JP2003007880A - 中空パッケージ及びその製造方法 - Google Patents

中空パッケージ及びその製造方法

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JP2003007880A
JP2003007880A JP2001186722A JP2001186722A JP2003007880A JP 2003007880 A JP2003007880 A JP 2003007880A JP 2001186722 A JP2001186722 A JP 2001186722A JP 2001186722 A JP2001186722 A JP 2001186722A JP 2003007880 A JP2003007880 A JP 2003007880A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のセラミック構造やプラスチック構造を
用いることなく、放熱性や耐湿性に優れ、低コストで作
製可能な中空パッケージを提供する。 【解決手段】 パッケージ基板となる金属片20のリー
ドフレーム実装エリアに熱硬化性の樹脂膜30を設け
る。また、外枠部となる開口部52を設けた金属片50
の片面にも上述した熱硬化性の樹脂膜を設ける。そし
て、金属片20に設けた樹脂膜30の上にリードフレー
ム40を位置決め載置し、この上に金属片50の樹脂膜
を設けた面を重ね合わせ、リードフレーム40を挟み込
むようにして金属片20、50を重ね合わせる。さら
に、この状態で各金属片20、50の樹脂膜を加熱して
硬化させ、中空パッケージを完成する。この後、素子チ
ップを搭載し、ダイボンディング、ワイヤボンディン
グ、ガラス封止、リード加工を行なうことにより、固体
撮像装置を完成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば固体撮像素
子等の素子チップを搭載するための中空パッケージ及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、各種イメージセンサ等の固体
撮像装置を構成する素子チップ搭載用の中空パッケージ
として、パッケージ基板上に素子チップを収納するため
の中空部と、この中空部の外周に素子チップを包囲する
状態で設けられる外枠部とを有し、この外枠部に、固体
撮像装置の外部駆動基板との電気的導通をとるためのリ
ードフレームを設けたものが提供されている。すなわ
ち、この中空パッケージでは、中央の中空部に素子チッ
プを装着し、この素子チップを外枠部のリードフレーム
にボンディングした後、ガラス封止やリード加工を行な
うことにより固体撮像装置として完成されるものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の中空パッケージとしては、素子チップやリード
フレームを絶縁構造で保持する構成にセラミック部品を
用いたもの(以下セラミック構造という)とプラスチッ
ク部品を用いたもの(以下プラスチック構造という)が
提供されている。このうち、セラミック構造のものにつ
いては、放熱性は金属と同等レベルではあるが、パッケ
ージ製造時の精度管理が難しい上、輸送時や取扱い時に
おいてセラミックの欠けによる塵芥が発生しやすいとい
う問題がある。また、セラミック材料は、調合、焼成、
検査の手間がかかり、パッケージ単体のコストが高くな
るという難点がある。
【0004】一方、プラスチック構造のものについて
は、高性能な金型や成型装置を使用することで、高精度
のパッケージを製造することは可能ではあるが、放熱性
及び耐湿性が金属やセラミックなどに比べ劣るという問
題がある上、金型等の費用が高いため、生産数量が小さ
いと、セラミック構造の場合と同様にコストが高くなる
という問題がある。
【0005】そこで本発明の目的は、従来のセラミック
構造やプラスチック構造を用いることなく、放熱性や耐
湿性に優れ、低コストで作製可能な中空パッケージとそ
の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、パッケージ基板上に素子チップを収納するた
めの中空部と、この中空部の外周に素子チップを包囲す
る状態で設けられる外枠部とを設け、前記外枠部に、固
体撮像装置の外部駆動基板との電気的導通をとるための
リードフレームを設けた中空パッケージであって、前記
パッケージ基板及び外枠部をそれぞれ互いに接合される
2つの金属片で形成し、各金属片の接合領域に接着性及
び絶縁性を有する樹脂膜を設け、各樹脂膜の間に前記リ
ードフレームを挟持した状態で各金属片を重ね合わせて
接合したことを特徴とする。
【0007】また本発明は、パッケージ基板上に素子チ
ップを収納するための中空部と、この中空部の外周に素
子チップを包囲する状態で設けられる外枠部とを設け、
前記外枠部に、固体撮像装置の外部駆動基板との電気的
導通をとるためのリードフレームを設けた中空パッケー
ジの製造方法であって、前記パッケージ基板及び外枠部
となる2つの金属片を形成する工程と、前記パッケージ
基板及び外枠部となる2つの金属片の接合領域に接着性
及び絶縁性を有する樹脂膜を設ける工程と、各樹脂膜の
間に前記リードフレームを挟持した状態で各金属片を重
ね合わせて接合する工程とを有することを特徴とする。
【0008】本発明の中空パッケージでは、パッケージ
基板及び外枠部をそれぞれ互いに接合される2つの金属
片で形成し、各金属片の接合領域に接着性及び絶縁性を
有する樹脂膜を設け、各樹脂膜の間にリードフレームを
挟持した状態で各金属片を重ね合わせて接合したことか
ら、中空パッケージの材料に金属を使用することで、従
来のプラスチックやセラミックに比べ、高い放熱性が得
られ、温度特性に依存する欠陥レベルの増加や画質の劣
化を抑えることができる。また、吸湿が少なく、樹脂に
比べて寸法精度が安定した金属を中空パッケージの材料
に使用することで、高い気密性が実現できる。
【0009】また、本発明の中空パッケージの製造方法
では、パッケージ基板及び外枠部となる2つの金属片を
形成し、この2つの金属片の接合領域に接着性及び絶縁
性を有する樹脂膜を設け、各樹脂膜の間にリードフレー
ムを挟持した状態で各金属片を重ね合わせて接合するよ
うにしたので、高性能な金型や装置を使用しなくても、
安価で高精度な中空パッケージが実現できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明による中空パッケー
ジ及びその製造方法の実施の形態例について説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具
体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されてい
るが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発
明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定
されないものとする。
【0011】本実施の形態では、中空パッケージの材料
に放熱性の高い金属を使用し、動作時の素子チップの温
度上昇を低く抑える。すなわち、素子チップと外部駆動
基板との電気的導通をとるためのリードフレームを、銅
などの熱伝導率の高い金属片により、絶縁性のある合成
樹脂層を介して挟み込んで接合することにより、各金属
片とリードフレームとの絶縁構造を得る。このように、
防湿性が高く、合成樹脂に比べて寸法精度が安定してい
る金属を中空パッケージの主要な材料に使用すること
で、安価で高精度な中空パッケージを実現するととも
に、高い気密性を実現するものである。
【0012】以下、具体的な中空パッケージの構成と製
造方法の実施例について図面を参照して説明する。図1
は、本発明の一実施例による中空パッケージの製造方法
を示す説明図である。まず、本例で用いる金属片の素材
としては、例えば0.5mm程度の厚みを有する銅、
鉄、アルミニウム、もしくはその合金による板金を準備
する。そして、この板金を、図1(A)に示すように、
ある一定サイズの金属板10に切り分ける。そして、こ
の金属板10に対し、厚みや反りのバラツキの無いよう
に、研磨などの処理を施し、例えばレーザ切断機やダイ
シング装置などでバリや変形が無いように切断し、図1
(B)に示すような、素子チップが実装できるサイズの
金属片20を得る。すなわち、この金属片50が中空パ
ッケージの基板となるものである。なお、図示の例では
正方形の金属片20を用いるが、必ずしも正方形に限定
されるものではない。
【0013】次に、この金属片20の後述するリードフ
レームを実装するエリア、具体的には図1(C)に示す
ように金属片20の外周に沿って略ロ字状のエリアに、
絶縁性の高い熱硬化性樹脂を塗布し、樹脂膜30を形成
する。なお、このとき使用する樹脂は、例えば黒色系で
光の反射が極力少ないものを選択する。また、これと並
行して、図1(D)に示すように上述した金属片20と
同一サイズの金属片の内側領域を正方形に簡易プレス型
やエッチング等により事前に開口部52を穴開けした矩
形枠状の金属片50を用意し、この金属片50の片面に
例えば上述した熱硬化性樹脂と同様の樹脂を塗布してお
く。すなわち、この金属片50が中空パッケージの外枠
部となるものである。
【0014】そして、図1(E)に示すように、金属片
20に設けた樹脂膜30の上に例えば銅や42アイロ等
のリードフレーム40を精度よく位置決めして載置す
る。次いで、図1(F)に示すように、金属片50の樹
脂膜を設けた面をリードフレーム40に接着させる向き
にして、各金属片20、50を精度よく位置決めし、各
金属片20、50をそれぞれの樹脂膜の間にリードフレ
ーム40を挟み込むようにして重ね合わせる。そして、
この状態で各金属片20、50の樹脂膜を加熱して硬化
させる。
【0015】なお、以上のような製造方法において、各
金属片20、50とリードフレーム40の貼り合わせで
使用する樹脂には、絶縁性を保ちつつ高い気密性が実現
できるよう、粘度および硬化特性を適正条件に調整して
おくものとする。また、リードフレーム40の上に金属
片50を載せるにあたり、その加圧で位置ずれなどが発
生しかねない場合は、事前に加熱等を行い、樹脂膜30
を一定の硬度に仮硬化するようにしてもよい。また、金
属片20、50とリードフレーム40との絶縁性が懸念
される場合には、予め樹脂膜の下地として各金属片2
0、50に絶縁性塗料による塗装を施し、より強力な絶
縁性を確保するようにしてもよい。
【0016】以上の作業が終われば、中空パッケージの
製作工程は完了であり、その後の素子チップの実装工程
は、従来のセラミック構造やプラスチック構造の場合と
同様に、ダイボンディング、ワイヤボンディング、ガラ
ス封止、リード加工を行なうことにより、固体撮像装置
を完成することが可能であり、これらは従来と同様のも
のであるので説明は省略する。
【0017】以上のような実施例によれは、主に次のよ
うな作用効果を得ることが可能である。 (1)中空パッケージの材料に金属を使用することで、
従来のプラスチックやセラミックに比べ、高い放熱性が
得られ、温度特性に依存する欠陥レベルの増加や画質の
劣化を抑えることができる。 (2)金属片とリードフレームを樹脂膜によって貼り合
わせる構造にすることで、高性能な金型や装置を使用し
なくても、安価で高精度な中空パッケージが実現でき
る。 (3)吸湿が少なく、樹脂に比べて寸法精度が安定した
金属を中空パッケージの材料に使用することで、高い気
密性が実現できる。
【0018】なお、以上の実施例は、本発明を固体撮像
素子の中空パッケージ及びその製造方法に適用した場合
に付いて説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、同様の構成を有する他の素子チップを搭載する
ための中空パッケージ及びその製造方法に適用し得るも
のである。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の中空パッケ
ージでは、パッケージ基板及び外枠部をそれぞれ互いに
接合される2つの金属片で形成し、各金属片の接合領域
に接着性及び絶縁性を有する樹脂膜を設け、各樹脂膜の
間にリードフレームを挟持した状態で各金属片を重ね合
わせて接合して構成した。このため、中空パッケージの
材料に金属を使用することで、従来のプラスチックやセ
ラミックに比べ、高い放熱性が得られ、温度特性に依存
する欠陥レベルの増加や画質の劣化を抑えることができ
る。また、吸湿が少なく、樹脂に比べて寸法精度が安定
した金属を中空パッケージの材料に使用することで、高
い気密性が実現できる。
【0020】また、本発明の中空パッケージの製造方法
では、パッケージ基板及び外枠部となる2つの金属片を
形成し、この2つの金属片の接合領域に接着性及び絶縁
性を有する樹脂膜を設け、各樹脂膜の間にリードフレー
ムを挟持した状態で各金属片を重ね合わせて接合するよ
うにした。このため、高性能な金型や装置を使用しなく
ても、上述のように安価で高精度な中空パッケージを容
易に作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による中空パッケージの製造
方法を示す説明図である。
【符号の説明】
10……金属板、20、50……金属片、30……樹脂
膜、40……リードフレーム。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッケージ基板上に素子チップを収納す
    るための中空部と、この中空部の外周に素子チップを包
    囲する状態で設けられる外枠部とを設け、前記外枠部
    に、固体撮像装置の外部駆動基板との電気的導通をとる
    ためのリードフレームを設けた中空パッケージであっ
    て、 前記パッケージ基板及び外枠部をそれぞれ互いに接合さ
    れる2つの金属片で形成し、各金属片の接合領域に接着
    性及び絶縁性を有する樹脂膜を設け、 各樹脂膜の間に前記リードフレームを挟持した状態で各
    金属片を重ね合わせて接合した、 ことを特徴とする中空パッケージ。
  2. 【請求項2】 前記樹脂膜は熱硬化性樹脂よりなり、前
    記各金属板を重ね合わせて加熱することにより、前記各
    樹脂膜を硬化させて各金属板を接合したことを特徴とす
    る請求項1記載の中空パッケージ。
  3. 【請求項3】 前記各金属片に予め絶縁膜を塗装し、そ
    の上面に前記樹脂膜を設けることを特徴とする請求項1
    記載の中空パッケージ。
  4. 【請求項4】 前記素子チップが固体撮像素子チップで
    あることを特徴とする請求項1記載の中空パッケージ。
  5. 【請求項5】 パッケージ基板上に素子チップを収納す
    るための中空部と、この中空部の外周に素子チップを包
    囲する状態で設けられる外枠部とを設け、前記外枠部
    に、固体撮像装置の外部駆動基板との電気的導通をとる
    ためのリードフレームを設けた中空パッケージの製造方
    法であって、 前記パッケージ基板及び外枠部となる2つの金属片を形
    成する工程と、 前記パッケージ基板及び外枠部となる2つの金属片の接
    合領域に接着性及び絶縁性を有する樹脂膜を設ける工程
    と、 各樹脂膜の間に前記リードフレームを挟持した状態で各
    金属片を重ね合わせて接合する工程と、 を有することを特徴とする中空パッケージの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記樹脂膜は熱硬化性樹脂よりなり、前
    記各金属板を重ね合わせて加熱することにより、前記各
    樹脂膜を硬化させて各金属板を接合することを特徴とす
    る請求項5記載の中空パッケージの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記各金属片に予め絶縁膜を塗装し、そ
    の上面に前記樹脂膜を設けることを特徴とする請求項5
    記載の中空パッケージの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記素子チップが固体撮像素子チップで
    あることを特徴とする請求項5記載の中空パッケージの
    製造方法。
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