JP2009170944A - 半導体モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イメージセンサチップ(32)と信号処理チップ(33)とがマイクロバンプ(126)によって接続され、イメージセンサチップ側でマイクロバンプを通過する信号がデジタル値となる構成である。イメージセンサチップ側で各画素の光電変換素子(PD1〜PD8)からの画素信号がA/D変換回路(123,124)でA/D変換され、さらにマルチプレクサ(125)で選択され、マルチプレクサ(125)からの出力であるデジタルデータがマイクロバンプ(126)を介して信号処理チップ(33)側に送られ、信号処理チップ側に送られたデジタルデータが、信号処理チップ側でデマルチプレクサ(127)を通じて分配され、メモリ(131〜138)に送られるようにして成る。
【選択図】図11
Description
垂直駆動回路7は、画素部の行を選択し、その行の画素に図示しない横方向の制御配線を通して必要なパルスが供給される。
カラム部4には、カラム信号処理回路10が列に対応して並ぶ。カラム信号処理回路10は、1行分の画素の信号を受けて、その信号にCDS(Correlated Double Sampling:固定パターンノイズ除去の処理)や信号増幅やAD変換などの処理を行う。
水平駆動回路8は、カラム信号処理回路10を順番に選択し、その信号を水平信号線5に導く。出力回路6は、水平信号線5の信号を処理して出力する。例えばバッファリングだけする場合もあるし、その前に黒レベル調整、列ばらつき補正、信号増幅、色関係処理などを行うこともある。
リセットトランジスタ13は、フローティングディフュージョンFDの信号電荷(電子)を電源配線15に捨てることによって、フローティングディフュージョンFDの信号電荷をリセットする。各横方向配線19、17、及び16〔161〜164〕は同一行の画素について共通となっており、垂直駆動回路7によって制御される。
カラム信号回路10の一部には、定電流源をなす負荷トランジスタ22を有し、選択行の増幅トランジスタ14とソースフォロアを構成し、垂直信号線への出力をさせている。
また、通常、このタイプのMOSカメラモジュールでは、画素部の行の順に信号を読み出すので、画素部の上の方と下の方で画素からの読出し時刻がずれており、画面内の同時性が無いか、または画面内で感光タイミングを揃えると読出しまでの間にノイズが乗って画質が悪化する。
例えば、MOSイメージセンサチップ32としては、図3の構成でなく、図4に示すように、構成することもできる。すなわち、画素の制御回路141をイメージセンサチップ32側に有するようにして、図3の画素駆動部55のマイクロパッド37を減らすことを優先しても良い。
A/D変換も、フォトダイオードが、ある電位に到達するのを数えるような方法(Dig.Tech.Papers,ISSCC,pp.230−231,Feb.1994)タイプなど、目的に応じて種々のものを使うことができる。
また、セルに転送トランジスタを備え、転送トランジスタに供給する転送パルスを、注入トランジスタに供給する第2の注入パルスが立ち上がる(開始する)前に立ち下げる(終了する)ことにより、低電圧化することができる。すなわち、転送パルスが第2の注入パルスと重なるよりも、画素内の容量結合の効果で転送時のフローティングディフュージョン(FD)電位が高いので、低電圧化できる。
裏面入射型のMOSイメージセンサチップを用いることにより、その光入射面と反対側の配線層側の面にマイクロパッドを形成するので、センサ開口を気にすることなく、面上に多数のマイクロパッドを配列することができる。
MOSイメージセンサチップを裏面入射型にして、MOSイメージセンサチップと信号処理チップをその配線層側同士でマイクロパッド及びマイクロバンプにより接続するので、従来の貫通穴形成プロセスを不要とし、工程を削減することができる。これにより、製造プロセスを容易にし、歩留りを向上することができる。また、回路や貫通穴用スペースでセンサの感光領域を減らさずに済むので、感度を向上することができ、斜め光に対する非対称性を防ぐことができる。
MOSイメージセンサチップ側にテスト用の通常パッドを有することにより、信号処理チップとの貼り合せ前に、MOSイメージセンサチップの特性検査を行うことができる。
セルに転送トランジスタを備え、転送トランジスタに供給する転送パルスを、注入トランジスタに供給する第2の注入パルスが開始する前に終了することにより、低電圧化することができる。すなわち、転送パルスが第2の注入パルスと重なるよりも、画素内の容量結合の効果で転送時のフローティングディフュージョン(FD)電位が高いので、低電圧化できる。
Claims (6)
- イメージセンサチップと信号処理チップとがマイクロバンプによって接続され、イメージセンサチップ側でマイクロバンプを通過する信号がデジタル値となる半導体モジュールであって、
前記イメージセンサチップ側で複数の画素の光電変換素子からの画素信号がA/D変換回路でA/D変換され、さらにマルチプレクサで選択され、
前記マルチプレクサからの出力であるデジタルデータがマイクロバンプを介して信号処理チップ側に送られ、
前記信号処理チップ側に送られたデジタルデータが、信号処理チップ側でデマルチプレクサを通じて分配され、メモリに送られるようにして成る
半導体モジュール。 - 前記イメージセンサチップが裏面照射型のイメージセンサチップとして構成されている
請求項1記載の半導体モジュール。 - 前記複数の画素の光電変換素子からの画素信号が、前記A/D変換回路に入る前に、他の複数のマルチプレクサに合流する
請求項2記載の半導体モジュール。 - 前記メモリは前記画素に対応して設けられる
請求項3記載の半導体モジュール。 - 前記メモリからの出力が演算回路で演算される
請求項4記載の半導体モジュール。 - 前記メモリがDRAMで構成される
請求項5記載の半導体モジュール。
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