半導体装置およびその製造方法
【課題】断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子と、凹部を有する凹状基板であって、その凹部内の側面に段差となる第１段差部が形成され、第１段差部に複数の接続端子が設けられ、半導体素子がその主面と反対の面で凹部の底面に搭載される凹状基板と、ボンディングパッドおよび接続端子を電気的に接続するワイヤーと、受発光領域を除いた半導体素子およびワイヤーを被覆する樹脂とを備え、凹状基板には、さらに、段差となる第２段差部が凹部内の側面における第１段差部とは異なる位置に設けられている。
【解決手段】光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子と、凹部を有する凹状基板であって、その凹部内の側面に段差となる第１段差部が形成され、第１段差部に複数の接続端子が設けられ、半導体素子がその主面と反対の面で凹部の底面に搭載される凹状基板と、ボンディングパッドおよび接続端子を電気的に接続するワイヤーと、受発光領域を除いた半導体素子およびワイヤーを被覆する樹脂とを備え、凹状基板には、さらに、段差となる第２段差部が凹部内の側面における第１段差部とは異なる位置に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、受発光素子で構成される半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、薄型化および軽量化とともに半導体装置の高密度実装化の要求が強くなっている。さらに、微細加工技術の進歩による半導体素子の高集積化とあいまって、チップサイズパッケージまたはベアチップの半導体素子を直接実装する、いわゆるチップ実装技術が提案されている。
【０００３】
このような動向は、受発光素子で構成される半導体装置においても同様であり、受発光素子で構成される半導体装置に対して種々の構成が提案されている。
【０００４】
例えば、光を発光または受光する領域である受発光領域のマイクロレンズ上に透明部材を低屈折率の接着剤で直接貼り合わせることにより、半導体装置の薄型化と小型化とを実現しようとする素子構造およびその製造方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
この半導体装置の素子構造は、受発光領域を有する半導体素子上にマイクロレンズが直接形成され、さらにそのマイクロレンズ上に透明部材を撮像領域となる受発光領域と平行度を保ちつつ透明接着剤を介して直接貼り合わせる方法により製造される。このとき、マイクロレンズと透明部材との間に低屈折率の接着剤を隙間がないように充填することにより、この半導体装置を使用する環境条件の変化があっても、電気特性および光学特性を確保し信頼性を確保することができる。
【０００６】
また、従来、セラミックパッケージに、受発光領域を有する半導体素子を実装する場合、マイクロレンズとパッケージの一部である透明部材との間に樹脂などが充填されていない空気の領域が一定の体積で存在してしまう。そのため、そのような半導体素子が実装された半導体装置は空気の領域分だけ厚くなってしまう。それに対して、液状の樹脂で透明部材を支えるリブを立てることにより、樹脂などが充填されていない空気層をできるだけ小さくした構造の半導体装置が提案されている。それにより、この半導体装置の底面から透明部材までを半導体装置の厚さとして、回路モジュール等に実装することができる。このように、受発光領域を有する半導体装置を直接回路モジュール等に実装できるので、低コストで、かつ薄型の受発光領域を有する半導体装置を実現することができる。
【０００７】
上述した従来の半導体装置の製造方法を説明する。まず、受発光領域および複数のボンディングパッドを備える半導体素子にその受発光領域を上方にして接着剤を介して透明部材を貼り付ける。そして、凹状の基材面に、透明部材が貼り付けられた半導体素子を搭載（ダイボンド）する。次に、半導体素子上のボンディングパッドと凹状基板内の接続端子とをＡｕ（金：Ｇｏｌｄ）ワイヤーで接続する。次に、半導体素子と、透明部材の側面と、Ａｕワイヤーとを被覆するように樹脂を充填させる。このようにして、受発光領域を有する半導体装置が製造される。
【０００８】
次に、このようにして製造された従来の半導体装置の構成について説明する。
【０００９】
図５は、従来の半導体装置の断面図および俯瞰図である。
【００１０】
図５に示す半導体装置５００は、透明部材５０１と、半導体素子５０２と、凹状基板５０３と、樹脂５０４と、Ａｕワイヤー５０５と、接続端子５０６とを備える。
【００１１】
透明部材５０１は、透明接着剤５１２を介して半導体素子５０２の受発光領域に取り付けられている。
【００１２】
半導体素子５０２は、複数のボンディングパッドを備え、透明接着剤５１２を介して透明部材５０１が取り付けられている。
【００１３】
凹状基板５０３は、内部に形成されている段差部５１３に複数の接続端子５０６が設けられている。また、凹状基板５０３は、凹部底面に半導体素子５０２が搭載されている。
【００１４】
Ａｕワイヤー５０５は、凹状基板５０３内に設けられた複数の接続端子５０６と、半導体素子５０２上のボンディングパッドとを電気的に接続する。
【００１５】
樹脂５０４は、半導体素子５０２と、透明部材５０１の側面とＡｕワイヤー５０５とを充填被覆する。ここで、樹脂５０４は、受発光素子として機能させるために透明部材５０１の主面は露出する必要があり、透明部材５０１の主面以外の部分を被覆している。すなわち、樹脂５０４は、透明部材５０１の主面は被覆していない。
【００１６】
以上のように、従来の半導体装置５００は構成される。
【特許文献１】特願２００８−０１３０４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の半導体装置５００には、以下の課題がある。すなわち、従来の半導体装置５００は、受発光素子で構成される半導体装置であるため、透明部材５０１の主面は露出する必要があり、その主面は被覆されず主面以外が樹脂５０４で被覆されている。また、樹脂５０４は、凹状基板５０３と透明部材５０１との間に充填されている。そのため、熱による樹脂の応力は、樹脂５０４が解放されている透明部材５０１の主面側に逃げることになる。つまりは、熱による樹脂の応力は、上方向（図５で示す上方向、すなわち半導体素子５０２から透明部材５０１の方向）に大きく働くことになる。それにより、接続端子を有する段差部５１３で剥離が発生してしまい、Ａｕワイヤー５０５およびボンディングパッドとの電気的な接合が断線してしまう。
【００１８】
上記の例に示すように、受発光素子で構成される従来の半導体装置５００は、熱時の応力が加わった場合、熱による応力は凹状基板５０３の接続端子５０６を有する段差部５１３で剥離が発生する。それにより、Ａｕワイヤー５０５と凹状基板５０３にある接続端子５０６との間で断線して電気的に不良になり、品質を低下させてしまうという課題がある。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子と、凹部を有する凹状基板であって、前記凹部内の側面に段差となる第１段差部が形成され、前記第１段差部に複数の接続端子が設けられ、前記半導体素子が前記主面と反対の面で前記凹部の底面に搭載される凹状基板と、前記ボンディングパッドおよび前記接続端子を電気的に接続するワイヤーと、前記受発光領域を除いた前記半導体素子および前記ワイヤーを被覆する樹脂とを備え、前記凹状基板には、さらに、段差となる第２段差部が前記凹部内の側面における前記第１段差部とは異なる位置に設けられている。ここで、前記第２段差部は、前記第１段差部と前記凹部の底面との間に設けられていることが好ましい。
【００２１】
これら構成により、熱時の樹脂応力は凹状基板で上方向に強く働くにもかかわらず、第１段差部よりも凹状基板の下側に位置する第２段差部の段差部分から剥離が始まる。そして、一旦、剥離が発生すると樹脂の応力は解放され安定した状態となるので、さらなる剥離は発生しない。すなわち、剥離は、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることで、Ａｕワイヤーと凹状基板の接続部のところでは発生させないことができ、品質レベルの高い受発光素子で構成される半導体装置を得ることできる。このようにして、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置を実現できる。
【００２２】
例えば、上記構成の半導体装置を用いてカメラモジュールとしてもよい。その場合、上記構成の半導体装置は小型薄型であるので、より小型薄型のカメラモジュールを実現することができる。また、例えば上記構成の半導体装置を用いて医療用内視鏡モジュールとしてもよい。その場合、上記構成の半導体装置は小型薄型かつ高信頼性であるので、小型で高信頼性の医療用内視鏡モジュールを実現することができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、凹部を有する凹状基板の前記凹部内側面の異なる位置に段差となる第１段差部および第２段差部を形成し、前記第１段差部に複数の接続端子を設ける第１工程と、光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子の前記受発光領域に透明接着剤を介して透明部材を取り付け、前記透明部材の取り付けられた前記主面と反対の面で前記半導体素子を前記凹状基板の前記凹部の底面に搭載する第２工程と、前記ボンディングパッドと前記接続端子とをワイヤーで電気的に接続する第３工程と、前記受発光領域に光を透過させる面を除いた前記透明部材を前記半導体素子および前記ワイヤーとともに液状樹脂で被覆する第４工程とを含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、断線を防止することで品質を向上させる受発光素子で構成される半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００２５】
具体的には、受発光素子で構成される半導体装置において、樹脂の熱時応力により断線不良を発生させない半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、これらの図において、それぞれの構成部材の厚みや長さ等は図面の作成上から実際の形状とは異なる。また、各構成部材の電極や端子の個数も実際とは異なり、図示しやすい数量としている。また、各構成部材の材質も下記説明の材質に限定するものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す図である。図１（ａ）は、実施の形態１に係る半導体装置１０の断面図を示しており、図１（ｂ）は、実施の形態１に係る半導体装置１０の俯瞰図を示している。
【００２８】
図１に示す半導体装置１０は、透明部材１と、半導体素子２と、凹状基板３と、樹脂４と、Ａｕワイヤー５と、接続端子６とを備える。
【００２９】
凹状基板３は、その凹部側面に段差となる第１段差部１３と第２段差部１４とが形成されている。凹状基板３では、第１段差部１３上に複数の接続端子６が設けられている。また、凹状基板３は、凹部底面に、半導体素子２が搭載（ダイボンド）される。
【００３０】
ここで、第１段差部１３は、凹状基板３において、第２段差部１４より上すなわち凹状基板３の凹部底面から離れた位置に設けられているのが好ましい。言い換えると、第２段差は、接続端子６を有する第１段差部１３と半導体素子２を搭載する凹状基板３の凹部底面との間の位置に設けられている。
【００３１】
Ａｕワイヤー５は、凹状基板３の第１段差部１３に設けられた複数の接続端子６と、半導体素子２上の複数のボンディングパッドとを電気的に接続する。
【００３２】
半導体素子２は、受発光素子で構成され、複数のボンディングパッドを備える。半導体素子２は、受光領域面のある主面とは逆の面において凹状基板３に実装され、受発光領域のある主面に透明接着剤５１２を介して透明部材５０１が取り付けられる。
【００３３】
また、半導体素子２は、主面の中央近傍に複数の画素が整列配置され、各画素上にマイクロレンズが形成されている。半導体素子２は、マイクロレンズが形成されている受発光領域と素子電極を含む回路が形成されている周辺回路領域とを有する（図示せず）。
【００３４】
なお、半導体素子２の材質は、シリコン（Ｓｉ）であるとして以下説明をするが、それに限らない。半導体レーザや発光ダイオードへの適用も考慮してIII−V族化合物やII−VI
族化合物であってもよい。
【００３５】
透明部材１は、透明接着剤１２を介して半導体装置５００の受発光領域に取り付けられる。
【００３６】
また、透明部材１は、半導体素子２の受発光領域の全面を覆って配置される大きさである。透明部材１は、上下の両面が平行で光学的平面に加工されており、側面はその両面に対して垂直な平面の矩形状の投影平面を有するように加工されている。ここで、透明部材１の投影平面は、４つのコーナーが略４５°に切り落とされていてもよいし、加えて片面もしくは両面の各エッヂが面取りされたものであってもよい。
【００３７】
また、透明部材１の材質としては、例えば硼珪酸ガラス板が使用されていてもよく、特定方向の干渉縞によるモワレを防止するために複屈折特性をもつ水晶板または方解石板からなるローパスフィルタが使用されていてもよい。また、例えば赤外線カットフィルタの両側に複屈折特性が直交するように石英板または方解石板を貼り合わせたローパスフィルタが使用されていてもよい。さらに、透明部材１は、透明のエポキシ系樹脂板、アクリル系樹脂板または透明アルミナ板であってもよい。
【００３８】
透明部材１に硼珪酸ガラス板を使用する場合、透明部材１の厚みは２００μｍから１０００μｍの範囲であり、好ましくは３００μｍから７００μｍの範囲である。ここで、厚みの下限（最低）を２００μｍとするのは、実装時の半導体装置１０の取り付け高さが５００μｍ以下となる小型かつ薄型化を実現するためである。また、厚みの上限（最高）を１０００μｍとするのは、波長が５００ｎｍの入射光に対して９０％以上の透過率を実現するためである。また、好ましい厚みの範囲を３００μｍから７００μｍの範囲とするのは、現行の製造技術を用いて最も安定な半導体装置１０の生産が可能になるからである。さらに、構成部材も廉価な汎用品を用いることで安価で小型かつ薄型の半導体装置を実現することができるからである。
【００３９】
なお、透明部材１に、透明のエポキシ系樹脂板、透明のアクリル系樹脂または板透明アルミナ板を使用する場合は、透過率を考慮して厚さを決定する必要がある。一方、透明部材１に水晶板または方解石を使用する場合、透過率の違いに加えて、複屈折による２重結像の間隔が透明部材１の厚みに関係するために受発光素子である半導体素子２の画素間隔を考慮して厚さを決定する必要がある。
【００４０】
透明接着剤１２は、半導体素子２の受発光領域上に透明部材１を固着する際に用いる光学的に透明な接着剤である。ここで、透明接着剤１２は、例えばアクリル系樹脂であってもよく、可視光の波長範囲で吸収端をもたない樹脂配合がなされたエポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂であってもよい。
【００４１】
また、透明接着剤１２は、硬化後には、半導体素子２の受発光領域上に形成されたマイクロレンズより低屈折率という特性を有し、紫外線照射もしくは加熱または両方を併用することにより硬化される特性を有する。
【００４２】
樹脂４は、受発光領域に透明接着剤１２を介して取り付けた透明部材１の側面と半導体素子２とＡｕワイヤー５を被覆する。すなわち、樹脂４は、半導体素子２の受発光領域上を除く透明部材１の主面全体と透明部材１の側面とを被覆する。また、樹脂４は、遮光性を有しており、上面が平面で、透明部材１とほぼ同じ厚さに形成されている。
【００４３】
以下、樹脂４の材質は、無機充填材と顔料とから構成されるエポキシ系樹脂であるとして説明するが、それに限らない。例えば、半導体素子２の基材の薄型化並びに半導体装置１０としての熱衝撃耐性および耐湿性の向上を図るために低弾性硬化物を適用する場合は、ビフェニル系樹脂やシリコーン系樹脂であってもよい。
【００４４】
なお、半導体装置１０に使用される樹脂４を構成する無機充填材および顔料の選定および配合量は、半導体装置１０の反りの抑制および遮光にとって重要である。
【００４５】
例えば、半導体素子２における配線の腐食による断線不良を防止するために、樹脂４が硬化した樹脂硬化物の吸水率を低くするのが好ましいので、樹脂４の無機充填材には、溶融して結晶性を取り除いた高純度のシリカが種々の直径の球状に加工され、適正に配合される。
【００４６】
また、透明部材１周辺の入射光が透明部材１の側面から侵入して迷光となるのを防止するため、顔料は、高温多湿環境中で樹脂硬化物中の電気抵抗が下がり半導体装置１０の絶縁不良を誘発しない範囲で樹脂４の硬化物中に可能な限り多く配合されるのが好ましい。そのため、顔料は、硬化物中での配合量が高くなるよう粒径や低分極性の材料を選択することが重要である。
【００４７】
そして、例えば、顔料は、遮光性の高い色調のカーボンブラックを用いる。そうすると樹脂４上からの入射光の一部が半導体素子２主面上の受動素子や能動素子のｐ−ｎ接合部やゲート部に到達するのを防止することができるので、半導体素子２が誤動作するのを防止することができる。
【００４８】
以上のように、凹状基板３内に第１段差部１３と第２段差部１４とを有する半導体装置１０が構成される。
【００４９】
このように構成される半導体装置１０では、熱時の樹脂応力は凹状基板３で上方向に強く働くにもかかわらず、第１段差部１３よりも下側に位置する第２段差部１４から剥離が始まる。そして、一旦、剥離が発生すると樹脂の応力は解放されて安定した状態となるので、さらなる剥離（第１段差部１３での剥離）は発生しない。すなわち、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることで、第１段差部１３のところすなわちＡｕワイヤー５と凹状基板３の接続端子６では剥離は発生させないことができる。
【００５０】
次に、半導体装置１０の製造方法について説明する。
【００５１】
図３は、実施の形態１における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【００５２】
まず、凹状基板３内に、接続端子６を有する第１段差部１３と接続端子６を有しない第２段差部１４を設ける（図３（ａ））。ここで、複数の接続端子６を有する第１段差部１３は、第２段差部１４よりも上に設けられる。言い換えると、第２段差部１４は、接続端子６を有する第１段差部１３と半導体素子２を搭載する凹状基板３との間に設けられる。
【００５３】
次に、複数のボンディングパッドを備える半導体素子２の受発光領域に透明接着剤１２を介して透明部材１を貼り付ける。そして、透明部材１が貼り付けられた半導体素子２を凹状基板３の凹部底面に搭載（ダイボンド）する（図３（ｂ））。
【００５４】
次に、凹状基板３内の第１段差部１３に設けられた複数の接続端子６と半導体素子２上の複数のボンディングパッドとをＡｕワイヤー５を用いてワイヤーボンドし、電気的に接続する（図３（ｃ））。
【００５５】
次に、受発光領域に透明接着剤１２を介して取り付けた透明部材１の側面と半導体素子２とＡｕワイヤー５とを塗布ノズル１５を用いて樹脂４により充填被覆する。ここで、樹脂４は液状である。そのため、ポッティングによる注入、スクリーン印刷、またはインクジェット工法を用いて樹脂４を充填被覆することができる。なお、図２（ｄ）では、ポッティングによる樹脂４の充填被覆の例を示している。
【００５６】
次に、樹脂４による充填後に樹脂４を本硬化する。そして、本硬化後、半導体装置１０は、透明部材１の主面を洗浄する。
【００５７】
以上のようにして、半導体装置１０を製造する。
【００５８】
以上、本実施の形態１によれば、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることにより、第１段差部１３のところすなわちＡｕワイヤー５と凹状基板３の接続端子６では剥離は発生させないことができる。それにより、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００５９】
（変形例）
実施の形態１では、半導体装置１０において凹状基板３内で段差を形成する第１段差部１３にさらに段差となる第２段差部１４を形成し、第２段差部１４の段差が１つであるような場合を説明したが、第２段差部１４の態様は、それに限らない。例えば、第２段差部は、接続端子を有する第１段差部と半導体素子を搭載する凹状基板の間に複数存在してもよく、第２段差部が複数段からなっていてもよい。以下、それを説明する。
【００６０】
図２は、実施の形態１の変形例に係る半導体装置の断面を示す図である。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図２に示す半導体装置２０は、実施の形態１に係る半導体装置１０に対して、第２段差部２４の構成が異なる。
【００６２】
第２段差部２４は、複数の段差を備え、接続端子６を有する第１段差部１３と半導体素子２を搭載する凹状基板３の凹部の底との間の位置に設けられている。
【００６３】
これにより、熱による樹脂応力は、品質上問題のない第２段差部２４で確実に開放されることになる。
【００６４】
以上のように、凹状基板３内で第１段差部１３と第２段差部２４とを有する半導体装置２０が構成される。
【００６５】
したがって、半導体装置１０では、品質上問題のない部分で確実に樹脂応力を開放させることができるので、品質上問題のあるところ、すなわち第１段差部１３では剥離を発生しないようにすることができる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１における第２段差部１４とは別の態様について説明する。以下、それを説明する。
【００６７】
図４は、実施の形態２に係る半導体装置の構成を示す図である。図４（ａ）は、実施の形態２に係る半導体装置３０の断面図を示しており、図４（ｂ）は、実施の形態２に係る半導体装置３０の俯瞰図を示している。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６８】
図４に示す半導体装置３０は、実施の形態１に係る半導体装置１０に対して、第２段差部１４にＡｕメッキ３４されている点が異なる。
【００６９】
第２段差部１４では、樹脂４と凹状基板３との剥離を発生させ易くするため、段差部にＡｕメッキ３４が施されている。
【００７０】
なお、施されるＡｕメッキ３４は、樹脂４との接着性が悪いものであるならＡｕでない金属メッキであっても構わないし、金属メッキの代わりにフッ素系樹脂または界面活性剤が塗布されたものでも構わない。
【００７１】
また、Ａｕメッキ３４は、半導体素子２が搭載された凹状基板３の凹部底面に対して、平行となる第２段差部１４の面に構成されるだけでなく、垂直な部分すなわち、凹状基板３の凹部内側面と平行となる第２段差部１４の面に構成されていても構わない。
【００７２】
また、Ａｕメッキ３４は連続、また不連続に複数にわかれて構成されていても構わない。
【００７３】
以上のように、凹状基板３内に第１段差部１３と第２段差部１４とを有する半導体装置３０が構成される。
【００７４】
したがって、半導体装置３０では、品質上問題のない部分で確実に樹脂応力を開放させることができるので、品質上問題のあるところ、すなわち第１段差部１３では剥離を発生しないようにすることができる。
【００７５】
以上、実施の形態２によれば、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることにより、第１段差部１３のところすなわちＡｕワイヤー５と凹状基板３の接続端子６では剥離は発生させないことができる。それにより、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００７６】
なお、第２段差部の態様は、実施の形態１同様に、接続端子を有する第１段差部と半導体素子を搭載する凹状基板の間に複数存在してもよく、第２段差部が複数段からなっていてもよい。
【００７７】
また、上述した構成の半導体装置を用いてカメラモジュールを構成してもよい。この半導体装置は小型薄型であるので、より小型薄型のカメラモジュールを実現することができる。
【００７８】
また、上述した構成の半導体装置を用いて医療用内視鏡モジュールを構成してもよい。この半導体装置は小型薄型かつ高信頼性であるので、小型で高信頼性の医療用内視鏡モジュールを実現することができる。
【００７９】
以上、本発明の半導体装置およびその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に利用でき、特に、携帯電話およびデジタルカメラなどのイメージセンサを構成する半導体素子を搭載したモジュールがより小型薄型化される高信頼性の半導体装置およびその製造方法に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の変形例に係る半導体装置の断面を示す図である。
【図３】実施の形態１における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】実施の形態２に係る半導体装置の構成を示す図である。
【図５】従来の半導体装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、５０１ 透明部材
２、５０２ 半導体素子
３、５０３ 凹状基板
４、５０４ 樹脂、封止樹脂
５、５０５ Ａｕワイヤー
６、５０６ 接続端子
１０、２０、３０、５００ 半導体装置
１２、５１２ 透明接着剤
１３ 第１段差部
１４、２４ 第２段差部
１５ 塗布ノズル
３４ Ａｕメッキ
５１３ 段差部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、受発光素子で構成される半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、薄型化および軽量化とともに半導体装置の高密度実装化の要求が強くなっている。さらに、微細加工技術の進歩による半導体素子の高集積化とあいまって、チップサイズパッケージまたはベアチップの半導体素子を直接実装する、いわゆるチップ実装技術が提案されている。
【０００３】
このような動向は、受発光素子で構成される半導体装置においても同様であり、受発光素子で構成される半導体装置に対して種々の構成が提案されている。
【０００４】
例えば、光を発光または受光する領域である受発光領域のマイクロレンズ上に透明部材を低屈折率の接着剤で直接貼り合わせることにより、半導体装置の薄型化と小型化とを実現しようとする素子構造およびその製造方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
この半導体装置の素子構造は、受発光領域を有する半導体素子上にマイクロレンズが直接形成され、さらにそのマイクロレンズ上に透明部材を撮像領域となる受発光領域と平行度を保ちつつ透明接着剤を介して直接貼り合わせる方法により製造される。このとき、マイクロレンズと透明部材との間に低屈折率の接着剤を隙間がないように充填することにより、この半導体装置を使用する環境条件の変化があっても、電気特性および光学特性を確保し信頼性を確保することができる。
【０００６】
また、従来、セラミックパッケージに、受発光領域を有する半導体素子を実装する場合、マイクロレンズとパッケージの一部である透明部材との間に樹脂などが充填されていない空気の領域が一定の体積で存在してしまう。そのため、そのような半導体素子が実装された半導体装置は空気の領域分だけ厚くなってしまう。それに対して、液状の樹脂で透明部材を支えるリブを立てることにより、樹脂などが充填されていない空気層をできるだけ小さくした構造の半導体装置が提案されている。それにより、この半導体装置の底面から透明部材までを半導体装置の厚さとして、回路モジュール等に実装することができる。このように、受発光領域を有する半導体装置を直接回路モジュール等に実装できるので、低コストで、かつ薄型の受発光領域を有する半導体装置を実現することができる。
【０００７】
上述した従来の半導体装置の製造方法を説明する。まず、受発光領域および複数のボンディングパッドを備える半導体素子にその受発光領域を上方にして接着剤を介して透明部材を貼り付ける。そして、凹状の基材面に、透明部材が貼り付けられた半導体素子を搭載（ダイボンド）する。次に、半導体素子上のボンディングパッドと凹状基板内の接続端子とをＡｕ（金：Ｇｏｌｄ）ワイヤーで接続する。次に、半導体素子と、透明部材の側面と、Ａｕワイヤーとを被覆するように樹脂を充填させる。このようにして、受発光領域を有する半導体装置が製造される。
【０００８】
次に、このようにして製造された従来の半導体装置の構成について説明する。
【０００９】
図５は、従来の半導体装置の断面図および俯瞰図である。
【００１０】
図５に示す半導体装置５００は、透明部材５０１と、半導体素子５０２と、凹状基板５０３と、樹脂５０４と、Ａｕワイヤー５０５と、接続端子５０６とを備える。
【００１１】
透明部材５０１は、透明接着剤５１２を介して半導体素子５０２の受発光領域に取り付けられている。
【００１２】
半導体素子５０２は、複数のボンディングパッドを備え、透明接着剤５１２を介して透明部材５０１が取り付けられている。
【００１３】
凹状基板５０３は、内部に形成されている段差部５１３に複数の接続端子５０６が設けられている。また、凹状基板５０３は、凹部底面に半導体素子５０２が搭載されている。
【００１４】
Ａｕワイヤー５０５は、凹状基板５０３内に設けられた複数の接続端子５０６と、半導体素子５０２上のボンディングパッドとを電気的に接続する。
【００１５】
樹脂５０４は、半導体素子５０２と、透明部材５０１の側面とＡｕワイヤー５０５とを充填被覆する。ここで、樹脂５０４は、受発光素子として機能させるために透明部材５０１の主面は露出する必要があり、透明部材５０１の主面以外の部分を被覆している。すなわち、樹脂５０４は、透明部材５０１の主面は被覆していない。
【００１６】
以上のように、従来の半導体装置５００は構成される。
【特許文献１】特願２００８−０１３０４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の半導体装置５００には、以下の課題がある。すなわち、従来の半導体装置５００は、受発光素子で構成される半導体装置であるため、透明部材５０１の主面は露出する必要があり、その主面は被覆されず主面以外が樹脂５０４で被覆されている。また、樹脂５０４は、凹状基板５０３と透明部材５０１との間に充填されている。そのため、熱による樹脂の応力は、樹脂５０４が解放されている透明部材５０１の主面側に逃げることになる。つまりは、熱による樹脂の応力は、上方向（図５で示す上方向、すなわち半導体素子５０２から透明部材５０１の方向）に大きく働くことになる。それにより、接続端子を有する段差部５１３で剥離が発生してしまい、Ａｕワイヤー５０５およびボンディングパッドとの電気的な接合が断線してしまう。
【００１８】
上記の例に示すように、受発光素子で構成される従来の半導体装置５００は、熱時の応力が加わった場合、熱による応力は凹状基板５０３の接続端子５０６を有する段差部５１３で剥離が発生する。それにより、Ａｕワイヤー５０５と凹状基板５０３にある接続端子５０６との間で断線して電気的に不良になり、品質を低下させてしまうという課題がある。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子と、凹部を有する凹状基板であって、前記凹部内の側面に段差となる第１段差部が形成され、前記第１段差部に複数の接続端子が設けられ、前記半導体素子が前記主面と反対の面で前記凹部の底面に搭載される凹状基板と、前記ボンディングパッドおよび前記接続端子を電気的に接続するワイヤーと、前記受発光領域を除いた前記半導体素子および前記ワイヤーを被覆する樹脂とを備え、前記凹状基板には、さらに、段差となる第２段差部が前記凹部内の側面における前記第１段差部とは異なる位置に設けられている。ここで、前記第２段差部は、前記第１段差部と前記凹部の底面との間に設けられていることが好ましい。
【００２１】
これら構成により、熱時の樹脂応力は凹状基板で上方向に強く働くにもかかわらず、第１段差部よりも凹状基板の下側に位置する第２段差部の段差部分から剥離が始まる。そして、一旦、剥離が発生すると樹脂の応力は解放され安定した状態となるので、さらなる剥離は発生しない。すなわち、剥離は、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることで、Ａｕワイヤーと凹状基板の接続部のところでは発生させないことができ、品質レベルの高い受発光素子で構成される半導体装置を得ることできる。このようにして、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置を実現できる。
【００２２】
例えば、上記構成の半導体装置を用いてカメラモジュールとしてもよい。その場合、上記構成の半導体装置は小型薄型であるので、より小型薄型のカメラモジュールを実現することができる。また、例えば上記構成の半導体装置を用いて医療用内視鏡モジュールとしてもよい。その場合、上記構成の半導体装置は小型薄型かつ高信頼性であるので、小型で高信頼性の医療用内視鏡モジュールを実現することができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、凹部を有する凹状基板の前記凹部内側面の異なる位置に段差となる第１段差部および第２段差部を形成し、前記第１段差部に複数の接続端子を設ける第１工程と、光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子の前記受発光領域に透明接着剤を介して透明部材を取り付け、前記透明部材の取り付けられた前記主面と反対の面で前記半導体素子を前記凹状基板の前記凹部の底面に搭載する第２工程と、前記ボンディングパッドと前記接続端子とをワイヤーで電気的に接続する第３工程と、前記受発光領域に光を透過させる面を除いた前記透明部材を前記半導体素子および前記ワイヤーとともに液状樹脂で被覆する第４工程とを含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、断線を防止することで品質を向上させる受発光素子で構成される半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００２５】
具体的には、受発光素子で構成される半導体装置において、樹脂の熱時応力により断線不良を発生させない半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、これらの図において、それぞれの構成部材の厚みや長さ等は図面の作成上から実際の形状とは異なる。また、各構成部材の電極や端子の個数も実際とは異なり、図示しやすい数量としている。また、各構成部材の材質も下記説明の材質に限定するものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す図である。図１（ａ）は、実施の形態１に係る半導体装置１０の断面図を示しており、図１（ｂ）は、実施の形態１に係る半導体装置１０の俯瞰図を示している。
【００２８】
図１に示す半導体装置１０は、透明部材１と、半導体素子２と、凹状基板３と、樹脂４と、Ａｕワイヤー５と、接続端子６とを備える。
【００２９】
凹状基板３は、その凹部側面に段差となる第１段差部１３と第２段差部１４とが形成されている。凹状基板３では、第１段差部１３上に複数の接続端子６が設けられている。また、凹状基板３は、凹部底面に、半導体素子２が搭載（ダイボンド）される。
【００３０】
ここで、第１段差部１３は、凹状基板３において、第２段差部１４より上すなわち凹状基板３の凹部底面から離れた位置に設けられているのが好ましい。言い換えると、第２段差は、接続端子６を有する第１段差部１３と半導体素子２を搭載する凹状基板３の凹部底面との間の位置に設けられている。
【００３１】
Ａｕワイヤー５は、凹状基板３の第１段差部１３に設けられた複数の接続端子６と、半導体素子２上の複数のボンディングパッドとを電気的に接続する。
【００３２】
半導体素子２は、受発光素子で構成され、複数のボンディングパッドを備える。半導体素子２は、受光領域面のある主面とは逆の面において凹状基板３に実装され、受発光領域のある主面に透明接着剤５１２を介して透明部材５０１が取り付けられる。
【００３３】
また、半導体素子２は、主面の中央近傍に複数の画素が整列配置され、各画素上にマイクロレンズが形成されている。半導体素子２は、マイクロレンズが形成されている受発光領域と素子電極を含む回路が形成されている周辺回路領域とを有する（図示せず）。
【００３４】
なお、半導体素子２の材質は、シリコン（Ｓｉ）であるとして以下説明をするが、それに限らない。半導体レーザや発光ダイオードへの適用も考慮してIII−V族化合物やII−VI
族化合物であってもよい。
【００３５】
透明部材１は、透明接着剤１２を介して半導体装置５００の受発光領域に取り付けられる。
【００３６】
また、透明部材１は、半導体素子２の受発光領域の全面を覆って配置される大きさである。透明部材１は、上下の両面が平行で光学的平面に加工されており、側面はその両面に対して垂直な平面の矩形状の投影平面を有するように加工されている。ここで、透明部材１の投影平面は、４つのコーナーが略４５°に切り落とされていてもよいし、加えて片面もしくは両面の各エッヂが面取りされたものであってもよい。
【００３７】
また、透明部材１の材質としては、例えば硼珪酸ガラス板が使用されていてもよく、特定方向の干渉縞によるモワレを防止するために複屈折特性をもつ水晶板または方解石板からなるローパスフィルタが使用されていてもよい。また、例えば赤外線カットフィルタの両側に複屈折特性が直交するように石英板または方解石板を貼り合わせたローパスフィルタが使用されていてもよい。さらに、透明部材１は、透明のエポキシ系樹脂板、アクリル系樹脂板または透明アルミナ板であってもよい。
【００３８】
透明部材１に硼珪酸ガラス板を使用する場合、透明部材１の厚みは２００μｍから１０００μｍの範囲であり、好ましくは３００μｍから７００μｍの範囲である。ここで、厚みの下限（最低）を２００μｍとするのは、実装時の半導体装置１０の取り付け高さが５００μｍ以下となる小型かつ薄型化を実現するためである。また、厚みの上限（最高）を１０００μｍとするのは、波長が５００ｎｍの入射光に対して９０％以上の透過率を実現するためである。また、好ましい厚みの範囲を３００μｍから７００μｍの範囲とするのは、現行の製造技術を用いて最も安定な半導体装置１０の生産が可能になるからである。さらに、構成部材も廉価な汎用品を用いることで安価で小型かつ薄型の半導体装置を実現することができるからである。
【００３９】
なお、透明部材１に、透明のエポキシ系樹脂板、透明のアクリル系樹脂または板透明アルミナ板を使用する場合は、透過率を考慮して厚さを決定する必要がある。一方、透明部材１に水晶板または方解石を使用する場合、透過率の違いに加えて、複屈折による２重結像の間隔が透明部材１の厚みに関係するために受発光素子である半導体素子２の画素間隔を考慮して厚さを決定する必要がある。
【００４０】
透明接着剤１２は、半導体素子２の受発光領域上に透明部材１を固着する際に用いる光学的に透明な接着剤である。ここで、透明接着剤１２は、例えばアクリル系樹脂であってもよく、可視光の波長範囲で吸収端をもたない樹脂配合がなされたエポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂であってもよい。
【００４１】
また、透明接着剤１２は、硬化後には、半導体素子２の受発光領域上に形成されたマイクロレンズより低屈折率という特性を有し、紫外線照射もしくは加熱または両方を併用することにより硬化される特性を有する。
【００４２】
樹脂４は、受発光領域に透明接着剤１２を介して取り付けた透明部材１の側面と半導体素子２とＡｕワイヤー５を被覆する。すなわち、樹脂４は、半導体素子２の受発光領域上を除く透明部材１の主面全体と透明部材１の側面とを被覆する。また、樹脂４は、遮光性を有しており、上面が平面で、透明部材１とほぼ同じ厚さに形成されている。
【００４３】
以下、樹脂４の材質は、無機充填材と顔料とから構成されるエポキシ系樹脂であるとして説明するが、それに限らない。例えば、半導体素子２の基材の薄型化並びに半導体装置１０としての熱衝撃耐性および耐湿性の向上を図るために低弾性硬化物を適用する場合は、ビフェニル系樹脂やシリコーン系樹脂であってもよい。
【００４４】
なお、半導体装置１０に使用される樹脂４を構成する無機充填材および顔料の選定および配合量は、半導体装置１０の反りの抑制および遮光にとって重要である。
【００４５】
例えば、半導体素子２における配線の腐食による断線不良を防止するために、樹脂４が硬化した樹脂硬化物の吸水率を低くするのが好ましいので、樹脂４の無機充填材には、溶融して結晶性を取り除いた高純度のシリカが種々の直径の球状に加工され、適正に配合される。
【００４６】
また、透明部材１周辺の入射光が透明部材１の側面から侵入して迷光となるのを防止するため、顔料は、高温多湿環境中で樹脂硬化物中の電気抵抗が下がり半導体装置１０の絶縁不良を誘発しない範囲で樹脂４の硬化物中に可能な限り多く配合されるのが好ましい。そのため、顔料は、硬化物中での配合量が高くなるよう粒径や低分極性の材料を選択することが重要である。
【００４７】
そして、例えば、顔料は、遮光性の高い色調のカーボンブラックを用いる。そうすると樹脂４上からの入射光の一部が半導体素子２主面上の受動素子や能動素子のｐ−ｎ接合部やゲート部に到達するのを防止することができるので、半導体素子２が誤動作するのを防止することができる。
【００４８】
以上のように、凹状基板３内に第１段差部１３と第２段差部１４とを有する半導体装置１０が構成される。
【００４９】
このように構成される半導体装置１０では、熱時の樹脂応力は凹状基板３で上方向に強く働くにもかかわらず、第１段差部１３よりも下側に位置する第２段差部１４から剥離が始まる。そして、一旦、剥離が発生すると樹脂の応力は解放されて安定した状態となるので、さらなる剥離（第１段差部１３での剥離）は発生しない。すなわち、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることで、第１段差部１３のところすなわちＡｕワイヤー５と凹状基板３の接続端子６では剥離は発生させないことができる。
【００５０】
次に、半導体装置１０の製造方法について説明する。
【００５１】
図３は、実施の形態１における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【００５２】
まず、凹状基板３内に、接続端子６を有する第１段差部１３と接続端子６を有しない第２段差部１４を設ける（図３（ａ））。ここで、複数の接続端子６を有する第１段差部１３は、第２段差部１４よりも上に設けられる。言い換えると、第２段差部１４は、接続端子６を有する第１段差部１３と半導体素子２を搭載する凹状基板３との間に設けられる。
【００５３】
次に、複数のボンディングパッドを備える半導体素子２の受発光領域に透明接着剤１２を介して透明部材１を貼り付ける。そして、透明部材１が貼り付けられた半導体素子２を凹状基板３の凹部底面に搭載（ダイボンド）する（図３（ｂ））。
【００５４】
次に、凹状基板３内の第１段差部１３に設けられた複数の接続端子６と半導体素子２上の複数のボンディングパッドとをＡｕワイヤー５を用いてワイヤーボンドし、電気的に接続する（図３（ｃ））。
【００５５】
次に、受発光領域に透明接着剤１２を介して取り付けた透明部材１の側面と半導体素子２とＡｕワイヤー５とを塗布ノズル１５を用いて樹脂４により充填被覆する。ここで、樹脂４は液状である。そのため、ポッティングによる注入、スクリーン印刷、またはインクジェット工法を用いて樹脂４を充填被覆することができる。なお、図２（ｄ）では、ポッティングによる樹脂４の充填被覆の例を示している。
【００５６】
次に、樹脂４による充填後に樹脂４を本硬化する。そして、本硬化後、半導体装置１０は、透明部材１の主面を洗浄する。
【００５７】
以上のようにして、半導体装置１０を製造する。
【００５８】
以上、本実施の形態１によれば、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることにより、第１段差部１３のところすなわちＡｕワイヤー５と凹状基板３の接続端子６では剥離は発生させないことができる。それにより、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００５９】
（変形例）
実施の形態１では、半導体装置１０において凹状基板３内で段差を形成する第１段差部１３にさらに段差となる第２段差部１４を形成し、第２段差部１４の段差が１つであるような場合を説明したが、第２段差部１４の態様は、それに限らない。例えば、第２段差部は、接続端子を有する第１段差部と半導体素子を搭載する凹状基板の間に複数存在してもよく、第２段差部が複数段からなっていてもよい。以下、それを説明する。
【００６０】
図２は、実施の形態１の変形例に係る半導体装置の断面を示す図である。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図２に示す半導体装置２０は、実施の形態１に係る半導体装置１０に対して、第２段差部２４の構成が異なる。
【００６２】
第２段差部２４は、複数の段差を備え、接続端子６を有する第１段差部１３と半導体素子２を搭載する凹状基板３の凹部の底との間の位置に設けられている。
【００６３】
これにより、熱による樹脂応力は、品質上問題のない第２段差部２４で確実に開放されることになる。
【００６４】
以上のように、凹状基板３内で第１段差部１３と第２段差部２４とを有する半導体装置２０が構成される。
【００６５】
したがって、半導体装置１０では、品質上問題のない部分で確実に樹脂応力を開放させることができるので、品質上問題のあるところ、すなわち第１段差部１３では剥離を発生しないようにすることができる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１における第２段差部１４とは別の態様について説明する。以下、それを説明する。
【００６７】
図４は、実施の形態２に係る半導体装置の構成を示す図である。図４（ａ）は、実施の形態２に係る半導体装置３０の断面図を示しており、図４（ｂ）は、実施の形態２に係る半導体装置３０の俯瞰図を示している。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６８】
図４に示す半導体装置３０は、実施の形態１に係る半導体装置１０に対して、第２段差部１４にＡｕメッキ３４されている点が異なる。
【００６９】
第２段差部１４では、樹脂４と凹状基板３との剥離を発生させ易くするため、段差部にＡｕメッキ３４が施されている。
【００７０】
なお、施されるＡｕメッキ３４は、樹脂４との接着性が悪いものであるならＡｕでない金属メッキであっても構わないし、金属メッキの代わりにフッ素系樹脂または界面活性剤が塗布されたものでも構わない。
【００７１】
また、Ａｕメッキ３４は、半導体素子２が搭載された凹状基板３の凹部底面に対して、平行となる第２段差部１４の面に構成されるだけでなく、垂直な部分すなわち、凹状基板３の凹部内側面と平行となる第２段差部１４の面に構成されていても構わない。
【００７２】
また、Ａｕメッキ３４は連続、また不連続に複数にわかれて構成されていても構わない。
【００７３】
以上のように、凹状基板３内に第１段差部１３と第２段差部１４とを有する半導体装置３０が構成される。
【００７４】
したがって、半導体装置３０では、品質上問題のない部分で確実に樹脂応力を開放させることができるので、品質上問題のあるところ、すなわち第１段差部１３では剥離を発生しないようにすることができる。
【００７５】
以上、実施の形態２によれば、品質上問題のない部分で樹脂応力を開放させることにより、第１段差部１３のところすなわちＡｕワイヤー５と凹状基板３の接続端子６では剥離は発生させないことができる。それにより、断線を防止することで品質を向上させる半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【００７６】
なお、第２段差部の態様は、実施の形態１同様に、接続端子を有する第１段差部と半導体素子を搭載する凹状基板の間に複数存在してもよく、第２段差部が複数段からなっていてもよい。
【００７７】
また、上述した構成の半導体装置を用いてカメラモジュールを構成してもよい。この半導体装置は小型薄型であるので、より小型薄型のカメラモジュールを実現することができる。
【００７８】
また、上述した構成の半導体装置を用いて医療用内視鏡モジュールを構成してもよい。この半導体装置は小型薄型かつ高信頼性であるので、小型で高信頼性の医療用内視鏡モジュールを実現することができる。
【００７９】
以上、本発明の半導体装置およびその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に利用でき、特に、携帯電話およびデジタルカメラなどのイメージセンサを構成する半導体素子を搭載したモジュールがより小型薄型化される高信頼性の半導体装置およびその製造方法に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の変形例に係る半導体装置の断面を示す図である。
【図３】実施の形態１における半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】実施の形態２に係る半導体装置の構成を示す図である。
【図５】従来の半導体装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、５０１ 透明部材
２、５０２ 半導体素子
３、５０３ 凹状基板
４、５０４ 樹脂、封止樹脂
５、５０５ Ａｕワイヤー
６、５０６ 接続端子
１０、２０、３０、５００ 半導体装置
１２、５１２ 透明接着剤
１３ 第１段差部
１４、２４ 第２段差部
１５ 塗布ノズル
３４ Ａｕメッキ
５１３ 段差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子と、
凹部を有する凹状基板であって、前記凹部内の側面に段差となる第１段差部が形成され、前記第１段差部に複数の接続端子が設けられ、前記半導体素子が前記主面と反対の面で前記凹部の底面に搭載される凹状基板と、
前記ボンディングパッドおよび前記接続端子を電気的に接続するワイヤーと、
前記受発光領域を除いた前記半導体素子および前記ワイヤーを被覆する樹脂とを備え、
前記凹状基板には、さらに、段差となる第２段差部が前記凹部内の側面における前記第１段差部とは異なる位置に設けられている
半導体装置。
【請求項２】
前記第２段差部は、前記第１段差部と前記凹部の底面との間に設けられている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２段差部は、複数の段差から構成される
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２段差部に、さらに金属メッキが施される
請求項２または請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体素子は、光を透過する部材である透明部材が透明接着材を介して前記受発光領域に取り付けられ、
前記樹脂は、前記受発光領域に光を透過する面を除いた前記透明部材と前記半導体素子と前記ワイヤーとを被覆している
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
凹部を有する凹状基板の前記凹部内側面の異なる位置に段差となる第１段差部および第２段差部を形成し、前記第１段差部に複数の接続端子を設ける第１工程と、
光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子の前記受発光領域に透明接着剤を介して透明部材を取り付け、前記透明部材の取り付けられた前記主面と反対の面で前記半導体素子を前記凹状基板の前記凹部の底面に搭載する第２工程と、
前記ボンディングパッドと前記接続端子とをワイヤーで電気的に接続する第３工程と、
前記受発光領域に光を透過させる面を除いた前記透明部材を前記半導体素子および前記ワイヤーとともに液状樹脂で被覆する第４工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子と、
凹部を有する凹状基板であって、前記凹部内の側面に段差となる第１段差部が形成され、前記第１段差部に複数の接続端子が設けられ、前記半導体素子が前記主面と反対の面で前記凹部の底面に搭載される凹状基板と、
前記ボンディングパッドおよび前記接続端子を電気的に接続するワイヤーと、
前記受発光領域を除いた前記半導体素子および前記ワイヤーを被覆する樹脂とを備え、
前記凹状基板には、さらに、段差となる第２段差部が前記凹部内の側面における前記第１段差部とは異なる位置に設けられている
半導体装置。
【請求項２】
前記第２段差部は、前記第１段差部と前記凹部の底面との間に設けられている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２段差部は、複数の段差から構成される
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２段差部に、さらに金属メッキが施される
請求項２または請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体素子は、光を透過する部材である透明部材が透明接着材を介して前記受発光領域に取り付けられ、
前記樹脂は、前記受発光領域に光を透過する面を除いた前記透明部材と前記半導体素子と前記ワイヤーとを被覆している
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
凹部を有する凹状基板の前記凹部内側面の異なる位置に段差となる第１段差部および第２段差部を形成し、前記第１段差部に複数の接続端子を設ける第１工程と、
光を発光または受光する領域である受発光領域と複数のボンディングパッドとを主面に有する半導体素子の前記受発光領域に透明接着剤を介して透明部材を取り付け、前記透明部材の取り付けられた前記主面と反対の面で前記半導体素子を前記凹状基板の前記凹部の底面に搭載する第２工程と、
前記ボンディングパッドと前記接続端子とをワイヤーで電気的に接続する第３工程と、
前記受発光領域に光を透過させる面を除いた前記透明部材を前記半導体素子および前記ワイヤーとともに液状樹脂で被覆する第４工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９９４１０（Ｐ２０１０−１９９４１０Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４４３６６（Ｐ２００９−４４３６６）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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