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    • 专利摘要:
    一種半導體封裝組件包含：半導體晶片被固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置在該薄板上而延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中，該半導體晶片和該基板被電連接。
    公开号:TW201308581A
    申请号:TW101115588
    申请日:2012-05-02
    公开日:2013-02-16
    发明作者:Masayuki Ishikida
    申请人:Sony Corp；
    IPC主号:H01L27-00
    专利说明:
    半導體封裝組件、半導體裝置製造方法、及固態成像裝置
    本發明係有關於半導體封裝組件、半導體裝置製造方法、及固態成像裝置。特別是，本發明係有關於半導體封裝組件、半導體裝置製造方法、及可提供具有較小厚度之模組的固態成像裝置。
    根據相關技術，藉由將影像感測器經由晶粒接合而使其固定於基板上來予以封裝，且用於如此之目的的基板包含呈平板形式的基板，並且基板被形成而使得孔洞係配置於影像感測器的光接收面之上(例如：見JP-A-2003-218333和JP-A-2003-250072(專利文件1和2))。陶瓷基板、有機基板(剛性基板和可撓性基板)通常被使用作為上述的基板。
    如此所述地形成封裝組件的一部份之基板具有支撐影像感測器的功能，和為該影像感測器而承載佈線的功能。為了執行前項功能，從強度的觀點來看，期待基板具有大的厚度。為了提供後者功能，包含二層或更多層之多層基板通常被使用作為佈線層。基板的厚度隨著層數而增加。一般而言，包含具有二層基板之佈線層的基板具有0.1 mm或0.1 mm以上的厚度，且包含具有四層基板之佈線層的基板具有0.2 mm或0.2 mm以上的厚度。
    由於此種封裝組件要被置放於其中之最終產品最近有朝向更輕且更小的趨勢，所以有具有較小厚度之影像感測器封裝組件的需求正在增加。
    圖1是根據本相關技術之照相機模組11的剖面視圖。
    如圖1所示之照相機模組11包含佈線基板21、影像感測器22、佈線23、和鏡頭單元24。
    該佈線基板21包含具有多個佈線圖案21a的多層結構之佈線層，且影像感測器22經由晶粒接合而被固定於該佈線基板21上。該佈線基板21被形成而使得孔洞係設置於該影像感測器22的光接收面22a的上方。該佈線基板21和該影像感測器22是經由該佈線23利用打線接合法而被電連接。該鏡頭單元24是由鏡頭24a和支撐部24b所形成，且該支撐部24b支撐該鏡頭24a於佈線基板21的上方，該鏡頭24a讓光能夠照射在該影像感測器22之光接收面22a上。
    這樣的照相機模組11之厚度可被視為是被分成一範圍從該影像感測器22的光接收面22a上至該鏡頭單元24的上表面之鏡頭設計因子的厚度和一範圍從該影像感測器22的光接收面22a下至該佈線基板21的下表面之封裝組件設計因子的厚度。
    當該照相機模組11隨著鏡頭設計因子而要被設有較小的厚度或者使該光學系統維持不變時，必須縮減封裝組件設計因子的厚度。
    接著，要被檢驗的是該佈線基板21之厚度縮減的可能性。當該佈線基板21為陶瓷基板時，該基板的厚度愈小，該佈線基板21愈容易斷裂。當該佈線基板21為有機基板時，該基板的厚度愈小，該佈線基板21愈容易扭曲或彎翹。
    如上所述，根據使用於該模組之相關技術，可經由基板之厚度的縮減來達成照相機模組之厚度的縮減會有限制。
    在此情況下，希望能縮減模組之厚度。
    本發明的實施例是關於半導體封裝組件，其包含：半導導晶片被固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置在該薄板上而延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中，該半導體晶片和該基板被電連接。
    該薄板可由金屬所形成。
    該薄板可由不鏽鋼所形成。
    該薄板可由具有高熱傳導性之金屬所形成。
    該薄板可藉由層疊不鏽鋼層和具有高熱傳導性之金屬層所形成。
    該薄板和該基板可被電連接。
    本發明之另一實施例是關於一種半導體裝置的製造方法，包含：固定半導體晶片於片狀薄板上；配置包含佈線層於該薄板上之基板，以使該基板延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上；以及電連接該半導體晶片和該基板。
    本發明之又一實施例是關於一種固態成像裝置，包含：鏡頭；使由該鏡頭所收集之光光電地轉換的影像感測器；影像感測器係固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置於該薄板上而延伸於一區域之包圍該影像感測器被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中，該影像感測器和該佈線基板被電連接。
    在本發明的一個實施例中，半導體晶片係固定於片狀薄板上；包含佈線層之基板係配置在該薄板上而延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上，且該半導體晶片和該基板被電連接。
    根據本發明之實施例，可提供具有小的厚度之模組。
    本發明的實施例現在將參考圖示而被描述。依所列之順序來描述下面的項目。
    1.照相機模組的配置。
    2.照相機模組的製造步驟。 (1.照相機模組的配置)
    圖2是本發明之實施例的剖面視圖，亦即，應用本發明之照相機模組51，其為固態成像裝置。
    該照相機模組51包含薄板61、佈線基板62、影像感測器63、佈線64、和鏡頭單元65。
    舉例來說，該薄板61是由片狀金屬所構成。明確地說，該薄板61是由SUS(冷軋壓延不鏽鋼帶)類型的金屬，或是具有高熱傳導性之金屬(諸如，鋁或銅)所形成，且該板具有約0.1 mm的厚度。該薄板61可由如此所述之其中一種類型的金屬所形成，且該板可替換地藉由層疊SUS金屬和具有高熱傳導性之金屬所形成。
    該影像感測器63是利用晶粒接合法而被固定在該薄板61上。該佈線基板62係配置於該薄板61上，在該影像感測器63被固定於其中之區域的周圍，且該基板被固定於該薄板以便包圍該影像感測器63。該佈線基板62包含具有多層構造的佈線層，而該佈線層具有多個佈線圖案62a。該佈線基板62可被配置遍佈於該薄板61之包圍該影像感測器63係固定於其中之區域的區域上，且該基板可替換地被配置成僅覆蓋該包圍區域的一部份。
    該影像感測器63具有光接收面63a，其中，每一個皆包含光電轉換元件的單位像素(該等單位像素在下文中可被簡稱為「像素」)係以距陣的形式而被二維地配置。該感測器依據入射於光接收面63a上之光的量來檢測電荷的量作為在每一個像素處所產生的物理量。該佈線基板62和該影像感測器63經由佈線64利用打線接合法而被電連接。
    該鏡頭單元65是由鏡頭65a和支撐部65b所構成，且該支撐部65b支撐該鏡頭65a於佈線基板62的上方，該鏡頭65a讓光能夠照射在該影像感測器63之光接收面63a上。
    在這種照相機模組51中，從該影像感測器的光接收面63a上至該鏡片單元65的上表面之範圍構成鏡頭設計因子，且從該影像感測器63的光接收面63a下至該薄板61的下表面之範圍構成封裝組件設計因子，亦即，影像感測器封裝組件。 (2.照相機模組的製造步驟)
    現在將參照圖3和圖4A至4E來敍述照相機模組51的製造步驟。圖3是用以說明照相機模組51之製造流程的流程圖，而圖4A至4E為顯示照相機模組51之製造步驟的繪示圖。
    在步驟S11，如圖4A所示地提供薄板61。
    在步驟S12，如圖4B所示，佈線基板62被連接至該薄板61。此時，在使薄板61接地之後，該薄板61和該佈線基板62可被電連接。因此，該佈線基板62的電氣特性和屏蔽性能可被提升。
    在步驟S13，如圖4C所示，影像感測器63藉由晶粒接合法而被固定於該薄板61上。
    使用於晶粒接合法之接合材料可以是具有絕緣性能的材料或者是導電材料。舉例來說，當使用具有絕緣性能的材料作為接合材料時，絕緣可被建立於該薄板61與影像感測器63的矽基板之間。在使薄板61接地之後，當使用導電材料作為接合材料來實施打線接合時，該影像感測器63的矽基板可被接地。具有絕緣性能的材料或是導電材料可依照影像感測器63的特性而被使用作為用於晶粒接合之接合材料，如同在此所述者。
    在步驟S14，如圖4D所示，該佈線基板62和該影像感測器63經由佈線64利用打線接合法而被電連接。不同於打線接合法之其他的接合方法也可被使用，只要該佈線基板62和影像感測器63被連接。
    在步驟S15，鏡頭單元65被置放於該佈線基板62上。因此，完成了照相機模組51。
    在上述的配置和製程中，該影像感測器63係固定在沒有佈線層的薄板61上，且包含佈線層的佈線基板62係配置在該影像感測器63的周圍。相較於具有依據相關技術之一般配置的封裝組件之厚度，其中，影像感測器係固定在包含佈線層之佈線基板上，如同在此所述所形成之影像感測器封裝組件能夠被設有其厚度比上述習知封裝組件之厚度還小等於該佈線層的厚度之量的厚度。因此，能夠提供具有小的厚度之照相機模組。
    由於該薄板61是由金屬所形成的，所以即使該影像感測器封裝組件係設有小的厚度，仍可充分地保有該影像感測器封裝組件的強度。
    此外，當該薄板61是由SUS類型的金屬所形成時，可提供具有高鋼性之影像感測器封裝組件而無須實施防鏽製程。
    當該薄板61是由高熱傳導的金屬(諸如，鋁或銅)所構成時，能夠提供一影像感測器封裝組件，其讓由該影像感測器63所釋放出的熱能夠經由該薄板61而從影像感測器63的底部表面被有效地釋放到外面。
    再者，當該薄板61是藉由層疊一層SUS類型的金屬層和具和一層具有高熱傳導性之金屬層(諸如，鋁或銅)所形成時，可提供具有上述二項優點之影像感測封裝組件。
    因為該薄板61和該佈線基板62被設置為分離的元件，所以該薄板61和該佈線基板62能夠使用具有適合於該等元件各自之目的的特性之材料來予以形成。明確地說，藉由使用依據該相關技術之基板(例如，陶瓷基板或有機基板)作為佈線基板，能夠獲得針對該佈線基板62所想要的特性。該薄板61可由一種金屬所製成，此種金屬即使其具有小的厚度，仍能夠具有高的強度或剛性。因此，該板能夠被設有等於用陶瓷材料或有機材料難以達成之程度的強度或剛性，而陶瓷材料或有機材料為用做為佈線基板之材料最佳的材料。
    根據以上的描述，該薄板61係由金屬所形成。另外，只要能夠得到足夠的強度或剛性，該板也可由非金屬材料所形成。
    儘管已描述本發明之應用於影像感測器封裝組件的代表性應用例子，本發明還可被應用於藉由封裝預定的半導體晶片所形成之半導體封裝組件。明確地說，本發明允許半導體封裝能夠被設有小的厚度，因此可提供包含如此之具有小的厚度之半導體封裝組件的半導體裝置(半導體模組)。
    本發明並不限於上述實施例，並且各種的修改可以被做成而不偏離本發明之精神。
    本發明可以被實施為下述之配置。
    (1)一種半導體封裝組件，其包含：半導體晶片係固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置在該薄板上而延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中該半導體晶片和該基板被電連接。
    (2)根據(1)項之半導體封裝組件，其中，該薄板可由金屬所形成。
    (3)根據(2)項之半導體封裝組件，其中，該薄板可由不鏽鋼所形成。
    (4)根據(2)項之半導體封裝組件，其中，該薄板可由具有高熱傳導性之金屬所形成。
    (5)根據(2)項之半導體封裝組件，其中，該薄板可藉由層疊一層不鏽鋼層和一層具有高熱傳導性之金屬層所形成。
    (6)根據(2)到(5)任一項之半導體封裝組件，其中，該薄板和該基板可被電連接。
    (7)一種半導體裝置的製造方法，包含：固定半導體晶片於片狀薄板上；配置包含佈線層之基板於該薄板上，以使該基板延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的部分或延伸於該整個包圍區域之上；以及電連接該半導體晶片和該佈線基板。
    (8)一種固態成像裝置包含：鏡頭；使由該鏡頭所收集之光光電地轉換的影像感測器；該影像感測器係固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置於該薄板上而延伸於一區域之包圍該影像感測器被固定於其中之該區域的部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中該影像感測器和該佈線基板被電連接。
    本發明包含和於2011年5月11日向日本專利局提出申請之日本優先權專利申請案JP2011-105993中所揭露之標的有關的標的，其整體內容在此被併入作為參考。
    熟悉該領域之習知技術者應可了解依據設計需求和其他在該附加之申請專利範圍或其等同物的範圍內之因素，各種的修改、組合、次組合和變型可發生。
    11‧‧‧照相機模組
    21‧‧‧佈線基板
    22‧‧‧影像感測器
    23‧‧‧佈線
    24‧‧‧鏡頭單元
    21a‧‧‧佈線圖案
    22a‧‧‧光接收面
    24b‧‧‧支撐部
    51‧‧‧照相機模組
    61‧‧‧薄板
    62‧‧‧佈線基板
    63‧‧‧影像感測器
    64‧‧‧佈線
    65‧‧‧鏡頭單元
    62a‧‧‧佈線圖案
    63a‧‧‧光接收面
    65a‧‧‧鏡頭
    65b‧‧‧支撐部
    圖1是根據相關技術之照相機模組11之剖面視圖；圖2是應用本發明之照相機模組的剖面視圖；圖3是解說照相機模組之製造過程的流程圖；以及圖4A至圖4E是顯示照相機模組之製造步驟之繪示圖。
    51‧‧‧照相機模組
    61‧‧‧薄板
    62‧‧‧佈線基板
    62a‧‧‧佈線圖案
    63‧‧‧影像感測器
    63a‧‧‧光接收面
    64‧‧‧佈線
    65‧‧‧鏡頭單元
    65a‧‧‧鏡頭
    65b‧‧‧支撐部
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] 一種半導體封裝組件，包含：半導體晶片係固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置在該薄板上而延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中，該半導體晶片和該基板被電連接。
    [2] 根據申請專利範圍第1項之半導體封裝組件，其中，該薄板可由金屬所形成。
    [3] 根據申請專利範圍第2項之半導體封裝組件，其中，該薄板可由不鏽鋼所形成。
    [4] 根據申請專利範圍第2項之半導體封裝組件，其中，該薄板可由具有高熱傳導性之金屬所形成。
    [5] 根據申請專利範圍第2項之半導體封裝組件，其中，該薄板可藉由層疊一層不鏽鋼層和一層具有高熱傳導性之金屬層所形成。
    [6] 根據申請專利範圍第2項之半導體封裝組件，其中，該薄板和該基板可被電連接。
    [7] 一種半導體裝置的製造方法，包含：固定半導體晶片於片狀薄板上；配置包含佈線層之基板於該薄板上，以使該基板延伸於一區域之包圍該半導體晶片被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上；以及電連接該半導體晶片和該佈線基板。
    [8] 一種固態成像裝置，包含：鏡頭；使由該鏡頭所收集之光光電地轉換的影像感測器；該影像感測器係固定於其上之片狀薄板；以及包含佈線層之基板，係配置於該薄板上而延伸於一區域之包圍該影像感測器被固定於其中之該區域的一部分或延伸於該整個包圍區域之上，其中該影像感測器和該佈線基板被電連接。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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