本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年2月17日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210035863.3且發(fā)明名稱(chēng)為“固態(tài)成像裝置”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本公開(kāi)涉及一種固態(tài)成像裝置，特別涉及能夠抑制光斑和幻像的生成的固態(tài)成像裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，在固態(tài)成像裝置中的圖像傳感器中同樣，與其它半導(dǎo)體芯片相同地，由于前沿工藝的引入而使芯片縮小化趨于取得進(jìn)展。因此，在設(shè)計(jì)圖像傳感器通過(guò)引線接合與基板連接的固態(tài)成像裝置時(shí)，可以考慮將圖像傳感器設(shè)計(jì)成使得接合襯墊被配置在透鏡有效直徑內(nèi)。

然而，在這種情況下，存在生成光斑或者幻像的危險(xiǎn)，因?yàn)閺耐哥R入射的光在與接合襯墊連接的線(金屬線)的表面上反射，并進(jìn)入圖像傳感器上的受光面。

鑒于此，已公開(kāi)了這樣一種固態(tài)成像裝置，其包括用于遮蔽來(lái)自透鏡的光中向配置于圖像傳感器上的接合襯墊的周緣上入射的光(例如，jp-a-2006-222249(專(zhuān)利文獻(xiàn)1))。

根據(jù)以上方案，能夠抑制由從透鏡入射的光在與接合襯墊連接的金屬線的表面上反射并進(jìn)入圖像傳感器上的受光面而引起的光斑和幻像。

在固態(tài)成像裝置的制造工藝中，遮光構(gòu)件在圖像傳感器中的位置相對(duì)于設(shè)計(jì)上的位置具有給定的波動(dòng)。

例如，如圖圖1的左側(cè)所示，當(dāng)圖像傳感器1的受光面1a的端部與接合至ircf(紅外線截止濾光器)4的面對(duì)圖像傳感器1的表面上的遮光構(gòu)件3的開(kāi)口的邊緣部之間的距離為“d1”時(shí)，由粗箭頭表示的入射光被遮光構(gòu)件3遮蔽而不到達(dá)金屬線2。即使當(dāng)入射光在遮光構(gòu)件3的開(kāi)口的邊緣面上反射時(shí)，反射光也不到達(dá)圖像傳感器1的受光面1a。假定圖中由粗箭頭表示的入射光是來(lái)自未示出的透鏡的入射光中在圖像傳感器1上的入射角最大的光。此外，假定遮光構(gòu)件3的開(kāi)口的邊緣面平行于透鏡的光軸方向(圖中從上向下的方向)。

另一方面，如圖圖1的右側(cè)所示，圖像傳感器1的受光面1a的端部與遮光構(gòu)件3的開(kāi)口的邊緣部之間的距離為“d2”，由粗箭頭表示的入射光被遮光構(gòu)件3遮蔽而不到達(dá)金屬線2。然而，當(dāng)入射光在遮光構(gòu)件3的開(kāi)口的邊緣面上反射時(shí)，反射光進(jìn)入圖像傳感器1上的受光面1a。

在該情況下，能夠抑制由來(lái)自與接合襯墊連接的金屬線2的表面的反射光引起的光斑或者幻像，然而，卻因來(lái)自遮光構(gòu)件3的開(kāi)口的邊緣面的反射光而引起光斑或者幻像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上情況，希望的是抑制光斑和幻像的生成。

本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例涉及一種固態(tài)成像裝置，其包括：光電地轉(zhuǎn)換通過(guò)透鏡取入的光的固態(tài)成像器件，和遮蔽從所述透鏡向所述固態(tài)成像器件入射的光的一部分的遮光構(gòu)件，其中，所述遮光構(gòu)件的邊緣面與所述透鏡的光軸方向之間形成的角度大于入射到所述遮光構(gòu)件的邊緣面的光的入射角。

所述遮光構(gòu)件的邊緣面與所述透鏡的光軸方向之間形成的角度可以大于入射到所述遮光構(gòu)件的邊緣部的光中入射角最大的光的入射角。

在所述固態(tài)成像器件的受光面的周緣部可以設(shè)置與連接至基板的金屬線連接的襯墊，并且可能的是所述襯墊不配置在由所述固態(tài)成像器件的表面與所述遮光構(gòu)件的邊緣面的假想延長(zhǎng)面之間的交點(diǎn)限定出的區(qū)域中靠近所述受光面的區(qū)域上。

所述固態(tài)成像器件的受光面接收從具有開(kāi)口的基板的開(kāi)口入射的光，并且可能的是所述開(kāi)口的邊緣面不與所述遮光構(gòu)件的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。

所述固態(tài)成像裝置還可以包括密封所述固態(tài)成像器件的受光面上的空隙的密封構(gòu)件，其中，所述遮光構(gòu)件可以設(shè)置在所述密封構(gòu)件的面對(duì)所述透鏡的表面或者面對(duì)所述固態(tài)成像器件的表面上。

所述密封構(gòu)件的側(cè)面可以構(gòu)造成不與所述遮光構(gòu)件的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。

所述遮蔽構(gòu)件可以通過(guò)在配置于光路上的光學(xué)濾光器上印刷一次或者多次印刷用材料而形成。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，遮光構(gòu)件的邊緣面與透鏡的光軸方向之間形成的角度被允許大于入射到遮光構(gòu)件的邊緣部的光的入射角。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，能夠抑制光斑和幻像的生成。

本公開(kāi)的另一實(shí)施例涉及一種成像裝置，包括具有會(huì)聚光軸的透鏡單元；配置為接收通過(guò)透鏡單元的入射光的成像器件；布置在成像器件與透鏡單元之間并且配置為遮蔽入射光的至少一部分的遮光構(gòu)件。該遮光構(gòu)件包括開(kāi)口。該遮光構(gòu)件的表面相對(duì)于會(huì)聚光軸形成角度“θm”，該“θm”由下列公式表示：θm>＝arctan[(r+l)/2h]，其中，r、l和h分別表示透鏡單元的有效直徑、遮光構(gòu)件的開(kāi)口的直徑和透鏡單元與遮光構(gòu)件之間的距離。

附圖說(shuō)明

圖1是用于說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)遮光構(gòu)件的開(kāi)口的邊緣面上的反射的視圖；

圖2是示出應(yīng)用了本公開(kāi)的固態(tài)成像器件的外部結(jié)構(gòu)的示例的視圖；

圖3是用于說(shuō)明遮光構(gòu)件的位置以及在其邊緣面處形成的角度的視圖；

圖4是用于說(shuō)明遮光構(gòu)件的位置以及在其邊緣面處形成的角度的視圖；

圖5是用于說(shuō)明遮光構(gòu)件的位置以及在其邊緣面處形成的角度的視圖；

圖6是用于說(shuō)明形成遮光構(gòu)件的工藝的流程圖；

圖7是用于說(shuō)明印刷作為遮光構(gòu)件的印刷用材料的視圖；

圖8是用于說(shuō)明在倒裝結(jié)構(gòu)的基板的開(kāi)口的邊緣面上的反射的視圖；

圖9是示出應(yīng)用了本公開(kāi)的倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)示例的視圖；

圖10是示出倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的另一結(jié)構(gòu)示例的視圖；

圖11是示出實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)示例的視圖；

圖12是示出實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)示例的視圖；

圖13是示出實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)示例的視圖；

圖14是示出實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)示例的視圖；

圖15是遮光構(gòu)件的開(kāi)口的邊緣部的周緣被折疊的固態(tài)成像裝置的截面圖；

圖16是用于說(shuō)明入射光在遮光構(gòu)件的折疊部的上表面處反射的條件的視圖；

圖17是用于說(shuō)明入射光在遮光構(gòu)件的開(kāi)口的邊緣面處透射的條件的視圖；

圖18a-18c示出了用于說(shuō)明在遮光構(gòu)件的開(kāi)口的邊緣面處形成的切割角度的值的圖；

圖19是用于說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的工藝的流程圖；

圖20a和20b是用于說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的視圖；

圖21是用于說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的視圖；

圖22a和22b是用于說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的視圖；

圖23a-23c是用于說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的視圖；

圖24a和24b是用于說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的視圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖說(shuō)明來(lái)本公開(kāi)的實(shí)施例。說(shuō)明將按下列順序進(jìn)行。

1.引線接合結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置

2.倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置

3.實(shí)現(xiàn)無(wú)腔化的固態(tài)成像裝置的示例

4.通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的示例

<1.引線接合結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置>

[固態(tài)成像裝置的外部結(jié)構(gòu)]

圖2是示出根據(jù)應(yīng)用了本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的視圖。

圖2的固態(tài)成像裝置包括作為光學(xué)傳感器的cmos圖像傳感器10(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為圖像傳感器10)、將圖像傳感器10電氣地連接至未示出的基板的金屬線11、安裝在未示出的基板上的被動(dòng)部件12和遮蔽從未示出的透鏡向圖像傳感器10入射的光的一部分的遮光構(gòu)件13。

圖像傳感器10具有受光面10a，在像素基礎(chǔ)上作為物理值檢測(cè)與入射到受光面10a的光量相對(duì)應(yīng)的電荷量，其中在所述受光面10a中以矩陣狀態(tài)二維地配置有具有光電轉(zhuǎn)換器件的單位像素(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為像素)。

在圖像傳感器10的除受光面10a外的周緣部上配置有作為用于連接金屬線11的端子的接合襯墊，并且與接合襯墊連接的金屬線11通過(guò)引線接合(wirebonding)連接至未示出的基板。

在圖像傳感器10中，接合襯墊的至少一部分配置在未示出的透鏡的有效直徑中。

遮光構(gòu)件13由具有給定粗度并著色為黑色的膜制成，具有開(kāi)口，入射光通過(guò)該開(kāi)口從未示出的透鏡入射到圖像傳感器10的受光面10a。遮光構(gòu)件13配置在透鏡與圖像傳感器10之間的光路上，并且例如如圖3-圖5所示，接合至ircf(紅外線截止濾光器)31的面對(duì)圖像傳感器10的表面，所述ircf31是包括有紅外線吸收材料的光學(xué)濾光器。這是因?yàn)榇嬖谶@樣一種危險(xiǎn)，即當(dāng)遮光構(gòu)件13接合至ircf31的面對(duì)透鏡的表面(圖中上側(cè))時(shí)，來(lái)自透鏡的入射光在ircf31的下表面(面對(duì)圖像傳感器10的表面)上反射而成為雜散光，并引起光斑和幻像。

來(lái)自透鏡的入射光的大部分從遮光構(gòu)件13的開(kāi)口入射到圖像傳感器10的受光面10a，然而，來(lái)自透鏡的入射光中將入射到配置在圖像傳感器10的周緣部的接合襯墊附近的入射光被遮光構(gòu)件13遮蔽。

因此，能夠抑制由來(lái)自透鏡的入射光在接合襯墊附近的金屬線11的表面上反射并進(jìn)入圖像傳感器10上的受光面10a而引起的光斑和幻像。

此外，在遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣面處相對(duì)于透鏡的光軸方向制成給定角度，入射到遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣部的入射光能夠透過(guò)，而不會(huì)在邊緣面上發(fā)生反射。將在遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣面處形成的角度可以由作為遮光構(gòu)件13的膜通過(guò)金屬模具模制而獲得。

[遮光構(gòu)件的位置以及邊緣面處形成的角度]

這里，將參考圖3-圖5來(lái)說(shuō)明遮光構(gòu)件13相對(duì)于圖像傳感器10的位置以及將在遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣面處形成的角度。以下，遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣面將適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)稱(chēng)為遮光構(gòu)件13的邊緣面。

遮光構(gòu)件13相對(duì)于圖像傳感器10的位置會(huì)波動(dòng)達(dá)一定程度，然而，圖像傳感器10被制造成使得該波動(dòng)將處于一定范圍內(nèi)。圖3-圖5所示曲線是表示遮光構(gòu)件13的邊緣部(邊緣面)的位置波動(dòng)的分布曲線。也就是說(shuō)，圖4所示遮光構(gòu)件13的位置表示設(shè)計(jì)上的位置，而而圖3和圖5所示遮光構(gòu)件13的位置表示從設(shè)計(jì)上的位置偏移達(dá)最大誤差σ的位置。

當(dāng)來(lái)自透鏡的主光線以一定入射角(cra：主光線角度)入射到圖像傳感器10的受光面10a時(shí)，與主光線相對(duì)應(yīng)的上光線和下光線以相應(yīng)的入射角入射。

在圖3中，與入射到受光面10a的端部的主光線相對(duì)應(yīng)的上光線未被遮光構(gòu)件13遮蔽，并且主光線以及與主光線相對(duì)應(yīng)的上光線和下光線將毫無(wú)例外地入射到受光面10a。

在圖5中，在不被遮光構(gòu)件13遮蔽的情況下透過(guò)的下光線設(shè)定成不在金屬線11上反射。

也就是說(shuō)，遮光構(gòu)件13相對(duì)于圖像傳感器10的位置將是這樣一個(gè)位置，在這里主光線以及與主光線相對(duì)應(yīng)的上光線和下光線將在遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣部中毫無(wú)例外地入射到受光面10a，并且下光線不入射到接合襯墊(金屬線11)。

當(dāng)遮光構(gòu)件13的邊緣面相對(duì)于透鏡的光軸方向形成角度使得主光線、上光線和下光線中入射角最大的下光線透射穿過(guò)遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣部時(shí)，入射光不在遮光構(gòu)件13的邊緣面上反射。也就是說(shuō)，遮光構(gòu)件13的邊緣面與透鏡的光軸方向之間形成的角度(以下稱(chēng)為邊緣面角度)可以是比入射到遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣部的下光線的入射角大的角度。

也就是說(shuō)，當(dāng)邊緣面角度為θm而下光線的入射角為θl時(shí)，優(yōu)選的是滿足θm＞θl，如圖5所示。當(dāng)上光線的入射角θu、受光面10a的邊緣部與接合襯墊之間的距離d以及ircf31與圖像傳感器10的表面之間的距離(空隙長(zhǎng)度)g被使用時(shí)，下光線的入射角θl表示為以下表達(dá)式(1)。

θl＝arctan[tanθu+{(d-2σ)/g}]...(1)

因此，邊緣面角度θm將被給定成滿足以下表達(dá)式(2)。

θm＞arctan[tanθu+{(d-2σ)/g}]...(2)

具體說(shuō)，例如，當(dāng)主光線的cra為30度時(shí)，與主光線相對(duì)應(yīng)的上光線和下光線的入射角為cra的±10度，因此，通過(guò)將包含裕度的邊緣面角度確定為50度，下光線不在遮光構(gòu)件13的邊緣面上反射。

此外，如上所述，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣部的下光線不入射到與接合襯墊連接的金屬線11的表面。換言之，用于連接金屬線11的接合襯墊設(shè)計(jì)成在圖像傳感器10的表面與遮光構(gòu)件13的邊緣面的假想延長(zhǎng)面之間的交點(diǎn)所限定出的區(qū)域中不配置在靠近受光面10a的區(qū)域上。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，入射光不在遮光構(gòu)件13的邊緣面上反射，因此，能夠抑制因來(lái)自遮光構(gòu)件13的邊緣面的反射光引起的光斑和幻像的生成。

此外，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件13的開(kāi)口的邊緣部的下光線不在與接合襯墊連接的金屬線11的表面上反射，因此，還能夠抑制因來(lái)自金屬線11的表面的反射光引起的光斑和幻像的生成。

具體地，在背面受光型圖像傳感器中，隨著主光線的cra的增大，下光線的入射角也增大。遮光構(gòu)件13的邊緣面形成為與下光線的入射角相對(duì)應(yīng)，從而抑制光斑和幻像的生成。

由于在圖像傳感器10中即使當(dāng)接合襯墊的至少一部分配置在透鏡的有效直徑中時(shí)，也能夠抑制光斑和幻像的生成，因此，能夠減小圖像傳感器10的芯片尺寸。因此，能夠提高理論產(chǎn)出率，并且能夠降低每一個(gè)芯片的成本。

此外，接合襯墊能夠在圖像傳感器10中配置于受光面10a的附近，因此，圖像傳感器10的外圍電路的規(guī)模也能夠做小，這允許半導(dǎo)體芯片中的工藝世代(processgeneration)取得進(jìn)展。作為結(jié)果，能夠提供與電能消耗的降低和操作速度的提高相應(yīng)的圖像傳感器。

此外，由于能夠減小圖像傳感器10的芯片尺寸，所以包括圖像傳感器10的相機(jī)模塊的尺寸也能夠得到減小，因此，本技術(shù)可以應(yīng)用于對(duì)小型化有特別需求的帶有相機(jī)的蜂窩電話。

[用于遮光構(gòu)件的材料]

雖然遮光構(gòu)件13在以上描述中是由著色為黑色的膜制成的，但是遮光構(gòu)件13也可以由其它材料制成。

具體說(shuō)，例如，遮光構(gòu)件13可以通過(guò)在ircf31上印刷印刷用材料而制成。印刷用材料是例如碳填料、以染料著色為黑色的環(huán)氧樹(shù)脂或者丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧/丙烯酸混合型樹(shù)脂等，具有uv可固化性或者加熱可固化性。印刷用材料可以是具有常溫可固化性的樹(shù)脂。作為以上印刷用材料的印刷方法，應(yīng)用的是絲網(wǎng)印刷方法、噴墨印刷方法或者類(lèi)似方法。

[通過(guò)印刷形成遮光構(gòu)件的工藝]

這里，將參考圖6的流程圖來(lái)說(shuō)明通過(guò)印刷形成遮光構(gòu)件13的工藝。

在步驟s11中，將印刷用材料印刷在ircf31上。在步驟s12中，確定膜厚是否足夠。當(dāng)在步驟s12中判定膜厚不足夠時(shí)，使印刷上的印刷用材料固化，然后工藝返回步驟s11，并再次印刷印刷用材料。

另一方面，當(dāng)判定膜厚足夠時(shí)，使印刷上的印刷用材料固化，然后停止工藝。

在印刷用材料具有uv可固化性的情況下，通過(guò)一次印刷將得到大約10μm的膜厚，因此，可以通過(guò)三次或者四次印刷獲得具有大約50μm膜厚的遮光構(gòu)件13。

當(dāng)通過(guò)液體印刷用材料印刷遮光構(gòu)件13時(shí)，遮光構(gòu)件13的邊緣面角度是作為由ircf31的潤(rùn)濕性決定的印刷用材料的接觸角而獲得的，其截面將如圖7所示。邊緣面角度可以通過(guò)在多次印刷中層疊印刷用材料的方式獲得。

此外，遮光構(gòu)件13可以通過(guò)例如在ircf31上沉積薄膜而形成。在該情況下，進(jìn)行蝕刻，以便在相對(duì)于沉積的薄膜模造開(kāi)口時(shí)實(shí)現(xiàn)側(cè)面蝕刻(sideetching)。

以上說(shuō)明了圖像傳感器通過(guò)引線接合連接(安裝)在基板上的固態(tài)成像裝置，以下將說(shuō)明具有倒裝(flip-chip)結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置。

<2.倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置>

[倒裝結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)成像裝置]

圖8是示出倒裝結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。

在圖8所示固態(tài)成像裝置中，cmos圖像傳感器110(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為圖像傳感器110)經(jīng)由隆起112電氣地連接至具有開(kāi)口的基板111。圖像傳感器110與基板111之間通過(guò)隆起112形成的連接部被由環(huán)氧樹(shù)脂等制成的下方填充物(uf)113密封。在基板111的開(kāi)口上，通過(guò)uv可固化粘結(jié)構(gòu)件115(圖9)接合有作為用于保護(hù)圖像傳感器110的受光面110a的上部的密封構(gòu)件的密封玻璃114。uv可固化粘結(jié)構(gòu)件115可以是加熱可固化構(gòu)件。密封玻璃114由透光的透明材料制成，并且圖中由粗箭頭表示的來(lái)自未示出的透鏡的入射光經(jīng)由密封玻璃114入射到圖像傳感器110的受光面110a。密封玻璃114可以是ircf。在具有圖8所示倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置中，在密封玻璃114的面對(duì)受光面110a的表面與受光面110a之間形成有空隙。

在該倒裝結(jié)構(gòu)中，受光面110a、基板111的開(kāi)口和uf113的邊緣面定位成彼此比較靠近。因此，在經(jīng)由密封玻璃114入射的入射光中，在基板111的開(kāi)口或者uf113的邊緣面上被反射的反射光進(jìn)入受光面110a，這可能導(dǎo)致光斑和幻像的生成。

因此，如圖9所示，通過(guò)如圖9所示地將遮光構(gòu)件131粘附至密封玻璃114，來(lái)自未示出的透鏡的光中的入射到基板111的開(kāi)口和uf113的邊緣面的光被遮光構(gòu)件131遮蔽。

[遮光構(gòu)件向倒裝結(jié)構(gòu)的應(yīng)用]

圖9是示出具有應(yīng)用了本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。圖9只示出了與圖8的固態(tài)成像裝置中由虛線方框圍繞的部分相對(duì)應(yīng)的部分的結(jié)構(gòu)。在圖9的固態(tài)成像裝置中，與圖8的固態(tài)成像裝置的部件相對(duì)應(yīng)的部件由相同符號(hào)表示。

在圖9中，遮光構(gòu)件131由具有給定厚度并且著色為黑色的膜制成，并與圖2的遮光構(gòu)件13相似地具有供光從未示出的透鏡向圖像傳感器110的受光面110a入射的開(kāi)口。遮光構(gòu)件131接合至密封玻璃114的面對(duì)圖像傳感器110的表面。遮光構(gòu)件131在以上描述中由著色為黑色的膜制成，然而，遮光構(gòu)件131也可以與上述遮光構(gòu)件13相似地，由印刷在密封玻璃144上的印刷用材料制成，以及由沉積在密封玻璃上的薄膜制成。

在主光線以一定cra入射到圖像傳感器110的受光面110a的情況下，與主光線相對(duì)應(yīng)的上光線和下光線也以相應(yīng)的入射角入射。

當(dāng)遮光構(gòu)件131的邊緣面相對(duì)于透鏡的光軸方向形成角度使得主光線、上光線和下光線中入射角最大的下光線透射穿過(guò)遮光構(gòu)件131的開(kāi)口的邊緣部時(shí)，入射光不在遮光構(gòu)件131的邊緣面上反射。也就是說(shuō)，遮光構(gòu)件131的邊緣面角度將大于入射到遮光構(gòu)件131的開(kāi)口的邊緣部的下光線的入射角。

此外，遮光構(gòu)件131的寬度l設(shè)計(jì)成使得基板111的開(kāi)口的邊緣面和uf113的邊緣面不與遮光構(gòu)件131的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。也就是說(shuō)，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件131的開(kāi)口的邊緣部的下光線不在基板111的開(kāi)口的邊緣面和uf113的邊緣面上反射。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，入射光不在遮光構(gòu)件131的邊緣面上反射并且不在基板111的開(kāi)口的邊緣面和uf113的邊緣面上也反射，因此，能夠抑制因來(lái)自遮光構(gòu)件131的邊緣面、基板111的開(kāi)口的邊緣面或者uf113的邊緣面的反射光引起的光斑和幻像的生成。

雖然密封玻璃114和基板111的開(kāi)口在圖9中是通過(guò)粘結(jié)構(gòu)件115接合在一起的，但是同樣優(yōu)選的是通過(guò)將具有粘結(jié)功能的材料用作遮光構(gòu)件131，由遮光構(gòu)件131來(lái)接合密封玻璃114與基板111的開(kāi)口。

雖然遮光構(gòu)件131在以上示例中是接合至密封玻璃114的面對(duì)圖像傳感器110的表面，然而，同樣優(yōu)選的是遮光構(gòu)件131如圖10所示接合至與密封玻璃114的面對(duì)圖像傳感器110的表面相反的表面(面對(duì)透鏡的表面)。

圖像傳感器的受光面在上述結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置中是暴露在空隙(以下稱(chēng)為空腔)中的，因此，圖像傳感器趨于受到灰塵的影響。鑒于此，提出了一種呈不具有空腔的結(jié)構(gòu)(以下稱(chēng)為無(wú)腔結(jié)構(gòu))的固態(tài)成像裝置，以減小灰塵在圖像傳感器的受光面中的影響。

這里，將說(shuō)明應(yīng)用了本公開(kāi)的無(wú)腔結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的示例。

<3.無(wú)腔結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的示例>

[引線接合結(jié)構(gòu)的無(wú)腔固態(tài)成像裝置]

圖11是示出實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的引線接合結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。在圖11的固態(tài)成像裝置中，與圖3等的固態(tài)成像裝置的部件相對(duì)應(yīng)的部件由相同符號(hào)表示。

也就是說(shuō)，圖11的固態(tài)成像裝置具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在去除圖3等的固態(tài)成像裝置中的遮光構(gòu)件13的同時(shí)，新設(shè)置了玻璃層211、遮光構(gòu)件212和樹(shù)脂層213。

玻璃層211和樹(shù)脂層213由透光的透明材料制成，其折射率高于空氣。在圖11的固態(tài)成像裝置中，空腔被玻璃層211和樹(shù)脂層213密封，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔結(jié)構(gòu)。

此外，遮光構(gòu)件212接合至玻璃層211的下表面(面對(duì)圖像傳感器10的表面)。遮光構(gòu)件212以與上述遮光構(gòu)件13相同的材料和形狀形成。

遮光構(gòu)件212的寬度(圖中橫向方向上的長(zhǎng)度)設(shè)計(jì)成使得樹(shù)脂層213的側(cè)面不與遮光構(gòu)件212的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。也就是說(shuō)，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件212的開(kāi)口的邊緣部的下光線不在樹(shù)脂層213的側(cè)面上反射。

在制造工藝中，當(dāng)遮光構(gòu)件212接合至玻璃層211的下表面后，在晶片水平中相對(duì)于圖像傳感器10進(jìn)行遮光構(gòu)件212的定位，然后，將玻璃層211與樹(shù)脂層213一起接合至圖像傳感器10。接下來(lái)，進(jìn)行切制(dicing)以獲得單個(gè)片，然后，切割玻璃層211和樹(shù)脂層213以暴露出接合襯墊部分。然后，清潔暴露出的接合襯墊部分，從而形成作為端子的接合襯墊。同樣優(yōu)選的是在圖像傳感器10形成為芯片后，將玻璃層211與樹(shù)脂層213一起接合至圖像傳感器10。在該情況下，清潔暴露出的接合襯墊部分的工藝可以省略。

同樣在如上所述地實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的引線接合結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置中，入射光不在遮光構(gòu)件212的邊緣面上反射，因此，能夠抑制因來(lái)自遮光構(gòu)件212的邊緣面的反射光引起的光斑和幻像的生成。

此外，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件212的邊緣面部分的下光線不在樹(shù)脂層213的側(cè)面反射，因此，還能夠抑制因來(lái)自樹(shù)脂層213的側(cè)面的反射光引起的光斑和幻像的生成。

以上說(shuō)明了遮光構(gòu)件212被接合至玻璃層211的下表面的結(jié)構(gòu)，同樣優(yōu)選的是應(yīng)用遮光構(gòu)件212被接合至玻璃層211的上表面的結(jié)構(gòu)，如圖12所示。在該情況下，遮光構(gòu)件212可以在玻璃層211、樹(shù)脂層213和圖像傳感器10接合在一起后接合至玻璃層211的上表面，因此，能夠增大遮光構(gòu)件212相對(duì)于圖像傳感器10的定位的精度。由于在圖12中相對(duì)于玻璃層211難以使用潤(rùn)濕性來(lái)使遮光構(gòu)件212的邊緣面形成角度，所以將應(yīng)用由著色為黑色的膜制成的遮光構(gòu)件212。

同樣在圖12的固態(tài)成像裝置中，遮光構(gòu)件212的寬度(圖中橫向方向上的長(zhǎng)度)設(shè)計(jì)成使得玻璃層211的側(cè)面和樹(shù)脂層213的側(cè)面不與遮光構(gòu)件212的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。也就是說(shuō)，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件212的開(kāi)口的邊緣部的下光線不在玻璃層211的側(cè)面和樹(shù)脂層213的側(cè)面上反射。

[倒裝結(jié)構(gòu)的無(wú)腔固態(tài)成像裝置]

圖13是示出實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。在圖13的固態(tài)成像裝置中，與圖8或圖9的固態(tài)成像裝置的部件相對(duì)應(yīng)的部件由相同符號(hào)表示。

也就是說(shuō)，圖13的固態(tài)成像裝置具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在去除圖8或圖9的固態(tài)成像裝置中的密封玻璃114和遮光構(gòu)件131的同時(shí)，新設(shè)置了玻璃層311、遮光構(gòu)件312和樹(shù)脂層313。

玻璃層311和樹(shù)脂層313由透光的透明材料制成，其折射率高于空氣。在圖13的固態(tài)成像裝置中，空腔被玻璃層311和樹(shù)脂層313密封，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔結(jié)構(gòu)。

此外，遮光構(gòu)件312接合至玻璃層311的下表面(面對(duì)圖像傳感器110的表面)。遮光構(gòu)件312以與上述遮光構(gòu)件131相同的材料和形狀形成。

遮光構(gòu)件312的寬度(圖中橫向方向上的長(zhǎng)度)設(shè)計(jì)成使得樹(shù)脂層313的側(cè)面不與遮光構(gòu)件312的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。也就是說(shuō)，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件312的開(kāi)口的邊緣部的下光線不在樹(shù)脂層313的側(cè)面上反射。

在制造工藝中，當(dāng)遮光構(gòu)件312接合至玻璃層311的下表面后，在晶片水平中相對(duì)于圖像傳感器110進(jìn)行遮光構(gòu)件312的定位，然后，將玻璃層311與樹(shù)脂層313一起接合至圖像傳感器110。然后，在圖像傳感器110中進(jìn)行從前向后貫穿芯片的tsv(硅通孔)加工，從而實(shí)現(xiàn)csp(芯片級(jí)封裝)。

同樣在實(shí)現(xiàn)了無(wú)腔的倒裝結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置中，入射光不在遮光構(gòu)件312的邊緣面上或者基板111的開(kāi)口的邊緣面和uf113的邊緣面上反射，因此，能夠抑制因來(lái)自遮光構(gòu)件312的邊緣面或者基板111的開(kāi)口和uf113的邊緣面的反射光引起的光斑和幻像的生成。

以上說(shuō)明了遮光構(gòu)件312被接合至玻璃層311的下表面的結(jié)構(gòu)，同樣優(yōu)選的是應(yīng)用遮光構(gòu)件312被接合至玻璃層311的上表面的結(jié)構(gòu)，如圖14所示。在該情況下，遮光構(gòu)件312可以在玻璃層311、樹(shù)脂層313和圖像傳感器110接合在一起后接合至玻璃層311的上表面，因此，能夠增大遮光構(gòu)件312相對(duì)于圖像傳感器110的定位的精度。由于在圖14中相對(duì)于玻璃層311難以使用潤(rùn)濕性來(lái)使遮光構(gòu)件312的邊緣面形成角度，所以將應(yīng)用由著色為黑色的膜制成的遮光構(gòu)件312。

同樣在圖14的固態(tài)成像裝置中，遮光構(gòu)件312的寬度(圖中橫向方向上的長(zhǎng)度)設(shè)計(jì)成使得玻璃層311的側(cè)面和樹(shù)脂層313的側(cè)面不與遮光構(gòu)件312的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。也就是說(shuō)，透射穿過(guò)遮光構(gòu)件312的開(kāi)口的邊緣部的下光線不在玻璃層311的側(cè)面和樹(shù)脂層313的側(cè)面上反射。

在以上描述中，遮光構(gòu)件包括供從透鏡向圖像傳感器的受光面入射的光透過(guò)的開(kāi)口，然而，遮光構(gòu)件也可以具有與引線接合結(jié)構(gòu)中的金屬線的配置或者倒裝芯片結(jié)構(gòu)中的基板的開(kāi)口的形狀相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)/形狀。例如，在圖2的圖像傳感器10中的與金屬線11連接的接合襯墊只配置在右側(cè)的情況下，遮光構(gòu)件13可以具有遮蔽接合襯墊的附近的形狀。

注意，在最近的相機(jī)模塊中，隨著相機(jī)模塊的小型化，為了縮短焦距或者改善透鏡的集光率的目的，與圖像傳感器的尺寸相比，透鏡的有效直徑變大。在這種情況下，來(lái)自透鏡的入射光的入射角進(jìn)一步變大，因此，有必要增大遮光構(gòu)件的邊緣面角度以與入射角相對(duì)應(yīng)。例如，當(dāng)來(lái)自透鏡的入射光的入射角為45度時(shí)，有必要使遮光構(gòu)件的邊緣面角度增大成大于45度。

在以上參考圖6說(shuō)明了作為形成具有邊緣面角度的遮光構(gòu)件的方法之一的在ircf上印刷印刷用材料的方法。然而，當(dāng)遮光構(gòu)件由金屬模具模制而成時(shí)，例如，難以形成具有例如45度等大邊緣面角度的遮光構(gòu)件，邊緣面角度最大將約為30度。

因此，將說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成具有大邊緣面角度的遮光構(gòu)件的示例。

<4.通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的示例>

如上所述，難以通過(guò)金屬模具形成具有大邊緣面角度的遮光構(gòu)件，因此，以給定角度沿圖像傳感器的方向折疊從遮光構(gòu)件的開(kāi)口的邊緣部起的一個(gè)給定范圍，從而增大邊緣面角度。

[用于抑制光斑和幻像的生成的條件]

圖15是從遮光構(gòu)件的開(kāi)口的邊緣部起的一個(gè)給定范圍以給定角度沿圖像傳感器的方向被折疊的固態(tài)成像裝置的截面圖。

在圖15所示結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該滿足以下兩個(gè)條件，以便抑制光斑和幻像的生成。

(1)由來(lái)自透鏡501的上光線a在遮光構(gòu)件502的開(kāi)口的邊緣部的沿圖像傳感器503的方向被折疊的部分(以下稱(chēng)為折疊部)的上表面(面對(duì)透鏡的表面)上反射所獲得的反射光a'不進(jìn)入圖像傳感器503。

(2)來(lái)自透鏡501的下光線b不在遮光構(gòu)件502的開(kāi)口的邊緣面上反射，并透射穿過(guò)遮光構(gòu)件502的開(kāi)口。用于連接金屬線504的接合襯墊配置成使得透射穿過(guò)遮光構(gòu)件502的開(kāi)口的下光線b不入射到襯墊上。

這里，在以下描述中假定透鏡501的有效直徑為“r”，遮光構(gòu)件502的開(kāi)口直徑為“l(fā)”，透鏡501與遮光構(gòu)件502之間的距離(焦距)為“h”，折疊部相對(duì)于遮光構(gòu)件502的角度(以下稱(chēng)為折疊角度)為“γ”，而通過(guò)模制處理在遮光構(gòu)件502的邊緣面處形成的角度(以下稱(chēng)為切割角)為“φ”。此外假定上光線a的入射角為-θu，下光線b的入射角為θl，而邊緣面角度(即，遮光構(gòu)件502的邊緣面與透鏡501的光軸方向之間形成的角度)為θm。作為上光線a的入射角的“-θu”表示的是相對(duì)于光軸方向參考圖5說(shuō)明的上光線的入射角的相反側(cè)的角度，因此，給予了“-”的符號(hào)。

首先，為了滿足條件(1)，有必要使上光線a與反射光a'之間形成的角度小于90°-θu。

也就是說(shuō)，如圖16所示，當(dāng)在遮光構(gòu)件502的折疊部的上表面上沿垂直方向給出線段op時(shí)，上光線a與線段op之間形成的角度∠aop有必要滿足以下表達(dá)式(3)。

∠aop≤(90°-θu)/2...(3)

當(dāng)在遮光構(gòu)件502的折疊部的上表面上沿透鏡501的光軸方向給出線段oq時(shí)，線段oq與線段op之間形成的角度∠qop滿足以下表達(dá)式(4)。

∠qop≤(90°-θu)/2+θu＝(90°+θu)/2...(4)

角度∠qop等于折疊角度γ，并且上光線a的入射角-θu表示為arctan{(r-l)/2h}，因此，為了滿足條件(1)則應(yīng)該滿足以下表達(dá)式(5)。

γ≤[90°-arctan{(r-l)/2h}]/2...(5)

其次，為了滿足以上條件(2)，應(yīng)該滿足θl≤θm，如圖17所示。這里，下光線b的入射角θl表示為arctan{(r+l)/2h}，因此，為了滿足條件(2)，應(yīng)該滿足以下表達(dá)式(6)。

arctan{(r+l)/2h}≤θm...(6)

如上所述，應(yīng)該滿足表達(dá)式(5)和表達(dá)式(6)，以滿足條件(1)和條件(2)。

注意，邊緣面角度θm與折疊角度γ有必要滿足θm＞γ的關(guān)系，應(yīng)該在遮光構(gòu)件502的邊緣面處形成切割角φ以滿足θm-γ≤φ。

也就是說(shuō)，當(dāng)透鏡的有效直徑r、遮光構(gòu)件502的開(kāi)口直徑l和焦距h通過(guò)以上表達(dá)式(5)和表達(dá)式(6)得到固定時(shí)，滿足條件(1)和條件(2)的邊緣面角度θm和折疊角度γ得到固定，因此，在遮光構(gòu)件502的邊緣面處形成的切割角φ的最小值能夠得到固定。

圖18a-18c是說(shuō)明在透鏡的有效直徑r、遮光構(gòu)件502的開(kāi)口直徑l(遮光板的開(kāi)口)和焦距h固定時(shí)切割角φ的值的范圍的圖。

圖18a示出了焦距h為8mm時(shí)的切割角φ的值的范圍，圖18b示出了焦距h為6mm時(shí)的切割角φ的值的范圍。圖18c示出了焦距h為4mm時(shí)的切割角φ的值的范圍。

即使在焦距h減小并且透鏡直徑r增大時(shí)，切割角φ的值特別如圖18c所示處于20°-30°的范圍內(nèi)，這是器件能夠由金屬模具形成時(shí)的值。也就是說(shuō)，當(dāng)在遮光構(gòu)件的邊緣部處設(shè)置了折疊部時(shí)，能夠通過(guò)金屬模具形成具有大邊緣面角度的遮光構(gòu)件，從而抑制光斑和幻像的生成。

[通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的工藝]

下面，將參考圖19-圖24b說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件502的上述工藝。圖19是說(shuō)明通過(guò)金屬模具形成遮光構(gòu)件的工藝的流程圖，而圖20a和20b到圖24a和24b是在形成遮光構(gòu)件的工藝中加工出的遮光構(gòu)件502等的截面圖。

首先，在步驟s111中，在將成為遮光構(gòu)件502的板材中形成開(kāi)口和用于定位的引導(dǎo)孔。

圖20a所示遮光構(gòu)件502是例如通過(guò)向例如聚酯等樹(shù)脂中混合粉末碳所生成的板狀構(gòu)件。如圖20b所示，通過(guò)金屬模具551、552切割板狀遮光構(gòu)件502，以在一個(gè)表面(面對(duì)圖像傳感器的表面)上打開(kāi)較寬，從而形成開(kāi)口502a。這時(shí)，同時(shí)形成引導(dǎo)孔502b。這里，在金屬模具552中使用單刃刀片來(lái)切割開(kāi)口502a，以利用柔軟性，從而形成具有大約30度切割角φ的開(kāi)口502a。

在步驟s112中，按壓開(kāi)口502a，以在遮光構(gòu)件502的開(kāi)口502a中形成折疊部。

也就是說(shuō)，如圖21所示，通過(guò)金屬模具561、562按壓開(kāi)口502a，從而在遮光構(gòu)件502的開(kāi)口502a中形成折疊部。這時(shí)，遮光構(gòu)件502通過(guò)引導(dǎo)孔502b相對(duì)于金屬模具561、562得到定位。

在步驟s113中，形成用于在圖像傳感器上支承遮光構(gòu)件502的粘結(jié)帶。

如圖22a所示，粘結(jié)帶581包括彼此層疊的保護(hù)帶581a、粘結(jié)層581b和保護(hù)帶581c。

首先，如圖22b所示，通過(guò)金屬模具591、592在粘結(jié)帶581中形成開(kāi)口581d、引導(dǎo)孔581e和切縫581f。

其次，如圖23a所示，通過(guò)形成于粘結(jié)帶581中的切縫581f剝離粘結(jié)層581b和保護(hù)帶581c的不必要的部分。

然后，如圖23b所示，向已剝離掉不必要部分的粘結(jié)帶581的保護(hù)帶581c附接另一保護(hù)帶601，從而剝離保護(hù)帶581c。

以如上所述的方式，形成了圖23c所示的粘結(jié)帶581。

返回圖19的流程圖，在步驟s114中使遮光構(gòu)件502和粘結(jié)帶581彼此接合。也就是說(shuō)，如圖24a所示，通過(guò)粘結(jié)層581b使遮光構(gòu)件502的上表面(面對(duì)透鏡的表面)與粘結(jié)層581彼此接合。

然后，在步驟s115中，切割掉遮光構(gòu)件502的不必要的部分。也就是說(shuō)，如圖24b所示，通過(guò)金屬模具611、612切割與粘結(jié)帶581接合的遮光構(gòu)件502的包括引導(dǎo)孔502b的不必要的部分，從而形成遮光構(gòu)件502的外形。

根據(jù)以上工藝，能夠形成具有在開(kāi)口處形成有折疊部并且在邊緣面處形成有切割角的形狀的遮光構(gòu)件。

可以通過(guò)蝕刻金屬或者其它方法形成具有相似形狀的遮光構(gòu)件，然而，成本極高。另一方面，可以根據(jù)以上工藝通過(guò)金屬模具切割和按壓例如塑料等樹(shù)脂材料來(lái)形成遮光構(gòu)件，因此，能夠廉價(jià)地以及大量地制造遮光構(gòu)件，這能降低用于制造相機(jī)模塊的成本。

本公開(kāi)并不局限于上述實(shí)施例，可以在不背離本公開(kāi)的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改。

此外，本公開(kāi)能夠應(yīng)用以下構(gòu)造。

(1)一種固態(tài)成像裝置，包括

光電地轉(zhuǎn)換通過(guò)透鏡取入的光的固態(tài)成像器件，和

遮蔽從所述透鏡向所述固態(tài)成像器件入射的光的一部分的遮光構(gòu)件，

其中，所述遮光構(gòu)件的邊緣面與所述透鏡的光軸方向之間形成的角度大于入射到所述遮光構(gòu)件的邊緣部的光的入射角。

(2)如上述項(xiàng)(1)所述的固態(tài)成像裝置，

其中，所述遮光構(gòu)件的邊緣面與所述透鏡的光軸方向之間形成的角度大于入射到所述遮光構(gòu)件的邊緣部的光中入射角最大的光的入射角。

(3)如上述項(xiàng)(1)或(2)所述的固態(tài)成像裝置，

其中，在所述固態(tài)成像器件的受光面的周緣部設(shè)置與連接至基板的金屬線連接的襯墊，并且

所述襯墊不配置在由所述固態(tài)成像器件的表面與所述遮光構(gòu)件的邊緣面的假想延長(zhǎng)面之間的交點(diǎn)限定出的區(qū)域中靠近所述受光面的區(qū)域上。

(4)如上述項(xiàng)(1)或(2)所述的固態(tài)成像裝置，

其中，所述固態(tài)成像器件的受光面接收從具有開(kāi)口的基板的開(kāi)口入射的光，并且

所述開(kāi)口的邊緣面不與所述遮光構(gòu)件的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。

(5)如上述項(xiàng)(3)或(4)所述的固態(tài)成像裝置，還包括

密封所述固態(tài)成像器件的受光面上的空隙的密封構(gòu)件，

其中，所述遮光構(gòu)件設(shè)置在所述密封構(gòu)件的面對(duì)所述透鏡的表面或者面對(duì)所述固態(tài)成像器件的表面上。

(6)如上述項(xiàng)(5)所述的固態(tài)成像裝置，

其中，所述密封構(gòu)件的側(cè)面不與所述遮光構(gòu)件的邊緣面的假想延長(zhǎng)面相交。

(7)如上述項(xiàng)(2)所述的固態(tài)成像裝置，

其中，所述遮蔽構(gòu)件通過(guò)在配置于光路上的光學(xué)濾光器上印刷一次或者多次印刷用材料而形成。

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