JP3397614B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の固体撮像装置の一例を示し
た縦断面図であり、図４に示したように従来の固体撮像
装置は、セラミックやプラスチック等からなるパッケー
ジ４０を備えている。このパッケージ４０の中央部には
凹部４１が形成されており、この凹部４１の底面には、
エポキシ等からなる接着剤４２によって固体撮像素子４
３が固着されている。また、パッケージ４０には４２ア
ロイ等からなるリードフレーム４４が設けられており、
このリードフレーム４４は、アルミ等からなるワイヤー
４５を介して固体撮像素子４３に電気的に接続されてい
る。さらに、パッケージ４０の上面には、エポキシ等か
らなる接着剤４６によって、ガラス等の透光性材料で形
成された光学窓部材４７が固着されている。この光学窓
部材４７は、パッケージ４０の内部空間４８を外界から
気密に隔離すると共に固体撮像素子４３及びワイヤー４
５を保護している。
た縦断面図であり、図４に示したように従来の固体撮像
装置は、セラミックやプラスチック等からなるパッケー
ジ４０を備えている。このパッケージ４０の中央部には
凹部４１が形成されており、この凹部４１の底面には、
エポキシ等からなる接着剤４２によって固体撮像素子４
３が固着されている。また、パッケージ４０には４２ア
ロイ等からなるリードフレーム４４が設けられており、
このリードフレーム４４は、アルミ等からなるワイヤー
４５を介して固体撮像素子４３に電気的に接続されてい
る。さらに、パッケージ４０の上面には、エポキシ等か
らなる接着剤４６によって、ガラス等の透光性材料で形
成された光学窓部材４７が固着されている。この光学窓
部材４７は、パッケージ４０の内部空間４８を外界から
気密に隔離すると共に固体撮像素子４３及びワイヤー４
５を保護している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の固体
撮像装置は以下に列挙するような種々の問題点を有して
いる。
撮像装置は以下に列挙するような種々の問題点を有して
いる。
【０００４】第１に、従来の固体撮像装置においては、
装置の小型化・薄型化を図ることが困難である。装置の
小型化・薄型化を妨げる第１の理由は、パッケージの内
部空間の気密性を保持するために、光学窓とパッケージ
との接着部分の面積を一定面積以上確保しなければなら
ないことである。また、第２の理由は、リードフレーム
と固体撮像素子とを接続するワイヤーをボンディング装
置で結線する際には、ボンディング強度を保持し、且つ
ワイヤーが固体撮像素子上の他の配線若しくは他のワイ
ヤーに接触しないようなワイヤー形状を保持するため
に、固体撮像素子とリードフレームとの離間距離を一定
長さ以上確保しなければならないことである。さらに、
第３の理由は、ワイヤーの形状を確保するために、固体
撮像素子の上面と光学窓の下面との離間距離も一定値以
上を確保しなければならないことである。
装置の小型化・薄型化を図ることが困難である。装置の
小型化・薄型化を妨げる第１の理由は、パッケージの内
部空間の気密性を保持するために、光学窓とパッケージ
との接着部分の面積を一定面積以上確保しなければなら
ないことである。また、第２の理由は、リードフレーム
と固体撮像素子とを接続するワイヤーをボンディング装
置で結線する際には、ボンディング強度を保持し、且つ
ワイヤーが固体撮像素子上の他の配線若しくは他のワイ
ヤーに接触しないようなワイヤー形状を保持するため
に、固体撮像素子とリードフレームとの離間距離を一定
長さ以上確保しなければならないことである。さらに、
第３の理由は、ワイヤーの形状を確保するために、固体
撮像素子の上面と光学窓の下面との離間距離も一定値以
上を確保しなければならないことである。
【０００５】第２に、従来の固体撮像装置においては、
固体撮像素子の受光部の位置精度を確保することが困難
である。このように固体撮像素子の受光部の位置精度確
保を困難にする理由は次の通りである。固体撮像装置の
実装は、パッケージの外形若しくは特定リードピンを基
準として行われるため、固体撮像素子の受光部とパッケ
ージの外形若しくは特定リードピンとの位置決め精度の
確保が重要である。しかしながら、従来の固体撮像装置
においては、この位置決め精度は±０．４乃至０．７ｍ
ｍ程度の公差を含んでいるため、固体撮像素子の受光部
の位置精度を確保しようとしても自ずから限界がある。
また、光学系部品の位置合わせをする際には光学窓の上
面やパッケージの底面を基準面とすることから、図４に
例示した固体撮像素子受光面Ｂ２と光学窓上面Ｂ３との
平行度、或いは固体撮像素子受光面Ｂ２とパッケージ底
面Ｂ１との平行度もやはり重要である。しかしながら、
固体撮像素子とパッケージとの接着、或いはパッケージ
と光学窓との接着においては厚み管理が困難な接着剤が
使用されているために上記平行度の確保が困難であり、
さらに、各構成部品は寸法公差を含んでいるので上記平
行度の確保はますます難しくなっている。
固体撮像素子の受光部の位置精度を確保することが困難
である。このように固体撮像素子の受光部の位置精度確
保を困難にする理由は次の通りである。固体撮像装置の
実装は、パッケージの外形若しくは特定リードピンを基
準として行われるため、固体撮像素子の受光部とパッケ
ージの外形若しくは特定リードピンとの位置決め精度の
確保が重要である。しかしながら、従来の固体撮像装置
においては、この位置決め精度は±０．４乃至０．７ｍ
ｍ程度の公差を含んでいるため、固体撮像素子の受光部
の位置精度を確保しようとしても自ずから限界がある。
また、光学系部品の位置合わせをする際には光学窓の上
面やパッケージの底面を基準面とすることから、図４に
例示した固体撮像素子受光面Ｂ２と光学窓上面Ｂ３との
平行度、或いは固体撮像素子受光面Ｂ２とパッケージ底
面Ｂ１との平行度もやはり重要である。しかしながら、
固体撮像素子とパッケージとの接着、或いはパッケージ
と光学窓との接着においては厚み管理が困難な接着剤が
使用されているために上記平行度の確保が困難であり、
さらに、各構成部品は寸法公差を含んでいるので上記平
行度の確保はますます難しくなっている。
【０００６】第３に、従来の固体撮像装置はその構成部
品の点数が多いため、構成部品の製造コストや、それら
を組み立てる際の組立コストが増大し、固体撮像装置の
低廉化が困難である。
品の点数が多いため、構成部品の製造コストや、それら
を組み立てる際の組立コストが増大し、固体撮像装置の
低廉化が困難である。
【０００７】本発明は、上述した種々の問題点に鑑みて
なされたのであり、その目的は、装置全体を小型化・薄
型化することが可能であり、固体撮像素子受光部の位置
精度の確保が容易であり、低廉化を図ることができる固
体撮像装置を提供することにある。
なされたのであり、その目的は、装置全体を小型化・薄
型化することが可能であり、固体撮像素子受光部の位置
精度の確保が容易であり、低廉化を図ることができる固
体撮像装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、固体撮像素子を内部に収納するための素子収納用
凹部を有し、透光性材料によって形成された光学窓部材
と、前記光学窓部材の内面上に形成された素子用配線
と、前記素子収納用凹部の内部に収納された固体撮像素
子と、前記固体撮像素子と前記素子用配線との間を電気
的に接続するバンプと、前記素子収納用凹部に前記固体
撮像素子を樹脂封止する封止樹脂層と、を備え、前記素
子収納用凹部に前記固体撮像素子を樹脂封止する際に前
記固体撮像素子の受光部に素子封止用樹脂が回り込まな
いようにするために、前記光学窓部材の内面にダム部材
を突設させたことを特徴とする。
置は、固体撮像素子を内部に収納するための素子収納用
凹部を有し、透光性材料によって形成された光学窓部材
と、前記光学窓部材の内面上に形成された素子用配線
と、前記素子収納用凹部の内部に収納された固体撮像素
子と、前記固体撮像素子と前記素子用配線との間を電気
的に接続するバンプと、前記素子収納用凹部に前記固体
撮像素子を樹脂封止する封止樹脂層と、を備え、前記素
子収納用凹部に前記固体撮像素子を樹脂封止する際に前
記固体撮像素子の受光部に素子封止用樹脂が回り込まな
いようにするために、前記光学窓部材の内面にダム部材
を突設させたことを特徴とする。
【０００９】
【００１０】また、好ましくは、固体撮像装置は、前記
固体撮像素子の裏面側に非透湿性材料で形成された防湿
部材を配置し、前記防湿部材は、前記素子収納用凹部の
内部に樹脂封止される。
固体撮像素子の裏面側に非透湿性材料で形成された防湿
部材を配置し、前記防湿部材は、前記素子収納用凹部の
内部に樹脂封止される。
【００１１】また、好ましくは、固体撮像装置は、前記
バンプは、前記固体撮像素子又は前記素子用配線に熱圧
着される。
バンプは、前記固体撮像素子又は前記素子用配線に熱圧
着される。
【００１２】また、好ましくは、固体撮像装置は、前記
素子用配線は、前記光学窓部材の内面上に導電性材料を
蒸着及びメッキのいずれかの方法によって付着して形成
される。
素子用配線は、前記光学窓部材の内面上に導電性材料を
蒸着及びメッキのいずれかの方法によって付着して形成
される。
【００１３】また、好ましくは、固体撮像装置は、前記
固体撮像素子は透明樹脂を用いて樹脂封止される。
固体撮像素子は透明樹脂を用いて樹脂封止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
る固体撮像装置の概略構成を示した縦断面図である。図
１に示したように本実施形態による固体撮像装置は、ガ
ラスやプラスチック等の透光性材料によって形成された
光学窓部材１を備え、この光学窓部材１は全体として略
カップ状をなしている。この光学窓部材１は、固体撮像
素子２を内部に収納した素子収納用凹部３を有し、固体
撮像素子２は、透明樹脂の硬化物よりなる封止樹脂層４
によって外界から気密に隔離され、素子収納用凹部３の
内部に気密に封止されている。光学窓部材１の内面５上
には、金（Ａｕ）等の導電性材料を蒸着やメッキ等の方
法で付着することによって素子用配線６が形成されてい
る。この素子用配線６は、金（Ａｕ）等で形成されたバ
ンプ７を介して固体撮像素子２に電気的に接続されてお
り、バンプ７は固体撮像素子２又は素子用配線６のいず
れかに熱圧着されている。なお、図１において符号Ｌ
は、光学窓部材１及び封止樹脂層４を通過して固体撮像
素子２に入射する入射光を示している。
る固体撮像装置の概略構成を示した縦断面図である。図
１に示したように本実施形態による固体撮像装置は、ガ
ラスやプラスチック等の透光性材料によって形成された
光学窓部材１を備え、この光学窓部材１は全体として略
カップ状をなしている。この光学窓部材１は、固体撮像
素子２を内部に収納した素子収納用凹部３を有し、固体
撮像素子２は、透明樹脂の硬化物よりなる封止樹脂層４
によって外界から気密に隔離され、素子収納用凹部３の
内部に気密に封止されている。光学窓部材１の内面５上
には、金（Ａｕ）等の導電性材料を蒸着やメッキ等の方
法で付着することによって素子用配線６が形成されてい
る。この素子用配線６は、金（Ａｕ）等で形成されたバ
ンプ７を介して固体撮像素子２に電気的に接続されてお
り、バンプ７は固体撮像素子２又は素子用配線６のいず
れかに熱圧着されている。なお、図１において符号Ｌ
は、光学窓部材１及び封止樹脂層４を通過して固体撮像
素子２に入射する入射光を示している。
【００１５】次に、本実施形態による固体撮像装置の製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
【００１６】素子用配線６又は固体撮像素子２のいずれ
かに予めバンプ７を設け、このバンプ７を固体撮像素子
２又は素子用配線６のいずれかにインナーリードボンデ
ィング技術で熱圧着する。この熱圧着に際しては、固体
撮像素子２と特定リードとの間で位置決めがなされる
が、その位置決め精度は±０．１ｍｍ程度であり、接着
剤を使用する従来の方法に比べると位置決め精度は格段
に向上している。このようにして、素子収納用凹部３の
内部の所期の位置に固体撮像素子２を固定的に設置す
る。
かに予めバンプ７を設け、このバンプ７を固体撮像素子
２又は素子用配線６のいずれかにインナーリードボンデ
ィング技術で熱圧着する。この熱圧着に際しては、固体
撮像素子２と特定リードとの間で位置決めがなされる
が、その位置決め精度は±０．１ｍｍ程度であり、接着
剤を使用する従来の方法に比べると位置決め精度は格段
に向上している。このようにして、素子収納用凹部３の
内部の所期の位置に固体撮像素子２を固定的に設置す
る。
【００１７】次に、素子収納用凹部３の内部にエポキシ
等からなる素子封止用樹脂を流し込み、加熱若しくは紫
外線（ＵＶ）照射等によって素子封止用樹脂を硬化させ
封止樹脂層４を形成する。なお、素子封止用樹脂の硬化
方法については、使用した樹脂の特性に応じて最適の方
法を用いる。このようにして、固体撮像素子２は光学窓
部材１の素子収納用凹部３の内部に気密に封止される。
等からなる素子封止用樹脂を流し込み、加熱若しくは紫
外線（ＵＶ）照射等によって素子封止用樹脂を硬化させ
封止樹脂層４を形成する。なお、素子封止用樹脂の硬化
方法については、使用した樹脂の特性に応じて最適の方
法を用いる。このようにして、固体撮像素子２は光学窓
部材１の素子収納用凹部３の内部に気密に封止される。
【００１８】以上述べたように本実施形態による固体撮
像装置によれば、樹脂封止によって固体撮像素子２の周
囲の気密性を確保するようにしたので、図４を参照して
説明した従来の固体撮像装置のようにパッケージ４０と
光学窓部材４７との間の接着面積を確保する必要がな
く、このため、固体撮像装置を小型化することができ
る。
像装置によれば、樹脂封止によって固体撮像素子２の周
囲の気密性を確保するようにしたので、図４を参照して
説明した従来の固体撮像装置のようにパッケージ４０と
光学窓部材４７との間の接着面積を確保する必要がな
く、このため、固体撮像装置を小型化することができ
る。
【００１９】また、本実施形態による固体撮像装置によ
れば、光学窓部材１の内面５上に形成した素子用配線６
をバンプ７を介して固体撮像素子２に接続するようにし
たので、図４に示した従来の固体撮像装置のようにリー
ドフレーム４４と固体撮像素子４３との間を連結するワ
イヤー４５が不要となる。このため、固体撮像素子２と
光学窓部材１との間にスペースを確保する必要がなくな
り、固体撮像装置を薄型化することができる。
れば、光学窓部材１の内面５上に形成した素子用配線６
をバンプ７を介して固体撮像素子２に接続するようにし
たので、図４に示した従来の固体撮像装置のようにリー
ドフレーム４４と固体撮像素子４３との間を連結するワ
イヤー４５が不要となる。このため、固体撮像素子２と
光学窓部材１との間にスペースを確保する必要がなくな
り、固体撮像装置を薄型化することができる。
【００２０】さらに、本実施形態による固体撮像装置に
よれば、インナーリードボンディング技術によって固体
撮像素子２を光学窓部材１に直接的に接続するようにし
たので、図４に示した従来の固体撮像装置にように接着
剤４２、４６を使用する必要がなく、しかも、固体撮像
装置を構成する部品の点数を従来よりも少なくすること
ができる。このため、固体撮像素子２の位置精度を大幅
に向上させることができると共に、固体撮像素子受光面
Ａ２と光学窓上面Ａ３との平行度、及び固体撮像素子受
光面Ａ２と光学窓底面Ａ１との平行度のいずれをも十分
に確保することができる。
よれば、インナーリードボンディング技術によって固体
撮像素子２を光学窓部材１に直接的に接続するようにし
たので、図４に示した従来の固体撮像装置にように接着
剤４２、４６を使用する必要がなく、しかも、固体撮像
装置を構成する部品の点数を従来よりも少なくすること
ができる。このため、固体撮像素子２の位置精度を大幅
に向上させることができると共に、固体撮像素子受光面
Ａ２と光学窓上面Ａ３との平行度、及び固体撮像素子受
光面Ａ２と光学窓底面Ａ１との平行度のいずれをも十分
に確保することができる。
【００２１】また、本実施形態による固体撮像装置によ
れば、従来の固体撮像装置に比べて構成部品の点数が少
ないため、構成部品の製造コストやそれらの組立コスト
が減少し、固体撮像装置の低廉化を図ることができる。
れば、従来の固体撮像装置に比べて構成部品の点数が少
ないため、構成部品の製造コストやそれらの組立コスト
が減少し、固体撮像装置の低廉化を図ることができる。
【００２２】第１変形例
次に、上記実施形態の第１変形例による固体撮像装置に
ついて図２を参照して説明する。
ついて図２を参照して説明する。
【００２３】図２に示したように本変形例による固体撮
像装置は、光学窓部材１の内面５にダム部材２０が突設
されている。そして、このダム部材２０は、光学窓部材
１の素子収納用凹部３に固体撮像素子２を樹脂封止する
際に、素子封止用樹脂が固体撮像素子２の受光部２１に
回り込むことを防止する。なお、本変形例においては、
固体撮像素子２の受光部２１に素子封止用樹脂が回り込
まないようにしたので、素子封止用樹脂には必ずしも透
明樹脂を用いる必要はなく、不透明な樹脂を使用するこ
ともできる。
像装置は、光学窓部材１の内面５にダム部材２０が突設
されている。そして、このダム部材２０は、光学窓部材
１の素子収納用凹部３に固体撮像素子２を樹脂封止する
際に、素子封止用樹脂が固体撮像素子２の受光部２１に
回り込むことを防止する。なお、本変形例においては、
固体撮像素子２の受光部２１に素子封止用樹脂が回り込
まないようにしたので、素子封止用樹脂には必ずしも透
明樹脂を用いる必要はなく、不透明な樹脂を使用するこ
ともできる。
【００２４】このように本変形例による固体撮像装置に
よれば、ダム部材２０によって固体撮像素子２の受光部
２１に素子封止用樹脂が回り込むことを防止できるの
で、固体撮像素子２の受光部２１に感度向上を目的とし
たマイクロレンズ（図示せず）が設けられている場合で
も、固体撮像素子２の性能が損なわれることがない。
よれば、ダム部材２０によって固体撮像素子２の受光部
２１に素子封止用樹脂が回り込むことを防止できるの
で、固体撮像素子２の受光部２１に感度向上を目的とし
たマイクロレンズ（図示せず）が設けられている場合で
も、固体撮像素子２の性能が損なわれることがない。
【００２５】第２変形例
次に、上記実施形態の第２変形例による固体撮像装置に
ついて図３を参照して説明する。
ついて図３を参照して説明する。
【００２６】図３に示したように本変形例による固体撮
像装置は、固体撮像素子２の裏面３１側に４２アロイ等
の非透湿性材料で形成された板状の防湿部材３０が離間
して配置されている。この防湿部材３０は、固体撮像素
子２を保護する素子封止用樹脂を硬化させた後に、素子
収納用凹部３の内部に配置され、さらに樹脂を流し込ん
で硬化することによって固定されたものである。
像装置は、固体撮像素子２の裏面３１側に４２アロイ等
の非透湿性材料で形成された板状の防湿部材３０が離間
して配置されている。この防湿部材３０は、固体撮像素
子２を保護する素子封止用樹脂を硬化させた後に、素子
収納用凹部３の内部に配置され、さらに樹脂を流し込ん
で硬化することによって固定されたものである。
【００２７】このように本変形例による固体撮像装置に
よれば、固体撮像素子２の裏面３１側に非透湿性の防湿
部材３０を設けたので、固体撮像装置の耐湿性を大幅に
向上させることができる。
よれば、固体撮像素子２の裏面３１側に非透湿性の防湿
部材３０を設けたので、固体撮像装置の耐湿性を大幅に
向上させることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明による固体撮像
装置によれば、樹脂封止によって固体撮像素子の周囲の
気密性を確保し、光学窓部材の内面上に形成した素子用
配線をバンプを介して固体撮像素子に接続するようにし
たので、固体撮像装置を小型化・薄型化することがで
き、固体撮像素子受光部の位置精度の確保が容易であ
り、装置の低廉化を図ることができる。
装置によれば、樹脂封止によって固体撮像素子の周囲の
気密性を確保し、光学窓部材の内面上に形成した素子用
配線をバンプを介して固体撮像素子に接続するようにし
たので、固体撮像装置を小型化・薄型化することがで
き、固体撮像素子受光部の位置精度の確保が容易であ
り、装置の低廉化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施形態による固体撮像装置の概略
構成を示した縦断面図。
構成を示した縦断面図。
【図２】図１に示した実施形態の第１変形例による固体
撮像装置の概略構成を示した縦断面図。
撮像装置の概略構成を示した縦断面図。
【図３】図１に示した実施形態の第２変形例による固体
撮像装置の概略構成を示した縦断面図。
撮像装置の概略構成を示した縦断面図。
【図４】従来の固体撮像装置の概略構成を示した縦断面
図。
図。
１ 光学窓部材
２ 固体撮像素子
３ 素子収納用凹部
４ 封止樹脂層
５ 光学窓部材の内面
６ 素子用配線
７ バンプ
２０ ダム部材
２１ 固体撮像素子の受光部
３０ 防湿部材
３１ 固体撮像素子の裏面
Claims (5)
- 【請求項１】固体撮像素子を内部に収納するための素子
収納用凹部を有し、透光性材料によって形成された光学
窓部材と、 前記光学窓部材の内面上に形成された素子用配線と、 前記素子収納用凹部の内部に収納された固体撮像素子
と、 前記固体撮像素子と前記素子用配線との間を電気的に接
続するバンプと、 前記素子収納用凹部に前記固体撮像素子を樹脂封止する
封止樹脂層と、を備え、 前記素子収納用凹部に前記固体撮像素子を樹脂封止する
際に前記固体撮像素子の受光部に素子封止用樹脂が回り
込まないようにするために、前記光学窓部材の内面を突
出させてダム部材とした ことを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項２】前記固体撮像素子の裏面側に非透湿性材料
で形成された防湿部材を配置し、 前記防湿部材は、前記素子収納用凹部の内部に樹脂封止
されたことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】前記バンプは、前記固体撮像素子又は前記
素子用配線に熱圧着されたことを特徴とする請求項１又
は２に記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】前記素子用配線は、前記光学窓部材の内面
上に導電性材料を蒸着及びメッキのいずれかの方法によ
って付着して形成されたことを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】前記固体撮像素子は透明樹脂を用いて樹脂
封止されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれか一項に記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00855297A JP3397614B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00855297A JP3397614B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209413A JPH10209413A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3397614B2 true JP3397614B2 (ja) | 2003-04-21 |
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ID=11696294
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00855297A Expired - Fee Related JP3397614B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 固体撮像装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| WO2021186519A1 (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | オリンパス株式会社 | 電子モジュール、電子モジュールの製造方法および内視鏡 |
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1997
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