本申請是申請日為2012年06月29日、申請?zhí)枮?01210225063.8、發(fā)明名稱為“固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備”的專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

諸如數(shù)碼照相機和數(shù)碼攝像機的電子設(shè)備包括固態(tài)圖像傳感(solid-stateimagesensing)裝置。固態(tài)圖像傳感裝置包括圖像傳感器芯片，在傳感器芯片中具有矩陣形式的多個像素的圖像傳感區(qū)域提供在半導(dǎo)體基板的表面上。圖像傳感器芯片的示例例如包括ccd(電荷耦合器件)圖像傳感器芯片和cmos(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器芯片。

在圖像傳感器芯片中，多個像素的每個都具有光電轉(zhuǎn)換部分。光電轉(zhuǎn)換部分例如為光敏二極管，光敏二極管在其光接收表面接收通過外部光學(xué)系統(tǒng)入射的光，并且將其光電轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷。然后，固態(tài)圖像傳感裝置對從圖像傳感器芯片輸出的輸出信號實施信號處理。

同時，人們要求固態(tài)圖像傳感裝置的小型化。為此，提出了這樣一種固態(tài)圖像傳感裝置，其中圖像傳感器芯片和對輸出信號實施信號處理的信號處理芯片二者安裝在相同的多層配線封裝體中(例如，見日本專利no.3417225(圖1等)和日本專利特開no.2010-238821(圖2等))。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，在上面的固態(tài)圖像傳感裝置中，可能難于改善各種特性，例如，捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

本發(fā)明考慮到上面的情況而作出，因此希望提供能夠改善諸如捕獲圖像的圖像質(zhì)量的各種特性的固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備的每個包括固態(tài)圖像傳感器件、信號處理電路器件和多層配線封裝體。固態(tài)圖像傳感器件在其圖像傳感區(qū)域中具有像素。像素構(gòu)造為接收入射光且產(chǎn)生信號電荷。信號處理電路器件布置為面對固態(tài)圖像傳感器件的圖像傳感區(qū)域，并且構(gòu)造為對從固態(tài)圖像傳感器件輸出的信號實施信號處理。多層配線封裝體中提供有多個配線層，并且固態(tài)圖像傳感器件和信號處理電路器件提供在多層配線封裝體中。多個配線層的每個隔著絕緣體層疊。多層配線封裝形成為：在多個配線層中，提供在固態(tài)圖像傳感器件和信號處理電路器件之間的第一配線層的厚度大于第一配線層之外的第二配線層的厚度，并且第一配線層的導(dǎo)熱率高于或等于第二配線層的導(dǎo)熱率。

根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備的每個包括固態(tài)圖像傳感器件、信號處理電路器件和多層配線封裝體。固態(tài)圖像傳感器件在其圖像傳感區(qū)域中具有像素。像素構(gòu)造為接收入射光且產(chǎn)生信號電荷。信號處理電路器件布置為面對固態(tài)圖像傳感器件的圖像傳感區(qū)域，并且構(gòu)造為對從固態(tài)圖像傳感器件輸出的信號實施信號處理。多層配線封裝體中提供有多個配線層，并且固態(tài)圖像傳感器件和信號處理電路器件提供在多層配線封裝體中。多個配線層的每個隔著絕緣體層疊。多層配線封裝體形成為：在多個配線層中，提供在固態(tài)圖像傳感器件和信號處理電路器件之間的第一配線層的厚度大于或等于第一配線層之外的第二配線層的厚度，并且第一配線層的導(dǎo)熱率高于第二配線層的導(dǎo)熱率。

在根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備中，固態(tài)圖像傳感器件或信號處理電路器件產(chǎn)生的熱量傳遞到固態(tài)圖像傳感器件和信號處理電路器件之間提供的第一配線層且散發(fā)到外部。因此，能夠減少傳遞到固態(tài)圖像傳感器件的圖像傳感區(qū)域的熱量，并且減少暗電流的發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠提供可改善諸如捕獲圖像的圖像質(zhì)量的各種特性的固態(tài)圖像傳感裝置和電子設(shè)備。

結(jié)合下面詳細描述的如附圖所示的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的這些和其他的目標、特征和優(yōu)點將變得更加明顯易懂。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)第一實施例的照相機構(gòu)造的構(gòu)造示意圖；

圖2a至2c是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置構(gòu)造的示意圖；

圖3是示出根據(jù)第一實施例的圖像傳感器芯片主要部分的示意圖；

圖4是示出根據(jù)第一實施例的圖像傳感器芯片主要部分的示意圖；

圖5是示出根據(jù)第一實施例的濾色器的示意圖；

圖6是根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖7是根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖8是示意性地示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖；

圖9是示意性地示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖；

圖10是根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖11是根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖12是示意性地示出根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖；

圖13a至13c是示出根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置構(gòu)造的示意圖；

圖14是根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖15是根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖16是示意性地示出根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖；

圖17a至17c是示出根據(jù)第四實施例的固態(tài)圖像傳感裝置構(gòu)造的示意圖；

圖18是根據(jù)第四實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖19是根據(jù)第四實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖20是根據(jù)第五實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖21是示意性地示出根據(jù)第五實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖；

圖22是根據(jù)第六實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖；

圖23是示意性地示出根據(jù)第六實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖；以及

圖24是示出多層配線陶瓷封裝體的透視圖。

具體實施方式

在下文，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。

應(yīng)當注意的是，描述將以下面的順序給出。

(1)第一實施例(在傳感器芯片和信號處理芯片之間提供的配線層厚的情況下)

(2)第二實施例(在傳感器芯片和信號處理芯片之間提供的配線層具有高導(dǎo)熱率的情況下)

(3)第三實施例(在傳感器芯片和信號處理芯片之間有空氣層的情況下)

(4)第四實施例(在傳感器芯片和信號處理芯片之間有中間板和空氣層的情況下)

(5)第五實施例(在熱量傳遞到外部引線的情況下)

(6)第六實施例(在熱量傳遞到散熱構(gòu)件的情況下)

(7)其他

(1)第一實施例

(a)裝置的構(gòu)造

(a-1)照相機的主要部分的構(gòu)造

圖1是示出根據(jù)第一實施例的照相機40構(gòu)造的構(gòu)造示意圖。

如圖1所示，照相機40具有固態(tài)圖像傳感裝置1、光學(xué)系統(tǒng)42和控制單元43。將順序描述這些部分。

固態(tài)圖像傳感裝置1在其圖像傳感表面接收通過光學(xué)系統(tǒng)42入射的入射光h，并且將其光電轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷。然后，固態(tài)圖像傳感裝置1執(zhí)行信號處理以產(chǎn)生且輸出數(shù)字信號。

光學(xué)系統(tǒng)42包括光學(xué)構(gòu)件，例如，成像透鏡和裝置，并且布置為將目標圖像的入射光聚集在固態(tài)圖像傳感裝置1的圖像傳感表面上。

控制單元43輸出各種控制信號到固態(tài)圖像傳感裝置1以控制和驅(qū)動固態(tài)圖像傳感裝置1。

(a-2)固態(tài)圖像傳感裝置的主要部分的構(gòu)造

將描述固態(tài)圖像傳感裝置1的總體構(gòu)造。

圖2a至2c是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置1構(gòu)造的示意圖。

圖2a示出了固態(tài)圖像傳感裝置1的頂表面。圖2b示出了固態(tài)圖像傳感裝置1沿著圖2a中x1-x2線剖取的截面圖。圖2c示出了固態(tài)圖像傳感裝置1沿著圖2a中y1-y2線剖取的截面圖。

如圖2a至2c所示，固態(tài)圖像傳感裝置1包括圖像傳感器芯片100、信號處理芯片200和多層配線陶瓷封裝體300。

將順序描述構(gòu)造固態(tài)圖像傳感裝置1的各部分。

(a)圖像傳感器芯片100

如圖2a至2c所示，圖像傳感器芯片100安裝在多層配線陶瓷封裝體300中。

如圖2a所示，圖像傳感器芯片100在其表面具有圖像傳感區(qū)域pa和圍繞區(qū)域sa。

圖像傳感器芯片100接收作為目標圖像入射在圖像傳感區(qū)域pa中的入射光以產(chǎn)生信號電荷。多個像素(未示出)以矩陣形式布置在圖像傳感區(qū)域pa中，并且提供在圖像傳感區(qū)域pa的周邊的圍繞區(qū)域sa中的輸出電路(未示出)輸出從圖像傳感區(qū)域pa傳輸?shù)男盘栯姾勺鳛檩敵鲂盘枴?/p>

如圖2b和2c所示，圖像傳感器芯片100提供在多層配線陶瓷封裝體300的頂表面?zhèn)取?/p>

這里，圖像傳感器芯片100容納在多層配線陶瓷封裝體300的頂表面中凹陷的容納空間sp1內(nèi)。圖像傳感器芯片100由管芯連接材料710安裝在容納空間sp1用作管芯連接表面的表面s12上。此外，容納空間sp1內(nèi)有臺階，并且配線810提供在臺階的表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面之間，以將臺階的表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面彼此電連接。

圖3和4是示出根據(jù)第一實施例的圖像傳感器芯片100主要部分的示意圖。圖3示意性地示出了圖像傳感器芯片100的頂表面。圖4示出了圖像傳感器芯片100沿著圖3中的x1a-x2a線剖取的截面圖。

如圖3所示，圖像傳感器芯片100例如為行間式ccd(inter-lineccd)固態(tài)圖像傳感器件。圖像傳感器芯片100具有半導(dǎo)體基板11，并且圖像傳感區(qū)域pa和圍繞區(qū)域sa提供在半導(dǎo)體基板11的表面中。

如圖3所示，像素p、電荷讀取部分ro、垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt和器件分隔部分ss提供在圖像傳感區(qū)域pa中。另一方面，水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht和輸出部分out提供在圍繞區(qū)域sa中。

(a-1)像素p

如圖3所示，多個像素p提供在圖像傳感區(qū)域pa中，并且以矩陣形式布置在水平方向x和垂直方向y上。

如圖4所示，像素p的每個都具有光敏二極管21。光敏二極管21在其光接收表面js接收入射光h，并且將其光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號電荷。

更具體而言，光敏二極管21提供在半導(dǎo)體基板11內(nèi)以定位在半導(dǎo)體基板11的前表面?zhèn)?。盡管附圖中沒有示出，但是光敏二極管21例如通過在半導(dǎo)體基板11內(nèi)形成的p型半導(dǎo)體阱區(qū)(p)(未示出)上順序形成n型半導(dǎo)體區(qū)域(n)(未示出)和p型半導(dǎo)體區(qū)域(p+)(未示出)而構(gòu)造。n型半導(dǎo)體區(qū)域(n)用作信號電荷積聚區(qū)域。另一方面，p型半導(dǎo)體區(qū)域(p+)用作空穴積聚區(qū)域，并且減少用作信號電荷積聚區(qū)域的n型半導(dǎo)體區(qū)域(n)中暗電流的發(fā)生。

如圖4所示，濾色器cf和芯片上透鏡ml提供在光敏二極管21之上的平坦化膜hm上。

濾色器cf將目標圖像的入射光h中指定波長范圍的光以較大的量選擇性傳遞到半導(dǎo)體基板11的光接收表面js。

圖5是示出根據(jù)第一實施例的濾色器cf的示意圖。在圖5中，示出了濾色器cf的頂表面。

如圖5所示，濾色器cf包括紅濾光片層cfr、綠濾光片層cfg和藍濾光片層cfb。紅濾光片層cfr、綠濾光片層cfg和藍濾光片層cfb彼此相鄰，并且這些濾光片的每個都對應(yīng)于多個像素p的每個。

這里，如圖5所示，紅濾光片層cfr、綠濾光片層cfg和藍濾光片層cfb布置成拜耳(bayer)圖案bh。換言之，多個綠濾光片層cfg并排布置在棋盤式圖案(checkeredpattern)中的對角線方向上。此外，紅濾光片層cfr和藍濾光片層cfb并排布置在多個綠濾光片層cfg中的對角線方向上。

如圖4所示，多個芯片上透鏡ml的每個都布置在濾色器cf的頂表面上以對應(yīng)于各像素p的每個。芯片上透鏡ml的每個都是凸透鏡，在光接收表面js之上的位置其中心比其邊緣厚，并且將入射光h聚集在光敏二極管21的光接收表面js上。

在像素p的每個中，光敏二極管21接收在光接收表面js的入射光h，入射光h通過這些部分從上面順序入射。

(a-2)電荷讀取部分ro、垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt和器件分隔部分ss

如圖3所示，多個電荷讀取部分ro提供在圖像傳感區(qū)域pa中以對應(yīng)于多個像素p且讀出像素p產(chǎn)生的信號電荷到垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt。

如圖4所示，電荷讀取部分ro的每個都具有電荷讀出通道區(qū)域22r以讀出光敏二極管21產(chǎn)生的信號電荷。

更具體而言，如圖4所示，電荷讀出通道區(qū)域22r提供在半導(dǎo)體基板11內(nèi)且在半導(dǎo)體基板11的前表面?zhèn)鹊奈恢靡韵噜徲诠饷舳O管21。

這里，電荷讀出通道區(qū)域22r布置在光敏二極管21在水平方向x上的左側(cè)。電荷讀出通道區(qū)域22r例如構(gòu)造為p型半導(dǎo)體區(qū)域。

如圖3所示，垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt延伸在圖像傳感區(qū)域pa中的垂直方向y上以對應(yīng)于在垂直方向y上并排布置的多個像素p。此外，垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt布置在在垂直方向y上并排布置的多個像素p的列之間。多個垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt提供在圖像傳感區(qū)域pa中，并且在水平方向x上并排布置，以對應(yīng)于在水平方向x上并排布置的多個像素p。垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt是所謂的垂直轉(zhuǎn)移ccd，并且通過垂直方向y上的電荷讀取部分ro順序轉(zhuǎn)移從像素p讀出的信號電荷。例如，垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt用四段驅(qū)動系統(tǒng)(four-phasedrivingsystem)轉(zhuǎn)移信號電荷。

如圖4所示，垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt的每個都具有電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v。電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v轉(zhuǎn)移由電荷讀出部分ro從光敏二極管21讀出的信號電荷。

更具體而言，如圖4所示，電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v提供在半導(dǎo)體基板11內(nèi)且在半導(dǎo)體基板11的前表面?zhèn)鹊奈恢靡韵噜徲陔姾勺x出通道區(qū)域22r。

這里，電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v布置在電荷讀出通道區(qū)域22r在水平方向x上的左側(cè)。電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v例如通過在半導(dǎo)體基板11內(nèi)的p型半導(dǎo)體阱區(qū)(p)(未示出)上提供n型半導(dǎo)體區(qū)域(n)(未示出)而構(gòu)造。

如圖3所示，器件分隔部分ss提供在多個像素p的周邊以將像素p彼此分隔。

如圖4所示，器件分隔部分ss的每個都具有通道阻隔區(qū)域24s。

更具體而言，如圖4所示，通道阻隔區(qū)域24s提供在半導(dǎo)體基板11內(nèi)且在半導(dǎo)體基板11的前表面?zhèn)鹊奈恢谩?/p>

這里，在水平方向x上，通道阻隔區(qū)域24s提供為插設(shè)在相鄰列中布置的電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v和光敏二極管21之間。盡管圖中沒有示出圖像傳感器芯片100在垂直方向y上的截面，但是通道阻隔區(qū)域24s提供在垂直方向y上并排布置的兩個光敏二極管21之間。

通道阻隔區(qū)域24s例如通過以下方式構(gòu)造：在半導(dǎo)體基板11內(nèi)的p型半導(dǎo)體阱區(qū)(p)(未示出)上提供p型半導(dǎo)體區(qū)域(p+)(未示出)，并且形成電勢勢壘以防止信號電荷的外流和內(nèi)流。

如圖4所示，電荷讀取部分ro、垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt和器件分隔部分ss的每個都具有轉(zhuǎn)移電極31t。

這里，如圖4所示，轉(zhuǎn)移電極31t通過柵極絕緣膜(未示出)提供在半導(dǎo)體基板11的頂表面上以面對電荷讀出通道區(qū)域22r和電荷轉(zhuǎn)移通道區(qū)域23v。

在電荷讀出部分ro中，轉(zhuǎn)移電極31t用作讀出光敏二極管21產(chǎn)生的信號電荷的電荷讀出電極。另外，在垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt中，轉(zhuǎn)移電極31t用作在垂直方向y上轉(zhuǎn)移讀出的信號電荷的垂直轉(zhuǎn)移電極。盡管附圖中沒有示出，但是多個轉(zhuǎn)移電極31t在垂直方向y上并排布置。例如，當四段驅(qū)動脈沖信號順序提供到垂直方向y上并排布置的轉(zhuǎn)移電極時，轉(zhuǎn)移了信號電荷。

轉(zhuǎn)移電極31t例如由諸如多晶硅的導(dǎo)電材料形成，并且提供在例如由氧化硅膜形成的柵極絕緣膜(未示出)上。

在轉(zhuǎn)移電極31t的頂表面上，提供抗反射膜322。轉(zhuǎn)移電極31t隔著絕緣膜zz覆蓋有光屏蔽膜60。

(a-3)水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht

如圖3所示，水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht布置在圖像傳感區(qū)域pa的下端。水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht在水平方向x上延伸，并且在水平方向x上順序轉(zhuǎn)移由多個垂直轉(zhuǎn)移寄存器部分vt在垂直方向y上轉(zhuǎn)移的信號電荷。就是說，水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht是所謂的水平轉(zhuǎn)移ccd，其例如由兩段驅(qū)動脈沖信號驅(qū)動，并且轉(zhuǎn)移為每個水平線(一行的像素)轉(zhuǎn)移的信號電荷。

(a-4)輸出部分out

如圖3所示，輸出部分out提供在水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht的左端。輸出部分out例如具有源極跟隨電路，并且將水平轉(zhuǎn)移寄存器部分ht水平轉(zhuǎn)移的信號電荷轉(zhuǎn)換成電壓，作為模擬信號輸出轉(zhuǎn)換的電壓。

(b)信號處理芯片200

如圖2所示，信號處理芯片200安裝在多層配線陶瓷封裝體300中。

這里，如圖2b和2c所示，信號處理芯片200布置在多層配線陶瓷封裝體300中的且在底表面?zhèn)?，底表面?zhèn)仍诓贾脠D像傳感器芯片100的頂表面?zhèn)鹊南喾磦?cè)。信號處理芯片200布置為面對圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa。

更具體而言，如圖2b和2c所示，信號處理芯片200容納在多層配線陶瓷封裝體300的底表面中凹陷的容納空間sp2內(nèi)。信號處理芯片200由管芯連接材料720安裝在容納空間sp2用作管芯連接表面的底表面s22上。此外，容納空間sp2內(nèi)有臺階，并且配線820提供在臺階的表面s21和底表面s22上安裝的信號處理芯片200的前表面之間，以將臺階的表面s21和信號處理芯片200的前表面彼此電連接。

在信號處理芯片200中，半導(dǎo)體器件(未示出)提供在半導(dǎo)體基板(未示出)中，并且半導(dǎo)體基板(未示出)具有多層配線層(未示出)，其包括電連接到半導(dǎo)體器件的配線(未示出)。此外，采用半導(dǎo)體基板中提供的半導(dǎo)體器件，信號處理芯片200對從圖像傳感器芯片100輸出的輸出信號實施信號處理。信號處理芯片200例如為模擬前端(analogfrontend，afe)或者模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)，并且將作為模擬信號從圖像傳感器芯片100輸出的輸出信號輸出為數(shù)字信號。

(c)多層配線陶瓷封裝體300

如圖2所示，多層配線陶瓷封裝體300在其上側(cè)容納圖像傳感器芯片100，并且在與提供圖像傳感器芯片100的頂表面相反的下側(cè)容納信號處理芯片200。此外，多層配線陶瓷封裝體300在其頂表面上具有玻璃板400以及在玻璃板400周邊的分離部件500。此外，如圖2a所示，多層配線陶瓷封裝體300具有矩形的頂表面，并且在其上端和下端具有外部引線310。

圖6和7是根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置1的放大截面圖。

與圖2b一樣，圖6示出了固態(tài)圖像傳感裝置1沿著圖2a中的x1-x2線剖取的截面圖。此外，與圖2c一樣，圖7示出了固態(tài)圖像傳感裝置1沿著圖2a中的y1-y2線剖取的截面圖。圖6和7示出了多層配線陶瓷封裝體300的詳細構(gòu)造，其在圖2b和2c中被省略了。

如圖6和7所示，多層配線陶瓷封裝體300具有多個陶瓷層c11、c21、c31、c41、c51和c61以及多個配線層h11、h21、h31、h41和h51。在多層配線陶瓷封裝體300中，陶瓷層c11至c61以及配線層h11至h51交替地層疊在一起。

在多層配線陶瓷封裝體300中，陶瓷層c11至c61的每個都由作為絕緣體的陶瓷材料形成。

在多層配線陶瓷封裝體300中，配線層h11至h51的每個都由諸如cu的金屬導(dǎo)電材料形成。作為選擇，配線層h11至h51的每個都可以由諸如al和w的金屬導(dǎo)電材料形成。如果有必要的話，配線層h11至h51電連接到外部引線310(見圖2a)。此外，配線層h11至h51通過接觸孔(未示出)電連接到圖像傳感器芯片100、信號處理芯片200和分離部件500，接觸孔穿透陶瓷層c11至c61，從而彼此電連接圖像傳感器芯片100、信號處理芯片200和分離部件500。

如圖6和7所示，多層配線陶瓷封裝體300在其層疊體的頂表面和底表面?zhèn)确謩e具有容納空間sp1和sp2。容納空間sp1和sp2例如通過加工陶瓷層c11至c61和配線層h11至h51的層疊體而形成。容納空間sp1和sp2分別容納圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200。

更具體而言，如圖6和7所示，多層配線陶瓷封裝體300具有在其頂表面中凹陷的容納空間s1，并且圖像傳感器芯片100容納在容納空間sp1內(nèi)。此外，圖像傳感器芯片100通過管芯連接材料710安裝在容納空間sp1用作管芯連接表面的表面s12上。例如，熱硬化性粘合劑(例如，銀膏)用作管芯連接材料710以固定圖像傳感器芯片100。

此外，如圖7所示，容納空間sp1內(nèi)有臺階，并且配線810提供在臺階的表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面之間以彼此電連接臺階的表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面。例如，使用au形成的配線810將臺階的表面s11和圖像傳感器芯片100上提供的焊盤電極(未示出)彼此電連接。

此外，如圖6和7所示，透明玻璃板400通過密封構(gòu)件740連接到多層配線陶瓷封裝體300的頂表面以密封容納空間sp1。

另外，如圖6所示，分離部件500提供在多層配線陶瓷封裝體300的頂表面上玻璃板400的周邊。例如，晶體管、電阻器或電容器等提供為分離部件500。

另一方面，如圖6和7所示，多層配線陶瓷封裝體300具有在其下表面中凹陷的容納空間sp2，并且信號處理芯片200容納在容納空間sp2內(nèi)。此外，信號處理芯片200通過管芯連接材料720安裝在容納空間sp2用作管芯連接表面的表面s22上。例如，熱硬化性粘合劑用作管芯連接材料720以固定信號處理芯片200。

此外，如圖6和7所示，容納空間sp2內(nèi)有臺階，并且配線820提供在臺階的表面s21和信號處理芯片200的前表面之間以彼此電連接臺階的表面s21和信號處理芯片200的前表面。例如，采用au形成的配線820將臺階的表面s21和信號處理芯片200上提供的焊盤電極(未示出)彼此電連接。

此外，如圖6和7所示，多層配線陶瓷封裝體300在底表面上具有掩埋層600以掩埋容納空間sp2。例如，熱硬化性或紫外線硬化樹脂埋設(shè)在容納空間sp2中以形成掩埋層600。

根據(jù)該實施例，如圖6和7所示，在多個配線層h11至h51中圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間插設(shè)的配線層h31的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51。就是說，在多層配線陶瓷封裝體300的深度方向z上，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51。

更具體而言，如圖6和7所示，配線層h31插設(shè)在一對容納空間sp1和sp2之間，并且形成為具有均勻的厚度以平行于圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200彼此面對的表面。此外，在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的部分p1中，配線層h31在其對應(yīng)于圖像傳感區(qū)域pa和圍繞區(qū)域sa的范圍中的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51。此外，在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的部分p1中，配線層h31在其從圍繞區(qū)域sa到外側(cè)部的范圍中的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51。配線層h31提供為其側(cè)部暴露在多層配線陶瓷封裝體300的側(cè)表面。

另一方面，配線層h31之外的配線層h11、h21、h41和h51提供在容納空間sp1和sp2的側(cè)部(lateralpart)。

例如，配線層h11至h51形成為具有下面的厚度。

*圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31的厚度：大于或等于20μm

*配線層h31之外的配線層h11、h21、h41和h51的厚度：5μm至15μm

配線層h31電連接到圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200且用作接地配線。此外，在多層配線陶瓷封裝體300中，配線層h31提供為覆蓋穿透配線層h31的接觸孔(未示出)提供在與圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200彼此面對的表面平行的表面(xy表面)中的部分之外的整個部分。

(b)操作

圖8和9是示意性地示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感裝置1中熱傳遞的放大圖。

與該實施例的情況不同，圖8示出了圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31與其他配線層h11、h21、h41和h51具有相同厚度的情況。

另一方面，圖9示出了圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31具有大于其他配線層h11、h21、h41和h51厚度的該實施例的情況。

在圖像傳感器芯片100中，圖像傳感區(qū)域pa中幾乎不消耗電力，而電力主要消耗在提供諸如源極跟隨電路的輸出電路的周邊電路的圍繞區(qū)域sa中。此外，信號處理芯片200消耗的電力大于圖像傳感器芯片100。

因此，如圖8所示，信號處理芯片200產(chǎn)生的熱量q傳遞到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa，其可增加圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的溫度，并且顯著惡化暗電流特性。例如，隨著溫度增加七至十度，暗電流的發(fā)生可增加約1.5至三倍。結(jié)果，可降低捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

另一方面，根據(jù)該實施例，在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分提供厚的配線層h31，如圖9所示。此外，厚配線層h31還提供在從圍繞區(qū)域sa到外側(cè)部的范圍中。配線層h31的側(cè)部暴露在多層配線陶瓷封裝體300的側(cè)表面。

配線層h31的導(dǎo)熱率高于構(gòu)造多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61。因此，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部。此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa產(chǎn)生的熱量q也傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部。

如圖9所示，因為根據(jù)該實施例的配線層h31的厚度大于根據(jù)圖8所示情況的配線層31h，所以熱量q可大量散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減小圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的溫度增加。

(c)總結(jié)

如上所述，根據(jù)該實施例，圖像傳感器芯片100在圖像傳感區(qū)域pa中具有接收入射光以產(chǎn)生信號電荷的像素p。信號處理芯片200布置為面對圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa，并且對從圖像傳感器芯片100輸出的信號實施信號處理。多層配線陶瓷封裝體300具有隔著用作絕緣體的陶瓷層c11至c61層疊在一起的多個配線層h11至h51，并且具有圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200(見圖6等)。

這里，在多個配線層h11至h51中，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間提供的配線層h31的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51。

因此，根據(jù)該實施例，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q可能傳遞到配線層h31且如上所述散發(fā)到外部。此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa產(chǎn)生的熱量q也可能傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部(見圖9等)。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減小圖像傳感區(qū)域pa的溫度增加以及圖像傳感器芯片100中暗電流的發(fā)生。因此，可改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

此外，根據(jù)該實施例，僅圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31在多層配線陶瓷封裝體300的深度方向z上具有較大的厚度。因此，因為整個多層配線陶瓷封裝體300不是顯著地厚，所以可實現(xiàn)小尺寸的固態(tài)圖像傳感裝置1。

此外，根據(jù)該實施例，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31用作接地配線。因此，即使寄生電容增加，因為配線層h31是接地配線，寄生電容的影響也很小。而且，因為接地配線允許形成在多層配線陶瓷封裝體300中很大的區(qū)域中，所以可有效地散發(fā)熱量。

應(yīng)當注意的是，根據(jù)該實施例，配線層h31與其他配線層h11、h21、h41和h51具有相同的導(dǎo)熱率，但是配線層的導(dǎo)熱率不限于此。更優(yōu)選地，配線層h31的導(dǎo)熱率高于其他配線層h11、h21、h41和h51，這是因為熱量可以更大量地傳遞且散發(fā)到外部。

(2)第二實施例

(a)裝置的構(gòu)造

圖10和11是根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖。

與圖2b和6一樣，圖10示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖2a中的x1-x2線剖取的截面圖。此外，與圖2c和7一樣，圖11示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖2a中的y1-y2線剖取的截面圖。圖10和11示出了多層配線陶瓷封裝體300的詳細構(gòu)造，其在圖2b和2c中被省略了。

如圖10和11所示，該實施例與第一實施例的區(qū)別在于在多層配線陶瓷封裝體300的深度方向z上設(shè)置在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間的配線層h31。除了這一點和相關(guān)點外，該實施例與第一實施例相同。因此，將省略重復(fù)部分的描述。

根據(jù)該實施例，如圖10和11所示，在多個配線層h11至h51中圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間插設(shè)的配線層h31與其他配線層h11、h21、h41和h51具有相同的厚度。就是說，在多層配線陶瓷封裝體300的深度方向z上，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31與其他配線層h11、h21、h41和h51具有相同的厚度。

根據(jù)第一實施例，配線層h31由與其他配線層h11、h21、h41和h51的材料相同的材料形成。然而，根據(jù)該實施例，配線層h31由與其他配線層h11、h21、h41和h51的材料不同的材料形成。

這里，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31由導(dǎo)熱率高于其他配線層h11、h21、h41和h51的材料形成。

圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31例如由cu形成。另一方面，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31之外的配線層h11、h21、h41和h51例如由w形成.

(b)操作

圖12是示意性地示出根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱傳遞的放大圖。

如上所述，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q的傳遞可導(dǎo)致圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及暗電流特性上的顯著惡化。

然而，根據(jù)該實施例，如圖12所示，配線層h31提供在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。配線層h31由導(dǎo)熱率高于其他配線層h11、h21、h41和h51的材料形成。

因此，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部。此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa上產(chǎn)生的熱量q也傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部。

因為根據(jù)該實施例的配線層h31的導(dǎo)熱率高于根據(jù)圖8所示情況的配線層31h，所以熱量q可以更大的量散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升。

(c)總結(jié)

如上所述，根據(jù)該實施例，多個配線層h11至h51中圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間提供的配線層h31與其他配線層h11、h21、h41和h51具有相同的厚度。此外，配線層h31形成為使其導(dǎo)熱率高于其他配線層h11、h21、h41和h51。

因此，根據(jù)該實施例，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q易于傳遞到具有較高導(dǎo)熱率的配線層h31且如上所述散發(fā)到外部。此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa上產(chǎn)生的熱量q也易于傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，可以減少圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及圖像傳感器芯片100中暗電流的發(fā)生。因此，可改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

應(yīng)當注意的是，根據(jù)該實施例，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31與其他配線層h11、h21、h41和h51具有相同的厚度，但是配線層的厚度不限于此。更優(yōu)選地，配線層h31具有比其他配線層h11、h21、h41和h51更大的厚度，這是因為熱量可以更大的量傳遞且散發(fā)到外部。

(3)第三實施例

(a)裝置的構(gòu)造

圖13a至13c是示出根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置構(gòu)造的示意圖。

與圖2a至2c一樣，圖13a至13c示意性地示出了固態(tài)圖像傳感裝置的構(gòu)造。圖13a示出了固態(tài)圖像傳感裝置的頂表面。圖13b示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖13a中x1-x2線剖取的截面圖。圖13c示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖13a中y1-y2線剖取的截面圖。

如圖13a至13c所示，該實施例與第一實施例的區(qū)別在于在多層配線陶瓷封裝體300中提供信號處理芯片200的表面。除了這一點和相關(guān)點外，該實施例與第一實施例相同。因此，將省略重復(fù)部分的描述。

如圖13a至13c所示，與第一實施例的情況一樣，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200二者安裝在多層配線陶瓷封裝體300中。

這里，如圖13b和13c所示，與第一實施例的情況不同，多層配線陶瓷封裝體300僅其在頂表面?zhèn)染哂腥菁{空間sp1。圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200二者提供在容納空間sp1內(nèi)。

圖14和15是根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖。

與圖13b一樣，圖14示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖13a中x1-x2線剖取的截面圖。此外，與圖13c一樣，圖15示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖13a中y1-y2線剖取的截面圖。圖14和15示出了多層配線陶瓷封裝體300的詳細構(gòu)造，其在圖13b和13c中被省略了。

如圖14和15所示，多層配線陶瓷封裝體300在其頂表面?zhèn)染哂邪枷莸娜菁{空間sp1。

這里，多層配線陶瓷封裝體300的容納空間sp1構(gòu)造為從其底表面開始以臺階的狀態(tài)向上擴展。根據(jù)該實施例，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200二者容納在容納空間sp1內(nèi)以隔著低導(dǎo)熱層907彼此重疊。此外，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200通過多層配線陶瓷封裝體300彼此電連接。

更具體而言，如圖14等所示，信號處理芯片200通過管芯連接材料720安裝在容納空間sp1用作管芯連接表面的最下表面s14上。例如，熱硬化性粘合劑(例如，銀膏)用作管芯連接材料720以固定信號處理芯片200。就是說，信號處理芯片200安裝在容納空間sp1的第零級臺階上。

此外，如圖14等所示，容納空間sp1內(nèi)有多個臺階，并且配線820提供在臺階之一的頂表面s13和信號處理芯片200的前表面之間以將該臺階的頂表面s13和信號處理芯片200的前表面彼此電連接。例如，采用由au形成的配線820，臺階的頂表面s13上提供的焊盤電極(未示出)和信號處理芯片200被彼此電連接。就是說，在容納空間sp1的第一級臺階上，焊盤電極(未示出)和信號處理芯片200被彼此電連接。

此外，如圖14等所示，在容納空間sp1內(nèi)，圖像傳感器芯片100通過管芯連接材料710安裝在臺階的用作管芯連接表面的頂表面s12上，該臺階的層級高于提供配線820的臺階。例如，熱硬化性粘合劑(例如，銀膏)用作管芯連接材料710以固定圖像傳感器芯片100。就是說，圖像傳感器芯片100安裝在容納空間sp1的第二級臺階上。在圍繞區(qū)域sa中，圖像傳感器芯片100連接到容納空間sp1的第二級臺階。在設(shè)置在圖像傳感區(qū)域pa周邊的圍繞區(qū)域sa中，圖像傳感器芯片100連接到多層配線陶瓷封裝體300。

此外，如圖15所示，配線810提供在比用作管芯連接表面的臺階的層級高的臺階的頂表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面之間，以將該臺階的頂表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面彼此電連接。例如，采用由au形成的配線810，臺階的頂表面s11上提供的焊盤電極(未示出)和圖像傳感器芯片100被彼此電連接。就是說，在容納空間sp1的第三級臺階上，焊盤電極(未示出)和圖像傳感器芯片100被彼此電連接。

此外，如圖14等所示，透明玻璃板400通過密封構(gòu)件740連接到多層配線陶瓷封裝體300的頂表面以密封容納空間sp1。

此外，如圖14等所示，低導(dǎo)熱層907插設(shè)在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間。在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa中，低導(dǎo)熱層907提供在與入射光入射的頂表面相反的底表面?zhèn)取?/p>

低導(dǎo)熱層907的導(dǎo)熱率低于構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61，并且隔離從加熱的信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa傳遞的熱量。

這里，在容納空間sp1內(nèi)，圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的整個表面和信號處理芯片200的整個頂表面之間的部分提供為低導(dǎo)熱層907。

如圖14等所示，低導(dǎo)熱層907例如為空氣層。應(yīng)當注意的是，低導(dǎo)熱層907不限于空氣層，而是可由諸如環(huán)氧樹脂的有機材料形成。

此外，如圖14等所示，在多層配線陶瓷封裝體300的深度方向z上，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51。

更具體而言，在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的部分p1中，配線層h31的厚度在其對應(yīng)于圍繞區(qū)域sa的范圍內(nèi)大于其他配線層h11、h21、h41和h51。此外，在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的部分p1中，配線層h31在其從圍繞區(qū)域sa到外側(cè)部的范圍內(nèi)具有大于其他配線層h11、h21、h41和h51的厚度。配線層h31提供為具有暴露在多層配線陶瓷封裝體300的側(cè)表面的側(cè)部。

配線層h31電連接到圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200且用作接地配線。此外，在多層配線陶瓷封裝體300中，配線層h31提供為覆蓋在與圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200彼此面對的表面平行的表面(xy表面)中提供穿透配線層h31的接觸孔(未示出)的部分之外的整個部分。

(b)操作

圖16是示意性地示出根據(jù)第三實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱量傳遞的放大圖。

如上所述，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q的傳遞可導(dǎo)致圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及暗電流特性上的顯著惡化。

然而，根據(jù)該實施例，如圖16所示，低導(dǎo)熱層907提供在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。

因為低導(dǎo)熱層907的導(dǎo)熱率低于構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61，所以從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q被低導(dǎo)熱層907隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa連接到多層配線陶瓷封裝體300的表面s12。因此，圍繞區(qū)域sa的熱量q傳遞到配線層h31且散發(fā)到外部。

因為與第一實施例的情況一樣，根據(jù)該實施例的配線層h31的厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51，所以熱量q可以更大的量散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，可以減少圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升。

(c)總結(jié)

如上所述，根據(jù)該實施例，多層配線陶瓷封裝體300在一個表面具有容納空間sp1。此外，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200提供在容納空間sp1內(nèi)，以隔著低導(dǎo)熱層907(空氣層)彼此重疊。此外，厚度大于其他配線層h11、h21、h41和h51的配線層h31提供在低導(dǎo)熱層907(空氣層)的側(cè)部。

如上所述，根據(jù)該實施例，低導(dǎo)熱層907(空氣層)提供為插設(shè)在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。因此，從加熱的信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量被低導(dǎo)熱層907(空氣層)隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa的熱量可通過厚配線層h31散發(fā)。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感區(qū)域pa的溫度的上升以及圖像傳感器芯片100中暗電流的發(fā)生。因此，可改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

(4)第四實施例

(a)裝置的構(gòu)造

圖17a至17c是示出根據(jù)第四實施例的固態(tài)圖像傳感裝置構(gòu)造的示意圖。

與圖13a至13c一樣，圖17a至17c示意性地示出了固態(tài)圖像傳感裝置的構(gòu)造。圖17a示出了固態(tài)圖像傳感裝置的頂表面。圖17b示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖17a中x1-x2線剖取的截面圖。圖17c示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖17a中y1-y2線剖取的截面圖。

如圖17a至17c所示，該實施例與第三實施例的區(qū)別在于中間板301。除了這一點和相關(guān)點外，該實施例與第三實施例相同。因此，將省略重復(fù)部分的描述。

如圖17b和17c所示，中間板310提供在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間。這里，多層配線陶瓷封裝體300在其頂表面具有溝槽作為容納空間sp1，并且中間板301容納在容納空間sp1內(nèi)。

圖18和19是根據(jù)第四實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖。

與圖17b一樣，圖18示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖17a中x1-x2線剖取的截面圖。此外，與圖17c一樣，圖19示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖17a中y1-y2線剖取的截面圖。圖18和19示出了多層配線陶瓷封裝體300的詳細構(gòu)造，其在圖17b和17c中被省略。

如圖18和19所示，與第三實施例的情況一樣，信號處理芯片200通過管芯連接材料720安裝在容納空間sp1用作管芯連接表面的最下表面s14上。此外，容納空間sp1內(nèi)有多個臺階，并且配線820提供在臺階之一的頂表面s13和信號處理芯片200的前表面之間，以將該臺階的頂表面和信號處理芯片200的前表面彼此電連接。

然而，如圖18和19所示，與第三實施例的情況不同，中間板301提供在容納空間sp1內(nèi)層級比提供配線820的臺階高的臺階的頂表面s12上。就是說，中間板301提供在容納空間sp1的第二級臺階上。中間板301通過管芯連接材料711連接到容納空間sp1的第二級臺階。

此外，如圖18和19所示，圖像傳感器芯片100通過管芯連接材料710安裝在中間板301用作管芯連接表面的頂表面上。此外，如圖19所示，配線810提供在層級比中間板301的頂表面的臺階高的臺階的頂表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面之間，以將頂表面s11和圖像傳感器芯片100的前表面彼此電連接。例如，采用由au形成的配線810，該臺階的頂表面s11上提供的焊盤電極(未示出)和圖像傳感器芯片100彼此電連接。就是說，在容納空間sp1的第三級臺階上，圖像傳感器芯片100電連接到多層配線陶瓷封裝體300。

如上所述，中間板301的底表面連接到多層配線陶瓷封裝體300且其頂表面連接到圖像傳感器芯片100。

如圖18和19所示，與第三實施例的情況一樣，低導(dǎo)熱層907插設(shè)在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間。

根據(jù)該實施例，與第三實施例的情況不同，低導(dǎo)熱層907提供在容納空間sp1內(nèi)以保持在中間板301和信號處理芯片200之間。

在該實施例中，陶瓷基板例如可用作中間板301。

作為中間板301，例如可采用導(dǎo)熱率低于構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61的基板。在此情況下，從加熱的信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量被中間板301隔離。從而，因為信號處理芯片200的熱量不易于傳遞到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa，所以可相應(yīng)地減少暗電流的發(fā)生。

此外，導(dǎo)熱率高于構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61的基板例如可用作中間板301。在此情況下，因為熱量易于傳遞到中間板301，所以傳遞的熱量可適當?shù)厣l(fā)到多層配線陶瓷封裝體300。從而，可適當?shù)販p少暗電流的發(fā)生。

(b)總結(jié)

如上所述，根據(jù)該實施例，與第三實施例的情況一樣，低導(dǎo)熱層907(空氣層)提供為插設(shè)在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。因此，從加熱的信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量被低導(dǎo)熱層907(空氣層)隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa的熱量可通過厚配線層h31散發(fā)。

而且，根據(jù)該實施例，多層配線陶瓷封裝體300將中間板301容納在容納空間sp1內(nèi)。此外，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200提供為隔著中間板301與低導(dǎo)熱層907(空氣層)彼此重疊在一起。因此，采用中間板301的導(dǎo)熱率的適當控制，熱量可被隔離或散發(fā)。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及圖像傳感器芯片100中暗電流的發(fā)生。因此，可改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

(5)第五實施例

(a)裝置的構(gòu)造

圖20是根據(jù)第五實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖。

與圖18一樣，圖20示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖17a中x1-x2線剖取的截面圖。

如圖20所示，根據(jù)該實施例，提供外部引線ho和通孔hv。此外，提供柔性基板fs。除了這些點和相關(guān)點外，該實施例與第四實施例相同。因此，將省略重復(fù)部分的描述。

如圖20所示，外部引線ho和通孔hv提供在多層配線陶瓷封裝體300的周邊。

外部引線ho如圖20所示提供在多層配線陶瓷封裝體300的底表面且由金屬導(dǎo)電材料形成。

如圖20所示，通孔hv提供在配線層h31和外部引線ho之間。配線層h31提供在圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間。多個通孔hv提供為并排布置在配線層h31和外部引線ho之間。通孔hv由金屬導(dǎo)電材料形成且將配線層h31和外部引線ho彼此電連接。

柔性基板fs提供在多層配線陶瓷封裝體300形成外部引線ho的底表面。

(b)操作

圖21是示意性地示出根據(jù)第五實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱傳遞的放大圖。

如上所述，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q的傳遞可導(dǎo)致圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及暗電流特性的顯著惡化。

然而，根據(jù)該實施例，如圖21所示，低導(dǎo)熱層907提供在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。

因為低導(dǎo)熱層907的導(dǎo)熱率低于構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61，所以從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q被低導(dǎo)熱層907隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa連接到多層配線陶瓷封裝體300的表面s12。因此，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa的熱量q傳遞到配線層h31。于是，傳遞到圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間提供的配線層h31的熱量通過通孔hv傳遞到外部引線ho且被散發(fā)。

因為根據(jù)該實施例的配線層h31的厚度大于其他配線層，所以熱量q可以更大的量散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升。

(c)總結(jié)

如上所述，根據(jù)該實施例，與第四實施例的情況一樣，低導(dǎo)熱層907(空氣層)提供為插設(shè)在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。因此，從加熱的信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量被低導(dǎo)熱層907(空氣層)隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa的熱量可通過厚配線層h31散發(fā)。

而且，根據(jù)該實施例，多層配線陶瓷封裝體300具有外部引線ho，并且厚配線層h31連接到外部引線ho。因此，傳遞到配線層h31的熱量傳遞到外部引線ho且有效散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及圖像傳感器芯片100中暗電流的發(fā)生。因此，可改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

(6)第六實施例

(a)裝置的構(gòu)造

圖22是根據(jù)第六實施例的固態(tài)圖像傳感裝置的放大截面圖。

與圖18一樣，圖22示出了固態(tài)圖像傳感裝置沿著圖17a中x1-x2線剖取的截面圖。

如圖22所示，根據(jù)該實施例，提供金屬層k1和k2和散熱構(gòu)件hb。此外，提供柔性基板fs。除了這些點和相關(guān)點外，該實施例與第四實施例相同。因此，將省略重復(fù)部分的描述。

如圖22所示，金屬層k1和k2提供在多層配線陶瓷封裝體300的周邊。與構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的配線層h11至h51一樣，金屬層k1和k2由金屬導(dǎo)電材料形成。

在它們當中，如圖22所示，金屬層k1在提供配線層h31的部分之上提供在多層配線陶瓷封裝體300的側(cè)表面。側(cè)表面提供的金屬層k1形成為其下端連接到配線層h31。

另一方面，如圖22所示，金屬層k2提供在多層配線陶瓷封裝體300的頂表面和側(cè)端。頂表面提供的金屬層k2形成為連接到側(cè)表面提供的金屬層k1的上端。

此外，如圖22所示，多層配線陶瓷封裝體300在其頂表面上具有散熱構(gòu)件hb。這里，散熱構(gòu)件hb設(shè)置為保持與多層配線陶瓷封裝體300的頂表面提供的金屬層k2的頂表面接觸。散熱構(gòu)件hb例如為熱沉，并且由諸如al和cu的金屬導(dǎo)電材料形成。

此外，如圖22所示，多層配線陶瓷封裝體300具有在其底表面的柔性基板fs。

(b)操作

圖23是示意性地示出根據(jù)第六實施例的固態(tài)圖像傳感裝置中熱傳遞的放大圖。

如上所述，從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q的傳遞可導(dǎo)致圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及暗電流特性的顯著惡化。

然而，根據(jù)該實施例，如圖23所示，低導(dǎo)熱層907提供在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。

因為低導(dǎo)熱層907的導(dǎo)熱率低于構(gòu)成多層配線陶瓷封裝體300的陶瓷層c11至c61的導(dǎo)熱率，所以從信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量q被低導(dǎo)熱層907隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa連接到多層配線陶瓷封裝體300的表面s12。因此，圍繞區(qū)域sa的熱量q傳遞到配線層h31。然后，傳遞到圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間提供的配線層h31的熱量通過金屬層k1和k2傳遞到散熱構(gòu)件hb且被散發(fā)。

因為根據(jù)該實施例的配線層h31的厚度大于其他配線層，所以熱量q可以更大的量散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升。

(c)總結(jié)

如上所述，根據(jù)該實施例，與第四實施例的情況一樣，低導(dǎo)熱層907(空氣層)提供為插設(shè)在圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa和信號處理芯片200彼此面對的部分。因此，從加熱的信號處理芯片200到圖像傳感器芯片100的圖像傳感區(qū)域pa的熱量被低導(dǎo)熱層907(空氣層)隔離。

此外，圖像傳感器芯片100的圍繞區(qū)域sa的熱量可通過厚配線層h31散發(fā)。

而且，根據(jù)該實施例，多層配線陶瓷封裝體300具有在其外表面的金屬層k1和k2，并且厚配線層h31連接到金屬層k1和k2。此外，散熱構(gòu)件hb提供為保持與金屬層k2接觸。因此，傳遞到配線層h31的熱量通過金屬層k1和k2傳遞到散熱構(gòu)件hb且有效地散發(fā)到外部。

因此，根據(jù)該實施例，能夠減少圖像傳感區(qū)域pa溫度的上升以及圖像傳感器芯片100中暗電流的發(fā)生。因此，可改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量。

(7)其他

本發(fā)明的實施不限于上面的實施例，而是可采用各種修改。

上面的實施例包括但不限于ccd圖像傳感器芯片用作圖像傳感器芯片100的情況。例如，上面的實施例可應(yīng)用于cmos圖像傳感器芯片用作圖像傳感器芯片100的情況。

上面的實施例包括但不限于本發(fā)明應(yīng)用于照相機的情況。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于其他電子設(shè)備，包括諸如掃描儀和復(fù)印機的固態(tài)圖像傳感裝置。

此外，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間尺寸的關(guān)系不限于上面的實施例。例如，圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200可為相同或不同的尺寸。

上面的實施例包括但不限于配線層h11至h51分別提供在多個陶瓷層c11至c61之間的情況。例如，多層配線封裝可構(gòu)造為采用由有機絕緣材料形成的絕緣層取代陶瓷層c11至c61。

此外，上面的實施例包括但不限于圖像傳感器芯片100和信號處理芯片200之間設(shè)置的配線層h31接地的情況。例如，類似于其他配線層h11、h21、h41和h51，配線層h31可用作接地配線之外的配線層。

此外，在熱量通過第五實施例中的外部引線ho散發(fā)的情況下，外部引線ho適合于在其暴露到外部的表面中具有較大的表面面積。

圖24是示出多層配線陶瓷封裝體的透視圖。在圖24中，可省略上面的容納空間等。

如圖24所示，多層配線陶瓷封裝體300在其側(cè)表面具有弧形凹痕。外部引線ho提供為在其暴露到外部的表面配合在弧形凹痕中。就是說，外部引線ho形成為具有城堡形結(jié)構(gòu)(castellationstructure)。外部引線ho形成為這樣的結(jié)構(gòu)是合適的，這是因為外部引線ho在其暴露到外部的表面中具有較大的前部面積。

而且，如果需要的話，上面的實施例可結(jié)合在一起。

應(yīng)當注意的是，本發(fā)明可采用下面的構(gòu)造。

(1)一種固態(tài)圖像傳感裝置，包括：

固態(tài)圖像傳感器件，在其圖像傳感區(qū)域中具有像素，所述像素構(gòu)造為接收入射光且產(chǎn)生信號電荷；

信號處理電路器件，布置為面對所述固態(tài)圖像傳感器件的所述圖像傳感區(qū)域，并且構(gòu)造為對從所述固態(tài)圖像傳感器件輸出的信號實施信號處理；以及

多層配線封裝體，在所述多層配線封裝體中提供有多個配線層，并且所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件提供在所述多層配線封裝體中，所述多個配線層的每個隔著絕緣體層疊，其中

所述多層配線封裝體形成為

在所述多個配線層中，提供在所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件之間的第一配線層的厚度大于所述第一配線層之外的第二配線層的厚度，并且

所述第一配線層的導(dǎo)熱率高于或等于所述第二配線層的導(dǎo)熱率。

(2)一種固態(tài)圖像傳感裝置，包括：

固態(tài)圖像傳感器件，在其圖像傳感區(qū)域中具有像素，所述像素構(gòu)造為接收入射光且產(chǎn)生信號電荷；

信號處理電路器件，布置為面對所述固態(tài)圖像傳感器件的所述圖像傳感區(qū)域，并且構(gòu)造為對從所述固態(tài)圖像傳感器件輸出的信號實施信號處理；以及

多層配線封裝體，在所述多層配線封裝體中提供有多個配線層，并且所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件提供在所述多層配線封裝體中，所述多個配線層的每個隔著絕緣體層疊，其中

所述多層配線封裝體形成為

在所述多個配線層中，提供在所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件之間的第一配線層的厚度大于或等于所述第一配線層之外的第二配線層的厚度，并且

所述第一配線層的導(dǎo)熱率高于所述第二配線層的導(dǎo)熱率。

(3)如項(2)所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述第一配線層和所述第二配線層的厚度相同。

(4)如項(1)至(3)任何一個所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述固態(tài)圖像傳感器件提供在所述多層配線封裝體的一個表面?zhèn)刃纬傻牡谝蝗菁{空間內(nèi)，

所述信號處理電路器件提供在與所述多層配線封裝體中提供所述固態(tài)圖像傳感器件的所述一個表面相反的另一表面?zhèn)刃纬傻牡诙菁{空間內(nèi)，并且

所述多層配線封裝體具有插設(shè)在所述第一容納空間和所述第二容納空間之間的所述第一配線層，并且具有在所述第一容納空間和所述第二容納空間的側(cè)部的所述第二配線層。

(5)如項(1)至(4)任何一個所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述多層配線封裝體在其一個表面具有容納空間，

在所述容納空間內(nèi)，所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件隔著空氣層層疊在一起，并且

所述第一配線層提供在所述空氣層的側(cè)部。

(6)如項(5)所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述多層配線封裝體構(gòu)造為在所述容納空間內(nèi)容納中間板，并且

所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件隔著所述空氣層和所述中間板層疊在一起。

(7)如項(1)至(6)任何一個所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述多層配線封裝體具有外部引線，并且

所述第一配線層連接到所述外部引線。

(8)如項(1)至(6)任何一個所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述多層配線封裝體在其外表面具有金屬層，

所述第一配線層連接到所述金屬層，并且

散熱構(gòu)件提供為保持與所述金屬層接觸。

(9)如項(1)至(8)任何一個所述的固態(tài)圖像傳感裝置，其中

所述第一配線層是接地配線。

(10)一種電子設(shè)備，包括：

固態(tài)圖像傳感器件，在其圖像傳感區(qū)域中具有像素，所述像素構(gòu)造為接收入射光且產(chǎn)生信號電荷；

信號處理電路器件，布置為面對所述固態(tài)圖像傳感器件的所述圖像傳感區(qū)域，并且構(gòu)造為對從所述固態(tài)圖像傳感器件輸出的信號實施信號處理；以及

多層配線封裝體，在所述多層配線封裝體中提供有多個配線層，并且所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件提供在所述多層配線封裝體中，所述多個配線層的每個隔著絕緣體層疊，其中

所述多層配線封裝體形成為

在所述多個配線層中，提供在所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件之間的第一配線層的厚度大于所述第一配線層之外的第二配線層的厚度，并且

所述第一配線層的導(dǎo)熱率高于或等于所述第二配線層的導(dǎo)熱率。

(11)一種電子設(shè)備，包括：

固態(tài)圖像傳感器件，在其圖像傳感區(qū)域中具有像素，所述像素構(gòu)造為接收入射光且產(chǎn)生信號電荷；

信號處理電路器件，布置為面對所述固態(tài)圖像傳感器件的所述圖像傳感區(qū)域，并且構(gòu)造為對從所述固態(tài)圖像傳感器件輸出的信號實施信號處理；以及

多層配線封裝體，在所述多層配線封裝體中提供有多個配線層，并且所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件提供在所述多層配線封裝體中，所述多個配線層的每個隔著絕緣體層疊，其中

所述多層配線封裝體形成為

在所述多個配線層中，提供在所述固態(tài)圖像傳感器件和所述信號處理電路器件之間的第一配線層的厚度大于或等于所述第一配線層之外的第二配線層的厚度，并且

所述第一配線層的導(dǎo)熱率高于所述第二配線層的導(dǎo)熱率。

應(yīng)當注意的是，在上面的實施例中，圖像傳感器芯片100是根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像傳感器件的示例。此外，照相機40是根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的示例。此外，固態(tài)圖像傳感裝置1是根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像傳感裝置的示例。此外，信號處理芯片200是根據(jù)本發(fā)明的信號處理電路器件的示例。此外，多層配線陶瓷封裝體300是根據(jù)本發(fā)明的多層配線封裝體的示例。此外，中間板301是根據(jù)本發(fā)明的中間板的示例。此外，低導(dǎo)熱層907是根據(jù)本發(fā)明的空氣層的示例。此外，陶瓷層c11至c61是根據(jù)本發(fā)明的絕緣體的示例。此外，配線層h11至h51是根據(jù)本發(fā)明的配線層的示例。此外，配線層h11、h21、h41、h51是根據(jù)本發(fā)明的第二配線層的示例。此外，配線層h31是根據(jù)本發(fā)明的第一配線層的示例。此外，散熱構(gòu)件hb是根據(jù)本發(fā)明的散熱構(gòu)件的示例。此外，外部引線ho是根據(jù)本發(fā)明的外部引線的示例。此外，金屬層k1和k2是根據(jù)本發(fā)明的金屬層的示例。此外，像素p是根據(jù)本發(fā)明的像素的示例。此外，圖像傳感區(qū)域pa是根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感區(qū)域的示例。此外，容納空間sp1是根據(jù)本發(fā)明的第一容納空間的示例。此外，容納空間sp2是根據(jù)本發(fā)明的第二容納空間的示例。

本申請包含2011年7月7日提交日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請jp2011-151173中公開的相關(guān)主題，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計需要和其他因素，可以進行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。