ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО
SOLID-STATE IMAGING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к твердотельному устройству формирования изображений и к электронному устройству.
Уровень техники
Электронное устройство, такое как цифровая видеокамера или цифровая фотокамера, включает в себя твердотельное устройство формирования изображений. В твердотельном устройстве формирования изображений область формирования изображения, в которой множество пикселей расположены в виде матрицы, включает в себя микросхему датчика изображения на поверхности полупроводниковой подложки. Например, область формирования изображения включает в себя микросхему датчика изображения типа CCD (прибор с зарядовой связью) или CMOS (комплементарный металлооксидный полупроводник).
В микросхеме датчика изображения предусмотрен блок фотоэлектрического преобразования в каждом из множества пикселей. Блок фотоэлектрического преобразования представляет собой, например, фотодиод и принимает свет, попадающий через внешнюю оптическую систему на поверхность приема света, и осуществляет фотоэлектрическое преобразование для генерирования сигнальных зарядов.
В твердотельном устройстве формирования изображений обработку сигналов выполняют для выходного сигнала, который выводят из микросхемы датчика изображения.
С другой стороны, существует потребность в уменьшении размера твердотельного устройства формирования изображений.
По этой причине в твердотельном устройстве формирования изображений, была предложена технология, в которой, как микросхема датчика изображения, так и микросхема обработки сигналов, которая выполняет обработку сигналов для выходного сигнала, установлены в виде многослойного взаимосоединенного пакета (японский патент №3417225 (фиг.1 и т.п.)).
Кроме того, с целью пояснений, авторы настоящего изобретения привели следующее описание для пояснения проблем, которые они распознали и преодолели в настоящем изобретении. В этом отношении, на фиг.24A-24C показаны схемы, схематично представляющие твердотельное устройство формирования изображений.
На фиг.24A показана верхняя поверхность. На фиг.24B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.24A. На фиг.24C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 по фиг.24A.
Как показано на фиг.24A-24C, твердотельное устройство формирования изображений включает в себя микросхему 100 датчика изображения, микросхему 200 обработки сигналов и многослойный керамический пакет 300Z межсоединений.
Микросхема 100 датчика изображения представляет собой, например, CCD. Как показано на фиг.24A, микросхема 100 датчика изображения осуществляет формирование изображений в области PA формирования изображения. В области PA формирования изображения множество пикселей (не показаны) расположены в виде матрицы, и принимают падающий свет, как изображение субъекта, и генерируют сигнальные заряды. В микросхеме 100 - датчике изображения, предусмотрена выходная схема во внешней области SA вокруг области PA формирования изображения, и она выводит сигнальные заряды, передаваемые из области PA формирования изображения, как выходной сигнал.
Микросхема 200 обработки сигналов представляет собой, например, входной интерфейс (AFE) или аналогово-цифровой преобразователь (ADC) и выполняет обработку сигналов для выходного сигнала из микросхемы 100 датчика изображения.
Как показано на фиг.24A-24C, в многослойном керамическом пакете 300Z межсоединений, установлены как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов.
В частности, как показано на фиг.24B и 24C, микросхема 100 датчика изображения предусмотрена на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300Z межсоединений. Пространство SP1 для размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300Z межсоединений, и микросхема 100 датчика изображения размещена в пространстве SP1 размещения. Микросхема 100 датчика изображения установлена с использованием материала 710 соединения с кристаллом на нижней поверхности S12 пространства SP1 размещения. Поверхность S12 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Как показано на фиг.24B, в пространстве SP1 размещения предусмотрена ступенька, и проводники 810 предусмотрены между поверхностью S11 ступеньки, и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения, предусмотренной на нижней поверхности S12, для электрического соединения поверхности S11 ступеньки и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения.
Как показано на фиг.24B и 24C, стеклянная пластина 400 соединена с верхней поверхностью многослойного керамического пакета 300Z межсоединений с использованием герметизирующего материала 740, для герметизации пространства SP1 размещения. Дискретные компоненты 500 предусмотрены вокруг стеклянной пластины 400 на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300Z межсоединений.
С другой стороны, как показано на фиг.24B и 24C, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300Z межсоединений. Пространство SP2 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено в нижней поверхности многослойного керамического пакета 300Z межсоединений, и микросхема 200 обработки сигналов размещена в пространстве SP2 размещения. Микросхема 200 обработки сигналов установлена с использованием материала 720 соединения кристалла на нижней поверхности S22 пространства SP2 размещения. Поверхность S22 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Как показано на фиг.24B и 24C, в пространстве SP2 размещения предусмотрена ступенька, и проводники 820 предусмотрены между поверхностью S21 ступеньки и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов, предусмотренной на нижней поверхности S22, для электрического соединения поверхности S21 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.24B и 24C, заполненный слой 600 предусмотрен на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300Z межсоединений, таким образом, что он заполняет пространство SP2 размещения.
Как показано на фиг.24A, внешние выводы 310 предусмотрены на верхнем и нижнем оконечных участках многослойного керамического пакета 300Z межсоединений.
В твердотельном устройстве формирования изображений микросхема 100 датчика изображения выполнена таким образом, что происходит малое потребление энергии в области PA формирования изображения, и большая часть потребления энергии происходит в периферийной области SA, где расположена периферийная схема, такая как выходная схема, имеющая схему истокового повторителя. В твердотельном устройстве формирования изображений микросхема 100 датчика изображения имеет более высокое потребление энергии, чем у микросхемы 200 обработки сигналов.
По этой причине в твердотельном устройстве формирования изображений, микросхема 200 обработки сигналов становится источником тепла, и тепло микросхемы 200 обработки сигналов передается в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, вызывая подъем температуры области PA формирования изображения. В результате, может существенно ухудшиться характеристика темнового тока.
На фиг.25 показана схема, представляющая взаимосвязь между температурой окружающей среды и темновым током в твердотельном устройстве формирования изображений.
Как показано на фиг.25, можно видеть, что при подъеме температуры от нескольких °C до 10°C, происходит ухудшение темнового тока приблизительно в 1,5-3 раза.
При возникновении темнового тока качество изображения снимаемых изображений может быть ухудшено.
Следовательно, в твердотельном устройстве формирования изображений, трудно реализовать уменьшение размера и улучшить при этом качество снимаемых изображений.
Сущность изобретения
Здесь раскрыто одно или больше изобретений, которые обеспечивают твердотельное устройство формирования изображений и электронное устройство, которые выполнены с возможностью простой реализации уменьшения их размера и улучшения качества изображения снимаемых изображений.
В соответствии с вариантом осуществления, твердотельное устройство формирования изображений включает в себя подложку, область датчика изображения, схему обработки сигналов и область с низкой теплопроводностью. Область датчика изображения размещена на подложке. Схема обработки сигналов размещена на подложке и выполнена с возможностью обработки выходного сигнала из области датчика изображения. Область с низкой теплопроводностью расположена между областью датчика изображения и схемой обработки сигналов. Область с низкой теплопроводностью имеет теплопроводность, ниже, чем у подложки.
В соответствии с вариантом осуществления, твердотельное устройство формирования изображений включает в себя микросхему датчика изображения, микросхему обработки сигналов и область с низкой теплопроводностью. Микросхема обработки сигналов электрически соединена с микросхемой датчика изображения. Область с низкой теплопроводностью расположена между микросхемой датчика изображения и микросхемой обработки сигналов. Область с низкой теплопроводностью позволяет эффективно изолировать микросхему датчика изображения от тепла, генерируемого микросхемой обработки сигналов.
В соответствии с вариантом осуществления, электронное устройство включает в себя твердотельное устройство формирования изображений и блок управления, выполненный с возможностью управления твердотельным устройством формирования изображений. Твердотельное устройство формирования изображений включает в себя (a) подложку, (b) микросхему датчика изображения, (c) микросхему обработки сигналов и (d) область с низкой теплопроводностью. Микросхема датчика изображения находится на подложке. Схема обработки сигналов выполнена с возможностью обработки выходных сигналов микросхемы датчика изображения. Область с низкой теплопроводностью расположена между микросхемой датчика изображения и схемой обработки сигналов. Область с низкой теплопроводностью имеет теплопроводность более низкую, чем у подложки.
Эти варианты осуществления позволяют достичь, по меньшей мере, уменьшения размера и улучшения качества изображения снимаемых изображений.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана схема конфигурации, представляющая конфигурацию камеры в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.2A-2C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.3 показана схема, представляющая основную часть микросхемы датчика изображения в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.4 показана схема, представляющая основную часть микросхемы датчика изображения в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.5 показана схема, представляющая цветной фильтр CF в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.6A и 6B показаны схемы, представляющие аспект передачи тепла в твердотельном устройстве формирования изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления изобретения.
На фиг.7A-7C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 2 осуществления.
На фиг.8A-8C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 3 осуществления.
На фиг.9A-9C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 4 осуществления.
На фиг.10A-10C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 5 осуществления.
На фиг.11A-11C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 6 осуществления.
На фиг.12A-12C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 7 осуществления.
На фиг.13A-13C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 8 осуществления.
На фиг.14A-14C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 9 осуществления.
На фиг.15A-15C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 9 осуществления.
На фиг.16A-16C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 10 осуществления.
На фиг.17A-17C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 10 осуществления.
На фиг.18 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 11 осуществления.
На фиг.19 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 12 осуществления.
На фиг.20 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 13 осуществления.
На фиг.21 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 14 осуществления.
На фиг.22 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 15 осуществления.
На фиг.23 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 16 осуществления.
На фиг.24A-24C показаны схемы, схематично представляющие твердотельное устройство формирования изображений.
На фиг.25 показана схема, представляющая взаимосвязь между окружающей температурой и темновым током в твердотельном устройстве формирования изображений.
Подробное описание изобретения
Ниже будут описаны устройства и конструкции, в которых воплощаются принципы настоящего изобретения (изобретений) (здесь называются вариантами осуществления). Описание будет приведено в следующем порядке.
1. Вариант 1 осуществления (когда вогнутый участок предусмотрен на верхней поверхности пакета)
2. Вариант 2 осуществления (когда вогнутый участок предусмотрен на нижней поверхности пакета)
3. Вариант 3 осуществления (когда вогнутые участки предусмотрены на верхней и нижней поверхностях пакета)
4. Вариант 4 осуществления (когда сквозное отверстие предусмотрено в пакете)
5. Вариант 5 осуществления (когда сквозное отверстие пакета отличается по ширине между верхним и нижним участками)
6. Вариант 6 осуществления (когда полый участок предусмотрен в пакете)
7. Вариант 7 осуществления (когда CCD и AFE размещены на разных ступеньках)
8. Вариант 8 осуществления (когда CCD предусмотрен с использованием промежуточной пластины)
9. Вариант 9 осуществления (когда CCD предусмотрен только на угловых участках)
10. Вариант 10 осуществления (когда CCD предусмотрен с использованием распорной детали)
11. Вариант 11 осуществления (когда CCD непосредственно установлен без корпуса на AFE)
12. Вариант 12 осуществления (когда CCD непосредственно установлен без корпуса на AFE)
13. Вариант 13 осуществления (когда CCD непосредственно установлен без корпуса на AFE)
14. Вариант 14 осуществления (когда CCD непосредственно установлен без корпуса на AFE)
15. Вариант 15 осуществления (когда CCD непосредственно установлен без корпуса на AFE)
16. Вариант 16 осуществления (когда CCD непосредственно установлен без корпуса на AFE)
17. Другие
<1. Вариант 1 осуществления>
[A] Конфигурация устройства
[a-1] Конфигурация основной части камеры
На фиг.1 показана схема конфигурации, представляющая конфигурацию камеры 40 в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Как показано на фиг.1, камера 40 имеет твердотельное устройство 1 формирования изображений, оптическую систему 42 и блок 43 управления. Соответствующие блоки будут описаны последовательно.
Твердотельное устройство 1 формирования изображений принимает падающий свет Н, поступающий через оптическую систему 42 на поверхность формирования изображения и выполняет фотоэлектрическое преобразование для генерирования сигнальных зарядов. После этого выполняют обработку сигналов для генерирования и вывода цифрового сигнала.
Оптическая система 42 включает в себя оптический элемент, такой как объектив формирования изображения и/или диафрагму, и расположена так, чтобы фокусировать падающий свет изображения субъекта на поверхности формирования изображения твердотельного устройства 1 формирования изображений.
Блок 43 управления выводит различные сигналы управления в твердотельное устройство 1 формирования изображений и управляет, и приводит в действие твердотельное устройство 1 формирования изображений.
[a-2] Конфигурация основной части твердотельного устройства формирования изображений
Общая конфигурация твердотельного устройства 1 формирования изображений будет описана ниже.
На фиг.2A к 2C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства 1 формирования изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.2A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.2B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.2A. На фиг.2C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 по фиг.2A.
Как показано на фиг.2A-2C, твердотельное устройство 1 формирования изображений включает в себя микросхему 100 датчика изображения, микросхему 200 обработки сигналов, многослойный керамический пакет 300 межсоединений, и слой 901 с низкой теплопроводностью.
Соответствующие блоки, составляющие твердотельное устройство 1 формирования изображений, будут описаны последовательно.
(a) Микросхема 100 датчика изображения
Как показано на фиг.2A-2C, микросхема 100 датчика изображения установлена в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений.
Как показано на фиг.2A, в микросхеме 100 датчика изображения предусмотрены область PA формирования изображения и периферийная область SA на ее поверхности.
Микросхема 100 датчика изображения принимает падающий свет, поступающий, как изображение субъекта, в области PA формирования изображения и генерирует сигнальные заряды. В области PA формирования изображения множество пикселей (не показаны) расположены в виде матрицы, и выходная схема (не показана), которая предусмотрена в периферийной области SA вокруг области РА формирования изображения, выводит сигнальные заряды, передаваемые из области PA формирования изображения, как выходной сигнал. Как показано на фиг.2B и 2C, микросхема 100 датчика изображения предусмотрена на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Микросхема 100 датчика изображения размещена в пространстве SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Микросхема 100 датчика изображения установлена с помощью материала 710 соединения кристалла на поверхности S12 пространства SP1 размещения. Поверхность S12 может использоваться как поверхность прикрепления кристалла. Как показано на фиг.2B, ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 810 предусмотрены между поверхностью S11 ступеньки и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения для электрического соединения поверхности S11 ступеньки и поверхности микросхемы 100 датчика изображения.
На фиг.3 и 4 показаны схемы, представляющие основную часть микросхемы 100 датчика изображения в варианте 1 осуществления. На фиг.3 схематично представлена верхняя поверхность микросхемы 100 датчика изображения в виде в плане. На фиг.4 показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1a-X2a по фиг.3.
Как показано на фиг.3, микросхема 100 датчика изображения представляет собой, например, межстрочный твердотельный элемент формирования изображений CCD. Микросхема 100 датчика изображения имеет полупроводниковую подложку 11 и область PA формирования изображения, и периферийная область SA предусмотрены на поверхности полупроводниковой подложки 11.
Как показано на фиг.3, пиксели P, участки RO считывания заряда, участки VT регистра вертикальной передачи и участки SS разделения элемента предусмотрены в области PA формирования изображения. В то же время, участок HT регистра горизонтального переноса и выходной участок OUT предусмотрены в периферийной области SA.
(a-1) Пиксель P
Как показано на фиг.3, множество пикселей P предусмотрены в области PA формирования изображения и расположены параллельно в виде матрицы в горизонтальном направлении x и в вертикальном направлении y.
Как показано на фиг.4, фотодиод 21 предусмотрен в каждом пикселе P. Фотодиод 21 принимает падающий свет H на поверхности JS приема света и выполняет фотоэлектрическое преобразование для генерирования сигнальных зарядов.
В частности, фотодиод 21 предусмотрен на передней поверхности внутри полупроводниковой подложки 11. Хотя это и не показано, фотодиод 21 выполнен, например, таким образом, что полупроводниковая область (n) n-типа (не показана) и полупроводниковая область (p+) p-типа (не показана) последовательно сформированы на области (p) полупроводниковой ямы p-типа (не показана), сформированной внутри полупроводниковой подложки 11. Полупроводниковая область (n) n-типа функционирует, как область накопления сигнального заряда. Полупроводниковая область (p+) p-типа функционирует как область накопления дырок и подавляет возникновение темнового тока в полупроводниковой области (n) n-типа, в качестве области накопления сигнального заряда.
Как показано на фиг.4, на фотодиоде 21 предусмотрены цветной фильтр CF и линза ML на микросхеме, на выравнивающей пленке HT.
Цветной фильтр CF окрашивает падающий свет изображения субъекта и передает свет на поверхность JS приема света полупроводниковой подложки 11.
На фиг.5 показана схема, представляющая цветной фильтр CF в соответствии с вариантом 1 осуществления. На фиг.5 представлена верхняя поверхность цветного фильтра CF.
Как показано на фиг.5, цветной фильтр CF включает в себя слой CFR красного фильтра, слой CFG зеленого фильтра и слой CFB синего фильтра. Слой CFR красного фильтра, слой CFG зеленого фильтра и слой CFB фильтра синего фильтра расположены рядом друг с другом и предусмотрены так, что они соответствуют множеству пикселей P.
Как показано на фиг.5, слой CFR красного фильтра, слой CFG зеленого фильтра и слой СРВ синего фильтра расположены параллельно в виде массива BH Байера. Таким образом, множество из слоев CFG зеленого фильтра расположены параллельно в направлении диагонали так, что они имеют структуру шахматной доски. Слой CFR красного фильтра и слой CFB синего фильтра расположены параллельно в направлении диагонали относительно множества слоев CFG зеленого фильтра.
Как показано на фиг.4, множество линз ML на микросхеме расположены на верхней поверхности цветного фильтра CF, так, чтобы они соответствовали пикселю P. Каждая из линз ML на микросхеме представляет собой выпуклую линзу, которая сформирована над поверхностью JS приема света, таким образом, что центр ее выполнен более толстым, чем кромка, и фокусирует падающий свет H на поверхности JS приема света фотодиода 21.
В каждом пикселе Р фотодиод 21 принимает падающий свет Н на поверхности JS приема света через описанные выше участки (например, линзу на микросхеме, цветной фильтр и выравнивающую пленку).
(a-2) Участок RO считывания заряда, участок VT регистра вертикального переноса, участок SS разделения элемента
Как показано на фиг.3, множество участков RO считывания заряда предусмотрены в области PA формирования изображения, так, что они соответствуют множеству пикселей P. Каждый участок RO считывания заряда считывает сигнальные заряды, генерируемые в соответствующем пикселе P, для соответствующего участка VT регистра вертикального переноса.
Как показано на фиг.4, на каждом участке RO считывания заряда предусмотрена область 22R канала считывания заряда, и считывают сигнальные заряды, генерируемые фотодиодом 21.
В частности, как показано на фиг.4, область 22R канала считывания заряда предусмотрена так, что она расположена рядом с фотодиодом 21 на участке передней стороны внутри полупроводниковой подложки 11.
Область 22R считывания заряда расположена на левой стороне фотодиода 21 в горизонтальном направлении x. Например, область 22R канала считывания заряда составлена как полупроводниковая область p-типа.
Как показано на фиг.3, в области РА формирования изображения каждый участок VT регистра вертикального переноса продолжается в вертикальном направлении y, так, что он соответствует множеству пикселей P, расположенных в вертикальном направлении y. Каждый участок VT регистра вертикального переноса расположен между столбцами множества пикселей P, расположенных в вертикальном направлении y. Множество участков VT регистра вертикального переноса предусмотрено в области PA формирования изображения. Множество участков VT регистра вертикального переноса расположено в горизонтальном направлении x, так, что они соответствуют множеству пикселей Р, расположенных в горизонтальном направлении х. Каждый участок VT регистра вертикального переноса в так называемом CCD с вертикальным переносом последовательно переносит сигнальные заряды, считываемые из каждого пикселя P через участок RO считывания заряда в вертикальном направлении y. Например, на каждом участке VT регистра вертикального переноса сигнальные заряды переносят, используя четырехфазное управление.
Как показано на фиг.4, в каждом участке VT регистра вертикального переноса предусмотрена область 23V канала переноса заряда. Область 23V канала переноса заряда переносит сигнальные заряды, считываемые из фотодиода 21 участком RO считывания заряда, в области 23V канала переноса заряда.
В частности, как показано на фиг.4, область 23V канала переноса заряда предусмотрена рядом с областью 22R канала считывания заряда на участке передней стороны внутри полупроводниковой подложки 11.
Область 23V канала переноса заряда расположена с левой стороны от области 22R канала считывания заряда в горизонтальном направлении x. Например, область 23V канала переноса заряда выполнена таким образом, что полупроводниковая область (n) n-типа (не показана) предусмотрена на области (p) полупроводниковой ямы p-типа (не показана) внутри полупроводниковой подложки 11.
Как показано на фиг.3, каждый участок SS разделения элемента предусмотрен так, что он разделяет пиксели P на периферии множества пикселей P.
Как показано на фиг.4, в каждом участке SS разделения элемента предусмотрена область 24S ограничителя канала.
В частности, как показано на фиг.4, область 24S ограничителя канала предусмотрена на участке передней стороны внутри полупроводниковой подложки 11.
Область 24S ограничителя канала предусмотрена таким образом, чтобы она была расположена между областью 23V канала переноса заряда и фотодиодом 21, расположенным в соседнем столбце в горизонтальном направлении x. Что касается поперечного сечения в вертикальном направлении y, хотя это и не показано, область 24S ограничителя канала предусмотрена между двумя фотодиодами 21, расположенными параллельно в вертикальном направлении y.
Область 24S ограничителя канала выполнена, например, таким образом, что полупроводниковая область (p+) p-типа (не показана) предусмотрена на области (p) полупроводниковой ямы p-типа (не показана) внутри полупроводниковой подложки 11 и формирует потенциальный барьер для предотвращения оттока и притока сигнальных зарядов.
Как показано на фиг.4, электрод 31Т переноса предусмотрен в области RO считывания заряда, участок VT регистра вертикального переноса и участок SS разделения элемента.
Как показано на фиг.4, электрод 31Т переноса предусмотрен так, что он обращен к области 22R канала считывания заряда и области 23V канала переноса заряда через изолирующую пленку затвора (не показана) на верхней поверхности полупроводниковой подложки 11.
Электрод 31T переноса функционирует, как электрод считывания заряда для считывания сигнальных зарядов, генерируемых фотодиодом 21 на участке RO считывания заряда. Кроме того, электрод 31T переноса функционирует как электрод вертикального переноса для переноса считываемых сигнальных зарядов в вертикальном направлении y на участке VT регистра вертикального переноса. Хотя это и не показано, множество электродов 31T переноса расположены параллельно в вертикальном направлении y. Сигнальные заряды переносят путем последовательной подачи импульсного сигнала с четырехфазным управлением к электродам 31T переноса, расположенным параллельно в вертикальном направлении у.
Например, электрод 31T переноса состоит из электропроводного материала, такого как поликремний, и сформирован на пленке изоляции затвора (не показана), изготовленной, например, из пленки оксида кремния.
Противоотражающая пленка 322 предусмотрена на верхней поверхности электрода 31Т переноса. Электрод 31T переноса покрыт пленкой 60 блокирования света через изолирующую пленку ZZ.
(a-3) Участок НТ регистра горизонтального переноса
Как показано на фиг.3, участок HT регистра горизонтального переноса расположен на нижнем оконечном участке области РА формирования изображения. Участок HT регистра горизонтального переноса продолжается в горизонтальном направлении x и последовательно переносит сигнальные заряды, которые переносятся каждым из множества участков VT регистра вертикального переноса в вертикальном направлении y в горизонтальном направлении x. Таким образом, участок HT регистра горизонтального переноса представляет собой, так называемый, CCD с горизонтальным переносом и управляется, например, двухфазным импульсным сигналом управления для переноса сигнальных зарядов, передаваемых для каждой горизонтальной линии (один ряд пикселей).
(a-4) Выходной участок OUT
Как показано на фиг.3, выходной участок OUT предусмотрен на левом оконечном участке участка HT регистра горизонтального переноса. Выходной участок OUT имеет, например, схему истокового повторителя, и преобразует сигнальные заряды, горизонтально перенесенные участком НТ регистра горизонтального переноса, в напряжение и выводит это напряжение как аналоговый сигнал.
(b) Микросхема 200 обработки сигналов
Как показано на фиг.2A-2C, микросхема 200 обработки сигналов установлена на многослойном керамическом пакете 300 межсоединений.
Как показано на фиг.2B и 2C, микросхема 200 обработки сигналов расположена на нижней поверхности, противоположной верхней поверхности, на которой расположена микросхема 100 датчика изображения в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений. Микросхема 200 обработки сигналов расположена так, что она обращена к области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
В частности, как показано на фиг.2B и 2c, микросхема 200 обработки сигналов размещена внутри пространства SP2 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Микросхема 200 обработки сигналов установлена с помощью материала связывания кристалла 720 на нижней поверхности S22 пространства SP2 размещения. Поверхность S22 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Как показано на фиг.2B и 2C, ступенька предусмотрена в пространстве SP2 размещения, и проводники 820 предусмотрены между поверхностью S21 ступеньки и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов, предусмотренной на нижней поверхности S22, для электрического соединения поверхности S21 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Микросхема 200 обработки сигналов выполнена таким образом, что полупроводниковое устройство (не показано) предусмотрено на полупроводниковой подложке (не показана), и слой межсоединения множества слоев (не показан), включающий в себя электропроводные линии (не показаны), электрически соединенные с полупроводниковым устройством, предусмотрен на полупроводниковой подложке (не показана). Микросхема 200 обработки сигналов выполняет обработку сигналов для вывода сигнала, выводимого из микросхемы 100 датчика изображения, используя полупроводниковое устройство, предусмотренное на полупроводниковой подложке. Микросхема 200 обработки сигналов представляет собой, например, аналоговый входной интерфейс (AFE) или аналогово-цифровой преобразователь (ADC) и выводит выходной сигнал, как цифровой сигнал, выводимый из микросхемы датчика 100 изображения, как аналоговый сигнал.
(c) Многослойный керамический пакет 300 межсоединений
Как показано на фиг.2A-2C, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений установлены, как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов.
Многослойный керамический пакет 300 межсоединений выполнен таким образом, что слой межсоединения множества слоев (не показан) предусмотрен на керамической подложке (не показана), изготовленной из кремния. Таким образом, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений сформировано множество электропроводных линий (не показаны) на керамической подложке (не показана) через изолирующие пленки между слоями (не показаны), для формирования многослойной структуры. Многослойный керамический пакет 300 межсоединений размещает микросхему 100 датчика изображения и микросхему 200 обработки сигналов, и электрически соединяет микросхему 100 датчика изображения и микросхему 200 обработки сигналов через электропроводные линии (не показаны).
В данном варианте осуществления микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов, соответственно, размещены на верхней и нижней поверхностях многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Затем, например, микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены со слоями межсоединения между слоями (не показаны), предусмотренными на обеих поверхностях керамической подложки (не показана), таким образом, что микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединяются друг с другом. Микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов расположена так, что между ними размещается керамическая подложка (не показана), составляя многослойный керамический пакет 300 межсоединений и слой 901 с низкой теплопроводностью между ними.
В частности, как показано на фиг.2B и 2C, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений микросхема 100 датчика изображения предусмотрена на верхней поверхности. Пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и микросхема 100 датчика изображения размещена внутри пространства SP1 размещения. Микросхема 100 датчика изображения установлена на многослойном керамическом пакете 300 межсоединений с помощью материала 710 соединения кристалла с поверхностью S12 пространства SP1 размещения, в качестве поверхности прикрепления кристалла. Например, термореактивный клей (например, серебряную пасту) используют как материал 710 соединения кристалла для фиксации микросхемы 100 датчика изображения.
Как показано на фиг.2В, ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 810 предусмотрены между поверхностью S11 ступеньки и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения для электрического соединения поверхности S11 ступеньки и поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Например, внутренние проводники (электропроводные линии) (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхемы 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом через золотые проводники 810.
Как показано на фиг.2B и 2C, прозрачная стеклянная пластина 400 соединена с верхней поверхностью многослойного керамического пакета 300 межсоединений с помощью уплотнительного материала 740 для герметизации пространства SP1 размещения.
Одновременно, как показано на фиг.2B и 2C, дискретные компоненты 500 предусмотрены на периферийном участке стеклянной пластины 400 на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Например, такие компоненты, как транзисторы, резисторы и конденсаторы, предусмотрены как дискретные компоненты 500.
В то же время, как показано на фиг.2В и 2С, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Пространство SP2 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и микросхема 200 обработка сигналов размещена внутри пространства SP2 размещения. Микросхема 200 обработки сигналов установлена с помощью материала 720 соединения кристалла на поверхности S22 пространства SP2 размещения. Поверхность S22 может использоваться, как поверхность прикрепления кристалла. Например, термореактивный клей используют как материал 720 соединения кристалла для фиксации микросхемы 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.2В и 2С, ступенька предусмотрена в пространстве SP2 размещения, и проводники 820 предусмотрены между поверхностью S21 ступеньки и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов для электрического соединения поверхности S21 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через золотые проводники 820.
Как показано на фиг.2В и 2С, заполненный слой 600 предусмотрен на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений для заполнения пространства SP2 размещения. Например, пространство SP2 размещения заполнено термореактивной или отверждаемой ультрафиолетовым светом полимерной смолой для получения заполненного слоя 600.
Как показано на фиг.2A, внешние выводы 310 предусмотрены на верхнем и нижнем оконечных участках многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Внешние выводы 310 соответствующим образом электрически соединены с внутренними выводами через линии межсоединения множества слоев внутри многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
(d) Область/слой 901 с низкой теплопроводностью
Как показано на фиг.2B и 2C, область 901 с низкой теплопроводностью (которая может также называться здесь слоем 901 с низкой теплопроводностью) предусмотрена так, что она располагается между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов. Слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен на нижней поверхности, противоположной верхней поверхности, на которую попадает падающий свет в области РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
В частности, как показано на фиг.2B и 2C, слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Слой 901 с низкой теплопроводностью сформирован на участке поверхности S12, на котором установлена микросхема 100 датчика изображения, соответствующая области PA формирования изображения внутри пространства SP1 размещения, предусмотренного на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, что он обращен ко всей поверхности области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения. Таким образом, микросхема 100 датчика изображения соединена с поверхностью S12, как поверхностью присоединения кристалла, в периферийной области SA, и слой 901 с низкой теплопроводностью расположен между областью РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемы 200 обработки сигналов.
Слой 901 с низкой теплопроводностью имеет более низкую теплопроводность, чем у керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Слой 901 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое передается от генерирующей тепло микросхемы 200 обработки сигналов, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Как показано на фиг.2B и 2C, слой 901 с низкой теплопроводностью может включать в себя, например, воздух (например, воздушный слой). В пространстве SP1 размещения участок канавки, который предусмотрен в виде вогнутой формы на поверхности S12, на которой предусмотрена микросхема 100 датчика изображения, сформирован как слой 901 с низкой теплопроводностью. Слой 901 с низкой теплопроводностью сформирован так, что он имеет толщину, например, от 0,2 до 0,3 мм.
Кроме того, и/или в качестве альтернативы описанному выше воздушному слою, слой 901 с низкой теплопроводностью может включать в себя и/или может быть выполнен из органического материала, такого как эпоксидная полимерная смола.
[B] Работа
На фиг.6A и 6B показаны схемы, схематично представляющие с увеличением аспект передачи тепла в твердотельном устройстве 1 формирования изображений, в соответствии с вариантом 1 осуществления.
На фиг.6A показан случай, в котором отсутствует слой 901 с низкой теплопроводностью, в отличие от варианта 1 осуществления. В частности, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений, слои 31 и 32 межсоединения множества слоев, соответственно, предусмотрены на верхней и нижней поверхностях керамической подложки 30. В этом случае, пространства SP1 и SP2 размещения предусмотрены так, что верхняя и нижняя поверхности керамической подложки 30 открыты, и микросхема 100 датчика изображения, и микросхема 200 обработки сигналов, соответственно, установлены в пространствах SP1 и SP2 размещения. Таким образом, на фиг.6A показан случай, когда микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов только с керамической подложкой 30 размещена между ними, в то время как здесь отсутствует слой 901 с низкой теплопроводностью, в отличие от фиг.6B. Кроме того, проводники (не показаны), которые электрически соединяют линии проводов в слоях 31 и 32 межсоединения множества слоев, предусмотрены отдельно.
В то же время, как в данном варианте осуществления, на фиг.6В показан случай, когда присутствует слой 901 с низкой теплопроводностью. В частности, в отличие от фиг.6A, канавка сформирована на верхней поверхности керамической подложки 30, и воздушный слой на участке канавки сформирован, как слой 901 с низкой теплопроводностью. Таким образом, в этом случае, керамическая подложка 30 и слой 901 с низкой теплопроводностью расположены между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Микросхема 100 датчика изображения имеет меньшее потребление энергии, чем микросхема 200 обработки сигналов. В микросхеме 100 датчика изображения, большая часть потребления энергии происходит в периферийных цепях, таких как выходная схема, предусмотренная в периферийной области SA, и при этом происходит малое потребление энергии в области РА формирования изображения.
Поэтому, как показано на фиг.6A, тепло Q, генерируемое микросхемой 200 обработки сигналов, может быть передано в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения через многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Поэтому, как описано выше, может произойти повышение температуры в области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, существенно ухудшая характеристики темнового тока.
Однако, в данном варианте осуществления, как показано на фиг.6B, слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, которые расположены так, что обращены друг к другу.
Слой 901 с низкой теплопроводностью имеет теплопроводность, более низкую, чем у керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения изолирована слоем 901 с низкой теплопроводностью, который предотвращает передачу тепла Q от микросхемы 200 обработки сигналов в область PA формирования изображения.
Периферийная область SA микросхемы 100 датчика изображения соединена с поверхностью S12 многослойного керамического пакета 300 межсоединений, таким образом, что тепло Q периферийной области SA передается в многослойный керамический пакет 300 межсоединений и высвобождается.
Поэтому, в данном варианте осуществления становится возможным подавлять рост температуры в области РА формирования изображения в микросхеме 100 датчика изображения.
В частности, в данном варианте осуществления, температура понижается приблизительно на 2°C по сравнению со случаем, когда отсутствует слой 901 с низкой теплопроводностью.
Поэтому, как будет понятно из фиг.25, в данном варианте осуществления становится возможным уменьшить возникновение темнового тока приблизительно на 20%.
[C] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, микросхема 100 датчика изображения предусмотрена на одной поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Микросхема 200 обработки сигналов предусмотрена на другой поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, противоположно поверхности, на которой предусмотрена микросхема 100 датчика изображения. Многослойный керамический пакет 300 межсоединений электрически соединяет микросхему 100 датчика изображения и микросхему 200 обработки сигналов через линии межсоединения (см. фиг.2A-2C и т.п.).
В данном варианте осуществления слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, что он размещен между областью РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработка сигналов, которые расположены так, что обращены друг к другу. Канавка сформирована на участке, соответствующем области PA формирования изображения на одной поверхности керамической подложки 30 многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен в области канавки. Периферийная область SA вокруг области PA формирования изображения в микросхеме 100 датчика изображения соединена с участком вокруг канавки на одной поверхности керамической подложки 30 многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Слой 901 с низкой теплопроводностью может включать в себя область (например, слой воздуха), имеющую более низкую теплопроводность, чем у керамической подложки 30, на которой предусмотрены слои 31 и 32 межсоединения множества слоев в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений (см. фиг.2A-2B, 6A и 6B, и т.п.).
Поэтому, как описано выше, область РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения изолирована слоем 901 с низкой теплопроводностью от тепла, которое может поступать от микросхемы 200 обработки сигналов в направлении микросхемы 100 датчика изображения. Также возможно выпускать тепло в периферийной области SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенные размеры, возможно подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая, таким образом, качество снимаемых изображений.
<2. Вариант 2 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.7A-7C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 2 осуществления.
Аналогично фиг.2A-2C, на фиг.7A-7C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.7A представлена верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.7B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.7A. На фиг.7C представлен вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 по фиг.7A.
Как показано на фиг.7A-7C, в данном варианте осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью отличается от слоя 901 с низкой теплопроводностью в варианте 1 осуществления. Этот вариант осуществления является таким же, как и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и соответствующих моментов. По этой причине описание повторяющихся частей будет исключено.
Как показано на фиг.7B и 7C, как и в варианте 1 осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью расположен между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Как и в варианте 1 осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью может включать в себя воздух и/или любой другой материал, который обладает более низкой теплопроводностью, чем у керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. По этой причине слой 902 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое может распространяться от микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в направлении области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Однако, как показано на фиг.7B и 7C, слой 902 с низкой теплопроводностью предусмотрен в положении, которое отличается от положения слоя 901 с низкой теплопроводностью, показанного в варианте 1 осуществления.
В частности, как показано на фиг.7B и 7C, слой 902 с низкой теплопроводностью сформирован на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Слой 902 с низкой теплопроводностью сформирован на участке, соответствующем области PA формирования изображения на поверхностном S22, на котором установлена микросхема 200 обработки сигналов, внутри пространства SP2 размещения на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Таким образом, слой 902 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.7B и 7C, участок канавки, который предусмотрен так, что он имеет вогнутую форму на поверхности S22, на которой предусмотрена микросхема 200 обработки сигналов, сформирован в пространстве SP2 размещения, как слой 902 с низкой теплопроводностью.
Канавка сформирована на участке, соответствующем области PA формирования изображения на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений (например, на нижней поверхности керамической подложки 30 по фиг.6A и 6B). Слой 902 с низкой теплопроводностью предусмотрен на участке канавки.
По этой причине в данном варианте осуществления, как показано на фиг.7B и 7C, микросхема 100 датчика изображения соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений по всей поверхности, обращенной к поверхности S12, как поверхности прикрепления кристалла.
В то же время, как показано на фиг.7B и 7C, микросхема 200 обработки сигналов соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, которая обращена к поверхности S22, используемой как поверхность прикрепления кристалла. Таким образом, периферийный участок микросхемы 200 обработки сигналов соединен с участком вокруг канавки, как слоем 902 с низкой теплопроводностью на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
[В] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично варианту 1 осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, что он располагается между областью РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
По этой причине тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, изолировано слоем 902 с низкой теплопроводностью.
В частности, в данном варианте осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью предусмотрен ближе к микросхеме 200 обработки сигналов, как источнику тепла, чем к микросхеме 100 датчика изображения. По этой причине становится возможным более эффективно изолировать тепло, передаваемое от микросхемы 200 обработки сигналов в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения с помощью слоя 902 с низкой теплопроводностью.
Кроме того, становится возможным отводить тепло из периферийной области SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, возможно подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество снимаемых изображений.
<3. Вариант 3 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.8A-8C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 3 осуществления.
Аналогично фиг.2A-2C, на фиг.8A-8C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.8A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.8B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.8A. На фиг.8C представлен вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 по фиг.8A.
Как показано на фиг.8A-8C, данный вариант осуществления отличается от варианта 1 осуществления тем, что предусмотрено множество слоев 901 и 902 с низкой теплопроводностью. Этот вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением данного момента и взаимосвязанных моментов. По этой причине описание повторяющихся участков будет исключено.
В данном варианте осуществления, как показано на фиг.8B и 8C, как и в варианте 1 осуществления, слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Таким образом, канавка ("первая канавка") сформирована на участке, соответствующем области PA формирования изображения на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и слой 901 с низкой теплопроводностью предусмотрен в области канавки.
Кроме того, как показано на фиг.8B и 8C, в отличие от варианта 1 осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью предусмотрен на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Как и в варианте 2 осуществления, слой 902 с низкой теплопроводностью сформирован на участке, соответствующем области PA формирования изображения на поверхности S22, на которой установлена микросхема 200 обработки сигналов, внутри пространства SP2 размещения, предусмотренного на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Таким образом, как и в варианте 2 осуществления, канавка ("вторая канавка") сформирована на участке, соответствующем области PA формирования изображения на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и слой с низкой теплопроводностью предусмотрен в участке канавки.
Как описано выше, в данном варианте осуществления, множество слоев 901 и 902 с низкой теплопроводностью расположены между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемы 200 обработки сигналов. Слои 901 и 902 с низкой теплопроводностью могут включать в себя воздух и/или любой другой материал, который имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность подложки, на которой установлены микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов.
В данном варианте осуществления, как показано на фиг.8B и 8C, микросхема 100 датчика изображения соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы 100 датчика изображения, обращенным к поверхности S12, используемой как поверхность закрепления кристалла.
Аналогично тому, что показано на фиг.8B и 8C, микросхема 200 обработки сигналов соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, обращенном к поверхности S22, используемой как поверхность закрепления кристалла.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слои 901 и 902 с низкой теплопроводностью предусмотрены так, чтобы они были расположены между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
По этой причине тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, изолировано слоями 901 и 902 с низкой теплопроводностью.
В частности, в данном варианте осуществления, множество слоев 901 и 902 с низкой теплопроводностью предусмотрены таким образом, что тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, более эффективно изолируется.
Также возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<4. Вариант 4 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.9A-9C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 4 осуществления.
Аналогично фиг.2A-2C, на фиг.9A-9C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.9A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.9B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.9A.
Как показано на фиг.9A-9C, в данном варианте осуществления, слой 904 с низкой теплопроводностью отличается от варианта 1 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и соответствующих моментов. По этой причине описание повторяющихся частей будет исключено.
В данном варианте осуществления, как показано на фиг.9B и 9C, как и в варианте 1 осуществления, слой 904 с низкой теплопроводностью расположен между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Как и в варианте 1 осуществления, слой 904 с низкой теплопроводностью может включать в себя воздух (например, слой воздуха) и/или любой другой материал, который имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. По этой причине слой 904 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое могло бы быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, защищая, таким образом, область PA формирования изображения.
Однако, в отличие от варианта 1 осуществления, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений предусмотрено сквозное отверстие, которое продолжается через верхнюю поверхность и его нижнюю поверхность. Например, сквозное отверстие сформировано так, что оно продолжается через одну поверхность и другую поверхность керамической подложки 30, показанной на фиг.6A и 6B. Такое сквозное отверстие предусмотрено, как слой 904 с низкой теплопроводностью.
В частности, слой 904 с низкой теплопроводностью сформирован на участке, соответствующем области PA формирования изображения на поверхности S12, на которой установлена микросхема 100 датчика изображения, внутри пространства SP1 размещения, предусмотренного на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Слой 904 с низкой теплопроводностью сформирован на участке, соответствующем центральному участку микросхемы 200 обработки сигналов на поверхности S22, на которой установлена микросхема 200 обработки сигналов, внутри пространства SP2 размещения, предусмотренного на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Таким образом, слой 904 с низкой теплопроводностью сформирован таким образом, что верхняя поверхность и нижняя поверхность его выполнены более узкими, чем нижняя поверхность области PA формирования изображения и верхняя поверхность микросхемы 200 обработки сигналов.
Микросхема 100 датчика изображения закрывает верхнюю поверхность сквозного отверстия, используемую в качестве слоя 904 с низкой теплопроводностью, и микросхема 200 обработка сигналов закрывает нижнюю поверхность слоя 904 с низкой теплопроводностью.
По этой причине в данном варианте осуществления, как показано на фиг.9B и 9C, микросхема 100 датчика изображения соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы датчика изображения, обращенном к поверхности S12, которая используется как поверхность закрепления кристалла. Таким образом, периферийная область SA, окружающая область PA формирования изображения в микросхеме 100 датчика изображения соединена с участком вокруг сквозного отверстия на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Аналогично тому, что показано на фиг.9B и 9C, микросхема 200 обработки сигналов соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, обращенном к поверхности S22, используемым как поверхность закрепления кристалла. Таким образом, периферийный участок микросхемы 200 обработки сигналов соединен с участком вокруг сквозного отверстия на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 904 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
По этой причине тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, изолировано слоем 904 с низкой теплопроводностью.
В частности, в данном варианте осуществления, слой 904 с низкой теплопроводностью предусмотрен по всему направлению (например, направлению толщины), в котором область PA формирования изображения микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов обращены друг к другу. По этой причине тепло, которое могло бы быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов в область РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, более эффективно изолируется.
Также возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<5. Вариант 5 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.10A-10C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 5 осуществления.
Аналогично фиг.2A-2C, на фиг.10A-10C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.10A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.10B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.10A. На фиг.10C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 на фиг.10А.
Как показано на фиг.10A-10C, в данном варианте осуществления, слой 905 с низкой теплопроводностью отличается от варианта 1 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и соответствующих моментов. По этой причине описание повторяющихся частей будет исключено.
В данном варианте осуществления, как показано на фиг.10B и 10C, как и в варианте 1 осуществления, слой 905 с низкой теплопроводностью расположен между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Как и в варианте 1 осуществления, слой 905 с низкой теплопроводностью может включать в себя воздух (например, слой воздуха) и/или любой другой материал, который имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. По этой причине слой 905 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое могло бы быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Однако, в отличие от варианта 1 осуществления, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений предусмотрено сквозное отверстие, которое продолжается через его верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Например, сквозное отверстие сформировано так, что оно продолжается через одну поверхность и другую поверхность керамической подложки 30 многослойного керамического пакета 300 межсоединений, который показан на фиг.6A и 6B. Такое сквозное отверстие предусмотрено так, что оно способствует формированию слоя 905 с низкой теплопроводностью.
Как показано на фиг.10B и 10C, слой 905 с низкой теплопроводностью включает в себя первый участок 905a с низкой теплопроводностью и второй участок 905b с низкой теплопроводностью.
В слое 905 с низкой теплопроводностью, как показано на фиг.10B и 10C, первый участок 905a с низкой теплопроводностью сформирован на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Первый участок 905a с низкой теплопроводностью сформирован так, что он имеет такую же плоскую форму, что область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
В слое 905 с низкой теплопроводностью, как показано на фиг.10B и 10C, второй участок 905b с низкой теплопроводностью сформирован на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Второй участок 905b с низкой теплопроводностью сформирован на участке, соответствующем области PA формирования изображения на поверхности S22, на которой микросхема 200 обработки сигналов установлена внутри пространства SP2 размещения, предусмотренного на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Второй участок 905b с низкой теплопроводностью сформирован на участке, соответствующем центральному участку микросхемы 200 обработки сигналов на поверхности S22, на которой установлена микросхема 200 обработки сигналов, внутри пространства SP2 размещения, предусмотренного на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Таким образом, второй участок 905b с низкой теплопроводностью сформирован таким образом, что верхняя поверхность и нижняя поверхность его выполнены более узкими, чем нижняя поверхность области PA формирования изображения и верхняя поверхность микросхемы 200 обработки сигналов.
В слое 905 с низкой теплопроводностью нижняя поверхность первого участка 905a с низкой теплопроводностью и верхняя поверхность второго участка 905b с низкой теплопроводностью соединены друг с другом.
Таким образом, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений сквозное отверстие сформировано так, что оно отличается по ширине между верхней поверхностью и нижней поверхностью. Ширина первого участка 905a с низкой теплопроводностью отличается (например, больше) от ширины второго участка 905b с низкой теплопроводностью.
В данном варианте осуществления, как показано на фиг.10B и 10C, микросхема 100 датчика изображения соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы 100 датчика изображения, обращенной к поверхности S12, используемой как поверхность прикрепления кристалла.
Аналогично тому, что показано на фиг.10B и 10C, микросхема 200 обработки сигналов соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений на периферийном участке поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, обращенном к поверхности S22, используемым как поверхность закрепления кристалла.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 905 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 905 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
В частности, в данном варианте осуществления, слой 905 с низкой теплопроводностью предусмотрен по всему направлению (например, направлению толщины), в котором область PA формирования изображения микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов обращены друг к другу B слое 905 с низкой теплопроводностью первый участок 905a с низкой теплопроводностью предусмотрен по всей области PA формирования изображений микросхемы 100 датчика изображения. По этой причине тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, более эффективно изолируется.
Также возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<6. Вариант 6 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.11A-11C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 6 осуществления.
Аналогично фиг.2A-2C, на фиг.11A-11C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.11A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.11B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.11A. На фиг.11C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 на фиг.11A.
Как показано на фиг.11A-11C, в данном варианте осуществления, слой 906 с низкой теплопроводностью отличается от варианта 1 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и соответствующих моментов. По этой причине описание повторяющихся частей будет исключено.
Как показано на фиг.11B и 11C, как и в варианте 1 осуществления, слой 906 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между микросхемой 100 датчика изображения, и микросхемой 200 обработки сигналов.
Как и в варианте 1 осуществления, слой 906 с низкой теплопроводностью включает в себя воздух (например, слой воздуха) и/или любой другой материал, который имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. По этой причине слой 905 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое могло бы быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Однако, как показано на фиг.11B и 11C, слой 906 с низкой теплопроводностью предусмотрен в положении, отличающемся от положения слоя 901 с низкой теплопроводностью, представленного в варианте 1 осуществления.
В частности, как показано на фиг.11B и 11C, слой 906 с низкой теплопроводностью сформирован внутри и/или между верхней поверхностью и нижней поверхностью многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Слой 906 с низкой теплопроводностью расположен в пространстве SP1 размещения, предусмотренном на верхней поверхности и пространстве SP2 размещения, предусмотренным на нижней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Например, полый участок сформирован между верхней поверхностью и нижней поверхностью керамической подложки 30 на фиг.6A и 6B, и слой 906 с низкой теплопроводностью предусмотрен на полом участке. Таким образом, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений, со слоем 906 с низкой теплопроводностью, включающим в себя слой воздуха, керамическая подложка, которая расположена между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, может иметь полую структуру.
По этой причине, в данном варианте осуществления, как показано на фиг.11B и 11C, вся поверхность микросхемы 100 датчика изображения, которая обращена к поверхности S12, соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений. Поверхность S12 может использоваться, как поверхность закрепления кристалла.
Аналогично показанному на фиг.11B и 11C, вся поверхность микросхемы 200 обработки сигналов, которая обращена к поверхности S22, соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений. Поверхность S22 может использоваться как поверхность закрепления кристалла.
Как показано на фиг.11B и 11C, слой 906 с низкой теплопроводностью сформирован так, что он имеет форму в плоскости более широкую, чем у области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения. Таким образом, слой 906 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, что он обращен ко всей поверхности периферийной области SA, а также ко всей поверхности области формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 906 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 906 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Также возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<7. Вариант 7 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.12A-12C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 7 осуществления.
Аналогично фиг.2A-2C, на фиг.12A-12C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.12A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.12B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.12А. На фиг.12C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 на фиг.12A.
Как показано на фиг.12A-12C, в данном варианте осуществления, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений, поверхность, на которой предусмотрена микросхема 200 обработки сигналов, отличается от поверхности варианта 1 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и взаимосвязанных моментов. По этой причине описание повторяющихся участков будет исключено.
Как показано на фиг.12A-12C, как и в варианте 1 осуществления, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений, установлены как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.12B и 12C, в отличие от варианта 1 осуществления, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений, как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов предусмотрены на верхней поверхности (то есть, на одной и той же стороне поверхностей).
Как показано на фиг.12B и 12C, пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Например, в многослойном керамическом пакете 300 межсоединений предусмотрен слой 31 межсоединения множества слоев на верхней поверхности керамической подложки 30 по фиг.6A и 6B, и канавка, сформированная в слое 31 межсоединения множества слоев, предусмотрена, как пространство SP1 размещения.
Пространство SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений имеет такую структуру, что она ступенчато расширяется в направлении нижней поверхности. Внутри пространства SP1 размещения, как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов расположены таким образом, что микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов уложены друг на друга с размещением слоя 907 с низкой теплопроводностью между ними. Внутри пространства SP1 размещения, микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через проводные линии.
В частности, как показано на фиг.12B и 12C, микросхема 200 обработки сигналов установлена с помощью материала 720 закрепления кристалла на нижней поверхности S14, предусмотренной в пространстве SP1 размещения. Поверхность S14 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Например, термореактивный клей (например, серебряную пасту) используют, как материал 720 закрепления кристалла, для фиксации микросхемы 200 обработки сигналов. Таким образом, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нулевой ступеньке (например, на нижней поверхности) пространства SP1 размещения.
Как показано на фиг.12B и 12C, ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 820 предусмотрены между верхней поверхностью S13 ступеньки и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов для электрического соединения верхней поверхности S13 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхемы 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через золотые проводники 820. Таким образом, на первой ступеньке пространства SP1 размещения внутренние проводники (не показаны), и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.12B и 12C, в пространстве SP1 размещения, микросхема 100 датчика изображения установлена через материал 710 закрепления кристалла на верхней поверхности S12 ступеньки, которая выше, чем ступенька, на которой предусмотрены проводники 820, в качестве поверхности закрепления кристалла. Например, термореактивный клей (например, серебряную пасту) используют, как материал 710 соединения кристалла для фиксации микросхемы 100 датчика изображения. Таким образом, микросхема 100 датчика изображения установлена на второй ступеньке пространства SP1 размещения. По меньшей мере, участок периферийной области SA микросхемы 100 датчика изображения соединен со второй ступенькой пространства SP1 размещения. Микросхема 100 датчика изображения выполнена таким образом, что периферийная область SA вокруг области РА формирования изображения соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений.
Как показано на фиг.12C, проводники 810 предусмотрены между верхней поверхностью S11 ступеньки, более высокой, чем ступенька, используемая как поверхность закрепления кристалла, и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения, для электрического соединения верхней поверхности S11 ступеньки и поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом через золотые проводники 810. Таким образом, на третьей ступеньке пространства SP1 размещения внутренние проводники (не показаны) и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.12B и 12C, прозрачная стеклянная пластина 400 закреплена на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений с помощью герметизирующего материала 740 для герметизации пространства SP1 размещения.
Как показано на фиг.12B и 12C, слой 907 с низкой теплопроводностью расположен между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Слой 907 с низкой теплопроводностью имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений, и изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Внутри пространства SP1 размещения предусмотрен участок между всей поверхностью области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и всей верхней поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов, как слой 907 с низкой теплопроводностью.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 907 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 907 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Также возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<8. Вариант 8 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.13A-13C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 8 осуществления.
Аналогично фиг.12A-12C, на фиг.13A-13C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.13A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.13B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.13A. На фиг.13C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 на фиг.13A.
Как показано на фиг.13A-13C, данный вариант осуществления отличается от варианта 1 осуществления тем, что дополнительно предусмотрена промежуточная пластина 301. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и взаимосвязанных моментов. По этой причине описание повторяющихся участков будет исключено.
Как показано на фиг.13B и 13C, промежуточная пластина 301 предусмотрена между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.13B и 13C, канавка предусмотрена как пространство SP1 размещения на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и промежуточная пластина 301 размещена внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.13B и 13C, как и в варианте 7 осуществления, микросхема 200 обработки сигналов установлена с помощью материала 720 закрепления кристалла на нижней поверхности S14 в пространстве SP1 размещения. Поверхность S14 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 820 предусмотрены между верхней поверхностью S13 ступеньки, и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов для электрического соединения верхней поверхности S13 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Однако, как показано на фиг.13B и 13C, в отличие от варианта 7 осуществления, в пространстве SP1 размещения промежуточная пластина 301 предусмотрена на верхней поверхности S12 ступеньки, более высокой, чем ступенька, на которой предусмотрены проводники 820. Таким образом, промежуточная пластина 301 предусмотрена на второй ступеньке пространства SP1 размещения. Промежуточная пластина 301 соединена на периферийном участке со второй ступенькой пространства SP1 размещения с помощью материала 711 закрепления кристалла.
Как показано на фиг.13B и 13C, микросхема 100 датчика изображения установлена с помощью материала 710 закрепления кристалла на верхней поверхности промежуточной пластины 301, как поверхности закрепления кристалла. Как показано на фиг.13C, проводники 810 предусмотрены между верхней поверхностью S11 более высокой ступеньки и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения для электрического соединения верхней поверхности S11 ступеньки и поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхемы 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом через золотые проводники 810. Таким образом, на третьей ступеньке пространства SP1 размещения внутренние проводники (не показаны) и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом.
Таким образом промежуточная пластина 301 выполнена так, что ее нижняя поверхность соединена с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений, и микросхема 100 датчика изображения соединена с ее верхней поверхностью.
Как показано на фиг.13B и 13C, как и в варианте 7 осуществления, слой 908 с низкой теплопроводностью расположен между микросхемой 100 датчика изображения, и микросхемой 200 обработки сигналов.
Слой 908 с низкой теплопроводностью имеет теплопроводность, более низкую, чем у керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений, и изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигнала, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения. Участок между всей поверхностью области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и всей верхней поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов предусмотрен как слой 908 с низкой теплопроводностью.
Однако, в данном варианте осуществления, в отличие от варианта 7 осуществления, слой 908 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, что он расположен между промежуточной пластиной 301 и микросхемой 200 обработки сигналов внутри пространства SP1 размещения.
Промежуточная пластина может включать в себя любой соответствующий материал. В данном варианте осуществления может использоваться, например, промежуточная пластина 301, которая может включать в себя тот же материал подложки, что и у керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Кроме того, и/или в качестве альтернативы, в качестве другого примера, также может использоваться промежуточная пластина 301, которая может включать в себя подложку, имеющую более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. В данном случае, промежуточная пластина 301 изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения. Поэтому, тепло из микросхемы 200 обработки сигналов с трудом поступает в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, что, соответственно, подавляет возникновение темнового тока.
Кроме того, и/или в качестве альтернативы, промежуточная пластина 301 может включать в себя подложку, имеющую более высокую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. В этом случае, тепло легко распространяется в промежуточную пластину 301 таким образом, что возможно соответствующим образом отводить передаваемое тепло в многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Поэтому, становится возможным соответствующим образом подавлять возникновение темнового тока.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 908 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 908 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Также возможно изолировать или отводить тепло путем соответствующей коррекции удельной теплопроводности промежуточной пластины 301.
Кроме того, возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<9. Вариант 9 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.14A-14C и 15A-15C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 9 осуществления.
Аналогично фиг.12A-12C, на фиг.14A-14C и фиг.15A-15C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.14A и 15A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.14B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1a-X2a по фиг.14A. На фиг.15B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.15A. На фиг.14X показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1a-Y2a на фиг.15A. На фиг.15B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.15A. На фиг.15C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 по фиг.15A.
Как показано на фиг.14A-14C и 15A-15C, в данном варианте осуществления, структура пространства SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений отличается от варианта 7 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 1 осуществления, за исключением этого момента и взаимосвязанных моментов. По этой причине описание повторяющихся участков будет исключено.
Как показано на фиг.14A-14C, и 15A-15C, аналогично варианту 7 осуществления, пространство размещения SP1, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Пространство SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений имеет структуру со ступенчатым расширением вверх от нижней поверхности. Как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов размещены внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.14A-14C и 15A-15C, аналогично варианту 7 осуществления, микросхема 200 обработки сигналов установлена с помощью материала 720 закрепления кристалла на нижней поверхности S14 в пространстве SP1 размещения. Поверхность S14 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Таким образом, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нулевой ступеньке (то есть, на нижней поверхности) пространства SP1 размещения. Ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 820 предусмотрены между верхней поверхностью S13 ступеньки и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов для электрического соединения верхней поверхности S13 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Таким образом, на первой ступеньке SP1 пространства размещения внутренние проводники (не показаны) и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.14A-14C, и 15A-15C, аналогично варианту 7 осуществления, микросхема 100 датчика изображения установлена с помощью материала 710 соединения кристалла на верхней поверхности S12 более высокой ступеньки, чем та ступенька, на которой предусмотрены проводники 820 в пространстве SP1 размещения, в качестве поверхности закрепления кристалла. Таким образом, микросхема 100 датчика изображения установлена на второй ступеньке пространства SP1 размещения. Микросхема 100 датчика изображения соединена со второй ступенькой пространства SP1 размещения на периферийном участке в периферийной области SA.
Однако, как показано на фиг.14A-14C и 15A-15C, в отличие от варианта 7 осуществления, вторая ступенька пространства SP1 размещения сформирована таким образом, что микросхема 100 датчика изображения установлена только на четырех угловых участках микросхемы 100 датчика изображения, имеющей прямоугольную форму
Как показано на фиг.15C, как и в варианте 7 осуществления, проводники 810 предусмотрены между верхней поверхностью S11 более высокой ступеньки, чем ступенька, используемая как поверхность закрепления кристалла, и поверхностью микросхемы 100 датчика изображения для электрического соединения верхней поверхности S11 ступеньки и поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Таким образом, на третьей ступеньке пространства SP1 размещения внутренние проводники (не показаны) и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом.
Таким образом, даже когда размер микросхемы 100 датчика изображения в вертикальном направлении у равен или меньше, чем ширина, обращенная к внутренним проводникам микросхемы 200 обработки сигналов, становится возможным соответствующим образом установить микросхему 100 датчика изображения.
Как показано на фиг.14A-14C и 15A-15C, слой 909 с низкой теплопроводностью расположен между микросхемой 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Слой 909 с низкой теплопроводностью имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений, и изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Аналогично варианту 7 осуществления, внутри пространства SP1 размещения, участок между всей поверхностью области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и всей верхней поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов предусмотрен как слой 909 с низкой теплопроводностью.
В отличие от варианта 7 осуществления, в периферийной области SA микросхемы 100 датчика изображения, слой 909 с низкой теплопроводностью предусмотрен ниже другого участка, чем четыре угловых участка.
Как описано выше, в данном варианте осуществления, микросхема 100 датчика изображения выполнена таким образом, что только ее угловые участки соединены с многослойным керамическим пакетом 300 межсоединений, и в периферийной области SA предусмотрен слой 909 с низкой теплопроводностью на другом участке, чем угловые участки.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 909 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 909 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Кроме того, возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<10. Вариант 10 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.16A-16C и 17A-17C показаны схемы, представляющие конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 10 осуществления.
Аналогично фиг.14A-14C и фиг.15A-15C на фиг.16A-16C и фиг.17A-17C схематично представлена конфигурация твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.16A и 17A показана верхняя поверхность твердотельного устройства формирования изображений в виде в плане. На фиг.16B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1a-X2a по фиг.16A. На фиг.17B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.17A. На фиг.16C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1a-Y2a на фиг.16A. На фиг.17B показан вид в поперечном сечении вдоль линии X1-X2 по фиг.17A. На фиг.17C показан вид в поперечном сечении вдоль линии Y1-Y2 по фиг.17A.
Как показано на фиг.16A-16C и 17A-17C, данный вариант осуществления отличается от варианта 9 осуществления тем, что предусмотрено множество слоев 910a и 910b с низкой теплопроводностью. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 7 осуществления, за исключением следующего момента и соответствующих моментов. По этой причине описание совпадающих участков исключено.
Как показано на фиг.16A-16C, 17B и 17C, аналогично варианту 9 осуществления, вторая ступенька пространства SP1 размещения сформирована таким образом, что микросхема 100 датчика изображения установлена только на четырех угловых участках микросхемы 100 датчика изображения, имеющей прямоугольную форму.
В отличие от варианта 9 осуществления, внутри пространства SP1 размещения, твердый слой 910a с низкой теплопроводностью предусмотрен на участке между всей поверхностью области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, и всей верхней поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов. Слой 910a с низкой теплопроводностью расположен, например, как пластиковая прокладка.
Аналогично варианту 9 осуществления, в периферийной области SA микросхемы 100 датчика изображения, слой 910b с низкой теплопроводностью, который представляет собой воздушный слой, как газ был подан ниже других участков, кроме четырех угловых участков.
Слои 910a и 910b с низкой теплопроводностью имеют более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений, и изолируют тепло, передаваемое из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слои 910a и 910b с низкой теплопроводностью предусмотрены так, чтобы они были расположены между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
П Поэтому слои 910a и 910b с низкой удельной теплопроводности изолируют тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Кроме того, возможно отводить тепло периферийного участка SA микросхемы 100 датчика изображения в многослойный керамический пакет 300 межсоединений.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<11. Вариант 11 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.18 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 11 осуществления.
На фиг.18 схематично представлен вид в поперечном сечении твердотельного устройства формирования изображений. На фиг.18 показан вид в поперечном сечении, соответствующий направлению Y1-Y2 твердотельного устройства формирования изображений (см., например, фиг.7C).
Как показано на фиг.18, в данном варианте осуществления, форма установки микросхемы 100 датчика изображения и структура пространства SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений отличаются от варианта 7 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 7 осуществления, исключая этот момент и соответствующие моменты. По этой причине описание совпадающих участков не будет представлено.
Как показано на фиг.18, микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов предусмотрены на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений.
Пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Пространство SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений выполнено так, что оно ступенчато расширяется в направлении вверх от нижней поверхности. Как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов, размещены внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.18, как и в варианте 7 осуществления, микросхема 200 обработки сигналов установлена с использованием материала 720 соединения кристалла на нижней поверхности S14 в пространстве SP1 размещения. Поверхность S14 может использоваться как поверхность прикрепления кристалла. Ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 820 предусмотрены между верхней поверхностью S13 ступеньки, и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов для электрического соединения верхней поверхности S13 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Таким образом, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом. Таким образом, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нулевой ступеньке (нижней поверхности) пространства SP1 размещения, и на первой ступеньке пространства SP1 размещения микросхема 200 обработки сигналов и многослойный керамический пакет 300 межсоединений электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.18, в отличие от варианта 7 осуществления, в пространстве SP1 размещения микросхема 100 датчика изображения непосредственно установлена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Например, выступы 810B предусмотрены на нижней поверхности микросхемы 100 датчика изображения, и микросхема 100 датчика изображения, и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через выступы 810B.
Таким образом, микросхема 100 датчика изображения установлена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов в виде бескорпусного кристалла.
Как показано на фиг.18, прозрачная стеклянная пластина 400 соединена с верхней поверхностью многослойного керамического пакета 300 межсоединений с помощью уплотнительного материала 740 для герметизации пространства SP1 размещения.
Как показано на фиг.18, слой 911 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, и микросхемой 200 обработки сигналов. Таким образом, слой 911 с низкой теплопроводностью предусмотрен на нижней поверхности, противоположной верхней поверхности, в которую выводят падающий свет, в области PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Слой 911 с низкой теплопроводностью имеет более низкую теплопроводность, чем удельная теплопроводность подложки (например, соответствующую полупроводниковой подложке на фиг.4), составляющей микросхему 100 датчика изображения. Слой 911 с низкой теплопроводностью обладает теплопроводностью, более низкой, чем у керамической подложки, составляющая многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Слой 911 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображение микросхемы 100 датчика изображения.
Канавка предусмотрена на участке, соответствующем области PA формирования изображения, на нижней поверхности микросхемы 100 датчика изображения, обращенной к микросхеме 200 обработки сигналов, и участок канавки включает в себя воздух или воздушный слой, который предусмотрен, как слой 911 с низкой теплопроводностью.
Например, может быть выполнена обработка вытравливания для нижней поверхности полупроводниковой подложки 11 (например, см. фиг.4), составляющей микросхему 100 датчика изображения, для формирования участка канавки. Таким образом, слой 911 с низкой теплопроводностью может быть предусмотрен на этом участке канавки.
Выступы 810 В предусмотрены на участке, соответствующем периферийной области SA нижней поверхности микросхемы 100 датчика изображения, и микросхема 100 датчика изображения, и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через этот участок.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 911 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 911 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<12. Вариант 12 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.19 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 12 осуществления.
Аналогично фиг.18, на фиг.19 схематично показано поперечное сечение твердотельного устройства формирования изображений.
Как показано на фиг.19, в данном варианте осуществления, форма установки микросхемы 100 датчика изображения и структура пространства SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений отличаются от варианта 11 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 11 осуществления, исключая этот момент и соответствующие моменты. По этой причине описание совпадающих участков не будет представлено.
Как показано на фиг.19, как и в варианте 11 осуществления, микросхема 200 обработки сигналов установлена с помощью материала 720 соединения кристалла на нижней поверхности S14 пространства SP1 размещения, предусмотренного на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Поверхность S14 может использоваться как поверхность закрепления кристалла. Ступенька предусмотрена в пространстве SP1 размещения, и проводники 820 предусмотрены между верхней поверхностью S13 ступеньки и поверхностью микросхемы 200 обработки сигналов для электрического соединения верхней поверхности S13 ступеньки и поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Таким образом, внутренние выводы (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.19, как и в варианте 11 осуществления, в пространстве SP1 размещения микросхема 100 датчика изображения непосредственно размещена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.19, в отличие от варианта 11 осуществления, проводники 810 предусмотрены между верхней поверхностью S11 более высокой ступеньки и верхней поверхностью микросхемы 100 датчика изображения для электрического соединения верхней поверхности S11 более высокой ступеньки и верхней поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхемы 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом через золотые проводники 810. Таким образом, в пространстве SP1 размещения внутренние выводы (не показаны), и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом.
Таким образом, в данном варианте осуществления, микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов установлены в виде бескорпусных кристаллов.
Как показано на фиг.19, как и в варианте 11 осуществления, слой 911 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов. Тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения, изолируется слоем 911 с низкой теплопроводностью.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 911 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 911 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<13. Вариант 13 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.20 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 13 осуществления.
Аналогично фиг.18, на фиг.20 схематично показано поперечное сечение твердотельного устройства формирования изображений.
Как показано на фиг.20, в данном варианте осуществления, форма установки микросхемы 100 датчика изображения и структура пространства SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений и положение слоя 913 с низкой теплопроводностью отличаются от варианта 11 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 11 осуществления, исключая этот момент и соответствующие моменты. По этой причине описание совпадающих участков не будет представлено.
Как показано на фиг.20, пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов размещены внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.20, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нижней поверхности S14 внутри пространства SP1 размещения.
В отличие от варианта 11 осуществления, выступы 820 В предусмотрены на нижней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Линии проводников (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхемы 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через выступы 820 В.
Как показано на фиг.20, как и в варианте 11 осуществления, в пространстве SP1 размещения микросхема 100 датчика изображения непосредственно установлена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Выступы 810 В предусмотрены на нижней поверхности микросхемы 100 датчика изображения, и микросхема 100 датчика изображения, и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через выступы 810B.
Как показано на фиг.20, слой 913 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
Слой 913 с низкой теплопроводностью имеет более низкую теплопроводность, чем у подложки (например, соответствующей полупроводниковой подложке по фиг.4), составляющей микросхему 100 датчика изображения. Слой 913 с низкой теплопроводностью также имеет теплопроводность, более низкую, чем удельная теплопроводность подложки, составляющей микросхему 200 обработки сигналов. Слой 913 с низкой теплопроводностью также имеет теплопроводность, более низкую, чем у керамической подложки, составляющая многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Слой 913 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Канавка предусмотрена на участке, соответствующем области PA формирования изображения на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, обращенной к микросхеме 100 датчика изображения, и слой воздуха участка канавки предусмотрен как слой 913 с низкой теплопроводностью.
Например, может быть выполнена обработка вытравливания для верхней поверхности полупроводниковой подложки (не показана), составляющей микросхему 200 обработки сигналов, для формирования участка канавки. Таким образом, может быть предусмотрен слой 913 с низкой теплопроводностью
Микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом на участке, соответствующем периферийной области SA микросхемы 100 датчика изображения на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 913 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 913 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<14. Вариант 14 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.21 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 14 осуществления.
Аналогично фиг.19, на фиг.21 схематично показано поперечное сечение твердотельного устройства формирования изображений.
Как показано на фиг.21, в данном варианте осуществления, форма установки микросхемы 100 датчика изображения и структура пространства SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений и положение слоя 913 с низкой теплопроводностью отличаются от варианта 12 осуществления. Данный вариант осуществления является тем же, что и вариант 12 осуществления, исключая этот момент и соответствующие моменты. По этой причине описание совпадающих участков не будет представлено.
Как показано на фиг.21, пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов размещены внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.21, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нижней поверхности S14 внутри пространства SP1 размещения.
В отличие от варианта 12 осуществления, выступы 820B предусмотрены на нижней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов. Линии проводников (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхемы 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через выступы 820B.
Как показано на фиг.21, как и в варианте 12 осуществления, в пространстве SP1 размещения, микросхема 100 датчика изображения непосредственно установлена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.21, как и в варианте 12 осуществления, проводники 810 предусмотрены между верхней поверхностью S11 более высокой ступеньки, и верхней поверхностью микросхемы 100 датчика изображения для электрического соединения верхней поверхности S11 ступеньки и верхней поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом через золотые проводники 810. Таким образом, в пространстве SP1 размещения внутренние проводники (не показаны), и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.21, аналогично варианту 13 осуществления, слой 913 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
В частности, слой 913 с низкой теплопроводностью имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность подложки (например, соответствующей полупроводниковой подложке по фиг.4), составляющей микросхему 100 датчика изображения. Слой 913 с низкой теплопроводностью также имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность подложки, составляющей микросхему 200 обработки сигналов. Слой 913 с низкой теплопроводностью также имеет более низкую теплопроводность, чем теплопроводность керамической подложки, составляющей многослойный керамический пакет 300 межсоединений. Слой 913 с низкой теплопроводностью изолирует тепло, которое может быть передано из генерирующей тепло микросхемы 200 обработки сигналов в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Канавка, которая сформирована на вогнутом участке, выполнена на участке, соответствующем области PA формирования изображения на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, и участок канавки включает в себя воздух или слой воздуха, который выполняет функцию слоя 913 с низкой теплопроводностью.
Микросхема 100 датчика изображения размещена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов с периферийной областью SA микросхемы 100 датчика изображения.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 913 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 913 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<15. Вариант 15 осуществления>
[A] Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.22 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 15 осуществления.
Аналогично фиг.19, на фиг.22 схематично показано поперечное сечение твердотельного устройства формирования изображений.
Как показано на фиг.22, в данном варианте осуществления, форма установки микросхемы 100 датчика изображения и микросхемы 200 обработки сигналов, и структура пространства SP1 размещения многослойного керамического пакета 300 межсоединений отличаются от варианта 12 осуществления. Данный вариант осуществления является таким же, как и вариант 12 осуществления, за исключением этого момента и взаимосвязанных моментов. По этой причине описание совпадающих участков будет исключено.
Как показано на фиг.22, пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов размещены внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.22, как и в варианте 12 осуществления, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нижней поверхности S14 в пространстве SP1 размещения. Микросхема 200 обработки сигналов установлена так, что материал 720 соединения кристалла на нижней поверхности S14 в пространстве SP1 размещения предусмотрен на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений. Поверхность S14 может использоваться как поверхность закрепления кристалла.
Как показано на фиг.22, как и в варианте 12 осуществления, в пространстве SP1 размещения, микросхема 100 датчика изображения непосредственно установлена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.22, в отличие от варианта 12 осуществления, микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через соединения, выполненные через отверстия 820V.
Проводники 810 предусмотрены между верхней поверхностью S11 более высокой ступеньки и верхней поверхностью микросхемы 100 датчика изображения, для электрического соединения верхней поверхности S11 ступеньки и верхней поверхности микросхемы 100 датчика изображения. Например, внутренние проводники (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом через золотые проводники 810. Таким образом, в пространстве SP1 размещения внутренние проводники (не показаны) и микросхема 100 датчика изображения электрически соединены друг с другом.
Как показано на фиг.22, аналогично варианту 12 осуществления, слой 911 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 911 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью РА формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 911 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<16. Вариант 16 осуществления>
[A Конфигурация устройства и т.п.
На фиг.23 показана схема, представляющая конфигурацию твердотельного устройства формирования изображений в соответствии с вариантом 16 осуществления.
Аналогично фиг.20, на фиг.23 схематично показано поперечное сечение твердотельного устройства формирования изображений.
Как показано на фиг.23, в данном варианте осуществления, форма установки микросхемы 100 датчика изображения отличается от варианта 13 осуществления. Данный вариант осуществления является таким же, как и вариант 13 осуществления, за исключением этого момента и соответствующих моментов. По этой причине описание совпадающих участков будет исключено.
Как показано на фиг.23, пространство SP1 размещения, которое выполнено в виде вогнутой формы, предусмотрено на верхней поверхности многослойного керамического пакета 300 межсоединений, и как микросхема 100 датчика изображения, так и микросхема 200 обработки сигналов размещены внутри пространства SP1 размещения.
В частности, как показано на фиг.23, как и в варианте 13 осуществления, микросхема 200 обработки сигналов установлена на нижней поверхности S14 в пространстве SP1 размещения. Выступы 820B предусмотрены на нижней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов, и линии проводников (не показаны) многослойного керамического пакета 300 межсоединений и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через выступы 820B.
Как показано на фиг.23, как и в варианте 13 осуществления, в пространстве SP1 размещения, микросхема 100 датчика изображения непосредственно установлена на верхней поверхности микросхемы 200 обработки сигналов.
Как показано на фиг.23, в отличие от варианта 13 осуществления, микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов электрически соединены друг с другом через соединения, выполненные через отверстия 820V.
Как показано на фиг.22, аналогично варианту 13 осуществления, слой 913 с низкой теплопроводностью расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов.
[B] Заключение
Как описано выше, в данном варианте осуществления, аналогично другим вариантам осуществления, слой 913 с низкой теплопроводностью предусмотрен так, чтобы он был расположен между областью PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения и микросхемой 200 обработки сигналов, расположенных так, что они обращены друг к другу.
Поэтому слой 913 с низкой удельной теплопроводности изолирует тепло, которое может быть передано из микросхемы 200 обработки сигналов, генерирующей тепло, в область PA формирования изображения микросхемы 100 датчика изображения.
Поэтому, в данном варианте осуществления, даже когда устройство имеет уменьшенный размер, становится возможным подавлять возникновение темнового тока в микросхеме 100 датчика изображения, улучшая качество изображения снимаемых изображений.
<17. Другие>
При выполнении изобретения изобретение не ограничено предыдущими вариантами осуществления, и можно использовать различные модификации.
Хотя в предыдущих вариантах осуществления был описан случай, в котором микросхема 100 датчика изображения представляет собой микросхему датчика изображения типа CCD, изобретение не ограничено этим. Изобретение можно также применять для микросхемы датчика изображения CMOS.
Хотя в предыдущих вариантах осуществления был описан случай, в котором изобретение применяется для камеры, изобретение не ограничивается этим. Изобретение также можно применять в других электронных устройствах, имеющих твердотельное устройство формирования изображений, такое как сканер и копировальное устройство.
Взаимосвязь между размером микросхемы 100 датчика изображения и размером микросхемы 200 обработки сигналов не ограничена описанной выше взаимосвязью. Микросхема 100 датчика изображения и микросхема 200 обработки сигналов могут иметь разные размеры или могут иметь одинаковый размер.
Описанные выше варианты осуществления могут быть соответствующим образом скомбинированы друг с другом.
Для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что различные модификации, комбинации, подкомбинации и/или изменения могут возникнуть в зависимости от требований к конструкции и других факторов, если только они находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.
Хотя модификации и изменения могут быть предложены специалистом в данной области техники, авторы настоящего изобретения предполагают, что все изменения и модификации могут быть воплощены в соответствии с данным патентом, если они обоснованно и соответствующим образом находятся в пределах объема его вклада в данную область техники.