半导体装置、成像装置以及制造半导体装置的方法与流程

1.本技术涉及在基板部分上安装有半导体芯片的半导体装置、包括作为固态成像元件的半导体装置的成像装置以及制造半导体装置的方法，并且更具体地，涉及用于使用储热材料散发从半导体芯片生成的热的技术。


背景技术：

2.在基板部分上安装有半导体芯片的半导体装置被配置为使用储热材料来辐射从半导体芯片生成的热。例如，在用作固态成像元件(图像传感器)的半导体装置中，如以下专利文献1和专利文献2所公开的，已经尝试向半导体装置的一部分添加储热材料。
3.具体地，专利文献1公开了将通过对储热材料嵌入成型而获得的储热构件外部附接到半导体装置的技术。
4.此外，专利文献2公开了用储热材料填充构成半导体封装的树脂框架的技术。
5.引用列表
6.专利文献
7.专利文献1：jp 2008
‑
278330a。
8.专利文献2：jp 2015
‑
198319a。


技术实现要素：

9.技术问题
10.然而，如专利文献1所公开的，在将储热构件外部附接到半导体装置的情况下，需要确保用于附接储热构件的空间，并且储热材料通过粘合剂或树脂粘合，从而难以充分地散热。
11.此外，如专利文献2所公开的，在用储热材料填充包围半导体芯片的树脂框架的配置中，从芯片生成的大部分热穿过基板并且然后通过树脂框架到达储热材料，并且因此难以充分地散热。此外，为了确保树脂框架的强度，可以填充在树脂框架中的储热材料受到限制，并且这也使得难以在这方面充分地散热。
12.鉴于上述情况设计本技术，并且本技术的目的是提高散热效率。
13.问题的解决方案
14.根据本技术的半导体装置包括：基板部分，在该基板部分上安装有半导体芯片，并且在基板部分中在后表面上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子，该后表面在与作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面相对的一侧上；外壁部分，在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出；盖部分，由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片；以及储热构件，设置在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
15.由此，与储热构件外部附接到半导体装置的情况或储热构件设置在外壁部分内侧的情况相比，储热构件可以设置得更靠近作为热源的半导体芯片。
16.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：基板部分由陶瓷形成。
17.由此，从半导体芯片生成的热通过基板部分有效地传递到储热构件。
18.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：该半导体装置进一步包括内壁部分，该内壁部分位于外壁部分的内侧并且朝向与外壁部分相同方向的一侧突出，并且储热构件形成在外壁部分与内壁部分之间。
19.由此，填充在外壁部分与内壁部分之间的空间中的储热材料可以被盖部分密封。
20.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：内壁部分由设置在半导体芯片上的框架构件形成。
21.由此，半导体芯片的一部分可以覆盖有储热构件。
22.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：半导体芯片包括像素区域，在该像素区域中二维布置多个光接收元件，并且框架构件在半导体芯片上包围像素区域的外侧。
23.由此，半导体芯片上的像素区域的外侧的一部分可以覆盖有储热构件。
24.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：储热构件设置在基板部分内侧的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
25.从半导体芯片生成的大部分热被传递到基板部分。
26.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：基板部分具有多层结构，并且储热构件形成在形成于基板部分中的任一层中的切口部分中。
27.由此，可以在工艺上容易地形成要填充有储热材料的部分。
28.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：基板部分具有多层结构，并且储热构件形成在基板部分中的多个层中。
29.由此，防止了由于基板部分中的储热构件的布置而受到布线布局限制的部分偏置为单层。
30.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：在基板部分的后表面侧上形成有在前表面侧上凹入的凹部，在凹部中安装有与半导体芯片不同的电子组件，并且电子组件在凹部中覆盖有储热构件。
31.由此，在用作热源的电子组件作为插入基板安装在基板部分的前表面和后表面中的每一个上的情况下，从电子组件生成的热通过基板部分有效地传递到储热材料。
32.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：该半导体装置包括闭合构件，该闭合构件闭合凹部。
33.由此，可以使用根据温度发生相变的储热材料而无需包含在微胶囊中或覆盖有树脂。
34.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：该半导体装置进一步包括冷却元件，该冷却元件设置在基板部分的后表面侧上面向半导体芯片的位置处。
35.利用上述配置，从半导体芯片生成的热通过基板部分有效地传递到冷却元件。
36.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：储热构件设置在冷却元件与半导体芯片之间。
37.由此，通过位于冷却元件与半导体芯片之间的储热构件有效地执行从半导体芯片
到冷却元件的热传递。
38.在根据本技术的上述半导体装置中，可以设想采用如下配置：储热构件由根据温度发生相变的储热材料构成，并且半导体装置包括检测储热构件的相变的检测元件以及冷却元件。
39.由此，可以通过基于储热材料的相变驱动冷却元件(例如，通过根据储热材料的相变定时改变冷却元件的驱动模式)来执行温度管理。
40.另外，根据本技术的成像装置包括：固态成像元件；以及信号处理单元，处理由固态成像元件获得的捕获图像信号，其中，固态成像元件包括：基板部分，在该基板部分上安装有具有二维布置的多个光接收元件的半导体芯片，并且在基板部分中在后表面上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子，该后表面在与作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面相对的一侧上；外壁部分，在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出；盖部分，由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片；以及储热构件，设置在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
41.由此，可以实现安装有能够获得与根据本技术的上述半导体装置的操作和效果相同的操作和效果的固态成像元件的成像装置。
42.另外，根据本技术的制造半导体装置的方法是如下所述的制造半导体装置的方法：该半导体装置包括：基板部分，在基板部分上安装有半导体芯片，并且在基板部分中在后表面上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子，该后表面在与作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面相对的一侧上；外壁部分，在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出；以及盖部分，由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片；该方法包括在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处形成储热构件。
43.可以通过这种制造方法来制造根据本技术的上述半导体装置。
附图说明
44.图1是示出根据第一实施例的第一示例的半导体装置的示意性结构的示图。
45.图2是示出采用第一示例中的内壁部分的形状的原因的示图。
46.图3是示出根据第一实施例的第一示例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
47.图4是示出根据第一实施例的第二示例的半导体装置的示意性结构的示图。
48.图5是示出根据第一实施例的第二示例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
49.图6是示出根据第一实施例的第三示例的半导体装置的示意性结构的示图。
50.图7是示出根据第一实施例的第三示例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
51.图8是根据第二实施例的第一示例的半导体装置的示意性截面图。
52.图9是根据第二实施例的第二示例的半导体装置的示意性截面图。
53.图10是根据第二实施例的第三示例的半导体装置的示意性截面图。
54.图11是根据第二实施例的第四示例的半导体装置的示意性截面图。
55.图12是示出根据第二实施例的第一示例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
56.图13是示出用于闭合储热材料的注入口的方法的修改示例的示图。
57.图14是示出在第二实施例的基板部分中形成储热构件的示例的示图。
58.图15是示出在第二实施例的基板部分中形成储热构件的示例的示图。
59.图16是示出在第二实施例的基板部分中形成储热构件的示例的示图。
60.图17是示出在第二实施例的基板部分中形成储热构件的示例的示图。
61.图18是示出第二实施例中的注入口数量的修改示例的示图。
62.图19是示出将储热构件形成为多个层的示例的示图。
63.图20是根据第三实施例的第一示例的半导体装置的示意性截面图。
64.图21是根据第三实施例的第二示例的半导体装置的示意性截面图。
65.图22示出了第三实施例的半导体装置的制作过程的示例。
66.图23是示出第三实施例中的绝缘对策的示例的示图。
67.图24是第四实施例的半导体装置的示意性截面图。
68.图25是示出第四实施例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
69.图26是示出第四实施例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
70.图27是示出第四实施例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
71.图28是示出第四实施例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
72.图29是示出第四实施例的半导体装置的制作过程的示例的示图。
73.图30是示出应用了实施例的半导体装置的成像装置的配置示例的框图。
74.图31是示出用于执行与储热材料的相变检测结果相对应的温度管理的成像装置的配置示例的框图。
75.图32是示出在图31所示的成像装置中提取的用于温度管理的主要组件的配置的示图。
76.图33是示出要执行的用于温度管理的处理的示例的流程图。
具体实施方式
77.在下文中，将参考附图按以下顺序描述根据本技术的实施例。
78.<1.第一实施例>
79.[1
‑
1.第一示例]
[0080]
[1
‑
2.第二示例]
[0081]
[1
‑
3.第三示例]
[0082]
<2.第二实施例>
[0083]
<3.第三实施例>
[0084]
<4.第四实施例>
[0085]
<5.成像装置>
[0086]
<6.使用冷却元件的温度管理的示例>
[0087]
<7.实施例的总结和修改示例>
[0088]
<8.本技术>
[0089]
下面将描述用作固态成像元件(图像传感器)的半导体装置(诸如电荷耦合装置(ccd)传感器或互补金属氧化物半导体(cmos)传感器)作为根据本技术的实施例的半导体装置的示例。
[0090]
此外，在以下描述中使用术语“半导体封装”，但是本说明书中的半导体封装是封装半导体元件或集成电路(ic)以保护其不受周围环境的影响并且提供用于向外部输出电
力或电信号以及从外部输入电力或电信号的接触点(端子或布线)的封装构件。
[0091]
<1.第一实施例>
[0092]
[1
‑
1.第一示例]
[0093]
首先，将参考图1至图3描述根据第一实施例的第一示例的半导体装置1。
[0094]
图1是示出第一示例的半导体装置1的示意性结构的示图，图1a是半导体装置1的示意性截面图，并且图1b是半导体装置1的俯视图。
[0095]
半导体装置1被配置为包括当在截面观察时形成为大致凹形的半导体封装2、安装在半导体封装2的凹部2a上的半导体芯片3以及用于密封半导体芯片3的板状盖部分4。
[0096]
在本示例中，半导体芯片3被配置为用于获得捕获图像的光接收半导体芯片，并且二维布置执行光电转换的多个光接收元件。半导体芯片3还设置有电路部分，该电路部分对基于根据在光接收元件中接收的光量而生成的信号电荷的像素信号执行相关双采样(cds)、信号放大、模拟/数字(a/d)转换等。
[0097]
在本示例中，诸如玻璃的透明基板用作盖部分4。
[0098]
半导体装置1保护半导体芯片3不受诸如水、湿度或外力的外部环境因素的影响，并且因此通过盖部分4密封封装的内部。具体地，在本示例中，安装有半导体芯片3的凹部2a填充有干燥空气或氮气并密封或真空密封。
[0099]
半导体封装2包括其上安装有半导体芯片3的基板部分21和从基板部分21的外圆周部分突出的外壁部分22。外壁部分22突出向作为半导体芯片3安装在基板部分21上的一侧上的表面的前表面21a的一侧突出，并且被定位成覆盖半导体芯片3的附近。
[0100]
基板部分21被配置为使得形成其中形成有电线、通孔等的多个布线层(参见稍后描述的图8等)和在与前表面21a相对侧的后表面21b中形成有用于与半导体装置1的外部执行电连接的多个外部连接端子et。
[0101]
另外，在基板部分21的前表面21a上形成用于半导体芯片3的电连接的多个端子5。
[0102]
半导体芯片3被配置为使得在半导体芯片3被管芯接合到前表面21a上的预定位置(在本示例中为中心)的状态下，使用接合线6将预定端子电连接到端子5中的对应端子5。
[0103]
在本示例中，基板部分21和外壁部分22由陶瓷形成。
[0104]
这里，在半导体封装2中，内壁部分23形成在外壁部分22的内侧上。具体地，内壁部分23是从基板部分21向与外壁部分22在外壁部分22的内侧上突出的方向相同的方向的一侧突出的壁部分。
[0105]
在半导体封装2中，在内壁部分23与外壁部分22之间形成有作为凹部2b的空间。在半导体装置1中，凹部2b填充有储热材料，并且填充有储热材料的部分形成为储热构件7。
[0106]
在本示例中，内壁部分23与基板部分21和外壁部分22类似地由陶瓷形成，并且与外壁部分22类似地与基板部分21一体地形成。在这种情况下，如图1b所示，当从上方观察时(参见图中的点状部分)，内壁部分23具有大致梯形形状，并且多个凹部2b(在本示例中为四个凹部2b)位于外壁部分22与内壁部分23之间。储热构件7形成在每个凹部2b中，并且以这种方式形成在每个凹部2b中的储热构件7通过由外壁部分22支撑的盖部分4密封。
[0107]
在本示例中，根据温度发生相变的储热材料(在下文中称为“相变型储热材料”)用作构成储热构件7的储热材料。具体地，例如可以采用以下两种模式。第一种模式是包含含有诸如石蜡或无机水合盐的潜热储热材料的微胶囊的热固性树脂(例如，环氧树脂或丙烯
酸树脂)以及包含诸如氧化钒和锡合金的粒状材料的树脂用作储热构件7的模式。
[0108]
另外，第二种模式可以是诸如石蜡或无机水合盐的潜热储热材料按原样使用而不包括在微胶囊中的模式。
[0109]
在采用上述第二种模式作为储热构件7的方式的情况下，通过由如上所述的盖部分4密封凹部2b，可以防止液化的储热材料从凹部2b流出，尤其是即使当使用由于温度升高而发生从固体到液体的相变的储热材料时。在上述第二种模式中，与第一种模式相比，热可以直接被传递到储热材料，并且因此可以提高散热效率。
[0110]
这里，在本示例中形成为大致梯形形状的内壁部分23是基于将图2所示的封装基材2’划分为用作相应半导体封装2的各个部分的假设。具体地，由陶瓷形成的半导体封装2是通过层压和烘烤陶瓷生片而制作的。然而，此时，为了将用于制作封装基材2’的生片形成为一个连续片，需要将该片上的外壁部分22的构成部分和内壁部分23的构成部分彼此连接。因此，内壁部分23具有连接到外壁部分22的部分，并且在本示例中具有如图1b所示的大致梯形形状。
[0111]
同时，当将其上安装有半导体芯片3的内侧上的凹部2a被配置为内腔时，可以将形成在外侧上的凹部2b称为外腔。
[0112]
接下来，参考图3描述半导体装置1的制作过程的示例。
[0113]
首先，将半导体封装2制备成层压陶瓷封装(参见图3a)。如图所示，在半导体封装2中，上述多个端子5形成在基板部分21的前表面21a上，并且多个外部连接端子et形成在后表面21b上。此外，在半导体封装2中，凹部2a形成为内壁部分23的内侧上的内腔，并且多个凹部2b形成在外壁部分22与内壁部分23之间。
[0114]
通过在诸如矾土(氧化铝)的片上执行金属浆料的丝网印刷以形成电路图案并且层压、压制和烘烤通过通孔连接的上层和下层来制作半导体封装2，并且可以在封装内部自由地执行布线。
[0115]
半导体芯片3管芯接合在半导体封装2中的凹部2a内，并且半导体芯片3中的端子通过接合线6电连接到对应的端子5(参见图3b)。同时，用于管芯接合的粘合剂优选地施加在具有高热导率的整个宽区域上。
[0116]
此外，凹部2b填充有由例如石蜡等形成的储热材料以形成储热构件7(参见图3c)，在外壁部分22和内壁部分23的前表面上施加有粘合剂ad(参见图3d)，并且使用粘合剂ad粘接盖部分4(参见图3e)，从而使用盖部分4将凹部2a和储热构件7密封在凹部2b中。此时，假设粘合剂ad连续地施加到内壁部分23，并且凹部2a的内腔与凹部2b的外腔完全分离。
[0117]
在半导体装置1安装在基板上的状态下，如上所述制作的半导体装置1容纳在目标装置的壳体中。然后，当半导体装置1通电并且开始操作时，半导体芯片3生成热，这导致半导体芯片3的温度升高。然而，从半导体芯片3生成的热通过由陶瓷形成的基板部分21传递到储热构件7，并且因此尽管半导体芯片3的温度升高，但是热快速排放，从而抑制半导体芯片3的温度快速升高。
[0118]
[1
‑
2.第二示例]
[0119]
接下来，将参考图4和图5描述第一实施例的第二示例的半导体装置1a。
[0120]
图4是示出第二示例的半导体装置1a的示意性结构的示图，图4a是半导体装置1a的示意性截面图，并且图4b是半导体装置1a的俯视图。
[0121]
同时，在以下描述中，与上面已经描述的部分类似的部分将由相同的参考数字和标记表示，并且将省略其描述。
[0122]
在半导体装置1a中，使用半导体封装2a代替半导体封装2。半导体封装2a与半导体封装2的不同之处在于没有形成内壁部分23。
[0123]
在半导体装置1a中，框架构件8设置在半导体封装2a中的外壁部分22的内侧。框架构件8从基板部分21中形成有端子5的部分的外侧包围半导体芯片3，并且在这种情况下的凹部2a用作框架构件8的内侧上的空间。在本示例中，框架构件8的形状为方形柱形。此外，由例如铜、铝等形成的金属构件用作框架构件8。
[0124]
如图4b所示，与包括在内壁部分23中的连接部分类似，在框架构件8中不形成用于外壁部分22的连接部分，并且在框架构件8与外壁部分22之间的框架构件8的附近形成有一个连续的凹部2b。储热构件7形成在凹部2b中。
[0125]
图5是示出半导体装置1a的制作过程的示例的示图。
[0126]
在这种情况下，半导体封装2a被制备为层压陶瓷封装(参见图5a)，并且框架构件8被粘附到半导体封装2a中的基板部分21上(参见图5b)。此时，框架构件8被设置为从外侧包围形成端子5的部分。
[0127]
然后，将半导体芯片3管芯接合在位于框架构件8的内侧上的凹部2a中，并且使用接合线6将半导体芯片3中的端子电连接到对应的端子5(参见图5c)。同时，框架构件8的粘附过程和半导体芯片3的管芯接合过程可以前后执行。
[0128]
此外，凹部2b填充有由例如石蜡等形成的储热材料以形成储热构件7(参见图5d)，在外壁部分22和框架构件8的前表面上施加有粘合剂ad(参见图5e)，并且使用粘合剂ad粘接盖部分4(参见图5f)，从而使用盖部分4将凹部2a和储热构件7密封在凹部2b中。
[0129]
通过使用上述框架构件8，不需要像在第一示例中那样将形成在外壁部分22与其内侧上的内壁部分之间的空间(凹部2b)划分为多个部分，并且因此可以增加储热构件7的容量并提高散热效率。另外，通过使用由金属形成的框架构件8，与形成由陶瓷形成的内壁部分23的情况相比，提高了内壁部分的形状的自由度，并且在这方面，容易实现增加储热材料7的容量，并且具有提高散热效率的优点。
[0130]
[1
‑
3.第三示例]
[0131]
图6是示出第一实施例的第三示例的半导体装置1b的示意性结构的示图，图6a是半导体装置1b的示意性截面图，并且图6b是半导体装置1b的俯视图。
[0132]
与半导体装置1a相比，第三示例的半导体装置1b被设计为增加储热构件7的容量，并且与半导体装置1a的不同之处在于设置了框架构件9来代替框架构件8。
[0133]
如图所示，框架构件9例如是设置在半导体芯片3上的方形柱形构件。由于框架构件9与半导体芯片3接触，因此使用了由诸如树脂的绝缘材料形成的框架构件。
[0134]
与框架构件8类似，像包括在内壁部分23中的连接部分一样，在框架构件9中不形成用于外壁部分22的连接部分，并且在框架构件9与外壁部分22之间的框架构件9的附近形成有一个连续的凹部2b。储热构件7形成在凹部2b中。
[0135]
图7是示出半导体装置1a的制作过程的示例的图。
[0136]
与第二示例的情况类似，在这种情况下，半导体封装2a也被制备为层压陶瓷封装(参见图7a)，半导体芯片3管芯接合到基板部分21上的预定位置，并且使用接合线6将半导
体芯片3中的端子电连接到对应的端子5(参见图7b)。然后，在这种情况下，框架构件9通过例如粘附等接合到半导体芯片3的上表面(图7c)。此时，框架构件9设置在半导体芯片3上以包围包括在半导体芯片3中的像素区域3a的外侧。这里，像素区域3a是在半导体芯片3中二维布置多个光接收元件的区域。
[0137]
考虑到对捕获图像的图像质量的影响，还可以在框架构件9的内表面上执行抗反射涂层。
[0138]
如上所述，在将框架构件9接合到半导体芯片3的上表面之后，在形成在框架构件9的外侧上的凹部2b中填充由例如石蜡等形成的储热材料以形成储热构件7(参见图7d)，并且将盖部分4粘附到框架组件9的前表面上的外壁部分22，从而用盖部分4将凹部2a和储热构件7密封在凹部2b中(参见图7e)。
[0139]
通过使用上述框架构件9的半导体装置1b，可以将储热材料7从外壁部分22的内表面设置到半导体芯片3的外圆周部分。因此，可以进一步增大储热构件7的容量，并且进一步提高散热效率。
[0140]
同时，在第三示例中，框架构件9不必由树脂形成，并且由具有良好热导率的材料例(诸如金属)形成的框架构件9可以使用绝缘粘合剂接合到半导体芯片3的上表面，或者已经经过树脂涂覆的框架构件9可以接合到半导体芯片3的上表面。
[0141]
此外，除了执行抗反射涂层覆之外，框架构件9还可以由几乎不反射光的材料形成。
[0142]
这里，通过设置框架构件9，还可以防止从接合线6反射的光入射到像素区域3a，并且防止由反射光引起的图像质量劣化。
[0143]
<2.第二实施例>
[0144]
接下来，将描述第二实施例。在第二实施例中，在安装有半导体芯片3的基板部分中设置储热构件7。在下文中，将第一示例至第四示例描述为根据第二实施例的半导体装置1c的具体配置示例。
[0145]
图8、图9、图10和图11是第二实施例中作为第一示例的半导体装置1ca、作为第二示例的半导体装置1cb、作为第三示例的半导体装置1cc和作为第四示例的半导体装置1cd的示意性截面图。同时，图8至图11示意性地示出了形成在安装有半导体芯片3的基板部分中并且具有布线21w和通孔21v的多个布线层的状态，但是布线层的数量不限于图中所示的示例。
[0146]
在图8所示的作为第一示例的半导体装置1ca中，形成基板部分21c而不是基板部分21的半导体封装用作形成外壁部分22的凹形半导体封装2ca。在半导体封装2ca中，在外壁部分22的内侧上没有形成内壁部分(也包括基于框架构件8和9的内壁部分)，并且安装有半导体芯片3的凹部2a与外壁部分22的内侧相邻。
[0147]
填充有储热材料的待填充部分10形成在基板部分21c内部的预定布线层中。在待填充部分10中形成有用于将储热材料从基板部分21c的外部注入到待填充部分10中的注入口10a。在本示例中，在两个位置中的每一个位置处形成注入口10a，以便在基板部分21c的前表面21a侧上具有开口。
[0148]
在半导体装置1ca中，待填充部分10通过注入口10a填充有储热材料中，并且在待填充部分10中形成储热构件7。如图所示，通过对应的插塞构件11闭合注入口10a。在本示例
中，根据注入口10a的形状，插塞构件11具有例如柱形形状或棱柱形状，并且插塞构件11的至少一部分插入注入口10a中以闭合注入口10a。
[0149]
图9所示的作为第二示例的半导体装置1cb与作为第一示例的半导体装置1ca的不同之处在于，形成由树脂框架形成的外壁部分22c来代替由陶瓷形成的外壁部分22。即，在半导体装置1cb中，使用在基板部分21c的外圆周部分中形成由树脂或金属框构成的外壁部分22c的半导体封装2cb来代替半导体装置1ca中的半导体封装2ca。
[0150]
图10所示的作为第三示例的半导体装置1cc与作为第二示例的半导体装置1cb的不同之处在于，使用半导体封装2cc来代替半导体封装2cb。半导体封装2cc与第三示例中的半导体封装2cb的不同之处在于，形成基板部分21cc来代替基板部分21c。
[0151]
基板部分21cc与基板部分21c的不同之处在于，在后表面21b侧上形成有在前表面21a侧上凹入的凹部21h，后表面21b是在形成有外部连接端子et的一侧上的表面。在半导体装置1cc中，除了半导体芯片3之外的电子组件50和电子组件51安装在位于基板部分21cc的后表面21b上的凹部21h的内侧的位置处。同时，本文所提及的“电子组件”广泛地指除了半导体芯片3之外的半导体芯片、具有封装结构的另一半导体装置、作为半导体芯片3的无源组件的电子组件等。
[0152]
图11所示的作为第四示例的半导体装置1cd与作为第一示例的半导体装置1ca的不同之处在于，形成基板部分21cd来代替基板部分21c。即，在半导体装置1cd中，使用将基板部分21c改变为基板部分21cd的半导体封装2cd来代替半导体装置1ca中的半导体封装2ca。
[0153]
基板部分21cd与基板部分21c的不同之处在于，在前表面21a侧和后表面21b侧两者上分别形成注入口10a。
[0154]
图12是示出根据第二实施例的半导体装置1c的制作过程的示图。这里，如上述第一示例至第四示例所示，将描述对应于使用由陶瓷形成的基板部分作为安装有半导体芯片3的基板部分的情况的制作过程，并且将描述作为第一示例的半导体装置1ca的制作过程作为示例。
[0155]
首先，制作用于形成其中形成有用于形成端子5、外部端子et、布线21w、通孔21v以及注入口10a的切口部分、用于形成待填充部分10的缺口部分等的基板部分21c的生片2g，以及用于形成外壁部分22的生片2g并相互层压(参见图12a)。
[0156]
然后，烘烤层压了生片2g的层压体，并对封装执行诸如电镀的其他必要的处理，从而制作包括基板部分21c和外壁部分22的半导体封装2ca’(参见图12b)。在半导体封装2ca’中，在基板部分21c上形成注入口10a和10a以及待填充部分10。
[0157]
然后，通过注入口10a和10a用储热材料填充半导体封装2ca’的待填充部分10中(参见图12c)。这里，相变型储热材料用作储热材料。在这种情况下，在储热材料处于液体状态的环境下，使用分配器等中的喷嘴从注入口10a和10a用储热材料填充待填充部分10。
[0158]
同时，在呈现固相之间的相变的粉末状氧化钒的情况下，除了用来自注入口10a和10a的粉末形式的储热材料填充待填充部分10的空间之外，还可以用与例如蜡捏合的储热材料填充待填充部分10。
[0159]
此外，在如上所述填充储热材料之后，通过对应的插塞构件11闭合注入口10a和10a(参见图12d)。具体地，在本示例中，通过将插塞构件11粘附到注入口10a来闭合注入口
10a。
[0160]
由此，完成如图8所示的半导体封装2ca。
[0161]
同时，在第二示例(图9)和第三示例(图10)所示的外壁部分22c由树脂或金属框架构成的情况下，通过与图12a和图12b类似的过程制作由陶瓷形成的基板部分，并且然后使用粘合剂等将树脂或金属框架接合至基板部分的外圆周部分。
[0162]
此外，在第三示例的情况下，如上所述将框架接合到基板部分21cc的外圆周部分，并且然后将电子组件50和51安装在其上。
[0163]
同时，也可以通过例如图13所示的带构件12来闭合注入口10a。带构件12的材料的示例可以包括聚酰亚胺等。
[0164]
此外，在形成多个注入口10a的情况下，注入口10a中的一些不用于注入(填充)储热材料，并且当待填充部分10填充有储热材料时，注入口10a中的一些可以用作用于排出空气的孔部。
[0165]
将参考图14至图17描述在基板部分中形成储热构件7的示例。同时，在下文中，将在第一示例和第二示例中使用的基板部分21c作为示例来描述，但是类似的形成示例也可以应用于第三示例和第四示例。
[0166]
图14示出了储热构件7形成在基板部分21c的平面内方向上的一个位置处的示例。此时，储热构件7的形成部分在基板部分21的平面内方向上的形状或尺寸可以根据布线21w或通孔21v的布置布局而变化。
[0167]
图15示出了储热构件7分别形成在平面内方向上的多个位置处的示例。同样在这种情况下，每个形成部分的形状或尺寸可以根据布线21w或通孔21v的布置布局而变化。
[0168]
图16示出了将储热构件7形成为具有弯曲形状(曲折形状)的示例，并且图17示出了将储热构件7形成为具有螺旋形状的示例。
[0169]
具有弯曲形状或螺旋形状的储热构件7的这些形成部分的宽度或长度可以根据布线21w或通孔21v的布置布局而变化。
[0170]
图18示出了在储热构件7的形成部分中的一个位置处设置有三个或更多个注入口10a的示例。
[0171]
可以获得如上所述的易于排出空气的效果以及通过增加注入口10a的位置数量而易于注入储热材料的效果。
[0172]
同时，通过应用图16或图17中的示例，即使当储热构件7的形成部分变长时，在三个或更多个位置处设置注入口10a也是有效的。
[0173]
同时，图14至图18中的示例可以相互组合。
[0174]
图19示出了储热构件7分别形成在基板部分的多个层中的示例。
[0175]
在这种情况下的半导体封装2ce中，形成跨越基板部分21c中的多个层的待填充部分10e。待填充部分10e通过注入口10a填充有储热材料，并且注入口10a由插塞构件11闭合。
[0176]
由此，通过将储热构件7设置在基板部分21c中，可以防止受到布线布局限制的部分偏置为单层，并且可以提高基板部分21c中的布线布局的自由度。
[0177]
同时，上面已经描述了通过插塞构件11的粘附来闭合注入口10a的示例，但是也可以采用通过将各种热固型、湿固化型、紫外线固化型粘合剂和填充剂施加到注入口10a并且然后执行必要的硬化处理来闭合注入口10a的方法。
[0178]
此外，在第二实施例中，注入口10a不必闭合。例如，在根据上述第一种模式形成储热构件7的情况下，储热材料由于相变而流出的可能性较低，并且在这种情况下，可以不必闭合注入口10a。
[0179]
<3.第三实施例>
[0180]
将参考图20至图23描述根据第三实施例的半导体装置1d。
[0181]
图20是第三实施例中作为第一示例的半导体装置1da的示意性截面图。
[0182]
半导体装置1da包括半导体封装2d，该半导体封装2d具有基板部分21d，在该基板部分21d中，在后表面21b侧上形成有在前表面21a侧上凹入的凹部21h，后表面21b是在形成有外部连接端子et的一侧上的表面，与图10所示的半导体装置1cc中的基板部分21cc类似。在半导体封装2d中，形成由树脂或金属框构成的外壁部分22c来代替由陶瓷形成的外圆周部分23。
[0183]
与图10的情况类似，电子组件50和电子组件51安装在位于基板部分21d的后表面21b上的凹部21h内的位置处。
[0184]
然后，在半导体装置1d中，电子组件50和51被凹部21h内的储热构件7覆盖。
[0185]
这里，图20的配置是与使用应用上述第二种模式的储热构件7的情况相对应的配置，并且在使用由于相变到液体状态而担心储热材料流出的第一种模式的情况中，作为图21所示的第二示例，优选采用半导体装置1db的配置。
[0186]
图21所示的半导体装置1db与半导体装置1da的不同之处在于，设置有闭合形成有储热构件7的凹部21h的闭合构件25。闭合构件25例如通过粘附而接合于基板部分21d的后表面21b以闭合凹部21h。
[0187]
这里，如图20或图21所示，从基板部分21d的前表面和后表面两者生成的热集中于作为插入基板的基板部分21d，在该插入基板的前表面和后表面两者安装有用作热源的电子组件(半导体芯片3以及电子组件50和51)，并且因此存在所生成的热不能充分排出的问题。
[0188]
因此，在第三实施例中，通过在如上所述安装有电子组件50和51的凹部21h中形成储热构件7来提高散热效率。
[0189]
将参考图22描述根据第三实施例的半导体装置1d(1da、1db)的制作过程的示例。
[0190]
首先，制备形成有凹部21h的基板部分21d(图22a)，并且将电子组件50和51安装在凹部21h中(图22b)。之后，凹部21h填充有储热材料，并且在凹部21h中形成储热构件7(图22c)。这里，在第一示例的情况下，储热构件7通过使含有储热材料的树脂硬化而形成。另一方面，在第二示例的情况下，在凹部21h填充储热材料之后，填充有储热材料的凹部21h被闭合构件25闭合，如图22d所示。
[0191]
同时，可以使用例如图23的示意性截面图中所示的接合线bw或者通过使用多个焊接接合部分sb的针栅阵列(pga)将电子组件50和51安装在基板部分21d上，但是在这两种情况下，优选地在储热构件7上执行适当的绝缘对策。例如，在使用图中所示的接合线bw的情况下，可以通过填充接合树脂55、用底部填充材料56填充pga中的焊接接合部分sb等来执行绝缘对策。
[0192]
在执行图22c或图22d的过程之后，与图3c等所述的处理类似，通过管芯接合等将半导体芯片3附接到基板部分21d的前表面21a侧，并且使用接合线6执行电连接处理(图
22e)，并且然后通过将框架接合到基板部分21d的外圆周部分上来形成外壁部分22c并使用盖部分4密封(图22f)。
[0193]
同时，在将金属框架用于外壁部分22c的情况下，优选执行黑色电镀以减少由于金属框架的反射而引起的耀斑。
[0194]
<4.第四实施例>
[0195]
图24是根据第四实施例的半导体装置1e的示意性截面图。
[0196]
在半导体装置1e中，在安装有半导体芯片3的基板部分的后表面2b侧上面向半导体芯片3的位置处设置冷却元件60。
[0197]
半导体装置1e包括具有基板部分21e的半导体封装2e。
[0198]
与图10所示的基板部分21cc类似，基板部分21e是示意性地示出为储热构件7形成在基板部分中并且凹部21h形成在后表面21b侧上的结构的基板部分。储热构件7形成在基板部分21e中面向半导体芯片3的位置(重叠位置)。
[0199]
陶瓷框架22e通过密封环26和金属27接合到基板部分21e的前表面21a侧的外圆周部分。陶瓷框架22e用作从外部覆盖安装在基板部分21d上的半导体芯片3的半导体装置1e的外壁部分。半导体芯片3由通过粘附等粘附到陶瓷框架22的前表面侧的盖部分4气密地密封。在本示例中，气密密封的半导体装置1e的内侧上的空间填充有干燥空气或氮气或被抽真空。
[0200]
冷却元件60通过粘附等接合到基板部分21e的后表面21b上的面向半导体芯片3的位置。
[0201]
在本示例中，珀尔帖模块用于冷却元件60。珀尔帖模块具有热电半导体被夹在陶瓷基板之间的结构，并且通过引线60a通电而起作用。
[0202]
如图所示，用于冷却元件60的连接端子dt形成在基板部分21e中，并且引线60a电连接到连接端子dt。
[0203]
例如，作为使用冷却元件60的固态成像元件，存在采用冷却元件60内置在设置有半导体芯片3的封装内部空间中的配置的固态成像元件。然而，在以这种方式采用内置冷却元件60的配置的情况下，存在从冷却元件60生成的灰尘混入到封装内部空间中的问题，或者由于半导体芯片3(通过插入基板)安装在冷却元件60上，因此难以控制半导体芯片3的翘曲和搅动。
[0204]
另外，在其结构中存在大量的粘附界面，并且还存在发生半导体封装的可靠性风险相对较高的问题，诸如从粘合剂生成出气或粘附界面剥离，并且当冷却元件60发生故障时，更换冷却元件60是非常困难的。
[0205]
另一方面，在本实施例中，如图24所示，采用将冷却元件60设置在安装有半导体芯片3的基板部分21e的后表面21b侧上面向半导体芯片3的位置处的配置。
[0206]
由此，从半导体芯片3生成的热通过基板部分21e有效地传递到冷却元件60，并且因此可以提高使用冷却元件60的温度控制的效率。具体地，可以减少冷却期间所需的功耗。
[0207]
此外，在半导体装置1e中，储热构件7内置于基板部分21e中并设置在冷却元件60与半导体芯片3之间，并且因此热通过储热构件7有效地从半导体芯片3传递到冷却元件60。即，可以进一步提高使用冷却元件60的温度控制的效率。
[0208]
此外，与内置冷却元件60的情况不同，可以避免从冷却元件60生成的灰尘而引起
的图像质量劣化的风险。
[0209]
此外，半导体芯片3可以不安装在冷却元件60上，并且因此也促进控制半导体芯片3的翘曲和搅动。此外，可以减小粘附界面的尺寸，抑制从粘合剂生成出气、粘附界面剥离等，并且降低半导体封装的可靠性的风险。
[0210]
另外，可以在冷却元件60发生故障时容易地更换冷却元件60。
[0211]
此外，在本示例的半导体装置1e中，气密密封的半导体装置1e的内侧上的空间填充有干燥空气或氮气或被抽真空。由此，即使在通过操作冷却元件60执行温度控制时，也可以不易产生凝结，并且可以提高可靠性。
[0212]
将参考图25至图29的截面图来描述根据第四实施例的半导体装置的制作过程的示例。
[0213]
首先，制备图25所示的形成有密封环26的基板部分21e。
[0214]
接下来，如图26所示，将半导体芯片3安装在基板部分21e上(将半导体芯片3安装在基板部分上的方法类似于到目前为止所描述的安装方法，并且因此将避免重复描述)。
[0215]
另一方面，制备图27所示的密封构件40。密封构件40由盖部分4、陶瓷框架22e和金属27构成，盖部分4和陶瓷框架22e使用例如低熔点玻璃彼此接合，并且陶瓷框架22e和金属27使用例如ag
‑
cu钎焊材料等彼此接合。金属27例如是fe
‑
ni
‑
co合金(所谓的可伐合金)，并且通过使用镍(ni)、金(au)等的电镀对金属执行表面处理。
[0216]
在图26所示的状态下，使密封构件40与基板部分21e对准，并且然后通过诸如缝焊的接合方法气密地密封半导体芯片3(参见图28)。
[0217]
这里，作为电阻焊接的缝焊是在使用辊电极对电极加压并通电的同时使电极旋转以执行连续焊接的方法，并且被执行以将形成在基板部分21e中的密封环26和密封构件40中的金属27彼此接合。在该过程中，将设置在缝焊装置中的腔室的内部制成具有干燥空气、氮气、真空等的气氛，使得封装内部的气氛也可以保持在干燥空气、氮气、真空等的状态。
[0218]
接着，如图29所示，将冷却元件60安装在基板部分21e的凹部21h中。此时，冷却元件60安装在基板部分21e中面向储热构件7的位置处。冷却元件60通过例如粘附接合到基板部分21e。
[0219]
然后，通过将冷却元件60的引线60a缠绕在形成于基板部分21e中的连接端子dt周围并且然后执行焊接来确保电连接。
[0220]
可以通过这样的过程来制作图24所示的半导体装置1e。
[0221]
这里，在相变型储热材料用作储热材料的情况下，当超过相变温度时，将失去作为储热材料的功能。然而，执行冷却元件60的温度控制使得储热材料的温度始终不超过相变温度，或者即使当储热材料的温度超过相变温度时，也将储热材料的温度设定为等于或低于相变温度，从而可以永久地发挥储热材料的效果。
[0222]
同时，上面已经描述了使用内置储热构件7的基板部分21e的示例。然而，例如，也可以采用储热构件7通过粘附等接合到安装有半导体芯片3的基板部分的后表面21b并且冷却元件60接合到储热构件7上的配置。
[0223]
在第四实施例中，仅需要将储热构件7设置在冷却元件60与半导体芯片3之间。
[0224]
<5.成像装置>
[0225]
图30是示出应用了根据实施例的半导体装置的成像装置100的配置示例的框图。
[0226]
同时，在图30中，将描述应用了半导体装置1的示例，当然也可以应用半导体装置1a、1b、1c(1ca、1cb、1cc、1cd)、1d(1da、1db)和1e。
[0227]
如图所示，成像装置100包括半导体装置1，并且还包括成像光学系统101、信号处理单元102、控制单元103、记录单元104和显示单元105。
[0228]
成像光学系统101包括预定数量的用于成像的透镜组(包括例如变焦透镜、聚焦透镜)、光圈等，并且将入射光会聚在作为图像传感器的半导体装置1的光接收表面上。
[0229]
半导体装置1接收通过成像光学系统101入射的光，将所接收的光转换为电信号，并且输出所转换的光。具体地，半导体装置1对通过对所接收光的执行光电转换而获得的电信号执行例如相关双采样(cds)处理、自动增益控制(agc)处理等，并进一步对其执行模拟/数字(a/d)转换处理。然后，将作为数字数据的图像信号(捕获图像信号)输出到设置在半导体装置之后的级处的信号处理单元102。
[0230]
信号处理单元102例如通过数字信号处理器(dsp)等配置为图像处理处理器。信号处理单元102对从作为图像传感器的半导体装置1输入的数字信号(捕获图像信号)执行各种图像信号处理以生成与捕获图像相对应的运动图像数据或静止图像数据。
[0231]
控制单元103被配置为包括微型计算机，该微型计算机包括例如中央处理单元(cpu)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)等或者包括诸如dsp的信息处理装置，并且通过例如根据存储在rom中的程序执行处理来执行成像装置100的整体控制。
[0232]
记录单元104例如由非易失性存储器构成，并且存储通过由信号处理单元102执行的处理而获得的诸如运动图像数据或静止图像数据、缩略图像等的图像文件。
[0233]
可以以各种方式来考虑记录单元104的实际形式。例如，记录单元104可以是内置于成像装置100中的闪存，或者可以具有基于可与成像装置100连接和分离的存储卡(例如，便携式闪存)和在存储卡上执行记录再现访问的卡记录再现单元的形式。此外，作为内置于成像装置100中的形式，记录单元可以实现为硬盘驱动器(hdd)。
[0234]
显示单元105是对成像者执行各种显示的显示单元，并且例如是设置在成像装置100的壳体中的液晶显示器(lcd)、诸如有机电致发光(el)显示器的显示装置的显示面板或取景器。
[0235]
显示单元105响应于控制单元103的指令在显示屏幕上执行各种显示。例如，显示单元105显示从记录单元104中的记录介质读取的图像数据的再现图像。
[0236]
另外，将分辨率被信号处理单元102转换为用于显示的分辨率的捕获图像的图像数据提供给显示单元105，并且显示单元105响应于控制单元103的指令基于图像数据执行显示。由此，显示所谓的直通图像(被摄体的监测图像)。
[0237]
另外，响应于控制单元103的指令，显示单元105在屏幕上执行作为图形用户界面(gui)的显示，诸如各种操作菜单、图标和消息。
[0238]
<6.使用冷却元件的温度管理的示例>
[0239]
这里，关于安装有第四实施例所例示的冷却元件60的半导体装置，作为相变型储热材料用作储热材料的情况下的温度管理，可以执行与储热材料的相变检测结果相对应的温度管理，而不是执行与温度检测结果相对应的温度管理。
[0240]
图31是示出与执行这种温度管理的情况相对应的成像装置100f的配置示例的框图，并且图32是示出在成像装置100f中提取的用于温度管理的主要组件的配置的示图。
[0241]
在成像装置100f中，设置半导体装置1f作为固态成像元件。半导体装置1f被配置为使得例如在图1所示的半导体装置1中设置冷却元件60和相变检测单元112(参见图32)。在这种情况下，储热构件7由由于温度升高而从固体转变为液体的储热材料构成。
[0242]
在本示例中，检测储热构件7的相变的相变检测单元112被配置为包括光投射部分和光接收部分。本示例中的相变检测单元112被配置为使得光通过光投射部分投射到储热构件7上，并且使得伴随光投射从储热构件7反射的光被光接收部分接收。
[0243]
此外，在成像装置100f中，设置有驱动单元111，该驱动单元111响应于从控制单元103接收的指令来驱动冷却元件60。
[0244]
在这种情况下，控制单元103基于由相变检测单元112获得的对储热构件7的相变的检测结果，通过控制驱动单元111来执行半导体装置1f的温度管理。
[0245]
图33是示出要由控制单元103执行的用于这种温度管理的处理的示例的流程图。同时，控制单元103例如以预定的周期时间重复执行图中所示的处理。
[0246]
首先，控制单元103通过相变检测单元112的光接收部分获取检测光量值(步骤s101)，并且确定检测光量值是否已经降低到预定阈值th以下(步骤s102)。
[0247]
这里，在本示例中，相变检测单元112向储热构件7照射光并检测反射光的量。此时，储热构件7中的储热材料开始从固体变为液体，并且储热构件7中的液体量增加，发射到储热材料的光的反射量改变，并且可以确定储热材料的相变状态。具体地，反射光的量根据液体量的增加而逐渐减少。
[0248]
因此，通过如上所述确定检测光量值是否已经降低到阈值th以下，可以确定储热材料从固体到液体的相变是否已经进行了一定的量或更多。
[0249]
在检测光量值已降低到阈值th以下的情况下，控制单元103指示驱动单元111驱动冷却元件60(步骤s103)。另一方面，在检测光量值未降低至阈值th以下的情况下，控制单元103指示驱动单元111停止驱动冷却元件60(步骤s104)。
[0250]
由此，即使在温度不变化的情况下，储热材料中的液体的量也超过一定的量，即，从固体到液体的相变进展到一定程度，并且可以通过在之后预期温度升高的阶段驱动冷却元件60来执行散热。
[0251]
因此，与采用根据温度检测结果驱动冷却元件60的方法的情况相比，可以实现更稳定的温度管理。可选地，例如，通过直到储热材料完全熔化才驱动冷却元件60，还可以以低功耗实现温度管理。
[0252]
<7.实施例的总结和修改示例>
[0253]
根据实施例的半导体装置(半导体装置1、1a、1b、1ca、1cb、1cc、1cd、1da、1db、1e和1f)包括：基板部分(基板部分21、21c、21cc、21cd、21d和21e)，在基板部分上安装有半导体芯片(半导体芯片3)，并且在基板部分中在后表面(21b)上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子(外部连接端子et)，后表面是在作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面(21a)相对的一侧；外壁部分(外壁部分22和22c、陶瓷框架22e)，在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出；盖部分(盖部分4)，由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片；以及储热构件(储热构件7)，设置在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
[0254]
由此，与储热构件外部附接至半导体装置的情况或储热构件设置在外壁部分内侧
的情况相比，储热构件可以设置得更靠近作为热源的半导体芯片。
[0255]
因此，提高了散热效率。
[0256]
此外，在根据实施例的半导体装置中，基板部分由陶瓷形成。
[0257]
由此，从半导体芯片生成的热通过基板部分有效地传递到储热构件。
[0258]
由此，可以提高散热效率。
[0259]
此外，根据实施例的半导体装置包括：内壁部分(内壁部分22以及框架构件8和9)，该内壁部分位于外壁部分的内侧并且朝向与外壁部分相同方向的一侧突出，并且储热构件形成在外壁部分与内壁部分之间。
[0260]
由此，填充在外壁部分与内壁部分之间的空间中的储热材料可以被盖部分密封。
[0261]
由此，可以使用根据温度发生相变的储热材料，而无需包含在微胶囊中或覆盖有树脂，并且可以提高散热效率。
[0262]
此外，在根据实施例的半导体装置中，内壁部分由设置在半导体芯片上的框架构件(框架构件9)形成。
[0263]
由此，半导体芯片的一部分可以覆盖有储热构件。
[0264]
由此，可以将储热构件设置在更靠近热源的位置，提高储热构件的容量，并且进一步提高散热效率。
[0265]
此外，在根据实施例的半导体装置中，半导体芯片包括像素区域(像素区域3a)，在该像素区域中二维布置多个光接收元件，并且框架构件在半导体芯片上包围像素区域的外侧。
[0266]
由此，半导体芯片上的像素区域的外侧的一部分可以覆盖有储热构件。
[0267]
因此，将半导体装置看作固态成像元件，可以提高散热效率，同时可以生成具有预定像素数量的捕获图像信号。
[0268]
此外，在根据本实施例的半导体装置中，储热构件设置在基板部分内的比外壁部分更靠内侧的位置处。
[0269]
从半导体芯片生成的大部分热被传递到基板部分。
[0270]
因此，如上所述，储热材料设置在基板部分内侧的比外壁部分更靠内侧的位置，并且因此可以提高散热效率。
[0271]
此外，在根据实施例的半导体装置中，基板部分具有多层结构，并且储热构件形成在形成于基板部分中的任一层中的切口部分中(参见图12)。
[0272]
由此，能够在工艺上容易地形成要填充有储热材料的部分。
[0273]
因此，可以简化半导体装置制作过程以提高散热效率，并伴随着制作过程效率提高而降低成本。
[0274]
此外，在根据实施例的半导体装置中，基板部分具有多层结构，并且储热构件在基板部分中形成为多个层。
[0275]
由此，防止了由于基板部分中的储热构件的布置而受到布线布局限制的部分偏置为单层。
[0276]
由此，可以提高基板部分中的布线布局的自由度。
[0277]
此外，在根据实施例的半导体装置中，在基板部分的后表面侧上形成有在前表面侧上凹入的凹部(凹部21h)，在凹部中安装有与半导体芯片不同的电子组件(电子组件50和
51)，并且电子组件在凹部中覆盖有储热构件。
[0278]
由此，在用作热源的电子组件作为插入基板安装在基板部分的前表面和后表面中的每一个上的情况下，从电子元件生成的热通过基板部分有效地传递到储热材料。
[0279]
因此，可以对电子组件安装在基板部分的前表面和后表面两者上的半导体装置采取适当的热对策，并且可以提高散热效率。
[0280]
此外，根据实施例的半导体装置包括闭合构件(闭合构件25)，该闭合构件闭合凹部。
[0281]
由此，可以使用根据温度发生相变的储热材料而无需包含在微胶囊中或覆盖有树脂。
[0282]
由此，可以提高散热效率。
[0283]
此外，根据本实施例的半导体装置包括冷却元件(冷却元件60)，该冷却元件设置在基板部分的后表面侧上面向半导体芯片的位置处。
[0284]
利用上述配置，从半导体芯片生成的热通过基板部分有效地传递到冷却元件。
[0285]
因此，可以提高使用冷却元件的温度控制的效率并降低冷却期间所需的功耗。具体地，可以减少冷却期间所需的功耗。
[0286]
另外，在根据实施例的半导体装置中，储热构件设置在冷却元件与半导体芯片之间。
[0287]
由此，通过位于冷却元件与半导体芯片之间的储热构件有效地执行从半导体芯片到冷却元件的热传递。
[0288]
因此，可以进一步提高使用冷却元件的温度控制的效率。
[0289]
此外，根据实施例的半导体装置被配置为使得储热构件由根据温度发生相变的储热材料构成，并且半导体装置包括检测储热构件的相变的检测元件(相变检测单元112)和冷却元件。
[0290]
由此，可以通过基于储热材料的相变驱动冷却元件(例如，通过根据储热材料的相变定时改变冷却元件的驱动模式)来执行温度管理。
[0291]
因此，冷却元件可以从由于储热材料的相变而预期温度升高的阶段提早被驱动以在温度实际升高之前开始冷却，从而可以实现稳定的温度管理。另外，与实际升温后开始冷却的情况相比，可以减少冷却所需的功率，也可以实现省电。
[0292]
此外，根据实施例的成像装置(成像装置100和100f)包括固态成像元件(半导体装置1、1a、1b、1ca、1cb、1cc、1cd、1da、1db、1e和1f)和信号处理单元(信号处理单元102)。固态成像元件包括：基板部分，在基板部分上安装有具有多个二维布置的光接收元件的半导体芯片，并且在基板部分中在后表面上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子，该后表面在与作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面相对的一侧上；外壁部分，在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出；盖部分，由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片；以及储热构件，设置在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。信号处理单元处理由固态成像元件获得的捕获图像信号。
[0293]
由此，可以实现安装有能够获得与上述根据实施例的半导体装置相同操作和效果的固态成像元件的成像装置。
[0294]
此外，根据实施例的半导体装置的制造方法是如下所述的半导体装置的制造方
法，该半导体装置包括：基板部分，在基板部分上安装有半导体芯片，并且在基板部分中在后表面上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子，该后表面在与作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面相对的一侧上；外壁部分，该外壁部分在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出，以及盖部分，该盖部分由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片，以及储热构件，储热构件形成在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
[0295]
可以通过这种制造方法来制造根据实施例的上述半导体装置。
[0296]
同时，在以上描述中，已经描述了将由陶瓷形成的封装用作半导体封装的示例，但是本技术也可以适用于例如在由有机材料形成的层压基板上具有侧壁由树脂材料形成的空腔结构的半导体封装。
[0297]
另外，根据实施例的上述配置可以相互组合。
[0298]
同时，本说明书中描述的效果仅是示例而不限于此，并且可以存在其他效果。
[0299]
<8.本技术>
[0300]
同时，本技术还可以采用以下配置。
[0301]
(1)
[0302]
一种半导体装置，包括：
[0303]
基板部分，在该基板部分上安装有半导体芯片，并且在基板部分中在后表面上形成有用于与外部执行电连接的外部连接端子，该后表面在与作为安装有半导体芯片的一侧上的表面的前表面相对的一侧上；
[0304]
外壁部分，在基板部分的外圆周部分中朝向前表面侧突出；
[0305]
盖部分，由外壁部分支撑并且覆盖半导体芯片；以及
[0306]
储热构件，设置在基板部分的后表面与盖部分的后表面之间的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
[0307]
(2)
[0308]
根据(1)的半导体装置，其中，基板部分由陶瓷形成。
[0309]
(3)
[0310]
根据(1)或(2)的半导体装置，进一步包括：
[0311]
内壁部分，位于外壁部分的内侧并且朝向与外壁部分相同方向的一侧突出，其中
[0312]
储热构件形成在外壁部分与内壁部分之间。
[0313]
(4)
[0314]
根据(3)的半导体装置，其中，内壁部分由设置在半导体芯片上的框架构件形成。
[0315]
(5)
[0316]
根据(4)的半导体装置，其中，
[0317]
半导体芯片包括像素区域，在该像素区域中二维布置多个光接收元件，并且
[0318]
框架构件在半导体芯片上包围像素区域的外侧。
[0319]
(6)
[0320]
根据(1)至(5)中任一项的半导体装置，其中，储热构件设置在基板部分内侧的比外壁部分进一步靠内侧的位置处。
[0321]
(7)
[0322]
根据(6)的半导体装置，其中，
[0323]
基板部分具有多层结构，并且
[0324]
储热构件形成在形成于基板部分中的任一层中的切口部分中。
[0325]
(8)
[0326]
根据(6)或(7)的半导体装置，其中，
[0327]
基板部分具有多层结构，并且
[0328]
储热构件形成在基板部分中的多个层中。
[0329]
(9)
[0330]
根据(1)至(8)中任一项的半导体装置，其中，
[0331]
在基板部分的后表面侧上形成有在前表面侧上凹入的凹部，
[0332]
在凹部中安装有与半导体芯片不同的电子组件，并且
[0333]
电子组件在凹部中覆盖有储热构件。
[0334]
(10)
[0335]
根据(9)的半导体装置，进一步包括：
[0336]
闭合构件，闭合凹部。
[0337]
(11)
[0338]
根据(1)至(10)中任一项的半导体装置，进一步包括：
[0339]
冷却元件，设置在基板部分的后表面侧上面向半导体芯片的位置处。
[0340]
(12)
[0341]
根据(11)的半导体装置，其中，储热构件设置在冷却元件与半导体芯片之间。
[0342]
(13)
[0343]
根据(1)至(12)中任一项的半导体装置，其中，
[0344]
储热构件由根据温度发生相变的储热材料构成，并且
[0345]
半导体装置包括检测储热构件的相变的检测元件以及冷却元件。
[0346]
参考标记列表
[0347]
1，1a，1b，1c(1ca，1cb，1cc，1cd)，1d(1da，1db)，1e，1f 半导体装置
[0348]
2，2a，2b，2c(2ca，2ca’，2cb，2cc，2cd，2ce)，2d，2e，2d，2e 半导体封装
[0349]2’ꢀ
封装基材
[0350]
2a 凹部(内腔)
[0351]
2b 凹部(外腔)
[0352]
2g 生片
[0353]
21，21c，21cc，21cd，21d，21e 基板部分
[0354]
21a 前表面
[0355]
21b 后表面
[0356]
21h 凹部
[0357]
22，22c 外壁部分
[0358]
22e 陶瓷框架
[0359]
23 内壁部分
[0360]
3 半导体芯片
[0361]
3a 像素区域
[0362]
4 盖部分
[0363]
7 储热构件
[0364]
8，9 框架构件
[0365]
10，10d，10e 待填充部分
[0366]
10a 注入口
[0367]
et 外部连接端子
[0368]
50，51 电子组件
[0369]
25 闭合构件
[0370]
60 冷却元件
[0371]
100，100f 成像装置
[0372]
102 信号处理单元
[0373]
103 控制单元
[0374]
112 相变检测单元。