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JPH0724287B2 - 光透過用窓を有する半導体装置とその製造方法 - Google Patents

光透過用窓を有する半導体装置とその製造方法

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JPH0724287B2
JPH0724287B2 JP62030551A JP3055187A JPH0724287B2 JP H0724287 B2 JPH0724287 B2 JP H0724287B2 JP 62030551 A JP62030551 A JP 62030551A JP 3055187 A JP3055187 A JP 3055187A JP H0724287 B2 JPH0724287 B2 JP H0724287B2
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semiconductor device
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光透過用窓を有する半導体装置とその製造
方法に関し、特にその歩留り向上に関するものである。
〔従来の技術〕
第３図は従来の光透過用窓を有する半導体装置の構造を
示すものである。この図において、１は二次元イメージ
センサ等の光検出器を高集積化した半導体チップ、２は
ガラスの光透過用窓材、３はスクリーン印刷を用いシリ
コンゴム等で作られた壁、４は光検出器を集積してある
受光部、５はダイボンド用フレーム、６はリードフレー
ムで形成される足、７は半導体チップ１のボンディング
パッド、８は金あるいは銅合金のワイヤ、９はモールド
樹脂である。
次に製造方法について簡単に説明する。第４図は第３図
に示す半導体装置の製造方法の一例を模式的に示すもの
である。まず、ウエハ状態でスクリーン印刷を用いてシ
リコンゴム等により壁３を形成する（第４図（ａ））。
通常、この壁３は数十〜数百μｍ程度の幅、高さは５〜
50μｍ程度である。次に、スクライブをおこないチップ
１を切出し、リードフレーム５へダイボンドする（第４
図（ｂ），（ｃ））。その後、ワイヤボンドを行ない、
窓２を密着させる（第４図（ｄ），（ｅ））。通常、窓
材２は光学的に研磨されたガラスを用い、その厚さは1m
m程度であり、リードフレームは100〜200μｍ程度のも
のを使用する。最後に、樹脂モールドを行ない足の折曲
げ加工等を経て完成する（第４図（ｆ））。
なお、半導体チップ１としてVTRカメラ用イメージセン
サを用いる場合、光検出部４には画素寸法10μｍ角程度
の光検出器が20〜40万画素集積されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の光透過用窓を有する半導体装置は以上のように構
成されているので、窓材の下面（チップ側に近い面）に
キズあるいはゴミ等が付着した場合、たとえその大きさ
が10μｍ程度であっても、窓材と光検出器の距離が壁材
の厚みによって決る距離すなわち数十μｍと小さいた
め、画素をおおうあるいは光検出器の一部に影をおとす
ことになって撮像画において黒傷としてあらわれる。こ
のように比較的小さな傷、あるいはゴミが存在すること
でさえも黒傷を発生させ、イメージセンサ等としての歩
留りを著しく低下させることになる。
ところで、フレームにチップをダイボンドした後、金型
を用いて樹脂モールドするものとして、例えば特開昭60
-211962号公報に示されるように、チップ上部に空間部
が形成されるような形状を有する金型を用いるものがあ
るが、このような構成ではチップ上面へのモールド樹脂
の廻り込みが生じることとなる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、チップ上面への樹脂の廻り込みを招くことな
く、ガラス面の傷あるいはゴミによる歩留り低下を抑制
できる光透過用窓を有する半導体装置とその製造方法を
得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る光透過用窓を有する半導体装置とその製
造方法は、チップと光透過用窓との間の空間に相当する
部分を金型を壁に密着させてモールド樹脂成形時に形成
し、最終工程で光透過用窓を形成するようにしたもので
ある。
〔作用〕
この発明においては、パッケージの形状は、チップと光
透過用窓との間の空間に相当する部分が壁材を利用して
モールド用金型で樹脂成形時にぬいて形成されることに
より、窓材を半導体チップ面から十分な距離をもって取
り付けられるようにする。また、半導体チップ表面に壁
を形成し、これに金型を密着させて樹脂を流し込むた
め、半導体チップ表面には樹脂が流れ込むことがない。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による光透過用窓を有する
半導体装置を示し、図において、１ないし９は従来の装
置と同一のものであり、12はガラス窓材、11はガラス窓
材12とモールド樹脂９を接着する接着部である。
次に、第１図に示す装置の製造工程を模式的に示す第２
図を用いて本発明の製造方法の工程を説明する。
まず、ウエハ状態でシリコン樹脂等により壁３をスクリ
ーン印刷で形成する（第２図（ａ））。次にチップ１を
スクライブして切出し、リードフレーム５にダイボンド
した後ワイヤボンドを行なう（第２図（ｂ）〜
（ｄ））。次に第３図（ｅ）に示すようにモールド用金
型21,22に装着し、モールド材注入口23よりパッケージ
外形となる空洞24にモールド樹脂９を注入する。このモ
ールド樹脂９注入工程では、上記工程で形成された壁３
はモールド用上部金型21に密着しており、中空部25には
モールド材９は注入されないようになっている。このモ
ールド樹脂９の注入後、金型21,22から取り出し（第２
図（ｆ））、ガラス窓材12を接着材（例えばエポキシ系
接着材）11によりモールド樹脂９と接着し（第２図
（ｇ））、足を折曲げ加工する。以上の工程により、第
１図で示された半導体装置を得る。
このようにして製造された半導体装置では、光が入射す
るガラス面12とチップ１の光検出器との距離を十分にと
ることができ、例えばガラス面12下側（チップ面側）に
数十μｍ程度のキズあるいはゴミが付着していても、そ
の影はチップ面上では焦点を結ばず、目立ちにくくな
る。従ってVTRカメラ用イメージセンサにこの構造を採
用することにより、従来の装置で見えていた黒点傷が発
生しにくくなり、歩留りの向上に大きく寄与することに
なる。一例として、人間の肉眼にとって10％程度の輝度
の影は、撮像画面上で狭い範囲であれば認識することが
難しい。従って、想定されるガラス面12でのゴミあるい
はキズの大きさに対して、その影が信号に10％以下の影
響になるようなガラス面12とチップ１の光検出器との距
離をとるように、モールド用金型21を設計すれば良い。
目安としては10〜20μｍ大のゴミが付着している場合、
チップ１とガラス面12の距離は100〜500μｍ以上離せば
よい。実際には1mm程度の距離をとることが望ましい。
また、このガラス窓材12は通常使用されている光学研磨
されたガラス板を用いればよく、特殊なものを使用する
必要はない。
なお、上記実施例では中空部形成時のモールド用金型21
はチップ１と窓材12との空間を形成する部分が角型の形
状のものを採用しているが、第５図に示されるようなこ
の部分26がテーパ状の金型21を採用することにより、モ
ールド樹脂形成後に金型から取り出しやすくすることが
できる。
また、モールド樹脂パッケージの使用に際して、高温か
ら低温への温度変化あるいは低温から高温へ温度変化に
よる温度サイクルの使用環境が予想されるが、この時ガ
ラス窓材12には第５図に示されるような内側への応力28
が発生し、パッケージ自体が反ってくる可能性がある。
この応力28の緩和対策としてモールド用金型21に段差27
をつけておき、ガラス窓12の一部あるいは全体をモール
ド樹脂９に沈めて接着するようにしておくと、応力28は
ガラス窓12で吸収されパッケージの反りは防止できる
（第５図（ｇ））。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明に係る光透過用窓を有する半導
体装置とその製造方法によれば、チップと光透過用窓と
の間の空間に相当する部分を金型を壁に密着させてモー
ルド樹脂形成時に形成するようにしたので、チップ上面
への樹脂の廻り込みを招くことなく、光透過用窓を光電
変換部を含む半導体チップから十分距離をとって配置す
ることができ、ガラス面へのゴミの付着、あるいはガラ
ス面のキズ等により発生する欠陥を見えにくくすること
ができ、歩留りを高くすることができる。また、光透過
用窓材として通常の光学研磨したガラス板を使用でき、
装置が安価にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による光透過用窓を有する
半導体装置を示す断面図、第２図はその製造方法を示す
工程断面図、第３図は従来の光透過用窓を有する半導体
装置の断面図、第４図はその製造方法を示す工程断面
図、第５図はこの発明の他の実施例による光透過用窓を
有する半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 １は半導体チップ、３は壁、5,6はリードフレーム、９
はモールド樹脂、12は光透過用窓である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光透過用窓を有する半導体装置において、 チップ表面の受光部の外周面に作成され、上記チップを
    金型に納めた際に該金型と密着して上記受光部へのモー
    ルド樹脂の流れ込みを防止するための壁と、 上記壁よりも上方に、上記受光部と連通する空間を有す
    るモールド樹脂と、 上記受光部上方の空間を覆うように形成された光透過用
    窓とを備えたことを特徴とする光透過用窓を有する半導
    体装置。
  2. 【請求項２】上記チップと上記光透過用窓との距離は10
    0μｍ以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の光透過用窓を有する半導体装置。
  3. 【請求項３】光透過用窓を有する半導体装置の製造方法
    において、 チップ表面の受光部の外周面に壁を形成し、該チップを
    リードフレームにダイボンドする工程と、 上記チップを金型に納めて上記壁と該金型とを密着さ
    せ、該チップと該金型との間に空間を作成した後、モー
    ルド樹脂を導入する工程と、 上記モールド樹脂形成後、上記チップ上方の上記壁と離
    れた位置の光導入部に光透過用窓を形成する工程とを含
    むことを特徴とする光透過用窓を有する半導体装置の製
    造方法。
JP62030551A 1987-02-12 1987-02-12 光透過用窓を有する半導体装置とその製造方法 Expired - Lifetime JPH0724287B2 (ja)

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