CN106796941B - 固体摄像器件、摄像装置、电子设备和半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及如下的固体摄像器件、摄像装置、电子设备和半导体装置：它们能够使用简单的方法来防止填充在基板与倒装芯片电气连接的部位中的底部填充树脂溢出，并且还能够防止例如电气短路及与加工装备的接触等二次损害。通过利用用于形成片上透镜的成型技术，以围绕着透镜材质层的经由焊料凸块连接有倒装芯片的范围的方式来形成环形或方形的堤坝，所述透镜材质层被设置于固体摄像器件的基板的顶层上且是为了形成所述片上透镜而被提供的。因此，该堤坝能够阻挡填充在基板与倒装芯片电气连接的范围内的底部填充树脂。本发明能够应用到固体摄像器件。

Description

固体摄像器件、摄像装置、电子设备和半导体装置
技术领域
本发明涉及固体摄像器件、摄像装置、电子设备和半导体装置，并且具体地，涉及如下的固体摄像器件、摄像装置、电子设备和半导体装置：在它们中，防止了填充在基板与倒装芯片(flip chip)电气连接的部位中的底部填充树脂(underfilling resin)的溢出，并且还能够防止诸如电气短路及与加工装备的接触等二次损害。
背景技术
作为在将电气连接的倒装芯片经由焊料凸块(solder bump)安装到基板上时用来提高连接可靠性的技术，采用了如下方法：在该方法中，称为底部填充树脂的树脂被注入并填充到基板与倒装芯片之间，然后该树脂被固化。
基板和倒装芯片二者的相对表面上分别形成有焊料凸块，并且为了在包括焊料凸块的基板与包括焊料凸块的倒装芯片之间的间隙中完全地填充底部填充树脂，就需要选择具有低粘度的树脂。然而，因为需要注入稍微偏多的树脂以免树脂量的不足，所以一些底部填充树脂可能会溢出并且从安装有倒装芯片的区域中流出。
因此，在现有技术中，采用了通过以下方式来防止溢出的方法：其中，通过以环形或方形围绕着基板上的与倒装芯片连接的区域的方式设置焊料图案，来形成底部填充树脂的堤坝；并且阻挡底部填充树脂的流出(例如，参见专利文献1)。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2003-234362号
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，因为对底部填充树脂的阻挡能力可能会因为焊料凸块和焊料堤坝的加工形状而发生变化，所以不仅有必要精确地控制焊料凸块的形状，还有必要精确地控制堤坝的形状。
此外，当在稍后的工序中执行加热处理时，以环形形成的焊料材料可能熔化并且流动，而且该焊料可能在一部分处滞留并且溢出，然后就可能超出设计宽度。结果，不仅阻挡能力劣化了，而且可能发生因为由溢出的焊料引起的与芯片的电气短路及与芯片加工装备的接触而造成的二次损害。
本发明是鉴于上述情形而被做出的，并且具体地，本发明旨在：利用简单的方法来防止填充在基板与倒装芯片电气连接的部位中的底部填充树脂发生溢出；并且进一步防止诸如电气短路及与加工装备的接触等二次损害。
解决技术问题的技术方案
根据本发明一方面的固体摄像器件包括：基板，所述基板上形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型(mold)、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置用于阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
所述阻挡部可以是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以在横截面上具有与所述片上透镜的形状相似的凸透镜形状的方式而被形成的。
可以在切削所述电气连接范围内的所述材料层从而使该材料层成型为凹部(dent)之后，来执行前述的通过将所述片上透镜的材料层成型、且以在横截面上具有与所述片上透镜的形状相似的凸透镜形状的方式而被形成的步骤。
所述阻挡部可以是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以在横截面上具有凹透镜形状的方式而被形成的。
所述阻挡部可以是通过在所述材料层中成型贯通孔的技术而被形成的沟槽。
所述阻挡部可以是在切削所述电气连接范围内的所述材料层从而将该材料层成型为凹部之后、通过成型所述贯通孔的技术而被形成的沟槽。
可以形成有多个所述阻挡部。
根据本发明一方面的摄像装置包括：基板，所述基板上形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置用于阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
根据本发明一方面的电子设备包括：基板，所述基板上形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置用于阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
根据本发明一方面的半导体装置包括：基板，所述基板包括位于顶层的用于片上透镜的材料层，并且所述基板与倒装芯片电气连接；底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及阻挡部，所述阻挡部是通过将所述用于片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置用于阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
根据本发明的一方面，基板包括位于顶层的用于片上透镜的材料层并且与倒装芯片电气连接，所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围被填充有底部填充树脂，并且填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂被阻挡部阻挡着，所述阻挡部是通过将所述用于片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形。
本发明的有益效果
根据本发明的一方面，能够利用简单的方法来防止填充在基板与倒装芯片电气连接的部位中的底部填充树脂的溢出，并且还能够防止诸如电气短路及与加工装备的接触等二次损害。
附图说明
图1是图示了一般固体摄像器件的示例性结构的图。
图2是图示了图1中的固体摄像器件的侧面横截面的图。
图3是图示了应用本发明的固体摄像器件的第一实施例的示例性结构的图。
图4是图示了图3中的固体摄像器件的侧面横截面的图。
图5是图示了应用本发明的固体摄像器件的第二实施例的示例性结构的侧面横截面的图。
图6是图示了应用本发明的固体摄像器件的第三实施例的示例性结构的侧面横截面的图。
图7是图示了应用本发明的固体摄像器件的第四实施例的示例性结构的侧面横截面的图。
图8是图示了电子设备的示例性结构的图，该电子设备具备安装有应用本发明的固体摄像器件的摄像装置的功能。
具体实施方式
焊料堤坝
图1和图2图示了一般固体摄像器件的示例性结构。在此，图1中图示了在用于构成该固体摄像器件的基板上的各构件的布局，并且图2中图示了当倒装芯片被安装在图1中的基板上时的侧面横截面。
片上透镜(OCL：on-chip lens)35的原材料作为均匀一样的透镜材料层31而被设置成整体地位于一般固体摄像器件的基板11上，并且OCL 35是通过将透镜材料层31的表面整形为曲面形状而被形成的。在透镜材料层31的与形成有OCL 35的光入射面相反的一侧上形成有无机材料层36。OCL 35的透镜材质层31例如是STSR或CSiL等，并且无机材料层36例如是SiON、SiN或SiO2等。
当已经入射至上述结构的光透过OCL 35和无机材料层36时，具有预定波长的光就被提取出来且被未图示的光接收元件接收，而且形成了图像信号。而且，在图2中，为了形成作为电极的铝焊盘(Al pad)，还额外地设置有通过贯穿透镜材料层31和无机材料层36而被成型的开口部37。
在透镜材料层31上，存在着未被实施成型处理的范围以作为透镜材料层31上的OCL实体区域。基板11上的焊料凸块33被设置在如下的位置处：该位置位于OCL实体区域上并且与被设置在倒装芯片51中的焊料凸块52面对着。换言之，倒装芯片51与基板11通过以焊接的方式使焊料凸块33、52相互连接而被电气连接。
为了使在焊料凸块33、52相互连接的部位处的电气连接状态稳定，底部填充树脂34被注入且填充到位于与倒装芯片51连接的范围内、且成为供焊料凸块33、52相互连接的间隙的部位内，然后该底部填充树脂被固化。底部填充树脂34通常由紫外线(UV：ultraviolet)硬化树脂、热硬化树脂等形成。为了在焊料凸块33、52相互连接的范围内彻底地填充底部填充树脂34，使底部填充树脂34具有低的粘度并且填充足够量的底部填充树脂34都是必要的。
然而，因为处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52被设置成在水平方向上处于开放状态，所以在将具有低粘度的底部填充树脂34以足够量注入时，该底部填充树脂可能溢出到不必要的部位。
因此，为了防止底部填充树脂34的溢出，以围绕着焊料凸块33、52相互连接的范围的方式形成有环形或方形的焊料堤坝32。因此，即使当具有低粘度的底部填充树脂34以足够量被注入到围绕着焊料凸块33、52相互连接的部位的特定范围时，也能够防止该底部填充树脂溢出到其他范围。
然而，在形成焊料堤坝32的情况下，诸如焊料堤坝32的高度、宽度、图案形状、横截面形状和边缘锐度等加工形状会引起对于底部填充树脂34的阻挡能力的变化。因此，不仅需要精密地控制焊料凸块的形状，还需要精密地控制堤坝的形状。
此外，当在稍后的工序中执行热处理时，被形成为环形的焊料材料可能因为受热而熔化并且流动，而且焊料可能滞留和溢出，还可能超出设计宽度，那么不仅阻挡能力劣化，而且还可能发生由于芯片的电气短路及与芯片加工装备的接触而造成的二次损害。
而且，在应用于摄像元件或光通信芯片的情况下，因为焊料堤坝是有光泽的金属，所以如图1中的箭头L所示，已经入射至基板上的摄像元件的光可能在焊料堤坝的表面处发生反射并且造成闪光(flare)，而且可能会产生不利影响。
另外，因为基板11和焊料具有不同的线膨胀系数，所以可能由于温度波动而在焊料堤坝部处产生物理应力，并且可能造成诸如裂纹等损伤。
第一实施例
因此，应用本发明的固体摄像器件利用与通过将透镜材料层31直接成型来形成OCL 35的方法同样的方法，形成用于阻挡底部填充树脂34流动的堤坝，以此代替形成在透镜材料层31上的焊料堤坝32。
更具体地，如图3和图4所示，在OCL实体区域内，利用用于形成OCL 35的技术、且以围绕着形成有焊料凸块33的区域的方式来形成环形或方形的、且具有与透镜形状相似的形状的凸起状堤坝71，以此代替焊料堤坝32。同时，在图3和4中，需要注意的是，具有与图1和图2中的构件的功能相同的功能的构件用相同的名称和相同的附图标记表示，并且将会适当地省略这些构件的说明。
换言之，如图3和图4所示，通过切削如下范围内的透镜材料层31而形成了凹部72：该范围是OCL实体区域并且设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52。此外，以围绕该范围的方式形成了环形或方形的、具有与OCL 35大致相同的高度的堤坝71。该堤坝71能够防止底部填充树脂34从设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52的上述范围溢出。
在此，因为用于构成堤坝71的透镜材料层31通常是热硬化树脂和紫外线(UV)硬化树脂，所以不会因焊料接合时的热处理而导致形状改变，并且能够防止例如焊料熔化及会造成短路的电气加工不良的发生。
而且，因为与用于构成焊料堤坝32的金属不同地，用于构成堤坝71的透镜材料层31是不具有高的反射率的树脂，所以如图3中的箭头L'所示，能够防止诸如闪光等不利影响。
此外，可能存在着由于焊料堤坝32的线膨胀系数的差别而造成的损伤，但是因为堤坝71具有与透镜材料层31相同的材质，于是，因为线膨胀系数基本相同，所以抑制了由热量造成的损伤。
另外，当使用了与OCL 35相同的材质的堤坝71是在与OCL 35相同的工序中被形成的情况下，加工成本不会增加，并且甚至能够容易地以高的精度来加工几微米尺寸的微细图案。
结果，能够利用简单的方法来防止填充在基板与倒装芯片电气连接的部位中的底部填充树脂的溢出，另外，还能够防止诸如电气短路及与加工装备的接触等二次损害。而且，能够防止出现当使用焊料堤坝时可能发生的闪光。
第二实施例
已经在上面给出了如下示例性结构的说明：在该示例性结构中，代替焊料堤坝32的是，透镜材质层31被用来通过与加工OCL 35的技术相似的技术而形成类似于凸透镜形状的凸起状堤坝71，由此防止底部填充树脂34的流出。然而，因为该结构仅需要用来防止底部填充树脂34流出，所以代替堤坝71的是，可以实施类似于凹透镜形状的成型，并且形成被环形或方形围绕的作为OCL实体区域并且设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52的范围，由此提供用于防止底部填充树脂34流出的结构。
图5图示了其中设置有部位91的示例性结构的侧面横截面，所述部位91由凹陷的透镜材质层31形成且类似于凹透镜形状，所述部位91以环形或方形围绕如下范围：该范围是OCL实体区域并且设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52。
然而，在这个示例中，不必通过在作为OCL实体区域并且设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52的范围内切削透镜材料层31来形成凹部72。原因在于：在形成堤坝71的情况下，因为需要利用凸起状堤坝71来阻挡底部填充树脂34，所以就需要用于储存底部填充树脂34的凹部72。但是，由于部位91具有凹陷形状，这本身就是假设了底部填充树脂34有一些流出而采取的形状，所以不再需要单独的用于储存底部填充树脂34的结构。
在这个结构中，同样地，能够防止底部填充树脂34从设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52的范围溢出。更具体地，即使在有一些溢出的情况下，也能将这样的溢出吸收到凹陷的部位91中。结果，就能够防止溢出到其他范围。
此外，因为用于构成部位91的透镜材料层31通常是热硬化树脂和紫外线(UV)硬化树脂，所以不会因焊料接合时的热处理而造成形状改变，并且能够防止例如焊料熔化及会造成短路的电气加工不良的发生。
而且，因为与用于构成焊料堤坝32的金属不同地，用于构成部位91的透镜材料层31是不具有高的反射率的树脂，所以能够防止闪光等的发生。
此外，可能存在着因焊料堤坝32的线膨胀系数差别而造成的损伤，但是由于部位91具有与透镜材料层31相同的材质，因此，因为线膨胀系数基本相同，所以能够防止因热量而造成的损伤。
另外，在采用了与OCL 35相同的材质的部位91是在与OCL 35相同的工序中形成的情况下，加工成本不会增加，并且甚至能够容易以高的精度来加工出几微米尺寸的微细图案。
而且，在这种情况下，如果在部位91的外周处还额外地形成有由上述凸起状透镜形成的堤坝71，那么能够进一步增强对底部填充树脂34的阻挡效果。换言之，因为设置有凹陷的部位91和凸起状堤坝71，所以凹凸形状的沟槽就交互地布置着。于是，因为能够增大用于储存树脂的体积，所以阻挡能力提高了。此外，可以设置有多个这样的凹凸形状的组合。
第三实施例
已经在上面提供了如下结构的说明：在该结构中，以环形或方形围绕着作为OCL实体区域并且设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52的范围的方式，设置有通过将透镜材质层31形成为凸起形状而获得的堤坝71或者设置有凹陷的部位91。然而，也可以应用其他结构，只要可以提供能够阻挡底部填充树脂34流动的结构即可。例如，也可以通过使用在基板11上制作开口以便设置电极焊盘的技术，以围绕所述范围的方式形成环形或方形的凹槽。
图6图示了如下的示例性结构的侧面横截面：在该示例性结构中，通过使用制作开口以便设置焊盘的技术，以围绕着设置有焊料凸块33、52的范围的方式形成有环形或方形的、用于阻挡底部填充树脂34流动的凹槽。
在图6中，通过使用制作开口以便设置焊盘的技术而在一个区域中设置有凹槽101，其以环形或方形围绕着如下范围：该范围是OCL实体区域并且设置有处于基板11上的透镜材料层31上方的、在该透镜材料层与倒装芯片51之间的间隙中的焊料凸块33、52。
因此，即使在底部填充树脂34溢出的情况下，该底部填充树脂也能够被沟槽101阻挡。更具体地，即使在有一些溢出的情况下，也能将这样的溢出吸收到沟槽101中。结果，能够防止溢出到其他范围。
同时，凹槽101的形状能够通过增加专用的工艺来得到优化。然而，在优先考虑成本的情况下，可以采用焊盘开口工艺的一部分。例如，能够通过仅执行焊盘开口工艺之中的用于除去透镜材料层31的第一步骤的处理并且跳过用于除去无机材料层36的第二步骤，在保护基板芯片的配线的同时形成沟槽101。
结果，在图6所示的固体摄像器件中，同样也能够提供与具有参照图2至图5所说明的结构的固体摄像器件相似的效果。
第四实施例
已经在上面提供了如下示例的说明：在该示例中，在将OCL实体区域保留为原样而未进行成型的同时，在透镜材质层31中形成了凹槽101。但是凹槽也可以是在通过切削透镜材料层31上的围绕着倒装芯片51与焊料凸块33、52连接的范围的一个区域从而形成凹部72之后才被形成的。
图7图示了一种示例性结构：在该结构中，在形成凹部72之后以围绕的方式形成了凹槽111，所述凹部72是通过切削透镜材料层31上的作为OCL实体区域并且被用来将倒装芯片51与焊料凸块33、52连接的范围而被形成的。
换言之，在图7中，凹槽111是在通过切削作为OCL实体区域并且被用来让倒装芯片51与焊料凸块33、52连接的范围从而形成凹部72之后才以围绕的方式被形成的。
在这种结构中，也能够提供与形成参照图6所说明的凹槽101的情况相似的效果。
同时，虽然已经在上面提供了在形成固体摄像器件时通过使用OCL的透镜材料层31来形成堤坝71、部位91、沟槽101或111以防止底部填充树脂34溢出的示例的说明，但是即使在应用到例如不包括光接收元件等的半导体装置等的情况下，也能够提供相似效果。换言之，在需要将基板与倒装芯片连接起来的半导体装置等的情况下，也可以通过形成不经常需要的透镜材质层31并且通过使用透镜材料层31来形成堤坝71、部位91、沟槽101或111，由此防止底部填充树脂34的溢出。
而且，使用上述的OCL的透镜材料层31的堤坝71、部位91、沟槽101或111可以分别以多个结构而被提供，还可以组合这多个结构。因此，能够更有效地防止底部填充树脂的溢出。
此外，在图6和图7中，图示了沟槽101、111的底部穿过透镜材料层31并且到达无机材料层36的示例，但是深度仅需要能够吸收溢出的底部填充树脂34即可、并不是必须到达无机材料层36。换言之，只要溢出的底部填充树脂34能够被吸收，沟槽101、111的底部可以具有例如被形成在透镜材料层31内的深度。
电子设备的示例性应用
上述固体摄像器件可应用到诸如数码照相机和数码摄影机等摄像装置、具有摄像功能的移动电话、或者诸如各自都包括摄像功能的其他设备等各种各样的电子设备。
图8是图示了作为应用本发明的电子设备的摄像装置的示例性结构的框图。
图8所示的摄像装置201包括光学系统202、快门装置203、固体摄像器件204、驱动电路(控制电路)205、信号处理电路206、监控器207和存储器208，并且能够摄取静止图像和运动图像。
光学系统202由一个或多个镜头形成，且把来自被摄体的光(入射光)引导至固体摄像器件204，并且在固体摄像器件204的光接收表面上形成图像。
快门装置203被布置在光学系统202与固体摄像器件204之间，并且根据驱动电路205的控制来控制固体摄像器件204的发光时期和遮光时期。
固体摄像器件204是由上述的固体摄像器件形成的。固体摄像器件204根据经由光学系统202和快门装置203在光接收表面上形成图像的光而在预定时期内积累信号电荷。在固体摄像器件204中积累的信号电荷根据从驱动电路205提供过来的驱动信号(时序信号)而被传输。固体摄像器件204可以被形成在单体中作为一个芯片，并且也可以被形成为与光学系统202或信号处理电路206等一起封装的相机模块的一部分。
驱动电路205输出用来控制固体摄像器件204的传输操作和快门装置203的快门操作的驱动信号，并且驱动固体摄像器件204和快门装置203。
信号处理电路206对从固体摄像器件204输出的信号电荷施加各种各样的信号处理。由信号处理电路206实施了信号处理从而获得的图像(图像数据)被提供到监控器207且显示在该监控器上，或被提供到存储器208且存储(记录)在该存储器中。
在如此配置而成的摄像装置201中，能够通过将如上所述的能够防止底部填充树脂溢出的固体摄像器件应用为固体摄像器件204来提高图像质量。
此外，本发明的实施例不局限于上述各实施例，并且能够在不脱离本发明的要旨的范围内做出各种各样的变型。
而且，本发明可以采用以下结构。
(1)一种固体摄像器件，其包括：
基板，所述基板上形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；
底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及
阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置成阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
(2)如(1)所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以在横截面上具有与所述片上透镜的形状相似的凸透镜形状的方式而被形成的。
(3)如(1)或(2)所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部的形成是在切削所述电气连接范围内的所述材料层且使所述材料层成型为凹部之后，通过将所述片上透镜的材料层成型、且以在横截面上具有与所述片上透镜的形状相似的凸透镜形状的方式而被实施的。
(4)如(1)所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以在横截面上具有凹透镜形状的方式而被形成的。
(5)如(1)所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是通过在所述材料层中成型贯通孔的技术而被形成的沟槽。
(6)如(1)或(5)所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是在切削所述电气连接范围内的所述材料层并使所述材料层成型为凹部之后，通过成型贯通孔的技术而被形成的沟槽。
(7)如(1)至(6)中任一项所述的固体摄像器件，其中，多个所述阻挡部被形成。
(8)一种摄像装置，其包括：
基板，所述基板形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；
底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及
阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置成阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
(9)一种电子设备，其包括：
基板，所述基板形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；
底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及
阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置成阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
(10)一种半导体装置，其包括：
基板，所述基板包括位于顶层的用于片上透镜的材料层，并且所述基板与倒装芯片电气连接；
底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及
阻挡部，所述阻挡部是通过将所述用于片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置成阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
附图标记列表
11 基板
31 透镜材质层
32 焊料堤坝
33 焊料凸块
34 底部填充树脂
35 片上透镜(OCL)
36 无机材料层
37 开口部
51 倒装芯片
52 焊料凸块
71 堤坝
91 部位
101、111 沟槽

Claims (10)

1.一种固体摄像器件，其包括：
基板，所述基板上形成有片上透镜，并且所述基板与倒装芯片电气连接；
底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及
阻挡部，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置成阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
2.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的所述材料层成型、且以在横截面上具有与所述片上透镜的形状相似的凸透镜形状的方式而被形成的。
3.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部的形成是在所述电气连接范围内的所述材料层被切削从而成型为凹部之后，通过将所述片上透镜的所述材料层成型、且以在横截面上具有与所述片上透镜的形状相似的凸透镜形状的方式而被实施的。
4.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是通过将所述片上透镜的所述材料层成型、且以在横截面上具有凹透镜形状的方式而被形成的。
5.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是通过在所述材料层中成型贯通孔的技术而被形成的沟槽。
6.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述阻挡部是在所述电气连接范围内的所述材料层被切削从而成型为凹部之后，通过成型贯通孔的技术而被形成的沟槽。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的固体摄像器件，其中，形成有多个所述阻挡部。
8.一种摄像装置，其包括如权利要求1至7中任一项所述的固体摄像器件。
9.一种电子设备，其包括如权利要求1至7中任一项所述的固体摄像器件。
10.一种半导体装置，其包括：
基板，所述基板包括位于顶层的用于片上透镜的材料层，并且所述基板与倒装芯片电气连接；
底部填充树脂，所述底部填充树脂被填充在所述基板与所述倒装芯片之间的电气连接范围内；以及
阻挡部，所述阻挡部是通过将所述用于片上透镜的材料层成型、且以围绕着所述电气连接范围的方式而被形成为环形或方形，并且所述阻挡部被配置成阻挡填充在所述电气连接范围内的所述底部填充树脂。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10388684B2 (en) 2016-10-04 2019-08-20 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor packages formed using temporary protection layers and related methods
CN109804464B (zh) * 2016-10-21 2023-07-18 索尼半导体解决方案公司 电子基板和电子设备
US11676929B2 (en) 2016-10-21 2023-06-13 Sony Semiconductor Solutions Corporation Electronic substrate and electronic apparatus
JP2018147974A (ja) 2017-03-03 2018-09-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、電子機器、および半導体装置
EP3618586A1 (de) * 2018-08-31 2020-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsträger mit einem einbauplatz für elektronische bauelemente, elektronische schaltung und herstellungsverfahren
JP2020047861A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器
US20230036259A1 (en) * 2020-01-14 2023-02-02 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element and electronic device
KR20220026189A (ko) * 2020-08-25 2022-03-04 삼성전자주식회사 반도체 패키지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150266A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置
CN101017836A (zh) * 2006-02-09 2007-08-15 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法
JP2010045082A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Sharp Corp 表示素子・電子素子モジュールおよびその製造方法、電子情報機器
CN101840886A (zh) * 2009-02-19 2010-09-22 索尼公司 半导体装置的制造方法
CN102244068A (zh) * 2010-05-14 2011-11-16 索尼公司 半导体器件、半导体器件制造方法以及电子装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124654A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像装置
JP2003234362A (ja) 2002-02-12 2003-08-22 Yokogawa Electric Corp 半導体装置
JP2004311801A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Sharp Corp 半導体受光装置及びその製造方法
JP4438006B2 (ja) * 2007-03-30 2010-03-24 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2011054794A (ja) 2009-09-02 2011-03-17 Panasonic Corp 光学デバイス及びその製造方法
KR101089956B1 (ko) * 2009-10-28 2011-12-05 삼성전기주식회사 플립칩 패키지 및 그의 제조방법
KR20140084801A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150266A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置
CN101017836A (zh) * 2006-02-09 2007-08-15 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法
JP2010045082A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Sharp Corp 表示素子・電子素子モジュールおよびその製造方法、電子情報機器
CN101840886A (zh) * 2009-02-19 2010-09-22 索尼公司 半导体装置的制造方法
CN102244068A (zh) * 2010-05-14 2011-11-16 索尼公司 半导体器件、半导体器件制造方法以及电子装置

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