[发明专利]半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，其具有高散热特性并包括具有成像功能的半导体元件，所述半导体元件容纳在封装中。

背景技术

JP-A-2007-194441公开了一种半导体器件，其包括具有成像功能的半导体元件(例如CCD(电荷耦合装置)和CMOS图像传感器)，所述半导体元件设置在由陶瓷形成的封装中。更详细地参照JP-A-2007-194441，光电导体元件和半导体元件彼此重叠地设置在凹形封装中，并且设置在光电导体元件和半导体元件之间的传热板连接到热导体并从封装的内外侧露出。在JP-A-2007-194441所公开的半导体器件中，通过形成具有高热传导特性的热传递路径实现了改进的散热装置，其将热量从半导体元件和光电导体元件依次传递到热传输板和热导体。

在JP-A-2007-194441所公开的半导体器件中，从封装的内外侧露出的热导体的一端连接到印刷电路板以最终散发热量。在半导体器件用作成像传感器的情况下，由于所述器件的光接收表面用作光路，在光接收表面不能设置散热构件。为此原因，JP-A-2007-194441所公开的半导体器件不能像计算机的CPU(中央处理器)那样通过在半导体元件上设置冷却元件(例如冷却风扇)来强制冷却。

在半导体器件具有成像功能的情况下，一般地，即使温度不超过可靠性会受到影响的额定温度，如果器件温度上升8到10℃，也会使得所述器件的暗电流大致翻倍。从而，图像质量会由于增大的噪声而降低。为此原因，十分重要的是，使用具有成像功能的半导体器件，将所述器件的温度保持得尽可能低，以便于实现满意的图像质量。

发明内容

希望提供一种具有高散热特性的半导体器件，其解决上述技术问题。

还希望提供一种半导体器件，其中，能够防止出现归因于温度上升的图像质量的降低。

根据本发明的实施例，提供一种半导体器件，包括：半导体元件，其具有成像功能，其一个表面用作光接收表面；封装件，其具有使得所述光接收表面朝外来容纳所述半导体元件的凹陷；透光板，其封闭容纳所述半导体元件的所述封装件的所述凹陷；导体，其设置在所述封装件处，电连接到所述半导体元件，并电连接到外部电路；传热构件，其设置为从所述半导体元件的另一表面突出；以及印刷电路板，所述外部电路设置在其上，所述半导体元件安装在其上而与所述外部电路电连接，并且，所述印刷电路板形成有开口，以用于在其间具有间隙地容纳所述传热构件。

根据本发明的实施例，所述传热构件设置为从所述半导体元件的一个表面突出，并且所述印刷电路板形成有开口以用于在其间具有间隙地容纳所述传热构件。从而，在半导体元件处产生的热量能够由传热构件有效地散发，而不会传递到印刷电路板。从而，能够防止出现归因于温度上升的图像质量的降低。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的半导体器件的主要部分的俯视图；

图2是所述半导体器件的主要部分的横截面视图；

图3是通过结合半导体元件、光传输板和传热构件与封装所获得的组件的立体图，从所述组件的设置传热构件的一侧看去；

图4是示出将传热构件安装到所述封装的安装凹陷中的方式的横截面视图；

图5是半导体器件和散热构件的分解立体图；

图6是半导体器件上安装有散热构件的横截面视图；

图7是根据本发明第二实施例的半导体器件的横截面视图，示出将散热构件固定在传热构件上的方式；

图8是示出传热构件的顶面上形成有螺纹孔的立体图；

图9是根据本发明第三实施例的半导体器件的横截面视图，示出如何使用所提供的螺钉将散热构件固定在传热构件上；

图10是示出传热构件的顶面上形成有螺钉的立体图；

图11是根据本发明第四实施例的半导体器件的横截面视图，示出接地电缆与传热构件连接；

图12是所述主要部分的放大横截面视图，示出通过使用接地电缆将传热构件连接到半导体元件的地电位并将传热构件连接到印刷电路板的方式；

图13是示出将半导体元件连接到通孔的俯视图；

图14是所述主要部分的放大横截面视图，示出通过焊接将接地电缆连接到传热构件的方式；

图15是根据本发明第五实施例的半导体器件的主要部分的横截面视图，示出堆叠在传热构件上的珀耳帖元件以及为所述传热构件设置的冷却风扇；

图16是示出珀耳帖元件堆叠在传热构件上的横截面视图，传热构件的厚度减小；

图17是该实施例的替代布置方式的横截面视图，其中，珀耳帖元件替代传热构件；