JPS62104075A - 固体撮像装置 - 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 本発明は固体Ｒ＠装置に係り、特に踊像素子と外部回路
との整合をとるための整合回路部の実装構造に関する。

従来の技術 固体撮像装置は撤像管と比較して、残像がない。

焼付がない１画像歪みがない等の特長を有し、近年、Ｖ
ＴＲ用カメラ、ＴＴＶカメラなどへの適用が急速に進ん
でいる。最近では、カメラ一体型ＶＴＲや８　ｒｒｖｎ
　Ｖ　Ｔ　Ｒなどの撮像素子としても用いられている。

現在用いられている固体撮像装置は、主にＣＯＤ撮ｆｌ
Ｉ索子やＭＯ８型踊像素子であり、これらの素子チップ
のサイズは使用されるレンズに合せて２／３インチ、１
／２インチ、８ｍシネサイズなどとなっている。これら
の！ｉ＠素子チップは通常パッケージに実装されている
。

第４図は従来の固体撮像装置の代表的なチップ実装構造
例である。ＣＯＤなどの固体撮像素子チップ４２は、セ
ラミックなどで形成されたパッケージ基板即ちステム４
１上にダイボンド用接着剤により取付けられている。チ
ップ４２上の端子とステム４１上の端子との間は、アル
ミニウムなどのボンディング・ワイヤ４３により接続さ
れている。ステム４１の底部には、Ｉ１０リード４４が
設けられている。撮像素子チップ４２の保護のため、ス
テム４１上には光学用窓としてのガラス板４７が取付け
られたキャップ４５が被せられている。セラミック・リ
ング４８は、ガラスフリットによりガラス板４７と接着
され、またキャップ４５にろう材により接着されている
。キャップ４５はステム４１の周辺に設けられたウェル
ド・リング４６にウェルド法により接着されて封止が行
われている。このような従来の実装構造では代表的には
、その形状が２５ｓＸ２５ｍ＋程度であり、高さは８ｍ
程度になる。

発明が解決しようとする問題点 近年、カメラの小型化への要求が高まっており、超小型
カメラヘッドや内？Ｊｉ　１等の開発が盛んである。こ
の様な応用においては、固体Ｉｌｌ＠素子と、これと接
続される駆動回路等の外部回路とは現在の技術では分離
することが必要である。この場合、固体撮像素子と外部
回路との間を信号ケーブルで接続することになるため、
両者の間のインピーダンス整合をとることが難しい。イ
ンピーダンス整合がとれないと、Ｓ／Ｎの低下による画
質低下が免れない。

そこで従来は、エミッタホロアなどを用いた整合回路を
プリント基板上に形成して、これを固体撮像素子と外部
回路との間に設けることが行われている。固体Ｉｆｉ像
素子と整合回路を搭載したプリント基板との間、および
このプリント基板と外部回路との間は、それぞれリード
線により接続される。この様な方式では、リード線を多
く必要とするため、リード線の断線事故が発生し易い。

また固体ｌｆｉ像素子と整合回路の間にリード線が配設
されるため、Ｓ／Ｎ低下が未だ問題となる。更に固体Ｗ
１ｍ素子と別に整合回路基板を設けることは、カメラ・
ヘッド部の小型化を難しくしている。

本発明は上記の点に鑑み、整合回路を含めた実装構造の
改良により特性向上と信頼性向上および小型化を図った
固体撮像装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明においては、固体撮像素子を搭載した第１の基板
に対してその裏面側に、整合回路を構成するチップ部品
を搭載した第２の基板を一体的に設けた構造とする。第
１の基板と第２の基板は接着剤により密着させた状態で
一体化してもよいし、両者の間に所定の間隙がある状態
で一体化してもよい。いずれの場合も一体化された第１
の基板と第２の基板はモールド樹脂で固めることが望ま
しいが、この場合上記の間隙にはモールド樹脂が注入さ
れるようにするのがよい。

作用 本発明の構造では、第１の基板と第２の基板の間をリー
ド線で接続する必要がない。即ち、第１の基板に設けら
れた固体撮像素子のＩ１０リードあるいは端子と、第２
の基板に形成された整合回路の端子との間はハンダ付や
ワイヤボンディングなどにより接続される。そして本発
明では整合回路基板を含めて一体としてカメラ・ヘッド
が構成されるから、リード線はこのカメラ・ヘッドと外
部回路との間にのみ配設すればよい。

実施例 第１図は本発明の一実施例のカメラ・ヘッドの要部断面
を示す。ＣＯＤなどの固体’Ｉｉ像素子チップ１は、パ
ッケージ基台（第１の基板）２に通常のダイボンディン
グ接着剤により取着されている。

固体撮像素子チップ１とパッケージ基台２にそれぞれ設
けられたポンディングパッド（図示せず）の間はアルミ
ニウム・ワイヤ４　（４ａ、４ｂ、・・・）により接続
されている。固体＠像素子チップ１表面には、色補正用
光学ガラスフィルタ３が光学用接着剤により直接接着さ
れている。即ち従来のようにキャップを用いず、光学ガ
ラスフィルタ３自身を固体撮像素子チップ１の表面保護
部材として用いて薄型としている。

固体撮像素子チップ１と外部回路との間のインピーダン
ス整合をとるための整合回路は、フレキシブルプリント
基板〈第２の基板）５にチップ・トランジスタ等の複数
のチップ部品６　（６ａ、　６ｂ、６ｃ、・・・）をハ
ンダ付等により搭載して形成されている。整合回路は例
えば、エミッタホロア回路により構成される。フレキシ
ブルプリント基板５はパッケージ基板２の裏面に接着剤
により接着されて一体化されており、パッケージ基台２
の裏面に設けられた固体撮像素子のＩ１０端子とフレキ
シブルプリント基板５上の整合回路端子との間はハンダ
付により接続されている。この実施例では、フレキシブ
ルプリント基板５はパッケージ基板２の外側にまで延在
する大きさであり、整合回路を構成するチップ部品６は
このフレキシブルプリント基板５の両面を利用して搭載
されている。

フレキシブルプリント基板５の端部に形成された端子に
、外部回路との接続を行うためのリード線７が接続され
ている。

図では省略したが、このようにして固体撮像素子基板と
整合回路基板を一体化したカメラ・ヘッドは、モールド
樹脂により固められている。

実際の試作例では、幅８ａ＋、長さ１７ＩｎＭ、厚み３
ＮＩのカメラ・ヘッドが得られ、これを外径約１２總φ
の電子内視鏡に適用することができた。

この実施例によれば、固体撮像素子基板と整合回路基板
の間にリード線を配設しないため、断線事故等が減少し
、またインピーダンス整合をより確実にとることができ
る。またこれらの基板の一体化とキャップレス構造の採
用により、カメラ・ヘッドの大幅な小型化が図られる。

第２図（ａ）（ｂ）は他の実施例のカメラ・ヘッドを示
す平面図とそのＡ−Ａ−断面図である。

第１図と対応する部分には第１図と同一符号を付して詳
細な説明は省略する。この実施例では、パッケージ基台
２に搭載された固体ｆｉ像素子チップ１の表面に色補正
用がラスイルタ３ａと空間低域フィルタとしての水晶フ
ィルタ３ｂが重ねられて光学用接着剤により貼り合せら
れている。固体撮像素子チップ１が搭載されたパッケー
ジ基台２０裏面にＩ１０リード９　（９ａ、９ｂ、・・
匂が設けられ、またこの裏面に整合回路を構成するチッ
プ部品の一部６ａが直接ハンダ付されている。ここでの
Ｉ１０リード９は、固体１１１９素子チツプ１の端子に
はならず、整合回路のみの端子となるリードを含む。そ
してこのパッケージ基台２の裏面側に、整合回路を構成
する他のチップ部品６ｂ、６Ｃ２・・・が搭載されたガ
ラスエポキシ基板（第２の基板）５′が所定の間隙をお
いて配置されている。

即ちガラスエポキシ基板５′は、予めＩｌｏり一部９が
貞通する孔が設けられていて、Ｉｌｏり一部９にはめ込
む形で取付けられている。ガラスエポキシ基板５′上の
配線端子は、Ｉ１０リード９にハンダ付等により接続さ
れている。

このように積層された固体１１ＨＧ！素子チツプ基板と
整合回路基板は、フレーム１１に納められて外周が保護
されるようになっている。またフレーム１１内にはモー
ルド樹脂１０が充填され、これにより各素子の外気との
′ａ断、耐湿性向上が図られている。こうして固体ｍｓ
素子チップ基板と整合回路基板が一体化されたカメラ・
ヘッドと外部回路との接続を行うために、リード線７　
（７ａ、　７ｂ、・・・）がＩ１０リード９にハンダ付
けされている。

この実施例によっても先の実施例と同様に、多くのリー
ド線を必要としないため信頼性が高く、整合回路基板が
一体化されているため整合特性にも優れた、小型化カメ
ラ・ヘッドが得られる。

第３図（ａ）（ｂ）は第２図のものを僅かに変形した実
施例のカメラ・ヘッドを示す平面図とそのＢ−Ｂ−断面
図である。従って第２図と対応する部分には同一符号を
付して詳細な説明は省略する。この実施例では、フレー
ム１１を円筒状とした点、およびこのフレーム１１に位
置決め用のスリット１２を設けた点が先の実施例と異な
る。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、整合回路基板を一体
化して小型化を図ると共に、特性向上と信頼性向上を図
った固体撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のカメラ・ヘッドを示ず断面
図、第２図（ａ）（ｂ）は他の実施例のカメラ・ヘッド
を示す平面図とそのＡ−／Ｍ断面図、第３図（ａ）（ｂ
）は更に他の実施例のカメラ・ヘッドを示す平面図とそ
のＢ−８−断面図、第４図は従来の固体撮像素子の実装
構造例を示す断面図である。 １・・・固体撮像素子チップ、２・・・パッケージ基台
（第１の基板）、３．３８・・・色補正用ガラスフィル
タ、３ｂ・・・空間低域フィルタ用水晶フィルタ、４　
（４ａ、４ｂ、・・・）・・・アルミニウム・ワイヤ、
５・・・フレキシブルプリント基板（第２の基板）、５
′・・・ガラスエポキシ基板（第２の基板）、６（６ａ
、６ｂ、６ｃ、・・・）・・・整合回路用チップ部品、
７　（７ａ、７ｂ、−）−・・リード線、９　（９ａ。 ９ｂ、・・・）・・何１０リード、１０・・・モールド
樹脂、１１・・・フレーム、１２・・・位置決め用スリ
ット。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図 第２図 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子と、この素子が搭載された第１の基
   板と、前記固体撮像素子と外部回路との整合をとるため
   の整合回路とを有する固体撮像装置において、前記整合
   回路は、前記第１の基板の裏面側に第１の基板と一体的
   に配置された第２の基板に複数のチップ部品を搭載して
   構成されていることを特徴とする固体撮像装置。
2. （２）前記第２の基板は、フレキシブルプリント基板ま
   たはガラスエポキシ基板である特許請求の範囲第１項記
   載の固体撮像装置。
3. （３）前記第２の基板は、前記第１の基板の表面に一部
   密着させて第１の基板の外側に延在するように配置され
   、この第２の基板の両面に前記複数のチップ部品が搭載
   されている特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。
4. （４）前記整合回路を構成する複数のチップ部品の一部
   は前記第１の基板の裏面に搭載され、残りのチップ部品
   が搭載された第２の基板は第１の基板裏面側にモールド
   樹脂層を介して重ねられている特許請求の範囲第１項記
   載の固体撮像装置。
5. （５）前記固体撮像素子の表面に密着して少なくとも一
   枚の光学ガラスフィルタが設けられている特許請求の範
   囲第１項記載の固体撮像装置。