特許 7458825 パッケージおよび半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】パッケージおよび半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20240325BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20240325BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

H01L23/12 F

H01L21/60 311S

H01L27/146 D

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020033756

(22)【出願日】2020-02-28

(65)【公開番号】P2021136396

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-02-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野津 和也

(72)【発明者】

【氏名】觸澤 綾子

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０６６６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－００９２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４７６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１７５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１９６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３２８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４６１４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２７／１４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスを搭載するための基材を備えるパッケージであって、
前記パッケージの第１面には、電極と、前記基材に設けられた凹部と、が配され、
前記基材は、前記第１面とは反対の側の第２面と、第３面と、を有し、
前記第１面は、前記第２面と前記第３面との間に位置し、
前記電極は、前記第２面の側とは反対の側の面である電極表面と、前記第１面と前記第２面との間の仮想的な平面に交差する方向に沿った面である電極側面と、を有し、
前記凹部は、前記平面に交差する方向に沿った面である凹部側面と、前記凹部側面よりも前記第２面の側に位置する凹部底面と、を有し、
前記電子デバイスを搭載する中央上面は、前記凹部底面よりも前記第１面の側に位置し、
前記電極表面は、前記凹部底面よりも前記平面から離れた位置に配され、
前記電極側面が、前記凹部側面に連続しており、
前記凹部は、前記凹部側面に対向するとともに前記第３面に連続する第２の側面をさらに備え、
前記平面から前記凹部側面と前記電極側面との境界までの前記平面と交差する方向の距離が、前記平面から前記第２の側面の一部までの前記平面と交差する方向の距離よりも長いことを特徴とするパッケージ。

【請求項2】

電子デバイスを搭載するためのキャビティが設けられた基材を備えるパッケージであって、
前記パッケージの前記キャビティ内に配された第１面には、電極と、前記基材に設けられた凹部と、前記第１面に対する正射影において前記電極と前記凹部との間に位置する、前記基材で構成された中間部と、が配され、
前記基材は、前記第１面とは反対の側の第２面と、第３面と、第４面と、を有し、
前記第１面は、前記第２面と前記第３面との間に位置し、
前記第３面は、前記第１面と前記第４面との間に位置し、
前記第４面は、前記電子デバイスを覆うカバー部材を配するために、前記キャビティを取り囲むように配され、
前記電極は、前記第２面の側とは反対の側の面である電極表面と、前記第１面と前記第２面との間の仮想的な平面に交差する方向に沿った面である電極側面と、を有し、
前記凹部は、前記平面に交差する方向に沿った面である凹部側面と、前記凹部側面よりも前記第２面の側に位置する凹部底面と、を有し、
前記中間部は、前記第２面の側とは反対の側の面である中間上面を有し、
前記電極表面および前記中間上面は、前記凹部底面よりも前記平面から離れた位置に配され、
前記平面から前記中間上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離を超えず、
前記電極から前記凹部までの距離が、前記電極と前記凹部とを結ぶ方向における前記電極の長さよりも小さく、
前記凹部は、前記凹部側面に対向するとともに前記第３面に連続する第２の側面をさらに備えていることを特徴とするパッケージ。

【請求項3】

前記基材が、中央部および周辺部を有し、
前記電極および前記凹部は、前記周辺部に配され、
前記凹部が、前記電極と前記中央部との間に配されることを特徴とする請求項２に記載のパッケージ。

【請求項4】

前記中央部は、前記第２面の側とは反対の側の面である中央上面を有し、
前記平面から前記中央上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のパッケージ。

【請求項5】

前記基材が、中央部および周辺部を有し、
前記電極および前記凹部は、前記周辺部に配され、
前記凹部が、前記電極と前記中央部との間に配されることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。

【請求項6】

前記中央部は、前記第２面の側とは反対の側の面である前記中央上面を有し、
前記平面から前記中央上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のパッケージ。

【請求項7】

前記周辺部のうち前記電極よりも前記中央部とは反対の側の外側部は、前記第２面の側とは反対の側の面である外側上面を有し、
前記外側上面に、前記電子デバイスが備える面のうち前記第１面に対向する面とは反対の面に配される外部端子に電気的に接続するための端子が配され、
前記平面から前記外側上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離以上であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載のパッケージ。

【請求項8】

前記周辺部のうち前記電極よりも前記中央部とは反対の側の外側部は、前記第２面の側とは反対の側の面である外側上面を有し、
前記外側上面に、前記電子デバイスが備える面のうち前記第１面に対向する面とは反対の面に配される外部端子に電気的に接続するための端子が配され、
前記平面から前記外側上面までの距離が、前記平面から前記中央上面までの距離と同じであることを特徴とする請求項４または６に記載のパッケージ。

【請求項9】

前記周辺部のうち前記電極よりも前記中央部とは反対の側の外側部は、前記第２面の側とは反対の側の面である外側上面を有し、
前記外側部は、前記平面から前記第２面の側とは反対の側の面である第１外側上面までの距離が前記平面から前記電極表面までの距離よりも大きい第１外側部と、前記第１外側部よりも前記中央部とは反対の側に配され、前記平面から前記第２面の側とは反対の側の面である第２外側上面までの距離が前記平面から前記第１外側上面までの距離よりも大きい第２外側部と、を備え、
前記第２外側上面に、前記電子デバイスが備える面のうち前記第１面に対向する面とは反対の面に配される外部端子に電気的に接続するための端子が配されることを特徴とする請求項４または６に記載のパッケージ。

【請求項10】

前記平面から前記第１外側上面までの距離が、前記平面から前記中央上面までの距離と同じであることを特徴とする請求項９に記載のパッケージ。

【請求項11】

前記第１面に対する正射影において、前記電極の面積が、前記端子の面積よりも大きいことを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載のパッケージ。

【請求項12】

前記第１面に対する正射影において、前記電極と前記凹部とを結ぶ方向と交差する方向における前記凹部の幅が、前記電極から前記凹部に向かう方向に、同じ、または、連続的または段階的に広くなることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のパッケージ。

【請求項13】

前記第１面に対する正射影において、前記電極と前記凹部とを結ぶ方向における前記電極の長さが、前記電極と前記凹部とを結ぶ方向における前記凹部の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載のパッケージ。

【請求項14】

前記第１面に対する正射影において、
前記第１面が、互いに平行な第１辺および第２辺と、前記第１辺と前記第２辺と交差する方向に延びる第３辺と、を含む矩形状を有し、
前記電極が、前記第１面の角部に配され、前記第１辺および前記第３辺にそれぞれ平行な２辺を含む三角形状を備えることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載のパッケージ。

【請求項15】

前記第１面に対する正射影において、前記凹部が、前記平行な２辺をそれぞれ延長した２つの仮想線と重なる位置にそれぞれ辺を備えることを特徴とする請求項１４に記載のパッケージ。

【請求項16】

前記基材には、複数の前記電極および前記凹部の組み合わせが配され、
前記第１面に対する正射影において、
前記第１面が矩形状を有し、
前記第１面の４つの角部のうち少なくとも互いに対向する２つの角部に、前記組み合わせが、それぞれ配され、
前記２つの角部のうち一方の角部に配された前記電極と前記２つの角部のうち他方の角部に配された前記電極との間に、前記２つの角部に配されたそれぞれの前記凹部が配されることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載のパッケージ。

【請求項17】

請求項１乃至１６の何れか１項に記載のパッケージと、
前記パッケージの前記第１面に搭載された電子デバイスと、
を含むことを特徴とする半導体装置。

【請求項18】

請求項４または６乃至１０の何れか１項に記載のパッケージと、
前記中央上面に搭載された電子デバイスと、
を含むことを特徴とする半導体装置。

【請求項19】

電子デバイスと、前記電子デバイスが搭載された第１面、前記第１面とは反対の側の第２面、および、第３面を備えるパッケージと、前記電子デバイスを覆うカバー部材と、を含む半導体装置であって、
前記第１面には、前記電子デバイスに対向する電極表面を有する電極が配され、
前記第１面は、前記第２面と前記第３面との間に位置し、
前記電極は、前記電子デバイスが備える面のうち前記第１面に対向する面に導電部材を介して電気的に接続され、
前記第１面は、前記電極と凹部とを備え、
前記凹部は、前記第１面と前記第２面との間の仮想的な平面に交差する方向に沿った面である凹部側面と、前記凹部側面よりも前記第２面の側に位置する凹部底面と、前記凹部側面に対向するとともに前記第３面に連続する第２の側面と、を有し、
前記電極表面は、前記凹部底面よりも前記平面から離れた位置に配され、
前記導電部材が、前記凹部に入り込み、
前記カバー部材が、前記第１面の周辺部に設けられた凸部に結合されていることを特徴とする半導体装置。

【請求項20】

前記電極は、前記周辺部に配され、
前記第１面に対する正射影において、前記周辺部のうち前記電極と前記凸部との間の外側部に、前記電子デバイスが備える面のうち前記第１面に対向する面とは反対の面に配される外部端子にワイヤによって電気的に接続された端子が配され、
前記外側部は、前記第２面の側とは反対の側の面である外側上面を有し、
前記凸部は、前記第２面の側とは反対の側の面である凸部上面を有し、
前記平面から前記外側上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離よりも大きく、
前記平面から前記凸部上面までの距離が、前記平面から前記外側上面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１９に記載の半導体装置。

【請求項21】

前記第１面に対する正射影において、前記第１面が、前記電極よりも中央の側に配された中央部を有し、
前記中央部は、前記第２面の側とは反対の側の面である中央上面を有し、
前記平面から前記中央上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１９または２０に記載の半導体装置。

【請求項22】

前記第１面に対する正射影において、前記第１面が、前記電極よりも中央の側に配された中央部を有し、
前記中央部は、前記第２面の側とは反対の側の面である中央上面を有し、
前記平面から前記外側上面までの距離が、前記平面から前記中央上面までの距離よりも大きく、
前記平面から前記中央上面までの距離が、前記平面から前記電極表面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。

【請求項23】

前記電子デバイスが備える面のうち前記第１面に対向する面とは反対の面に、画像を取得するための複数のセンサが配されたセンサ部が配され、
前記第１面に対する正射影において、前記電極および前記凹部が、前記センサ部と重ならない位置に配されていることを特徴とする請求項１９乃至２２の何れか１項に記載の半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パッケージおよび半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＩＣチップを備えるＩＣモジュールがカード基材に搭載されたＩＣカードが示されている。カード基材にＩＣモジュールを搭載する際に、導電ペーストが、ＩＣモジュールの外周部に配される堰部によって塞き止められ、第２の凹部に押し出されることによって、導電ペーストが、ＩＣモジュールとカード基材との間からはみ出すことを防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１８８０４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子デバイスをパッケージに搭載する際に、パッケージと電子デバイスとの互いに対向する面同士を、導電性の結合部材を用いて結合する場合がある。

【0005】

本発明は、パッケージに電子デバイスを搭載する上で有利な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係るパッケージは、電子デバイスを搭載するための基材を備えるパッケージであって、前記パッケージの第１面には、電極と、前記基材に設けられた凹部と、が配され、前記基材は、前記第１面とは反対の側の第２面と、第３面と、を有し、前記第１面は、前記第２面と前記第３面との間に位置し、前記電極は、前記第２面の側とは反対の側の面である電極表面と、前記第１面と前記第２面との間の仮想的な平面に交差する方向に沿った面である電極側面と、を有し、前記凹部は、前記平面に交差する方向に沿った面である凹部側面と、前記凹部側面よりも前記第２面の側に位置する凹部底面と、を有し、前記電子デバイスを搭載する中央上面は、前記凹部底面よりも前記第１面の側に位置し、前記電極表面は、前記凹部底面よりも前記平面から離れた位置に配され、前記電極側面が、前記凹部側面に連続しており、前記凹部は、前記凹部側面に対向するとともに前記第３面に連続する第２の側面をさらに備え、前記平面から前記凹部側面と前記電極側面との境界までの前記平面と交差する方向の距離は、前記平面から前記第２の側面の一部までの前記平面と交差する方向の距離よりも長いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、パッケージに電子デバイスを搭載する上で有利な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態おけるパッケージの構成例を示す断面図。

【図2】図１のパッケージの電極付近の構成例を示す断面図および平面図。

【図3】図１のパッケージの電極付近の構成例を示す断面図および平面図。

【図4】図１のパッケージの電極付近の構成例を示す断面図および平面図。

【図5】図１のパッケージの電極付近の構成例を示す断面図および平面図。

【図6】図１のパッケージの電極付近の構成例を示す断面図および平面図。

【図7】図１のパッケージの構成例を示す断面図および平面図。

【図8】図１のパッケージを用いた半導体装置の構成例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

図１～８を参照して、本開示の実施形態によるパッケージおよび半導体装置の構成について説明する。図１は、本実施形態のパッケージ１００の構成例を示す断面図である。図２（ａ）は、図１の電極１１２付近を拡大した断面図および平面図である。図２（ｂ）は、パッケージ１００に電子デバイス２００を搭載した際の断面図および平面図である。パッケージ１００は、例えば、セラミック、プリント基板、プラスチックなどを用いて作製される。

【0011】

パッケージ１００は、電子デバイス２００を搭載するためのキャビティ１１１が設けられた基材１５０を備える。パッケージ１００（基材１５０）の面１５１には、電極１１２と、基材１５０に設けられた凹部１１３と、が配される。基材１５０は、面１５１とは反対の側の面１５２を有する。面１５２は、基材１５０の裏面ともいえる。電極１１２は、面１５２の側とは反対の側の面である表面１３１（電極表面）と、面１５１と面１５２との間の仮想的な平面（以下、基準平面１５５と記載する場合がある。）に交差する方向に沿った面である側面１３２（電極側面）と、を有する。詳細は後述するが、電極１１２は、電子デバイス２００に対向し、電子デバイス２００が備える面のうち面１５１に対向する面２５１に導電部材１１５を介して電気的に接続される。凹部１１３は、基準平面１５５に交差する方向に沿った面である側面１３４（凹部側面）と、側面１３４よりも面１５２の側に位置する底面１３３（凹部底面）と、を有している。ここで、凹部１１３の側面１３４のそれぞれの面と基準平面１５５とのなす角度は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0012】

半導体装置において、凹部１１３には、電子デバイス２００を搭載する際に、電極１１２の上に導電部材１１５を塗布し、電子デバイス２００を上方から圧着する際に、はみ出した導電部材１１５が流れ込む。また、面１５１には、電子デバイス２００が備える面のうち面１５１に対向する面２５１とは反対の面２５２に配される外部端子２２３（図８参照）に電気的に接続するための端子１１４が配される。端子１１４と電子デバイス２００の外部端子２２３とは、金、銀、銅、アルミニウムやこれらの合金などを用いたワイヤによって電気的に接続される。電極１１２、端子１１４は、基材１５０の面１５２に配されるパッケージ１００の外部端子１０６に電気的に接続されている。電極１１２、端子１１４は導電性材料、例えば、タングステン、モリブデン、ニッケル、金などの金属などが用いられ、めっき法などを用いて形成されうる。ここで、基準平面１５５は、面１５１と面１５２との間の基材１５０の中を通る仮想線でありうる。基準平面１５５は、例えば、凹部１１３の底面１３３と平行な面であってもよい。また、基材１５０の面１５２が平らである場合、基準平面１５５は、面１５２と平行な面であってもよい。

【0013】

キャビティ１１１、凹部１１３、電極１１２の具体的な形成方法を、セラミックパッケージを例にとって説明する。セラミック材料とバインダーを混錬したグリーンシートを、金型などを使用して、電極１１２、端子１１４と電気的に接続されるビア（孔）やキャビティ１１１を形成し、ビアにはタングステン、モリブデンなどの導電性材料を用いた導電性の部材１０７を充填する。その後、配線パターン（不図示）を印刷し、積層することによって、電極１１２、端子１１４は、導電性の部材１０７を介して外部端子１０６と電気的に接続される。その後、切断、焼成を経た後、電解めっき、無電解めっきなどを用いて、電極１１２、端子１１４にめっきを施す。プラスチックパッケージの場合、凹部１１３は、モールド成型、切削加工によって形成される。また、プリント基板を使用する場合、凹部１１３は、プリント基板上にプラスチックなどで作製された枠材を接着剤で貼り付けることで形成可能である。外部端子１０６は、パッケージ１００の外部と電気的に接続するための電極であり、一般的な形態としては、ＬＣＣ（Ｌｅａｄｌｅｓｓ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などがある。

【0014】

電極１１２の表面１３１は、凹部１１３の底面１３３よりも基準平面１５５から離れた位置に配されている。換言すると、基準平面１５５から電極１１２の表面１３１までの距離ｄ１は、基準平面１５５から凹部１１３の底面１３３までの距離ｄ２よりも大きい。ここで、面１５１と面１５２とを結ぶ方向、つまり、図１、２（ａ）、２（ｂ）に示される断面図における上下方向、図２（ａ）、２（ｂ）に示される平面図における紙面と交差する（直交する）方向を、厚さ方向とする。このとき、電極１１２の表面１３１は、凹部１１３の厚さ方向と交差する方向に沿った底面１３３よりも面１５２から離れた位置に配されていてもよい。電極１１２の表面１３１は、厚み方向において、凹部１１３の底面１３３よりも浅い位置に配されているともいえる。また、電極１１２の厚さ方向に沿った側面のうち凹部１１３の側の側面１３２と、凹部１１３の厚さ方向に沿った側面のうち電極１１２の側の側面１３４と、が１つの平面を構成している。換言すると、厚さ方向に露出する電極１１２の端面と凹部１１３の端面とが、平面的に接する位置に形成され、電極１１２の側面１３２が、凹部１１３の側面１３４に連続している。

【0015】

電極１１２と電子デバイス２００の面２５１とを接続する際に、まず、導電性の接着剤などを用いた導電部材１１５が電極１１２上に塗布される。その後、面１５１の上方から、電子デバイス２００を圧着することによって、電極１１２と電子デバイス２００とが接続される。電子デバイス２００を圧着する際に、電極１１２の表面１３１からはみ出した導電部材１１５は、電極１１２に隣接する凹部１１３に流れ込む。これによって、導電部材１１５が、広範囲に濡れ広がることを抑制できる。つまり、パッケージ１００に電子デバイス２００を搭載する際に、パッケージ１００と電子デバイス２００とを結合する導電性の導電部材１１５の広がりをコントロールしやすくなる。結果として、導電部材１１５が、必要以上に広がってしまうことによるショートの低減による歩留まりの向上や、導電部材１１５の濡れ広がりに対するマージンを削減によるパッケージ１００の小型化などが実現できる。

【0016】

ここで、図１に示されるように、面１５１のうち電極１１２や凹部１１３が配される部分を周辺部１６２、周辺部よりも内側の部分を中央部１６１と呼ぶ。中央部１６１は、周辺部１６２よりも面１５１の中心に近い部分といえる。凹部１１３は、電極１１２と中央部１６１との間に配されている。また、図２（ａ）に示されるように、凹部１１３は、電極の中心１２１と面１５１の中心１２２との間に配されていてもよい。ここで、面１５１の中心とは、面１５１に対する正射影において、パッケージ１００の中心であってもよいし、パッケージ１００のうち電子デバイス２００が載置されるキャビティ１１１の中心であってもよい。図１に示される構成において、パッケージ１００の中心とキャビティ１１１の中心とは、同じ位置でありうる。また、中心とは、対象物が矩形の場合、対角線が交差する部分であってもよいし、幾何学的重心の位置であってもよい。

【0017】

また、面１５１に対する正射影において、電極１１２と凹部１１３とを結ぶ方向と交差する方向における凹部１１３の幅が、電極１１２から凹部１１３に向かう方向に、同じ、または、連続的または段階的に広くなっていてもよい。このとき、面１５１に対する正射影において、電極１１２の中心１２１と面１５１の中心１２２とを結ぶ方向と交差する方向における凹部１１３の幅が、電極１１２から面１５１の中心１２２に向かう方向に、同じ、または、連続的または段階的に広くなっていてもよい。例えば、図２（ａ）に示されるように、電極１１２と凹部１１３とを結ぶ方向である電極１１２の中心１２１と面１５１の中心１２２とを結ぶ方向と交差する方向における凹部１１３の電極１１２の側の幅をａ、面１５１の中心１２２の側（中央部１６１の側）の幅をｂとする。このとき、ａ≦ｂの関係になるよう凹部１１３を形成することによって、同じ面積の凹部１１３で比較した場合、電極１１２から凹部１１３に向かう方向にの長さｃを、より短くすることができる。これによって、パッケージ１００の中心１２２方向への導電部材１１５のはみ出しを、より小さい範囲に抑えることができる。図２（ａ）には、凹部１１３の幅が、電極１１２から凹部１１３に向かう（パッケージ１００の中心１２２に向かう）につれて連続的に広くなる場合が示されている。

【0018】

また、中央部１６１は、面１５２の側とは反対の側の面である上面１３５（中央上面）を有し、基準平面１５５から中央部１６１の上面１３５までの距離ｄ３が、基準平面１５５から周辺部１６２のうち電極１１２が配される部分の上面１３７までの距離ｄ４と同じであってもよい。換言すると、中央部１６１にさらなる凹部が配されていなくてもよい。これによって、パッケージ１００を作製する際の加工が、中央部１６１に追加の凹部を作製する場合よりも容易になり、パッケージ１００の製造の歩留まり向上が期待できる。

【0019】

図３（ａ）、３（ｂ）は、図２（ａ）、２（ｂ）の変形例を示す断面図および平面図である。周辺部１６２のうち電極１１２よりも中央部１６１とは反対の側の外側部１０５は、周辺部１６２のうち電極１１２が配される部分の上面１３７よりも高い位置に配される、面１５２の側とは反対の側の面である上面１３６（外側上面）を有する。ここで、基準平面１５５から外側部１０５の上面１３６までの距離ｄ５が、基準平面１５５から電極１１２の表面１３１までの距離ｄ１以上である。基材１５０の面１５２から外側部１０５の上面１３６から面１５２までの距離が、面１５２から電極１１２の表面１３１までの距離以上であってもよい。また、図３（ａ）、３（ｂ）に示されるように、基準平面１５５から外側部１０５の上面１３６までの距離ｄ５が、基準平面１５５から中央部１６１の上面１３５までの距離ｄ３と同じであってもよい。同様に、基材１５０の面１５２から外側部１０５の上面１３６までの距離が、面１５２から中央部１６１の上面１３５までの距離と同じであってもよい。外側部１０５の上面１３６と中央部１６１の上面１３５とを同じ高さにすることによって、パッケージ１００を作製する際の工程数を抑制することができる。外側部１０５の上面１３６には、電子デバイス２００が備える面のうち面１５１に対向する面２５１とは反対の面２５１に配される外部端子２２３に電気的に接続するための端子１１４が配されていてもよい（図６参照）。

【0020】

図３（ａ）、３（ｂ）に示される構成は、図２（ａ）、２（ｂ）に示される構成と比較して、基準平面１５５から中央部１６１の上面１３５までの距離ｄ３が、基準平面１５５から電極１１２の表面１３１までの距離ｄ１よりも大きくなっている。つまり、中央部１６１の上面１３５が、電極１１２の表面１３１よりも高い位置に配される。これによって、電極１１２から面１５１の中心１２２の方向への導電部材１１５のはみ出しの抑制効果は、図２（ａ）、２（ｂ）に示される構成と同等かそれ以上となる。また、電極１１２の表面１３１よりも高い位置に外側部１０５の上面１３６が配されるため、電極１１２から面１５１の外側への導電部材１１５のはみ出しも抑制することができる。結果として、導電部材１１５がはみ出してしまう面積をより小さく抑えることができるようになる。これによって、パッケージ１００に電子デバイス２００を搭載する際の歩留まりの向上や、パッケージ１００の小型化が実現できる。

【0021】

図４（ａ）、４（ｂ）は、電極１１２付近のさらなる変形例を示す断面図および平面図である。図４（ａ）、４（ｂ）に示される構成は、図２（ａ）、２（ｂ）に示される構成と比較して、面１５１は、電極１１２に隣接して配される凹部１１３に加えて、電極１１２と凹部１１３との間に配される中間部１１７を備えている。換言すると、パッケージ１００の面１５１には、電極１１２と、基材１５０に設けられた凹部１１３と、面１５１に対する正射影において電極１１２と凹部１１３との間に位置する、基材１５０で構成された中間部１１７と、が配される。このとき、中間部１１７は、面１５２の側とは反対の側の面である上面１３８（中間上面）を有し、中間部１１７の上面１３８は、凹部１１３の底面１３３よりも基準平面１５５から離れた位置に配される。また、基準平面１５５から中間部１１７の上面１３８までの距離ｄ６が、基準平面１５５から電極１１２の表面１３１までの距離を超えない。また、基材１５０の面１５２から中間部１１７の上面１３８までの距離が、面１５２から電極１１２の表面１３１までの距離以下、かつ、面１５２から凹部１１３の底面１３３までの距離よりも大きくなっていてもよい。つまり、中間部１１７の上面１３８は、電極１１２の表面１３１と凹部１１３の底面１３３との間の高さに配されている。このとき、面１５１に対する正射影において、電極１１２から凹部１１３までの距離ｅが、電極１１２と凹部１１３とを結ぶ方向（例えば、電極１１２の中心と凹部１１３の中心とを結ぶ方向）における電極１１２の長さよりも小さくてもよい。

【0022】

基準平面１５５から中間部１１７の上面１３８までの距離ｄ６が、基準平面１５５から中央部１６１の上面１３５までの距離ｄ３と同じであってもよい。また、基材１５０の面１５２から中間部１１７の上面１３８までの距離が、基材１５０の面１５２から中央部１６１の上面１３５までの距離と同じであってもよい。つまり、中間部１１７の上面１３８と中央部１６１の上面１３５とが、同じ高さであってもよい。また、基準平面１５５から中間部１１７の上面１３８までの距離ｄ６が、基準平面１５５から周辺部１６２のうち電極１１２が配される部分の上面１３７までの距離ｄ５と同じであってもよい。つまり、中間部１１７と周辺部１６２のうち電極１１２が配される部分とが同じ高さであってもよい。さらに、周辺部１６２のうち電極１１２が配される部分の上面１３７と中央部１６１の上面１３５と中間部１１７の上面１３８とが、同じ高さに配されていてもよい。これによって、パッケージ１００を作製する際の工程数を抑制することができる。

【0023】

特許文献１には、電極１１２と凹部１１３との間に、電極１１２の表面１３１よりも高い位置まで部材が配され、はみ出した導電部材１１５が凹部１１３に流れ込み難くなっている。一方、図４（ａ）、４（ｂ）に示される構成において、中間部１１７は、電極１１２の表面１３１を超えず、電極１１２の表面１３１と同じ高さ、または、より低い位置に配されているため、はみ出した導電部材１１５がより凹部１１３に流れ込みやすく、導電部材１１５のはみ出しをより容易にコントロールできる。また、上述と同様に、電極１１２と凹部１１３とを結ぶ方向と交差する方向における凹部１１３の幅が、電極１１２から離れるにつれて、同じ、または、連続的または段階的に広くなっていてもよい（ａ≦ｂ）。

【0024】

図５（ａ）、５（ｂ）は、図４（ａ）、４（ｂ）の変形例を示す断面図および平面図である。図２（ａ）、２（ｂ）に示される構成に対する図３（ａ）、３（ｂ）に示される構成と同様に、周辺部１６２のうち電極１１２よりも中央部１６１とは反対の側の外側部１０５は、周辺部１６２のうち電極１１２が配される部分の上面１３７よりも高い位置に配される、面１５２の側とは反対の側の面である上面１３６を有していてもよい。図５（ａ）、５（ｂ）に示されるように、基準平面１５５から外側部１０５の上面１３６までの距離ｄ５が、基準平面１５５から中央部１６１の上面１３５までの距離ｄ３と同じであってもよい。また、基材１５０の面１５２から外側部１０５の上面１３６までの距離が、面１５２から中央部１６１の上面１３５までの距離と同じであってもよい。外側部１０５の上面１３６と中央部１６１の上面１３５とを同じ高さにすることによって、パッケージ１００を作製する際の工程数を抑制することができる。外側部１０５の上面１３６には、電子デバイス２００が備える面のうち面１５１に対向する面２５１とは反対の側の面２５１に配される外部端子２２３に電気的に接続するための端子１１４が配されていてもよい。

【0025】

図５（ａ）、５（ｂ）に示される構成は、図４（ａ）、４（ｂ）に示される構成と比較して、中央部１６１の上面１３５が、電極１１２の表面１３１よりも高い位置に配される。これによって、電極１１２から面１５１の中心１２２の方向への導電部材１１５のはみ出しの抑制効果は、図４（ａ）、４（ｂ）に示される構成と同等かそれ以上となる。また、電極１１２の表面１３１よりも高い位置に外側部１０５の上面１３６が配されるため、電極１１２から面１５１の外側への導電部材１１５のはみ出しも抑制することができる。結果として、導電部材１１５がはみ出してしまう面積をより小さく抑えることができるようになる。これによって、パッケージ１００に電子デバイス２００を搭載する際の歩留まりの向上や、パッケージ１００の小型化が実現できる。

【0026】

また、外側部１０５は、図３（ａ）、３（ｂ）、５（ａ）、５（ｂ）に示されるように、１つの段を構成しているだけに限られない。図６（ａ）、６（ｂ）は、図３（ａ）、３（ｂ）の変形例を示す断面図および平面図である。周辺部１６２のうち電極１１２よりも中央部１６１とは反対の側の外側部１０５は、面１５２の側とは反対の側の面である上面１３６（外側上面）を有する。外側部１０５は、基準平面１５５から面１５２の側とは反対の側の面である上面１３６ａまでの距離ｄ５ａが基準平面１５５から電極１１２の表面１３１までの距離ｄ１よりも大きい外側部１０５ａと、外側部１０５ａよりも中央部１６１とは反対の側に配され、基準平面１５５から面１５２の側とは反対の側の面である上面１３６ｂまでの距離ｄ５ｂが基準平面１５５から上面１３６ａまでの距離ｄ５ａよりも大きい外側部１０５ｂと、を備えていてもよい。このとき、外側部１０５ａは、基材１５０の面１５２から上面１３６ａまでの距離が面１５２から電極１１２の表面１３１までの距離よりも大きくてもよい。また、外側部１０５ｂは、面１５２から上面１３６ｂまでの距離が面１５２から外側部１０５ａの上面１３６ａまでの距離よりも大きくてもよい。

【0027】

このとき、図６（ａ）、６（ｂ）に示されるように、外側部１０５ｂの上面１３６ｂに、電子デバイス２００が備える面のうち面１５１に対向する面２５１とは反対の面２５２に配される外部端子２２３に電気的に接続するための端子１１４が配されていてもよい。パッケージ１００の端子１１４と電子デバイス２００の外部端子２２３とは、金線などのワイヤ６０１によって接続されうる。

【0028】

また、図６（ａ）、６（ｂ）に示されるように、基準平面１５５から外側部１０５ａの上面１３６ａまでの距離ｄ５ａが、基準平面１５５から中央部１６１の上面１３５までの距離ｄ３と同じであってもよい。外側部１０５を２段以上の構成にした場合であっても、外側部１０５ａの上面１３６ａと中央部１６１の上面１３５とを同じ高さにすることによって、パッケージ１００を作製する際の工程数の増加を抑制することが可能となる。

【0029】

図６（ａ）、６（ｂ）に示される構成においても、電極１１２の表面１３１よりも高い位置に外側部１０５ａの上面１３６ａおよび外側部１０５ｂの上面１３６ｂが配される。このため、電極１１２から面１５１の外側への導電部材１１５のはみ出しも抑制することができる。

【0030】

以上、電極１１２および凹部１１３を中心に、パッケージ１００の構成を説明したが、次いで、図７（ａ）、７（ｂ）を用いてパッケージ１００の全体の構成について説明する。図７（ａ）は、パッケージ１００の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＦ―Ｆ’線における断面図である。

【0031】

図７（ａ）に示されるように、電極１１２および凹部１１３は、電極１１２上に導電部材１１５の材料を塗布し、余剰な導電部材１１５を凹部１１３に向かって流れやすくするために、面１５１の中央に向かって幅が単調増加する形状であってもよい。具体的には、電極１１２、凹部１１３は、三角形状であってもよい。つまり、面１５１に対する正射影において、面１５１（キャビティ１１１）が、互いに平行な辺７０１および辺７０２と、辺７０１と辺７０２と交差する方向に延びる辺７０３と、を含む矩形状を有している。このとき、電極１１２が、面１５１（キャビティ１１１）の角部に配され、辺７０１および辺７０３にそれぞれ平行な２辺を含む三角形状を備えていてもよい。さらに、面１５１に対する正射影において、凹部１１３が、辺７０１および辺７０３にそれぞれ平行な電極１１２の２辺をそれぞれ延長した２つの仮想線と重なる位置にそれぞれ辺を備える。これによって、図７（ａ）に示されるように、三角形状を有する電極１１２および凹部１１３が配される。電極１１２および凹部１１３の角は、図７（ａ）に示されるように、面取りされていてもよい。また、面１５１（キャビティ１１１）の角部が、面取りされていてもよい。つまり、辺７０１と辺７０３との交差部が、丸められていてもよいし、辺７０２と辺７０３との交差部が丸められていてもよい。

【0032】

また、電極１１２を確実に電子デバイス２００の面２５１と電気的に接続するために、電極１１２および凹部１１３を複数箇所に配してもよい。つまり、面１５１（キャビティ１１１）には、複数の電極１１２および凹部１１３の組み合わせが配される。例えば、矩形状の面１５１（キャビティ１１１）の４つの角部のうち少なくとも互いに対向する２つの角部に、電極１１２と凹部１１３との組み合わせが、それぞれ配されていてもよい。このとき、２つの角部のうち一方の角部に配された電極１１２と２つの角部のうち他方の角部に配された電極１１２との間に、２つの角部に配されたそれぞれの凹部１１３が配されうる。また、図７（ａ）、７（ｂ）に示されるように、面１５１（キャビティ１１１）のそれぞれの角部４箇所（四隅）に、電極１１２および凹部１１３を設けてもよい。これによって、電極１１２と電子デバイス２００とが電気的に接続されないリスクを減らすことができる。このとき、図７（ａ）に示されるように、面１５１に対する正射影において、電極１１２の面積が、電子デバイス２００の外部端子２２３と接続するための端子１１４の面積よりも大きくてもよい。

【0033】

一方、電極１１２および凹部１１３は、面１５１に対する正射影におけるサイズが大き過ぎると、例えば、セラミックパッケージの場合、焼成時の収縮バランスが悪化し、電子デバイスを搭載する面１５１の平面性が悪化することがある。また、電極１１２および凹部１１３は、面１５１に対する正射影におけるサイズが小さ過ぎると、グリーンシートの孔あけ加工時に、孔が塞がることがある。このため、電極１１２および凹部１１３は、適当な大きさにする必要がある。具体的には、電極１１２の辺７０１、７０３にそれぞれ沿った長さは、１辺１ｍｍから１０ｍｍ程度、凹部１１３の辺７０１、７０３にそれぞれ沿った長さは、０．５ｍｍから３ｍｍ程度であってもよい。このとき、図７（ａ）に示されるように、面１５１に対する正射影において、電極１１２と凹部１１３とを結ぶ方向（例えば、電極１１２の中心と面１５１の中心とを結ぶ方向）における電極１１２の長さが、凹部１１３の長さよりも長くてもよい。

【0034】

また、図７（ｂ）に示されるように、電極１１２の外側（外側部１０５）には、電子デバイス２００上の外部端子２２３と金線などのワイヤを使用し、電気的に接続するための端子１１４が設けられる。端子１１４に、導電部材１１５が回りこんだ場合、ワイヤボンディング工程で、端子１１４にワイヤを接続することがでない、また、ワイヤを接続できたとしても、ワイヤの接続信頼性を悪化させる可能性があるため、導電部材１１５のはみ出しを抑制することが重要である。このため、電極１１２は、電子デバイス２００を載置する面より０．０１ｍｍから０．５ｍｍ程度、基準平面１５５（面１５２）に近い位置に設けられていてもよい。つまり、例えば、上述の図３（ｂ）、５（ｂ）、６（ｂ）の位置に、電極１１２の表面１３１が配されていてもよい。図３（ｂ）、５（ｂ）、６（ｂ）に示される構成において、電子デバイス２００は、中央部１６１の上面１３５に電子デバイス２００を固定するための固定部材を介して載置されうる。

【0035】

さらに、端子１１４への導電部材１１５の回り込みを防ぐために、端子１１４は、電子デバイス２００が載置される表面より０．１ｍｍから２ｍｍ程度、基準平面１５５（面１５２）から離されていてもよい。つまり、図７（ｂ）に示される構成のように、中央部１６１の上面１３５に電子デバイス２００が載置され、中央部１６１の上面１３５と同じ高さの外側部１０５ａよりも高い位置に配された外側部１０５ｂの上面１３６ｂに、端子１１４が配されていてもよい。

【0036】

また、凹部１１３の底面１３３は、電極１１２の表面１３１よりも０．１ｍｍから１ｍｍ程度、基準平面１５５（面１５２）に近い位置にあれば、余剰な導電部材１１５を凹部１１３に収容することができる。これらの構成によって、導電部材１１５の広がりを容易にコントロールすることが可能となる。

【0037】

次いで、図８を用いて、上述のパッケージ１００と、パッケージ１００の面１５１に搭載された電子デバイス２００と、を含む半導体装置を説明する。図８において、パッケージ１００は、図３（ａ）、３（ｂ）に示される構成を用いているが、上述した他の構成を用いてもよい。

【0038】

本実施形態において、半導体装置８００は、電子デバイス２００と、電子デバイス２００が搭載された面１５１および面１５１とは反対の側の面１５２を備えるパッケージと、電子デバイス２００を覆うカバー部材４００と、を含む。電子デバイス２００は、固定部材３００によって、パッケージ１００の面１５１の中央部１６１に固定される。電子デバイス２００とパッケージ１００の電極１１２とは、導電性接着剤を用いた導電部材１１５によって電気的に接続される。また、カバー部材４００は、電子デバイス２００を機械的な衝撃や、パッケージ１００のキャビティ１１１へのダストなど異物の侵入を防ぐための透光性の部材である。カバー部材４００は、面１５１の周辺部１６２に設けられた凸部１８１に接着剤などを用いた固定部材６００によって結合されている。基準平面１５５から凸部１８１の面１５２の側とは反対の側の面である上面１３９（凸部上面）までの距離ｄ７は、基準平面１５５から周辺部１６２のうち端子１１４が配される外側部１０５の上面１３６までの距離ｄ５よりも大きくなっている。これによって、カバー部材４００によって、キャビティ１１１を封止することができる。

【0039】

ここで、電子デバイス２００は、センサチップであってもよい。電子デバイス２００が、センサチップの場合、電子デバイス２００が備える面のうちパッケージ１００に対向する面２５１とは反対の面２５２に、画像を取得するための複数のセンサが配されたセンサ部２１０が配される。センサは、画素とも呼ばれうる。センサ部２１０に配されたセンサは、赤外線を検知するためのセンサであってもよい。センサ部２１０に配されたセンサで生成された画像信号は、電子デバイス２００の外部端子２２３、ワイヤ６０１、パッケージ１００の端子１１４、導電性の部材１０７を介して外部端子１０６に送られ、半導体装置８００の外部へ出力される。

【0040】

電子デバイス２００とパッケージ１００の電極１１２とを接続する目的は、電子デバイス２００に溜まった電荷を半導体装置８００の外部に逃がすためである。具体的には、センサ部２１０における暗電流を抑制するために、電子デバイス２００の基板と電極１１２とを電気的に接続し、外部端子１０６から電圧を印可することによってノイズを低減する。したがって、電子デバイス２００の面２５１は、基板（半導体）が露出していてもよい。また、銀ペーストなどの導電性の接着剤を用いた導電部材１１５が、センサ部２１０の下に広がってしまった場合、導電部材１１５の抵抗によって、局所的に温度が上がってしまい、得られる画像に局所的なノイズが発生する可能性がある。このため、図８に示されるように、パッケージ１００の面１５１に対する正射影において、電極１１２および凹部１１３が、センサ部２１０と重ならない位置に配されているようにしてもよい。これによって、導電部材１１５が、センサ部２１０の下に広がることを抑制できる。

【0041】

また、上述のように、基準平面１５５からパッケージ１００の面１５１のうち端子１１４が配された外側部１０５の上面１３６までの距離ｄ５が、基準平面１５５から電極１１２が配された部分までの距離ｄ４よりも大きくてもよい。これによって、導電部材１１５が、電子デバイス２００の外側にはみ出すことが抑制される。

【0042】

上述のように、電子デバイス２００は、シリコンなどの半導体によって構成され、ダイサーなどによって所望の大きさに切断されたＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどの撮像素子を含むセンサチップでありうる。電子デバイス２００の裏面は、電子デバイス２００を製造するための成膜工程や酸化工程を経ているため、窒化膜、酸化膜などの絶縁膜が形成されており、電気的に高抵抗となっている。そのため、電子デバイス２００をパッケージ１００に搭載する際に、電子デバイス２００の面２５１をバックグラインドなどによって研削処理、または、フッ酸などの薬液によってエッチング処理などが施されてもよい。これによって、電子デバイス２００の面２５１に形成された高抵抗部が除去され、電子デバイス２００の面２５１とパッケージ１００の電極１１２とを電気的に接続することができる。

【0043】

また、電子デバイス２００をパッケージ１００に固定する固定部材３００は、半導体基板を用いた電子デバイス２００の線膨張係数（シリコンの場合、およそ３ｐｐｍ／℃。）とパッケージ１００の線膨張係数（セラミックの場合、およそ７ｐｐｍ／℃。）との差に起因する、電子デバイス２００の反りを抑制するために、シリコーン接着剤など、ゴム弾性を有するものを選択してもよい。この場合、固定部材３００は、スクリーン印刷方式、ディスペンス方式などによって、パッケージ１００の所定の位置に塗布され、電子デバイス２００を搭載した後、熱硬化などの処理によって、パッケージ１００に電子デバイス２００を固定する。

【0044】

導電部材１１５には、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂の中に導電性フィラーを分散させ、接着後にフィラーが導電パスを形成することによって導電接合する導電性接着剤が用いられうる。導電性フィラーとして、銅、ニッケル、銀、金などの金属粉や、グラファイト、カーボンナノチューブなどの炭素系材料が用いられうる。導電部材１１５は、スクリーン印刷方式、ディスペンス方式などによって、パッケージ１００の電極上１１２に塗布され、電子デバイス２００を搭載した後、熱硬化などの処理を経て、電極１１２と電子デバイス２００の面２５１とを結合する。導電部材１１５として、ゴム弾性を有する接着剤であれば、導電部材１１５は、電子デバイス２００とパッケージ１００とを固定する固定部材としても兼用できる。導電部材１１５が所望のゴム弾性を備えていない場合、電子デバイス２００とパッケージ１００とを固定する固定部材３００と導電部材１１５とを、電極１１２と電子デバイス２００との結合に用いてもよい。このとき、導電部材１１５の厚みが薄い場合や、導電部材１１５の濡れ広がりが大きく、電子デバイス２００とパッケージ１００との線膨張係数差が大きい場合を考える。これらの場合、導電部材１１５が、電子デバイス２００とパッケージ１００との線膨張係数差を吸収できず、熱硬化時などにおいて、電子デバイス２００とパッケージ１００が剥がれ、導電性が失われてしまう可能性がある。しかしながら、上述の実施形態の各構成を使用することによって、導電部材１１５の厚みや、濡れ広がりをよりコントロールすることができ、半導体装置８００の信頼性が向上しうる。

【0045】

電子デバイス２００をパッケージ１００に固定した後、電子デバイス２００の面２５２に配された外部端子２２３とパッケージ１００の端子１１４とを、ワイヤ６０１を介して電気的に接続する。これによって、電子デバイス２００の外部端子２２３は、パッケージ１００の導電性の部材１０７や内部配線パターンを経由して外部端子１０６と電気的に接続される。ワイヤ６０１には金属線が用いられ、金属線には、金線、銀線、銅線、アルミ線などが使用されうる。ワイヤ６０１による外部端子２２３と端子１１４との接続は、公知のワイヤーボンダを使用した超音波熱圧着などが用いられる。

【0046】

その後、電子デバイス２００やワイヤ６０１に対する機械的な衝撃や、パッケージ１００の内部へのダストなどの異物の侵入を防ぐため、カバー部材４００を用いてパッケージ１００の電子デバイス２００が載置されたキャビティ１１１が封止される。カバー部材４００には、上述のように電子デバイス２００がセンサチップである場合、光学的に高い透過率の材料が用いられる。例えば、カバー部材４００として、ガラス、水晶、サファイアなどが使用される。カバー部材４００の表面には、光の透過率をより向上させるため、ＡＲコートなどが施されていてもよい。また、カバー部材４００をパッケージ１００に固定する固定部材６００には、エポキシ、アクリルなどの接着剤が用いられてもよい。これらの材料を固定部材６００として用いた場合、ＵＶ硬化、熱硬化、または、ＵＶと熱を併用することによって、カバー部材４００が、パッケージ１００に固定される。

【0047】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0048】

１００：パッケージ、１１２：電極、１１３：凹部、１１７：中間部、１５０：基材、２００：電子デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】