KR940007594B1 - 고체 촬상기 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

고체 촬상기 어셈블리
제1a, 1b 및 1c도는 얇은 기판의 고체 촬상기 칩 및 종래 기술의 프리즘에 대한 칩의 패키징 및 설치 도시도.
제 2 도는 비교적 두꺼운 기판을 구비한 고체 촬상기 칩의 프리즘에 대한 종래 기술의 패키징 및 설치 도시도.
제3a, 3b 및 3c도는 본 발명의 관점에 따른 칼라 분광 프리즘에 대한 엷은 기판의 고체 촬상기 칩의 설치 도시도.
제 4 도는 본 발명의 다른 관점에 따른 광전송 소자에 대한 얇은 기판의 고체 촬상기 칩의 설치 도시도.
제 5 도는 본 발명에 따라 설치된 얇은 기판의 고체 촬상기 칩에 대한 광 전송 소자의 또다른 실시예를 도시한 도해도.
제 6 도는 본 발명의 또다른 관점에 따른 두꺼운 기판의 고체 촬상기에 대한 설치 장치를 도시한 도해도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 200 : 촬상기 칩 100 : 분광 프리즘
110, 510 : IC 패키지 112 : 절연 세라믹 칩 캐리어
114 : 개구 116 : 숄더부
120 : 유리판 122 : 유리 윈도우
124 : 결합선 126 : 접속기 핀
128 : 덮개 130 : 가스킷
132, 320 : 유출 포트 202 : 기판
318 : 입력 포트 326 : 도체
328 : 결합선 329 : 도체 패드
330 : 접속기 332 : 전기 케이블
334 : 캡 336 : 점선
412, 512 : 캐리어 514 : 리세스
516 : 광 입력부 610 : 고체 촬상기 칩
612 : 광 전송 캐리어 614 : 돌출부
본 발명은 광학 어셈블리(optical assembly)에 고체 촬상기 칩(solid-state imager chips)을 설치하는 것에 관한 것이며, 특히 얇은 반도체 기판을 구비한 고체 촬상기 칩의 설치에 관한 것이다.
일반적으로, 전하 결합 장치(CCD)와 같은 다수의 각각의 고체 촬상기는 종래의 비교적 두꺼운(예를들면 대략 12 내지 15밀(mills)) 반도체 웨이퍼의 게이트 측면이라 칭하는 그 게이트 측면에 선택적인 도핑(doping)을 하고 게이트 측면 위에 전극 구조체의 침착(depositing)을 함으로써 제조된다. 그리고 나서 웨이퍼는 각각의 촬상기를 촬상칩으로 분리하는, 즉 "다이싱(dicing)"이라 칭하는 처리로 컷업(cut-up)된다. 이러한 종래 기술에 의해 촬상기 칩내에 형성된 전자 장치는 감광 화상소자(픽셀)를 만드는데, 이 소자는 장면(scene)이 광학적으로 픽셀(pixels) 위에 촬상될 때 픽셀쪽으로 가시광선과 같은 복사 에너지를 나타내는 전극 구조체 밑의 반도체 기판내에 있는 포텐셀 웰(potential well)에서 전하를 발생한다. 전하는 장면을 나타내는 전기 신호를 발생하기 위해 픽셀을 게속 판독하게 한다. 이러한 촬상기 칩에서 복사 에너지는 촬상기 칩의 게이트 측면으로부터 픽셀쪽으로 향하여 있으며 그러므로 칩 전극 구조체를 통과해야 한다(즉, 어떤 에너지는 전극들간의 공간을 통과하며, 어떤 에너지는 전극을 직접 통과한다). 전극이 어떤 가시광선이라도 통과할 수 있을 정도로 충분히 얇을지라도, 가시광선의 더욱 짧은 파장에 대한 촬상기의 응답성은 광선이 전극을 통과할 때 감소되는데, 특히 푸른 광선에 대한 촬상기의 응답성은 더욱 감소된다. 게다가, 전극 구조체는 약간의 광선을 차단하여 감도를 감소시킨다.
촬상기의 응답성과 감도를 높이기 위해서, 촬상기는 게이트 측면의 반대편인 반도체 기판의 측면이 예를들어 화학적 에칭에 의해 약 8 내지 10마이크로미터까지 얇게 되도록 만들어진다. 제1a도는 얇은 반도체 기판을 가진 촬상기 칩(10)을 도시한 것이다. 얇은 기판 촬상기에 따라, 복사 에너지는 얇은 기판 측면으로부터 픽셀쪽으로 향할 수 있다. 복사 에너지는 전극 구조체 밑에 형성된 기판의 포텐셀 웰내에 모여지는 전자를 발생시킨다. 복사 에너지가 전극 구조체를 혹은 그 주위를 통과하지 않을 때 얇은 기판 촬상기는 전술한 두꺼운 기판 촬상기보다 더욱 가시광선에 양호하게 응답하게 된다. 얇은 기판 촬상기의 구조가 완벽하도록 하기 위하여, 광합성 접착제를 사용하여 비교적 두꺼운 유리편(예를들어, 10 내지 20밀)이 얇은 기판에 일정하게 접착되어 적층 구조체(laminated structure)로 형성된다. 이러한 얇은 기판의 촬상기 칩의 제조를 위한 세부 방법은 본원처럼 RCA에 양도된 에드워드 및 페니패커에 의한 1981년 5월 12일자 미합중국 특허 제 4,266,334호에 기술되어 있다.
상기와 같은 얇은 기판 촬상기의 종래 패키징(packaging)과 이 패키지를, 예를들어(도시되지 않은 칼라 비데오 카메라의)분광 프리즘(100)에 장착하는 것이 제1b도 및 1c도에서 각각 도시된 IC(집적회로)패키지(110)의 단면도 및 평면도로 도시되어 있다. 패티지(110)는 개구(opening) (114) 및 이 개구에 정렬된 내부숄더부(interrior shoulder portion) (116)를 구비한 전기 절연 세라믹 칩 캐리어(112)를 포함하고 있다. 숄더부(116)가 얇은 기판 촬상기 칩(10)을 지지함으로써 광선 유입 개구(114)는 촬상기 칩(10)의 얇은 기판 측면에 놓이게 된다. 촬상기 칩(10)의 유리판(120)은 칩(10)에 대한 광선 통과과 방해되지 않게 하기 위하여 그 주위에서 숄더(116)에 에폭시(epoxy)된다. 유리 윈도우(window) (122)는 숄더(116)반대편의 캐리어부의 주위에서 에폭시되는데, 그 이유는 촬상기 칩(10)에 대한 광선 통과가 이루어지는 동안에 촬상기(10)를 먼지가 다른 불순물로부터 보호하기 위해서다. 촬상기 칩(10)에 대한 외부 구동 및 신호 처리 회로(도시되지 않음)의 전기 접속은 촬상기 칩(10)의 게이트 측면으로부터 접속기 핀(126)에 차례로 접속되는 캐리어(112)에 형성된 금속화 패턴(도시되지 않음)까지 결합선(124)에 의해 이루어지며, 캐리어에는 접속기 핀(126)들이 차례로 결합되어 있다. 구동 및 신호 처리 회로는 종래 프린트된 회로판 기술에 의해 핀(126)에 접속된다. 불투명한 덮개(128)는 IC 패키지(110)를 완성하고 윈도우(122)반대편에 있는 캐리어(112)의 측면에 에폭시되고 밀봉되어 외부로부터 IC 패키지(110)로 광선이 들어오는 것을 방지한다.
프리즘(100)에 IC 패키지(110)를 설치하는 것은 하트맨이 1981년 5월19일자로 원한 미국 특허 제 4,266,119호에 기술되어 있는데, 그것은 대략 윈도우(122)의 크기 및 모형을 통한 일반적인 직사각형 개구를 가진 직사각형 가스킷(gasket) (130)에 대한 사용을 설명하고 있다. 되도록이면 가스킷(130)은 거품 고무와 같은 물질의 유연한 거품 본체로 형성되며, IC 패키지(110)의 윈도우(122)주변에 접속되고 프리즘(100)의 유출포트(port) (132)와 접촉되도록 치수가 정해진다. 기계적 미량조작기(mechamical micromanipulators ; 도시되지 않음)는 IC 패키지(110)를 단단하게 움켜쥐며, 그 위치는 X, Y 및 Z평면에 정확히 위치되므로, 촬상기 칩(10)의 촬상 평면은 예를들어 적당한 거리로 유출 포트(132)의 광학적 통로에 대해 평행하고 중앙에 위치되도록 한다. 유의할 점은 윈도우(122)의 평면에 대한 칩의 촬상 영역의 평면의 평행이 패키지(110)내에 촬상기 칩을 부착할 때 불균일한 접착으로 해로운 영향을 받을 수도 있다는 점이다. 게다가, 촬상기 칩(10)으로부터 제공받는 촬상기 응답 신호의 래스터가 모니터상에 관찰될 때 다른 촬상기로부터 제공받는 촬상기 응답 신호와 일치되도록 하기 위하여 촬상기 칩(10)은 다른 검출기(도시되지 않음)에 관한 로테이션없이 프리즘(100)의 다른 유출면(exit faces)(도시되지 않음)에 장착되어야만 한다.
일단 IC 패키지(110)가 유출 포트(132)에 대해 정확히 위치되면, 에폭시 같은 접착제 또는 굳게 하는 시멘트를 IC 패키지가 위치되어 있을 동안에 가스킷에 함유시키기 위하여 가스킷 주위에 접착시키거나 그속에 삽입시킨다. 따라서, 에폭시가 경화된 후에, 패키지(110)와 프리즘 유출 포트(132)사이에는 견고한 접착의 강체가 형성된다.
유의할 점은 촬상기 칩(10)은 IC 패키지(110)로 지지되어 있기 때문에 그 위치가 IC 패키지로부터 IC패키지까지 정확하게 일치하지 않는다는 점이다. 즉, 캐리어(112)의 숄더부(116)가 촬상기 칩(10)보다 크므로, 숄더(116)내의 칩(10)의 위치는 정확하게 결정되어 있지 않아 제조 동안에 변할 수 있다. 게다가, 윈도우(122)에 대한 촬상기 칩(10)의 촬상 평면의 평행이 윈도우(122) 및 촬상기 칩(10)중 어느 하나의 주변에서 불균일한 접착으로 인하여 제조 동안에 변할 수 있다. 따라서, 상기 상술한 위치 및 설치 과정은 프리즘(100)의 유출 포트와 같이 각각의 IC 패키지가 광학적 어셈블리에 설치되도록 행해지는 것이다.
제 2 도는 비교적 두꺼운 반도체 기판(202)을 구비한 촬상기 칩(200)에 대한 패키지(210)를 도시한 것이다. 촬상기 칩(200)이 게이트 측면으로부터 발광되므로(왜냐하면, 반도체 기판(202)이 너무 두꺼워 광선을 통과하지 못하기 때문에), 캐리어(212)가 리세스부(recessed portion) (216)내에 개구를 필요로 하지 않는 것이외에는, 패키지(210)는 제1b도의 패키지(110)와 유사한 캐리어(212), 핀(226) 및 결합선(224)을 포함한다. 따라서, 촬상기(200)의 기판(202)은 캐리어(212)의 리세스(216)에서 에픽시되며 유리 윈도우(222)는 촬상기 칩(200)의 게이트 측면상에 형성된 픽셀로 광선이 통과할 동안에 패키지를 밀봉하기 위하여 캐리어(212)의 주위에서 에폭시된다. 패키지(210)는 상술한 IC 패키지(110)를 설치하는 것과 동일한 방법으로 프리즘(100)에 대해서도 설치되므로, 윈도우(222)는 프리즘(100)의 유출 포트로 향하도록 위치되게 한다.
상술한 고체 촬상기 칩과 같은 IC 패키지는 여러가지 이유로 바람직하지 못하다는 것을 알 수 있다. 첫째로, 상기 기술된 바와같이, 촬상기 칩이 제조 동안에 IC 패키지내에 정확하게 위치되지 않을 수 있으므로 IC 패키지내에 정확하게 위치되지 않을 수 있으므로 IC 패키지로부터 IC 패키지까지의 칩 위치가 변화할 수 있다. 따라서, 탄성 거품 가스킷과 같은 성가신 설치 기술은 IC 패키지를 설치할 때 부정확한 칩 위치를 고려해서, 촬상 영역이 예를들어 프리즘의 유출 포트에 대해 평행되고 정확하게 유치되게 해야 한다. 둘째로, 비록 유리 윈도우는 외부 소스(outsids sources)의 먼지 등으로부터 촬상기 칩의 감광 표면을 보호할 수 있지만, 접착제의 플레이크(flakes)같은 입자가 시간이 지남에 따라 패키지내에서 느슨하게 되어 촬상기의 감광 표면상에 떨어지므로, 촬상하는데 결점을 유발하게 된다. 셋째로, 촬상기의 리세싱은 특히 패키지(110)내에서, 개구(114)에 기인한 촬상의 비네팅(vigetting) (가장자리에서 한정선을 없애기 위한 촬상에지(edges)의 점차적인 세이딩(shading))을 유발할 수 있다. 네째로, 패키지의 촬상기와 유리 윈도우 사이의 틈에 응결이 형성되어 촬상을 약화시키는 공간을 만든다. 게다가, 촬상기(10)는 그 주변에서의 에폭시에 의해서만 지지되므로 패키지(110)에 있어서 구조의 완벽성 및 내열성에 문제가 있다. 마지막으로, 더욱 중요한 것은, 제조 기술이 향상되고 촬상기 제조량이 증가됨에 따라 촬상기 칩의 비용은 촬상기 칩 패키지의 비용이 패키지된 촬상기에 대한 지출에 중요한 부분이 되는 점으로 감소된다는 것이다. 그러므로, 고체 촬상기 패키지에 대한 상기 기술된 단점을 없애는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 고체 촬상기 칩의 감광 측면은 광전송 소자의 평면에 직접 부착된다. 광전송 소자는 촬상기 칩의 영역보다 사실상 더 큰 영역을 가지고 있다. 양호하게도, 이 소자는 촬상기 칩이 사용되는 카메라의 프리즘같은 광학 성분이다. 이 소자는 그 주변으로부터 향상기 칩이 전기적 접속을 제공하도록 촬상기 칩에 부착되는 영역까지 연장되는 금속화 패턴을 포함한다. 에지 접속기(edge connectors)와 같은 결합수단(coupling means)은 외부 촬상 구동 및 신호 처리 회로에 촬상기 칩을 전기적으로 접속하기 위해 소자의 주변에 가까운 금속화 패턴에 결합된다. 따라서, 분리 패키지의 사용으로 모든 단점이 제거될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
제3a, 3b 및 3c도는 본 발명의 제 1 관점에 따라 완전한 촬상기 칩/프리즘 어셈블리를 도시한 것이다. 제3a도에 있어서, 310으로 표시된 칼라 분광 프리즘은 본 기술에서 공지된 바와같이, 입력 포트쪽으로 향한 광선을 유출 포트(320, 322 및 324)로 각각 적색, 녹색 및 청색 성분으로 분배하기 위해 색선별 표면에 의해 분리된 3개의 광학적 전송 프리즘부(312, 314 및 316)로부터 형성된다. 본 발명의 관점에 따라 제1a도에서 도시된 얇은 기판 고체 촬상기 칩(10)형의 유리판 측면은 입력 포트(318)쪽으로 향한 장면(scene)으로부터 나오는 광선을 나타내는 적색, 녹색 및 청색 소자 신호를 제공하기 위해 각 유출 포트(320, 322 및 324)에서 고정된 위치로 프리즘(310)에 직접 부착된다. 적색 유출 포트(320)에 촬상기 칩(10)을 설치하는 것은 제3b 및 3c에 상세히 도시되어 있다. 유출포트(322 및 324)에 촬상기 칩을 설치하는 것은 도시되지는 않았지만 유출 포트(320)에 촬상기 칩(10)을 설치하는 것과 사실상 같다. 본 발명에 따라 프리즘 유출 포트에 촬상기 칩을 직접 설치하는것이 종래의 IC 패키지를 설치하는 것보다 잇점이 있다. 왜냐하면, 칩의 감광 표면 앞에 먼지 또는 접착제의 플레이크가 떨어지는 공간 공간(air space)이 없을 뿐더러 촬상기의 실행을 약화시키는 응결도 형성되지 않기 때문이다. 더우기, 칩 그 자체가 직접 프리즘 유출 포트에 부착되므로, 촬상기 칩의 감광 표면이 프리즘의 촬상 평면에 평행하게 되지 않을 가능성은 사실상 거의 없다. 또한, 촬상기 칩은(아래에 기술되는 바와같이)프리즘에 더욱 확실하게 부착될 수 있으므로 구조의 완벽성 및 내열성이 향상되며 이 두 가지는 예를들어 휴대용 비디오 카메라에서 사용되는 촬상기의 중요한 요건이다. 마지막으로, 제1b도의 패키지(110)에서 볼 수 있는 윈도우가 없으므로 촬상의 비네팅(Vignetting)의 가능성이 없다.
제3b 및 3c도에 도시된 바와같이, 프리즘 유출 포트(320)는 프리즘 유출 포트(320)의 주변으로부터 촬상기 칩(10)이 결합될 영역으로 연장되는 금속화 패턴의 도체(326)를 포함한다. 완전한 촬상기 칩/프리즘 어셈블리의 제조 동안에, 촬상기 칩의 광전도 영역의 중심부가 유출 포트(320)의 광학축에 일치되도록 하기 위하여 유출 포트(320)의 표면상에 위치해 있는 촬상기(10)의 유리 적층(제1a도 참조)에 광학적 성질의 접착제가 일정하게 사용된다. 종래 기술에서 패키지 촬상기 칩의 위치 설정(positioning)은 촬상기를 활성화하고 래스터(raster)를 모니터상에서 관찰함으로써 이루어지며, 상기 래스터는 판독되는 동안에 촬상기로부터 공급된 촬상 신호에 의해 형성된다.
그러나, 본 촬상기 칩 설치 장치에 있어서, 얇은 기판 촬상기 칩의 위치 설정은 촬상기 게이트 측면상의 전극 구조체 위에 침착된 금속화 패드(metallized pads)와 같은 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 광학적으로 사용함으로써 이루어질 수 있다. 얼라인먼트 마크의 위치는 제3b도 내의 X'로 표시된다. 얼라인먼트 마크는 촬상기의 전기 작동을 방해하지 않는다. 왜냐하면 전극 구조체로부터 얼라인먼트 마크를 전기적으로 절연시킨 산화층이 있기 때문이며 또한 상기 얼라인먼트 마크는 칩의 감광 측면상에 있지 않기 때문에 광학적으로 방해를 하지 않는다. 그러나, 촬상기 칩이 게이트 측면으로부터 발광될 때(물론, 칩의 게이트 측면에 덮혀 있는 어떠한 불투명체라도 제거되어야 한다), 광선은 칩을 통과하고 얼라인먼트 마크는 프리즘의 입력 포트(318)상에서 볼 수 있다. 어셈블리 동안에, 광학적 성질의 자외선(UV) 경화 접착제(327)는 프리즘의 유리와 촬상기 칩 유리 적층(imager chip glass laminate) 사이에 일정하게(예를들어, 압력을 가하여) 퍼질 수 있으므로, 촬상기 칩은 프리즘 유출 포트와 사실상 평행을 이루며 또 프리즘 유출 포트가 프리즘의 광학측에 일치될 때까지 이동될 수 있다.
그때, 이 접착제는 경화되어서 촬상기 칩의 감광 영역과 프리즘 유출 포트 사이의 서로간의 위치를 고정시키기 위해 자외선에 노출된다. 자외선 경화 광학 성질의 접착제중의 한가지 형은 뉴져지주, 노스 번스윅에 소재하는 노랜드 프로닥트사에서 시판되는 NOA-60이다. 다음, 결합선(328)은 촬상기 칩의 게이트 측면상의 도체 패드(conductor pads) (329)와 도체(326) 사이에 결합되어 칩에 전기적 접속을 제공한다. 종래의 외부 촬상 구동 펄스 및 비디오 신호 처리 회로(도시되지 않음)는 접속기(330)의 결합 소자, 예를들어 "수형(male)" 결합 소자에 의해 도체(326)에 결합되며 상기 소자는 프리즘 유출 포트(320)의 에지에 결합되어 있다. 특히, 접속기(330)는 핀(도시되지 않음)을 포함하며 이 핀의 한 종단부는 도체(326)에 결합되고 다른 종단부는 외부 회로로 통하는 전기 케이블(332)에 결합되어 있다. 촬상기를 밀봉하여 외부 소스로부터 오염을 막기 위하여 점선(336)으로 도시된 영역에서 유출 포트(320)에 캡(334)이 결합될 수 있다.
녹색 및 청색 유출 포트(322 및 324)에 대한 촬상기의 어셈블리는 상기의 지적된 것과 사실상 같으며 다른점은 접착제가 UV 경화되기 전에, 프리즘 입력 포트로부터 얼라인먼트 마크를 관찰함으로써, 이미 설치된 촬상기가 동시에 발광될 때에 입력 포트에서 가시적인 얼라인먼트 마크로 각 촬상기를 정확히 일치(registration)시키기 위하여 게이트 측면으로부터 촬상기의 어셈블리가 발광되는 점이 다르다. 일단 촬상기가 정확히 얼라인먼트 마크에 일치되면, 접착제는 촬상기 칩의 상대적 위치를 고정시키기 위해 UV 선에 노출된다.
본 발명에 따른 촬상기 칩 설치의 또다른 장점은 칩 위치 설정이 촬상기상의 감광 장치를 활성화시키지 않고도 이루어질 수 있다는 점이다. 따라서, 촬상기 일치(imager registration)는 광학적으로 완전하다. 이것은 각 촬상기 칩으로부터 공급되는 촬상 표시 신호의 전기적 일치에 의해 정렬된 촬상 IC 패키지를 구비한 종래 프리즘 어셈블리에는 불가능하며(광학적 일치는 불투명한 덮개(128)로 인하여 비실용적임), 따라서 촬상기가 전기적으로 정렬될 때 촬상기의 감광 위치는 인가된 전극 구동 펄스의 진폭에 부분적으로 의존하게 된다. 따라서, 촬상기 칩이 프리즘상에 전자적으로 일치될 때, 상기의 일치는 제조 동안에 인가된 촬상동작 신호의 레벨에 따르며 상기 레벨은 어셈블리 비디오 카메라에서의 신호 레벨과는 다르므로 재조정이 요구된다. 게다가, 제조 후에 본 발명에 따라 설치되어 정렬된 촬상기 칩을 가진 프리즘을 포함하는 비디오 카메라에 있어서 부족한 촬상기가 맞지 않을지라도 촬상기 칩/프리즘 어셈블리는 동일한 일치를 가진 다른 촬상기 칩/프리즘 어셈블리로 대체될 수 있다. 결과적으로, 촬상기 구동 펄스의 진폭에 대한 재조정이 요구되지는 않는다. 더우기, 전자적 일치는 오히려 복잡하고 또 숙련된 오퍼레이터를 요구하는 반면에 광학적 일치는 자동 장비로 쉽게 수행될 수 있으며 또 제조 비용을 줄일 수 있다.
예를들면, 프리즘의 유출 포트상에 금속화된 도체를 놓는 것이 비실용적이라도(왜냐하면, 예를들어, 유출 포트가 너무 작아서 촬상기 칩 도체(326)를 지지할 수 없기 때문에), 본 발명의 장점은 제 4 도에 도시된 바와같은 광전송 캐리어상의 얇은 기판 고체 촬상기를 설치함으로써 얻어질 수 있다. 제 4 도에서, 제3b도 및 3c도에 관해 상술한 기능과 유사한 구조체는 비슷한 참조 번호가 붙여져 있으므로 설명하지는 않겠다. 제 4 도에서, 제3b도 및 3c도의 프리즘 유출 포트는 비교적 두껍지만 광전송 소자 또는 캐리어(412)로 대체되며, 이것은 칩(10)과 금속화된 도체(326) 및 에지 접속기(330)를 지지할 수 있도록 촬상기 칩(10)의 영역보다 사실상 더 큰 영역을 가지고 있다. 캐리어(412)는 광학적 성질의 유리판으로 이루어질 수 있다. 촬상기 칩(10)은 제 4 도에 도시된 바와같이, UV 경화의 광학적 성질 접착제를 사용하여 캐리어(412)상에 설치된다. 이때 캐리어(412)는 프리즘 유출 포트상에 설치될 수 있는데, 상기 유출 포트는 너무 작아서 촬상기 칩, 금속화된 도체 및 에지 접속기를 지지할 수 없다. 다시 자외선 경화의 광학적 성질 접착제는 캐리어(412)와 프리즘 유출 포트 사이에 일정하게 퍼질 수 있으며, 일단 캐리어(412)가 위치되면, 촬상기 칩의 위치를 고정시키기 위해 접착제가 경호되도록 자외선에 노출될 수 있다. 더우기 캐리어(412)는 단일의 촬상기 카메라에서와 같이 단일의 촬상기가 사용되는 응용에 이용될 수 있다. 이러한 응용에서, 칩(10)을 포함하는 캐리어(412)는 프린트 회로판상에 설치될 수 있다. 웨이브 결합 기술(wave soldering technique)로 회로판과 금속화된 도체(326) 사이에 전기적 접속을 이룰 수 있다.
제 5 도는 제 4 도의 광전송 캐리어(412)가 제 2 도의 광전송 캐리어(212)와 유사한 모형으로 만들어진 제 4 도의 또다른 실시예를 도시한 것이다. 따라서, IC 패키지(510)는 광전송 캐리어(512)를 포함하며 이 캐리어에는 촬상기(10)의 유리판 부가 광학적 성질의 접착제가 사용되어 리세스(514)의 하단부에 직접 부착되어 있다. 따라서, 촬상기(10)의 촬상 평면은 구조적 및 열적 안정 상태를 이루며 또한 패키지(510)의 광선 입구부(516)와 평행을 이룬다. 그리고나서 제3a도를 참조하여 기술된 바데로 촬상기 칩(10)이 프리즘(310)에 부착되는 것과 동일한 방법으로 패키지(510)가 프리즘 유출 포트에 부착될 수 있다. 이러한 형태의 패키지에 대한 장점은 촬상기 패키징 기계의 조작 및 결합에 대한 재정비를 최소로 한다는 점이다.
본 발명의 또다른 실시예는 당분야에 익숙한 기술인에게는 명백할 것이다. 예를들면, 본 발명은 얇은 기판 고체 촬상기 칩과 결합하여 양호하게 사용되었지만, 제 6 도에 도시된 바와같이, 비교적 두꺼운 기판을 가진 고체 촬상기 칩(610)은 제 4 도에 도시된 얇은 기판 촬상기 칩(10)을 설치하는 것과 사실상 동일한 방법으로 광전송 캐리어(612)상에 설치될 수 있다. 단지 차이는 광선이 게이트 측면으로부터 촬상기 칩쪽으로 향하기 때문에, 촬상기 칩(610)의 전극 구조체가 캐리어(612)로 향한다는 것뿐이다. 따라서, 도체(326)에 대한 칩 전극의 접속은 도체(326)의 돌출부(raised portion) (614)에 촬상기 칩(610)의 결합 패드를 물리적으로 접촉시킴으로써(예를들어, 압력으로) 이루어진다. 게다가, 주목할 점은 촬상기 칩의 감광 표면에 걸쳐 일정하게 퍼지는 광학적 성질의 접착제를 사용하여 촬상기 칩이 프리즘 유출 포트나 또는 광전송 캐리어에 양호하게 결합되기도 하지만, 비광학적 성질의 접착제도 이용될 수 있으며 하지만 이것은 촬상기 칩의 주변에만 적용되어야 한다. 한편 접착제가 사용될 수 없다면 대신에 촬상기 칩을 프리즘 유출 포트에 기계적으로 고정시킬 수도 있다. 마찬가지로, 어떠한 광전송 캐리어(412, 512, 612) 또는 프리즘 유출 포트(320)도 또한 칼라 촬상기를 형성하기 위해 칼라 필터 패턴을 포함하는 것은 당분야에 익숙한 기술인에게는 명백하다.

Claims (15)

  1. 고체 촬상기 어셈블리에 있어서, 촬상기 칩의 한 측면상에 촬상 영역을 만들기 위하여, 선택적 도핑 영역이 있는 기판과 이 기판의 한 측면상의 전극 구조체(329)를 구비하는 고체 촬상기 칩(10)과, 복사 에너지 전송 물질을 구비하며 또한 상기 촬상기 칩의 영역보다 더 큰 영역을 가지는 소자로서, 상기 소자의 주변으로부터 상기 소자의 한 측면의 중심 표면 영역쪽으로 연장되도록 상기 칩의 한 측면상에 장착된 금속화패턴(326)을 구비하는 고체 소자(320)와, 상기 칩의 전극 구조체를 상기 금속화 패턴에 전기적으로 접속하기 위한 수단(328)을 포함하며, 상기 촬상기 칩의 상기 측면은 상기 촬상기 칩의 상기 촬상 영역위에 있는 상기 소자의 상기 중심 표면을 통하여 전송되는 복사 에너지를 형성하기 위해 상기 소자의 중심 평면 영역에 면하여 부착된 상기 촬상 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복사 에너지 전송 소자(320)는 촬상 시스템의 광학적 처리 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 촬상기 칩의 촬상 영역 측면은 상기 촬상기 칩(10)의 촬상 영역 측면과 상기 소자의 중심 표면 영역 사이에 일정하게 분배된 복사 에너지 전송 접착제를 사용하여 상기 복사 에너지 전송 소자(320)에 부착되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 촬상기 칩(10)은 얇은 기판을 포함하므로, 상기 촬상기 칩(10)의 촬상 영역 측면은 상기 전극 구조체(329)의 반대편인 상기 기판 측면을 구비하며, 상기 기판 영역과 사실상 같은 영역을 가진 일부의 광전송 물질은 상기 기판과 상기 물질 사이에 일정하게 분배된 광전송 접착제를 사용하여 상기 전극 구조체(329)의 반대편인 상기 측면상의 얇은 기판에 떨어지지 않게 부착되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 촬상기 칩(10)의 상기 광전송 물질은 상기 광전송 물질과 상기 소자 사이에 일정하게 분배된 광전송 접착제를 사용하여 상기 소자(320)의 상기 평면에 떨어지지 않게 부착되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복사 에너지 전송 소자(320)는 광학적 성질의 투명한 유리판으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 촬상기 칩의 전극 구조체 측면상에 형성된 결합 패드 및 이 결합 패드와 상기 소자상의 상기 금속화 패턴 사이에 부착된 결합선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 복사 에너지 전송 소자(320)는 분광 프리즘(310)의 유출 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  9. 제 7 항에 있어서, 분광 프리즘(320)을 또한 포함하며, 상기 촬상기 칩에 부착된 상기 표면의 대향인 상기 소자(320)의 표면이 상기 소자와 상기 유출 포트 사이에 일정하게 분배된 광전송 접착제를 사용하여 상기 프리즘의 유출 포트에 떨어지지 않게 부착되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 촬상기 칩(10)은 비교적 두꺼운 기판과 상기 칩의 전극 구조체(329) 측면상에 형성된 결합 패드를 포함하며, 상기 칩의 감광 전극 구조체 측면은 상기 칩의 결합 패드가 상기 소자에 떨어지지 않게 부착됨으로써 상기 칩의 결합 패드가 상기 소자상의 금속화 패턴과 전기적 접촉이 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상기 어셈블리.
  11. 통합된 촬상기/프리즘 어셈블리에 있어서, 상기 광 입력 포트쪽으로 광을 전송하는 중심 영역을 가지는 평면과 이 평면위에 침착되어 있고 상기 광 유출 포트의 주변으로부터 상기 중심 영역쪽으로 연장되는 금속화 도체 표면을 각각 가지는 다수의 유출 포트 및 하나의 광 입력 포트를 구비하는 분광 프리즘(310)과, 선택적 도핑을 가진 기판과 감광 디바이스를 한정하기 위해 기판의 한 측면상의 전극 구조체를 구비하는 상기 각각의 고체 촬상기 칩이 상기 프리즘의 각각의 유출 포트의 중심 영역에 떨어지지 않게 부착되어 있는 다수의 고체 촬상기 칩과, 상기 각각의 고체 촬상기 칩의 전극 구조체를 상기 각각의 프리즘 유출 포트의 표면에 침착된 금속화 도체 패턴에 전기적 접속을 이루게 하는 결합 수단(328)을 포함하는것을 특징으로 하는 통합된 촬상기/프리즘 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서, 상기 각각의 촬상기 칩은 작은 유리에 부착된 얇은 기판을 포함하며, 상기 유리는 상기 기판과 사실상 동일한 영역을 가지며 또한 상기 유리와 상기 기판 사이에 일정하게 분배된 광학적 전송 접착제에 의해 상기 기판에 부착되는 것을 특징으로 하는 통합된 촬상기/프리즘 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서, 상기 칩에 부착된 측면에 대향인 상기 유리의 측면은 상기 각각의 프리즘 유출 포트의 중심 영역에 떨어지지 않게 부착되는 것을 특징으로 하는 통합된 촬상기/프리즘 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 각각의 칩의 전극 구조체(329)는 결합 패드를 포함하며, 상기 결합 패드에서, 상기 결합 수단(328)은 각각의 칩의 상기 결합 패드와 프리즘 유출 포트의 각각의 포트상의 상기 금속화 패턴 사이에 결합선을 구비하는 것을 특징으로 하는 통합된 촬상기/프리즘 어셈블리.
  15. 제12항에 있어서, 상기 결합 수단(328)은 또한 외부 촬상기 구동 및 신호 처리 회로를 상기 촬상기 칩에 결합하기 위하여 상기 프리즘 유출 포트의 각각의 포트 주변에 부착된 에지 접속기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 촬상기/프리즘 어셈블리.
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