JP2003037260A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JP2003037260A JP2001224202A JP2001224202A JP2003037260A JP 2003037260 A JP2003037260 A JP 2003037260A JP 2001224202 A JP2001224202 A JP 2001224202A JP 2001224202 A JP2001224202 A JP 2001224202A JP 2003037260 A JP2003037260 A JP 2003037260A
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Yuichi Kumamoto
優一 熊本
Kazutoshi Abe
和俊 阿部
Kazuo Abe
和雄 阿部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】受光面を有する固体撮像素子と、前記受光面上
に空間を形成する受光面の周囲を囲む内壁と、前記受光
面と対向する透光部材とを少なくとも有する固体撮像装
置において、受光面への異物付着を防止できる固体撮像
装置を提供し、異物付着によるキズ表示のないモニター
表示を行う。 【解決手段】受光面を有する固体撮像素子と、前記固体
撮像素子もしくは受光面の周囲を囲み前記受光面上に空
間を形成する内壁と、前記受光面と対向する透光部材と
を少なくとも有する固体撮像装置において、前記空間に
露出した内壁に粘着剤層を形成したことを特徴とする固
体撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に係
わり、その中でも特に、モニター表示でのキズ表示を無
くした固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラやデジタルカメラな
どを用い、希望する風景、人物などの被写体を撮影、電
気信号化し、得られた電気信号を画像としてＣＲＴ、液
晶表示装置などのモニター画面上にモニター表示するこ
とは容易となっている。また、パーソナルコンピュー
タ、携帯電話を用いた電子メールのやり取りにデジタル
画像データを添付する機会も多くなっているといえ、ビ
デオカメラやデジタルカメラに代表される電子的な撮像
機器への関心が高まっているといえる。
【０００３】ここで図６は、電子的撮像機器に組み込ま
れる固体撮像装置６１の構造の要部を摸式的に示す断面
図である。図中に示すように固体撮像装置６１を構成す
る収納容器６２の内部にはＣＣＤ、ＣＭＯＳに代表され
る固体撮像素子チップを有する固体撮像素子６３が組み
込まれている。固体撮像装置６１内に入射した光は固体
撮像素子６３にて電気信号に変換される。そのため、固
体撮像素子６３は入射した光を捉えるための受光面６４
を有する。固体撮像素子６３および固体撮像素子に隣接
する周辺回路素子６５は所定の電気回路を有する回路部
材６６（例えばプリント配線基板）上に配置され、当該
回路部材６６は収納容器６２の底部に配置されている。
固体撮像素子６３と周辺回路素子６５とは各々電極パッ
ドを有しており、各電極パッドは金属ワイヤー６７で回
路部材６６の所定の電気回路と電気的に結線されてい
る。
【０００４】固体撮像素子６３により光から変換された
電気信号は金属ワイヤー６７および回路部材６６上に形
成された回路を経由して周辺回路素子６５もしくは装置
外に送られる。周辺回路素子６５は固体撮像素子６３か
ら送られた電気信号の増幅や画像データへの変換などを
行う。また、固体撮像装置６１は外部機器との電気的接
続を行うための外部端子６８を有しており、固体撮像装
置６１への電気信号の入出力は外部端子６８を経由して
行われる。図６に示すように、固体撮像素子６３と周辺
回路素子６５は金属やセラミックまたはプラスチックな
どからなる収納容器６２（パッケージ）内に収納される
が、固体撮像素子６３の上部、なかでも特に、光が入射
する受光面６４の上方は、固体撮像装置６１内に入射し
た光が通過できるよう空間６９が形成されている。ま
た、収納容器６２の上部には蓋材６０１が配置れてお
り、蓋材６０１で収納容器６２に蓋をすることで、固体
撮像装置６１内部の密閉が行われる。受光面６４と対向
した蓋材６０１部位には開口部６０２が形成されてお
り、開口部６０２には透明ガラス、透明プラスチックな
どからなる透光部材６０３が配設される。透光部材６０
３は開口部６０２より固体撮像装置６１内部の空間６９
にゴミなどの異物が進入することを防止する蓋の役目を
もつ一方、固体撮像装置６１に入射する光が装置内部へ
進入できるよう透光性をもたせている。
【０００５】次いで、図７は他の固体撮像装置７１の要
部を摸式的に示す断面図である。図中において、回路部
材７６はプリント基板などの電気回路を有する部材であ
り、回路部材７６上に各種周辺回路素子や電子部品が搭
載される（なお、図７においては、周辺回路素子や電子
部品は図示を省略している）。回路部材７６には開口部
７０２が形成されており、開口部７０２に受光面７４が
嵌まるよう位置合わせして固体撮像素子７３が回路部材
７６に配設される。なお、固体撮像素子７３の電極パッ
ドと回路部材７６の電極パッドとの電気的結合は金もし
くはハンダによるバンプで行われるのが一般的といえ、
バンプを経由して、固体撮像素子７３で光から変換され
た電気信号は回路部材７６上の周辺回路素子もしくは電
子部品に送られる。回路部材７６に固体撮像素子７３を
配設した後、固体撮像素子７３と回路部材７６の結合部
の周囲を封止樹脂にて封止している。また、開口部７０
２の受光面７４と対向する部位には、受光面７４への光
の入射を可能とした透明ガラス、透明プラスチックなど
からなる透光部材７０３が接着剤などを用い配設、固定
されている。すなわち、開口部７０２で形成される空間
７９は透光部材７０３にて蓋をされているものである。
図７に示す固体撮像装置７１は、プリント基板などの回
路部材７６に直接に固体撮像素子７３を搭載した技術で
あり、撮像装置の薄型化、小型化を可能とした技術とい
える。
【０００６】なお、固体撮像装置を構成する要素とし
て、光を集光するレンズや、レンズを保持する鏡筒など
の光学系機構、および、シャッターなどの機械的機構な
どを透光部材の前面に有する場合もあるが、説明の都合
上、図６および図７においては図示を省略している。
【０００７】上述したように、固体撮像装置においては
受光面上に光を通過させるための空間を有するものであ
る。すなわち、図６の例においては、固体撮像素子６３
の外周は収納容器６２（パッケージ）で覆われている
が、容器の高さにより空間６９が形成されている。ま
た、図７の例においても、回路部材７６の開口部７０２
に嵌められた受光面７４の上は回路部材７６の厚み分の
空間７９を有している。
【０００８】ここで固体撮像装置において、固体撮像素
子の受光面上にゴミなどの異物が有った場合、その異物
の有る部位は入射光が遮断されるため影となり、入射光
の電気信号化が妨げられる。その結果、モニター画面上
で異物の有る部位にあたかもキズが有るかのように映し
出される、いわゆるキズ表示が発生する。
【０００９】このため、固体撮像装置の製造にあたって
は、クリーンルーム内で製造を行うなど、受光面上にゴ
ミなどの異物がつかないよう十分な注意が払われてはい
る。しかし、現実においては、固体撮像装置内の空間部
に異物が進入することを防止することは困難であり、そ
の異物が受光面上に異物がつくことは防げないのが実状
といえる。
【００１０】すなわち、いかにクリーンルーム内で固体
撮像装置の製造を行ったとしても、製造工程を構成する
装置からは金属屑、ミスト状のオイルなどが異物として
発生し、また、作業者からも衣服屑、皮膚片などが異物
として発生するのは避けられない。かかる装置や作業者
から発生した異物は、製造工程中の固体撮像装置の周辺
雰囲気中に浮遊しているといえる。
【００１１】そのため、図６の固体撮像装置６１におい
ては、収納容器６２（パッケージ）で固体撮像素子６３
を覆う際、周辺雰囲気中に浮遊する異物も空間６９内に
取り込んでしまうものである。また、開口部６０２を有
する蓋材６０１で収納容器６２に蓋をした後、蓋材６０
１の開口部６０２を透光部材６０３で蓋をする場合であ
っても、蓋をする前に開口部６０２から空間６９内に異
物が進入するものである。
【００１２】また、図７の固体撮像装置７１において
も、回路部材７６の開口部７０２に固体撮像素子７３を
配設した後に開口部７０２を透光部材７０３にて蓋をす
るが、蓋をする前に開口部７０２で形成される空間７９
内に異物が進入していたものである。
【００１３】図５に示すように、装置内の空間５９に進
入し、空間５９を浮遊する異物は、時間がたつにつれて
固体撮像素子５３の受光面５４上に落下するもので、モ
ニター表示でのキズ表示の原因となっていた。
【００１４】また、固体撮像装置の空間を構成する収納
容器（パッケージ）や蓋材からも異物が発生し装置内の
空間に浮遊することもあり、その異物が受光面上に落
ち、モニター表示の際にキズ表示の原因となっていたも
のである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みなされたものである。すなわち本発明は、受光
面を有する固体撮像素子と、前記受光面上に空間を形成
する受光面の周囲を囲む内壁と、前記受光面と対向する
透光部材とを少なくとも有する固体撮像装置において、
受光面へ異物がつくことを防止できる固体撮像装置を提
供し、異物によるキズ表示のないモニター表示を行おう
とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みなされたもので、請求項１においては、受光面を有す
る固体撮像素子と、前記固体撮像素子もしくは受光面の
周囲を囲み前記受光面上に空間を形成する内壁と、前記
受光面と対向する透光部材とを少なくとも有する固体撮
像装置において、前記空間に露出した内壁に粘着剤層を
形成したことを特徴とする固体撮像装置としたものであ
る。
【００１７】次いで、請求項２においては、受光面を除
く、固体撮像素子の前記空間に露出した部位にも粘着剤
層を形成したことを特徴とする請求項１に記載の固体撮
像装置としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わる固体撮像
装置の実施形態の一例につき、図面を基に説明を行う。
【００１９】図１は、本発明に係わる固体撮像装置１１
の一例の要部を模式的に表す断面図である。図中に示す
ように、本発明に係わる固体撮像装置１１は、前述した
（従来の技術）の項の図６で述べた従来の固体撮像装置
６１と同様の構成としている。
【００２０】すなわち、固体撮像装置１１を構成する収
納容器１２の内部に受光面１４を有する固体撮像素子１
３を組み込んでおり、固体撮像素子１３はＣＣＤ、ＣＭ
ＯＳなどの固体撮像素子チップを有する。固体撮像素子
１３および固体撮像素子に隣接する周辺回路素子１５は
所定の電気回路を有する回路部材１６（例えばプリント
配線基板）上に配置し、当該回路部材１６は収納容器１
２の底部に配置している。電気信号の増幅や画像データ
への変換などを行う周辺回路素子１５と固体撮像素子１
３との電気的接続は金属ワイヤー１７で行っている。
【００２１】固体撮像素子１３により光から変換された
電気信号は金属ワイヤー１７および回路部材１６上に形
成された回路を経由して周辺回路素子１５もしくは装置
外に送られる。また、固体撮像装置１１は外部機器との
電気的接続を行うための外部端子１８を有しており、固
体撮像装置１１への電気信号の入出力は外部端子１８を
経由して行う。固体撮像素子１３と周辺回路素子１５は
金属やセラミックまたはプラスチックなどからなる収納
容器１２（パッケージ）内に収納しており、光が入射す
る受光面１４の上方は、固体撮像装置１１内に入射した
光が通過できるよう空間１９を形成している。また、収
納容器１２の上部には蓋材１０１を配置し、蓋材１０１
で収納容器１２に蓋をすることで、固体撮像装置１１内
部の密閉を行う。受光面１４と対向した蓋材１０１部位
には開口部１０２を形成し、開口部１０２には透明ガラ
ス、透明プラスチックなどからなる透光部材１０３を配
設している。
【００２２】ここで、本発明の個体撮像装置１１の特徴
は、図１に示すように、固体撮像素子１３を収納し空間
１９を形成する収納容器１２（パッケージ）の内壁面に
粘着剤層１を形成するものである。
【００２３】次いで図２は、本発明に係わる固体撮像装
置２１の他の例の要部を模式的に表す断面図である。図
２の固体撮像装置２１においては、前述した（従来の技
術）の項の図７で述べた固体撮像装置７１と同様の構造
としている。
【００２４】すなわち、回路部材２６はプリント基板な
どの電気回路を有する部材であり、回路部材２６上に各
種周辺回路素子や電子部品を搭載している（周辺回路素
子や電子部品は図示を省略）。回路部材２６には開口部
２０２を形成しており、開口部２０２に受光面２４が嵌
まるよう位置合わせして固体撮像素子２３を回路部材２
６に配設している。固体撮像素子２３の電極パッドと回
路部材２６の電極パッドとの電気的結合は金もしくはハ
ンダによるバンプで行い、バンプを経由して、固体撮像
素子２３で光から変換された電気信号を回路部材２６上
の周辺回路素子もしくは電子部品に送る。また、固体撮
像素子２３と回路部材２６の結合部の周囲は封止樹脂に
て封止している。さらにまた、開口部２０２の受光面２
４と対向する部位には、受光面２４への光の入射を可能
とした透明ガラス、透明プラスチックなどからなる透光
部材２０３を接着剤などを用い配設、固定し空間２９を
透光部材２０３にて蓋をしている。
【００２５】ここで、本発明の個体撮像装置２１の特徴
として、図２に示すように、受光面２４上に空間２９を
形成する開口部２０２の内壁面に粘着剤層２を形成する
ものである。
【００２６】すなわち、本発明の固体撮像装置の特徴
は、図１および図２のように空間１９および２９に露出
した内壁に粘着剤層１および２を形成した構成としたも
のである。これにより、図４に示すように、透光部材４
０３で蓋をし密閉空間とする前に空間４９に進入し、空
間４９を浮遊する異物は、粘着剤層４にて捕らえられ
る。一旦粘着剤層４に捕らえられた異物は、そのまま粘
着剤層４に付着することになり、受光面４４上に落下す
ることがなくなる。また、仮に異物が受光面４４上に落
下したとしても、揺するなどの振動を固体撮像装置４１
に与える、または、装置全体を反転させるなどで、異物
は容易に受光面４４上から離脱し、その離脱した異物は
粘着剤層４により捕らえられることになり、再度受光面
４４上に落下することはなくなる。
【００２７】ここで、粘着剤層を構成する粘着剤は特に
限定しないが、気化して固体撮像素子や他の素子並びに
回路に影響をもたらさないものが望ましい。また、固体
撮像装置の使用環境における温度で流動化、劣化しない
ものが望ましく、さらには、空間に進入した入射光を乱
反射させない材質、屈折率とすることが望ましいといえ
る。粘着剤は、固体撮像装置の使用環境などを考慮し適
宜材質を選択して構わないが、例えばアクリル系粘着
剤、ＳＥＢＳ系粘着剤は好適に用いられるものである。
また、屈折率の観点からは、空間内が空気であれば空気
の屈折率（ｎ＝１）に近い低屈折率の材質（例えば、フ
ッ素系樹脂からなる粘着剤）を用いることが望ましく、
また、空間内に窒素などの気体を充填することであれ
ば、その気体の屈折率に近い屈折率を有する材質を選択
することが望ましい。
【００２８】次いで、粘着剤層の形成手段としては、塗
布、スプレーコーティング等があげられるが、固体撮像
装置の構成などを考慮し、粘着剤層の形成時に受光面や
透光部材などに粘着剤が付着しないよう、適宜形成手段
を選択して構わない。
【００２９】以上、本発明の固体撮像装置の実施形態の
例につき説明したが、本発明の実施形態は上述した説明
および図面に限定されるものではなく、本発明の主旨に
基き種々の変形を行っても構わないことは言うまでもな
い。
【００３０】例えば、図１の例では、収納容器１２の内
壁面（特に、側壁面）に粘着剤層１を形成したが、図３
（ａ）に示すように、透光部材３０３を除く天井面（蓋
材の内面）にも粘着剤層３を形成して構わない。また、
図３（ａ）に示すように、固体撮像素子の受光面への光
の入射や、各種素子および回路の動作の妨げにならいな
い範囲で、受光面３４上を除いた空間３９に露出した固
体撮像素子３３部位や、収納容器底部、各種素子、回路
上にも粘着剤層３を形成することであっても構わない。
これにより、異物を付着する粘着剤層部位が増え、異物
の捕獲率を向上させることができる。なお、受光面上に
粘着剤層を形成すると、受光面上の異物が粘着剤層に付
着したままとなり、振動を与えても受光面上から離れな
くなってしまうので好ましくない。なお、図３（ａ）に
示す固体撮像装置３１は、粘着剤層３を除いて、前述し
た図６に示す固体撮像装置６１と同様の構成としている
ものである。さらに、本発明の固体撮像装置の他の形態
として、図３（ｂ）に示すように、粘着剤層８０３を形
成した収納容器８３２内に収納する固体撮像素子をパッ
ケージ型固体撮像素子８３３とした固体撮像装置８３１
であっても構わない。なお、パッケージ型固体撮像素子
８３３とは、セラミック、プラスチックまたはガラスな
どからなるパッケージ内の内部空間に受光面を有するＣ
ＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子チップを封入してい
るもので、透光部材１１０３から入射した光が受光面に
光が入るよう上面に透明なカバーガラス８１３（受光
面）を配置している。
【００３１】ここで、図３（ｂ）に示す外部接続端子８
３８は、基板８３８とパッケージ型固体撮像素子８３３
との機械的、電気的接続をとるために配設しているもの
で、外部接続端子８３８とパッケージ型固体撮像素子８
３３内部に封入した固体撮像素子の各電極パッドとは金
属ワイヤー、金バンプなどで電気的に接続されているも
のである。なお、上述した図面および説明では、図１の
固体撮像装置１１に示すように収納容器１２と蓋材１０
１とを別部材としているが、収納容器の形態はこれに限
定されるものではなく、図３（ｂ）に示すように収納容
器８３２が蓋材を兼用することであっても構わず、さら
には、収納容器８３２の底部は図３（ｂ）に示すように
別の部材（図３（ｂ）の例ではパッケージ型固体撮像素
子８３３を搭載する基板８２６として図示）で構成して
も構わない。また、上述した図面および説明では、説明
の都合上、光を集光するレンズや、レンズを保持する鏡
筒などの光学系機構、および、シャッターなどの機械的
機構の図示を省略しているが、本発明の固体撮像装置
は、光を集光するレンズ、レンズを保持する鏡筒などの
光学系機構、シャッターなどの機械的機構などを有する
ことであっても構わない。
【００３２】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置においては、半導
体素子の受光面上方に空間を形成する内壁の、空間に露
出する内壁面に粘着剤層を形成している。空間を浮遊す
る異物は粘着剤層にて捕らえ、粘着剤層にそのまま付着
することになる。そのため空間に進入した異物は受光面
上に落下することは無くなり、受光面上に異物が落下し
て生じる、モニター表示時のキズ表示を防止した固体撮
像装置を提供できる。また、本発明の固体撮像装置にお
いては、受光面上に空間を形成する内壁面を粘着剤層で
覆っている。そのため、内壁面を構成する材質から異物
が発生したとしても、その異物は粘着剤層で遮られ受光
面上に付着することはなくなる。
【００３３】すなわち、本発明の固体撮像装置は、空間
内に進入した異物が受光面に付着して生じるキズ表示を
防止でき、優れたモニター表示が可能となる。また従来
は、製造工程中に空間内に進入した異物が受光面に落下
しモニター表示の際にキズ表示を生じた固体撮像装置
は、製品を市場に出荷する前の検査で不良品としてはね
られ、市場に出荷できない場合が多かった。すなわち、
受光面上に落下した異物を、固体撮像装置への振動、反
転などで受光面上から除去して検査を通過させても、そ
の除去された異物は密閉された内部空間内に存在するこ
とになり、いずれ受光面上に再落下する恐れがあり、市
場には出荷できないものであった。そのため、不良品数
に応じて固体撮像装置の再生産を行わねばなず、製造効
率の低下、製造コストの上昇などの問題をもたらしてい
た。
【００３４】しかるに本発明の固体撮像装置において
は、製造工程中に空間内に進入した異物は粘着剤層に付
着するもので、受光面上に異物が落下してキズ表示とな
ることを防止できる。しかも、検査の際に受光面上に異
物が落下しているのが見つかり一旦不良品となった場合
であっても、固体撮像装置への振動、反転などで受光面
上から異物を除去することが可能であり、その除去され
た異物は粘着剤層にて捕らえられ受光面上への再落下が
防止される。すなわち、一旦不良となったものでも良品
として出荷することが可能となる。このため再生産によ
る製造効率の低下を防止でき、また、資材の節約を行う
ことが可能になるという効果も奏する。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像装置の一実施例の要部を模式
的に示す断面説明図。
【図２】本発明の固体撮像装置の他の実施例の要部を模
式的に示す断面説明図。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は本発明の固体撮像装置のその
他の実施例の要部を模式的に示す断面説明図。
【図４】粘着剤層への異物付着の例を示す説明図。
【図５】受光面への異物落下の例を示す説明図。
【図６】従来の固体撮像装置の一例の要部を模式的に示
す断面説明図。
【図７】従来の固体撮像装置の他の例の要部を模式的に
示す断面説明図。
【符号の簡単な説明】
１、２、３、４、８０３ ・・・
・粘着剤層 １１、２１、３１、４１ ・・・
・固体撮像装置 ６１、７１、８３１ ・・・・固体撮
像装置 １２、３２、６２、８３２ ・・・・収
納容器 １３、２３、３３、４３、５３、６３、７３ ・
・・・固体撮像素子 １４、２４、３４、４４、５４、６４、７４ ・・
・・受光面 １５、３５、６５ ・・・・周
辺回路素子 １６、２６、３６、６６、７６ ・・・・回
路部材 １７、３７、６７ ・・・・金属ワイ
ヤー １８、３８、６８、８３８ ・・
・・外部端子 １９、２９、３９、４９、５９、６９、７９ ・・・
・空間 １０１、３０１、６０１ ・・
・・蓋材 １０２、２０２、３０２、６０２、７０２ ・・・
・開口部 １０３、２０３、３０３、４０３、５０３ ・・・
・透光部材 ６０３、７０３、１１０３ ・・・・
透光部材 ８１３ ・・
・・カバーガラス ８２６ ・・・・基板 ８３３ ・・・・パッ
ケージ型固体撮像素子 ８３９ ・・・・空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 BA10 BA14 HA02 HA24 HA27 HA30 HA31 HA40 5C024 CY48 EX22 EX23 GY01 GY31 5F088 AA01 BA15 BA16 BA18 BB03 JA03 JA07 JA20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】受光面を有する固体撮像素子と、前記固体
    撮像素子もしくは受光面の周囲を囲み前記受光面上に空
    間を形成する内壁と、前記受光面と対向する透光部材と
    を少なくとも有する固体撮像装置において、前記空間に
    露出した内壁に粘着剤層を形成したことを特徴とする固
    体撮像装置。
  2. 【請求項２】受光面を除く、固体撮像素子の前記空間に
    露出した部位にも粘着剤層を形成したことを特徴とする
    請求項１に記載の固体撮像装置。
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