WO2024185282A1 - 半導体パッケージ、半導体装置、および、半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

半導体パッケージ、半導体装置、および、半導体パッケージの製造方法 Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20—Arrangements for cooling
    • H10W40/28—Arrangements for cooling comprising Peltier coolers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting

Definitions

  • This technology relates to semiconductor packages. More specifically, it relates to semiconductor packages that cool semiconductor chips, semiconductor devices, and methods for manufacturing semiconductor packages.
  • a Peltier module is used to dissipate heat from the semiconductor chip to the package substrate.
  • heat can sometimes return from the package substrate to the semiconductor chip via wires, and this return heat can cause a problem of reduced heat dissipation performance.
  • This technology was developed in light of these circumstances, and aims to improve the heat dissipation performance of semiconductor packages where wire bonding is performed.
  • This technology has been made to solve the above-mentioned problems, and its first aspect is a semiconductor package including a semiconductor chip, a package substrate, a Peltier element for cooling a predetermined relay pad and the semiconductor chip, a first wire for connecting the semiconductor chip and the relay pad, and a second wire for connecting the relay pad and the package substrate, and a manufacturing method thereof. This has the effect of improving heat dissipation performance.
  • a third wire may be provided that connects the package substrate and the semiconductor chip to transmit an electrical signal, and power may be supplied to the semiconductor chip via the first wire and the second wire. This provides the effect of maintaining the signal quality of the electrical signal.
  • a plurality of the first wires and one of the second wires may be connected to one of the relay pads. This reduces the number of wirings.
  • the device may further include a heat absorption side substrate on which the semiconductor chip is mounted, and a heat dissipation side substrate bonded to the package substrate, and the Peltier element may be disposed between the heat absorption side substrate and the heat dissipation side substrate. This provides the effect of transferring heat from the heat absorption side substrate to the heat dissipation side substrate.
  • the relay pad may be disposed on the heat absorption side substrate. This has the effect of suppressing heat return.
  • a wiring board may be further provided that is adhered to the heat absorption side substrate with an adhesive, and the relay pad may be disposed on the wiring board. This provides the effect of suppressing heat return when the wiring board is added.
  • a fourth wire may be further provided that connects the heat absorption side substrate and the package substrate, and power may be supplied to the Peltier element via the fourth wire. This provides the effect of driving the Peltier element.
  • a fourth wire may be further provided that connects the heat dissipation side substrate and the package substrate, and power may be supplied to the Peltier element via the fourth wire. This provides the effect of suppressing heat return via the fourth wire.
  • the device may further include a heat absorption side substrate on which the semiconductor chip is mounted, and the Peltier element may be disposed between the heat absorption side substrate and the package substrate. This provides the effect of further improving heat dissipation performance.
  • the second aspect of the present technology is a semiconductor device including a semiconductor chip, a package substrate, a Peltier element for cooling a predetermined relay pad and the semiconductor chip, a first wire for connecting the semiconductor chip and the relay pad, a second wire for connecting the relay pad and the package substrate, and a power supply circuit for supplying power to the semiconductor chip via the first wire and the second wire. This has the effect of improving the heat dissipation performance of the semiconductor device.
  • 1A and 1B are an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package according to a first embodiment of the present technology.
  • 5A and 5B are an example of a cross-sectional view and a top view of another side of the semiconductor package according to the first embodiment of the present technology.
  • 5A and 5B are an example of a cross-sectional view and a top view of another side of the semiconductor package according to the first embodiment of the present technology.
  • 4A and 4B are an example of a cross-sectional view of a semiconductor package in a comparative example and an enlarged view of the semiconductor package in the first embodiment;
  • 4A to 4C are diagrams for explaining a manufacturing method of a semiconductor package according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a semiconductor package according to the first embodiment of the present technology.
  • 1 is a block diagram showing a configuration example of a semiconductor device according to a first embodiment of the present technology
  • 13A and 13B are an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package according to a second embodiment of the present technology.
  • 13 is an example of a cross-sectional view of a semiconductor package according to a second embodiment of the present technology.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining a manufacturing method of a semiconductor package according to a second embodiment of the present technology.
  • 13A and 13B are an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package according to a third embodiment of the present technology.
  • 13 is an example of a cross-sectional view of a semiconductor package according to a third embodiment of the present technology.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining a manufacturing method of a semiconductor package according to a third embodiment of the present technology.
  • 13A and 13B are an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package according to a fourth embodiment of the present technology.
  • 13 is an example of a cross-sectional view of a semiconductor package according to a fourth embodiment of the present technology.
  • 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an installation position of an imaging unit.
  • First embodiment (example of wiring via pads of a Peltier module) 2.
  • Second embodiment (example of wiring via pads on a wiring board) 3.
  • Third embodiment (example of wiring via pads on the heat dissipation side substrate of a Peltier module) 4.
  • Fourth embodiment (an example in which the heat dissipation side substrate is eliminated and wiring is performed via the pads of the Peltier module) 5. Examples of applications to moving objects
  • First embodiment [Example of semiconductor package configuration] 1A and 1B are an example of a cross-sectional view and a top view showing an example of a configuration of a semiconductor package 200 according to a first embodiment of the present technology.
  • a is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200
  • b is an example of a top view of the semiconductor package 200.
  • the semiconductor package 200 includes a semiconductor chip 210, a package substrate 220, and a Peltier module 230.
  • X-axis a specific axis parallel to the chip plane of the semiconductor chip 210
  • Z-axis a specific axis perpendicular to the chip plane
  • Y-axis An axis perpendicular to the X-axis and Z-axis
  • up the direction from the Peltier module 230 to the semiconductor chip 210.
  • a is a cross-sectional view of the semiconductor package 200 taken along line A-A' in the figure, b, as viewed from the Y-axis direction.
  • the package substrate 220 has a cavity.
  • the depression in the region from coordinate X1 to coordinate X2 of a in the figure corresponds to the cavity.
  • the underside of the Peltier module 230 is attached to the bottom surface of this cavity with adhesive 225.
  • a ceramic substrate is used as the package substrate 220.
  • a die bond material with relatively high thermal conductivity such as silver paste or conductive resin, is used as the adhesive 225.
  • the Peltier module 230 comprises a heat absorption side substrate 240, a heat dissipation side substrate 250, and a predetermined number of Peltier elements 231.
  • the heat dissipation side substrate 250 is adhered to the bottom surface of the cavity, and a predetermined number of Peltier elements 231 are arranged between the heat absorption side substrate 240 and the heat dissipation side substrate 250.
  • a semiconductor chip 210 is mounted on the upper surface of the heat absorption side substrate 240.
  • a CIS CMOS Image Sensor
  • the Peltier element 231 transfers heat from the heat absorption side substrate 240 to the heat dissipation side substrate 250.
  • multiple pads such as 211-1 and 211-2 are arranged on the top surface of the semiconductor chip 210.
  • the area of the top surface of the Peltier module 230 (i.e., the top surface of the heat absorption side substrate 240) is larger than that of the semiconductor chip 210, and multiple pads such as 241-1 and 241-2 are arranged along the outer periphery of the semiconductor chip 210.
  • multiple inner leads such as 221-1 and 221-2 are arranged on the top surface of the package substrate 220 along the outer periphery of the cavity.
  • Pad 211-1 of semiconductor chip 210 is electrically connected to pad 241-1 of Peltier module 230 by wire 261-1, which is a power supply line.
  • Pad 241-1 of Peltier module 230 is also electrically connected to inner lead 221-1 of package substrate 220 by wire 262-1, which is a power supply line.
  • pad 211-2 of semiconductor chip 210 is electrically connected to pad 241-2 of Peltier module 230 by wire 261-2, which is a ground line.
  • pad 241-2 of Peltier module 230 is electrically connected to inner lead 221-2 of package substrate 220 by wire 262-2, which is a ground line.
  • wires 261-1 and 261-2 are an example of a first wire as described in the claims, and wires 262-1 and 262-2 are an example of a second wire as described in the claims.
  • Pads 241-1 and 241-2 are an example of a relay pad as described in the claims.
  • the power supply lines and ground lines for supplying power to the semiconductor chip 210 connect the semiconductor chip 210 to the package substrate 220 via the pads of the Peltier module 230. Power is supplied to the semiconductor chip 210 via these power supply lines and ground lines.
  • wires for power supply can be commonly connected and bundled to one pad 241-1, and the pad 241-1 and the inner lead 221-1 can be connected by one wire. This makes it possible to reduce the number of wires between the Peltier module 230 and the package substrate 220. Also, since the wire connecting the package substrate 220 and the semiconductor chip 210 becomes a path for heat to move, this has the effect of making it thinner.
  • the cavity is not sealed with glass or a frame, but it is possible to add glass or a frame to seal the cavity.
  • the semiconductor package 200 with an unsealed structure is used, for example, in a vacuum.
  • a is a cross-sectional view of the semiconductor package 200 taken along line B-B' in FIG. 2, b, as viewed from the Y-axis direction.
  • the reference numerals in the vicinity of line A-A' in FIG. 1 have been omitted in FIG. 2, b.
  • a number of pads such as 244-1 and 244-2 are arranged on the top surface of the Peltier module 230.
  • a number of inner leads such as 224-1 and 224-2 are arranged on the top surface of the package substrate 220 along the outer periphery of the cavity.
  • pad 244-1 of the Peltier module 230 is used as a positive terminal and is electrically connected to inner lead 224-1 of the package substrate 220 by wire 264-1.
  • Pad 244-2 of the Peltier module 230 is used as a negative terminal and is electrically connected to inner lead 224-2 of the package substrate 220 by wire 264-2. Power is supplied to the Peltier module 230 via these wires. Note that wires 264-1 and 264-2 are an example of the fourth wire described in the claims.
  • wires 264-1 and 264-2 for supplying power to the Peltier module 230 directly connect the Peltier module 230 to the package substrate 220.
  • a in FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200 taken along line C-C' in b in the same figure, as viewed from the X-axis direction.
  • the reference numerals in the vicinity of line A-A' in b in FIG. 1 have been omitted in b in FIG. 3.
  • a plurality of pads such as 213 are arranged on the upper surface of the semiconductor chip 210.
  • a plurality of inner leads such as 223 are arranged on the upper surface of the package substrate 220 along the outer periphery of the cavity.
  • the pads 213 of the semiconductor chip 210 are electrically connected to the inner leads 223 of the package substrate 220 by wires 263, which are signal lines.
  • Various electrical signals, such as clock signals, pixel signals, and control signals, are transmitted via the wires 263.
  • the wires 263 are an example of the third wires described in the claims.
  • the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 are directly connected by a signal line.
  • a comparative example is assumed in which the power supply line and ground line (262-1, 262-2) of the semiconductor chip 210 directly connect the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 without passing through the pads of the Peltier module 230.
  • the pads 244-1 and 244-2 for supplying power to the Peltier module 230 are not arranged on the heat absorption side substrate 240, and + and - power supply terminals (not shown) with the same function are arranged on the underside of the heat dissipation side substrate 250.
  • the + and - power supply terminals are arranged on both sides of the white circle in FIG. 4a. An area where adhesive 225 is not applied is provided between these terminals to prevent short circuits.
  • the Peltier module 230 transfers heat from the semiconductor chip 210 to the package substrate 220, cooling the semiconductor chip 210.
  • a phenomenon called heat return may occur in which the heat transferred to the package substrate 220 returns to the semiconductor chip 210 via the signal lines, power lines, and ground lines.
  • the semiconductor chip 210 has 40 signal lines and 200 power lines and ground lines, and a temperature rise of 4°C occurs due to heat return via these 240 total wires.
  • the heat dissipation performance decreases by the amount of the temperature rise.
  • the + and - power terminals are placed on the underside of the heat dissipation substrate 250, so the area of the adhesive 225 (silver paste, etc.) on the underside is reduced by the area between the terminals that is needed to prevent short circuits.
  • the power supply line and ground line of the semiconductor chip 210 are connected to the package substrate 220 via the pads of the Peltier module 230.
  • the heat can be transferred again to the heat dissipation substrate 250 before it returns to the semiconductor chip 210.
  • the solid arrows in b in the figure indicate the heat transfer path, and the dotted arrows indicate the electron transfer path.
  • the temperature rise due to the heat return can be calculated, for example, by the following formula. 4°C ⁇ 40/240 ⁇ 0.6°C
  • the right side is a value obtained by rounding down the fraction after the first decimal place.
  • the amount of temperature rise due to heat return can be suppressed compared to the comparative example. This improves heat dissipation performance.
  • the signal lines are directly connected between the semiconductor chip 210 and the package substrate 220, the signal quality of the electrical signal transmitted by the signal lines does not deteriorate compared to the comparative example.
  • pads 244-1 and 244-2 for power supply are arranged on the heat absorption side substrate 240, so there is no need to arrange power terminals on the underside of the heat dissipation side substrate 250.
  • the area of adhesive 225 can be made larger than in the comparative example.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams for explaining a method for manufacturing a semiconductor package 200 according to the first embodiment of the present technology. First, as illustrated in FIG. 5A, a package substrate 220 having a cavity is manufactured.
  • the Peltier module 230 is attached to the bottom surface of the cavity using adhesive 225 (such as silver paste).
  • the semiconductor chip 210 is mounted on the upper surface of the Peltier module 230.
  • wires 261 are wired to connect the semiconductor chip 210 and the Peltier module 230
  • wires 262 are wired to connect the Peltier module 230 and the package substrate 220.
  • the wires 261 in d of the same figure include wires 261-1 and 261-2.
  • the wires 262 include wires 262-1 and 262-2.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a semiconductor package in the first embodiment of the present technology.
  • a package substrate 220 having a cavity is manufactured (step S901).
  • a Peltier module 230 is attached to the bottom surface of the cavity (step S902), and a semiconductor chip 210 is mounted on the top surface of the Peltier module 230 (step S903).
  • the semiconductor chip 210 is connected to the package substrate 220 by wire bonding (step S904).
  • step S904 various subsequent steps are performed as necessary, and the manufacturing process for the semiconductor package 200 is completed.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a semiconductor device 100 in the first embodiment of the present technology.
  • This semiconductor device 100 includes the semiconductor package 200 described above and an external circuit 300.
  • the external circuit 300 includes a power supply circuit 310, an image processing circuit 320, and a temperature control circuit 330.
  • the semiconductor package 200 includes a semiconductor chip 210, a package substrate 220, and a Peltier module 230.
  • Possible examples of the semiconductor device 100 include industrial equipment (such as inspection equipment), mirrorless cameras, smartphones, and notebook computers.
  • the semiconductor chip 210 is provided with various circuits, such as a signal processing circuit 215.
  • the signal processing circuit 215 performs various processes, such as CDS (Correlated Double Sampling) processing and AD (Analog to Digital) conversion, on the analog pixel signals to generate an image signal.
  • CDS Correlated Double Sampling
  • AD Analog to Digital
  • Wire 261-1 which is a power supply line, connects the power supply terminal of the signal processing circuit 215 to pad 241-1 of the Peltier module 230, and wire 262-1 connects this pad 241-1 to an inner lead on the package substrate 220.
  • Wire 261-2 which is a ground line, connects the ground terminal of the signal processing circuit 215 to pad 241-2 of the Peltier module 230, and wire 262-2 connects this pad 241-2 to an inner lead on the package substrate 220.
  • the power supply circuit 310 supplies power to the circuits (such as the signal processing circuit 215) in the semiconductor chip 210 via these wires (power supply line and ground line).
  • wires 263 connect the signal processing circuit 215 to the inner leads on the package substrate 220.
  • the image processing circuit 320 exchanges electrical signals such as image signals and control signals with the signal processing circuit 215 via wires 263.
  • This image processing circuit 320 performs various processes on the image signal, such as white balance processing and demosaic processing, and supplies the result to subsequent circuits.
  • wires 264-1 and 264-2 connect the Peltier module 230 to the package substrate 220.
  • the temperature control circuit 330 supplies power to the Peltier module 230 via these wires as necessary to drive it.
  • the temperature control circuit 330 acquires the temperature of the semiconductor chip 210, and drives the Peltier module 230 when the temperature exceeds a predetermined upper limit.
  • the power supply line and the ground line connect the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 via the pads of the Peltier module 230, so that heat return can be suppressed. This can improve the heat dissipation performance of the semiconductor package 200.
  • the power supply lines and ground lines are connected to the pads on the Peltier module 230, but a wiring board may be added to the Peltier module 230, and the power supply lines and ground lines may be connected to the pads on the wiring board.
  • the semiconductor package 200 in this second embodiment differs from the first embodiment in that the power supply lines and ground lines are connected to pads on the wiring board.
  • FIG. 8 shows an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package in the second embodiment of the present technology.
  • a is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200
  • b is an example of a top view of the semiconductor package 200.
  • a in the figure is a cross-sectional view of the semiconductor package 200 cut along line segment A-A' in b in the figure, as viewed from the Y-axis direction.
  • the semiconductor package 200 of the second embodiment differs from the first embodiment in that it further includes a predetermined number of wiring boards 270.
  • the semiconductor chip 210 and wiring board 270 are attached to the top surface of the Peltier module 230.
  • a number of pads such as 271-1 and 271-2 are arranged on the wiring board 270.
  • the semiconductor chip 210 is connected to a pad 271-1 on the wiring board 270 by a wire 261-1 (power line).
  • the pad 271-1 is connected to the package substrate 220 by a wire 262-1 (power line).
  • the semiconductor chip 210 is also connected to a pad 271-2 on the wiring board 270 by a wire 261-2 (ground line).
  • the pad 271-2 is also connected to the package substrate 220 by a wire 262-2 (ground line).
  • a in FIG. 9 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package taken along line B-B' in FIG. 8 b, as viewed from the X-axis direction.
  • the Peltier module 230 and the package substrate 220 are electrically connected by wires 264-1 and the like.
  • FIG. 9 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package taken along line C-C' in b in FIG. 8, viewed from the X-axis direction.
  • the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 are directly connected by wire 263 (signal line).
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method for manufacturing a semiconductor package in the second embodiment of the present technology. First, as shown in FIG. 10A, a package substrate 220 having a cavity is manufactured.
  • the Peltier module 230 is attached to the bottom surface of the cavity using adhesive 225 (such as silver paste).
  • the wiring board 270 and the semiconductor chip 210 are mounted on the upper surface of the Peltier module 230.
  • wires 261 that connect the semiconductor chip 210 and the wiring board 270, and wires 262 that connect the wiring board 270 and the package substrate 220 are wired.
  • the power supply lines and ground lines connect the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 via the pads of the wiring board 270, so that heat return can be suppressed even when the wiring board 270 is used.
  • the wires 264-1 and 264-2 for supplying power to the Peltier module 230 are connected to pads on the heat absorption side substrate 240, but heat return may occur via these wires.
  • the semiconductor package 200 in this third embodiment differs from the second embodiment in that the wires 264-1 and 264-2 are connected to pads on the heat dissipation side substrate 250.
  • FIG. 11 shows an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package in the third embodiment of the present technology.
  • a is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200
  • b is an example of a top view of the semiconductor package 200.
  • a in the figure is a cross-sectional view of the semiconductor package 200 cut along line B-B' in b in the figure, as viewed from the Y-axis direction.
  • the area of the heat dissipation side substrate 250 is larger than that of the heat absorption side substrate 240.
  • pads 244-1 and 244-2 are not arranged on the upper surface of the heat absorption side substrate 240, and instead pads 254-1 and 254-2 are arranged on the upper surface of the heat dissipation side substrate 250.
  • the pad 254-1 is used as a positive terminal and is electrically connected to the inner lead 224-1 of the package substrate 220 by a wire 264-1.
  • the pad 254-2 is used as a negative terminal and is electrically connected to the inner lead 224-2 of the package substrate 220 by a wire 264-2. Power is supplied to the Peltier module 230 via these wires.
  • wires 264-1 and 264-2 By connecting wires 264-1 and 264-2 to pads on the heat dissipation side substrate 250 that is farther from the semiconductor chip 210, it is possible to prevent the heat returning through these wires from being conducted to the semiconductor chip 210. In other words, it is possible to suppress the effects of heat return.
  • a in FIG. 12 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200 taken along line A-A' in b in FIG. 11, as viewed from the Y-axis direction.
  • wires 261-1, 262-1, etc. connect the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 via pads on the wiring board 270.
  • FIG. 12 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200 taken along line C-C' in b in FIG. 11 and viewed from the X-axis direction.
  • the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 are directly connected by wire 263 (signal line).
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a method for manufacturing a semiconductor package 200 in a third embodiment of the present technology. As shown in FIG. 13A, a package substrate 220 having a cavity is manufactured.
  • the Peltier module 230 is attached to the bottom surface of the cavity using adhesive 225 (such as silver paste).
  • the semiconductor chip 210 and the wiring board 270 are mounted on the upper surface of the Peltier module 230.
  • wires 264-1 and the like are wired to connect the heat dissipation side substrate 250 and the package substrate 220.
  • the wires 264-1 and 264-2 are connected to pads on the heat dissipation side substrate 250, so the effects of heat return via these wires can be suppressed.
  • the heat absorption side substrate 240 and the heat dissipation side substrate 250 are disposed in the Peltier module 230, but the package substrate 220 can also be used as the substrate on the heat dissipation side instead of the heat dissipation side substrate 250.
  • the semiconductor package 200 in this fourth embodiment differs from the first embodiment in that the heat dissipation side substrate 250 is omitted.
  • FIG. 14 shows an example of a cross-sectional view and a top view illustrating an example of a configuration of a semiconductor package in the fourth embodiment of the present technology.
  • a is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package 200
  • b is an example of a top view of the semiconductor package 200.
  • a in the figure is a cross-sectional view of the semiconductor package 200 cut along line segment A-A' in b in the figure, as viewed from the Y-axis direction.
  • the semiconductor package 200 in the fourth embodiment differs from the first embodiment in that the heat dissipation substrate 250 is not provided.
  • the Peltier element 231 is disposed between the heat absorption side substrate 240 and the package substrate 220, and the Peltier element 231 transfers heat from the heat absorption side substrate 240 to the package substrate 220. In this way, the package substrate 220 is used as the substrate on the heat dissipation side.
  • the heat dissipation substrate 250 can be eliminated. This allows the Peltier element to transfer heat directly to the package substrate 220, further improving heat dissipation performance. In addition, heat is dissipated from the underside of the package substrate 220, and it is preferable that the thickness dZ from the bottom of the cavity to the heat dissipation surface is small.
  • a in FIG. 15 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package taken along line B-B' in FIG. 14 b, as viewed from the X-axis direction.
  • the Peltier module 230 and the package substrate 220 are electrically connected by wires 264-1 and the like.
  • FIG. 15 is an example of a cross-sectional view of the semiconductor package taken along line C-C' in b in FIG. 14, viewed from the X-axis direction.
  • the semiconductor chip 210 and the package substrate 220 are directly connected by wire 263 (signal line).
  • the second embodiment can be applied to the fourth embodiment.
  • the package substrate 220 is used as the substrate on the heat dissipation side, so the heat dissipation substrate 250 can be reduced and the heat dissipation performance can be further improved.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility device, an airplane, a drone, a ship, or a robot.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology disclosed herein can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • Also shown as functional components of the integrated control unit 12050 are a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 functions as a control device for a drive force generating device for generating the drive force of the vehicle, such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, a steering mechanism for adjusting the steering angle of the vehicle, and a braking device for generating a braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a control device for a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or various lamps such as headlamps, tail lamps, brake lamps, turn signals, and fog lamps.
  • radio waves or signals from various switches transmitted from a portable device that replaces a key can be input to the body system control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 accepts the input of these radio waves or signals and controls the vehicle's door lock device, power window device, lamps, etc.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image capturing unit 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 causes the image capturing unit 12031 to capture images outside the vehicle, and receives the captured images.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing for people, cars, obstacles, signs, or characters on the road surface, based on the received images.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of light received.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image, or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light, or may be invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects information inside the vehicle.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the state of the driver is connected.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 may calculate the driver's degree of fatigue or concentration based on the detection information input from the driver state detection unit 12041, or may determine whether the driver is dozing off.
  • the microcomputer 12051 can calculate control target values for the driving force generating device, steering mechanism, or braking device based on information inside and outside the vehicle acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040, and output control commands to the drive system control unit 12010.
  • the microcomputer 12051 can perform cooperative control aimed at realizing the functions of an Advanced Driver Assistance System (ADAS), including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following driving based on the distance between vehicles, maintaining vehicle speed, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 can also perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on the driver's operation, by controlling the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040.
  • the microcomputer 12051 can also output control commands to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the outside-vehicle information detection unit 12030. For example, the microcomputer 12051 can control the headlamps according to the position of a preceding vehicle or an oncoming vehicle detected by the outside-vehicle information detection unit 12030, and perform cooperative control aimed at preventing glare, such as switching high beams to low beams.
  • the audio/image output unit 12052 transmits at least one output signal of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying the occupants of the vehicle or the outside of the vehicle of information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 17 shows an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the imaging unit 12031 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and upper part of the windshield inside the vehicle cabin of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12101 provided at the front nose and the imaging unit 12105 provided at the upper part of the windshield inside the vehicle cabin mainly acquire images of the front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided at the side mirrors mainly acquire images of the sides of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided at the rear bumper or back door mainly acquires images of the rear of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12105 provided at the upper part of the windshield inside the vehicle cabin is mainly used to detect leading vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, etc.
  • FIG. 17 shows an example of the imaging ranges of the imaging units 12101 to 12104.
  • Imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door.
  • an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above is obtained by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera consisting of multiple imaging elements, or an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 can obtain the distance to each solid object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the change in this distance over time (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and can extract as a preceding vehicle, in particular, the closest solid object on the path of the vehicle 12100 that is traveling in approximately the same direction as the vehicle 12100 at a predetermined speed (e.g., 0 km/h or faster). Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance that should be maintained in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic braking control (including follow-up stop control) and automatic acceleration control (including follow-up start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of automatic driving, which runs autonomously without relying on the driver's operation.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 classifies and extracts three-dimensional object data on three-dimensional objects, such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, and other three-dimensional objects, based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and can use the data to automatically avoid obstacles.
  • the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines the collision risk, which indicates the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or exceeds a set value and there is a possibility of a collision, it can provide driving assistance for collision avoidance by outputting an alarm to the driver via the audio speaker 12061 or the display unit 12062, or by forcibly decelerating or steering the vehicle to avoid a collision via the drive system control unit 12010.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the image captured by the imaging units 12101 to 12104. The recognition of such a pedestrian is performed, for example, by a procedure of extracting feature points in the image captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a procedure of performing pattern matching processing on a series of feature points that indicate the contour of an object to determine whether or not it is a pedestrian.
  • the audio/image output unit 12052 controls the display unit 12062 to superimpose a rectangular contour line for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the audio/image output unit 12052 may also control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology disclosed herein can be applied to, for example, the imaging unit 12031.
  • the semiconductor package 200 in FIG. 1 can be applied to the imaging unit 12031.
  • image noise and the like can be reduced by improving heat dissipation performance, and a captured image that is easier to see can be obtained, thereby reducing driver fatigue.
  • the present technology can also be configured as follows. (1) a semiconductor chip; A package substrate; a Peltier element for cooling a predetermined relay pad and the semiconductor chip; a first wire connecting the semiconductor chip and the relay pad; a semiconductor package including a second wire connecting the relay pad and the package substrate; (2) further comprising a third wire connecting the package substrate and the semiconductor chip to transmit an electrical signal; 2.
  • the semiconductor device further includes a heat absorption side substrate on which the semiconductor chip is mounted, The semiconductor package according to (1), wherein the Peltier element is disposed between the heat absorption side substrate and the package substrate.
  • a semiconductor chip A package substrate; a Peltier element for cooling a predetermined relay pad and the semiconductor chip; a first wire connecting the semiconductor chip and the relay pad; a second wire connecting the relay pad and the package substrate; a power supply circuit that supplies power to the semiconductor chip via the first wire and the second wire.
  • (11) a step of disposing a Peltier module including a Peltier element for cooling a predetermined relay pad and a semiconductor chip on a package substrate; mounting the semiconductor chip on the Peltier module; a step of wiring a first wire that connects the semiconductor chip and the relay pad, and a second wire that connects the relay pad and the package substrate.
  • Semiconductor device 100 Semiconductor device 200 Semiconductor package 210 Semiconductor chip 211-1, 211-2, 213, 241-1, 241-2, 244-1, 244-2, 254-1, 254-2, 271-1, 271-2 Pad 215 Signal processing circuit 220 Package substrate 221-1, 221-2, 223, 224-1, 224-2 Inner lead 225 Adhesive 230 Peltier module 231 Peltier element 240 Heat absorption side substrate 250 Heat dissipation side substrate 261, 261-1, 261-1a, 261-1b, 261-2, 262, 262-1, 262-2, 263, 264-1, 264-2 Wire 270 Wiring board 300 External circuit 310 Power supply circuit 320 Image processing circuit 330 Temperature control circuit 12031 Imaging unit

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

ワイヤボンディングが実行される半導体パッケージにおいて、放熱性能を向上させる。　半導体パッケージは、半導体チップと、パッケージ基板と、ペルチェ素子と、第１ワイヤと、第２ワイヤとを具備する。この半導体パッケージにおいて、ペルチェ素子は、所定の中継パッドと半導体チップとを冷却する。また、半導体パッケージにおいて、第１ワイヤは、半導体チップと前記中継パッドとを接続する。また、第２ワイヤは、中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する。

Description

半導体パッケージ、半導体装置、および、半導体パッケージの製造方法
　本技術は、半導体パッケージに関する。詳しくは、半導体チップを冷却する半導体パッケージ、半導体装置、および、半導体パッケージの製造方法に関する。
　従来より、イメージセンサなどの消費電力の大きな半導体チップでは、動作時に生じる熱が性能に悪影響を及ぼすため、熱管理が必要になる。例えば、パッケージ基板のキャビティ内に配置されたペルチェモジュール上に半導体チップをマウントし、その半導体チップとパッケージ基板とをワイヤで接続した構造の半導体パッケージが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７－３８０１９号公報
　上述の従来技術では、ペルチェモジュールにより、半導体チップからパッケージ基板への放熱を図っている。しかしながら、上述の半導体パッケージでは、放熱先のパッケージ基板から半導体チップへワイヤを経由して熱が戻ることがあり、この熱戻りに起因して放熱性能が低下してしまうという問題がある。
　本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、ワイヤボンディングが実行される半導体パッケージにおいて、放熱性能を向上させることを目的とする。
　本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、半導体チップと、パッケージ基板と、所定の中継パッドと上記半導体チップとを冷却するペルチェ素子と、上記半導体チップと上記中継パッドとを接続する第１ワイヤと、上記中継パッドと上記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤとを具備する半導体パッケージ、および、その製造方法である。これにより、放熱性能が向上するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記パッケージ基板と上記半導体チップとを接続して電気信号を伝送する第３ワイヤをさらに具備し、上記第１ワイヤおよび上記第２ワイヤを介して上記半導体チップに電源が供給されてもよい。これにより、電気信号の信号品質が維持されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、１つの上記中継パッドに複数本の上記第１ワイヤと１本の上記第２ワイヤとが接続されてもよい。これにより、配線数が削減されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記半導体チップがマウントされた吸熱側基板と、上記パッケージ基板に接着された放熱側基板とをさらに具備し、上記ペルチェ素子は、上記吸熱側基板と上記放熱側基板との間に配置されてもよい。これにより、吸熱側基板から放熱側基板に熱が移動するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記中継パッドは、上記吸熱側基板に配置されてもよい。これにより、熱戻りが抑制されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記吸熱側基板に接着剤により接着された配線板をさらに具備し、上記中継パッドは、上記配線板に配置されてもよい。これにより、配線板が追加された際に熱戻りが抑制されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記吸熱側基板と上記パッケージ基板とを接続する第４ワイヤをさらに具備し、上記第４ワイヤを介して上記ペルチェ素子に電源が供給されてもよい。これにより、ペルチェ素子が駆動するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記放熱側基板と上記パッケージ基板とを接続する第４ワイヤをさらに具備し、上記第４ワイヤを介して上記ペルチェ素子に電源が供給されてもよい。これにより、第４ワイヤを介した熱戻りが抑制されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記半導体チップがマウントされた吸熱側基板をさらに具備し、上記ペルチェ素子は、上記吸熱側基板と上記パッケージ基板との間に配置されてもよい。これにより、放熱性能がさらに向上するという作用をもたらす。
　また、本技術の第２の側面は、半導体チップと、パッケージ基板と、所定の中継パッドと上記半導体チップとを冷却するペルチェ素子と、上記半導体チップと上記中継パッドとを接続する第１ワイヤと、上記中継パッドと上記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤと、上記第１ワイヤおよび上記第２ワイヤを介して上記半導体チップに電源を供給する電源回路とを具備する半導体装置である。これにより、半導体装置の放熱性能が向上するという作用をもたらす。
本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。 本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージの別の側面の断面図および上面図の一例である。 本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージの別の側面の断面図および上面図の一例である。 比較例における半導体パッケージの断面図と第１の実施の形態における半導体パッケージの拡大図の一例である。 本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージの製造方法を説明するための図である。 本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージの製造方法の一例を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態における半導体装置の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第２の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。 本技術の第２の実施の形態における半導体パッケージの断面図の一例である。 本技術の第２の実施の形態における半導体パッケージの製造方法を説明するための図である。 本技術の第３の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。 本技術の第３の実施の形態における半導体パッケージの断面図の一例である。 本技術の第３の実施の形態における半導体パッケージの製造方法を説明するための図である。 本技術の第４の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。 本技術の第４の実施の形態における半導体パッケージの断面図の一例である。 車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
　１．第１の実施の形態（ペルチェモジュールのパッドを経由して配線する例）
　２．第２の実施の形態（配線板のパッドを経由して配線する例）
　３．第３の実施の形態（ペルチェモジュールの放熱側基板のパッドを経由して配線する例）
　４．第４の実施の形態（放熱側基板を削減し、ペルチェモジュールのパッドを経由して配線する例）
　５．移動体への応用例
　＜１．第１の実施の形態＞
　［半導体パッケージの構成例］
　図１は、本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージ２００の一構成例を示す断面図および上面図の一例である。同図におけるａは、半導体パッケージ２００の断面図の一例であり、同図におけるｂは、半導体パッケージ２００の上面図の一例である。
　同図におけるａに例示するように、半導体パッケージ２００は、半導体チップ２１０、パッケージ基板２２０およびペルチェモジュール２３０を備える。
　以下、半導体チップ２１０のチップ平面に平行な所定の軸を「Ｘ軸」とし、そのチップ平面に垂直な所定の軸を「Ｚ軸」とする。Ｘ軸およびＺ軸に垂直な軸を「Ｙ軸」とする。また、ペルチェモジュール２３０から半導体チップ２１０への方向を「上」の方向とする。
　同図におけるａは、同図におけるｂの線分Ａ－Ａ'で半導体パッケージ２００を切断し、Ｙ軸方向から見た断面図である。
　パッケージ基板２２０は、キャビティを有する。同図におけるａの座標Ｘ１から座標Ｘ２までの領域の窪みがキャビティに該当する。このキャビティの底面に接着剤２２５によりペルチェモジュール２３０の下面が接着される。例えば、セラミック製の基板がパッケージ基板２２０として用いられる。また、接着剤２２５として、銀ペーストや導電性樹脂などの比較的熱伝導性が高いダイボンド材が用いられる。
　ペルチェモジュール２３０は、吸熱側基板２４０と、放熱側基板２５０と、所定数のペルチェ素子２３１とを備える。放熱側基板２５０は、キャビティの底面に接着され、吸熱側基板２４０および放熱側基板２５０の間に所定数のペルチェ素子２３１が配列される。また、吸熱側基板２４０の上面に半導体チップ２１０がマウントされる。半導体チップ２１０として、例えば、ＣＩＳ（CMOS Image Sensors）が用いられる。
　ペルチェ素子２３１は、電源が供給されると、吸熱側基板２４０から放熱側基板２５０へ熱を移動させるものである。
　同図におけるｂに例示するように、半導体チップ２１０の上面には、２１１－１、２１１－２などの複数のパッドが配列される。
　また、ペルチェモジュール２３０の上面（すなわち、吸熱側基板２４０の上面）の面積は半導体チップ２１０よりも広く、その半導体チップ２１０の外周に沿って、２４１－１、２４１－２などの複数のパッドが配列される。
　また、パッケージ基板２２０の上面には、キャビティの外周に沿って、２２１－１、２２１－２などの複数のインナーリードが配列される。
　半導体チップ２１０のパッド２１１－１は、電源線であるワイヤ２６１－１により、ペルチェモジュール２３０のパッド２４１－１と電気的に接続される。また、ペルチェモジュール２３０のパッド２４１－１は、電源線であるワイヤ２６２－１によりパッケージ基板２２０のインナーリード２２１－１と電気的に接続される。
　また、半導体チップ２１０のパッド２１１－２は、グランド線であるワイヤ２６１－２により、ペルチェモジュール２３０のパッド２４１－２と電気的に接続される。また、ペルチェモジュール２３０のパッド２４１－２は、グランド線であるワイヤ２６２－２によりパッケージ基板２２０のインナーリード２２１－２と電気的に接続される。
　なお、ワイヤ２６１－１および２６１－２は、特許請求の範囲に記載の第１ワイヤの一例であり、ワイヤ２６２－１および２６２－２は、特許請求の範囲に記載の第２ワイヤの一例である。パッド２４１－１および２４１－２は、特許請求の範囲に記載の中継パッドの一例である。
　上述したように、半導体チップ２１０への電源供給のための電源線およびグランド線は、ペルチェモジュール２３０のパッドを経由して、半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とを接続する。これらの電源線およびグランド線を介して、半導体チップ２１０に電源が供給される。
　また、ワイヤ２６１－１ａおよび２６１－１ｂのように、電源供給のためのワイヤ（電源線またはグランド線）を１つのパッド２４１－１に共通に接続して束ね、そのパッド２４１－１とインナーリード２２１－１とを１本のワイヤにより接続することもできる。これにより、ペルチェモジュール２３０とパッケージ基板２２０との間の配線数を削減することができる。また、パッケージ基板２２０と半導体チップ２１０とを繋ぐワイヤは、熱の移動経路となるため、これを細くする効果が生じる。
　なお、同図ではガラスやフレームなどによりキャビティが封止されていないが、さらにガラスやフレームを追加し、キャビティを封止することもできる。封止していない構造の半導体パッケージ２００は、例えば、真空中で用いられる。
　図２におけるａは、同図におけるｂの線分Ｂ－Ｂ' で半導体パッケージ２００を切断し、Ｙ軸方向から見た断面図である。記載の便宜上、図２におけるｂでは、図１における線分Ａ－Ａ'付近の符号は省略している。
　図２におけるｂに例示するように、ペルチェモジュール２３０の上面には、２４４－１、２４４－２などの複数のパッドが配置される。また、パッケージ基板２２０の上面には、キャビティの外周に沿って、２２４－１、２２４－２などの複数のインナーリードが配列される。
　また、ペルチェモジュール２３０のパッド２４４－１は＋端子として用いられ、ワイヤ２６４－１によりパッケージ基板２２０のインナーリード２２４－１と電気的に接続される。ペルチェモジュール２３０のパッド２４４－２は－端子として用いられ、ワイヤ２６４－２によりパッケージ基板２２０のインナーリード２２４－２と電気的に接続される。これらのワイヤを介して、ペルチェモジュール２３０に電源が供給される。なお、ワイヤ２６４－１および２６４－２は、特許請求の範囲に記載の第４ワイヤの一例である。
　上述したように、ペルチェモジュール２３０への電源供給のためのワイヤ２６４－１および２６４－２は、ペルチェモジュール２３０とパッケージ基板２２０とを直接、接続する。
　図３におけるａは、同図におけるｂの線分Ｃ－Ｃ'で半導体パッケージ２００を切断し、Ｘ軸方向から見た断面図の一例である。記載の便宜上、図３におけるｂでは、図１におけるｂの線分Ａ－Ａ'付近の符号は省略している。
　図３におけるｂに例示するように、半導体チップ２１０の上面には、２１３などの複数のパッドが配置される。また、パッケージ基板２２０の上面には、キャビティの外周に沿って、２２３などの複数のインナーリードが配列される。
　また、半導体チップ２１０のパッド２１３は、信号線であるワイヤ２６３により、パッケージ基板２２０のインナーリード２２３と電気的に接続される。このワイヤ２６３を介して、クロック信号、画素信号や制御信号などの各種の電気信号が伝送される。なお、ワイヤ２６３は、特許請求の範囲に記載の第３ワイヤの一例である。
　上述したように、信号線により、半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とが直接、接続される。
　ここで、図４におけるａに例示するように、半導体チップ２１０の電源線、グランド線（２６２－１、２６２－２）が、ペルチェモジュール２３０のパッドを経由せずに、半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とを直接、接続する構成の比較例を想定する。また、この比較例では、ペルチェモジュール２３０への電源供給のためのパッド２４４―１および２４４－２が吸熱側基板２４０に配置されず、同じ機能の＋、－の電源端子（不図示）が放熱側基板２５０の下面に配置されるものとする。同図におけるａの白丸の両側に＋、－の電源端子が配置されるものとする。これらの端子間には、短絡防止のため、接着剤２２５が塗布されない領域が設けられる。
　前述のように、ペルチェモジュール２３０により半導体チップ２１０からパッケージ基板２２０へ熱が移動し、半導体チップ２１０が冷却される。しかし、比較例では、パッケージ基板２２０へ移動させた熱が、信号線、電源線およびグランド線を経由して半導体チップ２１０へ戻る現象である熱戻りが生じることがある。例えば、半導体チップ２１０の信号線の本数を４０本、電源線およびグランド線の本数を２００本とし、これらの計２４０本の配線を介した熱戻りにより４℃の温度上昇が生じるものとする。比較例では、その温度上昇の分、放熱性能が低下してしまう。
　また、比較例では、放熱側基板２５０の下面に＋、－の電源端子を配置するため、それらの短絡防止に必要な端子間の領域の分、下面の接着剤２２５（銀ペーストなど）の面積が削減されてしまう。
　これに対して、同図におけるｂに例示するように、第１の実施の形態では、半導体チップ２１０の電源線およびグランド線が、ペルチェモジュール２３０のパッドを経由してパッケージ基板２２０と接続される。このように、一旦、ペルチェモジュール２３０のパッドを経由させることで、熱が半導体チップ２１０に戻る前に、その熱を再度、放熱側基板２５０へ移動させることができる。同図におけるｂの実線の矢印は、熱の移動経路を示し、点線の矢印は、電子の移動経路を示す。
　これにより、半導体チップ２１０の電源線およびグランド線を介した熱戻りを抑制することができる。熱戻りは４０本の信号線の分だけになるため、その熱戻りによる温度上昇は、例えば、次の式により求められる。
　　４℃×４０／２４０≒０．６℃
上式において、右辺は、小数点第２桁以降の端数を切り捨てた値である。
　上式に例示したように、ペルチェモジュール２３０のパッドを経由して電源線やグランド線を配線することにより、比較例と比較して熱戻りによる温度上昇量を抑制することができる。これにより、放熱性能を向上させることができる。一方、信号線は、半導体チップ２１０およびパッケージ基板２２０の間で直接接続されるため、その信号線の伝送する電気信号の信号品質が比較例よりも低下することは無い。
　また、第１の実施の形態では、電源供給のためのパッド２４４―１および２４４－２を吸熱側基板２４０に配置するため、放熱側基板２５０の下面に電源端子を配置する必要が無くなる。このため、接着剤２２５（銀ペーストなど）の面積を比較例よりも広くすることができる。
　［半導体パッケージの製造方法］
　図５は、本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージ２００の製造方法を説明するための図である。まず、同図におけるａに例示するように、キャビティを有するパッケージ基板２２０が製造される。
　次に、同図におけるｂに例示するように、接着剤２２５（銀ペーストなど）によりペルチェモジュール２３０がキャビティの底面に接着される。
　そして、同図におけるｃに例示するように、半導体チップ２１０がペルチェモジュール２３０の上面にマウントされる。
　続いて、同図におけるｄに例示するように、半導体チップ２１０とペルチェモジュール２３０とを接続するワイヤ２６１と、ペルチェモジュール２３０とパッケージ基板２２０とを接続するワイヤ２６２とが配線される。同図におけるｄのワイヤ２６１は、ワイヤ２６１－１やワイヤ２６１－２を含む。ワイヤ２６２は、ワイヤ２６２－１やワイヤ２６２－２を含む。
　図６は、本技術の第１の実施の形態における半導体パッケージの製造方法の一例を示すフローチャートである。まず、キャビティを有するパッケージ基板２２０が製造される（ステップＳ９０１）。次に、ペルチェモジュール２３０がキャビティの底面に接着され（ステップＳ９０２）、半導体チップ２１０がペルチェモジュール２３０の上面にマウントされる（ステップＳ９０３）。そして、半導体チップ２１０がワイヤボンディングによりパッケージ基板２２０と接続される（ステップＳ９０４）。ステップＳ９０４の後に、各種の後段工程が必要に応じて実行され、半導体パッケージ２００の製造工程が終了する。
　図７は、本技術の第１の実施の形態における半導体装置１００の一構成例を示すブロック図である。この半導体装置１００は、前述の半導体パッケージ２００と、外部回路３００とを含む。外部回路３００は、電源回路３１０、画像処理回路３２０および温度制御回路３３０を備える。また、前述したように、半導体パッケージ２００は、半導体チップ２１０と、パッケージ基板２２０と、ペルチェモジュール２３０とを備える。半導体装置１００としては、産業用機器（検査機器など）、ミラーレスカメラ、スマートフォンや、ノートパソコンなどが想定される。
　半導体チップ２１０には、信号処理回路２１５などの各種の回路が設けられる。信号処理回路２１５は、アナログの画素信号に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理やＡＤ（Analog to Digital）変換などの各種の処理を行い、画像信号を生成するものである。
　電源線であるワイヤ２６１－１は、信号処理回路２１５の電源端子と、ペルチェモジュール２３０のパッド２４１－１とを接続し、ワイヤ２６２－１は、そのパッド２４１－１とパッケージ基板２２０上のインナーリードとを接続する。グランド線であるワイヤ２６１－２は、信号処理回路２１５のグランド端子と、ペルチェモジュール２３０のパッド２４１－２とを接続し、ワイヤ２６２－２は、そのパッド２４１－２とパッケージ基板２２０上のインナーリードとを接続する。電源回路３１０は、これらのワイヤ（電源線やグランド線）を介して半導体チップ２１０内の回路（信号処理回路２１５など）に電源を供給する。
　また、ワイヤ２６３は、信号処理回路２１５とパッケージ基板２２０上のインナーリードとを接続する。画像処理回路３２０は、信号処理回路２１５との間でワイヤ２６３を介して、画像信号や制御信号などの電気信号をやりとりする。この画像処理回路３２０は、画像信号に対して、ホワイトバランス処理やデモザイク処理などの各種の処理を行って、後段の回路に供給する。
　また、ワイヤ２６４－１および２６４－２は、ペルチェモジュール２３０と、パッケージ基板２２０とを接続する。温度制御回路３３０は、これらのワイヤを介して、必要に応じて、ペルチェモジュール２３０に電源を供給して駆動する。
　例えば、温度制御回路３３０は、半導体チップ２１０の温度を取得し、その温度が所定の上限値を越えた場合に、ペルチェモジュール２３０を駆動する。
　このように、本技術の第１の実施の形態によれば、電源線およびグランド線は、ペルチェモジュール２３０のパッドを経由して半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とを接続するため、熱戻りを抑制することができる。これにより、半導体パッケージ２００の放熱性能を向上させることができる。
　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、ペルチェモジュール２３０上のパッドに電源線やグランド線を接続していたが、ペルチェモジュール２３０に配線板が追加されることがあり、この配線板上のパッドに電源線やグランド線を接続することもできる。この第２の実施の形態における半導体パッケージ２００は、電源線やグランド線が配線板上のパッドに接続される点において第１の実施の形態と異なる。
　図８は、本技術の第２の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。同図におけるａは、半導体パッケージ２００の断面図の一例であり、同図におけるｂは、半導体パッケージ２００の上面図の一例である。同図におけるａは、同図におけるｂの線分Ａ－Ａ'で半導体パッケージ２００を切断し、Ｙ軸方向から見た断面図である。
　同図におけるａおよびｂに例示するように、第２の実施の形態の半導体パッケージ２００は、所定数の配線板２７０をさらに備える点において第１の実施の形態と異なる。
　ペルチェモジュール２３０の上面には、半導体チップ２１０と配線板２７０とが接着される。配線板２７０には、２７１－１、２７１－２などの複数のパッドが配置される。
　半導体チップ２１０は、ワイヤ２６１－１（電源線）により、配線板２７０のパッド２７１－１と接続される。また、そのパッド２７１－１は、ワイヤ２６２－１（電源線）によりパッケージ基板２２０と接続される。
　また、半導体チップ２１０は、ワイヤ２６１－２（グランド線）により、配線板２７０のパッド２７１－２と接続される。また、そのパッド２７１－２は、ワイヤ２６２－２（グランド線）によりパッケージ基板２２０と接続される。
　図９におけるａは、図８におけるｂの線分Ｂ－Ｂ'で半導体パッケージを切断し、Ｘ軸方向から見た断面図の一例である。第１の実施の形態と同様に、ワイヤ２６４－１などによりペルチェモジュール２３０とパッケージ基板２２０とが電気的に接続される。
　図９におけるｂは、図８におけるｂの線分Ｃ－Ｃ'で半導体パッケージを切断し、Ｘ軸方向から見た断面図の一例である。第１の実施の形態と同様に、ワイヤ２６３（信号線）により半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とが直接、接続される。
　図１０は、本技術の第２の実施の形態における半導体パッケージの製造方法を説明するための図である。まず、同図におけるａに例示するように、キャビティを有するパッケージ基板２２０が製造される。
　次に、同図におけるｂに例示するように、接着剤２２５（銀ペーストなど）によりペルチェモジュール２３０がキャビティの底面に接着される。
　そして、同図におけるｃに例示するように、配線板２７０と半導体チップ２１０とがペルチェモジュール２３０の上面にマウントされる。
　続いて、同図におけるｄに例示するように、半導体チップ２１０と配線板２７０とを接続するワイヤ２６１と、配線板２７０とパッケージ基板２２０とを接続するワイヤ２６２とが配線される。
　このように、本技術の第２の実施の形態によれば、電源線およびグランド線は、配線板２７０のパッドを経由して半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とを接続するため、配線板２７０を用いる場合においても熱戻りを抑制することができる。
　＜３．第３の実施の形態＞
　上述の第２の実施の形態では、ペルチェモジュール２３０への電源供給のためのワイヤ２６４－１および２６４－２を吸熱側基板２４０のパッドに接続していたが、これらのワイヤを介して熱戻りが生じることがある。この第３の実施の形態における半導体パッケージ２００は、ワイヤ２６４－１および２６４－２を放熱側基板２５０のパッドに接続する点において第２の実施の形態と異なる。
　図１１は、本技術の第３の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。同図におけるａは、半導体パッケージ２００の断面図の一例であり、同図におけるｂは、半導体パッケージ２００の上面図の一例である。同図におけるａは、同図におけるｂの線分Ｂ－Ｂ'で半導体パッケージ２００を切断し、Ｙ軸方向から見た断面図である。
　同図におけるａおよびｂに例示するように、第３の実施の形態において、放熱側基板２５０の面積は、吸熱側基板２４０よりも大きい。また、吸熱側基板２４０の上面にパッド２４４－１および２４４－２が配置されず、その代わりに放熱側基板２５０の上面にパッド２５４－１および２５４－２が配置される。
　また、パッド２５４－１は＋端子として用いられ、ワイヤ２６４－１によりパッケージ基板２２０のインナーリード２２４－１と電気的に接続される。また、パッド２５４－２は－端子として用いられ、ワイヤ２６４－２によりパッケージ基板２２０のインナーリード２２４－２と電気的に接続される。これらのワイヤを介して、ペルチェモジュール２３０に電源が供給される。
　ワイヤ２６４－１および２６４－２を、半導体チップ２１０から遠い方の放熱側基板２５０のパッドに接続することにより、これらのワイヤを介して戻る熱が半導体チップ２１０に伝導することを抑制することができる。言い換えれば、熱戻りの影響を抑制することができる。
　図１２におけるａは、図１１におけるｂの線分Ａ－Ａ' で半導体パッケージ２００を切断し、Ｙ軸方向から見た断面図の一例である。第２の実施の形態と同様に、ワイヤ２６１－１、２６２－１などが、配線板２７０のパッドを経由して半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とが接続される。
　図１２におけるｂは、図１１におけるｂの線分Ｃ－Ｃ'で半導体パッケージ２００を切断し、Ｘ軸方向から見た断面図の一例である。第２の実施の形態と同様に、ワイヤ２６３（信号線）により半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とが直接、接続される。
　図１３は、本技術の第３の実施の形態における半導体パッケージ２００の製造方法を説明するための図である。同図におけるａに例示するように、キャビティを有するパッケージ基板２２０が製造される。
　次に、同図におけるｂに例示するように、接着剤２２５（銀ペーストなど）によりペルチェモジュール２３０がキャビティの底面に接着される。
　そして、同図におけるｃに例示するように、半導体チップ２１０および配線板２７０がペルチェモジュール２３０の上面にマウントされる。
　続いて、同図におけるｄに例示するように、放熱側基板２５０とパッケージ基板２２０とを接続するワイヤ２６４－１などが配線される。
　このように、本技術の第３の実施の形態によれば、ワイヤ２６４－１および２６４－２を放熱側基板２５０のパッドに接続するため、それらのワイヤを介した熱戻りの影響を抑制することができる。
　＜４．第４の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、ペルチェモジュール２３０内に、吸熱側基板２４０および放熱側基板２５０を配置していたが、放熱側基板２５０の代わりにパッケージ基板２２０を放熱側の基板として用いることもできる。この第４の実施の形態における半導体パッケージ２００は、放熱側基板２５０を削減した点において第１の実施の形態と異なる。
　図１４は、本技術の第４の実施の形態における半導体パッケージの一構成例を示す断面図および上面図の一例である。同図におけるａは、半導体パッケージ２００の断面図の一例であり、同図におけるｂは、半導体パッケージ２００の上面図の一例である。同図におけるａは、同図におけるｂの線分Ａ－Ａ'で半導体パッケージ２００を切断し、Ｙ軸方向から見た断面図である。
　同図におけるａに例示するように、第４の実施の形態における半導体パッケージ２００は、放熱側基板２５０が配置されない点において第１の実施の形態と異なる。
　ペルチェ素子２３１は、吸熱側基板２４０とパッケージ基板２２０との間に配置され、このペルチェ素子２３１により、吸熱側基板２４０からパッケージ基板２２０へ熱が移動する。このように、パッケージ基板２２０が放熱側の基板として用いられる。
　パッケージ基板２２０を放熱側の基板として用いることにより、放熱側基板２５０を削減することができる。これにより、ペルチェ素子がパッケージ基板２２０へ直接、熱を移動させることができるため、放熱性能をさらに向上させることができる。また、放熱は、パッケージ基板２２０の下面から行われるが、キャビティ底面から、その放熱面までの厚みｄＺは薄い方が好ましい。
　図１５におけるａは、図１４におけるｂの線分Ｂ－Ｂ'で半導体パッケージを切断し、Ｘ軸方向から見た断面図の一例である。第１の実施の形態と同様に、ワイヤ２６４－１などによりペルチェモジュール２３０とパッケージ基板２２０とが電気的に接続される。
　図１５におけるｂは、図１４におけるｂの線分Ｃ－Ｃ'で半導体パッケージを切断し、Ｘ軸方向から見た断面図の一例である。第１の実施の形態と同様に、ワイヤ２６３（信号線）により半導体チップ２１０とパッケージ基板２２０とが直接、接続される。
　なお、第４の実施の形態に第２の実施の形態を適用することができる。
　このように、本技術の第４の実施の形態によれば、パッケージ基板２２０を放熱側の基板として用いるため、放熱側基板２５０を削減し、放熱性能をさらに向上させることができる。
　＜５．移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１６は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１６に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ(interface)１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１６の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１７では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１７には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。　
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１の半導体パッケージ２００は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、放熱性能向上によって画像のノイズ等を低減し、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
　なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）半導体チップと、
　パッケージ基板と、
　所定の中継パッドと前記半導体チップとを冷却するペルチェ素子と、
　前記半導体チップと前記中継パッドとを接続する第１ワイヤと、
　前記中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤと
を具備する半導体パッケージ。
（２）前記パッケージ基板と前記半導体チップとを接続して電気信号を伝送する第３ワイヤをさらに具備し、
　前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤを介して前記半導体チップに電源が供給される
前記（１）記載の半導体パッケージ。
（３）１つの前記中継パッドに複数本の前記第１ワイヤと１本の前記第２ワイヤとが接続される前記（１）または（２）に記載の半導体パッケージ。
（４）前記半導体チップがマウントされた吸熱側基板と、
　前記パッケージ基板に接着剤により接着された放熱側基板と
をさらに具備し、
　前記ペルチェ素子は、前記吸熱側基板と前記放熱側基板との間に配置される
前記（１）から（３）のいずれかに記載の半導体パッケージ。
（５）前記中継パッドは、前記吸熱側基板に配置される
前記（４）記載の半導体パッケージ。
（６）前記吸熱側基板に接着された配線板をさらに具備し、
　前記中継パッドは、前記配線板に配置される
前記（４）記載の半導体パッケージ。
（７）前記吸熱側基板と前記パッケージ基板とを接続する第４ワイヤをさらに具備し、
　前記第４ワイヤを介して前記ペルチェ素子に電源が供給される
前記（４）から（６）のいずれかに記載の半導体パッケージ。
（８）前記放熱側基板と前記パッケージ基板とを接続する第４ワイヤをさらに具備し、
　前記第４ワイヤを介して前記ペルチェ素子に電源が供給される
前記（４）から（６）のいずれかに記載の半導体パッケージ。
（９）前記半導体チップがマウントされた吸熱側基板をさらに具備し、
　前記ペルチェ素子は、前記吸熱側基板と前記パッケージ基板との間に配置される
前記（１）記載の半導体パッケージ。
（１０）半導体チップと、
　パッケージ基板と、
　所定の中継パッドと前記半導体チップとを冷却するペルチェ素子と、
　前記半導体チップと前記中継パッドとを接続する第１ワイヤと、
　前記中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤと、
　前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤを介して前記半導体チップに電源を供給する電源回路と
を具備する半導体装置。
（１１）所定の中継パッドと半導体チップとを冷却するペルチェ素子を含むペルチェモジュールをパッケージ基板に配置する手順と、
　前記ペルチェモジュールに前記半導体チップをマウントする手順と、
　前記半導体チップと前記中継パッドとを接続する第１ワイヤと前記中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤとを配線する手順と
を具備する半導体パッケージの製造方法。
　１００　半導体装置
　２００　半導体パッケージ
　２１０　半導体チップ
　２１１－１、２１１－２、２１３、２４１－１、２４１－２、２４４－１、２４４－２、２５４－１、２５４－２、２７１－１、２７１－２　パッド
　２１５　信号処理回路
　２２０　パッケージ基板
　２２１－１、２２１－２、２２３、２２４－１、２２４－２　インナーリード
　２２５　接着剤
　２３０　ペルチェモジュール
　２３１　ペルチェ素子
　２４０　吸熱側基板
　２５０　放熱側基板
　２６１、２６１－１、２６１－１ａ、２６１－１ｂ、２６１－２、２６２、２６２－１、２６２－２、２６３、２６４－１、２６４－２　ワイヤ
　２７０　配線板
　３００　外部回路
　３１０　電源回路
　３２０　画像処理回路
　３３０　温度制御回路
　１２０３１　撮像部

Claims (11)

  1. 　半導体チップと、
    　パッケージ基板と、
    　所定の中継パッドと前記半導体チップとを冷却するペルチェ素子と、
    　前記半導体チップと前記中継パッドとを接続する第１ワイヤと、
    　前記中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤと
    を具備する半導体パッケージ。
  2. 　前記パッケージ基板と前記半導体チップとを接続して電気信号を伝送する第３ワイヤをさらに具備し、
    　前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤを介して前記半導体チップに電源が供給される
    請求項１記載の半導体パッケージ。
  3. 　１つの前記中継パッドに複数本の前記第１ワイヤと１本の前記第２ワイヤとが接続される請求項１記載の半導体パッケージ。
  4. 　前記半導体チップがマウントされた吸熱側基板と、
    　前記パッケージ基板に接着剤により接着された放熱側基板と
    をさらに具備し、
    　前記ペルチェ素子は、前記吸熱側基板と前記放熱側基板との間に配置される
    請求項１記載の半導体パッケージ。
  5. 　前記中継パッドは、前記吸熱側基板に配置される
    請求項４記載の半導体パッケージ。
  6. 　前記吸熱側基板に接着された配線板をさらに具備し、
    　前記中継パッドは、前記配線板に配置される
    請求項４記載の半導体パッケージ。
  7. 　前記吸熱側基板と前記パッケージ基板とを接続する第４ワイヤをさらに具備し、
    　前記第４ワイヤを介して前記ペルチェ素子に電源が供給される
    請求項４記載の半導体パッケージ。
  8. 　前記放熱側基板と前記パッケージ基板とを接続する第４ワイヤをさらに具備し、
    　前記第４ワイヤを介して前記ペルチェ素子に電源が供給される
    請求項４記載の半導体パッケージ。
  9. 　前記半導体チップがマウントされた吸熱側基板をさらに具備し、
    　前記ペルチェ素子は、前記吸熱側基板と前記パッケージ基板との間に配置される
    請求項１記載の半導体パッケージ。
  10. 　半導体チップと、
    　パッケージ基板と、
    　所定の中継パッドと前記半導体チップとを冷却するペルチェ素子と、
    　前記半導体チップと前記中継パッドとを接続する第１ワイヤと、
    　前記中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤと、
    　前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤを介して前記半導体チップに電源を供給する電源回路と
    を具備する半導体装置。
  11. 　所定の中継パッドと半導体チップとを冷却するペルチェ素子を含むペルチェモジュールをパッケージ基板に配置する手順と、
    　前記ペルチェモジュールに前記半導体チップをマウントする手順と、
    　前記半導体チップと前記中継パッドとを接続する第１ワイヤと前記中継パッドと前記パッケージ基板とを接続する第２ワイヤとを配線する手順と
    を具備する半導体パッケージの製造方法。
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