JP2010263004A - Solid-state image pickup device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that a light reception defect, etc., occurs by dew condensation in a light reception area when temperature rapidly changes in a use environment concerning a solid-state image pickup device which forms a radiator plate in a package in order to radiate generated heat from a solid-state image pickup element to an external part. <P>SOLUTION: The solid-state image pickup device includes: a base body; and the radiator plate, and stores the solid-state image pickup element in an internal space. The radiator plate is not exposed to the internal space. A heat resistance on the inner bottom surface of a region immediately under the light non-reception area of the solid-state image pickup element is made to be smaller than a heat resistance on the inner bottom surface of a region immediately under the light reception area. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はラインセンサー、デジタルカメラ等に適用して好適な、内部に気密封止された内部空間を有しており、この内部空間内の内部底面上に固体撮像素子を搭載する固体撮像装置に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device having an internal space hermetically sealed inside, which is suitable for application to a line sensor, a digital camera, and the like, and a solid-state imaging device mounted on an internal bottom surface in the internal space. .

従来、デジタルカメラや携帯電話に用いられるCCDやCMOS等の固体撮像素子を搭載した固体撮像装置としては、気密封止された内部空間内の内部底面上に固体撮像素子を搭載する構造がよく用いられる。この構造は、パッケージに固体撮像素子を搭載し、ワイヤーボンディング等の接続をした後に、透光性部材を封止樹脂でパッケージに接着することによって得られる。上記固体撮像装置は、その動作時に発生する熱が気密封止された内部空間内にこもってしまうと、固体撮像素子自体の温度が上昇してしまい、所謂白点キズ等の画像不良が発生してしまう。特に近年においては、固体撮像素子自体の多画素化、高速化が急速に進歩途上であることによってますます発熱量が増大しており、素子自体の温度上昇は顕著になっている。その為、発熱を抑えるための放熱手段の必要性が生じている。固体撮像素子の放熱は、固体撮像素子表面に形成された電極パッドに接続されたワイヤやリード等の接続電極からも幾分放熱するが、接続電極は電極パッドサイズ律速で細く形成する必要がある為、熱抵抗が高く、ほとんど放熱には寄与しない。   Conventionally, as a solid-state image pickup device equipped with a solid-state image pickup device such as a CCD or CMOS used for a digital camera or a mobile phone, a structure in which the solid-state image pickup device is mounted on an inner bottom surface in an airtightly sealed internal space is often used. It is done. This structure is obtained by mounting a solid-state imaging device on a package and connecting the light-transmitting member to the package with a sealing resin after connection such as wire bonding. When the heat generated during the operation of the solid-state imaging device is trapped in the hermetically sealed internal space, the temperature of the solid-state imaging device itself rises, and image defects such as so-called white spot scratches occur. End up. In particular, in recent years, the amount of heat generation has been increasing due to the rapid progress in increasing the number of pixels and the speed of the solid-state imaging device itself, and the temperature rise of the device itself has become remarkable. Therefore, the necessity of the heat radiating means for suppressing heat_generation | fever arises. The heat radiation of the solid-state image sensor is also somewhat dissipated from the connection electrodes such as wires and leads connected to the electrode pads formed on the surface of the solid-state image sensor, but the connection electrodes need to be formed thinly at a rate limited by the electrode pad size. Therefore, the thermal resistance is high and hardly contributes to heat dissipation.

また、電極パッド以外の部分で固体撮像素子表面側から放熱させようと表面側に放熱板を載置すると、載置スペースが大きくなって素子自体が大きくなってしまう。また、固体撮像素子表面に形成された回路との接触防止の為に絶縁処理が必要となるので、実用を伴わない。   Further, if a heat sink is placed on the surface side so as to dissipate heat from the surface side of the solid-state imaging device at a portion other than the electrode pad, the placement space becomes large and the device itself becomes large. Moreover, since an insulation process is required to prevent contact with a circuit formed on the surface of the solid-state imaging device, it is not practically used.

従って、放熱としては、固体撮像素子の裏面側から放熱する必要がある。固体撮像素子の裏面側から放熱する手段として、固体撮像素子の裏面側に金属から成る放熱板を設けることによって放熱性を向上する構成が、特開2004−146530や特開平5−190585に開示されている。   Therefore, it is necessary to dissipate heat from the back side of the solid-state imaging device. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-146530 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-190585 disclose means for dissipating heat from the back side of the solid-state image sensor by providing a heat sink made of metal on the back side of the solid-state image sensor. ing.

特開2004−146530JP 2004-146530 A 特開平5−190585JP-A-5-190585

しかしながら、固体撮像素子の裏面側に放熱板を形成した構成においては、以下のような課題があった。   However, the configuration in which the heat sink is formed on the back side of the solid-state imaging device has the following problems.

特許文献1のようにパッケージ内部の放熱板が、固体撮像素子の搭載領域の直下に一様に配置される場合には、固体撮像素子全体が一様に冷却される為、使用環境の急激な変化により固体撮像素子の受光エリアに結露が生じてしまう。   When the heat radiating plate inside the package is uniformly arranged just under the mounting area of the solid-state image sensor as in Patent Document 1, the entire solid-state image sensor is uniformly cooled, so that the use environment is drastically reduced. Due to the change, condensation occurs in the light receiving area of the solid-state imaging device.

固体撮像装置内部の気密封止された内部空間には、作製時の雰囲気中の空気に存在する水分を必然的に含んでおり、かつ、経時変化で封止樹脂自体を通過してくる水分や、各種部材の界面から侵入してくる水分も存在している。このような水分を内部空間が含有する場合、固体撮像装置の使用環境の温度が急激に低下すると、内部空間の空気が冷やされ、内部空間の水蒸気量が飽和水蒸気量を超えた時点で、内部空間内に結露が発生してしまう。   The airtightly sealed internal space inside the solid-state imaging device inevitably contains moisture present in the air in the atmosphere at the time of production, and moisture that passes through the sealing resin itself over time There is also moisture that enters from the interface of various members. When the internal space contains such moisture, when the temperature of the environment in which the solid-state imaging device is used decreases rapidly, the air in the internal space is cooled, and when the amount of water vapor in the internal space exceeds the saturated water vapor amount, Condensation will occur in the space.

特に固体撮像装置において固体撮像素子の冷却を目的として放熱板を用いた場合、放熱板の熱抵抗値がパッケージや透光性部材の熱抵抗値よりも低くなる場合が多く、放熱板が一番先に冷却されてしまう。その結果、放熱板が固体撮像素子の下部に一様に配置されている場合には、放熱板の上面に配置された固体撮像素子も一様に冷却されて、固体撮像素子の受光エリアに結露が発生してしまう。固体撮像素子の受光エリアに結露が発生すると、受光エリアに進入する光線を遮蔽してしまったり、あるいは受光エリアに進入する光線の光量低下を引き起こし、受光不良、像ボケが発生したりする課題があった。   In particular, when a heat sink is used for cooling a solid-state image sensor in a solid-state image pickup device, the heat resistance value of the heat sink is often lower than the heat resistance value of a package or a translucent member. It will be cooled first. As a result, when the heat sink is uniformly disposed below the solid-state image sensor, the solid-state image sensor disposed on the upper surface of the heat sink is also uniformly cooled to cause condensation in the light receiving area of the solid-state image sensor. Will occur. When condensation occurs in the light receiving area of the solid-state image sensor, there is a problem that the light entering the light receiving area is blocked or the amount of light entering the light receiving area is reduced, resulting in poor light reception and image blurring. there were.

また、特許文献2の場合には、特許文献1と同様に固体撮像素子の受光エリアに相当する領域の直下に放熱板が配置されていることに加えて、パッケージの内部底面上で固体撮像素子の非搭載領域に露出するように放熱板が形成されている。   In addition, in the case of Patent Document 2, in addition to the heat radiation plate disposed immediately below the region corresponding to the light receiving area of the solid-state image sensor, as in Patent Document 1, the solid-state image sensor on the inner bottom surface of the package. A heat sink is formed so as to be exposed in the non-mounting area.

この場合には、受光エリアよりも放熱板の露出部分が早く冷却される為、受光エリアに結露することを防止することは可能である。しかしながら、放熱板の露出部分がパッケージ内に存在すると、透光性部材から侵入した光線が、パッケージの内部底面上に露出した放熱板の表面で反射して、固体撮像素子の受光エリアに侵入し、フレア等の問題を起こすという別の課題を生じる構成であった。   In this case, since the exposed part of the heat sink is cooled earlier than the light receiving area, it is possible to prevent condensation in the light receiving area. However, if the exposed part of the heat sink exists in the package, the light rays that have entered from the translucent member are reflected by the surface of the heat sink exposed on the inner bottom surface of the package and enter the light receiving area of the solid-state image sensor. This is a configuration that causes another problem of causing problems such as flare.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子の放熱性を維持すると同時に、フレアの問題を起こすことなく受光エリアへの結露を低減する構造を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a structure that reduces the condensation on the light receiving area without causing a flare problem while maintaining the heat dissipation of the solid-state imaging device.

本発明の上記課題は、基体と放熱板とから成り、内部に底面を有する凹部を備えたパッケージと、前記凹部の内部底面上に搭載され、受光エリアと非受光エリアとを表面に有する固体撮像素子と、前記凹部と共に、前記凹部の内部に気密封止された内部空間を構成する透光性部材とからなる固体撮像装置において、前記放熱板は、前記内部空間に対して露出しておらず、且つ、前記非受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗が、前記受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗より小さくなるように構成されていることを特徴とする固体撮像装置によって解決される。   The above-described problem of the present invention is a solid-state imaging device comprising a base and a heat sink, and having a recess having a bottom surface inside, and mounted on the inner bottom surface of the recess and having a light receiving area and a non-light receiving area on the surface. In a solid-state imaging device including an element and a light-transmitting member that forms an internal space hermetically sealed inside the concave portion together with the concave portion, the heat dissipation plate is not exposed to the internal space. And a solid-state imaging device, wherein the thermal resistance of the inner bottom surface of the region immediately below the non-light-receiving area is configured to be smaller than the thermal resistance of the inner bottom surface of the region immediately below the light-receiving area. Solved.

本発明により、放熱性を維持できると同時に、受光エリアよりも非受光エリアを早く冷やすことができる為、受光エリアへの結露を低減することが可能となった。また、放熱板は、固体撮像装置の気密封止された内部空間に対して露出しない放熱板であるので、光線からみた放熱板の露出部は無く、フレアの問題も発生することは無い。   According to the present invention, heat dissipation can be maintained, and at the same time, the non-light-receiving area can be cooled more quickly than the light-receiving area, so that condensation on the light-receiving area can be reduced. Further, since the heat radiating plate is a heat radiating plate that is not exposed to the hermetically sealed internal space of the solid-state imaging device, there is no exposed portion of the heat radiating plate viewed from the light beam, and the problem of flare does not occur.

本発明の第一の実施の形態の固体撮像装置の断面図及び上面図である。It is sectional drawing and the top view of the solid-state imaging device of 1st embodiment of this invention. パッケージの名称を説明する図である。It is a figure explaining the name of a package. 本発明の第一の実施の形態の一部拡大図である。It is a partial enlarged view of 1st embodiment of this invention. 本発明の第ニの実施の形態の固体撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the solid-state imaging device of the 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施の形態の固体撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the solid-state imaging device of 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施の形態の固体撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the solid-state imaging device of 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施の形態の固体撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the solid-state imaging device of 5th embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第一の実施の形態)
図面を用いて、本発明の第一の実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(a)及び(b)はそれぞれ、本発明の第一の実施形態を示す固体撮像装置の断面図、及び放熱板の露出部の位置を示す為のパッケージの上面図であり、図2は、パッケージの内部底面、外部底面、外部側面の定義を示す図である。   1A and 1B are a cross-sectional view of the solid-state imaging device showing the first embodiment of the present invention and a top view of the package for showing the position of the exposed portion of the heat sink, respectively. These are the figures which show the definition of the internal bottom face of a package, an external bottom face, and an external side surface.

図中101は基体、102は固体撮像素子、103は固体撮像素子に形成された受光エリア、104は非受光エリア、105は透光性部材、106は放熱板である。112は基体101と放熱板106とからなる、内部に底面を有する凹部を有するパッケージを示す。   In the figure, 101 is a substrate, 102 is a solid-state image sensor, 103 is a light-receiving area formed on the solid-state image sensor, 104 is a non-light-receiving area, 105 is a translucent member, and 106 is a heat sink. A package 112 includes a base 101 and a heat sink 106 and has a recess having a bottom surface inside.

また、107は固体撮像素子102とパッケージ112を接着する接着剤である。108は固体撮像素子102とインナーリード111とを接続するワイヤ、109はパッケージ112と透光性部材105を接着する封止樹脂を示している。固体撮像素子102は、パッケージ112と透光性部材105と封止樹脂109によって気密封止された内部空間内の内部底面上に搭載されている。   Reference numeral 107 denotes an adhesive that bonds the solid-state imaging device 102 and the package 112. Reference numeral 108 denotes a wire for connecting the solid-state imaging device 102 and the inner lead 111, and 109 denotes a sealing resin for bonding the package 112 and the translucent member 105. The solid-state imaging device 102 is mounted on the inner bottom surface in the inner space hermetically sealed by the package 112, the translucent member 105, and the sealing resin 109.

ここで、受光エリア103とは、画像に寄与するフォトダイオードが形成されている固体撮像素子表面の領域である。一方で、非受光エリア104とは受光エリア以外の固体撮像素子表面の領域であり、増幅回路(アンプ)やシフトレジスタ、タイミングジェネレータ等のいわゆる周辺回路が形成される領域である。本発明の固体撮像装置においては、パッケージ112の内部底面に放熱板106が固体撮像素子に基体を介することなく接触する部分(以下、本発明においては、このような部分を接触部と呼ぶ)110を形成している。そして、その放熱板106は、接触部が固体撮像素子103の搭載領域のうち、固体撮像素子の非受光エリア104の直下の領域内にのみ存在するように形成される。すなわち放熱板は、当該内部空間に対して露出しておらず、且つ、非受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗が、受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗より小さくなることが特徴である。図3を用いて説明する。   Here, the light receiving area 103 is an area on the surface of the solid-state imaging device where a photodiode contributing to an image is formed. On the other hand, the non-light receiving area 104 is a region on the surface of the solid-state imaging device other than the light receiving area, and is a region where so-called peripheral circuits such as an amplifier circuit (amplifier), a shift register, and a timing generator are formed. In the solid-state imaging device of the present invention, a portion where the heat radiating plate 106 contacts the inner bottom surface of the package 112 without contacting the solid-state imaging element via the base (hereinafter, such a portion is referred to as a contact portion in the present invention) 110. Is forming. The heat radiating plate 106 is formed so that the contact portion exists only in a region immediately below the non-light-receiving area 104 of the solid-state imaging device in the mounting region of the solid-state imaging device 103. That is, the heat sink is not exposed to the internal space, and the thermal resistance of the inner bottom surface of the region immediately below the non-light receiving area is smaller than the thermal resistance of the inner bottom surface of the region immediately below the light receiving area. Is a feature. This will be described with reference to FIG.

図3に図1中A部の拡大図を示している。図3において、図1と同一の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図3において、パッケージ112の内部底面の放熱板106は、接触部110が固体撮像素子102の搭載領域のうち、非受光エリア104の直下の領域のみに存在するように形成されている。また、受光エリアの直下の領域には、接触部が無い構造となっている。   FIG. 3 shows an enlarged view of portion A in FIG. 3, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 3, the heat radiating plate 106 on the inner bottom surface of the package 112 is formed so that the contact portion 110 exists only in a region immediately below the non-light-receiving area 104 in the mounting region of the solid-state imaging device 102. In addition, the area immediately below the light receiving area has no contact portion.

まず、放熱板は、接触部110がパッケージの内部底面に設けられた構造を有する。このことにより、固体撮像素子の熱を接触部から効率的に放熱することが可能である。また、単に内部底面に設けただけでなく、本発明においては、非受光エリアの直下の領域に、接触部を形成した。すなわち、非受光エリア直下の領域のパッケージの内部底面に、接触部を形成することにより、固体撮像素子の主な発熱源である周辺回路部を効率的に冷却することが可能である。   First, the heat sink has a structure in which the contact portion 110 is provided on the inner bottom surface of the package. As a result, the heat of the solid-state imaging device can be efficiently radiated from the contact portion. In addition, the contact portion is formed not only on the inner bottom surface but also in the region immediately below the non-light receiving area in the present invention. That is, by forming a contact portion on the inner bottom surface of the package in a region immediately below the non-light-receiving area, it is possible to efficiently cool the peripheral circuit portion that is the main heat source of the solid-state imaging device.

一方、非受光エリアの直下の領域内のみに接触部が形成されることで、固体撮像装置の使用環境の温度が低下した場合に、固体撮像素子の受光エリアよりも非受光エリアを先に冷却することができる。その結果、温度低下によって発生する結露が、固体撮像素子の受光エリアに発生することを低減・防止することが可能である。   On the other hand, the contact part is formed only in the region immediately below the non-light receiving area, so that the non-light receiving area is cooled earlier than the light receiving area of the solid-state image sensor when the temperature of the environment in which the solid-state imaging device is used decreases. can do. As a result, it is possible to reduce / prevent the occurrence of dew condensation caused by the temperature drop in the light receiving area of the solid-state imaging device.

さらに、非受光エリアの直下の領域内にのみに、接触部が形成されていることで、放熱板は固体撮像素子によって完全に隠される状態となる。よって、入射光線から見た場合に放熱板の露出部が存在せず、フレアの問題を発生することが無い。   Furthermore, since the contact portion is formed only in the region immediately below the non-light receiving area, the heat radiating plate is completely hidden by the solid-state imaging device. Therefore, when viewed from the incident light, the exposed portion of the heat sink does not exist, and the problem of flare does not occur.

本実施形態においては、接触部110は、固体撮像素子の非受光エリアの直下の領域の全てに存在するように、上面から見るとロノ字形状である。しかし、ロノ字形状に限定されるわけではなく、非受光エリアの直下の領域の一部に設けても何等構わない。   In the present embodiment, the contact portion 110 has a Lono character shape when viewed from above so as to be present in the entire region immediately below the non-light-receiving area of the solid-state imaging device. However, the shape is not limited to the Ronoji shape, and it may be provided in a part of the region immediately below the non-light receiving area.

特に、非受光エリアの一部の領域に増幅回路(アンプ)を有する場合には、増幅回路の直下の領域を含むように、接触部を形成することが好適である。すなわち、増幅回路の直下の領域を含むように接触部を形成することで、固体撮像素子における主な発熱源である部分を効率的に放熱することが可能である。   In particular, when an amplifier circuit (amplifier) is provided in a partial region of the non-light-receiving area, it is preferable to form the contact portion so as to include a region immediately below the amplifier circuit. That is, by forming the contact portion so as to include the region immediately below the amplifier circuit, it is possible to efficiently dissipate the portion that is the main heat source in the solid-state imaging device.

放熱板の材質としては、例えば銅、アルミ、鉄、SUS等の熱伝導率が高い金属材料であることが望ましい。放熱板は、必要に応じて全面ないし部分的に表面処理を施すことができ、例えば、金、銀、ニッケル、半田のメッキを施しても良い。   The material of the heat sink is preferably a metal material having high thermal conductivity such as copper, aluminum, iron, SUS, or the like. The heat radiating plate can be subjected to a surface treatment entirely or partially as required, and may be plated with, for example, gold, silver, nickel, or solder.

基体101の材質としては、セラミック、樹脂等公知の材質を用いることができ、また、透光性部材105についても、公知のガラス、水晶、透明樹脂等を用いることができる。また、透光性部材については、必要に応じて適透光性部材の表面や裏面に、反射防止コートやIRコート等の各種コートを形成してもよい。   As a material of the substrate 101, a known material such as ceramic or resin can be used, and for the translucent member 105, known glass, crystal, transparent resin or the like can be used. Moreover, about a translucent member, you may form various coatings, such as an antireflection coat and IR coat, on the surface and back surface of a suitable translucent member as needed.

また、接着剤107は、本発明における放熱経路の一部となっており、放熱性を左右する重要な部材であるが、1〜100μm程度の公知の厚みで形成する限りにおいては、何等本発明の効果を阻害するものでは無い。もちろん、接着剤107を設けない場合は、最も好適である。   The adhesive 107 is a part of the heat dissipation path in the present invention, and is an important member that affects the heat dissipation. However, as long as the adhesive 107 is formed with a known thickness of about 1 to 100 μm, the present invention is nothing. It does not impede the effect. Of course, it is most preferable when the adhesive 107 is not provided.

(第二の実施の形態)
図面を用いて、本発明の第ニの実施形態について説明する。尚、第一の実施の形態と重複する部分については、第一の実施の形態と同様なので説明を割愛する。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the part which overlaps with 1st embodiment, since it is the same as that of 1st embodiment, description is omitted.

図4は本発明の第二の実施の形態を示す固体撮像装置の断面図を示している。図中401は基体、402は固体撮像素子、403は固体撮像素子に形成された受光エリア、404は非受光エリア、405は透光性部材、406は放熱板である。412は基体401と放熱板406とからなるパッケージを示す。407は、固体撮像素子402とパッケージ412を接着する接着剤である。408は固体撮像素子402と不図示のインナーリードとを接続するワイヤ、409はパッケージ412と透光性部材405を接着する封止樹脂を示す。固体撮像素子402は、パッケージ412と透光性部材405と封止樹脂409によって気密封止された内部空間内の内部底面上に搭載されている。第一の実施の形態と異なる部分としては、パッケージの放熱板406が、外部側面にも露出するように形成されている点である。外部側面の定義については、図2に示している通りである。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 401 is a substrate, 402 is a solid-state image sensor, 403 is a light-receiving area formed on the solid-state image sensor, 404 is a non-light-receiving area, 405 is a translucent member, and 406 is a heat sink. Reference numeral 412 denotes a package including a base body 401 and a heat radiating plate 406. Reference numeral 407 denotes an adhesive that bonds the solid-state imaging element 402 and the package 412. Reference numeral 408 denotes a wire for connecting the solid-state imaging element 402 and an inner lead (not shown), and 409 denotes a sealing resin for bonding the package 412 and the translucent member 405. The solid-state imaging element 402 is mounted on the inner bottom surface in the inner space hermetically sealed by the package 412, the translucent member 405, and the sealing resin 409. The difference from the first embodiment is that the heat radiating plate 406 of the package is formed so as to be exposed also on the external side surface. The definition of the external side is as shown in FIG.

上記構成では、放熱板が、固体撮像装置の気密封止された内部空間と固体撮像装置の外部の両方に露出するように形成されている。   In the above configuration, the heat radiating plate is formed so as to be exposed to both the hermetically sealed internal space of the solid-state imaging device and the outside of the solid-state imaging device.

外部側面に放熱板が露出していることで、フィン等の外部冷却手段と直接的に接続することができ、放熱効率をより向上することができる。また、結露に対しても、非受光エリアをより効率的に冷却できる為、好適な構成である。   Since the heat radiation plate is exposed on the outer side surface, it can be directly connected to an external cooling means such as a fin, and the heat radiation efficiency can be further improved. In addition, the non-light receiving area can be more efficiently cooled against condensation, which is a preferable configuration.

(第三の実施の形態)
図5を用いて、本発明の第三の実施の形態について説明する。尚、第一の実施の形態と重複する部分については、第一の実施の形態と同様なので説明を割愛する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the part which overlaps with 1st embodiment, since it is the same as that of 1st embodiment, description is omitted.

図5は本発明の第三の実施の形態を示す固体撮像装置の断面図を示している。図中の501は基体、502は固体撮像素子、503は固体撮像素子に形成された受光エリア、504は非受光エリア、505は透光性部材、506は放熱板である。512は基体501と放熱板506とからなるパッケージを示す。507は、固体撮像素子502とパッケージ512を接着する接着剤である。508は固体撮像素子502と不図示のインナーリードとを接続するワイヤ、509はパッケージ512と透光性部材505を接着する封止樹脂を示す。固体撮像素子502は、パッケージ512と透光性部材505と封止樹脂509によって気密封止された内部空間内の内部底面上に搭載されている。   FIG. 5 shows a cross-sectional view of a solid-state imaging device showing a third embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 501 denotes a substrate, 502 a solid-state image sensor, 503 a light-receiving area formed on the solid-state image sensor, 504 a non-light-receiving area, 505 a translucent member, and 506 a heat sink. Reference numeral 512 denotes a package including a base body 501 and a heat sink 506. Reference numeral 507 denotes an adhesive that adheres the solid-state imaging element 502 and the package 512. Reference numeral 508 denotes a wire for connecting the solid-state imaging element 502 and an inner lead (not shown), and 509 denotes a sealing resin for bonding the package 512 and the translucent member 505. The solid-state imaging element 502 is mounted on the inner bottom surface in the inner space hermetically sealed by the package 512, the translucent member 505, and the sealing resin 509.

第一の実施の形態と異なる部分としては、放熱板506が、パッケージの外部底面において外部の空間に露出するように形成されている点である。   The difference from the first embodiment is that the heat radiating plate 506 is formed so as to be exposed to the external space on the outer bottom surface of the package.

放熱板が外部底面において外部の空間に露出していることで、フィン等の外部冷却手段と直接的に接続することができ、放熱効率をより向上することができる。また、結露に対しても、非受光エリアをより効率的に冷却できる為、好適な構成である。   Since the heat radiating plate is exposed to the external space on the outer bottom surface, it can be directly connected to external cooling means such as fins, and the heat radiation efficiency can be further improved. In addition, the non-light receiving area can be more efficiently cooled against condensation, which is a preferable configuration.

(第四の実施の形態)
図6を用いて、本発明の第四の実施の形態について説明する。尚、第一の実施の形態と重複する部分については、第一の実施の形態と同様なので説明を割愛する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the part which overlaps with 1st embodiment, since it is the same as that of 1st embodiment, description is omitted.

図6は本発明の第四の実施の形態を示す固体撮像装置の断面図を示している。図中601は基体、602は固体撮像素子、603は固体撮像素子に形成された受光エリア、604は非受光エリア、605は透光性部材、606は放熱板である。612は基体601と放熱板606とからなるパッケージを示す。607は、固体撮像素子602とパッケージ612を接着する接着剤である。608は固体撮像素子602と不図示のインナーリードとを接続するワイヤ、609はパッケージ612と透光性部材605を接着する封止樹脂を示している。固体撮像素子602は、パッケージ612と透光性部材605と封止樹脂609によって気密封止された内部空間内の内部底面上に搭載されている。   FIG. 6 shows a cross-sectional view of a solid-state imaging device showing a fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 601 denotes a substrate, 602 a solid-state image sensor, 603 a light-receiving area formed on the solid-state image sensor, 604 a non-light-receiving area, 605 a translucent member, and 606 a heat sink. Reference numeral 612 denotes a package including a base 601 and a heat sink 606. Reference numeral 607 denotes an adhesive that bonds the solid-state image sensor 602 and the package 612. Reference numeral 608 denotes a wire for connecting the solid-state image sensor 602 and an inner lead (not shown), and 609 denotes a sealing resin for bonding the package 612 and the translucent member 605. The solid-state imaging device 602 is mounted on the inner bottom surface in the inner space hermetically sealed by the package 612, the translucent member 605, and the sealing resin 609.

第一の実施の形態と異なる部分としては、パッケージの外部底面と外部側面の両面において放熱板606が外部の空間に露出するように形成されている点である。   The difference from the first embodiment is that the heat radiating plate 606 is formed so as to be exposed to the external space on both the outer bottom surface and the outer side surface of the package.

外部底面かつ外部側面において放熱板が露出していることで、フィン等の外部冷却手段と直接的に接続することができ、放熱効率をより向上することができる。また、結露に対しても、非受光エリアをより効率的に冷却できる為、好適な構成である。   Since the heat radiating plate is exposed on the outer bottom surface and the outer side surface, it can be directly connected to an external cooling means such as a fin, and the heat radiation efficiency can be further improved. In addition, the non-light receiving area can be more efficiently cooled against condensation, which is a preferable configuration.

(第五の実施の形態)
図7を用いて、本発明の第五の実施の形態について説明する。尚、前述の実施形態と重複する部分については、説明を割愛する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that a description of the same parts as those in the above embodiment is omitted.

図7は本発明の第五の実施の形態を示す固体撮像装置の断面図を示している。図中701は基体、702は固体撮像素子、703は固体撮像素子に形成された受光エリア、704は非受光エリア、705は透光性部材、706は放熱板である。712は基体701と放熱板706とからなるパッケージを示す。707は、固体撮像素子702とパッケージ712を接着する接着剤である。708は固体撮像素子702と不図示のインナーリードとを接続するワイヤ、709はパッケージ712と透光性部材705を接着する封止樹脂を示している。固体撮像素子702は、パッケージ712と透光性部材705と封止樹脂709によって気密封止された内部空間内の内部底面上に搭載されている。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of a solid-state imaging device showing a fifth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 701 denotes a substrate, 702 a solid-state image sensor, 703 a light-receiving area formed on the solid-state image sensor, 704 a non-light-receiving area, 705 a translucent member, and 706 a heat sink. Reference numeral 712 denotes a package including a base body 701 and a heat sink 706. Reference numeral 707 denotes an adhesive that bonds the solid-state imaging device 702 and the package 712. Reference numeral 708 denotes a wire for connecting the solid-state imaging device 702 and an inner lead (not shown), and 709 denotes a sealing resin for bonding the package 712 and the translucent member 705. The solid-state imaging device 702 is mounted on the inner bottom surface in the inner space hermetically sealed by the package 712, the translucent member 705, and the sealing resin 709.

図7においては、パッケージに基体と一体形成された放熱板が、固体撮像素子の受光エリア直下の領域には全く配置されないようにしている。パッケージの受光エリアの直下領域は、基体のみで構成される。   In FIG. 7, the heat radiating plate integrally formed with the base body in the package is not disposed at all in the region immediately below the light receiving area of the solid-state imaging device. The region directly under the light receiving area of the package is composed only of the substrate.

このように、パッケージの受光エリアの直下の領域は基体のみで構成することで、非受光エリアの直下の領域のパッケージの熱抵抗値と、受光エリアの直下の領域のパッケージの熱抵抗値を比較した時に、大きな熱抵抗値の差を形成することが可能である。   In this way, the area directly under the light receiving area of the package is composed only of the substrate, so that the thermal resistance value of the package immediately below the non-light receiving area is compared with the thermal resistance value of the package immediately below the light receiving area. In this case, a large difference in thermal resistance value can be formed.

すなわち、非受光エリアの直下の領域のパッケージの熱抵抗値を、受光エリアの直下の領域のパッケージの熱抵抗値よりも、極端に小さくすることが可能である。   That is, the thermal resistance value of the package in the region immediately below the non-light-receiving area can be made extremely smaller than the thermal resistance value of the package in the region immediately below the light-receiving area.

その結果、固体撮像装置に急激な温度低下が生じた場合に、受光エリアよりも非受光エリアをより効率的に冷却できる為、非受光エリアにより結露しやすくなることによって、受光エリアの結露を防止することが可能である。   As a result, when the temperature of the solid-state imaging device suddenly drops, the non-light-receiving area can be cooled more efficiently than the light-receiving area, thus preventing condensation in the light-receiving area and preventing condensation in the light-receiving area. Is possible.

以上説明した第一の実施形態から第五の実施形態においては、非受光エリアの直下の領域において、固体撮像素子に放熱板が基体を介することなく接する例を示したが、本発明はこのような実施形態に限られない。例えば、いずれの領域でも、基体を介して放熱板が固体撮像素子に接するが、非受光エリアの直下の領域における素子と放熱板との間の基体の厚さが、受光エリアの直下の領域におけるそれよりも薄くなるように構成しても良い。本発明は、非受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗が、前記受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗より小さくなるように構成されていれば、このような変形例も全て包含するものである。   In the first embodiment to the fifth embodiment described above, an example in which the heat sink is in contact with the solid-state imaging device without a base in the region immediately below the non-light-receiving area has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, in any region, the heat sink is in contact with the solid-state imaging device through the base, but the thickness of the base between the element and the heat sink in the region immediately below the non-light receiving area is equal to that in the region immediately below the light receiving area. You may comprise so that it may become thinner than it. The present invention has all such modifications as long as the thermal resistance of the inner bottom surface of the region immediately below the non-light receiving area is smaller than the thermal resistance of the inner bottom surface of the region immediately below the light receiving area. It is included.

101 基体
102 固体撮像素子
103 受光エリア
104 非受光エリア
105 透光性部材
106 放熱板
107 接着剤
108 ワイヤ
109 封止樹脂
110 放熱板が固体撮像素子と基体を介することなく接触する部分(接触部)
111 インナーリード
112 パッケージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Base | substrate 102 Solid-state image sensor 103 Light-receiving area 104 Non-light-receiving area 105 Translucent member 106 Heat sink 107 Adhesive 108 Wire 109 Sealing resin 110 The part which a heat sink contacts a solid-state image sensor and a base | substrate (contact part)
111 Inner lead 112 package

Claims (4)

基体と放熱板とから成り、内部に底面を有する凹部を備えたパッケージと、
前記凹部の内部底面上に搭載され、受光エリアと非受光エリアとを表面に有する固体撮像素子と、
前記凹部と共に、前記凹部の内部に気密封止された内部空間を構成する透光性部材とからなる固体撮像装置において、
前記放熱板は、前記内部空間に対して露出しておらず、且つ、
前記非受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗が、前記受光エリアの直下の領域の内部底面の熱抵抗より小さくなるように構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
A package comprising a base and a heat sink and having a recess having a bottom surface inside;
A solid-state imaging device mounted on the inner bottom surface of the recess and having a light receiving area and a non-light receiving area on the surface;
In the solid-state imaging device comprising the translucent member that constitutes an internal space hermetically sealed inside the concave portion together with the concave portion,
The heat sink is not exposed to the internal space, and
A solid-state imaging device, wherein a thermal resistance of an inner bottom surface of a region immediately below the non-light receiving area is configured to be smaller than a thermal resistance of an inner bottom surface of the region immediately below the light receiving area.
前記放熱板は、前記非受光エリアの直下の領域の内部底面においてのみ、前記固体撮像素子と前記基体を介することなく接触し、前記受光エリアの直下の領域の内部底面において、前記基体を介して前記固体撮像素子に接することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。   The heat radiating plate is in contact with the solid-state imaging device only through the base body only at the inner bottom surface of the region immediately below the non-light-receiving area, and through the base member at the inner bottom surface of the region immediately below the light-receiving area. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is in contact with the solid-state imaging device. 前記放熱板は、前記非受光エリアの直下の領域にのみ設けられており、前記受光エリアの直下の領域は基体のみで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。   2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the heat radiating plate is provided only in a region immediately below the non-light-receiving area, and the region immediately below the light-receiving area is configured only by a base. 前記放熱板は、前記パッケージの外部底面もしくは外部側面において外部の空間に露出するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の固体撮像装置。   4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the heat radiating plate is configured to be exposed to an external space on an external bottom surface or an external side surface of the package. 5.
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