JP4143797B2

JP4143797B2 - 固体撮像素子パッケージの製造方法および固体撮像素子パッケージ

Info

Publication number: JP4143797B2
Application number: JP2000235693A
Authority: JP
Inventors: 正弘淀川
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2020-08-03
Also published as: JP2002050751A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子用カバーガラスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の固体撮像素子は、可視光域のみに感度を有する人間の目と異なり近赤外域にまで感度を有しており、固体撮像素子を使用したカメラ等には色再現性を改善するため視感度補正用の赤外光を遮断する手段が施される。このような赤外光の遮断は、燐酸系ガラスを代表とする赤外線吸収ガラスを光学系の光路中に挿入するか、または同様に光路中に挿入する水晶板等からなるローパスフィルタの表面に赤外線遮断機能を有する膜を設けることによりなされている。
【０００３】
また、近年、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの小型化が進められてきており、部品点数の削減や薄型化等のため固体撮像素子のカバーガラスに直接赤外線遮断機能を有する薄膜を設けることが提案されている。
【０００４】
一方、固体撮像素子用カバーガラスは、固体撮像素子が収納されたセラミックスあるいはプラスチックスからなるパッケージに接着剤により気密封止されるが、硬化時間の短縮を目的として紫外線硬化型の接着剤が使用されるようになってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に使用されている赤外線遮断フィルタは、ＳｉＯ₂層とＴｉＯ₂層とが交互に積層された構造であり、ＴｉＯ₂層の光吸収特性により３８０ｎｍよりも短い波長の光透過率がほとんどなく、また紫外線硬化型の接着剤は約３５０ｎｍの波長の紫外線により硬化するようになっているので、固体撮像素子用カバーガラスをパッケージに気密封止する際には熱硬化型の接着剤を使用することになり接着剤の硬化に長時間を要し、固体撮像素子の組み立て工程の能力が低下する問題がある。
【０００６】
また、図３に示すように、パッケージ３の嵌入部４に嵌入した固体撮像素子用カバーガラス１の接着剤５と接する固定領域だけ赤外線遮断フィルタ２を除去しようとすると、成膜時のマスクが影響して所望のフィルタ特性が得られなかったり、製造工程が多くなってコストが高くなる問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決した固体撮像素子パッケージの製造方法および固体撮像素子パッケージ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】
本発明の固体撮像素子パッケージの製造方法は、パッケージと固体撮像素子用カバーガラスを備える固体撮像素子パッケージの製造方法において、固体撮像素子用カバーガラスが、一方の光透過表面の全面に多層構造の赤外線遮断フィルタ備え、波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上であり、赤外線遮断フィルタを形成した光透過表面に紫外線を照射することによって、パッケージと固体撮像素子用カバーガラスを気密封着することを特徴とする。また、本発明の固体撮像素子パッケージは、パッケージと、一方の光透過表面の全面に多層構造の赤外線遮断フィルタを備え、且つ波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上である固体撮像素子用カバーガラスと、パッケージと固体撮像素子用カバーガラスを気密封着する紫外線硬化型の接着剤と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
固体撮像素子用カバーガラスの波長約３５０ｎｍの光透過率と固体撮像素子の気密封止に用いる紫外線硬化型の接着剤の硬化速度には相関関係がある。一方、波長約３５０ｎｍの光透過率が低くても紫外線の照射時間を長くすれば所定の硬化物特性を得ることができるが、透過率が５０％を下回ると光透過率が９０％の場合と同等の硬化物特性を得るためには２倍以上の時間を必要とするので実用的でない。他方、波長約３５０ｎｍの光透過率が５０％以上であると、赤外線遮断フィルタ等を備えていない従来の固体撮像素子用カバーガラスとほぼ同じ短時間で紫外線硬化型の接着剤を硬化させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスは、赤外線遮断フィルタがＳｉＯ₂層とＴａ₂Ｏ₅層とを交互に積層した多層膜により構成されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスは、波長４００〜６００ｎｍの範囲の光透過率が平均９０％以上であることを特徴とする。ここで、光透過率が平均９０％以上とは、４００〜６００ｎｍの可視光の波長域で９０％を超える光透過率曲線の偏差の合計（グラフ上では面積）が９０％を下回る偏差の合計を上回ることをいう。
【００１３】
固体撮像素子用カバーガラスを構成する材料としては、ホウ珪酸ガラスの他、無アルカリガラス等が使用可能である。材料の膨張係数は、固体撮像素子のパッケージに近いものであることが温度変化に起因する応力の発生を抑制することができて好ましい。
【００１４】
また、赤外線遮断フィルタとしては、波長７５０ｎｍ以上の赤外線を９６％以上遮断し、波長約３５０ｎｍの紫外線をエアーリファレンス（当該赤外線遮断フィルタを施した固体撮像素子用カバーガラスの透過率を、空気の光透過率を１００％とした場合との比較で評価することをいう）で５０％以上透過するものであれば使用可能であり、波長約３５０ｎｍの紫外線を７０％以上透過するものが好ましい。
【００１５】
【作用】
本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスによれば、光透過表面に多層構造の赤外線遮断フィルタを備え、波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上であるので、固体撮像素子用カバーガラスの接着剤による固定領域に赤外線遮断フィルタが覆った場合にも紫外線硬化型の接着剤を用いてパッケージに気密封止が可能となる。また、赤外線遮断フィルタを一方の光透過表面の全面に設けた本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスによれば、パターンを設けたマスクを使用することなく均質な特性の赤外線遮断フィルタを備えた固体撮像素子用カバーガラスを容易に作製することができる。
【００１６】
赤外線遮断フィルタがＳｉＯ₂層とＴａ₂Ｏ₅層とを交互に積層した多層膜により構成されている本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスによれば、波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上である固体撮像素子用カバーガラスを既存の製膜技術により容易に作製可能となる。
【００１８】
さらに、波長４００〜６００ｎｍの範囲の光透過率が平均９０％以上である本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスによれば、赤外光を遮断すると共に可視域の光量を確保できるので、視感度補正されて色再現性がよく明るい画像が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスの説明図であって、１は固体撮像素子用カバーガラスを、２は多層構造の赤外線遮断フィルタを、３はパッケージを、４は固体撮像素子用カバーガラス１が嵌入されるパッケージ３の嵌入部を、５は接着剤をそれぞれ示している。
【００２０】
本発明に係る固体撮像素子用カバーガラス１（以下、カバーガラス１と称す）は、例えば、膨張係数が４０〜８０×１０-７／℃のホウ珪酸ガラスからなり、長辺１１．０ｍｍ、短辺１０．０ｍｍ、厚さ０．３〜１．４ｍｍの寸法を有し、その表面は鏡面に研磨されており、一方の光透過表面１ａの全面には多層構造の赤外線遮断フィルタ２が形成されている。
【００２１】
赤外線遮断フィルタ２を設けたカバーガラス１は、図２に実線で示すように、波長７５０ｎｍ以上の赤外線を９６％以上遮断し、波長約３５０ｎｍの紫外線を８０％以上透過し、かつ波長４００〜６００ｎｍの可視光の光透過率がエアーリファレンスで平均９０％以上である。この赤外線遮断フィルタ２は、カバーガラス１の光透過表面１ａ側から厚さ７５〜１６０ｎｍのＳｉＯ₂層２ｂと同じく厚さ７５〜１６０ｎｍのＴａ₂Ｏ₅層２ａとが交互に約４０層積層された多層膜により構成されている。
【００２２】
これに対して、従来のＳｉＯ₂層とＴｉＯ₂層とが交互に積層された構造の赤外線遮断フィルタを設けたカバーガラスは、図２に破線で示すように、波長約３５０ｎｍの紫外線をほとんど透過しないものである。
【００２３】
上記カバーガラス１を使用して、固体撮像素子を気密封止する場合を説明する。
【００２４】
カバーガラス１に当接するパッケージ２の部分にディスペンサーを用いて紫外線硬化型を有する接着剤５を塗布する。次に、接着剤５が塗布されたカバーガラス１をパッケージ３の上部の嵌入部４に嵌入する。次いで、カバーガラス１が嵌入されたパッケージ３を紫外線ランプ６により紫外線を照射して接着剤５を硬化させてカバーガラス１をパッケージ３に接着する。
【００２５】
上記カバーガラス１の接着に要した時間は３０秒程度であり、熱硬化型の接着剤を使用する場合の約６０分と比べると、著しく短くすることができた。
【００２６】
上記の固体撮像素子用カバーガラス１を作製する場合、例えば、研磨仕上げされた短辺１５０ｍｍ、長辺２００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの寸法を有するホウ珪酸ガラスからなる材料板ガラス１０の表面に真空蒸着法やスパッタリング法等により、仕様によるがＳｉＯ₂層２ｂとＴａ₂Ｏ₅層２ａとを交互に約４０層積層することにより波長７５０ｎｍ以上の赤外線を９６％以上遮断し、波長約３５０ｎｍの紫外線を８０％以上透過する赤外線遮断フィルタ２を形成する。次いで、赤外線遮断フィルタ２が形成された材料板ガラス１０を例えば、長辺１１．０ｍｍ、短辺１０．０ｍｍになるように切断し、各エッジ部を面取りした後、洗浄・乾燥する。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、赤外線遮断フィルタ２を一面に設けたが、両面に設けてもよく、さらに反射防止膜を設けてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスによれば、固体撮像素子用カバーガラスが、視感度補正用の赤外線遮断フィルタを備え、波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上であるので、撮像装置の飛躍的な部品点数の削減及び薄型化が可能となると共に、固体撮像素子用カバーガラスをパッケージに気密封止する際に紫外線硬化型の接着剤が使用可能であるので、短時間で気密封止することができる。
【００２９】
また、赤外線遮断フィルタを一方の光透過表面の全面に設けた本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスによれば、パターンを設けたマスクを使用することなく固体撮像素子用カバーガラスに所望の性能で均質な赤外線遮断フィルタを容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像素子パッケージの製造方法の説明図であって、（Ａ）は固体撮像素子用カバーガラスの斜視図、（Ｂ）は固体撮像素子パッケージの平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＹ−Ｙ断面図。
【図２】本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスの分光透過率の説明図。
【図３】従来の固体撮像素子パッケージの製造方法の説明図であって、（Ａ）は固体撮像素子用カバーガラスの斜視図、（Ｂ）は固体撮像素子パッケージの断面図。

Claims

パッケージと固体撮像素子用カバーガラスを備える固体撮像素子パッケージの製造方法において、
固体撮像素子用カバーガラスが、一方の光透過表面の全面に多層構造の赤外線遮断フィルタを備え、波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上であり、
赤外線遮断フィルタを形成した光透過表面に紫外線を照射することによって、パッケージと固体撮像素子用カバーガラスを気密封着することを特徴とする固体撮像素子パッケージの製造方法。
赤外線遮断フィルタがＳｉＯ_２層とＴａ_２Ｏ_５層とを交互に積層した多層膜により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子パッケージの製造方法。
波長４００〜６００ｎｍの範囲の光透過率が平均９０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像素子パッケージの製造方法。
パッケージと、光透過表面の全面に多層構造の赤外線遮断フィルタを備え、且つ波長約３５０ｎｍの紫外線の光透過率が５０％以上である固体撮像素子用カバーガラスと、
パッケージと固体撮像素子用カバーガラスを気密封着する紫外線硬化型の接着剤と、を備えたことを特徴とする固体撮像素子パッケージ。