JP2008108809A - 固体撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】正確に光の情報を読み取ることができる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像装置11は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどに用いられ、対象物の入射光を受光するための固体撮像素子12と、固体撮像素子12を収納するパッケージ13と、固体撮像素子12を保護する固体撮像素子カバー14と、パッケージ13と固体撮像素子カバー14とを接合するとともに水分の混入が抑制された第1封止剤15と、パッケージ13内を不活性ガスによって気密封止するとともに水分の混入が抑制された第2封止剤16とを有する。第1封止剤15は、例えば、低融点ガラスである。第2封止剤16は、パッケージ13に形成された封止孔17の口元や壁面に溶着される。
【選択図】図1
【解決手段】固体撮像装置11は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどに用いられ、対象物の入射光を受光するための固体撮像素子12と、固体撮像素子12を収納するパッケージ13と、固体撮像素子12を保護する固体撮像素子カバー14と、パッケージ13と固体撮像素子カバー14とを接合するとともに水分の混入が抑制された第1封止剤15と、パッケージ13内を不活性ガスによって気密封止するとともに水分の混入が抑制された第2封止剤16とを有する。第1封止剤15は、例えば、低融点ガラスである。第2封止剤16は、パッケージ13に形成された封止孔17の口元や壁面に溶着される。
【選択図】図1
Description
本発明は、パッケージ及び固体撮像素子カバーによって固体撮像素子を密閉する固体撮像装置に関する。
上記した固体撮像装置は、例えば、デジタルカメラの本体内部に配置されており、図5に示すように、対象物の入射光を受光する固体撮像素子101と、固体撮像素子101を収納するパッケージ102と、パッケージ102に固定され固体撮像素子101を外部から保護する固体撮像素子カバー103とを有する。固体撮像素子101は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、CPD(Charge Priming Device)である。
固体撮像素子カバー103は、例えば、光学ローパスフィルタ(Optical Low Pass Filter:OLPF)などの水晶基板を有する。パッケージ102と固体撮像素子カバー103とは、例えば、特許文献1に記載のように、接着剤104を用いて固定される。
しかしながら、接着剤104の中に含まれる水分104aが、固体撮像装置110の内部やカメラ本体(図示せず)の内部に滞留する(充満している)ことから、カメラ本体から望遠レンズなどを外した際に、カメラ本体の内部や固体撮像装置110の温度が変化し、滞留する水分104aが水滴105(露)となって、固体撮像素子101の表面に付着したり固体撮像素子カバー103に付着したりする。これにより、入射光が固体撮像素子101に入射した際、読み取る入射光がぼやけたり入射光を遮ったりしてしまい、入射光の情報を正確に読み取ることができない(データが欠落する)という問題があった。
本発明は、上述の如き問題を解決したものであって、正確に光の情報を読み取ることができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納するパッケージと、前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを不活性ガスの雰囲気中で封止するとともに、水分の混入が抑制された封止剤と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像装置の中を、水分の混入が抑制された封止剤を用いて不活性ガスによる気密封止を行うことにより、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても(例えば、カメラ本体から望遠レンズを取り外した際)、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。よって、固体撮像装置に入射する光が固体撮像素子カバーや固体撮像素子の表面を通過する際、水滴によって散乱することなく通過することが可能となり、その結果、固体撮像素子によって正規の状態の入射光を受光することができる。
上記課題を解決するために、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納するパッケージと、前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを接合するとともに、水分の混入が抑制された第1封止剤と、前記パッケージ内を不活性ガスで気密封止するべく前記パッケージに形成された開口孔を封止するとともに、水分の混入が抑制された第2封止剤と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像装置の中を、水分の混入が抑制された第1封止剤及び第2封止剤を用いて気密封止することにより、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても(例えば、カメラ本体から望遠レンズを取り外した際)、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。よって、固体撮像装置に入射する光が固体撮像素子カバーや固体撮像素子の表面を通過する際、水滴によって散乱することなく通過することが可能となり、その結果、固体撮像素子によって正規の状態の入射光を受光することができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記第1封止剤は、低融点ガラスであることを特徴とする。
この構成によれば、水分の混入が抑えられた低融点ガラスを用いて、パッケージと固体撮像素子カバーとを接合するので、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記第2封止材は、セラミックスであることを特徴とする。
この構成によれば、水分の混入が抑えられたセラミックスを用いて開口孔を封止するので、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。加えて、上記した材料を用いることにより、溶融させて開口孔を封止させることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像素子カバーは、水晶基板であることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに水晶基板を用いているので、固体撮像素子カバーを光学ローパスフィルタとして機能させることが可能となり、固体撮像素子に入射する光線のうち高い空間周波数成分を除去することができる。よって、疑似信号を除去し、例えば、水平線がギザギザに見えたり白黒の格子縞に色が付いたりする現象を抑制することができる。更に水晶は、ガラスが極微量含有している、α線放出の要因と考えられているウランやトリウム等の重金属を含有していないので、固体撮像素子カバーに水晶基板を使用することによって、α線の放出を防ぐことができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像素子カバーは、ガラスであることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーにガラスを用いているので、入射する入射光を透過させることができるとともに、固体撮像素子を外部(例えば、塵など)から保護することができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像素子カバーに光学薄膜が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜を形成することにより、例えば、入射する光をある周波数領域に限定して画質が劣化することを抑えることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、反射防止膜であることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに反射防止膜(ARコート)を形成することにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、入射光が反射することを抑えることが可能となる。よって、入射光の光量が低下することを抑えることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、赤外線反射膜であることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに赤外線反射膜(IRコート)を形成することによって、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の赤外領域をカットすることが可能となる。よって、赤外光によるゴーストやカブリを防止することができるとともに、総合して得られる感度を視感度に近似させ、色再現性を改善することができる。その結果、固体撮像素子の撮像画質を向上させることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜(UV−IRコート)及び赤外線反射膜(IRコート)が施されていることにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の紫外領域及び赤外領域をカットすることが可能となる。よって、例えば、紫外光及び赤外光によるカブリなどを抑えることができ、色再現性を改善させることができる。その結果、固体撮像素子の撮像画像を向上させることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線を反射すると共に可視光の反射を防止する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜(UV−ARコート)及び赤外線反射膜(IRコート)が施されていることにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の紫外領域及び赤外領域をカットすることが可能となる。更に、入射光の反射を抑え光量が低下することを抑えることができる。よって、固体撮像素子の撮像画像を向上させることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜(UV−IRコート)及び反射防止膜(ARコート)が施されていることにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の紫外領域及び赤外領域をカットすることが可能となる。更に、入射光の反射を抑え光量が低下することを抑えることができる。よって、固体撮像素子の撮像画像を向上させることができる。
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像装置内における前記固体撮像素子カバーと前記固体撮像素子の間に、入射光を集光する縮小光学レンズが配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、縮小光学レンズが固体撮像装置の中に配置されているので、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても、水分などによる悪影響を受けることなく、入射する入射光を正規の状態で集光させることができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図1を参照しながら説明する。
図1は、第1実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図1を参照しながら説明する。
図1に示す固体撮像装置11は、例えば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラに用いられ、固体撮像素子12と、パッケージ13と、固体撮像素子カバー14と、第1封止剤15と、第2封止剤16とを有する。
固体撮像素子12は、対象物(被写体)の入射光を受光するために用いられ、例えば、上記したように、CCD、CMOS、CPDなどである。固体撮像素子12は、入射光の光の強さに応じて蓄電容量が変化するフォトダイオードからなる光電素子(画素)をマトリクス状に配列して構成されている。
以上のような固体撮像素子12を用いて対象物を撮影すると、規則的に配列された画素上の蓄電容量が変化し、これを空間的にサンプリングすることにより、対象物に対応する電気信号を生成し、それを変換して像を構成する。このような固体撮像素子12によって、固体撮像素子カバー14を介して入射される入射光が電気信号に変換される。
パッケージ13は、固体撮像素子12を収納するために用いられ、開口孔としての封止孔17と、接続端子(図示せず)とを有する。パッケージ13は、収納された固体撮像素子12の上方が開口する凹状に形成されている。
封止孔17は、パッケージ13(固体撮像装置11)の中を不活性ガス(例えば、窒素ガス)で気密封止する際に用いられ、パッケージ13の底部13aに形成されている。
接続端子は、固体撮像素子12と外部とを電気的に接続するために用いられ、パッケージ13の底面13bに形成されている。固体撮像素子12は、固体撮像素子12に設けられた電極(図示せず)とパッケージ13に形成された接続端子とがワイヤーボンディングによって接続されることにより、外部と電気的に導通されている。
固体撮像素子カバー14は、パッケージ13に収納された固体撮像素子12を外部(例えば、塵や異物など)から保護するために用いられる。また、固体撮像素子カバー14は、例えば、複屈折性を有する水晶などからなる光学ローパスフィルタで構成されたカバー14aであってもよく、光学ローパスフィルタはある空間周波数の成分を除去(制限)するために用いられる。
カバー14aは、例えば、45°(水晶基板の主面の法線とZ軸とのなす角度)でカットしてなる水晶基板である。この水晶基板を用いれば、例えば、分離角が大きい2点分離タイプの光学ローパスフィルタとして使用することができる。
固体撮像素子カバー14は、第1封止剤15を介して、パッケージ13の開口する領域を覆うように固定されている。固体撮像素子カバー14は、カバー14aの主面が固体撮像素子12と向き合うように、パッケージ13の上端に固定されている。
第1封止剤15は、パッケージ13と固体撮像素子カバー14とを接合するとともに密閉するために用いられる。また、第1封止剤15は、接合するべく溶融することが可能であるとともに水分の混入が抑えられた材料であり、例えば、低融点ガラスである。
第2封止剤16は、パッケージ13と固体撮像素子カバー14とによって囲まれた空間を窒素ガスによって気密封止するために用いられる。第2封止剤16は、溶融することが可能であるとともに、水分の混入が抑制された材料であり、例えば、パッケージ13の素材と同様なセラミックスである。このセラミックスを溶融して、パッケージ13に形成された封止孔17を塞ぐことにより、パッケージ13内を窒素ガスで気密封止することが可能となっている。
次に、パッケージ13の内部を窒素ガスを用いて気密封止する方法を説明する。まず、固体撮像素子12が収納されたパッケージ13の上端に、第1封止剤15を用いて固体撮像素子カバー14を接合する。接合する方法は、第1封止剤15(低融点ガラス)に、例えば、300℃の高温処理を行い、溶融させて接合する。次に、パッケージ13の底部13aが上になるようにして、真空チャンバ(図示せず)内に配置するとともに真空状態にする。更に、窒素ガスの雰囲気にした後、封止孔17の上部に配置したセラミックス材料である第2封止剤16にレーザを照射して第2封止剤16を溶融し、封止孔17の口元や壁面に溶着させる。これにより、封止孔17が気密に封止されるとともに、パッケージ13内が窒素ガスによって気密封止される。以上により、固体撮像装置11が完成する。
以上詳述したように、第1実施形態の固体撮像装置11によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)第1実施形態によれば、水分が含まれていない第1封止剤15及び第2封止剤16を用いて窒素ガスによる気密封止を施すことによって、固体撮像装置11の中やその周囲に水分が滞留することが抑えられる。これにより、固体撮像装置11の周囲に温度変化が生じたとしても(例えば、カメラ本体から望遠レンズを取り外した際)、水分が水滴となって固体撮像素子12や固体撮像素子カバー14などに付着することを抑えることができる。よって、固体撮像装置11に入射する光が固体撮像素子カバー14や固体撮像素子12の表面を通過する際、水滴によって散乱することなく通過することが可能となり、その結果、固体撮像素子12によって正規の状態の入射光を受光することができる。
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図2を参照しながら説明する。なお、第2実施形態の固体撮像装置は、上記した第1実施形態の固体撮像素子カバーを構成するカバーに、光学多層膜を形成する部分が異なっている。以下、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図2は、第2実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図2を参照しながら説明する。なお、第2実施形態の固体撮像装置は、上記した第1実施形態の固体撮像素子カバーを構成するカバーに、光学多層膜を形成する部分が異なっている。以下、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
図2に示す固体撮像装置21は、固体撮像素子12と、パッケージ13と、固体撮像素子カバー22と、第1封止剤15と、第2封止剤16とを有する。なお、固体撮像装置21の中は、第1実施形態と同様、窒素ガスによって気密封止されている。
固体撮像素子カバー22は、カバー23と、光学多層膜としての第1膜24及び第2膜25とを有する。
カバー23は、例えば、第1実施形態と同様に、水晶などからなる光学ローパスフィルタで構成されている。
第1膜24は、カバー23の上面に形成されている。第1膜24は、例えば、固体撮像素子12への紫外線及び赤外線の入射を防ぐための、UV(紫外線)−IR(赤外線)コートである。UV−IRコートは、紫外線カット(反射)フィルタと赤外線カット(反射)フィルタとしての機能を有しており、例えば、所望のカット特性を得られるよう高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に複数積層してなる光学薄膜により形成される。
第2膜25は、カバー23の下面に形成されている。第2膜25は、例えば、固体撮像素子12への赤外線の入射を防ぐための、IRコート(赤外線反射膜)である。IRコートは、赤外線カット(反射)フィルタとしての機能を有しており、上記したUV−IRコートの有する赤外線カット特性ではカットしきれない赤外線をカットするために、つまり赤外線カット特性を向上させるために形成されたコートであり、所望のカット特性を得るべく前述のように高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に複数積層してなる光学薄膜により形成される。
以上のように、第1膜24にUV−IRコート、第2膜25にIRコートを形成することにより、紫外線領域や赤外線領域を遮断することが可能となり、例えば、近赤外線が固体撮像素子12に入射した際の、解像度の低下や画像のムラなどの不具合を抑えることができる。
また、第1膜24にUV−AR(反射防止)コート、第2膜25にIRコートを形成することにより、例えば、紫外線領域や赤外線領域を遮断することが可能となるとともに、入射した可視光の反射を抑制することができる。
また、第1膜24にUV−IRコート、第2膜25にARコート(反射防止膜)を形成することにより、例えば、紫外線領域や赤外線領域を遮断することが可能となるとともに、入射した光の透過率を向上させることができる。
また、第1膜24又は第2膜25のどちらか一方に、ARコートを形成することにより、例えば、表面反射を減少させ、可視光の透過率を向上させることができる。なお、ARコートを、カバー23における固体撮像素子12と対向する面(第2膜25)に形成することにより、固体撮像装置21内の内面反射を防止することができる。
また、第1膜24又は第2膜25のどちらか一方に、IRコートを形成することにより、例えば、対象物の輪郭のぼやけを抑制したり、赤かぶり(全体に赤味がかかった感じ)を抑制したりすることが可能になり、人の目で見た感じと同じ色合いになるように補正することができる。
以上詳述したように、第2実施形態の固体撮像装置21によれば、上記した第1実施形態の(1)の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
(2)第2実施形態によれば、カバー23の上面に第1膜24(UV−IRコート)を形成し、下面に第2膜25(IRコート)を形成するので、例えば、近赤外線が固体撮像素子12に入射した際の、解像度の低下や画像のムラなどの不具合を抑えることができる。また、第1膜24及び第2膜25に、上記したような組合せの光学多層膜を形成することにより、それぞれの膜を用いた場合の効果を得ることができる。
(第3実施形態)
図3は、第3実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図3を参照しながら説明する。なお、第3実施形態は、上記した第2実施形態の固体撮像素子カバーと固体撮像素子との間に、縮小光学レンズを配置している部分が異なっている。以下、第1実施形態及び第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
図3は、第3実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図3を参照しながら説明する。なお、第3実施形態は、上記した第2実施形態の固体撮像素子カバーと固体撮像素子との間に、縮小光学レンズを配置している部分が異なっている。以下、第1実施形態及び第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
図3に示す固体撮像装置31は、固体撮像素子12と、パッケージ33と、固体撮像素子カバー22と、第1封止剤15と、第2封止剤16と、縮小光学レンズ32(受光レンズ、撮像レンズ)とを有する。固体撮像素子カバー22の構成は、例えば、第2実施形態と同様である。また、固体撮像装置31の中は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、窒素ガスによって気密封止されている。
縮小光学レンズ32は、前述したように、固体撮像素子カバー22と固体撮像素子12との間に配置されており、入射光を結像(集光)させるために用いられる。詳しくは、パッケージ33の内壁に段差が設けられており、例えば、この段差に低融点ガラスなどの接合部材34を介して縮小光学レンズ32が固定されている。
縮小光学レンズ32は、窒素によって気密封止された固体撮像装置31の中に配置されることにより、例えば、カメラ本体から望遠レンズなどを取り外した際、温度変化によって悪影響を受けることを抑えることができる。
以上詳述したように、第3実施形態の固体撮像装置31によれば、上記した第1実施形態及び第2実施形態の(1)、(2)の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
(3)第3実施形態によれば、縮小光学レンズ32が窒素によって気密封止された固体撮像装置31の中に配置されているので、固体撮像装置31の周囲に温度変化が生じたとしても、縮小光学レンズ32に悪影響を受ける(特に、水滴の付着など)ことを抑えることが可能となり、固体撮像素子12に入射する入射光を正規の状態で結像させることができる。
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
(変形例1)
上記したように、カバー14aは、45°でカットされた水晶基板に限定されず、例えば、水晶基板の主面の法線が水晶の光学軸であるZ軸に対して0°〜90°の範囲となるような角度でカットされた水晶基板を用いるようにしてもよい。例えば、水晶基板のカットアングルを0°(光軸に対して垂直にカットされた水晶基板:Zカット水晶基板)とすることにより、複屈折(常光屈折率と異常光屈折率とによる)を生じさせないようにすることができる。更に水晶は、ガラスが極微量含有している、α線放出の要因と考えられているウランやトリウム等の重金属を含有していないので、固体撮像素子カバーに水晶基板を使用することによって、α線の放出を防止することができる。
上記したように、カバー14aは、45°でカットされた水晶基板に限定されず、例えば、水晶基板の主面の法線が水晶の光学軸であるZ軸に対して0°〜90°の範囲となるような角度でカットされた水晶基板を用いるようにしてもよい。例えば、水晶基板のカットアングルを0°(光軸に対して垂直にカットされた水晶基板:Zカット水晶基板)とすることにより、複屈折(常光屈折率と異常光屈折率とによる)を生じさせないようにすることができる。更に水晶は、ガラスが極微量含有している、α線放出の要因と考えられているウランやトリウム等の重金属を含有していないので、固体撮像素子カバーに水晶基板を使用することによって、α線の放出を防止することができる。
なお、カバー14aは、水晶基板に限定されず、例えば、ガラス基板であってもよいが、ガラス基板から放出されるα線が固体撮像素子12に悪影響を及ぼすことを低減させるために、α線放出を抑止するよう重金属含有量を極めて低く精製されてなるα線遮断ガラス基板であることが望ましい。また、このようなα線遮断ガラス基板を用いることにより、α線による悪影響を抑えることができる。
(変形例2)
上記したように、第3実施形態の固体撮像装置31は、固体撮像素子カバー22に第1膜24及び第2膜25を形成していることに代えて、第1膜24及び第2膜25を形成せずにカバー23のみで構成するようにしてもよい。これによれば、第1膜24及び第2膜25による光学的な効果を必要としない場合であれば、固体撮像装置31の周囲に温度変化が生じたとしても、水滴が縮小光学レンズ32などに付着することを防ぐことができる。また、カバー23に第1膜24又は第2膜25のどちらかのみを形成するようにしてもよい。
上記したように、第3実施形態の固体撮像装置31は、固体撮像素子カバー22に第1膜24及び第2膜25を形成していることに代えて、第1膜24及び第2膜25を形成せずにカバー23のみで構成するようにしてもよい。これによれば、第1膜24及び第2膜25による光学的な効果を必要としない場合であれば、固体撮像装置31の周囲に温度変化が生じたとしても、水滴が縮小光学レンズ32などに付着することを防ぐことができる。また、カバー23に第1膜24又は第2膜25のどちらかのみを形成するようにしてもよい。
(変形例3)
上記したように、第1膜24及び第2膜25を形成するのに、薄膜を積層して構成していることに限定されず、例えば、カバー23にフィルムやガラスなどを貼り付けることにより第1膜24及び第2膜25を構成するようにしてもよい。
上記したように、第1膜24及び第2膜25を形成するのに、薄膜を積層して構成していることに限定されず、例えば、カバー23にフィルムやガラスなどを貼り付けることにより第1膜24及び第2膜25を構成するようにしてもよい。
(変形例4)
上記したように、固体撮像装置11,21,31に用いられるパッケージ13,33は、一体的な構造に限定されず、以下に示すような構造であってもよい。図4に示す固体撮像装置41は、固体撮像素子12と、パッケージ42と、固体撮像素子カバー43と、第1封止剤15と、第2封止剤44(図4(c)参照)とを有する。なお、固体撮像装置41の中は、第1実施形態〜第3実施形態までと同様、窒素ガスによって気密封止されている。また、図4において、ワイヤーボンディングによる接続の図示は省略する。このパッケージ42は、固体撮像素子12の収納空間45を構成するパッケージ枠体46とパッケージベース47とを有する。パッケージベース47には、パッケージ枠体46の角部より一部を塞がれるように開けた貫通孔48及び封止孔49が形成されている。固体撮像装置41は、この貫通孔48の内壁(パッケージ材)を溶かしたパッケージ材溶融物(第2封止剤44)で封止孔49を塞ぐことにより、固体撮像素子12を収納する収納空間45を密閉封止した構造となっている。なお、パッケージ42の材質は、例えば、セラミック材である。
上記したように、固体撮像装置11,21,31に用いられるパッケージ13,33は、一体的な構造に限定されず、以下に示すような構造であってもよい。図4に示す固体撮像装置41は、固体撮像素子12と、パッケージ42と、固体撮像素子カバー43と、第1封止剤15と、第2封止剤44(図4(c)参照)とを有する。なお、固体撮像装置41の中は、第1実施形態〜第3実施形態までと同様、窒素ガスによって気密封止されている。また、図4において、ワイヤーボンディングによる接続の図示は省略する。このパッケージ42は、固体撮像素子12の収納空間45を構成するパッケージ枠体46とパッケージベース47とを有する。パッケージベース47には、パッケージ枠体46の角部より一部を塞がれるように開けた貫通孔48及び封止孔49が形成されている。固体撮像装置41は、この貫通孔48の内壁(パッケージ材)を溶かしたパッケージ材溶融物(第2封止剤44)で封止孔49を塞ぐことにより、固体撮像素子12を収納する収納空間45を密閉封止した構造となっている。なお、パッケージ42の材質は、例えば、セラミック材である。
次に、固体撮像素子12を収納する収納空間45を密閉封止する方法について、図4を参照しながら説明する。まず、図4(a)に示すように、固体撮像素子12が収納されたパッケージ42の上端に、第1封止剤15を用いて固体撮像素子カバー43を接合する。次に、図4(b)に示すように、真空槽の中で、レーザ照射装置50により貫通孔48にレーザ光51を照射して、貫通孔48内部のパッケージ素材であるセラミックを溶かした溶融物(第2封止剤44)にて封止孔49を封止する。セラミックの溶融温度は約1800°であるため、照射部温度がこの温度になる出力をもったレーザ照射装置50を用いる。これによって、図4(c)に示すように、開口面積が小さい封止孔49に第2封止剤44が表面張力で遮蔽状態に張り付き、収納空間45内が真空状態となるように内外を仕切って封止される。なお、前述のレーザ照射装置50は、電子ビーム照射装置でもよい。この場合、照射部温度が、セラミックの溶融温度になる出力をもった電子ビーム照射装置を用いる。
11…固体撮像装置、12…固体撮像素子、13…パッケージ、13a…底部、13b…底面、14…固体撮像素子カバー、14a…カバー、15…第1封止剤、16…第2封止剤、17…開口孔としての封止孔、21…固体撮像装置、22…固体撮像素子カバー、23…カバー、24…第1膜、25…第2膜、31…固体撮像装置、32…縮小光学レンズ、33…パッケージ、34…接合部材、41…固体撮像装置、42…パッケージ、43…固体撮像素子カバー、44…第2封止剤、45…収納空間、46…パッケージ枠体、47…パッケージベース、48…貫通孔、49…封止孔、50…レーザ照射装置、51…レーザ光。
Claims (13)
- 固体撮像素子と、
前記固体撮像素子を収納するパッケージと、
前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、
前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを不活性ガスの雰囲気中で封止するとともに、水分の混入が抑制された封止剤と、
を有することを特徴とする固体撮像装置。 - 固体撮像素子と、
前記固体撮像素子を収納するパッケージと、
前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、
前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを接合するとともに、水分の混入が抑制された第1封止剤と、
前記パッケージ内を不活性ガスで気密封止するべく前記パッケージに形成された開口孔を封止するとともに、水分の混入が抑制された第2封止剤と、
を有することを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項2に記載の固体撮像装置であって、
前記第1封止剤は、低融点ガラスであることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項2又は3に記載の固体撮像装置であって、
前記第2封止材は、セラミックスであることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子カバーは、水晶基板であることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子カバーは、ガラスであることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子カバーに光学薄膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項7に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、反射防止膜であることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項7に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、赤外線反射膜であることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項7に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項7に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線を反射すると共に可視光の反射を防止する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項7に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像装置内における前記固体撮像素子カバーと前記固体撮像素子の間に、入射光を集光する縮小光学レンズが配置されていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006288358A JP2008108809A (ja) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006288358A JP2008108809A (ja) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | 固体撮像装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2008108809A true JP2008108809A (ja) | 2008-05-08 |
Family
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JP2006288358A Withdrawn JP2008108809A (ja) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | 固体撮像装置 |
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JP (1) | JP2008108809A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011176674A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Nikon Corp | 撮像素子パッケージおよび撮像装置 |
JP2015534713A (ja) * | 2012-08-07 | 2015-12-03 | エクセリタス テクノロジーズ シンガポール プライヴェート リミテッド | Smtセンサデバイスのためのパネル化プロセス |
JP2016111270A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | シャープ株式会社 | 半導体装置、および半導体装置の製造方法 |
-
2006
- 2006-10-24 JP JP2006288358A patent/JP2008108809A/ja not_active Withdrawn
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