CN112753215B - 固态摄像装置和电子设备 - Google Patents

固态摄像装置和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112753215B
CN112753215B CN201980062370.9A CN201980062370A CN112753215B CN 112753215 B CN112753215 B CN 112753215B CN 201980062370 A CN201980062370 A CN 201980062370A CN 112753215 B CN112753215 B CN 112753215B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
solid
image pickup
opening
state image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980062370.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112753215A (zh
Inventor
莳田吉弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Publication of CN112753215A publication Critical patent/CN112753215A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112753215B publication Critical patent/CN112753215B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3205—Shape
    • H01L2224/32057—Shape in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/32237—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the layer connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

关于一种固态摄像装置，本发明的目的是抑制形成底部填充部分的材料流向固态摄像元件的像素区域，以便能够缩短基板的开口部分的开口边缘部分与像素区域之间的距离，并且促进固态摄像元件和装置的尺寸减小。该固态摄像装置设置有：固态摄像元件，其中在顶表面侧上设置有像素区域，该像素区域是包括大量像素的光接收区域，该顶表面侧是半导体基板的一个板表面；基板，设置在相对于固态摄像元件的表面侧上，并且具有用于使要被像素区域接收的光通过的开口；底部填充部分，通过固化流体形成并覆盖连接部分，该连接部分中固态摄像元件和基板彼此电连接，其中基板包括在形成开口的表面部分中的凹槽，凹槽用于沿远离固态摄像元件的表面的方向引导形成底部填充部分的流体。

Description

固态摄像装置和电子设备
技术领域
本技术涉及一种固态摄像装置和电子设备。
背景技术
一些具有图像传感器作为固态摄像元件的固态摄像装置具有所谓的倒装芯片结构，其中图像传感器和基板经由诸如凸块(其为突出端子)的连接部分电连接。基板是例如由包括诸如有机材料或陶瓷的材料形成的基板，其设有布线层、电极等，并且具有用于使要被图像传感器接收的光通过的开口。在基板的与图像传感器侧相反的一侧上设有诸如玻璃的半透明构件以覆盖基板的开口，并且配置有封装结构，该封装结构中在图像传感器的光接收表面侧形成有中空部分。
在倒装芯片结构中，为了保护或加强诸如凸块的连接部分，在基板和图像传感器之间设有底部填充部分。底部填充部分是例如通过固化作为流体的糊状或液态树脂而形成的部分。一些底部填充部分是通过利用毛细管现象使具有相对较低粘度的液态树脂流动而形成的毛细管流动型(毛细管底部填充)。
在具有底部填充部分的倒装芯片结构中，存在以下问题：形成底部填充部分的固化前的液态树脂(以下称为“底部填充材料”)到达作为图像传感器的光接收区域的像素区域，并且不利地影响图像传感器的特性。例如在专利文献1中公开了用于解决这种问题的技术。
专利文献1公开了一种技术，为了防止底部填充材料到达图像传感器的像素区域，基于基板与图像传感器的板表面之间的间隙的尺寸，确保与基板的开口的开口端部以及图像传感器的像素区域的端部的距离的大小。此外，专利文献1公开了一种结构，其中在图像传感器上，在基板的开口的开口端部与像素区域之间的部分中，即，在底部填充材料的流动中的像素区域前方的部分中，设置堤部或凹槽，从而停止了树脂向像素区域侧的流动。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开号2002-124654
发明内容
本发明要解决的问题
当然，根据专利文献1中公开的常规技术，可以想到，可以防止底部填充材料到达像素区域。然而，根据常规技术，存在以下问题。
首先，如上所述，确保基板的开口的开口端部与图像传感器的像素区域的端部之间的距离的尺寸的技术是基于底部填充材料向像素区域膨胀的前提，并确保允许扩展的区域。因此，这种技术阻碍了图像传感器和封装结构的小型化。此外，如上所述，在图像传感器上的像素区域的前方的部分中设置有堤部或凹槽的结构，由于需要确保用于在图像传感器中设置堤部或凹槽的空间，因此也妨碍了小型化。
近年来，图像传感器趋于成为立桩模(Staked Die)，因此，图像传感器芯片的小型化已经得到了发展。图像传感器的小型化有助于降低成本。然而，根据现有技术，从防止底部填充材料到达像素区域的观点来看，难以使基板的开口的开口端部与像素区域之间的距离接近，这阻碍了图像传感器的小型化。
本技术的目的是提供一种固态摄像装置和电子设备，该固态摄像装置和电子设备能够防止形成底部填充部分的材料流向固态摄像元件的像素区域的一侧，缩短基板的开口的开口端部与像素区域之间的距离，并且促进固态摄像元件和装置的小型化。
问题的技术方案
根据本技术的固态摄像装置包括：固态摄像元件，具有像素区域，该像素区域是在表面侧上具有大量像素的光接收区域，该表面侧是半导体基板的一个板表面；基板，设置在相对于固态摄像元件的表面侧上，并且具有用于使要被像素区域接收的光通过的开口；底部填充部分，形成为包括固化流体并覆盖连接部分，该连接部分使固态摄像元件和基板电连接，其中，基板在形成开口的表面部分上具有用于沿远离固态摄像元件的表面的方向引导形成底部填充部分的流体的凹槽。
根据本技术的固态摄像装置的另一方面是一种固态摄像装置，其中凹槽由半圆柱形的凹入弯曲表面形成。
根据本技术的固态摄像装置的另一方面是一种固态摄像装置，其中凹槽沿以下方向倾斜：相对于基板的板厚度方向，开口的开口宽度从固态摄像元件的侧朝相反侧变窄的方向。
根据本技术的固态摄像装置的另一方面是一种固态摄像装置，其中凹槽沿以下方向倾斜：相对于基板的板厚度方向，开口的开口宽度从固态摄像元件的侧朝相反侧变宽的方向。
根据本技术的电子设备包括固态摄像装置，该固态摄像装置包括：固态摄像元件，具有像素区域，该像素区域是在表面侧上包括大量像素的光接收区域，该表面侧是半导体基板的一个板表面；基板，设置在相对于固态摄像元件的表面侧上，并且具有用于使要被像素区域接收的光通过的开口；以及底部填充部分，形成为包括固化流体并覆盖连接部分，该连接部分使固态摄像元件和基板电连接，其中，基板在形成开口的表面部分上具有用于沿远离固态摄像元件的表面的方向引导形成底部填充部分的流体的凹槽。
发明效果
根据本技术，可以防止形成底部填充部分的材料流向固态摄像元件的像素区域的一侧，缩短基板的开口的开口端部与像素区域之间的距离，并且促进固态摄像元件和装置的小型化。
附图说明
[图1]是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像装置的构造的透视图。
[图2]是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像装置的构造的平面视图。
[图3]是图2中的A-A线切割部分的端视图。
[图4]是图2中的B-B线切割部分的端视图。
[图5]是示出根据本技术的第一实施例的基板的构造的透视图。
[图6]是示出根据本技术的第一实施例的基板的构造的平面视图。
[图7]是沿图6中的线C-C截取的截面图。
[图8]是沿图6中的线D-D截取的截面图。
[图9]是根据本技术的第一实施例的固态摄像装置的制造方法的说明图。
[图10]是根据本技术的第一实施例的固态摄像装置的制造方法的说明图。
[图11]是根据本技术的第一实施例的固态摄像装置的制造方法的说明图。
[图12]是在本技术的比较例的构造中发生的现象的说明图。
[图13]是示出根据本技术的第二实施例的固态摄像装置的构造的侧端面的截面图。
[图14]是示出根据本技术的第二实施例的基板的构造的平面视图。
[图15]是沿图14中的线E-E截取的截面图。
[图16]是示出根据本技术的第三实施例的固态摄像装置的构造的侧端面的截面图。
[图17]是示出根据本技术的第三实施例的基板的构造的平面视图。
[图18]是沿图17中的F-F线截取的截面图。
[图19]是根据本技术的第三实施例的固态摄像装置中的作用和效果的说明图。
[图20]是示出根据本技术的实施例的基板的凹槽的修改的图。
[图21]是示出根据本技术的实施例的基板的凹槽的修改的图。
[图22]是示出根据本技术的实施例的设置有固态摄像装置的电子设备的构造示例的框图。
具体实施方式
本技术旨在以如下构造来设计形成基板的开口的表面的形状：其中底部填充部分覆盖连接部分，以抑制形成底部填充部分的流体流向固态摄像元件的像素区域，该连接部分电连接固态摄像元件和基板，该基板具有用于使将被固态摄像元件接收的光通过的开口。
下面将参考附图描述用于实现本技术的实施例(以下称为“实施例”)。注意，将按以下顺序描述实施例。
1.根据第一实施例的固态摄像装置的构造示例
2.根据第一实施例的固态摄像装置的制造方法
3.根据第二实施例的固态摄像装置的构造示例
4.根据第三实施例的固态摄像装置的构造示例
5.基板凹槽的修改
6.电子设备的构造示例
<根据第一实施例的固态摄像装置的构造示例>
将参考图1至图8描述根据本技术的第一实施例的固态摄像装置1的构造示例。如图1所示，固态摄像装置1包括作为固态摄像元件的图像传感器2、基板3和玻璃5，基板3上形成有用于使图像传感器2接收的光通过的开口4，玻璃5作为半透明构件支撑在基板3上。此外，固态摄像装置1包括金属凸块6和底部填充部分7，金属凸块6是将图像传感器2和基板3电连接的连接部分，底部填充部分7覆盖金属凸块6。应注意，在图1和图2中，为方便起见，用双点划线表示玻璃5。
固态摄像装置1具有所谓的倒装芯片结构，其中图像传感器2和基板3经由多个金属凸块6电连接。在固态摄像装置1中，玻璃5被安装成覆盖开口4，该开口4在与基板3的图像传感器2相反的一侧上，并且固态摄像装置4具有封装结构，在该封装结构中，在图像传感器2和玻璃5之间设置腔体8，该腔体8是包括基板3的开口4的内部空间的封闭空间。
图像传感器2包括硅半导体基板，该硅半导体基板包括作为半导体示例的硅(Si)，并且半导体基板的一个板表面侧(图1中的上侧)是光接收侧。图像传感器2是矩形的板状芯片，并且光接收侧上的板表面是前表面2a，而相反侧上的板表面是后表面2b。根据本实施例的图像传感器2是互补金属氧化物半导体(CMOS)型图像传感器。然而，图像传感器2可以是电荷耦合器件(CCD)型图像传感器。
图像传感器2的大部分由半导体基板构成，并且图像传感器元件形成在表面2a侧。图像传感器2在表面2a侧具有作为光接收部分的像素区域2c，该像素区域2c是包括以诸如拜耳(Bayer)阵列的预定阵列形成的大量像素的光接收区域，并且像素区域2c周围的区域是***区域。像素区域2c包括有效像素区域，该有效像素区域用于通过光电转换在每个像素中生成、放大和读取信号电荷。
像素区域2c中的像素具有光电二极管和多个像素晶体管，该光电二极管作为具有光电转换功能的光电转换单元。光电二极管具有光接收表面，该光接收表面接收从图像传感器2的表面2a侧入射的光，并产生与入射在光接收表面上的光的光量(强度)相对应的量的信号电荷。多个像素晶体管包括例如MOS晶体管，其负责放大、传输、选择和重置由光电二极管产生的信号电荷。应注意，关于多个像素，包括在多个单位像素中的光电二极管和传输晶体管可以具有通过共享另一像素晶体管而构造的共享像素结构。
在图像传感器2的表面2a侧上，经由包括氧化膜等的抗反射膜或包括有机材料的平坦化膜，相对于半导体基板，与每个像素对应地形成滤色器和芯片上(on-chip)透镜。入射在芯片上透镜上的光由光电二极管通过滤色器、平坦化膜等接收。
图像传感器2的构造的示例包括正面照明型的构造、背面照明型的构造和一个芯片式的构造，在正面照明型的构造中，在半导体基板的表面侧上形成像素区域2c，在背面照明型的构造中，光电二极管等布置在背面，并且半导体基板的背面为光接收表面侧，以便提高透光率，在一个芯片式的构造中，堆叠有像素组的***电路。然而，根据本技术的图像传感器2不限于具有这些构造的那些。
基板3设置在相对于图像传感器2的表面2a侧，并且具有用于使要被图像传感器2的像素区域2c接收的光通过的开口4。基板3具有整体上呈矩形板状的外形，并且具有作为一个板表面的前表面3a和位于相反侧作为另一板表面的后表面3b。基板3是例如由包括诸如有机材料的材料形成的基板，该有机材料诸如为塑料或陶瓷，并设有布线层、电极等。
基板3平行于图像传感器2设置，并且在板表面的中心处具有开口4。开口4具有与基板3的矩形外形相对应的大致矩形的开口形状，并且形成为从基板3的前表面3a至后表面3b的穿透形状。因此，基板3具有整体上为框架状的形状，并且由形成框架形状的四个侧部分形成。在平面视图中开口4由具有大致矩形形状的四个内侧表面部分10形成。
相对于这样的基板3，图像传感器2设置在基板3的背面3b侧，光接收表面从开口4面向基板3的前表面3a侧。图像传感器2的外形大于基板3的开口4的外形，并且设置成相对于基板3从下方封闭开口4。在平面视图中，开口4形成为使得图像传感器2的整个像素区域2c位于开口4的开口范围内。
即，在平面视图中，像素区域2c形成为与图像传感器2的外形相对应的矩形区域，并且形成像素区域2c的外边缘的每一侧位于形成开口4的内侧表面部分10的内侧。换言之，在平面视图中，在形成开口4的每个内侧表面部分10与形成位于开口4中的像素区域2c的外边缘的每一侧之间存在距离L1(见图2和图3)。
金属凸块6***在图像传感器2的前表面2a和基板3的后表面3b之间，并且将图像传感器2和基板3彼此电连接。金属凸块6是突出端，并且例如使形成在图像传感器2的前表面2a上的电极和形成在基板3的后表面3b上的布线层电连接。由于在图像传感器2与基板3之间存在金属凸块6，在图像传感器2的前表面2a与基板3的后表面3b之间形成间隙。该间隙的尺寸L2(见图3)为例如约20μm。
例如，根据形成在图像传感器2的表面2a上的电极的数量，将多个金属凸块6设置成阵列，从而以预定间隔围绕开口4布置金属凸块6。例如，金属凸块6为Au柱形凸块、焊球凸块或Au-Ag合金凸块。金属凸块6被底部填充部分7覆盖。
底部填充部分7形成为包括作为固化流体的树脂，并覆盖存在于图像传感器2与基板3之间的金属凸块6。底部填充部分7形成为在图像传感器2的外周部分与基板3的开口4周围的内周部分之间包括多个金属凸块6，并且是树脂密封部分，其密封图像传感器2与基板3之间的间隙。在倒装芯片结构中，底部填充部分7设置在图像传感器2与基板3之间，用于保护或增强金属凸块6和通过金属凸块6连接的部分。
底部填充部分7是通过烘烤等使糊状或液态树脂固化而形成的液态固化性树脂部分。在本实施例中，底部填充部分7是通过利用毛细管现象使粘度较低的液态树脂流动而形成的毛细管流动型(毛细管底部填充)。
作为底部填充部分7的材料，例如，使用用作成型材料的树脂材料。具体地，作为底部填充部分7的材料，例如，使用诸如环氧树脂或热固性树脂的热固性树脂，其中分散有含氧化硅作为主要成分的填充剂。
用作底部填充部分7的液态树脂材料(例如热固性树脂，以下称为“底部填充材料”)被施用以在从分配器的喷嘴排出的同时通过毛细管现象流动，并覆盖整个的以阵列形式设置的多个金属凸块6，并填充图像传感器2与基板3之间的间隙。因此，在平面视图中，在与图像传感器2和基板3彼此重叠的部分的形状相对应的矩形框状区域中，即沿着开口4的开口形状，形成底部填充部分7。
底部填充部分7具有由于底部填充材料的表面张力、底部填充材料在其上流动的表面的润湿性等而从金属凸块6的周边突出的部分。具体地，底部填充部分7具有在图像传感器2的前表面2a和基板3的后表面3b的相对部分处存在的表面间隔部分7a，以及从表面间隔部分7a向图像传感器2的外周侧突出的部分，即外部突出部7b。
玻璃5是透明构件的示例，并且是小于基板3的矩形板状构件。通过将玻璃5设置在基板3上，将玻璃5设置在图像传感器2的光接收侧，与图像传感器2平行并具有预定间隔。玻璃5通过粘接剂等固定在基板3的表面3a上。
设置玻璃5以便相对于基板3从上方覆盖整个开口4。因此，玻璃5的外部尺寸大于开口4的开口尺寸。如上所述，玻璃5在设置图像传感器2上方以便通过基板3的开口4面对图像传感器2的表面2a。
玻璃5透射从光学***(诸如位于玻璃5上方的透镜)入射的各种类型的光，并且通过腔体8将光透射至图像传感器2的光接收表面。玻璃5具有以下功能：保护图像传感器2的受光接收表面侧，并且与基板3和底部填充部分7一起阻止水分(水蒸气)、灰尘等从外部进入腔体8。应注意，例如，可以使用塑料板、仅透射红外光的硅板等代替玻璃5。
在具有上述构造的固态摄像装置1中，透射过玻璃5的光穿过腔体8，并被光接收元件接收和检测，该光接收元件包括在图像传感器2的像素区域2c中布置的每个像素中。
如上所述，具有底部填充部分7的倒装芯片结构固态摄像装置1具有以下构造，以便在形成底部填充部分7的过程中控制底部填充材料的流动。即，在固态摄像装置1中，基板3具有凹槽11，该凹槽11用于将形成底部填充部分7的流体(即底部填充材料)引导到内侧表面部分10，该内侧表面部分10是沿着远离图像传感器2的表面2a的方向形成开口4的表面部分。
凹槽11形成为凹入部分，其相对于内侧表面部分10的平坦部分。即，凹槽11由内侧表面部分10上的凹入表面12形成。因此，内侧表面部分10具有：平坦表面部分13，其是与基板3的板表面垂直的平面；以及凹入表面12，其是相对于平坦表面部分13的凹入表面。
凹槽11沿垂直于基板3的整个板厚度方向的方向形成，即垂直于基板3的板表面。因此，凹槽11通过凹入表面12沿基板3的整个板厚度方向(上下方向)具有恒定的水平截面形状，并且基板3的前表面3a侧和后表面3b侧均敞开。
在本实施例中，凹槽11由半圆柱形的凹入弯曲表面形成。即，形成凹槽11的凹入表面12是半圆柱形的凹入弯曲表面。因此，在基板3的平面视图中，凹槽11相对于直线状的平坦表面部分13的凹入表面12而形成半圆形曲线。
在图中所示的示例中，在形成开口4的每个内侧表面部分10中以预定间隔在两个位置处设置凹槽11。因此，基板3在形成开口4的表面部分上的八个位置处具有凹槽11。在每个内侧表面部分10中，以相似的布置方式设置两个凹槽11。应注意，基板3中包括的凹槽11的数量不受限制，并且在每个内侧表面部分10中的凹槽11的数量和布置模式可以不同。
根据具有凹槽11的构造，在形成底部填充部分7的过程中，在图像传感器2与基板3之间供应的一部分底部填充材料穿过凹槽11，并且被引导沿着从基板3的后表面3b侧到表面3a侧的方向，即，沿着远离图像传感器2的表面2a的方向。凹槽11通过毛细现象引导底部填充材料。即，在图像传感器2与基板3之间，已经到达凹槽11的下侧的开口部的底部填充材料被毛细管现象吸引而被引导到凹入表面12上。
如上所述，通过将底部填充材料引导至凹槽11，在凹槽11的凹入表面12上固化的底部填充材料的一部分作为底部填充部分7的一部分存在。因此，除了在图像传感器2的前表面2a与基板3的后表面3b之间的表面间隔部分7a和外突出部分7b，底部填充部分7还具有引出部分7c，其具有已经被引导到凹槽11中的固化的底部填充材料。
从由于凹槽11引起毛细现象的观点出发，可取的是，作为半圆柱形的凹入弯曲表面的凹入表面12的直径D1(见图6)具有例如在10至50μm范围内的尺寸。然而，凹入表面12的直径的大小没有特别限定。此外，从引导大量底部填充材料的观点出发，可取的是，凹槽11的数量是多的。
此外，在用于通过凹槽11获得底部填充材料的引导作用的构造中，可取的是，金属凸块6的高度例如为约20μm。此外，可取的是，底部填充材料的粘度在室温下为20Pa·s或更小，并且更可取的是，在室温下为约10Pa·s。
<2.根据第一实施例的固态摄像装置的制造方法>
将参考图9至图11描述根据本技术的第一实施例的固态摄像装置1的制造方法的示例。
首先，如图9的A所示，制备在表面侧形成有与各图像传感器2对应的像素区域2c的硅晶片20。硅晶片20已经经历了用于形成图像传感器2的各种处理。即，硅晶片20是其中用作图像传感器2的多个部分的半导体晶片，其中在一个板表面侧上形成像素组，并且以预定阵列形成。近年来，8英寸和12英寸晶片主要用作硅晶片20。
如图9的A所示，对于硅晶片20，进行从背面20b侧切割硅晶片20的背磨(BG)工艺，以使硅晶片20具有不影响装置特性的期望厚度。在BG工艺中，例如，使用诸如金刚石箔的背面研磨箔21，并且对硅晶片20进行抛光。应注意，为了增加硅晶片20的后表面20b的表面粗糙度，可以在BG工艺之后进行诸如化学抛光或干抛光的镜面抛光工艺。
接下来，如图9的B所示，沿着预定的切割线在硅晶片20上进行切割。即，以沿着预定阵列划分对应于图像传感器2的每个部分并且使硅晶片20个体化的处理进行切割硅晶片20。在切割工序中，载置在卡盘工作台22上的硅晶片20被切割刀片23分割并个体化，从而对于每个图像传感器2分离。因此，获得作为大量传感器芯片的图像传感器2。
随后，如图9的C所示，对每个图像传感器2进行形成金属凸块6的过程。例如，在图像传感器2的表面2a上形成的电极上使用引线键合装置，并使用Au柱形凸块作为金属凸块6。从降低成本的角度出发，可取的是，Au柱形凸块尽可能小，并且形成在例如约20μm的高度。
另一方面，基板3是在基板制作工序中制作的，该工序与包括图像传感器2的制造工序的倒装芯片结构封装的主要工序不同。如图10的A所示，在基板制作步骤中，制作聚合基板25，在该聚合基板中，基板部分3A二维地连接，该基板部分3A是固态摄像装置1中所包括的基板3。在图中，示出了聚合基板25的部分，其中六个基板部分3A被连接。例如，形成的整体聚合基板25包括几十至几百个基板部分3A。
聚合基板25是由包括诸如有机材料的材料形成的设置有布线层、电极等的基板，该有机材料诸如塑料或陶瓷。因此，在基板制作工序中，制备成为聚合基板25的基材，并进行在该基材上设置布线层、电极等的布线工序。
接下来，进行开口形成工序，该开口形成工序是针对聚合基板25的各基板部分3A形成开口4的工序。在开口形成工序中，例如，如图10的B所示，开口4由具有冲头27的冲压机冲压，该冲头是用于冲压的夹具，该冲头27设置成能够通过预定的驱动机构26往复运动。
冲头27具有与开口4相对应的形状。因此，在冲头27中，作用在聚合基板25上的部分具有与开口4的平坦部分13相对应的平坦表面部分27a以及用于形成凹槽11的突出部分27b。突出部分27b是从与平坦表面部分13相对应的平坦表面部分27a突出的半圆柱形的脊部。根据该冲头27，开口4具有仅通过冲压形成的凹槽11。
在冲压机中，在将聚合基板25放置在具有用于接收冲头27的开口28a的平台28上的状态下，当冲头27沿着接近基板部分3A的预定部分的方向移动时(见箭头P1)，冲出基板部分3A并形成开口4。通过开口形成工序，如图10的C所示，获得聚合开口基板25A，其是在每个基板部分3A中形成开口4的聚合基板25。
在开口形成过程中，可以采用以下方法。首先，通过具有冲头的冲压机在聚合基板25的基板部分3A中冲压并形成矩形的开口部分，该冲头具有简单的矩形截面。即，通过冲压形成用作开口4中的平坦表面部分13的平坦表面部分。此后，通过诸如钻子的加工工具在形成冲压开口部分的平坦表面部分上形成凹槽11。根据这种方法，通过形成简单的开口部分的冲压步骤和在形成开口部分的平坦表面部分中形成凹槽11的切割步骤(凹槽形成步骤)的两步工序来形成具有凹槽11的开口4。
聚合开口基板25A被放入到倒装芯片结构封装的主要工序中。然后，如图11的A所示，将图像传感器2和聚合开口基板25A进行倒装芯片接合。即，图像传感器2被以倒装芯片方式安装在聚合开口基板25A的每个基板部分3A上，以从后表面25b侧封闭开口4，该后表面25b作为基板3的后表面3b。
对于倒装芯片接合，取决于金属凸块6的类型，使用导电粘合剂的方法、使用膜型各向异性导电膜的方法、超声接合方法、压力焊接方法等可以被适当地使用。在将图像传感器2以倒装芯片方式安装在聚合开口基板25A上的状态下，聚合开口基板25A与图像传感器2之间的间隙的尺寸例如为约20μm，对应于金属凸块的高度6。
接下来，如图11的B所示，进行形成底部填充部分7的工艺。在该过程中，底部填充材料在从分配器(未示出)的喷嘴排出的同时被供应到每个图像传感器2与基板部分3A之间的间隙(以下称为“传感器-基板间隙”)。此处，例如，底部填充材料被从图像传感器2的外周侧供应到传感器-基板间隙。
由于毛细现象，供应给传感器-基板间隙的底部填充材料流入传感器-基板间隙，覆盖全部多个金属凸块6，并扩散以填充图像传感器2与基板3之间的间隙。此处，在传感器-基板间隙的外周侧，底部填充材料由于其表面张力等而像倒角那样扩散并且从传感器-基板间隙部分突出。此外，在图像传感器2与基板3之间，通过毛细管现象，已经到达凹槽11的下侧的开口部分的底部填充材料以沿凹槽11爬升的方式被引导到凹入表面12上。
关于底部填充材料的粘度，如果粘度太低，则底部填充材料容易渗透到像素区域2c侧，并且如果粘度太高，则渗透到传感器-基板间隙中需要很多时间。因此，作为底部填充材料，使用在室温下为20Pa·s或以下、期望在室温下为约10Pa·s的材料。
在将底部填充材料供应到传感器-基板间隙之后，在预定温度条件下进行烘烤，以蒸发底部填充材料中含有的溶剂并使底部填充材料固化。烘烤温度根据底部填充材料、其中所含的溶剂等适当地设定。作为烘烤设备，根据需要适当地选择并使用热板、烤箱等。通过烘烤，使底部填充材料固化，并且在凹槽11中形成具有表面间隔部分7a、外部突出部分7b以及引出部分7c的底部填充部分7(见图4)。
接下来，如图11的C所示，将粘接有图像传感器2并形成有底部填充部分7的聚合开口基板25A倒置并进行标记。在标记中，例如，通过激光标记等将诸如序列号的唯一识别信息附接到聚合开口基板25A的每个基板部分3A。
接下来，如图11的C所示，在聚合开口基板25A的各基板部3A的后表面侧的规定部分进行形成焊球29的工序。形成焊料球29以电连接至基板部分3A的布线部分，例如通过形成在每个基板部分3A的后表面侧上的阻焊剂的开口。
焊球29例如通过以下方式形成：将球形焊料放置在对阻焊剂的开口施加了助焊剂的状态下；或者，使用印刷技术将焊膏印刷在阻焊剂的开口上然后回流的方法。焊球29用作端子，该端子用于与电路板进行电连接，固态摄像装置1安装在该电路板上，位于固态摄像装置1应用的预定装置中。
随后，如图11的D所示，进行切割过程，其中，在每个基板部分3A上安装有图像传感器2的聚合开口基板25A以装置为单位进行分割和个体化。在该工序中，聚合开口基板25A被切割刀30分割，并被分割成多个装置元件31，使得聚合开口基板25A被分割成基板部分3A。
然后，在每个独立的装置元件31上，通过粘合剂等将玻璃5固定并安装在基板3的表面3a侧上。通过上述制造工序获得固态摄像装置1。应注意，在以聚合开口基板25A的状态将玻璃5安装在每个基板部分3A上之后，可以对聚合开口基板25A进行切割。
根据如上所述的根据本实施例的固态摄像装置1，可以抑制形成底部填充部分7的材料流到图像传感器2的像素区域2c侧。因此，可以缩短基板3的开口4的开口端部与像素区域2c之间的距离，即，在平面视图中，缩短形成开口4的平坦表面部分13与像素区域2c的相对平坦表面部分13的边缘之间在水平方向上的距离(图3，间隔L1，以下称为“基板的开口端与像素之间的距离”)。因此，可以使图像传感器2和固态摄像装置1小型化。
在诸如根据本实施例的固态摄像装置1的封装结构中，在形成底部填充部分7的过程中，必须将基板的开口端与像素之间的距离保持在一定水平以上，以防止底部填充材料流入像素区域2c。在此，将在基板3的开口4中未设置凹槽11的结构作为比较例的结构。即，在比较例的结构中，基板3X具有由平坦表面13X形成的开口4X，诸如作为整体的平坦表面部分13X等。
在比较例的构造的情况下，如果基板的开口端与像素之间的距离不足，例如，如图12所示，则底部填充材料渗透到像素区域2c中，并且图像传感器2的特性会变差。在图12所示的示例中，作为底部填充部分7X的一部分，形成有从传感器-基板间隙向内周侧突出的内突出部分7d，该内侧突出部分7d覆盖像素2c区域的边缘。如上所述，在现有技术中，从避免底部填充材料渗入像素区域的观点出发，需要确保基板的开口端与像素之间的距离，以使内突出部分7d不覆盖像素区域2c，所以传感器芯片的小型化受到限制。
另一方面，根据本实施例的固态摄像装置1具有用于在基板3的开口4中引导底部填充材料的凹槽11。通过这种构造，已经从涂敷区域渗透的底部填充材料相对于传感器-基板间隙通过毛细管现象被引导到凹槽11中，并且被凹槽11向上引导。因此，抑制了底部填充材料向像素区域2c行进。
即，在根据本实施例的固态摄像装置1中，基板3的开口4的凹槽11控制底部填充材料从朝着像素区域2c(内部)行进的方向向爬升开口4的内侧表面部分10的方向流动，使得可以抑制底部填充材料从传感器-基板间隙向像素区域2c侧突出。因此，例如，即使采用图12所示的比较例的结构，基板的开口端与像素之间的距离为底部填充材料到达像素区域2c的程度，通过采用本实施例的固态摄像装置1的结构，可以防止底部填充材料到达像素区域2c。因此，可以使得基板的开口端与像素之间的距离比以前更短，这可以有助于图像传感器2的小型化。
此外，关于凹槽11的形状，在本实施例中，凹槽11由半圆柱形的凹入弯曲表面形成。根据这种构造，容易确保凹入表面12的表面积，并且可以有效地获得底部填充材料的引导作用。此外，可以通过诸如钻头的加工工具容易地形成凹槽11。
<3.根据第二实施例的固态摄像装置的构造示例>
将参考图13至图15描述根据本技术的第二实施例的固态摄像装置51的构造示例。应注意，在下面的描述中，相同的附图标记将被赋予与第一实施例共同的构造，因此将适当省略其描述。此外，图13示出了在穿过凹槽61的中央部分的位置处的切口部分的端视图，类似于穿过图4中的凹槽11的中央部分的B-B位置。
本实施例的固态摄像装置51与第一实施例的固态摄像装置1的不同之处在于，基板3的开口4的凹槽11在预定方向上倾斜。
如图13至图15所示，在本实施例的固态摄像装置51中，基板3的开口4的凹槽61沿着以下方向倾斜：相对于基板3的板厚度方向(图15中的上下方向)，开口4的开口宽度从图像传感器2侧朝相反侧变窄的方向。
凹槽61由凹入表面62形成，该凹入表面62作为相对于内侧表面部分10的平坦表面部分13的凹入部分。凹槽61沿着从外到内从图像传感器2侧(图15中的下侧)到相反侧(图15中的上侧)的方向倾斜，即，相对于基板3的板厚度方向，开口4的开口宽度变窄的方向。
具体地，形成凹槽61的凹入表面62包括具有半圆形水平横截面形状的凹入弯曲表面部分62a，并且基板3的前表面3a侧和后表面3b侧都是敞开的。在侧面剖视图中，凹入弯曲表面部分62a形成直线倾斜，以从基板3的外边缘侧即外侧(图15的左右外侧)向开口部分4侧即内侧(图15的左右内侧)、从基板3的后表面3b侧到前表面3a侧延伸。
此外，形成凹槽61的凹入表面62具有平坦表面部分62b，其是在凹入弯曲表面部分62a内的一部分处的垂直平坦表面。平坦表面部分62b形成在宽度方向上与凹槽61相对的部分。由于平坦表面部分62b，凹槽61的下侧(后表面3b侧)上的开口面积大于上侧(前表面3a侧)上的开口面积。
在本实施例的固态摄像装置51的制造方法中，在形成基板3的开口4的开口形成工序中，例如，如上所述，进行通过冲压机形成开口部分的冲压工序、以及通过使用诸如钻头的加工工具在形成开口部分的平坦表面部分中形成凹槽61的切割工序(凹槽形成工序)。即，作为开口形成工序，在通过冲压在开口部分4中形成作为平坦表面部分13的平坦表面部分之后，利用诸如钻头的加工工具在形成冲孔开口部分的平坦表面部分上形成凹槽61。
根据如上所述的根据本实施例的固态摄像装置51，除了根据第一实施例的固态摄像装置1获得的作用和效果之外，还可以获得以下作用和效果。
即，在根据本实施例的固态摄像装置51中，凹槽61沿着以下方向倾斜：开口4的开口宽度从下侧(图像传感器2侧)到上侧(玻璃5侧)逐渐变窄的方向。根据这样的构造，通过形成为凹槽61的倾斜表面的凹入弯曲表面部分62a，能够抑制底部填充材料被引导向上。
因此，可以防止由凹槽61引导的底部填充材料爬到凹槽61上并到达基板3的表面3a。即，通过调节凹入弯曲表面部分62a的倾斜角度，可以控制底部填充材料在凹槽61中的爬升行为，并防止底部填充材料到达基板3的表面3a。
因此，可以防止底部填充材料粘附到基板3的表面3a上，该表面3a是支撑玻璃5的支撑表面，并且可以防止底部填充材料影响玻璃5的安装结构。应注意，在图13中，作为底部填充部分7的一部分，示出了引出部分7c，该引出部分7c形成为包括在凹槽61中的堵塞的底部填充材料。
<4.根据第三实施例的固态摄像装置的构造示例>
将参考图16至图19描述根据本技术的第三实施例的固态摄像装置71的构造示例。应注意，图16示出了在穿过凹槽81的中央部分的位置处的切口部的端视图，类似于穿过图4中的凹槽11的中央部分的B-B位置。
与第一实施例的固态摄像装置1相比，本实施例的固态摄像装置71的不同之处在于，设置了作为包括多个透镜74和玻璃75的光学***的透镜单元73。在玻璃5的表面上，基板3的开口4的凹槽11沿预定方向倾斜。
如图16所示，透镜单元73设置在基板3的表面3a侧，并且通过多个透镜74将来自被摄体的光成像在图像传感器2上。透镜单元73具有支撑筒76，支撑筒76被形成为管状，并且透镜74和玻璃75被支撑在支撑筒76中。在本实施例中，支撑筒76在三个透镜74沿上下方向堆叠的状态下经由间隔物等支撑三个透镜74，以使圆柱轴线方向为光轴方向。玻璃75被支撑在最下面的透镜74的下方和支撑筒76的下端部。应注意，透镜74的数量没有特别限制。
透镜单元73设置在基板3上，使得光轴方向垂直于图像传感器2的板表面(上下方向)。透镜单元73安装在基板3上，其中支撑筒76的下端部通过粘接剂等固定并支撑在基板3的表面3a的外周部分上。玻璃75是类似于第一实施例的玻璃5的透明构件的示例，并且与图像传感器2平行地设置并且位于相对于基板3的表面3a以预定间隔隔开的位置处。从而在被透镜单元73支撑的状态下从上方覆盖整个开口4。
在本实施例的封装结构中，由图像传感器2、底部填充部分7、基板3、玻璃75以及支撑筒76的下端部形成腔体78，腔体78是包括基板3的开口4的内部空间的封闭空间。在这种构造中，由多个透镜74收集的光穿过玻璃75，并通过腔体78入射在图像传感器2的光接收表面上。例如，如图16所示，通过经由布置在基板3的后表面3b侧的预定部分处的焊球79被安装在包括诸如塑料或陶瓷的有机材料的电路板80上，来使用根据本实施例的固态摄像装置71。
接下来，将描述根据本实施例的基板3的凹槽81。如图16至图18所示，在本实施例的固态摄像装置71中，基板3的开口4的凹槽81沿着以下方向倾斜：相对于基板3的板厚度方向(图18中的上下方向)，开口4的开口宽度从图像传感器2侧到相反侧变宽的方向。
由作为相对于内侧表面部分10的平坦表面部分13的凹入部分的凹入表面82形成凹槽81。凹槽81沿着以下方向倾斜：从内侧到外侧从图像传感器2侧(图18的下侧)到相反侧(图18的上侧)，即，相对于基板3的板厚度方向，开口4的开口宽度变宽的方向。
具体地，形成凹槽81的凹入表面82包括具有半圆形水平横截面形状的凹入弯曲表面部分82a，并且基板3的前表面3a侧和后表面3b侧都是敞开的。在侧面剖视图中，凹入弯曲表面部82a形成直线倾斜，以从内侧(图18的左右内侧)即基板3的开口4侧向外侧(图18中的左右外侧)即外边缘侧、从基板3的后表面3b侧到前表面3a侧延伸。
此外，形成凹槽81的凹入表面82具有平坦表面部分82b，其是在凹入弯曲表面部分82a内的一部分处的垂直平坦表面。平坦表面部分82b形成在宽度方向上与凹槽81相对的部分。由于平坦表面部分82b，凹槽81的下侧(后表面3b侧)上的开口面积小于上侧(前表面3a侧)上的开口面积。
在本实施例的固态摄像装置71的制造方法中，在形成基板3的开口4的开口形成工序中，与第二实施例的情况类似，例如，如上所述，进行通过冲压机形成开口部分的冲压工序、以及通过使用诸如钻头的加工工具在形成开口部分的平坦表面部分中形成凹槽81的切割工序(凹槽形成工序)。此外，在封装的主要工序中，作为在聚合开口基板25A的切割工序之前或之后的工序，进行将透镜单元73安装在基板3上的工序。
根据如上所述的根据本实施例的固态摄像装置71，除了根据第一实施例的固态摄像装置1获得的作用和效果之外，还可以获得如下的作用和效果。
即，在根据本实施例的固态摄像装置71中，凹槽81沿着以下方向倾斜：开口4的开口宽度从下侧(图像传感器2侧)到上侧(玻璃75侧)逐渐变宽的方向。根据这样的结构，槽81的流路径截面积从下侧到上侧逐渐增大，因此，能够防止以在凹槽81中爬升的方式被引导的底部填充材料从积聚在凹槽81中。即，通过调节凹入弯曲表面部82a的倾斜角度，可以控制底部填充材料在凹槽81中的爬升行为，并防止底部填充材料积聚在凹槽81中。
因此，可以防止由于表面张力等导致底部填充材料积聚在凹槽81中并在鼓出到凹槽81的外部的状态下固化。从凹槽81向外凸出的底部填充部分可能会变成基板3的开口4中的向内突出的部分，阻挡像素区域2c通过开口4接收到的光，并影响图像传感器2的传感器特性。因此，如上所述，凹槽81的倾斜防止了底部填充材料在凹槽81中的积聚，使得底部填充部分从凹槽81形成突出部分的可能性较小，并且可以减少或防止底部填充部分对传感器特性的影响。
此外，根据本实施例的固态摄像装置71具有以下构造：在支撑筒76的下端部分被支撑在基板3的表面3a的外周部分的状态下，支撑玻璃75的透镜单元73被安装在基板3上。例如，根据这种构造，与第一实施例的固态摄像装置1中玻璃5被安装以覆盖基板3的开口4的构造的情况不同，可以使底部填充材料到达基板3的表面3a。
具体地，如图19所示，由支撑在基板3的表面3a的外周部分上的支撑筒76支撑的玻璃75被支撑围绕基板3的表面3a上的开口4，玻璃75与基板3的表面3a之间以空间M1隔开。因此，底部填充材料可以粘附到基板3的表面3a的与玻璃75相对的部分3c(特别是开口4附近的部分)，而不影响玻璃75的安装结构。即，允许底部填充材料到达基板3的表面3a。
因此，例如，如图19所示，在底部填充部分7中，除了表面间隔部分7a、外突出部分7b和引出部分7c之外，还可以在凹槽81中形成跨置部分7e，该跨置部分7e由固化的底部填充材料形成，已经到达基板3的表面3a作为从引出部分7c延伸的部分。因此，例如，通过调节凹槽81的倾斜角度而有意地形成跨置部分7e，可以沿着远离像素区域2c侧的方向引导更多的底部填充材料，并且避免底部填充材料到达像素区域2c。应注意，即使在根据第一实施例和第二实施例的具有凹槽11和61的基板3中，通过在固态摄像装置1和51中提供透镜单元73代替玻璃5，也可以在底部填充部分7中形成跨置部分7e，并且可以获得上述效果。
<5.基板的凹槽的修改>
将描述根据本技术的实施例的基板3的凹槽的修改。
如图20的A所示，第一修改的凹槽11A具有V形的水平横截面。凹槽11A由具有V形横截面的一对倾斜表面91a形成。即，凹槽11A是形成为V形切口形状的凹部。
如图20的B所示，第二修改的凹槽11B具有沿着矩形形状的水平截面形状。凹槽11B由具有沿着矩形形状的横截面形状的底表面92a和彼此面对的一对侧面92b形成。
如图20的C所示，在第三修改中，连续地形成凹槽11C，该凹槽11C是由一对倾斜面93a形成的V形缺口状的凹部，并且形成矩形开口4的各个内侧表面部分10被形成为三角波浪形状。在该构造中，在平面视图中，相邻的凹槽11C之间的部分是具有山形的脊部93c。
如图20的D所示，在第四种修改中，连续地形成凹槽11D，该凹槽11D是沿着由底面94a和一对侧面94b形成的矩形形状的凹入部分，并且形成矩形开口4的各个内侧表面部分10被形成为矩形波浪形状。在该构造中，在平面视图中，相邻凹槽11C之间的部分是沿着矩形形状的脊部94c。
在基板3的整个板厚度方向上垂直于基板3的板表面形成图20的A至图20的D所示的各种修改的凹槽，但这些修改的凹槽也可以形成为相对于基板3的板厚度方向倾斜作为第二实施例的凹槽61和第三实施例的凹槽81。
如图21的A所示，第五修改的凹槽11E由凹入表面95形成，在侧面剖视图中，该凹入表面95形成曲线，左右外侧为凸面。如上所述，根据本技术的凹槽可以沿基板3的板厚度方向形成为弯曲形状。凹入表面95例如是其轴向为横向(沿着基板3的板表面的方向)的半圆柱形的凹入弯曲表面。
如图21的B所示，在侧面剖视图中沿基板3的板厚度方向弯曲的凹入表面96形成第六种修改的凹槽11F。此外，作为第二实施例的凹槽61，凹入表面96沿着以下方向倾斜：开口4的开口宽度沿基板4的板厚度方向从下侧向上侧变窄的方向。
如图21的C所示，在侧面剖视图中沿基板3的板厚度方向弯曲的凹入表面97形成第七种修改的凹槽11G。此外，作为第三实施例的凹槽81，凹入表面97沿着以下方向倾斜：开口4的开口宽度沿基板4的板厚度方向从下侧向上侧变宽的方向。
也可以通过上述各种修改来获得上述作用和效果。特别地，根据如图21的B所示的第六种修改的构造，可以由凹槽11F的倾斜方向获得与第二实施例的构造相似的作用和效果。此外，根据如图21的C所示的第七种修改的构造，可以由凹槽11G的倾斜方向获得与第三实施例的构造相似的作用和效果。
<6.电子设备的构造示例>
将参考图22描述根据上述实施例的固态摄像装置在电子设备上的应用示例。应注意，在此，将描述根据第一实施例的固态摄像装置1的应用示例。
固态摄像装置1可以应用于在诸如摄像装置的图像捕获部分(光电转换部分)中使用固态摄像元件的所有电子设备，该摄像装置诸如数字静态摄像机或视频摄像机、具有摄像功能的便携式终端装置以及在图像读取器中使用固态摄像元件的复印机。固态摄像元件可以是一个芯片的形式，或者可以是具有摄像功能的模块的形式，其中摄像部分和信号处理部分或光学***被封装在一起。
如图22所示，作为电子设备的摄像装置100包括光学部分102、固态摄像装置1、作为照相机信号处理电路的数字信号处理器(DSP)电路103、帧存储器104、显示部分105、记录部分106、操作部分107和电源部分108。DSP电路103、帧存储器104、显示部分105、记录部分106、操作部分107和电源部分108通过总线109彼此连接。
光学部分102包括多个透镜，捕获来自被摄体的入射光(图像光)，并且在固态摄像装置1的摄像表面上形成图像。固态摄像装置1通过光学部分102将在摄像表面上形成为图像的入射光的光量以像素为单位转换为电信号，并输出该电信号作为像素信号。
显示部分105包括诸如液晶显示面板或有机电致发光(EL)面板的面板型显示装置，并且显示由固态摄像装置1捕获的运动图像或静止图像。记录部分106将由固态摄像装置1捕获的运动图像或静止图像记录在诸如硬盘或半导体存储器的记录介质上。
操作部分107在用户的操作下发布针对摄像装置100的各种功能的操作命令。电源部分108适当地用作DSP电路103、帧存储器104、显示部分105、记录部分106和操作部分107的操作电源向这些供应目标供应各种电源。
根据如上所述的摄像装置100，在固态摄像装置1中，可以防止底部填充材料流到图像传感器2的像素区域2c侧，缩短基板的开口端与像素之间的距离，并且促进图像传感器2和固态摄像装置1的小型化，以及摄像装置100的小型化。
每个上述实施例的描述是本技术的示例，并且本技术不限于上述实施例。因此，除了上述实施例以外，当然可以根据设计等进行各种修改，只要这些修改不脱离根据本公开的技术思想即可。此外，本公开中描述的效果仅是示例，并且不旨在限制本发明，并且可以提供其他效果。另外，上述实施例的构造可以与修改的构造适当地组合。
应注意，本技术可以采用以下构造。
(1)
一种固态摄像装置，包括：
固态摄像元件，具有像素区域，该像素区域是在表面侧上包括大量像素的光接收区域，该表面侧是半导体基板的一个板表面；
基板，设置在相对于固态摄像元件的表面侧上，并且具有用于使要被像素区域接收的光通过的开口；
底部填充部分，形成为包括固化流体并覆盖连接部分，该连接部分使固态摄像元件和基板电连接，
其中，基板在形成开口的表面部分上具有用于沿远离固态摄像元件的表面的方向引导形成底部填充部分的流体的凹槽。
(2)
根据上述(1)的固态摄像装置，
其中，凹槽由半圆柱形的凹入弯曲表面形成。
(3)
根据上述(1)或(2)的固态摄像装置，
其中，凹槽沿以下方向倾斜：相对于基板的板厚度方向，开口的开口宽度从固态摄像元件的侧朝相反侧变窄的方向。
(4)
根据上述(1)或(2)的固态摄像装置，
其中，凹槽沿以下方向倾斜：相对于基板的板厚度方向，开口的开口宽度从固态摄像元件的侧朝相反侧变宽的方向。
(5)
一种包括固态摄像装置的电子设备，
该固态摄像装置包括：
固态摄像元件，具有像素区域，该像素区域是在表面侧上包括大量像素的光接收区域，该表面侧是半导体基板的一个板表面；
基板，设置在相对于固态摄像元件的表面侧上，并且具有用于使要被像素区域接收的光通过的开口；
底部填充部分，形成为包括固化流体并覆盖连接部分，该连接部分使固态摄像元件和基板电连接，
其中，基板在形成开口的表面部分上具有用于沿远离固态摄像元件的表面的方向引导形成底部填充部分的流体的凹槽。
附图标记列表
1 固态摄像装置
2 图像传感器(固态摄像元件)
2a 表面
2c 像素区域
3 基板
4 开口
5 玻璃
6 金属凸块(连接部分)
7 底部填充部分
7a 表面间隔部分
7b 外突出部分
7c 引出部分
10 内侧表面部分
11 凹槽
12 凹入表面
51 固态摄像装置
61 凹槽
62 凹入表面
71 固态摄像装置
73 透镜单元
81 凹槽
82 凹入表面。

Claims (5)

1.一种固态摄像装置，包括：
固态摄像元件，具有像素区域，所述像素区域是在表面侧上包括大量像素的光接收区域，所述表面侧是半导体基板的一个板表面；
基板，设置在相对于所述固态摄像元件的所述表面侧上，并且具有用于使要被所述像素区域接收的光通过的开口；
底部填充部分，形成为包括固化流体并覆盖连接部分，所述连接部分使所述固态摄像元件和所述基板电连接，
其中，所述基板在形成所述开口的表面部分上具有用于沿远离所述固态摄像元件的表面的方向引导形成所述底部填充部分的所述固化流体的凹槽。
2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，
其中，所述凹槽由半圆柱形的凹入弯曲表面形成。
3.根据权利要求1所述的固态摄像装置，
其中，所述凹槽沿以下方向倾斜：相对于所述基板的板厚度方向，所述开口的开口宽度从所述固态摄像元件的侧朝相反侧变窄的方向。
4.根据权利要求1所述的固态摄像装置，
其中，所述凹槽沿以下方向倾斜：相对于所述基板的板厚度方向，所述开口的开口宽度从所述固态摄像元件的侧朝相反侧变宽的方向。
5.一种包括固态摄像装置的电子设备，
所述固态摄像装置包括：
固态摄像元件，具有像素区域，所述像素区域是在表面侧上包括大量像素的光接收区域，所述表面侧是半导体基板的一个板表面；
基板，设置在相对于所述固态摄像元件的表面侧上，并且具有用于使要被所述像素区域接收的光通过的开口；
底部填充部分，形成为包括固化流体并覆盖连接部分，所述连接部分使所述固态摄像元件和所述基板电连接，
其中，所述基板在形成所述开口的表面部分上具有用于沿远离所述固态摄像元件的表面的方向引导形成所述底部填充部分的所述固化流体的凹槽。
CN201980062370.9A 2018-10-15 2019-09-12 固态摄像装置和电子设备 Active CN112753215B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018194269 2018-10-15
JP2018-194269 2018-10-15
PCT/JP2019/035824 WO2020079997A1 (ja) 2018-10-15 2019-09-12 固体撮像装置および電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112753215A CN112753215A (zh) 2021-05-04
CN112753215B true CN112753215B (zh) 2024-04-19

Family

ID=70283865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980062370.9A Active CN112753215B (zh) 2018-10-15 2019-09-12 固态摄像装置和电子设备

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11817467B2 (zh)
EP (1) EP3869795B1 (zh)
JP (1) JP7372256B2 (zh)
CN (1) CN112753215B (zh)
WO (1) WO2020079997A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3869795B1 (en) * 2018-10-15 2022-11-30 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image capturing device and electronic instrument
JP7244564B2 (ja) * 2021-03-24 2023-03-22 本田技研工業株式会社 光検出装置
WO2024028984A1 (ja) * 2022-08-02 2024-02-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像ユニットおよび内視鏡
WO2024075398A1 (ja) * 2022-10-06 2024-04-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 カメラモジュール、および、撮像装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124654A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像装置
CN1482512A (zh) * 2002-06-28 2004-03-17 ������������ʽ���� 成像装置封装、照相机模块及照相机模块生产方法
CN1494139A (zh) * 2002-09-10 2004-05-05 ��ʿͨ��ʽ���� 用于小型电子设备的照相机组件
JP2012142623A (ja) * 2012-04-13 2012-07-26 Sony Corp 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子
CN103345109A (zh) * 2013-07-02 2013-10-09 南昌欧菲光电技术有限公司 支架结构及具有该支架结构的摄像模组
CN207765446U (zh) * 2017-09-28 2018-08-24 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组及其感光组件和电子设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3818441B2 (ja) * 2002-02-20 2006-09-06 日本電信電話株式会社 基板実装構造及び半導体装置
JP5794020B2 (ja) 2011-07-27 2015-10-14 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP5849220B2 (ja) * 2011-09-07 2016-01-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光モジュール
US9627229B2 (en) * 2013-06-27 2017-04-18 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of forming trench and disposing semiconductor die over substrate to control outward flow of underfill material
TWM475600U (en) * 2013-10-30 2014-04-01 Lite On Technology Corp Image capturing module
TWI669810B (zh) * 2014-09-11 2019-08-21 日商索尼半導體解決方案公司 Solid-state imaging device, imaging device, electronic device, and semiconductor device
WO2016203967A1 (ja) * 2015-06-15 2016-12-22 ソニー株式会社 半導体装置、電子機器、並びに製造方法
WO2017014072A1 (ja) * 2015-07-23 2017-01-26 ソニー株式会社 半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器
CN109804464B (zh) * 2016-10-21 2023-07-18 索尼半导体解决方案公司 电子基板和电子设备
JP2018147974A (ja) * 2017-03-03 2018-09-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、電子機器、および半導体装置
JP2018152500A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 株式会社デンソー プリント基板および電子装置
EP3869795B1 (en) * 2018-10-15 2022-11-30 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image capturing device and electronic instrument

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124654A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像装置
CN1482512A (zh) * 2002-06-28 2004-03-17 ������������ʽ���� 成像装置封装、照相机模块及照相机模块生产方法
CN1494139A (zh) * 2002-09-10 2004-05-05 ��ʿͨ��ʽ���� 用于小型电子设备的照相机组件
JP2012142623A (ja) * 2012-04-13 2012-07-26 Sony Corp 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子
CN103345109A (zh) * 2013-07-02 2013-10-09 南昌欧菲光电技术有限公司 支架结构及具有该支架结构的摄像模组
CN207765446U (zh) * 2017-09-28 2018-08-24 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组及其感光组件和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20210391367A1 (en) 2021-12-16
WO2020079997A1 (ja) 2020-04-23
JP7372256B2 (ja) 2023-10-31
US11817467B2 (en) 2023-11-14
CN112753215A (zh) 2021-05-04
US20240038796A1 (en) 2024-02-01
EP3869795A1 (en) 2021-08-25
EP3869795B1 (en) 2022-11-30
JPWO2020079997A1 (ja) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112753215B (zh) 固态摄像装置和电子设备
US10026770B2 (en) Semiconductor device, method for manufacturing the same, and electronic device
US8012776B2 (en) Methods of manufacturing imaging device packages
US11043436B2 (en) Semiconductor device, manufacturing method, imaging device, and electronic apparatus for enabling component mounting with high flatness
US20060098244A1 (en) Image sensor assembly and method for fabricating the same
US20130292786A1 (en) Integrated optical sensor module
JP2012094882A (ja) ウェハーレベルのイメージセンサモジュールの製造方法
US20070194439A1 (en) Solid-state imaging device, fabrication method of the same, and camera module
US9368535B2 (en) Imaging systems with flip chip ball grid arrays
US9865641B2 (en) Solid-state imaging device, manufacturing method therefor, and imaging apparatus
JP5520646B2 (ja) マイクロレンズ非搭載の光電変換膜積層型固体撮像素子及び撮像装置
WO2015122299A1 (ja) 固体撮像装置、電子機器、および固体撮像装置の製造方法
KR20210080718A (ko) 반도체 패키지
KR20100027857A (ko) 웨이퍼 레벨 카메라 모듈 및 이의 제조방법
US20090315130A1 (en) Solid-state imaging apparatus and method for manufacturing the same
WO2023162713A1 (ja) 半導体装置、電子機器および半導体装置の製造方法
WO2024053466A1 (ja) 半導体装置および電子機器
JP2008288603A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法
JP2009111130A (ja) 撮像装置及びその製造方法
KR100640336B1 (ko) 이미지 센서 조립체
CN116490967A (zh) 成像装置、电子设备和成像装置的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant