WO2006098164A1

WO2006098164A1 - 撮像装置及び電子機器

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Publication number: WO2006098164A1
Application number: PCT/JP2006/304065
Authority: WO
Inventors: Takuo Nishikawa; Kazuo Tansho; Hiroshi Takahashi
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2007-09-14
Also published as: JPWO2006098164A1; US7326902B2; CN101138090A; CN101138090B; US20060202106A1

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

明細書

撮像装置及び電子機器

技術分野

[0001] 本発明は、携帯電話機ゃ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。

背景技術

[0002] 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 (Complementa ry 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レ、る。

[0003] 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つている。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'ノィ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。

[0004] し力、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。特許文献 1 :特開 2003— 60187号公報発明の開示

[0005] 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。

[0006] 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。

[0007] 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。

[0008] 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。

[0009] 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。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]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 2]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 3]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。

[図 4]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 5]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。

[図 6]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。

[図 7]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 8]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。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 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力、、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力 S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ァ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。

[0013] 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力 S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ァ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。

[0014] 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つて、撮像画像の画質低下を防止することができる。

[0015] 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ァ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、隙間からのアナ口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。

[0016] 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。

[0017] 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。

[0018] 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。

[0019] 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。 [0020] 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。

[0021] 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。

[0022] また、半導体撮像素子 202は、例えば、 CMOS (Complementary Metal - oxid e Semiconductor)型イメージセンサ、 CCD (Charge Coupled Device)型ィ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。

[0023] 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ゃ、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。

[0024] 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 2 bの回路構成を説明する。

[0025] 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、ァナログ回路部 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。 [0026] 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 M〇S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レ、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。

[0027] 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カノルスに基づいて、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。

[0028] なお、列信号線には、負荷トランジスタ Mが接続されている。

L

[0029] 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 C

C

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 Mからの入力パルス φ C c

及びコンデンサ C に接続されたトランジスタ M 力の入力パルス (i> S2に基づいて

S2 S2

、コンデンサ C に対するクランプ及びコンデンサ C に対するサンプリングが行われる

C S2

ようになっている。これにより、コンデンサ C には、固定パターン ·ノイズが抑圧された

S2

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。

[0030] 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口グ回路部 2bより出力される。

[0031] 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。

[0032] 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。 [0033] 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 M〇Sトランジスタ C にて電荷が発生してしまうといった問題

S2

力 Sある。

[0034] 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、アナ口グ回路部 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レ、る。

[0035] また、遮光膜 2dは、例えば、銀ペーストから構成されても良レ、。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。

[0036] 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 1 cと、この脚部 lcに支持される凸レンズ形状のレンズ部 laとが一体的に形成されている。脚部 lc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） Idと、上端周囲に形成された上脚部 leと、当接部 I dと上脚部 leとの間に形成された下脚部 Ifとを備えている。また、脚部 lcの上端を塞ぐ板状の上面部 lb の中央にレンズ部 laが形成されている。そして、当接部 I dは、半導体撮像素子 202 の上面の所定位置に当接する。

[0037] 下脚部 If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。

[0038] また、上面部 lbの上面であって、レンズ部 laの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部 la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レ、る。

[0039] 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。

[0040] 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。

[0041] 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ゃ湿気等の付着や傷等の損傷力防がれて保護される。

[0042] 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。

[0043] 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 If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 Ifが密着的に嵌合している。このような下脚部 If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 la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。

[0044] 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 laの光軸の中心を一致させるように備えることができる。

[0045] 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 laの光軸の中心と、半導体撮像素子 202の光電変換部 2aの中心とがー致した状態を維持しやすい。

[0046] 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。

[0047] 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。

[0048] 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。

[0049] 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）を設けても良ぐこれにより、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。

[0050] 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。

[0051] 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。

[0052] 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。

[0053] 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。

[0054] 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力 S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。

[0055] 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力これに限られるものではなぐ隙間 20 cの少なくとも一部を被覆するものであれば良レ、。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レ、。つまり、アナログ回路部 2 b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。

[0056] 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。

[0057] 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の表面側力光電変換部 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。

[0058] 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、メツキバンプ、蒸着バンプ等が挙げられる。

[0059] 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。

[0060] 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つている。

[0061] 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。 [0062] なお、接着剤 Bl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力 Sできる。

[0063] 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力 S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。

[0064] 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力これに限られるものではなぐ隙間 20cの少なくとも一部を被覆するように設けられてレ、れば良レ、。

[0065] 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のアナ口グ回路部 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力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力 Sできる。

[0066] なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなぐ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。 [0067] 例えば、アナログ回路部 2bとして CDS回路を例示した力これに限られるものではなぐ光電変換部 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。

[0068] 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ぐ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い。

[0069] 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ぐ撮像装置 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

請求の範囲

[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。