JP2004056061A

JP2004056061A - 撮像素子収納用パッケージ

Info

Publication number: JP2004056061A
Application number: JP2002222225A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakao; 中尾　貴博
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】複屈折板の方向性を明確に識別することができ、かつ気密封止の信頼性が高い撮像素子収納用パッケージ。
【解決手段】上面に撮像素子４が搭載される凹部１ａを有する絶縁基体１と、この絶縁基体１の上面に凹部１ａを覆うように封止材３を介して接合される、中央領域に撮像素子４に入射される光の透過領域Ｓを有する透光性蓋体２とから成る撮像素子収納用パッケージであって、透光性蓋体２は、少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタであるとともに、主面の光の透過領域Ｓ以外の領域に、入射される光の分離方向を識別する印７が形成されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの機械的衝撃あるいは水分の浸入から半導体素子を保護するための撮像素子収納用パッケージに関し、特にＣＣＤ・ＣＭＯＳイメージセンサ等のカラー撮像素子を搭載する撮像素子収納用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子を含むカメラの軽薄短小化が急激に進展し、これに伴って搭載される撮像素子収納用パッケージをはじめとする光学機能部品も軽薄短小化あるいは部品削減が進んでいる。
【０００３】
撮像素子収納用パッケージは、ＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子の受光面に光学レンズや光学フィルタなどを透過した光を入射させ、ＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子により光を電気信号に変換し、この電気信号をデジタル化することにより画像データとして記録等を行なうものである。
【０００４】
近年、ＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子を含むカメラの軽薄短小化が急激に進展し、これに伴って撮像素子収納用パッケージを構成する撮像素子収納用パッケージをはじめとする光学機能部品も軽薄短小化あるいは部品削減が進んでいる。
【０００５】
このような光学機能部品は、一般に画像を集光し撮像素子に導くためのガラス材やプラスチック材から成るレンズと、画像のモアレを防ぐための光学ローパスフィルタと、赤みがかる色調を補正するための金属錯体を含有する赤外線カットフィルタガラスと、ホウ珪酸ガラスから成る透光性蓋体および半導体素子を搭載する絶縁基体から成る撮像素子収納用パッケージとから構成されている。
【０００６】
しかしながら、このような光学機能部品構成では、個々の特性を得るための部材厚みの制約から薄型化が困難であり、結果としてカメラ本体を小型化できないという問題点を有していた。
【０００７】
このような問題点を解決するために、特開２０００−１１４５０２号公報には、光学ローパスフィルタ機能を有する複屈折板を撮像素子収納用パッケージの透光性蓋体として使用し、さらにこの透光性蓋体に誘電体多層膜を被着させることにより赤外線遮蔽機能を付加して、赤外線カットフィルタガラスを削除することが提案されている。
【０００８】
なお、このような光学ローパスフィルタは、水晶などの複屈折板と呼ばれる結晶方向によって異なる２つの屈折率を持つ結晶から成り、この複屈折板を通過した入射光が２つの光に分離することを利用して擬信号を防止しているので、撮像素子に対して一定の方向となるように載置することが必要である。
【０００９】
従来、このような光学ローパスフィルタ機能を有する複屈折板の複屈折方向を識別するために、複屈折板の特定の端面部に塗料等で印を形成あるいはスリットを形成していた。しかしながら、このような端面部に塗料等で印をつける方法やスリットを形成する方法では、複屈折方向を該当する端面部側からしか確認ができず、複屈折板の方向を容易に識別できないという問題点を有していた。また、複屈折板の特定の端面部に塗料等で印を形成あるいはスリットを形成するためには、蓋体と成る母材をカットして個々の蓋体とし、しかる後、蓋体ごとにその複屈折方向を識別し印あるいはスリットを形成するために、工数が増加すること、および印およびスリットを異なった端面部に形成してしまう危険性があるという問題点を有していた。さらには、スリット部から欠けや割れが発生する危険性があり、撮像装置の気密が保たれない危険性があるという問題点を有していた。
【００１０】
このような問題点を解決するために、特開２００１−１１１０１６号公報には、複屈折板の特定のコーナー部の面取り加工を行なうことにより、方向性を判別することが提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画素サイズの小型化および画素ピッチの狭小化から複屈折板の大きさが小さくなり、コーナー部の面取り加工に伴う封止面積の減少によって、撮像装置の気密性、特に水分の浸入による撮像素子が劣化してしまうという問題点を有していた。また、コーナー部の面取り加工は、蓋体と成る母材をカットして個々の蓋体とし、しかる後、蓋体ごとに面取り加工を行なうことから、工数が増加すること、および面取り加工を異なったコーナーに行なってしまうという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、複屈折板の方向性を明確に識別することができ、かつ気密封止の信頼性が高い撮像素子収納用パッケージを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像素子収納用パッケージは、上面に撮像素子が搭載される凹部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の上面に凹部を覆うように封止材を介して接合される、中央領域に撮像素子に入射される光の透過領域を有する透光性蓋体とから成る撮像素子収納用パッケージであって、透光性蓋体は、少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタであるとともに、主面の光の透過領域以外の領域に、入射される光の分離方向を識別する印が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージは、上記構成において、絶縁基体が、上面に撮像素子の搭載部を有する絶縁基板と、この絶縁基板の上面に搭載部を取り囲むように接合材を介して接合される樹脂枠体とから成り、この樹脂枠体に透光性蓋体が封止材により接合されることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージは、上記構成において、透光性蓋体の複屈折板の主面の、少なくとも光の透過領域に赤外線遮断機能を有する誘電体多層膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、透光性蓋体を少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタとしたことから、入射光を撮像素子の画素配置および画素ピッチに対応させた透過光に分離させることができ、その結果、撮像素子に透過光の周波数の１／２以上の高周波数成分が偽信号として取り込まれた場合に発生するモアレ等の問題を防止することができる。また、透光性蓋体は、主面の光の透過領域以外の領域に、入射される光の分離方向を識別する印が形成されていることから、透光性蓋体の上面方向から印を容易に認識することができ、その結果、複屈折板の複屈折方向を容易に認識することができる。さらに、印を、蓋体と成る母材の複屈折方向を識別した後、母材を個々の蓋体にカットすることなく一括して形成できるので、工数を低減できるとともに印を間違った領域に形成するという危険性もない。また、端面にスリットを形成した場合のように、スリット部から欠けや割れが発生することもない。
【００１７】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、上記構成において、透光性蓋体の複屈折板の主面に赤外線遮断機能を有する誘電体多層膜を形成したことから、撮像素子収納用パッケージを入射光の赤外線カット機能を有するものとし、その結果、光学機能部品を構成する赤外線カットフィルタを別途使用する必要はなく、部品の削減ができるとともに光学機能部品を薄型化できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の撮像素子収納用パッケージを添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、この図において、１は絶縁基体、２は透光性蓋体、３は封止材、４は撮像素子であり、主に絶縁基体１と透光性蓋体２と封止材３とで本発明の撮像素子収納用パッケージが構成される。なお、Ｓは透光性蓋体２の光の透過領域、７は透光性蓋体２の複屈折方向を識別するための印である。
【００１９】
絶縁基体１は、撮像素子４を収容する機能を有し、その上面に撮像素子４を収容するための凹部１ａが設けてあり、この凹部１ａの底面には撮像素子４がガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着固定される。
【００２０】
このような絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等の無機絶縁材料あるいは、液晶ポリマー・ポリスチレン・ポリエチレン・ポリビニルアルコール・ポリプロピレン・ポリアセタール・ポリメチルメタクリレート・ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂あるいはフェノール・エポキシ等の熱硬化樹脂等の有機絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形法を採用しシート状にしてセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、それらセラミックグリーンシートに適当な打抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、約１６００℃の高温で焼成することによって製作される。あるいは、エポキシ樹脂からなる場合であれば、一般的にシリカ粉末を充填した樹脂コンパウンドを射出成形機により約１８０℃の熱で任意の金型形状に成形し硬化させることによって製作される。なお、絶縁基体１の大きさは、撮像素子４としては対角線の長が２インチ（ｉｎｃｈ）以下のものが使用されるため、縦・横の長さが５０ｍｍ以下である。
【００２１】
また、絶縁基体１には、凹部１ａの底面から下面にかけて複数の配線導体５が被着形成されており、この配線導体５の凹部１ａの底面に位置する部位には撮像素子４の各電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続され、また、下面に導出する部位を外部電気回路の配線導体（図示せず）に半田等の接続部材を介して電気的に接続することにより、撮像素子４の各電極が外部電気回路の配線導体と電気的に接続されることとなる。
【００２２】
配線導体５は、撮像素子４の各電極を外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、例えば絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、タングステン・モリブデン・マンガン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミックグリーンシートにあらかじめ印刷塗布しておき、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって絶縁基体１の凹部１ａの底面から下面にかけて所定パターンに被着形成される。
【００２３】
また、絶縁基体１１を、図２の本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図に示すように、絶縁基板Ａと樹脂枠体Ｂとで構成してもよい。
【００２４】
絶縁基板Ａは、撮像素子１４を搭載する機能を有し、その上面に撮像素子１４を搭載するための搭載部Ｔが設けてあり、この搭載部Ｔには撮像素子１４がガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着固定される。
【００２５】
このような絶縁基板Ａは、酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・エポキシ樹脂・フェノール樹脂等の上述の絶縁基体１と同様の無機絶縁材料あるいは有機絶縁材料から成り、絶縁基体１と同様の成形方法を用いて形成される。なお、絶縁基板Ａには、搭載部Ｔの周辺から下面にかけて複数の配線導体１５が被着形成されており、この配線導体１５の搭載部Ｔの周辺に位置する部位には撮像素子１４の各電極がボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続され、下面に導出する部位を外部電気回路の配線導体（図示せず）に半田等の接続部材を介して電気的に接続することにより、撮像素子１４の各電極が外部電気回路の配線導体と電気的に接続されることとなる。なお、絶縁基板Ａの大きさは、撮像素子１４としては対角線の長が２インチ（ｉｎｃｈ）以下のものが使用されるため、通常は縦・横の長さが５０ｍｍ以下である。
【００２６】
このような配線導体１５は、撮像素子１４の各電極を外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、上述の配線導体５と同様の材料・方法を用いて絶縁基板Ａの底面から下面にかけて所定パターンに被着形成される。
【００２７】
また、絶縁基板Ａの上面には、樹脂枠体Ｂが熱硬化性樹脂等の接合材を介して接合されている。
樹脂枠体Ｂは、搭載部Ｔを取り囲むとともに内側に撮像素子１４を収容する空所を形成する機能を有し、液晶ポリマー・ポリスチレン・ポリエチレン・ポリビニルアルコール・ポリプロピレン・ポリアセタール・ポリメチルメタクリレート・ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂あるいはフェノール・エポキシ等の熱硬化樹脂を射出成形機により約１８０℃の温度で任意の金型形状に成形し硬化させることによって製作される。なお、樹脂枠体Ｂの縦・横の寸法は、一般的には絶縁基板Ａの縦・横の寸法と同等である。
【００２８】
なお、絶縁基板Ａと樹脂枠体Ｂとを接合する接合材は、耐熱性を有する、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性エポキシ樹脂・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂・フェノールノボラック型エポキシ樹脂・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂・特殊ノボラック型エポキシ樹脂・フェノール誘導体エポキシ樹脂・ビフェノール骨格型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系・アミン系・リン系・ヒドラジン系・イミダゾールアダクト系・アミンアダクト系・カチオン重合系・ジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したものが用いられる。なお、２種類以上のエポキシ樹脂を混合して用いてもよい。
【００２９】
また、絶縁基板Ａと樹脂枠体Ｂとの接合は、絶縁基板Ａの接合部に接合材を塗布するか、もしくは樹脂枠体Ｂに接合材を塗布した後、樹脂枠体Ｂを絶縁基板Ａに重ねあわせた後、約１１０℃の温度で６０〜９０分間加圧加熱することにより行なわれる。
【００３０】
なお、絶縁基体１１を、上述のように絶縁基板Ａと樹脂枠体Ｂとから構成することにより、樹脂枠体Ｂの絶縁基板Ａと反対側の部位に、光学レンズを収納した鏡筒を固定するホルダー部を付与することが可能となり、光学機能部品の一体化およびより小型化が図れる。
【００３１】
また、絶縁基体１・１１の上面には、少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタである透光性蓋体２が撮像素子４・１４の方向性に対応した方向性を有するように封止材３・１３を介して接合されている。そして本発明においては、このことが重要である。
【００３２】
本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、透光性蓋体２を少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタとしたことから、入射光を撮像素子４・１４の画素配置および画素ピッチに対応させた透過光に分離させることができ、その結果、撮像素子４・１４に透過光の周波数の１／２以上の高周波数成分が偽信号として取り込まれた場合に発生するモアレ等の問題を防止することができる。
【００３３】
このような透光性蓋体２を形成する複屈折板としては、必要とされる光学特性によりニオブ酸リチウムや水晶・サファイア等が使用される。なお、透光性蓋体２は、その形状が略直方体で、縦・横の長さは絶縁基体１・１１と略同じであり、透光性蓋体２となる母材を従来周知の切削加工や切断加工により加工することにより形成される。
【００３４】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージにおいては、主面の光の透過領域Ｓ以外の領域に複屈折板の複屈折方向を識別する、すなわち入射される光の分離方向を識別する印７が形成されている。そして、本発明においては、このことが重要である。
【００３５】
本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、透光性蓋体２は、主面の光の透過領域Ｓ以外の領域に、入射される光の分離方向を識別する印７が形成されていることから、透光性蓋体２の上面方向から印７を容易に認識することができ、その結果、複屈折板の複屈折方向を容易に認識することができる。また、印７を、透光性蓋体２と成る母材の複屈折方向を識別した後、母材を個々の透光性蓋体２にカットすることなく一括して形成できるので、工数を低減できるとともに印７を間違った領域に形成するという危険性もない。また、端面にスリットを形成した場合のように、スリット部から欠けや割れが発生することもない。なお、ここで透光性蓋体２の透過領域Ｓとは、図１および図２に撮像素子収納要パッケージの断面図で示すように、透光性蓋体２の撮像素子４・１４に対向する領域をさす。
【００３６】
このような印７は、通常、透光性蓋体２のコーナー部に１個または複数個配されており、複数個の場合、透光性蓋体２の中心点に対してそれぞれが非対称の位置になるように形成されている。なお、印７を、図１および図２に撮像素子収納用パッケージの断面図で示すように、パッケージの内部に形成することによって、撮像装置とした後の取り扱いによって印７が剥離することはなく、撮像装置の方向を示す印としても使用できる。
【００３７】
また、印７は、パッケージ内部に収容する撮像素子４・１４が発生する熱に対して耐熱性を有する樹脂、例えば熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂等で形成されている。このような樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性エポキシ樹脂・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂・フェノールノボラック型エポキシ樹脂・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂・特殊ノボラック型エポキシ樹脂・フェノール誘導体エポキシ樹脂・ビフェノール骨格型エポキシ樹脂等の熱硬化型エポキシ樹脂にイミダゾール系・アミン系・リン系・ヒドラジン系・イミダゾールアダクト系・アミンアダクト系・カチオン重合系・ジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したものが用いられる。なお、２種類以上の熱硬化性樹脂を混合して用いてもよい。なお、紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。
【００３８】
また、透光性蓋体２への印７の形成は、透光性蓋体２と成る母材のカット前に、透光性蓋体２のカット後に主面の光の透過領域Ｓとなる領域以外に、あらかじめ従来周知のスクリーン印刷法を採用して上記の熱硬化性樹脂を印刷・塗布した後に乾燥することにより行なわれる。
【００３９】
なお、このような印７は、その面積が０．２ｍｍ^２より小さいと透光性蓋体２の表面と熱硬化型エポキシ樹脂の接着力が弱いものとなり、撮像素子４・１４が発生する熱により透光性蓋体２が膨張・収縮する際の応力によって剥離し易いものとなり、また、印７の面積が１０ｍｍ^２より大きいと熱硬化型エポキシ樹脂と透光性蓋体２との熱膨張係数の差による熱応力により透光性蓋体２の破壊が生じる恐れがある。従って、印７の面積は、０．２〜１０．０ｍｍ^２が好ましい。
【００４０】
また、絶縁基体１・１１と透光性蓋体２とを接合する封止材３・１３は、耐熱性を有する、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性エポキシ樹脂・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂・フェノールノボラック型エポキシ樹脂・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂・特殊ノボラック型エポキシ樹脂・フェノール誘導体エポキシ樹脂・ビフェノール骨格型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系・アミン系・リン系・ヒドラジン系・イミダゾールアダクト系・アミンアダクト系・カチオン重合系・ジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したものが用いられる。なお、２種類以上のエポキシ樹脂を混合して用いてもよい。
【００４１】
さらに、封止材３・１３に弾性を持たせるために上記のエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂よりも弾性率が低い有機材料粉末を含有させてもよい。このような有機材料粉末としては、シリコンゴムやシリコンレジン・ＬＤＰＥ・ＨＤＰＥ・ＰＭＭＡ・架橋ＰＭＭＡ・ポリスチレン・架橋ポリスチレン・エチレン−アクリル共重合・ポリメタクリル酸エチル・ブチルアクリレート・ウレタン等の軟質微粒子が好ましい。
【００４２】
なお、封止材３・１３は、その弾性率が０．１ＧＰａ未満であると、機械的応力が透光性蓋体２に加わった際に封止材３・１３が歪み、所定の位置に透光性蓋体２を保持することが困難となる傾向があり、また、弾性率が３ＧＰａを超えると、撮像素子収納用パッケージに落下等の大きな衝撃が加わった際に生じる応力あるいは撮像素子４の発熱による熱応力を吸収することができず、透光性蓋体２が絶縁基体１から外れてしまう、あるいは透光性蓋体２が破壊しやすくなる傾向がある。従って、封止材３・１３は、その弾性率を０．１〜３ＧＰａの範囲とすることが好ましい。
【００４３】
また、封止材３・１３は、その硬化後の厚みが１〜５０μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ未満であると応力緩和が有効に働かなくなる傾向があり、５０μｍを超えると封止材３・１３の透湿量が増加し、撮像素子４・１４が水分により劣化しやすくなる傾向がある。従って、封止材３・１３は、硬化後の厚みが１〜５０μｍの範囲であることが好ましい。
【００４４】
このような絶縁基体１・１１と透光性蓋体２との接合は、接合部に封止材３・１３を塗布した透光性蓋体２を絶縁基体１・１１に重ねあわせた後、約１１０℃の温度で６０〜９０分間加圧加熱することにより行われる。なお、接合の際の残留応力を低減するという観点からは、１１０℃程度の低温度での加熱が好ましいが、９０〜２５０℃の温度で加熱してもよい。なお、封止材３・１３は、絶縁基体１・１１と透光性蓋体２との接合時はもちろんのこと、その後の基板への２次実装時に加えられる熱、さらには撮像素子４・１４の作動時に発生する熱によって生ずる部材間の応力を緩和して、透光性蓋体２が破壊されるのを有効に防止する機能を有する。
【００４５】
なお、印７を撮像装置の方向を示す印としても使用する場合には、印７と封止材３・１３との色を異ならせておくことが好ましい。この場合、両者の色は、画像認識装置が容易に識別できものが好ましく、例えば封止材３・１３の色が黒の場合には、印７の色を白にすればよい。
【００４６】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージにおいては、透光性蓋体２の主面表面に赤外線遮蔽機能を有する誘電体多層膜８を形成することが好ましい。
【００４７】
図３に誘電体多層膜８の要部拡大断面図で示すように、このような誘電体多層膜８は、屈折率が１．６以下の誘電体材料から成る低屈折率薄膜層８ａおよび屈折率が１．７以上の誘電体材料から成る高屈折率薄膜層８ｂを順次交互に複数層積層することにより形成され、撮像レンズ（図示せず）を通過した光から赤外線の波長領域の成分を反射し、撮像素子４・１４によって得られる画像の画質を高める機能を有し、また、透光性蓋体２に赤外線遮断機能を付与することにより赤外線カットフィルターを削除し、光学機能部品を薄型化することができる。
【００４８】
なお、高屈折率薄膜層８ｂの屈折率と低屈折率薄膜層８ａの屈折率との差を０．１以上とすることにより、高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａとの界面での赤外線の反射量が少なくなる、すなわち赤外線カット効果が小さくなることはなく、その結果、良好な赤外線遮断機能を有する撮像素子収納用パッケージとすることができる。高屈折率薄膜層８ｂの屈折率と低屈折率薄膜層８ａの屈折率との差が０．１未満であると、高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａとの界面での赤外線の反射量が極端に少なくなり、良好な赤外線遮断機能を得ることが困難となる傾向がある。従って、高屈折率薄膜層８ｂの屈折率と低屈折率薄膜層８ａの屈折率との差を０．１以上とすることが、さらに好適には０．５以上とすることが好ましい。
【００４９】
このような高屈折率薄膜層８ｂおよび低屈折率薄膜層８ａは、両者の屈折率の差を０．１以上として良好な赤外線カット機能を得るとともに誘電体多層膜８の厚みを薄くするという観点からは、それぞれの屈折率を１．７以上および１．６以下とすることが好ましい。これは、光学的膜厚（λ／４：λは設計波長）が薄膜層を構成する材料の屈折率（ｎ）と形状膜厚（ｄ）との積（ｎ×ｄ）で表わされることから、高い周波数領域の赤外線を遮断する場合には屈折率（ｎ）の大きな材料を用いることにより高屈折率薄膜層８ｂを薄くすることができ、また、低屈折率薄膜層８ａの屈折率を１．６以下とすることにより、高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａの屈折率の差を十分なものとし良好な赤外線遮断機能を得ることができるからである。
【００５０】
このような屈折率が１．７以上の誘電体材料としては、Ｔａ_２０_５やＴｉＯ_２・Ｎｂ_２０_５・Ｌａ_２Ｏ_３・ＺｒＯ_２・Ｙ_２Ｏ_３等が用いられ、屈折率が１．６以下の誘電体材料としては、ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３・ＬａＦ_３・ＭｇＦ_２・Ｎａ_３ＡｌＦ_６等が用いられる。また、高屈折率薄膜層８ｂはその屈折率の範囲が通常は１．７〜３．０、低屈折率薄膜層８ａはその屈折率の範囲が通常は１．２〜１．６であり、これらを形成する誘電体材料は薄膜層の硬さ等の特性や形成し易さ・価格等を考慮して選択される。
【００５１】
このような低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率薄膜層８ｂから成る誘電体多層膜８は、ＣＶＤ法やスパッタ法・真空蒸着法等により成形され、例えば真空蒸着法により成形する場合、ＳｉＯ_２・Ａｌ_２Ｏ_３・ＭｇＦ_２等の屈折率が１．６以下の誘電体材料と、Ｔａ_２０_５やＴｉＯ_２・Ｎｂ_２０_５等の屈折率が１．７以上の誘電体材料とをそれぞれ真空蒸着装置内に設置した坩堝に入れ、そして真空蒸着装置内を１×１０^−６Ｐａ程度の真空度で２５０〜３００℃の温度に設定した後、透光性蓋体２の主面の全面あるいはマスキングをして撮像素子４・１４に入射する光の透過領域Ｓとなる領域に、まず低屈折率薄膜層８ａを被着し、その後、高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａとを順次交互に合計１０〜１００層被着することにより形成される。
【００５２】
また、低屈折率薄膜層８ａや高屈折率薄膜層８ｂのそれぞれの厚みは、遮断しようとする赤外線波長λ（ｎｍ）の０．１λ〜０．５λの厚みとすることが好ましい。低屈折率薄膜層８ａや高屈折率薄膜層８ｂの厚みが０．１λ未満、あるいは、０．５λと超えると、屈折率（ｎ）と形状膜厚（ｄ）との積（ｎ×ｄ）がλ／４で算出される光学的膜厚と大きく異なって反射・屈折の光学的特性の関係が崩れてしまい、特定波長を遮断・透過するコントロールができなくなってしまう傾向がある。従って、低屈折率薄膜層８ａや高屈折率薄膜層８ｂの層の厚みは、遮断しようとする赤外線波長λ（ｎｍ）の０．１λ〜０．５λの範囲の厚みとすることが好ましい。
【００５３】
また、低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率薄膜層８ｂの積層数が１０層未満であると、赤外線領域の波長を良好に遮断することが困難となる傾向があり、１００層を超えると誘電体多層膜８を真空蒸着後に透光性蓋体２を室温に冷却する際の誘電体多層膜８の熱収縮が大きなものとなり、透光性蓋体２が割れ易くなる傾向がある。従って、低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率薄膜層８ｂの積層数は１０〜１００層の範囲が好ましく、赤外線領域の波長をより良好に遮断する、および、室温に冷却する際の誘電体多層膜８の熱収縮を小さくして透光性蓋体２が割れ難くするという観点からは、３０〜４５層の範囲が好ましい。
【００５４】
さらに、本発明の撮像素子収納用パッケージにおいては、低屈折率薄膜層８ａを二酸化珪素で高屈折率薄膜層８ｂを二酸化チタンで形成することが好ましい。
【００５５】
二酸化チタンおよび二酸化珪素の蒸着粒子は、これらの粒径が薄膜層８ａ・８ｂの形成に用いられる他の誘電体材料の蒸着粒子に比較して微細であるとともに硬いことから、低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率薄膜層８ｂの膜厚を精度良くコントロールすることができるとともに透光性蓋体２の取り扱いの際に傷つき難く、その結果、特定波長光の透過・反射を良好にコントロールできる赤外線カットフィルタの機能を有する撮像素子収納用パッケージとすることができる。
【００５６】
かくして本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、絶縁基体１の凹部１ａの底面に撮像素子４をガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着固定するとともに撮像素子４の各電極をボンディングワイヤ６を介して配線導体５に接続させ、しかる後、絶縁基体１と透光性蓋体２とを封止材３を介して接続して、絶縁基体１および透光性蓋体２から成る容器の内部に撮像素子４を気密に収容することによって最終製品としての撮像装置が完成する。または、絶縁基板Ａの搭載部Ｔに撮像素子１４をガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着固定するとともに撮像素子１４の各電極をボンディングワイヤ１６を介して配線導体１５に接続させ、しかる後、絶縁基板Ａに樹脂枠体Ｂを接合し、樹脂枠体Ｂに封止材１３を介して透光性蓋体２を固定して、絶縁基板Ａ・樹脂枠体Ｂおよび透光性蓋体２から成る容器の内部に撮像素子１４を気密に収容することによって最終製品としての撮像装置が完成する。
【００５７】
なお、本発明の撮像素子収納用パッケージは上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、例えば図３に撮像素子収納用パッケージの実施の形態の他の例の断面図に示すように、樹脂枠体Ｂの絶縁基板Ａの反対側に、光学レンズ２０を収納した鏡筒２１を固定するホルダー部Ｃを具備するものとすることにより、光学機能部品の一体化およびより小型化が図れる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、透光性蓋体を少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタとしたことから、入射光を撮像素子の画素配置および画素ピッチに対応させた透過光に分離させることができ、その結果、撮像素子に透過光の周波数の１／２以上の高周波数成分が偽信号として取り込まれた場合に発生するモアレ等の問題を防止することができる。また、透光性蓋体は、主面の光の透過領域以外の領域に、入射される光の分離方向を識別する印が形成されていることから、透光性蓋体の上面方向から印を容易に認識することができ、その結果、複屈折板の複屈折方向を容易に認識することができる。さらに、印を、蓋体と成る母材の複屈折方向を識別した後、母材を個々の蓋体にカットすることなく一括して形成できるので、工数を低減できるとともに印を間違った領域に形成するという危険性もない。また、端面にスリットを形成した場合のように、スリット部から欠けや割れが発生することもない。
【００５９】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、上記構成において、透光性蓋体の複屈折板の主面に赤外線遮断機能を有する誘電体多層膜を形成したことから、撮像素子収納用パッケージを入射光の赤外線カット機能を有するものとし、その結果、光学機能部品を構成する赤外線カットフィルタを別途使用する必要はなく、部品の削減ができるとともに光学機能部品を薄型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【００６０】
【図２】本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【００６１】
【図３】透光性蓋体の要部拡大断面図である。
【００６２】
【図４】本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【００６３】
【符号の説明】
１、１１・・・・・・・・絶縁基体
Ａ・・・・・・・・・・絶縁基板
Ｂ・・・・・・・・・・樹脂枠体
１ａ・・・・・・・・・凹部
Ｔ・・・・・・・・・・搭載部
２・・・・・・・・・・透光性蓋体
Ｓ・・・・・・・・・・透光性蓋体の光の透過領域
３、１３・・・・・・・・封止材
４、１４・・・・・・・・撮像素子
７・・・・・・・・・・印
８・・・・・・・・・・誘電体多層膜
８ａ・・・・・・・・・低屈折率薄膜層
８ｂ・・・・・・・・・高屈折率薄膜層

Claims

上面に撮像素子が搭載される凹部を有する絶縁基体と、該絶縁基体の上面に前記凹部を覆うように封止材を介して接合される、中央領域に前記撮像素子に入射される光の透過領域を有する透光性蓋体とから成る撮像素子収納用パッケージであって、前記透光性蓋体は、少なくとも１枚の複屈折板から成る光学ローパスフィルタであるとともに、主面の前記光の透過領域以外の領域に、前記入射される光の分離方向を識別する印が形成されていることを特徴とする撮像素子収納用パッケージ。
前記絶縁基体が、上面に撮像素子の搭載部を有する絶縁基板と、該絶縁基板の上面に前記搭載部を取り囲むように接合材を介して接合される樹脂枠体とから成り、該樹脂枠体に前記透光性蓋体が封止材により接合されることを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
前記透光性蓋体は、前記複屈折板の主面の、少なくとも前記光の透過領域に赤外線遮断機能を有する誘電体多層膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の撮像素子収納用パッケージ。