CN116171487A - 固态成像装置、制造固态成像装置的方法和电子装备 - Google Patents

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CN116171487A CN202180059246.4A CN202180059246A CN116171487A CN 116171487 A CN116171487 A CN 116171487A CN 202180059246 A CN202180059246 A CN 202180059246A CN 116171487 A CN116171487 A CN 116171487A
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Abstract

提供了一种固态成像装置,在包括形成在图像传感器和盖板玻璃周围的模制树脂部分的构造中,其使得能够防止盖板玻璃表面上的模制树脂的潜在毛刺而无需专用模具,并且还提供了具有遮光效果的盖板玻璃,以及用于制造固态成像装置的方法和电子装备。固态成像装置包括基板、在基板上提供的图像传感器、经由支撑部分在图像传感器上提供的透明构件,以及形成在基板上的图像传感器和透明构件周围的模制树脂部分,并且透明构件的前表面、侧表面或后表面在图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。此外,为了消除反射到凹槽部分的内侧表面的光的影响,形成V形凹槽部分,并且V形凹槽部分的内侧表面具有被定义为最大折射角的一半以上的角度。

Description

固态成像装置、制造固态成像装置的方法和电子装备
技术领域
本公开涉及固态成像装置、用于制造固态成像装置的方法和电子装备。
背景技术
相关技术包括固态成像装置,其包括CMOS(互补金属氧化物半导体)或CCD(电荷耦合器件)图像传感器作为固态成像元件,并且这些固态成像装置中的一些包括以下封装结构。具体而言,封装结构包括在安装在基板上的图像传感器上经由支撑部分被安装半透明盖板玻璃,支撑部分包括树脂等,并且模制树脂部分形成在基板上的图像传感器和盖板玻璃的周围。
作为用于制造这种图像传感器的封装结构的方法,已知一种其中使用模制工具执行注射模制以形成模制树脂部分的制造方法。具体而言,多个图像传感器安装在与固态成像装置的基板对应的一体式基板片上并且以集合状态形成,并且玻璃经由支撑部分安装在每个图像传感器上。结果所得的构造被设置在用于模制工具的成型空间中。然后,模制树脂被注入成型空间中,并且形成与成型空间的形状相符的模制树脂部分。在注入模制之后,将基板片和模制树脂部分切割并划分为与图像传感器对应的区域,并且获得上述封装结构。
作为如上所述用于通过注入模制形成模制树脂部分的方法的问题,由于在注入模制期间树脂的加压注入,模制树脂渗入或渗透到盖板玻璃的表面,导致在盖玻片的表面上生成树脂毛刺。包括模制树脂在内的树脂毛刺在盖板玻璃的表面上生成,并且当树脂毛刺存在于光接收区域中时,图像传感器的光接收会受到严重影响。因此,需要防止盖玻片上潜在的树脂毛刺。
此外,在固态成像装置中,在图像传感器的光接收区域的外周,坝状材料形成为壁状并且一直沿着盖板玻璃的轮廓形成矩形框架状。盖板玻璃经由坝状材料安装。
但是,在这种构造中,入射到盖板玻璃的光的一部分被坝状材料反射,并且反射光可能会到达图像传感器的光接收区域。耀斑可能是由来自坝状材料的反射光到达光接收区域造成的。因此,需要防止来自坝状材料的反射光。
因此,为了防止盖玻片上潜在的树脂毛刺,例如,可以使用PTL 1中公开的技术。PTL 1公开了一种使用传递模制工具形成图像传感器的树脂密封部分的技术。传递模制工具包括部署在图像传感器下方的下模制工具和部署在图像传感器上方的上模制工具。上模具包括基底材料、在基底材料上和图像传感器侧提供的脱模膜,以及在基底材料和脱模膜之间的突出部分。突出部分在图像传感器的平面方向上与盖板玻璃的外周部分对应地部署。
在PTL 1中所公开的构造中,通过突出部分将脱模膜按压在盖板玻璃上,因此在注入模制时,可以抑制模制树脂向盖板玻璃的渗入等,抑制盖板玻璃上树脂毛边的生成。
此外,已经尝试了各种措施来防止由坝状材料的反射光造成的耀斑,但尚未确立。
[引文列表]
[专利文献]
[专利文献1]
日本专利特许公开No.2016-004856
发明内容
[技术问题]
但是,在PTL 1中所公开的技术中,在传递模制工具的上模具上提供突出部分,因此模具有复杂的结构,从而导致诸如模制的高投资和模制条件的繁琐设置之类的问题。此外,突出部分定位在上模具上并与盖板玻璃的外周部分对应,从而导致需要与盖板玻璃的尺寸相匹配的专用模具。因此,随着盖板玻璃的尺寸或位置的每次改变或基板上的布局的每次改变,都需要准备专用模具。这种情况难以解决。
鉴于上述问题,本公开的目的是提供一种固态成像装置,在包括形成在图像传感器和盖板玻璃周围的模制树脂部分的构造中,使得防止盖板玻璃上模制树脂的潜在毛刺而不需要专用模具,盖板玻璃产生遮光效果,并且还提供了一种制造固态成像装置的方法和电子装备。
[问题的解决方案]
本公开旨在解决上述问题,并且本公开的第一方面是一种固态成像装置,其包括基板、在基板上提供的图像传感器、经由支撑部分在图像传感器上提供的透明构件,以及形成在基板上的图像传感器和透明构件周围的模制树脂部分,其中透明构件的前表面侧在图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
本公开的第二方面是一种固态成像装置,其包括基板、在基板上提供的图像传感器、经由支撑部分在图像传感器上提供的透明构件,以及形成在基板上的图像传感器和透明构件周围的模制树脂部分,其中透明构件的侧表面在图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
本公开的第三方面是一种固态成像装置,其包括基板、在基板上提供的图像传感器、经由支撑部分在图像传感器上提供的透明构件、以及形成在基板上的图像传感器和透明构件周围的模制树脂部分,其中透明构件的后表面在图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
此外,在第一或第二方面中,模制树脂部分可以包括具有遮光效果的材料,并且凹槽部分可以在内部填充有形成模制树脂部分的材料。
此外,在第一或第二方面中,透明构件可以是矩形板状的构件,并且凹槽部分可以沿着透明构件的四边形成。
此外,在第一方面中,透明构件可以包括沿着透明构件的四边中的至少一边的多个凹槽部分。
此外,在第一方面中,凹槽部分可以形成为包围光接收区域的外周的呈矩形的形状。
此外,在第一或第二方面中,遮光膜可以形成在凹槽部分的内表面上。
此外,在第二方面中,透明构件的前表面和侧表面之间的拐角部分可以具有锐角。
此外,在第三方面中,在透明构件的前表面和后表面中,凹槽部分可以形成在图像传感器的光接收区域的外侧的区域中。
此外,在第三方面中,形成在透明构件的后表面中的凹槽部分也可以以使透明构件的支撑部分嵌合到凹槽部分中的方式形成。
此外,在第三方面中,形成在透明构件的后表面中的凹槽部分可以提供成其宽度比透明构件的支撑部分的宽度大。
此外,在第三方面中,形成在透明构件的后表面中的凹槽部分也可以在凹槽部分的内周表面上设有粗糙的表面。
本公开的第四方面是一种固态成像装置,包括形状呈矩形板的透明构件和沿着矩形板的四边形成在透明构件的前表面中并且具有在斜边与垂线之间具有角度θ3的V形或倒梯形的凹槽部分,该角度大于最大折射角θc1的一半。
此外,在第四方面中,凹槽部分可以形成为围绕图像传感器的光接收区域的外周的呈矩形的形状。
此外,在第四方面中,凹槽部分可以在内部设有遮光膜或者填充有具有遮光效果的材料。
本公开的第五方面是一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:在与图像传感器的前表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,制备透明构件作为覆盖所述前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分的至少一侧开口到所述透明构件的侧表面;将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由支撑部分设置在每个所述图像传感器上;通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
本公开的第六方面是一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:在与图像传感器的前表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,制备透明构件作为覆盖所述前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分开口到所述透明构件的侧表面;将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由支撑部分设置在每个所述图像传感器上;通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
本公开的第七方面是一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:在与后表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,支撑部分部署在该区域中,制备透明构件作为覆盖图像传感器的前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分以所述支撑部分被嵌合的方式形成;将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由所述支撑部分设置在每个所述图像传感器上;通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
此外,在第五至第七方面中的任一方面中,在形成模制树脂部分的步骤中,具有遮光效果的材料可以被用作树脂材料。
本公开的第八方面是一种电子装备,包括固态成像装置,该固态成像装置包括基板、在基板上提供的图像传感器、经由支撑部分在图像传感器上提供的透明构件,以及形成在基板上的图像传感器和透明构件周围的模制树脂部分,其中透明构件的前表面、侧表面或后表面在图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
本公开的第九方面是一种电子装备,包括固态成像装置,该固态成像装置包括形成为矩形板状的透明构件,以及沿着矩形板的四边形成在透明构件的前表面中并且具有在斜边与垂线之间具有角度θ3的V形或倒梯形的凹槽部分,该角度大于最大折射角θc1的一半。
在上述各方面中,上模具压按覆盖盖板玻璃的片板和在盖板玻璃的前表面上刻设的凹槽的上表面,并且覆盖凹槽的片板的部分向凹槽内鼓出并且穿入且与凹槽的外周边缘处的拐角部分和盖板玻璃的外周边缘处的拐角部分紧密接触。因此,可以抑制模制树脂渗入或渗透盖板玻璃与片板之间的接合表面,从而允许防止模制树脂在盖板玻璃的前表面上的潜在毛刺。
此外,当片板紧密接触并覆盖盖板玻璃的整个前表面并填充有模制树脂材料时,模制树脂材料流入刻设在盖板玻璃的侧表面的凹槽中,并形成模制树脂材料的流动。因此,片板被流入形成在盖板玻璃的侧表面的凹槽中的模制树脂拉伸并与盖板玻璃的外周边缘处的拐角部分紧密接触。因此,可以抑制模制树脂渗入或渗透盖板玻璃与片板之间的接合表面,从而允许防止模制树脂在盖板玻璃的前表面上的潜在毛刺。
此外,注入模制使刻设在盖板玻璃的前表面或盖板玻璃的侧表面中的凹槽填充有模制树脂。因此,通过使用含有碳的黑色模制树脂,可以将凹槽形成为黑色遮光膜。此外,通过改变形成在盖板玻璃中的凹槽的位置或宽度,可以自由地设置遮光区域。
根据本发明,模制工具树脂可以使用包括上模具和内模具的通用模制工具进行注入模制,这两个模具都包括平坦的内表面,从而使得能够防止盖板玻璃的前表面上的潜在树脂毛刺。因此,本公开具有提供包括具有遮光效果的盖板玻璃的固态成像装置的效果。
附图说明
图1是描绘根据本公开的第一实施例的固态成像装置的构造示例的平面图。
图2是沿着图1中的线X-X截取的横截面视图。
图3描绘了在根据本公开的第一实施例的固态成像装置中使用的盖板玻璃的平面图和侧视图。
图4是在用于制造固体成像装置的方法中在玻璃面板上形成水平凹槽的步骤的解释图。
图5是在用于制造固体成像装置的方法中将玻璃面板划分为片的在玻璃面板中形成垂直凹槽的步骤的解释图。
图6是在用于制造固体成像装置的方法中组装的有机基板片的侧横截面视图。
图7是图示在用于制造固体成像装置的方法中的模具闭合步骤的横截面视图。
图8是图示在用于制造固体成像装置的方法中的注入步骤的横截面视图。
图9是在用于制造固体成像装置的方法中设有模制树脂部分的有机基板封装的侧横截面视图。
图10是在用于制造固体成像装置的方法中要被划分的有机基板封装的解释图。
图11是不设有凹槽的盖板玻璃的解释图。
图12是图8中的部分B1的放大横截面视图。
图13是在盖板玻璃的前表面或后表面上设有遮光膜的盖板玻璃的放大前视图。
图14是根据本公开的第一实施例的固态成像装置的效果的解释图。
图15是包括阶梯式盖板玻璃的固态成像装置的横截面视图,该横截面视图与图2对应。
图16是描绘根据本公开的第二实施例的固态成像装置的构造示例的平面图。
图17描绘了在根据第二实施例的固态成像装置中提供的盖板玻璃的平面图和侧视图。
图18是描绘根据本公开的第三实施例的固态成像装置的构造示例的平面图。
图19描绘了根据第三实施例的固态成像装置中提供的盖板玻璃的平面图和侧视图。
图20是在根据第三实施例的固态成像装置中提供的盖板玻璃的变体的平面图。
图21是描绘盖板玻璃中的凹槽部分的水平横截面形状的示例的解释图。
图22是图示当光束入射在盖板玻璃上时发生的折射的图。
图23是图示通过透镜实际入射的光束的折射角的最大值的图。
图24是图示在光束入射到盖板玻璃的V形凹槽部分时光束未从固体成像元件反射的情况下发生的折射的图。
图25是图示在凹槽部分的角度θ3小于最大折射角θc1但不是很小的情况下发生的光反射的图。
图26是图示光束入射到盖板玻璃的V形凹槽部分且不从固体成像元件反射的凹槽部分的角度的下限值的图。
图27是用于描述图25的放大视图。
图28是图示盖板玻璃的V形凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(1)。
图29是图示盖板玻璃的V形凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(2)。
图30是描绘根据本公开的第四实施例的固态成像装置的构造示例的平面图。
图31是沿着图30中的线Y-Y截取的横截面视图。
图32描绘了在根据本公开的第四实施例的固态成像装置中使用的盖板玻璃的平面图和侧视图。
图33是根据本公开的第四实施例的固态成像装置的效果的解释图。
图34是在用于制造固体成像装置的方法中在盖板玻璃的侧表面中形成凹槽部分的步骤的基本形式的解释图。
图35是在用于制造固体成像装置的方法中在盖板玻璃的侧表面中形成凹槽部分的步骤的变体1的解释图(1)。
图36是在用于制造固体成像装置的方法中在盖板玻璃的侧表面中形成凹槽部分的步骤的变体1的解释图(2)。
图37是在用于制造固体成像装置的方法中在盖板玻璃的侧表面中形成凹槽部分的步骤的变体2的解释图(1)。
图38是在用于制造固体成像装置的方法中在盖板玻璃的侧表面中形成凹槽部分的步骤的变体2的解释图(2)。
图39是在用于制造固体成像装置的方法中在盖板玻璃的侧表面中形成凹槽部分的步骤的变体2的解释图(3)。
图40是在根据本公开的第四实施例的固态成像装置中划分设有凹槽的玻璃面板的步骤的解释图。
图41是图示盖板玻璃的凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(1)。
图42是图示盖板玻璃的凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(2)。
图43是图示盖板玻璃的凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(3)。
图44是图示盖板玻璃的凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(4)。
图45是图示盖板玻璃的凹槽部分的横向横截面形状的示例的解释图(5)。
图46是描绘根据本公开的第五实施例的固态成像装置的构造示例的平面图。
图47是沿着图47中的线D-D截取的横截面视图。
图48描绘了在根据本公开的第五实施例的固态成像装置中使用的盖板玻璃的平面图和侧视图。
图49是图示根据本公开的第五实施例和第六实施例的固态成像装置的结构细节的横截面视图。
图50是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第一方法的解释图(1)。
图51是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第一方法的解释图(2)。
图52是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第一方法的解释图(3)。
图53是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第一方法的解释图(4)。
图54是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第二方法的解释图(1)。
图55是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第二方法的解释图(2)。
图56是根据本公开的第五实施例的固体成像装置中用于键合盖板玻璃的第二方法的解释图(3)。
图57是在盖板玻璃的后表面中未设有凹槽部分的盖板玻璃的解释图。
图58是描绘根据本公开的第六实施例的固态成像装置的构造示例的平面图。
图59是沿着图58中的线E-E截取的横截面视图。
图60描绘了在根据本公开的第六实施例的固态成像装置中使用的盖板玻璃的平面图和侧视图。
图61是在用于制造根据本公开的第五实施例的固态成像装置的方法中在盖板玻璃中形成凹槽的步骤的解释图。
图62是在用于制造根据本公开的第六实施例的固态成像装置的方法中在盖板玻璃中形成凹槽的步骤的解释图。
图63是描绘包括根据本公开的实施例的固态成像装置的电子装备的构造示例的框图。
具体实施方式
现在,参考附图,将按以下次序描述用于实现根据本公开的技术的形式(下文中也称为“实施例”)。注意的是,以下描述的附图中完全相同或相似的部分由完全相同或相似的附图标记表示。此外,附图是示意性的,并且各部分的尺度的比率等不一定与实际的相符。
1.根据第一实施例的固态成像装置的构造示例
2.用于制造根据第一实施例的固态成像装置的方法
3.根据第二实施例的固态成像装置的构造示例
4.根据第三实施例的固态成像装置的构造示例
5.根据第四实施例的固态成像装置的构造示例
6.用于制造根据第四实施例的固态成像装置的方法
7.根据第五实施例的固态成像装置的构造示例
8.根据第六实施例的固态成像装置的构造示例
9.用于制造根据第五实施例和第六实施例的固态成像装置的方法
10.电子装备的构造示例
<1.根据第一实施例的固态成像装置的构造示例>
图1是描绘根据本公开的第一实施例的固态成像装置1的构造示例的平面图。此外,图2是沿着图1中的线X-X截取的横截面视图。如图1和2中所描绘的,固态成像装置1包括用作基板的有机基板10、在有机基板上提供并与于固态成像元件对应的图像传感器11,以及经由与支撑部分对应的坝状材料30在图像传感器11上提供的盖板玻璃20。在固态成像装置1中,图像传感器11键合到有机基板10上,键合线14被用于连接有机基板10和图像传感器11,并且盖板玻璃20经由坝状材料30安装在图像传感器11上。在图像传感器11和盖板玻璃20之间形成空隙状的腔体5并且其周边被坝状材料30密封。
有机基板10包括诸如与绝缘材料对应的塑料之类的有机材料作为基底材料,并且具有其中层叠了包括金属图案的电路图案的构造。在有机基板10中,例如通过形成通孔并将金属图案在垂直方向上连接在一起来形成布线层。有机基板10是矩形板状构件并且包括其上安装有图像传感器11的前表面10a和与前表面10a相对的底表面10b。图像传感器11经由包括例如绝缘管芯键合材料的键合层12被管芯键合到有机基板10的前表面10a侧。
有机基板10的底表面10b包括多个外部连接端子40,该多个外部连接端子40部署成网格并且包括用于通过焊接安装在电子装备(未描绘)的印刷电路板上的焊球,从而形成BGA(球栅阵列)构造。注意的是,回流炉被用于焊接到安装在电子装备等中的印刷电路板。
图像传感器11是形状呈矩形板并且包括与半导体的示例对应的包括硅(Si)的半导体基板的芯片。光接收侧与作为板表面之一的图像传感器11的前表面11a侧对应,并且相对的板表面被称为后表面11b。图像传感器11的前表面11a设有多个光接收元件。图像传感器11是CMOS类型的。但是,图像传感器11可以是CCD类型的。
图像传感器11在前表面11a侧包括与像素区域对应的光接收区域17,该像素区域包括以预定阵列(例如,拜耳阵列)形成的大量像素16。将光接收区域17周围的区域定义为周边区域。光接收区域17中的像素16各自包括用作具有光电转换功能的光电转换部分的光电二极管以及多个像素晶体管。
在图像传感器11的前表面11a侧,滤色器层和微透镜阵列经由抗反射膜、平坦化膜等在半导体基板之上部署在彼此之上,滤色器层包括与像素16对应地形成的滤光器,抗反射膜包括氧化膜等,平坦化膜包括有机材料。光电二极管经由滤色器层、平坦化膜等接收入射在微透镜阵列上的光。
盖板玻璃20是透明构件的示例并且是外形呈矩形板的构件。盖板玻璃20在平面图中具有与图像传感器11的外部尺度大致相同的外部尺度。在图像传感器11的光接收侧,盖板玻璃20在平面图中具有与图像传感器11大致相同的外形,并且与图像传感器11平行地并与图像传感器11相隔预定距离提供。盖板玻璃20包括与面向图像传感器11的板表面对应的后表面20b、与后表面20b相对的前表面20a、以及四个方向上的侧表面20c。盖板玻璃20通过由坝状材料30固定到图像传感器11而被支撑。
盖板玻璃20使从前表面20a侧入射的光透射。透射通过盖板玻璃20的光经由腔体5到达图像传感器11的光接收表面。盖板玻璃20具有保护图像传感器11的光接收面侧的功能。注意的是,代替盖板玻璃20,可以使用例如塑料板、仅透过红外光的硅板等。
在图像传感器11的前表面11a侧,提供多个电极焊垫13作为用于向外部传输和从外部接收信号的端子。电极焊垫13在图像传感器11的前表面11a侧的周边区域中被坝状材料30覆盖。但是,电极焊垫13的布置位置没有特别限制。此外,有机基板10的前表面10a设有多个引线端子15。
图像传感器11的电极焊垫13通过键合线14电连接到有机基板10的引线端子15。键合线14包括细金属线,例如包括Au(金)或Cu(铜)。有机基板10的引线端子15电连接到在有机基板10的底表面10b侧提供的外部连接端子40。
在上述构造中,图像传感器11通过经由微透镜阵列和滤色器层接收光来生成成像信号,并且成像信号被转换成电信号,并且通过电极焊垫13、键合线14、引线端子15和形成在有机基板10中的布线层从外部连接端子40连接到外部电路。
坝状材料30防止下面描述的模制树脂部分60浸入腔体5内并且具有将盖板玻璃20键合到图像传感器11的功能。坝状材料30在光接收区域17的外侧的周边区域中提供。坝状材料30插入图像传感器11和盖板玻璃20之间以在图像传感器11和盖板玻璃20彼此间隔开的状态下将图像传感器11和盖板玻璃20键合在一起。坝状材料30还用作密封腔体5的周边的密封部分。
坝状材料30一直沿着盖板玻璃20的外形形成为壁状并且在平面图中形状呈矩形框架。坝状材料30形成在电极焊垫13之上以及将线14键合到电极焊垫13的连接部分之上。但是,坝状材料30的形成区域具体限制。
坝状材料30包括绝缘材料。具体而言,用作坝状材料30的材料是例如光敏粘合剂,诸如与丙烯酸树脂对应的UV(紫外线)固化树脂、诸如环氧树脂之类的热固性树脂或它们的混合物。坝状材料30通过分配器的涂敷、使用光刻的构图等形成在图像传感器11的前表面11a上。注意的是,根据本技术,支撑部分不限于树脂,而是可以通过用粘合剂等将包括诸如玻璃之类的陶瓷或诸如金属或硅之类的无机材料的结构应用到图像传感器11和盖板玻璃20来提供任何构造。
固态成像装置1包括形成在有机基板10的周边边缘部分中的图像传感器11和盖板玻璃20周围的模制树脂部分60。即,模制树脂部分60覆盖并密封与有机基板10上的腔体5的外侧的部分对应的键合线14的周边。模制树脂部分60包括与有机基板10的侧表面连续且齐平的侧表面60a以及与盖板玻璃20的前表面20a连续且齐平的上表面60b。
用于模制树脂部分60的材料是例如包含以氧化硅为主要成分的填料的热固性树脂。特别地,在本实施例中,模制树脂部分60包括具有遮光效果的材料。具体而言,构成模制树脂部分60的材料是含有诸如炭黑或钛黑之类的黑色颜料的黑色树脂材料。模制树脂部分60使用模制工具70通过注入模制形成预定形状。
如图1、图2和图3中所示,在根据本实施例的包括上述构造的固态成像装置1中,盖板玻璃20的前表面20a侧在作为与图像传感器11的光接收区域17对应的光接收区域的光接收区域部分23的外侧的区域中设有凹槽部分21。即,在盖板玻璃20的前表面20a上,在平面图中与图像传感器11的光接收区域17的投影区域对应的光接收区域部分23的区域的外侧的区域中形成凹槽部分21。注意的是,图3A是盖板玻璃20的平面图,并且图3B是盖板玻璃20的侧视图(如从图3A中箭头所指示的Y方向看)。
具体而言,如图1中所描绘的,凹槽部分21在矩形板状的盖板玻璃20的前表面20a上的光接收区域部分23的区域的外侧沿着盖板玻璃20的四边线性形成。即,在平面图中沿着呈矩形状的盖板玻璃20的每一侧刻设有一个凹槽部分21。凹槽部分21形成在盖板玻璃20的边缘端部内侧。因此,在盖板玻璃20的前表面20a的周边部分中存在构成平坦前表面20a的边际部分20d。
凹槽部分21中的每一个在延伸方向的两侧向盖板玻璃20的侧表面20c开口。换句话说,凹槽部分21从盖板玻璃20的侧表面20c中的一个到相对的侧表面20c连续地形成。因此,在盖板玻璃20的四个拐角中的每一个的附近形成交叉部分21r,并且相邻的凹槽部分21在交叉部分21r处彼此交叉。
凹槽部分21在横向横截面视图中形状大致像半圆形,并且一般具有恒定的深度D1(参见图3B)。详细地说,凹槽部分21包括与面向凹槽的宽度方向的大致垂直平坦表面对应的内侧表面21a,以及在横向横截面视图中弯曲且形状像半圆形的底表面21b。凹槽部分21具有关于凹槽的宽度方向对称的形状。凹槽部分21的深度D1例如是盖板玻璃20的板厚度D2的三分之一至二分之一左右。在此,凹槽部分21的深度D1是在板厚度方向(图3B中的上下方向)上从凹槽部分21下端到盖板玻璃20的前表面20a的尺度。
仅作为示例,盖板玻璃20的部分具有以下尺度。盖板玻璃20具有大约400至500μm的厚度。凹槽部分21具有大约200至300μm的宽度。凹槽部分21具有大约100至250μm的深度。
凹槽部分21在内部设有凹槽内树脂部分62,该凹槽内树脂部分62包括与模制树脂部分60相同的材料。凹槽内树脂部分62被形成为遵循凹槽部分21的形状和盖板玻璃20的外形。因此,凹槽内树脂部分62包括沿着形成凹槽部分21的内侧表面21a和底表面21b延伸的凹槽接触表面62a以及与盖板玻璃20的前表面20a齐平的平坦表面部分62b。以这种方式,凹槽部分21在内部填充有形成模制树脂部分60并具有遮光效果的材料,从而形成遮光膜24。
<2.用于制造根据第一实施例的固态成像装置的方法>
现在,将基于附图描述用于制造根据第一实施例的固态成像装置1的方法。图4和图5是图示在用于制造固态成像装置1的方法中盖板玻璃20的处理步骤的解释图。图4至10是用于制造固态成像装置1的方法的解释图.
在用于制造固态成像装置1的方法中,首先,执行制备盖板玻璃20的步骤,盖板玻璃20被用作覆盖图像传感器11的前表面11a侧的构件。在前表面20a侧的光接收区域部分23的外侧的区域中,盖板玻璃20包括凹槽部分21,凹槽部分的至少一侧向盖板玻璃20的侧表面20c开口。在本实施例中,凹槽部分21在延伸方向上向两侧的侧表面20c开口。
在制备盖板玻璃20的步骤中,首先,如图4A和4B中所描绘的,制备形状呈矩形且具有预定尺度的玻璃面板20A,并用作用于盖板玻璃20的材料。盖板玻璃20是通过将大尺寸的玻璃面板20A切割成预定尺寸的片而获得的。换句话说,盖板玻璃20是通过将玻璃面板20A切割并划分成矩形片而获得的。
然后,形成盖板玻璃20中的凹槽部分21的凹槽29沿着玻璃面板20A的每一侧连续地形成。如图4A和5A中所描绘的,使用称为切块机并且包括用于切块的刀片75的装置在玻璃面板20A中形成凹槽29。刀片75是圆盘状的砂轮并且可以被预定的旋转轴75a旋转。即,通过调整刀片75相对于玻璃面板20A的前表面20Aa的深度位置并使用旋转刀片75线性切割玻璃面板20A的前表面20Aa侧的一部分至预定深度来形成凹槽29。
具体而言,如图4A中所描绘的,刀片75在被旋转的同时(参见箭头A1)在与第一方向(参见箭头A2)对应的水平方向(图4B中的横向方向)上移动,因此凹槽29A以预定间隔被刻设作为凹槽29。然后,如图5A中所描绘的,刀片75在被旋转的同时在与第二方向对应的垂直方向(图4B中的上下方向)上移动,因此凹槽29B以预定间隔被刻设作为凹槽29。因而,如图4B中所描绘的,在玻璃面板20A的前表面20Aa上,形成有与盖板玻璃20的相应区域对应的水平和垂直方向上的凹槽29。凹槽29的深度是通过调整刀片75相对于玻璃面板20A的前表面20Aa的深度来确定的。注意的是,凹槽29只要形成在与通过划分获得的与盖板玻璃20对应的区域部分中即可,并且凹槽29不一定要形成到玻璃面板20A的端部。
在玻璃面板20A在水平和垂直方向上完全刻设凹槽29之后,执行划分玻璃面板20A的步骤。玻璃面板20A也例如通过使用包括用于形成凹槽29的刀片75的切块机来划分。在这种情况下,调整刀片75相对于玻璃面板20A的前表面20Aa的深度位置到切割位置。然后,如图5A和5B中所描绘的,旋转刀片75以沿着水平和垂直方向上的预定切割线25对玻璃面板20A进行切割,从而将玻璃面板20A切割并划分成盖板玻璃20的片,每个片具有预定尺寸。这导致多片盖板玻璃20,每片的形状都像图3A和3B中所描绘的矩形板。如上所述,执行制备盖板玻璃20的步骤。
然后,如图6中所描绘的,执行产生封装基板50的步骤,封装基板50通过将多个图像传感器11安装在有机基板10A上并经由坝状材料30在每个图像传感器11上提供盖板玻璃20而获得。有机基板片10A是通过聚集有机基板10而形成的一体式基板片。有机基板片10A设有用于连接到图像传感器11的多个层叠电路图案(这些电路图案未描绘)。针对键合到有机基板片10A的相应图像传感器11,这样的多个电路图案以预定间隔布置成网格。
在形成在有机基板片10A上的每个电路图案的上表面上,图像传感器11、坝状材料30、盖板玻璃20等被放置并通过键合来组装。即,封装基板片50是通过将多个图像传感器11以预定阵列固定地键合到有机基板片10A并且在每个图像传感器11上执行键合线14的布线、坝状材料30的应用以及盖板玻璃20的安装而获得的。
然后,如图7中所描绘的,使用模制工具70通过注入模制而在封装基板片50上形成模制树脂部分60。模制工具70包括用作第一模具的上模具71和用作第二模具并且与上模具71一起形成与模制空间对应的腔体73的下模具72。下模具72包括大致完全平坦的模制表面72a。上模具71包括与模制表面的大部分对应并且与下模具72的模制表面72a平行地面对模制表面72a的平坦表面部分71a。
上模具71的模制表面被包括弹性材料的片板61整体覆盖。片板61例如从附接到模制工具70的馈送装置自动馈送,并且通过真空抽吸等与上模具71的模制表面紧密接触。每次打开模制工具70并且从模制工具中取出模制品时片板61例如从上模具71的模制表面脱开,并且在每次注入模制时馈送片板61。片板61防止构成模制树脂部分60的模制树脂材料60M粘附到上模具71的模制表面。片板61具有例如大约200μm的厚度。
如上所述,封装基板50设置在模制工具70中。如图7中所描绘的,封装基板片50设置成躺放在模制工具70的下模具72的模制表面72a上的预定位置处。即,封装基板50设置在模制工具70中,使得盖板玻璃20侧与上模具71侧对应并且有机基板片10A侧与下模具72侧对应。
如图7中所描绘的,在模制工具70闭合的情况下,在模制工具70中形成腔体73,将模制树脂材料60M注入腔体73中。在模制工具70闭合的情况下,封装基板片50在上下方向上被夹持在下模具72的模制表面72a与上模具71的模制表面的平坦表面部分71a之间。因此,在模制工具70闭合的情况下,片板61被压靠并紧密接触盖板玻璃20的前表面20a。
此外,盖板玻璃20的凹槽部分21向盖板玻璃20的侧表面20c开口。因此,在模制工具70闭合的情况下,凹槽部分21被片板61从上方堵住,并且包括通过凹槽部分21在延伸方向上的两个端部与腔体73的内部连通的内部空间。上模具71和下模具72之间的接合部分设有闸口74,模制树脂材料60M通过该闸口74注入到腔体73中。
在如上所述模具闭合步骤结束并且将封装基板片50设置在模制工具70中的情况下,执行注入模制以将模制工具树脂材料60M注入到腔体73中以在图像传感器11周围形成模制工具树脂部分60以及有机基板片10A上的盖板玻璃20。
如图8中所描绘的,执行注入步骤以使用注入模制机(未描绘)将模制树脂部分60经由闸口74注入到模制工具70的腔体73中。因而,腔体73内部填充有模塑树脂材料60M,并且模塑树脂材料60M覆盖有机基板片10A的上表面上的图像传感器11和盖板玻璃20的周边。在此,盖板玻璃20中的凹槽部分21内部填充有模制树脂材料60M,凹槽部分21的内部空间与腔体73连通。注意的是,由于坝状材料30密封了与图像传感器11和盖玻片20之间的部分,如上所述,因此防止模制树脂材料60M渗入腔体5中。
在通过注入模制形成模制树脂部分60的步骤中,所使用的模制树脂材料60M是黑色树脂材料,该黑色树脂材料包含诸如炭黑或钛黑之类的黑色颜料以产生遮光效果。但是,模制树脂材料60M不限于具有遮光效果的材料。
当注入步骤结束时,根据材料对模制树脂材料60M执行固化处理,诸如加热或冷却。然后,执行移除步骤以从模制工具70移除模制物品。在此,如图9中所描绘的,所获得的模制物品是与板状结构对应的有机基板封装55,其包括设有模制树脂部分60的封装基板片50。
在接下来的步骤中,将有机基板封装55划分为与图像传感器11对应的多个芯片。有机基板封装55被切割并划分成与图像传感器11对的预定区域。具体而言,如图10中所描绘的,使用包括与盘状砂轮对应的刀片75的切块机来划分有机基板封装55。注意的是,也可以使用包括用于形成凹槽29的刀片75的切块机来划分有机基板封装55。
然后,旋转刀片75以沿着水平和垂直方向上的预定切割线58对有机基板封装55进行切割,从而将有机基板封装55切割并划分成与相应图像传感器11对应的片。这导致多个封装结构,每个封装结构包括经由坝状材料30在安装在有机基板10上的图像传感器11上提供的盖板玻璃20。
然后,通过将从分配器(未描绘)喷出的恒定量的焊料施加到在有机基板10的底表面10b上的网格状部署的端子以基于焊料的表面张力形成半圆形焊球来提供多个外部连接端子40。如上所述的步骤产生如图1和2中所描绘的固态成像装置1。
在如上所述的根据本实施例的固态成像装置1和用于制造固态成像装置1的方法中,提供了包括形成在图像传感器11和盖玻片20周围的模制树脂部分60的构造,并且无需专用模具即可防止盖玻片20的前表面20a上的模制树脂的潜在树脂毛刺。将使用图11和12来描述产生这种效果的原因。图11是没有提供凹槽部分21的盖板玻璃20的解释图。图12是图8的部分B1的放大视图。
如图11中所描绘的,在盖板玻璃20中没有提供凹槽部分21的构造中,来自盖板玻璃20的压力无法集中在片板61上,并且模制树脂材料60M的加压注入使得模制树脂材料60M渗入或渗透盖板玻璃20的前表面20a。这种构造的问题在于,在盖板玻璃20的前表面20a上生成树脂毛边60X。当树脂毛边60X在盖板玻璃20的前表面20a上生成并且存在于光接收区域部分23中时,会严重影响图像传感器11的光接收。
相反,根据本实施例,固态成像装置1产生如下所述的效果。在使用模制工具70进行注入模制期间,如图12中所描绘的,在模具闭合状态下,盖板玻璃20的前表面20a被与上模具71的模制表面紧密接触的片板61覆盖。由于模制工具70的模具闭合力,上模具71使片板61与盖板玻璃20的前表面20a压接。
在此,片板61是弹性的并且其厚度为大约200μm,因此盖板玻璃20穿入片板61的内部。因此,片板61的从上方覆盖盖板玻璃20的凹槽部分21的一部分相对于凹槽部分21隆起而形成第一隆起部分66。此外,片板61的在盖板玻璃20的前表面20a的周边外侧的一部分相对隆起而形成第二隆起部分67。
详细地说,如图12中所描绘的,第一隆起部分66是由于在凹槽部分21的前表面20a与内侧表面21a之间形成的盖板玻璃20的拐角部分26穿入片板61而形成的。此外,第二隆起部分67是由于在凹槽部分21的前表面20a与侧表面21c之间形成的盖板玻璃20的拐角部分27穿入片板61而形成的。
以这种方式,盖板玻璃20与片板61紧密接触,其中凹槽部分21的拐角部分26和周边的拐角部分27穿入片板61。建立这种状态允许抑制注入到腔体73中的模制树脂材料60M在盖板玻璃20和片板61之间渗入或渗透。上述效果可以防止在盖板玻璃20的前表面20a上的模制树脂材料60M的潜在树脂毛刺60X。
如上所述,本技术改善盖板玻璃20侧以防止潜在树脂毛刺。因此,可以使用具有平坦模制表面的通用模制工具(诸如包括上模具71和下模具72的模制工具70)执行用于形成模制树脂部分60的注入模制,而不需要专用模具来防止潜在树脂毛刺。这允许消除或减少对模具的投资,从而使得能够廉价地执行树脂毛刺处理。此外,即使盖板玻璃20的尺寸或位置改变,或者有机基板10上的布局改变,也无需相应地准备专用模制工具,从而使得能够容易地执行树脂毛刺处理。
此外,在本实施例的固态成像装置1中,模制树脂部分60包括具有遮光效果的黑色树脂材料,并且盖板玻璃20中的凹槽部分21内部填充有形成模制树脂部分60的材料以形成凹槽内树脂部分62。在这种构造中,可以通过位于图像传感器11的光接收区域17的外周上方的凹槽部分21来提供遮光部分。这允许抑制由从坝状材料30反射的光造成的耀斑。在此,耀斑是指不希望的光被内部反射以造成光雾化、使图像的一部分或全部变白的现象。具体而言,耀斑如下发生。
如图11中所描绘的,在盖板玻璃20没有提供凹槽部分21的构造中,入射到盖板玻璃20上的光的一部分被坝状材料30反射,并且反射光到达图像传感器11的光接收区域17,如由光束L1所描绘的。耀斑是由来自坝状材料30的反射光到达光接收区域17而造成的。换句话说,在成像部分上出现光被坝状材料30反射的现象。
此外,为了抑制由来自坝状材料30的反射光造成的耀斑,如图13中所描绘的,一些措施通过印刷、蒸镀等在盖板玻璃20的前表面20a或后表面20b上形成遮光膜24。因而,可以阻挡到坝状材料30的光束L2。但是,这种措施要求附加的印刷步骤或气相沉积步骤或用于形成遮光膜24的任何其它步骤,从而增加了包括处理成本在内的成本。
因此,根据本实施例的固态成像装置1,如图14中所描绘的,由于凹槽内树脂部分62的黑色,凹槽部分21中的凹槽内树脂部分62不透光,因此起到遮光部分的作用。因而,如由光束L3所描绘的,凹槽内树脂部分62可以阻挡试图进入位于凹槽部分21下方的坝状材料30的光。因此,可以通过可选地调整凹槽部分21的位置、宽度、深度、形状等来有效地阻挡入射到坝状材料30的光。即,通过在盖板玻璃20上形成适当的凹槽部分21并在凹槽部分21中提供凹槽内树脂部分62,可以赋予坝状材料30的遮光功能。
如上所述,根据本实施例,固态成像装置1可以防止耀斑。特别地,用于坝状材料30的材料常常是很可能反射光的材料,因此在凹槽部分21中设有凹槽内树脂部分62的构造对于因来自坝状材料30的反射光而造成的耀斑是有效的。
此外,在本实施例的固态成像装置1中,以在盖板玻璃20的前表面20a的周边部分留下边际部分20d的方式,盖板玻璃20中的凹槽部分21形成在盖板玻璃20的边缘端部的内侧。这种构造可以有效地抑制潜在树脂毛刺和可能的耀斑。
例如,代替形成在盖板玻璃20中的凹槽部分21,如图15中所描绘,可以在盖板玻璃20X的光接收区域的外侧的周边部分中形成预定深度的台阶28以在盖板玻璃20X的周边部分中形成模制树脂材料60M的遮光部分。但是,这种构造引起如下所述的问题。
与没有阶梯部分28的情况一样,仅通过在盖板玻璃20的周边部分中提供阶梯28,压力难以集中在盖板玻璃20的片板61上。因此,在注入模制期间,模制树脂材料60M很可能渗入或渗透通过盖板玻璃20X的前表面。因而,在盖板玻璃20X的周边部分中设有台阶28的构造作为防止盖板玻璃20X的前表面上的潜在树脂毛刺的措施是不充分的。
相反,在本实施例的固态成像装置1中,凹槽部分21形成为在盖板玻璃20的前表面20a的周边部分中残留有边际部分20d。因而,压力很可能集中在片板61上以使盖板玻璃20能够穿入到片板61中,从而允许抑制潜在树脂毛刺。此外,即使在凹槽部分21中设有凹槽内树脂部分62以构成遮光部分的情况下,也可以在光接收区域17的附近部分地提供遮光部分,因此使得能够实现盖板玻璃20的充分强度。
<3.根据第二实施例的固态成像装置的构造示例>
现在,在本公开的第二实施例中,将描述固态成像装置1A的构造示例。如图16的平面图中所描绘的,根据第二实施例的固态成像装置1A与根据第一实施例的固态成像装置1的不同之处在于在盖板玻璃20中形成凹槽部分21的方式。
图17A中的平面图和图17B中的侧视图描绘了在根据第二实施例的固态成像装置1A中提供的盖板玻璃20。如图17A中所描绘的,在盖板玻璃20的前表面20a的光接收区域部分23的外侧的区域中,除了与类似于第一实施例中的凹槽部分的凹槽部分21对应的外凹槽部分分21X之外,还形成两个平行的内凹槽部分21Y作为凹槽部分21。所有的凹槽部分21各自设有凹槽内树脂部分62。注意的是,图17A是盖板玻璃20的平面图,并且图17B是盖板玻璃20的侧视图(从图17A中的箭头Z所指示的方向看)。
在平面图中盖板玻璃20的纬度方向(图16中的上下方向)上,内凹槽部分21Y形成在沿着盖板玻璃20的纵向方向(图16中的横向方向)的光接收区域部分23的外侧的两个位置处。两个内凹槽部分21Y沿着光接收区域部分23的边缘部分提供。两个内凹槽部分21Y各自在两个端侧向盖板玻璃20的侧表面20c开口。要注意的是,本实施例中的光接收区域部分23与第一实施例中的光接收区域部分23相比形成为纵向长的区域。
如上所述,盖板玻璃20包括沿着与盖板玻璃20在平面图中形状对应的矩形的四边之一的多个(在本实施例中为两个)凹槽部分21。即,在图16中所描绘的平面图中,提供总共六个凹槽部分21,包括沿着盖板玻璃20的水平相对侧中的每一个延伸的外凹槽部分21X和沿着盖板玻璃20的垂直相对侧中的每一个延伸的两个凹槽部分21,换句话说,一个外凹槽部分21X和一个内凹槽部分21Y。
在第二实施例中,形成两个内凹槽部分21Y。因而,例如,在图像传感器11的光接收区域17具有大纵横比的情况下,产生以下效果。即,如图16中所描绘的,四个外凹槽部分21X主要抑制具有遮光效果的模制树脂材料60M从盖板玻璃20的前表面20a渗入,从而有助于抑制潜在树脂毛刺。此外,沿着盖板玻璃20的光接收区域部分23的边缘部的两个外凹槽部分21X和两个内凹槽部分21Y主要用作光接收区域17的遮光部分,从而有助于抑制耀斑。如上所述,每个凹槽部分21可以发挥作用,可以防止潜在树脂毛刺,并且可以提高遮光效果。
此外,在本实施例中描述的示例中,在图16中所描绘的取向上,沿着盖板玻璃20的每个垂直侧形成一个凹槽部分21,并且沿着盖板玻璃20的每个水平侧形成两个凹槽部分21。但是,凹槽部分的数量没有特别限制。例如,可以沿着盖板玻璃20的四边中的每一个形成两个凹槽部分21,或者可以毫无问题地形成两个或更多个凹槽部分21。换句话说,根据本实施例,盖板玻璃20可以只需要沿着四个矩形侧中的至少一个包括多个凹槽部分21。
此外,可以提供更多相邻的凹槽部分21,并且可以在这些凹槽部分的每一个中提供凹槽内树脂部分62。这允许扩展遮光部分的面积。例如,在凹槽内树脂部分62被用于使一个凹槽部分21用作遮光部分的构造中,扩大遮光部分的面积要求将凹槽部分21刻设得更深或形成为像具有减小深度和增加宽度的带。这在盖板玻璃20的强度和成本方面不优选。另一方面,通过提供更多如本实施例中的相邻凹槽部分21,可以通过简单的处理来扩大遮光部分的面积,而没有如上所述的问题。
<4.根据第三实施例的固态成像装置的构造示例>
现在,在本公开的第三实施例中,将描述固态成像装置1B的构造示例。如图18中的平面图中所描绘的,根据第三实施例的固态成像装置1B与图1中所描绘的根据第一实施例的固态成像装置1的不同之处在于在盖板玻璃20中形成凹槽部分21的方式和遮光部分的构造。
图19A中的平面图和图19B中的侧横截面视图描绘了在根据第三实施例的固态成像装置1B中提供的盖板玻璃20。注意的是,图19B是沿着图19A中的线C-C截取的横截面视图。如图19A中所描绘,在盖板玻璃20的前表面20a的光接收区域部分23的区域的外侧的区域中,凹槽部分21包括连续延伸并包围光接收区域部分23的一个框架状凹槽部分21Z。框架状凹槽部分21Z具有预定的深度并因而在横截面视图中大致呈半圆形。
框架状凹槽部分21Z沿着盖板玻璃20的四边形成并且包括四个线性凹槽侧部分21c。相邻的凹槽侧部分21c在平面图中形成直拐角部分。框架状凹槽部分21Z将盖板玻璃20的前表面20a分离成与框架状凹槽部分21Z的内侧对应的矩形面部分20e和与框架状凹槽部分21Z的外侧对应的框架状面部分20f。框架状凹槽部分21Z沿着盖板玻璃20的外形延伸。如上所述,框架状凹槽部分21Z的形状像包围光接收区域部分23的外周边的矩形,并且被形成为相对于盖板玻璃20的侧表面20c闭合的部分。
框架状凹槽部分21Z通过蚀刻处理形成。但是,可以使用包括刀片75的切块机来形成框架状凹槽部分21Z。
框架状凹槽部分21Z是相对于盖板玻璃20的侧表面20c闭合的部分。在用于形成模制树脂部分60的注入模制中,防止模制树脂材料60M渗入框架状凹槽部分21Z中。因此,为了为框架状凹槽部分21Z提供遮光功能,如图19B中所描绘的,框架状凹槽部分21Z的内表面设有遮光膜35。
遮光膜35被形成为覆盖框架状凹槽部分21Z的整个内表面。遮光膜35是通过喷墨将黑色树脂涂敷到框架状凹槽部分21Z未埋入黑色树脂的厚度而形成的。
与第一实施例的情况同样地,在用于形成模制树脂部分60的注入模制中,本实施例的框架状凹槽部分21Z允许盖板玻璃20穿入片板61,并且可以抑制盖板玻璃20的前表面20a上的潜在树脂毛刺。此外,通过在框架状凹槽部分21Z的内表面上形成遮光膜35,可以在图像传感器11的光接收区域17的周围提供遮光部分,由此允许抑制由坝状材料30反射的光造成的耀斑。
在图20中所描绘的本实施例的变体中,对于框架状凹槽部分21Z形成有连通凹槽部分22。连通凹槽部分22形成在框架状凹槽部分21Z的外侧,换句话说,形成在前表面20a的框架状表面部分20f中。连通凹槽部分22在一个端侧与框架状凹槽部分21Z的内部连通并且在另一个端侧向盖板玻璃20的侧表面20c开口。因此,在用于形成模制树脂部分60的注入模制中,连通凹槽部分22形成使模制工具70的模制空间与框架状凹槽部分21Z的内部连通的通路部分。
在图20中所示的示例中,对于框架状凹槽部分21Z的对置的一对凹槽侧部分21c形成有两个连通凹槽部分22,并且与每个凹槽侧部分21c的大致中央部分连通。连通凹槽部分22例如比框架状凹槽部分21Z的宽度更小。
提供连通凹槽部分22使得能够通过注入模制向框架状凹槽部分21Z填充黑色模制树脂材料60M。即,连通凹槽部分22是用于将模制树脂材料60M引导到框架状凹槽部分21Z内并将框架状凹槽部分21Z内的残留空气排出的通路。框架状凹槽部分21Z中的模制树脂材料60M变成凹槽内树脂部分62,从而形成黑色遮光部分。
注意的是,形成连通凹槽部分22的方式不限于图20中所示的示例,并且不用说,连通凹槽部分22在根据模制树脂材料60M在注入模制期间在模具内的流动的最优位置处提供。在变体的构造中,与第一实施例中的凹槽部分21相比,可以缩短凹槽部分21的全长,从而允许节省凹槽部分21中模制树脂材料60M的量。
此外,在本实施例中,已经描述了其中提供有一个包围光接收区域部分23的框架状凹槽部分21Z的构造示例。但是,可以没有任何问题地提供围绕光接收区域部分23的多个框架状凹槽部分21Z。在这种情况下,框架状凹槽部分21Z可以分别指派主要抑制模制树脂材料60M的渗入的外框架状凹槽部分21Z和提供遮光功能的内框架状凹槽部分21Z的作用。因而,可以防止潜在毛刺,并且可以提高遮光效果。
[根据第一至第三实施例的固态成像装置中盖板玻璃的形状示例]
现在,将描述根据第一至第三实施例的固态成像装置1中的盖板玻璃20的形状示例。在上述实施例中,凹槽部分21的横截面形状为大致半圆形。但是,凹槽部分21的横向横截面形状不限于大致半圆形。例如,凹槽部分21的横向横截面形状可以是如图21A中所描绘的倒三角形(大致V形)21S,可以是如图21B中所描绘的四边形21T,或者可以是如图21C中所描绘的倒梯形21U。在横截面为倒三角形的情况下,通过喷墨在凹槽部分21中形成遮光膜35,或者凹槽部分21填充具有遮光效果的黑色树脂材料,并且光接收区域17的一部分被包围。然后,遮光膜可以阻挡以小于凹槽部分21的内侧表面21a的斜边与垂线之间的角度的入射角进入的光。此外,以较大的入射角进入的光从倒三角形21S的长边入射,并且在凹槽部分21的内侧表面21a的界面处被反射,反射光向图像传感器11的光接收区域17的外侧行进,从而允许防止潜在的耀斑。这也适用于凹槽部分21的横截面形状为倒梯形21U的情况。
在此,将描述其中图21A中所描绘的凹槽部分21的横截面形状为倒三角(大致V形)21S且遮光效果进一步提高的示例。具体而言,凹槽部分21旨在阻挡入射到坝状材料30的光。以下描述的本公开不仅是为了阻挡入射到坝状材料30的光,而且还防止入射到盖板玻璃20的光在与凹槽部分21的内侧表面21a的边界处被反射并进入图像传感器11。
因此,通过将凹槽部分21的横截面形成为倒三角形(大致V形)并以预定角度θ3形成内侧表面21a,可以构成防止从内侧表面21a反射的光进入图像传感器11的装置。下面将描述构造的示例。
图22是图示当光束入射到盖板玻璃20上时发生的折射的图。在图22中,当光束L6以入射角θ1入射到盖板玻璃20上时,光束L6以折射角θ2折射并且进入盖板玻璃20。换句话说,以入射角θ1入射的光L6以折射角θ2被折射并以角度θ2穿过盖板玻璃20。根据斯涅尔定律,这种关系由sinθ1/sinθ2=n表示。注意的是,n是折射率。
在此,以略小于90°的入射角θ1入射的光束L7类似地以折射角θc折射并进入盖板玻璃20。在这种情况下的折射角θc被称为临界角。理论上,入射角θ1为90°的折射角θ2与临界角θc对应。因此,折射角θ2的最大值与临界角θc对应。因而,光束L6在进入盖板玻璃20之后被折射并穿过盖板玻璃20的角度为θ2≤θc。注意的是,sin90°=1,因此关系表达式n=1/sinθc是从上述表达式导出的。
但是,实际上,固态成像装置1被结合到诸如相机之类的成像装置中,因此入射角θ1通常不可能为90°。图23是图示通过透镜实际入射的光束的折射角的最大值的图。在图23中,点P是透镜的主点(未描绘)。点A是凹槽部分21的更靠近主点P的端部。长度M1是在水平(主平面)方向上主点P与点A之间的距离。长度M2是在垂直(光轴)方向上主点P与点A之间的距离。
然后,在图23中,从主点P入射到点A的光L6的入射角θ11与相对于盖板玻璃20的最大入射角(下文中也称为“最大入射角θ11”)对应。此外,当此时的折射角被指定为θc1时,获得sinθ11/sinθc1=n,并且获得
θc1=sin-1(sinθ11/n)(1)。
另一方面,获得θ11=tan-1(M1/M2)(2),因此将等式(2)代入等式(1)以确定
θc1=sin-1sin[{tan-1(M1/M2)}/n](3)。
θc1小于临界角θc,并且获得
θc1≤θc(4)。
即,经由透镜在盖板玻璃20上的最大入射角θ11由等式(2)表达。然后,此时的折射角θc1与最大折射角(下文中也称为“最大折射角θc1”)对应,并且折射角的值由等式(1)或等式(3)表达。
现在,将参考图24至27描述入射角L6、凹槽部分21的内侧表面21a与垂线之间的角度θ3与最大折射角θc1之间的关系。
在θ3≥θc1的情况下,如图24中所描绘的,以最大入射角θ11入射的入射光L6在盖板玻璃20上的点A处以最大折射角θc1折射,并穿过盖板玻璃20。然后,在盖板玻璃20的后表面处,光以与最大入射角θ11相同的角度在水平(主面)方向上远离主点P的方向上被折射。在这种情况下,如图24中所描绘的,折射光不会辐射到图像传感器11的光接收区域17中。
然后,如图25中所描绘的,在θ3<θc1的情况下并且在角度θ3不是非常小的情况下,入射光L7在盖板玻璃20的前表面20a上以入射角θ12入射并以略小于最大折射角θc1的角度θc2被折射,并穿过盖板玻璃20。然后,光撞击在凹槽部分21的内侧表面21a上并从内侧表面21a反射,并且光在盖板玻璃20的后表面处发生折射并且从水平方向(主面)方向远离主点P的方向离开盖板玻璃20。在这种情况下,如图25中所描绘的,折射光不会辐射到图像传感器11的光接收区域17中。
现在,将描述即使当入射光L7撞击到凹槽部分21的内侧表面21a并且从内侧表面21a反射时入射光L7也不辐射到图像传感器11的光接收区域17中的角度θ3的最大值。
如上所述,角度θ3的最小值为θ3<θc1,并且撞击到凹槽部分21的内侧表面21a上的光从内侧表面21a反射并向铅垂下方行进。
具体而言,如图26中所描绘的,当入射光L7以入射角θ12入射到盖板玻璃20的前表面上时,入射光L7以折射角θc2折射,并穿过盖板玻璃20。当撞击在凹槽部分21的内侧表面21a上时,入射光L7从内侧表面21a反射。然后,入射光L7在垂直方向上向下穿过盖板玻璃20,并且在盖板玻璃20的后表面处,入射光L7离开盖板玻璃20并以0°的折射角直线行进。凹槽部分21的内侧表面21a与垂线之间的角度θ3与折射光不辐射到图像传感器11的光接收区域17中的最小值对应。
因此,凹槽部分21的内侧表面21a与垂线之间的角度θ3的最小值被确定为图26中的折射光不辐射到图像传感器11的角度。图27是图26中所描绘的入射光L7以入射角θ12入射到盖板玻璃20的表面20a的部分的放大视图。图27用虚线描绘了在入射光L6在点A处入射到盖板玻璃20上的情况下形成的入射光L6的虚拟路线。在这种情况下,入射光L6在点A处以最大折射角θc1被折射,并穿过用虚线描绘的虚拟路线。在此,当以入射角θ12入射到点B时,入射光L7以折射角θc2折射。然后,入射光L7穿过盖板玻璃20,并撞击在凹槽部分21的内侧表面21a上并从内侧表面21a反射。入射光L7然后在垂直方向上向下穿过盖板玻璃20。然后,入射光L7以0°的折射角离开盖板玻璃20的后表面并直线行进。
在此,在图27中,直线ACE与凹槽部分21的内侧表面21a对应。因而,在ΔACD中,获得∠CAD=θ3。此外,获得∠ECF=θ3。这是因为这两个角度都在光与垂线之间。然后,获得∠ACD=θ3。这是因为入射角等于反射角。
此外,获得∠ADB=θc2。因此,获得∠ADC=π-2xθ3。但是,∠ADB和∠ADC之和为π,因此获得∠ADB+∠ADC=π–(2xθ3)+θc2=π。
最后,θc2=2xθ3成立。
因此,角度θ3被确定为θ3=(θc2)/2(5)。
在此,随着点A更靠近点B,点C越来越靠近点A。
因此,折射角θc2与最大折射角θc1匹配,并且获得
θ3 = (θc1)/2 (6)。
即,如果角度θ3的最小值是最大折射角θc1的一半就足够了。
综上所述,凹槽部分21的内侧表面21a与垂线之间的角度θ3如下获得:
θ3 > (θc1)/2 (7)。
此外,将等式(3)代入等式(7)以确定:
θ3 > (θc1)/2 = sin-1sin[{tan-1(M1/M2)}/n]/2 (8)。
使用等式(8)允许确定凹槽部分21的内侧表面21a与垂线之间的角度θ3的最小值。
另一方面,角度θ3的最大值与注入模制树脂时不生成毛刺的角度对应,并且只需要可选地确定。
如上所述,盖板玻璃20中的凹槽部分21的横截面被形成为像倒三角形(大致V形),并且凹槽部分21的内侧表面21a与垂线之间的角度θ3以如下方式形成:θ3>(θc1)/2。这允许防止入射光L6从盖板玻璃20的凹槽部分21的内侧表面21a反射并进入图像传感器11。倒三角形状的凹槽部分21可以通过使用刀片75形成,刀片75在左右两侧各有角度θ3的切割边缘。即,根据本公开的满足等式(8)的凹槽部分21可以通过上面参考图4至10描述的制造方法来制造,并且不要求新的制造方法。注意的是,已经描述了形成为倒三角形(大致V形)的凹槽部分21,但是上述描述也适用于形成为如图21C中所描绘的倒梯形的凹槽部分21。此外,上述描述也适用于图28和29中的情况。
在此,内侧表面21a与垂线之间的角度θ3增加会使片板61与凹槽部分21的穿透接触变弱。在这种情况下,凹槽部分21的横截面形状可以形成为如图28中所描绘的。即,如图28中所描绘的,内侧面21a在凹槽部分21形成为大致V形,并且内侧表面21a的上端形成为作为穿透表面21g稍微垂直地延伸,因此允许片板61与凹槽部分21的穿透接触。在这种情况下,内侧表面21a与垂线之间的角度θ3需要满足θ3>(θc1)/2。
此外,凹槽部分21的横截面形状也可以如图29中所描绘的那样形成。即,图29中所描绘的凹槽部分21是将图28中所示的大致V形凹槽部分21在横向方向上一分为二而形成的,并且具有由双重划分产生的左侧部分的形状。不用说,相对的另一个凹槽部分21具有由双重划分产生的右侧部分的形状。具体而言,使用与垂直表面对应的第一穿透表面21g、形成从第一穿透表面21g延伸的倾斜表面的内侧表面21a以及被形成为从内侧表面21a的下端垂直延伸的第二穿透表面21h来形成像水平梯形的四边形。这种形成允许改善片板61与凹槽部分21的穿透接触。
<5.根据第四实施例的固态成像装置的构造示例>
现在,将描述根据本公开的第四实施例的固态成像装置1C的构造示例。图30是固态成像装置1C的平面图。此外,图31是沿着图30中的线Y-Y截取的横截面视图。固态成像装置1的第四实施例与固态成像装置1的第一实施例的不同之处在于凹槽部分21A和21B在盖板玻璃20中被刻设的位置。即,在第一实施例中,在盖板玻璃20的前表面20a上刻设凹槽部分21,而在第四实施例中,凹槽部分21被刻设成向盖板玻璃20的四边上的侧表面20c开口并包围图像传感器11的光接收区域17的外周。
在本实施例的盖板玻璃20的四边上的侧表面20c设有在与图像传感器11的光接收区域17对应的光接收区域部分23的外侧在前后方向上开口的凹槽部分21A,以及在横向方向上开口的凹槽部分21B,如图30和31中所描绘的。此外,盖板玻璃20如图32A中的平面图和图32B中的侧视图(从图32A中的箭头所指示的Y方向上看)中所描绘的那样构成。
具体而言,如图30和32中所描绘的,凹槽部分21A和凹槽部分21B在盖板玻璃20的光接收区域部分23的外侧沿着整个外周刻设在盖板玻璃20的相应侧表面20c上,以使光接收区域部分23相对于盖板玻璃20的每个侧表面20C向内侧的方式,其形状在平面图中呈矩形。因此,凹槽部分21A和凹槽部分21B(下文中共同表达时,四个凹槽部分被称为“凹槽部分21”。)在与图像传感器11的光接收区域17在平面图中的投影区域对应的光接收区域部分23的区域的外侧的区域的整个区域中形成,并且在前后方向和横向方向的四边上向侧表面20c开口。
如图32B中所描绘的,在盖板玻璃20中的每个凹槽部分21中,内侧表面21a被形成为彼此平行,在横向横截面视图中在厚度方向上具有一定宽度W,并且凹槽部分21的底表面21b被形成为与内侧面21a正交地延伸并且大致呈平坦表面状。凹槽部分21A在前后方向上具有一定深度D3,并且凹槽部分21B在横向方向上具有一定深度D4。特别地,凹槽部分21包括在横向截面视图中彼此平行且相对的内侧表面21a和与内侧表面21a正交地延伸并且形状大致类似于平坦表面的底表面21b,并且凹槽部分21的截面形状就像横向对称的矩形,如同32B中所描绘的。
凹槽部分21的深度D3和D4只要到达盖板玻璃20的光接收区域部分23的区域即可。在此,凹槽部分21的深度D3和D4各自是在深度方向上从盖板玻璃20的侧表面20c到凹槽部分21的底表面21b的尺度。
如图31中所描绘的,凹槽部分21在内部填充有与形成模制树脂部分60的材料对应的模制树脂材料60M,从而形成凹槽内树脂部分62。因此,形成凹槽内树脂部分62以遵循凹槽部分21和盖板玻璃20的形状并与模制树脂部分60连通。此外,凹槽内树脂部分62包括沿着形成凹槽部分21的内侧表面21a和底表面21b延伸的凹槽接触表面62a。否则,第四实施例的构造与第一实施例的构造相似,并省略其描述。
注意的是,仅作为示例,盖板玻璃20具有大约400至500μm的厚度。凹槽部分21A和21B具有大约100至250μm的宽度。凹槽部分21A和21B可以被确定为根据盖板玻璃20的外部尺度和光接收区域部分23的尺度具有任意宽度。此外,在固态成像装置1C和光接收区域17在平面图中都是正方形的情况下,尺度D3和深度D4可以是相同的尺度。
在本实施例的固态成像装置1C中,模制树脂部分60包括具有遮光效果的黑色树脂材料。因此,盖板玻璃20中的凹槽部分21在内部填充的凹槽内树脂部分62形成遮光膜24。这种构造使凹槽部分21比盖板玻璃20的前表面20a更靠近光接收区域的外周上方的区域。因此,形成本实施例的凹槽部分21允许遮光膜24形成得更靠近光接收区域17。
即,根据本实施例的固态成像装置1C,凹槽部分21中的凹槽内树脂部分62如图33中所示那样形成为黑色,因此不透光并用作遮光部分。因此,如由光束L4所描绘的,行进以进入位于凹槽部分21下方的坝状材料30的光可以被凹槽内树脂部分62阻挡。因此,通过可选地调整凹槽部分21的位置、宽度、深度、形状等,可以有效地阻挡入射到坝状材料30的光。因而,通过在穿过盖板玻璃20的侧表面20c的光接收区域部分23的区域的范围内形成适当的凹槽部分21并在凹槽部分21中提供凹槽内树脂部分62,可以提供具有遮光功能的坝状材料30。因此,可以抑制由坝状材料30反射的光造成的耀斑。
如上所述,根据本实施例的固态成像装置1C,遮光部分可以形成在凹槽部分21中更靠近盖板玻璃20的前表面20a的位于图像传感器11的光接收区域17的外周上方的部分的位置处。因此,可以提高防止耀斑的效果。特别地,坝状材料30的材常常有可能易反射光,因此在凹槽部分21中提供的凹槽内树脂部分62对由来自坝状材料30的反射光造成的耀斑是有效的。
此外,分别刻设成向盖板玻璃20的四边的侧表面20c开口的凹槽29与其中形成有模制树脂部分60的空间连通。因此,通过注入模制填充凹槽部分的模制树脂材料60M流入到开口于盖板玻璃20的侧表面20c的凹槽29中。然后,覆盖盖板玻璃20的整个前表面20a的片板61被模制树脂材料60M的流动吸引,并穿入由盖板玻璃20的表面20a和侧表面20c形成的拐角部分27中并与其紧密接触。这允许模制树脂材料60M被抑制渗入或渗透盖板玻璃20与片板61之间的接合表面,从而允许防止盖板玻璃20的前表面20a上的潜在树脂毛刺。
此外,通过在盖板玻璃20的前表面20a与侧表面20c之间形成锐角,即,通过提供具有锐角的拐角部分27,片板61穿入拐角部分27,从而允许片板61与盖板玻璃20的前表面20a之间的接触更近。这允许进一步防止盖板玻璃20的前表面20a上的潜在树脂毛刺。注意的是,凹槽部分21只要在盖板玻璃20的前后方向和横向方向的四个侧上形成即可,并且可以适当地形成在上下方向上耦合内侧表面21a的壁以便加强凹槽部分21。
<6.用于制造根据第四实施例的固态成像装置的方法>
[用于制造根据第四实施例的固态成像装置的方法的基本形式]
现在,将基于附图描述用于制造根据第四实施例的固态成像装置1C的方法的基本形式。图34是用于制造固态成像装置1C的方法的基本形式中盖板玻璃20的处理步骤的解释图。
在用于制造固态成像装置1C的方法中,首先,执行其中制备作为覆盖图像传感器11的前表面11a侧的构件的盖板玻璃20的步骤。
在制备盖板玻璃20的步骤中,制备具有预定尺度的矩形玻璃面板20A,其与参考图4描述的相似,并且被用作盖板玻璃20的材料。盖板玻璃20是通过将大尺寸的玻璃面板20A切割成各自具有预定尺寸的片而获得的。换句话说,玻璃板20是通过将玻璃面板20A切割并划分成矩形片而获得的。
因此,使用称为切块机并包括类似于参考图4描述的刀片75的装置将玻璃面板20A切割并划分为盖板玻璃20的片。
然后,在从划分产生的盖板玻璃20中,在横向方向的两个侧表面20c中形成凹槽29B,并且在前后方向上的两个侧表面20c中形成凹槽29A,凹槽29B和凹槽29A形成凹槽部分21。凹槽29A和29B使用包括用于切割的刀片75的切块机在盖板玻璃20中形成,如图34中所描绘的。凹槽29A和29B通过调整刀片75相对于盖板玻璃20的侧表面20c的深度位置并使用旋转的刀片75将盖板玻璃20的侧表面20c的一部分线性切割至预定深度而形成。
具体而言,如图34B中所描绘的,刀片75在旋转的同时(参见箭头A1)在水平方向(图34B中向右)上移动(参见箭头A2)以在水平方向上在上侧表面20c中刻设凹槽29A至预定深度D3。一旦凹槽29A在水平方向上的刻设结束,刀片75的方向就向右旋转90°并在垂直方向(图34B中向下)上移动以在垂直方向上在右侧表面20c中刻设凹槽29B至预定深度D4。
然后,执行类似的操作以在下侧表面20c上在水平方向(图34B中向左)上刻设凹槽29A至预定深度D3,然后在左侧表面20c上在垂直方向(图34B中向上)上刻设凹槽29B至预定深度D4。因此,凹槽29A和29B在前后方向和横向方向上形成在盖板玻璃20的侧表面20c中。凹槽29A和29B的深度通过根据盖板玻璃20的侧表面20c与光接收区域部分23之间的距离关系调整刀片75的深度来定义。此外,切块机也可以与上面划分玻璃面板20A的步骤中使用的切块机相同或不同。此外,刀片75可以更换为具有适当形状的另一个刀片。
注意的是,在上述盖板玻璃20中形成凹槽29A和29B的步骤中,已经描述了用于移动刀片的方法,但是在替代构造中,在固定刀片75的位置的情况下,盖板玻璃20可以被移动以刻设凹槽29A和29B。例如,在替代构造中,夹具(未描绘)可以被用于夹住盖板玻璃20,使盖板玻璃20的侧表面20c与刀片75的切割边缘接触,并平行移动盖板玻璃20,同时将凹槽29A和29B形成为预定深度D3和D4。即,以下方法是可能的。一旦凹槽29A或29B被刻设在一个侧表面20c中,盖板玻璃20就被旋转90°,并且凹槽29或凹槽29B被刻设在下一个侧表面20c中。每次刻设结束时,盖板玻璃20依次旋转90°,并且在所有的侧表面20c中刻设凹槽29A或29B。
此外,侧表面20c也可以朝着凹槽部分21侧倾斜,并且在盖板玻璃20的前表面20a与侧表面20c之间形成锐角,即,由前表面20a和侧表面20c可形成的拐角部分可以设有锐角。这使得片板61与盖板玻璃20的前表面20a的穿透接触能够进一步改善,从而允许防止在盖板玻璃20的前表面20a上的潜在树脂毛刺。
如上所述地执行制备盖板玻璃20的步骤。
接下来,除了盖板玻璃20的凹槽部分21向盖板玻璃20的四边上的相应侧表面20c开口并且凹槽内树脂部分62与模制树脂部分60连通以外,从图6的步骤到图10中所描绘的划分有机基板封装55的步骤与上述的步骤大致相同,并且省略其处理的描述。
[用于制造第四实施例的固体成像装置的方法的变体1]
将基于附图描述用于制造根据第四实施例的固态成像装置1C的方法的变体1。图35和36是用于制造根据第四实施例的固态成像装置1C的方法的变体1中的盖板玻璃20的处理步骤的解释图。变体1与基本形式的不同之处在于,盖板玻璃20是通过按此次序层压和键合通过划分产生并且包括大片(盖板玻璃20U)、中片(盖板玻璃20M)和大片(盖板玻璃20L)的三片玻璃而形成的。
在用于制造固态成像装置1C的方法的变体1中,首先,执行其中制备作为覆盖图像传感器11的前表面11a侧的构件的盖板玻璃20的步骤。
在制备盖板玻璃20的步骤中,首先,如参考图4对另一个步骤所述,制备通过将比在本实施例的基本形式中使用的玻璃面板更薄的玻璃面板20A切割和划分成矩形片所获得的盖板玻璃20U、盖板玻璃20M和盖板玻璃20L。
盖板玻璃20U形成盖板玻璃20的前表面20a和凹槽部分21的上内侧表面21a。盖板玻璃20U在平面图中的形状与盖板玻璃20的完全相同。在这种构造中,盖板玻璃20M在平面图中比盖板玻璃20U和盖板玻璃20L小并且比盖板玻璃20的光接收区域部分23的面积稍大。即,在这种构造中,盖板玻璃20在前后方向上小深度D3x2的尺度,并且在横向方向上小深度D4x2的尺度。盖板玻璃20M在盖板玻璃20M的周边侧表面上形成凹槽部分21的下内侧表面21b。盖板玻璃20L形成盖板玻璃20的下内侧表面21a和后表面20b,并且盖板玻璃20L在平面图中的形状与盖板玻璃20U的形状完全相同。
此外,彼此层压的三片盖板玻璃20U、20M和20L的厚度优选地与本实施例的基本形式的盖板玻璃20相同。例如,盖板玻璃20U、盖板玻璃20M和盖板玻璃20L中的每一个可以具有盖板玻璃20的厚度的三分之一的厚度,或者盖板玻璃20M可以具有比其它片盖板玻璃的厚度稍小的厚度的厚度。仅需要根据固态成像装置1C的封装的结构和形状适当地确定厚度的比率。
然后,如图36A中的侧视图中所描绘的,将盖板玻璃20U、盖板玻璃20M和盖板玻璃20L在垂直方向上按这个次序层压在一起并键合在一起。因此,在盖板玻璃20中,如图36A和36B中所描绘的,分别在盖板玻璃20的四边上的侧表面20c开口的凹槽29A和29B可以一直沿着前表面20a侧的光接收区域部分23的外侧的周边区域形成。
这种构造消除了一直沿着盖板玻璃20的侧表面20c的周边刻设凹槽29A和29B的步骤,并且仍然允许可靠地形成凹槽29A和29B。凹槽29A和29B填充有具有遮光效果的黑色模制树脂材料60M以形成遮光膜24。
其它步骤与根据本实施例的固态成像装置1C的制造方法的基本形式中的步骤相似,因此省略对这些步骤的描述。
[用于制造第四实施例的固体成像装置的方法的变体2]
将基于附图描述用于制造根据第四实施例的固态成像装置1C的方法的变体2。图37至39是用于制造固态成像装置1C的方法的变体2中盖板玻璃20的处理步骤的解释图。变体2与基本形式的不同之处在于,通过将通过划分形成凹槽部分21的下内侧表面21a和底表面21b而得到的盖板玻璃20L的周边切掉并在结果所得的盖板玻璃20L上层压盖板玻璃20L来形成盖板玻璃20。
在用于制造固态成像装置1C的方法的变体2中,首先,执行其中制备作为覆盖图像传感器11的前表面11a侧的构件的盖板玻璃20的步骤。
在制备盖板玻璃20的步骤中,首先,如参考图4对另一个步骤所描述的,制备通过将玻璃面板20A切割和划分成矩形片而获得的盖板玻璃20U和盖板玻璃20L。盖板玻璃20U形成盖板玻璃20的前表面20a和凹槽部分21的上内侧表面21a,并且盖板玻璃20L在平面图中的形状与盖板玻璃20的完全相同。盖板玻璃20L形成盖板玻璃20的凹槽部分21的下内侧表面21a和底表面21b,并且盖板玻璃20L在平面图中的形状与盖板玻璃20的完全相同。因此,盖板玻璃20U和盖板玻璃20L在平面图中是完全相同的。
首先,如图37的侧视图中所描绘的,制备盖板玻璃20L。然后,使用包括刀片75的切块机将盖板玻璃20L的周边切掉。即,前后方向的周边被切割掉宽度D3的尺度,并且横向方向的周边被切割掉宽度D4的尺度。
因此,在盖板玻璃20L中,如图38的侧视图中所描绘的,盖板玻璃20的凹槽部分21的下内侧表面21a和底表面21b在前表面20La侧一直沿着光接收区域部分23的外侧的周边区域形成。如上所述,盖板玻璃20L的制备完成。
[用于制造第四实施例的固体成像装置的方法的变体3]
此外,也可以在划分之前的玻璃面板20A上直接执行覆盖板玻璃20L的周边的切断步骤,而不是通过上述划分产生的玻璃面板20A片上执行。
具体而言,首先制备玻璃面板20A。
然后,如图40A和40B中所描绘的,包括刀片75的切块机用于在水平方向和垂直方向上切掉玻璃面板20A的除与盖板玻璃20L的前表面20La对应的部分以外的部分(图40B中的凹槽29C、29D、29E和29F)。在这种情况下,要从玻璃面板20A的周边部分移除的凹槽29C的宽度D3与和凹槽部分21A的内侧表面21a的尺度对应的深度D3对应。此外,如图40B中所看到的要从在前后方向上彼此相邻的玻璃面板20A的前表面20La之间移除的凹槽29D的宽度D5等于凹槽29C的宽度D3的两倍加上用于用切割线25切割的切割边际。
因此,用切割线25切割和划分类似地导致与凹槽部分21A的内侧表面21a的尺度对应的凹槽29D的深度D3。
此外,要从玻璃面板20A的周边部分移除的凹槽29E的宽度D4与和凹槽部分21B的内侧表面21a的尺度对应的深度D4对应。此外,如图40A和40B所看到的要从在横向方向上彼此相邻的玻璃面板20A的前表面20La之间移除的凹槽29F的宽度D6等于凹槽29E的宽度D4的两倍加上用于用切割线25切割的切割边际。
因此,类似地,用切割线25切割和划分导致与凹槽部分21B的内侧表面21a的尺度对应的凹槽29F的深度D4。
另外,如图40A中所描绘的,要被切除的深度D7与凹槽部分21的底表面21b在厚度方向上的尺度对应。
然后,使用包括刀片75的切块机在切割线25的位置处切割和划分玻璃面板20A。由此,在盖板玻璃20L的周边部分中获得设有凹槽部分21的下内侧表面21a和底表面21b的盖板玻璃20L。在这种情况下,划分形成周边部分中的凹槽29C和由于双划分成槽29A而产生的凹槽29D中的每一个,并且形成周边部分中的凹槽29E和由于双划分成槽29B而产生的凹槽29E中的每一个。
如图39中的侧视图中所描绘的,盖板玻璃20U层压并键合到盖板玻璃20L的前表面20La上。因此,可以形成向盖板玻璃20的四边的侧表面20c开口的凹槽部分21A和21B。
这种构造允许一起刻设凹槽21A和21B,消除了用于一直沿着每片玻璃盖20的侧表面20c的整个周边刻设凹槽29A和29B的需要。此外,凹槽29A和29B分别向着盖板玻璃20的四边的侧表面20c开口可以可靠地形成在前表面20a侧上的光接收区域部分23的外侧的周边部分。凹槽29A和29B填充有具有遮光效果的黑色模制树脂材料60M以形成遮光膜24。
其它步骤与用于制造根据本实施例的固态成像装置1C的方法的基本形式中的步骤相似,因此省略对这些步骤的描述。
注意的是,彼此层压的盖板玻璃20U和盖板玻璃20L的厚度期望地与本实施例的基本形式的盖板玻璃20相同。例如,盖板玻璃20U和盖板玻璃20L可以各自具有盖板玻璃20的厚度的三分之一或三分之二的厚度。厚度的比率仅需要根据固态成像装置1C的封装的结构和形状适当地确定。
[根据第四实施例的固态成像装置中盖板玻璃的形状示例]
注意的是,在上述本实施例中,盖板玻璃20的凹槽部分21具有大致矩形横截面形状,但凹槽部分21的横截面形状并不限于大致矩形形状。凹槽部分21的底表面10b可以具有例如图41中所描绘的大致半圆形横截面形状或图42中所描绘的倒梯形横截面形状。这种形成允许集中于底表面21b与内侧表面21a之间的应力被减轻。然后,用黑色模制树脂材料60M在图41和42中所描绘的凹槽部分21内部填充,并且凹槽内树脂部分62形成遮光膜24。
此外,横截面形状可以是如图43中所描绘的倒三角形(大致V形)、图44中所描绘的直角三角形或图45中所描绘的垂直倒直角三角形。在这些情况下,凹槽部分21内部填充有黑色模制树脂材料60M以形成遮光膜24,从而允许遮光膜24阻挡以小于顶角的入射角进入的光。此外,即使在以较大入射角进入的光在倒三角形的长边上入射并在凹槽部分21的界面处反射的情况下,反射光也被反射到图像传感器11的光接收部分的外侧。这允许防止潜在的耀斑。这也适用于凹槽部分21的横向截面形状为倒梯形的情况。
<7.根据第五实施例的固态成像装置的构造示例>
现在,将描述根据第五实施例的固态成像装置1D的构造示例。根据第五实施例的固态成像装置1D与根据第一实施例的固态成像装置1的不同之处在于,在第五实施例中,盖板玻璃20的后表面20b设有凹槽部分21D。
图46是根据第五实施例的固态成像装置的平面图。此外,图47是沿着图46中的线D-D截取的横截面视图。根据本实施例的固态成像装置1D使用图48中的盖板玻璃20并且在盖板玻璃20的前表面20a中设有凹槽部分21并在后表面20b中设有凹槽部分21D,如图46和47中所描绘的。
即,在第一实施例中,如图1和2中所描绘的,凹槽部分21仅在盖板玻璃20的前表面20a中形成。相反,在第五实施例中,盖板玻璃20的前表面20a设有凹槽部分21,后表面20b设有凹槽部分21D,并且凹槽部分21和凹槽部分21D包围与图像传感器11的光接收区域17对应的光接收区域部分23的外周,如图46、47和48中所描绘的。
将更详细地描述本实施例中的凹槽部分21和凹槽部分21D。在盖板玻璃20的前表面20a中形成的凹槽部分21在图像传感器11的光接收区域17的外侧提供,在平面图中与图像传感器11的外形匹配,并且以预定距离彼此平行地提供,如图46至48中所描绘的。换句话说,凹槽部分21与第一实施例的图3中的相似。
在盖板玻璃20的后表面20b中形成的凹槽部分21D在图像传感器11的光接收区域17的外侧在坝状材料30的涂敷位置处提供,在平面图中与图像传感器11的外形匹配,并且以预定距离彼此平行地提供,如图46至48中所描绘的。
凹槽部分21、凹槽部分21D和光接收区域17之间的位置关系将参考图49更详细地描述。图49是图示第五实施例的凹槽部分21D和下面描述的第六实施例的凹槽部分21E的结构的横截面视图。在第六实施例中,没有提供凹槽部分21,因此图49用交替的一长两短虚线描绘凹槽部分21。
如图49中所描绘的,凹槽部分21D部署在图像传感器11的外侧比凹槽部分21更远离图像传感器11距离d1。即,凹槽部分21D在距凹槽部分21的外周距离d1处形成像包围图像传感器11的矩形。
此外,凹槽部分21D具有大于坝状材料30涂敷在其上的宽度的宽度,该宽度使得能够将坝状材料30插入凹槽部分21D中。因此,当坝状材料30的尖端插入凹槽部分21D时,坝状材料30在凹槽部分21D的底部(顶表面)在水平方向上被压出,并嵌合在凹槽部分21D中。如图49中所描绘的,坝状材料30的形状大致像伞形。
因此,凹槽部分21D的周边端表面与坝状材料30的端表面形成具有距离d2的檐21Ea。
在凹槽部分21D与坝状材料30的键合中,将坝状材料30的尖端插入凹槽部分21D,并且在凹槽部分21D的底部(顶表面)将坝状材料30压出并且嵌合在凹槽部分21D中,并在凹槽部分21D的内周面的整个表面上键合到凹槽部分21D。此外,与简单的键合到盖板玻璃20的后表面20b相比,这种键合涉及大的键合面积,牢固地键合和固定盖板玻璃20。
在此,下面将详细描述其中提供凹槽部分21D以允许盖板玻璃20经由坝状材料30键合并固定到有机基板10上的两种固定方法。
图50至53图示了第一方法的示例,其中将坝状材料30涂敷到图像传感器11侧,并且其中盖板玻璃20以从上面重叠在坝状材料30上的方式键合到坝状材料30。
首先,如图50中所描绘的,将图像传感器11键合到有机基板10上,并通过键合线14完成电极焊垫13与引线端子15之间的连接。可以理解的是,实际上,图像传感器11规则地布置在并键合到有机基板片10A上,如图6中所描绘的。但是,在此,为了便于理解的描述,将描述其中盖板玻璃20键合并固定到一个有机基板10上的示例。
然后,如图51中所描绘的,将坝状材料30涂敷到键合线14键合到的电极焊垫13上。坝状材料30沿着盖板玻璃20的外形和整个周边涂敷到盖板玻璃20上,在平面图中呈矩形框架状。坝状材料30的形状像壁。
然后,如图52中所描绘的,盖板玻璃20从上方覆盖在图像传感器11上。
然后,如图53中所描绘的,盖板玻璃20直线下降并从上方覆盖在所涂敷的坝状材料30上。如图51中所描绘的,所涂敷的坝状材料30的尖端设有大致半圆形的突出横截面。因此,当盖板玻璃20覆盖在坝状材料30上时,如图49中所描绘的,坝状材料30的大致半圆形的尖端在箭头K1方向上插入盖板玻璃20中的凹槽部分21D。然后,在与凹槽部分21D的底部(顶表面)接触时,坝状材料30在水平方向(箭头K2方向)上沿着底表面被压出,并嵌合到凹槽部分21D中。
因此,即使在坝状材料30的涂敷位置与凹槽部分21D的中心稍有未对准的情况下,坝状材料30的尖端也插入到凹槽部分21D内,并且坝状材料30在水平方向(箭头K2方向)上沿着凹槽部分21D的底部(顶表面)被压出。因此,坝状材料30被压出到凹槽部分21D中的空余空间中并且以凹槽部分21D内部填充有坝状材料30的方式嵌合在凹槽部分21D中。因此,坝状材料30的涂敷位置的未对准被修正。此外,即使在坝状材料30有少量伸出的情况下,因为凹槽部分21D的周边侧表面在垂直方向形成,所以坝状材料30被向下推(箭头K3方向)。因此,坝状材料30不会在盖板玻璃20的后表面20b的水平面方向上展开并突出,而是被收纳在凹槽部分21D的内部。这种构造为坝状材料30本身提供了一定的高度。这使得可以降低盖板玻璃20的高度。
现在,将描述其中将盖板玻璃20键合并固定到如上所述的一个有机基板10上的第二方法的示例。图54至56图示了其中将坝状材料30涂敷到盖板玻璃20侧并从上方覆盖在图像传感器11上并键合到图像传感器11的方法。
与图50类似,图54的左图描绘了电极焊垫13与引线端子15之间的连接通过键合线14完成的状态。此外,图54的右图描绘了坝状材料30被涂敷到盖板玻璃20的凹槽部分21D中。
在这种状态下,盖板玻璃20被倒置。
然后,如图55中所描绘的,盖板玻璃20以从上方覆盖在图像传感器11上的方式放置在图像传感器11上。
然后,如图56中所描绘的,盖板玻璃20直线下降,并将涂敷在凹槽部分21D内的坝状材料30从上方重叠在电极焊垫13上。如图55中所描绘的,所涂敷的坝状材料30的尖端具有向下突出的大致半圆形横截面。然后,当与键合线14和电极焊垫13接触时,该尖端在水平方向上被压出。因此,如参考图53所述,可以将坝状材料30涂敷到电极焊垫13的整个表面。
此外,即使在微量坝状材料30伸出的情况下,坝状材料30的通过伸出的这个被推出量也在水平方向(箭头K2的方向)上沿凹槽部分21D的底部(顶表面)被压出,同时沿着电极焊垫13被涂敷。因此,坝状材料30不会在位于电极焊垫13上方的盖板玻璃20的后表面20b的水平面方向上伸出。
此外,电极焊垫13与图像传感器11的光接收区域17之间存在预定距离,从而防止坝状材料30伸出到光接收区域17中。
此外,将参考图示比较示例的图57更详细地描述凹槽部分21D的效果。图57中所描绘的盖板玻璃20不包括凹槽部分21D。图57与图53中的状态对应,其中在图51中所描绘的状态下将不具有凹槽部分21D的盖板玻璃20从上方重叠在坝状材料30上并键合到坝状材料30。
如图51中所描绘的,涂敷到电极焊垫13的坝状材料30的尖端设有大致半圆形的横截面形状。因此,当玻璃盖20的后表面20b与大致为半圆形的坝状材料30的尖端接触时,坝状材料30在向下的力下被向下推。但是,电极焊垫13存在于下方,因此为了维持坝状材料30的体积,坝状材料30自身在水平方向上被压出。因此,例如在涂敷大量坝状材料30的区域中,坝状材料30在水平方向上被推出后表面20b并伸出。然后,伸出的坝状材料30可以进入光接收区域部分23并阻挡入射在光接收区域17上的光。此外,光束L5可以撞击在伸出的坝状材料30上并被伸出的坝状材料30反射并辐射到光接收区域17。
如上所述,提供凹槽部分21D允许防止坝状材料30从盖板玻璃20的后表面20b被压出并进入光接收区域部分23。
此外,可以增加盖板玻璃20与坝状材料30之间的键合面积,从而使盖板玻璃20可以经由与有机基板10紧密接触的坝状材料30牢固地键合并固定到有机基板10。因此,例如,在焊接步骤中将固态成像装置1D通过回流炉的情况下,即使固态成像装置1D经受260℃的高温以提高腔体5的内部压力,也可以减少诸如盖板玻璃20脱落之类的缺陷。
此外,坝状材料30在键合到凹槽部分21D时嵌合到凹槽部分21D中,因此盖板玻璃20的键合位置不太可能未对准,并且盖板玻璃20可以被键合并固定到预定位置。
此外,防止坝状材料30的过多部分突出到光接收区域部分23上而阻挡入射到光接收区域17上的光。
此外,如图49中所描绘的,凹槽部分21D部署在比在盖板玻璃20的前表面20a上提供的凹槽部分21更靠外侧。此外,凹槽部分21D部署在距凹槽部分21的距离d1处,防止光束L5撞击坝状材料30并被坝状材料30反射并被辐射到光接收区域17。
注意的是,在以上描述中,参考图49描述的凹槽部分21D的底部(顶表面)呈大致在水平方向上延伸的形状,但不限于在水平方向上延伸的形状。例如,底部可以设有任何横截面形状,诸如横截面图中的大致半圆形、大致半卵形、大致半椭圆形、大致抛物线形、大致倒悬链线、大致倒梯形或大致倒三角形。设有这种横截面形状允许调整坝状材料30的流动和键合期间使用的坝状材料30的量。
<8.根据第六实施例的固态成像装置的构造示例>
现在,将描述根据本公开的第六实施例的固态成像装置1E的构造示例。根据第六实施例的固态成像装置1E与根据第五实施例的固态成像装置1D的共同点在于,这两个固态成像装置都设有与盖板玻璃20的后表面20b中的凹槽部分21D对应的凹槽部分21E。但是,根据第六实施例的固态成像装置1E与根据第五实施例的固态成像装置1D的不同之处在于,在第六实施例中,盖板玻璃20的前表面20a不设有凹槽部分21。
即,在第六实施例中,如图57中盖板玻璃20的平面图和侧视图中所描绘的,凹槽部分21E被形成为在盖板玻璃20的后表面20b上包围图像传感器11的光接收区域部分23的外周。但是,盖板玻璃20的前表面20a不设有凹槽部分21。
在此,图58是根据第六实施例的固态成像装置1E的平面图。此外,图59是沿着图58中的线E-E截取的横截面视图。如图58和图59中所描绘的,如上所述,盖板玻璃20的后表面20b设有凹槽部分21E。与第五实施例的情况一样,凹槽部分21E具有比坝状材料30的涂敷宽度大端表面之间的距离d2的宽度,如图49中所描绘的。在这种形成中,当盖板玻璃20重叠在所涂敷的坝状材料30上时,将坝状材料30的尖端在箭头K1方向插入并与凹槽部分21E的底部(顶表面)接触,并将坝状材料30在水平方向(箭头K2的方向)然后在箭头K3的方向上压出。因而,凹槽部分21E内部填充有坝状材料30,其在横截面视图中形成大致伞形。这种构造使得能够降低盖板玻璃20的高度。
如上所述,在本实施例中,在图59中的盖板玻璃20的后表面20b中形成并与凹槽部分21D对应的凹槽部分21E具有与第五实施例的示例相同的效果。此外,下面将描述本实施例的独特效果。
本实施例的凹槽部分21E是通过在内周表面上形成粗糙表面21Eb而获得的。通过提供粗糙表面21Eb,透射通过盖板玻璃20的光束L5撞击在形成在凹槽部分21E的底部(顶表面)和周边侧表面上的粗糙表面21Eb并被其漫反射。此外,如上所述,坝状材料30嵌合在凹槽部分21E中。此外,凹槽部分21E具有比坝状材料30的涂敷宽度大端表面之间的距离d2的宽度,因此坝状材料30的横截面形状大致为伞形,具有突出的檐21Ea。因此,光束L5被形成在伞状凹槽部分21E的内周表面上的粗糙表面21Eb漫反射。此外,光束L5被凹槽部分21的檐21Ea挡住并且不会直接撞击在坝状材料30上。因此,防止光束L5撞击在坝状材料30上并被坝状材料30反射,并且没有反射光辐射到光接收区域17。因此,可以产生遮光效果。
粗糙表面21Eb的算术平均粗糙度Ra例如为0.2μm至50μm,优选地0.2μm至5μm。但在实施方式中,也可以使用其他值,并且只需要取最优值。简而言之,只要在凹槽部分21E的整个内周表面上提供的粗糙表面21Eb造成漫反射,从而产生遮光效果即可。
此外,提供粗糙表面21Eb增加了在坝状材料30与粗糙表面21Eb之间生成的键合力。因此,可以抑制由于回流焊或长期变化等造成的热应力而引起的潜在缺陷,诸如坝状材料30从盖板玻璃20上脱落。
此外,凹槽部分21E的中心可以与坝状材料30的涂敷位置的中心对准,但是可以与图像传感器11的光接收区域17的方向上坝状材料30的涂敷位置的中心未对准。然而,应当确保距离d1。这种形成提供了突出的檐21Ea,从而允许距离d2进一步增加。这进一步增强了遮光效果。
此外,在本实施例的凹槽部分21E的另一个实施例中,可以在内周表面上形成黑色遮光膜35。通过在凹槽部分21E中提供黑色遮光膜35,透射通过盖板玻璃20的光束L5被形成在凹槽部分21E的内周表面上的遮光膜35阻挡。因此,防止光束L5直接撞击在坝状材料30上并被坝状材料30反射,并且没有反射光辐射到光接收区域17。因此,可以增强遮光效果。
如上所述,根据本实施例,可以产生与第五实施例中描述的相似的效果,并且在盖板玻璃20的前表面20a不提供凹槽部分21的情况下,能够发挥遮光效果。因此,可以减少工时,从而允许降低成本。
<9.用于制造根据第五实施例和第六实施例的固态成像装置的方法>
[用于制造根据第五实施例的固态成像装置的方法]
现在,将基于附图描述用于制造根据第五实施例的固态成像装置1D的方法。图61A是在用于制造固态成像装置1D的方法中处理盖板玻璃20的步骤的解释图中的前视图。此外,图61B是解释图中的平面图。注意的是,为了易于理解的描述,将参考图61描述处理一片盖板玻璃20的示例。
如图61中所描绘的,在盖板玻璃20的后表面20b中,使用切块机的刀片75在垂直方向和水平方向上沿着电极焊垫13的坝状材料30被涂敷的部署位置刻设凹槽29D。一旦后表面20b中的刻设结束,就将盖板玻璃20上下颠倒,并且使用切块机的刀片75在垂直方向和水平方向上沿着前面20a的光接收区域部分23的外周边刻设凹槽29。
注意的是,图61图示了用于处理单片盖板玻璃20的方法的示例。但是,实际上,如图4和5中所描绘的,凹槽部分21等在玻璃面板20A中的多片盖板玻璃20中被处理,其随后被划分。
在用于制造固态成像装置1D的方法中,首先,执行其中制备作为覆盖图像传感器11的前表面11a侧的构件的盖板玻璃20的步骤。
在制备盖板玻璃20的步骤中,具有预定尺度的矩形盖板玻璃20如第一实施例中所述进行处理。
具体而言,在盖板玻璃20的后表面20b上,形成凹槽部分21D的凹槽29D沿着盖板玻璃20的相应侧被刻设。使用如图61中所描绘的被称为切块机的装置,凹槽29D在盖板玻璃20的后表面20b中被刻设,如在第一实施例中参考图4A和5A所描述的。
然后,将盖板玻璃20上下颠倒,并且沿着盖板玻璃20的侧面刻设形成盖板玻璃20中的凹槽部分21的凹槽29。类似地,使用称为切块机的装置在盖板玻璃20的前表面20a中刻设凹槽29。
注意的是,凹槽29和凹槽29D可以以任何次序被刻设,但是优选地使用涉及到划伤前表面20a侧的可能性较低的次序。
凹槽29D在凹槽29的外侧进一步刻设距离d1。此外,凹槽29与凹槽29D之间的宽度通过调整切块机的刀片75的宽度来调整。
注意的是,对于盖板玻璃20A的凹槽部分29的处理,凹槽29只需要在与通过划分获得的盖板玻璃20对应的区域部分中形成即可,并且凹槽29不一定需要被形成为到达玻璃面板20A的端部。更确切地说,在本实施例中,由于能够维持机械强度,因此凹槽不到达端部是优选的。
如参考图61所述,在玻璃面板20A中在水平方向和垂直方向上刻设凹槽29之后,执行划分玻璃面板20A的步骤。划分的步骤与第一实施例中的描述类似,并且忽略该步骤的描述。
因此,可以获得如图46中所描绘的多片盖板玻璃20,每片盖板玻璃的形状都呈矩形板。
注意的是,凹槽29和凹槽29D的刻设不限于用切块机的处理,并且可以通过蚀刻或激光机加工来执行。
用于制造根据第五实施例的固态成像装置1D的方法的后续部分与第一实施例中的相似,并且省略对该部分的描述。
[用于制造根据第六实施例的固态成像装置的方法]
现在,将描述用于制造根据第六实施例的固态成像装置1E的方法。图62A是用于制造固态成像装置1E的方法中处理盖板玻璃20的步骤的解释图的主视图。此外,图62B是解释图中的平面图。注意的是,为了易于理解的描述,将参考图62描述处理一片盖板玻璃20的示例。
在用于制造根据第六实施例的固态成像装置1E的方法中制备盖板玻璃20的步骤中,在玻璃面板20A的处理中,不必在构成玻璃面板20A的盖板玻璃20的前表面20a中刻设凹槽29。即,凹槽29D只需要专门在盖板玻璃20的后表面20b中刻设。
然后,在凹槽部分21E的内周表面上形成粗糙表面21Eb。粗糙表面21Eb可以通过喷砂形成。此外,通过适当地选择切块机的刀片75的粗糙度(号数)来刻设凹槽29E,在刻设凹槽29E时,可以同时形成粗糙表面21Eb。
此外,代替形成粗糙表面21Eb,遮光膜35也可以通过使用喷墨系统在凹槽29E的内周表面涂敷黑色树脂而形成。
在其它方面,用于制造根据第六实施例的固态成像装置1E的方法与第五实施例的固态成像装置1D的制造方法相同,因此省略进一步的描述。
<10.电子装备的构造示例>
图63被用于描述根据上述实施例的固态成像装置1应用于电子装备的应用示例。注意的是,该应用示例对于根据第一至第六实施例的固态成像装置是通用的。
固态成像装置1一般而言适用于使用图像捕获部分(光电转换部分)的电子装备,诸如成像装置(诸如数码相机或摄像机)、具有成像功能的便携式终端装置或者在图像读取部分中使用固态成像元件的复印机。固态成像装置1可以被形成为一个芯片,或者可以是其中成像部分和信号处理部分或光学系统被封装在一起的具有成像功能的模块化形式。
如图63中所描绘的,作为电子装备的成像装置200包括光学部分202、固态成像装置1、作为相机信号处理电路的DSP(数字信号处理器)电路203、帧存储器204、显示部分205、记录部分206、操作部分207和电源部分208。包括信号线和馈线的总线用于将DSP电路203、帧存储器204、显示部分205、记录部分206、操作部分207和电源部分208彼此连接。
光学部分202包括多个透镜,并捕获来自被摄体的入射光(图像光)以在固态成像装置1的成像表面上形成图像。固态成像装置1将通过光学部分202在成像表面上形成为图像的入射光量转换成像素单位的电信号,以将电信号作为像素信号输出。
显示部分205包括例如面板显示装置,诸如液晶面板或有机EL(电致发光)面板,以显示由固态成像装置1捕获的移动图像或静止图像。记录部分206在诸如硬盘或半导体存储器之类的记录介质中记录由固态成像装置1捕获的移动图像或静止图像。
操作部分207在用户的操作下发出用于成像装置200的各种功能的操作命令。电源部分208将与用于DSP电路203、帧存储器204、显示部分205、记录部分206和操作部分207的操作电源对应的各种电源适当地提供给这些供给目标。
根据上述成像装置200,可以抑制固态成像装置1中的潜在树脂毛刺,并且防止潜在的耀斑。因此,可以获得高质量的捕获的图像。
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,不用说,除上述实施例以外的实施例是可能的,并且可以根据设计等对实施例进行各种改变而不背离根据本公开的技术构思。此外,本文描述的效果仅仅是说明性而非限制性的,并且可以产生其它效果。此外,可以适当地组合上述实施例的构造和变体的配置。
注意的是,本技术可以如下配置。
(1)
一种固态成像装置,包括:
基板;
图像传感器,设置在所述基板上;
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上;以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的前表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
(2)
一种固态成像装置,包括:
基板;
图像传感器,设置在所述基板上;
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上;以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的侧表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
(3)
一种固态成像装置,包括:
基板;
图像传感器,设置在所述基板上;
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上;以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的后表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
(4)
根据上述(1)或(2)所述的固态成像装置,其中
所述模制树脂部分包括具有遮光效果的材料,以及
所述凹槽部分在内部填充有形成所述模制树脂部分的材料。
(5)
根据上述(1)至(4)中的任一项所述的固态成像装置,其中
所述透明构件是矩形板状的构件,以及
所述凹槽部分沿着所述透明构件的四边形成。
(6)
根据上述(1)、(4)或(5)所述的固态成像装置,其中
所述透明构件包括沿着所述透明构件的四边中的至少一边的多个所述凹槽部分。
(7)
根据上述(1)至(6)中的任一项所述的固态成像装置,其中
所述凹槽部分被成形为包围所述光接收区域的外周的矩形状。
(8)
根据上述(1)至(7)中的任一项所述的固态成像装置,其中
遮光膜形成在所述凹槽部分的内表面上。
(9)
根据上述(2)所述的固态成像装置,其中
所述透明构件的前表面和所述侧表面之间的拐角部分具有锐角。
(10)
根据上述(3)所述的固态成像装置,其中,
在所述透明构件的前表面和所述后表面中,所述凹槽部分形成在所述图像传感器的所述光接收区域的外侧的区域中。
(11)
根据上述(3)或(10)所述的固态成像装置,其中
形成在所述透明构件的所述后表面中的所述凹槽部分以使所述透明构件的所述支撑部分嵌合到所述凹槽部分中的方式形成。
(12)
根据上述(3)、(10)或(11)所述的固态成像装置,其中
形成在所述透明构件的所述后表面中的所述凹槽部分被设置成宽度比所述透明构件的所述支撑部分的宽度大。
(13)
根据上述(3)或(10)至(12)中的任一项所述的固态成像装置,其中
形成在所述透明构件的所述后表面中的所述凹槽部分在所述凹槽部分的内周表面上设有粗糙表面。
(14)
一种固态成像装置,包括:
透明构件,被成形为矩形板状;以及
凹槽部分,沿着所述矩形板的四边形成在所述透明构件的前表面中,并且具有在斜边与垂线之间具有角度θ3的V形或倒梯形,该角度大于最大折射角θc1的一半。
(15)
根据上述(14)所述的固态成像装置,其中
所述凹槽部分被成形为围绕图像传感器的光接收区域的外周的矩形状。
(16)
根据上述(14)或(15)所述的固态成像装置,其中
所述凹槽部分在内部设有遮光膜或者填充有具有遮光效果的材料。
(17)
一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:
在与图像传感器的前表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,制备透明构件作为覆盖所述前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分的至少一侧开口到所述透明构件的侧表面;
将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由支撑部分设置在每个所述图像传感器上;
通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及
将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
(18)
一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:
在与图像传感器的前表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,制备透明构件作为覆盖所述前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分开口到所述透明构件的侧表面;
将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由支撑部分设置在每个所述图像传感器上;
通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及
将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
(19)
一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:
在与后表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的部署有支撑部分的区域中,制备透明构件作为覆盖图像传感器的前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分以所述支撑部分被嵌合的方式形成;
将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由所述支撑部分设置在每个所述图像传感器上;
通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及
将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
(20)
根据上述(17)或(18)所述的固态成像装置的制造方法,其中,
在形成所述模制树脂部分的步骤中,具有遮光效果的材料被用作所述树脂材料。
(21)
一种电子装备,包括:
固态成像装置,其包括
基板,
图像传感器,设置在所述基板上,
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上,以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的前表面、侧表面或后表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
(22)
一种电子装备,包括:
固态成像装置,其包括
透明构件,形成为矩形板状,以及
凹槽部分,沿着所述矩形板的四边形成在所述透明构件的前表面中,并且具有在斜边与垂线之间具有角度θ3的V形或倒梯形,该角度大于最大折射角θc1的一半。
[附图标记列表]
1:固态成像装置
10:有机基板
10A:有机基板片
11:图像传感器
12:键合层
13:电极焊垫
14:键合线
15:引线端子
16:像素
17:光接收区域
20:盖板玻璃(透明构件)
20a:前表面
20b:后表面
20c:侧表面
20d:边际部分
20A:玻璃面板
21:凹槽部分
21a:内侧表面
21b:底表面
21X:外凹槽部分
21Y:内凹槽部分
21Z:框架状凹槽部分
22:连通凹槽部分
23:光接收区域部分
24:遮光膜
25:切割线
26:拐角部分
27:拐角部分
29:凹槽
30:坝状材料
35:遮光膜
40:外部连接端子
50:封装基板片
55:有机基板封装
60:模制树脂部分
60M:模制树脂材料
61:片板
62:凹槽内树脂部分
66:第一隆起部分
67:第二隆起部分
70:模制工具
71:上模具(第一模具)
72:下模具(第二模具)
73:腔体(模制空间)
74:闸口
75:刀片
200:成像装置(电子装备)
θ11:最大入射角
θc1:最大折射角
θ12:入射光的入射角
θc2:入射角为θ12的折射角
θ3:凹槽部分的内侧表面与垂线之间的角度
L6、L7:入射光
d1,d2:距离

Claims (22)

1.一种固态成像装置,包括:
基板;
图像传感器,设置在所述基板上;
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上;以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的前表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
2.一种固态成像装置,包括:
基板;
图像传感器,设置在所述基板上;
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上;以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的侧表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
3.一种固态成像装置,包括:
基板;
图像传感器,设置在所述基板上;
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上;以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的后表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
4.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中
所述模制树脂部分包括具有遮光效果的材料,以及
所述凹槽部分在内部填充有形成所述模制树脂部分的材料。
5.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中
所述透明构件是矩形板状的构件,以及
所述凹槽部分沿着所述透明构件的四边形成。
6.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中
所述透明构件包括沿着所述透明构件的四边中的至少一边的多个所述凹槽部分。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中
所述凹槽部分被成形为包围所述光接收区域的外周的矩形状。
8.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中
遮光膜形成在所述凹槽部分的内表面上。
9.根据权利要求2所述的固态成像装置,其中
所述透明构件的前表面和所述侧表面之间的拐角部分具有锐角。
10.根据权利要求3所述的固态成像装置,其中
在所述透明构件的前表面和所述后表面中,所述凹槽部分形成在所述图像传感器的所述光接收区域的外侧的区域中。
11.根据权利要求3所述的固态成像装置,其中
形成在所述透明构件的所述后表面中的所述凹槽部分以使所述透明构件的所述支撑部分嵌合到所述凹槽部分中的方式形成。
12.根据权利要求3所述的固态成像装置,其中
形成在所述透明构件的所述后表面中的所述凹槽部分被设置成宽度比所述透明构件的所述支撑部分的宽度大。
13.根据权利要求3所述的固态成像装置,其中
形成在所述透明构件的所述后表面中的所述凹槽部分在所述凹槽部分的内周表面上设有粗糙表面。
14.一种固态成像装置,包括:
透明构件,被成形为矩形板状;以及
凹槽部分,沿着所述矩形板的四边形成在所述透明构件的前表面中,并且具有在斜边与垂线之间具有角度的V形或倒梯形,该角度大于最大折射角的一半。
15.根据权利要求14所述的固态成像装置,其中
所述凹槽部分被成形为围绕图像传感器的光接收区域的外周的矩形状。
16.根据权利要求14所述的固态成像装置,其中
所述凹槽部分在内部设有遮光膜或者填充有具有遮光效果的材料。
17.一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:
在与图像传感器的前表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,制备透明构件作为覆盖所述前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分的至少一侧开口到所述透明构件的侧表面;
将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由支撑部分设置在每个所述图像传感器上;
通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及
将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
18.一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:
在与图像传感器的前表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的区域中,制备透明构件作为覆盖所述前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分开口到所述透明构件的侧表面;
将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由支撑部分设置在每个所述图像传感器上;
通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及
将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
19.一种用于制造固态成像装置的方法,该方法包括以下步骤:
在与后表面侧上的图像传感器的光接收区域对应的区域部分的外侧的部署有支撑部分的区域中,制备透明构件作为覆盖图像传感器的前表面侧的构件,该透明构件包括凹槽部分,该凹槽部分以所述支撑部分被嵌合的方式形成;
将多个图像传感器安装在基板片上以产生封装基板片,所述透明构件经由所述支撑部分设置在每个所述图像传感器上;
通过在透明构件侧对应于第一模具侧并且基板片侧对应于第二模具侧的情况下将所述封装基板片设置在模制工具中并将树脂材料注入模制空间来使用所述模制工具执行注入模制,以在基板片上的图像传感器和透明构件周围形成模制树脂部分,所述模制工具具有第一模具和第二模具,第一模具有被包括弹性材料的片板覆盖的模制表面,第二模具与第一模具一起形成所述模制空间;以及
将在所述封装基板片上形成有所述模制树脂部分的板状结构划分为与所述图像传感器对应的多个芯片。
20.根据权利要求17所述的固态成像装置的制造方法,其中,
在形成所述模制树脂部分的步骤中,具有遮光效果的材料被用作所述树脂材料。
21.一种电子装备,包括:
固态成像装置,其包括
基板,
图像传感器,设置在所述基板上,
透明构件,经由支撑部分设置在所述图像传感器上,以及
模制树脂部分,形成在所述基板上的所述图像传感器和所述透明构件周围,其中
所述透明构件的前表面、侧表面或后表面在所述图像传感器的光接收区域的外侧的区域中设有凹槽部分。
22.一种电子装备,包括:
固态成像装置,其包括
透明构件,形成为矩形板状,以及
凹槽部分,沿着所述矩形板的四边形成在所述透明构件的前表面中,并且具有在斜边与垂线之间具有角度的V形或倒梯形,该角度大于最大折射角的一半。
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