(57)【要約】【課題】端子数を増大する。【解決手段】固体撮像装置は、入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、電気信号を出力するはんだボールと、イメージセンサ基板およびはんだボールと、対向して配置されたガラス基板と、ガラス基板に形成された配線パターンとはんだボールとを、その間に挿入されたガラス接着樹脂を貫通して接続する貫通電極とを備える。本開示は、例えば、イメージセンサ基板を備えるパッケージ等に適用できる。【選択図】図１
2019040893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、
前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、
前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極と
を備える固体撮像装置。
【請求項２】
前記イメージセンサ基板と前記ガラス基板との間にも、前記接着樹脂が挿入されるように形成された
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記外部端子は、前記イメージセンサ基板と同一平面上のモールド樹脂の外側に形成され、
前記貫通電極は、前記モールド樹脂も貫通するように形成された
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面にも、前記モールド樹脂が形成された
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記モールド樹脂の前記ガラス基板側と反対側の面に、第１の放熱板をさらに備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記モールド樹脂と前記接着樹脂との間に、第１の放熱板をさらに備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面に、第２の放熱板をさらに備える
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記第１の放熱板は、複数の前記貫通電極の少なくとも１つと接続するように形成された
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第１の放熱板は、複数の前記外部端子の少なくとも１つと接続するように形成された
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面に、金属膜をさらに備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記金属膜の面上にダミーの外部端子をさらに備える
請求項１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記金属膜は、複数の貫通穴を備える
請求項１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記金属膜は、複数の前記外部端子の少なくとも１つと接続するように形成された
請求項１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面に、コンパニオンチップをさらに備える
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板と向き合う面上に電極パッドを備え、
前記電極パッドは、前記ガラス基板に形成された配線と接続されている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
前記接着樹脂は、光透過性である
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１７】
前記接着樹脂の屈折率は、前記ガラス基板と同程度である
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１８】
前記接着樹脂の屈折率は、前記イメージセンサ基板に形成されたオンチップレンズの屈折率よりも低い
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１９】
ガラス基板上に配線を形成し、
前記配線が形成された前記ガラス基板に接着樹脂を形成し、
個片化されたイメージセンサ基板を、前記配線と接続されるように前記ガラス基板と貼り合わせ、
前記イメージセンサ基板の平面方向外側に、前記接着樹脂を貫通して前記配線と接続する貫通電極を形成し、
前記貫通電極に接続するように外部端子を形成する
固体撮像装置の製造方法。
【請求項２０】
入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、
前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、
前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極と
を備える固体撮像装置
を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器に関し、特に、端子数を増大することができるようにした固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサの半導体パッケージ(PKG)としては、セラミックPKGや、有機基板にBGAを載せた有機BGAPKG、Fan-in型のChip Size Wafer Level PKGなどが一般的である（例えば、特許文献１参照）。Fan-in型とは、イメージセンサチップの下面に端子を配置した構造である。
【０００３】
一方、Memory/Logicの分野においては、近年、チップの高性能化や小型化の要求が強く、高密度実装可能なFan-out型の半導体パッケージが広まりつつある（例えば、特許文献２参照）。Fan-out型とは、チップより外側に端子を配置した構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１４３７０号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イメージセンサの半導体パッケージにおいても、高性能化、高速化に伴い、高速InterFaceが必要となってきており、端子数のさらなる増加が見込まれる。
【０００６】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、端子数を増大することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の第１の側面の固体撮像装置は、入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極とを備える。
【０００８】
本技術の第２の側面の固体撮像装置の製造方法は、ガラス基板上に配線を形成し、前記配線が形成された前記ガラス基板に接着樹脂を形成し、個片化されたイメージセンサ基板を、前記配線と接続されるように前記ガラス基板と貼り合わせ、前記イメージセンサ基板の平面方向外側に、前記接着樹脂を貫通して前記配線と接続する貫通電極を形成し、前記貫通電極に接続するように外部端子を形成する。
【０００９】
本技術の第３の側面の電子機器は、入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極とを備える固体撮像装置を備える。
【００１０】
本技術の第１および第３の側面においては、固体撮像装置において、入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極とが設けられる。
【００１１】
本技術の第２の側面においては、ガラス基板上に配線が形成され、前記配線が形成された前記ガラス基板に接着樹脂が形成され、個片化されたイメージセンサ基板が、前記配線と接続されるように前記ガラス基板と貼り合わされ、前記イメージセンサ基板の平面方向外側に、前記接着樹脂を貫通して前記配線と接続する貫通電極が形成され、前記貫通電極に接続するように外部端子が形成される。
【００１２】
固体撮像装置及び電子機器は、独立した装置であっても良いし、他の装置に組み込まれるモジュールであっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本技術の第１乃至第３の側面によれば、パッケージを小型化しつつ、端子数を増大することができる。
【００１４】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示を適用した固体撮像装置としてのイメージセンサPKGの第１実施の形態の断面図である。
【図２】図１のイメージセンサPKGに再配線を形成した場合の断面図である。
【図３】第１実施の形態に係るイメージセンサPKGの製造方法について説明する図である。
【図４】第１実施の形態に係るイメージセンサPKGの製造方法について説明する図である。
【図５】第１実施の形態の第１変形例を示す断面図である。
【図６】第１実施の形態の第２変形例を示す断面図である。
【図７】本開示を適用した固体撮像装置としてのイメージセンサPKGの第２実施の形態の断面図である。
【図８】第２実施の形態の変形例を示す断面図である。
【図９】第２実施の形態に係るイメージセンサPKGの製造方法について説明する図である。
【図１０】金属膜の変形例を示す平面図である。
【図１１】本開示を適用した固体撮像装置としてのイメージセンサPKGの第３実施の形態の断面図である。
【図１２】第３実施の形態の第１変形例を示す断面図である。
【図１３】第３実施の形態の第２変形例を示す断面図である。
【図１４】第３実施の形態に係るイメージセンサPKGの製造方法について説明する図である。
【図１５】第３実施の形態の第２変形例に係るイメージセンサPKGの製造方法について説明する図である。
【図１６】本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
【図１７】積層型の固体撮像装置２３０２０の第１の構成例を示す断面図である。
【図１８】積層型の固体撮像装置２３０２０の第２の構成例を示す断面図である。
【図１９】積層型の固体撮像装置２３０２０の第３の構成例を示す断面図である。
【図２０】本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【図２１】本開示に係る技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２２】イメージセンサの使用例を説明する図である。
【図２３】体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である
【図２４】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図２５】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２６】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２７】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．固体撮像装置の第１実施の形態（Fan-out型のイメージセンサPKGの構成例）
２．固体撮像装置の第２実施の形態（イメージセンサ基板の下面に金属膜を追加した構成例）
３．固体撮像装置の第３実施の形態（放熱板を追加した構成例）
４．イメージセンサ基板１１として適用し得る固体撮像装置の構成例
５．電子機器への適用例
６．イメージセンサの使用例
７．体内情報取得システムへの応用例
８．内視鏡手術システムへの応用例
９．移動体への応用例
【００１７】
＜１．固体撮像装置の第１実施の形態＞
＜イメージセンサPKGの断面図＞
図１は、本開示を適用した固体撮像装置としてのイメージセンサPKG（パッケージ）の第１実施の形態の断面図である。
【００１８】
図１に示されるイメージセンサPKG１は、図中の上側から入射される光を電気信号へ変換するイメージセンサ基板１１を備える。以下では、図中、イメージセンサ基板１１の光入射面となる上側の面を上面、光入射面と反対側の面を下面という。
【００１９】
個片化されたイメージセンサ基板１１の光入射側となる上側には、ガラス基板１３が配置され、イメージセンサ基板１１とガラス基板１３が、ガラス接着樹脂１２により間隙なく接続されている。
【００２０】
ガラス基板１３の平面サイズはイメージセンサ基板１１よりも大きく、イメージセンサ基板１１は、平面視において、ガラス基板１３の略中央部に配置されており、イメージセンサ基板１１と同一平面上の、イメージセンサ基板１１より外側は、モールド樹脂１８によって、ガラス接着樹脂１２が封止されている。
【００２１】
従って、換言すれば、イメージセンサPKG１の略中央部に配置されたイメージセンサ基板１１と、その同一平面の外周に形成されたモールド樹脂１８とが、ガラス接着樹脂１２を介して、ガラス基板１３と対向して配置されている。
【００２２】
ガラス接着樹脂１２の材料としては、ガラス基板１３と同程度の屈折率、例えば、１．４乃至１．６程度の屈折率の樹脂が用いられる。ガラス接着樹脂１２は、入射された光をイメージセンサ基板１１の画素へ入射させるため、光透過性であることは勿論である。
【００２３】
イメージセンサ基板１１は、入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備え、各画素の最上層にオンチップレンズ１４が形成されている。各画素は、例えば、光電変換するためのフォトダイオード（PD）と、光電変換動作や光電変換された電気信号を読み出す動作を制御する、複数個の画素トランジスタ、R（赤）、G（緑）、またはB(青)等のカラーフィルタを備える。画素トランジスタは、例えば、MOSトランジスタであることが望ましい。
【００２４】
イメージセンサ基板１１の上面（ガラス基板１３と向き合う面）の、受光領域に形成されたオンチップレンズ１４の外周側には、イメージセンサ基板１１へ信号や電源等を入出力するための電極パッド１５が複数形成されている。各電極パッド１５は、ピラー１６を介して、ガラス基板１３の下面に形成された配線パターン１７と接続されている。
【００２５】
配線パターン１７は、イメージセンサPKG１の外周側へ拡がるように形成され、イメージセンサ基板１１の外周部分で、ガラス接着樹脂１２およびモールド樹脂１８を貫通する複数の貫通電極１９に接続されている。各貫通電極１９は、モールド樹脂１８の外側に形成された複数のはんだボール２０の少なくとも１つと接続されている。
【００２６】
はんだボール２０は、装置外部の不図示の配線と電気的に接続し、イメージセンサ基板１１の電極パッド１５、ピラー１６、配線パターン１７、および、貫通電極１９を経由して伝送されるイメージセンサ基板１１の信号や電源等を、装置外部に対して入出力する外部端子である。
【００２７】
以上のように構成されるイメージセンサPKG１の特徴的構造の１つは、イメージセンサ基板１１の平面方向外側（外周部）に外部端子としてはんだボール２０を設け、イメージセンサ基板１１の入出力信号や電源等をはんだボール２０から入出力する、いわゆるFan-out型のパッケージ構造を有する点である。これにより、イメージセンサPKG１の端子数を増大することができる。
【００２８】
また、イメージセンサPKG１の特徴的構造の他の１つは、ガラス基板１３と、対向するイメージセンサ基板１１およびモールド樹脂１８との間隙が、光透過性のガラス接着樹脂１２で埋められ、キャビティレスで形成されている点である。ガラス基板１３とイメージセンサ基板１１との間を埋める樹脂と、ガラス基板１３とモールド樹脂１８との間を埋める樹脂が、同一のガラス接着樹脂１２である点も特徴である。ガラス基板１３の配線パターン１７とイメージセンサ基板１１の電極パッド１５との間を信号等を伝送するピラー１６は、ガラス接着樹脂１２を貫通するように形成され、ガラス基板１３の配線パターン１７とはんだボール２０との間を信号等を伝送する貫通電極１９は、ガラス接着樹脂１２およびモールド樹脂１８を貫通するように形成される。このキャビティレス構造により、後述する製造工程において詳述するが、イメージセンサ基板１１の厚みを、必要最低限の薄さまで薄くすることができ、ひいては、イメージセンサPKG１の低背化および小型化を実現することができる。
【００２９】
なお、図１では、紙面の都合上、電極パッド１５、ピラー１６、および、配線パターン１７の１つの配線経路に、複数の貫通電極１９およびはんだボール２０が接続されるように図示されているが、当然に、各信号線および各制御線、電源ラインやGNDラインは、適切に分離、絶縁されて、配線されている。
【００３０】
また、図１では、貫通電極１９の直下にはんだボール２０が配置される構成のみが図示されているが、例えば、図２に示されるように、モールド樹脂１８下面に再配線２１を形成し、再配線２１を介して貫通電極１９とはんだボール２０が電気的に接続される構成も取り得る。
【００３１】
＜第１実施の形態の製造方法＞
次に、図３および図４を参照して、第１実施の形態に係るイメージセンサPKG１の製造方法について説明する。
【００３２】
初めに、図３のAおよびBに示されるように、用意されたガラス基板１３の一方の面（図中、下面）に対して、所定の配線パターン１７が形成される。配線パターン１７は、Al、AlCu、AlSiCu、Cu、Ti、Cr、Niなどの金属材料の単層または積層で形成することができる。また、形成方法についても、スパッタ法、電解めっき法、無電解めっき法、蒸着法など任意の方法を採用することができる。例えば、シード層としてTiやCuをスパッタ法などで形成した後、電解めっき法によりCu、Cr、Niを形成することで、配線パターン１７が形成される。配線パターン１７のパターン領域以外については、次のピラー形成工程において無電解めっき法を用いる場合には、シード層を含め除去されるが、電解めっき法を用いる場合には、シード層は残される。また、例えば、金属材料として、Al、AlCu、AlSiCuなどを用いる場合には、スパッタ法、蒸着法などを用いて、配線パターン１７が形成される。
【００３３】
次に、図３のCに示されるように、形成された配線パターン１７の所定の部分に、電解めっき法または無電解めっき法により、Au、Cu、Niなどの金属材料を用いて、ピラー１６が形成される。配線パターン１７のピラー１６が形成される部分以外については、レジスト（不図示）で覆われる。ピラー１６形成後、レジストが除去されるが、電解めっき法を用いた場合には、図３のBの配線パターン１７の形成工程で残しておいたシード層も合わせて除去される。
【００３４】
次に、図３のDに示されるように、ピラー１６および配線パターン１７が形成されたガラス基板１３上に、ピラー１６を覆う程度まで、ガラス接着樹脂１２が形成される。ガラス接着樹脂１２の樹脂材料には、半硬化タイプのものが採用され、その屈折率は、ガラス基板１３と同程度の１．４乃至１．６程度に設定される。また、ガラス接着樹脂１２の屈折率は、オンチップレンズ１４よりも低く設計される。
【００３５】
次に、図３のEに示されるように、フォトダイオード、複数個の画素トランジスタ、信号処理回路等が形成され、個片化されたイメージセンサ基板１１が、ピラー１６や配線パターン１７が形成されたガラス基板１３と貼り合わされる。この貼り合わせ工程では、イメージセンサ基板１１に形成された電極パッド１５が、ピラー１６と接続されるように水平方向の位置合わせがされた後、加圧される。加圧により、ピラー１６上部のガラス接着樹脂１２は周辺に押し出され、電極パッド１５とピラー１６とが物理的に接続された後、ガラス接着樹脂１２が硬化される。
【００３６】
次に、図３のFに示されるように、マウントされたイメージセンサ基板１１と、その周辺のガラス接着樹脂１２の上面（図３では、下面）に、モールド樹脂１８が塗布された後、硬化される。モールド樹脂１８の樹脂材料は、熱膨張係数の低いものが好ましい。なお、モールド樹脂１８とガラス接着樹脂１２を同時に硬化してもよい。
【００３７】
次に、図４のAに示されるように、モールド樹脂１８とイメージセンサ基板１１が、バックグラインダにより研削され、イメージセンサ基板１１が、所定の厚みとなるまで薄肉化される。これにより、イメージセンサ基板１１を配置した面全体が平坦化され、モールド樹脂１８とイメージセンサ基板１１は同一の厚みとなる。
【００３８】
この研削工程では、イメージセンサ基板１１に対してガラス基板１３方向の所定の力が加わるが、ガラス基板１３とイメージセンサ基板１１との間がガラス接着樹脂１２で完全に埋められたキャビティレス構造であるため、ガラス基板１３方向へ加わる力に対する強度が増し、イメージセンサ基板１１を極限まで薄肉化することができる。例えば、ガラス基板１３とイメージセンサ基板１１との間にガラス接着樹脂１２を埋め込まず、空隙とした場合には、約80μm程度の厚みでイメージセンサ基板１１が破損することがあるが、キャビティレス構造の場合には、数μm程度の厚みまで薄肉化することができる。
【００３９】
次に、図４のBに示されるように、イメージセンサ基板１１の平面方向外側のモールド樹脂１８の所定の領域、具体的には、貫通電極１９を形成する部分に、モールド樹脂１８およびガラス接着樹脂１２を貫通する貫通穴３１が形成される。貫通穴３１は、例えば、ドライエッチングまたはレーザドリル等で形成することができる。モールド樹脂１８が形成された平面領域に複数形成された貫通穴３１は、ガラス基板１３表面に形成された配線パターン１７に到達するまで形成される。
【００４０】
次に、図４のCに示されるように、モールド樹脂１８の平面領域に複数形成された貫通穴３１それぞれに、電極となる金属材料が埋め込まれ、貫通電極１９が形成される。例えば、シード層として、TiおよびCuの積層をスパッタ法などで形成した後、電解めっき法によりCuやNiを形成することで、貫通電極１９を形成することができる。
【００４１】
図２に示したように、モールド樹脂１８表面に再配線２１を形成する場合には、モールド樹脂１８表面の再配線２１が形成されない領域に対してソルダマスクを形成した後、上記の電解めっき法によりCu等の金属材料を形成することで、貫通電極１９と再配線２１を同時に形成することができる。貫通電極１９と再配線２１を形成後、不要部分に形成されたシード層は除去される。貫通電極１９となる金属材料としては、Alを埋め込む場合には、スパッタ法が用いられる。シード層は、TiおよびNiの積層などでもよい。
【００４２】
最後に、図４のDに示されるように、貫通電極１９と電気的に接続されるように、貫通電極１９の直下、または、貫通電極１９と接続された再配線２１上に、外部端子としてのはんだボール２０が、はんだボールマウント法などにより形成される。はんだボール２０が形成される領域以外は、ソルダマスクで保護され、ソルダマスクが開口された領域に対してのみ、はんだボール２０が形成される。なお、はんだボール２０は、スクリーン印刷法で形成してもよい。
【００４３】
以上で、図１に示したイメージセンサPKG１が完成する。
【００４４】
図３のDに示したように、ガラス接着樹脂１２は、イメージセンサ基板１１で挟まれる領域と、モールド樹脂１８で挟まれる領域の両方の領域に、一括で形成されるので、貫通電極１９の形成領域と、イメージセンサ基板１１の受光領域上に形成される樹脂は同一となる。
【００４５】
＜第１実施の形態の変形例＞
次に、図１に示した第１実施の形態の変形例について説明する。
【００４６】
図５は、第１実施の形態の第１変形例を示す断面図である。
【００４７】
図５において、図１に示した第１実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は省略して、異なる部分について説明する。図６に示す第１実施の形態の第２変形例についても同様である。
【００４８】
図１に示した第１実施の形態では、イメージセンサ基板１１の下面（ガラス基板１３側とは反対側の面）には、何も形成されていなかったが、図５に示される第１変形例では、メモリやロジックICなどのコンパニオンチップ４１が少なくとも１つ以上配置されている。
【００４９】
コンパニオンチップ４１は、マイクロバンプ４２と配線４３を介して、イメージセンサ基板１１と電気的に接続されている。
【００５０】
イメージセンサ基板１１の下側の面に形成される配線４３は、モールド樹脂１８表面に再配線２１を形成する工程において、再配線２１と同時に形成することができる。マイクロバンプ４２は、はんだボール２０を形成する工程と同時に形成することができる。マイクロバンプ４２を形成後、コンパニオンチップ４１がマウントされる。
【００５１】
このように、イメージセンサPKG１として、イメージセンサ基板１１の光入射面とは反対側の下面に、コンパニオンチップ４１を追加した構成も可能である。
【００５２】
図６は、第１実施の形態の第２変形例を示す断面図である。
【００５３】
図１に示した第１実施の形態では、イメージセンサ基板１１とモールド樹脂１８の厚みが同一とされ、イメージセンサ基板１１の光入射面とは反対側の面には、モールド樹脂１８が形成されていなかった。
【００５４】
これに対して、図６に示される第２変形例では、イメージセンサ基板１１の光入射面とは反対側の下面には、モールド樹脂１８が形成されている。また、イメージセンサ基板１１の厚みが、図１の第１実施の形態よりも厚く形成されている。
【００５５】
図１に示した第１実施の形態のイメージセンサPKG１を製造する場合には、図４のAを参照して説明したように、イメージセンサ基板１１が所定の厚みとなるまで、モールド樹脂１８とイメージセンサ基板１１が、バックグラインダにより研削され、薄肉化される。
【００５６】
一方、図６の第２変形例に係るイメージセンサPKG１を製造する場合には、図３のFに示した状態から、モールド樹脂１８のみをバックグラインダにより研削し、イメージセンサ基板１１に到達する前に、研削が終了される。これにより、モールド樹脂１８で、イメージセンサ基板１１が覆われる構造となる。
【００５７】
このように、イメージセンサPKG１として、イメージセンサ基板１１の光入射面とは反対側の下面を露出させずに、モールド樹脂１８で覆う構成も可能である。この場合、イメージセンサ基板１１が露出しないので、防水性に優れ、イメージセンサ基板１１の破損をより防ぐことができる。
【００５８】
＜２．固体撮像装置の第２実施の形態＞
＜イメージセンサPKGの断面図＞
次に、イメージセンサPKGの第２実施の形態について説明する。
【００５９】
以下で説明するイメージセンサPKGの第２実施の形態および第３実施の形態は、上述した第１実施の形態に、放熱性を向上させた形態である。
【００６０】
図７は、本開示を適用した固体撮像装置としてのイメージセンサPKGの第２実施の形態の断面図である。
【００６１】
図７において、図１に示した第１実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は省略して、異なる部分について説明する。
【００６２】
図７の第２実施の形態では、図１の第１実施の形態と比較すると、イメージセンサ基板１１の光入射面とは反対側の下面に、金属膜６１が新たに形成されている点が異なる。
【００６３】
金属膜６１は、ベタ膜として、イメージセンサ基板１１の下面全面に形成されており、モールド樹脂１８の下面に複数形成されているはんだボール２０の少なくとも１つに接続するように形成されている。金属膜６１と接続されたはんだボール２０は、例えば、GND端子とされる。
【００６４】
なお、イメージセンサ基板１１の半導体基板がP型基板かまたはN型基板かなど、必要に応じて、イメージセンサ基板１１の下面と金属膜６１との間に絶縁膜を形成してもよい。
【００６５】
この第２実施の形態のように、イメージセンサ基板１１の下面に金属膜６１を形成し、はんだボール２０の一部を金属膜６１と接続する構成とすることにより、イメージセンサPKG１に発生する熱を、金属膜６１と接続されたはんだボール２０から効率的に排熱することができ、放熱性が向上する。
【００６６】
＜第２実施の形態の変形例＞
次に、第２実施の形態の変形例について説明する。
【００６７】
図８は、第２実施の形態の変形例を示す断面図である。
【００６８】
図８において、図７に示した第２実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は省略して、異なる部分について説明する。
【００６９】
図７に示した第２実施の形態では、イメージセンサ基板１１の下面の金属膜６１の面上には何も形成されていなかったが、図８に示される変形例では、ダミーのはんだボール２０ｄが複数形成されている。
【００７０】
すなわち、金属膜６１の面上に形成されている複数のはんだボール２０ｄは、イメージセンサ基板１１の制御に必要な信号や電源電圧等を入出力する端子ではなく、放熱性を高めるための端子である。なお、ダミーのはんだボール２０ｄは、GND電位とは接続されていてもよい。
【００７１】
＜第２実施の形態の製造方法＞
次に、図９を参照して、第２実施の形態に係るイメージセンサPKG１の製造方法について説明する。
【００７２】
第２実施の形態に係るイメージセンサPKG１の製造方法のうち、第１実施の形態の製造方法で説明した図３のAから図４のCまで工程は、第２実施の形態においても同様である。図９のAは、第１実施の形態の製造方法で説明した図４のCと同じ状態を示している。
【００７３】
図９のAのように、モールド樹脂１８が形成された平面領域に複数の貫通電極１９が形成された後、図９のBに示されるように、イメージセンサ基板１１の下面に、金属膜６１が形成される。なお、金属膜６１は、モールド樹脂１８表面に形成する再配線２１と同時に形成してもよいし、別々に形成してもよい。
【００７４】
次に、図９のCに示されるように、貫通電極１９の直下、または、貫通電極１９と接続された再配線２１上に、外部端子としてのはんだボール２０が、はんだボールマウント法などにより形成される。これにより、図７に示した第２実施の形態に係るイメージセンサPKG１が完成する。
【００７５】
一方、図９のDに示されるように、外部端子としてのはんだボール２０と同時に、金属膜６１の面上にも、ダミーのはんだボール２０ｄを複数形成した場合、図８に示した第２実施の形態の変形例に係るイメージセンサPKG１が完成する。
【００７６】
＜金属膜の変形例＞
上述した例では、金属膜６１は、ベタ膜として、イメージセンサ基板１１の下面全面に形成されると説明したが、応力緩和のため、金属膜６１の領域内に、複数の貫通穴を等間隔に形成してもよい。
【００７７】
図１０のAは、金属膜６１をベタ膜として形成した場合のイメージセンサPKG１の下面全体の平面図を示している。
【００７８】
図１０のBは、金属膜６１の領域内に複数の貫通穴６２を等間隔に形成した場合の、イメージセンサPKG１の下面全体の平面図を示している。これにより、金属膜６１による反り等の応力を緩和することができる。
【００７９】
＜３．固体撮像装置の第３実施の形態＞
＜イメージセンサPKGの断面図＞
次に、イメージセンサPKGの第３実施の形態について説明する。
【００８０】
図１１は、本開示を適用した固体撮像装置としてのイメージセンサPKGの第３実施の形態の断面図である。
【００８１】
図１１において、図１に示した第１実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は省略して、異なる部分について説明する。
【００８２】
図１１の第３実施の形態では、図１の第１実施の形態と比較すると、複数のはんだボール２０が形成されるモールド樹脂１８の下面（ガラス基板１３側と反対側の面）の一部に、放熱板（スティフナ）７１Aが新たに形成されている点が異なる。放熱板７１Aは、例えば、ステンレス、Cu、Al、Ni、Tiなどの金属材料で構成される。
【００８３】
放熱板７１Aは、モールド樹脂１８の下面と接着剤等で接続されるとともに、貫通電極１９の一部である放熱用の貫通電極１９ｄとも接続するように形成されている。放熱用の貫通電極１９ｄは、ガラス基板１３の下面に形成された配線パターン１７の一部とも接続されており、イメージセンサ基板１１から発生した熱は、配線パターン１７、放熱用の貫通電極１９ｄ、放熱板７１Aへと伝達され、排熱される。
【００８４】
＜第３実施の形態の変形例＞
次に、第３実施の形態の変形例について説明する。
【００８５】
図１２は、第３実施の形態の第１変形例を示す断面図である。
【００８６】
図１２において、図１１に示した第３実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は省略して、異なる部分について説明する。
【００８７】
図１１に示した第３実施の形態では、モールド樹脂１８の下面の一部分（例えば、外周部分）のみに、放熱板７１Aが形成されていた。
【００８８】
これに対して、図１２の第１変形例では、放熱板７１Aの他に、イメージセンサ基板１１のガラス基板１３側と反対側の面にも、放熱板７１Bが形成されている。放熱板７１Bの材料は、放熱板７１Aと同じである。
【００８９】
図１３は、第３実施の形態の第２変形例を示す断面図である。
【００９０】
図１３において、図１１に示した第３実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は省略して、異なる部分について説明する。
【００９１】
図１１に示した第３実施の形態では、モールド樹脂１８の下面となるイメージセンサPKG１の外側に、放熱板７１Aが形成されていた。
【００９２】
これに対して、図１３の第２変形例では、放熱板７１Aが、モールド樹脂１８で覆われるように、ガラス接着樹脂１２とモールド樹脂１８の間に形成され、イメージセンサPKG１の内側に形成されている。
【００９３】
図１３において、放熱板７１Aは、貫通電極１９の一部である放熱用の貫通電極１９ｄと、放熱用の再配線２１ｄと、接続されている。放熱用の貫通電極１９ｄは、ガラス基板１３の下面に形成された配線パターン１７の一部と、放熱用のはんだボール２０ｄとも接続するように形成されている。これにより、イメージセンサ基板１１から発生した熱は、配線パターン１７、放熱用の貫通電極１９ｄ、放熱用の再配線２１ｄ、放熱板７１Aへと伝達され、排熱される。また、放熱用のはんだボール２０ｄからも排熱される。
【００９４】
なお、図１３の第２変形例に、さらに、図１２に示した放熱板７１Bを追加してもよい。
【００９５】
＜第３実施の形態の製造方法＞
次に、図１４を参照して、第３実施の形態に係るイメージセンサPKG１の製造方法について説明する。
【００９６】
第３実施の形態に係るイメージセンサPKG１の製造方法のうち、第１実施の形態の製造方法で説明した図３のAから図４のCまで工程は、第３実施の形態においても同様である。図１４のAは、第１実施の形態の製造方法で説明した図４のCと同じ状態を示している。
【００９７】
図１４のAのように、モールド樹脂１８が形成された平面領域に複数の貫通電極１９が形成された後、図１４のBに示されるように、モールド樹脂１８の下面の一部に、放熱板７１Aが、接着剤により接着される。複数形成された貫通電極１９のうち、放熱板７１Aと接続される貫通電極１９が、放熱用の貫通電極１９ｄとなる。
【００９８】
最後に、図１４のCに示されるように、放熱板７１Aが配置されていない貫通電極１９の直下、または、貫通電極１９と接続された再配線２１上に、外部端子としてのはんだボール２０が、はんだボールマウント法などにより形成される。これにより、図１１に示した第３実施の形態に係るイメージセンサPKG１が完成する。
【００９９】
なお、図１２に示したイメージセンサPKG１を製造する場合には、図１４のBの放熱板７１Aを接着する工程において、イメージセンサ基板１１の下面にも、放熱板７１Bを同時に接着すればよい。あるいはまた、放熱板７１Aと放熱板７１Bは、同時ではなく、個別に接着してもよい。
【０１００】
次に、図１５を参照して、第３実施の形態の第２変形例に係るイメージセンサPKG１の製造方法について説明する。
【０１０１】
第３実施の形態の第２変形例に係るイメージセンサPKG１の製造方法のうち、第１実施の形態の製造方法で説明した図３のAからEまで工程は、第３実施の形態の第２変形例においても同様である。図１５のAは、第１実施の形態の製造方法で説明した図３のEと同じ状態である、個片化されたイメージセンサ基板１１が、ガラス接着樹脂１２が塗布されたガラス基板１３に貼り合わされた状態を示している。
【０１０２】
図１５のAのように、個片化されたイメージセンサ基板１１がガラス基板１３に貼り合わされて、ガラス接着樹脂１２が硬化された後、図１５のBに示されるように、ガラス接着樹脂１２の下面の一部に、放熱板７１Aが、接着剤により接着される。
【０１０３】
次に、図示は省略するが、図３のFで示した工程と同様に、イメージセンサ基板１１と、その周辺のガラス接着樹脂１２の領域に（放熱板７１Aが形成された面を含む）、モールド樹脂１８が塗布され、硬化された後、図４のAで示した工程と同様に、モールド樹脂１８とイメージセンサ基板１１が、バックグラインダにより研削され、所定の厚みとなるまで薄肉化される。
【０１０４】
そして、モールド樹脂１８とイメージセンサ基板１１の両方が所定の厚みとなるまで薄肉化された後、図１５のCに示されるように、モールド樹脂１８が形成された所定の領域、具体的には、貫通電極１９を形成する部分に、モールド樹脂１８およびガラス接着樹脂１２を貫通する貫通穴３１が形成される。この工程は、図４のBで示した工程と同様である。このとき、放熱板７１Aと接続する箇所についても、モールド樹脂１８をエッチングし、開口部３２が形成される。
【０１０５】
次に、図１５のDに示されるように、モールド樹脂１８の平面領域に複数形成された貫通穴３１それぞれに、電極となる金属材料が埋め込まれ、貫通電極１９が形成される。また、モールド樹脂１８表面に、必要に応じて再配線２１（不図示）が形成され、開口部３２にも金属材料が埋め込まれる。
【０１０６】
複数形成された貫通電極１９のうち、放熱板７１Aへ接続される貫通電極１９が放熱用の貫通電極１９ｄとなり、複数形成される再配線２１のうち、放熱用の貫通電極１９ｄと放熱板７１Aに接続された再配線２１が、放熱用の再配線２１ｄとなる。
【０１０７】
最後に、図１５のEに示されるように、貫通電極１９の直下、または、貫通電極１９と接続された再配線２１上に、外部端子としてのはんだボール２０が、はんだボールマウント法などにより形成される。
【０１０８】
各貫通電極１９に対応して形成されたはんだボール２０のうち、放熱用の貫通電極１９ｄまたは放熱用の再配線２１ｄに接続するはんだボール２０が、放熱用のはんだボール２０ｄとなる。
【０１０９】
以上により、第３実施の形態の第２変形例に係るイメージセンサPKG１が完成する。
【０１１０】
以上のように、第１乃至第３実施の形態およびその変形例に係るイメージセンサPKG１は、イメージセンサ基板１１の平面方向外側（外周部）に外部端子としてはんだボール２０を設け、イメージセンサ基板１１の入出力信号や電源等をはんだボール２０から入出力する、いわゆるFan-out型のパッケージ構造を有する。これにより、イメージセンサPKG１の端子数を増大することができる。
【０１１１】
また、ガラス基板１３と、それに対向するイメージセンサ基板１１およびモールド樹脂１８との間がガラス接着樹脂１２で隙間なく埋められ、キャビティレスで形成されているので、イメージセンサ基板１１を薄肉化する工程の応力に強く、極限までイメージセンサ基板１１を薄肉化することができ、パッケージの低背化に貢献する。
【０１１２】
したがって、イメージセンサPKG１によれば、パッケージを小型化（低背化）しつつ、端子数を増大することができる。
【０１１３】
さらに、金属膜６１、放熱板７１Aや放熱板７１B、ダミーのはんだボール２０ｄの少なくとも１つをさらに設けることにより、放熱性を向上させることができる。
【０１１４】
＜４．イメージセンサ基板１１として適用し得る固体撮像装置の構成例＞
上述したイメージセンサ基板１１としては、以下のような非積層型の固体撮像装置や、複数の基板を積層して構成する積層型の固体撮像装置を適用することができる。
【０１１５】
図１６は、イメージセンサ基板１１として適用し得る固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
【０１１６】
図１６のＡは、非積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置23010は、図１６のＡに示すように、１枚のダイ（半導体基板）23011を有する。このダイ23011には、画素がアレイ状に配置された画素領域23012と、画素の駆動その他の各種の制御を行う制御回路23013と、信号処理するためのロジック回路23014とが搭載されている。
【０１１７】
図１６のＢ及びＣは、積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置23020は、図１４のＢ及びＣに示すように、センサダイ23021とロジックダイ23024との2枚のダイが積層され、電気的に接続されて、１つの半導体チップとして構成されている。
【０１１８】
図１６のＢでは、センサダイ23021には、画素領域23012と制御回路23013が搭載され、ロジックダイ23024には、信号処理を行う信号処理回路を含むロジック回路23014が搭載されている。
【０１１９】
図１６のＣでは、センサダイ23021には、画素領域23012が搭載され、ロジックダイ23024には、制御回路23013及びロジック回路23014が搭載されている。
【０１２０】
図１７は、積層型の固体撮像装置23020の第１の構成例を示す断面図である。
【０１２１】
センサダイ23021には、画素領域23012となる画素を構成するPD（フォトダイオード）や、FD（フローティングディフュージョン）、Tr（MOS FET）、及び、制御回路23013となるTr等が形成される。さらに、センサダイ23021には、複数層、本例では３層の配線23110を有する配線層23101が形成される。なお、制御回路23013（となるTr）は、センサダイ23021ではなく、ロジックダイ23024に構成することができる。
【０１２２】
ロジックダイ23024には、ロジック回路23014を構成するTrが形成される。さらに、ロジックダイ23024には、複数層、本例では３層の配線23170を有する配線層23161が形成される。また、ロジックダイ23024には、内壁面に絶縁膜23172が形成された接続孔23171が形成され、接続孔23171内には、配線23170等と接続される接続導体23173が埋め込まれる。
【０１２３】
センサダイ23021とロジックダイ23024とは、互いの配線層23101及び23161が向き合うように貼り合わされ、これにより、センサダイ23021とロジックダイ23024とが積層された積層型の固体撮像装置23020が構成されている。センサダイ23021とロジックダイ23024とが貼り合わされる面には、保護膜等の膜23191が形成されている。
【０１２４】
センサダイ23021には、センサダイ23021の裏面側（PDに光が入射する側）（上側）からセンサダイ23021を貫通してロジックダイ23024の最上層の配線23170に達する接続孔23111が形成される。さらに、センサダイ23021には、接続孔23111に近接して、センサダイ23021の裏面側から１層目の配線23110に達する接続孔23121が形成される。接続孔23111の内壁面には、絶縁膜23112が形成され、接続孔23121の内壁面には、絶縁膜23122が形成される。そして、接続孔23111及び23121内には、接続導体23113及び23123がそれぞれ埋め込まれる。接続導体23113と接続導体23123とは、センサダイ23021の裏面側で電気的に接続され、これにより、センサダイ23021とロジックダイ23024とが、配線層23101、接続孔23121、接続孔23111、及び、配線層23161を介して、電気的に接続される。
【０１２５】
図１８は、積層型の固体撮像装置23020の第２の構成例を示す断面図である。
【０１２６】
固体撮像装置23020の第２の構成例では、センサダイ23021に形成する１つの接続孔23211によって、センサダイ23021（の配線層23101（の配線23110））と、ロジックダイ23024（の配線層23161（の配線23170））とが電気的に接続される。
【０１２７】
すなわち、図１８では、接続孔23211が、センサダイ23021の裏面側からセンサダイ23021を貫通してロジックダイ23024の最上層の配線23170に達し、且つ、センサダイ23021の最上層の配線23110に達するように形成される。接続孔23211の内壁面には、絶縁膜23212が形成され、接続孔23211内には、接続導体23213が埋め込まれる。上述の図１７では、２つの接続孔23111及び23121によって、センサダイ23021とロジックダイ23024とが電気的に接続されるが、図１８では、１つの接続孔23211によって、センサダイ23021とロジックダイ23024とが電気的に接続される。
【０１２８】
図１９は、積層型の固体撮像装置23020の第３の構成例を示す断面図である。
【０１２９】
図１９の固体撮像装置23020は、センサダイ23021とロジックダイ23024とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜23191が形成されていない点で、センサダイ23021とロジックダイ23024とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜23191が形成されている図１７の場合と異なる。
【０１３０】
図１９の固体撮像装置23020は、配線23110及び23170が直接接触するように、センサダイ23021とロジックダイ23024とを重ね合わせ、所要の加重をかけながら加熱し、配線23110及び23170を直接接合することで構成される。
【０１３１】
図２０は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【０１３２】
図２０では、固体撮像装置23401は、センサダイ23411と、ロジックダイ23412と、メモリダイ23413との3枚のダイが積層された３層の積層構造になっている。
【０１３３】
メモリダイ23413は、例えば、ロジックダイ23412で行われる信号処理において一時的に必要となるデータの記憶を行うメモリ回路を有する。
【０１３４】
図２０では、センサダイ23411の下に、ロジックダイ23412及びメモリダイ23413が、その順番で積層されているが、ロジックダイ23412及びメモリダイ23413は、逆順、すなわち、メモリダイ23413及びロジックダイ23412の順番で、センサダイ23411の下に積層することができる。
【０１３５】
なお、図２０では、センサダイ23411には、画素の光電変換部となるPDや、画素Trのソース／ドレイン領域が形成されている。
【０１３６】
PDの周囲にはゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成され、ゲート電極と対のソース／ドレイン領域により画素Tr23421、画素Tr23422が形成されている。
【０１３７】
PDに隣接する画素Tr23421が転送Trであり、その画素Tr23421を構成する対のソース／ドレイン領域の一方がFDになっている。
【０１３８】
また、センサダイ23411には、層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜には、接続孔が形成される。接続孔には、画素Tr23421、及び、画素Tr23422に接続する接続導体23431が形成されている。
【０１３９】
さらに、センサダイ23411には、各接続導体23431に接続する複数層の配線23432を有する配線層23433が形成されている。
【０１４０】
また、センサダイ23411の配線層23433の最下層には、外部接続用の電極となるアルミパッド23434が形成されている。すなわち、センサダイ23411では、配線23432よりもロジックダイ23412との接着面23440に近い位置にアルミパッド23434が形成されている。アルミパッド23434は、外部との信号の入出力に係る配線の一端として用いられる。
【０１４１】
さらに、センサダイ23411には、ロジックダイ23412との電気的接続に用いられるコンタクト23441が形成されている。コンタクト23441は、ロジックダイ23412のコンタクト23451に接続されるとともに、センサダイ23411のアルミパッド23442にも接続されている。
【０１４２】
そして、センサダイ23411には、センサダイ23411の裏面側（上側）からアルミパッド23442に達するようにパッド孔23443が形成されている。
【０１４３】
イメージセンサ基板１１は、以上のような固体撮像装置の構造を適用することができる。
【０１４４】
＜５．電子機器への適用例＞
本開示に係る技術は、固体撮像装置への適用に限られるものではない。即ち、本開示に係る技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像装置を用いる複写機など、画像取込部（光電変換部）に固体撮像装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。固体撮像装置は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
【０１４５】
図２１は、本開示に係る技術を適用した電子機器としての、撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【０１４６】
図２１の撮像装置３００は、レンズ群などからなる光学部３０１、図１のイメージセンサPKG１の構成が採用される固体撮像装置（撮像デバイス）３０２、およびカメラ信号処理回路であるDSP(Digital Signal Processor)回路３０３を備える。また、撮像装置３００は、フレームメモリ３０４、表示部３０５、記録部３０６、操作部３０７、および電源部３０８も備える。DSP回路３０３、フレームメモリ３０４、表示部３０５、記録部３０６、操作部３０７および電源部３０８は、バスライン３０９を介して相互に接続されている。
【０１４７】
光学部３０１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで固体撮像装置３０２の撮像面上に結像する。固体撮像装置３０２は、光学部３０１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。この固体撮像装置３０２として、図１のイメージセンサPKG１、即ち、小型化（低背化）しつつ、端子数を増大したイメージセンサパッケージを用いることができる。
【０１４８】
表示部３０５は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の薄型ディスプレイで構成され、固体撮像装置３０２で撮像された動画または静止画を表示する。記録部３０６は、固体撮像装置３０２で撮像された動画または静止画を、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
【０１４９】
操作部３０７は、ユーザによる操作の下に、撮像装置３００が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部３０８は、DSP回路３０３、フレームメモリ３０４、表示部３０５、記録部３０６および操作部３０７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【０１５０】
上述したように、固体撮像装置３０２として、上述した第１乃至第３実施の形態またはその変形例に係るイメージセンサPKG１を用いることで、小型化（低背化）しつつ、端子数を増大したイメージセンサパッケージことができる。従って、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールなどの撮像装置３００においても、小型化を実現しつつ、例えば高速InterFaceを実現することができる。
【０１５１】
＜６．イメージセンサの使用例＞
図２２は、上述のイメージセンサPKG１を用いたイメージセンサの使用例を示す図である。
【０１５２】
上述のイメージセンサPKG１を用いたイメージセンサは、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０１５３】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
【０１５４】
＜７．体内情報取得システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、上述したように様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムに適用されてもよい。
【０１５５】
図２３は、本開示に係る技術が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【０１５６】
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
【０１５７】
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
【０１５８】
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
【０１５９】
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
【０１６０】
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
【０１６１】
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
【０１６２】
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
【０１６３】
撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
【０１６４】
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
【０１６５】
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
【０１６６】
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
【０１６７】
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図２３では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
【０１６８】
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
【０１６９】
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
【０１７０】
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Ｎｏｉｓｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）処理及び／若しくは手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
【０１７１】
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１０１１２に適用され得る。具体的には、撮像部１０１１２として、上述したイメージセンサPKG１を適用することができる。撮像部１０１１２に本開示に係る技術を適用することにより、カプセル型内視鏡１０１００をより小型化できるため、患者の負担を更に軽減することができる。また、カプセル型内視鏡１０１００を小型化しつつも、端子数を増大させることができるため、例えば高速InterFaceを実現することができる。
【０１７２】
＜８．内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術は、例えば、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１７３】
図２４は、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【０１７４】
図２４では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【０１７５】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０１７６】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０１７７】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：  Ｃａｍｅｒａ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
【０１７８】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【０１７９】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【０１８０】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【０１８１】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０１８２】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０１８３】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０１８４】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０１８５】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０１８６】
図２５は、図２４に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０１８７】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【０１８８】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【０１８９】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０１９０】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０１９１】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０１９２】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【０１９３】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【０１９４】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０１９５】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【０１９６】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【０１９７】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【０１９８】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【０１９９】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【０２００】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【０２０１】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０２０２】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【０２０３】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、撮像部１１４０２として、上述したイメージセンサPKG１を適用することができる。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、カメラヘッド１１１０２を小型化しつつも、端子数を増大させることができるため、例えば高速InterFaceを実現することができる。
【０２０４】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０２０５】
＜９．移動体への応用例＞
さらに、本開示に係る技術は、例えば、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０２０６】
図２６は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０２０７】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２６に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【０２０８】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０２０９】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０２１０】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０２１１】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０２１２】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０２１３】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２１４】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２１５】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０２１６】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２６の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０２１７】
図２７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０２１８】
図２７では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０２１９】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０２２０】
なお、図２７には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０２２１】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０２２２】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２２３】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０２２４】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０２２５】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、撮像部１２０３１として、上述したイメージセンサPKG１を適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、小型化しつつも、端子数を増大させることができるため、例えば高速InterFaceを実現することができる。
【０２２６】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２２７】
例えば、上述した複数の実施の形態の全てまたは一部を組み合わせた形態を採用することができる。
【０２２８】
また、本技術は、固体撮像装置に限らず、他の半導体集積回路を有する半導体装置全般に対して適用可能である。
【０２２９】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、
前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、
前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極と
を備える固体撮像装置。
（２）
前記イメージセンサ基板と前記ガラス基板との間にも、前記接着樹脂が挿入されるように形成された
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記外部端子は、前記イメージセンサ基板と同一平面上のモールド樹脂の外側に形成され、
前記貫通電極は、前記モールド樹脂も貫通するように形成された
前記（１）または（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面にも、前記モールド樹脂が形成された
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記モールド樹脂の前記ガラス基板側と反対側の面に、第１の放熱板をさらに備える
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記モールド樹脂と前記接着樹脂との間に、第１の放熱板をさらに備える
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（７）
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面に、第２の放熱板をさらに備える
前記（５）または（６）に記載の固体撮像装置。
（８）
前記第１の放熱板は、複数の前記貫通電極の少なくとも１つと接続するように形成された
前記（５）または（６）に記載の固体撮像装置。
（９）
前記第１の放熱板は、複数の前記外部端子の少なくとも１つと接続するように形成された
前記（６）に記載の固体撮像装置。
（１０）
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面に、金属膜をさらに備える
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１１）
前記金属膜の面上にダミーの外部端子をさらに備える
前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１２）
前記金属膜は、複数の貫通穴を備える
前記（１０）に記載の固体撮像装置。
（１３）
前記金属膜は、複数の前記外部端子の少なくとも１つと接続するように形成された
前記（１０）乃至（１２）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１４）
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板側と反対側の面に、コンパニオンチップをさらに備える
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１５）
前記イメージセンサ基板の前記ガラス基板と向き合う面上に電極パッドを備え、
前記電極パッドは、前記ガラス基板に形成された配線と接続されている
前記（１）乃至（１４）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１６）
前記接着樹脂は、光透過性である
前記（１）乃至（１５）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１７）
前記接着樹脂の屈折率は、前記ガラス基板と同程度である
前記（１）乃至（１６）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１８）
前記接着樹脂の屈折率は、前記イメージセンサ基板に形成されたオンチップレンズの屈折率よりも低い
前記（１）乃至（１７）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１９）
ガラス基板上に配線を形成し、
前記配線が形成された前記ガラス基板に接着樹脂を形成し、
個片化されたイメージセンサ基板を、前記配線と接続されるように前記ガラス基板と貼り合わせ、
前記イメージセンサ基板の平面方向外側に、前記接着樹脂を貫通して前記配線と接続する貫通電極を形成し、
前記貫通電極に接続するように外部端子を形成する
固体撮像装置の製造方法。
（２０）
入射された光を電気信号へ変換する画素が行列状に配置された受光領域を備えるイメージセンサ基板と、
前記イメージセンサ基板の平面方向外側に配置され、前記電気信号を出力する外部端子と、
前記イメージセンサ基板および前記外部端子と、対向して配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板に形成された配線と前記外部端子とを、その間に挿入された接着樹脂を貫通して接続する貫通電極と
を備える固体撮像装置
を備える電子機器。
【符号の説明】
【０２３０】
１  イメージセンサPKG，  １１  イメージセンサ基板，  １２  ガラス接着樹脂，  １３  ガラス基板，  １４  オンチップレンズ，  １５  電極パッド，  １６  ピラー，  １７  配線パターン，  １８  モールド樹脂，  １９，１９ｄ  貫通電極，  ２０，２０ｄ  はんだボール，  ２１，２１ｄ  再配線，  ３１  貫通穴，  ４１  コンパニオンチップ，  ６１  金属膜，  ６２  貫通穴，  ７１A，７１B  放熱板，  ３００  撮像装置，  ３０２  固体撮像装置
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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