JP2000150844A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージにシールガラスを接合するにあた
って、樹脂の塗布条件を厳密に調整しなくても、パッケ
ージの内圧上昇を確実に回避し、かつパッケージ内を気
密状態とすることができる固体撮像装置の製造方法を提
供する。 【解決手段】 パッケージ１の凹部２底面に固体撮像素
子６の搭載領域を避けて貫通穴７を形成しておき、パッ
ケージ１のシール面３に樹脂４を用いてシールガラス５
を接合した後は、貫通穴７を樹脂の注入によって塞ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージに固体
撮像素子を搭載して構成される固体撮像装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＣＤイメージセンサ等の固体
撮像装置においては、パッケージの凹部に固体撮像素子
（ＣＣＤチップ等）を納めてこれを固定し、その凹部を
塞ぐようにパッケージにシールガラス（光学板ガラス
等）を接合することにより、上記凹部内（パッケージ
内）に固体撮像素子を封止している。

【０００３】このような固体撮像装置を製造するにあた
って、シールガラスの接合用に液状の熱硬化性樹脂ある
いは紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂が使用される場合があ
る。そうした場合、シール材としての液状の樹脂は、図
５に示すように、パッケージ１に形成された凹部２の開
口周面（以下、シール面という）３に所定の塗布厚をも
って帯状に塗布される。

【０００４】このとき、液状の樹脂４は、パッケージ１
の相対応する２つのコーナー部分で不連続に塗布され、
その不連続部分でスリット（隙間）Ｓを形成する。この
スリットＳは、パッケージ１のシール面３にシールガラ
ス５を接合する際に、パッケージ１の内圧上昇を回避す
るためのものである。

【０００５】すなわち、図６に示すように、パッケージ
１の凹部２底面に固体撮像素子６を搭載してこれを固定
し、さらにワイヤボンディング等の配線処理を行ったの
ち、上述のようにシール面３に塗布した液状の樹脂４の
上からシールガラス５を被せてこれを加圧すると、凹部
２内のエアが図中二点鎖線で示すようにスリットＳを通
して外部に逃げる。これにより、パッケージ１の内圧上
昇が回避される。なお、図５及び図６においては、パッ
ケージ１の両側面に、それぞれ複数のアウターリードＬ
が取り付けられた状態を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に形成されたスリットＳは、シールガラス５から加えら
れる圧力で液状の樹脂４が押し潰されるときに、その樹
脂４がシール面３上で広がることにより塞がれる。この
とき、パッケージ１の内圧上昇を回避し、かつシールガ
ラス５の接合によって気密性を確保するためには、スリ
ットＳの塞がれるタイミングが重要となる。

【０００７】すなわち、シールガラス５を加圧している
途中でスリットＳが塞がれる、つまりスリットＳの塞が
れるタイミングが早すぎると、パッケージ１の内圧が上
昇してシールガラス５の浮き上がりや接合不良が発生す
る。これに対して、シールガラス５の加圧（接合）が完
了してもスリットＳが塞がれない場合は、エアパス不良
となって所望の気密性が得られなくなる。そのため従来
においては、シールガラス５の加圧（接合）が完了する
瞬間にスリットＳが閉じられるよう、樹脂４の塗布条件
を調整している。

【０００８】しかしながら、樹脂４の塗布条件には、塗
布粘度、塗布量、塗布軌跡、塗布ニードル径など様々な
条件が存在するため、常に安定した状態でスリットＳを
形成することは非常に困難な状況となっている。したが
って現状では、スリットＳが適正なタイミングで塞がれ
るよう、時間をかけて塗布条件を調整しているものの、
エアパス不良などの発生を完全に防止するには至ってい
ない。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、パッケージにシ
ールガラスを接合するにあたって、樹脂の塗布条件を厳
密に調整しなくても、パッケージの内圧上昇を確実に回
避し、かつパッケージ内を気密状態とすることができる
固体撮像装置の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、パッケージの凹部内に固
体撮像素子を収納固定したのち、凹部の開口を塞ぐ状態
でパッケージにシールガラスを接合し、凹部内に固体撮
像素子を封止する固体撮像装置の製造方法において、シ
ールガラスを接合する前に、凹部に連通する状態でパッ
ケージに貫通穴を形成しておき、その後、パッケージに
シールガラスを接合したのち、貫通穴を塞ぐことを課題
解決のための手段としている。

【００１１】この固体撮像装置の製造方法においては、
固体撮像素子の収納空間となる凹部に連通する状態で予
めパッケージに貫通穴を形成するようにしたので、パッ
ケージにシールガラスを接合する際には、凹部内のエア
が貫通穴を通して外部に逃げるようになる。また、シー
ルガラスを接合した後は、貫通穴を塞ぐことによって凹
部内が気密状態に保持されるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１乃至図４は本
発明に係る固体撮像装置の製造方法の一実施形態を説明
する図である。なお、本実施形態においては、上記従来
技術で挙げた構成部分と同様の部分に同じ符号を付し、
重複する説明は極力省略する。

【００１３】先ず、固体撮像装置の製造にあたっては、
図１に示す平面構造を有するプラスチック製またはセラ
ミックス製のパッケージ１を用意する。このパッケージ
１は、平面視四角形をなすもので、その一面（上面）を
開口した凹部２を有している。凹部２は固体撮像素子６
（図３参照）の収納空間を形成するもので、この凹部２
の開口周面がシールガラス５（図２，図３参照）とのシ
ール面３となっている。また、凹部２の底面には、そこ
に搭載される固体撮像素子の平面サイズに対応した素子
搭載領域Ｅが設定されている。なお、図１において、パ
ッケージ１の凹部２の両サイドに形成されている段部１
ａは、固体撮像素子６とワイヤ等を介して電気的に接続
されるインナーリードが配置形成される部分である。

【００１４】ここで本実施形態においては、パッケージ
１単体の状態で、素子搭載領域Ｅを除く凹部２の底面に
貫通穴７を形成してある。この貫通穴７は、例えば穴径
がφ１ｍｍ〜φ２ｍｍの丸穴で、その一端は凹部２底面
に開口し、その他端はパッケージ１底面に開口してい
る。つまり、凹部２に連通する状態で貫通穴７を形成し
てある。

【００１５】また、貫通穴７の具体的な形成方法として
は、例えばパッケージ１がプラスチック製のものであれ
ば、これを成形金型で樹脂成形するときに、貫通穴７の
径と位置に対応して金型キャビティ内にピンを立ててお
くことにより、パッケージ成形と同時に形成することが
できる。また、パッケージ成形後においても、細いキリ
やドリルを用いた穴開け加工により形成することができ
る。

【００１６】一方、パッケージ１がセラミックス製のも
のである場合は、レーザ加工、高圧ジェット噴射加工、
マイクロ波加工、電子ビーム加工、ダイヤモンドキリに
よる穴開け加工などによって貫通穴７を形成することが
できる。また、パッケージ１が樹脂成形セラミックスで
ある場合は、その成形と同時に貫通穴７を形成すること
ができる。

【００１７】なお、ここでは貫通穴７を丸穴としている
が、穴の形状については特に丸穴でなくてもかまわな
い。また、貫通穴７の形成位置についても、凹部２に連
通する状態で形成してあればよく、したがってパッケー
ジ１の周壁部に形成してあってもかまわない。さらに、
パッケージ１の凹部２底面やパッケージ周壁部に合計２
つまたはそれ以上の貫通穴７を形成してもよい。

【００１８】ただし、貫通穴７の数が増えると、パッケ
ージ成形後にこれを形成するときの穴開け加工に手間が
かかるうえ、後述する後処理（穴を塞ぐ処理）が面倒に
なるため、穴径との兼ね合いで必要最小限にとどめるこ
とが望ましい。また、パッケージ１の周壁部に貫通穴７
を形成した場合は、製品として完成した固体撮像装置を
マザーボード等に実装した状態でも、貫通穴７の形成跡
が外部から見えることになる。これに対して、図例のよ
うに凹部２底面に貫通穴を形成した場合はその形成跡が
マザーボード等に遮蔽されて外部から隠れるため、外観
上の観点からすると、凹部２底面に貫通穴７を形成した
方が好ましい。

【００１９】こうして貫通穴７の開いたパッケージ１を
用意したら、その後は、パッケージ１の凹部２底面、す
なわち素子搭載領域Ｅに固体撮像素子（ＣＣＤチップ
等）６を搭載し、これをダイボンド材を用いて固着す
る。これにより、パッケージ１の凹部２内に固体撮像素
子６が収納された状態となる（図３参照）。

【００２０】次いで、固体撮像素子に設けられた電極パ
ッドとこれに対応してパッケージ１の段部１ａに配置形
成されたインナーリード（不図示）とを金線等のワイヤ
を介して電気的に接続（ワイヤボンディング）する。

【００２１】続いて、図２に示すように、パッケージ１
のシール面３に液状の樹脂（例えば熱硬化性樹脂、ある
いは紫外線硬化型樹脂等）４を塗布する。このとき、パ
ッケージ１のシール面３に対しては、凹部２の周辺部を
完全に囲む状態（図５におけるスリットＳの無い状態）
で液状の樹脂４を連続的に塗布する。

【００２２】次に、図３に示すように、パッケージ１と
の位置を合わせて、そのシール面３上に液状の樹脂４を
介してシールガラス５を被せる。このとき、シールガラ
ス５を上方から加圧してシール面３に押し付けると、凹
部２内のエアが図中二点鎖線で示すように貫通穴７を通
して外部に逃げる。これにより、パッケージ１の内圧上
昇を確実に回避することができるため、内圧上昇に伴う
シールガラス５の浮き上がりや接合不良を防止すること
が可能となる。なお、液状の樹脂４については、シール
ガラス５を加圧接合した段階で、加熱あるいは紫外線照
射等により硬化させる。

【００２３】続いて、図４に示すように、パッケージ１
の底面側から、例えば熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化
型樹脂からなる液状の樹脂８を貫通穴７に注入（または
充填）してこれを硬化させることにより、貫通穴７を樹
脂８によって塞ぐ。これにより、貫通穴７でのエアーの
通り（パス）が樹脂８によって阻止されるため、パッケ
ージ１の凹部２内を気密状態に保持することができる。

【００２４】ちなみに、パッケージ１に貫通穴７を形成
した時点で、樹脂８の注入口となる貫通穴７の開口部を
適度に面取りしておけば、径の小さい貫通穴７でも容易
に樹脂８を注入することができ、好適である。また、パ
ッケージ１がセラミックス製で、特に耐湿性が要求され
る場合には、貫通穴７を塞ぐ樹脂８としても低吸湿タイ
プの樹脂を採用することが望ましい。さらに、製品化さ
れた段階でパッケージ１内への不要な外乱光の入射を防
止するために、例えば黒色等に着色した樹脂８を用いて
遮光機能を持たせることが望ましい。

【００２５】なお、上記実施形態においては、パッケー
ジ１単体の段階で貫通穴７を形成するようにしたが、貫
通穴７を形成する時期は、その目的機能（エア抜きによ
る内圧上昇の回避）からすると、パッケージ１にシール
ガラス５を接合する前の段階であればよい。

【００２６】ただし、パッケージ１の凹部２内に固体撮
像素子６を収納固定した後に貫通穴７を形成する場合
は、穴開け加工によって発生したダストが固体撮像素子
６に付着して悪影響を及ぼす虞れがあり、また穴開け加
工後のダスト除去処理（洗浄処理）も非常に困難とな
る。したがって、貫通穴７については、固体撮像素子６
を搭載する前の段階で形成するのが望ましく、さらにパ
ッケージ１がプラスチック製や樹脂成形セラミックス製
などの成形品の場合には、そのパッケージ成形と同時に
形成するのが工程の簡略化の観点から、より一層好まし
いものとなる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ールガラスを接合する前に、凹部に連通する状態でパッ
ケージに貫通穴を形成しておき、パッケージにシールガ
ラスを接合した後は、貫通穴を塞ぐようにしたので、シ
ール材となる液状樹脂の塗布状態に多少のバラツキがあ
っても、パッケージの内圧上昇を確実に防止したうえ
で、パッケージの凹部内を気密状態に保持することがで
きる。これにより、樹脂の塗布条件が大幅に緩和される
ため、その条件設定のための調整時間を短縮して作業効
率をアップさせることができる。また、エアパス不良の
発生が皆無となるため、パッケージシール工程での歩留
りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体撮像装置の製造方法の一実施
形態を説明する図（その１）である。

【図２】本発明に係る固体撮像装置の製造方法の一実施
形態を説明する図（その２）である。

【図３】本発明に係る固体撮像装置の製造方法の一実施
形態を説明する図（その３）である。

【図４】本発明に係る固体撮像装置の製造方法の一実施
形態を説明する図（その４）である。

【図５】従来技術を説明する図（その１）である。

【図６】従来技術を説明する図（その２）である。

【符号の説明】

１…パッケージ、２…凹部、４…樹脂（シール材）、５
…シールガラス、６…固体撮像素子、７…貫通穴、８…
樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッケージの凹部内に固体撮像素子を収
   納固定したのち、前記凹部の開口を塞ぐ状態で前記パッ
   ケージにシールガラスを接合し、前記凹部内に前記固体
   撮像素子を封止する固体撮像装置の製造方法において、 前記シールガラスを接合する前に、前記凹部に連通する
   状態で前記パッケージに貫通穴を形成しておき、 その後、前記パッケージに前記シールガラスを接合した
   のち、前記貫通穴を塞ぐことを特徴とする固体撮像装置
   の製造方法。