JP2014527722A - Flip chip mounted imaging chip - Google Patents

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モーラン，ティム
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Abstract

撮像素子は、撮像チップと回路基板と光学層とを備える。回路基板は、撮像チップとフリップ・チップ接合されている。光学層は、回路基板に接着されており、第二部分と光の屈折が異なるように構成された第一部分を備える。第一部分および第二部分は、光学層と一体で形成されている。The imaging element includes an imaging chip, a circuit board, and an optical layer. The circuit board is flip-chip bonded to the imaging chip. The optical layer is bonded to the circuit board, and includes a first portion configured to have a light refraction different from that of the second portion. The first part and the second part are formed integrally with the optical layer.

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

〔関連出願の引用〕
本出願は、米国特許仮出願第６１／５２５，３７２号（２０１１年８月１９日出願）に基づいて優先権を主張する。この援用記載により、前記仮出願の全ての内容を本出願に盛り込む。 [Citation of related application]
This application claims priority based on US Provisional Patent Application No. 61 / 525,372 (filed Aug. 19, 2011). All the contents of the provisional application are incorporated in the present application by this incorporated description.

〔背景〕
撮像素子とは、光学像をデジタル信号に変換する電子デバイスである。撮像素子はデジタルカメラによく使われている。光センサの配列を備えるタイプの撮像素子もある。光センサの配列は、光を捕捉し、その光を表現するような信号を出力する。撮像素子の種類として、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサや、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサなどが挙げられる。 〔background〕
An image sensor is an electronic device that converts an optical image into a digital signal. Image sensors are often used in digital cameras. There is also a type of image sensor that includes an array of photosensors. The array of photosensors captures light and outputs a signal that represents the light. Examples of the image pickup device include a charge coupled device (CCD) sensor and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.

〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明に係る撮像素子の断面図である。 [Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image sensor according to the present invention.

図２は、図１の撮像素子に使用され得る、本発明に係る撮像チップを示している。   FIG. 2 shows an imaging chip according to the present invention that can be used in the imaging device of FIG.

図３は、図１の撮像素子に使用され得る、本発明に係る回路基板を示している。   FIG. 3 shows a circuit board according to the present invention that can be used in the image sensor of FIG.

図４は、本発明に係る別の撮像素子の断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of another image sensor according to the present invention.

図５は、撮像素子の様々な構成要素の寸法を例示している。   FIG. 5 illustrates the dimensions of the various components of the image sensor.

〔詳細な説明〕
本発明に係る撮像素子は、撮像チップ、回路基板および光学層を備える。回路基板は、撮像チップにフリップ・チップ接合されている。光学層は回路基板に接着されている。この光学層は、第一部分を備え、第一部分は第二部分と光の屈折の仕方が異なる。第一部分も第二部分も、光学層と一体になって形成されている。撮像素子が防撓材をさらに備えるという構成も可能である。この防撓材は、回路基板と光学層との間に配置される。幾つかの例では、回路基板は、可撓性の材質で形成されていてもよい。そして、回路基板は複数の凸部を備えてもよい。これらの凸部は、フリップ・チップ接合が行われる際に、撮像チップ上のボンディング・パッドに接合する。 [Detailed explanation]
An imaging device according to the present invention includes an imaging chip, a circuit board, and an optical layer. The circuit board is flip-chip bonded to the imaging chip. The optical layer is bonded to the circuit board. This optical layer includes a first portion, and the first portion is different from the second portion in how light is refracted. Both the first part and the second part are formed integrally with the optical layer. A configuration in which the imaging device further includes a stiffener is also possible. The stiffener is disposed between the circuit board and the optical layer. In some examples, the circuit board may be formed of a flexible material. The circuit board may include a plurality of convex portions. These protrusions are bonded to bonding pads on the imaging chip when flip chip bonding is performed.

図１は、撮像素子１００の一例を示している。撮像素子１００の構成は多種多様に変更できる。撮像素子１００は、複数の構成要素および設備、並びに／または、代替の構成要素および設備を含んでいてよい。本発明に係る撮像素子１００が図１に示されているが、図面に示す本発明に係る構成要素に限定することを意図するものではない。実際に、追加的なまたは代替的な部材および／もしくは構成が使用されてもよい。図には、様々な例が描かれているが、必ずしも同じ縮尺で描かれているわけではない。一例の革新的な側面をより良く図示および説明するために、特定の特徴点が誇張されている場合もある。   FIG. 1 shows an example of the image sensor 100. The configuration of the image sensor 100 can be variously changed. The image sensor 100 may include a plurality of components and equipment and / or alternative components and equipment. An image sensor 100 according to the present invention is shown in FIG. 1, but is not intended to be limited to the components according to the present invention shown in the drawings. Indeed, additional or alternative members and / or configurations may be used. Although various examples are illustrated in the figures, they are not necessarily drawn to the same scale. Certain feature points may be exaggerated in order to better illustrate and explain an example innovative aspect.

図１に描かれているように、撮像素子１００は、撮像チップ１０５と、回路基板１１０と、光学層１１５と、少なくとも一つの接着剤層１２０と、光学レンズ１２５と、放熱部１３０とを備える。   As illustrated in FIG. 1, the imaging element 100 includes an imaging chip 105, a circuit board 110, an optical layer 115, at least one adhesive layer 120, an optical lens 125, and a heat dissipation unit 130. .

撮像チップ１０５は、集積回路チップを備える構成であってもよい。この集積回路チップは半導体物質で形成されており、既製の回路を備えている。撮像チップ１０５は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）アクティブピクセルセンサとして構成されてもよい。次に、図２を参照して、撮像チップ１０５の例について説明する。   The imaging chip 105 may be configured to include an integrated circuit chip. The integrated circuit chip is made of a semiconductor material and includes a ready-made circuit. The imaging chip 105 may be configured as a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) active pixel sensor. Next, an example of the imaging chip 105 will be described with reference to FIG.

回路基板１１０は、撮像チップ１０５とフリップ・チップ接合されていてもよい。この回路基板１１０はプリント回路基板１１０を備えていてもよい。このプリント回路基板１１０には、チップや抵抗器やコンデンサーなどを用いた様々な面実装技術を施せる。回路基板１１０は、さらに、様々な部材を接続する導電性の通路を備えていてもよい。この「導電性の通路」は「配線」とも呼ばれる。回路基板１１０は、光が撮像チップ１０５まで届くようにするための開口部を画定する。回路基板１１０は、可撓性の材質で形成されていてもよい。また、回路基板１１０の厚さが約０．５ミルから２ミルであるという構成も可能である。次に、図３を参照して、回路基板１１０の例について、より詳しく説明する。   The circuit board 110 may be flip-chip bonded to the imaging chip 105. The circuit board 110 may include a printed circuit board 110. The printed circuit board 110 can be subjected to various surface mounting techniques using chips, resistors, capacitors, and the like. The circuit board 110 may further include conductive paths that connect various members. This “conductive path” is also called “wiring”. The circuit board 110 defines an opening for allowing light to reach the imaging chip 105. The circuit board 110 may be formed of a flexible material. Also, a configuration in which the thickness of the circuit board 110 is about 0.5 mil to 2 mil is possible. Next, an example of the circuit board 110 will be described in more detail with reference to FIG.

光学層１１５は回路基板１１０に接着されていてもよい。光学層１１５には、ガラス、透明なセラミックもしくはプラスチック、または、基本的に可視光を透過するその他の物質が含まれていてもよい。光学層１１５は、第一部分１３５と第二部分１４０とを備える構成であってもよい。第一部分１３５と第二部分１４０とでは、光の屈折の仕方が異なる。これらの第一部分１３５および第二部分１４０は、光学層１１５と一体になるように形成されてもよい。図示されているように、第一部分１３５は、撮像チップと光学的に一直線に並ぶように配置されている。第一部分１３５は、この第一部分１３５と一体化したレンズ１４５を画定してもよい。レンズ１４５は、光を撮像チップ１０５に向ける。さらに、第一部分１３５がフィルターを備えてもよいし、または規定してもよい。このフィルターによって、特定の性質（例えば波長など）を持つ光だけが透過される。前記フィルターは、第一部分１３５と撮像チップ１０５との間の光路上に位置するように、第一部分１３５上に配置されてもよい。あるいは、代替として、特定の波長の光をフィルターできるような材質で第一部分１３５を形成する事も可能である。   The optical layer 115 may be bonded to the circuit board 110. The optical layer 115 may include glass, transparent ceramic or plastic, or other material that basically transmits visible light. The optical layer 115 may include a first portion 135 and a second portion 140. The first portion 135 and the second portion 140 differ in how light is refracted. The first portion 135 and the second portion 140 may be formed so as to be integrated with the optical layer 115. As shown in the drawing, the first portion 135 is arranged so as to be optically aligned with the imaging chip. The first portion 135 may define a lens 145 that is integral with the first portion 135. The lens 145 directs light toward the imaging chip 105. Further, the first portion 135 may comprise or define a filter. By this filter, only light having a specific property (for example, wavelength) is transmitted. The filter may be disposed on the first portion 135 so as to be positioned on the optical path between the first portion 135 and the imaging chip 105. Alternatively, the first portion 135 can be formed of a material that can filter light of a specific wavelength.

接着層１２０を使って、撮像素子１００の様々な部材を互いに接着させる事ができる。図示されているように、第一の接着層１２０を使って、回路基板１１０と光学層１１５を接着してもよい。特に、回路基板１１０を少なくとも光学層１１５の第二部分１４０と接着させるために、第一の接着層１２０を使ってもよい。さらに、撮像チップ１０５を回路基板１１０に接着させるために、別の接着層１２０を使ってもよい。   Various members of the image sensor 100 can be bonded to each other using the adhesive layer 120. As illustrated, the circuit board 110 and the optical layer 115 may be bonded using the first adhesive layer 120. In particular, the first adhesive layer 120 may be used to adhere the circuit board 110 to at least the second portion 140 of the optical layer 115. Furthermore, another adhesive layer 120 may be used to adhere the imaging chip 105 to the circuit board 110.

一体形成されたレンズ１４５と異なる光学レンズ１２５が、光学層１１５上に配置されてもよい。図示されているように、光学レンズ１２５は、一体形成されたレンズ１４５と光学的に一直線に並ぶように配列されている。そして、光学レンズ１２５は、可視光を、光学層１１５の第一部分１３５を通して撮像チップ１０５へ向ける。本発明の一態様では、光学レンズ１２５は、例えば、６軸配列工程あるいは精密配列工程を用いて、紫外線硬化結合材を介して、光学層１１５上に配置される。   An optical lens 125 different from the integrally formed lens 145 may be disposed on the optical layer 115. As illustrated, the optical lens 125 is arranged so as to be optically aligned with the integrally formed lens 145. The optical lens 125 directs visible light to the imaging chip 105 through the first portion 135 of the optical layer 115. In one aspect of the present invention, the optical lens 125 is disposed on the optical layer 115 via an ultraviolet curable binder, for example, using a six-axis alignment process or a precision alignment process.

放熱部１３０は撮像チップ１０５上に配置されていてもよい。この放熱部１３０は、撮像素子１００の作動中に発生した熱を放散する任意の装置を備える。本発明の一態様によれば、放熱部１３０は、撮像チップ１０５から発生した熱を奪う複数のフィンを備える構成になっていてもよい。複数のフィンを通り抜ける空気の流れによって、撮像素子１００から熱が除去される。代わりに、放熱部１３０は、図示されているように、糸巻のような構造になっていてもよい。具体的に、放熱部１３０は、互いに積み重なった複数の略円形の部材を有していてもよい。略円形の各部材の半径は、隣接する部材の半径と異なる。或る実施例では、放熱部１３０は、熱伝導性の液体またはゲルを備えていてもよい。これにより、撮像チップ１０５、または、撮像素子１００と一緒に使われているその他の部材から発生する熱の放散が助長される。例として、熱伝導性の液体は、クロロフルオロカーボンを含んでいてよい。   The heat dissipation unit 130 may be disposed on the imaging chip 105. The heat dissipating unit 130 includes an arbitrary device that dissipates heat generated during operation of the image sensor 100. According to one aspect of the present invention, the heat dissipation unit 130 may include a plurality of fins that take away heat generated from the imaging chip 105. Heat is removed from the image sensor 100 by the flow of air passing through the plurality of fins. Instead, the heat dissipating part 130 may have a structure like a bobbin, as shown. Specifically, the heat radiating unit 130 may include a plurality of substantially circular members stacked on each other. The radius of each substantially circular member is different from the radius of adjacent members. In some embodiments, the heat dissipator 130 may comprise a thermally conductive liquid or gel. Thereby, dissipation of heat generated from the imaging chip 105 or other members used together with the imaging device 100 is promoted. As an example, the thermally conductive liquid may include chlorofluorocarbon.

図２は、本発明に係る撮像チップ１０５の特徴点や構成要素を示している。図示されているように、撮像チップ１０５は、支持基板２０５と、光センサの配列２１０と、複数のボンディング・パッド２２０を備える。光センサの配列２１０は、複数の光センサ２１５を備える。撮像チップ１０５は、図２に描かれていない他の部材を備えてもよい。   FIG. 2 shows feature points and components of the imaging chip 105 according to the present invention. As shown, the imaging chip 105 includes a support substrate 205, an optical sensor array 210, and a plurality of bonding pads 220. The optical sensor array 210 includes a plurality of optical sensors 215. The imaging chip 105 may include other members not illustrated in FIG.

光センサの配列２１０は、支持基板２０５上に配置されている。光センサの配列２１０は、複数の行と複数の列を成して配列された複数の光センサ２１５を備える。各光センサ２１５は、受光した光に適合した電気信号を生成する。図示していないが、増幅器や抵抗器など、他の電子部品を光センサの配列２１０と併用してもよい。   The optical sensor array 210 is disposed on a support substrate 205. The photosensor array 210 comprises a plurality of photosensors 215 arranged in a plurality of rows and columns. Each optical sensor 215 generates an electrical signal suitable for the received light. Although not shown, other electronic components such as amplifiers and resistors may be used in combination with the optical sensor array 210.

ボンディング・パッド２２０は、例えば、アルミニウム、金、はんだ、銀、エポキシ樹脂、あるいは異方性導電膜から形成できる。ボンディング・パッド２２０によって、撮像チップ１０５を回路基板１１０と接合させるためのフリップ・チップ実装が施しやすくなる。ボンディング・パッド２２０は、超音波熱圧着またははんだ付け等の工程を使って、回路基板１１０上の、対応する複数の箇所と接合するように構成されていてもよい。   The bonding pad 220 can be formed of, for example, aluminum, gold, solder, silver, epoxy resin, or an anisotropic conductive film. The bonding pad 220 facilitates flip chip mounting for bonding the imaging chip 105 to the circuit board 110. The bonding pad 220 may be configured to be bonded to a plurality of corresponding portions on the circuit board 110 using a process such as ultrasonic thermocompression bonding or soldering.

図３は、本発明に係る回路基板１１０の特徴点や構成要素を示している。この回路基板１１０は可撓性の材質で形成されていてもよい。また、この回路基板１１０は、撮像チップ１０５よりも大きな寸法の部分を少なくとも一つを備える構成になっていてもよい。例えば、回路基板１１０および撮像チップ１０５の幅がほぼ同じであり、回路基板１１０の長さが撮像チップ１０５の長さよりも大きいという構成が可能である。図３に描かれている回路基板１１０は、複数の凸部３０５と、開口部３１０と、表面に搭載された技術要素３１５を備える。   FIG. 3 shows feature points and components of the circuit board 110 according to the present invention. The circuit board 110 may be formed of a flexible material. Further, the circuit board 110 may be configured to include at least one portion having a size larger than that of the imaging chip 105. For example, the circuit board 110 and the imaging chip 105 may have substantially the same width, and the circuit board 110 may be longer than the imaging chip 105. The circuit board 110 depicted in FIG. 3 includes a plurality of protrusions 305, an opening 310, and a technical element 315 mounted on the surface.

凸部３０５は、撮像チップ１０５を回路基板１１０と接合させるためのフリップ・チップ実装を施しやすくするような材質で形成されていてもよい。例えば、凸部３０５を、金、銀、はんだ、エポキシ樹脂、あるいは異方性導電膜などの様々な材料から形成する事が可能である。凸部３０５は、フリップ・チップ実装が施される際に撮像チップ１０５のボンディング・パッド２２０と一直線に並ぶように構成されていてもよい。凸部３０５は、超音波熱圧着またははんだ付け等の工程を経て、ボンディング・パッド２２０と接合できる。この接合が完了すれば、凸部３０５によって、撮像チップ１０５と回路基板１１０とが電気的に接続される。（図示されていない）配線によって、電気信号が、撮像チップ１０５から、回路基板１１０の表面に搭載された技術要素に伝達される。   The convex portion 305 may be formed of a material that facilitates flip-chip mounting for bonding the imaging chip 105 to the circuit board 110. For example, the convex portion 305 can be formed from various materials such as gold, silver, solder, epoxy resin, or anisotropic conductive film. The convex part 305 may be configured to be aligned with the bonding pad 220 of the imaging chip 105 when flip chip mounting is performed. The convex portion 305 can be bonded to the bonding pad 220 through a process such as ultrasonic thermocompression bonding or soldering. When this joining is completed, the imaging chip 105 and the circuit board 110 are electrically connected by the convex portion 305. An electrical signal is transmitted from the imaging chip 105 to a technical element mounted on the surface of the circuit board 110 by wiring (not shown).

回路基板１１０に開口部３１０が形成されているので、光は撮像チップ１０５まで到達できる。具体的に、光は、光センサの配列２１０に到達する。開口部３１０は、光学層１１５の第一部分１３５と光学的に一直線に並ぶように配列されていてもよい。前述したように、光学層１１５の第一部分１３５には、レンズ１４５が第一部分１３５と一体になって形成されている。   Since the opening 310 is formed in the circuit board 110, the light can reach the imaging chip 105. Specifically, the light reaches the array 210 of photosensors. The openings 310 may be arranged so as to be optically aligned with the first portion 135 of the optical layer 115. As described above, the lens 145 is formed integrally with the first portion 135 in the first portion 135 of the optical layer 115.

図４は、本発明に係る別の撮像素子１００の断面図である。図４に描かれている撮像素子１００では、防撓材４０５が回路基板１１０および光学層１１５に接着されている。この防撓材４０５によって、撮像素子１００の構造が頑丈になる。防撓材４０５は、金属、ＦＲ−４グレードのガラス繊維強化エポキシ樹脂の積層板、または、回路基板１１０の少なくとも一部を構造的に支えられるような他の材質で形成できる。図４には描かれていないが、接着層１２０（図１参照）を防撓材４０５と回路基板１１０との間に配置してもよい。防撓材４０５には開口部４１０が形成されている。この開口部４１０は、光学層１１５から撮像チップ１０５への光路上に位置している。このようにすれば、防撓材４０５は、一体形成されたレンズ１４５を有する、光学層１１５の第一部分１３５から、撮像回路の光センサの配列２１０へ光を通すことができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view of another image sensor 100 according to the present invention. In the imaging device 100 depicted in FIG. 4, a stiffener 405 is bonded to the circuit board 110 and the optical layer 115. The stiffener 405 makes the structure of the image sensor 100 sturdy. The stiffener 405 can be formed of metal, an FR-4 grade glass fiber reinforced epoxy resin laminate, or other material that can structurally support at least a portion of the circuit board 110. Although not depicted in FIG. 4, the adhesive layer 120 (see FIG. 1) may be disposed between the stiffener 405 and the circuit board 110. An opening 410 is formed in the stiffener 405. The opening 410 is located on the optical path from the optical layer 115 to the imaging chip 105. In this way, the stiffener 405 can transmit light from the first portion 135 of the optical layer 115 having the integrally formed lens 145 to the array 210 of photosensors in the imaging circuit.

図５は、撮像素子１００のいくつかの構成要素の厚さの例を示す断面図である。図５に描かれている寸法は一つの例に過ぎない。図示されているように、光学層１１５の厚さが約１６ミルで、撮像チップ１０５の厚さが約８ミルであってもよい。二つの接着層１２０の厚さは、それぞれ、約０．５ミルから２ミルの範囲であってもよい。同様に、回路基板１１０の厚さは、約０．５ミルから２ミルであってもよい。接合層の厚さは、約０．２ミルから２ミルであってもよい。各凸部３０５の厚さは、フリップ・チップ実装が行われる前の状態で、約０．５ミルから２ミルであってもよい。また、この凸部３０５の幅は約１．５ミルから６ミルであってもよい。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the thickness of some components of the image sensor 100. The dimensions depicted in FIG. 5 are just one example. As shown, the optical layer 115 may be about 16 mils thick and the imaging chip 105 may be about 8 mils thick. The thickness of the two adhesive layers 120 may each range from about 0.5 mil to 2 mils. Similarly, the thickness of the circuit board 110 may be about 0.5 mil to 2 mil. The thickness of the bonding layer may be about 0.2 mil to 2 mil. The thickness of each convex portion 305 may be about 0.5 mil to 2 mil before the flip chip mounting is performed. Further, the width of the convex portion 305 may be about 1.5 mil to 6 mil.

たいていの場合、前記の撮像素子は、コンピューター・システム、および／または、コンピューターで実行可能な命令が組み込まれた装置に組み込まれてもよい。この命令は、前述したような一つあるいは複数のコンピューター機器によって実行される。コンピューターが実行可能な命令は、コンピューター・プログラムからコンパイルまたは読み取りをする事によって得られる。コンピューター・プログラムは、様々なプログラミング言語および／または技術を使用して作られる。これらのプログラミング言語や技術の例として、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ言語、Ｃ＋＋、ヴィジュアル・ベーシック、Ｊａｖａ（登録商標）スクリプト、パール等が挙げられる。これ以外のプログラミング言語や技術を使う事も可能である。また、ここで挙げた例を単独で用いてもよいし、複数の例を組み合わせて用いてもよい。通常、プロセッサ（例えばマイクロプロセッサ）が、記憶装置やコンピューター読み取り可能な媒体などから命令を受け、その命令を実行する。この結果、プロセッサは、一つあるいは複数の処理を行う。当該処理には、本願明細書で説明した一つあるいは複数の処理が含まれる。様々なコンピューター読み取り可能な媒体を使い、前述したような命令およびその他のデータを保存したり送信したりする事ができる。   In most cases, the imaging device may be incorporated into a computer system and / or a device incorporating computer-executable instructions. This command is executed by one or more computer devices as described above. Computer-executable instructions are obtained by compiling or reading from a computer program. Computer programs are created using various programming languages and / or technologies. Examples of these programming languages and technologies include Java (registered trademark), C language, C ++, Visual Basic, Java (registered trademark) script, Perl, and the like. It is possible to use other programming languages and technologies. In addition, the examples given here may be used alone, or a plurality of examples may be used in combination. Usually, a processor (for example, a microprocessor) receives an instruction from a storage device or a computer-readable medium and executes the instruction. As a result, the processor performs one or a plurality of processes. The process includes one or a plurality of processes described in this specification. Various computer readable media can be used to store and transmit instructions and other data as described above.

「コンピューター読み取り可能な媒体」（別称「プロセッサ読み取り可能な媒体」）とは、コンピューター（例えば、コンピューターのプロセッサ）が読み取れるデータ（例えば命令）の提供の一端を担う非一時的な媒体（例えば、有形の）を含む。このような媒体は、これに限定されないが、不揮発性媒体および揮発性媒体を含む、様々な形態を取り得る。不揮発性媒体の例として、光ディスク、磁気ディスク、他の永続メモリが挙げられる。揮発性媒体の例として、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）が挙げられる。通常、このＤＲＡＭは、メインメモリを構成する。前述した命令は、一つあるいは複数の伝送媒体によって送信されてもよい。伝送媒体の例として、同軸ケーブル、銅線、光ファイバー、コンピューターのプロセッサに連結されたシステム・バスを構成する電線が挙げられる。コンピューター読み取り可能な媒体の形態の典型的な例として、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、その他の光媒体、穿孔カード、紙テープ、穴のパターンを有する他の物理的な媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、その他のメモリチップ、カートリッジ、コンピューターが読み取りを行う事ができる他の媒体が挙げられる。   “Computer-readable medium” (also known as “processor-readable medium”) is a non-transitory medium (eg, tangible) that serves as part of providing data (eg, instructions) that can be read by a computer (eg, a computer processor) Of). Such a medium may take various forms, including but not limited to, non-volatile media and volatile media. Examples of non-volatile media include optical disks, magnetic disks, and other persistent memories. An example of a volatile medium is dynamic random access memory (DRAM). Usually, this DRAM constitutes a main memory. The instructions described above may be transmitted over one or more transmission media. Examples of transmission media include coaxial cables, copper wires, optical fibers, and wires that make up a system bus connected to a computer processor. Typical examples of the form of computer-readable media include floppy (registered trademark) disk, flexible disk, hard disk, magnetic tape, other magnetic media, CD-ROM, DVD, other optical media, perforated card, paper tape, Other physical media having a hole pattern, such as RAM, PROM, EPROM, FLASH-EEPROM (registered trademark), other memory chips, cartridges, and other media that can be read by a computer.

本願明細書では、処理、システム、方法、経験則について説明した。そして、処理を行う際に特定の工程を特定の順番で実行する、と説明した。しかし、処理を行う際、説明した順番とは異なる順番で工程を実行してもかまわない。同時に実行してよい工程もある。追加してよい工程もある。省略してよい工程もある。本願明細書に登場する処理は、いくつかの実施形態を具体的に説明するために紹介した例にすぎない。本願明細書でどのような処理を紹介したかに基づいて、本願の請求項の範囲を狭く解釈すべきではない。   In the present specification, processing, systems, methods, and rules of thumb have been described. And when performing a process, it demonstrated that a specific process was performed in a specific order. However, when performing the process, the steps may be executed in an order different from the order described. Some steps may be performed simultaneously. Some steps may be added. Some steps may be omitted. The processes appearing herein are merely examples introduced to specifically describe some embodiments. The scope of the claims of this application should not be construed narrowly based on what processing is introduced in this specification.

したがって、本願明細書中の説明は、本発明を例示するためのものであり、本発明に限定を加えるためのものではない。本願明細書を読めば、本願明細書で紹介されていない実施形態や応用例が沢山ある事が分かるだろう。本発明の範囲は、本願明細書の内容に基づいて決定すべきではない。本発明の範囲は、添付する請求項に基づいて決定すべきであり、さらに、それらの請求項に則した均等物の範囲に基づいて決定すべきである。本願明細書で取り上げた技術は、将来さらに発展するだろうし、出願人も、これらの技術が実際にそのように発展する事を望んでいる。本願明細書で紹介したシステムや方法は、そのような将来の実施形態に盛り込まれるだろうし、出願人も、前記システムや方法が実際にそのように将来の実施形態に盛り込まれる事を望んでいる。端的に言えば、本願明細書に登場する例は、改良可能なのである。   Therefore, the description in the present specification is for exemplifying the present invention and is not intended to limit the present invention. By reading the present specification, it will be understood that there are many embodiments and application examples that are not introduced in the present specification. The scope of the present invention should not be determined based on the contents of this specification. The scope of the invention should be determined based on the appended claims, and should be determined on the basis of equivalents in accordance with those claims. The technologies discussed in this application will develop further in the future, and the applicants hope that these technologies actually do so. The systems and methods introduced herein will be incorporated into such future embodiments, and the applicant also wants the systems and methods to actually be incorporated into such future embodiments. . In short, the examples appearing in the present specification can be improved.

本願明細書に明確な但し書きがない限り、請求項に登場する全ての用語は、当業者の常識に基づいて、できるだけ広義に解釈されるべきである。「ａ（ある）」「ｔｈｅ（前記）」「ｓａｉｄ（前述の）」といった単数形の冠詞や定冠詞は、提示された一つあるいは複数の構成要素を指すように解釈されるべきである。そのように解釈すべきでないという事を示す内容が請求項に明記されている場合は、その請求項の記載内容に基づいて解釈すべきである。   Unless expressly stated otherwise in the specification, all terms appearing in the claims should be interpreted as broadly as possible based on common sense of those skilled in the art. The singular articles and definite articles such as “a”, “the” and “said” are to be construed as referring to the indicated component or components. If a claim indicates that it should not be so interpreted, it should be interpreted based on the content of the claim.

本発明に係る撮像素子の断面図である。It is sectional drawing of the image pick-up element based on this invention. 図１の撮像素子に使用される、本発明に係る撮像チップを示している。2 illustrates an imaging chip according to the present invention used in the imaging device of FIG. 1. 図１の撮像素子に使用される、本発明に係る回路基板を示している。The circuit board based on this invention used for the image pick-up element of FIG. 1 is shown. 本発明に係る別の撮像素子の断面図である。It is sectional drawing of another image pick-up element based on this invention. 撮像素子の様々な構成要素の寸法を例示している。The dimensions of the various components of the image sensor are illustrated.

Claims (20)

撮像チップと、
前記撮像チップとフリップ・チップ接合された回路基板と、
前記回路基板に接着した光学層であって、第二部分と光の屈折が異なるように構成された第一部分を有する光学層と、を備え、
前記第一部分および前記第二部分は、前記光学層と一体で形成されていることを特徴とする撮像素子。 An imaging chip;
A circuit board that is flip-chip bonded to the imaging chip;
An optical layer bonded to the circuit board, the second layer and an optical layer having a first portion configured to have different light refraction, and
The imaging device, wherein the first part and the second part are formed integrally with the optical layer. 前記第一部分は、前記撮像チップと光学的に一直線に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。   The image sensor according to claim 1, wherein the first portion is disposed so as to be optically aligned with the imaging chip. 前記光学層上に配置されたレンズをさらに備え、
前記レンズは、前記第一部分と光学的に一直線に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。 Further comprising a lens disposed on the optical layer;
The image pickup device according to claim 1, wherein the lens is arranged so as to be optically aligned with the first portion. 前記レンズが、紫外線硬化結合材を介して前記光学層上に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 3, wherein the lens is disposed on the optical layer via an ultraviolet curable binder. 前記光学層と前記回路基板との間に配置された接着層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 1, further comprising an adhesive layer disposed between the optical layer and the circuit board. 前記撮像チップ上に配置された放熱部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。   The imaging device according to claim 1, further comprising a heat dissipating unit disposed on the imaging chip. 前記回路基板が可撓性の回路基板を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。   The imaging device according to claim 1, wherein the circuit board includes a flexible circuit board. 前記回路基板の厚さが約０．５ミルから２ミルであることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。   The imaging device according to claim 1, wherein the circuit board has a thickness of about 0.5 mil to 2 mil. 前記回路基板は、厚さが約０．２ミルから２ミルである配線を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 1, wherein the circuit board includes a wiring having a thickness of about 0.2 mil to 2 mil. 撮像チップと、
前記撮像チップとフリップ・チップ接合された回路基板と、
前記回路基板に接着した防撓材と、
前記防撓材に接着した光学層であって、第二部分と光の屈折が異なるように構成された第一部分を有する光学層と、を備え、
前記第一部分および前記第二部分は、前記光学層と一体で形成されていることを特徴とする撮像素子。 An imaging chip;
A circuit board that is flip-chip bonded to the imaging chip;
A stiffener bonded to the circuit board;
An optical layer bonded to the stiffener, the second portion and an optical layer having a first portion configured to have different light refraction, and
The imaging device, wherein the first part and the second part are formed integrally with the optical layer. 前記防撓材は、前記光学層の前記第一部分から前記撮像チップへ光を通過させることができるように構成された開口部を画定することを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子。   The imaging element according to claim 10, wherein the stiffener defines an opening configured to allow light to pass from the first portion of the optical layer to the imaging chip. 前記光学層上に配置されたレンズをさらに備え、
前記レンズは、前記第一部分と光学的に一直線に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子。 Further comprising a lens disposed on the optical layer;
The image pickup device according to claim 10, wherein the lens is disposed so as to be optically aligned with the first portion. 前記回路基板が可撓性の回路基板を含むことを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 10, wherein the circuit board includes a flexible circuit board. 前記防撓材の少なくとも一部は、金属、あるいは、ＦＲ−４グレードのガラス繊維強化エポキシ樹脂の積層板で形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 10, wherein at least a part of the stiffener is formed of a metal or a laminate of FR-4 grade glass fiber reinforced epoxy resin. ボンディング・パッドを有する撮像チップと、
前記撮像チップとフリップ・チップ接合された可撓性の回路基板であって、前記撮像チップの前記ボンディング・パッドに接合された複数の凸部を含む回路基板と、
前記可撓性の回路基板に接着した光学層であって、第二部分と光の屈折が異なるように構成された第一部分を有する光学層と、を備え、
前記第一部分および前記第二部分は、前記光学層と一体で形成されていることを特徴とする撮像素子。 An imaging chip having a bonding pad;
A flexible circuit board that is flip-chip bonded to the imaging chip, the circuit board including a plurality of protrusions bonded to the bonding pads of the imaging chip;
An optical layer bonded to the flexible circuit board, the second layer and an optical layer having a first portion configured to have different light refraction, and
The imaging device, wherein the first part and the second part are formed integrally with the optical layer. 前記ボンディング・パッドが、アルミニウム、金、はんだ、銀、エポキシ樹脂、あるいは異方性導電膜を含むことを特徴とする請求項１５に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 15, wherein the bonding pad includes aluminum, gold, solder, silver, an epoxy resin, or an anisotropic conductive film. 前記複数の凸部が、アルミニウム、金、はんだ、銀、エポキシ樹脂、あるいは異方性導電膜を含むことを特徴とする請求項１５に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 15, wherein the plurality of convex portions include aluminum, gold, solder, silver, an epoxy resin, or an anisotropic conductive film. 前記光学層上に配置されたレンズをさらに備え、
前記レンズは、前記第一部分と光学的に一直線に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の撮像素子。 Further comprising a lens disposed on the optical layer;
The image pickup device according to claim 15, wherein the lens is disposed so as to be optically aligned with the first portion. 前記撮像チップ上に配置された放熱部をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 15, further comprising a heat dissipating part disposed on the image pickup chip. 前記光学層が、ガラス、透明なセラミック、あるいはプラスチックを含むことを特徴とする請求項１５に記載の撮像素子。   The image pickup device according to claim 15, wherein the optical layer includes glass, transparent ceramic, or plastic.
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