(57)【要約】【課題】蓋体を搭載する絶縁基体の側壁部を狭幅化する場合も接合強度を確保する。【解決手段】凹状の絶縁基体１の側壁部７の上面とそれに対向する蓋体９の下面との内の少なくとも一方に溝部１０などの凹部が形成されており、前記凹部以外は均一な高さの面とされている。溝部１０の存在によって側壁部７と蓋体９との接合面積が増加し、接合強度が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状に形成され外部接続用の導体部が設けられた絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部内に固定され前記凹部内で前記導体部に電気的に接続された半導体素子と、前記絶縁基体の側壁部上に封止材にて接合された蓋体とを有する半導体装置において、
前記絶縁基体の側壁部の上面とそれに対向する前記蓋体の下面との内の少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部以外は均一な高さの面である半導体装置。
【請求項２】
凹部は粗面化処理により形成されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
凹部は絶縁基体の側壁部あるいは蓋体の最外周端に形成されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
固体撮像素子と透光性蓋体とを用いた固体撮像装置である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置を実装した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた固体撮像装置等の光学デバイスなど、絶縁基体に半導体素子を搭載して構成される半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末をはじめとする電子機器の小型化に伴い、半導体装置の小型化が要求されている。半導体装置のなかで、ビデオカメラやスチルカメラ等に広く用いられている固体撮像装置は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を絶縁基体に搭載し、受光領域を透明窓で覆ったパッケージの形態で提供されている。
【０００３】
従来の固体撮像装置の構成を図４に示す。図４（ａ）は同固体撮像装置の平面図、図４（ｂ）は同固体撮像装置の図４（ａ）におけるＣ-Ｃ'断面図である。
固体撮像装置は、凹状の絶縁基体１と、絶縁基体１の凹部内の底面の素子搭載部２の周囲から絶縁基体１の下面に導出された複数の導体部３と、素子搭載部２に接着剤４により固定された固体撮像素子５と、固体撮像素子５と導体部３とを電気的に接続している金属細線６と、絶縁基体１の側壁部７上に封止材８により接合された透光性の蓋体９とを有しており、絶縁基体１と蓋体９とにより構成される容器内に固体撮像素子５を気密封止した構造である。図４（ａ）では蓋体９を透視した状態で示している。
【０００４】
かかる固体撮像装置を小型化するために従来、図示したように、絶縁基体１と蓋体９とに同じ外形かつ略同じ大きさ（占有面積）のものを用い、絶縁基体１の側壁部７の幅（シール幅）を最小限とし、その側壁部７のフラットな上面に封止材８を塗布して蓋体９を接着していた。特許文献１には、封止材８が蓋体９の裏面を内側へと広がることを防止するために、側壁部７の上面の外周部を蓋体９のための接着部とし、側壁部７の上面の内周部に突起部を設け、この突起部と前記接着部との間に溝を設けることが提案されている。
【特許文献１】特許第３０７４７７３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、上記のように装置の小型化のために絶縁基体１の側壁部７を狭幅化すると、蓋体９を搭載できる面積が減少し、絶縁基体１と蓋体９との接合強度が不足してしまう。側壁部７の上面の外周部を蓋体９のための接着部とした構造では、蓋体９の接着面積はさらに減少することになる。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、蓋体を搭載する絶縁基体の側壁部を狭幅化する場合も接合強度を確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、凹状に形成され外部接続用の導体部が設けられた絶縁基体と、前記絶縁基体の凹部内に固定され前記凹部内で前記導体部に電気的に接続された半導体素子と、前記絶縁基体の側壁部上に封止材にて接合された蓋体とを有する半導体装置において、前記絶縁基体の側壁部の上面とそれに対向する前記蓋体の下面との内の少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部以外は均一な高さの面とされていることを特徴とする。
【０００８】
凹部は粗面化処理により形成されていてよい。凹部は絶縁基体の側壁部あるいは蓋体の最外周端に形成されていてよい。また固体撮像素子と透光性蓋体とを用いた固体撮像装置であってよい。これらの半導体装置を実装した電子機器も本発明を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の半導体装置は、凹部が存在することにより側壁部と蓋体との接合面積が増加し、接合強度を向上できる。よって、側壁部を狭幅化して装置を小型化する場合も接合強度を確保することができ、かかる半導体装置を実装した電子機器も従来品に比較して小型に設計することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。ここでは半導体装置の一例として固体撮像装置について説明する。
図１（ａ）は本発明の実施形態１の固体撮像装置の平面図、図１（ｂ）は同固体撮像装置の図１（ａ）におけるＡ−Ａ'断面図である。
【００１１】
この固体撮像装置は、セラミック等により凹状に形成された絶縁基体１と、絶縁基体１の凹部内の素子搭載部２の周囲から絶縁基体１の下面に導出された複数の導体部３と、素子搭載部２に銀ペースト等の接着剤４により固定されたＣＣＤ等の固体撮像素子５と、固体撮像素子５の電極パッドと導体部３の内部端子とを電気的に接続しているＡｕワイヤー等の金属細線６と、絶縁基体１の側壁部７上にエポキシ樹脂等を主材とするＵＶ接着剤などの封止材８により接合されたガラスなどの透光性の蓋体９とを有しており、絶縁基体１と蓋体９とにより構成される容器内にベアチップの状態の固体撮像素子５を気密封止した構造である。なお図１（ａ）では蓋体９を透視した状態で示している。
【００１２】
絶縁基体１はその側壁部７の内面に段部を形成しており、導体部３は側壁部７の段部上に内部端子が露出するようにメタライズ配線体などによって形成している。絶縁基体１と蓋体９とに同じ外形かつ略同じ大きさ（占有面積）のものを用いている。
【００１３】
この固体撮像装置が先に図４を用いて説明した従来のものと相違するのは、絶縁基体１の側壁部７の上面に、断面がＶ字状の溝部１０を側壁部７の周方向に沿って延びて連続して形成している点である。溝部１０よりも内周側および外周側は高さの等しい平坦面１１である。側壁部７の上面に対向する蓋体９の接合領域、つまり下面周縁部も平坦面である。
【００１４】
これによれば、絶縁基体１の側壁部７の上面がフラットであった従来構造に比べて、溝部１０が存在することで表面積が増加するため、側壁部７の上面に塗布されて溝部１０内にも充填され固着される封止材８による接合面積が増加し、絶縁基体１と蓋体９との接合強度が向上する。よって、側壁部７を狭幅化して装置を小型化する場合も接合強度を確保することができ、耐久性が向上する。
【００１５】
また溝部１０に塗布された封止材８は溝部１０上を流動することで、塗布量分布の偏りが抑制され、塗布厚みが均一化されるため、蓋体９を側壁部７の上面に平行に接合することが可能になり、接合品質が安定化する。
【００１６】
図２（ａ）は本発明の実施形態２の固体撮像装置の平面図、図２（ｂ）は同固体撮像装置の図２（ａ）におけるＢ−Ｂ'断面図である。
この固体撮像装置が上記の実施形態１のものと相違するのは、側壁部７の上面に対向する蓋体９の接合領域、つまり下面周縁部にも、断面がＶ字状の溝部１２を形成している点である。溝部１２の周囲は平坦面１３である。
【００１７】
これによれば、蓋体９に溝部１２が存在することで表面積が増加し、側壁部７の上面に塗布された封止材８は溝部１０内だけでなく溝部１２内にも充填され固着されるため、封止材８による接合面積がより増加し、絶縁基体１と蓋体９との接合強度がさらに向上する。
【００１８】
このように溝部１２を形成した蓋体９を、溝部１０を持たない側壁部７の上面に接合しても、溝部１２の存在による接合強度の向上効果はある。したがって、側壁部７の上面がフラットな従来タイプの絶縁基体１を用いて、絶縁基体１と蓋体９との接合強度が高い固体撮像装置を構成することも可能である。
【００１９】
溝部１０あるいは溝部１２は、上記したＶ字状に限定されず、図３（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すような矩形、より広いＶ字状、あるいはＵ字形等であっても、Ｖ字状と同等の効果が得られる。溝部１０あるいは溝部１２は、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、側壁部７の厚みに沿う方向に複数本並ぶように形成してもよく、その場合は封止材８が固着する表面積が更に増加するため接合強度が向上する。また溝部１０あるいは溝部１２は、側壁部７の周方向に沿って断続的に形成してもよいし、あるいは溝部１０、１２というほどに長くない非貫通穴（断面形状は同じなので図示を省略する）を適当間隔で形成してもよく、いずれも、アンカー効果による接合強度の向上が得られる。
【００２０】
さらには蓋体９（あるいは側壁部７の上面）に、図３（ｅ）（ｆ）に示すように、表面粗化処理を施すことで微細な凹部を形成しても（図中の９ａの領域）、表面積が増加し接合強度が向上する。
【００２１】
蓋体９については、図３（ｇ）に示したように、最外周端を面取りしたような形状の凹部１４を形成してもよい。このように外周側を開放させておけば、封止材８が塗布された側壁部７の上面に蓋体９を上方から搭載する際に混入する気体を逃がすことができ、ボイドの発生を抑制することができる。上記の溝部１０、１２や表面粗化処理による微細な凹部と併せて形成してもよいことは言うまでもない。
【００２２】
なお絶縁基体１は樹脂等により形成してもよい。また導体部３は、ここに図示したように、側壁部７の外面に沿って延びるように形成してもよく、そのためにリードフレームを用いることも可能である。図示を省略するが、導体部３の内部端子を素子搭載部２に配置しておき、固体撮像素子５をフリップチップ実装してもよい。
【００２３】
以上の構造は、固体撮像装置以外の光デバイス、さらには光デバイスでない半導体装置にも適用することができ、加工も容易である。上述したように、側壁部７を狭幅化して装置を小型化する場合も接合強度を確保し耐久性を向上できることから、かかる半導体装置を実装する電子機器、たとえばビデオカメラやスチルカメラ等も、従来品に比較して小型に設計し、製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態１としての固体撮像装置の平面図および断面図
【図２】本発明の実施形態２としての固体撮像装置の平面図および断面図
【図３】図１または図２の固体撮像装置の変形例を示す断面図
【図４】従来の固体撮像装置の平面図および断面図
【符号の説明】
【００２５】
１・・・絶縁基体
２・・・素子搭載部
３・・・導体部
５・・・固体撮像素子
６・・・金属細線
７・・・側壁部
８・・・封止材
９・・・蓋体
10,12 ・溝部
11,13 ・平坦面
【図１】
2007335423.tif 000003
【図２】
2007335423.tif 000004
【図３】
2007335423.tif 000005
【図４】
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