JP2003229549A - 固体撮像装置及び固体撮像装置を基板上に実装する実装方法 - Google Patents
固体撮像装置及び固体撮像装置を基板上に実装する実装方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子をパッケージに収容して成る固
体撮像装置を基板上に実装したときの、その基板に対す
る固体撮像素子のアライメント誤差を低コストで大幅に
縮小する。 【解決手段】 固体撮像素子１２をパッケージ１４に収
容して成る固体撮像装置１０において、パッケージ１４
の外面の所定部分を基板に対して位置合せして固体撮像
装置１０を基板上に実装したときに生じることになる、
例えば固体撮像素子１２のアオリ角などの、その基板に
対する固体撮像素子１２のアライメント誤差を計測し、
その計測したアライメント誤差を表したアライメントマ
ーク２６をパッケージ１４に設けるようにした。固体撮
像装置１０を基板上に実装する際にアライメントマーク
２６を参照して、アライメント誤差を補償するようにす
る。
体撮像装置を基板上に実装したときの、その基板に対す
る固体撮像素子のアライメント誤差を低コストで大幅に
縮小する。 【解決手段】 固体撮像素子１２をパッケージ１４に収
容して成る固体撮像装置１０において、パッケージ１４
の外面の所定部分を基板に対して位置合せして固体撮像
装置１０を基板上に実装したときに生じることになる、
例えば固体撮像素子１２のアオリ角などの、その基板に
対する固体撮像素子１２のアライメント誤差を計測し、
その計測したアライメント誤差を表したアライメントマ
ーク２６をパッケージ１４に設けるようにした。固体撮
像装置１０を基板上に実装する際にアライメントマーク
２６を参照して、アライメント誤差を補償するようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子をパ
ッケージに収容して成る固体撮像装置、並びにかかる固
体撮像装置を基板上に実装する実装方法に関する。
ッケージに収容して成る固体撮像装置、並びにかかる固
体撮像装置を基板上に実装する実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ型撮像素子など
の固体撮像素子をパッケージに収容して成る固体撮像装
置は、例えばディジタル・スチル・カメラや、ディジタ
ル・ムービー・カメラなどの製品に組込まれて用いられ
ている。また、これらの製品においては、通常、そのよ
うな固体撮像装置を基板上に実装し、その基板を、結像
レンズ系を組付けたカメラのハウジングに取付けるよう
にしている。
の固体撮像素子をパッケージに収容して成る固体撮像装
置は、例えばディジタル・スチル・カメラや、ディジタ
ル・ムービー・カメラなどの製品に組込まれて用いられ
ている。また、これらの製品においては、通常、そのよ
うな固体撮像装置を基板上に実装し、その基板を、結像
レンズ系を組付けたカメラのハウジングに取付けるよう
にしている。
【０００３】かかる構成のディジタル・カメラにおい
て、良好な画質を得るためには、パッケージ内に収容し
た固体撮像素子（以下「チップ」という）の光軸と、結
像レンズ系の光軸とを、高精度で一致させねばならな
い。しかしながら実際には、様々な要因によって、それ
ら光軸の不一致が発生し、その要因には、カメラのハウ
ジングに対する結像レンズ系の組付誤差、カメラのハウ
ジングに対する基板の取付誤差、基板に対する固体撮像
装置のパッケージの実装誤差、それに、固体撮像装置の
パッケージに対するチップの組付誤差がある。
て、良好な画質を得るためには、パッケージ内に収容し
た固体撮像素子（以下「チップ」という）の光軸と、結
像レンズ系の光軸とを、高精度で一致させねばならな
い。しかしながら実際には、様々な要因によって、それ
ら光軸の不一致が発生し、その要因には、カメラのハウ
ジングに対する結像レンズ系の組付誤差、カメラのハウ
ジングに対する基板の取付誤差、基板に対する固体撮像
装置のパッケージの実装誤差、それに、固体撮像装置の
パッケージに対するチップの組付誤差がある。
【０００４】これらのうち、カメラのハウジングに対す
る結像レンズ系の組付誤差と、カメラのハウジングに対
する基板の取付誤差とは、小さく抑えることが容易であ
る。その理由は、カメラのハウジング、結像レンズ系、
それに固体撮像素子を実装する基板は、加工精度を出し
易い適度の大きさを有する部品だからであり、通常の精
密加工機械ないし精密加工法を用いてそれら部品を製造
するだけで、これらの誤差は非常に小さなものにするこ
とができる。
る結像レンズ系の組付誤差と、カメラのハウジングに対
する基板の取付誤差とは、小さく抑えることが容易であ
る。その理由は、カメラのハウジング、結像レンズ系、
それに固体撮像素子を実装する基板は、加工精度を出し
易い適度の大きさを有する部品だからであり、通常の精
密加工機械ないし精密加工法を用いてそれら部品を製造
するだけで、これらの誤差は非常に小さなものにするこ
とができる。
【０００５】一方、基板に対する固体撮像装置のパッケ
ージの実装誤差と、固体撮像装置のパッケージに対する
チップの組付誤差とは、小さく抑えることが困難であ
り、これら誤差の許容値を厳しくすると、固体撮像装置
の製品検査における不良率が大幅に上昇し、製造コスト
がはね上がるという問題があった。これらの誤差を縮小
することが困難であるのは、パッケージ及びチップが極
めて小さいことに原因している。
ージの実装誤差と、固体撮像装置のパッケージに対する
チップの組付誤差とは、小さく抑えることが困難であ
り、これら誤差の許容値を厳しくすると、固体撮像装置
の製品検査における不良率が大幅に上昇し、製造コスト
がはね上がるという問題があった。これらの誤差を縮小
することが困難であるのは、パッケージ及びチップが極
めて小さいことに原因している。
【０００６】即ち、固体撮像装置を基板上に実装する際
には、固体撮像装置のパッケージを高精度でその基板に
対して位置合せするが、その位置合せは、パッケージの
側面や底面、それらの面の縁部、ないしは、パッケージ
の外面に形成した基準穴や切欠き部などの、パッケージ
の外面の所定部分を基板に対して位置合せすることによ
って実施される。ところが、プラスチックやセラミック
を素材とするパッケージでは、加工時のバリや成形時の
変形などで寸法的なばらつきが発生し、位置決めの基準
となるパッケージの外面の所定部分が、その寸法的なば
らつきの影響を受けることになる。
には、固体撮像装置のパッケージを高精度でその基板に
対して位置合せするが、その位置合せは、パッケージの
側面や底面、それらの面の縁部、ないしは、パッケージ
の外面に形成した基準穴や切欠き部などの、パッケージ
の外面の所定部分を基板に対して位置合せすることによ
って実施される。ところが、プラスチックやセラミック
を素材とするパッケージでは、加工時のバリや成形時の
変形などで寸法的なばらつきが発生し、位置決めの基準
となるパッケージの外面の所定部分が、その寸法的なば
らつきの影響を受けることになる。
【０００７】より具体的には、加工時のバリや成形時の
変形は微小なものであるが、パッケージそのものが非常
に小さいことから、それらバリや変形のために、基板に
実装したパッケージの姿勢が傾き、それによって、チッ
プの光軸が傾いてしまうのである。また、チップはパッ
ケージより更に小さいため、チップをパッケージにダイ
ボンドするために塗布した接着剤の層が一様な厚さにな
らず、僅かに楔形になるだけで、チップがパッケージに
対して傾き、それによっても、チップの光軸は傾いてし
まう。
変形は微小なものであるが、パッケージそのものが非常
に小さいことから、それらバリや変形のために、基板に
実装したパッケージの姿勢が傾き、それによって、チッ
プの光軸が傾いてしまうのである。また、チップはパッ
ケージより更に小さいため、チップをパッケージにダイ
ボンドするために塗布した接着剤の層が一様な厚さにな
らず、僅かに楔形になるだけで、チップがパッケージに
対して傾き、それによっても、チップの光軸は傾いてし
まう。
【０００８】従って、完成したカメラにおいて、基板上
に実装されている固体撮像装置のチップの光軸と、結像
レンズ系の光軸とは、それらの延在方向が同一ではな
く、誤差を有する。そして、両者の光軸の延在方向に誤
差があるということは、チップの表面（光入射面）が、
結像レンズ系の光軸の延在方向に対して直交する方向か
らずれて傾斜していることを意味しており、この傾斜角
は、チップのアオリ角と呼ばれている。
に実装されている固体撮像装置のチップの光軸と、結像
レンズ系の光軸とは、それらの延在方向が同一ではな
く、誤差を有する。そして、両者の光軸の延在方向に誤
差があるということは、チップの表面（光入射面）が、
結像レンズ系の光軸の延在方向に対して直交する方向か
らずれて傾斜していることを意味しており、この傾斜角
は、チップのアオリ角と呼ばれている。
【０００９】固体撮像装置を基板上に実装したとき、そ
の固体撮像装置のチップは基板上の正しい位置に、正し
い姿勢で位置付けられていなければならないが、実際に
は、その位置及び姿勢に必ず誤差が付随しており、その
ような誤差は、チップのアライメント誤差と呼ばれる。
チップのアライメント誤差には、上述のアオリ角の他
に、チップの光軸が基板上の目標位置からどれだけずれ
ているかを表す２次元位置誤差や、チップの画素アレイ
の配列方向が基板に対して規定された目標配列方向から
どれほどずれて回転しているかを表す回転誤差などがあ
るが、それらアライメント誤差のうちでも、アオリ角
は、画像の歪を発生させるものであるため、特に有害な
アライメント誤差であるといえる。
の固体撮像装置のチップは基板上の正しい位置に、正し
い姿勢で位置付けられていなければならないが、実際に
は、その位置及び姿勢に必ず誤差が付随しており、その
ような誤差は、チップのアライメント誤差と呼ばれる。
チップのアライメント誤差には、上述のアオリ角の他
に、チップの光軸が基板上の目標位置からどれだけずれ
ているかを表す２次元位置誤差や、チップの画素アレイ
の配列方向が基板に対して規定された目標配列方向から
どれほどずれて回転しているかを表す回転誤差などがあ
るが、それらアライメント誤差のうちでも、アオリ角
は、画像の歪を発生させるものであるため、特に有害な
アライメント誤差であるといえる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、固体撮像素子
（チップ）をパッケージに収容して成る固体撮像装置を
使用したディジタル・スチル・カメラやディジタル・ム
ービー・カメラなどにおいて、良好な画質を得るため
に、チップの光軸と結像レンズ系の光軸とを高精度で一
致させようとするとき、基板に対するパッケージの実装
誤差と、パッケージに対するチップの組付誤差とによっ
て発生する、基板に対するチップのアライメント誤差が
ボトルネックとなって、それら光軸を高精度で一致させ
ることが困難であるという問題が生じていた。
（チップ）をパッケージに収容して成る固体撮像装置を
使用したディジタル・スチル・カメラやディジタル・ム
ービー・カメラなどにおいて、良好な画質を得るため
に、チップの光軸と結像レンズ系の光軸とを高精度で一
致させようとするとき、基板に対するパッケージの実装
誤差と、パッケージに対するチップの組付誤差とによっ
て発生する、基板に対するチップのアライメント誤差が
ボトルネックとなって、それら光軸を高精度で一致させ
ることが困難であるという問題が生じていた。
【００１１】この問題は、高い寸法精度を有するパッケ
ージを製作し、そのパッケージにチップをダイボンドす
る際の取付精度を上げることによって、解決されるもの
であるが、しかしながら、固体撮像装置のパッケージ
が、プラスチックやセラミックなどの素材で形成される
こと、本質的に３次元的な形状を有すること、それに、
非常に小さな部品であることから、低コストで高精度の
パッケージを製作することは極めて困難であり、また、
チップはパッケージより更に小さいことから、ダイポン
ドの際にチップの姿勢が僅かに傾いてしまうのを、完全
に防止することは更に困難である。
ージを製作し、そのパッケージにチップをダイボンドす
る際の取付精度を上げることによって、解決されるもの
であるが、しかしながら、固体撮像装置のパッケージ
が、プラスチックやセラミックなどの素材で形成される
こと、本質的に３次元的な形状を有すること、それに、
非常に小さな部品であることから、低コストで高精度の
パッケージを製作することは極めて困難であり、また、
チップはパッケージより更に小さいことから、ダイポン
ドの際にチップの姿勢が僅かに傾いてしまうのを、完全
に防止することは更に困難である。
【００１２】本発明はかかる事情に鑑み成されたもので
あり、本発明の目的は、固体撮像素子をパッケージに収
容して成る固体撮像装置を基板上に実装したときの、そ
の基板に対する固体撮像素子のアライメント誤差を大幅
に縮小することができ、しかもそれを低コストで実現し
得る、固体撮像装置を提供することにある。本発明の更
なる目的は、固体撮像素子をパッケージに収容して成る
固体撮像装置を基板上に実装したときの、その基板に対
する固体撮像素子のアライメント誤差を大幅に縮小する
ことができ、しかもそれを低コストで実現し得る、固体
撮像装置を基板上に実装する実装方法を提供することに
ある。
あり、本発明の目的は、固体撮像素子をパッケージに収
容して成る固体撮像装置を基板上に実装したときの、そ
の基板に対する固体撮像素子のアライメント誤差を大幅
に縮小することができ、しかもそれを低コストで実現し
得る、固体撮像装置を提供することにある。本発明の更
なる目的は、固体撮像素子をパッケージに収容して成る
固体撮像装置を基板上に実装したときの、その基板に対
する固体撮像素子のアライメント誤差を大幅に縮小する
ことができ、しかもそれを低コストで実現し得る、固体
撮像装置を基板上に実装する実装方法を提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる固体撮像装置は、固体撮像素子をパ
ッケージに収容して成る固体撮像装置において、前記パ
ッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合せして
前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じること
になる、その基板に対する前記固体撮像素子のアライメ
ント誤差を表したマークを、前記パッケージに設けたこ
とを特徴とする。また、本発明に係る固体撮像装置の実
装方法は、固体撮像素子をパッケージに収容して成る固
体撮像装置を基板上に実装する実装方法において、前記
パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合せし
て前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じるこ
とになる、その基板に対する前記固体撮像素子のアライ
メント誤差を計測し、計測したアライメント誤差を表し
たマークを前記パッケージに設け、個々の前記固体撮像
装置を基板上に実装する際に、当該固体撮像装置の前記
パッケージに設けられた前記マークを読取り、そのマー
クが表しているアライメント誤差を補償するように当該
固体撮像装置の位置ないし姿勢を補正した状態で当該固
体撮像装置を基板上に実装することを特徴とする。
め、本発明にかかる固体撮像装置は、固体撮像素子をパ
ッケージに収容して成る固体撮像装置において、前記パ
ッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合せして
前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じること
になる、その基板に対する前記固体撮像素子のアライメ
ント誤差を表したマークを、前記パッケージに設けたこ
とを特徴とする。また、本発明に係る固体撮像装置の実
装方法は、固体撮像素子をパッケージに収容して成る固
体撮像装置を基板上に実装する実装方法において、前記
パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合せし
て前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じるこ
とになる、その基板に対する前記固体撮像素子のアライ
メント誤差を計測し、計測したアライメント誤差を表し
たマークを前記パッケージに設け、個々の前記固体撮像
装置を基板上に実装する際に、当該固体撮像装置の前記
パッケージに設けられた前記マークを読取り、そのマー
クが表しているアライメント誤差を補償するように当該
固体撮像装置の位置ないし姿勢を補正した状態で当該固
体撮像装置を基板上に実装することを特徴とする。
【００１４】本発明にかかる固体撮像装置ないしは固体
撮像装置の実装方法によれば、個々の固体撮像装置を基
板上に実装する段階で、基板に対するその固体撮像装置
の固体撮像素子のアライメント誤差を補償することがで
きることから、基板に対するパッケージの実装誤差を小
さく抑える必要も、また、パッケージに対する固体撮像
素子の組付誤差を小さく抑える必要もない。従って、高
い寸法精度を有するパッケージを製作するなどの、それ
らの誤差を低減するためのコストが不要となるため、低
コストで、基板に対する固体撮像素子のアライメント誤
差を大幅に縮小することができる。
撮像装置の実装方法によれば、個々の固体撮像装置を基
板上に実装する段階で、基板に対するその固体撮像装置
の固体撮像素子のアライメント誤差を補償することがで
きることから、基板に対するパッケージの実装誤差を小
さく抑える必要も、また、パッケージに対する固体撮像
素子の組付誤差を小さく抑える必要もない。従って、高
い寸法精度を有するパッケージを製作するなどの、それ
らの誤差を低減するためのコストが不要となるため、低
コストで、基板に対する固体撮像素子のアライメント誤
差を大幅に縮小することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明して行く。図１は本発明の実
施の形態に係る固体撮像素子をパッケージに収容して成
る固体撮像装置を示した図であって（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面側面図である。図２はシールガラスに設け
るアライメントマークの第１の具体例を示した図であっ
て（ａ）はアオリ角がゼロの場合を示した図、（ｂ）は
アオリ角がゼロでない場合を示した図である。図３はシ
ールガラスに設けるアライメントマークの第２の具体例
を示した図であって（ａ）はアオリ角がゼロの場合を示
した図、（ｂ）はアオリ角がゼロでない場合を示した図
である。図４は固体撮像装置を基板上に実装する実装マ
シンが実行する実装作業の概要を示したフローチャート
である。
て、図面を参照しつつ説明して行く。図１は本発明の実
施の形態に係る固体撮像素子をパッケージに収容して成
る固体撮像装置を示した図であって（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面側面図である。図２はシールガラスに設け
るアライメントマークの第１の具体例を示した図であっ
て（ａ）はアオリ角がゼロの場合を示した図、（ｂ）は
アオリ角がゼロでない場合を示した図である。図３はシ
ールガラスに設けるアライメントマークの第２の具体例
を示した図であって（ａ）はアオリ角がゼロの場合を示
した図、（ｂ）はアオリ角がゼロでない場合を示した図
である。図４は固体撮像装置を基板上に実装する実装マ
シンが実行する実装作業の概要を示したフローチャート
である。
【００１６】図１に、本発明の実施の形態に係る固体撮
像装置１０を示した。この固体撮像装置１０は、固体撮
像素子（以下「チップ」という）１２を、パッケージ１
４に収容して成るものであり、チップ１２は、例えばＣ
ＣＤ撮像素子やＭＯＳ型撮像素子などの固体撮像素子で
ある。パッケージ１４は、上方が開放した素子収容部１
６ａを有するパッケージボディ１６と、このパッケージ
ボディ１６の上方を覆うことで素子収容部１６ａを封止
する平板状のシールガラス１８とを備えている。
像装置１０を示した。この固体撮像装置１０は、固体撮
像素子（以下「チップ」という）１２を、パッケージ１
４に収容して成るものであり、チップ１２は、例えばＣ
ＣＤ撮像素子やＭＯＳ型撮像素子などの固体撮像素子で
ある。パッケージ１４は、上方が開放した素子収容部１
６ａを有するパッケージボディ１６と、このパッケージ
ボディ１６の上方を覆うことで素子収容部１６ａを封止
する平板状のシールガラス１８とを備えている。
【００１７】パッケージボディ１６は、様々な材料を用
いて様々な製作方法により製作することができるが、典
型的な一例は、プラスチックやセラミックなどを素材と
して成形加工により製作するというものである。パッケ
ージボディ１６の全体形状は略々長方形であり、従っ
て、その平面視形状は略々矩形である。また、このパッ
ケージボディ１６は非常に小さな部品であり、その平面
視形状における縦横寸法は、例えば３〜５ｍｍ程度のも
のである。
いて様々な製作方法により製作することができるが、典
型的な一例は、プラスチックやセラミックなどを素材と
して成形加工により製作するというものである。パッケ
ージボディ１６の全体形状は略々長方形であり、従っ
て、その平面視形状は略々矩形である。また、このパッ
ケージボディ１６は非常に小さな部品であり、その平面
視形状における縦横寸法は、例えば３〜５ｍｍ程度のも
のである。
【００１８】シールガラス１８は、図示の実施の形態で
は、矩形の平板状であり、その厚さは０．５ｍｍ程度で
ある。また、シールガラス１８の縦横寸法は、パッケー
ジボディ１６の平面視形状における縦横寸法より２〜３
ｍｍ大きくしてあり、これによって、シールガラス１８
の周縁部がパッケージボディ１６の側面より外側へ張出
すようにしてある。
は、矩形の平板状であり、その厚さは０．５ｍｍ程度で
ある。また、シールガラス１８の縦横寸法は、パッケー
ジボディ１６の平面視形状における縦横寸法より２〜３
ｍｍ大きくしてあり、これによって、シールガラス１８
の周縁部がパッケージボディ１６の側面より外側へ張出
すようにしてある。
【００１９】固体撮像装置１０を組立てるには、先ず、
従来の組立方式により、パッケージボディ１６にチップ
１２をダイボンドする。このとき、チップ１２の表面
（光入射面）を上方へ向けて、後にパッケージボディ１
６に貼着するシールガラス１８を透してチップ１２の表
面へ光が入射するようにし、チップ１２の底面に塗布し
た接着剤によって、チップ１２を素子収容部１６ａの中
に配設して固定する。続いて、パッケージボディ１６に
装備したリード（不図示）と、チップ１２のコンタクト
パッド（不図示）とを、金線２０でワイヤボンドする。
従来の組立方式により、パッケージボディ１６にチップ
１２をダイボンドする。このとき、チップ１２の表面
（光入射面）を上方へ向けて、後にパッケージボディ１
６に貼着するシールガラス１８を透してチップ１２の表
面へ光が入射するようにし、チップ１２の底面に塗布し
た接着剤によって、チップ１２を素子収容部１６ａの中
に配設して固定する。続いて、パッケージボディ１６に
装備したリード（不図示）と、チップ１２のコンタクト
パッド（不図示）とを、金線２０でワイヤボンドする。
【００２０】続いて、パッケージボディ１６の上縁部に
接着剤２２を塗布し、そこにシールガラス１８を貼着す
ることによって、シールガラス１８で素子収容部１６ａ
を封止する。このとき、矩形のシールガラス１８の中心
と、同じく矩形のパッケージボディ１６の平面視中心と
が±０．５ｍｍ以内の精度で揃うようにすると共に、貼
着に使用する接着剤２２の、パッケージボディ１６の外
側へのはみ出し幅が、０．５ｍｍ以内に収まるようにす
る。既述の如く、シールガラス１８の縦横寸法は、パッ
ケージボディ１６の平面視形状の縦横寸法より２〜３ｍ
ｍ大きくしてあるため、これらのようにすることで、シ
ールガラス１８の周縁部に、少なくとも０．５ｍｍ幅
の、接着剤２２が付着していないマージン部分２４が確
保される。シールガラス１８の周辺部にこのようなマー
ジン部分２４を確保するのは、図示の実施の形態では、
シールガラス１８の裏面（下面）１８ａの、このマージ
ン部分２４に、後述するアライメントマークをプリント
するようにしているからであり、もしアライメントマー
クをこの位置にプリントしないのであれば、これらの配
慮は不要である。
接着剤２２を塗布し、そこにシールガラス１８を貼着す
ることによって、シールガラス１８で素子収容部１６ａ
を封止する。このとき、矩形のシールガラス１８の中心
と、同じく矩形のパッケージボディ１６の平面視中心と
が±０．５ｍｍ以内の精度で揃うようにすると共に、貼
着に使用する接着剤２２の、パッケージボディ１６の外
側へのはみ出し幅が、０．５ｍｍ以内に収まるようにす
る。既述の如く、シールガラス１８の縦横寸法は、パッ
ケージボディ１６の平面視形状の縦横寸法より２〜３ｍ
ｍ大きくしてあるため、これらのようにすることで、シ
ールガラス１８の周縁部に、少なくとも０．５ｍｍ幅
の、接着剤２２が付着していないマージン部分２４が確
保される。シールガラス１８の周辺部にこのようなマー
ジン部分２４を確保するのは、図示の実施の形態では、
シールガラス１８の裏面（下面）１８ａの、このマージ
ン部分２４に、後述するアライメントマークをプリント
するようにしているからであり、もしアライメントマー
クをこの位置にプリントしないのであれば、これらの配
慮は不要である。
【００２１】次に、パッケージ１４の外面の所定部分を
基板に対して位置合せして固体撮像装置１０を基板上に
実装したときに生じることになる、その基板に対するチ
ップ１２のアライメント誤差を計測し、そして、そのア
ライメント誤差を表したアライメントマーク２６をパッ
ケージ１４に設ける。
基板に対して位置合せして固体撮像装置１０を基板上に
実装したときに生じることになる、その基板に対するチ
ップ１２のアライメント誤差を計測し、そして、そのア
ライメント誤差を表したアライメントマーク２６をパッ
ケージ１４に設ける。
【００２２】この「パッケージ１４の外面の所定部分」
について説明すると、一般的に、固体撮像装置を基板上
に実装する際には、固体撮像装置のパッケージを高精度
でその基板に対して位置合せし、その位置合せは、パッ
ケージの側面や底面、それらの面の縁部、ないしは、パ
ッケージの外面に形成した基準穴や切欠き部などの、パ
ッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合せする
ことによって実施される。このように、位置合せの際に
基準として用いられる部分が、上で述べた「パッケージ
１４の外面の所定部分」である。そして、図示の実施の
形態では、パッケージボディ１６の側面及び底面を、こ
の位置決めのための所定部分として使用している。
について説明すると、一般的に、固体撮像装置を基板上
に実装する際には、固体撮像装置のパッケージを高精度
でその基板に対して位置合せし、その位置合せは、パッ
ケージの側面や底面、それらの面の縁部、ないしは、パ
ッケージの外面に形成した基準穴や切欠き部などの、パ
ッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合せする
ことによって実施される。このように、位置合せの際に
基準として用いられる部分が、上で述べた「パッケージ
１４の外面の所定部分」である。そして、図示の実施の
形態では、パッケージボディ１６の側面及び底面を、こ
の位置決めのための所定部分として使用している。
【００２３】また、アライメントマーク２６をパッケー
ジ１４に設ける方法としては、印字（プリント）方式を
採用している。
ジ１４に設ける方法としては、印字（プリント）方式を
採用している。
【００２４】これらの、チップ１２のアライメント誤差
の計測と、アライメントマーク２６のプリントとは、そ
れらを実施するために特別に構成した計測／プリント装
置によって実施される。この計測／プリント装置は、
（１）固体撮像装置１０を基板表面に実装したときの状
態を出現させるための、水平な載置面を備えたテーブル
と、（２）固体撮像装置１０を把持し、そのパッケージ
ボディ１６の側面及び底面をテーブルの載置面上の所定
位置に位置合せすることで、固体撮像装置１０を計測位
置に位置付ける位置決め機構と、（３）計測位置に位置
決めされた固体撮像装置１０のシールガラス１８越し
に、チップ１２の表面（光入射面）に形成されている特
徴部分２８の高さを計測する光学測長器と、（４）光学
測長器の計測結果を計算処理してチップ１２のアオリ角
情報を抽出する処理機構と、（５）アオリ角情報を表す
アライメントマーク２６を、シールガラス１８にプリン
トするプリント機構とを備えている。尚、処理機構はマ
イクロコンピュータで構成するのが好ましく、光学測長
器としてはレーザ測長器などを使用するのがよい。
の計測と、アライメントマーク２６のプリントとは、そ
れらを実施するために特別に構成した計測／プリント装
置によって実施される。この計測／プリント装置は、
（１）固体撮像装置１０を基板表面に実装したときの状
態を出現させるための、水平な載置面を備えたテーブル
と、（２）固体撮像装置１０を把持し、そのパッケージ
ボディ１６の側面及び底面をテーブルの載置面上の所定
位置に位置合せすることで、固体撮像装置１０を計測位
置に位置付ける位置決め機構と、（３）計測位置に位置
決めされた固体撮像装置１０のシールガラス１８越し
に、チップ１２の表面（光入射面）に形成されている特
徴部分２８の高さを計測する光学測長器と、（４）光学
測長器の計測結果を計算処理してチップ１２のアオリ角
情報を抽出する処理機構と、（５）アオリ角情報を表す
アライメントマーク２６を、シールガラス１８にプリン
トするプリント機構とを備えている。尚、処理機構はマ
イクロコンピュータで構成するのが好ましく、光学測長
器としてはレーザ測長器などを使用するのがよい。
【００２５】光学測長器によって高さを計測する、チッ
プ１２の表面の特徴部分２８としては、このチップ１２
の表面に元々形成されているパターンのうちから、独特
の形状のパターンを選択して利用してもよく、或いは、
光学測長器で計測するためのパターンを特別に形成する
ようにしてもよい。図示例では、チップ１２の表面の四
隅に夫々形成されている合計４箇所の特徴部分２８の高
さを計測するようにしているが、必ずしも４箇所の特徴
部分の計測を行う必要はなく、同一直線状にない少なく
とも３箇所の特徴部分の計測を行うようにしてもよい。
尚、特徴部分どうしの間隔は広い方が、計測精度が良好
となるため、チップの隅に形成されている特徴部分を選
択することが好ましい。
プ１２の表面の特徴部分２８としては、このチップ１２
の表面に元々形成されているパターンのうちから、独特
の形状のパターンを選択して利用してもよく、或いは、
光学測長器で計測するためのパターンを特別に形成する
ようにしてもよい。図示例では、チップ１２の表面の四
隅に夫々形成されている合計４箇所の特徴部分２８の高
さを計測するようにしているが、必ずしも４箇所の特徴
部分の計測を行う必要はなく、同一直線状にない少なく
とも３箇所の特徴部分の計測を行うようにしてもよい。
尚、特徴部分どうしの間隔は広い方が、計測精度が良好
となるため、チップの隅に形成されている特徴部分を選
択することが好ましい。
【００２６】もし、計測したチップ１２の表面の複数の
特徴部分２８の高さが全て等しかったならば、それは、
チップ１２の表面が完全に水平であることを意味してお
り、従って、計測／プリント装置のテーブルの載置面に
対して完全に平行であることを意味している。この場合
には、その固体撮像装置１０を基板上に実装したとき
に、チップ１２の光軸が基板の表面に対して正確に垂直
になる。
特徴部分２８の高さが全て等しかったならば、それは、
チップ１２の表面が完全に水平であることを意味してお
り、従って、計測／プリント装置のテーブルの載置面に
対して完全に平行であることを意味している。この場合
には、その固体撮像装置１０を基板上に実装したとき
に、チップ１２の光軸が基板の表面に対して正確に垂直
になる。
【００２７】しかしながら、一般的には、チップ１２の
表面は水平に対して多少なりとも傾斜しており、計測対
象の複数の特徴部分２８の高さは互いに等しくない。チ
ップ１２の表面が傾斜しているのは、プラスチックやセ
ラミックを素材とするパッケージでは、加工時のバリや
成形時の変形などで寸法的なばらつきが発生し、位置決
めの基準となるパッケージの外面の所定部分が、その寸
法的なばらつきの影響を受けるからであり、例えば、パ
ッケージ１６の底面にバリが突出していれば、パッケー
ジ１６が傾くことによって、チップ１２の表面が傾斜す
る。加工時のバリや成形時の変形は微小なものである
が、パッケージそのものが非常に小さいことから、それ
らバリや変形のために、基板に実装したパッケージの姿
勢が傾き、それによって、チップ１２の表面が傾いてし
まうのである。また、チップ１２はパッケージ１６より
更に小さいため、チップ１２をパッケージ１６にダイボ
ンドするために底面に塗布した接着剤の層が一様な厚さ
とならず、僅かに楔形になるだけでも、チップ１２がパ
ッケージ１６に対して傾いてしまい、それによってチッ
プ１２の表面が傾斜することもある。固体撮像装置を搭
載した基板の表面に対するチップの傾斜角は、アオリ角
と呼ばれている。
表面は水平に対して多少なりとも傾斜しており、計測対
象の複数の特徴部分２８の高さは互いに等しくない。チ
ップ１２の表面が傾斜しているのは、プラスチックやセ
ラミックを素材とするパッケージでは、加工時のバリや
成形時の変形などで寸法的なばらつきが発生し、位置決
めの基準となるパッケージの外面の所定部分が、その寸
法的なばらつきの影響を受けるからであり、例えば、パ
ッケージ１６の底面にバリが突出していれば、パッケー
ジ１６が傾くことによって、チップ１２の表面が傾斜す
る。加工時のバリや成形時の変形は微小なものである
が、パッケージそのものが非常に小さいことから、それ
らバリや変形のために、基板に実装したパッケージの姿
勢が傾き、それによって、チップ１２の表面が傾いてし
まうのである。また、チップ１２はパッケージ１６より
更に小さいため、チップ１２をパッケージ１６にダイボ
ンドするために底面に塗布した接着剤の層が一様な厚さ
とならず、僅かに楔形になるだけでも、チップ１２がパ
ッケージ１６に対して傾いてしまい、それによってチッ
プ１２の表面が傾斜することもある。固体撮像装置を搭
載した基板の表面に対するチップの傾斜角は、アオリ角
と呼ばれている。
【００２８】固体撮像装置１０を基板上に実装したなら
ば、固体撮像装置１０のチップ１２が基板上の正しい位
置に、正しい姿勢で位置付けられるようにしなければな
らないが、実際には、チップ１２の位置及び姿勢には必
ず誤差が付随し、そのような誤差は、チップのアライメ
ント誤差と呼ばれている。チップのアライメント誤差に
は、上述のアオリ角の他に、チップの光軸が基板上の目
標位置からどれだけずれているかを表す２次元位置誤差
や、チップの画素アレイの配列方向が基板に対して規定
された目標配列方向からどれほどずれて回転しているか
を表す回転誤差などがあるが、それらアライメント誤差
のうちでも、アオリ角は、画像の歪を発生させるもので
あるため、特に有害なアライメント誤差であるといえ
る。
ば、固体撮像装置１０のチップ１２が基板上の正しい位
置に、正しい姿勢で位置付けられるようにしなければな
らないが、実際には、チップ１２の位置及び姿勢には必
ず誤差が付随し、そのような誤差は、チップのアライメ
ント誤差と呼ばれている。チップのアライメント誤差に
は、上述のアオリ角の他に、チップの光軸が基板上の目
標位置からどれだけずれているかを表す２次元位置誤差
や、チップの画素アレイの配列方向が基板に対して規定
された目標配列方向からどれほどずれて回転しているか
を表す回転誤差などがあるが、それらアライメント誤差
のうちでも、アオリ角は、画像の歪を発生させるもので
あるため、特に有害なアライメント誤差であるといえ
る。
【００２９】マイクロコンピュータで構成する処理機構
は、チップ１２の表面の複数の特徴部分２８の高さの計
測値から、チップ１２のアオリ角を表すアオリ角情報
（これは、換言するならば、アライメント誤差情報であ
る）を抽出して保存する。このアオリ角情報は、例え
ば、最も高さの低い特徴部分２８と、その他の各々の特
徴部分２８との間の、高さの差などで表される。
は、チップ１２の表面の複数の特徴部分２８の高さの計
測値から、チップ１２のアオリ角を表すアオリ角情報
（これは、換言するならば、アライメント誤差情報であ
る）を抽出して保存する。このアオリ角情報は、例え
ば、最も高さの低い特徴部分２８と、その他の各々の特
徴部分２８との間の、高さの差などで表される。
【００３０】アライメントマーク２６をプリントするた
めのプリント機構としては、印字跡形状再現性及び印字
位置精度の高い、レーザ刻印機やインクジェット式印字
機などを使用するのがよい。アライメントマーク２６を
プリントする位置は、図示の実施の形態では、シールガ
ラス１８の裏面（下面）１８ａのマージン部分２４であ
るが、パッケージ１４のその他の箇所にアライメントマ
ークを設けるようにしてもよい。ただし、パッケージ１
４に設けたアライメントマーク２６は、後述する実装マ
シンが、固体撮像装置１０を基板上に実装する際に、そ
れを読取るものであるため、固体撮像装置１０を上方か
ら眺めたときに視認できる位置に設けることが好まし
い。図示の実施の形態のように、シールガラス１８の裏
面１８ａに設けたアライメントマーク２６は、このシー
ルガラス１８を透して上方から視認することが可能であ
る。また、シールガラス１８の表面（上面）１８ｂにア
ライメントマークをプリントするようにしてもよいが、
シールガラス１８の裏面（下面）１８ａのマージン部分
２４にプリントする方が、固体撮像装置１０を基板上に
実装する前に、取り扱い中に擦れて損傷するおそれが小
さいという点で好ましい。また、インクジェット印字機
を使用してシールガラス１８にアライメントマーク２６
をプリントする場合には、シールガラス１８のプリント
箇所に予め有機膜等を形成しておけば、プリントしたア
ライメントマークの鮮鋭度を増すことができるため好都
合である。
めのプリント機構としては、印字跡形状再現性及び印字
位置精度の高い、レーザ刻印機やインクジェット式印字
機などを使用するのがよい。アライメントマーク２６を
プリントする位置は、図示の実施の形態では、シールガ
ラス１８の裏面（下面）１８ａのマージン部分２４であ
るが、パッケージ１４のその他の箇所にアライメントマ
ークを設けるようにしてもよい。ただし、パッケージ１
４に設けたアライメントマーク２６は、後述する実装マ
シンが、固体撮像装置１０を基板上に実装する際に、そ
れを読取るものであるため、固体撮像装置１０を上方か
ら眺めたときに視認できる位置に設けることが好まし
い。図示の実施の形態のように、シールガラス１８の裏
面１８ａに設けたアライメントマーク２６は、このシー
ルガラス１８を透して上方から視認することが可能であ
る。また、シールガラス１８の表面（上面）１８ｂにア
ライメントマークをプリントするようにしてもよいが、
シールガラス１８の裏面（下面）１８ａのマージン部分
２４にプリントする方が、固体撮像装置１０を基板上に
実装する前に、取り扱い中に擦れて損傷するおそれが小
さいという点で好ましい。また、インクジェット印字機
を使用してシールガラス１８にアライメントマーク２６
をプリントする場合には、シールガラス１８のプリント
箇所に予め有機膜等を形成しておけば、プリントしたア
ライメントマークの鮮鋭度を増すことができるため好都
合である。
【００３１】図２及び図３に、アライメントマークの２
つの具体例を示した。図２のアライメントマークは、ア
オリ角情報を長さで表す３つのバー形状のマークエレメ
ント２８ａ、２８ｂ、２８ｃの集合から成り、それらマ
ークエレメント２８ａ〜２８ｃは、シールガラス１８の
四隅のうちの３つの隅のマージン部分にプリントされて
いる。アオリ角は、傾斜の向きと大きさとを有するベク
トル量であるため、２方向の成分に分解して表すことが
できる。図２のアライメントマークは、アオリ角を、図
の上下方向の傾斜成分と左右方向の傾斜成分とにに分解
して表すものであり、マークエレメント２８ａ〜２８ｃ
の長さによってそれら成分を表すようにしている。アオ
リ角がゼロのとき（チップ１２の表面が水平のとき）に
は、図２の（ａ）に示したように、３つのマークエレメ
ント２８ａ〜２８ｃの長さは等しい。図２の（ｂ）は、
図の右下が高く、左上が低く、矢印Ａ２で示した方向に
チップ１２が傾斜している場合のマークエレメント２８
ａ〜２８ｃを図示したものである。
つの具体例を示した。図２のアライメントマークは、ア
オリ角情報を長さで表す３つのバー形状のマークエレメ
ント２８ａ、２８ｂ、２８ｃの集合から成り、それらマ
ークエレメント２８ａ〜２８ｃは、シールガラス１８の
四隅のうちの３つの隅のマージン部分にプリントされて
いる。アオリ角は、傾斜の向きと大きさとを有するベク
トル量であるため、２方向の成分に分解して表すことが
できる。図２のアライメントマークは、アオリ角を、図
の上下方向の傾斜成分と左右方向の傾斜成分とにに分解
して表すものであり、マークエレメント２８ａ〜２８ｃ
の長さによってそれら成分を表すようにしている。アオ
リ角がゼロのとき（チップ１２の表面が水平のとき）に
は、図２の（ａ）に示したように、３つのマークエレメ
ント２８ａ〜２８ｃの長さは等しい。図２の（ｂ）は、
図の右下が高く、左上が低く、矢印Ａ２で示した方向に
チップ１２が傾斜している場合のマークエレメント２８
ａ〜２８ｃを図示したものである。
【００３２】図２の（ｂ）では、図２の（ａ）と比べ
て、左上のマークエレメント２８ａが短く、左下のマー
クエレメント２８ｂが長くなっており、これによって、
図の上下方向の傾斜成分が表されている。即ち、これら
２つのマークエレメント２８ａと２８ｂとの長さの差が
大きいほど、上下方向の傾斜が大きく、長いマークエレ
メントから短いメークエレメントの方へ傾斜しているこ
とを表している。右下のマークエレメント２８ｃは、こ
れ１つだけで、チップ１２の図の左右方向の傾斜成分を
表しており、その長さが図２の（ａ）に示した水平時の
長さより長ければチップ１２の右側の方が高く、それよ
り短ければチップ１２の左側の方が高く、水平時の長さ
との差が大きいほど傾斜が大きい。
て、左上のマークエレメント２８ａが短く、左下のマー
クエレメント２８ｂが長くなっており、これによって、
図の上下方向の傾斜成分が表されている。即ち、これら
２つのマークエレメント２８ａと２８ｂとの長さの差が
大きいほど、上下方向の傾斜が大きく、長いマークエレ
メントから短いメークエレメントの方へ傾斜しているこ
とを表している。右下のマークエレメント２８ｃは、こ
れ１つだけで、チップ１２の図の左右方向の傾斜成分を
表しており、その長さが図２の（ａ）に示した水平時の
長さより長ければチップ１２の右側の方が高く、それよ
り短ければチップ１２の左側の方が高く、水平時の長さ
との差が大きいほど傾斜が大きい。
【００３３】図３のアライメントマークは、アオリ角情
報を長さで表す４つのバー形状のマークエレメント３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの集合から成り、それらマ
ークエレメント３０ａ〜３０ｄは、夫々、シールガラス
１８の四隅のマージン部分にプリントされている。図３
のアライメントマークは、アオリ角を、図の左上から右
下への対角方向の傾斜成分と、右上から左下への対角方
向の傾斜成分とに分解して表している。アオリ角がゼロ
のときには、図３の（ａ）に示したように、それらマー
クエレメント３０ａ〜３０ｄの長さは等しい。図３の
（ｂ）は、図中の矢印Ａ３で示したように、図の上側の
部分が高く、下側の部分が低くなるようにチップ１２が
傾斜している場合のマークエレメント３０ａ〜３０ｄを
図示したものである。各傾斜成分の傾斜の大きさは、対
角上に位置する一対のマークエレメントの長さの差によ
って表され、その傾斜の向きは、長い方のマークエレメ
ントから短い方のマークエレメントへ向かう方向として
表される。
報を長さで表す４つのバー形状のマークエレメント３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの集合から成り、それらマ
ークエレメント３０ａ〜３０ｄは、夫々、シールガラス
１８の四隅のマージン部分にプリントされている。図３
のアライメントマークは、アオリ角を、図の左上から右
下への対角方向の傾斜成分と、右上から左下への対角方
向の傾斜成分とに分解して表している。アオリ角がゼロ
のときには、図３の（ａ）に示したように、それらマー
クエレメント３０ａ〜３０ｄの長さは等しい。図３の
（ｂ）は、図中の矢印Ａ３で示したように、図の上側の
部分が高く、下側の部分が低くなるようにチップ１２が
傾斜している場合のマークエレメント３０ａ〜３０ｄを
図示したものである。各傾斜成分の傾斜の大きさは、対
角上に位置する一対のマークエレメントの長さの差によ
って表され、その傾斜の向きは、長い方のマークエレメ
ントから短い方のマークエレメントへ向かう方向として
表される。
【００３４】以上に示したアライメントマークの具体例
以外にも、様々な形態のアライメントマークを採用する
ことができる。例えば、アライメント誤差情報をドット
の個数で表すドット形状のマークエレメントの集合から
成るアライメントマークを用いることも可能である。こ
のようなドット形状のマークエレメントを、上で説明し
たバー形状のマークエレメントと同様の位置にプリント
し、上の例ではバーの長さで表していたものを、ドット
の個数で表すようにすればよい。このようなアライメン
トマークでは、ドットの最大個数によってアライメント
誤差情報の解像度が決まるため、必要とあらば、シール
ガラス１８のマージン部分２４の幅を広げたり、ドット
の寸法を小さくするなどして、十分な解像度を確保する
ようにすればよい。
以外にも、様々な形態のアライメントマークを採用する
ことができる。例えば、アライメント誤差情報をドット
の個数で表すドット形状のマークエレメントの集合から
成るアライメントマークを用いることも可能である。こ
のようなドット形状のマークエレメントを、上で説明し
たバー形状のマークエレメントと同様の位置にプリント
し、上の例ではバーの長さで表していたものを、ドット
の個数で表すようにすればよい。このようなアライメン
トマークでは、ドットの最大個数によってアライメント
誤差情報の解像度が決まるため、必要とあらば、シール
ガラス１８のマージン部分２４の幅を広げたり、ドット
の寸法を小さくするなどして、十分な解像度を確保する
ようにすればよい。
【００３５】既述のごとく、アライメントマークは、実
装マシンが、固体撮像装置１０を基板上に実装する際
に、それを読取るものであるため、機械による読取りが
容易な形態のものとすることが好ましく、その観点か
ら、図２及び図３に示したようなバー形状のマークエレ
メントや、上で説明したようなドット形状のマークエレ
メントを、３つないし４つ組合せた形態のアライメント
マークは、望ましい形態のアライメントマークであると
いえる。
装マシンが、固体撮像装置１０を基板上に実装する際
に、それを読取るものであるため、機械による読取りが
容易な形態のものとすることが好ましく、その観点か
ら、図２及び図３に示したようなバー形状のマークエレ
メントや、上で説明したようなドット形状のマークエレ
メントを、３つないし４つ組合せた形態のアライメント
マークは、望ましい形態のアライメントマークであると
いえる。
【００３６】また、固体撮像素子１０を実装した基板に
対するチップ１２のアライメント誤差には、以上に説明
したアオリ角の他に、先に言及した２次元位置誤差や回
転誤差等がある。２次元位置誤差は、基板に対して規定
されているチップ１２の光軸の目標位置からの、実際の
光軸位置のずれに対応したアライメント誤差であり、回
転誤差は、基板に対して規定されているチップ１２の画
素アレイの目標配列方向からの、実際の配列方向のずれ
に対応したアライメント誤差である。これらのアライメ
ント誤差も、チップ１２の表面の複数の特徴部分２８の
位置を計測することで測定可能であり、そのようなアラ
イメント誤差を表すアライメントマークをパッケージ１
４に設けるようにしてもよい。
対するチップ１２のアライメント誤差には、以上に説明
したアオリ角の他に、先に言及した２次元位置誤差や回
転誤差等がある。２次元位置誤差は、基板に対して規定
されているチップ１２の光軸の目標位置からの、実際の
光軸位置のずれに対応したアライメント誤差であり、回
転誤差は、基板に対して規定されているチップ１２の画
素アレイの目標配列方向からの、実際の配列方向のずれ
に対応したアライメント誤差である。これらのアライメ
ント誤差も、チップ１２の表面の複数の特徴部分２８の
位置を計測することで測定可能であり、そのようなアラ
イメント誤差を表すアライメントマークをパッケージ１
４に設けるようにしてもよい。
【００３７】以上のようにしてパッケージ１４にアライ
メントマークを設けたならば、固体撮像装置１０は製品
として完成する。固体撮像装置の製造会社は、完成した
製品をユーザへ出荷し、或いは、自社の電子機器製造部
へ移出する。固体撮像装置を購入したユーザや、収受し
た電子機器製造部は、固体撮像装置を使用して、例えば
ディジタル・スチル・カメラや、ディジタル・ムービー
・カメラを製造する。そして、それらを製造する際に、
個々の固体撮像装置のパッケージに設けられているアラ
イメントマークを利用することで、固体撮像装置を基板
上に高精度で実装することができる。
メントマークを設けたならば、固体撮像装置１０は製品
として完成する。固体撮像装置の製造会社は、完成した
製品をユーザへ出荷し、或いは、自社の電子機器製造部
へ移出する。固体撮像装置を購入したユーザや、収受し
た電子機器製造部は、固体撮像装置を使用して、例えば
ディジタル・スチル・カメラや、ディジタル・ムービー
・カメラを製造する。そして、それらを製造する際に、
個々の固体撮像装置のパッケージに設けられているアラ
イメントマークを利用することで、固体撮像装置を基板
上に高精度で実装することができる。
【００３８】これより、固体撮像装置１０のパッケージ
１４に設けられているアライメントマーク２６を利用し
て、固体撮像装置１０を基板上に高精度で実装する実装
作業の具体例について説明する。この実装作業は、例え
ば、それを実施するために特別に構成した実装マシンな
どによって実施されるものであり、そのような実装マシ
ンは、（１）基板上の固体撮像装置を実装しようとする
実装目標位置の近傍領域を観察して、その領域へ移動さ
れた実装しようとする固体撮像装置の位置を計測すると
共に、その固体撮像装置のアライメントマークを読取る
ビジョンカメラと、（２）ビジョンカメラが読取ったア
ライメントマークに画像処理を施して、そのアライメン
トマークが表しているアオリ角情報を抽出する画像処理
機構と、（３）固体撮像装置を把持して所望の位置へ所
望の姿勢で位置付けるマニピュレータと、（４）予め格
納されている固体撮像装置の実装目標位置情報と画像処
理機構が抽出したアオリ角情報とに基づいて、マニピュ
レータを制御することで、固体撮像装置を基板上に実装
させる制御機構とを備えた構成のものとすることができ
る。ただし、本発明にかかる固体撮像装置並びに本発明
に係る実装方法は、これ以外の構成の実装マシンにおい
て利用することも可能であり、また、実装マシンを使用
しない場合にも、効果的に利用し得るものである。
１４に設けられているアライメントマーク２６を利用し
て、固体撮像装置１０を基板上に高精度で実装する実装
作業の具体例について説明する。この実装作業は、例え
ば、それを実施するために特別に構成した実装マシンな
どによって実施されるものであり、そのような実装マシ
ンは、（１）基板上の固体撮像装置を実装しようとする
実装目標位置の近傍領域を観察して、その領域へ移動さ
れた実装しようとする固体撮像装置の位置を計測すると
共に、その固体撮像装置のアライメントマークを読取る
ビジョンカメラと、（２）ビジョンカメラが読取ったア
ライメントマークに画像処理を施して、そのアライメン
トマークが表しているアオリ角情報を抽出する画像処理
機構と、（３）固体撮像装置を把持して所望の位置へ所
望の姿勢で位置付けるマニピュレータと、（４）予め格
納されている固体撮像装置の実装目標位置情報と画像処
理機構が抽出したアオリ角情報とに基づいて、マニピュ
レータを制御することで、固体撮像装置を基板上に実装
させる制御機構とを備えた構成のものとすることができ
る。ただし、本発明にかかる固体撮像装置並びに本発明
に係る実装方法は、これ以外の構成の実装マシンにおい
て利用することも可能であり、また、実装マシンを使用
しない場合にも、効果的に利用し得るものである。
【００３９】図４は、以上のような構成の実装マシンが
実行する実装作業の概要を示したフローチャートであ
る。実装マシンは、先ず、実装しようとする固体撮像装
置を、基板上の、実装目標位置の近傍領域へ移動させ
（Ｓ４０２）、その固体撮像装置のパッケージの外面の
所定部分（例えば、側面及び底面）を基板に対して位置
合せすることで、その固体撮像装置を基板上に暫定的に
位置決めする（Ｓ４０４）と共に、その固体撮像装置の
パッケージに設けられたアライメントマークを読取る
（Ｓ４０６）。
実行する実装作業の概要を示したフローチャートであ
る。実装マシンは、先ず、実装しようとする固体撮像装
置を、基板上の、実装目標位置の近傍領域へ移動させ
（Ｓ４０２）、その固体撮像装置のパッケージの外面の
所定部分（例えば、側面及び底面）を基板に対して位置
合せすることで、その固体撮像装置を基板上に暫定的に
位置決めする（Ｓ４０４）と共に、その固体撮像装置の
パッケージに設けられたアライメントマークを読取る
（Ｓ４０６）。
【００４０】続いて、読取ったアライメントマークに画
像処理を施して、そのアライメントマークが表している
アオリ角情報を抽出する（Ｓ４０８）。次に、そのアオ
リ角情報によって表されている、その固体撮像装置のチ
ップのアオリ角を補償するために、その固体撮像装置の
パッケージの位置及び姿勢に対してどれほどの補正を加
えればよいかを算出する（Ｓ４１０）。次に、基板上に
暫定的に位置決めされている固体撮像装置を把持して、
一旦基板の表面から持ち上げ、その固体撮像装置のパッ
ケージの底面に瞬間接着剤を塗布する（Ｓ４１２）。
像処理を施して、そのアライメントマークが表している
アオリ角情報を抽出する（Ｓ４０８）。次に、そのアオ
リ角情報によって表されている、その固体撮像装置のチ
ップのアオリ角を補償するために、その固体撮像装置の
パッケージの位置及び姿勢に対してどれほどの補正を加
えればよいかを算出する（Ｓ４１０）。次に、基板上に
暫定的に位置決めされている固体撮像装置を把持して、
一旦基板の表面から持ち上げ、その固体撮像装置のパッ
ケージの底面に瞬間接着剤を塗布する（Ｓ４１２）。
【００４１】続いて、先に算出したその固体撮像装置の
パッケージの位置及び姿勢の補正量に従って、暫定的に
位置決めしたパッケージの当所の目標位置に、必要なシ
フト及び回転を加えた新たな目標位置へ、そのパッケー
ジを位置付け（Ｓ４１４）、そして、この状態で瞬間接
着剤が硬化するのを待ち（Ｓ４１６）、それが硬化した
ならば、その固体撮像装置は、アライメントマークが表
しているアオリ角を補償するようにその位置及び姿勢が
補正された状態で、基板上に実装されている。この後、
はんだペーストなどを使用して、実装した固体撮像装置
の電気的接続を行えばよい。尚、チップの２次元位置誤
差や回転誤差も、上で説明したアオリ角の補償と同様の
手順に従って、固体撮像装置を基板上に実装する際に補
償することができる。
パッケージの位置及び姿勢の補正量に従って、暫定的に
位置決めしたパッケージの当所の目標位置に、必要なシ
フト及び回転を加えた新たな目標位置へ、そのパッケー
ジを位置付け（Ｓ４１４）、そして、この状態で瞬間接
着剤が硬化するのを待ち（Ｓ４１６）、それが硬化した
ならば、その固体撮像装置は、アライメントマークが表
しているアオリ角を補償するようにその位置及び姿勢が
補正された状態で、基板上に実装されている。この後、
はんだペーストなどを使用して、実装した固体撮像装置
の電気的接続を行えばよい。尚、チップの２次元位置誤
差や回転誤差も、上で説明したアオリ角の補償と同様の
手順に従って、固体撮像装置を基板上に実装する際に補
償することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る固体撮像装置は、固体撮像素子をパッケージに収
容して成る固体撮像装置において、前記パッケージの外
面の所定部分を基板に対して位置合せして前記固体撮像
装置を基板上に実装したときに生じることになる、その
基板に対する前記固体撮像素子のアライメント誤差を表
したマークを、前記パッケージに設ける構成とした。ま
た、本発明に係る固体撮像装置の実装方法は、固体撮像
素子をパッケージに収容して成る固体撮像装置を基板上
に実装する実装方法において、前記パッケージの外面の
所定部分を基板に対して位置合せして前記固体撮像装置
を基板上に実装したときに生じることになる、その基板
に対する前記固体撮像素子のアライメント誤差を計測
し、計測したアライメント誤差を表したマークを前記パ
ッケージに設け、個々の前記固体撮像装置を基板上に実
装する際に、当該固体撮像装置の前記パッケージに設け
られた前記マークを読取り、そのマークが表しているア
ライメント誤差を補償するように当該固体撮像装置の位
置ないし姿勢を補正した状態で当該固体撮像装置を基板
上に実装するようにした。
に係る固体撮像装置は、固体撮像素子をパッケージに収
容して成る固体撮像装置において、前記パッケージの外
面の所定部分を基板に対して位置合せして前記固体撮像
装置を基板上に実装したときに生じることになる、その
基板に対する前記固体撮像素子のアライメント誤差を表
したマークを、前記パッケージに設ける構成とした。ま
た、本発明に係る固体撮像装置の実装方法は、固体撮像
素子をパッケージに収容して成る固体撮像装置を基板上
に実装する実装方法において、前記パッケージの外面の
所定部分を基板に対して位置合せして前記固体撮像装置
を基板上に実装したときに生じることになる、その基板
に対する前記固体撮像素子のアライメント誤差を計測
し、計測したアライメント誤差を表したマークを前記パ
ッケージに設け、個々の前記固体撮像装置を基板上に実
装する際に、当該固体撮像装置の前記パッケージに設け
られた前記マークを読取り、そのマークが表しているア
ライメント誤差を補償するように当該固体撮像装置の位
置ないし姿勢を補正した状態で当該固体撮像装置を基板
上に実装するようにした。
【００４３】そのため、個々の固体撮像装置を基板上に
実装する段階で、基板に対するその固体撮像装置の固体
撮像素子のアライメント誤差を補償することができるこ
とから、基板に対するパッケージの実装誤差を小さく抑
える必要も、また、パッケージに対する固体撮像素子の
組付誤差を小さく抑える必要もない。従って、高い寸法
精度を有するパッケージを製作するなどの、それらの誤
差を低減するためのコストが不要となるため、低コスト
で、基板に対する固体撮像素子のアライメント誤差を大
幅に縮小することができるという効果が得られる。
実装する段階で、基板に対するその固体撮像装置の固体
撮像素子のアライメント誤差を補償することができるこ
とから、基板に対するパッケージの実装誤差を小さく抑
える必要も、また、パッケージに対する固体撮像素子の
組付誤差を小さく抑える必要もない。従って、高い寸法
精度を有するパッケージを製作するなどの、それらの誤
差を低減するためのコストが不要となるため、低コスト
で、基板に対する固体撮像素子のアライメント誤差を大
幅に縮小することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態に係る固体撮像素子をパッ
ケージに収容して成る固体撮像装置を示した図であって
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面側面図である。
ケージに収容して成る固体撮像装置を示した図であって
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面側面図である。
【図２】シールガラスに設けるアライメントマークの第
１の具体例を示した図であって（ａ）はアオリ角がゼロ
の場合を示した図、（ｂ）はアオリ角がゼロでない場合
を示した図である。
１の具体例を示した図であって（ａ）はアオリ角がゼロ
の場合を示した図、（ｂ）はアオリ角がゼロでない場合
を示した図である。
【図３】シールガラスに設けるアライメントマークの第
２の具体例を示した図であって（ａ）はアオリ角がゼロ
の場合を示した図、（ｂ）はアオリ角がゼロでない場合
を示した図である。
２の具体例を示した図であって（ａ）はアオリ角がゼロ
の場合を示した図、（ｂ）はアオリ角がゼロでない場合
を示した図である。
【図４】固体撮像装置を基板上に実装する実装マシンが
実行する実装作業の概要を示したフローチャートであ
る。
実行する実装作業の概要を示したフローチャートであ
る。
１０……固体撮像装置、１２……固体撮像素子（チッ
プ）、１４……パッケージ、１６……パッケージボデ
ィ、１８……シールガラス、２２……接着剤、２４……
マージン部分、２６……アライメントマーク、２２ａ〜
２２ｃ……マークエレメント、２８ａ〜２８ｄ……マー
クエレメント。
プ）、１４……パッケージ、１６……パッケージボデ
ィ、１８……シールガラス、２２……接着剤、２４……
マージン部分、２６……アライメントマーク、２２ａ〜
２２ｃ……マークエレメント、２８ａ〜２８ｄ……マー
クエレメント。
Claims (16)
- 【請求項１】 固体撮像素子をパッケージに収容して成
る固体撮像装置において、 前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合
せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じ
ることになる、その基板に対する前記固体撮像素子のア
ライメント誤差を表したマークを、前記パッケージに設
けたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記パッケージが、上方が開放した素子
収容部を有するパッケージボディと、該パッケージボデ
ィの上方を覆うことで前記素子収容部を封止する平板状
のシールガラスとを備えており、前記マークを前記シー
ルガラスの面に設けたことを特徴とする請求項１記載の
固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記シールガラスの周縁部を前記パッケ
ージボディの側面より外側へ張出させ、前記マークを前
記シールガラスの下面の周縁部に設けたことを特徴とす
る請求項２記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記マークが表すアライメント誤差が、
前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合
せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じ
ることになる、その基板に垂直な方向からの前記固体撮
像素子の光軸の傾きに対応した、前記固体撮像素子のア
オリ角であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像
装置。 - 【請求項５】 前記マークが表すアライメント誤差が、
前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合
せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じ
ることになる、その基板に対して規定されている前記固
体撮像素子の光軸の目標位置からのずれに対応した、前
記固体撮像素子の２次元位置誤差であることを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 前記マークが表すアライメント誤差が、
前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合
せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じ
ることになる、その基板に対して規定されている前記固
体撮像素子の画素アレイの目標配列方向からのずれに対
応した、前記固体撮像素子の回転誤差であることを特徴
とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項７】 前記マークが、アライメント誤差情報を
長さで表すバー形状のマークエレメントの集合から成る
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項８】 前記マークが、アライメント誤差情報を
ドットの個数で表すドット形状のマークエレメントの集
合から成ることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装
置。 - 【請求項９】 固体撮像素子をパッケージに収容して成
る固体撮像装置を基板上に実装する実装方法において、 前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位置合
せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに生じ
ることになる、その基板に対する前記固体撮像素子のア
ライメント誤差を計測し、 計測したアライメント誤差を表したマークを前記パッケ
ージに設け、 個々の前記固体撮像装置を基板上に実装する際に、当該
固体撮像装置の前記パッケージに設けられた前記マーク
を読取り、そのマークが表しているアライメント誤差を
補償するように当該固体撮像装置の位置ないし姿勢を補
正した状態で当該固体撮像装置を基板上に実装する、 ことを特徴とする実装方法。 - 【請求項１０】 前記パッケージが、上方が開放した素
子収容部を有するパッケージボディと、該パッケージボ
ディの上方を覆うことで前記素子収容部を封止する平板
状のシールガラスとを備えており、前記マークを前記シ
ールガラスの面に設けたことを特徴とする請求項９記載
の実装方法。 - 【請求項１１】 前記シールガラスの周縁部を前記パッ
ケージボディの側面より外側へ張出させ、前記マークを
前記シールガラスの下面の周縁部に設けたことを特徴と
する請求項１０記載の実装方法。 - 【請求項１２】 前記マークが表すアライメント誤差
が、前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位
置合せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに
生じることになる、その基板に垂直な方向からの前記固
体撮像素子の光軸の傾きに対応した、前記固体撮像素子
のアオリ角であることを特徴とする請求項９記載の実装
方法。 - 【請求項１３】 前記マークが表すアライメント誤差
が、前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位
置合せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに
生じることになる、その基板に対して規定されている前
記固体撮像素子の光軸の目標位置からのずれに対応し
た、前記固体撮像素子の２次元位置誤差であることを特
徴とする請求項９記載の実装方法。 - 【請求項１４】 前記マークが表すアライメント誤差
が、前記パッケージの外面の所定部分を基板に対して位
置合せして前記固体撮像装置を基板上に実装したときに
生じることになる、その基板に対して規定されている前
記固体撮像素子の画素アレイの目標配列方向からのずれ
に対応した、前記固体撮像素子の回転誤差であることを
特徴とする請求項９記載の実装方法。 - 【請求項１５】 前記マークが、アライメント誤差情報
を長さで表すバー形状のマークエレメントの集合から成
ることを特徴とする請求項９記載の実装方法。 - 【請求項１６】 前記マークが、アライメント誤差情報
をドットの個数で表すドット形状のマークエレメントの
集合から成ることを特徴とする請求項９記載の実装方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025021A JP4264620B2 (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 固体撮像装置及び固体撮像装置を基板上に実装する実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025021A JP4264620B2 (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 固体撮像装置及び固体撮像装置を基板上に実装する実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003229549A true JP2003229549A (ja) | 2003-08-15 |
| JP4264620B2 JP4264620B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=27747309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002025021A Expired - Fee Related JP4264620B2 (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 固体撮像装置及び固体撮像装置を基板上に実装する実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4264620B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010062750A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびそれを備えた電子機器 |
| CN113432554A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-24 | 南昌逸勤科技有限公司 | 一种镜头感光芯片偏移检测方法及装置 |
-
2002
- 2002-02-01 JP JP2002025021A patent/JP4264620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010062750A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびそれを備えた電子機器 |
| JP4694602B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2011-06-08 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置およびそれを備えた電子機器 |
| US8194182B2 (en) | 2008-09-02 | 2012-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup apparatus with positioning mark indicating central part of light-receiving section of solid-state image sensing device and electronic device comprising the same |
| CN113432554A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-24 | 南昌逸勤科技有限公司 | 一种镜头感光芯片偏移检测方法及装置 |
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| JP4264620B2 (ja) | 2009-05-20 |
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