JP2010153512A - 電子素子モジュールおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子素子モジュールにおいて、大きな生産効率の低下がなく素子利用効率の向上を図る。
【解決手段】光を受光する電子素子としてイメージセンサ１を収容するパッケージ２の窓部のガラス板５の表面および裏面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部５ａを設けて入射光の反射率を低減する反射防止部を設けている。この微細な凹凸部５ａは、可視光の最短波長４００ｎｍの長さよりも短い寸法で，凹凸の周期を面方向に繰り返すように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された撮像装置、半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子を用いた発光装置、フォトダイオードなどの受光素子を用いた受光装置、および、これらの発光素子および受光素子を用いた発光および受光装置などの電子素子モジュール、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）などのデジタルカメラや、車載用カメラおよび監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、これらのカメラを搭載したテレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置、ＰＣ、インターホンおよび携帯端末装置（ＰＤＡ）、または、この電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子機器に関する。

この種の従来の電子素子モジュールとしての撮像装置は、撮像デバイスとして、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳ固体撮像素子などのイメージセンサを内部に保持している。

図１３は、従来の撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。

図１３に示すように、従来の撮像装置１００は、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳ固体撮像素子などのイメージセンサ１０１がプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのパッケージ１０２の内部中央に設置されている。金ワイヤーボンド１０３によって、イメージセンサ１０１の電極端子とパッケージ１０２に組み込まれたリード端子１０４とが電気的に接続されている。イメージセンサ１０１の上面が受光面であり、その受光面に対向する上方位置にガラス板１０５が位置している。ガラス板１０５は、接着剤１０６によりパッケージ１０２の外周上面に固定されて、イメージセンサ１０１が搭載された内部を密封している。このガラス板１０５は、イメージセンサ１０１の上面の受光面に対して、入射光を入れる窓部を形成している。この場合、ガラス板１０５は、両主面共に通常の光学的平坦面を有している。ここでは、図示はしていないが、ガラス板１０５として、赤外線カットフィルタを積層したガラス板を使う場合もある。

この場合、ガラス板１０５を光が透過する際に、各主面で反射が起きるため、ガラス板１０５の透過率は９１〜９２パーセント程度であり、イメージセンサ１０１が受ける入射光の強度は、ガラス板１０５により約８〜９パーセント程度減少する。これにより、撮像デバイスとしての感度は、本来のイメージセンサ１０１の感度に対して、感度が８〜９パーセント程度低下する。

これを解決するために、特許文献１に反射防止膜が施されたイメージセンサ用窓ガラスが提案されている。

図１４は、特許文献１に開示されているイメージセンサ用窓ガラスを用いた場合の従来の撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。なお、図１４で、図１３の構成部材と同様の作用効果を奏する部材には同一の部材番号を付して説明する。
図１４に示すように、特許文献１に開示されているイメージセンサ用窓ガラスを用いた場合の従来の撮像装置１００Ａにおいて、イメージセンサ１０１の上面の受光面に対して、ガラス板１０５の両面に反射防止膜１０７を付加したガラス板１０８が、入射光を入れる窓部として用いられている。
特開平８−２７１７０４号公報

上記特許文献１に開示されている反射防止膜１０７を付加したガラス板１０８では、確かに、撮像デバイスの感度向上には有効であるが、撮像デバイスの製造工程において、反射光が弱すぎて、ガラス板１０８の所在の確認が難しく、その結果、その撮像デバイスの製造工程では、位置合わせに時間を要してしまい、生産効率が低下するという問題が生じていた。

しかも、反射防止層１０７をガラス板１０５の両面に数十層に積層する製造工程が別途必要とされ、しかも、この反射防止膜１０７の堆積は、高価なスパッタリング装置や蒸着装置を用いて行う必要も有り、ガラス板１枚当りの処理時間（工数）も長いため、高価な製造工程となっている。さらに、ガラス板１０５の両面に反射防止膜１０７を堆積するとなると、２回同じ工程を繰り返す必要が有り、非常に高価な製造工程となってしまう。

その反射防止層１０７の積層工程時に、真空装置内でガラス面へのダストの付着による歩留り低下も起きることにより、更なる高価な製造工程となってコスト高となり、実際には、特殊な用途を除いては普及していない。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、大きな生産効率の低下がなく素子利用効率の向上を図ることができる撮像装置などの電子素子モジュールおよび、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子素子モジュールは、半導体素子で構成される電子素子を内包する窓付きのパッケージにおいて、窓部の少なくとも一主面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部を光の反射防止部として設けたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、本発明の電子素子モジュールは、光を受光または／および発光する電子素子を収容するパッケージの窓部の表面または／および裏面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部を設けて入射光または／および出射光の反射率を低減する反射防止部を設けたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける微細な凹凸部は、可視光の最短波長４００ｎｍの長さよりも短い寸法で凹凸を面方向に繰り返すように形成されている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける微細な凹凸部は、面方向の凹凸の周期が０ｎｍ〜８００ｎｍである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける微細な凹凸部は、受光または／および発光の光の波長の長さよりも１／２の寸法で凹凸を面方向に繰り返すように形成されている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける微細な凹凸部は、面方向の凹凸の周期が０ｎｍ〜４００ｎｍである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける凹凸部の深さは、前記面方向の凹凸の周期と同じである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける窓部は、透明ガラスまたは透明プラスチックで構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける窓部は、透明ガラス板または透明プラスチック板で構成され、前記微細な凹凸部が該透明ガラス板または該透明プラスチック板の表面および裏面の少なくともいずれかに直接設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける窓部の表面のうち、前記電子素子に入射する光または／および該電子素子から出射する光が該窓部の透過に影響しない表面領域のうちの少なくとも一部以外に前記微細な凹凸部を設けている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、前記透明ガラスまたは前記透明ガラス板は、含有放射性同位元素からアルファ線を放出するアルファ線放出量が０〜０．０５個／ｃｍ^２／時間以下である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、前記透明ガラスまたは前記透明ガラス板、透明プラスチック板の少なくとも一平坦面に、前記光の波長の長さよりも微細な凹凸部が形成されたフィルムを設けている。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける電子素子は、被写体からの入射光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、出射光を発生させる発光素子と、入射光を受光する受光素子と、出射光を発生させる発光素子および入射光を受光する受光素子とのうちのいずれかである。

本発明の電子機器は、本発明の上記電子素子モジュールの撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子機器は、本発明の上記電子素子モジュールの発光素子を発光部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子機器は、本発明の上記電子素子モジュールの発光素子および受光素子を情報記録再生部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、半導体素子で構成される電子素子を内包する窓付きのパッケージを有する電子素子モジュールにおいて、光を受光または／および発光する電子素子を収納するパッケージの窓部（光入出部）の表面または／および裏面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部を設けて入射光または／および出射光の反射率を低減するガラス板などの反射防止部を配設している。この反射防止部により、入射光または／および出射光の反射が防止されて電子素子の利用効率が向上する。

このように、電子素子モジュールの上方の窓部による光の透過ロスを軽減して、電子素子の利用効率の低下を防いで、内蔵する素子本来の性能を実現するとが可能となる。特に、コスト上昇を最小限に抑え、且つ製造が容易な電子素子が実現される。

以上により、本発明によれば、電子素子モジュールの上方の窓部による光の透過ロスを軽減して、従来のように別途高価な反射防止膜製造工程を設ける必要もなく、より低コストで、電子素子の利用効率の低下を防いで、内蔵する素子本来の性能を実現することができる。

以下に、本発明の電子素子モジュールの実施形態１〜３として撮像装置に適用した場合、本発明の電子素子モジュールの実施形態４として発光装置に適用した場合、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子機器の実施形態５について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。

図１において、本発明の電子素子モジュールとしての本実施形態１の撮像装置１０は、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳ固体撮像素子などのイメージセンサ１が中空型のプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのパッケージ２の内部に設置されている。金ワイヤーボンド３によって、イメージセンサ１の電極パッド（図示せず）とパッケージ２に組み込まれたリード端子４とが電気的に接続されている。イメージセンサ１の上面が受光面であり、その受光面に対向する上方位置に保護用（内部の結露防止を含む）のガラス板５が接着剤６により固定されて、イメージセンサ１が収容された内部を密封している。このガラス板５は、イメージセンサ１の上面の受光面に対して、入射光を入れる窓部を形成している。この場合、ガラス板５は、イメージセンサ１の受光面に対する窓部としての表裏両面全面に、入射光の反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成している。

本実施形態１では、ガラス板５は、板厚が０．５ｍｍの低アルファガラスの表裏両面に微細な凹凸部５ａを形成する。イメージセンサ１は可視光から赤外域までの感度を有するため、入射光の対象光の最短波長を４００ｎｍに設定し、最短波長の４００ｎｍよりも十分に短ければ、光から見ると凹凸ではなくフラットに見える。したがって、微細な凹凸部５ａの水平方向（面方向）の周期は４００ｎｍ〜８００ｎｍ以下（要するに０ｎｍ〜８００ｎｍ）であればよく、より好ましくは、その微細な凹凸部５ａの水平方向（面方向）の周期が４００ｎｍ〜８００ｎｍの１／２の２００ｎｍ〜４００ｎｍ以下（要するに０ｎｍ〜４００ｎｍ）を目安とし、凹凸部５ａの深さは２００ｎｍ〜４００ｎｍｎｍを目安として、凹凸部５ａの形状条件を選んでいる。この結果、凹凸部５ａがない表面無処理では、９パーセント程度あった反射率が、片面で４パーセントづつ低減されて１パーセント程度に低減され、撮像デバイスの感度は約９パーセント程度向上した。

要するに、ガラス表面に可視光の波長（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）から赤外域までの波長（４００ｎｍ〜１０００ｎｍ）よりも面方向に微細な凹凸部５ａ（製造上、深さ方向も面方向の周期と同等程度）を形成してやれば、微細な凹凸部５ａによって反射防止特性を持たせることができる。このガラス板５の製造方法としては、ガラス表面に可視光の波長（４００ｎｍ〜６００ｎｍ）から赤外域までの波長（４００ｎｍ〜１０００ｎｍ）よりも面方向に微細な凹凸部５ａ（製造上、深さ方向も面方向の周期と同等程度）を形成するように、エッチング液の濃度を決定してエッチング処理を行う。

この他に、ガラス板５の凹凸部５ａの製造方法として、例えば、特開昭５７−１６６３３７号公報には、厚さ３ｍｍのフロートガラス（または無アルカリガラス）を、０.５パーセント濃度の弗酸（ＨＦ）水溶液に５分間浸漬して表面の荒れを落とした後に水洗いし、摂氏３５度の温度で１．２５モル／リットルの濃度の珪弗化水素酸のシリカ過飽和水溶液に１１０分間浸漬してガラス板５の両表面に反射防止層として凹凸部５ａを形成することが開示されている。

また、ガラス板５の凹凸部５ａの製造方法として、例えば、特開昭６３−２４８７４０公報には、ガラス板５の表面に、金属成分を添加したＳｉ（ＯＲ）４のアルコール溶液をコーティングし、これを焼成してコーティング膜を形成し、このコーティング膜中の金属成分（金属添加物）をマスクとしてエッチング処理して微細な凹凸を持ったＳｉＯ_２膜を形成することが開示されている。

一般に、反射防止膜の堆積は、前述したように、高価なスパッタリング装置や蒸着装置を用いて行う必要が有り、ガラス板１枚当りの処理時間も長いため、高価な製造工程となる。両面に反射防止膜を堆積するとなると、２回同じ工程を繰り返す必要が有り、非常に高価な工程となり、また、歩留りの低下も一層大きくなる。これに対して、ガラス表面に凹凸部５ａを形成する反射防止処理法では、より安価で処理能力の高い塗布装置（エッチング処理をしない部分を覆うようにパターニングされるマスク材料を塗布）、ベーク炉（塗布されたマスク材料を焼成するためのオーブン）、ウエットエッチング装置（エッチング槽に基板を浸漬させるための装置）などを用いて凹凸形成処理を行うため、上記反射防止膜の堆積工程よりもコスト上昇は大きくない。

また、ガラス板５のガラス材料は、暗電流を抑制するために、アルファ線を放出する放射性同位元素の含有量がより少ないガラスを選択する必要があり、アルファ線放出量が０．０５個／ｃｍ^２／時間以下の低アルファガラスで有る必要がある。

以上により、本実施形態１によれば、光を受光する電子素子としてイメージセンサ１を内部に収容するパッケージ２の窓部を構成するガラス板５の表面および裏面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部５ａを設けて入射光の反射率を低減する反射防止部を設けている。この微細な凹凸部５ａは、可視光の最短波長４００ｎｍの長さよりも短い寸法などで、凹凸の周期を面方向に繰り返すように形成されている。これによって、電子素子モジュールとしての撮像装置１０の上方の窓部による光の透過ロスを軽減して、従来のように別途高価な反射防止膜製造工程を設ける必要もなく、より低コストで、電子素子の利用効率の低下を防いで、内蔵する撮像素子本来の受光性能を実現することができる。

なお、本実施形態１では、ガラス窓として表面および裏面に微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５を用いたが、これに限らず、図２に示すように、ガラス窓としてガラス表面側のみに微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５Ａを用いて撮像装置１０Ａを構成してもよいし、図３に示すように、ガラス窓としてガラス裏面側のみに微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５Ｂを用いて撮像装置１０Ｂを構成してもよい。

なお、本実施形態１では、中空型のプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのリード端子タイプのパッケージ２に対して、ガラス表裏両面に微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５を、イメージセンサ１の受光面に対してガラス窓として用いる場合について説明したが、このようなリード端子タイプで中空型のパッケージ２に限らず、異なる形態のパッケージに対して、表裏両面に微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５や一方面にのみ微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５Ａまたは５Ｂを設けてもよい。これらのどの様な組み合わせを用いるかは、ガラス板５のコストと撮像デバイスであるイメージセンサ１の性能とのトレードオフで決める。また、本実施形態１はガラス板５の反射防止構成（微細な凹凸部５ａ）に特徴が有り、イメージセンサ１を保持するパッケージ２の材質や構造には拠らないことは明らかである。

例えば、図４に示すように、撮像装置１０Ｃは、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳ固体撮像素子などのイメージセンサ１が貫通基板１２上に固定され、金ワイヤーボンド３によって、イメージセンサ１の電極パッド（図示せず）と貫通基板１２の電極パッド（図示せず）とが電気的に接続されている。イメージセンサ１の上面が受光面であり、その受光面に対向する上方位置に、イメージセンサ１を覆うホルダ１３の開口部（窓部）が設けられ、ホルダ１３の開口部上を覆うようにガラス板５Ｃが接着剤６によりホルダ１３の外周縁部に固定されて、イメージセンサ１が収容されたホルダ１３の内部を密封している。このガラス板５Ｃは、イメージセンサ１の上面の受光面に対して、入射光を入れる窓部を形成している。この場合、ガラス板５は、イメージセンサ１の受光面に対する窓部としての表裏両面全面に、入射光の反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成している。なお、１４は半田ボールである。

（実施形態２）
上記実施形態１では、ガラス板５の全面に凹凸部５ａを設ける場合について説明したが、本実施形態２では、製造を容易とするために、ガラス板５の全面のうち、少なくとも、イメージセンサ１の受光面に対向する面に凹凸部５ａを設ける場合について説明する。

図５は、本発明の実施形態２に係る撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。

図５において、本発明の電子素子モジュールとしての本実施形態２の撮像装置１０Ｄにおいて、製造を容易とするために、ガラス板５Ｄの全表面のうち、ガラス板の端部に相当する端縁領域に上記反射防止処理（微細な凹凸部５ａの形成処理）を付さない領域を設けている。即ち、ガラス板５Ｄのガラス表面のうち、少なくとも、イメージセンサ１の受光面に対向するガラス表面にのみ、反射防止用の微細な凹凸部５ａを設けている。

撮像デバイス用のガラス板５Ｄは、大判のガラス板に反射防止処理を付した後に、個片に切断し、その個片をピックアップして、パッケージ２上に自動で載せている。このピックアップ工程では、各個片の位置をピックアップ装置に正しく認識させないと、ガラス板５Ｄを正しくパッケージ２上に載せることができない。そこで、大判のガラス板に反射防止処理をする際に、パッケージ２との糊しろとなる境界部分だけ、反射防止処理（微細な凹凸部５ａの形成処理）を付さないでおく。これにより、端縁部の糊しろ部分が反射光により明瞭に区別され、切断工程やピックアップ工程での位置決めが容易となって、大量生産が容易となる。

なお、本実施形態２では、ガラス基板の全表面のうち、ガラス板の一方端縁部（チップ１辺）に相当する端縁領域のみに上記反射防止処理を付さない領域を設けたが、これに限らず、ガラス板５Ｄの中央部の外周端縁部（チップ４辺）に相当する端縁領域に上記反射防止処理を付さない領域を設けてもよい。また、ガラス板５Ｄの中央部の隣接外周端縁部（チップ２辺または３辺）に相当する端縁領域に上記反射防止処理を付さない領域を設けてもよい。

（実施形態３）
上記実施形態１，２では、ガラス板の表面および裏面の少なくともいずれかに微細な凹凸部５ａを形成して反射防止機能を持たせたが、これに限らず、この微細な凹凸部５ａの代わりに、ガラス板の平坦な表面および裏面の少なくともいずれかに、微細な凹凸部を持つ樹脂フィルムを貼り付けてもよい。

図６は、本発明の実施形態３に係る撮像装置に用いるガラス板の要部構成例を示す縦断面図である。

図６に示すように、本発明の電子素子モジュールとしての本実施形態３の撮像装置（図２の２０Ａ）に用いるガラス板５Ｅは、図２のガラス板５Ａのようにガラス表面に直接的に凹凸部５ａを設けるのではなく、平坦なガラス板１５の表面上に、表面に微細な凹凸部２５ａを設けた樹脂フィルム２５を貼り付けて、入射光の反射率を低減した反射防止部材としてのガラス板を構成している。この樹脂フィルム２５の表面の微細な凹凸部２５ａにより、入射光が反射防止されてイメージセンサ１の感度を向上させることができる。

樹脂フィルム２５は、ガラスと略同等の透明度を持つアクリル樹脂などで構成され、樹脂成型時に、所定の安定した微細な凹凸部２５ａを形成することができる。

なお、本実施形態３では、ガラス窓として表面に微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５をガラス板１５上に貼り付けて反射防止部材として用いたが、これに限らず、ガラス窓としてガラス表面および裏面側にそれぞれ、微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けた撮像装置（図１の２０では、樹脂フィルム２５をガラス板１５の両面に設けている）を構成してもよいし、ガラス窓としてガラス裏面側のみに微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けた撮像装置（図３の２０Ｂでは、樹脂フィルム２５をガラス板１５の裏面のみに設けている）を構成してもよい。

なお、本実施形態３では、図２の撮像装置２０Ａにおいて、中空型のプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのリード端子タイプのパッケージ２に対して、平坦なガラス表面に、入射光の反射防止用の微細な凹凸部５ａに代えて、入射光の反射防止用の微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けて、イメージセンサ１の受光面に対向するガラス窓として用いる場合について説明したが、このようなリード端子タイプで中空型のパッケージ２に限らず、これと異なる形態のパッケージに対して、ガラス表裏両面に、微細な凹凸部５ａに代えて、入射光の反射防止用の微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けたガラス板５Ｅや、一方面にのみ微細な凹凸部５ａに代えて、入射光の反射防止用の微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けたガラス板を設けてもよい。どの様な組み合わせを用いるかは、樹脂フィルム２５を貼り付けたガラス板のコストとイメージセンサ１の性能とのトレードオフで決める。また、本実施形態３はイメージセンサ１に対向するガラス板の反射防止構成（微細な凹凸部２５ａ）に特徴が有り、イメージセンサ１を保持するパッケージ２の材質や構造には拠らないことが明らかである。

例えば図４に示すように、撮像装置２０Ｃは、被写体を撮像するイメージセンサ１が貫通基板１２上に固定され、金ワイヤーボンド３によって、イメージセンサ１の電極パッド（図示せず）と貫通基板１２の電極パッド（図示せず）とが電気的に接続されている。イメージセンサ１の上面が受光面であり、その受光面に対向する上方位置に、イメージセンサ１を覆うホルダ１３の開口部（窓部）が設けられ、ホルダ１３の開口部上を覆うように、ガラス板５Ｃの代わりに、ガラス表裏両面に、微細な凹凸部５ａに代えて、入射光の反射防止用の微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けたガラス板５Ｅが接着剤６によりホルダ１３に固定されて、イメージセンサ１が収容されたホルダ１３の内部を密封している。このガラス板５Ｅは、イメージセンサ１の上面の受光面に対して、出射光を出射する窓部を形成している。この場合、ガラス板５Ｅは、イメージセンサ１の受光面に対する窓部としての表裏両面全面に、出射光の反射防止用の微細な凹凸部２５ａを形成している。なお、１４は半田ボールである。

なお、図５に示すように、上記実施形態２の撮像装置１０Ｄの場合と同様に、製造を容易とするために、ガラス基板の表面のうち、ガラス板の端部に相当する端領域に上記反射防止処理を付さない領域を設けている。即ち、ガラス面のうち、少なくとも、イメージセンサ１の受光面に対向する面にのみ、反射防止用の微細な凹凸部５ａに代えて、入射光の反射防止用の微細な凹凸部２５ａを形成した樹脂フィルム２５を貼り付けたガラス板を設けている。

（実施形態４）
上記実施形態１〜３では、ＣＣＤ固体撮像素子やＣＭＯＳ固体撮像素子などのイメージセンサ１の受光面に対向するガラス板に反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成したが、本実施形態４では、出射光量をより確保するために、発光素子としての発光ダイオードや半導体レーザの発光面に対向する保護用のガラス板に反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成してもよい。

図７は、本発明の実施形態４に係る発光装置の要部構成例を示す縦断面図である。なお、図１の構成部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付して説明する。

図７において、本発明の電子素子モジュールとしての本実施形態４の発光装置５０は、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子５１が中空型のプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのパッケージ２の内部に設置されている。金ワイヤーボンド３によって、発光素子５１の電極パッド（図示せず）とパッケージ２のリード端子４とが電気的に接続されている。発光素子５１の上面が発光面であり、その発光面に対向する上方位置に保護用（内部の結露防止を含む）のガラス板５が接着剤６により固定されて、発光素子５１が収容された内部を密封している。このガラス板５は、発光素子５１の上面の発光面に対して、出射光を出射する窓部を形成している。この場合、ガラス板５は、発光素子５１の発光面に対する窓部としての表裏両面全面に、前述したように、出射光の減衰を改善するために、出射光の反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成している。

なお、本実施形態４では、発光装置５０に、ガラス窓として表面および裏面に微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５を用いたが、これに限らず、図８に示すように、ガラス窓としてガラス表面側のみに微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５Ａを用いて発光装置５０Ａを構成してもよいし、図９に示すように、ガラス窓としてガラス裏面側のみに微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５Ｂを用いて撮像装置５０Ｂを構成してもよい。

なお、本実施形態４では、中空型のプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのリード端子タイプのパッケージ２に対して、ガラス表裏両面に出射光の反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５を、発光素子５１の発光面に対向したガラス窓として用いる場合について説明したが、このようなリード端子タイプで中空型のパッケージ２に限らず、これと異なる形態のパッケージに対して、表裏両面に微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５や一方面にのみ微細な凹凸部５ａを形成したガラス板５Ａまたは５Ｂを設けてもよい。どの様な組み合わせを用いるかは、ガラス板５のコストと発光デバイスである発光素子５１の性能とのトレードオフで決める。また、本実施形態４はガラス板５の反射防止構成（微細な凹凸部５ａ）に特徴が有り、発光素子５１を保持するパッケージ２の材質や構造には拠らないことが明らかである。

例えば図１０に示すように、発光装置５０Ｃは、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子５１が貫通基板１２上に固定され、金ワイヤーボンド３によって、発光素子５１の電極パッド（図示せず）と貫通基板１２の電極パッド（図示せず）とが電気的に接続されている。発光素子５１の上面が発光面であり、その発光面に対向する上方位置に、発光素子５１を覆うホルダ１３の開口部（窓部）が設けられ、ホルダ１３の開口部上を覆うようにガラス板５Ｃが接着剤６によりホルダ１３に固定されて、発光素子５１が収容されたホルダ１３の内部を密封している。このガラス板５Ｃは、発光素子５１の上面の発光面に対して、出射光を出射する窓部を形成している。この場合、ガラス板５は、発光素子５１の発光面に対する窓部としての表裏両面全面に、出射光の反射防止用の微細な凹凸部５ａを形成している。なお、１４は半田ボールである。

なお、図１１に示すように、上記実施形態２の撮像装置１０Ｄの場合と同様に、製造を容易とするために、ガラス基板の表面のうち、ガラス板の端部に相当する端領域に上記反射防止処理を付さない領域を設けている。即ち、ガラス面のうち、少なくとも、発光素子５１の発光面に対向する面にのみ、反射防止用の微細な凹凸部５ａを設けている。

なお、図６に示す上記実施形態３の撮像装置（図２の２０Ａ）に用いるガラス板５Ｅの場合と同様に、図２のガラス板５Ａのようにガラス表面に直接的に凹凸部５ａを設けるのではなく、平坦なガラス板１５の表面上に、表面に微細な凹凸部２５ａを設けた樹脂フィルム２５を貼り付けて、発光素子５１の発光面からの出射光の反射率を低減した反射防止部材としてのガラス板を構成してもよい。

なお、本実施形態４では、イメージセンサ１の代わりに、電子素子として、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子５１を設けたが、フォトダイオードなどの受光素子であってもよく、この場合には、受光素子の受光面への入射光の反射率を低減した反射防止部材としてのガラス板に本発明の反射防止用の微細な凹凸部５ａを設けてもよい。さらに、イメージセンサ１の代わりに、発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子５１および、フォトダイオードなどの受光素子を共に設けてもよく、この場合には、受光素子の受光面への入射光および発光素子５１からの出射光の各反射率を共に低減した反射防止部材として、ガラス板に本発明の反射防止用の微細な凹凸部５ａを設けてもよい。

なお、上記実施形態１〜４では、中空型のプラスチックパッケージまたはセラミックパッケージなどのパッケージ２の窓部に、反射防止用の微細な凹凸部５ａを設けたガラス板を設けたが、このガラス板の代わりに透明プラスチック板であってもよいことは明らかである。この場合に、樹脂成型時に同時に、所定の安定した微細な凹凸部５ａを形成することができる。また、中空型のパッケージ２に限らず、充填型のパッケージであってもよく、この場合には、充填型のパッケージの透明樹脂表面に、反射防止用の微細な凹凸部５ａを設けて反射防止機能を持たせてもよい。

（実施形態５）
図１２は、本発明の実施形態５として、本発明の実施形態１〜３の撮像装置を撮像部に用いた電子機器としての電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。

図１２において、電子機器としての本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１〜３の撮像装置１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃおよび２０Ｄのいずれかのイメージセンサ１からの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得、このカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、このカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、このカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、このカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。

この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。

したがって、本実施形態５によれば、このカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。

なお、上記実施形態５の電子機器としての電子情報機器９０に限らず、本発明の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器であってもよい。この場合のピックアップ装置の光学素子としては、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子（例えばホログラム光学素子）である。また、ピックアップ装置の電子素子としては、出射光を発生させるための発光素子（例えば半導体レーザ素子またはレーザチップ）および入射光を受光するための受光素子（例えばフォトＩＣ）を有している。

要するに、本発明の電子素子モジュールの撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子機器の他に、本発明の電子素子モジュールの発光素子を発光部に用いた電子機器であってもよく、本発明の電子素子モジュールの受光素子を受光部に用いた電子機器であってもよく、さらには、本発明の電子素子モジュールの発光素子および受光素子を情報記録再生部に用いた電子機器であってもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜５を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜５に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜５の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された撮像装置、半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子を用いた発光装置、フォトダイオードなどの受光素子を用いた受光装置、および、これらの発光素子および受光素子を用いた発光および受光装置などの電子素子モジュール、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）などのデジタルカメラや、車載用カメラおよび監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、これらのカメラを搭載したテレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置、ＰＣ、インターホンおよび携帯端末装置（ＰＤＡ）、または、この電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器の分野において、電子素子モジュールの上方の窓部による光の透過ロスを軽減して、従来のように別途高価な反射防止膜製造工程を設ける必要もなく、より低コストで、電子素子の利用効率の低下を防いで、内蔵する素子本来の性能を実現することができる。

本発明の実施形態１に係る撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。 図１の撮像装置の要部構成の変形例を示す縦断面図である。 図１の撮像装置の要部構成の別の変形例を示す縦断面図である。 図１の撮像装置の要部構成の更に別の変形例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態２に係る撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態３に係る撮像装置に用いるガラス板の要部構成例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態４に係る発光装置の要部構成例を示す縦断面図である。 図７の発光装置の要部構成の変形例を示す縦断面図である。 図７の発光装置の要部構成の別の変形例を示す縦断面図である。 図７の発光装置の要部構成の図４に対応した変形例を示す縦断面図である。 図７の発光装置の要部構成の図５に対応した変形例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態５として、本発明の実施形態１〜３の撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 従来の撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。 特許文献１に開示されているイメージセンサ用窓ガラスを用いた場合の従来の撮像装置の要部構成例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ イメージセンサ
２ パッケージ
３ 金ワイヤーボンド
４ リード端子（リードフレーム）
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ ガラス板（窓用ガラス板）
５ａ，２５ａ 微細な凹凸部
６ 接着剤
１０，１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｄ，２０，２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｄ 撮像装置
１２ 貫通基板
１３ ホルダ（カバー）
１４ 半田ボール
２５ 樹脂フィルム
５０，５０Ａ，５０Ｃ，５０Ｄ 発光装置
５１ 発光素子
９０ 電子情報機器
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段

Claims (16)

1. 半導体素子で構成される電子素子を内包する窓付きのパッケージにおいて、窓部の少なくとも一主面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部を光の反射防止部として設けた電子素子モジュール。
2. 光を受光または／および発光する電子素子を収容するパッケージの窓部の表面または／および裏面に、光の波長の長さよりも微細な凹凸部を設けて入射光または／および出射光の反射率を低減する反射防止部を設けた電子素子モジュール。
3. 前記微細な凹凸部は、可視光の最短波長４００ｎｍの長さよりも短い寸法で凹凸を面方向に繰り返すように形成されている請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
4. 前記微細な凹凸部は、面方向の凹凸の周期が０ｎｍ〜８００ｎｍである請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
5. 前記微細な凹凸部は、受光または／および発光の光の波長の長さよりも１／２の寸法で凹凸を面方向に繰り返すように形成されている請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
6. 前記微細な凹凸部は、面方向の凹凸の周期が０ｎｍ〜４００ｎｍである請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
7. 前記凹凸部の深さは、前記面方向の凹凸の周期と同じである請求項４または６に記載の電子素子モジュール。
8. 前記窓部は、透明ガラスまたは透明プラスチックで構成されている請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
9. 前記窓部は、透明ガラス板または透明プラスチック板で構成され、前記微細な凹凸部が該透明ガラス板または該透明プラスチック板の表面および裏面の少なくともいずれかに直接設けられている請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
10. 前記窓部の表面のうち、前記電子素子に入射する光または／および該電子素子から出射する光が該窓部の透過に影響しない表面領域のうちの少なくとも一部以外に前記微細な凹凸部を設けている請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
11. 前記透明ガラスまたは前記透明ガラス板は、含有放射性同位元素からアルファ線を放出するアルファ線放出量が０〜０．０５個／ｃｍ^２／時間以下である請求項８または９に記載の電子素子モジュール。
12. 前記透明ガラスまたは前記透明ガラス板の少なくとも一平坦面に、前記光の波長の長さよりも微細な凹凸部が形成されたフィルムを設けた請求項８または９に記載の電子素子モジュール。
13. 前記電子素子は、被写体からの入射光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、出射光を発生させる発光素子と、入射光を受光する受光素子と、出射光を発生させる発光素子および入射光を受光する受光素子とのうちのいずれかである請求項１または２に記載の電子素子モジュール。
14. 請求項１３に記載の電子素子モジュールの撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子機器。
15. 請求項１３に記載の電子素子モジュールの発光素子を発光部に用いた電子機器。
16. 請求項１３に記載の電子素子モジュールの発光素子および受光素子を情報記録再生部に用いた電子機器。

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