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JPH0813107B2 - The solid-state imaging device - Google Patents

The solid-state imaging device

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Publication number
JPH0813107B2
JPH0813107B2 JP20926586A JP20926586A JPH0813107B2 JP H0813107 B2 JPH0813107 B2 JP H0813107B2 JP 20926586 A JP20926586 A JP 20926586A JP 20926586 A JP20926586 A JP 20926586A JP H0813107 B2 JPH0813107 B2 JP H0813107B2
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JP
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Grant
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JP20926586A
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JPS6365783A (en )
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久雄 矢部
Original Assignee
オリンパス光学工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像装置、特に小型な固体撮像装置に関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates] The solid-state imaging device, and in particular compact solid-state imaging device.

〔従来の技術〕 [Prior art]

従来、固体撮像装置はたとえば特開昭60−62279号として提案されているものがある。 Conventionally, a solid-state imaging device is any of the known example JP 60-62279. この固体撮像装置はセラミック等の外囲構体上に固体撮像素子チップを固着し、この外囲構体の開口を透光性平板(カバーガラス) The solid-state imaging device is fixed to the solid-state image pickup device chip on the outer 囲構 body such as ceramics, transparent flat plate with openings of the outer 囲構 member (cover glass)
で閉塞し、上記チップとカバーガラスの間に透光性樹脂を充填してある。 In closed, it is filled with a translucent resin between the chip and the cover glass.

〔発明が解決しようとする問題点〕 [Problems to be Solved by the Invention]

しかし、特開昭60−62279号の固体撮像装置を内視鏡等に組込む場合、カバーガラスの入射面を対物光学系の枠体に突き当てて固定することが考えられる。 However, when incorporating the solid-state imaging device of JP 60-62279 to the endoscope or the like, it is conceivable to fix abutted against the incident surface of the cover glass to the frame of the objective optical system. この場合、カバーガラス入射面とチップ入射面(撮像面)との平行度が問題となる。 In this case, parallelism between the cover glass entrance surface and the chip entrance surface (imaging surface) becomes a problem. この平行度はカバーガラスの肉厚のクサビ状の変化のみならず、外囲構体、外部導出線の肉厚のバラツキや平面性、それらの部品の接合部の接合厚のバラツキ等に影響される。 This parallelism is not only wedge-shaped change in the thickness of the cover glass, the outer 囲構 body, variation and planarity of the thickness of the external lead-out wires are affected by the bonding thickness of the variations in the junction of these parts . この平行度が悪くなると対物レンズの光軸に対してチップ撮像面が垂直にならずに傾き、片ぼけを生じることになる。 Tilt without being vertically chip imaging surface with respect to the optical axis of the objective lens when the parallelism deteriorates, it will produce a single-sided blurring. また、内視鏡先端部に組込む固体撮像装置は超小型であることが望まれるが、外囲構体があるために装置全体が大型化してしまう。 The solid-state imaging device incorporated in the endoscope front end portion is desired to be ultra-small, the entire device due to the external 囲構 body becomes large.

更に、内視鏡先端部に組込む固体撮像装置としては第6図に示す構造が考えられる。 Furthermore, the structure shown in FIG. 6 is considered as a solid-state imaging device incorporated in the endoscope distal end portion. この固体撮像装置1はセラミック等の平板状のベース2の上に固体撮像素子チップ3を固定し、そのチップ3のイメージエリア上にカバーガラス4を直接設け、ベース2に植設したリード足5 The solid-state imaging device 1 is a solid-state image sensor chip 3 is fixed onto the base 2 tabular ceramic or the like, directly a cover glass 4 on the image area of ​​the chip 3, the lead foot 5 which is embedded in the base 2
とチップ側ボンディングパッドとの間をボンディングワイヤ6で接続してカバーガラス4の側方にボンディング部を形成している。 Forming a bonding portion on the side of the cover glass 4 are connected by bonding wires 6 between the chip-side bonding pads. このボンディング部のチップ3,リード足5,ワイヤ6等は樹脂等の封止材7で充填、封止され、その上面がカバーガラスの上面と同一平面を成す様に成形されている。 The bonding of the chip 3, the lead foot 5, the wire 6 or the like is filled with a sealing material 7 such as a resin, is sealed, the upper surface is shaped so as form a top surface flush with the cover glass. この場合、固体撮像装置1の上面はカバーガラス4と樹脂封止材7の2部材で構成されるために平面性が悪く、特に樹脂は成形時の収縮によりヒケ8を生じることがある。 In this case, the upper surface of the solid-state imaging device 1 has a poor flatness to be composed of two members of the cover glass 4 and the resin sealing material 7, in particular resin may be formed sink 8 by shrinkage during molding. この様な固体撮像装置1を対物光学系の枠体9に取付けた時には撮像面の傾きにより片ぼけを生じる。 Resulting in single-sided blurring by inclination of the imaging plane when fitted with such a solid-state imaging device 1 to the frame 9 of the objective optical system.

本発明は上記問題点の内、装置全体の大型化に着目してなされたもので、パッケージが小型化された固体撮像装置を提供することを目的とする。 The invention of the above problems, which has been made in view of the size of the entire apparatus, and an object thereof is to provide a solid-state imaging device package is miniaturized.

〔問題点を解決する手段〕 [It means to solve the problem]

本発明は、裏面または側面に導電部を有したベース部材上の表面に、イメージエリアとボンディングパッドとを有した上記ベース部材と同形状の外形を有する固体撮像素子チップを重着し、上記固体撮像素子のボンディングパッドと上記ベース部材の導電部とをボンディングワイヤで接続し、上記導電部とボンディングパッドとボンディングワイヤとを封止材で封止し、上記ベース部材の裏面側で上記固体撮像素子チップの外形内に入出力端子を設けた固体撮像装置である。 The present invention, on the surface of the base member having a conductive portion on the back or side, the solid-state image pickup device chip having the above-mentioned base member and the outer shape of the same shape having a image area and the bonding pad to heavy wear, the solid connecting the conductive portion of the bonding pad and the base member of the image pickup device by bonding wires, and the conductive portion and the bonding pad and the bonding wire sealed with a sealing material, said the back side of the base member the solid-state imaging device a solid-state imaging device provided with the input and output terminals in the outer shape of the chip.

〔作用〕 [Action]

本発明の固体撮像装置は、ベース部材の導電部を裏面または側面に形成し、ベース部材上にベース部材と同形状の外形を有する固体撮像素子チップを重着してそのチップの表面のボンディングパッドと上記ベース部材の導電部とをボンディングワイヤで接続し、上記導電部とボンディングパッドとボンディングワイヤとを封止材で封止し、ベース部材の裏面側で上記固体撮像素子チップの外形内に入出力端子を設けることで、ボンディングワイヤが極めて細いので全体を小型にすることができる。 The solid-state imaging device of the present invention, a conductive portion of the base member on the back or side, the bonding pads of the solid-state image pickup device chip heavy wear to the surface of the chip having the external shape of the base member having the same shape on the base member and a conductive portion of the base member are connected by bonding wires, and the conductive portion and the bonding pad and the bonding wire sealed with a sealing material, entering into the outer shape of the solid-state imaging device chip on the back side of the base member by providing the output terminal, it can be a whole compact so the bonding wire is very thin.

〔実施例〕 〔Example〕

以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は固体撮像装置を内蔵した内視鏡先端部の断面図、第2図は第1図のA−A断面図である。 Figure 1 is a sectional view of the endoscope front end portion in which a built-in solid-state imaging device, FIG. 2 is an A-A sectional view of FIG. 1. 内視鏡10の挿入部の先端部11は先端構成部本体12を有し、この本体 Insertion of the distal end 11 of the endoscope 10 has a distal end construction part body 12, the body
12には第1の取付孔13と第2の取付孔14とが穿設されている。 The first mounting hole 13 and the second mounting hole 14 is bored at 12. 第1の取付孔13は先端構成部本体12の中心軸に対して偏心して形成されている。 First mounting hole 13 is formed eccentrically with respect to the central axis of the distal end construction part body 12. この第1の取付孔13にはカバーガラスレンズ15、対物レンズの一部レンズ系16を内部に保持した明るさ絞り付のレンズ枠17が挿入、固着されている。 The first cover glass lens 15 in the mounting hole 13, the lens frame 17 equipped with aperture stop, which holds the part lens system 16 of the objective lens therein is inserted and secured. 更に、取付孔13の後方からも対物レンズの一部レンズ18が挿入されている。 Furthermore, part of the objective lens lens 18 is inserted from the rear of the mounting hole 13. このレンズ18の後方の取付孔13には固体撮像装置20等が固定された固体撮像装置枠21が挿入、固定されている。 The solid-state imaging device frame 21 on which the solid-state imaging device 20 and the like are fixed is inserted and fixed to the rear of the mounting hole 13 of the lens 18. この固定撮像装置20はセラミックまたはガラス繊維を混入したエポキシ樹脂製のベース22上に固体撮像素子チップ23が固着されている。 The solid-state image pickup device 20 the solid-state imaging element chip 23 is fixed on an epoxy resin base 22 which is mixed with ceramic or glass fibers. このチップ23には所定面積のイメージエリア24とチップ側ボンディングパッド25とが形成される。 This is the chip 23 and the image area 24 and the chip-side bonding pad 25 having a predetermined area is formed. 一方、ベース22にはリード足26がベース22を貫通して両側に突出し、チップ23の固着側はチップ23の上面とほぼ同じ高さに形成してある。 On the other hand, protrude on both sides to the base 22 through the lead foot 26 is base 22, fixed side of the chip 23 is formed at substantially the same height as the upper surface of the chip 23. ボンディングパッド25とリード足26とはボンディングワイヤ27により接続されている。 It is connected by bonding wires 27 to the bonding pad 25 and the lead foot 26. また、 Also,
イメージエリア24上には第1のカバーガラス28が接合されており、さらに第1のカバーガラス28上に第2のカバーガラス29がボンディングワイヤ27によるボンディング部を覆うように重ねて接合されている。 On the image area 24 is joined a first cover glass 28, and further a second cover glass 29 on the first cover glass 28 is overlaid so as to cover the bonding portion by the bonding wire 27 joined . この第1実施例では固体撮像装置枠21の内側は円形に成されているので、ベース22、第2のカバーガラス29は枠21の内径より若干小径の円形を成している。 Since this first embodiment the inner side of the solid-state imaging device frame 21 is made circular, the base 22, a second cover glass 29 forms a circular diameter slightly than the inner diameter of the frame 21. この第2のカバーガラス The second of the cover glass
29のチップ23側の周囲には円形にフレア絞り30が形成されている。 Around the chip 23 side of 29 30 flare stop circular it is formed. このフレア絞り30は、内視鏡では上下左右方向を均等に観察するのが好ましいので、正方形のイメージエリア24のうち内接する円形部分を表示エリア31としてモニターに表示するために観察光が表示エリア31以外にあたらない様に設けてある。 The flare stop 30, since the endoscope preferably evenly observe the vertical and horizontal directions, the observation light display area for display on the monitor as the display area 31 a circular portion inscribed within the square image area 24 It is provided so as not to come into contact with other than 31. フレア絞り30は第2のカバーガラス29の出射面側の周辺の黒くする部分を写真腐食により粗面にした後、その部分に墨入れをすることにより形成される。 After flare stop 30 which is roughened by partial photo corrode to black near the exit surface side of the second cover glass 29 is formed by the inking in the area. 更に、固体撮像装置20は、ベース22と第2のカバーガラス29との間にあるボンディング部を封止樹脂32で充填してある。 Furthermore, the solid-state imaging device 20, are filled with a sealing resin 32 bonding portion located between the base 22 and the second cover glass 29.

この様に構成された固体撮像装置20のベース22裏面には回路基板33が固体撮像装置20のリード足26をハンダ付け等により接続固定している。 This is the base 22 back surface of the constructed solid-state imaging device 20 as connecting fixing the lead foot 26 of the circuit board 33 is a solid-state imaging device 20 by soldering or the like. この基板33上にはIC等の電子部品34も実装されている。 On this substrate 33 are electronic components 34 such as an IC is also mounted. 第1図ではチップ・オン・ボード方式で実装されている。 In Figure 1 are implemented in a chip-on-board method. また基板33に対しては信号線35も接続され、電子部品34は封止樹脂36で封止されている。 Also for the substrate 33 signal line 35 is also connected, the electronic components 34 are sealed with a sealing resin 36.

この固体撮像装置20と回路基板33等との組立体は固体撮像装置枠21の前方当接面に第2のカバーガラス29の入射面が当接するまで挿入され、補強樹脂37等により固定される。 The solid-state imaging device 20 and the assembly of the circuit board 33 such as the entrance surface of the second cover glass 29 to the front abutment surface of the solid-state imaging device frame 21 is inserted until the abutting and secured by the reinforcing resin 37, etc. .

一方、第2の取付孔14は第1の取付孔13の周囲に三日月状に形成されており、多数のライトガイドファイバー Meanwhile, the second mounting hole 14 is formed in a crescent shape around the first mounting hole 13, a large number of light guide fiber
38が挿入、固定されている。 38 is inserted and fixed. このライトガイドファイバー38の他端からは光源装置(図示せず)からの照明光が入射され、一端から出射した光束が観察部位を照明する。 This is from the other end of the light guide fiber 38 is illumination light incident from the light source device (not shown), the light flux emitted from the one end to illuminate the observation portion.

このような構成によれば、第1,第2のカバーガラス2 According to such a configuration, first, second cover glass 2
8,29の平行度だけにより入射面と撮像面の平行度が決まるので、撮像面の傾きによる片ぼけが生じない。 Since the parallelism of the entrance surface and the imaging surface by only parallelism of 8 and 29 are determined, single-sided blurring does not occur due to the inclination of the imaging plane. また、 Also,
封止樹脂32はボンディング部を封止していればよいので、側面の形状はベース22、第2のカバーガラス29と同形状でなくともよく、成形性は非常に容易である。 Since the sealing resin 32 need only seal the bonding portion, the shape of the side base 22, may not be the same shape as the cover glass 29, formability is very easy. 更に、外囲構体がないので固体撮像装置20の外形は小型になる。 Furthermore, the outer shape of the solid-state imaging device 20 since there is no external 囲構 body becomes small.

第3図は撮像装置の他の構成を示す図であり、固体撮像装置40はセラミック製のベース41上に固体撮像素子チップ42を固着して形成されており、このベース41の側方には上面から裏面にかけて金属メッキから成る導電部43 Figure 3 is a diagram showing another configuration of the imaging device, the solid-state imaging device 40 is formed by fixing the solid-state imaging device chip 42 on the ceramic base 41, on the side of the base 41 conductive portion 43 made of a metal plating from the upper surface toward the back surface
が形成されている。 There has been formed. ベース41の裏面には各導電部43に対してリード44が植設され、ベース41上面の導電部43とチップ42のボンディングパッドとはボンディングワイヤ45 The back surface of the base 41 lead 44 is implanted against each conductive portion 43, the bonding pad of the base 41 the upper surface of the conductive portion 43 and the chip 42 bonding wire 45
により接続されてボンディング部を形成している。 They are connected to form a bonding portion by. 上記固体撮像素子チップ42のイメージエリア上には第1のカバーガラス46が接合され、第1のカバーガラス46上には第2のカバーガラス47が接合されている。 The on the image area of ​​the solid state imaging device chip 42 is joined a first cover glass 46, on the first cover glass 46 has a second cover glass 47 is bonded. この第2のカバーガラス47はベース41の外形より大きく形成されており、第2のカバーガラス47の下面からボンディング部を封止するように封止樹脂48が充填されている。 The second cover glass 47 is formed larger than the outer shape of the base 41, the sealing resin 48 so as to seal is filled with the bonding portion from a lower surface of the second cover glass 47. この際、 On this occasion,
第2のカバーガラス47の周辺は封止樹脂48よりも外側にフランジとして突出して設けられる。 Around the second cover glass 47 is provided to protrude as flanges outward from the sealing resin 48.

この他の構成によれば、第2のカバーガラス47の周辺をフランジとして形成しているので、固体撮像装置40を内視鏡等に組込む場合に第2のカバーガラス47を挾んで固定できる。 According to this other configuration, the periphery of the second cover glass 47 so that formed as a flange, can be fixed by sandwiching the second cover glass 47 when incorporating the solid-state imaging device 40 to the endoscope or the like. 従って、固定時に固体撮像素子チップ42に圧縮力がかからないという効果が生じる。 Therefore, compressive force to the solid-state imaging device chip 42 is the effect that is not applied occur during fixing.

第4図は本発明の第1実施例を示す図であり、固体撮像装置50はベース51上に固体撮像素子チップ52を固着して形成されている。 Figure 4 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, the solid-state imaging device 50 is formed by fixing the solid-state imaging device chip 52 on the base 51. このベース51はチップ52の外形と同形状と成され、ベース51の裏面にはチップ側ボンディングパッドに対して必要な数の導電部53が形成され、導電部53に対応してリード足54がベース51の裏面に植設されている。 The base 51 is made the outer the same shape of the tip 52, the back surface of the base 51 conductive parts 53 having necessary for the chip-side bonding pad is formed, the lead foot 54 corresponds to the conductive portion 53 It is implanted into the back surface of the base 51. そして、チップ側ボンディングパッドと導電部 Then, the chip-side bonding pad and the conductive portion
53とはベース51の側面を迂回してボンディングワイヤ55 53 bonding wire 55, bypassing the side surface of the base 51 and the
により接続され、ベース51の側面から裏面にかけてボンディング部を形成している。 It is connected by, and forms a bonding portion to the rear surface from the side surface of the base 51. また、固体撮像素子チップ Further, the solid-state image pickup device chip
52のイメージエリア上には第1のカバーガラス56が接合され、第1のカバーガラス56上にはベース51の外形より大きな第2のカバーガラス57が接合されている。 The on 52 image area of ​​the first cover glass 56 is bonded, on the first cover glass 56 and the second cover glass 57 larger than the outer shape of the base 51 are joined. 更に、 In addition,
第2のカバーガラス57の下面からボンディング部、ベース51の下面を覆う様に封止樹脂58で成形されている。 Bonding portion from a lower surface of the second cover glass 57 is molded with a sealing resin 58 to cover the lower surface of the base 51.

一般に、固体撮像装置のリード数は14〜20もあり、チップ側ボンディングパッドは0.2mmピッチ程度に形成できるが、リード足は0.6mmピッチ程度にしかできず、リード足に必要な面積は大きなものとなってしまう。 Generally, the lead number of the solid-state imaging device is also 14 to 20, although the chip-side bonding pad can be formed to approximately 0.2mm pitch, lead foot can only approximately 0.6mm pitch, what area required for the lead foot big it becomes. この第1実施例ではリード足54をチップ52の外形内でベース Based lead foot 54 in the first embodiment in the outer shape of the chip 52
51の裏面に形成し、ボンディングワイヤ55を立体的に引き回わしたので、リード足の数が多くても固体撮像装置 It is formed on the back surface 51, since the sterically pull Roll the cell bonding wire 55, even many number of leads foot solid-state imaging device
50の外形を小さくできる。 The outer shape of 50 can be reduced.

第5図は本発明の第2実施例を示す図であり、固体撮像装置60は第1実施例に対してベース61に設ける導電部 FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, the solid-state imaging device 60 includes a conductive portion provided on the base 61 with respect to the first embodiment
63がベース61の裏面から側面にかけて形成され、チップ 63 is formed over the side surface from the back surface of the base 61, chip
62のボンディングパッドと導電部63の側面との間にボンディングワイヤ65を接続している。 Connecting the bonding wires 65 between the 62 bonding pad and the side of the conductive portion 63 of the. リード足64、第1、 Lead foot 64, the first,
第2のカバーガラス66,67は第1実施例と同様である。 The second cover glass 66 and 67 is similar to the first embodiment.
更に、ベース61、チップ62、第1のカバーガラス66の側面にはボンディングワイヤ65を覆う様に封止樹脂68が充填して形成されている。 Furthermore, the base 61, chip 62, sealing resin 68 to cover the bonding wires 65 are formed by filling the side surface of the first cover glass 66.

この第2実施例では封止樹脂68をベース61の裏面にまで形成していないので、第1実施例に比べて固体撮像装置60の厚さを薄くすることができる。 Since this second embodiment does not form a sealing resin 68 to the rear surface of the base 61, it is possible to reduce the thickness of the solid-state imaging device 60 as compared with the first embodiment.

尚、本発明は上記各実施例に限定されることなく、種々の変形が考えられる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are conceivable. 第1,第2のカバーガラスはガラスでなく、光学プラスチックのような透明プラスチック板でもよい。 First, second cover glass is not glass, or a transparent plastic plate such as an optical plastic. 但し、両面の平面度、平行度は精度よく出ている必要がある。 However, both surfaces of the flatness, the parallelism must coming out accurately. また、第1のカバーガラスはカラーフィルターアレイ、モアレ除去フィルター、赤外カットフィルターでもよく、第2のカバーガラスはモアレ除去フィルター、赤外カットフィルターとすることもできる。 The first cover glass color filter array, the moire removing filter may be an infrared cut filter, a second cover glass can be moire removing filter, an infrared cut filter. 更に、封止樹脂は低融点ガラスに替えてボンディング部を封止してもよい。 Furthermore, the sealing resin may be sealed bonding portion in place of the low-melting glass.

〔発明の効果〕 [Effect of the Invention]

上述した様に、本発明はベース部材及びこのベース部材と同形状の外形の固体撮像素子チップの側面に極めて細いボンディングワイヤを引き回して封止材で封止したので、固体撮像装置の小型化を図ることができた。 As described above, since the present invention is sealed with a sealing material lead to very thin bonding wire on the side surface of the solid-state image pickup device chip of the base member and the outer shape of the base member and the same shape, the size of the solid-state imaging device We were able to achieve.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は固体撮像装置を内蔵した内視鏡先端部の断面図、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は他の構成の固体撮像装置を示す断面図、第4図は本発明の第1実施例を示す断面図、第5図は本発明の第2実施例を示す断面図、第6図は従来考えられていた固体撮像装置を示す断面図である。 Figure 1 is a sectional view of the endoscope front end portion in which a built-in solid-state imaging device, FIG. 2 A-A sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view showing a solid-state imaging device of another configuration, the 4 Figure is a sectional view showing a first embodiment of the present invention, Figure 5 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a sectional view showing a solid-state imaging device previously thought. 20,40,50,60……固体撮像装置、22,41,51,61……ベース、23,42,52,62……固体撮像素子チップ、28,46,56,66 20,40,50,60 ...... solid-22,41,51,61 ...... base, 23,42,52,62 ...... solid state imaging device chip, 28,46,56,66
……第1のカバーガラス、29,47,57,67……第2のカバーガラス、32,48,58,68……封止樹脂。 ...... first cover glass, 29,47,57,67 ...... second cover glass, 32,48,58,68 ...... sealing resin.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】裏面または側面に導電部を有したベース部材と、表面にイメージエリアとボンディングパッドとを有して上記ベース部材の表面に重着した上記ベース部材と同形状の外形を有する固体撮像素子チップと、上記固体撮像素子のボンディングパッドと上記ベース部材の導電部とを接続するボンディングワイヤと、上記固体撮像素子チップのイメージエリアをカバーして重着された透光性部材と、上記導電部とボンディングパッドとボンディングワイヤとを封止する封止材と、上記ベース部材の裏面側で上記固体撮像素子チップの外形内に設けられた入出力端子とから成ることを特徴とする固体撮像装置。 1. A solid having a base member having a conductive portion on the back or side, the base member and the outer shape of the same shape and Juchaku and a image area and the bonding pad on the surface of the base member on the surface an imaging element chip, and bonding wires for connecting the conductive portion of the bonding pad and the base member of the solid-state imaging device, and the translucent member that is heavy wear covers an image area of ​​the solid state imaging device chip, the conductive portion and the bonding pad and the bonding wire and the sealing material for sealing the solid-state imaging characterized in that it consists of input and output terminals provided in the outer shape of the solid-state imaging device chip on the back side of the base member apparatus.
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