WO2016166890A1 - 撮像装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an imaging device including an imaging element having a convex electrode on an opposing surface facing a light receiving surface, and a wiring board having a junction terminal joined to the convex electrode.
- a CSP (Chip Size Package) type imaging device of a planar view size substantially equal to the planar view size of the imaging device is used at the tip of an electronic endoscope because it is small, particularly with a small diameter.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-36481 discloses a CSP type imaging device in which a cover glass is adhered to a light receiving surface of an imaging element.
- the projection electrode electrically connected to the light receiving unit is disposed on the opposite surface (rear surface) facing the light receiving surface. It is done. Then, protruding electrodes made of solder balls or gold bumps are bonded to the electrode pads of the circuit board.
- a plurality of projecting electrodes are arranged in a lattice on the opposing surface.
- an image pickup apparatus having an image pickup element having a protruding electrode on the opposite surface may be defective in a bonding process with a circuit board, and the production yield may not be high.
- the stress is likely to be concentrated at the bonding portion between the bump electrode and the circuit board, which has been a cause of lowering the reliability.
- Embodiments of the present invention aim to provide an imaging device with high manufacturing yield and high reliability.
- An imaging device includes an image sensor including a light receiving unit that receives light incident from a light receiving surface, and a plurality of convex electrodes disposed on an opposing surface facing the light receiving surface. And an optical system for condensing light on the light receiving portion, a plurality of convex electrodes, and a wiring board having a plurality of bonding terminals, each of which is bonded, on a main surface, The plurality of convex electrodes are not disposed in a light receiving portion facing region facing the region where the light receiving portion is formed.
- an imaging device having a high manufacturing yield can be provided.
- the imaging device 1 includes an optical system 10, a cover member 20, an imaging element 30, and a wiring board 40.
- the drawings based on each embodiment are schematic, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the thickness of each part, the relative angle, etc. It should be noted that they may be different, and there may be parts where the dimensional relationships and proportions are different among the drawings.
- the imaging device 30 made of a semiconductor such as silicon is a CCD or CMOS imaging device or the like, and the light receiving portion 31 which is a pixel area for receiving light incident from the light receiving surface 30SA is formed.
- an analog circuit 33 that processes an analog signal output from the light receiving unit 31 and a digital circuit 32 that processes a digitized signal are formed.
- the light receiving unit 31 is also an analog circuit.
- the imaging device 30 may be front-side illumination (FSI) or back-side illumination (BSI).
- a plurality of convex electrodes 39 are disposed on the opposite surface (back surface) 30SB opposite to the light receiving surface 30SA of the image sensor 30.
- the convex electrode 39 has, for example, a height of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m and a diameter of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the convex electrode 39 is electrically connected to the light receiving unit 31 via a through wiring or the like (not shown).
- the convex electrodes 39 are made of solder balls or gold bumps or the like.
- the cover member 20 protects the imaging element 30 without blocking the light reception of the light receiving unit 31.
- the cover member 20 is made of a light transmitting member such as glass or resin having light transmitting properties.
- the optical system 10 has a lens 11 for condensing light from a subject on the light receiving unit 31 and a frame member 12 for holding the lens 11.
- the lens 11 condenses light from an object and forms an image on the light receiving unit 31.
- the lens 11 of the optical system 10 may be a single lens or a combination of a plurality of lenses.
- the wiring board 40 is made of a rigid wiring board or a flexible substrate, or a combination thereof.
- Wiring board 40 has a plurality of bonding terminals 49 on main surface 40SA.
- the arrangement of the plurality of bonding terminals 49 corresponds to the arrangement of the plurality of convex electrodes 39 of the imaging device 30 to be bonded.
- a sealing resin 45 is disposed between the imaging element 30 and the wiring board 40.
- the inventor of the present invention has found that the stress caused by the convex electrode 39 to the light receiving portion 31 of the imaging device 30 is that defective products such as pixel defects are generated in the bonding step between the imaging device 30 and the wiring board 40.
- the present invention has been completed.
- the pressure applied from the wiring board 40 to the facing surface 30SB of the imaging element 30 is concentrated on the upper surface (apex) of the convex electrode 39. Then, a strong stress is applied to the lower portion of the bonding terminal 49.
- the stress may change the intensity of the signal photoelectrically converted, or the fine light receiving pixel may be broken.
- the thickness of the imaging device 30 is 1 mm or less, particularly 50 ⁇ m or less as in the back-illuminated imaging device, the influence of stress becomes significant.
- the joining process can be simplified if the convex electrode 39 and the joining terminal 49 can be joined by soldering. However, the influence of thermal stress is also added.
- the five convex electrodes 39 face the light receiving portion facing region of the facing surface 30SB where the light receiving portion 31 is formed. Not placed.
- the imaging device 1 In the imaging device 1 in which the convex electrode 39 is not disposed in the light receiving portion facing region, the occurrence of defects at the time of bonding is significantly reduced. That is, the imaging device 1 has a high yield.
- three or more convex electrodes 39 be disposed at rotationally symmetrical positions about the optical axis O of the optical system 10. .
- the imaging device 1 five convex electrodes 39 are arranged at equally spaced rotational positions around the optical axis O, that is, in the circumferential shape of a circle C.
- the five convex electrodes 39 are disposed at the apexes of the regular pentagon.
- the convex electrode 39 is not disposed in the analog circuit facing area facing the light receiving section 31 and the analog circuit 31.
- the convex electrode 39 When the convex electrode 39 is disposed at a rotationally symmetrical position about the optical axis O, the stress applied from the convex electrode 39 to the light receiving unit 31 can be made uniform. For this reason, the imaging device 1 has a higher yield and is excellent in reliability.
- the barycentric position G of the outer shape of the facing surface 30SB is decentered from the point where the optical axis O intersects the facing surface 30SB.
- the gravity center position G is an intersection point of diagonals of the facing surface 30SB of the rectangular imaging element 30.
- the plurality of convex electrodes 39 are uniformly disposed on the entire surface of the facing surface 30SB regardless of the position of the optical axis O.
- the plural convex electrodes 39 are disposed with reference to the optical axis O, that is, the center of the light receiving unit 31.
- the outer dimension of the frame member 12 of the optical system 10 is smaller than that of the cover member 20 and the imaging device 30. For this reason, the frame member 12 is not disposed on a part of the surface of the cover member 20.
- the frame member 12 of the optical system 10 is disposed on the basis of the position of the optical axis O, that is, the arrangement position of the plurality of convex electrodes 39. Therefore, lateral bending stress applied to the frame member 12 is equally applied to the plurality of convex electrodes 39. For this reason, the imaging device 1 is excellent in connection reliability between the plurality of convex electrodes 39 and the wiring board 40.
- an imaging device of a modification of the imaging device 1 of the first embodiment will be described. Since the imaging device of the modification is similar to the imaging device 1 and has the same effect as the imaging device 1, the components having the same functions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
- an imaging device 1A according to Modification 1 includes an optical system 10A, an imaging element 30A, and a wiring board 40A.
- the optical system 10A has a function of a cover member. That is, a glass wafer including a plurality of optical systems 10A is manufactured by cutting a bonded wafer bonded to a semiconductor wafer including a plurality of imaging devices 30A.
- the imaging device 1A manufactured by the wafer level optics method does not have a cover member for the purpose of protection only.
- the imaging device 1 in consideration of the stress from the bonding terminal 49, all of the convex electrodes 39 are in the non-circuit facing area facing the non-circuit area where the complicated semiconductor circuit is not formed. It was arranged. However, it is not easy to dispose the required number of convex electrodes 39 only in the non-circuit facing area in the imaging device 30 having a very small length, for example, 10 mm or less, particularly 5 mm or less, of the short side.
- the convex electrode 39 is disposed in a part of the digital circuit facing region facing the digital circuit 32 of the facing surface 30SB.
- the convex electrode 39 is not disposed in the analog circuit facing area facing the area where the analog circuit 33 is formed, but is digital facing the area where the digital circuit 32 is formed. It is disposed in at least a part of the circuit facing area.
- the imaging device 1A has a higher degree of freedom in the arrangement of the convex electrodes 39 than the imaging device 1, and is easy to miniaturize.
- an analog circuit for input / output of a signal is formed on the back surface of the light receiving unit 31, and there may be no analog facing region other than the light receiving unit facing region.
- the imaging device 1A has substantially the same configuration as the imaging device 1.
- the four convex electrodes 39 are arranged at equal intervals in a rotationally symmetric position centering on the optical axis O, that is, in a circumferential shape of a circle CA, in a region other than the analog circuit facing region of the facing surface 30SB. ing.
- Four convex electrodes 39 are disposed at the apexes of the square. In FIG. 4B, the point at which the optical axis O intersects with the facing surface 30SB coincides with the barycentric position G of the outer shape of the facing surface 30SB.
- the convex electrodes 39 are disposed in the analog circuit facing area facing the area where the analog circuit 33 including the light receiving portion 31 is formed. Needless to say, an imaging device that does not have the same effect as the imaging device 1.
- the imaging device 1 ⁇ / b> B of the second modification includes the imaging device 30 ⁇ / b> B instead of the imaging device 30 ⁇ / b> A of the imaging device 1 ⁇ / b> A of the first modification.
- the three convex electrodes 39 are arranged at equal intervals in a rotationally symmetric position centering on the optical axis O, that is, in a circumferential shape of a circle CB, in a region other than the analog circuit facing region.
- the three convex electrodes 39 are disposed at the apexes of an equilateral triangle.
- the convex electrode not connected to the light receiving section 31 or the dummy electrode connected to another convex electrode is used.
- an imaging device having three or more convex electrodes 39 is manufactured. It goes without saying that the dimension of the dummy electrode is the same as that of the convex electrode 39.
- the plurality of convex electrodes 39 may include the same potential as the other convex electrodes or a dummy electrode not connected to the light receiving unit.
- the number of the convex electrodes 39 is preferably 4 or more, and particularly preferably 6 or more.
- the upper limit of the number of the convex electrodes 39 may be increased or decreased depending on the area of the facing surface 30SB and the like, but is 12 or less, for example.
- an imaging device 1C of the third modification includes an imaging element 30C instead of the imaging element 30A of the imaging device 1A of the first modification, and a first circumference CC1 centered on the optical axis O It has four 1st convex electrodes 39A arrange
- the four first convex electrodes 39A and the four second convex electrodes 39B are respectively disposed in rotational symmetry. Further, the first convex electrode 39A and the second convex electrode 39B are disposed at the farthest position so as to average the pressure on the light receiving section 31.
- the second convex electrode 39B1 is the dummy electrode described above. That is, the second convex electrode 39B1 is an electrode that is not electrically connected to the light receiving unit 31 for stress equalization.
- a plurality of convex electrodes 39 are disposed on a second circumference and three or more first convex electrodes 39A disposed on a first circumference centered on the optical axis O of the optical system.
- the number of first convex electrodes 39A may be different from the number of second convex electrodes 39B.
- a plurality of convex electrodes may be further disposed on the third circumference concentric with the first circumference and the second circumference.
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Abstract
撮像装置1は、受光面30SAから入射する光を受光する受光部31と、対向面30SBに配設されている複数の凸状電極39と、を有する撮像素子30と、受光部31に光を集光する光学系10と、複数の凸状電極39のそれぞれと、それぞれが接合された複数の接合端子49を主面40SAに有する配線板40と、を具備する撮像装置であって、複数の凸状電極39が、受光部31が形成されている領域と対向する受光部対向領域に配置されていない。
Description
本発明は、受光面と対向している対向面に凸状電極を有する撮像素子と、前記凸状電極と接合された接合端子を有する配線板と、を具備する撮像装置に関する。
撮像素子の平面視サイズとほぼ同等の平面視サイズのCSP(Chip Size Package)型の撮像装置は、小型、特に細径であるため、電子内視鏡の先端部に用いられている。
例えば、日本国特開2007-36481号公報には、撮像素子の受光面にカバーガラスが接着されたCSP型の撮像装置が開示されている。CSP型の撮像装置では、受光部が形成された受光面はカバーガラスで覆われているため、受光面と対向する対向面(裏面)に受光部と電気的に接続された突起電極が配設されている。そして、半田ボールまたは金バンプ等からなる突起電極が回路基板の電極パッドと接合されている。この撮像装置では、対向面には複数の突起電極が格子状に配列されている。
しかし、対向面に突起電極を有する撮像素子を具備する撮像装置は、回路基板との接合工程において不良品となることがあり、製造歩留まりが高くはないことがあった。また、撮像装置に応力が加わると、突起電極と回路基板との接合部に応力が集中しやすく、信頼性を低下させる一因となっていた。
本発明の実施形態は、製造歩留まりが高く、また信頼性の高い撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の実施形態の撮像装置は、受光面から入射する光を受光する受光部と、前記受光面と対向している対向面に配設されている複数の凸状電極と、を有する撮像素子と、前記受光部に光を集光する光学系と、複数の凸状電極のそれぞれと、それぞれが接合された複数の接合端子を主面に有する配線板と、を具備する撮像装置であって、前記複数の凸状電極が、前記受光部が形成されている領域と対向する受光部対向領域に配置されていない。
本発明の実施形態によれば、製造歩留まりが高い撮像装置を提供できる。
<第1実施形態>
図1~図3に示すように、本発明の第1実施形態の撮像装置1は、光学系10と、カバー部材20と、撮像素子30と、配線板40と、を具備する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率および相対角度などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
図1~図3に示すように、本発明の第1実施形態の撮像装置1は、光学系10と、カバー部材20と、撮像素子30と、配線板40と、を具備する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率および相対角度などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
シリコン等の半導体からなる撮像素子30は、CCDまたはCMOS撮像素子等であり、受光面30SAから入射する光を受光する画素エリアである受光部31が形成されている。また、撮像素子30の受光部31の周囲には、受光部31が出力するアナログ信号を処理するアナログ回路33と、デジタル化された信号を処理するデジタル回路32が形成されている。なお、受光部31もアナログ回路である。なお、撮像素子30は、表面照射型(FSI:Front-side Illumination)でもよいし、裏面照射型(BSI:Back-side Illumination)でもよい。
撮像素子30の受光面30SAと対向する対向面(裏面)30SBには、複数の凸状電極39が配設されている。凸状電極39は、例えば、高さが5μm以上100μm以下、直径が5μm以上100μmである。凸状電極39は、図示しない貫通配線等を介して受光部31と電気的に接続されている。凸状電極39は半田ボールまたは金バンプ等からなる。
カバー部材20は、受光部31の受光を阻害せずに撮像素子30を保護する。カバー部材20は、光透過性を有するガラスまたは樹脂等の光透過性部材からなる。
光学系10は、受光部31に被写体からの光を集光するレンズ11と、レンズ11を保持する枠部材12とを有する。レンズ11は、被写体からの光を集光し受光部31に結像する。なお、光学系10が有するレンズ11は単一のレンズであってもよいし、複数のレンズを組み合わせたものであってもよい。
配線板40は、リジッド配線板またはフレキシブル基板、または、これらの組み合わせからなる。配線板40は、主面40SAに、複数の接合端子49を有する。複数の接合端子49の配置は、接合される撮像素子30の複数の凸状電極39の配置と対応している。
なお、図2に示すように、撮像素子30と配線板40との間には封止樹脂45が配設されている。
そして、発明者は、鋭意研究の結果、撮像素子30と配線板40との接合工程において画素欠陥等の不良品が発生する原因が、凸状電極39が撮像素子30の受光部31に与える応力であることを見出して本発明を完成するに至った。
接合のとき、配線板40から撮像素子30の対向面30SBに加えられた圧力は、凸状電極39の上面(頂点)に集中する。すると、接合端子49の下部に強い応力が加わる。接合端子49の下部に受光部31が形成されていると、応力により光電変換された信号の強度が変化したり、微細な受光画素が破損したりすることがある。
撮像素子30の厚さが1mm以下、特に裏面照射型の撮像素子のように50μm以下になると、応力の影響が顕著となる。
なお、凸状電極39と接合端子49とは半田接合できると接合工程が簡単になる。しかし、熱応力の影響も加わる。
このため、図3に示すように本発明の実施形態の撮像装置1では、5個の凸状電極39が、受光部31が形成されている領域と対向する、対向面30SBの受光部対向領域に配置されていない。
受光部対向領域に凸状電極39を配置していない撮像装置1は、接合時の不良発生が大幅に低減された。すなわち、撮像装置1は歩留まりが高い。
なお、受光部31への応力の影響を、さらに低減するためには、3個以上の凸状電極39が光学系10の光軸Oを中心とする回転対称位置に配置されていることが好ましい。
図3に示すように撮像装置1では、5個の凸状電極39が、光軸Oを中心とする回転対称位置、すなわち、円Cの円周状に等間隔に配置されている。言い替えれば、5個の凸状電極39は正五角形の頂点に配置されている。もちろん、凸状電極39は、受光部31およびアナログ回路31と対向しているアナログ回路対向領域には配置されていない。
凸状電極39が光軸Oを中心とする回転対称位置に配置されていると、凸状電極39から受光部31に印加される応力を均一化することができる。このため、撮像装置1は、より歩留まりが高く、信頼性に優れている。
ここで、図3に示すように、撮像装置1は、対向面30SBの外形形状の重心位置Gが、光軸Oが対向面30SBと交差する点から偏心している。なお、重心位置Gは矩形の撮像素子30の対向面30SBの対角線の交点である。
従来のCSP型の撮像装置では、複数の凸状電極39は光軸Oの位置とは関係なく、対向面30SBの全面に均一に配置されていた。これに対して撮像装置1では、凸状電極39による応力を均一化するために、光軸O、すなわち、受光部31の中心を基準に複数の凸状電極39が配置されている。
また、図1および図3に示すように、撮像装置1では、光学系10の枠部材12は、カバー部材20および撮像素子30よりも外寸が小さい。このため、カバー部材20の表面の一部には枠部材12が配設されていない。
すなわち、光学系10の枠部材12は、光軸Oの位置、すなわち、複数の凸状電極39の配置位置を基準に配設されている。このため、枠部材12に印加される横方向の曲げ応力は、複数の凸状電極39に均等に印加される。このため、撮像装置1は、複数の凸状電極39と配線板40との接続信頼性に優れている。
<第1実施形態の変形例>
次に、第1実施形態の撮像装置1の変形例の撮像装置について説明する。変形例の撮像装置は撮像装置1と類似しており撮像装置1と同じ効果を有するため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
次に、第1実施形態の撮像装置1の変形例の撮像装置について説明する。変形例の撮像装置は撮像装置1と類似しており撮像装置1と同じ効果を有するため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<変形例1>
図4Aおよび図4Bに示すように、変形例1の撮像装置1Aは、光学系10Aと、撮像素子30Aと、配線板40Aと、を具備する。ここで、光学系10Aがカバー部材の機能を有する。すなわち、複数の光学系10Aを含むガラスウエハが複数の撮像素子30Aを含む半導体ウエハに接着された接合ウエハの切断により作製されている。ウエハレベルオプティクス法により作製されている撮像装置1Aは、保護だけを目的とするカバー部材を有していない。
図4Aおよび図4Bに示すように、変形例1の撮像装置1Aは、光学系10Aと、撮像素子30Aと、配線板40Aと、を具備する。ここで、光学系10Aがカバー部材の機能を有する。すなわち、複数の光学系10Aを含むガラスウエハが複数の撮像素子30Aを含む半導体ウエハに接着された接合ウエハの切断により作製されている。ウエハレベルオプティクス法により作製されている撮像装置1Aは、保護だけを目的とするカバー部材を有していない。
ここで、撮像装置1では、接合端子49のからの応力を考慮して、凸状電極39はすべてが、複雑な半導体回路が形成されていない無回路領域と対向している無回路対向領域に配置されていた。しかし、非常に小さい、例えば、短辺の長さが10mm以下、特に5mm以下の撮像素子30では無回路対向領域だけに必要な数の凸状電極39を配置することは容易ではない。
発明者は、デジタル回路32はアナログ回路33に比べて応力による影響を受けにくいことを見出した。このため、撮像装置1Aでは、凸状電極39が、対向面30SBのデジタル回路32と対向するデジタル回路対向領域の一部に配設されている。
言い替えれば、撮像装置1Aは、凸状電極39が、アナログ回路33が形成されている領域と対向するアナログ回路対向領域に配置されておらず、デジタル回路32が形成されている領域と対向するデジタル回路対向領域の少なくとも一部に配置されている。
撮像装置1Aは、撮像装置1よりも凸状電極39の配置の自由度が高く、小型化が容易である。
なお、裏面照射型撮像素子の場合には、受光部31の背面に信号の入出力のためのアナログ回路が形成されており、受光部対向領域以外にはアナログ対向領域がない場合もある。この場合には、撮像装置1Aは、実質的には撮像装置1と同じ構成となる。
また、4つの凸状電極39は、対向面30SBのアナログ回路対向領域以外の領域で、かつ、光軸Oを中心とする回転対称位置、すなわち、円CAの円周状に等間隔に配置されている。4個の凸状電極39は正方形の頂点に配置されている。なお、図4Bでは、光軸Oが対向面30SBと交差する点と、対向面30SBの外形形状の重心位置Gが一致している。
なお、撮像装置1と同じように、光学系およびカバー部材を具備していても、受光部31を含むアナログ回路33が形成されている領域と対向するアナログ回路対向領域に凸状電極39配置されていない撮像装置が、撮像装置1と同じ効果を有することは言うまでも無い。
<変形例2>
図5に示すように、変形例2の撮像装置1Bでは、変形例1の撮像装置1Aの撮像素子30Aのかわりに撮像素子30Bを具備する。3つの凸状電極39は、アナログ回路対向領域以外の領域で、かつ、光軸Oを中心とする回転対称位置、すなわち、円CBの円周状に等間隔に配置されている。3個の凸状電極39は正三角形の頂点に配置されている。
図5に示すように、変形例2の撮像装置1Bでは、変形例1の撮像装置1Aの撮像素子30Aのかわりに撮像素子30Bを具備する。3つの凸状電極39は、アナログ回路対向領域以外の領域で、かつ、光軸Oを中心とする回転対称位置、すなわち、円CBの円周状に等間隔に配置されている。3個の凸状電極39は正三角形の頂点に配置されている。
3個以上の凸状電極39が、回転対称位置に配置されていると、受光部31への応力の影響を均等化することができる。
このため、撮像素子の仕様で2個の凸状電極39しか必要がない場合には、受光部31と接続されていない凸状電極、または、他の凸状電極と接続されているダミー電極を配設することで、3個以上の凸状電極39を有する撮像素子を作製する。ダミー電極の寸法が凸状電極39と同じであることは言うまでもない。
すなわち、実施形態の撮像装置は、複数の凸状電極39に、他の凸状電極と同じ電位または前記受光部と接続されていないダミー電極、が含まれていてもよい。
なお、凸状電極の数が多いほど、応力は均一化される。このため、3個以上の凸状電極39を有する撮像素子であっても、さらにダミー電極を配設することが好ましい。凸状電極39の数は4個以上が好ましく、特に好ましくは、6個以上である。凸状電極39の数の上限は、対向面30SBの面積等によっても増減するが、例えば、12個以下である。
<変形例3>
図6に示すように、変形例3の撮像装置1Cでは、変形例1の撮像装置1Aの撮像素子30Aのかわりに撮像素子30Cを具備し、光軸Oを中心とする第1の円周CC1上に配置されている4個の第1の凸状電極39Aと、第2の円周CC2上に配置されている4個の第2の凸状電極39Bと、を有する。
図6に示すように、変形例3の撮像装置1Cでは、変形例1の撮像装置1Aの撮像素子30Aのかわりに撮像素子30Cを具備し、光軸Oを中心とする第1の円周CC1上に配置されている4個の第1の凸状電極39Aと、第2の円周CC2上に配置されている4個の第2の凸状電極39Bと、を有する。
4個の第1の凸状電極39Aおよび4個の第2の凸状電極39Bは、それぞれ回転対称に配置されている。さらに、第1の凸状電極39Aと第2の凸状電極39Bとは、受光部31への圧力を平均化するように、最も離れた位置に配置されている。
なお、第2の凸状電極39B1は、すでに説明したダミー電極である。すなわち、第2の凸状電極39B1は、受光部31と電気的に接続されていない応力均一化のための電極である。
複数の凸状電極39が、光学系の光軸Oを中心とする第1の円周上に配置されている3個以上の第1の凸状電極39Aと、第2の円周上に配置されている3個以上の第2の凸状電極39Bと、からなる撮像装置は、狭い面積の対向面30SBの中で、さらに、アナログ回路対向領域以外の領域に、より多くの凸状電極を配置することができる。
なお、第1の凸状電極39Aの数と、第2の凸状電極39Bの数とは異なっていてもよい。
もちろん、第1の円周および第2の円周と同心の第3の円周上に、さらに複数の凸状電極が配置されていてもよい。
本発明は、上述した実施形態および変形例等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせおよび応用が可能である。
1、1A~1C・・・撮像装置
10・・・光学系
11・・・レンズ
12・・・枠部材
12・・・枠部材
20・・・カバー部材
30・・・撮像素子
30SB・・・対向面
31・・・受光部
32・・・デジタル回路
33・・・アナログ回路
39・・・凸状電極
40・・・配線板
10・・・光学系
11・・・レンズ
12・・・枠部材
12・・・枠部材
20・・・カバー部材
30・・・撮像素子
30SB・・・対向面
31・・・受光部
32・・・デジタル回路
33・・・アナログ回路
39・・・凸状電極
40・・・配線板
Claims (8)
- 受光面から入射する光を受光する受光部と、前記受光面と対向している対向面に配設されている複数の凸状電極と、を有する撮像素子と、
前記受光部に光を集光する光学系と、
複数の凸状電極のそれぞれと、それぞれが接合された複数の接合端子を主面に有する配線板と、を具備する撮像装置であって、
前記複数の凸状電極が、前記受光部が形成されている領域と対向する受光部対向領域に配置されていないことを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像素子にアナログ回路およびデジタル回路が形成されており、
前記複数の凸状電極が、前記アナログ回路が形成されている領域と対向するアナログ回路対向領域に配置されておらず、前記デジタル回路が形成されている領域と対向するデジタル回路対向領域の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 3個以上の前記複数の凸状電極が、前記光学系の光軸を中心とする回転対称位置に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
- 前記複数の凸状電極が、前記光学系の光軸を中心とする第1の円周上に配置されている3個以上の第1の凸状電極と、第2の円周上に配置されている3個以上の第2の凸状電極と、からなることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子の前記対向面の重心が、前記光軸が前記対向面と交差する点から偏心していることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記光学系の枠部材が、前記複数の凸状電極の配設位置と対向する、前記受光面の外周領域の上部に配設されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の凸状電極と前記複数の接合端子とが半田接合されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の凸状電極が、他の凸状電極と同じ電位または前記受光部と接続されていないダミー電極を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の撮像装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018092347A1 (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュール、および内視鏡 |
WO2018194039A1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュール、撮像モジュールの製造方法、および内視鏡 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3777643A4 (en) * | 2018-04-06 | 2021-05-26 | Panasonic i-PRO Sensing Solutions Co., Ltd. | CAMERA MODULE, CAMERA AND CABLE CONNECTION METHOD FOR CAMERA MODULE |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004207461A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Olympus Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2007036481A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Olympus Corp | 撮像装置および撮像装置の製造方法 |
JP2008219854A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学デバイス,光学デバイスウエハおよびそれらの製造方法、ならびに光学デバイスを搭載したカメラモジュールおよび内視鏡モジュール |
JP2010273757A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Zycube:Kk | イメージセンサ応用装置 |
JP2013125954A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Olympus Medical Systems Corp | 固体撮像装置及びこの固体撮像装置を用いた内視鏡 |
JP2013197501A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Hoya Corp | 半導体パッケージ |
JP2014022402A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
JP2014094237A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Olympus Corp | 撮像装置及び内視鏡 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2827934B2 (ja) * | 1994-11-04 | 1998-11-25 | 日本電気株式会社 | ハイブリッド型赤外線センサ |
JP4604307B2 (ja) * | 2000-01-27 | 2011-01-05 | ソニー株式会社 | 撮像装置とその製造方法及びカメラシステム |
US20080018560A1 (en) * | 2005-07-20 | 2008-01-24 | Vladimir Nagorny | Method Of Addressing A Plasma Display Panel |
US7907801B2 (en) * | 2007-01-17 | 2011-03-15 | Ibiden Co., Ltd. | Optical element, package substrate and device for optical communication |
US8013350B2 (en) * | 2007-02-05 | 2011-09-06 | Panasonic Corporation | Optical device and method for manufacturing optical device, and camera module and endoscope module equipped with optical device |
JP2008270650A (ja) | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学デバイスおよびその製造方法。 |
US20090146234A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Micron Technology, Inc. | Microelectronic imaging units having an infrared-absorbing layer and associated systems and methods |
JP5342154B2 (ja) | 2008-02-25 | 2013-11-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2010098219A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Toshiba Corp | 裏面照射型固体撮像装置 |
JP5721981B2 (ja) * | 2010-09-10 | 2015-05-20 | オリンパス株式会社 | 撮像ユニットおよび撮像ユニットを具備する内視鏡 |
JP5757852B2 (ja) * | 2011-12-05 | 2015-08-05 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュールおよび撮像ユニット |
WO2013179766A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | オリンパス株式会社 | 撮像装置、半導体装置および撮像ユニット |
US9425212B2 (en) * | 2012-06-29 | 2016-08-23 | Intel Corporation | Isolated and bulk semiconductor devices formed on a same bulk substrate |
EP2913850B1 (en) | 2012-10-23 | 2018-09-12 | Olympus Corporation | Image pickup apparatus and endoscope |
JP2014150231A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Toshiba Corp | 固体撮像装置および同装置の製造方法 |
KR102055840B1 (ko) * | 2014-02-20 | 2019-12-17 | 삼성전자 주식회사 | 이미지 센서 패키지 |
-
2015
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-
2017
- 2017-10-17 US US15/785,525 patent/US10582098B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004207461A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Olympus Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2007036481A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Olympus Corp | 撮像装置および撮像装置の製造方法 |
JP2008219854A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学デバイス,光学デバイスウエハおよびそれらの製造方法、ならびに光学デバイスを搭載したカメラモジュールおよび内視鏡モジュール |
JP2010273757A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Zycube:Kk | イメージセンサ応用装置 |
JP2013125954A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Olympus Medical Systems Corp | 固体撮像装置及びこの固体撮像装置を用いた内視鏡 |
JP2013197501A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Hoya Corp | 半導体パッケージ |
JP2014022402A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
JP2014094237A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Olympus Corp | 撮像装置及び内視鏡 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP3285480A4 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018092347A1 (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュール、および内視鏡 |
WO2018092318A1 (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | オリンパス株式会社 | 内視鏡用撮像モジュール、および内視鏡 |
JPWO2018092318A1 (ja) * | 2016-11-21 | 2019-01-24 | オリンパス株式会社 | 内視鏡用撮像モジュール、および内視鏡 |
US10660511B2 (en) | 2016-11-21 | 2020-05-26 | Olympus Corporation | Image pickup module and endoscope |
WO2018194039A1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュール、撮像モジュールの製造方法、および内視鏡 |
US11000184B2 (en) | 2017-04-19 | 2021-05-11 | Olympus Corporation | Image pickup module, fabrication method for image pickup module, and endoscope |
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