JP2007173496A - 固体撮像素子用パッケージおよび固体撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ダイボンド時の接着剤やワイヤーボンド時の負荷に起因するワイヤーボンド不良が発生しにくい小型の固体撮像素子用パッケージおよび固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像素子51が固着されるベース部11と、ベース部11の周縁に立ち上がった側壁部12と、側壁部12の段差部13上に配された内部端子31とを有したパッケージ1において、段差部13の下部に、接着剤52からのブリードの内部端子31への這い上がりを阻止する複数の凹部14が互いに間隔をおいて形成される。進行の速いブリードであっても、凹部14内を経て側壁部内面12aを這い上がることは困難なので、内部端子31への付着を阻止できる。凹部14の存在で懸念されるワイヤーボンド時の強度は、凹部14間に所定の間隔で残留している残留部15によって確保できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付携帯電話などに使用される固体撮像素子用パッケージおよび固体撮像装置に関するものである。
近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ（ムービー）、カメラ付携帯電話などは、高画素、高画質化に加えて、小型化の要求がますます高まってきており、これらの機器に搭載される固体撮像装置は小型化が進められている。
図１０に従来の固体撮像装置を示す。凹状のパッケージ１００内のベース部１１に固体撮像素子５１が接着剤５２によって固着され、パッケージ１００内に配置された内部端子３１に固体撮像素子５１の端子がボンディングワイヤー５３によって電気的に接続されており、パッケージ１００の上面には、パッケージ１００内を気密状態に保つカバーガラス５４などの透明部材が接着されている。３２は内部端子３１から引き出された外部端子である。
この固体撮像装置を小型化するためには、パッケージ１００において、その側壁部内面１２ａと固体撮像素子５１の側面との間のクリアランスを最小に設定する必要がある。しかしそのように設定すると、固体撮像素子５１と内部端子３１との距離が短くなり、固体撮像素子５１をベース部１１にダイボンドする際に接着剤５２が周囲にはみ出した場合に、その接着剤５２が内部端子３１や固体撮像素子５１の端子にまで這い上がり、短絡不良等の不具合が生じることがあった。
この対策として、接着剤５２を塗布するノズルレイアウト及び塗布量を最適化して、接着剤５２のはみ出しを最小限に抑える方法が提案された。また図１１に示すように、パッケージ１０１を、セラミック板２００Ａ〜２００Ｄを積層した構造とし、内部端子３１を上面に担持するセラミック板２００Ｂとベース部１１となるセラミック板２００Ｄとの間に配するセラミック板２００Ｃを、セラミック板２００Ｂよりも幅狭く設定して、はみ出した接着剤５２を収容するギャップ２０１を形成する提案もされた（特許文献１参照）。
特開平６−５３４５９号公報
しかし、接着剤５２を塗布するノズルレイアウト及び塗布量を最適化する方法では、接着剤５２のはみ出しを抑えることには効果があるものの、接着剤５２から発生する溶剤成分のブリードは接着剤５２以上に速く進展するため、対処困難な状況であった。
また、内部端子３１を上面に担持するセラミック板２００Ｂの下にそれよりも幅狭いセラミック板２００Ｃを配してギャップ２０１を形成する方法では、セラミック板２００Ｂの突出部およびその上の内部端子３１の強度が不十分となって、ワイヤーボンド時の負荷により変形や損傷が発生し、ワイヤーボンド不良が発生する不具合が考えられる。
本発明は上記問題を解決するもので、ダイボンド時の接着剤やそれから発生するブリードが内部端子に付着せず、ワイヤーボンド時の負荷による内部端子の変形や損傷も発生しにくく、ワイヤーボンド不良が発生しにくい小型の固体撮像素子用パッケージおよび固体撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明の固体撮像素子用パッケージは、固体撮像素子が固着されるベース部と、前記ベース部の周縁に立ち上がって固体撮像素子を収容する凹状の空間を形成している側壁部と、固体撮像素子の端子をワイヤーボンドして外部に引き出すために前記側壁部の内周の段差部上に配された内部端子とを有した固体撮像素子用パッケージにおいて、前記段差部の下部に、固体撮像素子を固着する接着剤からのブリードの前記内部端子への這い上がりを阻止する複数の凹部が互いに間隔をおいて形成されたことを特徴とする。
また本発明の固体撮像装置は、上記の固体撮像素子用パッケージに固体撮像素子が固着され、ワイヤーボンドされたことを特徴とする。
上記の固体撮像素子用パッケージを用いることにより、固体撮像素子の周囲に接着剤やそのブリードが拡がった時には、側壁部の段差部の凹部内に流れ込むことになり、進行のより速いブリードであっても、凹部内の側面や天面を経てから、側壁部内面を伝って這い上がることは困難なので、内部端子への接着剤やブリードの付着を阻止することができる。凹部が存在することで懸念されるワイヤーボンド時の強度は、凹部間に所定の間隔で残留している残留部によって確保できる。
ベース部に、段差部の凹部に接続する凹部が形成されているのが好ましい。接着剤やそのブリードを収容する容積がより大きくなり、内部端子への這い上がりをより確実に阻止できるからである。
凹部の底面の面租度が他面の面粗度よりも大きいのが好ましい。凹部へのブリードの進行性が高まるからである。
ベース部および側壁部はセラミック板を積層して形成されていてよい。またベース部および側壁部は樹脂によって形成されていてよい。
本発明の固体撮像素子用パッケージは、内部端子を上面に配した段差部の下部に複数の凹部を所定の間隔で形成する構造なので、パッケージ全体、すなわち固体撮像装置を小型化するために、固体撮像素子の側面とパッケージの側壁部内面とのクリアランスを最小に設定した場合も、固体撮像素子のダイボンド時の接着剤やそのブリードが内部端子に付着することはなく、加えてワイヤーボンド時の負荷にも耐えられる強度を段差部およびその上の内部端子に確保できるので、ブリード及び内部端子の変形や損傷によるワイヤーボンド不良を防止できる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の固体撮像素子用パッケージを使用した固体撮像装置の平面図であり、図２は同固体撮像装置の図１におけるＡ―Ａ’線に沿う断面図であり、図３は前記固体撮像素子用パッケージの一部拡大斜視図である。固体撮像装置も発明の一部を構成している。
図１〜図３に示すように、固体撮像素子用パッケージ１（以下、単にパッケージ１という）は、ベース部１１とその周縁に立ち上がった側壁部１２とにより形成された凹状の空間を有している。側壁部１２は一対の対向面の下部が内方へ突出しており、その段差部１３の上面に複数の内部端子３１が配列され、各内部端子３１に電気的に接続した外部端子３２が側壁部１２の外面に配列されている。ここでは内部端子３１，外部端子３２をリード部３３のインナーリード，アウターリードとして図示しているが、これに限定されない。
このパッケージ１に対して、固体撮像素子５１が接着剤５２によりベース部１１に固着され、固体撮像素子５１の複数の端子が各々ボンディングワイヤー５３により内部端子３１に接続されて外部端子３２へと引き出され、図示しないガラス板などの透明部材が搭載されて、固体撮像装置が構成される。
ここで、パッケージ１が、先に図１０または図１１を用いて説明した従来のものと相違するのは、段差部１３の下部に、固体撮像素子５１を固着する接着剤５２からのブリードの内部端子３１への這い上がりを阻止する複数の凹部１４が所定の間隔をおいて形成されている点である。凹部１４の開口の位置は、内部端子３１の下方であって、ベース部１１の上面の近傍である。
このことにより、固体撮像素子５１の周囲に接着剤５２やそのブリードが拡がった時には、側壁部１２の段差部１３の凹部１４内に流れ込むことになり、ブリードであっても、凹部１４内の側面や天面を経てから、側壁部内面１２ａを伝って這い上がることは困難なので、内部端子３１への接着剤５２やブリードの付着を阻止することができる。凹部１４が存在することで懸念されるワイヤーボンド時の強度は、凹部１４間に所定の間隔で残留している残留部１５によって確保することができる。
したがって、パッケージ全体を小型化するために、固体撮像素子５１の側面とパッケージ１の側壁部内面１２ａとのクリアランスを最小に設定した場合も、固体撮像素子５１のダイボンド時の接着剤５２やそのブリードが内部端子３１に付着することはなく、加えてワイヤーボンド時の負荷にも耐えられる強度を段差部１３およびその上の内部端子３１に確保できるので、ブリード及び内部端子３１の変形や損傷によるワイヤーボンド不良を防止できる。
凹部１４の底面１４ａの面租度を他面（凹部１４内の側面や天面）の面租度よりも大きくしておくのが望ましい。このことにより、凹部１４へのブリードの進行性を高め、内部端子３１への這い上がりをより確実に阻止することが可能となる。
なお、パッケージ１はプラスチック（樹脂）等で一体に形成されているものとして図示し、また凹部１４は内部端子３１とほぼ同等の幅にて開口した直方体状の空間として図示しているが、これに限定されない。凹部１４の幅、高さ、奥行きなどは、強度確保用の残留部１５に必要な寸法を勘案しながら、固体撮像素子５１の側面とパッケージ１の側壁部内面１２ａとのクリアランスや、接着剤５２の粘性、成分などの各種条件に適合するように決めればよく、コの字形や半円形などの断面形状を有していてもよい。凹部１４どうしが内部で連通する形状も可能である。
（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２のパッケージを使用した固体撮像装置の断面図であり、図５はパッケージの一部拡大斜視図である。
この実施形態２のパッケージ２が実施形態１のものと相違するのは、複数のセラミック板を積層して形成されている点である。側壁部１２はセラミック板２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃで構成されており、その内、段差部１３を構成する下層のセラミック板２００Ｃに凹部１４となる切欠が形成されている。セラミック板２００Ｃを切欠くには抜き金型を用いればよいので、加工が容易である。したがって、実施形態１のパッケージ１よりも低コストで製作することが可能である。
（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３のパッケージを使用した固体撮像装置の断面図であり、図７は同パッケージのＢ−Ｂ‘断面の一部拡大図である。
この実施形態３のパッケージ３が実施形態１のものと相違するのは、ベース部１１に、側壁部１２の段差部１３の凹部１４にそれぞれ接続する下向きに窪んだ凹部１６が形成されている点である。段差部１３の強度確保用の残留部１５は、ベース部１１の凹部１６どうしの間の平坦面上にある。
このパッケージ３では、段差部１３の凹部１４とベース部１１の凹部１６とが一体になっているので、実施形態１，２のものに較べて、接着剤５２やそのブリードを収容する収容容積が増大する。したがって、接着剤５２やそのブリードの内部端子３１への這い上がりをより確実に阻止することができる。
（実施形態４）
図８は本発明の実施形態４のパッケージを使用した固体撮像装置の断面図であり、図９は同パッケージのＣ−Ｃ‘断面の一部拡大図である。
この実施形態４のパッケージ４が実施形態３のものと相違するのは、複数のセラミック板を積層して形成されている点である。側壁部１２はセラミック板２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃで構成されており、その内、段差部１３を構成する下層のセラミック板２００Ｃに凹部１４となる切欠が形成されている。ベース部１１は、セラミック板２００Ｄ，２００Ｅで構成されており、その内、上層のセラミック板２００Ｄに凹部１６となる貫通穴が形成されている。
この実施形態４のパッケージ３でも、段差部１３の凹部１４とベース部１１の凹部１６とが一体になっているので、実施形態１，２のものに較べて、接着剤５２やそのブリードを収容する収容容積が増大する。したがって、接着剤５２やそのブリードの内部端子３１への這い上がりをより確実に阻止することができる。
加えて、セラミック板２００Ｃ，２００Ｄを切欠きあるいは穴あけする加工に抜き金型を用いればよいので、加工が容易である。したがって、実施形態３のパッケージ３よりも低コストで製作することが可能である。
本発明の固体撮像素子用パッケージおよび固体撮像装置は、小型化しても、内部端子の変形等や付着物が発生し難く、これらに起因するワイヤーボンド不良を防止できるので、小型化が要求されているデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付携帯電話などの製造に有用である。
本発明の実施形態１の固体撮像素子用パッケージを使用した固体撮像装置の平面図 図１の固体撮像装置の断面図 図１の固体撮像素子用パッケージの一部拡大斜視図 本発明の実施形態２の固体撮像素子用パッケージを使用した固体撮像装置の断面図 図４の固体撮像素子用パッケージの一部拡大斜視図 本発明の実施形態３の固体撮像素子用パッケージを使用した固体撮像装置の断面図 図６の固体撮像素子用パッケージの一部拡大断面図 本発明の実施形態４の固体撮像素子用パッケージを使用した固体撮像装置の断面図 図８の固体撮像素子用パッケージの一部拡大断面図 従来の固体撮像装置の断面図 従来の他の固体撮像装置の断面図
符号の説明
１ パッケージ
２ パッケージ
３ パッケージ
４ パッケージ
11 ベース部
12 側壁部
12a 側壁部内面
13 段差部
14 凹部
15 残留部
16 凹部
31 内部端子
32 外部端子
51 固体撮像素子
52 接着剤
53 ボンディングワイヤー
200A セラミック板
200B セラミック板
200C セラミック板
200D セラミック板
200E セラミック板

Claims (6)

  1. 固体撮像素子が固着されるベース部と、前記ベース部の周縁に立ち上がって固体撮像素子を収容する凹状の空間を形成している側壁部と、固体撮像素子の端子を外部に引き出すために前記側壁部の内周の段差部上に配された内部端子とを有した固体撮像素子用パッケージにおいて、
    前記段差部の下部に、固体撮像素子を固着する接着剤からのブリードの前記内部端子への這い上がりを阻止する複数の凹部が互いに間隔をおいて形成された固体撮像素子用パッケージ。
  2. ベース部に、段差部の凹部に接続する凹部が形成されている請求項１記載の固体撮像素子用パッケージ。
  3. 凹部の底面の面租度が他面の面粗度よりも大きい請求項１または請求項２のいずれかに記載の固体撮像素子用パッケージ。
  4. ベース部および側壁部はセラミック板を積層して形成されている請求項１または請求項２のいずれかに記載の固体撮像素子用パッケージ。
  5. ベース部および側壁部は樹脂によって形成されている請求項１または請求項２のいずれかに記載の固体撮像素子用パッケージ。
  6. 請求項１記載の固体撮像素子用パッケージに固体撮像素子が固着され、ワイヤーボンドされた固体撮像装置。
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