半导体封装件和半导体封装件的制造方法与流程

1.本技术涉及一种半导体封装件和一种半导体封装件的制造方法。更具体地，本技术涉及一种其中半导体基板经由插入基板安装在安装基板上的半导体封装件以及该半导体封装件的制造方法。


背景技术：

2.为了便于处理半导体集成电路等，传统上使用半导体封装件，其中，半导体集成电路安装在基板上并被密封。有各种类型的这种半导体封装件。在这些半导体封装件中，在需要大量端子的情况下，使用扇出封装件，其中，端子像风扇一样向上扩展到半导体基板的外部(例如，参考专利文献1)。此外，作为扇出封装件的安装示例，存在这样的结构，其中，提供了半导体基板、连接到半导体基板的端子的插入基板、以及通过焊球连接到插入基板的安装基板。
3.引文列表
4.专利文献
5.专利文献1：wo2017/014072a


技术实现要素：

6.本发明要解决的问题
7.在使用上述插入基板的扇出封装件中，半导体基板和安装基板经由插入基板和焊球电连接，并且半导体基板上的半导体集成电路由安装基板上的驱动电路驱动。然而，在这种扇出封装件中，当驱动半导体集成电路时，很难降低半导体基板每单位时间的温度升高量(即热阻)。即使热量经由焊球从半导体基板释放到安装基板，在半导体基板的热量产生量大的情况下，也担心仅通过焊球释放的热量变得不足。如果通过用树脂作为底部填充树脂填充为防止对基板的损坏而提供的基板之间的间隙，来增加热量释放量，因为树脂的热导率不高于金属的热导率，所以难以充分降低热阻。
8.鉴于这种情况，已经设计了本技术，并且本技术的目的是降低半导体封装件中的半导体基板的热阻，半导体基板安装在半导体封装件中。
9.问题的解决方案
10.已经设计了本技术来解决上述问题点，并且其第一方面是一种半导体封装件，包括：半导体基板，在半导体基板的一个表面上设置有焊盘；绝缘层，绝缘层被配置为覆盖半导体基板的另一表面；金属层，金属层被配置为覆盖绝缘层；插入基板，在插入基板上形成有要连接到焊盘的配线；信号传输焊球，所述信号传输焊球将接合到配线和预定的安装基板，并且被配置为传输预定的电信号；以及焊料构件，焊料构件待接合到金属层和安装基板。因此，产生了经由焊料构件释放半导体基板热量的功能。
11.此外，在第一方面，焊料构件可以包括多个放热焊球。因此，产生了经由多个放热焊球释放半导体基板的热量的功能。
12.此外，在第一方面，焊料构件的形状可以是板形。因此，产生了经由板状焊料构件释放半导体基板热量的功能。
13.此外，在第一方面中，可以在半导体基板的另一表面上形成开口，绝缘层可以覆盖开口，并且金属层可以掩埋在开口中。因此，产生了经由掩埋在开口中的金属层和焊料构件释放半导体基板的热量的功能。
14.此外，在第一方面，绝缘层的材料可以是陶瓷。因此，产生了经由陶瓷绝缘层和焊料构件释放半导体基板热量的功能。
15.此外，在第一方面，陶瓷可以是氧化铝。因此，产生了经由氧化铝绝缘层和焊料构件释放半导体基板热量的功能。
16.此外，在第一方面，陶瓷可以是碳化硅。因此，产生了经由碳化硅绝缘层和焊料构件释放半导体基板热量的功能。
17.此外，在第一方面，金属层的材料可以包含铜。因此，产生了经由接合到铜金属层的焊料构件释放半导体基板的热量的功能。
18.此外，在第一方面，可以还包括连接到插入基板的盖构件，并且固态图像传感器可以进一步形成在半导体基板上。因此，导致释放固态图像传感器的热量的功能。
19.此外，本技术的第二方面是一种半导体封装件的制造方法，包括：绝缘层涂覆工序，用于在半导体基板的另一表面上形成绝缘层膜，半导体基板的一个表面上设置有焊盘；金属层涂覆工序，用于在绝缘层上形成金属层的膜；键合工序，用于将形成在插入基板上的配线连接到焊盘；以及接合工序，用于将被配置为传输预定电信号的信号传输焊球接合到配线，并且将焊料构件接合到金属层。因此，产生了制造半导体封装件的功能，经由焊料构件从该半导体封装件中释放半导体基板的热量。
20.此外，在第二方面，焊料构件可以具有板形。因此，产生了经由板状焊料构件释放半导体基板热量的功能。
21.此外，在第二方面，可以还包括将多个放热焊球安装在金属层上的安装工序，并且在接合工序中，可以通过使多个放热焊球熔合来形成焊料构件。因此，产生了通过合并多个放热焊球来形成板状焊料构件的功能。
22.此外，在第二方面中，在接合工序中，可以通过将膏状焊料涂布到金属层来形成焊料构件。因此，产生了通过涂布膏状焊料形成板状焊料构件的功能。
23.此外，在第二方面中，可以还包括通过蚀刻打开半导体基板的另一表面来形成开口的打开工序，在绝缘层涂覆工序中，可以在开口的开口表面上形成绝缘层膜，并且在金属层涂覆工序中，可以将金属层掩埋在开口中。因此，产生了制造金属层掩埋在开口中的半导体封装件的功能。
附图说明
24.[图1]是示出根据本技术的第一实施例的扇出封装件的一个配置示例的剖视图；
[0025]
[图2]是示出根据本技术的第一实施例的扇出封装件的一个配置示例的平面图；
[0026]
[图3]是用于描述根据本技术的第一实施例的直到绝缘层的图案化的制造过程的示图；
[0027]
[图4]是用于描述根据本技术的第一实施例的直到切割的制造过程的示图；
[0028]
[图5]是用于描述根据本技术的第一实施例的直到附接盖构件的制造过程的示图；
[0029]
[图6]是用于描述根据本技术的第一实施例的直到基板安装的制造过程的示图；
[0030]
[图7]是示出根据本技术的第一实施例的制造过程的示例的流程图；
[0031]
[图8]是示出根据本技术的第二实施例的扇出封装件的一个配置示例的剖视图；
[0032]
[图9]是示出根据本技术的第二实施例的扇出封装件的一个配置示例的平面图；
[0033]
[图10]是用于描述根据本技术的第二实施例的直到切割的制造过程的示图；
[0034]
[图11]是用于描述根据本技术的第二实施例的直到附接盖构件的制造过程的示图；
[0035]
[图12]是用于描述根据本技术的第二实施例的直到基板安装的制造过程的示图；
[0036]
[图13]是示出根据本技术的第三实施例的扇出封装件的一个配置示例的剖视图；
[0037]
[图14]是用于描述根据本技术的第三实施例的直到切割的制造过程的示图；
[0038]
[图15]是用于描述根据本技术的第三实施例的直到附接盖构件的制造过程的示图；
[0039]
[图16]是用于描述根据本技术的第三实施例的直到基板安装的制造过程的示图；
[0040]
[图17]是示出根据本技术的第四实施例的扇出封装件的一个配置示例的剖视图；
[0041]
[图18]是用于描述根据本技术的第四实施例的直到附接盖构件的制造过程的示图；
[0042]
[图19]是用于描述根据本技术的第四实施例的直到基板安装的制造过程的示图；
[0043]
[图20]是示出车辆控制系统的示意性配置示例的框图；
[0044]
[图21]是描述成像单元的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
[0045]
在下文中，将描述用于实现本技术的模式(在下文中，称为实施例)。将按以下顺序给出描述。
[0046]
1.第一实施例(通过球形焊料构件接合金属层和安装基板的示例)
[0047]
2.第二实施例(通过板状焊料构件接合金属层和安装基板的示例)
[0048]
3.第三实施例(通过球形焊料构件接合掩埋在开口和安装基板中的金属层的示例)
[0049]
4.第四实施例(通过板状焊料构件接合掩埋在开口和安装基板中的金属层的示例)
[0050]
5.移动体的应用实例
[0051]
<1.第一实施例>
[0052]
[扇出封装件的配置示例]
[0053]
图1是示出根据本技术的第一实施例的扇出封装件100的一个配置示例的剖视图。在扇出封装件100中，设置了对应于半导体基板110、插入基板150和安装基板180的三个基板。注意，扇出封装件100是在所附权利要求中描述的半导体封装件的示例。
[0054]
首先，将描述半导体基板110。半导体基板110是硅基板。诸如固态图像传感器120的半导体集成电路形成在半导体基板110的两个表面的一个表面上。在下文中，在半导体基
板110的两个表面中，其上形成固态图像传感器120的表面将被称为“光接收表面”，并且与光接收表面相对的表面将被称为“背面”。此外，平行于光接收表面的预定方向将被称为“x方向”，垂直于光接收表面的方向将被称为“z方向”。垂直于x方向和z方向的方向将被称为“y方向”。
[0055]
接下来，将描述固态图像传感器120。固态图像传感器120通过光电转换生成图像数据。在此处，在固态图像传感器的两个表面中，具有光电二极管设置在其上设置有电路的正面上的结构的固态图像传感器通常被称为正面照明(fsi)固态图像传感器。另一方面，具有光电二极管设置在与正面相对的背面上的结构的固态图像传感器被称为背面照明(bsi)固态图像传感器。固态图像传感器120的结构可以是fsi和bsi中的任何一个。
[0056]
将描述柱形凸块130和焊盘132。沿着半导体基板110的光接收表面的外周设置多个焊盘132。这些焊盘132是用于与固态图像传感器120的外部传送预定电信号(例如，像素信号)的电极。
[0057]
此外，为每个焊盘132提供柱形凸块130。柱形凸块130与插入基板150侧的焊盘(未示出)连接。以这种方式使用凸块而不使用配线的连接构件的安装技术被称为倒装芯片封装。
[0058]
此外，为了保护柱形凸块130并防止灰尘混入稍后描述的空腔151中，密封树脂140形成在半导体基板110的外周上。例如，热固性树脂(例如，环氧树脂)用作密封树脂140。注意，可以使用紫外线固化树脂来代替热固性树脂。此外，密封树脂140可以是与无机材料(例如，陶瓷)的填料混合的树脂，或者可以仅包括不与填料混合的树脂等。
[0059]
将描述插入基板150。插入基板150具有这样的结构，其中，被称为有机基板的玻璃纤维例如用环氧树脂浸渍，铜线掩埋在该层中，并且插入线152通过打开阻焊膜153的一部分而暴露。在许多情况下，插入基板150包括例如阻燃剂类型4(fr4)或fr5的材料。然而，除了fr4和fr5之外，材料发展最近有所进步，并且还出现了具有低热膨胀系数(cte)的材料，并且抑制了在市场环境中使用温差的影响。因此，插入基板150的材料不限于fr4和fr5，而是根据扇出封装件100的使用环境等适当选择。
[0060]
此外，在仅使用简单的表面层配线的情况下，或者在难以仅在表面层中布置配线的情况下，通孔基板、子复合物等可以用作插入基板150。在此处，通孔基板是使用通孔的基板，并且例如具有这样的配置，其中，多个层的所有层都被钻孔穿透，通过用镀铜覆盖内部获得通孔，并且设置通孔。另一方面，子复合物是使用激光等打开层间通路并且经由镀铜使上层和下层接触的基板。
[0061]
此外，插入基板150的中心部分打开，用于经由稍后将描述的盖构件170将外部光引入固态图像传感器120。例如，在生成之后使用诸如冲孔或钻孔的方法来打开插入基板150的方法或者生成具有被预先打开的结构的插入基板150的方法用于形成空腔151。注意，形成方法不限于这些方法，并且可以使用任何方法，只要该方法能够确保形状的尺寸精度，并且不产生开口端面的毛刺或裂纹。
[0062]
将描述空腔151。由插入基板150、固态图像传感器120和稍后将描述的盖构件170的开口与外部隔开的空间对应于空腔151。来自扇出封装件100外部的入射光根据盖构件170的折射率改变入射角。空腔151的内部对应于折射率约为“1”的空气层。因此，对于固态图像传感器120的片上透镜，可以再现反映盖构件170的入射角的入射角。
[0063]
将描述信号传输焊球160。插入线152和安装基板180通过信号传输焊球160接合。此外，信号传输焊球160传输预定的电信号，例如，像素信号或驱动信号。鉴于环境问题，无铅材料经常用作信号传输焊球160的材料。根据产品和所需成本适当选择材料。此外，使用例如在将焊剂涂布到插入基板150的阻焊膜153的开口的状态下精确放置具有均匀尺寸的焊球的方法，来制造信号传输焊球160。可选地，使用通过印刷技术将焊膏印刷到阻焊膜153的开口上，然后通过执行回流将焊料形成为球形的方法，来制造信号传输焊球160。
[0064]
将描述盖构件170。盖构件170连接到插入基板150的一端。作为盖构件170，使用仅允许红外光通过的玻璃板、塑料板或硅板。光学单元(未示出)(例如，透镜)设置在盖构件170上方。盖构件170允许来自光学单元的入射光通过，将光传输到经由空腔151面向的固态图像传感器120，并且与插入基板150协作，阻止灰尘和水蒸气从外部进入空腔151。注意，考虑到使用固态图像传感器120的便利性，可以在盖构件170的表面上形成允许特定波长的光通过的滤光膜。此外，盖构件170的表面可以涂覆有防止从空腔151的内部和外部反射的防反膜。
[0065]
将描述安装基板180。安装基板180是其上安装有用于驱动固态图像传感器120的电路、用于驱动的芯片组等的基板。安装基板180设置有接合到信号传输焊球160的平台以及连接到稍后将描述的放热焊球195的平台。此外，当朝向光接收表面的方向被假设为上部方向时，根据需要在平台下方提供用于散热的通孔。这取决于芯片组的基板结构。
[0066]
将描述开口191。通过在硅基板上执行蚀刻，在半导体基板110的背面的中心部分中形成开口191。在该图中，开口191的横截面形状是梯形，其上侧对应于光接收侧。半导体基板110通过蚀刻变薄。固态图像传感器120设置在半导体基板110的中心部分，并且在固态图像传感器120的操作期间产生热量。通过使发热点变薄，到稍后将描述的放热焊球195的距离变短，并且可以降低半导体基板110本身的热容量。此外，放热焊球195的体积可以增加对应于已经通过蚀刻减小的半导体基板110的体积的量。这些功能有助于降低整个扇出封装件100的热阻，并且增强了半导体基板110的放热特性。
[0067]
此外，通过执行蚀刻，半导体基板110的高度可以保持在与没有设置放热焊球195的情况下设定的高度相同的高度。这种不变的高度成为一个有利的特征，特别是在薄型设备(例如，智能手机)中，其中，半导体封装件的高度极大地影响使用半导体封装件的产品本身的厚度。
[0068]
为了形成开口191，使用湿法蚀刻等。例如，可以应用通常在微机电系统(mems)的制造过程中使用的各向异性蚀刻。在各向异性蚀刻中，例如，通过使用耐碱抗蚀剂等在硅半导体基板110的背面上形成期望的开口图案来执行蚀刻，并且使用该图案作为掩模，将硅半导体基板110浸入强碱性溶液(例如，氢氧化钾)中。然后，在各向异性蚀刻中，基于所使用的半导体基板110的晶体取向唯一地确定开口形状。通常，在包括固态图像传感器的半导体中，通常使用具有表面取向(1，0，0)的单晶硅基板。在这种情况下，如果在硅的背面上形成矩形氧化膜或氮化膜或者抗蚀剂的开口掩模，则形成具有大约55
°
倾斜的蚀刻形状的开口191，并且当深度方向对应于朝向光接收表面的方向时，开口191在深度方向上逐渐加深。可以通过精细地控制蚀刻的时间、蚀刻溶液的温度以及蚀刻装置中半导体基板110的保持或摆动方法等，来高度精确地调节蚀刻的深度(换言之，半导体基板110的中心部分的厚度)。
[0069]
此外，通过采用不减薄外围的框架结构，与简单地减薄整个半导体基板110的情况
相比，还可以保持结构，并且可以保持原始的外部尺寸。此外，同样在稍后将描述的制造工艺中执行的柱形凸块130的形成过程中，焊盘132的下部不变薄，并且确保了厚度。因此，可以毫无问题地应用该过程所需的超声波振动。
[0070]
将描述绝缘层192。开口191被绝缘层192覆盖。通过开口191，半导体基板110的背面的硅在蚀刻后立即暴露，并且放热焊球195使背面与安装基板180直接接触。背面不一定总是处于电浮动状态，并且如果背面与安装基板180电连接，则固态图像传感器120变得容易受到其外部电路的泄漏电流和来自外部的噪声的影响。因此，背面理想地由绝缘层192绝缘。然而，为了增强放热特性，需要获得绝缘层192的良好导热性。因此，例如，具有高导热性的陶瓷用作绝缘层192的材料。例如，使用热导率为27瓦/毫开尔文(w/mk)的材料。作为陶瓷，例如，使用碳化硅或氧化铝。例如，碳化硅的热导率为每毫开尔文264瓦(w/mk)。绝缘层192的涂覆方法包括例如物理气相沉积(pvd)。注意，化学气相沉积(cvd)也可以用来代替pvd。
[0071]
将描述金属层193。当从x方向或y方向观察时，金属层193的形状是薄膜形状，并且绝缘层192被金属层193覆盖。金属层193的材料例如是铜。鉴于最近的环境问题，包括锡、银和铜的无铅三元金属用作普通焊料的材料。虽然包括陶瓷等的绝缘层192具有低焊接性能，但是铜(尤其是金属层193中的铜)容易与焊料中的锡形成合金(即，具有高焊接性能)。因此，通过使用铜作为金属层193的材料，与其他类型的金属相比，可以获得更高的与焊料的接合强度。此外，因为铜本身具有400瓦每毫开尔文(w/mk)的相对高的热导率，所以从增强放热特性的角度来看，也希望使用铜。此外，因为使用半导体工艺中通常使用的pvd的制造方法可以相对容易地形成铜，所以铜是优选的。
[0072]
为了显示放热效果，当从z方向观察时，期望金属层193处于平面状态。注意，如果可以获得足够的散热效果，当从z方向观察时，也可以将金属层193形成为线宽为几十微米至几百微米的线状。
[0073]
将描述阻焊膜194。阻焊膜194是用于限定放热焊球195的安装点的树脂。作为阻焊膜194，例如，使用具有耐热性和高绝缘性能的光敏环氧树脂。通过使用光敏环氧树脂，通过光致抗蚀剂等工艺，可以容易地形成开口，其中，金属层193暴露在放热焊球195的安装点处。此外，在金属层193具有线性形状的情况下，通过用阻焊膜194可靠地覆盖配线之间的空间，可以防止由导电异物引起的配线之间的短路。此外，通过将阻焊膜194的开口限制为仅放热焊球195的安装点，可以限定金属层193和放热焊球195的接合区域，并且防止相邻放热焊球195之间的短路。此外，例如，所谓的“负型”光敏材料用作阻焊膜194。在负型中，在随后的显影过程中，在涂布液体树脂之后，通过光掩模用曝光光照射的部分(即，光掩模的开口)在显影溶液中具有不溶性。注意，代替负型，具有与负型相反的特性的“正型”光敏材料也可以用作阻焊膜194。此外，为了调节材料的线性膨胀系数，阻焊膜194可以包含填充物，例如，二氧化硅。
[0074]
将描述放热焊球195。放热焊球195是球形焊接构件。多个放热焊球195设置在扇出封装件100中，并且这些放热焊球195接合暴露的金属层193和安装基板180。此外，放热焊球195用作将固态图像传感器120中产生的热量释放到安装基板180的路径，并且不用于传输电信号，例如，像素信号。另一方面，信号传输焊球160用于电信号的传输。此外，因为需要在半导体基板110和安装基板180之间设置狭窄的空间，所以放热焊球195在z方向上的尺寸小
于信号传输焊球160在z方向上的尺寸。放热焊球195的材料是类似于例如信号传输焊球160的三元金属。注意，如果作为与安装基板180的接合过程的回流曲线(例如，回流中的温度曲线)相同，则放热焊球195的合金比率、组成金属等可以改变为不同于信号传输焊球160的合金比率、组成金属等，重点在于放热特性。
[0075]
注意，如上所述，放热焊球195仅用于放热，而不用于信号传输，但是放热焊球195可以用于放热和信号传输。在这种情况下，例如，形成从半导体基板110的焊盘132穿透到背面的硅通孔(tsv)就足够了，并且tsv连接到金属层193。因此，金属层193和放热焊球195可以用作传输像素信号或驱动信号的配线或者电源或地线的配线。
[0076]
此外，其上形成固态图像传感器120的半导体基板110用于扇出封装件100中，但是该配置不限于该配置。也可以使用半导体基板110，其上形成除固态图像传感器120之外的半导体集成电路。
[0077]
此外，半导体基板110和插入基板150安装在安装基板180上，但是有时在未安装在安装基板180上的状态下运输。在这种情况下，图中除安装基板180之外的部分(半导体基板110、插入基板150等)被视为扇出封装件100。
[0078]
如果总结上述配置，在半导体基板110的两个表面中，焊盘132设置在光接收表面上，并且开口191形成在背面上。背面上的开口191被绝缘层192覆盖，并且绝缘层192被金属层193覆盖。此外，经由柱形凸块130连接到焊盘132的插入线152形成在插入基板150上。此外，信号传输焊球160接合到插入线152和安装基板180，并且传输预定的电信号。另一方面，多个放热焊球195接合到金属层193和安装基板180。注意，放热焊球195对应于所附权利要求中描述的焊料构件的示例。
[0079]
此外，例如，绝缘层192的材料是陶瓷。陶瓷的示例包括氧化铝和碳化硅。此外，金属层193的材料理想地包含铜。
[0080]
此外，盖构件170连接到插入基板150，并且固态图像传感器120形成在半导体基板110上。
[0081]
在此处，将假设不提供放热焊球195的比较示例。在该比较示例中，开口191是不必要的，并且开口151、绝缘层192和金属层193也是不必要的。在这种配置中，在半导体基板和安装基板之间提供了微小的间隙。这是为了防止半导体基板的背面和安装基板由于半导体基板和安装基板之间的线性膨胀系数的差异而相互刮擦而损坏半导体基板。同样，在以这种方式提供间隙的情况下，热量可以经由信号传输焊球从半导体基板释放到安装基板，但是在半导体基板的热量释放量大的情况下，热量释放量有时仅通过焊球变得不足。此外，可以通过用树脂作为底部填充树脂填充间隙来释热量释放量，但是因为树脂的热导率不是很高，所以难以充分降低热阻。
[0082]
与此相反，在该图中的配置中，其中，多个放热焊球195设置在间隙中，这些放热焊球195将固态图像传感器120中产生的热量释放到安装基板180。因此，与比较示例相比，可以降低半导体基板110的热阻。
[0083]
图2是示出根据本技术的第一实施例的扇出封装件100的一个配置示例的平面图。在该图中，“a”示出了从光接收侧观察的扇出封装件100的俯视图。在该图中，“b”示出了从背面侧观察的穿过图1中的线段x1
‑
x2并且平行于光接收表面的平面的平面图。换言之，图2中的“b”示出了扇出封装件100安装在安装基板180上之前的扇出封装件100的仰视图。
[0084]
如图2中的“a”所示，信号传输焊球160沿插入基板150的外围的x方向和y方向排列。此外，半导体基板110设置在插入基板150的中心部分。通过插入基板150，连接到半导体基板110的柱形凸块130的信号线被连线成像风扇一样展开的形状。
[0085]
此外，如图中的“b”所示，多个放热焊球195与信号传输焊球160一起排列在半导体基板110的背面上。
[0086]
[半导体封装件的制造方法的示例]
[0087]
图3是用于描述根据本技术的第一实施例的直到绝缘层的图案化的制造过程的示图。在该图中，“a”是描述抛光过程的示图。在该图中，“b”是用于描述耐碱抗蚀剂503的涂布工序的示图。在该图中，“c”是用于描述各向异性蚀刻工艺的示图。在该图中，“d”是用于描述绝缘层192的涂覆过程的示图。在该图中，“e”是用于描述绝缘层192的图案化过程的示图。
[0088]
首先，准备其上形成固态图像传感器120的硅晶片。晶片已经经历了用于在背面(即，上述光接收表面)上形成固态图像传感器120的各种工艺(未示出)。近年来，主要使用八英寸晶片或十二英寸晶片。保护片被附着到完成的晶片的表面。通常，在迄今为止执行的各种工艺中产生的各种薄膜堆叠在晶片的背面上。此外，在加工过程中，细微的损伤和灰尘通常会附着在背面上。在许多情况下，需要一次暴露原始硅表面并将其去除。此外，近年来，对更薄和更紧凑的智能手机和数码相机的需求日益增加，并且需要尽可能地薄化传感器装置本身。因此，制造系统使用诸如层压装置等设备将保护片附着到晶片的整个背面。附接保护片，用于执行将晶片状态的硅的背面研磨至期望厚度的背面研磨去除(bgr)工艺，并用于随后保护其上形成有像素的晶片表面免于处理。注意，此时附接的带可以是任何类型的带，即具有通过用紫外线照射以分离而变弱的粘合强度的类型的带、具有通过加热而变弱的粘合强度的类型的带以及另一种类型的带。此外，为了在bgr工艺之后进一步增加表面的表面粗糙度，可以添加“镜面抛光”工艺，例如，化学抛光或干抛光。
[0089]
如图中的“a”所示，制造系统使用抛光装置502将背面抛光至所需厚度，保护片的表面朝下。以这种方式，抛光背面的过程被称为背景研磨去除(bgr)。
[0090]
如图中的“b”所示，制造系统在通过bgr工艺减薄到所需厚度的硅晶片表面上形成耐碱抗蚀剂503。在该工艺中，制造系统将作为下一个工艺的硅上的可承受“各向异性蚀刻”的抗蚀剂作为耐碱抗蚀剂503涂布到硅被bgr暴露的晶片背面。制造系统例如使用旋涂法等尽可能均匀地将耐碱抗蚀剂503涂布到晶片背面。此后，制造系统使用光掩模曝光耐碱抗蚀剂503，并通过显影和图案化来打开期望经受各向异性蚀刻的部分。
[0091]
如图中的“c”所示，制造系统使用强碱性溶液例如，氢氧化钾，在前面工艺中图案化的开口中的硅上进行各向异性蚀刻。注意，可以使用氢氧化铵溶液等来代替氢氧化钾溶液。在图像传感器和lsi制造中广泛使用的具有平面方向(1，0，0)的硅基板上进行各向异性蚀刻的情况下，以这样的方式推进(1，0，0)表面的各向异性蚀刻，使得露出在平面方向上相对于端面具有大约55
°
角的(1，1，1)表面。因此，在晶片的背面侧形成具有大开口的蚀刻形状。此外，在使用氢氧化钾的蚀刻中，制造系统将晶片放入加热到大约80℃的氢氧化钾溶液中，使用共同处理多个晶片的所谓间歇式湿法蚀刻装置。
[0092]
然后，制造系统在预定的蚀刻时间内执行蚀刻，同时以蚀刻在整个晶片表面变得均匀的方式旋转和摆动。注意，关于蚀刻深度，通过使用类似的晶片预先检查蚀刻速率，可
以基于蚀刻时间来控制期望的深度。通过精确控制蚀刻时间和氢氧化钾溶液的温度，可以保持固定的蚀刻量。当然，可以在使用氢氧化钾蚀刻后进行清洗和快速倾倒冲洗(qdr)。
[0093]
在各向异性蚀刻工艺中，如果在前一过程的bgr中使用的保护片耐氢氧化钾，则保护片可以原样使用。此外，制造系统可以新附接另一种适用于各向异性蚀刻工艺的保护片。
[0094]
然后，如图中的“d”所示，制造系统用在硅表面上的绝缘层192涂覆整个晶片背面，硅表面在前面的工艺中通过各向异性蚀刻打开。作为绝缘层192的材料，优选使用具有相对良好的导热性和适度绝缘性能的陶瓷等。cvd或pvd法用作成膜方法。注意，在耐碱抗蚀剂503保持原样的状态下形成膜。
[0095]
如图中的“e”所示，制造系统将耐碱抗蚀剂503与形成在其上的绝缘层192一起剥离，以仅在通过蚀刻打开的部分中留下已经在前述工艺中形成的绝缘层192的膜。此时，为了容易地分离耐碱抗蚀剂503，制造系统使用专用分离剂等来执行去除，但是为了避免残留，可以在剥离之后使用有机溶剂或纯水来执行漂洗。
[0096]
图4是用于描述根据本技术的第一实施例的直到切割的制造过程的示图。在该图中，“a”是用于描述涂覆的剥离抗蚀剂507的涂布工序的示图。在该图中，“b”是用于描述金属层193的涂覆工序的示图。在该图中，“c”是用于描述金属层193的图案化过程的示图。在该图中，“d”是用于描述阻焊膜194的图案化过程的示图。在该图中，“e”是描述切割过程的示图。
[0097]
下一个工艺是用于形成金属层193的上游工艺。在形成金属层193之前，如图中的“a”所示，为了限定金属层193的形成部分，制造系统使用涂覆的剥离抗蚀剂507执行图案化。作为涂覆的剥离抗蚀剂507的材料，需要使用可承受后续成膜过程的材料。然而，因为要涂布抗蚀剂的部分具有在前述工艺中通过硅各向异性蚀刻形成的凹陷形状，所以与耐碱抗蚀剂503不同，可以优选使用对表面不均匀性具有良好涂层覆盖的喷涂方法。注意，在涂覆剥离抗蚀剂507之后，制造系统通过执行抗蚀剂烘焙、使用掩模的曝光和使用预定显影溶液的显影图案化来形成期望的图案。此外，可以形成为“倒锥形”的剥离专用抗蚀剂也可以通过这种方式用作涂覆的剥离抗蚀剂507，使得可以容易地进行作为后续工艺的剥离。
[0098]
接下来，将描述形成金属层193的过程。如图中的“b”所示，制造系统在晶片上形成具有大约两微米长度的金属层193，在晶片上通过pvd在晶片整个表面上通过涂覆的剥离抗蚀剂507初步形成期望的图案。成膜时设定的温度优选尽可能低，以避免涂覆的剥离抗蚀剂507变质。如果可能，温度优选等于或低于100℃。
[0099]
如图中的“c”所示，制造系统剥离先前图案化的涂覆剥离抗蚀剂507以及已经形成在抗蚀剂上的金属层193的膜。此时，为了容易地分离涂覆的剥离抗蚀剂507，制造系统使用专用的分离剂等进行去除，但是为了避免残留，可以在剥离之后使用有机溶剂或纯水进行漂洗。通过该工艺，金属层193相对容易地被图案化成期望的图案。
[0100]
如图中的“d”所示，制造系统将阻焊膜194涂布到在前一过程中形成的金属层193上。此时，因为要涂布阻焊膜194的部分具有通过硅各向异性蚀刻形成的凹陷形状，所以可以优选使用对表面不均匀性具有良好涂层覆盖的喷涂方法。注意，在涂覆阻焊膜194之后，制造系统通过执行抗蚀剂烘焙、使用掩模的曝光和使用预定显影溶液的显影图案化来形成期望的图案。在此处，形成具有用于安装放热焊球195的平台形状的图案。例如，所谓的“负型”光敏材料用作阻焊膜194。注意，代替负型，“正型”光敏材料也可以用作阻焊膜194。此
外，阻焊膜194可以包含填充物，例如，二氧化硅。
[0101]
在上述各种工艺之后，如图中的“e”所示，制造系统最终分割出具有其上形成有平台的背面的晶片。至于分割，通过使用切割装置在成为半导体基板110的芯片的边界部分(所谓的划线部分)处切割来分割晶片。
[0102]
图5是用于描述根据本技术的第一实施例的直到附接盖构件170的制造过程的示图。在该图中，“a”是示出分割后的半导体基板110的示例的示图。在该图中，“b”是用于描述柱形凸块130的形成过程的示图。在该图中，“c”是用于描述插入基板150的连接过程的示图。在该图中，“d”是描述密封过程的示图。在该图中，“e”是用于描述盖构件170的附接过程的示图。
[0103]
制造系统拾取分离的半导体基板110，如图中的“a”所示，并且通过将半导体基板110布置在设备底座、保护抽头等上来执行柱形凸块键合的准备。是将半导体基板110放置在键合设备的底座上，还是将半导体基板110设置在保护带上并与保护带一起处理半导体基板110，这取决于要使用的设备。
[0104]
如图中的“b”所示，制造系统在专用设备中将柱形凸块130键合到半导体基板110的焊盘132上。作为键合方法，通常使用类似于引线接合的使用超声波在焊盘132上形成柱形凸块130的方法。注意，在需要柱形凸块130的高度的情况下，可以以重叠的方式在首先竖立的柱形凸块上竖立第二凸块。在需要柱形凸块130的表面平整度的情况下，在形成柱形凸块130之后，还可以添加用于压碎凸块的称为“冲压”的工艺。
[0105]
接下来，如图中的“c”所示，制造系统将半导体基板110键合到单独制备的内插器基板150。在插入基板150的中心部分(即，安装半导体基板110的点)中提供符合像素尺寸的开口。插入层侧上的焊盘和平台(未示出)设置在开口附近面向柱形凸块130的位置。该平台通过插入线152连接到信号传输焊球160。
[0106]
为了确保柱形凸块130的接合特性并形成空腔151，如图中的“d”所示，制造系统将密封树脂140涂布到半导体基板110的外周附近，并执行密封。通过密封树脂140，可以将位于空腔151内部的固态图像传感器120的光接收表面与外部分开，并防止灰尘从外部等进入空腔151。
[0107]
接下来，如图中的“e”所示，制造系统使用玻璃粘合剂将盖构件170附接到插入基板150。作为玻璃粘合剂，通常可以优选使用环氧树脂玻璃粘合剂(例如，紫外线固化树脂、热固性树脂或冷固化树脂)或者丙烯酸树脂玻璃粘合剂。注意，与这些树脂物理性质相近的树脂也可以用作玻璃粘合剂。
[0108]
图6是用于描述根据本技术的第一实施例的直到基板安装的制造过程的示图。在该图中，“a”是用于描述回流过程的示图。在该图中，“b”是表示封装结束时的状态的剖视图。在该图中，“c”是用于描述基板安装工序的示图。
[0109]
制造系统附着保护带，用于保护盖构件170的表面。需要盖构件170的表面保护，因为在工艺流程期间附着到表面的损坏和污垢导致固态图像传感器120的图像捕捉图像质量下降。特别地，在该过程中，因为需要在保护带在焊球回流时盖构件170向下定向的状态下进行处理，所以可以同时防止由回流炉的气氛中的各种类型的除气引起的盖构件170的表面污染。
[0110]
在附接保护带的状态下，如图中的“a”所示，制造系统将信号传输焊球160和放热
焊球195安装在插入基板150和半导体基板110的预定位置。在安装之前，焊剂(未示出)被预先涂布到安装部分。在安装这些焊球之后，制造系统在回流炉中进行回流，并接合这些焊球。
[0111]
如图中的“b”所示，制造系统在焊球侧朝下的状态下分离保护带。
[0112]
如图中的“c”所示，制造系统类似于其他安装的部件，在安装基板180上执行回流安装。多层基板通常用作安装基板180。然而，基于要使用的集合的便利性来确定层数和层配置。特别地，对于安装基板180的内部配置，执行考虑放热路径的内层配线就足够了，并且基于将使用扇出封装件的设置侧的便利性来确定内部配置。
[0113]
图7是示出根据本技术的第一实施例的制造过程的示例的流程图。制造系统将晶片的背面抛光至期望的厚度(步骤s901)，并涂布耐碱抗蚀剂503(步骤s902)。制造系统执行各向异性蚀刻(步骤s903)，并执行绝缘层192的涂覆(步骤s904)。
[0114]
然后，制造系统执行绝缘层192的图案化(步骤s905)，并且涂布涂覆的剥离抗蚀剂507(步骤s906)。制造系统执行金属层193的涂覆(步骤s907)，并执行其图案化(步骤s908)。制造系统执行阻焊膜194的涂布和图案化(步骤s909)，并执行切割和分离(步骤s910)。
[0115]
随后，制造系统在焊盘132上形成柱形凸块130(步骤s911)，并将插入基板150的插入线152与柱形凸块130连接(步骤s912)。制造系统使用密封树脂140密封柱形凸块130的外围(步骤s913)，并附接盖构件170(步骤s914)。
[0116]
通过回流，制造系统将信号传输焊球160和放热焊球195与插入基板150和半导体基板110接合(步骤s915)，并且执行到安装基板180的安装(步骤s916)。
[0117]
以这种方式，根据本技术的第一实施例，因为提供了接合半导体基板110和安装基板180的放热焊球195，所以半导体基板110的热量可以经由放热焊球195释放到安装基板180。因此，与没有设置放热焊球195的情况相比，可以减少半导体基板110的每单位时间的温度升高量(即热阻)。
[0118]
<2.第二实施例>
[0119]
在上述第一实施例中，多个放热焊球195设置在半导体基板110和安装基板180之间。然而，如果半导体基板110的热量释放量大，在一些情况下，这些放热焊球195的接合面积变得不足，并且热阻不能充分减小。第二实施例的扇出封装件100与第一实施例的不同之处在于，焊料形成为板状，并且接合区域变宽。
[0120]
图8是示出根据本技术的第二实施例的扇出封装件100的一个配置示例的剖视图。第二扇出封装件100与第一实施例的不同之处在于，板状焊料构件被设置为表面焊料196，来代替多个放热焊球195。注意，表面焊料196是在所附权利要求中描述的焊料构件的示例。
[0121]
在此处，“板状”是指表面焊料196在垂直于光接收表面的z方向上的尺寸(厚度)小于表面焊料196在x方向和y方向上的尺寸的形状。
[0122]
与第一实施例不同，第二实施例的阻焊膜194具有表面焊料196的开口大并且被集成以连接整个表面焊料196的形状。
[0123]
将描述表面焊料196。通常，焊料在熔化时由于自身的表面张力而变成球形。然而，如果接合表面(在此处，阻焊膜194的开口)较宽，则通过将焊料量调节到焊料不形成球形的程度，可以将焊料形成为板形。通过使用板状表面焊料196，可以确保比使用放热焊球195的第一实施例更宽的接合区域。因此，可以增加热量释放量。
[0124]
图9是示出根据本技术的第二实施例的扇出封装件100的一个配置示例的平面图。注意，第二实施例的扇出封装件100的俯视图类似于第一实施例的俯视图。
[0125]
如图所示，第二实施例的表面焊料196的接合区域比图2所示的第一实施例的多个放热焊球195的各个接合区域的总和更宽。
[0126]
此外，在直到第二实施例的切割的工艺中，直到金属层193的图案化工艺的工艺类似于第一实施例的工艺。即，第一实施例中的图3中例示的过程和图4中的“a”到“c”的过程与第二实施例中的相似。在下文中，将描述不同于第一实施例的过程。
[0127]
图10是用于描述根据本技术的第二实施例的直到切割的制造过程的示图。在该图中，“a”是用于描述阻焊膜194的图案化过程的示图。在该图中，“b”是描述切割过程的示图。
[0128]
如图中的“a”所示，制造系统将阻焊膜194涂布到在前一过程中形成的金属层193上。例如，可以优选使用喷涂方法。注意，在涂覆阻焊膜194之后，制造系统通过执行抗蚀剂烘焙、使用掩模的曝光和使用预定显影溶液的显影图案化来形成期望的图案。在此处，为了安装表面焊料196，形成具有宽面积的平台形状的图案。例如，所谓的“负型”光敏材料用作阻焊膜194。注意，代替负型，“正型”光敏材料也可以用作阻焊膜194。此外，阻焊膜194可以包含填充物，例如，二氧化硅。然后，如图中的“b”所示，制造系统最终分割出具有形成有平台的背面的晶片。
[0129]
图11是用于描述根据本技术的第二实施例的直到附接盖构件170的制造过程的示图。在该图中，“a”是示出分割后的半导体基板110的示例的示图。在该图中，“b”是用于描述柱形凸块130的形成过程的示图。在该图中，“c”是用于描述插入基板150的连接过程的示图。在该图中，“d”是描述密封过程的示图。在该图中，“e”是用于描述盖构件170的附接过程的示图。图中例示的第二实施例的过程类似于第一实施例的相应过程。
[0130]
图12是用于描述根据本技术的第二实施例的直到基板安装的制造过程的示图。在该图中，“a”是示出其上安装有焊球的半导体基板110和插入基板150的示例的示图。在该图中，“b”是描述回流过程的示图。在该图中，“c”是表示封装结束时的状态的剖视图。在该图中，“d”是用于描述基板安装工序的示图。
[0131]
在附接保护带的状态下，如图中的“a”所示，制造系统将多个信号传输焊球160和多个放热焊球195安装在插入基板150和半导体基板110的预定位置。
[0132]
在安装信号传输焊球160和放热焊球195之后，制造系统在回流炉中执行回流并接合这些焊球。此时，如图中的“b”所示，因为平台的开口较宽，所以多个放热焊球195通过回流合并和集成，并且湿扩散。因此，形成表面焊料196。回流之后的工艺类似于第一实施例的相应工艺。
[0133]
注意，制造系统通过合并多个放热焊球195来形成表面焊料196，但是表面焊料196的形成方法不限于该方法。例如，制造系统也可以通过涂布膏状焊料而不使用放热焊球195来形成表面焊料196。
[0134]
以这种方式，根据本技术的第二实施例，因为提供了板状表面焊料196，所以与设置了球状放热焊球195的第一实施例相比，可以加宽接合区域。因此，可以增加热量释放量，并且可以进一步降低半导体基板110的热阻。
[0135]
<3.第三实施例>
[0136]
在上述第一实施例中，开口191的绝缘层192被膜状金属层193覆盖，并且金属层
193和放热焊球195接合。然而，如果半导体基板110的热量释放量大，在一些情况下，仅通过膜状金属层193，热量释放量变得不足，并且热阻不能充分降低。第三实施例的扇出封装件100与第一实施例的不同之处在于，块状金属层掩埋在开口191中，并且热量释放量增加。
[0137]
图13是示出根据本技术的第三实施例的扇出封装件100的一个配置示例的剖视图。第三实施例的扇出封装件100与第一实施例的不同之处在于，形成金属层197，来代替金属层193。
[0138]
金属层197是块状铜，并且掩埋在覆盖有绝缘层192的开口191中。换言之，半导体基板110的开放空间(即，开口191)填充有铜。在第三实施例中，因为开口191被金属层197阻挡，所以半导体基板110的背面没有不平坦性并且变成平面。
[0139]
半导体基板110本身包括单晶硅，并且其热导率约为160瓦每毫开尔文(w/mk)。然而，通过用铜填充半导体基板110的开口191，可以增强半导体基板110本身的放热特性，铜具有良好的放热特性并且具有大约400瓦每毫开尔文(w/mk)的热导率。此外，因为通过镀铜形成的金属层197掩埋在使用硅的各向异性蚀刻形成的凹槽(开口191)中，所以可以在外观上不改变基板厚度的情况下降低热阻。注意，通过使用预先形成的种子层作为电极的电解电镀方法，形成金属层197。
[0140]
注意，第三实施例的扇出封装件100的平面图类似于第一实施例。
[0141]
此外，在直到第三实施例的切割的工艺中，直到绝缘层192的图案化工艺的工艺类似于图3中例示的第一实施例的工艺。在下文中，将描述不同于第一实施例的过程。
[0142]
图14是用于描述根据本技术的第三实施例的直到切割的制造过程的示图。在该图中，“a”是用于描述种子层706的涂布工序的示图。在该图中，“b”是用于描述耐电镀抗蚀剂707的涂布工序的示图。在该图中，“c”是用于描述金属层197的涂覆工序的示图。在该图中，“d”是用于描述金属层197的图案化过程的示图。在该图中，“e”是用于描述阻焊膜194的图案化过程的示图。在该图中，“f”是描述切割过程的示图。
[0143]
如图中的“a”所示，在形成金属层197之前，制造系统通过例如溅射等成膜工艺初步形成并堆叠钛和铜薄膜，作为种子层706。
[0144]
如图中的“b”所示，制造系统通过光刻工艺将金属层197的图案图案化到种子层706上。然后，制造系统涂布耐电镀抗蚀剂707，并且为了掩埋通过各向异性蚀刻、通过电解镀铜形成的凹槽(开口191)，仅打开该部分，作为图案。
[0145]
如图中的“c”所示，制造系统涂布镀铜，来形成金属层197。该制造系统通过将形成在晶片整个表面上作为膜的种子层706的一部分连接到专用电镀夹具的电极，将电极放入专用电镀溶液中，并使电流在电极中流动，来引起镀铜的电解电镀生长。因此，金属层197掩埋在开口191中。
[0146]
如图中的“d”所示，制造系统使用专用的分离剂或漂洗剂，分离在前一过程中通过电解电镀形成金属层197之后变得不必要的耐电镀抗蚀剂707。在剥离耐电镀抗蚀剂707之后，暴露上述下层种子层706，并使用专用蚀刻剂进行蚀刻。
[0147]
如图中的“e”所示，制造系统将阻焊膜194涂布到在前一过程中形成的金属层197上。在第三实施例中，与第一实施例和第二实施例相比，因为通过硅各向异性蚀刻将要涂布阻焊膜194的部分而形成的凹陷形状(开口191)被金属层197填充，所以几乎不产生表面不平坦。因此，可以使用普通的旋涂方法来涂覆阻焊膜194。注意，可以使用喷涂方法代替旋涂
方法。
[0148]
此外，在涂覆之后，制造系统通过在阻焊膜194上执行抗蚀剂烘焙(溶剂去除)、使用掩模的曝光和使用预定显影溶液的显影图案化来形成期望的图案。在此处，形成具有用于安装放热焊球195的平台形状的图案。
[0149]
例如，所谓的“负型”光敏材料用作阻焊膜194。注意，代替负型，“正型”光敏材料也可以用作阻焊膜194。此外，阻焊膜194可以包含填充物，例如，二氧化硅。
[0150]
图15是用于描述根据本技术的第三实施例的直到附接盖构件170的制造过程的示图。在该图中，“a”是示出分割后的半导体基板110的示例的示图。在该图中，“b”是用于描述柱形凸块130的形成过程的示图。在该图中，“c”是用于描述插入基板150的连接过程的示图。在该图中，“d”是描述密封过程的示图。在该图中，“e”是用于描述盖构件170的附接过程的示图。该图中例示的第三实施例的过程类似于第一实施例的相应过程。
[0151]
图16是用于描述根据本技术的第一实施例的直到基板安装的制造过程的示图。在该图中，“a”是用于描述回流过程的示图。在该图中，“b”是表示封装结束时的状态的剖视图。在该图中，“c”是用于描述基板安装工序的示图。该图中例示的第三实施例的过程类似于第一实施例的相应过程。
[0152]
以这种方式，根据本技术的第三实施例，因为金属层197掩埋在半导体基板110的开口191中，所以与开口191被膜状金属层覆盖的第一实施例相比，可以增加半导体基板110的热量释放量。
[0153]
<4.第四实施例>
[0154]
在上述第三实施例中，多个放热焊球195设置在半导体基板110和安装基板180之间。然而，如果半导体基板110的热量释放量大，在一些情况下，这些放热焊球195的接合面积变得不足，并且热阻不能充分减小。第四实施例的扇出封装件100与第三实施例的不同之处在于，焊料形成为平面形状，并且接合区域变宽。
[0155]
图17是示出根据本技术的第四实施例的扇出封装件100的一个配置示例的剖视图。第二扇出封装件100与第三实施例的不同之处在于，板状焊料构件被设置为表面焊料196，来代替多个放热焊球195。
[0156]
注意，第四实施例的扇出封装件100的平面图类似于第二实施例。
[0157]
此外，直到第四实施例的切割的过程类似于第三实施例的过程。
[0158]
图18是用于描述根据本技术的第四实施例的直到附接盖构件170的制造过程的示图。在该图中，“a”是示出分割后的半导体基板110的示例的示图。在该图中，“b”是用于描述柱形凸块130的形成过程的示图。在该图中，“c”是用于描述插入基板150的连接过程的示图。在该图中，“d”是描述密封过程的示图。在该图中，“e”是用于描述盖构件170的附接过程的示图。该图中例示的第四实施例的过程类似于第三实施例的相应过程。
[0159]
图19是用于描述根据本技术的第四实施例的直到基板安装的制造过程的示图。在该图中，“a”是示出其上安装有焊球的半导体基板110和插入基板150的示例的示图。在该图中，“b”是描述回流过程的示图。在该图中，“c”是表示封装结束时的状态的剖视图。在该图中，“d”是用于描述基板安装过程的示图。该图中例示的第四实施例的过程类似于第二实施例的相应过程。
[0160]
最后，关于第一实施例至第四实施例的效果，将举例说明测量值。当在特定测量条
件下没有设置放热焊球195的比较示例中的热阻为22.9
°
每瓦(摄氏度/瓦)时，相同条件下的第一实施例的热阻降低到17.7o每瓦(摄氏度/瓦)，并且降低率为
‑
22百分比(％)。此外，在第二实施例中，热阻进一步降低到16.9(℃/w)，并且相对于比较示例的降低率为
‑
26百分比(％)。在第三实施例中，热阻进一步降低到16.9
°
每瓦，并且相对于比较示例的降低率为
‑
26百分比(％)。此外，在第四实施例中，热阻进一步降低到16.6
°
每瓦，并且相对于比较示例的降低率为
‑
28百分比(％)。以这种方式，可以通过多个放热焊球195降低热阻。此外，通过用表面焊料196代替放热焊球195，并将金属层197掩埋在开口151中，可以进一步降低热阻。
[0161]
以这种方式，根据本技术的第四实施例，因为提供了板状表面焊料196，所以与设置了球状放热焊球195的第三实施例相比，可以加宽接合区域。因此，可以增加热量释放量，并且可以进一步降低半导体基板110的热阻。
[0162]
<5.移动体的应用示例>
[0163]
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以实现为安装在任何类型的汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、轮船、机器人等的移动体上的装置。
[0164]
图20是示出作为可应用根据本公开的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性配置示例的框图。
[0165]
车辆控制系统12000包括通过通信网络12001连接的多个电子控制单元。在图20所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车辆外部信息检测单元12030、车辆内部信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，作为集成控制单元12050的功能配置，示出了微型计算机12051、语音/图像输出单元12052和车载网络接口(i/f)12053。
[0166]
驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作用于产生车辆驱动力的驱动力生成装置的控制装置(例如，内燃机或驱动马达)、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆转向角的转向机构、用于产生车辆制动力的制动装置等。
[0167]
车身系统控制单元12020根据各种程序控制设置在车身中的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或各种灯(例如，头灯、后车灯、刹车灯、闪光灯或雾灯)的控制装置。在这种情况下，从替代按键的移动装置发送的无线电波或者各种开关的信号可以被输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
[0168]
车辆外部信息检测单元12030检测关于安装有车辆控制系统12000的车辆外部的信息。例如，成像单元12031连接到车辆外部信息检测单元12030。车辆外部信息检测单元12030使成像单元12031捕捉车辆外部的图像，并接收捕捉的图像。基于接收到的图像，车辆外部信息检测单元12030可以执行人、车、障碍物、路标、道路上的字符等的对象检测处理或距离检测处理。
[0169]
成像单元12031是接收光并输出对应于光的光接收量的电信号的光学传感器。成像单元12031可以输出电信号，作为图像，并且输出电信号，作为关于距离测量的信息。此外，将由成像单元12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外光等不可见光。
[0170]
车辆内部信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。例如，检测驾驶员状态的驾驶员状态检测单元12041连接到车辆内部信息检测单元12040。例如，驾驶员状态检测单元12041包括用于捕捉驾驶员图像的相机。基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息，车辆内部信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或集中程度，或者可以确定驾驶员是否打瞌睡。
[0171]
基于从车辆外部信息检测单元12030或车辆内部信息检测单元12040获取的关于车辆内部或车辆外部的信息，微型计算机12051可以计算驱动力生成装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(adas)的功能的协作控制，包括车辆的碰撞避免或震动减轻、基于车间距的跟随驾驶、保持的车辆速度驾驶、车辆的碰撞警告或车辆的车道偏离警告等。
[0172]
此外，微型计算机12051可以通过基于从车辆外部信息检测单元12030或车辆内部信息检测单元12040获取的关于车辆周边的信息来控制驱动力生成装置、转向机构、制动装置等，来执行旨在自动驾驶的协作控制，而不依赖于驾驶员等的操作。
[0173]
此外，微型计算机12051可以基于由车辆外部信息检测单元12030获取的关于车辆外部的信息，向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051可以通过根据由车辆外部信息检测单元12030检测到的前方车辆或迎面而来的车辆的位置来控制前照灯，并将远光切换到近光等，来执行旨在实现防眩的协同控制。
[0174]
语音/图像输出单元12052将语音和图像中的至少一个的输出信号传输到输出装置，该输出装置可以视觉或听觉地向车辆的乘员或车辆外部通知信息。在图20的示例中，音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063被例示为输出装置。例如，显示单元12062可以包括机载显示器和平视显示器中的至少一个。
[0175]
图21是描述成像单元12031的安装位置的示例的示图。
[0176]
在图21中，包括成像单元12101、12102、12103、12104和12105，作为成像单元12031。
[0177]
成像单元12101、12102、12103、12104和12105设置在例如车辆12100的前鼻、侧镜、后保险杠、后门和车辆室内的前窗上部等位置。设置在前鼻处的成像单元12101和设置在车辆室内的前窗上部的成像单元12105主要获取车辆12100的前侧的图像。设置在侧镜处的成像单元12102和12103主要获取车辆12100的侧面的图像。设置在后保险杠或后门处的成像单元12104主要获取车辆12100后侧的图像。设置在车辆室内的前窗上部的成像单元12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通灯、交通标志、车道等。
[0178]
注意，图21示出了成像单元12101至12104的图像捕捉范围的示例。图像捕捉范围12111表示设置在前鼻处的成像单元12101的图像捕捉范围，图像捕捉范围12112和12113分别表示设置在侧镜处的成像单元12102和12103的图像捕捉范围，图像捕捉范围12114表示设置在后保险杠或后门处的成像单元12104的图像捕捉范围。例如，通过重叠由成像单元12101至12104捕捉的图像数据，获得从上方观看的车辆12100的鸟瞰图像。
[0179]
成像单元12101至12104中的至少一个具有获取距离信息的功能。例如，成像单元12101至12104中的至少一个可以是包括多个图像传感器的立体相机，或者可以是包括用于相位差检测的像素的图像传感器。
[0180]
例如，基于从成像单元12101至12104获得的距离信息，通过获得到图像捕捉范围12111至12114中的每个三维物体的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，微型计算机12051可以特别地提取作为前方车辆的三维物体，该三维物体是存在于车辆12100的行进路径上的最近的三维物体，并且在与车辆12100基本相同的方向上以预定速度(例如，等于或大于0km/h)行驶。此外，微型计算机12051可以预先设置要在前方车辆前方确保的车间距，并且执行自动制动控制(包括跟随停止控制)、自动加速控制(包括跟随离开控制)等。以这种方式，可以执行旨在用于自动驾驶的自动驾驶而不依赖于驾驶员的操作等的协同控制。
[0181]
例如，基于从成像单元12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051可以提取关于三维对象的三维对象数据，同时将三维对象分类为其他三维对象，例如，两轮车、标准尺寸的车辆、大型车辆、行人和电线杆，并且使用提取的三维对象数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100附近的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可见的障碍物和驾驶员不太可见的障碍物。然后，微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险程度的碰撞风险，并且当碰撞风险等于或大于设定值并且存在碰撞的可能性时，微型计算机12051可以通过经由音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警告并经由驱动系统控制单元12010执行强制减速或避免转向来执行用于避免碰撞的驾驶辅助。
[0182]
成像单元12101至12104中的至少一个可以是检测红外光的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过确定在成像单元12101至12104的捕捉图像中是否存在行人来识别行人。通过例如在用作红外相机的成像单元12101至12104的捕捉图像中提取特征点的过程以及通过对指示物体轮廓的一系列特征点执行模式匹配处理来确定检测到的物体是否是行人的过程，来执行行人的识别。如果微型计算机12051确定在成像单元12101至12104的捕捉图像中存在行人，并且识别出该行人，则语音/图像输出单元12052控制显示单元12062显示用于增强的矩形轮廓线，该轮廓线叠加在识别出的行人上。此外，语音/图像输出单元12052可以控制显示单元12062在期望的位置显示指示行人等的图标。
[0183]
迄今为止，已经描述了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。例如，在上述配置中，根据本公开的技术可以应用于成像单元12031。具体地，图1中的扇出封装件100可以应用于成像单元12031。通过将根据本公开的技术应用于成像单元12031，可以降低固态图像传感器的热阻，并增强车辆控制系统的可靠性。
[0184]
注意，上述实施例表示体现本技术的示例，并且实施例中的项和所附权利要求中识别本发明的项具有对应关系。类似地，所附权利要求中识别本发明的项和本技术实施例中具有相同名称的项具有对应关系。然而，本技术不限于该实施例，并且在不脱离其主旨的情况下，可以通过对该实施例进行各种修改来实现。
[0185]
注意，本说明书中描述的效果仅仅是示例，并不局限于此，还可能导致其他效果。
[0186]
注意，本技术也可以采用以下配置。
[0187]
(1)一种半导体封装件，包括：
[0188]
半导体基板，在半导体基板的一个表面上设置有焊盘；
[0189]
绝缘层，绝缘层被配置为覆盖半导体基板的另一表面；
[0190]
金属层，金属层被配置为覆盖绝缘层；
[0191]
插入基板，在插入基板上形成有要连接到焊盘的配线；
[0192]
信号传输焊球，信号传输焊球待接合到配线和预定的安装基板，并且被配置为传输预定的电信号；以及
[0193]
焊料构件，焊料构件待接合到金属层和安装基板。
[0194]
(2)根据上述(1)所述的半导体封装件，
[0195]
其中，焊料构件包括多个放热焊球。
[0196]
(3)根据上述(1)所述的半导体封装件，
[0197]
其中，焊料构件的形状是板形。
[0198]
(4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的半导体封装件，
[0199]
其中，在半导体基板的另一表面上形成开口，
[0200]
绝缘层覆盖开口，并且
[0201]
金属层掩埋在开口中。
[0202]
(5)根据上述(1)至(4)中任一项所述的半导体封装件，
[0203]
其中，绝缘层的材料是陶瓷。
[0204]
(6)根据上述(5)所述的半导体封装件，
[0205]
其中，陶瓷是氧化铝。
[0206]
(7)根据上述(5)所述的半导体封装件，
[0207]
其中，陶瓷是碳化硅。
[0208]
(8)根据上述(1)至(7)中任一项所述的半导体封装件，
[0209]
其中，金属层的材料包含铜。
[0210]
(9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的半导体封装件，还包括：
[0211]
盖构件，盖构件连接到插入基板，
[0212]
其中，还在半导体基板的一个表面上形成固态图像传感器。
[0213]
(10)一种半导体封装件的制造方法，制造方法包括：
[0214]
绝缘层涂覆工序，用于在半导体基板的另一表面上形成绝缘层的膜，半导体基板的一个表面上设置有焊盘；
[0215]
金属层涂覆工序，用于在绝缘层上形成金属层的膜；
[0216]
键合工序，用于将形成在插入基板上的配线连接到焊盘；以及
[0217]
接合工序，用于将被配置为传输预定的电信号的信号传输焊球接合到配线，并且将焊料构件接合到金属层。
[0218]
(11)根据上述(10)所述的半导体封装件的制造方法，
[0219]
其中，焊料构件具有板形。
[0220]
(12)根据上述(11)所述的半导体封装件的制造方法，制造方法还包括：
[0221]
安装工序，用于在金属层上安装多个放热焊球，
[0222]
其中，在接合工序中，通过使多个放热焊球熔合来形成焊料构件。
[0223]
(13)根据上述(11)所述的半导体封装件的制造方法，
[0224]
其中，在接合工序中，通过向金属层涂布膏状焊料来形成焊料构件。
[0225]
(14)根据上述(10)至(13)中任一项所述的半导体封装件的制造方法，制造方法还包括：
[0226]
打开工序，用于通过蚀刻打开半导体基板的另一表面来形成开口，
[0227]
其中，在绝缘层涂覆工序中，在开口的开口表面上形成绝缘层的膜，并且
[0228]
在金属层涂覆工序中，金属层掩埋在开口中。
[0229]
附图标记列表
[0230]
100 扇出封装件
[0231]
110 半导体基板
[0232]
120 固态图像传感器
[0233]
130 柱形凸块
[0234]
132 焊盘
[0235]
140 密封树脂
[0236]
150 插入基板
[0237]
151 空腔
[0238]
152 插入线
[0239]
153、194 阻焊膜
[0240]
160 信号传输焊球
[0241]
170 盖构件
[0242]
180 安装基板
[0243]
191 开口
[0244]
192 绝缘层
[0245]
193、197 金属层
[0246]
195 放热焊球
[0247]
196 表面焊料
[0248]
12031 成像单元。