JP3511463B2 - 固体撮像装置および大面積固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置および大面積固体撮像装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷却して使用す
る裏面入射型固体撮像装置のパッケージ構造に関するも
のであり、とくに複数個の固体撮像装置を２次元に配置
するモザイク型固体撮像装置のパッケージ構造に関す
る。
る裏面入射型固体撮像装置のパッケージ構造に関するも
のであり、とくに複数個の固体撮像装置を２次元に配置
するモザイク型固体撮像装置のパッケージ構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来の技術について、冷却型赤外
線固体撮像装置を例にとって説明する。
線固体撮像装置を例にとって説明する。
【０００３】図５は、従来の固体撮像装置の一例を示す
説明図であり、同図５の（ａ）は固体撮像装置のおもて
面であり、図５の（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す
説明図である。図５において、１はリードであり、２は
パッケージであり、３は固体撮像素子（以下、撮像素子
という）であり、４は光入射穴であり、５はボンディン
グワイヤであり、７はボンディングフィンガであり、９
は画素領域であり、１０はボンディングパッドであり、
５２は接着面であり、６１はおもて面であり、６２は裏
面であり、８１は光の入射方向である。
説明図であり、同図５の（ａ）は固体撮像装置のおもて
面であり、図５の（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す
説明図である。図５において、１はリードであり、２は
パッケージであり、３は固体撮像素子（以下、撮像素子
という）であり、４は光入射穴であり、５はボンディン
グワイヤであり、７はボンディングフィンガであり、９
は画素領域であり、１０はボンディングパッドであり、
５２は接着面であり、６１はおもて面であり、６２は裏
面であり、８１は光の入射方向である。
【０００４】撮像素子３は、シリコン基板上に複数の画
素を２次元状に配置した画素領域９と、光電変換された
信号を読み出す読み出し回路（図示せず）と外部に電気
信号を伝達するボンディングパッド１０とが形成されて
いる。これらの回路が設けられている面をおもて面６
１、反対側の面を裏面６２とする。また、この撮像素子
は裏面６２に像を結像させることにより、裏面６２から
入射した光がシリコン基板を透過し表面に形成された画
素で光電変換され読み出し回路により外部に出力され
る。
素を２次元状に配置した画素領域９と、光電変換された
信号を読み出す読み出し回路（図示せず）と外部に電気
信号を伝達するボンディングパッド１０とが形成されて
いる。これらの回路が設けられている面をおもて面６
１、反対側の面を裏面６２とする。また、この撮像素子
は裏面６２に像を結像させることにより、裏面６２から
入射した光がシリコン基板を透過し表面に形成された画
素で光電変換され読み出し回路により外部に出力され
る。
【０００５】撮像素子３は領域５２に塗布された接着剤
でパッケージ２に接着される。リード１はパッケージ内
の配線を介してボンディングフィンガ７に電気的に接続
されており、さらにボンディングワイヤ５で撮像素子の
ボンディングパッド１０と接続されている。パッケージ
２は撮像素子裏面に光を入射するための光入射穴４を有
する。このように、撮像素子は、半導体基板のおもて面
上に２次元状に配置された複数の画素およびこの複数の
画素から信号電荷を読み出す回路が設けられていて半導
体基板の裏面から入射した光像を電気信号に変換する機
能を有するものである。また、この撮像素子と、前記電
気信号を外部にとり出すためのパッケージとで固体撮像
装置を構成する。
でパッケージ２に接着される。リード１はパッケージ内
の配線を介してボンディングフィンガ７に電気的に接続
されており、さらにボンディングワイヤ５で撮像素子の
ボンディングパッド１０と接続されている。パッケージ
２は撮像素子裏面に光を入射するための光入射穴４を有
する。このように、撮像素子は、半導体基板のおもて面
上に２次元状に配置された複数の画素およびこの複数の
画素から信号電荷を読み出す回路が設けられていて半導
体基板の裏面から入射した光像を電気信号に変換する機
能を有するものである。また、この撮像素子と、前記電
気信号を外部にとり出すためのパッケージとで固体撮像
装置を構成する。
【０００６】図６の（ａ）は、従来の固体撮像装置の撮
像時の状態を模式的に示す説明図で同図の（ｂ）は図６
の（ａ）に示したＡ部の拡大説明図である。図におい
て、１１は従来の固体撮像装置、１５は固体撮像装置１
１に接着され冷凍機に熱を伝えるコールドフィンガ、１
９は真空容器、１８はレンズ、１７は真空容器内に光を
入射させるための光入射窓、１６は不要な赤外線を遮断
するためのコールドシールド、１４は電気信号を真空容
器外部と固体撮像装置との間で伝達するための電気配
線、５１は接着面であり、その他の符号は図５と共通で
ある（以下の図においても同様である）。
像時の状態を模式的に示す説明図で同図の（ｂ）は図６
の（ａ）に示したＡ部の拡大説明図である。図におい
て、１１は従来の固体撮像装置、１５は固体撮像装置１
１に接着され冷凍機に熱を伝えるコールドフィンガ、１
９は真空容器、１８はレンズ、１７は真空容器内に光を
入射させるための光入射窓、１６は不要な赤外線を遮断
するためのコールドシールド、１４は電気信号を真空容
器外部と固体撮像装置との間で伝達するための電気配
線、５１は接着面であり、その他の符号は図５と共通で
ある（以下の図においても同様である）。
【０００７】固体撮像装置は約−２００℃に冷却された
状態でレンズ１８で集光された光を受け、おもて面に形
成された検出回路（図示せず）より光電変換し電気信号
として外部に出力する。
状態でレンズ１８で集光された光を受け、おもて面に形
成された検出回路（図示せず）より光電変換し電気信号
として外部に出力する。
【０００８】固体撮像装置を冷却するばあい、撮像素子
３の熱は以下の順でコールドフィンガ１５に伝達され
る。：撮像素子３→接着面５２→パッケージ２→接着面
５１→コールドフィンガ１５従来の固体撮像装置では接
着面５１および５２の面積が小さいため、この部分の熱
抵抗が大きくなり、冷凍機の負荷が大きくなったり、ば
あいによっては所定の温度に冷却できなくなる。
３の熱は以下の順でコールドフィンガ１５に伝達され
る。：撮像素子３→接着面５２→パッケージ２→接着面
５１→コールドフィンガ１５従来の固体撮像装置では接
着面５１および５２の面積が小さいため、この部分の熱
抵抗が大きくなり、冷凍機の負荷が大きくなったり、ば
あいによっては所定の温度に冷却できなくなる。
【０００９】図７は、従来の固体撮像装置を９個２次元
状に配置したモザイク型固体撮像装置の一例を示す平面
説明図である。ただし９個の固体撮像装置のうち、５個
は一部のみを示した。図７において、１２はベース板で
あり、９２は固体撮像装置であり、８１は光の入射方向
であり、９１はモザイク型固体撮像装置である。リード
１を通すための貫通穴のあるベース板１２に固体撮像装
置１１を配置することにより、さらに大きな面積の固体
撮像装置をうることができる。各画素領域の間隔Ｌconv
は、 Ｌconv＝Ｌ1＋２×Ｌ2＋２×Ｌ3 で表される。
状に配置したモザイク型固体撮像装置の一例を示す平面
説明図である。ただし９個の固体撮像装置のうち、５個
は一部のみを示した。図７において、１２はベース板で
あり、９２は固体撮像装置であり、８１は光の入射方向
であり、９１はモザイク型固体撮像装置である。リード
１を通すための貫通穴のあるベース板１２に固体撮像装
置１１を配置することにより、さらに大きな面積の固体
撮像装置をうることができる。各画素領域の間隔Ｌconv
は、 Ｌconv＝Ｌ1＋２×Ｌ2＋２×Ｌ3 で表される。
【００１０】ここに
Ｌ1：各固体撮像装置間に設けられた電気信号配線に要
する間隔 Ｌ2：パッケージの周辺部の長さ Ｌ3：撮像素子の周辺部から画素領域までの距離 である。
する間隔 Ｌ2：パッケージの周辺部の長さ Ｌ3：撮像素子の周辺部から画素領域までの距離 である。
【００１１】したがって、各固体撮像装置の間隔はおも
に固体撮像装置間に設けられた電気信号配線に要する間
隔Ｌ1とパッケージの周辺部の長さＬ2との寸法の組合せ
で決まり、モザイク型固体撮像装置の非撮像領域を小さ
くすることが困難である。
に固体撮像装置間に設けられた電気信号配線に要する間
隔Ｌ1とパッケージの周辺部の長さＬ2との寸法の組合せ
で決まり、モザイク型固体撮像装置の非撮像領域を小さ
くすることが困難である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像装置は
以上のように構成されていたので、複数の固体撮像装置
を２次元状に配置して大型の撮像装置を構成するばあい
において、それぞれの固体撮像装置間の間隔が大きくな
り非受光部分が大きくなるという問題点があった。本発
明は前述した問題点を解消するためになされたものであ
り、２次元状に配置したばあいにそれぞれの固体撮像装
置間の間隔が狭く非受光部分が小さい固体撮像装置をう
ることを第１の目的とする。
以上のように構成されていたので、複数の固体撮像装置
を２次元状に配置して大型の撮像装置を構成するばあい
において、それぞれの固体撮像装置間の間隔が大きくな
り非受光部分が大きくなるという問題点があった。本発
明は前述した問題点を解消するためになされたものであ
り、２次元状に配置したばあいにそれぞれの固体撮像装
置間の間隔が狭く非受光部分が小さい固体撮像装置をう
ることを第１の目的とする。
【００１３】また、従来の固体撮像装置は以上のように
構成され、撮像素子とパッケージは撮像素子の周辺部の
みで接着されているため、熱抵抗が大きくなるという問
題点があった。本発明は前述した問題点を解消するため
になされたものであり、撮像素子の熱抵抗の小さな固体
撮像装置をうることを第２の目的とする。
構成され、撮像素子とパッケージは撮像素子の周辺部の
みで接着されているため、熱抵抗が大きくなるという問
題点があった。本発明は前述した問題点を解消するため
になされたものであり、撮像素子の熱抵抗の小さな固体
撮像装置をうることを第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる固体撮像
装置は、パッケージのダイパッド面は撮像素子の光入射
面よりも小さく、撮像素子の光入射面と反対側の面がパ
ッケージと接着されたものである。
装置は、パッケージのダイパッド面は撮像素子の光入射
面よりも小さく、撮像素子の光入射面と反対側の面がパ
ッケージと接着されたものである。
【００１５】本発明の請求項１にかかわる固体撮像装置
は、半導体基板のおもて面上に２次元状に配置された複
数の画素および該複数の画素から信号電荷を読み出す読
み出し回路が設けられてなり、前記半導体基板の裏面か
ら入射した光像を電気信号に変換する機能を有する撮像
素子と、前記電気信号を外部に取り出すためのパッケー
ジとで構成される固体撮像装置であって、前記パッケー
ジのダイパッド面は前記撮像素子のチップサイズよりも
小さく、前記撮像素子のおもて面が前記パッケージのダ
イパッド面と接着されているものである。
は、半導体基板のおもて面上に２次元状に配置された複
数の画素および該複数の画素から信号電荷を読み出す読
み出し回路が設けられてなり、前記半導体基板の裏面か
ら入射した光像を電気信号に変換する機能を有する撮像
素子と、前記電気信号を外部に取り出すためのパッケー
ジとで構成される固体撮像装置であって、前記パッケー
ジのダイパッド面は前記撮像素子のチップサイズよりも
小さく、前記撮像素子のおもて面が前記パッケージのダ
イパッド面と接着されているものである。
【００１６】本発明の請求項２にかかわる固体撮像装置
は、前記パッケージが、ダイパッド面を構成する第１の
窒化アルミ層と、前記第１の窒化アルミ層上に設けられ
た外部リードが取りつけられている第２の窒化アルミ層
と、前記第２の窒化アルミ層上に設けられた第３の窒化
アルミ層とを有し、前記ダイパッド面と前記第３の窒化
アルミ層の外側面の平行度が２０μｍ以下であるもので
ある。
は、前記パッケージが、ダイパッド面を構成する第１の
窒化アルミ層と、前記第１の窒化アルミ層上に設けられ
た外部リードが取りつけられている第２の窒化アルミ層
と、前記第２の窒化アルミ層上に設けられた第３の窒化
アルミ層とを有し、前記ダイパッド面と前記第３の窒化
アルミ層の外側面の平行度が２０μｍ以下であるもので
ある。
【００１７】本発明の請求項３にかかわる固体撮像装置
は、前記平行度が１０μｍ以下であるものである。
は、前記平行度が１０μｍ以下であるものである。
【００１８】本発明の請求項４にかかわる大面積固体撮
像装置は、単一の窒化アルミ基板上に複数個の請求項１
記載の固体撮像装置を配置した大面積固体撮像装置であ
って、複数個配置された固体撮像装置の隙間を１ｍｍ以
下でかつ固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想平面か
らの偏差が２０μｍ以下であるものである。
像装置は、単一の窒化アルミ基板上に複数個の請求項１
記載の固体撮像装置を配置した大面積固体撮像装置であ
って、複数個配置された固体撮像装置の隙間を１ｍｍ以
下でかつ固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想平面か
らの偏差が２０μｍ以下であるものである。
【００１９】本発明においては、パッケージのダイパッ
ド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、撮像素子の光
入射面と反対側の面がパッケージと接着されたものであ
るため、この固体撮像装置を複数個２次元状に配置した
ばあい、それぞれの間隔が小さくなる。
ド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、撮像素子の光
入射面と反対側の面がパッケージと接着されたものであ
るため、この固体撮像装置を複数個２次元状に配置した
ばあい、それぞれの間隔が小さくなる。
【００２０】また、撮像素子とパッケージの接着面積を
増大させることにより撮像素子の熱抵抗が下がる。
増大させることにより撮像素子の熱抵抗が下がる。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施の形態１
以下、本発明の実施の形態による固体撮像装置を添付図
面を参照しつつより詳細に説明する。図１は本発明の実
施の形態１による固体撮像装置を模式的に示した説明図
であり、同図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示し
たＡ−Ａ線断面における断面説明図である。図において
１はパッケージ内配線を介してボンディングフィンガー
４と電気的に接続されているリード、３は撮像素子、７
２は撮像素子３のおもて面に接着されたパッケージ、５
はボンディングフィンガー４とボンディングパッド１０
を電気的に接続するボンディングワイヤ、８は固定のた
めの取りつけネジ、２１は第１のパッケージ層、２２は
第２のパッケージ層、２３は第３のパッケージ層、７２
は、２１、２２、２３のパッケージ層をまとめていうパ
ッケージである。
面を参照しつつより詳細に説明する。図１は本発明の実
施の形態１による固体撮像装置を模式的に示した説明図
であり、同図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示し
たＡ−Ａ線断面における断面説明図である。図において
１はパッケージ内配線を介してボンディングフィンガー
４と電気的に接続されているリード、３は撮像素子、７
２は撮像素子３のおもて面に接着されたパッケージ、５
はボンディングフィンガー４とボンディングパッド１０
を電気的に接続するボンディングワイヤ、８は固定のた
めの取りつけネジ、２１は第１のパッケージ層、２２は
第２のパッケージ層、２３は第３のパッケージ層、７２
は、２１、２２、２３のパッケージ層をまとめていうパ
ッケージである。
【００２２】本発明にかかる固体撮像装置は、パッケー
ジのダイパッド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、
撮像素子の光入射面と反対側の面がパッケージと接着さ
れたものである。
ジのダイパッド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、
撮像素子の光入射面と反対側の面がパッケージと接着さ
れたものである。
【００２３】本発明においては、パッケージのダイパッ
ド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、撮像素子の光
入射面と反対側の面がパッケージと接着されたものであ
るため、この固体撮像装置を複数個２次元状に配置した
ばあい、それぞれの間隔が小さくなる。
ド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、撮像素子の光
入射面と反対側の面がパッケージと接着されたものであ
るため、この固体撮像装置を複数個２次元状に配置した
ばあい、それぞれの間隔が小さくなる。
【００２４】図１の（ｂ）において、パッケージ７２は
２１、２２、２３の３層から構成されている。パッケー
ジ層２３を設けることにより、第１のパッケージ層２１
の下面と第３のパッケージ層２３の各面をリード１およ
び取りつけネジ８が第２のパッケージ層２２に接続され
る前に研磨等の機械加工が可能になり、それぞれの面の
平行度を２０μｍ以下に仕上げることができる。また、
このパッケージは窒化アルミを材料としているため、絶
縁物でありながら高い熱伝導を有する。すなわち、パッ
ケージ７２は、ダイパッド面を構成する第１の窒化アル
ミ層（第１のパッケージ層２１）と、第１の窒化アルミ
層上に設けられた外部リード（リード１）が取りつけら
れている第２の窒化アルミ層（第２のパッケージ層２
２）と、第２の窒化アルミ層上に設けられた第３の窒化
アルミ層（第３のパッケージ層２３）とから構成されて
おり、ダイパッド面と、第３の窒化アルミ層の外側面の
平行度が２０μｍ以下とされている。ここで、該平行度
を２０μｍ以下とする理由はモザイク配列したときの光
入射面の平行度を２０μｍ以下にするためである。ま
た、とくに好ましくは、前記平行度を１０μｍ以下とす
る。１０μｍ以下とする理由はさらに高解像度の光学系
使用のばあい、さらに焦点深度が小さくなるためであ
る。
２１、２２、２３の３層から構成されている。パッケー
ジ層２３を設けることにより、第１のパッケージ層２１
の下面と第３のパッケージ層２３の各面をリード１およ
び取りつけネジ８が第２のパッケージ層２２に接続され
る前に研磨等の機械加工が可能になり、それぞれの面の
平行度を２０μｍ以下に仕上げることができる。また、
このパッケージは窒化アルミを材料としているため、絶
縁物でありながら高い熱伝導を有する。すなわち、パッ
ケージ７２は、ダイパッド面を構成する第１の窒化アル
ミ層（第１のパッケージ層２１）と、第１の窒化アルミ
層上に設けられた外部リード（リード１）が取りつけら
れている第２の窒化アルミ層（第２のパッケージ層２
２）と、第２の窒化アルミ層上に設けられた第３の窒化
アルミ層（第３のパッケージ層２３）とから構成されて
おり、ダイパッド面と、第３の窒化アルミ層の外側面の
平行度が２０μｍ以下とされている。ここで、該平行度
を２０μｍ以下とする理由はモザイク配列したときの光
入射面の平行度を２０μｍ以下にするためである。ま
た、とくに好ましくは、前記平行度を１０μｍ以下とす
る。１０μｍ以下とする理由はさらに高解像度の光学系
使用のばあい、さらに焦点深度が小さくなるためであ
る。
【００２５】図２は、本発明の固体撮像装置の撮像時の
状態を模式的に示す説明図である。図において、３１は
本発明の固体撮像装置、４２は固体撮像装置３１に接着
された絶縁基板、１５は取りつけネジ８および絶縁基板
４２に接着され冷凍機（図示せず）に熱を伝えるコール
ドフィンガ、１９は真空容器、１７は真空容器内に光を
入射させるための光入射窓、１６は不要な赤外線を遮断
するためのコールドシールド、１４は電気信号を真空容
器外部と固体撮像装置とのあいだで伝えるための電気配
線、８ａは取りつけネジ８をしめつけるナット、その他
の符号は図１と共通である。
状態を模式的に示す説明図である。図において、３１は
本発明の固体撮像装置、４２は固体撮像装置３１に接着
された絶縁基板、１５は取りつけネジ８および絶縁基板
４２に接着され冷凍機（図示せず）に熱を伝えるコール
ドフィンガ、１９は真空容器、１７は真空容器内に光を
入射させるための光入射窓、１６は不要な赤外線を遮断
するためのコールドシールド、１４は電気信号を真空容
器外部と固体撮像装置とのあいだで伝えるための電気配
線、８ａは取りつけネジ８をしめつけるナット、その他
の符号は図１と共通である。
【００２６】固体撮像装置は約−２００℃に冷却された
状態でレンズ１８で集光された光を受け、光電変換し電
気信号として外部に出力する。
状態でレンズ１８で集光された光を受け、光電変換し電
気信号として外部に出力する。
【００２７】固体撮像装置を冷却するばあい、撮像素子
３の熱は以下の順にコールドフィンガ１５に伝達され
る。：撮像素子３→接着面６２→パッケージ７２→絶縁
基板および取りつけネジ８→コールドフィンガ１５。
３の熱は以下の順にコールドフィンガ１５に伝達され
る。：撮像素子３→接着面６２→パッケージ７２→絶縁
基板および取りつけネジ８→コールドフィンガ１５。
【００２８】本発明の固体撮像装置では接着面６２の面
積が大きいため、この部分の熱抵抗が小さくなる。とく
に取りつけネジは金属で作られているため、熱を効率よ
くコールドフィンガへ逃がすことができる。
積が大きいため、この部分の熱抵抗が小さくなる。とく
に取りつけネジは金属で作られているため、熱を効率よ
くコールドフィンガへ逃がすことができる。
【００２９】図３は図１記載の固体撮像装置３１を９個
２次元状に配置したモザイク型固体撮像装置を構成した
一例を示す平面説明図であり同図の（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）の要部の断面説明図である。図において
４１はベース板、３１は本発明の固体撮像装置、９は画
素領域、８ａは取りつけネジをしめつけるナットであ
る。各画素領域の間隔Ｌnewは、 Ｌnew＝Ｌ0＋２×Ｌ3 で表される。
２次元状に配置したモザイク型固体撮像装置を構成した
一例を示す平面説明図であり同図の（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）の要部の断面説明図である。図において
４１はベース板、３１は本発明の固体撮像装置、９は画
素領域、８ａは取りつけネジをしめつけるナットであ
る。各画素領域の間隔Ｌnewは、 Ｌnew＝Ｌ0＋２×Ｌ3 で表される。
【００３０】ここに
Ｌ0：各撮像装置間に要する間隔
Ｌ3：撮像素子の周辺部から画素領域までの距離
である。
【００３１】本実施の形態においては、複数個配置され
た固体撮像装置３１どうしの隙間Ｌ0を１ｍｍ以下と
し、かつ、固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想平面
からの偏差を２０μｍ以下とした。
た固体撮像装置３１どうしの隙間Ｌ0を１ｍｍ以下と
し、かつ、固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想平面
からの偏差を２０μｍ以下とした。
【００３２】前記隙間Ｌ0を１ｍｍ以下とする理由は製
造公差が１ｍｍ程度必要であるためである。また、前記
偏差を２０μｍ以下とする理由は光学系の焦点深度が２
０μｍであるためである。
造公差が１ｍｍ程度必要であるためである。また、前記
偏差を２０μｍ以下とする理由は光学系の焦点深度が２
０μｍであるためである。
【００３３】ただし、前記理想平面とは凹凸のない数学
で規定される平面で、各固体撮像装置の入射面からの距
離を最も小さくなるように選んだ平面をいう。
で規定される平面で、各固体撮像装置の入射面からの距
離を最も小さくなるように選んだ平面をいう。
【００３４】したがって、パッケージの周辺部の長さや
電気信号配線に要する間隔が不要となるので、モザイク
型撮像装置の非撮像領域を小さくすることが可能であ
る。
電気信号配線に要する間隔が不要となるので、モザイク
型撮像装置の非撮像領域を小さくすることが可能であ
る。
【００３５】このベース板面は鏡面研磨され所定の平面
度に仕上げられており、固体撮像装置３１をパッケージ
面で位置決めすることで各固体撮像装置の平面度を高め
ることができる。
度に仕上げられており、固体撮像装置３１をパッケージ
面で位置決めすることで各固体撮像装置の平面度を高め
ることができる。
【００３６】また、このベース面は窒化アルミを材料と
しているため、絶縁物でありながら高い熱伝導を有す
る。
しているため、絶縁物でありながら高い熱伝導を有す
る。
【００３７】図４は本発明のモザイク型固体撮像装置の
撮像時の状態を模式的に示す説明図である。図において
１９は真空容器、１７は真空容器内に光を入射させるた
めの光入射窓、１６は不要な赤外線を遮断するためのコ
ールドシールド、１４は電気信号を真空容器外部と固体
撮像装置とのあいだで伝えるための電気配線、その他の
符号は図１〜図３と共通である。
撮像時の状態を模式的に示す説明図である。図において
１９は真空容器、１７は真空容器内に光を入射させるた
めの光入射窓、１６は不要な赤外線を遮断するためのコ
ールドシールド、１４は電気信号を真空容器外部と固体
撮像装置とのあいだで伝えるための電気配線、その他の
符号は図１〜図３と共通である。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる固体撮像
装置によれば、パッケージのダイパッド面は撮像素子の
光入射面よりも小さく、撮像素子の光入射面と反対側の
面がパッケージと接着したので、固体撮像装置を複数個
２次元に配置したばあい、それぞれの間隔が小さくなる
という効果がある。
装置によれば、パッケージのダイパッド面は撮像素子の
光入射面よりも小さく、撮像素子の光入射面と反対側の
面がパッケージと接着したので、固体撮像装置を複数個
２次元に配置したばあい、それぞれの間隔が小さくなる
という効果がある。
【００３９】また、撮像素子とパッケージの接着面積を
増大させたので撮像素子の熱抵抗が下がるという効果が
ある。
増大させたので撮像素子の熱抵抗が下がるという効果が
ある。
【００４０】本発明の請求項１にかかわる固体撮像装置
は、半導体基板のおもて面上に２次元状に配置された複
数の画素および該複数の画素から信号電荷を読み出す読
み出し回路が設けられてなり、前記半導体基板の裏面か
ら入射した光像を電気信号に変換する機能を有する撮像
素子と、前記電気信号を外部に取り出すためのパッケー
ジとで構成される固体撮像装置であって、前記パッケー
ジのダイパッド面は前記撮像素子のチップサイズよりも
小さく、前記撮像素子のおもて面が前記パッケージのダ
イパッド面と接着されているので、固体撮像装置を複数
個配置したばあい、それぞれの間隔が小さくなり、また
熱抵抗が下がるという効果を奏する。
は、半導体基板のおもて面上に２次元状に配置された複
数の画素および該複数の画素から信号電荷を読み出す読
み出し回路が設けられてなり、前記半導体基板の裏面か
ら入射した光像を電気信号に変換する機能を有する撮像
素子と、前記電気信号を外部に取り出すためのパッケー
ジとで構成される固体撮像装置であって、前記パッケー
ジのダイパッド面は前記撮像素子のチップサイズよりも
小さく、前記撮像素子のおもて面が前記パッケージのダ
イパッド面と接着されているので、固体撮像装置を複数
個配置したばあい、それぞれの間隔が小さくなり、また
熱抵抗が下がるという効果を奏する。
【００４１】本発明の請求項２にかかわる固体撮像装置
は、前記パッケージが、ダイパッド面を構成する第１の
窒化アルミ層と、前記第１の窒化アルミ層上に設けられ
た外部リードが取りつけられている第２の窒化アルミ層
と、前記第２の窒化アルミ層上に設けられた第３の窒化
アルミ層とを有し、前記ダイパッド面と前記第３の窒化
アルミ層の外側面の平行度が２０μｍ以下であるので、
熱抵抗が小さくなり固体撮像装置をモザイク配列したと
き各入射面の平行度を２０μｍ以下にできるという効果
を奏する。
は、前記パッケージが、ダイパッド面を構成する第１の
窒化アルミ層と、前記第１の窒化アルミ層上に設けられ
た外部リードが取りつけられている第２の窒化アルミ層
と、前記第２の窒化アルミ層上に設けられた第３の窒化
アルミ層とを有し、前記ダイパッド面と前記第３の窒化
アルミ層の外側面の平行度が２０μｍ以下であるので、
熱抵抗が小さくなり固体撮像装置をモザイク配列したと
き各入射面の平行度を２０μｍ以下にできるという効果
を奏する。
【００４２】本発明の請求項３にかかわる固体撮像装置
は、前記平行度が１０μｍ以下であるので、モザイク配
列したとき各入射面の平行度を１０μｍ以下にできると
いう効果を奏する。
は、前記平行度が１０μｍ以下であるので、モザイク配
列したとき各入射面の平行度を１０μｍ以下にできると
いう効果を奏する。
【００４３】本発明の請求項４にかかわる大面積固体撮
像装置は、単一の窒化アルミ基板上に複数個の請求項１
記載の固体撮像装置を配置した大面積固体撮像装置であ
って、複数個配置された固体撮像装置の隙間を１ｍｍ以
下でかつ固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想平面か
らの偏差が２０μｍ以下であるので、焦点深度２０μｍ
の光学系でその特性を発揮できるという効果を奏する。
像装置は、単一の窒化アルミ基板上に複数個の請求項１
記載の固体撮像装置を配置した大面積固体撮像装置であ
って、複数個配置された固体撮像装置の隙間を１ｍｍ以
下でかつ固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想平面か
らの偏差が２０μｍ以下であるので、焦点深度２０μｍ
の光学系でその特性を発揮できるという効果を奏する。
【００４４】本発明においては、パッケージのダイパッ
ド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、撮像素子の光
入射面と反対側の面がパッケージと接着されたものであ
るため、この固体撮像装置を複数個２次元的に配置した
ばあい、それぞれの間隔が小さくなる。
ド面は撮像素子の光入射面よりも小さく、撮像素子の光
入射面と反対側の面がパッケージと接着されたものであ
るため、この固体撮像装置を複数個２次元的に配置した
ばあい、それぞれの間隔が小さくなる。
【００４５】また、撮像素子とパッケージの接着面積を
増大させることにより撮像素子の熱抵抗が下がる。
増大させることにより撮像素子の熱抵抗が下がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１による固体撮像装置の
模式説明図である。
模式説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による固体撮像装置の
撮像状態を示す説明図である。
撮像状態を示す説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態１によるモザイク型固体
撮像装置の模式説明図である。
撮像装置の模式説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態１によるモザイク型固体
撮像装置の撮像状態を示す説明図である。
撮像装置の撮像状態を示す説明図である。
【図５】 従来の固体撮像装置の模式説明図である。
【図６】 従来の固体撮像装置の撮像状態を示す説明図
である。
である。
【図７】 従来のモザイク型固体撮像装置の模式説明図
である。
である。
１ リード、２ パッケージ、３ 撮像素子、５ ボン
ディングワイヤ、７ ボンディングフィンガ、８ 取り
つけネジ、２１ 第１のパッケージ層、２２ 第２のパ
ッケージ層、２３ 第３のパッケージ層。
ディングワイヤ、７ ボンディングフィンガ、８ 取り
つけネジ、２１ 第１のパッケージ層、２２ 第２のパ
ッケージ層、２３ 第３のパッケージ層。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 柳澤 顕史
岡山県浅口郡鴨方町大字本庄 国立天文
台岡山天体物理観測所内
(56)参考文献 特開 平２−159760（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−57660（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 27/14
H01L 23/50
H01L 21/52
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板のおもて面上に２次元状に配
置された複数の画素および該複数の画素から信号電荷を
読み出す読み出し回路が設けられてなり、前記半導体基
板の裏面から入射した光像を電気信号に変換する機能を
有する撮像素子と、前記電気信号を外部に取り出すため
のパッケージとで構成される固体撮像装置であって、前
記パッケージのダイパッド面は前記撮像素子のチップサ
イズよりも小さく、前記撮像素子のおもて面が前記パッ
ケージのダイパッド面と接着されてなる固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記パッケージが、ダイパッド面を構成
する第１の窒化アルミ層と、前記第１の窒化アルミ層上
に設けられた外部リードが取りつけられている第２の窒
化アルミ層と、前記第２の窒化アルミ層上に設けられた
第３の窒化アルミ層とを有し、前記ダイパッド面と前記
第３の窒化アルミ層の外側面の平行度が２０μｍ以下で
ある請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記平行度が１０μｍ以下である請求項
２記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 単一の窒化アルミ基板上に複数個の請求
項１記載の固体撮像装置を配置した大面積固体撮像装置
であって、複数個配置された固体撮像装置の隙間を１ｍ
ｍ以下でかつ該固体撮像装置のそれぞれの入射面の理想
平面からの偏差が２０μｍ以下である大面積固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06839098A JP3511463B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 固体撮像装置および大面積固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06839098A JP3511463B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 固体撮像装置および大面積固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11266001A JPH11266001A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3511463B2 true JP3511463B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=13372350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06839098A Expired - Fee Related JP3511463B2 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 固体撮像装置および大面積固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511463B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4594624B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2010-12-08 | 株式会社日立製作所 | 放射線検出装置および核医学診断装置 |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP06839098A patent/JP3511463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11266001A (ja) | 1999-09-28 |
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