JPH02214169A

JPH02214169A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH02214169A
Application number: JP1033539A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamura; 宏田村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1990-08-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、半導体装置のうち特にイメージセンサ−、フ
ォトトランジスタアレイ、フォトダイオードアレイの如
き複数ビットの光電変換作用を有する光半導体Ｉ層像デ
バイスに関し、更に詳しくはこの種の半導体装置に好適
なパッケージ構造に関する。

［従来の技術］ビデオカメラ等の各種映像機器の普及に伴い、光半導体
撮像デバイスのうち特にＣＣＤ型、ＭＯＳ型等のイメー
ジセンサ−の需要が増大している。

従来のイメージセンサ−は、一般に耐湿性；こ優れたセ
ラミックを用いてパッケージされていた。

しかし、前記のように需要が増大するにつれて、イメー
ジセンサ−の使用形態も多岐にわたるようになり、小型
軽量化の要望が大になってきた。

そこで、前記要望に応えるため、更にコスト面の要請か
ら、セラミックパッケージに代えてプラスチックパッケ
ージ化する傾向にある。

しかし、イメージセンサ−の如き、受光部の面積が大き
い光半導体撮像デバイスについてプラスチックパッケー
ジ化を図る場合は、−ＩＣの半導体装置と異なった特有
の問題を解決する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］即ち、イメージセンサ−１或はフォトトランジスタアレ
イ、フォトダイオードアレイ等の光半導体撮像デバイス
は、入射光に基づいて光電変換するものであるから、受
光部は透明、もしくは所望波長に合わせた光を透過し得
るようにパッケージされている。

また、前記受光部以外は、光電変換素子の底部も含めて
プラスチックにて一体にパッケージされたものがあるが
、該パッケージは金型を用いて行うことが多かった。

前記パッケージ構造及び製造方法は、同一構造の光半導
体撮像デバイスを大量に生産する際に好都合であるが、
高価な金型が必要であるため、生産コストが大になる一
因になっていた。。

ところで、光半導体撮像デバイスは、増幅回路や比較回
路等の民生用の半導体装置に比較して使用量が少ない。

しかも、解像度等の性能向上、更に小型軽量化にともな
って使用形態も多種に及ぶようになってきた。

イメージセンサ−を例に述べると、ビデオカメラのみで
なく、電子内視鏡等の医療機器、更に軍事用にも使用さ
れるようになっている。

このような技術的動向を考慮すると、イメージセンサ−
の機能はちとよ′す、その外形、更にパッケージ構造に
ついても、用途に合わせたものが要求されることは容易
に理解できる。

換言すれば、イメージセンサ−については、用途に合わ
せた小量多品種生産が好ましい、といった側面がある。

しかし、従来構造のイメージセンサ−及びその製造方法
では、高価な金型を使用するので、小量多品種の製造に
は不向きであった。

また、イメージセンサ−は、１最像および撮像信号の読
み出し等のために各種クロックパルスを必要とし、解像
度等の機能向上を追求すると、クロックパルスの供給や
撮像信号の読み出しのために外部接続端子数が増大する
ことになる。

従来構造のイメージセンサ−は、パンケージの外側面に
外部接続端子を配置する構造であり、端子数が増大した
場合は、パッケージを大型にしないと端子間隔が挟まり
、信号漏洩、短絡、半田付時の実装ミス等の不所望な事
故が発生しやすい。

しかも、イメージセンサ−に限らず、半導体装置につい
ては、パッケージ構造の如何に係わらず良好な耐湿性が
要求される。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は低コストかつ使用条件に合わせて生産し得る半導
体装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するために本発明は、所望の大きさに形
成された配線基板上に光電変換素子を固定するとともに
、前記光電変換素子の周囲に例えば合成樹脂からなる枠
体を固定し、更に前記光電変換素子の受光面に対応する
位置を光透過材を用いて密閉するように構成したもので
ある。

［作用］このような構成を有する本発明にあっては、光電変換素
子のパッケージが配線基板、合成樹脂及び金属等を加工
した枠体、光透過部材によって構成されることになり、
高価な金型を多数用いることなくパッケージを構成する
ことができる。

依って、パンケージ形成時の作業工数を削減することも
でき、セラミック用金型不要と相まって生産コストの低
減を図ることができる。

しかも、前記配線基板や枠体の大きさは、半導体装置の
実装状況、機能に合わせて簡単かつ安価に規格変更でき
るので、小量多品種の生産が容易になる。

また、配、ｖＩ基板の表面に皮膜を形成することにより
、耐湿性を向上させることができる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明を適用した半導体装置の一
実施例を説明する。

尚、第１図は半導体装置の外観構造を示す斜視図、第２
図及び第３図は半導体装置の内部構造を示す断面図であ
る。

実施例の説明にあたっては、イメージセンサ−１の外観
構造及び内部構造について説明し、次いで耐湿性向上の
ための工夫等について説明する。

イメージセンサ−１の外観は、当業者間においてＤＩＰ
型と称されている形状になされている。

先ず、イメージセンサ−１の外観について説明すると、
ガラスエポキシからなる配線基板２のほぼ中央部に固定
された枠体３、更に枠体３の上部開口部を覆うように設
けられたガラス板４等からなる。

そして、配線基板２の長手方向の端部には、イメージセ
ンサ−１の外部接続端子５が所定間隔で設けられている
。

次に、イメージセンサ−１の内部構造について説明する
と、光電変換素子６は配線基板２のほぼ中央部に固定さ
れ、該光電変換素子６のポンディングパッド（図示せず
）と配線基板２上に形成された回路パターン７とが、ボ
ンディングワイヤー８によって接続されている。

そして、回路パターン７はそれぞれ所定の外部接続端子
５に接続されているので、このイメージセンサ−１が実
装される装置との信号授受が可能になる。

なお、光電変換素子６は回路パターン上に導電可能に固
定され、該回路パターンに接続した外部接続端子５を接
地、或は所定電位に接続することにより、光電変換動作
の安定化が図られている。

一方、枠体３は光電変換素子６の周囲を囲繞するような
形状に合成樹脂及び金属等を用いて形成されたものであ
り、その底面がエポキシ樹脂等の耐湿性と接着性に優れ
た接着剤により配線基板２に接着されている。

従って、光電変換素子６は、配線基板２の一部と枠体３
とによって構成された箱体に囲まれたようになる。

枠体３の上部開口部には段差部１１が形成され、該段差
部１１に光透過材であるガラス板４が嵌合されている。

但し、前記ガラス板４は単に嵌合されているのみでなく
、エポキシ樹脂等の耐湿性にすぐれた接着剤により接着
されている。

従って、光電変換素子６の上面に形成された受光面（図
示せず）には、ガラス板４によって光透過可能な受光部
が形成され、受光部から入射する光に対応した光電変換
動作を行うようになる。

なお、配線基板２はガラスエポキシを使用しているもの
の、その一部が光電変換素子６のパッケージとして兼用
されているので、耐湿性をより一層向上させた方がよい
。

そこで、本実施例では、配線基板２の全体を第３図に示
すように耐水性の皮膜１０で覆い、配線基板２はもとよ
り、イメージセンサ−１全体の耐湿性を向上し得るよう
に配慮している。

また、前記イメージセンサ−１は、外部接続端子５の間
隔を大にすることができるので、端子間の信号漏洩、実
装時の短縮等を低減することができる。

また、前記イメージセンサ−１は、前記外部接続端子５
を基板内側・＼増設することにより、ＰＧＡ（ビングリ
ッド・アレイ）等の様に、ビン間隔を大にしたまま多ビ
ン化が可能である。

次に、イメージセンサ−１を構成する各部材のたもので
あり、回路パターン７については銅、或は銅と他の導電
体との合金、更に銅にニッケル等を薄く皮膜したもの等
が使用できる。更に、銅の表面に半田鍍金を施してもよ
い。

外部接続端子５については、燐青銅等を用いてもよく、
その表面にスズ等を鍍金してものであってよい。

枠体３については、合成樹脂、金属等を一体成形したも
のであってよく、他に機械加工にて形成したものを用い
てもよい。

また、エポキシについては、マロンＭＥＧ−ｉ６５を使
用した。

以上に本発明の一実施例を説明したが、本発明は前記に
限定されるものではなく、種々の変形ひく可能である。

例えば、配線基板２の形状は、イ・−ジセンサー１が実
装される装置の形態に合わせて変形してよい。

また、枠体３も前記形状に限定されるものではなく、例
えば平面楕円形等であってもよい。

平面楕円形に形成した場合、ガラス板４から離間した位
置にネジ穴等を設け、イメージセンサ−１自体を例えば
電子カメラのケース等に直接固定し、機械的強度を向上
させることができる。何れにしても、前記実施例に示し
たイメージセンサ−１は、セラミックパッケージに比較
して非常に安価に生産することができ、機械加工により
生産できるので寸法精度が良好になる。

また、配線基板の反り等の変形が少な（、外部接続端子
に燐青銅を使用じていることから、導電抵抗を少なくす
ることができる。

従って、不所望な電圧降下が少なくなり、ノイズ低減、
信号レベルの低下防止等の効果もある。

［発明の効果］以上に説明したように、本発明に係る半導体装置は、光
電変換素子が固定される配線基板の一部と、該配線基板
に固定される枠体と、更に該枠体に固定されるガラス等
の光透過部材によって光電変換素子のパッケージを構成
したものである。２前記構成によれば、高価な金型を用
いることなく半導体装置のパッケージを構成することが
でき、イメージセンサ−等の半導体装置を生産量の多寡
に係わらず非常に安価に生産することができる。

また、金型がセラミンク用金型で用いる場合に比して少
なく、インジェクション金型より安価に作ることが可能
であることから、小量生産とモデルチェンジが容易にな
り、用途に合わせて小量多品種生産を安価に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した半導体装置の外観構造を示す
斜視図、第２図および第３図は半導体装置の内部構造を
示す要部の断面図である。図中の符号ｌ：イメージセンサ− ２：配線基板３：枠体４ニガラス板５：外部接続端子６；光電変換素子７：回路パターン８：ボンディングワイヤー１０：皮膜１１：段差部。第　　２　　図第３図手続補正書平成１年４月２＋日

Claims

【特許請求の範囲】

配線基板上に取り付けられ、受光部に入射する光量に対
応した光電変換を行う光電変換素子と、前記配線基板に
一体化され、前記光電変換素子を囲繞する枠体と、前記
枠体に一体化され、前記光電変換素子の受光部を覆う光
透過部材とによって構成したことを特徴とする半導体装
置。