具有摄像元件的半导体装置的制作方法

专利名称：具有摄像元件的半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有摄像元件的半导体装置。
技术背景在最近的数字照相机或摄像机中，摄像元件及其外围电路的安装技 术得到改进，逐渐小型化。若提高摄像元件和外围电路的安装密度，则 必须使这些电路所产生的热有效地散发。因此，提出了各种实现了散热效率的提高的多片式半导体装置，例 如，公知有使芯片层叠，在芯片间配置热传导率高的金属板的多片式半 导体装置(参照专利文献l)。专利文献1:日本特开平11-168157号公报在上述专利文献中，通过金属板向空气中散热，热扩散效率不一定 充分。因此，虽然考虑了与照相机主体的结构体等连接，向该结构体等 散热，并经由该结构体等向空气中散热，但是这种情况下，如果不可靠 地与结构体等连接、固定，则散热效率降低。发明内容本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种半导体装 置，提高由半导体芯片产生的热的扩散效率。并且，可靠地与散热路径 连接。为了达到上述目的，对于本发明第一方面的具有摄像元件的半导体装置，在具有摄像元件的半导体装置中具有基体材料，其用于层叠并 载置多个半导体；作为上述摄像元件的摄像用半导体芯片；信号处理用半导体芯片，其配置在该摄像用半导体芯片和上述基体材料之间，用于 对来自上述摄像用半导体芯片的信号进行处理；以及散热板，为了将从6上述摄像用半导体芯片产生的热传导至外部，所述散热板固定在上述摄 像用半导体芯片的摄像面的背面，并从上述背面连续地露出至外部，该 散热板具有用于与外部电气基板的散热用端子连接的散热用端子，并且 在上述固定的部分和上述散热端子之间，在露出到外部的部分具有用于 吸收由热引起的伸縮的可以弹性变形的弹簧部分。本发明第二方面的具有摄像元件的半导体装置形成为，在上述第一 方面中，还具有信号处理用散热板，为了将从上述信号处理用半导体芯 片产生的热传导至外部，该信号处理用散热板固定在上述信号处理用半 导体芯片的一面，并从该一面连续地露出至外部，该信号处理用散热板 具有用于与外部电气基板的散热用端子连接的散热用端子，并且在上述 固定的部分和上述散热端子之间，在露出至外部的部分具有用于吸收由 热引起的伸縮的可以弹性变形的弹簧部分。并且，本发明第三方面的具有摄像元件的半导体装置形成为，在上 述第一方面中，上述散热板的上述散热用端子在安装到外部的散热用部 件上之前，从上述半导体装置的摄像面，在朝向其背面即连接电极面的 方向上，超出这些多个电极面所形成的假想平面而延伸。另外，本发明第四方面的具有摄像元件的半导体装置具有用于收纳 上述摄像用半导体芯片的封装，在该封装上设有通气孔和通气性过滤器。 为了达到上述目的，本发明第五方面的半导体装置在层叠了多个半 导体芯片的半导体装置中，具备收纳上述多个半导体芯片的收纳体， 以及散热部件，其配置在上述多个半导体芯片之间，延伸至上述收纳体 的外部，用于将热传导至外部，上述散热部件固定在设于上述收纳体的 外部的端子上，并且在上述散热部件中露出到外部的部分具有可以弹性 变形的弹性部。本发明第六方面的半导体装置形成为，在上述第五方面中，上述散 热部件至少设置有两个，它们从上述收纳体延伸出来的方向不同。并且，本发明第七方面的半导体装置形成为，在上述第五方面中， 上述多个半导体芯片的一个是摄像用半导体芯片，另一个是信号处理用 半导体芯片，上述散热部件设在上述摄像用半导体芯片的背面，并且在上述信号处理用半导体芯片和上述散热部件之间配置热隔离用衬垫。根据本发明，可以提供一种半导体装置，所述半导体装置设置有散 热板，所述散热板在露出到外部的部分具有可以弹性变形的弹簧部分， 因此提高了从半导体芯片产生的热的扩散效率，并且与散热路径可靠地 连接。


图1是表示本发明的第一实施方式的摄像元件单元的图，(A)是AA剖面图，(B)是BB剖面图，(C)是表示摄像元件单元的内插器和散热 板的位置关系的从底面观察的图。图2是将本发明的第一实施方式的摄像元件单元安装到柔性印刷电 路板上时的剖面图，(A)是AA剖面图，(B)是BB剖面图。图3是本发明的第一实施方式的摄像元件单元的外观立体图，(A) 是摄像元件单元整体的外观立体图，(B)是(A)的虚线部分的放大图， 是散热板的弹性部外围的外观立体图。图4是表示本发明的第二实施方式的摄像元件单元的图，(A)是AA 剖面图，(B)是BB剖面图，(C)是表示摄像元件单元的内插器和散热 板的位置关系的从底面观察的图。图5是将本发明的第二实施方式的摄像元件单元安装到柔性印刷电 路板上时的剖面图，(A)是AA剖面图，(B)是BB剖面图。图6是本发明的第二实施方式的散热板的弹性部外围的外观立体图。符号说明110:摄像元件单元；111:摄像元件；162:第一电路基板(半导体 芯片)；163:第二电路基板(半导体芯片)；164a:第一衬垫；164b:第 二衬垫；165:焊丝；166:内插器；167:电极；167a:散热用电极；168: 玻璃盖；169:封装；169a:第一封装部；169b:第二封装部；169c:切 口； 169f:通气孔；170:双面柔性基板；171:覆盖层；172:铜箔图形; 173:基础材料；175:散热用金属板；175a:接触面；176:硅薄片；177:第二硅薄片；180:散热板；180a:散热用端子(变位部)；180b:弹性 部；181:第一散热板；181a:散热用端子；181b:弹性部；182:第二 散热板；182a:散热用端子；182b:弹性部；184:通气性过滤器。
具体实施方式
下面，根据附图对应用了本发明的摄像元件单元而优选的实施方式 进行说明。该摄像元件单元具有摄像元件、摄像元件驱动电路以及AD 转换电路等外围电路，该摄像元件单元组装在数字照相机或摄像机等的 电子摄像装置中。首先，用图1说明作为第一实施方式的半导体装置的摄像元件单元110的结构。图1 (C)是从底面侧观察摄像元件单元110的作为基体材 料的内插器(interposer)166和散热板180的位置关系的仰视图，图1 (A) 是AA剖面图，图l (B)是BB剖面图。作为半导体装置的摄像元件单 元IIO利用公知的系统级封装(Sip: System in package)技术来层叠基板 /芯片。在对由光学系统成像后的被摄体像进行光电转换的摄像元件111的 背面侧，层叠有硅薄片176、散热板180、第一衬垫164a。摄像元件111 是包含摄像元件在内的摄像用半导体芯片。硅薄片176的热传导率高， 但具有绝缘性，摄像元件lll的背面侧有时为正电位，相对于散热板180 绝缘。此外，散热板180由银、铜、铝等热传导率高的材料构成。如图3 所示，该散热板180从封装169的切口 169c延伸至封装169的外部。摄 像元件111和硅薄片176以及硅薄片176和散热板180分别利用散热性 粘接剂固定。在散热板180中延伸到封装169的外部的两脚部，如图1 (B)、图2 (B)和图3 (B)所示，形成有波纹状的弹性部180b，该弹性部180b 具有弹簧性质，可以弹性变形，以吸收由热引起的收縮或散热板180的 按压力。散热板180的两脚部的端部侧成为散热用端子180a，成为向外 部散热的路径。该散热用端子180a在安装到后述的电气基板上之前，如图l (B)所示，位于比电极167还要向下长度A的位置。再有，虽然在 图3 (A)中，在作图上用平面描绘弹性部180b，但是如图3 (B)所示， 弹性部180b构成为波纹状。配置在散热板180的背面侧的第一衬垫(spacer) 164a使用后述的 热传导率的值低的材料，作为热隔离部件起作用。隔着这些散热板180 和第一衬垫164a，在摄像元件111的相反侧配置有包含各种电路的第一 电路基板(半导体芯片)162。第一电路基板162设有用于驱动摄像元件111的摄像元件驱动电路， 作为该摄像元件驱动电路，包含定时发生器(TG)和摄像元件111的读 取用的驱动驱动器等的电路。并且，在第一电路基板162上设有用于 对从摄像元件111输出的摄像信号进行处理的模拟信号处理电路；模拟 前端(AFE : Analog Front End)电路；A/D转换电路；以及用于存储各 种调整值或校正值的E2PROM等的可电擦写的非易失性存储器等。在第一电路基板162的背面侧配置有第二衬垫164b，该第二衬垫 164b使用热传导率比上述第一衬垫164a的热传导率高的材料。在该第二 衬垫164b的背面侧配置有第二电路基板(半导体芯片)163。第二电路 基板163具有接口电路，发挥与和摄像元件单元110连接的数字照相机 或摄像机等电子摄像装置的接口功能。并且，第二电路基板163直接载 置、固定在内插器166上。第一电路基板162与第二衬垫164b、第二衬垫164b与第二电路基 板163、第二电路基板163与内插器166分别通过散热性粘接剂固定。在内插器166上设有贯通电极(未图示)，实现第二电路基板163和外部的 连接，将散热用电极167分别与该贯通电极连接。再有，虽然内插器166由热传导率高的材料构成，但在该情况下，由于通过电极散热，所以内插器166也可以是热传导率低的部件。这些摄像元件lll、硅薄片176、散热板180、第一衬垫164a、第一电路基板162、第二衬垫164b以及第二电路基板163依次层叠起来，第二电路基板163配置在由薄的基板构成的内插器166上。在内插器166的背面侧设有电极167、散热用电极167a。再有，作为低热传导率a)的第一衬垫164a的材料，优选X〈1.0w/mK 左右，例如可以使用玻璃(0.55 1.0w/mK)热解硅石(filmed silica)或 高纯度氧化锆(lw/mK)、发泡陶瓷(0.18 0.26Kcal/mh°C)。此外，作 为高热传导率a)的第二衬垫164b的材料，例如可以使用银(428w/mK)、 铜(403w/mK)、铝(236w/mK)、陶瓷等。但是，也可以使用银、铜、 铝等导电性的衬垫，从而在产生电短路的情况下，将高热传导率且绝缘 性的硅薄片夹在中间。摄像元件111和第一电路基板162内的各电路元件分别经由焊丝165 和电极167与外部电路连接。在图1和图2中，焊丝165从各基板的两 端各布线在一个部位，实际上是将焊丝针对各基板的电极进行布线，在 图面上省略这些。并且，如果由贯通电极构成第二电路基板163的所有 的电极，则关于第二电路基板163可以不需要引线接合。并且，可以使 用焊丝将第一电路基板162和第二电路基板163组成电路。此外，如图3 (A)所示，各部件的周围利用由第一封装部169a和 第二封装部169b两个部件构成的封装169包围、收纳。并且，由于在摄 像元件111的受光面侧(摄像面侧)设有密封用的玻璃盖168，并且散热 板180的延伸用的切口 169c由粘接剂或密封剂等填充，所以可以防止尘 土或灰尘等的侵入。此外，在封装169的一部分上设有通气孔169f，在该通气孔169f的 外侧配置有由高泰克斯(GORETEX)等可以使空气流入、排出但水分不 能通过的材料构成的通气性过滤器184。通过该通气孔169f和通气性过 滤器184，可以对封装169等内的空气进行换气，使半导体芯片等引起的 热散发。再有，作为摄像元件lll,使用CCD (Charge Coupled Devices:电 荷耦合器件)或COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等二维摄像元件。摄像元件111与第一电路基板162 内的摄像元件驱动电路等连接，摄像元件111在摄像元件驱动电路等的 驱动控制下，对被摄体像进行光电转换并通过A/D转换电路将摄像图像 信号转换为数字数据，作为数字图像数据输出。li在组装摄像元件单元110时，首先，在内插器166上依次层叠并固 定第二电路基板163、第二衬垫164b、第一电路基板162。然后，将焊丝 165布线在内插器166的电极和第一电路基板162、第二电路基板163的 电极间，进一步，然后，依次层叠并固定第一衬垫164a、散热板180、 硅薄片176和摄像元件111，将焊丝165布线在摄像元件111的电极和内 插器166的电极间。然后，将散热板180嵌入第一封装部169a的切口 169c 中，从上方放置第一封装部169a，并用粘接剂等一体化。下面，使用图2 (A)、 (B)说明将摄像元件单元IIO安装到双面柔 性基板170上后的状态。该图2是将图1的摄像元件单元110安装到双 面柔性基板170上后的状态的图，图2(A)对应于图l (C)的AA剖面 图，图2 (B)相当于BB剖面图。摄像元件单元110的散热板180的散热用端子180a、电极167以及 散热用电极167a通过锡焊连接在双面柔性基板170所对应的铜箔图形 172上。如前所述，散热用端子180a比电极167、散热电极167a低A。 即，换言之，散热板180的散热用端子180a在安装到外部的散热用部件 上之前，从半导体装置的摄像面，向朝向其背面即连接电极面的方向， 超出这些多个电极面所形成的假想平面而延伸。由此，在对摄像元件单 元110的电极和双面柔性基板170的电极进行锡焊时，电极167和散热 电极167a成为同一平面。通过设置弹性部180b，可以缓和散热板180对 摄像元件单元110的电极与双面柔性基板170的电极的锡焊界面的应力， 可以可靠地进行连接、固定。双面柔性基板170在由聚酰亚胺等形成的基础材料173的表面和背 面上，设有用于电路布线的铜箔图形172，除了与电极167和散热用电极 167a连接的部分以外，为了绝缘，包覆有覆盖层171。双面柔性基板170 保持在用于保持摄像元件单元110的框体等的、热容量大的散热用金属 板175上。此外，与散热板180、电极167以及散热用电极167a连接的铜箔图 形172的相反侧的铜箔图形172直接连接在散热用金属板175的接触面 175a上。进而，双面柔性基板170的双面的铜箔图形172的一部分之间例如像地线那样，相互通过未图示的孔内镀敷或其他的机械结构电连接。 由于这样构成，所以从摄像元件单元110的散热板180和散热用电极167a传导来的热除了从基础材料173间接地传导来的热之外，经由铜 箔图形172传导至照相机的结构体等的散热用金属板175，并从该散热用 金属板175向空气中散热。即，在摄像元件111中产生的热通过硅薄片 176、散热板180、可以变位的变位部即散热用端子180a、连接用的锡焊 部、铜箔图形172、接触面175a的路径传导至散热用金属板175来散热。 并且，在第一电路基板162上产生的热通过第二衬垫164b、第二电 路基板163、内插器166、散热电极167a、连接用的锡焊部、铜箔图形 172、接触面175a的路径传导至散热用金属板175来散热。同样，在第 二电路基板163上产生的热通过内插器166、散热电极167a、连接用的 锡焊部、铜箔图形172、接触面175a的路径传导至散热用金属板175来 散热。这样，在本发明的第一实施方式中，在摄像元件111的背面侧配置 有散热板180，在该散热板180中设有波纹状的弹性部180b。因此，能 够将在摄像元件111上产生的热经由散热板180散发到外部，并且能够 在散热用端子180a和铜箔图形172之间可靠地连接、固定。因此，能够 使在摄像元件上产生的热有效地散发，从而降低了摄像元件111的环境 温度上升、暗电流增加、噪声增加的可能性。进而，由于利用波纹状的 弹性部180b，吸收由热引起的伸縮，并且，能够吸收散热用端子180a的 按压力(双面柔性基板170的电极图形和摄像元件单元110的电极之间 的锡焊剥离力)，所以能够可靠地连接、固定散热用端子180a和铜箔图 形172。并且，通过形成为波纹形状，散热板180在外部的散热面积增大， 散热效率提高。此外，在本实施方式中，由于在封装169上设有通气孔169f和通气 性过滤器184，所以能够防止从外部侵入尘土和灰尘等，并且能够将在内 部产生的热从通气孔169f排出。另外，在本实施方式中，由于在散热板180和第一电路基板162之 间配置有热传导率低的第一衬垫164a，所以几乎不存在第一电路基板162上产生的热传导至摄像元件111的可能性。在第一电路基板162上产生的热经由热传导率高的第二衬垫164b散发到外部。因此，由第一电路基 板162的摄像元件驱动电路等产生的热主要按照第一衬垫164a、内插器 166、散热电极167a的顺序传导来进行散热。第一电路基板162是发热 量较大的电路基板，若该热传导至摄像元件lll，则由于暗电流或噪声等 对图像信号的影响，图像信号会劣化。在本实施方式中，通过使第一衬 垫164a的热传导率比第二衬垫164b的热传导率低，从而对第一电路基 板162的发热进行热隔离。即使从第一衬垫164a传导热，由于设有散热 板180，所以第一电路基板162的发热也不会传导至摄像元件111侧。此外，第一电路基板162的发热并不相同，根据位置不同局部的发 热量大。如果热以不一样的温度分布传导至摄像元件lll，则因摄像元件 lll的位置不同，暗电流增加并且噪声增加，但是，在本实施方式中，由 于设有散热板180，并且使衬垫的热传导率不同，所以几乎不存在这种可 能性。另外，在本实施方式中，由于在摄像元件111和散热板180之间， 插装有硅薄片176等的绝缘性高热传导材料，所以在向散热板180有效 地进行热传导的同时，在设于摄像元件111上的电极之间也不会短路。下面，使用图4 图6说明本发明的第二实施方式。在本发明的第 一实施方式中，为了摄像元件lll的散热而设置散热板180，但是，在第 二实施方式中，除了摄像元件111的散热用的第一散热板181之外还配 置有第一电路基板162的散热用的第二散热板182。以与第一实施方式的 不同点为中心进行说明，对相同部件标注相同标号，并省略说明。配置在硅薄片176和第一衬垫164a之间的第一散热板181与第一实 施方式的散热板180不同，脚部只有一处，该脚部侧通过封装169的间 隙向外部延伸。如图6所示，在该脚部上设有波纹状的弹簧部分即弹性 部181b。该弹性部181b与第一实施方式的弹性部180b相比虽然弯曲成 锐角，但是与第一实施方式相同，也可以是由缓和的弯曲部形成的波纹 形状。并且，散热板181的脚部的端部侧成为散热用端子181a，成为向 外部散热的路径。在第一电路基板162和第二衬垫164b之间配置有第二硅薄片177和 第二散热板182。第二硅薄片177的材质和第一硅薄片176同样，是具有 绝缘性的热传导率高的硅薄片。并且，在第一散热板181的脚部的相反 侧设有第二散热板182的脚部，该脚部侧通过封装169的间隙向外部延 伸。在该脚部上设有波纹状的弹性部182b。该弹性部182b与弹性部181b 同样，弯曲成锐角，但与第一实施方式相同，也可以是由缓和的弯曲部 形成的波纹形状。并且，散热板182的脚部的端部侧成为散热用端子182a， 成为向外部散热的路径。再有，散热用端子181a和散热用端子182a与 第一实施方式同样，也可以位于比电极167低长度A的位置。在第一实施方式中，第二衬垫164b由热传导率高的材质构成，但是， 在第二实施方式中，第二衬垫164b由热传导率低的材质构成。这是为了 使在第一电路基板162中产生的热不传导至第二电路基板163。并且，在 第一实施方式中，在内插器166的背面侧设有散热电极167a，但是，由 于设置第二散热板182，由此能够使在第一电路基板162上产生的热充分 散发，所以省略了散热电极167a。再有，在第一实施方式中，设有通气 孔169f和通气性过滤器184，在第二实施方式中，同样，若设置两者， 可进一步提高热的扩散效率。图5 (A)、 (B)表示将图4所示的摄像元件单元110安装到双面柔 性基板170上后的状态。第一散热板181的散热用端子181a、第二散热 板182的散热用端子182a以及电极167利用锡焊连接在铜箔图形172上， 铜箔图形172利用接触面175a连接在散热用金属板175上。因此，与第 一实施方式同样，在各元件、基板上产生的热通过弹性部181b、 182b、 散热用端子181a、 182a等，经由铜箔图形172传导至散热用金属板175 来散热。由于这样在第二实施方式中也设有以波纹形状构成的弹性部181b、182b，所以散热用端子181a、 182a和铜箔图形172的连接不会由于第一散热板181和第二散热板182的按压力或者由热引起的伸縮而脱开，能 够得到可靠的连接、固定。此外，在本实施方式中，在摄像元件111上产生的热通过硅薄片176和第一散热板181而散发。并且，在第一电路基板162上产生的热通过 第二硅薄片177和第二散热板182而散发。由于第二衬垫164b由低热传 导率的材料构成，所以在第一电路基板162上产生的热不会传导至第二 电路基板163。在第二电路基板163上产生的热通过内插器166和电极 167散发到外部。第二实施方式的摄像元件单元110关于第一电路基板162也配置散 热板，不经由第二电路基板163而能够直接向散热用金属板175散热。 因此，能够更有效地进行散热，并且能够防止第二电路基板163受到热 的影响。再有，在第二实施方式中，如前述的那样，省略了散热电极167a， 但不限于此，也可以和第一实施方式同样设置散热电极，在该情况下， 可进一步提高散热效率。像上面说明了的那样，在本发明的第一和第二实施方式中，在散热 板180、第一散热板181、第二散热板182的脚部设有弹性部180b、 181b、 182b，因此能够缓和散热用端子180a、 181a、 182a和铜箔图形172的连 接部的按压力和由热引起的伸縮，能够可靠地连接、固定，得到时效变 化少、高可靠性的装置。因此，能够将在摄像元件111等半导体芯片中 产生的热可靠地散发。并且，通过形成为波纹状，能够增大散热面积， 提高散热板本身的散热效率。此外，在本发明的实施方式中，通过通气孔169f和通气性过滤器184 的作用，将由封装内的半导体芯片产生的热，不限于通过散热板180、第 一散热板181、第二散热板182，还可以通过换气进行散热。因此，能够 进一步实现热量的扩散效率的提高。另外，在各实施方式中，由于使第一衬垫164a和第二衬垫164b的 热传导率不同，所以能够用期望的热路径使在各基板、元件上产生的热 散发至外部。再有，也可以使衬垫的热传导率相同，或者没有导热性， 当然也可以只设置散热板。再有，在本发明的实施方式中，摄像元件单元110内的电路基板设 有第一电路基板162和第二电路基板163，但并不一定必须是两个，例如， 当然也可以只具备第一电路基板162，或者具备三个以上的电路基板。在该情况下，只要考虑电路基板的发热量和影响的程度，适当配置散热板 即可。并且，虽然使用了散热用金属板175，但不限于金属，只要是具有 散热效果的材料，并不限于金属。此外，在本发明的实施方式中，在封装169的内部的空间内收纳有 摄像元件lll、第一电路基板162、散热板180等，在封装169的内部除 了这些元件、基板以外由空气充满，但是，也可以不使用封装169，而使 用树脂等填充。在本发明的实施方式的说明中，列举了在照相机等中使用的摄像元 件单元的例子，作为照相机，可以是单镜头反光式或小型的数字照相机 等的用于拍摄静止图像的照相机，也可以是摄像机等那样用于拍摄动态 图像的照相机。并且，在组装到这些照相机以外的专用机等那样的摄像 装置中也可以应用本发明。
权利要求
1.一种具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具有基体材料，其用于层叠并载置多个半导体；作为上述摄像元件的摄像用半导体芯片；信号处理用半导体芯片，其配置在上述摄像用半导体芯片和上述基体材料之间，用于对来自上述摄像用半导体芯片的信号进行处理；以及散热板，为了将从上述摄像用半导体芯片产生的热传导至外部，该散热板配置在上述摄像用半导体芯片的摄像面的背面，并从该背面连续地露出至外部，且与用于安装上述半导体装置的电气基板的铜箔图形连接。
2. 根据权利要求1所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于， 在上述散热板和上述信号处理用半导体芯片之间配置有热传导率比上述散热板的热传导率低的材料的板，以进行热隔离。
3. 根据权利要求1所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于， 上述散热板具有用于与上述电气基板的散热用连接端子连接的散热用端子，并且在上述摄像用半导体芯片和该散热端子之间，在露出至外 部的部分具有用于吸收由热引起的伸縮的可以变形的弹簧部分。
4. 根据权利要求1所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于， 所述半导体装置具有第二散热板，为了将从上述信号处理用半导体芯片产生的热传导至外部，所述第二散热板配置在上述信号处理用半导 体芯片的背面，并从该背面连续地露出至外部。
5. —种具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置 具有基体材料，其用于层叠并载置多个半导体； 摄像用半导体芯片，其包含上述摄像元件；信号处理用.半导体芯片，其配置在该摄像用半导体芯片和上述基体材料之间，用于对来自上述摄像用半导体芯片的信号进行处理；摄像用散热板，为了将从上述摄像用半导体芯片产生的热传导至外 部，所述摄像用散热板固定在上述摄像用半导体芯片的摄像面的背面， 并从该背面连续地露出至外部；以及信号处理用散热板，为了将从上述信号处理用半导体芯片产生的热 传导至外部，所述信号处理用散热板固定在上述信号处理用半导体芯片 的一面，并从该半导体芯片的背面连续地露出至外部，且与用于安装上 述半导体装置的电气基板的铜箔图形连接。
6. 根据权利要求5所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于， 上述摄像用散热板具有用于与上述电气基板的散热用连接端子连接的散热用端子，并且在上述摄像用半导体芯片和该散热端子之间，在露 出到外部的部分具有用于吸收由热引起的伸縮的可以变形的弹簧部分。
7. —种具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具有摄像用半导体芯片，其包含对光学像进行光电转换并输出图像信号 的摄像元件；信号处理半导体芯片，其用于对从该摄像用半导体芯片输出的图像 信号进行处理；散热部件，其配置在上述摄像用半导体芯片和上述信号处理半导体 芯片之间，与用于安装上述半导体装置的电气基板的铜箔图形连接，以 将在上述摄像用半导体芯片产生的热散发到外部；以及热隔离部件，其配置在该散热部件和上述信号处理半导体芯片之间， 阻止在上述信号处理半导体芯片产生的热向上述摄像用半导体芯片侧传 导。
8. 根据权利要求7所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于， 所述半导体装置具有第二散热部件，所述第二散热部件与用于安装上述半导体装置的上述电气基板的铜箔图形连接，以将在上述信号处理 半导体芯片中产生的热散发到外部。
9. 根据权利要求8所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于， 上述第二散热部件具有与上述电气基板的散热用连接端子连接的散热用端子，并且在上述信号处理半导体芯片和该散热端子之间，在露出 到外部的部分具有用于吸收由热引起的伸縮的可以变形的弹簧部分。
10. 根据权利要求7所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具有第二信号处理半导体芯片，所述第二信号处理 半导体芯片用于对在上述信号处理半导体芯片中处理后的图像信号进行 处理，将在上述信号处理半导体芯片产生的热通过上述第二信号处理半 导体芯片进行散热。
11. 一种具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，所述半导体装 置具有摄像用半导体芯片，其包含对光学像进行光电转换并输出图像信号 的摄像元件；信号处理半导体芯片，其用于对从该摄像用半导体芯片输出的图像信号进行处理；收纳体，其用于层叠上述摄像用半导体芯片和上述信号处理半导体 芯片，并收纳这些摄像用半导体芯片和信号处理半导体芯片；以及散热部件，其配置在上述摄像用半导体芯片和上述信号处理半导体芯片之间，与用于安装上述半导体装置的电气基板的铜箔图形连接，以 将在上述摄像用半导体芯片产生的热散发到上述收纳体的外部。
12. 根据权利要求11所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置具有热隔离用的低热传导率的衬垫，所述衬垫配置 在上述散热部件和上述信号处理半导体芯片之间。
13，根据权利要求11所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，上述散热部件从载置上述摄像用半导体芯片和上述信号处理半导体 芯片的基体材料和上述收纳体的接合部延伸至外部。
14.根据权利要求ll所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，上述散热部件构成上述收纳体的外壁的一部分。
15.根据权利要求ll所述的具有摄像元件的半导体装置，其特征在于，上述散热部件具有用于与上述电气基板的散热用连接端子连接的散 热用端子，并且在上述摄像用半导体芯片和该散热端子之间，在露出到 外部的部分具有用于吸收由热引起的伸縮的可以变形的弹簧部分。
全文摘要
本发明提供一种半导体装置，提高了从多个半导体芯片产生的热的扩散效率，并可靠地与散热路径连接。该半导体装置具有用于层叠并载置多个半导体芯片的内插器(166)；半导体元件(111)；第一电路基板(162)，其配置在该摄像元件(111)和内插器(166)之间，用于对来自摄像用半导体芯片的信号进行处理；以及散热板(180)，为了将在摄像元件(111)中产生的热传导至外部，该散热板固定在摄像元件(111)的摄像面的背面，并从该背面露出至外部，该散热板具有用于与外部基板的散热用端子连接的散热用端子(184a)，并且在露出到外部的部分具有用于吸收由热引起的伸缩的可以弹性变形的弹性部(184b)。
文档编号H01L25/07GK101261983SQ20081008291
公开日2008年9月10日 申请日期2008年3月7日 优先权日2007年3月7日
发明者奥村洋一郎, 高梨立男 申请人:奥林巴斯映像株式会社