JP2012064837A - Semiconductor module - Google Patents
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Abstract
【課題】光電変換部が形成された半導体チップと、光電変換部を駆動する駆動回路が形成された半導体チップとを収容する半導体モジュールに関し、小型化、薄型化を図りつつ、画質の劣化を抑制する。
【解決手段】光電変換領域118が形成された半導体チップ101と、半導体チップ101上における光電変換領域118を除く領域に設けられ、光電変換領域118を構成する光電変換部を駆動する駆動回路が形成された半導体チップ102と、半導体チップ101、102を収容するとともに、少なくとも光電変換領域118と対向する領域に開口112が形成されたパッケージ基体103と、半導体チップ101、102を収容した状態で開口112を塞ぐ透光性カバー104と、光電変換領域118と半導体チップ102との間に設けられ、半導体チップ102へ向けて入射した光が光電変換領域118へ反射するのを抑制する反射抑制壁109と、を備える。
【選択図】図1The present invention relates to a semiconductor module that accommodates a semiconductor chip in which a photoelectric conversion unit is formed and a semiconductor chip in which a drive circuit that drives the photoelectric conversion unit is formed, and suppresses deterioration in image quality while reducing the size and thickness. To do.
A semiconductor chip 101 in which a photoelectric conversion region 118 is formed, and a driving circuit that is provided in a region excluding the photoelectric conversion region 118 on the semiconductor chip 101 and drives a photoelectric conversion unit that constitutes the photoelectric conversion region 118 are formed. The package substrate 103 in which the semiconductor chip 102 and the semiconductor chips 101 and 102 are accommodated and the opening 112 is formed at least in a region facing the photoelectric conversion region 118, and the opening 112 in a state in which the semiconductor chips 101 and 102 are accommodated. A light-transmitting cover 104 that blocks the light, and a reflection suppression wall 109 that is provided between the photoelectric conversion region 118 and the semiconductor chip 102 and suppresses light incident toward the semiconductor chip 102 from being reflected to the photoelectric conversion region 118; .
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、半導体チップがパッケージ基体に収容された半導体モジュールに関し、特に半導体モジュールの小型化技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor module in which a semiconductor chip is accommodated in a package base, and more particularly to a technology for downsizing a semiconductor module.
従来、半導体モジュールの一例として、固体撮像素子の半導体チップをパッケージ基体に収容したものがある。
図8は、特許文献1に記載された半導体モジュールの構成を示す断面図である。
Conventionally, as an example of a semiconductor module, there is one in which a semiconductor chip of a solid-state imaging device is accommodated in a package base.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor module described in
図8に示す半導体モジュール900は、固体撮像素子921と、パッケージ基体である外囲器920と、外囲器920の凹部920aの開口を塞ぐ透光性保護板928とを備えている。固体撮像素子921は、外囲器920の凹部920aに収容され、その底部927にボンディングされている。この固体撮像素子921は、光を電気に変換する光電変換部を有し、光電変換部が形成された領域が、固体撮像素子921上に設けられたローパスフィルタ922を介して透光性保護板928と対向するように配置されている。透光性保護板928から入射した光は、ローパスフィルタ922を通過して固体撮像素子921の光電変換部に入射される。
A
ところで、上記半導体モジュールには、固体撮像素子の光電変換部を駆動する駆動回路が含まれていない。そのため、例えばデジタルスチルカメラの製造メーカでは、半導体モジュールを組み込む際、別途、駆動回路が形成された半導体チップを組み込む必要があり、その分の作業負荷が発生する。そこで、本発明者らは、製造メーカの作業負荷を軽減するため、固体撮像素子の半導体チップ(以下、第1の半導体チップと記載する。)と駆動回路が形成された半導体チップ(以下、第2の半導体チップと記載する。)とを1つのパッケージ基体に収容することを検討している。 By the way, the semiconductor module does not include a drive circuit that drives the photoelectric conversion unit of the solid-state imaging device. For this reason, for example, a manufacturer of a digital still camera needs to separately incorporate a semiconductor chip on which a drive circuit is formed when incorporating a semiconductor module, and a corresponding work load is generated. In order to reduce the workload of the manufacturer, the inventors of the present invention have a solid-state imaging device semiconductor chip (hereinafter referred to as a first semiconductor chip) and a semiconductor chip (hereinafter referred to as a first semiconductor chip) on which a drive circuit is formed. 2 is described in a single package substrate.
半導体モジュールの更なる小型化、薄型化の要求を鑑みると、第1半導体チップ上に直接、第2の半導体チップを配置する構成を採用することが考えられる。このとき、第1の半導体チップの光電変換部と透光性保護板との間の光路が、第2の半導体チップにより遮られることを抑制するため、第2の半導体チップを、第1の半導体チップ上における光電変換部が形成されていない領域に配置する必要がある。 In view of the demand for further miniaturization and thinning of the semiconductor module, it is conceivable to adopt a configuration in which the second semiconductor chip is arranged directly on the first semiconductor chip. At this time, in order to suppress that the optical path between the photoelectric conversion part of the first semiconductor chip and the translucent protective plate is blocked by the second semiconductor chip, the second semiconductor chip is replaced with the first semiconductor chip. It is necessary to arrange in a region where the photoelectric conversion part is not formed on the chip.
しかしながら、第1の半導体チップ上に第2の半導体チップを配置する構成を採用した場合、以下の問題が生じる。一般的に半導体チップはシリコンで形成されており、その側面は金属光沢により光を反射しやすくなっている。このとき、透光性保護板を透過する入射光のうち、入射角の大きい入射光は、光電変換部ではなく第2の半導体チップへ向けて入射することとなる。そして、第2の半導体チップの側面で反射された光のうちのいくらかは、第1の半導体チップの光電変換部に入射してしまう。そうすると、光電変換部に本来は入射されるべき光でない光が入射することとなるため、画質の劣化につながる。 However, when the configuration in which the second semiconductor chip is disposed on the first semiconductor chip is employed, the following problem occurs. Generally, a semiconductor chip is made of silicon, and its side surface is easy to reflect light due to metallic luster. At this time, incident light having a large incident angle out of incident light transmitted through the translucent protective plate enters the second semiconductor chip, not the photoelectric conversion unit. Then, some of the light reflected by the side surface of the second semiconductor chip enters the photoelectric conversion unit of the first semiconductor chip. In this case, light that is not supposed to be incident on the photoelectric conversion unit is incident, leading to deterioration of image quality.
本発明は、上記した課題に鑑み、小型化、薄型化を図りつつ、第2の半導体チップの側面で反射した光が、第1の半導体チップの光電変換部に入射することによる画質の劣化を抑制できる半導体モジュールを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention reduces image quality due to light reflected from the side surface of the second semiconductor chip entering the photoelectric conversion portion of the first semiconductor chip while reducing the size and thickness. An object is to provide a semiconductor module that can be suppressed.
上記課題を解決するために、本発明に係る半導体モジュールは、光電変換部が形成された第1の半導体チップと、前記第1の半導体チップ上における前記光電変換部が形成されていない領域に設けられ、前記光電変換部を駆動する駆動回路が形成された第2の半導体チップと、前記第1および第2の半導体チップを収容するとともに、少なくとも前記光電変換部と対向する領域に開口が形成されたパッケージ基体と、前記第1および第2の半導体チップを収容した状態で前記パッケージ基体の前記開口を塞ぐ透光性カバーと、前記パッケージ基体内における、前記第1の半導体チップに形成された光電変換部と前記第1の半導体チップ上に設けられた第2の半導体チップとの間に設けられ、前記透光性カバーを透過し前記第2の半導体チップへ向けて入射した光が前記光電変換部へ反射するのを抑制する反射抑制壁と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a semiconductor module according to the present invention is provided in a region where a photoelectric conversion unit is formed and a region on the first semiconductor chip where the photoelectric conversion unit is not formed. And a second semiconductor chip on which a driving circuit for driving the photoelectric conversion unit is formed, and the first and second semiconductor chips are accommodated, and an opening is formed at least in a region facing the photoelectric conversion unit. A package base, a translucent cover that closes the opening of the package base in a state in which the first and second semiconductor chips are accommodated, and a photoelectric formed on the first semiconductor chip in the package base. The second semiconductor chip provided between the conversion unit and the second semiconductor chip provided on the first semiconductor chip and passing through the translucent cover The light incident toward the and a reflection suppressing walls restrain the reflected to the photoelectric conversion unit.
上記構成の半導体モジュールによれば、第2の半導体チップが、第1の半導体チップ上における光電変換部が形成されていない領域に設けられているため、光電変換部が形成された領域と透光性カバーの光電変換部に対向する領域との間の光路が、第2の半導体チップによって遮られることがない。さらに、光電変換部と第2の半導体チップとの間に反射抑制壁が設けられているため、透光性カバーを透過し第2の半導体チップへ向けて入射した光が、第2の半導体チップの側面で反射したのち第1の半導体チップの光電変換部に入射するのを抑制することができる。 According to the semiconductor module having the above configuration, since the second semiconductor chip is provided in the region where the photoelectric conversion unit is not formed on the first semiconductor chip, the region where the photoelectric conversion unit is formed and the light transmission The optical path between the conductive cover and the region facing the photoelectric conversion unit is not blocked by the second semiconductor chip. Furthermore, since the reflection suppression wall is provided between the photoelectric conversion unit and the second semiconductor chip, the light that has passed through the translucent cover and entered the second semiconductor chip is reflected on the second semiconductor chip. It can suppress that it injects into the photoelectric conversion part of a 1st semiconductor chip after reflecting on the side surface.
したがって、小型化、薄型化を図りつつ、画質の劣化を抑制することが可能な半導体モジュールを提供することができる。
また、前記反射抑制壁は、前記第2の半導体チップを構成する材料よりも反射率の低い材料からなることとしてもよい。
Therefore, it is possible to provide a semiconductor module capable of suppressing deterioration in image quality while reducing size and thickness.
Further, the reflection suppression wall may be made of a material having a lower reflectance than a material constituting the second semiconductor chip.
このようにすることで、透光性カバーを透過し、第2の半導体チップへ向けて入射した光が、光電変換部に向かって反射しないようにすることができる。
さらに、前記反射抑制壁は黒色樹脂で形成されていることとしてもよい。
By doing in this way, the light which permeate | transmitted the translucent cover and entered toward the 2nd semiconductor chip can be prevented from reflecting toward a photoelectric conversion part.
Furthermore, the reflection suppression wall may be formed of a black resin.
このような構成にすることで、反射抑制壁の反射率を低くすることができる。
前記反射抑制壁は、前記光電変換部が形成されている領域を取り囲むように設けられていることとしてもよい。
By setting it as such a structure, the reflectance of a reflection suppression wall can be made low.
The reflection suppression wall may be provided so as to surround a region where the photoelectric conversion unit is formed.
このようにすることで、より効率的に第2の半導体チップへ向けて入射した光が光電変換部へ反射するのを抑制することができる。
ここで、前記反射抑制壁は、前記開口を規定する前記パッケージ基体の端部から前記パッケージ基体内部に向けて延出されてなることとしてもよい。
By doing in this way, it can suppress that the light which injected toward the 2nd semiconductor chip reflected more efficiently to a photoelectric conversion part.
Here, the reflection suppression wall may be extended from the end of the package base that defines the opening toward the inside of the package base.
このような構成にすることで、パッケージ基体と反射抑制壁を一体で形成することが可能である。
また、前記反射抑制壁は、前記透光性カバーの下面から前記パッケージ基体内部に向けて延設されてなることとしてもよい。
With such a configuration, it is possible to integrally form the package base and the reflection suppressing wall.
The reflection suppression wall may be extended from the lower surface of the translucent cover toward the inside of the package base.
このようにすることで、反射抑制壁をパッケージ基体とは別材料とすることが可能であるので、光電変換部への反射を抑制するために最も適した材料を、反射抑制壁に使用することが可能となる。 In this way, the reflection suppression wall can be made of a material different from that of the package base. Therefore, the most suitable material for suppressing reflection to the photoelectric conversion unit should be used for the reflection suppression wall. Is possible.
さらに、前記反射抑制壁の下端は、前記第2の半導体チップの上端よりも下方に位置していることとしてもよい。また、前記第2の半導体チップは、前記第1の半導体チップ上にバンプを介して実装されており、前記反射抑制壁の下端は、前記第2の半導体チップの下端よりも下方に位置していることとしてもよい。 Furthermore, the lower end of the reflection suppressing wall may be positioned below the upper end of the second semiconductor chip. The second semiconductor chip is mounted on the first semiconductor chip via bumps, and the lower end of the reflection suppression wall is located below the lower end of the second semiconductor chip. It is good to be.
このような構成にすることで、より確実に第2の半導体チップへ向けて入射した光の、光電変換部への反射を抑制することができる。
ここで、前記反射抑制壁は、前記第1の半導体チップ上に形成されていることとしてもよい。
With such a configuration, it is possible to more reliably suppress the reflection of light incident on the second semiconductor chip to the photoelectric conversion unit.
Here, the reflection suppression wall may be formed on the first semiconductor chip.
このようにすることで、反射抑制壁のみを別材料とすることが可能であるので、光電変換部への反射を抑制するために最も適した材料を、反射抑制壁に使用することが可能となる。 By doing in this way, it is possible to use only the reflection suppression wall as a separate material, so it is possible to use the most suitable material for the reflection suppression wall to suppress reflection to the photoelectric conversion unit. Become.
また、前記第2の半導体チップは、前記第1の半導体チップ上にバンプを介して実装されており、前記反射抑制壁の上端は、前記第2の半導体チップの下端よりも上方に位置していることとしてもよい。さらに、前記反射抑制壁の上端は、前記第2の半導体チップの上端よりも上方に位置していることとしてもよい。 The second semiconductor chip is mounted on the first semiconductor chip via bumps, and an upper end of the reflection suppression wall is positioned higher than a lower end of the second semiconductor chip. It is good to be. Furthermore, the upper end of the reflection suppression wall may be located above the upper end of the second semiconductor chip.
このような構成にすることで、より確実に第2の半導体チップへ向けて入射した光の、光電変換部への反射を抑制することができる。
前記開口が前記パッケージ基体の側壁部まで開設されており、前記透光性カバーの周縁部が前記パッケージ基体の側壁部と当接していることとしてもよい。
With such a configuration, it is possible to more reliably suppress the reflection of light incident on the second semiconductor chip to the photoelectric conversion unit.
The opening may be opened to the side wall of the package base, and the peripheral edge of the translucent cover may be in contact with the side wall of the package base.
このような構成にすることで、パッケージ基体の天井部の厚みに相当する分だけ、さらに半導体モジュールを薄型化することが可能となる。
前記第1の半導体チップには、さらに、前記光電変換部により生成された電気信号を出力する出力回路が形成されていることとしてもよい。
With such a configuration, the semiconductor module can be further thinned by an amount corresponding to the thickness of the ceiling portion of the package base.
The first semiconductor chip may further include an output circuit that outputs an electrical signal generated by the photoelectric conversion unit.
前記第1の半導体チップが、イメージセンサとして機能し、前記第2の半導体チップに、さらに、前記第1の半導体チップの前記光電変換部により生成されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログフロントエンド回路が形成されていることとしてもよい。 The first semiconductor chip functions as an image sensor, and an analog front for converting the analog electrical signal generated by the photoelectric conversion unit of the first semiconductor chip into a digital signal, in the second semiconductor chip. An end circuit may be formed.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態に係る半導体モジュール100の全体構成について、図1(a)〜(c)を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
The overall configuration of the
図1(a)は、半導体モジュール100の全体構造を示す斜視図であり、図1(b)は図1(a)に示すA−A線矢視断面図(XZ断面図)、図1(c)は図1(b)に示すB−B線矢視断面図(XY断面図)である。
1A is a perspective view showing the entire structure of the
半導体モジュール100は、主な構成として、第1の半導体チップ101と、第2の半導体チップ102と、パッケージ基体103と、透光性カバー104と、反射抑制壁109とを備えている。
The
〈パッケージ基体〉
パッケージ基体103は、内部に第1の半導体チップ101、第2の半導体チップ102を収容する。図1(a)、(b)に示すように、パッケージ基体103は、セラミック製の基板部105と黒色樹脂製のケース部106とからなる。基板部105は、パッケージ基板の底部を構成する。ケース部106は、パッケージ基板の側壁部107、天井部108、反射抑制壁109を構成する。
<Package base>
The
図1(b)に示すように、パッケージ基体103の内部には複数の電極パッド110が設けられている。また、ケース部106には複数の外部リード線111が設けられており、外部リード線111の一部はケース部106内に埋設されるとともに、他の部分はケース部106外部に突出している。この電極パッド110および外部リード線111は、それぞれケース部106内に埋設された配線に接続されている。そして、基板部105の上面に第1の半導体チップ101が配置されており、さらに第1の半導体チップ101の上面に第2の半導体チップ102が配置されている。また、パッケージ基体103における天井部108の一部には開口112が形成されている。
As shown in FIG. 1B, a plurality of
〈透光性カバー〉
透光性カバー104は、平板状であり、透光性樹脂または透光性ガラス等で形成されている。この透光性カバー104が、パッケージ基体103の開口112を塞ぐように、パッケージ基体103の上面に接着剤113により接着されている。
<Translucent cover>
The
〈第1の半導体チップ、第2の半導体チップ〉
(外観構成)
第1の半導体チップ101は、イメージセンサとして機能する。第1の半導体チップ101は、シリコン基板114と、シリコン基板114上に設けられたレンズ層115および複数の電極パッド116,117とを有している。シリコン基板114内の領域118には、入射光を受光し光電変換する光電変換部が行列状に複数形成されている。以下、この領域118を光電変換領域118と称する。レンズ層115は、光電変換領域118の光電変換部毎に設けられたマイクロレンズからなる層であり、半導体モジュール100内に入射した光を光電変換領域118に導くものである。分かり易くするため、図1(b)では、光電変換領域118およびレンズ層115の大きさを誇張して示している。なお、第1の半導体チップ101と基板部105は、例えば、金属ペースト等によりボンディングされている。
<First semiconductor chip, second semiconductor chip>
(Appearance configuration)
The
また、図1(b)に示すように、透光性カバー104を通過した光が、開口112を介して第1の半導体チップ101の光電変換領域118に入射されるように、第1の半導体チップ101は、光電変換領域118と透光性カバー104とが対向するように配置されている。
In addition, as shown in FIG. 1B, the first semiconductor is arranged such that light that has passed through the
図1(b)に示すように、電極パッド116は、それに対応するパッケージ基体103の電極パッド110にワイヤ119によりボンディングされている。
第2の半導体チップ102は、第1の半導体チップ101に形成された光電変換部を駆動する駆動回路、および第1の半導体チップ11からのアナログの画像電気信号をデジタル信号に変換するAFE(アナログフロントエンド)回路を含んだ集積回路のチップである。この第2の半導体チップ102の下端102bには複数のバンプ121が配設されており、このバンプ121を介して、対応する第1の半導体チップ101の電極パッド117と第2の半導体チップ102とが接続されるようにフリップチップボンディングされている。第2の半導体チップ102とシリコン基板114との隙間には、第2の半導体チップ102の集積回路を封止するアンダーフィル材122が充填されている。アンダーフィル材122は接着力強化剤として用いられており、その材料としては、例えば、液状エポキシ樹脂、樹脂シート、ACF等を用いることができる。
As shown in FIG. 1B, the
The
(回路構成)
図2は、半導体チップ101,102に形成された回路の構成の具体例を示す模式ブロック図である。
(Circuit configuration)
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a specific example of the configuration of a circuit formed in the
第1の半導体チップ101は、行列状に配置された複数の光電変換部123と、光電変換部123の列毎に対応して設けられた垂直転送部124と、水平転送部125と、出力回路部126とを備えている。
The
各光電変換部123は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する。垂直転送部124は、各光電変換部123で生成された信号電荷を読み出し、列方向の水平転送部125側に転送する。水平転送部125は、転送されてきた信号電荷を行方向の出力回路部126側に転送する。出力回路部126は、転送されてきた信号電荷を電気信号へ変換して第2の半導体チップ102に出力する。
Each
第2の半導体チップ102の集積回路は、駆動回路127と、AFE回路128と、TG(タイミングジェネレータ)129とで構成されている。
駆動回路127は、第1の半導体チップ101に形成された光電変換部123を駆動するため、TG129で生成されるタイミング信号に基づいて駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを第1の半導体チップ101に出力する。なお、ここでの「第1の半導体チップ101に形成された光電変換部123を駆動する」とは、光電変換部123で生成された信号電荷の読み出しから、読み出した信号電荷を垂直転送、水平転送して、出力回路部126で出力するまでの一連の動作が行われるよう駆動することを意味している。したがって、駆動回路127において生成する駆動パルスには、垂直転送部124、水平転送部125および出力回路部126のそれぞれを駆動する駆動パルスが含まれている。
The integrated circuit of the
The
AFE回路128は、TG129で生成されるタイミング信号に基づいて、出力回路部126から出力されたアナログの画像電気信号を、相関二重サンプリング(CDS:Correlated Double Sampling)、自動利得調整(AGC:Auto Gain Control)した後、デジタル信号に変換(ADC:Analog Digital Converter)する。
The
〈反射抑制壁〉
図1(b)、(c)に示すように、光電変換領域118と第2の半導体チップ102との間には、開口112を規定するケース部106の端部からパッケージ基体103内部に向けて、反射抑制壁109が延出されている。反射抑制壁109は、透光性カバー104を透過し第2の半導体チップ102へ向けて入射した光が光電変換領域118へ反射するのを抑制する機能を果たす。
<Reflection suppression wall>
As shown in FIGS. 1B and 1C, between the
より具体的に説明すると、反射抑制壁109(ならびに、それに連続するケース部106)は、第2の半導体チップ102の側面よりも反射率の低い材料で形成されており、そのような材料としては、光を吸収しやすい材料、例えば、黒色の樹脂、カーボン、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、透光性カバー104から第2の半導体チップ102へ至る光路(以下、第1光路と記載する。)上に、反射抑制壁109が設けられている。このような構成により、第2の半導体チップ102に向けて入射した光を反射抑制壁109で吸収することができるので、そのような入射光が第2の半導体チップ102まで到達するのを抑制することができる。結果として、第2の半導体チップ102へ向けて入射した光が光電変換領域118へ反射するのを抑制することが可能となる。
More specifically, the reflection suppressing wall 109 (and the
また、反射抑制壁109の光電変換領域118に対向している側の表面109cを粗くする、つや消し処理を施す等の方法により、反射抑制壁109の表面109cをより反射しにくいようにすることで、より確実に効果を得ることが可能である。
Further, by making the
さらに、反射抑制壁109が設けられている領域(光電変換領域118と第2の半導体チップ102との間)は、第1光路だけでなく、第2の半導体チップ102から光電変換領域118へ至る光路(以下、第2光路と記載する。)上でもある。したがって、第2の半導体チップ102へ向けて入射した光を、第1光路上に位置する反射抑制壁109で吸収した上で、吸収しきれなかった光が第2の半導体チップ102で反射した場合であっても、第1光路上に位置する反射抑制壁109でさらに吸収することができる。
Further, the region where the
反射抑制壁109のZ軸方向の長さは、図1(b)に示すように、反射抑制壁109の下端109bが第2の半導体チップ102の上端102aよりも下方に位置するような長さであることが望ましい。より好ましくは、下端109bが第2の半導体チップ102の下端102bよりも下方に位置するような長さである。望ましい反射抑制壁109のZ軸方向の長さを、第2の半導体チップ102を基準として説明すると以上のようになる。一方、光路を基準に説明すると、第1光路上に反射抑制壁109が存在するようなZ軸方向の長さであることが必要である。より好ましくは、第1光路と第2光路の両方の光路上に反射抑制壁109が存在するようなZ軸方向の長さである。
The length of the
また、図1(c)に示すように、反射抑制壁109は、光電変換領域118の四方を取り囲むように設けられている。このようにすることで、第2の半導体チップ102で反射した光が光電変換領域118へ反射するのをより確実に抑制することが可能である。例えば、第2の半導体チップ102で反射した光が、図1(c)の上側(もしくは下側)のパッケージ基体103の内壁でさらに反射したのち、光電変換領域118に入射するような場合に有効である。
In addition, as shown in FIG. 1C, the
反射抑制壁109の厚み、すなわち、第2の半導体チップ102と対向している側の反射抑制壁109にあってはX方向の長さ、第2の半導体チップ102と対向していない側の反射抑制壁109にあってはY方向の長さは、光電変換領域118と第2の半導体チップ102との距離に合わせて適宜調整することが可能であり、とくに限定するものではない。また、反射抑制壁109の厚さは、可能な限り厚い方がより確実に、光電変換領域118への反射を抑制することが可能である。
The thickness of the
〈まとめ〉
上記構成の半導体モジュール100では、光電変換領域118と第2の半導体チップ102との間に反射抑制壁109が設けられている。このような構成により、透光性カバー104を透過し、第2の半導体チップ102の側面で反射された光が、光電変換領域118に入射することによる画質の劣化を抑制することができる。
<Summary>
In the
さらに、第2の半導体チップ102が、第1の半導体チップ101上に配置されているので、両チップが重なっている分、第2の半導体チップ102と第1の半導体チップ101とが横に並べて配置された場合に比べて、パッケージ基体103を小型化することができる。その結果、半導体モジュール自体を小型化することができる。
Furthermore, since the
また、このようにイメージセンサである第1の半導体チップ101と駆動回路127およびAFE回路128が形成された第2の半導体チップ102とを、パッケージ基体103内に収容したので、例えばデジタルスチルカメラに半導体モジュール100を組み込む際、別途、駆動回路127およびAFE回路128が形成された半導体チップを組み込む必要がなくなり、その分、デジタルスチルカメラの組み込み作業負荷を軽減することができる。
Further, since the
第1の半導体チップと第2の半導体チップを1つのパッケージ基体に格納するにあたっては、特許文献2で開示されているように、集積回路(本願の第2の半導体チップに相当)の上方に、スペーサを介してイメージセンシングチップ(本願の第1の半導体チップに相当)を配置することも可能である。しかしながら、この場合、スペーサを精度よく形成できないために、イメージセンシングチップがレンズの光軸に対して垂直でなく傾いてしまう恐れがある。そうすると、イメージセンシングチップに形成されている光電変換領域の位置によってはレンズからの距離が焦点距離に一致しなくなるので、画像が歪んだり、ボケたりするといった問題が生じる。 In storing the first semiconductor chip and the second semiconductor chip in one package base, as disclosed in Patent Document 2, above the integrated circuit (corresponding to the second semiconductor chip of the present application), It is also possible to arrange an image sensing chip (corresponding to the first semiconductor chip of the present application) via a spacer. However, in this case, since the spacer cannot be formed with high accuracy, the image sensing chip may be tilted rather than perpendicular to the optical axis of the lens. Then, depending on the position of the photoelectric conversion region formed on the image sensing chip, the distance from the lens does not coincide with the focal length, so that there is a problem that the image is distorted or blurred.
また、特許文献2の構成によれば、イメージセンシングチップから出力された信号は、2本の金属ワイヤを経由して集積回路に伝送されるので、出力信号の高速な伝送を行うことができないといった問題もある。 Further, according to the configuration of Patent Document 2, since the signal output from the image sensing chip is transmitted to the integrated circuit via two metal wires, the output signal cannot be transmitted at high speed. There is also a problem.
一方、本実施形態では、第1の半導体チップ101が基板部105上に載置されているため、第1の半導体チップ101と透光性カバー104とを精度よく平行に配置することができる。したがって、デジタルスチルカメラに半導体モジュール100を組み込む際、光電変換領域118をレンズの光軸に対して垂直に精度よく配置することができ、結果として、画像の歪み、ボケ等による画質の劣化を抑制することができる。なお、ここでの「平行」とは、完全に平行であるものだけでなく、平行となるように設計されたものであって、製造誤差等により設計値からずれたものも含んでいる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
さらに、本実施形態では、第1の半導体チップ101の出力回路部126からの出力信号を、電極パッド117からバンプ121を介して直接的に第2の半導体チップ102に伝送することができる。したがって、出力信号の高速な伝送を実現できる。
Further, in the present embodiment, an output signal from the
[第1の実施形態の変形例]
次に、第1の実施形態の変形例について説明する。以下、第1の実施形態と同一の構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
[Modification of First Embodiment]
Next, a modification of the first embodiment will be described. Hereinafter, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and the description will focus on the differences.
図3は、第1の実施形態の変形例1に係る半導体モジュール100Aの全体構成を示す断面図である。図3(a)は半導体モジュール100AのXZ断面図に相当し、図3(b)は図3(a)に示すC−C線矢視断面図(XY断面図)に相当する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a
図1に示す半導体モジュール100と異なる点は、第1の半導体チップ101上に配置されている第2の半導体チップ102Aの個数が1基である点と、反射抑制壁109Aが光電変換領域118と第2の半導体チップ102Aとの間にのみ設けられている点である。
1 differs from the
図3に示す第2の半導体チップ102Aには、図1に示す半導体モジュール100における第2の半導体チップ102の2基分の構成が組み込まれている。したがって、第1の半導体チップ101上に配置されている第2の半導体チップ102Aの個数が少ない分、第1の半導体チップ101に形成される光電変換領域118の面積を拡張することができる。光電変換領域118の面積を拡張しない場合には、半導体モジュール100AのX軸方向の大きさを縮小することが可能である。
In the
また、半導体モジュール100では、光電変換領域118と第2の半導体チップ102との間、すなわち、YZ断面に平行な反射抑制壁109と、XZ断面に平行な反射抑制壁109が設けられていた。一方、半導体モジュール100Aでは、YZ断面に平行な反射抑制壁109Aのみが設けられている。第2の半導体チップ102Aからの反射光を光電変換領域118に入射させないようにする効果を得るためには、本変形例のように、XY断面で見たときに(図3(b))、反射抑制壁109が、最低限、光電変換領域118と第2の半導体チップ102Aとの間に形成されていれば足りる。
In the
図4(a)は、第1の実施形態の変形例2に係る半導体モジュール100Bの全体構成を示す断面図である。
図1に示す半導体モジュール100では、ケース部106はパッケージ基体103の側壁部107、天井部108、反射抑制壁109が一体となって構成されていた。一方、本変形例に係る半導体モジュール100Bは、側壁部107B、天井部108B、反射抑制壁109Bがそれぞれ別部材で構成されている。側壁部107Bと天井部108B間の固着、天井部108Bと反射抑制壁109B間の固着には、例えば、接着剤等を用いることができる。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing an overall configuration of a
In the
図1に示す半導体モジュール100では、反射抑制壁109を構成する材料を、側壁部107と天井部108を構成する材料と同一とする必要があるものの、これらの部分を別々に製造する必要がないので、製造工程を簡略化できるといった効果がある。一方、本変形例に係る半導体モジュール100Bでは、反射抑制壁109Bのみを別材料とすることが可能であるので、光電変換領域118への反射を抑制するために最も適した材料を、反射抑制壁109Bに使用することが可能となる。したがって、反射抑制壁109Bの機能をより向上させることが可能である。
In the
図4(b)は、第1の実施形態の変形例3に係る半導体モジュール100Cの全体構成を示す断面図である。
半導体モジュール100Cのように、基板部105Cと側壁部107Cとを一体に形成し、天井部108Cと反射抑制壁109Cとを一体に形成することとしてもよい。
FIG. 4B is a cross-sectional view showing an overall configuration of a semiconductor module 100C according to Modification 3 of the first embodiment.
Like the semiconductor module 100C, the
また、図4(a)、(b)で図示したもの以外でも、例えば、側壁部と天井部のみを一体で形成するといったことも可能である。
[第2の実施形態]
次に、図5を用いて第2の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と同一の構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
In addition to the ones shown in FIGS. 4A and 4B, for example, only the side wall and the ceiling can be formed integrally.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and the description will focus on the differences.
図5(a)は、本実施形態に係る半導体モジュール200の全体構成を示す断面図である。図1に示す半導体モジュール100との相違点は、反射抑制壁209が第1の半導体チップ201上に直接設けられている点である。反射抑制壁209が第1の半導体チップ201との固着には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。
FIG. 5A is a cross-sectional view showing the overall configuration of the
望ましい反射抑制壁209のZ軸方向の長さを、第2の半導体チップ202を基準として説明する。図4(a)に示すように、反射抑制壁209のZ軸方向の長さは、反射抑制壁209の上端209aが第2の半導体チップ202の下端202bよりも上方に位置するような長さであることが望ましい。より好ましくは、上端209aが第2の半導体チップ202の上端202aよりも上方に位置するような長さである。一方、望ましい反射抑制壁209のZ軸方向の長さを光路を基準に説明すると、第1の実施形態の場合に対し、第1光路と第2行路の関係が逆になっている。具体的に説明すると、第1光路上に反射抑制壁209が存在するようなZ軸方向の長さであることが必要である。より好ましくは、第1光路と第2光路の両方の光路上に反射抑制壁209が存在するようなZ軸方向の長さである。
A desirable length of the
半導体モジュール200は、図4(a)に示す半導体モジュール100Bと同様に、反射抑制壁209のみを別材料とすることが可能であるので、光電変換領域218への反射を抑制するために最も適した材料を、反射抑制壁209に使用することが可能となる。したがって、反射抑制壁209の機能をより向上させることが可能である。
Similar to the
また、図1に示す半導体モジュール100では、製造誤差の問題により、反射抑制壁109の下端109bを第1の半導体チップ101に接触させることが困難である場合がある。その結果、反射抑制壁109の下端109bを第1の半導体チップ101の間には僅かながら隙間ができてしまい、この隙間を介して、第2の半導体チップ102から光電変換領域118への反射光の侵入を許してしまう恐れがある。しかしながら、本実施形態の半導体モジュール200では、反射抑制壁209の下端209bを第1の半導体チップ201の上面とし、反射抑制壁209の上端209aを第2の半導体チップ202の上端202aよりも上方に位置するように設けることができるので、より確実に第2の半導体チップ202へ向けて入射した光が光電変換領域218へ反射するのを抑制することが可能となる。
Further, in the
図5(b)は、第2の実施形態の変形例に係る半導体モジュール200Aの全体構成を示す断面図である。半導体モジュール200と相違する点は、開口212Aがパッケージ基体203Aの側壁部207Aまで開設されているとともに、透光性カバー204Aの周縁部がパッケージ基体203Aの側壁部207Aと当接している点である。このような構成においては、パッケージ基体203Aの側壁部207Aの上面に直接に透光性カバー204Aが載置されている。したがって、図5(a)に示す半導体モジュール200と比較して、パッケージ基体203の天井部の厚みに相当する分だけ、半導体モジュール200Aを薄型化することが可能となる。
FIG. 5B is a cross-sectional view showing the overall configuration of a
なお、第1の実施形態に係る変形例を、本実施形態ならびに変形例に適用することももちろん可能である。
[第3の実施形態]
次に、図6を用いて第3の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と同一の構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
Of course, the modification according to the first embodiment can be applied to the present embodiment and the modification.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and the description will focus on the differences.
図6(a)は、本実施形態に係る半導体モジュール300の全体構成を示す断面図である。図1に示す半導体モジュール100との相違点は、反射抑制壁309が透光性カバーの下面304aからパッケージ基体303内部に向けて延設されている点である。
FIG. 6A is a cross-sectional view showing the overall configuration of the
第2の実施形態およびその変形例に係る半導体モジュール200、200Aと同様に、本実施形態に係る半導体モジュール300の場合も、反射抑制壁309のみを別材料とすることが可能であるので、光電変換領域318への反射を抑制するために最も適した材料を、反射抑制壁309に使用することが可能となる。したがって、反射抑制壁309の機能をより向上させることが可能である。
Similarly to the
望ましい反射抑制壁のZ軸方向の長さは、第1の実施形態の場合と同様の原理で説明することができるので、ここでは説明を省略する。
図6(b)は、第3の実施形態の変形例に係る半導体モジュール300Aの全体構成を示す断面図である。半導体モジュール300と相違する点は、第2の実施形態の変形例に係る半導体モジュール200Aと同様に、開口312Aがパッケージ基体303Aの側壁部307Aまで開設されているとともに、透光性カバー304Aの周縁部がパッケージ基体303Aの側壁部307Aと当接している点である。このようにすることで、図6(a)に示す半導体モジュール300と比較して、パッケージ基体303Aの天井部の厚みに相当する分だけ、半導体モジュール300Aを薄型化することが可能となる。
Since the desirable length of the reflection suppression wall in the Z-axis direction can be described based on the same principle as in the first embodiment, description thereof is omitted here.
FIG. 6B is a cross-sectional view showing the overall configuration of a
なお、第1の実施形態に係る変形例を、本実施形態ならびに変形例に適用することももちろん可能である。
以上、第1乃至第3の実施形態および変形例について説明したが、本発明はこれらの例に限られない。例えば、下記のような変形例が考えられる。以下、第1の実施形態を例に挙げて説明するが、他の実施形態ならびに変形例でも同様に適用できることは言うまでもない。
Of course, the modification according to the first embodiment can be applied to the present embodiment and the modification.
The first to third embodiments and the modification examples have been described above, but the present invention is not limited to these examples. For example, the following modifications can be considered. Hereinafter, the first embodiment will be described as an example, but it goes without saying that other embodiments and modifications can be similarly applied.
[その他の変形例]
(1)図1(b)では、反射抑制壁109全体を黒色の樹脂で構成することとした。しかしながら、第2の半導体チップ102へ向けて入射した光が光電変換領域118へ反射するのを抑制する効果を得るためには、反射抑制壁109の、少なくとも光電変換領域118に対向している側の表面109cが入射光を吸収する材料で形成されていれば足りる。例えば、ケース部106をアルミニウム等の金属製とし、反射抑制壁109の表面109cを黒色樹脂でコーティングする構成が考えられる。
[Other variations]
(1) In FIG. 1B, the entire
(2)図1(c)では、光電変換領域118の四方を囲むように反射抑制壁109を設けることとした。しかしながら、第2の半導体チップ102へ向けて入射した光が光電変換領域118へ反射するのを抑制する効果を得るためには、半導体モジュール100をその上面から見たときに、反射抑制壁109が、最低限、光電変換領域118と第2の半導体チップ102との間に形成されていれば足りる。
(2) In FIG. 1C, the
(3)半導体モジュール100では、XY断面(図1(c))から見て反射抑制壁109が、光電変換領域118の四方を取り囲むように設けられていた。しかしながら、XY断面から見た反射抑制壁109のレイアウトはこれに限定されない。他のレイアウトを、主に反射抑制壁109のY軸方向の長さを中心に、図7、図1(c)を用いて説明する。
(3) In the
図7は、第1の実施形態に係る半導体モジュール100のXY断面図(図1(c))を一部拡大したものであり、第1の半導体チップ101、反射抑制壁109、第2の半導体チップ102を中心に図示するものである。
FIG. 7 is an enlarged XY cross-sectional view (FIG. 1C) of the
第2の半導体チップ102で反射した光が光電変換領域118へ反射するのを抑制する効果を得るためには、少なくとも第1光路上に反射抑制壁109を配置し、入射角の大きい入射光が第2の半導体チップ102まで到達するのを抑制すればよい。したがって、最低限必要な反射抑制壁109のY軸方向の長さは、第2の半導体チップ102のY軸方向の長さD1以上である。
In order to obtain the effect of suppressing the light reflected by the
また、第2光路上にも反射抑制壁109を配置する場合には、光電変換領域118の角と第2の半導体チップ102の角を結んだ線分S1上付近に、XY断面における反射抑制壁109の角が配置されるような長さであることが望ましい。このようにすることで、第1光路上に位置する反射抑制壁109で吸収しきれずに第2の半導体チップ102で反射した光を、効率的に吸収することができる。より好ましくは、反射抑制壁109のY軸方向の長さが光電変換領域118のY軸方向の長さD2より長く、さらにより好ましくは、図1(c)の図示のように、反射抑制壁109を光電変換領域118の四方を取り囲んでいる場合である。
When the
上記の説明では、光電変換領域118のY軸方向の長さD2が第2の半導体チップ102のY軸方向の長さD1より長い場合を説明したが、第2の半導体チップ102のY軸方向の長さD1が光電変換領域118のY軸方向の長さD2よりも長い場合も同様に説明できる。すなわち、第1光路上のみに反射抑制壁109を配置する場合には、最低限必要な反射抑制壁109のY軸方向の長さは、光電変換領域118のY軸方向の長さD2以上である。第2光路上にも反射抑制壁109を配置する場合には、線分S1上付近に、XY断面における反射抑制壁109の角が配置されるような長さであることが望ましい。より好ましくは、反射抑制壁109のY軸方向の長さが第2の半導体チップ102のY軸方向の長さD2より長い場合である。
In the above description, the case where the length D2 of the
(4)上記の実施形態および変形例では、第2の半導体チップの個数が2または1基であったが、第2の半導体チップの個数はこれらに限定されず、3基以上であってもよい。第2の半導体チップを3基以上載置する場合は、各第2の半導体チップと光電変換領域に間に反射抑制壁を設けることで、上記の実施形態等と同様の効果を得ることが可能である。また、第2の半導体チップの形状を矩形であるとして説明したが、形状は特に限定されるものではない。さらに、第2の半導体チップの第1の半導体チップへの接続は、フリップチップボンディングに限定されず、半田接合等、他の接合方法を採用することも可能である。 (4) In the above-described embodiment and modification, the number of second semiconductor chips is two or one. However, the number of second semiconductor chips is not limited to these, and the number of second semiconductor chips may be three or more. Good. When three or more second semiconductor chips are mounted, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment by providing a reflection suppression wall between each second semiconductor chip and the photoelectric conversion region. It is. Moreover, although the shape of the second semiconductor chip has been described as being rectangular, the shape is not particularly limited. Furthermore, the connection of the second semiconductor chip to the first semiconductor chip is not limited to flip chip bonding, and other bonding methods such as solder bonding can be employed.
(5)上記実施形態では、イメージセンサを備えた半導体モジュールを用いて説明したが、これに限定するものではない。例えば、イメージセンサ以外の光ピックアップ等の受光素子や、LED素子や半導体レーザ素子等の発光素子を備える半導体モジュールにおいても、本発明の構成を適用することができる。発光素子を備える半導体モジュールを例に具体的に説明すると、発光素子が形成されている半導体チップが第1の半導体チップに、発光素子を駆動する駆動回路が形成された半導体チップが第2の半導体チップに、それぞれ相当する。発光素子を備える半導体モジュールの場合、第1の半導体チップが備える発光素子からの出射光が、第2の半導体チップに反射することにより、配光特性に影響が出てしまう恐れがある。しかしながら、本発明に係る構成を、発光素子を備える半導体モジュールに適用すると、配光特性への影響を抑制することが可能である。 (5) In the above embodiment, the semiconductor module including the image sensor has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the configuration of the present invention can also be applied to a semiconductor module including a light receiving element such as an optical pickup other than an image sensor, and a light emitting element such as an LED element or a semiconductor laser element. A semiconductor module including a light emitting element will be specifically described as an example. A semiconductor chip in which a light emitting element is formed is a first semiconductor chip, and a semiconductor chip in which a driving circuit for driving the light emitting element is formed is a second semiconductor. Each corresponds to a chip. In the case of a semiconductor module including a light emitting element, light emitted from the light emitting element included in the first semiconductor chip may be reflected on the second semiconductor chip, thereby affecting light distribution characteristics. However, when the structure according to the present invention is applied to a semiconductor module including a light emitting element, it is possible to suppress the influence on the light distribution characteristics.
(6)第1の実施形態では、第2の半導体チップに形成された集積回路に、駆動回路、AFE回路およびTGが含まれる構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、半導体チップに駆動回路のみが形成された構成としてもよく、またはAFE回路のみが形成された構成とすることができる。また、逆に、上記以外の回路を含めることもできる。 (6) In the first embodiment, the configuration in which the integrated circuit formed in the second semiconductor chip includes the drive circuit, the AFE circuit, and the TG is shown, but the present invention is not limited to this. For example, only a driving circuit may be formed on a semiconductor chip, or only an AFE circuit may be formed. Conversely, circuits other than those described above can also be included.
(7)上記実施形態等では、パッケージ基体のケース部を樹脂製とする構成を示したが、これ以外でも、例えば、セラミック等によって形成することとしてもよい。
(8)上記実施形態等では、第1の半導体チップが基板部にワイヤボンディングされた構成を示したが、これに限定されず、例えば、フリップチップボンディング、半田接合等の接合方法を採用することもできる。
(7) In the above-described embodiment and the like, the configuration in which the case portion of the package base is made of resin has been shown.
(8) In the above-described embodiment and the like, the configuration in which the first semiconductor chip is wire bonded to the substrate portion is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, a bonding method such as flip chip bonding or solder bonding is adopted. You can also.
(9)上記実施形態等では、外部リード線をパッケージ基体の側面に配置する例を示したが、これに限定されず、例えば、基板部の裏面にペリフェラル又はエリアに配置することも可能である。また、外部リード線の形状は特に限定されるものではない。 (9) In the above-described embodiments and the like, the example in which the external lead wire is disposed on the side surface of the package base has been described. However, the present invention is not limited to this. . The shape of the external lead wire is not particularly limited.
(10)本発明は上述の実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態等に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した様々な構成がとり得る。 (10) The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications may be made within the scope conceived by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Configuration can take.
本発明は、例えば、小型化が要求される光学半導体モジュールに好適に利用可能である。 The present invention can be suitably used, for example, for an optical semiconductor module that is required to be downsized.
100、100A、100B、100C、200、200A、300、300A 半導体モジュール
101、201 第1の半導体チップ
102、102A、202 第2の半導体チップ
102a、202a 第2の半導体チップの上端
102b、202b 第2の半導体チップの下端
103、203A、303、303A パッケージ基体
104、204A、304、304A 透光性カバー
304a 透光性カバーの下面
105、105C 基板部
106 ケース部
107、107C、207A、307A 側壁部
108、108B、108C 天井部
109、109A、109B、109C、209、309 反射抑制壁
209a 反射抑制壁の上端
109b、209b 反射抑制壁の下端
109c 反射抑制壁の光電変換領域に対向している側の表面
110、116、117 電極パッド
111 外部リード線
112、212A、312A 開口
113 接着剤
114 シリコン基板
115 レンズ層
118、218、318 光電変換領域
119 ワイヤ
121 バンプ
122 アンダーフィル材
123 光電変換部
124 垂直転送部
125 水平転送部
126 出力回路部
127 駆動回路
128 AFE回路
129 TG
900 半導体モジュール
920 外囲器
920a 凹部
921 固体撮像素子
922 ローパスフィルタ
927 底部
928 透光性保護板
100, 100A, 100B, 100C, 200, 200A, 300,
900
Claims (14)
前記第1の半導体チップ上における前記光電変換部が形成されていない領域に設けられ、前記光電変換部を駆動する駆動回路が形成された第2の半導体チップと、
前記第1および第2の半導体チップを収容するとともに、少なくとも前記光電変換部と対向する領域に開口が形成されたパッケージ基体と、
前記第1および第2の半導体チップを収容した状態で前記パッケージ基体の前記開口を塞ぐ透光性カバーと、
前記パッケージ基体内における、前記第1の半導体チップに形成された光電変換部と前記第1の半導体チップ上に設けられた第2の半導体チップとの間に設けられ、前記透光性カバーを透過し前記第2の半導体チップへ向けて入射した光が前記光電変換部へ反射するのを抑制する反射抑制壁と、を備える
ことを特徴とする半導体モジュール。 A first semiconductor chip on which a photoelectric conversion unit is formed;
A second semiconductor chip provided on a region where the photoelectric conversion unit is not formed on the first semiconductor chip, and a drive circuit for driving the photoelectric conversion unit is formed;
A package base that houses the first and second semiconductor chips and has an opening formed at least in a region facing the photoelectric conversion unit;
A translucent cover that closes the opening of the package base in a state in which the first and second semiconductor chips are accommodated;
Provided between the photoelectric conversion part formed on the first semiconductor chip and the second semiconductor chip provided on the first semiconductor chip in the package base, and passes through the translucent cover. And a reflection suppression wall that suppresses the light incident toward the second semiconductor chip from being reflected to the photoelectric conversion unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the reflection suppression wall is made of a material having a reflectance lower than that of the material constituting the second semiconductor chip.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the reflection suppression wall is formed of a black resin.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the reflection suppression wall is provided so as to surround a region where the photoelectric conversion unit is formed.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the reflection suppression wall is extended from an end of the package base that defines the opening toward the inside of the package base.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the reflection suppressing wall is extended from the lower surface of the translucent cover toward the inside of the package base.
ことを特徴とする請求項5または6のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 7. The semiconductor module according to claim 5, wherein a lower end of the reflection suppression wall is positioned below an upper end of the second semiconductor chip.
前記反射抑制壁の下端は、前記第2の半導体チップの下端よりも下方に位置している
ことを特徴とする請求項5または6のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 The second semiconductor chip is mounted on the first semiconductor chip via bumps,
7. The semiconductor module according to claim 5, wherein a lower end of the reflection suppression wall is positioned below a lower end of the second semiconductor chip.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the reflection suppression wall is formed on the first semiconductor chip.
前記反射抑制壁の上端は、前記第2の半導体チップの下端よりも上方に位置している
ことを特徴とする請求項9に記載の半導体モジュール。 The second semiconductor chip is mounted on the first semiconductor chip via bumps,
10. The semiconductor module according to claim 9, wherein an upper end of the reflection suppression wall is positioned above a lower end of the second semiconductor chip.
ことを特徴とする請求項9に記載の半導体モジュール。 10. The semiconductor module according to claim 9, wherein an upper end of the reflection suppression wall is located above an upper end of the second semiconductor chip.
前記透光性カバーの周縁部が前記パッケージ基体の側壁部と当接している
ことを特徴とする請求項6または9のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 The opening is opened to the side wall of the package base;
The semiconductor module according to claim 6, wherein a peripheral edge portion of the translucent cover is in contact with a side wall portion of the package base.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein an output circuit that outputs an electrical signal generated by the photoelectric conversion unit is further formed in the first semiconductor chip.
前記第2の半導体チップに、さらに、前記第1の半導体チップの前記光電変換部により生成されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログフロントエンド回路が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュール。 The first semiconductor chip functions as an image sensor;
The analog front end circuit for converting an analog electric signal generated by the photoelectric conversion unit of the first semiconductor chip into a digital signal is further formed in the second semiconductor chip. 2. The semiconductor module according to 1.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
WO2014118833A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | パナソニック株式会社 | Laminated semiconductor device |
WO2022118535A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor module and method for manufacturing same |
JP2023103415A (en) * | 2019-10-31 | 2023-07-26 | 株式会社ニコン | Imaging device and camera |
-
2010
- 2010-09-17 JP JP2010208973A patent/JP2012064837A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014118833A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | パナソニック株式会社 | Laminated semiconductor device |
US10109660B2 (en) | 2013-01-30 | 2018-10-23 | Panasonic Corporation | Laminated semiconductor device |
JP2023103415A (en) * | 2019-10-31 | 2023-07-26 | 株式会社ニコン | Imaging device and camera |
JP7666543B2 (en) | 2019-10-31 | 2025-04-22 | 株式会社ニコン | Imaging device and camera |
WO2022118535A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor module and method for manufacturing same |
EP4258355A4 (en) * | 2020-12-03 | 2024-10-09 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | SEMICONDUCTOR MODULE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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