JP2839188B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、小型化を可能とした固体撮像装置の改良に
関する。 ［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］ 近年、電荷結合素子（CCD）等の固体撮像チップを撮
像手段として用いる電子内視鏡が種々提案されている。 これらの固体撮像チップは、パッケージ内に収納され
て挿入部の先端部に組込まれているが、患者の苦痛を和
らげるために、挿入部の外径を細径化する必要があり、
そのためには、固体撮像装置をいかに小形化するかが重
要となる。 これに対して、特開昭57−34375号公報に開示されて
いるように、封止材で封止された半導体チップにダイボ
ンディングされたリード部が２列に並んで設けられてい
る、所謂デュアルインライン型のものがある。 これらの構成の半導体装置は、汎用性を持たされたも
のであり、半導体装置の用途及び配置スペースを考慮す
ることにより、さらに半導体装置の小型化が要請されて
いる。 ［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、より小
形化を可能とした固体撮像装置を提供することを目的と
する。 ［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明による固体撮像装置は、光軸を直角に変えて出
射するプリズムと、前記プリズムの出射面に撮像面が重
設された固体撮像チップと、前記プリズムの後方におい
て前記プリズムに入射する光線の光軸方向でかつ前記固
体撮像チップの平面上に延出し前記固体撮像チップに電
気的に接続された第１の外部リードと、前記第１の外部
リードと略平行で前記プリズムの後方に延出するように
前記固体撮像チップに電気的に接続された第２の外部リ
ードと、前記プリズム，前記固体撮像チップ，前記第１
の外部リードおよび前記第２の外部リードとを封止する
封止部材とからなり、固体撮像装置の厚み方向の寸法を
減少させたものである。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は固体撮像装置の構成を示す断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ′方向断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ′方
向断面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ′方向断面図、第５
図は本実施例を内視鏡に適用した場合の内視鏡先端部の
断面図、第６図は第５図のＤ−Ｄ′方向断面図である。 固体撮像装置１は、第１図ないし第４図に示すように
構成されている。 前方より入射する入射光の光軸２を直角に下方へ変え
る直角プリズム３の出射面には、固体撮像チップ４上に
四角形状のイメージエリア６が形成されている。該イメ
ージエリア６上には、例えば赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の３原色をそれぞれ透過する色フィルタをモザイ
ク状等に配列した図示しないフィルタアレイがチップオ
ンフィルタ方式で設けられている。 前記イメージエリア６周辺における後方側の若干広く
した一辺には、チップ側ボンディングパッド７が、例え
ば６個設けられている。 前記固体撮像チップ４の反撮像面には、該固体撮像チ
ップ４の反撮像面と同一の形状と大きさで光軸方向にリ
ード部８を隅部から後方側に延出した、導電性の部材で
形成されたリードフレームとしてのダイアタッチ部材９
がタイボンディングされている。 なお、固体撮像チップ４とダイアタッチ部材９とは、
シールド効果を持たせるために導通が保たれるようにな
っている。 前記リード部８は、一旦上方向に曲げられてから固体
撮像チップ４の撮像面と同一面を上面として後方に延出
されている。 前記撮像面と同一面上を延出されたリード部８の下面
には、四角柱状でその長手方向の中心線が固体撮像チッ
プの一辺と平行になるように絶縁性部材で形成されたリ
ードステージ部材11が固設されている。該リードステー
ジ部材11の下面は、前記ダイアタッチ部材９の下面と略
一致するようになっている。 前記リードステージ部材11の上面には、一定の間隔を
おいて複数のリード部材12が、前記チップ側ボンディン
グパッド７に対応するように、例えば５個固設されてい
る。 第４図のように、前記リード部材12の内、リード部８
に隣接するリード部材12は、リードステージ部材11との
固着部分から一旦上方へ曲げられてから後方へ延出され
ている。また、この上方へ曲げられたリード部材12に隣
接するリード部材12は、前記リード部８と同一平面状を
延出されている。このようにリード部材12とリード部８
とは、互い違いの段差を有するように固設されており、
各リード部材12とリード部８は、それぞれ対応する前記
チップ側ボンディングパッド７とボンディングワイヤ13
で接続されている。 前記直角プリズム３と固体撮像チップ４とリード部８
とダイアタッチ部９とリードステージ部材11とリード部
材12とは、直角プリズム３の入射面と該直角プリズム３
の反射面とリード部８の一部とリード部材12の一部を露
呈するように封止材14で封止されている。 第５図において、内視鏡挿入部16に設けられた先端部
17を構成する先端構成部材18の前端面には、挿入部16の
長手方向に平行に観察用透孔19と鉗子チャンネル用透孔
21と照明用透孔22と送気チャンネル用透孔23と送水チャ
ンネル用透孔24とが設けられている。 前記観察用透孔19には、対物レンズ系26が内嵌されて
位置決めれたレンズ枠27が嵌入されている。 前記レンズ枠27後端には、前記固体撮像装置１に設け
られた直角プリズム３が、対物レンズ系26の光軸を一致
させて設けられている。 前記固体撮像装置１の後端に露呈したリード部８とリ
ード部材12とは、板厚が挿入部16の長手方向になるよう
に配設された回路基板28を挟持するようにしてハンダ付
けされている。 前記回路基板28の表面及び裏面には、例えばトランジ
スタ、コンデンサ等の電気部品29が実装され、更に、回
路基板28の後端部には、挿入部16内を挿通された信号線
31が、接続されている。 前記鉗子チャンネル用透孔21には、パイプ32が嵌入さ
れ、該パイプ32の後部には、挿入部16内を挿通された可
撓性チューブ33の前端を固定し、これらの中空部で鉗子
チャンネル34が形成されている。また、前記照明用透孔
22には、挿入部16内を挿通されたライトガイド35が挿入
されて固定されている。 前記送気チャンネル用透孔23及び送水チャンネル用孔
24には、それぞれ図示しない可撓性のチューブが接続さ
れており、送気チャンネル及び送水チャンネルが形成さ
れている。 前記先端構成部材18の外周面後部には、図示しない湾
曲駒等を被覆する絶縁ゴム等のカバーチューブ35が外嵌
されて固定されている。 本実施例によれば、チップ側ボンディングパッド７と
リード部８及びリード部材12との高さは、略同一高さな
のでワイヤボンディングを行いやすい。また、リード部
８及びリード部材12のお互いの間隔が広くなるように段
差を設けて立体的に曲げ加工してあるので実装を容易に
行うことができる。 第７図ないし第10図は本発明の第２実施例に係り、第
７図は固体撮像装置の構成を示す断面図、第８図は第７
図のＥ−Ｅ′方向断面図、第９図は第７図のＦ−Ｆ′方
向断面図、第10図は第７図のＧ−Ｇ′方向断面図であ
る。 本実施例は、第１実施例の封止部分を減少させたもの
である。 第７図に示すように、直角プリズム３と固体撮像チッ
プ４とリード部８とダイアタッチ部材９とリードステー
ジ部材11とリード部材12とは、直角プリズム３の入射面
と該直角プリズム３の半斜面とリード部８の一部とリー
ド部材12の一部とダイアタッチ部材９の下面とリードス
テージ部材11の下面とを露呈するように封止材14で封止
されている。 本実施例によれば、ダイアタッチ部材９の下部とリー
ドステージ部材11の下部とを封止材14により封止してい
るので第１実施例に比べ、固体撮像装置１の上下方向の
厚みを小さくすることができる。 上記実施例では、本発明を内視鏡に使用した場合を述
べたが、本発明は上記実施例に限定されずテレビカメラ
や電子スチルカメラ等に用いてもよい。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、固体撮像装置
を、より小形化できるという効果がある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a solid-state imaging device that can be downsized. [Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] In recent years, various electronic endoscopes using a solid-state imaging chip such as a charge-coupled device (CCD) as imaging means have been proposed. These solid-state imaging chips are housed in a package and incorporated into the distal end of the insertion section, but in order to ease the patient's pain, it is necessary to reduce the outer diameter of the insertion section,
For that purpose, it is important how the size of the solid-state imaging device is reduced. On the other hand, as disclosed in JP-A-57-34375, a so-called semiconductor chip sealed with a sealing material is provided with lead portions die-bonded in two rows. There is a dual in-line type. The semiconductor devices having these configurations have versatility, and there is a demand for further miniaturization of the semiconductor devices in consideration of the applications and arrangement space of the semiconductor devices. [Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of further miniaturization. [Means and Actions for Solving the Problems] A solid-state imaging device according to the present invention includes a prism that changes the optical axis at a right angle and emits the light, a solid-state imaging chip in which an imaging surface is overlapped on an emission surface of the prism, A first external lead extending behind the prism in an optical axis direction of a light ray incident on the prism and on a plane of the solid-state imaging chip, and electrically connected to the solid-state imaging chip; A second external lead electrically connected to the solid-state imaging chip so as to extend rearward of the prism substantially in parallel with the lead; and the prism, the solid-state imaging chip, and the first external lead.
And a sealing member for sealing the external lead and the second external lead, wherein the dimension of the solid-state imaging device in the thickness direction is reduced. Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a solid-state imaging device, and FIG.
3 is a sectional view taken along the line BB 'of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line CC' of FIG. 1, and FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the distal end portion of the endoscope when the present embodiment is applied to an endoscope, and FIG. 6 is a cross-sectional view in the DD ′ direction of FIG. The solid-state imaging device 1 is configured as shown in FIG. 1 to FIG. A rectangular image area 6 is formed on the solid-state imaging chip 4 on the exit surface of the right-angle prism 3 that changes the optical axis 2 of the incident light incident from the front at right angles downward. On the image area 6, a filter array (not shown) in which color filters transmitting the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a mosaic pattern or the like is provided by a chip-on-filter method. Have been. For example, six chip-side bonding pads 7 are provided on a slightly widened side on the rear side around the image area 6. On the opposite imaging surface of the solid-state imaging chip 4, a lead portion 8 extending in the optical axis direction from the corner to the rear with the same shape and size as the opposite imaging surface of the solid-state imaging chip 4 is provided. Die attach member 9 as a lead frame formed of a member
Are tie-bonded. Note that the solid-state imaging chip 4 and the die attach member 9
Continuity is maintained to provide a shielding effect. The lead portion 8 is bent upward once and then extends rearward with the same surface as the imaging surface of the solid-state imaging chip 4 as an upper surface. A lead stage formed of an insulating member on the lower surface of the lead portion 8 extending on the same plane as the imaging surface, such that the center line in the longitudinal direction is parallel to one side of the solid-state imaging chip. The member 11 is fixed. The lower surface of the lead stage member 11 is configured to substantially coincide with the lower surface of the die attach member 9. On the upper surface of the lead stage member 11, for example, five lead members 12 are fixedly provided at regular intervals so as to correspond to the chip-side bonding pads 7. As shown in FIG.
The lead member 12 adjacent to the lead stage 12 is once bent upward from a portion fixed to the lead stage member 11 and then extends rearward. The lead member 12 adjacent to the lead member 12 bent upward extends in the same plane as the lead portion 8. Thus, the lead member 12 and the lead portion 8
Is fixed so as to have alternate steps,
Each lead member 12 and lead portion 8 correspond to the corresponding chip-side bonding pad 7 and bonding wire 13 respectively.
Connected by The right-angle prism 3, the solid-state imaging chip 4, and the lead 8
, The die attach part 9, the lead stage member 11, and the lead member 12, the incident surface of the right-angle prism 3
Is sealed with a sealing material 14 so as to expose the reflection surface, a part of the lead portion 8 and a part of the lead member 12. In FIG. 5, the distal end provided on the endoscope insertion portion 16
The front end surface of the distal end component member 18 constituting the through hole 17 has an observation through hole 19 and a forceps channel through hole parallel to the longitudinal direction of the insertion portion 16.
21, an illumination through hole 22, an air supply channel through hole 23, and a water supply channel through hole 24 are provided. A lens frame 27 into which the objective lens system 26 is fitted and positioned is fitted into the observation through hole 19. At the rear end of the lens frame 27, a right-angle prism 3 provided in the solid-state imaging device 1 is provided so that the optical axis of the objective lens system 26 is aligned. The lead portion 8 and the lead member 12 exposed at the rear end of the solid-state imaging device 1 are soldered so as to sandwich a circuit board 28 disposed so that the plate thickness is in the longitudinal direction of the insertion portion 16. ing. On the front and back surfaces of the circuit board 28, for example, electric components 29 such as transistors and capacitors are mounted, and further, at the rear end of the circuit board 28, a signal line inserted through the insertion portion 16 is provided.
31 is connected. A pipe 32 is fitted into the forceps channel through-hole 21, and a front end of a flexible tube 33 inserted through the insertion portion 16 is fixed to a rear portion of the pipe 32. 34 are formed. In addition, the lighting through hole
The light guide 35 inserted through the insertion portion 16 is inserted into and fixed to 22. The air supply channel through hole 23 and the water supply channel hole
A flexible tube (not shown) is connected to each of the tubes 24 to form an air supply channel and a water supply channel. A cover tube 35 made of insulating rubber or the like that covers a bending piece or the like (not shown) is externally fitted and fixed to a rear portion of the outer peripheral surface of the tip component member 18. According to the present embodiment, the heights of the chip-side bonding pad 7, the lead portion 8, and the lead member 12 are substantially the same, so that wire bonding can be easily performed. In addition, since the lead portion 8 and the lead member 12 are three-dimensionally bent by providing a step so that the distance between the lead portions 8 and the lead members 12 is widened, mounting can be easily performed. 7 to 10 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a solid-state imaging device, and FIG.
9 is a sectional view taken along the line FF 'of FIG. 7, and FIG. 10 is a sectional view taken along the line GG' of FIG. In this embodiment, the sealing portion of the first embodiment is reduced. As shown in FIG. 7, the right-angle prism 3, the solid-state imaging chip 4, the lead portion 8, the die attach member 9, the lead stage member 11, and the lead member 12 are connected to the entrance surface of the right-angle prism 3 and half of the right-angle prism 3. The slope, a part of the lead portion 8, a part of the lead member 12, the lower surface of the die attach member 9, and the lower surface of the lead stage member 11 are sealed with a sealing material 14 so as to be exposed. According to the present embodiment, since the lower part of the die attach member 9 and the lower part of the lead stage member 11 are sealed with the sealing material 14, the thickness of the solid-state imaging device 1 in the vertical direction is smaller than that of the first embodiment. Can be smaller. In the above embodiment, the case where the present invention is used for an endoscope has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and may be used for a television camera, an electronic still camera, or the like. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, there is an effect that the size of the solid-state imaging device can be further reduced.

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は固体撮像装置の構成を示す断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ′方向断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ′方向
断面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ′方向断面図、第５図
は本実施例を内視鏡に適用した場合の内視鏡先端部の断
面図、第６図は第５図のＤ−Ｄ′方向断面図、第７図な
いし第10図は本発明の第２実施例に係り、第７図は固体
撮像装置の構成を示す断面図、第８図は第７図のＥ−
Ｅ′方向断面図、第９図は第７図のＦ−Ｆ′方向断面
図、第10図は第７図のＧ−Ｇ′方向断面図である。 １……固体撮像装置、２……光軸 ３……直角プリズム、４……固体撮像チップ ８……リード部、９……ダイアタッチ部材 11……リードステージ部材 12……リード部材、14……封止材BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 to FIG. 6 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a sectional view showing the configuration of the solid-state imaging device, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB' of FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 5, FIG. 5 is a sectional view of the distal end of the endoscope when the present embodiment is applied to the endoscope, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 7 to 10 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the solid-state imaging device. FIG.
FIG. 9 is a sectional view taken along the line FF 'in FIG. 7, and FIG. 10 is a sectional view taken along the line GG' in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state imaging device, 2 ... Optical axis 3 ... Right angle prism, 4 ... Solid-state imaging chip 8 ... Lead part, 9 ... Die attach member 11 ... Lead stage member 12 ... Lead member, 14 ... … Sealant

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．光軸を直角に変えて出射するプリズムと、前記プリ
ズムの出射面に撮像面が重設された固体撮像チップと、
前記プリズムの後方において前記プリズムに入射する光
線の光軸方向でかつ前記固体撮像チップの平面上に延出
し前記固体撮像チップに電気的に接続された第１の外部
リードと、前記第１の外部リードと略平行で前記プリズ
ムの後方に延出するように前記固体撮像チップに電気的
に接続された第２の外部リードと、前記プリズム，前記
固体撮像チップ，前記第１の外部リードおよび前記第２
の外部リードとを封止する封止部材とからなることを特
徴とした固体撮像装置。(57) [Claims] A prism that changes the optical axis to a right angle and emits light, a solid-state imaging chip in which an imaging surface is superimposed on the emission surface of the prism,
A first external lead extending behind the prism in an optical axis direction of a light ray incident on the prism and on a plane of the solid-state imaging chip, and electrically connected to the solid-state imaging chip; A second external lead electrically connected to the solid-state imaging chip so as to extend rearward of the prism substantially parallel to the lead; and the prism, the solid-state imaging chip, the first external lead, and the second external lead. 2
And a sealing member for sealing the external lead.