(57)【要約】【課題】安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された半導体装置を提供すること。【解決手段】本発明の半導体装置１０は、受光素子が形成された半導体チップ１と、上記受光素子と対向する光透過性部材２と、上記受光素子を取り囲むように形成された、上記半導体チップ１と上記光透過性部材２とを接着する接着層３と、上記半導体チップ１の一部、上記光透過性部材２の側壁および上記接着層３の一部を封止する封止樹脂４とを備えており、上記接着層３が熱可塑性接着剤から構成され、上記封止樹脂４を貫通し、かつ上記接着層３の表面にまで達する穴部４ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子が形成された半導体チップと、
上記受光素子と対向する光透過性部材と、
上記受光素子を取り囲むように形成された、上記半導体チップと上記光透過性部材とを接着する接着層と、
上記半導体チップの一部、上記光透過性部材の側壁および上記接着層の一部を封止する封止樹脂と
を備えており、
上記接着層が、熱可塑性接着剤から構成され、
上記封止樹脂を貫通し、かつ上記接着層の表面にまで達する穴部が形成されている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
上記接着層が、上記光透過性部材よりも上記半導体チップの外周側に突出しており、
上記穴部は、接着層が突出している部分の表面にまで達している
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記熱可塑性接着剤は、２５０℃以上において軟化状態であり、かつ１００℃以下において硬化状態である高分子材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
上記穴部は、上記封止樹脂が有する面の内、上記受光素子の形成面と略平行面に開口部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
穴部の上開口部付近が、テーパ状に広がっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記穴部には、上記封止樹脂よりも熱伝導率の高い材料が充填されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置を備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項４または５に記載の半導体装置に保持部材を介してレンズが取りつけられた撮像装置であって、
上記保持部材が有する上記封止樹脂との対向面には、突起が形成されており、
上記突起は穴部の上記開口部と対向する位置に配置されている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
保持部材の上記突起の先端が、テーパ状に狭まっていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
受光素子が形成された半導体チップと上記受光素子を覆う光透過性部材とを、熱可塑性接着剤から構成された接着層によって、接着する工程と、
上記半導体チップの一部、上記光透過性部材の側面および上記接着層の一部を封止樹脂によって樹脂封止する工程と、
上記封止樹脂を貫通し、かつ上記接着層の表面にまで達する穴部を形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
ピン状の突起を有する金型を用い、かつ上記突起を上記接着層の表面と接触させながら樹脂封止することによって、樹脂封止する上記工程と、穴部を形成する上記工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の製造方法によって製造された半導体装置を備える撮像装置の製造方法であって、
レンズを保持する保持部材を上記半導体装置に取りつける工程を包含し、
保持部材を取りつける上記工程において、上記保持部材が有する突起を封止樹脂の上記穴部にはめこむ
ことを特徴とする撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファーモールド法によって光透過性部材が露出するように樹脂封止された半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、携帯情報端末、パソコンおよびデジタルスチルカメラなどの様々な電子機器において、受光素子を用いた電子式のカメラが使用されている。通常、多くの電子機器において使用されている電子式のカメラは、受光素子を備える半導体装置にレンズを取りつけたカメラモジュールを内蔵している。カメラモジュール内の受光素子を備える半導体装置は、被写体からの光を受光し、かつ受光した光を電気信号へと変換するための構成である。
【０００３】
受光素子を備える半導体装置は、製造工程の途中や完成後に受光素子の表面に水分や異物などが付着すると、誤作動を起こす。半導体装置の誤作動を防止する方法としては、光透過性部材によって受光素子を覆う方法などがある。光透過性部材によって受光素子を覆う場合、通常、受光素子の上方に間隔を空けて、受光素子と光透過性部材とを接着する。上記間隔を囲むような接着層を形成して、受光素子と光透過性部材とを接着すれば、受光素子、接着層および光透過性部材に囲まれた空間は密閉される。半導体装置の誤作動を防止するために光透過性部材によって受光素子を覆う例として、特許文献１に記載の技術を挙げることができる。
【０００４】
ここで、例えば、加熱によって半導体装置をリフロー実装する際、上記空間内の空気が熱によって膨張する。膨張した空気によって各部材の間の接合界面が剥離することがあるため、結果として半導体装置が故障するという問題が生じる。このとき、各部材の間の剥離によって、膨張した空気の一部が外部へ押し出される。そして、半導体装置が冷えると、上記空間には外部へ押し出した空気の分だけ引圧がかかるため、各部材の間の剥離した箇所から上記空間内に外部の水分や異物などを引き込んでしまう。つまり、半導体装置の加熱および冷却によって、半導体装置の生産歩留まりや信頼性の低下を招く。これらの問題を解決するための技術として、特許文献２および３には、上記空間と外部とを繋ぐ通路を設けた半導体装置について開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載の半導体装置は、光透過性部材を備えており、光透過性部材には、その主面を貫通する貫通孔が設けられ、上記貫通孔の内側開口が中空（空間）に開口している。さらに、特許文献２には、上記貫通孔の内側開口が素子領域（受光素子）と封止部材（接着層）との間の周辺領域に面しており、かつ上記貫通孔の経路が上記素子領域の上方にかからないことが記載されている。特許文献２に記載の半導体装置において、加熱によって膨張した中空内の空気は、貫通孔から容易に排出される。つまり、外部と中空内との間に圧力の差が生じない。よって、半導体装置の加熱冷却による、封止部材の剥離、および水分が中空内部に留まることを抑制し得る。
【０００６】
特許文献３に記載の半導体装置は、半導体素子（受光素子）と半導体素子を覆う覆体との間に中空部（空間）有し、覆体に中空部から外部へ通じる通気路を備えている。そして、上記覆体は、半導体素子を覆う覆部（光透過性部材）と半導体装置及び覆部を接着する接着部とからなり、通気路は接着部に形成されている。さらに、特許文献３には、通気路が、仕切壁を有していること、直線状ではないこと、および通気路の端部よりも大きい、水を捕捉するための捕捉部を備えていることが記載されている。特許文献３に記載の半導体装置は、上述のように通気路が複雑な形状を有しているため、水分や異物が中空部に侵入することを防ぐことができる。
【特許文献１】特開２００３−２１９２８４号公報（平成１５年７月３１日公開）
【特許文献３】特開２００６−１０８２８５号公報（平成１８年４月２０日公開）
【特許文献３】特開２００５−３２２８０９号公報（平成１７年１１月１７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の半導体装置は、熱処理を施さない製造工程において、水分や異物の侵入を防ぐために、貫通孔を塞いでおく必要がある。一方、熱処理を施す製造工程において、貫通孔を開放しておく必要がある。この結果、余分な工程が増えるため煩雑であり、かつ製造コストの増大に繋がる。さらに、半導体装置にレンズを取りつけるときには、貫通孔を開放せざるを得ないため、水分や異物の侵入する可能性がある。また、さらに、受光素子に入射する光の妨げにならないように、受光素子と封止部材との間に、貫通孔の直径よりも幅の大きい、外周領域を設けなければならない。つまり、光透過性部材に貫通孔を形成することは、装置の小型化の妨げになる。
【０００８】
また、特許文献３に記載の半導体装置は、複雑な形状を有する通気路を形成するために捕捉部、非直線状の通路および複数の仕切壁を形成する必要がある。このため、製造工程が煩雑であり、かつ製造コストの増大に繋がる。さらに、複雑な形状を有する通気路を形成した結果、通気路の面積が増大する。よって、特許文献３に記載の半導体装置は、小型化の実現が困難な構成である。また、さらに、通気路が複雑な形状を有していても、受光素子の表面と外部とが繋がっている状態であることに変わりはないため、水分や異物の侵入を確実に防止できるというわけではない。特に蒸気の侵入を防ぐことは困難である。通気路内に侵入した蒸気が冷えてできた水分は、通気路が複雑な形状を有しているために、かえって外部へ排出されにくい。
【０００９】
電子機器に内蔵するための半導体装置は、携帯可能な電子機器の普及に伴い、さまざまな環境に対応できる高い信頼性を有し、かつ小型化されたものであることが強く求められている。また、より単純な構成によって高い信頼性を実現できれば、小型化も容易である。すなわち、より単純な構成であれば、安価かつ簡便な製造方法によって、優れた性能を有する半導体装置を提供し得ると言える。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、
受光素子が形成された半導体チップと、
上記受光素子と対向する光透過性部材と、
上記受光素子を囲むように形成された、上記半導体チップと上記光透過性部材とを接着する接着層と、
上記半導体チップの一部、上記光透過性部材の側壁および上記接着層の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
上記接着層が、熱可塑性接着剤から構成され、
上記封止樹脂を貫通し、かつ上記接着層の表面にまで達する穴部が形成されている。
【００１２】
ここで言う、熱可塑性接着剤とは、ある温度を超える条件において軟化し、かつ上記ある温度よりも低い、ある温度を下回る条件において硬化する接着剤を意味する。また、熱可塑性接着剤の状態は、温度条件に合わせて軟化状態と硬化状態との間を可逆的に変化する。
【００１３】
上記構成において、半導体チップ、光透過性部材および接着層によって囲まれた空間（以下、“中空部”と称する）は、常温または低温の外部環境下において、外部から密閉されている。中空部が、常温または低温の外部環境下において、外部から密閉されているのは、熱可塑性接着剤から構成された接着層によって半導体チップと光透過性部材とを接着しているためである。
【００１４】
一方、高温の外部環境下において接着層は軟化する。高温の外部環境下において、中空部の空気が膨張すると、軟化した接着層の一部が押しのけられる。接着層の表面には封止樹脂を貫通し、外部へと接続している穴部が形成されている。したがって、膨張した空気は、軟化した接着層と半導体チップとの間に生じる隙間、および封止樹脂に形成された穴部を通って外部へ排出される。つまり、高温の外部環境下において、膨張した空気の体積が、中空部の体積に対して過剰に大きくなると、穴部を介して中空部と外部とからなる通気孔が形成される。
【００１５】
このため、上記構成を有する半導体装置は、高温の外部環境下において、膨張した中空部内の空気の圧力によって装置を構成する要素同士が剥離することがない。剥離することによって、半導体装置の故障の原因となるのは、ワイヤボンドと接続端子との剥離、基板とモールド樹脂（封止樹脂）との剥離（パッケージ剥離）および基板とダイボンド材との剥離（パッケージの膨張）などである。
【００１６】
さらに、上記通気孔は、接着層が軟化した状態で有り、かつ中空部の気圧と外部の気圧との間にある程度の差がある限り、開いた状態である。すなわち、高温の外部環境下において、中空部内部の空気と外部の空気とは入れ換えが可能である。このため、中空部の気圧と外部の気圧とが等しくなる。結果として、外部環境が高温から常温または低温に変化しても、中空部に引圧がかかることがない。よって、上記構成を有する半導体装置において、外部から水分や異物が中空内に引き込まれることはない。
【００１７】
すなわち、上記構成において、熱可塑性接着剤から構成された接着層が、温度条件によって開閉する通気孔の開閉弁の働きをする。よって、半導体装置の生産歩留まりを向上し、半導体装置の耐久性をも高めることができる。
【００１８】
外部環境が高温から常温または低温に変化しつつあるとき、接着層は硬化し始める。このとき、接着層には、光透過性部材、封止樹脂および半導体チップのように、高温の外部条件において極端に形状が変化しない部材に囲まれているため、中空部と外部とが繋がった状態から高温の外部条件にさらされる前の状態（形状）に戻ろうとする力が加えられる。よって、外部環境が高温から常温になると、接着層は高温の外部条件にさらされる前の状態に戻る。
【００１９】
上記構成を有する半導体装置がさらされる高温の外部条件とは、半導体装置の製造工程や実装工程における加熱処理などである。加熱処理としては、例えば、半導体装置をリフロー処理によって基板に実装するときの加熱処理などが挙げられる。すなわち、上記構成を有する半導体装置は、製造工程および実装工程（特に、リフロー処理）の途中または後において、装置を構成する要素同士の剥離や中空部内への水分や異物の侵入を抑制することができる。さらに、上述のように、常温または低温の外部条件において中空部内が密閉された状態であるため、加熱処理を施さない場合に封止樹脂の穴部を塞ぐ必要がない。
【００２０】
さらに、高温の外部条件における空気の通り道は、上述のように、接着層に生じた隙間および封止樹脂を貫通する穴部である。穴部は封止樹脂の内、電気的な接続に用いる部材がある場所を避けて形成されている。よって、従来のように、受光素子と接着層との間に余分なスペースを設ける必要がない。また、常温または低温の外部条件において中空部が密閉されているため、水分や異物が中空部に侵入しないように複雑な形状の空気の通り道を形成する必要もない。よって、高温の外部条件における、半導体装置を構成する要素の破損および水分や異物の侵入による受光素子の機能低下を、装置の小型化の妨げにならないような簡素な構成によって抑制することができる。
【００２１】
上記構成において、封止樹脂を貫通する穴部は、その一端が外部に、他の一端が接着層に達していればよい。例えば、穴部は、樹脂封止した後に形成する。この場合、所望の形状および深さを有する穴を、封止樹脂の所望の位置に開ければよい。また例えば、穴部は、樹脂封止と同時に形成する。この場合、樹脂封止用の金型として、製造中の半導体装置と対向させる面にピン状の突起が形成された金型を用いればよい。ピン状の上記突起は、その先端が接着層の表面に接触するような位置および形状になるよう金型に設けられていればよい。さらに、この場合、筒状のポールの一端を接着層の表面に接触させながら樹脂封止してもよい。樹脂封止と同時に穴部を形成する場合、半導体装置の工程数が増加しない。このように、封止樹脂に穴部を形成することは、穴部が複雑な形状を有している必要がないので、非常に安価かつ簡便な手法を採用し得る。
【００２２】
以上のように、上記構成を有することによって、安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明の半導体装置において、
上記接着層が、上記光透過性部材よりも上記半導体チップの外周側に突出しており、
上記穴部は、接着層が突出している部分の表面にまで達していることが好ましい。
【００２４】
上記構成において、接着層が光透過性部材よりも半導体チップの外周側に突出しているため、接着層の表面にまで達する穴部の形成が容易になる。例えば、上述のように、穴部をピン状の突起を有する金型を用いて形成する場合、ピン状の上記突起の先端を接着層の表面に接触させながら、樹脂封止を行えばよい。また、例えば、樹脂封止後に穴部を形成する場合、接着層が突出している位置に、接着層の表面が露出するまで穴を開けるだけでよい。
【００２５】
このように、上記構成を有することによって、穴部をより簡便に形成することができるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明の半導体装置において、
上記熱可塑性接着剤は、２５０℃以上において軟化状態であり、かつ１００℃以下において硬化状態である高分子材料からなることが好ましい。
【００２７】
上記構成を有することによって、リフロー処理などにおける半導体装置の破損を、より一層、抑制する。すなわち、上述の半導体装置が奏する効果を向上させる。
【００２８】
また、本発明の半導体装置において、
上記穴部が、上記封止樹脂が有する面の内、上記受光素子の形成面と略平行面に開口部を有していることが好ましい。
【００２９】
上記構成において、封止樹脂が有する面の内、受光素子の形成面と略平行面は、光透過性基板の露出面と略平行面でもある。例えば、半導体装置を撮像装置に適用した場合の、被写体からの光が入射する方向を向いている面であり、レンズを保持する保持部材を取りつける面である。
【００３０】
例えば、上記保持部材の封止樹脂への取りつけ面の内、封止樹脂の穴部と対向する位置に突起を形成すれば、半導体装置の所望の位置に対して正確かつ容易に保持部材を取りつけることができる。上記突起は、穴部が有する開口部の大きさ同程度の大きさを有していれば、より正確に上記保持部材を取りつけることができる。保持部材を所望の位置に正確に取りつけることができれば、半導体装置の受光素子とレンズとの位置の設定を精度よく行うことができる。すなわち、撮像装置に適用した場合に品質の高い画像を形成することができる半導体装置を提供することができる。
【００３１】
上記構成を有することによって、追加の部材の取りつけ精度を容易に向上し得るという効果を奏する。
【００３２】
また、本発明の半導体装置において、
穴部の上記開口部付近が、テーパ状に広がっていることが好ましい。
【００３３】
上記構成は、穴部において、開口部が最も広く、かつ内部は徐々に狭くなっていると言い換えることができる。穴部の開口部付近の形状は、例えば、中央付近に穴が開いたすり鉢状や頂点を下に向けた円錐状である。穴部の断面は、円形に限らず三角形や四角形のような多角形であってもよい。
【００３４】
上記構成を有することによって、穴部に対して、例えば、保持部材の上記突起をはめ込む場合、穴部の中心から多少ずれた位置に上記突起を接触させても、上記突起は穴部の中心に誘導される。すなわち、追加の部材の取りつけ精度を、さらに容易に向上し得るという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明の半導体装置において、
上記穴部には、上記封止樹脂よりも熱伝導率の高い材料が充填されていることが好ましい。
【００３６】
封止樹脂よりも熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミや銅などの金属を用いることができる。例えば、樹脂に金属の粒子などを混合した充填材を、上記穴部に充填すればよい。上記充填剤を熱処理工程の後に充填すれば、上述の効果は損なわれない。
【００３７】
半導体装置の駆動時に受光素子から発生する熱の一部は、基板のメタル配線を介してワイヤボンドの端子部に伝達される。ワイヤボンドの端子部が封止樹脂によって覆われているため、ワイヤボンドの端子部から効率的に熱が放出されない。穴部に封止樹脂よりも熱伝導率の高い材料を充填することによって、ワイヤボンドの端子部における熱を効率的に放出させることができる。
【００３８】
また、本発明の撮像装置は、上記半導体装置を備えていることが好ましい。
【００３９】
上記構成を有することによって、安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
【００４０】
また、本発明の撮像装置は、
上記半導体装置に保持部材を介してレンズを取りつけるために、
上記保持部材には、上記保持部材の上記穴部と対向する面の内、穴部の上記開口部と対向する位置に突起が形成されていることが好ましい。
【００４１】
上述したように、上記構成を有することによって、保持部材を所望の位置に対して容易かつ正確に取りつける。よって、半導体装置の受光素子とレンズとの位置の設定を精度よく行うことができる。すなわち、品質の高い画像を形成することができる撮像装置を提供することができる。
【００４２】
また、本発明の撮像装置において、
保持部材の上記突起の先端が、テーパ状に狭まっていることが好ましい。
【００４３】
例えば、穴部の開口部が特に広がっていない場合であっても、突起が穴部の中心へ誘導される。また、例えば、穴部の開口部付近がテーパ状に広がっている場合、保持部材の取りつけに際して、突起が穴部の中心へ、さらに誘導され易くなる。さらに、穴部の開口部付近がめすのコネクタのような役割を果たし、かつ突起の先端がおすのコネクタのような役割を果たすので、突起と穴部との取りつけ強度が向上する。
【００４４】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置の製造方法は、
受光素子が形成された半導体チップと上記受光素子を覆う光透過性部材とを、熱可塑性接着剤から構成された接着層によって、接着する工程と、
上記半導体チップの一部、上記光透過性部材の側面および上記接着層の一部を封止樹脂によって樹脂封止する工程と、
上記封止樹脂を貫通し、かつ上記接着層の表面にまで達する穴部を形成する工程とを包含する。
【００４５】
上記方法によって、接着層が、温度条件によって軟化状態と硬化状態との間を可逆的に変化する熱可塑性接着剤から構成され、封止樹脂を貫通し、かつ接着層の表面にまで達する穴部が形成された半導体装置を製造することができる。上述のように、上記構成を有する半導体装置において、高温の環境条件において接着層が軟化しているので、中空部の膨張した空気に押されて、接着層の一部に隙間ができる。このとき、接着層の隙間と穴部とが通気孔になる。一方、上記半導体装置において、高温から常温または低温の環境条件が変化すると、接着層は硬化する。ここで、接着層は、温度条件によって極端に形状が変化しない封止樹脂、光透過性部材および半導体チップに取り囲まれているので、硬化する前に高温の環境条件にさらされる前の形状（状態）に戻る。つまり、熱可塑性接着剤から構成された接着層が、温度条件によって開閉する通気孔の開閉弁の働きをする。
【００４６】
よって、上記半導体装置と同様の効果を奏する。
【００４７】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、
ピン状の突起を有する金型を用い、かつ上記突起を上記接着層の表面と接触させながら樹脂封止することによって、樹脂封止する上記工程と、穴部を形成する上記工程とを同時に行うことが好ましい。
【００４８】
上述のように、上記方法を用いることによって、半導体装置の製造工程を増やすことなく、穴部を形成することができる。すなわち、より安価かつ簡便な方法によって上記半導体装置を製造することができる。
【００４９】
また、本発明の撮像装置の製造方法は、
上記製造方法によって製造された半導体装置を備える撮像装置の製造方法であって、
レンズを保持する保持部材を上記半導体装置に取りつける工程を包含し、
保持部材を取りつける上記工程において、上記保持部材が有する突起を封止樹脂の上記穴部にはめこむことが好ましい。
【００５０】
上述のように、上記方法によって、保持部材を所望の位置に正確に取りつけることができる。よって、半導体装置の受光素子とレンズとの位置の設定を精度よく行うことができる。すなわち、品質の高い画像を形成することができる撮像装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００５１】
以上のように、本発明の半導体装置および撮像装置は、封止樹脂の穴部と熱硬化性樹脂から構成された接着層とを備えているので、中空部と外部との状態を、温度条件の変化に応じて、接続された状態または接続されていない状態に、変化させることができる。よって、安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明に係る実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。従ってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００５３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態に係る半導体装置１０について図１および２を参照して以下に説明する。図１（ａ）は、半導体装置１０の構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、半導体装置１０を上面から見た構成を示す平面図である。図２（ａ）は、リフロー処理時において、半導体装置１０の中空部から排出される空気の進路を示す断面図であり、図２（ｂ）は、リフロー処理時における従来の半導体装置１００の中空内部から排出される空気の進路を示す断面図である。
【００５４】
図１（ａ）に示すように、半導体装置１０は、裏面に外部接続端子７が形成されたベース基板５、接着層６を介して基板５上に形成された半導体チップ１、半導体チップ１上に接着層３によって接着されたガラス２（光透過性部材）、ならびにベース基板５の一部、半導体チップ１の一部、接着層３の一部およびガラス２の側面を封止するモールド樹脂４（封止樹脂）を備えている。モールド樹脂４には、モールド樹脂４を貫通し、かつ接着層３の表面にまで達する穴部４ａが形成されており、穴部４ａは、モールド樹脂４の上面に開口部を有しており、上記開口部付近は、テーパ状に広がっている。接着層３は、熱可塑性接着剤から構成されており、かつガラス２よりも半導体チップ１の外周側に突出するように形成されている。半導体チップ１のガラス２との対向面には受光素子（図示せず）が形成されており、接着層３は受光素子を取り囲むように形成されている。半導体チップ１、ガラス２および接着層３によって囲まれた空間（以下、“中空部”と称する）は、密閉されている。ベース基板５の外部接続端子７形成面の反対側には、ワイヤボンド端子９が形成されており、ベース基板５と半導体チップ１とは、ワイヤボンド端子９およびワイヤ８を介して電気的に接続されている。
【００５５】
なお、半導体装置１０は、トランスファーモールド法によって封止されており、ガラス２の上面は、モールド樹脂４から露出している。半導体装置１０の上面側から入射する光は、ガラス２および中空部を通過し、半導体チップ１の受光素子に到達する。つまり、半導体装置１０は、電子式のカメラに内蔵されるカメラモジュールの内、被写体からの光を受光し、かつ受光した光を電気信号に変換するための構成要素である。
【００５６】
上述のように、半導体装置１０は、カメラモジュールを構成する装置であるため、半導体装置１０を電子式のカメラに搭載するには、実装基板への実装工程を経る。半導体装置１０の実装基板への実装は、安価かつ簡便なリフロー処理によって行われることが好ましい。リフロー処理は、通常、以下のように行われる。まず、実装基板上の配線の内、半導体装置１０の外部接続端子７と接続させたい部分にはんだを載せる。配線上のはんだと外部接続端子７とが接触するように、実装基板上に半導体装置１０を載せる。この状態において、２５０℃程度に加熱することによってはんだを溶解させて、配線と外部接続端子７とを電気的に接続する。
【００５７】
上述のようなリフロー処理において、半導体装置１０が２５０℃程度にまで加熱されたような高温の環境条件におかれた場合、半導体装置１０内部の中空部内の空気が膨張する。膨張した中空部内の空気の圧力は、半導体チップ１および接着層３を外部へ押し広げようとする。膨張した空気の圧力によって、半導体チップ１と接着層３とが剥離する。
【００５８】
以下に、従来の半導体装置１００と本発明に係る半導体装置１０とのリフロー処理時における、中空部から排出される空気の排出経路の違いについて、図２（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【００５９】
図２（ｂ）に示すように、半導体装置１００は、モールド樹脂１０４に穴部が形成されていないこと、および接着層１０３が熱硬化性樹脂によって構成されている点を除いて、半導体装置１０と同様の構成を有している。図中の矢印は、中空部から押し出される空気が進む進路を示している。
【００６０】
半導体装置１００において、膨張した空気は、半導体チップ１０１と接着層１０３とを剥離させた上、さらに、半導体チップ１０１とワイヤ１０９と、接着層１０６とベース基板１０５と、ワイヤボンド端子１０８とワイヤ１０９と、およびモールド樹脂１０４とベース基板１０５とを剥離させてしまう。この結果、半導体装置１００内部の電気的接続に不具合を生じる、パッケージが剥離する、およびパッケージが膨張するなどの問題が生じるため、半導体装置１００の故障に繋がる。また、剥離した部材の隙間から侵入した分が中空部内において結露し、受光素子への光の入射を妨害することも考えられる。
【００６１】
一方、図２（ａ）に示すように、半導体装置１０は、モールド樹脂５に接着層３の表面にまで達する穴部４ａが形成されている。このため、膨張した空気は、半導体チップ１と接着層３とを剥離させることによって、半導体チップ１と接着層３との間の隙間と穴部４ａとが繋がる。つまり、中空部と外部とが直結するため、上記隙間と穴部４ａとは通気孔の役割を果たす。よって、半導体装置１０を上記リフロー処理のような高温の環境条件にさらしても、半導体装置１０の故障には繋がらない。
【００６２】
また、リフロー処理などの熱処理工程が終わると、通常、半導体装置１０は能動的または受動的に冷却される。さらに、従来技術において、半導体装置１００の接着層１０３のように、通常、半導体チップ１０１とガラス１０２とを接着する接着層１０３を構成する材料としては、熱硬化性樹脂が選択される。仮に、半導体装置１０の接着層３を熱硬化性樹脂から構成し、かつ半導体装置１０の加熱と冷却とを行った場合、加熱によって剥離した半導体チップ１と接着層３とは剥離したままの状態である。つまり、熱処理工程の後、中空部と外部とが、半導体チップ１と接着層３との隙間および穴部４ａを介して繋がったままの状態になる。
【００６３】
中空部と外部とが繋がったままの状態であると、熱処理工程の後の工程において、水分を含む空気や異物が中空部に侵入する可能性がある。上述のように、中空部に水分が侵入することは、受光素子への光の入射を妨げる。つまり、製造した半導体装置の信頼性を損なう。
【００６４】
しかし、半導体装置１０の接着層３は、温度条件によって軟化状態と硬化状態との間を可逆的に状態変化を起こす熱可塑性接着剤から構成されている。このため、熱処理工程において、接着層３は軟化状態になる。熱処理工程が終わり、かつ半導体装置１０が冷えると、接着層３は硬化状態に変化する。
【００６５】
ここで、半導体チップ１、ガラス２およびモールド樹脂５は、熱処理工程において、極端に変形しない。さらに、膨張した空気が上記通気孔から排出されるため、半導体チップ１、ガラス２およびモールド樹脂５には、大きな圧力が加わることがない。よって、半導体チップ１、ガラス２およびモールド樹脂５は、熱処理工程においてほとんど変形しない。膨張した空気によって押しのけられるのは、軟化状態にある接着層３である。
【００６６】
加熱の終了によって、中空部の空気の膨張が止まるので、中空部内の圧力は徐々に低下する。接着層３は、上述のように、熱処理工程においてほとんど変形していない半導体チップ１、ガラス２およびモールド樹脂５に囲まれている。このため、膨張した空気に押しのけられていた、各部材加わる力が弱まっていくので、各部材（特に、接着層３）は、徐々に元の形状に戻る。接着層３が完全に硬化状態になる前に、接着層３を囲む部材によって半導体チップ１と接着層３とが、元の密着した状態に戻る。半導体装置１０が十分に冷えると、半導体チップ１と接着層３とは、熱処理工程前のように接着された状態になる。つまり、上記通気孔は遮断される（中空部が密閉される）。
【００６７】
半導体装置１０は、加熱されていない状態（例えば、常温および低温の状態）において、中空部と外部とが繋がっていないため、中空部に水分や異物が侵入しない。よって、（特に、高温の状態にさらした後の）常温および低温の状態において、半導体装置１０は、受光素子への光の入射が妨害されることはない。
【００６８】
接着層３を構成する熱可塑性接着剤は、２５０℃以上において軟化状態になり、かつ１００℃以下において硬化状態になる高分子材料であることが好ましく、２２５℃以上において軟化し始め、かつ２２５℃未満において硬化状態になる高分子材料であることがさらに好ましい。
【００６９】
以上をまとめると、半導体装置１０は、高温状態において、半導体チップ１と接着層３との隙間およびモールド樹脂５の穴部４ａからなる通気孔が形成される。一方、半導体装置１０は、常温または低温状態において、半導体チップ１と接着層３とが隙間なく接着ししているので、中空部が密閉されている。言い換えると、接着層３は、高温状態において開き、低温または常温状態において閉じる、上記通気孔の開閉弁として機能する。
【００７０】
さらに、半導体装置１０の上記構成は、モールド樹脂４に穴部４ａを形成し、かつ接着層３を熱可塑性接着剤から形成することによって実現できる。このため、非常に簡単な構成によって、上記効果を奏することができる。
【００７１】
穴部４ａは、トランスファーモールド法によってモールド樹脂４を形成しながら、またはモールド樹脂４を形成した後に形成することができる。
【００７２】
トランスファーモールド法によってモールド樹脂４を形成しながら、穴部４ａを形成する場合、以下の２つの方法を挙げることができる。
【００７３】
１つ目は、ピンを取りつけた金型を用いて樹脂封止する方法である。上記金型は、内部の樹脂封止前の半導体装置と対向する面の内、穴部４ａを形成したい箇所にピンが取りつけられている。そして、上記ピンの先端を接着層３の表面に接触させながら、樹脂封止を行う。この方法によって、モールド樹脂４の形成と共に、所望の位置に穴部４ａが形成されたモールド樹脂４を容易に形成することができる。
【００７４】
ここで、上述のように、接着層３が、ガラス２よりも半導体チップ１の外周側に突出（オーバーハング）するように形成されている。このため、上記ピンを、単に接着層３の上面と接触させることによって、モールド樹脂４および穴部４ａの形成を同時に行うことができる。言い換えると、接着層３のオーバーハングした部分を上記ピンの台座として用いることによって、モールド樹脂４および穴部４ａの形成を同時に行うことができる。
【００７５】
２つ目は、内部に中空を有する筒状のポールを用いて樹脂封止する方法である。接着層３の表面の内、穴部４ａの形成を所望する位置に上記ポールを固定した状態において樹脂封止を行う。この方法によってモールド樹脂４の形成と共に、所望の位置に穴部４ａが形成されたモールド樹脂４を容易に形成することができる。１つ目の方法と同様に、接着層３がオーバーハングするように形成されていれば、モールド樹脂４および穴部４ａを同時かつ容易に形成することができる。
【００７６】
トランスファーモールド法によってモールド樹脂４を形成した後、穴部４ａを形成する場合、例えば、モールド樹脂４ａに接着層３の表面に達する穴を開ければよい。このとき、接着層３がオーバーハングするように形成されていれば、単に接着層３の表面が露出するまで穴を掘ればよいため、形成が容易である。
【００７７】
以上において、接着層３がオーバーハングするように形成された状態において、穴部４ａを形成する方法について説明しているが、接着層３がオーバーハングしていなくてもよい。例えば、ガラス５の側面と接着層３の側面とが、ほぼ同じ平面を形成している場合などである。この場合、ガラス５の側面と穴部４ａの側面とが接するように穴部４ａを形成すればよい。また、穴部４ａを斜めに形成すればよい。
【００７８】
上述のように、穴部４ａは、モールド樹脂４を貫通するように形成されている。つまり、モールド樹脂４の内、ワイヤ８などが配置されている場所を避けてさえいれば、穴部４ａをモールド樹脂４のどこに形成してもよい。このため、穴部４ａを形成するために、接着層３と受光素子との間に間隔を設ける必要がない。さらに、穴部４ａは、単に直線状の穴という単純な形状である。よって穴部４ａの形成のために、例えば、モールド樹脂４の大きさを大きくする必要などが生じない。
【００７９】
穴部４ａは、高温状態（例えば、リフロー処理など）において、中空部の膨張した空気を効率的に排出するために、モールド樹脂４の５つの面（１つの上面および４つの側面）のそれぞれに、１つ以上形成することが好ましい。穴部４ａの幅が大きいほど穴部４ａの形状を所望の形状に成形し易くなるが、あまり大きすぎると水分が溜まり易くなる。穴部４ａの形状が、半導体チップ１およびガラス２の大きさに応じて、適宜、幅、深さおよび形成デザインを変更すればよい。
【００８０】
以上をまとめると、半導体装置１０が、モールド樹脂５を貫通し、かつ接着層３の表面に達する穴部４ａを備え、さらに接着層３が熱可塑性接着剤によって構成されているため、本発明は、安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された半導体装置１０を提供することができる。
【００８１】
図１（ｂ）に示すように、半導体装置１０の穴部４ａは、モールド樹脂４の上面に開口部を有している。穴部４ａがモールド樹脂４の上面に開口部を有している場合、カメラモジュールを作製するためのレンズのレンズホルダ４１（保持部材）の取りつけが容易になる（レンズホルダ４１については、図４を参照のこと）。例えば、上記レンズホルダのモールド樹脂４と対向面に突起が形成されていれば、上記レンズホルダの半導体装置１０への取りつけが容易である。上記突起を、モールド樹脂４と対向面の内、穴部４ａと対向する位置に形成され、かつ上記突起のレンズホルダ穴部４ａの直径と同程度の大きさに形成する。これによって、半導体装置１０の所望の位置に対してレンズホルダ４１を容易かつ正確に配置することができる。
【００８２】
さらに、穴部４ａの開口部付近は、テーパ状に広がっている（図１（ａ）を参照のこと）。開口部付近がテーパ状に広がっているとは、例えば、開口部付近の形状が漏斗状または頂点を下向きに配置した円錐状である。穴部４ａの開口部付近がテーパ状に広がっているため、レンズホルダ４１を、さらに容易かつ正確に半導体装置１０に取りつけることができる。これは、穴部４ａの開口部付近が穴部４ａの中心に向かって傾斜しているため、上記突起を穴部４ａに接触させる位置が多少ずれている場合、上記突起が穴部４ａより多少大きい場合、またはその両方の場合であっても、確実に上記突起を穴部４ａの中に挿入することができる。
【００８３】
〔実施の形態２〕
本発明の一実施形態に係る半導体装置３０について図３を参照して以下に説明する。図３は、半導体装置３０の構成を示す断面図である。実施の形態１の半導体装置１０と本実施形態の半導体装置３０とは、多くの点において共通している。このため、本実施形態において、半導体装置１０と半導体装置３０との差異についてのみ説明する。
【００８４】
半導体装置３０は、半導体装置１０とは異なり、ベース基板５と半導体チップ１との間にＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３１、スペーサ３２を備えている。ベース基板５とＤＳＰ３１とが接着層３４を介して、ＤＳＰ３１とスペーサ３２とが接着層３５を介して、スペーサ３２と半導体チップ１とが接着層６を介して接着されている。さらに、ＤＳＰ３１とベース基板５とは、ワイヤ３３を介して電気的に接続されている。つまり、ＤＳＰ３１と半導体チップ１とは、ワイヤ８、ワイヤボンド端子９、ベース基板５、ベース基板５上の配線、およびワイヤ３３を介して電気的に接続されている。
【００８５】
半導体装置３０は、半導体チップ１の受光素子において、被写体からの光を受光し、かつ受光した光を電気的な信号に変換する。受光素子において変換された上記信号がＤＳＰ３１に送られる。上記信号を受取ったＤＳＰ３１において、上記信号に基づいて画像情報が形成される。つまり、半導体装置３０と半導体装置１０と差異は、受光した光に基づいて画像情報を形成する構成を備えているか否かという点である。
【００８６】
したがって、半導体装置３０は、半導体装置１０と同様の効果を奏する。各構成の具体的な形状、性質および作用については、実施の形態１を参照のこと。
【００８７】
〔実施の形態３〕
本発明の一実施形態に係る撮像装置４０および５０について図４を参照して以下に説明する。図４（ａ）は、撮像装置４０の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、撮像装置置５０の構成を示す断面図である。
【００８８】
図４（ａ）に示すように、撮像装置４０は、半導体装置１０’、レンズホルダ４１およびレンズ４２を備えている。レンズホルダ４１の一部が、半導体装置１０’の穴部４ａに挿入されている。なお、半導体装置１０’は、穴部４ａに放熱性接着剤（封止樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料）４ｂが充填されている点を除いて、実施の形態１の半導体装置１０と同一の構成を有している。
【００８９】
上述のように、レンズホルダ４１の一部が、半導体装置１０’の穴部４ａに挿入されている。これは、モールド樹脂４の上面に形成された穴部４ａの開口部が、レンズホルダ４１の突起の取りつけに利用されているためである（実施の形態１を参照のこと）。レンズホルダ４１の突起の断面は、矩形ではなく台形を有している。つまり、上記突起は、テーパ状に広がっている穴部４ａの開口部付近の形状と対応した形状を有している。このため、レンズホルダ４１の取りつけが容易であると共に、取りつけ後の穴部４ａとレンズホルダ４１との密着性が高い。レンズホルダ４１の突起のテーパ角度（ここでは、台形の斜辺の角度）が、穴部４ａの開口部付近のテーパ角度よりも大きいほど、穴部４ａとレンズホルダ４１との密着性が向上し、結果として、堅牢な構造を有する撮像装置４０を製造することができる。
【００９０】
さらに、穴部４ａの開口部をレンズホルダ４１の突起の取りつけに利用する場合、レンズ４２の中心を受光素子の領域の中心に配置することが容易になる。つまり、受光素子に入射する光の角度が垂直になるようにレンズ４１を配置することが容易になる。複数の穴部４ａの開口部をモールド樹脂４の上面に形成すれば、さらに、レンズ４１の正確な配置が容易になる。
【００９１】
上述のように、半導体装置１０’は、穴部４ａに放熱性接着剤４ｂが充填されている。このため、半導体装置１０’の動作時に受光素子から発生する熱を効率的に放出することができる。穴部４ａ充填された放熱性接着剤４ｂによって、受光素子から発生する熱が効率的に放出される理由を以下に説明する。
【００９２】
半導体装置１０’の動作時に受光素子から発生する熱の一部は、例えば、ベース基板５のメタル配線を介して外部へ放出される。また、半導体装置１０’の動作時に受光素子から発生する熱の一部は、例えば、上記メタル配線を介してワイヤボンド端子９に伝わる。ワイヤボンド端子９が熱伝導率の低いモールド樹脂４に包埋されているため、ワイヤボンド端子９に伝わった熱は、効率的に放出されない。このため、半導体装置１０’の動作時には、ワイヤボンド端子９に大きな熱が蓄積され易い。
【００９３】
ここで、穴部４ａは、ワイヤボンド端子９に接続されているワイヤ８の半導体チップ１との接点の近くに配置されている。このため、穴部４ａに充填された放熱性接着剤４ｂを囲んでいるモールド樹脂４が有する熱量が小さくなる。半導体装置１０’には、穴部４ａが２つ形成されているだけであるが、必要に応じて、穴部４ａを増やせばよい。また、穴部４ａを分岐するような形状に形成することによって、さらに、放熱効率を向上させてもよい。
【００９４】
放熱性接着剤４ｂは、空気を通すように穴部４ａに充填されていてもよい。例えば、充填された放熱性接着剤４ｂが、多孔質を有していればよい。この構成であれば、撮像装置４０をリフロー処理によって実装基板に実装しても、半導体装置１０’が故障を起こすことはない。半導体装置１０’が加熱され場合であっても、中空部の膨張した空気は、穴部４ａから排出されるためである。中空部の膨張した空気が穴部４ａから排出されることについては、実施の形態１を参照のこと。
【００９５】
なお、放熱性接着剤４ｂは、空気を通さないように穴部４ａに充填されていてもよい。この場合、半導体装置１０’を実装基板に実装した後、放熱性接着剤４ｂを穴部４ａに充填すればよい。
【００９６】
放熱性接着剤４ｂとしては、モールド樹脂４よりも高い放熱性を有する種々の接着剤を用いることができる。放熱性接着剤４ｂとしては、例えば、高い熱伝導率を有する金属（アルミおよび銅など）を分散させた樹脂を挙げることができる。
【００９７】
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置５０について説明する。撮像装置５０と上述の撮像装置４０とは、多くの点において共通している。このため、撮像装置５０の構成に関する説明は、撮像装置４０との差異についてのみ説明する。
【００９８】
図４（ｂ）に示すように、撮像装置５０は、半導体装置３０’を備えている点を除いて撮像装置４０と同様の構成を有している。撮像装置４０が備えている半導体装置３０’と撮像装置５０が備えている半導体装置１０’との差異は、半導体装置１０と半導体装置３０との差異と同じである。よって、撮像装置４０と撮像装置５０との差異については、実施の形態２を参照すればよい。
【００９９】
以上のように、本実施形態に係る撮像装置４０および５０は、半導体装置１０と同様の効果を奏する。本実施形態において説明を省略した構成の詳細については、実施の形態１および２を、適宜、参照のこと。
【０１００】
〔実施の形態４〕
本発明の一実施形態の係る半導体装置１０および撮像装置４０の製造方法について、図５を参照して以下に説明する。図５（ａ）は、半導体装置１０の製造方法の各工程を示す表であり、図５（ｂ）は、半導体装置１０の製造工程の内、トランスファーモールド法によって樹脂封止する工程を示す断面図である。
【０１０１】
図５（ａ）に示すように、半導体装置１０の製造工程は、おおきく分けて、ウェハプロセス（ＧＯＷ（Ｇｌａｓｓ  ｏｎ  ｗａｆｅｒ）前半）とパッケージプロセス（ＧＯＷ−ＣＳＰ（ｃｈｉｐ  ｓｉｚｅ  ｐａｃｋａｇｅ）後半）とからなる。
【０１０２】
ウェハプロセスの最終段階として、複数の受光素子が形成されたウェハ１’上の受光素子のそれぞれに対して、接着層３を介してガラス２が接着される（Ｓ５１）。Ｓ５１において、受光素子、接着層３およびガラス２によって中空部が形成される。ここで、接着層３を、受光素子と隣接し、かつ受光素子を囲むように形成することによって、より小型化した半導体装置１０を製造することが可能になる。なお、複数の受光素子が形成されたウェハ１’は、従来のウェハプロセスによって作製すればよい。
【０１０３】
パッケージプロセスは、５つのステップから構成される。まず、Ｓ５１において作製したガラス２が接着されたウェハ１’が、ウェハダイシングによって半導体チップ１単位に分割される（Ｓ５２）。
【０１０４】
Ｓ５２において分割された、ガラス２が接着された半導体チップ１のそれぞれを、ダイボンド材からなる接着層６を用いて、ベース基板５に接着する（Ｓ５３）。
【０１０５】
ベース基板５上のワイヤボンド端子９と半導体チップ１とが、ワイヤボンディングによってワイヤ８を介して電気的に接続される（Ｓ５４）。
【０１０６】
ベース基板５と半導体チップ１とが電気的に接続された後、トランスファーモールド法によって、半導体チップ１の一部、接着層の一部およびガラス２の側面を樹脂封止する（Ｓ５５）。Ｓ５５において、樹脂封止と同時にモールド樹脂４への穴部４ａの形成が行われる。Ｓ５５の樹脂封止する工程の詳細について、図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、樹脂封止する工程の詳細を示す断面図であり、破線内の拡大図において、ピン状の凸部と接着層３とが接触する様子を示している。
【０１０７】
図５（ｂ）に示すように、ベース基板５と電気的に接続された半導体チップ１は、トランスファーモールド法によって樹脂封止される。具体的には、上部金型５２ａおよび下部金型５２ｂによって作製途中の半導体装置を上下から押圧した状態において、モールド樹脂４が充填される。
【０１０８】
ここで、上部金型５２ａのベース基板５、半導体チップ１およびガラス２などと対向する面には、ピン５４が形成されている。ピン５４は、上部金型５２ａの上記面の内、接着層３がガラス２よりも半導体チップ１の外周側に突出（オーバーハング）する部分と対向する位置に形成されている。このため、金型５２によって製造途中の半導体装置を挟みこむことによって、ピン５４の先端は、接着層３の内、オーバーハングする部分と接触する。
【０１０９】
なお、ピン５４の先端部付近、およびピン５４と上部金型５２ａの内面（パーティング面）とがなすコーナー部とをテーパ状に形成することが好ましい。これによって、樹脂封止後において、金型５２とモールド樹脂４との離型性が向上する。さらに、ピン５４とパーティング面とがなすコーナー部とをテーパ状に形成した場合、後ほど説明する半導体装置１０へのレンズ４２の取りつけを、さらに容易かつ正確に行うことができる。また、ピン５４を含む上部金型５２の内面には、ガラス２などが損傷しないように、弾性シート５３が形成されている。
【０１１０】
以上のように、ピン５４が形成された金型５２を用いて、樹脂封止することによって、樹脂封止と同時に、モールド樹脂４を貫通し、かつ接着層３表面にまで達する穴部４ａを形成することができる。
【０１１１】
なお、通気性を有する放熱性接着４ｂを穴部４ａに充填する場合、Ｓ５５の後であれば、放熱性接着４ｂの充填は、いつ行ってもよい。
【０１１２】
モールド樹脂４によって樹脂封止した複数の半導体装置１０を、半導体装置１０単位にパッケージをダイシングする（Ｓ５６）。以上の工程を経ることによって、半導体装置１０を製造することができる。
【０１１３】
次に、撮像装置４０の製造工程について、再度、図５（ａ）を参照して説明する。撮像装置４０の製造工程については、モジュールプロセス（カメラモジュール後半）を説明する。
【０１１４】
ウェハプロセスおよびパッケージプロセスを経て製造した半導体装置１０を、リフロー処理によって実装基板５１に実装する（Ｓ５７）。半導体装置１０のモールド樹脂４には穴部４ａが形成されているため、リフロー処理において半導体装置１０を加熱しても、構成要素間における剥離などが生じないため、半導体装置１０の故障を抑制することができる。さらに、リフロー処理の後において、上記中空部と外部とが接触していないため、中空部への水分や異物の侵入を防ぐことができる。穴部４ａの作用や形状の詳細については、実施の形態１を参照のこと。
【０１１５】
通気性を有していない放熱性接着剤４ｂを穴部４ａに充填する場合、Ｓ５７のリフロー処理の後に放熱性接着剤４ｂの充填を行えばよい。
【０１１６】
次に、実装基板５１に実装した半導体装置１０に対して、レンズホルダ４１に保持されたレンズ４２を取りつける（Ｓ５８）。半導体装置１０のモールド樹脂４に形成された穴部４ａを、レンズホルダ４１の取りつけ部として用いることによって、レンズ４１と受光素子とが所望の位置関係を有するように、レンズホルダ４１を正確かつ容易に取りつけることができる。この際、レンズホルダ４１の穴部４ａと対向する箇所には、突起が形成されていることが好ましい。穴部４ａをレンズホルダ４１の取りつけ部として用いること、およびレンズホルダ４１に形成される突起については、実施の形態１を参照のこと。
【０１１７】
以上の製造工程によって、半導体装置１０および撮像装置４０を製造することができる。このため、従来の半導体装置および撮像装置の製造工程に、煩雑な工程を追加することなく、半導体装置１０および撮像装置４０を製造することができる。
【０１１８】
〔その他の構成〕
本発明は、以下の構成によっても実現可能である。
【０１１９】
（第１の構成）
ベース基板と半導体チップ（受光素子）とを備え、上記半導体チップと上記ベース基板とが電気的に接続され、上記半導体チップと光透過性部材（リッドガラス）が接着層および剛性体を介して搭載されており、上記ベース基板、上記半導体チップ、接着層および上記光透過性部材のそれぞれが、上記光透過性部材の上面が露出するように封止樹脂によって封止された半導体装置において、上記封止樹脂に穴部（エアパス）が形成されている半導体装置。
【０１２０】
（第２の構成）
ベース基板と半導体チップ（受光素子）とを備え、上記半導体チップと上記ベース基板とが電気的に接続され、上記半導体チップと光透過性部材（リッドガラス）が接着層および剛性体を介して搭載されており、上記ベース基板、上記半導体チップ、接着層および上記光透過性部材のそれぞれが、上記光透過性部材の上面が露出するように封止樹脂によって封止された半導体装置において、上記半導体チップと上記光透過性部材との間に設けられた中空部から空気を容易に外部へ排出する排出経路を有する半導体装置。
【０１２１】
（第３の構成）
ベース基板と半導体チップ（受光素子）とを備え、上記半導体チップと上記ベース基板とが電気的に接続され、上記半導体チップと光透過性部材（リッドガラス）が接着層および剛性体を介して搭載されており、上記ベース基板、上記半導体チップ、接着層および上記光透過性部材のそれぞれが、上記光透過性部材の上面が露出するように封止樹脂によって封止された半導体装置において、上記封止樹脂の５つ面のいずれかには、１つ以上の穴部が形成され、上記穴部は、レンズを支持する枠体（レンズホルダ）からなる光学部品を、上記半導体装置に合致するように取りつけることを特徴とする半導体装置。
【０１２２】
（第４の構成）
ベース基板と半導体チップ（受光素子）とを備え、上記半導体チップと上記ベース基板とが電気的に接続され、上記半導体チップと光透過性部材（リッドガラス）が接着層および剛性体を介して搭載されており、上記ベース基板、上記半導体チップ、接着層および上記光透過性部材のそれぞれが、上記光透過性部材の上面が露出するように封止樹脂によって封止された半導体装置において、上記封止樹脂表面の穴部とレンズを支持する枠体（レンズホルダ）からなる光学部品とが合致するように段差を設けた半導体装置。
【０１２３】
（第５の構成）
ベース基板と半導体チップ（受光素子）とを備え、上記半導体チップと上記ベース基板とが電気的に接続され、上記半導体チップと光透過性部材（リッドガラス）が接着層および剛性体を介して搭載されており、上記ベース基板、上記半導体チップ、接着層および上記光透過性部材のそれぞれが、上記光透過性部材の上面が露出するように封止樹脂によって封止された半導体装置において、上記封止樹脂表面の穴部に対し、放熱性接着剤を流し込むことによって放熱性を持たせた半導体装置。
【０１２４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において種々の変更が可能であり、異なる実施形態のそれぞれに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】
【０１２５】
本発明によれば、安価かつ簡便な方法によって、高い信頼性を有し、かつ小型化された半導体装置を提供することができるので、半導体産業に適用し得る。特に、被写体からの光に基づいて画像を形成するための光学機器に適用可能であり、携帯電話用のカメラモジュールやデジタルカメラなどに適用することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の半導体装置の構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）は、図１の半導体装置に熱処理を施した場合における中空部からの排出される空気の進路を示す断面図であり、（ｂ）は、従来の半導体装置に熱処理を施した場合における中空部からの排出される空気の進路を示す断面図である。
【図３】図１の変形例の構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の工程を示す表であり、（ｂ）は、（ａ）の工程の内、樹脂封止工程の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１      半導体チップ
２      ガラス（光透過性部材）
３      接着層
４      モールド樹脂（封止樹脂）
４ａ    穴部
４ｂ    放熱性接着剤（封止樹脂よりも高い熱伝導率を有する材料）
１０    半導体装置
１０’  半導体装置
３０    半導体装置
３０’  半導体装置
４０    撮像装置
４１    レンズホルダ（保持部材）
４２    レンズユニット（レンズ）
５０    撮像装置
５２    金型
５４    ピン（ピン状の突起）
【図１】
2009021307.tif 000003
【図２】
2009021307.tif 000004
【図３】
2009021307.tif 000005
【図４】
2009021307.tif 000006
【図５】
2009021307.tif 000007