JP2008193564A - Solid-state image pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子を備えるテレビジョンカメラ、ビデオカメラなどに代表される撮像装置に用いられる固体撮像素子とプリズムが接合された固体撮像デバイスに関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device in which a prism and a solid-state imaging element used in an imaging apparatus typified by a television camera, a video camera, and the like including the solid-state imaging element.
近年、固体撮像素子を3個用いる撮像装置として3板式カラーカメラ(以下3板カメラという)が開発され広く用いられるようになってきている。このような従来の3板カメラの構造について、図面を用いて説明する。 In recent years, a three-plate color camera (hereinafter referred to as a three-plate camera) has been developed and widely used as an imaging apparatus using three solid-state imaging devices. The structure of such a conventional three-panel camera will be described with reference to the drawings.
図1は、従来の3板カメラにおける撮像ブロック(固体撮像デバイス)10の模式断面図である。図1に示すように、撮像ブロック10は、3板カメラにおける図示しない撮像レンズを通過して入射された光を所定の色成分に分解する色分解プリズムと、複数の固体撮像素子と、各々の固体撮像素子が搭載された撮像素子基板とにより構成されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an imaging block (solid-state imaging device) 10 in a conventional three-plate camera. As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、色分解プリズムは、3つのプリズム部材1r、1g、1bが互いに接着剤で接合されることより構成され、入射光を3つの色成分に分解する3色分解プリズム1である。プリズム部材1rと1bはダイクロイックミラーの機能を有する接合部5に配置された接着剤により互いに接合されており、同様にプリズム部材1rと1gはダイクロイックミラーの機能を有する接合部4に配置された接着剤により互いに接合されている。また、3つのプリズム部材1r、1g、1bの光の出射面には、個別に固体撮像素子2r、2g、2bが接着剤を介して固定されている。
As shown in FIG. 1, the color separation prism is composed of three
ここで、図1の撮像ブロック10の部分的に分解した模式図を図2に示す。図2に示すように、例えば、固体撮像素子2rの受光側表面である接合面11、プリズム部材1rの素子側接合面12、プリズム部材1rのプリズム側接合面13、及びプリズム部材1bのプリズム側接合面14は、それぞれ単一の表面粗さにて形成されており、それぞれの接合面11、12、13、14の全体に単一の接着剤(図示せず)が配置されて、接着剤を介してそれぞれの接合面が接合されている。なお、その他の接合面についても同様に接着剤を介して接合されている。
Here, FIG. 2 shows a partially exploded schematic diagram of the
このような接着剤としては、例えばUV接着剤(紫外線硬化性接着剤)が用いられており、接着剤をそれぞれの接合面に塗布した状態にて、各固体撮像素子2r、2g、2bの位置調整(6軸位置調整)を実施した後、紫外線を照射して接着剤を硬化させ、接合面間を固定する工法が広く利用されている。
As such an adhesive, for example, a UV adhesive (ultraviolet curable adhesive) is used, and the position of each solid-
このような構造を有する撮像ブロック10においては、図1に示すように、3色分解プリズム1に入射した光束7は、ダイクロイックミラーの機能を有する接合部4、5によって、3つの色成分、すなわち光の3原色の光束6a、6b、6cに色分解され、各々の固体撮像素子2r、2g、2bに受光される。接合部4、5にて3原色に分解反射された光束のうちの光束6a、6bは、それぞれのプリズム部材1g、1b内にて再度全反射されることで、裏返し像(鏡像)ではなく表像を形成する光束として固体撮像素子2g、2bに受光される。それぞれの固体撮像素子2g、2b、2rにて受光されたそれぞれの光束は、それぞれの撮像素子基板3r、3g、3bにて撮像信号の処理がなされて、撮像信号が合成されたカラーテレビジョン信号が得られる。
In the
このような従来の3板カメラでは、3色の被写体像の重ね合わせを精度良く行う必要がある。重ね合わせの精度、すなわちレジストレーションの精度が悪いと色ずれやモアレ偽信号が発生し、画質は微妙に劣化する。従って、レジストレーションの精度が低下しないように、それぞれの固体撮像素子2r、2g、2bを高精度に位置決めを行う必要がある。
In such a conventional three-plate camera, it is necessary to accurately superimpose three color subject images. If the overlay accuracy, that is, the registration accuracy is poor, color misregistration and moire false signals are generated, and the image quality is slightly degraded. Accordingly, it is necessary to position each solid-
また、固体撮像素子は高温環境下で使用すると、白傷による画質劣化や寿命短縮、さらに接合部に配置されている接着剤のクリープ変形によるレジストレーションの精度低下等の問題が発生するため、固体撮像素子を所定の温度以下で使用する必要がある。 In addition, if the solid-state image sensor is used in a high-temperature environment, problems such as image quality degradation and life shortening due to white scratches, and registration accuracy degradation due to creep deformation of the adhesive disposed at the joint will occur. It is necessary to use the image sensor at a predetermined temperature or lower.
例えば、従来の撮像装置においては、固体撮像素子を効率的に冷却するための様々な放熱構造が提案されており(例えば、特許文献1、2、3参照)、このような放熱構造が採用されることで、各固体撮像素子にて発生する熱を、各熱電冷却素子あるいは放熱部材等を通して逃がすことができるため、固体撮像素子の温度が低減され、クリープ変形を少なくすることができる。
For example, in a conventional imaging device, various heat dissipation structures for efficiently cooling a solid-state image sensor have been proposed (see, for example,
近年、このような3板カメラにおいてそれぞれの固体撮像素子の位置決めには、μmオーダの精度が要求されつつある。例えば、それぞれの固体撮像素子2r、2g、2bの位置決めは光軸方向では焦点深度があるため数十μm、被写体映像面内方向ではμmオーダの精度を必要とするようになりつつあり、僅かなクリープ変形をも抑制することが強く望まれている。
In recent years, in order to position each solid-state imaging device in such a three-plate camera, accuracy of the order of μm is being required. For example, the positioning of each solid-
さらに、固体撮像素子が搭載される撮像装置に関しては、軽薄短小、多機能・高機能化による消費電力の増加に伴って、固体撮像素子の周辺温度(装置筐体内部温度)は益々上昇する傾向にある。そのため、固体撮像素子やプリズム部材を接合する接着剤のクリープ変形を抑制する手段が求められている。 Furthermore, with regard to image pickup devices equipped with solid-state image sensors, the ambient temperature of the solid-state image sensor (internal temperature of the device housing) tends to increase more and more with the increase in power consumption due to lightness, shortness, multifunction and high functionality. It is in. Therefore, there is a need for means for suppressing creep deformation of an adhesive that joins a solid-state imaging device or a prism member.
特許文献1、2、3の従来の放熱構造では、固体撮像素子にて生じる熱の除去を行うことができても、環境雰囲気温度については何ら対策が施されていないため、接着剤のクリープ変形を抑制するという抜本的な解決には至っておらず、経年的なプリズム部材と固体撮像素子の接合部等の位置ズレによるレジストレーションの精度低下を解決することはできない。
In the conventional heat dissipating structures of
また、固体撮像素子2r、2g、2bとそれぞれのプリズム部材1r、1g、1b、及びそれぞれのプリズム部材1r、1g、1bを接合するのに用いられる接着剤は、その接着剤により接合面間に形成される接着層を光束が通過する必要があるため、光の損失等の光学特性を満足する必要がある。また、これと同時にクリープ等の機械的強度特性等のバランスを考慮して接着剤の選定を行う必要がある。
In addition, the adhesive used to join the solid-
しかしながら、接着剤として一般的に用いられているUV接着剤は、高温クリープ特性(高温環境下で負荷を掛け続けるとクリープする特性)を有するため、特に固体撮像素子2r、2g、2bの周辺温度(装置筐体内部温度)が高くなると、放熱部材等、固体撮像素子2r、2g、2bに固定された部材の熱膨張や熱収縮に伴うスプリングバックに起因する負荷が深刻な問題となる場合がある。
However, the UV adhesive generally used as an adhesive has a high temperature creep characteristic (characteristic of creeping when a load is continuously applied in a high temperature environment), and therefore, particularly the ambient temperature of the solid-
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、固体撮像素子とプリズムが接合された固体撮像デバイスにおいて、光学的性能及び機械的性能を満足しながら、レジストレーションの精度低下を抑制することができる固体撮像デバイスを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and in a solid-state imaging device in which a solid-state imaging device and a prism are joined, the registration accuracy is reduced while satisfying optical performance and mechanical performance. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can be suppressed.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、接着層を介して固体撮像素子とプリズムとが接合された固体撮像デバイスにおいて、
上記固体撮像素子の接合面又は上記プリズムの接合面が、第1の表面粗さを有する第1領域と、上記第1の表面粗さよりも大きな第2の表面粗さを有する第2領域とを有し、上記第2領域に配置された上記接着層により上記固体撮像素子と上記プリズムが接合されたことを特徴とする固体撮像デバイスを提供する。
According to the first aspect of the present invention, in the solid-state imaging device in which the solid-state imaging element and the prism are bonded via the adhesive layer,
A first region in which the joint surface of the solid-state imaging device or the joint surface of the prism has a first surface roughness, and a second region having a second surface roughness larger than the first surface roughness. And a solid-state imaging device, wherein the solid-state imaging element and the prism are joined by the adhesive layer disposed in the second region.
本発明の第2態様によれば、上記第1領域は、上記固体撮像素子へ入射する光束の通過領域を含んで配置され、上記第2領域は、上記光束の通過領域の周囲に配置されている、第1態様に記載の固体撮像デバイスを提供する。 According to the second aspect of the present invention, the first region is disposed including a passage region of the light beam incident on the solid-state imaging device, and the second region is disposed around the passage region of the light beam. A solid-state imaging device according to the first aspect is provided.
本発明の第3態様によれば、上記第1領域にも上記接着層が配置され、上記第2領域における上記接着層の厚さが、上記第1領域における上記接着層の厚さよりも大きい、第1態様又は第2態様に記載の固体撮像デバイスを提供する。 According to the third aspect of the present invention, the adhesive layer is also disposed in the first region, and the thickness of the adhesive layer in the second region is larger than the thickness of the adhesive layer in the first region. A solid-state imaging device according to the first aspect or the second aspect is provided.
本発明の第4態様によれば、上記第2領域に配置された上記接着層を形成する接着剤と異なる接着剤により形成された接着層が、上記第1領域に配置される、第1態様又は第2態様に記載の固体撮像デバイスを提供する。 According to the fourth aspect of the present invention, the adhesive layer formed by an adhesive different from the adhesive forming the adhesive layer disposed in the second region is disposed in the first region. Alternatively, a solid-state imaging device according to the second aspect is provided.
本発明の第5態様によれば、上記それぞれの接着剤は、機械的特性又は光学的特性が異なる、第4態様に記載の固体撮像デバイスを提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the solid-state imaging device according to the fourth aspect, wherein each of the adhesives has different mechanical characteristics or optical characteristics.
本発明の第6態様によれば、上記プリズムは、複数のプリズム部材が接合された構造を有し、
上記それぞれのプリズム部材の接合面が、第3の表面粗さを有する第3領域と、上記第3の表面粗さよりも大きな第4の表面粗さを有する第4領域とを有し、上記第4領域に配置された接着層により上記それぞれのプリズム部材が接合されている、第1態様に記載の固体撮像デバイスを提供する。
According to the sixth aspect of the present invention, the prism has a structure in which a plurality of prism members are joined,
The joint surface of each of the prism members includes a third region having a third surface roughness and a fourth region having a fourth surface roughness larger than the third surface roughness, The solid-state imaging device according to the first aspect, in which each of the prism members is bonded by an adhesive layer disposed in four regions.
本発明によれば、接着層を介して固体撮像素子とプリズムとが接合された固体撮像デバイスにおいて、固体撮像素子の接合面又はプリズムの接合面に、第1の表面粗さよりも大きな第2表面粗さを有する第2領域が配置され、上記第2領域に配置された接着層により、上記固体撮像素子と上記プリズムとが接合された構造が採用されているため、上記第2領域における上記それぞれの接合面間の単位面積あたりの容積を上記第1領域に比して増大させて、上記接着剤による強固な接合を実現することができる。また、上記固体撮像素子へ入射する光束の通過領域を上記第1領域に含ませ、その周囲に上記第2領域を配置させることにより、光学的な性能を損することなく機械的な接合強度を得ることができる。さらに、機械的特性又は光学的特性を異ならせた接着剤を、上記第1領域と第2領域に選択的に配置させることにより、上記固体撮像素子と上記プリズムとの間の相対的な位置ズレに起因するレジストレーションの精度低下を抑制することができる。 According to the present invention, in the solid-state imaging device in which the solid-state imaging device and the prism are bonded via the adhesive layer, the second surface larger than the first surface roughness is formed on the bonding surface of the solid-state imaging device or the bonding surface of the prism. Since the second region having roughness is disposed, and the structure in which the solid-state imaging device and the prism are joined by the adhesive layer disposed in the second region is employed, the respective regions in the second region are By increasing the volume per unit area between the bonding surfaces as compared with the first region, it is possible to realize strong bonding with the adhesive. In addition, by including in the first region a passage region for a light beam incident on the solid-state imaging device and arranging the second region around the first region, a mechanical bonding strength can be obtained without impairing optical performance. be able to. Further, by selectively disposing an adhesive having different mechanical characteristics or optical characteristics in the first area and the second area, a relative positional deviation between the solid-state imaging device and the prism can be obtained. It is possible to suppress a decrease in registration accuracy due to the above.
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態にかかる固体撮像素子とプリズムとが接合された固体撮像デバイスの一例である3板カメラにおける撮像ブロック20の模式斜視図を図3に示す。なお、撮像ブロック20の組み立て状態における外観的な構造は、図1に示す撮像ブロック10と類似した構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
(First embodiment)
FIG. 3 is a schematic perspective view of the
図3に示すように、本第1実施形態の撮像ブロック20は、3つのプリズム部材1r、1g、1bが接着剤を介して接合された3色分解プリズム1に、それぞれの固体撮像素子2r、2g、2bが接着剤を介して接合された構造を有している。なお、図3に示す撮像ブロック20は、図1の撮像ブロック10に対して、部材間の接合構造、例えばそれぞれのプリズム部材1r、1g、1bと固体撮像素子2r、2g、2bの接合構造が後述するように相違している。
As shown in FIG. 3, the
また、撮像ブロック20には、図4に示すように、それぞれの固体撮像素子2r、2g、2bにて生じる熱を効果的に放熱させる放熱構造が採用される。具体的には、図4に示すように、高熱伝導性材料により形成された箔状の放熱シート8における3つの第1端部をそれぞれの固体撮像素子2r、2g、2bの背面に固定し、上記3つの第1端部とは別の端部である第2端部をABS樹脂等により形成されたレンズ鏡筒ケース(図示しない)にネジ止め等により固定するものである。各固体撮像素子2r、2g、2bにおける熱は、それぞれの第1端部から第2端部へと向かうように放熱シート8を通してレンズ鏡筒ケースに伝達され、その結果、それぞれの固体撮像素子2r、2g、2bの温度は効果的に低減される。なお、放熱シート8は、高熱伝導性材料として、例えば銅若しくはグラファイトシートなどが用いられ、さらに、その厚み方向に高い柔軟性を有するように、箔状として例えば0.1mm以下の厚みで形成される。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、放熱シート8のそれぞれの第1端部は、各固体撮像素子2r、2g、2bと、撮像素子基板3r、3g、3bとの間に、その厚み方向に略90度折り曲げられて挿入された状態にて固定されている。このような第1端部の固定は、固体撮像素子2r、2g、2bと撮像素子基板3r、3g、3bとの間に挿入された放熱シート8が、固体撮像素子と撮像素子基板とによって軽く挟まれることにより行われている。このような状態においては、放熱シート8のそれぞれの第1端部が固体撮像素子2r、2g、2bの背面に接した状態とされている。なお、放熱シート8と固体撮像素子2r、2g、2bとの接触性をより良好なものとするためにグリスなどが用いられるような場合であってもよい。
The first end portions of the heat radiation sheet 8 are inserted by being bent by about 90 degrees in the thickness direction between the solid-
次に、本第1実施形態の撮像ブロック20におけるそれぞれのプリズム部材1r、1g、1bと、固体撮像素子2r、2g、2bの接合構造について説明する。この説明にあたって、撮像ブロック20を部分的に分解した状態の模式図を図5に示す。
Next, the joining structure of the
まず、図5を用いて、固体撮像素子2rの受光側表面である接合面21と、プリズム部材1rの素子側接合面22との接合構造について説明する。
First, a joint structure between the
図5に示すように、固体撮像素子2rの接合面21には、第1の表面粗さを有する第1領域21aと、この第1の表面粗さよりも大きな第2の表面粗さを有する第2領域21bとが形成されている。接合面21において、図示左右方向の略中央の領域が第1領域21aとなっており、第1領域21aの図示左右方向のそれぞれの端部に隣接するように第2領域21bが配置されている。
As shown in FIG. 5, the
また、この固体撮像素子2rの接合面21に接合されるプリズム部材1rの素子側接合面22には、第1の表面粗さを有する第1領域22aと、第2の表面粗さを有する第2領域22bとが形成されている。接合面22において、図示左右方向の略中央の領域が第1領域22aとなっており、第1領域21aの図示左右方向のそれぞれの端部に隣接するように第2領域22bが配置されている。
In addition, the element-
また、接合面21の第1領域21aと、接合面22の第1領域22aは、固体撮像素子2rに入射される光束が通過する領域を完全に含むように(例えば、光束の通過領域と合致するように)、それぞれの配置が決定されている。これに対して、接合面21の第2領域21bと、接合面22の第2領域22bは、光束の通過領域外に配置されている。なお、光束の通過領域とは、固体撮像素子2rにおける受光面に相当する領域である。言い換えると、光束の通過領域とは、固体撮像素子2rが受光し光電変換が行われる光束が通過する領域である。また、図5においては、第1領域と第2領域を区別するために第2領域にハッチング模様を付している。同様に後述する第4領域にもパッチング模様を付している。
Further, the
ここで、固体撮像素子2rの接合面21とプリズム部材1rの接合面22との接着剤を介しての接合状態を示す部分拡大模式断面図を図6に示す。図6に示すように、それぞれの接合面21、22における第1領域21a、22a同士と、第2領域21b、22b同士は、互いに対向するように配置されている。また、第2領域21b、22bにおける表面粗さは、第1領域21a、22aにおける表面粗さよりも大きく(すなわち粗く)設定されているため、それぞれの接合面21、22を対向配置させた状態において、第2領域21b、22b間における単位面積あたりの空間容積が、第1領域21a、22a間における単位面積あたりの空間容積よりも大きくなる。その結果、接合面21、22の間に配置された接着剤により形成された接着層25の厚みは、第1領域21a、22a間よりも第2領域21b、22b間の方が大きくなる。
Here, FIG. 6 shows a partially enlarged schematic cross-sectional view showing a bonding state between the
このような構造が採用されていることにより、固体撮像素子2rへ入射する光束の通過に関与しない外周側の領域である第2領域21b、22bにて、接着面積や接着剤の体積を増やして、それぞれの接合面21、22への接着剤の接着強度を高めて、接合の信頼性を確保することができる。一方、光束の通過領域である第1領域21a、22aにて、接着層25の厚みを良好な光学特性を確保できるような厚みとしながら、接着層25のクリープ変形に対する信頼性を向上させることができる。なお、第1領域21a、22a間の接着層25の厚みは、例えば従来のプリズム部材間の厚みと同等とすることで光学的特性を確保することもできるが、第2領域21b、22b間にて十分な接合強度を確保できるような場合にあっては、第1領域21a、22a間の厚みを従来よりも薄くして光学的特性をさらに良好なものとすることもできる。
By adopting such a structure, the bonding area and the volume of the adhesive are increased in the
このような固体撮像素子2rとプリズム部材1rとの接合構造は、他の固体撮像素子2g、2bとプリズム部材1g、1bとの接合構造にも同様に採用されている。さらに、プリズム部材1r、1g、1b同士の接合構造にも適用することができる。
Such a joining structure between the solid-
具体的に、図5を用いて、プリズム部材1rのプリズム側接合面23と、プリズム部材1bのプリズム側接合面24との接合構造について説明する。図5に示すように、プリズム部材1rの接合面23には、第3の表面粗さを有する第3領域(図示しない)と、第3の表面粗さよりも大きな第4の表面粗さを有する第4領域(図示しない)とが形成されている。接合面23において、第3領域の互いに対向するそれぞれの端部に隣接するように第4領域が配置されている。
Concretely, the joining structure of the prism
また、プリズム部材1bの接合面24には、第3の表面粗さを有する第3領域24aと、この第3領域24aの互いに対向するそれぞれの端部に隣接するように配置され、かつ第4の表面粗さを有する第4領域24bとが形成されている。また、接合面23の第3領域と、接合面24の第3領域24aは、光束の通過領域と完全に含むように、それぞれの配置が決定されており、接合面23の第4領域と、接合面24の第4領域24bは、光束の通過領域外に配置されている。また、接合面23と24とが対向して配置された状態にて、第3領域同士、第4領域同士が互いに対向配置されるように、それぞれの領域の配置が決定されており、対向配置されたそれぞれの領域間に接着剤により接着層が形成されることで、プリズム部材1rと1bとの接合が行われている。なお、その他のプリズム部材1r、1g、1b間の接合構造にも同様な接合構造が採用されている。
Further, the
それぞれのプリズム部材1r、1g、1bの接合構造にもこのような構造が採用されていることにより、第4領域にて、接着剤による接着強度を高めて接合の信頼性を確保することができるとともに、第3領域にて光学的特性を良好なものとしながら、接着層のクリープ変形に対する信頼性を向上させることができる。
By adopting such a structure also in the joining structure of each
ここで、第1の表面粗さは、光束を通過させるために必要な光学的特性を担保できるような光学的表面粗さ以下の表面粗さに設定されることが好ましい。このような光学的表面粗さRaは、例えば、Ra=0.01〜0.05μmである。このような光学的表面粗さは、波長0.38〜0.78μmの可視光線を干渉させることなく透過させるために必要な条件として設定される。従って、第2の表面粗さは、光学的表面粗さよりも大きな表面粗さであり、さらに機械的強度を十分に確保するために必要な単位面積あたりの空間の大きさなどに基づいてその表面粗さが決定される。なお、第3の表面粗さも光学的表面粗さRa以下に設定されることが好ましい。第3の表面粗さは、第1の表面粗さと同じであっても、相違してもよい。 Here, it is preferable that the first surface roughness is set to a surface roughness equal to or less than the optical surface roughness that can ensure the optical characteristics necessary for passing the light flux. Such optical surface roughness Ra is, for example, Ra = 0.01 to 0.05 μm. Such optical surface roughness is set as a condition necessary for transmitting visible light having a wavelength of 0.38 to 0.78 μm without interference. Therefore, the second surface roughness is a surface roughness larger than the optical surface roughness, and the surface thereof is based on the size of the space per unit area necessary for sufficiently securing the mechanical strength. Roughness is determined. The third surface roughness is also preferably set to be equal to or less than the optical surface roughness Ra. The third surface roughness may be the same as or different from the first surface roughness.
また、各々の接合面21、22、23、24においては、その接合面にて表面粗さが相違する領域が設定されていれば良く、例えば、接合面21の第1の表面粗さと、接合面22の第1の表面粗さとが相違するような場合、あるいは接合面23の第4の表面粗さと接合面24の第4の表面粗さとが相違するような場合であってもよい。
Moreover, in each joining
また、上記説明においては、互いに接合される接合面の両方に表面粗さが相違する領域が設けられるような場合について説明したが、本第1実施形態はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、何れか一方の接合面にのみ表面粗さが相違する領域が設定されるような場合であってもよい。例えば、固体撮像素子2rの接合面21は単一の表面粗さとし、プリズム部材1rの接合面22に表面粗さが相違する第1領域と第2領域とを設定するような場合であってもよい。
Further, in the above description, a case has been described in which regions having different surface roughness are provided on both joint surfaces to be joined to each other. However, the first embodiment is limited only to such a case. is not. Instead of such a case, for example, a case where a region having a different surface roughness is set only on one of the joining surfaces may be used. For example, even when the joining
本第1実施形態の撮像ブロック20によれば、それぞれの部材の接合面において、光束の通過領域と通過領域外とで接着層の厚み設定を変えることで、落下衝撃等の機械的強度を確保するとともに、光学的特性を良好としながらクリープ変形を抑制できる接合構造を実現することができる。
According to the
(第2実施形態)
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第2の実施形態にかかる固体撮像デバイスは、接合面において、表面粗さの異なる領域毎に特性の異なる接着剤を用いて接合を行うという接合構造を有している。具体的に、固体撮像素子2rの接合面21とプリズム部材1rの接合面22との接合構造を部分的に拡大した模式断面図を示す図7を用いて説明する。なお、本第2実施形態の接合構造は、領域毎に表面粗さを異ならせる点においては上記第1実施形態と同様であるので、同じ構成部材には同じ参照符号を用いてその説明を省略する。
(Second Embodiment)
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect. For example, the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention has a bonding structure in which bonding is performed using adhesives having different characteristics for each region having different surface roughness on the bonding surface. Concretely, it demonstrates using FIG. 7 which shows the schematic cross section which expanded partially the junction structure of the
図7に示すように、接合面21の第1領域21aと接合面22の第1領域22aとの間には、光学的特性が良好な接着剤(例えば画質性能に優れた接着剤)により形成された接着層26が配置されている。例えば、接着剤層26は光学特性(透明性、気泡・ガス残留)に有利なアクリル系接着剤により形成されている。これに対して、接合面21の第2領域21bと接合面22の第2領域22bとの間には、機械的特性が良好な接着剤(例えば耐落下衝撃性に優れた接着剤)により形成された接着層27が配置されている。例えば、接着剤層27はエポキシ系接着剤により形成されている。
As shown in FIG. 7, an adhesive having good optical characteristics (for example, an adhesive having excellent image quality performance) is formed between the
このように、光束の通過領域と通過領域外とで配置する接着層26、27の光学的特性、機械的特性を異ならせることにより、光束の通過領域における接着層26の光学的特性をより向上させるとともに、光束の通過領域外における接着層27の機械的特性をより向上させることができ、上記第1実施形態における接合構造の信頼性をさらに高めることができ、レジストレーションの精度低下の抑制として有効である。
As described above, the optical characteristics and mechanical characteristics of the
また、接合面21、22においては、第1領域21a、22aと第2領域21b、22bとの表面粗さが異なっているため、異なる種類の接着剤の区分けが明確となるため、製造上の作業性を容易なものとすることができる。
In addition, since the surface roughness of the
なお、上記それぞれの実施形態においては、接合面が平坦な面として構成されているような場合について説明したが、このような場合に代えて、例えば、第1領域と第2領域とが異なる平面に配置されるように、接合面が複数の平面の組み合わせとして構成されているような場合であってもよい。 In each of the above-described embodiments, the case where the bonding surface is configured as a flat surface has been described. However, instead of such a case, for example, the first region and the second region are different planes. It may be a case where the joint surface is configured as a combination of a plurality of planes so as to be arranged in the above.
また、上記それぞれの実施形態においては、第1領域間及び第2領域間に共に接着層が配置されるような場合について説明したが、このような場合に代えて、第2領域間に配置された接着層により、両部材の機械的強度の満足する接合が実現できるような場合にあっては、光束の通過領域である第1領域間には接着層を配置しないような構造を採用することもできる。このように第1領域間に接着層が存在しなければ、第1領域間でのクリープ変形を発生させないようにすることができる。 In each of the above embodiments, the case where the adhesive layer is disposed between the first regions and between the second regions has been described. However, instead of such a case, the adhesive layer is disposed between the second regions. In the case where the joining satisfying the mechanical strength of both members can be realized by the adhesive layer, a structure in which the adhesive layer is not disposed between the first regions that are the light flux passage regions should be adopted. You can also. Thus, if there is no adhesive layer between the first regions, creep deformation between the first regions can be prevented from occurring.
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。 Although the present invention has been fully described in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications are to be understood as included within the scope of the present invention as long as they do not depart from the scope of the present invention.
1 3色分解プリズム
1r プリズム部材(赤色)
1g プリズム部材(緑色)
1b プリズム部材(青色)
2r 固体撮像素子(赤色用)
2g 固体撮像素子(緑色用)
2b 固体撮像素子(青色用)
3r 撮像素子基板(赤色用)
3g 撮像素子基板(緑色用)
3b 撮像素子基板(青色用)
4 接合部
5 接合部
6a 原色の光束(赤色用)
6b 原色の光束(緑色用)
6c 原色の光束(青色用)
7 光束
8 放熱シート
10、20 撮像ブロック
11、21 接合面
21a 第1領域
21b 第2領域
12、22 素子側接合面
13、23 プリズム側接合面
14、24 プリズム側接合面
25、26、27 接着層
1 Three-
1g Prism member (green)
1b Prism member (blue)
2r solid-state image sensor (for red)
2g solid-state image sensor (for green)
2b Solid-state image sensor (for blue)
3r Image sensor substrate (for red)
3g Image sensor substrate (for green)
3b Image sensor substrate (for blue)
4 Junction 5
6b Primary color luminous flux (for green)
6c Primary color luminous flux (for blue)
7 Light flux 8
Claims (6)
上記固体撮像素子の接合面又は上記プリズムの接合面が、第1の表面粗さを有する第1領域と、上記第1の表面粗さよりも大きな第2の表面粗さを有する第2領域とを有し、上記第2領域に配置された上記接着層により上記固体撮像素子と上記プリズムが接合されたことを特徴とする固体撮像デバイス。 In a solid-state imaging device in which a solid-state imaging element and a prism are bonded via an adhesive layer,
A first region in which the joint surface of the solid-state imaging device or the joint surface of the prism has a first surface roughness, and a second region having a second surface roughness larger than the first surface roughness. And a solid-state imaging device, wherein the solid-state imaging element and the prism are joined by the adhesive layer disposed in the second region.
上記それぞれのプリズム部材の接合面が、第3の表面粗さを有する第3領域と、上記第3の表面粗さよりも大きな第4の表面粗さを有する第4領域とを有し、上記第4領域に配置された接着層により上記それぞれのプリズム部材が接合されている、請求項1に記載の固体撮像デバイス。 The prism has a structure in which a plurality of prism members are joined,
The joint surface of each of the prism members includes a third region having a third surface roughness and a fourth region having a fourth surface roughness larger than the third surface roughness, The solid-state imaging device according to claim 1, wherein each of the prism members is bonded by an adhesive layer arranged in four regions.
Priority Applications (1)
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JP2007027826A JP2008193564A (en) | 2007-02-07 | 2007-02-07 | Solid-state image pickup device |
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2007
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