JP3715835B2

JP3715835B2 - Image sensor element storage package

Info

Publication number: JP3715835B2
Application number: JP18232399A
Authority: JP
Inventors: 裕之杉
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2019-06-28
Also published as: JP2001015625A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージセンサ素子を収容するためのイメージセンサ素子収納用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、イメージセンサ素子を収容するためのイメージセンサ素子収納用パッケージは、図５に断面図で、図６に一部の構成部材を除いた上面図で示すように、酸化アルミニウム質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミックス等のセラミックスから成り、その略長方形状の上面の略中央部にイメージセンサ素子13を搭載するための搭載部11ａを底面とした凹部およびこの搭載部11ａの周辺から外部に導出する複数のメタライズ配線導体12を有する略長方形状の絶縁基体11と、メタライズ配線導体12で絶縁基体11の外部に導出した部位に銀ろう等のろう材を介して接合された外部リード端子14と、ガラスやサファイア等の透光性材料から成る透光性蓋体15とから構成されており、絶縁基体11の搭載部11ａに、上面に複数の電極が形成されたイメージセンサ素子13を例えば銀−エポキシ樹脂等の導電性接着剤16を介して接着固定するとともにイメージセンサ素子13の電極をボンディングワイヤ17を介してメタライズ配線導体12に電気的に接続し、しかる後、絶縁基体11の上面に透光性蓋体15を例えばエポキシ樹脂等の封止材を介して接合し、絶縁基体11と透光性蓋体15とから成る容器内部にイメージセンサ素子13を気密に収容することによって製品としてのイメージセンサ装置となる。そして、このイメージセンサ装置は、外部リード端子14を外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続することによって、パッケージ内部に収容するイメージセンサ素子13の各電極が外部電気回路に接続される。
【０００３】
また、この従来のイメージセンサ素子収納用パッケージは、絶縁基体11で搭載部11ａの下方に、メタライズ配線導体12のうち、接地電位または所定のバイアス電位に接続されるものに電気的に接続されたメタライズ導体層18が埋設されているとともに、このメタライズ導体層18から搭載部11ａにかけて導出する多数のメタライズビア導体19が絶縁基体11の長辺に沿った複数列の並びに配置されている。そして、イメージセンサ素子13を導電性接着剤16を介して搭載部11ａに接着固定すると、イメージセンサ素子13の下面が導電性接着剤16を介してメタライズビア導体19に電気的に接続され、このイメージセンサ素子13が収容されたイメージセンサ装置の外部リード端子14を外部電気回路基板の配線導体に接続すると、イメージセンサ素子13の下面がサブストレート電圧と呼ばれる接地電位または所定のバイアス電位に接続され、それによって、イメージセンサ素子13が安定して作動するようになっている。
【０００４】
なお、絶縁基体11は、これが例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合してセラミックスラリとなし、これを従来周知のドクタブレード法を採用してシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得て、しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにメタライズ配線導体12・メタライズ導体層18・メタライズビア導体19となる金属ペーストを印刷塗布し、最後に、これらのセラミックグリーンシートを上下に積層するとともに還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【０００５】
しかしながら、この従来のイメージセンサ素子収納用パッケージによれば、絶縁基体11がセラミックグリーンシートを複数枚積層してこれを焼成することによって製作されており、焼成時の収縮によって約100 μｍ程度の反りが発生していること、および近時、イメージセンサ素子の長さが80ｍｍ以上の長いものとなってきていること等から、絶縁基体11の搭載部11ａにイメージセンサ素子13を接着固定してパッケージ内部にイメージセンサ素子13を収容した場合、イメージセンサ素子13が搭載部11ａに傾いて固定され、その結果、イメージセンサ素子13と画像情報とが正確に対向せず、イメージセンサ素子13における画像情報の電気信号への変換が極めて不正確なものとなる問題点を有していた。
【０００６】
そこで、絶縁基体11の搭載部11ａをその反りが例えば50μｍ以下となるように機械研削法によって平坦にすることが考えられる。
【０００７】
このイメージセンサ素子収納用パッケージによれば、搭載部11ａの反りを50μｍ以下の平坦なものとしたことから、その上部に長尺のイメージセンサ素子13を固定すれば、イメージセンサ素子13を画像情報に正確に対向させることができ、イメージセンサ素子13における画像情報の電気信号への変換を極めて正確なものとすることができる。
【０００８】
なお、絶縁基体11の搭載部11ａを研削して平坦化するには、例えば、図７に部分破断斜視図で示すように、略長方形状の搭載部11ａの短辺方向に亘る円柱状の砥石Ｇをその中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部11ａの長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部11ａに当て、これを搭載部11ａの長辺方向に沿って移動させることにより搭載部11ａを平坦に研削する方法が採用され得る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のイメージセンサ素子収納用パッケージによれば、搭載部11ａにはその長辺方向に沿った並びに配置された多数のメタライズビア導体19が導出しており、これらのメタライズビア導体19は金属から成り、その金属の研削屑は砥石Ｇに付着しやすい性質を有することから、円柱状の砥石Ｇをその中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部11ａの長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部11ａに当て、これを搭載部11ａの長辺方向に沿って移動させることにより搭載部11ａを平坦に研削すると、砥石Ｇの側面でメタライズビア導体19の並びに対応した部位のみにメタライズビア導体19の研削屑Ｄが付着し、その部分が目詰まりを起こして部分的に研削能力が低下してしまい、その結果、特に多数個のパッケージの搭載部11ａを続けて研削する場合に搭載部11ａを均一に平坦に研削することが困難となるという問題点を有していた。
【００１０】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、略長方形状の搭載部の短辺方向に亘る例えば円柱状の砥石をその中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部の長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部に当て、これを搭載部の長辺方向に沿って移動させることにより搭載部を平坦に研削しても、搭載部が均一に平坦化され、その結果、この搭載部に長尺のイメージセンサ素子を固定してイメージセンサ素子を画像情報に正確に対向させることができ、イメージセンサ素子における画像情報の電気信号への変換を極めて正確なものとすることが可能なイメージセンサ素子収納用パッケージを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージは、長方形状の上面にイメージセンサ素子が搭載される搭載部を有するとともにこの搭載部に多数のメタライズビア導体を導出させて成る絶縁基体と、透光性蓋体とから成り、前記搭載部の上面を長辺方向に沿って研削することにより平坦にしたイメージセンサ素子収納用パッケージであって、前記メタライズビア導体は、前記長辺方向に沿って見通したときに前記搭載部の短辺方向に全体として隙間のないように配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージによれば、搭載部の上面に導出するメタライズビア導体が長辺方向に沿って見通したときに搭載部の短辺方向に全体として隙間のないように配置されていることから、搭載部に対する研削手段、例えば円柱状の砥石をその中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部の長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部に当て、これを搭載部の長辺方向に沿って移動させることにより搭載部を平坦に研削する際に、メタライズビア導体の研削屑が砥石の側面に付着したとしてもその付着は砥石の側面に均一に付着することとなり、従来のように砥石の研削能力が一部だけ部分的に低下してしまうようなことはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージについて添付の図面を基に説明する。
【００１４】
図１は本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図１において１は絶縁基体、２は透光性蓋体、３はイメージセンサ素子である。そして、絶縁基体１と透光性蓋体２とでイメージセンサ素子３を収容する容器が構成されている。また、図２は図１に示すイメージセンサ素子収納用パッケージの絶縁基体１を示す上面図である。
【００１５】
イメージセンサ素子収納用パッケージを構成する絶縁基体１は、イメージセンサ素子３を支持するための支持体として機能し、その上面の中央部にイメージセンサ素子３が搭載される上面が長方形状の搭載部１ａを底面とした凹部を有している。そして、搭載部１ａにはイメージセンサ素子３が例えば銀−エポキシ樹脂等の導電性接着剤４を介して接着固定される。
【００１６】
絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミックス等のセラミックスから成り、例えば酸化アルミニウ質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して泥漿物を作るとともにこの泥漿物を従来周知のドクタブレード法等のシート成形法を採用してシート状のセラミックグリーンシートとなし、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに複数枚を積層し、約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１７】
また、絶縁基体１は、その搭載部１ａが機械的研削法により反りが50μｍ以下となるように平坦化されている。これによって、搭載部１ａに長尺のイメージセンサ素子３を搭載しても、搭載部１ａが平坦であることからイメージセンサ素子３が傾いて搭載されることはなく、その結果、イメージセンサ素子３を常に画像情報に正確に対向させることが可能となって、イメージセンサ素子３に画像情報の電気信号への変換を正確に行なわせることができる。
【００１８】
絶縁基体１の搭載部１ａを研削するには、図３に部分破断斜視図で示すように、搭載部１ａの研削手段、例えば短辺方向に亘る円柱状の砥石Ｇをその中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部１ａの長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部１ａに当て、これを搭載部１ａの長辺方向に沿って移動させることにより搭載部１ａを平坦に研削する方法が採用され得る。このとき、後述するように、搭載部１ａに導出するメタライズビア導体９が搭載部１ａの上面を長辺方向に見通したときに短辺方向に全体として隙間なく配置していることから、砥石Ｇの側面にはメタライズビア導体９の研磨屑が均一に付着することとなり、搭載部１ａを均一に平坦化することができる。
【００１９】
なお、絶縁基体１は、その搭載部１ａの反りが50μｍを超えると、搭載部１ａにイメージセンサ素子３を搭載する際にイメージセンサ素子３が搭載部１ａの反りに起因して傾いて固定されやすくなり、そのようにイメージセンサ素子３が傾いて搭載されるとイメージセンサ素子３に画像情報を正確に電気信号に変換させることができなくなる傾向がある。従って、搭載部１ａはその上面の反りが50μｍ以下となるように研削により平坦化されていることが好ましい。
【００２０】
また、絶縁基体１には、搭載部１ａの周辺から外周側面に導出するタングステンやモリブデン・銅・銀・金等の金属粉末メタライズから成る複数のメタライズ配線導体５が設けられている。
【００２１】
メタライズ配線導体５は、パッケージの内部に収容されるイメージセンサ素子３の各電極をパッケージの外部に電気的に導出するための導電路として機能し、その搭載部１ａの周辺部位には、イメージセンサ素子３の各電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続される。
【００２２】
メタライズ配線導体５は、例えばこれがタングステン粉末メタライズから成る場合であれば、タングステン粉末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに従来周知のスクリーン印刷法を採用して所定パターンに印刷塗布し、これをそのセラミックグリーンシートとともに焼成することによって絶縁基体１の搭載部１ａ周辺から外周側面にかけて導出するように設けられる。
【００２３】
なお、メタライズ配線導体５は、その露出する表面にニッケル・金等の耐蝕性に優れ、かつボンディングワイヤ６やろう材との接合性に優れる金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに設けておくと、メタライズ配線導体５が酸化腐蝕するのを有効に防止することができるとともに、メタライズ配線導体５とボンディングワイヤ６およびメタライズ配線導体５と後述する外部リード端子７との接合を強固かつ容易なものとすることができる。したがって、メタライズ配線導体５は、その露出する表面にニッケル・金等の耐蝕性に優れ、かつボンディングワイヤ６やろう材との接合性に優れる金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに設けておくことが好ましい。
【００２４】
また、メタライズ配線導体５の外周側面に導出した部位には、イメージセンサ素子３の電極を外部電気回路に接続するための外部リード端子７が銀ろう等のろう材を介して接合されており、外部リード端子７を外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続することにより、パッケージの内部に収容されるイメージセンサ素子３の各電極が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００２５】
外部リード端子７は、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属から成り、例えばこれらの金属から成る薄い板材に従来周知のパンチング加工やエッチング加工を施すことによって、所定の形状に製作される。
【００２６】
外部リード端子７をメタライズ配線導体５に銀ろう等のろう材を介して接合するには、メタライズ配線導体５に外部リード端子７を間に銀ろう等のろう材を挟んで当てるとともに、これらを還元雰囲気炉中で約800 〜900 ℃の温度に加熱することによってろう材を溶融させ、この溶融したろう材をメタライズ配線導体５と外部リード端子７との間に濡れ広がらせた後、ろう材を冷却して固化する方法が採用される。
なお、外部リード端子７およびろう材は、その露出する表面にニッケルや金等の耐蝕性に優れる金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに設けておくと、外部リード端子７やろう材が酸化腐食するのを有効に防止することができる。したがって、外部リード端子７およびろう材は、その露出する表面にニッケルや金等の耐蝕性に優れる金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに設けておくことが好ましい。
【００２７】
また、絶縁基体１には、メタライズ配線導体５のうち、接地電位や所定のバイアス電位に接続されるものに電気的に接続された広面積のメタライズ導体層８が搭載部１ａの下方に埋設されており、さらにこのメタライズ導体層８から搭載部１ａにかけては、メタライズ導体層８に電気的に接続された多数のメタライズビア導体９が配置されている。
【００２８】
これらのメタライズ導体層８およびメタライズビア導体９は、イメージセンサ素子３にサブストレート電圧を供給するための供給路として機能する。そして、イメージセンサ素子３を導電性接着剤４を介して接着固定し、外部リード端子７を所定の外部電気回路に接続すると、イメージセンサ素子３の下面が所定のサブストレート電位に接続されることとなる。
【００２９】
なお、本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージにおいては、搭載部１ａの上面を研削する方向、すなわち、この例では搭載部１ａの長辺方向に沿ってその上面を見通したときに、メタライズビア導体９を短辺方向に全体として隙間なく配置させている。このことが重要である。
【００３０】
すなわち本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージは、上面が長方形状の搭載部１ａが、その上面を長辺方向に見通したときに、メタライズビア導体９を短辺方向に全体として隙間なく配置させていることを特徴とするものである。
【００３１】
このように、搭載部１ａの上面をその長辺方向に沿って見通したときに、メタライズビア導体９を短辺方向に全体として隙間なく配置させていることによって、搭載部上面の短辺方向に亘る研削手段として円柱状の砥石Ｇを用い、その中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部１ａの長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部１ａに当て、これを搭載部１ａの長辺方向に沿って移動させることにより搭載部１ａを平坦に研削する際に、メタライズビア導体９の研削屑が砥石Ｇの側面の全面に均等に付着こととなり、その結果、砥石Ｇの研削能力が一部だけ部分的に低下してしまうようなことがない。したがって、搭載部１ａの上面は均一に平坦化される。
【００３２】
メタライズ導体層８およびメタライズビア導体９は、タングステンやモリブデン・銅・銀・金・パラジウム等の金属粉末から成り、例えばこれらがタングステン粉末メタライズから成る場合であれば、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートであって、メタライズビア導体８と対応した位置に直径が0.1 〜0.3 ｍｍ程度の貫通孔を設けるとともに、このセラミックグリーンシートの表面および貫通孔内に、タングステン粉末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して所定のパターンに印刷塗布し、これをそのセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。
【００３３】
一方、絶縁基体１の上面に接合される透光性蓋体２は、ガラスやサファイア等の透光性材料から成る長方形状の平板であり、パッケージ本体１の上面外周部にエポキシ樹脂等の樹脂から成る封止材を介して接合されることにより、パッケージ内部にイメージセンサ素子３を気密に封止するとともに、この透光性蓋体２を透して外部の画像情報をイメージセンサ素子３に照射することを可能としている。
【００３４】
透光性蓋体２は、例えばガラスやサファイアから成る板材や棒材をダイアモンドカッタ等の切断装置を用いて所定の大きさ・形状に切断することによって製作される。
【００３５】
かくして、本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージによれば、絶縁基体１の搭載部１ａ上面にイメージセンサ素子３を銀−エポキシ樹脂等の導電性接着剤４を介して接着固定するとともにイメージセンサ素子３の各電極をボンディングワイヤ６を介してメタライズ配線導体５に電気的に接続し、最後に絶縁基体１上面に透光性蓋体２を樹脂等の封止材を介して接合させることにより絶縁基体１と透光性蓋体２とから成る容器内部にイメージセンサ素子３が気密に封止され、外部リード端子７を所定の外部電気回路に接続することによってイメージセンサ素子３の下面がサブストレート電圧に接続されることとなる。
【００３６】
なお、本発明は上述の実施の形態の一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、上述の実施の形態の一例では、メタライズビア導体９は搭載部１ａの長辺方向、すなわち研削の方向に対して斜めの並びに配置されていたが、メタライズビア導体９の配置は絶縁基体１を研削の方向に沿って見通したときにメタライズビア導体９が短辺方向に全体として隙間のないように配置されていれば、どのような並びで配置されていてもよい。
【００３７】
このようなメタライズビア導体９の並びとしては、例えば図４に上面図で示すように、絶縁基体１の長方形状の搭載部１ａの上面に対してその破線で囲んで示した領域に、同図中に一点鎖線で示すように、長辺方向に見通したときに×字状の配列を並べたようにして短辺方向に全体として隙間のないように配置したものなど、種々の形態をとることができる。
【００３８】
また、搭載部１ａの上面を研削する研削手段としては、上記の円柱状の砥石の他にも、例えばエンドミル等を用いることもできる。また、搭載部１ａの上面の研削は、短辺方向の全体にわたらない研削手段を用いて、長辺方向に沿って数回に分けて行なってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージによれば、長方形状の搭載部に導出するメタライズビア導体が短辺方向に全体として隙間なく配置していることから、搭載部の短辺方向に亘る研削手段を長辺方向に移動させながら搭載部の上面を長辺方向に沿って平坦に研削する際に、メタライズビア導体の研削屑が研削手段に付着したとしても、その付着は研削手段に対して搭載部の短辺方向において均一なものとなり、砥石の研削能力が一部だけ部分的に低下してしまうことはない。したがって、そのような研削手段により搭載部を均一に平坦に研削することができる。
【００４０】
これにより、この搭載部にイメージセンサ素子を導電性接着剤を介して接着固定すると、イメージセンサ素子の下面がメタライズビア導体に電気的に接続されるとともにイメージセンサ素子が搭載部に水平に固定され、その結果、イメージセンサ素子の底面をサブストレート電位に接続するとともにイメージセンサ素子を常に画像情報に正確に対向させてイメージセンサ素子に画像情報を正確かつ安定に電気的信号に変換させることが可能である。
【００４１】
以上のように、本発明によれば、長方形状の搭載部の短辺方向に亘る研削手段例えば円柱状の砥石をその中心軸に沿って高速で回転させながら回転の方向と搭載部の長辺方向とが一致するようにしてその側面を搭載部に当て、これを搭載部の長辺方向に沿って移動させることにより搭載部を平坦に研削しても、搭載部が均一に平坦化され、その結果、この搭載部に長尺のイメージセンサ素子を固定してイメージセンサ素子を画像情報に正確に対向させることができ、イメージセンサ素子における画像情報の電気信号への変換を極めて正確なものとすることが可能なイメージセンサ素子収納用パッケージを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すイメージセンサ素子収納用パッケージの絶縁基体１の上面図である。
【図３】図１および図２に示すイメージセンサ素子収納用パッケージの絶縁基体１の搭載部１ａを研削する方法を説明するための部分断面斜視図である。
【図４】本発明のイメージセンサ素子収納用パッケージに係る絶縁基体の他の例を示す上面図である。
【図５】従来のイメージセンサ素子収納用パッケージの断面図である。
【図６】図５に示すイメージセンサ素子収納用パッケージの絶縁基体11の上面図である。
【図７】図５および図６に示すイメージセンサ素子収納用パッケージの絶縁基体11の搭載部11ａを研削する方法を説明するための部分断面斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・・搭載部
２・・・・・・透光性蓋体
３・・・・・・イメージセンサ素子
４・・・・・・導電性接着剤
９・・・・・・メタライズビア導体
Ｇ・・・・・・砥石（研削手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image sensor element housing package for housing an image sensor element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an image sensor element storage package for accommodating an image sensor element is shown in a sectional view in FIG. 5 and in a top view excluding some components in FIG. A mounting part for mounting the image sensor element 13 in the substantially central part of the upper surface of the substantially rectangular shape made of ceramics such as aluminum nitride sintered body, mullite sintered body, silicon carbide sintered body, and glass ceramics. A substantially rectangular insulating base 11 having a recess having a bottom surface 11a and a plurality of metallized wiring conductors 12 led out from the periphery of the mounting part 11a, and a portion led out of the insulating base 11 by the metallized wiring conductors 12 It is composed of an external lead terminal 14 joined via a brazing material such as silver brazing, and a translucent lid 15 made of a translucent material such as glass or sapphire. a) The image sensor element 13 having a plurality of electrodes formed on the upper surface is bonded and fixed via a conductive adhesive 16 such as silver-epoxy resin, and the electrode of the image sensor element 13 is metalized via a bonding wire 17. Electrically connected to the wiring conductor 12, and thereafter, a translucent lid 15 is joined to the upper surface of the insulating base 11 via a sealing material such as an epoxy resin, so that the insulating base 11 and the translucent lid 15 are joined. An image sensor device as a product is obtained by accommodating the image sensor element 13 in an airtight container. In this image sensor device, each electrode of the image sensor element 13 accommodated in the package is connected to the external electric circuit by electrically connecting the external lead terminal 14 to the wiring conductor of the external electric circuit board.
[0003]
In addition, this conventional image sensor element storage package is electrically connected to a grounded potential or a predetermined bias potential among the metallized wiring conductors 12 below the mounting portion 11a on the insulating base 11. A metallized conductor layer 18 is embedded, and a plurality of metallized via conductors 19 led out from the metallized conductor layer 18 to the mounting portion 11a are arranged in a plurality of rows along the long side of the insulating base 11. When the image sensor element 13 is bonded and fixed to the mounting portion 11a via the conductive adhesive 16, the lower surface of the image sensor element 13 is electrically connected to the metallized via conductor 19 via the conductive adhesive 16. When the external lead terminal 14 of the image sensor device containing the image sensor element 13 is connected to the wiring conductor of the external electric circuit board, the lower surface of the image sensor element 13 is connected to a ground potential called a substrate voltage or a predetermined bias potential. Thereby, the image sensor element 13 operates stably.
[0004]
If the insulating substrate 11 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, an appropriate organic binder / solvent is added to and mixed with the raw material powder of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, etc. This is made into a sheet by adopting a conventionally known doctor blade method to obtain a plurality of ceramic green sheets, and after that, these ceramic green sheets are appropriately stamped and metallized wiring By printing and applying the metal paste that will be the conductor 12, metallized conductor layer 18, metallized via conductor 19, and finally laminating these ceramic green sheets up and down and firing them in a reducing atmosphere at a temperature of about 1600 ° C. Produced.
[0005]
However, according to this conventional image sensor element storage package, the insulating base 11 is manufactured by laminating a plurality of ceramic green sheets and firing them, and warping of about 100 μm due to shrinkage during firing. The image sensor element 13 is bonded and fixed to the mounting portion 11a of the insulating substrate 11 because the image sensor element has recently become longer than 80 mm. When the image sensor element 13 is housed inside, the image sensor element 13 is tilted and fixed to the mounting portion 11a. As a result, the image sensor element 13 and the image information do not accurately face each other, and the image information in the image sensor element 13 is displayed. However, there is a problem that the conversion to the electric signal becomes extremely inaccurate.
[0006]
Therefore, it can be considered that the mounting portion 11a of the insulating base 11 is flattened by a mechanical grinding method so that the warpage thereof is, for example, 50 μm or less.
[0007]
According to this image sensor element storage package, the warp of the mounting portion 11a is flattened to be 50 μm or less. Therefore, if the long image sensor element 13 is fixed on the upper part, the image sensor element 13 is displayed as image information. The image sensor element 13 can convert the image information into an electrical signal in an extremely accurate manner.
[0008]
In order to grind and flatten the mounting portion 11a of the insulating base 11, for example, as shown in a partially broken perspective view in FIG. 7, a cylindrical grindstone extending in the short side direction of the substantially rectangular mounting portion 11a. While rotating G along the central axis at a high speed, the direction of rotation and the long side direction of the mounting part 11a are made to coincide with the side of the mounting part 11a, and this is applied to the long side direction of the mounting part 11a. A method of grinding the mounting portion 11a flatly by moving it along can be employed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional package for storing image sensor elements, a large number of metallized via conductors 19 arranged along the long side direction are led out to the mounting portion 11a, and these metallized via conductors 19 are made of metal. Since the metal grinding scraps have a property of easily adhering to the grindstone G, the direction of rotation and the long side direction of the mounting portion 11a while rotating the cylindrical grindstone G along the central axis at high speed When the mounting portion 11a is ground flat by applying the side surface thereof to the mounting portion 11a so that they coincide with each other and moving along the long side direction of the mounting portion 11a, the metallized via conductor 19 is formed on the side surface of the grindstone G. In addition, the grinding scrap D of the metallized via conductor 19 adheres only to the corresponding part, the part is clogged, and the grinding ability is partially reduced. As a result, a large number of package Continue to the mounting portion 11a has a problem that can be uniformly flat ground mounting portion 11a becomes difficult when grinding.
[0010]
The present invention has been devised in view of such conventional problems, and an object thereof is to rotate, for example, a cylindrical grindstone extending in the short side direction of a substantially rectangular mounting portion at a high speed along its central axis. However, even if the mounting part is ground flat by applying the side surface to the mounting part so that the direction of rotation coincides with the long side direction of the mounting part and moving it along the long side direction of the mounting part The mounting portion is uniformly flattened, and as a result, a long image sensor element can be fixed to the mounting portion so that the image sensor element can be accurately opposed to the image information. An object of the present invention is to provide a package for housing an image sensor element that can make conversion into a signal extremely accurate.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An image sensor element storage package according to the present invention has a mounting portion on which an image sensor element is mounted on a rectangular upper surface, and an insulating base formed by introducing a number of metallized via conductors into the mounting portion, and a translucent lid A package for storing an image sensor element that is flattened by grinding the upper surface of the mounting portion along the long side direction, and the metallized via conductor is seen along the long side direction. Further, the mounting portion is arranged so that there is no gap as a whole in the short side direction.
[0012]
According to the image sensor element storage package of the present invention, when the metallized via conductor led out to the upper surface of the mounting portion is viewed along the long side direction, it is arranged so that there is no gap as a whole in the short side direction of the mounting portion. Therefore, grinding means for the mounting portion, for example, a cylindrical grindstone is rotated at a high speed along its central axis while the direction of rotation coincides with the long side direction of the mounting portion, and the side surface of the mounting portion is When the mounting part is ground flat by moving it along the long side direction of the mounting part, even if the grinding scrap of the metallized via conductor adheres to the side surface of the grindstone, the adhesion to the side surface of the grindstone It adheres uniformly, and the grinding ability of the grindstone is not partially reduced as in the prior art.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the image sensor element storage package of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0014]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an image sensor element storage package according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 2 is a light-transmitting lid, and 3 is an image sensor element. The insulating base 1 and the translucent lid 2 constitute a container that accommodates the image sensor element 3. FIG. 2 is a top view showing the insulating substrate 1 of the image sensor element storage package shown in FIG.
[0015]
The insulating substrate 1 constituting the image sensor element storage package functions as a support for supporting the image sensor element 3, and the upper surface on which the image sensor element 3 is mounted at the center of the upper surface is a rectangular mounting portion It has a recess with 1a as the bottom. Then, the image sensor element 3 is bonded and fixed to the mounting portion 1a via a conductive adhesive 4 such as silver-epoxy resin.
[0016]
The insulating substrate 1 is made of a ceramic such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, or a glass ceramic, for example, an aluminum oxide sintered body. If so, a suitable organic binder, solvent, plasticizer, dispersing agent, etc. are added to and mixed with raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide to make a mud, and this mud is well known in the art. A sheet forming method such as a doctor blade method is used to form a sheet-like ceramic green sheet. After that, the ceramic green sheet is appropriately punched and laminated, and fired at a temperature of about 1600 ° C. It is manufactured by.
[0017]
The insulating substrate 1 is flattened so that the mounting portion 1a has a warp of 50 μm or less by a mechanical grinding method. As a result, even when the long image sensor element 3 is mounted on the mounting portion 1a, the mounting portion 1a is not flat because the mounting portion 1a is flat. As a result, the image sensor element 3 is not tilted. Can always be accurately opposed to the image information, and the image sensor element 3 can accurately convert the image information into an electric signal.
[0018]
In order to grind the mounting portion 1a of the insulating base 1, as shown in a partially broken perspective view in FIG. 3, a grinding means of the mounting portion 1a, for example, a cylindrical grindstone G extending in the short side direction is provided along its central axis. While rotating at high speed, the direction of rotation and the long side direction of the mounting part 1a are made to coincide with the mounting part 1a, and this is moved along the long side direction of the mounting part 1a. A method of grinding 1a flat may be employed. At this time, as will be described later, the metallized via conductor 9 led out to the mounting portion 1a is disposed without gaps in the short side direction as a whole when the upper surface of the mounting portion 1a is viewed in the long side direction. Thus, the polishing scraps of the metallized via conductor 9 are uniformly attached to the side surfaces of the, and the mounting portion 1a can be uniformly flattened.
[0019]
In addition, if the curvature of the mounting part 1a exceeds 50 μm, the insulating substrate 1 is tilted and fixed due to the warp of the mounting part 1a when the image sensor element 3 is mounted on the mounting part 1a. If the image sensor element 3 is mounted in an inclined manner, the image sensor element 3 tends to be unable to accurately convert image information into an electrical signal. Therefore, it is preferable that the mounting portion 1a is flattened by grinding so that the warpage of the upper surface is 50 μm or less.
[0020]
The insulating base 1 is provided with a plurality of metallized wiring conductors 5 made of metal powder metallized from tungsten, molybdenum, copper, silver, gold, or the like led out from the periphery of the mounting portion 1a to the outer peripheral side surface.
[0021]
The metallized wiring conductor 5 functions as a conductive path for electrically deriving each electrode of the image sensor element 3 accommodated inside the package to the outside of the package, and an image sensor is provided around the mounting portion 1a. Each electrode of the element 3 is electrically connected through a bonding wire 6.
[0022]
For example, if the metallized wiring conductor 5 is made of tungsten powder metallization, a metal paste obtained by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent, etc. to tungsten powder is well known in the art for ceramic green sheets serving as the insulating substrate 1. A screen printing method is used to print and apply a predetermined pattern, and this is fired together with the ceramic green sheet so as to be led out from the periphery of the mounting portion 1a of the insulating substrate 1 to the outer peripheral side surface.
[0023]
The metallized wiring conductor 5 is provided with a metal having a thickness of 1 to 20 μm by plating on the exposed surface, which is excellent in corrosion resistance such as nickel and gold and excellent in bonding property to the bonding wire 6 and the brazing material. In addition, it is possible to effectively prevent the metallized wiring conductor 5 from being oxidized and corroded and to firmly and easily bond the metallized wiring conductor 5 to the bonding wire 6 and the metalized wiring conductor 5 to the external lead terminal 7 described later. It can be. Therefore, the metallized wiring conductor 5 is provided with a metal having excellent corrosion resistance, such as nickel and gold, and excellent bonding properties with the bonding wire 6 and the brazing material, with a thickness of 1 to 20 μm by plating. It is preferable.
[0024]
Further, an external lead terminal 7 for connecting the electrode of the image sensor element 3 to an external electric circuit is joined to a portion led to the outer peripheral side surface of the metallized wiring conductor 5 through a brazing material such as silver brazing. By electrically connecting the external lead terminal 7 to the wiring conductor of the external electric circuit board, each electrode of the image sensor element 3 housed in the package is electrically connected to the external electric circuit.
[0025]
The external lead terminal 7 is made of a metal such as an iron-nickel-cobalt alloy or an iron-nickel alloy. For example, a thin plate material made of these metals is manufactured in a predetermined shape by performing conventionally known punching processing or etching processing. Is done.
[0026]
In order to join the external lead terminal 7 to the metallized wiring conductor 5 via a brazing material such as silver brazing, the external lead terminal 7 is applied to the metallized wiring conductor 5 with a brazing material such as silver brazing interposed therebetween, and The brazing material is melted by heating to a temperature of about 800 to 900 ° C. in a reducing atmosphere furnace, and the molten brazing material is wetted and spread between the metallized wiring conductor 5 and the external lead terminal 7. The method of solidifying by cooling is adopted.
The external lead terminal 7 and the brazing material are oxidized when a metal having excellent corrosion resistance such as nickel or gold is provided on the exposed surface to a thickness of 1 to 20 μm by plating. Corrosion can be effectively prevented. Therefore, it is preferable that the external lead terminal 7 and the brazing material are provided with a metal having excellent corrosion resistance such as nickel and gold on the exposed surface by a plating method to a thickness of 1 to 20 μm.
[0027]
Further, in the insulating base 1, a metallized conductor layer 8 having a large area electrically connected to a grounded potential or a predetermined bias potential among the metallized wiring conductors 5 is buried under the mounting portion 1a. Further, a large number of metallized via conductors 9 electrically connected to the metallized conductor layer 8 are arranged from the metallized conductor layer 8 to the mounting portion 1a.
[0028]
These metallized conductor layer 8 and metallized via conductor 9 function as a supply path for supplying a substrate voltage to the image sensor element 3. When the image sensor element 3 is bonded and fixed via the conductive adhesive 4 and the external lead terminal 7 is connected to a predetermined external electric circuit, the lower surface of the image sensor element 3 is connected to a predetermined substrate potential. It becomes.
[0029]
In the image sensor element storage package of the present invention, when the top surface of the mounting portion 1a is ground, that is, in this example, when the top surface is viewed along the long side direction of the mounting portion 1a, the metallized via conductor is used. 9 are arranged without gaps as a whole in the short side direction. This is important.
[0030]
That is, in the image sensor element storage package according to the present invention, when the mounting portion 1a having a rectangular upper surface is viewed in the long side direction, the metallized via conductor 9 is disposed in the short side direction without gaps as a whole. It is characterized by being.
[0031]
Thus, when the upper surface of the mounting portion 1a is viewed along the long side direction, the metallized via conductors 9 are arranged without gaps in the short side direction as a whole, so that A cylindrical grindstone G is used as the grinding means, and the side surface is applied to the mounting portion 1a so that the direction of rotation coincides with the long side direction of the mounting portion 1a while rotating at high speed along the central axis. When this is moved along the long side direction of the mounting portion 1a to grind the mounting portion 1a flatly, the grinding scraps of the metallized via conductor 9 are evenly adhered to the entire side surface of the grindstone G. As a result The grinding ability of the grindstone G will not be partially reduced. Therefore, the upper surface of the mounting portion 1a is flattened uniformly.
[0032]
The metallized conductor layer 8 and the metallized via conductor 9 are made of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver, gold, or palladium. For example, if these are made of tungsten powder metallized, the ceramic green sheet that becomes the insulating base 1 In addition, a through hole having a diameter of about 0.1 to 0.3 mm is provided at a position corresponding to the metallized via conductor 8, and an appropriate organic binder / solvent is added to the surface of the ceramic green sheet and the through hole. The metal paste obtained by addition and mixing is formed by printing and applying a predetermined pattern using a conventionally known screen printing method, and firing it together with the ceramic green sheet.
[0033]
On the other hand, the translucent lid 2 joined to the upper surface of the insulating substrate 1 is a rectangular flat plate made of a translucent material such as glass or sapphire, and a resin such as an epoxy resin is provided on the outer periphery of the upper surface of the package body 1. The image sensor element 3 is hermetically sealed inside the package by being bonded via a sealing material made of the above, and external image information is transmitted to the image sensor element 3 through the translucent lid 2. It is possible to irradiate.
[0034]
The translucent lid 2 is manufactured by cutting a plate or bar made of, for example, glass or sapphire into a predetermined size and shape using a cutting device such as a diamond cutter.
[0035]
Thus, according to the image sensor element storage package of the present invention, the image sensor element 3 is bonded and fixed to the upper surface of the mounting portion 1a of the insulating base 1 via the conductive adhesive 4 such as silver-epoxy resin and the image sensor element. 3 are electrically connected to the metallized wiring conductor 5 via bonding wires 6 and finally insulated by bonding the translucent lid 2 to the upper surface of the insulating base 1 via a sealing material such as resin. The image sensor element 3 is hermetically sealed inside a container composed of the base 1 and the translucent lid 2, and the lower surface of the image sensor element 3 is connected to the substrate by connecting the external lead terminal 7 to a predetermined external electric circuit. Will be connected to the voltage.
[0036]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the metallized via conductors 9 are arranged obliquely with respect to the long side direction of the mounting portion 1a, that is, the grinding direction. As long as the metallized via conductors 9 are arranged so that there is no gap in the short side direction as a whole when viewed along the grinding direction, they may be arranged in any arrangement.
[0037]
As an arrangement of such metallized via conductors 9, for example, as shown in a top view in FIG. 4, in the region surrounded by the broken line with respect to the upper surface of the rectangular mounting portion 1 a of the insulating base 1. As shown by the alternate long and short dash line inside, it takes various forms such as those arranged in an X-shaped arrangement when viewed in the long side direction so that there is no gap in the short side direction as a whole. Can do.
[0038]
Moreover, as a grinding means for grinding the upper surface of the mounting portion 1a, for example, an end mill or the like can be used in addition to the above-described cylindrical grindstone. The upper surface of the mounting portion 1a may be ground several times along the long side direction using a grinding means that does not extend over the entire short side direction.
[0039]
【The invention's effect】
According to the image sensor element storage package of the present invention, since the metallized via conductors led out to the rectangular mounting portion are arranged without gaps in the short side direction as a whole, the grinding means over the short side direction of the mounting portion When grinding the upper surface of the mounting part flatly along the long side direction while moving in the long side direction, even if grinding scraps of the metalized via conductor adhere to the grinding means, the adhesion is mounted on the grinding means. It becomes uniform in the short side direction of the portion, and the grinding ability of the grindstone is not partially reduced. Therefore, the mounting portion can be uniformly and evenly ground by such grinding means.
[0040]
As a result, when the image sensor element is bonded and fixed to the mounting portion via the conductive adhesive, the lower surface of the image sensor element is electrically connected to the metallized via conductor and the image sensor element is horizontally fixed to the mounting portion. As a result, the bottom surface of the image sensor element can be connected to the substrate potential, and the image sensor element can always face the image information accurately, and the image sensor element can accurately and stably convert the image information into an electrical signal. It is.
[0041]
As described above, according to the present invention, the grinding means extending over the short side direction of the rectangular mounting portion, for example, the rotating direction and the long side of the mounting portion while rotating the cylindrical grindstone at a high speed along its central axis. Even if the mounting part is ground flat by applying its side to the mounting part so that it matches the direction and moving it along the long side direction of the mounting part, the mounting part is uniformly flattened, As a result, a long image sensor element can be fixed to the mounting portion so that the image sensor element can be accurately opposed to image information, and the conversion of the image information into an electric signal in the image sensor element is extremely accurate. It was possible to provide a package for storing an image sensor element that can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an image sensor element storage package according to the present invention.
2 is a top view of an insulating substrate 1 of the image sensor element storage package shown in FIG. 1. FIG.
3 is a partial cross-sectional perspective view for explaining a method of grinding a mounting portion 1a of an insulating substrate 1 of the image sensor element storage package shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a top view showing another example of an insulating base according to the image sensor element storage package of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional image sensor element storage package.
6 is a top view of an insulating substrate 11 of the image sensor element storage package shown in FIG. 5. FIG.
7 is a partial cross-sectional perspective view for explaining a method of grinding a mounting portion 11a of an insulating substrate 11 of the image sensor element storage package shown in FIGS. 5 and 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .... Insulation base | substrate 1a ... Mounting part 2 ... Translucent cover 3 ... Image sensor element 4 ... Conductive adhesive agent 9 ... Metalized via conductor G ... Whetstone (grinding means)

Claims

An insulating substrate made by deriving a number of Metaraizubia conductors to the mounting portion and having a mounting portion in which the image sensor elements on the upper surface of the rectangular shape is mounted, consists of a transparent lid, the upper surface of the mounting portion An image sensor element storage package flattened by grinding along the long side direction, wherein the metallized via conductor is entirely in the short side direction of the mounting portion when viewed along the long side direction. An image sensor element storage package, wherein the image sensor element storage package is disposed so as not to have a gap .