JP2008078455A - 車載用カラーセンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供する。
【解決手段】カラー撮像素子10は、基板の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子が多数配列されるとともに、受光素子の上面に色フィルタが形成されている。リードフレーム50にカラー撮像素子10が搭載され、カラー撮像素子10とリードフレーム50がボンディングワイヤー51により電気的に接続されている。紫外線カットガラス板41が可視光硬化型接着剤40にてカラー撮像素子10の受光部10aの上面に貼り合わされている。ボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部10aを除く領域がモールド樹脂52にて封止されている。
【選択図】図3
【解決手段】カラー撮像素子10は、基板の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子が多数配列されるとともに、受光素子の上面に色フィルタが形成されている。リードフレーム50にカラー撮像素子10が搭載され、カラー撮像素子10とリードフレーム50がボンディングワイヤー51により電気的に接続されている。紫外線カットガラス板41が可視光硬化型接着剤40にてカラー撮像素子10の受光部10aの上面に貼り合わされている。ボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部10aを除く領域がモールド樹脂52にて封止されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、車載用カラーセンサおよびその製造方法に関するものである。
車載用カラーセンサを用いて自車両の周囲状況を判断して車両制御をすることが考えられている。この車載用カラーセンサにおいてカラー撮像素子の実装には、民生用途に比べて特に耐湿性と耐光性が求められる。耐湿性の観点からは、具体的には撮像素子とリードフレームを電気的に接続するボンディングワイヤーを含む受光部以外の領域をモールド樹脂で覆うことが行われている(例えば特許文献1)。しかし、耐光性に関しての配慮がなされていない。
特開2001−77248号公報
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、基板の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子が多数配列されるとともに、受光素子の上面に色フィルタが形成されたカラー撮像素子と、前記カラー撮像素子を搭載したリードフレームと、前記カラー撮像素子と前記リードフレームを電気的に接続するボンディングワイヤーと、可視光硬化型接着剤にて前記カラー撮像素子の受光部の上面に貼り合わされた紫外線カットガラス板と、前記ボンディングワイヤーを含み、かつ、前記カラー撮像素子の少なくとも受光部を除く領域を封止するモールド樹脂と、を備えたことを要旨とする。
請求項1に記載の発明によれば、モールド樹脂によってボンディングワイヤーを含み、かつ、カラー撮像素子の少なくとも受光部を除く領域を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットガラス板により色フィルタの耐光性を補償することができる。このとき、製造プロセスにおいてはカラー撮像素子と紫外線カットガラス板の相対位置決めの後に瞬間的に固定する必要があり、この際、紫外線カットガラス板を用いた場合において、紫外線硬化型接着剤ではなく可視光硬化型接着剤にてカラー撮像素子と紫外線カットガラス板を貼り合わせることができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
請求項2に記載のように、請求項1に記載の車載用カラーセンサにおいて、前記紫外線カットガラス板は350nm以下の波長域の光の透過率が10%以下であると、実用上好ましく、さらに、請求項3に記載のように、紫外線カットガラス板は350nm以下の波長域の光の透過率が1%以下であると、さらによい。
請求項4に記載のように、請求項1に記載の車載用カラーセンサにおいて、前記基板の上面の前記ボンディングワイヤーのボンディング部も前記可視光硬化型接着剤で覆うことにより、ボンディングワイヤーのボンディング部を保護することができる。
請求項5に記載の発明では、基板の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子が多数配列されるとともに、受光素子の上面に色フィルタが形成されたカラー撮像素子と、前記カラー撮像素子を搭載したリードフレームと、前記カラー撮像素子と前記リードフレームを電気的に接続するボンディングワイヤーと、前記ボンディングワイヤーを含む前記カラー撮像素子を封止する透明モールド樹脂と、前記カラー撮像素子の受光部の上方における前記透明モールド樹脂の表面に形成された紫外線カットフィルタと、を備えたことを要旨とする。
請求項5に記載の発明によれば、透明モールド樹脂によってボンディングワイヤーを含むカラー撮像素子を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットフィルタにより色フィルタの耐光性を補償することができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
請求項6に記載のように、請求項5に記載の車載用カラーセンサにおいて、前記透明モールド樹脂の上面を平坦面とし、当該平坦面に前記紫外線カットフィルタを形成すると、紫外線カットフィルタを配置しやすく製造が容易となる。
請求項7に記載の発明では、基板の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子が多数配列されるとともに、受光素子の上面に色フィルタが形成されたカラー撮像素子と、前記カラー撮像素子を搭載したリードフレームと、前記カラー撮像素子と前記リードフレームを電気的に接続するボンディングワイヤーと、前記カラー撮像素子の受光部の上面にSOG膜を介して形成された紫外線カットフィルタと、前記ボンディングワイヤーを含み、かつ、前記カラー撮像素子の少なくとも受光部を除く領域を封止するモールド樹脂と、を備えたことを要旨とする。
請求項7に記載の発明によれば、モールド樹脂によってボンディングワイヤーを含み、かつ、カラー撮像素子の少なくとも受光部を除く領域を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットフィルタにより色フィルタの耐光性を補償することができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
請求項8に記載のように、請求項7に記載の車載用カラーセンサにおいて、前記紫外線カットフィルタは薄膜よりなると、紫外線カットフィルタをSOG膜上に配置しやすく製造が容易となる。
請求項9に記載の発明では、請求項1に記載の車載用カラーセンサの製造方法であって、カラー撮像素子をリードフレームに搭載する第1工程と、ボンディングワイヤーにて前記カラー撮像素子と前記リードフレームを電気的に接続するとともに、前記カラー撮像素子の受光部の上面に可視光硬化型接着剤にて紫外線カットガラス板を貼り合せる第2工程と、金型を用いてモールド樹脂にて前記ボンディングワイヤーを含み、かつ、カラー撮像素子の少なくとも受光部を除く領域を封止する第3工程とを含み、前記可視光硬化型接着剤の厚さを、前記紫外線カットガラス板の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクルの径よりも厚くしたことを要旨とする。
請求項9に記載の発明によれば、可視光硬化型接着剤の厚さを、紫外線カットガラス板の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクルの径よりも厚くすることにより、第3工程、即ち、モールド樹脂成型工程において、カラー撮像素子へのパーティクルに起因する機械的ダメージを軽減することができる。
請求項10に記載のように、請求項9に記載の車載用カラーセンサの製造方法において、前記可視光硬化型接着剤の厚さは10μm以上であると、実用上好ましいものとなる。
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態においては車両用ライト制御装置に適用しており、図1には全体の概略構成を示す。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態においては車両用ライト制御装置に適用しており、図1には全体の概略構成を示す。
図1において、車両1のルームミラー2の裏面には車載用カラーセンサ(撮像装置)3が設けられている。この車載用カラーセンサ3により、車両1の進行方向における前方を撮像することができるようになっている。車載用カラーセンサ3はマイクロプロセッサ4に接続され、車載用カラーセンサ3により撮像された撮像データがマイクロプロセッサ4に送られる。マイクロプロセッサ4は当該撮像データから各種の処理を実行して撮像データから先行車のテールランプや対向車のヘッドランプを検出することができるようになっている。
マイクロプロセッサ4にはライト制御用の電子制御装置(ECU)5が接続されている。電子制御装置5にてヘッドランプ6を制御することができる。つまり、電子制御装置5はマイクロプロセッサ4による前方の車両(先行車のテールランプ、対向車のヘッドランプ)の有無に基づいてヘッドランプ6をハイビーム/ロービームに制御するようになっている。
図2は、車載用カラーセンサ3の光学系の構成図である。図2において、レンズ7の焦点位置にカラー撮像素子パッケージ8が配置され、車両前方からの光がレンズ7を通してカラー撮像素子パッケージ8の受光部に集光する。
図3はカラー撮像素子パッケージ8の断面図である。図3において、カバーガラス付のカラー撮像素子10が樹脂にてパッケージングされている。
図4(a)はカバーガラス付のカラー撮像素子の平面図であり、(b)は(a)のA−A線での縦断面図であり、(c)は(a)のB−B線での縦断面図である。図4において、カバーガラスとしての紫外線カットガラス板41を取り外した状態を図5に示し、(a)はカラー撮像素子10の平面図であり、(b)は(a)のA−A線での縦断面図であり、(c)は(a)のB−B線での縦断面図である。
図4(a)はカバーガラス付のカラー撮像素子の平面図であり、(b)は(a)のA−A線での縦断面図であり、(c)は(a)のB−B線での縦断面図である。図4において、カバーガラスとしての紫外線カットガラス板41を取り外した状態を図5に示し、(a)はカラー撮像素子10の平面図であり、(b)は(a)のA−A線での縦断面図であり、(c)は(a)のB−B線での縦断面図である。
図5において、基板11の上面に、符号20,21,22,23で示すごとく光の量に応じた電気信号を出力する受光素子が縦横に多数配列されている。受光素子(20〜23)にて画素が構成され、各受光素子(20〜23)として、シリコンフォトダイオードを用いている。また、基板11上面の端部においてボンディングパッド45が配置されている。このようにして撮像素子が構成されている。
図5において、撮像素子の受光素子20の上に、赤色光を選択的に通過させる赤色フィルタ30が配置されている。また、受光素子21の上に、緑色光を選択的に通過させる緑色フィルタ31が形成されている。同様に、受光素子22の上に、緑色光を選択的に通過させる緑色フィルタ32が形成されている。さらに、受光素子23の上に、青色光を選択的に通過させる青色フィルタ33が形成されている。このようにして、カラー撮像素子10は、基板11の上面に光量に応じた電気信号を出力する受光素子20,21,22,23が多数配列されているとともに受光素子20,21,22,23の上面に色フィルタ30,31,32,33が形成されている。
図4において、カラー撮像素子10の撮像領域である受光部(受光素子を配列した部位)の上面には、可視光硬化型接着剤40にて、カバーガラスとしての紫外線カットガラス板41が貼り合わされ、紫外線カットガラス板41は基板11と対向するように配置されている。よって、車外から入射した光は紫外線カットガラス板41により紫外域の光がカットされ、さらに、赤色フィルタ30を通して赤色光が受光素子20において光電変換される。また、車外から入射した光は紫外線カットガラス板41により紫外域の光がカットされ、さらに、緑色フィルタ31,32を通して緑色光が受光素子21,22において光電変換される。さらには、車外から入射した光は紫外線カットガラス板41により紫外域の光がカットされ、青色フィルタ33を通して青色光が受光素子23において光電変換される。このように、カラー撮像素子10の基本4ピクセルの画素配置構造が、可視域の赤(R)と、緑(G)と、緑(G)と、青(B)となっている。また、カバーガラスとして紫外線カットガラス板41を用いることにより色フィルタが紫外線により劣化するのを防止できる(耐UV性を向上できる)。また、カバーガラスとしての紫外線カットガラス板41によりカラー撮像素子10の表面を機械的に保護することができる。
図3において、カラー撮像素子10はリードフレーム50(詳しくはダイボンド部)上に搭載されている。カラー撮像素子10(ボンディングパッド45)とリードフレーム50(詳しくはリード部)とがボンディングワイヤー51により電気的に接続されている。また、黒色のモールド樹脂52によってボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部(撮像領域)10aを除く領域が封止されている。詳しくは、カラー撮像素子10における受光部10aにはモールド樹脂52が無く、開口している。即ち、開口部53が形成されている。また、カラー撮像素子10(基板11)における撮像領域とは反対面もモールド樹脂52が無く、開口している。即ち、開口部54が形成されている。
可視光硬化型接着剤40の具体例としては、アクリルベースの東亞合成社製ラックストラックシリーズを挙げることができる。また、紫外線カットガラス板41の特性(紫外線透過率)については、350nm以下の波長域の光について少なくとも10%以下にする(透過率を10%以下にする)。即ち、紫外線カットガラス板41は350nm以下の波長域の光の透過率が10%以下であるとよい。さらには、1%以下にする(透過率を1%以下にする)ことが望ましい。即ち、紫外線カットガラス板41は350nm以下の波長域の光の透過率が1%以下であるとよりよい。
カラー撮像素子パッケージ8の組み立ての際には次のようにする。
カラー撮像素子10を用意する。カラー撮像素子10においては、基板11上に受光素子20,21,22,23およびボンディングパッド45が形成されるとともに受光素子20,21,22,23上に色フィルタ30,31,32,33が形成されている。そして、リードフレーム50上にカラー撮像素子10を配置し固定する。さらに、ワイヤーボンディングによりリードフレーム50とカラー撮像素子10とを電気的に接続する。また、カラー撮像素子10の受光部10aの上面に可視光硬化型接着剤40を塗布し、その上に紫外線カットガラス板41を載せ、さらに、可視光を照射して接着剤40を硬化させ固定する。このようにして、カラー撮像素子10と紫外線カットガラス板41は両者の相対的位置決めの後、瞬間的に固定する必要性から可視光硬化型接着剤40を使用する。最後に、金型を用いてモールド樹脂52にて封止する(成型する)。
カラー撮像素子10を用意する。カラー撮像素子10においては、基板11上に受光素子20,21,22,23およびボンディングパッド45が形成されるとともに受光素子20,21,22,23上に色フィルタ30,31,32,33が形成されている。そして、リードフレーム50上にカラー撮像素子10を配置し固定する。さらに、ワイヤーボンディングによりリードフレーム50とカラー撮像素子10とを電気的に接続する。また、カラー撮像素子10の受光部10aの上面に可視光硬化型接着剤40を塗布し、その上に紫外線カットガラス板41を載せ、さらに、可視光を照射して接着剤40を硬化させ固定する。このようにして、カラー撮像素子10と紫外線カットガラス板41は両者の相対的位置決めの後、瞬間的に固定する必要性から可視光硬化型接着剤40を使用する。最後に、金型を用いてモールド樹脂52にて封止する(成型する)。
次に、車両用ライト制御装置の作用について説明する。
今、夜間において図6に示すように橙色の反射板64が設置されている道路を走行し、先行車65および対向車67が在り、テールランプ66およびヘッドランプ68が点灯している。車載用カラーセンサ3により撮像してマイクロプロセッサ4で処理することにより、図7に示すように、赤色光を抽出して先行車のテールランプ66を検出することができ、これにより夜間走行において先行車が在ることを認識できる。
今、夜間において図6に示すように橙色の反射板64が設置されている道路を走行し、先行車65および対向車67が在り、テールランプ66およびヘッドランプ68が点灯している。車載用カラーセンサ3により撮像してマイクロプロセッサ4で処理することにより、図7に示すように、赤色光を抽出して先行車のテールランプ66を検出することができ、これにより夜間走行において先行車が在ることを認識できる。
つまり、対向車のヘッドランプ68は比較的明るいため認識しやすいが、先行車のテールランプ66は暗いため橙色の反射板64や他の外乱光を他車のテールランプと誤認識しやすいが、本実施形態においてはテールランプが赤色であることを利用して先行車のテールランプと他の光とを識別することができる(テールランプの赤色光と、外乱光である白色や橙色の光とを判別することができる)。
そして、先行車65のテールランプ66、対向車67のヘッドランプ68の検出結果に基づいて自車のヘッドランプ6を制御する。例えば、夜間において自車の前方に車両(先行車や対向車)が在ると、自車のヘッドランプをロービームにする。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)図3に示すカラー撮像素子10の実装構造を採用することにより、モールド樹脂52によってボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部10aを除く領域を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、製造プロセスにおいてはカラー撮像素子と紫外線カットガラス板の相対位置決めの後、瞬間的に固定する必要があることを考慮して、通常の紫外線硬化型接着剤を用いた紫外線による硬化プロセスは紫外線カットガラス板の特性上、採用できないことから可視光硬化型接着剤を用いて紫外線カットガラス板41を貼り合わせて、この紫外線カットガラス板41により色フィルタの耐光性を補償(耐UV性補償)することができる。このようにして、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(1)図3に示すカラー撮像素子10の実装構造を採用することにより、モールド樹脂52によってボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部10aを除く領域を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、製造プロセスにおいてはカラー撮像素子と紫外線カットガラス板の相対位置決めの後、瞬間的に固定する必要があることを考慮して、通常の紫外線硬化型接着剤を用いた紫外線による硬化プロセスは紫外線カットガラス板の特性上、採用できないことから可視光硬化型接着剤を用いて紫外線カットガラス板41を貼り合わせて、この紫外線カットガラス板41により色フィルタの耐光性を補償(耐UV性補償)することができる。このようにして、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図8は図3に代わる本実施形態における車載用カラーセンサの断面図である。図9はワイヤーボンディング部の拡大図である。
図8,9において、基板11の上面のボンディングワイヤー51のボンディング部(接合部)も可視光硬化型接着剤40で覆っている。これにより、ボンディングワイヤー51のボンディング部を可視光硬化型接着剤40で保護することができる。
図8,9において、基板11の上面のボンディングワイヤー51のボンディング部(接合部)も可視光硬化型接着剤40で覆っている。これにより、ボンディングワイヤー51のボンディング部を可視光硬化型接着剤40で保護することができる。
実装プロセスとしては、カラー撮像素子10をリードフレーム50に搭載した後に(ダイボンド後に)、ワイヤーボンディングを行う。その後に、可視光硬化型接着剤をワイヤーボンディング部を含めて塗布し、その上に紫外線カットガラス板41を載せ、可視光を照射して硬化させ紫外線カットガラス板41を貼り合せる。そして、モールド樹脂52で封止する(成型する)。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図10は図3に代わる本実施形態における車載用カラーセンサの断面図である。
可視光硬化型接着剤40の膜厚管理として、可視光硬化型接着剤40の厚さtを、紫外線カットガラス板41の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクル58の径Dよりも厚くしている。詳しい説明を、図11,12,13,14を用いて行う。
可視光硬化型接着剤40の膜厚管理として、可視光硬化型接着剤40の厚さtを、紫外線カットガラス板41の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクル58の径Dよりも厚くしている。詳しい説明を、図11,12,13,14を用いて行う。
製造プロセスとして、まず、カラー撮像素子10を用意する。つまり、図5のごとく基板11上に各受光素子(20,21,22,23)およびボンディングパッド45を形成し、さらに、色フィルタ30,31,32,33を形成する。
そして、図11に示すように、実装ルームR1において、リードフレーム50上にカラー撮像素子10を配置し固定する。さらに、図12に示すように、実装ルームR1において、ワイヤーボンディングによりリードフレーム50とカラー撮像素子10とを電気的に接続する。また、カラー撮像素子10の受光部の上面に可視光硬化型接着剤40を塗布し、図13に示すように、カラー撮像素子10の受光部の上面に可視光硬化型接着剤40を介して紫外線カットガラス板41を載せ、さらに、可視光を照射して接着剤40を硬化させ固定する。
ここまでの工程において、可視光硬化型接着剤40の厚さtを実装ルームR1のパーティクル58の粒径Dより大きくする。
そして、図14に示すように、金型(下金型60と上金型61)を用いて、図10に示すようにモールド樹脂52にてボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部を除く領域を封止する。
そして、図14に示すように、金型(下金型60と上金型61)を用いて、図10に示すようにモールド樹脂52にてボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部を除く領域を封止する。
ここで、可視光硬化型接着剤40の厚さtが上記パーティクル58の径Dよりも厚くなっていることにより、図14に示したモールド樹脂成型工程において、下金型60と上金型61の間においてカラー撮像素子10と紫外線カットガラス板41とが押圧されるが、このとき、パーティクル58に接するようにカラー撮像素子10と紫外線カットガラス板41とが押圧されることが回避され、カラー撮像素子10の上面へのパーティクル58に起因する機械的ダメージを軽減することができる。より具体的には、例えば、数μmの径のパーティクルが存在する空間で実装する場合について言及すると、可視光硬化型接着剤40の厚さtを10μm程度にすればよい。特に、可視光硬化型接着剤40の厚さtを10μm以上にするとよい。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(2)車載用カラーセンサの製造方法、特に、第1の実施形態のカラー撮像素子10の実装方法として、図11に示すように、カラー撮像素子10をリードフレーム50に搭載し(第1工程)、図13に示すように、ボンディングワイヤー51にてカラー撮像素子10とリードフレーム50を電気的に接続するとともに、カラー撮像素子10の受光部の上面に可視光硬化型接着剤40にて紫外線カットガラス板41を貼り合せ(第2工程)、図14に示す金型(下金型60と上金型61)を用いて図10に示すようにモールド樹脂52にてボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部を除く領域を封止する(第3工程)。このプロセスにおいて、可視光硬化型接着剤40の厚さtを、紫外線カットガラス板41の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクル58の径Dよりも厚くしたので、モールド樹脂成型工程において、カラー撮像素子へのパーティクルに起因する機械的ダメージを軽減することができる。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(2)車載用カラーセンサの製造方法、特に、第1の実施形態のカラー撮像素子10の実装方法として、図11に示すように、カラー撮像素子10をリードフレーム50に搭載し(第1工程)、図13に示すように、ボンディングワイヤー51にてカラー撮像素子10とリードフレーム50を電気的に接続するとともに、カラー撮像素子10の受光部の上面に可視光硬化型接着剤40にて紫外線カットガラス板41を貼り合せ(第2工程)、図14に示す金型(下金型60と上金型61)を用いて図10に示すようにモールド樹脂52にてボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部を除く領域を封止する(第3工程)。このプロセスにおいて、可視光硬化型接着剤40の厚さtを、紫外線カットガラス板41の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクル58の径Dよりも厚くしたので、モールド樹脂成型工程において、カラー撮像素子へのパーティクルに起因する機械的ダメージを軽減することができる。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図15は図3に代わる本実施形態における車載用カラーセンサの断面図である。本実施形態では、モールド用の樹脂70として、透明なる材料を用いており、透明モールド構造としている。詳しくは次の構成としている。
カラー撮像素子10は、図5に示したように、基板11の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子20,21,22,23が多数配列されるとともに、受光素子20,21,22,23の上面には色フィルタ30,31,32,33が形成されている。
図15に示すように、カラー撮像素子10がリードフレーム50(詳しくはダイボンド部)に搭載されている。カラー撮像素子10とリードフレーム50(詳しくはリード部)とがボンディングワイヤー51により電気的に接続されている。ボンディングワイヤー51を含むカラー撮像素子10が透明モールド樹脂70にて封止されている。カラー撮像素子10の受光部(撮像領域)10aの上方における透明モールド樹脂70の表面には紫外線カットフィルタ71が形成されている。図15では受光部10aの上方を含めた透明モールド樹脂70の上面の全面に紫外線カットフィルタ71が形成されている。紫外線カットフィルタ71は薄膜よりなる。なお、紫外線カットフィルタ71の薄膜構成は酸化アルミ膜(Al2O3)を第1層とし、酸化チタン膜(TiO2)とシリコン酸化膜(SiO2)を交互に所定の膜厚で積層してもよい。また、図15に示したように、透明モールド樹脂70の上面70aが平坦面となっており、この平坦面に紫外線カットフィルタ71が形成されている。よって、紫外線カットフィルタ71を配置しやすく製造が容易となる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(3)図15に示すカラー撮像素子10の実装構造を採用することにより、透明モールド樹脂70によってボンディングワイヤー51を含むカラー撮像素子10を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットフィルタ71により色フィルタの耐光性を補償することができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(3)図15に示すカラー撮像素子10の実装構造を採用することにより、透明モールド樹脂70によってボンディングワイヤー51を含むカラー撮像素子10を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットフィルタ71により色フィルタの耐光性を補償することができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図16は図3に代わる本実施形態における車載用カラーセンサの断面図である。図17は要部拡大図である。本実施形態ではカラー撮像素子(チップ)上に紫外線カットフィルタ82が形成されている。詳しくは次の構成としている。
カラー撮像素子10は、図5で説明したように、基板11の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子20,21,22,23が多数配列されるとともに、図17に示すように、受光素子20の上面に赤色フィルタ30が、受光素子21および受光素子22の上面に緑色フィルタ31,32が、受光素子23の上面に青色フィルタ33が形成されている。
なお、図17においては受光素子20,21(22),23は基板11上において横一列に並べたが、これは説明のためであり、その配置は図5と同じである。
図16に示すように、カラー撮像素子10がリードフレーム50(詳しくはダイボンド部)に搭載されている。カラー撮像素子10の受光部(撮像領域)10aの上面にSOG膜(Spin On Glass)81を介して紫外線カットフィルタ82が形成されている。紫外線カットフィルタ82は薄膜よりなる。なお、紫外線カットフィルタ82の薄膜構成は酸化アルミ膜(Al2O3)を第1層とし、酸化チタン膜(TiO2)とシリコン酸化膜(SiO2)を交互に所定の膜厚で積層してもよい。紫外線カットフィルタ82が薄膜よりなると、紫外線カットフィルタ82をSOG膜81上に配置しやすく製造が容易となる。
図16に示すように、カラー撮像素子10がリードフレーム50(詳しくはダイボンド部)に搭載されている。カラー撮像素子10の受光部(撮像領域)10aの上面にSOG膜(Spin On Glass)81を介して紫外線カットフィルタ82が形成されている。紫外線カットフィルタ82は薄膜よりなる。なお、紫外線カットフィルタ82の薄膜構成は酸化アルミ膜(Al2O3)を第1層とし、酸化チタン膜(TiO2)とシリコン酸化膜(SiO2)を交互に所定の膜厚で積層してもよい。紫外線カットフィルタ82が薄膜よりなると、紫外線カットフィルタ82をSOG膜81上に配置しやすく製造が容易となる。
また、図16において、ボンディングワイヤー51によりカラー撮像素子10とリードフレーム50(詳しくはリード部)が電気的に接続されている。モールド樹脂83によりボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部(撮像領域)10aを除く領域が封止されている。詳しくは、カラー撮像素子10における受光部10aにはモールド樹脂83が無く、開口している。即ち、開口部84が形成されている。また、カラー撮像素子10(基板11)における撮像領域とは反対面もモールド樹脂83が無く、開口している。即ち、開口部85が形成されている。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(4)図16,17に示すカラー撮像素子10の実装構造を採用することにより、モールド樹脂83によってボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部10aを除く領域を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットフィルタ82により色フィルタの耐光性を補償することができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
(4)図16,17に示すカラー撮像素子10の実装構造を採用することにより、モールド樹脂83によってボンディングワイヤー51を含み、かつ、カラー撮像素子10の少なくとも受光部10aを除く領域を封止することにより耐湿性に優れたものとなる。また、紫外線カットフィルタ82により色フィルタの耐光性を補償することができる。その結果、耐湿性と耐光性に優れた車載用カラーセンサを提供することができる。
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
上述したように車載用カラーセンサはライト制御装置に適用する場合について述べたが、これに限らず、他の、自車の周囲状況を判断して車両を制御する装置に適用してもよい。
上述したように車載用カラーセンサはライト制御装置に適用する場合について述べたが、これに限らず、他の、自車の周囲状況を判断して車両を制御する装置に適用してもよい。
10…カラー撮像素子、10a…受光部、11…基板、20…受光素子、21…受光素子、22…受光素子、23…受光素子、24…受光素子、30…赤色フィルタ、31…緑色フィルタ、32…緑色フィルタ、33…青色フィルタ、40…可視光硬化型接着剤、41…紫外線カットガラス板、50…リードフレーム、51…ボンディングワイヤー、52…モールド樹脂、70…透明モールド樹脂、70a…上面、71…紫外線カットフィルタ、81…SOG膜、82…紫外線カットフィルタ、83…モールド樹脂。
Claims (10)
- 基板(11)の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子(20,21,22,23)が多数配列されるとともに、受光素子(20,21,22,23)の上面に色フィルタ(30,31,32,33)が形成されたカラー撮像素子(10)と、
前記カラー撮像素子(10)を搭載したリードフレーム(50)と、
前記カラー撮像素子(10)と前記リードフレーム(50)を電気的に接続するボンディングワイヤー(51)と、
可視光硬化型接着剤(40)にて前記カラー撮像素子(10)の受光部(10a)の上面に貼り合わされた紫外線カットガラス板(41)と、
前記ボンディングワイヤー(51)を含み、かつ、前記カラー撮像素子(10)の少なくとも受光部(10a)を除く領域を封止するモールド樹脂(52)と、
を備えたことを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 請求項1に記載の車載用カラーセンサにおいて、
前記紫外線カットガラス板(41)は350nm以下の波長域の光の透過率が10%以下であることを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 請求項1に記載の車載用カラーセンサにおいて、
前記紫外線カットガラス板(41)は350nm以下の波長域の光の透過率が1%以下であることを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 請求項1に記載の車載用カラーセンサにおいて、
前記基板(11)の上面の前記ボンディングワイヤー(51)のボンディング部も前記可視光硬化型接着剤(40)で覆ったことを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 基板(11)の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子(20,21,22,23)が多数配列されるとともに、受光素子(20,21,22,23)の上面に色フィルタ(30,31,32,33)が形成されたカラー撮像素子(10)と、
前記カラー撮像素子(10)を搭載したリードフレーム(50)と、
前記カラー撮像素子(10)と前記リードフレーム(50)を電気的に接続するボンディングワイヤー(51)と、
前記ボンディングワイヤー(51)を含む前記カラー撮像素子(10)を封止する透明モールド樹脂(70)と、
前記カラー撮像素子(10)の受光部(10a)の上方における前記透明モールド樹脂(70)の表面に形成された紫外線カットフィルタ(71)と、
を備えたことを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 請求項5に記載の車載用カラーセンサにおいて、
前記透明モールド樹脂(70)の上面(70a)を平坦面とし、当該平坦面に前記紫外線カットフィルタ(71)を形成したことを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 基板(11)の上面に、光量に応じた電気信号を出力する受光素子(20,21,22,23)が多数配列されるとともに、受光素子(20,21,22,23)の上面に色フィルタ(30,31,32,33)が形成されたカラー撮像素子(10)と、
前記カラー撮像素子(10)を搭載したリードフレーム(50)と、
前記カラー撮像素子(10)と前記リードフレーム(50)を電気的に接続するボンディングワイヤー(51)と、
前記カラー撮像素子(10)の受光部(10a)の上面にSOG膜(81)を介して形成された紫外線カットフィルタ(82)と、
前記ボンディングワイヤー(51)を含み、かつ、前記カラー撮像素子(10)の少なくとも受光部(10a)を除く領域を封止するモールド樹脂(83)と、
を備えたことを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 請求項7に記載の車載用カラーセンサにおいて、
前記紫外線カットフィルタ(82)は薄膜よりなることを特徴とする車載用カラーセンサ。 - 請求項1に記載の車載用カラーセンサの製造方法であって、
カラー撮像素子(10)をリードフレーム(50)に搭載する第1工程と、
ボンディングワイヤー(51)にて前記カラー撮像素子(10)と前記リードフレーム(50)を電気的に接続するとともに、前記カラー撮像素子(10)の受光部(10a)の上面に可視光硬化型接着剤(40)にて紫外線カットガラス板(41)を貼り合せる第2工程と、
金型を用いてモールド樹脂(52)にて前記ボンディングワイヤー(51)を含み、かつ、前記カラー撮像素子(10)の少なくとも受光部(10a)を除く領域を封止する第3工程と
を含み、
前記可視光硬化型接着剤(40)の厚さ(t)を、前記紫外線カットガラス板(41)の貼り合せ時の雰囲気環境におけるパーティクル(58)の径(D)よりも厚くしたことを特徴とする車載用カラーセンサの製造方法。 - 請求項9に記載の車載用カラーセンサの製造方法において、
前記可視光硬化型接着剤(40)の厚さ(t)は10μm以上である
車載用カラーセンサの製造方法。
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