(57)【要約】【課題】配線基板の開口部の端面での迷光の反射を低減し、かつ、少ない製造工程で製造することができるようにする。【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、少なくとも撮像領域２ａと対応する領域に開口部３ａを有し、半導体チップ２における撮像領域側の面に接合された配線基板３と、配線基板３の半導体チップ２とは反対側において開口部３ａを覆うように配置され、配線基板３の半導体チップ２とは反対側の面に対して固定された透光性部材４と、配線基板３と半導体チップ２とを接合する接着剤６であって、光反射低減特性を有し開口部３ａの端面３ｂに延在した接着剤６と、を備える。【選択図】図３
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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、
少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有し、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た配線基板と、
前記配線基板の前記半導体チップとは反対側において前記開口部を覆うように配置され、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に対して固定された透光性部材と、
前記配線基板と前記半導体チップとを接合する接着剤であって、光反射低減特性を有し前記開口部の端面に延在した接着剤と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像装置であって、前記半導体チップと前記配線基板との間がバンプにより電気的に接続された固体撮像装置を製造する方法であって、
前記接着剤を塗布する段階であって、前記バンプの配置密度が相対的に高い付近における前記接着剤の塗布量を、前記バンプの配置密度が相対的に低い付近における前記接着剤の塗布量よりも小さくした段階を、
備えたことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
撮像領域を有する半導体チップと、
少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有し、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た配線基板と、
前記配線基板の前記半導体チップとは反対側において前記開口部を覆うように配置され、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に対して固定された透光性部材と、
前記透光性部材を前記配線基板に対して固定する接着剤であって、光反射低減特性を有し前記開口部の端面に延在した接着剤と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１又は３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、固体撮像装置及びその製造方法、並びに、前記固体撮像装置を用いた電子カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置の一例として、下記特許文献１の図４には、光通過孔の形成された基板と、この基板の一方の面に前記光通過孔を閉塞するように設置されたカバーガラスと、前記基板の他方の面に前記光通過孔を閉塞するように設置された固体撮像素子とから構成された撮像部が、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４７３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来の固体撮像装置では、入射した迷光が、基板の開口部の端面で反射されて固体撮像素子の撮像領域に入射してしまい、撮像画像の画質が低下してしまう。
【０００５】
また、固体撮像装置では、コスト低減のために、少ない製造工程で製造することができることが要請されることは、言うまでもない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、配線基板の開口部の端面での迷光の反射を低減することができ、しかも少ない製造工程で製造することができる固体撮像装置及びその製造方法、並びに、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、少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有し、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た配線基板と、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側において前記開口部を覆うように配置され、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に対して固定された透光性部材と、前記配線基板と前記半導体チップとを接合する接着剤であって、光反射低減特性を有し前記開口部の端面に延在した接着剤と、を備えたものである。
【０００８】
第２の態様による固体撮像装置の製造方法は、前記第１の態様による固体撮像装置であって、前記半導体チップと前記配線基板との間がバンプにより電気的に接続された固体撮像装置を製造する方法であって、前記接着剤を塗布する段階であって、前記バンプの配置密度が相対的に高い付近における前記接着剤の塗布量を、前記バンプの配置密度が相対的に低い付近における前記接着剤の塗布量よりも小さくした段階を、備えたものである。
【０００９】
第３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、少なくとも前記撮像領域と対応する領域に開口部を有し、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た配線基板と、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側において前記開口部を覆うように配置され、前記配線基板の前記半導体チップとは反対側の面に対して固定された透光性部材と、前記透光性部材を前記配線基板に対して固定する接着剤であって、光反射低減特性を有し前記開口部の端面に延在した接着剤と、を備えたものである。
【００１０】
第４の態様による電子カメラは、前記第１又は第３の態様による固体撮像装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配線基板の開口部の端面での迷光の反射を低減することができ、しかも少ない製造工程で製造することができる固体撮像装置及びその製造方法、並びに、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】
【００１２】
【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中のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。
【図４】図３中の一部を拡大した拡大概略断面図である。
【図５】比較例による固体撮像装置の一部を拡大した拡大概略断面図である。
【図６】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７】本発明の第３の実施の形態による固体撮像装置の一部を拡大した拡大概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明による固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子カメラについて、図面を参照して説明する。
【００１４】
［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中のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。図３は、図１中のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。図４は、図３中の一部を拡大した拡大概略断面図である。
【００１５】
本実施の形態による固体撮像装置１は、撮像領域２ａを有する半導体チップ２と、配線基板３と、透光性部材としての透光性板４とを備えている。
【００１６】
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、透光性板４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。半導体チップ２には、例えば、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）や、出力信号を処理する処理回路（例えば、ＡＤ変換回路等）を搭載してもよい。
【００１７】
本実施の形態では、半導体チップ２の基板材料はシリコンとされ、半導体チップ２はいわゆるシリコンチップとなっている。もっとも、本発明では、半導体チップ２の基板材料は必ずしもシリコンに限定されるものではない。
【００１８】
本実施の形態では、配線基板３として、フレキシブル配線基板が用いられている。配線基板３には、所定の回路を搭載するように回路部品を搭載してもよいし、回路部品を搭載せずに中継用配線のみを搭載してもよい。配線基板３は、少なくとも半導体チップ２の撮像領域２ａと対向する領域に形成された開口部３ａを有している。
【００１９】
半導体チップ２の外周付近の上面（撮像領域２ａ側の面）に電極パッド（図示せず）が形成され、配線基板３における開口部３ａ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Ａｕスタッドバンプ、半田バンプ又はＡｕメッキバンプ等のバンプ５によって接合されている。半導体チップ２の外周付近と配線基板３における開口部３ａの周囲との間（バンプ５の付近を含む）には、接着剤６が形成され、これにより、撮像領域２ａと透光性板４との間の空間の気密性が保たれるようになっている。また、接着剤６によって、バンプ５による接合が補強されている。なお、前記電極パッド間の接合はバンプ５による接合に限らない。例えば、バンプ５による接合に代えてあるいはバンプ５による接合と共に、前記電極パッド間をＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）で接合してもよい。
【００２０】
本実施の形態では、バンプ５は、半導体チップ２の図１中の左辺及び右辺に沿った箇所にのみ形成されている。もっとも、本発明では、バンプ５は、半導体チップ２の図１中の上辺及び下辺に沿った箇所にも形成し、半導体チップ２の外周の全周に沿った箇所に形成してもよい。
【００２１】
本実施の形態では、接着剤６として、光反射低減特性を有する接着剤が用いられている。接着剤６は、配線基板３の開口部３ａの端面３ｂにも延在するように設けられている。本発明では、接着剤６は、光反射低減特性として、例えば、可視光に関して、後述する図５に示す比較例のように接着剤６が端面３ｂに延在していない場合における端面３ｂでの反射率よりも低い反射率を有していればよく、例えば、２０％以下の反射率を有することが好ましく、１０％以下の反射率がより好ましく、５％以下の反射率を有することがより一層好ましい。具体的には、接着剤６として、例えば、ブラックカーボンが混入され黒色又は黒色に近い暗色を呈する樹脂による接着剤（例えば、ＮＣＰ（Non-Conductive Paste）など）を用いることができる。
【００２２】
透光性板４は、配線基板３の上面（配線基板３の側と反対側の面）側において配線基板３の開口部３ａを覆うように配置され、配線基板３の上面に対して固定されている。本実施の形態では、配線基板３における開口部３ａの周囲の上面と透光性板４との間に接着剤７が形成されている。これにより、透光性板４が配線基板３の上面に対して固定されている。必要に応じて、透光性板４と配線基板３との間にスペーサ部材等を介在させてもよい。本実施の形態では、接着剤７は、配線基板３における開口部３ａの全周に渡って設けられ、撮像領域２ａと透光性板４との間の空間の気密性が保たれるように、透光性板４と配線基板３との間が封止されている。
【００２３】
透光性板４の材料としては、例えば、α線対策のガラス（α線の放出量を十分に低減したガラス）や、光学ローパスフィルタである水晶などを使用することができる。
【００２４】
本実施の形態による固体撮像装置１を製造する場合、例えば、半導体チップ２と配線基板３とをバンプ５で接合した後に、接着剤６を半導体チップ２の外周付近における半導体チップ２と配線基板３との間に塗布するに際し、バンプ５の配置密度が相対的に高い付近（本実施の形態では、半導体チップ２の図１中の左辺及び右辺の付近）における接着剤６の塗布量を、バンプ５の配置密度が相対的に低い付近（本実施の形態では、半導体チップ２の図１中の上辺及び下辺の付近）における接着剤６の塗布量よりも小さくすることが好ましい。これにより、半導体チップ２と配線基板３との間の介在物であるバンプ５の体積に応じて塗布量をコントロールして、いずれの箇所においても、接着剤６の端面３ｂへの延在具合をほぼ均一になるようにすることができる。
【００２５】
図５は、本実施の形態よる固体撮像装置１と比較される比較例による固体撮像装置９１の一部を拡大した拡大概略断面図であり、図４に対応している。図５において、図４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。
【００２６】
この比較例による固体撮像装置９１が本実施の形態による固体撮像装置１と異なる所は、接着剤６が配線基板３の開口部３ａの端面３ｂに延在していない点のみである。したがって、この比較例では、撮影レンズより入射した迷光が、開口部３ａの端面３ｂで反射されて、半導体チップ２の撮像領域２ａに入射してしまうため、撮像画像の画質が低下してしまう。
【００２７】
これに対し、本実施の形態では、接着剤６として光反射低減特性を有する接着剤が用いられ、接着剤６が配線基板３の開口部３ａの端面３ｂに延在している。したがって、本実施の形態によれば、配線基板３の開口部３ａの端面３ｂでの迷光の反射が低減され、端面３ｂで反射されて半導体チップ２の撮像領域２ａに入射してしまう迷光が低減され、撮像画像の画質が高まる。
【００２８】
そして、本実施の形態では、配線基板３と半導体チップ２との間を接合するためにそもそも用いられる接着剤６が、反射低減材としても用いられている。したがって、本実施の形態によれば、配線基板３の開口部３ａの端面３ｂに、接着剤６とは別に反射低減層をコーティングするような場合に比べて、少ない製造工程で製造することができ、コスト低減を図ることができる。
【００２９】
［第２の実施の形態］
図６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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、撮像画像の高画質化及びコスト低減を図ることができる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第３の実施の形態による固体撮像装置１１の一部を拡大した拡大概略断面図であり、図４に対応している。図７において、図４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。
【００３５】
本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所は、接着剤７として光反射低減特性を有する接着剤が用いられ、接着剤６は配線基板３の開口部３ａの端面３ｂに延在しておらず、その代わりに、接着剤７が配線基板３の開口部３ａの端面３ｂに延在している点である。本実施の形態では、接着剤６は必ずしも光反射低減特性を有している必要はない。
【００３６】
接着剤７は、光反射低減特性として、例えば、可視光に関して、後述する図５に示す比較例のように接着剤６，７が端面３ｂに延在していない場合における端面３ｂでの反射率よりも低い反射率を有していればよく、例えば、２０％以下の反射率を有することが好ましく、１０％以下の反射率がより好ましく、５％以下の反射率を有することがより一層好ましい。具体的には、接着剤７として、例えば、ブラックカーボンが混入され黒色又は黒色に近い暗色を呈する樹脂による接着剤（例えば、ナミックス社製 型番 : XS8455-201 など）を用いることができる。
【００３７】
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。
【００３８】
本実施の形態による固体撮像装置１１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。
【００３９】
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。
【００４０】
例えば、前記各実施の形態では、配線基板３としてフレキシブル配線基板が用いられているが、本発明では、配線基板３としてリジッド配線基板を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１，１１  固体撮像装置
２  半導体チップ
２ａ  撮像領域
３  配線基板
３ａ  開口部
３ｂ  端面
４  透光性板（透光性部材）
５  バンプ
６，７  接着剤
【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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