JP3786866B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3786866B2 JP3786866B2 JP2001366602A JP2001366602A JP3786866B2 JP 3786866 B2 JP3786866 B2 JP 3786866B2 JP 2001366602 A JP2001366602 A JP 2001366602A JP 2001366602 A JP2001366602 A JP 2001366602A JP 3786866 B2 JP3786866 B2 JP 3786866B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- package
- image sensor
- chip
- electronic component
- solid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子チップと、上記撮像素子チップを内包するためのパッケージとを有する固体撮像素子に関し、特にピン数の多い大型のパッケージを用いる場合に固体撮像素子の特性を十分発揮できるようノイズ除去部品等の周辺部品をできるだけ撮像素子チップ近くに配置できるようにした固体撮像素子のパッケージ構造に関するものである。
【0002】
[発明の概要]
本発明は、固体撮像素子のパッケージに関わるものであり、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を配置できるようにしたので、従来において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可能となる。
【0003】
【従来の技術】
固体撮像素子のパッケージング構造の従来技術としては、PCB基板上やフレキシブル基板上に直接に撮像素子チップを配置し、周辺回路を撮像素子チップの周辺に配置できるようにすることによって小型化と性能の向上を図っている(例えば特開平8−227984号、特開平11−3969号)。
【0004】
しかし、これらの手法は小型の固体撮像素子に用いられるものであり、画素数が多くチップ面積の大きい固体撮像素子や出力信号がディジタル信号形式となっているピン数の多い固体撮像素子では、従来、図8及び図9に示すようなパッケージ構造が用いられていた。
【0005】
図8は、大型の固体撮像素子のパッケージ構造を示す斜視図であり、図9は、図8に示した固体撮像素子のa−a’線に沿った断面図である。
【0006】
すなわち、図8及び図9に示すように、この固体撮像素子1のパッケージ構造では、撮像素子チップ3と周辺回路(図示省略)との信号の送受信は、以下の様に行われていた。まず、撮像素子チップ3上の端子5とワイヤー7で接続されたパッケージ9上のボンディングパッド11の経路を通し、さらにボンディングパッド11とパッケージ9内で1対1にワイヤー13で接続されているパッケージピン15の経路を通して信号の送受信が行われる。また、パッケージ9における撮像素子チップ3上は封止ガラス17で覆われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構造ではパッケージピン15から撮像素子チップ3までの配線長は、図9に示すように長くなってしまい、数cmになる場合もあった。これにより、チップ自体の動作クロックが向上するにつれてパッケージ内配線間でのノイズの混入や信号のクロストークの発生が起こる問題があった。
【0008】
特に、アナログ信号を取り扱う固体撮像素子では高感度のアンプを設けるためにアンプの電源とグランド間に飛び込むデジタルノイズや動作の開始・停止時に起きる電源電圧の揺らぎが出力信号中のノイズとなって現れる可能性が高い。
【0009】
これらのノイズの原因の多くは撮像素子チップに加える電源電圧や直流バイアス電圧の揺らぎであり、デカップリングコンデンサやノイズ除去フィルタを撮像素子チップ直近に配置することによって軽減できることが知られている。これらのノイズ除去部品の容量値や部品の種類は固体撮像素子の種類、配置条件、駆動周波数、配線基板の形状等によって変わるので、最適な部品を必要箇所に配置するためには撮像素子チップ配置後に何度かの試行錯誤による試みを行うことが可能な構造とする必要が生じるが、現在のパッケージ構造では不可能であった。
【0010】
本発明は、大面積で多端子の大型固体撮像素子において撮像特性の改善を図るための複数のノイズ除去部品を撮像素子チップの近傍に配置できるような固体撮像素子のパッケージ構造を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、撮像素子チップと、上記撮像素子チップを内包するためのパッケージとを有する大面積で多端子の固体撮像素子であって、上記パッケージが、上記撮像素子チップ上の端子に接続された複数のボンディングパッドと、上記パッケージの下面の外周部で下方に突設された複数のパッケージピンとを具備すると共に、上記パッケージにおける上記撮像素子チップの近傍に電子部品を配置するために形成された部品配置領域を具備し、かつ上記部品配置領域が、上記複数のボンディングパッドにそれぞれ個別に接続された複数の電子部品用端子と、それら電子部品用端子群と平行に設けられた1つのグランドラインからなる配線パターンと、電子部品の取り付けスペースとからなり、上記取り付けスペースにおける上記電子部品用端子および配線パターンに上記電子部品としてデカップリングコンデンサが接続され、上記ボンディングパッドが、上記パッケージピンとワイヤを介して上記パッケージの内部で1対1に接続され、上記配線パターンが、上記パッケージピンの内のグランドピンにワイヤを介して上記パッケージの内部で接続され、
上記ボンディングパッドの配置面と上記電子部品の配置面とが同一平面上となることを特徴とする。
【0012】
請求項2の発明は、撮像素子チップと、上記撮像素子チップを内包するためのパッケージとを有する大面積で多端子の固体撮像素子であって、上記パッケージが、上記撮像素子チップ上の端子に接続された複数のボンディングパッドと、上記パッケージの下面の外周部で下方に突設された複数のパッケージピンと、上記撮像素子チップおよび上記ボンディングパッドを覆うための封止部材とを具備すると共に、上記パッケージにおける上記撮像素子チップの近傍に電子部品を配置するために形成された部品配置領域を具備し、かつ上記部品配置領域が、上記封止部材で覆われた空間外に設けられ、上記複数のボンディングパッドにそれぞれ個別に接続された複数の電子部品用端子と、それら電子部品用端子群と平行に設けられた1つのグランドラインからなる配線パターンと、電子部品の取り付けスペースとからなり、上記取り付けスペースにおける上記電子部品用端子および配線パターンに上記電子部品としてデカップリングコンデンサが接続され、上記ボンディングパッドが、上記パッケージピンとワイヤを介して上記パッケージの内部で1対1に接続され、上記配線パターンが、上記パッケージピンの内のグランドピンにワイヤを介して上記パッケージの内部で接続され、上記ボンディングパッドの配置面と上記電子部品の配置面とが同一平面上となることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を実施した固体撮像素子のパッケージ構造(第一実施形態)を示す斜視図であり、図2は、図1に示した固体撮像素子の平面図、図3は、図2に示した固体撮像素子のb−b’線に沿った断面図である。
【0017】
<第一実施形態>
本発明の第一実施形態について図1、図2、図3を用いて説明する。
【0018】
図1および図2に示すように、固体撮像素子21は、パッケージ23と、パッケージ23の中央部に配置された撮像素子チップ25と、パッケージ23における撮像素子チップ25上を覆う封止ガラス27とを有している。なお、図2では、封止ガラス27は省略されている。
【0019】
パッケージ23上には、撮像素子チップ25上の端子29とワイヤー31によってそれぞれ1対1に接続されたボンディングパッド33が配設されており、ボンディングパッド33が配置される面上には、さらにチップ部品35を接続するためにボンディングパッド33に接続されたチップ部品用端子37、配線パターン39およびチップ部品35の取り付けスペースが配設されている。
【0020】
すなわち、図2および図3に示すように、チップ部品35の一端は、チップ部品用端子37に接続され、チップ部品35の他端は、所望の回路を構成する汎用の配線パターン39に接続されている。言い換えるならば、チップ部品用端子37、配線パターン39およびチップ部品35の取り付けスペースを設けることによって、撮像素子チップ25の近傍にチップ部品35を配置するための部品配置領域47が形成されることとなる。なお、この実施形態では、図1に示すように、一部のボンディングパッド33にのみチップ部品用端子37が設けられるようになっている。また、配線パターン39は、後述するようにグラウンドに接続されている。
【0021】
また、図3に示すように、ボンディングパッド33は、パッケージ23の下面の外周部で下方に突設されたパッケージピン41とワイヤー43を介してパッケージ23の内部で一対一に接続されている。また、配線パターン39は、ワイヤー45を介してパッケージピン41の内のグランドピン41Aに接続されている。
【0022】
また、撮像素子チップ25およびチップ部品35上におけるパッケージ23の上部には、撮像素子チップ25およびチップ部品35を覆うための封止ガラス27が配設されており、チップ部品35上の封止ガラス27の下面には、撮像素子チップ25の受光領域以外に不要光が当たらないよう遮光マスク51が設けられている。
【0023】
ここで、部品配置領域47に配置されるチップ部品35としてコンデンサを選択することによって、このチップ部品35は、電源や直流バイアスを安定化するデカップリングコンデンサとして動作させることができる。
【0024】
このような部品配置領域47を設けることにより、撮像素子チップ25の直近にデカップリングコンデンサ等の部品をチップ部品35として配置することができ、バイアス電源等の安定度を向上し、出力のSN比を改善することができる。
【0025】
また、予め複数のボンディングパッド33にチップ部品用端子37を設けておくことにより、必要に応じてチップ部品35を複数個装着することができる。
【0026】
また、ボンディングパッド33の配置面とチップ部品35の配置面とを同一平面上に実現することにより、配線途中にスルーホール等の構造を設ける必要がなく、浮遊容量や浮遊インダクタを少なくすることができ、製作も容易である等の利点を生み出すことができる。
【0027】
<第二実施形態>
図4は、本発明による固体撮像素子のパッケージ構造の第二実施形態を示す斜視図であり、図5は、図4に示した固体撮像素子の平面図、図6は、図5に示した固体撮像素子のc−c’線に沿った断面図である。
【0028】
図4、図5、図6に示すように、この第二実施形態の固体撮像素子60は、第一実施形態の固体撮像素子が封止ガラス27で覆われた空間内(封止キャビン内)にチップ部品35を配置するための部品配置領域47を設ける構成となっているのに対し、封止ガラス49で覆われた空間外(封止キャビン外)に隣接するパッケージ61上に部品配置領域63を設ける構成となっている。
【0029】
すなわち、図4、図5、図6に示すように、この固体撮像素子60は、パッケージ61と、パッケージ61の中央部に配置された撮像素子チップ25と、パッケージ61における撮像素子チップ25上を覆う封止ガラス49とを有している。
【0030】
パッケージ61上には、撮像素子チップ25上の端子29とワイヤー31によってそれぞれ1対1に接続されたボンディングパッド65が配設されている。そして、封止ガラス49で覆われた空間外(封止キャビン外)に隣接するパッケージ61上に、ボンディングパッド65の載置面と同じ高さの平面部67が形成され、その平面部67上にチップ部品35を接続するためのチップ部品用端子69、配線パターン71およびチップ部品35の取り付けスペースからなる部品配置領域63が形成されており、チップ部品用端子69は、パッケージ61内を通してボンディングパッド65に接続されている(図5、図6参照)。
【0031】
すなわち、チップ部品用端子69、配線パターン71およびチップ部品35の取り付けスペースを設けることによって、撮像素子チップ25の近傍にチップ部品35を配置するための部品配置領域63が形成されている。なお、この実施形態では、図5に示すように、一部のボンディングパッド65にのみチップ部品用端子69が設けられるようになっている。
【0032】
また、図4および図5に示すように、予め適当なパターンを作成しておくことにより特殊な形状のチップ部品35Aを装着することも可能となる。
【0033】
また、配線パターン71は、後述するようにグラウンドに接続されている。
【0034】
また、図6に示すように、ボンディングパッド65は、パッケージ61の下面の外周部で下方に突設されたパッケージピン41とワイヤー43を介してパッケージ61の内部で一対一に接続されている。また、配線パターン71は、ワイヤー45を介してパッケージピン41の内のグランドピン41Aに接続されている。
【0035】
また、撮像素子チップ25上におけるパッケージ61の上部には、撮像素子チップ25を覆うための封止ガラス49が配設されている。
【0036】
ここで、チップ部品用端子69および配線パターン71によって形成される部品配置領域63に配置されるチップ部品35としてコンデンサを選択することによって、このチップ部品35は、電源や直流バイアスを安定化するデカップリングコンデンサとして動作させることができる。
【0037】
このような部品配置領域63を設けることにより、撮像素子チップ25の直近にデカップリングコンデンサ等の部品をチップ部品35として配置することができ、バイアス電源等の安定度を向上し、出力のSN比を改善することができる。
【0038】
また、予め複数のボンディングパッド65にチップ部品用端子69を設けておくことにより、必要に応じてチップ部品35を複数個装着することができる。
【0039】
また、この第二実施形態は、第一実施形態の特徴に加え、撮像素子チップ25をパッケージ61上に配置し、封止ガラス49により撮像素子チップ25を封止後にも周辺のチップ部品35の取り付け、取り外しが可能となる新たな利点を有する。
【0040】
図7に、従来の大型パッケージの配線抵抗、インダクタ成分による電源電圧のサンプルホールド回路による揺らぎと、本発明の実施形態によるパッケージ内にチップコンデンサを設けた場合の揺らぎの抑圧効果をシミュレーション結果で示す。
【0041】
図7において、横軸は時間を縦軸は電圧を示し、一点鎖線のグラフはパッケージ外に47μFのコンデンサを配置した従来の場合の電圧の揺らぎを示し、点線および実線は本発明の実施形態においてパッケージ内に0.1μF、1μFのコンデンサをそれぞれ配置したときの電圧の揺らぎを示す。
【0042】
図7に示すように、従来ではパッケージ外に47μFのコンデンサを配置しているにもかかわらず、パッケージ内の配線インピーダンスにより電源電圧が揺らぐが、本発明のようにパッケージ内にチップコンデンサを配置することによって、その変動を抑圧できることが判る。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、大面積固体撮像素子や多種パッケージを必要とする固体撮像素子においてノイズ除去部品(チップコンデンサ)を撮像素子チップ近傍に配置することができる部品配置領域を設けたので、従来において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可能となる。
【0044】
また、最適なノイズ除去のためのノイズ除去部品を選択する際、ノイズ除去部品の取り付け、取り外しが容易な位置に部品配置領域を設けたため、試行錯誤的な検討が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した固体撮像素子のパッケージ構造(第一実施形態)を示す斜視図である。
【図2】図1に示した固体撮像素子の平面図である。
【図3】図2に示した固体撮像素子のb−b’線に沿った断面図である。
【図4】本発明による固体撮像素子のパッケージ構造の第二実施形態を示す斜視図である。
【図5】図4に示した固体撮像素子の平面図である。
【図6】図5に示した固体撮像素子のc−c’線に沿った断面図である。
【図7】従来の大型パッケージの配線抵抗、インダクタ成分による電源電圧のサンプルホールド回路による揺らぎと、本発明の実施形態によるパッケージ内にチップコンデンサを設けた場合の揺らぎの抑圧効果のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【図8】大型の固体撮像素子の従来のパッケージ構造を示す斜視図である。
【図9】図8に示した固体撮像素子のa−a’線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1,21,60 固体撮像素子
3,25 撮像素子チップ
7,13,31,43 ワイヤー
9,23,61 パッケージ
11,33,65 ボンディングパッド
15,41 パッケージピン
17,27,49 封止ガラス
35 チップ部品
35A 特殊な形状のチップ部品
37,69 チップ部品用端子
39,71 配線パターン
41A グランドピン
47,63 部品配置領域
51 遮光マスク
Claims (2)
- 撮像素子チップと、上記撮像素子チップを内包するためのパッケージとを有する大面積で多端子の固体撮像素子であって、
上記パッケージが、上記撮像素子チップ上の端子に接続された複数のボンディングパッドと、上記パッケージの下面の外周部で下方に突設された複数のパッケージピンとを具備すると共に、上記パッケージにおける上記撮像素子チップの近傍に電子部品を配置するために形成された部品配置領域を具備し、かつ
上記部品配置領域が、上記複数のボンディングパッドにそれぞれ個別に接続された複数の電子部品用端子と、それら電子部品用端子群と平行に設けられた1つのグランドラインからなる配線パターンと、電子部品の取り付けスペースとからなり、上記取り付けスペースにおける上記電子部品用端子および配線パターンに上記電子部品としてデカップリングコンデンサが接続され、
上記ボンディングパッドが、上記パッケージピンとワイヤを介して上記パッケージの内部で1対1に接続され、上記配線パターンが、上記パッケージピンの内のグランドピンにワイヤを介して上記パッケージの内部で接続され、
上記ボンディングパッドの配置面と上記電子部品の配置面とが同一平面上となることを特徴とする固体撮像素子。 - 撮像素子チップと、上記撮像素子チップを内包するためのパッケージとを有する大面積で多端子の固体撮像素子であって、
上記パッケージが、上記撮像素子チップ上の端子に接続された複数のボンディングパッドと、上記パッケージの下面の外周部で下方に突設された複数のパッケージピンと、上記撮像素子チップおよび上記ボンディングパッドを覆うための封止部材とを具備すると共に、上記パッケージにおける上記撮像素子チップの近傍に電子部品を配置するために形成された部品配置領域を具備し、かつ
上記部品配置領域が、上記封止部材で覆われた空間外に設けられ、上記複数のボンディングパッドにそれぞれ個別に接続された複数の電子部品用端子と、それら電子部品用端子群と平行に設けられた1つのグランドラインからなる配線パターンと、電子部品の取り付けスペースとからなり、上記取り付けスペースにおける上記電子部品用端子および配線パターンに上記電子部品としてデカップリングコンデンサが接続され、
上記ボンディングパッドが、上記パッケージピンとワイヤを介して上記パッケージの内部で1対1に接続され、上記配線パターンが、上記パッケージピンの内のグランドピンにワイヤを介して上記パッケージの内部で接続され、
上記ボンディングパッドの配置面と上記電子部品の配置面とが同一平面上となることを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001366602A JP3786866B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001366602A JP3786866B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003168791A JP2003168791A (ja) | 2003-06-13 |
JP3786866B2 true JP3786866B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=19176474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001366602A Expired - Fee Related JP3786866B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3786866B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107770462B (zh) | 2011-12-28 | 2020-09-22 | 株式会社尼康 | 拍摄元件和拍摄装置 |
JP6828250B2 (ja) * | 2016-03-03 | 2021-02-10 | 富士通株式会社 | 光検出器及び光検出器の製造方法 |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001366602A patent/JP3786866B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003168791A (ja) | 2003-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8446002B2 (en) | Multilayer wiring substrate having a castellation structure | |
US9123718B1 (en) | Shielded package having shield lid | |
US7049682B1 (en) | Multi-chip semiconductor package with integral shield and antenna | |
JPH07326688A (ja) | 半導体装置 | |
JP2000223645A (ja) | 半導体装置 | |
JPH11312776A (ja) | 集積回路パッケージ | |
JPH08125379A (ja) | シールド装置 | |
JP3786866B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
US20060098396A1 (en) | Communication module | |
JPH07321140A (ja) | 半導体装置 | |
JPH11243175A (ja) | 複合半導体装置 | |
US7750436B2 (en) | Electronic device comprising an integrated circuit and a capacitance element | |
JPH06181289A (ja) | 半導体装置 | |
JPH0547992A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
JPH06163810A (ja) | ハイブリッドic面実装用リードブロック | |
JP2002134639A (ja) | 高周波電子部品用パッケージおよびそれを用いた高周波電子部品 | |
JPH1187607A (ja) | 光モジュール | |
JP2000012992A (ja) | 回路基板 | |
JPH05109974A (ja) | コンデンサ複合icチツプ | |
JP3100560U (ja) | 映像センサーのフリップチップパッケージ構造とその映像センサーモジュール | |
JP2544272Y2 (ja) | 混成集積回路 | |
JPH08146310A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2003318325A (ja) | 表面実装型電子部品 | |
JP2003060175A (ja) | 固体撮像装置 | |
JPH0575003A (ja) | 半導体装置の実装構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040521 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060322 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110331 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110331 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120331 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130331 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140331 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |