(57)【要約】光学的半導体パッケージおよびその製作プロセスを提供する。電気接続支持板（３０）の後面にマイクロプロセッサのような第１の半導体コンポーネント（４）の前面を取り付ける。第１の電気的接続手段（７）がこの第１のコンポーネントを前記支持板に接続する。その前面光学的センサ（２１）を有する第２の半導体コンポーネント（１９）が前記支持板によって運ばれる。第２の電気的接続手段（２２）がこの光学的コンポーネントを前記支持板に接続する。第１のコンポーネント（４）は、カプセル化ブロック（１５）の中に密閉される。支持板の前面上の突出する壁がキャビティ（１８）を規定する。このキャビティの底に光学的コンポーネント（１９）が位置し、少なくとも部分的に透明である蓋が壁のおお前端に取り付けられる。支持板の露出部分に外部接続手段（２８）が配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的半導体パッケージを製作する方法であって、
電気接続支持板の一方の面にマイクロプロセッサのような第１の半導体コンポーネントを前記支持板に取り付け電気的に接続するステップと、
前記支持板の前記一方の面上に前記第１のコンポーネントのための密閉ブロックを成型するステップと、
その前面に光学的センサを有する第２の半導体コンポーネントを前記支持板の他方の面を介して取り付け前記支持板に電気的に接続するステップと、
前記第２のコンポーネントを前記支持板の前記他方の面上に密閉するステップと、
を含む前記方法。
【請求項２】
前記支持板の前記一方の面上に前記第１のコンポーネントのための密閉ブロックを成型し、前記支持板の前記他方の面上にキャビティの突出壁を成型するステップと、
前面に光学的センサを有する第２の半導体コンポーネントを前記キャビティの底に取り付け前記支持板に電気的に接続するステップと、
少なくとも部分的に透明な蓋によって前記キャビティを閉じるステップと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記支持板の前記他方の面上に皿形の蓋を用いて前記第２のコンポーネントを密閉する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記支持板の前記他方の面に前記第２のコンポーネントを取り付ける請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記支持板における通路を介して前記第１のコンポーネントの前面に前記第２のコンポーネントを取り付ける請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のコンポーネントを前記支持板にワイヤによって電気的に接続する請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記第２のコンポーネントを前記支持板にワイヤによって電気的に接続する請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第１のコンポーネントを前記支持板に電気接続ボールによって接続する請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記支持板の露出部分に外部電気接続体を電気的に接続する請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記支持板の露出部分に外部電気接続ボールを取り付け電気的に接続する請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記支持板に少なくとも一つの受動的なコンポーネントを電気的に接続する請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
電気接続支持板と、
その前面が前記支持板の後面に取り付けられたマイクロプロセッサなどの第１の半導体コンポーネントと、
前記支持板に前記第１のコンポーネントを電気接続するための第１の手段と、
その前面が光学的センサを有し、その後面が前記支持板によって運ばれる第２の半導体コンポーネントと、
前記支持板に前記第２のコンポーネントを電気接続するための第２の手段と、
前記支持板の後面上の前記第１のコンポーネントのための密閉ブロックと、
その底に前記第２のコンポーネントが位置し、その壁が少なくとも部分的に透明である、密閉キャビティと、
前記支持板の露出部分に位置する外部接続手段と、
を備える光学的半導体パッケージ。
【請求項１３】
前記キャビティが前記支持板の前面から突出する密閉壁および該密閉壁の前端に取り付けられた少なくとも部分的に透明な蓋を有する請求項１２に記載の半導体パッケージ。
【請求項１４】
前記キャビティの壁が前記支持板の前面に取り付けられた皿形状の蓋を有する請求項１２に記載の半導体パッケージ。
【請求項１５】
前記支持板に配置された少なくとも一つの受動的コンポーネントを有する請求項１２から１４のいずれかに記載のパッケージ。
【請求項１６】
前記第１の電気接続手段がワイヤを含む請求項１２から１５のいずれかに記載のパッケージ。
【請求項１７】
前記第１の電気接続手段が金属ボールを含む請求項１２から１６のいずれかに記載のパッケージ。
【請求項１８】
前記第２の電気接続手段がワイヤを含む請求項１２から１７のいずれかに記載のパッケージ。
【請求項１９】
前記支持板がその底に前記第１のコンポーネントが取り付けられるくぼみ部分を有する請求項１２から１８のいずれかに記載のパッケージ。
【請求項２０】
前記支持板がその底に前記第２のコンポーネントが取り付けられるくぼみ部分を有する請求項１２から１９のいずれかに記載のパッケージ。
【請求項２１】
前記第２のコンポーネントの後面が、直接前記支持板の前面に取り付けられ、または前記支持板を通る通路を介して前記第１のコンポーネントの前面に取り付けられている、請求項１２から２０のいずれかに記載のパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学半導体パッケージおよびその製作プロセスに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体コンポーネントから成る光学的半導体パッケージのための構造およびこの種のパッケージを製作するプロセスを提供することである。このパッケージは、小型であり、たとえば光学的センサを有する半導体コンポーネントから生じるデータからのイメージ・データを配信するのに直ちに使うことができる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの主題によれば、光学的半導体パッケージを製作するプロセスは、次のプロセスを含む。電気接続支持板の一方の面である後面にマイクロプロセッサのような第１の半導体コンポーネントを固定し、この第１のコンポーネントを前記支持板に電気的に接続する。前記支持板の後面上に前記第１のコンポーネントのためのカプセル化ブロックを成型（モールド）する。その前面に光学的センサを有する第２の半導体コンポーネントを前記支持板の他方の面である前面を介して取り付ける。この第２のコンポーネントを前記支持板に電気的に接続し、前記支持板の前面上の第２コンポーネントをカプセル化（密閉）する。
【０００４】
本発明の別の側面によれば、次のプロセスを用いることができる。前記支持板の後面上に上述の第１コンポーネントのためのカプセル化ブロックを成型し、前記支持板の前面上にキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）のための突出する壁を成型する。光学的センサを有する第２の半導体コンポーネントを前記キャビティの底に取り付け、この第２コンポーネントを支持板に電気的に接続する。少なくとも部分的に透明である蓋によって、前記キャビティを閉じる。
【０００５】
本発明の別の実施形態によれば、プロセスは、皿形の蓋を使用して前記支持板の前面上に第２コンポーネントをカプセル化する。
【０００６】
本発明の別の実施例によれば、プロセスは、第２コンポーネントを前記支持板の前面に取り付ける。
【０００７】
本発明の別の実施例によれば、プロセスは、前記支持板における通路（ｐａｓｓａｇｅ）を通して前記第２のコンポーネントを前記第１コンポーネントの前面に取り付ける。
【０００８】
本発明の一側面によれば、このプロセスは、前記第１のコンポーネントを前記支持板にワイヤによって電気的に接続することを含む。
【０００９】
本発明によれば、このプロセスは、外部の電気接続体を前記支持板の露出した一部に固定し電気的に接続することを含む。
【００１０】
本発明によれば、このプロセスは、外部の電気接続ボールを前記支持板の露出した一部に固定し電気的に接続することを含む。
【００１１】
本発明によれば、プロセスは、少なくとも一つの受動的なコンポーネントを前記支持板に固定し電気的に接続することを含む。
【００１２】
本発明の他の主題によれば、光学的半導体パッケージは、電気接続支持板、その前面が前記支持板の後面に固定されたマイクロプロセッサなどの第１の半導体コンポーネント、前記支持板に前記第１コンポーネントを電気接続するための第１手段、その前面が光学的センサを有しその後面が前記支持板によって運ばれる第２の半導体コンポーネント、前記支持板に前記第２のコンポーネントを電気接続するための第２の手段、前記支持板の後面上の前記第１コンポーネントのためのカプセル化ブロック、その底に第２コンポーネントが位置しその壁が少なくとも一部分が透明であるカプセル化キャビティ、および前記支持板の露出部分に位置する外部の接続手段を備える。
【００１３】
本発明によれば、前記キャビティの壁は、前記支持板および蓋の前面から突出しているカプセル化壁、および前記突設している壁の前端に固定された蓋を備える。この蓋は、少なくとも部分的に透明である。
【００１４】
一実施例によれば、前記キャビティの壁は、皿形の蓋を有する。本発明によれば、前記コンポーネントは、好ましくは接着剤で固定される。本発明によれば、パッケージは前記支持板に置かれる少なくとも一つの受動的なコンポーネントを含むことができる。本発明によれば、前記第１の電気接続手段は、ワイヤを含むことができる。本発明によれば、前記第１の電気接続手段は、金属ボールを含むことができる。本発明によれば、前記第２の電気接続手段は、ワイヤを含むことができる。
【００１５】
本発明によれば、前記支持板は、その底に前記第１のコンポーネントが取り付けられるくぼみ部分を有することができる。本発明によれば、前記支持板は、その底に前記第２のコンポーネントが取り付けられる、くぼみ部分を有することができる。本発明によれば、前記第２の要素の後面は、前記支持板の前面に直接または前記支持板を通る通路を通って前記第１のコンポーネントの前面に取り付けられることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、非制限的な実施例として記載される光学的半導体パッケージおよびそれらの製作プロセスを研究することにより理解されるであろう。
【００１７】
図１〜６を参照して、光学的半導体パッケージ１の製作のさまざまな段階をまず説明する。図１は、第１の半導体コンポーネント４（例えばマイクロプロセッサまたはコプロセッサ）および電気接続の回路３を形成する内部および／または外部の線を有する支持板からなる前もって作られた基板２を示す。
【００１８】
第１の製作段階において、第１コンポーネント４の前面５は、接着剤その他の手段の層を介して支持板２の後面６に平坦に固定される。次いで、ワイヤ７の端の１つが部品４の後面９上の表層上に形成されて金属パッド８に固定され、接続ワイヤ７の他端は回路３の金属パッド１０に固定される。金属パッド１０は、コンポーネント４の周辺から間隔をおい支持板２の後面６上に形成されている。
【００１９】
図２に示される第２の製作段階において、図１の支持板２およびコンポーネント４は型１１に入れられる。型１１は、支持板２の後面５の側にコンポーネント４および電気接続ワイヤ７を収容するキャビティ１２を有する。型１１は、支持板２の前面１３の側に環状のキャビティ１４を有する。
【００２０】
コンポーネント４および電気接続ワイヤ７を１ブロック１５にカプセル密閉し、支持板２の前面１３側のキャビティ１８を規定する環状の壁１７をつくるために、カプセル化材料が型１１のキャビティ１２および１４に注入される。次いで型の分解が行われる。
【００２１】
図３に示される第３の製作段階において、接着剤その他の手段を介して、支持板２の前面１３でキャビティ１８の底の中心に第２の半導体コンポーネント１９の後面が固定される。コンポーネント１９の前面はその中央に光学的センサ２１を有する。
【００２２】
光学的コンポーネント１９が次いで電気的に支持板２の電気接続回路３に接続される。これは、光学的センサ２１のまわりで光学的コンポーネント１９の前面２０の上に形成された金属パッド２３に電気接続ワイヤ２２の一端を固定し、その他端を回路３の金属パッド２４に固定することによってなされる。これらは、支持板２の前面１３の表層に、そして光学的コンポーネント１９の周辺および突設している壁１７内で形成される。
【００２３】
図４に示される第４の製作段階において、キャビティ１８は、その周辺が成型された突設している壁１７の端２６に固定される透明な蓋２５によって閉じられる。このように光学的コンポーネント１９および電気接続ワイヤ２２は、支持板２の前面１３のキャビティ１８に密閉される。
【００２４】
図５に示される第５の製作段階において、受動的な電子コンポーネント２７（例えばレジスタおよび／またはコンデンサ）が、支持板２の後面５の露出した部分５ａに取り付けられる。部分５ａは、カプセル化ブロック１５に関して横に位置する。これらの電子コンポーネント２７は、同時に支持板２の電気接続回路３に電気的に接続される。
【００２５】
さらに、外部の電気接続体２８が、支持板２の露出した部分５ａの端に電気的に接続され固定されている。この接続体２８は、多くの相隔たる金属ボールを支持板２に置くことにより取り替えられることができる。
【００２６】
このようにして図５および６に示す完全な光学的半導体パッケージ１が得られ、これには光学的半導体コンポーネント１９およびさまざまな電子処理部品４および２７が取り付けられ、支持板２の電気接続回路３を介して適切に電気的に接続されており、電気コネクタ２８または金属ボールまたは等価な表層領域を有する金属領域を使用して外部の回路接続されることができる。
【００２７】
次に図７から１２を参照して、もう一つの光学的半導体パッケージ２９の製作プロセスを説明する。
【００２８】
図７は、電気接続の回路３１を形成する内部および／または外部の線、およびマイクロプロセッサまたはコプロセッサのような第１の半導体コンポーネント３２を有する支持板からなる前もって作られた基板３０を示す。支持板３０は貫通路３３を有し、その周りに支持板３０の後面３４は環状のくぼみまたはさら穴（ｃｏｕｎｔｅｒｓｉｎｋ）３５をもっている。
【００２９】
第１の製作段階において、コンポーネント３２の前面３６が、コンポーネント３２の前面３６およびくぼみ３５の底に作られた金属接続パッド３７ａおよび３７ｂの間に挿入された多くの金属ボール３７を介して、電気的に環状のくぼみ３５の底に接続され固定されている。この組み立てられた位置において、コンポーネント３２はくぼみ３５に僅かに深く入りこむ。
【００３０】
図８に示される第２の製作段階において、支持板３０およびコンポーネント３２が、型３８に取り付けられる。型３８は、支持板３０の後面３４側にコンポーネント３２のためのキャビティ３９を有し、支持板３０の前面４０の側に環状のキャビティ４１を有する。型３８は、支持板３０の貫通路３３に入りコンポーネント３２の前面３６と接触する部分３８ａを有する。部分３８ａは、支持板３０と金属ボール３７が位置するコンポーネント３２の間の貫通路をふさぐ。
【００３１】
次いで、カプセル化材料が型３８のキャビティ３９および４１に注入され、一方においてコンポーネント３２および電気接続ボール３７が密閉され、他方において突出する環状の壁４３がつくられる。この突出壁４３は、支持板３０の前面４０側のキャビティ４４を規定し、このキャビティ４４は、コンポーネント３２の前面３６まで伸びる深さを有する。次いで型の分解が行われる。
【００３２】
図９に示される第３の製作段階において、第２の半導体コンポーネント４５の後面が接着剤その他の手段によってコンポーネント３２の前面３６にキャビティ４４の底の中央で固定される。コンポーネント４５の前面４６は、前述の実施例同様にその中心部に光学的センサ４７を有する。
【００３３】
前の実施例同様に、光学的コンポーネント４５の前面４６は電気接続ワイヤ４８によって電気的に支持板３０の電気接続回路３１に接続している。
【００３４】
図１０に示される第４の製作段階において、前の実施例同様にキャビティ４４は、その周囲が成形された突出壁４３の端５０に固定された透明な蓋４９を使用して閉じられる。こうして、キャビティ４４の光学的コンポーネント４５および接続ワイヤ４８が密閉される。
【００３５】
図１１に示される第５の製作段階において、前の実施例同様に、受動的な電子コンポーネント５１および外部の電気的接続体５２または外部接続用の複数の間隔をあけた金属ボールが、支持板３０の露出部分に固定され、回路３１に接続される。
【００３６】
図１３は、図１から図６を参照して説明したパッケージ１と、密閉ブロック１５だけが成型されるという点、および蓋２５が皿形の蓋５４で置き換えられている点で異なるパッケージ５３を示す。皿形の蓋５４の周囲は、支持板の前面１３に接着されており、その底５６は、密閉キャビティ５７を規定するようコンポーネント１９からある距離離れている。この底５６は透明である。同じ構成は、図７から図１２を参照して説明したパッケージにも適用することができる。
【００３７】
他の実施例によれば、受動的な電子コンポーネントを上述した成型ブロックに組み込むかまたはそれらを前記キャビティの底に取り付けることが可能である。
【００３８】
以上にこの発明を特定の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。添付の請求の範囲により定義されるフレームワークから逸脱することなく多くの変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１パッケージ製作の第１段階を示す図。
【図２】前記パッケージ製作の第２段階を示す図。
【図３】第１実施例による前記第１パッケージ製作の第３段階を示す図。
【図４】前記第１パッケージ製作の第４段階を示す図。
【図５】前記第１パッケージ製作の第５段階を示す図。
【図６】図５による第１パッケージの上面図を示す。
【図７】本発明の第２パッケージ製作の第１段階を示す図。
【図８】２パッケージ製作の第２段階を示す図。
【図９】第１実施例による前記第２パッケージ製作の第３段階を示す図。
【図１０】第２パッケージ製作の第４段階を示す図。
【図１１】第２パッケージ製作の最後の段階を示す図。
【図１２】図１１による第２パッケージの上面図を示す図。
【図１３】上述したパッケージの別の実施例を示す図。
【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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【国際公開パンフレット】
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2004511895.tif 000033
2004511895.tif 000034
【国際調査報告】
2004511895.tif 000035
2004511895.tif 000036
2004511895.tif 000037
2004511895.tif 000038
2004511895.tif 000039
2004511895.tif 000040