CN101366118A

CN101366118A - 固体摄像器件及其制造方法

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Publication number: CN101366118A
Application number: CNA2007800018412A
Authority: CN
Inventors: 山本克己
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-02-11
Anticipated expiration: 2027-10-29
Also published as: JP2008117918A; CN101366118B; JP5061579B2

Abstract

一种固体摄像器件，其特征在于，具有：固体摄像元件芯片；与该固体摄像元件芯片的受光面相面对地设置的透明板；为了使上述固体摄像元件芯片与透明板之间的间隔保持一定，而在上述固体摄像元件芯片的受光面的周边部设置成框状的间隔件；及用于对上述固体摄像元件芯片与透明板之间的空隙的周边进行密封的粘接层；在上述固体摄像器件中，上述间隔件由多个间隔壁构成。

Description

固体摄像器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及固体摄像器件及其制造方法，特别涉及可以使制造时的晶片与玻璃基板之间的距离保持一定的固体摄像器件及其制造方法。

背景技术

近年来，利用CCD及CMOS等固体摄像元件的数字照相机及数字摄影机正在普及，将该固体摄像元件以CSP(芯片尺寸封装)的形式更加小型化的技术正在开发。像这样的小型固体摄像元件，最适宜内置于手机等被期望小型、轻量、薄型化的电子机器中。

小型固体摄像元件具有如下结构：在受光面设置了多个微透镜的固体摄像元件芯片和红外去除透明玻璃板，在它们之间使用于维持一定距离的间隔件插入并相面对地配置，利用粘贴剂密封间隙部分周边(例如，参照日本特开2002—329852号公报)。

这样构成的小型固体摄像元件如下制造：将在一片晶片上多面附加了多个固体摄像元件芯片的固体摄像元件晶片和红外去除透明玻璃基板，在它们之间插入间隔件并粘合后，研磨固体摄像元件晶片的背面，使其厚度为30～100μm左右，接着，将粘合结构按每个固体摄像元件芯片切断。

这种情况下，固体摄像元件晶片与红外去除透明玻璃基板之间的距离由间隔件的高度所决定，需要使其跨直径为20～30cm的晶片的整个面保持均匀。然而，以往的间隔件存在如下问题：在粘合时，若从红外去除透明玻璃基板之上施加压力，则很容易被压缩，而不能够使该距离跨晶片的整个面保持均匀。

而且另一方面，以往的间隔件，在粘合时，若从红外去除透明玻璃基板之上施加压力，则框状的间隔件的内侧的气体因无排气口而使内侧积存气泡。该气泡引发光学上的问题的同时，还会因气体的压力使粘接剂溢出，成为发生不合格品的原因。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种固体摄像器件及其制造方法，在制造工序中施加了大的压力时也具有充分的强度，具有可以使固体摄像元件晶片与玻璃基板之间的距离保持均匀的结构。

本发明的第二个目的是提供一种固体摄像器件及其制造方法，在制造工序中在施加了大的压力时，在间隔件内侧也不积存气体，还不引起不合格品的发生。

根据本发明的第一实施方式，提供一种固体摄像器件，其特征在于，具有：固体摄像元件芯片；与该固体摄像元件芯片的受光面相面对地设置的透明板；为了使上述固体摄像元件芯片与透明板之间的间隔保持一定，而在上述固体摄像元件芯片的受光面的周边部设置成框状的间隔件；及用于对上述固体摄像元件芯片与透明板之间的空隙的周边进行密封的粘接层；在上述固体摄像器件中上述间隔件由多个间隔壁构成。

根据本发明的第二实施方式，提供一种固体摄像器件的制造方法，其特征在于，在设置了多个固体摄像元件芯片的固体摄像元件晶片和透明基板的至少一方的、各固体摄像元件芯片的周边部或与其相对应的位置，形成构成间隔件的高度不同的多个框状的间隔壁；以在上述固体摄像元件晶片和透明基板之间插入上述多个间隔壁的状态，通过在上述晶片上的各固体摄像元件芯片的周边部设置的粘接剂层，粘合上述固体摄像元件晶片和透明基板；及对每个固体摄像元件芯片切断上述被粘合的结构。

在以上的固体摄像器件及其制造方法的制造方法中，间隔件可以由三个间隔壁构成。而且，间隔件可以由一个高度为高的间隔壁与设置在其两侧的两个高度为低的间隔壁构成。

再者，可以在构成间隔件的多个间隔壁中的至少外侧的一个间隔壁，形成用于排气的切口。

而且，上述间隔件也可以由从由聚酰亚胺树脂、环氧树脂及环氧丙烯酸酯树脂构成的组中选择出的至少一种树脂构成。

根据本发明，通过多个间隔壁，特别是高度不同的多个间隔壁构成间隔件，从而即使在固体摄像器件的制造工序中粘合固体摄像元件晶片与透明基板时有大的压力，也由于高度不同的两种间隔件以两段来支撑，而能够使间隔件的固体摄像元件晶片与透明基板之间保持的距离跨整个面保持均匀。

而且，提供一种固体摄像器件，通过在构成间隔件的多个间隔壁中的至少外侧的一个间隔壁，形成用于排气的切口，从而在制造工序，特别是在晶片与透明基板的粘合工序中施加大的压力时，在间隔件内侧也不积存气体，还不引起不合格品的发生。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的固体摄像器件的剖面图。

图2是表示图1所示的固体摄像器件的制造工序中的构成间隔件的三个间隔壁的设置的图。

图3是表示构成间隔件的三个间隔壁的设置的其他例的图。

图4是表示构成间隔件的三个间隔壁的设置的其他例的图。

图5是表示将在间隔件上设置了切口的固体摄像器件的红外去除透明玻璃板取下后的状态的俯视图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的固体摄像器件的剖面图。在图1中，在固体摄像元件芯片1的上表面(受光面)设置多个微透镜2，与这些微透镜2相面对地设置透明板、即红外去除透明玻璃板3。而且，作为固体摄像元件芯片1可以利用CCD(电荷耦合器件)及CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。

使三个间隔壁构成的框状的间隔件4介于固体摄像元件芯片1与红外去除透明玻璃板3之间，使两者的间隔保持一定。在固体摄像元件芯片1与红外去除透明玻璃板3的间隙的周边，由使紫外固化树脂固化而成的粘接剂层5进行密封。

在固体摄像元件芯片1的上表面周边部设置固体摄像元件的电极焊盘(未被图示)，而且，在底面周边部设置背面电极(未被图示)，为了连接这些电极焊盘及背面电极，而形成从固体摄像元件芯片1的上表面周边部通过侧面延伸至底面周边部的侧壁周围布线层6。而且，在固体摄像元件芯片1的底面周边部的侧壁周围布线层6的一部分，形成外部连接凸起7。

这样的结构的侧部及底部被由阻焊剂形成的绝缘层8所覆盖。而且，在红外去除透明玻璃板3的下表面周边部，形成遮光薄膜9，以便覆盖微透镜2的外侧的领域。

如上构成的固体摄像器件，由如下的制造工序制造。

即，首先，准备固体摄像元件晶片和与该晶片同等尺寸的透明玻璃基板，上述固体摄像元件晶片设置多个固体摄像元件芯片，且在其上表面形成多个微透镜。接着，对这些固体摄像元件晶片及透明玻璃基板的某一方或双方，在各固体摄像元件芯片的周边部或与其相对应的位置上，形成高度不同的多个间隔壁。图2是表示其中一例。

即，图2放大示出为了粘合上述固体摄像元件晶片11与透明基板12而使它们相面对地配置的状态的、形成着间隔件的部分。在图2中，在透明基板12的下表面形成高度为高的第1间隔壁13，在固体摄像元件晶片11的上表面，位于第1间隔壁13的两侧地设置高度比第1间隔壁13的高度还低的第2及第3间隔壁14、15。如图1所示，由这些第1～第3的间隔壁构成图1所示的间隔件4。

第1间隔壁13的高度例如为50～120μm，宽度例如为70～150μm。而且，为了不使微透镜2与透明玻璃基板接触而造成损伤，使第2及第3间隔壁14，15的高度高于微透镜2的高度，例如为40～100μm，宽度例如为70～150μm。

间隔壁的形成，可通过利用光刻对市场出售的感光树脂组成物进行构图来形成。作为构成树脂，可使用聚酰亚胺树脂、环氧树脂及环氧丙烯酸酯树脂等。

接着，在固体摄像元件晶片的间隔壁的外侧的位置，涂敷由紫外固化树脂等构成的粘接剂层。然后，使固体摄像元件晶片与透明玻璃基板粘合。

在粘合时，对透明玻璃基板施加大的压力，其结果，高度为高的第1间隔壁13被压缩而使高度减少，固体摄像元件晶片与透明基板之间的距离减少。但是，由于其两侧存在第2及第3间隔壁14、15，所以使固体摄像元件晶片与透明基板之间的距离不会减少这以上，使距离保持为跨整个面均匀。即，通过由被压缩而具有规定反作用力的第1间隔壁13及其两侧的高度为低的第2和第3间隔壁14、15构成的间隔件，即使施加粘合时大的压力，也能够使固体摄像元件晶片与透明基板之间的距离跨整个面保持均匀。

而且，粘合后，利用紫外线的照射等使粘接剂层固化，从而固体摄像元件晶片与透明基板之间的距离被固定。

之后，利用切片装置在粘接剂层的位置以每个固体摄像元件芯片切断被粘合的结构，并形成侧壁周围布线层6及阻焊剂构成的绝缘层8，通过在绝缘层8形成的孔而形成外部连接用凸起7，由此制造如图1所示的具备一个固体摄像元件芯片的固体摄像元件。

在图2所示的例中，在透明基板12的下表面设置高度为高的第1间隔壁13，在固体摄像元件晶片11的上表面设置高度比第1间隔壁13的高度还低的第2及第3间隔壁14、15，但本发明并不局限于此，可以为各种间隔壁的设置的方式。

例如，图3示出将高度为高的第1间隔壁13设置在固体摄像元件晶片11的上表面，将高度比第1间隔壁13的高度还低的第2及第3间隔壁14、15设置在透明基板12的下表面。另外，图4示出在固体摄像元件晶片11的上表面设置高度为高的第1间隔壁13及高度为低的第2及第3间隔壁14、15的全部。

而且，在以上的例中，将高度为高的间隔壁设置在中央，将高度为低的间隔壁设置在其两侧，但并不局限于此，也可以将高度为高的间隔壁设置在其中某一方的一侧，与该高度为高的间隔壁相邻地设置高度为低的两个间隔壁。但是，在间隔壁是三个的情况下，为了使固体摄像元件晶片与透明基板之间的距离确实保持为一定，所以优选设置两个高度为低的间隔壁。

而且，间隔壁的数量并不局限于三个，也可以是四个以上，而且根据情况也可以是两个。

图5是本发明的其它实施方式涉及的将红外去除透明玻璃板3取下后的状态的固体摄像元件芯片1的俯视图。而且，微透镜2被省略。如图5所示，构成间隔件4的不同尺寸的矩形框状的三个间隔壁4a、4b、4c，围绕固体摄像元件芯片1的上表面的受光面，向外侧扩大尺寸地形成为大套小，在与这三个间隔壁4a、4b、4c相对应的位置形成切口16，同时在与这三个间隔壁4a、4b、4c相面对的位置也形成切口16。即，在间隔壁4a、4b、4c各形成两个切口16。

为了不使微透镜2与透明玻璃基板接触时造成损伤，使间隔壁4a、4b、4c的高度高于微透镜2的高度，高度例如为40～100μm，宽度例如为70～150μm。

而且，切口16的宽度，如下所述，只要在粘合工序中进行按压时排出气体即，所以无特别局限，但通常为70～300μm。

在由这三个间隔壁4a、4b、4c构成的间隔件4的左右的外侧设置电极焊盘17，这些电极焊盘17被连接到侧壁周围布线层6。

如图1所示，固体摄像元件芯片1与红外去除透明玻璃板3的间隙的周边，由使紫外线固化树脂固化而成的粘接剂层5进行密封。

在固体摄像元件芯片1的底面周边部设置背面电极(未被图示)，为了对在上表面周边部设置的电极焊盘17和背面电极进行连接，而形成从固体摄像元件芯片1的上表面周边部通过侧面延伸至底面周边部的侧壁周围布线层6。而且，在固体摄像元件芯片1的底面周边部的侧壁周围布线层6的一部分上，形成连接外部凸起7。

在图5所示的例中，在与三个间隔壁4a、4b、4c相对应的位置各形成两个切口16，但每个间隔壁4a、4b、4c的切口16的数量可以是一个或者也可以是三个以上。而且不局限于对应的位置，也可以是各间隔壁4a、4b、4错开形成。

Claims

1、一种固体摄像器件，其特征在于，

具有：固体摄像元件芯片；与该固体摄像元件芯片的受光面相面对地设置的透明板；为了使上述固体摄像元件芯片与透明板之间的间隔保持一定，而在上述固体摄像元件芯片的受光面的周边部设置成框状的间隔件；及用于对上述固体摄像元件芯片与透明板之间的空隙的周边进行密封的粘接层；

在上述固体摄像器件中，上述间隔件由多个间隔壁构成。

2、根据权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，上述间隔件由三个间隔壁构成。

3、根据权利要求2所述的固体摄像器件，其特征在于，上述间隔件由一个高度为高的间隔壁与设置在其两侧的两个高度为低的间隔壁构成。

4、根据权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，上述间隔件由从由聚酰亚胺树脂、环氧树脂及环氧丙烯酸酯树脂构成的组中选择出的至少一种树脂构成。

5、根据权利要求1～4中任一项所述的固体摄像器件，其特征在于，在构成上述间隔件的多个间隔壁的至少外侧的一个间隔壁，形成用于排气的切口。

6、一种固体摄像器件的制造方法，该固体摄像器件为权利要求1所记载的固体摄像器件，其特征在于，具有以下步骤：

在设置了多个固体摄像元件芯片的固体摄像元件晶片和透明基板的至少一方的、各固体摄像元件芯片的周边部或与其相对应的位置，形成构成间隔件的高度不同的多个框状的间隔壁；

以在上述固体摄像元件晶片和透明基板之间插入上述多个间隔壁的状态，通过在上述晶片上的各固体摄像元件芯片的周边部设置的粘接剂层，粘合上述固体摄像元件晶片和透明基板；及

对每个固体摄像元件芯片切断上述被粘合的结构。

7、根据权利要求6所述的固体摄像器件的制造方法，其特征在于，上述间隔件由三个间隔壁构成。

8、根据权利要求7所述的固体摄像器件的制造方法，其特征在于，上述间隔件由一个高度为高的间隔壁与设置在其两侧的两个高度为低的间隔壁构成。

9、根据权利要求6所述的固体摄像器件的制造方法，其特征在于，上述间隔件由从由聚酰亚胺树脂、环氧树脂及环氧丙烯酸酯树脂构成的组中选择出的至少一种树脂构成。

10、根据权利要求6～9中任一个所述的固体摄像器件的制造方法，其特征在于，还具有以下步骤：在构成上述间隔件的多个间隔壁的至少外侧的一个间隔壁，形成用于排气的切口。