JPH0276246A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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】 発明の技術分野 本発明は、半導体装置、特に固体撮像装置、−次元光セ
ンサ−、あるいは紫外線消去形ＥＰＲＯＭなどのように
、受光用透光性窓材を具備するパッケージ体を有する半
導体装置およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、
プラスチックパッケージ体を構成する樹脂中に含まれる
充填剤が剥落して生じるゴミ、あるいはセラミックスパ
・ソケージ体を構成するセラミックスが剥落して生じる
破片などのゴミ、あるいは異物が半導体装置の受光面に
付着するのを防止して正確な像が得られるようにした半
導体装置およびその製造方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 半導体装置、特に固体撮像装置、−次元、二次元または
三次元光センサ−、あるいは紫外線消去形ＥＰＲＯＭな
どのように、受光用透光性窓材を具備するパッケージ体
を有する半導体装置においては、異物が半導体装置の受
光面に付着すると正確な像が得られないため、異物の受
光面への付着を防止する必要がある。

従来、異物の受光面への付着を防止するために、半導体
素子の電気的接続を行なう前に、箱型樹脂成形体、ある
いは箱型セラミックス成形体の洗浄が行なわれている。

しかしながら、上記方法では、異物を完全に除去するこ
とができないだけでなく、半導体装置の組立時における
衝撃などにより、箱型樹脂成形体を構成する樹脂中に含
まれる充填剤が剥落してゴミが生じたり、あるいは箱型
セラミックス成形体を構成するセラミックスが剥落して
破片などのゴミが生じたりして、ゴミが半導体装置の受
光面に付着することがあるという問題点があった。

このような異物、ゴミの受光面への付着を防止した電子
装置として、特開昭６２−１９４６５１号公報には、パ
ッケージ中空部の内周面に粘着性を有する樹脂層を形成
して中空部内に介在する微小なほこり等の異物をこの接
着層に接着せしめるという電子装置が開示されている。

しかしながら、上記のような電子装置にあっては、箱型
セラミックス成形体、箱型樹脂成形体の洗浄が容易でな
く、異物の除去率が低いという問題点があった。

発明の目的 本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
であって、プラスチックパッケージ体を構成する樹脂中
に含まれる充填剤が剥落して生じるゴミ、あるいはセラ
ミックスパッケージ体を構成するセラミックスが剥落し
て生じる破片などのゴミ、あるいは異物が半導体装置の
受光面に付着するのを防止して正確な像が得られるよう
にした半導体装置およびその製造方法を提供することを
目的としている。

発明の概要 本発明に係る第１の半導体装置は、半導体素子、リード
フレーム、および該半導体素子の電極とリードフレーム
とを電気的に接続するボンディングワイヤーを具備し、
かつ、該半導体素子が収容される凹部を有する箱型樹脂
成形体と、該箱型樹脂成形体の凹部全体を密閉する透光
性窓材とを具備し、前記箱型樹脂成形体の凹部内表面に
おけるリードフレームとの非接触部分に、コーティング
材層が設けられていることを特徴としている。

また、本発明に係る第２の半導体装置は、半導体素子、
リードフレーム、および該半導体素子の電極とリードフ
レームとを電気的に接続するボンディングワイヤーを具
備し、かつ、該半導体装置が収容される凹部を有する箱
型セラミックス成形体と、該箱型セラミックス成形体の
凹部全体を密閉する透光性窓材とを具備し、前記箱型セ
ラミックス成形体の凹部内表面におけるリードフレーム
との非接触部分に、コーティング材層が設けられている
ことを特徴としている。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体素子、リ
ードフレーム、および該半導体素子の電極とリードフレ
ームとを電気的に接続するボンディングワイヤーを具備
し、かつ、該半導体素子が収容される凹部を有する箱型
樹脂成形体と、該箱型樹脂成形体の凹部全体を密閉する
透光性窓材とを具備する半導体装置を製造するに際して
、リードフレームを金型内に設置した状態で金型内に樹
脂を射出成形して、リードフレームと一体となった箱型
樹脂成形体を得る工程と、前工程で得られたリードフレ
ーム付箱型樹脂成形体の凹部内表面におけるリードフレ
ームとの非接触部分に、コーティング材を塗布してコー
ティング材層を設ける工程と、 リードフレームのアイランドに半導体素子をダイボンデ
ィングした後、該半導体素子の電極とリードフレームと
をワイヤーボンディングする工程と、 前記箱型樹脂成形体の凹部に透光性窓材を接着もしくは
溶着して箱型樹脂成形体の凹部全体を密閉する工程とか
らなることを特徴としている。

発明の詳細な説明 以下、本発明に係る半導体装置およびその製造方法につ
いて具体的に説明する。

まず、本発明に係る第１の半導体装置を図に基づいて説
明する。

第１図は、本発明に係る第１の半導体装置のうち、代表
的な半導体装置の構成を表わす概略図である。

本発明で用いられる半導体素子１は、リードフレームの
アイランド２ａにダイボンディングされており、半導体
素子１の電極とリードフレーム２との間はボンディング
ワイヤー３により電気的に接続されている。

本発明で用いられるボンディングワイヤー３としては、
具体的には、金線、アルミニウム線などが挙げられる。

本発明における箱型樹脂成形体４を構成する樹脂として
は、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）　、ポリエーテル
エーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファ
イド（ＰＰＳ）　、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）
などの熱可塑性樹脂、ビスフェノールＡ型、ノボラック
型、グリシジルアミン型などのエポキシ系樹脂、ポリア
ミノビスマレイミド、ポリピロメリットイミドなどのイ
ミド系樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられ、硬化剤、硬
化促進剤、充填剤なども含む。

本発明で用いられる透光性窓材５は、特に限定されず、
従来公知の透光性窓材を用いることができ、具体的には
、石英ガラス板、サファイア板、透明アルミナ板、透明
プラスチック板などの透光性窓材が挙げられる。

本発明においては、上記箱型樹脂成形体４の凹部内表面
におけるリードフレーム２との非接触部分に、コーティ
ング材層６が設けられている。

このコーティング材層６を構成するコーティング材とし
ては、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂、アクリル系樹脂、アミ
ノ樹脂などの樹脂が用いられる。中でも、基材との接着
性、耐熱性に優れたエポキシ系樹脂が好ましく用いられ
る。

本発明に係る第１の半導体装置は、上記コーティング材
層６およびリードフレーム２のみが箱型樹脂成形体４の
凹部内表面に露出する構成になっているため、箱型樹脂
成形体４を構成する樹脂に含まれる充填剤が剥落してゴ
ミが受光面に付着するということはなく、また箱型樹脂
成形体４の凹部内表面に異物が付着している場合、その
異物の洗浄除去を容易に行なうことができる。

次に、本発明に係る第２の半導体装置を図に基づいて説
明する。

本発明に係る第２の半導体装置は、本発明に係る第１の
半導体装置において、前記箱型樹脂成形体４を箱型セラ
ミックス成形体とした以外は、本発明に係る第１の半導
体装置と同じ構成である。

すなわち、本発明に係る第２の半導体装置は、コーティ
ング材層およびリードフレームのみが箱型セラミックス
成形体の凹部内表面に露出する構成になっているため、
箱型セラミックス成形体を構成するセラミックスが剥落
してゴミが受光面に付着すへということはなく、また箱
型セラミックス成形体の凹部内表面に付着している異物
の洗浄除去を容易に行なうことができる。

次に、本発明に係る半導体装置の製造方法を図に基づい
て説明する。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、上述した本発明
に係る第１の半導体装置を製造する方法である。

まず本発明に係る半導体装置の製造方法の第１工程とし
て、リードフレーム２を金型内に設置した状態で金型内
に樹脂を射出成形して、リードフレーム２と一体となっ
た箱型樹脂成形体４を得る。

本発明における箱型樹脂成形体４を構成する樹脂として
は、リードフレーム２との密着性の良い前記熱硬化性樹
脂が用いられ、硬化剤、硬化促進剤、充填剤なども含む
。

本発明において、上記成形の条件は、使用する樹脂によ
っても異なるが、通常、圧力１〜５００ｋｇ　／　ｃＪ
、温度１００〜２５０℃の条件で加圧加熱を行なう。

次に、本発明に係る製造方法の第２工程として、前工程
で得られたリードフレーム付箱型樹脂成形体４の凹部内
表面におけるリードフレーム２との非接触部分に、コー
・ティング材を塗布してコーティング材層６を設ける。

本発明で用いられるコーティング材としては、具体的に
は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、
フェノール樹脂、アクリル系樹脂、アミノ樹脂などの熱
硬化性樹脂が挙げられる。中でも、エポキシ系樹脂が好
ましい。

本発明における上記コーティング材の塗布方法としては
、上記樹脂単独ないし溶媒に溶解した形で刷毛塗り、デ
イスペンサーによる塗布、およびこれらの併用などの方
法がある。

本発明では、上記のようなコーティング材層６を設けて
半導体装置を製造するので箱型樹脂成形体４を構成する
樹脂に含まれる充填剤が剥落してゴミが半導体装置の受
光面に付着するということはなく、また箱型樹脂成形体
４の凹部内表面に異物が付着している場合、その異物の
洗浄除去を容易に行なうことができる。

本発明において、上記異物の洗浄除去処理を行なう場合
、異物の洗浄除去処理は、コーチさφ材層６を設ける工
程の次の工程として行なわれる。

異物の洗浄除去処理としては、以下の超音波照射による
処理が好ましい。

すなわち、本発明に係る製造方法の第２工程の後、前工
程で得られた上記コーティング材層６を有するリードフ
レーム付箱型樹脂成形体４を液体に浸して超音波照射の
処理を行なって、この箱型樹脂成形体４に付着している
異物を除去する。

本発明における上記液体は、箱型樹脂成形体４を構成す
る熱硬化性樹脂を溶解することのない不活性溶媒を、超
音波照射処理用の洗浄液として用いる。この液体の具体
例としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパ
ツール等のアルコール類、またはトリクロロエタン、ト
リクロロエチレン、パークロロエチレン、トリクロロト
リフロロエタン、テトラクロロジフロロエタン等のハロ
ゲン化炭化水素類などが挙げられる。実際には、これら
の液体の中から、箱型樹脂成形体を構成する樹脂の種類
に応じて適当なものが選ばれる。たとえば、箱型樹脂成
形体を構成する樹脂がポリアミノビスマレイミドの場合
は、トリクロロエチレンなどが適当である。

上記超音波照射で用いられる超音波の周波数は、１０〜
２，０００ＫＨｚであり、第１段の超音波照射で周波数
１０〜１００ＫＨｚの超音波を用い、第２段の超音波照
射で周波数５００〜２，０００ＫＨｚの超音波を用いる
のが好ましい。

上記超音波照射の他の処理条件としては、出力が処理槽
の容積１ｇ当り１０〜３０Ｗ曇＃であり、上記液体の温
度が常温から液体の沸点までの範囲内であり、また処理
槽としては、液体を孔径０．１〜１μｍの精密濾過膜で
循環濾過することができ、かつ、１分間当たり槽容量の
１０〜５０％に相当する液体を循環することができるよ
うな処理槽が用いられる。

次に、本発明に係る製造方法の第３工程では、リードフ
レームのアイランド２ａに半導体素子１をダイボンディ
ングした後、該半導体素子１の電極とリードフレーム２
とをワイヤーボンディングする。

上記ダイボンディングによりリードフレームのアイラン
ド２ａと半導体素子１とが電気的に接続され、また上記
ワイヤーボンディングにより半導体素子１の電極とリー
ドフレーム２とが金線、アルミニウム線などからなるポ
ンデイグワイヤー３を介して電気的に接続される。

最後に、本発明に係る製造方法の第４工程では、前記箱
型樹脂成形体４の凹部に透光性窓材５を接着もしくは溶
着して箱型樹脂成形体４の凹部全体を密閉する。

本発明において、上記のような透光性窓材５を箱型樹脂
成形体４に接着する際に用いられる接着剤としては、エ
ポキシ系接着剤、イミド系接着剤、アクリル系接着剤な
どが挙げられる。このような接着剤はシール材としての
機能をも有する。

発明の効果 本発明に係る第１の半導体装置は、コーティング材層お
よびリードフレームのみが箱型樹脂成形体の凹部内表面
に露出する構成で、異物の洗浄除去が容易に行なえるよ
うな構成になっているため、箱型樹脂成形体を構成する
樹脂に含まれる充填剤が剥落して生ずるゴミあるいは異
物が受光面に付着するということはなく、正確な像が得
られるという効果がある。

また、本発明に係る第２の半導体装置は、コーティング
材層およびリードフレームのみが箱型セラミックス成形
体の凹部内表面に露出する構成で、異物の洗浄除去が容
易に行なえるような構成になっているため、箱型セラミ
ックス成形体を構成するセラミックスが剥落して生ずる
ゴミあるいは異物が受光面に付着するということはなく
、正確な像が得られるという効果がある。

本発明に係る製造方法によれば、上記のような効果を有
する本発明に係る第１の半導体装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る第１の半導体装置のうち、代表
的な半導体装置の構成を表わす概略図である。 １・・・半導体素子 ２・・・リードフレーム ２ａ・・・リードフレームのアイランド３・・・ボンデ
ィングワイヤー ４・・・箱型樹脂成形体 ５・・・蓋材 代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体素子、リードフレーム、および該半導体素子
   の電極とリードフレームとを電気的に接続するボンディ
   ングワイヤーを具備し、かつ、該半導体素子が収容され
   る凹部を有する箱型樹脂成形体と、該箱型樹脂成形体の
   凹部全体を密閉する透光性窓材とを具備し、前記箱型樹
   脂成形体の凹部内表面におけるリードフレームとの非接
   触部分に、コーティング材層が設けられていることを特
   徴とする半導体装置。 ２）半導体素子、リードフレーム、および該半導体素子
   の電極とリードフレームとを電気的に接続するボンディ
   ングワイヤーを具備し、かつ、該半導体素子が収容され
   る凹部を有する箱型セラミックス成形体と、該箱型セラ
   ミックス成形体の凹部全体を密閉する透光性窓材とを具
   備し、前記箱型セラミックス成形体の凹部内表面におけ
   るリードフレームとの非接触部分に、コーティング材層
   が設けられていることを特徴とする半導体装置。 ３）前記コーティング材層を構成するコーティング材が
   、液状のエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項
   第１項または第２項に記載の半導体装置。 ４）半導体素子、リードフレーム、および該半導体素子
   の電極とリードフレームとを電気的に接続するボンディ
   ングワイヤーを具備し、かつ、該半導体素子が収容され
   る凹部を有する箱型樹脂成形体と、該箱型樹脂成形体の
   凹部全体を密閉する透光性窓材とを具備する半導体装置
   を製造するに際して、 リードフレームを金型内に設置した状態で金型内に樹脂
   を射出成形して、リードフレームと一体となった箱型樹
   脂成形体を得る工程と、 前工程で得られたリードフレーム付箱型樹脂成形体の凹
   部内表面におけるリードフレームとの非接触部分に、コ
   ーティング材を塗布してコーティング材層を設ける工程
   と、 リードフレームのアイランドに半導体素子をダイボンデ
   ィングした後、該半導体素子の電極とリードフレームと
   をワイヤーボンディングする工程と、 前記箱型樹脂成形体の凹部に透光性窓材を接着もしくは
   溶着して箱型樹脂成形体の凹部全体を密閉する工程とか
   らなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 ５）前記コーティング材が、液状のエポキシ系樹脂であ
   ることを特徴とする請求項第４項に記載の半導体装置の
   製造方法。