CN102651378B - 成像器件和相机模块 - Google Patents

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Abstract

在此公开成像器件和相机模块。所述成像器件包括:光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;以及控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧。

Description

成像器件和相机模块
技术领域
本公开涉及包括作为芯片规模封装的诸如CCD图像传感器或CMOS图像传感器(CIS)之类的光学传感器的成像器件和相机模块。
背景技术
作为光学传感器的简单封装方法,提出了芯片规模封装(CSP)结构。
图1是示出CSP结构的基本结构的视图。
在图CSP结构1中,密封玻璃(盖玻片)3作为用于保护光接收单元21的上部的密封组件安置在光学传感器(传感器芯片)2的前表面。
在CSP结构1中,排除光学传感器2的光接收单元21在外,通过外围部分布置的树脂4安置密封玻璃3。因此,在CSP结构中,在光学传感器2的光接收单元21和面向光接收表面21的密封玻璃3的对向表面31之间形成间隙5。
在CSP结构中,通过通孔(硅通孔:TSV)从前表面到后表面穿过传感器芯片形成电极6来消除利用配线接合的布线,因此,可以在净化室中以晶圆状态接合(bond)玻璃。
于是,相比于现有技术的COB(ChipOnBoard,板上芯片)型封装,可以期望低成本和无尘工艺。
然而,当在CSP结构中形成通孔(TSV)时,芯片在厚度上形成得薄,因此,存在的危险是:当如上所述那样在盖玻片和芯片(光学芯片)之间存在间隙5的情况下进行诸如回流之类的热处理时,由于热应力而出现芯片热变形。
作为解决上述情况的方法,提出了如图2中所示那样以树脂4填充间隙5以消除间隙的CSP结构1A。
下文,不具有间隙的CSP结构也称为更少空腔(cavity-less)CSP结构。
当应用不具有间隙的更少空腔CSP结构时,在具有间隙的CSP结构的间隙中产生的热应力可以得到显著降低,从而抑制热变形的发生。
此外,根据光学的视点,在更少空腔CSP结构中,可以通过具有近似1.5的屈光率的树脂来抑制间隙(屈光率1)边界上发生的反射,因此,可以期待光学传感器2中光接收量的增大。
例如在JP-A-2007-73958(专利文献1)中公开了涉及更少空腔结构的技术。在专利文献1中,提到了用于实现更少空腔CSP结构的制造方法。
发明内容
然而,在上面的更少空腔CSP结构中,出现了在现有封装结构中不会出现的闪烁(假像)光。
将参照图3A和3B以及图4说明闪烁(flare)光的出现。
图3A和3B是用于根据SCP结构中间隙的存在说明密封玻璃的上表面的全反射模式的视图。图3A示出具有间隙的CSP结构中密封玻璃的上表面的全反射模式的状态,图3B示出没有间隙的更少空腔CSP结构中密封玻璃的上表面的全反射模式的状态。
图4是示出不具有间隙的更少空腔CSP结构中出现的闪烁光的视图。
闪烁光出现的因素在于这样的事实:在图3B中所示的更少空腔CSP结构的情况下,由于密封玻璃下面的屈光率近似与密封玻璃3相同,因此光学传感器上反射的衍射光可以在密封玻璃的上表面完全地反射。
另一方面,在如图3A中所示那样在光学传感器和密封玻璃之间存在间隙的SCP结构中,在密封玻璃的上表面不会出现完全反射。
闪烁光随着传感器间距(pitch)减小而增大。尤其是在单元(cell)尺寸小于2μm间距的小尺寸光学传感器中,存在发生所谓的烟火(sparkler)中的闪光的情况,其中模糊光如图4中所示那样相对于中心光源在所有方向上扩散。
因此,期望提供即使在亮光源进入视野时也能够抑制闪烁光的发生并且获得闪光不显著的良好质量图像的成像器件和相机模块。
本公开的一实施例针对于一种成像器件,其包括:光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;以及控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧。
本公开的另一实施例针对于一种相机模块,其包含:光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;以及透镜,其在光学传感器的光接收单元上形成对象图像,其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧。
根据本公开的实施例,即使在亮光源进入视野时也可以抑制闪光的发生并且获得闪光不显著的良好质量的图像。
附图说明
图1是示出CSP结构的基本结构的视图;
图2是示出没有间距的CSP结构的结构的视图;
图3A和3B是用于根据SCP结构中间隙的存在说明密封玻璃的上表面的全反射模式的视图;
图4是示出不具有间隙的更少空腔CSP结构中出现的闪烁光的视图;
图5是示出根据实施例的成像器件的第一结构示例的视图;
图6是示出根据实施例的滤色器的结构示例的视图;
图7A和7B是示出根据实施例的多层膜的特征示例和膜结构的示例的视图;
图8A~8C是示出通过在盖玻片的下表面和树脂之间插入多层膜的情况下和在未插入膜的情况下仿真盖玻片的上表面的反射率所获得的结果的视图;
图9是示出在不存在间隙以及根据实施例安置多层膜的更少空腔CSP结构中发生的闪烁光的视图;
图10A和10B示出显示通过估计满足用于允许多层膜用作闪烁对策的光学特性的最小数量的膜的条件所获得的结果的视图;
图11A和11B示出多层膜的安置位置(高度)与闪烁的扩散之间的关系;
图12是示出根据实施例的成像器件的第二结构示例的视图;以及
图13是示出根据实施例的相机模块的结构示例的视图。
具体实施方式
下文参照附图说明本公开的实施例。
将按照下列顺序进行说明。
1.成像器件的第一结构示例
2.控制膜(多层膜)的基本结构和功能
3.控制膜(多层膜)的特定结构和功能
4.控制膜(多层膜)的典型结构和功能
5.成像器件的第二结构示例
6.相机模块的结构示例
<1.成像器件的第一结构示例>
图5是示出根据实施例的成像器件的第一结构示例的视图。
在此实施例中,CMOS图像传感器(CIS)用作光学传感器的示例。
根据此实施例的成像器件100主要具有:CSP结构,其中以光学传感器的芯片尺寸进行封装,以及不具有间隙的更少空腔CPS结构,其中在光学传感器和保护光学传感器的前表面(上表面)的密封材料之间形成中间层(在此实施例中为树脂)。
在本实施例中,前表面指示对象的图像光的入射侧,其上形成成像器件中的光学传感器的光接收单元,而背面指示没有光入射并且形成连接电极(如,突起部分(bump))和插入器(interposer)等的表面一侧。
成像器件100包括光学传感器110、密封材料120、作为中间层的树脂层130和控制膜140。
在此实施例中,控制膜140形成在作为中间层的树脂层130和密封材料120之间,其由多层膜制成,其中截止波长(cutoffwavelength)根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧(如稍后所述)。
即使在亮光源进入视野时,根据此实施例的成像器件100也可以通过控制膜140抑制闪烁光的发生并且可以获得闪烁光不显著的良好质量的图像。
作为中间层的树脂层130和密封材料120由相对于光透明的材料制成,该材料透射光,并且其屈光率高于空气的屈光率,其例如由具有大约1.5的屈光率的材料制成。
在图5的结构中,示出了密封材料120由玻璃制成的示例,并且密封材料120也称为密封玻璃或盖玻片(coverglass)。
在光学传感器110中,光接收表面112形成在传感器衬底111的前表面111a上,并且在后表面111b上形成连接电极113(如,突起部分)。
在光学传感器110中,通过通孔(硅通孔:TSV)114从前表面到后表面穿过传感器芯片形成电极115,以消除利用配线接合(wirebonding)的布线,因此,可以在净化室中以晶圆状态接合玻璃。
光接收单元112形成在传感器衬底111的前表面111a上,具有以矩阵状态安置多个像素(光电检测器)的光接收表面(像素阵列单元)1121。
在光接收单元112中,滤色器122形成在像素阵列单元1121的更前表面侧。
在滤色器1121中,例如像图6中所示那样,以拜尔排列的阵列状态将作为原色的R(红)、G(绿)和B(蓝)滤色器形成为片上滤色器(OCCF)。滤色器的排列样式不一定限制为拜尔样式。
在图6的示例中,将红外截止滤波器(IRCF,infraredcutfilter)150形成为重叠滤色器1121。
在本实施例中,如稍后描述的那样,除了控制膜之外还提供IRCF150,并且此外最好不把IRCF150安排为与控制膜140不同的膜,这是由于控制膜140也具有IRCF的功能。
在光接收单元112中,进一步将用于采集对于各个像素的入射光的微透镜阵列1123安置在滤色器1122的前表面侧。
此外,在光接收单元112中,例如,在微透镜阵列1123的更前表面侧形成防反射膜等。
作为中间层的树脂层130形成在具有上述结构的光接收单元112和面向光接收单元112的密封材料(密封玻璃)120的对向面121之间。树脂层130的厚度设为近似50μm。密封玻璃120的厚度设为近似450~500μm。
控制膜140安置在作为中间层的树脂层130和密封材料120的对向面121之间。
已经如以上那样说明了根据实施例的成像器件100的基本结构。
下文将聚焦于作为此实施例的特征组件的控制膜140的结构和功能,说明成像器件100的进一步的特定结构和功能。
<2.控制膜(多层膜)的基本结构和功能>
控制膜140具有这样的功能:根据斜射在膜上的光的入射角,截止波长偏移至短波侧。控制膜140由包括具有不同屈光率的多个膜的多层膜140A(例如,参照图7A)制成。
在多层膜140A中,以高屈光率和低屈光率的顺序交替地安置两种或更多种的膜材料。多层膜140A形成为使得在两种膜材料中,具有最大屈光率的材料和具有最小屈光率的材料之间的屈光率差高于0.5。
多层膜140A通过布置六层或更多层的膜而形成,其每一个具有50nm~150nm的膜厚度。
作为控制膜140的多层膜140A具有作为屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器IRCF的功能。
如上所述,也可以应用这样的结构:除了多层膜140A之外,还在到光学传感器的光接收单元112的光学路径上安置屏蔽红外范围的光的IRCF150。
在此情况下,多层膜140A和IRCF150的截止波长和截止线宽满足下列条件。
λcf_IRCF+Δλcf_IRCF/2<λcf_ML-Δλcf_ML/2...(1)
这里,分别地,λcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止波长,Δλcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止线宽,λcf_ML表示控制膜的截止波长,Δλcf_ML表示控制膜的截止线宽。
另外,多层膜140A以中间高度安置在光学传感器110的光接收单元112和密封玻璃120的光入射表面(上表面)122之间,例如以200μm的高度。
<3.控制膜(多层膜)的特定结构和功能>
如上所述,在与树脂层130和面向光接收单元112的盖玻片120的对向面(下表面)121之间的边界对应的部分,成像器件100配备有多层膜140A,用于抑制闪烁光的发生。
多层膜140A具有透射垂直入射在光入射/发射表面140a和140b上的处于可见区域的几乎所有的光以及反射处于近红外区域的几乎所有的入射光的功能。
多层膜140A具有截止波长根据在光入射/发射表面140a和140b上斜射的光的角度而偏移至短波侧的特性。
根据此实施例的成像器件100利用上述特性以从而选择性地反射反射衍射光(其来自多层膜部分中光学传感器110的接收部分112)中有助于全反射的高阶衍射分量,以防止闪烁光的扩散。
当入射角为θ时,截止频率的偏移通常由下面表达式表示。
λCF(θ)=λCF(0)*cos(θ)...(2)
这里,分别地,λCF(θ)表示入射角度θ的截止频率,λCF(0)表示入射角度0度的截止频率。
图7A和7B是示出根据实施例的多层膜的特征示例和膜结构的示例的视图。图7A示出多层示例的特征示例,图7B示出膜结构的示例。
在此示例中,将多层膜140A形成为具有17层的多层膜,其中TiO2用作具有高屈光率的第一膜141,SiO2用作作为多层膜材料的具有低屈光率的第二膜142,并且交替地安置第一膜141和第二膜142。
图7B示出当形成17层多层膜140A时可以实现的光学特性,其中截止波长设为650nm。
关于多层膜140A的全反射所引起的闪烁的截止波长可以由来自全反射条件的下列表达式表示。
sinθtir=1/ng...(3)
这里,分别地,θtir表示临界角,“ng”表示盖玻片的屈光率。
例如,假设盖玻片120的屈光率“ng”为1.51,则得到临界角θtir=41度。
当在表达式(2)中将以上替换为θ时,全反射引起的闪光的截止波长将为并且可以估计多层膜对于至少490nm或更大的可见范围是有效的。
图8A~8C是示出通过在盖玻片的下表面和树脂之间插入多层膜的情况下和在未插入膜的情况下仿真盖玻片的上表面的屈光率所获得的结果的视图。
图8A示出仿真结果,图8B示意性地示出未在盖玻片的下表面和树脂之间插入多层膜的状态,图8C示意性地示出在盖玻片的下表面和树脂之间插入多层膜的状态。
在仿真中,假定光学传感器110的像素尺寸为1.4μm,从严格的电磁场分析得到其反射电场。
结果基于定量地支持多层膜140A对于截止波长的偏移效果的计算,并且可以在理论上解释对策的效果。
图9是示出在不存在间隙以及根据实施例布置多层膜的更少空腔CSP结构中发生的闪烁光的视图。
如图9中看到的,已经确认的是,多层膜140A具有抑制实际器件中的闪烁光的效果,并且通过作为控制膜的多层膜抑制闪烁的效果是明显的。
<4.控制膜(多层膜)的典型结果和功能>
成像器件100的典型结构基本上是如上所述那样包括作为控制膜140的多层膜140A的结构。这里,多层膜的膜结构的条件和安置膜的位置将是重要的。
多层结构需要具有如下光学特性以用作针对闪烁的对策。
截止波长相对于多层膜140A的光入射/发射表面140a和140b上的垂直入射处于红外范围,并且截止波长在全反射闪烁的衍射角中处于可见范围。
透射率充分地高于短波侧的截止波长(80%或更多),并且透射率充分地低于长波侧的截止波长(20%或更少)。
图10A和10B示出显示通过估计满足用于允许多层膜用作闪烁对策的光学特性的最小数量的膜的条件所获得的结果的视图。图10A示出多层膜的特性示例,图10B示出膜结构的示例。
当作为多层膜的结构,通过计算满足下列条件时,多层膜可以用作闪烁对策。
●膜的总数量为六层或更多(设计中为七层),其具有第一膜141和第二膜142。
●每个膜的厚度近似为λCF/4/n。
这里,λCF表示设计截止波长,“n”表示屈光率。
例如,当λCF为650nm、“n”(高屈光率n_high为2.2~2.5,低屈光率n_low为1.4~1.6)时,该值对应于近似50~150nm。
●具有最大屈光率的材料和具有最小屈光率的材料之间的屈光率的差Δ为0.5或更大(图10A中使用的值为Δn约等于1)。
在相机模块里经常使用的IRCF(红外截止滤波器)中,也可以使用多层膜的上述条件。
即,当去除了通常布置为单独组件的IRCF并且将期望的IRCF特性给予多层膜140A时,可以期待相机模块的组件数量的减少。
另一方面,也可以应用单独地布置IRCF和多层膜140A的方法。
在此情况下,需要设置用于不影响IRCF特性的多层膜的截止波长和截止线宽。
于是,需要通过将IRCF的截止波长设定为λcf_IRCF、将其截止线宽设定为Δλcf_IRCF,将多层膜(ML)的截止波长设定为λcf_ML并且将其截止线宽设定为Δλcf_ML以满足上述表达式(1)的条件。
λcf_IRCF+Δλcf_IRCF/2<λcf_ML-Δλcf_ML/2...(1)
对于用作闪烁对策的膜,安置多层膜140A的高度是重要的。这里,安置多层膜140A的高度是指相对于光学传感器110的光接收单元112的给定表面的安置位置(高度),例如,相对于光接收表面1121的安置位置(高度)。
图11A和11B示出多层膜的安置位置(高度)与闪烁的扩散之间的关系。图11A示出不存在多层膜的情况,图11B示出存在多层膜的情况。
如根据附图可看到的,随着多层膜140A的位置更高,闪光的扩散变得更大。
以上实验结果中有效的多层膜140A的高度(=树脂的厚度)为50μm。
另一方面,在全反射中具有问题的密封玻璃(盖玻片)120的上表面121的位置为450μm,并且显而易见的是,当以该高度安置多层膜时,多层膜不用作闪烁对策。
考虑到以上,期望多层膜的安置高度低于所述值(近似400μm)中间的200μm。
作为制造多层膜的方法,可以应用将膜淀积在传感器上的树脂上的方法和将膜淀积在玻璃上并且将膜接合至树脂的方法。
然而,非常难以高精度地在树脂上形成具有高屈光率的无机膜,并且后一方法作为制造方法是令人期望的。于是,期望在树脂和多层膜之间安置粘合层。
另外,由于玻璃和树脂具有近似相同的屈光率,因此该结构在光学上具有与例如JP-A-2003-31782中公开的更少密封玻璃的结构相同的功能。
因此,当满足以上各个条件时,显然本公开也可应用于以上结构。
<5.成像器件的第二结构示例>
图12是示出根据实施例的成像器件的第二结构示例的视图。
图12的成像器件100在以下几点上不同于图5的成像器件100。
在图5的成像器件100中,光学传感器110具有在传感器衬底111的前表面111a上形成的光接收单元112以及在后表面111b上形成的诸如突起部分之类的连接电极113。
另一方面,在图12的成像器件100A中,通过芯片接合材料170,在传感器衬底111的后表面111b将光学传感器110A附于插入器160的一个表面160a上。
传感器衬底111的前表面111a的外围部分上形成的配线接合焊盘PD111和PD112与插入器160的一个表面160a的外围部分上形成的配线接合焊盘PD161和PD162通过配线接合布线WBL连接。
成像器件100A的其他组成部分与成像器件100相同,并且作为由多层膜制成的控制膜140的功能如上所述。
如上面说明的,即使在亮光源进入视野时,也可以抑制闪烁光的发生并且获得闪烁光不显著的良好质量的图像。
成像器件100和100A可应用于具有成像透镜的相机模块。
<6.相机模块的结构示例>
图13是示出根据此实施例的相机模块的结构示例的视图。
在相机模块200中,将对象图像聚焦在光学传感器110的光接收单元112上的成像透镜210安置在成像器件100的前表面侧(对象侧)。示出图5的成像器件100作为图13中的示例,然而,也可以应用图12的成像器件100A。
除了成像透镜210之外,相机模块200还包括未示出的信号处理单元等。
在具有以上结构的相机模块200中,在光接收单元中光学地处理由成像透镜210取得的来自对象的光,以便在成像器件中将其平滑地转换为电信号。之后,将光引至光学传感器110中的光电转换单元,其中在随后的信号处理单元中对通过光电转换获得的电信号进行给定的信号处理。
此外,在根据此实施例的相机模块中,即使亮光源进入视野时,也可以抑制闪烁光的发生并且获得闪烁光不显著的良好质量的图像。
本公开可以应用以下配置。
(1)一种成像器件,包含:
光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;
密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;
中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;以及
控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;
其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧。
(2)以上(1)中所述的成像器件,
其中,所述控制膜由包括具有不同屈光率的多个膜的多层膜制成。
(3)以上(2)中所述的成像器件,
其中,所述多层膜包括以高屈光率和低屈光率的顺序交替安置的两种或更多种的膜材料。
(4)以上(3)中所述的成像器件,
其中,所述多层膜形成为使得在两种或更多种的膜材料中,具有最大屈光率的材料和具有最小屈光率的材料之间的屈光率差高于0.5。
(5)以上(3)或(4)中所述的成像器件,
其中,所述多层膜通过布置六层或更多层的膜而形成,其中每一层具有50nm至150nm的膜厚度。
(6)以上(1)~(5)中任何一个所述的成像器件,
其中,所述控制膜具有作为屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器的功能。
(7)以上(1)~(6)中任何一个所述的成像器件,
其中,除了控制膜之外,还在到光学传感器的光接收单元的光学路径上安置屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器。
(8)以上(7)中所述的成像器件,
其中,所述多层膜和所述红外截止滤波器的截止波长和截止线宽满足下列条件:
λcf_IRCF+Δλcf_IRCF/2<λcf_ML-Δλcf_ML/2。
这里,分别地,λcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止波长,Δλcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止线宽,λcf_ML表示控制膜的截止波长,Δλcf_ML表示控制膜的截止线宽。
(9)以上(1)~(8)中任何一个所述的成像器件,
其中,所述控制膜以中间高度安置在光学传感器的光接收单元和所述密封材料的光入射表面之间。
(10)以上(1)~(9)中任何一个所述的成像器件,
其中,所述控制膜的上层的密封材料由玻璃制成。
(11)以上(1)~(10)中任何一个所述的成像器件,,
其中,所述控制膜直接淀积在所述密封材料的对向面上。
(12)一种相机模块,其包含:
光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;
密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;
中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;
控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;以及
透镜,其在光学传感器的光接收单元上形成对象图像,
其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧。
(13)以上(12)中所述的相机模块,
其中,所述控制膜由包括具有不同屈光率的多个膜的多层膜制成。
(14)以上(13)中所述的相机模块,
其中,所述多层膜包括以高屈光率和低屈光率的顺序交替安置的两种或更多种的膜材料。
(15)以上(14)中所述的相机模块,
其中,所述多层膜形成为使得在两种或更多种的膜材料中,具有最大屈光率的材料和具有最小屈光率的材料之间的屈光率差高于0.5。
(16)以上(14)或(15)中所述的相机模块,
其中,所述多层膜通过布置六层或更多层的膜而形成,其中每一层具有50nm至150nm的膜厚度。
(17)以上(12)~(16)中任何一个所述的相机模块,
其中,所述控制膜具有作为屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器的功能。
(18)以上(12)~(17)中任何一个所述的相机模块,
其中,除了控制膜之外,还在到光学传感器的光接收单元的光学路径上安置屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器。
(19)以上(18)中所述的相机模块,
其中,所述多层膜和所述红外截止滤波器的截止波长和截止线宽满足下列条件:
λcf_IRCF+Δλcf_IRCF/2<λcf_ML-Δλcf_ML/2。
这里,分别地,λcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止波长,Δλcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止线宽,λcf_ML表示控制膜的截止波长,Δλcf_ML表示控制膜的截止线宽。
(20)以上(12)~(19)中任何一个所述的相机模块,
其中,所述控制膜以中间高度安置在光学传感器的光接收单元和所述密封材料的光入射面之间。
本公开包含与2011年2月22日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-036337中公开的主题相关的主题,其全部内容通过引用的方式合并在此。
本领域的技术人员应当理解,依据设计要求和其它因素可出现各种变型、组合、部分组合和替换,只要其在所附权利要求或其等同体的范围内即可。

Claims (14)

1.一种成像器件,包含:
光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;
密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;
中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;以及
控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;
其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧,
其中,除了控制膜之外,还在到光学传感器的光接收单元的光学路径上安置屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器,
并且其中,所述控制膜和所述红外截止滤波器的截止波长和截止线宽满足下列条件:
λcf_IRCF+Δλcf_IRCF/2<λcf_ML-Δλcf_ML/2
这里,分别地,λcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止波长,Δλcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止线宽,λcf_ML表示控制膜的截止波长,Δλcf_ML表示控制膜的截止线宽。
2.如权利要求1所述的成像器件,
其中,所述控制膜由包括具有不同屈光率的多个膜的多层膜制成。
3.如权利要求2所述的成像器件,
其中,所述多层膜包括以高屈光率和低屈光率的顺序交替安置的两种或更多种的膜材料。
4.如权利要求3所述的成像器件,
其中,所述多层膜形成为使得在两种或更多种的膜材料中,具有最大屈光率的材料和具有最小屈光率的材料之间的屈光率差高于0.5。
5.如权利要求4所述的成像器件,
其中,所述多层膜通过布置六层或更多层的膜而形成,其中每一层具有50nm至150nm的膜厚度。
6.如权利要求1所述的成像器件,
其中,所述控制膜以一高度安置在光学传感器的光接收单元和所述密封材料的光入射表面之间。
7.如权利要求1所述的成像器件,
其中,所述控制膜的上层的密封材料由玻璃制成。
8.如权利要求1所述的成像器件,
其中,所述控制膜直接淀积在所述密封材料的对向面上。
9.一种相机模块,其包含:
光学传感器,其包括能够形成对象图像的光接收单元;
密封材料,其用于保护光学传感器的光接收单元;
中间层,其至少形成在光接收单元和面向光接收单元的密封材料的对向面之间;
控制膜,其安置在中间层和密封材料的对向面之间;以及
透镜,其在光学传感器的光接收单元上形成对象图像,
其中,在控制膜中,截止波长根据斜射在膜上的光的入射角而偏移至短波侧,
其中,除了控制膜之外,还在到光学传感器的光接收单元的光学路径上安置屏蔽红外范围的光的红外截止滤波器,
并且其中,所述控制膜和所述红外截止滤波器的截止波长和截止线宽满足下列条件:
λcf_IRCF+Δλcf_IRCF/2<λcf_ML-Δλcf_ML/2
这里,分别地,λcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止波长,Δλcf_IRCF表示红外截止滤波器的截止线宽,λcf_ML表示控制膜的截止波长,Δλcf_ML表示控制膜的截止线宽。
10.如权利要求9所述的相机模块,
其中,所述控制膜由包括具有不同屈光率的多个膜的多层膜制成。
11.如权利要求10所述的相机模块,
其中,所述多层膜包括以高屈光率和低屈光率的顺序交替安置的两种或更多种的膜材料。
12.如权利要求11所述的相机模块,
其中,所述多层膜形成为使得在两种或更多种的膜材料中,具有最大屈光率的材料和具有最小屈光率的材料之间的屈光率差高于0.5。
13.如权利要求12所述的相机模块,
其中,所述多层膜通过布置六层或更多层的膜而形成,其中每一层具有50nm至150nm的膜厚度。
14.如权利要求9所述的相机模块,
其中,所述控制膜以一高度安置在光学传感器的光接收单元和所述密封材料的光入射面之间。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI636557B (zh) * 2013-03-15 2018-09-21 新力股份有限公司 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device
JP6281395B2 (ja) * 2013-11-26 2018-02-21 ソニー株式会社 撮像素子
JP6315262B2 (ja) 2014-06-12 2018-04-25 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び、撮像装置
IT201600079027A1 (it) * 2016-07-27 2018-01-27 St Microelectronics Srl Schiera di fotodiodi a valanga operanti in modalita' geiger per la rilevazione di radiazione infrarossa
JP2018061000A (ja) 2016-09-30 2018-04-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子及び撮像装置
WO2018061481A1 (ja) 2016-09-30 2018-04-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子及び撮像装置
WO2019065295A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
US11315966B2 (en) 2017-10-06 2022-04-26 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element, manufacturing method, and electronic apparatus
JP2020031127A (ja) 2018-08-22 2020-02-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、撮像装置、および電子機器
KR20210012302A (ko) 2019-07-24 2021-02-03 삼성전자주식회사 이미지 센서 칩을 포함하는 반도체 패키지 및 이의 제조 방법
WO2023037573A1 (ja) * 2021-09-07 2023-03-16 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体パッケージ、半導体装置、および、半導体パッケージの製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598828A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 佳能株式会社 光学滤波器及摄像设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05207350A (ja) * 1992-01-24 1993-08-13 Copal Co Ltd 赤外カットフィルタ付カメラ
JPH0779386A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Sony Corp 光学的ローパスフィルタを備えた固体撮像装置
US6327085B1 (en) * 1998-03-31 2001-12-04 Nikon Corporation Optical filter and optical device provided with this optical filter
JP2001042230A (ja) * 1999-07-27 2001-02-16 Olympus Optical Co Ltd 撮像光学系
JP3733296B2 (ja) * 2001-03-19 2006-01-11 キヤノン株式会社 撮像光学系および撮像装置
WO2006101270A1 (en) * 2005-03-25 2006-09-28 Fujifilm Corporation Solid state imaging device and manufacturing method thereof
JP2006311321A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置及びそれを用いた携帯端末装置
KR100738653B1 (ko) 2005-09-02 2007-07-11 한국과학기술원 이미지 센서 모듈용 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지 및 이의제조방법
JP4887915B2 (ja) * 2006-06-07 2012-02-29 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP2008066702A (ja) * 2006-08-10 2008-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像素子及びカメラ
JP2008098516A (ja) * 2006-10-13 2008-04-24 Sanyo Electric Co Ltd 光電変換装置
JP2008250285A (ja) * 2007-03-06 2008-10-16 Sharp Corp 光学部材及びそれを備えた撮像デバイス
JP4268997B2 (ja) * 2007-06-28 2009-05-27 シャープ株式会社 固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を備える撮影装置
JP2009008516A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Nidec-Read Corp 基板検査治具及び基板検査方法
KR101776955B1 (ko) * 2009-02-10 2017-09-08 소니 주식회사 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598828A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 佳能株式会社 光学滤波器及摄像设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP5703825B2 (ja) 2015-04-22
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US8587082B2 (en) 2013-11-19
US20120256284A1 (en) 2012-10-11
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