CN116964738A - 半导体装置和电子设备 - Google Patents

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CN116964738A
CN116964738A CN202280018693.XA CN202280018693A CN116964738A CN 116964738 A CN116964738 A CN 116964738A CN 202280018693 A CN202280018693 A CN 202280018693A CN 116964738 A CN116964738 A CN 116964738A
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millimeter wave
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冈修一
御手洗俊
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    • HELECTRICITY
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Abstract

本技术涉及便于校准并且能够获得良好特性的半导体装置和电子设备。所述半导体装置包括基板,设置在所述基板上的毫米波天线和设置在所述基板上的图像传感器。用于所述毫米波天线的天线表面与用于所述图像传感器的受光表面被布置在彼此在空间上分隔的位置处。本技术可以应用于传感器模块。

Description

半导体装置和电子设备
技术领域
本发明涉及半导体装置和电子设备,更具体地,涉及便于校准并且能够获得良好特性的半导体装置和电子设备。
背景技术
近年来,可以组合使用用于拍摄图像的图像传感器和用于测量位置、速度等的传感雷达。例如,包括图像传感器的相机和毫米波雷达作为车载部件安装在车辆上。
此外,作为与图像传感器相关的技术,已经提出了获得了如下结构的技术,在该结构中,图像传感器和用于与移动设备通信的无线通信芯片彼此相邻地配置在晶片上,并且图像传感器和无线通信芯片被保护盖覆盖(例如参见专利文献1)。根据该技术,由于简化了结构和步骤,因此能够实现制造成本的降低和生产率的提高。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开第2009-21564号
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,在上述技术中,在组合使用图像传感器和雷达的情况下,难以容易地校准并且获得良好特性。
例如,作为车载部件的雷达和相机基本上被配置在彼此分开的位置。因此,需要根据安装位置对所有雷达和相机的位置关系进行校准,并且这种校准是复杂的。
此外,在车辆与某物体接触的情况下,安装在车辆上的每个部件的安装位置可能发生偏移,当发生这种偏移时,需要再次对所有部件执行校准。此外,例如,在与车辆有关的状态由于例如轮胎的气压或乘客数量等而变化时,车辆高度和车身的变形也会改变,因此,定期执行校准是优选的。
此外,例如,在诸如本地5G等应用中,在雷达接收来自传感器等的无线电波的情况下,可能会因为障碍物而发生无线电波的中断或干扰,并且因此需要高精度的天线转向。
例如,通过对相机获得的视频进行分析并且分析屏蔽物体的存在,能够减少不必要的无线电波辐射。
然而,由于相机和雷达通常是分离的实体,因此需要针对每个个体执行位置关系的校准。因此,如果安装相机和雷达的地方的数量,即个体数量增加,需要针对它们中的每个进行校准,这会很复杂。
此外,例如,与专利文献1中所记载的技术类似,如果获得相机和雷达彼此相邻配置并且被保护盖覆盖的结构,则能够容易地执行位置关系的校准,但是可能无法获得良好特性。
具体地,例如,通过这种结构,由于雷达发射和接收的无线电波直接入射到图像传感器,或者雷达发射和接收的无线电波被保护盖等散射,因此在图像传感器获得的图像中出现噪声的可能性很高。此外,由于覆盖雷达的保护盖的影响,雷达发射和接收的无线电波的强度可能会降低。
本技术是鉴于这种情况而做出的,其目的是使校准变得容易并获得良好特性。
技术问题的解决方案
根据本技术的第一方面的半导体装置包括基板,设置在所述基板上的毫米波天线,和设置在所述基板上的图像传感器,其中,所述毫米波天线的天线表面与所述图像传感器的受光表面被布置在空间分离的位置处。
在本技术的第一方面中,所述毫米波天线的所述天线表面和所述图像传感器的所述受光表面被布置在所述基板上的空间分离的位置处。此外,根据本技术的第二方面的电子设备是包括根据本技术的第一方面的半导体装置的电子设备。
附图说明
图1是示出传感器模块的构造示例的图。
图2是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图3是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图4是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图5是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图6是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图7是示出设置在框架部件中的露出部的另一示例的图。
图8是示出设置在框架部件中的露出部的另一示例的图。
图9是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图10是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图11是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图12是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图13是示出发射天线部和接收天线部的构造的另一示例的图。
图14是示出传感器模块的功能性构成示例的图。
图15是用于说明制造工序的图。
图16是用于说明制造工序的图。
图17是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图18是示出底部升高基板的另一构成示例的图。
图19是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图20是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图21是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图22是示出传感器模块的另一构成示例的图。
图23是示出传感器模块的另一构成示例的图。
具体实施方式
以下,将参照附图说明本技术适用的实施方案。
<第一实施方案>
<传感器模块的构造示例>
本技术是通过将图像传感器和雷达的天线安装在同一基板上的空间分离的位置处来使位置关系的校准变得容易并且获得良好特性。
图1是示出作为应用了本技术的半导体装置的示例的传感器模块(封装)的实施方案的构造示例的图。
图1所示的传感器模块11安装在移动设备、车辆、工厂用和家庭用的建筑部件等上,并且具有成像功能(相机功能)和测量位置、速度等的测量功能。
在本示例中,箭头Q11所示的部分中示出了传感器模块11的截面,并且箭头Q12所示的部分中示出了从上方观察传感器模块11的图。
传感器模块11包括半导体基板21、图像传感器22、天线部23和元件24-1至24-4。
半导体基板21包括芯基板31和层叠在芯基板31上的配线层32和配线层33。
在本示例中,在箭头Q11所示的部分中的芯基板31的图中,配线层32形成在上表面上,并且在芯基板31的图中,配线层33形成在下表面上。配线层32和配线层33通过设置在芯基板31中的通孔等电气连接。
在箭头Q11所示的部分中的半导体基板21的图中,通过接收从被摄体入射的光并对其进行光电转换来形成视频图像的图像传感器22被布置在上表面上,即,配线层32的表面。
图像传感器22包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)等。例如,在图像传感器22是CIS的情况下,传感器模块11具有其中将毫米波雷达的天线内置在CIS封装中的结构。
此外,包围图像传感器22的外周的框架41设置在半导体基板21上,并且板状的盖玻璃设置在框架41的上部以与图像传感器22的受光表面相对。盖玻璃42用作保护图像传感器22的受光表面的防护、防尘和防液滴的保护盖(保护部件)。
在传感器模块11中,图像传感器22被布置在被半导体基板21、框架41和盖玻璃42包围的空间中。
另外,在箭头Q11所示的部分中的半导体基板21的图中,包括通过图案化形成的多个贴片天线(射频(RF)天线)的天线部23设置在上表面上,即配线层32的表面上。天线部23用作用于测量位置、速度等的毫米波雷达的天线(毫米波天线)。
注意,这里,天线部23画得较粗,以使附图更容易看清。
箭头Q12所示的部分示出了当在箭头Q11所示的部分的图中从上向下观察传感器模块11时图像传感器22和天线部23在半导体基板21上的布置。
在该示例中,天线部23被设置在半导体基板21的同一表面上靠近图像传感器22的位置处。
此外,天线部23包括由多个发射(振荡)贴片天线构成的发射天线部51和由多个接收贴片天线构成的接收天线部52。
在发射天线部51中,多个发射贴片天线通过在图中的纵向和横向上布置而形成。类似地,在接收天线部52中,多个接收贴片天线通过在图中的纵向和横向上布置而形成。特别地,在此图中,一个正方形表示一个贴片天线。
构成天线部23的发射贴片天线和接收贴片天线通过图案化形成在半导体基板21(配线层32)的表面上以布置在同一平面上。其上布置有发射贴片天线和接收贴片天线的平面为毫米波天线的天线表面(放射表面)。
此外,诸如集成电路(IC)元件等元件24-1至24-4安装在半导体基板21的与其上设置有图像传感器22和天线部23的表面相反的表面上。注意,在不需要特别区分元件24-1至24-4的情况下,元件可以被简称为元件24。
例如,各元件24通过用作IC层的配线层33等与其他元件24电气连接,或者经由半导体基板21与图像传感器22或天线部23电气连接。
注意,下文中,半导体基板21的设置有图像传感器22和天线部23的表面还被称为光入射侧表面,并且还将半导体基板21的设置有元件24的表面称为背面。
在传感器模块11中,例如,相机由设置在箭头Q11所示的部分的图中的左半侧的图像传感器22和元件24实现,并且毫米波雷达由设置在图中的右半侧的天线部23和元件24等实现。换句话说,相机和毫米波雷达安装在传感器模块11上。
例如,在箭头Q11所示的部分中,来自被摄体的光从图中上方经由盖玻璃42进入图像传感器22。
图像传感器22接收从被摄体入射的光并对其进行光电转换,从而将传感器模块11的前方作为被摄体来拍摄影像(静态图像或动态图像)。
此外,在箭头Q11所示的部分中,天线部23向图中的发射贴片天线的上侧(即,传感器模块11的前方)发出(发射)毫米波(毫米波段中的无线电波)。此外,天线部23通过接收贴片天线接收被传感器模块11前方的物体反射并从图中的上侧返回的毫米波。通过以这种方式接收被物体反射的毫米波,可以测量传感器模块11前方的物体的位置(即,传感器模块11到物体的距离)、物体的速度等。
在如上所述的传感器模块11中,图像传感器22和毫米波雷达的天线部23设置在同一半导体基板21的同一表面上的彼此靠近的位置处,并且图像传感器22与天线部23的相对位置关系基本不变。
因此,根据传感器模块11,图像传感器22与天线部23的位置关系的校准变得简单(容易),并且在某些情况下,不需要校准。
另外,由于图像传感器22和天线部23的布置位置彼此靠近,因此能够减少位于传感器模块11前方的图像传感器22的视角(即,待成像的区域)与天线部23发出毫米波的区域之间的偏差。因而,能够高精度地测量位置(距离)、速度等。
此外,图像传感器22布置在被半导体基板21、框架41和盖玻璃42包围的空间中,并且天线部23被布置在该空间外。换句话说,包括受光表面在内的整个图像传感器22和天线部23,即,毫米波天线的天线表面(放射表面)被布置在空间分隔的位置(空间分离的位置)处。
因此,在传感器模块11中,能够获得图像传感器22的成像和包括天线部23的毫米波雷达的测量的良好特性。换句话说,能够获得更高质量的影像和更高精度的测量结果。
具体地,例如,与图像传感器22和天线部23被布置在空间不分隔的情况相比,由于图像传感器22被框架41和盖玻璃42包围,因此不易受到从天线部23发射的毫米波的影响。因此,在图像传感器22中,可以降低由毫米波引起的噪声,并且可以获得更高质量的图像。
此外,例如,在传感器模块11中,天线部23未被框架41、盖玻璃42等包围。即,在天线部23的前方进行发射和接收时,不存在阻挡毫米波的的传感器模块11的结构。
因此,可以用更强的毫米波照射前方的物体并接收被物体反射的更强的毫米波,因此,能够以更高的精度测量位置、速度等。
如上所述,根据本技术的传感器模块11,能够容易地校准并且获得良好特性。
<第二实施方案>
<传感器模块的构造示例>
接下来,将参照图2至图13说明应用了本技术的另一实施方案。注意,在图2至图13中,对与图1对应的部分标注相同的附图标记,并适当省略其说明。另外,在图2至图13中,对彼此对应的部分标注相同的附图标记,并适当省略其说明。
在图1所示的示例中,由于在天线部23的前方(在天线部23的正前方)不存在与传感器模块11相关的结构,因此能够通过毫米波获得关于位置、速度等的测量的良好特性。
然而,在图1的示例中,框架41和盖玻璃42被设置为传感器模块11的结构,更具体地,被设置为在天线部23的左斜前方向上的与图像传感器22相关的结构。
因此,取决于天线部23和框架41和盖玻璃42之间的位置关系,存在着因用于测量的毫米波(无线电波)被框架41或盖玻璃42反射或其他原因而发生干扰的可能性。
因此,通过采用其中在毫米波的发射方向上,毫米波雷达的天线部(毫米波的放射表面)位于诸如框架41和盖玻璃42等与图像传感器22相关的结构之前(前方)的构造,可进一步改善与诸如位置、速度等测量相关的特性。
在这种情况下,例如,传感器模块11如图2所示构成。
图2所示的传感器模块11的构成与图1的传感器模块11的不同之处在于设置了天线部81来代替天线部23,并且在其他方面与图1的传感器模块11中的构成相同。
在图2中,与图1的情况类似,箭头Q21所示的部分中示出了传感器模块11的横截面,并且箭头Q22所示的部分中示出了从上观察时传感器模块11的图。
在图2所示的传感器模块11中,图像传感器22和毫米波雷达的天线部81安装在半导体基板21的光入射侧表面上。
天线部81是安装在半导体基板21上的安装天线,并且包括天线基板91、发射天线部92和接收天线部93。
例如,天线基板91通过焊料等安装在半导体基板21的表面上,更具体地,安装在配线层32的表面上。
此外,包括多个发射(振荡)贴片天线的发射天线部92和包括多个接收贴片天线的接收天线部92形成在天线基板91的与半导体基板21侧相反的表面上。
发射天线部92和接收天线部93对应于图1所示的发射天线部51和接收天线部52。在该示例中,其上配置有发射天线部92和接收天线部93的表面为毫米波天线的天线表面。
此外,构成发射天线部92的各贴片天线通过形成在天线基板91中的通孔等电气连接到半导体基板21和元件24。
类似地,构成接收天线部93的各贴片天线通过形成在天线基板91中的通孔等电气连接到半导体基板21和元件24。
因此,发射天线部92基于经由天线基板91的通孔等从半导体基板21供给的信号来发射毫米波。此外,与接收天线部93接收到的毫米波相对应的信号从接收天线部93经由天线基板91的通孔等供给到半导体基板21。
注意,虽然天线部81的放射表面是其上形成有发射天线部92和接收天线部93的表面,但是包括天线基板91的整个天线部81用作毫米波雷达的天线。
另外,箭头Q22所示的部分示出了在箭头Q21所示的部分的图中从上向下观察传感器模块11时在半导体基板21上的图像传感器22和天线部81的布置。
在该示例中,发射天线部92和接收天线部93,即,发射贴片天线和接收贴片天线形成在天线基板91的同一平面上。此外,传感器模块11具有其中通过形成在一个平面上的多个贴片天线(天线部81)执行毫米波的发射和接收的单贴片天线构成。
在如上所述的传感器模块11中,当从半导体基板21观察时,在垂直于半导体基板21的表面的方向上,发射天线部92和接收天线部93(即,天线部81的天线表面)被布置在比与图像传感器22(盖玻璃42)相关的结构更高的位置(更远离半导体基板21的位置)处。
换句话说,在从天线部81发射的毫米波的发射方向上,天线部81的天线表面(放射表面)位于图像传感器22和与图像传感器22相关的结构之前(前方)。
因此,能够抑制由于用于测量的毫米波(无线电波)被诸如盖玻璃42等与图像传感器22相关的结构反射而引起的干扰的发生(减少干扰),并且进一步改善与诸如位置和速度等测量相关的特性。
此外,根据经验已发现,天线的频带,即,将被发射的毫米波的频带(带宽)与用作天线的部分的体积密切相关。
由于天线部81是安装天线,所以可以在不增加半导体基板21的厚度的情况下增加天线体积,并且可以确保足够宽的频带。换句话说,可以实现更宽频带的天线。
此外,由于不需要在不能增加厚度(体积)的半导体基板21上形成所有天线,因此不需要为了应对翘曲并且使上配线层和下配线层对称(即,具有相同的厚度)而在作为与天线部81的安装侧相反的IC层的配线层33中设置无用的层间膜等。因此,能够减少在设置于半导体基板21中的通孔、短截线等中进行发射或接收时与毫米波相对应的信号的反射,从而改善RF特性(高频特性)。
<第三实施方案>
<传感器模块的构造示例>
另外,虽然上面已经说明了单贴片天线构成的示例,但是可以使用双贴片天线构成使得天线的频带能够被扩展(加宽)。
在这种情况下,例如,如图3所示构造传感器模块11。
图3所示的传感器模块11的构成具有在图1的传感器模块11的构成中进一步设置天线部121的结构。
即,在图3的示例中,图像传感器22和毫米波雷达天线部23以及天线部121设置在半导体基板21的光入射侧表面上。此外,图像传感器22、天线部23和天线部121布置在空间上分隔的位置处。
特别地,天线部121是通过粘接等安装在半导体基板21上的天线部23正上方的安装天线,并且包括天线部23和天线部121的部分用作一个毫米波天线。
天线部121包括天线基板131、发射天线部132和接收天线部133。
例如,天线基板131包括玻璃等,并且被布置在半导体基板21上使得天线基板131覆盖发射天线部51和接收天线部52。即,天线基板131布置在天线部23的正上方。注意,这里,与图1的情况不同,发射天线部51和接收天线部52彼此分离地布置。然而,发射天线部51和接收天线部52可以彼此相邻布置。
此外,包括多个发射(振荡)贴片天线的发射天线部132形成在天线基板131的与半导体基板21相反的表面上的面对发射天线部51的位置处。
换句话说,天线基板131被布置在被配置为彼此相对的发射天线部51和发射天线部132之间。
类似地,包括多个接收贴片天线的接收天线部133形成在天线基板131的与半导体基板21相反的表面上面对接收天线部52的位置处。
天线部121的天线表面(放射表面)是其上布置有发射天线部132和接收天线部133的平面。
与图2的情况类似,天线部121的天线表面在毫米波的发射方向上位于与图像传感器22相关的结构(盖玻璃42)的前方。即,在垂直于半导体基板21的表面的方向上,天线部121的天线表面被布置在比与图像传感器22相关的结构更远离(更远)半导体基板21的位置处。
因此,可以减少由诸如盖玻璃42等与图像传感器22相关的结构引起用于测量的毫米波的干扰。
此外,天线部121的天线表面位于与其上布置天线部23的平面不同的位置。即,发射天线部51和接收天线部52以及发射天线部132和接收天线部133不布置在同一平面上。
如上所述,图3中的传感器模块11具有双贴片天线构成,其包括布置在毫米波的发射方向(垂直于半导体基板21的方向)上的不同位置处的两个天线。
例如,在发射毫米波时,当对应于毫米波的信号被供给到发射天线部51时,在发射天线部51和发射天线部132电磁耦合的状况下,毫米波从发射天线部51和发射天线部132发射。即,供给到发射天线部51的信号经由天线基板131被供给到发射天线部132,并且通过发射天线部132输出对应于该信号的毫米波。
此外,在接收毫米波时,在接收天线部52和接收天线部133电磁耦合的状态下,由接收天线部133接收的信号(毫米波)从接收天线部133经由基板131供给到接收天线部52。
通过采用如上所述的双贴片天线构成,可以实现天线的更宽频带并且改善RF特性。
<第四实施方案>
<传感器模块的构造示例>
此外,在双贴片天线构成的情况下,可以通过在沿毫米波的发射方向上布置的贴片天线之间引入空气层来进一步扩展天线的频带。
在这种情况下,例如,传感器模块11如图4所示构成。
图4所示的传感器模块11的构成与图3的传感器模块11的构成基本相同。然而,在图4的传感器模块11中,天线基板131中的发射天线部132正下方的部分和接收天线部133正下方的部分具有凹形状。
因此,在天线部121中,在发射天线部51和发射天线部132之间形成有空气层161,即,间隙。类似地,在接收天线部52与接收天线部133之间也形成有空气层162(间隙)。
通过形成这种空气层,发射天线部51和发射天线部132之间的平均介电常数以及发射天线部52和接收天线部133之间的平均介电常数低于图3的示例中的那些平均介电常数。
结果,能够实现天线的更宽的频带,并且能够进一步增大天线(毫米波)的增益,即信号强度。
此外,在图4所示的示例中,由于天线部121的天线表面位于与图像传感器22相关的结构的前方,因此能够减少毫米波的干扰。
<第五实施方案>
<传感器模块的构造示例>
注意,在上述示例中,由于毫米波雷达的天线和图像传感器22彼此相邻布置,所以图像传感器22可能受到来自天线的不必要的辐射的影响。
因此,例如,如图5所示,可以使用导电性物质来减少不必要辐射的影响。
图5所示的传感器模块11的构造是其中在图2所示的传感器模块11的构造中进一步设置导电性物质191的构成。注意,这里,以在图2所示的传感器模块11中设置导电性物质191为例进行说明,但不以此示例为限制,导电性物质191还可以设置在如图3和图4所示的传感器模块11中。
在图5所示的示例中,例如,如箭头W11所示,可能从天线部81向图像传感器22发生不必要的辐射(不必要的毫米波辐射)。
因此,在本示例中,在半导体基板21上的位于天线部81与图像传感器22之间的结构中,导电性物质被涂敷至天线部81侧的表面。
具体地,在框架41的位于天线部81与图像传感器22之间的部分的侧面(表面)涂敷导电性物质191。
此外,导电性物质191电气连接到设置在半导体基板21上的用于模拟电源(用于模拟电路)的接地(GND),即模拟接地。
通过设置这种导电性物质191,来自天线部81的不必要的辐射被导电性物质191吸收并排出至模拟接地。这能够减少由图像传感器22接收到的来自天线部81的不必要的辐射的影响。即,能够减少噪声,并且能够获得更高质量的视频。
注意,在上述各实施方案中,在半导体基板21的配线层32或配线层33中设置有用于图像传感器22的模拟接地和用于毫米波雷达(即,由毫米波雷达发射和接收的毫米波)的毫米波反射模拟接地。
因此,可以使用于图像传感器22的模拟接地(图像传感器模拟接地)和毫米波反射模拟接地共用。即,设置于半导体基板21上的一个相同的模拟接地可以用作图像传感器22的模拟接地和毫米波反射模拟接地(即,起到这样的功能)。
通过这样设置,可以进一步增加模拟接地的面积,从而能够减少图像传感器22(相机)侧的电源波动。
注意,例如,当从与半导体基板21的表面平行的方向观察传感器模块11时,可以在配线层32或配线层33中的位于图像传感器22与诸如天线部23等毫米波雷达的天线之间的位置处设置被称为所谓的实体图案(solid pattern)的具有大面积的模拟接地。
在这种情况下,设置在图像传感器22与毫米波雷达的天线之间的实体图案(模拟接地)既用作图像传感器22的模拟接地又用作毫米波反射模拟接地。即,相机和毫米波雷达共用同一个模拟接地。
此外,例如,设置在传感器模块11中的多个元件24中的一些是用于数字电源(数字电路)或模拟电源(模拟电路)的低压差(LDO)IC,即,低压差调节器或DC/DC转换器。可以说,这些LDO IC和DC/DC转换器起到模拟或数字电源的作用。
作为诸如模拟或数字电源(即,LDO IC或DC/DC转换器)等的电源电路的这些元件24可以由图像传感器22(相机)和毫米波雷达共用(共享)。即,相同的元件24可以用作用于相机的(用于图像传感器22的)电源和用于毫米波雷达的电源(即,使其具有这样的功能)。
通过这样布置,与为相机和毫米波雷达分别设置电源的情况相比,能够进一步降低传感器模块11中的功耗。
<第六实施方案>
<传感器模块的构造示例>
此外,可以在图1所示的传感器模块11的构造中设置用于加强的框架部件,以提高强度。
例如,在如图1所示的示例那样通过图案化在半导体基板21上形成贴片天线的单个贴片天线构造中,半导体基板21可能由于温度等原因发生翘曲。
因此,可以设置用于加强半导体基板21的框架部件,框架部件包括作为露出部的用于露出多个贴片天线中的每一个的通孔。
在这种情况下,例如,传感器模块11如图6所示构成。
图6所示的传感器模块11的构成是其中在图1所示的传感器模块11的构成中进一步设置框架部件221的构成。
在图6中,在箭头Q31所示的部分中示出了传感器模块11的截面,在箭头Q32所示的部分中示出了从上方观察框架部件221的图。
在箭头Q31所示的部分中,在半导体基板21上的天线部23的正上方布置有包含导体或非导体的用于加强的框架部件221。
通过设置这种框架部件221,能够减少因温度等引起的半导体基板21的翘曲,即,半导体基板21的翘曲波动。因此,这能够获得对于利用图像传感器22进行拍摄和利用毫米波雷达进行测量的良好特性。
此外,框架部件221可以具有导电性,并且框架部件221可以电气连接到设置在半导体基板21上的模拟接地。通过这样做,与图5的示例类似地,可以减少由图像传感器22接收到的来自天线部23的不必要的辐射的影响。
此外,如箭头Q32所示,在天线部23的各贴片天线的正上方的框架部件221的部分中,设置有用于露出贴片天线的通孔,即,天线表面设置为露出部。
例如,这里,当从垂直于半导体基板21的表面的方向(上方)观察框架部件221时,在框架部件221中具有正方形形状的一个通孔被设置为用于露出一个贴片天线231的露出部232。即,贴片天线231被形成露出部232的框架部件221的壁面包围,从而使贴片天线231处于露出的状态。
因此,由于在贴片天线231与贴片天线231前方的要被测量位置或速度的物体之间不存在形成框架部件221的部件,因此毫米波不被框架部件221屏蔽。
注意,这里,为了便于观察附图,不彼此区分构成天线部23的发射贴片天线和接收贴片天线,并且一个阴影(阴影线)的正方形被示为一个贴片天线,并且示出的贴片天线的个数少。这同样适用于稍后将说明的图7和图8。
此外,在图6中,只有多个贴片天线中的一个贴片天线被标注了附图标记。然而,在下文中,构成天线部23的任意发射或接收贴片天线也被称为贴片天线231。
类似地,在设置在框架部件221的多个露出部中仅对一个露出部标注附图标记,然而,以下,设置在框架部件221的任意露出部也被称为露出部232。
在本示例中,针对一个贴片天线231设置一个具有正方形形状的露出部232。
即,在从垂直于半导体基板21的表面的方向观察框架部件221的情况下,框架部件221设置有在彼此垂直的垂直方向和水平方向上规则地布置的多个露出部232。换句话说,框架部件221以网格图案设置有多个露出部232。注意,可以针对多个贴片天线231设置一个露出部232。
由于已知这种网格形状的框架部件221具有高强度,所以能够通过将框架部件221设置在半导体基板21的天线部23的正上方来减少半导体基板21的翘曲波动。
<第六实施方案的变形例>
<框架部件的构造示例>
注意,设置在框架部件221中的露出部的数量和形状不限于图6所示的示例,并且可以是任何数量和形状。
例如,如图7所示,一个包围多个贴片天线231的通孔可以是一个露出部261。
注意,图7是其中从垂直于半导体基板21的表面的方向观察传感器模块11的框架部件221的图。另外,这里,在设置于框架部件221的多个露出部中,仅对一个露出部标注附图标记。然而,在下文中,在框架部件221中设置的任意露出部也被称为露出部261。
在本示例中,在框架部件221中,具有沿图中的纵向的长边的矩形形状的多个露出部261沿着图中的横向(垂直于纵向的方向),即,沿着露出部261的短边方向布置。
换句话说,框架部件221具有竹帘形状的框架,其中多个露出部261形成为类似竹帘。注意,这种竹帘形状也可以说是网格形状中的一种(示例)。
在图7中,在图中在纵向排布的4个贴片天线231被形成一个露出部261的框架部件221的壁面包围。结果,四个贴片天线231处于露出在一个露出部261的部分中的状态。
由于已知这种竹帘形状框架也具有高强度,因此可以通过在半导体基板21上的天线部23的正上方设置具有如图7所示的竹帘形状的框架部件221来减少半导体基板21的翘曲波动。
另外,例如,如图8所示,具有包围一个贴片天线231的圆形(圆柱状)的通孔可以是一个露出部291。
注意,图8是其中从垂直于半导体基板21的表面的方向观察传感器模块11的框架部件221的图。另外,这里,在设置于框架部件221中的多个露出部中,仅对一个露出部标注附图标记。然而,在下文中,设置在框架221中的任意的露出部也称为露出部291。
在本示例中,在框架部件221中,当从垂直于半导体基板21的表面的方向观察时,具有圆形形状的多个露出部291被形成为在图中的纵向方向和横向方向上规则地排布。
具体地,一个贴片天线231被形成一个露出部291的框架部件221的壁面包围。因此,一个贴片天线231处于在一个露出部291中的部分中露出的状态。
由于已知其中设置有具有圆形形状的多个露出部291的结构具有比上述竹帘形状或网格形状更高的强度,所以能够通过在半导体基板21上的天线部23的正上方设置具有如图8所示的形状的框架部件221来减少半导体基板21的翘曲波动。
注意,如参考图6至图8所述,露出贴片天线231的露出部的形状可以是任何形状。此外,从贴片天线231出射的毫米波(无线电波)的辐射的形状根据露出部的形状而改变。
因此,可以通过调整露出部的形状来调整从贴片天线231出射的毫米波的辐射的形状。
<第七实施方案>
<传感器模块的构造示例>
此外,例如,在如图4所示的示例中的双贴片天线构成的情况下,也起到天线的功能的天线基板还可以用作在空间上分隔图像传感器22的部件。即,可以共用一个部件作为图像传感器22的盖玻璃和框架,以及安装天线的天线基板。
在这种情况下,例如,传感器模块11如图9所示构成。
图9所示的传感器模块11的构成是其中新设置天线基板321来代替图4所示的传感器模块11的框架41、盖玻璃42和天线基板131的构成。
在图9中,在箭头Q41所示的部分中示出了传感器模块11的横截面,在箭头Q42所示的部分中示出了从上方观察传感器模块11的图。
如箭头Q41所示,在本示例中,天线基板321通过粘接等安装在半导体基板21的光入射侧表面上。
例如,天线基板321包括诸如基于Si(硅)和O(氧),即,包含Si和O作为主要原料的玻璃等部件。
另外,天线基板321中的位于图像传感器22、发射天线部51及接收天线部52的正上方的部分具有为凹形状,并且形成作为间隙的空气层331、空气层332和空气层332。
即,图像传感器22被配置在被天线基板321和半导体基板21包围的空间中,并且该空间为空气层331。
在这种情况下,包围图像传感器22的周边的天线基板321的部分用作盖玻璃(保护部件)和框架。
类似地,发射天线部51被配置在被天线基板321和半导体基板21包围的空间中(即,在空气层332中),并且接收天线部52被配置在被天线基板321和半导体基板21包围的空间中(即,在空气层333中)。
因此,包括受光表面的整个图像传感器22与构成毫米波雷达的天线的发射天线部51、接收天线部52、发射天线部132和接收天线部133在空间上分隔(分离)。
因此,在图9所示的传感器模块11中,与图1的情况类似地,同样可以减少图像传感器22中由毫米波引起的噪声,并且获得更高质量的图像。
另外,如图4的示例类似地,发射天线部132和接收天线部133的部分以及天线基板321的部分均用作天线的一部分。
在传感器模块11中,在发射天线部51和发射天线部132电磁耦合并且接收天线部52和接收天线部133电磁耦合的状态下执行毫米波的发射和接收。
即,供给到发射天线部51的信号经由空气层332和天线基板321被供给到发射天线部132,并且从发射天线部132输出对应于该信号的毫米波。此外,接收天线部133接收到的信号(毫米波)从接收天线部133经由天线基板321和空气层333被供给到接收天线部52。
在这种情况下,其上布置有发射天线部132和接收天线部133的平面为毫米波的天线表面,并且,如图2中的情况类似地,该天线表面在毫米波的辐射方向上位于与图像传感器22相关的结构的前方。因此,能够减少由与图像传感器22相关的结构引起的用于测量的毫米波的干扰。
此外,在该示例中,由于设置有用作间隙的空气层332和空气层333,与图4所示的示例类似地,能够降低平均介电常数,并且可以实现天线的更宽的频带并且可以进一步增加天线(毫米波)的增益。
此外,如箭头Q42所示,天线基板321是具有布置为覆盖半导体基板21的整个图像传感器22和天线部23部分的框架结构的构件。因此,与在图6等中图示的示例类似地,天线基板321还用作用于加强的框架部件,并且能够减少半导体基板21的翘曲波动。
<第七实施方案的变形例>
<传感器模块的构造示例>
注意,在图9中,已经示出了其中空气层332和空气层333设置在发射天线部51和接收天线部52周围的示例,然而,可以存在其中不设置空气层332和空气层333的情况。
在这种情况下,例如,传感器模块11如图10所示构成。
图10所示的传感器模块11的构成与图9所示的传感器模块11的构成基本相同,并且与图9所示的传感器模块11的构成的不同之处在于没有设置空气层332和空气层333。
在这种情况下,与图9的示例相比,由于天线的频带因不存在间隙而变窄,但是天线基板321与半导体基板21彼此接触的面积增大,因此能够进一步减小半导体基板21的翘曲波动。
<第八实施方案>
<传感器模块的构造示例>
此外,在用于图像传感器22的模拟接地和毫米波反射模拟接地如上所述地被设置为共用的情况下,共用的模拟接地可以用作散热器。
这种情况下,例如,传感器模块11如图11所示构成。
图11所示的传感器模块11的构造是其中在图1所示的传感器模块11的构造中进一步设置了散热部件361的构造。
在该示例中,例如,共用模拟接地(未示出)设置在半导体基板21的配线层32中。此外,共用模拟接地既用作用于图像传感器22的模拟接地也用作毫米波雷达的毫米波反射模拟接地。
此外,例如,包括石墨片等的散热部件361连接至共用模拟接地,并且共用模拟接地还用作散热器。因此,能够更有效地散热。
在这种情况下,例如,由图像传感器22等产生的热经由共用模拟接地被热传递至散热部件361并且被散发至外部空气。
注意,由于作为毫米波雷达的天线的天线部23是无源元件,即使将毫米波雷达的毫米波反射模拟接地用作散热路径(散热器),毫米波雷达的操作和特性不会受到特别影响。
<第九实施方案>
<传感器模块的构造示例>
此外,例如,如图12所示,在图像传感器22被倒装芯片安装时,可以获得这样的结构,其中通过散热部件391直接从图像传感器22和用于毫米波雷达的元件24执行热传递的结构。
在图12所示的示例中,图像传感器22以倒装芯片的方式安装在半导体基板21的与其上设置有天线部23的表面相反的表面上。
即,在半导体基板21中形成有用于倒装芯片安装的通孔392,并且在半导体基板21的背面,图像传感器22以倒装芯片的方式被安装在通孔392的部分。特别地,在此,图像传感器22的受光表面朝向半导体基板21的光入射侧表面。
此外,半导体基板21的光入射侧表面设置有盖玻璃42,并且通孔392的光入射侧被盖玻璃42覆盖。此外,毫米波雷达的天线部23形成在半导体基板21的光入射侧表面上。
因此,图像传感器22的受光表面布置在被半导体基板21、更具体地,半导体基板21的形成通孔392的侧表面、图像传感器22和盖玻璃42围成的空间中。换句话说,图像传感器22的受光表面和天线部23被布置在空间分隔的位置处。
此外,在该示例中,元件24-2至24-4是诸如构成毫米波雷达的放大器等IC元件(毫米波元件),并且这些元件24-2至24-4和图像传感器22被布置在同一表面上。
并且,包含石墨片等的散热部件391连接到元件24-2至24-4和图像传感器22中的各者的与半导体基板21的背面侧相反的表面。
因此,由于图像传感器22和元件24生成的热量直接被散热部件391传热而无需经过模拟接地等,因此能够更有效地散热。
另外,在本示例中,由于图像传感器22安装在半导体基板21的与设置有天线部23的表面相反的表面上,因此能够抑制被图像传感器22接收的从天线部23出射的毫米波的影响。
注意,在图12所示的示例中,还可以在半导体基板21上的天线部23的正上方进一步设置图3或图4中所示的天线部121。此外,在图12所示的示例中,也可以代替天线部23而设置图2中所示的天线部81。
<第十实施方案>
<天线部的构造示例>
此外,在图1所示的示例中,发射天线部51和接收天线部52设置在彼此相邻的位置。然而,例如,如图13所示,发射天线部51和接收天线部52可以布置在图像传感器22的两侧。
图13是其中从垂直于半导体基板21的表面的方向观察传感器模块11的图。
在该示例中,图像传感器22设置在半导体基板21的光入射侧表面的中央,并且图像传感器22布置在被半导体基板21、框架41和盖玻璃42包围的空间中。
此外,发射天线部51在图中设置于图像传感器22的右侧,并且接收天线部52在图中设置于图像传感器22的左侧。换句话说,图像传感器22布置在发射天线部51和接收天线部52之间。
如上所述,通过将发射天线部51和接收天线部52布置在彼此分开一定程度的位置处,毫米波的振荡和接收,换句话说,发射电路和接收电路能够被明确地电气分开(分离)。因此,能够获得关于毫米波雷达的测量的更加良好的特性。
<传感器模块的功能构成示例>
具有上述各构成的传感器模块11例如可以用于手势辅助。
在这种情况下,例如,传感器模块11具有其中安装有低像素数高速成像装置和毫米波雷达的构成,所述低像素数高速成像装置由图像传感器22等构成,并且集成了光电二极管(PD)和IC的PDIC像素应用于所述低像素数高速成像装置。
例如,低像素数高速成像装置用于检测诸如目标用户的眨眼等相对高速的运动,并且毫米波雷达用于检测相对低速的运动。在这种情况下,,例如在检测眨眼时,需要使用低像素数高速成像装置以约20kHz的帧频拍摄图像(影像)。
此外,除了诸如汽车等车辆和诸如火车和船舶等移动体之外,上述传感器模块11可以应用于或安装在诸如移动设备和用于工厂和家庭的建筑部件等各种电子设备中。
此外,例如,上述传感器模块11的功能构造可以为如图14所示的构造。特别地,这里,将参考图14说明图1所示的传感器模块11的功能构成。
图14所示的传感器模块11包括图像传感器22、时钟元件441、锁相环(PLL)电路442、运算部443、3.3V的LDO 445、1.8V的LDO 446、1.2V的LDO 447、串行时钟线(SCL)448、串行数据线(SDA)449、合成器450、放大部451、发射天线部51、接收天线部52、放大部452、混频器453、低通滤波器(LPF)454、模数转换器(ADC)455、电平转换器456和IO扩展器457。
例如,在传感器模块11中,通过合成器450、放大部451、发射天线部51、接收天线部52、放大部452、混频器453、LPF 454、ADC 455、电平转换器456等来实现调频连续波(FMCW)方法的毫米波雷达。
例如,时钟元件441包括晶体振荡器,并且向PLL电路442输出用于生成时钟信号的预定频率的信号。PLL电路442通过对从时钟元件441供给的信号进行例如分频来生成时钟信号,并且将该时钟信号供给到运算部443。
例如,运算部443包括例如由数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)等,并且控制传感器模块11的整体操作。
例如,运算部443基于从PLL电路442供给的时钟信号对传感器模块11的各部件进行操作,并且将从PLL电路442供给的时钟信号供给到图像传感器22等。
此外,例如,运算部443通过用于扩展的IO扩展器457向放大部451、放大部452和混频器453供给控制信号,从而控制放大部451、放大部452和混频器453的操作。
图像传感器22包括像素阵列部481、驱动器482、定序器483、相关双采样(CDS)电路484、ADC 485、输出部486和图像处理部487。
在像素阵列部481中,多个像素被设置为以矩阵方式排布。此处,在附图中横向是行方向,并且布置在行方向上的多个像素也被称为像素行。另外,在图中纵向为列方向,并且布置在列方向上的多个像素也被称为像素列。
例如,构成像素阵列部481的像素包括PD、传输晶体管、浮动扩散部(FD)、放大晶体管、选择晶体管和复位晶体管。
在这种情况下,入射到光电转换部(PD)上的光被光电转换,并且作为光电转换的结果而获得的电荷经由传输晶体管被传输到FD。
然后,在选择晶体管导通的情况下,与FD中累积的电荷对应的电压信号经由放大晶体管和选择晶体管被输出到垂直信号线(未示出)。此外,复位晶体管导通并且适当地排出在FD和PD中累积的电荷。
在包含具有这种构造的像素的像素阵列部481中,能够拍摄具有更小噪声的高质量图像。
注意,每个像素的构造不限于上述构造,并且可以是诸如其中从上述构造中省略传输晶体管或选择晶体管的构造等任何构造。
驱动器482经由信号线(未示出)向构成像素阵列部481的各像素供给驱动信号,从而控制诸如电荷传输和信号读出等各像素的操作。
定序器483基于从运算部443供给的时钟信号来控制驱动器482、CDS电路484、ADC485和输出部486的操作时序。
CDS电路484通过对经由垂直信号线(未示出)从像素阵列部481的各像素供给的信号执行相关双采样(CDS)来生成像素信号,并且将将像素信号供给到对应于各像素列的ADC485。
在图像传感器22中,针对每个像素列(垂直信号线)设置ADC 485。然而,这里仅为部分ADC 485标注了附图标记以便于查看附图。
ADC 485将从CDS电路484供给的模拟像素信号转换成数字像素信号,并将数字像素信号供给到输出部486。输出部486基于从各ADC 485供给的各像素的像素信号生成图像信号,并将图像信号供给到图像处理部487。
图像处理部487对从输出部486供给的图像信号执行诸如色彩空间转换和去马赛克处理等各种图像处理,并将经过处理而获得的图像信号供给到运算部443。在运算部443中,对从图像处理部487供给的图像信号,即图像传感器22拍摄的影像执行物体识别等。
此外,传感器模块11设置有用作为传感器模块11的各部件供的模拟或数字电源的3.3V的LDO 445、1.8V的LDO 446和1.2V的LDO 447。例如,图像传感器22和毫米波雷达共用3.3V的LDO 445至1.2V的LDO 447。
SCL 448和SDA 449是连接运算部443和外部设备的I2C总线。具体地,SCL 448为用于时钟的信号线,SDA 449为用于数据传输的信号线,运算部443经由SDA 449与外部设备交换数据。
PLL电路444通过例如对从运算部443供给的时钟信号进行分频来生成新的时钟信号,并将新的时钟信号供给到合成器450。
合成器450基于从PLL电路444供给的时钟信号通过在频率方向上执行扫描以生成频率随时间变化的FMCW信号,并将FMCW信号供给到放大器451和混频器453。
放大部451放大从合成器450供给的FMCW信号并将放大的FMCW信号供给到发射天线部51,从而使得从发射天线部51出射(输出)对应于FMCW信号的毫米波。
放大部452放大与接收天线部52接收到的毫米波相对应的接收信号,并将放大的接收信号供给到混频器453。混频器453将从合成器450供给的FMCW信号与从放大器452供给的接收信号混合以生成中频信号,并将中频信号供给到LPF 454。
LPF 454对从混频器453供给的中频信号执行仅使低频分量通过的滤波,并且将作为其结果而获得的输出信号供给到ADC 455。
电平转换器456向ADC 455供给其电压随时间变化的参考信号。ADC 455基于从电平转换器456供给的参考信号对从LPF 454供给的输出信号进行AD转换,并将获得的数字输出信号供给到运算部443。
在运算部443中,基于从ADC 455供给的输出信号,获得到传感器模块11前方的物体的距离,即,物体的位置和物体的移动速度。例如,在被测物体正在移动的情况下,如果毫米波被物体反射,则毫米波的相位发生偏移。因此,在传感器模块11中,根据FMCW信号与接收信号之间的相移(相差),即与相移对应的中频信号,来测量到物体的距离和物体的速度。
在具有如上构成的传感器模块11中,基于同一(一个)时钟元件441的输出生成的时钟信号被用在图像传感器22的成像操作和诸如FMCW信号的生成等由毫米波雷达进行测量时的操作中。此外,图像传感器22和构成天线部23的发射天线部51和接收天线部52被布置在靠近的距离处。
因此,在图像传感器22的图像(影像)的成像时序(图像的帧速率)与天线部23的毫米波的发射时序之间几乎没有时间滞后,即,时间偏差。
此外,通常需要以规则的时间间隔对运算部443中的图像信号和输出信号的同步进行校准。然而,在传感器模块11中,如上所述由于成像时序和发射时序之间几乎不存在偏差,因此不需要或者可以即刻执行用于使图像信号和输出信号同步的校准。
此外,在传感器模块11中,图像传感器22和天线部23被设置在同一半导体基板21上。因此,图像传感器22和天线部23之间的相对位置关系总是恒定的,并且位置关系的校准是不必要的或者能够容易地执行。
<制造工艺的说明>
接着,对上述传感器模块11的制造方法进行说明。注意,这里,将说明图2和图3所示的各传感器模块11的制造作为示例。然而,基本上,具有不同构造的传感器模块11也可以类似于图2和图3所示的传感器模块来制造。
首先,参照图15,对制造具有图3所示的构造的传感器模块11的制造工艺进行说明。
首先,如箭头W41所示,制造包括芯基板31、配线层32和配线层33的半导体基板21。在这个步骤中,发射天线部51和接收天线部52也形成在配线层32的表面上。
接着,如箭头W42所示,在半导体基板21的背面,即,配线层33的表面安装诸如元件24等部件,并且进一步地,如箭头W43所示,在半导体基板21的光入射侧表面,即,配线层32的表面安装图像传感器22。
最后,如箭头W44所示,在半导体基板21的光入射侧表面,即,配线层32的表面上形成与图像传感器22和天线部121相关的结构。
例如,在该示例中,通过粘接等将包围图像传感器22的外周的框架41固定在半导体基板21的光入射侧表面上,并且通过粘接等将盖玻璃42进一步固定在框架41的顶部上。
此外,通过粘接等将天线部121安装在半导体基板21的光入射侧表面上的位于发射天线部51和接收天线部52正上方的位置处。
在执行上述步骤后,图3所示的传感器模块11完成。
接下来,将参照图16说明用于制造具有图2所示构造的传感器模块11的制造工艺。
首先,如箭头W51所示,制造包括芯基板31、配线层32和配线层33的半导体基板21。
接着,如箭头W52所示,在半导体基板21的背面,即,配线层33的表面安装诸如元件24等部件。
此外,如箭头W53所示,在半导体基板21的光入射侧表面,即,配线层32的表面上安装天线部81。
最后,如箭头W54所示,在半导体基板21的光入射侧表面,即,配线层32的表面上形成图像传感器22以及与图像传感器22相关的结构。
例如,在该示例中,图像传感器22安装在半导体基板21的光入射侧表面上。然后,通过粘接等将包围图像传感器22的外周的框架41固定在半导体基板21的光入射侧表面,并且在框架41的上部通过粘接等进一步固定盖玻璃42。
执行上述步骤后,图2所示的传感器模块11完成。
<第十一实施方案>
<传感器模块的构造示例>
例如,在图2所示的传感器模块11中,通过在与图像传感器22相关的结构的前方设置天线部81的放射表面(天线表面),抑制了由与图像传感器22相关的结构引起的对于测量用的毫米波的干扰。
在图2的示例中,框架41和盖玻璃42被设置为与图像传感器22相关的结构。然而,透镜外壳等也可以被进一步设置为与图像传感器22相关的结构。在设置透镜外壳等的情况下,需要将毫米波的放射表面放置得更加靠前,以抑制毫米波的干扰的发生。
因此,在毫米波雷达的封装(封装上的天线)与半导体基板21之间可以设置底部升高基板(自由尺度板),其使得不必要的辐射更难以产生。这样,毫米波雷达的封装和图像传感器22可以布置得彼此更靠近,但同时也抑制了毫米波干扰的发生。
这种情况下,例如,传感器模块11如图17所示地构成。图17示出了传感器模块11的横截面。注意,在图17中,对与图1对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
在图17所示的传感器模块11中,图像传感器22安装在半导体基板21上,并且以与图1的示例类似的布置设置框架41和盖玻璃42以包围图像传感器22。
此外,包括将来自外部的光引导至图像传感器22的透镜的透镜外壳501被设置在半导体基板21上,并且图像传感器22、框架41和盖玻璃42被透镜外壳501覆盖。
在该示例中,设置框架41、盖玻璃42和透镜外壳501作为与图像传感器22相关的结构。
底部升高基板502通过凸块安装在半导体基板21上方的与透镜壳体501相邻的位置处,并且构成毫米波雷达的封装的基板503,即,毫米波雷达的模块通过凸块安装在底部升高基板502上。
生成模拟信号的RFIC 504布置在基板503中。例如,RFIC 504对应于例如图14中所示的合成器450和混频器453等。换句话说,RFIC 504设置有合成器450和混频器453等。
此外,包括通过图案化形成的多个贴片天线的天线部23设置在基板503的与底部升高基板502相反的表面上。天线部23包括发射天线部51和接收天线部52,并且用作毫米波雷达的天线(毫米波天线)。
在图17的示例中,基板503、RFIC 504和天线部23构成毫米波模块505,其是毫米波雷达的模块(封装)。具体地,在本示例中,模拟部集成在毫米波雷达的毫米波模块505中。
在传感器模块11中,在毫米波模块505和半导体基板21之间设置有具有与透镜外壳501的高度相对应的厚度(高度)的底部升高基板502。换句话说,毫米波模块505经由底部升高基板502安装在半导体基板21上。
因此,传感器模块具有如下构成,其中毫米波雷达的天线部23(毫米波的天线表面)在毫米波的出射方向上,即,在图中的纵向上位于与诸如透镜外壳501等图像传感器22相关的结构之前(前方)。
因而,由于用于测量的毫米波(无线电波)被诸如透镜外壳501等与图像传感器22相关的结构反射而引起的干扰的发生能够得到抑制(减少了干扰),并且能够进一步改善诸如位置和速度等与测量相关的特性。此外,由于能够抑制干扰的发生,所以能够将毫米波模块505和图像传感器22布置得彼此靠近,并且可以使传感器模块11小型化。
特别地,在传感器模块11中,由于仅需要根据透镜外壳501的高度等调整底部升高基板502的厚度(高度),所以能够容易地抑制毫米波的干扰。
注意,天线部23(毫米波的天线表面)的布置位置不一定必须在毫米波出射方向上位于与图像传感器22相关的结构的前方。天线部可以布置在能充分抑制毫米波的干扰的任何位置处。
用于电气连接毫米波模块505(基板503)和半导体基板21的多个通孔(throughvia)形成在底部升高基板502中。
这些通孔仅用于传输模拟I/O信号或为毫米波模块505供电。即,在底部升高基板502中仅设置用于传输供应(输入)到毫米波模块505的输入信号的通孔、用于传输从毫米波模块505输出的输出信号的通孔以及用于向毫米波模块505供电的通孔。
在毫米波模块505和半导体基板21之间,只有I/O信号(输入信号和输出信号)的交换和供电经过底部升高基板502执行。
如上所述,由于底部升高基板502是一块仅传输(传递)I/O信号和供电的电路基板,因此底部升高基板502几乎没有不必要的辐射。因此,能够抑制由从底部升高基板502出射的不必要的毫米波导致的对图像传感器22的干扰,并且能够将毫米波模块505和图像传感器22布置得彼此更靠近。
除了通孔之外,在底部升高基板502中还形成了三个接地层506-1至506-3。例如,这些接地层506-1至506-3电气连接到设置在半导体基板21中的接地等。
注意,在下文中,在不需要特别彼此区分接地层506-1至506-3的情况下,这些接地层可以被简称为接地层506。另外,在此处,以在垂直于底部升高基板502的表面的方向上在底部升高基板502中形成三个接地层506为例进行说明。然而,也可以形成任意数量的接地层506。
图17中箭头Q61所示的部分示出了从垂直于底部升高基板502的表面的方向观察底部升高基板502的接地层506部分的图。
在该示例中,包括通孔507-1和通孔507-2在内的多个通孔形成在底部升高基板502中,并且包括具有矩形框架形状的接地配线图案的接地层506被形成为包围所有通孔。
例如,通孔507-1和通孔507-2是用于传输I/O信号或供电的上述通孔。以下,在不需要特别彼此区分诸如通孔507-1和507-2等设置在底部升高基板502中的通孔的情况下,这些通孔也被简称为通孔507。
例如,当经由通孔507从半导体基板21供给输入信号时,毫米波模块505根据输入信号从发射天线部51出射毫米波。此外,例如,毫米波模块505经由通孔507将与接收天线部52接收到的毫米波相对应的输出信号供给到半导体基板21。
通过以接地层506包围用于I/O信号的传输或供电的通孔507,即底部升高基板502的内部,能够减少来自外部的噪声,并且能够提高I/O信号的质量。
<第十一实施方案的变形例1>
<传感器模块的构造示例>
在图17中,说明了在底部升高基板502中形成有矩形框架形状的接地层506的示例。然而,不限于该示例,接地层可以是任意形状,或者可以采用其中底部升高基板502中没有形成接地层的构成。
例如,如图18所示,作为接地层506的代替,可以在底部升高基板502上形成有大面积的配线图案作为接地层531。注意,在图18中,对与图17对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
图18示出了从垂直于底部升高基板502的表面的方向观察底部升高基板502中的接地层531部分的图。
在本示例中,底部升高基板502的包含形成通孔507的部分的内部的区域被接地层531包围。接地层531包括平面接地配线图案,并且由接地层531形成电容。
特别地,在该示例中,底部升高基板502的内部中除了通孔507之外的几乎所有部分都是构成接地层531的配线图案,因此,接地层531部分的面积比图17所示的示例更宽(更大)。
由于通过这种平面接地层531形成更大的电容,所以能够使从半导体基板21到毫米波模块505的供电更加稳定。注意,形成用于电源的稳定化电容的配线图案不一定是接地层531,只要配线图案形成在底部升高基板502中即可。
<第十一实施方案的变形例2>
<传感器模块的构造示例>
此外,还可以想到的是,图像传感器22用作传感器模块11中的测距传感器。
具体地,例如,通过将图像传感器22与诸如激光二极管(LD)或发光二极管(LED)的光源组合使用,可以实现基于间接飞行时间(iToF)法的距离测量。
这种情况下,例如,传感器模块11具有如图19所示的构成。注意,在图19中,对与图17对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
在图19所示的传感器模块11中,图像传感器22安装在半导体基板21上,并且以与图17的示例类似的布置设置框架41和盖玻璃42以包围图像传感器22。
此外,在图像传感器22附近的半导体基板21上布置底部升高基板502,并且在底部升高基板502上安装(布置)设置有RFIC 504和天线部23的基板503。
此外,在半导体基板21上的底部升高基板502附近安装包括LD或LED等的光源561。特别地,在半导体基板21上,毫米波模块505(基板503),即底部升高基板502布置在光源561和图像传感器22之间。
在半导体基板21上以包围光源561的方式设置有框架562,并且在框架562的上部以与光源561面对的方式设置有板状的盖玻璃563。盖玻璃563用作光源561的防护、防尘和防液滴的保护盖(保护部件)。
在通过iToF法进行测距时,测距光从光源561朝向前方的物体发射,并且测距光的反射光被图像传感器22接收,因而,基于图像传感器22获得的信号计算到对象的距离。
在这种情况下,如果光源561与图像传感器22相邻布置,则光源561输出的光可能直接进入图像传感器22而影响测距。
因此,在图19所示的传感器模块11中,毫米波模块505和底部升高基板502布置在光源561和图像传感器22之间,并且实现用于iToF法的测距的光的分离。即,在从光源561输出的光中,直接指向图像传感器22的光被毫米波模块505和底部升高基板502遮蔽。因此,能够防止从光源561输出的光直接进入图像传感器22。
此外,在这种情况下,由于能够抑制来自光源561的光直接进入图像传感器22,因此能够将光源561、毫米波模块505和图像传感器22布置得彼此靠近。
因此,能够实现传感器模块11的小型化,并且能够在传感器模块11中实现诸如基于毫米波的测距功能和通过iToF法的测距功能等的许多功能,即,能够实现多功能化。
<第十二实施方案>
<传感器模块的构造示例>
顺便提及地,构成传感器模块11的半导体基板21的介电常数大于空气的介电常数,并且电磁波容易在电介质传播。
例如,在图1所示的示例中,图像传感器22直接安装在半导体基板21上,并且半导体基板21的周围存在空气。
因此,在天线部23中生成的电磁波(毫米波),即,不必要的辐射穿过半导体基板21的内部并直接入射至图像传感器22的硅(Si)部分。这可能影响与图像传感器22成像相关的特性。特别地,已经通过实际测量证实,在诸如车载雷达的80Hz左右的高频带中,电磁波在半导体基板中传播。
此外,在通过粘接将图像传感器22和框架41安装在半导体基板21上时,可能无法获得足够的接合强度,或者影响安装在同一半导体基板21上的毫米波雷达的特性。
例如,诸如含氟材料、液晶材料或非极性树脂材料等用于高频的材料可以用于构成天线部23的贴片天线的图案部分。然而,如果半导体基板21的配线层32、配线层33等根据图像传感器22的结构形成而形成,则毫米波雷达的高频特性,诸如,例如能量损耗和辐射特性等将受到很大影响。即,如果使用其上容易安装图像传感器22等的半导体基板21,则毫米波雷达的高频特性可能劣化。特别地,在诸如车载雷达的80Hz左右的高频段中,毫米波的能量损耗将收到很大影响。
另一方面,如果半导体基板21的构造是专门用于毫米波雷达的安装的基板构造,即,在不考虑图像传感器22的安装难易程度等的情况下,则诸如光学特性等与图像传感器22相关的特性可能会受到影响。
具体地,例如,如果半导体基板21的构造是专门用于形成贴片天线的基板构造,则在半导体基板21中的图像传感器22的安装部中可能会根据使用环境等而发生翘曲或倾斜。
因此,例如,如图20所示,作为具有专门用于安装图像传感器22的基板构造的基板的中介层(interposer)591可以通过凸块安装在具有专门用于形成天线部23的基板构造的半导体基板21上。注意,在图20中,对与图1对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
在图20所示的传感器模块11中,天线部23形成在半导体基板21上。注意,天线部23的部分可以被称为天线罩(radome)等的中空盖等覆盖。
中介层591通过包括凸块592的多个凸块(焊料)安装在半导体基板21上的天线部23附近的部分。通过执行通过凸块的安装,能够以比粘接安装更高的强度(接合强度)将中介层591安装在半导体基板21上。
图像传感器22安装在中介层591的与半导体基板21侧相反的表面上。即,图像传感器22和半导体基板21通过布置在图像传感器22和半导体基板21之间的中介层591电气连接。
此外,在中介层591的表面上,框架41和盖玻璃42以与图1的示例类似的布置设置,以包围图像传感器22。
在中介层591内部,形成有平面形状的接地层593-1和接地层593-2。
注意,在下文中,在不需要特别彼此区分接地层593-1和接地层593-2的情况下,接地层也被简称为接地层593。另外,设置在中介层591中的接地层593的数量可以是1个,或者3个以上。此外,可以不在中介层591中设置接地层593。
在图20的示例中,半导体基板21的基板构造是专门用于天线部23的形成的基板构造。即,例如,半导体基板21包含适合于天线部23的形成的材料。
此外,中介层591的基板构造是专用于图像传感器22的安装的基板构造。即,例如,中介层591包含具有线性的热膨胀系数(CTE)的材料,这种材料在通过粘接安装图像传感器22时提供足够的接合强度,并且在图像传感器22中发生翘曲等时几乎不影响与图像传感器22相关的特性。
因此,例如,半导体基板21和中介层591具有不同的线性热膨胀系数。在这种情况下,不管半导体基板21的物理特性如何,都能够通过中介层591调节(减轻)在图像传感器22中发生的翘曲。
如上所述,通过将其上直接安装有图像传感器22的中介层591安装在其上形成有天线部23的半导体基板21上,可以使半导体基板21的基板构造和中介层591的基板构造彼此不同。结果,能够抑制毫米波雷达的高频特性的劣化,并且同时,也能够抑制图像传感器22的特性的劣化。
此外,在图20的示例中,中介层591通过凸块安装在半导体基板21上。即,在中介层591与半导体基板21之间设置有间隙(空气层)。
因此,能够抑制天线部23中生成的电磁波(毫米波)通过半导体基板21的内部传播到中介层591,即,图像传感器22。即,能够抑制天线部23中生成的电磁波对图像传感器22的干扰,从而抑制与图像传感器22相关的特性的恶化。具体地,例如,能够抑制图像传感器22中的供电波动等,并且能够更稳定地驱动图像传感器22。
此外,由于在中介层591中形成有接地层593,所以能够进一步抑制天线部23中生成的电磁波(毫米波)向图像传感器22的传播。
注意,考虑到抑制电磁波对图像传感器22的干扰,中介层591优选地是包括具有低介电常数的材料的基板,例如有机基板。例如,中介层591的介电常数被设定为低于半导体基板21的介电系数。
<第十二实施方案的变形例1>
<传感器模块的构造示例>
为了进一步抑制在天线部23中生成的不必要的辐射(电磁波)传播至图像传感器22,在用于安装中介层591的凸块之中,可以以天线部23的发射频率的1/2波长的间隔布置接地的凸块。
这种情况下,例如,传感器模块11如图21所示地构成。注意,在图21中,对与图20对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
在图21所示的传感器模块11中,与图20的情况类似,天线部23被布置在半导体基板21上,中介层591被布置在半导体基板21上方,并且图像传感器22安装在中介层591上。
此外,用于将中介层591安装在半导体基板21上方的多个凸块包括连接到半导体基板21中的接地线(接地层)的多个凸块(以下也称为接地凸块)。
例如,在图21的示例中,诸如凸块621和相对于凸块621在深度方向上布置的凸块等布置在天线部23附近的凸块是接地凸块。注意,凸块592等也可以是接地凸块。
具体地,多个接地凸块被布置为以天线部23的发射频率的1/2波长的间隔布置,即,以比天线部23发射的毫米波波长更短的长度,优选长度为一半波长(1/2波长)的间隔布置。
通过以这种间隔布置和排布多个接地凸块,能够进一步抑制在天线部23中生成的不必要的辐射(电磁波)传播到中介层591,即,图像传感器22。
<第十二实施方案的变形例2>
<传感器模块的构造示例>
此外,为了进一步抑制在天线部23中生成的不必要的辐射(电磁波)传播到图像传感器22,可以以天线部23的发射频率的1/2波长的间隔设置多个过孔(via)。
在这种情况下,例如,传感器模块11如图22所示地构造。注意,在图22中,为与图21对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
图22所示的传感器模块11的构造是在图21所示的传感器模块11中还设置有包括过孔651在内的多个过孔的构造。
在图22的示例中,在半导体基板21中的位于天线部23和中介层591(图像传感器22)之间的位置处设置过孔651。
例如,过孔651包括基板集成波导(SIW)等,贯穿半导体基板21并且连接至半导体基板21中的接地线(接地层)。在下文中,设置在半导体基板21中并且在半导体基板21内连接至半导体基板21中的接地线的诸如过孔651的过孔也被称为接地过孔(ground via)。
例如,如图23所示,在半导体基板21中形成有包括过孔651的多个接地过孔。注意,图23是从图22的上侧向下观察传感器模块11的图。在图23中,为与图22的对应的部分标注相同的附图标记,并且适当省略其说明。
在图23的示例中,包括过孔651和过孔681的多个过孔通过在图中的垂直方向上排布成行而被布置为半导体基板21中的位于天线部23和中介层591(图像传感器22)之间的接地过孔。
具体地,与接地凸块的情况类似,多个接地过孔被配置为以天线部23的发射频率的1/2波长的间隔,即,以短于由天线部23发射的毫米波的波长的长度,优选为一半波长的长度的间隔排布。注意,接地过孔和接地凸块之间的距离(间隔)也可以是天线部23的发射频率的1/2波长的长度(距离)。
通过以这种方式布置并且排布多个接地过孔,能够进一步抑制在天线部23中生成的不必要的辐射(电磁波)等传播到中介层591,即图像传感器22。
注意,在图23中,已经说明了其中多个接地过孔被布置为在天线部23和中介层591之间排布成一行的示例。然而,不限于该示例,例如,接地过孔可以被设置为多行,或者接地过孔可以被布置为使得中介层591的外周被多个接地过孔包围。
注意,本技术的实施方案不限于上述实施方案,并且在不脱离本技术的主旨的情况下可以进行各种变形。
此外,该技术还可以具有如下构造。
(1)
一种半导体装置,包括:
基板;
设置在所述基板上的毫米波天线;和
设置在所述基板上的图像传感器,
其中,所述毫米波天线的天线表面与所述图像传感器的受光表面被布置于在空间上被分隔的位置处。
(2)
根据(1)所述的半导体装置,其中,
在垂直于所述基板的方向上,所述天线表面被布置在比所述图像传感器更远离所述基板的位置处。
(3)
根据(1)或(2)所述的半导体装置,其中,
所述毫米波天线包括通过图案化形成在所述基板上的第一天线和形成在天线基板上的第二天线,所述第二天线布置在所述基板上的所述第一天线的正上方,并且
在垂直于所述基板的方向上,所述第二天线被布置在比所述图像传感器更远离所述基板的位置处。
(4)
根据(3)所述的半导体装置,其中,
所述图像传感器布置在被所述基板和所述天线基板包围的空间中。
(5)
根据(4)所述的半导体装置,其中,
所述天线基板包括包含Si和O作为原材料的部件。
(6)
根据(3)至(5)中任一项所述的半导体装置,其中,
在所述第一天线与所述第二天线之间形成有空气层。
(7)
根据(1)所述的半导体装置,其中,
所述毫米波天线通过图案化形成在所述基板上。
(8)
根据(7)所述的半导体装置,其中,
还包括框架部件,所述框架部件布置在所述基板上并且包括露出所述天线表面的露出部。
(9)
根据(8)所述的半导体装置,其中,
所述框架部件具有导电性并且电气连接至设置在所述基板上的接地。
(10)
根据(8)或(9)所述的半导体装置,其中,
当从垂直于所述基板的表面的方向观察时,所述框架部件设置有在彼此垂直的第一方向与第二方向上排布的多个所述露出部,并且所述露出部具有正方形形状或圆形形状。
(11)
根据(8)或(9)所述的半导体装置,其中,
当从垂直于所述基板的表面的方向观察时,所述框架部件设置有在预定方向上排布的多个所述露出部,并且所述露出部具有在垂直于所述预定方向的方向上为长边的矩形形状。
(12)
根据(1)或(2)所述的半导体装置,其中,
所述毫米波天线是安装在所述基板上的安装天线。
(13)
根据(1)至(3)中任一项所述的半导体装置,其中,
导电性物质被涂敷至所述基板上的设置于所述图像传感器与所述毫米波天线之间的结构体的位于所述毫米波天线一侧上的表面。
(14)
根据(13)所述的半导体装置,其中,
所述导电性物质电气连接到设置在所述基板上的接地。
(15)
根据(1)至(14)中任一项所述的半导体装置,其中,
设置在所述基板上的模拟接地用作图像传感器模拟接地和毫米波反射模拟接地。
(16)
根据(15)所述的半导体装置,其中,
所述模拟接地用作散热器,并且散热部件连接至所述模拟接地。
(17)
根据(1)至(16)中任一项所述的半导体装置,其中,
设置在所述基板上的模拟或数字电源用作用于图像传感器的电源和用于毫米波雷达的电源。
(18)
根据(1)至(3)中任一项所述的半导体装置,其中,
所述图像传感器以倒装芯片的方式安装在所述基板的与设置有所述毫米波天线的表面相反的表面上,
散热部件连接至所述图像传感器,并且毫米波元件与所述图像传感器布置在同一表面上。
(19)
根据(1)所述的半导体装置,其中,
所述图像传感器被布置在构成所述毫米波天线的发射天线和接收天线之间。
(20)
根据(2)所述的半导体装置,其中,
还包括:
设置有所述毫米波天线并生成模拟信号的模块;和
布置在所述基板与所述模块之间并且其中具有多个通孔的底部升高基板,并且
多个所述通孔的各者是用于传输输入信号至所述模块、用于从所述模块传输输出信号或者用于供电的通孔。
(21)
根据(20)所述的半导体装置,其中,
在所述底部升高基板中形成有包围多个所述通孔的接地配线图案。
(22)
根据(20)或(21)所述的半导体装置,其中,
形成电容的配线图案形成在所述底部升高基板中。
(23)
根据(20)至(22)中任一项所述的半导体装置,其中,
还包括光源,所述光源输出被所述图像传感器接收的测距光,并且
所述底部升高基板在所述基板上方被布置在所述图像传感器与所述光源之间。
(24)
根据(1)所述的半导体装置,其中,
还包括安装在所述基板上方的中介层,
所述图像传感器被安装在所述中介层上,并且
所述毫米波天线形成在所述基板上。
(25)
根据(24)所述的半导体装置,其中,
在所述中介层与所述基板之间设置有间隙。
(26)
根据(24)或(25)所述的半导体装置,其中,
所述中介层的线性热膨胀系数与所述基板的线性热膨胀系数不同。
(27)
根据(24)至(26)中任一项所述的半导体装置,其中,
在所述中介层中形成有具有平面形状的接地层。
(28)
根据(24)至(27)中任一项所述的半导体装置,其中,
用于将所述中介层安装在所述基板上方的多个凸块包括接地凸块,所述接地凸块连接至所述基板的接地,并且
多个所述接地凸块被布置为以比从所述毫米波天线发射的毫米波的波长更短的间隔排布。
(29)
根据(24)至(28)中任一项所述的半导体装置,其中,
在所述基板中形成有连接至所述基板的接地的接地过孔,并且
多个所述接地过孔被布置为以比从所述毫米波天线发射的毫米波的波长更短的间隔排布。
(30)
一种包括半导体装置的电子设备,其中,
所述半导体装置包括:
基板;
设置在所述基板上的毫米波天线;和
设置在所述基板上的图像传感器,并且
所述毫米波天线的天线表面与所述图像传感器的受光表面被布置于在空间上分隔的位置处。
附图标记列表
11 传感器模块
21 半导体基板
22 图像传感器
23 天线部
24-1至24-4,24元件
41 框架
42 盖玻璃
51 发射天线部
52 接收天线部
81 天线部
121 天线部
131 天线基板
132 发射天线部
133 接收天线部
191 导电性物质
221 框架部件
321 天线基板
361 散热部件
391 散热部件
502 底部升高基板
505 毫米波模块
506-1至506-3,506接地层
507-1,507-2,507通孔
561 光源
591 中介层
651 过孔

Claims (30)

1.一种半导体装置,包括:
基板;
设置在所述基板上的毫米波天线;和
设置在所述基板上的图像传感器,
其中,所述毫米波天线的天线表面与所述图像传感器的受光表面被布置于在空间上被分隔的位置处。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
在垂直于所述基板的方向上,所述天线表面被布置在比所述图像传感器更远离所述基板的位置处。
3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述毫米波天线包括通过图案化形成在所述基板上的第一天线和形成在天线基板上的第二天线,所述第二天线布置在所述基板上的所述第一天线的正上方,并且
在垂直于所述基板的方向上,所述第二天线被布置在比所述图像传感器更远离所述基板的位置处。
4.根据权利要求3所述的半导体装置,其中,
所述图像传感器布置在被所述基板和所述天线基板包围的空间中。
5.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,
所述天线基板包括包含Si和O作为原材料的部件。
6.根据权利要求3所述的半导体装置,其中,
在所述第一天线与所述第二天线之间形成有空气层。
7.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述毫米波天线通过图案化形成在所述基板上。
8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,
还包括框架部件,所述框架部件布置在所述基板上并且包括露出所述天线表面的露出部。
9.根据权利要求8所述的半导体装置,其中,
所述框架部件具有导电性并且电气连接至设置在所述基板上的接地。
10.根据权利要求8所述的半导体装置,其中,
当从垂直于所述基板的表面的方向观察时,所述框架部件设置有在彼此垂直的第一方向与第二方向上排布的多个所述露出部,并且所述露出部具有正方形形状或圆形形状。
11.根据权利要求8所述的半导体装置,其中,
当从垂直于所述基板的表面的方向观察时,所述框架部件设置有在预定方向上排布的多个所述露出部,并且所述露出部具有在垂直于所述预定方向的方向上为长边的矩形形状。
12.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述毫米波天线是安装在所述基板上的安装天线。
13.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
导电性物质被涂敷至所述基板上的设置于所述图像传感器与所述毫米波天线之间的结构体的位于所述毫米波天线一侧上的表面。
14.根据权利要求13所述的半导体装置,其中,
所述导电性物质电气连接到设置在所述基板上的接地。
15.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
设置在所述基板上的模拟接地用作图像传感器模拟接地和毫米波反射模拟接地。
16.根据权利要求15所述的半导体装置,其中,
所述模拟接地用作散热器,并且散热部件连接至所述模拟接地。
17.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
设置在所述基板上的模拟或数字电源用作用于图像传感器的电源和用于毫米波雷达的电源。
18.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述图像传感器以倒装芯片的方式安装在所述基板的与设置有所述毫米波天线的表面相反的表面上,
散热部件连接至所述图像传感器,并且毫米波元件与所述图像传感器布置在同一表面上。
19.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
所述图像传感器被布置在构成所述毫米波天线的发射天线和接收天线之间。
20.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,
还包括:
设置有所述毫米波天线并生成模拟信号的模块;和
布置在所述基板与所述模块之间并且其中具有多个通孔的底部升高基板,并且
多个所述通孔的各者是用于传输输入信号至所述模块、用于从所述模块传输输出信号或者用于供电的通孔。
21.根据权利要求20所述的半导体装置,其中,
在所述底部升高基板中形成有包围多个所述通孔的接地配线图案。
22.根据权利要求20所述的半导体装置,其中,
形成电容的配线图案形成在所述底部升高基板中。
23.根据权利要求20所述的半导体装置,其中,
还包括光源,所述光源输出被所述图像传感器接收的测距光,并且
所述底部升高基板在所述基板上方被布置在所述图像传感器与所述光源之间。
24.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,
还包括安装在所述基板上方的中介层,
所述图像传感器被安装在所述中介层上,并且
所述毫米波天线形成在所述基板上。
25.根据权利要求24所述的半导体装置,其中,
在所述中介层与所述基板之间设置有间隙。
26.根据权利要求24所述的半导体装置,其中,
所述中介层的线性热膨胀系数与所述基板的线性热膨胀系数不同。
27.根据权利要求24所述的半导体装置,其中,
在所述中介层中形成有具有平面形状的接地层。
28.根据权利要求24所述的半导体装置,其中,
用于将所述中介层安装在所述基板上方的多个凸块包括接地凸块,所述接地凸块连接至所述基板的接地,并且
多个所述接地凸块被布置为以比从所述毫米波天线发射的毫米波的波长更短的间隔排布。
29.根据权利要求24所述的半导体装置,其中,
在所述基板中形成有连接至所述基板的接地的接地过孔,并且
多个所述接地过孔被布置为以比从所述毫米波天线发射的毫米波的波长更短的间隔排布。
30.一种包括半导体装置的电子设备,其中,
所述半导体装置包括:
基板;
设置在所述基板上的毫米波天线;和
设置在所述基板上的图像传感器,并且
所述毫米波天线的天线表面与所述图像传感器的受光表面被布置于在空间上分隔的位置处。
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