專利名稱:半導體裝置及其制造方法、拾光模塊的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其制造方法、拾光模塊。
背景技術:
現(xiàn)今,在讀取DVD等光盤中的信號的光盤驅動裝置中裝載有 拾光模塊。在該拾光模塊中,射出用于讀取的光的半導體激光元 件和接收從光盤反射回來的反射光的光檢測器布置在同一個底座 上。 如專利文獻1所公開的那樣,在光盤驅動裝置中,拾光模塊 布置在光盤的光學記錄面之下,且沿著光盤的半徑方向移動。因 此,為使光盤驅動裝置小型化,必須使拾光模塊小型化。為使拾 光模塊小型化,就需要使光檢測器小型化。 在現(xiàn)有的光檢測器中,固體攝像元件等受光元件內(nèi)裝在長方 體的封裝體內(nèi),封裝體中與受光元件的受光面相向的面用的是透 明部件(參考例如專利文獻3、 4)。在專利文獻3、 4中的光檢測 器(固體攝像裝置)中,受光元件固定在封裝體的底面上,受光 元件的電極和設在封裝體的底面上的連接電極部通過線焊連接在 一起。在該情況下,需要在封裝體的底面確保一個用于設置連接 電極部的空間,光檢測器會因此而增大。 相對于此,例如專利文獻2中公開了一種下述的半導體裝置。 為使拾光模塊小型化,該半導體裝置包括基體201、半導體元 件202、焊線205、樹脂層206以及透光性蓋體207,如圖15所 示。在基體201的上側主面形成有凹部201a,在凹部201a的側 壁201c的上表面形成有電極墊204;半導體元件202放置在凹部 201a的底面201b上,在該半導體元件202的上表面中央部位設 置有受光部202a且在周緣部位形成有電極203;由焊線205將電極203和電極墊204電氣連接在一起;樹脂層206設置在側壁201c的上表面一周上,覆蓋住電極墊204;透光性蓋體207在樹脂層206的上部粘接好,對半導體元件202進行封裝。
專利文獻1:日本公開特許公報特開2001 — 56950號公報專利文獻2:日本公開特許公報特開2002 — 164524號公報專利文獻3:日本公開特許公報特開2005 — 64292號公報專利文獻4:日本公開特許公報特開2005 — 79537號公報一發(fā)明要解決的技術問題一
專利文獻2中公開的半導體裝置,因為在為安裝透光性蓋體的側壁的上表面設置有電極墊,所以能夠使半導體裝置小型化。但因為是逸過在焊線上設置粘接劑而將透光性蓋體粘接上的,所以難以總是平行于半導體元件的受光面穩(wěn)定地固定透光性蓋體。這就是存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為解決上述技術問題而創(chuàng)造出來的。其目的在于
提供一種保護半導體元件的蓋體、透明部件的固定更加穩(wěn)定、牢
固且整體尺寸更小的半導體裝置。
—用以解決技術問題的技術方案一 為解決上述技術問題,使本發(fā)明的半導體裝置具有以下結構。該半導體裝置包括半導體元件和裝載該半導體元件的封裝體。所
述封裝體具有基板部和突起部,所述基板部實質上是矩形,且包括裝載所述半導體元件的裝載面,所述突起部沿著該裝載面的一對相向的外緣延伸,所述突起部各自位于該一對相向的外緣中的一個外緣上;在各個所述突起部的上表面設置有連接電極和隔離件,所述連接電極由金屬細線連接在所述半導體裝置上,所述隔離件位于比該連接電極遠離所述半導體元件的位置上、具有比該金屬細線的直徑大的高度且沿著該突起部的上表面的外緣延伸。
這里,實質上,矩形并不意味著數(shù)學意義上的嚴密的矩形形狀,它包括邊當中有一部分突出到矩形的外側或者凹入內(nèi)側后所形成的各種形狀。 在某一優(yōu)選實施方式中,能夠使半導體裝置成為以下結構。
即,所述半導體元件是光學元件,透明部件放在所述半導體元件 上。
在另一優(yōu)選實施方式中,能夠使半導體裝置成為以下結構。
即,蓋體放在并粘接在隔離件上。 本發(fā)明所涉及的半導體裝置的制造方法,是一種包括半導體 元件和裝載該半導體元件的封裝體的半導體裝置的制造方法。該 制造方法包括準備封裝體集合基板的步驟,該封裝體集合基板 具有相互平行的多個槽,在該槽的側壁上表面沿著該槽由多個連 接電極排列成兩列,同時隔離件在該兩列之間沿著該槽延伸;設 置隔離件的步驟,在所述兩列連接電極之間設置沿著所迷槽延伸 的隔離件;裝載步驟,在多個所述槽中的每一個槽中沿著槽的延 伸方向裝載多個半導體元件;連接步驟,用金屬細線將所述半導 體元件和所述連接電極連接起來;以及分離步驟,從所迷兩列連 接電極之間將封裝體集合基板分開。 本發(fā)明的拾光模塊包括所述半導體裝置、激光模塊以及分光 鏡,裝載在所述半導體裝置中的半導體元件是受光元件。 優(yōu)選拾光模塊包括藍紫色激光裝置和雙波長激光裝置。從該 藍紫色激光裝置射出的光的峰值波長在385nm以上且425nm以下; 從該雙波長激光裝置射出的光的峰值波長在630nm以上且670nm 以下和760nm以上且800nm以下,射出的光的峰值波長是在射出 光的光譜中強度是極大值的波長。 -發(fā)明的效果- 本發(fā)明的半導體裝置,在突起部的上表面包括與半導體元件 連接的連接電極,且突起部上具有高度大于金屬細線的直徑的隔 離件。因此能夠使半導體裝置本身小型化。
圖1 (a)是將第一實施方式所涉及的半導體裝置的一部分切去后的剖開立體圖,圖l (b)是從圖1 (a)的背面看到的圖。圖2 (a)是第一實施方式所涉及的半導體裝置的蓋體透明時
看到的俯枧圖,圖2 (b)是沿圖2 (a)的B-B'線剖開的剖枧圖,
圖2 (c)是沿圖2 (a)的A-A'線剖開的剖視圖,圖2 (d)是圖
2 (c)中的一部分放大后的圖。
圖3是第二實施方式所涉及的半導體裝置的一部分的放大剖視圖。
圖4 (a)是將第三實施方式所涉及的半導體裝置的一部分切去后的剖視立體圖,圖4 (b)是從圖4 (a)的背面看到的圖。
圖5 (a)是第三實施方式所涉及的半導體裝置的蓋體透明時看到的俯枧圖,圖5 (b)是沿圖5 (a)的B-B'線剖開的剖枧圖,圖5 (c)是沿圖5 (a)的A-A'線剖開的剖視圖,圖5 (d)是側視圖。
圖6 (a)到圖6 (e)是按時間順序說明第一實施方式所涉及的半導體裝置的制造過程的圖。
圖7 (a)是第四實施方式所涉及的半導體裝置的立體圖,圖7 (b)是從圖7 (a)的背面看到的圖。
圖8 (a)是第四實施方式所涉及的半導體裝置的省略封裝樹脂時的俯枧圖,圖8 (b)是沿圖8 (a)的B-B'線剖開的剖視圖,圖8 (c)是沿圖8 (a)的A-A'線剖開的剖視圖。
圖9 (a)到圖9 (f)是按時間順序說明第四實施方式所涉及的半導體裝置的制造過程的圖。
圖10是第五實施方式所涉及的半導體裝置的立體圖。圖ll是第六實施方式所涉及的半導體裝置的剖視圖。圖12是第六實施方式所涉及的另一半導體裝置的剖視圖。圖13是第一實施方式所涉及的拾光模塊的示意立體圖。圖14是第一實施方式所涉及的拾光模塊的示意主視圖。圖15是現(xiàn)有的包括受光元件的半導體裝置的剖視圖。一符號說明一
1,2,3,4, 5,6 —半導體裝置,10-半導體元件,22 —金屬細線, 30 —板狀側壁部,41 —第一激光裝置,42—第二激光裝置,43 — 分光鏡,45 —反射鏡,46 —物鏡,47 —光盤,49一激光模塊,50, 51-封裝體,60 —基板部,62—裝載面,64 —非裝載面,70-突起 部,70a—突起部外側側壁,70b—突起部的上表面,75 —連接電 極,76—內(nèi)部布線,77 —外部連接部,80 —隔離件,80a—隔離件 外側側壁,85,86 —粘接劑,90-蓋體,90a-蓋體側壁,94, 94a, 95 一透明部件,96 —封裝樹脂,IOO —封裝體集合基板。
具體實施例方式
下面,參考附圖對本發(fā)明的實施方式做詳細的說明。在以下 各圖中,為筒化說明,用同一參考符號表示實質上具有同一功能 的構成要素。 (第一實施方式) 一半導體裝置一
第一實施方式所涉及的半導體裝置,是用集成化受光元件作 半導體元件的光檢測器。需提一下,既可以用光敏二極管、光敏 三極管、光敏IC (集成電路)等受光元件作半導體元件,也可以 用LED (半導體發(fā)光二極管)、半導體激光元件等發(fā)光元件作半導 體元件。 也就是說,如圖1所示,在該實施方式中的半導體裝置1中, 半導體元件IO內(nèi)裝在槽的剖面形狀是"U"字形的封裝體50的槽 中,由透明的平板狀蓋體90蓋住。圖2 (a)到圖2 (d)也示出 了該實施方式中的半導體裝置1,但為便于說明,圖2 (a)示出 的是蓋體90透明的情況,因此,蓋體90未表示在該圖2 (a)中。 同樣,為便于說明,圖1、圖2 (a)以及圖2 (c)中也未表示固 定蓋體90的粘接劑85。 該實施方式中的封裝體50具有矩形的基板部60、兩個分 別沿著該矩形的一對對邊中的各條邊延伸的突起部70、70以及設 置在該突起部70、 70的上表面的隔離件80、 80。所設置的突起部70、 70,從基板部60中裝載半導體元件10的矩形裝載面62的相向的一對外緣部分朝著上方突出,該突起部70、 70的形狀是一沿著裝載面62的外緣延伸的長方體。圖中,對基板部60與突起部70、 70的交界處未做出明確的圖示,但因為突起部70、 70在基板部60上,所以可以說二者的交界處就是裝載面62這一部分。
在突起部70、 70內(nèi)部設置有多條內(nèi)部布線(埋入布線)76、76、。內(nèi)部布線76在突起部的上表面70b與連接電極75相連接,內(nèi)部布線76在突起部的上表面70b的背面(非裝載面64)與外部連接部77相連接。在突起部的上表面70b且連接電極75的外側設置有平行于突起部70、 70延伸的隔離件80、 80。 在半導體元件10的一個矩形面上,在相向的一對邊上分別有一列由多個電極墊20、 20、排列而成的電極墊列。設置有電極墊20、 20、的面的背面裝載在封裝體50的裝載面62上,并用粘接劑固定在裝載面62上。把半導體元件10裝載到封裝體50中,要做到此時由電極墊20、 20、排成的電極墊列延伸的方向與突起部70、70延伸的方向大致平行。電極墊20、20、 '**與突起部的上表面70b的連接電極75用金屬細線22連接在一起。 隔離件80、 80在突起部的上表面70b位于(從半導體元件IO看去)比連接電極75遠離半導體元件10的位置上,且沿著突起部70、 70的延伸方向延伸。蓋體90放在隔離件80、 80上,并用粘接劑85固定在隔離件80、 80上。這里,粘接劑85存在于隔離件80和蓋體90之間,同時會從隔離件80稍向封裝體50的內(nèi)部方向越出來一些,但未附著在金屬細線22上。也就是說,金屬細線22中除了與連接電極75連接的連接部分以及與電極墊20連接的連接部分以外,都露出在大氣中,處于棵露狀態(tài)。這一點與專利文獻2中所公開的技術不同。專利文獻2中所公開的技術存在以下問題因為沒有隔離件,所以無法正確地確定蓋體在高度方向上的位置,因而蓋體的平行性不良;在金屬細線中被埋入粘接劑里的部分和暴露在空氣中的部分的交界處,金屬細線會由 于粘接劑與金屬的膨脹系數(shù)之差而斷裂。該實施方式中不存在上 述問題。專利文獻2所涉及的半導體裝置,因為在粘接透光性蓋 體之際,焊線處于不固定而浮在液體粘接劑中的狀態(tài),所以當該 粘接劑固化時,固化的收縮應力加到焊線和焊線與電極的接合部 上,接合部就有可能剝落。該實施方式中不存在上述問題。 如將圖2 (c)中左側的突起部70的上部放大后得到的圖2 (d)所示,因為隔離件80、 80的高度比金屬細線22的直徑大, 且將金屬細線22焊接到連接電極75上是第二焊,所以不會出現(xiàn) 放在隔離件80、 80上的蓋體90接觸到金屬細線22,金屬細線22 遭受擠壓的情況。結果是,金屬細線22的連接可靠性很高。因為 隔離件80、 80的高度設定在金屬細線22的直徑的2倍以下,所 以能夠使半導體裝置1的厚度更小,從而能夠使半導體裝置1小 型化。 半導體裝置1的側壁部中,突起部外側側壁70a、隔離件外 側側壁80a以及蓋體側壁90a齊平。這樣便能夠縮短半導體裝置 1的兩個突起部70、 70之間的長度,有益于小型化;粘接劑85 與上述逸些側壁也齊平,粘接劑85未從半導體裝置1的側壁向外 越出。這里所說的外側側壁是突起部70、 70和隔離件80、 80的 側壁中與靠近半導體元件10的側壁相向的側壁。 —半導體裝置的制造方法一
下面,對該實施方式所涉及的半導體裝置1的制造方法進行 說明。 首先,準備圖6 (a)所示的封裝體集合基板100。該封裝體 集合基板100所具有的形狀是多個所述封裝體50排列起來,相 鄰封裝體50的突起部外側側壁70a互為一體,突起部延伸的方向 上也排列有多個封裝體50,多個封裝體50互為一體。 利用公知的方法即能夠制造出該封裝體集合基板100。例如, 在由塑料、陶瓷等形成的平板上形成多個相亙平行的槽55、 55、55,在相鄰的兩個槽55、 55之間的部分平行于槽55形成兩列由多個通孔形成的通孔列。之后,由導電部件將各個通孔埋起來,并以其作內(nèi)部布線76,再在該內(nèi)部布線的上下形成連接電極75和外部連接部77。然后,在排成兩列的連接電極75之間形成隔離件80',就將封裝體集合基板100做好了。
接下來,在多個槽55、 55、 55中各個槽的底面沿著槽55
55、 55的延伸方向裝載上多個半導體裝置10并固定好,即成為圖6 (b)所示的狀態(tài)。 接下來,利用線焊將半導體元件10的電極墊20和連接電極75連接起來。這樣一來,就成為電極墊20和連接電極75由金屬細線22連接在一起的狀態(tài),如圖6 (c)所示。 接下來,將粘接劑(省略圖示)涂敷在隔離件80'的上表面,再對每一個半導體元件10在隔離件80'上放置、粘接并固定上一個透明蓋體90。所布置的蓋體90要將每一個半導體元件10的上方遮蓋起來。該狀態(tài)是圖6 (d)所示的狀態(tài)。需提一下,圖6(d)、圖6 (e)中省略了粘接劑,未做圖示。 接下來,用切片鋸(dicing saw) 40從在相鄰的兩個槽55、55之間排成兩列的連接電極75的列之間進行切割,將該兩列連接電極75分開。此時,從隔離件80'的中央部位進行切割,一分為二。這樣切開后的狀態(tài)就是圖6 (e)所示的狀態(tài)。側壁部分所在的平面就齊平。進一步垂直于槽55的延伸方向把相鄰的兩個半導體元件IO切開,這樣一個一個的半導體裝置1就制造出來了 。 需提一下,上迷半導體裝置1的制造方法只是一個例子而已,該實施方式中的制造方法并不限于此例。既可以在形成槽55以前形成內(nèi)部布線,也可以先把兩列連接電極切開,再放上蓋體。而且,既可以利用切削形成槽,也可以利用激光形成槽,還可以先將多個截面為矩形的棒排列在平板上,再將該棒貼合到平板上,
這樣來形成槽,上述方法皆可。
—拾光模塊一圖13是一示意立體圖,示出了該實施方式所涉及的拾光模塊
放置在光盤47之下的狀態(tài)。圖14是從側面觀看該狀態(tài)時得到的 圖。需提一下,圖14右端的半導體裝置l是作為參考示出的,示 出的是將設置在位于該右端的半導體裝置1之左側的底座48上的 半導體裝置l (光檢測器)繞上下方向的軸旋轉90度后所看到的 受光面一側,并非在拾光模塊中裝載有兩個半導體裝置1。
該拾光模塊包括所述半導體裝置l (光檢測器)、第一及第 二激光裝置41、 42、分光鏡43、反射鏡45以及物鏡46。第一及 第二激光裝置41、 42構成激光模塊49。從該第一及第二激光裝 置41、 42射出的光44通過分光鏡43,在反射鏡45發(fā)生反射后, 再通過物鏡46朝著光盤47的信息記錄面入射,光44在信息記錄 面上發(fā)生反射,經(jīng)由物鏡46、反射鏡45、分光鏡43后入射到半 導體裝置1中。 這里,第一激光裝置41是射出峰值波長405nm的激光的藍紫 色激光裝置;第二激光裝置42是射出峰值波長650nm的紅色激光 和峰值波長780rai的紅外激光這兩個波長的激光的雙波長激光裝 置。 構成拾光模塊的各個部件放在底座48上且光盤47的信息記 錄面的下側。拾光模塊在旋轉的光盤47下在光盤47的徑向上移 動。底座48的放置有各個部件的面與光盤47的信息記錄面平行。 這里,為便于布線,布置半導體裝置1時,要做到突起部70、 70延伸的方向垂直千底座48。也就是說,要做到突起部70、 70 延伸的方向垂直于光盤47的信息記錄面。這樣一布置,就成為半 導體裝置1的多個外部連接部77、 77、 .n垂直于底座48的設置 面排成兩列的狀態(tài)。于是,能夠將從多個外部連接部77、77、…引 出的用于與外部連接的布線收納在半導體裝置1的從底座48的設 置面算起高度為H的范圍內(nèi)。結果是,能夠使拾光模塊整體的高 度減小。
如上所述,半導體裝置1的突起部70、 70垂直于底座48延伸,不存在平行于底座48延伸的突起部。因此,能夠使半導體裝
置1的高度H大致接近與所裝載的半導體元件10的一條邊的長度
相等的長度。這樣一來,就能夠使拾光模塊整體變薄,從而能夠實現(xiàn)拾光模塊的小型化。 在該實施方式中的半導體裝置1中,連接電極75沒有設置在基板部60的裝載面62上,而是設置在用以放置蓋體90的突起部70、 70的上表面70b,因此能夠實現(xiàn)半導體裝置1的小型化。而且,因為將隔離件80、 80設置在突起部70、 70上,所以能夠使蓋體90的平行度提高。 (第二實施方式)
第二實施方式所涉及的半導體裝置與第一實施方式所涉及的半導體裝置1唯一不同的地方是在第二實施方式的半導體裝置中,在金屬細線的一部分上附著有粘接劑,其它各方面都相同。因此,下面^叉對與第 一 實施方式不同的地方進ff說明。 如將突起部70的上部放大后得到的圖3所示,在該實施方式中的半導體裝置中,所涂敷的粘接劑86比第一實施方式多,且該粘接劑86附著到金屬細線22中與連接電極75連接的部分。因此,蓋體90與封裝體50的粘接強度比第一實施方式大,蓋體90固定牢固。需提一下,因為粘接劑86僅附著在金屬細線22中與連接電極75連接的部分,所以金屬細線22不可能斷。 (第三實施方式)
第三實施方式所涉及的半導體裝置,是在第一實施方式所涉及的半導體裝置l中增加了板狀側壁部而構成的。除此以外各方
面都與第一實施方式一樣。因此,下面僅對與第一實施方式不同的地方進行說明。 該實施方式中的半導體裝置2示于圖4 (a)、圖4 (b)以及圖5 (a)到圖5 (d)中。在這些圖中,省略圖示隔離件80、 80上的粘接劑。該實施方式中的半導體裝置2,在基板部60上沿著與設置有突起部70、 70的一對外緣不同的另一對外緣,從一個突起部70的長邊方向的端部到另一個突起部70的長邊方向的端部 設置有板狀側壁部30、 30。也就是說,在第一實施方式的封裝體 50中加上板狀側壁部30、 30即成為該實施方式的封裝體51。 板狀側壁部30與突起部外側側壁70a —起構成封裝體51的 四個側壁。封裝體51是一去掉了上蓋的長方體盒。半導體元件 IO放置在該長方體盒中。 板狀側壁部30的從基板部60的裝載面62算起的高度與突起 部70的高度相等。而且,板狀側壁部30上表面的寬度W2 (垂直 于長邊方向的方向上的寬度)比突起部70上表面的寬度W1 (垂 直于長邊方向的方向上的寬度)小。有了板狀側壁部30,就能夠 防止來自外部的灰塵、塵埃等進入半導體裝置2內(nèi),從而能夠防 止灰塵、塵埃等附著到半導體元件10的受光面上。半導體裝置2 的在突起部70、70延伸的方向上的長度比第一實施方式中的半導 體裝置1長出兩個板狀側壁部30、 30的寬度W2x2那么多,但W2 比突起部70、 70的寬度W1小,因此所增加的長度被抑制在一個 很小的值上。優(yōu)選W2在Wl的1 / 2以下,更優(yōu)選W2在Wl的1 / 4以下。但W2要在10/zm以上。 能夠用與第一實施方式中的半導體裝置一樣的制造方法制造 出該實施方式中的半導體裝置2。也就是說,制造好第一實施方 式中的半導體裝置后,再安裝上板狀側壁部30、 30,即制成該實 施方式中的半導體裝置2。 (第四實施方式) 一半導體裝置一
第四實施方式所涉及的半導體裝置與第一實施方式所涉及的 半導體裝置不同的地方是在第四實施方式中,用板狀透明部件 取代透明的平板狀蓋體,并將該板狀透明部件放到半導體元件上, 將封裝樹脂注入到封裝體的槽中,以將該透明部件的側面與金屬 細線掩埋起來。下面,以與第一實施方式不同的地方為主對第四 實施方式進行說明。有時省略對與第 一 實施方式相同之處的說明。
該實施方式所涉及的半導體裝置3示于圖7 (a)、圖7 (b)以及圖8 (a)到圖8 (c)中。需提一下,為便于說明,在圖8 (a)中省略圖示封裝樹脂96。在該實施方式中,封裝體50、半導體元件IO、隔離件80、 80、突起部70、 70以及金屬細線22都與第一實施方式一樣,半導體元件10與連接電極75的連接結構也一樣。 裝載在封裝體50中的半導體元件10通過金屬細線22與連接電極75相連接。板狀透明部件94隔著透明的粘接劑放在半導體元件10上,以覆蓋半導體元件10的受光面。透明部件94是由玻璃形成的上表面為矩形的板狀部件,粘接在半導體元件10上。 除了透明部件94的上表面、隔離件80、 80的上表面以外,封裝體50的槽(凹部)內(nèi)的部件皆被封裝樹脂96封裝起來。也就是說,透明部件94的側面、突起部70、 70的上表面、金屬細線22等被埋入封裝樹脂96中。當從上往下觀看該實施方式中的半導體裝置3時,僅有透明部件94的上表面與隔離件80、 80的上表面露出來,剩余部分被封裝樹脂96覆蓋。因此,灰塵、塵埃不會附著在半導體元件10的受光面、電極墊20、連接電極75及金屬細線22等上,也就不會出現(xiàn)由于灰塵、塵埃等所導致的短路等不良現(xiàn)象。能夠優(yōu)選使用熱固化環(huán)氧樹脂、夾雜著含有Si02等的填料的樹脂、含有染料且具有遮光性的樹脂等作封裝樹脂。 在被填入封裝體50的槽內(nèi)之際,封裝樹脂96是粘度很高的液體,之后固化成為固體。半導體裝置3的側壁中突起部外側側壁70a以外的側壁與封裝樹脂96及突起部70、 70的端面齊平。這里,因為隔離件80、 80的高度比金屬細線22的直徑大,所以若將封裝樹脂96填充到與隔離件80、 80的上表面大致相同的高度位置,金屬細線22就被全部埋入封裝樹脂96中。因此,與專利文獻2中所敘述的技術不同,金屬細線22不會斷,金屬細線22與電極墊20及連接電極75的連接部分被固定,連接可靠性就提高。再就是,因為透明部件94的上表面露出,透明部件94的側面卻被埋入封裝樹脂96中,所以只有通過透明部件94的上表面而來的光到達半導體元件10的受光面。因此,即使光想要從透 明部件94的側面部分射入,這樣的無用光也不會到達受光面,漫 射光(光的漫反射)也就沒有了,光學特性就會提高。 在以基板部60的裝載面62為基準的高度(距離)下,透明 部件94的上表面的高度比隔離件80、 80的上表面的高度大,因 此,在將半導體裝置3裝載到拾光模塊中之際,就能夠很容易地 以平行于半導體元件10的受光面且面積較大的透明部件94的上 表面作裝載作業(yè)的基準面,也就能夠很容易地提高將半導體裝置 3裝載到拾光模塊中的裝載精度。同時,因為透明部件94的上表 面的高度比隔離件80、 80的上表面的高度大,所以裝載作業(yè)能夠 很容易地在短時間內(nèi)完成。 —半導體裝置的制造方法一
下面,對該實施方式所涉及的半導體裝置3的制造方法進行 說明。需提一下,與第一實施方式的制造方法一樣的地方,要么 省略說明,要么 <又做筒單的說明。 首先,準備圖9 (a)所示的封裝體集合基板100。該封裝體 集合基板100與第一實施方式中的封裝體集合基板100 —樣。 接下來,依次在槽55、 55、的底面沿著槽55、 55、..*的 延伸方向裝載、固定上多個半導體元件10,再將透明部件94放 到半導體元件10的受光面上,并用透明粘接劑進行固定。此時, 保護薄片91a設置在透明部件94的上表面。若進一步在隔離件 80'的上表面放置保護薄片91b,則成為圖9 (b)所示的狀態(tài)。 之后,利用線焊將半導體元件10的電極墊20和連接電極75 連接起來。于是,就成為電極墊20和連接電極75由金屬細線22 連接在一起的狀態(tài),如圖9 (c)所示。 之后,將封裝樹脂96填充到槽55內(nèi)。既可以利用灌注進行 填充,也可以利用注塑成型進行填充。此時,因為由保護薄片91a、 91b蓋住了透明部件94的整個上表面和隔離件80'的上表面,所 以透明部件94的上表面和隔離件80'的上表面一定不會被封裝樹脂96覆蓋住,而是露出來。圖9 (d)表示的是封裝樹脂96已 填充好且已固化的狀態(tài)。 接下來,用切片鋸40從在相鄰的兩個槽55、 55之間排成兩 列的連接電極75的列之間進行切割,使該兩列連接電極75分開。 此時,從隔離件80'的中央部位進行切割,將隔離件80' —分為 二。這樣切開后的狀態(tài)就是圖9 (e)所示的狀態(tài),側壁部分所在 的平面就保持齊平。 之后,從透明部件94和隔離件80'上將保護薄片91a、 91b 揭下來,則成為圖9 (f)所示的狀態(tài)。進一步垂直于槽55的延 伸方向進行切割,將相鄰的兩個半導體元件10分開。于是, 一個 一個的半導體裝置3就制造出來了。這里,因為封裝樹脂96在固 化時收縮,所以封裝樹脂96的上表面位于比透明部件94的上表 面以及隔離件別的上表面之下幾微米處。 該實施方式中的半導體裝置3與第一實施方式中的半導體裝 置1一樣,能夠制作得比現(xiàn)有技術下的半導體裝置更小。 (第五實施方式)
只有透明部件的形狀不同這一點,是第五實施方式所涉及的 半導體裝置與第四實施方式中的半導體裝置3不同的地方,除此 以外其它各方面都相同。因此,僅對不同之處進行說明。 如圖10所示,在該實施方式的半導體裝置4中,透明部件 95是上表面為圓形的板狀部件。因為透明部件95是圓板狀,所 以封裝樹脂96很容易均勻地附著在側面一周上。 該實施方式也能收到與第四實施方式一樣的效果。 (第六實施方式)
只有透明部件的形狀不同這一點,是第六實施方式所涉及的 半導體裝置與第四實施方式中的半導體裝置3不同的地方,除此 以外其它方面都相同。因此僅對不同之處進行說明。 圖11是該實施方式中的半導體裝置5的剖視圖。透明部件 94a在它的上表面部分設置有臺階。該透明部件94a包括上表面部98和臺階面部99,該上表面部98設置在所述上表面部分的中央部位且與半導體元件10的光學功能面的形狀、大小相對應;該臺階面部99比上表面部98低一些。封裝樹脂96覆蓋到臺階面部99的上表面,但上表面部98上不存在封裝樹脂96。這樣一設置臺階面部99,就一定能夠抑制封裝樹脂96覆蓋上表面部98。因此,所需要的光一定能夠到達半導體元件10的光學功能面;從光學功能面發(fā)出的光能夠毫無浪費地射出。 如圖12所示,半導體裝置6中,臺階面部99、上表面部98雙方皆不被封裝樹脂96覆蓋也無妨。 (其它實施方式)
到此敘述的實施方式是本發(fā)明的示例,但本發(fā)明并不限于以上這些例子。 外部連接部設置在基板部的非裝載面以外的部分上也無妨。例如,既可以在突起部外側側壁上設置外部連接部,也可以從非裝載面到突起部外側側壁連續(xù)地設置外部連接部。連接外部連接部與連接電極的布線也不限于設置在突起部內(nèi)的貫穿電極,沿著突起部的側壁設置連接外部連接部與連接電極的布線也無妨。 既可以用固體攝像元件以外的光敏耦合器等受光元件作半導體元件,也可以用LED、激光元件等發(fā)光元件作半導體元件,還可以用光學元件以外的元件作半導體元件,光學元件以外的半導體元件例如有SAW (表面聲波)元件、振子、壓力傳感器、加速度傳感器、聲傳感器等。此時,蓋體無需透明。甚至是利用微電子機械系統(tǒng)(MEMS)制造的元件也可以作半導體元件用。 在矩形封裝體的四條邊上,都設置上表面具有與半導體元件電氣連接的連接電極的突起部也無妨。 放置在半導體元件上的透明部件的上表面的形狀并不限于矩形、圓形,只要是光能夠到達整個受光面的形狀,什么形狀都可以,例如,三角形、五角形等多角形、橢圓形或者用直線將圓、橢圓的 一部分切去后所形成的形狀等。
在圖13、圖14所示的拾光模塊中使用第二實施方式到第六
實施方式所涉及的半導體裝置(光檢測器)也無妨。 在第二實施方式中的半導體裝置2的制造方法下,所使用的 封裝體集合基板不是設有多個槽的封裝體集合基板,而是設有多 個凹坑的封裝體集合基板也無妨。在該情況下,由各個凹坑收納 半導體元件,切斷封裝體集合基板時,要將突起部和板狀側壁部 留出來,即能得到半導體裝置。
在第二實施方式中的半導體裝置2中,對板狀側壁部30的高 度沒有什么限定。板狀側壁部30的高度既可以是到蓋體90的側 面為止的高度,也可以大約是圖4、圖5所示的高度的一半。 一產(chǎn)業(yè)實用性一 綜上所述,本發(fā)明所涉及的半導體裝置,能夠實現(xiàn)小型化, 作為拾光模塊的光檢測器等很有用。
權利要求
1、一種半導體裝置,包括半導體元件和裝載該半導體元件的封裝體,其特征在于所述封裝體具有基板部和突起部,所述基板部實質上是矩形,且包括裝載所述半導體元件的裝載面,所述突起部沿著該裝載面的一對相向的外緣延伸,且所述突起部各自位于所述一對相向的外緣中的一個外緣上;在各個所述突起部的上表面設置有連接電極和隔離件,所述連接電極用金屬細線連接在所述半導體元件上,所述隔離件位于比該連接電極遠離所述半導體元件的位置、具有比該金屬細線的直徑大的高度且沿著該突起部的上表面的外緣延伸。
2、 根據(jù)權利要求l所述的半導體裝置,其特征在于沿著設置有所述突起部的所述裝載面的外緣延伸的該突起部的側壁 與沿著該突起部的上表面的外緣延伸的所述隔離件的外側側壁齊平。
3、 根據(jù)權利要求l或2所述的半導體裝置,其特征在于 所述隔離件的高度在所述金屬細線的直徑的2倍以下。
4、 根據(jù)權利要求1到3中任一項權利要求所述的半導體裝置,其特 征在于所迷金屬細線被埋在封裝樹脂中。
5、 根據(jù)權利要求4所述的半導體裝置,其特征在于 所述半導體元件是光學元件,透明部件放置在所述半導體元件上。
6、 根據(jù)權利要求5所述的半導體裝置,其特征在于 所述透明部件呈板狀,所述透明部件的側面被埋在所述封裝樹脂中,所述透明部件的上表面露出。
7、 根據(jù)權利要求5或6所迷的半導體裝置,其特征在于 從所述裝載面到所述透明部件的上表面的距離比從該裝載面到所迷隔離件的上表面的距離大。
8、 根據(jù)權利要求1到3中任一項權利要求所述的半導體裝置,其特征在于蓋體放置并粘接在所述隔離件上。
9、 根據(jù)權利要求8所述的半導體裝置,其特征在于 所述蓋體中放在所述隔離件上的部分具有沿著該突起部的上表面的外緣延伸的所述隔離件的外側側壁齊平的面。
10、 根據(jù)權利要求8或9所述的半導體裝置,其特征在于 所迷金屬細線中與所迷連接電極和所述半導體元件連接在一起的部分以外的部分棵露在空氣中。
11、 根據(jù)權利要求8或9所述的半導體裝置,其特征在于 將所迷蓋體和所述隔離件粘接起來的粘接劑,覆蓋住所述金屬細線中與所述連接電極連接的部分中的至少 一 部分。
12、 根據(jù)權利要求8到11中任一項權利要求所述的半導體裝置,其 特征在于還設置有板狀側壁部,該板狀側壁部沿著與所述裝載面的所述一對 相向的外緣不同的另 一對外緣從一個所述突起部延伸到另 一個所述突起部,所述板狀側壁部的上表面的在與所述不同的另 一 對外緣垂直的方向 上的寬度比所述突起部的上表面的在與所述一對相向的外緣垂直的方向 上的寬度小。
13、 根據(jù)權利要求8到12中任一項權利要求所迷的半導體裝置,其 特征在于所述半導體元件是光學元件, 所述蓋體由透明材料制成。
14、 一種半導體裝置的制造方法,該半導體裝置包括半導體元件和裝載該半導體元件的封裝體,其特征在于 該半導體裝置的制造方法包括以下步驟準備封裝體集合基板的步驟,該封裝體集合基板具有相互平行的多 個槽,在該槽的側壁的上表面上多個連接電極沿著該槽排成兩列,隔離 件在該兩列之間沿著該槽延伸,裝載步驟,在多個所述槽的每一個槽中沿著槽的延伸方向裝載多個 半導體元件,連接步驟,用金屬細線將所述半導體元件和所述連接電極連接起來,以及切割分離步驟,從所述兩列連接電極之間進行切割而將封裝體集合 基板分開。
15、 根據(jù)權利要求14所述的半導體裝置的制造方法,其特征在于 還包括將蓋體放置并粘接在所迷隔離件上的步驟。
16、 根據(jù)杈利要求14所述的半導體裝置的制造方法,其特征在于 還包括將板狀透明部件放置在所述半導體元件上的步驟,以及用封裝樹脂將所述金屬細線和所述透明部件的側壁封裝起來的步驟。
17、 一種拾光模塊,包括權利要求l到13中任一項權利要求所述的 半導體裝置、激光模塊以及分光鏡,其特征在于裝載在所迷半導體裝置中的半導體元件是受光元件。
18、 根據(jù)權利要求17所述的拾光模塊,其特征在于 進一 步包括反射鏡和物鏡。
19、 根據(jù)權利要求17或18所述的拾光模塊,其特征在于 該拾光模塊放置在光盤的信息記錄面的下側,所述突起部的延伸方向實質上與該信息"fc錄面垂直。
20、 根據(jù)權利要求17到19中任一項權利要求所迷的拾光模塊,其 特征在于所述激光模塊包括藍紫色激光裝置和雙波長激光裝置,從該藍紫色 激光裝置射出的光的峰值波長在385nm以上且425nm以下,從該雙波長 激光裝置射出的光的峰值波長在630nm以上且670nm以下和760nm以上 且800nm以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導體裝置及其制造方法、拾光模塊。封裝體(50)具有矩形的基板部(60)和設置在基板部(60)的一對相向的外緣上的突起部(70、70),半導體元件(10)裝在該基板部(60)上。由金屬細線(22)連接半導體元件(10)的電極墊(20)和形成在突起部的上表面(70b)的連接電極(75)。在突起部的上表面(70b)設置有位于連接電極(75)外側的隔離件(80、80)。在該隔離件(80、80)的上表面粘接有將封裝體(50)完整地覆蓋起來的透明蓋體(90)。隔離件(80、80)的高度比金屬細線(22)的直徑大。提供了一種保護半導體元件的蓋體、透明部件的固定更加穩(wěn)定且整體尺寸更小的半導體裝置。
文檔編號H01L23/02GK101606242SQ20088000406
公開日2009年12月16日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權日2007年3月14日
發(fā)明者南尾匡紀, 古屋敷純也, 吉川則之, 宇辰博喜, 森部省三, 石田裕之, 福田敏行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社