JP2015046435A - 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.
下記特許文献1には、従来のパッケージレスの固体撮像装置として、固体撮像素子チップを回路基板上に直接実装するいわゆるCOB(Chip on board、チップオンボード)構造を有する固体撮像装置が、開示されている。
この従来の固体撮像装置では、ガラス板等の透光性部材が、固体撮像素子チップの撮像領域(受光領域)を覆うように、固体撮像素子チップに1層の接着剤で接着されている。この1層の接着剤は、固体撮像素子チップにおける撮像領域の周囲に塗布され、その上に透光性部材が接着されている。この1層の接着剤として、紫外線硬化樹脂が用いられている。 In this conventional solid-state imaging device, a translucent member such as a glass plate is bonded to the solid-state imaging element chip with a single layer of adhesive so as to cover the imaging area (light-receiving area) of the solid-state imaging element chip. This one-layer adhesive is applied around the imaging region of the solid-state imaging device chip, and a translucent member is adhered thereon. As this one-layer adhesive, an ultraviolet curable resin is used.
しかし、前記従来の固体撮像装置では、固体撮像素子チップの撮像領域と透光性部材との間の間隔が、前記1層の接着剤の高さによって定まるため、その間隔を所望の値に制御して設定することは困難であった。 However, in the conventional solid-state imaging device, the interval between the imaging region of the solid-state imaging element chip and the translucent member is determined by the height of the one-layer adhesive, and the interval is controlled to a desired value. It was difficult to set up.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パッケージレスの固体撮像装置でありながらも、チップの撮像領域とこれを覆う透光性部材との間の間隔を、容易に所望の値に制御して設定す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 although it is a packageless solid-state imaging device, the distance between the imaging region of the chip and the translucent member covering it can be easily set to a desired value. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can be controlled and set to a value, 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、前記撮像領域を覆うとともに前記撮像領域から間隔をあけるように設置された透光性部材と、前記透光性部材と被固定部との間に積層された複数のスペーサ部材を有し、前記透光性部材を前記被固定部に固定するスペーサと、を備えたものである。 The following aspects are presented as means for solving the problems. A solid-state imaging device according to a first aspect includes a semiconductor chip having an imaging region, a translucent member that covers the imaging region and is spaced from the imaging region, and the translucent member and the fixed member A plurality of spacer members stacked between the first and second portions, and a spacer for fixing the translucent member to the fixed portion.
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、前記スペーサは、前記複数のスペーサ部材のうちの1つのスペーサ部材と前記被固定部との間、前記複数のスペーサ部材のうちの他の1つのスペーサ部材と前記透光性部材との間、及び、前記複数のスペーサ部材間をそれぞれ接着する接着剤を有するものである。 The solid-state imaging device according to a second aspect is the solid-state imaging device according to the first aspect, wherein the spacer is between one spacer member of the plurality of spacer members and the fixed portion, of the plurality of spacer members. It has the adhesive agent which adhere | attaches between one other spacer member and the said translucent member, and between these spacer members.
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、前記被固定部は、前記半導体チップであり、前記スペーサは、前記半導体チップにおける前記撮像領域外の領域と前記透光性部材との間に設けられたものである。 The solid-state imaging device according to a third aspect is the solid-state imaging device according to the first or second aspect, wherein the fixed portion is the semiconductor chip, and the spacer is a region outside the imaging region in the semiconductor chip and the light transmitting device. It is provided between the sex members.
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、前記半導体チップにおける前記撮像領域とは反対側の面が、リジッドプリント基板上に設置され、前記半導体チップと前記リジッドプリント基板との間が、ボンディングワイヤ又はボールグリッドアレイにより電気的に接続されたものである。 The solid-state imaging device according to a fourth aspect is the solid-state imaging device according to the third aspect, wherein a surface of the semiconductor chip opposite to the imaging region is disposed on a rigid printed board, and the semiconductor chip and the rigid printed board are The space is electrically connected by a bonding wire or a ball grid array.
第5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、少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有するフレキシブルプリント基板が、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、前記被固定部は、前記フレキシブルプリント基板であり、前記スペーサは、前記フレキシブルプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられたものである。 The solid-state imaging device according to a fifth aspect is the solid-state imaging device according to the first or second aspect, wherein a flexible printed board having an opening at least in a region corresponding to the imaging region is bonded to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side. The fixed portion is the flexible printed circuit board, and the spacer is provided between the periphery of the opening in the flexible printed circuit board and the translucent member.
第6の態様による固体撮像装置は、前記第2乃至第5のいずれかの態様において、前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数と前記透光性部材の熱膨張係数との中間の値であり、前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップに対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数に近い値であるものである。 In the solid-state imaging device according to a sixth aspect, in any one of the second to fifth aspects, the thermal expansion coefficient of each spacer member is the thermal expansion coefficient of a main constituent material of the semiconductor chip and the translucent member. The thermal expansion coefficient of each spacer member is approximately equal to the thermal expansion coefficient of the spacer member laminated at a position closer to the semiconductor chip, and the heat of the main constituent material of the semiconductor chip. The value is close to the 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7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、少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有するリジッドプリント基板が、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、前記被固定部は、前記リジッドプリント基板であり、前記スペーサは、前記リジッドプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられたものである。 In a solid-state imaging device according to a seventh aspect, in the first or second aspect, a rigid printed circuit board having an opening at least in a region corresponding to the imaging region is bonded to a surface of the semiconductor chip on the imaging region side. The fixed portion is the rigid printed board, and the spacer is provided between the periphery of the opening in the rigid printed board and the translucent member.
第8の態様による固体撮像装置は、前記第1乃至3のいずれかの態様において、前記半導体チップと接合された別の半導体チップを、備えたものである。 A solid-state imaging device according to an eighth aspect includes the semiconductor chip according to any one of the first to third aspects, which is joined to the semiconductor chip.
第9の態様による電子カメラは、前記第1乃至第8のいずれかの固体撮像装置を備えたものである。 An electronic camera according to a ninth aspect includes any one of the first to eighth solid-state imaging devices.
本発明によれば、パッケージレスの固体撮像装置でありながらも、チップの撮像領域とこれを覆う透光性部材との間の間隔を、容易に所望の値に制御して設定す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, although it is a packageless solid-state imaging device, the space | interval between the imaging region of a chip | tip and the translucent member which covers this can be easily controlled and set to a desired value. A solid-state imaging device 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平面図である。図2は、図1に示す固体撮像装置1を模式的に示す概略横断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing the solid-
本実施の形態による固体撮像装置1は、パッケージレスのベアチップ実装タイプの固体撮像装置であり、撮像領域(受光領域)2aを有する半導体チップ2と、撮像領域2aを覆うとともに撮像領域2aから間隔dをあけるように設置された透光性部材3と、透光性部材3を被固定部としての半導体チップ2に固定するスペーサ4とを備えている。
A solid-
本実施の形態では、スペーサ4は、透光性部材3と被固定部としての半導体チップ2との間に積層された複数のスペーサ部材5a,5bと、複数のスペーサ部材5a,5bのうちの1つのスペーサ部材5aと半導体チップ2との間、複数のスペーサ部材5a,5bのうちの他の1つのスペーサ部材5bと透光性部材3との間、及び、複数のスペーサ部材5a,5b間をそれぞれ接着する接着剤6a,6b,6cとを有している。
In the present embodiment, the
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、透光性部材3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。本実施の形態では、半導体チップ2には、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)も搭載されている。もっとも、前記読み出し回路の一部等を、後述するリジッドプリント基板7などに搭載してもよい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
In the present embodiment, the
透光性部材3は、ガラス板でもよいし、水晶板や透明樹脂板などでもよい。また、透光性部材3は、単なる透明板に限らず、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタなどでもよい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
The
本実施の形態では、スペーサ4は、半導体チップ2における撮像領域2a外の領域と透光性部材3との間に、設けられている。本実施の形態では、半導体チップ2と透光性部材3との間において、枠状の2個(2層)のスペーサ部材5a,5bと3層の接着剤6a,6c,6bとが交互に積層され、これらによってスペーサ4が構成されている。これにより、透光性部材3がスペーサ4により半導体チップ2に固定されることによって、透光性部材3が、半導体チップ2の撮像領域2aを覆うとともに撮像領域2aから間隔dをあけるように設置されている。スペーサ4は、半導体チップ2における撮像領域2aの全周に渡って枠状に設けられ、撮像領域2aと透光性部材3との間の空間を封止している。
In the present embodiment, the
スペーサ部材5a,5bの材料は、特に限定されるものではなく、例えば、セラミックや金属や樹脂などでもよい。また、個々のスペーサ部材5a,5bの材料は、同じでもよいし、異なっていてもよい。ただし、環境温度の変化に伴う半導体チップ2の反りをより低減するためには、各スペーサ部材5a,5bの熱膨張係数(線膨張係数)は、半導体チップ2の主たる構成材料(例えば、シリコン)の熱膨張係数と透光性部材3の熱膨張係数との中間の値であることが望ましい。この場合、環境温度の変化に伴う半導体チップ2の反りをより一層低減するためには、各スペーサ部材5a,5bの熱膨張係数は、半導体チップ2に対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど半導体チップ2の主たる構成材料の熱膨張係数に近い値であることが望ましい。本実施の形態では、スペーサ部材5a,5bの数が2個であるが、その数は3個以上としてもよい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
The material of the
接着剤6a,6b,6cの材料は、特に限定されるものではなく、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などでもよい。具体的には、接着剤6a,6b,6cの材料は、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤などでもよい。また、各層の接着剤6a,6b,6cの材料は、同じでもよいし、異なっていてもよい。環境温度の変化に伴う半導体チップ2の反りを低減するために、接着剤6a,6b,6cの材料は、硬度の低い(柔らかい)材料であることが望ましく、例えば、ヤング率が100MPa以下の材料があることが望ましく、ヤング率が10MPa以下の材料があることがより望ましく、ヤング率が1MPa以下の材料があることがより一層望ましい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
The material of the
半導体チップ2における撮像領域2aとは反対側の面(図1中の下面)は、回路基板をなすリジッドプリント基板7上に設置されている。本実施の形態では、半導体チップ2の下面は、接着剤(図示せず)やダイアタッチフィルム(図示せず)などによって、リジッドプリント基板7の上面に接着されている。
The surface opposite to the
半導体チップ2の上面におけるスペーサ4よりも更に周辺側には、入出力端子としての電極パッド8(図2では図示せず)が形成されている。また、リジッドプリント基板7の上面には、半導体チップ2と電気的に接続するための電極パッド9(図2では図示せず)が形成されている。半導体チップ2で得られた画像信号は、電極パッド8を介して取り出される。半導体チップ2の電極パッド8とリジッドプリント基板7上の電極パッド9との間が、ボンディングワイヤ10によって電気的に接続されている。
An electrode pad 8 (not shown in FIG. 2) as an input / output terminal is formed further on the peripheral side than the
本実施の形態によれば、スペーサ4は、2層のスペーサ部材5a,5bと3層の接着剤6a,6c,6bとが交互に積層された構造を有しているので、スペーサ部材5a,5b厚さを調整することにより、スペーサ4の厚さ(したがって、間隔d)を、容易に制御して所望の値に設定することができる。
According to the present embodiment, the
ところで、撮像領域2aの表面と透光性部材3との間隔dが狭いと、透光性部材3上の異物やキズが撮像領域2aの表面に高コントラストで投影されて、撮像画像に写ってしまう。しかし、その間隔dを広げることにより、異物やキズの像がぼけてコントラストが下がり、撮像画像に写りにくくなる。したがって、撮像領域2aの表面と透光性部材3との間隔を広げることが好ましい。
By the way, if the distance d between the surface of the
一方、半導体チップ2と撮影レンズ(図示せず)間の距離はレンズ設計で決まっており、その間に例えばシャッターやミラー、赤外カットガラス等のカメラ部材を配置する必要があるため、撮像領域2a表面と透光性部材との間の間隔dを広げるにしても制限(最大許容間隔)がある。
On the other hand, the distance between the
このため、半導体チップ2の撮像領域2aと透光性部材3との間隔dは、前記最大許容間隔以下の範囲内で、可能な限り広くすることが望ましい。
For this reason, it is desirable that the distance d between the
ところが、本実施の形態と異なり、スペーサ4に代えて1層の接着剤のみで透光性部材3を半導体チップ2に固定するとすれば、撮像領域2aと透光性部材3との間隔dが当該1層の接着剤の高さによって定まるため、その間隔dを所望の値に制御して設定することは困難である。したがって、1層の接着剤のみで透光性部材3を半導体チップ2に固定するとすれば、間隔dを前記最大許容間隔に近い値に設定することができず、前記最大許容間隔よりもかなり狭くせざるを得ない。このため、1層の接着剤のみで透光性部材3を半導体チップ2に固定するとすれば、透光性部材3上の異物やキズの影響が大きくなってしまい、許容される異物やキズの規格がシビアのものとなってしまう結果、当該固体撮像装置の歩留りが低下して、コストアップを免れない。
However, unlike the present embodiment, if the
これに対し、本実施の形態によれば、前述したように、スペーサ4の高さ(したがって、間隔d)を容易に制御して所望の値に設定することができるので、撮像領域2aと透光性部材3との間隔dを前記最大許容間隔に近い値に設定することができる。このため、本実施の形態によれば、透光性部材3上の異物やキズの影響が低減され、許容される異物やキズの規格が緩和される結果、当該固体撮像装置1の歩留りが向上して、コストダウンを図ることができる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the height of the spacer 4 (and hence the distance d) can be easily controlled and set to a desired value. The distance d with respect to the
ところで、環境温度が変化すると、半導体チップ2の熱膨張係数と透光性部材3との熱膨張係数との差に起因するバイメタル効果により半導体チップ2が反ろうとする。半導体チップ2の撮像面が反ると、撮影時にピントずれが発生して取得画像が劣化してしまい、撮像性能が低下してしまう。しかし、半導体チップ2と透光性部材3との間に接着剤が介在すれば、接着剤は半導体チップ2や透光性部材3に比べれば柔らかいので、前記バイメタル効果による応力がある程度緩和され、半導体チップ2の反りはある程度低減される。
By the way, when the environmental temperature changes, the
ところが、本実施の形態と異なり、スペーサ4に代えて1層の接着剤のみで透光性部材3を半導体チップ2に固定する場合や、スペーサ4を1層のスペーサ部材とその両側の1層ずつの接着剤のみで構成する場合には、半導体チップ2と透光性部材3との間に介在する接着剤の層数が1層又は2層に限られるため、接着剤の全体の厚さをさほど厚くすることができず、環境温度の変化による半導体チップ2の反りをさほど低減することはできない。
However, unlike the present embodiment, when the
これに対し、本実施の形態によれば、スペーサ4は、2層のスペーサ部材5a,5bと3層の接着剤6a,6c,6bとが交互に積層された構造を有しているので、半導体チップ2と透光性部材3との間に介在する接着剤6a,6c,6bの層数が増え、接着剤6a,6c,6bの全体の厚さを、厚くすることができる。したがって、本実施の形態によれば、半導体チップ2と透光性部材3との間に介在する接着剤の層数が1層又は2層に限られる場合に比べて、環境温度の変化による半導体チップ2の反りを低減することができ、撮像性能を高めることができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the
さらに、各スペーサ部材5a,5bの熱膨張係数を、半導体チップ2の主たる構成材料の熱膨張係数と透光性部材3の熱膨張係数との中間の値とするとともに、半導体チップ2に対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど半導体チップ2の主たる構成材料の熱膨張係数に近い値にすると、接着される物質間の熱による膨張・収縮の差を縮小することができるので、環境温度の変化による半導体チップ2の反りをより一層低減することができる。
Furthermore, the thermal expansion coefficient of each
以上のように、本実施の形態によれば、透光性部材3上の異物やキズの影響を低減してコストダウンを図りつつ、環境温度の変化による半導体チップ2の反りを低減することができ、撮像性能を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the warping of 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、コストダウン及び高画質化を図ることができる。
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21を模式的に示す概略平面図であり、図1に対応している。図5は、図4に示す固体撮像装置21を模式的に示す概略横断面図であり、図2に対応している。図4及び図5において、図1及び図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 schematic plan view schematically showing a solid-
本実施の形態による固体撮像装置21が前記第1の実施の形態による固体撮像装置1と異なる所は、半導体チップ2の入出力部に関する構造である。すなわち、本実施の形態では、前記第1の実施の形態と異なり、半導体チップ2における撮像領域2aとは反対側の裏面に、表面側からビアホール(図示せず)を介して接続されたボールグリッドアレイ(BGA)22が設けられ、ボールグリッドアレイ22がリジッドプリント基板7の上の電極パッド(図示せず)に電気的に接続されている。
The solid-
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。また、本実施の形態によれば、半導体チップ2の入出力端子として半導体チップ2の裏面のボールグリッドアレイ22が用いられているので、前記第1の実施の形態に比べて小型化できる。
Also in this embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained. Further, according to the present embodiment, since the
本実施の形態による固体撮像装置21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6は、本発明の第4の実施の形態による固体撮像装置31を模式的に示す概略平面図であり、図1に対応している。図7は、図6に示す固体撮像装置31を模式的に示す概略横断面図であり、図2に対応している。図6及び図7において、図1及び図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. 6 is a schematic plan view schematically showing a solid-
本実施の形態による固体撮像装置31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、半導体チップ2の入出力部に関する構造であり、フレキシブルプリント基板32を経由して画像信号を取り出すようになっている点である。
The solid-
本実施の形態による固体撮像装置31は、撮像領域2aを有する半導体チップ2と、撮像領域2aを覆うとともに撮像領域2aから間隔dをあけるように設置された透光性部材3と、透光性部材3と被固定部としてのフレキシブルプリント基板32との間に設けられて透光性部材3をフレキシブルプリント基板32に固定するスペーサ4と、を備えている。
The solid-
本実施の形態では、フレキシブルプリント基板32は、所定の回路基板(図示せず)と半導体チップ2との間の電気的な接続を中継する配線部材として用いられている。フレキシブルプリント基板32は、少なくとも半導体チップ2の撮像領域2aと対向する領域に開口部32aを有している。
In the present embodiment, the flexible printed
半導体チップ2の外周付近の上面に電極パッド(図示せず)が形成され、フレキシブルプリント基板32における開口部32aの周囲の下面に電極パッド(図示せず)が形成され、それらの間が金属バンプ33によって接合されている。図面には示していないが、半導体チップ2の外周付近とフレキシブルプリント基板32における開口部32aの周囲との間(金属バンプ33の付近を含む)には、接着剤(図示せず)が形成され、これにより、撮像領域2aと透光性部材3との間の空間の気密性が保たれるようになっている。
Electrode pads (not shown) are formed on the upper surface near the outer periphery of the
本実施の形態では、スペーサ4は、フレキシブルプリント基板32における開口部32aの周囲の上面と透光性部材3との間に、設けられている。本実施の形態におけるスペーサ4は、前記第1の実施の形態におけるスペーサ4と同様に構成されている。これにより、透光性部材3がスペーサ4によりフレキシブルプリント基板32に固定されることによって、透光性部材3が、半導体チップ2の撮像領域2aを覆うとともに撮像領域2aから間隔dをあけるように設置されている。スペーサ4は、フレキシブルプリント基板32における開口部32aの全周に渡って設けられ、撮像領域2aと透光性部材3との間の空間の気密性が保たれている。
In the present embodiment, the
半導体チップ2における撮像領域2aとは反対側の面(図7中の下面)は、必要に応じて、支持基板(図示せず)上に設置してもよい。この場合、例えば、半導体チップ2の下面は、接着剤やダイアタッチフィルムなどによって、前記支持基板の上面に接着することができる。前記支持基板は、金属板やセラミック板等の任意の材料の板でもよいし、回路基板をなすリジッドプリント基板等でもよい。
The surface of the
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。また、本実施の形態によれば、フレキシブルプリント基板32は、その主たる材料は一般的に樹脂であり、応力緩和効果を持つため、環境温度の変化による半導体チップ2の反りをより低減することができる。
Also in this embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the present embodiment, the flexible printed
[第5の実施の形態]
図8は、本発明の第5の実施の形態による固体撮像装置41を模式的に示す概略横断面図であり、図7に対応している。図8において、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。
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view schematically showing a solid-state imaging device 41 according to the fifth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 8, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 7 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.
本実施の形態による固体撮像装置41が前記第4の実施の形態による固体撮像装置41と異なる所は、フレキシブルプリント基板32に代えて、リジッドプリント基板42が設けられている点である。
The solid-state imaging device 41 according to the present embodiment is different from the solid-state imaging device 41 according to the fourth embodiment in that a rigid printed
本実施の形態による固体撮像装置41は、撮像領域2aを有する半導体チップ2と、撮像領域2aを覆うとともに撮像領域2aから間隔dをあけるように設置された透光性部材3と、透光性部材3と被固定部としてのリジッドプリント基板42との間に設けられて透光性部材3をリジッドプリント基板42に固定するスペーサ4と、を備えている。
The solid-state imaging device 41 according to the present embodiment includes a
本実施の形態では、リジッドプリント基板42は、所定の回路が搭載された回路基板を構成しており、少なくとも半導体チップ2の撮像領域2aと対向する領域に開口部42aを有している。リジッドプリント基板42の材質は、樹脂、セラミック、ガラス等、自己で形状を保持できれば良く、これらに限定されるものではない。
In the present embodiment, the rigid printed
半導体チップ2の外周付近の上面に電極パッド(図示せず)が形成され、リジッドプリント基板42における開口部42aの周囲の下面に電極パッド(図示せず)が形成され、それらの間が金属バンプ43によって接合されている。図面には示していないが、半導体チップ2の外周付近とリジッドプリント基板42における開口部42aの周囲との間(金属バンプ43の付近を含む)には、接着剤(図示せず)が形成され、これにより、撮像領域2aと透光性部材3との間の空間の気密性が保たれるようになっている。
Electrode pads (not shown) are formed on the upper surface in the vicinity of the outer periphery of the
本実施の形態では、スペーサ4は、リジッドプリント基板42における開口部42aの周囲の上面と透光性部材3との間に、設けられている。本実施の形態におけるスペーサ4は、前記第1の実施の形態におけるスペーサ4と同様に構成されている。これにより、透光性部材3がスペーサ4によりリジッドプリント基板42に固定されることによって、透光性部材3が、半導体チップ2の撮像領域2aを覆うとともに撮像領域2aから間隔dをあけるように設置されている。スペーサ4は、リジッドプリント基板42における開口部42aの全周に渡って設けられ、撮像領域2aと透光性部材3との間の空間の気密性が保たれている。
In the present embodiment, the
本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態及び前記第4の実施の形態と同様に、撮像領域2aと透光性部材3との間隔dを最大許容間隔に近い値に設定することができるため、透光性部材3上の異物やキズの影響が低減され、許容される異物やキズの規格が緩和される結果、当該固体撮像装置41の歩留りが向上して、コストダウンを図ることができる。
According to the present embodiment, as in the first and fourth embodiments, the interval d between the
[第6の実施の形態]
図9は、本発明の第6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平面図であり、図1に対応している。図10は、図9に示す固体撮像装置51を模式的に示す概略横断面図であり、図2に対応している。図9及び図10において、図1及び図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. 9 is a schematic plan view schematically showing a solid-
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、半導体チップ2の入出力部に関する構造である。すなわち、本実施の形態では、前記第1の実施の形態と異なり、半導体チップ2で得られた画像信号は、半導体チップ2とは別の2つの半導体チップ52及び2つのフレキシブルプリント基板53を経由して取り出される。
The solid-
半導体チップ2と2つの半導体チップ52とは金属バンプ54によって接続され、各半導体チップ52と各フレキシブルプリント基板53とは金属バンプ55で接続されている。
The
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52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52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。各半導体チップ52から出力される出力信号は、各フレキシブルプリント基板53を介して、外部へ出力されるようになっている。
In the present embodiment, for example, the
本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。また、本実施の形態では、半導体チップ2とは別に、最適な条件で設計・製作した半導体チップ52を使用することで、撮像性能を向上(高速・低消費電力)することができる。
According to the present embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. In the present embodiment, the imaging performance can be improved (high speed and low power consumption) by using the
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.
1,21,31,41,51 固体撮像装置
2 半導体チップ
2a 撮像領域
3 透光性部材
4 スペーサ
5a,5b スペーサ部材
6a,6b,6c 接着剤
32 フレキシブルプリント基板
42 リジッドプリント基板
52 半導体チップ
100 電子カメラ
1, 21, 31, 41, 51 Solid-
Claims (9)
前記撮像領域を覆うとともに前記撮像領域から間隔をあけるように設置された透光性部材と、
前記透光性部材と被固定部との間に積層された複数のスペーサ部材を有し、前記透光性部材を前記被固定部に固定するスペーサと、
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 translucent member installed to cover the imaging area and to be spaced from the imaging area;
A plurality of spacer members stacked between the translucent member and the fixed portion; a spacer for fixing the translucent member to the fixed portion;
A solid-state imaging device comprising:
前記スペーサは、前記半導体チップにおける前記撮像領域外の領域と前記透光性部材との間に設けられた、
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 fixed part is the semiconductor chip,
The spacer is provided between a region outside the imaging region in the semiconductor chip and the translucent member.
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is provided.
前記半導体チップと前記リジッドプリント基板との間が、ボンディングワイヤ又はボールグリッドアレイにより電気的に接続された、
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。 The surface of the semiconductor chip opposite to the imaging region is installed on a rigid printed board,
The semiconductor chip and the rigid printed circuit board are electrically connected by bonding wires or a ball grid array,
The solid-state imaging device according to claim 3.
前記被固定部は、前記フレキシブルプリント基板であり、
前記スペーサは、前記フレキシブルプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられた、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。 A flexible printed circuit board having an opening in at least a region corresponding to the imaging region is bonded to the surface of the semiconductor chip on the imaging region side,
The fixed part is the flexible printed circuit board,
The spacer is provided between the translucent member and the periphery of the opening in the flexible printed circuit board.
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is provided.
前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップに対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数に近い値であることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の固体撮像装置。 The thermal expansion coefficient of each spacer member is an intermediate value between the thermal expansion coefficient of the main constituent material of the semiconductor chip and the thermal expansion coefficient of the translucent member,
The thermal expansion coefficient of each spacer member is closer to the thermal expansion coefficient of the main constituent material of the semiconductor chip as the thermal expansion coefficient of the spacer member stacked closer to the semiconductor chip. The solid-state imaging device according to claim 2.
前記被固定部は、前記リジッドプリント基板であり、
前記スペーサは、前記リジッドプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられた、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。 A rigid printed circuit board having an opening in at least a region corresponding to the imaging region is bonded to a surface of the semiconductor chip on the imaging region side,
The fixed part is the rigid printed circuit board,
The spacer is provided between the transparent member and the periphery of the opening in the rigid printed circuit board.
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is provided.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016174138A (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司VisEra Technologies Company Limited | Image sensor structure |
CN112640110A (en) * | 2018-08-31 | 2021-04-09 | 富士胶片株式会社 | Imaging unit and imaging device |
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2013
- 2013-08-27 JP JP2013175689A patent/JP2015046435A/en active Pending
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