CN110546765A - 固体摄像装置以及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

固体摄像装置(1)具备：第一半导体基板(10)，具有多个像素呈矩阵状地配置的像素阵列部(12)、以及第一连接部(130)；和第二半导体基板(20)，具有由用于与外部电连接的多个焊盘电极(259)构成的焊盘部(250)、以及第二连接部(230)，对上述像素阵列部(12)进行控制。上述第一半导体基板(10)与上述第二半导体基板(20)层叠并且接合，上述第一连接部(130)与上述第二连接部(230)电连接，上述第一半导体基板(10)是与上述第二半导体基板(20)实质上相同的尺寸，仅在上述第二半导体基板(20)具有上述焊盘电极(259)。

Description

固体摄像装置以及摄像装置
技术领域
本公开涉及固体摄像装置以及摄像装置。
背景技术
以下，使用图26，对专利文献1中公开的现有技术的固体摄像装置进行说明。根据图26，固体摄像装置1010A为所谓的层叠构造，即：具有作为半导体基板的第一芯片1020和第二芯片1030，第一芯片1020层叠于上侧，第二芯片层叠于下侧。
第一芯片1020具有由多个像素1040构成的像素阵列部1021，并在周缘部具有焊盘部1221及焊盘部1222、和通孔部1231及通孔部1232。第二芯片1030具有信号处理部1031、存储部1032、数据处理部1033及控制部1034。
配置于像素阵列部1021的各个像素1040向信号线输出模拟信号。
信号处理部1031将输出到信号线的模拟信号数字信号化(AD转换)，并将数字信号化后的数据以比帧速率快的第一速度向存储部1032转送。
存储部1032保存由信号处理部1031生成的数据。
数据处理部1033以比第一速度慢的第二速度从存储部1032读出像素的数据。
控制部1034进行存储于存储部1032的数据的控制等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/007004号
但是，根据上述的现有技术，随着使芯片尺寸小型化，在第一芯片1020中会发生焊盘部1222所占的比例变大、摄像区域即像素阵列部1021的面积率变小的问题。换言之，高像素化和芯片的小型化的兼顾变得困难。这里的高像素化，是指使摄像区域在芯片面积中所占的比例增加。
在内窥镜相机、超小型监视相机、车载相机、移动产品的领域中，如专利文献1的构成那样将焊盘部1221及焊盘部1222配置于第一芯片1020时，相对于芯片尺寸而言，焊盘部1221及焊盘部1222所占的比例变大。
例如，芯片尺寸为约3mm见方、约2mm见方、约1mm见方的情况下，如果假设使焊盘的尺寸为0.15mm见方，则焊盘部所占的比例即使最低也为10％左右、15％左右、30％左右。结果，摄像区域的面积占芯片尺寸的比例随着芯片的小型化而逐渐变小。即，高像素化变得困难。
另外，近年来，包含封装在内的芯片的小型化的要求提高，例如有使用了TSV(Through Silicon Via)的CSP(Chip Size Package)的封装技术，但若采用专利文献1中所示的固体摄像装置的构成，则在将第一芯片1020与第二芯片1030重叠的层叠型传感器中，由于在焊盘(第一芯片)之下配置有电路(第二芯片)，因此难以确保TSV区域。
即，无法连接用于安装第一芯片和第二芯片的层叠体的安装基板的背面的焊料球、与第一芯片上的焊盘。在上述的构成中无法使用CSP的封装技术。为了实现上述技术，需要确保TSV区域，芯片尺寸必然变大。
发明内容
鉴于上述课题，本公开的目的在于，提供能够兼顾使摄像区域的面积占芯片尺寸的比例增加的高像素化和芯片的小型化的固体摄像装置及摄像装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本公开的一个方式的固体摄像装置具备：第一半导体基板，具有多个像素以矩阵状配置的像素阵列部、以及第一连接部；及第二半导体基板，具有由用于与外部电连接的多个焊盘电极构成的焊盘部、以及第二连接部，控制上述像素阵列部。上述第一半导体基板与上述第二半导体基板层叠并且接合，上述第一连接部与上述第二连接部电连接，上述第一半导体基板是与上述第二半导体基板实质上相同的尺寸，仅在上述第二半导体基板具有上述焊盘电极。
另外，本公开的一个方式的摄像装置具备上述的固体摄像装置。
发明效果
根据本公开的固体摄像装置及摄像装置，能够兼顾使摄像区域的面积占芯片尺寸的比例增加的高像素化和芯片的小型化。
附图说明
图1是表示实施方式1的固体摄像装置的构成例的框图。
图2是表示实施方式1的第一半导体基板的布局例1的图。
图3是表示实施方式1的第二半导体基板的布局例1的图。
图4是表示实施方式1的固体摄像装置的封装构成例的分解立体图。
图5是表示实施方式1的固体摄像装置的剖面构造例的图。
图6是表示实施方式1的变形例1的第二半导体基板的布局例2的图。
图7是表示实施方式1的第二半导体基板的布局例3的图。
图8是表示实施方式2的固体摄像装置的构成例的图。
图9是表示实施方式2的第一半导体基板的布局例1的图。
图10是表示实施方式2的第一半导体基板的布局例2的图。
图11是表示实施方式2的第二半导体基板的布局例1的图。
图12是表示实施方式2的第二半导体基板的布局例2的图。
图13是表示实施方式2的第二半导体基板的布局例3的图。
图14是表示实施方式3的固体摄像装置的构成例的图。
图15是表示实施方式3的第一半导体基板的布局例1的图。
图16是表示实施方式3的第一半导体基板的布局例2的图。
图17是表示实施方式3的第二半导体基板的布局例1的图。
图18是表示实施方式3的第二半导体基板的布局例2的图。
图19是表示实施方式3的第二半导体基板的布局例3的图。
图20是表示实施方式4的在安装基板的表面配置的连接部与在背面配置的焊料球的连接例的图。
图21是表示实施方式5的固体摄像装置的构成例的图。
图22是表示实施方式6的固体摄像装置的构成例的图。
图23是表示实施方式7的作为摄像装置的软性内窥镜的例子的图。
图24是表示搭载了作为实施方式7的摄像装置的车载相机的汽车的例子的图。
图25是表示实施方式7的摄像装置的构成的一例的框图。
图26是表示以往的固体摄像装置的构成的图。
具体实施方式
以下，对于各实施方式，参照附图具体地进行说明。
另外，以下说明的各实施方式都是表示概括的或具体的例子的实施方式。以下的实施方式中示出的数值、形状、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等是一例，主旨不是限定本公开。另外，关于以下的实施方式中的构成要素中的、未被表示最上位概念的独立权利要求记载的构成要素，设为任意的构成要素进行说明。
另外，关于本公开的固体摄像装置及摄像装置，基于实施方式进行说明，但本公开的固体摄像装置及摄像装置并不限定于以下的实施方式。将以下的实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其他实施方式、相对于以下的实施方式在不脱离本公开的主旨的范围中实施本领域技术人员想到的各种变形而获得的变形例、内置有本公开的固体摄像装置或摄像装置的各种设备也包含于本公开。
另外，在以下的本公开中，所谓的平面方向，表示第一半导体基板(第一芯片)、第二半导体基板(第二芯片)、或第三半导体基板(第三芯片)中与基板表面平行的方向。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的固体摄像装置1的构成例的框图。
在该图中，固体摄像装置1具备第一半导体基板10(也称为第一芯片)和第二半导体基板20(也称为第二芯片)。第一半导体基板10具备像素阵列部12和第一连接部130。第二半导体基板20具备垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、周边部24、第二连接部230及焊盘部250(也称为PAD部)。
在第一半导体基板10中，像素阵列部12具备矩阵状配置的多个像素11。
第一连接部130包括用于传递来自像素阵列部12的信号的多个第一连接电极139。多个第一连接电极139连接于第一半导体基板10的两面(表面和背面)中的、与第二半导体基板20的表面对置的背面。另外，第二半导体基板20上的垂直扫描部21对第一半导体基板10上的像素阵列部12的像素行进行扫描。
通过垂直扫描部21，像素阵列部12的像素的数据向每个像素列的信号线输出模拟信号。
AD转换部22将按每个像素列输出的模拟信号转换为数字信号。
存储部23暂时存储通过AD转换部22转换后的数字信号。
周边部24具备数据处理部25、输出缓冲部26、控制电路27及PLL(Phase LockedLoop)电路28。
数据处理部25将存储部23中存储的数据转换为最适当的数据，并且以最适当的定时经由输出缓冲部26向外部输出。
输出缓冲部26将来自数据处理部25的数据向外部输出。
控制电路27对垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、数据处理部25及输出缓冲部26进行控制。
PLL电路28基于经由焊盘部250输入的主时钟信号MCLK，生成内部基准时钟信号。
第二连接部230包括多个第二连接电极239。
多个第二连接电极239在第二半导体基板20的两面(表面和背面)中的、与第一半导体基板10的背面对置的表面露出，并配置在与多个第一连接电极139对置的位置，与多个第一连接电极139电连接且物理连接。
焊盘部250包括用于与外部电连接的多个焊盘电极259。
多个第一连接电极139及多个第二连接电极239的各自的尺寸在固体摄像装置1的平面视中比焊盘电极259小。
上述的第一半导体基板10是与第二半导体基板20实质上相同的尺寸。
第一半导体基板10和第二半导体基板20通过第一连接部130与第二连接部230的电连接而被层叠。另外，第一半导体基板10不具有焊盘电极。另外，所谓的实质上相同的尺寸，既可以是完全相同的尺寸，也可以是人眼观察感觉相同的尺寸。
向固体摄像装置1供给的模拟电源AVDD、模拟接地AGND、数字电源VDD、数字接地GND、PLL电路28所需要的主时钟信号MCLK、以及负责固体摄像装置1的控制的外部信号SDI、SCK经由焊盘部250首先被供给至第二半导体基板20，第一半导体基板10不具有焊盘电极，所以上述的电源、接地、外部信号等不是直接被供给至第一半导体基板10，而是经由第二半导体基板20来供给。关于上述中未图示的信号也是同样的。
图2是表示实施方式1的第一半导体基板10的布局例1的图。
在该图中，第一半导体基板10具有：多个像素11呈矩阵状配置的像素阵列部12、和第一连接区域130a、130b、130c以及130d。另外，在像素阵列部12中，将行方向即该图的横向上的像素的排列称为像素行，将列方向即该图的纵向上的像素的排列称为像素列。
图1所示的第一连接部130被分割配置为4个第一连接区域130a、130b、130c、130d。即，多个第一连接部130被分散配置为4个第一连接区域130a、130b、130c、130d。多个第一连接电极139分别作为能够与第二连接电极239连接的通孔(也称为VIA)、或者TSV而形成。
另外，在第一半导体基板10，第一连接区域130a、130b、130c、130d沿着第一芯片的4边而配置于端部。像素阵列部12配置在比第一连接区域130a、130b、130c、130d靠内侧的区域。
另外，第一连接区域130a和第一连接区域130b的大半包含将各像素列的输出转移给第二半导体基板20的第一连接电极139群、及接受像素阵列部12的电源和接地的第一连接电极139群。第一连接区域130c和第一连接区域130d的大半包含从第二半导体基板20接受用于控制各像素行的信号的第一连接电极139群、及接受像素阵列部12的电源和接地的第一连接电极139群。
并且，第一连接部130也可以采取如下构成：分割为第一连接区域130a、130b、130c、130d中的、130a和130b的某一方、及130c和130d的某一方的至少两个。
另外，在第一连接区域130a、130b、130c、130d中分别配置的第一连接电极139的个数可以是一个也可以是多个，只要在物理上能够配置则是几个都可以。另外，在固体摄像装置1的平面视中，第一连接电极139的每一个的尺寸相对于焊盘电极259的每一个的尺寸而言非常小而能够无视。在第一连接区域130a、130b、130c、130d的区域中，关于未配置第一连接电极139的一部分的区域即空闲区域，如果是限制在空闲区域内的尺寸，则也可以配置像素以外的功能块。
根据上述的构成，在第一半导体基板10的端部配置第一连接区域130a、130b、130c、130d，并从第一半导体基板10取消能够与外部电连接的焊盘电极259，从而能够使像素阵列部占芯片尺寸的比例增加，能够兼顾高像素化和芯片的小型化，能够增加在像素阵列部12中配置的像素11的像素数。
图3是表示实施方式1的第二半导体基板20的布局例1的图。
在该图中，第二半导体基板20由垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、周边部24、焊盘部250、第二连接区域230a、230b、230c及230d构成。
图1所示的第二连接部230被分割为4个第二连接区域230a、230b、230c、230d。即，多个第二连接电极239分散配置于4个第二连接区域230a、230b、230c、230d。多个第二连接电极239分别作为能够与第一连接电极139连接的VIA或者TSV而形成。
另外，第二连接部230也可以采取以下结构：分割为第二连接区域230a、230b、230c、230d中的、230a和230b的某一方、及230c和230d的某一方的至少两个。
另外，在第二连接区域230a、230b、230c、230d中配置的第二连接电极239的个数，只要能够与第一半导体基板10连接则是几个都可以。另外，在固体摄像装置1的平面视中，第二连接电极239的每一个的尺寸相对于焊盘电极259的每一个的尺寸而言非常小而能够无视。在第二半导体基板20，垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、周边部24及焊盘部250配置在比第二连接区域230a、230b、230c、230d靠内侧的区域。
并且，垂直扫描部21既可以配置于第二连接区域230c侧或第二连接区域230d侧的某一方，也可以在第二连接区域230c侧和第二连接区域230d侧这双方各配置一个。另外，在对双方各配置了一个的情况下，两个垂直扫描部21采用相同的构成。在该情况下，对于像素阵列部12的多个像素行，可以从左右两侧供给相同的定时的扫描信号。在此情况下，向像素阵列部12的左侧，从该图左的垂直扫描部21经由第二连接区域230c及第一连接区域130c供给扫描信号，向多个像素行的右侧，从该图右的垂直扫描部21经由第二连接区域230d及第一连接区域130d供给扫描信号。由此，例如，能够抑制像素行的左右端部的扫描信号的电压降之差。
在第二半导体基板20，AD转换部22配置于第二连接区域230a侧或第二连接区域230b侧的某一方。存储部23与AD转换部22相邻，配置在比AD转换部22靠内侧的区域。关于周边部24，在AD转换部22与第二连接区域230a侧相邻而配置的情况下，该周边部24配置于第二连接区域230b侧，在AD转换部22与第二连接区域230b侧相邻而配置的情况下，该周边部24配置于第二连接区域230a侧。另外，在第二半导体基板20上的空闲区域中配置周边部24的一部分。焊盘部250与存储部23及周边部24相邻，配置于芯片的中央附近。焊盘电极259以在第二半导体基板20的背面露出的方式配置。换言之，焊盘电极259以在第二半导体基板20的两面(表面和背面)中的与第一半导体基板10不对置的面(背面)露出的方式配置。另外，关于在焊盘部250配置的焊盘电极259的个数，在例如存在两个电源、两个接地、六个外部信号的共计10个焊盘的情况下，在芯片的中央附近配置10个即可。另外，焊盘电极259的数量为10个是一个例子，不限于10个，配置与需要相应的个数即可。
图4是表示实施方式1的固体摄像装置1的封装构成例的分解立体图。
在该图中，固体摄像装置1具备罩板41、顶部透镜层42、滤色器层43、第一半导体基板10、第二半导体基板20及安装基板50。罩板41、顶部透镜层42、滤色器层43、第一半导体基板10、第二半导体基板20及安装基板50是实质上相同的尺寸，从上到下依次层叠。
安装基板50层叠于第二半导体基板20之下，在安装基板50的背面具有多个焊料球51。
另外，在加入了滤色器层43的情况下和不加入滤色器层43的情况下，作为将双方的高度差消除的手段之一，可以加入透明的高度差调整用层。
进一步对图4的固体摄像装置1的剖面构造的详细情况具体地说明。
图5是表示实施方式1的固体摄像装置的剖面构造例的图。该图示出了图2及图3的双点划线处的剖面构造的例子。
在该图中，在第一半导体基板10之上，在最上面配置有罩板41，在罩板41之下配置有顶部透镜层42，在顶部透镜层42之下配置有滤色器层43。
罩板41是位于最上面的透光性高的透明的板，例如是玻璃或树脂制。
顶部透镜层42层叠于罩板41之下，具有与多个像素11对应的多个微透镜。各个微透镜将入射的光向对应的像素11聚光。
滤色器层43层叠于顶部透镜层42之下，具有与多个像素11对应的多个滤色器。各个滤色器对应于R、G、B中的某个颜色或者其他颜色。
第一半导体基板10层叠于滤色器层43之下。在第一半导体基板10内的周边的区域，形成构成第一连接部130的第一连接电极139，在比周边的区域靠内侧的区域形成像素阵列部12。
在第一半导体基板10的形成像素阵列部12的区域，在硅基板198上具有进行光电转换的多个光电二极管300、控制多个光电二极管300的多个门电路(gate)301、及用于控制门电路301的多个第一布线302和多个第二布线303。另外，在形成像素阵列部12的区域，还包含将门电路301、第一布线302及第二布线303适当连接的通孔。
在第一半导体基板10的周边的区域，通过通孔(VIA)或TSV形成第一连接电极139。这里，VIA是将不同的布线层的布线彼此在垂直方向上连接而形成的电极。布线层包括硅基板内部的布线层、表面的布线层、背面的布线层。另外，第一半导体基板10、第二半导体基板20相当于这里所说的硅基板。
另外，TSV(Through Silicon Via)是被称为硅贯通电极或硅贯通布线的通孔的一种。TSV通过周知的技术来制造。在本说明书中，TSV可以不必须从硅基板的表面一直贯通到背面，可以是从硅基板的表面或背面连接到硅基板内部的布线层的通孔。图5的第一连接电极139由3个部分构成。第一个是在第一半导体基板10的两面中的与第二半导体基板20对置的面的布线层中形成的布线或电极。第二个是在第一半导体基板10内部的布线层中形成的布线或电极。第三个是将第一个和第二个布线或电极之间连接的通孔或TSV。第一连接电极139在第一半导体基板10的两面中的与第二半导体基板20对置的面露出，与第二半导体基板20的第二连接电极239电连接及物理连接。
第二半导体基板20层叠于第一半导体基板10之下。在第二半导体基板20，在硅基板298上，对用于构成垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、周边部24的各功能块进行控制所必不可少的多个扩散层299、对扩散层299进行控制的多个门电路200、用于对门电路200进行控制的多个第一布线201、多个第二布线202、多个第三布线203和多个第四布线204在芯片中均匀配置。另外，在第二半导体基板20的周边的区域，构成第二连接部230的第二连接电极239通过通孔或TSV来形成。图5的第二连接电极239由3个部分构成。第一个是在第二半导体基板20的两面中的与第一半导体基板10对置的面的布线层中形成的布线或电极。第二个是在第二半导体基板20内部的布线层中形成的布线或电极。第三个是将第一个和第二个布线或电极之间连接的通孔或TSV。第二连接电极239在第二半导体基板20的两面中的与第一半导体基板10对置的面露出，与第一半导体基板10的第一连接电极139电连接及物理连接。
在第二半导体基板20的背面的包括中央的区域，配置构成将第二半导体基板20与安装基板50电连接的焊盘部250的焊盘电极259。焊盘电极259与安装基板50的连接电极52电连接且物理连接。
另外，扩散层299、门电路200、第一布线201、第二布线202、第三布线203及第四布线204通过通孔而连接，焊盘电极259通过TSV而与第一布线201连接。另外，除了焊盘电极259的上空以外，扩散层299、门电路200、第一布线201、第二布线202、第三布线203及第四布线204依次在芯片内层叠。
在第二半导体基板20之下配置有安装基板50。安装基板50层叠于第二半导体基板20之下，在安装基板50的背面具有多个焊料球51。安装基板50在芯片的中央附近配置有与第二半导体基板20连接的连接电极52。安装基板50还具备用于将连接电极52与在背面配置的焊料球51连接的布线53。该图的布线53也可以包括从安装基板50的表面一直贯通到背面的硅贯通布线(TSV)。
另外，在第一半导体基板10与第二半导体基板20贴合的情况下，例如能够使用将基板的表面用等离子来活性化(等离子处理)而进行接合的等离子活性化接合、以及基于粘接剂的接合等。
根据上述的构成，通过将焊盘部250配置于第二半导体基板20，从而在第一半导体基板10上没有焊盘电极，能够增加像素数而高像素化。另外，固体摄像装置1包含第一半导体基板10和第二半导体基板20，从而由第二半导体基板20产生的噪声不传播到第一半导体基板10，能够抑制随机噪声等噪声。
进而，在第二半导体基板20中，将焊盘电极259配置在第二半导体基板20的中央附近，而不是分散配置于上下左右的4边。例如，能够通过将多个电源和接地集中而抑制焊盘电极259的数量，能够实现芯片的小型化。
另外，由罩板41、顶部透镜层42、滤色器层43、第一半导体基板10、第二半导体基板20及安装基板50构成的固体摄像装置1能够通过利用使用了TSV的CSP安装技术，从而实现也包含安装方式在内的尺寸的小型化。
以上，根据使用附图而说明的实施方式1的固体摄像装置1，通过采用像素阵列部12的面积扩大(高像素化)并且不向第一半导体基板10传播由第二半导体基板20产生的噪声的构成，能够抑制随机噪声等噪声。进而，通过在第一半导体基板10上的芯片端配置第一连接部130、在第二半导体基板20上的芯片端配置第二连接部230、并在第二半导体基板20上的中央附近或下端配置能够与外部连接的焊盘部250，从而能够将在第一半导体基板10上的上下左右分散配置的多个焊盘电极259集中于第二半导体基板20，能够使芯片小型化。
(实施方式1的变形例1)
实施方式1的变形例1的固体摄像装置1与图1、图2、图4、图5是相同的，但以下点不同。即，不同点在于，第二半导体基板20不是对应于图3而是对应于图6的布局例2。以下，以不同的点为中心进行说明。
图6是表示实施方式1的变形例1的第二半导体基板20的布局例2的图。
在该图中，第二半导体基板20与图3相比不同点在于：代替周边部24而配置周边电路24A及周边电路24B这两个，并且AD转换部22及存储部23的配置区域稍微变小。周边电路24A及周边电路24B是将周边部24分割为两个而得到的电路。即，周边电路24A与图3的周边部24的一部分电路对应。周边电路24B与周边部24的剩余部分的电路对应。AD转换部22及存储部23的配置区域与图3相比稍微变小，但在功能上与图3相同。
周边电路24A根据AD转换部22的位置而配置于第二连接区域230a侧或第二连接区域230b侧。周边电路24B与存储部23相邻，与存储部23相比配置于靠内侧。焊盘部250配置于芯片中央附近，以被周边电路24A和周边电路24B夹着的方式配置。
另外，周边电路24A和周边电路24B的面积是与周边电路24A的面积相比更大的关系，进而，构成周边电路24A和周边电路24B的各个功能块分散配置于周边电路24A和周边电路24B，以消除芯片上的热(工作上产生的热)分布的偏倚。另外，将AD转换部22、存储部23和周边电路24A这3个的发热量相加而得到的发热量与周边电路24B的发热量大致相同，芯片上的发热变得均匀。
根据上述的构成，在将第一半导体基板10和第二半导体基板20层叠的情况下，下层的第二半导体基板20上产生的热是均匀的，因此上层的第一半导体基板10上受到的发热也是均匀的，图像中没有不均。即，能够抑制画质的降低。
(实施方式1的变形例2)
实施方式1的变形例2的固体摄像装置1与图1、2、4、5相同，但以下点不同。即，不同点在于，第二半导体基板20不是对应于图3而是对应于图7的布局例3。以下，以不同点为中心进行说明。
图7是表示实施方式1的变形例2的第二半导体基板20的布局例3的图。
在该图中，第二半导体基板20与图3相比不同点在于：AD转换部22、存储部23及周边部24分别被分割为两个而配置。即，代替AD转换部22而配置第一AD转换电路22a及第二AD转换电路22b。代替存储部23而配置第一存储器电路23a及第二存储器电路23b。代替周边部24而配置第一周边电路24a及第二周边电路24b。
AD转换部22、存储部23及周边部24例如被分割为，分别与像素阵列部12的像素列的总数的一半对应。例如，第一AD转换电路22a、第一存储器电路23a以及第一周边电路24a与奇数的像素列的信号对应，第二AD转换电路22b、第二存储器电路23b以及第二周边电路24b与偶数的像素列的信号对应。
另外，从第二连接区域230a到焊盘部250，依次配置第一AD转换电路22a、第一存储器电路23a、第一周边电路24a。同样地，从第二连接区域230b到焊盘部250，依次配置第二AD转换电路22b、第二存储器电路23b、第二周边电路24b。
第一周边电路24a与第一存储器电路23a相邻，与第一存储器电路23a相比配置于第二半导体基板20的内侧。第二周边电路24b与第二存储器电路23b相邻，与第二存储器电路23b相比配置于第二半导体基板20的内侧。焊盘部250以被第一周边电路24a和第二周边电路24b夹着的方式相邻，配置于芯片的中央附近。
另外，第一AD转换电路22a和第二AD转换电路22b可以是相同的构成。第一存储器电路23a和第二存储器电路23b可以是相同的构成。第一周边电路24a和第二周边电路24b不限于相同的构成。
根据上述的构成，通过上下对称地配置大致相同的构成的功能块，能够使第二半导体基板20的芯片整体的热分布均匀，位于第一半导体基板10的像素阵列部12不易受到位于下层的第二半导体基板20产生的热的影响，图像不均变少。并且，通过在芯片的上下配置(搭载)AD转换部22和存储部23，全部像素的读出时间与以往相比成为1/2，能够实现更高速化。
如以上说明的那样，实施方式1的固体摄像装置1具备第一半导体基板10和第二半导体基板20，第一半导体基板10具有多个像素11呈矩阵状配置的像素阵列部12、以及第一连接部130，第二半导体基板20具有包括用于与外部电连接的多个焊盘电极259的焊盘部250、以及第二连接部230，并对像素阵列部12进行控制。第一半导体基板10与第二半导体基板20通过第一连接部130与第二连接部230的电连接而被层叠。第一半导体基板10是与第二半导体基板20实质上相同的尺寸，第一半导体基板10不具有焊盘电极。
由此，能够使像素阵列部占芯片尺寸的比例增加，能够兼顾高像素化与芯片的小型化。
这里，在第二半导体基板20上，具备将被AD转换部22数字信号化了的数据(像素数据)向外部输出的输出缓冲部26、以及对输出缓冲部26进行控制的控制电路27，在第二半导体基板20中，焊盘部250、输出缓冲部26以及控制电路27可以在固体摄像装置1的平面视中与第二连接部230相比配置于中心侧。
由此，能够在第二半导体基板20上将多个焊盘电极259集中于中心附近，而不是分散配置于芯片的4边，能够使芯片小型化。
这里，可以是，第一连接部130包括用于与像素阵列部12之间传递信号的多个第一连接电极139，多个第一连接电极139在第一半导体基板10的两面(表面和背面)中的与第二半导体基板20对置的面(背面)露出，第二连接部230包括多个第二连接电极239，多个第二连接电极239在第二半导体基板20的两面(表面和背面)中的与第一半导体基板10对置的面(表面)露出，并配置于与多个第一连接电极139对置的位置，与多个第一连接电极139电连接，多个第一连接电极139及多个第二连接电极239各自的尺寸在平面视中比焊盘电极小。
这里，可以是，多个第一连接电极139被分散配置于多个第一连接区域130a～130d，多个第一连接区域130a～130d在平面视中包含沿着第一半导体基板的4边中的2个以上的边而形成的2个以上的第一连接区域。
这里，可以是，多个第一连接电极139的数量比像素阵列部12的像素行数与像素列数的合计多。
这里，可以是，多个第一连接电极的数量比像素阵列部12中的像素列数多。
这里，可以是，第二半导体基板20具有对像素阵列部12的像素行进行扫描的垂直扫描部21、将像素阵列部12的每个像素列的信号从模拟信号转换为数字信号的AD转换部22、将AD转换后的信号经由焊盘部250向外部输出的输出缓冲部26、以及对垂直扫描部21和AD转换部22进行控制的控制电路27，在第二半导体基板20中，垂直扫描部21及AD转换部22在上述平面视中配置在比第二连接部230靠中心侧。
这里，可以是，焊盘部250包括：接受模拟用的电源电压的焊盘电极；接受数字用的电源电压的焊盘电极；与模拟用的接地线连接的焊盘电极；与数字用的接地线连接的焊盘电极；将对固体摄像装置进行控制的各种控制信号作为串行数据而接受的焊盘电极；接受对串行数据的定时进行规定的时钟信号的焊盘电极；接受主时钟信号的焊盘电极；以及输出来自输出缓冲部的信号的焊盘电极。
这里，可以是，固体摄像装置1还具备安装基板50，该安装基板50是与第一半导体基板10及第二半导体基板20实质上相同的尺寸，具有安装第二半导体基板20的表面。可以是，安装基板50具有装配于安装基板50的背面的多个焊料球51、在安装基板50的表面露出并配置于与第二半导体基板20的多个焊盘电极259对置的位置而连接多个焊盘电极259的多个连接电极52、以及将多个连接电极52与多个焊料球51分别连接的多个布线53。
这里，可以是，多个连接电极52配置于在平面视中包含安装基板的中央的区域。
这里，可以是，安装基板50的多个布线53包括从安装基板50的表面到背面将安装基板贯通的贯通布线。
这里，可以是，安装基板50的多个连接电极52是焊盘电极。
这里，可以是，固体摄像装置1还具有透明的罩板41、层叠于罩板41之下并具有与多个像素11对应的多个微透镜的顶部透镜层42、以及层叠于顶部透镜层42之下并具有与多个像素11对应的多个滤色器的滤色器层43，第一半导体基板10层叠于滤色器层43之下，罩板41、顶部透镜层42及滤色器层43可以是与第一半导体基板10及第二半导体基板20实质上相同的尺寸。
这里，可以是，焊盘部250配置于在平面视中包含第二半导体基板20的中央的区域。
这里，可以是，焊盘部250配置于第二半导体基板20的背面。
(实施方式2)
图8是表示实施方式1的固体摄像装置1的构成例的图。在该图中，固体摄像装置1与图1相比不同点在于，垂直扫描部21设置于第一半导体基板10而不是第二半导体基板20。以下，以不同点为中心进行说明。
垂直扫描部21在实施方式1中经由第二连接部230及第一连接部130向像素阵列部12供给各种扫描信号，但在实施方式2中向像素阵列部12直接供给各种扫描信号。因此，图8中的第一连接部130的第一连接电极139的总数比图1少。同样地，图8中的第二连接部230的第二连接电极239的总数比图1少。
图9是表示实施方式2的第一半导体基板10的布局例1的图。
在该图中，第一半导体基板10与图2相比不同点在于，在第一连接区域130c与像素阵列部12之间追加了垂直扫描部21，并且在第一连接区域130d与像素阵列部12之间追加了垂直扫描部21。以下以不同点为中心进行说明。
两个垂直扫描部21可以是相同的构成，在像素阵列部12的左右，以相同的定时供给各种扫描信号。另外，固体摄像装置1也可以是具备一个垂直扫描部21的构成。
根据上述的构成，固体摄像装置1将垂直扫描部21和像素阵列部12设置于相同的第一半导体基板10上。垂直扫描部21和像素阵列部12将双方的电源和接地设为共通、即具有共通阻抗。由此，在对像素阵列部12进行扫描的期间中，垂直扫描部21和各个像素11成为相同电源和接地的波动，能够降低随机噪声、RTS(Random Telegraph Signal)噪声等噪声。
图10是表示实施方式2的第一半导体基板10的布局例2的图。该图的第一半导体基板10与图9相比不同点主要在于，第一连接区域130c及第一连接区域130d被删除了。以下以不同点为中心进行说明。
伴随着第一连接区域130c及第一连接区域130d的删除，两个垂直扫描部21与图9相比，配置于第一半导体基板10的端边侧。由此，像素阵列部12的配置区域与图9相比向左右扩大。
根据上述的构成，像素阵列部12的配置区域与图9相比被扩大，能够进一步高像素化。
图11是表示实施方式2的第二半导体基板20的布局例1的图。在该图中，第二半导体基板20与图3相比不同点在于，垂直扫描部21被删除了。以下以不同点为中心进行说明。在图11中，在垂直扫描部21被删除后的空闲区域，能够配置例如周边部24的一部分功能块。
图12是表示实施方式2的第二半导体基板20的布局例2的图。在该图中，第二半导体基板20与图6相比不同点在于垂直扫描部21被删除。以下以不同点为中心进行说明。在图12中，在垂直扫描部21被删除后的空闲区域，能够配置例如周边电路24A的一部分功能块、周边电路24B的一部分功能块等。
图13是表示实施方式2的第二半导体基板20的布局例3的图。在该图中，第二半导体基板20与图7相比不同点在于垂直扫描部21被删除。以下以不同点为中心进行说明。在图13中，在垂直扫描部21被删除后的空闲区域，能够配置例如第一周边电路24a的一部分功能块、第二周边电路24b的一部分功能块等。
在上述的图11、图12、图13所示的第二半导体基板20的布局例1、2、3中，以垂直扫描部21配置于图9和图10所示的第一半导体基板10上为前提，未被配置于第二半导体基板20。在图11、图12、图13中，固体摄像装置1不需要在第一连接部130与第二连接部230之间传递各种扫描信号，与实施方式1相比，能够大大减少第一连接电极139及第二连接电极239的总数。结果，第二半导体基板20上的第二连接区域230c和第二连接区域230d可以删除任一方或将双方删除。
根据上述的构成，能够抑制第二半导体基板20上的发热。
以上，根据使用附图说明的实施方式2的固体摄像装置1，第一半导体基板10包括将多个像素11二维状地配置的像素阵列部12、对像素阵列部12进行控制的垂直扫描部21、在芯片端将第一半导体基板10与第二半导体基板20连接的第一连接部130。通过使第一半导体基板10上的像素阵列部12与垂直扫描部21的电源和接地共通化，能够降低随机噪声等主要噪声。另外，代替在第一半导体基板10的芯片左右端配置的第一连接区域130c和第一连接区域130d，配置垂直扫描部21，进而从在芯片的上下端配置的第一连接区域130a和第一连接区域130b接受垂直扫描部21的控制信号、电源和接地，从而能够抑制像素数的降低，并且能够使芯片小型化。还能够抑制第二半导体基板20上的发热。
如以上说明的那样，在实施方式2的固体摄像装置1中，第一半导体基板10具有对像素阵列部12的像素行进行扫描的垂直扫描部21，第二半导体基板20具有将像素阵列部12的每个像素列的模拟信号转换为数字信号的AD转换部22、将AD转换后的信号经由焊盘部250向外部输出的输出缓冲部26、以及对AD转换部22进行控制的控制电路27，垂直扫描部21在平面视中与第一连接部130相比配置于第一半导体基板10的中心侧，AD转换部22在平面视中与第二连接部230相比配置于第二半导体基板20的中心侧。
另外，可以是，第一半导体基板10具有对像素阵列部12的像素行进行扫描的垂直扫描部21，第二半导体基板20具有对像素阵列部12的每个像素列的信号进行AD转换的AD转换部22、将AD转换后的信号经由焊盘部250向外部输出的输出缓冲部26、以及对AD转换部22进行控制的控制电路27，垂直扫描部21在平面视中不与第一连接部130重叠地配置于第一半导体基板10的周边侧，像素阵列部12在平面视中与垂直扫描部21及第一连接部130相比，配置于第一半导体基板10的中心侧，AD转换部22在平面视中与第二连接部230相比配置于第二半导体基板20的中心侧。
(实施方式3)
图14是表示实施方式3的固体摄像装置1的构成例的图。在该图中，固体摄像装置1与图8相比不同点在于：AD转换部22被删除，并且追加了第一AD转换电路22A及第二AD转换电路22B。以下以不同点为中心进行说明。
第一AD转换电路22A及第二AD转换电路22B是将AD转换部22分割为两个而得到的电路。即，第一AD转换电路22A对应于图8的AD转换部22的一部分电路。第二AD转换电路22B对应于AD转换部22的剩余的部分电路。
第一AD转换电路22A例如对应于图8的AD转换部22的模拟功能的一部分，是对于从像素11读出信号而言所必要的、每个像素列的恒流源电路等。
第二AD转换电路22B例如是从图8的AD转换部22去除了第一AD转换电路22A而得到的电路结构。
图15是表示与实施方式3的第一半导体基板10有关的布局例1的图。
在该图中，第一半导体基板10与图9相比不同点在于，追加了第一AD转换电路22Aa和第一AD转换电路22Ab。以下以不同点为中心进行说明。
第一AD转换电路22Aa及第一AD转换电路22Ab是将图14的第一AD转换电路22A在数量上分割为两个而得到的电路。例如，第一AD转换电路22Aa对应于奇数的像素列，第一AD转换电路22Ab对应于偶数的像素列。在该情况下，第一AD转换电路22Aa与第一AD转换电路22Ab的连接目的地不同但电路构成相同。更具体而言，在图14的第一AD转换电路22A包括n1个恒流电路的情况下，第一AD转换电路22Aa包括n1/2个恒流电路，第一AD转换电路22Ab也包括n1/2个恒流电路。
另外，在具备第一AD转换电路22Aa及第一AD转换电路22Ab中的一方而不具备另一方的情况下，该一方的第一AD转换电路成为与第一AD转换电路22A相同的电路构成。
另外，第一AD转换电路22Aa及第一AD转换电路22Ab可以沿着第一连接区域130a、130b、130c、130d这4个中的任2个而配置。另外，可以沿着第一连接区域130a、130b、130c、130d这4个而配置将第一AD转换电路22A在数量上分割为4个而得到的第一AD转换电路22Aa～22Ad。也可以沿着第一连接区域130a、130b、130c、130d中的3个而配置将第一AD转换电路22A在数量上分割为3个而得到的第一AD转换电路22Aa～22Ac。
根据上述的构成，通过使第一AD转换电路22Aa、22Ab与像素阵列部12的电源和接地共通化，从而在各个像素11的读出期间中，第一AD转换电路22Aa、22Ab和各个像素11成为相同的电源和接地的波动，能够抑制随机噪声。
图16是表示与实施方式3的第一半导体基板10有关的布局例2的图。
在该图中，第一半导体基板10与图15相比主要不同点在于，删除了第一连接区域130c和第一连接区域130d。以下以不同点为中心进行说明。
伴随着第一连接区域130c及第一连接区域130d的删除，2个垂直扫描部21与图15相比被配置于第一半导体基板10的端边侧。由此，像素阵列部12的配置区域与图15相比左右扩大。
根据上述的构成，像素阵列部12的配置区域与图15相比被扩大，能够进一步高像素化。
图17是表示实施方式3的第二半导体基板20的布局例1的图。在该图中，第二半导体基板20与图11相比不同点在于，代替AD转换部22而具备第二AD转换电路22B。以下以不同点为中心进行说明。
第二AD转换电路22B如上述那样，例如是从图8的AD转换部22去除了图14的第一AD转换电路22A而得到的电路构成。更具体而言，在第一AD转换电路22A包括每个像素列的恒流电路的情况下，第二AD转换电路22B是从图8的AD转换部22中将每个像素列的恒流电路去掉后的电路构成。
图18是表示实施方式3的第二半导体基板20的布局例2的图。在该图中，第二半导体基板20与图12相比不同点在于，代替AD转换部22而具备第二AD转换电路22B。以下以不同点为中心进行说明。
关于第二AD转换电路22B，如在图17中已说明的那样。
图19是表示实施方式3的第二半导体基板20的布局例3的图。在该图中，第二半导体基板20与图13相比不同点在于，代替第一AD转换电路22a及第二AD转换电路22b，而具备第二AD转换电路22Ba及第二AD转换电路22Bb。以下以不同点为中心进行说明。
第二AD转换电路22Ba及第二AD转换电路22Bb是将图14的第二AD转换电路22B在数量上分割为两个而得到的电路。例如，第二AD转换电路22Ba对应于奇数的像素列，第二AD转换电路22Bb对应于偶数的像素列。在该情况下，第二AD转换电路22Ba与第二AD转换电路22Bb的连接目的地不同但电路构成相同。
上述的图17、18、19相对于实施方式2的固体摄像装置1而言，将具有AD转换部22的电路功能中的一部分模拟功能的第一AD转换电路22A配置于第一半导体基板10，从而将剩余的AD转换功能即第二AD转换电路22B配置于第二半导体基板20。
根据上述的构成，通过将第一AD转换电路22A配置于第一半导体基板10，能够抑制第二半导体基板20中的发热。另外，通过将第一AD转换电路22A配置于第一半导体基板10，从而使像素阵列部12与恒流电路的模拟接地共通化，由此成为接地的波动，能够抑制随机噪声。
以上，根据使用附图说明的实施方式3的固体摄像装置1，第一半导体基板10包括将多个像素11二维状地配置的像素阵列部12、对像素阵列部12进行控制的垂直扫描部21、具有AD转换部22的一部分模拟功能的第一AD转换电路22A、以及在芯片端将第一半导体基板10与第二半导体基板20连接的第一连接部130。并且，第一半导体基板10上的像素阵列部12与垂直扫描部21的电源和接地被共通化。像素阵列部12与第一AD转换电路22a的电源和接地被共通化。由此，能够降低随机噪声等主要噪声。
如以上说明的那样，在实施方式3的固体摄像装置1中，第一半导体基板10具有对像素阵列部12的像素行进行扫描的垂直扫描部21、和针对像素阵列部12的每个像素列的信号而分担一部分AD转换的第一AD转换电路22A，第二半导体基板20具有分担另一部分AD转换的第二AD转换电路22B、将AD转换后的信号向外部输出的输出缓冲部26、和对第二AD转换电路22B进行控制的控制电路27，垂直扫描部21及第一AD转换电路22A在平面视中与第一连接部130相比配置于第一半导体基板10的中心侧，第二AD转换电路22B在平面视中与第二连接部230相比配置于第一半导体基板10的中心侧。
另外，可以是，第一半导体基板10具有对像素阵列部12的像素行进行扫描的垂直扫描部21、和针对像素阵列部12的每个像素列的信号而分担一部分AD转换的第一AD转换电路22A，第二半导体基板20具有分担另一部分AD转换的第二AD转换电路22B、将AD转换后的信号向外部输出的输出缓冲部26、和对第二AD转换电路22B进行控制的控制电路27，像素阵列部12在平面视中与垂直扫描部21、第一AD转换电路22A及第一连接部130相比，配置于第一半导体基板10的中心侧，第二AD转换电路22B在平面视中与第二连接部230相比配置于第二半导体基板20的中心侧。
(实施方式4)
实施方式4的固体摄像装置1与实施方式1至3中的一个相同。在实施方式4中，对安装基板50的构成例进行说明。
图20是表示实施方式4的在安装基板50的表面配置的连接部55与在背面配置的焊料球51的连接例的图。
在该图中，安装基板50包括：在安装基板50的背面能够与外部电连接的多个焊料球51、与第二半导体基板20的焊盘部250连接的连接部55、以及将焊料球51与连接部55内的连接电极52连接的布线53。
连接部55具备多个连接电极52。多个连接电极52与第二半导体基板20的多个焊盘电极259电连接且物理连接。连接部55形成于在固体摄像装置1的平面视中与第二半导体基板20的焊盘部250对置的区域。即，多个连接电极52形成于与第二半导体基板20的多个焊盘电极259对置的位置。
另外，将连接电极52与焊盘电极259连接的TSV直径(设为TSV2)、与第一连接电极139及第二连接电极239的TSV的直径(设为TSV1)至少是TSV1＜TSV2的关系。TSV2是即使施加浪涌等电气上较大的负载也能够耐受的形状。另外，在不进行TSV连接的情况下，作为连接电极52而设置焊盘电极，并与第二半导体基板20的焊盘部250重合而连接。
以上，根据使用附图说明的实施方式4的固体摄像装置1，将连接部55配置于芯片的中央附近，从而能够使将连接电极52与各个焊料球51连接的布线53大致等长且等负载地进行布线。多个布线53能够包含焊料球51而使负载均匀，并且通过采用包含第一半导体基板10、第二半导体基板20及安装基板50的CSP，从而能够实现芯片的小型化。
(实施方式5)
图21是表示实施方式5的固体摄像装置1的构成例的图。
该图的固体摄像装置1与实施方式1至4的某个固体摄像装置相比，不同点在于，第二半导体基板20不是1枚半导体基板而是作为2枚半导体基板的层叠体而构成。以下以不同点为中心进行说明。
第二半导体基板20作为第一子基板20A与第二子基板20B的层叠体而构成。第一子基板20A及第二子基板20B是与第一半导体基板10实质上相同的尺寸。
第一子基板20A具有第二连接部230。第二连接部230在图21中被分割配置为第二连接区域230a、230b、230c、230d。第二连接部230中包含的多个第二连接电极239可以采用从第一子基板20A的表面贯通到背面的贯通电极。在此情况下，在第一子基板20A的表面及背面都露出。除了上述的连接以外，还可以是基于通孔的连接。由此，多个第二连接电极239不仅与第一半导体基板10的多个第一连接电极139连接，并且还与构成第二子基板20B的第三连接部330的多个第3连接电极连接。另外，第一子基板20A具有垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、周边部24。另外，第一子基板20A也可以如图8及图14的第二半导体基板20那样不具备垂直扫描部21。
第二子基板20B具有与第二连接部230电连接的第三连接部330、和焊盘部250。第三连接部330在图21中包括第三连接区域330a、330b、330c、330d。第三连接部330由多个第3连接电极构成。多个第三连接电极形成于与第一子基板20A背面的多个第二连接电极239对置的位置。焊盘部250在固体摄像装置1的平面视中配置于第二子基板20B的背面的中心侧。
以上，根据使用附图说明的实施方式5的固体摄像装置1，通过在芯片的端部配置将第一半导体基板10、第一子基板20A及第二子基板20B连接的第一连接部130、第二连接部230以及第三连接部330，从而能够实现芯片的小型化，并且能够实现第一半导体基板10上的高像素化、和能够对第二子基板20B追加使固体摄像装置1的性能提高的新功能。例如，第二子基板20B也可以具备具有帧存储器功能的DRAM等。
如以上说明那样，在实施方式5的固体摄像装置1中，第二半导体基板20是第一子基板20A与第二子基板20B的层叠体，第一子基板20A具有第二连接部230，第二子基板20B具有与第二连接部230电连接的第三连接部330、和焊盘部250，焊盘部250在固体摄像装置1的平面视中配置于第二子基板20B的中心侧。
这里，可以是，焊盘部250配置于在平面视中包含第二子基板20B的中央的区域。
(实施方式6)
图22是表示实施方式6的固体摄像装置1的构成例的图。
该图的固体摄像装置1与实施方式1至4的一个固体摄像装置相比不同点在于，第二半导体基板20不是1枚半导体基板而是作为2枚半导体基板的层叠体而构成。以下以不同点为中心进行说明。
第二半导体基板20作为第一子基板20A与第二子基板20B的层叠体而构成。
第一子基板20A具有第二连接部230及追加的连接部260。
在图22中，第二连接部230分割配置为第二连接区域230a、230b、230c、230d。
追加的连接部260具备多个追加的连接电极。多个追加的连接电极在第一子基板20A的背面露出，与第二子基板20B表面的第三连接部330内的多个第三连接电极电连接且物理连接。另外，第一子基板20A具有垂直扫描部21、AD转换部22、存储部23、周边部24。另外，第一子基板20A也可以如图8及图14的第二半导体基板20那样不具备垂直扫描部21。
第二子基板20B具有与第一子基板20A的追加的连接部260电连接的第三连接部330、及焊盘部250。
第三连接部330具备多个第三连接电极。多个第三连接电极在第二子基板20B表面露出，形成于与第一子基板20A背面的多个追加连接电极对置的位置，与多个追加的连接电极电连接且物理连接。
焊盘部250在图22中包括焊盘部250a、250b、250c、250d，在固体摄像装置1的平面视中沿着第二子基板20B的边而配置于端部。
以上，根据使用附图说明的实施方式6的固体摄像装置1，除了与实施方式5相同的效果以外，通过在第二子基板20B中将焊盘部250配置于芯片的端部，从而能够通过每个功能的归纳而配置焊盘电极259，能够抑制信号彼此的干扰。例如，通过不将频率慢的输入信号和频率快的输出信号配置在相同区域，从而在CPS的背面配置的焊料球的位置也不再彼此相邻，在固体摄像装置1外，各个信号的低频和高频的干扰消失，能够防止固体摄像装置1的误动作。
如以上说明那样，在实施方式6的固体摄像装置1中，第二半导体基板20是第一子基板20A与第二子基板20B的层叠体，第一子基板20A具有第二连接部230及追加的连接部260，第二子基板20B具有与追加的连接部260电连接的第三连接部330、及焊盘部250，焊盘部250在固体摄像装置1的平面视中沿着第二子基板20B的边而配置于端部。
这里，可以是，固体摄像装置1还具备与第一半导体基板10及第二半导体基板20实质上相同的尺寸的安装基板50，该安装基板50在表面安装第二半导体基板20，安装基板50具有装配于安装基板50的背面的多个焊料球51、在安装基板50的表面露出并配置于与第二半导体基板20的多个焊盘电极259对置的位置而连接多个焊盘电极259的多个连接电极52、以及将多个连接电极52与多个焊料球51连接的多个布线53，多个连接电极52沿着安装基板50的边而配置于端部。
这里，可以是，焊盘部250沿着第二半导体基板20的边而配置于端部。
(实施方式7)
上述的实施方式1～6的固体摄像装置1适用于要求高像素化和小型化的医疗设备相关的摄像装置。在实施方式7中，对具备实施方式1～6中的某固体摄像装置1的摄像装置进行说明。
要求高像素化和小型化的摄像装置即相机中，例如有软性内窥镜、硬性内窥镜、胶囊内窥镜等。
图23是表示作为实施方式7的摄像装置的软性内窥镜的例子的图。软性内窥镜是具有线缆M2和在前端具备固体摄像装置1的相机M1的摄像装置。在该图中，示出了软性内窥镜对在胃M3的内壁产生的肿瘤M4进行摄像的样子。
另外，在作为监视用相机的摄像装置中，为了不被犯罪者等察觉，摄像装置的小型化是必须的，是作为其摄像器件而优选的。
另外，图24是表示搭载了作为实施方式7的摄像装置的车载相机的汽车的例子的图。该图的汽车搭载了在车外的前后配置的车载相机C1～C3、C5、C8、C9、代替后视镜而配置的车载相机C4、C6、以及配置于车厢内的相机C7。车载相机C1～C9分别具备实施方式1～6中的某固体摄像装置1。车载相机C1～C9采用考虑驾驶时的空气动力、降低多余的下压力的手段，是作为上述摄像装置而优选的。
另外，在眼镜、钟表等必须轻量化及小型化的移动产品用的相机相关的摄像装置中，采用上述摄像装置是优选的。
图25是表示实施方式7的摄像装置的构成的一例的框图。如图25所示，本实施方式的摄像装置包括：包含透镜131的光学系统、固体摄像装置1、相机信号处理电路133以及系统控制器134等。透镜131将来自被摄体的图像光成像于固体摄像装置1的摄像面。固体摄像装置1输出将利用透镜131而成像于摄像面的图像光按像素单位转换为电信号而获得的图像信号。作为该固体摄像装置1，使用实施方式1～6中的某固体摄像装置。相机信号处理电路133对从固体摄像装置1输出的图像信号进行各种信号处理。系统控制器134进行对固体摄像装置1、相机信号处理电路133的控制。
这样，本实施方式的摄像装置具备实施方式1～6中的某固体摄像装置1。由此，扩大像素的工作余量并且抑制由随机噪声带来的图像劣化。
工业实用性
本公开对于固体摄像装置及摄像装置是有用的，能够作为面向医疗用途的相机、面向监视用途的相机、面向车载用途的相机、面向一部分移动产品的相机而利用。
符号说明
1 固体摄像装置
10 第一半导体基板
11 像素
12 像素阵列部
20 第二半导体基板
20A 第一子基板
20B 第二子基板
21 垂直扫描部
22 AD转换部
22A、22Aa、22Ab 第一AD转换电路
22B、22Ba、22Bb 第二AD转换电路
23 存储部
23a 第一存储器电路
23b 第二存储器电路
24 周边部
24A、24B 周边电路
24a 第一周边电路
24b 第二周边电路
25 数据处理部
26 输出缓冲部
27 控制电路
28 PLL电路
41 罩板
42 顶部透镜层
43 滤色器层
50 安装基板
51 焊料球
52 连接电极
53 布线
55 连接部
130 第一连接部
130a、130b、130c、130d 第一连接区域
131 透镜
133 相机信号处理电路
134 系统控制器
139 第一连接电极
198、298 硅基板
199 扩散层
200 门电路
201 第一布线
202 第二布线
203 第三布线
204 第四布线
230 第二连接部
230a、230b、230c、230d 第二连接区域
239 第二连接电极
250 焊盘部
259 焊盘电极
260 追加的连接部
300 光电二极管
301 门电路层
302 第一布线
303 第二布线
330 第三连接部

Claims (20)

1.一种固体摄像装置，其特征在于，
具备：
第一半导体基板，具有将多个像素以矩阵状配置的像素阵列部、以及第一连接部；以及
第二半导体基板，具有由用于与外部电连接的多个焊盘电极构成的焊盘部、以及第二连接部，控制上述像素阵列部，
上述第一半导体基板与上述第二半导体基板层叠并且接合，上述第一连接部与上述第二连接部电连接，
上述第一半导体基板是与上述第二半导体基板实质上相同的尺寸，
仅在上述第二半导体基板具有上述焊盘电极。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述第二半导体基板，具备：
输出缓冲部，输出基于上述像素阵列部的信号；以及
控制电路，控制上述输出缓冲部，
上述焊盘部、上述输出缓冲部以及上述控制电路，在上述固体摄像装置的平面视中与上述第二连接部相比配置于上述第二半导体基板的中心侧。
3.如权利要求2所述的固体摄像装置，其中，
上述第一连接部由用于在与上述像素阵列部之间传递信号的多个第一连接电极构成，
上述多个第一连接电极在上述第一半导体基板的两面中的与上述第二半导体基板对置的面露出，
上述第二连接部由多个第二连接电极构成，
上述多个第二连接电极在上述第二半导体基板的两面中的与上述第一半导体基板对置的面露出，配置于与上述多个第一连接电极对置的位置，与上述多个第一连接电极电连接，
上述多个第一连接电极及上述多个第二连接电极各自的尺寸在上述平面视中比上述焊盘电极小。
4.如权利要求2或3所述的固体摄像装置，其中，
上述多个第一连接电极分散配置在多个第一连接区域，
在上述平面视中，上述多个第一连接区域包含沿着上述第一半导体基板的四边中的两个以上的边而形成的两个以上的第一连接区域。
5.如权利要求3或4所述的固体摄像装置，其中，
上述多个第一连接电极的数量比上述像素阵列部的像素行数与像素列数的合计多。
6.如权利要求3或4所述的固体摄像装置，其中，
上述多个第一连接电极的数量比上述像素阵列部中的像素列数多。
7.如权利要求2至5中任一项所述的固体摄像装置，其中，
上述第二半导体基板，具有：
垂直扫描部，对上述像素阵列部的像素行进行扫描；
AD转换部，对上述像素阵列部的每个像素列的信号进行AD转换；
上述输出缓冲部，将AD转换后的信号经由上述焊盘部向外部输出；以及
上述控制电路，对上述垂直扫描部和上述AD转换部进行控制，
上述垂直扫描部及上述AD转换部，在上述平面视中与上述第二连接部相比配置于上述第二半导体基板的中心侧。
8.如权利要求2、3、4或6所述的固体摄像装置，其中，
上述第一半导体基板具有对上述像素阵列部的像素行进行扫描的垂直扫描部，
上述第二半导体基板，具有：
AD转换部，对上述像素阵列部的每个像素列的信号进行AD转换；
上述输出缓冲部，将AD转换后的信号经由上述焊盘部向外部输出；以及
上述控制电路，对上述AD转换部进行控制，
上述垂直扫描部，在上述平面视中与上述第一连接部相比配置于上述第一半导体基板的中心侧，
上述AD转换部，在上述平面视中与上述第二连接部相比配置于上述第二半导体基板的中心侧。
9.如权利要求2、3、4或6所述的固体摄像装置，其中，
上述第一半导体基板具有对上述像素阵列部的像素行进行扫描的垂直扫描部，
上述第二半导体基板，具有：
AD转换部，对上述像素阵列部的每个像素列的信号进行AD转换；
上述输出缓冲部，将AD转换后的信号经由上述焊盘部向外部输出；以及
上述控制电路，对上述AD转换部进行控制，
上述垂直扫描部，在上述平面视中与上述第一连接部不重叠地配置于上述第一半导体基板的周边侧，
上述像素阵列部，在上述平面视中与上述垂直扫描部及上述第一连接部相比配置于上述第一半导体基板的中心侧，
上述AD转换部，在上述平面视中与上述第二连接部相比配置于上述第二半导体基板的中心侧。
10.如权利要求2、3、4或6所述的固体摄像装置，其中，
上述第一半导体基板具有：
垂直扫描部，对上述像素阵列部的像素行进行扫描；以及
第一AD转换电路，对于上述像素阵列部的每个像素列的信号，分担AD转换的一部分，
上述第二半导体基板具有：
第二AD转换电路，分担上述AD转换的另一部分；
上述输出缓冲部，将AD转换后的信号向外部输出；以及
上述控制电路，对上述第二AD转换电路进行控制，
上述垂直扫描部及上述第一AD转换电路，在上述平面视中与上述第一连接部相比配置于上述第一半导体基板的中心侧，
上述第二AD转换电路，在上述平面视中与上述第二连接部相比配置于上述第一半导体基板的中心侧。
11.如权利要求2、3、4或6所述的固体摄像装置，其中，
上述第一半导体基板具有：
垂直扫描部，对上述像素阵列部的像素行进行扫描；以及
第一AD转换电路，对于上述像素阵列部的每个像素列的信号，分担AD转换的一部分，
上述第二半导体基板具有：
第二AD转换电路，分担上述AD转换的另一部分；
上述输出缓冲部，将AD转换后的信号向外部输出；以及
上述控制电路，对上述第二AD转换电路进行控制，
上述像素阵列部，在上述平面视中与上述垂直扫描部、上述第一AD转换电路以及上述第一连接部相比，配置于上述第一半导体基板的中心侧，
上述第二AD转换电路，在上述平面视中与上述第二连接部相比配置于上述第二半导体基板的中心侧。
12.如权利要求2至11中任一项所述的固体摄像装置，其中，
上述焊盘部包括：
接受模拟用的电源电压的焊盘电极；
接受数字用的电源电压的焊盘电极；
与模拟用的接地线连接的焊盘电极；
与数字用的接地线连接的焊盘电极；
将对上述固体摄像装置进行控制的各种控制信号作为串行数据而接受的焊盘电极；
接受规定上述串行数据的定时的时钟信号的焊盘电极；
接受主时钟信号的焊盘电极；以及
输出来自上述输出缓冲部的信号的焊盘电极。
13.如权利要求2至12中任一项所述的固体摄像装置，其中，
上述固体摄像装置还具备安装基板，该安装基板是与上述第一半导体基板及上述第二半导体基板实质上相同的尺寸，并具有安装上述第二半导体基板的表面，
上述安装基板具有：
多个焊料球，装配于上述安装基板的背面；
多个连接电极，在上述安装基板的表面露出，配置于与上述第二半导体基板的上述多个焊盘电极对置的位置，连接上述多个焊盘电极；以及
多个布线，将上述多个连接电极与上述多个焊料球分别连接。
14.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述固体摄像装置还具备安装基板，该安装基板是与上述第一半导体基板及上述第二半导体基板实质上相同的尺寸的安装基板，且在表面安装上述第二半导体基板，
上述安装基板具有：
多个焊料球，装配于上述安装基板的背面；
多个连接电极，在上述安装基板的表面露出，配置于与上述第二半导体基板的上述多个焊盘电极对置的位置，连接上述多个焊盘电极；以及
多个布线，将上述多个连接电极与上述多个焊料球连接，
上述多个连接电极沿着上述安装基板的边而配置于端部。
15.如权利要求13所述的固体摄像装置，其中，
上述多个连接电极在上述平面视中配置于包括上述安装基板的中央的区域。
16.如权利要求14或15所述的固体摄像装置，其中，
上述安装基板的上述多个布线包括从上述安装基板的表面到背面将上述安装基板贯通的贯通布线。
17.如权利要求14、15或16所述的固体摄像装置，其中，
上述安装基板的上述多个连接电极是焊盘电极。
18.如权利要求2至13、15至17中任一项所述的固体摄像装置，其中，
上述焊盘部在上述平面视中配置于包括第二半导体基板的中央的区域。
19.如权利要求1或14所述的固体摄像装置，其中，
上述焊盘部沿着上述第二半导体基板的边而配置于端部。
20.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至19中任一项所述的固体摄像装置。
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