CN1447422A - 半导体装置，图像读取组件及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体装置，图像读取组件及图像形成装置。半导体元件2设有元件功能面2a，配电装置5与该功能面2a电气连接，半导体元件2与配电装置5构成接合件100，配电装置5朝衬底1侧配置在衬底1上。设有固定部件3和密封部件33，固定部件3将半导体元件2固定到衬底1上，其配置在除上述功能面与配电装置连接部分的、功能面的侧面；密封部件密封形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间，但通过固定部件固定的形成在衬底与元件功能面之间的空间以及形成在配电装置与衬底之间的间隙除外。密封部件33的弹性比固定部件3的弹性大。能防止因热膨胀而引起的电气连接部的接点破坏，使得功能面具有气密性。

Description

半导体装置，图像读取组件及图像形成装置
技术领域
本发明涉及能防止因热膨胀而引起的电气连接部的接点破坏的半导体装置，图像读取组件及图像形成装置。
背景技术
以往，人们知道，与半导体元件上的焊接区和引线间用金属细线电气连接的引线接合相比，无引线接合法有利于多插头化及小型化。面朝下接合法是该无引线接合法之一。该面朝下接合法是这样的方法：在半导体元件的焊接区形成凸部或梁式线，使得半导体元件的元件面朝下侧，与衬底的导体层直接面连接。作为该面朝下接合法的典型代表可以列举倒装式接合方式。
根据半导体装置小型化要求，作为使得半导体元件与衬底的实装件小型化的方法，将半导体元件面朝下与衬底接合。
使得半导体元件面朝下与衬底接合场合，因半导体元件与衬底的热膨胀率不同，会发生电气电路(接合点)断开，为了避免上述这种接合点断开现象，在半导体元件与衬底间使用粘结剂(密封剂)，减少因热膨胀引起的电路中的应力，这为人们所公知。
物体的热膨胀一般与温度差及物体长度成比例，温度差或物体长度越大，物体的热膨胀也越大。其大小还因物体而异，也就是说，依存于因物体而异的系数，即热膨胀系数。因此，用于复印机，传真机，扫描器等的线CCD那样的长半导体尤其在长度方向热膨胀量大。
因此，即使如上所述在半导体元件与衬底间使用粘结剂(密封剂)，但半导体元件与衬底间的热膨胀量差过大，电气接合点会发生相对移动。结果，存在半导体与衬底的接合点破坏问题。
另外，在半导体装置中，半导体功能面的气密性不完全，由于包含在空气中的水份的影响，功能面或电极面存在被氧化导致通电不良的问题。
再有，半导体元件为固体摄像元件等具有光学功能面的半导体元件场合，若垃圾等异物附着到光学功能面上，会对光学特性带来坏影响。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供能防止因热膨胀而引起接点破坏、同时能使功能面气密性好的半导体装置。
本发明的另一目的在于，提供能防止因设有光学功能面的半导体装置的热膨胀而引起扭曲、防止不聚焦、同时能使功能面气密性好的半导体装置，图像读取组件及图像形成装置。
为了实现上述目的，本发明提出以下方案：
(1)一种半导体装置，其包括：
半导体元件，具有功能面；
衬底，用于支承半导体元件，该衬底与半导体元件的功能面对向，在上述衬底与半导体元件的功能面之间形成有间隙；
配电装置，用于向半导体元件供给电功率，同时，与半导体元件的功能面电气连接，该配电装置配置在上述衬底与半导体元件的功能面之间，配电装置与衬底隔一极小间隙；
固定部件，将上述半导体元件固定到衬底上，该固定部件配置在除半导体元件功能面与配电装置连接部分的、半导体元件功能面的侧面的一部分；
密封部件，用于密封形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间，但通过上述固定部件互相固定的形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间以及形成在配电装置与衬底之间的间隙除外；
其中，密封部件弹性比固定部件弹性大。
这种结构场合，因热影响，半导体元件与衬底伸缩时，半导体元件与配电装置的电气接合点与半导体元件的配电部一样移动，不会受到衬底移动的影响。因此，不会在电气接合点产生应力，能防止接合部的破坏。另外，密封部件密封上述固定部件固定部分以外的部分(除去上述衬底与配电装置之间部分)，能将半导体元件的功能面与外面的空气隔开，防止水份、垃圾等损害功能面，起到保护作用。半导体元件与衬底因热发生伸缩时，半导体元件被定位在衬底上固定，但是，由于密封部件弹性大，密封部件变形，能防止妨害其动作。另外，即使密封部件与配电装置接触，衬底因热引起的伸缩不会传递到配电装置，能防止电气接合点的损坏。
(2)在(1)的半导体装置中，其特征在于，上述固定部件由粘接剂构成，上述密封部件由粘接剂构成，构成密封部件的粘接剂的弹性此构成固定部件的粘接剂的弹性大。
(3)在(1)或(2)的半导体装置中，其特征在于，上述密封部件由发泡性材料构成。
(4)在(1)或(2)的半导体装置中，其特征在于，形成衬底与配电装置之间间隙的衬底表面及配电装置表面的至少一方表面相对上述密封部件的接触角比除上述间隙的衬底表面相对上述密封部件的接触角大。
这种结构场合，作为密封部件使用的粘接剂在配电装置与衬底之间部分被排斥，不会进入配电装置与衬底之间部分，配电装置与衬底不被固定。这样，衬底因热引起的伸缩不会传递到配电装置，能防止电气接合点的破损。
(5)在(1)或(2)的半导体装置中，其特征在于，上述密封部件是薄膜状粘接剂。
这种结构场合，粘接剂不与半导体元件功能面相接，粘接剂不会成为看不见的电路，不会作为有害的寄生容量起着电容器那样的作用。半导体为光学元件场合，能解决粘接剂进入受光面(发光面)侧遮挡光通道的问题。
(6)在(1)或(2)的半导体装置中，其特征在于，上述密封部件是由硬化粘接剂包覆的粘接剂。
这种结构场合，在涂布作为密封部件使用的粘接剂时，即使是粘性低的粘接剂也不会流出，粘接剂不会进入半导体元件功能面与衬底之间部分。
(7)在(6)的半导体装置中，其特征在于，上述密封部件是截面为圆形的粘接剂。
这种结构场合，作为密封部件使用的粘接剂在硬化前，对内外压力具有强度，且易制作。
(8)在(6)的半导体装置中，其特征在于，上述密封部件是截面为多角形的粘接剂。
这种结构场合，作为密封部件使用的粘接剂相对半导体元件的侧面及衬底的接触面积大，能提高密封性。
(9)在(1)或(2)的半导体装置中，其特征在于，上述密封部件由粘接剂保持体及保持在该粘接剂保持体上的粘接剂构成。
这种结构场合，作为密封部件使用的粘接剂不会流出，不会进入半导体元件功能面与衬底之间。
(10)在(9)的半导体装置中，其特征在于，上述粘接剂保持体呈海绵状。
这种结构场合，在上述粘接剂保持体内，对粘接剂有负压作用，能保持粘接剂。
(11)在(9)的半导体装置中，其特征在于，上述粘接剂保持体是纤维集合体。
这种结构场合，通过纤维集合体能保持粘接剂。
(12)在(10)或(11)的半导体装置中，其特征在于，上述粘接剂保持体具有透光性。
这种结构场合，硬化用光能达到粘接剂，能使用光硬化型粘接剂作为密封用粘接剂。
(13)在(1)的半导体装置中，其特征在于，上述衬底由光透过性材料构成，上述半导体元件设有光学功能面，该光学功能面与光透过性衬底之间的光入射区域是空间。
这种结构场合，由于光学功能面和光透过性衬底之间的光入射区域是空间，光路上无障害，能发挥充分的性能。
(14)在(13)的半导体装置中，其特征在于，构成上述固定部件的粘接剂以及构成上述密封部件的粘接剂中，至少某一方是光硬化型粘接剂。
这种结构场合，使得构成固定部件的粘接剂以及构成密封部件的粘接剂硬化时，粘接剂温度几乎不上升，不会因热影响而产生衬底与接合件之间位置关系偏差，能粘接衬底和接合件。另外，不会发生粘接时因热影响而产生的残留应力。由于产生热量少，没有粘接剂因热变形现象，不会发生硬化时因收缩引起粘接剂的剥落，能保持硬化后的密封性。
(15)在(13)的半导体装置中，其特征在于，构成上述固定部件的粘接剂以及构成上述密封部件的粘接剂中，至少某一方是热硬化型粘接剂，该热硬化型粘接剂的硬化温度比上述半导体元件与配电装置的电气连接的破坏温度低。
这种结构场合，构成固定部件的粘接剂或构成密封部件的粘接剂为热硬化型粘接剂，在照不到光的场所也能进行粘接剂硬化。且该热硬化型粘接剂的硬化温度比上述半导体元件与配电装置的电气连接的破坏温度低，不会因例如焊锡熔接等损坏接合点，能在保持电气接合可靠性下，粘接衬底和接合件。
(16)在(13)的半导体装置中，其特征在于，构成上述固定部件的粘接剂以及构成上述密封部件的粘接剂中，至少某一方是热可塑型粘接剂，该热可塑型粘接剂的软化温度比上述半导体元件与配电装置的电气连接的破坏温度低。
这种结构场合，构成固定部件的粘接剂或构成密封部件的粘接剂为热可塑型粘接剂，在照不到光的场所也能进行粘接剂硬化。且该热可塑型粘接剂的软化温度比上述半导体元件与配电装置的电气连接的破坏温度低，不会因例如焊锡熔接等损坏接合点，能在保持电气接合可靠性下，粘接衬底和接合件。
(17)在(1)的半导体装置中，其特征在于，与上述半导体元件的功能面相反侧的面外露，用于散热。
这种结构场合，从外露部分散热，热量逸出到大气中，能充分抑制半导体元件的变形。另外，由于变形小，不会发生粘接剂剥离，能保持芯片表面的密封性。
(18)在(1)的半导体装置中，其特征在于，与上述半导体元件的功能面相反侧的面设有散热装置。
这种结构场合，由于设置散热装置，从半导体元件散出的热量有效地逸出到大气中，能抑制半导体元件的变形。另外，由于变形小，不会发生粘接剂剥离，能保持芯片表面的密封性。
(19)在(13)，(17)，(18)的半导体装置中，其特征在于，上述半导体元件是固体摄像装置。
这种结构场合，粘接剂不会遮挡入射(或射出)到固体摄像装置的光的光路，能充分发挥作为固体摄像装置的光学功能零件的性能。另外，功能面由固体摄像装置构成，与大气隔绝，水份或垃圾等不会附着到功能面上，能防止图像质量劣化，能充分发挥作为固体摄像装置的光学功能零件的性能。
(20)一种半导体装置，其包括：
半导体元件，具有功能面；
衬底，用于支承半导体元件，该衬底与半导体元件的功能面对向，在上述衬底与半导体元件的功能面之间形成有间隙；
配电装置，用于向半导体元件供给电功率，同时，与半导体元件的功能面电气连接，该配电装置配置在上述衬底与半导体元件的功能面之间，配电装置与衬底密接；
固定部件，将上述半导体元件固定到衬底上，该固定部件配置在除半导体元件功能面与配电装置连接部分的、半导体元件功能面的侧面的一部分；
密封部件，用于密封形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间，但通过上述固定部件互相固定的形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间除外；
其中，密封部件弹性比固定部件弹性大。
这种结构场合，在夹于配电装置与衬底之间部分，与外部气体隔绝，半导体元件与衬底因热发生伸缩时，不会妨害其动作，衬底因热发生的伸缩不会传递到配电装置，能防止电气接合点的损坏。
(21)一种图像读取组件，其特征在于，设有上述(19)中所述的半导体装置。
这种结构场合，固体摄像装置与配电装置的接合部不会因热而损坏，也不会遮挡入射光的光路，水份或垃圾等不会附着到功能面上，能防止图像质量劣化，能充分发挥作为固体摄像装置的光学功能零件的性能，因此，不会发生图像读取故障，能得到高可靠性的图像读取组件。
(22)一种图像形成装置，其特征在于，设有上述(21)中所述的图像读取组件。
这种结构场合，固体摄像装置与配电装置的接合部不会因热而损坏，也不会遮挡入射光的光路，水份或垃圾等不会附着到功能面上，能防止图像质量劣化，能充分发挥作为固体摄像装置的光学功能零件的性能，因此，不会发生图像读取故障，能得到高可靠性的图像读取组件，由于图像形成装置设有这种图像读取组件，因此，能在感光体上形成高精度的静电潜像。
下面说明本发明的效果。
如上所述，按照本发明的半导体装置，能提供可防止因热膨胀而引起的接点破坏、且使功能面具有气密性的半导体装置。
按照本发明的图像读取组件，能防止因热引起的在固体摄像装置和配电装置之间的接合部的破损，粘接剂不会妨害光通道。再有，通过粘接剂3和密封部件33，能避免水份及垃圾等异物侵入，保护固体摄像装置的光功能表面。因此，固体摄像装置可以充分起到作为光功能构成部件的功能，不会引起图像读取故障，能在感光体上形成高质量的静电潜像。得到高可靠性的图像读取组件。
按照本发明的图像形成装置，由于设有上述图像读取组件，不会引起图像读取故障，能在感光体上形成高精度的静电潜像。这样，图像形成装置能形成高质量图像。
附图说明
图1是表示设在本发明的半导体装置上的接合件整体的斜视图；
图2是与图1的接合件的元件长度方向直交方向的截面图；
图3表示本发明涉及的第一实施例的制造中途的半导体装置；
图4表示本发明涉及的第一实施例的图3所示工序的下一工序的半导体装置；
图5是沿图4半导体装置的元件长度方向的截面图；
图6表示本发明涉及的第一实施例的半导体装置整体的斜视图；
图7是沿图6半导体装置的元件长度方向的截面图；
图8是沿与图6半导体装置的元件长度方向直交方向的截面图；
图9表示设有密封部件的半导体装置的斜视图，该密封部件包括粘接剂保持体及保持在其上的粘接剂；
图10是图7、图8的半导体装置的光学功能零件为固体摄像装置场合、与图8截面图对应的截面图；
图11表示本发明涉及的第二实施例的半导体装置整体的斜视图；
图12表示本发明涉及的第三实施例的半导体装置整体的斜视图；
图13表示图12的半导体装置的散热装置的变型例；
图14表示图12的半导体装置的散热装置的另一变型例；
图15表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例；
图16表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例；
图17表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例；
图18表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例；
图19表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例；
图20表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例；
图21是本发明涉及的半导体装置使用固体摄像装置的图像读取组件的斜视图；
图22是多功能型数字式图像形成装置的概略构成图，其设有图像读取组件，作为图像扫描装置一例，该图像读取组件使用作为本发明半导体装置的固体摄像装置；
图23是本发明涉及的配电装置与衬底密接型的半导体装置的截面图。
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明实施例。在以下实施例中，同一或相应部分标以同一符号，说明省略。
图1是表示设在本发明的半导体装置上的接合件整体的斜视图，图2是与图1的接合件的元件长度方向直交方向的截面图。
如图1所示，接合件100设有半导体元件2和配电装置5，在此，半导体元件2为裸芯片，配电装置5与上述半导体元件2倒装接合。
上述半导体元件2由半导体元件功能面2a、侧面2c、背面2b构成。上述半导体元件功能面2a形成在前面侧(图中为朝下的面)，为电路面；上述侧面2c与该功能面2a垂直，设于其周围；上述背面2b位于侧面2c的另一端，与上述半导体元件功能面2a对向，是形成在背面侧的相对面。
上述配电装置5由例如具有可挠性的软配线板构成。
如图2所示，在上述半导体元件2的半导体元件功能面2a，设有电极6，其是焊锡、金等形成的突起状连接电极，通过该电极6，半导体元件功能面2a的电路与配电装置5电气接合。这时，上述半导体元件功能面2a与配电装置5由于通过例如倒装式接合、胶带自动接合(tapeautomated bonding，以下简记为“TAB”)、梁式线接合等面朝下接合方式，因此，上述半导体元件2的半导体元件功能面2a与配电装置5之间不管有没有通过粘接剂粘接都没有关系。图2表示倒装式接合场合。
图3表示本发明涉及的第一实施例的制造中途的半导体装置。
在图3中，图示接合件100设置到衬底(substrate)1上的状态，长度方向设为图示左右方向。
如图3所示，通过没有图示的夹具等，配置接合件100与衬底1，使得衬底1和半导体元件2之间存在间隙4。这时，在配电装置5与衬底1之间存在间隙7，因此，半导体元件2没有被固定在衬底1上，上述间隙7为垃圾等异物不能通过程度的微小间隙，在本实施例中为1μm以下。
图4表示本发明涉及的第一实施例的图3所示工序的下一工序的半导体装置，图5是沿图4半导体装置的元件长度方向的截面图。
如图4所示，上述配电装置5与半导体元件2倒装接合成为接合件100，上述接合件100通过粘接剂3粘接到衬底1上。
这时，通过粘接剂3粘接的部分是半导体元件2与衬底1的固定部件。即，在除衬底1与配电装置5之间的间隙7以外部分的一部分，在本实施例中为一对配电装置5之间的一部分，进行粘接，通过该固定部件，使得半导体元件2固定到衬底1上。
如图5所示，接合件100通过粘接剂3粘接固定到衬底1上。这时，在衬底1与半导体元件2之间存在间隙4。
这时，在配电装置5与衬底1之间存在间隙7，配电装置5与衬底1没有被固定。但是，虽然没有图示，配电装置5中，在没有夹在半导体元件2与衬底1之间的部分，固定衬底1与配电装置5没有关系。
粘接剂3粘接部分是半导体元件2与衬底1的固定部件。该固定部件以外的部分，且夹于上述配电装置5与衬底1之间部分(即间隙7)以外的部分存在于半导体元件2的侧面2c与衬底1的上面之间。
图6表示本发明涉及的第一实施例的半导体装置整体的斜视图，图7是沿图6半导体装置的元件长度方向的截面图，图8是沿与图6半导体装置的元件长度方向直交方向的截面图。
如图6所示，接合件100通过粘接剂3粘接到衬底1上。
另外，在位于半导体元件2与衬底1的固定部分的粘接剂3以外部分，且除去夹于上述配电装置5与衬底1之间部分(即间隙7)的部分，配置密封部件33。密封部件33可以使用粘接剂，发泡部件等。
这时，粘接剂，发泡部件等密封部件33比半导体元件2与衬底1的固定部件(在本实施例中，为粘接剂3)弹性大。
在半导体元件2的半导体元件功能面2a的背面2b，没有使用粘接剂3和/或密封部件33。同时，半导体元件功能面2a也没有使用粘接剂3和/或密封部件33。即，密封部件33存在于半导体元件2的侧面2c与衬底1的上面之间，密封半导体元件功能面2a。
如图7所示，在衬底1与半导体元件2之间存在间隙4。
这时，存在夹于上述配电装置5与衬底1之间部分，即间隙7，配电装置5与衬底1没有被固定。但是，虽然没有图示，配电装置5中，在没有夹在半导体元件2与衬底1之间的部分，即使固定衬底1与配电装置5也没有关系。
另外，这时，面向上述夹于配电装置5与衬底1之间部分即间隙7的至少一侧的面可以具有以下性质：其相对作为密封部件33使用的粘接剂的接触角比衬底1的面向间隙7的以外区域的接触角大。这样，作为密封部件33使用的粘接剂不会进入上述间隙7。
但是，使用与衬底1的接触角非常小(易流)的粘接剂作为密封部件33场合，面向间隙7的面的相对粘接剂的接触角即使多少大些，粘接剂也易流入间隙7。这时，可以使得面向间隙7的面的相对粘接剂的接触角非常大(防止流入效果大)。
如图8所示，在沿纸面垂直方向里侧，存在密封部件33。这时，在衬底1与半导体元件2之间存在间隙4，间隙4的空间中不存在粘接剂。
另外，半导体元件2具有半导体元件功能面2a，作为上述功能面2a相反面的背面2b，以及上述面2a、2b以外的侧面2c。
虽然没有图示，作为密封部件33使用的粘接剂的表面包覆着硬化粘接剂，仅仅与粘接面相接部分，该包覆面破溃，粘接侧面2c和衬底1进行密封。
图中，作为密封部件33使用的粘接剂的截面为长圆形，使其具有相对内外压力的强度，也可以使截面为圆形，同样具有相对内外压力的强度。另外，若作为密封部件33使用的粘接剂的截面为多角形，则侧面2c和衬底1的相接面大，有利于密封。
使得作为密封部件33使用的粘接剂表面硬化，在例如使用热硬化型粘接剂场合，通过加热表面，能仅使表面硬化，在使用紫外线硬化型粘接剂场合，通过短时间的紫外线照射，能仅使表面硬化。表面硬化的粘接剂配置在粘接位置后，经加热、加压、或照射激光等破断接触面。
图9表示设有密封部件的半导体装置的斜视图，该密封部件33包括粘接剂保持体33a及保持在其上的粘接剂33b。这种场合，由于粘接剂33b被保持在粘接剂保持体33a上，因此，能防止粘接剂33b流入半导体元件2的功能面2a与衬底1之间。作为粘接剂保持体33a可以使用海绵状部件，或者纤维的集合体，只要仅仅具有不使粘接剂33b流动的保持力就行。作为粘接剂保持体33a使用具有透光性部件场合，由于光能通过粘接剂保持体33a，因此，能使用光硬化型粘接剂。
图10是图7、图8的半导体装置的光学功能零件为固体摄像装置场合、与图8截面图对应的截面图。
如图10所示，固体摄像装置200包括衬底1A及固体摄像元件20，衬底1A是由玻璃、塑料等透明板构成的具有光透过性的衬底，半导体元件是固体摄像元件20等光学功能零件。半导体元件具有作为半导体元件功能面的光学功能面20a，光学功能面20a的相对面20b，以及除上述面以外的侧面20c。与图8同样，通过粘接剂3粘接上述侧面20c与衬底1A进行固定。这时，光学功能面20a没有被粘接剂3包覆。另外，密封部件33也粘接上述侧面20c与衬底1A，但没有包覆光学功能面20a。因此，粘接剂3及密封部件33都没有附着到光学功能面20a。
图11表示本发明涉及的第二实施例的半导体装置整体的斜视图。
如图11所示，接合件100设置在衬底1上，在半导体元件2的功能面的背面2b及衬底1的表面上，包覆粘接剂3及密封部件33，粘接形成密封状态。在此，作为粘接剂3及密封部件33，可以使用薄膜粘接剂，薄膜密封部件等。如上所述，在这种场合，密封部件33比粘接剂3的弹性大，据此选用材料。
作为粘接剂3、密封部件33使用的粘接剂为光硬化型粘接剂，或者是热硬化型粘接剂，热可塑型粘接剂，热硬化型粘接剂的硬化温度为不破坏配电装置5和半导体元件2接合的温度以下，热可塑型粘接剂的软化温度为不破坏配电装置5和半导体元件2接合的温度以下。
图12表示本发明涉及的第三实施例的半导体装置整体的斜视图。
如图12所示，该第三实施例的半导体装置与第一实施例的半导体装置相比，仅仅在设有散热装置11这一点上不同，其他构成与第一实施例相同。
在该散热装置11中，反复峰11a与谷11b形成波形，在半导体元件2的背面2b通过粘接等安装谷11b部分。这样，沿半导体元件2的长度方向，设置波状散热装置11，因此，对于半导体元件2因热引起长度方向伸缩，散热装置11具有弹性。这样，对于半导体元件2因热引起伸缩，散热装置11不会妨害半导体元件伸缩。另外，散热装置11的伸缩不会影响半导体元件2。这样，半导体元件2与衬底1不会受到自身以外的热应力，不会因外力而变形。
图13表示图12的半导体装置的散热装置的变型例。
如图13所示，该半导体装置与图12装置相比，仅仅散热装置不同，其他构成与图12的半导体装置相同。
散热装置12系改变图12散热装置11的朝向设置而成。如上所述，半导体元件2因热影响，在长度方向发生大的伸缩，但对于该方向，散热装置12具有弹性，因此，具有与图12散热装置同样的效果。
图14表示图12的半导体装置的散热装置的另一变型例。
如图14所示，该半导体装置与图12装置相比，仅仅散热装置不同，其他构成与图12的半导体装置相同。
散热装置13形成螺旋状，使得螺旋中心轴沿半导体元件2的长度方向安装而成。如上所述，半导体元件2因热影响，在长度方向发生大的伸缩，但对于该方向，散热装置13具有弹性，因此，具有与图12散热装置同样的效果。
图15表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例。
如图15所示，该半导体装置与图12装置相比，仅仅散热装置不同，其他构成与图12的半导体装置相同。
散热装置14是通过使用现有的热压接法、超音波粘接法等的引线接合装置，中途停止切断形成线状。如上所述，半导体元件2因热影响，在长度方向发生大的伸缩，但对于该方向，散热装置14相对半导体元件2的相接面积小，因此，对于半导体元件2因热影响引起的伸缩，散热装置14不会妨害半导体元件伸缩。另外，散热装置14的伸缩不会影响半导体元件2。这样，半导体元件2与衬底1不会受到自身以外的热应力，不会因外力而变形。
图16表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例。
如图16所示，该半导体装置与图12装置相比，仅仅散热装置不同，其他构成与图12的半导体装置相同。
散热装置15是通过使用现有的热压接法、超音波粘接法等的引线接合装置，中途停止切断形成针状。如图16所示，在引线接合焊锡时，针状形状也具有散热效果。
如上所述，半导体元件2因热影响，在长度方向发生大的伸缩，但对于该方向，散热装置15相对半导体元件2的相接面积小，因此，具有与图15散热装置同样的效果。
即，根据图16所示实施例，散热装置15是针状部件，半导体元件2因热影响伸缩时，散热装置15相对半导体元件2的相接面积小，因此，对于伸缩方向，散热装置15不会妨害半导体元件伸缩。另外，也不会因散热装置15自身变形而给予半导体元件2以应力。
图17表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例。
如图17所示，该半导体装置与图12装置相比，仅仅散热装置不同，其他构成与图12的半导体装置相同。
散热装置16形成为球状。如图17所示，将形成为球状的焊锡载置于半导体元件2上，接合件也具有散热效果。
如上所述，半导体元件2因热影响，在长度方向发生大的伸缩，但对于该方向，散热装置16相对半导体元件2的相接面积小，因此，具有与图15散热装置同样的效果。
即，根据图17所示实施例，散热装置16是球状部件，半导体元件2因热影响伸缩时，散热装置16相对半导体元件2的相接面积小，因此，对于伸缩方向，散热装置16不会妨害半导体元件伸缩。另外，也不会因散热装置16自身变形而给予半导体元件2以应力。
图18表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例。
如图18所示，该半导体装置的散热装置17是图15所示线状散热装置的另一例。在引线接合装置直立图15所示散热装置困难场合，如图18所示，可以设置多个二处压接件。图中该散热装置17形成例如倒V字形的线状。该散热装置17也具有与图15散热装置14同样的效果。
图19表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例。
如图19所示，该半导体装置的散热装置18是图15所示线状散热装置的又一例。在引线接合装置直立图15所示散热装置困难场合，如图19所示，可以在多处压接一根线。图中该散热装置18形成例如倒V字形的连续弯曲状。该散热装置18也具有与图18散热装置17同样的效果。
图12-图19的散热装置11-18可以用金属等热传导性高的材料制作，可以粘接，也可以压接。尤其在图15-图18所示散热装置14-18中，可以使用现有的引线接合装置压接，这种场合的形状成为图15-图18所示那样的形状。
图20表示图12的半导体装置的散热装置的又一变型例。
如图20所示，该半导体装置与图12装置相比，仅仅散热装置不同，其他构成与图12的半导体装置相同。
散热装置19形成为板状，立设在半导体元件2的背面2b上。该散热装置19选择热膨胀系数与半导体元件2接近的材料。这样，沿半导体元件2的长度方向，设有散热装置19，其热膨胀系数与半导体元件2接近，因此，半导体元件2因热引起长度方向伸缩，对此，散热装置19也同样伸缩。因此，半导体元件2因热引起的伸缩，散热装置19不会妨害半导体元件伸缩。另外，散热装置19的伸缩不会影响半导体元件2。这样，半导体元件2与衬底1不会受到自身以外的热应力，不会因外力而变形。散热装置19不会给予半导体元件2以应力，能提高散热效果。
上述散热装置19在图20中沿着半导体元件2的长度方向成为长形状，但也可以设置为与半导体元件2的长度方向直交的方向，或倾斜的方向，例如与半导体元件2的对角线大致平行的方向。
上述散热装置可以根据需要增加表面积，或设置若干个，考虑半导体元件2的发热量及散热效果，适当设置构成。上述散热装置11-19既可以是单数也可以是复数，考虑半导体元件2的发热量及散热效果，适当设置构成。
图21是本发明涉及的半导体装置使用固体摄像装置的图像读取组件的斜视图。
如图21所示，图像读取组件40使用上述固体摄像装置，该图像读取组件40包括透镜43，中间保持部件45，架体42。上述透镜43是光学部件，来自原稿面的作为图像光的光线透过该透镜43，在透过面周围有缘表面43a；上述中间保持部件45包括第一安装面45a和第二安装面45b，该第一安装面45a和第二安装面45b形成一角度，在本实施例中，第二安装面45b相对第一安装面45a形成90度角度，上述中间保持部件45使得上述透镜43与架体42接合；上述架体42是衬底部件，设有与第二安装面45b对向的安装面42c。
在该图像读取组件40中，通过中间保持部件45粘接固定架体42以及相对架体42进行位置调整的透镜43。
上述透镜43在缘表面43a上对称地设有平坦面43b，该平坦面43b通过切削、磨削等加工形成，根据需要还可进行研磨。通过形成该平坦面43b，能扩大与中间保持部件45的第一安装面45a的粘接面积，提高固定强度。
上述架体42以调整后的配置关系固定透镜43和固体摄像装置200。该架体42设有圆弧状槽部42b，与该圆弧状槽部42b邻接的平面状安装面42c，安装固体摄像装置200的安装面42d，以及用于遮盖在由透镜43、46等构成的成像透镜系与固体摄像装置200之间的遮光用罩42a。通过设置上述遮光用罩42a，能防止外界杂乱光等的影响，得到良好的图像。该架体42可以用螺钉固紧、铆接、粘接、焊接等固定方法固定在后述复印机等图像扫描装置的所定位置。
用作上述中间保持部件45的材质可以是光(紫外线)透过率高的部件，例如ARTON(由JSR公司制造的商品名)，Zeonex(由Zeon公司制造的商品名)，聚碳酸酯等。
上述中间保持部件45通过粘接剂的表面张力，相对因透镜调整而引起的透镜位置的移动，两粘接面滑移，能追随透镜43的移动。
通过使得上述中间保持部件45的第一安装面45a与第二安装面45b即两粘接面直交，透镜43的位置调整可在X、Y、Z、α、β、γ各方向进行，各轴能独立进行调整。
如图21所示，使用两个中间保持部件45，通过将作为光学元件侧粘接面的透镜43的侧表面43a的平坦面43b对向配置，能减少粘接剂硬化时的硬化收缩而引起的影响。
中间保持部件45的两粘接面间设有光透过性的筋板45c，光硬化型粘接剂硬化时，不增加光损耗，且能提高中间保持部件45的强度。
作为中间保持部件45的透镜侧固定面的第一安装面45a与作为中间保持部件侧固定面的第二安装面45b互相垂直，因此，透镜的X、Y、Z、α、β、γ各位置调整时，能互相独立进行调整。
中间保持部件45通过紫外线硬化型粘接剂使得透镜43与架体42连接场合，先调整X、Z方向场合，透镜43与中间保持部件45通过架体42的作为中间保持部件固定面的架体安装面42c，在架体上滑移进行调整。
调整Y方向场合，使得透镜43在中间保持部件45的作为透镜固定面的第一安装面45a上滑移进行调整。
α、β、γ各方向也同样进行调整。光学元件为透镜场合，呈以光轴为中心的球面形状，即使绕光轴(γ轴)回转，也不能补正因透镜加工误差等而发生的光轴歪斜(仅仅光轴回转)，因此，绕γ轴调整不需要。
图22是多功能型数字式图像形成装置的概略构成图，其设有图像读取组件，作为图像扫描装置一例，该图像读取组件使用作为本发明半导体装置的固体摄像装置。
如图22所示，设有图像读取组件的图像形成装置包括自动原稿运送装置101，读取组件150，写入组件157，供纸组件130，及后处理组件140。自动原稿运送装置101将原稿自动运送到读取组件150的稿台玻璃106上，自动排出读取结束的原稿。读取组件150照明设置在稿台玻璃106上的原稿，通过作为光电变换装置的固体摄像装置200读取，写入组件157根据所读取的原稿图像信号，在感光体115上形成图像，从供纸组件130供给转印纸，将图像转印在上述转印纸上，进行定影，定影后的转印纸排出到后处理组件140，进行分类或装订等所希望的后处理。
读取组件150由载置原稿的稿台玻璃106与光学扫描系构成，光学扫描系由曝光灯151，第一反射镜152，透镜43，固体摄像装置200，第二反射镜155及第三反射镜156构成。曝光灯151和第一反射镜152固定在没有图示的第一车架上，第二反射镜155和第三反射镜156固定在没有图示的第二车架上。读取原稿时，第一车架和第二车架以2比1的相对速度进行机械扫描，以使光路长不变化。该光学扫描系通过没有图示的扫描驱动马达驱动。
原稿图像通过固体摄像装置200读取，从光信号变换为电气信号处理。若透镜43及固体摄像装置200在图22中沿左右方向移动，则能使图像倍率变化。即，与所指定的倍率相对应，设定透镜43及固体摄像装置200在图中的左右方向位置。
写入组件157由激光输出组件158，成像透镜159，及反射镜160构成，在激光输出组件158的内部，设有多面镜，通过作为激光光源的激光二极管及马达，以高速度作定速回转。
由激光输出组件158照射的激光通过上述作定速回转的多面镜被偏向，通过成像透镜159，在反射镜160折返，集光到感光体面上成像。被偏向的激光沿着主扫描方向进行曝光扫描，以线单位记录由图像处理部输出的图像信号，上述主扫描方向与感光体115回转方向直交。以与感光体115的回转速度及记录密度相对应的所定周期反复进行主扫描，在感光体面上形成图像即静电潜像。
这样，从写入组件157输出的激光照射在图像成像系的感光体115上，在感光体115的一端附近的激光照射位置配置没有图示的光束传感器，其产生主扫描同步信号。根据从光束传感器输出的主扫描同步信号，控制主扫描方向的图像记录时间，以及生成后述的图像信号的输入输出用控制信号。
下面参照图5-图8，说明本发明涉及的半导体装置一实例。
该半导体装置的衬底1为陶瓷衬底，半导体元件2为一硅基片(silicon substrate)，在该硅基片上形成运算电路，配电装置5为软基片(flexible substrate)。运算电路与软基片用面朝下方法接合，接合件粘接在陶瓷衬底上。驱动用电源、输入信号、输出信号通过软基片，与外部进行通信。
若因运算电路的驱动热，或外部环境的影响使得周围温度上升，运算电路与陶瓷衬底根据各自的热膨胀率开始膨胀。由于运算电路与陶瓷衬底的热膨胀率不同，伸长量不同。
虽说运算电路与陶瓷衬底的热膨胀系数近似，不易受热膨胀影响，但是，硅的体积大，虽然热膨胀系数相差不多，但有时整体伸长量的差异会带来很大的影响。
一般，陶瓷衬底场合，比硅基片热膨胀率大，伸长量大。若运算电路与软基片的接合点固定在陶瓷衬底上，该接合点固定在运算电路硅基片上，因陶瓷衬底热膨胀而伸长，接合点被破坏。但是，在本发明中，由于接合点没有固定在陶瓷衬底上，所以，不会发生陶瓷衬底膨胀所引起的力传递到接合点，不会导致接合点破坏。
在本发明中，陶瓷衬底1的热膨胀率没有必要接近半导体元件2(硅)的热膨胀率，不管是塑料，金属，陶瓷都行。
下面参照图10，说明本发明涉及的固体摄像装置一实例。
在图10所示固体摄像装置200中，光透过衬底1A为玻璃衬底，固体摄像装置20为一硅基片，在该硅基片上形成线CCD，配电装置5为软基片。线CCD与软基片用面朝下方法接合，接合件粘接在玻璃衬底上。光通过玻璃衬底入射到线CCD上，通过软基片，向外部输出信号。玻璃衬底1A不仅保护半导体元件20(线CCD)的受光面，还兼用作半导体元件20(线CCD)的保持部件。
若因线CCD的驱动热，或外部环境的影响使得周围温度上升，线CCD与玻璃衬底根据各自的热膨胀率开始膨胀。由于线CCD(硅)与玻璃衬底的热膨胀率不同，伸长量不同。一般，玻璃衬底场合，比硅热膨胀率大，伸长量大。若线CCD与软基片的接合点固定在玻璃衬底上，该接合点固定在线CCD上，因玻璃衬底热膨胀而伸长，接合点被破坏。但是，在本发明中，由于接合点没有固定在玻璃衬底上，所以，不会发生玻璃衬底膨胀所引起的力传递到接合点，不会导致接合点破坏。
在上述实例中，例示使用玻璃作为衬底1A，但是，其他透过性材料，例如，塑料，兰宝石等，只要其满足CCD所要求的光学特性就行。
在上述图5-图8的半导体装置实例及图10的固体摄像装置200中，例示使用软基片作为配电装置5，但是，本发明并不局限于此，也可以使用硬的配电装置，例如，印刷电路板。
另外，较好的是，配电装置5相对半导体元件2(或固体摄像装置200)的长度方向具有对电气连接来说必要的最小限度的长度。当半导体元件2(或固体摄像装置200)如线CCD那样长场合，若使得配电装置5沿半导体元件2的长度方向长，使得配电装置5固定在半导体元件2上，例如图3中两个配电装置5合成一个，则配电装置5与半导体元件2的热膨胀量明显不同，接合部被破坏。这个问题也与配电装置5的硬度有关，比软基片硬的印刷电路板更显著。因此，较好的是，配电装置5相对半导体元件2的长度方向具有对电气连接来说必要的最小限度的长度。
如上所述，在本发明中，存在夹于配电装置5与衬底1之间的部分，即间隙7，配电装置5与衬底1没有固定。但是，配电装置5中，在不夹于配电装置5与衬底1之间的部分，可以固定配电装置5与衬底1。
在上述实施例中，配电装置5与半导体元件2(或固体摄像装置200)通过倒装式接合，但是，本发明并不局限于此，也可以将通过梁式引线接合方式接合的件，或TAB结构件作为接合件100处理。
在上述实施例中，半导体元件2的形状并不局限于线CCD那样的形状，也可以是任何其他形状，例如截面为正方形，多边形，圆形等。
关于粘接剂3的粘接，半导体元件2为线CCD那样长形状场合，若粘接剂3的粘接范围宽，有时即使配电装置与半导体元件2的接合部没有损坏，由于衬底1的伸缩，半导体元件2内部的电路会损坏。这种场合，较好的是，若使得涂敷粘接剂3处仅在半导体元件2的中央附近，或者使得粘接剂3较柔软，衬底1的伸缩就不会直接传递到半导体元件2。
在上述实施例中，当粘接剂3靠近配电装置5时，若通过粘接剂3粘接配电装置5与衬底1，衬底1的伸缩会传递到与衬底1接合的配电装置5上。因此，需要存在半导体元件2与衬底1的固定部件以外的部分，且夹于配电装置5与衬底1之间部分(即间隙7)的以外部分。但是，外面空气会出入那里。
半导体元件的功能面上虽然附着有称为惰性化膜的保护膜，但是，膜由树脂构成，若长时间置放在高湿度环境下，膜吸水，水份会达到半导体的功能面。这种场合，尤其在半导体元件的配电部的铝的接合部，会产生绝缘膜，成为不能通电的状态。这成为半导体装置可靠性低下的大问题。
为了解决这个问题，需要堵住外面空气出入部分，禁止外气出入。
在上述实施例中，用密封部件33堵住外气出入部分。通过设置该密封部件33，能保护半导体元件的功能面，防止水份或异物侵入。但是，由于用密封部件33将配电装置5牢固地固定在衬底1上，如上所述，衬底1的伸缩会传递到与半导体元件2接合的配电装置5上。因此，在本发明实施例中，使得密封部件33具有比粘接剂3大的弹性，上述粘接剂3作为固定部件，将半导体元件2固定到衬底1上，密封部件33是软的，且可变形，这样，衬底1的伸缩不会传递到配电装置5上。结果，能防止电气接合部分的破损。密封部件33可以是柔软的粘接剂，或者是具有气密性的可变形的发泡部件。
在上述实施例中，提出了位于配电装置5与衬底1之间的间隙7结构，但也可以用密接结构取代上述结构。
图23是本发明涉及的配电装置与衬底密接型的半导体装置的截面图，如图23所示，面向间隙7的面具有使得配电装置5表面与衬底1的表面密接的性质，在图中，配电装置5与衬底1密接，并且由具有比粘接剂3弹性大的柔性材料构成。在这种场合，即使衬底1伸缩，配电装置5仍可以伸缩性地移动，因此，配电装置5与半导体元件2之间的接合部位不会破损。于是，配电装置5可以与衬底1连接成如配电装置5与半导体元件2之间的接合部分那样长，上述半导体元件2可以相对衬底1移动。
这种场合，即使配电装置5本身不具有上述密接性质，即在本实施例中不具有大弹性场合，也可以在其表面施以处理，使其具有密接性质，例如粘接橡胶，通过涂布粘接材，达到目的。除橡胶之外，也可以附着凝胶状物质，或者也可以涂布液状密封材。
若用作密封部件33的粘接剂的硬化前的粘度过低，流入配电装置5与衬底1之间的间隙7，此后硬化，这种状况不好。为了防止上述粘接剂流入夹于配电装置5与衬底1之间的间隙7，较好的是，配电装置5的面向间隙7的面为与密封部件33的粘接剂不相容的部件，这样，能防止上述粘接剂流入间隙7。即使配电装置5本身不使用上述与密封部件33的粘接剂不相容的材料，也可以对其表面施以处理，使其表面具有这种性质。例如，在配电装置5的表面涂敷氟层，聚四氟乙烯层，或粘接聚四氟乙烯带等，很有效。
在上述实施例中，可以使用电气化学工业株式会社制的环氧系粘接剂OP-2070(硬度D70)作为固定部件的硬的粘接剂，可以使用日本Loctite株式会社制的硅系UV硬化粘接剂5088(硬度D30)作为密封部件的较软的粘接剂。
另外，可以使用Ablestik公司制的环氧系热硬化薄膜粘接剂564AKEM(杨氏弹性模量1080)作为固定部件的硬的薄膜粘接剂，可以使用Ablestik公司制的硅系热硬化薄膜粘接剂THERMALWAFERS(低杨氏弹性模量)作为密封部件的较软的粘接剂。
作为上述具有气密性的密封部件33的发泡部件，可以使用永和化成工业的Neothlene系列的发泡剂作为主剂混合制作，也可以使用橡胶或任意树脂等作为主剂。
上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种半导体装置，其包括：
半导体元件，具有功能面；
衬底，用于支承半导体元件，该衬底与半导体元件的功能面对向，在上述衬底与半导体元件的功能面之间形成有间隙；
配电装置，用于向半导体元件供给电功率，同时，与半导体元件的功能面电气连接，该配电装置配置在上述衬底与半导体元件的功能面之间，配电装置与衬底隔一极小间隙；
固定部件，将上述半导体元件固定到衬底上，该固定部件配置在除半导体元件功能面与配电装置连接部分的、半导体元件功能面的侧面的一部分；
密封部件，用于密封形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间，但通过上述固定部件互相固定的形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间以及形成在配电装置与衬底之间的间隙除外；
其中，密封部件弹性比固定部件弹性大。
2.根据权利要求1中所述的半导体装置，其特征在于，上述固定部件由粘接剂构成，上述密封部件由粘接剂构成，构成密封部件的粘接剂的弹性比构成固定部件的粘接剂的弹性大。
3.根据权利要求1或2中所述的半导体装置，其特征在于，上述密封部件由发泡性材料构成。
4.根据权利要求1或2中所述的半导体装置，其特征在于，形成衬底与配电装置之间间隙的衬底表面及配电装置表面的至少一方表面相对上述密封部件的接触角比除上述间隙的衬底表面相对上述密封部件的接触角大。
5.根据权利要求1或2中所述的半导体装置，其特征在于，上述密封部件是薄膜状粘接剂。
6.根据权利要求1或2中所述的半导体装置，其特征在于，上述密封部件是由硬化粘接剂包覆的粘接剂。
7.根据权利要求6中所述的半导体装置，其特征在于，上述密封部件是截面为圆形的粘接剂。
8.根据权利要求6中所述的半导体装置，其特征在于，上述密封部件是截面为多角形的粘接剂。
9.根据权利要求1或2中所述的半导体装置，其特征在于，上述密封部件由粘接剂保持体及保持在该粘接剂保持体上的粘接剂构成。
10.根据权利要求9中所述的半导体装置，其特征在于，上述粘接剂保持体呈海绵状。
11.根据权利要求9中所述的半导体装置，其特征在于，上述粘接剂保持体是纤维集合体。
12.根据权利要求10或11中所述的半导体装置，其特征在于，上述粘接剂保持体具有透光性。
13.根据权利要求1中所述的半导体装置，其特征在于，上述衬底由光透过性材料构成，上述半导体元件设有光学功能面，该光学功能面与光透过性衬底之间的光入射区域是空间。
14.根据权利要求13中所述的半导体装置，其特征在于，构成上述固定部件的粘接剂以及构成上述密封部件的粘接剂中，至少某一方是光硬化型粘接剂。
15.根据权利要求13中所述的半导体装置，其特征在于，构成上述固定部件的粘接剂以及构成上述密封部件的粘接剂中，至少某一方是热硬化型粘接剂，该热硬化型粘接剂的硬化温度比上述半导体元件与配电装置的电气连接的破坏温度低。
16.根据权利要求13中所述的半导体装置，其特征在于，构成上述固定部件的粘接剂以及构成上述密封部件的粘接剂中，至少某一方是热可塑型粘接剂，该热可塑型粘接剂的软化温度比上述半导体元件与配电装置的电气连接的破坏温度低。
17.根据权利要求1中所述的半导体装置，其特征在于，与上述半导体元件的功能面相反侧的面外露，用于散热。
18.根据权利要求1中所述的半导体装置，其特征在于，与上述半导体元件的功能面相反侧的面设有散热装置。
19.根据权利要求13，17，18中任一个所述的半导体装置，其特征在于，上述半导体元件是固体摄像装置。
20.一种半导体装置，其包括：
半导体元件，具有功能面；
衬底，用于支承半导体元件，该衬底与半导体元件的功能面对向，在上述衬底与半导体元件的功能面之间形成有间隙；
配电装置，用于向半导体元件供给电功率，同时，与半导体元件的功能面电气连接，该配电装置配置在上述衬底与半导体元件的功能面之间，配电装置与衬底密接；
固定部件，将上述半导体元件固定到衬底上，该固定部件配置在除半导体元件功能面与配电装置连接部分的、半导体元件功能面的侧面的一部分；
密封部件，用于密封形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间，但通过上述固定部件互相固定的形成在衬底与半导体元件功能面之间的空间除外；
其中，密封部件弹性比固定部件弹性大。
21.一种图像读取组件，其特征在于，设有上述权利要求19中所述的半导体装置。
22.一种图像形成装置，其特征在于，设有上述权利要求21中所述的图像读取组件。
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