JP2010050406A - 半導体装置、半導体装置製造方法、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】過剰に供給された接着剤を収容して接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置、そのような半導体装置の製造方法、そのような半導体装置を搭載した電子機器を提供する。
【解決手段】半導体装置１は、光電変換を行う半導体チップ１０と、半導体チップ１０が載置された載置部２０と、半導体チップ１０の外周で載置部２０に枠状に突設された突設枠部３０と、突設枠部３０に接着剤ＢＤで接着された透光性保護板４０とを備える。突設枠部３０は、載置部２０に対して第１高さＨ１を有し透光性保護板４０が接着された第１面３１と、載置部２０に対して第１高さＨ１より高い第２高さＨ２を有する第２面３２とを備え、第１面３１と第２面３２との間の段差部３３は、第１面３１の面方向に形成された凹部３４を有する。
【選択図】図１Ｄ

Description

本発明は、半導体チップが載置された載置部の外周で枠状に突設された突設枠部に接着された透光性保護板を備える半導体装置、このような半導体装置を製造する半導体装置製造方法、およびこのような半導体装置を搭載した電子機器に関する。

従来、光センサ、光ピックアップなどの光を利用した機能を有する電子機器には、半導体装置（光半導体装置）が搭載されている。このような半導体装置の半導体パッケージは、セラミックなどの素材により形成され、半導体チップを搭載する載置部、光を透過させる透光性保護板、透光性保護板を接着する突設枠部を備え、載置部、突設枠部、および透光性保護板によって半導体チップを封止し、いわゆる中空型半導体パッケージを構成している。

図１０Ａないし図１１に基づいて従来例に係る半導体装置について説明する。なお、従来例に係る半導体装置は、例えば特許文献１に開示されている。

図１０Ａは、従来例に係る半導体装置の平面状態を示す平面図である。

図１０Ｂは、図１０Ａに示した半導体装置の透光性保護板を除いた平面状態を示す平面図である。

図１０Ｃは、図１０Ａに示した半導体装置の裏面の平面状態を示す底面図である。

図１０Ｄは、図１０Ａに示した半導体装置の断面状態を示す断面図である。

図１１は、従来例に係る半導体装置の接着剤不具合状態を示す断面図である。

従来例に係る半導体装置１０１は、光電変換を行う半導体チップ１１０と、半導体チップ１１０が載置された載置部１２０と、半導体チップ１１０の外周で載置部１２０に枠状に突設された突設枠部１３０と、突設枠部１３０に接着剤ＢＤで接着された透光性保護板１４０とを備える。

載置部１２０、突設枠部１３０、および透光性保護板１４０は、いわゆる半導体パッケージであり、載置部１２０、突設枠部１３０は、セラミックなどの素材で形成されている。また、透光性保護板１４０は、ガラスなどの素材で形成されている。

また、突設枠部１３０は、透光性保護板１４０が接着された第１面１３１と、第１面１３１より高い第２面１３２とを備える。なお、第１面１３１と第２面１３２との間に段差部１３３が存在することとなる。

載置部１２０には、配線パターン１２１が予め形成してあり、半導体チップ１１０は配線パターン１２１のダイボンディングエリアに、エポキシ系接着剤などのダイボンディングペーストで固着される。また、半導体チップ１１０の表面電極（不図示）と配線パターン１２１とは、金線などで形成されたワイヤ１２２によって接続されている。また、配線パターン１２１は、載置部１２０の内部に形成されたスルーホールなどを介して載置部１２０の裏面（底面）に配置された外部端子１２３に接続されている。

透光性保護板１４０は、接着剤ＢＤを介して第１面１３１に接着されることから、半導体チップ１１０およびワイヤ１２２を半導体パッケージの内側に封止することとなる。

第１面１３１に供給する接着剤ＢＤの供給量の調整は困難を伴うことが多い。一般的に接着剤ＢＤはディスペンサーなどの設備を使用して透光性保護板１４０が接着される突設枠部１３０（第１面１３１：透光性保護板接着面）に供給されるが、ディスペンサーのエアー圧のバラツキや周囲の温度変化による接着剤の粘度変動によって１回毎の供給量にバラツキが生じる。

過多の接着剤ＢＤが供給されると、透光性保護板１４０を接着剤ＢＤ上に載せる際に透光性保護板１４０と段差部１３３の隙間から余分な接着剤が透光性保護板１４０の上や半導体パッケージ（突設枠部１３０、第２面１３２）の上に溢れ出してしまう（図１１参照）。また、半導体チップ１１０側へ溢れ出すこともある。

突設枠部１３０（第１面１３１）または透光性保護板１４０の上部に接着剤ＢＤが溢れ出した場合、あるいは、半導体チップ１１０側へ溢れ出した場合、溢れ出した接着剤ＢＤが第１面１３１や透光性保護板１４０の表面上に付着し、あるいはワイヤ１２２などに付着することにより、種々の不具合を生じる。

つまり、電気的光学的特性を満足できなくなり不良品となる、外形寸法スペックを満足できなくなり不良品となる、生産装置や治具などに接着剤ＢＤが付着し、生産性が悪化するなどの不具合が発生し、歩留り低下や生産性悪化の原因となる。

また、接着剤ＢＤの量が過少な場合は、第１面１３１と透光性保護板１４０との接着面に接着剤が充分に行き渡らずに、接着強度が不足して、例えば温度サイクル試験や耐湿性試験などの信頼性試験においてパッケージと光透過板の剥離が発生し、半導体装置の気密性が確保できなくなり信頼性が悪化する。
特許第３８３８５７１号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、光電変換を行う半導体チップと、半導体チップが載置された載置部と、半導体チップの外周で載置部に枠状に突設された突設枠部と、突設枠部に接着剤で接着された透光性保護板とを備える半導体装置であって、過剰に供給された接着剤を収容する凹部を突設枠部に設けることにより、過剰に供給された接着剤を収容して接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、本発明に係る半導体装置を製造する半導体装置製造方法であって、過剰に供給された接着剤を収容する凹部を設けた半導体パッケージ（突設枠部）を適用することにより、供給した接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止することを可能とし、接着剤の供給量の調整が容易で、作業性を向上させて歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置を生産性良く製造する半導体装置製造方法を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、本発明に係る半導体装置を搭載することにより、信頼性の高い半導体装置を搭載した歩留まりの高い安価な電子機器を提供することを他の目的とする。

本発明に係る半導体装置は、光電変換を行う半導体チップと、該半導体チップが載置された載置部と、前記半導体チップの外周で前記載置部に枠状に突設された突設枠部と、該突設枠部に接着剤で接着された透光性保護板とを備える半導体装置であって、前記突設枠部は、前記載置部に対して第１高さを有し前記透光性保護板が接着された第１面と、前記載置部に対して前記第１高さより高い第２高さを有する第２面とを備え、前記第１面と前記第２面との間の段差部は、前記第１面の面方向に形成された凹部を有することを特徴とする。

この構成により、突設枠部の第１面に供給された接着剤の供給量がばらついた場合、過剰に供給された接着剤を凹部へ収容することが可能となることから、接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置とすることができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記第１面は、第１溝部を有することを特徴とする。

この構成により、接着剤を収容する領域として凹部に加えて第１面の第１溝部を作用させることが可能となることから、凹部の深さを低減して突設枠部の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置を小型化することができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記第１溝部は、前記透光性保護板の端部の外周側に配置されていることを特徴とする。

この構成により、透光性保護板の第１面に対する接着面積を拡大することが可能となることから、透光性保護板の第１面に対する接着性を向上させ信頼性を向上させることができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記透光性保護板の端部は、前記第１面に対向する側で面取り部を有することを特徴とする。

この構成により、接着剤を収容する領域として凹部に加えて面取り部を作用させることが可能となることから、凹部の深さを低減して突設枠部の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置を小型化することができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記第１面に対向する前記透光性保護板の内側面は、前記第１面に接着される位置に第２溝部を有することを特徴とする。

この構成により、接着剤を収容する領域として凹部に加えて内側面の第２溝部を作用させることが可能となることから、凹部の深さを低減して突設枠部の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置を小型化することができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記透光性保護板の端部は、前記段差部に対向する位置に第３溝部を有することを特徴とする。

この構成により、接着剤を収容する領域として凹部に加えて端部の第３溝部を作用させることが可能となることから、凹部の深さを低減して突設枠部の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置を小型化することができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記第１面は、前記半導体チップに近い側にチップ側段差部を有することを特徴とする。

この構成により、接着剤を収容する領域として凹部に加えてチップ側段差部を作用させることが可能となることから、凹部の深さを低減して突設枠部の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置を小型化することができる。

また、本発明に係る半導体装置では、前記第２高さは、前記透光性保護板の外側面が有する前記載置部に対する第３高さより高いことを特徴とする。

この構成により、透光性保護板が周囲部材と接触することを防止することが可能となることから、透光性保護板の損傷を防止することが可能となり、歩留まりの高い半導体装置とすることができる。

また、本発明に係る半導体装置製造方法は、光電変換を行う半導体チップと、該半導体チップが載置された載置部と、前記半導体チップの外周で前記載置部に枠状に突設された突設枠部と、該突設枠部に接着剤で接着された透光性保護板とを備える半導体装置を製造する半導体装置製造方法であって、前記突設枠部は、前記載置部に対して第１高さを有し前記透光性保護板が接着された第１面と、前記載置部に対して前記第１高さより高い第２高さを有する第２面とを備え、前記第１面と前記第２面との間の段差部は、前記第１面の面方向に形成された凹部を有し、前記半導体チップを前記載置部に載置する工程と、前記第１面に接着剤を供給する工程と、前記透光性保護板を前記接着剤に接着する工程とを備えることを特徴とする。

この構成により、第１面へ供給した接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止することが可能となることから、接着剤の供給量の調整が容易となり、作業性を向上させて歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置を生産性良く製造することが可能となる。

また、本発明に係る半導体装置製造方法では、前記第１面は、第１溝部を有し、前記半導体チップを前記載置部に載置する工程と、前記第１溝部に接着剤を供給する工程と、前記透光性保護板を前記接着剤に接着する工程とを備えることを特徴とする。

この構成により、第１溝部へ供給した接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性の低下を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置を生産性良く製造することが可能となる。

また、本発明に係る電子機器は、半導体装置を搭載した電子機器であって、前記半導体装置は、本発明に係る半導体装置であることを特徴とする。

この構成により、信頼性の高い半導体装置を搭載した歩留まりの高い安価な電子機器とすることが可能となる。

本発明に係る半導体装置によれば、光電変換を行う半導体チップと、半導体チップが載置された載置部と、半導体チップの外周で載置部に枠状に突設された突設枠部と、突設枠部に接着剤で接着された透光性保護板とを備える半導体装置であって、突設枠部は、載置部に対して第１高さを有し透光性保護板が接着された第１面と、載置部に対して第１高さより高い第２高さを有する第２面とを備え、第１面と第２面との間の段差部は、第１面の面方向に形成された凹部を有することから、突設枠部の第１面に供給された接着剤の供給量がばらついた場合、過剰に供給された接着剤を凹部へ収容することが可能となり、接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置とすることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る半導体装置製造方法によれば、光電変換を行う半導体チップと、半導体チップが載置された載置部と、半導体チップの外周で載置部に枠状に突設された突設枠部と、突設枠部に接着剤で接着された透光性保護板とを備える半導体装置を製造する半導体装置製造方法であって、突設枠部は、載置部に対して第１高さを有し透光性保護板が接着された第１面と、載置部に対して第１高さより高い第２高さを有する第２面とを備え、第１面と第２面との間の段差部は、第１面の面方向に形成された凹部を有し、半導体チップを載置部に載置する工程と、第１面に接着剤を供給する工程と、透光性保護板を接着剤に接着する工程とを備えることから、第１面へ供給した接着剤の供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止することを可能として、接着剤の供給量の調整を容易とし、作業性を向上させて歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置を生産性良く製造することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明に係る電子機器によれば、半導体装置を搭載した電子機器であって、半導体装置を本発明に係る半導体装置とすることから、信頼性の高い半導体装置を搭載した歩留まりの高い安価な電子機器とすることが可能となるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１Ａないし図１Ｄに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。

図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の平面状態を示す平面図である。

図１Ｂは、図１Ａに示した半導体装置の透光性保護板を除いた平面状態を示す平面図である。

図１Ｃは、図１Ａに示した半導体装置の裏面の平面状態を示す底面図である。

図１Ｄは、図１Ａに示した半導体装置の断面状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１は、光電変換を行う半導体チップ１０と、半導体チップ１０が載置された載置部２０と、半導体チップ１０の外周で載置部２０に枠状に突設された突設枠部３０と、突設枠部３０に接着剤ＢＤで接着された透光性保護板４０とを備える。

載置部２０、突設枠部３０、および透光性保護板４０は、いわゆる半導体パッケージであり、載置部２０、突設枠部３０は、例えばセラミックなどの素材で形成されている。また、透光性保護板４０は、例えばガラスなどの素材で形成されている。

また、突設枠部３０は、載置部２０に対して第１高さＨ１を有し透光性保護板４０が接着された第１面３１と、載置部２０に対して第１高さＨ１より高い第２高さＨ２を有する第２面３２とを備え、第１面３１と第２面３２との間の段差部３３は、第１面３１の面方向に形成された凹部３４を有する。

したがって、透光性保護板４０を第１面３１に接着するために第１面３１に供給された接着剤ＢＤの供給量がばらついた場合、過剰に供給された接着剤ＢＤを凹部３４へ収容することが可能となる。つまり、透光性保護板４０と突設枠部３０の隙間から突設枠部３０の上、透光性保護板４０の上、あるいは半導体チップ１０側へ接着剤ＢＤが溢れ出すことを防止できることから、接着剤ＢＤの供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置１とすることができる。

なお、第１面３１は、半導体チップ１０側に配置され、第２面３２は、第１面３１の外周に配置されているから、透光性保護板４０を確実に第１面３１に接着することが可能である。

載置部２０には、配線パターン２１が予め形成してあり、半導体チップ１０は配線パターン２１のダイボンディングエリアに、例えばエポキシ系接着剤などのダイボンディングペーストで固着される。また、半導体チップ１０の表面電極（不図示）と配線パターン２１とは、例えば金線などで形成されたワイヤ２２によって接続されている。また、配線パターン２１は、載置部２０の内部に形成されたスルーホールなどを介して載置部２０の裏面（底面）に配置された外部端子２３に接続されている。

透光性保護板４０は、接着剤ＢＤで第１面３１に接着されることから、半導体チップ１０およびワイヤ２２を半導体パッケージの内側に封止することとなる。

凹部３４は、例えばセラミックなどの多層基板作成方法と同様にして形成することが可能である。つまり、凹部３４に対応する層と第２面３２に対応する層との２層に分け、第１面３１の面方向での幅をそれぞれ異ならせた２層を第１面３１に積層して段差部３３を形成することによって凹部３４を形成することができる。

＜実施の形態２＞
図２Ａないし図２Ｃに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置を製造する半導体装置製造方法について説明する。なお、本実施の形態に係る半導体装置製造方法は、実施の形態１に係る半導体装置１を製造する製造方法であるので、半導体装置１の構造については、適宜説明を省略する。

図２Ａは、本発明の実施の形態２に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。

図２Ｂは、図２Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給した状態を示す断面図である。

図２Ｃは、図２Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

載置部２０に形成された配線パターン２１のダイボンディングエリアに半導体チップ１０を例えば導電性ペーストなどを用いて固着（ダイボンディング）し、半導体チップ１０（表面電極）と配線パターン２１とを例えば金線などのワイヤ２２によって接続する（図２Ａ）。

次に、突設枠部３０の第１面３１（透光性保護板接着部）に接着剤ＢＤを例えばディスペンサーなどの装置を使用して供給する（図２Ｂ）。接着剤ＢＤは例えば紫外線硬化タイプや、熱硬化タイプのものを使用する。

次に、第１面３１（透光性保護板接着部）に載置可能な大きさの透光性保護板４０を、位置規制しながら接着剤ＢＤ上に載置し、ＵＶランプなどによる紫外線照射や、オーブンキュアなどによる加熱硬化により、透光性保護板４０を第１面３１（半導体パッケージ）に固着させる。半導体チップ１０およびワイヤ２２は、半導体パッケージ（載置部２０、突設枠部３０、透光性保護板４０）によって封止され、半導体装置１が完成する（図２Ｃ）。

本実施の形態は予め個片化された筐体の半導体パッケージ（載置部２０、突設枠部３０）に半導体チップ１０をアセンブリする半導体装置製造方法について説明したが、筐体の半導体パッケージが多数個連なった多連状態の半導体パッケージ（半導体パッケージ集合体）についても同様に適用することが可能である。多連状態の場合は、透光性保護板４０を各半導体パッケージにそれぞれ固着した後に、基板分割装置などによる分割方法や、ダイシングなどの方法により個片化し個別の半導体装置１を形成する。

上述したとおり、本実施の形態に係る半導体装置１を製造する半導体装置製造方法は、半導体チップ１０を載置部２０に載置する工程と、第１面３１に接着剤ＢＤを供給する工程と、透光性保護板４０を接着剤ＢＤに接着する工程とを備える。

したがって、第１面３１へ供給した接着剤ＢＤの供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性不良、外形不良を防止することが可能となることから、接着剤の供給量の調整が容易となり、作業性を向上させて歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置１を生産性良く製造することが可能となる。

＜実施の形態３＞
図３Ａないし図３Ｃに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置および半導体装置製造方法について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１、実施の形態２と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図３Ａは、本発明の実施の形態３に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。

図３Ｂは、図３Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給した状態を示す断面図である。

図３Ｃは、図３Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１では、第１面３１は、第１溝部３１ｇを有する。したがって、接着剤ＢＤを収容する領域として凹部３４に加えて第１面３１の第１溝部３１ｇを作用させることが可能となることから、凹部３４の深さを低減して突設枠部３０の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置１を小型化することができる。

なお、第１溝部３１ｇは、例えばセラミックなどを素材とする半導体パッケージでは焼成前の溝入れ加工や、焼成後の切削加工によって形成することが可能である。

第１溝部３１ｇを形成することによって、凹部３４とは別に接着剤ＢＤの供給量過多による余分な接着剤ＢＤを収容するスペースを形成することができる。したがって、接着剤ＢＤを溜めるスペースが増えた分、段差部３３に形成した凹部３４の奥行き（深さ）を低減することができる。つまり、凹部３４の深さを低減した分、半導体パッケージ（載置部２０、突設枠部３０）の外形寸法を低減することができるので小型化が可能となる。

半導体装置製造方法は、実施の形態２と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態では、接着剤ＢＤは、第１溝部３１ｇの位置に合わせて供給され、第１溝部３１ｇを充填した状態で供給される。

つまり、本実施の形態に係る半導体装置製造方法では、接着剤ＢＤを第１面３１に供給する際に、予め第１面３１に第１溝部３１ｇを設けておくことによって第１溝部３１ｇ上に接着剤ＢＤを供給することが可能となる。第１溝部３１ｇの位置を適切な位置に設け、適切な量の接着剤ＢＤを供給することによって、透光性保護板４０を接着剤ＢＤ上に載置したとき、透光性保護板４０と突設枠部３０の隙間から突設枠部３０の上、透光性保護板４０の上、あるいは半導体装置１側へ接着剤ＢＤが溢れ出すことを防止できる。

上述したとおり、本実施の形態に係る半導体装置製造方法では、半導体チップ１０を載置部２０に載置する工程と、第１溝部３１ｇに接着剤ＢＤを供給する工程と、透光性保護板４０を接着剤ＢＤに接着する工程とを備える。

したがって、第１溝部３１ｇへ供給した接着剤ＢＤの供給量のバラツキに伴う電気的光学的特性の低下を防止し、歩留まりおよび信頼性の高い半導体装置１を生産性良く製造することが可能となる。

その他の作用効果は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので説明は省略する。

＜実施の形態４＞
図４Ａおよび図４Ｂに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置および半導体装置製造方法について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１ないし実施の形態３と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図４Ａは、本発明の実施の形態４に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。

図４Ｂは、図４Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１は、実施の形態３の第１溝部３１ｇの位置をさらに変更したものである。

本実施の形態に係る半導体装置１では、第１溝部３１ｇは、透光性保護板４０の端部４１の外周側に配置されている。つまり、第１溝部３１ｇは、第１面３１の端部で透光性保護板４０の直下でない部分に形成されている。

したがって、透光性保護板４０の第１面３１に対する接着面積を拡大することが可能となることから、透光性保護板４０の第１面３１に対する接着性を向上させ信頼性を向上させることができる。

その他の作用効果は、実施の形態１ないし実施の形態３と同様であるので説明は省略する。

＜実施の形態５＞
図５Ａおよび図５Ｂに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１ないし実施の形態４と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図５Ａは、本発明の実施の形態５に係る半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給して透光性保護板を位置合わせした状態を示す断面図である。

図５Ｂは、図５Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１では、透光性保護板４０の端部４１は、第１面３１に対向する側で面取り部４２を有する。したがって、接着剤ＢＤを収容する領域として凹部３４に加えて面取り部４２を作用させることが可能となることから、凹部３４の深さを低減して突設枠部３０の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置１を小型化することができる。

その他の作用効果は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので説明は省略する。

＜実施の形態６＞
図６Ａおよび図６Ｂに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１ないし実施の形態５と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図６Ａは、本発明の実施の形態６に係る半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給して透光性保護板を位置合わせした状態を示す断面図である。

図６Ｂは、図６Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１では、第１面３１に対向する透光性保護板４０の内側面４３は、第１面３１に接着される位置に第２溝部４３ｇを有する。したがって、接着剤ＢＤを収容する領域として凹部３４に加えて内側面４３の第２溝部４３ｇを作用させることが可能となることから、凹部３４の深さを低減して突設枠部３０の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置１を小型化することができる。

その他の作用効果は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので説明は省略する。

＜実施の形態７＞
図７Ａおよび図７Ｂに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１ないし実施の形態６と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図７Ａは、本発明の実施の形態７に係る半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給して透光性保護板を位置合わせした状態を示す断面図である。

図７Ｂは、図７Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１では、透光性保護板４０の端部４１（端面４１）は、段差部３３に対向する位置に第３溝部４１ｇを有する。したがって、接着剤ＢＤを収容する領域として凹部３４に加えて端部４１の第３溝部４１ｇを作用させることが可能となることから、凹部３４の深さを低減して突設枠部３０の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置１を小型化することができる。

また、第１面３１と透光性保護板４０は、相互の接着面積を大きく取ることができるので、半導体パッケージ（突設枠部３０）と透光性保護板４０の接着性が向上する。

その他の作用効果は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので説明は省略する。

＜実施の形態８＞
図８Ａおよび図８Ｂに基づいて、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１ないし実施の形態７と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図８Ａは、本発明の実施の形態８に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。

図８Ｂは、図８Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１では、第１面３１は、半導体チップ１０に近い側にチップ側段差部３１ｓを有する。したがって、接着剤ＢＤを収容する領域として凹部３４に加えてチップ側段差部３１ｓを作用させることが可能となることから、凹部３４の深さを低減して突設枠部３０の平面方向での外周寸法（パッケージサイズ）を縮小することが可能となり、半導体装置１を小型化することができる。

チップ側段差部３１ｓは、例えばセラミックなどの多層基板作成方法と同様にして形成することが可能である。つまり、チップ側段差部３１ｓに対応する層と第１面３１に対応する層との２層に分け、第１面３１の面方向での幅をそれぞれ異ならせた２層を第１面３１に対応させて積層してチップ側段差部３１ｓを形成することができる。その他、例えばセラミックなどを素材とする半導体パッケージでは焼成前の溝入れ加工や、焼成後の切削加工によって形成することが可能である。

透光性保護板４０を接着剤ＢＤ上に載置した際に、第１面３１から半導体チップ１０側へ溢れ出した接着剤ＢＤをチップ側段差部３１ｓに溜めることができるので、ワイヤ２２、配線パターン２１、半導体チップ１０に対する接着剤ＢＤの影響を防止することができる。

接着剤ＢＤが半導体チップ１０側へ流れ込んだ場合は、半導体チップ１０、ワイヤ２２、配線パターン２１への付着による品質的な不具合が発生するが、本実施の形態では、そのような不具合を防止し、歩留りを向上させることが可能となる。

その他の作用効果は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので説明は省略する。なお、本実施の形態は、他の実施の形態に対してそのまま適用することが可能である。

＜実施の形態９＞
図９に基づいて、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。半導体装置１の基本的な構成、半導体装置製造方法の基本的な構成は実施の形態１ないし実施の形態８と同様であるので、主に異なる事項について説明する。

図９は、本発明の実施の形態９に係る半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。

本実施の形態に係る半導体装置１では、実施の形態１ないし実施の形態８の場合と異なり、載置部２０に対して第２面３２が有する第２高さＨ２は、透光性保護板４０の外側面４４が有する載置部２０に対する第３高さＨ３より高い構成としてある。

したがって、透光性保護板４０が周囲部材と接触することを防止することが可能となることから、透光性保護板４０の損傷を防止することが可能となり、歩留まりの高い半導体装置１とすることができる。

透光性保護板４０を接着し半導体パッケージを完成させた後の電気的光学的性能検査工程、出荷する際の梱包工程などにおいて、処理装置、治具、あるいは梱包材料などに半導体パッケージの天面が接触することがある。実施の形態１ないし実施の形態８のように透光性保護板４０の高さ（第３高さＨ３）が第２面３２の高さ（第２高さＨ２）より大きい場合、すなわち、透光性保護板４０が半導体パッケージ（突設枠部３０）から出っ張る構造の場合では、処理装置、治具、あるいは梱包材料などに透光性保護板４０が直に接触することがあり、透光性保護板４０のキズ、欠け、クラックなどの不具合が発生し歩留りが低下するケースがある。

しかしながら、本実施の形態に係る半導体装置１では、半導体パッケージ（第２面３２）の天面に対して透光性保護板４０の外側面４４が隠された構造としてある。したがって、処理装置、治具、あるいは梱包材料などに透光性保護板４０が直に接触することがないため、透光性保護板４０のキズ、欠け、クラックなどの発生を防止することができ、歩留りを向上させることが可能となる。

その他の作用効果は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので説明は省略する。なお、本実施の形態は、他の実施の形態に対してそのまま適用することが可能である。

＜実施の形態１０＞
本実施の形態に係る電子機器（不図示）は、半導体装置１を搭載した電子機器であって、半導体装置１は、実施の形態１ないし実施の形態９のいずれか一つに記載した半導体装置１である。したがって、信頼性の高い半導体装置１を搭載した歩留まりの高い安価な電子機器とすることが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る半導体装置の平面状態を示す平面図である。 図１Ａに示した半導体装置の透光性保護板を除いた平面状態を示す平面図である。 図１Ａに示した半導体装置の裏面の平面状態を示す底面図である。 図１Ａに示した半導体装置の断面状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。 図２Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給した状態を示す断面図である。 図２Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。 図３Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給した状態を示す断面図である。 図３Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態４に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。 図４Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係る半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給して透光性保護板を位置合わせした状態を示す断面図である。 図５Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態６に係る半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給して透光性保護板を位置合わせした状態を示す断面図である。 図６Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態７に係る半導体装置の突設枠部の第１面に接着剤を供給して透光性保護板を位置合わせした状態を示す断面図である。 図７Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態８に係る半導体装置で半導体チップのダイボンディングおよびワイヤボンディングを終了した状態を示す断面図である。 図８Ａに示した半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態９に係る半導体装置の突設枠部の第１面に透光性保護板を接着した状態を示す断面図である。 従来例に係る半導体装置の平面状態を示す平面図である。 図１０Ａに示した半導体装置の透光性保護板を除いた平面状態を示す平面図である。 図１０Ａに示した半導体装置の裏面の平面状態を示す底面図である。 図１０Ａに示した半導体装置の断面状態を示す断面図である。 従来例に係る半導体装置の接着剤不具合状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 半導体装置
１０ 半導体チップ
２０ 載置部
２１ 配線パターン
２２ ワイヤ
２３ 外部端子
３０ 突設枠部
３１ 第１面
３１ｇ 第１溝部
３１ｓ チップ側段差部
３２ 第２面
３３ 段差部
３４ 凹部
４０ 透光性保護板
４１ 端部
４１ｇ 第３溝部
４２ 面取り部
４３ 内側面
４３ｇ 第２溝部
４４ 外側面
ＢＤ 接着剤
Ｈ１ 第１高さ
Ｈ２ 第２高さ
Ｈ３ 第３高さ

Claims (11)

1. 光電変換を行う半導体チップと、該半導体チップが載置された載置部と、前記半導体チップの外周で前記載置部に枠状に突設された突設枠部と、該突設枠部に接着剤で接着された透光性保護板とを備える半導体装置であって、
   前記突設枠部は、前記載置部に対して第１高さを有し前記透光性保護板が接着された第１面と、前記載置部に対して前記第１高さより高い第２高さを有する第２面とを備え、
   前記第１面と前記第２面との間の段差部は、前記第１面の面方向に形成された凹部を有すること
   を特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置であって、
   前記第１面は、第１溝部を有すること
   を特徴とする半導体装置。
3. 請求項２に記載の半導体装置であって、
   前記第１溝部は、前記透光性保護板の端部の外周側に配置されていること
   を特徴とする半導体装置。
4. 請求項１に記載の半導体装置であって、
   前記透光性保護板の端部は、前記第１面に対向する側で面取り部を有すること
   を特徴とする半導体装置。
5. 請求項１に記載の半導体装置であって、
   前記第１面に対向する前記透光性保護板の内側面は、前記第１面に接着される位置に第２溝部を有すること
   を特徴とする半導体装置。
6. 請求項１に記載の半導体装置であって、
   前記透光性保護板の端部は、前記段差部に対向する位置に第３溝部を有すること
   を特徴とする半導体装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の半導体装置であって、
   前記第１面は、前記半導体チップに近い側にチップ側段差部を有すること
   を特徴とする半導体装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の半導体装置であって、
   前記第２高さは、前記透光性保護板の外側面が有する前記載置部に対する第３高さより高いこと
   を特徴とする半導体装置。
9. 請求項１に記載の半導体装置を製造する半導体装置製造方法であって、
   前記半導体チップを前記載置部に載置する工程と、
   前記第１面に接着剤を供給する工程と、
   前記透光性保護板を前記接着剤に接着する工程とを備えること
   を特徴とする半導体装置製造方法。
10. 請求項２に記載の半導体装置を製造する半導体装置製造方法であって、
    前記半導体チップを前記載置部に載置する工程と、
    前記第１溝部に接着剤を供給する工程と、
    前記透光性保護板を前記接着剤に接着する工程とを備えること
    を特徴とする半導体装置製造方法。
11. 半導体装置を搭載した電子機器であって、
    前記半導体装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の半導体装置であること
    を特徴とする電子機器。

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