JP2002009205A - 固体撮像装置、その製造方法、画像読取ユニット及び画像走査装置 - Google Patents

固体撮像装置、その製造方法、画像読取ユニット及び画像走査装置

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JP2002009205A JP2000190576A JP2000190576A JP2002009205A JP 2002009205 A JP2002009205 A JP 2002009205A JP 2000190576 A JP2000190576 A JP 2000190576A JP 2000190576 A JP2000190576 A JP 2000190576A JP 2002009205 A JP2002009205 A JP 2002009205A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子をガラス基板にフェースダウン
にて実装し、さらに固体撮像素子とガラス基板とを固定
して、固体撮像素子表面への水分の到達を防止するため
に、固体撮像素子周辺部のみの封止を行い、小型薄型軽
量化した固体撮像装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 CCDベアチップ75とガラス基板71
の配線パターン73とがバンプ74により導通するよう
に、CCDベアチップ75とガラス基板71とを所定間
隔まで接近させ、所定間隔内に透明な接着剤S1を充填
し薄層化して画素領域75aを被覆した後、接着剤S1
を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いて光学像を読み取る画像読取装置等の固体撮像装置、
その製造方法、画像読取ユニット及び画像走査装置に関
し、例えば複写機、イメージスキャナ、ファクシミリ、
デジタルカメラ、ビデオカメラ、胃カメラ等に応用する
ことができる半導体の実装技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に固体撮像装置の製造方法と
しては、CCDを代表とした固体撮像素子をセラミック
を絶縁基体としたパッケージ(以下セラミックパッケー
ジと称す)に搭載する方法が主流であった。
【0003】以下、従来の固体撮像装置について図面を
参照しながら説明する。図6は従来の固体撮像装置を示
す断面図である。
【0004】図6に示す従来の固体撮像装置は、外部に
電気信号を出力する端子群801を有したセラミックパ
ッケージ802の上面の凹部802aに固体撮像素子8
03を受光部を上にした状態で搭載され、セラミックパ
ッケージ802の上面の凹部802aの内周辺の電極8
04と固体撮像素子803表面の周辺に形成された電極
とが、ワイヤーボンディング法でアルミニウム(Al)
または金(Au)などの金属細線805によって電気的
に接続され、そして固体撮像素子803の保護を目的と
して、封止用の石英ガラス806でセラミックパッケー
ジ802の上部開口部分を蓋状に封止された構成となっ
ている。
【0005】以上のように構成された従来の固体撮像装
置について以下、その動作について説明する。
【0006】図6に示すように、被写体などを撮影した
場合の入射光807は、セラミックパッケージ802の
上面に設けられた封止用の石英ガラス806を通り、固
体撮像素子803に入射する。固体撮像素子803表面
の受光エリアには、品種によって異なるが、20万〜4
0万個のフォトダイオードと呼ばれる受光部(図示せ
ず)が形成されている。また最近では、受光部自体が微
細になっている関係上、受光感度が低下しており、受光
感度を上げるために受光部上に樹脂によるマイクロレン
ズが形成されている。つまり入射光807は石英ガラス
806を通り、固体撮像素子802の受光エリア表面の
マイクロレンズで集光されてから受光部に入射し、電気
信号に変換されて、画像データとして処理される。
【0007】次に従来の固体撮像装置の製造方法につい
て、図面を参照しながら説明する。図7(A)〜図7
(C)は従来の固体撮像装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【0008】図7(A)〜図7(C)に示す従来の固体
撮像装置の製造方法は、外部に電気信号を出力する端子
群801を有したセラミックパッケージ802の上面の
凹部802aに、固体撮像素子803を受光画を上にし
た状態で搭載する第1工程と、セラミックパッケージ8
02の上面の凹部802aの内周辺の電極804と固体
撮像素子803表面の周辺に形成された電極とを、ワイ
ヤーボンディング法にて金属細線805で電気的に接続
をする第2工程と、固体撮像素子3の保護を目的とし
て、封止用の石英ガラス806でセラミックパッケージ
802の上部開口部分を蓋状に封止する第3工程とで構
成されている。
【0009】以上のように構成された従来の固体撮像装
置の製造方法について、以下その動作について説明す
る。
【0010】まず、第1工程のダイスボンド工程につい
て、図7(A)を参照して説明する。セラミックパッケ
ージ802の上面の凹部802aに、固体撮像素子80
3をその受光部を上にした状態でダイスボンダーと呼ば
れる装置により搭載する。固体撮像素子803とセラミ
ックパッケージ802とは、熱硬化性の銀ペーストなど
の導電性接着剤を用いて固定する。導電性接着剤の硬化
は150℃程度の温度で加熱して行う。
【0011】次に、第2工程のワイヤーボンド工程につ
いて、図7(B)を参照して説明する。ダイスボンド工
程後に、セラミックパッケージ802の上面の凹部80
2aの内周辺の電極804と固体撮像素子803表面の
周辺に形成された電極とを、ワイヤーボンダーにより、
金(Au)またはアルミニウム(Al)の金属細線80
5で電気的に接続をする。なお、セラミックパッケージ
802の上面の凹部802aの内周辺の電極804と、
セラミックパッケージ802の外部に電気信号を出力す
る端子群801とは対応している。
【0012】最後に、第3工程の封止工程について、図
7(C)を参照して説明する。ワイヤーボンド後に、固
体撮像素子803の外部からの保護を目的として、封止
用の石英ガラス806でセラミックパッケージ802の
上部開口部分を蓋状に封止し、固体撮像装置が実現す
る。石英ガラス806により蓋状に封止する場合には、
封止後の固体撮像素子803と石英ガラス806との空
間を、高い信頼性を維持するために、真空に保つ必要が
あるので、真空状態で封止を行う。封止には熱硬化性の
接着剤を使用し、それにより石英ガラス806とセラミ
ックパッケージ802とを接着させる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の固
体撮像装置の構成では、固体撮像素子の電気的な接続方
法として、セラミックパッケージの電極と固体撮像素子
の電極とを金属細線で接続しているが、固体撮像素子の
周辺部にワイヤーを配線するための電極を形成する領域
が必要であり、固体撮像素子と封止用の石英ガラスとの
間に金属細線のループ形成に必要な間隙も設けなければ
ならない。このため、小型薄型軽量化が困難である。
【0014】また、その製造において、これらを解決す
る方法として半導体素子の電極端子に突起を設けること
により、回路基板に直接フェースダウンで接合する、い
わゆるフリップチップ方法を応用して、固体撮像素子の
電極に突起を設け、ガラス基板に回路を形成し、固体撮
像素子をフェースダウンで接合するという方法が考えら
れる。
【0015】そこで、本発明は、固体撮像素子をガラス
基板にフェースダウンにて実装し、さらに固体撮像素子
とガラス基板とを固定して、固体撮像素子表面への水分
の到達を防止するために、固体撮像素子周辺部のみの封
止を行い、小型薄型軽量化した固体撮像装置、その製造
方法、画像読取ユニット及び画像走査装置を提供するこ
とを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、撮像素子がフェースダウンの状態
でガラス等の透明部材に設けられた配線パターンと対向
している固体撮像装置において、前記撮像素子と前記透
明部材との間に前記撮像素子の画素有効領域を被覆し薄
層化して充填されている透明な接着剤と、前記撮像素子
と前記透明部材の配線パターンとの間を導通するバンプ
とを備えていることを特徴とする固体撮像装置である。
【0017】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
の固体撮像装置において、前記撮像素子又は前記配線パ
ターンに設けられた前記バンプの高さが、薄層化された
接着剤の厚さと該接着剤から配線パターンまでの厚み方
向の距離との和よりも高いことを特徴としている。
【0018】また、請求項3の発明は、請求項2に記載
の固体撮像装置において、前記接着剤の塗布量が、前記
撮像素子の画素有効領域と薄層化された接着剤厚みとの
積より多いことを特徴としている。
【0019】また、請求項4の発明は、請求項2に記載
の固体撮像装置において、前記透明部材側の画像有効領
域部が凸形状に形成されていることを特徴としている。
【0020】また、請求項5の発明は、請求項1又は2
に記載の固体撮像装置において、前記接着剤とは異なる
封止用樹脂にてバンプ周囲も封止されていることを特徴
としている。
【0021】また、請求項6の発明は、請求項5に記載
の固体撮像装置において、前記封止用樹脂が不透明な樹
脂であることを特徴としている。
【0022】また、請求項7の発明は、請求項2に記載
の固体撮像装置において、前記撮像素子側の画像有効領
域部が凸形状に形成されていることを特徴としている。
【0023】また、請求項8の発明は、撮像素子がフェ
ースダウンの状態でガラス等の透明部材に設けられた配
線パターンと対向している固体撮像装置の製造方法にお
いて、前記撮像素子と前記透明部材の配線パターンとが
バンプにより導通するように、前記撮像素子と前記透明
部材とを所定間隔まで接近させ、前記所定間隔内に透明
な接着剤を充填し薄層化して前記画素領域を被覆した
後、前記接着剤を硬化させることを特徴とする固体撮像
装置の製造方法である。
【0024】また、請求項9の発明は、請求項8に記載
の固体撮像装置の製造方法において、前記接着剤を光硬
化させることを特徴としている。
【0025】また、請求項10の発明は、請求項8又は
9に記載の固体撮像装置の製造方法において、前記接着
剤は硬化後に透明性を有することを特徴としている。
【0026】また、請求項11の発明は、請求項8〜1
0の何れかに記載の固体撮像装置の製造方法において、
前記接着剤は、前記所定間隔の容積より若干多い量を塗
布することを特徴としている。
【0027】また、請求項12の発明は、請求項8に記
載の固体撮像装置の製造方法において、前記撮像素子と
前記透明部材とを接近させる際に、接着剤が画素有効領
域に均一に分散するよう圧力をかけることを特徴として
いる。
【0028】また、請求項13の発明は、請求項8に記
載の固体撮像装置の製造方法において、導通状態となっ
たバンプを含めた画素有効領域の全周囲に封止用樹脂を
充填して硬化させることを特徴としている。
【0029】また、請求項14の発明は、請求項13に
記載の固体撮像装置の製造方法において、前記封止用樹
脂は不透明であることを特徴としている。
【0030】また、請求項15の発明は、請求項1〜7
の何れかの固体撮像装置を用いた画像読取ユニットであ
る。
【0031】また、請求項16の発明は、請求項15の
画像読取ユニットを用いた画像走査装置である。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態の固
体撮像装置の製造方法を示す図である。図1(C)に示
すように、この固体撮像装置7は、ラインCCD、エリ
アCCD等の光情報を電気信号に変換する集積回路を備
え、固体撮像素子であるCCDベアチップ75と、CC
Dベアチップ75の回路形成面に電気接続用の配線パタ
ーン73が対向して配置される、即ちフェースダウン状
態で配置される透明部材であるガラス基板71と、CC
Dベアチップ75とガラス基板71との間にCCDベア
チップ75の画素有効領域75aを被覆し薄層化して充
填されている透明な接着剤S1と、CCDベアチップ7
5とガラス基板71の配線パターン73との間を導通す
るバンプ74とを備えている。なお、このバンプ74は
本実施形態では、CCDベアチップ75側に設けたが、
ガラス基板71側に設けても良いのはもちろんである。
【0033】前記CCDベアチップ75は、シリコンウ
エハに回路を形成し、必要な大きさに切り取ったもので
あり、実装されたときに画素部分の平面度が要求される
ので、要求される平面度に形成されている。また、この
CCDベアチップ75は、外部雰囲気により埃、結露等
の悪影響を受けるので、外部雰囲気から遮断されている
必要がある。
【0034】前記ガラス基板71は、CCDベアチップ
75に対向する側、即ち電気接続用の配線パターン73
側に高さCの突起部71aが形成されている。この突起
部71aはCCDベアチップ75の画素有効領域75a
に対応するガラス基板71側の画素有効領域75aを含
むように形成されている。即ち、CCDベアチップ75
画素有効領域75aに入射する光束を妨げない広さに形
成されている。前記ガラス基板71は、光透過率の高い
部材からなり、CCDベアチップ75の画素と接触、固
定する部分の平面度は必要な平面度に形成されている。
【0035】前記ガラス基板71はCCDベアチップ7
5を実装する側の面に電気回路としての配線パターン7
3が形成されている。本実施形態では、透明部材として
ガラス基板71を用いたが、ガラス基板71以外にもレ
ンズ用プラスチック等の光透過率の高い部材から構成し
てもよい。
【0036】前記バンプ74はCCDベアチップ75と
ガラス基板71の配線パターン73との導通をとるため
の突起形状を有し、その高さAは、薄層化された接着剤
S1の厚さBと接着剤S1から配線パターン73までの
厚み方向の距離、即ち突起部71aの高さCとの和より
も高く形成されている。これにより、CCDベアチップ
75とガラス基板71の電気回路との間の導通を確実に
とることができ、かつ、CCDベアチップ75の平面度
を保持することができる。
【0037】前記バンプ74の周囲は、接着剤S1とは
異なる封止用樹脂S2により封止されている。したがっ
て、バンプ74も封止された状態となる。前記封止用樹
脂は接着剤S1と同一のものを使用しても良い。このよ
うに封止用樹脂は透明でも良いが、透明である必要はな
く、本実施形態では不透明な樹脂を用いている。このよ
うに不透明な樹脂を用いることによりCCDベアチップ
75の画素有効領域75aに不要光が入射するのを防止
できるので、画像品質が向上する。さらに、高価な透明
樹脂を用いる必要がないので、透明樹脂を用いた場合と
比べてコスト上有利である。この封止用樹脂は、熱膨張
率の低いものが望ましい。
【0038】前記接着剤S1はCCDベアチップ75を
固定するとともに、画素有効領域75aを封止してい
る。前記接着剤S1の充填量は、CCDベアチップ75
の画素有効領域75aと薄層化された接着剤S1層の厚
みとの積より多くすることによって、画素有効領域75
a全体が透明接着剤S1で均一に被覆されるので、気泡
の混入等を防ぐことができ各画素の透明接着剤S1によ
る影響が一定となる。
【0039】前記接着剤S1は、本実施形態では紫外線
硬化型接着剤を用いているが、他の光硬化型接着剤でも
良く、また、硬化後に透明性を有するものであれば他の
接着剤でもよい。例えば、光学的特性の高い接着剤、例
えば、バルサム、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、シリ
コン等を使用することができる。前記画素有効領域75
aとは、フォトセルアレイ(撮像素子の画像を読み取る
回路の部分)が設けられた撮像素子上の領域である。
【0040】以上のような固体撮像装置を製造するに
は、先ず、図1(A)に示すように、CCDベアチップ
75をフェースダウンの状態でガラス基板71に設けら
れた配線パターン73側の面と対向させる。
【0041】次に、図1(B)に示すように、CCDベ
アチップ75とガラス基板71の配線パターン73とが
バンプ74により導通するように、CCDベアチップ7
5とガラス基板71とを所定間隔まで接近させ、その後
にCCDベアチップ75とガラス基板71との間に接着
剤S1を充填する。このとき薄層を形成する程度にCC
Dベアチップ75とガラス基板71との間隔が小さいの
で接着剤S1の表面張力、毛管現象により容易に充填す
ることができる。このようにして充填した接着剤S1を
薄層化して画素領域を被覆する。
【0042】この接着剤S1の充填量は、CCDベアチ
ップ75の画素有効領域75aを被覆できる量である。
即ち、CCDベアチップ75の画素有効領域側の面とガ
ラス基板71の突起部71aとの間の容積より若干多い
量を充填する。この若干多い量とは、接着剤S1がバン
プ74と配線パターン73との接続部と、薄層化された
接着剤S1との間に空間Sができる程度の量である。な
お、図1(C)の一点鎖線に示すように、ガラス基板7
1の突起部71aとバンプ74の導通部との間に突起部
71aの周囲を囲繞するように環状の溝を形成すること
により、この溝が接着剤S1溜まりとなり確実に空間S
を形成することができる。
【0043】その後、図1(C)に示すように、接着剤
S1に紫外線を照射して硬化させる。更に、本実施形態
では、バンプ74の外側、即ちガラス基板71の外周寄
りを封止用樹脂で覆ってバンプ74及びバンプ74の内
側を封止する。即ち、導通状態となったバンプ74を含
めた画素有効領域75aの全周囲に封止用樹脂を充填し
て硬化させる。
【0044】図3は図1の固体撮像装置の斜視図であ
り、以上のようにして、図3に示すような固体撮像装置
が作製される。なお、図3中、符号77は配線パターン
73に接続するFPC(フレキシブル配線板)であり、
符号Lは結像レンズからの入射光である。
【0045】図2は本発明の第2実施形態の固体撮像装
置の製造方法を示す図である。図2(C)に示すよう
に、この固体撮像装置は、ラインCCD、エリアCCD
等の光情報を電気信号に変換する集積回路を備え、固体
撮像素子であるCCDベアチップ75と、CCDベアチ
ップ75の回路形成面に電気接続用の配線パターン73
が対向して配置される、即ちフェースダウン状態で配置
される透明部材であるガラス基板71と、CCDベアチ
ップ75とガラス基板71との間にCCDベアチップ7
5の画素有効領域75aを被覆し薄層化して充填されて
いる透明な接着剤S1と、CCDベアチップ75とガラ
ス基板71の配線パターン73との間を導通するバンプ
74とを備えている。なお、このバンプ74は本実施形
態では、CCDベアチップ75側に設けたが、ガラス基
板71側に設けても良いのはもちろんである。
【0046】前記CCDベアチップ75は、シリコンウ
エハに回路を形成し、必要な大きさに切り取ったもので
あり、実装されたときに画素部分の平面度が要求される
ので、要求される平面度に形成されている。また、この
CCDベアチップ75は、外部雰囲気により埃、結露等
の悪影響を受けるので、外部雰囲気から遮断されている
必要がある。
【0047】前記CCDベアチップ75は、ガラス基板
71に対向する側、即ち画素有効領域75a側に高さC
の突起部75bが形成されている。この突起部75bは
CCDベアチップ75の画素有効領域75aを含むよう
に形成されている。
【0048】前記ガラス基板71は、光透過率の高い部
材からなり、CCDベアチップ75の画素と接触、固定
する部分の平面度は必要な平面度に形成されている。前
記ガラス基板71はCCDベアチップ75を実装する側
の面に電気回路としての配線パターン73が形成されて
いる。本実施形態では、透明部材としてガラス基板71
を用いたが、ガラス基板71以外にもレンズ用プラスチ
ック等の光透過率の高い部材から構成してもよい。
【0049】前記バンプ74はCCDベアチップ75と
ガラス基板71の配線パターン73との導通をとるため
の突起形状を有し、その高さAは、薄層化された接着剤
S1の厚さBと接着剤S1から配線パターン73までの
厚み方向の距離、即ち突起部71aの高さCとの和より
も高く形成されている。これにより、CCDベアチップ
75とガラス基板71の電気回路との間の導通を確実に
とることができ、かつ、CCDベアチップ75の平面度
を保持することができる。
【0050】前記バンプ74の周囲は、接着剤S1とは
異なる封止用樹脂S2により封止されている。したがっ
て、バンプ74も封止された状態となる。前記封止用樹
脂S2は接着剤S1と同一のものを使用しても良い。こ
のように封止用樹脂S2は透明でも良いが、透明である
必要はなく、本実施形態では不透明な樹脂を用いてい
る。このように不透明な樹脂を用いることによりCCD
ベアチップ75の画素有効領域75aに不要光が入射す
るのを防止できるので、画像品質が向上する。さらに、
高価な透明樹脂を用いる必要がないので、透明樹脂を用
いた場合と比べてコスト上有利である。この封止用樹脂
は、熱膨張率の低いものが望ましい。
【0051】前記接着剤S1はCCDベアチップ75を
固定するとともに、画素有効領域75aを封止してい
る。前記接着剤S1の充填量は、CCDベアチップ75
の画素有効領域75aと薄層化された接着剤層の厚みB
との積より多くすることによって、画素有効領域75a
全体が透明接着剤S1で均一に被覆されるので、気泡の
混入等を防ぐことができ各画素の透明接着剤S1による
影響が一定となる。
【0052】前記接着剤S1は、本実施形態では紫外線
硬化型接着剤を用いているが、他の光硬化型接着剤でも
良く、また、硬化後に透明性を有するものであれば他の
接着剤でもよい。例えば、光学的特性の高い接着剤、例
えば、バルサム、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、シリ
コン等を使用することができる。前記画素有効領域75
aとは、フォトセルアレイ(撮像素子の画像を読み取る
回路の部分)が設けられた撮像素子上の領域である。
【0053】以上のような固体撮像装置を製造するに
は、先ず、図2(A)に示すように、CCDベアチップ
75をフェースダウンの状態でガラス基板71に設けら
れた配線パターン73側の面と対向させる。
【0054】次に、図2(B)に示すように、CCDベ
アチップ75とガラス基板71の配線パターン73とが
バンプ74により導通するように、CCDベアチップ7
5とガラス基板71とを所定間隔まで接近させ、その後
にCCDベアチップ75とガラス基板71との間に接着
剤S1を充填する。このとき薄層を形成する程度にCC
Dベアチップ75とガラス基板71との間隔が小さいの
で接着剤S1の表面張力、毛管現象により容易に充填す
ることができる。このようにして充填した接着剤S1を
薄層化して画素領域を被覆する。
【0055】この接着剤S1の充填量は、CCDベアチ
ップ75の画素有効領域75aを被覆できる量である。
即ち、CCDベアチップ75の画素有効領域75aを含
む突起部75bの面とガラス基板71の対応する部分と
の間の容積より若干多い量を充填する。この若干多い量
とは、接着剤S1がバンプ74と配線パターン73との
接続部と、薄層化された接着剤S1との間に空間Sがで
きる程度の量である。なお、図2(C)の一点鎖線に示
すように、CCDベアチップ75の突起部に対応する部
分とバンプ74の導通部との間に突起部に対応する部分
の周囲を囲繞するように環状の溝を形成することによ
り、この溝が接着剤溜まりとなり確実に空間Sを形成す
ることができる。
【0056】その後、図2(C)に示すように、接着剤
S1に紫外線を照射して硬化させる。更に、バンプ74
の外側、即ちガラス基板71の外周寄りを封止用樹脂で
覆ってバンプ74及びバンプ74の内側を封止する。即
ち、導通状態となったバンプ74を含めた画素有効領域
75aの全周囲に封止用樹脂を充填して硬化させる。
【0057】図4は本発明の固体撮像装置を用いた画像
読取ユニットの斜視図である。図4に示すように、画像
読取ユニット1は、原稿面からの画像光としての光線が
透過する透過面の周囲に側面であるコバ面3aを有す
る、光学エレメントであるレンズ3と、コバ面3aに対
向する第1の取付面5aと第1の取付面5aとは異なる
角度、本実施形態では第1の取付面5aに対して90度
に形成されている第2の取付面5bとを有し、レンズ3
と筐体2とを接合する中間保持部材5と、第2の取付面
5bに対向する取付面2cを有するベース部材である筐
体2とを備えている。この画像読取ユニット1では、筐
体2と筐体2に対して位置調整されたレンズ3とが中間
保持部材5を介して接着固定されている。
【0058】前記レンズ3は、そのコバ面3aに同一直
径上に配置される平坦面3bを備えている。この平坦面
3bは切削、研削等により形成され、必要に応じて研磨
されている。このように平坦面3bを形成することによ
り、中間保持部材5の第1取付面5aとの接着面積を拡
大することができ、固定強度を高めることができる。
【0059】前記筐体2は、レンズ3と固体撮像装置7
とを調整後に調整された配置関係で固定する。この筐体
2は、円弧状溝部2bと、円弧状溝部2bに隣接する平
面状の取付面2cと、固体撮像装置7を取り付ける取付
面2dと、レンズ3,6等から構成される結像レンズ系
と固体撮像装置7との間を遮光する遮光用カバー2aと
を備えている。この遮光用カバー2aを設けることによ
って、外乱光等の影響を防ぐことができ良好な画像を得
られる。この筐体2は後述する複写機等の画像走査装置
の所定位置にねじ締め、カシメ、接着、溶着等の固定手
段により固定される。
【0060】前記中間保持部材5に用いる材質は、光
(紫外線)透過率の高い部材、例えば、アートン、ゼオ
ネックス、ポリカーボネイト等が用いられる。前記中間
保持部材5は接着剤の表面張力により、レンズ調整によ
るレンズ位置の移動に対して、両接着面がすべるように
して動き、レンズ3の移動に追従することができる。
【0061】前記中間保持部材5の第1取付面5a及び
第2取付面5b、即ち両接着面を直交させることによっ
て、レンズ3の位置調整が6軸可能となり各軸が独立し
て調整することができる。
【0062】図4に示すように、2個の中間保持部材5
を用いて光学エレメント側接着面であるレンズ3のコバ
3aの平坦面3bが対向するように配置することによっ
て、接着剤が硬化するときの硬化収縮による影響を少な
くすることができる。
【0063】図4に示すように、中間保持部材5の両接
着面間に透光性のリブ5cを設けることによって、光硬
化型接着剤を硬化させるときの光のロスを増加すること
なく、中間保持部材5の強度を高めることができる。
【0064】前記中間保持部材5のレンズ側固定面であ
る第1取付面5aと保持部材側固定面である第2取付面
5bとは互いに垂直であるので、レンズのX、Y、Z、
α、β、γ各位置調整方向への移動に対して互いに独立
して調整することができる。
【0065】中間保持部材5が紫外線硬化型の接着剤に
よって調整レンズ3と筐体2とに接続されている場合に
ついて考えてみると、まずX、Z方向の調整の場合、レ
ンズ3と中間保持部材5とが筐体2の保持部材側固定面
である筐体取付面2cを介して筐体上をすべる動きをし
て調整される。また、Y方向の調整の場合、移動レンズ
3が中間保持部材5のレンズ側固定面である第1取付面
5aをすべる動きをして調整される。
【0066】以下α、β、γも同様にして調整される。
さらに、光学エレメントがレンズの場合光軸を中心とし
た球面形状をしているため、光軸(γ軸)周りに回転さ
せてもレンズの加工誤差等で発生した光軸倒れを補正す
ることはできない(光軸が回転するのみ)。したがって
γ軸周りの調整は不要となる。
【0067】図5は本発明の固体撮像装置を用いた画像
読取ユニットを備えた画像走査装置の一例として多機能
型デジタル画像形成装置の概略構成図である。図5に示
すように、この画像形成装置は、自動原稿送り装置10
1、読み取りユニット150、書込ユニット157、給
紙ユニット130及び後処理ユニット140とを備えて
構成されている。自動原稿送り装置101は、原稿を読
取ユニット150のコンタクトガラス106上に自動的
に給送し、読み取りが終了した原稿を自動的に排出す
る。読み取りユニット150はコンタクトガラス106
上にセットされた原稿を照明して光電変換装置であるC
CD154によって読み取り、書込ユニット157は読
み取られた原稿の画像信号に応じて感光体115上に画
像を形成し、給紙ユニット130から給紙された転写紙
上に画像を転写して定着する。定着が完了した転写紙は
後処理ユニット140に排紙され、ソートやステープル
などの所望の後処理が行われる。
【0068】まず、読み取りユニット150は、原稿を
載置するコンタクトガラス106と光学走査系で構成さ
れ、光学走査系は露光ランプ151、第1ミラー15
2、レンズ153、CCDイメージセンサ154、第2
ミラー155および第3ミラー156などからなってい
る。露光ランプ151および第1ミラー152は図示し
ない第1キャリッジ上に固定され、第2ミラー155お
よび第3ミラー156は図示しない第2キャリッジ上に
固定されている。原稿を読み取る際には、光路長が変化
しないように第1キャリッジと第2キャリッジとは2対
1の相対速度で機械的に走査される。この光学走査系は
図示しないスキャナ駆動モータによって駆動される。
【0069】原稿画像はCCDイメージセンサ154に
よって読み取られ、光信号から電気信号に変換されて処
理される。レンズ153およびCCDイメージセンサ1
54を図5において左右方向に移動させると画像倍率を
変化させることができる。すなわち、指定された倍率に
対応してレンズ153およびCCDイメージセンサ15
4の図において左右方向の位置が設定される。
【0070】書き込みユニット157はレーザ出力ユニ
ット158、結像レンズ159およびミラー160によ
って構成され、レーザ出力ユニット158の内部には、
レーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによっ
て高速で定速回転するポリゴンミラーが設けられてい
る。
【0071】レーザ出力ユニット158から照射される
レーザ光は、前記定速回転するポリゴンミラーによって
偏向され、結像レンズ159を通ってミラー160で折
り返され、感光体面上に集光されて結像する。偏向され
たレーザ光は感光体115が回転する方向と直交する所
謂主走査方向に露光走査され、後述する画像処理部のM
SU606によって出力された画像信号のライン単位の
記録を行う。そして、感光体115の回転速度と記録密
度に対応した所定の周期で主走査を繰り返すことによっ
て感光体面上に画像、すなわち静電潜像が形成される。
【0072】このように書き込みユニット157から出
力されるレーザ光が、画像作像系の感光体115に照射
されるが、感光体115の一端近傍のレーザ光の照射位
置に主走査同期信号を発生する図示しないビームセンサ
が配されている。このビームセンサから出力される主走
査同期信号に基づいて主走査方向の画像記録タイミング
の制御、および後述する画像信号の入出力用の制御信号
の生成が行われる。
【0073】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態ではガラス基板側
のみに突起部を設けた場合と、CCDベアチップ側のみ
に突起部を設けた場合について説明したが、ガラス基板
及びCCDベアチップの両方に突起部を設けるようにし
てもよい。また、上記実施形態では、図4に示した筐体
及び結像レンズを用いた場合について説明したが、鏡筒
に組み込まれた結像レンズ系を鏡筒に形成したVブロッ
ク上に設置して結像レンズ系全体と固体撮像装置との位
置関係を調整する従来公知の画像読取ユニットに本発明
の固体撮像装置を用いることもできる。即ち、本発明の
骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することがで
きる。
【0074】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、固体撮像素子をガラス基板にフェースダウンにて実
装し、さらに固体撮像素子とガラス基板とを固定して、
固体撮像素子表面への水分の到達を防止できるととも
に、樹脂層を薄層化して良好な画像を得ることができ
る。さらに、固体撮像装置を小型薄型軽量化することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の固体撮像装置の製造方
法を示す断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態の固体撮像装置の製造方
法を示す断面図である。
【図3】図1の固体撮像装置の斜視図である。
【図4】本発明の固体撮像装置を用いた画像読取ユニッ
トの斜視図である。
【図5】本発明の固体撮像装置を用いた画像読取ユニッ
トを備えた画像形成装置の概略図である。
【図6】従来の固体撮像装置を示す断面図である。
【図7】従来の固体撮像装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
7 固体撮像装置 71 ガラス基板(透明部材) 71a 突起部 73 配線パターン 74 バンプ 75a 画素有効領域 75b 突起部 S1 接着剤 S2 封止用樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 H01L 23/12 C 27/14 D (72)発明者 小林 俊夫 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 4M109 AA01 BA04 CA10 DB17 EA15 GA01 4M118 AA10 AB01 BA03 BA08 CA02 FA06 FA08 GD03 HA02 HA11 HA26 HA31 5C024 AX01 CY47 CY48 EX22 EX24 GX03 GY01 5F044 KK06 LL11 LL15 RR18

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像素子がフェースダウンの状態でガラ
    ス等の透明部材に設けられた配線パターンと対向してい
    る固体撮像装置において、 前記撮像素子と前記透明部材との間に前記撮像素子の画
    素有効領域を被覆し薄層化して充填されている透明な接
    着剤と、 前記撮像素子と前記透明部材の配線パターンとの間を導
    通するバンプとを備えていることを特徴とする固体撮像
    装置。
  2. 【請求項2】 前記撮像素子又は前記配線パターンに設
    けられた前記バンプの高さが、薄層化された接着剤の厚
    さと該接着剤から配線パターンまでの厚み方向の距離と
    の和よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の固体
    撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記接着剤の塗布量が、前記撮像素子の
    画素有効領域と薄層化された接着剤厚みとの積より多い
    ことを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記透明部材側の画像有効領域部が凸形
    状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の
    固体撮像装置。
  5. 【請求項5】 前記接着剤とは異なる封止用樹脂にてバ
    ンプ周囲も封止されていることを特徴とする請求項1又
    は2に記載の固体撮像装置。
  6. 【請求項6】 前記封止用樹脂が不透明な樹脂であるこ
    とを特徴とする請求項5に記載の固体撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記撮像素子側の画像有効領域部が凸形
    状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の
    固体撮像装置。
  8. 【請求項8】 撮像素子がフェースダウンの状態でガラ
    ス等の透明部材に設けられた配線パターンと対向してい
    る固体撮像装置の製造方法において、 前記撮像素子と前記透明部材の配線パターンとがバンプ
    により導通するように、前記撮像素子と前記透明部材と
    を所定間隔まで接近させ、 前記所定間隔内に透明な接着剤を充填し薄層化して前記
    画素領域を被覆した後、 前記接着剤を硬化させることを特徴とする固体撮像装置
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記接着剤を光硬化させることを特徴と
    する請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記接着剤は硬化後に透明性を有する
    ことを特徴とする請求項8又は9に記載の固体撮像装置
    の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記接着剤は、前記所定間隔の容積よ
    り若干多い量を塗布することを特徴とする請求項8〜1
    0の何れかに記載の固体撮像装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記撮像素子と前記透明部材とを接近
    させる際に、接着剤が画素有効領域に均一に分散するよ
    う圧力をかけることを特徴とする請求項8に記載の固体
    撮像装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 導通状態となったバンプを含めた画素
    有効領域の全周囲に封止用樹脂を充填して硬化させるこ
    とを特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方
    法。
  14. 【請求項14】 前記封止用樹脂は不透明であることを
    特徴とする請求項13に記載の固体撮像装置の製造方
    法。
  15. 【請求項15】 請求項1〜7の何れかの固体撮像装置
    を用いた画像読取ユニット。
  16. 【請求項16】 請求項15の画像読取ユニットを用い
    た画像走査装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014049614A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Seiko Epson Corp 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法
JP2014075509A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Seiko Epson Corp 撮像装置、および検査装置
WO2018030140A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、製造方法、および電子機器
JP2021136396A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 キヤノン株式会社 パッケージおよび半導体装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014049614A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Seiko Epson Corp 撮像装置、検査装置、及び電子デバイスの製造方法
JP2014075509A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Seiko Epson Corp 撮像装置、および検査装置
WO2018030140A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、製造方法、および電子機器
US10748947B2 (en) 2016-08-08 2020-08-18 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging device, manufacturing method, and electronic apparatus
JP2021136396A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 キヤノン株式会社 パッケージおよび半導体装置
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