JP3288394B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

固体撮像装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子チップと
ガラス基板とを有する固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から固体撮像素子チップをガラス基
板上にバンプボンディングしてなる固体撮像装置は、固
体撮像素子チップを湿気や大気中のイオンや放射線等か
ら保護するために、固体撮像素子チップの気密を保つよ
うに例えばエポキシ樹脂等の透明封止樹脂により封止し
ている。この透明封止樹脂はガラス基板との密着性が良
く封止性能に優れた樹脂が使用されており、密着性を良
くするために比較的流動性の高いものが使用されてい
る。
【0003】このような透明封止樹脂が固体撮像素子チ
ップを覆うようにしてガラス基板と密着するよう塗布さ
れており、固体撮像素子チップとガラス基板の間の固体
撮像素子のイメージエリアに対向した部分にも透明封止
樹脂が充填されていた。ところが上記の部分の厚さはバ
ンプボンディングの高さ程度しかなく非常に薄いため、
透明封止樹脂を完全に充填するのが難しく、泡が入るな
どすると光学的に問題が起こり不具合を発生させやす
い。
【0004】また透明封止樹脂層は吸湿をおこない、吸
湿するとき周囲から吸湿するためにイメージエリアの周
辺部(吸湿したところ)と中心部(吸湿していないとこ
ろ)とでは屈折率が微妙に変化し、光学的な不具合を生
じる。さらに、上記透明封止樹脂層は、固体撮像素子チ
ップとガラス基板とで圧迫されるが、周辺部と中心部で
は圧力が不均一とならざるをえず、このために屈折率が
微妙に変化してしまいこれによっても光学的な不具合が
生じることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、固体撮像素子チップとガラス基板
との間のイメージエリアに対向した位置に簡単な構成で
尚且つ安価に空間を設けることにより、透明封止樹脂層
による光学的不具合の発生を防止する固体撮像装置を提
供することを目的とする。また、光学的不具合の発生を
防ぐことのみではなく固体撮像装置の製造性の向上をも
図るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、固体撮像装置
の製造方法において、ガラス基板と固体撮像素子チップ
の間の固体撮像素子チップのイメージエリアに対向する
位置に空間を設けてガラス基板上に固体撮像素子チップ
を配置し、該ガラス基板上に固体撮像素子チップをバン
プボンディングする工程と、前記固体撮像素子チップの
周囲を第1の樹脂により覆う工程と、前記第1の樹脂に
より覆われた固体撮像素子チップを、更に、前記第1の
樹脂よりも流動性が高くかつ封止性能に優れた樹脂特性
を有する第2の樹脂により覆う工程と、前記第1の樹脂
と第2の樹脂とを略同時に硬化させる工程と、を具備す
ることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によれば、固体撮像素子チップとガラス
基板とをバンプボンディング接続した後に、比較的流動
性の低い第1の樹脂により少なくとも固体撮像素子チッ
プの側面とガラス基板との間を密封し、ついで、ガラス
基板との密着性がよく、耐湿性等の封止性能に優れた第
2の樹脂によって固体撮像素子チップを封止することに
より、固体撮像素子チップとガラス基板の間のイメージ
エリアに対向する位置に容易に空間を形成することがで
きる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。ここで、第1図は本発明の第1の実施例に係る
固体撮像装置の断面図である。固体撮像装置1に設けら
れた2は、イメージエリア2a、オンチップカラーフィ
ルター2bを設けて形成された固体撮像素子チップであ
る。この固体撮像素子チップ2はガラス基板3上に設け
られた配線3aにあらかじめ固体撮像素子チップ2側も
しくはガラス基板3側の任意の一方に設けられた接続バ
ンプ4によりバンプボンディング接続される。
【0009】ここで、ガラス基板3は図示されないが、
多数個の固体撮像素子チップ2を搭載し得るものであ
り、一度に多数個の固体撮像素子チップ2をバンプボン
ディングにて接続するものである。このようにしてガラ
ス基板3上に接続した固体撮像素子チップ2を上側にし
ガラス基板3を下側へとおく。この状態で固体撮像素子
チップ2の側面全周とガラス基板3上に、未硬化時の粘
度が比較的高く流動性の低い第1の樹脂5を塗布し、固
体撮像素子チップ2とガラス基板3との間を密封する。
この時本実施例では固体撮像素子チップ2の裏面6全体
を第1の樹脂5で覆うように塗布している。
【0010】また、第1の樹脂5と同様の樹脂を固体撮
像素子チップに塗布された第1の樹脂5とは離間して固
体撮像素子チップ2の側面全周を囲むようにかつ1つ分
の固体撮像装置1のガラス基板3の周辺部には接しない
ように塗布し、樹脂の囲い枠7を形成する。つぎに、第
1の樹脂5で覆われた固体撮像素子チップ2全体を覆う
ように、比較的未硬化時の粘度が低く流動性の高い第2
の樹脂8を塗布する。この樹脂8は第1の樹脂5と同様
の樹脂を用いて形成された囲い枠7によって、囲い枠7
より外側に流出することはなく第2の樹脂8が固体撮像
素子チップ2全体を覆う形で形成される。ここで、この
第2の樹脂8はガラス基板3との密着性が高く耐湿性等
の封止性能に優れた樹脂を使用している。そして、第2
の樹脂8はガラスフィラーを混入したものを用いてもよ
く、その場合にはガラスフィラー以外の母体の粘度や流
動性が問題となる。つまり、母体となる樹脂のガラス基
板3上の配線3aとの密着性等が優れていることが重要
となる。
【0011】このようにして固体撮像素子チップ2を第
1の樹脂5および第2の樹脂8で覆い終わると、同時に
硬化させる。硬化させる方法としては、紫外線照射や加
熱等の公知の方法により硬化させるが、加熱硬化の場合
には加熱によって第1の樹脂5の流動性が増して固体撮
像素子チップ2とガラス基板3との間に形成した空間9
に第1の樹脂5が流れ込まないように注意する。また、
樹脂の硬化の方法は上記本実施例のように樹脂を同時に
硬化させるだけでなく第1の樹脂5の硬化後に第2の樹
脂8を塗布して第2の樹脂8を硬化する等の方法でもよ
い。上記のように各樹脂が硬化すると、多数の固体撮像
素子チップ2を有したガラス基板3をスクライブし、上
記のように構成された多数の固体撮像装置1,1,…、
を個々のものに分離する。そして個々に分けられた固体
撮像装置1を図示されないカメラ等に実装するにはガラ
ス基板3の周辺部に設けられた外部接続端子3bを用い
て、回路基板に接続する。
【0012】上記実施例によれば、固体撮像素子チップ
2を覆う樹脂を第1の樹脂5と第2の樹脂8に分けて構
成したため、各々に要求された特性に適した樹脂を使用
することが可能となり、特に固体撮像装置1を形成する
うえで重要となる第2の樹脂8は第1の樹脂5を設ける
ことにより流動性上の制約が無くなるため、封止性能の
高いものを用いることができる。つまり、第1の樹脂5
は未硬化時の粘度が比較的高く流動性の低い樹脂を使用
して固体撮像素子チップ2とガラス基板3との間に空間
9を形成でき、ついで第2の樹脂8により固体撮像素子
チップ2全体を覆うため、第2の樹脂8は流動性を考慮
することなく封止性能の高い樹脂を使用することがで
き、しかも固体撮像素子チップ2とガラス基板3との間
のイメージエリア2aに対向する部分の空間9に流れ込
むことはない。
【0013】また、上記空間9は単に空気が充填されて
いるものでも不活性ガスが充填されているものでもよ
い。さらに上記構成により透明封止樹脂による光学的不
具合が無くなるだけでなく、ガラス基板3上に多数の固
体撮像素子チップ2を設けて一度に樹脂を硬化して多数
個の固体撮像装置1,1,…を形成できるので安価にで
きる。
【0014】第2図は本発明の第2の実施例に係り、第
1実施例と同様の部分に関しては同様の符号を用いて説
明をする。図中ガラス基板3は第1実施例同様、図示さ
れないが多数の固体撮像素子チップ2を搭載してなるも
のである。ガラス基板3は配線3a上にあらかじめ肉厚
のリードフレーム10を接合材11にて接合してなる。配線
3aに接続されたリードフレーム10の各端子はスクライ
ブ後個々に分離される各固体撮像装置1',1',…、の外
側においてつながっているものである。つまり、スクラ
イブされて固体撮像装置1' が1つの個体の状態になっ
たときに1つのリードフレーム10として構成されるもの
である。また、このリードフレーム10はプラスチックモ
ールドの表面を金属メッキして形成するものでもよい。
【0015】このようにリードフレーム10を有したガラ
ス基板3に第1実施例同様、固体撮像素子チップ2をバ
ンプボンディングして接続し、固体撮像素子チップ2の
側面全周とガラス基板3との間が密封するように、未硬
化時の粘度が比較的高く流動性の低い第1の樹脂5を塗
布する。さらに、固体撮像素子チップ2とリードフレー
ム10との間にも第1の樹脂5を塗布する。次にガラス基
板3の入射面12側とリードフレーム10の反接合面13側を
金属型で挟み込み、第2の樹脂8を注入し硬化すること
により同時に複数の固体撮像装置1',1',…、を構成
し、ガラス基板3、第2の樹脂8およびリードフレーム
10ごとスクライブして個々の固体撮像装置1' を形成す
る。
【0016】このようにして形成された固体撮像装置
1' は第1実施例同様の効果を得ることができ、さらに
リードフレーム10の反接合面13および側面(スクライブ
面)が露出しているため、固体撮像装置1' を図示され
ないカメラ等の回路基板に表面実装しやすくなる。
【0017】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、固体
撮像チップとガラス基板との間のイメージエリアに対向
した部分に簡単な構成で尚且つ安価に空間を設けること
ができ、これにより透明封止樹脂層による光学的不具合
の発生を防止する固体撮像装置を提供することができ
る。また、光学的不具合の発生を防ぐことのみではなく
多数個の固体撮像装置を同時にパッケージできるため製
造性の向上をも図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る固体撮像装置の断面
図である。
【図2】本発明の第2実施例に係る固体撮像装置の断面
図である。
【符号の説明】
1,1' 固体撮像装置 2 固体撮像素子チップ 3 ガラス基板 5 第1の樹脂 8 第2の樹脂 9 空間

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板と固体撮像素子チップの間の
    固体撮像素子チップのイメージエリアに対向する位置に
    空間を設けてガラス基板上に固体撮像素子チップを配置
    し、該ガラス基板上に固体撮像素子チップをバンプボン
    ディングする工程と、 前記固体撮像素子チップの周囲を第1の樹脂により覆う
    工程と、 前記第1の樹脂により覆われた固体撮像素子チップを、
    更に、前記第1の樹脂よりも流動性が高くかつ封止性能
    に優れた樹脂特性を有する第2の樹脂により覆う工程
    と、 前記第1の樹脂と第2の樹脂とを略同時に硬化させる工
    程と、 を具備することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
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