JP2011004166A - Solid-state imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device.
従来から、固体撮像素子と、その光入射側に配置されたガラス板(透光性板状部材に相当)と、開口を有し前記固体撮像素子を収容した凹形状のパッケージ本体とを備え、前記開口が前記ガラス板で封止された固体撮像装置が、提供されている(例えば、下記特許文献1,2)。
Conventionally, comprising a solid-state imaging device, a glass plate (corresponding to a translucent plate-like member) disposed on the light incident side, and a concave package body having an opening and containing the solid-state imaging device, A solid-state imaging device in which the opening is sealed with the glass plate is provided (for example,
このような固体撮像装置では、固体撮像素子の画素数が年々増加する傾向にあり、画素サイズを小さくすることが要求されている。画素サイズが小さくなると、それに伴って、前記ガラス板に付着することが許容されるゴミの規格も厳しくなる。 In such a solid-state imaging device, the number of pixels of the solid-state imaging device tends to increase year by year, and it is required to reduce the pixel size. As the pixel size becomes smaller, the standard of dust allowed to adhere to the glass plate becomes stricter accordingly.
そこで、静電気によりガラス板に対してゴミが付着するのを防止しようとする固体撮像装置として、以下の固体撮像装置が提案されている。 Thus, the following solid-state imaging device has been proposed as a solid-state imaging device that attempts to prevent dust from adhering to the glass plate due to static electricity.
特許文献1の第3図には、前述したような固体撮像装置において、前記ガラス板の外側面(固体撮像素子とは反対側の面)及び内側面(固体撮像素子側の面)に帯電防止膜が形成された固体撮像装置が、開示されている。 In FIG. 3 of Patent Document 1, in the solid-state imaging device as described above, the outer surface (surface opposite to the solid-state imaging device) and the inner surface (surface on the solid-state imaging device side) of the glass plate are prevented from being charged. A solid-state imaging device having a film formed thereon is disclosed.
また、特許文献2の第1図には、前述したような固体撮像装置において、前記ガラス板の外側面に、帯電防止手段として透明導電性膜が形成され、この透明導電性膜が筐体に接続された固体撮像装置が、開示されている。
Further, in FIG. 1 of
さらに、特許文献2の第2図には、前述したような固体撮像装置において、前記ガラス板の内側面に、帯電防止手段として、固体撮像素子の周辺を囲むように額縁状をなす導電フィルムが設けられ、この導電フィルムが白金線により筐体に接続された固体撮像装置が、開示されている。
Furthermore, in FIG. 2 of
しかしながら、前述した従来の各固体撮像装置では、固体撮像装置の組み立て工程(固体撮像素子の実装工程)において、組み立て前のガラス板の固体撮像素子側の帯電を容易に防止することはできず、ガラス板の固体撮像素子側へのゴミの付着を必ずしも十分に低減することができない。したがって、ガラス板の固体撮像素子側にゴミが付着したままで、固体撮像素子を封止してしまうことがある。その場合には、その封止を一旦解除するリキャップ等の修理工程を通さない限り、そのゴミを除去することができず、その固体撮像装置は不良品になってしまう。このため、前述した従来の各固体撮像装置では、歩留りの低下又は工程の直行率の低下を招いてしまう。 However, in each of the conventional solid-state imaging devices described above, in the assembly process (solid-state imaging device mounting process) of the solid-state imaging device, charging on the solid-state imaging device side of the glass plate before assembly cannot be easily prevented, Adhesion of dust to the solid-state image sensor side of the glass plate cannot always be sufficiently reduced. Therefore, the solid-state image sensor may be sealed with dust attached to the glass plate on the solid-state image sensor side. In that case, the dust cannot be removed unless a repair process such as recapping for releasing the sealing is performed, and the solid-state imaging device becomes defective. For this reason, in each of the conventional solid-state imaging devices described above, the yield decreases or the direct rate of the process decreases.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、固体撮像装置の組み立て工程において、組み立て前の透光性板状部材の固体撮像素子側の帯電を容易に防止することができ、透光性板状部材の固体撮像素子側へのゴミの付着をより低減す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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in the assembly process of the solid-state imaging device, charging of the translucent plate-shaped member before assembly on the solid-state imaging element side can be easily prevented. It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device that can further reduce the adhesion of dust to the solid-state imaging element side of the optical plate-like member.
前記課題を解決するための手段として、以下の各態様を提示する。第1の態様による固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子の光入射側に配置され1012Ω・cm以下の抵抗率及び透光性を有する材料からなる板状部材と、を備えたものである。前記板状部材の抵抗率は、108Ω・cm以下であることがより好ましく、106Ω・cm以下であることがより一層好ましい。 The following aspects are presented as means for solving the problems. A solid-state imaging device according to a first aspect includes: a solid-state imaging device; and a plate-like member made of a material that is disposed on a light incident side of the solid-state imaging device and has a resistivity of 10 12 Ω · cm or less and translucency. It is provided. The resistivity of the plate-like member is more preferably 10 8 Ω · cm or less, and still more preferably 10 6 Ω · cm or less.
第2の態様による固体撮像装置は、前記第1の態様において、前記板状部材の表面又は裏面の少なくとも一部の領域に、帯電防止膜が形成されたものである。 In the solid-state imaging device according to the second aspect, in the first aspect, an antistatic film is formed on at least a partial region of the front surface or the back surface of the plate-like member.
第3の態様による固体撮像装置は、前記第2の態様において、前記帯電防止膜が導電膜であるものである。 In the solid-state imaging device according to the third aspect, in the second aspect, the antistatic film is a conductive film.
第4の態様による固体撮像装置は、前記第1乃至第4の態様において、開口を有し前記固体撮像素子を収容した凹形状のパッケージ本体を備え、前記開口が前記板状部材で封止されたものである。 A solid-state imaging device according to a fourth aspect includes a concave package body having an opening and accommodating the solid-state imaging element in the first to fourth aspects, and the opening is sealed with the plate-like member. It is a thing.
第5の態様による固体撮像装置は、前記パッケージ本体に導電部が設けられ、前記導電部が前記板状部材と電気的に接続されたものである。 In the solid-state imaging device according to the fifth aspect, a conductive portion is provided in the package body, and the conductive portion is electrically connected to the plate-like member.
本発明によれば、固体撮像装置の組み立て工程において、組み立て前の透光性板状部材の固体撮像素子側の帯電を容易に防止することができ、透光性板状部材の固体撮像素子側へのゴミの付着をより低減することができる固体撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, in the assembly process of the solid-state imaging device, charging of the translucent plate-shaped member before assembly on the solid-state imaging element side can be easily prevented, and the translucent plate-shaped member on the solid-state imaging element side It is possible to provide a solid-state imaging device that can further reduce the adhesion of dust to the surface.
以下、本発明による固体撮像装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態による固体撮像装置1を示す概略断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a solid-state imaging device 1 according to the first embodiment of the present invention.
本実施の形態による固体撮像装置1は、固体撮像素子2と、開口3aを有し固体撮像素子2を収容した凹形状のパッケージ本体3と、固体撮像素子2の光入射側に配置された板状部材4と、を備えている。固体撮像素子2は、CCD型やCMOS型などの固体撮像素子でもよいし、他の固体撮像素子でもよい。
The solid-state imaging device 1 according to the present embodiment includes a solid-
本実施の形態では、パッケージ本体3は、平面視で長方形状の底板5と、上側枠板6と、底板5と上側枠板6との間に挟まれた下側枠板7とから構成され、これらの間は強固に接着されている。本実施の形態では、上側枠板6が、パッケージ本体3における開口3aの周囲部となっている。底板5、上側枠板6及び下側枠板7はそれぞれ例えばセラミック板からなるが、パッケージ本体3の材料は必ずしもセラミックに限定されるものではない。また、パッケージ本体3は、必ずしも複数の部材で構成する必要はなく、一体に構成することも可能である。
In the present embodiment, the
固体撮像素子2は、光入射側を開口3a側(上側)としてパッケージ本体3内に収容され、底板5に固定されている。パッケージ本体3には内部端子8が設けられており、固体撮像素子2と内部端子8とはワイヤ9により電気的に接続されている。内部端子8は、外部接続端子10と配線(図示せず)にて電気的に接続されている。これにより、固体撮像素子2は、ワイヤ9、内部端子8及び外部接続端子10を介して、外界と電気的に接続されるようになっている。
The solid-
板状部材4は、パッケージ本体3の開口3aに重ねられ、板状部材4の周辺部が、パッケージ本体3における開口3aの周囲部である上側枠板6の上面に接着剤(図示せず)で接着されることで、パッケージ本体3の開口3aが板状部材4により封止されている。パッケージ本体3内には、例えば不活性ガスが封入されている。入射光は、板状部材4を透過した後、固体撮像素子2に導かれる。
The plate-like member 4 is overlaid on the
本実施の形態では、板状部材4は、絶縁性の通常のガラスとは異なり、1012Ω・cm以下の抵抗率(室温における抵抗率)及び透光性を有する材料からなる。板状部材4を1012Ω・cm以下の抵抗率を有する材料で構成すると、その抵抗率が低いことから、板状部材4のいずれの箇所の電荷も板状部材4のいずれの箇所からも逃げ易くなる。板状部材4の電荷をより逃げ易くして板状部材4に対する静電気によるゴミの付着をより低減するためには、板状部材4の室温における抵抗率は、108Ω・cm以下であることがより好ましく、106Ω・cm以下であることがより一層好ましい。このような板状部材4の材料として、具体的には、例えば、種々の導電性ガラス(特許2989176号公報、特開2008−24540号公報など)を挙げることができる。なお、板状部材4の材料は、必ずしもガラスに限定されるものではなく、例えば樹脂でもよい。 In the present embodiment, the plate-like member 4 is made of a material having a resistivity (resistivity at room temperature) of 10 12 Ω · cm or less and translucency, unlike an ordinary insulating glass. If the plate-like member 4 is made of a material having a resistivity of 10 12 Ω · cm or less, the resistivity is low, so that any charge on the plate-like member 4 can be obtained from any place on the plate-like member 4. Easier to escape. In order to make the electric charge of the plate-like member 4 easier to escape and to reduce the adhesion of dust to the plate-like member 4 due to static electricity, the resistivity of the plate-like member 4 at room temperature is 10 8 Ω · cm or less. Is more preferably 10 6 Ω · cm or less. Specific examples of the material of the plate-like member 4 include various conductive glasses (Japanese Patent No. 2989176, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-24540, etc.). In addition, the material of the plate-shaped member 4 is not necessarily limited to glass, For example, resin may be sufficient.
本実施の形態によれば、板状部材4が低抵抗率の材料からなり板状部材4そのものが低抵抗化されているので、前述したように、板状部材4のいずれの箇所の電荷も板状部材4のいずれの箇所からも逃げ易くなる。したがって、例えば、固体撮像装置1の組み立て工程(固体撮像素子2の実装工程)において、板状部材4をハンドリングする装置の所定箇所が板状部材4の外側面やその他の任意の箇所に触れることで、板状部材4の内側面(固体撮像素子2側の面)の電荷を含む板状部材4のいずれの箇所の電荷も、前記ハンドリングする装置に逃がされ、板状部材4の固体撮像素子2側を含む板状部材4のいずれの箇所の帯電も防止される。このため、本実施の形態によれば、前述した従来の各固体撮像装置に比べて、組み立て前の板状部材4の固体撮像素子2側の帯電を容易に防止することができ、板状部材4の固体撮像素子2側にゴミが付着したままで、固体撮像素子2を封止してしまうことが少なくなる。その結果、本実施の形態によれば、前述した従来の各固体撮像装置に比べて、歩留りの向上や工程の直行率の向上を図ることができる。
According to the present embodiment, the plate-like member 4 is made of a low resistivity material and the plate-like member 4 itself has a low resistance. It becomes easy to escape from any part of the plate-like member 4. Therefore, for example, in the assembly process of the solid-state imaging device 1 (the mounting process of the solid-state imaging device 2), a predetermined portion of the device that handles the plate-like member 4 touches the outer surface of the plate-like member 4 or any other location. Thus, the charge on any part of the plate-like member 4 including the charge on the inner surface of the plate-like member 4 (the surface on the solid-
なお、固体撮像装置1の組み立て工程において板状部材4をハンドリングする装置、梱包材及び作業者等が好適にアースされており、かつ、板状部材4が通過するエリアが除電された環境になっており、そこから発塵したゴミが除電されていることが、静電気による板状部材4へのゴミ付着を防止するために、より好ましい。 In addition, in the assembly process of the solid-state imaging device 1, an apparatus for handling the plate-like member 4, a packing material, an operator, and the like are suitably grounded, and an area through which the plate-like member 4 passes is an environment where static electricity is removed. In order to prevent dust from being attached to the plate member 4 due to static electricity, it is more preferable that the dust generated from the dust is discharged.
[第2の実施の形態]
図2は、本発明の第2の実施の形態による固体撮像装置21を示す概略断面図であり、図1に対応している。図2において、図1中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a solid-
本実施の形態による固体撮像装置21が前記第1の実施の形態による固体撮像装置1と異なる所は、板状部材4の外側面及び内側面にそれぞれ帯電防止膜22,23がそれぞれ形成されている点と、板状部材4が、パッケージ本体3に設けられた導電路24によって、導電部としての外部接続端子10の1つであるアース端子に電気的に接続されている点のみである。導電路24は、図2では模式的に記載しているが、実際には公知の接続構造が採用される。なお、本実施の形態では、導電路24が板状部材4に直接的に接続されているが、例えば、導電路24を帯電防止膜23に直接的に接続し、板状部材4を帯電防止膜23を介して導電路24に電気的に接続してもよい。
The solid-
本実施の形態では、帯電防止膜22,23として、酸化インジウム系透明導電膜や酸化インジウム錫膜(ITO膜)などの透明導電膜を用いることができる。帯電防止膜22,23の抵抗率は、板状部材4の抵抗率よりも小さいことが好ましい。この場合には、前記第1の実施の形態に比べて、より帯電防止効果を高めることができる。なお、本実施の形態では、帯電防止膜22,23としては、導電膜に代えて、他の帯電防止膜を形成してもよい。
In the present embodiment, a transparent conductive film such as an indium oxide-based transparent conductive film or an indium tin oxide film (ITO film) can be used as the
本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態と同じく板状部材4が低抵抗率の材料からなり板状部材4そのものが低抵抗化されているので、板状部材4の外側面の帯電防止膜22と板状部材4の内側面の帯電防止膜23との間が、板状部材4を介して電気的に接続されている。したがって、いずれの帯電防止膜22,23の電荷も、帯電防止膜22,23のいずれの箇所からも逃がすことが可能となる。このため、固体撮像装置21の組み立て工程において、例えば、板状部材4をハンドリングする装置の所定箇所が板状部材4の外側面の帯電防止膜22に触れると、外側面の帯電防止膜22の電荷が前記ハンドリングする装置へ逃がされるだけでなく、内側面の帯電防止膜23の電荷が板状部材4及び外側面の帯電防止膜22を介して前記ハンドリングする装置へ逃がされ、いずれの帯電防止膜22,23の帯電も防止される。したがって、本実施の形態によれば、前述した従来の各固体撮像装置に比べて、組み立て前の板状部材4の固体撮像素子2側の帯電を容易に防止することができ、板状部材4の固体撮像素子2側にゴミが付着したままで、固体撮像素子2を封止してしまうことが少なくなる。その結果、本実施の形態によれば、前述した従来の各固体撮像装置に比べて、歩留りの向上や工程の直行率の向上を図ることができる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, the plate-like member 4 is made of a low resistivity material and the plate-like member 4 itself has a low resistance. The
また、本実施の形態によれば、板状部材4がアース端子に電気的に接続されているので、帯電防止膜22,23も、板状部材4を介してアース端子に電気的に接続されている。したがって、完成後の固体撮像装置21の使用に際し、アース端子を所定の箇所に接続することで、帯電防止膜22,23の電荷をより確実に逃がすことができ、帯電防止膜22,23の帯電をより確実に防止することができる。このため、本実施の形態によれば、完成後の固体撮像装置21を使用しているときの、板状部材4の両側に対するゴミの付着も低減することができる。
Further, according to the present embodiment, since the plate member 4 is electrically connected to the ground terminal, the
本実施の形態による固体撮像装置21を次のように変形してもよい。第1に、帯電防止膜22,23に両方又はいずれか一方を取り除いてもよい。この場合、前記第1の実施の形態及び本実施の形態と同様に、固体撮像装置1の組み立て中の板状部材4の固体撮像素子2側へのゴミの付着を低減することができるのみならず、本実施の形態と同様に、固体撮像装置21の使用中における板状部材4の両側に対するゴミの付着も低減することができる。
The solid-
第2に、本実施の形態に固体撮像装置21を、板状部材4をアース端子に接続しないように変形してもよい。この場合、帯電防止膜22,23のいずれか一方を取り除いてもよい。これらの場合であっても、前記第1の実施の形態及び本実施の形態と同様に、固体撮像装置1の組み立て中の板状部材4の固体撮像素子2側へのゴミの付着を低減することができる。
Second, the solid-
[第3の実施の形態]
図3は、本発明の第3の実施の形態による固体撮像装置31を示す概略断面図であり、図1及び図2に対応している。図3において、図1及び図3中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a solid-
本実施の形態による固体撮像装置31が前記第2の実施の形態による固体撮像装置21と異なる所は、板状部材4の外側面の帯電防止膜22が取り除かれている点と、板状部材4の内側面の帯電防止膜23が、固体撮像素子2の撮像エリア(有効受光領域)の周辺を囲むように額縁状をなすように形成されている点のみである。帯電防止膜23は、透明である必要はないが、導電膜であることが好ましい。また、帯電防止膜23の抵抗率は、固体撮像装置21の抵抗率よりも小さいことが好ましい。本実施の形態では、導電路24が板状部材4に直接的に接続されているが、導電路24を帯電防止膜23に直接的に接続することがより好ましい。
The solid-
本実施の形態によっても、前記第1及び第2の実施の形態と同様に、固体撮像装置1の組み立て中の板状部材4の固体撮像素子2側へのゴミの付着を低減することができるのみならず、前記第2の実施の形態と同様に、固体撮像装置21の使用中における板状部材4の両側に対するゴミの付着も低減することができる。
Also according to the present embodiment, as in the first and second embodiments, adhesion of dust to the solid-
前記第2の実施の形態では、帯電防止膜22,23が固体撮像素子2の撮像エリアに対応する領域にも形成されているので、帯電防止膜22,23に、ピンホール、汚れ、膜質不良によるシミなどのコート不良が発生すると、撮像した画像の劣化を招いてしまう。そこで、それらのコート不良が発生しないように、帯電防止膜22,23の光学薄膜としての品質を維持するべく厳密な膜形成管理が要求され、クリーン化対策された装置と環境下で運用する帯電防止膜22,23の形成が必要となる。これは、歩留りの低下要因やコスト上昇要因となる。これに対し、本実施の形態では、固体撮像素子2の撮像エリアに対応する領域には帯電防止膜が形成されていないので、厳密な膜形成管理が不要となり、歩留りの低下やコスト上昇を回避することができる。この点は、前記第1の実施の形態についても同様である。
In the second embodiment, since the
なお、本実施の形態による固体撮像装置31は、次のように変形してもよい。第1に、板状部材4の外側面にも、帯電防止膜を、固体撮像素子2の撮像エリアの周辺を囲むように額縁状をなすように形成してもよい。この場合、板状部材4の内側面の帯電防止膜23は取り除いてもよい。
Note that the solid-
以上、本発明の各実施の形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、前記各実施の形態において、板状部材4は光学的ローパスフィルタであってもよい。勿論、本発明では、板状部材4は光学的フィルタ機能を有していなくてもよい。 As mentioned above, although each embodiment of this invention and its modification were demonstrated, this invention is not limited to these. For example, in each of the above embodiments, the plate member 4 may be an optical low-pass filter. Of course, in the present invention, the plate-like member 4 may not have an optical filter function.
また、特開平6−204442号公報には、パッケージを用いずに、固体撮像素子と、その光入射側に配置されたガラス板とを備え、固体撮像素子の周辺部とガラス基板との間が封止された固体撮像装置が開示されている。本発明は、このような固体撮像装置にも適用することができる。この場合、前記ガラス板に代えて、1012Ω・cm以下の抵抗率及び透光性を有する材料からなる板状部材を用いればよい。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-204442 includes a solid-state image sensor and a glass plate disposed on the light incident side without using a package, and a space between the periphery of the solid-state image sensor and the glass substrate is provided. A sealed solid-state imaging device is disclosed. The present invention can also be applied to such a solid-state imaging device. In this case, instead of the glass plate, a plate member made of a material having a resistivity of 10 12 Ω · cm or less and translucency may be used.
1,21,31 固体撮像装置
2 固体撮像素子
3 パッケージ本体
4 板状部材
22,23 帯電防止膜
1, 21, 31 Solid-
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