半导体装置制造方法及图纸

根据本公开的半导体装置(1)包括半导体芯片(2)、中介层基板(3)和形成部分开口的平面环形形状的晶片接合材料(4)。半导体芯片(2)包括电子电路的集成密度高的区域(23、24、25)和所述集成密度低的区域(22)。所述半导体芯片(2)安装在所述中介层基板(3)上。形成部分开口的平面环形形状的所述晶片接合材料(4)设置在所述中介层基板(3)与所述半导体芯片(2)中的所述集成密度高的区域(23、24、25)之间。25)之间。25)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置


[0001]本公开涉及一种半导体装置。

技术介绍

[0002]存在一种半导体装置，其包括经由晶片接合材料(die
‑
bonding material)安装在基板上的半导体芯片(例如，参考专利文献1)。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：JP 2019
‑
114681 A

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]然而，在半导体装置中，由于布置晶片接合材料可能会降低散热性能。因此，本公开提出了一种能够提升散热性能的半导体装置。
[0008]技术问题的解决方案
[0009]根据本公开，提供了一种半导体装置。所述半导体装置包括半导体芯片、基板和形成部分开口的平面环形形状的晶片接合材料。所述半导体芯片包括电子电路的集成密度高的区域和所述集成密度低的区域。所述半导体芯片安装在所述基板上。形成部分开口的平面环形形状的所述晶片接合材料设置在所述半导体芯片中的所述集成密度高的区域与所述基板之间。
附图说明
[0010]图1是根据本公开的半导体装置的平面图中的说明图。
[0011]图2A是示出根据本公开的半导体装置的截面结构的说明图。
[0012]图2B是根据本公开的半导体装置的分解立体图。
[0013]图3A是示出根据本公开的变形例的半导体装置的截面结构的说明图。
[0014]图3B是根据本公开的变形例的半导体装置的分解立体图。
>[0015]图4是示出根据本公开的半导体装置中的高密度区域和晶片接合材料的布置示例的说明图。
[0016]图5是示出根据本公开的半导体装置中的高密度区域和晶片接合材料的布置示例的说明图。
[0017]图6是示出根据本公开的半导体装置中的高密度区域和晶片接合材料的布置示例的说明图。
[0018]图7是示出根据本公开的半导体装置中的高密度区域和晶片接合材料的布置示例的说明图。
[0019]图8是示出根据本公开的半导体装置中的高密度区域和晶片接合材料的布置示例
的说明图。
具体实施方式
[0020]在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。注意，在下面的每个实施例中，相同的部件用相同的附图标记表示，并且省略重复的描述。
[0021][1.半导体装置在平面图中的构造][0022]图1是根据本公开的半导体装置1的平面图中的说明图。如图1所示，半导体装置1包括半导体芯片2、在其上安装有半导体芯片2的中介层基板3以及形成为部分开口的平面环形形状的晶片接合材料4。注意，中介层基板3可以是任何基板，只要它是在其上安装有半导体芯片2的基板即可。
[0023]此外，由于晶片接合材料4是在设置在中介层基板3与半导体芯片2之间以将半导体芯片2固定到中介层基板3上的粘合剂树脂，因此在图1中用粗虚线表示晶片接合材料4。
[0024]下面以半导体芯片2是图像传感器的情况为例进行说明，但半导体芯片2不限于图像传感器，并且可以是任何电子设备。半导体芯片2在平面图的中心包括摄像区域21，其中二维布置有多个摄像像素。
[0025]半导体芯片2还包括在摄像区域21周围的电子电路集成密度低的区域(以下将该区域称为“低密度区域22”)和电子电路集成密度高的区域(以下将这些区域称为“高密度区域23、24和25”)。
[0026]在低密度区域22中，设置了例如包括垂直扫描(VS)电路、数字模拟转换器(DAC)、垂直监视器(VM)电路、偏置电流(BC)电路和电荷泵(CP)电路的外围电路26。
[0027]在高密度区域23、24和25中，设置了包括静态随机存取存储器(SRAM)、负载mos(LM)晶体管、比较器(CM)和计数器(CN)的外围电路27。由于设置在低密度区域22中的外围电路26具有相对较低的集成密度，因此外围电路26即使在工作时也不太可能处于高温下。
[0028]另一方面，由于设置在高密度区域23、24和25中的外围电路27具有较高的集成密度，因此，外围电路27在工作时会产生热并处于高温下。在图像传感器中，当高密度区域23、24和25变为高温时，在由位于高密度区域23、24和25附近的摄像像素拍摄的拍摄图像的一部分中发生被称为热阴影的白化，并且图像质量降低。
[0029]半导体装置1的晶片接合材料4设置在半导体芯片2中的高密度区域23、24和25与中介层基板3之间，并形成部分开口的平面环形形状。因此，晶片接合材料4作为一个散热部件，有效地吸收和消散从高密度区域23、24和25产生的热量。因此，半导体装置1可以改善散热性能。
[0030]此外，在半导体芯片2中，高密度区域23、24和25沿着作为外边缘的四个侧边之中的除了作为低密度区域22的至少一个侧边之外的侧边(图1中所示的示例中的四个侧边中的三侧边)设置。晶片接合材料4沿着半导体芯片2中的高密度区域23、24和25设置，并在低密度区域22与中介层基板3之间的部分中包括使平面环形形状的一部分开口的开口部41。
[0031]因此，半导体芯片2可以有效地将从外围边缘部分中的高密度区域23、24和25向设置有摄像区域21的平面中心区域散发的热量通过设置在形成平面环形形状的晶片接合材料4中的开口部41释放到半导体芯片2的外部。因此，包括所述图像传感器的半导体芯片2可以抑制热阴影的发生。
[0032]此外，如上所述，低密度区域22不太可能处于高温下，而高密度区域23、24和25处于高温下。因此，在半导体芯片2中，从高密度区域23、24和25向低密度区域22产生一个温度梯度。因此，半导体装置1可以通过在低密度区域22中设置的开口部41，有效地将从高密度区域23、24和25产生的热量释放到半导体芯片2的外部。
[0033][2.半导体装置的结构][0034]接下来，将参照图2A和图3B来描述半导体装置1的结构。图2A是示出了根据本公开的半导体装置的截面结构的说明图。图2B是根据本公开的半导体装置的分解立体图。
[0035]如图2A所示，半导体装置1包括通过凸块52设置在基板51上的中介层基板3、通过晶片接合材料4设置在中介层基板3上的半导体芯片2以及设置成围绕半导体芯片2的框架53。
[0036]半导体芯片2包括位于中心的摄像区域21，以及位于摄像区域21周围的外围电路26和27等。如图2B所示，半导体芯片2包括在被高密度区域23、24和25以及低密度区域22包围的区域中的摄像区域21。
[0037]晶片接合材料4沿着处于高温下的高密度区域23、24、25设置在高密度区域23、24、25的正下方。晶片接合材料4从半导体芯片2的下侧吸收从高密度区域23、24和25产生的热量，并消散热量以抑制热量在半导体芯片2的平面方向上传递。因此，通过抑制摄像区域21变为处于高温下，半导体芯片2可以抑制热阴影的发生。
[0038]此外，摄像区域21和作为电子电路的一个示例的外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：半导体芯片，所述半导体芯片包括电子电路的集成密度高的区域和所述集成密度低的区域；基板，所述半导体芯片安装在所述基板上；以及晶片接合材料，所述晶片接合材料设置在所述半导体芯片中的所述集成密度高的区域与所述基板之间，并且形成部分开口的平面环形形状。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，在所述半导体芯片中，所述集成密度高的区域沿着作为外边缘的四个侧边之中的除了作为所述集成密度低的区域的至少一个侧边之外的侧边延伸，并且所述晶片接合材料沿着所述半导体芯片中的所述集成密度高的区域设置，并且所述晶片接合材料的平面环形形状的一部分在所述集成密度低的区域与所述基板之间的部分中开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田武史，西出勤，小林一三，豊岛良彦，越波进，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：