JPH04200161A - マルチチップイメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は　複写機やファクシミリなどの画像入力部にお
いて、原稿を構成度に且つ簡便に読み取ることができる
イメージセンサに関するものである。

従来の技術 近蝦　複写機やファクシミリなどの高画質化かに伴し＼
　イメージセンサにはますます高品位の読み取り性能が
要求されている。また　イメージセンサの出力は直接印
字或は画像出力されるのではなく、センサの特性を補正
したり、読み取り信号を人間の視感度に合わせたり様々
な信号処理を施した後、プリンタやＣＲＴなどに出力さ
れていも例えば　インピーダンス変換や電流電圧変換な
どを行うプリアンプ、ノイズキャンセル同区　リニアリ
ティ補正回路　ＬＯＧ変換回１ｍ　　、ＡＤコンバータ
などの信号処理回路が必要に応じて付加されてこれらの
処理がなされている。

以下図面を参照にしなが叙　上記した従来のイメージセ
ンサの一例を説明すも　第５図は　イメ−ジセンサの基
本的な構成図を示す。第５図において、　１はイメージ
センサチップ、　２ａ、　２ｂは信号処理回路を゛備え
た集積回路（以下、信号処理ＩＣ）、　ＩＯは実装基板
、　１１は配線パターン、１２はボンディングワイヤで
ある。

配線パターン１１４＆　　紙フエノール基板　ガラスエ
ポキシ基板、アルミナ基板などの実装基板ｌＯの上にエ
ツチング法や、印刷法などで形成されていて、イメージ
センサチップ１は　前記の基板上にエポキシ系樹脂等で
ダイボンド実装され　ワイヤボンディング法などにより
配線パターンと結線されていも　信号処理ＩＣ２ａ、　
２ｂは　同一基板上に実装されていも　この実装方法に
ついてはワイヤボンディング法やワイヤレスボンディン
グ法としてＴＡＢ法（テープ・オートメーテツド・ボン
ディング法）、フリップチップ法などが知られている。

以上のように構成されたイメージセンサについて、以下
その動作について説明をする。第６図にイメージセンサ
チップの構成図の一例を示していム　感光画素列２０で
生成された　入射する光信号に応じた信号電荷１；ＬＣ
ＣＤやシフトレジスタ等の順次読みだし手段２１ａ、　
２１ｂにより転送された後、電荷電圧変換手段２２ａ、
２２ｂにより電気信号に変換され出力されも この電気信号は第５図の様な構成ではボンディングワイ
ヤ１２、配線パターン１１を通して、信号処理ＩＣ２ａ
、　２ｂに入力されも　信号処理ＩＣで、インピーダン
ス変換　リニアリティー変換等の所望の信号処理を施し
た後、再び配線パターンを通してその端部より基板外部
に出力されも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成でζよ　各々の集積回路
とその集積回路間を結線する配線パターンとにより全体
として集積度が上がらないという問題点を有していた　
また集積度をあげるためには一つの半導体集積回路内に
作り込むことが得策ではあ４　しかしながら各々の信号
処理ＩＣの半導体製造プロセスは必ずしもイメージセン
サチップのプロセスと一致しないたム　同一チップ内に
集積するには製造プロセスの変更或は新規製造プロセス
設計を伴う。これには　開発期間に多大の時間を要する
ばかりではなく製造プロセスに制約を受けて集積回路設
計の自由度を大きく損なうという問題点を有していへ　
まな　ファクシミリ、複写機等の機器としての設計にお
いて所望とされる信号処理回路は異なり、その都度イメ
ージセンサに変更を加えなけりばならないという問題を
有していた 本発明は上記問題点に鑑へ　最適の製造プロセスで作ら
れる種々の信号処理ＩＣを高密度にしかも簡便に実装す
ることのできるマルチチップイメージセンサ及びイメー
ジセンサチップを提供するものであム 課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のマルチチップイメ
ージセンサζよ　複数の感光画素と、それらの感光画素
で生成された信号電荷を順次読みだす出力手段と、信号
電荷を電気信号に変換する手段とを有するイメージセン
サチップ上に　複数の信号処理回路を備えた半導体チッ
プを実装した構成であム 作用 本発明は上記した構成によって、イメージセンサチップ
上に信号処理ＩＣを実装するので集積回路自体のスペー
スや集積回路間を結線する配線パターンが基板上に不要
になり集積度をあげることができも　また　各々の集積
回路はそれぞれの最適の製造プロセスが用いれるので高
性能素子が得られも 実施例 以下本発明の一実施例のマルチチップイメージセンサつ
いて、図面を参照しなから説明すも第１図は本発明の実
施例におけるマルチチップイメージセンサの断面図を示
すものである。

第１図において、本マルチチップイメージセンサζよ　
実装基板１０上に、　複数の感光画素と、それらの感光
画素で生成された信号電荷を順次読みだす出力手段と信
号電荷を電気信号に変換する手段とから成る回路部５、
人出力ボンディングバッド３、配線層４カ（集積されて
いるイメージセンサチップ１が設けられている。

なおこのイメージセンサチップｌにおける回路部５の構
成（よ　第６図に示した従来のイメージセンサチップ１
の回路部５の構成と同じである。

本マルチチップイメージセンサ（瓜　このイメージセン
サチップ１上にフェースダウンに実装されイメージセン
サチップ１の出力を信号処理する１つ以上の信号処理Ｉ
Ｃ２ａ、　２ｂ、イメージセンサ上の配線パターン及び
入出力パッドと信号処理ＩＣとを電気的に接続する金属
バンブ６、信号処理された電気信号をイメージセンサチ
ップｌより取り出すボンディングワイヤ１２、実装基板
上に形成された配線パターン１１を具備している。

イメージセンサチップｌと信号処理Ｉ　Ｃ２ａ。

２ｂと（よ　金属バンブ６にて、電気的に接続されてい
る。この金属バンブＵ　　ｆｆｉ　　インシュウな或は
これらを主成分とする会合　半田等で形成している。ま
た　必要に応じてイメージセンサチップと信号処理ＩＣ
との間にエポキシ系の樹脂を充填して接着強度を増加さ
せてもよしも 以上のように構成されたイメージセンサについて、以下
その動作について第１云　第６図を用いて説明をすム 感光画素２０で生成された　入射する光信号に応じた信
号電荷は　順次読みだし手段２１ａ、２１ｂにて転送さ
れた後、電荷変換手段２２ａ、２２ｂにより電気信号に
変換され出力される。二の電気信号は第１図で見るよう
にチップ上の配線層４から金属バンブ６を通して、直接
信号処理ＩＣ２ａ、２ｂに入力される。信号処理ＩＣで
、信号処理を施した後、金属バンブ６を通してイメージ
センサチップｌに再人力されも　最終出力はイメージセ
ンサチップｌ上の人出力パッド３からボンディングワイ
ヤ１２により実装基板１０の配線パターン１１に出力さ
れる。第２図に本発明のマルチチップイメージセンサの
構成の斜視図を示す。

ここでζよ　信号処理ＩＣは３個実装された例を示して
いる力交　必要なら信号処理の形態により実装すべき信
号処理ＩＣの種類・個数は異なも以上のように本実施例
によれば　複数の感光画素と、それらの感光画素て生成
された信号電荷を順次読みだす出力手段と信号電荷を電
気信号に変換する手段とを備えたイメージセンサチップ
上Ｃ二複数の信号処理回路を備えた半導体チップを実装
することにより、信号処理ＩＣを実装基板上に設けなく
てもよく、また基板上に形成していた配線パターンはチ
ップの上の配線層で兼ねられる。通常配線層の方が基板
上配線パターンより微細加工ができるので信号処理ＩＣ
のチップサイズ（よ　あまり大きくならな聾　つまり、
実装する集積回路自体のスペースや集積回路間を結線す
る配線パターンが基板上に不要になり集積度をあげるこ
とかできも 第３図（ａ）、　（ｂ）は本発明のマルチチップイメー
ジセンサの各種実施例を示す斜視図であム第４図は本発
明の実施例のイメージセンサチップの入出力ボンディン
グパッド及びＩＣ間の接続パッドの配置図である。

同図において、　１はイメージセンサチップ、　５は回
路部　３ａ〜３ｎ、３ａ’〜３ｎ’　はポンディングパ
ッドＦＲ，４ａ−４ｈ、　４ａ’　〜４ｈ’　はＩＣ間
の接続パッドである。

ここで信号処理ＩＣ２との入出力パッドをイメージセン
サの回路部に隣接した長手方向の端に配置されていも 以上のように構成されたイメージセンサチップを実装し
た本発明のマルチチップイメージセンサについて、第３
図（ａ）に示す。前記のイメージセンサチップを用いる
と信号処理ＩＣはイメージセンサチップの長手方向のは
しに実装されることになム　信号処理ＩＣはイメージセ
ンサへの入射光を妨げてはいけなｌ、％　　従って信号
処理ＩＣは回路部５、特に感光画素と重なる位置には実
装できなく、しいて行うならば第２図の信号処理ＩＣ２
Ｃの様に回路部の隙間に実装しなければならなＩ、％し
かし　第２の実施例のイメージセンサを用いたマルチチ
ップイメージセンサにおいてはイメージセンサチップの
長手方向の長さを回路部よりも長くすればするほど信号
処理ＩＣを配置する場所の自由度が大きく、　しかもチ
ップ面積の大きなＩＣを実装することができも　イメー
ジセンサの長手方向を大きくすることは１ウエハ内の取
れ数を多少減少させることになるが短手方向の長さを大
きくして回路部５の隙間を大きくするよりは取れ数は大
幅に多（−更に信号処理ＩＣはポンディングパッドのみ
イメージセンサに接続しておればよいので第３図（ｂ）
に示すようにイメージセンサの短手の長さを変更するこ
となくこれより更に大きなＩＣチップをも実装すること
ができる。

以上のようへ　イメージセンサチップ１において信号処
理ＩＣ２との入出力パッドをイメージセンサの長手方向
の端に配置する事により、信号処理ＩＣを配置する場所
の自由度が大きくなりしかも大きなＩＣを実装すること
ができる。

な耘　第１の実施例において第１１　第２図の入出力ボ
ンディングパッドからの電気信号の取り出しはワイヤボ
ンディング法を用いている力＜、　　ＴＡＢ法等のワイ
ヤレスボンディング法を用いてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は複数の感光画素と、それらの感光
画素で生成された信号電荷を順次読みだす出力手段と信
号電荷を電気信号に変換する手段とを備えたイメージセ
ンサチップ上に　複数の信号処理回路を備えた半導体チ
ップを実装することにより高集積可能なマルチチップイ
メージセンサが得られも　また　この信号処理ＩＣは本
来の最適の製造プロセスでつくることができるので高性
能の信号処理することができも また　前記マルチチップイメージセンサのイメージセン
サチップにおいて、゛信号処理回路を備えた半導体チッ
プとの入出力用ポンディングパッドをチップの長手方向
の端に備えることにより、イメージセンサのチップサイ
ズをあまり変更せず信号処理ＩＣを配置する場所の自由
度が大きくなり、イメージセンサの短手方向の長さより
も大きなＩＣを実装することができも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるマルチチップイ
メージセンサの構成を示す断面医　第２図は同マルチチ
ップイメージセンサの斜視医　第３図は本発明のマルチ
チップイメージセンサの各種実施例を示す斜視医　第４
図は本発明のイメージセンサの実施例を示すポンディン
グパッド配置医　第５図は従来のマルチチップイメージ
センサの斜視医　第６図は従来のイメージセンサチップ
の構成図であム ト・・イメージセンサチップ、　２ａ、　２　ｂ。 ２ｃ・・・信号処理■α　３、３ａ〜３　ｎ。 ３ａ’〜３ｎ“　・・・人出力ボンディングパッド、４
、４ａ−４ｈ、　　４ａ’　〜４ｈ’　　・・・配線層
中の接続パッド、　５・・・回路部　１０・・・実装基
板　１１・・・配線パターン、　１２・・・ボンディン
グワイヤ。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明 ほか２名 第１図　　　、−オニ−’７”、＞ケ＋９７゜２（１，
２ｂ−−４＠　延［Ｉ　Ｃ ６−−−）（ンデ １０−−一吏長茎板 第２図 ｂ 第３１！Ｙ　　　　　（α） ２ｂ １−Ａメーシ゛ゼ′／トドノブ Ｉ　　５　　２１α １ｉｔ） ”−Ｌ　’ｔ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の感光画素と、それらの感光画素で生成され
   た信号電荷を順次読みだす出力手段と、信号電荷を電気
   信号に変換する手段とを備えたイメージセンサチップ上
   に、複数の信号処理回路を備えた半導体チップを実装し
   たことを特徴とするマルチチップイメージセンサ。
2. （２）複数の感光画素と、それらの感光画素で生成され
   た信号電荷を順次読みだす出力手段と、信号電荷を電気
   信号に変換する手段とを備え、その上に、信号処理回路
   を備えた半導体チップを実装してマルチチップイメージ
   センサを構成するイメージセンサチップにおいて、 前記半導体チップとの接続パッドを長手方向の少なくと
   も一端に設けたことを特徴とするイメージセンサチップ
   。