JPH04114456A - 光電変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光信号を電気信号に変換する光電変換装置に
関し、とくにプリント板に固体撮像素子チップを直接搭
載した、一般にチップ・オン・ボード方式と呼ばれてい
る形態の光電変換装置に関するものである。

［従来の技術］ １次元ラインセンサ、２次元エリアセンサのような固体
撮像素子チップを種々の光学機器に実装するための構成
として、つぎの２つの構成が用いられている。一つは、
固体撮像素子チップを予めセラミックや樹脂等によって
半田付は可能なパッケージの形態としたもので、このパ
ッケージがプリント配線板に半田付けによって実装され
る。他の一つは、固体撮像素子チップをプリント配線基
板に接着および配線したのち、これを樹脂等で封止した
構成のもので、一般にチップ・オン・ボード方式と呼ば
れている。

第４図は、従来のセラミックパッケージの一例を示すも
ので、ウェハから分断した固体撮像素子チップ１を、リ
ード９を取り付けたセラミックケース１０に接着したの
ち、金属細線４で配線し、さらにケース１０の開口面に
透明なガラス板２を接着剤１１で接着して完成されたも
のである。第５図はモールドパッケージの例を示すもの
で、リードフレームに接着された固体撮像素子チップ１
とリード９とを金属細線４で配線し、これを型に入れて
透明樹脂で封止する。このままで使用することができる
が、表面にガラス板２を接着剤５で接着することも行わ
れている。第６図は、第４図あるいは第５図に示した構
造のパッケージをフレキシブルプリント板６に半田１２
によって取り付けた状態を示している。

また第７図は、チップ・オン・ボード方式の充電変換装
置を示す。固体撮像素子チップ１は、接着剤３によって
プリント板６に直接取り付けられ、この部分に、裏打ち
板７および封止用枠１４が取り付けられる。封止用枠１
４の内部には透明封止樹脂１３が充填され、さらにこの
樹脂表面のキズ防止および光学的平面度の確保のために
ガラス板２が設けられる。ガラス板２は、場合によって
は赤外線吸収用フィルタで兼用することもできる。この
ような構成は、たとえば実開昭６３−６５２５３号公報
に記載されている。このチップ・オン・ボード方式の光
電変換装置は、カメラなどのように機器の小型化、低コ
スト化が求められる分野で特に有利である。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、第７図に示したような従来のチップ・オ
ン・ボード方式の光電変換装置では、固体撮像素子チッ
プ１の上方が樹脂１３で覆われるために、つぎのような
欠点があった。

１）樹脂１３中に含まれる微細なゴミが固体撮像素子チ
ップ１上に存在した場合、これが光学的な欠陥となる。

２）接着剤３、金属細線４のカスなどが樹脂充填前に固
体撮像素子チップ１周辺に存在すると、１）と同様の欠
陥となる。

３）透明樹脂は一般に加熱硬化させるが、充填時に微少
な気泡が混入していると、これが熱膨張し、光学的な欠
陥となる。また信頼製の低下も引き起こす。　以上のよ
うな欠陥により、製造時の歩留まり低下、ひいてはコス
トの上昇を招くという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
る。すなわち従来例では透明樹脂に固体撮像素子チップ
の保護と光の透過という２つの機能を持たせたことに欠
陥の生ずる原因があった。

一方、ガラス板は、特に撮像素子のように数μｍから数
十μ田の光学欠陥でもこれを避けなければならない用途
では、光入射面の保護（キズ防止）、平面度の確保等か
ら、省略できない部材である。このような状況から、固
体撮像素子チップ上の光透過部は、予め光学的な研磨と
異物検査を行ったガラス板のみとし、これを微量の透明
接着剤（接着層の厚みが数μｍから数十μｍ以内）で固
体撮像素子チップに接着することが有利である。このよ
うな構成とすることにより、金属細線の保護は、光学特
性を考慮しない樹脂で行うことが可能となる。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。図において、１は１次元ラインセンサ、２次元エ
リアセンサのような固体撮像素子チップ、２はこの固体
撮像素子チップ１の受光面上に透明接着剤５を介して固
定されたガラス板、４は配線用金属細線、３は固体撮像
素子チップ１をプリント板６に固定する接着剤、７は裏
打ち板、８は封止樹脂である。

このような構成の光電変換装置は、プリント板６に固体
損保素子チップ１を取り付け、金属細線４による配線を
行ったのちにガラス板２を接着し、ついでガラス板２の
光入射面２”を覆わないように、固体撮像素子チップ１
の周囲を封止樹脂８で封止するという手順で構成するこ
とができる。封止樹脂８は光の通路から外れた位置にあ
るので、これが透明である必要はなく、一般に市販され
ている封止用樹脂の中から、耐湿性、作業性などを考慮
して最適なものを選択して使用することができる。また
ガラス板２の光入射面２゛には、蒸着等の手段で反射防
止膜を形成しておくこともできる。

この光電変換装置において、光はガラス板２を透過して
固体撮像素子チップ１に直接入射し、封止樹脂８を通過
することはない。したがって封止樹脂８に通常含まれる
微細なゴミや気泡によって入射光が影響を受けるおそれ
は全くない。

本発明の光電変換装置の構成は、その用途に応じて種々
の変更を加えることが可能である。第２図（ａ）の例で
は、ガラス板２と透明接着剤５との間に、カラー撮像素
子チップのためのカラーフィルタ１５が介挿されている
。また第２図（ｂ　）は、ガラス板２の表面のうち、封
止樹脂８に接する面に凹凸１６が設けられている。この
場合には、ガラス板２と封止樹脂８との密着性が向上し
、大きい強度が得られる。さらに第２図（ｃ　）の例で
は、ガラス板２の側面からの不要反射光を防止するため
、この側面に黒色塗料１７が塗布されている。

また第３図は、固体撮像素子チップ１の周囲を囲む封止
用枠１４が設けられ、この枠１４内に封止用樹脂８が充
填された構造の光電変換装置を示している。封止用枠１
４は、封止用樹脂８の封止範囲を規制する。

［発明の効果コ 以上に説明したように本発明によれば、固体撮像素子チ
ップの実装を、光学的欠陥を生ぜずに高い歩留まりで行
うことができる。また現在の主流であるパッケージの半
田付けに比較して、よりコンパクトに構成することがで
き、機器の小型化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光電変換装置の縦断面
図、第２図（ａ　）〜（ｃ　）は本発明のそれぞれ他の
実施例を示す部分縦断面図、第３図は本発明のさらに他
の実施例のよる光電変換装置の縦断面図、第４図および
第５図は従来の光電変換装置のパッケージを示す縦断面
図、第６図はプリント板にパッケージを取り付けた従来
の光電変換装置の縦断面図、第７図はチップ・オン・ボ
ード方式の光電変換装置の縦断面図である。 １は固体撮像素子チップ、２はガラス板、３は接着剤、
４は配線用金属細線、５は透明接着剤、６はプリント板
、７は裏打ち板、８は封止樹脂。 代理人　弁理士　　山　下　穣　手 業１図 第４図 第２図 第５図 第６図 第７図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像素子チップをプリント板に直接搭載した光電変
   換装置において、前記固体撮像素子チップの受光面に透
   明接着剤を介してガラス板を接着し、さらに前記ガラス
   板の光入射面を除く前記固体撮像素子チップの表面を封
   止樹脂によって封止したことを特徴とする光電変換装置
   。