(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子を透明基板に固定して構成され、前記固体撮像素子は半導体基板から成り、前記半導体基板は、その表面中央部に撮像領域が形成され、かつ前記撮像領域の周辺に複数の電極パッドが配列されており、前記透明基板は、その表面に複数の配線パターンが形成され、前記半導体基板および前記透明基板は板面を相互に対向させるとともに前記半導体基板の前記電極パッドが前記透明基板の前記配線パターンに対向する状態で配置され、各電極パッドはバンプを介して対応する前記配線パターンに電気的および機械的に接続され、前記半導体基板の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する前記透明基板上の箇所とに接着剤を塗布して前記半導体基板が前記透明基板に固定されている固体撮像装置であって、
前記半導体基板は、その表面の各電極パッドの間に配列された複数のダミー電極パッドと、各ダミー電極パッド上に配置されたダミーバンプとを備え、
前記透明基板は、前記ダミー電極パッドに対向する箇所にダミー配線パターンを備え、
前記ダミー電極パッドと前記ダミー配線パターンとは前記ダミーバンプを介して相互に電気的および機械的に接続されている固体撮像装置。
【請求項２】
前記電極パッドおよび前記ダミー電極パッドは、前記半導体基板の表面において前記撮像領域を挟む２つの辺部に配列されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記ダミー電極パッドは、前記半導体基板の表面において前記辺部に直交する他の辺部にも配列されている請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記配線パターンの一方の端部はアウターリード部として前記透明基板の端部に配列され、もう一方の端部はインナーリード部として前記半導体基板の前記電極パッドに対向する箇所に配列されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記電極パッドおよび前記ダミー電極パッドはアルミニウムにより形成されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記バンプおよび前記ダミーバンプは金により形成されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記配線パターンおよび前記ダミー配線パターンはアルミニウムまたは金により形成されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記接着剤は前記半導体基板の全周にわたり塗布されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記透明基板は透明なガラス板により形成されている請求項１記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像装置に関し、透明基板に固体撮像素子を取り付けて構成した固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４の（Ａ）は従来の固体撮像装置を示す平面図、（Ｂ）は固体撮像素子固定用の接着剤を塗布する前の固体撮像装置を示す平面図である。また、図５は従来の固体撮像素子の側面図であり、接着剤を塗布する前の状態を示している。
図４、図５に示したように、従来の固体撮像装置１０２は、平面視矩形の半導体基板１０４から成る固体撮像素子１０６を透明基板１０８に固定して構成されている。半導体基板１０４は、その表面中央部に矩形の撮像領域１１０が形成され、かつ撮像領域１１０を挟んむ２つの辺部にそれぞれ複数の電極パッド１１２が配列されている。透明基板１０８は、その表面に複数の配線パターン１１４が形成され、半導体基板１０４および透明基板１０８は板面を相互に対向させるとともに半導体基板１０４の電極パッド１１２が透明基板１０８の配線パターン１１４に対向する状態で配置され、各電極パッド１１２はバンプ１１６を介して対応する配線パターン１１４に電気的および機械的に接続されている。そして、半導体基板１０４の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する透明基板１０８上の箇所とに接着剤１１８が塗布され、半導体基板１０４が透明基板１０８に固定されるとともに、半導体基板表面と透明基板１０８との間の隙間空間１０９の気密性が確保されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固体撮像素子１０６に形成される電極パッド１１２の数は通常、２０以下と少ないため、各電極パッド１１２をバンプ１１６を介して透明基板１０８上の配線パターン１１４に接合しても、得られる接合強度は不充分であり、半導体基板１０４が接着剤１１８により上述のように透明基板１０８に固定されていても、強い熱的衝撃や機械的衝撃が加わった場合に接続不良が生じる場合があった。
【０００４】
また、硬化前の接着剤１１８を半導体基板１０４および透明基板１０８に塗布した際に、バンプ１１６などの間から接着剤１１８が半導体基板１０４と透明基板１０８との間の隙間に流れ込み、撮像領域１１０にかかってしまう場合があった。特に半導体基板１０４の、バンプ１１６が配列されている辺部に直交する辺部１０４Ａでは、遮るものがないため接着剤１１８が流入し易かった。このように接着剤１１８が撮像領域１１０にまで流入すると撮像領域１１０への入射光が接着剤１１８により阻止されることから固体撮像装置１０２は不良品となってしまい、製造歩留まりの低下を招く結果となっていた。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、固体撮像素子を透明基板に強固に固定して熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性を高め、かつ接着剤が撮像領域にまで流入することによる不具合の発生を防止した固体撮像装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、固体撮像素子を透明基板に固定して構成され、前記固体撮像素子が半導体基板から成り、前記半導体基板は、その表面中央部に撮像領域が形成され、かつ前記撮像領域の周辺に複数の電極パッドが配列されており、前記透明基板は、その表面に複数の配線パターンが形成され、前記半導体基板および前記透明基板は板面を相互に対向させるとともに前記半導体基板の前記電極パッドが前記透明基板の前記配線パターンに対向する状態で配置され、各電極パッドはバンプを介して対応する前記配線パターンに電気的および機械的に接続され、前記半導体基板の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する前記透明基板上の箇所とに接着剤を塗布して前記半導体基板が前記透明基板に固定されている固体撮像装置であって、前記半導体基板は、その表面の各電極パッドの間に配列された複数のダミー電極パッドと、各ダミー電極パッド上に配置されたダミーバンプとを備え、前記透明基板は、前記ダミー電極パッドに対向する箇所にダミー配線パターンを備え、前記ダミー電極パッドと前記ダミー配線パターンとは前記ダミーバンプを介して相互に電気的および機械的に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、本来の電極パッドとともにダミー電極パッドが半導体基板に配置され、ダミー電極パッドはダミーバンプを介して半導体基板上の対応するダミー配線に接続されている。したがって、半導体基板はこれらのダミー電極パッド、ダミーバンプ、ダミー配線によっても透明基板に機械的に接続されることになり、従来より強固に透明基板に固定される。その結果、固体撮像装置の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性が向上する。
また、本来のバンプなどとともにダミーバンプなどが配列されていることから、硬化前の接着剤を半導体基板の周囲に塗布した際に、接着剤は本来のバンプなどとともにダミーバンプなどによっても半導体基板下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域にまで流入することによる不具合の発生を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１は本発明による固体撮像装置の一例を示す平面図、図２は実施の形態例の固体撮像装置を示す側面図であり、いずれも固体撮像素子を固定するための接着剤を塗布する前の状態を示している。なお、図中、図４、図５と同一の要素には同一の符号が付されている。
図１、図２に示した実施の形態例の固体撮像装置２は、平面視矩形の半導体基板１０４から成る固体撮像素子４を透明基板１０８に固定して構成されている。半導体基板１０４は、その表面中央部に矩形の撮像領域１１０が形成され、かつ撮像領域１１０を挟んむ２つの辺部にそれぞれ複数の電極パッド１１２が配列され、電極パッド１１２上にはバンプ１１６がそれぞれ配置されている。さらに、本実施の形態例では、電極パッド１１２の間の箇所など、電極パッド１１２に隣接してにダミー電極パッド６が配列され、各ダミー電極パッド６上にダミーバンプ８が配置されている。ダミー電極パッド６は電気的な機能を持たず、ダミー電極パッド６を通じて信号が入力あるいは出力されたり、電源供給が行われることはない。
電極パッド１１２およびダミー電極パッド６は一例としてアルミニウムにより形成され、バンプ１１６およびダミーバンプ８は、一例として金によるボールバンプとして形成されている。
【０００９】
透明基板１０８は、一例としてガラス板から成り、その表面に複数の配線パターン１１４とともに、ダミー電極パッド６に対向する箇所にダミー配線パターン１０が形成されている。ダミー配線パターン１０は電気的な機能を持たず、ダミー電極パッド６を通じて固体撮像素子４に信号が入力あるいは出力されたり、電源供給が行われることはない。
配線パターン１１４の一方の端部はアウターリード部１２として透明基板１０８の端部に配列され、もう一方の端部はインナーリード部１４として半導体基板１０４の電極パッド１１２に対向する箇所に配列されている。一方、ダミー配線パターン１０は、ダミー電極パッド６（したがってダミーバンプ８）に対応する箇所にのみ形成されている。配線パターン１１４およびダミー配線パターン１０は、本実施の形態例では、一例としてアルミニウムにより形成されている。なお、アルミニウム以外にもたとえば金によりこれらの配線パターン１１４を形成することも可能である。アウターリード部１２は、たとえばフレキシブル回路基板などを接続する際に、フレキシブル回路基板上の各配線を接続するための電極となる。
【００１０】
半導体基板１０４および透明基板１０８は、板面を相互に対向させるとともに半導体基板１０４の電極パッド１１２およびダミー電極パッド６が透明基板１０８の配線パターン１１４およびダミー配線パターン１０に対向する状態で配置され、各電極パッド１１２およびダミー電極パッド６はバンプ１１６およびダミーバンプ８を介して対応する配線パターン１１４およびダミー配線パターン１０に電気的および機械的に接続されている。
【００１１】
そして、半導体基板１０４の裏面における周辺部と同裏面周辺部に隣接する透明基板１０８上の箇所とに、半導体基板１０４の全周にわたり、たとえば合成樹脂製の接着剤（図示せず）が塗布され、半導体基板１０４が透明基板１０８に固定されるとともに、半導体基板表面と透明基板１０８との間の隙間空間の気密性が確保されている。なお、接着剤を塗布した後の固体撮像装置２は、図４の（Ａ）に示した従来の固体撮像装置と同様の形態となる。
【００１２】
バンプ１１６およびダミーバンプ８を介した半導体基板１０４の透明基板１０８への接合は、たとえば超音波圧着により行うことができる。その際、半導体基板１０４および透明基板１０８のいずれか一方または両方を加熱して、より強固な接合を図ることも有効である。
また、バンプ１１６およびダミーバンプ８を電極パッド１１２およびダミー電極パッド６の上にそれぞれ形成した際、バンプの高さを均一にするレベリング加工を行って、バンプ１１６およびダミーバンプ８を介した半導体基板１０４と透明基板１０８との接合をより確実なものとするよう図ることも有効である。
【００１３】
上記接着剤としては紫外線硬化型あるいは熱硬化型のものを用いることができ、硬化前の接着剤を半導体基板１０４の周囲に塗布した後、紫外線を照射するか、または熱を加えて接着剤を硬化させ、半導体基板１０４を透明基板１０８に固定することができる。
【００１４】
このように、本実施の形態例では、半導体基板１０４には、本来の電極パッド１１２とともにダミー電極パッド６が配置され、ダミー電極パッド６はダミーバンプ８を介して半導体基板１０４上の対応するダミー配線パターン１０に接続されている。したがって、半導体基板１０４はこれらのダミー電極パッド６、ダミーバンプ８、ダミー配線パターン１０によっても透明基板１０８に機械的に接続されることになり、従来より強固に透明基板１０８に固定される。その結果、固体撮像装置２の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性が向上する。
【００１５】
また、本来のバンプ１１６などとともにダミーバンプ８などが配置されるため、硬化前の接着剤を半導体基板１０４の周囲に塗布した際に、接着剤はダミーバンプ８や、ダミー電極パッド６、ダミー配線パターン１０によっても半導体基板１０４下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域１１０にまで流入することによる不具合の発生を防止することができる。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施の形態例について説明する。
図３は、本発明の第２の実施の形態例を示す平面図であり、接着剤を塗布する前の状態を示している。図中、図１などと同一の要素には同一の符号が付されている。
この第２の実施の形態例の固体撮像装置１６が、上記実施の形態例の固体撮像装置２と異なるのは、半導体基板表面の上記電極パッド１１２、バンプ１１６、ダミー電極パッド６、ダミーバンプ８が配列された辺部に直交する両辺部１１４Ａにも、複数のダミー電極パッド６およびダミーバンプ８がそれぞれ配列されている点である。各ダミー電極パッド６（したがってダミーバンプ８）に対向する透明基板１０８上の箇所にはダミー配線パターン１０が形成されて、対応するダミー電極パッド６とダミー配線パターン１０とがダミーバンプ８を介して接続されている。
【００１７】
したがって、第２の実施の形態例では、半導体基板１０４は辺部１０４Ａに配列されたこれらのダミー電極パッド６、ダミーバンプ８、ダミー配線パターン１０によっても透明基板１０８に機械的に接続されることになり、固体撮像装置２の場合より強固に透明基板１０８に固定される。その結果、固体撮像装置の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性がさらに向上する。
また、辺部１１４Ａにもダミーバンプ８などが配置されるため、硬化前の接着剤を半導体基板１０４の周囲に塗布した際に、接着剤は辺部１１４Ａの箇所から半導体基板１０４下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域１１０にまで流入することによる不具合の発生をより確実に防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、本来の電極パッドとともにダミー電極パッドが半導体基板に配置され、ダミー電極パッドはダミーバンプを介して半導体基板上の対応するダミー配線に接続されている。したがって、半導体基板はこれらのダミー電極パッド、ダミーバンプ、ダミー配線によっても透明基板に機械的に接続されることになり、従来より強固に透明基板に固定される。その結果、固体撮像装置の熱的衝撃や機械的衝撃に対する耐性が向上する。
また、本来のバンプなどとともにダミーバンプなどが配列されていることから、硬化前の接着剤を半導体基板の周囲に塗布した際に、接着剤は本来のバンプなどとともにダミーバンプなどによっても半導体基板下へ流入することが阻止される。よって、接着剤が撮像領域にまで流入することによる不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による固体撮像装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明による固体撮像装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態例を示す平面図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は従来の固体撮像装置を示す平面図である。
【図５】従来の固体撮像装置を示す側面図である。
【符号の説明】
２、１０２……固体撮像装置、４、１０６……固体撮像素子、６……ダミー電極パッド、８……ダミーバンプ、１０……ダミー配線パターン、１２……アウターリード部、１４……インナーリード部、１０４……半導体基板、１０８……透明基板、１１０……撮像領域、１１２……電極パッド、１１４……配線パターン、１１６……バンプ、１１８……接着剤。
【図１】
0004934935.tif 000002
【図２】
0004934935.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004934935.tif 000005
【図５】
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