專利名稱：半導體器件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及半導體器件的制造方法，更具體地說，涉及包括通過在其上安裝半導體元件的基片上提供密封部件而密封半導體器件的步驟的半導體器件制造方法。
背景技術：
最近，隨著信息通信技術的迅速進步和發(fā)展，信息通信速度的提高和數據通信量的增加已經實現，并且，其中結合諸如CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器和CMOS圖像傳感器的半導體器件(成像裝置)的移動電子裝置越來越流行，如移動電話和筆記本電腦。這樣的移動電子裝置除了字符數據之外還能實時地傳輸由成像裝置獲得的圖像數據(例如，參照日本特許公開專利申請第2002-185827號)。
圖1A表示這種傳統(tǒng)的成像裝置100。如圖1A所示，成像裝置100通常包括光學傳感器元件1、基片2和支架5。光學傳感器元件1舉例來說是CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。光學傳感器元件1安裝在基片2上。
支架5提供有用來把圖像聚焦在光學傳感器元件1的受光表面上的透鏡6。支架5是用粘合劑4固定到基片2上。因此，光學傳感器元件1被密封支架5中形成的內部空間7中。因此，可能防止灰塵附著到光學傳感器元件1的成像表面上。
參照圖1A和2A至2C，下面對具有上述結構的成像裝置100的制造方法進行描述。
為了制造圖1A所示的成像裝置100，首先，如圖2A所示，把光學傳感器元件1安裝在基片2上。雖然在圖中未表示，但是光學傳感器元件1被電連接到基片2上，例如，采用金絲。
然后，如圖2B所示，使用分散器(dispenser)3將粘合劑4沉積在基片2的頂面上的預定部分。粘合劑4的沉積位置設置成對應于支架5的底部的底端形狀。通常，提供良好的粘接和實現可靠的粘接的熱固性樹脂被用作粘合劑4。
在粘合劑4的沉積過程完成之時，如圖2C所示，支架5在粘合劑4的沉積位置處壓在基片2上，以便把支架5臨時固定到基片2上。然后，支架5臨時固定在其上的基片2被裝進固化裝置并且進行固化步驟(加熱步驟)，以使粘合劑4固化。結果，粘合劑4被固化，并且支架5被粘接到基片2上。
采用上述的制造步驟，圖1A所示的成像裝置100被制造出來。由于光學傳感器元件1如前所述被支架5密封，所以防止灰塵等附著到光學傳感器元件1上是可能的。
在使用粘合劑4將支架5臨時固定到基片4上的狀態(tài)中，在基片2和支架5之間形成的內部空間7是氣密的。當固化步驟在這樣的狀態(tài)中進行的時候，內部空間7中的空氣被加熱而且膨脹，從而導致內部空間7中的空氣壓力增加。因此，在支架5的內部和外部之間產生壓差(空氣壓力的差異)。
如前所述，在傳統(tǒng)的半導體器件的制造方法中，固化步驟是在由支架5和基片2形成的內部空間7被密封的狀態(tài)下完成的。因此，如圖1B所示，存在這樣一個問題，即由于支架5(內部空間7)中空氣壓力的增加可能在基片2和支架5之間的粘接部分產生損傷部分8，即使在粘合劑4已固化的情況下，由支架5和基片2形成的內部空間7的氣密性也不能維持。在這種情況下，灰塵可能經由損壞部分8進入內部空間7而且附著到光學傳感器元件1上，從而使成像裝置100的可靠性降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一般目的是提供一種其中消除一個或多個上述問題的改進的和有用的半導體器件制造方法。
本發(fā)明的另一個更具體的目的是提供一種即使密封部件中的壓力由于加熱而升高也能抑制產生損壞部分的半導體器件制造方法。
為了實現上述目的，依照本發(fā)明的一個方面，提供一種半導體器件制造方法，其中半導體器件是通過將密封部件粘接到其上安裝半導體元件的基片上實現密封的，該制造方法包括下述步驟在密封部件上形成開口；以及在其中形成有開口的密封部件被粘接到基片上之后封閉開口，從而密封半導體器件。
依照本發(fā)明，為了密封半導體器件，在密封部件上形成的開口是在密封部件被粘接到基片上之后封閉的。因此，即使加熱步驟在將密封部件粘接到基片上之后完成，密封部件中的空氣也能與密封部件外面的空氣連通(更具體地，在密封部件和基片所形成的空間中的空氣能與在密封部件和基片外面的空氣連通)。因此，在密封部件形成的空間的內部和外部之間(更具體地，在密封部件和基片所形成的空間中的壓力和在密封部件和基片所形成的空間外部的空氣壓力之間)不產生壓差。因此，防止密封部件和基片之間的粘接部分損壞和維持該空間的氣密性是可能的。
在本發(fā)明的實施方式中，封閉開口的步驟可以在半導體元件、基片和密封部件的加熱步驟結束之后完成。
因此，由于開口是在各個部件加熱步驟結束之后封閉的，所以可靠地避免密封部件的內部和外部之間的壓差是可能的。
在本發(fā)明的實施方式中，封閉開口的步驟可以通過使用粘合劑而完成。此外，粘合劑可以是紫外線固化型樹脂或瞬時粘合劑。
在采用紫外線固化型粘合劑的情況下，紫外線固化型粘合劑通過照射紫外光在很短的時間周期內固化。另一方面，在采用瞬時粘合劑的情況下，瞬時粘合劑在很短的時間周期內在空氣中固化。從而，在很短的時間周期內封閉開口是可能的。因此，在粘合劑固化所需的的時間周期內避免由密封部件中的壓力變化引起的失敗粘接是可能的。
在本發(fā)明的實施方式中，半導體元件可能是光電轉換元件。
通過使用光電轉換元件作為半導體元件，進行良好的光電轉換步驟是可能的。即，雖然光電轉換元件易受灰塵附著的傷害，但是依照本發(fā)明，由于維持密封部件和基片所形成的空間的氣密狀態(tài)是可能的，所以灰塵不進入密封部件和基片所形成的空間。因此，灰塵不附著到光電轉換元件上，使用該光電轉換元件進行好的光電轉換是可能的。
依照本發(fā)明，即使加熱步驟是在密封部件被粘接到基片上之后完成的，在密封部件和基片之間形成的空間中的空氣也能與在密封部件和基片所形成的空間外部的空氣連通。因此，在該空間的內部和外部之間不產生壓差。因此，防止密封部件和基片之間的粘接部分損壞和維持該空間的氣密性是可能的。因此，提高半導體器件的可靠性是可能的。
當結合下面的附圖一起閱讀的時候，本發(fā)明的其它目的、特征和利益將從下面的詳細描述變得更加明顯。


圖1A是用來解釋傳統(tǒng)的半導體器件的制造方法的示意圖；圖1B是表示在圖1A所示的半導體器件中產生損壞部分的狀態(tài)的示意圖；圖2A、2B和2C是用來解釋圖1A所示的傳統(tǒng)的半導體器件的制造方法的示意圖；圖3A、3B和3C是用來解釋依照本發(fā)明的一個實施方式的半導體器件制造方法的示意圖；圖4A和4B是用來解釋依照本發(fā)明的實施方式的半導體器件制造方法的附加示意圖；和圖5是表示依照本發(fā)明的實施方式的制造方法制造的半導體器件(成像裝置)的示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述。圖3A至3C、4A和4B用來解釋依照本發(fā)明的一個實施方式的半導體器件制造方法。圖5表示通過依照本發(fā)明的實施方式的制造方法制造的半導體器件(成像裝置)10。
應該注意，在這個實施方式中，通過在成像裝置10中結合諸如CCD(電荷耦合器件)傳感器或CMOS傳感器之類的半導體元件(在下文中稱之為“光學傳感器元件11”)作為半導體器件而進行描述。
首先，為了便于解釋，先解釋成像裝置10的結構，然后，解釋成像裝置10的制造方法。
如圖5所示，成像裝置10通常包括光學傳感器元件11、基片12和作為密封部件的支架13。
如上所述，光學傳感器元件11是諸如CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器之類的半導體元件。光學傳感器元件11安裝在基片12上。更具體地，控制元件14安裝在基片12上，而光學傳感器元件11安裝在控制元件14上。
控制元件14進行光學傳感器元件11的驅動控制。因此，光學傳感器元件11借助金屬絲15連接到控制元件14上。此外，控制元件14借助金屬絲17電連接到基片12上。此外，諸如電容器之類的無源元件16也安裝在基片12上。
例如，支架13包括透鏡支座20、殼體21和聚光鏡22。支架13被制成圓筒形的形狀并且在其中提供有聚光鏡22。聚光鏡22在支架13安裝在基片12上的狀態(tài)下起相對于光學傳感器元件11的受光表面聚焦圖像的作用。在聚光鏡22的頂面上也提供用來剪除不想要的光線的孔23。
蓋玻璃24在支架13的頂部提供，它面對聚光器透鏡22。蓋玻璃24是用于灰塵控制的蓋子并防止灰塵附著到聚光鏡22上。
殼體21包括小直徑部分21a和大直徑部分21b。肩部21c在小直徑部分21a和大直徑部分21b之間形成。外螺紋部分在小直徑部分21a的外緣上形成，而內螺紋部分在透鏡支座20的內邊緣上形成。
即，透鏡支座20配置成借助螺紋擰到殼體21的小直徑部分21a上。在透鏡支座20被擰到殼體21上的狀態(tài)下，透鏡支座20和殼體21形成氣密的邊界。
大直徑部分21b的底部借助粘合劑28被固定到基片12上。因此，在基片12和支架13之間形成的內部空間27是氣密的。因此，防止灰塵附著到位于內部空間27中的光學傳感器元件11上是可能的。
涉及在小直徑部分21a和大直徑部分21b之間形成的肩部21c，在這個實施方式中，通氣孔(開口)25在肩部21c中形成，而且通氣孔25用粘合劑28封閉。
接下來，參照圖3A到3C、4A和4B，在下文中描述具有上述結構的成像裝置10的制造方法。應該注意，在圖3A到3C、4A和4B中，只舉例說明圖5表示結構的一部份，為的是容易理解這種制造方法。
為了制造圖5所示的成像裝置10，首先，如圖3A所示，將光學傳感器元件11安裝在基片12上。雖然在圖中沒有表示，但是在這個步驟中，安裝無源元件16，并且也進行金屬絲15和17的粘接步驟。
然后，如圖3B所示，使用分散器29將粘合劑28沉積在基片12的頂面上的預定位置。粘合劑29的沉積位置設置成對應于支架13的底部的形狀(更具體地，大直徑部分21b的底部的形狀)。一般地說，提供良好的粘接而且實現可靠的粘接的熱固性樹脂被用作粘合劑28。
在完成粘合劑28的沉積步驟時，如圖3C所示，在粘合劑28的沉積位置，支架13的底部被壓到基片12上。以上述的方式，支架13被臨時固定到基片12上。然后，在其上臨時固定支架13的基片12被裝進固化裝置并且進行固化步驟(加熱步驟)，以使粘合劑28固化。
結果，粘合劑28被固化，而且支架13被粘接到基片12上。在這樣的狀態(tài)下，在基片12和支架13之間形成的內部空間27與位于其中的光學傳感器元件11一起被密封。
圖4A表示在固化步驟期間的基片12和支架13。通過進行固化步驟，在內部空間27里面的空氣被加熱而且膨脹。然而，在這個實施方式中通氣孔(開口)25在支架13中形成。因此，內部空間25經由通氣孔25與支架13的外部連通。
因此，即使在基片12和支架13之間形成的內部空間27中的空氣被加熱和膨脹，空氣也能經由通氣孔25排放到支架13的外部(這樣的氣流在圖4A中用箭頭A表示)。即，內部空間27的壓力變成與支架13外部的壓力相同，在固化步驟期間在支架13的內部和外部之間不產生壓差(氣壓差)。因此，防止基片12和支架13之間的粘接部分(更具體地，借助粘合劑28粘接在一起的部分)在固化步驟期間受損害是可能的。
在完成用來把支架13粘接到基片12上的固化步驟(加熱步驟)時，隨后進行封閉通氣孔25的步驟。用來封閉通氣孔25的步驟在基片12和支架13的溫度返回到正常溫度之后進行。
當除了用來把支架13粘接到基片12上的固化步驟之外還存在用來對光學傳感器元件11、基片12和支架13加熱的其它加熱步驟的時候，在完成這些其它的加熱步驟之后進行封閉通氣孔25的步驟。
在這個實施方式中，粘合劑28被用在用來封閉通氣孔25的步驟中。粘合劑28是紫外線固化型粘合劑。通過先用處于軟化狀態(tài)的粘合劑28填充通氣孔25再用紫外光照射通氣孔25，粘合劑28在很短的時間周期內固化。
通過使用紫外線固化型粘合劑28，如同在這個實施方式中，可以借助紫外光的照射在很短的時間周期內使粘合劑28固化?？梢韵胂螅捎趦炔靠臻g27的溫度在粘合劑28固化必需的時間周期內因紫外光的照射有所增加，所以支架13(內部空間27)中的壓力可能改變。然而，由于在這個實施方式中提供通氣孔25，所以支架13中的壓力在粘合劑28固化必需的時間周期內不改變。因此，可能避免失敗的粘接。
粘合劑28不局限于紫外線固化型，而是可以使用能在很短的時間周期內在空氣中固化的瞬時粘合劑作為代替。
通過按上述的方式封閉通氣孔25，內部空間27與支架13的外部分開，而光學傳感器元件11位于密封的內部空間27之中。因為通氣孔25在成像裝置10的制造步驟中進行的加熱步驟完成之后封閉，所以在其中具有光學傳感器元件11的內部空間27被密封之后，在支架13的內部和外部之間沒有產生壓差。
因此，可以防止基片12和支架13之間的粘接部分被破壞并維持內部空間27的氣密狀態(tài)。因此，可以可靠地避免灰塵附著在光學傳感器元件11上。
在這個實施方式中使用的光學傳感器元件11(例如，CCD傳感器或CMOS傳感器)易受灰塵附著的傷害。依照這個實施方式，由于可以可靠地避免灰塵從外部進入，所以可以通過光學傳感器元件11進行良好的光電轉換步驟并提高成像裝置10的可靠性。
此外，在上述的實施方式中，只形成單一的通氣孔(開口)25。然而，通氣孔25的數目不局限于一個。此外，在上述的實施方式中，通氣孔25在支架13(殼體21)的肩部21c上提供。然而，這不是對通氣孔25的位置限制。通氣孔25可以在大直徑部分21b或基片12上形成。
依照本發(fā)明，即使在支架13(密封部件)被粘接到基片12上之后進行固化步驟(加熱步驟)，在支架13和基片12之間形成的內部空間27中的空氣也與支架13外部的空氣連通。因此，在支架13(內部空間27)的內部和外部之間不產生壓差。因此，可以防止支架13和基片12之間的粘接部分被破壞并維持內部空間27的氣密性。因此，可以提高半導體器件(成像裝置)10的可靠性。
本發(fā)明不局限于這些被具體公開的實施方式，而是在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種半導體器件的制造方法，其中通過將密封部件粘接到其上安裝有半導體元件的基片上而密封所述半導體器件，所述制造方法的特征在于包括下述步驟在密封部件中形成開口；以及在其中形成有開口的密封部件被粘接到基片上之后封閉開口，從而密封半導體器件。
2.根據權利要求1的制造方法，其中所述封閉開口的步驟在半導體元件、基片和密封部件的加熱步驟結束之后進行。
3.根據權利要求2的制造方法，其中所述封閉開口的步驟通過使用粘合劑來進行。
4.根據權利要求3的制造方法，其中所述半導體元件是光電轉換元件。
5.根據權利要求3的制造方法，其中所述粘合劑是紫外線固化型粘合劑。
6.根據權利要求3的制造方法，其中所述粘合劑是瞬時粘合劑。
7.根據權利要求2的制造方法，其中所述半導體元件是光電轉換元件。
8.根據權利要求1的制造方法，其中所述封閉開口的步驟通過使用粘合劑來進行。
9.根據權利要求8的制造方法，其中所述半導體元件是光電轉換元件。
10.根據權利要求8的制造方法，其中所述粘合劑是紫外線固化型粘合劑。
11.根據權利要求8的制造方法，其中所述粘合劑是瞬時粘合劑。
12.根據權利要求1的制造方法，其中所述半導體元件是光電轉換元件。
全文摘要
一種制造半導體器件(10)的方法，該方法通過將密封部件(13)粘接到其上安裝有半導體元件(11)的基片(12)上，包括如下步驟在密封部件(13)中形成開口(25)；以及在將密封部件(13)粘接到基片(12)上之后封閉開口(25)。
文檔編號H04N5/335GK1577776SQ20041006177
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權日2003年7月18日
發(fā)明者白石哲, 風間洋一 申請人:新光電氣工業(yè)株式會社