(57)【要約】【課題】固体撮像素子の高画質撮像機能を損なうことなく、固体撮像素子の熱を効率よく放熱することができること。【解決手段】本発明にかかる撮像ユニット１は、ベアチップ状態の固体撮像素子２と、このベアチップ状態の固体撮像素子２を搭載する回路基板３と、この固体撮像素子２の熱を放熱する放熱部材５とを備える。回路基板３には固体撮像素子２の受光部２ａに応じた開口部３ｂが形成される。固体撮像素子２は、この開口部と受光部２ａとを対向させた態様で回路基板３にフリップチップ実装される。放熱部材５は、金属部材である複数の接合部材４によって固体撮像素子２の裏面に接合される。この放熱部材５は、複数の接合部材４を介して固体撮像素子２から熱を受け、この受熱した固体撮像素子２の熱を外部に放熱する。【選択図】        図１
2010206105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアチップ状態の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の受光部に応じた開口部が形成され、当該開口部の内側に前記受光部を配置した態様で前記固体撮像素子を実装する回路基板と、
少なくとも表面が金属である複数の接合部材によって、前記受光部と反対側の面である前記固体撮像素子の裏面に接合され、前記複数の接合部材を介して前記固体撮像素子から受けた熱を放熱する放熱部材と、
を備えたことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記複数の接合部材は、各々バンプ形状をなすことを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記複数の接合部材は、金、半田、銅、アルミニウム、および銀のうちの少なくとも一つを含む金属部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記複数の接合部材は、
セラミックによって形成された心部と、
前記心部を内包する金属部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記複数の接合部材は、前記固体撮像素子との接合面の反対側に複数の凸部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記放熱部材を冷却する冷却部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子を備えた撮像ユニットに関し、特に、固体撮像素子の放熱性を高めた撮像ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカメラおよびデジタルビデオカメラを始め、被検体の臓器内部を観察するための内視鏡、撮像機能を備えた携帯電話機など、各種態様の電子撮像装置が登場している。電子撮像装置は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子を備えた撮像ユニットとレンズ等の光学系とを内蔵する。電子撮像装置は、光学系によって固体撮像素子の受光部に被写体の光学像を結像し、この固体撮像素子の光電変換処理によって被写体の画像データを取得（撮像）する。
【０００３】
ところで、かかる撮像ユニットの固体撮像素子は、設計仕様に規定された温度条件下において最適に駆動して、高画質な画像を撮像することができる。しかし、固体撮像素子の駆動時に発生する熱は固体撮像素子の温度上昇を引き起こし、この固体撮像素子の温度上昇に伴って暗電流等のノイズが発生する。この熱によるノイズは、画質低下等の固体撮像素子の機能低下を招来し、固体撮像素子による高画質撮像を困難にする。
【０００４】
なお、近年においては、半導体装置の放熱性を高めるための放熱技術が各種提案されている。例えば、互いの実装面を向かい合わせた態様で２つの半導体装置を積層実装し、これら２つの半導体装置のうちの一方の半導体装置を接着剤によって実装基板に接着し、この一方の半導体装置を放熱経路にして他方の半導体装置からの熱を放熱する放熱技術がある（特許文献１参照）。また、半導体チップのメタル層および放熱用パッドに配置した金属ワイヤの終端に接着剤によって放熱フィンを接着し、かかる金属ワイヤおよび放熱フィンを放熱経路にして半導体チップからの熱を放熱する放熱技術もある（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５８１９７号公報
【特許文献２】特開平８−１８６２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の放熱技術では、半導体チップの放熱経路内に接着剤等の樹脂が存在するため、半導体チップの放熱時に、この樹脂からアウトガスが放出され、このアウトガスによって固体撮像素子の受光部またはこの受光部に対向するカバーガラスが汚染される可能性がある。これに起因して、固体撮像素子による高画質撮像が困難になるという問題点がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載された放熱技術では、放熱経路として機能する一方の半導体装置自体が動作時に熱を放出するため、この半導体装置の発熱によって他方の半導体装置の放熱効果が低下する可能性がある。一方、特許文献２に記載されているように金属ワイヤを放熱フィンとして用いたとしても、固体撮像素子からの熱を速やかに放熱することは困難であり、このため、固体撮像素子の温度上昇による機能低下を防止するに十分な放熱効果を得ることは困難である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、固体撮像素子の高画質撮像機能を損なうことなく、固体撮像素子の熱を効率よく放熱することができる撮像ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像ユニットは、ベアチップ状態の固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光部に応じた開口部が形成され、当該開口部の内側に前記受光部を配置した態様で前記固体撮像素子を実装する回路基板と、少なくとも表面が金属である複数の接合部材によって、前記受光部と反対側の面である前記固体撮像素子の裏面に接合され、前記複数の接合部材を介して前記固体撮像素子から受けた熱を放熱する放熱部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記の発明において、前記複数の接合部材は、各々バンプ形状をなすことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記の発明において、前記複数の接合部材は、金、半田、銅、アルミニウム、および銀のうちの少なくとも一つを含む金属部材であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記の発明において、前記複数の接合部材は、セラミックによって形成された心部と、前記心部を内包する金属部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記の発明において、前記複数の接合部材は、前記固体撮像素子との接合面の反対側に複数の凸部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記の発明において、前記放熱部材を冷却する冷却部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる撮像ユニットでは、受光部に応じた開口部が形成された回路基板に、前記開口部と受光部とを対向させた態様でベアチップ状態の固体撮像素子が実装され、少なくとも表面が金属である複数の接合部材によって前記固体撮像素子の裏面に接合された放熱部材が、前記複数の接合部材を介して前記固体撮像素子から受け、この受熱した前記固体撮像素子の熱を放熱している。このため、放熱経路からアウトガスを発生させずに、固体撮像素子の駆動に伴う熱を、発熱後速やかに固体撮像素子から受熱して、固体撮像素子の高画質撮像機能を損なうことなく、固体撮像素子の熱を効率よく放熱可能な撮像ユニットを実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態である撮像ユニットについて説明する。なお、以下では、本発明の実施の形態にかかる撮像ユニットの一例として、フレキシブル回路基板にフリップチップ実装した固体撮像素子を備える撮像ユニットを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。図２は、図１に示す方向Ｄ１から見た撮像ユニットを示す模式図である。図３は、図１に示す方向Ｄ２から見た撮像ユニットを示す模式図である。図１〜３に示すように、この実施の形態１にかかる撮像ユニット１は、被写体の画像を撮像する固体撮像素子２と、固体撮像素子２をフリップチップ実装する回路基板３と、バンプ形状をなす複数の接合部材４と、これら複数の接合部材４によって固体撮像素子２の裏面に接合される放熱部材５と、固体撮像素子２の機能面を保護するカバーガラス６とを備える。
【００１８】
固体撮像素子２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等を用いて実現され、被写体からの光を受光してこの被写体の画像を撮像する撮像機能を有する。具体的には、固体撮像素子２は、シリコン基板等のサブストレートの表面に、被写体からの光を受光する受光部２ａと、撮像機能に必要な各種回路を含む機能部２ｂと、機能部２ｂと電気的に接続された端子部２ｃとを備えるベアチップ状態の半導体素子である。
【００１９】
受光部２ａは、２次元的に配置される複数の画素およびカラーフィルタ等を用いて実現される。受光部２ａは、カバーガラス６を含む光学系を介して被写体からの光を受光し、この受光した光を光電変換処理する。機能部２ｂは、図１，２に示すように受光部２ａの外側に形成され、ドライバ回路等の撮像機能の実現に必要な各種回路を含む。かかる機能部２ｂは、受光部２ａによって光電変換処理された信号をもとに被写体の画像信号を生成する。端子部２ｃは、図１，２に示すように受光部２ａおよび機能部２ｂの外側周辺に形成され、回路配線を介して機能部２ｂと電気的に接続される複数の電極パッドと各電極パッド上の金属バンプとを含む。かかる端子部２ｃの各電極パッド上の金属バンプは、固体撮像素子２と回路基板３とのフリップチップ実装によって回路基板３の各電極に接続される。この結果、端子部２ｃは、かかる固体撮像素子２の機能部２ｂと回路基板３との電気的な接続を実現する。なお、上述した機能部２ａによって生成された画像信号は、かかる端子部２ｃを介して回路基板３側に出力される。
【００２０】
回路基板３は、固体撮像素子２の撮像機能を実現するための回路と固体撮像素子２の受光部２ａに応じた開口部３ｂとが形成されたプリント基板である。回路基板３は、かかる開口部３ｂと受光部２ａとを対向させた態様、もしくは、かかる開口部３ｂの基板厚さ方向に対し内側に受光部２ａが入るように配置した態様で固体撮像素子２をフリップチップ実装される。この場合、回路基板３は、この開口部３ｂを固体撮像素子２によって閉塞するようにベアチップ状態の固体撮像素子２を搭載する。なお、この回路基板３の開口部３ｂは、固体撮像素子２の受光部２ａに対応して設計された開口寸法、つまり、受光部２ａの大きさに対して所定以上に大きい開口寸法を有し、この受光部２ａに対する被写体からの光の入射を可能にする。また、回路基板３は、図２に示すように、外部との電気的な接続を実現するための外部端子部３ａを備える。外部端子部３ａは、例えば電子撮像装置内部の端子部（図示せず）に接続され、この結果、本発明にかかる撮像ユニット１と電子撮像装置の内蔵部品（図示せず）との電気的な接続を実現する。なお、かかる回路基板３は、外力の印加によって容易に変形可能である柔軟なフレキシブル回路基板であってもよいし、フレキシブル回路基板に比して変形し難いリジッド回路基板であってもよい。
【００２１】
複数の接合部材４は、上述した固体撮像素子２と放熱部材５とを接合するためのものである。具体的には、複数の接合部材４は、各々バンプ形状をなす金属部材であり、金めっき等を蒸着した固体撮像素子２の裏面に超音波接合処理または加熱接合処理等によって固定される。この場合、複数の接合部材４は、例えば図３に示すように、固体撮像素子２の裏面に格子状に配置される。これら複数の接合部材４には、超音波接合処理または加熱接合処理等によって放熱部材５が接合され、この結果、これら複数の接合部材４は、固体撮像素子２の裏面と放熱部材５との金属接合を実現する。かかる複数の接合部材４を介した固体撮像素子２と放熱部材５との金属接合として、例えば、共晶接合、熱圧着接合、および溶接接合等が挙げられる。なお、かかる接合部材４を実現する金属部材は、金、半田、銀、銅またはアルミニウム等の金属の単体であってもよいし、これらの金属のうちの少なくとも一つを含有する合金であってもよい。つまり、熱伝導率の高い金属を適用することによって、放熱部材５への熱の伝達が早くなる結果、放熱性が良くなる。
【００２２】
なお、本発明において、ベアチップ状態の固体撮像素子２の表裏両面のうち、受光部２ａと機能部２ｂと端子部２ｃとが形成された側のベアチップ面、すなわち固体撮像素子２の機能面が固体撮像素子２の表面であり、この機能面と反対側の面が固体撮像素子２の裏面である。
【００２３】
放熱部材５は、固体撮像素子２の熱を外部に放熱するためのものである。具体的には、放熱部材５は、板状の金属部材であり、上述した複数の接合部材４によって固体撮像素子２の裏面に金属接合される。この場合、かかる固体撮像素子２と放熱部材５との間に介在する複数の接合部材４によって、図１に示すように固体撮像素子２と放熱部材５との間隙が形成される。かかる放熱部材５は、これら複数の接合部材４を介して固体撮像素子２から熱を受け、この受熱した固体撮像素子２の熱を外部に放熱する。なお、かかる放熱部材５を実現する金属部材は、銅、アルミニウムまたはタングステン等の金属の単体であってもよいし、これらの金属のうちの少なくとも一つを含有する合金であってもよい。
【００２４】
カバーガラス６は、被写体からの光、すなわち固体撮像素子２の受光部２ａが受光すべき光に対して透明な光学部材である。カバーガラス６は、図１，２に示すように、固体撮像素子２の受光部２ａと対向する回路基板３の開口部３ｂを閉じるように回路基板３に固定される。かかるカバーガラス６は、固体撮像素子２の受光部２ａ側に被写体からの光を透過するとともに、受光部２ａへの異物混入を防止し、且つ外力による破損等から受光部２ａを保護する。
【００２５】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニット１の放熱作用について説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットの放熱作用を説明するための模式図である。なお、図４において、波線矢印は、固体撮像素子２が発した熱の流れを示している。
【００２６】
上述したように回路基板３にフリップチップ実装した固体撮像素子２は、被写体からの光を受光して被写体の画像を撮像する都度、機能部２ｂの駆動に伴って発熱する。かかる固体撮像素子２が発した熱は、図４に示すように、固体撮像素子２の裏面から複数の接合部材４に順次伝達される。
【００２７】
かかる複数の接合部材４によって固体撮像素子２の裏面に金属接合された放熱部材５は、これら複数の接合部材４を介して固体撮像素子２の熱を受熱し、この受熱した固体撮像素子２の熱を外部に放熱する。すなわち、かかる複数の接合部材４および放熱部材５は、固体撮像素子２の熱の放熱経路を実現する。
【００２８】
ここで、かかる複数の接合部材４および放熱部材５は、上述したように金属部材であり、接着剤等の樹脂に比して大きい熱伝導率を有する。このため、固体撮像素子２の熱は、発生後、速やかに、かかる複数の接合部材４および放熱部材５による放熱経路を通って撮像ユニット１の外部に放出される。また、バンプ形状をなす複数の接合部材４が介在する固体撮像素子２の裏面と放熱部材５との間には、上述したように間隙が形成される。このため、固体撮像素子２の熱を放熱する際に固体撮像素子２の裏面と放熱部材５との間隙を通気することができる。固体撮像素子２の熱は、かかる固体撮像素子２の裏面と放熱部材５との間隙の通気性によって一層速やかに撮像ユニット１の外部に放出される。
【００２９】
一方、かかる金属部材である複数の接合部材４および放熱部材５によって実現される放熱経路内には、高温時にアウトガスの発生源となる樹脂が介在していない。このため、固体撮像素子２の熱によって複数の接合部材４および放熱部材５が加熱された場合であっても、かかる複数の接合部材４および放熱部材５による放熱経路からアウトガスが発生することはない。
【００３０】
このような複数の接合部材４および放熱部材５を備えた撮像ユニット１は、放熱経路からアウトガスを発生させることなく、上述した放熱作用によって固体撮像素子２の熱を効率よく外部に放出することができる。この結果、撮像ユニット１は、固体撮像素子２の受光部２ａおよびカバーガラス６をアウトガスによって汚染することなく、この固体撮像素子２の温度上昇を抑制して、この固体撮像素子２の温度上昇による機能低下を防止することができる。
【００３１】
なお、本発明にかかる撮像ユニット１は、デジタルカメラおよびデジタルビデオカメラを始め、被検体の臓器内部を観察するための内視鏡、撮像機能を備えた携帯電話機等、各種態様の電子撮像装置に内蔵することができる。かかる電子撮像装置内部の撮像ユニット１は、電子撮像装置の撮像機能部として機能するとともに、放熱経路からアウトガスを放出することなく、固体撮像素子２の熱を速やかに放熱して固体撮像素子２の温度上昇を抑制する。この場合、かかる撮像ユニット１によって放熱された固体撮像素子２の熱は、例えば電子撮像装置の筐体等を介して電子撮像装置外部に排出される。
【００３２】
以上、説明したように、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットは、ベアチップ状態の固体撮像素子の裏面に、金属部材からなる複数の接合部材によって金属製の放熱部材を接合し、かかる複数の接合部材および放熱部材によって実現される放熱経路を通して、この固体撮像素子の熱を外部に放熱するように構成した。このため、固体撮像素子の熱を放熱する際に放熱経路からアウトガスが発生することがなく、これによって、アウトガスによる固体撮像素子の受光視野の汚染を防止しつつ、固体撮像素子の駆動に伴う熱を発熱後速やかに固体撮像素子から奪うことができる。この結果、固体撮像素子の高画質撮像機能を損なうことなく、固体撮像素子の熱を効率よく放熱することができる。
【００３３】
また、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットは、固体撮像素子の裏面と放熱部材とを接合する複数の接合部材が各々バンプ形状をなすように構成した。このため、かかる固体撮像素子の裏面と放熱部材との間に通気可能な間隙を形成でき、この間隙の通気性によって、上述した複数の接合部材および放熱部材による放熱作用を促進できるとともに、一層速やかに固体撮像素子の熱を外部に放出することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、平板状の放熱部材５を用いていたが、この実施の形態２では、固体撮像素子２の裏面に対向する接合面と反対側の面を凹凸形状に形成した放熱部材を用いている。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。図６は、図５に示す方向Ｄ２から見た撮像ユニットを示す模式図である。図５，６に示すように、この実施の形態２にかかる撮像ユニット２１は、上述した実施の形態１にかかる撮像ユニット１の放熱部材５に代えて放熱部材２５を備える。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００３６】
放熱部材２５は、固体撮像素子２の熱を外部に放熱するための金属部材である。放熱部材２５は、上述した実施の形態１にかかる撮像ユニット１の放熱部材５と同様に複数の接合部材４によって固体撮像素子２の裏面に金属接合され、これら複数の接合部材４を介して固体撮像素子２から熱を受熱する。また、放熱部材２５は、図５，６に示すように、かかる固体撮像素子２の裏面に対向する接合面と反対側の面である背面に複数の凸部２５ａを備える。複数の凸部２５ａは、例えば切削加工等によって放熱部材２５の背面に格子状の溝（凹部）を形成することによって形成される。かかる複数の凸部２５ａを備えた放熱部材２５は、上述した平板状の放熱部材５に比して大きい表面積を有し、これによって放熱面積を増加させる。この結果、放熱部材２５は、上述した実施の形態１における放熱部材５以上に速やかに、固体撮像素子２の熱を外部に放熱する。なお、かかる放熱部材２５を実現する金属部材は、銅、アルミニウムまたはタングステン等の金属の単体であってもよいし、これらの金属のうちの少なくとも一つを含有する合金であってもよい。
【００３７】
以上、説明したように、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットは、放熱部材の背面に複数の凸部を形成して、この放熱部材の表面積を増加し、その他を実施の形態１と同様に構成した。このため、上述した実施の形態１の場合と同様の作用効果を享受するとともに、放熱部材の放熱面積（具体的には放熱部材と気体との接触面積）を増加して、一層速やかに固体撮像素子の熱を外部に放熱可能な撮像ユニットを実現することができる。
【００３８】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、放熱部材５等によって固体撮像素子２の熱を放熱していたが、この実施の形態３では、さらに、かかる放熱部材５を強制的に冷却している。
【００３９】
図７は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。図７に示すように、この実施の形態３にかかる撮像ユニット３１は、上述した放熱部材５を強制的に冷却する冷却部３７をさらに備える。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００４０】
冷却部３７は、固体撮像素子２の熱を外部に放熱する放熱部材５を強制的に冷却して、この放熱部材５の放熱作用を支援する。具体的には、冷却部３７は、水等の液体を流通する冷却パイプ３７ａと、この冷却パイプ３７ａ内に液体を循環させる循環器３７ｂとを備える。冷却パイプ３７ａは、図７に示すように、固体撮像素子２の面を這うようなジグザグ状の金属パイプであり、半田接合処理または溶接接合処理等によって放熱部材５の背面に金属接合される。なお、放熱部材５の背面は、固体撮像素子２の裏面に対向する放熱部材５の接合面と反対側の面である。かかる冷却パイプ３７ａの入力端および出力端は、循環器３７ｂに接続される。循環器３７ｂは、かかる放熱部材５の背面に接合された冷却パイプ３７ａの内部に水等の液体を循環させる。具体的には、循環器３７ｂは、放熱部材５を冷却するための液体を冷却パイプ３７ａの内部に流入し、放熱部材５の熱を吸収した液体を冷却パイプ３７ａから回収する。
【００４１】
かかる冷却パイプ３７ａおよび循環器３７ｂを備えた冷却部３７は、冷却パイプ３７ａ内を循環する液体と放熱部材５との間において熱交換を行い、これによって、この放熱部材５を強制的に冷却する。この結果、冷却部３７は、放熱部材５の放熱作用を支援する。かかる冷却部３７によって冷却された状態の放熱部材５は、固体撮像素子２からの受熱作用を促進され、この結果、一層速やかに固体撮像素子２の熱を外部に放熱できる。
【００４２】
なお、上述した冷却部３７の循環器３７ｂは、さらに冷却機能を備えてもよい。これによって、循環器３７ｂは、冷却パイプ３７ａから回収した液体を冷却し、この冷却した液体を冷却パイプ３７ａの内部に再度循環させることができる。この結果、かかる冷却部３７による放熱部材５の冷却効果を向上することができる。
【００４３】
以上、説明したように、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットは、冷却部によって放熱部材を強制的に冷却するようにし、その他を実施の形態１と同様に構成した。このため、上述した実施の形態１の場合と同様の作用効果を享受するとともに、放熱部材が固体撮像素子から熱を受ける受熱作用を促進でき、この結果、一層速やかに固体撮像素子の熱を外部に放熱可能な撮像ユニットを実現することができる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態１〜３では、金属部材からなる複数の接合部材によって固体撮像素子と放熱部材とを接合していたが、これに限らず、上述した固体撮像素子と放熱部材とを接合する複数の接合部材は、少なくとも表面が金属であればよい。
【００４５】
図８は、固体撮像素子と放熱部材とを接合する接合部材の変形例を示す断面模式図である。図８に示すように、この変形例にかかる接合部材１４は、樹脂に比して高い熱伝導率を有するセラミック等の部材である心部１４ａと、この心部１４ａを内包する金属部材１４ｂとを備える。金属部材１４ｂは、金、半田、銀、銅またはアルミニウム等の金属の単体であってもよいし、これらの金属のうちの少なくとも一つを含有する合金であってもよい。接合部材１４は、上述した接合部材４の場合と同様に、固体撮像素子２の裏面に格子状に複数配置される。上述した放熱部材５は、これら複数の接合部材１４によって固体撮像素子２の裏面に金属接合される。ここで、セラミック等の硬質部材である心部１４ａは、かかる接合部材１４の潰れを抑制し、これによって、上述した固体撮像素子２と放熱部材５との間隙を確実に実現する。この結果、かかる固体撮像素子２と放熱部材５との間隙の通気性を確保でき、この間隙の通気性による放熱作用の向上を確実に実現できる。なお、以上のことは、上述した放熱部材２５と固体撮像素子２との接合においても同様であり、かかる複数の接合部材１４によって固体撮像素子２と放熱部材２５とを接合した場合も同様の作用効果を享受できる。
【００４６】
一方、上述した実施の形態１〜３では、回路基板３に固体撮像素子２をフリップチップ実装していたが、これに限らず、固体撮像素子２の裏面側の周縁部と回路基板３の開口部３ｂの周縁部とをダイボンディング技術等によって接合して、回路基板３に固体撮像素子２を実装してもよい。この場合、金属ワイヤボンディング等によって回路基板３と固体撮像素子２とを電気的に接続してもよい。
【００４７】
また、上述した実施の形態１〜３では、複数の接合部材を固体撮像素子の裏面に予め配置していたが、これに限らず、放熱部材の接合面に複数の接合部材を例えば格子状に予め配置し、これら複数の接合部材によって固体撮像素子の裏面と放熱部材とを金属接合してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。
【図２】図１に示す方向Ｄ１から見た撮像ユニットを示す模式図である。
【図３】図１に示す方向Ｄ２から見た撮像ユニットを示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットの放熱作用を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。
【図６】図５に示す方向Ｄ２から見た撮像ユニットを示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットの一構成例を示す断面模式図である。
【図８】固体撮像素子と放熱部材とを接合する接合部材の変形例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２１，３１  撮像ユニット
２  固体撮像素子
２ａ  受光部
２ｂ  機能部
２ｃ  端子部
３  回路基板
３ａ  外部端子部
３ｂ  開口部
４，１４  接合部材
５，２５  放熱部材
６  カバーガラス
２５ａ  凸部
３７  冷却部
３７ａ  冷却パイプ
３７ｂ  循環器
１４ａ  心部
１４ｂ  金属部材
【図１】
2010206105.tif 000003
【図２】
2010206105.tif 000004
【図３】
2010206105.tif 000005
【図４】
2010206105.tif 000006
【図５】
2010206105.tif 000007
【図６】
2010206105.tif 000008
【図７】
2010206105.tif 000009
【図８】
2010206105.tif 000010