が上段の断面図に対応する平面図である。
【０００６】
図５上段に示すように、絶縁性材料からなるパッケージ本体２２にキャビティ２０が形成されており、このキャビティ２０内に半導体素子２３が収容されて受光型半導体装置６０が構成される。半導体素子２３は金属配線２６を介して、図５下段に示すようにインナーリード２７に接続されている。
【０００７】
また、キャビティ２０は、図５上段に示すように、接着部２４を介して蓋部材２５で封止される。この接着部２４は、半導体装置の技術分野で公知の接着剤を用いることができ、図５下段に示すように、キャビティ２０の周囲全体に接着剤を塗布して硬化させることにより形成される。
【０００８】
ここで、図５に示す受光型半導体装置６０は、受光型であるので、蓋部材２５としては、例えばガラス板等の透光性部材が用いられる。これによって受光型半導体装置６０の受光面（図の上方）から入射する光を半導体素子２３で受光することができる。
【０００９】
ところで、上記受光型に関わらず、半導体装置の技術分野では、通常、半導体パッケージ内に半導体素子を収容した状態で、蓋部材によりキャビティ内を密封するようになっている。ところが、このようなキャビティ内を密封すると、外気の温度とキャビティ内部との温度差等により、キャビティ内部に結露が生じるおそれがある。
【００１０】
半導体装置の技術分野で、中空構造内に半導体素子を封入した状態で、内部の結露を防止する技術としては、例えば、特許文献１および特許文献２に示す技術が挙げられる。
【００１１】
特許文献１には、パッケージの一部が通気性を有している構成が開示されており、より具体的には、中空構造のパッケージを構成する封止ガラス部材の封止部の一部が接着されず、該封止部の一部が通気性を有している構成や、パッケージにおけるリード部材の導出部が通気性を有している構成が開示されている。
【００１２】
また、特許文献２には、特許文献１と同様に、パッケージに中空部を外部と連通する通気孔を設ける構成が開示されているが、この通気孔は、パッケージの外部接続端子となるリードフレームに設けられている。また、この通気孔は、半導体装置の実装される実装基板に向けて設けられている。
【００１３】
このように、キャビティ内での結露を防止する代表的な技術としては、（１）蓋部材をパッケージ本体に接着する接着部に通気部を設ける構成、および（２）リードフレーム周辺またはリードフレーム自体に通気部を設ける構成が知られている。これら技術を図５に示す受光型半導体装置６０の構成に適応し、図６〜図８を例示して詳細に説明する。なお、なお、図６においては、図５と同様に、上段が受光型半導体装置６１の断面図、下段が上段の断面図に対応する平面図となっており、図７は、受光型半導体装置６２の断面図となっており、図８は、図７のリードフレーム部分の拡大図となっている。
【００１４】
まず、図６に基づいて（１）の技術について具体的に説明すると、図６上段に示すように、パッケージ本体２２にキャビティ２０が形成されており、このキャビティ２０内に半導体素子２３が収容されて受光型半導体装置６１が構成される。半導体素子２３は金属配線２６を介して、図６下段に示すようにリード部材２８のインナーリード２８ａに接続されている。また、キャビティ２０は、図６上段に示すように、接着部２４を介して蓋部材２５で封止される。ここで接着部２４には、図６下段にも示すように、一部に故意に接着剤１６を塗布しない部分を設け、この部分を通気部１１としている。
【００１５】
次に、図７及び図８に基づいて（２）の技術について具体的に説明すると、図７に示すように、図５上段や図６上段と同様に、受光型半導体装置６２は、パッケージ本体２２のキャビティ２０内に半導体素子２３を収容し、接着部２４により蓋部材２５を貼り付けて封止した構成となっている。半導体素子２３は、金属配線２６を介してリード部材（インナーリードを含む）２８に接続されている。
【００１６】
ここで、パッケージ本体２２は樹脂やセラミックス等の絶縁性材料を主成分としているが、このパッケージ本体２２に対してリード部材（リードフレーム）２８は、低融点ガラス１０で一体化されている。そこで、図８に示すように、リード部材２８と低融点ガラス１０が接触する部分の導出部に、低融点ガラス１０を充填せずに、通気性を有する通気部１１を形成する。
【００１７】
なお、リードフレーム自体に通気部を形成する技術については図示しないが、例えば、特許文献２では、導通用リードと補助リードとを設けたリードフレームに、射出成形によってプラスチックからなる底面壁と側面壁とを一体的に形成してパッケージ本体を構成しており、補助リードにあらかじめ貫通孔を穿設して通気孔としている。
【００１８】
このように、従来では、キャビティ内と外部との通気を可能とすることで、キャビティ内での結露を防止している。
【特許文献１】特開２００２−１２４５８９（平成１４年４月２６日公開）
【特許文献２】特開２００３−１５２１２３（平成１５年５月２３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記（１）の従来技術では、接着剤を一部塗布しないことにより、実用上さまざまな問題が生じる。具体的には、パッケージ本体と蓋部材とを封止する際に一部故意に接着剤を塗布しないため通気部の形状が一定とならず不安定化する。また、蓋部材を貼り付ける接着面積が低減するため接着力が低下するおそれがある。また、通気部からキャビティ内に異物が進入することを防止すべく、接着部の厚みを抑制することが好ましいが、接着剤を塗布しない通気部の存在により、接着部の厚み抑制はさらなる接着力の低下を引き起こす可能性がある。
【００２０】
また、上記（２）の従来技術では、上記（１）の従来技術のように、蓋部材２５の接着力低下といった問題が生じることはない。しかしながら、この（２）の技術はリードフレーム構造を有するという前提条件が必要であるため、言い換えれば、（２）の技術は、リードフレームを有する半導体パッケージでなければ適用できないことになる。
【００２１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、キャビティ内部に通気する部分を有する場合でも、当該通気部の形状を一定かつ安定に形成可能であり、かつ、異物の進入も有効に防止可能であり、さらに、リードフレームを有さない構造であっても適用可能な半導体パッケージの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は上記課題について鋭意検討した結果、半導体パッケージに単純に通気部を形成するのではなく、半導体パッケージの一部であるパッケージ本体に、特定形状の通気孔を形成すれば、通気部の形状不安定、異物混入防止、リードフレームを有さない構造への適応といった課題を有効に解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２３】
すなわち、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、少なくとも、半導体素子を収容可能とするキャビティが形成されたパッケージ本体を備える半導体パッケージにおいて、さらに、半導体素子をキャビティに収容して蓋部材で封止した状態で、当該キャビティを外部に通じさせる通気部がパッケージ本体に形成されており、当該通気部は、屈曲構造を含む通孔となっていることを特徴としている。
【００２４】
上記構成によれば、半導体素子を接着するパッケージ本体が異物の進入を防止する形状の通気部を有することになる。それゆえ、単に直線状の貫通孔を形成する場合に比べて、キャビティ内に異物の進入を防止できる。しかも、接着剤の塗布の有無により通気部を形成する技術と比較して、通気部の形状を一定させ、通気部の形成も安定化することができるだけでなく、蓋部材を貼り付ける接着部の接着面積が低減されることや、接着部の厚さ抑制の調整も回避することができる。また、リードフレームの有無に関係なく通気部を形成できるので、技術の汎用性を高めることができる。
【００２５】
上記半導体パッケージにおいては、上記通気部は、上記パッケージ本体において、半導体素子を固定する位置の周辺で、かつ、キャビティの側面および底面の少なくとも何れかに対応する位置に形成されていることが好ましい。
【００２６】
上記構成であれば、汎用の半導体構造においても本発明にかかる半導体パッケージの構成を好適に適用することができる。
【００２７】
また、上記半導体パッケージにおいては、上記キャビティが多角形状である場合、上記通気部は、上記パッケージ本体において、キャビティの角となる位置に形成されていてもよい。
【００２８】
上記構成によれば、通気部がキャビティの角となる位置に設けられているため、金属線を接続する部分に保持部を設けることが不要となる。それゆえ、結露の影響をより受け難くなるため半導体パッケージのより一層の小型化を図ることが可能となる。
【００２９】
本発明にかかる半導体パッケージの製造方法は、パッケージ本体が、複数の層を積層して形成されることを特徴としている。
【００３０】
上記構成であれば、例えば複数の有機系材料（高分子重合体等）からなる層を積層してパッケージ本体を形成することになるので、それぞれの層に孔を形成して各層を重ね合わせて一体化することで、屈曲構造を有する通気部を容易かつ効率的に形成することができる。
【００３１】
上記半導体パッケージにおいては、上記パッケージ本体にキャビティがあらかじめ形成されていてもよいし、パッケージ本体の半導体素子の載置面に、蓋部材を覆い被せることによりキャビティが形成されるようになっていてもよい。
【００３２】
上記何れの構成であっても、少なくともパッケージ本体に通気部を設けていれば、キャビティ内の結露を有効に防止することができる。
【００３３】
本発明には、上記半導体パッケージを用いた半導体装置の製造方法も含まれる。すなわち、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体装置は、上記何れかの半導体パッケージを用いてなる半導体装置である。
【００３４】
上記半導体装置は、蓋部材が透光性部材であり、半導体素子をキャビティに収容して蓋部材で封止した状態で、外部からの光を半導体素子で受光可能とする受光型となっていてもよい。
【００３５】
上記構成によれば、受光型半導体装置に対しても本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージの構成を好適に適用することができる。
【００３６】
さらに、上記受光型半導体装置においては、上記蓋部材には、さらに上記透光性部材に光を導く光学手段が備えられていてもよい。このような光学手段としては、例えば、レンズが挙げられる。この場合、蓋部材そのものがレンズホルダーユニットとなっているか、蓋部材とレンズホルダーユニットとが一体化されていてもよい。
【００３７】
上記構成によれば、外部からの光を、レンズ等の光学素子を介して半導体素子で受光することが可能である。それゆえ、各種受光型半導体装置、例えばＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳイメージセンサーなどの半導体装置に本発明を好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージは、半導体素子を封入するパッケージ本体に屈曲構造を含む通孔となっている通気部が設けられている。このように、通気部により半導体パッケージ内での結露は生じにくく、かつ通気部が屈曲構造を含んでいるため、キャビティへの異物進入を防止できるという効果を奏する。
【００３９】
しかも、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージではパッケージ本体に通気部を設けているので、蓋部材を貼り付ける接着部に通気部を設ける従来技術と比較して、通気部の形状を一定化かつ安定化させることができる。それゆえ、異物進入を防止する構造である「屈曲構造」を確実に有する通気部を設けることができるという効果も奏する。
【００４０】
また、接着部に通気部を設けないため、接着部の接着面積が低減するような事態を回避できるだけでなく、異物の進入を防止するために接着部の厚さを抑制する必要も無くなる。その結果、接着部の接着力（蓋部材の貼り合わせ状態の安定性）の低下を回避し、半導体パッケージの信頼性をより一層向上させることができるという効果も奏する。
【００４１】
さらに、パッケージ本体に通気部を形成することから、通気部の形成にリードフレームの有無は関係なくなる。したがって、リードフレームを有する半導体パッケージに限定されず、半導体パッケージの技術分野に広く適用することができるという効果も奏する。
【００４２】
なお、本発明では安定かつ所定の形状の通気部を設けることができるので、キャビティ内の結露は有効に防止される。そのため、本発明を用いれば、いかなる環境下でも半導体装置の信頼性を維持することができることはいうまでもない。また、接着部の接着領域、接着剤の種類、パッケージ本体の透湿性等は無視できるため、半導体装置の設計も容易になると共に半導体装置の小型化を図ることができるという効果も奏する。さらに、半導体装置の開発においても結露に対する評価が不要になり、製造においてもパッケージ本体に通気性があるため接着剤塗布等の工程管理が容易になるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
〔実施の形態１〕
本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージ及び半導体装置の実施の一形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４４】
本発明にかかる製造方法によって形成される半導体装置の一例を挙げると、図２に示すように、キャビティ１０及び複数の通気部１が形成されたパッケージ本体（基板）２に、接着部４によってガラス基板（蓋部材）５が貼り合わせられた、受光型半導体装置３０を挙げることができる。ここでいう受光型とは、半導体素子３をキャビティ１０に収容してガラス基板５で封止した状態で、当該ガラス基板５を採光部として外部からの光を半導体素子３で受光可能とする構成を指す。なお、図２の上段が断面図、下段が上段の断面図に対応する平面図である。
【００４５】
図２上段に示すように、キャビティ１０内には、半導体素子３が収容されており、この半導体素子３は金属線６を介して、図２下段に示すようにインナーリード７に接続されている。ガラス基板５は、キャビティ１０を封止する蓋部材として機能するとともに、外部から照射される光を半導体素子３で受光する採光部としても機能する。通気部１は、半導体素子３をキャビティ１０に収容してガラス基板５で封止した状態で、当該キャビティ１０を外部に通じさせるようになっている。
【００４６】
上記通気部１は、パッケージ本体２に形成されている管状の貫通孔であるが、図２に示すように、屈曲構造を有している。この屈曲構造は、受光型半導体装置３０の外部から異物が進入することを防止する構造として機能する。屈曲構造の具体的な構成は特に限定されるものではないが、図２に示すように、ほぼ直角の折れ曲がり形状を挙げることができる。このような直角の折れ曲がり形状であれば、後述するように、複数層を積層して形成される半導体パッケージにおいて、各層に直線状の孔を形成してそれを位置合わせするだけで容易に形成することができる（図１参照）。
【００４７】
もちろん、通気部１の形状は、直角の折れ曲がり形状に限定されるものではなく、円弧状の曲線を含む構成であってもよいし、鋭角および鈍角の少なくとも一方の角度を有する折れ曲がり形状を含む構成であってもよい。このように、通気部１の形状は、外部からの異物をトラップできるような屈曲構造を含んでいればよい。
【００４８】
通気部１に含まれる屈曲構造は、例えば、図２上段の図中右下及び下段図中右上方の通気部１のように、１個のみであってもよいが、他の通気部１のように２個含まれていてもよいし、図示しないが３個以上含まれていてもよい。屈曲構造の数は、通気部１の形成方法や通気部１に要求されるトラップ機能の程度等によって適宜設定されるものであり、特に限定されない。
【００４９】
一つのパッケージ本体２に設けられる通気部１の個数も特に限定されるものではなく、半導体装置の想定される使用環境や、キャビティ１０の大きさ等の諸条件に応じて、結露の発生を有効に防止できるような数を設ければよい。図２に示す構成では、パッケージ本体２の５箇所に通気部１が設けられているが、通気部１の個数は５個に限定されるものではない。
【００５０】
上記通気部１の形成される位置は特に限定されるものではないが、図２に示すように、パッケージ本体２において、半導体素子３を固定する位置の周辺で、かつ、キャビティ１０の側面および底面の少なくとも何れかに対応する位置であればよい。例えば、図２では、キャビティ１０は平面状に広がり方形状の窪みとなっているが、図２上段に示すように、パッケージ本体２の断面においてキャビティ１０の側面には、それぞれ１個ずつの通気部１が形成されており、底面には３個の通気部１が形成されている。このように、半導体素子３の周囲に通気部１を形成することで、通気部１を流入する外気が半導体素子３に直接かかるような状態を回避することができる。
【００５１】
また、側面か底面の少なくとも一方の位置に通気部１を形成するようになっているということは、例えば受光型半導体装置３０をどのような実装基板に実装するか等、実装条件によって、通気部１を適切または好ましい位置に形成すればよいことになる。したがって、通気部１の形成位置について、設計段階での自由度を高めることも可能となる。
【００５２】
なお、通気部１の形成位置は、図２に示すように、側面および底面の両方であってもよいが、側面のみであってもよいし、底面のみであってもよい。また、通気部１の形成位置は、通気部１のキャビティ１０側の開口部を基準としてもよいが、外部側の開口部を基準として通気部１の設計をしてもよい。実装条件等によっては、例えば受光型半導体装置３０の特定の面に通気部１を形成しないことがよい場合もありうる。そこで、図２に示す例のように、図２下段の下側には通気部１の外側の開口部が位置しないように、通気部１の設計を行うことも可能である。なお、本実施の形態では、半導体装置として見た場合、収容される半導体素子３に与える影響を考慮して、キャビティ１０内に形成される開口部の位置を基準として、通気部１の形成位置を特定しているが、もちろんこれに限定されるものではない。
【００５３】
上記通気部１の延伸方向の断面および開口部の形状は特に限定されるものではない。例えば円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。また、通気部１全体に渡って、その断面の形状は必ずしも一定でなくてよい。例えば、外部側の開口部が円形状であり、パッケージ本体２内部の断面及びキャビティ１０側の開口部が正方形状であってもよい。後述するように、パッケージ本体２が積層型の場合、積層する各層に形成しやすい形状の孔を形成し、各層を重ねて一体化したときに、各孔が通気部１として連通するようになっていれば、通気部１全体の断面形状は異なっていてもよい。さらに、この場合、例えば円形状の孔から正方形状の孔に接続される部位では、通気部１として内周面に部分的に不連続となる箇所が生じるが、このような箇所によって異物のトラップ効果が向上する場合もある。
【００５４】
上記通気部１の断面積すなわち通気部１の内径は特に限定されるものではないが、５μｍ以上３００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。通気部１の内径が上記範囲内であれば、キャビティ１０への通気の作用を十分確保できるだけでなく、「貫通孔」としての通気部１が小さいことになるので、異物がより内部に侵入しにくくなるという効果もある。
【００５５】
上記パッケージ本体２は、半導体装置の技術分野で一般的な材料で形成される一般的な構成のものを好適に用いることができる。もちろん、公知の特別な構造や形状のものも本発明には適用可能であることはいうまでもない。
【００５６】
上記半導体パッケージ２の材質は特に限定されるものではなく、公知の絶縁性材料を好適に用いることができる。具体的には、例えば、エポキシ等の高分子重合体（樹脂）や、ガラエポ、セラミックスを挙げることができる。
【００５７】
上記パッケージ本体２の具体的な構造も特に限定されるものではない。例えば、図２に示す構造では、略正方形状のキャビティ１０が形成される構成となっており、さらに、ガラス基板５を接着部４で貼り付けることができるように、キャビティ１０の周囲に、貼りしろに相当する領域（接着部４の設けられている領域）を設けた構成となっているが、もちろんこれに限定されるものではない。その他の構成も特に限定されるものではなく、例えば、本実施の形態では、通気部１の形成のしやすさも含めて、後述するように、複数の基板層を積層して一体化した積層型の構造を好ましく用いることができる。
【００５８】
上記キャビティ１０は、少なくとも、半導体素子３を収容可能とする形状及び大きさでパッケージ本体２に形成されていればよい。図２に示す例では、収容する半導体素子３が略正方形の形状を有しているため、キャビティ１０も正方形状であればよい。また、通気部１を形成したり、キャビティ１０内に半導体素子３を入れたりするときの便宜等から、半導体素子３の大きさに対してある程度のマージン（余地）を設けることが好ましい。このマージンとしては、一般的な半導体装置において公知のマージンであればよい。上記通気部１の形成方法の一例について、図１に基づいて具体的に説明する。以下の説明では、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージの必須構成であるパッケージ本体（基板）２は、複数の基板層を積層して形成される積層型パッケージ（積層基板）となっているが、本発明はもちろんこれに限定されるものではない。
【００５９】
上記積層型パッケージは複数の基板層を積層して一体化することにより形成される。各基板層は、絶縁性の材料であればどのような材質であってもよく、有機系の高分子重合体（いわゆる合成樹脂またはプラスチック）、セラミックス等を好適に用いることができる。各層の材質は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００６０】
通気部１の形成は、各基板層にそれぞれ孔や溝を形成し、これらを積層して一体化することで、得られるパッケージ本体２に、屈曲構造を含む通気部１を形成する。例えば、図１に示す構成では、基板層が、最上層２ａ、上方の中間層２ｂ、下方の中間層２ｃ、最下層２ｄからなる４層構造となっている。まず、（１）最上層２ａにおいては、当該最上層２ａの上面から下面に貫通する貫通孔１ｅを設けるとともに、上側の中間層２ｂには、外側から内側に形成される貫通しない通気溝１ｂを設ける。この通気溝１ｂは、外側の端部の位置が最上層２ａの貫通孔１ｅに合うようになっている。さらに、下側の中間層２ｃには、上記通気溝１ｄとは別に、内側から外側に形成される貫通しない通気溝１ｃを設ける。この通気溝１ｃは、外側の端部が、上記通気溝１ｂの内側の端部に合うようになっている。最上層２ａ及び中間層２ｂ・２ｃを積層すると、貫通孔１ｅ、通気溝１ｂ、通気溝１ｃが連通し、２つの屈曲構造を有する通気部１が形成される。
【００６１】
次に、（２）下側の中間層２ｃには、半導体素子３を配置する面（底面）に接し、かつキャビティ１０の側面となる面から外部に向かって、例えば、屈曲構造（屈折構造）を複数有するように貫通する通気溝１ｄを設ける。この通気溝１ｄは、２つの屈曲構造を有する通気部１となる。
【００６２】
さらに、（３）最下層２ｄは、半導体素子３を配置する層（キャビティ１０の底面となる層）となるが、この半導体素子３を配置する表面（底面）から反対面へ貫通する貫通孔１ａを設ける。この貫通孔１ａに対して、例えば、最上層２ａや中間層２ｂ・２ｃのような貫通孔１ｅや通気溝１ｂ〜１ｄを設けた基板層を積層すれば、上記（１）で述べたような屈曲構造を有する通気部１となる。
【００６３】
このように、主として上記（１）〜（３）に示す各ステップ、またはこれらステップを組み合わせ、各基板層を積層して一体化することにより、キャビティ１０から外部へつながる、屈曲構造を有する通気部１を容易に形成することができる。
【００６４】
もちろん通気部１の形成方法はこれに限定されるものではなく、パッケージ本体２の種類（積層型でない場合等）に応じて、他の方法を用いることもできる。
【００６５】
上記半導体素子３は、用途に応じて適切なものが選択される。本実施の形態では、半導体装置が受光型半導体装置３０であるので、受光型の各種半導体素子を用いればよい。また、本実施の形態にかかる受光型半導体装置３０は、例えば、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳイメージセンサー等として好適に用いることができるので、パッケージ本体２や蓋部材であるガラス基板５もその用途に応じた適切な形状や材質のものを選択すればよい。
【００６６】
なお、半導体素子３のパッケージ本体２への実装状態、すなわち金属線６やインナーリード７の構成等についても特に限定されるものではなく、金属線６やインナーリード７等は公知の構成を好適に用いることができ、実装方法も公知の他の方法を用いてもよい。
【００６７】
上記ガラス基板５は、半導体素子３を収容したキャビティ１０を封止（閉鎖）できる蓋部材として機能するものであれば特に限定されない。本実施の形態では、受光型半導体装置３０を例示しているため、蓋部材はガラス基板５のように透光性部材（透光板）であるが、この透光性部材は、ガラス基板５に限定されるものではなく透光性樹脂からなっていてもよい。また、受光する光の種類によっては、透光性部材が着色するなどしてもよい。
【００６８】
上記ガラス基板５の大きさも特に限定されるものではないが、図２下段に示すように、キャビティ１０という開口を完全に塞ぐことができ、かつ、接着状態の信頼性を損なわないために、ある程度の接着領域を周辺に確保できるような大きさであればよい。図２下段では、接着部４の領域が上記接着領域に相当する。接着領域の具体的な大きさについても特に限定されるものではなく、半導体装置の分野で公知の範囲内の大きさ（面積）であればよい。
【００６９】
上記ガラス基板５を張り合わせる接着部４は、半導体装置の技術分野で一般的に用いられている各種接着剤により形成されていればよい。なお、接着部４の厚み、接着部４のガラス基板５またはパッケージ本体２への接着面積（すなわちガラス基板５の上記接着領域）等は、キャビティ１０の封止状態を十分に保持できるような厚みや接着面積であればよく、半導体装置の材質や使用環境等に応じて適宜設定可能であって、特に限定されるものではない。
【００７０】
さらに、キャビティ１０を塞ぐ蓋部材としては、図２に示すようなガラス基板５に限定されるものではなく、半導体装置の用途等に応じて適切な構造のものを採用することができる。例えば、図３に示すように、レンズホルダーユニット３５がパッケージ本体２に被せられた構成の受光型半導体装置３１を挙げることができる。なお、図３では、上段が受光型半導体装置３１の断面図、下段が上段の断面図に対応する平面図である。また、半導体素子３が金属線６を介してインナーリード７に接続されている点は図２と同様である。
【００７１】
上記受光型半導体装置３１では、パッケージ本体２が、図２に示す受光型半導体装置３０とは異なり、ガラス基板５を受けるキャビティ１０の縁部が形成されていない平板形状となっている。このパッケージ本体２には、半導体素子３を実装する部位が中央に設けられているが、図２に示す受光型半導体装置３０のように、パッケージ本体２に予めキャビティに相当する凹部（窪み）が設けられているわけではない。
【００７２】
しかしながら、蓋部材を兼用するレンズホルダーユニット３５をパッケージ本体２に覆い被せ、レンズホルダーユニット３５の下側の縁部とパッケージ本体２とを接着部４で接着することで、図３上段に示すように、キャビティ１０が形成される。このとき、パッケージ本体２には、図３下段に示すように、屈曲構造を有する通気部１が形成されているので、半導体パッケージ全体（あるいは半導体装置全体）として見れば、図２に示す受光型半導体装置３０と同様に複数の通気部１を有する構成となっている。
【００７３】
このように、本発明においては、パッケージ本体２は、半導体素子３を収容するキャビティ１０を形成可能となっていればよく、それゆえ、図２に示すように、パッケージ本体２にキャビティ１０があらかじめ形成されていてもよいし、図３に示すように、パッケージ本体２の半導体素子３の載置面に、蓋部材（この場合、レンズホルダーユニット３５）を覆い被せることによりキャビティ１０が形成されるようになっていてもよい。
【００７４】
上記レンズホルダーユニット３５はレンズ３６を保持する部材、すなわち光学手段保持部材となっている。あるいは、レンズ３６と一体化していると見なしてレンズホルダーユニット３５を光学手段と見なすことも可能である。さらに、レンズホルダーユニット３５は、図３上段に示すように、ガラス基板５が一体化されているので、採光部を有する蓋部材としても機能する。このように、本発明においては、パッケージ本体２の構造や形状、半導体装置の用途等に応じて、蓋部材に上記透光性部材に光を導く光学手段が備えられている構成であってもよいし、蓋部材そのものが光学手段と一体化している構成であってもよい。
【００７５】
なお、上記光学手段としては、本実施の形態では、１個のレンズ３６を挙げているが、もちろんこれに限定されるものではなく、複数のレンズからなる光学系となっていてもよいし、レンズ以外の光学部材を備える構成となっていてもよい。さらに、パッケージ本体２そのものは、図２に示すようにキャビティ１０が予め形成されている構成となっており、ガラス部材５にレンズホルダーユニット等の光学手段が取り付けられた構成となっていてもよい（図２・図３の折衷構造）。
【００７６】
また、図３に示す構成では、パッケージ本体２に、キャビティ１０の側面に相当する部位が存在しないため、通気部１もキャビティ１０の側面には形成されておらず、底面のみに形成されている。図３に示す構成では、底面に形成される３つの通気部１は、図２に示す構成のパッケージ本体２の底面に形成される通気部１と同様の形状となっているが、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、キャビティ１０に接続され、屈曲構造を含む通気部１が形成されていれば、半導体パッケージ全体の構成は、図２及び図３に示す構成に限定されない。すなわち、レンズホルダーユニット３６等の蓋部材に通気部１が形成されていてもよい。
【００７７】
このように、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージおよび半導体装置では、パッケージ本体２に通気部１を形成することで、上記通気部１がキャビティ１０を外部に通じさせる。そのため、キャビティ１０と外部との通気が可能となる。それによりキャビティ１０と外部との温度差が生じにくくなりキャビティ１０内での結露を防止することができる。また、通気部１は屈曲構造を含むため、通気の際には異物が屈曲構造でトラップされる等してキャビティ１０内に進入しにくくなる。そのため、通気部１は異物の進入を効果的に防止することができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、蓋部材としてガラス基板５（図２参照）やレンズホルダーユニット（図３参照）を用いているため、得られる半導体装置は、半導体素子３で光を受講する受光型となっている。このような受光型の半導体装置においても、本発明は好適に用いることができる。
【００７９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図４に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００８０】
図４下段の平面図に示すように、パッケージ本体（基板）２に通気部１が設けられている。通気部１の形成方法に関しては実施の形態１で示した形成方法と同様である。図４に示すように上記通気部１の位置は、キャビティの角となる位置に形成されている。さらに、パッケージ本体２には異物進入防止形状を備えた保持部分が設けられている。パッケージ本体と蓋材料を接着する際にこの保持部で、蓋材料の距離や平行性確保できる。
【００８１】
そのため、保持部以外は異物進入防止と接着強度向上を目的とした接着剤塗布を行えば良く、金属線２６を接続する部分に保持部が不要になりパッケ−ジの小型化を図ることができる。
【００８２】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体パッケージでは、半導体パッケージのパッケージ本体が異物混入防止状の通気部を有している。そのため、半導体素子を収容する中空構造（キャビティ）内部が結露することを防止できるだけでなく、異物混入の防止、封止状態の信頼性の向上、インナーリードのないタイプへの適用等を実現することが可能となり、さらには、半導体装置の設計の容易化や小型化も実現することが可能となる。そのため、本発明は、半導体装置に代表される各種記憶装置などの電子部品その部品を製造する分野、さらにはこれら部品を用いた電子・電気製品の分野に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態の一例を示すものであり、積層型の半導体パッケージにおいて、パッケージ本体に形成される通気部を形成する一例を示す斜視図である。
【図２】、  本発明の実施形態の一例を示すものであり、上段図は、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体装置の構成の一例を示す断面図であり、下段図は上段の半導体装置に対応する平面図である。
【図３】本発明の実施形態の一例を示すものであり、上段図は、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体装置の構成の他の例を示す断面図であり、下段図は上段の半導体装置に対応する平面図である。
【図４】本発明の実施形態の他の例を示すものであり、上段図は、本発明にかかる製造方法によって形成される半導体装置の構成の一例を示す断面図であり、下段図は上段の半導体装置に対応する平面図である。
【図５】従来の半導体装置の一例を示すものであり、上段図は、従来の半導体装置の構成の一例を示す断面図であり、下段図は上段の半導体装置に対応する平面図である。
【図６】従来の半導体装置の他の例を示すものであり、上段図は、従来の半導体装置の構成の一例を示す断面図であり、下段図は上段の半導体装置に対応する平面図である。
【図７】従来の半導体装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図８】図７に示す従来の半導体装置におけるリードフレーム近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１・１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ    通気部
２    パッケージ本体
２ａ    最上層
２ｂ・２ｃ    中間層
２ｄ    最下層
３    半導体素子
４    接着部
５    ガラス基板（蓋部材）
６    金属線
７    インナーリード
１０    キャビティ
３０・３１・３２    半導体装置
３５    レンズホルダーユニット（蓋部材・光学手段）
３６    レンズ（光学手段）
【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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