(57)【要約】【課題】光学ガラスのキズによる画像品質の低下を極力防止するように工夫した。【解決手段】パッケージ１４は、固体撮像素子１３を設けられている。固体撮像素子１３は、凹部になっている収納部１５に収納されている。パッケージ１４には、収納部１５から一段立ち上がる周囲に光学ガラス１１が取り付けられている。光学ガラス１１は、固体撮像素子１３の撮像面１７を覆うようにパッケージ１４との間で固体撮像素子１３を密閉している。固体撮像素子１３と光学ガラス１１との間の密閉空間には、光学ガラス１１に対して近傍の屈折率を有する液体２０が満たされている。液体２０は、光学ガラス１１に対して近傍の屈折率、例えば１．４以上、１．５以下の屈折率を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と前記固体撮像素子の撮像面を覆う光学ガラスとの間の密閉空間を、前記光学ガラスに対して近傍の屈折率を有する液体で満たしたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像装置において、
前記液体は、１．５±０．１の屈折率を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項1又は２記載の固体撮像装置において、
前記液体は、純水となっていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の固体撮像装置において、
前記固体撮像素子には、前記光学ガラスに対峙する撮像面にマイクロレンズが設けられており、
前記液体は、１．４以上、１．５以下の屈折率を有することを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラーフィルタの変色や退色を防止するために、パッケージに収納される固体撮像素子と、固体撮像素子の受光面を覆う光学的に透明な保護板との間に、特定波長の光を吸収する樹脂層を充填した固体撮像素子のパッケージ構造が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１８９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、保護板にキズが存在すると、撮影画像の中に写り込んでしまい画像品質が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みたものであって、本発明は、光学ガラスのキズによる画像品質の低下を極力防止するように工夫した固体撮像装置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】
【０００６】
本発明を例示する固体撮像装置の一態様では、固体撮像素子と固体撮像素子の撮像面を覆う光学ガラスとの間の密閉空間を、光学ガラスに対して近傍の屈折率を有する液体で満たしたものである。光学ガラスに対して近傍の屈折率を有する液体としては、１．５±０．１の屈折率を有するものが望ましく、例えば１．４４の屈折率を有する純水が好適である。
【０００７】
固体撮像素子の撮像面にマイクロレンズを設ける場合には、例えば、マイクロレンズの屈折率、例えば１．６〜１．７の屈折率と差を持たせるために、１．４以上、１．５以下の屈折率を有する液体で満たすのが好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、固体撮像素子と光学ガラスとの間の空間を、光学ガラスに対して近傍の屈折率を有する液体で満たしたため、境界面での反射率が減少する。したがって、光学ガラスにキズが存在しても、キズによる光の反射（乱反射）を抑圧することができ、よって、撮影画像へのキズの写り込みを緩和することができ、しいては製造歩留を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第1実施形態の固体撮像装置を示す断面図である。
【図２】第２実施形態の固体撮像装置を示す断面図である。
【図３】固体撮像装置の要部を示す断面図である。
【図４】マイクロレンズを使用した他の例の固体撮像装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１実施形態である固体撮像装置１０は、図１に示すように、光学ガラス１１、固体撮像素子１３、及びパッケージ１４を含む。パッケージ１４は、セラミックやプラスチックの材料で形成されており、一段凹んだ収納部１５に固体撮像素子１３を収納している。固体撮像素子１３は、収納部１５の底面にボンディングペースト等の接着剤により固着されている。固体撮像素子１３に対して入出力される電気信号は、収納部１５の底面に設けた接続端子を通してパッケージ１４の底面に設けた接続端子に導かれる。光学ガラス１１は、パッケージ１４のうちの収納部１５から立ち上がる外壁１６の上面に接着剤１８により気密に接合される。
【００１１】
固体撮像素子１３の一面に設けた撮像面１７と光学ガラス１１との密閉空間には、光学ガラス１１に対して近傍の屈折率を有する液体２０が満たされている。液体２０としては、光学ガラス１１に対して近傍の屈折率、例えば１．５±０．１の屈折率を有するものが望ましい。さらに好ましくは、液体２０としては、例えば１．４４の屈折率を有する純水が望ましい。
【００１２】
液体２０は、光学ガラス１１を取り付ける前に、外壁１６の中、すなわち、密閉空間となる収納部１５に適量滴下される。その後、光学ガラス１１を接着剤により外壁１６の上に接合する。
【００１３】
図２に示す固体撮像装置２２は、図１で説明した固体撮像装置１０に対して薄型化を図った第２実施形態のものである。固体撮像装置２２は、前記パッケージ１４を省略し、光学ガラス１１と、固体撮像素子１３とで構成されている。光学ガラス１１は、複数の配線パターン２７が裏面の周囲に設けられたガラス基板となっている。固体撮像素子１３は、撮像面１７の周りに複数の電極パッドが露呈して設けられており、電極パッドには、金属バンプ２６がそれぞれ設けられている。各金属バンプ２６は、光学ガラス１１の配線パターン２７の一端にそれぞれ接続される。配線パターンの他端には、例えば、半田ボール等によりプリント配線基板（図示なし）に接続される。
【００１４】
光学ガラス１１の周囲には、封止樹脂２８が設けられている。封止樹脂２８は、光学ガラス１１と固体撮像素子１３と間の空間を密閉する。この密閉空間には、光学ガラス１１に対して近傍の屈折率を有する液体２０が満たされている。
【００１５】
封止樹脂２８は、光学ガラス１１と固体撮像素子１３との間隔を確保するともに、固体撮像素子１３を光学ガラス１１に接合する。液体２０は、封止樹脂２８を塗布する前に、又は塗布中に充填される。封止樹脂２８は、撮像面１７の周囲を切れ目なく囲い、かつ、撮像面１７の上を覆わないような所定位置に設けられる。これにより、撮像面１７と光学ガラス１１との間の空間は、液体２０で満たされた状態で封止される。
【００１６】
図２で説明した固体撮像装置２２は、図１で説明した固体撮像装置（第１実施形態の固体撮像装置）１０に比べて薄型化を図ることができるとともに、金属バンプ２６により接続されているため、ワイヤーを用いて接続をするタイプの固体撮像装置と比べて、高速に画像信号を読み出すことができる。なお、［表１］に示すように、第１実施形態の固体撮像装置１０では、固体撮像素子１３と光学ガラス１１との間隔が、例えば１．５ｍｍになっているのに対し、第２実施形態の固体撮像装置２２では、固体撮像素子１３と光学ガラス１１との間隔が、例えば０．０２〜０．０４ｍｍになっている。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
［表１］に示す「界面の反射率」は、図３に示すように、入射光２９ａに対して界面３０で反射する反射光２９ｂの割合を示すものであり、垂直入射の場合には[数１]に記載の式により求まる。［数１］に示す「ｎ１」は光学ガラス、「ｎ２」は純水の屈折率を表す。［表１］に示すように、光学ガラス１１の屈折率ｎ１を「１．５」、液体２０である純水の屈折率ｎ２を「１．４４」とすると、光学ガラス１１と液体２０との界面３０での反射率は、０．１％となる。これに対し、空気を密閉空間に満たす従来技術の第３及び第４実施形態では、光学ガラス１１と空気（屈折率「１．０」）との界面での反射率が４％になる。よって、本実施形態では、反射率が大幅に減少することが分かった。したがって、仮に光学ガラス１１の内面にキズがあった場合でも、キズ面による光の反射（乱反射）が減少することで、画像への写り込みを大幅に改善できることが分かった。
［数１］
反射率＝｛（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２）｝２
［表１］に記載の「許容可能な光学ガラス１１のキズのサイズ」は、キズの長さを示すもので、撮像画像への写り込みの程度から、光学ガラス１１のキズの許容可能なサイズ（長さ）を調べた結果を示したものである。本発明の固体撮像装置１０，２２は、従来の固体撮像装置と比べて、キズの許容可能なサイズを５倍程緩和できることが分かった。したがって、光学ガラス１１のキズのサイズを緩和することで、本発明の固体撮像装置１０，２２は、製造歩留を向上することができる。
【００１９】
上記実施形態では、液体を純水として説明しているが、本発明ではこれに限らず、例えば１．５±０．１の屈折率を有する液体であればいずれを使用してもよい。
【００２０】
なお、図４に示す固体撮像装置３１に示すように、マイクロレンズ３２を固体撮像素子１３の撮像面１７に設ける場合、液体２０としては、マイクロレンズ３２の屈折率、例えば１．６〜１．７の屈折率と差を持たせるために、１．４以上、１．５以下の屈折率を有するものを使用するのが好適である。
【符号の説明】
【００２１】
１０，２２，３１  固体撮像装置
１１  光学ガラス
１３  固体撮像素子
１４  パッケージ
２０  液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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