JPH04359564A - 固体撮像装置用の中空パッケージ、およびそれを用い た固体撮像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置用の中空
パッケージ、およびそれを用いた固体撮像装置に関する
ものであって、より詳しくは、簡単な装置で折返しによ
る偽信号の発生を効率的に防止しうる、ビデオカメラ等
に使用する固体撮像装置用の中空パッケージおよびそれ
を用いた固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　
　Ｃｏｕｐｌｅｄ　　Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＯＳ（Ｍｅｔ
ａｌ　　Ｏｘｌｄｅ　　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）
、ＣＰＤ（Ｃｈａｒｇｅ　　Ｐｒｉｍｍｉｎｇ　　Ｄｅ
ｖｉｃｅ）等の固体撮像素子を用いる固体撮像装置では
、固体撮像素子の画素が不連続にしかも規則正しく配置
されているので、被写体に画素のピッチ以上の高周波成
分が含まれていると、折返しによる偽信号が発生する事
態が頻発する。そこで、この偽信号の発生を防止するた
めに、装置内に光学的ローパスフィルターを用いること
が行われている（実開昭６４−２１５７４号公報）。

【０００３】また、固体撮像装置では、固体撮像素子面
で反射した光が再度素子に入ると、フレアと称する画像
劣化が生じるため、これを防止する目的で遮光板が用い
られている。この遮光板は、寸法を高い精度で制御でき
なければ正確な画面を得ることができないために、りん
青銅などの金属のエッチング品または打ち抜き品を黒染
めにしたものが使用されているが、黒染めの状態が不均
一になり易く、また付着異物が多くなる傾向があり、し
かも、生産性が低く高価になるために、その使用は一部
の高級機種に限定されていた。

【０００４】ところで、光学的ローパスフィルターとし
て用いられている水晶等の複屈折板は、高価であって、
生産性に乏しいという欠点があるため、これに代って、
回折格子を用いたプラスチック光学的ローパスフィルタ
ーが提案されている。しかしながら、回折格子を用いた
プラスチック光学的ローパスフィルターを、パッケージ
内に挿入すると、回折格子の像が画面上に発生してしま
うという問題が発生する。特開平１−２５４９１２号公
報に開示された技術は、このような問題点を解決するた
めに提案されたものであり、その特徴とするところは、
回折格子の像のピッチと画素のピッチの関係を調整する
ことによって、回折格子の像が画面上に現われないよう
に配慮されているものであるが、このような方式では、
回折格子の光学的ローパスフィルターと、撮像素子との
相対的位置精度を制御することが困難であり、依然とし
て実装上の問題がある。

【０００５】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、光学的ローパ
スフィルターの位置決め精度を向上せしめた固体撮像装
置用の中空パッケージ、およびそれを用いた固体撮像装
置を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は
、安価で、光学系の長さを短縮しうる固体撮像装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために提案されたものであって、その特徴とする
ところは、中空パッケージ内に光学的ローパスフィルタ
ーを精度良く配置するための段部を形成し、この段部に
、開口部を有する遮光板と光学的ローパスフィルターを
一体化したものを配置することによって、光学的ローパ
スフィルターの撮像素子に対する相対的位置関係を精度
よく制御した固体撮像装置とするものである。すなわち
、本発明によれば、中空パッケージ内に撮像素子を有し
、その外面をリッドにより気密封止される固体撮像装置
用の中空パッケージにおいて、撮像素子とリッドの間に
光学的ローパスフィルターを配置するための段部を形成
したことを特徴とする固体撮像装置が提供される。さら
に本発明によれば、前記中空パッケージ内の段部に、光
学的ローパスフィルターと開口部を有する遮光板とを一
体化した光学的ローパスフィルターを配置することによ
って、安価で光学系の長さを短縮しうる固体撮像装置が
提供される。

【０００７】また、上記中空パッケージを樹脂成形体で
形成することにより、ローパスフィルター配置用の段部
を容易に、しかも精度良く形成できる。さらに、上記樹
脂成形体には、光学的ローパスフィルターとの位置決め
用突起が形成されているため、当該突起部に対応する凹
部を設けた光学的ローパスフィルターと容易に位置決め
できる。

【０００８】本発明の固体撮像装置における中空パッケ
ージ材料としては、セラミック、樹脂材料が使用できる
が、セラミックパッケージは、段部を設けるために積層
型のパッケージに限定される。積層型のセラミックパッ
ケージは、寸法精度を高精度に保ちにくいため、好まし
くは、高い寸法精度と生産性が得られるという点で樹脂
パッケージが使用される。

【０００９】また、本発明において、光学的ローパスフ
ィルターと遮光板を一体化したものを使用する場合には
、上記中空パッケージおよび遮光板を樹脂成形体で形成
することにより、寸法精度良く成形できる。しかも何れ
も樹脂成形体を採用することにより線膨張係数の差を小
さく抑えることができ、接着部分の信頼性が向上すると
いうメリットがある。なお、この際、中空パッケージお
よび遮光板を全面梨地に形成することにより、接着強度
を高めることが可能となり、信頼性の優れた固体撮像装
置を提供することができる。さらに、光学的ローパスフ
ィルターを、透明樹脂成形体よりなる位相型のローパス
フィルターとすることによって、薄型化・軽量化が可能
であり、本発明の目的とする固体撮像装置内部に好適に
配置することができる。

【００１０】上記樹脂パッケージおよび開口部を有する
遮光板に好適に使用される材料としては、エポキシ系、
ポリイミド系等の熱硬化性樹脂、ポリスルホン系、ポリ
ビニリデン系等の熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましく
は、耐熱性に優れ、また接着性の信頼度の高いエポキシ
、ポリイミド等の熱硬化性樹脂が、さらに好ましくは高
耐湿性を達成し得るエポキシ系樹脂が好適である。さら
に樹脂パッケージと遮光板を同種の樹脂で成形すると、
線膨張係数の差が小さいため接着信頼性が向上する。ま
た、上記樹脂材料は、トランスファー成形、射出成形に
よって容易に目標とする形状に形成できるため、生産性
が高いという長所があり、さらに、図１に示される固体
撮像素子において、中空パッケージのダイパッド部の平
面性、段部１，２の平面性、さらに両者の相対的な平行
度が高精度に成形されるため、光学的ローパスフィルタ
ーの位置決めを高精度に行うことができるという特徴が
ある。

【００１１】一方、光学的ローパスフィルターは、基本
的には性能を満足する範囲であらゆる材料が選択できる
が、たとえば、水晶等の複屈折板では、厚みが厚くなる
ためパッケージ自体が大きくなり、既存のパッケージが
適用できない。したがって回折格子等の位相板が好適に
使用され、しかも位相板の形成においては、射出成形法
が簡便で生産性が高い。このような理由から、光学的ロ
ーパスフィルターの材料としては、射出成形法が適用で
きる透明な熱可塑性樹脂、たとえば、ポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、非晶質ポリオレフィン等
を例示することができるが、高耐熱性を有する点でポリ
カーボネート、非晶質ポリオレフィンが特に好ましく使
用される。遮光板と中空パッケージ、およびローパスフ
ィルターと遮光板の接着に用いられる接着剤は特に制限
されるものではないが、精密位置決め後に硬化できる紫
外線硬化型接着剤が好ましい。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、偽信号回避に用いる光
学的ローパスフィルターを精度良く配置するための固体
撮像装置用の中空パッケージ、およびそれを用いた固体
撮像装置を提供することができる。また、本発明におい
て、光学的ローパスフィルターと遮光板を一体化したも
のを使用することにより、フレア除去を目的とする遮光
板と偽信号回避に用いる光学的ローパスフィルターを一
体化して中空パッケージ内に精度良く配置することがで
きる。また、予め黒色顔料または染料などの着色剤を配
合した成形材料を用いることにより、金属に要求される
黒染め工程を削減できるため、製品を安価に製造できる
とともに、付着異物の軽減を図ることもできる。

【００１３】図１は、本発明にかかる固体撮像装置用の
中空パッケージの一例を断面図で示すものである。図１
に示すように、本発明にかかる固体撮像装置用の中空パ
ッケージ１は、その内部に、半導体素子２、光学的ロー
パスフィルターを配置するための段部３、インナーリー
ド４、ボンディングワイヤー５を有し、アウターリード
６に接続されている。前記段部には、光学的ローパスフ
ィルターの配置を精度良く行うために、係合用の突起７
が形成されている。

【００１４】図２は、本発明にかかる固体撮像装置の一
例を断面図で示すものであり、前記中空パッケージ内の
段部に光学的ローパスフィルター２０を配置して、接着
剤によって固定し、さらに、中空パッケージ１の上面を
接着剤９を介してリッド１０で封止する。光学的ローパ
スフィルター２０の前記段部に接する面には、前記中空
パッケージ係合用の突起７と対応する箇所に凹部が形成
されており、この係合部の嵌合によって、光学的ローパ
スフィルター２０は、中空パッケージ１内に精度良く配
置されることになる。光学的ローパスフィルターおよび
リッド用の接着剤としては、従来より半導体装置、ある
いは固体撮像装置用の封止用として使用されている接着
剤がそのまま使用することができ、また、それらは機能
的にも従来の固体撮像装置と異なる点はない。

【００１５】図３は、本発明において、光学的ローパス
フィルター２０と遮光板３０を一体化したものを実装し
た例を断面図で示す。遮光板は、中心部に開口３１を有
し、その開口を覆う状態で光学的ローパスフィルターと
一体化されている。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明するが
、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 実施例１ ノボラック型エポキシ樹脂成形材料を用い、図１に示す
形状の中空パッケージ１を温度１８０℃、圧力８０ｋｇ
／ｃｍ２　、時間２分の条件でトランスファー成形した
後、温度１８０℃で後硬化させて得た。

【００１７】実施例２ ポリイミド樹脂成形材料を用い、図１に示す中空パッケ
ージ１を温度１８０℃、圧力８０ｋｇ／ｃｍ２　、時間
２分の条件でトランスファー成形した後、温度１８０℃
で後硬化させて得た。

【００１８】実施例３ 実施例１と同一材料を用い、同一方法で、全面に梨地面
を有する中空パッケージ１を成形し、内部に撮像素子を
おき、金線でリードフレームと接続した。中心部に開口
を有し、梨地面を有するエポキシ樹脂製の遮光板と、ポ
リカーボネート製の位相型ローパスフィルターとをエポ
キシ系接着剤で接着し、パッケージの段部の突起に遮光
板の凹部をはめ合わせた。

【００１９】比較例 既存の積層型セラミックパッケージを用意した。

【００２０】評価方法 寸法精度 １．表面粗さ測定機を用いて、段部３の周上（但し突起
部を除く）の高さを測定し、最大値と最小値の差を求め
た。但しセラミックパッケージについては、段部に相当
する面がないため、リッド（蓋）の貼付面の値で代表さ
せた。２．３次元測定機を用いてダイパッド部の所定の
１６点を、段部３の所定の１２点についてその傾きを測
定し、それぞれ最小２乗法で規定される両平面の平行か
らの偏差を求めた。結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体撮像装置用の中空パッケージの一
例を示す断面図である。

【図２】本発明の固体撮像装置の一例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の固体撮像装置の他の一例を示す断面図
である。

【符合の説明】１　　中空パッケージ ２　　半導体素子 ３　　段部 ４　　インナーリード ５　　ボンディングワイヤー ６　　アウターリード ７　　突起 ８　　段部の接着部 ９　　リッドの接着部 １０　　リッド ２０　　光学的ローパスフィルター ３０　　遮光板 ３１　　開口部 ４０　　固体撮像装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中空パッケージ内に撮像素子を有し、
   その外面をリッドにより気密封止される固体撮像装置用
   の中空パッケージにおいて、撮像素子とリッドの間に光
   学的ローパスフィルターを配置するための段部を形成し
   たことを特徴とする固体撮像装置用の中空パッケージ。
2. 【請求項２】　　前記段部には、光学的ローパスフィル
   ターとの位置決め用突起が形成された請求項１記載の固
   体撮像装置用の中空パッケージ。
3. 【請求項３】　　前記中空パッケージが合成樹脂の成形
   体である請求項１記載の固体撮像装置用の中空パッケー
   ジ。
4. 【請求項４】　　前記合成樹脂の成形体が、全面梨地に
   形成されたものである請求項３記載の固体撮像装置用の
   中空パッケージ。
5. 【請求項５】　　中空パッケージ内に撮像素子を有し、
   その外面をリッドにより気密封止される固体撮像装置に
   おいて、撮像素子とリッドの間に光学的ローパスフィル
   ターを配置するための段部を形成し、該段部には、光学
   的ローパスフィルターとこれを支持するための開口部を
   有する遮光板を一体化して実装したことを特徴とする固
   体撮像装置。
6. 【請求項６】　　前記光学的ローパスフィルターには、
   中空パッケージ内の段部に形成された突起に対応する凹
   部が形成されている請求項５記載の固体撮像装置。
7. 【請求項７】　　前記遮光板が、合成樹脂の成形体であ
   る請求項５記載の固体撮像装置。
8. 【請求項８】　　前記光学的ローパスフィルターが、透
   明樹脂の成形体である請求項５記載の固体撮像装置。
9. 【請求項９】　　前記光学的ローパスフィルターが、透
   明樹脂成形体よりなる位相型のローパスフィルターであ
   る請求項５、６、７および８記載の固体撮像装置。
10. 【請求項１０】　　前記遮光板が、全面梨地に形成され
    たものである請求項７記載の固体撮像装置。