(57)【要約】【課題】光学デバイスにおいて、光学素子上の制御回路の放熱効率だけでなく、光学素子全体の放熱効率も改善する。【解決手段】中央に貫通孔７が設けられ、中央から周縁に向かって伸びるインナーリード１Ａおよび該インナーリード１Ａに接続され下方に伸びるアウターリード１Ｂからなる断面形状がＬ字型のリード１と、樹脂２とを含む基台３と、基台３の下方に貫通孔７と対応するように配置される光学素子４とを備え、光学素子４の電極パッドと基台３のリード１とはバンプ６を介して接続されており、リード１の内端Ｚ1A及びインナーリード１Ａの表面Ｘ1A上を覆うと共に、互いに隣り合うリード１間を埋め込むように樹脂２が形成されて、リード１の外端Ｚ1B、およびアウターリード１Ｂの表面Ｘ1Bが露出されている。【選択図】図１
2009111334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に貫通孔が設けられ、中央から周縁に向かって伸びるインナーリードおよび該インナーリードに接続され下方に伸びるアウターリードからなる断面形状がＬ字型のリードと、樹脂とを含む基台と、
前記基台の下方に前記貫通孔と対応するように配置される光学素子とを備え、
前記光学素子の電極パッドと前記基台の前記リードとはバンプを介して接続されており、
前記リードの内端及び前記インナーリードの表面上を覆うと共に、互いに隣り合うリード間を埋め込むように前記樹脂が形成されて、前記リードの外端、および前記アウターリードの表面が露出されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光学デバイスにおいて、
前記光学素子の裏面に配置される薄板体をさらに備えていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の光学デバイスにおいて、
前記薄板体は、熱伝導効率の高い材料からなることを特徴とする光学デバイス。
【請求項４】
請求項２に記載の光学デバイスにおいて、
前記光学素子と前記薄板体との間には、接合部材が介在されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項５】
請求項２に記載の光学デバイスにおいて、
前記基台の前記貫通孔内に配置された透明部材をさらに備え、
前記透明部材と前記薄板体とによって、前記基台に配置された前記光学素子が密封されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の光学デバイスにおいて、
前記透明部材と前記基台との間には、接着剤が介在されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項７】
請求項２に記載の光学デバイスにおいて、
前記薄板体の裏面に、前記リードの外端に位置する外部端子と対応するように配置された電極をさらに備えていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項８】
請求項２に記載の光学デバイスにおいて、
前記基台の外端領域に、前記薄板体の角部形状と対応する形状の段差が設けられ、
前記段差内に前記薄板体が配置されて前記基台と前記薄板体とが嵌合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項９】
請求項１に記載の光学デバイスにおいて、
前記樹脂のうち前記リードの内端上に形成されている部分は、前記貫通孔の内径が上端から下端に向かって大きくなるように、テーパー形状に形成されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項１０】
中央に貫通孔が設けられ、中央から周縁に向かって伸びるインナーリードおよび該インナーリードに接続され下方に伸びるアウターリードからなる断面形状がＬ字型のリードと、樹脂とを含む基台を準備する工程（ａ）と、
中央に光検知領域を有する光学素子の表面に形成された電極パッド上に、バンプを形成する工程（ｂ）と、
前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）の後に、前記基台の下方に前記貫通孔と対応するように前記光学素子を配置して、前記バンプを介して、前記基台の前記リードと前記光学素子の前記電極パッドとを接続する工程（ｃ）と、
前記光学素子の裏面に接合部材を介して薄板体を配置する工程（ｄ）と、
前記基台の前記貫通孔に接着剤を介して透明部材を配置する工程（ｅ）とを備え、
前記工程（ａ）は、前記リードの内端および前記インナーリードの表面上を覆うと共に、互いに隣り合うリード間を埋め込むように前記樹脂が形成された前記基台を準備する工程であることを特徴とする光学デバイスの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学デバイスの製造方法において、
前記工程（ａ）は、
前記基台に含まれるリード数と対応する数のリードフレームを所定の長さ分だけ準備する工程（ａ１）と、
前記リードフレームのうち、前記インナーリードと前記アウターリードとの接続部に対応する部分を中心に折り曲げると共に、前記リードの外端に対応する部分を中心に折り曲げる工程（ａ２）と、
前記工程（ａ２）の後に、前記リードフレームが設置された下金型と、上金型とを合わせて、前記下金型と前記上金型との間にキャビティを形成する工程（ａ３）と、
前記工程（ａ３）の後に、前記キャビティ内に樹脂を充填し硬化させて、前記リードフレームと前記樹脂とからなる成形体を形成した後、前記下金型と前記上金型とを開いて、前記成形体を取り出す工程（ａ４）と、
前記工程（ａ４）の後に、前記成形体を、該成形体のうち前記リードの外端に対応する部分で切断して、個片化された前記基台を得る工程（ａ５）とを有し、
前記工程（ａ４）において、前記リードの内端となる面、および前記インナーリードの表面となる面上を覆うと共に、互いに隣り合うリードフレーム間を埋め込むように前記樹脂が形成された前記成形体が形成されることを特徴とする光学デバイスの製造方法。
【請求項１２】
中央から周縁に向かって伸びるインナーリードおよび該インナーリードに接続され下方に伸びるアウターリードからなる断面形状がＬ字型のリードと、樹脂とを含む基台と、
前記基台の下方に前記リードと対応するように電極パッドが配置される半導体素子とを備え、
前記半導体素子の前記電極パッドと前記基台の前記リードとはバンプを介して接続されており、
前記リードの内端及び前記インナーリードの表面上を覆うと共に、互いに隣り合うリード間を埋め込むように前記樹脂が形成されて、前記リードの外端、および前記アウターリードの表面が露出されていることを特徴とする半導体デバイス。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体デバイスにおいて、
前記半導体素子の裏面に配置される薄板体をさらに備えていることを特徴とする半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を発光または受光する光学素子を搭載する光学デバイスおよびその製造方法、並びにその光学デバイスを搭載したカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高機能化により、半導体デバイスでの発熱量も増加してきており、半導体デバイスの放熱効率の改善が大きな課題となってきている。とりわけ光学デバイスにおいては、光学素子の上方に光路を確保する必要があり、光学素子の上方に放熱部材を配置することができず、そのため、その他の半導体デバイスと比較して、放熱効率という面で不利な構造を取らざるを得ない。
【０００３】
例えばイメージセンサデバイスにおいては、シリコンからなるチップ中央部に受光素子を配置し、チップ周辺部に制御回路を配置し、その制御回路の上部、または上部および外側に電極パッドを配置することが多い。そして、セラミックまたは樹脂等からなる断面形状が凹状の基台に、ペースト材またはテープ等を介して、素子形成面を表面側にチップを搭載し、細長い金線等を用いてチップ上の電極パッドと基台内部の電極とを接続し、ガラス等の透明部材を用いて基台の凹部を塞ぐ構造を採用することが多い。このとき、透明部材がチップ表面と接触しないように基台の凹部を塞ぐことが一般的である。
【０００４】
このようなイメージセンサデバイスでの主な放熱経路は、制御回路での発熱がチップ中を通ってチップ裏面に伝導し、ペースト材またはテープ等を介して基台に伝導し、基台を介してイメージセンサデバイス外部に伝導する。そして、イメージセンサデバイス外部に伝導された熱は、主にイメージセンサデバイスの実装部、またはイメージセンサデバイスに設けられた放熱板等を介して放熱される。
【０００５】
ところが、近年、制御回路での発熱量が増大してきており、上記の放熱経路だけでは制御回路での発熱を十分に放熱させることができず、制御回路領域が局所的に高い温度になり、制御回路が正常な動作をしなくなったり破壊したりするという懸念が認識されてきている。
【０００６】
この対策の１つの方法としては次のようなものがある。制御回路に近接する電極パッドを、細長い金線を用いるのではなく、バンプを用いて基台内部の電極に接続し、熱伝導効率の高いバンプおよびリード等を介した放熱経路を確保するものである。この種の光学デバイスの一例を図１２に示す。図１２は、従来技術の光学デバイスの構造について示す断面図である。
【０００７】
図１２に示す光学デバイスは、主要な構成要素として、外端に外部端子２０１ｔを有するリード２０１（詳細には、リードは、インナーリードとアウターリードとからなる）が樹脂２０２中に封止され、且つ中央に貫通孔２０７が設けられた基台２０３と、中央に光検知領域２０５を有する光学素子（イメージセンサチップ）２０４とを含む。光学素子２０４上の電極パッドと基台２０３のインナーリードとは、バンプ２０６を介して接続されている。インナーリードは、図１２に示すように、中央から周縁に向かって伸びるように形成され、その裏面のうちバンプ２０６との接触領域が露出するように樹脂２０２中に封止されている。一方、アウターリードは、図１２に示すように、インナーリードに接続され下方に突出するように形成されており、アウターリード上には樹脂は形成されていない。光学素子２０４の光検知領域２０５の外側には制御回路（図示せず）および電極パッドが配置されている。光学素子２０４の周縁には、遮光膜２０８が形成されており、遮光膜２０８により、光学素子２０４の裏面側から不要な光線が進入することを防止すると共に、ダスト等が進入して光学素子２０４の表面に付着することを防止する。このように、光学素子２０４上の制御回路での局所発熱に対しては、制御回路に近接する電極パッドからバンプ２０６を介してリード２０１に伝導する効率の良い放熱経路が確保されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特願平９−５０７４６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術の光学デバイスでは、以下に示す問題がある。
【０００９】
従来技術の光学デバイスでは、図１２に示すように、光学素子２０４の裏面の大部分が空気と接する構造であり、光学素子２０４が他の部材と接触する領域が殆どなく、他の部材との接触領域を利用して光学素子全体での発熱を放熱する放熱経路を十分に確保することができず、光学素子全体の放熱効率の悪化を招くという問題がある。
【００１０】
また、上記の問題と同様の問題が、上記の光学デバイスと同様な構造を持つ半導体素子が搭載された中空タイプの半導体デバイスにおいても存在する。すなわち、中空タイプの半導体デバイスでは、半導体素子の裏面の大部分が空気と接する構造であり、半導体素子が他の部材と接触する領域が殆どなく、他の部材との接触領域を利用して半導体素子全体での発熱を放熱する放熱経路を十分に確保することができず、半導体素子全体の放熱効率の悪化を招くという問題がある。
【００１１】
前記に鑑み、本発明は、光学デバイスにおいて、光学素子上の制御回路の放熱効率だけでなく、光学素子全体の放熱効率も改善することを第１の目的とし、半導体デバイスにおいて、半導体素子全体の放熱効率を改善することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記第１の目的を達成するために、本発明に係る光学デバイスは、中央に貫通孔が設けられ、中央から周縁に向かって伸びるインナーリードおよび該インナーリードに接続され下方に伸びるアウターリードからなる断面形状がＬ字型のリードと、樹脂とを含む基台と、基台の下方に貫通孔と対応するように配置される光学素子とを備え、光学素子の電極パッドと基台のリードとはバンプを介して接続されており、リードの内端及びインナーリードの表面上を覆うと共に、互いに隣り合うリード間を埋め込むように樹脂が形成されて、リードの外端、およびアウターリードの表面が露出されていることを特徴とし、光学素子の裏面に配置される薄板体をさらに備えていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る光学デバイスによると、光学素子の裏面に薄板体を配置することにより、光学素子から薄板体に伝導する放熱経路を確保でき、他の部材、すなわち薄板体との接触領域を利用して光学素子全体の放熱効率を改善することができる。
【００１４】
加えて、従来技術のようにアウターリード全面に樹脂を形成せずに露出させるのではなく、互いに隣り合うアウターリード間を埋め込むように樹脂を形成しアウターリードの外端、表面及び裏面を露出させることにより、既存の周辺部のみに端子を持つ表面実装タイプの光学デバイスと互換性のある光学デバイスを実現することができる。そのため、例えば、本光学デバイスを、既存のカメラモジュールを構成する光学デバイスと置換して適用することができる。
【００１５】
また、光学素子から熱伝導効率の高い金属を介して外部端子までの効率のよい放熱経路が形成される。特に、リードと電極パッドとの間にバンプを設けることにより、従来のように細長い金線を設けた場合と比較して、熱伝導効率を向上させることができる。また、インナーリードの表面を樹脂で覆うことにより、本光学デバイスを用いてカメラモジュールを構成した場合でも、インナーリードの表面での不要な反射を防ぐことができ、必要な光線のみを光検知領域に到達させることができる。
【００１６】
本発明に係る光学デバイスにおいて、薄板体は、熱伝導効率の高い材料からなることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る光学デバイスにおいて、光学素子と薄板体との間には、接合部材が介在されていることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る光学デバイスにおいて、基台の貫通孔内に配置された透明部材をさらに備え、透明部材と薄板体とによって、基台に配置された光学素子が密封されていることが好ましい。
【００１９】
このようにすると、基台の貫通孔内に配置された透明部材と、基台の下方に光学素子を挟んで配置された薄板体とによって、基台は密封されるため、外部から進入するダストおよび水分等の付着による光学デバイスの不良を防ぐことができる。
【００２０】
本発明に係る光学デバイスにおいて、透明部材と基台との間には、接着剤が介在されていることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る光学デバイスにおいて、薄板体の裏面に、リードの外端に位置する外部端子と対応するように配置された電極をさらに備えていることが好ましい。
【００２２】
このようにすると、本光学デバイスをカメラモジュール内に導入する際に、外部端子との電気的接続だけでなく、電極との電気的接続も確保することができるので、カメラモジュール内に、本光学デバイスを高信頼性で導入することができる。
【００２３】
本発明に係る光学デバイスにおいて、基台の外端領域に、薄板体の角部形状と対応する形状の段差が設けられ、段差内に薄板体が配置されて基台と薄板体とが嵌合していることが好ましい。
【００２４】
このようにすると、薄板体を光学素子に取り付ける際に、薄板体の位置決めが容易になり、取り付け精度の向上を図ると共に取り付け方法の簡便化を図ることができる。
【００２５】
本発明に係る光学デバイスにおいて、樹脂のうちリードの内端上に形成されている部分は、貫通孔の内径が上端から下端に向かって大きくなるように、テーパー形状に形成されていることが好ましい。
【００２６】
このようにすると、基台の貫通孔内に入射された入射光が該貫通孔の内側面に当たって反射することはない。そのため、入射光が貫通孔の内側面に当たって反射し、その反射光が光学素子の光検知領域に到達してノイズ光が発生することを防止することができる。
【００２７】
前記第１の目的を達成するために、本発明に係る光学デバイスの製造方法は、中央に貫通孔が設けられ、中央から周縁に向かって伸びるインナーリードおよび該インナーリードに接続され下方に伸びるアウターリードからなる断面形状がＬ字型のリードと、樹脂とを含む基台を準備する工程（ａ）と、中央に光検知領域を有する光学素子の表面に形成された電極パッド上に、バンプを形成する工程（ｂ）と、工程（ａ）および工程（ｂ）の後に、基台の下方に貫通孔と対応するように光学素子を配置して、バンプを介して、基台のリードと光学素子の電極パッドとを接続する工程（ｃ）と、光学素子の裏面に接合部材を介して薄板体を配置する工程（ｄ）と、基台の貫通孔に接着剤を介して透明部材を配置する工程（ｅ）とを備え、工程（ａ）は、リードの内端およびインナーリードの表面上を覆うと共に、互いに隣り合うリード間を埋め込むように樹脂が形成された基台を準備する工程であることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る光学デバイスの製造方法によると、光学素子の裏面に薄板体を配置することにより、光学素子から薄板体に伝導する放熱経路を確保でき、光学素子全体の放熱効率を改善することができる。
【００２９】
加えて、基台の貫通孔内に配置された透明部材と、基台の下方に光学素子を挟んで配置された薄板体とによって、基台は密封されるため、外部から進入するダストおよび水分等の付着による光学デバイスの不良を防ぐことができる。
【００３０】
さらに、既存の表面実装タイプの光学デバイスと互換性のある光学デバイスを実現することができる。そのため、例えば、本光学デバイスを、既存のカメラモジュールを構成する光学デバイスと置換して適用することができる。
【００３１】
さらに、汎用性のあるバンプ接合および接着の技術のみを用いて、光学デバイスを製造することができるため、光学デバイスを容易に且つ安価に製造することができる。すなわち、従来技術のように、遮光膜の形成のような複雑な形成を伴うことなく、光学デバイスを製造することができる。
【００３２】
本発明に係る光学デバイスの製造方法において、工程（ａ）は、基台に含まれるリード数と対応する数のリードフレームを所定の長さ分だけ準備する工程（ａ１）と、リードフレームのうち、インナーリードとアウターリードとの接続部に対応する部分を中心に折り曲げると共に、リードの外端に対応する部分を中心に折り曲げる工程（ａ２）と、工程（ａ２）の後に、リードフレームが設置された下金型と、上金型とを合わせて、下金型と上金型との間にキャビティを形成する工程（ａ３）と、工程（ａ３）の後に、キャビティ内に樹脂を充填し硬化させて、リードフレームと樹脂とからなる成形体を形成した後、下金型と上金型とを開いて、成形体を取り出す工程（ａ４）と、工程（ａ４）の後に、成形体を、該成形体のうちリードの外端に対応する部分で切断して、個片化された基台を得る工程（ａ５）とを有し、工程（ａ４）において、リードの内端となる面、およびインナーリードの表面となる面上を覆うと共に、互いに隣り合うリードフレーム間を埋め込むように樹脂が形成された成形体が形成されることが好ましい。
【００３３】
このようにすると、汎用性のあるリード加工および樹脂成形の技術のみを用いて、基台を製造することができるため、基台を容易に且つ安価で製造することができる。
【００３４】
前記第２の目的を達成するために、本発明に係る半導体デバイスは、中央から周縁に向かって伸びるインナーリードおよび該インナーリードに接続され下方に伸びるアウターリードからなる断面形状がＬ字型のリードと、樹脂とを含む基台と、基台の下方にリードと対応するように電極パッドが配置される半導体素子とを備え、半導体素子の電極パッドと基台のリードとはバンプを介して接続されており、リードの内端及びインナーリードの表面上を覆うと共に、互いに隣り合うリード間を埋め込むように樹脂が形成されて、リードの外端、およびアウターリードの表面が露出されていることを特徴とし、半導体素子の裏面に配置される薄板体をさらに備えていることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る半導体デバイスによると、半導体素子の裏面に薄板体を配置することにより、半導体素子から薄板体に伝導する放熱経路を確保でき、他の部材、すなわち薄板体との接触領域を利用して半導体素子全体の放熱効率を改善することができる。
【００３６】
加えて、基台の下方に半導体素子を挟んで配置された薄板体によって、基台は密封されるため、外部から進入するダストおよび水分等の付着による半導体デバイスの不良を防ぐことができる。
【００３７】
また、半導体素子から熱伝導効率の高い金属を介して外部端子までの効率のよい放熱経路が形成される。特に、リードと電極パッドとの間にバンプを設けることにより、従来のように細長い金線を設けた場合を比較して、熱伝導効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る光学デバイスおよびその製造方法によると、光学素子の裏面に薄板体を配置することにより、光学素子から薄板体に伝導する放熱経路を確保でき、他の部材、すなわち薄板体との接触領域を利用して光学素子全体の放熱効率を改善することができる。加えて、既存の表面実装タイプの光学デバイスと互換性のある光学デバイスを実現することができる。
【００３９】
本発明に係る半導体デバイスによると、半導体素子の裏面に薄板体を配置することにより、半導体素子から薄板体に伝導する放熱経路を確保でき、他の部材、すなわち薄板体との接触領域を利用して半導体素子全体の放熱効率を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中に示す各構成要素の厚みおよび長さ等はそれぞれ、図面の作成上から実際の形状とは異なる。また、各図中において、同じ構成要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
【００４１】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る光学デバイスについて、図１(a) 〜(c) を参照しながら説明する。図１(a) 〜(c) は、本発明の第１の実施形態に係る光学デバイスの構造について示す図である。具体的には、図１(a) は、光学素子の裏面側から見た光学デバイスの平面図、図１(b) は、図１(a) 中に示すIb-Ib線における断面図、図１(c) は、光学素子の表面側から見た光学デバイスの斜視図である。
【００４２】
図１(b) に示すように、本実施形態の光学デバイスは、主要な構成要素として、中央に貫通孔７が設けられリード１及び樹脂２を含む基台３と、基台３の下方に貫通孔７と対応するように配置され、中央に光検知領域５を有する光学素子４とを備えている。基台３のリード１と光学素子４の電極パッドとは、バンプ６を介して接続されている。
【００４３】
リード１は、図１(b) に示すように、中央から周縁に向かって伸びるインナーリード１Ａと、インナーリード１Ａに接続され下方に伸びるアウターリード１Ｂとで構成されており、その断面形状はＬ字型である。またリード１は、その外端に外部端子１ｔ（特に図１(a) 参照）を有している。
【００４４】
基台３は、１つの光学デバイスに含まれる複数個のリード１と、複数個のリード１全てを一体化する樹脂２とで構成されている。また基台３は、図１(b) に示すように、その中央に光学素子４の形状よりも小さい形状の貫通孔７が設けられている。
【００４５】
光学素子４は、図１(b) に示すように、その光検知領域５の外側に配置された制御回路（図示せず）および電極パッドを有している。ここで、本実施形態の光学デバイスは、光学素子４として、受光素子のみが搭載された光学デバイス、発光素子のみが搭載された光学デバイス、又は受光素子及び発光素子の双方が搭載された光学デバイスを含む。受光素子の具体例としては、例えばＣＭＯＳセンサーおよびＣＣＤセンサー等のイメージセンサーが挙げられ、発光素子の具体例としては、例えばレーザーまたは発光ダイオード等が挙げられる。光学素子４として受光素子のみが搭載された光学デバイスの場合、光検知領域５は撮像領域を指す。
【００４６】
次に、本光学デバイスを構成する基台３の構成について、図２(a) 〜(c) を参照しながら説明する。図２(a) 〜(c) は、本光学デバイスを構成する基台の構成について示す図である。具体的には、図２(a) は、基台の裏側から見た基台の平面図、図２(b) は、基台の側面図、図２(c) は、基台の裏側から見た基台の斜視図である。
【００４７】
リード１を構成するインナーリード１Ａは、その内端（図１(b)：Ｚ1A参照）上、表面（図１(b)：Ｘ1A参照）上、及び隣り合うインナーリード間に樹脂２が形成されている一方、裏面（図２(c)：Ｙ1A）が露出されている。
【００４８】
アウターリード１Ｂは、互いに隣り合うアウターリード間に樹脂２が形成されている一方、その表面（図１(b)：Ｘ1B参照）、裏面（図２(c)：Ｙ1B参照）、及び外端（図２(c)：Ｚ1B参照）が露出されている。
【００４９】
このように、リード１の内端Ｚ1A及びインナーリード１Ａの表面Ｘ1A上を覆うと共に、互いに隣り合うリード１間を埋め込むように樹脂２が形成されることによって、複数個のリード１は樹脂２で一体化されている。そして、リード１の外端Ｚ1B、アウターリード１Ｂの表面Ｘ1B、およびリード１の裏面（詳細には、インナーリード１Ａの裏面Ｙ1A、およびアウターリード１Ｂの裏面Ｙ1B）が露出されている。
【００５０】
リード１としては、通常のリードフレームに用いられる材料と同様な材料、例えばＣｕ合金、または４２アロイ（ＦｅにＮｉが４２％含有される超合金）等が用いられ、厚さは例えば１００μｍ以上で５００μｍ以下であり、２５０μｍ程度であることが好ましい。樹脂２としては、絶縁性の材料、例えばエポキシ樹脂等の可塑性樹脂が用いられる。
【００５１】
バンプ６としては、例えばハンダまたは金が用いられるが、その他に例えば熱伝導効率の高い異方性導電体等を用いることも可能である。
【００５２】
本実施形態によると、従来技術のようにアウターリード全面に樹脂を形成せずに露出させるのではなく、互いに隣り合うアウターリード１Ｂ間を埋め込むように樹脂２を形成しアウターリード１Ｂの外端Ｚ1B、表面Ｘ1B及び裏面Ｙ1Bを露出させることにより、既存の周辺部のみに端子を持つ表面実装タイプの光学デバイスと互換性のある光学デバイスを実現することができる。そのため、例えば、本光学デバイスを、既存のカメラモジュールを構成する光学デバイスと置換して適用することができる。
【００５３】
また、光学素子４から熱伝導効率の高い金属を介して外部端子１ｔまでの効率のよい放熱経路が形成される。特に、リード１と電極パッドとの間にバンプ６を設けることにより、従来のように細長い金線を設けた場合と比較して、熱伝導効率を向上させることができる。また、インナーリード１の表面Ｘ1Aを樹脂２で覆うことにより、本光学デバイスを用いてカメラモジュールを構成した場合でも、インナーリード１の表面Ｘ1Aでの不要な反射を防ぐことができ、必要な光線のみを光検知領域５に到達させることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る光学デバイスについて、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【００５５】
図３に示すように、本実施形態の光学デバイスは、第１の実施形態の構成に加えて、光学素子４の下方に接合部材９を介して配置された薄板体８と、基台３の貫通孔７内に接着剤１１を介して配置された透明部材１０とをさらに備えている。
【００５６】
薄板体８の厚みは、例えば２００μｍ以上で４００μｍ以下である。薄板体８の材料としては、例えばセラミックが用いられるが、その他に例えば金属板等を用いてもよい。接合部材９としては、例えば接着剤が用いられるが、その他に例えば粘着シート等を用いてもよい。
【００５７】
透明部材１０は、その表面および裏面が互いに平行となるように設計されており、利用する光学用途を満足する平坦度にて光学平面を形成している。透明部材１０の厚みは、例えば３００μｍ以上で５００μｍ以下である。透明部材１０の材料としては、例えば光学用ガラス、石英、水晶または光学用透明樹脂等が用いられる。
【００５８】
本実施形態によると、前述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
加えて、光学素子４の裏面に接合部材９を介して薄板体８を接合したことにより、光学素子４から薄板体８に伝導する放熱経路を確保でき、光学素子４全体の放熱効率を改善することができる。
【００６０】
さらに、基台３の貫通孔７内に配置された透明部材１０と、基台３の下方に光学素子４を挟んで配置された薄板体８とによって、基台３は密封されるため、外部から進入するダストおよび水分等の付着による光学デバイスの不良を防ぐことができる。
【００６１】
−基台の製造方法−
次に、本光学デバイスを構成する基台３の製造方法について、図４(a) 〜(e) を参照しながら説明する。図４(a) 〜(e) は、本光学デバイスを構成する基台の製造方法を工程順に示す要部工程断面図である。なお、以下の説明では、２個の基台３を製造する場合を具体例に挙げて説明する。
【００６２】
まず、図４(a) に示すように、１つの光学デバイスに含まれる複数個のリード数と対応する数のリードフレーム１ｆを所定の長さ分だけ準備する。ここで、リードフレーム１ｆの長さは、製造される基台の数に応じて決定される。例えば、２個の基台を製造予定の場合、個片化されるために打ち抜かれる領域に応じた長さｌ1，ｌ2，ｌ3（図４(d) 参照）と、基台を構成するのに必要とされる長さＬ1，Ｌ2（図４(e) 参照）とを総和した長さのリードフレーム１ｆが準備される。またここで、リードフレーム１ｆには、製造される基台の数に応じた開口が設けられ、その開口位置は、基台の貫通孔位置と対応している。
【００６３】
その後、リードフレーム１ｆのうち、リードを構成するインナーリードとアウターリードとの接続部に対応する部分Ｐ1Aを中心に折り曲げると共に、リードの外端に対応する部分Ｐ1Bを中心に折り曲げた後、リードフレーム１ｆを下金型１２上に設置する。
【００６４】
次に、図４(b) に示すように、リードフレーム１ｆが設置された下金型１２と、上金型１３とを合わせて、上金型１３と下金型１２との間にキャビティ１４を形成する。
【００６５】
次に、図４(c) に示すように、キャビティ１４内に樹脂２を充填し硬化させた後、下金型１２と上金型１３とを開いて、成形体１５を取り出す。成形体１５は、１つの光学デバイスに含まれる複数個のリード数と対応する数のリードフレーム１ｆと、リードフレーム１ｆを一体化する樹脂２とからなる。成形体１５のうち、基台と対応する領域の中央には、貫通孔７が設けられている。このようにして、リードの内端（図４(e)：Ｚ1A参照）となる面Ｚ1f、及びインナーリードの表面（図４(e)：Ｘ1A参照）となる面Ｘ1f上を覆うと共に、互いに隣り合うリードフレーム１ｆ間を埋め込むように樹脂２を形成する。
【００６６】
次に、図４(d) に示すように、受け金型１６と押さえ金型１７とを、成形体１５を挟んで対向させる。受け金型１６と押さえ金型１７との間に挟んで固定させた成形体１５を押し金型１８でパンチして、成形体１５のうち押し金型１８でパンチされた部位を打ち抜く。ここで、押さえ金型１７には、押し金型１８でパンチされた部位を打ち抜くためのスペース１７ａが設けられている。
【００６７】
最後に、図４(e) に示すように、受け金型１６と押さえ金型１７とを開くことによって、個片化された２個の基台３が得られる。このように、成形体１５を、リードの外端に対応する部分Ｐ1Bで切断して、個片化された基台３を得る。各基台３は、１つの光学デバイスに含まれる複数個のリード１と、複数個のリード１を一体化する樹脂２とで構成されており、その中央には、貫通孔７が設けられている。リード１は、中央から周縁に向かって伸びるインナーリード１Ａと、インナーリード１Ａに接続され下方に伸びるアウターリード１Ｂとで構成され、その断面形状はＬ字型である。そして、リード１の内端Ｚ1A及びインナーリードの表面Ｘ1A上を覆うと共に、互いに隣り合うリード１間を埋め込むように樹脂２が形成されている。
【００６８】
このようにして、本光学デバイスを構成する基台を製造することができる。
【００６９】
本光学デバイスを構成する基台の製造方法では、汎用性のあるリード加工および樹脂成形の技術のみを用いて、基台を製造することができるため、基台を容易に且つ安価で製造することができる。
【００７０】
なお、上記の説明では、２個の基台を製造する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７１】
−光学デバイスの製造方法−
次に、本発明の第２の実施形態に係る光学デバイスの製造方法について、図５(a) 〜(e) を参照しながら説明する。図５(a) 〜(e) は、本発明の第２の実施形態に係る光学デバイスの製造方法を工程順に示す要部工程断面図である。
【００７２】
まず、図５(a) に示すように、表面中央に光検知領域５を有する光学素子４の電極パッド上に、バンプ６が形成されたものを準備する。
【００７３】
次に、図５(b) に示すように、上記の製造方法で製造された基台３を、基台３の貫通孔７と光学素子４とが対応するように光学素子４の上方に配置して、基台３のリード１と光学素子４の電極パッドとをバンプ６を介して接続する。
【００７４】
次に、図５(c) に示すように、薄板体８に接合部材９が形成されたものを準備する。
【００７５】
次に、図５(d) に示すように、光学素子４の裏面に、接合部材９を介して、薄板体８を接続する。
【００７６】
次に、図５(e) に示すように、基台３の貫通孔７に透明部材１０を配置して、透明部材１０を接着剤１１を介して基台３に接続する。
【００７７】
以上のようにして、本実施形態の光学デバイスを製造することができる。
【００７８】
本実施形態では、汎用性のあるリード加工および樹脂成形（図４(a) 〜(e) 参照）、並びに汎用性のあるバンプ接合および接着（図５(a) 〜(e) 参照）の技術のみを用いて、光学デバイスを製造することができるため、光学デバイスを容易に且つ安価に製造することができる。すなわち、従来技術のように、遮光膜（図１２：２０８参照）の形成のような複雑な形成を伴うことなく、光学デバイスを製造することができる。
【００７９】
（第１の実施形態の変形例）
以下に、本発明の第１の実施形態の変形例に係る光学デバイスについて、図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【００８０】
本変形例と第１の実施形態との構造上の相違点は、以下に示す点である。
【００８１】
樹脂のうちリード１の内端Ｚ1A上に形成されている部分が、第１の実施形態では、貫通孔７の内径が上端から下端に向かって一定の内径を有するように形成されているのに対し、本実施形態では、図６に示すように、貫通孔７の内径が上端から下端に向かって大きくなるように、テーパー形状に形成されている点である。ここで、樹脂１９は、図６に示すように、テーパー角αが想定される入射光の入射角βよりも大きくなるように形成されている。
【００８２】
本変形例によると、基台３の貫通孔７内に入射された入射光が貫通孔７の内側面に当たって反射することはない。そのため、入射光が貫通孔７の内側面に当たって反射し、その反射孔が光学素子４の光検知領域５に到達してノイズ光が発生することを防止することができる。
【００８３】
（第２の実施形態の変形例１）
以下に、本発明の第２の実施形態の変形例１に係る光学デバイスについて、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の第２の実施形態の変形例１に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【００８４】
本変形例と第２の実施形態との構造上の相違点は、以下に示す点である。
【００８５】
図７に示すように、本実施形態の光学デバイスは、第２の実施形態の光学デバイスの構成に加えて、薄板体８の裏面に外部端子１ｔと対応するように配置された電極２０をさらに備えている点である。
【００８６】
本変形例によると、本光学デバイスをカメラモジュール内に導入する際に、外部端子１ｔとの電気的接続だけでなく、電極２０との電気的接続も確保することができるので、カメラモジュール内に、本光学デバイスを高信頼性で導入することができる（後述の第３の実施形態参照）。
【００８７】
（第２の実施形態の変形例２）
以下に、本発明の第２の実施形態の変形例２に係る光学デバイスについて、図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の第２の実施形態の変形例２に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【００８８】
本変形例と第２の実施形態との構造上の相違点は、以下に示す点である。
【００８９】
図８に示すように、本実施形態の光学デバイスでは、基台３の外端領域に、薄板体８の角部形状と対応する形状の段差２１が設けられ、段差２１内に薄板体８が配置されて基台３と薄板体８とが嵌合している。
【００９０】
本変形例によると、薄板体８を光学素子４に取り付ける際に、薄板体８の位置決めが容易になり、第２実施形態と比較して、取り付け精度の向上を図ると共に取り付け方法の簡便化を図ることができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュール（すなわち、本光学デバイスを備えたカメラモジュール）について、第２の実施形態の変形例１に係る光学デバイスを備えたカメラモジュールを具体例に挙げて説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュールの構造について示す断面図である。
【００９２】
ここで、「カメラモジュール」とは、例えばデジタルスチルカメラ、携帯電話用カメラ、携帯電話用ムービー、車載用カメラ、監視カメラ、ビデオカメラ、医療用カメラ、放送用カメラ、Ｗｅｂカメラ、テレビ電話用カメラ、ゲーム機用カメラ、光学マウス、ＤＶＤドライブ、およびＣＤドライブ等に代表される、種々の機器のことを指す。なお、本光学デバイスがカメラモジュールに用いられる場合、本光学デバイスを構成する光学素子は、イメージセンサー等の受光素子である。
【００９３】
本実施形態のカメラモジュールは、図９に示すように、配線基板１０１と、配線基板１０１上に搭載された光学デバイス１００と、光学デバイス１００の周囲に配置された位置決めスペーサー１０２と、配線基板１０１の上方にスペーサー１０２を挟んで固定され、光学素子４の光検知領域（具体的には受光領域）５の上方に中空を有する筒状の鏡筒ベース１０３と、受光領域５の上方に配置され、鏡筒ベース１０３の底部に固定されたガラス板１０４と、鏡筒ベース１０３の中空内に設けられたレンズ収納部１０５と、レンズ収納部１０５内に固定されたレンズホルダー１０７と、レンズホルダー１０７によって支持され、受光領域５の上方に配置されたレンズ１０６と備えている。
【００９４】
本光学デバイスの外部端子１ｔは、配線基板１０１上に形成されたはんだ１０８を介して、配線基板１０１に設けられた配線（図示せず）と接続している。
【００９５】
本実施形態によると、光学素子４上の制御回路（図示せず）の良好な放熱効率を維持しながら、光学素子全体の放熱効率を改善することができるため、本光学デバイスを備えたカメラモジュールの放熱効率も改善することができる。
【００９６】
加えて、既存のカメラモジュールを構成する光学デバイスに代えて、本光学デバイス１００を既存のカメラモジュール内に導入することができる。すなわち、既存のカメラモジュールに対して、何ら設計変更を加えることなく、本光学デバイス１００を適用することができる。
【００９７】
さらに、本光学デバイス１００を配線基板１０１に実装して、本光学デバイスを既存のカメラモジュール内に導入するする際に、はんだ１０８の接合面積として、外部端子１ｔとの接合面積だけでなく電極２０との接合面積も確保することができるので、既存のカメラモジュール内に、本光学デバイスを高信頼性で導入することができる。
【００９８】
また、光学デバイスを容易に且つ安価に製造することができる（前述の第２の実施形態参照）ため、本光学デバイスを備えたカメラモジュールも容易に且つ安価に提供することができる。
【００９９】
（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態に係る半導体デバイスについて、図１０(a) 〜(c) を参照しながら説明する。図１０(a) 〜(c) は、本発明の第４の実施形態に係る半導体デバイスの構造について示す図である。具体的には、図１０(a) は、半導体素子の裏面側から見た半導体デバイスの平面図、図１０(b) は、図１０(a) 中に示すXb-Xb線における断面図、図１０(c) は、半導体素子の表面側から見た半導体デバイスの斜視図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態における構成要素と同一の構成要素については、図１(a) 〜(c) に示す符号と同一の符号を付す。
【０１００】
図１０(b) に示すように、本実施形態の半導体デバイスは、主要な構成要素として、リード１及び樹脂２２を含む基台２３と、基台２３の下方にリード１と対応するように電極パッドが配置される半導体素子２４とを備えている。基台２３のリード１と半導体素子２４の電極パッドとは、バンプ６を介して接続されている。
【０１０１】
インナーリード１Ａは、図１０(b) に示すように、その内端Ｚ1A上、表面Ｘ1A上、及び互いに隣り合うインナーリード間に樹脂２２が形成されている一方、裏面Ｙ1Aが露出されている。一方、アウターリード１Ｂは、図１０(b) に示すように、互いに隣り合うアウターリード間に樹脂２２が形成されている一方、その表面Ｘ1B、裏面Ｙ1B、及び外端Ｚ1Bが露出されている。
【０１０２】
このように、リード１の内端Ｚ1A及びインナーリード１Ａの表面Ｘ1Aを覆うと共に、互いに隣り合うリード１間を埋め込むように樹脂２２が形成されることによって、複数個のリード１は樹脂２２で一体化されている。そして、リード１の外端Ｚ1B、アウターリード１Ｂの表面Ｘ1B、及びリード１の裏面（詳細には、インナーリード１Ａの裏面Ｙ1A、およびアウターリード１Ｂの裏面Ｙ1Bが露出されている。
【０１０３】
以上のように、本実施形態と第１の実施形態との構造上の相違点は、以下に示す点である。
【０１０４】
本実施形態では、第１の実施形態における光学素子（図１(a) 〜(c)：４参照）の代わりに、図１０(a) 〜(b) に示すように、半導体素子２４を備えている点である。また、第１の実施形態における基台（図１(b)〜(c)：３参照）の中央には、貫通孔（図１(b)〜(c)：７参照）が設けられているのに対し、本実施形態における基台２３には、貫通孔が設けられていない点である。
【０１０５】
本実施形態によると、半導体素子２４から熱伝導効率の高い金属を介して外部端子１ｔまでの効率のよい放熱経路が形成される。特に、リード１と電極パッドとの間にバンプ６を設けることにより、従来のように細長い金線を設けた場合と比較して、熱伝導効率を向上させることができる。
【０１０６】
（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態に係る半導体デバイスについて、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本発明の第５の実施形態に係る半導体デバイスの構造について示す断面図である。なお、本実施形態では、第４の実施形態における構成要素と同一の構成要素については、図１０(b) に示す符号と同一の符号を付す。
【０１０７】
図１１に示すように、本実施形態の半導体デバイスは、第４の実施形態の構成に加えて、半導体素子２４の下方に接合部材２６を介して配置された薄板体２５をさらに備えている。
【０１０８】
なお、本実施形態における薄板体２５としては、第２の実施形態における薄板体８と同様の構成が挙げられる。また、本実施形態における接合部材２６としては、第２の実施形態における接合部材９と同様の構成が挙げられる。
【０１０９】
本実施形態によると、前述の第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
加えて、半導体素子２４の裏面に接合部材２６を介して薄板体２５を接合したことにより、半導体素子２４から薄板体２５に伝導する放熱経路を確保でき、半導体素子２４全体の放熱効率を改善することができる。
【０１１１】
さらに、基台２３の下方に半導体素子２４を挟んで配置された薄板体２５によって、基台２３は密封されるため、外部から進入するダストおよび水分等の付着による半導体デバイスの不良を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、光学デバイスにおいて、光学素子上の制御回路の良好な放熱効率を維持しながら、光学素子全体の放熱効率を改善することができるので、例えばデジタルスチルカメラ、携帯電話用カメラ、監視カメラ、およびビデオカメラ等に有用である。さらに、本発明は、半導体デバイスにおいて、半導体素子全体の放熱効率を改善することができるので、例えばディスクリートデバイス（パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍetal-Ｏxide-Ｓemiconductor Ｆield-Ｅffect-Ｔransistor）、ＳＡＷデバイス）等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】(a) 〜(c) は、本発明の第１の実施形態に係る光学デバイスの構造について示す図である。
【図２】(a) 〜(c) は、本光学デバイスを構成する基台の構造について示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【図４】(a) 〜(e) は、本光学デバイスを構成する基台の製造方法を工程順に示す要部工程断面図である。
【図５】(a) 〜(e) は、本発明の第２の実施形態に係る光学デバイスの製造方法を工程順に示す要部工程断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の変形例に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の変形例１に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の変形例２に係る光学デバイスの構造について示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るカメラモジュールの構造について示す断面図である。
【図１０】(a) 〜(c) は、本発明の第４の実施形態に係る半導体デバイスの構造について示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る半導体デバイスの構造について示す断面図である。
【図１２】従来技術の光学デバイスの構造について示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１    リード
１Ａ  インナーリード
１Ｂ  アウターリード
１ｔ  外部端子
１ｆ  リードフレーム
２    樹脂
３    基台
４    光学素子
５    光検知領域  
６    バンプ
７    貫通孔
Ｘ1A    インナーリードの表面
Ｙ1A    インナーリードの裏面
Ｚ1A    リードの内端
Ｘ1B    アウターリードの表面
Ｙ1B    アウターリードの裏面
Ｚ1B    リードの外端
Ｘ1f    インナーリードの表面となる面
Ｚ1f    リードの内端となる面
８    薄板体
９    接合部材
１０  透明部材
１１  接着剤
１２  下金型
１３  上金型
１４  キャビティ
１５  成形体
１６ 受け金型
１７ 押さえ金型
１７ａ  スペース
１８ 押し金型
１９ 樹脂
α    テーパー角
β    入射角
２０ 電極
２１  段差
２２  樹脂
２３  基台
２４  半導体素子
２５  薄板体
２６  接合部材
１００    光学デバイス
１０１    配線基板
１０２    スペーサー
１０３    鏡筒ベース
１０４    ガラス板
１０５    レンズ収納部
１０６    レンズ
１０７    レンズホルダー
１０８    はんだ
【図１】
2009111334.tif 000003
【図２】
2009111334.tif 000004
【図３】
2009111334.tif 000005
【図４】
2009111334.tif 000006
【図５】
2009111334.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009111334.tif 000009
【図８】
2009111334.tif 000010
【図９】
2009111334.tif 000011
【図１０】
2009111334.tif 000012
【図１１】
2009111334.tif 000013
【図１２】
2009111334.tif 000014