JPH1126782A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH1126782A JPH1126782A JP9187196A JP18719697A JPH1126782A JP H1126782 A JPH1126782 A JP H1126782A JP 9187196 A JP9187196 A JP 9187196A JP 18719697 A JP18719697 A JP 18719697A JP H1126782 A JPH1126782 A JP H1126782A
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- JP
- Japan
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- light receiving
- semiconductor element
- semiconductor
- semiconductor device
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/50—Encapsulations or containers
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- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実装サイズの小型化、薄型化及び軽量化が可
能で、実装コストの低減を図れる半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 受光部エリア２を備えた半導体素子１の
外周部表面に受光部エリアから表面配線５を導出し、そ
の末端に表面に直接ハンダ付け可能なＮｉ等の金属又は
合金を有する外部接続用電極パッド６を設け、該半導体
素子の表面を、半導体素子の受光部エリア上に空間を形
成するように周辺部に枠部３ａを形成したガラス等から
なる透明部材３により覆い、封止樹脂４で接着封止して
半導体装置を構成する。
能で、実装コストの低減を図れる半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 受光部エリア２を備えた半導体素子１の
外周部表面に受光部エリアから表面配線５を導出し、そ
の末端に表面に直接ハンダ付け可能なＮｉ等の金属又は
合金を有する外部接続用電極パッド６を設け、該半導体
素子の表面を、半導体素子の受光部エリア上に空間を形
成するように周辺部に枠部３ａを形成したガラス等から
なる透明部材３により覆い、封止樹脂４で接着封止して
半導体装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、フォトダイオー
ド，ラインセンサ，イメージセンサ等の受光素子を有す
る半導体素子からなる半導体装置に関し、特に半導体素
子の実装構成を改善した半導体装置に関する。
ド，ラインセンサ，イメージセンサ等の受光素子を有す
る半導体素子からなる半導体装置に関し、特に半導体素
子の実装構成を改善した半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フォトダイオード，ラインセン
サ，イメージセンサ等の受光素子を有する半導体素子の
実装構成としては、図６に示すような構成のものが知ら
れている。すなわち、受光部エリア102 を備えた受光素
子を有する半導体素子101 は、セラミック等からなるパ
ッケージ103 内に収納され、半導体素子101 の表面の外
部接続用電極とパッケージ103 に設けられた電極とを金
属細線104 で接続し、パッケージ103 の表面にはガラス
等の透明部材105 が載置され、それらの接合部を封止樹
脂106 で封止して半導体装置を構成している。なお図６
において、107 はパッケージ103 の側面に設けられた外
部リードである。
サ，イメージセンサ等の受光素子を有する半導体素子の
実装構成としては、図６に示すような構成のものが知ら
れている。すなわち、受光部エリア102 を備えた受光素
子を有する半導体素子101 は、セラミック等からなるパ
ッケージ103 内に収納され、半導体素子101 の表面の外
部接続用電極とパッケージ103 に設けられた電極とを金
属細線104 で接続し、パッケージ103 の表面にはガラス
等の透明部材105 が載置され、それらの接合部を封止樹
脂106 で封止して半導体装置を構成している。なお図６
において、107 はパッケージ103 の側面に設けられた外
部リードである。
【０００３】また、特開平３−１５５６７１号には、図
７に示すように、受光部エリア202を備えた受光素子を
有する半導体素子201 が、配線204 を設けたガラス等か
らなる透明部材203 に、突起電極205 を介して電気的に
接続され、半導体素子201 の外周部が封止樹脂206 で封
止され、前記透明部材203 の表面に形成された電極パッ
ド207 で、別体の図示しない実装基板に接続できるよう
に構成したものが開示されており、この突起電極を介し
て接続し実装する方式は、ＣＯＧ（チップオングラス）
方式と呼ばれている。
７に示すように、受光部エリア202を備えた受光素子を
有する半導体素子201 が、配線204 を設けたガラス等か
らなる透明部材203 に、突起電極205 を介して電気的に
接続され、半導体素子201 の外周部が封止樹脂206 で封
止され、前記透明部材203 の表面に形成された電極パッ
ド207 で、別体の図示しない実装基板に接続できるよう
に構成したものが開示されており、この突起電極を介し
て接続し実装する方式は、ＣＯＧ（チップオングラス）
方式と呼ばれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
たようなセラミック等のパッケージに半導体素子を収納
するようにした実装方式では、小型化並びに薄型化が難
しい上、セラミック等のパッケージが高価なため、コス
トの低減も難しいという問題点がある。また、図７に示
したようなガラス等の透明基板へ突起電極を介して接続
するＣＯＧ方式を用いた実装方式では、封止樹脂が受光
部エリアまで侵入しやすく、受光部エリアの一部が封止
樹脂で覆われてしまう危険がある。更にＣＯＧ方式を用
いた実装形態の一つとして、透明基板と受光素子を有す
る半導体素子の間を透明樹脂で充填してしまう実装方法
もあるが、このように透明樹脂を充填した場合、熱スト
レスや吸湿により、受光部エリア表面又は透明基板表面
に透明樹脂の剥離が発生しやすい上、受光素子としてマ
イクロレンズ付きのイメージセンサが設けられている場
合には、封止樹脂の充填によりレンズ効果が大幅に低下
してしまうなどの問題点が多く、したがって受光素子を
有する半導体素子の表面には空間を設けた方がよいこと
がわかっている。
たようなセラミック等のパッケージに半導体素子を収納
するようにした実装方式では、小型化並びに薄型化が難
しい上、セラミック等のパッケージが高価なため、コス
トの低減も難しいという問題点がある。また、図７に示
したようなガラス等の透明基板へ突起電極を介して接続
するＣＯＧ方式を用いた実装方式では、封止樹脂が受光
部エリアまで侵入しやすく、受光部エリアの一部が封止
樹脂で覆われてしまう危険がある。更にＣＯＧ方式を用
いた実装形態の一つとして、透明基板と受光素子を有す
る半導体素子の間を透明樹脂で充填してしまう実装方法
もあるが、このように透明樹脂を充填した場合、熱スト
レスや吸湿により、受光部エリア表面又は透明基板表面
に透明樹脂の剥離が発生しやすい上、受光素子としてマ
イクロレンズ付きのイメージセンサが設けられている場
合には、封止樹脂の充填によりレンズ効果が大幅に低下
してしまうなどの問題点が多く、したがって受光素子を
有する半導体素子の表面には空間を設けた方がよいこと
がわかっている。
【０００５】本発明は、従来の実装方式による半導体装
置における上記問題点を解消するためになされたもの
で、実装サイズの小型化、薄型化並びに軽量化が可能
で、実装コストの低減が図れる半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
置における上記問題点を解消するためになされたもの
で、実装サイズの小型化、薄型化並びに軽量化が可能
で、実装コストの低減が図れる半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、フォトダイオード，ラインセンサ，イメ
ージセンサ等の受光素子を有する半導体素子に対して、
ガラス，石英，サファイア，透明樹脂等の透明部材を、
該半導体素子の受光部表面との間に空間が形成されるよ
うに前記半導体素子の受光部エリアにのみ配設して、該
半導体素子の受光部エリアを封止し、前記半導体素子の
外周部に引き出された外部接続用電極パッドの表面を、
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇ，ハンダ等の直接ハンダ付け可
能な金属又は合金で形成して半導体装置を構成するもの
である。
め、本発明は、フォトダイオード，ラインセンサ，イメ
ージセンサ等の受光素子を有する半導体素子に対して、
ガラス，石英，サファイア，透明樹脂等の透明部材を、
該半導体素子の受光部表面との間に空間が形成されるよ
うに前記半導体素子の受光部エリアにのみ配設して、該
半導体素子の受光部エリアを封止し、前記半導体素子の
外周部に引き出された外部接続用電極パッドの表面を、
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇ，ハンダ等の直接ハンダ付け可
能な金属又は合金で形成して半導体装置を構成するもの
である。
【０００７】このように構成された半導体装置において
は、受光部エリアのみが空間を形成して透明部材により
気密封止され、また直接ハンダ付け可能にされた外部接
続用電極パッドが設けられているため、セラミック等の
パッケージが不要となり、パッケージへのダイボンドや
ワイヤボンドも必要がなくなり、実装サイズの小型化、
薄型化及び軽量化を図ることができ、また実装コストの
低減化も可能となる。また、半導体基板に設けた凹部内
に受光素子の受光部エリアを設けた半導体素子を、ＣＯ
Ｇ方式で実装することにより、封止樹脂が受光部エリア
まで侵入しないようにすることができる。
は、受光部エリアのみが空間を形成して透明部材により
気密封止され、また直接ハンダ付け可能にされた外部接
続用電極パッドが設けられているため、セラミック等の
パッケージが不要となり、パッケージへのダイボンドや
ワイヤボンドも必要がなくなり、実装サイズの小型化、
薄型化及び軽量化を図ることができ、また実装コストの
低減化も可能となる。また、半導体基板に設けた凹部内
に受光素子の受光部エリアを設けた半導体素子を、ＣＯ
Ｇ方式で実装することにより、封止樹脂が受光部エリア
まで侵入しないようにすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１の（Ａ），（Ｂ）は、本発明に係る半導体装置
の第１の実施の形態を示す平面図及び断面図である。図
において、１は受光素子を有する半導体素子で、該半導
体素子１の受光素子の受光部エリア２上に空間が形成さ
れるように、周辺部に枠部３ａが一体的に形成された、
ガラス，石英，透明樹脂等からなる透明部材３により、
該受光部エリア２の表面が覆われ、透明部材３と半導体
素子１の表面との接合部分には封止樹脂６が設けられ接
着封止している。また、半導体素子１の外周部表面には
受光部エリア２からの配線４が導出されていて、その末
端に設けられた外部接続用電極パッド５の表面は、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇ，ハンダ等の金属又は合金からな
り、半導体素子１を別体の図示しない実装基板に直接ハ
ンダ付けできるように構成されている。
る。図１の（Ａ），（Ｂ）は、本発明に係る半導体装置
の第１の実施の形態を示す平面図及び断面図である。図
において、１は受光素子を有する半導体素子で、該半導
体素子１の受光素子の受光部エリア２上に空間が形成さ
れるように、周辺部に枠部３ａが一体的に形成された、
ガラス，石英，透明樹脂等からなる透明部材３により、
該受光部エリア２の表面が覆われ、透明部材３と半導体
素子１の表面との接合部分には封止樹脂６が設けられ接
着封止している。また、半導体素子１の外周部表面には
受光部エリア２からの配線４が導出されていて、その末
端に設けられた外部接続用電極パッド５の表面は、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇ，ハンダ等の金属又は合金からな
り、半導体素子１を別体の図示しない実装基板に直接ハ
ンダ付けできるように構成されている。
【０００９】このように構成された半導体装置は、上記
のように半導体素子を実装基板に直接ハンダ付けできる
ため、セラミック等からなるパッケージが不要となり、
実装サイズの小型化、薄型化及び軽量化を図ることがで
き、実装コストの低減化も可能となる。
のように半導体素子を実装基板に直接ハンダ付けできる
ため、セラミック等からなるパッケージが不要となり、
実装サイズの小型化、薄型化及び軽量化を図ることがで
き、実装コストの低減化も可能となる。
【００１０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図２は第２の実施の形態を示す断面図で、図１の
（Ａ），（Ｂ）に示した第１の実施の形態と同一又は対
応する部材には同一符号を付して示している。この実施
の形態では、半導体素子１の受光部エリア２を囲む外周
上に、ポリイミド，エポキシ，フェノール等の合成樹脂
を用いて、封止枠７を印刷又はエッチング等の手法によ
り形成し、この封止枠７の表面にガラス，石英，サファ
イア，透明樹脂等からなる板状の透明部材３を、封止樹
脂６で接着封止して、半導体装置を構成するものであ
る。
る。図２は第２の実施の形態を示す断面図で、図１の
（Ａ），（Ｂ）に示した第１の実施の形態と同一又は対
応する部材には同一符号を付して示している。この実施
の形態では、半導体素子１の受光部エリア２を囲む外周
上に、ポリイミド，エポキシ，フェノール等の合成樹脂
を用いて、封止枠７を印刷又はエッチング等の手法によ
り形成し、この封止枠７の表面にガラス，石英，サファ
イア，透明樹脂等からなる板状の透明部材３を、封止樹
脂６で接着封止して、半導体装置を構成するものであ
る。
【００１１】この実施の形態においては、透明部材３を
第１の実施の形態のように周辺部に枠部を一体的に形成
した成形品ではなく、単なる板体で構成できるので、更
に実装コストを低減することができる。なお、上記封止
枠７は印刷等の手法で形成する代わりに、樹脂等により
別体で成形等により形成し、半導体素子表面に接着して
配設するようにしてもよいことは勿論である。
第１の実施の形態のように周辺部に枠部を一体的に形成
した成形品ではなく、単なる板体で構成できるので、更
に実装コストを低減することができる。なお、上記封止
枠７は印刷等の手法で形成する代わりに、樹脂等により
別体で成形等により形成し、半導体素子表面に接着して
配設するようにしてもよいことは勿論である。
【００１２】図３は、図２に示した第２の実施の形態の
変形例を示す断面図で、この変形例においては、枠体７
の外周部の大きさを板状の透明部材３の外周部より小さ
く形成して、封止樹脂６を透明部材３と半導体素子１の
表面との間に渡って塗布し、接着封止するようにしたも
ので、図２に示した第２の実施の形態と同様の効果が得
られる。
変形例を示す断面図で、この変形例においては、枠体７
の外周部の大きさを板状の透明部材３の外周部より小さ
く形成して、封止樹脂６を透明部材３と半導体素子１の
表面との間に渡って塗布し、接着封止するようにしたも
ので、図２に示した第２の実施の形態と同様の効果が得
られる。
【００１３】図４は、本発明の第３の実施の形態を示す
断面図であり、図１の（Ａ），（Ｂ）に示した第１の実
施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して
示している。この実施の形態においては、半導体素子１
を構成する半導体基板に予め凹部を形成しておき、該凹
部に受光素子の受光部エリア２を形成し、該受光部エリ
ア２から半導体素子１の外周部表面まで表面配線４を設
け、半導体素子１の表面に直接、板状の透明部材３を載
置して封止樹脂６で接着封止するようにしたものであ
る。
断面図であり、図１の（Ａ），（Ｂ）に示した第１の実
施の形態と同一又は対応する部材には同一符号を付して
示している。この実施の形態においては、半導体素子１
を構成する半導体基板に予め凹部を形成しておき、該凹
部に受光素子の受光部エリア２を形成し、該受光部エリ
ア２から半導体素子１の外周部表面まで表面配線４を設
け、半導体素子１の表面に直接、板状の透明部材３を載
置して封止樹脂６で接着封止するようにしたものであ
る。
【００１４】この実施の形態においては、図２及び図３
に示した第２の実施の形態及びその変形例における封止
枠を形成する必要がないため、厚み方向において更に薄
型化を図ることができる。
に示した第２の実施の形態及びその変形例における封止
枠を形成する必要がないため、厚み方向において更に薄
型化を図ることができる。
【００１５】なお、上記第１〜第３の実施の形態におい
て、透明部材３を、各種光学フィルタ，回折格子，偏光
板，ホログラム，プリズム，レンズ等の光学部品で形成
してもよいことは勿論である。
て、透明部材３を、各種光学フィルタ，回折格子，偏光
板，ホログラム，プリズム，レンズ等の光学部品で形成
してもよいことは勿論である。
【００１６】図５は、第４の実施の形態を示す断面図で
ある。この実施の形態は、図４に示した第３の実施の形
態と同様に、半導体素子を構成する半導体基板に予め凹
部を形成しておき、該凹部に受光素子の受光部エリア２
を形成し、該受光部エリア２から半導体素子１の外周部
表面まで表面配線４を設け、その末端部にＡｕ，ハンダ
等からなる突起電極８を形成する。一方、ガラス，石
英，サファイア等の板状の透明部材３には、端部に電極
パッド５を形成した表面配線４を設けておき、該透明部
材３の表面配線４に突起電極８を介して前記半導体素子
を電気的に接続し、該電気的接続部分を封止樹脂６で接
着封止して半導体装置を構成するものである。
ある。この実施の形態は、図４に示した第３の実施の形
態と同様に、半導体素子を構成する半導体基板に予め凹
部を形成しておき、該凹部に受光素子の受光部エリア２
を形成し、該受光部エリア２から半導体素子１の外周部
表面まで表面配線４を設け、その末端部にＡｕ，ハンダ
等からなる突起電極８を形成する。一方、ガラス，石
英，サファイア等の板状の透明部材３には、端部に電極
パッド５を形成した表面配線４を設けておき、該透明部
材３の表面配線４に突起電極８を介して前記半導体素子
を電気的に接続し、該電気的接続部分を封止樹脂６で接
着封止して半導体装置を構成するものである。
【００１７】この実施の形態においては、突起電極８を
介して半導体素子１と平板状の透明部材３とを電気的に
接続し、該接続部分を封止樹脂で封止するようにしたＣ
ＯＧ方式を用いた場合においても、受光素子の受光部エ
リアが半導体基板の凹部に形成されているため、封止樹
脂が受光部エリアまで侵入するのを防止することができ
る。
介して半導体素子１と平板状の透明部材３とを電気的に
接続し、該接続部分を封止樹脂で封止するようにしたＣ
ＯＧ方式を用いた場合においても、受光素子の受光部エ
リアが半導体基板の凹部に形成されているため、封止樹
脂が受光部エリアまで侵入するのを防止することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、半導体素子における受光素子の受
光部エリアのみが空間を形成して透明部材により気密封
止され、また半導体素子の外部接続用電極パッドが別体
の実装基板に直接ハンダ付けが可能なように構成されて
いるため、セラミック等のパッケージが不要となり、ま
たパッケージへのダイボンドやワイヤボンドも必要がな
く、実装サイズの小型化、薄型化及び軽量化を図ること
ができ、また実装コストを低減することができる。ま
た、受光素子の受光部エリアを半導体基板の凹部に形成
することにより、突起電極を利用したＣＯＧ方式を用い
て実装を行った場合においても、封止樹脂の受光部エリ
アへの侵入を防止することができる。
に、本発明によれば、半導体素子における受光素子の受
光部エリアのみが空間を形成して透明部材により気密封
止され、また半導体素子の外部接続用電極パッドが別体
の実装基板に直接ハンダ付けが可能なように構成されて
いるため、セラミック等のパッケージが不要となり、ま
たパッケージへのダイボンドやワイヤボンドも必要がな
く、実装サイズの小型化、薄型化及び軽量化を図ること
ができ、また実装コストを低減することができる。ま
た、受光素子の受光部エリアを半導体基板の凹部に形成
することにより、突起電極を利用したＣＯＧ方式を用い
て実装を行った場合においても、封止樹脂の受光部エリ
アへの侵入を防止することができる。
【図１】本発明に係る半導体装置の第１の実施の形態を
示す平面図及び断面図である。
示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図３】図２に示した第２の実施の形態の変形例を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来の半導体装置の構成例を示す断面図であ
る。
る。
【図７】従来の半導体装置の他の構成例を示す断面図で
ある。
ある。
１ 半導体素子 ２ 受光部エリア ３ 透明部材 ４ 表面配線 ５ 電極パッド ６ 封止樹脂 ７ 封止枠 ８ 突起電極
Claims (4)
- 【請求項１】 フォトダイオード，ラインセンサ，イメ
ージセンサ等の受光素子を有する半導体素子に対して、
ガラス，石英，サファイア，透明樹脂等の透明部材を、
該半導体素子の受光部表面との間に空間が形成されるよ
うに前記半導体素子の受光部エリアにのみ配設して、該
半導体素子の受光部エリアを封止し、前記半導体素子の
外周部に引き出された外部接続用電極パッドの表面を、
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇ，ハンダ等の直接ハンダ付け可
能な金属又は合金で形成していることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項２】 前記半導体素子の受光部エリアの外周部
上に、ポリイミド，エポキシ，フェノール等の合成樹脂
からなる封止枠を配設し、該封止枠の表面に前記受光部
エリアを覆うように前記透明部材を載置したことを特徴
とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記半導体素子の受光部エリアが予め半
導体基板に設けられた凹部内に形成されており、該受光
部エリアからの配線が前記半導体基板の外周部表面に引
き出されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
装置。 - 【請求項４】 半導体基板に設けた凹部内に受光素子の
受光部エリアを形成し、半導体基板の外周部表面に引き
出された配線に外部接続用電極パッドを形成してなる半
導体素子に、配線を施した透明部材を前記半導体素子の
受光部エリアに対向させて配置し、前記半導体素子の電
極パッドをＡｕ，ハンダ等からなる突起電極を介して前
記透明部材の配線に電気的に接続し、該電気的接続部を
封止材で封止したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187196A JPH1126782A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187196A JPH1126782A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126782A true JPH1126782A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16201789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9187196A Withdrawn JPH1126782A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126782A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005096366A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置およびその製造方法 |
| JP2011030173A (ja) * | 2009-06-23 | 2011-02-10 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| US9548145B2 (en) | 2007-01-05 | 2017-01-17 | Invensas Corporation | Microelectronic assembly with multi-layer support structure |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9187196A patent/JPH1126782A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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