CN113678234A - 半导体封装件、半导体封装件制造方法和电子装置 - Google Patents

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semiconductor
chip
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金竹光人
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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Abstract

提供了一种已实施引线接合的半导体封装件，其中，相对于基板的平面水平地布置保护材料，而保护材料不与引线接触。半导体封装件配备有保护材料、基板、凸块和半导体芯片。凸块设置在半导体芯片的芯片平面上，并且经由配线连接到基板。半导体芯片层压在基板上。支撑件设置在芯片平面上并且在距半导体芯片的芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料。

Description

半导体封装件、半导体封装件制造方法和电子装置
技术领域
本技术涉及半导体封装件。更具体地，本发明涉及其中半导体芯片由保护材料保护的半导体封装件、用于制造该半导体封装件的方法以及电子装置。
背景技术
通常，为了便于半导体集成电路的处理，已经使用了半导体封装件，其中设置有半导体集成电路的半导体芯片安装在基板上并密封。例如，已经提出了具有如下结构的半导体封装件，其中半导体芯片通过配线电连接到基板，并且诸如盖玻璃的保护材料和半导体芯片使用诸如紫外线固化树脂的树脂彼此接合(例如，参见专利文献1)。
[引用列表]
[专利文献]
[专利文献1]
JP2002-076154A
发明内容
[技术问题]
在上述半导体封装件中，在固化之前将树脂涂覆在半导体芯片中的固态成像元件周围，放置保护材料(盖玻璃等)，并且通过紫外线等固化树脂以密封半导体芯片。然而，由于固化之前的树脂是液体，因此在该状态下放置在树脂上的保护材料的表面会相对于基板平面倾斜而不是水平。
当保护材料是盖玻璃时，如果表面相对于基板平面倾斜，则入射在盖玻璃上的光可能被折射，并且由固态成像元件捕获的图像可能由于光的折射而失真，导致图像质量劣化。如果树脂被薄地施加使得配线与保护材料接触，则保护材料可以相对于基板平面水平地布置，但是配线可能由于与保护材料接触而损坏。如上所述，在上述半导体封装件中，在保护材料不与配线接触的情况下，难以相对于基板平面水平地布置保护材料。
本技术是鉴于上述问题而做出的，并且其目的是相对于基板平面水平地布置保护材料，而保护材料不与引线接合的半导体封装件中的引线接触。
[问题的解决方案]
本技术是为了解决上述问题而做出的，并且本技术的第一方面提供了一种半导体封装件，包括：基板；半导体芯片，半导体芯片层压在基板上；凸块，凸块设置在半导体芯片的芯片平面上并且经由配线连接到基板；保护材料；以及支撑件，支撑件设置在芯片平面上以在距芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料。这具有保护材料被水平支撑在其不与配线接触的位置处的效果。
在第一方面，可以在保护材料和半导体芯片中的每一个上设置电极，并且支撑件可以连接到电极。这具有提高了耗散由半导体芯片产生的热量的性能的效果。
在第一方面，可以在保护材料中设置凹部，并且支撑件的一端可以与凹部嵌合。这具有抑制保护材料的未对准的效果。
在第一方面，半导体芯片还可以包括用于将保护材料接合到半导体芯片的粘合剂。这具有保护材料接合到半导体芯片的效果。
在第一方面，粘合剂可以是紫外线固化树脂。这具有通过用紫外线照射将保护材料接合到半导体芯片的效果。
在第一方面，粘合剂可以是热固性树脂。这具有通过热处理将保护材料接合到半导体芯片的效果。
在第一方面，支撑件可以是层压凸块，层压凸块是通过层压与凸块不同的多个凸块而成的。这具有降低制造成本的效果。
在第一方面，支撑件可以是焊球。这具有降低制造成本的效果。
在第一方面，支撑件可以是铜柱。这具有改善支撑件的高度精度的效果。
在第一方面，支撑件可以是干膜。这具有改善支撑件的高度精度的效果。
在第一方面，保护材料可以是盖玻璃，并且用于捕获图像数据的固态成像元件可以进一步设置在芯片平面上。这具有捕获图像数据的效果。
本技术的第二方面提供了一种半导体封装件制造方法，包括：连接步骤，将基板连接到设置在层压在基板上的半导体芯片的芯片平面上的凸块；支撑件布置步骤，在芯片平面上形成支撑件，支撑件在距芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料；以及布置保护材料的保护材料布置步骤。这具有如下效果：其中保护材料被水平地支撑在其不与配线接触的位置处的半导体封装件。
在第二方面，该方法还可以包括在形成支撑件之后在芯片平面上的半导体集成电路周围涂覆紫外线固化树脂的涂覆步骤，其中，在支撑件布置步骤中，在涂覆紫外线固化树脂之后布置保护材料以固化紫外线固化树脂。这具有通过用紫外线照射将保护材料接合到半导体芯片的效果。
在第二方面，该方法还可以包括在布置支撑件之后在芯片平面上的半导体集成电路周围涂覆热固性树脂的施加过程。这具有通过热处理将保护材料接合到半导体芯片的效果。
本技术的第二方面提供了一种电子装置，包括：基板；半导体芯片，半导体芯片层压在基板上；凸块，凸块设置在半导体芯片的芯片平面上并且经由配线连接到基板；保护材料；支撑件，支撑件设置在芯片平面上以在距芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料；以及信号处理电路，信号处理电路处理由半导体集成电路生成的信号。这具有在半导体封装件中处理信号的效果，在该半导体封装件中，保护材料被水平支撑在其不与配线接触的位置处。
附图说明
[图1]图1是示出根据本技术的第一实施例的电子装置的配置示例的框图。
[图2]图2是根据本技术的第一实施例的半导体封装件的截面图和俯视图的示例。
[图3]图3是根据本技术的第一实施例的其中添加了支撑件的半导体封装件的俯视图的示例。
[图4]图4是比较示例中的半导体封装件的截面图和俯视图的示例。
[图5]图5是用于说明本技术的第一实施方式中的直到盖玻璃的接合的过程的图。
[图6]图6是用于说明本技术的第一实施例中直到碎片化(fragmentation)的处理的图。
[图7]图7是示出根据本技术的第一实施例的半导体封装件制造方法的示例的流程图。
[图8]图8是本技术的第一实施例的第一变型中的半导体封装件的截面图和俯视图的示例。
[图9]图9是用于说明本技术的第一实施方式的第一变型例中的直到盖玻璃的接合的过程的图。
[图10]图10是本技术的第一实施例的第二变型中的半导体封装件的截面图的示例。
[图11]图11是本技术的第一实施例的第三变型中的半导体封装件的截面图的示例。
[图12]图12是本技术的第一实施例的第四变型中的半导体封装件的截面图的示例。
[图13]图13是根据本技术的第二实施例的半导体封装件的截面图的示例。
[图14]图14是根据本技术的第二实施例的半导体封装件的俯视图的示例。
[图15]图15是根据本技术的第三实施例的半导体封装件的截面图的示例。
[图16]图16是示出车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
[图17]图17是示出成像单元的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
在下文中，将描述用于执行本技术的模式(在下文中称为实施例)。将按以下顺序给出说明。
1.第一实施例(在半导体芯片上形成支撑件的示例)
2.第二实施例(在半导体芯片上形成支撑件并将支撑件连接到电极的示例)
3.第三实施例(在半导体芯片上形成支撑件并将支撑件与凹部嵌合的示例)
4.移动体应用示例
<1.第一实施例>
[电子装置的结构实例]
图1是示出根据本技术的第一实施例的电子装置100的配置示例的框图。电子装置100是用于捕获图像数据的装置，并且包括光学单元110、固态成像元件120和DSP(数字信号处理)电路130。电子装置100还包括显示单元140、操作单元150、总线160、帧存储器170、存储单元180和电源单元190。作为电子装置100，例如，除了诸如数字静态相机的数字相机之外，还可以使用智能电话、个人计算机、车载相机等。
光学单元110收集来自对象的光并将光引导到固态成像元件120。固态成像元件120通过与垂直同步信号同步的光电转换来生成图像数据。垂直同步信号是具有指示成像定时的预定频率的周期信号。固态成像元件120将所生成的图像数据提供给DSP电路130。
DSP电路130对来自固态成像元件120的图像数据执行预定信号处理。DSP电路130将处理后的图像数据经由总线160输出到帧存储器170等。DSP电路130是权利要求中描述的信号处理电路的示例。
显示单元140显示图像数据。作为显示单元140，例如可以使用液晶面板或有机EL(电致发光)面板。操作单元150根据用户的操作产生操作信号。
总线160是光学单元110、固态成像元件120、DSP电路130、显示单元140、操作单元150、帧存储器170、存储单元180和电源单元190彼此交换数据的公共路线。
帧存储器170保持图像数据。存储单元180存储诸如图像数据的各种数据。电源单元190向固态成像元件120、DSP电路130、显示单元140等供应电力。
在上述配置中，例如，固态成像元件120和DSP电路130安装在半导体封装件中。
[半导体封装件的结构实例]
图2是根据本技术的第一实施例的半导体封装件200的截面图和俯视图的示例。在附图中，“a”是半导体封装件200的截面图的示例，并且“b”是半导体封装件200的俯视图的示例。
如图中的“a”所示，盖玻璃210、半导体芯片220和电路基板230布置在半导体封装件200中。
在下文中，将垂直于电路基板230的基板平面的方向称为“Z方向”，并且将平行于基板平面的预定方向称为“X方向”。将垂直于X方向及Z方向的方向称为“Y方向”。在附图中，“a”是从X方向看去的截面图。
盖玻璃210保护半导体芯片220。来自光学单元110的光入射到盖玻璃210的两侧之一上。图中的箭头表示光的入射方向。在下文中，从电路基板230到光学单元110的方向被称为向上方向。盖玻璃210是权利要求中描述的保护材料的示例。
多个凸块232设置在电路基板230的上表面上，并且多个焊球233设置在下表面上。例如，DSP电路130(未示出)布置在电路基板230上。电路基板230是权利要求书中所述的基板的示例。
半导体芯片220层压在电路基板230上。半导体芯片220的上表面用作芯片平面，并且多个凸块222、多个支撑件251、固态成像元件120和粘合剂241设置在芯片平面上。在电路基板230的基板平面中，用密封树脂242密封盖玻璃210和半导体芯片220的周边。
如图中的“b”所示，粘合剂241在半导体芯片220的上表面(即，芯片平面)上的固态成像元件120周围涂覆，并且布置多个焊盘221。凸块222设置在这些焊盘221的一些部分上，并且支撑件251设置在其余部分上。例如，支撑件251布置在芯片平面的四个拐角处。支撑件251在这四个拐角处的高度被设定为相同的。在图中的“b”中，为了便于描述，省略了盖玻璃210和密封树脂242。
粘合剂241将盖玻璃210与半导体芯片220接合。作为粘合剂241，例如使用紫外线固化树脂。固态成像元件120周围的粘合剂241和支撑件251在盖玻璃210和固态成像元件120之间形成封闭空间。换言之，半导体封装件200具有中空结构。
在电路基板230的上表面上，围绕半导体芯片220布置多个焊盘231。凸块232分别设置在这些焊盘231上。凸块232电连接到电路基板230的电路(诸如DSP电路130)。
电路基板230侧上的凸块232经由配线129连接到半导体芯片220侧上的凸块222。也就是说，半导体芯片220通过引线接合安装在电路基板230上。凸块222电连接到半导体芯片220上的固态成像元件120。
支撑件251是支撑盖玻璃210的构件，并且通过其中层压多个凸块的层压凸块来实现。由于凸块的层压，支撑件251距芯片平面的高度高于凸块222的一级的高度。通过层压凸块来制造支撑件251，可以通过与制造用于引线接合的凸块222时相同的工艺来制造支撑件251。因此，与通过不同于凸块222的工艺制造支撑件251的情况相比，可以降低制造成本。
通过改变凸块级的数量，可以容易地改变半导体芯片220和盖玻璃210之间的距离d1。例如，可以将距离d1设定为100μm以上。
如上所述，半导体芯片220层压在电路基板230上，并且凸块222、固态成像元件120和支撑件251设置在芯片平面上。凸块222经由配线129连接到电路基板230，并且还连接到固态成像元件120。电路基板230经由焊球233连接到半导体封装件200的外部电路。由于支撑件251高于凸块222，因此可以在高于凸块222的位置处支撑盖玻璃210。
通过在高于凸块222的位置处支撑盖玻璃210的支撑件251，可以在盖玻璃210不与配线129接触的情况下布置盖玻璃210。由于支撑件251在四个拐角处的高度相同，因此盖玻璃210的表面与电路基板230的基板平面水平。
由于盖玻璃210不与配线129接触，因此可以防止由于配线129的损坏和配线129上的应力的增加而在电信号(图像数据等)中产生噪声。通过充分升高支撑件251使得盖玻璃210和半导体芯片220彼此分离，即使在盖玻璃210上存在诸如灰尘的障碍物，也可以使图像上的障碍物更小并且可以抑制图像质量的劣化。
支撑件251布置在芯片平面的四个拐角处，但是布置不限于此。例如，如图3所示，除了四个角之外，支撑件251还可以沿着半导体芯片220的侧面布置。通过增加支撑件251的数量，可以更可靠地消除盖玻璃210的倾斜。支撑件251可以不布置在四个拐角处，并且支撑件251可以布置在固态成像元件120周围而不是四个拐角处。
固态成像元件120布置在半导体芯片220上，但是配置不限于此。除了固态成像元件120之外的半导体集成电路，诸如ToF(飞行时间)传感器，可以布置在半导体芯片220上。固态成像元件120是权利要求中描述的半导体集成电路的示例。
尽管半导体芯片220由盖玻璃210保护，但是对这种配置没有限制。如果安装的半导体集成电路不需要入射光，则半导体芯片220可以由除了盖玻璃210之外的保护材料(诸如塑料)保护。
虽然使用紫外线固化树脂作为粘合剂241，但是对该构造没有限制。作为粘合剂，也可以使用后述的热固性树脂等紫外线固化树脂以外的材料。
图4是未设置支撑件251的比较例中的半导体封装件的截面图及俯视图的示例。在附图中，“a”是比较例的半导体封装件的截面图的示例，并且“b”是比较例的半导体封装件的俯视图的示例。
如图中的“a”和“b”所示，在没有布置支撑件251的构造中，必须充分增加粘合剂的厚度(换句话说，高度)以避免损坏配线。由于固化之前的粘合剂是液体，因此当盖玻璃以该状态放置在粘合剂上时，盖玻璃的表面可能相对于基板平面倾斜。当盖玻璃倾斜时，入射在盖玻璃上的光可能被折射，并且由固态成像元件捕获的图像可能由于光的折射而失真，导致图像质量的劣化。
为了消除倾斜，例如，如WO2008/032404说明书中所述，可以将粘合剂薄层涂覆到一定高度(例如20μm)，使得盖玻璃与配线接触。然而，在这种配置中，配线可以与盖玻璃接触。如果配线与盖玻璃接触，则配线可能被损坏，或者配线上增加的应力可能导致电信号中的噪声。盖玻璃的高度变低，这可能导致盖玻璃的下表面上的缺陷。
另一方面，在布置支撑件251的构造中，由于盖玻璃210可以被支撑在高于凸块222的位置处，因此盖玻璃210可以水平放置，而盖玻璃210不与配线129接触。
[半导体封装件制造方法]
图5是用于说明本技术的第一实施方式中直到盖玻璃210的接合的过程的图。在图中，“a”是用于解释引线接合过程的图。在图中，“b”是用于说明安装支撑件251的过程的图。在图中，“c”是用于说明涂覆粘合剂241的过程的图。在图中，“d”是用于说明接合盖玻璃210的过程的图。
如图中的“a”所示，半导体封装件200的制造系统通过引线接合将半导体芯片220接合到电路基板230。半导体芯片220上的凸块222距芯片平面的高度为d2。随后，如图中的“b”所示，制造系统将支撑件251安装在半导体芯片220的四个拐角处。如上所述，支撑件251的高度d1高于凸块222的高度d2。高度d1被设定为足够大的值，使得配线129不与支撑件251接触。
如图中的“c”所示，制造系统将粘合剂241涂覆在固态成像元件120周围。假设作为粘合剂241使用紫外线固化树脂。随后，如图中的“d”所示，制造系统安装盖玻璃210并通过用紫外线照射来固化粘合剂241(紫外线固化树脂)。因此，盖玻璃210接合到半导体芯片220。
图6是用于说明本技术的第一实施例中直到分段的处理的图。在图中，“a”是用于解释密封和形成焊球的过程的图。在图中，“b”是用于说明碎片化步骤的图。
如图中的“a”所示，制造系统在电路基板230的基板平面中围绕盖玻璃210和半导体芯片220倾倒密封树脂242，并密封密封树脂242。制造系统在电路基板230的下表面上形成焊球233，以便将半导体封装件200连接到外部。如图中的“b”所示，制造系统使用切割锯等切割电路基板230等，以将其分割成多个半导体封装件200。
图7是示出根据本技术的第一实施例的用于制造半导体封装件200的方法的示例的流程图。在制造系统中，通过引线接合将半导体芯片220接合到电路基板230(步骤S901)，并且安装支撑件251(步骤S902)。制造系统在固态成像元件120周围涂覆粘合剂241(步骤S903)，并用粘合剂241将盖玻璃210接合到半导体芯片220(步骤S904)。
接着，制造系统利用密封树脂242进行密封，并在电路基板230的下表面上形成焊球233(步骤S905)。制造系统使用切割锯等将电路基板230等切割成多个半导体封装件200(步骤S906)。
如上所述，根据本技术的第一实施例，由于支撑件251在高于凸块222的位置处支撑盖玻璃210，因此盖玻璃210可以水平布置，而盖玻璃210不与配线129接触。因此，可以消除盖玻璃210的倾斜，同时防止由于与盖玻璃210接触而对配线129的损坏和噪声的产生。
[第一变型]
在上述第一实施例中，使用紫外线固化树脂作为粘合剂241。然而，紫外线固化树脂通常具有高透光率和反射率。因此，已经穿过紫外线固化树脂的光或被紫外线固化树脂反射的光可能入射到固态成像元件120上，这可能导致图像数据中的闪光或重影。第一实施例的第一变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于使用热固性树脂作为粘合剂。
图8是本技术的第一实施例的第一变型例中的半导体封装件200的截面图和俯视图的示例。在图中，“a”是第一实施例的第一变型中的半导体封装件200的截面图的示例，并且“b”是第一实施例的第一变型中的半导体封装件200的俯视图的示例。
如图中的“a”和“b”所示，第一实施例的第一变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，涂覆了粘合剂243而不是粘合剂241。作为粘合剂243，例如使用热固性树脂。这种热固性树脂通常具有诸如黑色的颜色，其具有低透射率和反射率。通过在固态成像元件120周围涂覆这种热固性树脂，可以抑制闪光等的发生。
图9是用于说明本技术的第一实施方式的第一变型例中直到盖玻璃210的接合的过程的图。在图中，“a”是用于解释引线接合过程的图。在图中，“b”是用于说明安装支撑件251的过程的图。在图中，“c”是用于解释布置盖玻璃210的过程的图。在图中，“d”是用于解释涂覆粘合剂243的过程的图。
如图中的“a”所示，半导体封装件200的制造系统通过引线接合将半导体芯片220接合到电路基板230。随后，如图中的“b”所示，制造系统将支撑件251安装在半导体芯片220的四个角处。
如图中的“c”所示，制造系统布置盖玻璃210。随后，如图中的“d”所示，制造系统将热固性树脂作为粘合剂243施加在芯片平面上的固态成像元件120周围，并通过热处理使其固化。
如上所述，根据本技术的第一实施例的第一变型例，由于具有低透射率和反射率的热固性树脂被用作粘合剂243，因此可以抑制由于反射光和透射光而发生的闪光和重影的发生。
[第二变型]
在上述第一实施例中，通过层压多级凸块形成支撑件251，但是阶(step)的数量可以随着凸块级的数量的增加而增加。第一实施例的第二变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于焊球被布置为支撑件。
图10是本技术的第一实施例的第二变型中的半导体封装件200的截面图的示例。第一实施例的第二变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，布置了支撑件252而不是支撑件251。焊球用作支撑件252。焊球的高度高于第一实施例中的凸块222的高度。通过使用焊球作为支撑件252，与其中层压多个凸块的第一实施例相比，可以减少用于形成支撑件252的步骤的数量。由于焊球的材料比凸块的材料便宜，因此由于使用焊球，可以降低制造成本。
第一变型可以应用于第一实施例的第二变型。
如上所述，根据本技术的第一实施例的第二变型例，由于焊球被布置为支撑件252，因此与多级凸块被布置为支撑件的情况相比，可以减少步骤的数量和制造成本。
[第三变型]
在上述第一实施例中，支撑件251是通过层压多个凸块级而形成的，但是通过调节凸块级的数量难以高精度地控制高度。第一实施例的第三变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于铜柱被布置为支撑件。
图11是本技术的第一实施例的第三变型例中的半导体封装件200的截面图的示例。第一实施例的第三变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，布置了支撑件253而不是支撑件251。铜柱用作支撑件253。如在第一实施例中，铜柱的高度高于凸块222。铜柱是柱状铜构件，并且也被称为铜柱。铜柱可以在晶片工艺中制造，并且它们的高度变化可以控制在几微米(μm)的水平。因此，可以高精度地控制支撑件253的高度。
第一变型可以应用于第一实施例的第三变型。
如上所述，根据本技术的第一实施例的第三变型，由于铜柱被布置为支撑件253，因此与多个凸块被布置为支撑件的情况相比，可以提高高度精度。
[第四变型]
在上述第一实施例中，支撑件251是通过层压多个凸块级而形成的，但是通过调节凸块级的数量难以高精度地控制高度。第一实施例的第四变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，干膜被布置为支撑件。
图12是本技术的第一实施例的第四变型例中的半导体封装件200的截面图的示例。第一实施例的第四变型的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，布置了支撑件254而不是支撑件251。干膜用作支撑件254。干膜的高度(换句话说，厚度)高于如第一实施例中的凸块222的高度。干膜是由乳剂层、聚酯和防光晕层形成的感光膜。该干膜可以在晶片工艺中制造，并且其厚度变化可以控制在几微米(μm)的水平。因此，可以高精度地控制支撑件254的高度。
第一变型可以应用于第一实施例的第四变型。
如上所述，根据本技术的第一实施例的第四变型，由于干膜被布置为支撑件254，因此与多个凸块被布置为支撑件的情况相比，可以提高高度精度。
<2.第二实施例>
在上述第一实施例中，支撑件251直接连接到盖玻璃210的下表面，但是如果半导体芯片220产生大量的热量，则热量可能不会充分消散。第二实施例的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，通过在盖玻璃210的下表面上设置电极并将支撑件251连接到电极来改善散热性能。
图13是根据本技术的第二实施例的半导体封装件200的截面图的示例。该第二实施例的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于进一步形成了电极211和223。
电极211形成在盖玻璃210的下表面上的布置有支撑件251的位置(四个角等)处。电极223形成在半导体芯片220的上表面(即，芯片的表面)上布置有支撑件251的位置(四个角等)处。支撑件251的上端连接到电极211，并且下端连接到电极223。
假设电极211和223的材料是金属并且不传输信号。这些电极可以被配置为传输信号。此时，电路(DSP电路130等)与电极211及电极223连接。连接到上部电极211的信号线例如布线到穿过盖玻璃210的路径。
图中的空白箭头表示热量传导的路径。如图所示，在半导体芯片220中产生的热量经由电极223、支撑件251和电极211传导到盖玻璃210。由于电极223和211由金属形成，因此电极具有比盖玻璃210更高的热导率。因此，通过添加这些电极，可以改善消散半导体芯片220中产生的热量的性能。由于散热性能的改善，可以防止半导体芯片220和电路基板230的翘曲以及设置在其中的电路(例如固态成像元件120)的故障。
第一变型至第三变型可以应用于第二实施例。
通过将电极223连接到地，电极223和211可以用作电磁屏蔽。在这种情况下，如图14所示，期望通过形成电极211以覆盖固态成像元件120的周边来扩大电极223和211的面积。
如上所述，根据本技术的第二实施例，由于电极223和211被设置并连接到支撑件251，因此可以提高消散半导体芯片220中产生的热量的性能。因此，可以防止半导体芯片220和电路基板230的翘曲以及设置在其中的电路的故障。
<3.第三实施例>
在上述第一实施例中，支撑件251直接连接到盖玻璃210的下表面，但是由于粘合剂241在固化之前是液体，因此盖玻璃210在X方向和Y方向上的位置可能偏离指定位置。第三实施例的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，凹部212形成在盖玻璃210中，并且支撑件251装配到凹部212中以防止未对准。
图15是根据本技术的第三实施例的半导体封装件200的截面图的示例。第三实施例的半导体封装件200与第一实施例的半导体封装件的不同之处在于，凹槽212形成在盖玻璃210的下表面中。
凹部212形成在盖玻璃210的下表面中的布置有支撑件251的位置(四个角等)处。支撑件251布置成使得其上端装配到凹部212中。因此，可以防止盖玻璃210在平行于基板平面的方向(X方向或Y方向)上的未对准。
第一变型至第四变型可以应用于第三实施例。
如上所述，根据本技术的第三实施方式，由于支撑件251的一组端部装配到盖玻璃210的凹部212中，因此可以防止盖玻璃210在平行于基板平面的方向上未对准。
<4.移动体的应用实例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以实现为安装在任何类型的移动体上的装置，诸如汽车、电动车辆、混合动力电动车辆、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶和机器人。
图16是示出作为可以应用根据本公开的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001连接的多个电子控制单元。在图16所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，作为集成控制单元12050的功能配置，示出了微型计算机12051、音频/图像输出单元12052和车载网络接口(I/F)12053。
驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作诸如内燃机或驱动电机的用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。
车身系统控制单元12020根据各种程序控制安装在车身上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、后照灯、刹车灯、闪光灯或雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，可以将从替代键的便携式装置发送的无线电波或各种开关的信号输入到主体系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
车外信息检测单元12030检测安装有车辆控制系统12000的车辆外部的信息。例如，成像单元12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030使成像单元12031拍摄车辆外部的图像，并接收所拍摄的图像。车外信息检测单元12030可以基于接收到的图像进行人、车辆、障碍物、标志、路面上的字符等的对象检测处理或距离检测处理。
成像单元12031是接收光并输出与接收的光量对应的电信号的光学传感器。成像单元12031可以将电信号作为图像输出，或者可以将电信号作为距离测量信息输出。另外，成像单元12031接收的光可以是可见光或红外线等不可见光。
车内信息检测单元12040检测车辆内部的信息。例如，检测驾驶员状态的驾驶员状态检测单元12041连接到车内信息检测单元12040。驾驶员状态检测单元12041包括例如对驾驶员进行成像的相机，并且车内信息检测单元12040可基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息来计算驾驶员的疲劳程度或集中程度，或者可确定驾驶员是否正在瞌睡。
微计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的车内外信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并将控制命令输出到驱动系统控制单元12010。例如，微型计算机12051可以进行协同控制，以实现包括车辆的碰撞避免或冲击减轻、基于车距的后续行驶、车速保持行驶、车辆碰撞警告、车辆车道偏离警告等的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能。
此外，微型计算机12051可以通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的车辆周围信息控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等，来执行用于自动驾驶等目的的协同控制，其中车辆在不依赖于驾驶员的操作的情况下自主行驶。
此外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获取的车外信息将控制命令输出到车身系统控制单元12020。例如，微型计算机12051可以通过根据车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或迎面而来的车辆的位置控制前照灯来进行协作控制，以防止眩光，例如从远光灯切换到近光灯。
音频/图像输出单元12052将声音和图像中的至少一个的输出信号发送到能够在视觉上或听觉上向车辆的乘员或车辆外部通知信息的输出装置。在图16的示例中，音频扬声器12061、显示单元12062和仪表盘12063被示出为输出装置。显示单元12062可以包括例如车载显示器和平视显示器中的至少一个。
图17是示出成像单元12031的安装位置的示例的图。
在图17中，设置成像单元12101、12102、12103、12104和12105作为成像单元12031。
成像单元12101、12102、12103、12104和12105例如设置在车辆12100的车内的前鼻、侧视镜、后保险杠、后门和挡风玻璃的上部等位置处。设置在前鼻处的成像单元12101和设置在车辆内部的挡风玻璃的上部处的成像单元12105主要获取车辆12100前方的图像。设置在侧视镜处的成像单元12102和12103主要获取车辆12100的侧面的图像。设置在后保险杠或后门上的成像单元12104主要获取车辆12100后面的图像。由成像单元12105获取的前方图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通灯、交通标志、车道等。
图17示出了成像单元12101至12104的成像范围的示例。成像范围12111表示设置在前鼻处的成像单元12101的成像范围，成像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜处的成像单元12102和12103的成像范围，并且成像范围12114表示设置在后保险杠或后门处的成像单元12104的成像范围。例如，通过叠加由成像单元12101至12104拍摄的图像数据，获得从上方观察的车辆12100的俯视图图像。
成像单元12101至12104中的至少一个可以具有获取距离信息的功能。例如，成像单元12101至12104中的至少一个可以是包括多个成像元件的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。
例如，微型计算机12051基于从成像单元12101至12104获得的距离信息获得到成像范围12111至12114中的每个三维物体的距离和距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而提取在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如，0km/h以上)行驶的三维物体，特别是在车辆12100的行驶路径上最近的三维物体，作为前方车辆。微型计算机12051可以在前方车辆前方预先设定要确保的车辆间距离，并且可以进行自动制动控制(包括随动停止控制)、自动加速控制(包括随动起动控制)等。如上所述，可以为了自动驾驶等的目的执行协作控制，其中车辆在不依赖于驾驶员的操作的情况下自主行驶。
例如，基于从成像单元12101至12104获得的距离信息，微计算机12051可以将关于立体物的立体物数据分类并提取为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人和电线杆等其他立体物，并使用该立体物数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够在视觉上识别的障碍物和难以在视觉上识别的障碍物。微型计算机12051判断表示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险，并且当碰撞风险大于或等于设定值并且存在碰撞的可能性时，微型计算机12051可以通过经由音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警报或者经由驱动系统控制单元12010执行强制减速或避碰转向来执行用于避碰的驾驶辅助。
成像单元12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。例如，微计算机12051可以通过确定由成像单元12101至12104拍摄的图像中是否存在行人来识别行人。这种行人识别通过例如提取由作为红外照相机的成像单元12101至12104拍摄的图像中的特征点的过程以及对指示对象的轮廓的一系列特征点执行模式匹配处理以确定对象是否是行人的过程来执行。当微计算机12051确定在由成像单元12101至12104拍摄的图像中存在行人并且识别出行人时，音频/图像输出单元12052控制显示单元12062显示要叠加在识别出的行人上的用于强调的方形轮廓线。音频/图像输出单元12052可以控制显示单元12062在期望位置显示表示行人的图标等。
上面已经描述了应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可以应用于上述配置中的成像单元12031等。具体地，可以将图1中的电子装置100应用于成像单元12031。通过将根据本公开的技术应用于成像单元12031，由于可以防止盖玻璃的倾斜而获得易于看到的拍摄图像，因此可以减轻驾驶员的疲劳。
上述实施例各自描述了用于体现本技术的示例，并且实施例中的事项和在权利要求中指定本发明的事项具有对应关系。类似地，由相同名称表示的权利要求中指定本发明的事项和本技术的实施例中的事项具有对应关系。然而，本技术不限于实施例，并且可以通过在不脱离其主旨的情况下对实施例进行各种修改来体现。
说明书中描述的效果仅仅是示例，并且本技术的效果不限于此，并且可以包括其他效果。
本技术还可以如下所述进行配置。
(1)一种半导体封装件，包括：基板；半导体芯片，半导体芯片层压在基板上；凸块，凸块设置在半导体芯片的芯片平面上并且经由配线连接到基板；保护材料；以及支撑件，支撑件设置在芯片平面上以在距芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料。
(2)根据(1)所述的半导体封装件，其中，电极设置在保护材料和半导体芯片中的每一个上，并且支撑件连接到电极。
(3)根据(1)所述的半导体封装件，其中，凹部设置在保护材料中，并且支撑件的一端与凹部嵌合。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的半导体封装件，还包括用于将保护材料接合到半导体芯片的粘合剂。
(5)根据(4)所述的半导体封装件，其中，粘合剂是紫外线固化树脂。
(6)根据(4)的半导体封装件，其中，粘合剂是热固性树脂。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的半导体封装件，其中，支撑件是层压凸块，层压凸块是通过层压与该凸块不同的多个凸块而成的。
(8)根据(1)至(6)中任一项所述的半导体封装件，其中，支撑件是焊球。
(9)根据(1)至(6)中任一项所述的半导体封装件，其中，支撑件是铜柱。
(10)根据(1)至(6)中任一项所述的半导体封装件，其中，支撑件是干膜。
(11)根据(1)至(10)中任一项所述的半导体封装件，其中，保护材料是盖玻璃，并且在芯片平面上还设置有用于捕获图像数据的固态成像元件。
(12)一种半导体封装件制造方法，包括：连接步骤，通过配线连接基板和设置在层压在基板上的半导体芯片的芯片平面上的凸块；支撑件布置步骤，在芯片平面上形成支撑件，支撑件在距芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料；以及保护材料布置步骤，布置保护材料。
(13)根据(12)所述的半导体封装件制造方法，还包括：涂覆步骤，在形成支撑件之后在芯片平面上的半导体集成电路周围涂覆紫外线固化树脂，其中，在支撑件布置步骤中，在涂覆紫外线固化树脂之后布置保护材料以固化紫外线固化树脂。
(14)根据(12)所述的半导体封装件制造方法，还包括在布置支撑件之后在芯片平面上的半导体集成电路周围涂覆热固性树脂的涂覆步骤。
(15)一种电子装置，包括：基板；半导体芯片，半导体芯片层压在基板上；凸块，凸块设置在半导体芯片的芯片平面上并且经由配线连接到基板；保护材料；支撑件，支撑件设置在芯片平面上以在距芯片平面的高度高于凸块的位置处支撑保护材料；以及信号处理电路，信号处理电路处理由半导体集成电路生成的信号。
[附图标记列表]
100 电子装置
110 光学单元
120 固态成像元件
130 DSP(数字信号处理)电路
140 显示单元
150 操作单元
160 总线
170 帧存储器
180 记录单元
190 电源单元
200 半导体封装件
210 盖玻璃
211、223 电极
212 凹部
220 半导体芯片
221、231 焊盘
222、232 凸块
230 电路基板
233 焊球
241、243 粘合剂
242 密封树脂
251至254 支撑件
12031 成像单元。

Claims (15)

1.一种半导体封装件，包括：
基板；
半导体芯片，所述半导体芯片层压在所述基板上；
凸块，所述凸块设置在所述半导体芯片的芯片平面上并且经由配线连接到所述基板；
保护材料；以及
支撑件，所述支撑件设置在所述芯片平面上以在距所述芯片平面的高度高于所述凸块的位置处支撑所述保护材料。
2.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，电极设置在所述保护材料和所述半导体芯片中的每一个上，并且所述支撑件连接到所述电极。
3.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，凹部设置在所述保护材料中，并且所述支撑件的一端与所述凹部嵌合。
4.根据权利要求1所述的半导体封装件，还包括用于将所述保护材料接合到所述半导体芯片的粘合剂。
5.根据权利要求4所述的半导体封装件，其中，所述粘合剂是紫外线固化树脂。
6.根据权利要求4所述的半导体封装件，其中，所述粘合剂是热固性树脂。
7.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述支撑件是层压凸块，所述层压凸块是通过层压与所述凸块不同的多个凸块而成的。
8.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述支撑件是焊球。
9.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述支撑件是铜柱。
10.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述支撑件是干膜。
11.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述保护材料是盖玻璃，并且在所述芯片平面上还设置有用于捕获图像数据的固态成像元件。
12.一种半导体封装件制造方法，包括：
连接步骤，通过配线连接基板和设置在层压在所述基板上的半导体芯片的芯片平面上的凸块；
支撑件布置步骤，在所述芯片平面上形成支撑件，所述支撑件在距所述芯片平面的高度高于所述凸块的位置处支撑保护材料；以及
保护材料布置步骤，布置所述保护材料。
13.根据权利要求12所述的半导体封装件制造方法，还包括：
涂覆步骤，在形成所述支撑件之后在所述芯片平面上在半导体集成电路周围涂敷紫外线固化性树脂，其中，
在所述支撑件布置步骤中，在涂覆所述紫外线固化树脂之后布置所述保护材料以固化所述紫外线固化树脂。
14.根据权利要求12所述的半导体封装件制造方法，还包括在布置所述支撑件之后在所述芯片平面上在半导体集成电路周围涂覆热固性树脂的涂覆步骤。
15.一种电子装置，包括：
基板；
半导体芯片，所述半导体芯片层压在所述基板上；
凸块，所述凸块设置在所述半导体芯片的芯片平面上并且经由配线连接到所述基板；
保护材料；
支撑件，所述支撑件设置在所述芯片平面上以在距所述芯片平面的高度高于所述凸块的位置处支撑所述保护材料；以及
信号处理电路，所述信号处理电路处理由所述半导体集成电路生成的信号。
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