JP2014090118A - Package for image sensor and image sensor - Google Patents

Package for image sensor and image sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2014090118A
JP2014090118A JP2012240226A JP2012240226A JP2014090118A JP 2014090118 A JP2014090118 A JP 2014090118A JP 2012240226 A JP2012240226 A JP 2012240226A JP 2012240226 A JP2012240226 A JP 2012240226A JP 2014090118 A JP2014090118 A JP 2014090118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
lid
wiring board
sensor element
getter material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012240226A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuji Mori
隆二 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2012240226A priority Critical patent/JP2014090118A/en
Publication of JP2014090118A publication Critical patent/JP2014090118A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image sensor which enables downsizing while improving the sensitivity of an image sensor element.SOLUTION: A package 1 for an image sensor includes: a wiring board 10; a lid 12 which has a translucent part 121 overlapping with a light receiving part 2a of an image sensor element 2 in a plane view and is joined onto the wiring board 10 so as to seal the image sensor element 2 mounted on the wiring board 10; a recessed part 1005 which is provided at an area around the translucent part 121 of the lid 12 or the wiring board 10 and leads to a sealing space enclosed by the wiring board 10 and the lid 12; and a getter material 7 which is deposited to an inner surface of the recessed part 1005.

Description

本発明は、イメージセンサ素子を配線基板内に真空封止したイメージセンサに関するものである。   The present invention relates to an image sensor in which an image sensor element is vacuum-sealed in a wiring board.

イメージセンサ素子が配線基板の内部に封止されたイメージセンサにおいては、イメージセンサ素子の感度を高めるため、封止空間内に存在する気体分子の量を少なくすることが求められている。これは、イメージセンサ素子が、例えば赤外線センサ素子である場合には、測定対象物から発せられる赤外線の熱エネルギーを受光部でとらえ、温度変化を電気信号に変換して出力するため、高い分解能を得るためには、受光部へ入射した赤外線エネルギーの拡散による損失を抑制するため、素子構造を断熱構造としたり、素子を収納する配線基板中の雰囲気を真空としたりすることで熱伝導率を抑制しているためである。一般的に熱伝導率の抑制は、封止空間の内部の圧力を低くし、真空度を１Ｐａ程度以下にすることが知られている。また、従来から、封止空間内の気体分子の量を少なくするために、特許文献１に開示されている電子部品のように、封止空間内にゲッター材を配置することが知られている。ゲッター材を配置することによって、封止空間内に存在する気体分子がゲッター材によって吸着されるので、封止空間内に存在する気体分子の量を少なくすることができる。   In an image sensor in which an image sensor element is sealed inside a wiring board, it is required to reduce the amount of gas molecules present in the sealed space in order to increase the sensitivity of the image sensor element. This is because, for example, when the image sensor element is an infrared sensor element, the thermal energy of the infrared rays emitted from the measurement object is captured by the light receiving unit, and the temperature change is converted into an electrical signal and output. In order to obtain this, in order to suppress loss due to diffusion of infrared energy incident on the light receiving part, the thermal conductivity is suppressed by making the element structure a heat insulating structure or making the atmosphere in the wiring board that houses the element a vacuum. It is because it is doing. In general, it is known that the thermal conductivity is suppressed by lowering the pressure inside the sealed space and setting the degree of vacuum to about 1 Pa or less. Conventionally, in order to reduce the amount of gas molecules in the sealed space, it is known to arrange a getter material in the sealed space as in the electronic component disclosed in Patent Document 1. . By disposing the getter material, the gas molecules existing in the sealed space are adsorbed by the getter material, so that the amount of gas molecules present in the sealed space can be reduced.

特開2007−251239号公報JP 2007-251239 A

しかしながら、特許文献１に開示されている電子部品では、気体分子を吸着するためのゲッター材が、電子部品の低背化（小型化）のために蓋体の内面に配置されているが、蓋体の内面はゲッター材を配置できる面積が限られており、充分な量のゲッターを配置することができなかった。また、特許文献１に開示されている電子部品に代わってイメージセンサ素子を配置する場合には、イメージセンサ素子の受光部の上側に位置する蓋体の内面にはゲッター材を配置することができないので、ゲッターを配置する領域がさらに少なくなってしまい、配置するゲッター材の量も少なくなってしまう。また、充分な量のゲッター材を配置しようとする場合には、従来から、イメージセンサ素子が封止された空間内にゲッター材を取り付ける金具を配置し、バルク型ゲッター材を溶接によって取りつける方法が採用されていたが、この方法では封止空間を広く形成しなくてはならないので、装置の小型化が困難であった。   However, in the electronic component disclosed in Patent Document 1, the getter material for adsorbing gas molecules is disposed on the inner surface of the lid body for the purpose of reducing the height (miniaturization) of the electronic component. The inner surface of the body has a limited area where getter materials can be placed, and a sufficient amount of getters cannot be placed. In addition, when an image sensor element is arranged instead of the electronic component disclosed in Patent Document 1, a getter material cannot be arranged on the inner surface of the lid located above the light receiving portion of the image sensor element. Therefore, the area for arranging the getters is further reduced, and the amount of getter material to be arranged is also reduced. Further, when a sufficient amount of getter material is to be arranged, conventionally, there has been a method in which a fitting for attaching the getter material is arranged in a space where the image sensor element is sealed, and the bulk type getter material is attached by welding. Although this method has been adopted, it is difficult to reduce the size of the apparatus because a large sealing space must be formed in this method.

本発明の一つの態様によるイメージセンサ用パッケージは、イメージセンサ素子の搭載領域を有する配線基板と、平面視において搭載領域に重なる透光部を有している蓋と、蓋の透光部の周囲または配線基板に設けられている凹部と、凹部の内面に被着されたゲッター材とを有している。蓋は、配線基板との間に封止空間を形成するように配線基板上に接合されて設けられている。凹部は、配線基板と蓋とで囲まれた封止空間につながっている。   An image sensor package according to an aspect of the present invention includes a wiring board having an image sensor element mounting region, a lid having a light transmitting portion overlapping the mounting region in plan view, and a periphery of the light transmitting portion of the lid Or it has the recessed part provided in the wiring board, and the getter material adhere | attached on the inner surface of the recessed part. The lid is provided on the wiring board so as to form a sealed space between the lid and the wiring board. The recess is connected to a sealing space surrounded by the wiring board and the lid.

本発明の他の態様によるイメージセンサは、上記構成のイメージセンサ用パッケージと、イメージセンサ用パッケージの配線基板に搭載されたイメージセンサ素子とを有してい
る。 An image sensor according to another aspect of the present invention includes the image sensor package having the above configuration and an image sensor element mounted on a wiring board of the image sensor package.

本発明の一つの態様によるイメージセンサ用パッケージは、蓋の透光部の周囲または配線基板に設けられている凹部と、凹部の内面に被着されたゲッター材とを有しており、凹部が配線基板と蓋とで囲まれた封止空間につながっていることから、イメージセンサ用パッケージを大型化することなく、封止空間内のゲッターの露出する面積を増やして、封止空間内の真空度を向上できる。   An image sensor package according to an aspect of the present invention includes a recess provided around a translucent portion of a lid or on a wiring board, and a getter material attached to the inner surface of the recess. Since it is connected to the sealed space surrounded by the wiring board and the lid, the exposed area of the getter in the sealed space is increased without increasing the size of the image sensor package, and the vacuum in the sealed space is increased. The degree can be improved.

本発明の他の態様によるイメージセンサは、イメージセンサ用パッケージと、イメージセンサ用パッケージに搭載されたイメージセンサ素子とを有していることから、蓋と配線基板とで囲まれた封止空間内の真空度を向上して、イメージセンサ素子の感度を向上できる。   An image sensor according to another aspect of the present invention includes an image sensor package and an image sensor element mounted on the image sensor package, so that the image sensor is in a sealed space surrounded by a lid and a wiring board. Therefore, the sensitivity of the image sensor element can be improved.

（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるイメージセンサを示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面を示す断面図である。(A) is a plane perspective view which shows the image sensor in the 1st Embodiment of this invention, (b) is sectional drawing which shows the AA cross section of (a). 本発明の第２の実施形態におけるイメージセンサを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the image sensor in the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について添付の図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, some exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態におけるイメージセンサは、イメージセンサ用パッケージ１と、イメージセンサ用パッケージ１の配線基板10上に搭載されたイメージセンサ素子２とを有している。 (First embodiment)
The image sensor according to the first embodiment of the present invention includes an image sensor package 1 and an image sensor element 2 mounted on a wiring board 10 of the image sensor package 1.

本実施形態におけるイメージセンサ用パッケージ１は、配線基板10と、配線基板10に接合部材11によって接合された蓋12とを有している。配線基板10および蓋12には凹部1005が設けられている。   The image sensor package 1 in this embodiment includes a wiring board 10 and a lid 12 joined to the wiring board 10 by a joining member 11. The wiring substrate 10 and the lid 12 are provided with a recess 1005.

本実施形態における配線基板10は、図１に示された例のように、絶縁基体100と、絶縁
基体100の上面および内部に設けられた配線導体101と、絶縁基体100の下面に設けられた
端子電極102とを有している。なお、図１において、電子装置は、仮想のｘｙｚ空間内に
設けられており、以下便宜的に「上方向」とは仮想のｚ軸の正方向のことをいう。 As in the example shown in FIG. 1, the wiring board 10 in the present embodiment is provided on the insulating base 100, the wiring conductor 101 provided on the upper surface and inside the insulating base 100, and the lower surface of the insulating base 100. Terminal electrode 102. In FIG. 1, the electronic device is provided in a virtual xyz space, and for the sake of convenience, “upward” means the positive direction of the virtual z-axis.

絶縁基体100は、中央部にイメージセンサ素子２の搭載領域1006を含むキャビティ1001
を有しており、キャビティ1001は側壁部1002によって囲まれている。キャビティ1001の底面1003には、イメージセンサ素子２を接合するとともに、イメージセンサ素子２と電気的に接続されている配線導体101が設けられている。側壁部1002または底面1003は凹部1005
を有している。また、絶縁基体100は平面視において矩形の形状を有している。絶縁基体100は、イメージセンサ素子２を支持するための支持体として機能し、キャビティ1001の底面1003の搭載領域1006上にイメージセンサ素子２が低融点ろう材または導電性樹脂等の接合剤を介して接着され固定される。 The insulating base 100 is a cavity 1001 including a mounting area 1006 for the image sensor element 2 in the center.
The cavity 1001 is surrounded by the side wall portion 1002. The bottom surface 1003 of the cavity 1001 is provided with a wiring conductor 101 that joins the image sensor element 2 and is electrically connected to the image sensor element 2. Side wall 1002 or bottom 1003 is recessed 1005
have. The insulating substrate 100 has a rectangular shape in plan view. The insulating substrate 100 functions as a support for supporting the image sensor element 2, and the image sensor element 2 is placed on a mounting region 1006 on the bottom surface 1003 of the cavity 1001 via a bonding agent such as a low melting point brazing material or a conductive resin. Glued and fixed.

絶縁基体100の材料は、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），
窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体もしくはガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスである。 The material of the insulating base 100 is, for example, an aluminum oxide sintered body (alumina ceramic),
Ceramics such as an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass ceramic sintered body.

絶縁基体100が、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合には、アルミナ（Ａ
ｌ２Ｏ３），シリカ（ＳｉＯ２），カルシア（ＣａＯ），マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤および溶媒等を添加混合して泥漿状とする。このような泥漿状の原料をドクターブレード法またはカレンダーロール法等を採用してシート状に成形してセラミックグリーンシートを得る。その後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工またはプレス加工を施すとともに必要に応じて複数枚積層して積層体とし、積層体を高温（約1500〜1800℃）で焼成することによって製作される。 When the insulating base 100 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, alumina (A
A suitable organic solvent and solvent are added to and mixed with raw material powders such as l 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), calcia (CaO), and magnesia (MgO) to form a slurry. Such a mud-like raw material is formed into a sheet by employing a doctor blade method or a calender roll method to obtain a ceramic green sheet. Thereafter, the ceramic green sheet is appropriately punched or pressed, and a plurality of sheets are laminated as necessary to form a laminate, and the laminate is fired at a high temperature (about 1500 to 1800 ° C.).

絶縁基体100が複数のセラミックグリーンシートを積層して作製されている場合には、
キャビティ1001は、例えば開口部となる貫通孔を設けたセラミックグリーンシートとキャビティ1001の底部となるセラミックグリーンシートとを積層し、焼成することによって形成する。また、キャビティ1001が単層または多層のセラミックグリーンシートにプレス加工によって形成されていてもよい。 When the insulating base 100 is made by laminating a plurality of ceramic green sheets,
The cavity 1001 is formed, for example, by laminating and firing a ceramic green sheet provided with a through hole serving as an opening and a ceramic green sheet serving as the bottom of the cavity 1001. Further, the cavity 1001 may be formed in a single-layer or multilayer ceramic green sheet by pressing.

このような絶縁基体100は、例えば、縦が５〜50ｍｍ，横が５〜50ｍｍ，厚さが0.5〜５ｍｍであって、キャビティ1001の寸法は縦が3.5〜48ｍｍ，横が3.5〜48ｍｍ，深さが0.2
〜4.5ｍｍの場合であれば、凹部1005は、幅が0.2〜2.0ｍｍ，深さが0.05〜0.5ｍｍに形成されていることが好ましい。例えば、絶縁基体100の寸法は、縦が15ｍｍ，横が15ｍｍ，
厚さが２ｍｍであって、キャビティ1001の寸法が縦が10ｍｍ，横が10ｍｍ，深さが１ｍｍの場合であれば、凹部1005の幅は１ｍｍである。 Such an insulating substrate 100 has, for example, a length of 5 to 50 mm, a width of 5 to 50 mm, and a thickness of 0.5 to 5 mm. The dimensions of the cavity 1001 are 3.5 to 48 mm in length, 3.5 to 48 mm in width, and depth 0.2
In the case of ˜4.5 mm, the recess 1005 is preferably formed to have a width of 0.2 to 2.0 mm and a depth of 0.05 to 0.5 mm. For example, the dimensions of the insulating substrate 100 are 15 mm in length, 15 mm in width,
If the thickness is 2 mm, the dimensions of the cavity 1001 are 10 mm in length, 10 mm in width, and 1 mm in depth, the width of the recess 1005 is 1 mm.

端子電極102および配線導体101は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等の金属材料を用いることができる。このような端子電極102および配線導体101は、上記の金属粉末メタライズを含んだ導体ペーストを、絶縁基体100用のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等によって所定形状に
印刷して、絶縁基体100用の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100の所定位置に形成される。配線導体101のうち、セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通する貫通導体は、導体ペーストを印刷することによってセラミックグリーンシートに形成した貫通孔を充填しておけばよい。なお、図１に示された例では、配線基板100のキャビティ1001内に段部1004を形成して、段部1004の上側の面に露出するように
配線導体101を形成している。 For the terminal electrode 102 and the wiring conductor 101, a metal material such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), or copper (Cu) can be used. The terminal electrode 102 and the wiring conductor 101 are printed on a ceramic green sheet for the insulating substrate 100 in a predetermined shape by a screen printing method or the like on the ceramic green sheet for the insulating substrate 100, and the insulating substrate 100 is used. By firing at the same time as the ceramic green sheet,
The insulating base 100 is formed at a predetermined position. Of the wiring conductor 101, a through conductor that penetrates the ceramic green sheet in the thickness direction may be filled with a through hole formed in the ceramic green sheet by printing a conductor paste. In the example shown in FIG. 1, a step portion 1004 is formed in the cavity 1001 of the wiring substrate 100, and the wiring conductor 101 is formed so as to be exposed on the upper surface of the step portion 1004.

このような導体ペーストは、上記金属粉末に適当な有機溶剤および有機バインダーを加え、必要に応じて分散剤等を加えてボールミル，三本ロールミル，プラネタリーミキサー等の混練手段によって混合および混練することで適度な粘度に調整して作製する。また、セラミックグリーンシートの焼結挙動に合わせたり、焼成後の配線基板100との接合強度
を高めたりするためにガラスまたはセラミックスの粉末を添加してもよい。貫通導体用の導体ペーストは、有機バインダーまたは有機溶剤の種類または添加量によって、配線導体層用の導体ペーストよりも充填に適した高い粘度に調整される。 Such a conductor paste is mixed and kneaded by a kneading means such as a ball mill, a three-roll mill, a planetary mixer, etc., with an appropriate organic solvent and organic binder added to the above metal powder, and a dispersant added as necessary. And adjusted to an appropriate viscosity. Further, glass or ceramic powder may be added in order to match the sintering behavior of the ceramic green sheet or to increase the bonding strength with the wiring substrate 100 after firing. The conductor paste for the through conductor is adjusted to a higher viscosity suitable for filling than the conductor paste for the wiring conductor layer, depending on the type or addition amount of the organic binder or organic solvent.

端子電極102および配線導体101の露出する表面には、電解めっき法または無電解めっき法等のめっき法によって、めっき層が被着されている。めっき層は、ニッケルおよび金等の耐蝕性または接続部材等との接続性に優れる金属からなるものであり、例えば、厚さ１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度の金めっき層とが順次被着され
ている。これによって、端子電極102および配線導体101が腐食することを効果的に抑制できる。また、接続部材４との接合および端子電極102と外部電気回路基板の配線との接続
を強固にできる。 The exposed surfaces of the terminal electrode 102 and the wiring conductor 101 are coated with a plating layer by a plating method such as an electrolytic plating method or an electroless plating method. The plating layer is made of a metal having excellent corrosion resistance such as nickel and gold or connectivity with a connecting member, for example, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm and a gold plating having a thickness of about 0.1 to 3 μm. The layers are sequentially deposited. As a result, it is possible to effectively prevent the terminal electrode 102 and the wiring conductor 101 from corroding. Further, the connection with the connection member 4 and the connection between the terminal electrode 102 and the wiring of the external electric circuit board can be strengthened.

本実施形態においてイメージセンサ素子２は赤外線センサであり、上面に赤外線を受光するための受光部を有しており、配線基板10のキャビティ1001の底面に、ろう材またはは
んだ等の接合材３を介して接合されて配置されている。また、イメージセンサ素子２はボンディングワイヤからなる接続部材４によって配線導体101に電気的に接続されている。 In the present embodiment, the image sensor element 2 is an infrared sensor, and has a light receiving portion for receiving infrared light on the upper surface, and a bonding material 3 such as a brazing material or solder is provided on the bottom surface of the cavity 1001 of the wiring board 10. It is joined and arranged via. The image sensor element 2 is electrically connected to the wiring conductor 101 by a connecting member 4 made of a bonding wire.

蓋12は、イメージセンサ素子２を蓋12と配線基板10とで囲まれた空間内に封止するためのものである。蓋12は、キャビティ1001を封止するように配線基板10上に配置されている。また、蓋12は平面視においてイメージセンサ素子２の受光部２ａと重なる領域に透光部121を有している。蓋12の材料は、金属またはセラミックス等が用いられており、透光部121に所望の光を透過する部材が用いられる。例えば、イメージセンサ素子２が赤外線センサ素子であれば、蓋12は透光部121において、例えばゲルマニウム（Ｇｅ），シリコン（
Ｓｉ），硫化亜鉛（ＺｎＳ）またはこれらを含む合金からなり、蓋12の寸法が例えば、縦が５〜50ｍｍ，横が５〜50ｍｍ，厚さが0.3〜2.0ｍｍとなるように形成して作製される。 The lid 12 is for sealing the image sensor element 2 in a space surrounded by the lid 12 and the wiring board 10. The lid 12 is disposed on the wiring board 10 so as to seal the cavity 1001. The lid 12 has a light transmitting part 121 in a region overlapping the light receiving part 2a of the image sensor element 2 in plan view. The lid 12 is made of metal, ceramics, or the like, and a member that transmits desired light is used for the light transmitting portion 121. For example, if the image sensor element 2 is an infrared sensor element, the lid 12 is formed in the light transmitting portion 121, for example, germanium (Ge), silicon (
Si), zinc sulfide (ZnS) or an alloy containing them, and the lid 12 is formed so that the dimensions thereof are, for example, 5-50 mm in length, 5-50 mm in width, and 0.3-2.0 mm in thickness. Is done.

また、このような蓋12は、ろう材またははんだ等の接合材３を介して配線基板100と接
合されている。接合材３を介して配線基板100と蓋12とを接合することによって、配線基
板100と蓋12との間を封止することができる。接合材３としては、金（Ａｕ），銀（Ａｇ
），亜鉛（Ｚｎ），すず（Ｓｎ），銅（Ｃｕ）およびこれらの合金を主成分とする金属を用いることができる。 Further, such a lid 12 is bonded to the wiring substrate 100 via a bonding material 3 such as a brazing material or solder. By bonding the wiring substrate 100 and the lid 12 via the bonding material 3, it is possible to seal between the wiring substrate 100 and the lid 12. As the bonding material 3, gold (Au), silver (Ag)
), Zinc (Zn), tin (Sn), copper (Cu), and metals containing these alloys as main components.

凹部1005は、絶縁基体100および蓋12に設けられている。蓋12に設けられている凹部1005は、図１（ａ）に示された例のように、平面透視でイメージセンサ素子２の受光部２ａ
の周囲に設けられている。蓋12に設けられている凹部1005は、例えば平面透視において受光部２ａの周囲を取り囲むように設けられている。また、側壁部1002に設けられている凹部1005は、例えばイメージセンサ素子２を取り囲むように設けられている。 The recess 1005 is provided in the insulating base 100 and the lid 12. The concave portion 1005 provided in the lid 12 is a light receiving portion 2a of the image sensor element 2 as seen through a plane as in the example shown in FIG.
It is provided around. The concave portion 1005 provided in the lid 12 is provided so as to surround the periphery of the light receiving portion 2a in, for example, a plan perspective. Further, the concave portion 1005 provided in the side wall portion 1002 is provided so as to surround the image sensor element 2, for example.

ゲッター材７は、凹部1005の表面に沿って、被着されるように設けられている。   The getter material 7 is provided so as to be attached along the surface of the recess 1005.

ゲッター材７の材料としては、化学的に活性な材料を用いる。具体的には、チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），鉄（Ｆｅ）およびバナジウム（Ｖ）を主成分とする金属を用いることができる。そして、上記の金属の粉末をニトロセルロース樹脂およびエチルセルロース樹脂等の有機溶剤と混合して導体ペーストを作製し、この導体ペーストをスクリーン印刷法等の印刷法によって、凹部1005の表面に所望の位置および厚さに印刷した後、不活性ガス雰囲気中（例えばアルゴン（Ａｒ）雰囲気中）または真空雰囲気中で250〜500℃で加熱して、有機溶剤を蒸発させて除去することによって、ゲッター材料を配置できる。ゲッター材料を凹部1005の表面に配置する方法としては、一般的な印刷、蒸着法またはスパッタリング法を用いてもよい。また、ゲッター材７は厚さが0.5〜200μｍであることが好ましい。ゲッター材料の厚みが0.5μｍ以上である場合には、安定してガス吸着の効
果を得ることができる。また、ゲッター材料の厚みが１μｍ以下である場合には、ゲッター材７の熱容量が過度に大きくなることを抑制することができるので、ゲッター材７の加熱時におけるゲッター材７の活性の均一性を高めることができる。 As the material of the getter material 7, a chemically active material is used. Specifically, a metal having titanium (Ti), zirconium (Zr), iron (Fe), and vanadium (V) as main components can be used. Then, the above metal powder is mixed with an organic solvent such as nitrocellulose resin and ethyl cellulose resin to produce a conductor paste, and this conductor paste is printed on the surface of the recess 1005 by a printing method such as a screen printing method. After printing to thickness, place the getter material by evaporating and removing the organic solvent by heating at 250-500 ° C in inert gas atmosphere (eg argon (Ar) atmosphere) or vacuum atmosphere it can. As a method for arranging the getter material on the surface of the recess 1005, a general printing, vapor deposition method or sputtering method may be used. The getter material 7 preferably has a thickness of 0.5 to 200 μm. When the thickness of the getter material is 0.5 μm or more, the gas adsorption effect can be stably obtained. In addition, when the thickness of the getter material is 1 μm or less, it is possible to prevent the heat capacity of the getter material 7 from becoming excessively large, so that the uniformity of the activity of the getter material 7 when the getter material 7 is heated can be reduced. Can be increased.

これは、ゲッター材７の表面に吸着したガスとの化合物による酸化膜のような皮膜が
形成されている場合にはゲッター材７による気体分子を吸着する効果が小さくなるが、ゲッター材７を加熱することによって、ゲッター材７の表面に存在するガスとの化合物をゲッター材７の内部に拡散させることができることによる。これによって、ゲッター材７の表面に新しい活性面を形成できるので、ゲッター材７による気体分子を吸着する効果を再び向上できる。なお、ゲッター材７の表面に新しい活性面を効率良く形成するためには、ゲッター材７は250〜500℃で加熱することが好ましい。 This is because the effect of adsorbing gas molecules by the getter material 7 is reduced when a film such as an oxide film is formed by a compound with the gas adsorbed on the surface of the getter material 7, but the getter material 7 is heated. By doing so, the compound with the gas existing on the surface of the getter material 7 can be diffused into the getter material 7. Thereby, since a new active surface can be formed on the surface of the getter material 7, the effect of adsorbing gas molecules by the getter material 7 can be improved again. In order to efficiently form a new active surface on the surface of the getter material 7, the getter material 7 is preferably heated at 250 to 500 ° C.

次に、本実施形態のイメージセンサの製造方法について詳細に説明する。   Next, the manufacturing method of the image sensor of this embodiment will be described in detail.

まず、上面にキャビティ1001および段部1004ならびに凹部1005を有する絶縁基体100に
配線導体101を形成した配線基板10を準備する。具体的には、アルミナセラミックスまた
はムライトセラミックス等のセラミックス材料を主成分とするセラミックグリーンシートを準備し、セラミックグリーンシートにＷ，Ｍｏ，Ｍｎ，ＡｇまたはＣｕ等の金属粉末メタライズから成る端子電極102および配線導体101用の導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状に印刷する。その後、導体ペーストを印刷したセラミックグリーンシートを積層して、キャビティ1001および段部1004ならびに凹部1005を有するように積層体を作製する。この積層体を焼成することによって、配線基板10を作製できる。 First, a wiring board 10 is prepared in which a wiring conductor 101 is formed on an insulating substrate 100 having a cavity 1001, a step 1004, and a recess 1005 on the upper surface. Specifically, a ceramic green sheet mainly composed of a ceramic material such as alumina ceramics or mullite ceramics is prepared, and terminal electrodes 102 made of metal powder metallization such as W, Mo, Mn, Ag, or Cu are provided on the ceramic green sheets, and A conductor paste for the wiring conductor 101 is printed in a predetermined shape by a screen printing method or the like. Thereafter, the ceramic green sheets on which the conductor paste is printed are laminated to produce a laminated body having the cavities 1001, the stepped portions 1004, and the recessed portions 1005. By firing this laminate, the wiring board 10 can be produced.

次に、キャビティ1001の底面に、Ａｕ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃｕおよびこれらの合金を主成分とする金属からなる、ろう材またははんだ等の接合材３を介して、イメージセンサ素子２を接合して配置する。また、イメージセンサ素子２は、段部1004上に形成された配線導体101にワイヤボンディングによって電気的に接続される。   Next, the image sensor element 2 is bonded to the bottom surface of the cavity 1001 via a bonding material 3 made of a metal mainly composed of Au, Ag, Zn, Sn, Cu and alloys thereof, such as a brazing material or solder. And place it. Further, the image sensor element 2 is electrically connected to the wiring conductor 101 formed on the step portion 1004 by wire bonding.

このとき、接合材３を用いて配線基板100と蓋12とを接合すればよい。接合材３として
は、例えば、蓋12にクラッドされたもの、プリフォームされたものまたはペースト状のものを用いることができる。また、このような接合材３は、メタライズによって配線基板100と蓋12との接合面に配置してもよいし、ペースト状の接合材３を用いて印刷法によって
配線基板100と蓋12との接合面に配置してもよい。また、配線基板100と蓋12との接合面に配置された接合材３を、赤外線のランプヒータ，ヒータブロックまたはヒータープレート等を用いて加熱して溶融させることによって、配線基板100と蓋12とを接合材３を介して
接合できる。 At this time, the wiring substrate 100 and the lid 12 may be bonded using the bonding material 3. As the bonding material 3, for example, a material clad on the lid 12, a preformed material, or a paste material can be used. Further, such a bonding material 3 may be disposed on the bonding surface between the wiring substrate 100 and the lid 12 by metallization, or the bonding material 3 between the wiring substrate 100 and the lid 12 may be printed by using the paste-like bonding material 3. You may arrange | position to a joint surface. Further, the bonding material 3 disposed on the bonding surface between the wiring board 100 and the lid 12 is heated and melted using an infrared lamp heater, a heater block, a heater plate, or the like, so that the wiring board 100 and the lid 12 are Can be bonded via the bonding material 3.

また、蓋12によってキャビティ1001を封止する工程は、常圧よりも低い圧力の下で行なう。この理由は、イメージセンサの封止空間13の内圧を常圧よりも低くすることができるからである。具体的には、真空チャンバーのような減圧装置を用いることにより、常圧よりも低い圧力の下でキャビティ1001を封止する。このときの真空度は、減圧装置を用いることによって、要求されるイメージセンサの封止空間13の内圧に応じて適宜設定すればよい。   Further, the step of sealing the cavity 1001 with the lid 12 is performed under a pressure lower than the normal pressure. This is because the internal pressure of the sealed space 13 of the image sensor can be made lower than the normal pressure. Specifically, the cavity 1001 is sealed under a pressure lower than normal pressure by using a decompression device such as a vacuum chamber. The degree of vacuum at this time may be appropriately set according to the required internal pressure of the sealed space 13 of the image sensor by using a decompression device.

なお、このようにしてイメージセンサを製造する過程において、ゲッター材７を加熱する工程を備えていることが好ましい。ゲッター材７を加熱することによって、ゲッター材７の表面に新しい活性面を形成できるので、ゲッター材７による気体分子を吸着する効果を向上できる。   In the process of manufacturing the image sensor in this way, it is preferable to include a step of heating the getter material 7. By heating the getter material 7, a new active surface can be formed on the surface of the getter material 7, so that the effect of adsorbing gas molecules by the getter material 7 can be improved.

特に、蓋12と配線基板100とを接合する工程において上記ゲッター材７を加熱すること
によって、ゲッター材７を活性化することが好ましい。蓋12と配線基板100とを接合する
工程においては、配線基板100および蓋12を加熱することによって配線基板100と蓋12とを接合するので、配線基板100および蓋12ならびに接合材３からガスが発生しやすい。その
ため、蓋12と配線基板100とを接合する工程においてゲッター材７を活性化させることに
よって、ゲッター材７による気体分子を吸着する効果を高めることができるので、イメージセンサの封止空間13の内圧をより小さくすることができるからである。 In particular, it is preferable to activate the getter material 7 by heating the getter material 7 in the step of bonding the lid 12 and the wiring substrate 100. In the step of bonding the lid 12 and the wiring substrate 100, the wiring substrate 100 and the lid 12 are bonded by heating the wiring substrate 100 and the lid 12, so that gas is generated from the wiring substrate 100 and the lid 12 and the bonding material 3. Likely to happen. Therefore, by activating the getter material 7 in the process of joining the lid 12 and the wiring substrate 100, the effect of adsorbing gas molecules by the getter material 7 can be enhanced, so that the internal pressure of the sealing space 13 of the image sensor is increased. This is because can be made smaller.

以上のような製造方法によって、本発明のイメージセンサを製造できる。   The image sensor of the present invention can be manufactured by the manufacturing method as described above.

本実施形態におけるイメージセンサ用パッケージ１は、イメージセンサ素子２の搭載領域1006を有する配線基板10と、平面視において配線基板10に搭載されるイメージセンサ素子２の搭載領域1006に重なる透光部121を有しており、配線基板10との間に封止空間13を
形成するように配線基板10上に接合された蓋12と、蓋12の透光部121の周囲または配線基
板10に設けられており、配線基板10と蓋12とで囲まれた封止空間13につながっている凹部
1005と、凹部1005の内面に被着されたゲッター材７とを有していることから、イメージセンサ用パッケージ１を大型化することなく、封止空間13内のゲッター材７の露出する面積を増やして、封止空間13内の真空度を向上できる。 The image sensor package 1 according to this embodiment includes a wiring board 10 having a mounting area 1006 for the image sensor element 2 and a light transmitting portion 121 that overlaps the mounting area 1006 for the image sensor element 2 mounted on the wiring board 10 in plan view. A lid 12 joined on the wiring board 10 so as to form a sealing space 13 between the wiring board 10 and the light-transmitting portion 121 of the lid 12 or provided on the wiring board 10. And a recess connected to the sealing space 13 surrounded by the wiring substrate 10 and the lid 12
1005 and the getter material 7 attached to the inner surface of the recess 1005, the area of the getter material 7 exposed in the sealed space 13 can be reduced without increasing the size of the image sensor package 1. As a result, the degree of vacuum in the sealed space 13 can be improved.

本実施形態におけるイメージセンサは、イメージセンサ用パッケージ１と、イメージセンサ用パッケージ１に搭載されたイメージセンサ素子２とを有していることから、蓋12と配線基板10とで囲まれた封止空間13内の真空度を向上して、イメージセンサ素子２の感度を向上できる。   The image sensor according to the present embodiment includes the image sensor package 1 and the image sensor element 2 mounted on the image sensor package 1. Therefore, the sealing surrounded by the lid 12 and the wiring substrate 10 is performed. The degree of vacuum in the space 13 can be improved, and the sensitivity of the image sensor element 2 can be improved.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態によるイメージセンサについて、図２を参照しつつ説明する。 (Second Embodiment)
Next, an image sensor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態におけるイメージセンサ用パッケージ１において、上記した第１の実施形態のイメージセンサ用パッケージ１と異なる点は、図２に示された例のように、凹部1005の内面が曲面状である点である。   The image sensor package 1 according to the present embodiment differs from the image sensor package 1 according to the first embodiment described above in that the inner surface of the recess 1005 is curved as in the example shown in FIG. It is.

このように、凹部1005の内面が曲面状であると、凹部1005に第１の実施形態の場合と同量のゲッター材７を設けた場合であっても、凹部1005に角部が無く、ゲッター材７の溜まりやすい場所が無いので、ゲッター材７の露出する面積を大きくして、封止空間13内の真空度を向上するのに有効である。   Thus, if the concave portion 1005 has a curved inner surface, the concave portion 1005 has no corners even when the concave portion 1005 is provided with the same amount of getter material 7 as in the first embodiment. Since there is no place where the material 7 tends to accumulate, it is effective for increasing the exposed area of the getter material 7 and improving the degree of vacuum in the sealed space 13.

なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、凹部1005は絶縁基体100または蓋12のいずれかに設けられていてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the recess 1005 may be provided on either the insulating base 100 or the lid 12.

１・・・イメージセンサ用パッケージ
10・・・配線基板
100・・・絶縁基体
1001・・・キャビティ
1002・・・側壁部
1003・・・底面
1004・・・段部
1005・・・凹部
1006・・・搭載領域
101・・・配線導体
102・・・端子電極
11・・・接合部材
12・・・蓋
121・・透光部
13・・・封止空間
２・・・イメージセンサ素子
２ａ・・・受光部
３・・・接合材
４・・・接続部材
７・・・ゲッター材 1 ... Image sensor package
10 ... wiring board
100 ・ ・ ・ Insulating substrate
1001 ・ ・ ・ Cavity
1002 ・ ・ ・ Side wall
1003 ... Bottom
1004 ... Step
1005 ・ ・ ・ Recess
1006 ・ ・ ・ Mounting area
101 ・ ・ ・ Wiring conductor
102 ... Terminal electrode
11 ... Joint member
12 ... Lid
121 ・ ・ Translucent part
13 ... Sealing space 2 ... Image sensor element 2a ... Light receiving part 3 ... Bonding material 4 ... Connection member 7 ... Getter material

Claims (3)

イメージセンサ素子の搭載領域を有する配線基板と、
平面視において、前記搭載領域に重なる透光部を有しており、前記配線基板との間に封止空間を形成するように前記配線基板上に接合される蓋と、
前記蓋の前記透光部の周囲または前記配線基板に設けられており、前記配線基板と前記蓋とで囲まれた前記封止空間につながっている凹部と、
前記凹部の内面に被着されたゲッター材とを備えていることを特徴とするイメージセンサ用パッケージ。 A wiring board having an image sensor element mounting area;
In a plan view, the lid has a light-transmitting portion that overlaps the mounting region, and a lid that is bonded onto the wiring board so as to form a sealed space with the wiring board;
A recess provided around the translucent portion of the lid or on the wiring board, and connected to the sealing space surrounded by the wiring board and the lid;
A package for an image sensor, comprising: a getter material attached to an inner surface of the recess. 前記凹部の内面が曲面状であることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ用パッケージ。   The image sensor package according to claim 1, wherein an inner surface of the recess is curved. 請求項１に記載のイメージセンサ用パッケージと、
前記配線基板上に搭載されたイメージセンサ素子とを備えていることを特徴とするイメージセンサ。 The image sensor package according to claim 1,
An image sensor comprising: an image sensor element mounted on the wiring board.
JP2012240226A 2012-10-31 2012-10-31 Package for image sensor and image sensor Pending JP2014090118A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012240226A JP2014090118A (en) 2012-10-31 2012-10-31 Package for image sensor and image sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012240226A JP2014090118A (en) 2012-10-31 2012-10-31 Package for image sensor and image sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014090118A true JP2014090118A (en) 2014-05-15

Family

ID=50791789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012240226A Pending JP2014090118A (en) 2012-10-31 2012-10-31 Package for image sensor and image sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014090118A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150334845A1 (en) * 2013-02-25 2015-11-19 Kyocera Corporation Package for housing electronic component and electronic device
CN105157853A (en) * 2015-08-17 2015-12-16 电子科技大学 Non-refrigeration infrared focal-plane array detector and manufacture method thereof
KR102102075B1 (en) * 2019-01-10 2020-04-20 안펙 일렉트로닉스 코포레이션 Mobile communication device and optical package structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003254820A (en) * 2002-03-05 2003-09-10 Mitsubishi Electric Corp Infrared ray detector
JP2010197335A (en) * 2009-02-27 2010-09-09 Ritsumeikan Infrared sensor and method for manufacturing infrared sensor
JP2010251702A (en) * 2009-03-27 2010-11-04 Kyocera Corp Electronic component, package and infrared sensor
WO2010146183A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Housing for an infrared radiation micro device and method for fabricating such housing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003254820A (en) * 2002-03-05 2003-09-10 Mitsubishi Electric Corp Infrared ray detector
JP2010197335A (en) * 2009-02-27 2010-09-09 Ritsumeikan Infrared sensor and method for manufacturing infrared sensor
JP2010251702A (en) * 2009-03-27 2010-11-04 Kyocera Corp Electronic component, package and infrared sensor
WO2010146183A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Housing for an infrared radiation micro device and method for fabricating such housing
JP2012530257A (en) * 2009-06-19 2012-11-29 フラウンホファー ゲセルシャフト ツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー．ファオ． Housing for infrared emitting microdevice and method of manufacturing the housing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150334845A1 (en) * 2013-02-25 2015-11-19 Kyocera Corporation Package for housing electronic component and electronic device
US9756731B2 (en) * 2013-02-25 2017-09-05 Kyocera Corporation Package for housing electronic component and electronic device
CN105157853A (en) * 2015-08-17 2015-12-16 电子科技大学 Non-refrigeration infrared focal-plane array detector and manufacture method thereof
KR102102075B1 (en) * 2019-01-10 2020-04-20 안펙 일렉트로닉스 코포레이션 Mobile communication device and optical package structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5997393B2 (en) Lid, package and electronic device
CN103840790A (en) Cold pressure welding ceramic package case and crystal oscillator using the same
JP2014090118A (en) Package for image sensor and image sensor
JP2013070249A (en) Image sensor
CN203014757U (en) Cold pressure welding ceramic sealed housing and crystal oscillator employing same
JP2011203194A (en) Infrared sensor
JP5537119B2 (en) Lid, lid manufacturing method and electronic device manufacturing method
JP6175313B2 (en) Package and electronic equipment
JP2004288737A (en) Substrate for mounting electronic component and electronic device employing it
JP6010423B2 (en) Electronic component storage package and electronic device
JP2003110038A (en) Container for electronic part
JP2011249660A (en) Electronic component
JP2006261684A (en) Vessel for housing electronic component
JP6166162B2 (en) Lid, electronic component storage package and electronic device
JP4279970B2 (en) Electronic component storage container
JP5964704B2 (en) Crystal resonator mounting package and crystal device
JP3427053B2 (en) Electronic component storage package
JP2003110037A (en) Package for containing electronic part
JP4105968B2 (en) Electronic component mounting substrate and electronic device using the same
JP2003338571A (en) Substrate for mounting electronic component, and electronic device using the same
JP2002170895A (en) Package for housing electronic component and method for sealing the same
JP3652320B2 (en) Electronic component storage package and electronic device
JP2004289470A (en) Package for accommodating piezoelectric vibrator
JP2750255B2 (en) Electronic component storage package
JP2015050260A (en) Wiring board and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160511

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160817