新澳门新葡萄娱乐半导体器件及其制造方法、半导体模块和电子器件与流程

　　新澳门新葡萄娱乐半导体器件及其制造方法、半导体模块和电子器件与流程本技术涉及一种半导体器件及其制造方法、半导体模块和电子器件，特别涉及能够更可靠地改善光学特性和色差的半导体器件及其制造方法、半导体模块和电子器件。

　　诸如复印机和图像扫描仪的图像读取装置被广泛使用。在这种类型的图像读取装置中，已知由于在读取图像的中央区域和两端的区域中的色差所引起的调制传递函数(mtf)的劣化、发生阴影和色移的问题。

　　作为对策，存在改善光学系统(诸如透镜)的方法；然而，由于透镜数量的增加，昂贵的透镜的使用等原因导致透镜配置变得复杂，并且导致成本增加。因此，建议了不改善光学系统(诸如透镜)但弯曲图像传感器侧(例如线性图像传感器)和半导体封装的方法(例如，参照专利文献1)。

　　然而，在专利文献1所公开的技术中，形成半导体封装的结合体是弯曲的，使得其曲率不能均匀和稳定，因此，诸如mtf和色差的光学特性不能被改进。

　　根据本技术的第一方面的半导体器件设置有：具有柱状形状的基座的，所述柱状的基座具有曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；以及线性图像传感器，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被固定在所述曲面上，其中在所述曲面上由所述多个像素形成的光接收区域被弯曲从而向所述光入射侧凹入。

　　在根据本技术的第一方面的半导体器件中，所述基座具有柱状形状，所述柱状形状包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；并且线性图像传感器被固定在所述曲面上，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被弯曲从而向所述光入射侧凹入，在所述线性图像传感器上光接收区域由所述多个像素形成。

　　根据本技术的第二方面的制造方法是一种制造半导体器件的方法，该制造半导体器件的方法包括将形成有电路的晶片切割成带状晶片的工序，其中在所述带状晶片上形成有多个线性图像传感器，并且在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置；将所述带状晶片固定在具有柱状形状的基座上的工序，所述基座包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；以及针对每个线性图像传感器切割所述基座以制造芯片的工序，其中所述基座上固定有所述带状晶片。

　　在根据本技术的第二方面的制造方法中，从其上形成有电路的所述晶片上切割出所述带状晶片，所述带状晶片上形成有多个线性图像传感器，在线性图像传感器上每一个包括光电转换元件的多个像素在一维方向上设置，所述带状晶片固定在具有柱状形状的基座上，所述基座包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入，并且针对每个线性图像传感器切割所述基座以制造芯片，其中所述基座上固定有所述带状晶片。

　　根据本技术的第三方面是具有半导体器件，光学透镜系统和信号处理单元的半导体模块，其中半导体器件包括：具有柱状形状的基座，所述基座包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；以及线性图像传感器，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被固定在所述曲面上，其中在所述曲面上由所述多个像素形成的光接收区域被弯曲从而向所述光入射侧凹入。

　　根据本技术第三方面的半导体模块，是设置有半导体器件，光学透镜系统和信号处理单元的半导体模块，并且在半导体器件中，所述基座具有柱状形状，包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；并且线性图像传感器被固定在所述曲面上，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被弯曲从而向所述光入射侧凹入，在所述线性图像传感器上光接收区域由所述多个像素形成。

　　根据本技术的第四方面的电子设备是设置有半导体器件的电子器件，该半导体器件包括：具有柱状形状的基座，所述基座包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；以及线性图像传感器，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被固定在所述曲面上，其中在所述曲面上由所述多个像素形成的光接收区域被弯曲从而向所述光入射侧凹入。

　　根据本技术的第四方面的电子设备设置有半导体器件，其中所述基座具有柱状形状，包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；并且线性图像传感器被固定在所述曲面上，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被弯曲从而向所述光入射侧凹入新澳门新葡萄娱乐，在所述线性图像传感器上光接收区域由所述多个像素形成。

　　半导体封装10是例如包含在诸如复印机、图像扫描器、条形码读取器和多功能打印机的图像读取装置中的半导体器件，其输出一维图像信息作为时间序列电信号。在图1中，半导体封装10包括线。

　　线是诸如互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器和电荷耦合器件(ccd)的图像传感器，其中多个像素(每个像素均包括光电转换元件(光电二极管))被布置在一维方向上。线还包括驱动像素并进行模拟/数字(a/d)转换的外围电路。

　　线通过光学透镜系统(未示出)捕获来自物体的入射光，并且一个像素接一个像素地将入射在光接收区域上的光量转换为电信号，从而输出一维图像信息作为时间序列电信号。

　　弯曲基座101具有柱状，其包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入。线固定(安装)在弯曲基座101的曲面上，使得由多个像素形成的光接收区域被弯曲从而向光入射侧凹入。利用这种布置，由多个像素形成的光接收区域上的各个像素距离光学透镜系统的透镜的中心的距离相同，该光学透镜系统的透镜允许来自物体的光入射到光接收区域。

　　同时，弯曲基座101例如由陶瓷材料，模具材料等形成。此外，线被固定(安装)以覆盖弯曲基座101的整个或大部分的曲面。

　　以上述方式配置半导体封装10。同时，在图1的半导体封装10中，为了简化说明，未示出配线等。除了被称为线性图像传感器外，线有时也被称为线传感器，一维传感器等。

　　图2是示出图1中的半导体封装10的横截面的横截面图。同时，图2示出了在沿箭头a的方向观察半导体封装10的横截面的情况下的侧视图。

　　在图2中，薄厚度的线上；线被弯曲以便根据弯曲基座101的形状向光入射侧凹入。弯曲基座101固定在平面基板103a上。此外，玻璃105通过框架部104a固定在平面基板103a上。平面基板103a还包括布线层，并且线(的焊盘部)通过布线a(的引线部)。

　　另外，虽然在图2的结构中示出了包括由有机材料、陶瓷材料等形成的平面基板103a以及由模具材料等形成的框架部104a的结构，也可以采用另一种结构。例如，如图3所示，可以将由相同材料(诸如陶瓷材料)形成的平面基板103b和框架部104b构成一体。另外，在图3的结构中，将半导体封装10电连接到外部的端子106a和106b设置在半导体封装10的侧表面上。同时，在以下描述中，在不特别需要区分平面基板103a和103b彼此之间的情况下，它们都被简单地称为基板103。

　　在图4中，透镜111允许来自物体的光入射在线中的光接收区域上。这里，在线的光接收区域中，当在位于其中心的像素p1和位于其端部的像素p2和p3上聚焦时，像素和透镜111的中心o之间的距离是恒定的(如图中的粗箭头所示)。具体地，透镜111的中心o与像素p1之间的距离op1、透镜111的中心o与像素p2之间的距离op2以及透镜111的中心o与像素p3之间的距离op3是相同的。

　　也就是说，线上，以便根据曲面的曲率弯曲，使得从光接收区域上的各个像素到透镜111的中心o的距离是恒定的。同时，在光接收区域不弯曲的情况下，表面是平坦的，从而在这种情况下，从光接收区域上的各个像素到透镜111的中心的距离是不同的。

　　如上所述，在半导体封装10中，由于从线的光接收区域的各像素到透镜111的中心o的距离是恒定的，所以诸如mtf和色差的光学特性得到改善，从而可以解决由于色差引起的mtf劣化，产生阴影以及色移的问题。此时，线被固定在包括曲面的弯曲基座101上，用于弯曲其光接收区域，从而可以在图像传感器100(光接收区域的)内实现均匀且稳定的曲率。

　　此外，在半导体封装10中，通过弯曲图像传感器侧，可以解决上述mtf劣化等的问题，从而可以抑制由于透镜数量的增加和使用昂贵的透镜而导致的成本增加新澳门新葡萄娱乐，且不需要由于光学系统(如透镜)的改进而导致的复杂的透镜配置。特别地，线在一维方向上比以二维方式布置多个像素的区域图像传感器更长，使得由于其特点而不可能在中心像素和端部的像素聚焦；然而，在半导体封装10中，由于线的光接收区域通过弯曲基座101而被弯曲，因此可以在中心像素和端部的像素上聚焦，使得可以在不使用诸如非球面透镜的特殊透镜(不改进诸如透镜的光学系统)的情况下，提高诸如mtf和色差的光学特性。

　　同时，在诸如透镜的光学系统得到改善的情况下，可能存在应该准备高亮度光源的情况以及由于光量的减少导致的应该准备由光分布调节定制的光源的情况，然而，当采用上述半导体封装10的结构时，不需要改进光学系统，从而在这一点上可以实现更低的成本。

　　此外，在半导体封装体10中，当将线的曲面上时，例如其形状不会被力改变，或者不使用其他部件来保持其形状，因此，可以以低成本实现紧凑的包装，并且可以应对由于使用期间的温度变化引起的环境变化。此外，在半导体封装体10中，当将线固定(安装)在弯曲基座101的曲面上时，可以使光程长度缩短，从而可以省略诸如反射镜的光学部件。

　　接下来，对半导体封装体10的制造工艺进行说明。图5是表示半导体封装10的制造工序的流程的流程图。同时，图5中的制造工序对应于用于将从晶片获得的半导体芯片密封到封装内的后处理，其中在先前处理(晶片工序)中在所述晶片上形成有电路。

　　在步骤s11中，执行切割工序。在切割工序中，如图6所示，形成有电路的晶片200沿着划线横向切割，从而切割出在图中由粗线框包围的形成有多个半导体芯片(线中，执行弯曲基座的安装工序。在弯曲基座的安装工序中，执行如下工序：将在步骤s11的工序中切出的带状晶片100a固定(安装)在弯曲基座101a上，然后针对每个半导体芯片(线)切割其上固定有带状晶片100a的弯曲基座101a以制造芯片。同时，弯曲基座101a具有通过在宽度方向上延伸具有柱状的弯曲基座101而获得的形状。此外，后面将参考图8中的流程详细描述弯曲基座安装工序。

　　在步骤s13，执行芯片结合工序。在芯片结合工序中，将其上固定(安装)有(在步骤s12的工序中成为芯片的)线上。

　　在步骤s14，执行布线结合工序。在布线结合工序中，通过借助于布线的曲面上的线的引线部。通过这种布置，线。

　　上面描述了制造半导体封装10的工序的流程。在制造工序中，执行切割工序(s11)，以便切割出带状晶片100a；并且执行弯曲基座安装工序(s12)，以便将形成在带状晶片100a上的线上。然后，执行芯片结合工序(s13)，以便将其上固定(安装)线上；并且执行布线)，以便通过引线将线。

　　以这种方式，在图5的制造方法中，可以仅通过将弯曲基座安装工序添加到通常执行的工序(诸如切割工序、芯片结合工序和布线结合工序的工序)来制造半导体封装10，使得可以使用现有设备以低成本制造半导体封装10。

　　对应于图5中的步骤s12的弯曲基座安装工序的详细内容参考图8中的流程而被描述。同时，图9至11示意性地示出了图8中的弯曲基座安装工序的每个工序，并参考附图对图8中的每个工序的详细内容进行适当说明。

　　在步骤s31，执行晶片拾取工序。在晶片拾取工序中，在图5的步骤s11的工序中切出的带状晶片100a被拾取。

　　在步骤s32，进行芯片结合工序。在芯片结合工序中，如图9所示，在步骤s31的工序中拾取的带状晶片100a被固定(安装)在曲面上，该曲面被弯曲从而成为弯曲基座101a的凹陷。

　　同时，关于该安装方法，例如，如图10所示，可以借助于固定剂(粘合剂(芯片结合材料))，通过使用具有弯曲为凸起的曲面的工模300，从上方(沿着图中箭头d的方向)冲压放置在弯曲基座101a的曲面上的带状晶片100a，从而将带状晶片100a固定(结合)到弯曲基座101a的曲面。作为固定剂，例如，除了不产生发热和热历史的硅基或环氧基高粘合材料之外，还可以使用即便当发生所述发热或所述热历史时也能够缓和或跟随所述发热或所述热历史的材料，例如树脂焊料和柔性粘合剂。

　　这里，在将线上的情况下，如果不将相同材料(例如硅)用于线，由于热收缩的差异，可能会发生以下问题，也就是说，可能存在的第一个问题是由于在固定线的工序中的热历史导致的线损坏；第二个问题是在线上之后不能获得设计的曲率；并且第三个问题是由于线运行时发热引起的曲率变化。

　　这是由于热量导致的线之间的位移和变形所引起的，这是因为线的操作总是与发热相关联，并且因为当线固定(安装)在弯曲基座101上时，关于稳定的结合需要通常与热历史相关联的工作。

　　在本技术的实施例中，使用不具有发热和热历史的硅基或环氧基高粘合材料作为针对这种位移和变形的固定剂，因此，即使当位移和变形发生时，它们可以通过结合力而被强制地抑制，结果，即使发生位移和变形时它们也不成为问题。此外，在本技术的实施方式中，即使当发生所述发热或所述热历史时也能够缓和或跟随所述发热或所述热历史的材料(例如树脂焊料和柔性粘合剂)被用作固定剂，因此，即使发生位移和变形也可以借助于柔性和恢复性而跟随该位移和变形；结果，即使发生位移和失真它们也不成为问题。

　　在步骤s33，执行切割工序。在切割工序中，针对形成在带状晶片100a上的每个半导体芯片(线)，通过使用刀片(未示出)，弯曲基座101a(其中在步骤s32的工序中，在该弯曲基座101a上固定有带状晶片100a)被切割，以便制造芯片，如图11所示。

　　利用该布置，如图11所示，形成在带状晶片100a上的每个半导体芯片(线中，线和101-3的曲面上。

　　以上描述了弯曲基座安装工序的流程。在弯曲基座安装工序中，执行拾取带状晶片100a的晶片拾取工序(s31)、执行将带状晶片100a固定在弯曲基座101a的曲面上的芯片结合工序(s32)并且执行针对形成在带状晶片100a上的每个线进行切割以制造芯片的切割工序(s33)。

　　以这种方式，在图8的弯曲基座安装工序中，将其上形成有多个半导体芯片(线a的曲面上，并将带状晶片100a与弯曲基座101a一起切割成半导体芯片单元，以便制造芯片，从而可以实现安装精度和成品率的提高。

　　也就是说，其上形成有多个半导体芯片(线a，与一个半导体芯片被单独弯曲的情况相比，厚度薄的晶片更容易弯曲(容易处理)，使得带状晶片100a可以容易地固定(安装)在弯曲基座101a的曲面上，并且可以提高其安装精度和成品率。此外，线使得其结合表面具有覆盖弯曲基座101a的整个或其大部分的曲面的尺寸，使得有利地其更容易固定(安装)在弯曲基座101上。

　　本技术的应用不限于半导体封装。也就是说，除半导体封装之外，本技术还可应用于包括半导体封装的通用电子设备，诸如包括光学透镜系统等的半导体模块，例如图像读取装置(诸如复印机、图像扫描器、条形码阅读器以及多功能打印机)。

　　在图12中，半导体模块400包括光学透镜系统411，半导体封装412，输入/输出单元413，信号处理单元414和控制单元415，以形成模块。

　　半导体封装412对应于图1中的半导体封装10，并且例如图2中的横截面结构被采用作为其结构。也就是说，在半导体封装412中，线被固定(安装)在弯曲基座101的曲面上新澳门新葡萄娱乐，并且由多个像素形成的光接收区域被弯曲，从而向光入射侧凹入。

　　输入/输出单元413具有作为与外部交互的输入/输出接口的功能。信号处理单元414是处理从半导体封装412输出的信号的信号处理电路。控制单元415控制光学透镜系统411并与输入/输出单元413通信数据。

　　具体地，例如，作为半导体模块401，该模块可以仅由光学透镜系统411、半导体封装412和输入/输出单元413形成。在这种情况下，通过输入/输出单元413输出来自半导体封装412的信号。

　　此外，作为半导体模块402，该模块可以由光学透镜系统411、半导体封装412、输入/输出单元413和信号处理单元414形成。在这种情况下，来自半导体封装412的信号由信号处理单元414处理，从而通过输入/输出单元413输出。

　　半导体模块400、401和402以上述方式形成。在半导体模块400、401和402中，提供包括线中，可以更确切地改善光学特性和色差。

　　例如，图像读取装置500是电子装置，诸如图像扫描仪。在图13中，图像读取装置500由半导体模块511、驱动单元512、玻璃台板513、图像处理单元514、i/f单元515和控制单元516形成。

　　同时，半导体模块511对应于图12中的半导体模块400等。此外，尽管未示出，但是图像读取装置500设置有自动进纸机构，其将原稿600连续地布置在玻璃台板513上，其中原稿600被设置(原稿600上的图像将被读取)。

　　在图像读取装置500中，在通过i/f单元515通知控制单元516来自外部装置(例如个人计算机等)的请求的情况下，控制单元516控制自动送纸机构将原稿600放置在作为台板的玻璃台板513上，并开始原稿600的读取操作。

　　然后，控制单元516控制用于驱动半导体模块511的驱动单元512，以沿着作为副扫描方向的x方向移动半导体模块511。利用这种布置，从半导体模块511输出沿着作为主扫描方向的y方向(水平线)的线的图像信号。从半导体模块511输出的图像信号被顺序地输入到图像处理单元514。

　　图像处理单元514基于从半导体模块511输入的水平方向的图像信号生成图像数据。由图像处理单元514生成的图像数据通过i/f单元515输出到外部装置。

　　同时，从半导体模块511输出的每条水平线的图像信号是一维图像信息的时序电信号，一线连续像素信号是根据包括在半导体模块511中的半导体封装(半导体封装10)的光电转换元件的信号电荷(光电二极管)的电压信号。

　　然后，半导体模块511由驱动单元512驱动以沿副扫描方向(x方向)顺序移动，以针对每条水平线重复存储、传输和输出信号电荷的操作，从而获得整个原件600的图像信息。

　　以上述方式配置图像读取装置500。图像读取装置500设置有(半导体模块511设置有)包括线的半导体封装体，并且半导体封装可以更可靠地改善光学特性和色差。

　　同时，本技术的实施例不限于上述实施例，在不脱离本技术的范围的情况下可以进行各种修改。例如，可以采用上述多个实施例的全部或一些的组合。

　　线性图像传感器，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被固定在所述曲面上，其中在所述曲面上由所述多个像素形成的光接收区域被弯曲从而向所述光入射侧凹入。

　　所述光接收区域上的各像素距透镜的中心的距离相同，其中所述透镜允许来自物体的光入射在所述光接收区域上。

　　所述线性图像传感器利用如下材料固定在所述基座的所述曲面上：不具有发热或热历史的高粘合剂材料，或者即使当发生所述发热或所述热历史时也能够缓和或跟随所述发热或所述热历史的材料。

　　即使当发生所述发热或所述热历史时也能够缓和或追随所述发热或所述热历史的所述材料，是树脂焊料或柔性粘合剂。

　　将形成有电路的晶片切割成带状晶片的工序，其中在所述带状晶片上形成有多个线性图像传感器，并且在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置；

　　将所述带状晶片固定在具有柱状形状的基座上的工序，所述基座包括曲面，所述曲面被弯曲从而向光入射侧凹入；以及

　　线性图像传感器，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被固定在所述曲面上，其中在所述曲面上由多个像素形成的光接收区域被弯曲，从而向所述光入射侧凹入。

　　线性图像传感器，在所述线性图像传感器上，每一个都包括光电转换元件的多个像素在一维方向上布置，所述线性图像传感器被固定在所述曲面上，其中在所述曲面上由多个像素形成的光接收区域被弯曲，从而向所述光入射侧凹入。