JPWO2006098164A1 - 撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

本発明に係る撮像装置は、光学部材と、前記光学部材により集光される光を光電変換して電気信号として蓄積し配線層を有する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、配線層を有し、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部とが設けられた半導体撮像素子と、前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間からの光の侵入を防止する光侵入防止部と、を備える。

Description

本発明は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの電子機器に搭載可能な撮像装置及びこの撮像装置を内蔵した電子機器に関する。
従来、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載可能な小型で高性能の撮像装置が開発されている。かかる撮像装置には、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の半導体撮像素子を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、半導体撮像素子を基板に配設して、該基板とこの半導体撮像素子に集光させるためのレンズ等を有する光学部材とが一体化された撮像装置も提案されている。
ところで、ＣＭＯＳ型イメージセンサにあっては、光電変換部の各画素に蓄積された信号電荷を画素毎に個別に設けられたトランジスタ等の増幅部により増幅してから取り出すようになっている。このため、増幅部の性能のバラツキ等により固定パターン・ノイズが発生してしまうことから、発生した固定パターン・ノイズを取り除いてから出力するためのＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路等が光電変換部に隣接して配設されている。
しかしながら、被写体を撮像する際等に太陽光などの光がＣＤＳ回路等のアナログ回路部に入射すると、アナログ回路部のコンデンサに、光電変換部により光電変換されたもの以上の信号電荷が蓄積されてしまい、撮像画像の画質低下を招いてしまうといった問題がある。即ち、アナログ回路部の表面には、アルミニウム層などの配線層が配設されており、この配線層により当該アナログ回路部に入射する光が遮光されるようになっているが、アナログ回路部と光電変換部との間にあっては、製造上の理由等により、アナログ回路部に設けられた配線層と光電変換部に設けられた配線層の隙間が形成されている場合もあることから、その隙間の遮光が十分ではないといった問題がある。
特開２００３−６０１８７号公報
本発明の課題は、撮像画像の画質低下を防止することができる撮像装置及び撮像装置を内蔵した電子機器を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、
光学部材と、
前記光学部材により集光される光を光電変換して電気信号として蓄積し、配線層を有する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、配線層を有し、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部が設けられた半導体撮像素子と、
前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間からの光の侵入を防止する光侵入防止部と、を備える。
例えば、上記撮像装置は、さらに、前記光学部材により集光される光が通過する開口部を有する基板を備えており、
前記半導体素子は前記基板の裏面側に取り付けられ、
前記光電変換部は前記開口部を通過した光を光電変換して電気信号として蓄積し、
前記光侵入防止部は、前記光電変換部の前記アナログ回路部側の端部が前記基板の前記開口部の端部と前記光学部材に入射する光の光軸方向にほぼ重なるか、若しくは、前記開口部よりも外側に位置するように配設されていることにより構成されていても良い。
また、上記撮像装置は、さらに、前記光学部材により集光される光が通過する開口部を有する基板を備え、
前記半導体撮像素子は前記基板の裏面側に取り付けられ、
前記光電変換部は前記開口部を通過した光を光電変換して電気信号として蓄積し、
前記光侵入防止部は、前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部を被覆するように設けられた遮光性を有する封止樹脂であってもよい。
また、上記撮像装置において、前記光侵入防止部は、前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部に設けられた遮光性を有する遮光部材であってもよい。
本発明に係る実施形態１の撮像装置を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における撮像装置の一部省略断面図である。 図１の撮像装置に備わる半導体撮像素子の光電変換部とアナログ回路部の回路構成を説明するための図である。 半導体撮像素子の断面構造を説明するための図である。 図３の半導体撮像素子及び基板の配設状態を説明するための図である。 本発明に係る撮像装置を搭載した携帯電話機の一例を示す正面図及び背面図である。 本発明を適用した実施形態２の撮像装置を示す一部省略断面図である。 図７の撮像装置に備わる半導体撮像素子の断面構造を説明するための図である。
本発明の上記目的を達成するための具体的な構成を以下に説明する。
１． 光学部材と、
前記光学部材により集光される光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部が設けられた半導体撮像素子と、
前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間からの光の侵入を防止する光侵入防止部と、
を備える撮像装置。
２． 光学部材と、
前記光学部材により集光される光が通過する開口部を有する基板と、
前記基板の裏面側に取り付けられた半導体撮像素子と、を備え、
前記半導体撮像素子は、
前記開口部を通過した光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部とを有し、
前記光電変換部の前記アナログ回路部側の端部が前記基板の前記開口部の端部と前記光学部材に入射する光の光軸方向にほぼ重なるか、若しくは、前記開口部よりも外側に位置するように配設されている前記１に記載の撮像装置。
３． 光学部材と、
前記光学部材により集光される光が通過する開口部を有する基板と、
前記基板の裏面側に取り付けられた半導体撮像素子と、を備え、
前記半導体撮像素子は、
前記開口部を通過した光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部とを有し、
前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部を被覆するように遮光性を有する封止樹脂が設けられている前記１に記載の撮像装置。
４． 光学部材と、
前記光学部材により集光される光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部とが設けられた半導体撮像素子と、を備え、
前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部には、遮光性を有する遮光部材が設けられている前記１に記載の撮像装置。
５．前記１〜４の何れか一項に記載の撮像装置を、機器本体内に備える電子機器。
前記１に記載の構成によれば、半導体撮像素子には、光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置されたアナログ回路部とが設けられ、アナログ回路部に設けられた配線層と光電変換部に設けられた配線層の隙間からの光の侵入を防止する光侵入防止手段が備えられているので、光学部材を介して半導体撮像素子側に入射される光をアナログ回路部の配線層と光電変換部の配線層の隙間からアナログ回路部に対して入射させ難くすることができる。これにより、隙間からのアナログ回路部側に対する光の入射に基づいて、当該アナログ回路部にて電荷が発生することを抑制することができる。即ち、光電変換部により光電変換されたもの以上の電気信号がアナログ回路部に蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
前記２に記載の構成によれば、半導体撮像素子は、光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置されたアナログ回路部とを有し、光電変換部のアナログ回路部側の端部が基板の開口部の端部と光学部材に入射する光の光軸方向にほぼ重なるか、若しくは、開口部よりも外側に位置するように配設されているので、基板の開口部を介して半導体撮像素子側に入射される光をアナログ回路部に対して入射させ難くすることができる。これにより、アナログ回路部に対する光の入射に基づいて当該アナログ回路部にて電荷が発生することを抑制することができる。即ち、光電変換部により光電変換されたもの以上の電気信号がアナログ回路部に蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
前記３に記載の構成によれば、半導体撮像素子は、光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置されたアナログ回路部とを有し、アナログ回路部に設けられた配線層と光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部を被覆するように遮光性を有する封止樹脂が設けられているので、基板の開口部を介して半導体撮像素子側に入射される光をアナログ回路部の配線層と光電変換部の配線層の隙間からアナログ回路部に対して入射させ難くすることができる。これにより、隙間からのアナログ回路部側に対する光の入射に基づいて、当該アナログ回路部にて電荷が発生することを抑制することができる。即ち、光電変換部により光電変換されたもの以上の電気信号がアナログ回路部に蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
前記４に記載の構成によれば、半導体撮像素子は、光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置されたアナログ回路部とが設けられてなり、アナログ回路部に設けられた配線層と光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部には、遮光性を有する遮光部材が設けられているので、光学部材を介して半導体撮像素子側に入射される光をアナログ回路部の配線層と光電変換部の配線層の隙間からアナログ回路部に対して入射させ難くすることができる。これにより、隙間からのアナログ回路部側に対する光の入射に基づいて、当該アナログ回路部にて電荷が発生することを抑制することができる。即ち、光電変換部により光電変換されたもの以上の電気信号がアナログ回路部に蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
前記５に記載の構成によれば、前記１〜４の何れか一項に記載の撮像装置を、機器本体内に備えた電子機器であっても、前記１〜４に記載の構成と同様に、光電変換部により光電変換されたもの以上の電気信号がアナログ回路部に蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
以下に、本発明に係る構成について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
［実施形態１］
図１は、本発明に係る実施形態１の撮像装置を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における撮像装置の一部省略断面図である。
図１及び図２に示すように、実施形態１の撮像装置１００は、基板ＰＣと、基板ＰＣの光源側に備えられた半導体撮像素子２０２と、半導体撮像素子２０２に集光させるための光学部材１と、光学部材１に入射する光量を調節する絞り板３と、半導体撮像素子２０２を覆い隠す外枠部材としての鏡枠４と、鏡枠４に備えられた遮光性を有する遮光板５と、遮光板５に支持されるフィルタ６と、遮光板５と光学部材１の間に備えられ、光学部材１を基板ＰＣ側へ押圧する押圧部材７と、光学部材１の位置決めを行うために基板ＰＣ上の所定位置に配置された位置決め電気部品８ａ等により構成されている。
基板ＰＣは、例えば、セラミック基板等からなり、外形が平面視において略矩形状に形成されている。
さらに、基板ＰＣの表面側には、フレキシブル基板Ｆが設けられており、当該フレキシブル基板Ｆは所定の配線（図示略）を介して半導体撮像素子２０２と電気的に接続されている。
半導体撮像素子２０２は、光源側に光電変換部２ａ（後述）が配置されるように、基板ＰＣの表面側の所定位置に所定の接着剤Ｂ１を介して取り付けられている。そして、半導体撮像素子２０２の所定位置に設けられた外部接続用端子（図示略）と基板ＰＣ上の所定の回路とがワイヤＷを介して電気的に接続されている。
また、半導体撮像素子２０２は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ等からなり、外形が略矩形薄板状に形成された部材である。具体的には、半導体撮像素子２０２は、例えば、Ｐ型Ｓｉ基板等の半導体基板２ｃの上面略中央に、画素が２次元的に配列され、撮像領域としての矩形状の光電変換部２ａが配設され、この光電変換部２ａに隣接させて当該光電変換部２ａに蓄積された信号電荷を出力するためのアナログ回路部２ｂが配設されている。
接着剤Ｂ１としては、例えば、所定のエポキシ樹脂に銀粉末が混合された銀ペーストや、遮光性を有する所定の染料や顔料を含有する所定の樹脂の混合物等が挙げられる。また、接着剤Ｂ１は、接着部位に充填後、接着部位の加熱や、接着部位への紫外線照射、その他の手段、又はこれらを複合的に行うことにより硬化させることが可能な樹脂等であって、一般的な熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱・紫外線併用硬化型接着剤、複合硬化型接着剤等が好適に用いられる。
以下に、図３を参照して、半導体撮像素子２０２の光電変換部２ａとアナログ回路部２ｂの回路構成を説明する。
なお、図３にあっては、例えば、半導体撮像素子２０２としてＣＭＯＳ型イメージセンサを例示している。ＣＭＯＳ型イメージセンサの光電変換部２ａの各画素に蓄積された信号電荷の出力の際には、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタ等の増幅部の性能のバラツキ等により固定パターン・ノイズが発生してしまう。そこで、アナログ回路部２ｂとして、発生した固定パターン・ノイズを取り除いてから出力するためのＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路等が設けられているものとする。
図３に示すように、半導体撮像素子２０２の光電変換部２ａに光が入射すると、フォトダイオードにより光電変換されることで生成された信号電荷は、等価的にキャパシタとして動作しているフォトダイオードの電圧変化に置き換えられ、さらに、当該フォトダイオードにゲートが接続されたＭＯＳトランジスタにより増幅された後、行選択線ｎに接続された行選択トランジスタ（スイッチング素子）からの入力パルスに基づいて、列信号線を介して画素信号としてＣＤＳ回路に出力されるようになっている。
また、行リセット線ｎには、フォトダイオードに蓄積された信号電荷をリセットするための所定のパルスを出力するリセット用トランジスタ（スイッチング素子）が接続されており、画素信号の出力後に、リセット用トランジスタからの入力パルスに基づいて、フォトダイオードがリセットされて当該フォトダイオードからリセット信号が列信号線を介してＣＤＳ回路に出力されるようになっている。
なお、列信号線には、負荷トランジスタＭＬが接続されている。
また、ＣＤＳ回路に入力された画素信号及びリセット信号の各々は、コンデンサＣＣに接続されたスイッチング素子としての所定のトランジスタＭＣからの入力パルスφＣ及びコンデンサＣＳ２に接続されたトランジスタＭＳ２からの入力パルスφＳ２に基づいて、コンデンサＣＣに対するクランプ及びコンデンサＣＳ２に対するサンプリングが行われるようになっている。これにより、コンデンサＣＳ２には、固定パターン・ノイズが抑圧された信号が蓄積される。蓄積された信号は、列選択用トランジスタからの入力パルスｉに基づいて出力される。
このようにして、光学部材１により集光される光は、半導体撮像素子２０２の光電変換部２ａにより光電変換され電気信号として蓄積され、蓄積された電気信号はアナログ回路部２ｂより出力される。
次に、半導体撮像素子２０２の基板ＰＣに対する取り付け状態について、図４及び図５を参照して詳細に説明する。
ここで、図４は、半導体撮像素子２０２の断面構造を説明するための図であり、図５は、半導体撮像素子２０２及び基板ＰＣの配設状態を説明するための図である。なお、図４及び図５にあっては、半導体撮像素子２０２の断面構造を模式的に示しており、配線層２０ａ、２０ｂのみにハッチングを入れた図を示している。
先ず、図４に示すように、半導体撮像素子２０２の光電変換部２ａ及びアナログ回路部２ｂのＭＯＳトランジスタを構成する領域にはアルミニウム層などからなる配線層２０ａ、２０ｂが配設されている。この配線層２０ａ、２０ｂは、当該ＭＯＳトランジスタに光が直接入射することを防止する遮光手段としても機能しているが、製造上の理由等により、光電変換部２ａ及びアナログ回路部２ｂの間には配設することができず、アナログ回路部２ｂに設けられた配線層２０ｂと光電変換部２ａに設けられた配線層２０ａとにより隙間２０ｃが形成されている。このため、隙間２０ｃに対して所定の角度で入射した光により、アナログ回路部２ｂのＭＯＳトランジスタＣＳ２にて電荷が発生してしまうといった問題がある。
そこで、本実施形態１の半導体撮像素子２０２にあっては、図５に示すように、アナログ回路部２ｂの配線層２０ｂと光電変換部２ａの配線層２０ａの隙間２０ｃ全体を被覆するように遮光性を有する材料からなる遮光膜（遮光部材）２ｄが設けられている。より具体的には、遮光膜２ｄは、光電変換部２ａの端部からアナログ回路部２ｂの所定位置まで亘るようにして配設されている。ここで、遮光膜２ｄにより、半導体撮像素子２０２のアナログ回路部２ｂの配線層２０ｂと光電変換部２ａの配線層２０ａの隙間２０ｃからの光の侵入を防止する光侵入防止部が構成されている。
また、遮光膜２ｄは、例えば、銀ペーストから構成されても良い。即ち、遮光膜２ｄを接着剤Ｂ１と同様の組成から構成することにより、半導体撮像素子２０２の基板ＰＣに対する取り付け用の接着剤Ｂ１の塗布と遮光膜２ｄの塗布を同じ工程で行うことができ、当該撮像装置１００の製造工程の簡略化を図ることができる。
光学部材１は、透明なプラスチック材料を素材とし、図２に示すように、管状の脚部１ｃと、この脚部１ｃに支持される凸レンズ形状のレンズ部１ａとが一体的に形成されている。脚部１ｃは、下端に形成された４つの当接部（なお、図２にあっては、２つのみを図示している）１ｄと、上端周囲に形成された上脚部１ｅと、当接部１ｄと上脚部１ｅとの間に形成された下脚部１ｆとを備えている。また、脚部１ｃの上端を塞ぐ板状の上面部１ｂの中央にレンズ部１ａが形成されている。そして、当接部１ｄは、半導体撮像素子２０２の上面の所定位置に当接する。
下脚部１ｆは、例えば図示は省略するが、水平断面視において円の外周の２点を結ぶ線（弦）によって切り欠かれた略Ｄ字形状となっており、被嵌合部を形成している。
また、上面部１ｂの上面であって、レンズ部１ａの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部１ａのＦナンバーを規定する第１の絞りとしての開口３ａを有する絞り板３が接着剤により固定されている。
光学部材１の外側には、遮光性のある素材からなり外枠部材を構成する鏡枠４が配置されている。鏡枠４には、図１に示すように、角柱状の下部４ａと、円筒状の上部４ｂとが設けられている。鏡枠４の上部４ｂの上端には、遮光板５が接着剤Ｂ２により取り付けられている。遮光板５は、その中央に第２の絞りとしての開口５ａを有している。遮光板５の中央の開口５ａの下方に、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ６が接着剤により接合されている。そして、この遮光板５とフィルタ６とでカバー部材１１が構成されている。
また、下部４ａの下端部４ａａは、基板ＰＣ上に鏡枠４が取り付けられる際の接着部位となる箇所であって、鏡枠４の下部４ａが基板ＰＣ上に当接され取り付けられる際には、下部４ａの下端部４ａａと、基板ＰＣとの間に接着剤Ｂ３が充填されて固着される。
このように、基板ＰＣと鏡枠４とカバー部材１１とが密着して接合されているので、基板ＰＣと鏡枠４とカバー部材１１等に覆われる光学部材１や半導体撮像素子２０２の表面は、環境外乱である埃などのゴミや湿気等の付着や傷等の損傷から防がれて保護される。
つまり、鏡枠４とカバー部材１１とで構成される外枠部材が、光学部材１や半導体撮像素子２０２の表面を覆うことにより、撮像装置１００は、防塵、防湿の構造、光学部材１等の保護構造を有する。
また、図示は省略するが、鏡枠４の下部４ａと上部４ｂとの間の隔壁４ｃの内周面には、光学部材１の被嵌合部である下脚部１ｆに対応した嵌合部としてのＤ溝が形成されており、Ｄ溝に下脚部１ｆが密着的に嵌合している。このような下脚部１ｆとＤ溝との嵌合により、光学部材１は、例えば当該光学部材１のレンズ部１ａの光軸を中心とした回転が防止されるように、鏡枠４に位置規制されている。
また、光学部材１は鏡枠４に位置規制されているので、基板ＰＣの所定位置に、例えば、後述する位置決め電気部品８ａに基づき、鏡枠４を位置決めして配置することにより、基板ＰＣの所定位置に光学部材１を配置することができ、例えば、基板ＰＣに備えられた半導体撮像素子２０２の光電変換部２ａの中心と、鏡枠４に嵌合された光学部材１のレンズ部１ａの光軸の中心を一致させるように備えることができる。
また、光学部材１は鏡枠４に位置規制されているため、基板ＰＣの所定位置に鏡枠４が配置され、固定された状態においては、光学部材１は所定の位置からずれにくく、例えば、光学部材１のレンズ部１ａの光軸の中心と、半導体撮像素子２０２の光電変換部２ａの中心とが一致した状態を維持しやすい。
図２において、光学部材１と遮光板５との間には、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成された押圧部材７が配置されている。遮光板５が鏡枠４に取り付けられることで、遮光板５により押圧部材７が押圧されて、この押圧部材７が弾性変形する。この押圧部材７は、光学部材１を図２中において、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材１を半導体撮像素子２０２に付勢する。ここで、遮光板５から下方に向かう力が加わった際に、押圧部材７が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子２には伝達されず、撮像素子２が破損することを防ぐ効果がある。
位置決め電気部品８ａは、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であり、図２に示すように、基板ＰＣ上にて鏡枠４に近接してこの鏡枠４の４隅に対応して配置されている。この位置決め電気部品８ａは、鏡枠４を基板ＰＣ上に固着する際の固定位置の近傍にあり、鏡枠４の位置決め指標となる。
なお、位置決め電気部品８ａは、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等に限らず、撮像装置１００に必要な電気部品であればよい。
また、基板ＰＣ上には、撮像装置１００を動作させ、画像処理を行うために必要な電気部品（図示略）を設けても良く、これにより、撮像装置１００を一つのユニットとして様々な電子機器に搭載しやすくなる。
次に、上記撮像装置１００を一例として本発明に係る撮像装置を搭載した電子機器について説明する。
図６に示すように、電子機器は、例えば、折り畳み式携帯電話機Ｔ（以下、携帯電話機Ｔという）であり、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置１００は、上筐体７１の内表面側（表示画面Ｄを有する側）の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置１００が上筐体７１の外表面から光を取り込めるものとされている。
このように、携帯電話機Ｔに薄型化された撮像装置１００を内蔵することにより、携帯電話機Ｔをより薄型化することができ、撮像対象との距離や撮像環境に対応させて撮像装置１００の機能を使い分けることにより、付加価値の高い携帯電話機Ｔとすることができる。
なお、携帯電話機Ｔのその他の構成要素は、公知であるため、説明を省略する。
以上のように、実施形態１の撮像装置１００によれば、半導体撮像素子２０２は、アナログ回路部２ｂに設けられた配線層２０ｂと光電変換部２ａに設けられた配線層２０ａの隙間２０ｃを被覆するように遮光膜２ｄが設けられているので、光学部材１を介して半導体撮像素子２０２側に入射される光をアナログ回路部２ｂの配線層２０ｂと光電変換部２ａの配線層２０ａの隙間２０ｃからアナログ回路部２ｂに対して入射させ難くすることができる。これにより、隙間２０ｃからの半導体基板２ｃのアナログ回路部２ｂ側に対する太陽光などの入射に基づいて、当該アナログ回路部２ｂにて電荷が発生することを抑制することができる。即ち、光電変換部２ａにより光電変換されたもの以上の信号電荷がアナログ回路部２ｂに蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
なお、本実施形態１の撮像装置１００では、遮光膜２ｄとして、半導体撮像素子２０２の隙間２０ｃ全体を被覆するものを例示したが、これに限られるものではなく、隙間２０ｃの少なくとも一部を被覆するものであれば良い。即ち、隙間２０ｃの所定位置に、例えば幅０．５ｍｍ程度の遮光膜２ｄを設けるようにしても良い。つまり、アナログ回路部２ｂによる不要な電荷の発生は、当該アナログ回路部２ｂに対して所定の角度で太陽光などが入射することにより生じることから、この所定の角度における光の入射を防止することができる程度の遮光膜２ｄであれば十分だからである。
［実施形態２］
図７は、本発明に係る実施形態２の撮像装置２００を示す一部省略断面図であり、図８は、撮像装置２００に備わる半導体撮像素子２の断面構造を説明するための図である。
図７及び図８に示すように、実施形態２の撮像装置２００は、略矩形状の開口部１０が形成された基板ＰＣの裏面側から開口部１０を塞ぐように半導体撮像素子２が備えられている。
半導体撮像素子２は、基板ＰＣの裏面側に、開口部１０を介して基板ＰＣの表面側から光電変換部２ａが露出されるように取り付けられている。具体的には、基板ＰＣの裏面側に、所定間隔を空けて複数設けられたバンプ２０を介して半導体撮像素子２が取り付けられている。そして、バンプ２０により、半導体撮像素子２と基板ＰＣの裏面側の所定位置に形成された配線（図示略）とが電気的に接続されている。ここで、光学部材１に入射し集光された光は開口部１０を通過し、光電変換部２ａにより電気信号に光電変換され蓄積される。
なお、バンプ２０は、例えば、銅、ニッケル、金、パラジウムやこれらの合金、或いはこれらの金属から構成されている。また、バンプ２０としては、例えば、スタッドバンプ、メッキバンプ、蒸着バンプ等が挙げられる。
また、本実施形態の半導体撮像素子２にあっては、図８に示すように、光電変換部２ａのアナログ回路部２ｂ側の端部と基板ＰＣの開口部１０の端部とが光学部材１に入射する光の光軸方向にほぼ重なるようにして基板ＰＣの裏面側に取り付けられている。ここで、基板ＰＣと半導体撮像素子２とにより、この半導体撮像素子２のアナログ回路部２ｂの配線層２０ｂと光電変換部２ａの配線層２０ａの隙間２０ｃからの光の侵入を防止する光侵入防止部が構成されている。
また、半導体撮像素子２は、アナログ回路部２ｂに設けられた配線層２０ｂと光電変換部２ａに設けられた配線層２０ａの隙間２０ｃを被覆するように遮光性を有する封止樹脂（光侵入防止部）としての接着剤Ｂ１が設けられ、当該接着剤Ｂ１を介して基板ＰＣに接着されている。より具体的には、例えば、接着剤Ｂ１は、基板ＰＣの裏面と半導体撮像素子２の隙間２０ｃから端部側の部分との間に充填されて、半導体撮像素子２と基板ＰＣの間が封止されるようになっている。
ここで、基板ＰＣの表面側とは、基板ＰＣに対し、光学部材１により集光される光が入射する側であり、裏側はその反対側の面である。
なお、接着剤Ｂ１は、電極どうしの短絡を防止する上で非導電性を有するものを適用することができる。
以上のように、実施形態２の撮像装置２００によれば、半導体撮像素子２は、光電変換部２ａのアナログ回路部２ｂ側の端部と基板ＰＣの開口部１０の端部とが光学部材１に入射する光の光軸方向にほぼ重なるように配置されている。さらに、半導体撮像素子２は、そのアナログ回路部２ｂに設けられた配線層２０ｂと光電変換部２ａに設けられた配線層２０ａの隙間２０ｃから端部側の部分を被覆するように設けられた接着剤Ｂ１を介して基板ＰＣに取り付けられている。従って、基板ＰＣの開口部１０を介して半導体撮像素子２側に入射される光をアナログ回路部２ｂの配線層２０ｂと光電変換部２ａの配線層２０ａの隙間２０ｃからアナログ回路部２ｂに対して入射させ難くすることができる。これにより、隙間２０ｃからの半導体基板２ｃのアナログ回路部２ｂ側に対する太陽光などの入射に基づいて、当該アナログ回路部２ｂにて電荷が発生することを抑制することができる。即ち、光電変換部２ａにより光電変換されたもの以上の信号電荷がアナログ回路部２ｂに蓄積されてしまうことを防止することができることとなって、撮像画像の画質低下を防止することができる。
なお、本実施形態の撮像装置２００では、半導体撮像素子２と基板ＰＣとの間を封止するための接着剤Ｂ１は、半導体撮像素子２の隙間２０ｃから端部側の部分に設けられるようにしたが、これに限られるものではなく、隙間２０ｃの少なくとも一部を被覆するように設けられていれば良い。
また、上記実施形態２では、半導体撮像素子２として、その光電変換部２ａのアナログ回路部２ｂ側の端部が基板ＰＣの開口部１０の端部と光学部材１に入射する光の光軸方向にほぼ重なるように配設されたものを例示したが、これに限られるものではなく、光電変換部２ａのアナログ回路部２ｂ側の端部が開口部１０よりも外側に位置するように配設されていても良い。これにより、基板ＰＣの開口部１０を介して半導体撮像素子２側に入射される光を隙間２０ｃからアナログ回路部２ｂに対してより入射させ難くすることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、アナログ回路部２ｂとしてＣＤＳ回路を例示したが、これに限られるものではなく、光電変換部２ａに蓄積された電気信号を出力するためのアナログ回路であれば如何なるものであっても良い。また、アナログ回路部２ｂや光電変換部２ａの回路構成も上述したものに限られるものではない。
また、上記実施形態１及び２にあっては、封止樹脂として接着剤Ｂ１を例示したが、これに限られるものではなく、少なくとも遮光性を有する部材であれば如何なるものであっても良い。
また、上記実施の形態では、電子機器として携帯電話機Ｔを例示したが、これに限られるものではなく、撮像装置１００、２００を内蔵可能な電子機器であれば如何なるものであっても良いのは、勿論である。

Claims (5)

  1. 光学部材と、
    前記光学部材により集光される光を光電変換して電気信号として蓄積し配線層を有する光電変換部と、当該光電変換部に隣接させて配置され、配線層を有し、前記光電変換部に蓄積された前記電気信号を出力するためのアナログ回路部とが設けられた半導体撮像素子と、
    前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間からの光の侵入を防止する光侵入防止部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. さらに、前記光学部材により集光される光が通過する開口部を有する基板を備え、
    前記半導体素子は前記基板の裏面側に取り付けられ、
    前記光電変換部は前記開口部を通過した光を光電変換して電気信号として蓄積し、
    前記光侵入防止部は、前記光電変換部の前記アナログ回路部側の端部が前記基板の前記開口部の端部と前記光学部材に入射する光の光軸方向にほぼ重なるか、若しくは、前記開口部よりも外側に位置するように配設された構成であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
  3. さらに、前記光学部材により集光される光が通過する開口部を有する基板を備え、
    前記半導体撮像素子は前記基板の裏面側に取り付けられ、
    前記光電変換部は前記開口部を通過した光を光電変換して電気信号として蓄積し、
    前記光侵入防止部は、前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部を被覆するように設けられた遮光性を有する封止樹脂であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
  4. 前記光侵入防止部は、前記アナログ回路部に設けられた配線層と前記光電変換部に設けられた配線層の隙間の少なくとも一部に設けられた遮光性を有する遮光部材であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の撮像装置。
  5. 請求の範囲第１項〜第４項の何れか一項に記載の撮像装置を、機器本体内に備えることを特徴とする電子機器。
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