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CN102299147A - 固体摄像装置和电子设备 - Google Patents

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CN102299147A
CN102299147A CN201110173517A CN201110173517A CN102299147A CN 102299147 A CN102299147 A CN 102299147A CN 201110173517 A CN201110173517 A CN 201110173517A CN 201110173517 A CN201110173517 A CN 201110173517A CN 102299147 A CN102299147 A CN 102299147A
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CN
China
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signal processing
image sensor
sensor chip
thermal conductivity
chip
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Application number
CN201110173517A
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笹野启二
田中弘明
萩原浩树
辻裕树
渡部刚
土屋光司
田中宪三
和田隆哉
吉田广和
川畑升
横山裕纪
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

本发明提供了一种固体摄像装置和电子设备。所述固体摄像装置包括电连接的图像传感器芯片和信号处理芯片。在图像传感器芯片和信号处理芯片之间设有低导热性区。低导热性区用于将图像传感器芯片与可由信号处理芯片产生的热量隔离。本发明能够实现装置的小型化和改进所拍摄图像的图像质量。

Description

固体摄像装置和电子设备
相关申请的交叉引用
本申请包括与2010年6月23日向日本专利局提交的日本专利申请JP2010-142778中公开的相关主题并要求其优先权,将其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明涉及固体摄像装置和电子设备。
背景技术
诸如数码摄像机或数码相机等电子设备包括固体摄像装置。在固体摄像装置中,摄像区域包括半导体基板的表面上的图像传感器芯片,所述摄像区域中,以矩阵的形式布置有多个像素。例如,摄像区域包括CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器芯片。
在图像传感器芯片中,在多个像素的每一个中设有光电转换部。光电转换部例如为光电二极管,并且用于接收经由外部光学系统入射到光接收表面中的光,并且进行光电转换以产生信号电荷。
在固体摄像装置中,对从图像传感器芯片输出的输出信号进行信号处理。
另一方面,存在使固体摄像装置小型化的需求。
因此,在固体摄像装置中,提出了一种在单个多层布线封装中安装有图像传感器芯片和对输出信号进行信号处理的信号处理芯片的技术(日本专利3417225号(图1等))。
此外,为了说明目的,本发明的发明人在此包括下列讨论,以便解释所认识到的并通过本发明克服的问题。在这点上,图24A~24C是示意性地表示固体摄像装置的图。
图24A表示上表面。图24B表示沿图24A的线X1-X2的横截面。图24C表示沿图24A的线Y1-Y2的横截面。
如图24A~24C所示,固体摄像装置包括图像传感器芯片100、信号处理芯片200和多层布线陶瓷封装300Z。
图像传感器芯片100例如为CCD。如图24A所示,图像传感器芯片100在摄像区域PA中进行摄像。在摄像区域PA中,多个像素(未图示)以矩阵的形式布置,并且作为对象图像接收入射光并且产生信号电荷。在图像传感器芯片100中,在摄像区域PA周围的周边区域SA中设有输出电路,并且该输出电路将从摄像区域PA传来的信号电荷输出为输出信号。
信号处理芯片200例如为模拟前端(AFE)或模数转换器(ADC),并且对来自图像传感器芯片100的输出信号进行信号处理。
如图24A~24C所示,在多层布线陶瓷封装300Z中安装有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
具体来说,如图24B和图24C所示,图像传感器芯片100设置在多层布线陶瓷封装300Z的上表面上。在多层布线陶瓷封装300Z的上表面中设置有以凹形陷入的收容空间SP1,并且在收容空间SP1中收容有图像传感器芯片100。图像传感器芯片100通过晶片接合材料710而安装在收容空间SP1的底面S12上。表面S12可用作晶片固定面。如图24B所示,在收容空间SP1中设置有台阶,并且在台阶的表面S11以及在底面S12上设置的图像传感器芯片100的表面之间设置有布线810,以将台阶的表面S11和图像传感器芯片100的表面电连接。
如图24B和图24C所示,玻璃板400通过密封材料740而与多层布线陶瓷封装300Z的上表面接合,以便密封收容空间SP1。在多层布线陶瓷封装300Z的上表面上的玻璃板400周围设置有分立元件500。
另一方面,如图24B和图24C所示,信号处理芯片200安装在多层布线陶瓷封装300Z的下表面上。在多层布线陶瓷封装300Z的下表面中设置有以凹形陷入的收容空间SP2,并且在收容空间SP2中收容有信号处理芯片200。信号处理芯片200通过晶片接合材料720安装于收容空间SP2的底面S22上。底面S22可用作晶片固定面。如图24B和图24C所示,在收容空间SP2中设置有台阶,并且在台阶的表面S21以及在底面S22上设置的信号处理芯片200的表面之间设置有布线820,以将台阶的表面S21和信号处理芯片200的表面电连接。
如图24B和图24C所示,在多层布线陶瓷封装300Z的下表面中设置有填充层600以填充收容空间SP2。
如图24A所示,在多层布线陶瓷封装300Z的上端部和下端部中设置有外部引线310。
在固体摄像装置中,图像传感器芯片100配置为在摄像区域PA中几乎没有功耗,而大部分功耗发生在周边区域SA中,在所述周边区域SA中设置有诸如具有源极跟随电路的输出电路等外围电路。在固体摄像装置中,图像传感器芯片100的功耗低于信号处理芯片200的功耗。
因此,在固体摄像装置中,信号处理芯片200变成热源,并且信号处理芯片200的热量传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA,引起摄像区域PA的温度升高。因此,暗电流特性可能显著恶化。
图25是表示在固体摄像装置中的环境温度和暗电流之间的关系的图。
如图25所示,可以明白,随着温度上升几℃到10℃,暗电流的发生恶化约1.5~3倍。
随着暗电流的发生,所拍摄图像的图像质量可能下降。
因此,在固体摄像装置中,难以实现小型化和所拍摄图像的图像质量的改进。
发明内容
此处公开了一个以上发明,所述发明提供了能够容易地实现小型化和所拍摄图像的图像质量的改进的固体摄像装置和电子设备。
根据一个实施方式,固体摄像装置包括基板、图像传感器区、信号处理电路和低导热性区。图像传感器区设于基板上。信号处理电路设于基板上,并且用于处理来自图像传感器区的输出。低导热性区位于图像传感器区和信号处理电路之间。低导热性区的导热性低于基板的导热性。
根据一个实施方式,固体摄像装置包括图像传感器芯片、信号处理芯片和低导热性区。信号处理芯片电连接于图像传感器芯片。低导热性区位于图像传感器芯片和信号处理芯片之间。低导热性区将图像传感器芯片与由信号处理芯片产生的热量有效隔离。
根据一个实施方式,电子设备包括固体摄像装置和控制部,该控制部用于控制固体摄像装置。固体摄像装置包括(a)基板、(b)图像传感器芯片、(c)信号处理芯片和(d)低导热性区。图像传感器芯片设于基板上。信号处理电路用于处理来自图像传感器芯片的输出。低导热性区位于图像传感器芯片和信号处理电路之间。低导热性区的导热性低于基板的导热性。
这些实施方式至少能够实现小型化和所拍摄图像的图像质量的改进。
附图说明
图1表示根据实施方式1的相机的配置的配置图。
图2A~2C表示根据实施方式1的固体摄像装置的配置的图。
图3表示根据实施方式1的图像传感器芯片的主要部分的图。
图4表示根据实施方式1的图像传感器芯片的主要部分的图。
图5表示根据实施方式1的滤色器CF的图。
图6A和图6B表示根据实施方式1的固体摄像装置的传热的情况的图。
图7A~7C表示根据实施方式2的固体摄像装置的配置的图。
图8A~8C表示根据实施方式3的固体摄像装置的配置的图。
图9A~9C表示根据实施方式4的固体摄像装置的配置的图。
图10A~10C表示根据实施方式5的固体摄像装置的配置的图。
图11A~11C表示根据实施方式6的固体摄像装置的配置的图。
图12A~12C表示根据实施方式7的固体摄像装置的配置的图。
图13A~13C表示根据实施方式8的固体摄像装置的配置的图。
图14A~14C表示根据实施方式9的固体摄像装置的配置的图。
图15A~15C表示根据实施方式9的固体摄像装置的配置的图。
图16A~16C表示根据实施方式10的固体摄像装置的配置的图。
图17A~17C表示根据实施方式10的固体摄像装置的配置的图。
图18表示根据实施方式11的固体摄像装置的配置的图。
图19表示根据实施方式12的固体摄像装置的配置的图。
图20表示根据实施方式13的固体摄像装置的配置的图。
图21表示根据实施方式14的固体摄像装置的配置的图。
图22表示根据实施方式15的固体摄像装置的配置的图。
图23表示根据实施方式16的固体摄像装置的配置的图。
图24A~24C是示意性地表示固体摄像装置的图。
图25是表示固体摄像装置中的环境温度和暗电流之间的关系的图。
具体实施方式
下面,说明体现了本发明的原理的装置和构造(这里称作实施方式)。以下列顺序进行说明。
1.实施方式1(当在封装的上表面中设置有凹部时)
2.实施方式2(当在封装的下表面中设置有凹部时)
3.实施方式3(当在封装的上表面和下表面中设置有凹部时)
4.实施方式4(当在封装中设置有通孔时)
5.实施方式5(当封装的通孔的宽度在上部和下部之间不同时)
6.实施方式6(当在封装中设置有中空部时)
7.实施方式7(当在不同的台阶中收容CCD和AFE时)
8.实施方式8(当使用中间板设置CCD时)
9.实施方式9(当仅在角部中设置CCD时)
10.实施方式10(当使用间隔件设置CCD时)
11.实施方式11(当CCD裸安装在AFE上时)
12.实施方式12(当CCD裸安装在AFE上时)
13.实施方式13(当CCD裸安装在AFE上时)
14.实施方式14(当CCD裸安装在AFE上时)
15.实施方式15(当CCD裸安装在AFE上时)
16.实施方式16(当CCD裸安装在AFE上时)
17.其他
<1.实施方式1>
[A]装置配置
[A-1]相机主要部分的配置
图1表示根据实施方式1的相机40的配置的配置图。
如图1所示,相机40包括固体摄像装置1、光学系统42和控制部43。依次说明各部分。
固体摄像装置1接收通过光学系统42入射到摄像面上的入射光H,并且进行光电转换以产生信号电荷。此后,进行信号处理以产生并输出数字信号。
光学系统42包括诸如成像透镜和/或光阑等光学元件,并且布置为将入射光在固体摄像装置1的摄像面上聚集为对象图像。
控制部43将各种控制信号输出至固体摄像装置1,并且控制并驱动固体摄像装置1。
[A-2]固体摄像装置的主要部分的配置
说明固体摄像装置1的总体配置。
图2A~2C是表示根据实施方式1的固体摄像装置1的配置的图。
图2A以平面图图示了固体摄像装置的上表面。图2B表示沿图2A的线X1-X2的横截面。图2C表示沿图2A的线Y1-Y2的横截面。
如图2A~2C所示,固体摄像装置1包括图像传感器芯片100、信号处理芯片200、多层布线陶瓷封装300和低导热性层901。
依次说明构成固体摄像装置1的各部件。
(a)图像传感器芯片100
如图2A~2C所示,图像传感器芯片100安装在多层布线陶瓷封装300中。
如图2A所示,图像传感器芯片100的表面中设有摄像区域PA和周边区域SA。
图像传感器芯片100在摄像区域PA中将入射的入射光接收为对象图像,并产生信号电荷。在摄像区域PA中以矩阵形式布置有多个像素(未图示),且设置于摄像区域PA周围的周边区域SA中的输出电路(未图示)将从摄像区域PA传来的信号电荷输出为输出信号。
如图2B和图2C所示,图像传感器芯片100设置在多层布线陶瓷封装300的上表面上。
图像传感器芯片100收容于收容空间SP1内部,收容空间SP1以凹形陷入多层布线陶瓷封装300的上表面中。图像传感器芯片100通过晶片接合材料710而安装在收容空间SP1的表面S12上。表面S12可用作晶片固定面。如图2B所示,在收容空间SP1中设置有台阶,并且在台阶的表面S11和图像传感器芯片100的表面之间设置有布线810,以使台阶的表面S11和图像传感器芯片100的表面电连接。
图3和图4表示实施方式1中的图像传感器芯片100的主要部分的图。图3以平面图示意性地表示了图像传感器芯片100的上表面。图4表示沿图3的线X1a-X2a的横截面。
如图3所示,例如,图像传感器芯片100为行间CCD固体摄像元件。图像传感器芯片100具有半导体基板11,并且在半导体基板11的表面中设置有摄像区域PA和周边区域SA。
如图3所示,在摄像区域PA中设置有像素P、电荷读出部RO、垂直传输寄存器部VT和元件隔离部SS。同时,在周边区域SA中设置有水平传输寄存器部HT和输出部OUT。
(a-1)像素P
如图3所示,多个像素P设置在摄像区域PA中,并且以水平方向x和垂直方向y并行布置成矩阵。
如图4所示,在每个像素P中设有光电二极管21。光电二极管21接收入射到光接收表面JS上的入射光H,并进行光电转换以产生信号电荷。
具体来说,在半导体基板11内部的前侧部分中设有光电二极管21。虽然未图示,然而光电二极管21例如配置为在半导体基板11内部形成的p型半导体阱区域(p)(未图示)上,依次形成有n型半导体区域(n)(未图示)和p型半导体区域(p+)(未图示)。n型半导体区域(n)用作信号电荷累积区域。p型半导体区域(p+)用作空穴累积区域,并且抑制在作为信号电荷累积区域的n型半导体区域(n)中的暗电流的发生。
如图4所示,在光电二极管21上,在平坦化膜HT上设置有滤色器CF和片上透镜ML。
滤色器CF对对象图像的入射光进行滤色,并且将光透射至半导体基板11的光接收表面JS。
图5表示根据实施方式1的滤色器CF的图。图5表示滤色器CF的上表面。
如图5所示,滤色器CF包括红光滤光层CFR、绿光滤光层CFG和蓝光滤光层CFB。红光滤光层CFR、绿光滤光层CFG和蓝光滤光层CFB彼此邻接,并且对应于多个像素P而设置。
如图5所示,红光滤光层CFR、绿光滤光层CFG和蓝光滤光层CFB并行布置为拜耳阵列BH。即,多个绿光滤光层CFG以对角线方向并行布置以具有棋盘格状图形。红光滤光层CFR和蓝光滤光层CFB关于多个绿光滤光层CFG的对角线方向平行地布置。
如图4所示,多个片上透镜ML在滤色器CF的上表面上布置为对应于像素P。每个片上透镜ML都是凸透镜,所述凸透镜在光接收表面JS上方形成为中心比边缘厚,并且将入射光H聚焦在光电二极管21的光接收表面JS上。
在每个像素P中,光电二极管21接收通过上述各部件(例如片上透镜、滤色器和平坦化膜)入射到光接收表面JS上的入射光H。
(a-2)电荷读出部RO、垂直传输寄存器部VT、元件隔离部SS
如图3所示,在摄像区域PA中,多个电荷读出部RO设置为对应于多个像素P。每个电荷读出部RO将对应的像素P中产生的信号电荷读出到对应的垂直传输寄存器部VT。
如图4所示,每个电荷读出部RO都设有电荷读出沟道区22R,并且读出由光电二极管21产生的信号电荷。
具体来说,如图4所示,电荷读出沟道区22R设置为与半导体基板11内部的前侧部分中的光电二极管21邻接。
电荷读出沟道区22R在水平方向x上布置在光电二极管21的左侧。例如,电荷读出沟道区22R构造为p型半导体区域。
如图3所示,在摄像区域PA中,每个垂直传输寄存器部VT以垂直方向y延伸,以便对应于以垂直方向y布置的多个像素P。每个垂直传输寄存器部VT布置在以垂直方向y布置的多个像素P的各列之间。在摄像区域PA中设有多个垂直传输寄存器部VT。多个垂直传输寄存器部VT以水平方向x布置,以便对应于以水平方向x布置的多个像素P。每个垂直传输寄存器部VT、即所谓的垂直传输CCD以垂直方向y依次传输通过电荷读出部RO从每个像素P读出的信号电荷。例如,在每个垂直传输寄存器部VT中,通过四相驱动传输信号电荷。
如图4所示,每个垂直传输寄存器部VT都设有电荷传输沟道区23V。电荷传输沟道区23V用于传输从光电二极管21通过电荷读出部RO读出的信号电荷。
具体来说,如图4所示,电荷传输沟道区23V设置为邻接于半导体基板11内部的前侧部分中的电荷读出沟道区22R。
电荷传输沟道区23V在水平方向x上布置于电荷读出沟道区22R的左侧。例如,电荷传输沟道区23V配置为在半导体基板11内部的p型半导体阱区域(p)(未图示)上设置有n型半导体区域(n)(未图示)。
如图3所示,在多个像素P周围,每个元件隔离部SS设置为隔离各像素P。
如图4所示,每个元件隔离部SS都设有沟道截断区24S。
具体来说,如图4所示,在半导体基板11内部的前侧部分中设置有沟道截断区24S。
沟道截断区24S设置为在水平方向x上位于电荷传输沟道区23V和布置于邻近列中的光电二极管21之间。就垂直方向y的横截面而言,虽然未图示,但沟道截断区24S设置于垂直方向y上并行布置的两个光电二极管21之间。
沟道截断区24S例如配置为在半导体基板11内部的p型半导体阱区域(p)(未图示)上设有p型半导体区域(p+)(未图示),并且形成势垒以防止信号电荷流出和流入。
如图4所示,在电荷读出部RO、垂直传输寄存器部VT和元件隔离部SS中设有传输电极31T。
如图4所示,传输电极31T设置为隔着半导体基板11的上表面上的栅极绝缘膜(未图示)而面向电荷读出沟道区22R和电荷传输沟道区23V。
在电荷读出部RO中,传输电极31T用作电荷读出电极,以读出由光电二极管21产生的信号电荷。此外,在垂直传输寄存器部VT中,传输电极31T用作垂直传输电极,从而以垂直方向y传输读出的信号电荷。虽然未图示,但是以垂直方向y并行布置有多个传输电极31T。通过对以垂直方向y并行布置的传输电极31T依次提供四相驱动脉冲信号而传输信号电荷。
例如,传输电极31T由诸如多晶硅等导电材料制成,并且形成于例如由氧化硅膜制成的栅极绝缘膜(未图示)上。
在传输电极31T的上表面上设有防反射膜322。遮光膜60隔着绝缘膜ZZ覆盖传输电极31T。
(a-3)水平传输寄存器部HT
如图3所示,在摄像区域PA的下端部布置有水平传输寄存器部HT。水平传输寄存器部HT以水平方向x延伸,并且以水平方向x依次传输由多个垂直传输寄存器部VT的每一个以垂直方向y传输来的信号电荷。即,水平传输寄存器部HT为所谓的水平传输CCD,并且例如由两相驱动脉冲信号驱动,以便传输为每个水平线(一行像素)所传输的信号电荷。
(a-4)输出部OUT
如图3所示,在水平传输寄存器部HT的左端部设有输出部OUT。输出部OUT例如具有源极跟随电路,并且将由水平传输寄存器部HT水平传输的信号电荷转换为电压,并将电压作为模拟信号输出。
(b)信号处理芯片200
如图2A~2C所示,在多层布线陶瓷封装300中安装有信号处理芯片200。
如图2B和图2C所示,在多层布线陶瓷封装300中,信号处理芯片200布置在与上表面相对的下表面中,在所述上表面中布置有图像传感器芯片100。信号处理芯片200布置为面向图像传感器芯片100的摄像区域PA。
具体来说,如图2B和图2C所示,在收容空间SP2内部收容有信号处理芯片200,所述收容空间SP2以凹形陷入多层布线陶瓷封装300的下表面中。信号处理芯片200通过晶片接合材料720安装在收容空间SP2的底面S22上。底面S22可用作晶片固定面。如图2B和图2C所示,在收容空间SP2中设有台阶,并且在台阶的表面S21和在底面S22上设置的信号处理芯片200的表面之间设有布线820,以使台阶的表面S21和信号处理芯片200的表面电连接。
信号处理芯片200配置为在半导体基板(未图示)上设置有半导体器件(未图示),并且在半导体基板(未图示)上设置有多层布线层(未图示),所述多层布线层包括电连接于半导体器件的布线(未图示)。信号处理芯片200通过使用设置在半导体基板上的半导体器件而对从图像传感器芯片100输出的输出信号进行信号处理。信号处理芯片200例如为模拟前端(AFE)或模数转换器(ADC),并且将从图像传感器芯片100作为模拟信号而输出的输出信号输出为数字信号。
(c)多层布线陶瓷封装300
如图2A~2C所示,在多层布线陶瓷封装300中,安装有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
多层布线陶瓷封装300配置为在由硅制成的陶瓷基板(未图示)上设有多层布线层(未图示)。即,在多层布线陶瓷封装300中,多个布线(未图示)隔着层间绝缘膜(未图示)形成于陶瓷基板(未图示)上,以形成多层结构。多层布线陶瓷封装300收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200,并且通过布线(未图示)将图像传感器芯片100和信号处理芯片200电连接。
在本实施方式中,图像传感器芯片100和信号处理芯片200分别收容在多层布线陶瓷封装300的上表面和下表面。然后,例如,图像传感器芯片100和信号处理芯片200与设置在陶瓷基板(未图示)的两个表面上的多层布线层(未图示)电连接,从而图像传感器芯片100和信号处理芯片200彼此电连接。图像传感器芯片100和信号处理芯片200布置为其间夹有构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板(未图示)和低导热性层901。
具体来说,如图2B和图2C所示,在多层布线陶瓷封装300中,图像传感器芯片100设在上表面中。在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1,并且图像传感器芯片100收容在收容空间SP1内部。以收容空间SP1的表面S12作为晶片固定面,图像传感器芯片100通过晶片接合材料710而安装于多层布线陶瓷封装300。例如,使用热固化粘合剂(例如银涂料)作为晶片接合材料710,以固定图像传感器芯片100。
如图2B所示,在收容空间SP1中设有台阶,并且在台阶的表面S11和图像传感器芯片100的表面之间设有布线810,以将台阶的表面S11和图像传感器芯片100的表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(布线)(未图示)和图像传感器芯片100通过Au布线810而彼此电连接。
如图2B和图2C所示,透明玻璃板400通过密封材料740接合于多层布线陶瓷封装300的上表面,以便密封收容空间SP1。
同时,如图2B和图2C所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面上的玻璃板400的周边部分中设有分立元件500。例如,作为分立元件500,设有诸如晶体管、电阻和电容器等元件。
同时,如图2B和图2C所示,信号处理芯片200安装在多层布线陶瓷封装300的下表面上。在多层布线陶瓷封装300的下表面中设有以凹形陷入的收容空间SP2,并且信号处理芯片200收容在收容空间SP2内部。信号处理芯片200通过晶片接合材料720安装于收容空间SP2的底面S22上。底面S22可用作晶片固定面。例如,使用热固化粘合剂作为晶片接合材料720,以固定信号处理芯片200。
如图2B和图2C所示,在收容空间SP2中设有台阶,并且在台阶的表面S21和信号处理芯片200的表面之间设有布线820,以将台阶的表面S21和信号处理芯片200的表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和信号处理芯片200通过Au布线820而彼此电连接。
如图2B和图2C所示,在多层布线陶瓷封装300的下表面中设有填充层600以填充收容空间SP2。例如,在收容空间SP2中填充有热固化或UV固化树脂以提供填充层600。
如图2A所示,在多层布线陶瓷封装300的上端部和下端部中设置有外部引线310。外部引线310通过多层布线陶瓷封装300内部的多层布线而恰当地电连接于内引线。
(d)低导热性区/层901
如图2B和图2C所示,在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间设有低导热性区901(这里,其也可称为低导热性层901)。低导热性层901设置在图像传感器芯片100的摄像区域PA中的与入射光所输入至的上表面相对的下表面上。
具体来说,如图2B和图2C所示,低导热性层901设置在多层布线陶瓷封装300的上表面上。在多层布线陶瓷封装300的上表面中设置的收容空间SP1内部,在安装有图像传感器芯片100的表面S12的对应于摄像区域PA的部分中,形成有低导热性层901。低导热性层901设置为面向图像传感器芯片100的摄像区域PA的整个表面。即,图像传感器芯片100在周边区域SA中与作为晶片固定面的表面S12接合,并且低导热性层901位于图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间。
低导热性层901的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性。低导热性层901将从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热隔离。
如图2B和图2C所示,低导热性层901例如可包括空气(例如空气层)。在收容空间SP1中,将在设有图像传感器芯片100的表面S12中具有凹形的沟槽部形成为低导热性层901。低导热性层901形成为例如具有0.2mm~0.3mm的厚度。
作为对上述空气层的补充和/或替代,低导热性层901可包括诸如环氧树脂等有机材料和/或由诸如环氧树脂等有机材料制成。
[B]操作
图6A和图6B是以放大的比例示意性地表示根据实施方式1的固体摄像装置1中的传热情况的图。
不同于实施方式1,图6A图示了未设有低导热性层901的情况。具体来说,在多层布线陶瓷封装300中,在陶瓷基板30的上表面和下表面上分别设有多层布线层31和32。在此情况中,收容空间SP1、SP2设置为露出陶瓷基板30的上表面和下表面,并且分别在收容空间SP1、SP2中安装有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。即,不同于图6B,图6A表示图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间仅夹有陶瓷基板30而没有低导热性层901的情况。此外,单独设置用于电连接多层布线层31、32中的各布线的导体(未图示)。
同时,如在本实施方式中,图6B表示设有低导热性层901的情况。具体来说,不同于图6A,在陶瓷基板30的上表面中形成有沟槽,并且形成有沟槽部中的空气层以作为低导热性层901。即,在此情况中,图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间夹有陶瓷基板30和低导热性层901。
图像传感器芯片100的功耗低于信号处理芯片200的功耗。在图像传感器芯片100中,大部分功耗发生在设置于周边区域SA中的诸如输出电路等外围电路中,而在摄像区域PA几乎没有功耗。
因此,如图6A所示,从信号处理芯片200产生的热量Q可通过多层布线陶瓷封装300而传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA。因此,如上所述,在图像传感器芯片100的摄像区域PA中可能出现温度上升,暗电流特性显著恶化。
然而,在本实施方式中,如图6B所示,在彼此面对地布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层901。
低导热性层901的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性。图像传感器芯片100的摄像区域PA由低导热性层901隔热,所述低导热性层901防止热量Q从信号处理芯片200传递至摄像区域PA。
图像传感器芯片100的周边区域SA接合于多层布线陶瓷封装300的表面S12,于是,使周边区域SA的热量Q传递至多层布线陶瓷封装300并释放。
因此,在本实施方式中,可抑制在图像传感器芯片100中的摄像区域PA的温度的上升。
具体来说,在本实施方式中,与未设有低导热性层901的情况相比,温度降低了约2℃。
因此,从图25中可理解,在本实施方式中,可使暗电流的发生减小约20%。
[C]结论
如上所述,在本实施方式中,在多层布线陶瓷封装300的一个表面中设有图像传感器芯片100。在与多层布线陶瓷封装300的设有图像传感器芯片100的表面相对的另一表面中设有信号处理芯片200。多层布线陶瓷封装300通过布线而使图像传感器芯片100和信号处理芯片200电连接(见图2A~2C等)。
在本实施方式中,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层901。在多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板30的一个表面中,在对应于摄像区域PA的部分中形成有沟槽,并且在沟槽部中设有低导热性层901。在图像传感器芯片100中的摄像区域PA周围的周边区域SA接合于多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板30的一个表面上的沟槽周围的部分。低导热性层901可包括导热性低于多层布线陶瓷封装300中的陶瓷基板30的导热性的区域(例如空气层),在所述陶瓷基板30上设有多层布线层31、32(见图2A~2B、图6A和图6B等)。
因此,如上所述,低导热性层901将图像传感器芯片100的摄像区域PA与可从信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的热量隔离。还可以使图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<2.实施方式2>
[A]装置配置等
图7A~7C是表示根据实施方式2的固体摄像装置的配置的图。
类似于图2A~2C,图7A~7C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图7A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图7B表示沿图7A的线X1-X2的横截面。图7C表示沿图7A的线Y1-Y2的横截面。
如图7A~7C所示,在本实施方式中,低导热性层902不同于实施方式1的低导热性层901。除了这一点及其相关方面以外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图7B和图7C所示,如同实施方式1,在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间设有低导热性层902。
如同实施方式1,低导热性层902可包括空气和/或其导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性的任何其他材料。因此,低导热性层902将可从发热的信号处理芯片200向图像传感器芯片100的摄像区域PA传递的热量隔离。
然而,如图7B和图7C所示,低导热性层902设置在与实施方式1所示的低导热性层901的位置不同的位置。
具体来说,如图7B和图7C所示,低导热性层902设置在多层布线陶瓷封装300的下表面中。在多层布线陶瓷封装300的下表面中的收容空间SP2内部,在安装有信号处理芯片200的底面S22的对应于摄像区域PA的部分中,形成有低导热性层902。即,低导热性层902位于图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间。
如图7B和图7C所示,在收容空间SP2中,将在设有信号处理芯片200的底面S22中设置成具有凹形的沟槽部形成为低导热性层902。
在多层布线陶瓷封装300的下表面(例如,图6A和图6B的陶瓷基板30的下表面)中的对应于摄像区域PA的部分中形成有沟槽。在沟槽部中设有低导热性层902。
因此,在本实施方式中,如图7B和图7C所示,在面向作为晶片固定面的表面S12的整个表面上方,图像传感器芯片100接合于多层布线陶瓷封装300。
同时,如图7B和图7C所示,信号处理芯片200与多层布线陶瓷封装300接合,信号处理芯片200的表面的周边部分与用作晶片固定面的底面S22面对。即,信号处理芯片200的周边部分接合于多层布线陶瓷封装300的下表面中的作为低导热性层902的沟槽的周围的部分。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于实施方式1,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层902。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层902隔离。
具体来说,在本实施方式中,将低导热性层902设置为更接近于作为热源的信号处理芯片200,而离图像传感器芯片100稍远。因此,可通过低导热性层902而更有效地隔离可从信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量。
此外,可使图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<3.实施方式3>
[A]装置配置等
图8A~8C是表示根据实施方式3的固体摄像装置的配置的图。
类似于图2A~2C,图8A~8C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图8A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图8B表示沿图8A的线X1-X2的横截面。图8C表示沿图8A的线Y1-Y2的横截面。
如图8A~8C所示,本实施方式不同于实施方式1在于,设置了多个低导热性层901、902。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
在本实施方式中,如图8B和图8C所示,如同实施方式1,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有低导热性层901。
即,在多层布线陶瓷封装300的上表面的对应于摄像区域PA的部分中形成有沟槽(“第一沟槽”),并且在沟槽部中设有低导热性层901。
此外,如图8B和图8C所示,不同于实施方式1,在多层布线陶瓷封装300的下表面中设有低导热性层902。
如同实施方式2,在多层布线陶瓷封装300的下表面中设置的收容空间SP2内部,在安装有信号处理芯片200的底面S22的对应于摄像区域PA的部分中形成有低导热性层902。
即,如同实施方式2,在多层布线陶瓷封装300的下表面中的对应于摄像区域PA的部分中形成有沟槽(“第二沟槽”),并且在沟槽部中设有低导热性层902。
如上所述,在本实施方式中,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间夹有多个低导热性层901、902。低导热性层901、902可包括空气和/或导热性低于基板的导热性的任何其他材料,在所述基板上安装有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
在本实施方式中,如图8B和图8C所示,图像传感器芯片100与多层布线陶瓷封装300接合,且图像传感器芯片100的表面的周边部分面向用作晶片固定面的表面S12。
类似地,如图8B和图8C所示,信号处理芯片200与多层布线陶瓷封装300接合,且信号处理芯片200的表面的周边部分面向用作晶片固定面的底面S22。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层901、902。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层901、902隔离。
具体来说,在本实施方式中,设置有多个低导热性层901、902,于是可更有效地隔离可从信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量。
还可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<4.实施方式4>
[A]装置配置等
图9A~9C是表示根据实施方式4的固体摄像装置的配置的图。
类似于图2A~2C,图9A~9C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图9A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图9B表示沿图9A的线X1-X2的横截面。图9C表示沿图9A的线Y1-Y2的横截面。
如图9A~9C所示,在本实施方式中,低导热性层904不同于实施方式1。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
在本实施方式中,如图9B和图9C所示,如同实施方式1,在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间设有低导热性层904。
如同实施方式1,低导热性层904可包括空气(例如空气层)和/或任何导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性的其它材料。因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层904隔离,从而保护了摄像区域PA。
然而,不同于实施方式1,多层布线陶瓷封装300设有贯穿其上表面和下表面的通孔。例如,形成有贯穿如图6A和图6B所示的陶瓷基板30的一个表面和另一表面的通孔。将该通孔设置为低导热性层904。
具体来说,在设于多层布线陶瓷封装300的上表面中的收容空间SP1内部,在表面S12上安装有图像传感器芯片100,在表面S12中的对应于摄像区域PA的部分中,形成有低导热性层904。在设于多层布线陶瓷封装300的下表面中的收容空间SP2内部,在底面S22上安装有信号处理芯片200,在底面S22的对应于信号处理芯片200的中央部的部分中,形成有低导热性层904。即,低导热性层904形成为使得其上表面和下表面窄于摄像区域PA的下表面和信号处理芯片200的上表面。
图像传感器芯片100封闭作为低导热性层904的通孔的上表面,而信号处理芯片200封闭低导热性层904的下表面。
因此,在本实施方式中,如图9B和图9C所示,图像传感器芯片100与多层布线陶瓷封装300接合,使得图像传感器芯片的表面的周边部分面向用作晶片固定面的表面S12。即,图像传感器芯片100中的在摄像区域PA周围的周边区域SA接合于多层布线陶瓷封装300的上表面上的通孔周围的部分。
类似地,如图9B和图9C所示,信号处理芯片200与多层布线陶瓷封装300接合,使得信号处理芯片200的表面的周边部分面向用作晶片固定面的底面S22。即,信号处理芯片200的周边部分接合于多层布线陶瓷封装300的下表面上的通孔周围的部分。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层904。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层904隔离。
具体来说,在本实施方式中,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200彼此面对的整个方向(例如厚度方向)上设有低导热性层904。因此,可更有效地隔离可从信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量。
此外,可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是改进所拍摄图像的图像质量。
<5.实施方式5>
[A]装置配置等
图10A~10C是表示根据实施方式5的固体摄像装置的配置的图。
类似于图2A~2C,图10A~10C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图10A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图10B表示沿图10A的线X1-X2的横截面。图10C表示沿图10A的线Y1-Y2的横截面。
如图10A~10C所示,在本实施方式中,低导热性层905不同于实施方式1。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
在本实施方式中,如图10B和图10C所示,如同实施方式1,在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间设有低导热性层905。
如同实施方式1,低导热性层905可包括空气(例如空气层)和/或导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性的任何其它材料。因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层905隔离。
然而,不同于实施方式1,多层布线陶瓷封装300设有贯穿其上表面和下表面的通孔。例如,形成有贯穿如图6A和图6B所示的多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板30的一个表面和另一表面的通孔。将该通孔设置为低导热性层905或有助于低导热性层905的形成。
如图10B和图10C所示,低导热性层905包括第一低导热部905a和第二低导热部905b。
在低导热性层905中,如图10B和图10C所示,第一低导热部905a形成在多层布线陶瓷封装300的上表面中。第一低导热部905a形成为具有与图像传感器芯片100的摄像区域PA相同的平面形状。
在低导热性层905中,如图10B和图10C所示,第二低导热部905b形成在多层布线陶瓷封装300的下表面中。
在多层布线陶瓷封装300的上表面中的收容空间SP2内部,在底面S22上安装有信号处理芯片200,在底面S22的对应于摄像区域PA的部分中,形成有第二低导热部905b。在多层布线陶瓷封装300的下表面中设置的收容空间SP2内部安装有信号处理芯片200的底面S22的对应于信号处理芯片200的中央部的部分中,形成有第二低导热部905b。
即,第二低导热部905b形成为使得其上表面和下表面窄于摄像区域PA的下表面和信号处理芯片200的上表面。
在低导热性层905中,第一低导热部905a的下表面和第二低导热部905b的上表面彼此连接。
以此方式,在多层布线陶瓷封装300中,通孔形成为宽度在上表面和下表面之间不同。第一低导热部905a的宽度不同于(例如大于)第二低导热部905b的宽度。
在本实施方式中,如图10B和图10C所示,图像传感器芯片100与多层布线陶瓷封装300接合,且图像传感器芯片100的表面的周边部分面向用作晶片固定面的表面S12。
类似地,如图10B和图10C所示,信号处理芯片200与多层布线陶瓷封装300接合,且信号处理芯片200的表面的周边部分面向用作晶片固定面的底面S22。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层905。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层905隔离。
具体来说,在本实施方式中,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200彼此面对的整个方向(例如厚度方向)上设有低导热性层905。在低导热性层905中,在图像传感器芯片100的全部摄像区域PA上设有第一低导热部905a。因此,可更有效地隔离可从信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量。
此外,可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<6.实施方式6>
[A]装置配置等
图11A~11C是表示根据实施方式6的固体摄像装置的配置的图。
类似于图2A~2C,图11A~11C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图11A表示固体摄像装置的上表面。图11B表示沿图11A的线X1-X2的横截面。图11C表示沿图11A的线Y1-Y2的横截面。
如图11A~11C所示,在本实施方式中,低导热性层906不同于实施方式1。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图11B和图11C所示,如同实施方式1,在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间设有低导热性层906。
如同实施方式1,低导热性层906包括空气(例如空气层)和/或导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性的任何其它材料。因此,从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层906隔离。
然而,如图11B和图11C所示,低导热性层906设置在与实施方式1所示的低导热性层901的位置不同的位置。
具体来说,如图11B和图11C所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面和下表面内部和/或之间形成有低导热性层906。低导热性层906位于在多层布线陶瓷封装300的上表面中设置的收容空间SP1和在下表面中设置的收容空间SP2之间。例如,在图6A和图6B中的陶瓷基板30的上表面和下表面之间形成有中空部,并且在中空部中设有低导热性层906。即,在多层布线陶瓷封装300中,夹在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间的陶瓷基板可具有中空构造,且低导热性层906包括空气层。
因此,在本实施方式中,如图11B和图11C所示,图像传感器芯片100的面向表面S12的整个表面与多层布线陶瓷封装300接合。表面S12可用作晶片固定面。
类似地,如图11B和图11C所示,信号处理芯片200的面向底面S22的整个表面与多层布线陶瓷封装300接合。底面S22可用作晶片固定面。
如图11B和图11C所示,低导热性层906形成为具有宽于图像传感器芯片100的摄像区域PA的平面形状。即,低导热性层906设置为面向周边区域SA的整个表面以及图像传感器芯片100的摄像区域PA的整个表面。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层906。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层906隔离。
还可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<7.实施方式7>
[A]装置配置等
图12A~12C表示根据实施方式7的固体摄像装置的配置的图。
类似于图2A~2C,图12A~12C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图12A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图12B表示沿图12A的线X1-X2的横截面。图12C表示沿图12A的线Y1-Y2的横截面。
如图12A~12C所示,在本实施方式中,在多层布线陶瓷封装300中,设置信号处理芯片200的表面不同于实施方式1中的表面。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图12A~12C所示,如同实施方式1,在多层布线陶瓷封装300中安装有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
如图12B和图12C所示,不同于实施方式1,在多层布线陶瓷封装300中,图像传感器芯片100和信号处理芯片200都设置在上表面(即在表面的同一侧)上。
如图12B和图12C所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1。例如,在多层布线陶瓷封装300中,在图6A和图6B中的陶瓷基板30的上表面上设有多层布线层31,并且将形成于多层布线层31中的沟槽设置为收容空间SP1。
多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1构造为以台阶状从底面向上变宽。在收容空间SP1内部收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200,使得图像传感器芯片100和信号处理芯片200隔着低导热性层907而堆叠。在收容空间SP1内部,图像传感器芯片100和信号处理芯片200通过布线而彼此电连接。
具体来说,如图12B和图12C所示,信号处理芯片200通过晶片接合材料720而安装在设于收容空间SP1中的底面S14上。底面S14可用作晶片固定面。例如,使用热固化粘合剂(例如银涂料)作为晶片接合材料720,以固定信号处理芯片200。即,信号处理芯片200安装于收容空间SP1的第零级台阶(例如底面)上。
如图12B和图12C所示,在收容空间SP1中设有台阶,并且在台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面之间设有布线820,以将台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和信号处理芯片200通过Au布线820而彼此电连接。即,在收容空间SP1的第一级台阶中,内引线(未图示)和信号处理芯片200彼此电连接。
如图12B和图12C所示,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100通过晶片接合材料710而安装在比设有布线820的台阶高的台阶的上表面S12上,上表面S12用作晶片固定面。例如,使用热固化粘合剂(例如银涂料)作为晶片接合材料710,以固定图像传感器芯片100。即,图像传感器芯片100安装在收容空间SP1的第二级台阶上。图像传感器芯片100的周边区域SA的至少一部分接合于收容空间SP1的第二级台阶。图像传感器芯片100配置为使得摄像区域PA周围的周边区域SA接合于多层布线陶瓷封装300。
如图12C所示,在比作为晶片固定面的台阶高的台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的表面之间设有布线810,以将台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和图像传感器芯片100通过Au布线810而彼此电连接。即,在收容空间SP1的第三级台阶中,内引线(未图示)和图像传感器芯片100彼此电连接。
如图12B和图12C所示,透明玻璃板400通过密封材料740而与多层布线陶瓷封装300的上表面接合,以便密封收容空间SP1。
如图12B和图12C所示,低导热性层907位于图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间。
低导热性层907的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性,并且将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
在收容空间SP1内部,图像传感器芯片100的摄像区域PA的整个表面和信号处理芯片200的整个上表面之间的部分被设置为低导热性层907。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层907。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层907隔离。
此外,可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<8.实施方式8>
[A]装置配置等
图13A~13C表示根据实施方式8的固体摄像装置的配置的图。
类似于图12A~12C,图13A~13C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图13A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图13B表示沿图13A的线X1-X2的横截面。图13C表示沿图13A的线Y1-Y2的横截面。
如图13A~13C所示,本实施方式不同于实施方式7之处在于,还设置有中间板301。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式1相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图13B和图13C所示,在图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间设置有中间板301。
如图13B和图13C所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设置有沟槽以作为收容空间SP1,并且在收容空间SP1内部收容有中间板301。
具体来说,如图13B和图13C所示,如同实施方式7,信号处理芯片200通过晶片接合材料720而安装于收容空间SP1的底面S14上。底面S14可用作晶片固定面。在收容空间SP1中设有台阶,并且在台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面之间设有布线820,以将台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面电连接。
然而,如图13B和图13C所示,不同于实施方式7,在收容空间SP1中,在比设有布线820的台阶高的台阶的上表面S12上设有中间板301。即,在收容空间SP1的第二级台阶上设有中间板301。中间板301通过周边部分中的晶片接合材料711而接合于收容空间SP1的第二级台阶。
如图13B和图13C所示,图像传感器芯片100通过晶片接合材料710而安装在作为晶片固定面的中间板301的上表面上。如图13C所示,在较高台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的表面之间设有布线810,以将台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和图像传感器芯片100通过Au布线810而彼此电连接。即,在收容空间SP1的第三台阶中,内引线(未图示)和图像传感器芯片100彼此电连接。
以此方式,中间板301配置为使其下表面接合于多层布线陶瓷封装300,并使其上表面接合于图像传感器芯片100。
如图13B和图13C所示,如同实施方式7,低导热性层908位于图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间。
低导热性层908的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性,并且将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。图像传感器芯片100的摄像区域PA的整个表面和信号处理芯片200的整个上表面之间的部分被设置为低导热性层908。
然而,在本实施方式中,不同于实施方式7,低导热性层908设置为夹在收容空间SP1内部的中间板301和信号处理芯片200之间。
中间板可包括任何合适的材料。在本实施方式中,例如,中间板301可包括与构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板所使用的相同的基板材料。
此外和/或可替代地,作为另一例子,中间板301可包括导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性的基板。在此情况中,中间板301将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。因此,信号处理芯片200的热量不易传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA,从而适当地抑制暗电流的发生。
此外和/或可替代地,中间板301可包括导热性高于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性的基板。在此情况中,热量易于在中间板301中传递,于是可适当地将所传递的热量释放至多层布线陶瓷封装300。因此,可适当地抑制暗电流的发生。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层908。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层908隔离。
可通过适当调整中间板301的导热性以便隔热或释放热量。
此外,可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<9.实施方式9>
[A]装置配置等
图14A~14C和图15A~15C表示根据实施方式9的固体摄像装置的配置的图。
类似于图12A~12C,图14A~14C和图15A~15C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图14A和图15A表示固体摄像装置的上表面。图14B表示沿图14A的线X1a-X2a的横截面。图14C表示沿图14A的线Y1a-Y2a的横截面。图15B表示沿图15A的线X1-X2的横截面。图15C表示沿图15A的线Y1-Y2的横截面。
如图14A~14C和图15A~15C所示,在本实施方式中,多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1的构造不同于实施方式7。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式7相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图14A~14C和图15A~15C所示,类似于实施方式7,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1。多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1构造为以台阶状从底面向上变宽。在收容空间SP1内部收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
具体来说,如图14A~14C和图15A~15C所示,类似于实施方式7,在收容空间SP1中,信号处理芯片200通过晶片接合材料720安装于底面S14上。底面S14可用作晶片固定面。即,在收容空间SP1的第零级台阶(例如底面)上安装有信号处理芯片200。在收容空间SP1中设置有台阶,并且在台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面之间设置有布线820,以将台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面电连接。即,在收容空间SP1的第一级台阶中,内引线(未图示)和信号处理芯片200彼此电连接。
如图14A~14C和图15A~15C所示,类似于实施方式7,在收容空间SP1中,在比设有布线820的台阶高的台阶的上表面S12上,通过晶片接合材料710而安装有图像传感器芯片100,所述上表面S12用作晶片固定面。即,在收容空间SP1的第二级台阶上安装有图像传感器芯片100。图像传感器芯片100在周边区域SA与收容空间SP1的第二级台阶接合。
然而,如图14A~14C和图15A~15C所示,不同于实施方式7,收容空间SP1的第二级台阶形成为仅通过呈矩形的图像传感器芯片100的四个角部来放置图像传感器芯片100。
如图15C所示,如同实施方式7,在比作为晶片固定面的台阶高的台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的表面之间设有布线810,以将台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的表面电连接。即,在收容空间SP1的第三级台阶中,内引线(未图示)和图像传感器芯片100彼此电连接。
以此方式,即使当图像传感器芯片100在垂直方向y上的尺寸小于/等于与信号处理芯片200的内引线相面对的宽度时,仍可恰当地安装图像传感器芯片100。
如图14A~14C和图15A~15C所示,低导热性层909位于图像传感器芯片100和信号处理芯片200之间。
低导热性层909的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性,并且将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
类似于实施方式7,在收容空间SP1内部,在图像传感器芯片100的摄像区域PA的整个表面和信号处理芯片200的整个上表面之间的部分被设置为低导热性层909。
不同于实施方式7,在图像传感器芯片100的周边区域SA中,低导热性层909设置于除四个角部以外的部分的下方。
如上所述,在本实施方式中,图像传感器芯片100配置为仅其角部与多层布线陶瓷封装300接合,并且在周边区域SA中,在除角部以外的部分中设置有低导热性层909。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层909。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层909隔离。
此外,可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<10.实施方式10>
[A]装置配置等
图16A~16C和图17A~17C表示根据实施方式10的固体摄像装置的配置的图。
类似于图14A~14C和图15A~15C,图16A~16C和图17A~17C示意性地表示了固体摄像装置的配置。图16A和图17A以平面图表示固体摄像装置的上表面。图16B表示沿图16A的线X1a-X2a的横截面。图16C表示沿图16A的线Y1a-Y2a的横截面。图17B表示沿图17A的线X1-X2的横截面。图17C表示沿图17A的线Y1-Y2的横截面。
如图16A~16C和图17A~17C所示,本实施方式不同于实施方式9之处在于,设置有多个低导热性层910a、910b。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式9相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图16A~16C、图17B和图17C所示,类似于实施方式9,收容空间SP1的第二级台阶形成为仅借助于呈矩形的图像传感器芯片100的四个角部来布置图像传感器芯片100。
不同于实施方式9,在收容空间SP1内部,在图像传感器芯片100的摄像区域PA的整个表面和信号处理芯片200的整个上表面之间的部分中设置有固体低导热性层910a。低导热性层910a例如布置为塑料间隔件。
类似于实施方式9,在图像传感器芯片100的周边区域SA中,在除四个角部以外的部分的下方设置有作为气体的空气层的低导热性层910b。
低导热性层910a、910b的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性,并且将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层910a、910b。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层910a、910b隔离。
此外,可将图像传感器芯片100的周边区域SA的热量释放至多层布线陶瓷封装300。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<11.实施方式11>
[A]装置配置等
图18表示根据实施方式11的固体摄像装置的配置的图。
图18示意性地表示了固体摄像装置的横截面。图18表示对应于固体摄像装置(例如图7C)的Y1-Y2方向的横截面。
如图18所示,在本实施方式中,图像传感器芯片100的安装形式和多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1的构造不同于实施方式7。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式7相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图18所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设置有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1。多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1构造为以台阶状从底面向上变宽。图像传感器芯片100和信号处理芯片200都收容在收容空间SP1内部。
具体来说,如图18所示,如同实施方式7,在收容空间SP1中,信号处理芯片200通过晶片接合材料720安装于底面S14上。底面S14可用作晶片固定面。在收容空间SP1中设置有台阶,并且在台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面之间设置有布线820,以将台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面电连接。于是,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和信号处理芯片200彼此电连接。即,信号处理芯片200安装在收容空间SP1的第零级台阶(底面)上,并且在收容空间SP1的第一级台阶中,信号处理芯片200和多层布线陶瓷封装300彼此电连接。
如图18所示,不同于实施方式7,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100直接安装在信号处理芯片200的上表面上。例如,在图像传感器芯片100的下表面上设置有凸块810B,并且图像传感器芯片100和信号处理芯片200通过凸块810B而彼此电连接。
以此方式,图像传感器芯片100以裸片(bare-chip)的方式安装在信号处理芯片200的上表面上。
如图18所示,透明玻璃板400通过密封材料740而与多层布线陶瓷封装300的上表面接合,以便密封收容空间SP1。
如图18所示,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层911。即,在图像传感器芯片100的摄像区域PA中,在与入射光所入射到的上表面相对的下表面中设置有低导热性层911。
低导热性层911的导热性低于构成图像传感器芯片100的基板(例如,对应于图4的半导体基板)的导热性。低导热性层911的导热性低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性。低导热性层911将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
在图像传感器芯片100的面向信号处理芯片200的下表面中,在对应于摄像区域PA的部分中设置有沟槽,并且沟槽部包括空气或被设置为低导热性层911的空气层。
例如,可对构成图像传感器芯片100的半导体基板11(例如,见图4)的下表面进行蚀刻处理,以便形成沟槽部。于是,可在该沟槽部中设有低导热性层911。
在图像传感器芯片100的下表面上,在对应于周边区域SA的部分中设置有凸块810B,并且图像传感器芯片100和信号处理芯片200通过所述部分而彼此电连接。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层911。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层911隔离。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<12.实施方式12>
[A]装置配置等
图19表示根据实施方式12的固体摄像装置的配置的图。
类似于图18,图19示意性地表示了固体摄像装置的横截面。
如图19所示,在本实施方式中,图像传感器芯片100的安装形式和多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1的构造不同于实施方式11。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式11相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图19所示,如同实施方式11,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设置的收容空间SP1中,在底面S14上通过晶片接合材料720来安装信号处理芯片200。底面S14可用作晶片固定面。在收容空间SP1中设置有台阶,并且在台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面之间设置有布线820,以将台阶的上表面S13和信号处理芯片200的表面电连接。于是,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和信号处理芯片200彼此电连接。
如图19所示,如同实施方式11,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100直接布置在信号处理芯片200的上表面上。
如图19所示,不同于实施方式11,在较高台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的上表面之间设置有布线810,以将较高台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的上表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和图像传感器芯片100通过Au布线810而彼此电连接。即,在收容空间SP1中,内引线(未图示)和图像传感器芯片100彼此电连接。
以此方式,在本实施方式中,以裸片的方式安装图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
如图19所示,如同实施方式11,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层911。可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层911隔离。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层911。
因此,低导热性层911将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<13.实施方式13>
[A]装置配置等
图20表示根据实施方式13的固体摄像装置的配置的图。
类似于图18,图20示意性地表示了固体摄像装置的横截面。
如图20所示,在本实施方式中,信号处理芯片200的安装形式、多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1的构造和低导热性层913的位置不同于实施方式11。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式11相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图20所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1,并且在收容空间SP1内部收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
具体来说,如图20所示,信号处理芯片200安装在收容空间SP1中的底面S14上。
不同于实施方式11,在信号处理芯片200的下表面上设有凸块820B。多层布线陶瓷封装300的布线(未图示)和信号处理芯片200通过凸块820B而彼此电连接。
如图20所示,如同实施方式11,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100直接安装在信号处理芯片200的上表面上。在图像传感器芯片100的下表面上设有凸块810B,并且图像传感器芯片100和信号处理芯片200通过凸块810B而彼此电连接。
如图20所示,低导热性层913位于图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间。
低导热性层913的导热性低于构成图像传感器芯片100的基板(例如对应于图4的半导体基板)的导热性。低导热性层913的导热性也低于构成信号处理芯片200的基板的导热性。而且,低导热性层913的导热性还低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性。低导热性层913将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
在信号处理芯片200的面向图像传感器芯片100的上表面中,在对应于摄像区域PA的部分中设有沟槽,并且将沟槽部的空气层设置为低导热性层913。
例如,对构成信号处理芯片200的半导体基板(未图示)的上表面进行蚀刻处理,以便形成沟槽部。从而设置低导热性层913。
通过信号处理芯片200的上表面中的对应于图像传感器芯片100的周边区域SA的部分,图像传感器芯片100和信号处理芯片200彼此电连接。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层913。
因此,低导热性层913将从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<14.实施方式14>
[A]装置配置等
图21表示根据实施方式14的固体摄像装置的配置的图。
类似于图19,图21示意性地表示了固体摄像装置的横截面。
如图21所示,在本实施方式中,信号处理芯片200的安装形式、多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1的构造和低导热性层913的位置不同于实施方式12。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式12相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图21所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1,并且在收容空间SP1内部收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
具体来说,如图21所示,信号处理芯片200安装在收容空间SP1中的底面S14上。
不同于实施方式12,在信号处理芯片200的下表面上设有凸块820B。多层布线陶瓷封装300的布线(未图示)和信号处理芯片200通过凸块820B而彼此电连接。
如图21所示,如同实施方式12,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100直接安装在信号处理芯片200的上表面上。
如图21所示,如同实施方式12,在较高台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的上表面之间设有布线810,以将台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的上表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和图像传感器芯片100通过Au布线810而彼此电连接。即,在收容空间SP1中,内引线(未图示)和图像传感器芯片100彼此电连接。
如图21所示,类似于实施方式13,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层913。
具体来说,低导热性层913的导热性低于构成图像传感器芯片100的基板(例如,对应于图4的半导体基板)的导热性。低导热性层913的导热性也低于构成信号处理芯片200的基板的导热性。而且,低导热性层913的导热性还低于构成多层布线陶瓷封装300的陶瓷基板的导热性。低导热性层913将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
在信号处理芯片200的上表面中,在对应于摄像区域PA的部分中形成有以凹部陷入的沟槽,并且沟槽部包括空气或被设置为低导热性层913的空气层。
在信号处理芯片200的上表面上,借助于图像传感器芯片100的周边区域SA而布置图像传感器芯片100。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层913。
因此,可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量由低导热性层913隔离。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<15.实施方式15>
[A]装置配置等
图22表示根据实施方式15的固体摄像装置的配置的图。
类似于图19,图22示意性地表示了固体摄像装置的横截面。
如图22所示,在本实施方式中,图像传感器芯片100和信号处理芯片200的安装形式以及多层布线陶瓷封装300的收容空间SP1的构造不同于实施方式12。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式12相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图22所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1,并且在收容空间SP1内部收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
具体来说,如图22所示,如同实施方式12,信号处理芯片200安装在收容空间SP1中的底面S14上。在多层布线陶瓷封装300的上表面中设置的收容空间SP1中,在底面S14上通过晶片接合材料720而安装有信号处理芯片200。底面S14可用作晶片固定面。
如图22所示,如同实施方式12,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100直接安装在信号处理芯片200的上表面上。
如图22所示,不同于实施方式12,图像传感器芯片100和信号处理芯片200通过由过孔820V形成的连接而彼此电连接。
在较高台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的上表面之间设有布线810,以将台阶的上表面S11和图像传感器芯片100的上表面电连接。例如,多层布线陶瓷封装300的内引线(未图示)和图像传感器芯片100通过Au布线810而彼此电连接。即,在收容空间SP1中,内引线(未图示)和图像传感器芯片100彼此电连接。
如图22所示,类似于实施方式12,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层911。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层911。
因此,低导热性层911将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<16.实施方式16>
[A]装置配置等
图23表示根据实施方式16的固体摄像装置的配置的图。
类似于图20,图23示意性地表示了固体摄像装置的横截面。
如图23所示,在本实施方式中,图像传感器芯片100的安装形式不同于实施方式13。除了这一点及其相关方面之外,本实施方式与实施方式13相同。因此,省略了对重叠部分的描述。
如图23所示,在多层布线陶瓷封装300的上表面中设有以凹形陷入的收容空间SP1,并且在收容空间SP1内部收容有图像传感器芯片100和信号处理芯片200。
具体来说,如图23所示,如同实施方式13,信号处理芯片200安装在收容空间SP1中的底面S14上。在信号处理芯片200的下表面上设有凸块820B,并且多层布线陶瓷封装300的布线(未图示)和信号处理芯片200通过凸块820B而彼此电连接。
如图23所示,如同实施方式13,在收容空间SP1中,图像传感器芯片100直接安装在信号处理芯片200的上表面上。
如图23所示,不同于实施方式13,图像传感器芯片100和信号处理芯片200通过由过孔820V形成的连接而彼此电连接。
如图22所示,类似于实施方式13,在图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层913。
[B]结论
如上所述,在本实施方式中,类似于其他实施方式,在彼此面对布置的图像传感器芯片100的摄像区域PA和信号处理芯片200之间设有低导热性层913。
因此,低导热性层913将可从发热的信号处理芯片200传递至图像传感器芯片100的摄像区域PA的热量隔离。
因此,在本实施方式中,即使在使装置小型化的情况下,仍可在图像传感器芯片100中抑制暗电流的发生,于是可改进所拍摄图像的图像质量。
<17.其它>
在实施本发明时,本发明不局限于前述实施方式,并且可采用各种变形例。
虽然在前述实施方式中,说明了图像传感器芯片100为CCD图像传感器芯片的情况,然而本发明不局限于此。本发明还可适用于CMOS图像传感器芯片。
虽然在前述实施方式中,说明了将本发明应用于相机的情况,然而本发明不局限于此。本发明还可应用于诸如扫描仪和复印机等具备固体摄像装置的其它电子设备。
图像传感器芯片100的尺寸和信号处理芯片200的尺寸之间的关系不局限于上述关系。图像传感器芯片100和信号处理芯片200可具有不同的尺寸或相同的尺寸。
可将前述的实施方式恰当地彼此组合。
本领域的技术人员应当明白,在不脱离所附权利要求及其等同物的范围内,取决于设计需要和其它因素可出现各种变化、组合、子组合和/或替代。
虽然本领域技术人员可提议变化和变更,然而发明人旨在合理地并适当地将落入本发明对本领域的贡献的范围内的所有变更和变化包括在此处授权的专利内。

Claims (20)

1.一种固体摄像装置,其包括:
基板;
图像传感器区,其设于所述基板上;
信号处理电路,其设于所述基板上,用于对来自所述图像传感器区的输出进行处理;和
低导热性区,其位于所述图像传感器区和所述信号处理电路之间,
其中,所述低导热性区的导热性低于所述基板的导热性。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,所述基板包括陶瓷材料。
3.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,所述低导热性区包括空气或有机材料。
4.如权利要求1所述的固体摄像装置,还包括:
多层陶瓷布线封装,其包括第一布线层、所述基板和第二布线层,
其中,所述图像传感器区和所述信号处理电路电连接于所述多层陶瓷布线封装。
5.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,在所述图像传感器区的第一侧接收入射光,而在所述图像传感器区的第二侧布置所述低导热性区。
6.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,所述低导热性区形成于所述基板的上表面和所述基板的下表面的至少一个上,并且所述基板位于所述图像传感器区和所述信号处理电路之间。
7.如权利要求1所述的固体摄像装置,还包括形成于所述基板中的沟槽,其中,所述低导热性区处于所述沟槽内。
8.如权利要求1所述的固体摄像装置,还包括形成于所述基板中的通孔,其中,所述低导热性区处于所述通孔内。
9.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,所述低导热性区以所述图像传感器区的中心为中心。
10.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,所述低导热性区在一个维度上大于所述信号处理电路。
11.如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,所述低导热性区将所述图像传感器区与由所述信号处理电路产生的热量有效地隔离。
12.如权利要求3所述的固体摄像装置,其中,所述低导热性区包括设置于所述图像传感器区和所述信号处理电路之间的板。
13.一种固体摄像装置,其包括:
图像传感器芯片;
信号处理芯片,其电连接于所述图像传感器芯片;和
低导热性区,其位于所述图像传感器芯片和所述信号处理芯片之间,
其中,所述低导热性区将所述图像传感器芯片与由所述信号处理芯片产生的热量有效地隔离。
14.如权利要求13所述的固体摄像装置,其中,所述图像传感器芯片包括图像传感器区和外围电路区,并且所述低导热性区位于所述图像传感器区和所述信号处理芯片之间。
15.如权利要求13所述的固体摄像装置,还包括基板,其中,所述基板的一部分至少位于所述外围电路区的一部分和所述信号处理芯片的一部分之间。
16.如权利要求15所述的电子设备,其中,所述低导热性区的导热性低于所述基板的导热性。
17.一种电子设备,其包括固体摄像装置和用于控制所述固体摄像装置的控制部,所述固体摄像装置包括:
(a)基板;
(b)图像传感器芯片,其位于所述基板上;
(c)信号处理芯片,其对来自所述图像传感器芯片的输出进行处理;和
(d)低导热性区,其位于所述图像传感器芯片和所述信号处理电路之间;
其中,所述低导热性区的导热性低于所述基板的导热性。
18.如权利要求17所述的电子设备,其中,所述图像传感器芯片包括图像传感器区和外围电路区,并且所述低导热性区位于所述图像传感器区和所述信号处理芯片之间。
19.如权利要求17所述的电子设备,其中,所述基板的一部分至少位于所述外围电路区的一部分和所述信号处理芯片的一部分之间。
20.如权利要求17所述的电子设备,其中,所述基板包括硅。
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