JP2014229686A - Solid-state imaging apparatus and electronic camera - Google Patents

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大河内 直紀
Naoki Okochi
直紀 大河内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make humidity from the outside hard to enter a space between an imaging area and a translucent member of a semiconductor chip.SOLUTION: A solid-state imaging apparatus 1 includes: a semiconductor chip 2 having an imaging region 2a; a wiring board 3 which has an opening 3a in an area corresponding to at least the imaging region 2a, being adhered to the surface of the imaging region 2a side in the semiconductor chip 2 and has the outermost layer made of a material having low moisture permeability on both surfaces; and a translucent member 4 which is adhered onto the surface opposite to the semiconductor chip 2 of the wiring board 3 so as to block the opening 3a.

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配線基板と、この配線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、前記配線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(ベアチップ撮像素子)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 Patent Document 1 below shows a wiring board in which a light passage hole is formed, and a cover glass installed so as to close the light passage hole on one surface of the wiring board. And an image pickup unit including a solid-state image pickup device (bare chip image pickup device) installed so as to close the light passage hole on the other surface of the wiring board.

特開2000−147346号公報JP 2000-147346 A

しかしながら、このような固体撮像装置において、前記撮像領域と前記カバーガラスとの間の空間内に、外部から湿気(水蒸気)が侵入すると、撮像領域への結露が生じたり、結露による電極パッド(例えばAl面)が腐食し、配線の断線などを生じたりするおそれがある。   However, in such a solid-state imaging device, when moisture (water vapor) enters the space between the imaging region and the cover glass from the outside, condensation occurs in the imaging region, or electrode pads (for example, due to condensation) Al surface) may be corroded, resulting in wire breakage.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、半導体チップの撮像領域と透光性部材との間の空間内に、外部から湿気が侵入し難い固体撮像装置、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 a solid-state imaging device in which moisture hardly enters from the outside into the space between the imaging region of the semiconductor chip and the translucent member, and uses the same. The purpose is to provide an electronic camera.

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、少なくとも前記撮像領域と対応する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着され、かつ、両面とも透湿性の低い材料からなる最外層を有する配線基板と、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部材と、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 at least in a region corresponding to the imaging region, and is bonded to a surface of the semiconductor chip on the imaging region side, and both surfaces A wiring board having an outermost layer made of a material having low moisture permeability, and a translucent member bonded to the surface of the wiring board opposite to the semiconductor chip so as to close the opening. Is.

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、前記材料は液晶ポリマーであるものである。   In the solid-state imaging device according to the second aspect, in the first aspect, the material is a liquid crystal polymer.

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、前記配線基板はフレキシブル配線基板であり、前記材料の透湿性はポリイミドの透湿性よりも低いものである。   In the solid-state imaging device according to the third aspect, in the first or second aspect, the wiring board is a flexible wiring board, and the moisture permeability of the material is lower than the moisture permeability of polyimide.

第4の態様による固体撮像装置は、前記第3の態様において、前記配線基板は両面フレキシブル配線基板又は多層フレキシブル配線基板であり、前記一方側の最外層は一方側のカバーレイフィルムであり、前記他方側の最外層は他方側のカバーレイフィルムであるものである。   In the solid state imaging device according to a fourth aspect, in the third aspect, the wiring board is a double-sided flexible wiring board or a multilayer flexible wiring board, and the outermost layer on one side is a coverlay film on one side, The outermost layer on the other side is a coverlay film on the other side.

第5の態様による固体撮像装置は、前記第3の態様において、前記配線基板は片面フレキシブル配線基板であり、前記一方側の最外層はカバーレイフィルムであり、前記他方側の最外層はベースフィルムであるものである。   The solid-state imaging device according to a fifth aspect is the solid-state imaging device according to the third aspect, wherein the wiring board is a single-sided flexible wiring board, the outermost layer on one side is a coverlay film, and the outermost layer on the other side is a base film. It is what is.

第6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、前記配線基板はリジッド配線基板であり、前記材料の透湿性はレジストの透湿性よりも低いものである。   In the solid-state imaging device according to a sixth aspect, in the first or second aspect, the wiring board is a rigid wiring board, and the moisture permeability of the material is lower than the moisture permeability of the resist.

第7の態様による固体撮像装置は、前記第1乃至第6のいずれかの態様において、前記配線基板と前記透光性部材との間に介在され透湿性の低い材料からなるスペーサを、備えたものである。   A solid-state imaging device according to a seventh aspect includes, in any one of the first to sixth aspects, a spacer made of a material having low moisture permeability interposed between the wiring board and the light-transmissive member. Is.

第8の態様による固体撮像装置は、前記第7の態様において、前記スペーサは、液晶ポリマー又は液晶ポリマーよりも透湿性の低い材料からなるものである。   In the solid-state imaging device according to an eighth aspect, in the seventh aspect, the spacer is made of a liquid crystal polymer or a material having lower moisture permeability than the liquid crystal polymer.

第9の態様による電子カメラは、前記第1乃至第8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 ninth aspect includes the solid-state imaging device according to any one of the first to eighth aspects.

本発明によれば、半導体チップの撮像領域と透光性部材との間の空間内に、外部から湿気が侵入し難い固体撮像装置、及び、これを用いた電子カメラを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device in which moisture hardly enters from the outside into the space between the imaging region of the semiconductor chip and the translucent member, and an electronic camera using the same.

本発明の第1の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. 図1中の配線基板を模式的に示す一部概略断面図である。FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view schematically showing a wiring board in FIG. 1. 本発明の第2の実施の形態による電子カメラを模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the electronic camera by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態による固体撮像装置の配線基板を模式的に示す一部概略断面図である。It is a partial schematic sectional drawing which shows typically the wiring board of the solid-state imaging device by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態による固体撮像装置の配線基板を模式的に示す一部概略断面図である。It is a partial schematic sectional drawing which shows typically the wiring board of the solid-state imaging device by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the solid-state imaging device by the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the solid-state imaging device by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施の形態による固体撮像装置の配線基板を模式的に示す一部概略断面図である。It is a partial schematic sectional drawing which shows typically the wiring board of the solid-state imaging device by the 7th Embodiment of this invention.

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。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically 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、撮像領域2aを有する半導体チップ2と、配線基板3と、透光性部材としての透光性板4とを備えている。   The solid-state imaging device 1 according to the present embodiment includes a semiconductor chip 2 having an imaging region 2a, a wiring board 3, and a translucent plate 4 as a translucent member.

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 semiconductor chip 2 is an image sensor such as a CMOS or CCD configured as a chip, and a plurality of pixels (not shown) are two-dimensionally arranged in the imaging region 2a. The semiconductor chip 2 photoelectrically converts incident light incident on the imaging region 2a via the translucent plate 4 and outputs an image signal. For example, a read circuit (not shown) that reads the image signal by driving the pixel and a processing circuit (for example, an AD conversion circuit) that processes the output signal may be mounted on the semiconductor chip 2.

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 semiconductor chip 2 is silicon, and the semiconductor chip 2 is a so-called silicon chip. However, in the present invention, the substrate material of the semiconductor chip 2 is not necessarily limited to silicon.

本実施の形態では、配線基板3として、フレキシブル配線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、少なくとも半導体チップ2の撮像領域2aと対向する領域に形成された開口部3aを有している。   In the present embodiment, a flexible wiring board is used as the wiring board 3. A circuit component may be mounted on the wiring board 3 so as to mount a predetermined circuit, or only the relay wiring may be mounted without mounting the circuit component. The wiring board 3 has an opening 3 a formed at least in a region facing the imaging region 2 a of the semiconductor chip 2.

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によって電気的に接続されている。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、開口部3aの全周に渡って接着剤6が形成され、これにより、それらの間が接着されて、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。また、接着剤6によって、バンプ5による接合が補強されている。   An electrode pad (not shown) is formed on the upper surface (surface on the imaging region 2 a side) near the outer periphery of the semiconductor chip 2, and an electrode pad (not shown) is formed on the lower surface around the opening 3 a in the wiring substrate 3. These are electrically connected by bumps 5. An adhesive 6 is formed between the vicinity of the outer periphery of the semiconductor chip 2 and the periphery of the opening 3a in the wiring board 3 (including the vicinity of the bump 5) over the entire periphery of the opening 3a. Are bonded together so that the airtightness of the space between the imaging region 2a and the translucent plate 4 is maintained. Further, the bonding by the bumps 5 is reinforced by the adhesive 6.

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 translucent plate 4 is bonded to the upper surface of the wiring substrate 3 (the surface opposite to the wiring substrate 3) with an adhesive 7 so as to close the opening 3a of the wiring substrate 3. The adhesive 7 is provided over the entire circumference of the opening 3a in the wiring board 3, and the translucent plate 4 is maintained so that the airtightness of the space between the imaging region 2a and the translucent plate 4 is maintained. And the wiring board 3 are sealed.

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。   As a material of the translucent plate 4, for example, glass for measures against α rays (glass in which the amount of α rays emitted is sufficiently reduced), quartz that is an optical low-pass filter, or the like can be used.

図2は、図1中の配線基板3を模式的に示す一部概略断面図である。本実施の形態では、配線基板3は、両面フレキシブル配線基板として構成され、絶縁材料からなる可撓性のベースフィルム11と、ベースフィルム11の上面に形成された銅などの導電体からなる導電体層12と、接着剤13を介してベースフィルム11及び導電体層12を覆うようにそれらに接着された絶縁材料からなる保護用のカバーレイフィルム14と、ベースフィルム11の下面に形成された銅などの導電体からなる導電体層15と、接着剤16を介してベースフィルム11及び導電体層15を覆うようにそれらに接着された絶縁材料からなる保護用のカバーレイフィルム17と、を有している。   FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view schematically showing the wiring board 3 in FIG. In the present embodiment, the wiring board 3 is configured as a double-sided flexible wiring board, and is composed of a flexible base film 11 made of an insulating material and a conductor made of a conductor such as copper formed on the upper surface of the base film 11. A protective cover lay film 14 made of an insulating material bonded to the layer 12 so as to cover the base film 11 and the conductor layer 12 with an adhesive 13 interposed therebetween, and copper formed on the lower surface of the base film 11 And a protective cover lay film 17 made of an insulating material adhered to the base film 11 and the conductive layer 15 so as to cover the base film 11 and the conductive layer 15 with an adhesive 16 therebetween. doing.

図面には示していないが、導電体層12,15は、所望の配線や電極パッドの形状にパターニングされている。また、図面には示していないが、導電体層12の電極パッドの部分には、接着剤13及びカバーレイフィルム14に開口が形成され、当該電極パッドにバンプ接合し得るようになっている。本実施の形態では、接着剤13及びカバーレイフィルム14は、導電体層12の電極パッドの部分以外の全領域に渡って形成されている。これらの点は、導電体層15、接着剤16及びカバーレイフィルム17についても同様である。   Although not shown in the drawings, the conductor layers 12 and 15 are patterned into desired wiring and electrode pad shapes. Although not shown in the drawing, an opening is formed in the adhesive 13 and the coverlay film 14 in the electrode pad portion of the conductor layer 12 so that bump bonding can be performed on the electrode pad. In the present embodiment, the adhesive 13 and the coverlay film 14 are formed over the entire region other than the electrode pad portion of the conductor layer 12. These points also apply to the conductor layer 15, the adhesive 16, and the coverlay film 17.

そして、本実施の形態では、配線基板3の一方側の最外層をなすカバーレイフィルム14及び他方側の最外層をなすカバーレイフィルム17は、透湿性の低い材料で構成されている。この材料の透湿性は、一般的なフレキシブル配線基板のカバーレイフィルムの材料であるポリイミドの透湿性よりも低いことが好ましい。このような材料の具体例として液晶ポリマー(LCP:Liquid Crystal Polymer)を挙げることができ、カバーレイフィルム14,17は、例えば液晶ポリマーからなることが好ましい。液晶ポリマーは、ポリイミドと比較して、透湿性が低く、湿気(水蒸気)の透過に対するバリア性を含むガスバリア性が高い。また、液晶ポリマーは、低アウトガス性及び高耐薬品性を備えているので、カバーレイフィルム14,17を液晶ポリマーで構成すると、薬品によるダメージや、配線基板3からのアウトガスなどに起因する、実装後の撮像面内への異物の混入によるダメージや画質劣化も、抑制することができる。更に、液晶ポリマーはポリイミドと比較して、低誘電率であることより、誘電体損失が少なく、長い配線長でも信号が減衰せず、高速信号伝送が可能であるという長所もある。   In the present embodiment, the cover lay film 14 forming the outermost layer on one side of the wiring board 3 and the cover lay film 17 forming the outermost layer on the other side are made of a material having low moisture permeability. The moisture permeability of this material is preferably lower than the moisture permeability of polyimide, which is a material for a coverlay film of a general flexible wiring board. Specific examples of such a material include liquid crystal polymer (LCP), and the coverlay films 14 and 17 are preferably made of, for example, a liquid crystal polymer. The liquid crystal polymer has a low moisture permeability and a high gas barrier property including a barrier property against moisture (water vapor) permeation as compared with polyimide. In addition, since the liquid crystal polymer has low outgas and high chemical resistance, if the coverlay films 14 and 17 are made of liquid crystal polymer, mounting caused by chemical damage, outgas from the wiring board 3, and the like. It is possible to suppress damage and image quality deterioration caused by foreign matters mixed in the imaging surface later. Furthermore, since the liquid crystal polymer has a low dielectric constant compared to polyimide, there is an advantage that the dielectric loss is small, the signal is not attenuated even with a long wiring length, and high-speed signal transmission is possible.

なお、本実施の形態では、ベースフィルム11は、ポリイミドで構成されているが、例えば、液晶ポリマーで構成してもよい。   In addition, in this Embodiment, although the base film 11 is comprised with the polyimide, you may comprise with a liquid crystal polymer, for example.

本実施の形態によれば、配線基板3のカバーレイフィルム14,17が透湿性の低い材料で構成されているので、カバーレイフィルム14,17が透湿性の高い材料で構成されている場合に比べて、半導体チップ2の撮像領域2aと透光性板4との間の空間内に、配線基板3を経由して外部から侵入する湿気が低減される。したがって、本実施の形態によれば、前記空間内に外部から湿気が侵入し難くなるため、撮像領域2a等への結露が生じ難くなるとともに、結露による電極パッドの腐食に起因する配線の断線が生じ難くなる。このため、本実施の形態によれば、撮像領域2a等への結露による撮像画像の画質の劣化を抑制することができるとともに、前記断線による信頼性の低下を抑制することができ、高画質化及び高信頼性化を図ることができる。   According to the present embodiment, since the coverlay films 14 and 17 of the wiring board 3 are made of a material with low moisture permeability, the coverlay films 14 and 17 are made of a material with high moisture permeability. In comparison, moisture entering from the outside via the wiring board 3 into the space between the imaging region 2 a of the semiconductor chip 2 and the translucent plate 4 is reduced. Therefore, according to the present embodiment, moisture does not easily enter the space from the outside, so that it is difficult for condensation to occur in the imaging region 2a and the like, and disconnection of the wiring due to corrosion of the electrode pad due to condensation is prevented. It becomes difficult to occur. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the captured image due to dew condensation on the imaging region 2a and the like, and it is possible to suppress a decrease in reliability due to the disconnection, thereby improving image quality. In addition, high reliability can be achieved.

なお、接着剤13及びカバーレイフィルム14は、必ずしも導電体層12の電極パッドの部分以外の全領域に渡って形成する必要はなく、例えば、接着剤6による接着領域とその付近の領域を含む領域に接着剤13及びカバーレイフィルム14を形成してもよく、この場合にも、前記空間内に外部から湿気が侵入し難くなる。この点は、接着剤16及びカバーレイフィルム17についても、同様である。   Note that the adhesive 13 and the cover lay film 14 do not necessarily have to be formed over the entire region other than the electrode pad portion of the conductor layer 12, and include, for example, a region bonded by the adhesive 6 and a region in the vicinity thereof. The adhesive 13 and the coverlay film 14 may be formed in the region, and also in this case, it becomes difficult for moisture to enter the space from the outside. This also applies to the adhesive 16 and the coverlay film 17.

[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 electronic camera 100 according to the second embodiment of the present invention.

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-state imaging device 1 according to the first embodiment is incorporated in the body 101 of the electronic camera 100 according to the present embodiment. The electronic camera 100 according to the present embodiment is configured as a single-lens reflex type electronic still camera. However, the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment is different from other electronic still cameras, video cameras, and mobile phones. You may incorporate in various electronic cameras, such as a camera mounted in.

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 electronic camera 100 according to the present embodiment, body 101 is provided with interchangeable photographic lens 102. The subject light that has passed through the photographing lens 102 is reflected upward by the quick return mirror 103 and forms an image on the screen 104. The subject image formed on the screen 104 is observed from the finder observation window 107 through the eyepiece lens 106 from the penta roof prism 105. When the release button (not shown) is fully pressed, the quick return mirror 103 jumps upward, and the subject image from the photographing lens 102 enters the solid-state imaging device 1 described above.

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-state imaging device 1 is positioned and fixed in the body 101 by being attached to the body 101 via a bracket (not shown) and a position adjusting mechanism (not shown).

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、高画質化及び高信頼性化を図ることができる。   According to the present embodiment, since the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment is used, high image quality and high reliability can be achieved.

[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の配線基板23を模式的に示す一部概略断面図であり、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 partial schematic cross-sectional view schematically showing the wiring board 23 of the solid-state imaging device according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 4, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、前記第1の実施の形態において、配線基板3に代えて配線基板23が用いられている点である。   The difference between the present embodiment and the first embodiment is that a wiring board 23 is used instead of the wiring board 3 in the first embodiment.

本実施の形態における配線基板23が前記第1の実施の形態における配線基板3と異なる所は、配線基板3において液晶ポリマー等からなる層14,17にそれぞれ代えてポリイミドからなる層24,25が用いられ、層24,25の外側にそれぞれ液晶ポリマー等からなるカバーレイフィルムとなる層14,17が形成されている点である。なお、図面には示していないが、導電体層12の電極パッドの部分には接着剤13及び層24,14に開口が形成され、導電体層15の電極パッドの部分には接着剤16及び層25,17に開口が形成されている。また、配線基板23は、配線基板3の開口部3aに相当する開口部を有している。   The wiring board 23 in the present embodiment is different from the wiring board 3 in the first embodiment in that layers 24 and 25 made of polyimide are used instead of the layers 14 and 17 made of liquid crystal polymer or the like in the wiring board 3. The layers 14 and 17 are formed on the outside of the layers 24 and 25 to be coverlay films made of a liquid crystal polymer or the like. Although not shown in the drawings, openings are formed in the adhesive 13 and the layers 24 and 14 in the electrode pad portion of the conductor layer 12, and the adhesive 16 and the electrode pad portion of the conductor layer 15 are formed. Openings are formed in the layers 25 and 17. In addition, the wiring board 23 has an opening corresponding to the opening 3 a of the wiring board 3.

本実施の形態における配線基板23は、前述した要素11,12,13,24,15,16,25からなるポリイミドを用いた一般的なフレキシブル配線基板に対して、その両側に液晶ポリマー等からなるカバーレイフィルム14,17を追加でコートすることによって構成することができる。   The wiring board 23 in this embodiment is made of a liquid crystal polymer or the like on both sides of a general flexible wiring board using polyimide composed of the elements 11, 12, 13, 24, 15, 16, 25 described above. The cover lay films 14 and 17 can be additionally coated.

本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。本実施の形態による固体撮像装置は、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。   Also in this embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained. The solid-state imaging device according to the present embodiment can be used in place of the solid-state imaging device 1 in the electronic camera 100 according to the second embodiment. This is the same for each solid-state imaging device described later.

なお、配線基板3,23は、両面フレキシブル配線基板として構成されているが、本発明では、配線基板3,23は多層フレキシブル配線基板として構成してもよい。   In addition, although the wiring boards 3 and 23 are comprised as a double-sided flexible wiring board, you may comprise the wiring boards 3 and 23 as a multilayer flexible wiring board in this invention.

[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の配線基板33を模式的に示す一部概略断面図であり、図2に対応している。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view schematically showing a wiring board 33 of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.

本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、前記第1の実施の形態において、配線基板3に代えて配線基板33が用いられている点である。   The present embodiment is different from the first embodiment in that a wiring board 33 is used in place of the wiring board 3 in the first embodiment.

本実施の形態では、配線基板33は、片面フレキシブル配線基板として構成され、絶縁材料からなる可撓性のベースフィルム41と、ベースフィルム41の下面に形成された銅などの導電体からなる導電体層42と、接着剤43を介してベースフィルム41及び導電体層42を覆うようにそれらに接着された絶縁材料からなる保護用のカバーレイフィルム44と、を有している。図面には示していないが、配線基板33は、配線基板3の開口部3aに相当する開口部を有している。   In the present embodiment, the wiring board 33 is configured as a single-sided flexible wiring board, and is made of a flexible base film 41 made of an insulating material and a conductor made of a conductor such as copper formed on the lower surface of the base film 41. And a protective cover lay film 44 made of an insulating material adhered to the base film 41 and the conductor layer 42 so as to cover the base film 41 and the conductor layer 42 with an adhesive 43 interposed therebetween. Although not shown in the drawing, the wiring board 33 has an opening corresponding to the opening 3 a of the wiring board 3.

図面には示していないが、導電体層42は、所望の配線や電極パッドの形状にパターニングされている。また、図面には示していないが、導電体層42の電極パッドの部分には、接着剤43及びカバーレイフィルム44に開口が形成され、当該電極パッドにバンプ接合し得るようになっている。本実施の形態では、接着剤43及びカバーレイフィルム44は、導電体層12の電極パッドの部分以外の全領域に渡って形成されている。もっとも、接着剤43及びカバーレイフィルム44は、必ずしも導電体層42の電極パッドの部分以外の全領域に渡って形成する必要はなく、例えば、接着剤6による接着領域とその付近の領域を含む領域に接着剤43及びカバーレイフィルム44を形成してもよい。   Although not shown in the drawing, the conductor layer 42 is patterned into a desired wiring or electrode pad shape. Although not shown in the drawing, an opening is formed in the adhesive 43 and the coverlay film 44 in the electrode pad portion of the conductor layer 42 so that the bump can be bonded to the electrode pad. In the present embodiment, the adhesive 43 and the coverlay film 44 are formed over the entire region other than the electrode pad portion of the conductor layer 12. However, the adhesive 43 and the coverlay film 44 do not necessarily need to be formed over the entire region other than the electrode pad portion of the conductor layer 42, and include, for example, a region bonded by the adhesive 6 and a region in the vicinity thereof. The adhesive 43 and the coverlay film 44 may be formed in the region.

そして、本実施の形態では、配線基板3の一方側の最外層をなすベースフィルム41及び他方側の最外層をなすカバーレイフィルム44は、透湿性の低い材料で構成されている。この材料の透湿性は、ポリイミドの透湿性よりも低いことが好ましく、フィルム41,44は、例えば液晶ポリマーからなることが好ましい。   And in this Embodiment, the base film 41 which makes the outermost layer of the one side of the wiring board 3, and the coverlay film 44 which makes the outermost layer of the other side are comprised with the material with low moisture permeability. The moisture permeability of this material is preferably lower than that of polyimide, and the films 41 and 44 are preferably made of, for example, a liquid crystal polymer.

本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。   Also in this embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained.

[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51を模式的に示す概略断面図であり、図1に対応している。図6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。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view schematically showing a solid-state imaging device 51 according to the fifth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. In FIG. 6, the same or corresponding elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.

本実施の形態による固体撮像装置51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、配線基板3と透光性板4との間に、その間の接着箇所において、透湿性の低い材料からなるスペーサ52が介在されている点である。本実施の形態では、スペーサ52が配線基板3上に形成され、スペーサ52の上面が接着剤7で透光性板4に接着されている。もっとも、スペーサ52自体が配線基板3に対して接着性を有していない場合には、スペーサ52の下面を図示しない接着剤で配線基板3上に接着してもよい。   The solid-state imaging device 51 according to the present embodiment is different from the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment in that it is moisture permeable between the wiring board 3 and the translucent plate 4 and at a bonding point therebetween. A spacer 52 made of a low material is interposed. In the present embodiment, the spacer 52 is formed on the wiring substrate 3, and the upper surface of the spacer 52 is bonded to the translucent plate 4 with the adhesive 7. However, when the spacer 52 itself does not have adhesiveness to the wiring substrate 3, the lower surface of the spacer 52 may be adhered to the wiring substrate 3 with an adhesive (not shown).

スペーサ52の材料は、液晶ポリマー又は液晶ポリマーよりも透湿性の低い材料であるが好ましい。液晶ポリマーよりも透湿性の低い材料として、セラミックや金属などを挙げることができる。液晶ポリマーでスペーサ52を構成する場合には、液晶ポリマーを配線基板3上に形成することで実現できる。液晶ポリマー等の樹脂でスペーサ52を構成する場合、スペーサ52は、その高さによるが、例えば25um厚の膜を所望の高さ分だけ複数層積層することにより構成することができる。また、スペーサ52をセラミックや金属等で構成する場合には、スペーサ52の下面を図示しない接着剤で配線基板3上に接着する。   The material of the spacer 52 is preferably a liquid crystal polymer or a material having lower moisture permeability than the liquid crystal polymer. Examples of materials having lower moisture permeability than liquid crystal polymers include ceramics and metals. In the case where the spacer 52 is formed of a liquid crystal polymer, it can be realized by forming the liquid crystal polymer on the wiring substrate 3. When the spacer 52 is formed of a resin such as a liquid crystal polymer, the spacer 52 can be formed by stacking a plurality of layers each having a desired height, for example, a film having a thickness of 25 μm, depending on the height. Further, when the spacer 52 is made of ceramic, metal, or the like, the lower surface of the spacer 52 is bonded onto the wiring substrate 3 with an adhesive (not shown).

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、半導体チップ2の撮像領域2aと透光性板4との間の空間内に、配線基板3を経由して外部から侵入する湿気が低減されるので、高画質化及び高信頼性化を図ることができる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the space enters between the imaging region 2a of the semiconductor chip 2 and the translucent plate 4 from the outside via the wiring board 3. Since moisture is reduced, high image quality and high reliability can be achieved.

また、本実施の形態によれば、スペーサ52が設けられているので、透光性板4と半導体チップ2の撮像領域2aとの間の距離を大きくすることができる。したがって、透光性板4上の異物やキズの影響を低減することができ、許容される透光性板4上のゴミ等の異物やキズの規格が緩和され、透光性板4や固体撮像装置51の歩留りが向上して、コスト低減を図ることができる。   Moreover, according to this Embodiment, since the spacer 52 is provided, the distance between the translucent board 4 and the imaging area 2a of the semiconductor chip 2 can be enlarged. Therefore, the influence of foreign matter and scratches on the translucent plate 4 can be reduced, and the standards for foreign matter such as dust and scratches on the translucent plate 4 are relaxed. The yield of the imaging device 51 is improved, and the cost can be reduced.

ところが、スペーサ52の透湿性が高ければ、半導体チップ2の撮像領域2aと透光性板4との間の空間内に、スペーサ52を経由して外部から湿気が侵入してしまう。しかし、本実施の形態では、スペーサ52が透湿性の低い材料で構成されているので、半導体チップ2の撮像領域2aと透光性板4との間の空間内に、スペーサ52を経由して外部から侵入する湿気が低減される。したがって、本実施の形態によれば、透光性板4上の異物やキズの影響を低減することができるにも拘わらず、より高画質化及び高信頼性化を図ることができる。   However, if the moisture permeability of the spacer 52 is high, moisture enters from the outside via the spacer 52 into the space between the imaging region 2 a of the semiconductor chip 2 and the light transmissive plate 4. However, in this embodiment, since the spacer 52 is made of a material having low moisture permeability, the spacer 52 passes through the spacer 52 in the space between the imaging region 2a of the semiconductor chip 2 and the translucent plate 4. Moisture entering from the outside is reduced. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to achieve higher image quality and higher reliability even though the influence of foreign matters and scratches on the translucent plate 4 can be reduced.

なお、本発明では、本実施の形態において、配線基板3に代えて、前述した配線基板23,33や、後述する配線基板73を用いてもよい。この点は、後述する第6の実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, instead of the wiring board 3, the above-described wiring boards 23 and 33 and a wiring board 73 described later may be used in the present embodiment. This also applies to a sixth embodiment described later.

[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61を模式的に示す概略断面図であり、図1及び図6に対応している。図7において、図1及び図6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。本実施の形態が前記第7の実施の形態と異なる所は、以下に説明する点である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic sectional view schematically showing a solid-state imaging device 61 according to the sixth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 1 and FIG. 7, elements that are the same as or correspond to those in FIGS. 1 and 6 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted. This embodiment is different from the seventh embodiment in the points described below.

本実施の形態では、配線基板3の下面に、撮像領域2aを有する半導体チップ2の他に、半導体チップ2と電気的に接続される2つの半導体チップ62が搭載されている。本実施の形態では、例えば、半導体チップ2には、複数の画素とこれらを駆動して画像信号を読み出す読み出し回路とが搭載され、一方の半導体チップ62には、半導体チップ2から出力される一部の画像信号に対してAD変換等の処理を行う処理回路が搭載され、他方の半導体チップ62には、半導体チップ2から出力される残りの画像信号に対してAD変換等の処理を行う処理回路が搭載される。なお、半導体チップ62に搭載する回路は、このような回路に限定されるものではない。   In the present embodiment, on the lower surface of the wiring board 3, in addition to the semiconductor chip 2 having the imaging region 2a, two semiconductor chips 62 that are electrically connected to the semiconductor chip 2 are mounted. In the present embodiment, for example, the semiconductor chip 2 includes a plurality of pixels and a readout circuit that drives these to read out an image signal, and one semiconductor chip 62 outputs one image output from the semiconductor chip 2. A processing circuit for performing processing such as AD conversion on the image signal of the part is mounted, and processing for performing processing such as AD conversion on the remaining image signal output from the semiconductor chip 2 is mounted on the other semiconductor chip 62. A circuit is installed. The circuit mounted on the semiconductor chip 62 is not limited to such a circuit.

本実施の形態では、配線基板3の下面の電極パッド(図示せず)と半導体チップ62の上面の電極パッド(図示せず)との間が、バンプ63,64によって接合されている。図面には示していないが、配線基板3には、バンプ5よって接合される電極パッドとバンプ63と接合される電極パッドとの間を接続する配線、及び、バンプ64よって接合される電極パッドと外部接続用の電極パッド(図示せず)との間を接続する配線が、形成されている。   In the present embodiment, the electrode pads (not shown) on the lower surface of the wiring substrate 3 and the electrode pads (not shown) on the upper surface of the semiconductor chip 62 are joined by the bumps 63 and 64. Although not shown in the drawing, the wiring board 3 has wirings connecting between the electrode pads bonded by the bumps 5 and the electrode pads bonded by the bumps 63, and electrode pads bonded by the bumps 64. A wiring for connecting to an electrode pad (not shown) for external connection is formed.

バンプ63,64の付近を含む箇所において、配線基板3と半導体チップ62との間が接着剤65,66によって接着され、バンプ63,64による接合が補強されている。   At locations including the vicinity of the bumps 63 and 64, the wiring substrate 3 and the semiconductor chip 62 are bonded by adhesives 65 and 66, and the bonding by the bumps 63 and 64 is reinforced.

本実施の形態によっても、前記第5の実施の形態と同様の利点が得られる。なお、本発明では、本実施の形態において前記第1の実施の形態と同様にスペーサ52を設けなくてもよい。   Also in this embodiment, the same advantages as those in the fifth embodiment can be obtained. In the present invention, the spacer 52 may not be provided in the present embodiment, as in the first embodiment.

[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の配線基板73を模式的に示す概略断面図であり、図2に対応している。
[Seventh Embodiment]
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view schematically showing a wiring board 73 of the solid-state imaging device according to the seventh embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.

本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、前記第1の実施の形態において、配線基板3に代えて配線基板73が用いられている点である。   The present embodiment is different from the first embodiment in that a wiring board 73 is used instead of the wiring board 3 in the first embodiment.

本実施の形態では、配線基板73は、片面リジッド配線基板として構成され、ガラスエポキシ等の絶縁材料からなる剛性のベース基板81と、ベース基板81の下面に形成された銅などの導電体からなる導電体層82と、ベース基板81及び導電体層82を覆うように形成されたレジスト層83と、接着剤84を介してレジスト層83を覆うようにレジスト層83に接着された一方側の最外層85と、接着剤86を介してベース基板81の上面を覆うようにベース基板81に接着された他方側の最外層87と、を有している。図面には示していないが、配線基板73は、配線基板3の開口部3aに相当する開口部を有している。   In the present embodiment, the wiring board 73 is configured as a single-sided rigid wiring board, and is made of a rigid base substrate 81 made of an insulating material such as glass epoxy and a conductor such as copper formed on the lower surface of the base substrate 81. A conductor layer 82, a resist layer 83 formed so as to cover the base substrate 81 and the conductor layer 82, and an outermost layer bonded to the resist layer 83 so as to cover the resist layer 83 with an adhesive 84 interposed therebetween. The outer layer 85 and the outermost layer 87 on the other side bonded to the base substrate 81 so as to cover the upper surface of the base substrate 81 with an adhesive 86 interposed therebetween. Although not shown in the drawing, the wiring board 73 has an opening corresponding to the opening 3 a of the wiring board 3.

図面には示していないが、導電体層82は、所望の配線や電極パッドの形状にパターニングされている。また、図面には示していないが、導電体層82の電極パッドの部分には、レジスト層83、接着剤84及び最外層85に開口が形成され、当該電極パッドにバンプ接合し得るようになっている。本実施の形態では、接着剤84及び最外層85は、導電体層82の電極パッドの部分以外の全領域に渡って形成されている。もっとも、接着剤84及び最外層85は、必ずしも導電体層82の電極パッドの部分以外の全領域に渡って形成する必要はなく、例えば、接着剤6による接着領域とその付近の領域を含む領域に接着剤84及び層85を形成してもよい。また、本実施の形態では、接着剤86及び最外層87は、全領域に渡って形成されているが、これに限らず、接着剤86及び最外層87は、例えば、スペーサ52との接着領域とその付近の領域を含む領域に接着剤86及び層86を形成してもよい。   Although not shown in the drawing, the conductor layer 82 is patterned into a desired wiring or electrode pad shape. Although not shown in the drawing, openings are formed in the resist layer 83, the adhesive 84, and the outermost layer 85 in the electrode pad portion of the conductor layer 82, and can be bump-bonded to the electrode pad. ing. In the present embodiment, the adhesive 84 and the outermost layer 85 are formed over the entire region other than the electrode pad portion of the conductor layer 82. However, the adhesive 84 and the outermost layer 85 are not necessarily formed over the entire region other than the electrode pad portion of the conductor layer 82, for example, a region including a region bonded by the adhesive 6 and a region in the vicinity thereof. The adhesive 84 and the layer 85 may be formed. In the present embodiment, the adhesive 86 and the outermost layer 87 are formed over the entire region, but the present invention is not limited to this, and the adhesive 86 and the outermost layer 87 are, for example, an adhesive region with the spacer 52. In addition, the adhesive 86 and the layer 86 may be formed in a region including a region in the vicinity thereof.

そして、本実施の形態では、配線基板73の両側の最外層85,87は、透湿性の低い材料で構成されている。この材料の透湿性は、ポリイミドやレジスト層83の透湿性よりも低いことが好ましく、最外層85,87は、例えば液晶ポリマーからなることが好ましい。   In this embodiment, the outermost layers 85 and 87 on both sides of the wiring board 73 are made of a material having low moisture permeability. The moisture permeability of this material is preferably lower than that of polyimide or the resist layer 83, and the outermost layers 85 and 87 are preferably made of, for example, a liquid crystal polymer.

本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。なお、配線基板73は片面リジッド配線基板として構成されているが、本発明では、配線基板73は、両面リジッド配線基板や多層リジッド配線基板として構成してもよい。   Also in this embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained. Although the wiring board 73 is configured as a single-sided rigid wiring board, in the present invention, the wiring board 73 may be configured as a double-sided rigid wiring board or a multilayer rigid wiring board.

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

1,51,61 固体撮像装置
2 半導体チップ
2a 撮像領域
3,23,33,73 配線基板
3a 開口部
4 透光性板(透光性部材)
14,17 カバーレイフィルム
1, 51, 61 Solid-state imaging device 2 Semiconductor chip 2a Imaging area 3, 23, 33, 73 Wiring substrate 3a Opening 4 Translucent plate (translucent member)
14,17 Coverlay film

Claims (9)

撮像領域を有する半導体チップと、
少なくとも前記撮像領域と対応する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着され、かつ、両面とも透湿性の低い材料からなる最外層を有する配線基板と、
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部材と、
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 at least a region corresponding to the imaging region, adhered to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side, and having an outermost layer made of a material having low moisture permeability on both sides;
A translucent member 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:
前記材料は液晶ポリマーであることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the material is a liquid crystal polymer. 前記配線基板はフレキシブル配線基板であり、
前記材料の透湿性はポリイミドの透湿性よりも低いことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。
The wiring board is a flexible wiring board,
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the moisture permeability of the material is lower than that of polyimide.
前記配線基板は両面フレキシブル配線基板又は多層フレキシブル配線基板であり、
前記一方側の最外層は一方側のカバーレイフィルムであり、
前記他方側の最外層は他方側のカバーレイフィルムであることを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
The wiring board is a double-sided flexible wiring board or a multilayer flexible wiring board,
The outermost layer on one side is a coverlay film on one side;
4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the outermost layer on the other side is a coverlay film on the other side.
前記配線基板は片面フレキシブル配線基板であり、
前記一方側の最外層はカバーレイフィルムであり、
前記他方側の最外層はベースフィルムであることを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
The wiring board is a single-sided flexible wiring board,
The outermost layer on the one side is a coverlay film,
The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the outermost layer on the other side is a base film.
前記配線基板はリジッド配線基板であり、
前記材料の透湿性はレジストの透湿性よりも低いことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。
The wiring board is a rigid wiring board;
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein moisture permeability of the material is lower than moisture permeability of the resist.
前記配線基板と前記透光性部材との間に介在され透湿性の低い材料からなるスペーサを、備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a spacer made of a material having low moisture permeability, interposed between the wiring board and the light transmissive member. 前記スペーサは、液晶ポリマー又は液晶ポリマーよりも透湿性の低い材料からなることを特徴とする請求項7記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 7, wherein the spacer is made of a liquid crystal polymer or a material having lower moisture permeability than the liquid crystal polymer. 請求項1乃至8のいずれかに記載の固体撮像装置を備えたことを特徴とする電子カメラ。   An electronic camera comprising the solid-state imaging device according to claim 1.
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