JP2005012449A

JP2005012449A - Ｃｃｄセンサ

Info

Publication number: JP2005012449A
Application number: JP2003173704A
Authority: JP
Inventors: Jun Sugawara; 潤菅原
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】組立性が良好で小型化や低コスト化が図りやすいＣＣＤセンサを提供すること。
【解決手段】ＣＣＤセンサ１１は、底面を回路面１２ａとなして配線基板２０上に搭載されたサファイア基材１２と、このサファイア基材１２の回路面１２ａに形成されたＣＣＤチップ１３と、サファイア基材１２の天面に一体形成された光学フィルタ１４と、この光学フィルタ１４の前方に配置されたレンズ１５とを具備しており、レンズ１５および光学フィルタ１４を通過した光は、サファイア基材１２を透過してからＣＣＤチップ１３に到達して受光されるようになっている。このような構成にすることで、サファイア基材１２を配線基板２０上にフリップチップ実装することが可能となり、ワイヤボンディングを省略できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光部にＣＣＤチップを用いた撮像装置であるＣＣＤセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤセンサは、光信号を電気信号に変換可能なＣＣＤ（電荷結合素子）を利用した撮像装置であって、小型化や軽量化が容易であり消費電力も少ない等の長所を有することから近年急速に普及している。
【０００３】
図３は従来のＣＣＤセンサの概略構成を示す断面図である。同図に示すＣＣＤセンサ１には、回路面２ａにＣＣＤチップ３が実装されたシリコン基材２と、ＣＣＤチップ３の前方に配置された赤外線除去フィルタである光学フィルタ４と、この光学フィルタ４を保持してシリコン基材２を収納している筐体５と、光学フィルタ４の前方に配置されたレンズ６と、このレンズ６を保持して筐体５の前部に取り付けられたレンズホルダ７とが具備されている。また、シリコン基材２の回路面２ａには、ＣＣＤチップ３の制御回路や信号処理回路等の周辺回路部８が形成されており、この周辺回路部８は金線等のワイヤリード９を介して配線基板１０に接続されている。ＣＣＤチップ３の撮像中心とレンズ６の光軸は合致させてあり、レンズ６で集光された光は光学フィルタ４を通過して赤外線領域が除去されたうえでＣＣＤチップ３に到達する。そして、ＣＣＤチップ３にて受光された光は電気信号に変換され、周辺回路部８にて信号処理されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、他の従来例として、ＣＣＤチップ３と光学フィルタ４との間にレンズ６を配置させた構成のものも知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１７９９７号公報（第２−４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＣＣＤセンサ１では、配線基板１０上に搭載したシリコン基材２の天面がＣＣＤチップ３の実装される回路面２ａとなっている関係上、この回路面２ａに形成されている周辺回路部８を配線基板１０と電気的に接続するためにワイヤリード９を用いたワイヤボンディングが必要となる。しかしながら、小型化や高集積化が促進されているＣＣＤセンサにおいて、ワイヤボンディングが必要な構成は組立作業性が悪いためコストアップの要因となり、スペースファクタにも悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００７】
そこで、ワイヤボンディングを省略する一手法として、配線基板１０に予めＣＣＤチップ３を臨出させるための取付孔を穿設しておき、シリコン基材２の回路面（天面）２ａを配線基板１０の底面の該取付孔周縁部に半田ボール等を介してフリップチップ実装するという構成が考えられるが、こうすると配線基板１０に該取付孔を穿設するという新たな工程が追加されてしまうため、所望のコストダウンが実現されるとは言い難い。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、組立性が良好で小型化や低コスト化が図りやすいＣＣＤセンサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のＣＣＤセンサでは、底面を回路面となして配線基板上に搭載されたサファイア基材等の光透過性基材と、この光透過性基材の前記回路面に形成されたＣＣＤチップと、前記光透過性基材の前記回路面側とは逆側の前方に配置されたレンズおよび光学フィルタとを備え、これらレンズおよび光学フィルタと前記光透過性基材とを通過した光を前記ＣＣＤチップにて受光するように構成した。
【００１０】
このように構成されたＣＣＤセンサでは、光透過性基材の回路面（底面）とは逆側の面（天面）に到達した光が該光透過性基材を透過するので、配線基板上に搭載された光透過性基材の底面にＣＣＤチップが配置されていてもその受光量に悪影響が及ぶ心配はない。したがって、光透過性基材の回路面と配線基板とを半田ボール等を介して接続するというフリップチップ実装が行えることとなり、配線基板上へ実装する際に煩雑なワイヤボンディングを行う必要がなくなる。こうしてＣＣＤセンサの組立時に工程数を増やすことなくワイヤボンディングが省略できれば、組立作業性が向上し、小型化や高集積化も促進しやすくなる。
【００１１】
また、本発明のＣＣＤセンサでは光透過性基材の底面とは逆側の面（天面）が回路面となっていないことから、この天面に蒸着法やスパッタ法によって光学フィルタ（赤外線除去フィルタ）を一体形成しておくことができる。これにより、単品の光学フィルタを組み込む必要がなくなるため、部品点数が削減して小型化も一層促進できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るＣＣＤセンサの概略構成を示す断面図、図２は該ＣＣＤセンサの要部説明図である。
【００１３】
図１に示すＣＣＤセンサ１１は、底面を回路面１２ａとなして配線基板２０上に搭載されたサファイア基材１２と、このサファイア基材１２の回路面１２ａに形成されたＣＣＤチップ１３と、サファイア基材１２の天面に蒸着法やスパッタ法によって一体形成された赤外線除去フィルタである光学フィルタ１４と、この光学フィルタ１４の前方に配置されたレンズ１５と、このレンズ１５を保持してサファイア基材１２等を収納している筐体１６とによって概略構成されており、ＣＣＤチップ１３の撮像中心とレンズ１５の光軸は合致させてある。
【００１４】
サファイア基材１２の回路面１２ａにはＣＣＤチップ１３の制御回路や信号処理回路等の周辺回路部１７が形成されており、サファイア基材１２を配線基板２０上にフリップチップ実装することによって、この周辺回路部１７は配線基板２０の対応するランドに半田付けされている。つまり、サファイア基材１２は底面が回路面１２ａであることから、図２に示すように、半田ボール１８を介してサファイア基材１２を配線基板２０上の所定位置に搭載した後、加熱して半田ボール１８を溶融させることにより、周辺回路部１７を配線基板２０に対して確実に半田付けすることができる。なお、サファイア基材１２を配線基板２０上にフリップチップ実装する手段として、半田ボール１８を用いたＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）型の代わりに、Ａｕ等の導体端子を用いたＢＣＣ（バンプ・チップ・キャリア）型のものを採用することも可能である。
【００１５】
かかる構成のＣＣＤセンサ１１において、レンズ１５で集光された光は光学フィルタ１４を通過して赤外線領域が除去されたうえで、光透過性の高いサファイア基材１２を通過してＣＣＤチップ１３に到達する。そして、ＣＣＤチップ１３にて受光された光は電気信号に変換され、周辺回路部１７にて信号処理されるようになっている。
【００１６】
このように本実施形態例に係るＣＣＤセンサ１１では、レンズ１５や光学フィルタ１４を通過してサファイア基材１２の天面（回路面１２ａとは逆側の面）に到達した光が、サファイア基材１２を通過してからＣＣＤチップ１３に到達するようにしてあるが、サファイア基材１２は光透過性に優れた材料なのでＣＣＤチップ１３の受光量に悪影響を及ぼす心配はない。そして、サファイア基材１２の底面が回路面１２ａとなっていることから、このサファイア基材１２は配線基板２０上にフリップチップ実装することができ、煩雑なワイヤボンディングを省略することができる。つまり、このＣＣＤセンサ１１は、組立時に工程数を増やすことなくワイヤボンディングが省略できる構成になっているため、組立作業性が改善して低コスト化が図れると共に、小型化や高集積化が促進しやすくなっている。しかも、このＣＣＤセンサ１１においては、サファイア基材１２の天面に光学フィルタ１４が一体形成されているため、単品の光学フィルタを組み込む必要がなくなって部品点数が削減しており、それゆえ低コスト化や小型化が一層促進しやすくなっている。
【００１７】
なお、上記実施形態例では、サファイア基材の天面に光学フィルタを一体形成した場合について説明したが、単品の光学フィルタを組み込む構成にした場合でも、ワイヤボンディングの省略に伴う効果は期待できる。
【００１８】
また、上記実施形態例では、光透過性基材としてサファイア基材を使用した場合について説明したが、サファイア以外の材料、例えばガラス等からなる光透過性基材を使用することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２０】
サファイア基材等の光透過性基材の底面を回路面となし、そこにＣＣＤチップを形成しているので、光透過性基材の回路面と配線基板とを半田ボール等を介して接続するというフリップチップ実装が可能となり、よって工程数を増やすことなくワイヤボンディングが省略できる。それゆえ、ＣＣＤセンサの組立作業性が向上して低コストが図りやすくなり、小型化や高集積化も促進しやすくなる。
【００２１】
また、光透過性基材の天面に光学フィルタを一体形成しておけば、単品の光学フィルタを組み込む必要がなくなるため、部品点数が削減して低コスト化や小型化が一層促進しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るＣＣＤセンサの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すＣＣＤセンサの要部説明図である。
【図３】従来例に係るＣＣＤセンサの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ＣＣＤセンサ
１２サファイア基材（光透過性基材）
１２ａ回路面
１３ＣＣＤチップ
１４光学フィルタ
１５レンズ
１６筐体
１７周辺回路部
１８半田ボール
２０配線基板

Claims

底面を回路面となして配線基板上に搭載された光透過性基材と、この光透過性基材の前記回路面に形成されたＣＣＤチップと、前記光透過性基材の前記回路面側とは逆側の前方に配置されたレンズおよび光学フィルタとを備え、これらレンズおよび光学フィルタと前記光透過性基材とを通過した光を前記ＣＣＤチップにて受光するように構成したことを特徴とするＣＣＤセンサ。
請求項１の記載において、前記光透過性基材がサファイア基材であることを特徴とするＣＣＤセンサ。
請求項１または２の記載において、前記光透過性基材の前記回路面とは逆側の面に前記光学フィルタを一体形成したことを特徴とするＣＣＤセンサ。