JP3110886B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡等に用いられる
固体撮像装置に係り、特に小型化を図れるようパッケー
ジ技術を改良した固体撮像装置に関する。
固体撮像装置に係り、特に小型化を図れるようパッケー
ジ技術を改良した固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置は、撮像感度を上げるため
にはイメージエリアの面積を大きくする必要があるが、
内視鏡等に組み込むものにあってはかなりの小型化が要
求され、イメージエリアを小さくすると感度が下がるの
で、その対策として固体撮像装置の各画素毎にマイクロ
レンズを設けたものが提案されている。このマイクロレ
ンズは、オンチップマイクロレンズと呼ばれてゼラチン
からなり湿気に弱いので、厳重に封止する必要がある。
さらに、このマイクロレンズは、レンズ効果を出すため
にはマイクロレンズの光入射面側には空気層を設ける必
要がある。このようにオンチップマイクロレンズを設け
た固体撮像装置にあっては、空気層を持たせた状態でオ
ンチップマイクロレンズを封止している。
にはイメージエリアの面積を大きくする必要があるが、
内視鏡等に組み込むものにあってはかなりの小型化が要
求され、イメージエリアを小さくすると感度が下がるの
で、その対策として固体撮像装置の各画素毎にマイクロ
レンズを設けたものが提案されている。このマイクロレ
ンズは、オンチップマイクロレンズと呼ばれてゼラチン
からなり湿気に弱いので、厳重に封止する必要がある。
さらに、このマイクロレンズは、レンズ効果を出すため
にはマイクロレンズの光入射面側には空気層を設ける必
要がある。このようにオンチップマイクロレンズを設け
た固体撮像装置にあっては、空気層を持たせた状態でオ
ンチップマイクロレンズを封止している。
【０００３】前記構成の固体撮像装置としては、特開平
３−１５５６７１号公報に記載のものが知られている。
この先行技術列としての固体撮像装置は、固体撮像素子
チップをガラス基板にフェイスボンディングすると共
に、イメージエリアを囲橈する樹脂製の枠体を設けて、
封止樹脂がイメージエリアに流れ込むことを防止してい
る。
３−１５５６７１号公報に記載のものが知られている。
この先行技術列としての固体撮像装置は、固体撮像素子
チップをガラス基板にフェイスボンディングすると共
に、イメージエリアを囲橈する樹脂製の枠体を設けて、
封止樹脂がイメージエリアに流れ込むことを防止してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記先行技術例では、
バンプ電極とは全く別に専用の枠体を設けているので、
固体撮像装置が大型化してしまっている。また、この先
行技術例では、主として固体撮像素子チップの側面とガ
ラス基板表面との間で樹脂封止しているが、固体撮像素
子チップの側面はダイシング時に粗面となっており、密
封性が悪いという不都合がある。
バンプ電極とは全く別に専用の枠体を設けているので、
固体撮像装置が大型化してしまっている。また、この先
行技術例では、主として固体撮像素子チップの側面とガ
ラス基板表面との間で樹脂封止しているが、固体撮像素
子チップの側面はダイシング時に粗面となっており、密
封性が悪いという不都合がある。
【０００５】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、固体撮像素子チップのイメージエリアに封止樹
脂が流入しないよう及びイメージエリアと基板との間に
空気層を設けるべくイメージエリアを囲橈する専用の枠
体を不要とし、その結果小型化を可能にすると共に、ガ
ラス基板と固体撮像素子チップとの間の密封性を良好と
した固体撮像装置を提供することを目的としている。
もので、固体撮像素子チップのイメージエリアに封止樹
脂が流入しないよう及びイメージエリアと基板との間に
空気層を設けるべくイメージエリアを囲橈する専用の枠
体を不要とし、その結果小型化を可能にすると共に、ガ
ラス基板と固体撮像素子チップとの間の密封性を良好と
した固体撮像装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による固体撮像装置は、ガラス基板と固体撮像素
子チップとをフェイスボンディングしてなる固体撮像装
置において、固体撮像素子チップのイメージエリアの周
囲をバンプを含む柱状体で密に囲橈して前記イメージエ
リアとガラス基板との間にギャップを形成すると共に、
前記柱状体間に毛細管現象を利用して封止剤を充填し、
前記イメージエリアとガラス基板との間に空気層を形成
している。
本発明による固体撮像装置は、ガラス基板と固体撮像素
子チップとをフェイスボンディングしてなる固体撮像装
置において、固体撮像素子チップのイメージエリアの周
囲をバンプを含む柱状体で密に囲橈して前記イメージエ
リアとガラス基板との間にギャップを形成すると共に、
前記柱状体間に毛細管現象を利用して封止剤を充填し、
前記イメージエリアとガラス基板との間に空気層を形成
している。
【０００７】
【作 用】この構成で、専用の枠体等を用いることなく
固体撮像装置の構成体自体により、固体撮像素子チップ
のイメージエリアの光入射面側に、空気層が形成され
る。
固体撮像装置の構成体自体により、固体撮像素子チップ
のイメージエリアの光入射面側に、空気層が形成され
る。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照し本発明の実施例を説明す
る。
る。
【０００９】図１ないし図４は本発明固体撮像装置の第
１実施例に係り、図１はフェイスボンディングする前の
固体撮像素子チップとガラス基板とを示す説明図、図２
はガラス基板の底面を示す説明図、図３は固体撮像装置
を示す説明図、図４は図３のＡ−Ａ線端面断面図であ
る。
１実施例に係り、図１はフェイスボンディングする前の
固体撮像素子チップとガラス基板とを示す説明図、図２
はガラス基板の底面を示す説明図、図３は固体撮像装置
を示す説明図、図４は図３のＡ−Ａ線端面断面図であ
る。
【００１０】固体撮像装置１は、固体撮像素子チップ２
とガラス基板３とをフェイスボンディングして構成され
ている。そして、前記固体撮像素子チップ２のイメージ
エリア上には撮像感度を上げるべくオンチップマイクロ
レンズ及びオンチップカラーフィルタ４が配設されてい
る。また、このオンチップマイクロレンズ及びオンチッ
プカラーフィルタ４の周囲にはパッドが設けてあり、こ
れらのパッドのうち少なくとも一部は電極となっている
一方、一部は電気的に意味のないものでもよい。一方、
図２に示すように、前記ガラス基板３にはアルミ配線等
の配線パターン５が形成されており、この配線パターン
５は固体撮像素子チップ２のオンチップマイクロレンズ
及びオンチップカラーフィルタ４に相当するエリア６を
包囲するよう設けてある。図示例ではこのエリア６の右
側に７ラインの配線パターン５が形成され、さらにその
うちの外側１ライン（ＧＮＤライン）の配線パターンが
前記エリア６の残りの上下左側を包囲している。尚、ガ
ラス基板３と配線パターン５との間、ガラス基板３及び
配線パターン５は気密になっている。
とガラス基板３とをフェイスボンディングして構成され
ている。そして、前記固体撮像素子チップ２のイメージ
エリア上には撮像感度を上げるべくオンチップマイクロ
レンズ及びオンチップカラーフィルタ４が配設されてい
る。また、このオンチップマイクロレンズ及びオンチッ
プカラーフィルタ４の周囲にはパッドが設けてあり、こ
れらのパッドのうち少なくとも一部は電極となっている
一方、一部は電気的に意味のないものでもよい。一方、
図２に示すように、前記ガラス基板３にはアルミ配線等
の配線パターン５が形成されており、この配線パターン
５は固体撮像素子チップ２のオンチップマイクロレンズ
及びオンチップカラーフィルタ４に相当するエリア６を
包囲するよう設けてある。図示例ではこのエリア６の右
側に７ラインの配線パターン５が形成され、さらにその
うちの外側１ライン（ＧＮＤライン）の配線パターンが
前記エリア６の残りの上下左側を包囲している。尚、ガ
ラス基板３と配線パターン５との間、ガラス基板３及び
配線パターン５は気密になっている。
【００１１】前記ガラス基板３の配線パターン５上に
は、柱状のバンプ７がオンチップマイクロレンズ及びオ
ンチップカラーフィルタ４相当エリア６を囲橈するよう
多数設けてあり、このバンプ７により固体撮像素子チッ
プ２とガラス基板３とをフェイスボンディングしたと
き、両者の間にギャップを形成している。尚、この配線
パターン５とバンプ７との間は気密になっている。前記
バンプ７、７同士の間隔は十分に狭く、固体撮像素子チ
ップ２とガラス基板３とをギャングボンディングした後
の両者の前記ギャップよりも狭く形成されている。図示
例では前記柱状バンプ７は、ＧＮＤライン上に２０ヶ、
他のライン上に６ヶ、計２６ヶ設けられている。尚、Ｇ
ＮＤラインはシールド効果をもはたすようになってい
る。
は、柱状のバンプ７がオンチップマイクロレンズ及びオ
ンチップカラーフィルタ４相当エリア６を囲橈するよう
多数設けてあり、このバンプ７により固体撮像素子チッ
プ２とガラス基板３とをフェイスボンディングしたと
き、両者の間にギャップを形成している。尚、この配線
パターン５とバンプ７との間は気密になっている。前記
バンプ７、７同士の間隔は十分に狭く、固体撮像素子チ
ップ２とガラス基板３とをギャングボンディングした後
の両者の前記ギャップよりも狭く形成されている。図示
例では前記柱状バンプ７は、ＧＮＤライン上に２０ヶ、
他のライン上に６ヶ、計２６ヶ設けられている。尚、Ｇ
ＮＤラインはシールド効果をもはたすようになってい
る。
【００１２】前記したように固体撮像素子チップ２とガ
ラス基板３とは多数の柱状バンプ７により両者間にギャ
ップを設けた状態でギャングボンディングされており、
さらに前記多数の柱状バンプ７、７間には液体状の封止
樹脂８が流し込まれ、この封止樹脂８は毛細管現象によ
ってバンプ７間の隙間に入り込み、硬化し封止してい
る。前記液体状の封止樹脂８をバンプ７、７間に流し込
むとき、この樹脂は固体撮像素子チップ２及びガラス基
板３の表面にも密着するが、この固体撮像素子チップ２
とガラス基板３とのギャップは、柱状バンプ７、７間の
隙間より広いので、イメージエリア（オンチップマイク
ロレンズ及びオンチップカラーフィルタ６）側に流れ込
むことはない。尚、バンプ７と固体撮像素子チップ２と
の間は気密になっている。
ラス基板３とは多数の柱状バンプ７により両者間にギャ
ップを設けた状態でギャングボンディングされており、
さらに前記多数の柱状バンプ７、７間には液体状の封止
樹脂８が流し込まれ、この封止樹脂８は毛細管現象によ
ってバンプ７間の隙間に入り込み、硬化し封止してい
る。前記液体状の封止樹脂８をバンプ７、７間に流し込
むとき、この樹脂は固体撮像素子チップ２及びガラス基
板３の表面にも密着するが、この固体撮像素子チップ２
とガラス基板３とのギャップは、柱状バンプ７、７間の
隙間より広いので、イメージエリア（オンチップマイク
ロレンズ及びオンチップカラーフィルタ６）側に流れ込
むことはない。尚、バンプ７と固体撮像素子チップ２と
の間は気密になっている。
【００１３】このように本実施例の固体撮像装置１は、
固体撮像素子チップ２、ガラス基板３、柱状バンプ７、
封止樹脂８で囲橈された空気層を設けている。
固体撮像素子チップ２、ガラス基板３、柱状バンプ７、
封止樹脂８で囲橈された空気層を設けている。
【００１４】図５及び図６は本発明の第２実施例に係
り、図５は固体撮像装置を示す説明図、図６は図５のＢ
−Ｂ線概略断面図である。
り、図５は固体撮像装置を示す説明図、図６は図５のＢ
−Ｂ線概略断面図である。
【００１５】図５に示すようにガラス基板３には配線パ
ターン５が形成されていると共に、固体撮像素子チップ
２のオンチップマイクロレンズ及びオンチップカラーフ
ィルタに相当するエリア６を囲橈するよう絶縁層１１を
介してハンダ層１２が形成されている。このハンダ層１
２は金属性で表面にハンダメッキが施されている。そし
て、前記ガラス基板３、配線パターン５、絶縁層１１、
ハンダ層１２は気密になっている。また、前記配線パタ
ーン５にはバンプ１３とボンディングワイヤ１４のパッ
ド部が接続されている。
ターン５が形成されていると共に、固体撮像素子チップ
２のオンチップマイクロレンズ及びオンチップカラーフ
ィルタに相当するエリア６を囲橈するよう絶縁層１１を
介してハンダ層１２が形成されている。このハンダ層１
２は金属性で表面にハンダメッキが施されている。そし
て、前記ガラス基板３、配線パターン５、絶縁層１１、
ハンダ層１２は気密になっている。また、前記配線パタ
ーン５にはバンプ１３とボンディングワイヤ１４のパッ
ド部が接続されている。
【００１６】一方、固体撮像素子チップ２の表面には、
イメージエリア上のオンチップマイクロレンズ及びオン
チップカラーフィルタ４を囲橈するよう、前記ガラス基
板３のハンダ層１２に対峙した形状のハンダ層１５が設
けられている。尚、固体撮像素子チップ２とハンダ層１
５は気密になっている。また、前記ハンダ層１５上に
は、全外周をハンダメッキした金属性の柱状体１６…が
オンチップマイクロレンズ及びオンチップカラーフィル
タ４を囲橈するよう多数設けてあり、この多数の柱状体
１６…により固体撮像素子チップ２とガラス基板３とを
フェイスボンディングしたとき、両者の間にギャップを
形成している。
イメージエリア上のオンチップマイクロレンズ及びオン
チップカラーフィルタ４を囲橈するよう、前記ガラス基
板３のハンダ層１２に対峙した形状のハンダ層１５が設
けられている。尚、固体撮像素子チップ２とハンダ層１
５は気密になっている。また、前記ハンダ層１５上に
は、全外周をハンダメッキした金属性の柱状体１６…が
オンチップマイクロレンズ及びオンチップカラーフィル
タ４を囲橈するよう多数設けてあり、この多数の柱状体
１６…により固体撮像素子チップ２とガラス基板３とを
フェイスボンディングしたとき、両者の間にギャップを
形成している。
【００１７】この固体撮像装置１は、ガラス基板３の配
線パターン５にバンプ１３を接続し、ハンダ層１２に柱
状体１６…を接続した後、バンプ１３に固体撮像素子チ
ップ２を接続して、固体撮像素子チップ２とガラス基板
３とがフェイスボンディングされる。尚、前記ハンダ層
１２と柱状体１６、柱状体１６とハンダ層１５の電気的
な接続は必然的になされるものの、必須ではない。
線パターン５にバンプ１３を接続し、ハンダ層１２に柱
状体１６…を接続した後、バンプ１３に固体撮像素子チ
ップ２を接続して、固体撮像素子チップ２とガラス基板
３とがフェイスボンディングされる。尚、前記ハンダ層
１２と柱状体１６、柱状体１６とハンダ層１５の電気的
な接続は必然的になされるものの、必須ではない。
【００１８】そして、ボンディングワイヤ１４のパッド
部を樹脂テープ等でカバーして、前記ハンダ層１２と１
５との間、柱状体１６、１６間にクリームハンダを塗布
するか、或はハンダ層１２と１５との間、柱状体１６、
１６…の周囲にテープ状のハンダ、糸状のハンダを巻
き、リフローすることにより、固体撮像素子チップ２と
ガラス基板３との間に空気層を形成するようハンダ１７
はハンダ層１２、柱状体１６…、ハンダ層１５間を密閉
して固化する。
部を樹脂テープ等でカバーして、前記ハンダ層１２と１
５との間、柱状体１６、１６間にクリームハンダを塗布
するか、或はハンダ層１２と１５との間、柱状体１６、
１６…の周囲にテープ状のハンダ、糸状のハンダを巻
き、リフローすることにより、固体撮像素子チップ２と
ガラス基板３との間に空気層を形成するようハンダ１７
はハンダ層１２、柱状体１６…、ハンダ層１５間を密閉
して固化する。
【００１９】前記固体撮像素子チップ２にはセラミック
ス基板１８が接着固定されている一方、このセラミック
ス基板１８は配線パターン１９を有し、この配線パター
ン１９には外部リード２０がロー付けされている。ま
た、この配線パターン１９には前記ガラス基板３の配線
パターン５に接続したボンディングワイヤ１６が接続さ
れ、さらに図５に示す如く、ボンディングワイヤ１６な
いしガラス基板３の配線パターン５、セラミックス基板
１８の配線パターン１９は封止樹脂２１で封止されてい
る。
ス基板１８が接着固定されている一方、このセラミック
ス基板１８は配線パターン１９を有し、この配線パター
ン１９には外部リード２０がロー付けされている。ま
た、この配線パターン１９には前記ガラス基板３の配線
パターン５に接続したボンディングワイヤ１６が接続さ
れ、さらに図５に示す如く、ボンディングワイヤ１６な
いしガラス基板３の配線パターン５、セラミックス基板
１８の配線パターン１９は封止樹脂２１で封止されてい
る。
【００２０】尚、この第２実施例において、前記柱状体
１６、１６間を封止する封止剤としては、低融点ガラス
等であってもよい。
１６、１６間を封止する封止剤としては、低融点ガラス
等であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明しましたように、本発明によれ
ば、固体撮像素子チップのイメージエリアに封止樹脂が
流入しないよう及びイメージエリアと基板との間に空気
層を設けるべくイメージエリアを囲橈する専用の枠体を
不要とし、その結果小型化を可能にすると共に、ガラス
基板と固体撮像素子チップとの間の密封性を良好にでき
る効果がある。
ば、固体撮像素子チップのイメージエリアに封止樹脂が
流入しないよう及びイメージエリアと基板との間に空気
層を設けるべくイメージエリアを囲橈する専用の枠体を
不要とし、その結果小型化を可能にすると共に、ガラス
基板と固体撮像素子チップとの間の密封性を良好にでき
る効果がある。
【図１】図１ないし図４は本発明固体撮像装置の第１実
施例に係り、図１はフェイスボンディングする前の固体
撮像素子チップとガラス基板とを示す説明図
施例に係り、図１はフェイスボンディングする前の固体
撮像素子チップとガラス基板とを示す説明図
【図２】ガラス基板の底面を示す説明図
【図３】固体撮像装置を示す説明図
【図４】図３のＡ−Ａ線端面断面図
【図５】図５及び図６は本発明の第２実施例に係り、図
５は固体撮像装置を示す説明図
５は固体撮像装置を示す説明図
【図６】図５のＢ−Ｂ線概略断面図
１…固体撮像装置 ２…固体撮像素子チップ ３…ガラス基板 ４…オンチップマイクロレンズ及びオンチップカラーフ
ィルタ ５…配線パターン ６…エリア ７…柱状バンプ ８…封止樹脂 １６…柱状体 １７…ハンダ
ィルタ ５…配線パターン ６…エリア ７…柱状バンプ ８…封止樹脂 １６…柱状体 １７…ハンダ
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス基板と固体撮像素子チップとをフ
ェイスボンディングしてなる固体撮像装置において、固
体撮像素子チップのイメージエリアの周囲をバンプ等の
柱状体で密に囲橈して前記イメージエリアとガラス基板
との間にギャップを形成すると共に、前記柱状体間に毛
細管現象を利用して封止剤を充填し、前記イメージエリ
アとガラス基板との間に空気層を形成したことを特徴と
する固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04220478A JP3110886B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04220478A JP3110886B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0670242A JPH0670242A (ja) | 1994-03-11 |
| JP3110886B2 true JP3110886B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=16751728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04220478A Expired - Fee Related JP3110886B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3110886B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4729825B2 (ja) * | 2001-08-17 | 2011-07-20 | ソニー株式会社 | 撮像素子 |
| JP4934935B2 (ja) * | 2001-09-19 | 2012-05-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| US7279782B2 (en) * | 2005-01-05 | 2007-10-09 | Advanced Chip Engineering Technology Inc. | FBGA and COB package structure for image sensor |
| TWI546910B (zh) * | 2010-02-26 | 2016-08-21 | 精材科技股份有限公司 | 晶片封裝體及其製造方法 |
| JP5732238B2 (ja) * | 2010-11-29 | 2015-06-10 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置および電子情報機器 |
| JP2013225705A (ja) * | 2013-07-22 | 2013-10-31 | Canon Inc | 固体撮像装置の製造方法及び固体撮像装置 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP04220478A patent/JP3110886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0670242A (ja) | 1994-03-11 |
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