(57)【要約】【課題】パッケージレスの固体撮像装置でありながらも、チップの撮像領域とこれを覆う透光性部材との間の間隔を、容易に所望の値に制御して設定し得るようにする。【解決手段】固体撮像装置１は、撮像領域２ａを有する半導体チップ２と、撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置された透光性部材３と、透光性部材３を被固定部に固定するスペーサ４とを備える。スペーサ４は、透光性部材３と前記被固定部との間に積層された複数のスペーサ部材５ａ，５ｂを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域を有する半導体チップと、
前記撮像領域を覆うとともに前記撮像領域から間隔をあけるように設置された透光性部材と、
前記透光性部材と被固定部との間に積層された複数のスペーサ部材を有し、前記透光性部材を前記被固定部に固定するスペーサと、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記スペーサは、前記複数のスペーサ部材のうちの１つのスペーサ部材と前記被固定部との間、前記複数のスペーサ部材のうちの他の１つのスペーサ部材と前記透光性部材との間、及び、前記複数のスペーサ部材間をそれぞれ接着する接着剤を有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記被固定部は、前記半導体チップであり、
前記スペーサは、前記半導体チップにおける前記撮像領域外の領域と前記透光性部材との間に設けられた、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記半導体チップにおける前記撮像領域とは反対側の面が、リジッドプリント基板上に設置され、
前記半導体チップと前記リジッドプリント基板との間が、ボンディングワイヤ又はボールグリッドアレイにより電気的に接続された、
ことを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有するフレキシブルプリント基板が、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合され、
前記被固定部は、前記フレキシブルプリント基板であり、
前記スペーサは、前記フレキシブルプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられた、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数と前記透光性部材の熱膨張係数との中間の値であり、
前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップに対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数に近い値であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項７】
少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有するリジッドプリント基板が、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合され、
前記被固定部は、前記リジッドプリント基板であり、
前記スペーサは、前記リジッドプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられた、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記半導体チップと接合された別の半導体チップを、備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の固体撮像装置を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置及びこれを用いた電子カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、従来のパッケージレスの固体撮像装置として、固体撮像素子チップを回路基板上に直接実装するいわゆるＣＯＢ（Chip on board、チップオンボード）構造を有する固体撮像装置が、開示されている。
【０００３】
この従来の固体撮像装置では、ガラス板等の透光性部材が、固体撮像素子チップの撮像領域（受光領域）を覆うように、固体撮像素子チップに１層の接着剤で接着されている。この１層の接着剤は、固体撮像素子チップにおける撮像領域の周囲に塗布され、その上に透光性部材が接着されている。この１層の接着剤として、紫外線硬化樹脂が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来の固体撮像装置では、固体撮像素子チップの撮像領域と透光性部材との間の間隔が、前記１層の接着剤の高さによって定まるため、その間隔を所望の値に制御して設定することは困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パッケージレスの固体撮像装置でありながらも、チップの撮像領域とこれを覆う透光性部材との間の間隔を、容易に所望の値に制御して設定することができる固体撮像装置、及び、これを用いた電子カメラ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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、以下の各態様を提示する。第１の態様による固体撮像装置は、撮像領域を有する半導体チップと、前記撮像領域を覆うとともに前記撮像領域から間隔をあけるように設置された透光性部材と、前記透光性部材と被固定部との間に積層された複数のスペーサ部材を有し、前記透光性部材を前記被固定部に固定するスペーサと、を備えたものである。
【０００８】
第２の態様による固体撮像装置は、前記第１の態様において、前記スペーサは、前記複数のスペーサ部材のうちの１つのスペーサ部材と前記被固定部との間、前記複数のスペーサ部材のうちの他の１つのスペーサ部材と前記透光性部材との間、及び、前記複数のスペーサ部材間をそれぞれ接着する接着剤を有するものである。
【０００９】
第３の態様による固体撮像装置は、前記第１又は第２の態様において、前記被固定部は、前記半導体チップであり、前記スペーサは、前記半導体チップにおける前記撮像領域外の領域と前記透光性部材との間に設けられたものである。
【００１０】
第４の態様による固体撮像装置は、前記第３の態様において、前記半導体チップにおける前記撮像領域とは反対側の面が、リジッドプリント基板上に設置され、前記半導体チップと前記リジッドプリント基板との間が、ボンディングワイヤ又はボールグリッドアレイにより電気的に接続されたものである。
【００１１】
第５の態様による固体撮像装置は、前記第１又は第２の態様において、少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有するフレキシブルプリント基板が、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合され、前記被固定部は、前記フレキシブルプリント基板であり、前記スペーサは、前記フレキシブルプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられたものである。
【００１２】
第６の態様による固体撮像装置は、前記第２乃至第５のいずれかの態様において、前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数と前記透光性部材の熱膨張係数との中間の値であり、前記各スペーサ部材の熱膨張係数は、前記半導体チップに対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど前記半導体チップの主たる構成材料の熱膨張係数に近い値であるものである。
【００１３】
なお、本明細書において、熱膨張係数は線膨張係数をいうものとする。
【００１４】
第７の態様による固体撮像装置は、前記第１又は第２の態様において、少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有するリジッドプリント基板が、前記半導体チップにおける前記撮像領域側の面に接合され、前記被固定部は、前記リジッドプリント基板であり、前記スペーサは、前記リジッドプリント基板における前記開口部の周囲と前記透光性部材との間に設けられたものである。
【００１５】
第８の態様による固体撮像装置は、前記第１乃至３のいずれかの態様において、前記半導体チップと接合された別の半導体チップを、備えたものである。
【００１６】
第９の態様による電子カメラは、前記第１乃至第８のいずれかの固体撮像装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、パッケージレスの固体撮像装置でありながらも、チップの撮像領域とこれを覆う透光性部材との間の間隔を、容易に所望の値に制御して設定することができる固体撮像装置、及び、これを用いた電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略平面図である。
【図２】図１に示す固体撮像装置を模式的に示す概略横断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による電子カメラを模式的に示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略平面図である。
【図５】図４に示す固体撮像装置を模式的に示す概略横断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略平面図である。
【図７】図６に示す固体撮像装置を模式的に示す概略横断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略横断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態による固体撮像装置を模式的に示す概略平面図である。
【図１０】図９に示す固体撮像装置を模式的に示す概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による固体撮像装置及び電子カメラについて、図面を参照して説明する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態による固体撮像装置１を模式的に示す概略平面図である。図２は、図１に示す固体撮像装置１を模式的に示す概略横断面図である。
【００２１】
本実施の形態による固体撮像装置１は、パッケージレスのベアチップ実装タイプの固体撮像装置であり、撮像領域（受光領域）２ａを有する半導体チップ２と、撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置された透光性部材３と、透光性部材３を被固定部としての半導体チップ２に固定するスペーサ４とを備えている。
【００２２】
本実施の形態では、スペーサ４は、透光性部材３と被固定部としての半導体チップ２との間に積層された複数のスペーサ部材５ａ，５ｂと、複数のスペーサ部材５ａ，５ｂのうちの１つのスペーサ部材５ａと半導体チップ２との間、複数のスペーサ部材５ａ，５ｂのうちの他の１つのスペーサ部材５ｂと透光性部材３との間、及び、複数のスペーサ部材５ａ，５ｂ間をそれぞれ接着する接着剤６ａ，６ｂ，６ｃとを有している。
【００２３】
本実施の形態では、半導体チップ２は、チップとして構成されたＣＭＯＳ、ＣＣＤ等のイメージセンサであり、撮像領域２ａには複数の画素（図示せず）が２次元状に配置されている。半導体チップ２は、透光性部材３を介して撮像領域２ａに入射した入射光を光電変換して、画像信号を出力する。本実施の形態では、半導体チップ２には、前記画素を駆動して画像信号を読み出す読み出し回路（図示せず）も搭載されている。もっとも、前記読み出し回路の一部等を、後述するリジッドプリント基板７などに搭載してもよい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
【００２４】
透光性部材３は、ガラス板でもよいし、水晶板や透明樹脂板などでもよい。また、透光性部材３は、単なる透明板に限らず、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタなどでもよい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
【００２５】
本実施の形態では、スペーサ４は、半導体チップ２における撮像領域２ａ外の領域と透光性部材３との間に、設けられている。本実施の形態では、半導体チップ２と透光性部材３との間において、枠状の２個（２層）のスペーサ部材５ａ，５ｂと３層の接着剤６ａ，６ｃ，６ｂとが交互に積層され、これらによってスペーサ４が構成されている。これにより、透光性部材３がスペーサ４により半導体チップ２に固定されることによって、透光性部材３が、半導体チップ２の撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置されている。スペーサ４は、半導体チップ２における撮像領域２ａの全周に渡って枠状に設けられ、撮像領域２ａと透光性部材３との間の空間を封止している。
【００２６】
スペーサ部材５ａ，５ｂの材料は、特に限定されるものではなく、例えば、セラミックや金属や樹脂などでもよい。また、個々のスペーサ部材５ａ，５ｂの材料は、同じでもよいし、異なっていてもよい。ただし、環境温度の変化に伴う半導体チップ２の反りをより低減するためには、各スペーサ部材５ａ，５ｂの熱膨張係数（線膨張係数）は、半導体チップ２の主たる構成材料（例えば、シリコン）の熱膨張係数と透光性部材３の熱膨張係数との中間の値であることが望ましい。この場合、環境温度の変化に伴う半導体チップ２の反りをより一層低減するためには、各スペーサ部材５ａ，５ｂの熱膨張係数は、半導体チップ２に対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど半導体チップ２の主たる構成材料の熱膨張係数に近い値であることが望ましい。本実施の形態では、スペーサ部材５ａ，５ｂの数が２個であるが、その数は３個以上としてもよい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
【００２７】
接着剤６ａ，６ｂ，６ｃの材料は、特に限定されるものではなく、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などでもよい。具体的には、接着剤６ａ，６ｂ，６ｃの材料は、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤などでもよい。また、各層の接着剤６ａ，６ｂ，６ｃの材料は、同じでもよいし、異なっていてもよい。環境温度の変化に伴う半導体チップ２の反りを低減するために、接着剤６ａ，６ｂ，６ｃの材料は、硬度の低い（柔らかい）材料であることが望ましく、例えば、ヤング率が１００ＭＰａ以下の材料があることが望ましく、ヤング率が１０ＭＰａ以下の材料があることがより望ましく、ヤング率が１ＭＰａ以下の材料があることがより一層望ましい。これらの点は、後述する実施の形態についても同様である。
【００２８】
半導体チップ２における撮像領域２ａとは反対側の面（図１中の下面）は、回路基板をなすリジッドプリント基板７上に設置されている。本実施の形態では、半導体チップ２の下面は、接着剤（図示せず）やダイアタッチフィルム（図示せず）などによって、リジッドプリント基板７の上面に接着されている。
【００２９】
半導体チップ２の上面におけるスペーサ４よりも更に周辺側には、入出力端子としての電極パッド８（図２では図示せず）が形成されている。また、リジッドプリント基板７の上面には、半導体チップ２と電気的に接続するための電極パッド９（図２では図示せず）が形成されている。半導体チップ２で得られた画像信号は、電極パッド８を介して取り出される。半導体チップ２の電極パッド８とリジッドプリント基板７上の電極パッド９との間が、ボンディングワイヤ１０によって電気的に接続されている。
【００３０】
本実施の形態によれば、スペーサ４は、２層のスペーサ部材５ａ，５ｂと３層の接着剤６ａ，６ｃ，６ｂとが交互に積層された構造を有しているので、スペーサ部材５ａ，５ｂ厚さを調整することにより、スペーサ４の厚さ（したがって、間隔ｄ）を、容易に制御して所望の値に設定することができる。
【００３１】
ところで、撮像領域２ａの表面と透光性部材３との間隔ｄが狭いと、透光性部材３上の異物やキズが撮像領域２ａの表面に高コントラストで投影されて、撮像画像に写ってしまう。しかし、その間隔ｄを広げることにより、異物やキズの像がぼけてコントラストが下がり、撮像画像に写りにくくなる。したがって、撮像領域２ａの表面と透光性部材３との間隔を広げることが好ましい。
【００３２】
一方、半導体チップ２と撮影レンズ（図示せず）間の距離はレンズ設計で決まっており、その間に例えばシャッターやミラー、赤外カットガラス等のカメラ部材を配置する必要があるため、撮像領域２ａ表面と透光性部材との間の間隔ｄを広げるにしても制限（最大許容間隔）がある。
【００３３】
このため、半導体チップ２の撮像領域２ａと透光性部材３との間隔ｄは、前記最大許容間隔以下の範囲内で、可能な限り広くすることが望ましい。
【００３４】
ところが、本実施の形態と異なり、スペーサ４に代えて１層の接着剤のみで透光性部材３を半導体チップ２に固定するとすれば、撮像領域２ａと透光性部材３との間隔ｄが当該１層の接着剤の高さによって定まるため、その間隔ｄを所望の値に制御して設定することは困難である。したがって、１層の接着剤のみで透光性部材３を半導体チップ２に固定するとすれば、間隔ｄを前記最大許容間隔に近い値に設定することができず、前記最大許容間隔よりもかなり狭くせざるを得ない。このため、１層の接着剤のみで透光性部材３を半導体チップ２に固定するとすれば、透光性部材３上の異物やキズの影響が大きくなってしまい、許容される異物やキズの規格がシビアのものとなってしまう結果、当該固体撮像装置の歩留りが低下して、コストアップを免れない。
【００３５】
これに対し、本実施の形態によれば、前述したように、スペーサ４の高さ（したがって、間隔ｄ）を容易に制御して所望の値に設定することができるので、撮像領域２ａと透光性部材３との間隔ｄを前記最大許容間隔に近い値に設定することができる。このため、本実施の形態によれば、透光性部材３上の異物やキズの影響が低減され、許容される異物やキズの規格が緩和される結果、当該固体撮像装置１の歩留りが向上して、コストダウンを図ることができる。
【００３６】
ところで、環境温度が変化すると、半導体チップ２の熱膨張係数と透光性部材３との熱膨張係数との差に起因するバイメタル効果により半導体チップ２が反ろうとする。半導体チップ２の撮像面が反ると、撮影時にピントずれが発生して取得画像が劣化してしまい、撮像性能が低下してしまう。しかし、半導体チップ２と透光性部材３との間に接着剤が介在すれば、接着剤は半導体チップ２や透光性部材３に比べれば柔らかいので、前記バイメタル効果による応力がある程度緩和され、半導体チップ２の反りはある程度低減される。
【００３７】
ところが、本実施の形態と異なり、スペーサ４に代えて１層の接着剤のみで透光性部材３を半導体チップ２に固定する場合や、スペーサ４を１層のスペーサ部材とその両側の１層ずつの接着剤のみで構成する場合には、半導体チップ２と透光性部材３との間に介在する接着剤の層数が１層又は２層に限られるため、接着剤の全体の厚さをさほど厚くすることができず、環境温度の変化による半導体チップ２の反りをさほど低減することはできない。
【００３８】
これに対し、本実施の形態によれば、スペーサ４は、２層のスペーサ部材５ａ，５ｂと３層の接着剤６ａ，６ｃ，６ｂとが交互に積層された構造を有しているので、半導体チップ２と透光性部材３との間に介在する接着剤６ａ，６ｃ，６ｂの層数が増え、接着剤６ａ，６ｃ，６ｂの全体の厚さを、厚くすることができる。したがって、本実施の形態によれば、半導体チップ２と透光性部材３との間に介在する接着剤の層数が１層又は２層に限られる場合に比べて、環境温度の変化による半導体チップ２の反りを低減することができ、撮像性能を高めることができる。
【００３９】
さらに、各スペーサ部材５ａ，５ｂの熱膨張係数を、半導体チップ２の主たる構成材料の熱膨張係数と透光性部材３の熱膨張係数との中間の値とするとともに、半導体チップ２に対して近い位置に積層されたスペーサ部材の熱膨張係数ほど半導体チップ２の主たる構成材料の熱膨張係数に近い値にすると、接着される物質間の熱による膨張・収縮の差を縮小することができるので、環境温度の変化による半導体チップ２の反りをより一層低減することができる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、透光性部材３上の異物やキズの影響を低減してコストダウンを図りつつ、環境温度の変化による半導体チップ２の反りを低減することができ、撮像性能を高めることができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態による電子カメラ１００を模式的に示す概略断面図である。
【００４２】
本実施の形態による電子カメラ１００のボディ１０１内には、前記第１の実施の形態による固体撮像装置１が組み込まれている。本実施の形態による電子カメラ１００は、一眼レフレックス型の電子スチルカメラとして構成されているが、前記第１の実施の形態による固体撮像装置１は、他の電子スチルカメラやビデオカメラや携帯電話機に搭載されたカメラ等の種々の電子カメラに組み込んでもよい。
【００４３】
本実施の形態による電子カメラ１００では、ボディ１０１には交換式の撮影レンズ１０２が装着されている。撮影レンズ１０２を通過した被写体光はクイックリターンミラー１０３で上方に反射されてスクリーン１０４上に結像する。スクリーン１０４に結像した被写体像はペンタダハプリズム１０５から接眼レンズ１０６を通してファインダ観察窓１０７から観察される。クイックリターンミラー１０３は図示しないレリーズ釦が全押しされると上方に跳ね上がり、撮影レンズ１０２からの被写体像が前述した固体撮像装置１に入射する。
【００４４】
固体撮像装置１が、ブラケット（図示せず）及び位置調整機構（図示せず）等を介してボディ１０１に取り付けられることで、固体撮像装置１がボディ１０１内に位置決めして固定されている。
【００４５】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態による固体撮像装置１が用いられているので、コストダウン及び高画質化を図ることができる。
【００４６】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態による固体撮像装置２１を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図５は、図４に示す固体撮像装置２１を模式的に示す概略横断面図であり、図２に対応している。図４及び図５において、図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４７】
本実施の形態による固体撮像装置２１が前記第１の実施の形態による固体撮像装置１と異なる所は、半導体チップ２の入出力部に関する構造である。すなわち、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と異なり、半導体チップ２における撮像領域２ａとは反対側の裏面に、表面側からビアホール（図示せず）を介して接続されたボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）２２が設けられ、ボールグリッドアレイ２２がリジッドプリント基板７の上の電極パッド（図示せず）に電気的に接続されている。
【００４８】
本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。また、本実施の形態によれば、半導体チップ２の入出力端子として半導体チップ２の裏面のボールグリッドアレイ２２が用いられているので、前記第１の実施の形態に比べて小型化できる。
【００４９】
本実施の形態による固体撮像装置２１は、前記第２の実施の形態による電子カメラ１００において、固体撮像装置１の代わりに用いることができる。この点は、後述する各固体撮像装置についても同様である。
【００５０】
［第４の実施の形態］
図６は、本発明の第４の実施の形態による固体撮像装置３１を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図７は、図６に示す固体撮像装置３１を模式的に示す概略横断面図であり、図２に対応している。図６及び図７において、図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００５１】
本実施の形態による固体撮像装置３１が前記第１の実施の形態による固体撮像装置１と異なる所は、半導体チップ２の入出力部に関する構造であり、フレキシブルプリント基板３２を経由して画像信号を取り出すようになっている点である。
【００５２】
本実施の形態による固体撮像装置３１は、撮像領域２ａを有する半導体チップ２と、撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置された透光性部材３と、透光性部材３と被固定部としてのフレキシブルプリント基板３２との間に設けられて透光性部材３をフレキシブルプリント基板３２に固定するスペーサ４と、を備えている。
【００５３】
本実施の形態では、フレキシブルプリント基板３２は、所定の回路基板（図示せず）と半導体チップ２との間の電気的な接続を中継する配線部材として用いられている。フレキシブルプリント基板３２は、少なくとも半導体チップ２の撮像領域２ａと対向する領域に開口部３２ａを有している。
【００５４】
半導体チップ２の外周付近の上面に電極パッド（図示せず）が形成され、フレキシブルプリント基板３２における開口部３２ａの周囲の下面に電極パッド（図示せず）が形成され、それらの間が金属バンプ３３によって接合されている。図面には示していないが、半導体チップ２の外周付近とフレキシブルプリント基板３２における開口部３２ａの周囲との間（金属バンプ３３の付近を含む）には、接着剤（図示せず）が形成され、これにより、撮像領域２ａと透光性部材３との間の空間の気密性が保たれるようになっている。
【００５５】
本実施の形態では、スペーサ４は、フレキシブルプリント基板３２における開口部３２ａの周囲の上面と透光性部材３との間に、設けられている。本実施の形態におけるスペーサ４は、前記第１の実施の形態におけるスペーサ４と同様に構成されている。これにより、透光性部材３がスペーサ４によりフレキシブルプリント基板３２に固定されることによって、透光性部材３が、半導体チップ２の撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置されている。スペーサ４は、フレキシブルプリント基板３２における開口部３２ａの全周に渡って設けられ、撮像領域２ａと透光性部材３との間の空間の気密性が保たれている。
【００５６】
半導体チップ２における撮像領域２ａとは反対側の面（図７中の下面）は、必要に応じて、支持基板（図示せず）上に設置してもよい。この場合、例えば、半導体チップ２の下面は、接着剤やダイアタッチフィルムなどによって、前記支持基板の上面に接着することができる。前記支持基板は、金属板やセラミック板等の任意の材料の板でもよいし、回路基板をなすリジッドプリント基板等でもよい。
【００５７】
本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。また、本実施の形態によれば、フレキシブルプリント基板３２は、その主たる材料は一般的に樹脂であり、応力緩和効果を持つため、環境温度の変化による半導体チップ２の反りをより低減することができる。
【００５８】
［第５の実施の形態］
図８は、本発明の第５の実施の形態による固体撮像装置４１を模式的に示す概略横断面図であり、図７に対応している。図８において、図７中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００５９】
本実施の形態による固体撮像装置４１が前記第４の実施の形態による固体撮像装置４１と異なる所は、フレキシブルプリント基板３２に代えて、リジッドプリント基板４２が設けられている点である。
【００６０】
本実施の形態による固体撮像装置４１は、撮像領域２ａを有する半導体チップ２と、撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置された透光性部材３と、透光性部材３と被固定部としてのリジッドプリント基板４２との間に設けられて透光性部材３をリジッドプリント基板４２に固定するスペーサ４と、を備えている。
【００６１】
本実施の形態では、リジッドプリント基板４２は、所定の回路が搭載された回路基板を構成しており、少なくとも半導体チップ２の撮像領域２ａと対向する領域に開口部４２ａを有している。リジッドプリント基板４２の材質は、樹脂、セラミック、ガラス等、自己で形状を保持できれば良く、これらに限定されるものではない。
【００６２】
半導体チップ２の外周付近の上面に電極パッド（図示せず）が形成され、リジッドプリント基板４２における開口部４２ａの周囲の下面に電極パッド（図示せず）が形成され、それらの間が金属バンプ４３によって接合されている。図面には示していないが、半導体チップ２の外周付近とリジッドプリント基板４２における開口部４２ａの周囲との間（金属バンプ４３の付近を含む）には、接着剤（図示せず）が形成され、これにより、撮像領域２ａと透光性部材３との間の空間の気密性が保たれるようになっている。
【００６３】
本実施の形態では、スペーサ４は、リジッドプリント基板４２における開口部４２ａの周囲の上面と透光性部材３との間に、設けられている。本実施の形態におけるスペーサ４は、前記第１の実施の形態におけるスペーサ４と同様に構成されている。これにより、透光性部材３がスペーサ４によりリジッドプリント基板４２に固定されることによって、透光性部材３が、半導体チップ２の撮像領域２ａを覆うとともに撮像領域２ａから間隔ｄをあけるように設置されている。スペーサ４は、リジッドプリント基板４２における開口部４２ａの全周に渡って設けられ、撮像領域２ａと透光性部材３との間の空間の気密性が保たれている。
【００６４】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態及び前記第４の実施の形態と同様に、撮像領域２ａと透光性部材３との間隔ｄを最大許容間隔に近い値に設定することができるため、透光性部材３上の異物やキズの影響が低減され、許容される異物やキズの規格が緩和される結果、当該固体撮像装置４１の歩留りが向上して、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
［第６の実施の形態］
図９は、本発明の第６の実施の形態による固体撮像装置５１を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図１０は、図９に示す固体撮像装置５１を模式的に示す概略横断面図であり、図２に対応している。図９及び図１０において、図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００６６】
本実施の形態による固体撮像装置５１が前記第１の実施の形態による固体撮像装置１と異なる所は、半導体チップ２の入出力部に関する構造である。すなわち、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と異なり、半導体チップ２で得られた画像信号は、半導体チップ２とは別の２つの半導体チップ５２及び２つのフレキシブルプリント基板５３を経由して取り出される。
【００６７】
半導体チップ２と２つの半導体チップ５２とは金属バンプ５４によって接続され、各半導体チップ５２と各フレキシブルプリント基板５３とは金属バンプ５５で接続されている。
【００６８】
本実施の形態では、例えば、半導体チップ２には、複数の画素とこれらを駆動して画像信号を読み出す読み出し回路とが搭載され、一方の半導体チップ５２には、半導体チップ２から出力される一部の画像信号に対してＡＤ変換等の処理を行う処理回路が搭載され、他方の半導体チップ５２には、半導体チップ２から出力される残りの画像信号に対してＡＤ変換等の処理を行う処理回路が搭載される。各半導体チップ５２から出力される出力信号は、各フレキシブルプリント基板５３を介して、外部へ出力されるようになっている。
【００６９】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。また、本実施の形態では、半導体チップ２とは別に、最適な条件で設計・製作した半導体チップ５２を使用することで、撮像性能を向上（高速・低消費電力）することができる。
【００７０】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１，２１，３１，４１，５１  固体撮像装置
２  半導体チップ
２ａ  撮像領域
３  透光性部材
４  スペーサ
５ａ，５ｂ  スペーサ部材
６ａ，６ｂ，６ｃ  接着剤
３２  フレキシブルプリント基板
４２  リジッドプリント基板
５２  半導体チップ
１００  電子カメラ
【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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