(57)【要約】      （修正有）【課題】磁界ノイズの影響を低減して画像の品質を向上させることができる撮像ユニット及び撮像装置を提供する。【解決手段】撮像ユニット４００は、アナロググラウンド配線３３０を含む撮像素子３００と、撮像素子３００が実装された配線板５００と、を有する。配線板５００は、グラウンド配線５７１と、グラウンド配線５７２とを有する。グラウンド配線５７１は、Ｙ方向に見て、アナロググラウンド配線３３０と閉ループＬ１を形成する。グラウンド配線５７１とグラウンド配線５７２とは、１つのヴィア導体５１１のみで接続される。【選択図】図５
2020048190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナロググラウンド配線を含むアナログ回路を有する撮像素子と、
前記撮像素子が実装された配線板と、備え、
前記配線板は、
前記アナロググラウンド配線に接続され、側面視して、前記アナロググラウンド配線と閉ループを形成する第１グラウンド配線と、
前記第１グラウンド配線に第１ヴィア導体のみで接続された第２グラウンド配線と、を有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、前記配線板の厚み方向の中央よりも前記撮像素子の側に配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、前記配線板の厚み方向において、前記第２グラウンド配線よりも前記撮像素子の側に配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、前記配線板の表層に配置された１つの第１導体パターンのみで構成されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、互いに間隔をあけて配置された複数の第１導体パターンと、前記複数の第１導体パターンを接続する複数の第２ヴィア導体とを含み、
前記複数の第１導体パターンのうち少なくとも１つは、前記配線板の表層に配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記撮像素子は、デジタルグラウンド配線を含むデジタル回路を有し、
前記第２グラウンド配線は、前記デジタルグラウンド配線に接続されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記アナログ回路は、アナログ電源配線を含み、
前記配線板は、前記アナログ電源配線に接続され、前記側面視して、前記アナログ電源配線と閉ループを形成する電源配線を有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記アナログ回路は、複数の画素を有する画素アレイを含むことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項９】
アナロググラウンド配線を含むアナログ回路を有する撮像素子と、
前記撮像素子が実装された配線板と、を備え、
前記配線板は、
前記アナロググラウンド配線に接続され、側面視して、前記アナロググラウンド配線と閉ループを形成する第１グラウンド配線と、
前記第１グラウンド配線に、複数の第１ヴィア導体のみで接続された第２グラウンド配線と、を有し、
平面視して、前記撮像素子の第１辺の長さをＸ１、前記第１辺に交差する第２辺の長さをＹ１、前記複数の第１ヴィア導体のうち、最も離間している２つの第１ヴィア導体の距離をＤ１としたとき、
【数１】
2020048190.tif 000009
を満たすことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、前記配線板の厚み方向の中央よりも前記撮像素子の側に配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、前記配線板の厚み方向において、前記第２グラウンド配線よりも前記撮像素子の側に配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、前記配線板の表層に配置された１つの第１導体パターンのみで構成されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第１グラウンド配線は、互いに間隔をあけて配置された複数の第１導体パターンと、前記複数の第１導体パターンを接続する複数の第２ヴィア導体とを含み、
前記複数の第１導体パターンのうち少なくとも１つは、前記配線板の表層に配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１４】
請求項１３に記載の撮像ユニットにおいて、
前記複数の第１ヴィア導体のうち最も離間している前記２つの第１ヴィア導体の距離は、前記複数の第２ヴィア導体のうち最も離間している２つの第２ヴィア導体の距離よりも狭いことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記第２グラウンド配線は、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンと、前記複数の第２導体パターンを接続する複数の第３ヴィア導体とを含み、
前記複数の第１ヴィア導体のうち最も離間している前記２つの第１ヴィア導体の距離は、前記複数の第３ヴィア導体のうち最も離間している２つの第３ヴィア導体の距離よりも狭いことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１６】
請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記配線板は、前記複数の第１ヴィア導体を連結する第３導体パターンを有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１７】
請求項９乃至１６のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記撮像素子は、デジタルグラウンド配線を含むデジタル回路を有し、
前記第２グラウンド配線は、前記デジタルグラウンド配線に接続されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１８】
請求項９乃至１７のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記アナログ回路は、アナログ電源配線を含み、
前記配線板は、前記アナログ電源配線に接続され、前記アナログ電源配線と閉ループを形成する電源配線を有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１９】
請求項９乃至１８のいずれか１項に記載の撮像ユニットにおいて、
前記アナログ回路は、複数の画素を有する画素アレイを含むことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２０】
筐体と、
前記筐体の内部に配置されたインダクタ素子と、
前記筐体の内部に配置された請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の撮像ユニットと、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の撮像装置において、
前記インダクタ素子は、前記撮像ユニットを機械的に駆動するコイルであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２２】
筐体と、
前記筐体の内部に配置された請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の撮像ユニットと、
光学系及びインダクタ素子を有するレンズ鏡筒が着脱可能なマウントと、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の撮像装置において、
前記インダクタ素子は、前記光学系を機械的に駆動するコイルであることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を有する撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置は、撮像素子を有する撮像ユニットを備えている。近年、撮像素子のＩＳＯ感度が上がっており、夜景のような光量の少ない場面で撮像しても、より鮮明な画像が生成されるようになっている。しかし、撮像素子のＩＳＯ感度が上がるのに伴い、従来問題とならなかった微弱なノイズに対する感度も上がっている。その結果、ノイズの影響を撮像素子が受けてしまい、画像に乱れが発生する問題が顕在化してきている。
【０００３】
特許文献１には、撮像チップの処理回路の動作により実装基板の電源パターン及びグラウンドパターンのそれぞれから放射される磁界ノイズが互いに打ち消し合うことで、撮像チップに到達する磁界ノイズを低減する撮像ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１０３５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、撮像素子に到達する磁界ノイズは、撮像素子自身の動作に起因するものに限らない。例えば、デジタル一眼レフカメラなどにおいて、カメラ本体に着脱可能なレンズ鏡筒の内部に、レンズ駆動用のコイルが設けられているものがある。カメラ本体の内部に、センサ駆動用のコイルが設けられているものもある。これらコイルなどのインダクタ素子からも磁界ノイズが発生する。また、外部からも撮像素子に磁界ノイズが飛来することもある。
【０００６】
このように、撮像素子は、さまざまな要因により磁界ノイズに晒されることになり、撮像素子を有する撮像ユニットに磁界ノイズが到達するのを防ぐことは困難であった。
【０００７】
本発明は、画像の品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像ユニットは、アナロググラウンド配線を含むアナログ回路を有する撮像素子と、前記撮像素子が実装された配線板と、備え、前記配線板は、前記アナロググラウンド配線に接続され、側面視して、前記アナロググラウンド配線と閉ループを形成する第１グラウンド配線と、前記第１グラウンド配線に第１ヴィア導体のみで接続された第２グラウンド配線と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る撮像装置の一例であるカメラの模式図。
【図２】第１実施形態に係る撮像装置の一例であるカメラの模式図。
【図３】第１実施形態に係る撮像素子の構成の一例を示す回路図。
【図４】第１実施形態に係る撮像ユニットを平面視した模式図。
【図５】第１実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図６】（ａ）は、第１実施形態に係る配線板の導体層の平面図。（ｂ）は、第１実施形態に係る配線板の導体層の平面図。
【図７】第２実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図８】第３実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図９】第４実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図１０】第５実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図１１】（ａ）は第５実施形態に係る配線板の導体層の平面図。（ｂ）は撮像素子を平面視した模式図。
【図１２】第６実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図１３】第７実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図１４】第７実施形態に係る配線板の導体層の平面図。
【図１５】第８実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図１６】第８実施形態に係る配線板の導体層の平面図。
【図１７】第９実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図１８】第９実施形態に係る配線板の導体層の平面図。
【図１９】第１０実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図２０】第１０実施形態に係る撮像ユニットの断面図。
【図２１】第１０実施形態に係る配線板の導体層の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１及び図２は、第１実施形態に係る撮像装置の一例であるカメラ１００の模式図である。図１は、カメラ１００の正面を模式的に示す図であり、図２はカメラ１００の断面を模式的に示す図である。カメラ１００は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデジタルカメラである。カメラ１００は、レンズとカメラ本体とが一体のカメラでもよいが、第１実施形態ではデジタル一眼カメラであり、カメラ本体１０１と、カメラ本体１０１に着脱可能なレンズ鏡筒２００とを備える。
【００１２】
カメラ本体１０１は、筐体である外装ケース１０２を備える。外装ケース１０２は、レンズ鏡筒２００が着脱可能なマウント１１１を有する。外装ケース１０２の内部には、受光面３０１を有する撮像素子３００と、撮像素子３００が実装される配線板５００とを含む撮像ユニット４００が配置されている。受光面３０１に垂直な方向をＺ方向とする。
【００１３】
撮像ユニット４００は、金属フレーム１０３により保持されている。金属フレーム１０３の内部には、インダクタ素子の一例である、撮像ユニット４００を機械的に駆動するコイル１０４が複数配置されている。各コイル１０４は、ローレンツ力を発生させて、撮像ユニット４００を手振れの方向と逆の方向に駆動する。撮像素子３００は、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の撮像チップであり、撮像素子３００の受光面３０１に垂直なＺ方向に見て、外形が四角形状、具体的には長方形状に形成されている。撮像素子３００の受光面３０１に平行な方向であって、撮像素子３００の長辺方向をＸ方向、短辺方向をＹ方向とする。第１実施形態では、Ｙ方向が第１方向であり、Ｚ方向が第２方向である。撮像素子３００は、受光面３０１に結像された光像を光電変換し、画素信号を配線板５００に出力する。
【００１４】
レンズ鏡筒２００は、レンズ筐体２０１と、レンズ筐体２０１に支持され、レンズ鏡筒２００が外装ケース１０２に装着されたときに撮像素子３００の受光面３０１に光像を結像させる光学系２０２と、を備える。また、レンズ鏡筒２００は、レンズ筐体２０１の内部に配置され、インダクタ素子の一例である、光学系２０２を機械的に駆動するコイル２０３を備える。光学系２０２は、レンズ筐体２０１の光入射側に配置されたレンズ２１１と、光出射側に配置されたレンズ２１２とを有している。レンズ筐体２０１には、リングマウント２０４が設けられている。レンズ２１２は、リングマウント２０４に支持されている。コイル２０３は、光学系２０２から撮像素子３００の受光面３０１に至る光路を遮蔽しない位置、即ち図１に示すように正面視すると撮像素子３００の外周に位置するように配置されている。
【００１５】
コイル１０４，２０３は、ｋＨｚ帯域の周波数、即ち１［ｋＨｚ］以上かつ１［ＭＨｚ］未満の周波数の交流電流が供給されることで動作する。コイル１０４，２０３は、交流電流が供給されることによって周囲に磁束を発生する。この磁束が、撮像素子３００に対する磁界ノイズとなる。なお、磁束の方向は、図２において破線矢印で示しているが、交流電流により発生する交流磁場であるので、破線矢印の方向とその反対方向とに交互に切り替わる。
【００１６】
図３は、第１実施形態に係る撮像素子３００の構成の一例を示す回路図である。図３に示す撮像素子３００は、アナログ回路３７０及びデジタル回路３８０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０、垂直走査回路３０２、及び周辺回路３０３を有する。デジタル回路３８０は、信号処理回路３０４を有する。以下、画素アレイ３１０、垂直走査回路３０２、周辺回路３０３、及び信号処理回路３０４が同一面内に配置された場合を例に説明するが、これに限定するものではない。画素アレイ３１０、垂直走査回路３０２、周辺回路３０３、及び信号処理回路３０４のそれぞれがＺ方向に異なる別々の面に配置された積層構造を採っていても良い。
【００１７】
アナログ回路３７０は、アナログ電源配線３２０及びアナロググラウンド配線３３０を有する。デジタル回路３８０は、デジタル電源配線３４０及びデジタルグラウンド配線３５０を有する。撮像素子３００の内部では、アナログ電源配線３２０とデジタル電源配線３４０とは分離しており、アナロググラウンド配線３３０とデジタルグラウンド配線３５０とは分離している。図示は省略するが、撮像素子３００の受光面３０１に垂直な方向に見て、アナログ電源配線３２０とアナロググラウンド配線３３０とが重なり合い、デジタル電源配線３４０とデジタルグラウンド配線３５０とが重なり合っている。アナログ電源配線３２０は複数のアナログ電源電極３２１と接続されている。アナロググラウンド配線３３０は複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。デジタル電源配線３４０は複数のデジタル電源電極３４１と接続されている。デジタルグラウンド配線３５０は複数のデジタルグラウンド電極３５１と接続されている。なお、図３には、アナログ電源電極３２１、アナロググラウンド電極３３１、デジタル電源電極３４１、デジタルグラウンド電極３５１が、それぞれ１つのみ図示されている。
【００１８】
画素アレイ３１０は、２次元のマトリックス状に、即ち行方向及び列方向に配列された複数の画素３１１を含む。行方向とは、図３中、横方向、即ち水平方向である。列方向とは、図３中、縦方向、即ち垂直方向である。各画素３１１は、アナログ信号として、受光した光量に応じた画素信号を出力する。各画素３１１は、光電変換部と、光電変換部で生成された電荷に基づく信号を出力する増幅部とを含む。図３には、図面の簡略化のために、２行×４列の画素アレイ３１０を示しているが、画素アレイ３１０の行数および列数はこれに限定されるものではない。
【００１９】
垂直走査回路３０２は、行単位で画素３１１のリセット動作、蓄積動作、信号読み出し動作といった駆動制御を行う。周辺回路３０３は、ランダムノイズなどのノイズを除去する差動増幅回路を含み、アナログ信号として、ノイズが除去された画素信号を出力する。信号処理回路３０４は、垂直走査回路３０２および周辺回路３０３の制御に従って、画素信号を処理してデジタル信号に変換し、当該デジタル信号を信号電極３６１から図２の配線板５００へ出力する。
【００２０】
図４は、第１実施形態に係る撮像ユニット４００を平面視した模式図である。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う撮像ユニット４００の断面図である。図５には、撮像ユニット４００の断面を側面視した模式図を図示している。また、図５には、グラウンド配線を模式的に図示している。撮像ユニット４００は、撮像素子３００、配線板５００、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００は、第１実施形態ではプリント配線板である。配線板５００は、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【００２１】
配線板５００は、配線板５００の厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１〜８を含む積層基板である。導体層１〜８のうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１〜８には、導体パターンが配置されている。配線板５００は、２つの主面５０１，５０２を有する。撮像素子３００は、配線板５００において、導体層１の側の主面５０１に実装されている。
【００２２】
複数の導体層１〜８は、撮像素子３００の側から導体層１、導体層２、導体層３、導体層４、導体層５、導体層６、導体層７、導体層８の順に積層して配置されている。導体層１，８は表層、即ち外層であり、導体層２〜７は内層である。導体層８の側の主面５０２には、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１，８上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【００２３】
撮像素子３００は、主面５０１上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００に接続されている。即ち、撮像素子３００の配線と配線板５００の配線とは、図４に示す複数の金属部材である複数のワイヤ６１０により電気的に接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００にワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【００２４】
図２のコイル１０４，２０３などのインダクタ素子から発生する磁界ノイズは、撮像ユニット４００に到達する。磁束密度をＢ、配線が作る閉ループの面積をＳ、閉ループを鎖交する磁束（磁界ノイズ）をΦとすると、Φ＝Ｂ×Ｓと表される。つまり、磁束Φは閉ループの面積Ｓに比例する。磁束Φが閉ループを鎖交するとき、磁束Φの時間変化に応じた誘導起電力Ｖが配線の閉ループに生じる。これはファラデー・レンツの法則に従う。誘導起電力Ｖと、微小時間Δｔにおける磁束Φの変化ΔΦとの間の関係は、Ｖ＝−ΔΦ／Δｔで表される。ΔΦは閉ループの面積Ｓに比例するため、閉ループに生じる誘導起電力Ｖも閉ループの面積Ｓに比例する。オームの法則により、閉ループに生じる誘導起電力Ｖと、閉ループのインピーダンスＲと、閉ループを流れる誘導電流Ｉとの関係はＩ＝Ｖ／Ｒで表される。誘導電流ＩはインピーダンスＲに反比例するため、インピーダンスＲが小さいほど誘導電流Ｉが流れやすい。磁束Φが１８０度逆方向を向く場合は、誘導起電力Ｖと電流Ｉの向きは逆方向になる。また、閉ループ平面に対して、斜め方向に磁束Φが到達した場合においても、その磁束Φのループ面に対する垂直方向の成分によって誘導起電力Ｖが生じる。
【００２５】
撮像ユニット４００内の閉ループは、接続される回路の種類によって磁界ノイズに対する耐性が異なる。具体的には、撮像ユニット４００では、アナログ回路のグラウンド（以下、「アナロググラウンド」ともいう）の閉ループが、デジタル回路のグラウンド（以下、「デジタルグラウンド」ともいう）の閉ループよりも磁界ノイズに対して耐性が低い。特に、画素アレイ３１０に係る配線は、画素信号に直接影響するため、磁界ノイズに対して耐性が低い。また、インピーダンスの低い配線ほど誘導電流が流れやすく、磁界ノイズに対して耐性が低い。誘導起電力により、アナロググラウンドの閉ループ内で電圧の分布が生じると、アナログ信号である画素信号がグラウンド電位の分布によって変動する。本発明者らは、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止する、即ち撮像ユニット４００の磁界ノイズに対する耐性を上げるためには、アナロググラウンドの閉ループ面積を小さくすればよいことを見出した。
【００２６】
図３に示すように、撮像素子３００のアナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。第１実施形態に係る撮像ユニット４００の配線板５００は、図５に示すように、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０を有する。グラウンド配線部５７０は、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１と、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２とを含む。
【００２７】
グラウンド配線５７１は、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。図５には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図５には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図５には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【００２８】
撮像ユニット４００を側面視したとき、即ち撮像ユニット４００をＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００には、撮像素子３００と配線板５００とに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ１が形成される。図５には、閉ループＬ１を二点鎖線で示す。
【００２９】
閉ループＬ１は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００のグラウンド配線５７１を含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ１は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１を含んでいる。
【００３０】
グラウンド配線５７２は、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループＬ１の形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２は、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【００３１】
ここで、Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ１の面積、即ち図５の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ１とする。グラウンド配線５７１は、配線板５００におけるＺ方向の中央Ｃ１よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ１は、２つの主面５０１，５０２間の中央であり、図５中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１の全体が配線板５００のＺ方向の中央Ｃ１よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ１の面積Ｓ１を小さくすることができる。閉ループＬ１に発生する誘導起電力は閉ループＬ１の面積Ｓ１に比例するため、面積Ｓ１を小さくすることで、閉ループＬ１に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００３２】
第１実施形態では、グラウンド配線５７１は、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５のみで構成されている。導体パターン５０５は、配線板５００において撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１に配置されている。導体パターン５０５が導体層１に配置されているので、閉ループＬ１の面積Ｓ１を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００３３】
グラウンド配線５７２は、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６と、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８とを有する。導体パターン５０６は、導体層２〜８に配置されている。複数の導体パターン５０６は、複数のヴィア導体５０８で電気的に接続されている。
【００３４】
図６（ａ）は、第１実施形態に係る配線板５００の第１導体層、つまり表層である導体層１の平面図である。図６（ｂ）は、第１実施形態に係る配線板５００の第２導体層、つまり内層である導体層２の平面図である。図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディングにより図３のアナログ電源電極３２１に電気的に接続される電源電極５２１が、導体層１に配置されている。電源電極５２１は、不図示のヴィア導体で、導体層２〜８のいずれかに配置された不図示の導体パターンと電気的に接続されている。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディングにより図３のアナロググラウンド電極３３１に電気的に接続されるグラウンド電極５３１が、導体層１に配置されている。グラウンド電極５３１は、導体パターン５０５と一体に形成されている。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディングにより図３のデジタル電源電極３４１又は信号電極３６１に電気的に接続される電極５４１が、導体層１に配置されている。電極５４１は、不図示のヴィア導体で、導体層２〜８のいずれかに配置された不図示の導体パターンと電気的に接続されている。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、ワイヤボンディングにより図３のデジタルグラウンド電極３５１に電気的に接続されるグラウンド電極５５１が、導体層１に配置されている。グラウンド電極５５１は、不図示のヴィア導体で、導体層２〜８のいずれかに配置された、グラウンド配線５７２の導体パターン５０６と電気的に接続されている。図６（ａ）に示すように、導体パターン５０５は、Ｚ方向に見たときの外形が、四角形状、又は四角の隅部をＲ形にした形状のベタパターンである。図６（ｂ）に示すように、導体パターン５０６は、Ｚ方向に見たときの外形が、四角形状、又は四角の隅部をＲ形にした形状のベタパターンである。
【００３８】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、図５の配線板５００において、グラウンド配線５７１とグラウンド配線５７２とは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１は、グラウンド配線５７２よりも撮像素子３００の側に配置されている。アナロググラウンドの閉ループＬ１がグラウンド配線５７２にまで広がらないように、グラウンド配線５７１とグラウンド配線５７２とは、１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１のみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１のみで接続されている。図５において、ヴィア導体５１１を、グラウンド配線５７１，５７２とは異なるハッチングで示す。
【００３９】
グラウンド配線５７１は、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２は、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１とグラウンド配線５７２とは、ヴィア導体５１１のみで電気的に接続されている。グラウンド配線５７１とグラウンド配線５７２とが１つのヴィア導体５１１のみで電気的に接続されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ１は、グラウンド配線５７２にまで広がらず、面積Ｓ１を小さくすることができる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０をグラウンド配線５７２に電気的に接続させることにより、グラウンド配線５７１に電気的に接続させるときよりも、アナログ信号の電圧変動を小さくできる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００４０】
第１実施形態では、ヴィア導体５１１は、図６（ｂ）に示すように導体層２の導体パターン５０６を貫通して配置され、図５に示すように、導体層１の導体パターン５０５と、導体層３の導体パターン５０６とを電気的に接続している。
【００４１】
なお、ヴィア導体５１１で電気的に接続された導体層１の導体パターン５０５及び導体層３の導体パターン５０６は、平面アンテナと同様の構造であり、外来の電磁波を受信して配線内に電位変動が起きる可能性がある。特に、ヴィア導体５１１が、Ｚ方向に見て導体層１の導体パターン５０５及び導体層３の導体パターン５０６の中心又は端部に位置していると、特定の周波数の電磁波の影響を強く受ける。よって、ヴィア導体５１１は、Ｚ方向に見て、即ち平面視で、少なくとも導体層１の導体パターン５０５の中心及び端部、第１実施形態では導体層１の導体パターン５０５及び導体層３の導体パターン５０６の中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００４２】
［第２実施形態］
第２実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。第１実施形態では、半導体素子が実装される配線板がプリント配線板である場合について説明したが、第２実施形態では、半導体素子が実装される配線板がセラミックパッケージである場合について説明する。図７は、第２実施形態に係る撮像ユニット４００Ａの断面図である。図７には、図４に示すＡ−Ａ線に対応する位置の撮像ユニット４００Ａの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第２実施形態の撮像ユニット４００Ａにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同様の構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図７に示すように、撮像ユニット４００Ａは、撮像素子３００と、配線板５００Ａと、カバーガラス６０３とを有する。配線板５００Ａは、カバーガラス６０３が取り付けられる枠を有するセラミックパッケージである。配線板５００Ａは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばセラミックで構成されている。
【００４４】
配線板５００Ａは、配線板５００Ａの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば５つの導体層１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａ，５Ａを含む積層基板である。導体層１Ａ〜５Ａのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ａ〜５Ａには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ａは、２つの主面５０１Ａ，５０２Ａを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ａにおいて、導体層１Ａの側の主面５０１Ａに実装されている。
【００４５】
複数の導体層１Ａ〜５Ａは、撮像素子３００の側から導体層１Ａ、導体層２Ａ、導体層３Ａ、導体層４Ａ、導体層５Ａの順に積層して配置されている。導体層１Ａ，５Ａは表層、即ち外層であり、導体層２Ａ〜４Ａは内層である。なお、導体層の層数は５に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。
【００４６】
撮像素子３００は、主面５０１Ａ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ａに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ａにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【００４７】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図７に示すように、配線板５００Ａは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ａを有する。グラウンド配線部５７０Ａは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ａと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ａとを含む。
【００４８】
グラウンド配線５７１Ａは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ａに配置されている。図７には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図７には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図７には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【００４９】
撮像ユニット４００Ａを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＡをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ａには、撮像素子３００と配線板５００Ａとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ２が形成される。図７には、閉ループＬ２を二点鎖線で示す。
【００５０】
閉ループＬ２は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ａのグラウンド配線５７１Ａを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ２は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ａを含んでいる。
【００５１】
グラウンド配線５７２Ａは、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１Ａ以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループＬ２の形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２Ａは、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【００５２】
ここで、Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ２の面積、即ち図７の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ２とする。グラウンド配線５７１Ａは、配線板５００ＡにおけるＺ方向の中央Ｃ２よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ２は、２つの主面５０１Ａ，５０２Ａ間の中央であり、図７中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ａの全体が配線板５００ＡのＺ方向の中央Ｃ２よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ２の面積Ｓ２を小さくすることができる。閉ループＬ２に発生する誘導起電力は閉ループＬ２の面積Ｓ２に比例するため、面積Ｓ２を小さくすることで、閉ループＬ２に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００５３】
グラウンド配線５７１Ａは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ａを含む。導体パターン５０５Ａは、導体層２Ａに配置されている。また、グラウンド配線５７１Ａは、グラウンド電極５３１１と導体パターン５０５Ａとを接続するヴィア導体５１３Ａ１と、グラウンド電極５３１２と導体パターン５０５Ａとを接続するヴィア導体５１３Ａ２と、を含む。グラウンド配線５７２Ａは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ａと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ａとを有する。導体パターン５０６Ａは、導体層３Ａ〜５Ａに配置されている。複数の導体パターン５０６Ａは、複数のヴィア導体５０８Ａで電気的に接続されている。
【００５４】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ａにおいて、グラウンド配線５７１Ａとグラウンド配線５７２Ａとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ａは、グラウンド配線５７２Ａよりも撮像素子３００の側に配置されている。アナロググラウンドの閉ループＬ２がグラウンド配線５７２Ａにまで広がらないように、グラウンド配線５７１Ａとグラウンド配線５７２Ａとは１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１Ａのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１Ａのみで接続されている。図７において、ヴィア導体５１１Ａを、グラウンド配線５７１Ａ，５７２Ａとは異なるハッチングで示す。
【００５５】
グラウンド配線５７１Ａは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ａは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ａとグラウンド配線５７２Ａとは、１つのヴィア導体５１１Ａのみで電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ａとグラウンド配線５７２Ａとが１つのヴィア導体５１１Ａのみで電気的に接続されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ２は、グラウンド配線５７２Ａにまで広がらず、面積Ｓ２を小さくすることができる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００５６】
第２実施形態では、ヴィア導体５１１Ａは、導体層３Ａの導体パターン５０６Ａを貫通して配置され、導体層２Ａの導体パターン５０５Ａと、導体層４Ａの導体パターン５０６Ａとを電気的に接続している。
【００５７】
ヴィア導体５１１Ａは、Ｚ方向に見て、即ち平面視で、少なくとも導体層２Ａの導体パターン５０５Ａの中心及び端部、第２実施形態では導体層２Ａの導体パターン５０５Ａ及び導体層４Ａの導体パターン５０６Ａの中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００５８】
［第３実施形態］
第３実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。図８は、第３実施形態に係る撮像ユニット４００Ｂの断面図である。図８には、図４に示すＡ−Ａ線に対応する位置の撮像ユニット４００Ｂの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第３実施形態の撮像ユニット４００Ｂにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図８に示すように、撮像ユニット４００Ｂは、撮像素子３００、配線板５００Ｂ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｂは、第３実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｂは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【００６０】
配線板５００Ｂは、配線板５００Ｂの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｂ〜８Ｂを含む積層基板である。導体層１Ｂ〜８Ｂのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｂ〜８Ｂには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｂは、２つの主面５０１Ｂ，５０２Ｂを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｂにおいて、導体層１Ｂの側の主面５０１Ｂに実装されている。
【００６１】
複数の導体層１Ｂ〜８Ｂは、撮像素子３００の側から導体層１Ｂ、導体層２Ｂ、導体層３Ｂ、導体層４Ｂ、導体層５Ｂ、導体層６Ｂ、導体層７Ｂ、導体層８Ｂの順に積層して配置されている。導体層１Ｂ，８Ｂは表層、即ち外層であり、導体層２Ｂ〜７Ｂは内層である。導体層８Ｂの側の主面５０２Ｂには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｂ，８Ｂ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【００６２】
撮像素子３００は、主面５０１Ｂ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｂに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｂにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【００６３】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図８に示すように、配線板５００Ｂは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｂを有する。グラウンド配線部５７０Ｂは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｂと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｂとを含む。
【００６４】
グラウンド配線５７１Ｂは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｂに配置されている。図８には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図８には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図８には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【００６５】
撮像ユニット４００Ｂを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＢをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｂには、撮像素子３００と配線板５００Ｂとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ３が形成される。図８には、閉ループＬ３を二点鎖線で示す。
【００６６】
閉ループＬ３は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｂのグラウンド配線５７１Ｂを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ３は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｂを含んでいる。
【００６７】
グラウンド配線５７２Ｂは、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１Ｂ以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループＬ３の形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２Ｂは、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【００６８】
ここで、Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ３の面積、即ち図８の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ３とする。グラウンド配線５７１Ｂは、配線板５００ＢにおけるＺ方向の中央Ｃ３よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ３は、２つの主面５０１Ｂ，５０２Ｂ間の中央であり、図８中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｂの全体が配線板５００ＢのＺ方向の中央Ｃ３よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ３の面積Ｓ３を小さくすることができる。閉ループＬ３に発生する誘導起電力は閉ループＬ３の面積Ｓ３に比例するため、面積Ｓ３を小さくすることで、閉ループＬ３に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００６９】
グラウンド配線５７１Ｂは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ｂのみで構成されている。導体パターン５０５Ｂは、配線板５００Ｂにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｂに配置されている。グラウンド電極５３１は、導体パターン５０５Ｂと一体に形成されている。導体パターン５０５Ｂが導体層１Ｂに配置されているので、閉ループＬ３の面積Ｓ３を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００７０】
グラウンド配線５７２Ｂは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｂと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｂとを有する。導体パターン５０６Ｂは、導体層１Ｂ〜８Ｂに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｂは、複数のヴィア導体５０８Ｂで電気的に接続されている。導体層１Ｂの導体パターン５０６Ｂは、閉ループＬ３に含まれない位置、即ち導体パターン５０５Ｂと接触しない位置に配置されている。つまり、導体層１Ｂにおいて、導体パターン５０５Ｂと導体パターン５０６Ｂとは離間して配置されている。なお、導体層１Ｂの導体パターン５０６Ｂは、図３に示すデジタルグラウンド電極３５１とワイヤボンディングにより接続される、不図示のグラウンド電極と一体に形成されていてもよい。
【００７１】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｂにおいて、グラウンド配線５７１Ｂとグラウンド配線５７２Ｂとは電気的に接続されている。アナロググラウンドの閉ループがグラウンド配線５７２Ｂにまで広がらないように、グラウンド配線５７１Ｂとグラウンド配線５７２Ｂとは、１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１Ｂのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１Ｂのみで接続されている。図８において、ヴィア導体５１１Ｂを、グラウンド配線５７１Ｂ，５７２Ｂとは異なるハッチングで示す。
【００７２】
グラウンド配線５７１Ｂは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｂは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｂとグラウンド配線５７２Ｂとは、１つのヴィア導体５１１Ｂのみで電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｂとグラウンド配線５７２Ｂとが１つのヴィア導体５１１Ｂのみで電気的に接続されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ３は、グラウンド配線５７２Ｂにまで広がらず、面積Ｓ３を小さくすることができる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００７３】
第３実施形態では、ヴィア導体５１１Ｂは、導体層２Ｂの導体パターン５０６Ｂを貫通して配置され、導体層１Ｂの導体パターン５０５Ｂと、導体層３Ｂの導体パターン５０６Ｂとを電気的に接続している。
【００７４】
ヴィア導体５１１Ｂは、Ｚ方向に見て、少なくとも導体層１Ｂの導体パターン５０５Ｂの中心及び端部、第３実施形態では導体層１Ｂの導体パターン５０５Ｂ及び導体層３Ｂの導体パターン５０６Ｂの中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００７５】
［第４実施形態］
第４実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。図９は、第４実施形態に係る撮像ユニット４００Ｃの断面図である。図９には、図４に示すＡ−Ａ線に対応する位置の撮像ユニット４００Ｃの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第４実施形態の撮像ユニット４００Ｃにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図９に示すように、撮像ユニット４００Ｃは、撮像素子３００、配線板５００Ｃ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｃは、第４実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｃは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【００７７】
配線板５００Ｃは、配線板５００Ｃの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｃ〜８Ｃを含む積層基板である。導体層１Ｃ〜８Ｃのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｃ〜８Ｃには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｃは、２つの主面５０１Ｃ，５０２Ｃを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｃにおいて、導体層１Ｃの側の主面５０１Ｃに実装されている。
【００７８】
複数の導体層１Ｃ〜８Ｃは、撮像素子３００の側から導体層１Ｃ、導体層２Ｃ、導体層３Ｃ、導体層４Ｃ、導体層５Ｃ、導体層６Ｃ、導体層７Ｃ、導体層８Ｃの順に積層して配置されている。導体層１Ｃ，８Ｃは表層、即ち外層であり、導体層２Ｃ〜７Ｃは内層である。導体層８Ｃの側の主面５０２Ｃには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｃ，８Ｃ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【００７９】
撮像素子３００は、主面５０１Ｃ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｃに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｃにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【００８０】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図９に示すように、配線板５００Ｃは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｃを有する。グラウンド配線部５７０Ｃは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｃと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｃとを含む。
【００８１】
グラウンド配線５７１Ｃは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｃに配置されている。図９には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図９には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図９には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【００８２】
撮像ユニット４００Ｃを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＣをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｃには、撮像素子３００と配線板５００Ｃとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ４が形成される。図９には、閉ループＬ４を二点鎖線で示す。
【００８３】
閉ループＬ４は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｃのグラウンド配線５７１Ｃを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ４は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、及び一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｃを含んでいる。
【００８４】
グラウンド配線５７２Ｃは、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１Ｃ以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループＬ４の形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２Ｃは、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【００８５】
Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ４の面積、即ち図９の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ４とする。グラウンド配線５７１Ｃは、配線板５００ＣにおけるＺ方向の中央Ｃ４よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ４は、２つの主面５０１Ｃ，５０２Ｃ間の中央であり、図９中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｃの全体が配線板５００ＣのＺ方向の中央Ｃ４よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ４の面積Ｓ４を小さくすることができる。閉ループＬ４に発生する誘導起電力は閉ループＬ４の面積Ｓ４に比例するため、面積Ｓ４を小さくすることで、閉ループＬ４に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００８６】
第４実施形態では、グラウンド配線５７１Ｃは、互いに間隔をあけて配置された複数の第１導体パターンである複数の導体パターン５０５Ｃと、これら複数の導体パターン５０５Ｃを接続する複数の第２ヴィア導体である複数のヴィア導体５１３Ｃとを含む。図９には、複数の導体パターン５０５Ｃとして、３つの導体パターン５０５Ｃを図示している。複数の導体パターン５０５Ｃのうち、少なくとも１つは、配線板５００Ｃにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｃに配置されている。グラウンド電極５３１は、導体層１Ｃの導体パターン５０５Ｃと一体に形成されている。残りの２つの導体パターン５０５Ｃは、導体層２Ｃ，３Ｃに配置されている。複数の導体パターン５０５Ｃが複数のヴィア導体５１３Ｃにより接続されているので、ｋＨｚ帯域の周波数、即ち１［ｋＨｚ］以上かつ１［ＭＨｚ］未満の周波数において、誘導電流は複数の導体パターン５０５Ｃの全体に流れる。これにより、アナロググラウンドのグラウンド電位の変動が効果的に抑制され、パターンノイズが発生する、即ち撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを、効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００８７】
図９に示すように、閉ループＬ４は、アナロググラウンドの閉ループのうち最大の閉ループである。したがって、Ｙ方向に見て、閉ループＬ４は、グラウンド配線５７１Ｃのうち、導体層１Ｃの導体パターン５０５Ｃの一部と、導体層３Ｃの導体パターン５０５Ｃの一部とを含む。また、Ｙ方向に見て、閉ループＬ４は、導体層１Ｃの導体パターン５０５Ｃと導体層３Ｃの導体パターン５０５Ｃとを接続する複数のヴィア導体５１３Ｃのうち、最も離間した２つのヴィア導体５１３Ｃ１，５１３Ｃ２を含む。
【００８８】
グラウンド配線５７２Ｃは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｃと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｃとを有する。導体パターン５０６Ｃは、導体層４Ｃ〜８Ｃに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｃは、複数のヴィア導体５０８Ｃで電気的に接続されている。
【００８９】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｃにおいて、グラウンド配線５７１Ｃとグラウンド配線５７２Ｃとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｃは、グラウンド配線５７２Ｃよりも撮像素子３００の側に配置されている。アナロググラウンドの閉ループがグラウンド配線５７２Ｃにまで広がらないように、グラウンド配線５７１Ｃとグラウンド配線５７２Ｃとは、１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１Ｃのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１Ｃのみで接続されている。図９において、ヴィア導体５１１Ｃを、グラウンド配線５７１Ｃ，５７２Ｃとは異なるハッチングで示す。
【００９０】
グラウンド配線５７１Ｃは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｃは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｃとグラウンド配線５７２Ｃとは、１つのヴィア導体５１１Ｃのみで電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｃとグラウンド配線５７２Ｃとが１つのヴィア導体５１１Ｃのみで電気的に接続されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ４は、グラウンド配線５７２Ｃにまで広がらず、面積Ｓ４を小さくすることができる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【００９１】
第４実施形態では、ヴィア導体５１１Ｃは、導体層４Ｃの導体パターン５０６Ｃを貫通して配置され、導体層３Ｃの導体パターン５０５Ｃと、導体層５Ｃの導体パターン５０６Ｃとを電気的に接続している。
【００９２】
ヴィア導体５１１Ｃは、Ｚ方向に見て、少なくとも導体層３Ｃの導体パターン５０５Ｃの中心及び端部、第４実施形態では導体層３Ｃの導体パターン５０５Ｃ及び導体層５Ｃの導体パターン５０６Ｃの中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【００９３】
［第５実施形態］
第５実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。第１〜第４実施形態では、第１グラウンド配線と第２グラウンド配線とを１つの第１ヴィア導体のみで接続する場合について説明した。第５実施形態では、第１グラウンド配線と第２グラウンド配線とを複数の第１ヴィア導体のみで接続する場合について説明する。図１０は、第５実施形態に係る撮像ユニット４００Ｄの断面図である。図１１（ａ）は、第５実施形態に係る配線板の第２導体層の平面図である。図１１（ｂ）は、撮像素子３００を平面視した模式図である。図１０には、図１１（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う撮像ユニット４００Ｄの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第５実施形態の撮像ユニット４００Ｄにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００９４】
図１０に示すように、撮像ユニット４００Ｄは、撮像素子３００、配線板５００Ｄ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｄは、第５実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｄは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【００９５】
配線板５００Ｄは、配線板５００Ｄの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｄ〜８Ｄを含む積層基板である。導体層１Ｄ〜８Ｄのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｄ〜８Ｄには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｄは、２つの主面５０１Ｄ，５０２Ｄを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｄにおいて、導体層１Ｄの側の主面５０１Ｄに実装されている。
【００９６】
複数の導体層１Ｄ〜８Ｄは、撮像素子３００の側から導体層１Ｄ、導体層２Ｄ、導体層３Ｄ、導体層４Ｄ、導体層５Ｄ、導体層６Ｄ、導体層７Ｄ、導体層８Ｄの順に積層して配置されている。導体層１Ｄ，８Ｄは表層、即ち外層であり、導体層２Ｄ〜７Ｄは内層である。導体層８Ｄの側の主面５０２Ｄには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｄ，８Ｄ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【００９７】
撮像素子３００は、主面５０１Ｄ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｄに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｄにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【００９８】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図１０に示すように、配線板５００Ｄは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｄを有する。グラウンド配線部５７０Ｄは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｄと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｄとを含む。
【００９９】
グラウンド配線５７１Ｄは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｄに配置されている。図１０には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図１０には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図１０には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【０１００】
撮像ユニット４００Ｄを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＤをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｄには、撮像素子３００と配線板５００Ｄとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ５１が形成される。図１０には、閉ループＬ５１を二点鎖線で示す。
【０１０１】
閉ループＬ５１は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｄのグラウンド配線５７１Ｄを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ５１は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｄを含んでいる。
【０１０２】
Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ５１の面積をＳ５１とする。グラウンド配線５７１Ｄは、配線板５００ＤにおけるＺ方向の中央Ｃ５よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ５は、２つの主面５０１Ｄ，５０２Ｄ間の中央であり、図１０中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｄの全体が配線板５００ＤのＺ方向の中央Ｃ５よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ５１の面積Ｓ５１を小さくすることができる。閉ループＬ５１に発生する誘導起電力は閉ループＬ５１の面積Ｓ５１に比例するため、面積Ｓ５１を小さくすることで、閉ループＬ５１に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１０３】
第５実施形態では、グラウンド配線５７１Ｄは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ｄのみで構成されている。導体パターン５０５Ｄは、配線板５００Ｄにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｄに配置されている。グラウンド電極５３１は、導体パターン５０５Ｄと一体に形成されている。導体パターン５０５Ｄが導体層１Ｄに配置されているので、閉ループＬ５１の面積Ｓ５１を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１０４】
グラウンド配線５７２Ｄは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｄと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｄとを有する。導体パターン５０６Ｄは、導体層２Ｄ〜８Ｄに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｄは、複数のヴィア導体５０８Ｄで電気的に接続されている。
【０１０５】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｄにおいて、グラウンド配線５７１Ｄとグラウンド配線５７２Ｄとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｄは、グラウンド配線５７２Ｄより撮像素子３００の側に配置されている。グラウンド配線５７１Ｄとグラウンド配線５７２Ｄとは、互いに間隔をあけて配置された複数の第１ヴィア導体である複数のヴィア導体５１１Ｄのみで電気的に接続されている。第５実施形態では、複数のヴィア導体５１１Ｄは、２つのヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２からなる。図１０において、ヴィア導体５１１Ｄを、グラウンド配線５７１Ｄ，５７２Ｄとは異なるハッチングで示す。
【０１０６】
グラウンド配線５７１Ｄは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｄは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｄとグラウンド配線５７２Ｄとは、複数のヴィア導体５１１Ｄのみで電気的に接続されている。このように、撮像素子３００のアナログ回路とデジタル回路とのグラウンドを、配線板５００Ｄで共通化している。
【０１０７】
ここで、グラウンド配線５７１Ｄとグラウンド配線５７２Ｄとが複数のヴィア導体５１１Ｄで接続されることで、Ｙ方向に見て、閉ループＬ５１と一部が重複する閉ループＬ５２が形成される。図１０において、閉ループＬ５２を点線で示す。閉ループＬ５２は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｄを含む。更に、閉ループＬ５２は、複数のヴィア導体５１１Ｄのうち最も離間した２つのヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２、及びグラウンド配線５７２Ｄを含む。即ち、閉ループＬ５２は、閉ループＬ５１と、グラウンド配線５７２Ｄに形成される閉ループＬ５０とを複数のヴィア導体５１１Ｄで連結した、閉ループＬ５１よりも大きい閉ループである。
【０１０８】
本発明者らは、ヴィア導体５１１Ｄの数が複数であっても、複数のヴィア導体５１１Ｄの間隔が狭ければ、形成される閉ループが閉ループＬ５１と閉ループＬ５０とに分かれていると見做すことができることを見出した。ここで、複数のヴィア導体５１１Ｄのうち最も離間した２つのヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２の距離をＤ１とする。距離Ｄ１は、図１１（ａ）に示すように、ヴィア導体５１１Ｄ１においてヴィア導体５１１Ｄ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５１１Ｄ２においてヴィア導体５１１Ｄ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。
【０１０９】
距離Ｄ１が狭いほど、導体パターン５０５Ｄにおけるヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２の間の部分のインピーダンスが小さくなる。この部分のインピーダンスは、距離Ｄ１が狭いほど、ヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２のインピーダンスと、グラウンド配線５７２Ｄに形成される閉ループＬ５０の部分のインピーダンスとの合計のインピーダンスよりも相対的に小さくなる。よって、アナロググラウンド配線３３０を通過してループする誘導電流のほとんどは、閉ループＬ５１を流れると見做せる。逆に、距離Ｄ１が広いほど、導体パターン５０５Ｄにおいてヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２の間の部分のインピーダンスが大きくなる。この部分のインピーダンスは、距離Ｄ１が広いほど、ヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２のインピーダンスと、グラウンド配線５７２Ｄに形成される閉ループＬ５０の部分のインピーダンスとの合計のインピーダンスに近づく。これにより、誘導電流がヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２で分流しやすくなる。
【０１１０】
図１１（ｂ）に示すように、Ｚ方向に見て、撮像素子３００の外形は長方形である。撮像素子３００をＺ方向に見たとき、即ち平面視したときの撮像素子３００の第１辺である長辺３００Ｘの長さをＸ１、長辺に交差する第２辺である短辺３００Ｙの長さをＹ１とする。本発明者らは、複数のヴィア導体５１１Ｄのうち、最も離間する２つのヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２の距離Ｄ１が以下の式を満たすように配置されていればよいことを見出した。
【数１】
2020048190.tif 000003
第５実施形態では、複数のヴィア導体５１１Ｄが、図１１（ａ）に示すように２つのヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２のみであるため、この２つのヴィア導体５１１Ｄ１，５１１Ｄ２の距離Ｄ１が、上記の式を満たせばよい。
【０１１１】
距離Ｄ１が上記の式を満たせば複数のヴィア導体５１１Ｄが狭い範囲に配置されていることになる。複数のヴィア導体５１１Ｄが狭い範囲に配置されたことにより、見かけ上、閉ループＬ５１よりも大きな閉ループＬ５２が形成されているとしても、閉ループＬ５２を流れる誘導電流は閉ループＬ５１を流れる誘導電流よりも極めて少ない。よって、複数のヴィア導体５１１Ｄが狭い範囲に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループは、閉ループＬ５１と見做すことができる。
【０１１２】
また、距離Ｄ１は、以下の式を満たせば、複数のヴィア導体５１１Ｄはより狭い範囲に配置されていることになるので、より好ましい。
【数２】
2020048190.tif 000004
【０１１３】
以上、第５実施形態によれば、グラウンド配線５７１Ｄ全体が、図１０に示すように、中央Ｃ５よりも撮像素子３００の側に配置されているので、閉ループＬ５１の面積を小さくすることができる。閉ループＬ５１の面積を小さくすることで、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１１４】
ここで、グラウンド配線５７２Ｄにおける複数のヴィア導体５０８Ｄのうち、最も離間する２つのヴィア導体５０８Ｄ１，５０８Ｄ２の距離をＤ３とする。距離Ｄ３は、ヴィア導体５０８Ｄ１においてヴィア導体５０８Ｄ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５０８Ｄ２においてヴィア導体５０８Ｄ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。第５実施形態では、距離Ｄ１は、距離Ｄ３よりも狭い。これにより、複数のヴィア導体５１１Ｄは狭い範囲に配置されていることになるので、誘導電流は、閉ループＬ５２よりも閉ループＬ５１を流れやすくなる。したがって、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１１５】
第５実施形態では、ヴィア導体５１１Ｄは、導体層２Ｄの導体パターン５０６Ｄを貫通して配置され、導体層１Ｄの導体パターン５０５Ｄと、導体層３Ｄの導体パターン５０６Ｄとを電気的に接続している。よって、第５実施形態においても、第１〜第４実施形態と同様、各ヴィア導体５１１Ｄが、Ｚ方向に見て、導体層２Ｄの導体パターン５０５Ｄ及び導体層３Ｄの導体パターン５０６Ｄのうち少なくとも一方の中心及び端部を避けて配置されていてもよい。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１１６】
［第６実施形態］
第６実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。図１２は、第６実施形態に係る撮像ユニット４００Ｈの断面図である。図１２には、図４に示すＡ−Ａ線に対応する位置の撮像ユニット４００Ｈの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第６実施形態の撮像ユニット４００Ｈにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１１７】
図１２に示すように、撮像ユニット４００Ｈは、撮像素子３００、配線板５００Ｈ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｈは、第６実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｈは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【０１１８】
配線板５００Ｈは、配線板５００Ｈの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｈ〜８Ｈを含む積層基板である。導体層１Ｈ〜８Ｈのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｈ〜８Ｈには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｈは、２つの主面５０１Ｈ，５０２Ｈを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｈにおいて、導体層１Ｈの側の主面５０１Ｈに実装されている。
【０１１９】
複数の導体層１Ｈ〜８Ｈは、撮像素子３００の側から導体層１Ｈ、導体層２Ｈ、導体層３Ｈ、導体層４Ｈ、導体層５Ｈ、導体層６Ｈ、導体層７Ｈ、導体層８Ｈの順に積層して配置されている。導体層１Ｈ，８Ｈは表層、即ち外層であり、導体層２Ｈ〜７Ｈは内層である。導体層８Ｈの側の主面５０２Ｈには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｈ，８Ｈ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【０１２０】
撮像素子３００は、主面５０１Ｈ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｈに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｈにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【０１２１】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図１２に示すように、配線板５００Ｈは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｈを有する。グラウンド配線部５７０Ｈは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｈと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｈとを含む。
【０１２２】
グラウンド配線５７１Ｈは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｈに配置されている。図１２には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図１２には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図１２には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【０１２３】
撮像ユニット４００Ｈを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＨをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｈには、撮像素子３００と配線板５００Ｈとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ９が形成される。図１２には、閉ループＬ９を二点鎖線で示す。
【０１２４】
閉ループＬ９は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｈのグラウンド配線５７１Ｈを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ９は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、及び一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｈを含んでいる。
【０１２５】
Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ９の面積、即ち図１２の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ９とする。グラウンド配線５７１Ｈは、配線板５００ＨにおけるＺ方向の中央Ｃ９よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ９は、２つの主面５０１Ｈ，５０２Ｈ間の中央であり、図１２中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｈの全体が配線板５００ＨのＺ方向の中央Ｃ９よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ９の面積Ｓ９を小さくすることができる。閉ループＬ９に発生する誘導起電力は閉ループＬ９の面積Ｓ９に比例するため、面積Ｓ９を小さくすることで、閉ループＬ９に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１２６】
第６実施形態では、グラウンド配線５７１Ｈは、互いに間隔をあけて配置された複数の第１導体パターンである複数の導体パターン５０５Ｈと、これら複数の導体パターン５０５Ｈを接続する複数の第２ヴィア導体である複数のヴィア導体５１３Ｈとを含む。図１２には、３つの導体パターン５０５Ｈを図示している。複数の導体パターン５０５Ｈのうち、少なくとも１つは、配線板５００Ｈにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｈに配置されている。残りの２つの導体パターン５０５Ｈは、導体層２Ｈ，３Ｈに配置されている。複数の導体パターン５０５Ｈが複数のヴィア導体５１３Ｈにより接続されているので、ｋＨｚ帯域の周波数、即ち１［ｋＨｚ］以上かつ１［ＭＨｚ］未満の周波数において、誘導電流は複数の導体パターン５０５Ｈの全体に流れる。これにより、アナロググラウンドのグラウンド電位の変動が効果的に抑制され、パターンノイズが発生する、即ち撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを、効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１２７】
図１２に示すように、閉ループＬ９は、アナロググラウンドの閉ループのうち最大の閉ループである。したがって、Ｙ方向に見て、閉ループＬ９は、グラウンド配線５７１Ｈのうち、導体層１Ｈの導体パターン５０５Ｈの一部と、導体層３Ｈの導体パターン５０５Ｈの一部とを含む。また、Ｙ方向に見て、閉ループＬ９は、導体層１Ｈの導体パターン５０５Ｈと導体層３Ｈの導体パターン５０５Ｈとを接続する複数のヴィア導体５１３Ｈのうち、最も離間した２つのヴィア導体５１３Ｈ１，５１３Ｈ２を含む。
【０１２８】
グラウンド配線５７２Ｈは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｈと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｈとを有する。導体パターン５０６Ｈは、導体層４Ｈ〜８Ｈに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｈは、複数のヴィア導体５０８Ｈで電気的に接続されている。
【０１２９】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｈにおいて、グラウンド配線５７１Ｈとグラウンド配線５７２Ｈとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｈは、グラウンド配線５７２Ｈより撮像素子３００の側に配置されている。第６実施形態では、グラウンド配線５７１Ｈとグラウンド配線５７２Ｈとは、複数の第１ヴィア導体である複数のヴィア導体５１１Ｈのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとが複数のヴィア導体５１１Ｈのみで接続されている。図１２において、ヴィア導体５１１Ｈを、グラウンド配線５７１Ｈ，５７２Ｈとは異なるハッチングで示す。
【０１３０】
グラウンド配線５７１Ｈは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｈは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｈとグラウンド配線５７２Ｈとは、複数のヴィア導体５１１Ｈのみで電気的に接続されている。このように、撮像素子３００のアナログ回路とデジタル回路とのグラウンドを、配線板５００Ｈで共通化している。
【０１３１】
複数のヴィア導体５１１Ｈのうち最も離間した２つのヴィア導体５１１Ｈ１，５１１Ｈ２の距離をＤ１とする。距離Ｄ１は、ヴィア導体５１１Ｈ１においてヴィア導体５１１Ｈ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５１１Ｈ２においてヴィア導体５１１Ｈ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。
【０１３２】
上記第５実施形態と同様、図１１（ｂ）に示すように、撮像素子３００をＺ方向に見たとき、即ち平面視したときの撮像素子３００の第１辺である長辺３００Ｘの長さをＸ１、長辺に交差する第２辺である短辺３００Ｙの長さをＹ１とする。第５実施形態で説明したように、複数のヴィア導体５１１Ｈのうち、最も離間する２つのヴィア導体５１１Ｈ１，５１１Ｈ２の距離Ｄ１が以下の式を満たすように配置されていればよい。
【数３】
2020048190.tif 000005
第６実施形態では、複数のヴィア導体５１１Ｈが２つのヴィア導体５１１Ｈ１，５１１Ｈ２のみであるため、この２つのヴィア導体５１１Ｈ１，５１１Ｈ２の距離Ｄ１が、上記の式を満たせばよい。
【０１３３】
距離Ｄ１が上記の式を満たせば複数のヴィア導体５１１Ｈが狭い範囲に配置されていることになる。複数のヴィア導体５１１Ｈが狭い範囲に配置されたことにより、見かけ上、閉ループＬ９よりも大きな閉ループが形成されているとしても、大きな閉ループを流れる誘導電流は、閉ループＬ９を流れる誘導電流よりも極めて少ない。よって、複数のヴィア導体５１１Ｈが狭い範囲に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループは、閉ループＬ９と見做すことができる。
【０１３４】
また、距離Ｄ１は、以下の式を満たせば、複数のヴィア導体５１１Ｈはより狭い範囲に配置されていることになるので、より好ましい。
【数４】
2020048190.tif 000006
【０１３５】
以上、第６実施形態によれば、グラウンド配線５７１Ｈ全体が、図１２に示すように、中央Ｃ９よりも撮像素子３００の側に配置されているので、閉ループＬ９の面積を小さくすることができる。閉ループＬ９の面積を小さくすることで、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１３６】
ここで、グラウンド配線５７１Ｈにおける複数のヴィア導体５１３Ｈのうち、最も離間する２つのヴィア導体５１３Ｈ１，５１３Ｈ２の距離をＤ２とする。また、グラウンド配線５７２Ｈにおける複数のヴィア導体５０８Ｈのうち、最も離間する２つのヴィア導体５０８Ｈ１，５０８Ｈ２の距離をＤ３とする。距離Ｄ２は、ヴィア導体５１３Ｈ１においてヴィア導体５１３Ｈ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５１３Ｈ２においてヴィア導体５１３Ｈ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。距離Ｄ３は、ヴィア導体５０８Ｈ１においてヴィア導体５０８Ｈ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５０８Ｈ２においてヴィア導体５０８Ｈ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。第６実施形態では、距離Ｄ１は、距離Ｄ２及び距離Ｄ３よりも狭い。これにより、複数のヴィア導体５１１Ｈは狭い範囲に配置されていることになるので、誘導電流は、複数のヴィア導体５１１Ｈを介した大きな閉ループよりも閉ループＬ９を流れやすくなる。したがって、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。なお、図１２では、距離Ｄ２と距離Ｄ３とが同じであるが、異なっていてもよい。
【０１３７】
第６実施形態では、ヴィア導体５１１Ｈは、導体層４Ｈの導体パターン５０６Ｈを貫通して配置され、導体層３Ｈの導体パターン５０５Ｈと、導体層５Ｈの導体パターン５０６Ｈとを電気的に接続している。よって、第６実施形態においても、第１〜第４実施形態と同様、各ヴィア導体５１１Ｈが、Ｚ方向に見て、導体層３Ｈの導体パターン５０５Ｈ及び導体層５Ｈの導体パターン５０６Ｈのうち少なくとも一方の中心及び端部を避けて配置されていてもよい。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１３８】
［第７実施形態］
第７実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。上述の第５実施形態では、図１０に示すように、グラウンド配線５７１Ｄとグラウンド配線５７２Ｄを電気的に接続しているヴィア導体５１１Ｄの数が、２つである場合について説明したが、これに限定するものではなく、３つ以上であってもよい。図１３は、第７実施形態に係る撮像ユニット４００Ｉの断面図である。図１４は、第７実施形態に係る配線板の第２導体層の平面図である。図１３には、図１４に示すＡ−Ａ線に沿う撮像ユニット４００Ｉの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第７実施形態の撮像ユニット４００Ｉにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１３９】
図１３に示すように、撮像ユニット４００Ｉは、撮像素子３００、配線板５００Ｉ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｉは、第７実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｉは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【０１４０】
配線板５００Ｉは、配線板５００Ｉの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｉ〜８Ｉを含む積層基板である。導体層１Ｉ〜８Ｉのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｉ〜８Ｉには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｉは、２つの主面５０１Ｉ，５０２Ｉを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｉにおいて、導体層１Ｉの側の主面５０１Ｉに実装されている。
【０１４１】
複数の導体層１Ｉ〜８Ｉは、撮像素子３００の側から導体層１Ｉ、導体層２Ｉ、導体層３Ｉ、導体層４Ｉ、導体層５Ｉ、導体層６Ｉ、導体層７Ｉ、導体層８Ｉの順に積層して配置されている。導体層１Ｉ，８Ｉは表層、即ち外層であり、導体層２Ｉ〜７Ｉは内層である。導体層８Ｉの側の主面５０２Ｉには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｉ，８Ｉ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【０１４２】
撮像素子３００は、主面５０１Ｉ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｉに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｉにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【０１４３】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図１３に示すように、配線板５００Ｉは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｉを有する。グラウンド配線部５７０Ｉは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｉと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｉとを含む。
【０１４４】
グラウンド配線５７１Ｉは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｉに配置されている。図１３には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図１３には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図１３には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【０１４５】
撮像ユニット４００Ｉを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＩをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｉには、撮像素子３００と配線板５００Ｉとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ１０が形成される。図１３には、閉ループＬ１０を二点鎖線で示す。
【０１４６】
閉ループＬ１０は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｉのグラウンド配線５７１Ｉを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ１０は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｉを含んでいる。
【０１４７】
Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ１０の面積をＳ１０とする。グラウンド配線５７１Ｉは、配線板５００ＩにおけるＺ方向の中央Ｃ１０よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ１０は、２つの主面５０１Ｉ，５０２Ｉ間の中央であり、図１３中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｉの全体が配線板５００ＩのＺ方向の中央Ｃ１０よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ１０の面積Ｓ１０を小さくすることができる。閉ループＬ１０に発生する誘導起電力は閉ループＬ１０の面積Ｓ１０に比例するため、面積Ｓ１０を小さくすることで、閉ループＬ１０に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１４８】
第７実施形態では、グラウンド配線５７１Ｉは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ｉのみで構成されている。導体パターン５０５Ｉは、配線板５００Ｉにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｉに配置されている。グラウンド電極５３１は、導体パターン５０５Ｉと一体に形成されている。導体パターン５０５Ｉが導体層１Ｉに配置されているので、閉ループＬ１０の面積Ｓ１０を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１４９】
グラウンド配線５７２Ｉは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｉと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｉとを有する。導体パターン５０６Ｉは、導体層２Ｉ〜８Ｉに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｉは、複数のヴィア導体５０８Ｉで電気的に接続されている。
【０１５０】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｉにおいて、グラウンド配線５７１Ｉとグラウンド配線５７２Ｉとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｉは、グラウンド配線５７２Ｉより撮像素子３００の側に配置されている。第７実施形態では、グラウンド配線５７１Ｉとグラウンド配線５７２Ｉとは、複数の第１ヴィア導体である複数のヴィア導体５１１Ｉのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとが複数のヴィア導体５１１Ｉのみで接続されている。図１３において、ヴィア導体５１１Ｉを、グラウンド配線５７１Ｉ，５７２Ｉとは異なるハッチングで示す。
【０１５１】
グラウンド配線５７１Ｉは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｉは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｉとグラウンド配線５７２Ｉとは、複数のヴィア導体５１１Ｉのみで電気的に接続されている。このように、撮像素子３００のアナログ回路とデジタル回路とのグラウンドを、配線板５００Ｉで共通化している。
【０１５２】
ここで、図１４に示すように、複数のヴィア導体５１１Ｉのうち最も離間した２つのヴィア導体５１１Ｉ１，５１１Ｉ２の距離をＤ１とする。距離Ｄ１は、ヴィア導体５１１Ｉ１においてヴィア導体５１１Ｉ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５１１Ｉ２においてヴィア導体５１１Ｉ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。
【０１５３】
上記第５実施形態と同様、図１１（ｂ）に示すように、撮像素子３００をＺ方向に見たとき、即ち平面視したときの撮像素子３００の第１辺である長辺３００Ｘの長さをＸ１、長辺に交差する第２辺である短辺３００Ｙの長さをＹ１とする。第５実施形態で説明したように、複数のヴィア導体５１１Ｉのうち、最も離間する２つのヴィア導体５１１Ｉ１，５１１Ｉ２の距離Ｄ１が以下の式を満たすように配置されていればよい。
【数５】
2020048190.tif 000007
第７実施形態では、図１４に示すように、３行３列に配置された９つのヴィア導体５１１Ｉがあるため、これら９つのヴィア導体５１１Ｉのうち対角に位置する２つのヴィア導体５１１Ｉ１，５１１Ｉ２の距離Ｄ１が、上記の式を満たせばよい。
【０１５４】
距離Ｄ１が上記の式を満たせば複数のヴィア導体５１１Ｉが狭い範囲に配置されていることになる。複数のヴィア導体５１１Ｉが狭い範囲に配置されたことにより、見かけ上、閉ループＬ１０よりも大きな閉ループが形成されているとしても、大きな閉ループを流れる誘導電流は、閉ループＬ１０を流れる誘導電流よりも極めて少ない。よって、複数のヴィア導体５１１Ｉが狭い範囲に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループは、閉ループＬ１０と見做すことができる。
【０１５５】
また、距離Ｄ１は、以下の式を満たせば、複数のヴィア導体５１１Ｉはより狭い範囲に配置されていることになるので、より好ましい。
【数６】
2020048190.tif 000008
【０１５６】
以上、第７実施形態によれば、グラウンド配線５７１Ｉ全体が、図１３に示すように、中央Ｃ１０よりも撮像素子３００の側に配置されているので、閉ループＬ１０の面積を小さくすることができる。閉ループＬ１０の面積を小さくすることで、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１５７】
ここで、グラウンド配線５７２Ｉにおける複数のヴィア導体５０８Ｉのうち、最も離間する２つのヴィア導体５０８Ｉ１，５０８Ｉ２の距離をＤ３とする。距離Ｄ３は、ヴィア導体５０８Ｉ１においてヴィア導体５０８Ｉ２と対向する側とは反対側の部分と、ヴィア導体５０８Ｉ２においてヴィア導体５０８Ｉ１と対向する側とは反対側の部分との直線距離である。第７実施形態では、距離Ｄ１は、距離Ｄ３よりも狭い。これにより、複数のヴィア導体５１１Ｉは狭い範囲に配置されていることになるので、誘導電流は、複数のヴィア導体５１１Ｉを介した大きな閉ループよりも閉ループＬ１０を流れやすくなる。したがって、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１５８】
第７実施形態では、複数のヴィア導体５１１Ｉは、図１４に示すように、導体層２Ｉの導体パターン５０６Ｉに形成された１つの穴を通過して配置されている。そして、複数のヴィア導体５１１Ｉは、図１３に示すように、導体層１Ｉの導体パターン５０５Ｉと、導体層３Ｉの導体パターン５０６Ｉとを電気的に接続している。
【０１５９】
図１３の配線板５００Ｉは、図１４に示すように、導体層２Ｉの導体パターン５０６Ｉと非接触状態で、導体パターン５０６Ｉに形成された開口に配置された導体パターン５１２Ｉを有する。導体パターン５１２Ｉは、第３導体パターンの一例である。導体パターン５１２Ｉは、導体層２Ｉに配置され、複数のヴィア導体５１１Ｉを連結している。これにより、複数のヴィア導体５１１ＩにおけるＺ方向の中間部分が、導体パターン５１２Ｉによって電気的に接続されている。
【０１６０】
第７実施形態では、複数のヴィア導体５１１Ｉは、導体層２Ｉの導体パターン５０６Ｉを貫通して配置され、導体層１Ｉの導体パターン５０５Ｉと、導体層３Ｉの導体パターン５０６Ｉとを電気的に接続している。
【０１６１】
複数のヴィア導体５１１Ｉは、Ｚ方向に見て、少なくとも導体層１Ｉの導体パターン５０５Ｉの中心及び端部、第７実施形態では導体層１Ｉの導体パターン５０５Ｉ及び導体層３Ｉの導体パターン５０６Ｉの中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１６２】
なお、第７実施形態におけるグラウンド配線５７１Ｉを、第６実施形態において説明した図１２のグラウンド配線５７１Ｈと同様に構成してもよい。その際、第６実施形態と同様、距離Ｄ１は、図１２の距離Ｄ２よりも狭ければよい。
【０１６３】
［第８実施形態］
第８実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。第８実施形態では、第２グラウンド配線の導体パターンが、いずれかの導体層において複数配置される場合について説明する。図１５は、第８実施形態に係る撮像ユニット４００Ｅの断面図である。図１６は、第８実施形態に係る配線板の第２導体層及び第３導体層の平面図である。図１５には、図１６に示すＡ−Ａ線に沿う撮像ユニット４００Ｅの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第８実施形態の撮像ユニット４００Ｅにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１６４】
図１５に示すように、撮像ユニット４００Ｅは、撮像素子３００、配線板５００Ｅ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｅは、第８実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｅは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【０１６５】
配線板５００Ｅは、配線板５００Ｅの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｅ〜８Ｅを含む積層基板である。導体層１Ｅ〜８Ｅのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｅ〜８Ｅには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｅは、２つの主面５０１Ｅ，５０２Ｅを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｅにおいて、導体層１Ｅの側の主面５０１Ｅに実装されている。
【０１６６】
複数の導体層１Ｅ〜８Ｅは、撮像素子３００の側から導体層１Ｅ、導体層２Ｅ、導体層３Ｅ、導体層４Ｅ、導体層５Ｅ、導体層６Ｅ、導体層７Ｅ、導体層８Ｅの順に積層して配置されている。導体層１Ｅ，８Ｅは表層、即ち外層であり、導体層２Ｅ〜７Ｅは内層である。導体層８Ｅの側の主面５０２Ｅには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｅ，８Ｅ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【０１６７】
撮像素子３００は、主面５０１Ｅ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｅに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｅにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【０１６８】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図１５に示すように、配線板５００Ｅは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｅを有する。グラウンド配線部５７０Ｅは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｅと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｅとを含む。
【０１６９】
グラウンド配線５７１Ｅは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｅに配置されている。図１５には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図１５には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図１５には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【０１７０】
撮像ユニット４００Ｅを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＥをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｅには、撮像素子３００と配線板５００Ｅとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ６が形成される。図１５には、閉ループＬ６を二点鎖線で示す。
【０１７１】
閉ループＬ６は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｅのグラウンド配線５７１Ｅを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ６は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｅを含んでいる。
【０１７２】
グラウンド配線５７２Ｅは、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１Ｅ以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループＬ６の形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２Ｅは、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【０１７３】
ここで、Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ６の面積、即ち図１５の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ６とする。グラウンド配線５７１Ｅは、配線板５００ＥにおけるＺ方向の中央Ｃ６よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ６は、２つの主面５０１Ｅ，５０２Ｅ間の中央であり、図１５中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｅの全体が配線板５００ＥのＺ方向の中央Ｃ６よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ６の面積Ｓ６を小さくすることができる。閉ループＬ６に発生する誘導起電力は閉ループＬ６の面積Ｓ６に比例するため、面積Ｓ６を小さくすることで、閉ループＬ６に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１７４】
グラウンド配線５７１Ｅは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ｅのみで構成されている。導体パターン５０５Ｅは、配線板５００Ｅにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｅに配置されている。グラウンド電極５３１は、導体パターン５０５Ｅと一体に形成されている。導体パターン５０５Ｅが導体層１Ｅに配置されているので、閉ループＬ６の面積Ｓ６を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１７５】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｅにおいて、グラウンド配線５７１Ｅとグラウンド配線５７２Ｅとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｅは、グラウンド配線５７２Ｅよりも撮像素子３００の側に配置されている。アナロググラウンドの閉ループがグラウンド配線５７２Ｅにまで広がらないように、グラウンド配線５７１Ｅとグラウンド配線５７２Ｅとは、１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１Ｅのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１Ｅのみで接続されている。図１５において、ヴィア導体５１１Ｅを、グラウンド配線５７１Ｅ，５７２Ｅとは異なるハッチングで示す。
【０１７６】
グラウンド配線５７１Ｅは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｅは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｅとグラウンド配線５７２Ｅとは、１つのヴィア導体５１１Ｅのみで電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｅとグラウンド配線５７２Ｅとが１つのヴィア導体５１１Ｅのみで電気的に接続されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ６は、グラウンド配線５７２Ｅにまで広がらず、面積Ｓ６を小さくすることができる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１７７】
ヴィア導体５１１Ｅは、Ｚ方向に見て、少なくとも導体層１Ｅの導体パターン５０５Ｅの中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１７８】
グラウンド配線５７２Ｅは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｅと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｅとを有する。導体パターン５０６Ｅは、導体層２Ｅ〜８Ｅに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｅは、複数のヴィア導体５０８Ｅで電気的に接続されている。
【０１７９】
導体層２Ｅ，３Ｅの各々において、複数、図１６では２つの導体パターン５０６Ｅが配置され、導体層４Ｅ〜８Ｅの各々において、ベタパターンである１つの導体パターン５０６Ｅが配置されている。即ち、図１６に示すように、各導体層２Ｅ，３Ｅにおいて、２つの導体パターン５０６Ｅ同士が繋がっていない。そのため、各導体層２Ｅ，３Ｅにおける２つの導体パターン５０６Ｅは、複数のヴィア導体５０８Ｅと、他の導体層４Ｅ〜８Ｅに配置された導体パターン５０６Ｅとで電気的に接続されている。このように、グラウンド配線５７２Ｅに含まれる複数の導体パターン５０６Ｅは、複数のヴィア導体５０８Ｅで電気的に接続されていればよく、各導体層に配置される導体パターン５０６Ｅの数は、単数に限定するものではなく、複数存在していてもよい。
【０１８０】
［第９実施形態］
第９実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。図１７は、第９実施形態に係る撮像ユニット４００Ｆの断面図である。図１８は、第９実施形態に係る配線板の第２導体層の平面図である。図１７には、図１８に示すＡ−Ａ線に沿う撮像ユニット４００Ｆの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第９実施形態の撮像ユニット４００Ｆにおいて、第１実施形態の撮像ユニット４００と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１８１】
図１７に示すように、撮像ユニット４００Ｆは、撮像素子３００、配線板５００Ｆ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｆは、第９実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｆは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【０１８２】
配線板５００Ｆは、配線板５００Ｆの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｆ〜８Ｆを含む積層基板である。導体層１Ｆ〜８Ｆのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｆ〜８Ｆには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｆは、２つの主面５０１Ｆ，５０２Ｆを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｆにおいて、導体層１Ｆの側の主面５０１Ｆに実装されている。
【０１８３】
複数の導体層１Ｆ〜８Ｆは、撮像素子３００の側から導体層１Ｆ、導体層２Ｆ、導体層３Ｆ、導体層４Ｆ、導体層５Ｆ、導体層６Ｆ、導体層７Ｆ、導体層８Ｆの順に積層して配置されている。導体層１Ｆ，８Ｆは表層、即ち外層であり、導体層２Ｆ〜７Ｆは内層である。導体層８Ｆの側の主面５０２Ｆには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｆ，８Ｆ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【０１８４】
撮像素子３００は、主面５０１Ｆ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｆに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｆにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【０１８５】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続されたアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。図１７に示すように、配線板５００Ｆは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｆを有する。グラウンド配線部５７０Ｆは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｆと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｆとを含む。
【０１８６】
グラウンド配線５７１Ｆは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｆに配置されている。図１７には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図１７には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図１７には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【０１８７】
撮像ユニット４００Ｆを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＦをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｆには、撮像素子３００と配線板５００Ｆとに跨った、アナロググラウンドの閉ループＬ７が形成される。図１７には、閉ループＬ７を二点鎖線で示す。
【０１８８】
閉ループＬ７は、主に撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０、及び配線板５００Ｆのグラウンド配線５７１Ｆを含んでいる。詳細に説明すると、閉ループＬ７は、アナロググラウンド配線３３０、一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２、一対のワイヤ６１１１，６１１２、一対のグラウンド電極５３１１，５３１２、及びグラウンド配線５７１Ｆを含んでいる。
【０１８９】
グラウンド配線５７２Ｆは、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１Ｆ以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループＬ７の形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２Ｆは、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【０１９０】
ここで、Ｙ方向に見たときのアナロググラウンドの閉ループＬ７の面積、即ち図１７の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ７とする。グラウンド配線５７１Ｆは、配線板５００ＦにおけるＺ方向の中央Ｃ７よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ７は、２つの主面５０１Ｆ，５０２Ｆ間の中央であり、図１７中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｆの全体が配線板５００ＦのＺ方向の中央Ｃ７よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループＬ７の面積Ｓ７を小さくすることができる。閉ループＬ７に発生する誘導起電力は閉ループＬ７の面積Ｓ７に比例するため、面積Ｓ７を小さくすることで、閉ループＬ７に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１９１】
グラウンド配線５７１Ｆは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ｆのみで構成されている。導体パターン５０５Ｆは、配線板５００Ｆにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｆに配置されている。グラウンド電極５３１は、導体パターン５０５Ｆと一体に形成されている。導体パターン５０５Ｆが導体層１Ｆに配置されているので、閉ループＬ７の面積Ｓ７を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１９２】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｆにおいて、グラウンド配線５７１Ｆとグラウンド配線５７２Ｆとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｆは、グラウンド配線５７２Ｆよりも撮像素子３００の側に配置されている。アナロググラウンドの閉ループがグラウンド配線５７２Ｆにまで広がらないように、グラウンド配線５７１Ｆとグラウンド配線５７２Ｆとは、１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１Ｆのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１Ｆのみで接続されている。図１７において、ヴィア導体５１１Ｆを、グラウンド配線５７１Ｆ，５７２Ｆとは異なるハッチングで示す。
【０１９３】
グラウンド配線５７１Ｆは、撮像素子３００のアナロググラウンド配線３３０に電気的に接続されており、グラウンド配線５７２Ｆは、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）に電気的に接続されている。そして、グラウンド配線５７１Ｆとグラウンド配線５７２Ｆとは、１つのヴィア導体５１１Ｆのみで電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｆとグラウンド配線５７２Ｆとが１つのヴィア導体５１１Ｆのみで電気的に接続されているので、アナロググラウンドの閉ループは、グラウンド配線５７２Ｆにまで広がらず、面積Ｓ７を小さくすることができる。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０１９４】
ヴィア導体５１１Ｆは、Ｚ方向に見て、少なくとも導体層１Ｆの導体パターン５０５Ｆの中心及び端部を避けて配置されている。これにより、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０１９５】
グラウンド配線５７２Ｆは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｆと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｆとを有する。導体パターン５０６Ｆは、導体層２Ｆ〜８Ｆに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｆは、複数のヴィア導体５０８Ｆで電気的に接続されている。
【０１９６】
導体層２Ｆにおいて、１つの導体パターン５０６Ｆが配置され、導体層３Ｆにおいて、複数の導体パターン５０６Ｆが配置され、導体層４Ｆ〜８Ｆにおいて、ベタパターンである１つの導体パターン５０６Ｆが配置されている。図１８に示すように、導体層２Ｆに配置される導体パターン５０６Ｆは、ベタパターンではなくてもよい。即ち、各導体パターン５０６Ｆの形状は、ベタパターンに限定するものではなく、任意であってよい。
【０１９７】
［第１０実施形態］
第１０実施形態に係る撮像ユニットについて説明する。図１９及び図２０は、第１０実施形態に係る撮像ユニット４００Ｇの断面図である。図２１は、第１０実施形態に係る配線板の第１導体層の平面図である。図１９には、図２１に示すＡ１−Ａ１線に沿う撮像ユニット４００Ｇの断面を側面視した模式図を図示している。図２０には、図２１に示すＡ２−Ａ２線に沿う撮像ユニット４００Ｇの断面を側面視した模式図を図示している。なお、第１０実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１９８】
図１９及び図２０に示すように、撮像ユニット４００Ｇは、撮像素子３００、配線板５００Ｇ、枠６０２、及びカバーガラス６０３を有する。配線板５００Ｇは、第１０実施形態ではプリント配線板である。配線板５００Ｇは、導体部分と、絶縁体部分とを有している。導体部分は、導電性を有する金属材料、例えば銅又は金で構成されている。絶縁体部分は、電気絶縁性を有する絶縁材料、例えばエポキシ樹脂で構成されている。
【０１９９】
配線板５００Ｇは、配線板５００Ｇの厚み方向であるＺ方向に互いに間隔をあけて配置された、複数、例えば８つの導体層１Ｇ〜８Ｇを含む積層基板である。導体層１Ｇ〜８Ｇのうち隣接する２つの導体層の間には、絶縁体層が配置されている。各導体層１Ｇ〜８Ｇには、導体パターンが配置されている。配線板５００Ｇは、２つの主面５０１Ｇ，５０２Ｇを有する。撮像素子３００は、配線板５００Ｇにおいて、導体層１Ｇの側の主面５０１Ｇに実装されている。
【０２００】
複数の導体層１Ｇ〜８Ｇは、撮像素子３００の側から導体層１Ｇ、導体層２Ｇ、導体層３Ｇ、導体層４Ｇ、導体層５Ｇ、導体層６Ｇ、導体層７Ｇ、導体層８Ｇの順に積層して配置されている。導体層１Ｇ，８Ｇは表層、即ち外層であり、導体層２Ｇ〜７Ｇは内層である。導体層８Ｇの側の主面５０２Ｇには、キャパシタなどの回路部品６０１が実装されている。なお、導体層の層数は８に限定するものではなく、２以上であればよい。ただし、配線の配置などを考慮すると、導体層の層数は３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、導体層１Ｇ，８Ｇ上に不図示のソルダーレジストが設けられていてもよい。
【０２０１】
撮像素子３００は、主面５０１Ｇ上に配置され、ワイヤボンディングにより配線板５００Ｇに接続されている。なお、撮像素子３００は、配線板５００Ｇにワイヤボンディングにより実装されるが、これに限定するものではなく、フリップチップボンディングにより配線板に実装されてもよい。この場合、撮像素子と配線板とは、複数のはんだボール等の複数の金属部材で接続される。
【０２０２】
図３に示すように、撮像素子３００は、アナログ回路３７０を有する。アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０と、画素アレイ３１０に電気的に接続された図１９に示すアナロググラウンド配線３３０と、を有する。また、撮像素子３００は、デジタル回路３８０を有する。デジタル回路３８０は、デジタルグラウンド配線３５０を有する。また、アナログ回路３７０は、画素アレイ３１０に電気的に接続された図２０に示すアナログ電源配線３２０を有する。デジタル回路３８０は、デジタル電源配線３４０を有する。図１９に示すように、配線板５００Ｇは、グラウンドとなるグラウンド配線部５７０Ｇを有する。グラウンド配線部５７０Ｇは、第１グラウンド配線であるグラウンド配線５７１Ｇと、第２グラウンド配線であるグラウンド配線５７２Ｇとを含む。
【０２０３】
グラウンド配線５７１Ｇは、複数のグラウンド電極５３１と接続されている。複数のグラウンド電極５３１は、導体層１Ｇに配置されている。図１９には、複数のグラウンド電極５３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のグラウンド電極５３１１，５３１２を図示している。アナロググラウンド配線３３０は、複数のアナロググラウンド電極３３１と接続されている。図１９には、複数のアナロググラウンド電極３３１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナロググラウンド電極３３１１，３３１２を図示している。複数のアナロググラウンド電極３３１と複数のグラウンド電極５３１とは、複数のワイヤ６１１で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１１は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図１９には、複数のワイヤ６１１のうち、アナロググラウンド電極３３１１とグラウンド電極５３１１とを電気的に接続するワイヤ６１１１と、アナロググラウンド電極３３１２とグラウンド電極５３１２とを電気的に接続するワイヤ６１１２とを図示している。
【０２０４】
撮像ユニット４００Ｇを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＧをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｇには、撮像素子３００と配線板５００Ｇとに跨った、アナロググラウンドの閉ループが形成される。
【０２０５】
グラウンド配線５７２Ｇは、Ｙ方向に見て、グラウンド配線５７１Ｇ以外の部分、即ちアナロググラウンドの閉ループの形成に寄与しない部分である。例えば、グラウンド配線５７２Ｇは、Ｙ方向に見て、撮像素子３００のデジタルグラウンド配線３５０（図３）と共にデジタルグラウンドの閉ループを形成する部分と、いずれの閉ループの形成にも寄与しない部分とを含む。
【０２０６】
図１９に示すように、グラウンド配線５７１Ｇは、配線板５００ＧにおけるＺ方向の中央Ｃ８よりも撮像素子３００の側に配置されている。中央Ｃ８は、２つの主面５０１Ｇ，５０２Ｇ間の中央であり、図１９中、一点鎖線で図示されている。グラウンド配線５７１Ｇの全体が配線板５００ＧのＺ方向の中央Ｃ８よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナロググラウンドの閉ループの面積を小さくすることができる。閉ループに発生する誘導起電力は閉ループの面積に比例するため、閉ループの面積を小さくすることで、閉ループに発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナロググラウンドの電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０２０７】
グラウンド配線５７１Ｇは、第１導体パターンである１つの導体パターン５０５Ｇのみで構成されている。導体パターン５０５Ｇは、配線板５００Ｇにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｇに配置されている。これにより、閉ループの面積を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０２０８】
グラウンド配線５７２Ｇは、互いに間隔をあけて配置された複数の第２導体パターンである複数の導体パターン５０６Ｇと、複数の第３ヴィア導体である複数のヴィア導体５０８Ｇとを有する。導体パターン５０６Ｇは、導体層２Ｇ〜８Ｇに配置されている。複数の導体パターン５０６Ｇは、複数のヴィア導体５０８Ｇで電気的に接続されている。
【０２０９】
撮像素子３００のアナログ回路のグラウンドとデジタル回路のグラウンドは、共通化するのが好ましく、配線板５００Ｇにおいて、グラウンド配線５７１Ｇとグラウンド配線５７２Ｇとは電気的に接続されている。グラウンド配線５７１Ｇは、グラウンド配線５７２Ｇよりも撮像素子３００の側に配置されている。第１０実施形態では、グラウンド配線５７１Ｇとグラウンド配線５７２Ｇとは、１箇所に配置された第１ヴィア導体である１つのヴィア導体５１１Ｇのみで電気的に接続されている。つまり、アナロググラウンドとデジタルグラウンドとがヴィア導体５１１Ｇのみで接続されている。図１９において、ヴィア導体５１１Ｇを、グラウンド配線５７１Ｇ，５７２Ｇとは異なるハッチングで示す。
【０２１０】
第１実施形態でも説明した通り、撮像ユニット４００Ｇ内の閉ループは、接続される回路の種類によって磁界ノイズに対しての耐性が異なる。具体的には、撮像ユニット４００Ｇでは、アナログ回路の電源（以下、「アナログ電源」という）の閉ループが、デジタル回路の電源（以下、「デジタル電源」という）の閉ループよりも磁界ノイズに対して耐性が低い。即ち、アナロググラウンドの閉ループに次いで、アナログ電源の閉ループが磁界ノイズの影響を受けやすい。特に、図３の画素アレイ３１０に係る配線は、画素信号に直接影響するため、磁界ノイズに対して耐性が低い。また、インピーダンスの低い配線ほど誘導電流が流れやすく、磁界ノイズに対して耐性が低い。誘導起電力により、アナログ電源の閉ループ内で電圧の分布が生じると、画素信号が電源電位の分布によって変動する。
【０２１１】
配線板５００Ｇは、図２０に示すように、電源配線５８１Ｇを含む。電源配線５８１Ｇは、複数の電源電極５２１に接続されている。図２０には、複数の電源電極５２１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対の電源電極５２１１，５２１２を図示している。アナログ電源配線３２０は、複数のアナログ電源電極３２１と接続されている。図２０には、複数のアナログ電源電極３２１のうち、Ｘ方向に離間して配置された一対のアナログ電源電極３２１１，３２１２を図示している。複数のアナログ電源電極３２１と複数の電源電極５２１とは、複数のワイヤ６１２で電気的に接続されている。複数のワイヤ６１２は、図４の複数のワイヤ６１０に含まれる。図２０には、複数のワイヤ６１２のうち、アナログ電源電極３２１１と電源電極５２１１とを電気的に接続するワイヤ６１２１と、アナログ電源電極３２１２と電源電極５２１２とを電気的に接続するワイヤ６１２２とを図示している。
【０２１２】
撮像ユニット４００Ｇを側面視したとき、即ち撮像ユニット４００ＧをＹ方向に見たとき、撮像ユニット４００Ｇには、撮像素子３００と配線板５００Ｇとに跨った、アナログ電源の閉ループＬ８０が形成される。図２０には、閉ループＬ８０を二点鎖線で示す。
【０２１３】
ここで、Ｙ方向に見たときのアナログ電源の閉ループＬ８０の面積、即ち図２０の二点鎖線で囲まれた部分の面積をＳ８０とする。電源配線５８１Ｇは、中央Ｃ８よりも撮像素子３００の側に配置されている。電源配線５８１Ｇの全体が配線板５００ＧのＺ方向の中央Ｃ８よりも撮像素子３００の側に配置されているので、アナログ電源の閉ループＬ８０の面積Ｓ８０を小さくすることができる。閉ループＬ８０に発生する誘導起電力は閉ループＬ８０の面積Ｓ８０に比例するため、面積Ｓ８０を小さくすることで、閉ループＬ８０に発生する誘導起電力を小さくすることができる。よって、アナログ電源の電位変動を小さくすることができ、これにより、撮像素子３００の出力画像にパターンノイズが生じるのを防止することができる。即ち、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを抑制することができ、生成される画像の品質が向上する。
【０２１４】
第１０実施形態では、電源配線５８１Ｇは、１つの導体パターン５１５Ｇのみで構成されている。導体パターン５１５Ｇは、図２０及び図２１に示すように、配線板５００Ｇにおいて撮像素子３００が実装される側の表層である導体層１Ｇに配置されている。導体パターン５１５Ｇが導体層１Ｇに配置されているので、閉ループＬ８０の面積Ｓ８０を極力小さくすることができ、撮像素子３００により生成される画像が乱れるのを効果的に抑制することができ、生成される画像の品質が更に向上する。
【０２１５】
図２０及び図２１に示すように、電源電極５２１は、導体パターン５１５Ｇと一体に形成されている。導体層８Ｇには、回路部品６０１の電源端子に接続される導体パターン５１６Ｇが配置されている。導体パターン５１６Ｇは、導体パターン５１５Ｇと１つのヴィア導体５１７Ｇで電気的に接続されている。撮像素子３００のアナログ回路及び回路部品６０１には、これら配線を通じて電力が供給される。なお、ヴィア導体５１１Ｇとヴィア導体５１７Ｇとの距離を狭めることで、アナログ電源とアナロググラウンドからなる閉ループ面積を低減することもできる。
【０２１６】
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。
【符号の説明】
【０２１７】
１００…カメラ（撮像装置）、３００…撮像素子、３０１…受光面、３１０…画素アレイ、３３０…アナロググラウンド配線、４００…撮像ユニット、５００…配線板、５１１…ヴィア導体（第１ヴィア導体）、５７１…グラウンド配線（第１グラウンド配線）、５７２…グラウンド配線（第２グラウンド配線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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