专利名称：半导体模块及摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体模块及搭载该半导体模块的摄像装置。
背景技术：
近年，伴随电子机器的小型化/高性能化，要求用于电子机器中的半导 体模块进一步小型化、集成化。为了响应这样的需求，开发有在基板上搭
载多个半导体芯片的MCM (多芯片模块Multi-Chip Module)。
作为MCM中搭载半导体芯片的构造，已知有层叠多个半导体芯片的 多层堆叠构造。多层堆叠构造的MCM中，在各半导体芯片的周围设置外 部电极，由焊接线(bonding wire)电连接各外部电极和基板上的电极焊盘。 这样的MCM，例如，被嵌入CCD相机，并赋予各半导体芯片独有的 功能。例如，在作为逻辑元件来发挥作用的半导体芯片中嵌入控制电路， 在作为驱动元件来发挥作用的半导体芯片中嵌入向驱动CCD的电动机供 电的电路。
伴随MCM的高密度化进展，作为驱动元件来发挥作用的半导体元件 和作为逻辑元件来发挥作用的半导体元件之间的距离更加接近的状态下 来进行封装化。因此，存在如下可能性流经作为驱动元件来发挥作用的 半导体元件的焊接线的信号成为作为逻辑元件来发挥作用的半导体元件 的噪声，作为逻辑元件来发挥作用的半导体元件的工作可靠性(operational
reliability)降低，进而半导体模块的工作可靠性降低。
此外，数码相机等摄像装置需要更加小型化，MCM中相邻的半导体 元件的间隔更加接近，由此，出现如下问题，即上述半导体元件的工作可 靠性的降低显著，存在导致摄像装置的工作不良的危险。
发明内容
本发明鉴于这样的问题，其目的在于提供一种技术，在具有多个半导体元件的半导体模块中，抑制流经一个半导体元件的焊接线的信号成为其 他半导体元件的噪声，并提高半导体模块的工作可靠性。此外，本发明的 其他目的在于提供一种技术，提高具有多个半导体元件的半导体模块所嵌 入的摄像装置的工作可靠性。
本发明的一方式为半导体模块。该半导体模块特征在于，包括在一 个主表面上设置基板电极的布线基板；搭载在布线基板上，具有用于输入 或输出逻辑信号的逻辑信号用电极的第1半导体元件；与第1半导体元件 并排搭载，具有用于输出大电流的电流输出用电极的第2半导体元件；电 连接逻辑信号用电极和与其对应的上述基板电极的第1焊接线；以及电连 接电流输出用电极和与其对应的基板电极的第2焊接线，从布线基板的主
表面侧来看，第2焊接线横断与同第1半导体元件的边相对的边不同的第 2半导体元件的边。
根据这样的方式，由于将设置在第2半导体元件上的电流输出用电极 以及第2焊接线设置在远离第1半导体元件的位置，因此抑制在第1半导 体元件上产生由第2半导体元件输出的大电流所引起的噪声。
上述方式中，电流输出用电极，也可以沿着第2焊接线横断的第2半 导体元件的边来设置。
此外，上述方式中，第1半导体元件也可以输出摄像装置的手抖修正 用的手抖修正信号，第2半导体元件也可以输出大电流，该大电流供给到 根据手抖修正信号来驱动摄像装置的镜头的驱动单元。该情况下，驱动单 元也可以是音圈马达(VCM)。
此外，上述方式中，逻辑信号用电极也可以沿着与同第2半导体元件 的边相对的边为不同的第1半导体元件的边来设置。此外，第2焊接线横 断的上述半导体元件的边和与该边相对的布线基板的边之间的距离，比第 2焊接线横断的第2半导体元件的边的对边和与该对边相对的布线基板的 边之间的距离短。在该情况下，也可以在与第2焊接线横断的第2半导体 元件的边正交的方向上，相互错开地配置第1半导体元件和第2半导体元 件。
本发明的其他方式为摄像装置。该摄像装置特征在于，包括上述任一 种方式的半导体模块。
图1是示出具有实施方式涉及的半导体模块的摄像装置的电路结构的 框图。
图2是示出实施方式涉及的半导体模块的概略结构的平面图。 图3是示出实施方式涉及的半导体模块的概略结构的剖面图。 图4是具有实施方式涉及的半导体模块的数码相机的透过立体图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施方式。另外，全部的附图中，对相 同的构成要素附上相同的符号，在以下说明中适当省略详细的说明。
实施方式涉及的半导体模块适于具有手抖修正功能的数码相机等摄 像装置。图l是示出具有实施方式涉及的半导体模块的摄像装置的电路结 构的框图。数码相机具有信号放大部10和手抖修正部20。信号放大部IO 按照规定的放大率放大所输入的信号并向手抖修正部20输出。手抖修正 部20根据所输入的角速度信号和镜头的位置信号，控制镜头的位置并将 用于进行手抖修正的信号向信号放大部io输出。
以下，对数码相机的电路结构进行更具体地说明。
陀螺仪传感器(gyro sensor) 50检测数码相机的XY的两轴方向的角 速度。由陀螺仪传感器50得到的模拟的角速度信号由放大电路12放大之 后，向ADC (模数转换器analog-digital converter) 22输出。ADC22将 由放大电路12放大的角速度信号转换为数字的角速度信号。从ADC22输 出的角速度信号向陀螺均衡器(gyro equalizer) 24输出。
陀螺均衡器24中，首先，将从ADC22输出的数字的角速度信号向 HPF (高通滤波器)26输入。HPF26在从陀螺仪传感器50输出的角速度 信号中除去比由手抖所引起的频率成分(fr叫uency component)更低的频 率成分。 一般地，由手抖所引起的频率成分为1 20Hz，因此，例如，从 角速度信号中除去0.7Hz以下的频率成分。
扫摄/倾斜(pan/tilt)判定电路28根据HPF26输出的角速度信号，检 测摄像装置的扫摄动作(pan)、倾斜(tilt)动作。在按照摄像对象的移动 等来移动摄像装置时，陀螺仪传感器50输出与该移动相对应的角速度信号。但是，由于扫摄动作或倾斜动作所引起的角速度信号的变动不是手抖 所引起的，因此有不必修正镜头60等光学系统的情况。扫摄/倾斜判定电
路28不依赖于扫摄动作或倾斜动作所引起的角速度信号的变动，为了进 行手抖修正而设置。具体地，扫摄/倾斜判定电路28在一定期间连续地检 测出角速度信号为规定值时，判定为正在进行扫摄动作或倾斜动作。另外， 按照摄像对象的移动等在水平方向上移动摄像装置的情况称为扫摄动作， 在垂直方向上移动摄像装置的情况称为倾斜动作。
增益调整电路30 (gain regulator circuit)按照扫摄/倾斜判定电路28 的判定结果，变更从HPF26输出的角速度信号的放大率。例如，不是正在 进行扫摄动作或倾斜动作的情况下，增益调整电路30进行HPF26输出的 角速度信号的增益调整。此外，正在进行扫摄动作或倾斜动作的情况下， 增益调整电路30按照如下方式进行增益调整，即，衰减HPF26输出的角 速度信号的强度使得输出为O。
LPF (低通滤波器)32起到积分电路(integrating circuit)的作用，对 增益调整电路30输出的角速度信号进行积分，产生表示摄像装置的移动 量的角度信号。例如，LPF32通过进行采用数字滤波器(digital filter)的 滤波处理来求得角度信号、即摄像装置的移动量。
对准中心处理电路34对于由LPF32输出的角度信号减去规定的值。 在摄像装置中进行手抖修正处理的情况下，持续执行修正处理时，镜头的 位置从基准位置逐渐离开时，有些情况下到达镜头的可动范围的界限点附 近。此时，如果继续手抖修正处理，则镜头虽然能够向某一个方向移动， 但不能向其他方向移动。对准中心处理电路为防止这样的情况而设置，通 过从角度信号中减去规定的值，控制成难以接近镜头的可动范围的界限 点。
从对准中心处理电路34输出的角度信号由增益调整电路36调整到霍 尔元件(Hall dement) 70的信号的范围中。由增益调整电路36调整的角 度信号向霍尔均衡器40 (Hall equalizer)输出。
霍尔元件70为利用了霍尔效应(Hall effect)的磁传感器，作为镜头 60的X和Y方向的位置检测单元来发挥作用。包含由霍尔元件70得到的 镜头60的位置信息的模拟位置信号，在由放大电路14放大之后，向ADC22发送。ADC22将由放大电路14放大的模拟的位置信号转换为数字的位置 信号。另夕卜，ADC22按照时间分割将放大电路12和放大电路14的模拟 的输出转换为数字值。
从ADC22输出的位置信号向霍尔均衡器40输出。霍尔均衡器40中， 首先，从ADC22输出的位置信号向加法电路(adding circuit)输入。此夕卜， 向加法电路42输入由增益调整电路36调整的角度信号。加法电路42将 输入的位置信号和角度信号进行相加。从加法电路42输出的信号向伺服 电路(servo circuit) 44输出。伺服电路44根据向伺服电路44输出的信号 产生控制VCM80的驱动的信号。该信号的电流(VCM驱动电流) 一般情 况下为200 300mA。另外，在伺服电路44中也可以进行采用了伺服电路 数字滤波器的滤波处理。
从伺服电路44输出的VCM驱动信号由DAC (数模转换器> 46从数 字信号转换为模拟信号。模拟的VCM驱动信号由放大电路16放大之后， 向VCM80输出。VCM80根据VCM驱动信号移动镜头60的X和Y方向 的位置。
这里，对于未手抖的情况和手抖的情况下的本实施方式的摄像装置的 电路的工作进行说明。
(未手抖的情况下的工作〉
在未手抖的情况下，由于摄像装置中不产生角速度，陀螺均衡器24 的输出信号为O。由VCM80驱动的镜头60的位置，其光轴和摄像装置中 设置的CCD等摄像元件(未图示)的中心一致，因此由霍尔元件70及放 大电路14所产生的模拟的位置信号，在由ADC22转换为表示"0"的数 字的位置信号之后，向霍尔均衡器40输出。伺服电路44在位置信号的值 为"0"时，为了维持现在的镜头60的位置而输出控制VCM80的信号。
此外，镜头60的位置和摄像元件的中心不一致的情况下，由霍尔元 件70及放大电路14所产生的模拟的位置信号在由ADC22转换为表示与 "0"不同的值的数字的位置信号之后，向霍尔均衡器40输出。伺服电路 44按照ADC22输出的数字的位置信号的值，控制VCM80以便位置信号 的值为"0"。
通过反复这样的动作，镜头60的位置被控制成镜头60的位置和摄像元件的中心一致。
(手抖动的情况下的工作)
由VCM80驱动的镜头60的位置，由于其光轴和摄像装置中包括的摄 像元件的中心一致，因此由霍尔元件70及放大电路14所产生的模拟的位 置信号在由ADC22转换为表示"0"的数字的位置信号之后，向霍尔均衡 器40输出。
另一方面，由于手抖而摄像装置进行移动，因此LPF32和对准中心处 理电路34根据陀螺仪传感器50中检测出的角速度信号，输出表示摄像装 置的移动量的角度信号。
伺服电路44按照对ADC22输出的表示0的位置信号和对准中心处理 电路输出的角度信号进行相加后的信号，产生VCM的驱动信号。此时， 尽管位置信号为"0"，但是由于相加了不为"0"的角度信号，因此伺服 电路44产生使得镜头60发生移动的修正信号。
另外，本实施方式的手抖修正，并不是将CCD的图像一次读入存储 器，根据与下一图像的比较来排除手抖的因素的所谓的电子式手抖修正， 而是如上所述，使镜头发生光学移位的镜头移位方式或使CCD发生移位 的CCD移位方式等的光学式手抖修正。
因此，光学式手抖修正具有能够解决在采用电子式手抖修正机构的情 况下产生的问题的效果，即，解决了因对预先放大拍摄的图像进行剪修引 起的画质的劣化、或CCD大小的制约对修正范围或摄像放大倍率的限制， 更进一步地，解决了不能修正一个彗差(coma) —个彗差的静止图像的模 糊不清。特别地，在从高画质视频中取出静止图像的情况下，光学式手抖 修正是有效的。
根据伺服电路44输出的修正信号，VCM80使镜头60发生移动，因 此摄像装置中包括的摄像元件能够得到抑制了手抖所引起的摄像对象的 晃动之后的信号。通过反复进行这样的控制，实现手抖修正控制。
图2是示出实施方式涉及的半导体模块的概略结构的平面图。此外， 图3是示出实施方式涉及的半导体模块的概略结构的剖面图。另外，图2 中，省略后述的密封树脂150。
半导体模块100包括布线基板110、第1半导体元件120、第2半导体元件130、第3半导体元件140、第4半导体元件170、密封树脂150、 以及焊料球160。
布线基板110隔着绝缘树脂层112而具有第1布线层114和第2布线 层116。第1布线层114和第2布线层116由贯通绝缘树脂层112的过孔 117电连接。在第2布线层116上连接有焊料球160。
作为构成绝缘树脂层112的材料，举例示出例如，BT树脂(resin) 等三聚氰胺(melamine)衍生物、液晶聚合体、环氧树脂、PPE树脂、聚 酰亚胺(polyimide)树脂、氟树脂、酚醛树脂、聚酰胺双马来酰亚胺 (polyamidebismaleimide)等热固化性树脂。从半导体模块100的散热性 提高的观点来看，绝缘树脂层112优选具有高热传导性。因此，绝缘树脂 层112优选含有银、铋(bismuth )、铜、铝(aluminum )、镁(magnesium )、 锡、锌(zinc)和这些的合金等作为高热传导性装填物。
作为构成第1布线层114和第2布线层U6的材料，例如，举出铜。
在布线基板110的主表面Sl上，并排搭载有第1半导体元件120和 第2半导体元件130。此外，在第1半导体元件120上以层叠的方式搭载 有第3半导体元件140。第1半导体元件120为逻辑元件，与图1所示的 手抖修正部20对应。此外，第2半导体元件130为驱动元件(driver element) 或执行元件(power element),与图1所示的信号放大部10对应。第3半 导体元件140为CPU。第3半导体元件140承担一部分第1半导体元件 120的功能，根据需要代替第1半导体元件120的功能。此外，第4半导 体元件170为EEPROM等存储元件。第4半导体元件170中保存手抖修 正控制所需的数据。第1半导体元件120、第2半导体元件130、第3半 导体元件140、以及第4半导体元件170由密封树脂150密封、封装化。 密封树脂150由例如传递模塑(transfer mold)法形成。
第1半导体元件120上设置有用于输入或输出逻辑信号的逻辑信号用 电极122。作为输入第1半导体元件120的逻辑信号，举出上述的角速度 信号、位置信号。逻辑信号的电流典型地为2mA。此外，作为从第1半导 体元件120输出的逻辑信号，举出手抖修正信号。逻辑信号用电极122通 过金属丝等焊接线124，与第1布线层114上设置的基板电极118a电连接。
在第2半导体元件130上设置有用于输出大电流的电流输出用电极132。作为从第2半导体元件130输出的大电流，举出用于驱动VCM的电 流(200 300mA)。电流输出用电极132通过金属丝等焊接线134，与第 1布线层114上设置的基板电极118b电连接。此外，在第2半导体元件 130上，除了电流输出用电极132，还设置有用于与其他半导体元件之间 进行信号的输入输出的芯片电极136。芯片电极136通过金属丝等焊接线 137与设置在第1布线层114上的基板电极118c电连接。另外，焊接线 124、 134、 137所实现的连接线能够在将第1半导体元件120搭载在布线 基板110上，进而将第2半导体元件130搭载在第1半导体元件120上之 后来实施。
如图2所示，从布线基板110的主表面Sl侧来看，与第1半导体元 件120连接的焊接线124，除去与第2半导体元件130的边El相对的边 Fl外，分别横断边F2、 F3、以及F4。此外，逻辑信号用电极122沿着边 F2、 F3、以及F4来设置。
关于第2半导体元件130，焊接线134横断与第1半导体元件120的 边F1相对的边E1以外的边，在本实施方式中，为与边E1相邻的边E2。 此外，电流输出用电极132沿着边E2来设置。
此外，芯片电极136分别沿着边E1、边E3、以及边E4来设置。焊接 线137分别横断边E1、边E3、以及边E4。
另外，第1半导体元件120和第2半导体元件130设置在按图2中表 示的y轴方向上互相错开的位置处。本实施方式中，第1半导体元件120 的y轴方向的中心位置更接近布线基板110的中心位置。因此，与第2半 导体元件130的边E2和布线基板110的边G2之间的距离相比，第2半导 体元件130的边E3和布线基板110的边G3之间的距离较长。另一方面， 第i半导体元件120的边F2和布线基板110的边G2之间的距离，与第1 半导体元件120的边F3和布线基板110的边G3之间的距离相等。
在第3半导体元件140上，设置有通过设置在第1半导体元件120上 的电极焊盘125和焊接线144电连接的外部电极142。由此，第3半导体 元件140可以在其与第1半导体元件120之间进行信号的发送接收。此外， 第3半导体元件140上，设置有通过焊接线146和设置在第1布线层114 上的基板电极118d电连接的外部电极148。第4半导体元件170并排搭载在与设置了电流输出用电极132和焊接 线134的边E2相反侧的边E3。更为优选的是，第4半导体元件170设置 在与第2半导体元件130的电流输出用电极132以及焊接线134相反侧的 布线基板110的角部近旁。
根据以上说明的半导体模块100，关于第2半导体元件130，沿着与 第1半导体元件120的边F1相对或相邻的边E1以外的边设置电流输出用 电极132，焊接线134横断边E1以外的边。由此，因为电流输出用电极 132和焊接线134设置在远离第1半导体元件120的位置，因此抑制在第 1半导体元件120上产生由第2半导体元件130输出的大电流所引起的噪 声。
此外，关于第1半导体元件120，在与输出大电流的第2半导体元件 130的边E1相对或相邻的边F1上，未设置逻辑信号用电极122和焊接线 124。由此，抑制由第2半导体元件130输出的大电流所引起的、给第1 半导体元件120的噪声。
此外，由于第4半导体元件170设置在远离电流输出用电极132和焊 接线134的位置处，因此抑制第4半导体元件170上产生噪声。其结果， 能够提高第4半导体元件170的工作可靠性，进而提高半导体模块100的 工作可靠性。
此外，与第2半导体元件130的边E2和布线基板110的边G2之间的 距离相比，第2半导体元件130的边E3和布线基板110的边G3之间距离 长，因此能够确保设置第4半导体元件170的区域。
图4是具有上述实施方式涉及的半导体模块的数码相机的透过立体 图。数码相机具有陀螺仪传感器50、镜头60、霍尔元件70、 VCM80、 以及半导体模块IOO。半导体模块IOO,如图2和图3所示，并排搭载有 第i半导体元件120、第2半导体元件130以及第4半导体元件170。此 外，按照在第1半导体元件120上层叠的方式搭载有第3半导体元件"0。 另外，在图4所示的半导体模块100中，第1半导体元件120、第2半导 体元件130、第3半导体元件140、以及第4半导体元件170以外的结构
被简略化并适当省略。
据此，即使在第1半导体元件120和第2半导体元件130相接近的状态下，也能够不导致工作可靠性的降低而实现数码相机的进一步的小型 化。
本发明不限于上述的实施方式，基于本领域技术人员的知识可以添加 各种设计变更等的变形，添加这样的变形的实施方式也包含在本发明的范 围中。
本申请中，摄像装置不限定为上述的数码相机，在摄像机或移动电话 中搭载的相机、监视相机等中也可以取得与数码相机相同的效果。
权利要求
1. 一种半导体模块，其特征在于，包括在一个主表面上设置基板电极的布线基板；搭载在上述布线基板，具有用于输入或输出逻辑信号的逻辑信号用电极的第1半导体元件；与上述第1半导体元件并排搭载，具有用于输出大电流的电流输出用电极的第2半导体元件；电连接上述逻辑信号用电极和与其对应的上述基板电极的第1焊接线；以及电连接上述电流输出用电极和与其对应的上述基板电极的第2焊接线，从上述布线基板的上述主表面侧来看，上述第2焊接线横断与同上述第1半导体元件的边相对的边不同的上述第2半导体元件的边。
2. 根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于， 上述电流输出用电极，沿着上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边来设置。
3. 根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，上述第1半导体元件输出摄像装置的手抖修正用的手抖修正信号， 上述第2半导体元件输出大电流，该大电流供给到根据上述手抖修正 信号来驱动上述摄像装置的镜头的驱动单元。
4. 根据权利要求2所述的半导体模块，其特征在于，上述第1半导体元件输出摄像装置的手抖修正用的手抖修正信号， 上述第2半导体元件输出大电流，该大电流供给到根据上述手抖修正 信号来驱动上述摄像装置的镜头的驱动单元。
5. 根据权利要求3所述的半导体模块，其特征在于， 上述驱动单元为音圈马达。
6. 根据权利要求4所述的半导体模块，其特征在于， 上述驱动单元为音圈马达。
7. 根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，上述逻辑信号用电极沿着与同上述第2半导体元件的边相对的边不同 的上述第1半导体元件的边来设置。
8. 根据权利要求2所述的半导体模块，其特征在于， 上述逻辑信号用电极沿着与同上述第2半导体元件的边相对的边不同的上述第1半导体元件的边来设置。
9. 根据权利要求3所述的半导体模块，其特征在于， 上述逻辑信号用电极沿着与同上述第2半导体元件的边相对的边不同的上述第1半导体元件的边来设置。
10. 根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边和与该边相对的上述 布线基板的边之间的距离，比上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件 的边的对边和与该对边相对的上述布线基板的边之间的距离短。
11. 根据权利要求2所述的半导体模块，其特征在于，上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边和与该边相对的上述 布线基板的边之间的距离，比上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件 的边的对边和与该对边相对的上述布线基板的边之间的距离短。
12. 根据权利要求3所述的半导体模块，其特征在于，上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边和与该边相对的上述 布线基板的边之间的距离，比上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件 的边的对边和与该对边相对的上述布线基板的边之间的距离短。
13. 根据权利要求10所述的半导体模块，其特征在于， 在与上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边正交的方向上，上述第1半导体元件和上述第2半导体元件相互错开配置。
14. 根据权利要求11所述的半导体模块，其特征在于， 在与上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边正交的方向上，上述第1半导体元件和上述第2半导体元件相互错开配置。
15. 根据权利要求12所述的半导体模块，其特征在于， 在与上述第2焊接线横断的上述第2半导体元件的边正交的方向上，上述第1半导体元件和上述第2半导体元件相互错开配置。
16. —种摄像装置，其特征在于，包括权利要求1所述的半导体模块。
17. —种摄像装置，其特征在于，包括权利要求2所述的半导体模块。
18. —种摄像装置，其特征在于，包括权利要求3所述的半导体模块。
全文摘要
一种半导体模块，具有多个半导体元件。在与第1半导体元件并排的第2半导体元件，设置有用于输出大电流的电流输出用电极。电流输出用电极通过金属丝等焊接线与第1布线层上设置的基板电极电连接。焊接线横断与第1半导体元件的边(F1)相对的边(E1)以外的边、即边(E2)。此外，电流输出用电极沿着边(E2)来设置。由此，抑制流经一个半导体元件的焊接线的信号成为其他半导体元件的噪声，提高半导体模块的工作可靠性。
文档编号H01L25/18GK101436587SQ20081017348
公开日2009年5月20日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者渡边智文, 野吕聪 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社