JPH1084509A - 撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
撮像装置およびその製造方法Info
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- JPH1084509A JPH1084509A JP8236303A JP23630396A JPH1084509A JP H1084509 A JPH1084509 A JP H1084509A JP 8236303 A JP8236303 A JP 8236303A JP 23630396 A JP23630396 A JP 23630396A JP H1084509 A JPH1084509 A JP H1084509A
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- H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビデオカメラや電子スチールカメラの撮像部
に用いられる撮像装置を周辺回路を含めて小型化、軽量
化することを目的とする。 【解決手段】 セラミックパッケージ４１の凹部４２
に、固体撮像素子チップ４５やその周辺回路素子チップ
４６を搭載した基板４４が収納されており、セラミック
パッケージ４１がガラス板４８で封止された構成とする
ことにより、撮像装置を小型化、軽量化できるととも
に、固体撮像素子チップ４５と周辺回路素子チップ４６
に関わる相互配線長を短くできるので電気的特性を向上
させることができる。
に用いられる撮像装置を周辺回路を含めて小型化、軽量
化することを目的とする。 【解決手段】 セラミックパッケージ４１の凹部４２
に、固体撮像素子チップ４５やその周辺回路素子チップ
４６を搭載した基板４４が収納されており、セラミック
パッケージ４１がガラス板４８で封止された構成とする
ことにより、撮像装置を小型化、軽量化できるととも
に、固体撮像素子チップ４５と周辺回路素子チップ４６
に関わる相互配線長を短くできるので電気的特性を向上
させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子、固
体撮像素子を駆動する駆動回路、固体撮像素子からの信
号を処理する信号処理回路、これらを制御する制御回路
などからなる撮像装置およびその製造方法に関する。
体撮像素子を駆動する駆動回路、固体撮像素子からの信
号を処理する信号処理回路、これらを制御する制御回路
などからなる撮像装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生用のビデオカメラにおいて、
忠実な色彩の再現性や微細なディテールの表現など高画
質に関する要求とともに持ち運びに便利な小型化、薄型
化、軽量化等に関する要求が高まってきている。このよ
うな要求に応えるために固体撮像素子およびその周辺回
路を含んで撮像装置を小型化・薄型化する技術開発がな
されている。
忠実な色彩の再現性や微細なディテールの表現など高画
質に関する要求とともに持ち運びに便利な小型化、薄型
化、軽量化等に関する要求が高まってきている。このよ
うな要求に応えるために固体撮像素子およびその周辺回
路を含んで撮像装置を小型化・薄型化する技術開発がな
されている。
【０００３】図９は一般的な撮像装置の回路ブロック図
である。図９において、１は光学レンズ、２は固体撮像
素子、３は固体撮像素子２の駆動部、４は固体撮像素子
２から出力された信号を処理する信号処理部、５は撮像
装置の制御部である。駆動部３は主として相関二重サン
プリング回路（ＣＤＳ回路）６、垂直ドライバ回路７、
垂直ドライバ回路７に対するコントロールゲート回路
（ＣＧ回路）８および垂直走査信号を供給する走査信号
発生回路（ＳＳＧ回路）９等から構成されている。信号
処理部４は主としてＣＤＳ回路６からの信号を映像信号
に変換する信号処理回路からなり、この映像信号はアナ
ログ信号出力端子１２から出力される。また制御部５は
主としてマイコン１１から構成されており、Ｉ／Ｏ端子
１３を通して外部との信号授受を行っている。
である。図９において、１は光学レンズ、２は固体撮像
素子、３は固体撮像素子２の駆動部、４は固体撮像素子
２から出力された信号を処理する信号処理部、５は撮像
装置の制御部である。駆動部３は主として相関二重サン
プリング回路（ＣＤＳ回路）６、垂直ドライバ回路７、
垂直ドライバ回路７に対するコントロールゲート回路
（ＣＧ回路）８および垂直走査信号を供給する走査信号
発生回路（ＳＳＧ回路）９等から構成されている。信号
処理部４は主としてＣＤＳ回路６からの信号を映像信号
に変換する信号処理回路からなり、この映像信号はアナ
ログ信号出力端子１２から出力される。また制御部５は
主としてマイコン１１から構成されており、Ｉ／Ｏ端子
１３を通して外部との信号授受を行っている。
【０００４】このような構成において、Ｉ／Ｏ端子１３
からの信号によって制御部５からＣＧ回路８および信号
処理回路１０へ制御信号が出力される。ＣＧ回路８は制
御部５からの制御信号を受けて垂直ドライバ回路７を駆
動し、垂直ドライバ回路７は垂直ドライバ信号を出力し
固体撮像素子２を作動させる。固体撮像素子２から出力
された信号はまずＣＤＳ回路６で処理された後、信号処
理回路１０へ送出される。信号処理回路１０からの映像
信号はアナログ信号出力端子１２を介して出力される。
からの信号によって制御部５からＣＧ回路８および信号
処理回路１０へ制御信号が出力される。ＣＧ回路８は制
御部５からの制御信号を受けて垂直ドライバ回路７を駆
動し、垂直ドライバ回路７は垂直ドライバ信号を出力し
固体撮像素子２を作動させる。固体撮像素子２から出力
された信号はまずＣＤＳ回路６で処理された後、信号処
理回路１０へ送出される。信号処理回路１０からの映像
信号はアナログ信号出力端子１２を介して出力される。
【０００５】図１０は従来の固体撮像素子の要部断面図
である。図１０において、２１はセラミックパッケー
ジ、２１ａはセラミックパッケージ２１を構成する容
器、２１ｂはセラミックパッケージ２１を構成する枠
体、２２は凹部、２３はリード、２４は固体撮像素子チ
ップ、２５は金属細線、２６はガラス板である。なお図
１０ではセラミックパッケージ２１の容器２１ａと枠体
２１ｂの間にリード２３を挟んだ構成を示しているが、
リード２３の代わりに容器２１ａの表面にメタライズ配
線が形成されリード２３が外部でメタライズ配線と接続
されたものもある。
である。図１０において、２１はセラミックパッケー
ジ、２１ａはセラミックパッケージ２１を構成する容
器、２１ｂはセラミックパッケージ２１を構成する枠
体、２２は凹部、２３はリード、２４は固体撮像素子チ
ップ、２５は金属細線、２６はガラス板である。なお図
１０ではセラミックパッケージ２１の容器２１ａと枠体
２１ｂの間にリード２３を挟んだ構成を示しているが、
リード２３の代わりに容器２１ａの表面にメタライズ配
線が形成されリード２３が外部でメタライズ配線と接続
されたものもある。
【０００６】従来の固体撮像素子は、セラミックパッケ
ージ２１の凹部２２に固体撮像素子チップ２４を導電性
接着剤等で接着固定し、固体撮像素子チップ２４の電極
（図示せず）とリード２３とを金属細線２５で接続した
後、ガラス板２６で凹部２２を中空に保持して封止した
構成となっている。
ージ２１の凹部２２に固体撮像素子チップ２４を導電性
接着剤等で接着固定し、固体撮像素子チップ２４の電極
（図示せず）とリード２３とを金属細線２５で接続した
後、ガラス板２６で凹部２２を中空に保持して封止した
構成となっている。
【０００７】図１１は従来の撮像装置の一例を示す図で
ある。図１１において、３１は第１のプリント基板、３
２は第２のプリント基板、３３は第１のプリント基板３
１に形成された回路と第２のプリント基板３２に形成さ
れた回路とを接続するフレキシブルケーブル、３４は図
１０に示すパッケージされた固体撮像素子、３５は抵抗
やコンデンサなどの回路部品、３６および３７は固体撮
像素子３４の駆動回路部や信号処理回路部を構成する各
周辺回路素子、３８は抵抗やコンデンサなどの回路部品
である。
ある。図１１において、３１は第１のプリント基板、３
２は第２のプリント基板、３３は第１のプリント基板３
１に形成された回路と第２のプリント基板３２に形成さ
れた回路とを接続するフレキシブルケーブル、３４は図
１０に示すパッケージされた固体撮像素子、３５は抵抗
やコンデンサなどの回路部品、３６および３７は固体撮
像素子３４の駆動回路部や信号処理回路部を構成する各
周辺回路素子、３８は抵抗やコンデンサなどの回路部品
である。
【０００８】図１１に示すように従来の撮像装置は２枚
のプリント基板３１、３２を用い、第１のプリント基板
３１にはセラミックパッケージなどに搭載された固体撮
像素子３４と回路部品３５を実装し、第２のプリント基
板３２に周辺回路素子３６、３７を実装している。これ
らのプリント基板は約４ｃｍ角で、２枚のプリント基板
を重ね合わせた高さは１ｃｍ程度であった。なお、撮像
装置としてはさらに光学レンズを搭載する必要がある
が、図１１では省略した。
のプリント基板３１、３２を用い、第１のプリント基板
３１にはセラミックパッケージなどに搭載された固体撮
像素子３４と回路部品３５を実装し、第２のプリント基
板３２に周辺回路素子３６、３７を実装している。これ
らのプリント基板は約４ｃｍ角で、２枚のプリント基板
を重ね合わせた高さは１ｃｍ程度であった。なお、撮像
装置としてはさらに光学レンズを搭載する必要がある
が、図１１では省略した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような撮像装置は
ビデオカメラや電子スチルカメラの撮像部としてますま
すその用途を広げているが、いずれの用途においても機
能、性能の向上とともに小型化・軽量化・薄型化が必須
要件となってきている。図１１に示す構造では一応固体
撮像素子およびいくつかの周辺回路素子をモジュール化
することによりコンパクト設計にはなっているが、パッ
ケージされた半導体素子を用いており、かつプリント基
板に半田結線することになるため小型化・薄型化には限
界がある。またプリント基板上では配線の引き回しが長
くなるために配線容量が大きくなり、この配線容量に対
する充放電による不要輻射が問題となる。また配線の引
き回しが長くなると信号遅延が生じ、信号の高速化に限
界を生じることになる。
ビデオカメラや電子スチルカメラの撮像部としてますま
すその用途を広げているが、いずれの用途においても機
能、性能の向上とともに小型化・軽量化・薄型化が必須
要件となってきている。図１１に示す構造では一応固体
撮像素子およびいくつかの周辺回路素子をモジュール化
することによりコンパクト設計にはなっているが、パッ
ケージされた半導体素子を用いており、かつプリント基
板に半田結線することになるため小型化・薄型化には限
界がある。またプリント基板上では配線の引き回しが長
くなるために配線容量が大きくなり、この配線容量に対
する充放電による不要輻射が問題となる。また配線の引
き回しが長くなると信号遅延が生じ、信号の高速化に限
界を生じることになる。
【００１０】また従来の撮像装置においては、固体撮像
素子チップおよび周辺回路素子チップの配置が規定され
てなく、固体撮像素子チップを鉛直に立てて使用する際
に固体撮像素子チップが上方にくるように配置されるの
が通例であった。しかしながら、近年、周辺回路素子チ
ップも高密度化されてきており、その発熱量が無視でき
なくなってきている。すなわち周辺回路素子チップの発
熱によってパッケージ内の雰囲気が加熱され、対流する
ことによってパッケージ内の上下方向で温度差が生じ
る。固体撮像素子の暗電流は温度に敏感で、その温度変
化は約２倍／（８〜１０℃）と言われている。暗電流が
多くなると画面の暗いシーンを撮影した場合に画面上に
ザラつきが出るなど画質が劣化することになる。
素子チップおよび周辺回路素子チップの配置が規定され
てなく、固体撮像素子チップを鉛直に立てて使用する際
に固体撮像素子チップが上方にくるように配置されるの
が通例であった。しかしながら、近年、周辺回路素子チ
ップも高密度化されてきており、その発熱量が無視でき
なくなってきている。すなわち周辺回路素子チップの発
熱によってパッケージ内の雰囲気が加熱され、対流する
ことによってパッケージ内の上下方向で温度差が生じ
る。固体撮像素子の暗電流は温度に敏感で、その温度変
化は約２倍／（８〜１０℃）と言われている。暗電流が
多くなると画面の暗いシーンを撮影した場合に画面上に
ザラつきが出るなど画質が劣化することになる。
【００１１】本発明は、このような課題を解決し、固体
撮像素子および駆動部、信号処理部、制御部を構成する
各半導体素子を小型・軽量・薄型に実装してモジュール
化し、かつ画質の劣化を抑制した撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
撮像素子および駆動部、信号処理部、制御部を構成する
各半導体素子を小型・軽量・薄型に実装してモジュール
化し、かつ画質の劣化を抑制した撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の撮像装置は、固体撮像素子および関連する周
辺回路素子をベアチップの状態で同一平面パッケージ内
に搭載したものである。これにより、撮像装置が小型・
軽量・薄型化されるとともに配線の引き回しが短くなり
電気的特性が向上する。
に本発明の撮像装置は、固体撮像素子および関連する周
辺回路素子をベアチップの状態で同一平面パッケージ内
に搭載したものである。これにより、撮像装置が小型・
軽量・薄型化されるとともに配線の引き回しが短くなり
電気的特性が向上する。
【００１３】また固体撮像素子チップおよび関連する周
辺回路素子チップを搭載する基板として表面が平坦でか
つその表面に絶縁膜が形成された導電性基板を使用する
ことにより、配線密度、基板を通しての放熱が向上する
ため各素子チップを高密度に搭載することができる。
辺回路素子チップを搭載する基板として表面が平坦でか
つその表面に絶縁膜が形成された導電性基板を使用する
ことにより、配線密度、基板を通しての放熱が向上する
ため各素子チップを高密度に搭載することができる。
【００１４】また固体撮像素子チップと周辺回路素子チ
ップの基板上の配置を、固体撮像素子チップの主面を鉛
直に立てて撮影する場合に、少なくとも発熱量の大なる
周辺回路素子チップを固体撮像素子チップの上方にくる
ように基板上に配置しておくことにより、固体撮像素子
チップに対する熱の影響を少なくでき、画質の劣化を抑
制することができる。
ップの基板上の配置を、固体撮像素子チップの主面を鉛
直に立てて撮影する場合に、少なくとも発熱量の大なる
周辺回路素子チップを固体撮像素子チップの上方にくる
ように基板上に配置しておくことにより、固体撮像素子
チップに対する熱の影響を少なくでき、画質の劣化を抑
制することができる。
【００１５】また撮像装置のパッケージの外形の一辺の
２等分線上に固体撮像素子チップの撮像領域中心を一致
させるか、またはパッケージの外形の対角線の交点と固
体撮像素子チップの撮像領域中心を一致させた構成とす
ることにより、撮像装置をカメラに組み込む際の取付精
度を向上させることができる。
２等分線上に固体撮像素子チップの撮像領域中心を一致
させるか、またはパッケージの外形の対角線の交点と固
体撮像素子チップの撮像領域中心を一致させた構成とす
ることにより、撮像装置をカメラに組み込む際の取付精
度を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、収納容器の凹部に固体撮像素子チップおよびその周
辺回路素子チップを搭載した基板が収納され、その収納
容器を透明部材からなる蓋体で凹部を中空に封止した構
成としたものであり、小型化とともに配線の引き回しが
短くなり電気的特性が向上する。
は、収納容器の凹部に固体撮像素子チップおよびその周
辺回路素子チップを搭載した基板が収納され、その収納
容器を透明部材からなる蓋体で凹部を中空に封止した構
成としたものであり、小型化とともに配線の引き回しが
短くなり電気的特性が向上する。
【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、透明部材からなる蓋体の表面および裏
面の少なくとも一方に、固体撮像素子チップの撮像領域
に対応して透光部を有する遮光膜を備えた構成としたも
のであり、小型化・電気特性向上とともに周辺回路素子
チップへの外部光の影響をなくすことができる。
の発明において、透明部材からなる蓋体の表面および裏
面の少なくとも一方に、固体撮像素子チップの撮像領域
に対応して透光部を有する遮光膜を備えた構成としたも
のであり、小型化・電気特性向上とともに周辺回路素子
チップへの外部光の影響をなくすことができる。
【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、遮光膜の一部に設けられた透光部に対
応する蓋体の表面または裏面の領域にレンズ状透明体を
配設した構成としたものであり、小型化・電気特性向上
とともに固体撮像素子チップへ入射する光量を多くする
ことができる。
の発明において、遮光膜の一部に設けられた透光部に対
応する蓋体の表面または裏面の領域にレンズ状透明体を
配設した構成としたものであり、小型化・電気特性向上
とともに固体撮像素子チップへ入射する光量を多くする
ことができる。
【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が、表面に絶縁膜が形成さ
れた導電性基板であってかつ絶縁膜上に薄膜導体配線が
形成されている構成としたものであり、基板上に微細配
線および多層配線を容易に形成することができるため、
さらに小型化が可能となる。また導電性基板を使用する
ことにより、不要輻射を防止することができる。
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が、表面に絶縁膜が形成さ
れた導電性基板であってかつ絶縁膜上に薄膜導体配線が
形成されている構成としたものであり、基板上に微細配
線および多層配線を容易に形成することができるため、
さらに小型化が可能となる。また導電性基板を使用する
ことにより、不要輻射を防止することができる。
【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が、表面に絶縁膜が形成さ
れたシリコン基板または金属基板であり、かつ絶縁膜上
に薄膜導体配線が形成されている構成としたものであ
り、特に基板がシリコン基板の場合は半導体製造技術を
利用して基板上に微細配線および多層配線を容易に形成
できる。
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が、表面に絶縁膜が形成さ
れたシリコン基板または金属基板であり、かつ絶縁膜上
に薄膜導体配線が形成されている構成としたものであ
り、特に基板がシリコン基板の場合は半導体製造技術を
利用して基板上に微細配線および多層配線を容易に形成
できる。
【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が絶縁性基板の上に導電膜
が形成され、その上に絶縁膜が形成されており、その絶
縁膜の上に薄膜導体配線が形成された構成としたもので
あり、安価な基板を用いても不要輻射を防止できる。
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が絶縁性基板の上に導電膜
が形成され、その上に絶縁膜が形成されており、その絶
縁膜の上に薄膜導体配線が形成された構成としたもので
あり、安価な基板を用いても不要輻射を防止できる。
【００２２】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が絶縁性基板であって一方
の主面には薄膜導体配線が形成され、他方の主面のほぼ
全面に導電膜が形成された構成としたものであり、他方
の主面に形成された導電膜は薄膜でなく例えば塗布型の
導電膜でもよいため製造工程が簡略化できる。
の発明において、固体撮像素子チップおよびその周辺回
路素子チップを搭載した基板が絶縁性基板であって一方
の主面には薄膜導体配線が形成され、他方の主面のほぼ
全面に導電膜が形成された構成としたものであり、他方
の主面に形成された導電膜は薄膜でなく例えば塗布型の
導電膜でもよいため製造工程が簡略化できる。
【００２３】請求項８に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、固体撮像素子チップが基板にフェイス
アップで載置され、その周辺回路素子チップが基板にフ
ェイスダウンで載置されている構成としたものであり、
周辺回路素子チップは回路が形成された主面が基板側に
向いているために透明部材からなる蓋体に必ずしも遮光
膜を必要としない。
の発明において、固体撮像素子チップが基板にフェイス
アップで載置され、その周辺回路素子チップが基板にフ
ェイスダウンで載置されている構成としたものであり、
周辺回路素子チップは回路が形成された主面が基板側に
向いているために透明部材からなる蓋体に必ずしも遮光
膜を必要としない。
【００２４】請求項９に記載の発明は、一主面に固体撮
像素子チップおよび薄膜導体配線が作り込まれている半
導体基板上の所定の領域に周辺回路素子チップが実装さ
れており、半導体基板が収納容器の凹部に収納されてお
り、かつ少なくとも固体撮像素子チップの撮像領域に対
応する領域が透明である蓋体により収納容器が中空に封
止されている構成としたものであり、さらに小型化・薄
型化ができる。
像素子チップおよび薄膜導体配線が作り込まれている半
導体基板上の所定の領域に周辺回路素子チップが実装さ
れており、半導体基板が収納容器の凹部に収納されてお
り、かつ少なくとも固体撮像素子チップの撮像領域に対
応する領域が透明である蓋体により収納容器が中空に封
止されている構成としたものであり、さらに小型化・薄
型化ができる。
【００２５】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明において、周辺回路素子チップがフェイスダウ
ンで搭載されている構成としたものであり、周辺回路が
形成された主面が基板側に向いているために透明部材か
らなる蓋体に必ずしも遮光膜を必要としない。
載の発明において、周辺回路素子チップがフェイスダウ
ンで搭載されている構成としたものであり、周辺回路が
形成された主面が基板側に向いているために透明部材か
らなる蓋体に必ずしも遮光膜を必要としない。
【００２６】請求項１１に記載の発明は、請求項９に記
載の発明において、基板にフェイスアップで搭載された
周辺回路素子チップの少なくとも表面が不透明樹脂で被
覆された構成とすることにより、透明部材からなる蓋体
に必ずしも遮光膜を必要としない。
載の発明において、基板にフェイスアップで搭載された
周辺回路素子チップの少なくとも表面が不透明樹脂で被
覆された構成とすることにより、透明部材からなる蓋体
に必ずしも遮光膜を必要としない。
【００２７】請求項１２に記載の発明は、収納容器の凹
部に固体撮像素子チップおよびその周辺回路素子チップ
を搭載した基板が収納され、収納容器を固体撮像素子チ
ップの上方に透明窓を有する不透明部材からなる蓋体で
封止した構成としたものであり、蓋体の構造は複雑であ
るが、周辺回路素子チップに対する完全な遮光が可能と
なる。
部に固体撮像素子チップおよびその周辺回路素子チップ
を搭載した基板が収納され、収納容器を固体撮像素子チ
ップの上方に透明窓を有する不透明部材からなる蓋体で
封止した構成としたものであり、蓋体の構造は複雑であ
るが、周辺回路素子チップに対する完全な遮光が可能と
なる。
【００２８】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載の発明において、透明窓に対応する蓋体のいずれか
の主面の領域にレンズ状透明体を備えた構成としたもの
であり、固体撮像素子チップへの入射光を増やすことが
できる。またレンズ状透明体の代わりにピンホールレン
ズを採用することで外付けレンズが不要となり、超薄型
のレンズ付きカメラシステムを構成することができる。
記載の発明において、透明窓に対応する蓋体のいずれか
の主面の領域にレンズ状透明体を備えた構成としたもの
であり、固体撮像素子チップへの入射光を増やすことが
できる。またレンズ状透明体の代わりにピンホールレン
ズを採用することで外付けレンズが不要となり、超薄型
のレンズ付きカメラシステムを構成することができる。
【００２９】請求項１４に記載の発明は、撮像素子の主
面を鉛直線に対し平行にして撮影する場合に周辺回路素
子チップのうち少なくとも固体撮像素子チップより発熱
の大なる周辺回路素子チップが固体撮像素子チップの上
方に配置されるように、撮像素子チップおよび周辺回路
素子チップを基板上で配置したもので、周辺回路素子チ
ップの発熱による対流で固体撮像素子チップが加熱され
ることを抑制できる。固体撮像素子チップの温度上昇を
抑制することにより暗電流の増加を抑制することがで
き、暗いシーンの撮影における画質の劣化を低減でき
る。
面を鉛直線に対し平行にして撮影する場合に周辺回路素
子チップのうち少なくとも固体撮像素子チップより発熱
の大なる周辺回路素子チップが固体撮像素子チップの上
方に配置されるように、撮像素子チップおよび周辺回路
素子チップを基板上で配置したもので、周辺回路素子チ
ップの発熱による対流で固体撮像素子チップが加熱され
ることを抑制できる。固体撮像素子チップの温度上昇を
抑制することにより暗電流の増加を抑制することがで
き、暗いシーンの撮影における画質の劣化を低減でき
る。
【００３０】請求項１５に記載の発明は、請求項１また
は９に記載の発明において、収納容器の１辺の２等分線
上に固体撮像素子チップの撮像領域中心が一致するよう
に固体撮像素子チップを配置したものであり、このよう
にして得られた撮像装置をカメラ等に組み込む際に容易
に光学中心を出すことができる。
は９に記載の発明において、収納容器の１辺の２等分線
上に固体撮像素子チップの撮像領域中心が一致するよう
に固体撮像素子チップを配置したものであり、このよう
にして得られた撮像装置をカメラ等に組み込む際に容易
に光学中心を出すことができる。
【００３１】請求項１６に記載の発明は、請求項１また
は９に記載の発明において、収納容器の外形の対角線が
交叉する点と固体撮像素子チップの撮像領域中心が一致
するように固体撮像素子チップを配置したものであり、
さらに高精度に光学中心を出すことができる。
は９に記載の発明において、収納容器の外形の対角線が
交叉する点と固体撮像素子チップの撮像領域中心が一致
するように固体撮像素子チップを配置したものであり、
さらに高精度に光学中心を出すことができる。
【００３２】請求項１７に記載の発明は、導電性基板上
に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜上に導体配線を形成
する工程と、基板上に固体撮像素子チップおよびその周
辺回路素子チップを実装し相互配線する工程と、基板を
収納容器内に設置する工程と、基板上の導体配線と収納
容器のリードとを接続する工程と、固体撮像素子チップ
の撮像領域に対応して透光部を有する蓋体で収納容器を
気密封止する工程とを有するものであり、高密度実装で
きるとともに基板の状態で撮像装置の動作試験を実施す
ることができる。
に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜上に導体配線を形成
する工程と、基板上に固体撮像素子チップおよびその周
辺回路素子チップを実装し相互配線する工程と、基板を
収納容器内に設置する工程と、基板上の導体配線と収納
容器のリードとを接続する工程と、固体撮像素子チップ
の撮像領域に対応して透光部を有する蓋体で収納容器を
気密封止する工程とを有するものであり、高密度実装で
きるとともに基板の状態で撮像装置の動作試験を実施す
ることができる。
【００３３】請求項１８に記載の発明は請求項１７に記
載の発明において、導電性基板としてシリコン基板を用
いたものであり、半導体製造技術を用いて容易に高密度
配線基板が形成できるものである。
載の発明において、導電性基板としてシリコン基板を用
いたものであり、半導体製造技術を用いて容易に高密度
配線基板が形成できるものである。
【００３４】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図８を用いて説明する。 （実施の形態１）図１（ａ）は本発明の実施の形態１に
おける撮像装置の断面図を示し、４１はセラミックパッ
ケージ、４１ａはセラミックパッケージ４１を構成する
容器、４１ｂはセラミックパッケージ４１を構成する枠
体、４２は凹部 ４３はリード、４４は基板、４５は固
体撮像素子チップ、４６は周辺回路素子チップ、４７は
金属細線、４８はガラス板、４９は遮光膜、５０は遮光
膜４９に設けた透光部である。
〜図８を用いて説明する。 （実施の形態１）図１（ａ）は本発明の実施の形態１に
おける撮像装置の断面図を示し、４１はセラミックパッ
ケージ、４１ａはセラミックパッケージ４１を構成する
容器、４１ｂはセラミックパッケージ４１を構成する枠
体、４２は凹部 ４３はリード、４４は基板、４５は固
体撮像素子チップ、４６は周辺回路素子チップ、４７は
金属細線、４８はガラス板、４９は遮光膜、５０は遮光
膜４９に設けた透光部である。
【００３５】基板４４の表面には導体配線（図示せず）
が形成されており、所定の位置に固体撮像素子チップ４
５およびその周辺回路素子チップ４６が導電性ペースト
等で接着固定されている。なお周辺回路素子チップ４６
は１個しか示していないが、実際には固体撮像素子チッ
プ４５の駆動部を構成するＩＣ、信号処理部を構成する
ＩＣ、制御部を構成するＩＣなどがベアチップ実装され
ている。これらの周辺回路素子チップ４６と基板４４上
の薄膜導体配線および薄膜導体配線とリード４３の間は
金属細線４７で相互接続されている。セラミックパッケ
ージ４１は、遮光膜４９を備えたガラス板４８で封止さ
れている。図１（ａ）に示す例では、固体撮像素子チッ
プ４５の直上のみに遮光膜４９に透光部５０が形成され
ている。
が形成されており、所定の位置に固体撮像素子チップ４
５およびその周辺回路素子チップ４６が導電性ペースト
等で接着固定されている。なお周辺回路素子チップ４６
は１個しか示していないが、実際には固体撮像素子チッ
プ４５の駆動部を構成するＩＣ、信号処理部を構成する
ＩＣ、制御部を構成するＩＣなどがベアチップ実装され
ている。これらの周辺回路素子チップ４６と基板４４上
の薄膜導体配線および薄膜導体配線とリード４３の間は
金属細線４７で相互接続されている。セラミックパッケ
ージ４１は、遮光膜４９を備えたガラス板４８で封止さ
れている。図１（ａ）に示す例では、固体撮像素子チッ
プ４５の直上のみに遮光膜４９に透光部５０が形成され
ている。
【００３６】なおセラミックパッケージ４１は容器４１
ａ、枠体４１ｂおよびリード４３から構成されている
が、他に容器４１ａに印刷配線を形成し、セラミックパ
ッケージ４１の外側で印刷配線とリードをろー付けした
ものがある。またセラミックパッケージ４１の代わりに
不透明樹脂で形成された中空のプラスチックパッケージ
を用いてもよい。
ａ、枠体４１ｂおよびリード４３から構成されている
が、他に容器４１ａに印刷配線を形成し、セラミックパ
ッケージ４１の外側で印刷配線とリードをろー付けした
ものがある。またセラミックパッケージ４１の代わりに
不透明樹脂で形成された中空のプラスチックパッケージ
を用いてもよい。
【００３７】なお入射光を有効利用するために固体撮像
素子チップ４５の前面にレンズを設けることが効果的で
あるが、この構造を本実施の形態で実現するためには、
図１（ｂ）または図１（ｃ）に示すように、ガラス板４
８の透光部５０に対応する領域の一方の面にレンズ状透
明体５１を形成すればよいことになる。なお図１（ｃ）
のようにセラミックパッケージ４１の内側にレンズ状透
明体５１を設置することによりガラス板４８の表面を平
坦にしておくことができ、本撮像装置をカメラ等に組み
込む際にレンズ状透明体５１が邪魔になることがない。
また図１（ｃ）の形態でピンホールレンズを組み込んだ
場合は、外付けレンズを省略することができ、構造の簡
略化と小型で薄いカメラシステムが構成できる。
素子チップ４５の前面にレンズを設けることが効果的で
あるが、この構造を本実施の形態で実現するためには、
図１（ｂ）または図１（ｃ）に示すように、ガラス板４
８の透光部５０に対応する領域の一方の面にレンズ状透
明体５１を形成すればよいことになる。なお図１（ｃ）
のようにセラミックパッケージ４１の内側にレンズ状透
明体５１を設置することによりガラス板４８の表面を平
坦にしておくことができ、本撮像装置をカメラ等に組み
込む際にレンズ状透明体５１が邪魔になることがない。
また図１（ｃ）の形態でピンホールレンズを組み込んだ
場合は、外付けレンズを省略することができ、構造の簡
略化と小型で薄いカメラシステムが構成できる。
【００３８】以上のように同一パッケージ内に固体撮像
素子チップ４５とその周辺回路素子チップ４６を収納す
ることにより、撮像装置自体を小型化できるとともに配
線長を短くして電気的特性を向上させることができる。
素子チップ４５とその周辺回路素子チップ４６を収納す
ることにより、撮像装置自体を小型化できるとともに配
線長を短くして電気的特性を向上させることができる。
【００３９】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２における撮像装置の断面図を示したものであり、基
本的には図１に示す実施の形態１と同じであるため図１
と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。実施
の形態２は基本的には実施の形態１と同様に、凹部４２
を備えたセラミックパッケージ４１内に固体撮像素子チ
ップ４５や周辺回路素子チップ４６を搭載した基板４４
を収納したものである。
態２における撮像装置の断面図を示したものであり、基
本的には図１に示す実施の形態１と同じであるため図１
と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。実施
の形態２は基本的には実施の形態１と同様に、凹部４２
を備えたセラミックパッケージ４１内に固体撮像素子チ
ップ４５や周辺回路素子チップ４６を搭載した基板４４
を収納したものである。
【００４０】本実施の形態が実施の形態１と異なる点
は、周辺回路素子チップ４６がフェイスダウンで基板４
４に搭載されている点であり、この周辺回路素子チップ
４６の端子には半田または金などよりなる突起電極４７
ａが形成されている。
は、周辺回路素子チップ４６がフェイスダウンで基板４
４に搭載されている点であり、この周辺回路素子チップ
４６の端子には半田または金などよりなる突起電極４７
ａが形成されている。
【００４１】本実施の形態においては、周辺回路素子チ
ップ４６の回路形成面が基板４４側に向いており、かつ
周辺回路素子チップ４６を搭載した後の突起電極４７ａ
の高さが数μｍであることから、外部光は周辺回路素子
チップ４６の回路形成面に到達することはない。したが
って、セラミックパッケージ４１を封止するガラス板４
８に遮光膜を形成しなくてもよいことになる。
ップ４６の回路形成面が基板４４側に向いており、かつ
周辺回路素子チップ４６を搭載した後の突起電極４７ａ
の高さが数μｍであることから、外部光は周辺回路素子
チップ４６の回路形成面に到達することはない。したが
って、セラミックパッケージ４１を封止するガラス板４
８に遮光膜を形成しなくてもよいことになる。
【００４２】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３における撮像装置の断面図を示したものであり、図
１と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。な
お、５１はシリコン基板、５２はシリコン基板５１の一
部に形成された固体撮像素子である。この場合も、周辺
回路素子チップ４６はその電極端子に突起電極４７ａが
形成されており、この突起電極４７ａを用いて周辺回路
素子チップ４６がシリコン基板５１上に搭載される。
態３における撮像装置の断面図を示したものであり、図
１と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。な
お、５１はシリコン基板、５２はシリコン基板５１の一
部に形成された固体撮像素子である。この場合も、周辺
回路素子チップ４６はその電極端子に突起電極４７ａが
形成されており、この突起電極４７ａを用いて周辺回路
素子チップ４６がシリコン基板５１上に搭載される。
【００４３】このようにシリコン基板５１の一部に固体
撮像素子５２と周辺回路素子チップ４６を搭載するため
の端子を含む相互配線とを固体撮像素子チップ製造プロ
セスで同時に形成しておくことにより、実施の形態２、
実施の形態３よりさらに小型化が可能になるとともに、
相互配線の配線長が短くなるためノイズに強い撮像装置
が実現できる。
撮像素子５２と周辺回路素子チップ４６を搭載するため
の端子を含む相互配線とを固体撮像素子チップ製造プロ
セスで同時に形成しておくことにより、実施の形態２、
実施の形態３よりさらに小型化が可能になるとともに、
相互配線の配線長が短くなるためノイズに強い撮像装置
が実現できる。
【００４４】なお、本実施の形態においては周辺回路素
子チップ４６をフェイスダウンで搭載した例について説
明したが、フェイスアップで搭載し、周辺回路素子チッ
プ４６の端子とシリコン基板５１の上の導体配線とを金
属細線で接続してもよい。ただしこの場合、周辺回路素
子チップ４６の回路形成面に外部光が入射しないように
ガラス板４８に遮光膜を設けておくか、または周辺回路
素子チップ４６の上を不透明樹脂で覆うなどの遮光の方
法をとることが望ましい。
子チップ４６をフェイスダウンで搭載した例について説
明したが、フェイスアップで搭載し、周辺回路素子チッ
プ４６の端子とシリコン基板５１の上の導体配線とを金
属細線で接続してもよい。ただしこの場合、周辺回路素
子チップ４６の回路形成面に外部光が入射しないように
ガラス板４８に遮光膜を設けておくか、または周辺回路
素子チップ４６の上を不透明樹脂で覆うなどの遮光の方
法をとることが望ましい。
【００４５】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４における撮像装置の断面図を示したものであり、基
本的には図１に示す実施の形態１と同じであるため、図
１と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。な
お５３は周辺回路素子チップ４６の表面すなわち回路形
成面を遮光するための不透明樹脂層である。
態４における撮像装置の断面図を示したものであり、基
本的には図１に示す実施の形態１と同じであるため、図
１と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。な
お５３は周辺回路素子チップ４６の表面すなわち回路形
成面を遮光するための不透明樹脂層である。
【００４６】本実施の形態が実施の形態１と異なる点
は、実施の形態１がガラス板４８に遮光膜４９を設けて
周辺回路素子チップ４６の回路形成面への外部光の入射
を防止しているのに対し、本実施の形態では周辺回路素
子チップ４６の回路形成面を不透明樹脂層５３で覆って
いることである。
は、実施の形態１がガラス板４８に遮光膜４９を設けて
周辺回路素子チップ４６の回路形成面への外部光の入射
を防止しているのに対し、本実施の形態では周辺回路素
子チップ４６の回路形成面を不透明樹脂層５３で覆って
いることである。
【００４７】このように、周辺回路素子チップ４６をフ
ェイスアップで搭載し、その回路形成面を不透明樹脂層
５３で覆うことにより、実施の形態１の作用効果に加え
て、ガラス板４８のコストを低減することができる。
ェイスアップで搭載し、その回路形成面を不透明樹脂層
５３で覆うことにより、実施の形態１の作用効果に加え
て、ガラス板４８のコストを低減することができる。
【００４８】（実施の形態５）図５（ａ）、（ｂ）は本
発明の実施の形態５における撮像装置の断面図を示すも
のであり、基本的には図１に示す実施の形態１と同じで
あるため、同一箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。なお、５４は不透明板、５５は不透明板５４の一部
に設けた開口に接着したガラス窓である。
発明の実施の形態５における撮像装置の断面図を示すも
のであり、基本的には図１に示す実施の形態１と同じで
あるため、同一箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。なお、５４は不透明板、５５は不透明板５４の一部
に設けた開口に接着したガラス窓である。
【００４９】本実施の形態が実施の形態１と異なる点
は、実施の形態１ではガラス板４８に遮光膜４９が形成
されており、その遮光膜４９の一部に透光部５０が形成
されているのに対して、本実施の形態ではガラス板４８
の代わりに金属または不透明樹脂板からなる不透明板５
４を用いたことにある。この不透明板５４にはセラミッ
クパッケージ４１に収納された固体撮像素子チップ４５
に外部光を導入するガラス窓５５が接着されている。図
５（ａ）はガラス窓５５を接着するために不透明板５４
に設けた開口の断面がＬ字型になっておりガラス窓５５
が上面から挿入されている例を示しており、図５（ｂ）
は逆にガラス窓５５が不透明板５４の下方から挿入され
た例を示している。いずれの場合もガラス板に比べて強
度の高い金属または割れにくい不透明樹脂板を用いるこ
とができ、ガラス板を用いた場合に比べて撮像装置とし
ての強度を向上させることができる。
は、実施の形態１ではガラス板４８に遮光膜４９が形成
されており、その遮光膜４９の一部に透光部５０が形成
されているのに対して、本実施の形態ではガラス板４８
の代わりに金属または不透明樹脂板からなる不透明板５
４を用いたことにある。この不透明板５４にはセラミッ
クパッケージ４１に収納された固体撮像素子チップ４５
に外部光を導入するガラス窓５５が接着されている。図
５（ａ）はガラス窓５５を接着するために不透明板５４
に設けた開口の断面がＬ字型になっておりガラス窓５５
が上面から挿入されている例を示しており、図５（ｂ）
は逆にガラス窓５５が不透明板５４の下方から挿入され
た例を示している。いずれの場合もガラス板に比べて強
度の高い金属または割れにくい不透明樹脂板を用いるこ
とができ、ガラス板を用いた場合に比べて撮像装置とし
ての強度を向上させることができる。
【００５０】（実施の形態６）図６は本発明の実施の形
態６における撮像装置を回路基板に設置した状態を説明
する断面図である。図６において、図５と同一箇所には
同一符号を付して説明を省略する。なお、５６は回路基
板、５７はレンズであり、５８は鉛直方向を示してい
る。
態６における撮像装置を回路基板に設置した状態を説明
する断面図である。図６において、図５と同一箇所には
同一符号を付して説明を省略する。なお、５６は回路基
板、５７はレンズであり、５８は鉛直方向を示してい
る。
【００５１】一般にビデオカメラを使用する場合、大半
の撮影条件では撮像装置の主面は図６に示すように鉛直
方向に平行になる。したがって撮像装置内の固体撮像素
子チップ４５および周辺回路素子チップ４６を実装した
基板もその主面が鉛直方向に平行になる。本実施の形態
では固体撮像素子チップ４５を下方に、固体撮像素子チ
ップ４５より発熱量の大きい周辺回路素子チップ４６を
上方に配置している。なお、図６において周辺回路素子
チップ４６は１個しか示していないが、実際には複数個
の周辺回路素子チップが実装される。
の撮影条件では撮像装置の主面は図６に示すように鉛直
方向に平行になる。したがって撮像装置内の固体撮像素
子チップ４５および周辺回路素子チップ４６を実装した
基板もその主面が鉛直方向に平行になる。本実施の形態
では固体撮像素子チップ４５を下方に、固体撮像素子チ
ップ４５より発熱量の大きい周辺回路素子チップ４６を
上方に配置している。なお、図６において周辺回路素子
チップ４６は１個しか示していないが、実際には複数個
の周辺回路素子チップが実装される。
【００５２】一般にパッケージ４１の内部には窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガスや、乾燥空気等が封入
されている。したがって、周辺回路素子チップ４５の発
熱により暖められたガスは対流で上方に熱を運び、パッ
ケージ４１の上部が下部に比べて温度が上昇する。
ス、アルゴンガス等の不活性ガスや、乾燥空気等が封入
されている。したがって、周辺回路素子チップ４５の発
熱により暖められたガスは対流で上方に熱を運び、パッ
ケージ４１の上部が下部に比べて温度が上昇する。
【００５３】したがって、本実施の形態におけるように
発熱量の大なる周辺回路素子チップ４６を固体撮像素子
チップ４５の鉛直上方に配置することにより、固体撮像
素子チップ４５の温度上昇を抑制することができる。
発熱量の大なる周辺回路素子チップ４６を固体撮像素子
チップ４５の鉛直上方に配置することにより、固体撮像
素子チップ４５の温度上昇を抑制することができる。
【００５４】なお、固体撮像素子チップ４５は撮像領域
の垂直転送段、および垂直転送段からの信号を水平転送
する水平転送段に方向性があり、カメラ等に搭載して使
用する場合に上下左右が一義的に決められている。した
がって、本実施の形態のように固体撮像素子チップ４５
と周辺回路素子チップ４６の配置を撮像装置の段階で決
めておく必要がある。
の垂直転送段、および垂直転送段からの信号を水平転送
する水平転送段に方向性があり、カメラ等に搭載して使
用する場合に上下左右が一義的に決められている。した
がって、本実施の形態のように固体撮像素子チップ４５
と周辺回路素子チップ４６の配置を撮像装置の段階で決
めておく必要がある。
【００５５】（実施の形態７）図７は本発明の実施の形
態７における撮像装置の展開図である。６１はセラミッ
クパッケージ、６２はセラミックパッケージ６１の側面
から底面にかけて形成されている端子、６３は基板、６
４は固体撮像素子チップ、６５は固体撮像素子チップ６
４の撮像領域、６６ａ〜６６ｅは固体撮像素子チップ６
４とともに撮像装置を構成する周辺回路素子チップ、６
７は不透明板、６８は不透明板６７に設けた開口、６９
は開口６８を封止するガラス窓、７０はガラス窓６９に
形成または取り付けられたレンズ状透明体、７１はセラ
ミックパッケージ６１の一つの辺の２等分線である。な
お、６６ａ〜６６ｅは駆動部を構成するＩＣ、信号処理
部を構成するＩＣ、制御部を構成するＩＣなどであり、
現状ではこれらのＩＣはそれぞれ製造プロセス条件が異
なるため同一チップ上に形成できないものである。
態７における撮像装置の展開図である。６１はセラミッ
クパッケージ、６２はセラミックパッケージ６１の側面
から底面にかけて形成されている端子、６３は基板、６
４は固体撮像素子チップ、６５は固体撮像素子チップ６
４の撮像領域、６６ａ〜６６ｅは固体撮像素子チップ６
４とともに撮像装置を構成する周辺回路素子チップ、６
７は不透明板、６８は不透明板６７に設けた開口、６９
は開口６８を封止するガラス窓、７０はガラス窓６９に
形成または取り付けられたレンズ状透明体、７１はセラ
ミックパッケージ６１の一つの辺の２等分線である。な
お、６６ａ〜６６ｅは駆動部を構成するＩＣ、信号処理
部を構成するＩＣ、制御部を構成するＩＣなどであり、
現状ではこれらのＩＣはそれぞれ製造プロセス条件が異
なるため同一チップ上に形成できないものである。
【００５６】基板６３上に固体撮像素子チップ６４、周
辺回路素子チップ６６ａ〜６６ｅおよび抵抗、コンデン
サ、コイル等の回路部品が実装されている。基板６３は
セラミックパッケージ６１に収納された後、基板６３上
の導体配線とセラミックパッケージ６１の外部端子６２
が金属細線で接続される。
辺回路素子チップ６６ａ〜６６ｅおよび抵抗、コンデン
サ、コイル等の回路部品が実装されている。基板６３は
セラミックパッケージ６１に収納された後、基板６３上
の導体配線とセラミックパッケージ６１の外部端子６２
が金属細線で接続される。
【００５７】なお図７は展開図であり、不透明板６７、
ガラス窓６９およびレンズ状透明体７０をそれぞれ離し
て示しているが、実際にはそれらは予め一体化されてい
るものである。またレンズ状透明体７０をガラス窓６９
の下面に取り付けた例を示しているが、レンズ状透明体
７０はガラス窓６９の上面にあってもよい。
ガラス窓６９およびレンズ状透明体７０をそれぞれ離し
て示しているが、実際にはそれらは予め一体化されてい
るものである。またレンズ状透明体７０をガラス窓６９
の下面に取り付けた例を示しているが、レンズ状透明体
７０はガラス窓６９の上面にあってもよい。
【００５８】図７では固体撮像素子チップ６４の撮像領
域６５の中心がセラミックパッケージ６１の一辺の２等
分線７１上にくるように設計・配置した例を示している
が、このようにすることで本実施の形態の撮像装置をカ
メラに組み込む際に光軸を一致させ易くなる。さらにセ
ラミックパッケージ６１の対角線の交点と撮像領域６５
の中心を一致させることにより、撮像装置をカメラに組
み込む際の位置規制をセラミックパッケージ６１の外形
だけでほとんどできることになる。
域６５の中心がセラミックパッケージ６１の一辺の２等
分線７１上にくるように設計・配置した例を示している
が、このようにすることで本実施の形態の撮像装置をカ
メラに組み込む際に光軸を一致させ易くなる。さらにセ
ラミックパッケージ６１の対角線の交点と撮像領域６５
の中心を一致させることにより、撮像装置をカメラに組
み込む際の位置規制をセラミックパッケージ６１の外形
だけでほとんどできることになる。
【００５９】（実施の形態８）図８（ａ）〜図８（ｇ）
は本実施の形態８における撮像装置の製造方法を示す工
程断面図である。まず図８（ａ）に示すように、シリコ
ン基板８１の表面に熱酸化によりシリコン酸化膜８２を
形成する。次にシリコン酸化膜８２の上にスパッタリン
グ法によりアルミ合金膜を形成した後選択的にエッチン
グして図８（ｂ）に示すように第１の導体配線８３を形
成する。次に図８（ｃ）に示すように、プラズマＣＶＤ
法を用いて全面にシリコン窒化膜８４を形成する。次に
シリコン窒化膜８４の一部に第１の導体配線８３に連通
する開口（図示せず）を形成した後、全面にアルミ合金
膜を形成する。このアルミ合金膜を選択的にエッチング
して図８（ｄ）に示すように第２の導体配線８５を形成
する。なお８５ｂは基板上の外部接続端子となるもの
で、その部分だけシリコン窒化膜８４を除去して第１の
導体配線と第２の導体配線とを重ねることにより厚みを
厚くすることができる。その場合、最終的に基板とセラ
ミックパッケージとを相互接続する時にワイヤボンディ
ングが容易となり、かつ接続の信頼性が向上する。
は本実施の形態８における撮像装置の製造方法を示す工
程断面図である。まず図８（ａ）に示すように、シリコ
ン基板８１の表面に熱酸化によりシリコン酸化膜８２を
形成する。次にシリコン酸化膜８２の上にスパッタリン
グ法によりアルミ合金膜を形成した後選択的にエッチン
グして図８（ｂ）に示すように第１の導体配線８３を形
成する。次に図８（ｃ）に示すように、プラズマＣＶＤ
法を用いて全面にシリコン窒化膜８４を形成する。次に
シリコン窒化膜８４の一部に第１の導体配線８３に連通
する開口（図示せず）を形成した後、全面にアルミ合金
膜を形成する。このアルミ合金膜を選択的にエッチング
して図８（ｄ）に示すように第２の導体配線８５を形成
する。なお８５ｂは基板上の外部接続端子となるもの
で、その部分だけシリコン窒化膜８４を除去して第１の
導体配線と第２の導体配線とを重ねることにより厚みを
厚くすることができる。その場合、最終的に基板とセラ
ミックパッケージとを相互接続する時にワイヤボンディ
ングが容易となり、かつ接続の信頼性が向上する。
【００６０】次に図８（ｅ）に示すように、固体撮像素
子チップ８６、周辺回路素子チップ８７を所定の位置に
導電性ペーストを用いて接着固定する。
子チップ８６、周辺回路素子チップ８７を所定の位置に
導電性ペーストを用いて接着固定する。
【００６１】次にシリコン基板８１の上で、第２の導体
配線８５と固体撮像素子チップ８６および周辺回路素子
チップ８７の電極とを金属細線８８で接続し、検査を行
った後、図８（ｆ）に示すように基板８１をセラミック
パッケージ８９に搭載する。次にシリコン基板８１の上
の外部接続端子８５ｂとセラミックパッケージ８９のリ
ード９０とを金属配線８８で接続する。
配線８５と固体撮像素子チップ８６および周辺回路素子
チップ８７の電極とを金属細線８８で接続し、検査を行
った後、図８（ｆ）に示すように基板８１をセラミック
パッケージ８９に搭載する。次にシリコン基板８１の上
の外部接続端子８５ｂとセラミックパッケージ８９のリ
ード９０とを金属配線８８で接続する。
【００６２】次に図８（ｇ）に示すように、不透明板９
１の一部に設けた開口にレンズ９３を備えたガラス窓９
２を張り付けた蓋体を用いてセラミックパッケージ８９
を気密封止する。
１の一部に設けた開口にレンズ９３を備えたガラス窓９
２を張り付けた蓋体を用いてセラミックパッケージ８９
を気密封止する。
【００６３】なお実施の形態１から実施の形態８におい
て、パッケージがセラミックパッケージ、基板がセラミ
ック基板の場合について説明したが、パッケージが凹部
を備えた樹脂パッケージでも同様の効果が得られる。ま
た基板としてセラミック基板を用いた例について説明し
たが、セラミック基板以外にもガラス基板、樹脂基板等
を用いてもよい。また熱放散の向上および不要輻射防止
の観点からは導電性基板の表面に絶縁膜を形成し、その
絶縁膜の上に薄膜導体配線を形成したものが望ましい。
また基板としてシリコン基板を用い、通常の半導体製造
技術を利用して絶縁膜の形成、導体配線の形成を行うこ
とにより、さらに高密度配線が可能となる。なおセラミ
ック基板、ガラス基板、樹脂基板等の絶縁基板を用いる
場合は、その表面に導電膜を形成した後絶縁膜を形成す
ることにより不要輻射防止ができる。またパッケージの
リードが外側に折り曲げられたガルウイング型の例を示
したが、それ以外にリードがパッケージ側に折り曲げら
れたＪベンド型、さらには図７に示すようにパッケージ
の側面から底面にかけて印刷配線により形成された外部
端子を有するセラミックパッケージ、中空のプラスチッ
クパッケージを用いてもまったく同様の作用効果が得ら
れる。
て、パッケージがセラミックパッケージ、基板がセラミ
ック基板の場合について説明したが、パッケージが凹部
を備えた樹脂パッケージでも同様の効果が得られる。ま
た基板としてセラミック基板を用いた例について説明し
たが、セラミック基板以外にもガラス基板、樹脂基板等
を用いてもよい。また熱放散の向上および不要輻射防止
の観点からは導電性基板の表面に絶縁膜を形成し、その
絶縁膜の上に薄膜導体配線を形成したものが望ましい。
また基板としてシリコン基板を用い、通常の半導体製造
技術を利用して絶縁膜の形成、導体配線の形成を行うこ
とにより、さらに高密度配線が可能となる。なおセラミ
ック基板、ガラス基板、樹脂基板等の絶縁基板を用いる
場合は、その表面に導電膜を形成した後絶縁膜を形成す
ることにより不要輻射防止ができる。またパッケージの
リードが外側に折り曲げられたガルウイング型の例を示
したが、それ以外にリードがパッケージ側に折り曲げら
れたＪベンド型、さらには図７に示すようにパッケージ
の側面から底面にかけて印刷配線により形成された外部
端子を有するセラミックパッケージ、中空のプラスチッ
クパッケージを用いてもまったく同様の作用効果が得ら
れる。
【００６４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、セラミッ
クまたは樹脂の中空パッケージ内に固体撮像素子チップ
と周辺回路素子チップを搭載した基板を収納しており、
撮像装置として小型化できるとともに、固体撮像素子チ
ップと周辺回路素子チップ間の配線長を短くできるので
電気的特性に優れた撮像装置を実現することができる。
クまたは樹脂の中空パッケージ内に固体撮像素子チップ
と周辺回路素子チップを搭載した基板を収納しており、
撮像装置として小型化できるとともに、固体撮像素子チ
ップと周辺回路素子チップ間の配線長を短くできるので
電気的特性に優れた撮像装置を実現することができる。
【００６５】特にシリコン基板などの導電性基板の表面
に絶縁膜を形成したものでは、微細配線および多層配線
が容易で高密度配線が実現でき、従来にない小型・軽量
の撮像装置が実現できる。また配線の引き回しが短くな
るために配線容量が小さくでき、この配線容量に対する
充放電電流が少なくなるため不要輻射が抑制できる。ま
た配線の引き回しが短くなることで信号遅延が生じなく
なる結果、信号の高速伝送ができるため画質の劣化を抑
制できる。
に絶縁膜を形成したものでは、微細配線および多層配線
が容易で高密度配線が実現でき、従来にない小型・軽量
の撮像装置が実現できる。また配線の引き回しが短くな
るために配線容量が小さくでき、この配線容量に対する
充放電電流が少なくなるため不要輻射が抑制できる。ま
た配線の引き回しが短くなることで信号遅延が生じなく
なる結果、信号の高速伝送ができるため画質の劣化を抑
制できる。
【００６６】また撮像装置の基板面を鉛直方向に平行に
して使用したときに周辺回路素子チップのうち少なくと
も固体撮像素子チップより発熱量の大なるチップを固体
撮像素子チップの上方にくるように配置しておくことに
より、固体撮像素子チップの温度上昇を抑制することが
できる。この場合、従来の配置の場合に比べて温度上昇
に起因する暗電流を低減することができる。
して使用したときに周辺回路素子チップのうち少なくと
も固体撮像素子チップより発熱量の大なるチップを固体
撮像素子チップの上方にくるように配置しておくことに
より、固体撮像素子チップの温度上昇を抑制することが
できる。この場合、従来の配置の場合に比べて温度上昇
に起因する暗電流を低減することができる。
【００６７】また上記の構成による効果に加えて、パッ
ケージの外形の一辺の２等分線または対角線の交点と固
体撮像素子チップの撮像領域の中心とを一致させておく
ことにより、撮像装置をカメラに組み込む際に光軸合わ
せが容易となる効果がある。このようにパッケージの外
形を基準として光軸合わせができることは今後ますます
小型化するカメラへの撮像装置の組み込みを容易にする
ものである。
ケージの外形の一辺の２等分線または対角線の交点と固
体撮像素子チップの撮像領域の中心とを一致させておく
ことにより、撮像装置をカメラに組み込む際に光軸合わ
せが容易となる効果がある。このようにパッケージの外
形を基準として光軸合わせができることは今後ますます
小型化するカメラへの撮像装置の組み込みを容易にする
ものである。
【００６８】また今後半導体装置の製造技術が進展し
て、固体撮像素子チップ、駆動回路、信号処理回路、制
御回路、通信用入出力回路とその入出力端子などが１チ
ップ化されたとしても、それら以外の回路部分を取り込
んだ形で本発明の撮像装置を実現することにより非常に
小型で薄いカメラシステムを実現できるものである。
て、固体撮像素子チップ、駆動回路、信号処理回路、制
御回路、通信用入出力回路とその入出力端子などが１チ
ップ化されたとしても、それら以外の回路部分を取り込
んだ形で本発明の撮像装置を実現することにより非常に
小型で薄いカメラシステムを実現できるものである。
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施の形態
１における撮像装置の断面図
１における撮像装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における撮像装置の断面
図
図
【図３】本発明の実施の形態３における撮像装置の断面
図
図
【図４】本発明の実施の形態４における撮像装置の断面
図
図
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態５におけ
る撮像装置の断面図
る撮像装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態６における撮像装置を回路
基板に設置した状態を説明する断面図
基板に設置した状態を説明する断面図
【図７】本発明の実施の形態７における撮像装置の展開
図
図
【図８】（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態８におけ
る撮像装置の製造法を説明する工程断面図
る撮像装置の製造法を説明する工程断面図
【図９】一般的な撮像装置の回路ブロック図
【図１０】従来の固体撮像素子の要部断面図
【図１１】従来の撮像装置を示す図
４１ セラミックパッケージ（収納容器） ４２ 凹部 ４４ 基板 ４５ 固体撮像素子チップ ４６ 周辺回路素子チップ ４８ ガラス板（蓋体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茶谷 吉和 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 田中 大通 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内
Claims (18)
- 【請求項１】 収納容器の凹部に固体撮像素子チップお
よびその周辺回路素子チップを搭載した基板が収納さ
れ、前記収納容器が透明部材からなる蓋体で凹部を中空
に封止されている撮像装置。 - 【請求項２】 透明部材からなる蓋体の表面および裏面
の少なくとも一方に、固体撮像素子チップの撮像領域に
対応して透光部を有する遮光膜を備えた請求項１記載の
撮像装置。 - 【請求項３】 遮光膜の一部に設けられた透光部に対応
する蓋体の表面または裏面の領域にレンズ状透明体を配
設した請求項２記載の撮像装置。 - 【請求項４】 固体撮像素子チップおよびその周辺回路
素子チップを搭載した基板が、表面に絶縁膜が形成され
た導電性基板であり、かつ前記絶縁膜上に薄膜導体配線
が形成されている請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項５】 導電性基板がシリコン基板または金属基
板である請求項４記載の撮像装置。 - 【請求項６】 固体撮像素子チップおよびその周辺回路
素子チップを搭載した基板が、絶縁性基板の上に導電膜
が形成されその上に絶縁膜が形成されたものであり、か
つ前記絶縁膜上に薄膜導体配線が形成されている請求項
１記載の撮像装置。 - 【請求項７】 固体撮像素子チップおよびその周辺回路
素子チップを搭載した基板が、絶縁性基板であり、かつ
前記絶縁性基板の一方の主面に薄膜導体配線が形成され
ており、他方の主面のほぼ全面に導電膜が形成されてい
る請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項８】 固体撮像素子チップが基板にフェイスア
ップで搭載され、その周辺回路素子チップが基板にフェ
イスダウンで搭載されている請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項９】 一主面に固体撮像素子チップおよび薄膜
導体配線が作り込まれている半導体基板上の所定の領域
に周辺回路素子チップが実装されており、前記半導体基
板が収納容器の凹部に収納されており、かつ少なくとも
前記固体撮像素子チップの撮像領域に対応する領域が透
明である蓋体により収納容器が中空に封止されている固
体撮像装置。 - 【請求項１０】 周辺回路素子チップがフェイスダウン
で搭載されていることを特徴とする請求項９記載の撮像
装置。 - 【請求項１１】 周辺回路素子チップがフェイスアップ
で搭載されており、かつ前記周辺回路素子チップの少な
くとも表面が不透明樹脂で被覆されていることを特徴と
する請求項９記載の撮像装置。 - 【請求項１２】 収納容器の凹部に固体撮像素子チップ
およびその周辺回路素子チップを搭載した基板が収納さ
れ、前記収納容器が固体撮像素子チップの上方に透明窓
を有する不透明部材からなる蓋体で封止されてなる撮像
装置。 - 【請求項１３】 透明窓の表裏いずれかの主面にレンズ
状透明体を備えた請求項１２記載の撮像装置。 - 【請求項１４】 撮像素子の主面を鉛直線に対し平行に
保持して撮影する場合に周辺回路素子チップのうち少な
くとも固体撮像素子チップより発熱の大なる周辺回路素
子チップが前記固体撮像素子チップの上方に配置される
ように、撮像素子チップおよび周辺回路素子チップを基
板上で配置したことを特徴とする請求項１、２、４、９
または１２記載の撮像装置。 - 【請求項１５】 収納容器の外形の１辺の２等分線上に
固体撮像素子チップの撮像領域中心が一致するように固
体撮像素子チップが配置されてなる請求項１または請求
項９記載の撮像装置。 - 【請求項１６】 収納容器の外形の対角線が交叉する点
と固体撮像素子チップの撮像領域中心が一致するように
固体撮像素子チップが配置されてなる請求項１または請
求項９記載の撮像装置。 - 【請求項１７】 導電性基板上に第１の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第１の絶縁膜上に第１の薄膜導体配線を
形成する工程と、前記第１の薄膜導体配線を覆って第２
の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜上に第２
の薄膜導体配線を形成する工程と、前記基板上に固体撮
像素子チップ、周辺回路素子チップを実装する工程と、
前記各チップの電極と前記第１または第２の薄膜導体配
線とを接続する工程と、前記基板を収納容器内に設置す
る工程と、前記基板上の第１または第２の薄膜導体配線
と収納容器の外部リードとを接続する工程と、少なくと
も固体撮像素子チップの撮像領域に対応する部分に透光
部を有する蓋体で前記収納容器を気密封止する工程とを
有する撮像装置の製造方法。 - 【請求項１８】 導電性基板がシリコン基板であり、絶
縁膜がシリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはシリコン
窒化酸化膜である請求項１７記載の撮像装置の製造方
法。
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