(57)【要約】【課題】  組み立て後の製品の品質を良好にすることのできる固体撮像装置を提供する。【解決手段】  固体撮像素子と、前記固体撮像素子が収納された、面取り部を備えるパッケージとを有し、前記パッケージの面取り部は、前記パッケージと他部品とを係合するとき、前記パッケージと前記他部品とが当初に面接触し得る位置を面取って形成されている固体撮像装置を提供する。【選択図】          図２
2006324356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子が収納された、面取り部を備えるパッケージと
を有し、
前記パッケージの面取り部は、前記パッケージと他部品とを係合するとき、前記パッケージと前記他部品とが当初に面接触し得る位置を面取って形成されている固体撮像装置。
【請求項２】
前記パッケージの面取り部が３箇所以上形成されている請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記パッケージの面取り部が、前記パッケージと前記他部品としてのリブを備える鏡筒とを係合するとき、前記パッケージと前記リブとが当初に面接触し得る位置を面取って形成されている請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記パッケージは、パッケージ本体と、前記パッケージ本体上に載置された透明部材とを含み、前記面取り部は、前記パッケージ本体の、前記透明部材が載置された面の角を部分的に面取って形成されている請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記パッケージ本体がセラミックで形成されている請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記固体撮像素子がＣＣＤ型の固体撮像素子である請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記固体撮像素子がＭＯＳ型の固体撮像素子である請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子が収納されたパッケージ本体と、前記パッケージ本体上に載置された透明部材とを含むパッケージであって、前記パッケージ本体の、前記透明部材が載置された面の角を部分的に面取って形成された面取り部を備えるパッケージと、
前記パッケージが装着された、リブを備える鏡筒と、
前記鏡筒に支持され、入射光を前記固体撮像素子に集光するレンズと
を有し、
前記レンズの位置から見たとき、前記パッケージの面取り部と、前記鏡筒のリブとが近接している光学モジュール。
【請求項９】
前記パッケージ本体の面取り部は、前記パッケージを前記鏡筒に装着するとき、前記パッケージ本体と前記リブとが当初に面接触し得る位置を面取って形成されている請求項８に記載の光学モジュール。
【請求項１０】
前記パッケージの面取り部が３箇所以上形成されている請求項８または９に記載の光学モジュール。
【請求項１１】
前記パッケージ本体がセラミックで形成されている請求項８〜１０のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１２】
前記リブがプラスチックで形成されている請求項８〜１１のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１３】
前記固体撮像素子がＣＣＤ型の固体撮像素子である請求項８〜１２のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１４】
前記固体撮像素子がＭＯＳ型の固体撮像素子である請求項８〜１２のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、及び、固体撮像装置を含む光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
「パッケージ裏面の基準面となる部分の端縁が面取りされて成ることを特徴とする固体撮像装置」の提案がある（たとえば、特許文献１参照）。この提案によれば、ダイボンドされた撮像チップの光軸あおり精度を向上させることができる。
【０００３】
カメラを組み立てる際、たとえばセラミックパッケージでパッケージングされた固体撮像装置が、撮像用レンズ鏡筒に取り付けられる。低価格化のため、鏡筒はプラスチックで製造されることが多い。このため組み立てに際して位置決めをし、セラミックパッケージとプラスチック鏡筒とをなるべく近づけて組み立てようとすると、異種材料で形成された両者の摩擦により、プラスチック鏡筒が削れて、ダストが発生しやすい。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６１９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、組み立て後の製品の品質を良好にすることのできる固体撮像装置を提供することである。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、良好な品質を備える光学モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、固体撮像素子と、前記固体撮像素子が収納された、面取り部を備えるパッケージとを有し、前記パッケージの面取り部は、前記パッケージと他部品とを係合するとき、前記パッケージと前記他部品とが当初に面接触し得る位置を面取って形成されている固体撮像装置が提供される。
【０００８】
この固体撮像装置は、他部品との組み立て（係合）時に発塵を抑制することができるので、製品の高品質化に寄与することができる。
また、本発明の他の観点によれば、固体撮像素子と、前記固体撮像素子が収納されたパッケージ本体と、前記パッケージ本体上に載置された透明部材とを含むパッケージであって、前記パッケージ本体の、前記透明部材が載置された面の角を部分的に面取って形成された面取り部を備えるパッケージと、前記パッケージが装着された、リブを備える鏡筒と、前記鏡筒に支持され、入射光を前記固体撮像素子に集光するレンズとを有し、前記レンズの位置から見たとき、前記パッケージの面取り部と、前記鏡筒のリブとが近接している光学モジュールが提供される。
【０００９】
この光学モジュールは、製造時の発塵が抑制されるため、高品質の光学モジュールである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、組み立て後の製品の品質を良好にすることのできる固体撮像装置を提供することができる。
【００１１】
また、良好な品質を備える光学モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、カメラの外観を示す概略的な斜視図である。
【００１３】
カメラは、その外観において、鏡筒１１、フラッシュ発光窓１２、ファインダ対物窓１３、シャッタボタン１４等を備える。
【００１４】
また、次図以降で説明するが、鏡筒１１はレンズを支持し、当該レンズで集光された光を、基準面上に配置された固体撮像装置に入射させる。
【００１５】
図２は、実施例による固体撮像装置の概略的な平面図である。なお、実施例による固体撮像装置の特徴を明示するため、鏡筒について、長さ方向と直交する面に平行に切断した断面を示してある。
実施例による固体撮像装置は、たとえばＣＣＤ型の固体撮像素子２０と、固体撮像素子２０の形成された半導体チップを保持するパッケージ２４を含む。固体撮像素子２０の形成された半導体チップ上に形成されたパッド２９と、パッケージ２４のインナリード２１とは、金属細線２２でワイアボンディングされている。
パッケージ２４は、たとえばセラミックで形成され、鏡筒２６に装着（係合）される。鏡筒２６は、たとえばプラスチックで形成される。パッケージ２４のセラミック部分（パッケージ本体）の上部には、透明なガラス板２３が載置される。鏡筒２６は、リブ２７を備える。また、レンズ２８が、鏡筒２６に支持される。
パッケージ２４の本体のエッジ部は、一部面取りされている。図には、それを面取り部２５として示した。パッケージ２４の面取り部２５は、平面図において（レンズ２８の位置から見たとき）、鏡筒２６のリブ２７と近接して形成される。
【００１６】
図３は、図２の３Ａ−３Ａ線に沿う断面図である。
【００１７】
パッケージ２４は、たとえばセラミック製多層型パッケージである。パッケージ２４には、パッケージ２４を鏡筒２６に装着する際に、鏡筒２６のリブ２７が接触する本体最上層（その上にガラス板２３が載置されている層）に面取り部２５が形成されている。
面取り部２５は、パッケージ２４の本体最上部（最上面）の角（エッジ）を面取ることにより形成される。図には、参考として、除いた部分を点線で示した。点線で示したパッケージ２４本体最上面の角は、たとえば９０°（直角）である。
パッケージ２４と鏡筒２６とを係合するにあたっては、位置決めのため、両者を近接させて係合を行う。このとき、とくに両者が当初に面接触（摩擦）し得る箇所で、発塵が起きることが多い。
【００１８】
面取り部２５が形成されていない場合、パッケージ２４に鏡筒２６を装着する際、パッケージ２４の本体最上部（最上面）の角（エッジ）近傍と鏡筒２６のリブ２７とが接触（摩擦）して、鏡筒２６からプラスチックのダストが発生する。しかし、面取り部２５を形成した場合、接触（摩擦）が弱まり、ダストの発生が抑止される。このため、パッケージ２４を鏡筒２６に取り付けて組み立てられる光学モジュールの品質を良好にすることができる。また、面取り部２５は、係合の際、鏡筒２６をスムーズに導くガイドとしての機能も有する。なお、係合の際の面取り部２５とリブ２７との接触については、次図を用いて説明する。
【００１９】
面取り部２５は、パッケージ２４の最上面の全周にわたって形成されるのではなく、鏡筒２６との係合時に、リブ２７と当初面接触し得る部分に形成される。パッケージ２４の最上面の全周にわたって形成した場合、固体撮像素子２０をパッケージ２４に搭載（ダイボンド）する時に、外形認識性の低下が生じることがある。しかし、リブ２７と当初面接触し得る部分に面取り部２５を形成すると、ダイボンドする際に、面取りしていない部分で外形認識を行うことで、認識精度を落とさずに組み立てることができる。
【００２０】
面取り部２５は、図２に見るように、パッケージ２４に鏡筒２６を取り付ける際に位置決めを行うことのできる３箇所以上に形成することが望ましい。
図２においては、上下左右対称な位置に６箇所の面取り部２５が形成されている。このように面取り部２５を形成した場合にあっては、下辺及び右辺で基準取りをし、上辺及び左辺で押し付けることによって、パッケージ２４と鏡筒２６とを係合する。
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、パッケージ２４と鏡筒２６との係合時の接触（摩擦）について説明するための概略的な断面図である。
【００２１】
図４（Ａ）を参照する。まず、パッケージ２４に面取り部が形成されていない場合を考える。本図は、係合に際して、パッケージ２４と鏡筒２６のリブ２７とが接近する様子を示す。
【００２２】
図４（Ｂ）を参照する。パッケージ２４に面取り部が形成されていない場合、図示するように、パッケージ２４の上面（パッケージ２４の本体最上部（最上面）の角（エッジ）近傍）と、鏡筒２６（リブ２７）の下面とが当初に面接触する。面接触した両者は、互いに逃げることができず、セラミックのパッケージ２４に対して強度の弱いプラスチックの鏡筒２６にクラックや破損が生じる。このため、鏡筒２６からプラスチックのダストが発生しやすい。
【００２３】
図４（Ｃ）を参照する。図４（Ｃ）には、鏡筒２６（リブ２７）の下面の角が丸められている場合を示した。パッケージ２４と鏡筒２６の係合に際して、鏡筒２６（リブ２７）の角が丸められた部分が、パッケージ２４の角と接触することによって削り取られる。このため、鏡筒２６からプラスチックのダストが発生しやすい。
【００２４】
図４（Ｄ）を参照する。図４（Ｄ）には、パッケージ２４に面取り部２５が形成されている場合を示した。パッケージ２４と鏡筒２６とを係合するとき、鏡筒２６（リブ２７）の角が丸められた部分は、面取り部２５の斜面と比較的滑らかに接触し、鏡筒２６を係合に向けてスムーズに導く。面取り部２５を形成することにより、両者の接触（摩擦）は弱められ、摩擦力は両者が相対的に動く方向に作用するため、ダストの発生が抑止される。
【００２５】
実施例においては、固体撮像素子としてＣＣＤ型の固体撮像素子を用いたが、固体撮像素子はＣＣＤ型に限らず、ＭＯＳ型でもよい。
【００２６】
図５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、ＣＣＤ型及びＭＯＳ型固体撮像素子の構成について説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の構成を示す概略的な平面図であり、図５（Ｃ）は、ＭＯＳ型固体撮像素子を説明するための図である。更に、図５（Ｄ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の受光部の一部の概略を示す断面図である。
【００２７】
図５（Ａ）を参照する。ＣＣＤ型固体撮像素子は、たとえば行列状に配置された複数の感光部６２、複数の垂直ＣＣＤ部６４、複数の垂直ＣＣＤ部６４に電気的に結合された水平ＣＣＤ部６６、及び水平ＣＣＤ部６６の端部に設けられ、水平ＣＣＤ部６６からの出力信号を増幅するアンプ６７を含んで構成される。なお、受光部（画素配列部）６１は感光部６２及び垂直ＣＣＤ部６４を含んで構成される。
【００２８】
感光部６２は、感光素子、たとえばフォトダイオード及び読み出しゲートを含んで構成される。フォトダイオードは、入射した光量に応じて信号電荷を発生、蓄積する。蓄積された信号電荷は、読み出しゲートから垂直ＣＣＤ部６４に読み出され、垂直ＣＣＤ部６４内（垂直転送チャネル）を、全体として水平ＣＣＤ部６６に向かう方向（垂直方向、列方向）に転送される。垂直ＣＣＤ部６４の末端まで転送された信号電荷は、水平ＣＣＤ部６６内（水平転送チャネル）を、全体として垂直方向と交差する方向、たとえば水平方向（垂直方向と直交する方向、行方向）に転送された後、電圧信号に変換される。電圧信号はアンプ６７に伝えられ、増幅されて外部に取り出される。
【００２９】
なお、感光部６２の配列は、図５（Ａ）に示したような行方向及び列方向にそれぞれ一定ピッチで正方行列的に配列される場合の他、行方向及び列方向に１つおきにたとえば１／２ピッチずつ位置をずらして配列されるハニカム配列がある。
【００３０】
図５（Ｂ）は、ハニカム配列されたＣＣＤ型固体撮像素子の概略的な平面図である。ハニカム配列とは、第１の正方行列的に配列された感光部６２と、その格子間位置に第２の正方行列的に配列された感光部６２とからなる感光部６２の配列のことをいう。垂直ＣＣＤ部６４（垂直転送チャネル）は感光部６２の間を蛇行するように形成される。この場合も、信号電荷は垂直転送チャネルを全体として水平ＣＣＤ部６６に向かう方向（垂直方向）に転送される。なお、ハニカム配列とはいっても、この構成における感光部６２は多くの場合、八角形状である。
【００３１】
なお、図５（Ｃ）に、ＭＯＳ型固体撮像素子の受光部の一部の概略を示す。光電変換素子６８で入射光量に応じて生成された信号電荷は、ＭＯＳトランジスタ６９で増幅されて出力される。ＭＯＳ型固体撮像素子は、垂直ＣＣＤ部や水平ＣＣＤ部を備えず、画素ごとに光電変換素子６８及びＭＯＳトランジスタ６９を有する。
【００３２】
図５（Ｄ）に、ＣＣＤ型固体撮像素子の受光部の一部の概略的な断面を示す。たとえばｎ型のシリコン基板である半導体基板８１に形成されたｐ型のウエル層８２に、ｎ型の不純物添加領域で構成される電荷蓄積領域７１（フォトダイオード）、及びその隣にｐ型の読み出しゲート７２を介して、複数の電荷蓄積領域７１に近接したｎ型領域の垂直転送チャネル７３が形成されている。読み出しゲート７２及び垂直転送チャネル７３上方にはゲート絶縁膜７４を介して、垂直転送電極７５が形成されている。隣り合う電荷蓄積領域７１間にはｐ型のチャネルストップ領域７６が形成されている。
【００３３】
チャネルストップ領域７６は、電荷蓄積領域７１、垂直転送チャネル７３等の電気的な分離を行うための領域である。ゲート絶縁膜７４は、半導体基板８１表面上に、たとえば熱酸化により形成された酸化シリコン膜を含む。垂直転送電極７５は、たとえばポリシリコンで形成される第１層垂直転送電極及び第２層垂直転送電極を含む。これらはアモルファスシリコンで形成することも可能である。垂直転送電極７５は、垂直転送チャネル７３及び読み出しゲート７２のポテンシャルを制御することによって、電荷蓄積領域７１に蓄積された電荷を垂直転送チャネル７３に読み出し、読み出された電荷を垂直転送チャネル７３の列方向に転送する。
【００３４】
垂直転送電極７５上には、たとえばポリシリコンの熱酸化により得られる絶縁性の酸化シリコン膜７７が形成されている。垂直ＣＣＤ部６４は、垂直転送チャネル７３、及びその上方のゲート絶縁膜７４、垂直転送電極７５を含んで構成される。なお、水平ＣＣＤ部６６も、水平転送チャネル、及びその上方のゲート絶縁膜、水平転送電極を含んで構成される。
【００３５】
垂直転送電極７５上方には、絶縁性の酸化シリコン膜７７を介して、たとえばタングステン（Ｗ）により遮光膜７９が形成されている。遮光膜７９には、電荷蓄積領域７１の上方に開口部７９ａが形成されている。遮光膜７９上には、窒化シリコン膜７８が形成されている。なお、窒化シリコン膜７８は必ずしも必要ではない。
【００３６】
入射光量に応じて電荷蓄積領域７１に蓄積された信号電荷は、読み出しゲート７２から垂直転送チャネル７３に読み出され、垂直転送電極７５へ印加される駆動信号（転送電圧）により、垂直転送チャネル７３内を転送される。遮光膜７９は、上述のように各電荷蓄積領域７１上方に開口部７９ａを有し、受光部６１に入射する光が電荷蓄積領域７１以外の領域に入射するのを防止する。
【００３７】
遮光膜７９上方には、たとえばＢＰＳＧ(boro-phospho silicateglass)でつくられた平坦化層８３ａが形成され、その平坦な表面上に、たとえば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のカラーフィルタ層８４が形成される。その上を平坦化するために、更に平坦化層８３ｂが形成される。平坦な表面を有する平坦化層８３ｂ上には、たとえばマイクロレンズ用のフォトレジストパタンを溶融、固化してマイクロレンズ８５が形成される。マイクロレンズ８５は、各電荷蓄積領域７１の上方に、たとえば微小な半球状の凸レンズが配列されたものである。マイクロレンズ８５は入射光を電荷蓄積領域７１に集光する。１つのマイクロレンズ８５で集束される光は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色のカラーフィルタ層８４を通して１つの電荷蓄積領域７１（フォトダイオード）に入射する。したがって、複数のフォトダイオードは、それぞれ上方に形成された赤（Ｒ）のカラーフィルタ層８４を透過した光が入射するフォトダイオード、緑（Ｇ）のカラーフィルタ層８４を透過した光が入射するフォトダイオード、青（Ｂ）のカラーフィルタ層８４を透過した光が入射するフォトダイオードの３種類のフォトダイオードを含む。
【００３８】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
組み立て時に接触部を有する固体撮像装置、光学モジュールに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】カメラの外観を示す概略的な斜視図である。
【図２】実施例による固体撮像装置の概略的な平面図である。
【図３】図２の３Ａ−３Ａ線に沿う断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、パッケージと鏡筒との係合時の接触（摩擦）について説明するための概略的な断面図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の構成を示す概略的な平面図であり、（Ｃ）は、ＭＯＳ型固体撮像素子を説明するための図であり、（Ｄ）は、ＣＣＤ型固体撮像素子の受光部の一部の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１  鏡筒
１２  フラッシュ発光窓
１３  ファインダ対物窓
１４  シャッタボタン
２０  固体撮像素子
２１  インナリード
２２  金属細線
２３  ガラス板
２４  パッケージ
２５  面取り部
２６  鏡筒
２７  リブ
２８  レンズ
２９  パッド
６１  受光部
６２  感光部
６４  垂直ＣＣＤ部
６６  水平ＣＣＤ部
６７  アンプ
６８  光電変換素子
６９  ＭＯＳトランジスタ
７１  電荷蓄積領域
７２  読み出しゲート
７３  垂直転送チャネル
７４  ゲート絶縁膜
７５  垂直転送電極
７６  チャネルストップ領域
７７  シリコン酸化膜
７８  窒化シリコン膜
７９  遮光膜
７９ａ  開口部
８１  半導体基板
８２  ウエル層
８３ａ，ｂ  平坦化層
８４  カラーフィルタ層
８５  マイクロレンズ
【図１】
2006324356.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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