JP2001308301A - Solid-state image sensing device and its manufacturing method - Google Patents
Solid-state image sensing device and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置とそ
の製造方法に係り、特に、固体撮像装置の小型化を実現
するための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a technique for realizing a small-sized solid-state imaging device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＣＣＤカメラ等に用いられる固体撮像装
置には、その主要部品としてチップ状の固体撮像素子が
組み込まれている。この固体撮像素子は、平面視四角形
に形成され、かつその主面上に撮像用の有効画素エリア
を備えている。一般に、固体撮像装置の構成としては、
中空パッケージ内にシールガラスを用いて固体撮像素子
を気密封止する構成が採用されてきたが、このような構
成では素子サイズよりも十分に大きなパッケージを必要
とするため、小型化に限界があった。そこで従来におい
ては、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用い
た小型の固体撮像装置が開発されている。2. Description of the Related Art A solid-state imaging device used in a CCD camera or the like incorporates a chip-shaped solid-state imaging device as a main component thereof. This solid-state imaging device is formed in a square shape in plan view, and has an effective pixel area for imaging on its main surface. Generally, as a configuration of a solid-state imaging device,
A configuration in which a solid-state imaging device is hermetically sealed using a seal glass in a hollow package has been adopted.However, such a configuration requires a package that is sufficiently larger than the device size, so there is a limit to miniaturization. Was. Therefore, conventionally, a small solid-state imaging device using TAB (Tape Automated Bonding) technology has been developed.
【０００３】図４はＴＡＢ技術を用いた従来の固体撮像
装置の構成を説明するもので、図中の（Ａ）はその要部
平面図、（Ｂ）はその要部側断面図である。図４におい
て、固体撮像素子１とシールガラス２とは、平面的に見
てほぼ同じサイズで四角形状に形成されている。これら
固体撮像素子１とシールガラス２とは、それぞれの外周
部に沿って枠状に形成されたシール剤３により接合され
ている。このシール剤３に囲まれた領域では、固体撮像
素子１とシールガラス２間が空中構造になっている。FIG. 4 illustrates the configuration of a conventional solid-state imaging device using the TAB technique. FIG. 4A is a plan view of a main part thereof, and FIG. 4B is a sectional side view of the main part thereof. In FIG. 4, the solid-state imaging device 1 and the seal glass 2 are formed in substantially the same size in a plan view and in a square shape. The solid-state imaging device 1 and the seal glass 2 are joined by a sealant 3 formed in a frame shape along the respective outer peripheral portions. In a region surrounded by the sealant 3, the space between the solid-state imaging device 1 and the seal glass 2 has an aerial structure.
【０００４】固体撮像素子１の主面上には、その略中央
部に位置して有効画素エリア４が設けられている。ま
た、固体撮像素子１の主面上には、相対向する２つの辺
部（図例では長辺部）に沿って複数の電極部５が形成さ
れている。On the main surface of the solid-state imaging device 1, an effective pixel area 4 is provided substantially at the center thereof. Further, on the main surface of the solid-state imaging device 1, a plurality of electrode portions 5 are formed along two opposing sides (long sides in the illustrated example).
【０００５】さらに、固体撮像素子１の主面上には、複
数のリード６が延出して配置されている。これらのリー
ド６は、ポリイミド樹脂等からなる樹脂フィルム（不図
示）に一体に形成されたもので、その樹脂フィルムに穿
孔されたデバイスホールに突き出すように配置されてい
る。各々のリード６の先端部にはバンプ７が形成されて
いる。そして、このバンプ７を介して各々のリード６が
固体撮像素子１の電極部５に接続されている。Further, on the main surface of the solid-state imaging device 1, a plurality of leads 6 are arranged so as to extend. These leads 6 are formed integrally with a resin film (not shown) made of a polyimide resin or the like, and are arranged so as to protrude into device holes formed in the resin film. A bump 7 is formed at the tip of each lead 6. Each lead 6 is connected to the electrode section 5 of the solid-state imaging device 1 via the bump 7.
【０００６】上記構成の固体撮像装置を製造するにあた
っては、先ず、図示せぬ樹脂フィルムのデバイスホール
内に固体撮像素子１を配置した状態で、各々の電極部５
にバンプ７を介してリード６を接続（インナーリードボ
ンディング）する。一方、シールガラス２に対しては、
ガラス外周部（全周）に熱硬化型樹脂を枠状に塗布した
後、これを加熱乾燥処理によって半硬化させることによ
り、Ｂ−ステージ（Ｂ−状態）のシール剤３を形成す
る。In manufacturing the solid-state imaging device having the above configuration, first, each of the electrode portions 5 is placed in a state where the solid-state imaging device 1 is arranged in a device hole of a resin film (not shown).
Is connected to the lead 6 via a bump 7 (inner lead bonding). On the other hand, for the sealing glass 2,
After a thermosetting resin is applied in a frame shape to the outer peripheral portion (entire periphery) of the glass, this is semi-cured by a heat drying process to form the B-stage (B-state) sealant 3.
【０００７】その後、固体撮像素子１とシールガラス２
とを位置合わせしつつ、電極部４とリード６との接続部
位にシール剤３を接触させて加圧し、さらに加熱によっ
てシール剤３を硬化させることにより、固体撮像素子１
とシールガラス２とをシール剤３によって接合する。こ
れにより、シール剤３に囲まれた領域で、固体撮像素子
１とシールガラス２との間が空中構造となる。After that, the solid-state imaging device 1 and the sealing glass 2
The sealing member 3 is brought into contact with the connection portion between the electrode portion 4 and the lead 6 and pressurized, and the sealing agent 3 is cured by heating.
And the sealing glass 2 are joined by the sealing agent 3. Thereby, the space between the solid-state imaging device 1 and the seal glass 2 has an aerial structure in a region surrounded by the sealant 3.
【０００８】このような構成の固体撮像装置において
は、そのパッケージサイズ（特に、平面サイズ）を固体
撮像素子１の外形サイズと同等レベルまで縮小化できる
ため、超小型のパッケージが得られる。In the solid-state imaging device having such a configuration, the package size (particularly, the planar size) can be reduced to a level equivalent to the external size of the solid-state imaging device 1, so that a very small package can be obtained.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
固体撮像装置においては、固体撮像素子１とシールガラ
ス２とを枠状のシール剤３で接合することにより、両者
の間を中空構造にして固体撮像素子１の有効画素エリア
４を外部環境から保護している。そのため、固体撮像素
子１の外周部（有効画素エリア４の周辺部）には、その
全周にわたってシールガラス２との接着しろを確保する
必要がある。この接着しろは、固体撮像素子１とシール
ガラス２とを接合したときに、シール剤３が有効画素エ
リア４にはみ出さないように確保される。By the way, in the above-mentioned conventional solid-state imaging device, the solid-state imaging device 1 and the sealing glass 2 are joined by a frame-shaped sealing agent 3 to form a hollow structure therebetween. The effective pixel area 4 of the solid-state imaging device 1 is protected from the external environment. Therefore, it is necessary to secure an adhesive margin with the seal glass 2 over the entire periphery of the solid-state imaging device 1 (the periphery of the effective pixel area 4). This bonding margin is ensured so that the sealant 3 does not protrude into the effective pixel area 4 when the solid-state imaging device 1 and the seal glass 2 are joined.
【００１０】これに対して、固体撮像装置のサイズ（パ
ッケージサイズ）を縮小するには、固体撮像素子１のサ
イズ（チップサイズ）を縮小する必要がある。そして、
固体撮像素子１のサイズを縮小するには、有効画素エリ
ア４周辺の配線パターン部分を縮小することが有効な手
段となる。On the other hand, in order to reduce the size (package size) of the solid-state imaging device, it is necessary to reduce the size (chip size) of the solid-state imaging device 1. And
In order to reduce the size of the solid-state imaging device 1, it is effective means to reduce a wiring pattern portion around the effective pixel area 4.
【００１１】しかしながら上記従来の固体撮像装置にお
いては、有効画素エリア４周辺の配線パターン部分を縮
小すると、固体撮像素子１の全周にわたって所望の接着
しろを確保することができなくなる。However, in the above-mentioned conventional solid-state imaging device, if the wiring pattern portion around the effective pixel area 4 is reduced, it is impossible to secure a desired margin for bonding over the entire periphery of the solid-state imaging device 1.
【００１２】特に、現状の技術では、シールガラス２の
各辺部におけるシール剤（熱硬化型樹脂）３の塗布幅を
縮小するにも限界があるうえ、固体撮像素子１とシール
ガラス２とを接合した後ではシール剤３の幅が上記塗布
幅よりも広くなる。そのため、その分の接着しろを確保
することが、固体撮像素子１のサイズを縮小するうえで
大きなネックになっている。In particular, according to the current technology, there is a limit in reducing the application width of the sealant (thermosetting resin) 3 on each side of the seal glass 2, and the solid-state imaging device 1 and the seal glass 2 are not separated. After joining, the width of the sealant 3 becomes wider than the above-mentioned application width. For this reason, securing a sufficient adhesive margin is a major bottleneck in reducing the size of the solid-state imaging device 1.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置においては、平面視四角形の素子形状をなすととも
に、その主面上で相対向する２つの辺部に沿って形成さ
れた複数の電極部を有する固体撮像素子と、この固体撮
像素子の複数の電極部に接続された複数のリードと、固
体撮像素子とほぼ同じ平面サイズで形成され、固体撮像
素子の主面上に対向状態で配置された透光性基板と、こ
れら固体撮像素子と透光性基板との対向領域に充填され
て当該固体撮像素子と透光性基板とを接合するととも
に、少なくとも固体撮像素子の有効画素エリア上で透光
性を有するシール剤とを備えた構成を採用している。In the solid-state imaging device according to the present invention, a plurality of electrodes are formed along the two opposing sides on the main surface while having a quadrangular element shape in plan view. Solid-state imaging device having a portion, a plurality of leads connected to a plurality of electrode portions of the solid-state imaging device, and formed in substantially the same plane size as the solid-state imaging device, and arranged on the main surface of the solid-state imaging device in a facing state The light-transmitting substrate, and the solid-state imaging device and the light-transmitting substrate are filled in the opposing region to join the solid-state imaging device and the light-transmitting substrate, and at least on the effective pixel area of the solid-state imaging device. A structure including a light-transmitting sealant is employed.
【００１４】上記構成の固体撮像装置においては、固体
撮像素子と透光性基板との対向領域にシール剤を充填
し、このシール剤によって両者を接合する構成となって
いるため、従来のように固体撮像素子の全周にわたって
接着しろを確保する必要がなくなる。また、固体撮像素
子の有効画素エリア上でシール剤が透光性を有するもの
となっているため、その有効画素エリアへの光の入射を
許容しつつ、有効画素エリアを外部環境から保護するこ
とが可能となる。In the solid-state imaging device having the above configuration, a sealant is filled in a region facing the solid-state image sensor and the light-transmitting substrate, and the two are joined by the sealant. It is not necessary to secure a bonding margin all around the solid-state imaging device. In addition, since the sealant has translucency over the effective pixel area of the solid-state imaging device, it is necessary to protect the effective pixel area from the external environment while permitting light to enter the effective pixel area. Becomes possible.
【００１５】[0015]
【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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明の実施形態に係る固体撮像装
置の構成を説明するもので、図中の（Ａ）はその要部平
面図、（Ｂ）はその要部側断面図である。図１におい
て、固体撮像素子１１は平面視四角形状（長方形、正方
形等）に形成されたもので、その主面上の略中央部には
撮像用の有効画素エリア１２が設けられている。この有
効画素エリア１２には、多数の読取画素が二次元状に配
置形成されている。また、固体撮像素子１１の主面上に
は、相対向する２つの辺部に沿って複数の電極部１３が
形成されている。これらの電極部１３は、例えばアルミ
ニウム製の電極パッドによって構成されるもので、上記
２つの辺部に沿って所定のピッチで配列されている。FIGS. 1A and 1B illustrate the configuration of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of a main part thereof, and FIG. In FIG. 1, a solid-state imaging device 11 is formed in a square shape (rectangular shape, square shape, or the like) in plan view, and an effective pixel area 12 for imaging is provided at a substantially central portion on a main surface thereof. In the effective pixel area 12, a large number of read pixels are two-dimensionally arranged and formed. A plurality of electrode portions 13 are formed on the main surface of the solid-state imaging device 11 along two opposing sides. These electrode portions 13 are constituted by, for example, aluminum electrode pads, and are arranged at a predetermined pitch along the two sides.
【００１７】さらに、固体撮像素子１１の主面上には、
上記電極部１３の形成位置に向けて複数のリード１４が
延出して配置されている。これらのリード１４は、例え
ばポリイミド樹脂等からなる樹脂フィルム（不図示）に
銅等の金属箔をラミネートし、これをエッチングにより
パターニングすることで上記樹脂フィルムと一体に形成
されるものである。各々のリード１４は、上記樹脂フィ
ルムに穿孔されたデバイスホールに突き出すように配置
されている。また、各々のリード１４の先端部（延出
端）は、バンプ１５を介して固体撮像素子１１の電極部
１３に接続されている。Further, on the main surface of the solid-state imaging device 11,
A plurality of leads 14 are arranged so as to extend toward the position where the electrode portion 13 is formed. These leads 14 are formed integrally with the resin film by laminating a metal foil such as copper on a resin film (not shown) made of, for example, a polyimide resin, and patterning this by etching. Each lead 14 is arranged so as to protrude into a device hole formed in the resin film. The tip (extended end) of each lead 14 is connected to the electrode 13 of the solid-state imaging device 11 via the bump 15.
【００１８】さらに、固体撮像素子１１の主面上には、
これに対向する状態で透光性基板１６が近接して配置さ
れている。この透光性基板１６は、例えばホウケイ酸ガ
ラス等の透明（半透明を含む）なガラス材料、或いは透
明（半透明を含む）な樹脂材料等からなるもので、上記
固体撮像素子１１とほぼ同じ平面サイズをもって四角形
状に形成されている。Further, on the main surface of the solid-state imaging device 11,
The light-transmitting substrate 16 is disposed close to and opposed to the light-transmitting substrate 16. The translucent substrate 16 is made of a transparent (including translucent) glass material such as borosilicate glass or a transparent (including translucent) resin material, and is substantially the same as the solid-state imaging device 11. It is formed in a square shape with a plane size.
【００１９】また、固体撮像素子１１と透光性基板１６
とは、電極部１３とリード１４との接続部位において第
１のシール剤１７により接合されている。第１のシール
材１７は、例えばエポキシ系の熱硬化型樹脂からなるも
ので、上記電極部１３とリード１４との接続部位を被覆
するかたちで帯状に形成されている。The solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16
Is joined by a first sealant 17 at a connection portion between the electrode portion 13 and the lead 14. The first sealing material 17 is made of, for example, an epoxy-based thermosetting resin, and is formed in a band shape so as to cover a connection portion between the electrode portion 13 and the lead 14.
【００２０】また、固体撮像素子１１と透光性基板１６
との間には、上記第１のシール剤１７による接合部位を
除いて第２のシール剤１８が充填されている。第２のシ
ール剤１８は、固体撮像素子１１の主面上で有効画素エ
リア１２とその周辺部を被覆するように充填され、これ
によって有効画素エリア１２が外部環境（ゴミ、湿気
等）から保護されている。この第２のシール剤１８は、
透光性基板１６を透過した光を固体撮像素子１１の有効
画素エリア１２に入射させるにあたって十分な透光性
（光を透過させる性質）を有するものである。The solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16
Is filled with a second sealant 18 except for a joint portion by the first sealant 17. The second sealant 18 is filled on the main surface of the solid-state imaging device 11 so as to cover the effective pixel area 12 and its peripheral portion, thereby protecting the effective pixel area 12 from the external environment (dust, moisture, etc.). Have been. This second sealant 18
When the light transmitted through the light-transmitting substrate 16 is incident on the effective pixel area 12 of the solid-state imaging device 11, the light-transmitting substrate 16 has a sufficient light-transmitting property (a property of transmitting light).
【００２１】第２のシール剤１８としては、例えば、透
明（半透明を含む）な熱硬化型樹脂、又は紫外線硬化型
樹脂、或いは熱硬化型でかつ紫外線硬化型の樹脂（熱硬
化型ＵＶ樹脂）を用いることができる。ただし、後述す
る製造時の作業性を考慮すると、紫外線硬化型樹脂を用
いることが望ましい。また、固体撮像素子１１の有効画
素エリア１２上にオンチップレンズが形成されている場
合は、そのレンズ効果を高めるために低屈折率タイプの
樹脂を用いることが望ましい。さらに、固体撮像素子１
１と透光性基板１６との界面で剥がれ等が生じないよ
う、適度な面接着性を有することが望ましい。As the second sealant 18, for example, a transparent (including translucent) thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a thermosetting and ultraviolet curable resin (a thermosetting UV resin) is used. ) Can be used. However, in consideration of the workability at the time of manufacturing described later, it is desirable to use an ultraviolet curable resin. When an on-chip lens is formed on the effective pixel area 12 of the solid-state imaging device 11, it is desirable to use a low-refractive-index type resin in order to enhance the lens effect. Further, the solid-state imaging device 1
It is desirable to have an appropriate surface adhesive property so that peeling or the like does not occur at the interface between the transparent substrate 1 and the light-transmitting substrate 16.
【００２２】続いて、上記構成からなる固体撮像装置の
製造方法について図２（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明す
る。Next, a method of manufacturing the solid-state imaging device having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
【００２３】先ず、上記リード１４を一体に形成してな
る樹脂フィルム（不図示）のデバイスホール内に固体撮
像素子１１を配置する。このとき、予め各々のリード１
４の表面に金メッキを施し、かつそのリード１４先端部
に転写バンプ方式により金製のバンプ１６を形成してお
く。First, the solid-state imaging device 11 is arranged in a device hole of a resin film (not shown) in which the leads 14 are integrally formed. At this time, each lead 1
4 is gold-plated, and gold bumps 16 are formed on the tips of the leads 14 by a transfer bump method.
【００２４】このような配置状態のもとで、図２（Ａ）
に示すように、固体撮像素子１１の電極部１３とこれに
対応するリード１４の先端部（バンプ１６）とを位置合
わせしつつ、例えばリード１４上にボンディングツール
を押し当てて超音波と圧力を印加する一方、固体撮像素
子１１を所定の温度（例えば、１４０から１６０℃）に
加熱することにより、各々の電極部１３にバンプ１５を
介してリード１４を接続（インナーリードボンディン
グ）する。Under such an arrangement state, FIG.
As shown in (2), while positioning the electrode portion 13 of the solid-state imaging device 11 and the corresponding tip portion (bump 16) of the lead 14, for example, a bonding tool is pressed on the lead 14 to apply ultrasonic waves and pressure. On the other hand, the leads 14 are connected to the respective electrode portions 13 via the bumps 15 (inner lead bonding) by heating the solid-state imaging device 11 to a predetermined temperature (for example, 140 to 160 ° C.).
【００２５】ここで、バンプ１５については、ウエハ状
態の固体撮像素子１１、或いはウエハから分割された固
体撮像素子１１に対して、その電極部１３上に電気メッ
キ法やボールボンディング法等を用いて形成しておくこ
とも可能である。また、バンプ１４の材料としては、上
述した金の他にも、例えば、銅やはんだなど、他の金属
材料を用いることも可能である。さらに、電極部１３と
リード１４との接続手法としては、超音波を併用せずに
熱圧着する手法を採用することも可能である。The bumps 15 are formed on the electrodes 13 of the solid-state imaging device 11 in a wafer state or the solid-state imaging device 11 divided from the wafer by using an electroplating method or a ball bonding method. It is also possible to form them. Further, as a material of the bump 14, other metal materials such as copper and solder can be used in addition to the above-described gold. Further, as a method of connecting the electrode portion 13 and the lead 14, a method of thermocompression bonding without using ultrasonic waves can also be adopted.
【００２６】一方、透光性基板１６に対しては、図２
（Ｂ）に示すように、その基板面上で相対向する２つの
辺部、即ち固体撮像素子１１の電極形成部に対応する２
つの辺部に沿ってそれぞれプレポリマー段階（Ａ−ステ
ージ）の熱硬化型樹脂１７を帯状に塗布する。熱硬化型
樹脂１７としては、例えば、エポキシ系の樹脂を用いる
ことができる。また、熱硬化型樹脂１７の塗布方式とし
ては、ディスペンス法やスクリーン印刷法等を用いるこ
とができる。On the other hand, for the transparent substrate 16, FIG.
As shown in (B), two sides facing each other on the substrate surface, that is, two sides corresponding to the electrode forming portion of the solid-state imaging device 11.
A thermosetting resin 17 in a prepolymer stage (A-stage) is applied in a strip shape along each of the two sides. As the thermosetting resin 17, for example, an epoxy resin can be used. In addition, as a method of applying the thermosetting resin 17, a dispensing method, a screen printing method, or the like can be used.
【００２７】続いて、上述のように塗布した熱硬化型樹
脂１７を、例えば加熱温度８０℃、加熱時間：１０ｈの
条件で加熱乾燥処理して半硬化させることにより、透光
性基板１６上にＢ−ステージ（Ｂ−状態）の第１のシー
ル剤１７を形成する。このとき、第１のシール剤１７の
厚み寸法としては、先述のように電極部１３に接続され
たリード１４の高さ寸法（固体撮像素子１１の主面から
リード１４の上端面までの寸法）以上とするのが望まし
い。Subsequently, the thermosetting resin 17 applied as described above is semi-cured by heating and drying under the conditions of, for example, a heating temperature of 80 ° C. and a heating time of 10 hours. The first sealant 17 of the B-stage (B-state) is formed. At this time, the thickness of the first sealant 17 is, as described above, the height of the lead 14 connected to the electrode unit 13 (the dimension from the main surface of the solid-state imaging device 11 to the upper end surface of the lead 14). It is desirable to make the above.
【００２８】次いで、図２（Ｃ）に示すように固体撮像
素子１１と透光性基板１６とを位置合わせしつつ固体撮
像素子１１の主面上に透光性基板１６を対向状態に配置
するとともに、電極部１３とリード１４との接続部位に
第１のシール剤（Ｂ−ステージシーラー）１７を接触さ
せて加圧し、さらに加熱によって第１のシール剤１７を
硬化（キュア）させることにより、固体撮像素子１１と
透光性基板１６とを第１のシール剤１７によって接合す
る。第１のシール剤１７の硬化（キュア）条件として
は、例えば、加圧力：０．５〜３．０ｋｇ、加熱温度：
１４０〜１５０℃、実効時間：１分以上といった条件を
挙げることができる。この時点で、固体撮像素子１１と
透光性基板１６との間には、リード１４の厚み寸法やバ
ンプ１７の高さ寸法に応じた空隙が形成された状態とな
る。Next, as shown in FIG. 2C, the light-transmitting substrate 16 is disposed on the main surface of the solid-state image sensor 11 in a facing state while the solid-state image sensor 11 and the light-transmitting substrate 16 are aligned. At the same time, the first sealant (B-stage sealer) 17 is brought into contact with the connection portion between the electrode portion 13 and the lead 14 and pressurized, and further, the first sealant 17 is cured (cured) by heating. The solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16 are joined by the first sealant 17. The curing (curing) conditions of the first sealant 17 include, for example, a pressure: 0.5 to 3.0 kg, and a heating temperature:
140 to 150 ° C., effective time: 1 minute or more. At this point, a gap is formed between the solid-state imaging device 11 and the translucent substrate 16 in accordance with the thickness of the lead 14 and the height of the bump 17.
【００２９】続いて、図２（Ｄ）に示すように上記固体
撮像素子１１と透光性基板１６間の空隙部分に第２のシ
ール剤１８を充填する。第２のシール剤１８としては、
例えば、エポキシ系、アクリル系などの紫外線硬化型樹
脂を用いることができる。また、充填方法としては、例
えば上記空隙部分を形成する固体撮像素子１１と透光性
基板１６の一側端部に適量の樹脂を塗布し、この樹脂を
真空圧を利用した吸引方式、或いは毛細管現象を利用し
て空隙部分に注入する手法を用いることができる。充填
後は、第２のシール剤１８を紫外線照射によって硬化さ
せる。その際の硬化条件としては、例えば、紫外線の出
力：１００ｍＷ、紫外線の照射時間：３０秒といった条
件を挙げることができる。Subsequently, as shown in FIG. 2D, a gap between the solid-state imaging device 11 and the transparent substrate 16 is filled with a second sealant 18. As the second sealant 18,
For example, an ultraviolet curable resin such as an epoxy-based or acrylic-based resin can be used. Further, as a filling method, for example, an appropriate amount of resin is applied to one end of the solid-state imaging device 11 and the translucent substrate 16 which form the above-mentioned gap portion, and this resin is suctioned using vacuum pressure, or a capillary tube. It is possible to use a technique of injecting into the gap portion utilizing the phenomenon. After filling, the second sealant 18 is cured by ultraviolet irradiation. As the curing conditions at that time, for example, conditions such as output of ultraviolet light: 100 mW and irradiation time of ultraviolet light: 30 seconds can be cited.
【００３０】ここで、第２のシール剤１８の充填を真空
チャンバー内で行う場合にあっては、その前工程で予め
固体撮像素子１１と透光性基板１６とを位置合わせして
第１のシール剤１７により接合してあるため、真空チャ
ンバー内に位置合わせ、加圧用などの複雑な機構部を設
ける必要がない。また、第１のシール剤１７による接合
（貼り合わせ）工程と第２のシール剤１８の充填工程と
を並行的（同時進行的）に行うことができる。そのた
め、製造装置の複雑化を回避したうえで、高い生産効率
を実現することが可能となる。Here, in the case where the second sealant 18 is filled in a vacuum chamber, the solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16 are aligned in advance in the previous step, and the first sealant 18 is filled in the first chamber. Since they are joined by the sealant 17, there is no need to provide a complicated mechanism for positioning in the vacuum chamber and for pressurizing. Further, the joining (bonding) step using the first sealant 17 and the filling step with the second sealant 18 can be performed in parallel (simultaneously). Therefore, it is possible to realize high production efficiency while avoiding complication of the manufacturing apparatus.
【００３１】以上の製造方法によって得られる本実施形
態の固体撮像装置においては、固体撮像素子１１の電極
形成領域（電極部１３が形成された領域）のみを利用し
て、固体撮像素子１１と透光性基板１６とを第１のシー
ル剤１７により接合するとともに、これによって形成さ
れる固体撮像素子１１と透光性基板１６間の空隙部分に
第２のシール剤１８を充填することにより、固体撮像素
子１１の有効画素エリア１２を外部から保護するように
しているため、固体撮像素子１１の全周にわたって接着
しろを確保する必要がなくなる。In the solid-state imaging device according to the present embodiment obtained by the above-described manufacturing method, the solid-state imaging device 11 is transparent to the solid-state imaging device 11 using only the electrode forming region (the region where the electrode portion 13 is formed). By bonding the optical substrate 16 with the first sealant 17 and filling the gap between the solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16 formed with the second sealant 18 with the first sealant 17, Since the effective pixel area 12 of the imaging element 11 is protected from the outside, it is not necessary to secure a margin for bonding over the entire periphery of the solid-state imaging element 11.
【００３２】つまり、本実施形態に係る固体撮像装置に
よれば、固体撮像素子１１の主面上で電極部１３が形成
されない２つの辺部側（固体撮像素子１１の左右）に接
着しろを確保する必要がなくなる。これにより、固体撮
像素子１１のサイズ（チップサイズ）を縮小することが
できるため、従来よりも小型化された固体撮像装置（パ
ッケージ）を提供することが可能となる。That is, according to the solid-state imaging device according to the present embodiment, the bonding margin is secured on the two sides of the main surface of the solid-state imaging device 11 where the electrode portions 13 are not formed (the left and right sides of the solid-state imaging device 11). You don't have to. Accordingly, the size (chip size) of the solid-state imaging device 11 can be reduced, so that it is possible to provide a solid-state imaging device (package) that is smaller than in the past.
【００３３】また、固体撮像素子１１と透光性基板１６
との間に第２のシール剤１８を充填したことにより、こ
の第２のシール剤１８による接着作用と第１のシール剤
１７による接着作用との相乗効果によって固体撮像素子
１１と透光性基板１６との接合強度（貼り合わせ強度）
を格段に高めることができる。そのため、信頼性に優れ
た固体撮像装置を提供することが可能となる。The solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16
Between the solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate due to the synergistic effect of the adhesive action of the second sealant 18 and the adhesive action of the first sealant 17. Bonding strength with 16 (bonding strength)
Can be significantly increased. Therefore, it is possible to provide a solid-state imaging device with excellent reliability.
【００３４】さらに、固体撮像素子１１のサイズが縮小
されることで、一枚のウエハから取り出し得る素子数を
増加させることができ、これによってコストダウンを図
ることができる。さらに、固体撮像素子１１のサイズに
合わせて透光性基板１６のサイズを縮小できるため、材
料費の低減によって更なるコストダウンを図ることも可
能となる。Further, by reducing the size of the solid-state imaging device 11, the number of devices that can be taken out from one wafer can be increased, and thereby the cost can be reduced. Further, since the size of the light-transmitting substrate 16 can be reduced in accordance with the size of the solid-state imaging device 11, it is possible to further reduce costs by reducing material costs.
【００３５】なお、上記実施形態においては、固体撮像
素子１１と透光性基板１６との間（対向領域）に第１の
シール剤１７と第２のシール剤１８を充填してなる固体
撮像装置とその製造方法について説明したが、本発明は
これに限定されるものではない。即ち、図３（Ａ），
（Ｂ）に示すように固体撮像素子１１と透光性基板１６
との対向領域（全域）に透光性を有するシール剤１９を
充填し、このシール剤１９で固体撮像素子１１と透光性
基板１６とを接合した構成であってもよい。In the above-described embodiment, the solid-state imaging device in which the first sealant 17 and the second sealant 18 are filled between the solid-state image pickup device 11 and the light-transmitting substrate 16 (the opposing region). And a method of manufacturing the same, but the present invention is not limited to this. That is, FIG.
As shown in (B), the solid-state imaging device 11 and the translucent substrate 16
A region in which the solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16 are bonded to each other may be filled with a sealing agent 19 having a light-transmitting property.
【００３６】上記図３に示す固体撮像装置の製造方法と
しては、先の実施形態と同様に固体撮像素子１１の電極
部１３にリード１４を接続した後、固体撮像素子１１の
主面上に透光性基板１６を対向状態に配置（位置決め）
し、この状態で固体撮像素子１１と透光性基板１６との
対向領域（全域）に上記シール剤１９を充填して硬化
（熱硬化、紫外線硬化等）させることにより、固体撮像
素子１１と透光性基板１６とを接合する手法を採用する
ことができる。In the method of manufacturing the solid-state imaging device shown in FIG. 3, a lead 14 is connected to the electrode portion 13 of the solid-state imaging device 11 as in the previous embodiment, and then a transparent film is formed on the main surface of the solid-state imaging device 11. The optical substrate 16 is arranged in a facing state (positioning)
Then, in this state, the sealant 19 is filled in the facing region (entire region) between the solid-state imaging device 11 and the light-transmitting substrate 16 and cured (thermal curing, ultraviolet curing, or the like), so that the solid-state imaging device 11 and the transparent substrate 16 are cured. A method of bonding the optical substrate 16 can be adopted.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体撮像素子の全周にわたって接着しろを確保する必要が
なくなり、これによって固体撮像素子のサイズを縮小す
ることが可能となる。その結果、より小型化された固体
撮像装置を提供することが可能となる。As described above, according to the present invention, it is not necessary to secure a bonding margin over the entire periphery of the solid-state imaging device, thereby making it possible to reduce the size of the solid-state imaging device. As a result, it is possible to provide a smaller solid-state imaging device.
【図１】本発明の実施形態に係る固体撮像装置の構成を
説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方
法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施形態に係る固体撮像装置の構
成を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.
【図４】従来の固体撮像装置の構成を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a conventional solid-state imaging device.
１１…固体撮像素子、１２…有効画素エリア、１３…電
極部、１４…リード、１５…バンプ、１６…透光性基
板、１７…第１のシール剤、１８…第２のシール剤、１
９…シール剤DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Solid-state image sensor, 12 ... Effective pixel area, 13 ... Electrode part, 14 ... Lead, 15 ... Bump, 16 ... Translucent board, 17 ... First sealant, 18 ... Second sealant, 1
9 Sealant
Claims (4)
に、その主面上で相対向する２つの辺部に沿って形成さ
れた複数の電極部を有する固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の複数の電極部に接続された複数のリ
ードと、 前記固体撮像素子とほぼ同じ平面サイズで形成され、前
記固体撮像素子の主面上に対向状態で配置された透光性
基板と、 前記固体撮像素子と前記透光性基板との対向領域に充填
されて当該固体撮像素子と透光性基板とを接合するとと
もに、少なくとも前記固体撮像素子の有効画素エリア上
で透光性を有するシール剤とを備えることを特徴とする
固体撮像装置。1. A solid-state image sensor having a quadrangular element shape in a plan view and having a plurality of electrode portions formed along two opposing sides on a main surface thereof; A plurality of leads connected to the electrodes of the solid-state imaging device, a light-transmitting substrate formed in substantially the same plane size as the solid-state imaging device, and disposed on the main surface of the solid-state imaging device so as to face each other; And a sealant having a light-transmitting property at least on an effective pixel area of the solid-state imaging device, which is filled in a region facing the light-transmitting substrate to join the solid-state imaging device and the light-transmitting substrate. A solid-state imaging device characterized by the above-mentioned.
ドとの接続部位において前記固体撮像素子と前記透光性
基板とを接合する第１のシール剤と、この第１のシール
剤による接合部位を除いて前記固体撮像素子と前記透光
性基板との間に充填された透光性を有する第２のシール
剤とからなることを特徴とする請求項１記載の固体撮像
装置。2. The first sealant for joining the solid-state imaging device and the light-transmitting substrate at a connection portion between the electrode portion and the lead, and the first sealant. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device includes a light-transmitting second sealant filled between the solid-state imaging element and the light-transmitting substrate except for a part.
に、その主面上で相対向する２つの辺部に沿って形成さ
れた複数の電極部を有する固体撮像素子に対し、前記複
数の電極部にそれぞれリードを接続する工程と、 前記固体撮像素子とほぼ同じ平面サイズで形成された透
光性基板に対し、その基板面上で相対向する２つの辺部
に沿って熱硬化型樹脂を塗布した後、前記熱硬化型樹脂
を半硬化させて第１のシール剤を形成する工程と、 前記固体撮像素子の主面上に前記透光性基板を対向状態
に配置するとともに、前記電極部と前記リードとの接続
部位に前記第１のシール剤を接触させて、当該第１のシ
ール剤により前記固体撮像素子と前記透光性基板とを接
合する工程と、 前記第１のシール剤による接合部位を除いて前記固体撮
像素子と前記透光性基板との間に透光性を有する第２の
シール剤を充填する工程とを有することを特徴とする固
体撮像装置の製造方法。3. A solid-state imaging device having a quadrangular element shape in a plan view and having a plurality of electrode portions formed along two opposing sides on a main surface thereof. Connecting leads to each other; and applying a thermosetting resin along two opposing sides on the substrate surface to a light-transmitting substrate formed in substantially the same plane size as the solid-state imaging device. After that, a step of semi-curing the thermosetting resin to form a first sealant; disposing the light-transmitting substrate on the main surface of the solid-state imaging device in an opposed state; A step of bringing the first sealant into contact with a connection portion with the lead, and joining the solid-state imaging element and the light-transmitting substrate with the first sealant; joining with the first sealant Except for parts, the solid-state imaging device and the transparent Filling a light-transmitting second sealant between the substrate and the optical substrate.
に、その主面上で相対向する２つの辺部に沿って形成さ
れた複数の電極部を有する固体撮像素子に対し、前記複
数の電極部にそれぞれリードを接続する工程と、 前記固体撮像素子とほぼ同じ平面サイズで形成された透
光性基板を、前記固体撮像素子の主面上に対向状態で配
置するとともに、前記固体撮像素子と前記透光性基板と
の対向領域に透光性を有するシール剤を充填して当該固
体撮像素子と透光性基板とを接合する工程とを有するこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。4. A solid-state imaging device having a quadrangular element shape in a plan view and having a plurality of electrode portions formed along two opposing sides on a main surface thereof. Connecting a lead to each, and a light-transmitting substrate formed in substantially the same plane size as the solid-state imaging device is arranged on the main surface of the solid-state imaging device in a facing state, and the solid-state imaging device and the Filling a region facing the light-transmitting substrate with a sealant having a light-transmitting property and joining the solid-state imaging device and the light-transmitting substrate.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002343949A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-29 | Olympus Optical Co Ltd | Solid-state image pickup device |
| JP2005116628A (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| JP2012515441A (en) * | 2009-01-15 | 2012-07-05 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Optoelectronic device manufacturing method and optoelectronic device |
| JP2014527722A (en) * | 2011-08-19 | 2014-10-16 | アイエムアイ ユーエスエー, インコーポレイテッドImi Usa, Inc. | Flip chip mounted imaging chip |
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- 2000-04-19 JP JP2000117325A patent/JP4483016B2/en not_active Expired - Fee Related
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