JP3435042B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (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】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子収納用
パッケージ内に固体撮像素子を気密に収容して成る固体
撮像装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、固体撮像装置は固体撮像素子収納
用パッケージ内に固体撮像素子を気密に収容して形成さ
れており、具体的には、まずエポキシ樹脂等の熱硬化性
樹脂から成り、上面に固体撮像素子を搭載収容するため
の凹部を有する基体と、内端部が前記基体の凹部内部に
露出するとともに外端部が前記基体の外部に突出した複
数のリード端子と、前記基体の上面にエポキシ樹脂から
成る封止材を介して取着され、基体の凹部を塞ぐ透光性
ガラスから成る蓋体とから構成される固体撮像素子収納
用パッケージを準備し、次にこの固体撮像素子収納用パ
ッケージの基体に設けた凹部底面に固体撮像素子をエポ
キシ樹脂等の樹脂製接着剤を介して接着固定するととも
に該固体撮像素子の各電極をリード端子の内端部にボン
デイングワイヤーを介して電気的に接続し、しかる後、
基体の上面に透光性ガラスから成る蓋体をエポキシ樹脂
から成る封止材を介して接合させ、固体撮像素子を基体
と蓋体とから成る容器内部に気密に収容することによっ
て製作されている。 【０００３】かかる固体撮像装置は固体撮像素子収納用
パッケージの外部に突出した複数のリード端子を外部電
気回路に接続させ、内部に収容する固体撮像素子の各電
極を外部電気回路に接続するとともに光学的画像を透光
性ガラスから成る蓋体を介して固体撮像素子に照射結像
させ、固体撮像素子に光電変換を起こさせることによっ
てビデオカメラ等の撮像装置として機能する。 【０００４】なお、前記固体撮像装置に使用される固体
撮像素子収納用パッケージの基体としては、一般に寸法
精度を高くすることができ、かつリード端子、封止材、
固体撮像素子等との接着性に優れ、更に機械的強度、耐
環境性、電気絶縁性に優れる熱硬化時の収縮が少ないエ
ポキシ樹脂を採用することによって形成されており、ト
ランスファーモールド法（移送成形法）によって、即
ち、２つの割り型から成る樹脂成形用金型の内側に、注
入口よりエポキシ樹脂前駆体を注入し、次にこれを約１
８０℃の温度で２〜４分間キュアし、その後、金型から
取り出し、オーブン中、約５０℃の温度でポストキュア
し、前記エポキシ樹脂前駆体を熱硬化させることによっ
て所定の形状に製作されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の固体撮像装置においては、固体撮像素子収納用パッ
ケージの基体がエポキシ樹脂により形成されており、該
エポキシ樹脂はキュアに２〜４分と長時間を用するた
め、キュアの間にエポキシ樹脂前駆体の一部が割り型の
合わせ部に侵入して内外表面にバリが形成され、該バリ
に起因した外観不良が発生するとともにリード端子の内
端部がバリで被覆されてボンディングワイヤを接続する
ことができないという欠点を有していた。 【０００６】またこの外観不良等の原因となるバリをウ
ォータジェット等によって除去することも考えられる
が、ウォータジェット等によってバリを除去した場合、
バリの一部が微粉末となって基体の凹部内に付着し、こ
れが基体の凹部内に収容される固体撮像素子の表面に付
着して固体撮像素子に外部の光学的画像に対応する正確
な光電変換を起こさせることができなくなるという欠点
が誘発されてしまう。 【０００７】更に前記基体をトランスファーモールド法
によって製作する際、一定温度を維持しながら長時間加
熱するポストキュア工程が必要であり、その結果、量産
性が極めて劣り、製品としての固体撮像装置を高価とし
てしまう欠点も有していた。 【０００８】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は外観不良を発生することなく、リード端
子に半導体素子の各電極を確実、強固に電気的接続し、
固体撮像素子に外部の光学的画像に対応する正確な光電
変換を起こさせることができる安価な固体撮像装置を提
供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、上面に固体撮像素子を収容するための凹部を有し、
ポリフェニレンサルファイドまたは熱溶融型の液晶ポリ
マーで形成されている、荷重たわみ温度が２００℃以上
の熱可塑性樹脂から成り、射出成形で形成された基体
と、前記凹部の内側から外側にかけて導出された複数個
のリード端子と、前記基体の凹部内に収容された固体撮
像素子と、前記基体の上面に封止材を介して接合され、
前記凹部を塞ぐ透光性ガラスから成る蓋体とから成り、
前記封止材は、エポキシ樹脂にアクリルゴムの粒子を５
〜５０重量％含有させて形成されている、弾性率が５Ｇ
Ｐａ以下の有機樹脂で形成されており、かつ前記凹部内
のリード端子が導出する領域に、エポキシ樹脂にシリカ
粉末を１０〜８０重量％含有させて形成されている防湿
材が前記固体撮像素子にかからないようにして前記リー
ド端子の露出した表面を覆うようにして配設されている
ことを特徴とするものである。 【００１０】また本発明の固体撮像装置は、前記基体が
ポリフェニレンサルファイドまたは熱溶融型の液晶ポリ
マーで形成されていることを特徴とするものである。 【００１１】更に本発明の固体撮像装置は、前記封止材
がエポキシ樹脂にアクリルゴムの粒子を５〜５０重量％
含有させて形成されていることを特徴とするものであ
る。 【００１２】また更に本発明の固体撮像装置は、前記防
湿材がエポキシ樹脂にシリカ粉末を１０〜８０重量％含
有させて形成されていることを特徴とするものである。 【００１３】本発明の固体撮像装置によれば、固体撮像
素子収納用パッケージの基体を硬化時間が短い熱可塑性
樹脂で形成したことから基体をインジェクションモール
ド法（射出成形法）により成形する際、熱可塑性樹脂の
一部が樹脂成形用金型の合わせ部に侵入して内外表面に
バリが形成されることはなく、その結果、前記バリに起
因した外観不良の発生が有効に防止できるとともにリー
ド端子の内端部がバリで被覆されることはなく、リード
端子に半導体素子の各電極に接続されているボンディン
グワイヤを確実、強固に接続させることができる。 【００１４】また基体の内外表面に外観不良等の原因と
なるバリが形成されないことから該バリを除去するため
の工程も除去されたバリの一部が基体の凹部内に入り込
むこともなく、これによって固体撮像素子に外部の光学
的画像に対応する正確な光電変換を起こさせることがで
きる。 【００１５】更に、前記基体をインジェクションモール
ド法によって製作する際、熱可塑性樹脂は金型内におい
て短時間で冷却固化するため基体の量産性が極めて優れ
たものとなり、製品としての固体撮像装置を安価となす
ことができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の固体撮像装置の一実
施例を示し、１は基体、２は透光性ガラスから成る蓋体
である。この基体１と蓋体２とで固体撮像素子３を収容
するための容器が構成される。 【００１７】前記基体１は、その上面中央部に固体撮像
素子を搭載するための凹部１ａが形成されており、該凹
部１ａ底面には固体撮像素子３がエポキシ樹脂等の樹脂
製接着剤を介して接着固定されている。 【００１８】前記基体１は、荷重たわみ温度が２００℃
以上の熱可塑性樹脂、具体的には、ポリフェニレンサル
ファイドや熱溶融型の液晶ポリマー等で形成されてお
り、従来周知のインジェクションモールド法（射出成形
法）を採用することによって、即ち、２つの割り型を合
わせた樹脂成形用金型の注入口より加熱によって軟化さ
せた熱可塑性樹脂を注入し、しかる後、これを冷却し、
硬化させることによって製作されている。 【００１９】なお、前記荷重たわみ温度とはＡＳＴＭ
（American Standard of Test Method）のＤ６４８の規
定に基づいて測定される温度、具体的には幅１３ｍｍ、
長さ１２７ｍｍ、厚さ３ｍｍの熱可塑性樹脂を試験片と
して準備し、これの中央部に１．８２ＭＰａの荷重をか
けた状態で昇温し、試験片が荷重により大きく変形して
しまうときの温度をいう。 【００２０】前記インジェクションモールド法（射出成
形法）によって製作された基体１は樹脂成形用金型内に
注入された熱可塑性樹脂の硬化時間が約１０〜５０秒と
短いことから熱可塑性樹脂の一部が樹脂成形用金型の合
わせ部に侵入して基体１の内外表面にバリが形成され、
該バリに起因した外観不良を発生することも、バリが後
述するリード端子４の内端部を被覆し、リード端子４の
内端部とボンディングワイヤ５との接続を阻害すること
もない。 【００２１】また基体１の外表面に外観不良の原因とな
るバリが形成されないことから該バリを除去するための
工程が不要となり、同時に除去したバリの一部が基体１
の凹部１ａ内に入り込み、後述する凹部１ａ内に収容さ
れる固体撮像素子３にバリの一部が付着して固体撮像素
子３に正確な光電変換を起こさせることができなくなる
こともない。 【００２２】更に前記インジェクションモールド法（射
出成形法）によって基体１を製作する場合、熱可塑性樹
脂は金型内において短時間で冷却固化するため基体１の
量産性が極めて優れたものとなる。 【００２３】なお、前記熱可塑性樹脂から成る基体１は
その荷重たわみ温度が２００℃未満であると凹部１ａの
底面に固体撮像素子３を接着固定させる際や固体撮像素
子３を外部電気回路に接続させる際、或いは固体撮像素
子３が作動した際等において熱が印加されると基体１が
軟化変形して固体撮像装置としての機能を喪失する恐れ
がある。従って、前記基体１は荷重たわみ温度が２００
℃以上に特定される。 【００２４】また前記熱可塑性樹脂から成る基体１はポ
リフェニレンサルファイドや、熱溶融型の液晶ポリマー
で形成しておくと、該ポリフェニレンサルファイドや、
熱溶融型の液晶ポリマーはトランスファーモールド（射
出成形）時の収縮率が小さく、寸法精度を高くすること
ができるとともに機械的強度に優れ、かつ酸やアルカ
リ、或いはアセトンやキシレン、アルコール等の有機溶
剤に対して耐蝕性に優れるという性質を有していること
から好適に使用される。 【００２５】更に、前記基体１として熱溶融型の液晶ポ
リマーを使用する場合、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジ
オール、ヒドロキシ芳香族カルボン酸等から適宜選択さ
れるモノマーを組合せ、これらをエステル化反応で重合
させることによって得られるポリマーからなるポリエス
テル系の液晶モノマーが好適に使用される。 【００２６】前記上面に固体撮像素子２が収容される凹
部１ａを有する基体１は、その凹部１ａの内側から外側
にかけて導出する複数個のリード端子４が取着されてい
る。 【００２７】前記リード端子４は固体撮像素子３の各電
極を所定の外部電気回路に電気的接続させる作用をな
し、リード端子４の凹部１ａ内側に露出する領域には固
体撮像素子３の各電極がボンデイングワイヤー５を介し
て電気的に接続され、また凹部１ａの外側に導出する領
域は外部電気回路に半田等を介して電気的に接続され
る。 【００２８】前記リード端子４は例えば、鉄−ニッケル
−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成
り、鉄−ニッケル−コバルト合金等から成るインゴット
（塊）に適当な圧延加工や打ち抜き加工等を施すことに
よって所定の形状に形成される。 【００２９】また前記リード端子４は、熱可塑性樹脂を
樹脂成形用金型内に注入して基体１を製作する際、樹脂
成形用金型の所定位置に予めリード端子４をセットして
おくことによって基体１の所定位置で凹部１ａの内側か
ら外側にかけて導出するように取着される。 【００３０】前記リード端子４が取着されている基体１
は更に凹部１ａの内側でリード端子４が導出する領域に
防湿材６が配設されている。 【００３１】前記防湿材６は大気中の水分が基体１とリ
ード端子４との接合界面を介して凹部１ａ内に入り込も
うとするのを有効に防止する作用をなし、例えば、エポ
キシ樹脂に吸湿材としてのシリカ粉末を含有させて形成
されており、シリカ粉末に基体１とリード端子４との接
合界面を介して凹部１ａ内に入り込もうとする水分を吸
着させるようになっている。 【００３２】前記防湿材６は、例えば、吸湿材としての
シリカ粉末を含するエポキシ樹脂前駆体を凹部１ａの内
側でリード端子４が導出する領域に滴下し、しかる後、
これを約１５０℃の温度で熱処理し、エポキシ樹脂前駆
体を熱硬化させることによって凹部１ａの内側でリード
端子４が導出する領域に配設される。 【００３３】なお、前記防湿材６はエポキシ樹脂に吸湿
材としてのシリカ粉末を含有させて形成する場合、シリ
カ粉末の含有量が１０重量％未満であると大気中に含ま
れる水分が基体１とリード端子４との接合界面を介して
凹部１ａ内に入り込もうとするのを有効に防止すること
ができず、また８０重量％を超えると防湿材６のチクソ
トロピー性が強くなりすぎて流動性がなくなり、防湿材
６を凹部１ａの内側でリード端子４が導出する領域に適
切に配設することが困難となってしまう。従って、前記
防湿材６をエポキシ樹脂に吸湿材としてのシリカ粉末を
含有させて形成する場合、シリカ粉末の含有量を１０〜
８０重量％の範囲としておくことが好ましい。 【００３４】更に前記リード端子４が取着された基体１
は、その上面に透光性ガラスから成る蓋体２が封止材７
を介して取着され、蓋体２で基体１の凹部１ａを塞ぐこ
とによって基体１と蓋体２とから成る容器内部に固体撮
像素子３を気密に収容される。 【００３５】前記蓋体２は、例えば、ホウケイ酸ガラス
やソーダガラス等の透光性ガラスから成り、該蓋体２は
基体１の凹部１ａを気密に塞ぐとともに外部の光学的画
像を凹部１ａ内に透過させて固体撮像素子３に照射結像
させるための窓部材として作用する。 【００３６】また前記蓋体２を基体１に取着する封止材
７としては、弾性率が５ＧＰａ以下の有機樹脂、具体的
には例えば、エポキシ樹脂にアクリルゴムの粒子を含有
させたものが使用され、エポキシ樹脂前駆体にアクリル
ゴムの粒子を含有させたものを基体１と蓋体２との間に
配し、しかる後、これを約１５０℃の温度で熱処理し、
エポキシ樹脂前駆体を熱硬化させることによって基体１
と蓋体２とは封止材７を介して接合される。 【００３７】前記封止材７をアクリルゴムの粒子を含有
するエポキシ樹脂で形成するのは封止材７の硬度を低く
して弾性力を高め、これによって基体１と蓋体２との熱
膨張係数の相違に起因して発生する応力を吸収し得るよ
うにするためであり、アクリルゴムの粒子を含有するエ
ポキシ樹脂で封止材７を形成しておくと基体１が熱可塑
性樹脂で、蓋体２がホウケイ酸ガラスやソーダガラス等
の透光性ガラスで形成され、両者間に両者の熱膨張係数
の差に起因して応力が発生してもその応力は封止材７を
変形させることによって吸収され、その結果、基体１と
蓋体２とは封止材７を介して確実に接合されることとな
り、基体１と蓋体２とから成る容器４の内部を常に気密
に封止しておくことが可能となる。 【００３８】なお、前記封止材７はその弾性率が５ＧＰ
ａを超えると、封止材７が硬くなりすぎて基体１と蓋体
２との間に発生する応力を良好に吸収することができな
くなる。従って、前記封止材７はその弾性率が５ＧＰａ
以下に特定される。 【００３９】また、前記封止材７をアクリルゴムの粒子
を含有するエポキシ樹脂で形成する場合、アクリルゴム
の粒子の量が５重量％未満となると封止材７の弾性率が
５ＧＰａを超えた硬度の高いものとなって基体１と蓋体
２との間に発生する応力を良好に吸収することができ
ず、また５０重量％を超えると封止材７の流動性が大き
く低下し、封止材７を基体１と蓋体２との間に均一に介
在させることが困難となって容器の気密封止の信頼性が
低くなってしまう危険性がある。従って、前記封止材７
はアクリルゴムの粒子を含有するエポキシ樹脂で形成す
る場合、アクリルゴムの粒子の量を５〜５０重量％の範
囲としておくことが好ましい。 【００４０】更に前記封止材７をアクリルゴムの粒子を
含有するエポキシ樹脂で形成する場合、アクリルゴムの
粒子の粒径が０．１μｍとなるとアクリルゴムの粒子が
凝集して封止材７中に均一分散させることができなくな
り、その結果、封止材７の硬度が高くなって基体１と蓋
体２との間に発生する応力を良好に吸収することができ
なくなり、また２μｍを超えると封止材７で基体１と蓋
体２とを接合する際、封止材７の厚みが不要に厚くなっ
て水分等が侵入しやすくなってしまう。従って、前記封
止材７をアクリルゴムの粒子を含有するエポキシ樹脂で
形成する場合、アクリルゴムの粒子の粒径は０．１〜２
μｍの範囲としておくことが好ましい。 【００４１】かくして前記基体１の凹部１ａ底面に固体
撮像素子３をエポキシ樹脂等の樹脂から成る接着剤で接
着固定するととに該固体撮像素子３の各電極をボンデイ
ングワイヤ６を介してリード端子４に電気的に接続し、
しかる後、基体１の上面に透光性ガラスから成る蓋体２
を封止材７を介して接合させ、基体１と蓋体２とから成
る容器内部に固体撮像素子３を気密に収容することによ
って製品としての固体撮像装置となる。 【００４２】かかる固体撮像装置は固体撮像素子収納用
パッケージの外部に突出した複数のリード端子４を所定
の外部電気回路に接続させ、内部に収容する固体撮像素
子３の各電極を外部電気回路に接続するとともに光学的
画像を蓋体２を介して固体撮像素子３に照射結像させ、
固体撮像素子３に光電変換を起こさせることによってビ
デオカメラ等の撮像装置として機能する。 【００４３】なお、本発明は上述の実施例に限定される
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。 【００４４】 【発明の効果】本発明の固体撮像装置によれば、固体撮
像素子収納用パッケージの基体を硬化時間が短い熱可塑
性樹脂で形成したことから基体をインジェクションモー
ルド法（射出成形法）により成形する際、熱可塑性樹脂
の一部が樹脂成形用金型の合わせ部に侵入して内外表面
にバリが形成されることはなく、その結果、前記バリに
起因した外観不良の発生が有効に防止できるとともにリ
ード端子の内端部がバリで被覆されることはなく、リー
ド端子に半導体素子の各電極に接続されているボンディ
ングワイヤを確実、強固に接続させることができる。 【００４５】また基体の内外表面に外観不良等の原因と
なるバリが形成されないことから該バリを除去するため
の工程も除去されたバリの一部が基体の凹部内に入り込
むこともなく、これによって固体撮像素子に外部の光学
的画像に対応する正確な光電変換を起こさせることがで
きる。 【００４６】更に、前記基体をインジェクションモール
ド法によって製作する際、熱可塑性樹脂は金型内におい
て短時間で冷却固化するため基体の量産性が極めて優れ
たものとなり、製品としての固体撮像装置を安価となす
ことができる。
パッケージ内に固体撮像素子を気密に収容して成る固体
撮像装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、固体撮像装置は固体撮像素子収納
用パッケージ内に固体撮像素子を気密に収容して形成さ
れており、具体的には、まずエポキシ樹脂等の熱硬化性
樹脂から成り、上面に固体撮像素子を搭載収容するため
の凹部を有する基体と、内端部が前記基体の凹部内部に
露出するとともに外端部が前記基体の外部に突出した複
数のリード端子と、前記基体の上面にエポキシ樹脂から
成る封止材を介して取着され、基体の凹部を塞ぐ透光性
ガラスから成る蓋体とから構成される固体撮像素子収納
用パッケージを準備し、次にこの固体撮像素子収納用パ
ッケージの基体に設けた凹部底面に固体撮像素子をエポ
キシ樹脂等の樹脂製接着剤を介して接着固定するととも
に該固体撮像素子の各電極をリード端子の内端部にボン
デイングワイヤーを介して電気的に接続し、しかる後、
基体の上面に透光性ガラスから成る蓋体をエポキシ樹脂
から成る封止材を介して接合させ、固体撮像素子を基体
と蓋体とから成る容器内部に気密に収容することによっ
て製作されている。 【０００３】かかる固体撮像装置は固体撮像素子収納用
パッケージの外部に突出した複数のリード端子を外部電
気回路に接続させ、内部に収容する固体撮像素子の各電
極を外部電気回路に接続するとともに光学的画像を透光
性ガラスから成る蓋体を介して固体撮像素子に照射結像
させ、固体撮像素子に光電変換を起こさせることによっ
てビデオカメラ等の撮像装置として機能する。 【０００４】なお、前記固体撮像装置に使用される固体
撮像素子収納用パッケージの基体としては、一般に寸法
精度を高くすることができ、かつリード端子、封止材、
固体撮像素子等との接着性に優れ、更に機械的強度、耐
環境性、電気絶縁性に優れる熱硬化時の収縮が少ないエ
ポキシ樹脂を採用することによって形成されており、ト
ランスファーモールド法（移送成形法）によって、即
ち、２つの割り型から成る樹脂成形用金型の内側に、注
入口よりエポキシ樹脂前駆体を注入し、次にこれを約１
８０℃の温度で２〜４分間キュアし、その後、金型から
取り出し、オーブン中、約５０℃の温度でポストキュア
し、前記エポキシ樹脂前駆体を熱硬化させることによっ
て所定の形状に製作されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の固体撮像装置においては、固体撮像素子収納用パッ
ケージの基体がエポキシ樹脂により形成されており、該
エポキシ樹脂はキュアに２〜４分と長時間を用するた
め、キュアの間にエポキシ樹脂前駆体の一部が割り型の
合わせ部に侵入して内外表面にバリが形成され、該バリ
に起因した外観不良が発生するとともにリード端子の内
端部がバリで被覆されてボンディングワイヤを接続する
ことができないという欠点を有していた。 【０００６】またこの外観不良等の原因となるバリをウ
ォータジェット等によって除去することも考えられる
が、ウォータジェット等によってバリを除去した場合、
バリの一部が微粉末となって基体の凹部内に付着し、こ
れが基体の凹部内に収容される固体撮像素子の表面に付
着して固体撮像素子に外部の光学的画像に対応する正確
な光電変換を起こさせることができなくなるという欠点
が誘発されてしまう。 【０００７】更に前記基体をトランスファーモールド法
によって製作する際、一定温度を維持しながら長時間加
熱するポストキュア工程が必要であり、その結果、量産
性が極めて劣り、製品としての固体撮像装置を高価とし
てしまう欠点も有していた。 【０００８】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は外観不良を発生することなく、リード端
子に半導体素子の各電極を確実、強固に電気的接続し、
固体撮像素子に外部の光学的画像に対応する正確な光電
変換を起こさせることができる安価な固体撮像装置を提
供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、上面に固体撮像素子を収容するための凹部を有し、
ポリフェニレンサルファイドまたは熱溶融型の液晶ポリ
マーで形成されている、荷重たわみ温度が２００℃以上
の熱可塑性樹脂から成り、射出成形で形成された基体
と、前記凹部の内側から外側にかけて導出された複数個
のリード端子と、前記基体の凹部内に収容された固体撮
像素子と、前記基体の上面に封止材を介して接合され、
前記凹部を塞ぐ透光性ガラスから成る蓋体とから成り、
前記封止材は、エポキシ樹脂にアクリルゴムの粒子を５
〜５０重量％含有させて形成されている、弾性率が５Ｇ
Ｐａ以下の有機樹脂で形成されており、かつ前記凹部内
のリード端子が導出する領域に、エポキシ樹脂にシリカ
粉末を１０〜８０重量％含有させて形成されている防湿
材が前記固体撮像素子にかからないようにして前記リー
ド端子の露出した表面を覆うようにして配設されている
ことを特徴とするものである。 【００１０】また本発明の固体撮像装置は、前記基体が
ポリフェニレンサルファイドまたは熱溶融型の液晶ポリ
マーで形成されていることを特徴とするものである。 【００１１】更に本発明の固体撮像装置は、前記封止材
がエポキシ樹脂にアクリルゴムの粒子を５〜５０重量％
含有させて形成されていることを特徴とするものであ
る。 【００１２】また更に本発明の固体撮像装置は、前記防
湿材がエポキシ樹脂にシリカ粉末を１０〜８０重量％含
有させて形成されていることを特徴とするものである。 【００１３】本発明の固体撮像装置によれば、固体撮像
素子収納用パッケージの基体を硬化時間が短い熱可塑性
樹脂で形成したことから基体をインジェクションモール
ド法（射出成形法）により成形する際、熱可塑性樹脂の
一部が樹脂成形用金型の合わせ部に侵入して内外表面に
バリが形成されることはなく、その結果、前記バリに起
因した外観不良の発生が有効に防止できるとともにリー
ド端子の内端部がバリで被覆されることはなく、リード
端子に半導体素子の各電極に接続されているボンディン
グワイヤを確実、強固に接続させることができる。 【００１４】また基体の内外表面に外観不良等の原因と
なるバリが形成されないことから該バリを除去するため
の工程も除去されたバリの一部が基体の凹部内に入り込
むこともなく、これによって固体撮像素子に外部の光学
的画像に対応する正確な光電変換を起こさせることがで
きる。 【００１５】更に、前記基体をインジェクションモール
ド法によって製作する際、熱可塑性樹脂は金型内におい
て短時間で冷却固化するため基体の量産性が極めて優れ
たものとなり、製品としての固体撮像装置を安価となす
ことができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の固体撮像装置の一実
施例を示し、１は基体、２は透光性ガラスから成る蓋体
である。この基体１と蓋体２とで固体撮像素子３を収容
するための容器が構成される。 【００１７】前記基体１は、その上面中央部に固体撮像
素子を搭載するための凹部１ａが形成されており、該凹
部１ａ底面には固体撮像素子３がエポキシ樹脂等の樹脂
製接着剤を介して接着固定されている。 【００１８】前記基体１は、荷重たわみ温度が２００℃
以上の熱可塑性樹脂、具体的には、ポリフェニレンサル
ファイドや熱溶融型の液晶ポリマー等で形成されてお
り、従来周知のインジェクションモールド法（射出成形
法）を採用することによって、即ち、２つの割り型を合
わせた樹脂成形用金型の注入口より加熱によって軟化さ
せた熱可塑性樹脂を注入し、しかる後、これを冷却し、
硬化させることによって製作されている。 【００１９】なお、前記荷重たわみ温度とはＡＳＴＭ
（American Standard of Test Method）のＤ６４８の規
定に基づいて測定される温度、具体的には幅１３ｍｍ、
長さ１２７ｍｍ、厚さ３ｍｍの熱可塑性樹脂を試験片と
して準備し、これの中央部に１．８２ＭＰａの荷重をか
けた状態で昇温し、試験片が荷重により大きく変形して
しまうときの温度をいう。 【００２０】前記インジェクションモールド法（射出成
形法）によって製作された基体１は樹脂成形用金型内に
注入された熱可塑性樹脂の硬化時間が約１０〜５０秒と
短いことから熱可塑性樹脂の一部が樹脂成形用金型の合
わせ部に侵入して基体１の内外表面にバリが形成され、
該バリに起因した外観不良を発生することも、バリが後
述するリード端子４の内端部を被覆し、リード端子４の
内端部とボンディングワイヤ５との接続を阻害すること
もない。 【００２１】また基体１の外表面に外観不良の原因とな
るバリが形成されないことから該バリを除去するための
工程が不要となり、同時に除去したバリの一部が基体１
の凹部１ａ内に入り込み、後述する凹部１ａ内に収容さ
れる固体撮像素子３にバリの一部が付着して固体撮像素
子３に正確な光電変換を起こさせることができなくなる
こともない。 【００２２】更に前記インジェクションモールド法（射
出成形法）によって基体１を製作する場合、熱可塑性樹
脂は金型内において短時間で冷却固化するため基体１の
量産性が極めて優れたものとなる。 【００２３】なお、前記熱可塑性樹脂から成る基体１は
その荷重たわみ温度が２００℃未満であると凹部１ａの
底面に固体撮像素子３を接着固定させる際や固体撮像素
子３を外部電気回路に接続させる際、或いは固体撮像素
子３が作動した際等において熱が印加されると基体１が
軟化変形して固体撮像装置としての機能を喪失する恐れ
がある。従って、前記基体１は荷重たわみ温度が２００
℃以上に特定される。 【００２４】また前記熱可塑性樹脂から成る基体１はポ
リフェニレンサルファイドや、熱溶融型の液晶ポリマー
で形成しておくと、該ポリフェニレンサルファイドや、
熱溶融型の液晶ポリマーはトランスファーモールド（射
出成形）時の収縮率が小さく、寸法精度を高くすること
ができるとともに機械的強度に優れ、かつ酸やアルカ
リ、或いはアセトンやキシレン、アルコール等の有機溶
剤に対して耐蝕性に優れるという性質を有していること
から好適に使用される。 【００２５】更に、前記基体１として熱溶融型の液晶ポ
リマーを使用する場合、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジ
オール、ヒドロキシ芳香族カルボン酸等から適宜選択さ
れるモノマーを組合せ、これらをエステル化反応で重合
させることによって得られるポリマーからなるポリエス
テル系の液晶モノマーが好適に使用される。 【００２６】前記上面に固体撮像素子２が収容される凹
部１ａを有する基体１は、その凹部１ａの内側から外側
にかけて導出する複数個のリード端子４が取着されてい
る。 【００２７】前記リード端子４は固体撮像素子３の各電
極を所定の外部電気回路に電気的接続させる作用をな
し、リード端子４の凹部１ａ内側に露出する領域には固
体撮像素子３の各電極がボンデイングワイヤー５を介し
て電気的に接続され、また凹部１ａの外側に導出する領
域は外部電気回路に半田等を介して電気的に接続され
る。 【００２８】前記リード端子４は例えば、鉄−ニッケル
−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成
り、鉄−ニッケル−コバルト合金等から成るインゴット
（塊）に適当な圧延加工や打ち抜き加工等を施すことに
よって所定の形状に形成される。 【００２９】また前記リード端子４は、熱可塑性樹脂を
樹脂成形用金型内に注入して基体１を製作する際、樹脂
成形用金型の所定位置に予めリード端子４をセットして
おくことによって基体１の所定位置で凹部１ａの内側か
ら外側にかけて導出するように取着される。 【００３０】前記リード端子４が取着されている基体１
は更に凹部１ａの内側でリード端子４が導出する領域に
防湿材６が配設されている。 【００３１】前記防湿材６は大気中の水分が基体１とリ
ード端子４との接合界面を介して凹部１ａ内に入り込も
うとするのを有効に防止する作用をなし、例えば、エポ
キシ樹脂に吸湿材としてのシリカ粉末を含有させて形成
されており、シリカ粉末に基体１とリード端子４との接
合界面を介して凹部１ａ内に入り込もうとする水分を吸
着させるようになっている。 【００３２】前記防湿材６は、例えば、吸湿材としての
シリカ粉末を含するエポキシ樹脂前駆体を凹部１ａの内
側でリード端子４が導出する領域に滴下し、しかる後、
これを約１５０℃の温度で熱処理し、エポキシ樹脂前駆
体を熱硬化させることによって凹部１ａの内側でリード
端子４が導出する領域に配設される。 【００３３】なお、前記防湿材６はエポキシ樹脂に吸湿
材としてのシリカ粉末を含有させて形成する場合、シリ
カ粉末の含有量が１０重量％未満であると大気中に含ま
れる水分が基体１とリード端子４との接合界面を介して
凹部１ａ内に入り込もうとするのを有効に防止すること
ができず、また８０重量％を超えると防湿材６のチクソ
トロピー性が強くなりすぎて流動性がなくなり、防湿材
６を凹部１ａの内側でリード端子４が導出する領域に適
切に配設することが困難となってしまう。従って、前記
防湿材６をエポキシ樹脂に吸湿材としてのシリカ粉末を
含有させて形成する場合、シリカ粉末の含有量を１０〜
８０重量％の範囲としておくことが好ましい。 【００３４】更に前記リード端子４が取着された基体１
は、その上面に透光性ガラスから成る蓋体２が封止材７
を介して取着され、蓋体２で基体１の凹部１ａを塞ぐこ
とによって基体１と蓋体２とから成る容器内部に固体撮
像素子３を気密に収容される。 【００３５】前記蓋体２は、例えば、ホウケイ酸ガラス
やソーダガラス等の透光性ガラスから成り、該蓋体２は
基体１の凹部１ａを気密に塞ぐとともに外部の光学的画
像を凹部１ａ内に透過させて固体撮像素子３に照射結像
させるための窓部材として作用する。 【００３６】また前記蓋体２を基体１に取着する封止材
７としては、弾性率が５ＧＰａ以下の有機樹脂、具体的
には例えば、エポキシ樹脂にアクリルゴムの粒子を含有
させたものが使用され、エポキシ樹脂前駆体にアクリル
ゴムの粒子を含有させたものを基体１と蓋体２との間に
配し、しかる後、これを約１５０℃の温度で熱処理し、
エポキシ樹脂前駆体を熱硬化させることによって基体１
と蓋体２とは封止材７を介して接合される。 【００３７】前記封止材７をアクリルゴムの粒子を含有
するエポキシ樹脂で形成するのは封止材７の硬度を低く
して弾性力を高め、これによって基体１と蓋体２との熱
膨張係数の相違に起因して発生する応力を吸収し得るよ
うにするためであり、アクリルゴムの粒子を含有するエ
ポキシ樹脂で封止材７を形成しておくと基体１が熱可塑
性樹脂で、蓋体２がホウケイ酸ガラスやソーダガラス等
の透光性ガラスで形成され、両者間に両者の熱膨張係数
の差に起因して応力が発生してもその応力は封止材７を
変形させることによって吸収され、その結果、基体１と
蓋体２とは封止材７を介して確実に接合されることとな
り、基体１と蓋体２とから成る容器４の内部を常に気密
に封止しておくことが可能となる。 【００３８】なお、前記封止材７はその弾性率が５ＧＰ
ａを超えると、封止材７が硬くなりすぎて基体１と蓋体
２との間に発生する応力を良好に吸収することができな
くなる。従って、前記封止材７はその弾性率が５ＧＰａ
以下に特定される。 【００３９】また、前記封止材７をアクリルゴムの粒子
を含有するエポキシ樹脂で形成する場合、アクリルゴム
の粒子の量が５重量％未満となると封止材７の弾性率が
５ＧＰａを超えた硬度の高いものとなって基体１と蓋体
２との間に発生する応力を良好に吸収することができ
ず、また５０重量％を超えると封止材７の流動性が大き
く低下し、封止材７を基体１と蓋体２との間に均一に介
在させることが困難となって容器の気密封止の信頼性が
低くなってしまう危険性がある。従って、前記封止材７
はアクリルゴムの粒子を含有するエポキシ樹脂で形成す
る場合、アクリルゴムの粒子の量を５〜５０重量％の範
囲としておくことが好ましい。 【００４０】更に前記封止材７をアクリルゴムの粒子を
含有するエポキシ樹脂で形成する場合、アクリルゴムの
粒子の粒径が０．１μｍとなるとアクリルゴムの粒子が
凝集して封止材７中に均一分散させることができなくな
り、その結果、封止材７の硬度が高くなって基体１と蓋
体２との間に発生する応力を良好に吸収することができ
なくなり、また２μｍを超えると封止材７で基体１と蓋
体２とを接合する際、封止材７の厚みが不要に厚くなっ
て水分等が侵入しやすくなってしまう。従って、前記封
止材７をアクリルゴムの粒子を含有するエポキシ樹脂で
形成する場合、アクリルゴムの粒子の粒径は０．１〜２
μｍの範囲としておくことが好ましい。 【００４１】かくして前記基体１の凹部１ａ底面に固体
撮像素子３をエポキシ樹脂等の樹脂から成る接着剤で接
着固定するととに該固体撮像素子３の各電極をボンデイ
ングワイヤ６を介してリード端子４に電気的に接続し、
しかる後、基体１の上面に透光性ガラスから成る蓋体２
を封止材７を介して接合させ、基体１と蓋体２とから成
る容器内部に固体撮像素子３を気密に収容することによ
って製品としての固体撮像装置となる。 【００４２】かかる固体撮像装置は固体撮像素子収納用
パッケージの外部に突出した複数のリード端子４を所定
の外部電気回路に接続させ、内部に収容する固体撮像素
子３の各電極を外部電気回路に接続するとともに光学的
画像を蓋体２を介して固体撮像素子３に照射結像させ、
固体撮像素子３に光電変換を起こさせることによってビ
デオカメラ等の撮像装置として機能する。 【００４３】なお、本発明は上述の実施例に限定される
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。 【００４４】 【発明の効果】本発明の固体撮像装置によれば、固体撮
像素子収納用パッケージの基体を硬化時間が短い熱可塑
性樹脂で形成したことから基体をインジェクションモー
ルド法（射出成形法）により成形する際、熱可塑性樹脂
の一部が樹脂成形用金型の合わせ部に侵入して内外表面
にバリが形成されることはなく、その結果、前記バリに
起因した外観不良の発生が有効に防止できるとともにリ
ード端子の内端部がバリで被覆されることはなく、リー
ド端子に半導体素子の各電極に接続されているボンディ
ングワイヤを確実、強固に接続させることができる。 【００４５】また基体の内外表面に外観不良等の原因と
なるバリが形成されないことから該バリを除去するため
の工程も除去されたバリの一部が基体の凹部内に入り込
むこともなく、これによって固体撮像素子に外部の光学
的画像に対応する正確な光電変換を起こさせることがで
きる。 【００４６】更に、前記基体をインジェクションモール
ド法によって製作する際、熱可塑性樹脂は金型内におい
て短時間で冷却固化するため基体の量産性が極めて優れ
たものとなり、製品としての固体撮像装置を安価となす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像装置の一実施例を示す断面図
である。 【符号の説明】 １・・・・・・・・・基体 ２・・・・・・・・・蓋体 ３・・・・・・・・・固体撮像素子 ４・・・・・・・・・リード端子 ６・・・・・・・・・防湿材 ７・・・・・・・・・封止材
である。 【符号の説明】 １・・・・・・・・・基体 ２・・・・・・・・・蓋体 ３・・・・・・・・・固体撮像素子 ４・・・・・・・・・リード端子 ６・・・・・・・・・防湿材 ７・・・・・・・・・封止材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−289259（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−78561（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−316358（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 27/14
H01L 23/02
H01L 23/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】上面に固体撮像素子を収容するための凹部
を有し、ポリフェニレンサルファイドまたは熱溶融型の
液晶ポリマーで形成されている、荷重たわみ温度が２０
０℃以上の熱可塑性樹脂から成り、射出成形で形成され
た基体と、前記凹部の内側から外側にかけて導出された
複数個のリード端子と、前記基体の凹部内に収容された
固体撮像素子と、前記基体の上面に封止材を介して接合
され、前記凹部を塞ぐ透光性ガラスから成る蓋体とから
成り、前記封止材は、エポキシ樹脂にアクリルゴムの粒
子を５〜５０重量％含有させて形成されている、弾性率
が５ＧＰａ以下の有機樹脂で形成されており、かつ前記
凹部内のリード端子が導出する領域に、エポキシ樹脂に
シリカ粉末を１０〜８０重量％含有させて形成されてい
る防湿材が前記固体撮像素子にかからないようにして前
記リード端子の露出した表面を覆うようにして配設され
ていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34042997A JP3435042B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34042997A JP3435042B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11177074A JPH11177074A (ja) | 1999-07-02 |
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Family
ID=18336883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34042997A Expired - Fee Related JP3435042B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435042B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396704B2 (en) | 2005-02-15 | 2008-07-08 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Lid made of resin for case for accommodating solid-state imaging device and solid-state imaging apparatus |
| JP5188530B2 (ja) * | 2010-04-01 | 2013-04-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置 |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP34042997A patent/JP3435042B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11177074A (ja) | 1999-07-02 |
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