JP2002314059A - 受光素子用パッケージと受光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光素子（固体撮像素子）５を精確に位置
決めしてダイボンディングすることを可能にする新規な
受光素子用パッケージ１ａを提供する。 【解決手段】受光素子（例えば固体撮像素子）が搭載さ
れる内底面４上に、該受光素子（例えば固体撮像素子）
５をダイボンディングするときの位置決めの基準となる
位置決め用マーク９ｓ、９ａ、９ｂ、９ｂ、９ｃを４つ
の隅角に設ける。 【効果】 外形寸法の誤差による位置ずれやバリの発
生しやすい側辺ではなく、受光素子が搭載される内底面
上に位置決め用マークを設けてこれを位置決め基準とし
て受光素子（例えば固体撮像素子）の位置決めをするこ
とができるので、受光素子の位置決め精度を高めること
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、受光素子用パッケ
ージ、特に、内底面に受光素子、例えば固体撮像素子が
ダイボンディングされるダイボンディング領域を有し、
受光素子のダイボンディング後に透明乃至半透明封止材
で封止される受光素子用パッケージと、該受光素子用パ
ッケージを用いた受光装置、例えば固体撮像装置の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】受光装置、例えば固体撮像装置は、一般
に、固体撮像素子の各電極と外部リードとの間を電気的
に接続するための配線膜を有し、上から視た形状が矩形
容器状のパッケージの内底面上に矩形状の固体撮像素子
をダイボンディングし、該パッケージに設けられている
該固体撮像素子の各電極とそれに対応する配線膜との間
をワイヤボンディングし、その後、該各配線膜の外側に
露出した部分に外部リードを接続し、上記パッケージに
上記固体撮像素子が収納された空間を外部から遮断する
例えばガラス或いは樹脂等の透明板を接着するという方
法で製造される。

【０００３】従って、そのような受光装置、例えば固体
撮像装置の製造には、パッケージに固体撮像素子をダイ
ボンディングすることが不可欠であり、そのダイボンデ
ィングには固体撮像素子をそのパッケージに対する精確
な位置決めが必要である。さもないと、パッケージに対
する固体撮像素子の位置にバラツキが生じ、延いては、
パッケージにて固体撮像装置を例えば鏡筒等に取り付け
た際のその鏡筒と固体撮像素子との位置関係にずれが生
じるからである。

【０００４】ところで、従来において、そのパッケージ
に対する固体撮像素子の位置決めは、図４（Ａ）に示す
ように、パッケージ１の一つの側辺２をＸ方向外形基準
線Ｌｘとし、該側辺２と直交する一つの側辺３をＹ方向
外形基準線Ｌｙとし、該Ｘ方向外形基準線Ｌｘ、Ｙ方向
外形基準線Ｌｙ及び該二つの基準線ＬｘとＬｙとの交点
に対して所定の位置関係になるように固体撮像素子を位
置決めし、その状態でダイボンディングを行っていた。
尚、図４において、４はパッケージ１の内底面、５は位
置決めされる固体撮像素子、６は該パッケージ１表面か
ら外側に周壁８を貫通して延び、側面を這うように下側
に延びるように形成された配線膜である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術によれば、固体撮像素子４のパッケージ１に対する位
置決め精度を充分な高さにすることは難しかった。とい
うのは、パッケージ１は、元来、樹脂を用いての型成形
加工品であるので、外形寸法の精度が充分に高くするこ
とが難しく、バラツキが大きいし、また、成形加工の段
階で外側面に図４（Ｂ）に示すように、樹脂バリ７が発
生し、この樹脂バリ７を完全に取り除くことができない
からである。即ち、外形寸法に誤差があり且つ側辺にバ
リの生じるパッケージ１の側辺２、３による基準線Ｌ
ｘ、Ｌｙを位置決めの基準にするので、看過できない大
きな誤差が生じていたのである。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、受光素子を精確に位置決めしてダイ
ボンディングすることを可能にする新規な受光素子用パ
ッケージを提供することを一つの目的とし、更には、そ
のような受光素子用パッケージに対する受光素子の位置
決め精度を高くすることができる新規な受光装置の製造
方法を提供することを他の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の受光素子用パ
ッケージは、受光素子（例えば固体撮像素子）が搭載さ
れる内底面上に、該受光素子をダイボンディングすると
きの位置決めの基準となる位置決め用マークを形成して
なることを特徴とする。従って、請求項１の受光素子用
パッケージによれば、外形寸法の誤差による位置ずれや
バリの発生しやすい側辺ではなく、受光素子が搭載され
る内底面上に位置決め用マークを設けてこれを位置決め
基準として受光素子（例えば固体撮像素子）の位置決め
をすることができるので、受光素子の位置決め精度を高
めることができる。

【０００８】請求項３の受光装置の製造方法は、受光素
子（例えば固体撮像素子）用のダイボンディング領域を
有する内底面上に位置決め用マークを形成した受光素子
用パッケージの該ダイボンディング領域への受光素子の
ダイボンディングを、該受光素子を該受光素子用パッケ
ージの該位置決め用マークに対して所定の位置関係にな
るように位置決めした状態で行うことを特徴とする。

【０００９】従って、請求項３の受光装置の製造方法に
よれば、外形寸法の誤差による位置ずれやバリの発生し
やすい側辺ではなく、受光素子が搭載される内底面上に
位置決め用マークを設けてこれを位置決め基準として受
光素子（例えば固体撮像素子）の位置決めをするので、
受光素子のパッケージに対する位置決め精度の高い受光
装置（例えば固体撮像装置）を製造することができる。

【００１０】請求項４の受光装置の製造方法は、内底面
上の該ダイボンディング領域の４隅角に位置決め用マー
クを形成した受光素子用パッケージの該ダイボンディン
グ領域への受光素子のダイボンディングを、上記４隅角
の位置決め用マークの一つの座標を基準座標とし、他の
三つの位置決め用マークの各座標を求め、上記基準座標
とそれに隣り合う（対角以外の）二つの座標のうちの一
つとを結ぶラインの方向をＸ方向、上記基準座標と他の
座標を結ぶラインの方向をＹ方向とし、更に、上記４つ
の座標を隅角に有する矩形のパッケージの中心を求め、
矩形の受光素子の中心が上記パッケージ中心に位置し、
且つ該受光素子の一側辺が上記Ｘ方向に平行になり、該
一側辺と直角の側辺が上記Ｙ方向に平行になるように位
置決めした状態で行うことを特徴とする。

【００１１】従って、請求項４の受光装置の製造方法に
よれば、受光素子の中心をパッケージ中心上に位置させ
ることにより受光素子の位置を決め、受光素子の一側辺
を上記Ｘ方向に、他側辺をＹ方向に合わせることにより
受光素子の向きを決めることができ、精確な位置決めが
可能となり、位置決め精度の高い受光装置を得ることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、基本的には、内底面に
受光素子がダイボンディングされるダイボンディング領
域を有し、受光素子ボンディング後に透明乃至半透明封
止材で封止される受光素子用パッケージを対象とし、更
には、その受光素子用パッケージを用いた受光装置の製
造方法も対象とするが、受光素子の典型例は固体撮像素
子であり、受光素子をパッケージに搭載した受光装置の
典型例は固体撮像装置である。

【００１３】受光素子用パッケージは、樹脂が形成材料
の典型例となるが、セラミックの場合にも、焼結により
外形寸法に誤差が生じうるので、本発明による効果を享
受しうる。従って、セラミックを用いたパッケージにも
本発明の適用が可能である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明受光素子用パッケ
ージの第１の実施例１ａを示すもので、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は複数の基準マークを抽出して示す平面図で
ある。図面において、１ａはパッケージで、例えば樹脂
の型成形加工により矩形の容器状に形成されており、４
はその内底面であり、その内底面４には図１（Ａ）では
２点鎖線で示す固体撮像素子５がダイボンディングさ
れ、図１（Ａ）ではその２点鎖線で示す符号５が付与さ
れた部分が固体撮像素子ダイボンディング領域となる。
該パッケージ１ａには、上記内底面４上のダイボンディ
ング領域（５）の両側から外側に周壁８を貫通して延
び、側面を這うように下側に延びる多数の配線膜６が形
成されている。

【００１５】９ｓ、９ａ、９ｂ、９ｃは上記内底面４上
に形成された凹状又は凸状の位置決め用マークで、パッ
ケージ１ａを成形するのに用いる金型により、或いはパ
ッケージ１ａ形成後におけるレーザービーム照射により
形成される。そして、この４個の位置決め用マーク９
ｓ、９ａ、９ｂ、９ｃは矩形（本例では特に正方形）状
であり、固体撮像素子をダイボンディングすべき領域に
対して所定の位置関係を有するように形成位置が設定さ
れている。

【００１６】具体的には、第１に、各位置決め用マーク
９ｓ、９ａ、９ｂ、９ｃは固体撮像素子をダイボンディ
ングすべき領域の外側に設けられている。第２に、位置
決め用マーク９ｓと９ａの外側面を結ぶラインＬ１が固
体撮像素子の左側面と平行に、位置決め用マーク９ａと
９ｂの上側面を結ぶラインＬ２が固体撮像素子の上側面
と平行に、位置決め用マーク９ｂと９ｃの外側面を結ぶ
ラインＬ３が固体撮像素子の右側面と平行に、位置決め
用マーク９ｃと９ｓの下側面を結ぶラインＬ４が固体撮
像素子の下側面と平行になるようにされている。第３
に、その４本のラインＬ１〜Ｌ４により囲繞された矩形
領域の中心、換言すれば二つの対角線の交点Ｏダイボン
ディングすべき領域の中心、換言すればその矩形領域の
二つの対角線の交点と一致するようにされている。

【００１７】次に、図２（Ａ）〜（Ｄ）を参照してダイ
ボンディングをするための位置決めをどのように行うか
について説明する。 （Ａ）先ず、基準となる座標、即ち基準（０，０）を設
定する。本例では、位置決め用マーク９ｓの左下角部が
存在するＳ点の位置を基準とし、その基準位置の座標を
以て基準座標（０，０）とする。

【００１８】（Ｂ）次に、他の三つの点Ａ、Ｂ、Ｃの座
標を算出する。点Ａは位置決め用マーク９ａの左上角部
であり、その座標をＡ座標（例えば、０，１０）とす
る。点Ｂは位置決め用マーク９ｂの右上角部であり、そ
の座標をＢ座標（例えば、２０，１０）とする。点Ｃは
位置決め用マーク９ｃの右下角部であり、その座標をＣ
座標（例えば、２０，２０）とする。尚、本例では、こ
の４つの点Ｓ、Ａ、Ｂ、Ｃを隅角とする矩形の横の長さ
は２０、縦の長さ（高さ）は１０ということになる。し
かし、飽くまでこれは一例であるに過ぎない。

【００１９】（Ｃ）次に、ダイボンディングすべき領域
の中心Ｏ、具体的には、点Ｓ、Ａ、Ｂ、Ｃを隅角とする
矩形の中心Ｏの座標、即ち中心座標（本例では、１０，
５）を求める。 （Ｄ）次に、その中心座標（１０，５）に固体撮像素子
５の中心が位置し、且つ固体撮像素子５の長辺が上記ラ
インＬ２、Ｌ４と、短辺が上記ラインＬ１、Ｌ３と平行
になるように位置決めする。そして、その位置決めした
状態でダイボンディングする。

【００２０】尚、ダイボンディングすべき領域の中心Ｏ
と、固体撮像素子５の中心を一致させるための演算は次
のようにする。上記ラインＬ１とラインＬ３との間をこ
れらと平行に走るラインと、ラインＬ１との距離をＸ
１、同じくＬ３との距離をＸ２としたときＸ１＝Ｘ２と
なるようにし、また、上記ラインＬ４とライン２との間
を平行に走るラインと、ラインＬ４との距離をＹ１、同
じくラインＬ２との距離をＹ２としたときＹ１＝Ｙ２と
なるようにしてダイボンディングすべき領域の中心Ｏを
求める。

【００２１】次に、固体撮像素子５の左右両側辺間を該
各側辺と平行に走るラインと左側辺との距離をＸ３、右
側辺との距離をＸ４としたときＸ３＝Ｘ４となるように
し、固体撮像素子の上下辺間を該各辺と平行に走るライ
ンと下辺との距離をＹ３、同じく上辺との距離Ｙ４とし
たときＹ３＝Ｙ４となるようにして固体撮像素子５の中
心を求める。そして、この中心が上記ダイボンディング
すべき領域の中心Ｏに合致するようにする。

【００２２】図３はダイボンディング後の固体撮像素子
５の位置ずれ量の検査方法の説明図である。先ず、基準
座標Ｓと、全く位置ずれなく位置決めされたときの固体
撮像素子５の左下角の座標、即ち理想Ｓ’座標との間の
Ｘ方向及びＹ方向のズレを演算により求める。それを例
えばＸ方向ズレ＝１５、Ｙ方向ズレ＝１０と仮定する。

【００２３】そして、検査において、基準座標Ｓと、実
際の固体撮像素子５の右下角の座標との間のＸ方向及び
Ｙ方向のズレを求め、更にこのズレと上記ズレとの差異
を求めるこれが位置ずれ量となる。

【００２４】図１に示すような受光素子用パッケージ１
ａによれば、外形寸法の誤差による位置ずれやバリの発
生しやすい側辺ではなく、受光素子が搭載される内底面
上に位置決め用マーク９ｓ、９ａ、９ｂ、９ｃを設けて
これを位置決め基準として固体撮像素子５の位置決めを
することができるので、固体撮像素子５のダイボンディ
ングのための位置決め精度を高めることができる。

【００２５】図２に示すような固体撮像素子の位置決め
方法によれば、固体撮像素子の中心をパッケージ１ａの
中心Ｏ上に位置させることにより固体撮像素子５の位置
を決め、更に該固体撮像素子５の一側辺を上記Ｘ方向
に、他側辺をＹ方向に合わせることにより固体撮像素子
５の向きを決めることができ、精確な位置決めが可能と
なり、固体撮像素子の固体撮像素子用パッケージに対す
る位置決め精度の高い固体撮像装置を得ることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の受光素子用パッケージによれ
ば、外形寸法の誤差による位置ずれやバリの発生しやす
い側辺ではなく、受光素子が搭載される内底面上に位置
決め用マークを設けてこれを位置決め基準として受光素
子（例えば固体撮像素子）の位置決めをすることができ
るので、受光素子の位置決め精度を高めることができ
る。

【００２７】請求項２の受光素子用パッケージによれ
ば、ダイボンディング領域が矩形であり、その４つの隅
角に前記位置決め用マークを設けてなるので、受光素子
のダイボンディングを、上記４隅角の位置決め用マーク
の一つの座標を基準座標とし、他の三つの位置決め用マ
ークの各座標を求め、上記基準座標とそれに隣り合う
（対角以外の）二つの座標のうちの一つとを結ぶライン
の方向をＸ方向、上記基準座標と他の座標を結ぶライン
の方向をＹ方向とし、更に、上記４つの座標を隅部に有
する矩形のパッケージ中心を求め、矩形の受光素子の中
心が上記パッケージ中心に位置し、且つ該受光素子の一
側辺が上記Ｘ方向に平行になり、該一側辺と直角の側辺
が上記Ｙ方向に平行になるように位置決めした状態で行
うことができる。

【００２８】従って、受光素子の中心をパッケージ中心
上に位置させることにより受光素子の位置を決め、受光
素子の一側辺を上記Ｘ方向に、他側辺をＹ方向に合わせ
ることにより受光素子の向きを決める（受光素子の回転
方向の向きを決める）ことができ、精確な位置決めが可
能となり、位置決め精度の高い受光装置を得ることがで
きる。

【００２９】請求項３の受光装置の製造方法によれば、
外形寸法の誤差による位置ずれやバリの発生しやすい側
辺ではなく、受光素子が搭載される内底面上に位置決め
用マークを設けてこれを位置決め基準として受光素子
（例えば固体撮像素子）の位置決めをするので、受光素
子のパッケージに対する位置決め精度の高い受光装置
（例えば固体撮像装置）を製造することができる。

【００３０】請求項４の受光装置の製造方法によれば、
受光素子の中心をパッケージ中心上に位置させることに
より受光素子の位置を決め、受光素子の一側辺を上記Ｘ
方向に、他側辺をＹ方向に合わせることにより受光素子
の向きを決めることができ、精確な位置決めが可能とな
り、位置決め精度の高い受光装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明受光素子用パッケージ
の第１の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
は複数の基準マーク抽出して示す平面図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明受光装置（固体撮像装
置）の製造方法の第１の実施例を順に示す平面図であ
る。

【図３】受光素子（固体撮像素子）のダイボンディング
後の位置ずれ量の測定方法を説明する平面図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）はパッケージの従来例とその一
つの問題点を示す平面図であり、（Ａ）は従来例を示
し、（Ｂ）は問題点を示す。

【符号の説明】

１ａ・・・パッケージ、４・・・内底面、５・・・受光
素子（固体撮像素子）、９ｓ、９ａ、９ｂ、９ｃ・・・
位置決め用マーク、１０・・・受光素子（固体撮像素
子）をダイボンディングすべき領域の中心。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 HA03 HA24 HA30 5C024 CY47 CY49 EX22 5F047 AA13 CA08 FA79 5F088 BA16 BB03 CB20 JA03 JA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内底面に受光素子がダイボンディングさ
   れるダイボンディング領域を有し、受光素子ボンディン
   グ後に透明乃至半透明封止材で封止される受光素子用パ
   ッケージにおいて、 上記内底面上に上記受光素子をダイボンディングすると
   きの位置決めの基準となる位置決め用マークを形成して
   なることを特徴とする受光素子用パッケージ。
2. 【請求項２】 前記ダイボンディング領域が矩形であ
   り、 該ダイボンディング領域の４隅角に前記位置決め用マー
   クが設けられてなることを特徴とする請求項１記載の受
   光素子用パッケージ。
3. 【請求項３】 受光素子がダイボンディングされるダイ
   ボンディング領域を有する内底面上に位置決め用マーク
   を形成した受光素子用パッケージの該ダイボンディング
   領域への受光素子のダイボンディングを、該受光素子を
   該受光素子用パッケージの該位置決め用マークに対して
   所定の位置関係になるように位置決めした状態で行うこ
   とを特徴とする受光装置の製造方法。
4. 【請求項４】 受光素子がダイボンディングされる矩形
   のダイボンディング領域を有する内底面上の該ダイボン
   ディング領域の４隅角に位置決め用マークを形成した受
   光素子用パッケージの該ダイボンディング領域への受光
   素子のダイボンディングを、 上記４隅角の位置決め用マークの一つの座標を基準座標
   とし、他の三つの位置決め用マークの各座標を求め、 上記基準座標とそれに隣り合う（対角以外の）二つの座
   標のうちの一つとを結ぶラインの方向をＸ方向、上記基
   準座標と他の座標を結ぶラインの方向をＹ方向とし、 更に、上記４つの座標を隅角に有する矩形の受光素子用
   パッケージの中心を求め、 矩形の受光素子の中心が上記パッケージの中心に位置
   し、且つ該受光素子の一側辺が上記Ｘ方向に平行に、該
   一側辺と直角の側辺が上記Ｙ方向に平行になるように位
   置決めした状態で行うことを特徴とする受光装置の製造
   方法。