JP4153016B1 - Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and imaging device using the solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and imaging device using the solid-state imaging device Download PDF

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Abstract

【課題】簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ性能を付与した固体撮像装置を提供すること。
【解決手段】本発明の固体撮像装置10は、有効画素領域1aが形成されたセンサチップ1と、該有効画素領域1aと対向するように配置され、かつ該有効画素領域1aと同等の平面寸法を有するガラス板3と、該有効画素領域1aと隣接し、かつ該有効画素領域1aを取り囲むように形成された、該センサチップ1と該ガラス板3とを平行に保持するスペーサ5と、該センサチップ1の一部、該ガラス板3の側壁、および該スペーサ5の側壁を封止する封止樹脂7と、該ガラス板3上に形成され、かつ透明な樹脂から構成された光学素子9と、を備えており、該光学素子9の一部が該封止樹脂7表面と接している。
【選択図】図1
To provide a solid-state imaging device that achieves miniaturization and thickness reduction and imparts performance using a simple and inexpensive method.
A solid-state imaging device 10 according to the present invention includes a sensor chip 1 having an effective pixel region 1a formed thereon, and a planar dimension that is disposed so as to face the effective pixel region 1a and is equivalent to the effective pixel region 1a. A glass plate 3 having a spacer, and a spacer 5 that is adjacent to the effective pixel region 1a and surrounds the effective pixel region 1a, and holds the sensor chip 1 and the glass plate 3 in parallel. A sealing resin 7 for sealing a part of the sensor chip 1, the side wall of the glass plate 3, and the side wall of the spacer 5, and an optical element 9 formed on the glass plate 3 and made of a transparent resin. And part of the optical element 9 is in contact with the surface of the sealing resin 7.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、受光素子が形成された固体撮像素子によって被写体の像を撮像する固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮影装置に関する。より詳細には、デジタルカメラやビデオカメラなどに用いられる固体撮像装置、その製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮影装置に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device that captures an image of a subject using a solid-state imaging device on which a light-receiving element is formed, a manufacturing method thereof, and an imaging apparatus using the solid-state imaging device. More specifically, the present invention relates to a solid-state imaging device used for a digital camera, a video camera, and the like, a manufacturing method thereof, and an imaging device using the solid-state imaging device.

デジタルカメラやビデオカメラなどの撮影装置は、被写体からの光を電気信号に変換し、該電気信号に基づいて被写体の画像データを形成する。上記撮影装置には、撮像レンズによって結像された被写体からの光を認識する撮像部(固体撮像装置)が備えられている。固体撮像装置によって認識された光は、固体撮像装置内部の固体撮像素子によって電気信号に変換され、該電気信号として出力される。出力された電気信号に基づいて、上記撮影装置の処理部において被写体の画像が形成される。   An imaging device such as a digital camera or a video camera converts light from a subject into an electrical signal, and forms image data of the subject based on the electrical signal. The imaging apparatus includes an imaging unit (solid-state imaging device) that recognizes light from a subject imaged by an imaging lens. The light recognized by the solid-state imaging device is converted into an electrical signal by a solid-state imaging device inside the solid-state imaging device and output as the electrical signal. Based on the output electrical signal, an image of the subject is formed in the processing unit of the photographing apparatus.

上述のような固体撮像装置の従来の構成としては、固体撮像素子が平行平面板状の保護ガラスを備えたユニットケース内に収められている構成を挙げることができる。上記保護ガラスは、光の入射を妨げずに、ユニットケースへの異物(塵や埃など)の侵入や固体撮像装置の製造工程における固体撮像素子への他の部材の接触を防ぐ。つまり、上記保護ガラスは、固体撮像素子に対する悪影響(異物の付着や物理的な原因による素子の破損)から固体撮像素子を保護する部材である。   As a conventional configuration of the solid-state imaging device as described above, a configuration in which the solid-state imaging device is housed in a unit case provided with a parallel flat plate-like protective glass can be exemplified. The protective glass prevents entry of foreign matter (dust, dust, etc.) into the unit case and contact of other members with the solid-state imaging device in the manufacturing process of the solid-state imaging device without preventing light from entering. In other words, the protective glass is a member that protects the solid-state image sensor from adverse effects on the solid-state image sensor (attachment of foreign matter or damage to the element due to physical causes).

上記構成を有する固体撮像装置を撮影装置に適用した場合における、固体撮像素子に入射する光の角度について、図12を用いて説明する。   The angle of light incident on the solid-state imaging device when the solid-state imaging device having the above configuration is applied to an imaging apparatus will be described with reference to FIG.

図12に示すように、撮像レンズを透過した光は、保護ガラス101を介して固体撮像素子102に到達する。仮想線O−O’は、撮像レンズを透過した光の中心軸を表している。   As shown in FIG. 12, the light transmitted through the imaging lens reaches the solid-state imaging device 102 through the protective glass 101. An imaginary line O-O ′ represents the central axis of the light transmitted through the imaging lens.

固体撮像素子102に入射する光の内、仮想線O−O’から離れた位置に入射する光ほど仮想線O−O’から外側へ広がるような角度を有する。光が保護ガラス101内に入射する際、内側に屈折されるが、保護ガラス101から出射する際、保護ガラス101への入射光と平行な光として出射される。つまり、固体撮像素子102の外側に位置するほど、仮想線O−O’から外側に離れるような角度を有する光が、固体撮像素子102に入射する。   Of the light incident on the solid-state imaging device 102, the light incident on a position away from the virtual line O-O 'has an angle that spreads outward from the virtual line O-O'. When light enters the protective glass 101, it is refracted inward, but when emitted from the protective glass 101, it is emitted as light parallel to the incident light on the protective glass 101. That is, light that has an angle away from the imaginary line O-O ′ enters the solid-state image sensor 102 as it is located outside the solid-state image sensor 102.

入射光が仮想線O−O’から外側に離れるような角度を有していると、固体撮像素子102への入射効率が低下するため、光を効率的に電気信号に変換することが困難になる。   If the incident light has an angle that leaves the imaginary line OO ′ to the outside, the incident efficiency to the solid-state imaging device 102 is lowered, and thus it is difficult to efficiently convert the light into an electric signal. Become.

上述のような平行平面板状の保護ガラスを備えた固体撮像装置を撮影装置に適用し、該固体撮像装置を小型化および薄型化した場合、必然的に、撮像レンズを透過した光が広角化する。光の広角化によって、固体撮像素子の中心部と周辺部との間における入射効率の差がさらに拡大するため、形成された画像を閲覧すると周辺部が極端に暗くなってしまうという問題が生じる。   When a solid-state imaging device having a parallel flat plate-like protective glass as described above is applied to an imaging device, and the solid-state imaging device is downsized and thinned, the light transmitted through the imaging lens is inevitably widened. To do. Due to the widening of the light, the difference in incident efficiency between the central portion and the peripheral portion of the solid-state imaging device is further enlarged, and thus there arises a problem that the peripheral portion becomes extremely dark when the formed image is viewed.

固体撮像素子の保護部材として透明な平行平面板状の部材を用いた場合、上記問題の他に、以下のような問題が生じる。   When a transparent plane-parallel plate-like member is used as a protective member for a solid-state imaging device, the following problems occur in addition to the above problems.

固体撮像素子として多く用いられるCCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)やC−MOSデバイスは、比較的広い波長の光を電気信号に変換することができる。例えば、CCDやC−MOSデバイスは、可視光領域のみならず近赤外領域(750〜2500nm)の波長を有する光を電気信号に変換することができる。   A CCD (Charge Coupled Device) and a C-MOS device, which are often used as a solid-state imaging device, can convert light having a relatively wide wavelength into an electrical signal. For example, a CCD or C-MOS device can convert light having a wavelength in the near infrared region (750 to 2500 nm) as well as the visible light region into an electrical signal.

しかし、通常のカメラとして用いる場合、固体撮像素子が近赤外線を電気信号に変換することは、無意味であるだけでなく、解像度の低下や画像のムラなど画質の劣化を引き起こす。このため、通常、ビデオカメラ等の光学系に赤外カットフィルタとして色ガラスなどを挿入することによって、入射光の内、近赤外線がカットされる。近年、装置の低コスト化および小型化のために、赤外カットフィルタとして安価な誘電体多層膜を保護ガラスに形成することによって近赤外線をカット(反射)する方法が多く採用されている。   However, when it is used as a normal camera, it is not meaningless that the solid-state imaging device converts near infrared rays into an electric signal, but it causes deterioration in image quality such as a decrease in resolution and image unevenness. For this reason, normally, near-infrared rays are cut out of incident light by inserting colored glass or the like as an infrared cut filter into an optical system such as a video camera. In recent years, in order to reduce the cost and size of an apparatus, a method of cutting (reflecting) near infrared rays by forming an inexpensive dielectric multilayer film on a protective glass as an infrared cut filter has been widely employed.

ここで、誘電体多層膜は、入射する光の角度によって反射する光の波長の範囲が変化する角度依存性を有している。光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜が反射できる光の波長の範囲は、より短波長へシフトする。つまり、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜は、近赤外線が有する波長よりも短い波長を有する光を反射し易くなる。言い換えると、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜の赤外カットフィルタとしての機能が低下する。   Here, the dielectric multilayer film has an angle dependency in which the range of the wavelength of the reflected light changes depending on the angle of the incident light. As the incident angle of light increases, the wavelength range of light that can be reflected by the dielectric multilayer film shifts to a shorter wavelength. That is, the larger the incident angle of light, the more easily the dielectric multilayer film reflects light having a shorter wavelength than that of near infrared rays. In other words, the larger the incident angle of light, the lower the function of the dielectric multilayer film as an infrared cut filter.

このため、固体撮像素子によって変換された電気信号に基づいて形成された画像は、その中心部から周辺部へ向かうに従って青みが強くなる。よって、解像度の低下や画像のムラなど画質の劣化を十分に防止することができなくなる。   For this reason, the image formed based on the electrical signal converted by the solid-state imaging device becomes bluish as it goes from the center to the periphery. Therefore, it is impossible to sufficiently prevent deterioration in image quality such as a decrease in resolution and image unevenness.

上述のような画像の周辺部における画質の劣化という問題を解決するために、保護ガラスの上部にレンズを形成した撮像素子ユニット(固体撮像装置)が特許文献1に開示されている。また、特許文献2には、樹脂製集束レンズを有する誘電体多層膜フィルタの製造方法および固体撮像デバイス(固体撮像装置)が開示されている。   In order to solve the above-described problem of deterioration in image quality in the peripheral portion of an image, an image sensor unit (solid-state imaging device) in which a lens is formed on the upper part of a protective glass is disclosed in Patent Document 1. Patent Document 2 discloses a method for manufacturing a dielectric multilayer filter having a resin focusing lens and a solid-state imaging device (solid-state imaging device).

特許文献1の固体撮像装置について図13を、特許文献2の固体撮像装置および誘電体多層膜フィルタの製造方法について図14および図15を用いて説明する。   A solid-state imaging device of Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 13, and a solid-state imaging device of Patent Document 2 and a method for manufacturing a dielectric multilayer filter will be described with reference to FIGS. 14 and 15.

図13に示すように、特許文献1の固体撮像装置は、ユニットケース112、ユニットケース112内に配置されたセンサチップ114、センサチップ114上に形成されたレンズ部116、およびセンサチップ114を保護する保護ガラス115を備えている。上記固体撮像装置の光の入射面側には、水晶の複屈折によって光線を2つに分光するための水晶フィルタ111および被写体からの光を結像するための撮像レンズ110が備えられている。仮想線Oは、結像レンズ110から入射する光の中心軸を表している。   As illustrated in FIG. 13, the solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1 protects the unit case 112, the sensor chip 114 disposed in the unit case 112, the lens unit 116 formed on the sensor chip 114, and the sensor chip 114. Protective glass 115 is provided. On the light incident surface side of the solid-state imaging device, a crystal filter 111 for splitting the light beam into two by the birefringence of the crystal and an imaging lens 110 for imaging light from the subject are provided. An imaginary line O represents the central axis of light incident from the imaging lens 110.

ここで、レンズ部116は、センサチップ114を構成する複数の受光画素のそれぞれ1つに対して形成された、1つのマイクロレンズ116aから構成されている。保護ガラス115は、平板状のガラス板115aおよびレンズ部115bから構成されており、ガラス板115aおよびレンズ部115bは、一体形成されている。レンズ部115bは、ガラス板115aにおける光の入射面側に形成されている。保護ガラス115に形成されたレンズ部115bは、結像作用を有していないアフォーカル系のレンズ機能を有している。   Here, the lens unit 116 includes one microlens 116 a formed for each of a plurality of light receiving pixels constituting the sensor chip 114. The protective glass 115 includes a flat glass plate 115a and a lens portion 115b, and the glass plate 115a and the lens portion 115b are integrally formed. The lens portion 115b is formed on the light incident surface side of the glass plate 115a. The lens portion 115b formed on the protective glass 115 has an afocal lens function that does not have an imaging function.

特許文献1の固体撮像装置は、レンズ部115bを備えているので、センサチップ114の周辺部に入射する光を、仮想線Oとほぼ平行になるように屈折させる。従って、センサチップ114の周辺部における光の入射効率の低下を抑制し、得られる画像全体の均一性を達成し得る。   Since the solid-state imaging device of Patent Document 1 includes the lens portion 115b, the light incident on the peripheral portion of the sensor chip 114 is refracted so as to be substantially parallel to the virtual line O. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in light incident efficiency in the peripheral portion of the sensor chip 114 and achieve uniformity of the entire obtained image.

また、図14に示すように、特許文献2の固体撮像装置130は、ユニットケース136、ユニットケース136内に配置されたセンサチップ135、およびセンサチップ135の上部に形成された誘電体多層膜フィルタ131を備えている。誘電体多層膜フィルタ131は、センサチップ135を保護する光透過性基板134、光透過性基板134の平坦面に形成された誘電体多層膜133および樹脂製集束レンズ132から構成されている。   As shown in FIG. 14, the solid-state imaging device 130 of Patent Document 2 includes a unit case 136, a sensor chip 135 disposed in the unit case 136, and a dielectric multilayer filter formed on the sensor chip 135. 131 is provided. The dielectric multilayer filter 131 includes a light transmissive substrate 134 that protects the sensor chip 135, a dielectric multilayer film 133 formed on a flat surface of the light transmissive substrate 134, and a resin focusing lens 132.

固体撮像装置130の光の入射面側には、被写体からの光を結像するための光学系140が備えられている。矢印L0は、センサチップ135の中心部に入射する光の経路を示しており、矢印L2は、センサチップ135の外周付近に入射する光の経路を示している。   An optical system 140 for imaging light from a subject is provided on the light incident surface side of the solid-state imaging device 130. An arrow L0 indicates a path of light incident on the center of the sensor chip 135, and an arrow L2 indicates a path of light incident near the outer periphery of the sensor chip 135.

矢印L2上を進む光は、樹脂製集束レンズ132の光の入射面において、矢印L0とより平行になるように屈折する。よって、樹脂製集束レンズ132から出射し、誘電体多層膜133に入射する光は、樹脂製集束レンズ132への入射前と比較して矢印L0を進む光と平行に近くなる。つまり、固体撮像装置130の外周付近に入射する光であっても、比較的垂直な角度で誘電体多層膜133に入射させることができる。   The light traveling on the arrow L2 is refracted so as to be more parallel to the arrow L0 on the light incident surface of the resin focusing lens 132. Therefore, the light emitted from the resin focusing lens 132 and incident on the dielectric multilayer film 133 becomes nearly parallel to the light traveling on the arrow L0 as compared to before entering the resin focusing lens 132. That is, even light incident near the outer periphery of the solid-state imaging device 130 can be incident on the dielectric multilayer film 133 at a relatively vertical angle.

このため、固体撮像装置130は、その外周付近に入射する光の角度を適切に補正することによって、不要な赤外線をカットすることができる。よって、画像全体の解像度の低下や色ムラを防止することができる。   For this reason, the solid-state imaging device 130 can cut unnecessary infrared rays by appropriately correcting the angle of light incident near the outer periphery thereof. Therefore, it is possible to prevent a decrease in resolution and color unevenness of the entire image.

さらに、図15に示すように、特許文献2の誘電体多層膜フィルタの製造方法は、以下S101〜S105のような製造プロセスからなる。   Furthermore, as shown in FIG. 15, the manufacturing method of the dielectric multilayer filter of Patent Document 2 includes manufacturing processes such as S101 to S105 below.

大面積の光透過性基板134および凸面成形型137を準備する(S101)。大面積の光透過性基板134の一面には、予め誘電体多層膜133が形成されている。凸面成形型137には、樹脂製集束レンズ132の凸面を転写するための凹型キャビティ137aおよび平坦な形成面137bを有している。   A large-area light-transmitting substrate 134 and a convex mold 137 are prepared (S101). A dielectric multilayer film 133 is formed in advance on one surface of the light-transmitting substrate 134 having a large area. The convex mold 137 has a concave cavity 137a for transferring the convex surface of the resin focusing lens 132 and a flat forming surface 137b.

大面積の光透過性基板134と凸面成形型137とを重ね合わせる。光硬化性樹脂138は、光透過性基板134と凸面成形型137とを重ね合わせる前および後いずれかの状態で充填される。そして、光透過性基板134側から紫外線を照射することによって、光硬化性樹脂138を硬化させる(S102)。   A light-transmitting substrate 134 having a large area and a convex mold 137 are overlapped. The photocurable resin 138 is filled either before or after the light transmissive substrate 134 and the convex mold 137 are overlaid. Then, the photocurable resin 138 is cured by irradiating ultraviolet rays from the light transmitting substrate 134 side (S102).

紫外線照射後の透過性基板134から凸面成形型137を分離する(S103)。これによって、複数の樹脂製集束レンズ132が形成された透過性基板134(形成体)を作製することができる。   The convex mold 137 is separated from the transparent substrate 134 after the ultraviolet irradiation (S103). Thus, a transmissive substrate 134 (formed body) on which a plurality of resin focusing lenses 132 are formed can be manufactured.

切断線139に沿って、複数の樹脂製集束レンズ132が形成された誘電体多層膜フィルタ131を切断する(S104)。   The dielectric multilayer filter 131 having the plurality of resin focusing lenses 132 formed thereon is cut along the cutting line 139 (S104).

この結果、複数の誘電体多層膜フィルタ131を製造することができる(S105)。   As a result, a plurality of dielectric multilayer filters 131 can be manufactured (S105).

以上のように、特許文献2の誘電体多層膜フィルタの製造方法を採用すれば、光の入射位置に関わらず効率的に近赤外線をカットし得る複数の誘電体多層膜フィルタ131を、1度の製造工程で簡便に製造することができる。さらに、レンズが光硬化性樹脂から構成されているため、ガラスを用いてレンズを形成した場合とは異なり、レンズ表面を所望の形状に成形することが容易である。   As described above, if the dielectric multilayer filter manufacturing method of Patent Document 2 is adopted, a plurality of dielectric multilayer filters 131 capable of efficiently cutting near-infrared rays regardless of the incident position of light are provided once. It can manufacture simply by the manufacturing process. Furthermore, since the lens is made of a photocurable resin, unlike the case where the lens is formed using glass, it is easy to mold the lens surface into a desired shape.

ここで、カメラ付き携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などに搭載するためのカメラモジュールは、製品自体の小型化および薄型化を達成するために、小型化および薄型化の要求が高まっている。   Here, a camera module to be mounted on a camera-equipped mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), or the like has been increasingly demanded for miniaturization and thinning in order to achieve miniaturization and thinning of the product itself.

しかし、図13および図14に示した固体撮像装置において、固体撮像素子を保護するための部材(保護ガラス115および誘電体多層膜フィルタ131)を、固体撮像素子の平面寸法(サイズ)より大きく形成せざるを得ない。この理由を以下に説明する。   However, in the solid-state imaging device shown in FIGS. 13 and 14, the members (protective glass 115 and dielectric multilayer filter 131) for protecting the solid-state imaging element are formed larger than the planar size (size) of the solid-state imaging element. I have to. The reason for this will be described below.

撮影装置を用いて被写体の像を撮影するためには、固体撮像素子によって被写体からの光が変換された電気信号を、固体撮像装置の外部にある処理部へ該電気信号を出力する必要がある。当然、電気信号の出力には配線が必要である。この配線として、通常、ボンディングワイヤによって固体撮像素子と処理部とを接続する。このボンディングワイヤが固体撮像素子の外側に張り出すように接続することから、ユニットケースを固体撮像素子よりも十分大きく形成する必要がある。結果として、保護ガラス115および誘電体多層膜フィルタ131を大きくせざるを得ないので、上述のような固体撮像装置および固体撮像装置は小型化に不向きな構造を有している。   In order to capture an image of a subject using an imaging device, it is necessary to output an electrical signal obtained by converting light from the subject by a solid-state imaging device to a processing unit outside the solid-state imaging device. . Naturally, wiring is necessary for outputting electric signals. As this wiring, the solid-state imaging device and the processing unit are usually connected by a bonding wire. Since the bonding wires are connected so as to protrude outside the solid-state image sensor, the unit case needs to be formed sufficiently larger than the solid-state image sensor. As a result, since the protective glass 115 and the dielectric multilayer filter 131 have to be enlarged, the above-described solid-state imaging device and solid-state imaging device have a structure unsuitable for downsizing.

さらに、ボンディングワイヤを保護ガラス115および誘電体多層膜フィルタ131などと接触させないためには、ユニットケースを十分高く形成する必要があるので、上述のような固体撮像装置は薄型化することも困難である。   Further, in order not to make the bonding wire contact with the protective glass 115 and the dielectric multilayer filter 131, etc., it is necessary to form the unit case sufficiently high, so it is difficult to reduce the thickness of the solid-state imaging device as described above. is there.

ここで、小型化および薄型化が容易な撮影装置が特許文献3に開示されている。特許文献3の撮影装置の構造について、図16を用いて以下に説明する。   Here, Patent Document 3 discloses a photographing apparatus that can be easily reduced in size and thickness. The structure of the imaging device of Patent Document 3 will be described below with reference to FIG.

図16に示すように、特許文献3の撮影装置は、両面に複数の導体配線150が形成された配線基板142、配線基板142上に形成された画像処理用のDSP144、スペーサ143を介してDSP144と接着された固体撮像装置141、配線基板142の一部や固体撮像装置141の側面を封止する封止樹脂148、封止樹脂148上に固定されたレンズ保持具152、および固体撮像装置141と対向して配置され、かつ固体撮像装置141への光路を画定する光路画定器として機能するレンズ151を備えている。センサチップ141およびDSP144と配線基板142とは、導体配線150およびボンディングワイヤ149とを介して電気的に接続されている。   As shown in FIG. 16, the imaging apparatus of Patent Document 3 includes a wiring board 142 in which a plurality of conductor wirings 150 are formed on both sides, an image processing DSP 144 formed on the wiring board 142, and a DSP 144 via a spacer 143. A solid-state imaging device 141 adhered to the sealing substrate, a sealing resin 148 for sealing a part of the wiring board 142 and the side surface of the solid-state imaging device 141, a lens holder 152 fixed on the sealing resin 148, and the solid-state imaging device 141 And a lens 151 that functions as an optical path delimiter that demarcates the optical path to the solid-state imaging device 141. The sensor chip 141 and DSP 144 and the wiring board 142 are electrically connected via the conductor wiring 150 and the bonding wire 149.

固体撮像装置141は、センサチップ146、センサチップ146の有効画素領域と対向するように配置された透光性蓋部145、およびセンサチップ146と光透過性基板145とを接着する接着部147から構成されている。配線基板142とセンサチップ146とを電気的に接続するためのボンディングワイヤ149が、接着部147の外側に接続されている。さらに、センサチップ146上にある有効画素領域に沿って接着部147が配置されている。またさらに、センサチップ146の平面寸法より小さい平面寸法の透光性蓋部145とセンサチップ146とが、接着部147を介して接着されている。   The solid-state imaging device 141 includes a sensor chip 146, a translucent lid 145 disposed so as to face the effective pixel region of the sensor chip 146, and an adhesive portion 147 that bonds the sensor chip 146 and the light transmissive substrate 145. It is configured. A bonding wire 149 for electrically connecting the wiring substrate 142 and the sensor chip 146 is connected to the outside of the bonding portion 147. Further, an adhesive portion 147 is disposed along the effective pixel region on the sensor chip 146. Furthermore, the light-transmitting lid portion 145 and the sensor chip 146 having a plane size smaller than the plane size of the sensor chip 146 are bonded via the bonding portion 147.

平面寸法の小さい透光性蓋部145を用いてセンサチップ146上にある有効画素領域を封止することができるため、透光性蓋部145が配線したボンディングワイヤ149に干渉しない。よって、センサチップ146の近傍に透光性蓋部145を配置し得る。   Since the effective pixel region on the sensor chip 146 can be sealed using the light-transmitting lid portion 145 having a small planar size, the light-transmitting lid portion 145 does not interfere with the wired bonding wire 149. Therefore, the translucent lid 145 can be disposed in the vicinity of the sensor chip 146.

つまり、ボンディングワイヤ149と他の部材との接触を回避するための空間が不要になる。上記空間を設ける必要がなくなった分だけ、固体撮像装置141の小型化および薄型化が可能である。結果として、撮影装置全体の小型化および薄型化が容易である。
特開平11−97659(平成11年4月9日公開) 特開2005−234038(平成17年9月2日公開) 特開2004−296453(平成16年10月21日公開)
That is, a space for avoiding contact between the bonding wire 149 and another member becomes unnecessary. The solid-state imaging device 141 can be reduced in size and thickness as much as it is not necessary to provide the space. As a result, the entire photographing apparatus can be easily reduced in size and thickness.
JP-A-11-97659 (published on April 9, 1999) JP 2005-234038 (published September 2, 2005) JP 2004-296453 (released on October 21, 2004)

しかし、特許文献1および2の固体撮像装置を撮影装置に適用した場合、以下のような問題が生じる。   However, when the solid-state imaging devices of Patent Documents 1 and 2 are applied to an imaging device, the following problems occur.

特許文献1および2おいて、レンズが形成された保護部材(115または131)は、ユニットケースを覆っている。上記保護部材を固体撮像素子と平行になるように取り付けなければ、固体撮像素子に入射する光束の中心軸と上記レンズの中心軸とが一致せず、大きな角度を有する(傾いた)状態になる。2つの中心軸間のずれは固体撮像素子に入射する光の収差を拡大させるため、形成された画像の歪みやぼやけの原因になる。上記保護部材を正確に取り付けるには、ユニットケースの形状が高精度に形成されていることが重要であるが、ユニットケースの形状を高精度化するには、製造工程におけるコストアップを避けることができない。   In Patent Documents 1 and 2, the protective member (115 or 131) on which the lens is formed covers the unit case. If the protective member is not attached so as to be parallel to the solid-state image sensor, the central axis of the light beam incident on the solid-state image sensor and the central axis of the lens do not coincide with each other, and the lens has a large angle (tilted). . The deviation between the two central axes enlarges the aberration of light incident on the solid-state image sensor, and causes distortion and blurring of the formed image. In order to attach the protective member accurately, it is important that the shape of the unit case is formed with high accuracy. However, to increase the shape of the unit case with high accuracy, it is necessary to avoid an increase in cost in the manufacturing process. Can not.

また、特許文献2の誘電体多層膜フィルタ131の製造方法において、光透過性基板134の一面または両面に誘電体多層膜133を形成した後、樹脂製集束レンズ132を形成することが記載されている。   In addition, in the manufacturing method of the dielectric multilayer filter 131 of Patent Document 2, it is described that after the dielectric multilayer film 133 is formed on one or both surfaces of the light transmissive substrate 134, the resin focusing lens 132 is formed. Yes.

通常、誘電体多層膜は40層〜50層の多層膜から構成されているため、光透過性基板の一面のみに誘電体多層膜を形成した場合、誘電体多層膜の膜応力によって光透過性基板に反りが生じる。反りが生じたままの光透過性基板上に樹脂製集束レンズを形成すると、光透過性基板の反りが樹脂製集束レンズに伝わり、特に樹脂製集束レンズの周辺部が変形する。樹脂製集束レンズが変形すると、光の入射角を適切に補正することができなくなるので、樹脂製集束レンズの変形は製品の良品率を大きく低下させる。   Normally, the dielectric multilayer film is composed of 40 to 50 multilayer films. When the dielectric multilayer film is formed only on one surface of the light transmissive substrate, the light transmittance is caused by the film stress of the dielectric multilayer film. The substrate is warped. When the resin focusing lens is formed on the light transmissive substrate with warping, the warp of the light transmitting substrate is transmitted to the resin focusing lens, and in particular, the peripheral portion of the resin focusing lens is deformed. If the resin focusing lens is deformed, the incident angle of light cannot be properly corrected. Therefore, the deformation of the resin focusing lens greatly reduces the yield rate of products.

例えば、樹脂製集束レンズの形成前に、誘電体多層膜を形成した光透過性基板をダイシングによって小片化すれば、上記膜応力を開放(無視できる程度にまで軽減)することができる。しかし、先にダイシングを行うと、製造工程の簡略化および低コスト化を実現することができなくなる。   For example, the film stress can be released (reduced to a negligible level) by dicing the light-transmitting substrate on which the dielectric multilayer film is formed before forming the resin focusing lens. However, if dicing is performed first, it becomes impossible to simplify the manufacturing process and reduce the cost.

また、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成した場合、両面に形成された誘電体多層膜の膜応力が互いに打ち消しあってくれるので、樹脂製集束レンズの形成後にダイシングを行ってもよい。しかし、光透過性基板の固体撮像素子と対向する面に誘電体多層膜を形成すると、以下のような問題が生じる。   In addition, when the dielectric multilayer film is formed on both surfaces of the light transmissive substrate, the film stress of the dielectric multilayer film formed on both surfaces cancels each other, so even if dicing is performed after the resin focusing lens is formed. Good. However, when a dielectric multilayer film is formed on the surface of the light transmissive substrate facing the solid-state imaging device, the following problems occur.

誘電体多層膜は、赤外線を反射する機能には影響しない程度のひび割れを無数に有している。誘電体多層膜は温度変化に影響を受け易いので、製造工程や実装後における装置の駆動によって生じる温度変化に伴って、上記ひび割れが拡大する可能性がある。ひび割れの拡大(複数のひび割れが繋がること)によって、赤外線を反射する機能にはほとんど影響しない程度の、膜の微小剥離が生じる。誘電体多層膜の微小剥離を起こした小片が有効画素領域上に付着すると、画像にしみを形成してしまう。   The dielectric multilayer film has countless cracks that do not affect the function of reflecting infrared rays. Since the dielectric multilayer film is easily affected by a temperature change, the cracks may expand with a temperature change caused by driving the device after the manufacturing process or mounting. Due to the expansion of the cracks (a plurality of cracks are connected), micro-peeling of the film occurs to such an extent that it hardly affects the function of reflecting infrared rays. If a small piece that has caused micro-peeling of the dielectric multilayer film adheres to the effective pixel region, a stain is formed on the image.

すなわち、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成した場合、固体撮像装置の良品率および長期的な信頼性が低下する。さらに、光透過性基板の両面に誘電体多層膜を形成すると、当然のことながら、固体撮像装置の小型化および薄型化の妨げになる。   That is, when the dielectric multilayer film is formed on both surfaces of the light transmissive substrate, the yield rate and long-term reliability of the solid-state imaging device are lowered. Furthermore, if dielectric multilayer films are formed on both surfaces of the light-transmitting substrate, it is a matter of course that miniaturization and thinning of the solid-state imaging device are hindered.

ここで、特許文献3の固体撮像装置141(図16参照)に特許文献1または特許文献2に記載の技術を適用すると、ユニットケース作製による作業の煩雑さやコストアップ、誘電体多層膜の微小剥離を解決すると同時に、固体撮像装置の小型化および薄型化を達成し得る。   Here, when the technique described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is applied to the solid-state imaging device 141 (see FIG. 16) of Patent Document 3, the work complexity and cost increase due to the production of the unit case, and the minute peeling of the dielectric multilayer film are performed. At the same time, the solid-state imaging device can be reduced in size and thickness.

特許文献1や特許文献2の問題は、以下の(1)〜(3)の理由によって解決し得る。(1)透光性蓋部を有効画素領域のサイズより若干大きくするだけでよいので、ボンディングワイヤと他の部材との接触を回避するための空間が不要になる、(2)上面にレンズが形成された透光性蓋部と固体撮像素子とが非常に薄い接着部を介して固定されているので、入射光の中心軸とレンズの中心軸とが大きく傾くことがない、および(3)小片化された透光性蓋部を用いているので、誘電体多層膜の膜応力によるレンズの変形が起こらない。   The problems of Patent Document 1 and Patent Document 2 can be solved for the following reasons (1) to (3). (1) Since the translucent cover portion only needs to be slightly larger than the size of the effective pixel region, a space for avoiding contact between the bonding wire and another member is not required. (2) A lens is provided on the upper surface. Since the formed translucent lid and the solid-state imaging device are fixed through a very thin adhesive portion, the central axis of the incident light and the central axis of the lens are not greatly inclined, and (3) Since the fragmented translucent lid is used, the lens is not deformed by the film stress of the dielectric multilayer film.

特許文献3の固体撮像装置141に樹脂製レンズを適用する場合、図15を用いて説明した製造方法を採用すると、以下のような利点がある。図15に示した製造方法を用いることによって、製造コストの削減を達成し得る。また、樹脂製レンズの大きさを透光性蓋部と等しくすることができるので、迷光の入射を抑制し得る。大面積の透光性蓋部の上部に樹脂製レンズを形成した後、ダイシングによって分割するので、誘電体多層膜を形成したときに生じるような、膜応力による透光性蓋部の反りを抑制し得る。   When a resin lens is applied to the solid-state imaging device 141 of Patent Document 3, the following advantages are obtained when the manufacturing method described with reference to FIG. 15 is adopted. By using the manufacturing method shown in FIG. 15, a reduction in manufacturing cost can be achieved. In addition, since the size of the resin lens can be made equal to that of the translucent lid, the incidence of stray light can be suppressed. After the resin lens is formed on the upper part of the transparent cover part with a large area, it is divided by dicing, so that the warp of the transparent cover part due to film stress, which occurs when a dielectric multilayer film is formed, is suppressed. Can do.

樹脂製レンズを適用した固体撮像装置141’について、図17を用いて以下に説明する。図17(a)は、樹脂製レンズを適用した固体撮像装置141’の構成およびレンズの端部に入射する光の様子を示す断面図であり、図17(b)は、図17(a)のレンズの端部付近を拡大した断面図である。   A solid-state imaging device 141 'to which a resin lens is applied will be described below with reference to FIG. FIG. 17A is a cross-sectional view illustrating a configuration of a solid-state imaging device 141 ′ to which a resin lens is applied and a state of light incident on an end portion of the lens, and FIG. 17B is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing to which the edge part vicinity of this lens was expanded.

図17(a)に示すように、固体撮像装置141’は、下部に外部接続端子150が形成された基板142、基板142の上面に形成されたセンサチップ146、センサチップ146の有効画素領域と対向するように配置された透光性蓋部145、センサチップ146と透光性蓋部145とを接着する接着層147、基板142の一部、センサチップ146の側壁および接着部の側壁を封止する封止樹脂148、ならびに透光性蓋部145を覆う樹脂製レンズ153を備えている。樹脂製レンズ153の上方には、撮像レンズ151が設けられている。   As shown in FIG. 17A, the solid-state imaging device 141 ′ includes a substrate 142 having an external connection terminal 150 formed in the lower portion, a sensor chip 146 formed on the upper surface of the substrate 142, and an effective pixel region of the sensor chip 146. The translucent lid 145, the sensor chip 146 and the translucent lid 145 that are arranged to face each other, the adhesive layer 147 that bonds the translucent lid 145, a part of the substrate 142, the side wall of the sensor chip 146, and the side wall of the adhesive part are sealed. A sealing resin 148 to be stopped and a resin lens 153 covering the translucent lid 145 are provided. An imaging lens 151 is provided above the resin lens 153.

空気層154は、センサチップ146、接着層147および透光性蓋部145に囲まれた、密閉された空間である。基板142とセンサチップ146とはワイヤ149を介して電気的に接続されている。   The air layer 154 is a sealed space surrounded by the sensor chip 146, the adhesive layer 147, and the translucent lid 145. The substrate 142 and the sensor chip 146 are electrically connected via a wire 149.

ここで、樹脂製レンズ153は、透光性蓋部145と同じ表面形状を有しており、センサチップ146の有効画素領域とほとんど同じ表面形状を有している。樹脂製レンズ153および透光性蓋部145の側壁は、平らな面を形成している。樹脂製レンズ153および透光性蓋部145の側壁が平らな面を形成しているのは、樹脂製レンズ153および透光性蓋部145が、ダイシングによって個片化されているためである。   Here, the resin lens 153 has the same surface shape as the translucent lid portion 145, and has almost the same surface shape as the effective pixel region of the sensor chip 146. The side walls of the resin lens 153 and the translucent lid 145 form a flat surface. The reason why the side walls of the resin lens 153 and the translucent lid 145 form a flat surface is that the resin lens 153 and the translucent lid 145 are separated by dicing.

上記方法を用いて製造されているため、固体撮像装置141’は、製造コストの削減、迷光の入射の抑制、透光性蓋部145の反りの抑制を達成し得る。   Since it is manufactured using the above-described method, the solid-state imaging device 141 ′ can achieve reduction in manufacturing cost, suppression of stray light incidence, and suppression of warpage of the translucent lid 145.

しかし、樹脂製レンズ153の端部が平坦な側壁を有しているため、該側壁において光が反射される。樹脂製レンズ153の端部付近に入射する光170が、上記側壁において反射され、上記有効画素領域上に迷光として入射する。   However, since the end portion of the resin lens 153 has a flat side wall, light is reflected on the side wall. Light 170 incident near the end of the resin lens 153 is reflected by the side wall and enters the effective pixel region as stray light.

樹脂製レンズ153の端部付近は、上記有効画素領域の真上からわずかに外側へはみ出している。   The vicinity of the end of the resin lens 153 protrudes slightly outward from directly above the effective pixel region.

このため、図17(b)に示すように、樹脂製レンズ153の端部付近に入射する光170は、樹脂製レンズ153の凸面において屈折された屈折光170aとして樹脂製レンズ153に入射する。屈折光170aは、樹脂製レンズ153の端部の上記側壁および封止樹脂148から露出した透光性蓋部145の側壁において反射した反射光170bになる。反射光170bは、上記有効画素領域上に画像の形成に不要な光として入射する。この結果、固体撮像装置141’を用いて形成された画像の画質が低下する。   Therefore, as shown in FIG. 17B, the light 170 incident near the end of the resin lens 153 enters the resin lens 153 as refracted light 170a refracted on the convex surface of the resin lens 153. The refracted light 170 a becomes reflected light 170 b reflected on the side wall of the end portion of the resin lens 153 and the side wall of the translucent lid 145 exposed from the sealing resin 148. The reflected light 170b is incident on the effective pixel area as light unnecessary for image formation. As a result, the image quality of the image formed using the solid-state imaging device 141 'is degraded.

ここで、上述のように、固体撮像装置141’において、封止樹脂148から透光性蓋部145の側壁の一部が露出している。これは、封止樹脂148が透光性蓋部145の上面に進入しないようにするためである。   Here, as described above, in the solid-state imaging device 141 ′, a part of the side wall of the translucent lid 145 is exposed from the sealing resin 148. This is to prevent the sealing resin 148 from entering the upper surface of the translucent lid 145.

センサチップ146および透光性蓋部145などを樹脂封止する際、過剰量の流動性を有する封止樹脂148を充填すると、透光性蓋部145の上面に封止樹脂148が侵入し易くなる。よって、上記樹脂封止において、流動性を有する封止樹脂148は、センサチップ146および透光性蓋部145などの封止に必要な量よりも少なめに充填される。   When the sensor chip 146 and the translucent lid 145 are sealed with resin, if the sealing resin 148 having an excessive amount of fluidity is filled, the sealing resin 148 easily enters the upper surface of the translucent lid 145. Become. Therefore, in the resin sealing, the fluid sealing resin 148 is filled in a smaller amount than is necessary for sealing the sensor chip 146, the translucent lid 145, and the like.

従って、封止樹脂148から透光性蓋部145の側壁の一部が露出する。通常、透光性蓋部145の側壁の内、透光性蓋部145の上面から高さ50〜100μm程度の部分が、封止樹脂148から露出している。   Therefore, a part of the side wall of the translucent lid 145 is exposed from the sealing resin 148. In general, a portion of the side wall of the translucent lid 145 having a height of about 50 to 100 μm from the upper surface of the translucent lid 145 is exposed from the sealing resin 148.

以上のように、特許文献3の固体撮像装置にレンズ153を形成すると、透光性蓋部145の側壁およびレンズ153端部の側壁における光の反射に伴い、有効画素領域へ入射する迷光が増加する。特に、封止樹脂148を備えてない固体撮像装置において、透光性蓋部145の側壁の全面が光の反射面として機能する、有効画素領域へ入射する迷光がさらに増加する。   As described above, when the lens 153 is formed in the solid-state imaging device disclosed in Patent Document 3, stray light incident on the effective pixel region increases due to light reflection on the side wall of the translucent lid 145 and the side wall of the end of the lens 153. To do. In particular, in a solid-state imaging device that does not include the sealing resin 148, the stray light incident on the effective pixel region in which the entire side wall of the translucent lid 145 functions as a light reflecting surface further increases.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性(耐環境性)および性能を付与した固体撮像装置およびその製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to achieve downsizing and thinning using a simple and inexpensive method, and high reliability (environment resistance) and performance. And a manufacturing method thereof.

また、本発明の他の目的は、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性(耐環境性)および性能を有する固体撮像装置を備えた撮影装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a photographing apparatus equipped with a solid-state imaging device that achieves downsizing and thinning using a simple and inexpensive method and has high reliability (environment resistance) and performance. Is to provide.

本発明の固体撮像素子は、上記課題を解決するために、少なくとも、有効画素領域が形成された固体撮像素子と、該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、上記固体撮像素子の一部、および上記透明板の側壁を封止する封止樹脂と、該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、を備えており、上記レンズの少なくとも一部が該封止樹脂と接している。 In order to solve the above-described problem, the solid-state imaging device of the present invention is disposed at least so as to face the effective pixel region and is equivalent to the effective pixel region. A transparent plate having a planar dimension, a part of the solid-state imaging device, and a sealing resin that seals a side wall of the transparent plate; a lens formed on the transparent plate and made of a transparent resin; And at least a part of the lens is in contact with the sealing resin.

上記構成において、有効画素領域の全体を覆うために、透明板上に形成されたレンズの一部が、さらに封止樹脂の上面と接している。つまり、透明板からレンズの一部が突出して、封止樹脂の上面にまたがるように、レンズが形成されているということである。よって、レンズを形成するために、ダイシングによって分割する必要がない。 In the above configuration, in order to cover the entire effective pixel region, a part of the lens formed on the transparent plate is further in contact with the upper surface of the sealing resin. That is, the lens is formed so that a part of the lens protrudes from the transparent plate and straddles the upper surface of the sealing resin. Therefore, it is not necessary to divide by dicing to form a lens .

レンズがダイシングによって分割されていないので、該レンズの端部は、光を反射してしまうような側壁を有していない。レンズの断面形状としては、例えば、通常のレンズと同様に略円弧を有している。このため、レンズの端部付近に入射する光は、図17を用いて説明したような、レンズの端部および封止樹脂から露出した透明板の側壁における反射を起こさない。 Since the lens is not divided by dicing, the end of the lens does not have a side wall that reflects light. As a cross-sectional shape of the lens, for example, it has a substantially arc shape like a normal lens. Therefore, light incident on the vicinity of the end portion of the lens, as described with reference to FIG. 17, not to cause reflection at the side wall of the transparent plate exposed from the end portion and the sealing resin of the lens.

レンズの端部付近に入射する光が反射されないので、有効画素領域に迷光が入射することを抑制することができる。 Since the light incident near the end of the lens is not reflected, stray light can be prevented from entering the effective pixel region.

また、上記構成を有することによって、固体撮像装置に光が入射することができる開口部は、透明板の平面寸法と同じであるので、有効画素領域とほとんど同じ大きさである。そして、レンズは透明板の外側(封止樹脂の一部)にも形成されているが、透明板の外側を覆うレンズレンズの有効領域外)に光が入射しても、レンズの直下にある封止樹脂において、その光は吸収されてしまう。つまり、レンズの有効領域外に入射する不要な光は、有効画素領域に入射しないか、無視してもよい程度である。 In addition, the opening that allows light to enter the solid-state imaging device by having the above-described configuration is almost the same size as the effective pixel region because it is the same as the planar size of the transparent plate. The lens is also formed on the outer side of the transparent plate (part of the sealing resin), but the light is incident on the lens covering the outside of the transparent plate (outside the effective area of the lens), directly under the lens In a certain sealing resin, the light is absorbed. That is, unnecessary light incident outside the effective area of the lens does not enter the effective pixel area or can be ignored.

また、固体撮像素子を保護するための透明板が、有効画素領域と同等の平面寸法を有しているので、固体撮像素子の小型化が容易である。さらに、固体撮像素子において変換された電気信号を外部へ出力するための配線を透明板と固体撮像素子の有効画素領域との間に配置する必要がない。つまり、透明板と固体撮像素子の有効画素領域とをより近くに配置することができるので、固体撮像素子を低背化(薄型化)することができる。   In addition, since the transparent plate for protecting the solid-state image sensor has a planar dimension equivalent to that of the effective pixel region, the solid-state image sensor can be easily downsized. Furthermore, it is not necessary to arrange wiring for outputting an electrical signal converted in the solid-state imaging device between the transparent plate and the effective pixel region of the solid-state imaging device. That is, since the transparent plate and the effective pixel area of the solid-state image sensor can be arranged closer to each other, the solid-state image sensor can be reduced in height (thinned).

また、上述のように、固体撮像素子とレンズが形成された透明板とを、より近い位置に配置することができる。よって、固体撮像素子と透明板とを平行に配置するためには、固体撮像素子と透明板とを均一な厚さを有する薄い部材を介して固定すればよい。このため、固体撮像素子に入射する光束の中心軸とレンズとの中心軸を容易に一致させることができる。 Further, as described above, the solid-state imaging device and the transparent plate on which the lens is formed can be disposed at closer positions. Therefore, in order to arrange the solid-state imaging device and the transparent plate in parallel, the solid-state imaging device and the transparent plate may be fixed via a thin member having a uniform thickness. For this reason, the central axis of the light beam incident on the solid-state image sensor and the central axis of the lens can be easily matched.

また、レンズを構成する材料として、エネルギー硬化性樹脂を採用することができる。つまり、図15に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法を利用することができる。このため、所望の形状を有するレンズの凸面(パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど)を容易に形成することができる。 Moreover, an energy curable resin can be adopted as a material constituting the lens . That is, a method of forming a lens using a mold as shown in FIG. 15 can be used. Therefore, a convex surface of a lens having a desired shape (aspherical lens having power, a lens having a Fresnel shape, a diffractive lens having a fine relief shape, or the like) can be easily formed.

所望の位置に所望の形状のレンズを形成することができるので、固体撮像素子を用いて、収差が少なく、解像度の高い画像を形成することができる。 Since a lens having a desired shape can be formed at a desired position, an image with low aberration and high resolution can be formed using a solid-state imaging device.

本発明の固体撮像素子の製造において、大面積の透明板上に複数のレンズを形成することはできないが、レンズを除いて作製が完了し、封止樹脂や基板によって連結された状態の複数の固体撮像装置に対して、レンズを形成することができる。レンズの形成後、個々の固体撮像装置に分割すればよい。このため、所望の形状を有するレンズを容易に形成するとともに、一度の製造工程においてレンズを備えた複数の固体撮像装置を製造することができる。 In the production of the solid-state imaging device of the present invention, it is not possible to form a plurality of lenses on the transparent plate having a large area, making except lens is completed, a plurality of states connected by the sealing resin and the substrate A lens can be formed for the solid-state imaging device. What is necessary is just to divide | segment into each solid-state imaging device after formation of a lens . Therefore, a lens having a desired shape can be easily formed, and a plurality of solid-state imaging devices including the lens can be manufactured in a single manufacturing process.

以上のことから、簡便で安価な方法を用いて、小型化および薄型化を達成し、かつ高い性能を付与した固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。   From the above, there is an effect that it is possible to provide a solid-state imaging device that achieves miniaturization and thickness reduction and imparts high performance using a simple and inexpensive method.

本発明の固体撮像素子は、上記課題を解決するために、少なくとも、有効画素領域が形成された固体撮像素子と、該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、を備えており、該レンズの少なくとも一部が該透明板の側壁と接している。 In order to solve the above-described problem, the solid-state imaging device of the present invention is disposed at least so as to face the effective pixel region and is equivalent to the effective pixel region. A transparent plate having a planar dimension and a lens formed on the transparent plate and made of a transparent resin are provided, and at least a part of the lens is in contact with the side wall of the transparent plate.

上記構成において、レンズの一部が透明板の側壁と接している。これは、透明板の側壁がレンズによって覆われていると言い換えることができる。透明板の側面が、レンズによって覆われていると、透明板の側面に入射した光のほとんどが反射せずに、該レンズへ透過していく。つまり、レンズの端部付近に入射した光の反射が抑制されるので、有効画素領域へ入射する迷光を減少させることができる。 In the above structure, part of the lens is in contact with the side wall of the transparent plate. In other words, the side wall of the transparent plate is covered with a lens . When the side surface of the transparent plate is covered with a lens , most of the light incident on the side surface of the transparent plate is not reflected but is transmitted to the lens . That is, since reflection of light incident near the end of the lens is suppressed, stray light incident on the effective pixel region can be reduced.

さらに、レンズが透明板の上面および側壁と接しているため、レンズが透明板の上面とのみ接している場合と比較して、レンズと透明板との接着力が強固である。つまり、レンズと透明板との接触面積が大きいため、レンズと透明板との接着力が向上する。 Furthermore, since the lens is in contact with the upper surface and the side wall of the transparent plate, as compared with the case where the lens is in contact only with the upper surface of the transparent plate, adhesion between the lens and the transparent plate is robust. That is, since the contact area between the lens and the transparent plate is large, the adhesive force between the lens and the transparent plate is improved.

また、レンズが透明板の上面および側壁と接しているため、レンズとして樹脂製のレンズを適用した固体撮像装置を高温条件に曝露したときに発生する、レンズの透明板からの剥離を抑制し得る。高温条件下に樹脂製のレンズを備えた固体撮像素子を曝露すると、樹脂製のレンズと透明板とが異なる熱膨張係数を有しているため、樹脂製のレンズは熱応力を受ける。 Further, since the lens is in contact with the upper surface and the side wall of the transparent plate, it occurs when the solid-state imaging device according to the lens made of resin as the lens was exposed to high temperature, can suppress the release from the transparent plate of the lens . Exposure of the solid-state imaging device having a lens made of resin in high temperature conditions, because the and the transparent plate made of resin lenses have different thermal expansion coefficients, resin lenses are subjected to thermal stress.

樹脂製のレンズが受ける上記熱応力は、せん断力だけでなく引張力も含まれる。樹脂は、引張力に対して変形しないよう反発する力(収縮する力)が強い。このため、透明板の上面および側壁と接するように(透明板の上面から側壁へ回りこむように)樹脂製のレンズを形成すると、高温条件下に曝露した場合、透明板は樹脂製のレンズによって締め付けられるような力を受ける。 The thermal stress received by the resin lens includes not only a shearing force but also a tensile force. Resin has a strong repulsive force (shrinking force) so as not to be deformed against the tensile force. For this reason, when a resin lens is formed so as to be in contact with the upper surface and side wall of the transparent plate (so as to wrap around from the upper surface of the transparent plate to the side wall), the transparent plate is tightened by the resin lens when exposed to high temperature conditions Receive the power to be able to.

従って、透明板と樹脂製のレンズとの密着性が向上する。透明板と樹脂製のレンズとの密着性が向上するので、高温条件下に樹脂製のレンズを備えた固体撮像装置を曝露したときに発生する、レンズの透明板からの剥離を抑制し得る。 Therefore, the adhesion between the transparent plate and the resin lens is improved. Since the adhesion between the transparent plate and the resin lens is improved, peeling of the lens from the transparent plate, which occurs when a solid-state imaging device including the resin lens is exposed under a high temperature condition, can be suppressed.

上記高温条件としては、固体撮像装置の実装工程の内、無鉛半田リフロー処理などを挙げることができる。固体撮像素子の実装方法として、無鉛半田リフロー処理を用いた場合、固体撮像素子の実装コストを削減することができる。   Examples of the high temperature condition include a lead-free solder reflow process in the mounting process of the solid-state imaging device. When lead-free solder reflow processing is used as a method for mounting a solid-state image sensor, the mounting cost of the solid-state image sensor can be reduced.

また、固体撮像装置に光が入射することができる開口部は、透明板の平面寸法と同じであるので、有効画素領域とほとんど同じ大きさである。つまり、レンズの有効領域外に入射する不要な光が、有効画素領域に入射しないか、無視してもよい程度である。 In addition, the opening through which light can enter the solid-state imaging device has the same size as the effective pixel region because it is the same as the planar size of the transparent plate. That is, unnecessary light incident outside the effective area of the lens does not enter the effective pixel area or can be ignored.

また、固体撮像素子を保護するための透明板が、有効画素領域と同等の平面寸法を有しているので、固体撮像素子の小型化が容易である。さらに、固体撮像素子において変換された電気信号を外部へ出力するための配線を透明板と固体撮像素子の有効画素領域との間に配置する必要がない。つまり、透明板と固体撮像素子の有効画素領域とをより近くに配置することができるので、固体撮像素子を低背化(薄型化)することができる。   In addition, since the transparent plate for protecting the solid-state image sensor has a planar dimension equivalent to that of the effective pixel region, the solid-state image sensor can be easily downsized. Furthermore, it is not necessary to arrange wiring for outputting an electrical signal converted in the solid-state imaging device between the transparent plate and the effective pixel region of the solid-state imaging device. That is, since the transparent plate and the effective pixel area of the solid-state image sensor can be arranged closer to each other, the solid-state image sensor can be reduced in height (thinned).

また、上述のように、固体撮像素子とレンズが形成された透明板とを、より近い位置に配置することができる。よって、固体撮像素子と透明板とを平行に配置するためには、固体撮像素子と透明板とを均一な厚さを有する薄い部材を介して固定すればよい。このため、固体撮像素子に入射する光束の中心軸とレンズとの中心軸を容易に一致させることができる。 Further, as described above, the solid-state imaging device and the transparent plate on which the lens is formed can be disposed at closer positions. Therefore, in order to arrange the solid-state imaging device and the transparent plate in parallel, the solid-state imaging device and the transparent plate may be fixed via a thin member having a uniform thickness. For this reason, the central axis of the light beam incident on the solid-state image sensor and the central axis of the lens can be easily matched.

また、レンズを構成する材料として、エネルギー硬化性樹脂を採用することができる。つまり、図15に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法を利用することができる。このため、固体撮像素子を用いて、収差が少なく、解像度の高い画像を形成することができる。 Moreover, an energy curable resin can be adopted as a material constituting the lens . That is, a method of forming a lens using a mold as shown in FIG. 15 can be used. For this reason, it is possible to form an image with low aberration and high resolution by using the solid-state imaging device.

本発明の固体撮像素子の製造において、レンズを除いて作製が完了し、封止樹脂や基板によって連結された状態の複数の固体撮像装置に対して、レンズを形成することができる。レンズの形成後、個々の固体撮像装置に分割すればよい。このため、所望の形状を有するレンズを容易に形成するとともに、一度の製造工程においてレンズを備えた複数の固体撮像装置を製造することができる。 In the manufacture of the solid-state imaging device of the present invention, the lens can be formed on a plurality of solid-state imaging devices that are manufactured by removing the lens and are connected by a sealing resin or a substrate. What is necessary is just to divide | segment into each solid-state imaging device after formation of a lens . Therefore, a lens having a desired shape can be easily formed, and a plurality of solid-state imaging devices including the lens can be manufactured in a single manufacturing process.

以上のことから、上述の固体撮像装置と同様の効果を奏する。   As described above, the same effects as those of the above-described solid-state imaging device can be obtained.

また、本発明の固体撮像素子において、上記該レンズの一部が、該レンズと上記封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させるための接着力向上部を介して、該封止樹脂表面と接着されていることが好ましい。 Further, in the solid-state imaging device of the present invention, a portion of the said lens, via the adhesion enhancing section for improving the physical adhesion or chemical bonding force between the lens and the sealing resin The surface of the sealing resin is preferably adhered.

本願の発明者らは、レンズを、その一部を封止樹脂と接するように形成する場合、以下の点について注意すべきであることを見出している。 The inventors of the present application have found that the following points should be noted when the lens is formed so that a part thereof is in contact with the sealing resin.

有機物から構成されているレンズは、無機物から構成されている透明板に対して十分な接着力を有しているが、有機物から構成され、かつ物理的および化学的に不活性な状態の封止樹脂に対してはあまり強い接着力を有していない。さらに、通常、レンズと封止樹脂とが熱膨張係数が異なる材料から構成されている。よって、固体撮像装置がおかれる温度条件が変化すると、レンズは、封止樹脂との接触部において剥離する可能性があることを考慮すべきである。 A lens made of an organic material has sufficient adhesion to a transparent plate made of an inorganic material, but is made of an organic material and sealed physically and chemically inactive. It does not have a very strong adhesion to resin. Further, the lens and the sealing resin are usually made of materials having different thermal expansion coefficients. Therefore, it should be considered that the lens may peel off at the contact portion with the sealing resin when the temperature condition in which the solid-state imaging device is placed changes.

固体撮像装置がおかれる温度条件の変化としては、例えば、製造工程における加熱冷却処理や製品への実装後における使用環境の変化などである。このため、固体撮像装置の良品率および長期的な信頼性を向上させるために、レンズと封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させることが好ましいと考えられる。 Examples of the change in temperature condition in which the solid-state imaging device is placed include a heating / cooling process in a manufacturing process and a change in use environment after mounting on a product. For this reason, in order to improve the yield rate and long-term reliability of the solid-state imaging device, it is considered preferable to improve the physical adhesive force or chemical bonding force between the lens and the sealing resin.

上記構成において、接着力向上部は、封止樹脂の表面が有する形状、または封止樹脂の表面に付与された構成であり得る。接着力向上部は、例えば、封止樹脂の表面の微小な凹凸、および/または官能基などである。   The said structure WHEREIN: The adhesive force improvement part may be the shape which the surface of the sealing resin has, or the structure provided to the surface of the sealing resin. The adhesion improving portion is, for example, minute irregularities on the surface of the sealing resin and / or a functional group.

例えば、接着力向上部が封止樹脂の表面の微小な凹凸である場合、レンズと封止樹脂表面との接触面積が大きくなる、さらに該微小な凹凸がレンズに食い込むことによって引っ掛け部として作用することから、レンズと封止樹脂との物理的な接着力を向上し得る。 For example, when the adhesion improving portion is a minute unevenness on the surface of the sealing resin, the contact area between the lens and the surface of the sealing resin increases, and further, the minute unevenness acts as a hook portion by biting into the lens. Therefore, the physical adhesive force between the lens and the sealing resin can be improved.

封止樹脂の表面に微小な凹凸を形成する方法としては、Arプラズマ処理を挙げることができる。封止樹脂の表面にArプラズマ処理を施すことによって、樹脂封止の表面を粗化することができる。ここで、樹脂封止において封止の完了した固体撮像装置を金型から引き離すために封止樹脂の表面には離型剤が付着している。封止樹脂の表面に付着した離型剤は、封止樹脂とレンズとの接着力を低下させる。Arプラズマ処理によって、封止樹脂の表面に付着した離型剤を除去することができるので、封止樹脂とレンズとの接着力の向上に寄与する。 Ar plasma treatment can be mentioned as a method for forming minute irregularities on the surface of the sealing resin. By subjecting the surface of the sealing resin to Ar plasma treatment, the surface of the resin sealing can be roughened. Here, a release agent is attached to the surface of the sealing resin in order to separate the solid-state imaging device that has been sealed in the resin sealing from the mold. The mold release agent attached to the surface of the sealing resin reduces the adhesive force between the sealing resin and the lens . Since the release agent adhering to the surface of the sealing resin can be removed by the Ar plasma treatment, it contributes to an improvement in the adhesive force between the sealing resin and the lens .

また、例えば、接着力向上部が水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基である場合、封止樹脂の表面を化学的に活性化した状態に改質することができる。このため、官能基を介して、封止樹脂とレンズとの化学的な結合力を向上させることができる。 In addition, for example, when the adhesion improving portion is a functional group such as a hydroxyl group, a carbonyl group, or a carboxyl group, the surface of the sealing resin can be modified into a chemically activated state. For this reason, the chemical bonding force between the sealing resin and the lens can be improved via the functional group.

封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与する方法としては、大気中におけるコロナ放電、Oプラズマ処理やCHプラズマ処理を挙げることができる。封止樹脂の表面に大気中におけるコロナ放電、Oプラズマ処理やCHプラズマ処理を施すことによって、封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与する。封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与すれば、封止樹脂の表面に化学的な活性を付与することができる。 Examples of the method for imparting a functional group such as a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group to the surface of the sealing resin include corona discharge in the atmosphere, O 2 plasma treatment, and CH 4 plasma treatment. By applying corona discharge, O 2 plasma treatment or CH 4 plasma treatment in the atmosphere to the surface of the sealing resin, functional groups such as a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group are imparted to the surface of the sealing resin. If functional groups such as a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group are added to the surface of the sealing resin, chemical activity can be provided to the surface of the sealing resin.

なお、接着力向上部が、封止樹脂の表面の微小な凹凸、および官能基である場合、封止樹脂とレンズと物理的な接着力および化学的な結合力を、同時に向上させることができる。 Incidentally, adhesion enhancing section, minute irregularities on the surface of the sealing resin, and optionally a functional group, the sealing resin and the lens and physical adhesion and chemical bonding force can be improved at the same time .

以上に例示したような接着力向上部を、レンズと封止樹脂との間に形成することによって、レンズと封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させることができる。 The adhesion enhancing section as illustrated above, by forming between the lens and the sealing resin, thereby improving the physical adhesion or chemical bonding force between the lens and the sealing resin .

レンズが封止樹脂から剥離し易くなる原因としては、上述のように、レンズおよび封止樹脂のそれぞれが有する熱膨張係数が異なるため、固体撮像装置の製造工程における加熱冷却処理、および固体撮像装置を製品に実装した後における該製品の使用環境の変化(季節の変化による温度変化)などである。レンズと封止樹脂との間に接着力向上部が形成されていることによって、製造工程および最終製品化の後において、レンズの封止樹脂からの剥離を抑制することができる。 The reason why the lens is easily peeled off from the sealing resin is that, as described above, the thermal expansion coefficients of the lens and the sealing resin are different from each other. Change in the usage environment of the product after the product is mounted on the product (temperature change due to seasonal change). By forming the adhesive force improving portion between the lens and the sealing resin, it is possible to suppress peeling of the lens from the sealing resin after the manufacturing process and the final product.

以上のことから、上述の効果に加え、高い信頼性(耐環境性)および製品歩留まりを向上し得る。   From the above, in addition to the above effects, high reliability (environment resistance) and product yield can be improved.

また、本発明の固体撮像素子において、上記接着力向上部は、上記封止樹脂の粗化された表面であってもよい。   Moreover, the solid-state image sensor of this invention WHEREIN: The said adhesive force improvement part may be the roughened surface of the said sealing resin.

上述のように、封止樹脂の表面が粗化されていれば、レンズと封止樹脂との接着性を向上し得る。 As described above, if the surface of the sealing resin is roughened, the adhesion between the lens and the sealing resin can be improved.

また、本発明の固体撮像素子において、上記接着力向上部は、上記封止樹脂の表面に付与された官能基であってもよい。   Moreover, the solid-state image sensor of this invention WHEREIN: The functional group provided to the surface of the said sealing resin may be sufficient as the said adhesive force improvement part.

上記構成における官能基としては、例えば、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などを挙げることができる。封止樹脂の表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基を付与すれば、従来公知の種々の透明な樹脂によって形成したレンズと封止樹脂との化学的な結合力(反応性)を向上し得る。 Examples of the functional group in the above configuration include a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group. If a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group are added to the surface of the sealing resin, the chemical bonding force (reactivity) between the lens formed of various conventionally known transparent resins and the sealing resin can be improved.

封止樹脂表面に付与された水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基との結合力が強い、透明な樹脂としては、例えば、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどを挙げることができる。   Examples of transparent resins having strong bonding strength with hydroxyl groups, carbonyl groups and carboxyl groups provided on the surface of the sealing resin include modified acrylate resins, methacrylate composite resins, polysiloxane resins, silicone resins, silicone rubbers, and silica. A compounding composite type epoxy resin, a transparent polyimide, etc. can be mentioned.

さらに、封止樹脂表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基を付与した場合、通常、無機物と有機物とを密着させるために用いる従来公知の種々のシランカップリング剤を、いずれも有機物から構成されているレンズと封止樹脂との結合力を向上させるために用いることができる。 Furthermore, when a hydroxyl group, a carbonyl group and a carboxyl group are imparted to the surface of the sealing resin, all of the conventionally known various silane coupling agents used for bringing an inorganic substance and an organic substance into close contact are usually composed of an organic substance. It can be used to improve the bonding force between the lens and the sealing resin.

従来公知のシランカップリング剤とレンズの材料との好ましい組み合わせとしては、例えば、以下の2通り:
(1)変性アクリレート樹脂およびメタクリレート複合樹脂などとアミノ系の、またはメタクリロキシ系のシランカップリング剤との組み合わせ;ならびに
(2)ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどとアミノ系の、またはエポキシ系のシランカップリング剤との組み合わせ
を挙げることができる。
Examples of a preferable combination of a conventionally known silane coupling agent and a lens material include the following two types:
(1) A combination of a modified acrylate resin and a methacrylate composite resin and an amino or methacryloxy silane coupling agent; and (2) a polysiloxane resin, a silicone resin, a silicone rubber, a silica-containing composite epoxy resin, Further, a combination of a transparent polyimide or the like and an amino or epoxy silane coupling agent can be given.

以上のように、封止樹脂の表面に官能基が付与されていれば、レンズと封止樹脂との接着性を向上し得る。 As described above, if a functional group is imparted to the surface of the sealing resin, the adhesion between the lens and the sealing resin can be improved.

また、本発明の固体撮像素子において、上記透明板と上記レンズとの間には、さらにシランカップリング剤が付与されていることが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that a silane coupling agent is further provided between the transparent plate and the lens .

透明板上にレンズとの結合力を向上し得るようなシランカップリング剤を付与することによって、透明板とレンズとの接着をさらに強固にすることができる。 By providing a silane coupling agent that can improve the bonding force with the lens on the transparent plate, the adhesion between the transparent plate and the lens can be further strengthened.

例えば、透明板とレンズとの向上し得るシランカップリング剤としては、エポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤を挙げられる。 For example, the silane coupling agent that can improve the transparent plate and the lens includes an epoxy-based or amino-based silane coupling agent.

透明板とレンズとは、もともと接着力が強い。さらに、透明板とレンズとの接着力を向上させることによって、レンズ全体の剥離を抑制する。もし、封止樹脂とレンズとが剥離した場合であっても、少なくとも透明板上が、レンズに覆われた状態を維持し得る。 Originally, the transparent plate and the lens have strong adhesion. Furthermore, peeling of the whole lens is suppressed by improving the adhesive force between the transparent plate and the lens . If, even when the sealing resin and the lens is peeled off, the upper at least a transparent plate may remain covered by the lens.

よって、固体撮像素子の生産歩留まり、および固体撮像素子を備えた最終製品の信頼性を、さらに向上し得るという効果を奏する。   Therefore, the production yield of the solid-state image sensor and the reliability of the final product including the solid-state image sensor can be further improved.

また、本発明の固体撮像素子において、上記レンズは、−60℃〜270℃の温度条件において、80%以上の可視光の透過率を有していることが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that the lens has a visible light transmittance of 80% or more under a temperature condition of −60 ° C. to 270 ° C.

上記温度条件においてレンズを構成する樹脂が変性した場合、固体撮像素子を適切に補正し得なくなる。しかし、上記構成を有することによって、レンズが上記温度条件に曝された場合であっても、固体撮像素子に入射する光を、固体撮像素子にほぼ垂直に入射するように補正するというレンズの作用を維持し得る。 If the resin constituting the lens is denatured under the above temperature conditions, the solid-state imaging device cannot be corrected appropriately. However, by having the above configuration, even when the lens is exposed to the above temperature condition, the lens function corrects the light incident on the solid-state image sensor so that the light enters the solid-state image sensor almost perpendicularly. Can be maintained.

ここで、レンズを形成しない場合、通常、固体撮像装置は、その外部接続端子とFPCなどの基板上の配線とをリフロー処理によって半田を熔解および凝固させることによって基板に実装される。リフロー処理の後、固体撮像装置に光学レンズを搭載することによって撮影装置(カメラモジュール)を作製する。 Here, when a lens is not formed, the solid-state imaging device is usually mounted on the substrate by melting and solidifying the solder by reflow processing between the external connection terminal and the wiring on the substrate such as an FPC. After the reflow process, an imaging device (camera module) is manufactured by mounting an optical lens on the solid-state imaging device.

固体撮像装置のリフロー処理による実装は、例えば、固体撮像装置をフレキシブルプリント基板(FPC:flexible printed circuits)などにマウントする場合、無鉛半田リフロー実装工程を、図18に示すような温度プロファイルで行う。   For example, when mounting the solid-state imaging device on a flexible printed circuit (FPC) or the like, a lead-free solder reflow mounting process is performed with a temperature profile as shown in FIG.

加熱処理を開始する前に、半田と固体撮像装置の外部接続端子とを位置合わせしながら、基板に固体撮像装置を載置する。図18に示すように、基板上の半田を溶解させるための本加熱を行う前に、予備加熱を行って180℃程度まで温度を上昇させる。その後、本加熱によって250℃まで温度を上昇させる。そして、リフロー実装工程のピーク温度である250℃を維持する。半田が十分に熔解した時点で、加熱を終了する。熔解した半田に固体撮像装置の外部接続端子が沈み込む。この状態で冷却すれば、基板と固体撮像装置との電気的接続が完了する。   Before starting the heat treatment, the solid-state imaging device is placed on the substrate while aligning the solder and the external connection terminal of the solid-state imaging device. As shown in FIG. 18, before performing the main heating for dissolving the solder on the substrate, preheating is performed to raise the temperature to about 180.degree. Then, temperature is raised to 250 degreeC by this heating. And 250 degreeC which is the peak temperature of a reflow mounting process is maintained. When the solder is sufficiently melted, the heating is finished. The external connection terminal of the solid-state imaging device sinks into the melted solder. If it cools in this state, the electrical connection of a board | substrate and a solid-state imaging device will be completed.

固体撮像装置の透明板上にレンズを形成する場合、リフロー処理を用いた実装方法として2通りの方法が考えられる。 When forming a lens on a transparent plate of a solid-state imaging device, two methods are conceivable as mounting methods using reflow processing.

1つ目は、固体撮像装置を基板に実装した後の透明板上にレンズを形成する方法である。この方法では、FPC(基板)の形状や大きさに合わせた、レンズを形成するための装置を多種類、用意する必要がある。つまり携帯電話やPDAなどの機器に合わせて、FPCの形状や大きさを変える必要があるため、製造する機器の種類だけレンズを形成するための装置を用意する必要がある。つまり、同一の形状のレンズを形成する場合であっても、同一の装置を用いた同一の工程によってレンズを形成することができないので、製造工程の煩雑化および製造コストの増大を招く。 The first is a method of forming a lens on a transparent plate after the solid-state imaging device is mounted on the substrate. In this method, it is necessary to prepare many types of apparatuses for forming lenses in accordance with the shape and size of the FPC (substrate). That is, since it is necessary to change the shape and size of the FPC in accordance with a device such as a mobile phone or a PDA, it is necessary to prepare an apparatus for forming lenses for only the types of devices to be manufactured. In other words, even in the case of forming the same shape of the lens, it is not possible to form a lens by the same process using the same device, causing an increase in complexity and manufacturing costs of the manufacturing process.

2つ目は、透明板上にレンズを形成した後、リフロー処理を行うことによってFPC等に固体撮像装置をマウントする方法である。 The second is a method of mounting a solid-state imaging device on an FPC or the like by performing a reflow process after forming a lens on a transparent plate.

しかし、通常、レンズを構成し得るような樹脂を150℃以上の温度に曝露すると、樹脂製レンズが変形する。このため、樹脂製レンズを透明板上に形成した状態では、リフロー処理を用いて固体撮像装置を基板へ実装することができない。   However, when a resin that can constitute a lens is exposed to a temperature of 150 ° C. or higher, the resin lens is deformed. For this reason, in a state where the resin lens is formed on the transparent plate, the solid-state imaging device cannot be mounted on the substrate using the reflow process.

さらに、リフロー実装工程における加熱および冷却によって、樹脂製レンズと封止樹脂とが膨張および収縮する。樹脂製レンズと封止樹脂とを構成する材料がそれぞれ異なるため、熱膨張係数も異なる。つまり、リフロー実装工程の加熱および冷却によって、樹脂製レンズと封止樹脂との膨張率および収縮率が異なる。よって、樹脂製レンズが封止樹脂から剥離しやすい。   Further, the resin lens and the sealing resin expand and contract by heating and cooling in the reflow mounting process. Since the materials constituting the resin lens and the sealing resin are different, the thermal expansion coefficients are also different. That is, the expansion rate and contraction rate of the resin lens and the sealing resin differ depending on the heating and cooling in the reflow mounting process. Therefore, the resin lens is easily peeled off from the sealing resin.

ここで、例えば、アルキル基および/またはフェニル基を有するシリコーン樹脂、ならびに炭素骨格とシリコーン骨格とがハイブリッドされた有機無機ハイブリッドシリコーン樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を用いて、レンズを構成すれば、上記温度条件におけるレンズの変形および変性を抑制することができる。 Here, for example, if an energy curable resin such as a silicone resin having an alkyl group and / or a phenyl group and an organic-inorganic hybrid silicone resin in which a carbon skeleton and a silicone skeleton are hybridized is used, the above-described lens can be used. It is possible to suppress lens deformation and modification under temperature conditions.

レンズを構成するために好ましい材料として、より具体的には、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、および透明ポリイミドなどを挙げることができる。 More preferable materials for constituting the lens include a modified acrylate resin, a methacrylate composite resin, a polysiloxane resin, a silicone resin, a silicone rubber, a silica-containing composite epoxy resin, and a transparent polyimide. it can.

すなわち、例示したような材料からレンズを構成することによって、透明板上にレンズを形成した状態であっても、リフロー処理によって固体撮像装置を基板に実装することができる。 That is, by configuring the lens from the exemplified materials, the solid-state imaging device can be mounted on the substrate by reflow processing even in a state where the lens is formed on the transparent plate.

よって、より安価かつ簡便な方法を用いて、信頼性の高い固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。   Therefore, it is possible to provide a highly reliable solid-state imaging device using a cheaper and simpler method.

また、本発明の固体撮像素子において、上記透明板の一部は、上記レンズから露出していることが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that a part of the transparent plate is exposed from the lens .

透明板の一部がレンズから露出している構成は、以下のような方法で実現することができる。 Configuration in which a part of the transparent plate is exposed from the lens can be realized by the following method.

例えば、透明板の平面形状が正方形である場合、図15に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法において、成形型の平坦な部分が正方形の透明板が有する4つの角と密着した状態において、エネルギー硬化性樹脂を硬化させることによって上記構成を実現できる。 For example, when the planar shape of the transparent plate is a square, in the method of forming a lens using a mold as shown in FIG. 15, the flat portion of the mold closely contacts the four corners of the square transparent plate. In this state, the above configuration can be realized by curing the energy curable resin.

上記例示において、成形型の平坦な部分が正方形の透明板が有する4つの角と密着しているので、形成されたレンズの中心軸が透明板の平坦面と垂直になるように形成することが容易である。上述のように、透明板と固体撮像素子とを平行に配置することがようである。 In the above example, since the flat portion of the mold is in close contact with the four corners of the square transparent plate, the center axis of the formed lens may be formed to be perpendicular to the flat surface of the transparent plate. Easy. As described above, it seems that the transparent plate and the solid-state imaging device are arranged in parallel.

すなわち、上記構成を有することによって、レンズの中心軸が固体撮像素子と垂直になるように形成することが容易である。 That is, by having the above configuration, it is easy to form the lens so that the central axis of the lens is perpendicular to the solid-state imaging device.

また、本発明の固体撮像素子において、上記レンズの可視光に対する屈折率は、1.3〜1.4であることが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, the refractive index of the lens with respect to visible light is preferably 1.3 to 1.4.

通常、固体撮像素子への光の入射効率を向上させるために、レンズの光の入射面には反射防止コーティングが施される。反射防止コーティング用の材料が有する熱膨張係数は、レンズを構成する樹脂の熱膨張係数と比較して、約0.1〜0.01倍程度である。このため、固体撮像装置の製造工程に含まれる加熱冷却処理(特に、リフロー処理)において、反射防止コーティングの割れや剥がれが生じる。反射防止コーティングに割れや剥がれが生じた箇所において入射効率が低下するため、形成された画像にムラが生じる。 Usually, in order to improve the light incident efficiency to the solid-state image sensor, an antireflection coating is applied to the light incident surface of the lens . The thermal expansion coefficient of the material for antireflection coating is about 0.1 to 0.01 times that of the resin constituting the lens . For this reason, in the heating / cooling process (particularly, the reflow process) included in the manufacturing process of the solid-state imaging device, the antireflection coating is cracked or peeled off. Since the incident efficiency is reduced at a location where the antireflection coating is cracked or peeled, unevenness occurs in the formed image.

反射防止コーティングを行う方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法を挙げることができる。例えば、リフロー処理の後に反射防止コーティングを行う場合、基板に実装した固体撮像装置にコーティングを施さなければならないので、コーティング用装置が大型化すること、コーティング処理の煩雑化および処理時間の延長など製造コストの増大に繋がる。特に、コーティング方法が真空条件を必要とするものであれば、コーティング用装置内の真空度を維持するのが困難である。   Examples of the method for performing the antireflection coating include a vacuum deposition method and a sputtering method. For example, when anti-reflection coating is performed after reflow processing, the coating must be applied to the solid-state imaging device mounted on the substrate, so that the size of the coating device is increased, the coating processing is complicated, and the processing time is extended. This leads to an increase in cost. In particular, if the coating method requires vacuum conditions, it is difficult to maintain the degree of vacuum in the coating apparatus.

ここで、本発明に係る固体撮像素子が上記構成を有することによって、レンズの光の入射面における光の反射を、形成された画像の画質に影響を与えない程度にまで抑制することができる。すなわち、入射効率を向上させるために反射防止コーティングを施す必要がない。 Here, when the solid-state imaging device according to the present invention has the above-described configuration, reflection of light on the light incident surface of the lens can be suppressed to a level that does not affect the image quality of the formed image. That is, it is not necessary to apply an antireflection coating to improve the incidence efficiency.

よって、製造工程の簡略化および製造コストの低減を達成し得るという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の固体撮像素子において、上記レンズには、上記有効画素領域の外側へ向かって封止樹脂の外縁付近まで形成されている、平坦な上面を有する張り出しが形成されていることが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that the lens is formed with an overhang having a flat upper surface that is formed to the outer edge of the sealing resin toward the outside of the effective pixel region. .

例えば、張り出しは、図15に示したような成形型を用いてレンズを形成する方法において形成すればよい。この場合、張り出しを形成する方法として以下の方法を挙げることができる。 For example, the overhang may be formed in a method of forming a lens by using a mold as shown in FIG. 15. In this case, the following method can be cited as a method for forming the overhang.

成形型にレンズの凸面を形成するための略球状の窪みとそのくぼみの周りに平坦な窪みとを形成し、かつ過剰量のエネルギー硬化性樹脂を充填する方法である。平坦な窪みは、その端部が封止樹脂の外縁付近を対向するように形成されていればよい。 This is a method of forming a substantially spherical depression for forming a convex surface of a lens in a molding die and a flat depression around the depression, and filling an excessive amount of energy curable resin. The flat dent should just be formed so that the edge part may oppose the outer edge vicinity of sealing resin.

エネルギー硬化性樹脂を充填した成形型を透明板に押し付ける。すると、エネルギー硬化性樹脂の一部は、上記略球状の窪みからその窪みの周りの平坦な窪みに向かって押し出される。さらに、エネルギー硬化性樹脂の一部は、周りの平坦な上記窪みにから上記型の外側に押し出される。   The mold filled with the energy curable resin is pressed against the transparent plate. Then, a part of the energy curable resin is pushed out from the substantially spherical depression toward the flat depression around the depression. Furthermore, a part of the energy curable resin is pushed out of the mold from the surrounding flat depression.

このとき、エネルギー硬化性樹脂を充填した型を透明板に接触させたときに生じる気泡を、略球状の窪みには収まりきらないエネルギー硬化性樹脂を用いて成形型の平坦な窪みに気泡を押し出すことができる。さらに、平坦な窪みに押し出されてきた気泡を成形型の外側へ押し出すことができる。なお、上記気泡は、レンズの凸面から押しだされていればよく、成形型の平坦な窪みまたはその窪みの外側に押し出されていればよい。 At this time, bubbles generated when the mold filled with the energy curable resin is brought into contact with the transparent plate are pushed out into the flat depression of the mold using an energy curable resin that does not fit in the substantially spherical depression. be able to. Furthermore, the air bubbles that have been pushed into the flat recess can be pushed out of the mold. The bubbles need only be pushed out from the convex surface of the lens , and need only be pushed out into the flat depression of the mold or the outside of the depression.

このように、レンズが外側に向かって張り出しを有していれば、エネルギー硬化性樹脂を用いてレンズを形成する場合、凸面を構成する部分に気泡が入ることを抑制し得る。 Thus, if the lens has an overhanging outward, when the lens is formed using the energy curable resin, bubbles can be prevented from entering the portion constituting the convex surface.

ここで、固体撮像装置を用いて撮影装置を作製するためには、固体撮像装置に光路画定器であるレンズを配置する。レンズの中心は、固体撮像素子の有効画素領域の中心と対向するように配置される。レンズの中心が有効画素領域の中心と正確に対向していないと、レンズを通過する(固体撮像装置に入射する)光の光路がずれを生じる。光路のずれは撮影装置によって形成された画像にゆがみやムラを生じるため、レンズの正確な配置は撮影装置の良品率を左右する。   Here, in order to manufacture an imaging device using a solid-state imaging device, a lens that is an optical path delimiter is arranged in the solid-state imaging device. The center of the lens is disposed so as to face the center of the effective pixel region of the solid-state image sensor. If the center of the lens is not exactly opposite to the center of the effective pixel region, the optical path of light passing through the lens (incident on the solid-state imaging device) is shifted. Since the deviation of the optical path causes distortion and unevenness in the image formed by the photographing apparatus, the correct arrangement of the lenses affects the yield rate of the photographing apparatus.

レンズは、通常、その側面からレンズを固定する部材(レンズ固定部)を介して、固体撮像装置における封止樹脂の外縁付近に取り付けられる。レンズの中心と有効画素領域の中心とを正確に対向するようにレンズを取り付けるためには、固体撮像装置におけるレンズ固定部を取り付けるための箇所(取り付け箇所)が、固体撮像素子と平行に形成されている必要がある。   The lens is usually attached to the vicinity of the outer edge of the sealing resin in the solid-state imaging device via a member (lens fixing portion) that fixes the lens from its side surface. In order to attach the lens so that the center of the lens and the center of the effective pixel area are accurately opposed to each other, a location (attachment location) for attaching the lens fixing portion in the solid-state imaging device is formed in parallel with the solid-state imaging device. Need to be.

ここで、上記構成において、上記張り出しが封止樹脂の外縁付近まで形成されているとは、該張り出しがレンズ固定部の取り付け箇所の一部に達するように形成されていると言い換えることができる。   Here, in the above configuration, the fact that the overhang is formed up to the vicinity of the outer edge of the sealing resin can be said in other words that the overhang is formed so as to reach a part of the attachment portion of the lens fixing portion.

よって、本発明に係る固体撮像装置は、レンズの張り出しが封止樹脂の外縁付近まで形成されているので、レンズ固定部の取り付け箇所を固体撮像素子と平行に形成することが容易である。また、レンズ固定部の取り付け箇所を固体撮像素子と平行になるように補正することができる。 Therefore, in the solid-state imaging device according to the present invention, since the protruding lens is formed up to the vicinity of the outer edge of the sealing resin, it is easy to form the attachment portion of the lens fixing portion in parallel with the solid-state imaging device. Further, it is possible to correct the mounting position of the lens fixing portion so as to be parallel to the solid-state imaging device.

これは、固体撮像装置における取り付け箇所の上面を、成形型を用いて形成することができるためである。成形型にエネルギー硬化性樹脂を充填して、固体撮像装置におけるレンズ固定部の取り付け面を形成すれば、容易に該取り付け面を均す、または固体撮像素子と平行にすることができる。   This is because the upper surface of the attachment location in the solid-state imaging device can be formed using a mold. If the mounting surface of the lens fixing portion in the solid-state imaging device is formed by filling the mold with the energy curable resin, the mounting surface can be easily leveled or parallel to the solid-state imaging device.

さらに、レンズとその張り出しとが一体に形成されている。よって、レンズと封止樹脂との接触面積を大きくすることができる。つまり、レンズと封止樹脂との物理的な接着力を向上させることができる。このため、レンズの端部の変形および封止樹脂からの剥離をさらに抑制することができる。 Furthermore, the lens and its overhang are integrally formed. Therefore, the contact area between the lens and the sealing resin can be increased. That is, the physical adhesive force between the lens and the sealing resin can be improved. For this reason, deformation of the end portion of the lens and peeling from the sealing resin can be further suppressed.

以上のことから、より一層、信頼性(耐環境性)を高めた固体撮像装置の生産歩留まりを向上させることができるという効果を奏する。   From the above, there is an effect that the production yield of the solid-state imaging device with improved reliability (environment resistance) can be further improved.

また、本発明の撮影装置は、上記固体撮像装置を備えていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the imaging device of the present invention includes the solid-state imaging device.

上記構成を有することによって、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性(耐環境性)および性能を付与した撮影装置を提供することができる。   By having the above-described configuration, it is possible to provide a photographing apparatus that achieves downsizing and thinning using a simple and inexpensive method and that has high reliability (environment resistance) and performance.

本発明の固体撮像素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも、固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を配置する工程と、少なくとも該固体撮像素子の一部および該透明板の側壁を樹脂封止する工程と、該透明板上、および該封止樹脂上の一部に、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程とを包含する。 In order to solve the above problems, the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a step of disposing at least a transparent plate having a planar dimension equivalent to the effective pixel region so as to face the effective pixel region of the solid-state imaging device. When the steps of the side wall of the resin sealing portion and the transparent plate of at least said solid imaging element, said transparent plate, and on a part of the sealing resin, the lens formed of a transparent resin formed The process of including.

上記構成おいて、レンズは、封止樹脂上の一部にも形成されている。つまり、透明板からレンズの一部が突出するように、レンズが形成されているということである。よって、レンズを形成するために、ダイシングによって分割する必要がない。 In the above configuration, the lens is also formed on a part of the sealing resin. That is that a portion of the lens from the transparent plate so as to protrude, the lens is formed. Therefore, it is not necessary to divide by dicing to form a lens .

レンズがダイシングによって分割されていないので、該レンズの端部は、光を反射してしまうような側壁を有していない。レンズの断面形状としては、例えば、通常のレンズと同様に略円弧を有している。このため、レンズの端部付近に入射する光は、図17を用いて説明したような、レンズの端部および封止樹脂から露出した透明板の側壁における反射を起こさない。 Since the lens is not divided by dicing, the end of the lens does not have a side wall that reflects light. As a cross-sectional shape of the lens, for example, it has a substantially arc shape like a normal lens. Therefore, light incident on the vicinity of the end portion of the lens, as described with reference to FIG. 17, not to cause reflection at the side wall of the transparent plate exposed from the end portion and the sealing resin of the lens.

レンズの端部付近に入射する光が反射されないので、有効画素領域に迷光が入射することを抑制することができる。 Since the light incident near the end of the lens is not reflected, stray light can be prevented from entering the effective pixel region.

すなわち、上記固体撮像装置と同様の効果を奏する。   That is, the same effect as the solid-state imaging device is achieved.

本発明の固体撮像素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも、固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を、該固体撮像素子に固定する工程と、該透明板の上部、および該透明板の側壁の一部に、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程とを包含する。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes at least a transparent plate having a planar dimension equivalent to the effective pixel region so as to face the effective pixel region of the solid-state imaging device. A step of fixing to the imaging device, and a step of forming a lens made of a transparent resin on an upper portion of the transparent plate and a part of a side wall of the transparent plate.

上記構成おいて、レンズは、透明板の側壁の一部と接している。つまり、透明板の青側壁の一部が、レンズに覆われている。 In the above configuration, the lens is in contact with a part of the side wall of the transparent plate. That is, a part of the blue side wall of the transparent plate is covered with the lens .

透明板の側面に入射した光のほとんどが反射せずに、該レンズ内へ透過していく。つまり、レンズの端部付近に入射した光の反射が抑制されるので、有効画素領域へ入射する迷光を減少させることができる。 Most of the light incident on the side surface of the transparent plate is not reflected but is transmitted into the lens . That is, since reflection of light incident near the end of the lens is suppressed, stray light incident on the effective pixel region can be reduced.

すなわち、上記固体撮像装置と同様の効果を奏する。   That is, the same effect as the solid-state imaging device is achieved.

また、本発明の固体撮像素子において、レンズを形成する上記工程は、流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理;および光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理を含むことが好ましい。 Further, in the solid-state imaging device of the present invention, the step of forming the lens, the process to fill the energy curable resin having fluidity in a mold; curing the energy-curable resin by the application of and light energy or thermal energy process It is preferable to contain.

上記構成を有することによって、エネルギー硬化性樹脂を充填した成形型を用いてレンズを形成することができる。このため、所望の形状を有するレンズの凸面(パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど)を容易に形成することができる。 By having the said structure, a lens can be formed using the shaping | molding die filled with energy curable resin. Therefore, a convex surface of a lens having a desired shape (aspherical lens having power, a lens having a Fresnel shape, a diffractive lens having a fine relief shape, or the like) can be easily formed.

また、本発明の固体撮像素子において、上記型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、透明な該型を通して上記レンズを形成すべき位置を確認しながら行われることが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, a transparent mold is used as the mold, and the treatment for curing the energy curable resin is performed while confirming the position where the lens is to be formed through the transparent mold. It is preferable.

上記構成において、型に充填されるエネルギー硬化性樹脂と型とが透明であるため、エネルギー硬化性樹脂を充填した型を通して、固体撮像素子が有する有効画素領域の中心を視認することができる。つまり、カメラなどを用いて位置の確認を行いながら、透明板上の所望の位置にレンズを形成することができる。このため、有効画素領域の中心の真上にレンズの中心を正確に配置することができる。 In the above configuration, since the energy curable resin and the mold filled in the mold are transparent, the center of the effective pixel area of the solid-state imaging device can be visually recognized through the mold filled with the energy curable resin. That is, the lens can be formed at a desired position on the transparent plate while confirming the position using a camera or the like. For this reason, the center of the lens can be accurately arranged right above the center of the effective pixel region.

よって、固体撮像装置の生産歩留まりを向上し得る。   Therefore, the production yield of the solid-state imaging device can be improved.

また、本発明の固体撮像素子において、エネルギー硬化性樹脂を型へ充填する上記処理において、上記レンズを形成するための必要量を超えるエネルギー硬化性樹脂を型へ充填することが好ましい。 In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that the mold is filled with an energy curable resin exceeding the necessary amount for forming the lens in the process of filling the mold with the energy curable resin.

成形型に過剰量のエネルギー硬化性樹脂を充填して透明板に成形型を押し付けると、エネルギー硬化性樹脂の一部が成形型の外側へ押し出される。仮に、エネルギー硬化性樹脂に気泡が含まれていた場合、成形型の外側へ押し出されるエネルギー硬化性樹脂とともに、気泡も外部に排除することができる。つまり、レンズに気泡が形成されることを抑制し得る。 When an excessive amount of energy curable resin is filled in the mold and the mold is pressed against the transparent plate, a part of the energy curable resin is pushed out of the mold. If air bubbles are included in the energy curable resin, the air bubbles can be excluded to the outside together with the energy curable resin extruded to the outside of the mold. That is, the formation of bubbles in the lens can be suppressed.

よって、固体撮像装置の生産歩留まりを向上し得る。   Therefore, the production yield of the solid-state imaging device can be improved.

以上のように、本発明によれば、レンズの一部が、封止樹脂または透明板の側壁と接するように該レンズが形成されていることによって、レンズの端部の形状を自由に設定し得る、または透明板の側壁をレンズによって覆うことができるので、迷光(レンズの端部付近に入射した光の反射光)が有効画素領域に入射してしまうという従来の課題を解決し得る。よって、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、高い性能を付与した固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, a portion of the lens by the lens is formed in contact with the side walls of the sealing resin or the transparent plate, set the shape of the end portion of the lens freely Or the side wall of the transparent plate can be covered with a lens , so that the conventional problem that stray light (reflected light of light incident near the end of the lens ) enters the effective pixel region can be solved. Therefore, there is an effect that it is possible to provide a solid-state imaging device that achieves downsizing and thinning by using a simple and inexpensive method and imparts high performance.

本発明に係る実施形態について、図1〜図11を用いて以下に説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。従ってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following description, the same members and components are denoted by the same reference numerals. The names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置10の構成および形成方法について、図1〜図図3を用いて以下に説明する。図1(a)は、固体撮像装置10の構成を示す平面図であり、図1(b)は、固体撮像装置10の構成を示す、A−A’における断面図であり、図1(c)は、固体撮像装置10の構成を示す、B−B’における断面図である。図2は、固体撮像装置10の製造工程の内、一工程を説明するための図1のC−C’における断面図である。図3(a)は、図1の固体撮像装置10のレンズ9の端部9aへ光が入射する様子を示す断面図であり、図3(b)は、(a)のレンズ9の端部9a付近を拡大した断面図である。
[Embodiment 1]
A configuration and a forming method of the solid-state imaging device 10 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1A is a plan view showing the configuration of the solid-state imaging device 10, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ showing the configuration of the solid-state imaging device 10, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line BB ′ showing the configuration of the solid-state imaging device 10. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 1 for explaining one process among the manufacturing processes of the solid-state imaging device 10. 3A is a cross-sectional view showing a state in which light is incident on the end 9a of the lens 9 of the solid-state imaging device 10 in FIG. 1, and FIG. 3B is an end of the lens 9 in FIG. It is sectional drawing to which 9a vicinity was expanded.

図1(b)に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置10は、下部に外部接続端子17が形成されたセンサ基板13、センサ基板13上に形成されたセンサチップ1(固体撮像素子)、センサチップ1の有効画素領域1aと対向するように配置されたガラス板3(透明板)、センサチップ1とガラス板3とを平行に保持するスペーサ5、センサ基板13の一部、センサチップ1の一部、ガラス板3の側壁およびスペーサ5の側壁を封止する封止樹脂7、ならびにガラス板3を覆う樹脂製のレンズ9を備えている。 As shown in FIG. 1B, a solid-state imaging device 10 according to this embodiment includes a sensor substrate 13 having an external connection terminal 17 formed in the lower portion, and a sensor chip 1 (solid-state imaging device) formed on the sensor substrate 13. ), A glass plate 3 (transparent plate) disposed so as to face the effective pixel region 1a of the sensor chip 1, a spacer 5 for holding the sensor chip 1 and the glass plate 3 in parallel, a part of the sensor substrate 13, and a sensor A part of the chip 1, a sealing resin 7 that seals the side wall of the glass plate 3 and the side wall of the spacer 5, and a resin lens 9 that covers the glass plate 3 are provided.

なお、封止樹脂7表面にはArプラズマ処理が施されている。Arプラズマ処理によって、封止樹脂7表面には微小な凹凸(接着力向上部)が形成されており、かつ封止樹脂7表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置10を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域1aは、スペーサ5に挟まれたセンサチップ1上の領域に形成されている。レンズ9は、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂9’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。   The surface of the sealing resin 7 is subjected to Ar plasma treatment. Due to the Ar plasma treatment, minute irregularities (adhesion improving portions) are formed on the surface of the sealing resin 7, and the solid-state imaging device 10 is peeled from the mold after resin sealing from the surface of the sealing resin 7. The mold release agent is removed. The effective pixel area 1 a is formed in an area on the sensor chip 1 sandwiched between the spacers 5. The lens 9 is obtained by filling a mold with a photocurable resin 9 ′ that is cured by irradiation with ultraviolet rays and curing the resin by ultraviolet irradiation.

センサチップ1の有効画素領域1a、ガラス板3およびスペーサ5に囲まれた空間は、密閉された空気層11を形成している。ガラス板3は、空気層11への湿気、塵および埃などの侵入、ならびに製造工程において有効画素領域1aに他の部材や製造装置の部品などが接触することによって生じる有効画素領域1aの破損などから有効画素領域1aを保護している。スペーサ5は、センサチップ1とガラス板とに挟まれた熱硬化性樹脂を熱硬化させることによって形成する。このため、空気層11は完全に密閉されている。   A space surrounded by the effective pixel region 1 a, the glass plate 3, and the spacer 5 of the sensor chip 1 forms a sealed air layer 11. The glass plate 3 is exposed to moisture, dust, dust, and the like entering the air layer 11, and damage to the effective pixel region 1a caused by other members or parts of the manufacturing apparatus coming into contact with the effective pixel region 1a in the manufacturing process. Thus, the effective pixel region 1a is protected. The spacer 5 is formed by thermosetting a thermosetting resin sandwiched between the sensor chip 1 and the glass plate. For this reason, the air layer 11 is completely sealed.

センサチップ1とセンサ基板13とは、ボンディングワイヤ15によって電気的に接続されている。すなわち、センサチップ1は、ボンディングワイヤ15、センサ基板13および外部接続端子1を介して、外部へ電気信号を出力することができる。ボンディングワイヤ15も封止樹脂7によって封止されており、封止樹脂7は、ボンディングワイヤ15同士の接触や、ボンディングワイヤ15の断線などを防止している。   The sensor chip 1 and the sensor substrate 13 are electrically connected by a bonding wire 15. That is, the sensor chip 1 can output an electrical signal to the outside via the bonding wire 15, the sensor substrate 13, and the external connection terminal 1. The bonding wire 15 is also sealed with the sealing resin 7, and the sealing resin 7 prevents contact between the bonding wires 15 and disconnection of the bonding wire 15.

ここで、ボンディングワイヤ15は、センサチップ1のスペーサ5が形成された領域よりも外側に接続されている。このため、ガラス板3は、有効画素領域1aを覆うことができるだけの平面寸法(サイズ)を有していれば、有効画素領域1aを保護することができる。   Here, the bonding wire 15 is connected to the outside of the region of the sensor chip 1 where the spacer 5 is formed. For this reason, if the glass plate 3 has a planar dimension (size) that can cover the effective pixel region 1a, the effective pixel region 1a can be protected.

さらに、空気層11内部にボンディングワイヤ15を配置する必要がないので、空気層11(スペーサ5)の高さはガラス板3が有効画素領域1aに接触しない程度であればよい。すなわち、ボンディングワイヤ15を空気層11内部に配置する必要がないので、固体撮像装置10の小型化および薄型化(低背化)することができる。   Furthermore, since it is not necessary to arrange the bonding wire 15 inside the air layer 11, the height of the air layer 11 (spacer 5) may be such that the glass plate 3 does not contact the effective pixel area 1a. That is, since it is not necessary to arrange the bonding wire 15 inside the air layer 11, the solid-state imaging device 10 can be reduced in size and thickness (reduced in height).

ガラス板3上に形成されたレンズ9は、凸レンズ状に形成されているので、レンズ9に入射した光を屈折させることによって、該光の角度が直角に近づくように補正することができる。光の入射する位置が、有効画素領域1aの中心から離れるほど、その光の角度は垂直から離れる。有効画素領域1aが入射光を認識し、電気信号に変換する効率は、入射光の角度が直角から離れるほど低くなるため、上記補正が必要になる。このため、レンズ9は、有効画素領域1aの外周部における光の入射効率を高めるためには、有効画素領域1aの全面を覆っている必要がある。   Since the lens 9 formed on the glass plate 3 is formed in a convex lens shape, the light incident on the lens 9 can be refracted so that the angle of the light approaches a right angle. The farther the position where the light is incident is from the center of the effective pixel region 1a, the farther the angle of the light is from the vertical. Since the effective pixel region 1a recognizes incident light and converts it into an electric signal, the efficiency decreases as the angle of the incident light increases from the right angle. For this reason, the lens 9 needs to cover the entire surface of the effective pixel region 1a in order to increase the light incident efficiency at the outer peripheral portion of the effective pixel region 1a.

図面から明らかなように、レンズ9の端部9aは、ガラス板3からはみ出し、封止樹脂7の一部と接着している(図1(a)および図3(a)などを参照のこと)。   As is apparent from the drawing, the end portion 9a of the lens 9 protrudes from the glass plate 3 and is bonded to a part of the sealing resin 7 (see FIGS. 1A and 3A). ).

上述のように、ガラス板3は、スペーサ5によってセンサチップ1と接着させるためのスペースを確保し、かつ有効画素領域1aを覆うことができるだけのサイズを有していればよい。固体撮像装置10を小型化するため、ガラス板3のサイズは、有効画素領域1aのサイズとほとんど同じである。有効画素領域1aとガラス板3とのサイズにほとんど差がないため、有効画素領域1aの全体をレンズ9によって覆うと、必然的に、レンズ9の端部9aがガラス板3からはみ出してしまう。つまり、レンズ9の端部9aと封止樹脂7とが接着している。   As described above, the glass plate 3 only needs to have a size sufficient to secure a space for bonding with the sensor chip 1 by the spacer 5 and to cover the effective pixel region 1a. In order to reduce the size of the solid-state imaging device 10, the size of the glass plate 3 is almost the same as the size of the effective pixel region 1a. Since there is almost no difference in size between the effective pixel region 1 a and the glass plate 3, if the entire effective pixel region 1 a is covered with the lens 9, the end 9 a of the lens 9 inevitably protrudes from the glass plate 3. That is, the end 9a of the lens 9 and the sealing resin 7 are bonded.

レンズ9の端部9aと封止樹脂7とが接着していることによって、有効画素領域に入射する迷光を抑制することができる。図3(a)および(b)を用いて、この理由について説明する。   By adhering the end 9a of the lens 9 and the sealing resin 7, stray light incident on the effective pixel region can be suppressed. The reason for this will be described with reference to FIGS.

図3(a)に示すように、被写体からの光を集光する撮像レンズ62から出射された光には、レンズ9の端部付近に入射する光20が含まれている。   As shown in FIG. 3A, the light emitted from the imaging lens 62 that collects light from the subject includes light 20 that is incident near the end of the lens 9.

図3(b)に示すように、光20がレンズ9に入射すると、光20は、レンズ9の凸面において屈折された屈折光20aとしてレンズ9内部を進む。   As shown in FIG. 3B, when the light 20 enters the lens 9, the light 20 travels inside the lens 9 as refracted light 20 a refracted on the convex surface of the lens 9.

屈折光20aの一部は、レンズ9内部から直接、封止樹脂7に到達する。封止樹脂7に到達した屈折光20aは、光の透過性を有してない封止樹脂7によって吸収される。屈折光20aの一部がレンズ9内部から直接、封止樹脂7に到達するのは、レンズ9が、端部9aにおいて側壁を有しておらず、ガラス板3よりも外側にまで形成されているためである。   A part of the refracted light 20 a reaches the sealing resin 7 directly from the inside of the lens 9. The refracted light 20a that has reached the sealing resin 7 is absorbed by the sealing resin 7 that does not have optical transparency. A part of the refracted light 20a reaches the sealing resin 7 directly from the inside of the lens 9 because the lens 9 does not have a side wall at the end 9a and is formed outside the glass plate 3. Because it is.

また、屈折光20aの一部は、レンズ9内部からガラス板3に入射する。ガラス板3に入射した屈折光20aは、ガラス板3の側壁を通過して、再度、レンズ9内部に入射する。再度、レンズ9内部に入射した屈折光20aは、封止樹脂7に到達する。上述のように、封止樹脂7に到達した屈折光20aは、封止樹脂7によって吸収される。屈折光20aがガラス板3の側壁を通過していくのは、ガラス板3と屈折率の近いレンズ9がガラス板3の側壁を覆うように形成されているためである。レンズ9によって覆われているガラス板3の側壁は、光の反射面として機能しない。   A part of the refracted light 20 a enters the glass plate 3 from the inside of the lens 9. The refracted light 20a incident on the glass plate 3 passes through the side wall of the glass plate 3 and enters the lens 9 again. The refracted light 20 a that has entered the lens 9 again reaches the sealing resin 7. As described above, the refracted light 20 a that has reached the sealing resin 7 is absorbed by the sealing resin 7. The reason why the refracted light 20 a passes through the side wall of the glass plate 3 is that the lens 9 having a refractive index close to that of the glass plate 3 is formed so as to cover the side wall of the glass plate 3. The side wall of the glass plate 3 covered with the lens 9 does not function as a light reflecting surface.

以上のように、レンズ9の端部9aと封止樹脂7とが接着していることによって、レンズ9の端部9a付近に入射する光20は、レンズ9およびガラス板3の内部から、反射することなく(角度を変えずに)出射される。このため、光20は、封止樹脂7によって吸収される。つまり、レンズ9の端部9aに入射する画像の形成に不要な光20は、有効画素領域に入射しない。   As described above, since the end 9 a of the lens 9 and the sealing resin 7 are bonded, the light 20 incident on the vicinity of the end 9 a of the lens 9 is reflected from the inside of the lens 9 and the glass plate 3. (Without changing the angle). For this reason, the light 20 is absorbed by the sealing resin 7. That is, the light 20 unnecessary for forming an image incident on the end 9a of the lens 9 does not enter the effective pixel region.

よって、有効画素領域に入射する迷光が減少するので、固体撮像装置10を用いて形成された画像の画質の低下を抑制することができる。   Therefore, since stray light incident on the effective pixel region is reduced, it is possible to suppress deterioration in the image quality of an image formed using the solid-state imaging device 10.

上述のように、レンズ9の端部9aが、封止樹脂7の一部と接着しているが、レンズ9と封止樹脂7との接着力は小さい。これは以下の2つの理由による。(1)封止樹脂7が金型を用いて圧縮形成された後にレンズ9が形成されるため、レンズ9の形成時に封止樹脂7が化学的に活性を有していない。(2)樹脂封止の終了後に封止樹脂7とそれを形成するための金型とが剥がれ易くなるように、封止樹脂7表面には離型剤が付着している。さらに、レンズ9と封止樹脂7とは、異なる樹脂から構成されているので、熱膨張係数が異なる。   As described above, the end 9a of the lens 9 is bonded to a part of the sealing resin 7, but the adhesive force between the lens 9 and the sealing resin 7 is small. This is due to the following two reasons. (1) Since the lens 9 is formed after the sealing resin 7 is formed by compression using a mold, the sealing resin 7 does not have chemical activity when the lens 9 is formed. (2) A release agent is attached to the surface of the sealing resin 7 so that the sealing resin 7 and a mold for forming the sealing resin 7 are easily peeled off after the resin sealing is finished. Furthermore, since the lens 9 and the sealing resin 7 are made of different resins, they have different thermal expansion coefficients.

よって、単にレンズ9を封止樹脂7上に形成しただけでは、固体撮像装置10の実装工程における加熱冷却処理や固体撮像装置10を内蔵した製品を使用する環境温度の変化によって、レンズ9の端部9aが封止樹脂7から剥離する。レンズ9の端部9aが封止樹脂7から剥離することによって、レンズ9が変形してしまう。   Therefore, when the lens 9 is simply formed on the sealing resin 7, the end of the lens 9 is changed by a heating / cooling process in the mounting process of the solid-state imaging device 10 or a change in environmental temperature in which a product incorporating the solid-state imaging device 10 is used. The part 9a is peeled off from the sealing resin 7. When the end portion 9a of the lens 9 is peeled from the sealing resin 7, the lens 9 is deformed.

ここで、上述のように、本実施形態に係る固体撮像装置10の封止樹脂7表面は、プラズマ処理によって、粗化(微小な凹凸(接着力向上部)が形成)され、かつ封止樹脂7表面の離型剤が除去されている。このため、封止樹脂7表面に対する、レンズ9を構成する、流動性のエネルギー硬化性樹脂の濡れ性が向上する。さらに、レンズ9と封止樹脂7との接触面積が大きくなる。また、さらに、上記微小な凹凸がレンズ9を構成する樹脂に対するアンカーの役割を果たす。   Here, as described above, the surface of the sealing resin 7 of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment is roughened (fine unevenness (adhesion improving portion) is formed) by plasma treatment, and the sealing resin 7 The mold release agent on the surface has been removed. For this reason, the wettability of the fluid energy curable resin constituting the lens 9 with respect to the surface of the sealing resin 7 is improved. Furthermore, the contact area between the lens 9 and the sealing resin 7 is increased. Furthermore, the minute unevenness serves as an anchor for the resin constituting the lens 9.

以上のように、本実施形態に係る固体撮像装置10は、封止樹脂7表面に微小な凹凸が形成され、かつ離型剤が付着していないため、レンズ9と封止樹脂7との物理的な接着力が向上している。よって、本実施形態に係る固体撮像装置10は、製造工程内の加熱冷却工程におけるレンズ9の剥離、および実装された製品の使用環境の変化によるレンズ9の剥離を抑制することができる。   As described above, in the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment, since the minute unevenness is formed on the surface of the sealing resin 7 and the release agent is not attached, the physical relationship between the lens 9 and the sealing resin 7 is achieved. Adhesive strength is improved. Therefore, the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment can suppress the peeling of the lens 9 in the heating / cooling process in the manufacturing process and the peeling of the lens 9 due to a change in the usage environment of the mounted product.

すなわち、小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性(耐環境性)および性能を有する固体撮像装置10を提供することができる。   That is, it is possible to provide the solid-state imaging device 10 that achieves downsizing and thinning, and has high reliability (environment resistance) and performance.

本実施形態において、封止樹脂7とレンズ9との物理的な接着力を向上させるために、Arプラズマ処理によって封止樹脂7表面に凹凸を形成し、かつ封止樹脂7表面から離型剤を除去しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、封止樹脂7表面を大気中におけるコロナ放電、OプラズマやCHプラズマで処理することによって、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を封止樹脂7表面に付与してもよい。封止樹脂7表面に水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基などの官能基を付与することによって、封止樹脂7とレンズ9との化学的な結合力を向上させることができる。さらに、封止樹脂7とレンズ9との物理的な接着力および化学的な結合力の向上を同時に行うことによって、レンズ9の封止樹脂7からの剥離をさらに抑制することができる。 In this embodiment, in order to improve the physical adhesive force between the sealing resin 7 and the lens 9, irregularities are formed on the surface of the sealing resin 7 by Ar plasma treatment, and the release agent is formed from the surface of the sealing resin 7. However, the present invention is not limited to this. For example, the surface of the sealing resin 7 may be imparted to the surface of the sealing resin 7 by treating the surface of the sealing resin 7 with corona discharge in the atmosphere, O 2 plasma, or CH 4 plasma. . By imparting a functional group such as a hydroxyl group, a carbonyl group, or a carboxyl group to the surface of the sealing resin 7, the chemical bonding force between the sealing resin 7 and the lens 9 can be improved. Further, by simultaneously improving the physical adhesive force and the chemical bonding force between the sealing resin 7 and the lens 9, the peeling of the lens 9 from the sealing resin 7 can be further suppressed.

本実施形態の固体撮像装置10の他の特徴点について、図1(a)を用いて以下に説明する。   Other characteristic points of the solid-state imaging device 10 of the present embodiment will be described below with reference to FIG.

図1(a)に示すように、本誌実施形態の固体撮像装置10は、固体撮像装置10の側面および上面の一部を覆う封止樹脂7、封止樹脂7に取り囲まれたガラス板3、ガラス板3上に形成された樹脂性のレンズ9、およびレンズ9とガラス板3とを透過した光が入射する有効画素領域1aを備えている。ガラス板3上面の4つの角周辺は、レンズ9から露出した露出部3aを構成しており、レンズ9の端部端部9aが封止樹脂7と接着している。   As shown in FIG. 1A, a solid-state imaging device 10 according to an embodiment of the present magazine includes a sealing resin 7 that covers a part of the side surface and the upper surface of the solid-state imaging device 10, a glass plate 3 surrounded by the sealing resin 7, A resinous lens 9 formed on the glass plate 3 and an effective pixel region 1a on which light transmitted through the lens 9 and the glass plate 3 enters are provided. Around the four corners on the upper surface of the glass plate 3 constitute an exposed portion 3 a exposed from the lens 9, and an end portion end portion 9 a of the lens 9 is bonded to the sealing resin 7.

有効画素領域1aは、対向する1組の辺が長さW1を有し、かつ他の1組の辺が長さW2を有している。ガラス板3の上面は、対向する1組の辺が長さW3を有し、かつ他の1組の辺が長さW4を有している。長さW1と長さW3との差は、または長さW2と長さW4との差は、スペーサ5の幅に等しい。つまり、ガラス板3の上面のサイズ(W3×W4)は、有効画素領域1aのサイズ(W1×W2)にスペーサ5上面のサイズを加えたものであり、上述のように、ガラス板3の上面のサイズと有効画素領域1aのサイズとはほとんど変わらない。   In the effective pixel region 1a, one set of opposing sides has a length W1, and the other set of sides has a length W2. On the upper surface of the glass plate 3, one set of opposite sides has a length W3, and the other set of sides has a length W4. The difference between the length W1 and the length W3, or the difference between the length W2 and the length W4 is equal to the width of the spacer 5. That is, the size (W3 × W4) of the upper surface of the glass plate 3 is obtained by adding the size of the upper surface of the spacer 5 to the size (W1 × W2) of the effective pixel region 1a. And the size of the effective pixel region 1a are almost the same.

ガラス板3の上面のサイズと有効画素領域1aのサイズとはほとんど変わらないので、有効画素領域1aの全体を覆うようにレンズ9を形成すると、レンズ9の端部9aがガラス板3からはみ出すが、レンズ9がガラス板3の上面をすべて覆っている必要はない。上述のように、ガラス板9は、レンズ9から露出した露出部3aを有している。   Since the size of the upper surface of the glass plate 3 and the size of the effective pixel region 1a are almost the same, when the lens 9 is formed so as to cover the entire effective pixel region 1a, the end 9a of the lens 9 protrudes from the glass plate 3. The lens 9 does not have to cover the entire upper surface of the glass plate 3. As described above, the glass plate 9 has the exposed portion 3 a exposed from the lens 9.

本実施形態において、レンズ9は、紫外線照射によって硬化する光硬化性樹脂9’から構成されている。レンズ9は、光硬化性樹脂9’を型19の窪みに充填し、型19の平坦部をガラス板3および封止樹脂7に接触させた状態で紫外線を照射することによって形成されている(図2を参照のこと)。   In the present embodiment, the lens 9 is composed of a photocurable resin 9 ′ that is cured by ultraviolet irradiation. The lens 9 is formed by filling the depression of the mold 19 with the photocurable resin 9 ′ and irradiating the ultraviolet rays with the flat portion of the mold 19 in contact with the glass plate 3 and the sealing resin 7 ( See FIG.

レンズ9は、固体撮像装置10に入射する光の角度を直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ9の中心を透過する光が有効画素領域1aへ直角に入射するように形成される必要がある。入射光の角度の補正を適切に行えるようにレンズ9を形成するためには、型19の平坦部(図2の破線で囲んだ箇所)を有効画素領域1aと平行な面に接触させる必要がある。   The lens 9 has a configuration for correcting the angle of light incident on the solid-state imaging device 10 so as to approach a right angle, and is formed so that light transmitted through the center of the lens 9 is incident on the effective pixel region 1a at a right angle. It is necessary to In order to form the lens 9 so that the angle of the incident light can be appropriately corrected, it is necessary to bring the flat portion of the mold 19 (the portion surrounded by the broken line in FIG. 2) into contact with the surface parallel to the effective pixel region 1a. is there.

ガラス板3は、有効画素領域1aと対向するようにスペーサ5を介してセンサチップ1に接着されている。ガラス板3が平行平面状であること、およびスペーサ5が均一な厚さを有する非常に薄い構成であることから、ガラス板3の上面は有効画素領域1aと平行である。   The glass plate 3 is bonded to the sensor chip 1 via the spacer 5 so as to face the effective pixel region 1a. Since the glass plate 3 has a parallel plane shape and the spacer 5 has a very thin structure having a uniform thickness, the upper surface of the glass plate 3 is parallel to the effective pixel region 1a.

レンズ9は、型19の平坦部が有効画素領域1aと平行なガラス板3の上面に接触した状態で形成されているため、レンズ9の中心を透過する光を正確に有効画素領域1aに対して直角に入射させることができる。つまり、ガラス板3にレンズ9からの露出部3aを有しているため、レンズ9の取り付け精度を高めることができる。   Since the lens 9 is formed in a state where the flat portion of the mold 19 is in contact with the upper surface of the glass plate 3 parallel to the effective pixel region 1a, the light transmitted through the center of the lens 9 is accurately transmitted to the effective pixel region 1a. Can be incident at right angles. That is, since the glass plate 3 has the exposed portion 3a from the lens 9, the mounting accuracy of the lens 9 can be increased.

図1(c)において、図1(b)と比較して、レンズ9の端部9aが封止樹脂7と接着している面積が小さい。これは、ガラス板3上面の形状が、W4がW3よりもわずかに長い、長方形を有しているためである。同様に、有効画素領域1aの形状は、W2がW1よりもわずかに長い、長方形を有している。本実施形態において、有効画素領域1a(ガラス板3上面)が長方形を有する固体撮像装置10について説明しているが、必要に応じて、有効画素領域1a(ガラス板3上面)の形状を適宜変更すればよい。   In FIG. 1C, the area where the end 9a of the lens 9 is bonded to the sealing resin 7 is smaller than in FIG. This is because the shape of the upper surface of the glass plate 3 has a rectangle in which W4 is slightly longer than W3. Similarly, the effective pixel region 1a has a rectangular shape in which W2 is slightly longer than W1. In the present embodiment, the solid-state imaging device 10 in which the effective pixel region 1a (the upper surface of the glass plate 3) has a rectangular shape is described. However, the shape of the effective pixel region 1a (the upper surface of the glass plate 3) is appropriately changed as necessary. do it.

以上において、本実施形態の固体撮像装置10の主な構成について説明した。以下に固体撮像装置10のより好ましい構成および固体撮像装置10に採用可能な構成について説明する。   The main configuration of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment has been described above. Hereinafter, a more preferable configuration of the solid-state imaging device 10 and a configuration that can be employed in the solid-state imaging device 10 will be described.

本実施形態において、レンズ9が紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂9’を用いているが、レンズ9を構成する樹脂としては、紫外線を除く光の照射によって硬化する光硬化性樹脂9’であってもよく、さらに、熱エネルギーの付与によって硬化する熱硬化性樹脂であってもよい。本発明に係るレンズ9を構成する樹脂としては、エネルギーを付与することによって硬化する樹脂であり、硬化した後に光透過性を有する樹脂であれば従来公知の樹脂から適宜選択し得る。なお、本明細書において、光硬化性樹脂9’および熱硬化性樹脂を総称して「エネルギー硬化性樹脂」と記載する場合がある。   In this embodiment, the lens 9 uses a photocurable resin 9 ′ that is cured by irradiation with ultraviolet rays. However, as a resin that constitutes the lens 9, a photocurable resin 9 ′ that is cured by irradiation with light other than ultraviolet rays is used. Further, it may be a thermosetting resin that is cured by application of thermal energy. The resin that constitutes the lens 9 according to the present invention is a resin that is cured by applying energy, and can be appropriately selected from conventionally known resins as long as it is a resin that transmits light after being cured. In this specification, the photocurable resin 9 ′ and the thermosetting resin may be collectively referred to as “energy curable resin” in some cases.

本発明に係るレンズ9を構成する樹脂としては、−60℃〜270℃の温度条件に暴露した後、可視光の透過率が80%以上であり、温度条件の付加前の形状を維持し得るものが好ましい。   The resin constituting the lens 9 according to the present invention has a visible light transmittance of 80% or more after being exposed to a temperature condition of −60 ° C. to 270 ° C., and can maintain the shape before the addition of the temperature condition. Those are preferred.

上記構成を有することによって、固体撮像装置10の製造工程における加熱冷却処理および固体撮像装置10を実装した製品の使用温度環境の変化に対して、レンズ9が有する可視光の透過率、および形状を好適な状態に保つことができる。特に、固体撮像装置10の実装方法として、270℃程度まで加熱する必要があるリフロー処理を採用することができる。リフロー処理、例えば、無鉛半田リフロー処理は、安価かつ簡便な実装処理工程であるため、固体撮像装置10の実装コストを低減し得る。   By having the above-described configuration, the visible light transmittance and shape of the lens 9 are changed with respect to the heating / cooling process in the manufacturing process of the solid-state imaging device 10 and the change in the operating temperature environment of the product on which the solid-state imaging device 10 is mounted. It can be kept in a suitable state. In particular, a reflow process that requires heating to about 270 ° C. can be employed as a mounting method of the solid-state imaging device 10. Since reflow processing, for example, lead-free solder reflow processing, is an inexpensive and simple mounting process, the mounting cost of the solid-state imaging device 10 can be reduced.

上記条件を満たす樹脂としては、アルキル基および/またはフェニル基を有するシリコーン樹脂、ならびに炭素骨格とシリコーン骨格とがハイブリッドされた有機無機ハイブリッドシリコーン樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を挙げることができる。   Examples of the resin that satisfies the above conditions include a silicone resin having an alkyl group and / or a phenyl group, and an energy curable resin such as an organic-inorganic hybrid silicone resin in which a carbon skeleton and a silicone skeleton are hybridized.

本発明に係るレンズ9が有する可視光に対する屈折率は、1.3〜1.4であることが好ましい。   It is preferable that the refractive index with respect to visible light which the lens 9 which concerns on this invention has is 1.3-1.4.

上記構成を有することによって、レンズ9の光の入射面に反射防止コーティングを施す必要がない。   By having the above configuration, it is not necessary to apply an antireflection coating to the light incident surface of the lens 9.

例えば、可視光に対する屈折率が1.5であるレンズを用いた場合、該レンズに対して垂直に入射する光の反射率は4%である。レンズ9は、有効画素領域1aの外周部へ効率的に光を入射させるための構成であり、レンズ9として上記反射率を有するレンズを用いる場合、反射防止コーティングを施す必要がある。上記反射防止コーティングは、通常、酸化物系の無機物を蒸着法やスパッタ法によって、レンズ9の光入射面に形成される。酸化物系の無機物は、線膨張係数が小さいため、リフロー処理などの高温処理によって割れや剥離が生じやすい。   For example, when a lens having a refractive index of 1.5 with respect to visible light is used, the reflectance of light perpendicularly incident on the lens is 4%. The lens 9 has a configuration for efficiently allowing light to enter the outer peripheral portion of the effective pixel region 1a. When a lens having the above reflectance is used as the lens 9, it is necessary to apply an antireflection coating. The antireflection coating is usually formed on the light incident surface of the lens 9 by vapor deposition or sputtering of an oxide-based inorganic substance. Since an oxide-based inorganic substance has a small linear expansion coefficient, it is likely to be cracked or peeled off by high-temperature treatment such as reflow treatment.

一方、レンズ9が有する可視光に対する屈折率が1.3〜1.4であれば、レンズ9に対して垂直に入射する光の反射率は2%程度に抑えることができる。レンズ9は、有効画素領域1a到達する光が最後に通過するレンズであるため、レンズ9が有する上記反射率を2%程度に抑えることができれば、光の透過率を十分確保することができる。つまり、有効画素領域1aへ入射する光量を、画像のムラなどが生じない程度に、維持することができる。さらに、光の反射率が低下すれば、光の乱反射を抑制することができるので、有効画素領域1aへ迷光が入射することを抑制できる。すなわち、固体撮像装置10によって形成された画像に表れるゴーストやフレアを確実に抑制することができる。   On the other hand, if the refractive index with respect to visible light of the lens 9 is 1.3 to 1.4, the reflectance of light incident perpendicularly to the lens 9 can be suppressed to about 2%. Since the lens 9 is a lens through which the light that reaches the effective pixel region 1a finally passes, if the reflectance of the lens 9 can be suppressed to about 2%, sufficient light transmittance can be secured. That is, the amount of light incident on the effective pixel region 1a can be maintained to such an extent that image unevenness does not occur. Furthermore, if the light reflectance is reduced, the irregular reflection of light can be suppressed, so that the stray light can be prevented from entering the effective pixel region 1a. That is, it is possible to reliably suppress ghost and flare appearing in the image formed by the solid-state imaging device 10.

さらに、レンズ9が有する可視光に対する屈折率が1.3〜1.4であれば、屈折率の低下を補償するために、レンズ9の形状を極端に変化させる必要がない。   Furthermore, if the refractive index with respect to visible light of the lens 9 is 1.3 to 1.4, it is not necessary to change the shape of the lens 9 extremely in order to compensate for the decrease in the refractive index.

上記構成を有することによって、高画質の画像を提供し得る固体撮像装置10をより簡便な方法を用いて提供することができる。   By having the said structure, the solid-state imaging device 10 which can provide a high quality image can be provided using a simpler method.

レンズ9は、エネルギー硬化性樹脂9’を型19に充填し、型19をガラス板3および封止樹脂7を接触させた状態で硬化させることによって形成されている。このため、レンズ9は、所望の形状に形成することが容易である。レンズ9の凸面の形状としては、レンズ9に入射する光を、有効画素領域1aに垂直に出射し得るように補正する形状であればよく、球面または非球面であってもよい。例えば、レンズ9は、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズとして形成されていてもよい。   The lens 9 is formed by filling the mold 19 with the energy curable resin 9 ′ and curing the mold 19 in a state where the glass plate 3 and the sealing resin 7 are in contact with each other. For this reason, the lens 9 can be easily formed in a desired shape. The shape of the convex surface of the lens 9 may be a shape that corrects light incident on the lens 9 so that it can be emitted perpendicularly to the effective pixel region 1a, and may be spherical or aspherical. For example, the lens 9 may be formed as an aspheric lens having power, a lens having a Fresnel shape, and a diffractive lens having a fine relief shape.

ガラス板3上には、シランカップリング剤が付与されていることが好ましい。   It is preferable that a silane coupling agent is provided on the glass plate 3.

ガラス板3に付与するシランカップリング剤は、レンズ9との化学的な接着力を向上し得るのもであればよく、従来公知のシランカップリング剤から、レンズ9を構成する樹脂の性質に合わせて、適宜選択すればよい。   The silane coupling agent to be applied to the glass plate 3 is not limited as long as it can improve the chemical adhesive force with the lens 9. From the conventionally known silane coupling agent, the property of the resin constituting the lens 9 is improved. In addition, it may be selected as appropriate.

レンズ9とガラス板3との接着力を向上させるシランカップリング剤としては、エポキシ系やアミノ系のシランカップリング剤が好ましい。   As the silane coupling agent that improves the adhesion between the lens 9 and the glass plate 3, an epoxy or amino silane coupling agent is preferable.

シランカップリング剤のガラス板3への付与は、以下のように行えばよい。シランカップリング剤をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒によって1%程度に希釈する。希釈したシランカップリング剤にガラス板3の上面を浸漬(ディップ)する。シランカップリング剤をディップしたガラス板3を乾燥させることによって、ガラス板3にシランカップリング剤を付与することができる。なお、ここで説明した方法以外にも、従来公知の方法を用いてガラス板3にシランカップリング剤を付与することができる。   The silane coupling agent may be applied to the glass plate 3 as follows. The silane coupling agent is diluted to about 1% with an organic solvent such as isopropyl alcohol. The upper surface of the glass plate 3 is immersed (dip) in the diluted silane coupling agent. By drying the glass plate 3 dipped with the silane coupling agent, the silane coupling agent can be applied to the glass plate 3. In addition to the method described here, a silane coupling agent can be applied to the glass plate 3 using a conventionally known method.

なお、センサチップ1の有効画素領域1a上には、マイクロレンズが形成されていることが好ましい。   Note that a microlens is preferably formed on the effective pixel region 1 a of the sensor chip 1.

上記構成を有することによって、レンズ9から出射された(出射角度が補正された)光を、さらに、上記マイクロレンズによって有効画素領域1aに入射する光の角度を補正することができる。よって、固体撮像装置10の有効画素領域1aに入射する光をより最適な状態に補正することができる。   By having the above configuration, it is possible to further correct the angle of light emitted from the lens 9 (the emission angle is corrected) and incident on the effective pixel region 1a by the microlens. Therefore, the light incident on the effective pixel region 1a of the solid-state imaging device 10 can be corrected to a more optimal state.

なお、固体撮像装置10を撮影装置に適用する場合、上記マイクロレンズの形成位置なども考慮に入れて、撮影装置全体の光学系(レンズ9、マイクロレンズおよび撮影用レンズなど)の設計(形状および配置など)を行うことが好ましい。   When the solid-state imaging device 10 is applied to an imaging device, the design (shape and shape) of the optical system (lens 9, microlens, imaging lens, etc.) of the entire imaging device is also taken into consideration the formation position of the microlens and the like. It is preferable to perform the arrangement.

さらに、ガラス板3とレンズ9の間には、赤外線カットフィルタが形成されていることが好ましい。   Furthermore, an infrared cut filter is preferably formed between the glass plate 3 and the lens 9.

カメラやビデオレコーダーカメラなどの撮影装置に固体撮像装置10を内蔵させる場合、画像の形成に不要な赤外線がセンサチップ1へ入射することを回避する必要がある。赤外線のセンサチップ1への入射を回避するためには、赤外線を反射および/または吸収(カット)する必要がある。ここでは、赤外線を反射するための誘電体多層膜をガラス板3とレンズ9との間に形成することを例として、以下に説明を行う。   When the solid-state imaging device 10 is built in a photographing apparatus such as a camera or a video recorder camera, it is necessary to avoid that infrared rays unnecessary for image formation are incident on the sensor chip 1. In order to avoid the incidence of infrared rays on the sensor chip 1, it is necessary to reflect and / or absorb (cut) the infrared rays. Here, description will be given below by taking as an example the formation of a dielectric multilayer film for reflecting infrared rays between the glass plate 3 and the lens 9.

誘電体多層膜は、光の入射角に応じて、反射する光の波長の範囲が変化する。このため、曲面(例えば、レンズ9など)上に誘電体多層膜を形成すると、中心付近と端部付近とにおいて反射する光の波長が異なるため、逆に画質の悪化に繋がる。このため、平坦なガラス板3上に形成することが好ましい。   In the dielectric multilayer film, the range of the wavelength of the reflected light changes according to the incident angle of the light. For this reason, when a dielectric multilayer film is formed on a curved surface (for example, the lens 9), the wavelength of the reflected light is different between the vicinity of the center and the vicinity of the end portion. For this reason, it is preferable to form on the flat glass plate 3. FIG.

さらに、誘電体多層膜は、ガラス板3におけるレンズ9を形成するための面に製膜される。ガラス板3の有効画素領域1aとの対向面に誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜が剥離を起こした場合、有効画素領域1aに付着することによって、画質を低下させるためである。   Furthermore, the dielectric multilayer film is formed on the surface of the glass plate 3 for forming the lens 9. This is because, when a dielectric multilayer film is formed on the surface of the glass plate 3 facing the effective pixel region 1a, when the dielectric multilayer film peels off, it adheres to the effective pixel region 1a, thereby degrading the image quality.

ガラス板3の一面だけに誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜の膜応力によって、ガラス板3に反り生じる。しかし、大面積のガラス板3に誘電体多層膜を製膜した後、ガラス板3はダイシングによって小片に分割されるので、上記膜応力を開放(低下)し得る。このため、誘電体多層膜の形成によるガラス板3の反りは、固体撮像装置10によって形成される画像の質を低下させることはない。   When a dielectric multilayer film is formed on only one surface of the glass plate 3, the glass plate 3 is warped due to the film stress of the dielectric multilayer film. However, after the dielectric multilayer film is formed on the glass plate 3 having a large area, the glass plate 3 is divided into small pieces by dicing, so that the film stress can be released (reduced). For this reason, the warp of the glass plate 3 due to the formation of the dielectric multilayer film does not deteriorate the quality of the image formed by the solid-state imaging device 10.

赤外線反射の誘電体多層膜は、スパッタ法や蒸着法などによって、高い屈折率の層と低い屈折率の層とが交互に形成された多層膜である。   An infrared reflective dielectric multilayer film is a multilayer film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately formed by sputtering or vapor deposition.

上記高い屈折率の層を構成する材料としては、TiO(n=2.4)、Ta(n=2.1)、Nb(n=2.2)、およびZrO(n=2.05)などが挙げられる。上記低い屈折率の層を構成する材料としては、SiO(n=1.46)、Al(n=1.63)、およびMgF(n=1.38)などが挙げられる。なお、括弧内のnは、単一の材料で形成した層が有する、500nmの波長を有する光に対する屈折率を示しており、該屈折率は、入射する光が有する波長によって変化する。 Examples of the material constituting the high refractive index layer include TiO 2 (n = 2.4), Ta 2 O 5 (n = 2.1), Nb 2 O 5 (n = 2.2), and ZrO 2. (N = 2.05). Examples of the material constituting the low refractive index layer include SiO 2 (n = 1.46), Al 2 O 3 (n = 1.63), and MgF 2 (n = 1.38). Note that n in parentheses indicates a refractive index with respect to light having a wavelength of 500 nm that a layer formed of a single material has, and the refractive index changes depending on the wavelength of incident light.

誘電体多層膜は、通常、上記高い屈折率の層と上記低い屈折率の層とは、同じ光学的膜厚に形成される。カットしたい光が有する波長の範囲の中心付近を設計波長λとすると、光学的膜厚ndは、1/4λと表すことができる。そして、光学的膜厚ndを有する上記高い屈折率の層を1H、光学的膜厚ndを有する上記低い屈折率の層を1Lと表す。   In the dielectric multilayer film, the high refractive index layer and the low refractive index layer are usually formed to have the same optical film thickness. If the design wavelength λ is near the center of the wavelength range of the light to be cut, the optical film thickness nd can be expressed as ¼λ. The high refractive index layer having the optical film thickness nd is represented by 1H, and the low refractive index layer having the optical film thickness nd is represented by 1L.

ここで、“(0.5H、1L、0.5H)S”と表すと、1/8λの膜厚を有する上記高い屈折率の層が2層あり、この2層の間に1/4λの膜厚を有する上記低い屈折率の層が形成されているものが1組以上ある状態を意味している。さらに、“S”は、スタック数と呼ばれ、括弧内の組がいくつ積層されているのかを表している。   Here, when expressed as “(0.5H, 1L, 0.5H) S”, there are two high refractive index layers having a film thickness of 1 / 8λ, and 1 / 4λ between the two layers. It means a state in which one or more sets of the low refractive index layers having a film thickness are formed. Furthermore, “S” is called the number of stacks and represents how many pairs in parentheses are stacked.

実際に積層された誘電体多層膜は、2S+1層から構成されており、Sの値を大きくするほど、反射から透過へ変化する立ち上がり特性(急峻さ)を大きくすることができる。Sの値としては3〜20の範囲から選択される。   The actually laminated dielectric multilayer film is composed of 2S + 1 layers. As the value of S is increased, the rising characteristic (steepness) that changes from reflection to transmission can be increased. The value of S is selected from the range of 3-20.

誘電体多層膜を構成する各層の屈折率と上記対上がり特性とからカットできる波長を有する光を決定することができる。通常、赤外線をカット(反射)するための誘電体多層膜は、40層〜60層の積層構造から形成される。   The light having a wavelength that can be cut can be determined from the refractive index of each layer constituting the dielectric multilayer film and the above-described upward characteristics. Usually, the dielectric multilayer film for cutting (reflecting) infrared rays is formed from a laminated structure of 40 to 60 layers.

ガラス板3としては、平行平面板状の透明な部材であればよく、ガラスに限らず、樹脂などから構成されていてもよい。   The glass plate 3 may be a transparent member having a plane parallel plate shape, and is not limited to glass but may be made of resin or the like.

センサ基板13は、絶縁性を有する平板状の構成であればよく、センサ基板13全体が絶縁性の材料から構成されていても、センサ基板13表面が絶縁性を有していてもよい。センサ基板13を構成するための材料は、セラミックや樹脂など、従来公知の種々の材料から選択することができる。また、センサ基板13表面に絶縁性を付与する方法は、従来公知の種々の方法を採用し得る。   The sensor substrate 13 only needs to have a flat plate structure having insulating properties. The entire sensor substrate 13 may be made of an insulating material, or the surface of the sensor substrate 13 may have insulating properties. The material for constituting the sensor substrate 13 can be selected from conventionally known various materials such as ceramic and resin. Moreover, the conventionally well-known various methods can be employ | adopted for the method of providing insulation to the sensor board | substrate 13 surface.

スペーサ5は、センサチップ1とガラス板3とを平行に保持し得る材料であればよく、例えば、接着性を有する材料など、従来公知の種々の材料から選択できる。なお、ガラス板3以外の部材から光が入射することがないように、スペーサ5は不透明な材料から構成されていることが好ましい。   The spacer 5 may be any material that can hold the sensor chip 1 and the glass plate 3 in parallel. For example, the spacer 5 can be selected from various conventionally known materials such as an adhesive material. The spacer 5 is preferably made of an opaque material so that light does not enter from members other than the glass plate 3.

封止樹脂7を構成する材料としては、従来公知の種々の樹脂から選択すればよい。なお、ガラス板3以外の部材から光が入射することがないように、封止樹脂7は不透明な材料から構成されていることが好ましい。また、封止樹脂7を形成するための方法としては、従来公知の種々の方法を採用すればよい。   What is necessary is just to select as a material which comprises the sealing resin 7 from conventionally well-known various resin. The sealing resin 7 is preferably made of an opaque material so that light does not enter from members other than the glass plate 3. Further, as a method for forming the sealing resin 7, various conventionally known methods may be employed.

〔実施の形態2〕
本発明の一実施形態について、図4を用いて以下に説明する。図4(a)は、図1の変形例である固体撮像装置31の構成を示す断面図であり、図4(b)は、図1の他の変形例である固体撮像装置33の構成を示す断面図である。
[Embodiment 2]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a configuration of a solid-state imaging device 31 that is a modified example of FIG. 1, and FIG. 4B is a configuration of a solid-state imaging device 33 that is another modified example of FIG. It is sectional drawing shown.

図4(a)に示すように、固体撮像装置31は、下部に外部接続端子17が形成されたセンサ基板13、センサ基板13上に形成されたセンサチップ1、センサチップ1の有効画素領域1aと対向するように配置されたガラス板3、センサチップ1とガラス板3とを平行に保持するスペーサ5、センサ基板13の一部、センサチップ1の一部、ガラス板3の側壁およびスペーサ5の側壁を封止する封止樹脂7、ならびにガラス板3を覆う樹脂製のレンズ32を備えている。 As shown in FIG. 4A, the solid-state imaging device 31 includes a sensor substrate 13 having an external connection terminal 17 formed in the lower portion, a sensor chip 1 formed on the sensor substrate 13, and an effective pixel region 1a of the sensor chip 1. , A glass plate 3 disposed so as to face each other, a spacer 5 that holds the sensor chip 1 and the glass plate 3 in parallel, a part of the sensor substrate 13, a part of the sensor chip 1, a side wall of the glass plate 3, and the spacer 5 The sealing resin 7 which seals the side wall of this and the resin-made lens 32 which covers the glass plate 3 are provided.

なお、封止樹脂7表面にはArプラズマ処理が施されている。Arプラズマ処理によって、封止樹脂7表面には微小な凹凸が形成されており、かつ封止樹脂7表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置31を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域1aは、スペーサ5に挟まれたセンサチップ1上の領域に形成されている。レンズ32は、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂9’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。レンズ32からやや外周側に離れた封止樹脂7上には、レンズ32と同じ樹脂から構成された張り出し32aが形成されている。   The surface of the sealing resin 7 is subjected to Ar plasma treatment. Due to the Ar plasma treatment, minute irregularities are formed on the surface of the sealing resin 7, and a release agent for peeling the solid-state imaging device 31 from the mold after resin sealing is formed from the surface of the sealing resin 7. Has been removed. The effective pixel area 1 a is formed in an area on the sensor chip 1 sandwiched between the spacers 5. The lens 32 is obtained by filling a mold with a photocurable resin 9 'that is cured by irradiation with ultraviolet rays and curing the resin by ultraviolet irradiation. An overhang 32 a made of the same resin as the lens 32 is formed on the sealing resin 7 slightly away from the lens 32 on the outer peripheral side.

固体撮像装置31は、封止樹脂7表面をArプラズマ処理することによって、接着力向上部が形成されている。このため、封止樹脂7とレンズ9とが強固に接着している(詳細については実施の形態1を参照のこと)。   In the solid-state imaging device 31, an adhesion improving portion is formed by performing Ar plasma treatment on the surface of the sealing resin 7. For this reason, the sealing resin 7 and the lens 9 are firmly bonded (refer to Embodiment 1 for details).

固体撮像装置31が、実施の形態1の固体撮像装置10と異なる点は、レンズ32からやや外周側に離れた封止樹脂7上に、レンズ32と同じ樹脂から構成された張り出し32aが形成されていることである。   The solid-state imaging device 31 is different from the solid-state imaging device 10 of the first embodiment in that an overhang 32a made of the same resin as the lens 32 is formed on the sealing resin 7 slightly away from the lens 32 on the outer peripheral side. It is that.

張り出し32aは、型51に充填したエネルギー硬化性樹脂32’を硬化させることによって形成される。すなわち、レンズ32と同時に形成される(型51およびエネルギー硬化性樹脂32’については図6(a)参照のこと)。   The overhang 32 a is formed by curing the energy curable resin 32 ′ filled in the mold 51. That is, it is formed at the same time as the lens 32 (see FIG. 6A for the mold 51 and the energy curable resin 32 ').

レンズ32を形成するために、エネルギー硬化性樹脂32’を充填した型51をガラス板3に接触させたとき、ガラス板3とエネルギー硬化性樹脂32’との界面に気泡が生じることがある。レンズ32の凸面に気泡が混入している場合、当然、気泡に光が照射されると、予期しないような光の拡散を生じる。拡散した光が迷光として有効画素領域1aに入射する上、気泡の下方にある有効画素領域1aへの光の入射効率が低下する。   When the mold 51 filled with the energy curable resin 32 ′ is brought into contact with the glass plate 3 in order to form the lens 32, bubbles may be generated at the interface between the glass plate 3 and the energy curable resin 32 ′. When bubbles are mixed in the convex surface of the lens 32, naturally, when the bubbles are irradiated with light, unexpected light diffusion occurs. The diffused light is incident on the effective pixel region 1a as stray light, and the light incident efficiency on the effective pixel region 1a below the bubbles is reduced.

つまり、レンズ9が、有効画素領域1aに入射する光の角度を適切に補正することができなくなる上、気泡が局所的に入射効率の低下を招く。したがって、形成された画像の画質を極端に低下させる。   That is, the lens 9 cannot appropriately correct the angle of the light incident on the effective pixel region 1a, and the bubbles locally reduce the incident efficiency. Therefore, the image quality of the formed image is extremely reduced.

張り出し32aは、上記気泡をレンズ32から取り除くために形成されたものである。張り出し32aが形成される理由について、以下に説明する。   The overhang 32 a is formed to remove the bubbles from the lens 32. The reason why the overhang 32a is formed will be described below.

レンズ32を形成するための必要量以上のエネルギー硬化性樹脂32’を型51に充填する。エネルギー硬化性樹脂32’の過剰量を充填した型51をガラス板3に接触させる。このとき、エネルギー硬化性樹脂32’とガラス板3との界面に気泡が発生したとする。   The mold 51 is filled with more energy curable resin 32 ′ than is necessary for forming the lens 32. The mold 51 filled with an excessive amount of the energy curable resin 32 ′ is brought into contact with the glass plate 3. At this time, it is assumed that bubbles are generated at the interface between the energy curable resin 32 ′ and the glass plate 3.

型51をしっかりとガラス板3に密着させると、上記気泡は、過剰量のエネルギー硬化性樹脂32’が型51の外側へ押し出されるのに伴い、型51の外部へ押し出される。型51をガラス板3に密着させた状態でエネルギー硬化性樹脂32’を硬化させることによって、型51の外側へ押し出されたエネルギー硬化性樹脂32’は、気泡が含んだ状態で硬化される。以上のようにして、張り出し32aが形成される。   When the mold 51 is firmly attached to the glass plate 3, the bubbles are pushed out of the mold 51 as an excessive amount of the energy curable resin 32 ′ is pushed out of the mold 51. By curing the energy curable resin 32 ′ in a state where the mold 51 is in close contact with the glass plate 3, the energy curable resin 32 ′ pushed out of the mold 51 is cured in a state where bubbles are included. As described above, the overhang 32a is formed.

本実施形態に係る固体撮像装置31は、張り出し32aを備えているので、樹脂製のレンズ32に気泡が混入することがない。したがって、固体撮像装置31の生産歩留まりを向上し得る。   Since the solid-state imaging device 31 according to the present embodiment includes the overhang 32a, bubbles are not mixed into the resin lens 32. Therefore, the production yield of the solid-state imaging device 31 can be improved.

次に、固体撮像装置31の変形例について図4(b)を用いて説明する。   Next, a modification of the solid-state imaging device 31 will be described with reference to FIG.

図4(b)に示すように、固体撮像装置33は、下部に外部接続端子17が形成されたセンサ基板13、センサ基板13上に形成されたセンサチップ1、センサチップ1の有効画素領域1aと対向するように配置されたガラス板3、センサチップ1とガラス板3とを平行に保持するスペーサ5、センサ基板13の一部、センサチップ1の一部、ガラス板3の側壁およびスペーサ5の側壁を封止する封止樹脂7、ならびにガラス板3を覆う樹脂製のレンズ34を備えている。 As shown in FIG. 4B, the solid-state imaging device 33 includes a sensor substrate 13 having an external connection terminal 17 formed in the lower portion, a sensor chip 1 formed on the sensor substrate 13, and an effective pixel region 1a of the sensor chip 1. , A glass plate 3 disposed so as to face each other, a spacer 5 that holds the sensor chip 1 and the glass plate 3 in parallel, a part of the sensor substrate 13, a part of the sensor chip 1, a side wall of the glass plate 3, and the spacer 5 The sealing resin 7 which seals the side wall of the resin, and the resin lens 34 which covers the glass plate 3 are provided.

なお、封止樹脂7表面にはArプラズマ処理が施されている。Arプラズマ処理によって、封止樹脂7表面には微小な凹凸が形成されており、かつ封止樹脂7表面からは、樹脂封止後に金型から固体撮像装置33を剥離するための離型剤が除去されている。また、有効画素領域1aは、スペーサ5に挟まれたセンサチップ1上の領域に形成されている。レンズ34は、紫外線など光の照射によって硬化する光硬化性樹脂9’を型に充填し、紫外線照射によって硬化させたものである。レンズ34は、封止樹脂7の外周付近まで延びた、平板状の張り出し34aを有している。   The surface of the sealing resin 7 is subjected to Ar plasma treatment. Due to the Ar plasma treatment, minute irregularities are formed on the surface of the sealing resin 7, and a release agent for peeling the solid-state imaging device 33 from the mold after resin sealing from the surface of the sealing resin 7. Has been removed. The effective pixel area 1 a is formed in an area on the sensor chip 1 sandwiched between the spacers 5. The lens 34 is obtained by filling a mold with a photocurable resin 9 ′ that is cured by irradiation with light such as ultraviolet rays, and curing the resin by ultraviolet irradiation. The lens 34 has a flat plate-like protrusion 34 a extending to the vicinity of the outer periphery of the sealing resin 7.

固体撮像装置33と固体撮像装置31との相違点は、形成された張り出し34aおよび張り出し32aの形状と形成位置が異なる。張り出し34aと張り出し32aとは、形状および形成位置は異なっているが、レンズ34およびレンズ32の凸面から気泡を除去するという機能は同じである。   The difference between the solid-state imaging device 33 and the solid-state imaging device 31 is that the shape and position of the formed overhang 34a and overhang 32a are different. The protrusion 34a and the protrusion 32a have different shapes and formation positions, but the function of removing bubbles from the convex surfaces of the lens 34 and the lens 32 is the same.

張り出し34aは、型52に充填されたエネルギー硬化性樹脂34’を用いて形成されている。型52は、レンズ34を形成するための略球面状の窪みと該窪みを取り巻くように平坦な窪みが形成されている(図6(b)参照のこと)。上記平坦な窪みが封止樹脂7の外周付近の領域までと対向するように形成されているので、張り出し34aは、固体撮像装置33の上面の大部分を覆っている。   The overhang 34 a is formed using an energy curable resin 34 ′ filled in the mold 52. The mold 52 has a substantially spherical recess for forming the lens 34 and a flat recess so as to surround the recess (see FIG. 6B). Since the flat depression is formed so as to face the region near the outer periphery of the sealing resin 7, the overhang 34 a covers most of the upper surface of the solid-state imaging device 33.

張り出し34aは、有効画素領域1aと平行になるように形成されている。型52に沿った形状に形成することができるので、張り出し34aの形状を容易に平坦化し、かつ該平坦面を有効画素領域1aと平行にすることができる。さらに、型52の平坦な窪みの一部をガラス板3の4つの角に接触させながら、エネルギー硬化性樹脂34’の硬化を行うことによって、実施の形態1における説明を参照して、有効画素領域1aと平行な張り出し34a(フラットベッド構造)を容易に形成することができる。   The overhang 34a is formed so as to be parallel to the effective pixel region 1a. Since the shape can be formed along the mold 52, the shape of the overhang 34a can be easily flattened, and the flat surface can be parallel to the effective pixel region 1a. Furthermore, the energy curable resin 34 ′ is cured while bringing a part of the flat recess of the mold 52 into contact with the four corners of the glass plate 3, thereby referring to the description in the first embodiment. An overhang 34a (flat bed structure) parallel to the region 1a can be easily formed.

固体撮像装置33を撮影装置に搭載する場合、被写体からの光の光路を画定するためのレンズを設ける必要がある。上記レンズを設置する際、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域1aの中心と正確に直交するように注意が必要である。ここで、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域1aの中心からずれたり、レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域1aと正確に直交しない場合、当然、撮影装置によって形成される画像にゆがみなどが生じる。   When the solid-state imaging device 33 is mounted on an imaging device, it is necessary to provide a lens for demarcating the optical path of light from the subject. When installing the lens, care must be taken so that the axis of light passing through the center of the lens is exactly perpendicular to the center of the effective pixel region 1a. Here, if the axis of the light transmitted through the center of the lens is shifted from the center of the effective pixel region 1a, or the axis of the light transmitted through the center of the lens is not exactly orthogonal to the effective pixel region 1a, naturally, the imaging device The image formed by the distortion may be distorted.

レンズの中心を透過する光の軸が、有効画素領域1aの中心と正確に直交するように、上記レンズを配置するためには、固体撮像装置33の有効画素領域1aと平行な面に対して、該レンズを固定する部材を形成することが好ましい。   In order to arrange the lens so that the axis of the light passing through the center of the lens is exactly perpendicular to the center of the effective pixel region 1a, the plane parallel to the effective pixel region 1a of the solid-state imaging device 33 is used. It is preferable to form a member for fixing the lens.

なお、張り出し34aを形成するために過剰量のエネルギー硬化性樹脂34’を型52に充填する際、上記レンズを固定する部材の形成を妨げない程度の量に抑える必要がある。   Note that when the mold 52 is filled with an excessive amount of the energy curable resin 34 ′ in order to form the overhang 34 a, it is necessary to suppress the amount to a level that does not hinder the formation of the member for fixing the lens.

ここで、張り出し34aは、封止樹脂7の外周付近まで延びている。このため、レンズ34と封止樹脂7との接着面積を、張り出し34aが有する面積だけ大きくすることができる。つまり、レンズ34と封止樹脂7との接着力を向上させることができる。   Here, the overhang 34 a extends to the vicinity of the outer periphery of the sealing resin 7. For this reason, the adhesion area between the lens 34 and the sealing resin 7 can be increased by the area of the overhang 34a. That is, the adhesive force between the lens 34 and the sealing resin 7 can be improved.

よって、製造工程における加熱冷却処理および製品の使用環境の変化によって生じる、レンズ34の剥離をより確実に抑制することができる。   Therefore, peeling of the lens 34 caused by the heating / cooling process in the manufacturing process and the change in the use environment of the product can be more reliably suppressed.

以上のように、張り出し34aが封止樹脂7の外周付近まで延びており、かつ有効画素領域1aと平行になるように形成されている。これによって、固体撮像装置33を内蔵する撮影装置の組み立てを安価かつ簡便な方法で、精度よく行うことができる。さらに、製品の信頼性をさせることができる。   As described above, the overhang 34a extends to the vicinity of the outer periphery of the sealing resin 7 and is formed so as to be parallel to the effective pixel region 1a. As a result, it is possible to accurately assemble an imaging device incorporating the solid-state imaging device 33 by an inexpensive and simple method. Furthermore, the reliability of the product can be increased.

以上に説明したように、樹脂製のレンズ9の封止樹脂7からの剥離が抑制された本発明に係る固体撮像装置10、31および33は、製造コストの削減、信頼性の向上、小型化および薄型化を達成、ならびに入射光の広角化によって生じる課題の解決を同時に行い得る。入射光の広角化によって生じる課題とは、(1)有効画素領域1aの外周部における光の入射光率の低下、および(2)赤外線カットフィルタを用いた場合の有効画素領域1a外周部における色調変化である。このため、品質の高い画像を形成し得る固体撮像装置10、31および33を提供することができる。   As described above, the solid-state imaging devices 10, 31, and 33 according to the present invention in which the separation of the resin lens 9 from the sealing resin 7 is suppressed reduce the manufacturing cost, improve the reliability, and reduce the size. In addition, it is possible to achieve a reduction in thickness and solve problems caused by widening the incident light. The problems caused by the widening of the incident light include (1) a decrease in the incident light rate at the outer periphery of the effective pixel region 1a, and (2) color tone at the outer periphery of the effective pixel region 1a when an infrared cut filter is used. It is a change. For this reason, the solid-state imaging devices 10, 31, and 33 that can form high-quality images can be provided.

また、上記問題を固体撮像装置に搭載する光学系によって解決する場合、センサチップの近傍に配置されるレンズの外周部(端部)における光学形状(凸面の形状)の設計が非常に困難になる。本発明に係る固体撮像装置10、31および33は、上記課題を光学系によって解決する必要がないため、光学系の設計(形状や配置)の自由度が高い。 In addition, when solved by an optical system for mounting the problems in the solid-state imaging device, the design of the optical shape (shape of the convex surface) becomes very difficult at the outer peripheral portion of the lens disposed in the vicinity of the sensor chip (end) . Since the solid-state imaging devices 10, 31 and 33 according to the present invention do not need to solve the above-described problems with an optical system, the degree of freedom in design (shape and arrangement) of the optical system is high.

さらに、レンズ9はレプリカ法によって形成できるため、レンズ9の光学面を、高い精度で所望の機能を有するように形成することが容易である。   Furthermore, since the lens 9 can be formed by a replica method, it is easy to form the optical surface of the lens 9 so as to have a desired function with high accuracy.

〔実施の形態3〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置10の製造方法について、図5を用いて以下に説明する。図5は、固体撮像装置10の製造方法における各工程を説明する断面図である。
[Embodiment 3]
A method for manufacturing the solid-state imaging device 10 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating each step in the method for manufacturing the solid-state imaging device 10.

図5に示すように、樹脂封止後の未完成の固体撮像装置(以下、単に固体撮像装置と称する)にレンズ9を形成する工程は、S41〜S44の順に行われる。   As shown in FIG. 5, the process of forming the lens 9 in an incomplete solid-state imaging device (hereinafter simply referred to as a solid-state imaging device) after resin sealing is performed in the order of S41 to S44.

レンズ9を形成するための準備として、封止樹脂7表面をArプラズマ処理することによって、封止樹脂7表面に微小な凹凸を形成し、かつ封止樹脂7表面から離型剤を除去する。   As preparation for forming the lens 9, the surface of the sealing resin 7 is subjected to Ar plasma treatment to form minute irregularities on the surface of the sealing resin 7, and the release agent is removed from the surface of the sealing resin 7.

封止樹脂7表面をArプラズマ処理した固体撮像装置を、ガラス板3が下方を向くように、マウンター装置(図示せず)のロッド41を用いて真空固定(バキュームチャッキング)する。同時に、透明な型19のレンズ9表面形状を転写するために形成された窪みに流動性を有する光硬化性樹脂9’を充填する(S41)。   The solid-state imaging device in which the surface of the sealing resin 7 is treated with Ar plasma is vacuum-fixed (vacuum chucking) using a rod 41 of a mounter device (not shown) so that the glass plate 3 faces downward. At the same time, the depression formed to transfer the surface shape of the lens 9 of the transparent mold 19 is filled with a photocurable resin 9 'having fluidity (S41).

ここで、本実施形態においては、レンズ9を構成する樹脂として、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂9’を例に説明しているが、エネルギー硬化性樹脂であれば、本発明の固体撮像装置の製造方法に適用することができる。   Here, in the present embodiment, as the resin constituting the lens 9, a photocurable resin 9 ′ that is cured by irradiation with ultraviolet rays is described as an example. However, if the resin is an energy curable resin, the solid of the present invention is used. The present invention can be applied to a method for manufacturing an imaging device.

透明な型19、光硬化性樹脂9’およびガラス板3を介して、カメラ42を用いて有効画素領域1aの形状(平面形状および中心の位置など)を撮像する。撮像した有効画素領域1aの形状を画像処理装置によって画像処理を行う。上記画像処理装置に予め認識させておいた透明な型19の中心と画像処理した有効画素領域1aの中心とをX軸方向および/またはY軸方向に位置合わせする(S42)。   The shape (planar shape, center position, etc.) of the effective pixel region 1a is imaged using the camera 42 through the transparent mold 19, the photocurable resin 9 ', and the glass plate 3. The captured image of the effective pixel area 1a is subjected to image processing by an image processing apparatus. The center of the transparent mold 19 previously recognized by the image processing apparatus and the center of the effective pixel area 1a subjected to image processing are aligned in the X-axis direction and / or the Y-axis direction (S42).

ここで、ガラス板3には、S41の前にシランカップリング剤が付与されていてもよい(ガラス板3へのシランカップリング剤の付与については実施の形態1を参照のこと)。   Here, the glass plate 3 may be provided with a silane coupling agent before S41 (see Embodiment 1 for the application of the silane coupling agent to the glass plate 3).

上記位置合わせの終了後、光硬化性樹脂9’を充填した透明な型19をガラス板3および封止樹脂7へ接触した状態で固定する。透明な型19を固定した後、UVランプを点灯し、紫外線照射を行う(S43)。   After completion of the alignment, the transparent mold 19 filled with the photocurable resin 9 ′ is fixed in a state where it is in contact with the glass plate 3 and the sealing resin 7. After fixing the transparent mold 19, the UV lamp is turned on and ultraviolet irradiation is performed (S43).

ここで、S43においては、透明な型19は封止樹脂7と接触しているが、実施の形態1において説明したように、透明な型19の平坦部がガラス板3の4つの角と接触していてもよい。これにより、レンズ9の中心を透過する光が有効画素領域1aの中心に入射するようにレンズ9を形成することができる。   Here, in S43, the transparent mold 19 is in contact with the sealing resin 7. However, as described in the first embodiment, the flat portion of the transparent mold 19 is in contact with the four corners of the glass plate 3. You may do it. Thereby, the lens 9 can be formed so that the light transmitted through the center of the lens 9 is incident on the center of the effective pixel region 1a.

S43における紫外線の照射によって、透明な型19に充填された光硬化性樹脂9’が硬化する。   The photocurable resin 9 'filled in the transparent mold 19 is cured by the ultraviolet irradiation in S43.

光硬化性樹脂9’が十分に硬化することによって、レンズ9が形成された後、透明な型19を固体撮像装置10から離型させる(S44)。   After the photocurable resin 9 'is sufficiently cured to form the lens 9, the transparent mold 19 is released from the solid-state imaging device 10 (S44).

本実施形態に係る製造方法を用いれば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有するレンズ9を容易に形成することができる。さらに、レンズ9の中心が有効画素領域1aの中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、レンズ9を形成することができるので、収差が小さく、かつ解像度の高い画像を形成することができる固体撮像装置10を提供することができる。   By using the manufacturing method according to this embodiment, it is possible to easily form a lens 9 having a complicated shape, such as an aspherical lens having power, a lens having a Fresnel shape, and a diffractive lens having a fine relief shape. it can. Furthermore, since the lens 9 can be formed while aligning so that the center of the lens 9 accurately faces the center of the effective pixel region 1a, an image with low aberration and high resolution can be formed. A solid-state imaging device 10 that can be provided can be provided.

なお、実施の形態2において説明した固体撮像装置31および33は、本実施形態に係る固体撮像装置10の製造方法の一部を改変することによって製造することができる。固体撮像装置31および33の製造方法における、図5からの改変事項について図6を用いて以下に説明する。図6(a)は、固体撮像装置31のレンズ32および張り出し32a’を形成するための一工程を示す断面図であり、図6(a)は、固体撮像装置33のレンズ34および張り出し34a’を形成するための一工程を示す断面図である。   Note that the solid-state imaging devices 31 and 33 described in the second embodiment can be manufactured by modifying a part of the manufacturing method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment. Modification items from FIG. 5 in the manufacturing method of the solid-state imaging devices 31 and 33 will be described below with reference to FIG. FIG. 6A is a cross-sectional view showing one process for forming the lens 32 and the overhang 32a ′ of the solid-state imaging device 31, and FIG. 6A shows the lens 34 and the overhang 34a ′ of the solid-state imaging device 33. It is sectional drawing which shows one process for forming.

図6(a)に示しているのは、透明な型51の中心と有効画素領域1aの位置合わせが完了し、透明な型51と封止樹脂7とが接触した状態である。透明な型51は、封止樹脂7の表面寸法よりも小さくなるように形成されている。   FIG. 6A shows a state where the alignment of the center of the transparent mold 51 and the effective pixel region 1a is completed, and the transparent mold 51 and the sealing resin 7 are in contact with each other. The transparent mold 51 is formed to be smaller than the surface dimension of the sealing resin 7.

固体撮像装置31の製造方法において、透明な型51には過剰量の光硬化性樹脂32’が充填されている。このため、透明な型51に充填された光硬化性樹脂32’の一部が透明な型51の外側にはみ出している。   In the method for manufacturing the solid-state imaging device 31, the transparent mold 51 is filled with an excessive amount of photocurable resin 32 '. For this reason, a part of the photocurable resin 32 ′ filled in the transparent mold 51 protrudes outside the transparent mold 51.

上述のように、透明な型51に充填された光硬化性樹脂32’がガラス板3に接触するとき、光硬化性樹脂32’とガラス板3との界面に気泡が形成されることがある。   As described above, when the photocurable resin 32 ′ filled in the transparent mold 51 contacts the glass plate 3, bubbles may be formed at the interface between the photocurable resin 32 ′ and the glass plate 3. .

しかし、封止樹脂7へ透明な型51を密着させようとすると、余剰の光硬化性樹脂32’が透明な型51の外側に押し出される。このとき、上記界面に形成された気泡は、光硬化性樹脂の一部32a’に封入され状態で外部に押し出される。   However, if the transparent mold 51 is brought into close contact with the sealing resin 7, the excess photocurable resin 32 ′ is pushed out of the transparent mold 51. At this time, the bubbles formed at the interface are pushed out in a state of being enclosed in a part 32a 'of the photocurable resin.

よって、この状態で光硬化性樹脂32’およびその一部32’を硬化させることによって、固体撮像装置31を作製することができる。   Therefore, the solid-state imaging device 31 can be manufactured by curing the photocurable resin 32 ′ and a part 32 ′ thereof in this state.

図6(b)に示しているのは、図6(a)と同様の製造工程の状態である。よって、光硬化性樹脂34’および34a’の一部34b’が、透明な型52からはみ出している。このため、上記気泡を光硬化性樹脂34’から押し出すことができる。   FIG. 6B shows the same manufacturing process as in FIG. Therefore, a part 34 b ′ of the photocurable resin 34 ′ and 34 a ′ protrudes from the transparent mold 52. For this reason, the said bubble can be extruded from photocurable resin 34 '.

図6(a)と異なる点は、透明な型52が封止樹脂7の平面寸法よりも大きいこと、および透明な型52には、レンズ34の形状を転写するための略球面状の窪みの外側に、平坦な窪みが形成されていることである。   The difference from FIG. 6A is that the transparent mold 52 is larger than the planar dimension of the sealing resin 7 and that the transparent mold 52 has a substantially spherical depression for transferring the shape of the lens 34. That is, a flat recess is formed on the outside.

透明な型52の平坦な窪みの底面は、有効画素領域1aと平行になるように形成および位置合わせされる。   The bottom surface of the flat recess of the transparent mold 52 is formed and aligned so as to be parallel to the effective pixel region 1a.

図6(b)において、封止樹脂7とガラス板3とは平坦に形成されているが、図4(b)に示したように、ガラス板3が僅かに突出している状態であってもよい。このとき、透明な型52の平坦な窪みの底面をガラス板3の4つの角と接触させながら、光硬化性樹脂34’および34a’の硬化を行うことができる。   In FIG. 6B, the sealing resin 7 and the glass plate 3 are formed flat, but as shown in FIG. 4B, even if the glass plate 3 slightly protrudes. Good. At this time, the photocurable resins 34 ′ and 34 a ′ can be cured while the bottom surface of the flat recess of the transparent mold 52 is in contact with the four corners of the glass plate 3.

よって、この状態で、光硬化性樹脂34’および34a’を硬化させると、固体撮像装置33を作製することができる。   Therefore, when the photocurable resins 34 ′ and 34 a ′ are cured in this state, the solid-state imaging device 33 can be manufactured.

〔実施の形態4〕
本発明に係る一実施形態について図7を用いて以下の説明する。図7は、固体撮像装置10を内蔵した撮影装置61の構成を説明する断面図である。
[Embodiment 4]
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the imaging device 61 that incorporates the solid-state imaging device 10.

図7に示すように、撮影装置61は、固体撮像装置10、平板状の面と2つの凸面とからなる撮像用レンズ62、撮像用レンズ62の平板状の面を挟んで形成された遮光部63、ならびに撮像用レンズ62とセンサチップ1との光軸方向の距離を調節および固定するためのスペーサ64を備えている。   As illustrated in FIG. 7, the imaging device 61 includes a solid-state imaging device 10, an imaging lens 62 that includes a flat surface and two convex surfaces, and a light shielding unit that is formed with the flat surface of the imaging lens 62 interposed therebetween. 63, and a spacer 64 for adjusting and fixing the distance between the imaging lens 62 and the sensor chip 1 in the optical axis direction.

撮像用レンズ62は、固体撮像装置10に入射する光の光路を画定する光路画定器である。遮光部63は、撮像用レンズ62の絞りであり、かつ撮像用レンズ62に入射する光の内、迷光の入射を抑制する。スペーサ64は、封止樹脂7の外周部付近に形成されている。   The imaging lens 62 is an optical path delimiter that demarcates the optical path of light incident on the solid-state imaging device 10. The light shielding unit 63 is a diaphragm of the imaging lens 62 and suppresses the incidence of stray light among the light incident on the imaging lens 62. The spacer 64 is formed in the vicinity of the outer periphery of the sealing resin 7.

なお、固体撮像装置10の底面に設けられた外部接続端子17は、配線基板上に形成された導体配線と電気的に接続されている(図示せず)。さらに、上記導体配線は、上記配線基板上に接着された画像処理装置を電気的に接続されている(図示せず)。つまり、固体撮像装置10は、上記導体配線を介して、上記画像処理装置と電気的に接続されている。   The external connection terminal 17 provided on the bottom surface of the solid-state imaging device 10 is electrically connected to a conductor wiring formed on a wiring board (not shown). Further, the conductor wiring is electrically connected to an image processing apparatus bonded on the wiring board (not shown). That is, the solid-state imaging device 10 is electrically connected to the image processing device through the conductor wiring.

このため、撮像用レンズ62から入射した光は、レンズ9、ガラス板3、空気層11を介して、センサチップ1上の有効画素領域1aに入射する。有効画素領域1aに入射した光は電気信号に変換され、上記画像処理装置に送信される。送信された電気信号に基づいて上記画像処理装置が画像を形成する。   For this reason, the light incident from the imaging lens 62 enters the effective pixel region 1 a on the sensor chip 1 via the lens 9, the glass plate 3, and the air layer 11. The light incident on the effective pixel area 1a is converted into an electrical signal and transmitted to the image processing apparatus. The image processing device forms an image based on the transmitted electrical signal.

以上の構成を有しているので、撮影装置61は、固体撮像装置10と同様の機能および作用を有する。   Since it has the above configuration, the imaging device 61 has the same functions and operations as the solid-state imaging device 10.

なお、撮影装置61は、固体撮像装置10の代わりに、固体撮像装置31または固体撮像装置33を備えていてもよい。特に、撮影装置61が固体撮像装置33を備えている場合、封止樹脂7とスペーサ64との間には、張り出し34aが形成されている。このため、実施の形態2において説明したように、製造工程における加熱冷却処理および製品の使用環境の変化によって生じる、レンズ34の剥離をより確実に抑制することができる。よって、撮影装置61の生産歩留まりおよび信頼性をより向上させることができる。   Note that the imaging device 61 may include the solid-state imaging device 31 or the solid-state imaging device 33 instead of the solid-state imaging device 10. In particular, when the imaging device 61 includes the solid-state imaging device 33, an overhang 34 a is formed between the sealing resin 7 and the spacer 64. For this reason, as described in the second embodiment, the separation of the lens 34 caused by the heating / cooling process in the manufacturing process and the change in the use environment of the product can be more reliably suppressed. Therefore, the production yield and reliability of the imaging device 61 can be further improved.

〔実施の形態5〕
本発明に係る一実施形態について図8を用いて以下に説明する。図8(a)は、本実施形態の固体撮像装置81の構成を示す断面図であり、図8(b)は、固体撮像装置81のレンズ91の端部に光が入射する様子を示した断面図であり、図8(c)は、図8(b)のレンズ91の端部付近を拡大した断面図である。
[Embodiment 5]
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 8A is a cross-sectional view showing a configuration of the solid-state imaging device 81 of the present embodiment, and FIG. 8B shows a state in which light is incident on the end portion of the lens 91 of the solid-state imaging device 81. FIG. 8C is a cross-sectional view in which the vicinity of the end of the lens 91 in FIG. 8B is enlarged.

固体撮像装置81は、実施の形態1の固体撮像装置10と多くの点において共通している。固体撮像装置81の構成の内、固体撮像装置10の構成と同じ番号が付されている構成は、名称およびその機能が同じである。よって、本実施形態において、固体撮像装置10の構成と同じ番号が付されている構成およびその機能については、実施の形態1を参照すればよい。   The solid-state imaging device 81 is common in many respects to the solid-state imaging device 10 of the first embodiment. Among the configurations of the solid-state imaging device 81, configurations having the same numbers as the configurations of the solid-state imaging device 10 have the same names and functions. Therefore, in the present embodiment, the first embodiment may be referred to for the configuration and the function with the same numbers as the configuration of the solid-state imaging device 10.

図8(a)に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置81は、下部に外部接続端子17が形成されたセンサ基板13、センサ基板13上に形成されたセンサチップ1(固体撮像素子)、センサチップ1の有効画素領域1aと対向するように配置されたガラス板3(透明板)、センサチップ1とガラス板3とを平行に保持するスペーサ5、ならびにガラス板3の上面および側壁と接する樹脂製のレンズ91を備えている。レンズ91は、有効画素領域1aと空気層11を介して対向する面を除いたガラス板3の全ての面と接している。 As shown in FIG. 8A, a solid-state imaging device 81 according to this embodiment includes a sensor substrate 13 having an external connection terminal 17 formed in the lower portion, and a sensor chip 1 (solid-state imaging device) formed on the sensor substrate 13. ), A glass plate 3 (transparent plate) arranged so as to face the effective pixel region 1a of the sensor chip 1, a spacer 5 for holding the sensor chip 1 and the glass plate 3 in parallel, and an upper surface and a side wall of the glass plate 3 A resin lens 91 in contact with the resin. The lens 91 is in contact with all the surfaces of the glass plate 3 excluding the surface facing the effective pixel region 1a via the air layer 11.

固体撮像装置81がセンサチップ10と異なる点は、封止樹脂7によって樹脂封止されていないこと、およびレンズ91のサイズがガラス板3のサイズよりも明らかに大きいことである。   The solid-state imaging device 81 is different from the sensor chip 10 in that it is not sealed with the sealing resin 7 and that the size of the lens 91 is obviously larger than the size of the glass plate 3.

しかし、レンズ91の凸面の形状は、実施の形態1のレンズ9(図1を参照のこと)の凸面の形状と同じである。よって、レンズ91は、レンズ91に入射した光を屈折させることによって、該光の角度が直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ9と同じ機能を有している。   However, the convex shape of the lens 91 is the same as the convex shape of the lens 9 of Embodiment 1 (see FIG. 1). Therefore, the lens 91 is configured to refract the light incident on the lens 91 so that the angle of the light approaches a right angle, and has the same function as the lens 9.

図面から明らかなように、レンズ91の端部91aは、ガラス板3が有する6つの面の内、有効画素領域1aと空気層11を介して対向する面(以下、単に「底面」と称する)を除いた5つの面(1つの上面および4つの側壁)と接している。   As is apparent from the drawing, the end portion 91a of the lens 91 is a surface that faces the effective pixel region 1a with the air layer 11 among the six surfaces of the glass plate 3 (hereinafter simply referred to as “bottom surface”). Are in contact with five surfaces (one upper surface and four side walls).

レンズ91が、ガラス板3の1つの上面および4つの側壁と接していることによる利点について、以下に説明する。   Advantages of the lens 91 in contact with one upper surface and four side walls of the glass plate 3 will be described below.

図8(c)に示すように、被写体からの光を集光する撮像レンズ62から出射された光には、レンズ91の端部91a付近に入射する光20が含まれている。   As shown in FIG. 8C, the light emitted from the imaging lens 62 that collects the light from the subject includes light 20 that enters the vicinity of the end 91 a of the lens 91.

図8(b)に示すように、光20がレンズ91に入射すると、光20は、レンズ91の凸面において屈折された屈折光20aとしてレンズ9内部を進む。屈折光20aは、レンズ91内部からガラス板3に入射する。   As shown in FIG. 8B, when the light 20 enters the lens 91, the light 20 travels inside the lens 9 as refracted light 20 a refracted on the convex surface of the lens 91. The refracted light 20a enters the glass plate 3 from the inside of the lens 91.

ガラス板3に入射した屈折光20aの一部は、ガラス板3の側壁を通過して、再度、レンズ91内部に入射する。再度、レンズ91内部に入射した屈折光20aは、レンズ91の端部91aの下面に到達する。レンズ91の端部91aの下面に到達した屈折光20aは、固体撮像装置81の外側へ向かうように屈折して、屈折光20cとしてレンズ91から出射される。このため、屈折光20aの内、レンズ91の端部91aの下面に到達する屈折光20aは、有効画素領域へ入射しない。   A part of the refracted light 20 a incident on the glass plate 3 passes through the side wall of the glass plate 3 and enters the lens 91 again. The refracted light 20 a that has entered the lens 91 again reaches the lower surface of the end 91 a of the lens 91. The refracted light 20a that has reached the lower surface of the end 91a of the lens 91 is refracted toward the outside of the solid-state imaging device 81 and is emitted from the lens 91 as refracted light 20c. For this reason, among the refracted light 20a, the refracted light 20a that reaches the lower surface of the end portion 91a of the lens 91 does not enter the effective pixel region.

また、ガラス板3に入射した屈折光20aの一部は、外気と接しているガラス板3の側壁に到達する。ガラス板3の側壁に到達した屈折光20aは、ガラス板3と外気との屈折率の差が大きいため、ガラス板3の側壁において反射される。ガラス板3の側壁において反射された反射光20dは、固体撮像装置81の内側に向かう。しかし、反射光20dは、有効画素領域外に配置されたスペーサ5に到達する。つまり、反射光20dは、有効画素領域に入射しない。さらに、sスペーサ5が光透過性を有していないため、反射光20dは、スペーサ5によって吸収される。   Further, a part of the refracted light 20a incident on the glass plate 3 reaches the side wall of the glass plate 3 in contact with the outside air. The refracted light 20a that has reached the side wall of the glass plate 3 is reflected on the side wall of the glass plate 3 because the difference in refractive index between the glass plate 3 and the outside air is large. The reflected light 20 d reflected on the side wall of the glass plate 3 goes to the inside of the solid-state imaging device 81. However, the reflected light 20d reaches the spacer 5 arranged outside the effective pixel region. That is, the reflected light 20d does not enter the effective pixel region. Furthermore, since the s spacer 5 does not have light transmittance, the reflected light 20 d is absorbed by the spacer 5.

以上のように、レンズ91の端部91aがガラス板3の側壁と接していることによって、レンズ91の端部91a付近に入射する光20は、有効画素領域に入射しない。つまり、レンズ91の端部91aに入射する画像の形成に不要な光20が有効画素領域に入射する迷光が減少する。   As described above, since the end portion 91a of the lens 91 is in contact with the side wall of the glass plate 3, the light 20 incident on the vicinity of the end portion 91a of the lens 91 does not enter the effective pixel region. That is, the stray light in which the light 20 unnecessary for forming the image incident on the end portion 91a of the lens 91 enters the effective pixel region is reduced.

よって、有効画素領域に入射する迷光が減少するので、固体撮像装置81を用いて形成された画像の画質の低下を抑制することができる。   Accordingly, stray light incident on the effective pixel region is reduced, and thus it is possible to suppress a reduction in image quality of an image formed using the solid-state imaging device 81.

さらに、有効画素領域に入射する迷光が減少するという利点のほかに、レンズ91がガラス板3の1つの上面および4つの側壁と接していることによって得られる、以下のような利点をあげることができる。   Furthermore, in addition to the advantage that stray light incident on the effective pixel region is reduced, the following advantages obtained by the lens 91 being in contact with one upper surface and four side walls of the glass plate 3 can be given. it can.

従来、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置を無鉛半田リフロー処理によって実装した場合、レンズの変形によってガラス板が剥離する。このため、通常、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置の実装方法として、安価な無鉛半田リフロー処理を採用することができない。   Conventionally, when a solid-state imaging device including a resinous lens is mounted by lead-free solder reflow processing, the glass plate is peeled off due to deformation of the lens. For this reason, generally, an inexpensive lead-free solder reflow process cannot be employed as a mounting method for a solid-state imaging device including a resinous lens.

しかし、上記構成によって、樹脂性のレンズを備える固体撮像装置81を実装方法として、安価な無鉛半田リフロー処理を採用した場合に発生する、レンズのガラス板からの剥離を抑制することができる。   However, with the above configuration, it is possible to suppress peeling of the lens from the glass plate, which occurs when an inexpensive lead-free solder reflow process is employed as a mounting method using the solid-state imaging device 81 including a resinous lens.

樹脂性のレンズを備える固体撮像装置を無鉛半田リフロー処理によって固体撮像装置81の実装を行う(高温条件下に曝露する)と、レンズ91とガラス板3とが異なる熱膨張係数を有しているため、樹脂製のレンズ91は熱応力を受ける。   When a solid-state imaging device 81 having a resinous lens is mounted by a lead-free solder reflow process (exposed under high temperature conditions), the lens 91 and the glass plate 3 have different thermal expansion coefficients. Therefore, the resin lens 91 is subjected to thermal stress.

樹脂製のレンズ91が受ける上記熱応力は、せん断力だけでなく引張力も含まれる。樹脂は、引張力に対して変形しないよう反発する力(収縮する力)が強い。このため、ガラス板3の上面および側壁と接するように(透明板の上面から側壁へ回りこむように)樹脂製のレンズ91が形成された状態において、高温条件下に曝露すると、ガラス板3は樹脂製のレンズ91によって締め付けられるような力を受ける。   The thermal stress received by the resin lens 91 includes not only a shearing force but also a tensile force. Resin has a strong repulsive force (shrinking force) so as not to be deformed against the tensile force. Therefore, when the resin lens 91 is formed so as to be in contact with the upper surface and the side wall of the glass plate 3 (so as to wrap around from the upper surface of the transparent plate to the side wall), the glass plate 3 becomes a resin when exposed to high temperature conditions. It receives a force that can be tightened by the lens 91 made of the metal.

従って、ガラス板3と樹脂製のレンズ91との密着性が向上する。ガラス板3と樹脂製のレンズ91との密着性(接着力)が向上するので、高温条件下に樹脂製のレンズ91を備えた固体撮像装置81を曝露したときに発生する、レンズ91のガラス板3からの剥離を抑制し得る。   Therefore, the adhesion between the glass plate 3 and the resin lens 91 is improved. Since the adhesion (adhesive force) between the glass plate 3 and the resin lens 91 is improved, the glass of the lens 91 generated when the solid-state imaging device 81 including the resin lens 91 is exposed under a high temperature condition. Separation from the plate 3 can be suppressed.

レンズ91がガラス板3の1つの上面および4つの側壁と接しているため、樹脂性のレンズ91を備えた固体撮像装置81の実装方法として、安価なリフロー処理を採用し得る。よって、固体撮像装置81の実装コストを削減することができる。   Since the lens 91 is in contact with one upper surface and four side walls of the glass plate 3, an inexpensive reflow process can be adopted as a mounting method of the solid-state imaging device 81 including the resinous lens 91. Therefore, the mounting cost of the solid-state imaging device 81 can be reduced.

レンズ91とガラス板3との接着力を、さらに向上し得る方法として、ガラス板3の上面にシランカップリング剤を付与する方法を挙げることができる。シランカップリング剤を付与する方法の詳細については、実施の形態1を参照のこと。   As a method for further improving the adhesive force between the lens 91 and the glass plate 3, a method of applying a silane coupling agent to the upper surface of the glass plate 3 can be mentioned. See Embodiment 1 for details of the method for applying the silane coupling agent.

本実施形態において、レンズ91(図8を参照のこと)は、図9に示すように、紫外線照射によって硬化する光硬化性樹脂91’から構成されている。レンズ91は、光硬化性樹脂91’を型19’の窪みに充填し、型19’の平坦部をガラス板3に接触させた状態で紫外線を照射することによって形成されている。   In the present embodiment, the lens 91 (see FIG. 8) is composed of a photocurable resin 91 'that is cured by ultraviolet irradiation as shown in FIG. The lens 91 is formed by filling the depression of the mold 19 ′ with a photocurable resin 91 ′ and irradiating with ultraviolet rays in a state where the flat portion of the mold 19 ′ is in contact with the glass plate 3.

レンズ91は、上述のように、固体撮像装置81に入射する光の角度を直角に近づくように補正するための構成であり、レンズ91の中心を透過する光が有効画素領域1aへ直角に入射するように形成される必要がある。入射光の角度の補正を適切に行えるようにレンズ91を形成するためには、型19’の平坦部を有効画素領域1aと平行な面(例えば、ガラス板3の露出部3a)に接触させる必要がある。   As described above, the lens 91 is configured to correct the angle of the light incident on the solid-state imaging device 81 so as to approach a right angle, and the light transmitted through the center of the lens 91 is incident on the effective pixel region 1a at a right angle. Need to be formed. In order to form the lens 91 so that the angle of the incident light can be appropriately corrected, the flat portion of the mold 19 ′ is brought into contact with a surface parallel to the effective pixel region 1a (for example, the exposed portion 3a of the glass plate 3). There is a need.

ガラス板3は、有効画素領域1aと対向するようにスペーサ5を介してセンサチップ1に接着されている。ガラス板3が平行平面状であること、およびスペーサ5が均一な厚さを有する非常に薄い構成であることから、ガラス板3の上面は有効画素領域1aと平行である。   The glass plate 3 is bonded to the sensor chip 1 via the spacer 5 so as to face the effective pixel region 1a. Since the glass plate 3 has a parallel plane shape and the spacer 5 has a very thin structure having a uniform thickness, the upper surface of the glass plate 3 is parallel to the effective pixel region 1a.

レンズ91は、型19’の平坦部が有効画素領域1aと平行なガラス板3の露出部3aに接触した状態で形成されているため、レンズ91の中心を透過する光を正確に有効画素領域1aに対して直角に入射させることができる。つまり、ガラス板3はレンズ91からの露出部3aを有しているため、レンズ91の取り付け精度を高めることができる。   Since the lens 91 is formed in a state in which the flat portion of the mold 19 ′ is in contact with the exposed portion 3a of the glass plate 3 parallel to the effective pixel region 1a, the light transmitted through the center of the lens 91 is accurately reflected in the effective pixel region. It can be incident at a right angle to 1a. That is, since the glass plate 3 has the exposed portion 3a from the lens 91, the mounting accuracy of the lens 91 can be increased.

ここで、図8においては、ガラス板3の露出部3aが描写されていない。これは、図9が長方形を有するガラス板3の対角線に沿って固体撮像装置81の断面を取った図であり、図8が、長方形を有するガラス板3の一辺に平行な線に沿って固体撮像装置81の断面を取った図であるためである。すなわち、ガラス板3の露出部3aは、ガラス板3上面の長方形の各角付近に形成されており、光硬化性樹脂91’の硬化時には、型19’の平坦部と、ガラス板3上面の長方形の各角付近とが接触している。   Here, in FIG. 8, the exposed part 3a of the glass plate 3 is not depicted. FIG. 9 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device 81 along a diagonal line of the glass plate 3 having a rectangle. FIG. 8 is a solid line along a line parallel to one side of the glass plate 3 having a rectangle. This is because the cross section of the imaging device 81 is taken. That is, the exposed portion 3a of the glass plate 3 is formed near each corner of the rectangle on the upper surface of the glass plate 3, and when the photocurable resin 91 ′ is cured, the flat portion of the mold 19 ′ and the upper surface of the glass plate 3 are Near each corner of the rectangle is in contact.

〔実施の形態6〕
本発明の一実施形態である固体撮像装置81の製造方法について、図10を用いて以下に説明する。図10は、固体撮像装置81の製造方法における各工程を説明する断面図である。
[Embodiment 6]
A method for manufacturing the solid-state imaging device 81 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating each step in the method for manufacturing the solid-state imaging device 81.

本実施の形態の製造方法は、図5を用いて説明した実施の形態3の製造方法と大きな差はない。本実施の形態の製造方法と実施の形態3の製造方法とが異なる点は、光硬化性樹脂91’を充填するための図10の透明な型19’と図5の透明な型19との窪みの大きさが異なる点である。具体的には、透明な型19’のレンズ91表面形状を転写するために形成された窪みの直径が、透明な型19よりも大きいため、透明な型19’に形成された窪みの全体の大きさが透明な型19よりも大きい。   The manufacturing method according to the present embodiment is not significantly different from the manufacturing method according to the third embodiment described with reference to FIG. The difference between the manufacturing method of the present embodiment and the manufacturing method of the third embodiment is that the transparent mold 19 ′ of FIG. 10 for filling the photocurable resin 91 ′ and the transparent mold 19 of FIG. The size of the depression is different. Specifically, since the diameter of the depression formed to transfer the surface shape of the lens 91 of the transparent mold 19 ′ is larger than that of the transparent mold 19, the entire depression formed in the transparent mold 19 ′ The size is larger than the transparent mold 19.

以上のように、本実施の形態の製造方法は、実施の形態3の製造方法と大きく異なるのは用いる型の形状が異なる点であるため、各工程における差異を説明するに留める。各工程の詳細については、必要に応じて実施の形態3を適宜参照のこと。   As described above, the manufacturing method according to the present embodiment is largely different from the manufacturing method according to the third embodiment in that the shape of the mold to be used is different. For details of each step, refer to Embodiment 3 as appropriate.

固体撮像装置を、ガラス板3が下方を向くように、マウンター装置(図示せず)のロッド41を用いて真空固定(バキュームチャッキング)する。同時に、透明な型19’のレンズ91表面形状を転写するために形成された窪みに流動性を有する光硬化性樹脂91’を充填する(S11)。   The solid-state imaging device is vacuum-fixed (vacuum chucking) using a rod 41 of a mounter device (not shown) so that the glass plate 3 faces downward. At the same time, a photocurable resin 91 'having fluidity is filled in the depression formed to transfer the surface shape of the lens 91 of the transparent mold 19' (S11).

透明な型19’、光硬化性樹脂91’およびガラス板3を介して、カメラ42を用いて有効画素領域1aの形状(平面形状および中心の位置など)を撮像する。撮像した有効画素領域1aの形状を画像処理装置によって画像処理を行う。上記画像処理装置に予め認識させておいた透明な型19’の中心と画像処理した有効画素領域1aの中心とをX軸方向および/またはY軸方向に位置合わせする(S12)。   The shape (planar shape, center position, etc.) of the effective pixel region 1a is imaged using the camera 42 through the transparent mold 19 ', the photocurable resin 91', and the glass plate 3. The captured image of the effective pixel area 1a is subjected to image processing by an image processing apparatus. The center of the transparent mold 19 ′ previously recognized by the image processing apparatus and the center of the effective pixel area 1 a subjected to image processing are aligned in the X-axis direction and / or the Y-axis direction (S 12).

上記位置合わせの終了後、光硬化性樹脂91’を充填した透明な型19’をガラス板3へ接触した状態で固定する。透明な型19’を固定した後、UVランプを点灯し、紫外線照射を行う(S13)。   After completion of the alignment, the transparent mold 19 ′ filled with the photocurable resin 91 ′ is fixed in a state where it is in contact with the glass plate 3. After fixing the transparent mold 19 ', the UV lamp is turned on and ultraviolet irradiation is performed (S13).

S13における紫外線の照射によって、透明な型19’に充填された光硬化性樹脂91’が硬化する。   The photocurable resin 91 ′ filled in the transparent mold 19 ′ is cured by the ultraviolet irradiation in S <b> 13.

光硬化性樹脂91’が十分に硬化することによって、レンズ91が形成された後、透明な型19’を固体撮像装置10から離型させる(S14)。   After the photocurable resin 91 'is sufficiently cured to form the lens 91, the transparent mold 19' is released from the solid-state imaging device 10 (S14).

本実施形態に係る製造方法を用いれば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有するレンズ91を容易に形成することができる。さらに、レンズ91の中心が有効画素領域1aの中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、レンズ91を形成することができるので、収差が小さく、かつ解像度の高い画像を形成することができる固体撮像装置81を提供することができる。   By using the manufacturing method according to the present embodiment, it is possible to easily form a lens 91 having a complicated shape, such as an aspheric lens having power, a lens having a Fresnel shape, and a diffractive lens having a fine relief shape. it can. Furthermore, since the lens 91 can be formed while aligning so that the center of the lens 91 is exactly opposite to the center of the effective pixel region 1a, an image with low aberration and high resolution can be formed. A solid-state imaging device 81 that can be provided can be provided.

〔実施の形態7〕
本発明に係る一実施形態について図11を用いて以下の説明する。図11は、固体撮像装置81を内蔵した撮影装置61aの構成を説明する断面図である。
[Embodiment 7]
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the configuration of an imaging device 61a that incorporates a solid-state imaging device 81.

本実施形態の撮影装置61aと実施の形態4の撮影装置61とは、多くの点で共通している。撮影装置61aと撮影装置61aとが大きく異なる点は、内蔵している固体撮像装置が異なること、および撮像用レンズ62の取り付け位置が異なることである。撮影装置61aが内蔵している固体撮像装置81の詳細については、実施の形態5を参照すればよいため、ここでは説明を省略する。よって、撮影装置61aにおける撮像用レンズ62の取り付け位置について、以下に説明する。   The photographing apparatus 61a of the present embodiment and the photographing apparatus 61 of the fourth embodiment are common in many respects. The imaging device 61a and the imaging device 61a are greatly different from each other in that the built-in solid-state imaging device is different and the mounting position of the imaging lens 62 is different. The details of the solid-state imaging device 81 incorporated in the imaging device 61a may be referred to the fifth embodiment, and thus description thereof is omitted here. Therefore, the mounting position of the imaging lens 62 in the imaging device 61a will be described below.

図11に示すように、撮影装置61aは、固体撮像装置81、平板状の面と2つの凸面とからなる撮像用レンズ62、撮像用レンズ62の平板状の面を挟んで形成された遮光部63、ならびに撮像用レンズ62とセンサチップ1との光軸方向の距離を調節および固定するためのスペーサ64を備えている。   As illustrated in FIG. 11, the imaging device 61 a includes a solid-state imaging device 81, an imaging lens 62 including a flat surface and two convex surfaces, and a light-shielding unit formed with the flat surface of the imaging lens 62 interposed therebetween. 63, and a spacer 64 for adjusting and fixing the distance between the imaging lens 62 and the sensor chip 1 in the optical axis direction.

撮像用レンズ62は、固体撮像装置81に入射する光の光路を画定する光路画定器である。遮光部63は、撮像用レンズ62の絞りであり、かつ撮像用レンズ62に入射する光の内、迷光の入射を抑制する。スペーサ64は、ボンディングワイヤ15と接触しないように、センサ基板13の外周部付近に形成されている。   The imaging lens 62 is an optical path delimiter that demarcates the optical path of light incident on the solid-state imaging device 81. The light shielding unit 63 is a diaphragm of the imaging lens 62 and suppresses the incidence of stray light among the light incident on the imaging lens 62. The spacer 64 is formed near the outer periphery of the sensor substrate 13 so as not to contact the bonding wire 15.

なお、固体撮像装置81の底面に設けられた外部接続端子17は、配線基板上に形成された導体配線と電気的に接続されている(図示せず)。さらに、上記導体配線は、上記配線基板上に接着された画像処理装置を電気的に接続されている(図示せず)。つまり、固体撮像装置81は、上記導体配線を介して、上記画像処理装置と電気的に接続されている。   The external connection terminal 17 provided on the bottom surface of the solid-state imaging device 81 is electrically connected to a conductor wiring formed on the wiring board (not shown). Further, the conductor wiring is electrically connected to an image processing apparatus bonded on the wiring board (not shown). That is, the solid-state imaging device 81 is electrically connected to the image processing device through the conductor wiring.

このため、撮像用レンズ62から入射した光は、レンズ91、ガラス板3、空気層11を介して、センサチップ1上の有効画素領域1aに入射する。有効画素領域1aに入射した光は電気信号に変換され、上記画像処理装置に送信される。送信された電気信号に基づいて上記画像処理装置が画像を形成する。   For this reason, the light incident from the imaging lens 62 enters the effective pixel region 1 a on the sensor chip 1 via the lens 91, the glass plate 3, and the air layer 11. The light incident on the effective pixel area 1a is converted into an electrical signal and transmitted to the image processing apparatus. The image processing device forms an image based on the transmitted electrical signal.

以上の構成を有しているので、撮影装置61aは、固体撮像装置81と同様の機能および作用を有する。   Since it has the above configuration, the imaging device 61 a has the same functions and operations as the solid-state imaging device 81.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

〔その他の構成〕
なお、本発明は以下の構成であっても実現可能である。
[Other configurations]
Note that the present invention can also be realized with the following configuration.

(第1の構成)
少なくとも、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、
前記有効画素領域に一定の間隔をあけて対向して配置され、前記有効画素領域の平面寸法と同等以上で前記固体撮像素子の平面寸法より小さい平面寸法を有する透光性蓋部と、
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間であって前記有効画素領域を除く領域に形成され、かつ前記有効画素領域を取り囲むように設けられた不透光性の接着層と、
前記固体撮像素子と前記透光性蓋部と前記接着層とで形成される密封空間を除く領域一面に形成された不透光性の封止樹脂部と、
前記透光性蓋部上に配置されたレンズと、を備える固体撮像装置であって、
前記レンズが、前記透光性蓋部および前記封止樹脂にまたがって形成されているレンズ付き固体撮像装置。
(First configuration)
At least a solid-state imaging device having an effective pixel region on one surface;
A translucent lid that is disposed to face the effective pixel region at a predetermined interval and has a planar dimension that is equal to or larger than the planar dimension of the effective pixel region and smaller than the planar dimension of the solid-state imaging device;
A non-translucent adhesive layer formed between the effective pixel region and the translucent lid portion and excluding the effective pixel region, and provided so as to surround the effective pixel region;
A non-translucent sealing resin portion formed over the entire region excluding a sealed space formed by the solid-state imaging device, the translucent lid portion, and the adhesive layer;
A solid-state imaging device comprising a lens disposed on the translucent lid,
A solid-state imaging device with a lens , wherein the lens is formed across the translucent lid and the sealing resin.

(第2の構成)
少なくとも、一面に有効画素領域を有する固体撮像素子と、
前記有効画素領域に一定の間隔をあけて対向して配置され、前記有効画素領域の平面寸法と同等以上で前記固体撮像素子の平面寸法より小さい平面寸法を有する透光性蓋部と、
前記有効画素領域及び透光性蓋部の間であって前記有効画素領域を除く領域に形成され、かつ前記有効画素領域を取り囲むように設けられた接着層と、
前記透光性蓋部より物体側に配置されたレンズと、を備える固体撮像装置であって、
前記レンズが、前記透光性蓋部および前記封止樹脂にまたがって形成されているレンズ付き固体撮像装置。
(Second configuration)
At least a solid-state imaging device having an effective pixel region on one surface;
A translucent lid that is disposed to face the effective pixel region at a predetermined interval and has a planar dimension that is equal to or larger than the planar dimension of the effective pixel region and smaller than the planar dimension of the solid-state imaging device;
An adhesive layer formed between the effective pixel region and the translucent lid and excluding the effective pixel region, and provided to surround the effective pixel region;
A solid-state imaging device and a lens disposed on the object side of the transparent cover,
A solid-state imaging device with a lens , wherein the lens is formed across the translucent lid and the sealing resin.

(第3の構成)
前記レンズは、−60〜270℃の温度に暴露された後でも、可視光帯域おける透過率が80%以上の透光性を持つ樹脂で形成されている第1または2の構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
(Third configuration)
With the lens according to the first or second configuration, the lens is formed of a resin having a transmissivity of 80% or more in the visible light band even after being exposed to a temperature of −60 to 270 ° C. Solid-state imaging device.

(第4の構成)
前記透光性蓋部の一部には前記レンズが形成されていない第1〜3のいずれか1つの構成にか係るレンズ付き固体撮像装置。
(Fourth configuration)
A solid-state imaging device with a lens according to any one of the first to third configurations in which the lens is not formed on a part of the translucent lid.

(第5の構成)
前記封止樹脂部の物体側面が親水性を有している第1〜4のいずれか1つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
(Fifth configuration)
A solid-state imaging device with a lens according to any one of the first to fourth configurations, wherein an object side surface of the sealing resin portion has hydrophilicity.

(第6の構成)
前記透光性蓋部の物体側の面がシランカップリング処理されている第1〜5のいずれか1つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
(Sixth configuration)
The lens- equipped solid-state imaging device according to any one of the first to fifth configurations in which the object-side surface of the translucent lid is subjected to silane coupling treatment.

(第7の構成)
前記レンズは、可視光領域において屈折率1.3〜1.4の透光性樹脂材料で形成されている第1〜6のいずれか1つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置。
(Seventh configuration)
The said lens is a solid-state imaging device with a lens which concerns on any one structure of the 1st-6th formed with the translucent resin material of refractive index 1.3-1.4 in visible region.

(第8の構成)
前記レンズと同時に形成される透光性樹脂製の構造体が形成されている第1〜7のいずれか1つの構成に係る記載のレンズ付き固体撮像装置。
(Eighth configuration)
The solid-state imaging device with a lens according to any one of first to seventh configurations, in which a structure made of a translucent resin formed simultaneously with the lens is formed.

(第9の構成)
少なくとも、
封止樹脂部の物体側の面に親水性処理を施す工程と、
レンズの形状を転写するキャビティ部が設けられた透光性成形型の前記キャビティ部にエネルギー硬化性樹脂を充填する工程と、
前記透光性成形型の一部と、前記固体撮像装置の前記透光性蓋部のレンズが形成されない部分とを接触させる工程と、
前記エネルギー硬化性樹脂を硬化させレンズを形成する成形工程と、
前記透光性成形型を取り外す離型工程と、を有する第1〜8いずれか1つの構成に係るレンズ付き固体撮像装置の製造方法。
(Ninth configuration)
at least,
Applying hydrophilic treatment to the object side surface of the sealing resin portion;
Filling the cavity part of the translucent mold provided with a cavity part for transferring the shape of the lens with an energy curable resin;
Contacting a part of the translucent mold with a portion of the solid-state imaging device where the lens of the translucent lid is not formed;
A molding step of curing the energy curable resin to form a lens ;
A method for manufacturing a lens- equipped solid-state imaging device according to any one of first to eighth configurations, comprising: a mold release step of removing the translucent mold.

(第10の構成)
導体配線が形成された配線基板と、該配線基板に接着され前記導体配線に電気的に接続される画像処理装置と、前記導体配線に電気的に接続されるレンズ付き固体撮像装置と、前記レンズ付き固体撮像装置に対向して配置されレンズ付き固体撮像装置への光路を画定する光路画定器とを備える撮像装置。
(Tenth configuration)
A wiring board on which conductor wiring is formed, an image processing apparatus bonded to the wiring board and electrically connected to the conductor wiring, a solid-state imaging device with a lens electrically connected to the conductor wiring, and the lens An image pickup apparatus comprising: an optical path demarcating device disposed opposite to the solid-state image pickup device with a lens and demarcating an optical path to the solid-state image pickup device with a lens .

本発明によれば、簡便で安価な方法を用いて小型化および薄型化を達成し、かつ高い信頼性(耐環境性)および性能を付与した固体撮像装置を提供することができるので、被写体からの光に基づいて画像を形成するための光学機器全般に適用可能である。特に、携帯電話用のカメラモジュールやデジタルカメラなどに適用することが有効である。装置の小型・薄型化かつ広角化の用途に利用することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device that achieves downsizing and thinning using a simple and inexpensive method and that has high reliability (environment resistance) and performance. The present invention can be applied to all optical devices for forming an image based on the light of the above. In particular, it is effective to apply to a camera module for a mobile phone, a digital camera, and the like. It can be used for the purpose of downsizing, thinning and widening the device.

(a)は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図であり、(b)は、(a)のA−A’における断面図であり、(c)は、(a)のB−B’における断面図である。(A) is a top view which shows the structure of the solid-state imaging device concerning one Embodiment of this invention, (b) is sectional drawing in AA 'of (a), (c) is ( It is sectional drawing in BB 'of a). 図1の固体撮像装置を形成するための一工程を示す、図1(a)のC−C’における断面図である。It is sectional drawing in C-C 'of Fig.1 (a) which shows 1 process for forming the solid-state imaging device of FIG. (a)は、図1の固体撮像装置のレンズの端部へ光が入射する様子を示す断面図であり、(b)は、(a)のレンズの端部付近を拡大した断面図である。(A) is sectional drawing which shows a mode that light injects into the edge part of the lens of the solid-state imaging device of FIG. 1, (b) is sectional drawing to which the edge part vicinity of the lens of (a) was expanded. . (a)は、図1の変形例である固体撮像装置の構成を示す断面図であり、(b)は、図1の他の変形例である固体撮像装置の構成を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device which is a modification of FIG. 1, (b) is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device which is another modification of FIG. 図1の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining each process in the manufacturing method of the solid-state imaging device of FIG. (a)は、図5の製造方法の変形例に用いる型を示す断面図であり、(b)は、図5の製造方法の他の変形例に用いる型を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the type | mold used for the modification of the manufacturing method of FIG. 5, (b) is sectional drawing which shows the type | mold used for the other modification of the manufacturing method of FIG. 図1の固体撮像装置を備えた撮影装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging device provided with the solid-state imaging device of FIG. (a)は、本発明の他の実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図であり、(b)は、(a)の固体撮像装置のレンズの端部に光が入射する様子を示す断面図であり、(c)は、(b)のレンズの端部付近を拡大した断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device which concerns on other embodiment of this invention, (b) shows a mode that light injects into the edge part of the lens of the solid-state imaging device of (a). It is sectional drawing shown, (c) is sectional drawing which expanded the edge part vicinity of the lens of (b). 図8の固体撮像装置を形成するための一工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1 process for forming the solid-state imaging device of FIG. 図8の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining each process in the manufacturing method of the solid-state imaging device of FIG. 図8の固体撮像装置を備えた撮影装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging device provided with the solid-state imaging device of FIG. 固体撮像素子に入射する光の光路を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the optical path of the light which injects into a solid-state image sensor. 従来の固体撮像装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional solid-state imaging device. 従来の他の固体撮像装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the other conventional solid-state imaging device. 従来の固体撮像装置の製造方法における各工程を説明する断面図または平面図である。It is sectional drawing or a top view explaining each process in the manufacturing method of the conventional solid-state imaging device. 従来の撮影装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional imaging device. 図15の方法を用いて、図16の固体撮像装置にレンズを適用した構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure which applied the lens to the solid-state imaging device of FIG. 16 using the method of FIG. 無鉛半田リフロー実装工程における温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature change in a lead-free solder reflow mounting process.

符号の説明Explanation of symbols

1 センサチップ(固体撮像素子)
1a 有効画素領域
3 ガラス板(透明板)
5 スペーサ
7 封止樹脂
9 レン
9’ 光硬化性樹脂(エネルギー硬化性樹脂)
10 固体撮像装置
19 透明な型(型)
19’ 透明な型(型)
31 固体撮像装置
32 レン
32’ 光硬化性樹脂(エネルギー硬化性樹脂)
32a 張り出し
33 固体撮像装置
34 レン
34’ 光硬化性樹脂(エネルギー硬化性樹脂)
34a 張り出し
51 透明な型(型)
52 透明な型(型)
61 撮影装置
61a 撮影装置
81 固体撮像装置
91 レン
91’ 光硬化性樹脂(エネルギー硬化性樹脂)
1 Sensor chip (solid-state image sensor)
1a Effective pixel area 3 Glass plate (transparent plate)
5 spacer 7 sealing resin 9 lens <br/> 9 'photocurable resin (energy curable resin)
10 Solid-state imaging device 19 Transparent mold (mold)
19 'Transparent mold (mold)
31 solid-state imaging device 32 lens <br/> 32 'photocurable resin (energy curable resin)
32a overhang 33 solid-state imaging device 34 lens <br/> 34 'photocurable resin (energy curable resin)
34a Overhang 51 Transparent mold (mold)
52 Transparent mold (mold)
61 imaging device 61a imaging device 81 the solid-state imaging device 91 lens <br/> 91 'photocurable resin (energy curable resin)

Claims (16)

少なくとも、
有効画素領域が形成された固体撮像素子と、
該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、
上記固体撮像素子の一部、および上記透明板の側壁を封止する封止樹脂と、
該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、
を備えており、
上記レンズの少なくとも一部が該封止樹脂と接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
at least,
A solid-state imaging device in which an effective pixel region is formed;
A transparent plate disposed so as to face the effective pixel region and having a planar dimension equivalent to the effective pixel region;
A sealing resin for sealing a part of the solid-state imaging device and the side wall of the transparent plate;
A lens formed on the transparent plate and made of a transparent resin;
With
The solid-state imaging device, wherein at least a portion of the lens is in contact with the sealing resin.
少なくとも、
有効画素領域が形成された固体撮像素子と、
該有効画素領域と対向するように配置され、かつ該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板と、
該透明板上に形成され、かつ透明な樹脂から構成されたレンズと、
を備えており、
レンズの少なくとも一部が該透明板の側壁と接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
at least,
A solid-state imaging device in which an effective pixel region is formed;
A transparent plate disposed so as to face the effective pixel region and having a planar dimension equivalent to the effective pixel region;
A lens formed on the transparent plate and made of a transparent resin;
With
At least a part of the lens is in contact with a side wall of the transparent plate.
上記レンズの一部が、該レンズと上記封止樹脂との物理的な接着力または化学的な結合力を向上させるための接着力向上部を介して、該封止樹脂上面の一部と接着されていることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。 Part of the lens, through the adhesion enhancing section for improving the physical adhesion or chemical bonding force between the lens and the sealing resin, the adhesion part of the sealing resin top The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is provided. 上記接着力向上部が、上記封止樹脂の粗化された表面であることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the adhesion improving portion is a roughened surface of the sealing resin. 上記接着力向上部が、上記封止樹脂の表面に付与された官能基であることを特徴とする請求項3または4に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the adhesion improving portion is a functional group imparted to the surface of the sealing resin. 上記透明板と上記レンズとの間には、さらにシランカップリング剤が付与されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a silane coupling agent is further provided between the transparent plate and the lens . 上記レンズが、−60℃〜270℃の温度条件において、80%以上の可視光の透過率を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 7. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the lens has a visible light transmittance of 80% or more under a temperature condition of −60 ° C. to 270 ° C. 7. 上記透明板の一部が、上記レンズから露出していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a part of the transparent plate is exposed from the lens . 上記レンズの可視光に対する屈折率が、1.3〜1.4であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a refractive index of the lens with respect to visible light is 1.3 to 1.4. 上記レンズには、上記有効画素領域の外側へ向かって封止樹脂の外縁付近まで形成されている、平坦な上面を有する張り出しが形成されていることを特徴とする請求項1および3〜9のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 10. The overhang having a flat upper surface, which is formed on the lens to the outer edge of the sealing resin toward the outside of the effective pixel region. The solid-state imaging device according to any one of the above. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の固体撮像装置を備えていることを特徴とする撮影装置。   An imaging device comprising the solid-state imaging device according to claim 1. 少なくとも、
固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を配置する工程と、
少なくとも該固体撮像素子の一部および該透明板の側壁を樹脂封止する工程と、
該透明板上、および該封止樹脂上の一部に、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
at least,
Disposing a transparent plate having a planar dimension equivalent to the effective pixel area so as to face the effective pixel area of the solid-state imaging device;
A step of resin-sealing at least a part of the solid-state imaging device and a side wall of the transparent plate;
Forming a lens made of a transparent resin on the transparent plate and a part of the sealing resin. A method for producing a solid-state imaging device.
少なくとも、
固体撮像素子の有効画素領域と対向するように該有効画素領域と同等の平面寸法を有する透明板を、該固体撮像素子に固定する工程と、
該透明板の上部、および該透明板の側壁の一部にわたって、透明な樹脂から構成されたレンズを形成する工程と
を包含する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
at least,
Fixing a transparent plate having a planar dimension equivalent to the effective pixel region to the effective pixel region of the solid-state image sensor to the solid-state image sensor;
Forming a lens made of a transparent resin over an upper portion of the transparent plate and a part of a side wall of the transparent plate.
レンズを形成する上記工程が、
流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理;および
光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理
を含むことを特徴とする請求項12または13に記載の固体撮像装置の製造方法。
The above process of forming the lens
The solid-state imaging device according to claim 12, comprising: a process of filling a mold with fluid curable resin having fluidity; and a process of curing the energy curable resin by applying light energy or thermal energy. Manufacturing method.
上記型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、透明な該型を通して上記レンズを形成すべき位置を確認しながら行われることを特徴とする請求項14に記載の固体撮像装置の製造方法。 15. The process of using a transparent mold as the mold and curing the energy curable resin is performed while confirming a position where the lens is to be formed through the transparent mold. Manufacturing method of solid-state imaging device. エネルギー硬化性樹脂を型へ充填する上記処理において、上記レンズを形成するための必要量を超えるエネルギー硬化性樹脂を型へ充填することを特徴とする請求項14または15に記載の固体撮像装置の製造方法。 16. The solid-state imaging device according to claim 14 or 15, wherein, in the process of filling the mold with an energy curable resin, the mold is filled with an energy curable resin that exceeds a necessary amount for forming the lens . Production method.
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