JP2010147200A - Solid-state imaging apparatus and method of manufacturing same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof.
外気によるイメージセンサーチップ劣化を防止するために、イメージセンサチップの受光面の上にガラス等の透明な保護部材を直接接着した固体撮像装置が知られている。さらに、保護部材を接着したイメージセンサチップをパッケージの基板の上に搭載し、イメージセンサチップとパッケージの枠体との間に封止樹脂を充填することにより、イメージセンサチップを封止した固体撮像装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。封止樹脂を充填することにより、イメージセンサチップを気密封止し外気から保護できるだけでなく、パッケージに強固に固定できる。また、イメージセンサチップと基板とを電気的に接続するボンディングワイヤを保護することも可能となる。
しかしながら、前記の固体撮像装置には以下のような問題がある。まず、図4(a)に示すように封止樹脂107が保護部材105の側面に十分行き届かないことがある。この場合には、遮光が不十分となり保護部材105の側面から入射した光が迷光となり、イメージセンサチップ101の受光部101Aが異常な光を検出しゴーストやフレアなどの画質劣化を招くおそれがある。また、保護部材105の側面を完全に覆うように封止樹脂の107の充填量を多くすると、図4(b)に示すように保護部材105の辺縁部における有効画素エリア上に封止樹脂が乗り上げるおそれがある。また、保護部材105の上に封止樹脂が付着したりするおそれもある。保護部材105の有効画素エリアの上に封止樹脂107が存在すると、入射光が遮られ受光不良が生じる。さらに、図4(c)に示すように保護部材105の上に光学フィルター又はプリズム等の光学部品109をカメラセット側で直接搭載するケースがある。この場合には、画素有効画素エリア外に5μm程度の微小サイズの封止樹脂が付着しただけであっても、光学あおりによる画質不良が生じるおそれがある。
However, the solid-state imaging device has the following problems. First, as shown in FIG. 4A, the
本発明は、前記の問題を解決し、保護部材の側面からの光の入射による迷光の発生を低減すると共に、保護部材の上に付着した封止樹脂による不良が生じることがない固体撮像装置を実現できるようにすることを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, reduces the generation of stray light due to the incidence of light from the side surface of the protective member, and does not cause a defect due to the sealing resin adhering to the protective member. The purpose is to make it possible.
前記の目的を達成するため、本発明は固体撮像装置を保護部材と封止樹脂との界面において表面粗さが他の部分よりも小さく段差がほとんどない構成とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention is configured such that the solid-state imaging device has a surface roughness that is smaller than that of the other portions at the interface between the protective member and the sealing resin, and almost no steps.
具体的に、本発明に係る固体撮像装置は、パッケージに接着され受光面を有するイメージセンサチップと、イメージセンサチップの受光面と接着された保護部材と、イメージセンサチップの周囲を被覆する封止樹脂とを備え、封止樹脂の上面の位置は、保護部材の上面の位置以下であり、封止樹脂における保護部材との接続部の上面は、封止樹脂における接続部以外の上面と比べて表面粗さが小さいことを特徴とする。 Specifically, a solid-state imaging device according to the present invention includes an image sensor chip bonded to a package and having a light receiving surface, a protective member bonded to the light receiving surface of the image sensor chip, and a seal covering the periphery of the image sensor chip. And the position of the upper surface of the sealing resin is equal to or lower than the position of the upper surface of the protective member, and the upper surface of the connecting portion with the protective member in the sealing resin is higher than the upper surface of the sealing resin other than the connecting portion. The surface roughness is small.
本発明の固体撮像装置は、封止樹脂における保護部材との接続部の上面が、封止樹脂の接続部以外の上面と比べて表面粗さが小さい。つまり、封止樹脂の保護部材の上に形成された部分を研磨している。このため、保護部材の側面をほぼ完全に封止樹脂で覆い且つ保護部材の上に封止樹脂が残存することがない。従って、保護部材上の封止樹脂による、受光不良等を改善できる。また、保護部材の上にフィルター等の光学部品を直接接着した場合にも光学あおり等が発生しにくい。 In the solid-state imaging device of the present invention, the upper surface of the connection portion with the protective member in the sealing resin has a smaller surface roughness than the upper surface other than the connection portion of the sealing resin. That is, the portion formed on the protective member of the sealing resin is polished. For this reason, the side surface of the protective member is almost completely covered with the sealing resin, and the sealing resin does not remain on the protective member. Accordingly, it is possible to improve light reception failure due to the sealing resin on the protective member. Further, when an optical component such as a filter is directly bonded on the protective member, optical tilt or the like is hardly generated.
本発明の固体撮像装置において、封止樹脂における接続部の上面は、封止樹脂の接続部以外の上面よりも高さが高い構成としてもよい。 In the solid-state imaging device of the present invention, the upper surface of the connection portion in the sealing resin may have a higher height than the upper surface other than the connection portion of the sealing resin.
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、受光面に保護部材が接着されたイメージセンサチップをパッケージに接着する工程(a)と、少なくとも一部が保護部材の上を覆うように、イメージセンサチップとパッケージとの間に封止樹脂を充填する工程(b)と、封止樹脂の保護部材の上を覆う部分を研磨して除去することにより、保護部材を露出する工程(c)とを備え、工程(c)では、封止樹脂における保護部材との接続部の上面において、封止樹脂の接続部以外の上面と比べて表面粗さを小さくすることを特徴とする。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes the step (a) of adhering an image sensor chip having a protective member bonded to a light receiving surface to a package, and an image sensor so that at least part of the image sensor chip covers the protective member. A step (b) of filling a sealing resin between the chip and the package, and a step (c) of exposing the protective member by polishing and removing a portion of the sealing resin covering the protective member. In the step (c), the surface roughness of the upper surface of the connecting portion of the sealing resin with the protective member is made smaller than that of the upper surface of the sealing resin other than the connecting portion.
本発明の固体撮像装置の製造方法は、少なくとも一部が保護部材の上を覆うように、封止樹脂を充填し、封止樹脂の保護部材の上を覆う部分を研磨することにより除去する。このため、保護部材の側面をほぼ完全に封止樹脂で覆い且つ保護部材の上に封止樹脂が残存することがない。従って、保護部材の上に存在する封止樹脂による、受光不良及び画質不良等の発生がない固体撮像装置を製造できる。 In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the sealing resin is filled so that at least a part thereof covers the protective member, and the portion covering the protective member of the sealing resin is removed by polishing. For this reason, the side surface of the protective member is almost completely covered with the sealing resin, and the sealing resin does not remain on the protective member. Accordingly, it is possible to manufacture a solid-state imaging device that does not cause poor light reception and poor image quality due to the sealing resin present on the protective member.
本発明の固体撮像装置の製造方法において、工程(b)では、封止樹脂が保護部材上の全面を覆うようにしてもよい。 In the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, in the step (b), the sealing resin may cover the entire surface of the protective member.
本発明に係る固体撮像装置及びその製造方法によれば、保護部材の側面からの光の入射による迷光の発生を低減すると共に、保護部材の上に付着した封止樹脂による不良が生じることがない固体撮像装置を実現できる。 According to the solid-state imaging device and the method for manufacturing the same according to the present invention, generation of stray light due to incidence of light from the side surface of the protective member is reduced, and a defect due to the sealing resin adhering to the protective member does not occur. A solid-state imaging device can be realized.
図1(a)及び(b)は本発明の一実施形態に係る固体撮像装置であり、(a)は平面構成を示し、(b)は(a)のIb−Ib線における断面構成を示す。図1に示すように、配線基板12Aと枠体12Bとを含むパッケージ12に接着材14を介してイメージセンサチップ10が接着されている。イメージセンサチップ10は光電変換部10Aを有し、光電変換部10Aが形成された受光面の上に、透明接着材16を介して保護部材18が接着されている。保護部材18は、ガラス等の受光光の波長に対して透明な材料からなる。イメージセンサチップ10に形成されたチップ電極20と、配線基板12Aに形成された配線電極22とは、ボンディングワイヤ24により接続されている。
1A and 1B show a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a planar configuration, and FIG. 1B shows a cross-sectional configuration taken along line Ib-Ib in FIG. . As shown in FIG. 1, the
パッケージ12におけるイメージセンサチップ10の周囲には、封止樹脂26が充填されている。封止樹脂26は、保護部材18との接続部において、上面の高さが保護部材18とほぼ等しく、保護部材26と封止樹脂との間にはほとんど段差が生じていない。このため、保護部材18の側面から迷光となる光が入射することを抑えることができる。
A
本実施形態の固体撮像装置を製造する場合には、まず、図2(a)に示すように保護部材18が接着されたイメージセンサチップを、パッケージ12に接着固定した後、チップ電極20と配線電極22とをボンディングワイヤ24により接続する。
When manufacturing the solid-state imaging device of this embodiment, first, as shown in FIG. 2A, the image sensor chip to which the
次に、図2(b)に示すように、パッケージ12のイメージセンサチップ10が接着された部分の周囲に封止樹脂26を充填する。この際に、保護部材18の端部の上に封止樹脂26が乗り上げるようにする。封止樹脂26を充填する際には、封止樹脂を収納したシリンジ28をイメージセンサチップの周囲に沿って移動させながら充填すればよい。次に、図2(c)に示すように、研磨装置30を用いて、封止樹脂26の保護部材18の上に乗り上げた部分を研磨し、保護部材18の全体を露出させる。研磨の際には、封止樹脂26の保護部材18との接続部の上面の高さを保護部材18とほぼ等しくし、保護部材18と封止樹脂26との接続部に段差がほとんどできないようにする。
Next, as shown in FIG. 2B, a
保護部材18と封止樹脂26との研磨レートの違いにより、封止樹脂26の保護部材18との接続部における研磨レートは、封止樹脂の他の部分における研磨レートよりも小さくなる。このため、封止樹脂26は、保護部材18との接続部の高さが、他の部分よりも高くなる。また、保護部材18との接続部において他の部分よりも表面粗さが小さくなり平滑性が高くなる。表面粗さとは、例えば最大高さRmax、算術平均粗さRaまたは十点平均粗さRz等に代表されるパラメータである。
Due to the difference in the polishing rate between the
本実施形態の固体撮像装置は、封止樹脂26の保護部材18との接続部の上面の高さを、保護部材18の上面の高さとほぼ揃えることができ、封止樹脂26と保護部材との間にほとんど段差が生じない。このため、保護部材18の側面からの光の入射を防止することが可能となりゴースト及びフレア等の画質低下の問題を解消することができる。また、保護部材18の上面に封止樹脂26が残存することがなく、保護部材18の表面に直接プリズム、光学フィルター等の光学部品を光学あおりの無い状態で搭載することが可能となる。さらに、封止樹脂26の保護部材18との接続部以外の上面の高さが接続部の上面よりも低くなるため、光学部品の取り付けが容易となる。封止樹脂26を研磨する際に、保護部材18の上面に生じた傷及び強固に付着した異物も除去することができるため、歩留が向上し安定した生産が可能となる。
In the solid-state imaging device of the present embodiment, the height of the upper surface of the connection portion of the sealing
本実施形態においては、封止樹脂26を充填する際に保護部材18の端部のみを封止樹脂26が覆うようにしている。このため、封止樹脂26の研磨量が少なくて済むという利点がある。また、封止樹脂26の保護部材18との接続部の上面の高さが、他の部分よりも高くなる。しかし、図3(a)に示すように、封止樹脂26を充填する際に、保護部材18を封止樹脂26が完全に覆うようにしてもよい。この場合には、図3(b)に示すように封止樹脂26を保護部材18が露出するまで研磨すると、封止樹脂26の上面がほぼ平坦となる。但し、この場合においても、封止樹脂26と保護部材18との研磨レートの違いにより、封止樹脂26の保護部材18との接続部は封止樹脂26の他の部分よりも研磨されにくい。このため、封止樹脂26の保護部材18との接続部の上面は封止樹脂26の他の部分よりも若干高くなる。また、保護部材18との接続部の上面において他の部分よりも表面粗さが小さくなる。
In this embodiment, when the sealing
封止樹脂は、エポキシ系樹脂とすればよい。また、ビフェニル系樹脂又はシリコン系樹脂であってもよい。封止樹脂の充填は、成型金型を用いたトランスファーモールド等により行ってもよい。保護部材は、例えば硼珪酸ガラス板を用いればよい。また、特定方向の干渉縞によるモワレを防止するために複屈折特性を有する水晶板又は方解石板からなるローパスフィルタを使用してもよい。また、赤外線カットフィルタの両側に複屈折特性が直交するように石英板又は方解石板を貼り合わせたローパスフィルタを使用してもよい。さらに、透明のエポキシ系樹脂板、アクリル系樹脂板又は透明アルミナ板であってもよい。 The sealing resin may be an epoxy resin. Further, it may be a biphenyl resin or a silicon resin. The filling of the sealing resin may be performed by transfer molding using a molding die. For example, a borosilicate glass plate may be used as the protective member. Moreover, in order to prevent moire due to interference fringes in a specific direction, a low-pass filter made of a quartz plate or a calcite plate having birefringence characteristics may be used. Further, a low-pass filter in which a quartz plate or a calcite plate is bonded so that birefringence characteristics are orthogonal to both sides of the infrared cut filter may be used. Further, it may be a transparent epoxy resin plate, an acrylic resin plate, or a transparent alumina plate.
本発明に係る固体撮像装置及びその製造方法は、保護部材の側面からの光の入射による迷光の発生を低減すると共に、保護部材の上に付着した封止樹脂による不良が生じることがない固体撮像装置を実現でき、特に、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等に使用する固体撮像装置及びその製造方法として有用である。 The solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the present invention reduce the generation of stray light due to the incidence of light from the side surface of the protective member, and do not cause defects due to the sealing resin attached on the protective member. The present invention can be realized, and is particularly useful as a solid-state imaging device used for a digital camera, a digital video camera, and the like, and a manufacturing method thereof.
10 イメージセンサチップ
10A 光電変換部
12 パッケージ
12A 配線基板
12B 枠体
14 接着材
16 透明接着材
18 保護部材
20 チップ電極
22 配線電極
24 ボンディングワイヤ
26 封止樹脂
28 シリンジ
30 研磨装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記イメージセンサチップの前記受光面と接着された保護部材と、
前記イメージセンサチップの周囲を被覆する封止樹脂とを備え、
前記封止樹脂の上面の位置は、前記保護部材の上面の位置以下であり、
前記封止樹脂における前記保護部材との接続部の上面は、前記封止樹脂における前記接続部以外の上面と比べて表面粗さが小さいことを特徴とする固体撮像装置。 An image sensor chip bonded to the package and having a light receiving surface;
A protective member bonded to the light receiving surface of the image sensor chip;
A sealing resin covering the periphery of the image sensor chip,
The position of the upper surface of the sealing resin is not more than the position of the upper surface of the protective member,
The solid-state imaging device, wherein an upper surface of a connection portion of the sealing resin with the protection member has a smaller surface roughness than an upper surface of the sealing resin other than the connection portion.
少なくとも一部が前記保護部材の上を覆うように、前記イメージセンサチップの周囲に封止樹脂を充填する工程(b)と、
前記封止樹脂の前記保護部材の上を覆う部分を研磨して除去することにより、前記保護部材を露出する工程(c)とを備え、
前記工程(c)では、前記封止樹脂における前記保護部材との接続部の上面において、前記封止樹脂の接続部以外の上面と比べて表面粗さを小さくすることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 A step (a) of bonding an image sensor chip having a protective member bonded to a light receiving surface to a package;
A step (b) of filling a sealing resin around the image sensor chip so that at least a part thereof covers the protection member;
A step (c) of exposing the protective member by polishing and removing a portion of the sealing resin that covers the protective member;
In the step (c), the surface roughness of the upper surface of the connecting portion of the sealing resin with the protective member is made smaller than the upper surface of the sealing resin other than the connecting portion of the sealing resin. Manufacturing method.
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