JP2016015406A - Package for high definition imaging element - Google Patents

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俊夫 安江
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a package capable of reducing noise produced in a signal in a high definition imaging element.SOLUTION: A package for a high definition imaging element has a pin arrangement structure where a pin group including an output pin of a high speed digital I/F and a pin group including input pins for a pixel drive signal and an A/D conversion circuit drive signal are spatially arranged with a space therebetween without arranging pins at a central part and four corners of a package board. Accordingly, an imaging element can be reduced in noise and improved in thermal durability.

Description

本発明は、固体撮像素子のパッケージに関し、特に、高速デジタルインターフェイスの出力ピンを有する高精細撮像素子用パッケージに関する。   The present invention relates to a solid-state image sensor package, and more particularly to a high-definition image sensor package having an output pin of a high-speed digital interface.

次世代の超高臨場感放送システムとして、スーパーハイビジョン等の高精細画像の研究・開発が進められている。スーパーハイビジョンの画像は、ハイビジョンの16倍となる3300万の画素数を有している。また、高精細化による画質改善に加えて、動画像の動きをより滑らかに再現するために、フレームレートの向上も試みられており、従来の2倍である120fps(frame per second)の動画を撮像できる機材も開発されている。   High-definition images such as Super Hi-Vision are being researched and developed as a next-generation ultra-high-sense broadcast system. Super Hi-Vision images have 33 million pixels, 16 times that of Hi-Vision. In addition to improving image quality through higher definition, attempts have also been made to improve the frame rate in order to reproduce the motion of moving images more smoothly. Equipment that can capture images is also being developed.

このような画像の高精細化やフレームレートの向上に伴い、それを実現するための撮像素子も、高集積化・高速化が図られ、入出力データも極めて多量となってきており、そのため、撮像素子用パッケージのピン数が非常に多くなってきている。なお、ここで「ピン」とは、パッケージの外部入出力端子のことを意味し、針状のパッケージピンのみならず、ボール(半球)状やランド(パッド)状等の種々の形状の端子を含む。   With such high-definition images and improved frame rates, the image sensors used to achieve them are becoming more highly integrated and faster, and the amount of input / output data has become extremely large. The number of pins of the image sensor package is increasing. Here, the “pin” means an external input / output terminal of the package, and includes not only a needle-like package pin but also terminals of various shapes such as a ball (hemisphere) shape and a land (pad) shape. Including.

例えば、3300万画素、120fpsの撮像素子では、入出力として、高速デジタル出力、デジタル入力、クロックの各種信号があり、さらに、電源と基準電圧を合わせて数百本を含み、総ピン数は800本以上である。多数のピンを小面積で配置するため、BGA(Ball Grid Array)やLGA(Land Grid Array)などの技術を利用し、パッケージ裏面にアレイ状にピンを配置し、半田のリフローによりプリント回路基板(PCB:printed circuit board)と接続する方法がとられている。   For example, an imaging device with 33 million pixels and 120 fps has various signals such as high-speed digital output, digital input, and clock as input / output, and includes several hundreds of power supply and reference voltage in total, and the total number of pins is 800 More than a book. In order to arrange a large number of pins in a small area, using a technology such as BGA (Ball Grid Array) or LGA (Land Grid Array), pins are arranged in an array on the back of the package, and printed circuit board ( A method of connecting to a printed circuit board (PCB) is used.

一方で、近年の高精細撮像素子はA/D(アナログ/デジタル)変換回路を内蔵するなど、デジタル信号処理とアナログ信号処理とが混在する場合が多い。特に、映像信号出力には、LVDS(Low Voltage Differential Signaling:低電圧差動信号伝送)やSLVS(Scalable Low Voltage Signaling:スケーラブル低電圧信号伝送)などの高速デジタルI/F(インターフェイス)が用いられることが多く、このデジタル信号が発生するノイズが、アナログ回路(画素やA/D変換回路)用の電源ピンや基準電圧供給用のピンなどに回り込むと映像信号が劣化してしまう。   On the other hand, digital signal processing and analog signal processing often coexist, such as recent high-definition image sensors, which include an A / D (analog / digital) conversion circuit. In particular, high-speed digital I / F (interface) such as LVDS (Low Voltage Differential Signaling) and SLVS (Scalable Low Voltage Signaling) is used for video signal output. If the noise generated by this digital signal wraps around a power supply pin for an analog circuit (pixel or A / D conversion circuit) or a pin for supplying a reference voltage, the video signal is deteriorated.

特に、BGAやLGAでピンをアレイ状に配置すると、パッケージ内やプリント回路基板上でアナログ系とデジタル系の配線が空間的に近い位置となりノイズの混入する割合が大きくなる。   In particular, when pins are arranged in an array using BGA or LGA, the analog and digital wirings are spatially close to each other in the package or on the printed circuit board, and the ratio of noise mixing increases.

なお、本発明において、「アナログ系の信号」とは、アナログ信号のみを意味するものではなく、画像信号(アナログ信号)の処理・制御に用いられる回路の入出力信号を意味する。すなわち、アナログ系の回路である画素領域やA/D変換回路で用いられる駆動信号に加え、アナログ系回路の電源・基準電圧も含めることができる。特に、ノイズの回り込みの観点からは、電源・基準電圧が着目されることが多い。アナログ系回路としては、ノイズ除去のための相関2重サンプリング回路等も含めてよい。また、本発明において「デジタル系の信号」とは、高速デジタルI/Fに関連する入出力を意味し、高速デジタルI/F回路(多並列信号出力回路)のデジタル出力信号の他、高速デジタルI/F回路で用いられる制御信号や電源・基準電圧も含めることができる。   In the present invention, an “analog signal” does not mean only an analog signal, but an input / output signal of a circuit used for processing / control of an image signal (analog signal). That is, in addition to the drive signal used in the pixel area or A / D conversion circuit which is an analog circuit, the power supply / reference voltage of the analog circuit can also be included. In particular, the power supply / reference voltage is often noticed from the viewpoint of noise wraparound. As an analog circuit, a correlated double sampling circuit for noise removal may be included. In the present invention, “digital signal” means an input / output related to a high-speed digital I / F. In addition to a digital output signal of a high-speed digital I / F circuit (multi-parallel signal output circuit), a high-speed digital Control signals used in the I / F circuit, power supply / reference voltage can also be included.

図3は、従来の撮像素子(イメージセンサ)のパッケージ構造を模式的に表したものである。図3(a)は、パッケージの表側(光入射面側)から見た図であり、図3(b)は、パッケージの裏側(ピン配置側)から見た図である。   FIG. 3 schematically shows a package structure of a conventional image sensor (image sensor). 3A is a view as seen from the front side (light incident surface side) of the package, and FIG. 3B is a view as seen from the back side (pin arrangement side) of the package.

図3(a)を参照すると、パッケージの基板20の中央部に高精細撮像素子(イメージセンサ)のチップ10が配置されており、左右の辺(短辺)の近傍に、パッケージ側PAD(入力信号用)21,22が配置され、また、上下の辺(長辺)の近傍に、パッケージ側PAD(出力信号用)23,24が配置されている。チップ10に対して、パッケージ側PAD(入力信号用)21,22から、撮像素子の各種制御信号が入力される。   Referring to FIG. 3A, a chip 10 of a high-definition image sensor (image sensor) is disposed at the center of a substrate 20 of the package, and the package side PAD (input side) is located near the left and right sides (short sides). (For signal) 21 and 22 are arranged, and package side PAD (for output signal) 23 and 24 are arranged in the vicinity of the upper and lower sides (long sides). Various control signals for the image sensor are input from the package side PAD (for input signals) 21 and 22 to the chip 10.

撮像素子チップ10は、その中央に画素領域(受光領域)11が設けられており、画素領域は、例えば7680(H)×4320(V)の有効画素と、黒基準信号となるオプティカルブラック画素等からなり、その総画素数は7808(H)×4336(V)である。各画素は、フォトダイオードとCMOS回路により構成することができる。   The image sensor chip 10 is provided with a pixel region (light receiving region) 11 in the center thereof, which is, for example, an effective pixel of 7680 (H) × 4320 (V), an optical black pixel that serves as a black reference signal, and the like. The total number of pixels is 7808 (H) × 4336 (V). Each pixel can be composed of a photodiode and a CMOS circuit.

各画素で発生した映像信号(アナログ信号)は、垂直走査回路(図示せず)により半数の画素(例えば奇数列の画素)を図面で上方向の側に、他の半数の画素(例えば偶数列の画素)を図面で下方向の側に読み出す。画素領域11の上側と下側には、A/D変換回路を含む信号処理回路12が設けられており、各画素列の映像信号(アナログ信号)を、例えば12ビットのデジタル信号に変換する。なお、信号処理回路12には、ノイズ除去のための、相関2重サンプリング回路等を含めることができる。   A video signal (analog signal) generated in each pixel is obtained by causing a vertical scanning circuit (not shown) to place half of the pixels (for example, odd columns of pixels) on the upper side in the drawing and the other half of pixels (for example, even columns). Are read out downward in the drawing. A signal processing circuit 12 including an A / D conversion circuit is provided on the upper side and the lower side of the pixel region 11, and converts a video signal (analog signal) of each pixel column into, for example, a 12-bit digital signal. The signal processing circuit 12 can include a correlated double sampling circuit for removing noise.

その後、デジタル信号を、信号処理回路12の外側に配置された高速デジタルI/F回路(多並列信号出力回路)13で処理して、例えば、96チャンネル(上下各48チャンネル)のLVDSとして出力する。スーパーハイビジョン用イメージセンサの出力データレートは、48Gbps以上(画素数(7808×4336)×フレームレート(120)×階調(12))であり、これを、1ブロックあたり、533MbpsのLVDSドライバー6個を有する多並列信号出力回路を、16ブロック(上下各8ブロック)用いて出力している。   Thereafter, the digital signal is processed by a high-speed digital I / F circuit (multiple parallel signal output circuit) 13 arranged outside the signal processing circuit 12 and output as, for example, 96 channels (up and down 48 channels) of LVDS. . The output data rate of the image sensor for Super Hi-Vision is 48 Gbps or more (number of pixels (7808 × 4336) × frame rate (120) × gradation (12)). This is 6 533 Mbps LVDS drivers per block. Is output using 16 blocks (upper and lower 8 blocks each).

LVDSからなる高速デジタル出力信号は、パッケージ側PAD(出力信号用)23,24に接続されて、外部出力される(非特許文献1)。   The high-speed digital output signal composed of LVDS is connected to the package-side PAD (for output signal) 23 and 24 and output externally (Non-Patent Document 1).

図3(b)に、パッケージ基板20の裏側の従来のピン配置の一例を示す。基板の中央部には、熱伝導性の高い金属等からなる放熱板30が配置され、その周囲には、外部入出力ピン31が配置される。ピンの形状は適宜選択できるが、ここではBGAにより、ボール状のピンをアレイ状に配置した例を示す。なお、図はピン配列を概念的に示したものであり、ピンの本数は必ずしも正確ではない。   FIG. 3B shows an example of a conventional pin arrangement on the back side of the package substrate 20. A heat radiating plate 30 made of a metal having high thermal conductivity is disposed at the center of the substrate, and external input / output pins 31 are disposed around the heat radiating plate 30. Although the pin shape can be selected as appropriate, an example in which ball-shaped pins are arranged in an array by BGA is shown here. The figure conceptually shows the pin arrangement, and the number of pins is not always accurate.

ここで、ピンは一定の間隔で縦横に配置されており、隣接するピンとピンの間隔は、全て同じになっている。ピンの配置は、同種のピンをまとめて配置することがレイアウト設計上望ましいことから、例えば、図3(b)で放熱板30の左右の領域に、画素及びA/D変換回路用の入力ピンの群32,33を配置し、上辺と下辺に沿って、高速デジタルI/F用のピンの群34,35を配置している。   Here, the pins are arranged vertically and horizontally at regular intervals, and the intervals between adjacent pins are the same. Since it is desirable in terms of layout design to arrange pins of the same type collectively, for example, in FIG. 3B, input pins for pixels and A / D conversion circuits are provided in the left and right regions of the heat sink 30. The high-speed digital I / F pin groups 34 and 35 are arranged along the upper and lower sides.

このとき、高速デジタルI/F用のピン群34,35と、画素及びA/D変換回路用の入力ピン群32,33とが接する部分では、アナログ系(画素及びA/D変換用)とデジタル系(高速デジタルI/F用)の配線が空間的に近い位置となり、ノイズの混入する割合が大きくなる。   At this time, in the portion where the high-speed digital I / F pin groups 34 and 35 are in contact with the input pin groups 32 and 33 for the pixel and A / D conversion circuit, an analog system (for pixel and A / D conversion) is used. The wiring of the digital system (for high-speed digital I / F) is in a spatially close position, and the ratio of noise mixing increases.

このノイズを回避するために、コンデンサをパッケージ内に配置する方法がある(特許文献1)。すなわち、撮像素子チップの端子に接続されるボンディングパッドに接続される電子部品を配置する部品配置領域をパッケージ上に構成し、撮像素子チップ近傍にノイズ除去部品としての電子部品(コンデンサ)を配置できるようにし、これにより、電源や直流バイアスの不安定性により生じていた出力信号におけるノイズ成分を効果的に除去することができる。   In order to avoid this noise, there is a method of arranging a capacitor in a package (Patent Document 1). That is, a component arrangement region for arranging electronic components connected to bonding pads connected to the terminals of the image sensor chip can be formed on the package, and an electronic component (capacitor) as a noise removing component can be arranged near the image sensor chip. Thus, it is possible to effectively remove the noise component in the output signal that has been caused by the instability of the power supply and the DC bias.

特許第3786866号公報Japanese Patent No. 3786866

北村和也、他、「120Hzスーパーハイビジョン用のイメージセンサーの開発」、NHK技研R&D No.141、(2013年9月)、 日本放送協会 放送技術研究所発行、p.15−22Kazuya Kitamura, et al., “Development of 120Hz Super Hi-Vision Image Sensor”, NHK R & D No. 141, (September 2013), issued by Japan Broadcasting Corporation, Broadcasting Technology Research Institute, p. 15-22

しかしながら、上記特許文献1に記載のパッケージ構造は、ノイズの低減に一定の効果はあるが、パッケージ内にコンデンサを配置する工程がひとつ多くなってしまう欠点がある。また、撮像素子の高精細化や高フレームレート化により消費電力が大きくなると、それに伴う熱の発生が大きくなるため、コンデンサを配置したことでパッケージサイズが大きくなった分、プリント回路基板とパッケージの熱膨張係数の違いによる端部のピンへの機械的圧力が大きくなってしまう。特にBGAやLGAでは半田のリフローでプリント回路基板と接続するため、半田部分に亀裂が生じたり、パッケージが剥離する可能性があった。   However, although the package structure described in Patent Document 1 has a certain effect in reducing noise, there is a drawback in that one step of arranging a capacitor in the package is increased. In addition, if the power consumption increases due to the higher resolution and higher frame rate of the image sensor, the heat generation associated with it increases, so the size of the package increases as a result of the placement of the capacitor. The mechanical pressure on the pin at the end due to the difference in thermal expansion coefficient is increased. In particular, since BGA and LGA are connected to a printed circuit board by solder reflow, there is a possibility that a crack may occur in the solder portion or the package may be peeled off.

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、高精細撮像素子の信号に生じるノイズを低減できるパッケージを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention made in view of the above problems is to provide a package capable of reducing noise generated in a signal of a high-definition image sensor.

上記課題を解決するために本発明に係る高精細撮像素子用のパッケージは、撮像素子の画素及びA/D変換回路用の入力ピンを含む第1のピン群と、撮像素子の高速デジタルI/Fの出力ピンを含む第2のピン群とを分離し、前記第1のピン群と前記第2のピン群を空間的に間をあけて配置したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a package for a high-definition image pickup device according to the present invention includes a first pin group including a pixel of an image pickup device and an input pin for an A / D conversion circuit, and a high-speed digital I / O of the image pickup device. The second pin group including the F output pins is separated, and the first pin group and the second pin group are arranged with a space therebetween.

また、前記高精細撮像素子用のパッケージは、前記第1のピン群をパッケージ基板の対向する1対の辺に沿って配置し、前記第2のピン群を前記パッケージ基板の対向する他の1対の辺に沿って配置し、前記パッケージ基板の中央部と四隅にピンを配置しない領域を設けることが望ましい。   In the package for the high-definition image pickup device, the first pin group is disposed along a pair of opposing sides of the package substrate, and the second pin group is disposed on the other one of the package substrates facing each other. It is desirable to provide a region where pins are not arranged at the center and four corners of the package substrate, which are arranged along a pair of sides.

また、前記高精細撮像素子用のパッケージは、前記パッケージ基板の中央部と四隅のピンを配置しない領域の少なくとも一箇所に放熱板を設けることが望ましい。   In the package for the high-definition image pickup device, it is desirable that a heat sink is provided in at least one of a region where the central portion of the package substrate and the pins at the four corners are not arranged.

また、前記高精細撮像素子用のパッケージは、前記第1のピン群のピンと前記第2のピン群のピンの最も近接した間隔は、前記第1のピン群内の平均ピン間隔及び前記第2のピン群内の平均ピン間隔の何れよりも、大きいことが望ましい。   In the package for the high-definition image pickup device, the closest distance between the pins of the first pin group and the pins of the second pin group is the average pin interval in the first pin group and the second pin group. It is desirable to be larger than any of the average pin intervals in the pin group.

また、前記高精細撮像素子用のパッケージは、前記第2のピン群のピンの内で前記第1のピン群に最も近接したピンを、電源ピンとすることが望ましい。   In the high-definition image pickup device package, it is desirable that a pin closest to the first pin group among the pins of the second pin group is a power supply pin.

本発明における高精細撮像素子用パッケージによれば、撮像素子の信号に生じるノイズを低減できるとともに、パッケージの熱耐久性を向上させることができる。   According to the high-definition image pickup device package of the present invention, noise generated in the image pickup device signal can be reduced, and the thermal durability of the package can be improved.

本発明の実施例1の撮像素子用パッケージの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the package for image sensors of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の撮像素子用パッケージの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the package for image sensors of Example 2 of this invention. 従来の撮像素子用パッケージの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional package for image sensors.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(実施例1)
図1に本発明の実施例1の撮像素子用パッケージの構造を示す。図1(a)は、パッケージの表側(光入射面側)から見た図であり、図1(b)は、パッケージの裏側(ピン配置側)から見た図である。従来技術(図3)と同じ部材は同じ符号で示し、説明を簡略化する。
Example 1
FIG. 1 shows the structure of an image pickup device package according to Embodiment 1 of the present invention. 1A is a diagram viewed from the front side (light incident surface side) of the package, and FIG. 1B is a diagram viewed from the back side (pin arrangement side) of the package. The same members as those in the prior art (FIG. 3) are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified.

図1(a)において、パッケージの基板20の中央部に高精細撮像素子(イメージセンサ)のチップ10が配置されており、左右の辺(短辺)の近傍に、パッケージ側PAD(入力信号用)21,22が配置され、また、上下の辺(長辺)の近傍に、パッケージ側PAD(出力信号用)23,24が配置されている。パッケージ側PAD21〜24は、パッケージの内側に形成されたパッド電極であり、パッケージの外部に設けられた入出力ピン31とスルーホールやビアホールを介して電気的に接続している。撮像素子チップ10とパッケージ側PAD21〜24との間は、ワイヤボンド等の適宜の手段により接続される。また、パッケージ基板20は、耐熱性や気密性等を考慮して、セラミックやガラスエポキシ系プラスチック等の適宜の材料で構成することができる。撮像素子チップ10は、通常、透光性の封止ガラスで覆われ、受光領域以外は、樹脂封止等により覆われる構成(図示せず)としてよい。   In FIG. 1A, a chip 10 of a high-definition image sensor (image sensor) is arranged at the center of a substrate 20 of a package, and a package side PAD (input signal signal) is located near the left and right sides (short sides). ) 21 and 22 are disposed, and package side PADs (for output signals) 23 and 24 are disposed in the vicinity of the upper and lower sides (long sides). The package side PADs 21 to 24 are pad electrodes formed inside the package, and are electrically connected to the input / output pins 31 provided outside the package through through holes and via holes. The imaging element chip 10 and the package side PADs 21 to 24 are connected by appropriate means such as wire bonding. The package substrate 20 can be made of an appropriate material such as ceramic or glass epoxy plastic in consideration of heat resistance, air tightness, and the like. The imaging element chip 10 may be configured to be covered with a light-transmitting sealing glass and covered with resin sealing or the like other than the light receiving region (not shown).

チップ10に対して、左右のパッケージ側PAD(入力信号用)21,22から、撮像素子の各種制御信号が入力される。撮像素子チップ10は、その中央に画素領域(受光領域)11が設けられており、例えば、7680(H)×4320(V)の有効画素を有するスーパーハイビジョンに対応する撮像素子とすることができる。   Various control signals for the image sensor are input to the chip 10 from the left and right package side PADs (for input signals) 21 and 22. The image sensor chip 10 is provided with a pixel region (light receiving region) 11 in the center thereof, and can be an image sensor corresponding to Super Hi-Vision having, for example, 7680 (H) × 4320 (V) effective pixels. .

画素領域11に隣接して、A/D変換回路を含む信号処理回路12が、図面で上下にそれぞれ設けられており、映像信号(アナログ信号)を例えば12ビットのデジタル信号に変換する。なお、信号処理回路12には、必要に応じて、相関2重サンプリング回路等を含めることができ、ノイズ除去後にA/D変換を行っても良い。   Adjacent to the pixel region 11, signal processing circuits 12 including an A / D conversion circuit are provided on the upper and lower sides in the drawing, respectively, and convert a video signal (analog signal) into, for example, a 12-bit digital signal. Note that the signal processing circuit 12 can include a correlated double sampling circuit, if necessary, and A / D conversion may be performed after noise removal.

その後、デジタル化された映像信号を上下の高速デジタルI/F回路(多並列信号出力回路)13により、例えば、LVDS又はSLVS等の高速デジタル出力信号とし、その出力信号は、パッケージ側PAD(出力信号用)23,24から外部出力される。なお、この撮像素子チップ10の構成は一例であって、本発明のパッケージの構造は、任意の構成の撮像素子チップが適用可能である。   Thereafter, the digitized video signal is converted into a high-speed digital output signal such as LVDS or SLVS by an upper and lower high-speed digital I / F circuit (multi-parallel signal output circuit) 13, and the output signal is a package side PAD (output (For signal) 23 and 24. The configuration of the imaging element chip 10 is an example, and an imaging element chip having an arbitrary configuration can be applied to the structure of the package of the present invention.

この実施例では、図1(a)のように、撮像素子チップ10に左右から各種制御信号を供給し、上下に高速デジタルI/F信号を出力する構成としているが、このパッケージ内側の配置は適宜変更することが可能である。ただし、後述のとおり、アナログ系の信号配線とデジタル系の信号配線を近接させると、アナログ系信号がノイズの影響を受けやすいので、両者の信号配線はできるだけ分離するように配置することが望ましい。   In this embodiment, as shown in FIG. 1A, various control signals are supplied to the image sensor chip 10 from the left and right, and high-speed digital I / F signals are output vertically. It can be changed as appropriate. However, as will be described later, when analog signal wiring and digital signal wiring are placed close to each other, analog signals are easily affected by noise, and therefore it is desirable to arrange the signal wirings as separated as possible.

図1(b)は、実施例1におけるパッケージの裏面の構造である。パッケージ裏面には、例えばBGAを図のようにパッケージ基板20の上下、左右の一部に配置し、中央部と四隅にピンを配置しない領域(スペース)を設けている。パッケージサイズは、このピン配置をとるのに十分な大きさとする。   FIG. 1B shows the structure of the back surface of the package in the first embodiment. On the back surface of the package, for example, BGAs are arranged on the top and bottom and part of the left and right of the package substrate 20 as shown in the figure, and regions (spaces) in which pins are not arranged are provided at the center and four corners. The package size is sufficient to take this pin arrangement.

パッケージの短辺に沿って配置された左右のピン群32,33は、アナログ系の信号、すなわち、画素領域11及びA/D変換回路等の信号処理回路12の入力ピンに使用する。アナログ系の信号には、アナログ系回路用の駆動信号や電源・基準電圧が含まれる。   The left and right pin groups 32 and 33 arranged along the short side of the package are used for analog signals, that is, input pins of the signal processing circuit 12 such as the pixel region 11 and the A / D conversion circuit. Analog signals include drive signals for analog circuits, power supplies, and reference voltages.

他方、パッケージの長辺に沿って配置された上下のピン群34,35は、デジタル系の信号、すなわち、高速デジタルI/Fに関連する入出力ピンとして使用する。なお、高速デジタルI/Fに関連する入出力には、高速デジタルI/F回路(多並列信号出力回路)13のデジタル出力信号の他、高速デジタルI/F回路13で用いられる制御信号や電源・基準電圧も含まれる。   On the other hand, the upper and lower pin groups 34 and 35 arranged along the long side of the package are used as input / output pins related to digital signals, that is, high-speed digital I / F. In addition to the digital output signal of the high-speed digital I / F circuit (multiple parallel signal output circuit) 13, the input / output related to the high-speed digital I / F includes control signals and power supplies used in the high-speed digital I / F circuit 13.・ Includes reference voltage.

この実施例では、左右のピン群32,33をアナログ系とし、上下のピン群34,35をデジタル系としたが、必要なピン数等に応じて、どの辺にどのピン群を配置するかは、適宜設計可能である。また、ピン配列も図は一例であり、縦横のピン数を自由に調整してよい。   In this embodiment, the left and right pin groups 32 and 33 are analog, and the upper and lower pin groups 34 and 35 are digital. However, which pin group is arranged on which side according to the required number of pins. Can be designed as appropriate. The pin arrangement is also an example, and the number of vertical and horizontal pins may be freely adjusted.

上下、左右の各ピン群32〜35はそれぞれアレイ状に配列し、一定のピン間隔で配列されることが望ましい。また、各ピン群の間は、各ピン群内において隣接するピンの平均のピン間隔よりも大きい距離とするように配列する。すなわち、図1(b)において、アナログ系のピン群32の右下の端部にあるピンと、高速デジタルI/F用のピン群35の左上の端部にあるピンとの間隔は、ピン群32内の平均ピン間隔及びピン群35内の平均ピン間隔の何れよりも、大きい距離とすることが望ましい。   It is desirable that the upper, lower, left and right pin groups 32 to 35 are arranged in an array and are arranged at a fixed pin interval. Further, the pin groups are arranged so as to have a distance larger than the average pin interval of adjacent pins in each pin group. That is, in FIG. 1B, the distance between the pin at the lower right end of the analog pin group 32 and the pin at the upper left end of the high speed digital I / F pin group 35 is as follows. It is desirable that the distance be larger than any of the average pin interval in the pin group 35 and the average pin interval in the pin group 35.

パッケージの中央部のスペースには、例えば、熱伝導性の高い金属等からなる放熱板30を配置して、この部分を、放熱用に用いてもよい。従来よりも大きい放熱板30を設けることにより、熱耐久性を高めることができる。   For example, a heat radiating plate 30 made of a metal having high thermal conductivity may be disposed in the space at the center of the package, and this portion may be used for heat dissipation. Thermal durability can be improved by providing the heat sink 30 larger than before.

また更に、各ピン群の隣接する部分には、シールド用の電源ピンなどを配置してもよい。すなわち、デジタル系のピン群のピンの内でアナログ系のピン群に最も近接したピンを、電源ピンとすると良い。これにより、アナログ系へのノイズの影響がより低減される。   Furthermore, a shield power supply pin or the like may be arranged in an adjacent portion of each pin group. In other words, the pin closest to the analog pin group among the pins of the digital pin group is preferably a power supply pin. As a result, the influence of noise on the analog system is further reduced.

このようなピン配置とすることで、デジタル系とアナログ系のパッケージ内配線やピンについて、空間的に距離を取ることができるため、アナログ系へのノイズの混入を低減できる。さらに、プリント回路基板とパッケージの熱膨張係数の違いの影響を最も受ける四隅の部分にピンを配置しないことで、熱耐久性を高めることができる。   By adopting such a pin arrangement, it is possible to spatially separate digital and analog in-package wirings and pins, so that mixing of noise into the analog system can be reduced. Furthermore, thermal durability can be improved by not arranging pins at the four corners that are most affected by the difference in thermal expansion coefficient between the printed circuit board and the package.

(実施例2)
図2に本発明の実施例2の撮像素子用パッケージの構造を示す。図2は、パッケージの裏側(ピン配置側)から見た図である。パッケージの表側(光入射面側)の構造は、図1(a)と同じであるから、説明を省略する。
(Example 2)
FIG. 2 shows the structure of an image sensor package according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view as seen from the back side (pin arrangement side) of the package. The structure on the front side (light incident surface side) of the package is the same as that in FIG.

実施例2のパッケージ構造が、実施例1と異なる点は、パッケージの裏側の四隅のスペースも放熱用に用いたことである。   The difference between the package structure of Example 2 and Example 1 is that the four corner spaces on the back side of the package are also used for heat dissipation.

パッケージ裏面の左右のピン群32,33をアナログ系の信号の入力ピンに使用し、上下のピン群34,35を高速デジタルI/F用に使用し、中央部のスペースに放熱板30を配置するのは、実施例1と同じである。   The left and right pin groups 32 and 33 on the back of the package are used as analog signal input pins, the upper and lower pin groups 34 and 35 are used for high-speed digital I / F, and the heat sink 30 is arranged in the central space. This is the same as in the first embodiment.

実施例2においては、左右のピン群32,33と、上下のピン群34,35との間の四隅のスペースに、熱伝導性の高い金属等からなる放熱板36を配置している。   In the second embodiment, a heat radiating plate 36 made of a metal having high thermal conductivity is disposed in the four corner spaces between the left and right pin groups 32 and 33 and the upper and lower pin groups 34 and 35.

この構造により、パッケージ中央部の放熱板30に加えて、放熱板36により四隅からも放熱することで、熱耐久性を高めることができる。なお、放熱板30,36は図2のように中央部と4隅の全てに配置する必要はなく、中央部及び4隅に設けられたスペースのうちの必要な場所にのみ設置することもできる。   With this structure, in addition to the heat radiating plate 30 at the center of the package, the heat radiating plate 36 also radiates heat from the four corners, so that the thermal durability can be improved. In addition, it is not necessary to arrange | position the heat sinks 30 and 36 in all the center parts and four corners like FIG. 2, and it can also install only in the required place of the space provided in the center part and four corners. .

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段や構成等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions and the like included in each means can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means and configurations can be combined into one or divided.

10 撮像素子チップ
11 画素領域
12 信号処理回路
13 高速デジタルI/F回路
20 パッケージ基板
21 パッケージ側PAD(入力信号用)
22 パッケージ側PAD(入力信号用)
23 パッケージ側PAD(出力信号用)
24 パッケージ側PAD(出力信号用)
30 放熱板
31 ピン
32 アナログ系の信号のピン群
33 アナログ系の信号のピン群
34 デジタル系の信号のピン群
35 デジタル系の信号のピン群
36 放熱板
10 Image sensor chip 11 Pixel region 12 Signal processing circuit 13 High-speed digital I / F circuit 20 Package substrate 21 Package side PAD (for input signal)
22 Package side PAD (for input signal)
23 Package side PAD (for output signal)
24 Package side PAD (for output signal)
30 heat sink 31 pin 32 analog signal pin group 33 analog signal pin group 34 digital signal pin group 35 digital signal pin group 36 heat sink

Claims (5)

撮像素子の画素及びA/D変換回路用の入力ピンを含む第1のピン群と、撮像素子の高速デジタルI/Fの出力ピンを含む第2のピン群とを分離し、前記第1のピン群と前記第2のピン群を空間的に間をあけて配置したことを特徴とする高精細撮像素子用のパッケージ。   A first pin group including pixels of the image sensor and an input pin for the A / D conversion circuit is separated from a second pin group including an output pin of the high-speed digital I / F of the image sensor, and the first pin group is separated. A package for a high-definition image pickup device, wherein the pin group and the second pin group are arranged with a space therebetween. 請求項1に記載の高精細撮像素子用のパッケージにおいて、前記第1のピン群をパッケージ基板の対向する1対の辺に沿って配置し、前記第2のピン群を前記パッケージ基板の対向する他の1対の辺に沿って配置し、前記パッケージ基板の中央部と四隅にピンを配置しない領域を設けたことを特徴とする高精細撮像素子用のパッケージ。   2. The package for a high-definition image pickup device according to claim 1, wherein the first pin group is disposed along a pair of opposing sides of the package substrate, and the second pin group is opposed to the package substrate. A package for a high-definition image pickup device, which is arranged along another pair of sides and provided with regions where pins are not arranged at the center and four corners of the package substrate. 請求項2に記載の高精細撮像素子用のパッケージにおいて、前記パッケージ基板の中央部と四隅のピンを配置しない領域の少なくとも一箇所に放熱板を設けたことを特徴とする高精細撮像素子用のパッケージ。   The package for a high-definition image pickup device according to claim 2, wherein a heat sink is provided in at least one of a region where the central portion of the package substrate and the pins at the four corners are not arranged. package. 請求項1から3のいずれか一項に記載の高精細撮像素子用のパッケージにおいて、前記第1のピン群のピンと前記第2のピン群のピンの最も近接した間隔は、前記第1のピン群内の平均ピン間隔及び前記第2のピン群内の平均ピン間隔の何れよりも、大きいことを特徴とする高精細撮像素子用のパッケージ。   4. The package for a high-definition image pickup device according to claim 1, wherein the closest distance between the pin of the first pin group and the pin of the second pin group is the first pin. 5. A package for a high-definition image pickup device, which is larger than both of the average pin interval in the group and the average pin interval in the second pin group. 請求項1から4のいずれか一項に記載の高精細撮像素子用のパッケージにおいて、前記第2のピン群のピンの内で前記第1のピン群に最も近接したピンを、電源ピンとすることを特徴とする高精細撮像素子用のパッケージ。   5. The package for a high-definition imaging device according to claim 1, wherein a pin closest to the first pin group among the pins of the second pin group is a power supply pin. 6. A package for a high-definition image sensor characterized by
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039278A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state image capture device, method for manufacturing same, and electronic apparatus

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153606A (en) * 1995-09-05 1997-06-10 Canon Inc Photoelectric conversion element and imaging device using the same
JPH11214576A (en) * 1998-01-29 1999-08-06 Nhk Spring Co Ltd Package for mounting semiconductor chip
JP2000125212A (en) * 1998-08-10 2000-04-28 Olympus Optical Co Ltd Image pickup module
US6441453B1 (en) * 2001-05-09 2002-08-27 Conexant Systems, Inc. Clear coating for digital and analog imagers
JP2004328386A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state imaging device
JP2005072581A (en) * 2003-08-20 2005-03-17 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Device and method of reducing signal crosstalks
JP2006295136A (en) * 2005-03-18 2006-10-26 Canon Inc Stacked semiconductor package
JP2008067063A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Canon Inc Solid-state imaging apparatus and imaging system
JP2009238819A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Sony Corp Method of forming mask for lithography, method of forming mask data for lithography, method of manufacturing back-illuminated solid-state imaging device, back-illuminated solid-state imaging device and electronic device
JP2010051538A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Panasonic Corp Imaging apparatus
JP2012049889A (en) * 2010-08-27 2012-03-08 Nikon Corp Imaging apparatus
US20130264465A1 (en) * 2011-11-14 2013-10-10 Omnivision Technologies, Inc. Shared terminal of an image sensor system for transferring image data and control signals
JP2014036041A (en) * 2012-08-07 2014-02-24 National Univ Corp Shizuoka Univ Imaging module

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153606A (en) * 1995-09-05 1997-06-10 Canon Inc Photoelectric conversion element and imaging device using the same
JPH11214576A (en) * 1998-01-29 1999-08-06 Nhk Spring Co Ltd Package for mounting semiconductor chip
JP2000125212A (en) * 1998-08-10 2000-04-28 Olympus Optical Co Ltd Image pickup module
US6441453B1 (en) * 2001-05-09 2002-08-27 Conexant Systems, Inc. Clear coating for digital and analog imagers
JP2004328386A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state imaging device
JP2005072581A (en) * 2003-08-20 2005-03-17 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Device and method of reducing signal crosstalks
JP2006295136A (en) * 2005-03-18 2006-10-26 Canon Inc Stacked semiconductor package
JP2008067063A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Canon Inc Solid-state imaging apparatus and imaging system
JP2009238819A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Sony Corp Method of forming mask for lithography, method of forming mask data for lithography, method of manufacturing back-illuminated solid-state imaging device, back-illuminated solid-state imaging device and electronic device
JP2010051538A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Panasonic Corp Imaging apparatus
JP2012049889A (en) * 2010-08-27 2012-03-08 Nikon Corp Imaging apparatus
US20130264465A1 (en) * 2011-11-14 2013-10-10 Omnivision Technologies, Inc. Shared terminal of an image sensor system for transferring image data and control signals
JP2014036041A (en) * 2012-08-07 2014-02-24 National Univ Corp Shizuoka Univ Imaging module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039278A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state image capture device, method for manufacturing same, and electronic apparatus
US11335715B2 (en) 2017-08-22 2022-05-17 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging unit, method of producing the same, and electronic apparatus
US11784197B2 (en) 2017-08-22 2023-10-10 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging unit, method of producing the same, and electronic apparatus

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