KR19990023833A - 광 집적 회로 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촬상부(12)를 포함하는 아날로그부의 전원이나 접지 등은 전극 패드(14)에 접속하고, 디지털부의 전원이나 접지 등은 전극 패드(15)에 접속함으로써 촬상부(12) 및 그 주변 회로부(13) 사이에서 배선을 둘러침으로써 전원과 접지 등의 임피던스의 상승이나 각 회로간의 신호의 혼선(crosstalk) 및 노이즈와 같은 문제를 방지할 수 있게 된다.

Description

광 집적 회로 장치
본 발명은 비디오 카메라나 전자 카메라 등에 이용하는 촬상 소자와 그 주변 회로를 집적화한 광 집적 회로 장치에 관한 것이다.
도 7은 종래의 촬상 소자 CCD의 IC 칩을 나타내는 도면이다. CCD는 광 다이오드(71), 수평 CCD 전송부(72), 수직 CCD 전송부(73) 및 신호 출력부(74)로 구성되어 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 이 CCD는 세라믹 패키지(81)에 내장되고, 와이어 본드(82)에 의해 전극 패드를 접속한 후, 커버 유리(83)를 이용하여 패키지되어 있다. CCD를 이용한 카메라에서는 도 9에 도시하는 바와 같이, 수광부(91), CCD(92) 외에, 신호 처리 IC(93), CCD 구동 IC(94)및 노이즈 처리 IC(95) 등에 의해 구성되어 있다.
최근, 이전의 CCD와 마찬가지로 촬상 소자로서 사용되어 온 MOS형 센서가 성능상 문제였던 감도(感度)나 S/N 등의 개선이 이루어져 다시 주목받고 있다. CMOS 센서는 CCD와는 다르게, 통상의 IC 프로세스로 제조할 수 있기 때문에, 도 10에 도시하는 바와 같이 IC 속에 촬상부(101)와 CCD 카메라에서 이용되어 온 CCD는 1칩화할 수 없는 주변 회로(102∼107)도 내장할 수 있어, 비디오 카메라를 소형화할 수 있다.
이와 같이 촬상부(101)와 주변 회로(102∼107)가 일체로 된 IC에서는 도 7에 도시한 주변에 전극 패드(P)가 있는 와이어 본드 방식으로 실장되면, IC 내부의 배선의 영향에 의해 내부의 각 회로의 전원, 접지 등의 임피던스가 상승하여, 노이즈나 신호의 혼선 등의 여러가지 문제를 발생시킨다.
또한, IC의 주변에 전극 패드가 있는 상태에서, 도 11에 도시하는 바와 같은 페어 칩을 실장하는(일본국 특허 공개 공보 평7-99214호 참조) 경우, 커버 유리(101)가 커져 비용이 상승함과 동시에, 광학 정밀도도 나빠진다. 더욱이, 도 12에 도시하는 바와 같이, 커버 유리(101)를 통해 입사되는 광(L)에 대하여, CCD(112)의 촬상부(121)의 주변부(122) 등에서의 내면 반사의 영향이 발생하여, 영상에 환영이 발생한다.
이와 같이 종래의 광 집적 회로 장치에서는 IC 내부의 배선의 영향에 의해 내부의 각 회로의 전원, 접지 등의 임피던스가 상승하여, 노이즈나 신호의 혼선 등 여러가지 문제를 발생시키거나, 커버 유리가 커져 비용이 상승하는 동시에, 광학 정밀도도 나빠지는 등의 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 IC 내부의 배선의 영향에 의한 문제나 커버 유리를 작게 하는 것이 가능한 광 집적 회로 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광 집적 회로 장치에서는 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 적어도 1개의 광 기능부와 이 광 기능부에 관련된 신호 처리 등의 주변 회로부를 집적한 광 집적 회로에 있어서, 신호 전극 패드를 적어도 상기 광 집적 회로의 칩 주변부와 칩 내부에 있는 상기 광 기능부의 영역 주변에도 전극 패드를 마련한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 아날로그부와 디지털부의 각각 근방에 있어서 배선이 가능하게 되기 때문에, 광학 정밀도의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 신호 출력 임피던스를 저하시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 촬상부와 그 주변 회로부를 1칩으로 한 경우의 IC의 구성예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 변형예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 변형예를 나타내는 도면.
도 7은 종래의 CCD 소자의 IC 칩에 대한 구성을 나타내는 도면.
도 8은 CCD 소자의 구성을 나타내는 도면.
도 9는 CCD 비디오 카메라의 구성예를 나타내는 도면.
도 10은 종래의 CMOS형 촬상 소자의 내부 구성예를 나타내는 도면.
도 11은 종래의 촬상 소자의 페어 칩 실장에 대하여 설명하는 도면.
도 12는 도 11의 과제에 대하여 설명하기 위한 도면.
면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11,31 : IC12,32,33 : 촬상부
13 : 주변 회로부13a : 펄스 발생부
13b : 아날로그부13c : A/D 변환·메모리부
13d : 신호 처리부14,15,34 : 전극 패드
17,36 : TAB 테이프38,191 : 커버 유리
41 : 이방성 도전막
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 도 1의 (a)에 있어서, 11은 도 2에 도시하는 촬상부(12) 및 펄스 발생부(13a), 아날로그부(13b), A/D 변환·메모리부(13c), 신호 처리부(13d) 등으로 이루어지고, 촬상부(12)의 주변 회로부(13)가 1칩화된 IC이다. 촬상부(12)와 주변 회로부(13)는 1칩화가 가능하게 되는, 예컨대 MOS형의 프로세스에 의한 트랜지스터로 구성한다. 촬상부(12)가 배치된 근방 주변의 IC(11)의 표면에는 촬상부(12)와 전기적으로 접속된 전극 패드(14)를 형성한다. 더욱이, IC(11)의 주변의 표면에는 주변 회로부(13)와 전기적으로 접속된 전극 패드(15)를 형성한다.
촬상부(12)의 출력은 아날로그 신호로서 촬상부(12)의 출력이 접속된 전극 패드(14)에는 전원이나 접지 등을 접속한다. 또한, 주변 회로부(13)와 전기적으로 접속된 전극 패드(15)는 촬상부(12)의 출력을 디지털 신호로 변환하는 동시에 소정의 신호 처리를 실시한 출력 신호나 전원 및 접지 등을 접속한다.
IC(11)는 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전극 패드(14, 15)에 각각 금속 범프(16a, 16b)를 이용하여 TAB 테이프(17)의 개구부(18)와 촬상부(12)를 대향시킨 상태에서, 배선 패턴으로 전기적으로 접속한다. IC(11)가 접속된 TAB 테이프(17)의 반대면에 개구부(18)를 덮도록 하여 커버 유리(19)를 고착한다.
이와 같이, 아날로그부의 전원이나 접지 등은 전극 패드(14)에 접속하고, 디지털부의 전원이나 접지 등은 전극 패드(15)에 접속함으로써 배선의 둘러침에 의한 전원, 접지 등 임피던스의 상승이나 각 회로간의 신호의 혼선과 노이즈 등의 제반 문제를 방지할 수 있게 된다. 또한 IC(11)의 중앙에 촬상부(12)를 배치함으로써 촬상부(12)의 전방에 배치된 광학 렌즈의 광축이 전자 카메라 장치를 제작할 때 소형화에 유리하고 또한 조립시의 광학 맞춤도 용이하여 구조 설계도 용이하게 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 본 실시예는 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, IC(31)의 내측에 촬상부(32, 33)를 배치하고, 촬상부(32, 33)의 각각의 주변에 전극 패드(34)를 형성한 것이다.
이 경우도, IC(31)는 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전극 패드(34)에 금속 범프(35)를 이용하여, TAB 테이프(36)의 개구부(37)와 촬상부(32, 33)를 대향시킨 상태에서, 배선 패턴으로 전기적으로 접속한다. IC(31)가 접속된 TAB 테이프(36)의 반대면에 개구부(37)를 덮도록 하여 커버 유리(38)를 고착한다.
이 실시예에 있어서도, 촬상부(32, 33)와 전극 패드(34)가 가까운 위치에서 전기적으로 접속되기 때문에, 배선의 둘러침에 의한 전원과 접지 등 임피던스의 상승을 억제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 또한 도 1과 동일한 구성 부분에는 동일 부호를 붙여 설명한다. 이 실시예는 도 1의 (a)에 도시하는 전극 패드(14)와 TAB 테이프(17)의 접속 패턴을 전기적으로 접속할 때에, 촬상부(12)의 촬상면을 둘러싸도록 반사를 억제하는 반사율이 낮은, 예컨대 흑색의 이방성 도전막(41)을 이용한 것이다. 커버 유리(191)와 개구부(18)를 통해 입사광은 예컨대 TAB 테이프(17)와 IC(11) 사이에서의 내면의 반사를 억제할 수 있다.
또한 커버 유리(191)는 개구부(18)보다 약간 커지고, 전극 패드(14)와 대향하는 위치에 올 정도까지의 크기로 한다. 커버 유리(191)는 전극 패드(14)와 대향하는 위치 부근까지의 작은 면적인 것이더라도, 커버 유리(191)의 위치까지 TAB 테이프(17)를 사이에 두고 이방성 도전막(41)이 있기 때문에, TAB 테이프(17)가 휘어지거나 하지 않는다.
이 실시예에서는, 입사광에 의한 IC 칩 내면 반사에 의해 발생하는 환영을 IC 칩 내부에 있는 촬상부(12)의 주변에 형성한 이방성 도전막(41)에 의해 방지할 수 있다. 또한 커버 유리(191)를 소형화 할 수 있어 비용이 낮아진다.
그런데, 커버 유리(191)는 도 1의 실시예에서도 개구부(18)를 덮고, 전극 패드(14)와 대향하는 위치까지, 도 2의 실시예에서도 개구부(37)를 덮고, 전극 패드(34)와 대향하는 위치까지의 크기인 것이더라도 좋다. 이 경우도, 제3 실시예와 마찬가지로, 작은 면적의 커버 유리를 사용할 수 있기 때문에 저비용이 된다.
본 발명은 상기한 실시예로 한정되지는 않는다. 예컨대, 광 기능부인 촬상부(12)를 도 5에 도시한 바와 같이, IC(11)의 구석에 배치된 경우의 전극 패드는 일부를 IC의 주변부에 다른 일부를 내부에 배치하여도 좋다. 또한 도 6에 도시한 바와 같이, IC(11) 내의 촬상부(12)와 전극 패드(14, 15)를 제외한 주변 회로부를 반사율이 낮은 검은 절연막(61)으로 보호하면, 입사광에 대하여 촬상부(12)에의 반사의 영향을 극력 억제할 수 있다. 더욱이, 커버 유리는 광학 성능을 가진 것이라면, 반드시 유리가 아니어도 좋다.
상기 설명한 것처럼, 본 발명에 따른 광 집적 회로 장치를 통해, IC 내부 배선의 영향에 의해 임피던스의 상승이나 각 회로간의 신호의 혼선 및 노이즈를 방지하고, 커버 유리의 소형화를 실현하여 비용 절감을 제공한다.

Claims (5)

  1. 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 적어도 1개의 광 기능부와 이 광 기능부에 관련된 신호 처리 등의 주변 회로부를 집적한 광 집적 회로에 있어서,
    신호 전극 패드를 적어도 상기 광 집적 회로의 칩 주변부와 칩 내부에 있는 상기 광 기능부의 영역 주변에 전극 패드를 설치한 것을 특징으로 하는 광 집적 회로 장치.
  2. 제1항에 있어서, 신호를 취출하는 전극 패드를 상기 광 기능부의 영역 주변에 설치한 것을 특징으로 하는 광 집적 회로 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광 집적 회로는 배선 기판에 광학 부재를 접착한 기판을 이용하고, 도전성 접착제에 의해 접합하여 이용하는 것을 특징으로 하는 광 집적 회로 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광 기능부는 광 집적 회로의 중앙에 배치 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 집적 회로 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광 기능부와 상기 전극 패드를 제외한 광 집적 회로부를 반사율이 낮은 절연막으로 보호하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 집적 회로 장치.
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