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JP2002033468A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JP2002033468A
JP2002033468A JP2000217443A JP2000217443A JP2002033468A JP 2002033468 A JP2002033468 A JP 2002033468A JP 2000217443 A JP2000217443 A JP 2000217443A JP 2000217443 A JP2000217443 A JP 2000217443A JP 2002033468 A JP2002033468 A JP 2002033468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
imaging device
state imaging
cap
conductive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000217443A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuji Kitani
充志 木谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2000217443A priority Critical patent/JP2002033468A/ja
Publication of JP2002033468A publication Critical patent/JP2002033468A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子チップ上にキャップを兼ねてロ
ーパスフィルターを貼り合わせ、シールし光学系を小型
化し、キャップの反射率を下げ、キャップの帯電を防止
することができる薄型の固体撮像素子を提供する。 【解決手段】 100は固体撮像素子チップ、105は
反射防止コート、110はTABテープ、120はビー
ムリード、130はバンプ、140はローパスフィルタ
ーでありキャップを兼ねる。150はローパスフィルタ
ーに形成された遮光マスク、160はマイクロレンズ、
170はシール樹脂、180は遮光マスクの窓部、19
0は透明導電膜、195は反射防止膜、210はデバイ
スホール、220は透明導電膜をGNDに落とすリー
ド、230はリードを接続する導電ペーストである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に関
し、特に、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用
いられる小型撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラ、デジタルスチルカメラな
どの画像入力機器に用いられるCCD、CMOS等の固
体撮像素子は、シリコンウエハー等の半導体基板上に形
成され、次にカラーフィルター、マイクロレンズを形成
後、後工程で必要な寸法に分割され組み立てられる。半
導体工程終了後のシリコンウエハーはカラーフィルター
及びマイクロレンズ形成工程に於いて、アクリル系材料
を用いてウエハー上にカラーフィルター及びマイクロレ
ンズの順で形成される。
【0003】従来は、セラミックパッケージ等に収納さ
れ、ワイヤーボンディングによりチップとリード間の電
気的接続をとり、ガラス基板のキャップをパッケージ上
に接着した構成になっている。しかし、近年デジタルカ
メラ等で機器の小型化のため、上記CCD、CMOS等
の固体撮像素子の小型化、薄型パッケージ化が望まれて
いる。
【0004】中でも、特開平07−099214号公報
に開示されているような、TOG(1998年10月電
子画像学会 東芝発表)が知られている。
【0005】また、従来、静電気によるゴミの付着、又
はシャッターの必要な1眼タイプのデジタルカメラの場
合、シャッターを切った時に発生する静電気によるゴミ
の付着、又はセンサー素子の破壊又は劣化が発生し、セ
ラミックパッケージ等の形態の固体撮像装置を用いる場
合は、製品組立時に静電防止スプレー等をかけて静電気
を防止している。
【0006】又、薄型にすることでキャップと固体撮像
素子チップを100μm以下のギャップで貼り合わせ、
周囲をシールした構造の場合、キャップの全面でシャッ
ターを切ることにより静電気が発生し、帯電する面と素
子との距離が近いため、素子が破壊又は劣化するという
問題があり、これを解決するためには、キャップ上に透
明導電膜を設けることも考えられる。
【0007】更には、デジタルカメラの場合、図4に示
すように従来固体撮像装置のパッケージの前にローパス
フィルターを配置するためパッケージ自体を小型化して
も光学系全体の小型化は限界があった。特に撮影時の覗
くファインダーより後方に出っ張りファインダーが覗き
にくいという問題があった。そこで、パッケージの全面
に配置されたキャップをローパスフィルターである水
晶、又はニオブ酸リチュウムにし光学系を小型化するこ
とも考えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透明導
電膜の屈折率は、ガラスの屈折率1.5程度と比較して
1.7〜2.0と高くキャップがガラスの場合キャップ
上に透明導電膜を設けると、キャップと透明導電膜界面
での反射が増し固体撮像装置の撮像部に入る光量の低下
を招くことになる。
【0009】また、前記ローパスフィルターの材料は屈
折率が2〜2.3と大きいため、空気との界面の反射が
大きく固体撮像装置の撮像部に入る光量の低下を招くた
め反射防止膜が必要になる。
【0010】そこで、本発明は、固体撮像素子チップ上
にキャップを兼ねてローパスフィルターを貼り合わせ、
シールし光学系を小型化し、キャップの反射率を下げ、
キャップの帯電を防止することができる薄型の固体撮像
素子を提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、撮像領域の周辺部に接続部と前記接続部
に金属突起を設けた固体撮像素子チップと、前記固体撮
像素子チップを囲み該固体撮像素子チップに対抗する辺
にビームリードを配したフレキシブル配線板と、前記固
体撮像素子チップを保護するための透明なキャップとを
有し、前記固体撮像素子チップ上の金属突起と前記フレ
キシブル配線板のビームリードを接続し、固体撮像素子
チップの有効画素領域周囲をシール層が囲む固体撮像装
置に於いて、前記キャップがローパスフィルターであ
り、該キャップの両面又は片面に透明導電膜を設けてい
る。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の固体撮像装置の
平面図及び断面図である。100は固体撮像素子チッ
プ、105は反射防止コート、110はTABテープ、
120はビームリード、130はバンプ、140はロー
パスフィルターで本実施形態ではキャップを兼ねてい
る。150はローパスフィルターに形成された遮光マス
ク、160はマイクロレンズ、170はシール樹脂、1
80は遮光マスクの窓部、190は透明導電膜、195
は反射防止膜、210はデバイスホール、220は透明
導電膜をGNDに落とすリード、230はリードを接続
する導電ペーストである。
【0013】デバイスホール210内のリードは、固体
撮像素子チップ100上のパッドと接合せず、キャップ
140接着時に折り曲げられ、キャップ140接着後に
キャップ140上の透明導電膜に導電ペースト230等
で接続されている。
【0014】図2は、撮像素子チップ100側にも導電
膜を設けた実施例である。300はキャップ140のセ
ンサー側に設けられた透明導電膜、310はキャップ1
40と撮像素子チップ100との間の導電ペーストであ
る。
【0015】図3は、本発明の固体撮像装置を用いた一
眼レフデジタルカメラの模式的断面図である。400は
アパーチャー、410はシャッター、420はシャッタ
ーの前に45度の角度で設けられたミラーで撮影時には
矢印の方向に持ち上がり固体撮像装置側に光が行くよう
になる。430は本発明の固体撮像装置、440はペン
タプリズム、450はアイピースレンズ、460は撮影
レンズ、140はローパスフィルターで本実施形態に於
いては固体撮像装置でキャップとして一体に形成されて
いる。
【0016】ローパスフィルターであるキャップは、材
質としては水晶又は、ニオブ酸リチュウムで複数枚数を
結晶方位を変えて貼り合わせてある。
【0017】次に、本発明の固体撮像素子の製造工程に
ついて説明する。
【0018】まず、ローパスフィルターの両面又は片面
に屈折率2.0の透明導電膜であるITO(酸化インジ
ュウム錫)を両面に蒸着又はスパッタリングで形成し、
前記ITO膜上に複数の屈折率の異なる透明導電膜を下
から屈折率の高い順に含む膜を形成し、更に前記複数の
屈折率の異なる透明導電膜上にSiO2 膜を形成する。
【0019】次に、前記複数の屈折率の異なる透明導電
膜上に酸化アルミニウム、酸化ジルコニア、最上層にフ
ッ化マグネシュウム等でなる通常ガラス上に用いる反射
防止膜をマスク蒸着する。
【0020】次に、フッ化マグネシュウムは接着しにく
いため後述する遮光膜の接着性を確保するためSiO2
膜を形成する。この場合、酸化アルミニウム、酸化ジル
コニア、フッ化マグネシュウム、SiO2 膜はその下に
ある透明導電膜の一部が露出する様な形状にする。
【0021】次に、キャップであるローパスフィルター
上に遮光マスク部を窓状に印刷する。厚みは材料によっ
ても異なるが紫外線照射時に紫外線が透過しない樹脂
で、厚みは本実施形態に於いては、スクリーン印刷法を
用い黒色のエポキシ樹脂を膜厚30μmで形成してい
る。遮光マスクの窓部は、固体撮像素子チップの有効画
素領域より大きく、本実施形態の場合、有効画素領域に
対して周囲片側0.3mmずつ大きく設定されている。
形状は、ITO膜を一部有効画素領域の外部にITOが
露出する部分を設け、TABのリード又はバンプとリー
ドを接続した部分と前期ITO部とを接続し静電気をT
ABリードと配線を経由して逃がす。
【0022】また、固体撮像素子チップはパッドにスタ
ッドバンプを形成し、シングルポイントでTABのビー
ムリードとバンプを超音波、と熱を用いて接続する。こ
の場合、静電気を逃がすリードはチップのパッドと接続
しない状態である。
【0023】次に、ビームリードを接続した後チップ上
に、チップの有効画素領域を囲む様に、キャップに形成
した遮光マスクの窓部を位置あわせし、乗せ、キャップ
の位置が動かないように仮位置決めを行う。
【0024】ローパスフィルターのセンサー側に配した
ITOと接続する場合は、チップ上の端子に形成したバ
ンブ部分に導電ペーストを塗布し、キャップを乗せ仮固
定を行う。一方、ローパスフィルター表側のITOと接
続する場合は、キャップを乗せる時点でデバイスホール
210内のリードは固体撮像素子チップ上のパッドと接
合せず、キャップ接着時にデバイスホール210内のリ
ードを折り曲げ、キャップ仮固定後にキャップ上の透明
導電膜に乗せる。
【0025】次に、キャップ側を下側にしキャップの下
側より紫外線を照射しながら前記シール剤である紫外
線、熱併用硬化のエポキシ樹脂をデスペンサーでチップ
の周囲のキャップ上に塗布する。塗布したシール剤は、
毛管力でチップと、キャップに形成された遮光マスクの
隙間に侵入し、前記キャップに形成した遮光マスクの窓
部から前記シール剤が出る。該シール剤が遮光マスクの
窓部から出た時点で紫外線が当たり、硬化反応を開始し
粘度が上昇し流れ込みが止まる。遮光マスクの窓部から
出た時点でシール剤の流動性を押さえるためには実験の
結果、樹脂の反応速度にも依存するが、ある一定以上の
照度が必要で、照度が低いとシール剤の低分子成分の流
動性が押さえられないため、チップの有効画素領域まで
シール剤が侵入する。
【0026】次に、チップ周囲のシールを終了した後、
更に表面のITO膜に曲げて乗せたTABのリードの接
続部分を導電ペーストで固定し、キャップの遮光層の窓
部で紫外線によりシール剤を止めた後に加熱する工程で
加熱しシール剤全体と導電ペーストの硬化を同時に行
う。なおチップ周囲のシール部を裏面側から紫外線を照
射し硬化させた後加熱硬化を行うことも可能である。
【0027】このようにして本発明の固体撮像装置が完
成される。
【0028】上述した製造方法によって、バンプ、ビー
ムリード、及び遮光マスク部がスペーサーになり、チッ
プ上面に形成されたマイクロレンズからキャップまでの
距離が70〜100μmで空間が形成さる。
【0029】そして、キャップであるローパスフィルタ
ーに透明導電膜を設けフレキシブル基板の配線を経由し
放電することにより、シャッターの必要な1眼タイプの
デジタルカメラの場合、キャップと兼ねたローパスフィ
ルターを一体にして薄型にすることが可能になる。すな
わち、ローパスフィルターと固体撮像素子チップを10
0μm以下のキャップで貼り合わせ、周囲をシールした
構造の場合、ローパスフィルターの全面で静電気による
ゴミの付着、また、キャップ前でシャッターを切った時
に発生する静電気によるゴミの付着、又はセンサー素子
の破壊又は劣化を防止する。
【0030】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、TAB
(Tape Automated Bonding)テ
ープに実装された固体撮像素子チップ上にキャップを兼
ねてローパスフィルターを貼り合わせ、周囲をシールし
光学系を小型化し、更にローパスフィルター上に透明導
電膜を設け、前記透明導電膜の屈折率を1.7〜2.0
とすることで多層反射膜として用いることが出来、また
薄型構造の固体撮像装置において、前記キャップである
ローパスフィルターに反射防止膜を兼ねて透明導電膜を
設けフレキシブル基板の配線を経由し放電することによ
り静電気を除去し素子の破壊又は劣化防止する事が可能
になる。
【0031】更には、ローパスフィルターと固体撮像素
子チップが一体になり光学系を含めた更なる小型化が可
能になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ローパスフィルターの表面に透明導電膜を設け
た固体撮像装置の図。
【図2】ローパスフィルターの撮像素子チップ側に透明
導電膜を設けた図。
【図3】固体撮像装置をカメラに組み込んだ断面の模式
図。
【図4】従来のカメラの断面図。
【符号の説明】
100 固体撮像素子チップ 105 反射防止膜 110 TABテープ 120 ビームリード 130 バンプ 140 ローパスフィルター 150 遮光マスク 160 マイクロレンズ 170 シール樹脂 180 遮光マスクの窓部 190 透明導電膜 195 多層反射防止膜 210 デバイスホール 220 静電気を逃がすリード 230 リード固定の導電ペースト 300 センサー側の透明導電膜 310 導電ペースト 400 アパーチャー 410 シャッター 420 ミラー 430 固体撮像装置 440 ペンタプリズム 450 アイピースレンズ 460 撮影レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/02 H04N 5/335 V H04N 5/335 H01L 27/14 D Fターム(参考) 2H049 BA05 BA42 BC14 BC21 4M118 AA08 AA10 AB01 BA10 BA14 GB01 GD01 HA02 HA24 HA27 HA31 5C024 BX01 CY48 EX22 EX23 EX25 EX51 GY01 GY31 5F044 MM03 MM13 NN10 RR18

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像領域の周辺部に接続部と前記接続部
    に金属突起を設けた固体撮像素子チップと、前記固体撮
    像素子チップを囲み該固体撮像素子チップに対抗する辺
    にビームリードを配したフレキシブル配線板と、前記固
    体撮像素子チップを保護するための透明なキャップとを
    有し、前記固体撮像素子チップ上の金属突起と前記フレ
    キシブル配線基板のビームリードを接続し、固体撮像素
    子チップの有効画素領域周囲をシール層が囲む固体撮像
    装置に於いて、 前記キャップがローパスフィルターであり、該キャップ
    の両面又は片面に透明導電膜を設けたことを特徴とする
    固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記ローパスフィルターは、水晶又はニ
    オブ酸リチュウムであることを特徴とする請求項1記載
    の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記キャップ上に複数の透明膜を形成
    し、前記複数の透明膜に前記透明導電膜が含まれること
    を特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記複数の透明膜は反射防止膜であるこ
    とを特徴とする請求項1、3記載の固体撮像装置。
  5. 【請求項5】 前記透明導電膜は酸化インジュウム、酸
    化錫、酸化亜鉛、又は前記材料の化合物であることを特
    徴とする請求項1、3のいずれか一つに記載された固体
    撮像装置。
  6. 【請求項6】 前記キャップに形成された前記透明導電
    膜上に遮光マスクの窓部を有し、前記遮光層は絶縁性の
    材料であることを特徴とする請求項1、3、4、5のい
    ずれか一つに記載された固体撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記キャップに形成された前記透明導電
    膜はフレキシブル配線基板上の配線を介して接地される
    ことを特徴とする請求項1、3、4、5、6のいずれか
    一つに記載された固体撮像装置。
  8. 【請求項8】 前記フレキシブル配線基板は固体撮像素
    子チップを囲む第1の開口部とは別の第2の開口部を有
    し、前記第2の開口部に形成したビームリードでキャッ
    プ上の透明導電膜と接続し接地することを特徴とする請
    求項1乃至6のいずれか一つに記載された固体撮像装
    置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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