JP3831844B2

JP3831844B2 - Semiconductor device

Info

Publication number: JP3831844B2
Application number: JP2002169992A
Authority: JP
Inventors: 治杉山; 晶雄泉; 敏男山本
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: KR100660660B1; JP2004014992A; KR20030095201A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラに搭載するオートフォーカス用測距モジュールなどに適用する半導体装置に関し、詳しくは半導体光センサチップをマウントするセンサステージの構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
まず、頭記したオートフォーカス用測距モジュールを例に、本発明と同一出願人より特願２００１─３２８５６８号として先に提案した測距モジュールの構成を図３に示す。図３において、１は左右一対のレンズ１Ｌ，１Ｒを備えた光学レンズ部、２は前記レンズ１Ｌ，１Ｒに対応する絞り穴２Ｌ，２Ｒを形成した絞り部、３は半導体光センサチップ４（以下「センサチップ」と呼称する）をマウントしたセンサステージ（半導体光センサチップを装備した半導体装置のパッケージ）であり、これら三つのパーツはプラスチック製になり、図示のように各パーツを上下に重ね合わせてその接合面を接着剤で接着した上で、その内部にゲル状の透明充填材を充填して測距モジュールを構成している。
【０００３】
ここで、半導体光センサチップ４は、一直線上に並ぶ左右のホトセンサアレイ４Ｌ，４Ｒを作り込んだ短冊状の外形になり、リード端子（デュアル・イン・ライン）５をインサート成形した樹脂製のセンサステージ３の底壁３ａ上の定位置にマウントして接着剤で固着した上で、センサチップ４の上面中央の両サイドに配列した電極部（ボンディングパッド）４ａとセンサステージ３の底壁上面に引出したリード端子５のインナーリード部５ａとの間をボンディングワイヤ６で接続している。なお、センサステージ３の底壁３ａの両脇に開口した窓穴は、測距モジュールの組立状態でその筐体内部に充填する透明充填材を注入口である。
【０００４】
次に、前記センサステージ部３の従来構造の詳細を図４，図５に示す。すなわち、センサステージ３にはその底壁３ａの上面中央にセンサチップ４の幅に対応する溝幅に設定したチャンネル状の凹溝（断面Ｕ字形）３ｂが形成されており、さらにこの凹溝３ｂ沿って溝内の両サイドにはセンサチップ４を載せる一対の台座３ｃ、および底壁３ａの長手方向の両端側に突起３ｄが階段状に形成されている。
【０００５】
ここで、台座３ｃは、センサチップ４の電極部４ａにワイヤボンディングを施す際の受け台としての役目と、さらに向かい合って並ぶ台座の間で凹溝内の中央に接着剤溜まりを確保するものであり、その幅，長さは図５(a) で表すようにセンサチップ４の電極部４ａの配列領域に対応している。一方、突起３ｄはセンサチップ４をセンサステージ３に組付けた状態でその長手方向での姿勢の傾きを防ぐ支柱の役目を果たすものである。
【０００６】
上記構造のセンサステージ３に対して、センサチップ４は次のような方法で装着される。まず、センサステージ３の底壁３ａに形成した凹溝３ｂに接着剤として熱・ＵＶ硬化型接着剤を塗布し、続いてセンサチップ４をマウントして定位置に押さえ付け、この状態でセンサステージ３の上方からの紫外線照射によりＵＶ硬化を行ってセンサチップ４を定位置に仮止めする。その後に接着剤を熱硬化させてセンサチップ４をセンサステージ３に固着し、最後にセンサチップ４の電極部４ａとセンサステージ３にインサート形成されているリード端子５のインナーリード部５ａとの間にワイヤ６をボンディングする。
【０００７】
なお、接着剤として熱・ＵＶ硬化型接着剤を使用するのは、前記組立工程での製造効率，信頼性の両面からセンサチップ４を定位置に精度よく接合させるためであり、前記のように接着剤をＵＶ硬化させることでセンサステージ３にマウントしたセンサチップ４を位置精度よく仮止めでき、さらに熱硬化を行うことで高い接着強度を確保することができる。また、図４，図５で述べたように凹溝３ｂの溝内に沿って両サイドに台座３ｃを設けて溝内中央部に接着剤溜まりとなる隙間を確保し、この台座３ｃの上に載置したセンサチップ４の裏面と凹溝３ｃの底面との間の隙間を接着剤で満たすことで、接着剤に厚みを持たせ、センサステージ（プラスチック）とセンサチップ（シリコン）との熱膨張差に起因するセンサチップの位置ずれ，剥離を抑えて高い信頼性が確保できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構造のセンサステージでは、センサチップをマウントする組立工程で次に記すような問題点がある。
すなわち、センサステージ３の底壁に形成した凹溝３ｂに接着剤を塗布する工程では、この溝内の側縁に沿って階段状に形成した台座３ｃの上面にも接着剤が塗布される。このために、続くセンサチップ４のマウント工程でチップを台座３ｃの上に載せて上方から押さえ付けると、凹溝３ｂに塗布された流動性のある接着剤の一部は逃げ場を失ってセンサチップ４の側縁と凹溝３ａとの間に残る細隙を這い上がり、底壁３ａの上面側に飛び散ってリード端子５のインナーリード部５ａおよびセンサチップ４の電極部４ａに付着することがある。また、この接着剤の抜け出しに伴い凹溝３ｂの中央部分では接着剤量が減少し、このためにセンサチップ４と凹溝底面との間にボイドが生じ、センサチップ４の一部面域がセンサステージ３に接着されなくなるといった欠陥が発生する。
【０００９】
図７はこのような接着の欠陥の発生状況を表した図である。すなわち、センサチップ４をセンサステージ３にマウントして接着剤を硬化処理した後に、センサチップ４をセンサステージから剥ぎ取ってその接着剤の付き具合を調べたことろ、図示のように接着剤７はセンサステージ３に形成した突起３ｄ（図４参照）に対応する痕跡７ａを取り囲む部分に多く集中し、センサチップ４の裏面中央部分には接着剤が殆ど付着してない領域が見られるほか、さらにこの部分に付着している接着剤は、ＵＶ硬化工程でセンサステージ３の上方から照射する紫外線が十分に届かないためにキュアが不十分であることも認められた。
【００１０】
しかも、製造工程でこのような接着の欠陥が生じると、製品（測距モジュール）の使用中に衝撃力が加わったりすると不測にセンサチップ４がセンサステージ３から剥離して計測不能のトラブルを引き起こすおそれがあって信頼性が低下する。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、頭記した半導体装置を対象に、センサステージにマウントしたセンサチップを接着剤で固着する際に、接着の欠陥発生を抑えて信頼性向上が図れるようにそのチップマウント部の構造を改良した半導体装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、センサステージに半導体光センサチップをマウントし、光学レンズを通じて前記センサチップ上に結像された被写体像を電気信号に変換する半導体装置であり、前記センサステージが、その底壁の上面中央にセンサチップを設置するチャンネル状の凹溝を形成して該凹溝の側方にリード端子をインサート成形したプラスチック成形品であり、前記凹溝内に熱・ＵＶ硬化型接着剤を塗布してセンサチップを定位置に固着した上で、センサチップの電極部とリード端子との間をボンディングワイヤで接続したものにおいて、
前記センサステージの底壁に形成した凹溝内の底面中央にセンサチップを載せる島形の偏平な台座を設けるものとする（請求項１）。
【００１２】
このように凹溝内の底面中央に島型の台座を設け、凹溝に接着剤を塗布した状態でセンサチップを台座の上に載置して押付けると、接着剤はこの台座を取り囲む周域に広がってセンサチップの裏面と凹溝の底面との間の隙間を満たす。しかも、台座の側縁とこれに対峙する凹溝の縁との間には接着剤溜まりとなる段差のない隙間が確保されるので、センサチップを押付けた際に接着剤が逃げ場を失って凹溝から外に飛び散ることもなく、これにより従来構造で問題となっていたボイドの発生なしに、センサチップとセンサステージとの間に広い接合面積を確保して確実に固着できる。
【００１３】
さらに、前記接着剤としてはＵＶ・熱硬化型接着剤を適用し、ＵＶ照射による第一次硬化と、加熱によに第二次硬化を併用する（請求項２）ことにより、より一層高い接着強度を確保することができる。
また、本発明によれば、前記したセンサステージのチップマウント部を次記のような具体的態様で構成することができる。
【００１４】
(1) 台座は、その幅が凹溝の溝幅より小さく、かつセンサチップの上面両サイドに配列して形成した電極部の領域を下面から受け止める幅に設定し、センサチップの電極部に対するワイヤボンディングが確実に行えるようにする（請求項３）。
(2) センサステージに形成した台座の側縁と対峙する凹溝の側面を傾斜面となし、センサチップの側縁との間の隙間を拡大して接着剤溜まりの容積を拡大させるとともに、この拡大した隙間を通じてセンサチップの裏面側を満たしている接着剤に向けて広いＵＶ照射面積を確保するようにする（請求項４）。
【００１５】
(3) センサステージの凹溝内に、台座とは別にセンサチップを下面から担持してその長手方向の傾きを防止する支持部材を設けるものする（請求項５）。また、その支持部材を凹溝の長手方向で台座の両側に配した突起として、その高さを台座の高さよりも僅かに高く設定し、センサチップを載置した状態で前記台座の上面とセンサチップの裏面との間に接着剤領域を確保することもできる（請求項６）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４，図５に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例においては、図４の従来構造で凹溝内の両サイドに分けて配した２本の台座３ｃに代えて、センサステージ３の底壁３ａに形成したチャンネル状凹溝３ｂの底面中央には島型（方形状）の偏平な台座３ｅが形成されており、さらにこの台座３ｅを挟んで凹溝３ｂの長手方向の両側には図４と同様な一対の突起３ｄが形成されている。さらに、前記台座３ｅの側縁と対峙する凹溝３ｂの側面を、図４のように垂直面とはせずに、溝の開口縁に向けて広がる傾斜面３ｂ-1で形成されている。
【００１７】
ここで、前記の台座３ｅは、その横幅を凹溝３ｂの溝幅よりは小さく、かつ台座３ｅ上にマウントするセンサチップ４の上面両サイドに配列して形成した電極部４ａの領域を下面側から受け止めるように設定する。また、センサチップ４の長手方向での姿勢の傾きを抑えるために設けた一対の突起３ｄは、前記台座３ｅと同じ高さにするか、または僅かに高く（１００μｍ以下）設定して、センサチップ３の裏面と台座３ｅの上面との間の隙間に接着剤領域を確保するようにしてもよい。
【００１８】
上記の構成で、従来の組立工程と同様な手順でセンサステージ３の底壁３ａに形成した凹溝３ｂに熱・ＵＶ硬化型接着剤を塗布した後、センサチップ４をマウントして定位置に上方から押さえ付けると、接着剤は台座３ｅを取り囲む周域に広がるようになるが、この場合に台座３ｅの側方には凹溝３の側壁との間に台座３ｅよりも一段低い溝があり、さらに凹溝３ｂの側壁が上方に向けて広がるように傾斜していてこの部分に大きな容積の接着剤溜まりが確保されている。
【００１９】
したがって、接着剤は従来構造のようにセンサチップ４と凹溝３ｂの間の隙間を這い上がって外側に飛び散るといった現象を伴うことなく、凹溝３ｂの溝内に保持される。これにより、センサチップ４の裏面側に充填された接着剤の量が不足して接合面にボイドを生じるといった不具合を生じることがなく、広い接合面積を確保してセンサチップ４を確実に固着することができる。
【００２０】
また、台座３ｅの幅を前記のように設定したことで、ワイヤ６のボンディング工程でも、センサチップ４の上面両サイドに形成した電極部４ａの領域を台座３ｅで下面側から受け止めてボンディング作業を確実に行うことができる。
さらに、凹溝３ｂの側面を傾斜面としてマウントしたセンサチップ４の側縁との間の隙間を拡大させたことにより、接着剤のＵＶ照射面積が拡大する。これにより、接着剤のＵＶ硬化工程でセンサステージ３の上方から照射する紫外線をセンサチップ４の裏面側に向け効率よく導光してこの部分に充填されている接着剤をＵＶ硬化させることができる。
【００２１】
さらに、ＵＶ硬化の後に、熱硬化を実施して接着剤主体の硬化を進めることにより、より高い接着強度を確保できる。従来技術でも同様の効果が得られるが、本発明においては上記のようにＵＶが接着剤に効率よく照射されるので、ＵＶ・熱硬化型接着剤の性能を効果的に引き出して最終的な接着強度を向上させることができる。
【００２２】
なお、図６は上記のチップマウント構造のセンサステージ３にセンサチップ４をマウントして接着剤を硬化処理した後に、図７と同様にセンサチップ４をセンサステージからから剥ぎ取った状態での接着剤の固着状況を表す図であり、図中の符号７ａは突起３ｄに対応す痕跡を、また７ｂは台座３ｅに対応する痕跡を表している。この図から判るように、接着剤７は台座３ｅおよび突起３ｄを取り囲む周域でセンサチップ４に満遍なく付着しており、図７で述べたような接着の欠陥の発生が見られない。
【００２３】
なお、上記の実施例は、図３の測距モジュールに適用するセンサステージについて述べたがこれに限定されるものではなく、イメージセンサ等の半導体チップをプラスチックパッケージにマウントして構成した半導体装置として広く適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、底壁の上面中央に半導体光センサチップを設置するチャンネル状の凹溝を形成し、かつ該凹溝の側方にリード端子をインサート成形したプラスチック成形品になるセンサステージに対し、前記凹溝内に熱・ＵＶ硬化型接着剤を塗布してセンサチップを定位置に固着した上で、センサチップの電極部とリード端子との間をボンディングワイヤで接続した半導体装置において、前記センサステージの底壁に形成した凹溝内の底面中央にセンサチップを載せる島形の偏平な台座を設けたことにより、
従来のチップマウント構造で問題となっていた接着剤の飛び散り，およびこれに起因するチップ接合面のボイドなどの接着欠陥を抑制し、センサチップとセンサステージとの間に広い接合面積を確保してを確実に固着することができる。
【００２５】
また、前記凹溝の側面を傾斜面としたことで、センサチップの裏面側に充填されている接着剤に対するＵＶ照射面積を広げててＵＶ硬化を効率よく行えるなど、当該半導体装置を光学レンズ部，絞り部と組合せて信頼性の高い測距モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるセンサステージの構造図であり、(a),(b) はそれぞれ外観斜視図，および平面図
【図２】図１のセンサステージに半導体光センサチップを装着した組立状態を表す要部拡大図であり、(a）は平面図、(b) は(a) の矢視Ａ−Ａ断面図
【図３】本発明に係る半導体装置に光学レンズ部，絞り部を組合せて構成した測距モジュールの分解斜視図
【図４】図３におけるセンサステージの従来構造図であり、(a),(b) はそれぞれ外観斜視図，および平面図
【図５】図４のセンサステージに半導体光センサチップを装着した組立状態を表す要部拡大図であり、(a）は平面図、(b) は(a) の矢視Ａ−Ａ断面図
【図６】図２の組立構造でセンサチップの裏面に固着した接着剤の付着状況を表す図
【図７】図５の組立構造でセンサチップの裏面に固着した接着剤の付着状況を表す図
【符号の説明】
１光学レンズ部
２絞り部
３センサステージ
３ａ底壁
３ｂ凹溝
３ｄ突起
３ｅ島形の台座
４半導体光センサチップ
４ａ電極部
５リード端子
５ａインナーリード部
６ボンディングワイヤ
７接着剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device applied to an autofocus distance measuring module mounted on a camera, and more particularly to a structure of a sensor stage on which a semiconductor optical sensor chip is mounted.
[0002]
[Prior art]
First, the configuration of the distance measuring module previously proposed as Japanese Patent Application No. 2001-328568 by the same applicant as the present invention is shown in FIG. In FIG. 3, 1 is an optical lens unit having a pair of left and right lenses 1L and 1R, 2 is a diaphragm unit having aperture holes 2L and 2R corresponding to the lenses 1L and 1R, and 3 is a semiconductor optical sensor chip 4 (hereinafter referred to as a semiconductor optical sensor chip 4). A sensor stage (semiconductor device package equipped with a semiconductor optical sensor chip) mounted with a sensor chip (referred to as a “sensor chip”). These three parts are made of plastic, and the parts are stacked one above the other as shown. Then, the bonding surface is bonded with an adhesive, and a gel-like transparent filler is filled therein to constitute a distance measuring module.
[0003]
Here, the semiconductor optical sensor chip 4 has a strip-like outer shape in which the left and right photosensor arrays 4L and 4R are arranged in a straight line, and is made of a resin in which lead terminals (dual-in-line) 5 are insert-molded. After mounting at a fixed position on the bottom wall 3a of the sensor stage 3 and fixing with an adhesive, the electrode portions (bonding pads) 4a arranged on both sides of the center of the upper surface of the sensor chip 4 and the upper surface of the bottom wall of the sensor stage 3 A bonding wire 6 connects between the lead terminal 5 and the inner lead portion 5a. Note that the window holes opened on both sides of the bottom wall 3a of the sensor stage 3 serve as injection ports for the transparent filler that fills the inside of the housing in the assembled state of the distance measuring module.
[0004]
Next, details of the conventional structure of the sensor stage unit 3 are shown in FIGS. That is, the sensor stage 3 is formed with a channel-shaped groove (U-shaped cross section) 3b having a groove width corresponding to the width of the sensor chip 4 at the center of the upper surface of the bottom wall 3a. A pair of pedestals 3c on which the sensor chip 4 is placed, and projections 3d are formed stepwise on both ends in the longitudinal direction of the bottom wall 3a.
[0005]
Here, the pedestal 3c serves to serve as a pedestal when wire bonding is performed on the electrode portion 4a of the sensor chip 4 and to secure an adhesive reservoir in the center of the concave groove between the pedestals arranged opposite to each other. The width and length correspond to the arrangement region of the electrode portions 4a of the sensor chip 4 as shown in FIG. On the other hand, the protrusion 3d serves as a support column that prevents the inclination of the posture in the longitudinal direction when the sensor chip 4 is assembled to the sensor stage 3.
[0006]
The sensor chip 4 is mounted on the sensor stage 3 having the above structure by the following method. First, a heat / UV curable adhesive is applied as an adhesive to the concave groove 3b formed in the bottom wall 3a of the sensor stage 3, and then the sensor chip 4 is mounted and pressed to a fixed position. UV curing from above 3 is performed to temporarily fix the sensor chip 4 in place. After that, the adhesive is thermally cured to fix the sensor chip 4 to the sensor stage 3, and finally, between the electrode part 4 a of the sensor chip 4 and the inner lead part 5 a of the lead terminal 5 that is insert-formed on the sensor stage 3. The wire 6 is bonded to the wire.
[0007]
The reason why the heat / UV curable adhesive is used as the adhesive is to accurately bond the sensor chip 4 at a fixed position in terms of manufacturing efficiency and reliability in the assembly process, as described above. By UV curing the adhesive, the sensor chip 4 mounted on the sensor stage 3 can be temporarily fixed with high positional accuracy, and high adhesive strength can be secured by performing thermosetting. Also, as described in FIGS. 4 and 5, the bases 3c are provided on both sides along the groove 3b to secure a gap as an adhesive reservoir in the center of the groove, and on the base 3c. By filling the gap between the back surface of the mounted sensor chip 4 and the bottom surface of the groove 3c with an adhesive, the adhesive is thickened, and the thermal expansion between the sensor stage (plastic) and the sensor chip (silicon) is achieved. High reliability can be secured by suppressing displacement and peeling of the sensor chip due to the difference.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-described conventional sensor stage has the following problems in the assembly process for mounting the sensor chip.
That is, in the step of applying an adhesive to the concave groove 3b formed on the bottom wall of the sensor stage 3, the adhesive is also applied to the upper surface of the pedestal 3c formed stepwise along the side edge in the groove. Therefore, when the chip is placed on the pedestal 3c and pressed from above in the subsequent mounting process of the sensor chip 4, a part of the fluid adhesive applied to the concave groove 3b loses the escape field and the sensor chip. 4 may scoop up the remaining gap between the side edge of the groove 4 and the groove 3a, scatter to the upper surface side of the bottom wall 3a, and adhere to the inner lead portion 5a of the lead terminal 5 and the electrode portion 4a of the sensor chip 4. . Further, as the adhesive comes out, the amount of the adhesive decreases in the central portion of the concave groove 3b. For this reason, a void is generated between the sensor chip 4 and the bottom surface of the concave groove, and a partial surface area of the sensor chip 4 is increased. Defects that are not adhered to the sensor stage 3 occur.
[0009]
FIG. 7 is a diagram showing the state of occurrence of such adhesion defects. That is, after the sensor chip 4 is mounted on the sensor stage 3 and the adhesive is cured, the sensor chip 4 is peeled off from the sensor stage to examine the degree of adhesion of the adhesive 7 as shown in the figure. Is concentrated mainly on the portion surrounding the trace 7a corresponding to the protrusion 3d (see FIG. 4) formed on the sensor stage 3, and in the central portion of the back surface of the sensor chip 4, there is an area where almost no adhesive is adhered, Further, it was also recognized that the adhesive adhered to this portion was insufficiently cured because the ultraviolet rays irradiated from above the sensor stage 3 did not reach the UV curing step.
[0010]
In addition, when such a bonding defect occurs in the manufacturing process, if an impact force is applied during use of the product (ranging module), the sensor chip 4 unexpectedly peels off from the sensor stage 3 and causes trouble that cannot be measured. There is a risk that reliability will be reduced.
The present invention has been made in view of the above points, and when a sensor chip mounted on a sensor stage is fixed with an adhesive for the semiconductor device described above, it is possible to improve the reliability by suppressing the occurrence of bonding defects. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having an improved structure of the chip mount portion as shown.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a semiconductor device that mounts a semiconductor optical sensor chip on a sensor stage and converts an object image formed on the sensor chip through an optical lens into an electrical signal, The sensor stage is a plastic molded product in which a channel-shaped concave groove for installing a sensor chip is formed in the center of the upper surface of the bottom wall, and a lead terminal is insert-molded to the side of the concave groove, After applying a heat / UV curable adhesive and fixing the sensor chip in place, the electrode part of the sensor chip and the lead terminal are connected by a bonding wire.
An island-shaped flat pedestal on which the sensor chip is placed is provided at the center of the bottom surface in the groove formed in the bottom wall of the sensor stage.
[0012]
In this way, when an island-shaped pedestal is provided at the center of the bottom of the groove, and the sensor chip is placed on the pedestal and pressed with the adhesive applied to the groove, the adhesive surrounds the pedestal. It spreads over the area and fills the gap between the back surface of the sensor chip and the bottom surface of the groove. Moreover, since there is no gap between the side edge of the pedestal and the edge of the concave groove facing it, there is no gap as an adhesive reservoir, so that when the sensor chip is pressed, the adhesive loses its escape and becomes concave. As a result, the sensor chip and the sensor stage can be securely fixed by securing a wide bonding area without generating a void which has been a problem in the conventional structure.
[0013]
Further, as the adhesive, a UV / thermosetting adhesive is applied, and the primary curing by UV irradiation and the secondary curing by heating are used in combination (Claim 2), thereby further increasing the adhesion. Strength can be secured.
Further, according to the present invention, the chip mount portion of the sensor stage described above can be configured in a specific manner as described below.
[0014]
(1) The pedestal is set to a width that is smaller than the groove width of the concave groove and receives the region of the electrode part formed by being arranged on both sides of the upper surface of the sensor chip from the lower surface. Bonding can be performed reliably (claim 3).
(2) The side surface of the concave groove facing the side edge of the pedestal formed on the sensor stage is formed as an inclined surface, and the gap between the side edge of the sensor chip is enlarged to increase the volume of the adhesive reservoir. A wide UV irradiation area is secured toward the adhesive filling the back side of the sensor chip through the enlarged gap.
[0015]
(3) A support member for supporting the sensor chip from the lower surface and preventing the inclination in the longitudinal direction is provided in the concave groove of the sensor stage separately from the base (claim 5). Further, the support members are formed as protrusions arranged on both sides of the pedestal in the longitudinal direction of the concave groove, and the height thereof is set slightly higher than the height of the pedestal, and the upper surface of the pedestal and the sensor are mounted with the sensor chip mounted thereon. An adhesive region can also be secured between the back surface of the chip (claim 6).
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on the examples shown in FIGS. In the drawing of the embodiment, members corresponding to those in FIG. 4 and FIG.
That is, in the illustrated embodiment, instead of the two pedestals 3c arranged separately on both sides in the groove in the conventional structure of FIG. 4, the channel-shaped groove 3b formed in the bottom wall 3a of the sensor stage 3 is provided. An island-shaped (rectangular) flat pedestal 3e is formed at the center of the bottom surface, and a pair of protrusions 3d similar to those in FIG. 4 are formed on both sides in the longitudinal direction of the concave groove 3b across the pedestal 3e. ing. Further, the side surface of the concave groove 3b facing the side edge of the pedestal 3e is not a vertical surface as shown in FIG. 4, but is formed by an inclined surface 3b-1 that extends toward the opening edge of the groove.
[0017]
Here, the pedestal 3e has a lateral width smaller than the groove width of the concave groove 3b, and a region of the electrode portion 4a formed by being arranged on both sides of the upper surface of the sensor chip 4 mounted on the pedestal 3e. Set to accept from. The pair of protrusions 3d provided to suppress the inclination of the posture of the sensor chip 4 in the longitudinal direction is set to the same height as the pedestal 3e or slightly higher (100 μm or less), and the sensor chip 3 may be secured in the gap between the back surface of 3 and the top surface of the pedestal 3e.
[0018]
With the above configuration, after applying a heat / UV curable adhesive to the concave groove 3b formed in the bottom wall 3a of the sensor stage 3 in the same procedure as the conventional assembly process, the sensor chip 4 is mounted and placed in place. When pressed from above, the adhesive spreads around the pedestal 3e. In this case, the side of the pedestal 3e has a groove that is one step lower than the pedestal 3e between the side wall of the groove 3 Further, the side wall of the groove 3b is inclined so as to expand upward, and a large volume of adhesive reservoir is secured in this portion.
[0019]
Therefore, the adhesive is held in the groove of the concave groove 3b without causing the phenomenon that the gap between the sensor chip 4 and the concave groove 3b rises and scatters outside as in the conventional structure. Thereby, the amount of the adhesive filled on the back surface side of the sensor chip 4 is not insufficient and a void such as a void is generated on the bonding surface, and the sensor chip 4 is securely fixed by securing a wide bonding area. be able to.
[0020]
Further, since the width of the pedestal 3e is set as described above, even in the bonding process of the wire 6, the region of the electrode portion 4a formed on both sides of the upper surface of the sensor chip 4 is received from the lower surface side by the pedestal 3e. It can be done reliably.
Furthermore, the UV irradiation area of the adhesive is increased by increasing the gap between the side edge of the sensor chip 4 mounted with the side surface of the concave groove 3b as an inclined surface. Thereby, the ultraviolet rays irradiated from above the sensor stage 3 in the UV curing process of the adhesive can be efficiently guided toward the back surface side of the sensor chip 4 to UV cure the adhesive filled in this portion. .
[0021]
Furthermore, after UV curing, higher adhesive strength can be ensured by carrying out thermal curing and proceeding with curing of the adhesive. The same effect can be obtained with the conventional technology, but in the present invention, UV is efficiently irradiated to the adhesive as described above, so that the performance of the UV / thermosetting adhesive is effectively extracted and finally bonded. Strength can be improved.
[0022]
6 shows a state in which the sensor chip 4 is mounted on the sensor stage 3 having the above-described chip mount structure and the adhesive is cured, and then the sensor chip 4 is peeled off from the sensor stage in the same manner as in FIG. It is a figure showing the adhesion state of an agent, and the code | symbol 7a in a figure represents the trace corresponding to the processus | protrusion 3d, and 7b represents the trace corresponding to the base 3e. As can be seen from this figure, the adhesive 7 is evenly attached to the sensor chip 4 in the peripheral area surrounding the base 3e and the protrusion 3d, and the occurrence of the adhesion defect as shown in FIG. 7 is not observed.
[0023]
In the above embodiment, the sensor stage applied to the distance measuring module of FIG. 3 has been described. However, the present invention is not limited to this. As a semiconductor device configured by mounting a semiconductor chip such as an image sensor on a plastic package. Widely applicable.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the plastic molding in which the channel-shaped concave groove for installing the semiconductor optical sensor chip is formed in the center of the upper surface of the bottom wall, and the lead terminal is insert-molded on the side of the concave groove. Apply a heat / UV curable adhesive in the concave groove to the sensor stage to be a product and fix the sensor chip in a fixed position, and then use a bonding wire between the electrode part of the sensor chip and the lead terminal. In the connected semiconductor device, by providing an island-shaped flat base on which the sensor chip is placed in the center of the bottom surface in the concave groove formed in the bottom wall of the sensor stage,
Suppressing adhesive splattering, which is a problem with conventional chip mount structures, and adhesive defects such as voids on the chip joint surface caused by this, and ensuring a wide joint area between the sensor chip and the sensor stage Can be securely fixed.
[0025]
Further, since the side surface of the concave groove is an inclined surface, the UV irradiation area with respect to the adhesive filled on the back surface side of the sensor chip is widened, and the UV curing can be efficiently performed. , It is possible to provide a highly reliable ranging module in combination with the aperture section.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are structural views of a sensor stage according to an embodiment of the present invention, wherein FIGS. 1A and 1B are an external perspective view and a plan view, respectively. FIGS. FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing an assembled state, where FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a conventional structural view of the sensor stage in FIG. 3, (a) and (b) are an external perspective view and a plan view, respectively. FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing an assembled state in which a semiconductor optical sensor chip is mounted on the sensor stage of FIG. 4, (a) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the adhesion state of the adhesive fixed to the back surface of the sensor chip in the assembly structure of FIG. Diagram showing the adhesion state of adhered adhesive EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical lens part 2 Diaphragm | restriction part 3 Sensor stage 3a Bottom wall 3b Groove 3d Protrusion 3e Island-shaped base 4 Semiconductor optical sensor chip 4a Electrode part 5 Lead terminal 5a Inner lead part 6 Bonding wire 7 Adhesive

Claims

A semiconductor device that mounts a semiconductor optical sensor chip on a sensor stage and converts an object image formed on the sensor chip through an optical lens into an electrical signal, and the sensor stage is located at the center of the upper surface of the bottom wall. Is a plastic molded product in which a channel-shaped concave groove is formed and a lead terminal is insert-molded to the side of the concave groove, and an adhesive is applied in the concave groove to fix the sensor chip in place. Above, what connected the electrode part of the sensor chip and the lead terminal with a bonding wire,
A semiconductor device comprising an island-shaped flat pedestal on which a sensor chip is placed at the center of the bottom surface in a groove formed in the bottom wall of the sensor stage.

2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the adhesive is a heat / UV curable adhesive.

3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the width of the pedestal is smaller than the groove width of the concave groove, and the width of the electrode portion formed by being arranged on both sides of the upper surface of the sensor chip is set from the lower surface. A semiconductor device characterized by the above.

4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a side surface of the groove facing the side edge of the pedestal is an inclined surface.

5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a support member that supports the sensor chip from the lower surface and prevents the inclination in the longitudinal direction is provided in the concave groove of the sensor stage separately from the base. A featured semiconductor device.

6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the support member is a protrusion disposed on both sides of the pedestal in the longitudinal direction of the groove, and the height of the protrusion is set slightly higher than the height of the pedestal. Semiconductor device.

7. A semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a sensor stage of a distance measuring module configured by combining the device with an optical lens portion and a diaphragm portion.