JPH07231074A - 固体撮像モジュール - Google Patents

固体撮像モジュール

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JPH07231074A
JPH07231074A JP6020890A JP2089094A JPH07231074A JP H07231074 A JPH07231074 A JP H07231074A JP 6020890 A JP6020890 A JP 6020890A JP 2089094 A JP2089094 A JP 2089094A JP H07231074 A JPH07231074 A JP H07231074A
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JP
Japan
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solid
glass substrate
state image
image pickup
terminal
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JP6020890A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Hirai
浩之 平井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロレンズ構造による画質向上が確実に
図られ、信頼性の高い機能を常に呈する固体撮像モジュ
ールの提供を目的とする。 【構成】 所要の端子が設けられたガラス基板7と、前
記ガラス基板7面上に離隔し、かつ撮像面のマイクロレ
ンズ8bを対向させて搭載,配置された固体撮像素子8
と、前記固体撮像素子端子8aおよびガラス基板端子7a間
を電気的に接続するバンプ9と、前記対向する固体撮像
素子8のマイクロレンズ8b面およびガラス基板7面間に
空間を形成しながら固体撮像素子8周面部を一体的に封
止する封止樹脂層12とを具備して成ることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CCD(Carge Copuled
Device)と呼称される固体撮像素子を本体とする固体撮
像モジュールに係り、特に内視鏡用などに適する固体撮
像モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば胃カメラ用の固体撮像モジュー
ルは、一般に図3に要部構造を断面的に示すように構成
されている。図3において、1は所要の端子(配線導体
を含む)1aが一主面に設けられたガラス基板、2は前記
ガラス基板1の一主面に搭載,配置された固体撮像素子
(CCDチップ)、3は前記固体撮像素子2の端子2aと
ガラス基板1の端子1aとの間を電気的に接続するたとえ
ばAu製バンプ(接続媒体)であり、In半田の併用で
マイクロソケット方式で接続されている。ここで、固体
撮像素子2は受光能を上げるため、受光面を成す各能動
領域ごとにマイクロレンズ2bを備えた構成を成してい
る。そして、このマイクロレンズ2b形成面をガラス基板
1面に対向させて搭載,配置し、ガラス基板1を介して
被撮像体を撮像する構成を成している。また、4は前記
搭載,配置領域で、固体撮像素子2の受光面(マイクロ
レンズ2b形成面)およびガラス基板1面が形成する空間
部を充填,封止する樹脂層、たとえばシリコーン樹脂層
である、さらに、5は前記ガラス基板1の端子1aおよび
撮像機器本体(図示せず)側に接続するフレキシブル配
線板6を電気的に接続する異方性導電体層である。ここ
で、前記シリコーン樹脂層4は、たとえば固体撮像素子
2の側面部に塗着し、毛細管現象によってマイクロレン
ズ2b形成面およびガラス基板1面間、さらにはバンプ3
接続部などを一体的に充填,封止する形態で形成され、
機械的,耐環境的に保護する機能を呈する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の固
体撮像モジュールにおいては、次のような不都合が認め
られる。すなわち、前記固体撮像素子2で得られる画質
の向上要求に伴って、前記のごとく、画素構造はマイク
ロレンズ(半球面状)2bに形成されている。ところで、
前記固体撮像モジュールの場合は、受光面子を成すマイ
クロレンズ面がシリコーン樹脂層4などで直接被覆,封
止されているため、前記マイクロレンズ効果が損なわ
れ、所望するような良好、もしくは良質の画像を得るこ
とが困難である。つまり、各画素面のマイクロレンズ
(半球面状)2b構造化による画質向上の目的は、この固
体撮像素子能動面の機械的,耐環境的な保護に寄与する
充填,封止する樹脂層4によって損傷される。そして、
ときには、反って画質の劣化が招来されることもあり、
固体撮像モジュールとしての機能面で信頼性に問題があ
る。 本発明は、上記事情に対処してなされたもので、
マイクロレンズ構造による画質向上が確実に図られ、信
頼性の高い機能を常に呈する固体撮像モジュールの提供
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像モ
ジュールの第1の形態は、所要の端子が設けられたガラ
ス基板と、前記ガラス基板面上に離隔し、かつ撮像面の
マイクロレンズを対向させて搭載,配置された固体撮像
素子と、前記固体撮像素子端子およびガラス基板端子間
を電気的に接続するバンプと、前記対向する固体撮像素
子のマイクロレンズ面およびガラス基板面間に空間を形
成しながら固体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂
層とを具備して成ることを特徴とする。
【0005】本発明に係る固体撮像モジュールの第2の
形態は、所要の端子が設けられたガラス基板と、前記ガ
ラス基板面上に離隔し、かつ撮像面のマイクロレンズを
対向させて搭載,配置された固体撮像素子と、前記対向
する固体撮像素子のマイクロレンズ面およびガラス基板
面間に空間を形成しながら固体撮像素子端子およびガラ
ス基板端子間を電気的に接続する異方性導電体層と、前
記固体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂層とを具
備して成ることを特徴とする。さらに、本発明に係る固
体撮像モジュールの第3の形態は、所要の端子が設けら
れたガラス基板と、前記ガラス基板面上に撮像面のマイ
クロレンズを対向させて搭載,配置された固体撮像素子
と、前記固体撮像素子端子およびガラス基板端子間を電
気的に接続するバンプと、前記固体撮像素子の周縁部に
配置されて対向するマイクロレンズ面およびガラス基板
面間を離隔し空間を形成する枠体と、前記枠体を含めて
固体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂層とを具備
して成ることを特徴とする。
【0006】つまり、本発明は固体撮像素子(CCDチ
ップ)をガラス基板面に、いわゆるフリップ・チップの
形態で実装した構成を採り、かつCCDチップのマイク
ロレンズ形成面とガラス基板面との間に空間(空隙)を
確保した形で樹脂封止した構成を採ることにより、所要
のマイクロレンズ効果の維持を図ったことを骨子として
いる。
【0007】そして、この発明において、CCDチップ
のマイクロレンズ形成面とガラス基板面との間に空間
(空隙)を確保する手段としては、たとえばCCDチッ
プおよびガラス基板の対応する両端子間を電気的に接続
するバンプ自体、あるいは異方性導電体層を利用して行
うこともできるが、絶縁性材、たとえばエポキシ樹脂,
アクリル樹脂などの合成樹脂製、ガラス製、もしくはア
ルミナなどのセラミック製の枠体の配置が挙げられる。
また、対向する固体撮像素子のマイクロレンズ面および
ガラス基板面間に形成される空間を一体的に封止する樹
脂層としては、たとえばシリコーン樹脂,エポキシ系樹
脂など、接着封止性にすぐれた樹脂が好ましい。
【0008】
【作用】本発明に係る固体撮像モジュールにおいては、
ガラス基板および固体撮像素子の対向面間に空間部を確
保した形で、機械的,耐環境的な保護に寄与する樹脂封
止層を形成している。つまり、固体撮像素子のマイクロ
レンズ面は、封止樹脂層による光学的な影響が回避(解
消)されるので、封止樹脂層に起因する画質低下もしく
は劣化の問題が全面的になくなる。特に、固体撮像素子
の端子およびガラス基板の端子を枠型化した異方性導電
体層で接続した場合(第2の形態)、あるいは固体撮像
素子面およびガラス基板面間に枠体を配置し、この枠体
により両面間の空間を確保する構成とした場合(第3の
形態)は、製造,組み立てが容易であるばかりでなく、
機能的な安定性や信頼性も確保し易くなる。
【0009】
【実施例】以下図1および図2を参照して本発明の実施
例を説明する。
【0010】実施例1 図1は固体撮像モジュールの一構成例の要部を断面的に
示したもので、7は所要の端子(配線導体を含む)7aが
一主面に設けられたガラス基板、8は前記ガラス基板7
の一主面に搭載,配置された固体撮像素子(CCDチッ
プ)、9は前記固体撮像素子8の端子8aとガラス基板7
の端子7aとの間を電気的に接続するたとえばAu製バン
プ(接続媒体)であり、In半田の併用でマイクロソケ
ット方式で接続されている。ここで、固体撮像素子8は
受光能を上げるため、受光面を成す各能動領域ごとにマ
イクロレンズ8bを備えた構成を成し、かつこのマイクロ
レンズ8b形成面を、ガラス基板7面に対向させて搭載,
配置してある。また、10は前記搭載,配置領域で、固体
撮像素子8の受光面(マイクロレンズ8b形成面)および
ガラス基板7面間に空間部11を形成するエポキシ樹脂製
枠体、12は前記樹脂製枠体10を固体撮像素子8面および
ガラス基板7面に一体的に接合封止する封止樹脂層(た
とえばエポキシ樹脂など光硬化性樹脂)、13は前記ガラ
ス基板7の端子7aおよび撮像機器本体(図示せず)側に
接続するフレキシブル配線板14を電気的に接続する異方
性導電体層である。なお、前記固体撮像モジュールの構
成における封止樹脂層12の形成は、配置した樹脂製枠体
10の周辺部に光硬化性樹脂を塗布し、ガラス基板側から
紫外線などの光を照射することにより行った。ここで、
前記樹脂製枠体10および封止樹脂層12は、固体撮像素子
8の受光面およびガラス基板7面間に空間部11を形成保
持するとともに、固体撮像素子8の受光面を機械的、耐
環境的に保護する機能を呈する。
【0011】前記構成の固体撮像モジュールを、CCD
装着型内視鏡に装着して試験したところ、初期の目的通
り、画質の良好な撮像を常時得られることが確認され、
またこのすぐれた性能(機能)を長期間保持することも
確認された。
【0012】実施例2 図2は固体撮像モジュールの他の構成例の要部を断面的
に示したもので、基本的には、前記例示の場合と同様の
構成を成している。すなわち、所要の端子(配線導体を
含む)7aが一主面に設けられたガラス基板7、前記ガラ
ス基板7の一主面に搭載,配置された固体撮像素子(C
CDチップ)8、前記固体撮像素子8の端子8aとガラス
基板7の端子7aとの間の電気的な接続と固体撮像素子8
の受光面(マイクロレンズ8b形成面)およびガラス基板
7面間に空間部11を形成する枠体10の両機能を果たす異
方性導電体層13′、そして、この異方性導電体層13′ガ
ラス基板7の端子7aおよび撮像機器本体(図示せず)側
に接続するフレキシブル配線板14を電気的に接続の機能
をも成している。ここで、固体撮像素子8は受光能を上
げるため、受光面を成す各能動領域ごとにマイクロレン
ズ8bを備えた構成を成している。また、固体撮像素子8
の受光面(マイクロレンズ8b形成面)およびガラス基板
7面間に空間部11を形成する異方性導電体層13′は、そ
の各対接面が対向する面に、たとえば接着性の薄い樹脂
層を介して接合,封止されながら一体化して、前記空間
部11を形成保持するとともに、固体撮像素子8の受光面
を機械的、耐環境的に保護する機能を呈する。
【0013】前記構成の固体撮像モジュールを、CCD
装着型内視鏡に装着して試験したところ、初期の目的通
り、画質の良好な撮像を常時得られることが確認され、
またこのすぐれた性能(機能)を長期間保持することも
確認された。
【0014】
【発明の効果】上記説明したように、本発明に係る固体
撮像モジュールは、基本的な構造や外形などの仕様を大
幅に変更することなく、高画質の撮像画像を容易に、か
つ確実に得ることが可能な性能を保持発揮する。つま
り、画質の向上に寄与する固体撮像素子のマイクロレン
ズ面に、異材質が直接接触することを回避する構成を採
っているので、マイクロレンズ機能が常に、かつ十分に
確保される。したがって、高画質の撮像画像を容易に、
かつ確実に得ることが可能であるばかりでなく、前記マ
イクロレンズを含む固体撮像素子の機能も安定に保たれ
ることになり、信頼性の高い固体撮像モジュールとして
常に機能する。しかも、製造,組み立ての上でも、煩雑
な工程など伴わないので、歩留まりや生産性の点でも多
くの利点をもたらすといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体撮像モジュールの一構成例の
要部を示す断面図。
【図2】本発明に係る固体撮像モジュールの他の構成例
の要部を示す断面図。
【図3】従来の固体撮像モジュールの構成例の要部を示
す断面図。
【符号の説明】
1,7…ガラス基板 1a,7a…ガラス基板側の端子
(配線導体を含む) 2,8…固体撮像素子(CCDチップ) 2a,8a…固
体撮像素子の端子 2b,8b…マイクロレンズ 3,
9…バンプ(接続バンプ) 5,13…異方性導電体層
6,14…フレキシブル配線板 10…樹脂製枠体
11…空間部 12…封止樹脂層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所要の端子が設けられたガラス基板と、
    前記ガラス基板面上に離隔し、かつ撮像面のマイクロレ
    ンズを対向させて搭載,配置された固体撮像素子と、前
    記固体撮像素子端子およびガラス基板端子間を電気的に
    接続するバンプと、前記対向する固体撮像素子のマイク
    ロレンズ面およびガラス基板面間に空間を形成しながら
    固体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂層とを具備
    して成ることを特徴とする固体撮像モジュール。
  2. 【請求項2】 所要の端子が設けられたガラス基板と、
    前記ガラス基板面上に離隔し、かつ撮像面のマイクロレ
    ンズを対向させて搭載,配置された固体撮像素子と、前
    記対向する固体撮像素子のマイクロレンズ面およびガラ
    ス基板面間に空間を形成しながら固体撮像素子端子およ
    びガラス基板端子間を電気的に接続する異方性導電体層
    と、前記固体撮像素子周面部を一体的に封止する樹脂層
    とを具備して成ることを特徴とする固体撮像モジュー
    ル。
  3. 【請求項3】 所要の端子が設けられたガラス基板と、
    前記ガラス基板面上に撮像面のマイクロレンズを対向さ
    せて搭載,配置された固体撮像素子と、前記固体撮像素
    子端子およびガラス基板端子間を電気的に接続するバン
    プと、前記対向する固体撮像素子の周縁部に配置されて
    マイクロレンズ面およびガラス基板面間を離隔し空間を
    形成する枠体と、前記枠体を含めて固体撮像素子周面部
    を一体的に封止する樹脂層とを具備して成ることを特徴
    とする固体撮像モジュール。
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Effective date: 20011225