JP4934935B2 - Solid-state imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像装置に関し、透明基板に固体撮像素子を取り付けて構成した固体撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4の(A)は従来の固体撮像装置を示す平面図、(B)は固体撮像素子固定用の接着剤を塗布する前の固体撮像装置を示す平面図である。また、図5は従来の固体撮像素子の側面図であり、接着剤を塗布する前の状態を示している。
図4、図5に示したように、従来の固体撮像装置102は、平面視矩形の半導体基板104から成る固体撮像素子106を透明基板108に固定して構成されている。半導体基板104は、その表面中央部に矩形の撮像領域110が形成され、かつ撮像領域110を挟んむ2つの辺部にそれぞれ複数の電極パッド112が配列されている。透明基板108は、その表面に複数の配線パターン114が形成され、半導体基板104および透明基板108は板面を相互に対向させるとともに半導体基板104の電極パッド112が透明基板108の配線パターン114に対向する状態で配置され、各電極パッド112はバンプ116を介して対応する配線パターン114に電気的および機械的に接続されている。そして、半導体基板104の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する透明基板108上の箇所とに接着剤118が塗布され、半導体基板104が透明基板108に固定されるとともに、半導体基板表面と透明基板108との間の隙間空間109の気密性が確保されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固体撮像素子106に形成される電極パッド112の数は通常、20以下と少ないため、各電極パッド112をバンプ116を介して透明基板108上の配線パターン114に接合しても、得られる接合強度は不充分であり、半導体基板104が接着剤118により上述のように透明基板108に固定されていても、強い熱的衝撃や機械的衝撃が加わった場合に接続不良が生じる場合があった。
【0004】
また、硬化前の接着剤118を半導体基板104および透明基板108に塗布した際に、バンプ116などの間から接着剤118が半導体基板104と透明基板108との間の隙間に流れ込み、撮像領域110にかかってしまう場合があった。特に半導体基板104の、バンプ116が配列されている辺部に直交する辺部104Aでは、遮るものがないため接着剤118が流入し易かった。このように接着剤118が撮像領域110にまで流入すると撮像領域110への入射光が接着剤118により阻止されることから固体撮像装置102は不良品となってしまい、製造歩留まりの低下を招く結果となっていた。
【0005】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、固体撮像素子を透明基板に強固に固定して熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性を高め、かつ接着剤が撮像領域にまで流入することによる不具合の発生を防止した固体撮像装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、固体撮像素子を透明基板に固定して構成され、前記固体撮像素子が半導体基板から成り、前記半導体基板は、その表面中央部に撮像領域が形成され、かつ前記撮像領域の周辺に複数の電極パッドが配列されており、前記透明基板は、その表面に複数の配線パターンが形成され、前記半導体基板および前記透明基板は板面を相互に対向させるとともに前記半導体基板の前記電極パッドが前記透明基板の前記配線パターンに対向する状態で配置され、各電極パッドはバンプを介して対応する前記配線パターンに電気的および機械的に接続され、前記半導体基板の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する前記透明基板上の箇所とに接着剤を塗布して前記半導体基板が前記透明基板に固定されている固体撮像装置であって、前記半導体基板は、その表面の各電極パッドの間に配列された複数のダミー電極パッドと、各ダミー電極パッド上に配置されたダミーバンプとを備え、前記透明基板は、前記ダミー電極パッドに対向する箇所にダミー配線パターンを備え、前記ダミー電極パッドと前記ダミー配線パターンとは前記ダミーバンプを介して相互に電気的および機械的に接続されていることを特徴とする。
【0007】
本発明では、本来の電極パッドとともにダミー電極パッドが半導体基板に配置され、ダミー電極パッドはダミーバンプを介して半導体基板上の対応するダミー配線に接続されている。したがって、半導体基板はこれらのダミー電極パッド、ダミーバンプ、ダミー配線によっても透明基板に機械的に接続されることになり、従来より強固に透明基板に固定される。その結果、固体撮像装置の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性が向上する。
また、本来のバンプなどとともにダミーバンプなどが配列されていることから、硬化前の接着剤を半導体基板の周囲に塗布した際に、接着剤は本来のバンプなどとともにダミーバンプなどによっても半導体基板下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域にまで流入することによる不具合の発生を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図1は本発明による固体撮像装置の一例を示す平面図、図2は実施の形態例の固体撮像装置を示す側面図であり、いずれも固体撮像素子を固定するための接着剤を塗布する前の状態を示している。なお、図中、図4、図5と同一の要素には同一の符号が付されている。
図1、図2に示した実施の形態例の固体撮像装置2は、平面視矩形の半導体基板104から成る固体撮像素子4を透明基板108に固定して構成されている。半導体基板104は、その表面中央部に矩形の撮像領域110が形成され、かつ撮像領域110を挟んむ2つの辺部にそれぞれ複数の電極パッド112が配列され、電極パッド112上にはバンプ116がそれぞれ配置されている。さらに、本実施の形態例では、電極パッド112の間の箇所など、電極パッド112に隣接してにダミー電極パッド6が配列され、各ダミー電極パッド6上にダミーバンプ8が配置されている。ダミー電極パッド6は電気的な機能を持たず、ダミー電極パッド6を通じて信号が入力あるいは出力されたり、電源供給が行われることはない。
電極パッド112およびダミー電極パッド6は一例としてアルミニウムにより形成され、バンプ116およびダミーバンプ8は、一例として金によるボールバンプとして形成されている。
【0009】
透明基板108は、一例としてガラス板から成り、その表面に複数の配線パターン114とともに、ダミー電極パッド6に対向する箇所にダミー配線パターン10が形成されている。ダミー配線パターン10は電気的な機能を持たず、ダミー電極パッド6を通じて固体撮像素子4に信号が入力あるいは出力されたり、電源供給が行われることはない。
配線パターン114の一方の端部はアウターリード部12として透明基板108の端部に配列され、もう一方の端部はインナーリード部14として半導体基板104の電極パッド112に対向する箇所に配列されている。一方、ダミー配線パターン10は、ダミー電極パッド6(したがってダミーバンプ8)に対応する箇所にのみ形成されている。配線パターン114およびダミー配線パターン10は、本実施の形態例では、一例としてアルミニウムにより形成されている。なお、アルミニウム以外にもたとえば金によりこれらの配線パターン114を形成することも可能である。アウターリード部12は、たとえばフレキシブル回路基板などを接続する際に、フレキシブル回路基板上の各配線を接続するための電極となる。
【0010】
半導体基板104および透明基板108は、板面を相互に対向させるとともに半導体基板104の電極パッド112およびダミー電極パッド6が透明基板108の配線パターン114およびダミー配線パターン10に対向する状態で配置され、各電極パッド112およびダミー電極パッド6はバンプ116およびダミーバンプ8を介して対応する配線パターン114およびダミー配線パターン10に電気的および機械的に接続されている。
【0011】
そして、半導体基板104の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する透明基板108上の箇所とに、半導体基板104の全周にわたり、たとえば合成樹脂製の接着剤(図示せず)が塗布され、半導体基板104が透明基板108に固定されるとともに、半導体基板表面と透明基板108との間の隙間空間の気密性が確保されている。なお、接着剤を塗布した後の固体撮像装置2は、図4の(A)に示した従来の固体撮像装置と同様の形態となる。
【0012】
バンプ116およびダミーバンプ8を介した半導体基板104の透明基板108への接合は、たとえば超音波圧着により行うことができる。その際、半導体基板104および透明基板108のいずれか一方または両方を加熱して、より強固な接合を図ることも有効である。
また、バンプ116およびダミーバンプ8を電極パッド112およびダミー電極パッド6の上にそれぞれ形成した際、バンプの高さを均一にするレベリング加工を行って、バンプ116およびダミーバンプ8を介した半導体基板104と透明基板108との接合をより確実なものとするよう図ることも有効である。
【0013】
上記接着剤としては紫外線硬化型あるいは熱硬化型のものを用いることができ、硬化前の接着剤を半導体基板104の周囲に塗布した後、紫外線を照射するか、または熱を加えて接着剤を硬化させ、半導体基板104を透明基板108に固定することができる。
【0014】
このように、本実施の形態例では、半導体基板104には、本来の電極パッド112とともにダミー電極パッド6が配置され、ダミー電極パッド6はダミーバンプ8を介して半導体基板104上の対応するダミー配線パターン10に接続されている。したがって、半導体基板104はこれらのダミー電極パッド6、ダミーバンプ8、ダミー配線パターン10によっても透明基板108に機械的に接続されることになり、従来より強固に透明基板108に固定される。その結果、固体撮像装置2の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性が向上する。
【0015】
また、本来のバンプ116などとともにダミーバンプ8などが配置されるため、硬化前の接着剤を半導体基板104の周囲に塗布した際に、接着剤はダミーバンプ8や、ダミー電極パッド6、ダミー配線パターン10によっても半導体基板104下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域110にまで流入することによる不具合の発生を防止することができる。
【0016】
次に、本発明の第2の実施の形態例について説明する。
図3は、本発明の第2の実施の形態例を示す平面図であり、接着剤を塗布する前の状態を示している。図中、図1などと同一の要素には同一の符号が付されている。
この第2の実施の形態例の固体撮像装置16が、上記実施の形態例の固体撮像装置2と異なるのは、半導体基板表面の上記電極パッド112、バンプ116、ダミー電極パッド6、ダミーバンプ8が配列された辺部に直交する両辺部114Aにも、複数のダミー電極パッド6およびダミーバンプ8がそれぞれ配列されている点である。各ダミー電極パッド6(したがってダミーバンプ8)に対向する透明基板108上の箇所にはダミー配線パターン10が形成されて、対応するダミー電極パッド6とダミー配線パターン10とがダミーバンプ8を介して接続されている。
【0017】
したがって、第2の実施の形態例では、半導体基板104は辺部104Aに配列されたこれらのダミー電極パッド6、ダミーバンプ8、ダミー配線パターン10によっても透明基板108に機械的に接続されることになり、固体撮像装置2の場合より強固に透明基板108に固定される。その結果、固体撮像装置の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性がさらに向上する。
また、辺部114Aにもダミーバンプ8などが配置されるため、硬化前の接着剤を半導体基板104の周囲に塗布した際に、接着剤は辺部114Aの箇所から半導体基板104下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域110にまで流入することによる不具合の発生をより確実に防止することができる。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、本来の電極パッドとともにダミー電極パッドが半導体基板に配置され、ダミー電極パッドはダミーバンプを介して半導体基板上の対応するダミー配線に接続されている。したがって、半導体基板はこれらのダミー電極パッド、ダミーバンプ、ダミー配線によっても透明基板に機械的に接続されることになり、従来より強固に透明基板に固定される。その結果、固体撮像装置の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性が向上する。
また、本来のバンプなどとともにダミーバンプなどが配列されていることから、硬化前の接着剤を半導体基板の周囲に塗布した際に、接着剤は本来のバンプなどとともにダミーバンプなどによっても半導体基板下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域にまで流入することによる不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による固体撮像装置の一例を示す平面図である。
【図2】本発明による固体撮像装置の一例を示す側面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態例を示す平面図である。
【図4】(A)および(B)は従来の固体撮像装置を示す平面図である。
【図5】従来の固体撮像装置を示す側面図である。
【符号の説明】
2、102……固体撮像装置、4、106……固体撮像素子、6……ダミー電極パッド、8……ダミーバンプ、10……ダミー配線パターン、12……アウターリード部、14……インナーリード部、104……半導体基板、108……透明基板、110……撮像領域、112……電極パッド、114……配線パターン、116……バンプ、118……接着剤。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device, and relates to a solid-state imaging device configured by attaching a solid-state imaging element to a transparent substrate.
[0002]
[Prior art]
4A is a plan view showing a conventional solid-state imaging device, and FIG. 4B is a plan view showing the solid-state imaging device before applying an adhesive for fixing a solid-state imaging device. FIG. 5 is a side view of a conventional solid-state imaging device, showing a state before applying an adhesive.
As shown in FIGS. 4 and 5, the conventional solid-
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the number of
[0004]
In addition, when the
[0005]
The present invention has been made to solve such problems. The object of the present invention is to firmly fix a solid-state imaging device to a transparent substrate to increase resistance to thermal shock and mechanical shock, and an adhesive image is taken. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that prevents the occurrence of problems due to inflow into a region.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured by fixing a solid-state imaging device to a transparent substrate, the solid-state imaging device is composed of a semiconductor substrate, and the semiconductor substrate has an imaging region formed at the center of the surface thereof, and A plurality of electrode pads are arranged in the periphery of the imaging region, and the transparent substrate has a plurality of wiring patterns formed on the surface thereof, and the semiconductor substrate and the transparent substrate have the plate surfaces facing each other and the semiconductor The electrode pads of the substrate are arranged in a state of facing the wiring pattern of the transparent substrate, and each electrode pad is electrically and mechanically connected to the corresponding wiring pattern via a bump, on the back surface of the semiconductor substrate Solid-state imaging in which the semiconductor substrate is fixed to the transparent substrate by applying an adhesive to a peripheral portion and a portion on the transparent substrate adjacent to the peripheral portion A location, the semiconductor substrate includes a plurality of dummy electrode pads arranged between the electrode pads of the surface, and a dummy bump disposed on each dummy electrode pads, the transparent substrate, the dummy A dummy wiring pattern is provided at a position facing the electrode pad, and the dummy electrode pad and the dummy wiring pattern are electrically and mechanically connected to each other through the dummy bump.
[0007]
In the present invention, dummy electrode pads are arranged on a semiconductor substrate together with original electrode pads, and the dummy electrode pads are connected to corresponding dummy wirings on the semiconductor substrate via dummy bumps. Therefore, the semiconductor substrate is mechanically connected to the transparent substrate also by these dummy electrode pads, dummy bumps, and dummy wirings, and is more firmly fixed to the transparent substrate than before. As a result, the resistance of the solid-state imaging device to thermal shock and mechanical shock is improved.
In addition, since the dummy bumps are arranged along with the original bumps, when the adhesive before curing is applied around the semiconductor substrate, the adhesive also flows under the semiconductor substrate by the dummy bumps together with the original bumps. To be prevented. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems due to the adhesive flowing into the imaging region.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a solid-state imaging device according to the present invention, and FIG. 2 is a side view showing the solid-state imaging device of an embodiment, both before applying an adhesive for fixing the solid-state imaging device. Shows the state. In addition, in the figure, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as FIG. 4, FIG.
The solid-
The
[0009]
The
One end portion of the
[0010]
The
[0011]
Then, for example, a synthetic resin adhesive (not shown) is applied to the peripheral portion of the back surface of the
[0012]
The bonding of the
Further, when the
[0013]
As the adhesive, an ultraviolet curing type or a thermosetting type can be used. After the adhesive before curing is applied around the
[0014]
As described above, in this embodiment, the
[0015]
Since the dummy bumps 8 and the like are arranged together with the
[0016]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a plan view showing a second embodiment of the present invention, and shows a state before an adhesive is applied. In the figure, the same elements as those in FIG.
The solid-
[0017]
Therefore, in the second embodiment, the
In addition, since the dummy bumps 8 and the like are also arranged on the side portion 114A, when the adhesive before curing is applied around the
[0018]
【Effect of the invention】
As described above, in the present invention, the dummy electrode pad is disposed on the semiconductor substrate together with the original electrode pad, and the dummy electrode pad is connected to the corresponding dummy wiring on the semiconductor substrate via the dummy bump. Therefore, the semiconductor substrate is mechanically connected to the transparent substrate also by these dummy electrode pads, dummy bumps, and dummy wirings, and is more firmly fixed to the transparent substrate than before. As a result, the resistance of the solid-state imaging device to thermal shock and mechanical shock is improved.
In addition, since the dummy bumps are arranged along with the original bumps, when the adhesive before curing is applied around the semiconductor substrate, the adhesive also flows under the semiconductor substrate by the dummy bumps together with the original bumps. To be prevented. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems due to the adhesive flowing into the imaging region.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of a solid-state imaging device according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an example of a solid-state imaging device according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.
4A and 4B are plan views showing a conventional solid-state imaging device. FIG.
FIG. 5 is a side view showing a conventional solid-state imaging device.
[Explanation of symbols]
2, 102... Solid-
Claims (9)
前記半導体基板は、その表面の各電極パッドの間に配列された複数のダミー電極パッドと、各ダミー電極パッド上に配置されたダミーバンプとを備え、
前記透明基板は、前記ダミー電極パッドに対向する箇所にダミー配線パターンを備え、
前記ダミー電極パッドと前記ダミー配線パターンとは前記ダミーバンプを介して相互に電気的および機械的に接続されている固体撮像装置。A solid-state image sensor is fixed to a transparent substrate, and the solid-state image sensor is composed of a semiconductor substrate. The semiconductor substrate has an image area formed at the center of the surface thereof, and a plurality of electrode pads around the image area. The transparent substrate has a plurality of wiring patterns formed on a surface thereof, and the semiconductor substrate and the transparent substrate have plate surfaces facing each other, and the electrode pads of the semiconductor substrate are disposed on the transparent substrate. Arranged in a state facing the wiring pattern, each electrode pad is electrically and mechanically connected to the corresponding wiring pattern through a bump, and is adjacent to the peripheral portion on the back surface of the semiconductor substrate and the peripheral portion on the back surface. A solid-state imaging device in which an adhesive is applied to a location on the transparent substrate and the semiconductor substrate is fixed to the transparent substrate,
The semiconductor substrate includes a plurality of dummy electrode pads arranged between the electrode pads on the surface , and dummy bumps disposed on the dummy electrode pads,
The transparent substrate includes a dummy wiring pattern at a location facing the dummy electrode pad,
The dummy electrode pad and the dummy wiring pattern electrically and mechanically connected to have that solid-state image pickup device to each other through the dummy bumps and.
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