摄像元件和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及能够在不降低摄像元件的性能的情况下减小摄像元件的尺寸的摄像元件和电子装置。所述摄像元件包括：像素阵列部，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列部中；行电路，其用于控制所述像素阵列部的行扫描；以及列处理单元，其用于将从所述像素阵列部读出的模拟信号转换成数字信号。所述像素阵列部布置在第一层基板上，并且所述行电路和所述列处理单元分别布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。本发明专利技术可应用于摄像元件。

Image pickup element and electronic device

The invention relates to an image pickup device and an electronic device capable of reducing the size of an image pickup element without reducing the performance of an image pickup element. The imaging device includes: a pixel array section including pixel photoelectric conversion element is arranged in two dimensions in the pixel array portion; for circuit, which is used for controlling the pixel array of line scanning; and column processing unit, which is used for analog signal read from the pixel array to convert digital signal. The pixel array is arranged in the first layer on the substrate, and the circuit and the column processing unit are respectively arranged in different substrate, the substrate is different is lower and the first layer laminated substrate to the first substrate layer. The invention can be applied to the imaging element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及摄像元件和电子装置，并更具体地涉及适于实现更小尺寸的摄像元件和电子装置。
技术介绍
在相关技术中，已经提出了诸如数码相机和数码摄像机等使用摄像元件来记录所拍摄的图像的成像装置。摄像元件具有像素单元和周边电路单元。周边电路单元从像素读出信号并将该信号作为图像信号输出。像素单元通过使用光电二极管来执行光电转换，且通过形成在像素单元中的像素电路将通过光电转换获得的信号读出至周边电路单元。近年来，虽然期望这种成像装置具有更多的像素、更高的图像质量和更快的速度，但是也期望成像装置更小。作为满足这些期望的成像装置，提出了叠层型成像装置。在叠层型成像装置的结构中，使用形成有信号处理电路的芯片来代替成像装置的支撑基板，且在该芯片上叠置像素部。已提出通过使用这种结构来使成像装置更小(例如参见专利文献1至专利文献3)。引用文献列表专利文献专利文献1：JP 2013-051674A专利文献2：JP 2011-204915A专利文献3：JP 2011-159958A
技术实现思路
技术问题即使当成像装置具有通过将像素电路和周边电路布置在多个基板上的叠层结构时，仍期望形成图像区域以及执行信号处理的逻辑电路，以便能够在实现更高的性能和更小的尺寸的同时充分发挥各自的性能。本专利技术是针对这些情况而提出的，并旨在使摄像元件更小。问题的解决方案根据本专利技术的一个方面的第一摄像元件包括：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中；行电路，其用于控制所述像素阵列单元的行扫描；以及列处理单元，其用于将从所述像素阵列单元读出的模拟信号转换成数字信号。所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且所述行电路和所述列处理单元分别布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。所述行电路的在垂直方向上的长度可等于或大于所述像素阵列单元的在垂直方向上的长度。所述列处理单元的在水平方向上的长度可等于或大于所述像素阵列单元的在水平方向上的长度。当对布置有所述像素阵列单元的第一基板和布置有所述行电路的第二基板进行层叠时，所述行电路以如下方式布置在所述第二基板上：所述像素阵列单元的在水平方向上的中心轴线与所述行电路的在水平方向上的中心轴线在位置上偏移。当对布置有所述像素阵列单元的第一基板和布置有所述列处理单元的第二基板进行层叠时，所述列处理单元以如下方式布置在所述第二基板上：所述像素阵列单元的在垂直方向上的中心轴线与所述列处理单元的在垂直方向上的中心轴线在位置上偏移。存储器可与所述行电路或所述列处理单元布置在相同的基板上。根据本专利技术的一个方面的第一电子装置包括：摄像元件，其包括以二维方式布置有包括光电转换元件的像素的像素阵列单元、用于控制所述像素阵列单元的行扫描的行电路以及用于将从所述像素阵列单元读出的模拟信号转换成数字信号的列处理单元，其中，所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且所述行电路和所述列处理单元分别布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板；以及信号处理单元，其用于对从所述摄像元件输出的信号执行信号处理。在根据本专利技术的一个方面的第一摄像元件中，包含有：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中；行电路，其用于控制所述像素阵列单元的行扫描；以及列处理单元，其用于将从所述像素阵列单元读出的模拟信号转换成数字信号。所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且所述行电路和所述列处理单元分别布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。根据本专利技术的一个方面的第一电子装置包括所述第一摄像元件。根据本专利技术的一个方面的第二摄像元件包括：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中。所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且在用于控制所述像素阵列单元的电路和用于处理来自所述像素阵列单元的信号的电路之中，用于处理模拟信号的电路和用于处理数字信号的电路布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。在将从所述像素阵列单元读出的模拟信号转换成数字信号的列处理单元之中，用于处理所述模拟信号的所述电路和用于处理所述数字信号的所述电路可布置在所述不同的基板上。在所述第一层基板和作为所述第一层基板的下层的多个基板中的每个基板上，布置有仅由低击穿电压晶体管或高击穿电压晶体管构成的电路。根据本专利技术的一个方面的第二电子装置包括：摄像元件，其包括以二维方式布置有包括光电转换元件的像素的像素阵列单元，其中，所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且在用于控制所述像素阵列单元的电路和用于处理来自所述像素阵列单元的信号的电路之中，用于处理模拟信号的电路和用于处理数字信号的电路布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板；以及信号处理单元，其用于对从所述摄像元件输出的信号执行信号处理。在根据本专利技术的一个方面的第二摄像元件中，包含有：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中。所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且在用于控制所述像素阵列单元的电路和用于处理来自所述像素阵列单元的信号的电路之中，用于处理模拟信号的电路和用于处理数字信号的电路布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。根据本专利技术的一个方面的第二电子装置包括所述第二摄像元件。专利技术的有益效果根据本专利技术的一个方面，可以进一步使摄像元件更小。注意，此处说明的效果不一定是限制性的，且还可以表现出期望在本专利技术中说明的效果。附图说明图1是图示了成像装置的构造的示图。图2是图示了固态摄像元件的构造的示图。图3是用于说明电路布置的示图。图4是用于说明电路布置的示图。图5是用于说明电路布置的示图。图6是用于说明电路布置的示图。图7是用于说明电路布置的示图。图8是用于说明电路布置的示图。图9是用于说明电路布置的示图。图10是用于说明电路布置的示图。图11是用于说明电路布置的示图。图12是用于说明电路布置的示图。图13是用于说明信号流动的电路布置的示图。图14是用于说明模拟电路和数字电路的电路布置的示图。图15是用于说明模拟电路和数字电路的电路布置的示图。图16是用于说明模拟电路和数字电路的电路布置的示图。图17是用于说明根据本专利技术的装置的应用示例的示图。图18是用于说明根据本专利技术的装置的应用示例的示图。图19是用于说明根据本专利技术的装置的应用示例的示图。具体实施方式下面将对用于实施本专利技术的实施方式(在下文中，被称为实施例)进行说明。注意，将按照下面的顺序进行说明。1.成像装置的构造2.摄像元件的构造3.摄像元件由多个层构成时的电路布置4.信号流动和电路布置5.应用示例<成像装置的构造>下述的专利技术可应用于诸如成像装置(例如，数码相机和摄像机等)、具有成像功能的移动终端设备(例如，手机等)以及将摄像元件用作图像读取单元的复印机等一般电子装置。图1是图示了电子装置(例如，根据本专利技术的成像装置)的构造示例的框图。如图1所示，根据本专利技术的成像装置10具有包括透镜组21等的光学系统、固态摄像元件(成像装置)22、数字信号处理器(DSP)电路23、帧存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像元件，其包括：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中；行电路，其用于控制所述像素阵列单元的行扫描；以及列处理单元，其用于将从所述像素阵列单元读出的模拟信号转换成数字信号，其中，所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且所述行电路和所述列处理单元分别布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 JP 2014-0833641.一种摄像元件，其包括：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中；行电路，其用于控制所述像素阵列单元的行扫描；以及列处理单元，其用于将从所述像素阵列单元读出的模拟信号转换成数字信号，其中，所述像素阵列单元布置在第一层基板上，且所述行电路和所述列处理单元分别布置在不同的基板上，所述不同的基板是所述第一层基板的下层并层叠至所述第一层基板。2.如权利要求1所述的摄像元件，其中，所述行电路的在垂直方向上的长度等于或大于所述像素阵列单元的在垂直方向上的长度。3.如权利要求1所述的摄像元件，其中，所述列处理单元的在水平方向上的长度等于或大于所述像素阵列单元的在水平方向上的长度。4.如权利要求1所述的摄像元件，其中，当对布置有所述像素阵列单元的第一基板和布置有所述行电路的第二基板进行层叠时，所述行电路以如下方式布置在所述第二基板上：所述像素阵列单元的在水平方向上的中心轴线与所述行电路的在水平方向上的中心轴线在位置上偏移。5.如权利要求1所述的摄像元件，其中，当对布置有所述像素阵列单元的第一基板和布置有所述列处理单元的第二基板进行层叠时，所述列处理单元以如下方式布置在所述第二基板上：所述像素阵列单元的在垂直方向上的中心轴线与所述列处理单元的在垂直方向上的中心轴线在位置上偏移。6.如权利要求1所述的摄像元件，其中，存储器与所述行电路或所述列处理单元布置在相同的基板上。7.一种电子装置，其包括：摄像元件，其包括：像素阵列单元，包括光电转换元件的像素以二维方式布置在所述像素阵列单元中；行电路，其用于控制所述像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛务，武藤笃史，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP