半導體器件和半導體器件的製造方法與流程
2024-04-10 09:05:05
半導體器件和半導體器件的製造方法相關申請的交叉參考本申請要求於2013年1月17日提交的日本在先專利申請JP2013-6533的權益，該專利申請的全部內容通過引用結合於此。技術領域本發明涉及半導體器件和製造該半導體器件的方法。特別地，本發明涉及半導體器件和製造半導體器件的方法，其能夠通過減小外部尺寸，減小厚度，以及增加熱輻射效率抑制固態圖像拾取元件的溫度升高而減小熱噪聲的影響。
背景技術：
近年來，隨著智慧型手機、平板電腦等已被小型化，半導體器件，內置於諸如智慧型手機、平板裝置等中的半導體封裝件和半導體模塊的半導體器件已經日益被小型化。對於該半導體器件，已經提出一種能夠表面安裝的方法，其中固態圖像拾取元件通過樹脂的使用粘結到倒裝晶片安裝在基板上的IC上，並且不需要額外的基板（參見美國專利申請公開號US005696031A）。然而，在上述方法中，由於從IC產生的熱被轉移到固態圖像拾取元件，該固態圖像拾取裝置的電氣特性會降低。因此，已經提出一種方法，其通過使用樹脂將墊片（spacer）粘結到IC頂表面且將固態圖像拾取元件粘結到該墊片，抑制從IC產生的熱轉移到該固態圖像拾取元件（參見日本未審查專利申請公開號No.2004-006564）。然而，在上述方法中，有必要事先製備片狀熱絕緣合成膠粘劑。除此之外，精確附接和硬化該膠粘劑的步驟是必要的。因此，會增加製造材料和製造步驟數。因此，已經提出了一種將空腔設置在陶瓷基板或有機基板的兩個表面上，並將固態圖像拾取元件和IC均容納在其中的方法（參見日本未審查專利申請公開號2012-009547（JP2012-009547A））。
技術實現要素：
然而，在JP2012-009547A中公開的技術中，在安裝固態圖像拾取元件和IC時，有必要保證固態圖像拾取元件和IC之間的層的強度。除此之外，由於固態圖像拾取元件和IC的布線被集中，該層的厚度不太可能被減小，從而導致不能減小封裝件的厚度。此外，為了減小封裝件的厚度，已經提出一種方法，該方法在空腔中設置臺階，在最低表面上安裝IC，且隨後在固態圖像拾取元件上方的臺階中容納固態圖像拾取元件。然而，此類方法不太可能被實現，除非與該固態圖像拾取元件的尺寸相比，IC的尺寸被顯著減小，因此，不允許安裝實際尺寸的IC。特別是，期望通過減小外部尺寸和密封設置在有機基板上的IC和晶片部件的樹脂厚度，以及增加熱輻射效率抑制所布置的固態圖像拾取元件的溫度升高而實現抑制由於熱噪聲引起的圖像質量降低。根據本技術的實施方式提供了一種半導體器件，其包括：有機基板；設置在該有機基板上的集成電路和晶片部件；模製成型部，其包括中央部和周邊部，且整體地形成凹形形狀，該中央部密封該有機基板上的集成電路和晶片部件；以及設置在該模製成型部的中央部的固態圖像拾取元件，該固態圖像拾取元件的頂部邊緣在厚度方向上的位置中比該模製成型部的周邊部的頂部邊緣低。該模製成型部的中央部可連接到該模製成型部的周邊部，以允許從集成電路產生的熱從該模製成型部的中央部轉移到該模製成型部的周邊部。該模製成型部的中央部可在相對於有機基板的中心位置被對稱定位的兩點連接到該模製成型部的周邊部。該模製成型部可由具有高導熱性的模製樹脂製成，且允許從集成電路產生的熱容易地從該模製成型部的中央部轉移到該模製成型部的周邊部。模製樹脂可包括液晶聚合物和含有填充物的環氧基熱固性樹脂之一。可進一步設置玻璃部整體地粘結到該周邊部分的頂部邊緣。此外，具有凹形形狀的模製成型部和該玻璃部可形成容納固態圖像拾取元件的空腔結構。該模製成型部可進一步包括沿該周邊部的臺階部，該臺階部的頂部邊緣在厚度方向上的位置中比該中央部的頂部邊緣高且比該周邊部的頂部邊緣低。該固態圖像拾取元件可具有周邊部和中央部，該周邊部與該梯階部分的頂部邊緣接觸，該中央部遠離該模製成型部。該模製成型部和該固態圖像拾取元件之間可形成空氣層。該模製成型部可包括空氣孔，其在集成電路和固態圖像拾取元件之間穿過。該模製成型部在該周邊部的外部可包括散熱片。集成電路可為晶片尺寸封裝件（CSP），可焊接到有機基板，且可通過該模製成型部與晶片部件密封在一起。根據本技術的實施方式提供了一種製造半導體器件的方法，該方法包括：設置有機基板；在該有機基板上設置集成電路和晶片部件；形成包括中央部和周邊部分的且整體地形成凹形形狀的模製成型部該中央部密封集成電路和晶片部件在該有機基板上，且該周邊部分立在該中央部周圍；和設置固態圖像拾取元件在該模製成型部的中央部上，該固態圖像拾取元件具有的頂部邊緣在厚度方向的位置中比該模製成型部的周邊部分的頂部邊緣更低。在本技術的上述實施方式中，該半導體器件包括：有機基板；設置在該有機基板上的集成電路和晶片部件；模製成型部，其包括中央部和周邊部分，且整體地形成凹形形狀，該中央部密封該有機基板上的集成電路和晶片部件，且該周邊部分立在該中央部周圍；以及設置在該模製成型部的中央部上的固態圖像拾取元件，該固態圖像拾取元件具有的頂部邊緣在厚度方向上的位置中比該模製成型部的周邊部的頂部邊緣低。根據本技術的上述實施方式，通過減小外部尺寸和密封設置在有機基板上的IC和晶片部件的樹脂厚度，以及增加熱輻射效率抑制所布置的固態圖像拾取元件的溫度升高而抑制由於熱噪聲引起的圖像質量降低。應當理解，前面一般描述和下面詳細描述都是示例性的，且旨在提供所要求保護的技術的進一步解釋。附圖說明包括附圖以提供對本公開的進一步理解，並且附圖被併入本說明書中且構成本說明書的一部分。附圖示出了實施方式，且與本說明書一起用來解釋本技術的原理。圖1示出說明根據本技術的第一實施方式的固態圖像拾取裝置的外部構造實例的示意圖。圖2是說明圖1的固態圖像拾取裝置的製造過程的流程圖。圖3示出說明圖1的固態圖像拾取裝置的製造過程的示意圖。圖4示出說明模製成型部的示意圖。圖5示出說明通過使用集料基板製造圖1的固態圖像拾取裝置的過程的示意圖。圖6示出說明根據本技術第一實施方式的固態圖像拾取裝置的變型例1的外部構造實例的示意圖。圖7示出說明根據本技術第一實施方式的固態圖像拾取裝置的變型例2的外部構造實例的示意圖。圖8示出說明根據本技術第一實施方式的固態圖像拾取裝置的變型例3的外部構造實例的示意圖。圖9示出說明根據本技術第一實施方式的固態圖像拾取裝置的變型例4的外部構造實例的示意圖。具體實施方式下面將描述執行本技術的一些實施方式（以下稱為「實施方式」）。本描述將以下列順序給出。1.第一實施方式（其中模製周邊部使得中央部變成凹部的實例）2.變型例1（其中執行模製使得周邊部具有兩梯階結構的實例）3.變型例2（其中在固態圖像拾取元件之下設置空氣通孔的實例）4.變型例3（其中在周邊部中設置散熱片的實例）5.變型例4（其中前端IC由CSP構成的實例）【1.第一實施方式】【固態圖像拾取裝置的構造實例】圖1示出說明根據本技術實施方式的固態圖像拾取裝置的外部構造實例的示意圖。在圖1中，左上部是固態圖像拾取裝置的頂視圖，左下部是沿左上部中線A-B截取的橫截面視圖，且右上部是沿左上部中線C-D截取的橫截面視圖。圖1中的固態...