(57)【要約】【課題】基板の変形を抑えることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  光電変換部と、前記光電変換部の光入射側に設けられた保護部材と、前記光電変換部を間にして前記保護部材に対向し、前記光電変換部側の第１面および前記第１面に対向する第２面を有する基板と、前記基板の前記第２面の選択的な領域に設けられた再配線層と、前記基板の前記第２面に設けられた保護樹脂層とを備え、前記基板の前記第２面は、前記保護樹脂層から露出された外部端子接続領域と、前記保護樹脂層から露出されるとともに前記外部端子接続領域とは異なる位置に配置された応力緩和領域とを有する撮像装置。【選択図】図２
2019220499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、
前記光電変換部の光入射側に設けられた保護部材と、
前記光電変換部を間にして前記保護部材に対向し、前記光電変換部側の第１面および前記第１面に対向する第２面を有する基板と、
前記基板の前記第２面の選択的な領域に設けられた再配線層と、
前記基板の前記第２面に設けられた保護樹脂層とを備え、
前記基板の前記第２面は、前記保護樹脂層から露出された外部端子接続領域と、前記保護樹脂層から露出されるとともに前記外部端子接続領域とは異なる位置に配置された応力緩和領域とを有する
撮像装置。
【請求項２】
更に、前記基板の前記第２面に設けられた外部端子を有し、
前記外部端子接続領域では、前記外部端子が前記保護樹脂層から露出されている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記保護樹脂層は、前記外部端子を囲むように設けられている
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記基板の前記第２面のうち、前記外部端子を囲むように前記保護樹脂層が設けられた領域以外の領域は、前記外部端子接続領域または前記応力緩和領域である
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記応力緩和領域は、前記再配線層と重ならない位置に設けられている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
更に、前記基板の前記第２面は、隣り合う前記再配線層が所定の間隔で配置された狭ピッチ領域と、前記狭ピッチ領域の前記間隔よりも大きい間隔で隣り合う前記再配線層が配置された広ピッチ領域とを有する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記狭ピッチ領域に前記保護樹脂層が設けられ、
前記広ピッチ領域に重なる位置に前記応力緩和領域が配置されている
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記狭ピッチ領域の隣り合う前記再配線層の間に前記保護樹脂層が設けられ、
前記狭ピッチ領域の前記再配線層に重なる位置にも前記応力緩和領域が配置されている
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
更に、前記光電変換部が設けられた第１チップと、
前記基板を有する第２チップとを含む
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
更に、前記第１チップと前記第２チップとの間に設けられた第３チップを有する
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記再配線層は銅を含む
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記基板はシリコン基板である
請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばＷＣＳＰ（Wafer level Chip Size Package）等に好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＷＣＳＰ等の撮像装置の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。この撮像装置は、例えば、フォトダイオード（Photo Diode）等の光電変換部を覆う保護部材と、光電変換部を間にして保護部材に対向する基板とを有している。
【０００３】
基板の一方の面（光電変換部側の面と反対の面）には、再配線層および外部接続用の端子が設けられている。再配線層は、保護樹脂層に覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような撮像装置では、基板の変形を抑えることが望まれている。
【０００６】
したがって、基板の変形を抑えることが可能な撮像装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、光電変換部と、光電変換部の光入射側に設けられた保護部材と、光電変換部を間にして保護部材に対向し、光電変換部側の第１面および第１面に対向する第２面を有する基板と、基板の第２面の選択的な領域に設けられた再配線層と、基板の第２面に設けられた保護樹脂層とを備え、基板の第２面は、保護樹脂層から露出された外部端子接続領域と、保護樹脂層から露出されるとともに外部端子接続領域とは異なる位置に配置された応力緩和領域とを有するものである。
【０００８】
本開示の一実施の形態に係る撮像装置では、基板の第２面が、保護樹脂層から露出された応力緩和領域を有しているので、保護樹脂層に起因して基板にかかる応力が低減される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一実施の形態に係る撮像装置によれば、基板の第２面が、保護樹脂層から露出された応力緩和領域を有するようにしたので、基板にかかる応力を低減することができる。よって、基板の変形を抑えることが可能となる。
【００１０】
尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係る撮像装置の機能構成の一例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。
【図３】図２に示した再配線層および半田ボールの構成の一例を表す平面模式図である。
【図４】図２に示した保護樹脂層の構成を、再配線層および半田ボールとともに表す平面模式図である。
【図５】図４に示したＶ−Ｖ’線に沿った断面を表す模式図である。
【図６Ａ】比較例に係る撮像装置の要部の構成を表す平面模式図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図７】図６Ａに示した撮像装置の課題を説明するための断面模式図である。
【図８Ａ】変形例１に係る撮像装置の要部の構成を表す平面模式図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図９Ａ】変形例２に係る撮像装置の要部の構成を表す平面模式図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１０】図９Ａに示した保護樹脂層の構成の他の例（１）を、再配線層および半田ボールとともに表す平面模式図である。
【図１１】図９Ａに示した保護樹脂層の構成の他の例（２）を、再配線層および半田ボールとともに表す平面模式図である。
【図１２】変形例３に係る撮像装置の要部の構成を表す平面模式図である。
【図１３Ａ】図１２に示したＡ−Ａ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１３Ｂ】図１２に示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１４】変形例４に係る撮像装置の要部の構成を表す断面模式図である。
【図１５】変形例５に係る撮像装置の要部の構成を表す断面模式図である。
【図１６】図１等に示した撮像装置を含む電子機器の一例を表す機能ブロック図である。
【図１７】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１８】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１９】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２０】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２１】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】
【００１２】
以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（基板の第２面に応力緩和領域を有する撮像装置）
２．変形例１（狭ピッチ領域にも応力緩和領域を有する例）
３．変形例２（半田ボールを囲むように保護樹脂層を設けた例）
４．変形例３（再配線層に重ならない位置に応力緩和領域を設けた例）
５．変形例４（１つのチップを有する例）
６．変形例５（３つのチップを有する例）
７．適用例（電子機器）
８．応用例
【００１３】
＜１．実施の形態＞
（撮像装置１の機能構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の機能構成の一例を表したものである。この撮像装置１は、画素部２００Ｐと、画素部２００Ｐを駆動するための回路部２００Ｃとを有している。画素部２００Ｐは、例えば、２次元配置された複数の受光単位領域（画素Ｐ）を有している。回路部２００Ｃは、例えば行走査部２０１、水平選択部２０３、列走査部２０４およびシステム制御部２０２を含んでいる。
【００１４】
画素部２００Ｐには、例えば画素行ごとに画素駆動線Ｌread（例えば、行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列ごとに垂直信号線Ｌsigが配線されている。画素駆動線Ｌreadは、画素部２００Ｐからの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌreadの一端は、行走査部２０１の各行に対応した出力端に接続されている。画素部２００Ｐは、例えば、画素Ｐ毎に設けられた画素回路を有している。
【００１５】
行走査部２０１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部２００Ｐの各画素Ｐを、例えば行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部２０１によって選択走査された画素行の各画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通して水平選択部２０３に供給される。水平選択部２０３は、垂直信号線Ｌｓｉｇごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
【００１６】
列走査部２０４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部２０３の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部２０４による選択走査により、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通して伝送される各画素Ｐの信号が順番に水平信号線２０５に出力され、当該水平信号線２０５を通して図示しない信号処理部等へ入力される。
【００１７】
システム制御部２０２は、外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータなどを受け取り、また、撮像装置１の内部情報などのデータを出力するものである。システム制御部２０２はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部２０１、水平選択部２０３および列走査部２０４などの駆動制御を行う。
【００１８】
（撮像装置１の要部構成）
図２は、撮像装置１の要部の構成を表す断面模式図である。図２を用いて、撮像装置１の具体的な構成を説明する。
【００１９】
撮像装置１は、ＷＣＳＰであり、例えば、ロジックチップ１０（第２チップ）、センサチップ２０（第１チップ）および保護部材４０をこの順に有している。センサチップ２０と保護部材４０との間には、センサチップ２０側から、平坦化膜３１、カラーフィルタ３２、オンチップレンズ３３および封止樹脂３４がこの順に設けられている。撮像装置１は、例えば、ロジックチップ１０側がマザーボード等のプリント基板へ実装されるように構成されており、ロジックチップ１０側に、絶縁膜５１、再配線層５２、半田ボール５３および保護樹脂層５４を有している。
【００２０】
ロジックチップ１０は、例えば、半導体基板１１および多層配線層１２を含み、これらの積層構造を有している。ロジックチップ１０は、例えば、ロジック回路および制御回路を含んでいる。回路部２００Ｃ（図１）全てがロジックチップ１０に設けられていてもよい。あるいは、回路部２００Ｃの一部をセンサチップ２０に設け、残りの回路部２００Ｃをロジックチップ１０に設けるようにしてもよい。
【００２１】
半導体基板１１は、多層配線層１２およびセンサチップ２０を間にして保護部材４０に対向している。半導体基板１１は、センサチップ２０側の第１面Ｓ１１Ａと、第１面Ｓ１１Ａに対向する第２面Ｓ１１Ｂとを有している。半導体基板１１の第１面Ｓ１１Ａには多層配線層１２が設けられ、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂには絶縁膜５１が設けられている。この半導体基板１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。ここでは、半導体基板１１が、本開示の「基板」の一具体例に対応する。
【００２２】
多層配線層１２は、半導体基板１１とセンサチップ２０との間に設けられている。多層配線層１２は、複数の配線１２１と、この複数の配線１２１を分離する層間絶縁膜１２２とを含んでいる。配線１２１は、例えば、銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ）またはタングステン（Ｗ）等により構成されている。層間絶縁膜１２２は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により構成されている。
【００２３】
半導体基板１１の所定の位置には、貫通孔１１Ｖが設けられている。この貫通孔１１Ｖは、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂから第１面Ｓ１１Ａまで貫通し、多層配線層１２の配線１２１またはパッド電極に達している。
【００２４】
絶縁膜５１は、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂから貫通孔１１Ｖの側壁を覆っている。絶縁膜５１は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により構成されている。
【００２５】
再配線層５２は、絶縁膜５１を間にして貫通孔１１Ｖの側壁を覆うとともに、貫通孔１１Ｖの底面を覆っている。貫通孔１１Ｖの底面では、再配線層５２が多層配線層１２の配線１２１またはパッド電極に接している。再配線層５２は、貫通孔１１Ｖから半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに延設され、半田ボール５３の形成領域まで引き出されている。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂでは、再配線層５２が、絶縁膜５１を間にして第２面Ｓ１１Ｂの選択的な領域に配置されている。再配線層５２は、例えば、銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），チタンタングステン合金（ＴｉＷ）またはポリシリコン等により構成されている。
【００２６】
図３は、再配線層５２の平面構成の一例を、半田ボール５３とともに表したものである。このように、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂには、互いに略平行方向（図３のＹ方向）に延在する複数の再配線層５２が設けられている。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂは、例えば、狭ピッチ領域５２Ｎおよび広ピッチ領域５２Ｗを有している。狭ピッチ領域５２Ｎでは、隣り合う再配線層５２が所定の間隔（ピッチＰn）で配置されている。広ピッチ領域５２Ｗでは、隣り合う再配線層５２が、狭ピッチ領域５２ＮのピッチＰnよりも広い間隔（ピッチＰw）で配置されている。再配線層５２の幅（図３のＸ方向の大きさ）は例えば２０μｍ〜４０μｍであり、ピッチＰnは２０μｍ〜４０μｍであり、ピッチＰwは１００μｍ〜２００μｍである。
【００２７】
半田ボール５３は、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂ上に引きだされた再配線層５２に接続されている（図２）。この半田ボール５３は、プリント基板へ実装するための外部接続端子として機能するものであり、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の無鉛高融点はんだ等よりなる。例えば、複数の半田ボール５３が、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに、所定のピッチで規則的に配列して設けられている。この半田ボール５３の配列は、実装されるプリント基板（図示せず）側の接合パッドの位置に応じて適宜設定されている。この半田ボール５３は、再配線層５２を介して多層配線層１２の配線１２１またはパッド電極と電気的に接続されている。ここでは、半田ボール５３が、本開示の「外部端子」の一具体例に対応する。
【００２８】
半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに設けられた保護樹脂層５４は、再配線層５２を保護するためのものである。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂのうち、半田ボール５３が設けられた領域には、この保護樹脂層５４が設けられていない。即ち、半田ボール５３は、保護樹脂層５４から露出された部分の再配線層５２に接続されている。換言すれば、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂは、保護樹脂層５４から再配線層５２を露出させる外部端子接続領域５４Ａを有しており、この外部端子接続領域５４Ａで半田ボール５３が再配線層５２に接続されている。この保護樹脂層５４は、例えばソルダーレジストであり、エポキシ系、ポリイミド系、シリコン系、アクリル系の樹脂等を含んでいる。
【００２９】
本実施の形態では、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂが、外部端子接続領域５４Ａに加えて、応力緩和領域５４Ｂを有している。応力緩和領域５４Ｂは、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂのうち保護樹脂層５４から露出された領域であり、かつ、平面（図２のＸＹ平面）視で、外部端子接続領域５４Ａと重ならない位置に配置されている。この応力緩和領域５４Ｂでは、例えば、保護樹脂層５４が設けられておらず、再配線層５２または絶縁膜５１が露出されている。詳細は後述するが、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂにこのような応力緩和領域５４Ｂを設けることにより、半導体基板１１にかかる応力を低減することができる。
【００３０】
図４および図５は、応力緩和領域５４Ｂの配置の一例を表したものである。図４は、再配線層５２、半田ボール５３および保護樹脂層５４の平面構成の一例を表し、図５は図４に示したＶ−Ｖ’線に沿った断面構成を表している。このように、平面視で狭ピッチ領域５２Ｎに重なる位置に保護樹脂層５４を設け、広ピッチ領域５２Ｗに重なる位置に応力緩和領域５４Ｂを配置するようにしてもよい。狭ピッチ領域５２Ｎでは、再配線層５２に起因してマイグレーション（腐食）が生じやすい。この狭ピッチ領域５２Ｎに選択的に保護樹脂層５４を設けることにより、マイグレーションの発生を抑えることができる。
【００３１】
ロジックチップ１０と保護部材４０との間に設けられたセンサチップ２０は、例えば、ロジックチップ１０側から、多層配線層２２および半導体基板２１をこの順に有している。
【００３２】
センサチップ２０の多層配線層２２は、ロジックチップ１０の多層配線層１２と接しており、これらの間にセンサチップ２０とロジックチップ１０との接合面Ｓが設けられている。この多層配線層２２は、複数の配線２２１と、この複数の配線２２１を分離する層間絶縁膜２２２とを含んでいる。複数の配線２２１は、画素部２００Ｐ（図１）の画素回路を構成している。この配線２２１は、例えば、銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ）またはタングステン（Ｗ）等により構成されている。層間絶縁膜２２２は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により構成されている。
【００３３】
多層配線層２２と平坦化膜３１との間に設けられた半導体基板２１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。このセンサチップ２０の半導体基板２１には、画素Ｐ毎にフォトダイオード（ＰＤ）２１１が設けられている。ＰＤ２１１は、半導体基板２１の受光面（多層配線層２２側の面と反対の面）近傍に設けられている。ここでは、ＰＤ２１１が、本開示の光電変換部の一具体例に対応する。
【００３４】
センサチップ２０には、貫通電極２２３ａ，２２３ｂが設けられている。この貫通電極２２３ａ，２２３ｂは、半導体基板２１と平坦化膜３１との間に設けられた接続用配線２２４を介して互いに接続されている。接続用配線２２４は、例えば、平面視で、ＰＤ２１１に重ならない位置に配置されている。貫通電極２２３ａは、半導体基板２１および多層配線層２２を貫通し、ロジックチップ１０の配線１２１に接続されている。貫通電極２２３ｂは、半導体基板１１を貫通し、センサチップ２０の配線２２１に接続されている。即ち、センサチップ２０の多層配線層２２は、貫通電極２２３ａ，２２３ｂおよび接続用配線２２４を介してロジックチップ１０の多層配線層１２に電気的に接続されている。貫通電極２２３ａ，２２３ｂと半導体基板２１との間には、絶縁膜２２５が設けられている。
【００３５】
半導体基板２１とカラーフィルタ３２との間に設けられた平坦化膜３１は、半導体基板２１の受光面を平坦化するためのものである。平坦化膜３１は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）等により構成されている。
【００３６】
センサチップ２０の受光面に設けられたカラーフィルタ３２は、例えば赤色（Ｒ）フィルタ、緑色（Ｇ）フィルタ、青色（Ｂ）フィルタおよび白色フィルタ（Ｗ）のいずれかであり、例えば画素Ｐ毎に設けられている。これらのカラーフィルタ３２は、規則的な色配列（例えばベイヤー配列）で設けられている。このようなカラーフィルタ３２を設けることにより、撮像装置１では、その色配列に対応したカラーの受光データが得られる。
【００３７】
カラーフィルタ３２上のオンチップレンズ３３は、画素Ｐ毎に、センサチップ２０のＰＤ２１１に対向する位置に設けられている。このオンチップレンズ３３に入射した光は、画素Ｐ毎にＰＤ２１１に集光されるようになっている。このオンチップレンズ３３のレンズ系は、画素Ｐのサイズに応じた値に設定されている。オンチップレンズ３３のレンズ材料としては、例えば有機材料やシリコン酸化膜（ＳｉＯ）等が挙げられる。
【００３８】
オンチップレンズ３３を間にしてセンサチップ２０を覆う保護部材４０は、ロジックチップ１０およびセンサチップ２０の厚みよりも十分に大きい厚みを有している。保護部材４０は、例えば、ガラス基板により構成されている。センサチップ２０の光入射側に設けられた保護部材４０の表面（センサチップ２０側の面と反対の面）に、例えば、ＩＲ（赤外線）カットフィルタなどが設けられていてもよい。保護部材４０は、センサチップ２０を間にして、ロジックチップ１０に対向している。
【００３９】
保護部材４０とオンチップレンズ３３との間に設けられた封止樹脂３４は、例えば、保護部材４０の屈折率と略同じ屈折率を有している。この封止樹脂３４は、保護部材４０とセンサチップ２０との間の空間を埋めるように設けられている。保護部材４０とセンサチップ２０とは、例えば、互いの周縁で接着されている。撮像装置１は、保護部材４０とセンサチップ２０との間が気密空間であるキャビティ構造を有していてもよい。
【００４０】
（撮像装置１の作用および効果）
撮像装置１では、ロジックチップ１０の多層配線層１２に設けられた配線１２１またはパッド電極が、貫通孔１１Ｖに設けられた再配線層５２により、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに引き出されている。このため、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂ側から外部とセンサチップ２０との間の信号の入出力がなされる。このような撮像装置１では、センサチップ２０の受光面側に、パッド電極接続用の開口部が不要となるので、チップサイズを縮小化することが可能である。
【００４１】
また、撮像装置１では、センサチップ２０とロジックチップ１０とが積層されているので、１つの半導体基板に、画素部２００Ｐおよび回路部２００Ｃを設ける場合に比べて、撮像装置１のサイズを小型化することができる。
【００４２】
特に、本実施の形態の撮像装置１では、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂが、保護樹脂層５４から露出された応力緩和領域５４Ｂを有しているので、保護樹脂層５４に起因して半導体基板１１にかかる応力が低減される。よって、半導体基板１１の変形を抑えることが可能となる。以下、この作用・効果について、比較例を用いて説明する。
【００４３】
図６Ａ，図６Ｂは、比較例に係る撮像装置（撮像装置１００）の要部の構成を模式的に表したものである。図６Ａは、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂ側の平面構成を表し、図６Ｂは、図６Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表している。この撮像装置１００は、撮像装置１と同様に、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに、再配線層５２、半田ボール５３および保護樹脂層５４を有している。
【００４４】
この撮像装置１００では、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂのうち、半田ボール５３が設けられた領域のみ保護樹脂層５４から露出されており、それ以外の領域は保護樹脂層５４に覆われている。換言すれば、撮像装置１００では、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂが、外部端子接続領域５４Ａのみを有しており、応力緩和領域（図２の応力緩和領域５４Ｂ）を有していない。
【００４５】
このような撮像装置１００では、例えば、製造工程中に、図７に示したように、半導体基板１１が大きく反るおそれがある。これは、保護樹脂層５４の熱膨張率と、半導体基板１１の熱膨張率との差に起因して、半導体基板１１に応力がかかるためである。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに設けられた保護樹脂層５４の面積が大きいほど、半導体基板１１にかかる応力が大きくなる。したがって、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂ略全面に保護樹脂層５４が設けられた撮像装置１００では、保護樹脂層５４に起因して半導体基板１１に大きな応力がかかる。半導体基板１１が変形すると、製造工程での取り扱いが難しくなる。また、信頼性が低下するおそれもある。
【００４６】
これに対し、本実施の形態の撮像装置１では、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂが、外部端子接続領域５４Ａに加えて応力緩和領域５４Ｂを有している。この応力緩和領域５４Ｂでは、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂが保護樹脂層５４から露出されている。したがって、撮像装置１では、撮像装置１００に比べて、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに設けられた保護樹脂層５４の面積が小さくなり、保護樹脂層５４に起因して半導体基板１１にかかる応力が低減される。よって、半導体基板１１の変形を抑えることができる。したがって、製造工程で扱いやすくなり、また、信頼性の低下も抑えることができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態に係る撮像装置１では、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂが、保護樹脂層５４から露出された応力緩和領域５４Ｂを有するようにしたので、半導体基板１１にかかる応力を低減することができる。よって、半導体基板１１の変形を抑えることが可能となる。
【００４８】
また、例えば、広ピッチ領域５２Ｗに重なる位置に、応力緩和領域５４Ｂを配置し、狭ピッチ領域５２Ｎに保護樹脂層５４を設ける。これにより、半導体基板１１にかかる応力を低減しつつ、狭ピッチ領域５２Ｎの再配線層５２を保護樹脂層５４により保護することができる。したがって、半導体基板１１の変形を低減し、かつ、再配線層５２のマイグレーションの発生を抑えることができる。
【００４９】
以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００５０】
＜変形例１＞
図８Ａ，図８Ｂは、上記実施の形態の変形例１に係る撮像装置１の要部の構成を表したものである。図８Ａは、半導体基板１１（第２面Ｓ１１Ｂ）、再配線層５２、半田ボール５３および保護樹脂層５４の平面構成を表し、図８Ｂは、図８Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表している。ここでは、保護樹脂層５４が、狭ピッチ領域５２Ｎのうち、隣り合う再配線層５２の間に設けられている。即ち、平面視で狭ピッチ領域５２Ｎに重なる位置にも応力緩和領域５４Ｂが設けられている。この点を除き、変形例１に係る撮像装置１は、上記実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００５１】
保護樹脂層５４は、矩形状の平面形状を有しており、平面視で、再配線層５２に重ならない位置に設けられている。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂには、例えば、複数の矩形の保護樹脂層５４がストライプ状に配置されている。各々の保護樹脂層５４の幅（図８Ａ，図８ＢのＸ方向の大きさ）は、狭ピッチ領域５２ＮのピッチＰnよりも小さく、例えば２０μｍ〜４０μｍである。
【００５２】
狭ピッチ領域５２Ｎのうち、平面視で再配線層５２に重なる位置には、応力緩和領域５４Ｂが設けられている。このように、応力緩和領域５４Ｂを、広ピッチ領域５２Ｗに重なる位置に加えて、狭ピッチ領域５２Ｎの一部に重なる位置に設けるようにしてもよい。
【００５３】
＜変形例２＞
図９Ａ，図９Ｂは、上記実施の形態の変形例２に係る撮像装置１の要部の構成を表したものである。図９Ａは、半導体基板１１（第２面Ｓ１１Ｂ）、再配線層５２、半田ボール５３および保護樹脂層５４の平面構成を表し、図９Ｂは、図９Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表している。ここでは、保護樹脂層５４が、半田ボール５３を囲むように設けられている。この点を除き、変形例２に係る撮像装置１は、上記実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００５４】
保護樹脂層５４は、環状の平面形状を有している。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂには、複数の環状の保護樹脂層５４が設けられている。半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂのうち、保護樹脂層５４が設けられた領域以外の領域は、外部端子接続領域５４Ａまたは応力緩和領域５４Ｂである。例えば、複数の環状の保護樹脂層５４各々の内側に外部端子接続領域５４Ａが設けられ、外側に応力緩和領域５４Ｂが設けられている。
【００５５】
半田ボール５３を囲むように保護樹脂層５４を設けることにより、半田ボール５３半田ボール５３を精確な位置に形成しやすくなる。
【００５６】
図１０および図１１は、図９Ａに示した保護樹脂層５４の構成の他の例を表している。
【００５７】
図１０に示したように、本変形例で説明した保護樹脂層５４の構成を、上記実施の形態で説明した保護樹脂層５４の構成に組み合わせるようにしてもよい。具体的には、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに、半田ボール５３を囲む保護樹脂層５４と、狭ピッチ領域５２Ｎに重なる位置の保護樹脂層５４とを設けるようにしてもよい。応力緩和領域５４Ｂは、環状の保護樹脂層５４の外側の領域、かつ、広ピッチ領域５２Ｗに重なる位置に設けられる。
【００５８】
図１１に示したように、本変形例で説明した保護樹脂層５４の構成を、上記変形例１で説明した保護樹脂層５４の構成に組み合わせるようにしてもよい。具体的には、半導体基板１１の第２面Ｓ１１Ｂに、半田ボール５３を囲む保護樹脂層５４と、狭ピッチ領域５２Ｎの隣り合う再配線層５２の間に配置された保護樹脂層５４とを設けるようにしてもよい。応力緩和領域５４Ｂは、環状の保護樹脂層５４の外側の領域、かつ、広ピッチ領域５２Ｗに重なる位置と、環状の保護樹脂層５４の外側の領域、かつ、狭ピッチ領域５２Ｎの再配線層５２に重なる位置とに設けられる。
【００５９】
＜変形例３＞
図１２は、上記実施の形態の変形例３に係る撮像装置１の要部の平面構成を模式的に表したものである。ここでは、応力緩和領域５４Ｂが、再配線層５２に重ならない位置に設けられている。この点を除き、変形例３に係る撮像装置１は、上記実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００６０】
図１３Ａは、図１２に示したＡ−Ａ’線に沿った断面構成を表し、図１３Ｂは、図１２に示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表している。例えば、保護樹脂層５４は、全ての再配線層５２を覆っている。応力緩和領域５４Ｂは、例えば、広ピッチ領域５２Ｗのうち、再配線層５２に重ならない位置に設けられている。応力緩和領域５４Ｂは、例えば、保護樹脂層５４のスリットにより構成されている。
【００６１】
応力緩和領域５４Ｂを、再配線層５２に重ならない位置に設けることにより、再配線層５２が保護樹脂層５４により保護される。したがって、再配線層５２のマイグレーションの発生を抑えることができる。
【００６２】
＜変形例４＞
図１４は、上記実施の形態の変形例４に係る撮像装置１の要部の断面構成を模式的に表したものである。この撮像装置１は、１つのチップ（センサチップ２０）を有している。即ち、この撮像装置１は、ロジックチップ（図２のロジックチップ１０）を有していない。この点を除き、変形例４に係る撮像装置１は、上記実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００６３】
センサチップ２０は、例えば、支持基板２３、多層配線層２２および半導体基板２１をこの順に有している。支持基板２３は、多層配線層２２および半導体基板２１を間にして、保護部材４０に対向している。この支持基板２３は、半導体基板２１側の第１面Ｓ２３Ａと、第１面Ｓ２３Ａに対向する第２面Ｓ２３Ｂとを有している。支持基板２３は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。支持基板２３の第２面Ｓ２３Ｂに、半田ボール５３等が設けられている。この撮像装置１では、支持基板２３の第２面Ｓ２３Ｂが、外部端子接続領域５４Ａおよび応力緩和領域５４Ｂを有している。
【００６４】
＜変形例５＞
図１５は、上記実施の形態の変形例５に係る撮像装置１の要部の断面構成を模式的に表したものである。この撮像装置１は、３つのチップ（ロジックチップ１０、センサチップ２０およびメモリチップ６０）を有している。撮像装置１は、例えば、メモリチップ６０（第２チップ）、ロジックチップ１０（第３チップ）、センサチップ２０（第１チップ）および保護部材４０をこの順に有している。この点を除き、変形例５に係る撮像装置１は、上記実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００６５】
メモリチップ６０は、例えば、メモリ回路を有している。このメモリチップ６０は、ロジックチップ１０およびセンサチップ２０を間にして、保護部材４０に対向している。メモリチップ６０は、例えば、ロジックチップ１０側から、多層配線層６２および半導体基板６１をこの順に有している。この半導体基板６１は、センサチップ２０側の第１面Ｓ６１Ａと、第１面Ｓ６１Ａに対向する第２面Ｓ６１Ｂとを有している。半導体基板６１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。半導体基板６１の第２面Ｓ６１Ｂに、半田ボール５３等が設けられている。この撮像装置１では、半導体基板６１の第２面Ｓ６１Ｂが、外部端子接続領域５４Ａおよび応力緩和領域５４Ｂを有している。
【００６６】
メモリチップ６０に代えて、ロジック回路を有するロジックチップを設けるようにしてもよい。即ち、撮像装置１は、センサチップ２０と、２つのロジックチップとを有していてもよい。
【００６７】
＜適用例＞
上述の撮像装置１は、例えば可視領域の波長の光を撮像可能なカメラなど、様々なタイプの電子機器に適用することができる。図１６に、その一例として、電子機器３（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器３は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、撮像装置１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像装置１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
【００６８】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像装置１へ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像装置１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像装置１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、撮像装置１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
【００６９】
＜体内情報取得システムへの応用例＞
更に、本開示に係る技術（本技術）は、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、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【００７０】
図１７は、本開示に係る技術（本技術）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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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１７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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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／又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。
【００８６】
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、例えば、撮像部１０１１２に適用され得る。これにより、検出精度が向上する。
【００８７】
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、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、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【００８８】
図１８は、本開示に係る技術（本技術）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。
【００８９】
図１８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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
図１９は、図１８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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、検出精度が向上する。
【０１１９】
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。
【０１２０】
＜移動体への応用例＞
本開示に係る技術は、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、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、建設機械、農業機械（トラクター）など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。
【０１２１】
図２０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。
【０１２２】
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２０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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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１２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。
【０１３２】
図２１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１３３】
図２１では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０１３４】
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。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。
【０１３５】
なお、図２１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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
【０１４１】
以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した撮像装置の構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
【０１４２】
また、上記実施の形態等では、応力緩和領域５４Ｂの構成について、例を挙げて説明したが、応力緩和領域５４Ｂの構成はこれらの例に限られない。
【０１４３】
また、上記実施の形態等では、半導体基板１１の貫通孔１１Ｖに再配線層５２を設ける場合（図２）について説明したが、貫通孔１１Ｖを、再配線層５２とは別の導電体により埋め込み、この導電体を再配線層５２に接続するようにしてもよい。
【０１４４】
また、上記実施の形態等では、ロジックチップ１０とセンサチップ２０とを貫通電極２２３ａ，２２３ｂにより電気的に接続する場合（図２）について説明したが、ロジックチップ１０とセンサチップ２０とは、他の方法を用いて電気的に接続するようにしてもよい。例えば、ロジックチップ１０とセンサチップ２０とを、ＣｕＣｕ接合等の金属直接接合を用いて電気的に接続するようにしてもよい。
【０１４５】
また、上記実施の形態等では、撮像装置１が、単一のチップ（センサチップ２０）を有する例（図１４）および、２つまたは３つの積層されたチップ（ロジックチップ１０、センサチップ２０およびメモリチップ６０）を有する例（図２、図１５）について説明した。この他、撮像装置１は、４つ以上の積層されたチップを有していてもよい。
【０１４６】
上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【０１４７】
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
光電変換部と、
前記光電変換部の光入射側に設けられた保護部材と、
前記光電変換部を間にして前記保護部材に対向し、前記光電変換部側の第１面および前記第１面に対向する第２面を有する基板と、
前記基板の前記第２面の選択的な領域に設けられた再配線層と、
前記基板の前記第２面に設けられた保護樹脂層とを備え、
前記基板の前記第２面は、前記保護樹脂層から露出された外部端子接続領域と、前記保護樹脂層から露出されるとともに前記外部端子接続領域とは異なる位置に配置された応力緩和領域とを有する
撮像装置。
（２）
更に、前記基板の前記第２面に設けられた外部端子を有し、
前記外部端子接続領域では、前記外部端子が前記保護樹脂層から露出されている
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
前記保護樹脂層は、前記外部端子を囲むように設けられている
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
前記基板の前記第２面のうち、前記外部端子を囲むように前記保護樹脂層が設けられた領域以外の領域は、前記外部端子接続領域または前記応力緩和領域である
前記（３）に記載の撮像装置。
（５）
前記応力緩和領域は、前記再配線層と重ならない位置に設けられている
前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（６）
更に、前記基板の前記第２面は、隣り合う前記再配線層が所定の間隔で配置された狭ピッチ領域と、前記狭ピッチ領域の前記間隔よりも大きい間隔で隣り合う前記再配線層が配置された広ピッチ領域とを有する
前記（１）ないし（３）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）
前記狭ピッチ領域に前記保護樹脂層が設けられ、
前記広ピッチ領域に重なる位置に前記応力緩和領域が配置されている
前記（６）に記載の撮像装置。
（８）
前記狭ピッチ領域の隣り合う前記再配線層の間に前記保護樹脂層が設けられ、
前記狭ピッチ領域の前記再配線層に重なる位置にも前記応力緩和領域が配置されている
前記（７）に記載の撮像装置。
（９）
更に、前記光電変換部が設けられた第１チップと、
前記基板を有する第２チップとを含む
前記（１）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１０）
更に、前記第１チップと前記第２チップとの間に設けられた第３チップを有する
前記（９）に記載の撮像装置。
（１１）
前記再配線層は銅を含む
前記（１）ないし（１０）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１２）
前記基板はシリコン基板である
前記（１）ないし（１１）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
【符号の説明】
【０１４８】
１…撮像装置、３…電子機器、１０…ロジックチップ、１１，２１…半導体基板、１１Ｖ…貫通孔、１２，２２…多層配線層、１２１，２２１…配線、１２２，２２２…層間絶縁膜、２０…センサチップ、２２３ａ，２２３ｂ…貫通電極、２２４…接続用配線、２２５…絶縁膜、２１１…ＰＤ、３１…平坦化膜、３２…カラーフィルタ、３３…オンチップレンズ、３４…封止樹脂、４０…保護部材、５１…絶縁膜、５２…再配線層、５２Ｎ…狭ピッチ領域、５２Ｗ…広ピッチ領域、５３…半田ボール、５４…保護樹脂層、５４Ａ…外部端子接続領域、５４Ｂ…応力緩和領域、２００Ｐ…画素部、２００Ｃ…回路部、Ｓ１１Ａ，Ｓ２３Ａ，Ｓ６１Ａ…第１面、Ｓ１１Ｂ，Ｓ２３Ｂ，Ｓ６１Ｂ…第２面。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
2019220499.tif 000011
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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