JP2001077337A - Ｃｃｄパッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック積層体に対するＣＣＤチップの取
付精度を高め、かつ光学系に対してＣＣＤパッケージを
高精度に位置決めできるようにする。 【解決手段】 セラミック積層体１３の外周面に、最上
層のセラミック基板１２ａを除き、その積層方向に延び
た複数本の溝１９を形成する。溝１９が形成された位置
で、セラミック積層体１３の下層側から照明光を照射し
て上層側から光学顕微鏡２６で観察する。照明光は溝１
９を通って最上層のセラミック基板１２ａに達するか
ら、光学顕微鏡で最上層のセラミック基板１２ａの外周
縁Ｘによる陰影境界線Ｘ’を観察することができる。こ
の陰影境界線Ｘ’の位置座標を基準にしてＣＣＤチップ
１４の組み込み位置を決めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミック積層体に
ＣＣＤチップを固定したＣＣＤパッケージに関するもの
で、詳しくはセラミック積層体に対するＣＣＤチップの
取り付け位置精度を高め、また光学系に対してＣＣＤチ
ップの位置を正確に位置決めすることができるようにし
たＣＣＤパッケージに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像
手段に用いられているＣＣＤパッケージは、種々の配線
パターンが形成された薄板状のセラミック基板を複数枚
積層させたセラミック積層体にＣＣＤチップを固定し、
その上をカバープレートで覆った構造となっている。

【０００３】ＣＣＤパッケージの製造工程では、セラミ
ック積層体の各層に用いられるセラミックシートにそれ
ぞれスルーホールの穴明けや配線パターンの印刷を行っ
た後、これらを積層してセラミックシートの多層体を作
製する。その後、このセラミックシートの多層体を切断
してセラミック積層体を得、これを４８時間程度焼成し
てセラミック積層体が得られる。そして、セラミック積
層体の上面の中央部にＣＣＤチップを供給して接着剤で
固着し、ダイボンディングによりＣＣＤチップとセラミ
ック積層体との間の電気的な接続が行われる。

【０００４】一般にセラミック積層体は上面から見て矩
形状をしており、上側の何層かは中央部に開口が形成さ
れた枠体形状となっている。したがって、セラミック積
層体の上面中央部には凹部が形成され、この凹部内にＣ
ＣＤチップが組み込まれる。ＣＣＤチップを組み込んだ
後、最上層の上面に透明なカバープレートが固着され、
さらにニッケルメッキやリードピンのロウ付け工程を経
てＣＣＤパッケージが得られる。

【０００５】こうして得られたＣＣＤパッケージをデジ
タルカメラ等の機器に組み込むに際しては、ＣＣＤチッ
プの中心を光学系の光軸に合わせる必要があるが、前述
のようにＣＣＤチップはパッケージ内に封入されている
ことから、パッケージの外形を基準にして、あるいはパ
ッケージに設けた指標などを基準にして光軸に対してＣ
ＣＤチップを位置決めできるようにするのが簡便であ
る。そして、このような手法を採る場合には、セラミッ
ク積層体の外形や指標を基準にしてその中央部にＣＣＤ
チップを固定しておく必要がある。

【０００６】セラミック積層体の中央部にＣＣＤチップ
を正確に位置決めするために、従来ではセラミック積層
体の外周縁の複数個所にその積層方向から照明光を照射
して明暗の境界線の座標を光学顕微鏡で測定し、これら
の座標から中心座標を求めてその位置にロボットハンド
等によりＣＣＤチップを供給する方法や、特開昭６３−
１５５６４８号公報に記載されているように、ＣＣＤパ
ッケージに機器に組み込むときの基準となる位置決め穴
を設け、さらにこの位置決め穴を基準にして枠体形状を
したセラミック基板の開口部内に位置決め用の突起を突
出させ、この突起にＣＣＤチップを突き当てて位置決め
する方法などが採られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、セラミック
積層体の外周縁の座標を測定する方法を採る場合、セラ
ミック積層体の焼成工程で各層を構成するセラミック基
板が最大で２０％程度熱収縮し、切断した端面に段差が
生じていわゆる積層ズレが生じやすい。この場合、光学
顕微鏡で測定される陰影の境界線の全てが必ずしも同一
のセラミック基板のものではなくなり、算出される中心
座標には少なからず誤差が含まれる。したがって、算出
された中心座標を基準にしてＣＣＤチップを位置決めし
たのでは、所期の目的を達成することができない。

【０００８】また、上記公報に記載された方法では、ま
ず位置決め穴を設ける段階で誤差が伴い、さらにこの位
置決め穴を基準に突起を形成しているため、突起の位置
には二重の誤差が含まれることになる。しかも、位置決
め穴や突起は焼成前のセラミック基板に形成されるた
め、焼成工程を行った後ではそれぞれの位置が不規則に
変動してしまい、やはりＣＣＤチップを正確に位置決め
する方法としては不充分である。さらに、パッケージ表
面に位置決め穴を形成するためのスペースが必要となる
ため、ＣＣＤパッケージをコンパクトする上でも不利で
ある。

【０００９】本発明は上記従来技術を考慮してなされた
もので、その目的は、ＣＣＤパッケージを大型化させる
ことなく、セラミック積層体の中央部にＣＣＤチップを
正しく位置決めできるようにし、かつＣＣＤチップの組
み込み後においても光学系に対してＣＣＤチップを正し
く位置決めできるようにすることにある。

【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、最上層のセラミック基板を除くセラミック
積層体の外周面に、セラミック基板の積層方向に延びた
複数本の溝を形成することによって、積層されたセラミ
ック基板の相互間に多少の積層ズレが生じたとしても、
最上層のセラミック基板の外周縁を基準にしてＣＣＤチ
ップの位置決めを行うことができるようにしたものであ
る。ＣＣＤチップの組み込み位置を正確に割り出すに
は、前記溝を互いに直交する外周面の少なくとも２面に
形成するのが効果的で、こうして得られたＣＣＤパッケ
ージによれば、最上層のセラミック基板の外周縁を基準
にして機器に組み込むだけで、光学系に対してＣＣＤチ
ップを正しく位置決めすることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に、本発明を用いたＣＣＤパ
ッケージの外観を示し、図２にその要部断面を示す。Ｃ
ＣＤパッケージ１１は、それぞれに所定の配線パターン
が形成されたセラミック基板１２を多層に積み重ねたセ
ラミック積層体１３と、このセラミック積層体１３を上
面から見込んだときの中央部に組み込まれるＣＣＤチッ
プ１４と、透明なガラス製のカバープレート１５とから
なる。

【００１２】セラミック基板１２は、アルミナ（酸化ア
ルミニウム），ＡＩＮ（窒化アルミニウム），ＳｉＣ
（窒化珪素）等を焼結することにより形成される。セラ
ミック基板１２にはそれぞれフォトエッチングなどを利
用して所定の配線パターンが印刷されており、必要に応
じて各層の相互間に絶縁層を介在させ、あるいはスルー
ホールにより各層相互間を電気的に接続してこれらのセ
ラミック基板１２は複数枚積層され、セラミック積層体
１３が構成される。

【００１３】セラミック積層体１３を構成するセラミッ
ク基板１２のうち、最上層のセラミック基板１２ａには
矩形状の開口１７が形成され、第２〜第３層のセラミッ
ク基板１２ｂ，１２ｃにも矩形状の開口１８，１８が形
成されている。これによりセラミック積層体１３の上方
には凹部が形成され、ＣＣＤチップ１４はこの凹部内に
収まるように第４層目のセラミック基板１２ｄの表面に
固着される。なお、図示は省略したが、ＣＣＤチップ１
４を接着により固着した後、ＣＣＤチップ１４のリード
ピンとセラミック基板１２ｄの配線パターンの所要部と
の間はダイボンディングにより電気的に接続される。そ
の後、開口１７を覆うように最上層のセラミック基板１
２ａの表面にカバープレート１５が接着され、ＣＣＤチ
ップ１４は前記凹部内に密封される。

【００１４】セラミック積層体１３の外周面には、セラ
ミック基板１２の積層方向に延びた複数本の溝１９が設
けられている。これらの溝１９は、２層目以降のセラミ
ック基板１２ｂ〜１２ｅに跨がるように形成され、最上
層のセラミック基板１２ａには設けられていない。な
お、これらの溝１９の幅や深さは、各セラミック基板１
２に形成される配線パターンやスルーホールに干渉しな
い範囲で任意に決めることができる。また、これらの溝
１９はセラミック積層体１３を焼成した後に刻設される
が、積層前のセラミック基板１２の各々に切欠として設
けておいてもよい。この場合には、積層後の焼成による
各セラミック基板１２の熱収縮を考慮し、切欠の幅や深
さを熱収縮に伴う積層ズレの量よりも充分に大きくして
おく。

【００１５】こうして形成される溝１９は、ＣＣＤチッ
プ１４をセラミック基板１２ｄに固着するときに、その
固着位置を最上層のセラミック基板１２ａの外周縁を基
準にして位置決めできるようにするためのもので、セラ
ミック積層体１３の互いに直交する４つの外周面にそれ
ぞれ２本ずつ設けられている。なお、溝１９の本数は図
示した例に限られないが、少なくとも互いに直交する２
面に一本ずつ設けることが必要である。

【００１６】これらの溝１９は、図３に示すように最上
層のセラミック基板１２ａの外周縁Ｘを光学顕微鏡２６
で測定するときに効果的に利用される。外周縁Ｘの位置
を測定するために、セラミック積層体１３の下層側から
投光装置２５による平行照明光が照射される。平行照明
光は溝１９を通って必ず最上層のセラミック基板１２ａ
に到達するから、光学顕微鏡２６の観察視野Ｓ内には外
周縁Ｘによる陰影境界線Ｘ’が現れる。したがって、こ
の陰影境界線Ｘ’の位置を光学顕微鏡２６のレチクルに
刻設された目盛りで読み取れば、２層目以降のセラミッ
ク基板１２ｂ〜１２ｅの外周縁に全く影響を受けずに最
上層のセラミック基板１２ａの外周縁の位置座標を得る
ことができる。

【００１７】同様に、セラミック積層体１３の他の外周
面に形成された溝１９を利用して外周縁の陰影境界線の
位置座標を測定する。例えば、図１に示すように、４つ
の外周面のコーナー部分に２本ずつ溝１９が形成されて
いる場合には、最上層のセラミック基板１２ａの外周縁
について最大で８個の測定データを得ることができ、こ
れらの測定データに基づいて最上層のセラミック基板１
２ａの中心座標を算出することが可能となる。

【００１８】なお、互いに直交する外周面の２面に形成
された溝１９を利用し、直交し合う２本の外周縁につい
てその陰影境界線の位置を測定すれば、これらの交点の
位置座標を求めることができる。したがって、最上層の
セラミック基板１２ａの矩形形状及びサイズが一定とみ
なせる場合には、前記交点の座標から中心座標を割り出
すこともできるが、基本的には少なくともセラミック基
板１２ａの各４辺についてその陰影境界線の位置を測定
し、これらの測定データに基づいて中心座標を算出する
のがよい。

【００１９】セラミック基板１２ａの外周縁に基づいて
その中心座標を算出した後、この中心座標のデータがＣ
ＣＤチップ１４の供給ロボットに入力され、ＣＣＤチッ
プ１４の中心がセラミック基板１２ａの中心座標と一致
するようにその位置決め及び固着が行われる。ＣＣＤチ
ップ１４は、実際には４層目のセラミック基板１２ｄの
表面に固着されるが、ＣＣＤチップ１４の中心がセラミ
ック基板１２ｄの中心座標と一致していなくてもよい。
なお、光学顕微鏡２６にＣＣＤカメラを連結し、観察視
野Ｓから得られる画像信号をもとにして画像処理によっ
て陰影境界線の座標位置や中心座標を求めるようにして
もよい。

【００２０】以上の手順により、ＣＣＤチップ１４をセ
ラミック積層体１３に固着した後、カバープレート１５
の取り付け、ニッケルメッキやリードピンのロウ付けな
どの周知の工程を経てＣＣＤパッケージ１１が完成す
る。こうして得られたＣＣＤパッケージ１１は、最上層
のシリコン基板１２ａの中心とＣＣＤチップ１４の中心
とが一致している。したがって、機器への組み込み時に
は、シリコン基板１２ａの外周縁を基準にしてＣＣＤチ
ップ１４の中心を割り出すことができ、光軸合わせも正
確に行うことが可能となる。

【００２１】さらに別の手法として、溝１９を利用して
最上層のセラミック基板１２ａの中心座標を算出した
後、この中心座標から大きく隔たらない範囲内で、ＣＣ
Ｄチップ１４の中心が特定の外周縁Ｘから一定距離Ｋと
なる位置にＣＣＤチップ１４を位置決めして固定するこ
とも可能である。

【００２２】こうして製造されたＣＣＤパッケージ１１
は、必ずしもＣＣＤチップ１４の中心が最上層のセラミ
ック基板１２ａの中心座標と厳密には一致していない
が、特定の外周縁ＸからＣＣＤチップ１４の中心が一定
距離Ｋとなっている。したがって、このＣＣＤパッケー
ジ１１を例えばデジタルカメラのレンズユニットに取り
付ける際には、光学系の光軸に対してＣＣＤチップ１４
の中心を簡便に一致させることができる。

【００２３】レンズユニットは、図４に簡略化して示す
ように、筐体２３に光学系２１，ローパスフィルタ２２
を組み込んだもので、さらにＣＣＤパッケージ１１を所
定の位置に組み付けた後にカメラボディに取り付けられ
る。なお、光学系２１にはピント合わせ機構やズーム機
構が併設されるが、これらについては図面の煩雑化を避
けるために図示は省略した。

【００２４】ＣＣＤパッケージ１１はレンズユニットの
背面側に形成されたパッケージ取り付け部２４に嵌め込
まれ、レンズユニットの背面に板バネ２７をビス止めす
ることによって仮組みされる。その後、ＣＣＤチップ１
４の中心を光学系２１の光軸Ａに合致させるために調整
が行われる。この調整作業を簡便にするために、パッケ
ージ取付部２４の一部に、突き当て面２４ａ，２４ｂが
設けられている。一方の突き当て面２４ａは、光軸Ａに
直交し、かつ光軸方向では光学系２１の焦点面から一定
距離にあり、仮組みした状態でＣＣＤチップ１４の光電
面が光学系２１の焦点面とほぼ一致するようにしてあ
る。

【００２５】また、他方の突き当て面２４ｂは、光軸Ａ
から一定距離Ｋとなる位置に形成されている。前述のよ
うに、ＣＣＤパッケージ１１の最上層のセラミック基板
１２ａの外周縁４辺のうち、特定の外周縁ＸからＣＣＤ
チップ１４の中心までは一定距離Ｋとなっているため、
ＣＣＤパッケージ１１の位置調整に際しては、この特定
の外周縁Ｘを突き当て面２４ｂに当接させるだけで、少
なくとも図中上下方向で光軸ＡをＣＣＤチップ１４の中
心と一致させることができる。

【００２６】もちろん、ＣＣＤチップ１４をセラミック
積層体１３に位置決め固定する際に、特定の外周縁Ｘと
直交する他の外周縁からもＣＣＤチップ１４の中心が一
定距離となるようにし、これに対応して光軸Ａから一定
距離となる他の突き当て面をパッケージ取付部２４に設
けておけば、双方の外周縁をそれぞれの突き当て面に当
接させることによって、ＣＣＤチップ１４の中心は常に
光軸Ａと一致するようになる。こうしてＣＣＤパッケー
ジ１１の位置決め調整が行われた後、接着剤などにより
ＣＣＤパッケージ１１がレンズユニットの筐体２３に固
着され、ＣＣＤパッケージ１１の組み付けが完了する。

【００２７】上記によれば、ＣＣＤパッケージ１１の最
上層のセラミック基板１２ａの外周縁を突き当て面２４
ｂに当接させるという簡単な作業で、ＣＣＤチップ１４
の中心を光軸Ａに合致させることができるので、効率的
にＣＣＤパッケージ１１の組み込みを行うことができ
る。しかも、ＣＣＤパッケージ１１に位置決め用の穴や
突起などを設ける必要がないため、ＣＣＤパッケージ１
１を何ら大型化させることがない。

【００２８】上記実施形態では、溝１９はセラミック積
層体１３にＣＣＤチップ１４を組み込むときに、外周縁
の測定のために補助的に利用されているだけであるが、
図５に示すように、溝１９あるいはさらに付加した溝３
２から電気配線用の接片３３を露呈させておくこともで
きる。これによれば、ＣＣＤパッケージ１１をフレキシ
ブル基板３６上の配線パターンと電気的に接続するとき
に、図示のようにハンダ３７を用いることができる。し
たがって、ＣＣＤパッケージ１１にリードピンを突設さ
せずに済むようになり、よりコンパクトな実装が可能と
なる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、セラミック積層体を構
成する複数枚のセラミック基板のうち、最上層のもの除
く２層目以降のセラミック積層体の外周面に複数本の溝
を形成してあるから、最上層のセラミック基板のみにつ
いて、その外周縁の複数個所を光学的に確実に測定する
ことができるようになり、これらの測定データに基づい
て、セラミック積層体の所定位置にＣＣＤチップを正確
に組み込むことが可能となる。また、最上層のセラミッ
ク基板の外周縁を基準にしてＣＣＤパッケージを機器に
正確に組み込むことも可能となり、別途、位置決め基準
用の指標や穴を設けずに済むので、ＣＣＤパッケージを
大型化させることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＣＣＤパッケージを示す外観図であ
る。

【図２】図１に示すＣＣＤパッケージの要部断面図であ
る。

【図３】セラミック積層体の最上層にあるセラミック基
板の外周縁を測定する様子を示す説明図である。

【図４】レンズユニットにＣＣＤパッケージを取り付け
る様子を示す説明図である。

【図５】ＣＣＤパッケージの他の実施形態を示す外観図
である。

【符号の説明】

１１ ＣＣＤパッケージ １２ セラミック基板 １３ セラミック積層体 １４ ＣＣＤチップ １９ 溝 ２４ パッケージ取付部 ２４ａ，２４ｂ 突き当て面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセラミック基板を積層させたセラ
   ミック積層体と、このセラミック積層体の上面からみた
   所定の位置にＣＣＤチップが固定されたＣＣＤパッケー
   ジにおいて、 最上層のセラミック基板を除くセラミック積層体の外周
   面に、その積層方向に延びた複数本の溝を形成したこと
   を特徴とするＣＣＤパッケージ。
2. 【請求項２】 前記溝は、互いに直交する外周面の少な
   くとも２面に形成されていることを特徴とする請求項１
   記載のＣＣＤパッケージ。