成像装置、成像设备和相机系统制造方法及图纸

一种成像装置、成像设备和相机系统，该成像装置包括透镜；基板；成像传感器，在基板上并且包括被配置为通过透镜接收入射光的像素区域；布线层，在成像传感器上并且电连接至成像传感器；焊盘部分，在布线层上并且电连接至布线层；导线，电连接至焊盘部分；以及光学元件，在布线层上并且经由粘合件附接至布线层；其中，像素区域的外边缘和光学元件的上表面的外边缘之间的水平距离大于距离Hopt，其中，Hopt由下式表示：Hopt＝T*(f‑2*H*Fno)/(2*f*Fno+H)，其中T、f、Fno和H分别表示光学元件的厚度、透镜的焦距、透镜的F数和成像传感器的图像高度，并且，其中，Hopt大于零。

Imaging device, imaging equipment and camera system

An imaging device, imaging device and camera system, the imaging device comprises a lens; substrate; imaging sensors on the substrate and includes a processor configured to receive the incident light through the lens of the pixel region; a wiring layer, the imaging sensor and electrically connected to the imaging sensor; a pad portion, the wiring layer and electrically connected to the wiring layer; wire is electrically connected to the pad portion; and an optical element, and the wiring layer via an adhesive piece attached to the wiring layer; the horizontal distance between the outer edge and the optical element of the pixel region on the surface of the outer edge is greater than the distance from the Hopt, including Hopt, represented by the following formula: Hopt = T* (f 2*H*Fno) / (2*f*Fno+H), including T, F, Fno and H respectively, optical thickness, lens focal length, lens F number and imaging sensor and the image height. In the case, Hopt is greater than zero.

【技术实现步骤摘要】
成像装置、成像设备和相机系统本申请为2014年7月2日提交的申请号为201410314125.1、专利技术名称为“成像装置和相机系统”的中国专利申请的分案申请，其全部内容结合于此以供参考。
本专利技术涉及一种成像装置和相机系统，并且更具体地涉及一种成像装置和相机系统，其能够充分地发挥滤光器的作用，同时降低噪声光，诸如光斑和重影。
技术介绍
一种先进的过程被引入固态成像装置的成像传感器中，如同其他半导体芯片。因此，最近几年，芯片的面积一直呈下降趋势。为应对这种情况，当设计其中成像传感器和基板是通过引线结合连接的固态成像装置时，(例如)可以设想设计焊盘被布置在成像传感器中透镜的有效直径中。在这种情况下，然而，已经从透镜进入的光被连接到焊盘的导线(金线)表面反射，并进入成像传感器的光接收表面。结果就是，可能引起光斑或重影。鉴于此，提出一种固态成像装置，其中，提供了光阻挡部件，其阻止来自透镜的光的光束，其已经进入设置在成像传感器上的焊盘附近(参见日本专利申请公开号2006-222249)。因此，有可能减少光斑和重影(其是由已经从透镜进入，并且被连接到焊盘的金线表面反射，以进入成像传感器的光接收表面的光引起的)。然而，入射光也可以被光阻挡部件中开口的边缘部分反射。结果就是，可能引起光斑或重影。鉴于上述情况，提出了一种技术，其中通过使开口边缘面的角度相对于入射光的光轴方向比已经进入了光阻挡部件的边缘部分的光的入射角大，减少了由光阻挡部件中开口边缘部分的反射光引起的光斑或重影(参见日本专利申请公开号2012-186434)。
技术实现思路
现在，参照图1的顶部，将对现有的固体成像装置的剖面结构进行说明。一个对象存在于图1上侧的一个方向。来自该对象存在方向的入射光穿过ICRF(红外线截止滤波器)11，并经由层压材料(滤光器)21由成像设备22接收。成像设备22被设置在基板23上，并包括(例如)CMOS(互补金属氧化物半导体)。成像设备22将入射光光电转换为像素信号，并经由与形成在成像设备22上的布线层24连接的焊盘部分25，将像素信号从布线26输出到信号处理单元(未示出)。此外，针对ICRF11，设置了遮光部分12。入射光被布线26反射，因而减小了由通过成像设备22接收的光引起的噪声光，诸如光斑或重影。此外，如图1顶部所示，遮光部分12开口的边缘表面相对于成像设备22的光接收表面在垂直方向上被设置为预定的角度。因此，减小了由光阻挡部分12开口的边缘表面反射的光造成的噪声光，诸如光斑和重影。顺便提及，如图1顶部所示，如果层压材料21被设置，以便其端部对应于成像设备22的端部，并且层压材料21的侧壁(即端表面)，形成为垂直于有效像素区域中成像设备22的外端部分。入射光，诸如光束L1和L2，其来自进入层压材料21并穿过层压材料(滤光器)21的光束，由滤光器处理，并由成像设备22接收。然而，图1顶部示出的光束L3仅仅穿过一部分层压材料21。因此，光束L3是不能充分经受光过滤器的过滤效应，而由成像设备22接收，其结果是，有可能无法充分地发挥滤光器21的功能。鉴于上述情况，如图1中部所示，可以设想提供层压材料(滤光器)31，而非层压材料(滤光器)21，以相对于光束L3充分发挥滤光器31的功能。滤光器31的端部朝向在有效像素区域中的成像设备22的外侧突出，以便侧表面横截面形成为梯形形状。在这种情况下，然而，由于层压材料(滤光器)的端部31与在有效像素区域的成像设备22外端部分相比突出，焊盘部分25的位置是远离外在有效像素区域的成像设备22的端部。因此，需要增加基板23的尺寸。其结果是，成像传感器芯片的尺寸可能会增加。鉴于上述情况，如图1底部所示，可以设想提供一种层压材料(滤光器)41，以使层压材料(滤光器)31的端部靠近成像设备22的端部。然而，也是在这种情况下，如图1底部所示，因为光L2和L3并非完全地穿过层压材料(滤光器)41，所以可能并不能充分发挥滤光器的作用。本专利技术已考虑到上述情况，因此有必要使成像元件接收光束，充分地发挥滤光器的作用，尤其是，同时降低噪声光，诸如光斑和重影。根据本公开的一个实施例，提供了一种成像装置，其在成像元件上形成通过成像透镜传输的光束的图像，包括：设置在所述成像元件上的层压材料，所述光束穿过所述层压材料，所述层压材料被设置在一个位置，在所述位置，所述层压材料的上表面的端部允许来自光束的最外侧的光线从中穿过，所述光束进入所述成像元件的有效像素区域中的外端部的像素，所述位置具有宽度Hopt。允许最外光束穿过的层压材料的宽度Hopt，可以基于所述层压材料的厚度、透镜的焦距、所述透镜的F数和成像传感器的图像高度，允许所述最外光束穿过的所述层压材料的所述宽度Hopt由下列等式表示：Hopt＝T*(f-2*H*Fno)/(2*f*Fno+H)，其中T、f、Fno和H分别表示所述层压材料的所述厚度、所述透镜的所述焦距、所述透镜的所述F数和所述成像传感器的所述图像高度。除了所述层压材料的所述厚度、所述透镜的所述焦距、所述透镜的所述F数和所述成像传感器的所述图像高度，根据与所述层压材料上侧相邻的区域的折射率、所述层压材料的折射率和入射光束的一个侧角，所述宽度Hopt可以由下列等式表示：其中n，n'，和θFno表示与所述层压材料上侧相邻的区域的折射率、所述层压材料的折射率，以及F数为Fno的入射光束的一个侧角。所述层压材料具有侧壁的倾斜角度θtilt，而侧壁的倾斜角度θtilt满足下式：n'*sin(θE)-(2*n)/n'*sin2(θA)-n*sin(θA)*sin(θE)<1，其中θA和θE分别表示层压材料上的入射角和90-θtilt。所述层压材料的下表面端部的位置比其上表面端部的位置更近地位于所述有效像素区域一侧。所述层压材料的所述上表面的宽度，大于通过将所述有效像素区域、所述宽度Hopt和光刻公差相加所获得的宽度以及通过将所述有效像素区域、所述宽度Hopt、所述光刻公差和所述层压材料的粘合精度相加所获得的宽度之一。所述层压材料是通过粘合剂层与所述成像元件接触，所述粘合剂层的宽度，比通过将所述有效像素区域、所述光刻公差和所述层压材料的所述粘合精度相加得到的宽度以及所述层压材料的下表面的宽度中更大的一个宽度还要大。层压材料是滤光器。根据本公开的一个实施例，提供了一种相机系统，其包括在成像元件上形成穿过成像透镜的光束的图像的成像装置，所述成像装置包括：设置在所述成像元件上的层压材料，所述光束穿过所述层压材料，所述层压材料被设置在一个位置，在所述位置，所述层压材料的上表面的端部允许来自光束的最外侧的光线从中穿过，所述光束进入所述成像元件的有效像素区域中的外端部的像素，所述位置具有宽度Hopt。基于所述层压材料的厚度、透镜的焦距、所述透镜的F数和所述成像传感器的图像高度，允许所述最外侧的光线穿过的所述层压材料的所述宽度Hopt由下列等式表示：Hopt＝T*(F-2*H*Fno)/(2*F*Fno+H)，其中T、F、Fno和H分别表示所述层压材料的所述厚度、所述透镜的所述焦距、所述透镜的所述F数和所述成像传感器的所述图像高度。所述层压材料的下表面端部的位置比其上表面端部的位置更近地位于所述有效像素区域一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像装置，包括：透镜；基板；成像传感器，在所述基板上并且包括被配置为通过所述透镜接收入射光的像素区域；布线层，在所述成像传感器上并且电连接至所述成像传感器；焊盘部分，在所述布线层上并且电连接至所述布线层；导线，电连接至所述焊盘部分；以及光学元件，在所述布线层上并且经由粘合件附接至所述布线层；其中，所述像素区域的外边缘和所述光学元件的上表面的外边缘之间的水平距离大于距离Hopt，其中，所述Hopt由下式表示：Hopt＝T*(f‑2*H*Fno)/(2*f*Fno+H)，其中T、f、Fno和H分别表示所述光学元件的厚度、所述透镜的焦距、所述透镜的F数和所述成像传感器的图像高度，并且，其中，Hopt大于零。

【技术特征摘要】
2013.07.09 JP 2013-1435661.一种成像装置，包括：透镜；基板；成像传感器，在所述基板上并且包括被配置为通过所述透镜接收入射光的像素区域；布线层，在所述成像传感器上并且电连接至所述成像传感器；焊盘部分，在所述布线层上并且电连接至所述布线层；导线，电连接至所述焊盘部分；以及光学元件，在所述布线层上并且经由粘合件附接至所述布线层；其中，所述像素区域的外边缘和所述光学元件的上表面的外边缘之间的水平距离大于距离Hopt，其中，所述Hopt由下式表示：Hopt＝T*(f-2*H*Fno)/(2*f*Fno+H)，其中T、f、Fno和H分别表示所述光学元件的厚度、所述透镜的焦距、所述透镜的F数和所述成像传感器的图像高度，并且，其中，Hopt大于零。2.根据权利要求1的成像装置，其中其中，所述光学元件的所述上表面的所述外边缘在水平方向上介于所述像素区域的所述外边缘和所述焊盘部分之间。3.根据权利要求1的成像装置，其中其中，所述粘合件的外边缘在水平方向上比所述光学元件的所述上表面的所述外边缘更远离所述像素区域。4.根据权利要求1的成像装置，其中其中，在水平方向上，所述像素区域的所述外边缘与所述光学元件的所述上表面的所述外边缘之间的第一距离大于所述光学元件的所述上表面的所述外边缘与所述焊盘部分之间的第二距离。5.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述光学元件的厚度大于所述第二距离。6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述粘合件覆盖所述像素区域。7.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述粘合件的外边缘在水平方向上介于所述光学元件的所述上表面的所述外边缘与所述焊盘部分之间。8.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述焊盘部分延伸通过所述布线层，以接触所述基板的上表面。9.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述光学元件的所述上表面的所述外边缘在水平方向上介于所述像素区域的所述外边缘与所述焊盘部分之间；并且其中，所述粘合件的外边缘在所述水平方向上比所述光学元件的所述上表面的所述外边缘更远离所述像素区域。10.根据权利要求9所述的成像装置，其中，在所述水平方向上，所述像素区域的所述外边缘与所述光学元件的所述上表面的所述外边缘之间的第一距离大于所述光学元件的所述上表面的所述外边缘与所述焊盘部分之间的第二距离。11.一种相机系统，包括：成像装置，包括：透镜；基板；成像传感器，在所述基板上并且包括被配置为通过所述透镜接收入射光的像素区域；布线层，在所述成像传感器上并且电连接至所述成像传感器；焊盘部分，在所述布线层上并且电连接至所述布线层；导线，电连接至所述焊盘部分；以及光学元件，在所述布线层上并且经由粘合件附接至所述布线层；其中，所述像素区域的外边缘与所述光学元件的上表面的外边缘之间的水平距离大于距离Hopt；其中，所述Hopt由下式表示：Hopt＝T*(f-2*H*Fno)/(2*f*Fno+H)；其中，T、f、Fno、以及H分别表示所述光学元件的厚度、所述透镜的焦距、所述透镜的F数、所述成像传感器的图像高度；并且其中，Hopt大于零。12.根据权利要求11所述的相机系统，其中，所述光学元件的所述上表面的所述外边缘在水平方向上介于所述像素区域的所述外边缘和所述焊盘部分之间。13.根据权利要求11所述的相机系统，其中，所述粘合件的外边缘在水平方向上比所述光学元件的所述上表面的所述外边缘更远离所述像素区域。14.根据权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎正则，小泽谦，松泽伸行，保原大介，木村望，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP