JP6184106B2 - Hollow package for solid-state imaging device, solid-state imaging device, and solid-state imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置に関する。 The present invention relates to a hollow package for a solid-state imaging device, a solid-state imaging device, and a solid-state imaging device.
デジタルカメラには、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子が搭載されている。固体撮像素子は、通常、固体撮像素子用中空パッケージと、ICチップと、前記ICチップを固体撮像素子用中空パッケージに密封する透明部材とから構成される(例えば、特許文献1)。 The digital camera is equipped with a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). The solid-state imaging device is generally configured by a solid-state imaging device hollow package, an IC chip, and a transparent member that seals the IC chip in the solid-state imaging device hollow package (for example, Patent Document 1).
固体撮像素子用中空パッケージは、ICチップを搭載するための凹部を有する。前記凹部の底面は、ICチップが実装される部分を含む。固体撮像素子用中空パッケージは、前記凹部を囲む枠部を有する。また、固体撮像素子用中空パッケージは、前記凹部のICチップが実装される部分と固体撮像素子用中空パッケージの外側とを電気的に接続するリードを有する。前記リードは、前記凹部に露出するインナーリードと前記枠部の外側に露出するアウターリードとから構成される。 The hollow package for a solid-state imaging device has a recess for mounting an IC chip. The bottom surface of the recess includes a portion on which an IC chip is mounted. The hollow package for a solid-state imaging device has a frame portion surrounding the recess. The hollow package for the solid-state image sensor has leads that electrically connect the portion of the recess where the IC chip is mounted and the outside of the solid-state image sensor hollow package. The lead includes an inner lead exposed in the recess and an outer lead exposed outside the frame portion.
固体撮像素子は、固体撮像素子用中空パッケージの前記凹部にICチップを固定し、ICチップの接続端子とインナーリードとをワイヤーボンディングによって電気的に接続し、前記凹部の開口部を覆うように透明ガラスまたは透明樹脂等の透明部材を前記枠部に接着剤で接着することによって得られる。 The solid-state imaging device is transparent so that the IC chip is fixed to the concave portion of the hollow package for the solid-state imaging device, the connection terminal of the IC chip and the inner lead are electrically connected by wire bonding, and the opening of the concave portion is covered. It is obtained by adhering a transparent member such as glass or transparent resin to the frame portion with an adhesive.
固体撮像装置は、実装基板と、前記実装基板に実装された固体撮像素子とを有する。固体撮像素子は、固体撮像素子用中空パッケージのアウターリードと前記実装基板の導電部とを半田リフロー工程を経て電気的に接続することにより、前記実装基板に実装される。この半田リフロー工程では、予め実装基板に塗布しておいたクリーム半田を熱により溶かして前記アウターリードと実装基板の導電部とを接続する。 The solid-state imaging device includes a mounting board and a solid-state imaging device mounted on the mounting board. The solid-state imaging device is mounted on the mounting substrate by electrically connecting the outer leads of the hollow package for the solid-state imaging device and the conductive portion of the mounting substrate through a solder reflow process. In this solder reflow process, cream solder previously applied to the mounting substrate is melted by heat to connect the outer lead and the conductive portion of the mounting substrate.
しかしながら、従来の固体撮像素子においては、実装基板に実装される際に、リフロー工程を経る。そのため、クリーム半田を溶かすための熱により、固体撮像素子用中空パッケージに配置されたICチップの接続端子と前記インナーリードとの接続部等の各接続部が加熱され、各接続部の接続強度が低下するという課題がある。また、従来の固体撮像素子においては、リフロー工程における加熱により、透明樹脂等の樹脂モールド部分にクラックが発生するという課題がある。さらに、従来の固体撮像素子においては、リフロー工程において加熱することにより発生したガスが、前記枠部内にICチップを密封している透明部材の表面に凝結することにより、固体撮像素子の透光性が低下して、固体撮像装置の感度の低下を招くという課題がある。 However, in a conventional solid-state imaging device, a reflow process is performed when mounted on a mounting board. Therefore, each connection part such as a connection part between the connection terminal of the IC chip and the inner lead arranged in the hollow package for the solid-state imaging device is heated by heat for melting the cream solder, and the connection strength of each connection part is increased. There is a problem of lowering. Moreover, in the conventional solid-state image sensor, there exists a subject that a crack generate | occur | produces in resin mold parts, such as transparent resin, by the heating in a reflow process. Further, in the conventional solid-state imaging device, the gas generated by heating in the reflow process condenses on the surface of the transparent member that seals the IC chip in the frame portion, so that the translucency of the solid-state imaging device is obtained. There is a problem that the sensitivity of the solid-state imaging device is lowered.
本発明の目的は、実装基板に対して半田付けすることなく固体撮像素子を搭載可能な構成にすることにより、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置を提供することである。 It is an object of the present invention to prevent the connection strength of each connection portion from being lowered and to form a crack in the resin mold portion by adopting a configuration in which a solid-state imaging device can be mounted without soldering to a mounting substrate. It is possible to provide a hollow package for a solid-state imaging device, a solid-state imaging device, and a solid-state imaging device that can prevent the deterioration of the sensitivity of the solid-state imaging device.
本発明に係る固体撮像素子用中空パッケージは、実装用のネジが挿通される貫通孔が形成されたベースプレートと、前記ベースプレートに積層されるとともに固定され、ボンディングパットを含むインナーリードを描画された固定部と、前記ベースプレートから外部に突出し、端子部を含むアウターリードを描画された突出部とを有するフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板上に設けられる枠部と、を有し、前記固定部は、ベースプレート上に配置されるICチップの周囲に設けられ、前記貫通孔は、前記ベースプレートにおいて前記枠部の外部に形成される。 A hollow package for a solid-state imaging device according to the present invention includes a base plate in which a through-hole through which a mounting screw is inserted is formed, and a fixing that is laminated and fixed to the base plate and on which an inner lead including a bonding pad is drawn A flexible circuit board having a portion, a projecting portion projecting outside from the base plate, and having an outer lead including a terminal portion drawn thereon, and a frame portion provided on the flexible circuit board, and the fixing portion The through holes are formed outside the frame portion in the base plate, provided around the IC chip disposed on the base plate .
本発明に係る固体撮像素子は、上記の固体撮像素子用中空パッケージと、前記ベースプレートの、前記枠部で取り囲まれた領域に配置され、前記ボンディングパットと電気接続しているICチップと、前記ICチップを、前記枠部内に密封する透明な密封部と、を有する。 A solid-state imaging device according to the present invention includes the above-described solid package for a solid-state imaging device, an IC chip that is disposed in an area surrounded by the frame portion of the base plate, and is electrically connected to the bonding pad, and the IC A transparent sealing portion for sealing the chip in the frame portion.
本発明に係る固体撮像装置は、上記の固体撮像素子と、コネクタを有する実装基板とを有し、前記端子部が前記コネクタに電気接続されている。 A solid-state imaging device according to the present invention includes the above-described solid-state imaging element and a mounting substrate having a connector, and the terminal portion is electrically connected to the connector.
本発明によれば、実装基板に対して半田付けすることなく搭載可能な構成にすることにより、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる。 According to the present invention, by adopting a structure that can be mounted on the mounting substrate without soldering, it is possible to prevent the connection strength of each connection portion from being lowered and prevent the resin mold portion from being cracked. In addition, a decrease in sensitivity of the solid-state imaging device can be prevented.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
<固体撮像素子用中空パッケージ及び固体撮像素子の構成>
本発明の実施の形態1に係る固体撮像素子用中空パッケージ150及び固体撮像素子100の構成について、図1〜図6を用いて説明する。なお、図1〜図5では、固体撮像素子用中空パッケージ150及び固体撮像素子100とともに、固体撮像装置が有するコネクタ200も記載する。また、図6は、枠部104を透視した図である。
(Embodiment 1)
<Configuration of Hollow Package for Solid-State Image Sensor and Solid-State Image Sensor>
The configurations of the solid-state image sensor
固体撮像素子100は、ベースプレート101と、ICチップ102と、フレキジブル回路基板(以下「FPC」と記載する)103と、枠部104と、密封部105とから主に構成されている。固体撮像素子用中空パッケージ150は、ベースプレート101と、FPC103と、枠部104とから主に構成されている。
The solid-
ベースプレート101は、放熱性が高い金属またはセラミックスにより形成されている。ベースプレート101の厚みは、0.1mm〜2.0mmであることが好ましい。ベースプレート101は、ICチップ102から発生する熱を外部に放熱する放熱板、及び、FPC103を底面側から補強する補強板として用いられている。ベースプレート101の端部には、板厚方向に貫通する貫通孔である取付部401が形成されている。取付部401は、図示しない固体撮像装置内の実装基板にベースプレート101を取り付けるために設けられている。
The
ICチップ102は、ベースプレート101の、枠部104で取り囲まれた領域に配置される。ICチップ102は、例えばCCDまたはCMOS等である。ICチップ102には、後述するボンディングパット211と電気接続する、図示しないボンディングパットが形成されている。
The
FPC103は、可撓性を有している。FPC103は、ポリイミドなどのフレキシブル樹脂からなる基板と、銅などの導電性の高い金属によって描画された配線とを有する。FPC103は、ベースプレート101から外部に突出する突出部103aと、ベースプレート101上のICチップ102の周囲に固定される固定部103bとから構成されている(図6参照)。
The FPC 103 has flexibility. The FPC 103 includes a substrate made of a flexible resin such as polyimide and wiring drawn with a highly conductive metal such as copper. The FPC 103 includes a
FPC103の固定部103bは、ベースプレート101上のICチップ102の周囲に設けられている。FPC103の固定部103bには、ボンディングパット211を含むインナーリード212(図6参照)が描画されている(図2、3、6参照)。ボンディングパット211は、ベースプレート101の、枠部104で取り囲まれた領域の周縁に複数配置されている。ボンディングパット211は、ICチップ102の図示しないボンディングパットと電気接続するために設けられている。例えば、図6に示されるように、ボンディングパット211は、ICチップ102の図示しないボンディングパットと、ワイヤ215を介して電気接続されている。図6において、複数のボンディングパット211のうちの一部のボンディングパット211とICチップ102のボンディングパット(不図示)とを接続するワイヤ215が示され、他のワイヤは省略されている。
The
なお、FPC103の固定部103bは、ICチップ102の周囲に設けられる場合に限らず、ICチップ102の周囲、及びベースプレート101とICチップ102との間に設けられるようにしてもよい。この場合、ICチップ102は、ベースプレート101及びFPC103の固定部103bに積層される。また、ボンディングパット211は、ICチップ102の周囲に設けられる。
Note that the
FPC103の突出部103aには、端子部301を含むアウターリード302が描画されている(図6参照)。端子部301は、突出部103aの、ベースプレート101からの突出方向の端部に設けられている(図3参照)。端子部301は、アウターリード302およびインナーリード212を介してボンディングパット211と接続されている。端子部301は、コネクタ200の導電端子402と電気接続するために設けられている。
An
枠部104は、FPC103上のICチップ102の周囲に設けられている。枠部104は、樹脂またはセラミックで構成されうるが、樹脂で構成されていることが好ましい。枠部104を樹脂で構成すれば、ベースプレート101およびFPC103とともに、一体成形することができる。枠部104を構成する樹脂の例には、エポキシなどが含まれる。枠部104は、例えば、モールド成形によりFPC103と一体化されるか、または接着剤によりFPC103と接着されることにより、FPC103に対して固定される。
The
密封部105は、枠部104に接着され、ICチップ102を枠部104内に密封する。密封部105は、ガラスまたは透明樹脂などの透明部材により形成されている。透明樹脂の例には、脂環式オレフィンの重合体などが含まれる。
The sealing
<固体撮像素子用中空パッケージの組み立て方法>
本発明の実施の形態1に係る固体撮像素子用中空パッケージ150の組み立て方法について、図1〜図6を用いて説明する。
<Assembly method of hollow package for solid-state imaging device>
A method for assembling the solid-state imaging device
まず、FPC103の固定部103bが、ベースプレート101に対して積層されるとともに接着剤により固定される。FPC103には、インナーリード212およびアウターリード302を含む配線が予めパターニングされていることが好ましい。
First, the fixing
次に、枠部104が、FPC103上に設けられる。この際、枠部104は、モールド成形によりベースプレート101及びFPC103と一体化されるか、またはFPC103上に接着剤により固定される。
Next, the
<固体撮像素子の組み立て方法>
本発明の実施の形態1に係る固体撮像素子100の組み立て方法について、図1〜図6を用いて説明する。
<Assembly method of solid-state image sensor>
A method for assembling the solid-
固体撮像素子100の組み立てには、上記方法で組み立てた固体撮像素子用中空パッケージ150と、ICチップ102と、密封部105とを用いる。
For the assembly of the solid-
まず、ICチップ102が、固体撮像素子用中空パッケージ150のベースプレート101の枠部104内の所定の位置に、接着剤により固定される。
First, the
次に、FPC103のボンディングパット211が、ワイヤーボンディングにより、ICチップ102の図示しないボンディングパットに電気接続する。または、FPC103のボンディングパット211にICチップ102がフリップチップ実装される。これにより、ICチップ102とFPC103とは電気接続される。
Next, the
次に、密封部105が、接着剤により枠部104に接着されることにより、枠部104内にICチップ102を密封する。
Next, the sealing
<固体撮像装置の組み立て方法>
本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置の組み立て方法について、図1〜図6を用いて説明する。
<Assembly method of solid-state imaging device>
A method for assembling the solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
固体撮像装置の組み立てには、上記方法で組み立てた固体撮像素子100と、図示しない実装基板とを用いる。
For the assembly of the solid-state imaging device, the solid-
まず、固体撮像素子100のベースプレート101が、デジタルカメラ等の図示しない固体撮像装置内の実装基板に対して、取付部401に挿通されたネジ201により位置決めされて取り付けられる。これにより、固体撮像素子100が実装基板に実装される。
First, the
次に、FPC103の端子部301が、上記実装基板に実装されているコネクタ200の挿入口403に挿入されることにより、コネクタ200の導電端子402に対して電気接続する。ICチップ102は、FPC103の端子部301がコネクタ200の導電端子402と電気接続することにより、リフロー工程等の半田付け処理を経ること無く、上記実装基板等の外部の回路と電気接続することができる。
Next, the
<実施の形態1の効果>
本実施の形態では、実装基板に対して半田付けすることなく固体撮像素子用中空パッケージ150または固体撮像素子100を搭載可能にする。これにより、本実施の形態によれば、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、枠部104等の樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、ICチップ102を有する固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる。
<Effect of Embodiment 1>
In the present embodiment, the solid-state image sensor
また、本実施の形態によれば、FPC103に設けたボンディングパット211とICチップ102のボンディングパットとをワイヤーボンディングにより直接電気接続するので、ベースプレート101にリードを形成する必要がなく、製造を容易にすることができる。
In addition, according to the present embodiment, since the
(実施の形態2)
<固体撮像素子用中空パッケージ及び固体撮像素子の構成>
本発明の実施の形態2に係る固体撮像素子用中空パッケージ750及び固体撮像素子700の構成について、図7及び図8を用いて説明する。
(Embodiment 2)
<Configuration of Hollow Package for Solid-State Image Sensor and Solid-State Image Sensor>
The configurations of the solid-state image sensor
図7及び図8に示す固体撮像素子用中空パッケージ750及び固体撮像素子700は、図1〜図6に示す実施の形態1に係る固体撮像素子用中空パッケージ150及び固体撮像素子100に対して、ベースプレート101の代わりにベースプレート701を有する。なお、図7及び図8において、図1〜図6と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
The solid-state image sensor
固体撮像素子700は、ICチップ102と、FPC103と、枠部104と、密封部105と、ベースプレート701とから主に構成されている。固体撮像素子用中空パッケージ750は、FPC103と、枠部104と、ベースプレート701とから主に構成されている。
The solid-
ベースプレート701は、放熱性が高い金属またはセラミックスにより形成されている。ベースプレート701は、ICチップ102から発生する熱を外部に放熱する放熱板、及び、FPC103を底面側から補強する補強板として用いられている。なお、ベースプレート701は、ベースプレート101と比較して、取付部401を設けていない点が構成上異なる。
The
ICチップ102は、ベースプレート701上の中央に設けられている。なお、ICチップ102における上記以外の構成は実施の形態1と同一であるので、その説明を省略する。
The
FPC103は、ベースプレート701から外部に突出する突出部103aと、ベースプレート701上のICチップ102の周囲に固定される固定部103bとから形成されている。FPC103は、ベースプレート701上のICチップ102の周囲に固定部103bが接着剤により固定されることにより、ベースプレート701に取り付けられている。なお、FPC103における上記以外の構成は実施の形態1と同一であるので、その説明を省略する。
The
枠部104は、例えば、モールド成形によりFPC103と一体化されるか、または接着剤によりFPC103と接着されることにより、FPC103に対して固定される。なお、枠部104における上記以外の構成は実施の形態1と同一であるので、その説明を省略する。
The
<固体撮像装置の組み立て方法>
本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置の組み立て方法について、図7及び図8を用いて説明する。なお、固体撮像素子用中空パッケージ750及び固体撮像素子700の組み立て方法は上記実施の形態1と同一であるので、その説明を省略する。
<Assembly method of solid-state imaging device>
A method for assembling the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The method for assembling the solid-state image sensor
固体撮像装置の組み立てには、実施の形態1と同一方法で組み立てた固体撮像素子700と、図示しない実装基板とを用いる。
For the assembly of the solid-state imaging device, a solid-
まず、固体撮像素子700のベースプレート701が、デジタルカメラ等の図示しない固体撮像装置内の実装基板に対して、接着剤により固定される。これにより、固体撮像素子700が実装基板に実装される。
First, the
次に、FPC103の端子部301が、上記実装基板に実装されているコネクタ200の挿入口403に挿入されることにより、コネクタ200の導電端子402に対して電気接続する。ICチップ102は、FPC103の端子部301がコネクタ200の導電端子402と電気接続することにより、リフロー工程等の半田付け処理を経ること無く、上記実装基板等の外部の回路と電気接続することができる。
Next, the
<実施の形態2の効果>
本実施の形態では、ベースプレートに取付部を設けないことにより、ベースプレートを簡易な構成である矩形にする。これにより、本実施の形態によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、プレス加工の際の材料取りを高効率にすることにより製造コストを低減することができるとともに、製造を容易にすることができる。
<Effect of Embodiment 2>
In the present embodiment, the base plate is made a rectangle having a simple configuration by not providing the mounting portion on the base plate. Thereby, according to this Embodiment, in addition to the effect of the said Embodiment 1, while being able to reduce manufacturing cost by making the material picking in the case of press processing highly efficient, manufacture is also easy. can do.
本発明は、固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置に好適である。 The present invention is suitable for a hollow package for a solid-state imaging device, a solid-state imaging device, and a solid-state imaging device.
100 固体撮像素子
101 ベースプレート
102 ICチップ
103 FPC
103a 突出部
103b 固定部
104 枠部
105 密封部
150 固体撮像素子用中空パッケージ
211 ボンディングパット
212 インナーリード
215 ワイヤ
301 端子部
302 アウターリード
DESCRIPTION OF
103a
Claims (9)
前記ベースプレートに積層されるとともに固定され、ボンディングパットを含むインナーリードを描画された固定部と、前記ベースプレートから外部に突出し、端子部を含むアウターリードを描画された突出部とを有するフレキシブル回路基板と、
前記フレキシブル回路基板上に設けられる枠部と、を有し、
前記固定部は、前記ベースプレート上に配置されるICチップの周囲に設けられ、
前記貫通孔は、前記ベースプレートにおいて前記枠部の外部に形成される、
固体撮像素子用中空パッケージ。 A base plate formed with a through hole through which a mounting screw is inserted;
A flexible circuit board having a fixed portion that is laminated and fixed to the base plate and drawn with an inner lead including a bonding pad, and a protruding portion that protrudes outward from the base plate and includes an outer lead including a terminal portion; ,
A frame portion provided on the flexible circuit board,
The fixing portion is provided around an IC chip disposed on the base plate,
The through hole is formed outside the frame portion in the base plate.
Hollow package for solid-state image sensor.
モールド成形により前記フレキシブル回路基板と一体化される、
請求項1記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 The frame is
Integrated with the flexible circuit board by molding,
The hollow package for a solid-state imaging device according to claim 1.
前記フレキシブル回路基板に接着される、
請求項1記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 The frame is
Bonded to the flexible circuit board,
The hollow package for a solid-state imaging device according to claim 1.
前記ベースプレートの、前記枠部で取り囲まれた領域の周縁に複数配置されている、
請求項1記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 The bonding pad is
A plurality of the base plates are disposed on the periphery of the region surrounded by the frame portion.
The hollow package for a solid-state imaging device according to claim 1.
前記突出部の、前記ベースプレートからの突出方向の端部に設けられる、
請求項1記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 The terminal portion is
Provided at the end of the protruding portion in the protruding direction from the base plate,
The hollow package for a solid-state imaging device according to claim 1.
前記ベースプレートの、前記枠部で取り囲まれた領域に配置され、前記ボンディングパットと電気接続している前記ICチップと、
前記ICチップを、前記枠部内に密封する透明な密封部と、
を有する固体撮像素子。 A hollow package for a solid-state imaging device according to claim 1,
Of the base plate, arranged in the region surrounded by the frame portion, and the IC chip which the are bonding pads and electrical connections,
A transparent sealing part for sealing the IC chip in the frame part;
A solid-state imaging device.
請求項6に記載の固体撮像素子。 The IC chip and the bonding pad are electrically connected by wire bonding,
The solid-state imaging device according to claim 6.
コネクタを有する実装基板とを有し、
前記端子部が前記コネクタに電気接続されている、
固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 6;
A mounting board having a connector,
The terminal portion is electrically connected to the connector;
Solid-state imaging device.
前記端子部が挿入される挿入口を有する、
請求項8に記載の固体撮像装置。 The connector is
Having an insertion slot into which the terminal portion is inserted;
The solid-state imaging device according to claim 8.
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