JP2014216394A - Solid state imaging device and electronic camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置及びこれを用いた電子カメラに関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device and an electronic camera using the same.
固体撮像装置の一例として、下記特許文献1の図4には、光通過孔の形成された基板と、この基板の一方の面に前記光通過孔を閉塞するように設置されたカバーガラスと、前記基板の他方の面に前記光通過孔を閉塞するように設置された固体撮像素子とから構成された撮像部が、開示されている。
As an example of the solid-state imaging device, FIG. 4 of the following
しかしながら、前記従来の固体撮像装置では、その構造に起因して撮像画像の画質が劣化していた。 However, in the conventional solid-state imaging device, the image quality of the captured image is deteriorated due to the structure.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、撮像画像の画質を向上させることができる固体撮像装置、及び、これを用いた電子カメラ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 an object thereof is to provide a solid-state imaging device capable of improving the image quality of a captured image, and an electronic camera using the same.
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、撮像領域を有する半導体チップと、前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記開口部の端面に反射防止部が設けられ、かつ、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合された配線基板と、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着された透光性板と、を備えたものである。 The following aspects are presented as means for solving the problems. The solid-state imaging device according to the first aspect has a semiconductor chip having an imaging region, an opening in a region including the region facing the imaging region, an antireflection portion is provided on an end surface of the opening, and A wiring board bonded to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side, and a translucent plate bonded to the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip so as to close the opening. It is provided.
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、前記配線基板は、α線を放出する基板材料で構成され、前記開口部の端面に、前記基板材料から放出されるα線を遮蔽するα線遮蔽部が設けられたものである。 The solid-state imaging device according to a second aspect is the solid state imaging device according to the first aspect, wherein the wiring board is made of a substrate material that emits α-rays, and the α-rays emitted from the substrate material are formed on the end surfaces of the openings. The alpha ray shielding part which shields is provided.
前記第2の態様において、前記反射防止部が前記α線遮蔽部と兼用されてもよい。 In the second aspect, the antireflection portion may also be used as the α-ray shielding portion.
前記第1又は第2の態様において、前記反射防止部は、梨地加工が施された梨地部であってもよい。 In the first or second aspect, the antireflection portion may be a satin portion subjected to a satin finish.
第3の態様による固体撮像装置は、前記第1又は第2の態様において、前記半導体チップの前記撮像領域側の面を基準にした前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面の高さをtとしたとき、前記開口部の端面は前記撮像領域の周縁からt/2.8以上の距離離れたものである。 In the solid-state imaging device according to the third aspect, in the first or second aspect, the height of the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip with respect to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side When t is t, the end face of the opening is separated from the periphery of the imaging region by a distance of t / 2.8 or more.
前記第1乃至第3のいずれかの態様において、前記開口部の端面は、前記半導体チップの側に向けて開口面積が広がるテーパー状の面であってもよい。 In any one of the first to third aspects, the end surface of the opening may be a tapered surface having an opening area that widens toward the semiconductor chip.
第4の態様による固体撮像装置は、前記第1乃至第3のいずれかの態様において、前記半導体チップの前記撮像領域側の面を基準にした前記透光性板の前記半導体チップとは反対側の面の高さをtgとしたとき、前記透光性板の外周端面は前記撮像領域の周縁からtg/2.8以上の距離離れたものである。 A solid-state imaging device according to a fourth aspect is the solid-state imaging device according to any one of the first to third aspects, wherein the translucent plate is opposite to the semiconductor chip with respect to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side. When the height of the surface is tg, the outer peripheral end surface of the translucent plate is separated from the periphery of the imaging region by a distance of tg / 2.8 or more.
前記第1乃至第4のいずれかの態様において、前記透光性板の外周端面は、前記半導体チップの側に向けて広がるテーパー状の面であってもよい。 In any one of the first to fourth aspects, the outer peripheral end surface of the translucent plate may be a tapered surface that spreads toward the semiconductor chip.
第5の態様による固体撮像装置は、前記第1乃至第4のいずれかの態様において、前記透光性板の外周端面に、前記外周端面での光の反射を低減させる屈折率を有する部材が設けられたものである。 In the solid-state imaging device according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, a member having a refractive index on the outer peripheral end surface of the translucent plate that reduces reflection of light on the outer peripheral end surface. It is provided.
第6の態様による固体撮像装置は、撮像領域を有する半導体チップと、前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合され、かつ、α線を放出する基板材料で構成された配線基板と、前記開口部の端面に形成され、前記基板材料から放出されるα線を遮蔽するα線遮蔽部と、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着された透光性板と、を備えたものである。 A solid-state imaging device according to a sixth aspect has a semiconductor chip having an imaging region, an opening in a region including the region facing the imaging region, and is bonded to a surface of the semiconductor chip on the imaging region side, and A wiring board made of a substrate material that emits α rays, an α-ray shielding portion that is formed on an end face of the opening and shields α rays emitted from the substrate material, and the semiconductor chip of the wiring substrate And a translucent plate bonded on the opposite surface so as to close the opening.
第7の態様による固体撮像装置は、撮像領域を有する半導体チップと、前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記開口部の端面は前記半導体チップの側に向けて開口面積が広がるテーパー状の面であり、かつ、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合された配線基板と、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着された透光性板と、を備えたものである。 A solid-state imaging device according to a seventh aspect has a semiconductor chip having an imaging region and an opening in a region including a region facing the imaging region, and an end surface of the opening opens toward the semiconductor chip side. The wiring board is a tapered surface having an increased area and is bonded to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side, and the opening on the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip is closed. And a translucent plate bonded together.
第8の態様による固体撮像装置は、撮像領域を有する半導体チップと、前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合された配線基板と、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に前記開口部を塞ぐように接着され、外周端面が前記半導体チップの側に向けて広がるテーパー状の面である透光性板と、を備えたものである。 A solid-state imaging device according to an eighth aspect includes a semiconductor chip having an imaging region, and a wiring that has an opening in a region including a region facing the imaging region and is bonded to a surface of the semiconductor chip on the imaging region side A substrate and a translucent plate that is bonded to a surface of the wiring substrate opposite to the semiconductor chip so as to close the opening, and whose outer peripheral end surface is a tapered surface extending toward the semiconductor chip; , With.
第9の態様による固体撮像装置は、前記第1乃至第8のいずれかの態様において、前記配線基板の基板材料の25℃での熱膨張係数は、前記半導体チップの基板材料の25℃での熱膨張係数に対して±1.0×10−6/Kの範囲内であるものである。 In the solid-state imaging device according to a ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the thermal expansion coefficient of the substrate material of the wiring substrate at 25 ° C. is 25 ° C. of the substrate material of the semiconductor chip. It is within the range of ± 1.0 × 10 −6 / K with respect to the thermal expansion coefficient.
なお、本明細書において、熱膨張係数は線膨張係数をいうものとする。 In addition, in this specification, a thermal expansion coefficient shall mean a linear expansion coefficient.
第10の態様による電子カメラは、前記第1乃至第9のいずれかの態様による固体撮像装置を備えたものである。 An electronic camera according to a tenth aspect includes the solid-state imaging device according to any one of the first to ninth aspects.
本発明によれば、撮像画像の画質を向上させることができる固体撮像装置、及び、これを用いた電子カメラを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solid-state imaging device which can improve the image quality of a captured image, and an electronic camera using the same can be provided.
以下、本発明による固体撮像装置及び電子カメラについて、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a solid-state imaging device and an electronic camera 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を模式的に示す概略断面図である。図2は、図1中の一部を拡大した一部拡大概略断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態による固体撮像装置1は、撮像領域2aを有する半導体チップ2と、配線基板3と、透光性板4とを備えている。
The solid-
本実施の形態では、半導体チップ2は、チップとして構成されたCMOS、CCD等のイメージセンサであり、撮像領域2aには複数の画素(図示せず)が2次元状に配置されている。半導体チップ2は、透光性板4を介して撮像領域2aに入射した入射光を光電変換して、画像信号を出力する。半導体チップ2には、例えば、前記画素を駆動して画像信号を読み出す読み出し回路(図示せず)や、出力信号を処理する処理回路(例えば、AD変換回路等)を搭載してもよい。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、半導体チップ2の基板材料はシリコンとされ、半導体チップ2はいわゆるシリコンチップとなっている。もっとも、本発明では、半導体チップ2の基板材料は必ずしもシリコンに限定されるものではない。
In the present embodiment, the substrate material of the
本実施の形態では、配線基板3として、リジッドの基板が用いられている。配線基板3には、所定の回路を搭載するように回路部品を搭載してもよいし、回路部品を搭載せずに中継用配線のみを搭載してもよい。配線基板3は、半導体チップ2の撮像領域2aと対向する領域を含む領域に形成された開口部3aを有している。
In the present embodiment, a rigid substrate is used as the
半導体チップ2の外周付近の上面(撮像領域2a側の面)に電極パッド(図示せず)が形成され、配線基板3における開口部3aの周囲の下面に電極パッド(図示せず)が形成され、それらの間がバンプ5によって接合されている。半導体チップ2の外周付近と配線基板3における開口部3aの周囲との間(バンプ5の付近を含む)には、接着剤6が形成され、これにより、撮像領域2aと透光性板4との間の空間の気密性が保たれるようになっている。なお、前記電極パッド間の接合はバンプ5による接合に限らない。例えば、バンプ5による接合に代えてあるいはバンプ5による接合と共に、前記電極パッド間をACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)で接合してもよい。
An electrode pad (not shown) is formed on the upper surface (surface on the
配線基板3の基板材料としては、ガラスやセラミックなどを挙げることができる。温度変化による半導体チップ2の反りを低減するために、配線基板3の基板材料の熱膨張係数は、半導体チップ2の基板材料の熱膨張係数に近いことが好ましい。具体的には、配線基板3の基板材料の25℃での熱膨張係数は、半導体チップ2の基板材料の25℃での熱膨張係数に対して±1.0×10−6/Kの範囲内であることが好ましい。例えば、半導体チップ2がシリコンチップである場合において、配線基板3の基板材料としてセラミックを使用する場合には、配線基板3の基板材料としてシリコンと熱膨張係数の近いLTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics;低温同時焼成セラミックス)やAlN(アルミナイトライド)などを使用することができる。また、半導体チップ2がシリコンチップである場合において、配線基板3の基板材料としてガラスを使用する場合には、例えば、HOYA株式会社のNA32RやNA35、日本電気硝子株式会社のABCやOA−10G、旭硝子株式会社のAN100、ショット社のTEMPAXなどを使用することができる。
Examples of the substrate material for the
ところが、熱膨張係数がシリコンと近いガラスを精製する際に、α線を放出する放射線元素を除去することが困難であり、シリコンと熱膨張係数が近くかつα線の放出量を十分に低減したガラス基板を製造することは困難である。また、LTCCやAlNなどのセラミック基板から、α線を放出させるU(ウラン)やTh(トリウム)等の放射性同位元素を除去することもコストアップとなり、現実的ではない。 However, when refining glass with a thermal expansion coefficient close to that of silicon, it is difficult to remove radiation elements that emit α-rays, and the thermal expansion coefficient is close to that of silicon and the amount of α-ray emission is sufficiently reduced. It is difficult to manufacture a glass substrate. In addition, removing radioisotopes such as U (uranium) and Th (thorium) that emit α rays from a ceramic substrate such as LTCC or AlN is also not realistic.
そこで、本実施の形態では、配線基板3の基板材料として、半導体チップ2の基板材料の熱膨張係数に近くかつα線を放出する材料が用いられている。もっとも、本発明では、配線基板3の基板材料はそのような材料に限らない。
Therefore, in the present embodiment, a material that is close to the thermal expansion coefficient of the substrate material of the
透光性板4は、配線基板3の上面(配線基板3の側と反対側の面)に、配線基板3の開口部3aを塞ぐように接着剤7で接着されている。接着剤7は、配線基板3における開口部3aの全周に渡って設けられ、撮像領域2aと透光性板4との間の空間の気密性が保たれるように、透光性板4と配線基板3との間が封止されている。
The
透光性板4の材料としては、例えば、α線対策のガラス(α線の放出量を十分に低減したガラス)や、光学ローパスフィルタである水晶などを使用することができる。このような材料の熱膨張係数は、一般的に、シリコンの熱膨張係数や、熱膨張係数がシリコンに近い配線基板3の熱膨張係数よりも大きく、例えば、α線対策ガラスの熱膨張係数は5×10−6/K〜7×10−6/K、水晶の熱膨張係数は8×10−6/K〜12×10−6/Kである。したがって、透光性板4の材料としてこのような材料を用いる場合、透光性板4と配線基板3とを強固に接着すると、配線基板3が反り、ひいては半導体チップ2が反ってしまう。したがって、接着剤7として、応力緩和タイプの比較的柔軟な材料を用いることが好ましい。具体的には、接着硬化後の接着剤7のヤング率が、1GPa以下、特に数MPa〜数十MPaであることが好ましい。なお、透光性板4の材料は、前述した例に限らず、例えば透明樹脂等でもよい。
As a material of the
そして、本実施の形態では、配線基板3の開口部3aの端面に、反射防止部として層8が設けられている。本実施の形態では、層8は、配線基板3の基板材料から放出されるα線を遮蔽するα線遮蔽部として兼用されている。層8として、例えば、黒色の色素を混入した数十μm以上の厚さの樹脂(例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの、U、Thなどの放射性同位元素が混入していない樹脂)を挙げることができる。なお、本発明では、層8として、例えば、黒色の色素の混入していない所定厚さの透明の樹脂層を用い、層8がα線遮蔽部となる一方で反射防止部とはならないようにしてもよい。
In the present embodiment, the
配線基板3の開口部3aの端面に層8が設けられていなければ、撮影レンズより入射した迷光が、開口部3aの端面で反射されて、半導体チップ2の撮像領域2aに入射してしまうため、撮像画像の画質が低下してしまう。これに対し、本実施の形態では、配線基板3の開口部3aの端面に反射防止部となる層8が設けられているので、配線基板3の開口部3aの端面での迷光の反射が防止され、撮像画像の画質が向上する。
If the
また、配線基板3の開口部3aの端面に層8が設けられていなければ、配線基板3の開口部3aの端面から放出されたα線が、半導体チップ2の撮像領域2aに進入してしまい、ノイズが発生したり画素欠陥が引き起こされたりして、撮像画像の画質が低下してしまう。これに対し、本実施の形態では、配線基板3の開口部3aの端面にα線遮蔽部となる層8が設けられているので、配線基板3の開口部3aの端面からα線が放出されなくなり、撮像画像の画質が向上する。
Further, if the
さらに、本実施の形態では、層8が反射防止部及びα線遮蔽部を兼用しているので、両者を別々に設ける場合に比べて、コストを低減することができる。
Furthermore, in the present embodiment, since the
[第2の実施の形態]
図3は、本発明の第2の実施の形態による電子カメラ100を模式的に示す概略断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing an
本実施の形態による電子カメラ100のボディ101内には、前記第1の実施の形態による固体撮像装置1が組み込まれている。本実施の形態による電子カメラ100は、一眼レフレックス型の電子スチルカメラとして構成されているが、前記第1の実施の形態による固体撮像装置1は、他の電子スチルカメラやビデオカメラや携帯電話機に搭載されたカメラ等の種々の電子カメラに組み込んでもよい。
The solid-
本実施の形態による電子カメラ100では、ボディ101には交換式の撮影レンズ102が装着されている。撮影レンズ102を通過した被写体光はクイックリターンミラー103で上方に反射されてスクリーン104上に結像する。スクリーン104に結像した被写体像はペンタダハプリズム105から接眼レンズ106を通してファインダ観察窓107から観察される。クイックリターンミラー103は図示しないレリーズ釦が全押しされると上方に跳ね上がり、撮影レンズ102からの被写体像が前述した固体撮像装置1に入射する。
In
固体撮像装置1が、ブラケット(図示せず)及び位置調整機構(図示せず)等を介してボディ101に取り付けられることで、固体撮像装置1がボディ101内に位置決めして固定されている。
The solid-
本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態による固体撮像装置1が用いられているので、撮像画像の画質が向上する。
According to the present embodiment, since the solid-
[第3の実施の形態]
図4は、本発明の第3の実施の形態による固体撮像装置11を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図2に対応している。図4において、図2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. 4 is a partially enlarged schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、配線基板3の開口部3aの端面に、層8に代えて、反射防止部として、梨地加工が施された梨地部12が設けられている点のみである。配線基板3の開口部3aの端面の梨地部12で光が散乱され、その端面での反射が防止される。
The present embodiment is different from the first embodiment in that a
本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様に、配線基板3の開口部3aの端面での迷光の反射が防止され、撮像画像の画質が向上する。
Also in the present embodiment, similar to the first embodiment, reflection of stray light at the end face of the
本実施の形態では、配線基板3の開口部3aの端面にα線遮蔽部が設けられていないので、開口部3aの端面でのα線遮蔽による撮像画像の向上を図ることができない。そこで、必要に応じて、梨地部12上に、α線遮蔽部として、例えば所定厚さの透明の樹脂層を設け、開口部3aの端面でのα線遮蔽による撮像画像の向上を図ってもよい。
In the present embodiment, since the α-ray shielding portion is not provided on the end surface of the
本実施の形態による固体撮像装置11は、前記第2の実施の形態による電子カメラ100において、固体撮像装置1の代わりに用いることができる。この点は、後述する各固体撮像装置についても同様である。
The solid-
[第4の実施の形態]
図5は、本発明の第4の実施の形態による固体撮像装置21を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図2に対応している。図5において、図2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。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a partially enlarged schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、配線基板3の開口部3aに層8が設けられていない点と、配線基板3の開口部3aの端面が以下に説明するように配置されている点である。
This embodiment differs from the first embodiment in that the
ここで、半導体チップ2の撮像領域2a側の面を基準にした配線基板3の上面(半導体チップ2とは反対側の面)の高さをt、配線基板3の開口部3aの端面の撮像領域2aの周縁からの距離をdとする。図5において、L1はF値1.4の光線、L2はF値1.4の光線の反射光を示している。光線L1,L2の透光性板4の上面及び下面での屈折の図示は省略している。撮影レンズからの迷光として、最も傾斜した斜入射光として、F値1.4の光束を想定すると、開口部3aの端面の最上部で光線が反射して、その最上部より半導体チップ2上に到達する距離Dは、D=t/2.8で表される。
Here, the height of the upper surface (surface opposite to the semiconductor chip 2) of the
実際には、撮影レンズの鏡筒のケラレが発生するため、d≧Dの関係を満たしていれば、前記迷光の開口部3aの端面での反射光が、撮像領域2aに入射することを、避けることができる。
Actually, since the vignetting of the lens barrel of the photographing lens occurs, if the relationship of d ≧ D is satisfied, the reflected light at the end face of the
よって、d≧t/2.8の関係満たす(すなわち、配線基板3の開口部3aの端面を、撮像領域2aの周縁からt/2.8以上の距離離す)ことにより、前記迷光の開口部3aの端面での反射光による画質低下を回避することができる。
Therefore, by satisfying the relationship of d ≧ t / 2.8 (that is, the end surface of the
そこで、本実施の形態では、d≧t/2.8の関係を満たすように設定されている。これにより、本実施の形態によれば、前記迷光の開口部3aの端面での反射光による画質低下を回避することができる。
Therefore, in the present embodiment, it is set so as to satisfy the relationship of d ≧ t / 2.8. Thereby, according to this Embodiment, the image quality fall by the reflected light in the end surface of the
本実施の形態において、配線基板3の開口部3aの端面に、反射防止部及び/又はα線遮蔽部を設けてもよい。具体的には、例えば、配線基板3の開口部3aの端面に、層8を設けたり、梨地部12を設けたり、所定厚さの透明の樹脂層を設けたりしてもよい。これらの点は、後述する各固体撮像装置についても同様である。
In the present embodiment, an antireflection part and / or an α-ray shielding part may be provided on the end face of the
[第5の実施の形態]
図6は、本発明の第5の実施の形態による固体撮像装置31を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図2及び図5に対応している。図6において、図2及び図5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。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 is a partially enlarged schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、配線基板3の開口部3aに層8が設けられていない点と、配線基板3の開口部3aの端面がテーパー状の面とされている点と、配線基板3の開口部3aの端面が以下に説明するように配置されている点である。
This embodiment is different from the first embodiment in that the
本実施の形態では、配線基板3の開口部3aの端面は、下側(半導体チップ2の側)に向けて開口面積が広がるテーパー状の面とされている。
In the present embodiment, the end surface of the
図6において、L3はF値1.4の光線、L4はF値1.4の光線の反射光、
L5は外側より回り込むF値1.4の光線、L6は開口部3aの端面で反射しない斜入射光を示している。
In FIG. 6, L3 is a light beam having an F value of 1.4, L4 is a reflected light of a light beam having an F value of 1.4,
L5 indicates a light ray having an F value of 1.4 that wraps around from the outside, and L6 indicates oblique incident light that is not reflected by the end face of the
本実施の形態では、開口部3aの端面の角度をθとするとき、tanθ≧1/2.8の関係を満たしている。また、本実施の形態では、前記第4の実施の形態と同様に、d≧t/2.8の関係を満たしている。
In the present embodiment, when the angle of the end face of the
本実施の形態では、tanθ≧1/2.8の関係を満たしているので、撮影レンズより入射する光線には、上記θよりも入射角の大きい角度の斜入射光は存在しないため、開口部3aの端面での反射光は原理的に100%回避できる。したがって、本実施の形態によれば、迷光の開口部3aの端面での反射光による画質低下を回避することができる。
In the present embodiment, since the relationship of tan θ ≧ 1 / 2.8 is satisfied, there is no oblique incident light having an incident angle larger than the above θ in the light ray incident from the photographing lens. The reflected light at the end face of 3a can be avoided 100% in principle. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to avoid deterioration in image quality due to reflected light from the end face of the
また、本実施の形態では、d≧t/2.8の関係を満たしているので、外側より回り込むF値1.4の斜入射光の配線基板3によるケラレを回避することができる。
In the present embodiment, since the relationship of d ≧ t / 2.8 is satisfied, vignetting of the obliquely incident light having an F value of 1.4 that wraps around from the outside by the
[第6の実施の形態]
図7は、本発明の第6の実施の形態による固体撮像装置41を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図2に対応している。図7において、図2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。
[Sixth Embodiment]
FIG. 7 is a partially enlarged schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、配線基板3の開口部3aに層8が設けられていない点と、透光性板4の外周端面が以下に説明するように配置されている点である。
This embodiment differs from the first embodiment in that the
ここで、半導体チップ2の撮像領域2a側の面を基準にした透光性板4の上面(半導体チップ2とは反対側の面)の高さをtg、透光性板4の外周端面の端面の撮像領域2aの周縁からの距離をdgとする。図7において、L7はF値1.4の光線、L8はF値1.4の光線の反射光を示している。撮影レンズからの迷光として、最も傾斜した斜入射光として、F値1.4の光束を想定すると、透光性板4の外周端面の最上部で光線が反射して、その最上部より半導体チップ2上に到達する距離Dgは、Dg=tg/2.8で表される。
Here, the height of the upper surface (surface opposite to the semiconductor chip 2) of the
実際には、撮影レンズの鏡筒のケラレが発生するため、dg≧Dgの関係を満たしていれば、前記迷光の透光性板4の外周端面での反射光が、撮像領域2aに入射することを、避けることができる。
Actually, vignetting of the lens barrel of the photographing lens occurs. Therefore, if the relationship of dg ≧ Dg is satisfied, the reflected light of the stray light on the outer peripheral end surface of the
よって、dg≧tg/2.8の関係満たす(すなわち、透光性板4の外周端面を、撮像領域2aの周縁からtg/2.8以上の距離離す)ことにより、前記迷光の透光性板4の外周端面での反射光による画質低下を回避することができる。
Therefore, by satisfying the relationship of dg ≧ tg / 2.8 (that is, the outer peripheral end face of the
[第7の実施の形態]
図8は、本発明の第7の実施の形態による固体撮像装置51を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図2及び図7に対応している。図8において、図2及び図7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。
[Seventh Embodiment]
FIG. 8 is a partially enlarged schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、配線基板3の開口部3aに層8が設けられていない点と、透光性板4の外周端面がテーパー状の面とされている点と、透光性板4の外周端面が以下に説明するように配置されている点である。
This embodiment differs from the first embodiment in that the
本実施の形態では、透光性板4の外周端面は、下側(半導体チップ2の側)に向けて広がるテーパー状の面とされている。
In the present embodiment, the outer peripheral end surface of the
図8において、L9はF値1.4の光線、L10は外側より回り込むF値1.4の光線、L11は外側より回り込むF値1.4の光線、L12は透光性板4の外周端面で反射しない斜入射光を示している。
In FIG. 8, L9 is a light beam having an F value of 1.4, L10 is a light beam having an F value of 1.4 that wraps around from the outside, L11 is a light beam having an F value of 1.4 that wraps around from the outside, and L12 is an outer peripheral end surface of the
本実施の形態では、透光性板4の外周端面の角度をθgとするとき、tanθg≧1/2.8の関係を満たしている。また、本実施の形態では、前記第6の実施の形態と同様に、dg≧tg/2.8の関係を満たしている。
In the present embodiment, when the angle of the outer peripheral end face of the
本実施の形態では、tanθg≧1/2.8の関係を満たしているので、撮影レンズより入射する光線には、上記θgよりも入射角の大きい角度の斜入射光は存在しないため、透光性板4の外周端面での反射光は原理的に100%回避できる。したがって、本実施の形態によれば、迷光の透光性板4の外周端面での反射光による画質低下を回避することができる。
In the present embodiment, since the relationship of tan θg ≧ 1 / 2.8 is satisfied, there is no oblique incident light having an incident angle larger than the above θg in the light incident from the photographing lens. In principle, the reflected light on the outer peripheral end face of the insulating
また、本実施の形態では、dg≧tg/2.8の関係を満たしているので、外側より回り込むF値1.4の斜入射光の透光性板4の端部によるケラレを回避することができる。
Further, in the present embodiment, since the relationship dg ≧ tg / 2.8 is satisfied, vignetting by the end of the
[第8の実施の形態]
図9は、本発明の第8の実施の形態による固体撮像装置61を模式的に示す一部拡大概略断面図であり、図2及び図7に対応している。図9において、図2及び図7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。
[Eighth Embodiment]
FIG. 9 is a partially enlarged schematic cross-sectional view schematically showing a solid-
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、配線基板3の開口部3aに層8が設けられていない点と、透光性板4の外周端面に、前記外周端面での光の反射を低減させる屈折率を有する部材62が設けられている点と、前記第6の実施の形態と同様に、dg≧tg/2.8の関係を満たしている点である。
This embodiment differs from the first embodiment in that the
前記部材62の屈折率は、1よりも大きけれよく、その場合、前記外周端面での光の反射を低減させることができる。もっとも、前記外周端面での光の反射をより低減させるためには、前記部材62の屈折率は、透光性板4の屈折率とほぼ同じであることが好ましい。前記部材62としては、例えば、塗布等により形成した樹脂であってもよい。なお、本実施の形態では、部材62として、透明部材が用いられている。
The refractive index of the
本実施の形態では、透光性板4の外周端面に部材62が設けられているので、、透光性板4の内部から外部へ進む斜入射光線が、透光性板4の外周端面で再度透光性板4内部へ反射する光線を、低減又は完全に無くすことが可能となり、透光性板4の外周端面での反射光の撮像領域2aへの入射を防止することができる。
In the present embodiment, since the
また、本実施の形態では、dg≧tg/2.8の関係を満たしているので、外側より回り込むF値1.4の斜入射光の透光性板4の端部によるケラレを回避することができる。
Further, in the present embodiment, since the relationship dg ≧ tg / 2.8 is satisfied, vignetting by the end of the
本実施の形態において、前記第7の同様に、透光性板4の外周端面を下側に向けて広がるテーパー状の面としてもよい。
In the present embodiment, similarly to the seventh embodiment, the outer peripheral end surface of the
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。 As mentioned above, although each embodiment of this invention and its modification were demonstrated, this invention is not limited to these.
1,11,21,31,41,51,61 固体撮像装置
2 半導体チップ
2a 撮像領域
3 配線基板
3a 開口部
4 透光性板
8 層
12 梨地部
100 電子カメラ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記開口部の端面に反射防止部が設けられ、かつ、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合された配線基板と、
前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着された透光性板と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor chip having an imaging region;
A wiring board having an opening in a region including a region facing the imaging region, an antireflection portion provided on an end surface of the opening, and bonded to a surface on the imaging region side of the semiconductor chip;
A translucent plate bonded to the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip so as to close the opening;
A solid-state imaging device comprising:
前記開口部の端面に、前記基板材料から放出されるα線を遮蔽するα線遮蔽部が設けられた、
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 The wiring board is made of a substrate material that emits α rays,
The end face of the opening is provided with an α-ray shielding part that shields α-rays emitted from the substrate material.
The solid-state imaging device according to claim 1.
前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合され、かつ、α線を放出する基板材料で構成された配線基板と、
前記開口部の端面に形成され、前記基板材料から放出されるα線を遮蔽するα線遮蔽部と、
前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着された透光性板と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor chip having an imaging region;
A wiring substrate having an opening in a region including the region facing the imaging region, bonded to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side, and made of a substrate material that emits α rays;
An α-ray shielding portion that is formed on an end surface of the opening and shields α-rays emitted from the substrate material;
A translucent plate bonded to the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip so as to close the opening;
A solid-state imaging device comprising:
前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記開口部の端面は前記半導体チップの側に向けて開口面積が広がるテーパー状の面であり、かつ、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合された配線基板と、
前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に、前記開口部を塞ぐように接着された透光性板と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor chip having an imaging region;
An opening is provided in a region including a region facing the imaging region, and an end surface of the opening is a tapered surface in which an opening area increases toward the semiconductor chip, and the imaging in the semiconductor chip A wiring board bonded to the area side surface;
A translucent plate bonded to the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip so as to close the opening;
A solid-state imaging device comprising:
前記撮像領域と対向する領域を含む領域に開口部を有し、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合された配線基板と、
前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に前記開口部を塞ぐように接着され、外周端面が前記半導体チップの側に向けて広がるテーパー状の面である透光性板と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。 A semiconductor chip having an imaging region;
A wiring board having an opening in a region including a region facing the imaging region and bonded to a surface of the semiconductor chip on the imaging region side;
A translucent plate that is a tapered surface that is bonded to a surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip so as to close the opening, and whose outer peripheral end surface extends toward the semiconductor chip;
A solid-state imaging device comprising:
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