JP2991516B2 - 固体撮像素子の接合装置 - Google Patents

固体撮像素子の接合装置

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JP2991516B2
JP2991516B2 JP3049670A JP4967091A JP2991516B2 JP 2991516 B2 JP2991516 B2 JP 2991516B2 JP 3049670 A JP3049670 A JP 3049670A JP 4967091 A JP4967091 A JP 4967091A JP 2991516 B2 JP2991516 B2 JP 2991516B2
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純一 細川
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch

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  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子の撮像
面にファイバープレートを接合する固体撮像素子の接合
装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、固体撮像素子の撮像面に
ファイバープレートを接合するには、従来よりUV接着
という手段が使用されている。このUV接着とは、図5
(a)に示すように、IC(集積回路)パッケージ11
内に収容された固体撮像素子12の撮像面13上に、紫
外線を照射すると硬化するUV接着剤14を付け、その
上からファイバープレート15を置くと、図5(b)に
示すように、UV接着剤14が撮像面13とファイバー
プレート15との間で略均一に広がるので、この状態で
仮固定した後、紫外線を照射してUV接着剤14を硬化
させ、固体撮像素子12の撮像面13とファイバープレ
ート15とを接合させるようにしたものである。
【0003】このようなUV接着は、例えば3板式カメ
ラのプリズムと固体撮像素子との接合にも使用されてい
る。すなわち、3板式カメラは、レンズを通して入射さ
れた光線をプリズムを用いてR(赤),G(緑),B
(青)の3原色に分け、それぞれの色成分の光を別々の
固体撮像素子で受けるようにしたものであるが、3つの
固体撮像素子の撮像面の位置関係がうまく対応されてい
ないと、質の良い画像を得ることができなくなる。この
ため、3板式カメラでは、プリズムと各固体撮像素子と
の間にUV接着剤を付けた楔状のガラスをそれぞれ挟み
込み、各固体撮像素子の位置合わせをした後、紫外線を
照射してUV接着剤を硬化させるようにしている。
【0004】また、固体撮像素子の撮像面にファイバー
プレートを接合するには、上述したUV接着の外に、圧
接による手段も使用されている。これは、図6(a)に
示すように、ICパッケージ11内に収容された固体撮
像素子12の撮像面13上にオイル16を付け、その上
から周囲を治具17で固定されたファイバープレート1
5を置くと、図6(b)に示すように、オイル16が撮
像面13とファイバープレート15との間で略均一に広
がるので、この状態で治具17と固体撮像素子12とを
ねじ18によって締め付けることにより、固体撮像素子
12の撮像面13とファイバープレート15とを圧接さ
せるようにしたものである。
【0005】しかしながら、上記のようなUV接着及び
圧接による手段を用いた、従来の固体撮像素子の接合装
置では、固体撮像素子12の撮像面13とファイバープ
レート15との間に、UV接着剤14及びオイル16よ
りなる均一な接合膜を作ることができる反面、その接合
膜の膜厚を任意に指定することが困難であり、特に、接
合膜の膜厚を厚くすると気泡が発生しやすいという問題
が生じる。また、固体撮像素子12にファイバープレー
ト15を接合してしまうと、後から別の特性を持つ膜に
変えることができないという不都合もある。さらに、固
体撮像素子12の撮像面13にファイバープレート15
を接着または圧接しただけでは、ファイバープレート1
5のしみが撮像されてしまうという問題も生じている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
固体撮像素子の接合装置では、接合膜の膜厚を任意に指
定することが困難で、特にその膜厚を厚くすると気泡が
発生しやすいという問題を有しているとともに、接合後
に膜を変更できないという不都合や、ファイバープレー
トのしみが撮像されるという問題も有している。
【0007】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、気泡等が発生することなく接合膜の膜厚
を任意に指定することができるとともに、接合後の膜の
変更が可能で、しかもファイバープレートで発生するし
み状の映像むらを抑え解像度を向上させることができる
極めて良好な固体撮像素子の接合装置を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る固体撮像
素子の接合装置は、固体撮像素子の撮像面に接合膜を介
してファイバープレートを接合するものを対象としてい
る。そして、固体撮像素子の撮像面に対向するファイバ
ープレートに所定の深さの凹部を形成し、該凹部の周囲
部分を撮像面の周囲に接合させた状態で、凹部内に光透
過性の接合膜を形成する液体を注入し、凹部により、フ
ァイバープレートと固体撮像素子の撮像面との間隔を保
持しつつ、両者を接合するようにしたものである。
【0009】また、この発明に係る固体撮像素子の接合
装置は、取付基体上に支持された固体撮像素子の撮像面
に接合膜を介してファイバープレートを接合するものを
対象としている。そして、ファイバープレートの固体撮
像素子の撮像面に対向する面に該固体撮像素子を収容
し得る広さの凹部を形成し、該凹部内に固体撮像素子を
収容して該凹部の周囲部分を取付基体に接合させた状態
で、凹部内に光透過性の接合膜を形成する液体を注入
し、ファイバープレートと固体撮像素子の撮像面との間
隔を保持しつつ、両者を接合するようにしたものであ
る。
【0010】
【作用】上記のような構成によれば、ファイバープレー
トの凹部の深さdや、注入する液体の性質等を変えるこ
とにより、気泡等が発生することなく接合膜の膜厚を任
意に指定し、撮像面とファイバープレートとの最適接合
を実現することができるとともに、ファイバープレート
のしみが撮像されることもなく、解像度を向上させるこ
とができる。また、ファイバープレートを接合した後で
液体を注入して接合膜を形成するようにしたので、接合
後でも特性の異なる膜を自由に選択して使用することが
できる。
【0011】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図1及び図2(a),(b)に
おいて、19はICパッケージで、その上面中央部に形
成された凹状部20内に、例えばCCD(チャージ・カ
ップルド・デバイス)等でなる固体撮像素子21が収容
されている。この固体撮像素子21の上面両側部には、
複数のリード線22,22,……の各一端部が接続さ
れ、これらリード線22,22,……の各他端部は、I
Cパッケージ19内を挿通して該ICパッケージ19に
植設された複数の接続用ピン23,23,……にそれぞ
れ接続されている。なお、ICパッケージ19の長手方
向の両端部には、取り付け用のねじ穴24,24が穿設
されている。
【0012】そして、上記固体撮像素子21は、その上
面が撮像面25となされており、この撮像面25にファ
イバープレート26が接合される。このファイバープレ
ート26には、その固体撮像素子21の撮像面25と対
向する面に、その周囲を残して所定の深さdだけ凹んだ
凹部27が形成されている。このため、ファイバープレ
ート26は、その固体撮像素子21の撮像面25と対向
する面のうちの周囲部分28だけが、撮像面25との接
合に供されるようになる。また、上記周囲部分28のう
ち、ICパッケージ19の長手方向に対応する部分に
は、その中央部に上記凹部27と連通する切欠き部29
が形成されている。なお、図2(b)において斜線で示
す部分は、撮像面25上における上記ファイバープレー
ト26の周囲部分28が接合される部分を示している。
【0013】ここで、ファイバープレート26を、その
周囲部分28に図3(a),(b)に示すようにUV接
着剤30を付けて固体撮像素子21の撮像面25上に置
き、紫外線を照射して接合させる。この場合、UV接着
剤29による接着層は、なるべく薄くなるようにする。
その後、固体撮像素子21のリード線22,22,……
の接続された上面両側部と、ICパッケージ19の凹状
部20と、ファイバープレート26の両側部とをそれぞ
れ覆うように樹脂31を流し込み固化させる。この場
合、樹脂31により後述する液体32の漏れが防止され
るとともに、樹脂31によってリード線22,22,…
…が埋設されるので、リード線22,22,……が保護
される効果が生じる。そして、ファイバープレート26
の周囲部分28に形成された切欠き部29から、ファイ
バープレート26の凹部27内に接合膜となる液体32
を注入し封入する。
【0014】したがって、上記実施例のような構成によ
れば、まず、ファイバープレート26の凹部27の深さ
dや、注入する液体32の性質等を変えることにより、
気泡等が発生することなく液体32でなる接合膜の膜厚
を任意に指定し、撮像面25とファイバープレート26
との最適接合を実現することができる。また、固体撮像
素子21にファイバープレート26を接合した後で液体
32を注入して接合膜を形成するようにしたので、接合
後でも特性の異なる膜を自由に選択して使用することが
できる。特に、注入する液体32に色フィルタ的特性を
もたせることにより、固体撮像素子21の出力特性を変
えることができる。さらに、ファイバープレート26
は、その周囲部分28のみが撮像面25に接合されるだ
けであるため、ファイバープレート26のしみが撮像さ
れることもなく、解像度を向上させることができる。
【0015】次に、図4(a),(b)は、この発明の
他の実施例を示している。すなわち、図中33はICパ
ッケージで、その上面中央部に形成された凹状部34の
底面35に固体撮像素子36が取着されている。なお、
固体撮像素子36に接続されるリード線等は、図4では
簡単のため省略している。そして、この固体撮像素子3
6は、その上面が撮像面37となされており、この撮像
面37にファイバープレート38が対向設置される。こ
のファイバープレート38には、撮像面37と対向する
面の中央部に、固体撮像素子36を十分に覆うことがで
きるように広い凹部39が形成されている。
【0016】そして、ファイバープレート38は、その
凹部39内に固体撮像素子36を完全に収容した状態
で、その周囲部分40だけがICパッケージ33の凹状
部34の底面35に接合される。また、上記周囲部分4
0のうち、ICパッケージ33の長手方向に対応する部
分には、その中央部に上記凹部39と連通する切欠き部
(図示せず)が形成されている。なお、図4(a)にお
いて斜線で示す部分は、上記ファイバープレート38の
周囲部分40が接合される部分を示している。そして、
この切欠き部を介してファイバープレート38の凹部3
9内に、接合膜を形成する図示しない液体が注入される
ものである。
【0017】したがって、図4に示す実施例において
も、上述した第1の実施例と略同様な効果を得ることが
できるとともに、固体撮像素子36の撮像面37をファ
イバープレート38との接合に使用していないので、よ
り良質な画像を得ることができる。また、ファイバープ
レート38の周囲部分40とICパッケージ33の凹状
部34の底面35との接合面積を広くとることができる
ため、内部に注入した液体の漏れを略確実に防止するこ
とができる。なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
気泡等が発生することなく接合膜の膜厚を任意に指定す
ることができるとともに、接合後の膜の変更が可能で、
しかもファイバープレートで発生するしみ状の映像むら
を抑え解像度を向上させることができる極めて良好な固
体撮像素子の接合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る固体撮像素子の接合装置の一実
施例を示す斜視図。
【図2】同実施例を説明するために示す図。
【図3】同実施例を説明するために示す図。
【図4】この発明の他の実施例を説明するために示す構
成図。
【図5】従来の固体撮像素子の接合手段を説明するため
に示す側断面図。
【図6】他の従来の固体撮像素子の接合手段を説明する
ために示す側断面図。
【符号の説明】
11…ICパッケージ、12…固体撮像素子、13…撮
像面、14…UV接着剤、15…ファイバープレート、
16…オイル、17…治具、18…ねじ、19…ICパ
ッケージ、20…凹状部、21…固体撮像素子、22…
リード線、23…接続用ピン、24…ねじ穴、25…撮
像面、26…ファイバープレート、27…凹部、28…
周囲部分、29…切欠き部、30…UV接着剤、31…
樹脂、32…液体、33…ICパッケージ、34…凹状
部、35…底面、36…固体撮像素子、37…撮像面、
38…ファイバープレート、39…凹部、40…周囲部
分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−65121(JP,U) 実開 昭63−65129(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子の撮像面に接合膜を介して
    ファイバープレートを接合する固体撮像素子の接合装置
    において、 前記固体撮像素子の撮像面に対向する前記ファイバープ
    レートに所定の深さの凹部を形成し、該凹部の周囲部分
    を前記撮像面の周囲に接合させた状態で、前記凹部内に
    光透過性の接合膜を形成する液体を注入し、前記凹部に
    より、前記ファイバープレートと前記固体撮像素子の撮
    像面との間隔を保持しつつ、両者を接合してなることを
    特徴とする固体撮像素子の接合装置。
  2. 【請求項2】 取付基体上に支持された固体撮像素子の
    撮像面に接合膜を介してファイバープレートを接合する
    固体撮像素子の接合装置において、 前記ファイバープレートの前記固体撮像素子の撮像面に
    対向する面に該固体撮像素子を収容し得る広さの凹部
    を形成し、該凹部内に前記固体撮像素子を収容して該凹
    部の周囲部分を前記取付基体に接合させた状態で、前記
    凹部内に光透過性の接合膜を形成する液体を注入し、前
    記ファイバープレートと前記固体撮像素子の撮像面との
    間隔を保持しつつ、両者を接合してなることを特徴とす
    る固体撮像素子の接合装置。
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