JPWO2016076124A1

JPWO2016076124A1 - 半導体装置及びその製造方法、半導体モジュール、並びに電子機器

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Publication number: JPWO2016076124A1
Application number: JP2016558972A
Authority: JP
Inventors: 清久田仲
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-08-17
Also published as: US10026761B2; WO2016076124A1; US20170323915A1; CN107148672A

Abstract

本技術は、より確実に、光学的な特性や色収差を改善することができるようにする半導体装置及びその製造方法、半導体モジュール、並びに電子機器に関する。光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、曲面上に固定されて、複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサとを備える半導体パッケージが提供される。本技術は、例えば、画像読取装置に用いられる半導体パッケージに適用することができる。

Description

本技術は、半導体装置及びその製造方法、半導体モジュール、並びに電子機器に関し、特に、より確実に、光学的な特性や色収差を改善することができるようにした半導体装置及びその製造方法、半導体モジュール、並びに電子機器に関する。

複写機やイメージスキャナなどの画像読取装置が広く普及している。この種の画像読取装置においては、読み取られた画像におけるその中心の領域と両端の領域での、MTF（Modulation Transfer Function）の悪化やシェーディングの発生、色収差による色ずれの問題が知られている。

その対策としては、レンズ等の光学系を改良する方法があるが、レンズ構成が複雑化するほか、レンズの構成枚数の増加や高価なレンズの使用等によりコストの増加などが生じてしまう。そのため、レンズ等の光学系を改良するのではなく、リニアイメージセンサや半導体パッケージ等のイメージセンサ側を湾曲化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−９４７０１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術においては、半導体パッケージを構成する接合体を湾曲させているため、その曲率の均一化や安定化を図ることができず、結果として、MTF等の光学的な特性と、色収差を改善することができない。

本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、イメージセンサ側を湾曲させる場合において、より確実に、光学的な特性や色収差を改善することができるようにするものである。

本技術の第１の側面の半導体装置は、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサとを備える半導体装置である。

本技術の第１の側面の半導体装置においては、台座が、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状から構成され、リニアイメージセンサが、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲されている。

本技術の第２の側面の製造方法は、回路形成されたウェハから、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるリニアイメージセンサが複数形成された短冊状のウェハを切り出す工程と、前記短冊状のウェハを、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座に固定する工程と、前記短冊状のウェハが固定された前記台座を、前記リニアイメージセンサごとに切断してチップ化する工程とを含む半導体装置の製造方法である。

本技術の第２の側面の製造方法においては、回路形成されたウェハから、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるリニアイメージセンサが複数形成された短冊状のウェハが切り出され、前記短冊状のウェハが、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座に固定され、前記短冊状のウェハが固定された前記台座が、前記リニアイメージセンサごとに切断されてチップ化される。

本技術の第３の側面の半導体モジュールは、半導体装置と、光学レンズ系と、信号処理部とを備え、前記半導体装置は、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサとを有する半導体モジュールである。

本技術の第３の側面の半導体モジュールにおいては、半導体装置と、光学レンズ系と、信号処理部とが設けられ、前記半導体装置においては、台座が、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状から構成され、リニアイメージセンサが、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲されている。

本技術の第４の側面の電子機器は、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサとを有する半導体装置を備える電子機器である。

本技術の第４の側面の電子機器においては、台座が、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状から構成され、リニアイメージセンサが、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲されている半導体装置が設けられる。

本技術の第１の側面乃至第４の側面によれば、光学的な特性や色収差を改善することができる。

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術を適用した半導体パッケージの外観の構成を示す斜視図である。本技術を適用した半導体パッケージの断面を示す断面図である。本技術を適用した半導体パッケージの断面を示す断面図である。湾曲台座に固定されたリニアイメージセンサにおける受光領域に入射される光を模式的に表した図である。本技術を適用した半導体パッケージの製造工程の流れを示す図である。ダイシング工程を模式的に示した図である。半導体パッケージを模式的に示した図である。湾曲台座実装工程の流れを示す図である。湾曲台座実装工程を模式的に示した図である。ダイボンド工程を模式的に示した図である。ダイシング工程を模式的に示した図である。本技術を適用した半導体パッケージを有する半導体モジュールの構成例を示す図である。本技術を適用した半導体パッケージを有する画像読取装置の構成例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本技術の実施の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行うものとする。

１．半導体パッケージの構造
２．半導体パッケージの製造工程の流れ
３．半導体モジュールの構成
４．画像読取装置の構成

＜１．半導体パッケージの構造＞

（半導体パッケージの外観構成）
図１は、本技術を適用した半導体パッケージの外観の構成を示す斜視図である。

半導体パッケージ１０は、例えば、複写機やイメージスキャナ、バーコードリーダ、プリンタ複合機などの画像読取装置に組み込まれて、１次元的な画像情報を、時系列的な電気信号として出力する半導体装置である。図１において、半導体パッケージ１０は、リニアイメージセンサ１００、及び、湾曲台座１０１を含んで構成される。

リニアイメージセンサ１００は、光電変換素子（フォトダイオード）を有する複数の画素が１次元方向に配置されているCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやCCD（Charge Coupled Device）などのイメージセンサである。また、リニアイメージセンサ１００は、画素の駆動やA/D（Analog/Digital）変換などを行う周辺回路を含んでいる。

リニアイメージセンサ１００は、光学レンズ系（不図示）を介して対象物からの入射光を取り込んで、受光領域に入射された光の光量を画素単位で電気信号に変換することにより、１次元的な画像情報を、時系列的な電気信号として出力する。

湾曲台座１０１は、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる。リニアイメージセンサ１００は、湾曲台座１０１の曲面上に固定（実装）されることで、複数の画素からなる受光領域が、光の入射側に凹に湾曲している。これにより、複数の画素からなる受光領域上の各画素は、対象物からの光を受光領域に入射させる光学レンズ系のレンズの中心から、同一の距離とされている。

なお、湾曲台座１０１は、例えば、セラミックス素材又はモールド素材等の材料で形成されている。また、リニアイメージセンサ１００は、湾曲台座１０１の曲面の全面又はその大部分の面を覆うように固定（実装）されている。

半導体パッケージ１０は、以上のように構成される。なお、図１の半導体パッケージ１０においては、説明の簡略化のため、配線類などは省略している。また、リニアイメージセンサ１００は、リニアイメージセンサのほか、ラインセンサや１次元センサなどと称される場合がある。

（半導体パッケージの断面構造）
図２は、図１の半導体パッケージ１０の断面を示す断面図である。なお、図２には、半導体パッケージ１０の断面を矢印Ａの方向から見た場合の側面図が図示されている。

図２において、リニアイメージセンサ１００は、その厚みが薄化され、湾曲台座１０１上に固定されているが、湾曲台座１０１の形状に応じて、光の入射側に凹に湾曲している。湾曲台座１０１は、平板基板１０３Ａ上に固定されている。また、平板基板１０３Ａ上の枠部１０４Ａによって、ガラス１０５が固定されている。また、平板基板１０３Ａには、配線層が含まれており、リニアイメージセンサ１００（のパッド部）と、平板基板１０３Ａ（のリード部）とは、ワイヤ１０２Ａ，１０２Ｂを介して電気的に接続されている。

なお、図２の構造においては、有機材料又はセラミックス素材等からなる平板基板１０３Ａと、モールド素材等からなる枠部１０４Ａを有する構造を例示したが、他の構造を採用するようにしてもよい。例えば、図３に示すように、セラミックス素材等の同一の素材からなる平板基板１０３Ｂと枠部１０４Ｂとが一体化されて構成されるようにしてもよい。また、図３の構造において、半導体パッケージ１０の側面には、半導体パッケージ１０と外部とを電気的に接続する端子１０６Ａ，１０６Ｂが設けられている。なお、以下の説明では、平板基板１０３Ａと平板基板１０３Ｂを特に区別する必要がない場合、単に、基板１０３と称して説明する。

（受光領域に入射される光）
図４は、湾曲台座１０１に固定されたリニアイメージセンサ１００における受光領域に入射される光を模式的に表した図である。

図４において、レンズ１１１は、対象物からの光を、リニアイメージセンサ１００における受光領域に入射させる。ここで、リニアイメージセンサ１００における受光領域において、その中心に位置する画素Ｐ１と、その端部に位置する画素Ｐ２，Ｐ３に注目すれば、それらの画素と、レンズ１１１の中心Ｏとの距離は、図中の太線の矢印で示すように一定の距離となる。具体的には、レンズ１１１の中心Ｏと画素Ｐ１との距離ＯＰ１と、レンズ１１１の中心Ｏと画素Ｐ２との距離ＯＰ２と、レンズ１１１の中心Ｏと画素Ｐ３との距離ＯＰ３は、同一の距離となる。

すなわち、リニアイメージセンサ１００は、湾曲台座１０１に固定されることで、その曲面の曲率に応じて湾曲しているため、受光領域上の各画素においては、レンズ１１１の中心Ｏまでの距離が一定となっている。なお、仮に、受光領域が湾曲していない場合には、フラットな面となるため、この場合、受光領域上の各画素においては、レンズ１１１の中心までの距離が一致しないことになる。

以上のように、半導体パッケージ１０において、リニアイメージセンサ１００における受光領域上の各画素は、レンズ１１１の中心Ｏまでの距離が一定となるため、MTF等の光学的な特性と色収差を改善することができるので、MTFの悪化やシェーディングの発生、色収差による色ずれの問題を解決することができる。また、その際、リニアイメージセンサ１００は、その受光領域を湾曲させるための曲面を有する湾曲台座１０１に固定されているため、湾曲されたリニアイメージセンサ１００（の受光領域）における曲率の均一化や安定化を図ることができる。

さらに、半導体パッケージ１０においては、イメージセンサ側を湾曲させることで、上述のMTFの悪化等の問題を解決できることから、レンズ等の光学系の改良によるレンズ構成の複雑化を招くことなく、また、レンズの構成枚数の増加や高価なレンズの使用などによるコストの増加を抑えることができる。特に、リニアイメージセンサ１００は、複数の画素が２次元状に配列されたエリアイメージセンサと比べて、１次元方向に長いため、その特性上、中心の画素と端部の画素とでは焦点がずれてしまうが、半導体パッケージ１０では、リニアイメージセンサ１００の受光領域が、湾曲台座１０１により湾曲されることで、中心の画素と端部の画素とで焦点を合わせることができるため、非球面レンズ等の特別なレンズを用いることなく（レンズ等の光学系の改良に頼ることなく）、MTF等の光学的な特性と色収差を改善することができる。

なお、レンズ等の光学系を改良した場合、光量が減少することで、光源の高輝度化を図る必要がある場合や、配光調整によるカスタマイズされた光源を用意する必要がある場合が想定されるが、上述した半導体パッケージ１０の構造を採用することで、光学系を改良する必要がないため、このような点からもコストを抑えることができる。

また、半導体パッケージ１０においては、リニアイメージセンサ１００を湾曲台座１０１の曲面上に固定する際に、例えば、その形状を強引に変化させたり、あるいはその形状を維持するために他の部材を用いたりしていないため、小型化や低コスト化を図ることができるとともに、使用中の温度変化などによる環境変化にも対応することができる。また、半導体パッケージ１０において、リニアイメージセンサ１００を湾曲台座１０１の曲面上に固定（実装）することで、光路長を短くすることができるため、ミラーなどの光学部材を削減することができる。

＜２．半導体パッケージの製造工程の流れ＞

（半導体パッケージの製造工程）
次に、半導体パッケージ１０の製造工程の流れについて説明する。図５は、半導体パッケージ１０の製造工程の流れを説明するフローチャートである。なお、図５の製造工程は、前工程（ウェハ工程）によって回路形成されたウェハから得られる半導体チップを、パッケージに封入する後工程に相当する。

ステップＳ１１においては、ダイシング工程が行われる。このダイシング工程では、図６に示すように、回路形成されたウェハ２００を、横方向のスクライブラインに沿ってダイシングすることで、図中の太枠で囲まれた複数の半導体チップ（リニアイメージセンサ１００）が形成されている短冊状のウェハ１００Ａが切り出される。

ステップＳ１２においては、湾曲台座実装工程が行われる。この湾曲台座実装工程では、ステップＳ１１の工程で切り出された短冊状のウェハ１００Ａを、湾曲台座１０１Ａに固定（実装）した後、その短冊状のウェハ１００Ａが固定された湾曲台座１０１Ａを、半導体チップ（リニアイメージセンサ１００）ごとに切断してチップ化する工程が行われる。なお、湾曲台座１０１Ａは、シリンドリカルな形状を有する湾曲台座１０１を幅方向に延ばした形状からなる。また、湾曲台座実装工程の詳細は、図８のフローチャートを参照して後述する。

ステップＳ１３においては、ダイボンド工程が行われる。このダイボンド工程では、ステップＳ１２の工程でチップ化されたリニアイメージセンサ１００を固定（実装）した湾曲台座１０１が、基板１０３上に搭載されて固定される。

ステップＳ１４においては、ワイヤボンド工程が行われる。このワイヤボンド工程では、ステップＳ１３の工程で、基板１０３上に固定された湾曲台座１０１の曲面上のリニアイメージセンサ１００のパッド部と、基板１０３のリード部とを、ワイヤ１０２により接続することでワイヤボンディングが行われる。これにより、リニアイメージセンサ１００と基板１０３とが電気的に接続されることになる。

このようにして、前工程の後に行われる後工程が完了し、図７の半導体パッケージ１０が製造されることになる。

以上、半導体パッケージ１０の製造工程の流れについて説明した。この製造工程においては、短冊状のウェハ１００Ａを切り出すダイシング工程（Ｓ１１）が行われ、短冊状のウェハ１００Ａに形成されたリニアイメージセンサ１００を湾曲台座１０１に実装する湾曲台座実装工程（Ｓ１２）が行われる。そして、リニアイメージセンサ１００が固定（実装）された湾曲台座１０１を基板１０３に固定するダイボンド工程（Ｓ１３）が行われ、リニアイメージセンサ１００と基板１０３をワイヤ１０２により電気的に接続するワイヤボンド工程（Ｓ１４）が行われることで、半導体パッケージ１０が製造される。

このように、図５の製造方法においては、ダイシング工程やダイボンド工程、ワイヤボンド工程などの通常行われる工程に、湾曲台座実装工程を追加するだけで、半導体パッケージ１０を製造可能であることから、既存の設備を利用して低コストで、半導体パッケージ１０を製造することができる。

（湾曲台座実装工程）
次に、図８のフローチャートを参照して、図５のステップＳ１２に対応する湾曲台座実装工程の詳細な内容を説明する。なお、図９乃至図１１には、図８の湾曲台座実装工程の各工程が模式的に表されており、それらの図面を適宜参照しながら、図８における各工程の詳細な内容を説明するものとする。

ステップＳ３１においては、ウェハピックアップ工程が行われる。このウェハピックアップ工程では、図５のステップＳ１１の工程で切り出された短冊状のウェハ１００Ａがピックアップされる。

ステップＳ３２においては、ダイボンド工程が行われる。このダイボンド工程では、図９に示すように、ステップＳ３１の工程でピックアップされた短冊状のウェハ１００Ａが、湾曲台座１０１Ａにおける凹に湾曲した曲面上に固定（実装）される。

なお、この実装方法であるが、例えば、図１０に示すように、凸に湾曲した曲面を有する治具３００を用い、湾曲台座１０１Ａの曲面上に載置された短冊状のウェハ１００Ａを、上方（図中の矢印Ｄの方向）から押しつけることで、湾曲台座１０１Ａの曲面に、固定剤（接着剤（ダイボンド材））を介して短冊状のウェハ１００Ａを固定（接着）することができる。この固定剤としては、例えば、シリコン系やエポキシ系等の発熱や熱履歴を伴わず接着性の高い材料のほか、樹脂系半田や可とう性接着剤等の発熱や熱履歴を伴っても緩和又は追従できる材料などを用いることができる。

ここで、リニアイメージセンサ１００を湾曲台座１０１に固定する場合、リニアイメージセンサ１００と湾曲台座１０１とで同じ材料（例えばシリコン）を用いない限り、その熱収縮の違いから、次のような問題が発生する恐れがある。すなわち、第１に、リニアイメージセンサ１００を固定する工程での熱履歴によりリニアイメージセンサ１００にダメージが加わることと、第２に、リニアイメージセンサ１００を湾曲台座１０１に固定した後に設計通りの曲率にならないことと、第３に、リニアイメージセンサ１００の動作時に発熱により曲率が変化することが生じる可能性がある。

これは、リニアイメージセンサ１００が動作すると必ず発熱を伴うことと、リニアイメージセンサ１００を湾曲台座１０１に固定（実装）する際に、接着を安定化させるために通常熱履歴を伴う作業が必要とされるため、その熱によるリニアイメージセンサ１００と湾曲台座１０１とのズレや歪みに起因するものである。

本技術の実施の形態では、このようなズレや歪みに対して、固定剤として、シリコン系やエポキシ系等の発熱や熱履歴を伴わず接着性の高い材料を用いることで、ズレや歪みが発生しようとしてもその接着力により強制的に抑え込めるため、結果として、ズレや歪みが発生してもそれを問題とならないようにすることができる。また、本技術の実施の形態では、固定剤として、樹脂系半田や可とう性接着剤等の発熱や熱履歴を伴っても緩和又は追従できる材料を用いることで、ズレや歪みが発生しようとしてもその柔軟性や復元性により追従することができるため、結果として、ズレや歪みが発生してもそれを問題とならないようにすることができる。

ステップＳ３３においては、ダイシング工程が行われる。このダイシング工程では、図１１に示すように、ステップＳ３２の工程で短冊状のウェハ１００Ａが固定された湾曲台座１０１Ａを、ブレード（不図示）を用いて、短冊状のウェハ１００Ａ上に形成された半導体チップ（リニアイメージセンサ１００）ごとに切断してチップ化を行う。

これにより、図１１に示すように、短冊状のウェハ１００Ａに形成された各半導体チップ（リニアイメージセンサ１００）が、湾曲台座１０１の曲面上にそれぞれ実装されることになる。例えば、図１１においては、リニアイメージセンサ１００−１は、湾曲台座１０１−１の曲面上に実装されている。また、リニアイメージセンサ１００−２，１００−３は、湾曲台座１０１−２，１０１−３の曲面上にそれぞれ実装されている。

ステップＳ３３の工程が終了すると、図５のステップＳ１２の工程に戻り、それ以降の工程が行われる。

以上、湾曲台座実装工程の流れについて説明した。この湾曲台座実装工程においては、短冊状のウェハ１００Ａをピックアップするウェハピックアップ工程（Ｓ３１）が行われ、短冊状のウェハ１００Ａを湾曲台座１０１Ａの曲面上に固定するダイボンド工程（Ｓ３２）が行われ、短冊状のウェハ１００Ａに形成されたリニアイメージセンサ１００ごとに切断してチップ化するダイシング工程（Ｓ３３）が行われる。

このように、図８の湾曲台座実装工程においては、複数の半導体チップ（リニアイメージセンサ１００）が形成された短冊状のウェハ１００Ａを、湾曲台座１０１Ａの曲面に固定してから、半導体チップ単位で、湾曲台座１０１Ａごと切断してチップ化を行うことで、実装精度や歩留まりの向上を図ることができる。

すなわち、複数の半導体チップ（リニアイメージセンサ１００）が形成された短冊状のウェハ１００Ａは、その厚みが薄化されており、１つの半導体チップを単独で曲げる場合と比べて、格段に曲げやすいため（扱いやすいため）、容易に、短冊状のウェハ１００Ａを、湾曲台座１０１Ａの曲面上に固定（実装）することが可能となるので、その実装精度と歩留まりを向上させることができる。さらに、リニアイメージセンサ１００は、その接着面が、湾曲台座１０１Ａの曲面の全面又は大部分の面を覆うような大きさからなるので、湾曲台座１０１に固定（実装）し易いというメリットもある。

＜３．半導体モジュールの構成＞

本技術は、半導体パッケージへの適用に限られるものではない。すなわち、本技術は、半導体パッケージのほかに、光学レンズ系等を有する半導体モジュール、例えば、複写機やイメージスキャナ、バーコードリーダ、プリンタ複合機などの画像読取装置など、半導体パッケージを有する電子機器全般に対して適用可能である。

図１２は、半導体パッケージを有する半導体モジュールの構成例を示す図である。

図１２において、半導体モジュール４００は、光学レンズ系４１１、半導体パッケージ４１２、入出力部４１３、信号処理部４１４、及び、制御部４１５を１つに組み込んで、モジュールを構成している。

半導体パッケージ４１２は、図１の半導体パッケージ１０に対応しており、その構造として、例えば、図２の断面構造が採用されている。すなわち、半導体パッケージ４１２において、リニアイメージセンサ１００は、湾曲台座１０１の曲面上に固定（実装）されており、複数の画素からなる受光領域が、光の入射側に凹に湾曲している。

入出力部４１３は、外部との入出力のインターフェースとしての機能を有する。信号処理部４１４は、半導体パッケージ４１２から出力される信号を処理する信号処理回路である。制御部４１５は、光学レンズ系４１１の制御や、入出力部４１３との間でデータのやりとりなどを行う。

なお、半導体モジュールは、半導体モジュール４００の構成に限らず、図中の点線で示した半導体モジュール４０１や半導体モジュール４０２などのように構成されるようにしてもよい。

具体的には、半導体モジュール４０１としては、例えば、光学レンズ系４１１、半導体パッケージ４１２、及び、入出力部４１３のみでモジュールが構成されるようにしてもよい。この場合、半導体パッケージ４１２からの信号が入出力部４１３を介して出力される。

また、半導体モジュール４０２としては、光学レンズ系４１１、半導体パッケージ４１２、入出力部４１３、及び、信号処理部４１４によりモジュールが構成されるようにしてもよい。この場合、半導体パッケージ４１２からの信号は、信号処理部４１４により処理され、入出力部４１３を介して出力される。

半導体モジュール４００，４０１，４０２は、以上のように構成される。半導体モジュール４００，４０１，４０２においては、リニアイメージセンサ１００と湾曲台座１０１を有する半導体パッケージ４１２が設けられており、この半導体パッケージ４１２では、より確実に、光学的な特性や色収差を改善することができる。

＜４．画像読取装置の構成＞

図１３は、半導体モジュールを有する画像読取装置の構成例を示す図である。

画像読取装置５００は、例えば、イメージスキャナなどの電子機器である。図１３において、画像読取装置５００は、半導体モジュール５１１、駆動部５１２、ガラス台５１３、画像処理部５１４、I/F部５１５、及び、制御部５１６から構成される。

なお、半導体モジュール５１１は、図１２の半導体モジュール４００等に対応している。また、図示はしていないが、画像読取装置５００には、原稿６００を連続的にガラス台５１３に配置する自動給紙機構が設けられており、画像を読み取る対象である原稿６００がセットされる。

画像読取装置５００において、制御部５１６は、I/F部５１５を介して外部装置（例えばパーソナルコンピュータ等）からの要求が通知された場合、自動給紙機構を制御して、原稿台であるガラス台５１３上に原稿６００を載置して、原稿６００の読み取り動作を開始する。

そして、制御部５１６は、半導体モジュール５１１を駆動するための駆動部５１２を制御して、半導体モジュール５１１を副走査方向であるＸ方向に移動させる。これにより、半導体モジュール５１１からは、主走査方向であるＹ方向のライン（水平ライン）の画像信号が出力される。半導体モジュール５１１から出力された画像信号は、画像処理部５１４に順次入力される。

画像処理部５１４は、半導体モジュール５１１から入力された水平方向ごとの画像信号に基づいて、画像データを生成する。画像処理部５１４により生成された画像データは、I/F部５１５を介して外部装置に出力される。

なお、半導体モジュール５１１から出力される水平ラインごとの画像信号は、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号としたものであって、半導体モジュール５１１が有する半導体パッケージ（半導体パッケージ１０）の光電変換素子（フォトダイオード）の信号電荷に応じた電圧信号である画素信号が、１ライン分連続したものである。

そして、半導体モジュール５１１は、駆動部５１２により駆動されて、副走査方向（Ｘ方向）に順次移動しながら、水平ラインごとに信号電荷の蓄積、転送、出力という動作を繰り返すことで、原稿６００全体の画像情報を取得することになる。

画像読取装置５００は、以上のように構成される。画像読取装置５００においては、リニアイメージセンサ１００と湾曲台座１０１を有する半導体パッケージ（を備える半導体モジュール５１１）が設けられており、この半導体パッケージでは、より確実に、光学的な特性や色収差を改善することができる。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上述した複数の実施の形態の全て又は一部を組み合わせた形態を採用することができる。

また、本技術は、以下のような構成をとることができる。

（１）
光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、
光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサと
を備える半導体装置。
（２）
前記受光領域上の各画素は、対象物からの光を前記受光領域に入射させるレンズの中心から、同一の距離とされる
（１）に記載の半導体装置。
（３）
前記リニアイメージセンサは、前記台座の前記曲面上に、発熱若しくは熱履歴を伴わず接着性の高い材料又は発熱若しくは熱履歴を伴っても緩和若しくは追従可能な材料により固定されている
（１）又は（２）に記載の半導体装置。
（４）
前記発熱若しくは熱履歴を伴わず接着性の高い材料は、シリコン系又はエポキシ系の材料であり、
前記発熱若しくは熱履歴を伴っても緩和若しくは追従可能な材料は、樹脂系半田又は可とう性接着剤である
（３）に記載の半導体装置。
（５）
前記リニアイメージセンサは、前記曲面の全面又はその大部分の面を覆うように固定されている
（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の半導体装置。
（６）
前記リニアイメージセンサは、その厚みが薄化されている
（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の半導体装置。
（７）
回路形成されたウェハから、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるリニアイメージセンサが複数形成された短冊状のウェハを切り出す工程と、
前記短冊状のウェハを、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座に固定する工程と、
前記短冊状のウェハが固定された前記台座を、前記リニアイメージセンサごとに切断してチップ化する工程と
を含む半導体装置の製造方法。
（８）
前記短冊状のウェハは、その厚みが薄化されている
（７）に記載の半導体装置の製造方法。
（９）
半導体装置と、光学レンズ系と、信号処理部とを備え、
前記半導体装置は、
光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、
光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサと
を有する
半導体モジュール。
（１０）
光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、
光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサと
を有する半導体装置を備える
電子機器。

１０半導体パッケージ，１００リニアイメージセンサ，１００Ａ短冊状のウェハ，１０１，１０１Ａ湾曲台座，１０２，１０２Ａ，１０２Ｂワイヤ，１０３基板，１０３Ａ，１０３Ｂ平板基板，１０４Ａ，１０４Ｂ枠部，１０５ガラス，１０６，１０６Ａ，１０６Ｂ端子，１１１レンズ，２００ウェハ，３００治具，４００，４０１，４０２半導体モジュール，４１１光学レンズ系，４１２半導体パッケージ，５００画像読取装置，５１１半導体モジュール

Claims

光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、
光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサと
を備える半導体装置。
前記受光領域上の各画素は、対象物からの光を前記受光領域に入射させるレンズの中心から、同一の距離とされる
請求項１に記載の半導体装置。
前記リニアイメージセンサは、前記台座の前記曲面上に、発熱若しくは熱履歴を伴わず接着性の高い材料又は発熱若しくは熱履歴を伴っても緩和若しくは追従可能な材料により固定されている
請求項２に記載の半導体装置。
前記発熱若しくは熱履歴を伴わず接着性の高い材料は、シリコン系又はエポキシ系の材料であり、
前記発熱若しくは熱履歴を伴っても緩和若しくは追従可能な材料は、樹脂系半田又は可とう性接着剤である
請求項３に記載の半導体装置。
前記リニアイメージセンサは、前記曲面の全面又はその大部分の面を覆うように固定されている
請求項２に記載の半導体装置。
前記リニアイメージセンサは、その厚みが薄化されている
請求項２に記載の半導体装置。
回路形成されたウェハから、光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるリニアイメージセンサが複数形成された短冊状のウェハを切り出す工程と、
前記短冊状のウェハを、光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座に固定する工程と、
前記短冊状のウェハが固定された前記台座を、前記リニアイメージセンサごとに切断してチップ化する工程と
を含む半導体装置の製造方法。
前記短冊状のウェハは、その厚みが薄化されている
請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
半導体装置と、光学レンズ系と、信号処理部とを備え、
前記半導体装置は、
光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、
光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサと
を有する
半導体モジュール。
光の入射側に凹に湾曲した曲面を有するシリンドリカルな形状からなる台座と、
光電変換素子を有する複数の画素が１次元方向に配置されるとともに、前記曲面上に固定されて、前記複数の画素からなる受光領域が光の入射側に凹に湾曲しているリニアイメージセンサと
を有する半導体装置を備える
電子機器。