撮像装置およびカメラモジュール
【課題】モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることが可能な撮像装置およびカメラモジュールを提供する。
【解決手段】基板１１１の第１面１１１ａ側に受光するための光学素子エリア１１２が形成され、基板の第１面１１１ａと反対側の第２面１１１ｂ側に外部接続端子１７０が形成された光学デバイス１１０と、基板１１１の第１面１１１ａと対向するように形成された透明導電性膜１３０と、基板１１１の第１面１１１ａに形成されて固定電位に接続するための電極パッド１４０と、電極パッド１４０に接続されて、基板の第１面１１１ａと第２面１１１ｂを貫通するように形成された貫通電極１６０と、を有し、透明導電性膜１３０が電極パッド１４０に接続され、貫通電極１６０が基板の第２面１１１ｂ側で外部接続端子１７０に接続されている。
【解決手段】基板１１１の第１面１１１ａ側に受光するための光学素子エリア１１２が形成され、基板の第１面１１１ａと反対側の第２面１１１ｂ側に外部接続端子１７０が形成された光学デバイス１１０と、基板１１１の第１面１１１ａと対向するように形成された透明導電性膜１３０と、基板１１１の第１面１１１ａに形成されて固定電位に接続するための電極パッド１４０と、電極パッド１４０に接続されて、基板の第１面１１１ａと第２面１１１ｂを貫通するように形成された貫通電極１６０と、を有し、透明導電性膜１３０が電極パッド１４０に接続され、貫通電極１６０が基板の第２面１１１ｂ側で外部接続端子１７０に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ）等の光学センサがチップスケールのパッケージとして構成される撮像装置およびカメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学センサの簡易なパッケージ方法として、ウエハチップスケールパッケージ（Wafer Chip Scale Package；WCSP)構造が提案されている。
【０００３】
図１は、ＷＣＳＰ構造の基本的な構成を示す図である。
ＷＣＳＰ構造１は、光学センサ（センサチップ）である光学デバイス２の前面の受光部である光学素子エリア２１の上部を保護するためのシール材としてのシールガラス（カバーガラス）３が配置される。
ＷＣＳＰ構造１においては、光学デバイス２の光学素子エリア（受光部）２１を除く周縁部において樹脂４を介してシールガラス３が配置されている。したがって、ＷＣＳＰ構造１では、光学デバイス２の受光部２１とシールガラス３の光学素子エリア（受光部）２１との対向面３１との間に空隙５が形成される。
【０００４】
このＣＳＰ構造は、センサチップの前面と裏面間を貫通する貫通ビア（TSV；Thru Silicon Via)により電極６を形成することでワイヤーボンドによる配線を失くしクリーンルーム内においてウエハ状態でガラスを貼り合わせることができる。
このため、従来のＣＯＢ(Chip On Board)タイプのパッケージと比較し、小型化、低コスト化、ダストレス化が期待できる。
【０００５】
図２は、ＷＣＳＰ構造の他の構成を示す図である。
図２のＷＣＳＰ構造１Ａは、図１のＷＣＳＰ構造１における上記空隙５を樹脂４で埋めて空隙を持たないＷＣＳＰ構造として構成されている。
以下、この空隙を持たないＷＣＳＰ構造を、キャビティレス(Cavity less)ＷＣＳＰ構造という場合もある。
【０００６】
この空隙を持たないキャビティレスＣＳＰ構造を採用することにより、空隙を持つＣＳＰ構造の空隙内で発生していた熱応力を大幅に低減することで反りの発生を抑えることができる。
さらに、キャビティレスＣＳＰ構造は、光学的にも空隙（屈折率１）の界面で生じていた反射を屈折率が約１．５の樹脂で抑制することができるため光学デバイス２における受光量増大も期待することができる。
【０００７】
ところで、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサのＷＣＳＰによるレンズ一体型カメラモジュールでは、電磁感受性（EMS：Electro Magnetic Susceptibility）、あるいは、電磁環境両立性（EMC: Electro Magnetic Compatibility）の機能を備える必要がある。
ＥＭＳは、カメラモジュールの近くにある他の機器の放射電磁場や、雷、太陽活動などといった自然現象が電気機器の動作を阻害し、システムの機能低下、誤作動等の影響を及ぼす外的要因から守る機能である。
ＥＭＣは、カメラモジュール自身が他の機器の動作を阻害したり、人体に影響を与える一定レベル以上の干渉源となる電磁妨害（EMI: Electro Magnetic Interference） を生じさせないための機能である。
【０００８】
このＥＭＳやＥＭＣの機能を備えた撮像装置やカメラモジュールが提案されている（たとえば特許文献１，２，３参照）。
【０００９】
特許文献１に記載の撮像装置は、画素領域を含み、周縁にウエルが形成された撮像素子チップと、撮像チップに配置され、撮像素子チップのウエルと電気的に接続されたメタルシールドとを有している。
【００１０】
特許文献２に記載のカメラモジュールは、光学デバイスおよびシールドガラスの周囲に遮光兼電磁シールドが配置されている。
【００１１】
特許文献３に記載のカメラモジュールは、カメラモジュールの側面全体を覆う金属蒸着膜を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０‐２８３５９７号公報
【特許文献２】特開２００９‐１５８８６３号公報
【特許文献３】特開２０１０‐１１２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、年々の電子機器の小型化要求に伴い、特許文献１や２に記載された、カメラモジュールの外側にメタルシールドを取り付けるような構造であると、モジュールが大きく、製造工程も複雑になり、材料コストも高くなってしまう。
また、特許文献３に記載されたような構造であると、レンズ一体型カメラモジュールを覆う金属蒸着膜が電気的にフローティングとなり、ＥＭＣ効果が弱まってしまう。
【００１４】
本技術は、モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることが可能な撮像装置およびカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本技術の第１の観点の撮像装置は、基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を有し、上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている。
【００１６】
本技術の第２の観点のカメラモジュールは、受光するための光学素子エリアを含む撮像装置と、上記撮像装置の上記光学素子エリアに被写体像を結像するレンズと、を有し、上記撮像装置は、基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を含み、上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている。
【発明の効果】
【００１７】
本技術によれば、モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＷＣＳＰ構造の基本的な構成を示す図である。
【図２】空隙を持たないＷＣＳＰ構造の構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る撮像装置の第１の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態に係るカラーフィルタの構成例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る撮像装置の第２の構成例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る撮像装置の第３の構成例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る撮像装置の第４の構成例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る撮像装置の第５の構成例を示す図である。
【図９】本実施形態に係るカメラモジュールの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．撮像装置の第１の構成例
２．撮像装置の第２の構成例
３．撮像装置の第３の構成例
４．撮像装置の第４の構成例
５．撮像装置の第５の構成例
６．カメラモジュールの構成例
【００２０】
＜１．撮像装置の第１の構成例＞
図３（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第１の構成例を示す図である。
図３（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
本実施形態においては、光学デバイス（光学センサ）としては一例としてＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ：CMOS Image Sensor)が適用される。
【００２１】
本実施形態の撮像装置１００は、基本的に、光学センサチップサイズでパッケージするＷＣＳＰ構造を有する。
本撮像装置１００は、光学デバイスの光学素子エリア（受光部）とシールガラスの受光部との対向面との間に空隙が形成されるキャビディ構造、空隙を持たないキャビティレスＣＳＰ構造のいずれの構造も採用することができる。
本実施形態において、第１面（前面）とは撮像装置の光学センサである光学デバイスの受光部が形成された被写体の像光の入射側をいい、第２面（裏面）とは光入射が行われず、バンプ等の接続電極やインターポーザー等が配置される第１面と反対の面側をいう。
【００２２】
撮像装置１００は、光学デバイス１１０、シール材１２０、中間層として透明導電性膜１３０、電極パッド１４０（−１〜−４）、外部接続端子としての他の接続パッド１５０、貫通電極１６０（−１，−２）、および外部接続端子１７０を有する。
【００２３】
本実施形態において、電極パッド１４０は固定電位（本例ではグランド電位）に接続するためのグランド端子用パッドである。
本実施形態において、後で詳述するように、透明導電性膜１３０は電極パッド１４０に接続され、電極パッドに接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０は光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能する。
【００２４】
なお、透明導電性膜１３０およびシール材１２０は、光を透過する光に対して透明な材料により形成され、これらの屈折率は空気の屈折率より高く、たとえばシールド材１２０は屈折率１．５程度の材料により形成される。
また、図３の構成において、シール材１２０はガラスにより形成される例を示しており、シール材１２０をシールガラスあるいはカバーガラスという場合もある。
【００２５】
光学デバイス１１０は、センサ基板１１１の第１面（前面）１１１ａ側に受光部として機能する光学素子エリア１１２が形成され、第２面（裏面）１１１ｂ側にバンプ等の外部との接続用電極である外部接続端子１７０が形成されている。
光学デバイス１１０において、センサ基板１１１の第１面１１１ａ側の側部（図３では左右の両側部）に電極パッド１４０（−１〜−４）およびその他の接続パッド１５０が形成されている。
光学デバイス１１０において、センサ基板１１１の第１面１１１ａにおける光学素子エリア１１２のフィルタ部分を除く領域には絶縁膜１１３が形成されている。
電極パッド１４０は、センサ基板１１１の第１面１１１ａ側において、透明導電性膜１３０に電気的に接続されるように絶縁膜１１３に埋め込まれるように開口し露出するように形成されている。
光学デバイス１１０のセンサ基板１１１の第１面１１１ａに形成される外部接続端子としての接続パッド１５０は、ワイヤーボンディングパッドとして開口されていてもよいし、開口されていなくても良い。また、光学デバイス１１０内の積層配線の最上層のメタル層でなくても良い。
なお、開口とは、絶縁膜１１３が除去されてパッドが露出し、直接的に接続可能な状態をいう。
【００２６】
光学デバイス１１０において、センサ基板１１１の第１面１１１ａと第２面１１１ｂを貫通する貫通ビア（TSV；Thru Silicon Via)１１４により貫通電極１６０（−１〜−２）が形成されている。これにより、ワイヤーボンドによる配線を失くしクリーンルーム内においてウエハ状態でガラスを貼り合わせることができる。
貫通電極１６０（−１〜−４）は、センサ基板１１１の第２面１１１ｂ側において、配線１１５により外部の基準電位（グランド電位）に接続される外部接続端子１７０に接続されている。
【００２７】
受光部としての光学素子エリア１１２は、センサ基板１１１の第１面１１１ａに形成されており、複数の画素（受光素子）がマトリクス状に配置された受光面（画素アレイ部）１１２１を有する。
光学素子エリア１１２には、画素アレイ部１１２１のさらに前面側にカラーフィルタ１１２２が形成されている。
カラーフィルタ１１２２は、色の３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが、たとえば図４に示すように、ベイヤー（Ｂａｙｅｒ）配列をもってオンチップカラーフィルタ（ＯＣＣＦ）としてアレイ状に形成されている。ただし、カラーフィルタの配置パターンはベイヤーパターンに限る必要はない。
なお、図４の例では、カラーフィルタ１１２２に重なるように、赤外カットフィルタ（ＩＲＣＦ：InfraRed Cutoff Filter）１８０が形成されている。
【００２８】
光学素子エリア１１２は、カラーフィルタ１１２２のさらに前面側に各画素に入射光を集光するためのマイクロレンズアレイ１１２３が配置されている。
光学素子エリア１１２は、このマイクロレンズアレイ１１２３のさらに前面側に、たとえば反射防止膜等が形成される。
【００２９】
透明導電性膜１３０は、上記構成を有する光学素子エリア１１２が形成されたセンサ基板１１１の第１面１１１ａと、シール材（シールガラス）１２０の第１面１１１ａとの対向面１２１間に充填するように形成されている。
すなわち、本第１の実施形態の撮像装置１００は、いわゆるキャビティレス構造として形成されている。
なお、透明導電性膜１３０の厚さはたとえば５０μｍ程度に設定される。また、シールガラス１２０の厚さはたとえば４５０〜５００μｍ程度に設定される。
【００３０】
透明導電性膜１３０は、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ２（Zinc peroxid：過酸化亜鉛）等、導電性粒子を散布させた透明有機膜等により形成される。
透明導電性膜１３０は、光学デバイス１１１０のセンサ基板１１１の第１面１１１ａに形成される外部接続端子としての接続パッド１５０が、ワイヤーボンディング用パッドとして開口されている場合、図３（Ａ）に示すような形状にパターニングされる。
すなわち、透明導電性膜１３０は、ワイヤーボンディング用パッドが透明導電性膜に電気的に接続されないように（接触しないように）、透明導電性膜１３０の一部を除去した切り欠き部１３１−１，１３１−２を有するようにパターニングされる。
【００３１】
また、本第１の実施形態において、透明導電性膜１３０は、光学素子エリア１１２を覆うように形成されているが、光学デバイス１１０と電気的に接続されて影響を及ぼす部分は、電気的に非接続となるように形成される。
光学デバイス１１０側で透明導電性膜１３０と非接続となるように、センサ基板１１１の第１面１１１ａにおける光学素子エリア１１２を除く領域に絶縁膜１１３が形成される。あるいは、光学デバイス１１０において電気的に接続されて影響を及ぼす部分を避けるように透明導電性膜１３０がパターニングされる。
【００３２】
以上の構成を有する撮像装置１００は、基本的に次のようにして製造される。
光学デバイス１１０はウエハレベルで透明導電性膜１３０を光学的に透明な接着剤により光学デバイス１１０と同サイズのガラス１２０と貼り合わされる。
その後、光学デバイス１１０の光学素子エリア１１２が形成された第１面とは反対側の第２面側のシリコンを、貫通電極１６０を形成が可能な厚みまで薄く削る。
そして、外部接続端子１７０と接続される貫通電極１６０を形成のための貫通孔１１４を形成し、絶縁膜１１３を形成し、さらに再配線１１５を形成、保護膜１１６を形成した後に各光学デバイス１１０のサイズに個片化され、光学デバイスのＷＣＳＰが完成される。
【００３３】
本実施形態の撮像装置１００は、透明導電性膜１３０は電極パッド１４０に接続され、電極パッド１４０に接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０は光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）シールドに覆われている。
【００３４】
＜２．撮像装置の第２の構成例＞
図５（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第２の構成例を示す図である。
図５（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００３５】
本第２の実施形態に係る撮像装置１００Ａが第１の実施系形態に係る撮像装置１００と異なる点は次の通りである。
第２の実施形態に係る撮像装置１００Ａは、透明導電性膜１３０Ａがサブミクロンオーダー（たとえば１００μｍ〜５００μｍ）の周期的な凹凸を持つ微細構造パターンにより光学特性を示すモスアイ（蛾の目）構造ＭＥＹを有するにように形成されている。
【００３６】
透明導電性膜１３０Ａにモスアイ構造を採用する理由を以下に示す。
一般的な透明導電性膜として用いられるＩＴＯやＺｎＯ２は屈折率が１．９〜２．０と高いので、平坦な構造で形成すると、反射が大きくなり、光学特性が低下するおそれがある。
そこで、本第２の実施形態においては、反射が大きくなり光学特性が低下することを避けるためにモスアイ構造を採用している。
また、このときの光学素子材料の屈折率は可能な限り高い方が望ましく、少なくとも１．６以上は必要である。
【００３７】
モスアイ構造は、フォトレジスト工程により、ドライエッチングもしくはウエットエッチングにより形成される。
形成されたモスアイ構造を備えた光学デバイスは、光学特性劣化の少ない透明接着剤１９０によりシールガラス１２０と貼り合わせられる。これによりキャビティレス構造を備えたＷＣＳＰが形成される。
【００３８】
本第２の実施形態の撮像装置１００Ａにおいても、光学デバイス１１０上のグランド端子である電極パッド１４０は開口されていて、透明導電性膜１３０Ａと接触し、電気的に接続している。その他の外部接続端子である接続パッド１５０は開口されていないので、電気的に透明導電性膜１３０Ａとは接続していない。
【００３９】
以上のように、第２の実施形態では、透明導電性膜１３０Ａは、モスアイ構造でセンサ表面に形成される。
そして、透明導電性膜１３０Ａは電極パッド１４０に接続され、電極パッド１４０に接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０Ａは光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣシールドに覆われている。
【００４０】
その他の構成は、撮像装置１００Ａと撮像装置１００とは同様の構成を有する。
【００４１】
＜３．撮像装置の第３の構成例＞
図６（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第３の構成例を示す図である。
図６（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図６（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００４２】
本第３の実施形態に係る撮像装置１００Ｂが第１の実施系形態に係る撮像装置１００と異なる点は次の通りである。
第３の実施形態に係る撮像装置１００Ｂは、ＥＭＣシールドの効果が弱まるが、透明導電性膜による光学特性の劣化を避けるために、光学素子エリア１１２上には透明導電性膜１３０Ｂが形成されていない。
これにより、第３の実施形態に係る撮像装置１００Ｂは、シールガラス１２０と光学デバイス１１０で挟まれた空気層（空隙）ＣＶＴを有するキャビティ構造として構成されている。
【００４３】
この撮像装置１００Ｂでは、光学素子エリア１１２以外に形成された透明導電性膜１３０Ｂ上に接着剤１９０Ｂ（光学特性の劣化は考慮しなくても良い材料）を塗布し、シールガラス１２０と貼り合わせる。
あるいは、シールガラス１２０上にそのエリア形状にパターン形成された接着剤により透明導電性膜をシールガラス１２０と貼り合わせる。
【００４４】
その他の構成は、撮像装置１００Ｂと撮像装置１００とは同様の構成を有する。
【００４５】
＜４．撮像装置の第４の構成例＞
図７（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第４の構成例を示す図である。
図７（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図７（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００４６】
本第４の実施形態に係る撮像装置１００Ｃが第３の実施系形態に係る撮像装置１００Ｂと異なる点は次の通りである。
第４の実施形態に係る撮像装置１００Ｃは、透明導電性膜１３０Ｃの表面積を増加させるために多数の孔１３２が形成されている。
【００４７】
透明導電性膜のシールド効果が十分でない場合には、表面積（特に深さ方向）を増加させることにより、シールド効果を高めることができる（ＥＭＣのための設計テクニック−Ｐａｒｔ４：シールド、http://homepage3.nifty.com/tsato/dtemc/part4.html 参照）。
そこで、本第４の実施形態では、透明導電性膜１３０Ｃに任意の孔１３２を開けた構造を採用している。
【００４８】
また、透明導電性膜で光学デバイス１１０が囲まれることがＥＭＣ対策としては効果的であるので、本第４の実施形態では、シールガラス１２０の対向面（光学デバイス側面）１２１に透明導電性膜１３０ｃが形成されている。
この透明導電性膜１３０ｃはガラスの屈折率約１．５に透過率１００％に限りなく近いことが望ましい。
【００４９】
以上のように、第４の実施形態では、透明導電性膜１３０Ｃの表面積を増加させるために多数の孔１３２が形成されている。透明導電性膜１３０Ｃと光学デバイス１１０のグランド端子である電極パッド１４０と貫通電極１６０により、外部のグランド端子と接続される。
これにより、透明導電性膜１３０Ｃは光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣシールドに覆われている。
【００５０】
＜５．撮像装置の第５の構成例＞
図８（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第５の構成例を示す図である。
図５（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００５１】
本第５の実施形態に係る撮像装置１００Ｄが第２の実施系形態に係る撮像装置１００Ａと異なる点は次の通りである。
第２の実施形態では、透明導電性膜１３０Ａがモスアイ構造を有する場合の例である。
これに対して、本第４の実施形態では、導電性を備えないモスアイ構造の透明膜２００を用いた、キャビティレスＷＣＳＰを実現している。
【００５２】
以上のように、第４の実施形態では、透明膜２００が、モスアイ構造でセンサ表面に形成される。
そして、透明導電性膜１３０Ｄは電極パッド１４０に接続され、電極パッド１４０に接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０Ｄは光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣシールドに覆われている。
【００５３】
その他の構成は、撮像装置１００Ｄと撮像装置１００Ａとは同様の構成を有する。
【００５４】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
ＥＭＣ対策を施したＷＣＳＰを提供できる。
ＥＭＣ対策を施したＷＣＳＰの提供により、小型かつ低コストなレンズ一体型カメラモジュールを提供できる。
キャビティレスＷＣＳＰの提供により、シリコン薄化によるキャビティエリアの反り低減や、キャビティエリアの強度増加、リフロー時のキャビティエリアの内圧上昇による、スペーサーの剥離低減が実現できる。
レンズ一体型カメラモジュールの遮光膜材料に制限が無く、導電性でも、絶縁性な材料でも使用することができる。
ＥＭＣ耐性は導電性膜の膜厚に依存するが、ＷＣＳＰにおけるＥＭＣ耐性の調整を透明導電性膜の形状でコントロールできる。
貫通電極でシールド（透明導電性膜）と外部グランドとを接続できるので、下面の外部接続端子と側面に形成した導電性膜との接続方法を考慮しなくて良い。
【００５５】
以上説明した撮像装置１００，１００Ａ〜１００Ｄは、撮像レンズを有するカメラモジュールに適用することが可能である。
【００５６】
＜５．カメラモジュールの構成例＞
図９は、本実施形態に係るカメラモジュールの構成例を示す図である。
図９は、ＷＣＳＰ構造でＥＭＣ対策が十分な場合のレンズ一体型カメラモジュール構造例を示している。撮像装置としては、一例として第２の実施形態に係る撮像装置１００Ａが採用されているが、他の実施形態の撮像装置１００，１００Ｂ〜１００Ｄを適用することも可能である。
ＷＣＳＰ上に接着剤３０１で撮像レンズ３１０を搭載し、側面には遮光膜３３２を塗布している。
【００５７】
このカメラモジュール３００は、撮像装置１００Ａの前面側（被写体側）に光学デバイス（センサ）１１０の光学素子エリア（受光部）１１２に被写体像を結像する撮像レンズ３１０が配置されている。
カメラモジュール３００は、撮像レンズ３１０に加えて、図示しない信号処理部等を有する。
【００５８】
このような構成のカメラモジュール３００においては、撮像レンズ３１０で取り込んだ被写体からの光を、撮像装置で電気信号に変換しやすいように受光部において光学的な処理を施す。その後、光学デバイス（センサ）１１０の光電変換部に導き、光電変換して得られる電気信号に対して、後段の信号処理部で所定の信号処理を施す。
【００５９】
本実施形態のカメラモジュールにおいても、モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることが可能となる。
【００６０】
なお、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１）基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を有し、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
撮像装置。
（２）上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
上記（１）記載の撮像装置。
（３）少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
上記（１）記載の撮像装置。
（４）上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
上記（１）から（３）のいずれか一に記載の撮像装置。
（５）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
上記（１）から（４）のいずれか一に記載の撮像装置。
（６）上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
上記（１）から（４）のいずれか一に記載の撮像装置。
（７）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
上記（６）記載の撮像装置。
（８）上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
上記（６）記載の撮像装置。
（９）上記基板の第１面側には上記電極パッドと異なる他のパッドが形成され、当該他のパッドは上記透明導電性膜と電気的に非接続状態にある
上記（１）から（８）のいずれか一に記載の撮像装置。
（１０）受光するための光学素子エリアを含む撮像装置と、
上記撮像装置の上記光学素子エリアに被写体像を結像するレンズと、を有し、
上記撮像装置は、
基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を含み、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
カメラモジュール。
（１１）上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
上記（１０）記載のカメラモジュール。
（１２）少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
上記（１０）記載のカメラモジュール。
（１３）上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
上記（１０）から（１２）のいずれか一に記載のカメラモジュール。
（１４）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
上記（１０）から（１３）のいずれか一に記載のカメラモジュール。
（１５）上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
上記（１０）から（１３）のいずれか一に記載のカメラモジュール。
（１６）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
上記（１５）記載のカメラモジュール。
（１７）上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
上記（１５）記載のカメラモジュール。
【符号の説明】
【００６１】
１００，１００Ａ〜１００Ｄ・・・撮像装置、１１０・・・光学センサ、１１１・・・センサ基板、１１１ａ・・・第１面、１１１ｂ・・・第２面、１１２・・・光学素子エリア（受光部）、１２０・・・シールガラス、１３０，１３０Ａ〜１３０Ｄ・・・透明導電性膜、１４０・・・電極パッド、１５０・・・その他の接続パッド、１６０・・・貫通電極、１７０・・・外部接続端子、１８０・・・赤外カットフィルタ（ＩＲＣＦ）、３００・・・カメラモジュール、３１０・・・撮像レンズ，３２０・・・遮光膜。
【技術分野】
【０００１】
本技術は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ）等の光学センサがチップスケールのパッケージとして構成される撮像装置およびカメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学センサの簡易なパッケージ方法として、ウエハチップスケールパッケージ（Wafer Chip Scale Package；WCSP)構造が提案されている。
【０００３】
図１は、ＷＣＳＰ構造の基本的な構成を示す図である。
ＷＣＳＰ構造１は、光学センサ（センサチップ）である光学デバイス２の前面の受光部である光学素子エリア２１の上部を保護するためのシール材としてのシールガラス（カバーガラス）３が配置される。
ＷＣＳＰ構造１においては、光学デバイス２の光学素子エリア（受光部）２１を除く周縁部において樹脂４を介してシールガラス３が配置されている。したがって、ＷＣＳＰ構造１では、光学デバイス２の受光部２１とシールガラス３の光学素子エリア（受光部）２１との対向面３１との間に空隙５が形成される。
【０００４】
このＣＳＰ構造は、センサチップの前面と裏面間を貫通する貫通ビア（TSV；Thru Silicon Via)により電極６を形成することでワイヤーボンドによる配線を失くしクリーンルーム内においてウエハ状態でガラスを貼り合わせることができる。
このため、従来のＣＯＢ(Chip On Board)タイプのパッケージと比較し、小型化、低コスト化、ダストレス化が期待できる。
【０００５】
図２は、ＷＣＳＰ構造の他の構成を示す図である。
図２のＷＣＳＰ構造１Ａは、図１のＷＣＳＰ構造１における上記空隙５を樹脂４で埋めて空隙を持たないＷＣＳＰ構造として構成されている。
以下、この空隙を持たないＷＣＳＰ構造を、キャビティレス(Cavity less)ＷＣＳＰ構造という場合もある。
【０００６】
この空隙を持たないキャビティレスＣＳＰ構造を採用することにより、空隙を持つＣＳＰ構造の空隙内で発生していた熱応力を大幅に低減することで反りの発生を抑えることができる。
さらに、キャビティレスＣＳＰ構造は、光学的にも空隙（屈折率１）の界面で生じていた反射を屈折率が約１．５の樹脂で抑制することができるため光学デバイス２における受光量増大も期待することができる。
【０００７】
ところで、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサのＷＣＳＰによるレンズ一体型カメラモジュールでは、電磁感受性（EMS：Electro Magnetic Susceptibility）、あるいは、電磁環境両立性（EMC: Electro Magnetic Compatibility）の機能を備える必要がある。
ＥＭＳは、カメラモジュールの近くにある他の機器の放射電磁場や、雷、太陽活動などといった自然現象が電気機器の動作を阻害し、システムの機能低下、誤作動等の影響を及ぼす外的要因から守る機能である。
ＥＭＣは、カメラモジュール自身が他の機器の動作を阻害したり、人体に影響を与える一定レベル以上の干渉源となる電磁妨害（EMI: Electro Magnetic Interference） を生じさせないための機能である。
【０００８】
このＥＭＳやＥＭＣの機能を備えた撮像装置やカメラモジュールが提案されている（たとえば特許文献１，２，３参照）。
【０００９】
特許文献１に記載の撮像装置は、画素領域を含み、周縁にウエルが形成された撮像素子チップと、撮像チップに配置され、撮像素子チップのウエルと電気的に接続されたメタルシールドとを有している。
【００１０】
特許文献２に記載のカメラモジュールは、光学デバイスおよびシールドガラスの周囲に遮光兼電磁シールドが配置されている。
【００１１】
特許文献３に記載のカメラモジュールは、カメラモジュールの側面全体を覆う金属蒸着膜を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０‐２８３５９７号公報
【特許文献２】特開２００９‐１５８８６３号公報
【特許文献３】特開２０１０‐１１２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、年々の電子機器の小型化要求に伴い、特許文献１や２に記載された、カメラモジュールの外側にメタルシールドを取り付けるような構造であると、モジュールが大きく、製造工程も複雑になり、材料コストも高くなってしまう。
また、特許文献３に記載されたような構造であると、レンズ一体型カメラモジュールを覆う金属蒸着膜が電気的にフローティングとなり、ＥＭＣ効果が弱まってしまう。
【００１４】
本技術は、モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることが可能な撮像装置およびカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本技術の第１の観点の撮像装置は、基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を有し、上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている。
【００１６】
本技術の第２の観点のカメラモジュールは、受光するための光学素子エリアを含む撮像装置と、上記撮像装置の上記光学素子エリアに被写体像を結像するレンズと、を有し、上記撮像装置は、基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を含み、上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている。
【発明の効果】
【００１７】
本技術によれば、モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＷＣＳＰ構造の基本的な構成を示す図である。
【図２】空隙を持たないＷＣＳＰ構造の構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る撮像装置の第１の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態に係るカラーフィルタの構成例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る撮像装置の第２の構成例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る撮像装置の第３の構成例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る撮像装置の第４の構成例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る撮像装置の第５の構成例を示す図である。
【図９】本実施形態に係るカメラモジュールの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．撮像装置の第１の構成例
２．撮像装置の第２の構成例
３．撮像装置の第３の構成例
４．撮像装置の第４の構成例
５．撮像装置の第５の構成例
６．カメラモジュールの構成例
【００２０】
＜１．撮像装置の第１の構成例＞
図３（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第１の構成例を示す図である。
図３（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
本実施形態においては、光学デバイス（光学センサ）としては一例としてＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ：CMOS Image Sensor)が適用される。
【００２１】
本実施形態の撮像装置１００は、基本的に、光学センサチップサイズでパッケージするＷＣＳＰ構造を有する。
本撮像装置１００は、光学デバイスの光学素子エリア（受光部）とシールガラスの受光部との対向面との間に空隙が形成されるキャビディ構造、空隙を持たないキャビティレスＣＳＰ構造のいずれの構造も採用することができる。
本実施形態において、第１面（前面）とは撮像装置の光学センサである光学デバイスの受光部が形成された被写体の像光の入射側をいい、第２面（裏面）とは光入射が行われず、バンプ等の接続電極やインターポーザー等が配置される第１面と反対の面側をいう。
【００２２】
撮像装置１００は、光学デバイス１１０、シール材１２０、中間層として透明導電性膜１３０、電極パッド１４０（−１〜−４）、外部接続端子としての他の接続パッド１５０、貫通電極１６０（−１，−２）、および外部接続端子１７０を有する。
【００２３】
本実施形態において、電極パッド１４０は固定電位（本例ではグランド電位）に接続するためのグランド端子用パッドである。
本実施形態において、後で詳述するように、透明導電性膜１３０は電極パッド１４０に接続され、電極パッドに接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０は光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能する。
【００２４】
なお、透明導電性膜１３０およびシール材１２０は、光を透過する光に対して透明な材料により形成され、これらの屈折率は空気の屈折率より高く、たとえばシールド材１２０は屈折率１．５程度の材料により形成される。
また、図３の構成において、シール材１２０はガラスにより形成される例を示しており、シール材１２０をシールガラスあるいはカバーガラスという場合もある。
【００２５】
光学デバイス１１０は、センサ基板１１１の第１面（前面）１１１ａ側に受光部として機能する光学素子エリア１１２が形成され、第２面（裏面）１１１ｂ側にバンプ等の外部との接続用電極である外部接続端子１７０が形成されている。
光学デバイス１１０において、センサ基板１１１の第１面１１１ａ側の側部（図３では左右の両側部）に電極パッド１４０（−１〜−４）およびその他の接続パッド１５０が形成されている。
光学デバイス１１０において、センサ基板１１１の第１面１１１ａにおける光学素子エリア１１２のフィルタ部分を除く領域には絶縁膜１１３が形成されている。
電極パッド１４０は、センサ基板１１１の第１面１１１ａ側において、透明導電性膜１３０に電気的に接続されるように絶縁膜１１３に埋め込まれるように開口し露出するように形成されている。
光学デバイス１１０のセンサ基板１１１の第１面１１１ａに形成される外部接続端子としての接続パッド１５０は、ワイヤーボンディングパッドとして開口されていてもよいし、開口されていなくても良い。また、光学デバイス１１０内の積層配線の最上層のメタル層でなくても良い。
なお、開口とは、絶縁膜１１３が除去されてパッドが露出し、直接的に接続可能な状態をいう。
【００２６】
光学デバイス１１０において、センサ基板１１１の第１面１１１ａと第２面１１１ｂを貫通する貫通ビア（TSV；Thru Silicon Via)１１４により貫通電極１６０（−１〜−２）が形成されている。これにより、ワイヤーボンドによる配線を失くしクリーンルーム内においてウエハ状態でガラスを貼り合わせることができる。
貫通電極１６０（−１〜−４）は、センサ基板１１１の第２面１１１ｂ側において、配線１１５により外部の基準電位（グランド電位）に接続される外部接続端子１７０に接続されている。
【００２７】
受光部としての光学素子エリア１１２は、センサ基板１１１の第１面１１１ａに形成されており、複数の画素（受光素子）がマトリクス状に配置された受光面（画素アレイ部）１１２１を有する。
光学素子エリア１１２には、画素アレイ部１１２１のさらに前面側にカラーフィルタ１１２２が形成されている。
カラーフィルタ１１２２は、色の３原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが、たとえば図４に示すように、ベイヤー（Ｂａｙｅｒ）配列をもってオンチップカラーフィルタ（ＯＣＣＦ）としてアレイ状に形成されている。ただし、カラーフィルタの配置パターンはベイヤーパターンに限る必要はない。
なお、図４の例では、カラーフィルタ１１２２に重なるように、赤外カットフィルタ（ＩＲＣＦ：InfraRed Cutoff Filter）１８０が形成されている。
【００２８】
光学素子エリア１１２は、カラーフィルタ１１２２のさらに前面側に各画素に入射光を集光するためのマイクロレンズアレイ１１２３が配置されている。
光学素子エリア１１２は、このマイクロレンズアレイ１１２３のさらに前面側に、たとえば反射防止膜等が形成される。
【００２９】
透明導電性膜１３０は、上記構成を有する光学素子エリア１１２が形成されたセンサ基板１１１の第１面１１１ａと、シール材（シールガラス）１２０の第１面１１１ａとの対向面１２１間に充填するように形成されている。
すなわち、本第１の実施形態の撮像装置１００は、いわゆるキャビティレス構造として形成されている。
なお、透明導電性膜１３０の厚さはたとえば５０μｍ程度に設定される。また、シールガラス１２０の厚さはたとえば４５０〜５００μｍ程度に設定される。
【００３０】
透明導電性膜１３０は、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ２（Zinc peroxid：過酸化亜鉛）等、導電性粒子を散布させた透明有機膜等により形成される。
透明導電性膜１３０は、光学デバイス１１１０のセンサ基板１１１の第１面１１１ａに形成される外部接続端子としての接続パッド１５０が、ワイヤーボンディング用パッドとして開口されている場合、図３（Ａ）に示すような形状にパターニングされる。
すなわち、透明導電性膜１３０は、ワイヤーボンディング用パッドが透明導電性膜に電気的に接続されないように（接触しないように）、透明導電性膜１３０の一部を除去した切り欠き部１３１−１，１３１−２を有するようにパターニングされる。
【００３１】
また、本第１の実施形態において、透明導電性膜１３０は、光学素子エリア１１２を覆うように形成されているが、光学デバイス１１０と電気的に接続されて影響を及ぼす部分は、電気的に非接続となるように形成される。
光学デバイス１１０側で透明導電性膜１３０と非接続となるように、センサ基板１１１の第１面１１１ａにおける光学素子エリア１１２を除く領域に絶縁膜１１３が形成される。あるいは、光学デバイス１１０において電気的に接続されて影響を及ぼす部分を避けるように透明導電性膜１３０がパターニングされる。
【００３２】
以上の構成を有する撮像装置１００は、基本的に次のようにして製造される。
光学デバイス１１０はウエハレベルで透明導電性膜１３０を光学的に透明な接着剤により光学デバイス１１０と同サイズのガラス１２０と貼り合わされる。
その後、光学デバイス１１０の光学素子エリア１１２が形成された第１面とは反対側の第２面側のシリコンを、貫通電極１６０を形成が可能な厚みまで薄く削る。
そして、外部接続端子１７０と接続される貫通電極１６０を形成のための貫通孔１１４を形成し、絶縁膜１１３を形成し、さらに再配線１１５を形成、保護膜１１６を形成した後に各光学デバイス１１０のサイズに個片化され、光学デバイスのＷＣＳＰが完成される。
【００３３】
本実施形態の撮像装置１００は、透明導電性膜１３０は電極パッド１４０に接続され、電極パッド１４０に接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０は光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）シールドに覆われている。
【００３４】
＜２．撮像装置の第２の構成例＞
図５（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第２の構成例を示す図である。
図５（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００３５】
本第２の実施形態に係る撮像装置１００Ａが第１の実施系形態に係る撮像装置１００と異なる点は次の通りである。
第２の実施形態に係る撮像装置１００Ａは、透明導電性膜１３０Ａがサブミクロンオーダー（たとえば１００μｍ〜５００μｍ）の周期的な凹凸を持つ微細構造パターンにより光学特性を示すモスアイ（蛾の目）構造ＭＥＹを有するにように形成されている。
【００３６】
透明導電性膜１３０Ａにモスアイ構造を採用する理由を以下に示す。
一般的な透明導電性膜として用いられるＩＴＯやＺｎＯ２は屈折率が１．９〜２．０と高いので、平坦な構造で形成すると、反射が大きくなり、光学特性が低下するおそれがある。
そこで、本第２の実施形態においては、反射が大きくなり光学特性が低下することを避けるためにモスアイ構造を採用している。
また、このときの光学素子材料の屈折率は可能な限り高い方が望ましく、少なくとも１．６以上は必要である。
【００３７】
モスアイ構造は、フォトレジスト工程により、ドライエッチングもしくはウエットエッチングにより形成される。
形成されたモスアイ構造を備えた光学デバイスは、光学特性劣化の少ない透明接着剤１９０によりシールガラス１２０と貼り合わせられる。これによりキャビティレス構造を備えたＷＣＳＰが形成される。
【００３８】
本第２の実施形態の撮像装置１００Ａにおいても、光学デバイス１１０上のグランド端子である電極パッド１４０は開口されていて、透明導電性膜１３０Ａと接触し、電気的に接続している。その他の外部接続端子である接続パッド１５０は開口されていないので、電気的に透明導電性膜１３０Ａとは接続していない。
【００３９】
以上のように、第２の実施形態では、透明導電性膜１３０Ａは、モスアイ構造でセンサ表面に形成される。
そして、透明導電性膜１３０Ａは電極パッド１４０に接続され、電極パッド１４０に接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０Ａは光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣシールドに覆われている。
【００４０】
その他の構成は、撮像装置１００Ａと撮像装置１００とは同様の構成を有する。
【００４１】
＜３．撮像装置の第３の構成例＞
図６（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第３の構成例を示す図である。
図６（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図６（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００４２】
本第３の実施形態に係る撮像装置１００Ｂが第１の実施系形態に係る撮像装置１００と異なる点は次の通りである。
第３の実施形態に係る撮像装置１００Ｂは、ＥＭＣシールドの効果が弱まるが、透明導電性膜による光学特性の劣化を避けるために、光学素子エリア１１２上には透明導電性膜１３０Ｂが形成されていない。
これにより、第３の実施形態に係る撮像装置１００Ｂは、シールガラス１２０と光学デバイス１１０で挟まれた空気層（空隙）ＣＶＴを有するキャビティ構造として構成されている。
【００４３】
この撮像装置１００Ｂでは、光学素子エリア１１２以外に形成された透明導電性膜１３０Ｂ上に接着剤１９０Ｂ（光学特性の劣化は考慮しなくても良い材料）を塗布し、シールガラス１２０と貼り合わせる。
あるいは、シールガラス１２０上にそのエリア形状にパターン形成された接着剤により透明導電性膜をシールガラス１２０と貼り合わせる。
【００４４】
その他の構成は、撮像装置１００Ｂと撮像装置１００とは同様の構成を有する。
【００４５】
＜４．撮像装置の第４の構成例＞
図７（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第４の構成例を示す図である。
図７（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図７（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００４６】
本第４の実施形態に係る撮像装置１００Ｃが第３の実施系形態に係る撮像装置１００Ｂと異なる点は次の通りである。
第４の実施形態に係る撮像装置１００Ｃは、透明導電性膜１３０Ｃの表面積を増加させるために多数の孔１３２が形成されている。
【００４７】
透明導電性膜のシールド効果が十分でない場合には、表面積（特に深さ方向）を増加させることにより、シールド効果を高めることができる（ＥＭＣのための設計テクニック−Ｐａｒｔ４：シールド、http://homepage3.nifty.com/tsato/dtemc/part4.html 参照）。
そこで、本第４の実施形態では、透明導電性膜１３０Ｃに任意の孔１３２を開けた構造を採用している。
【００４８】
また、透明導電性膜で光学デバイス１１０が囲まれることがＥＭＣ対策としては効果的であるので、本第４の実施形態では、シールガラス１２０の対向面（光学デバイス側面）１２１に透明導電性膜１３０ｃが形成されている。
この透明導電性膜１３０ｃはガラスの屈折率約１．５に透過率１００％に限りなく近いことが望ましい。
【００４９】
以上のように、第４の実施形態では、透明導電性膜１３０Ｃの表面積を増加させるために多数の孔１３２が形成されている。透明導電性膜１３０Ｃと光学デバイス１１０のグランド端子である電極パッド１４０と貫通電極１６０により、外部のグランド端子と接続される。
これにより、透明導電性膜１３０Ｃは光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣシールドに覆われている。
【００５０】
＜５．撮像装置の第５の構成例＞
図８（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る撮像装置の第５の構成例を示す図である。
図５（Ａ）は基板の第１面側に透明導電性膜が配置されている構成例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は撮像装置の全体的な構成を示す簡略側面図である。
【００５１】
本第５の実施形態に係る撮像装置１００Ｄが第２の実施系形態に係る撮像装置１００Ａと異なる点は次の通りである。
第２の実施形態では、透明導電性膜１３０Ａがモスアイ構造を有する場合の例である。
これに対して、本第４の実施形態では、導電性を備えないモスアイ構造の透明膜２００を用いた、キャビティレスＷＣＳＰを実現している。
【００５２】
以上のように、第４の実施形態では、透明膜２００が、モスアイ構造でセンサ表面に形成される。
そして、透明導電性膜１３０Ｄは電極パッド１４０に接続され、電極パッド１４０に接続された貫通電極１６０を介して外部接続端子１７０に接続され、この外部接続端子１７０が外部の基準電位（グランド電位）に接続される。
これにより、透明導電性膜１３０Ｄは光学素子エリアの保護膜としての機能に加えて、シールド材として機能し、光学デバイス１１０がＥＭＣシールドに覆われている。
【００５３】
その他の構成は、撮像装置１００Ｄと撮像装置１００Ａとは同様の構成を有する。
【００５４】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
ＥＭＣ対策を施したＷＣＳＰを提供できる。
ＥＭＣ対策を施したＷＣＳＰの提供により、小型かつ低コストなレンズ一体型カメラモジュールを提供できる。
キャビティレスＷＣＳＰの提供により、シリコン薄化によるキャビティエリアの反り低減や、キャビティエリアの強度増加、リフロー時のキャビティエリアの内圧上昇による、スペーサーの剥離低減が実現できる。
レンズ一体型カメラモジュールの遮光膜材料に制限が無く、導電性でも、絶縁性な材料でも使用することができる。
ＥＭＣ耐性は導電性膜の膜厚に依存するが、ＷＣＳＰにおけるＥＭＣ耐性の調整を透明導電性膜の形状でコントロールできる。
貫通電極でシールド（透明導電性膜）と外部グランドとを接続できるので、下面の外部接続端子と側面に形成した導電性膜との接続方法を考慮しなくて良い。
【００５５】
以上説明した撮像装置１００，１００Ａ〜１００Ｄは、撮像レンズを有するカメラモジュールに適用することが可能である。
【００５６】
＜５．カメラモジュールの構成例＞
図９は、本実施形態に係るカメラモジュールの構成例を示す図である。
図９は、ＷＣＳＰ構造でＥＭＣ対策が十分な場合のレンズ一体型カメラモジュール構造例を示している。撮像装置としては、一例として第２の実施形態に係る撮像装置１００Ａが採用されているが、他の実施形態の撮像装置１００，１００Ｂ〜１００Ｄを適用することも可能である。
ＷＣＳＰ上に接着剤３０１で撮像レンズ３１０を搭載し、側面には遮光膜３３２を塗布している。
【００５７】
このカメラモジュール３００は、撮像装置１００Ａの前面側（被写体側）に光学デバイス（センサ）１１０の光学素子エリア（受光部）１１２に被写体像を結像する撮像レンズ３１０が配置されている。
カメラモジュール３００は、撮像レンズ３１０に加えて、図示しない信号処理部等を有する。
【００５８】
このような構成のカメラモジュール３００においては、撮像レンズ３１０で取り込んだ被写体からの光を、撮像装置で電気信号に変換しやすいように受光部において光学的な処理を施す。その後、光学デバイス（センサ）１１０の光電変換部に導き、光電変換して得られる電気信号に対して、後段の信号処理部で所定の信号処理を施す。
【００５９】
本実施形態のカメラモジュールにおいても、モジュールの大型化、工程の複雑化、コスト増大を防止しつつ、ＥＭＣやＥＭＩ効果を十分に発現させることが可能となる。
【００６０】
なお、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１）基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を有し、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
撮像装置。
（２）上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
上記（１）記載の撮像装置。
（３）少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
上記（１）記載の撮像装置。
（４）上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
上記（１）から（３）のいずれか一に記載の撮像装置。
（５）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
上記（１）から（４）のいずれか一に記載の撮像装置。
（６）上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
上記（１）から（４）のいずれか一に記載の撮像装置。
（７）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
上記（６）記載の撮像装置。
（８）上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
上記（６）記載の撮像装置。
（９）上記基板の第１面側には上記電極パッドと異なる他のパッドが形成され、当該他のパッドは上記透明導電性膜と電気的に非接続状態にある
上記（１）から（８）のいずれか一に記載の撮像装置。
（１０）受光するための光学素子エリアを含む撮像装置と、
上記撮像装置の上記光学素子エリアに被写体像を結像するレンズと、を有し、
上記撮像装置は、
基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を含み、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
カメラモジュール。
（１１）上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
上記（１０）記載のカメラモジュール。
（１２）少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
上記（１０）記載のカメラモジュール。
（１３）上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
上記（１０）から（１２）のいずれか一に記載のカメラモジュール。
（１４）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
上記（１０）から（１３）のいずれか一に記載のカメラモジュール。
（１５）上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
上記（１０）から（１３）のいずれか一に記載のカメラモジュール。
（１６）上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
上記（１５）記載のカメラモジュール。
（１７）上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
上記（１５）記載のカメラモジュール。
【符号の説明】
【００６１】
１００，１００Ａ〜１００Ｄ・・・撮像装置、１１０・・・光学センサ、１１１・・・センサ基板、１１１ａ・・・第１面、１１１ｂ・・・第２面、１１２・・・光学素子エリア（受光部）、１２０・・・シールガラス、１３０，１３０Ａ〜１３０Ｄ・・・透明導電性膜、１４０・・・電極パッド、１５０・・・その他の接続パッド、１６０・・・貫通電極、１７０・・・外部接続端子、１８０・・・赤外カットフィルタ（ＩＲＣＦ）、３００・・・カメラモジュール、３１０・・・撮像レンズ，３２０・・・遮光膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を有し、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
撮像装置。
【請求項２】
上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
請求項６記載の撮像装置。
【請求項９】
上記基板の第１面側には上記電極パッドと異なる他のパッドが形成され、当該他のパッドは上記透明導電性膜と電気的に非接続状態にある
請求項１記載の撮像装置。
【請求項１０】
受光するための光学素子エリアを含む撮像装置と、
上記撮像装置の上記光学素子エリアに被写体像を結像するレンズと、を有し、
上記撮像装置は、
基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を含み、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
カメラモジュール。
【請求項１１】
上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
請求項１５記載のカメラモジュール。
【請求項１７】
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
請求項１５記載のカメラモジュール。
【請求項１】
基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を有し、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
撮像装置。
【請求項２】
上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
請求項６記載の撮像装置。
【請求項９】
上記基板の第１面側には上記電極パッドと異なる他のパッドが形成され、当該他のパッドは上記透明導電性膜と電気的に非接続状態にある
請求項１記載の撮像装置。
【請求項１０】
受光するための光学素子エリアを含む撮像装置と、
上記撮像装置の上記光学素子エリアに被写体像を結像するレンズと、を有し、
上記撮像装置は、
基板の第１面側に受光するための光学素子エリアが形成され、上記基板の上記第１面と反対側の第２面側に外部接続端子が形成された光学デバイスと、
上記基板の第１面と対向するように形成された透明導電性膜と、
上記基板の第１面に形成されて固定電位に接続するための電極パッドと、
上記電極パッドに接続されて、上記基板の第１面と第２面を貫通するように形成された貫通電極と、を含み、
上記透明導電性膜が上記電極パッドに接続され、
上記貫通電極が上記基板の上記第２面側で上記外部接続端子に接続されている
カメラモジュール。
【請求項１１】
上記透明導電性膜は、
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域が微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
少なくとも上記光学素子エリアと対向する領域に、微細パターンにより光学特性を示すモスアイ構造として形成された透明膜が配置されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
上記透明導電性膜は、
少なくとも一部において、深さ方向に孔が形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアを含む上記基板の第１面と上記シール材の当該第１面との対向面間に充填するように形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
上記透明導電性膜は上記光学素子エリアとは非接触状態で形成されている
請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
上記光学デバイスの上記光学素子エリア側を保護するためのシール材を有し、
上記透明導電性膜は、
上記シール材の上記光学素子エリアとの対向面に少なくとも当該光学素子エリアと空隙を隔てて形成されている
請求項１５記載のカメラモジュール。
【請求項１７】
上記透明導電性膜は、
上記光学素子エリアと対向する領域を除いた領域に形成されている
請求項１５記載のカメラモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４１８７８（Ｐ２０１３−４１８７８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６１２５（Ｐ２０１１−１７６１２５）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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