JP2013021031A - 固体撮像装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イメージセンサチップ100の撮像領域PAと、信号処理チップ200とが対面する間に、他の配線層よりも厚い配線層H31を設ける。この配線層H31を介して熱を外部へ放出させて、イメージセンサチップ100において、撮像領域PAで温度が上昇することを抑制し、暗電流の発生を抑制する。
【選択図】図6
Description
1.実施形態1(センサチップと信号処理チップとの間の配線層が厚い場合)
2.実施形態2(センサチップと信号処理チップとの間の配線層が高い熱伝導率である場合)
3.実施形態3(センサチップと信号処理チップとの間に空気層がある場合)
4.実施形態4(センサチップと信号処理チップとの間に中間板と空気層がある場合)
5.実施形態5(アウターリードへ伝熱させる場合)
6.実施形態6(放熱部材へ伝熱させる場合)
7.その他
[A]装置構成
[A−1]カメラの要部構成
図1は、実施形態1において、カメラ40の構成を示す構成図である。
固体撮像装置1の全体構成について説明する。
イメージセンサチップ100は、図2に示すように、多層配線セラミックパッケージ300に実装されている。
画素Pは、図3に示すように、撮像領域PAに複数が設けられており、それぞれが、水平方向xと垂直方向yとにおいて、マトリクス状に並ぶように配置されている。
電荷読出し部ROは、図3に示すように、撮像領域PAにおいて、複数の画素Pに対応するように複数が設けられており、その画素Pが生成した信号電荷を、垂直転送レジスタ部VTへ読み出す。
水平転送レジスタ部HTは、図3に示すように、撮像領域PAの下端部に配置されている。水平転送レジスタ部HTは、水平方向xへ延在しており、複数の垂直転送レジスタ部VTのそれぞれが、垂直方向yへ転送した信号電荷を、水平方向xへ、順次、転送する。つまり、水平転送レジスタ部HTは、いわゆる水平転送CCDであって、たとえば、2相の駆動パルス信号によって駆動されて、1水平ライン(1行の画素)ごとに転送された信号電荷の転送を実施する。
出力部OUTは、図3に示すように、水平転送レジスタ部HTの左端部に設けられている。出力部OUTは、たとえば、ソースフォロア回路を有しており、水平転送レジスタ部HTによって水平転送された信号電荷を電圧に変換し、アナログ信号として出力する。
信号処理チップ200は、図2に示すように、多層配線セラミックパッケージ300に実装されている。
多層配線セラミックパッケージ300は、図2に示すように、上側にイメージセンサチップ100が収容され、イメージセンサチップ100が設置された上面とは反対側の下側に、信号処理チップ200が収容されている。そして、多層配線セラミックパッケージ300は、上側の面には、ガラス板400が設けられており、その周囲にディスクリート部品500が設けられている。また、多層配線セラミックパッケージ300は、図2(a)に示すように、上面が矩形形状であり、上端部および下端部にアウターリード310が設けられている。
・イメージセンサチップ100の設置位置と、信号処理チップ200の設置位置との間に位置する配線層H31の厚み:20μm以上
・配線層H31以外の配線層H11,H21,H41,H51の厚み:5μm〜15μm
図8,図9は、実施形態1の固体撮像装置において、伝熱の様子を拡大して模式的に示す図である。
以上のように、本実施形態において、イメージセンサチップ100は、入射光を受光して信号電荷を生成する画素Pが撮像領域PAに設けられている。信号処理チップ200は、イメージセンサチップ100の撮像領域PAに対面するように配置されており、イメージセンサチップ100から出力された信号について信号処理を実施する。多層配線セラミックパッケージ300は、複数の配線層H11〜H51のそれぞれが、絶縁体であるセラミック層C11〜C61を介して積層して設けられており、イメージセンサチップ100および信号処理チップ200が設置されている(図6などを参照)。
[A]装置構成
図10,図11は、実施形態2において、固体撮像装置の断面を拡大した図である。
図12は、実施形態2の固体撮像装置において、伝熱の様子を拡大して模式的に示す図である。
以上のように、本実施形態では、複数の配線層H11〜H51のうち、イメージセンサチップ100の設置位置と信号処理チップ200の設置位置との間に設けられた配線層H31の厚みが、これ以外の配線層H11,H21,H41,H51と同じ厚みである。そして、この配線層H31の熱伝導率が、他の配線層H11,H21,H41,H51の熱伝導率よりも高くなるように形成されている。
[A]装置構成
図13は、実施形態3において、固体撮像装置の構成を示す図である。
図16は、実施形態3の固体撮像装置において、伝熱の様子を拡大して模式的に示す図である。
以上のように、本実施形態では、多層配線セラミックパッケージ300は、一方の面に収容空間SP1が設けられている。そして、その収容空間SP1の内部において、イメージセンサチップ100と信号処理チップ200とが、低熱伝導層907(空気層)を介在して積み重なるように設置されている。そして、他の配線層H11,H21,H41,H51よりも厚い配線層H31が、低熱伝導層907(空気層)の側部に設けられている。
[A]装置構成
図17は、実施形態4において、固体撮像装置の構成を示す図である。
以上のように、本実施形態では、実施形態3の場合と同様に、低熱伝導層907(空気層)が、イメージセンサチップ100の撮像領域PAと信号処理チップ200とが対面する間に介在するように設けられている。このため、発熱した信号処理チップ200からイメージセンサチップ100の撮像領域PAへ伝達される熱を、低熱伝導層907(空気層)が断熱する。
[A]装置構成
図20は、実施形態5において、固体撮像装置の断面を拡大した図である。
図21は、実施形態5の固体撮像装置において、伝熱の様子を拡大して模式的に示す図である。
以上のように、本実施形態では、実施形態4の場合と同様に、低熱伝導層907(空気層)が、イメージセンサチップ100の撮像領域PAと信号処理チップ200とが対面する間に介在するように設けられている。このため、発熱した信号処理チップ200からイメージセンサチップ100の撮像領域PAへ伝達される熱を、低熱伝導層907(空気層)が断熱する。
[A]装置構成
図22は、実施形態6において、固体撮像装置の断面を拡大した図である。
図23は、実施形態6の固体撮像装置において、伝熱の様子を拡大して模式的に示す図である。
以上のように、本実施形態では、実施形態4の場合と同様に、低熱伝導層907(空気層)が、イメージセンサチップ100の撮像領域PAと信号処理チップ200とが対面する間に介在するように設けられている。このため、発熱した信号処理チップ200からイメージセンサチップ100の撮像領域PAへ伝達される熱を、低熱伝導層907(空気層)が断熱する。
本技術の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層が、当該第1配線層以外の第2配線層よりも厚く、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率以上になるように形成されている、
固体撮像装置。
入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層の厚みが、当該第1配線層以外の第2配線層の厚み以上であって、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率よりも高くなるように形成されている、
固体撮像装置。
前記第1配線層と前記第2配線層との厚みが同じである、
(2)に記載の固体撮像装置。
前記固体撮像素子は、前記多層配線パッケージの一方の面側に設けられた第1収容空間の内部に設置されており、
前記信号処理回路素子は、前記多層配線パッケージにおいて前記固体撮像素子が設置された面とは反対側の他方の面側に設けられた第2収容空間の内部に設置されており、
前記多層配線パッケージは、
前記第1配線層が前記第1収容空間と前記第2収容空間との間に介在するように設けられており、前記第2配線層が前記第1収容空間と前記第2収容空間との側部に設けられている、
(1)から(3)のいずれかに記載の固体撮像装置。
前記多層配線パッケージは、一方の面に収容空間が設けられており、当該収容空間の内部において、前記固体撮像素子と前記信号処理回路素子とが、空気層を介在して積み重なるように設けられており、前記第1配線層が前記空気層の側部に設けられている、
(1)から(4)のいずれかに記載の固体撮像装置。
前記多層配線パッケージは、前記収容空間の内部に中間板を収容しており、前記固体撮像素子と前記信号処理回路素子とが、前記空気層と共に前記中間板を介在して積み重なるように設けられている、
(5)に記載の固体撮像装置。
前記多層配線パッケージは、アウターリードが設けられており、前記第1配線層が前記アウターリードに接続されている、
(1)から(6)のいずれかに記載の固体撮像装置。
前記多層配線パッケージは、外側の面に金属層が設けられており、前記第1配線層が前記金属層に接続されており、
前記金属層に接触するように放熱部材が設けられている、
(1)から(6)のいずれかに記載の固体撮像装置。
前記第1配線層は、グランド配線である、
(1)から(8)のいずれかに記載の固体撮像装置。
入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層が、当該第1配線層以外の第2配線層よりも厚く、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率以上になるように形成されている、
電子機器。
入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層の厚みが、当該第1配線層以外の第2配線層の厚み以上であって、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率よりも高くなるように形成されている、
電子機器。
Claims (11)
- 入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層が、当該第1配線層以外の第2配線層よりも厚く、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率以上になるように形成されている、
固体撮像装置。 - 入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層の厚みが、当該第1配線層以外の第2配線層の厚み以上であって、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率よりも高くなるように形成されている、
固体撮像装置。 - 前記第1配線層と前記第2配線層との厚みが同じである、
請求項2に記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像素子は、前記多層配線パッケージの一方の面側に設けられた第1収容空間の内部に設置されており、
前記信号処理回路素子は、前記多層配線パッケージにおいて前記固体撮像素子が設置された面とは反対側の他方の面側に設けられた第2収容空間の内部に設置されており、
前記多層配線パッケージは、
前記第1配線層が前記第1収容空間と前記第2収容空間との間に介在するように設けられており、前記第2配線層が前記第1収容空間と前記第2収容空間との側部に設けられている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記多層配線パッケージは、一方の面に収容空間が設けられており、当該収容空間の内部において、前記固体撮像素子と前記信号処理回路素子とが、空気層を介在して積み重なるように設けられており、前記第1配線層が前記空気層の側部に設けられている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記多層配線パッケージは、前記収容空間の内部に中間板を収容しており、前記固体撮像素子と前記信号処理回路素子とが、前記空気層と共に前記中間板を介在して積み重なるように設けられている、
請求項5に記載の固体撮像装置。 - 前記多層配線パッケージは、アウターリードが設けられており、前記第1配線層が前記アウターリードに接続されている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記多層配線パッケージは、外側の面に金属層が設けられており、前記第1配線層が前記金属層に接続されており、
前記金属層に接触するように放熱部材が設けられている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記第1配線層は、グランド配線である、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層が、当該第1配線層以外の第2配線層よりも厚く、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率以上になるように形成されている、
電子機器。 - 入射光を受光して信号電荷を生成する画素が撮像領域に設けられた固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像領域に対面するように配置されており、前記固体撮像素子から出力された信号について信号処理を実施する信号処理回路素子と、
複数の配線層のそれぞれが絶縁体を介して積層して設けられており、前記固体撮像素子および前記信号処理回路素子が設置された多層配線パッケージと
を有し、
前記多層配線パッケージは、
前記複数の配線層のうち、前記固体撮像素子の設置位置と前記信号処理回路素子の設置位置との間に設けられた第1配線層の厚みが、当該第1配線層以外の第2配線層の厚み以上であって、前記第1配線層の熱伝導率が前記第2配線層の熱伝導率よりも高くなるように形成されている、
電子機器。
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