JPH05259420A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH05259420A JPH05259420A JP4055125A JP5512592A JPH05259420A JP H05259420 A JPH05259420 A JP H05259420A JP 4055125 A JP4055125 A JP 4055125A JP 5512592 A JP5512592 A JP 5512592A JP H05259420 A JPH05259420 A JP H05259420A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小形化が可能であるばかりでなく、良好な放
熱性および感度を保持発揮して、信頼性の高い機能を常
に呈する固体撮像装置の提供を目的とする。 【構成】 少なくとも所要の電極パターン2aが周辺部に
設けられた光透過性チップキャリア２と、前記光透過性
チップキャリア２の所定領域面に受光面を対向させてフ
リップチップ方式で装着された固体撮像素子チップ１
と、前記固体撮像素子チップ１の画素エリア1aを成す受
光面に配置された凸型レンズ４と、前記固体撮像素子チ
ップ１面および光透過性チップキャリア２面が成す空隙
部５を充填する透光性の液状封止体６と、前記光透過性
チップキャリア２面に装着された固体撮像素子チップ１
周辺部を気密に封止する樹脂封止層３とを具備して成る
ことを特徴とする。
熱性および感度を保持発揮して、信頼性の高い機能を常
に呈する固体撮像装置の提供を目的とする。 【構成】 少なくとも所要の電極パターン2aが周辺部に
設けられた光透過性チップキャリア２と、前記光透過性
チップキャリア２の所定領域面に受光面を対向させてフ
リップチップ方式で装着された固体撮像素子チップ１
と、前記固体撮像素子チップ１の画素エリア1aを成す受
光面に配置された凸型レンズ４と、前記固体撮像素子チ
ップ１面および光透過性チップキャリア２面が成す空隙
部５を充填する透光性の液状封止体６と、前記光透過性
チップキャリア２面に装着された固体撮像素子チップ１
周辺部を気密に封止する樹脂封止層３とを具備して成る
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるＣＣＤ(Charg
e Coupled Device) と呼称される固体撮像素子チップを
本体とする固体撮像装置に係り、特に基板に対して固体
撮像素子チップがフリップチップ方式で装着されて成る
固体撮像装置に関する。
e Coupled Device) と呼称される固体撮像素子チップを
本体とする固体撮像装置に係り、特に基板に対して固体
撮像素子チップがフリップチップ方式で装着されて成る
固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえばビデオカメラ、電子スチルカメ
ラ、もしくは胃カメラなど体腔内監視用の固体撮像装置
（モジュール）は、図４に断面的に示すごとく構成され
ている。図４は固体撮像素子チップ１を、チップキャリ
アとしての光透過性基板２面にフェースダウンで実装
し、樹脂封止した場合の構成である（特開昭62-318665
号公報）。この構成においては、固体撮像素子チップ１
の画素エリア1aに対応する領域周辺部に、所要の電極パ
ターン2aが設けられた光透過性基板２面が用いられ、こ
の光透過性基板２面の電極パターン2aに、対応する固体
撮像素子チップ１の電極端子（バンプ電極）1bを位置合
わせし、熱圧着して電気的な接続を行うとともに、前記
半田付け部領域を全体的に樹脂封止３して、固体撮像素
子チップ１の画素エリア1aを気密に封止されている。
さらに、固体撮像装置の感度を向上させるため、前記図
４に図示する固体撮像装置の構成において、固体撮像素
子チップ１の画素エリア1a面に、画素ごとに凸レンズ４
を形成して集光する構成も提案されている（特開昭59-6
8967号公報）。すなわち、固体撮像素子チップ１の感光
画素面に透明樹脂層を堆積し、フォトリソグラフィ技術
によって任意の画素面上に透明樹脂層を島状に残存さ
せ、その後熱処理を施し、島状に残存させた透明樹脂層
を凸レンズ４化させて集光機能を持たせている。図５は
このように固体撮像素子チップ１の画素エリア1a面に、
画素ごとに凸レンズ４を形成した構成を拡大して断面的
に示すもので、1cは P型基板，1dは n型領域（フォトダ
イオード），1eは n型領域（ CCDチャンネル），1fは P
型領域（チャンネルストッパ），1gはゲート電極，1hは
透明樹脂層，４は凸レンズである。
ラ、もしくは胃カメラなど体腔内監視用の固体撮像装置
（モジュール）は、図４に断面的に示すごとく構成され
ている。図４は固体撮像素子チップ１を、チップキャリ
アとしての光透過性基板２面にフェースダウンで実装
し、樹脂封止した場合の構成である（特開昭62-318665
号公報）。この構成においては、固体撮像素子チップ１
の画素エリア1aに対応する領域周辺部に、所要の電極パ
ターン2aが設けられた光透過性基板２面が用いられ、こ
の光透過性基板２面の電極パターン2aに、対応する固体
撮像素子チップ１の電極端子（バンプ電極）1bを位置合
わせし、熱圧着して電気的な接続を行うとともに、前記
半田付け部領域を全体的に樹脂封止３して、固体撮像素
子チップ１の画素エリア1aを気密に封止されている。
さらに、固体撮像装置の感度を向上させるため、前記図
４に図示する固体撮像装置の構成において、固体撮像素
子チップ１の画素エリア1a面に、画素ごとに凸レンズ４
を形成して集光する構成も提案されている（特開昭59-6
8967号公報）。すなわち、固体撮像素子チップ１の感光
画素面に透明樹脂層を堆積し、フォトリソグラフィ技術
によって任意の画素面上に透明樹脂層を島状に残存さ
せ、その後熱処理を施し、島状に残存させた透明樹脂層
を凸レンズ４化させて集光機能を持たせている。図５は
このように固体撮像素子チップ１の画素エリア1a面に、
画素ごとに凸レンズ４を形成した構成を拡大して断面的
に示すもので、1cは P型基板，1dは n型領域（フォトダ
イオード），1eは n型領域（ CCDチャンネル），1fは P
型領域（チャンネルストッパ），1gはゲート電極，1hは
透明樹脂層，４は凸レンズである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記固体撮像
素子チップ１の画素エリア1a面に、所要の凸レンズ４を
形成して感度の向上を図った構成の固体撮像装置におい
ては、全体的に樹脂封止する技術を適用すると、次のよ
うな不都合な問題が新たに認められる。すなわち、図４
のような基本的な構成を採る場合は、光透過性基板２面
の電極パターン2aと固体撮像素子チップ１の電極端子1b
との熱圧着部領域を全体的に樹脂封止部３するとき、前
記接続部間などを介して画素エリア1a面上にも封止用樹
脂が流入・被着して、予め形成してある凸レンズ４の集
光機能を損なうという問題がある。換言すると、いわゆ
るレンズ効果は、前記凸レンズ４を形成する透明樹脂と
空隙部５に存在する空気との屈折率の相違によって発揮
されるが、前記樹脂封止部３を形成する樹脂の屈折率は
凸レンズ４を形成する透明樹脂の屈折率と近似している
ため、レンズ効果を期待し得なくなる。また、前記樹脂
封止部３を形成する樹脂の透過率が 100％でないため、
封止用樹脂がない場合と比較したとき、感度の低下を招
来するし、気泡や塵埃の混入によって画素が悪影響を受
ける恐れもある。 前記問題に対して、所要の凸レンズ
４が形成された固体撮像素子チップ１の画素エリア1a面
とチップキャリアとしての光透過性基板２面とが成す空
隙部５に、空気もしくは不活性ガスを圧封入する一方、
前記画素エリア1a面に樹脂封止部３を形成する樹脂が流
入・被着するのを回避するため、画素エリア1a面周囲に
樹脂流入防止ダムやスペーサ（図示せず）を配置して、
前記樹脂封止部３を形成することも試みられている。こ
の構成はそれなりの改善策といえるが、固体撮像素子チ
ップ１の高集積化に伴ない増大する発熱が深刻な問題を
呈している。つまり、この種の固体撮像装置において
は、固体撮像素子チップ１の画素エリア1a面が駆動によ
る最も発熱密度の高い領域をなす。ところが、この画素
エリア1a面は圧封入された空気もしくは不活性ガスに接
しているため、放熱を十分になし得ず蓄熱する形となる
ので、固体撮像素子チップ１の機能が蓄熱によって損な
われたり、あるいは本来の機能を呈し得なくなるという
問題がある。
素子チップ１の画素エリア1a面に、所要の凸レンズ４を
形成して感度の向上を図った構成の固体撮像装置におい
ては、全体的に樹脂封止する技術を適用すると、次のよ
うな不都合な問題が新たに認められる。すなわち、図４
のような基本的な構成を採る場合は、光透過性基板２面
の電極パターン2aと固体撮像素子チップ１の電極端子1b
との熱圧着部領域を全体的に樹脂封止部３するとき、前
記接続部間などを介して画素エリア1a面上にも封止用樹
脂が流入・被着して、予め形成してある凸レンズ４の集
光機能を損なうという問題がある。換言すると、いわゆ
るレンズ効果は、前記凸レンズ４を形成する透明樹脂と
空隙部５に存在する空気との屈折率の相違によって発揮
されるが、前記樹脂封止部３を形成する樹脂の屈折率は
凸レンズ４を形成する透明樹脂の屈折率と近似している
ため、レンズ効果を期待し得なくなる。また、前記樹脂
封止部３を形成する樹脂の透過率が 100％でないため、
封止用樹脂がない場合と比較したとき、感度の低下を招
来するし、気泡や塵埃の混入によって画素が悪影響を受
ける恐れもある。 前記問題に対して、所要の凸レンズ
４が形成された固体撮像素子チップ１の画素エリア1a面
とチップキャリアとしての光透過性基板２面とが成す空
隙部５に、空気もしくは不活性ガスを圧封入する一方、
前記画素エリア1a面に樹脂封止部３を形成する樹脂が流
入・被着するのを回避するため、画素エリア1a面周囲に
樹脂流入防止ダムやスペーサ（図示せず）を配置して、
前記樹脂封止部３を形成することも試みられている。こ
の構成はそれなりの改善策といえるが、固体撮像素子チ
ップ１の高集積化に伴ない増大する発熱が深刻な問題を
呈している。つまり、この種の固体撮像装置において
は、固体撮像素子チップ１の画素エリア1a面が駆動によ
る最も発熱密度の高い領域をなす。ところが、この画素
エリア1a面は圧封入された空気もしくは不活性ガスに接
しているため、放熱を十分になし得ず蓄熱する形となる
ので、固体撮像素子チップ１の機能が蓄熱によって損な
われたり、あるいは本来の機能を呈し得なくなるという
問題がある。
【０００４】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、小形化が可能であるばかりでなく、良好な放熱性
および感度を保持発揮して、信頼性の高い機能を常に呈
する固体撮像装置の提供を目的とする。
ので、小形化が可能であるばかりでなく、良好な放熱性
および感度を保持発揮して、信頼性の高い機能を常に呈
する固体撮像装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、少なくとも所要の電極パターンが周辺部に設けら
れた光透過性チップキャリアと、前記光透過性チップキ
ャリアの所定領域面に受光面を対向させてフリップチッ
プ方式で装着された固体撮像素子チップと、前記固体撮
像素子チップの画素エリアを成す受光面に配置された凸
型レンズと、前記固体撮像素子チップおよび光透過性チ
ップキャリアが成す空隙部を充填する不活性・絶縁性か
つ透光性の液状封止体と、前記光透過性チップキャリア
面に装着された固体撮像素子チップ周辺部を気密に封止
する樹脂封止層とを具備して成ることを特徴とする。
置は、少なくとも所要の電極パターンが周辺部に設けら
れた光透過性チップキャリアと、前記光透過性チップキ
ャリアの所定領域面に受光面を対向させてフリップチッ
プ方式で装着された固体撮像素子チップと、前記固体撮
像素子チップの画素エリアを成す受光面に配置された凸
型レンズと、前記固体撮像素子チップおよび光透過性チ
ップキャリアが成す空隙部を充填する不活性・絶縁性か
つ透光性の液状封止体と、前記光透過性チップキャリア
面に装着された固体撮像素子チップ周辺部を気密に封止
する樹脂封止層とを具備して成ることを特徴とする。
【０００６】本発明においては、前記透光性の液状封止
体として、凸型レンズを形成する素材の屈折率と異なる
屈折率を有する液体の使用が好ましい。ここで、不活性
・絶縁性かつ透光性の液状封止体についての不活性と
は、少なくとも前記空隙部を構成する部分に対して不活
性であることを意味し、また絶縁性とは電気的な絶縁性
を意味する。
体として、凸型レンズを形成する素材の屈折率と異なる
屈折率を有する液体の使用が好ましい。ここで、不活性
・絶縁性かつ透光性の液状封止体についての不活性と
は、少なくとも前記空隙部を構成する部分に対して不活
性であることを意味し、また絶縁性とは電気的な絶縁性
を意味する。
【０００７】
【作用】本発明に係る固体撮像装置においては、光透過
性チップキャリアの所定領域面およびこの所定領域面に
受光面を対向させて装着させた画素エリアを成す受光面
に凸型レンズが形成された固体撮像素子チップとが成す
空隙部を、不活性・絶縁性かつ透光性の液体で充填・封
止している。つまり、空隙部を空気もしくは不活性ガス
で充填する代りに、透光性の液体で充填・封止してい
る。このため、空気や不活性ガスを充填・封止した場合
に較べてすぐれた放熱性を呈し、発熱密度の高い固体撮
像素子チップの画素エリア領域の放熱も効果的に行われ
ので、温度上昇に伴う信頼性の低下を容易に回避し得
る。特に、前記凸型レンズを形成する素材の屈折率と異
なる屈折率を有する透光性の液体で充填・封止した場合
は、レンズ効果の確保がさらに容易・確実になされるた
め、感度の向上を図り得ることになる。
性チップキャリアの所定領域面およびこの所定領域面に
受光面を対向させて装着させた画素エリアを成す受光面
に凸型レンズが形成された固体撮像素子チップとが成す
空隙部を、不活性・絶縁性かつ透光性の液体で充填・封
止している。つまり、空隙部を空気もしくは不活性ガス
で充填する代りに、透光性の液体で充填・封止してい
る。このため、空気や不活性ガスを充填・封止した場合
に較べてすぐれた放熱性を呈し、発熱密度の高い固体撮
像素子チップの画素エリア領域の放熱も効果的に行われ
ので、温度上昇に伴う信頼性の低下を容易に回避し得
る。特に、前記凸型レンズを形成する素材の屈折率と異
なる屈折率を有する透光性の液体で充填・封止した場合
は、レンズ効果の確保がさらに容易・確実になされるた
め、感度の向上を図り得ることになる。
【０００８】
【実施例】以下図１〜図３を参照して本発明に係る固体
撮像装置の実施例を説明する。
撮像装置の実施例を説明する。
【０００９】本発明に係る固体撮像装置の構成は、基本
的には従来の構成と同様であり、図１に図示した構成に
おいては、装着ないし搭載・実装する固体撮像素子チッ
プ１の画素エリア1a領域に対応する周辺部に、所要の電
極パター2aおよび回路パターン（図示せず）が設けられ
た光透過性基板２、たとえば無アルカリガラス製もしく
は光学用のプラスチック製の光透過性基板２を用い、こ
の光透過性基板２面の電極パターン2aに、対応する固体
撮像素子チップ１の電極端子（バンプ電極）1bを位置合
わせし、熱圧着して電気的な接続を行うとともに、前記
熱圧着部領域を全体的に樹脂封止３して、固体撮像素子
チップ１の画素エリア1aを気密に封止されている。さら
に、４は固体撮像装置の感度を向上させるため、固体撮
像素子チップ１の画素エリア1a面に、画素ごとに所要の
集光を可能にするため形成された凸レンズである。な
お、この集光用の凸レンズ４は、固体撮像素子チップ１
の感光画素面1aに透明樹脂層を堆積し、フォトリソグラ
フィ技術によって任意の画素面上に透明樹脂層を島状に
残存させ、その後熱処理を施し、島状に残存させた透明
樹脂層を凸レンズ４化させることにより形成されたもの
である。そして、本発明の固体撮像装置は、前記チップ
キャリアとしての光透過性基板２面と、この光透過性基
板２面に、いわゆるフリップチップ方式（フェースダウ
ン）で実装・装着された固体撮像素子チップ１の画素エ
リア1a面側とが成す空隙部５を、たとえばフロンに代表
されるフッ素系液体，シリコーンオイルなどの不活性で
電気的にも絶縁性で、透光性の液体６で充填・封止した
ことをもって特徴付けられる。
的には従来の構成と同様であり、図１に図示した構成に
おいては、装着ないし搭載・実装する固体撮像素子チッ
プ１の画素エリア1a領域に対応する周辺部に、所要の電
極パター2aおよび回路パターン（図示せず）が設けられ
た光透過性基板２、たとえば無アルカリガラス製もしく
は光学用のプラスチック製の光透過性基板２を用い、こ
の光透過性基板２面の電極パターン2aに、対応する固体
撮像素子チップ１の電極端子（バンプ電極）1bを位置合
わせし、熱圧着して電気的な接続を行うとともに、前記
熱圧着部領域を全体的に樹脂封止３して、固体撮像素子
チップ１の画素エリア1aを気密に封止されている。さら
に、４は固体撮像装置の感度を向上させるため、固体撮
像素子チップ１の画素エリア1a面に、画素ごとに所要の
集光を可能にするため形成された凸レンズである。な
お、この集光用の凸レンズ４は、固体撮像素子チップ１
の感光画素面1aに透明樹脂層を堆積し、フォトリソグラ
フィ技術によって任意の画素面上に透明樹脂層を島状に
残存させ、その後熱処理を施し、島状に残存させた透明
樹脂層を凸レンズ４化させることにより形成されたもの
である。そして、本発明の固体撮像装置は、前記チップ
キャリアとしての光透過性基板２面と、この光透過性基
板２面に、いわゆるフリップチップ方式（フェースダウ
ン）で実装・装着された固体撮像素子チップ１の画素エ
リア1a面側とが成す空隙部５を、たとえばフロンに代表
されるフッ素系液体，シリコーンオイルなどの不活性で
電気的にも絶縁性で、透光性の液体６で充填・封止した
ことをもって特徴付けられる。
【００１０】次に、前記構成の本発明に係る固体撮像装
置の製造方法例を説明する。
置の製造方法例を説明する。
【００１１】先ず、無アルカリガラスもしくは光学用の
プラスチックを絶縁体とし、所要の電極パターン2aなど
が形成されている光透過性基板２を用意する。ここで、
電極パターン2aなどの形成は、たとえばAu，Ag，Pt，C
u，Ni，Fe，Al，Ag-Pd ，Ag-Pt などの金属粒子および
ガラスフリットを主成分とする厚膜ペーストを用いたス
クリーン印刷による厚膜配線、もしくは前記金属のスパ
ッタ蒸着による薄膜配線などによって形成され、特に厚
膜配線においては、Auペーストを用いて形成すると信頼
性も高く好ましい。そして、前記電極パターン2aは、厚
さ0.01mm程度でよく、また搭載・実装する固体撮像素子
チップ１の電極端子（バンプ電極）1b対応させて、すな
わち固体撮像素子チップ１の感光画素面の周辺外側に、
電極パターン2a間の間隔が0.5mm 程度以下となるよう列
状に配置され、その他端を延設させて外部電源側に延設
させてある。ここで、前記電極パターン2aから延設させ
た部分を電源線もしくは接地線とすることにより、シー
ルド効果を呈してノイズの低減も図られるし、さらに前
記電極パターン2aをたとえば交互に先端をずらして配置
することにより、ピッチを小さく設定し得る。なお、前
記電極パターン2aには、固体撮像素子チップ１の電極端
子（バンプ電極）1bに対応してバンブ2bが形成されてい
る。
プラスチックを絶縁体とし、所要の電極パターン2aなど
が形成されている光透過性基板２を用意する。ここで、
電極パターン2aなどの形成は、たとえばAu，Ag，Pt，C
u，Ni，Fe，Al，Ag-Pd ，Ag-Pt などの金属粒子および
ガラスフリットを主成分とする厚膜ペーストを用いたス
クリーン印刷による厚膜配線、もしくは前記金属のスパ
ッタ蒸着による薄膜配線などによって形成され、特に厚
膜配線においては、Auペーストを用いて形成すると信頼
性も高く好ましい。そして、前記電極パターン2aは、厚
さ0.01mm程度でよく、また搭載・実装する固体撮像素子
チップ１の電極端子（バンプ電極）1b対応させて、すな
わち固体撮像素子チップ１の感光画素面の周辺外側に、
電極パターン2a間の間隔が0.5mm 程度以下となるよう列
状に配置され、その他端を延設させて外部電源側に延設
させてある。ここで、前記電極パターン2aから延設させ
た部分を電源線もしくは接地線とすることにより、シー
ルド効果を呈してノイズの低減も図られるし、さらに前
記電極パターン2aをたとえば交互に先端をずらして配置
することにより、ピッチを小さく設定し得る。なお、前
記電極パターン2aには、固体撮像素子チップ１の電極端
子（バンプ電極）1bに対応してバンブ2bが形成されてい
る。
【００１２】一方、固体撮像素子チップ１として、画素
エリア1a面に前記例示した手法により透明樹脂製の凸レ
ンズ４が形成され、かつこの画素エリア1a面の周辺に所
要の電極端子1bが設けられている固体撮像素子チップを
用意する。
エリア1a面に前記例示した手法により透明樹脂製の凸レ
ンズ４が形成され、かつこの画素エリア1a面の周辺に所
要の電極端子1bが設けられている固体撮像素子チップを
用意する。
【００１３】次いで、前記光透過性基板２の電極パター
ン2aに対応させて、前記固体撮像素子チップ１の電極端
子1bを位置合わせ配置し、熱圧着で互いに対応する電極
端子1b，電極パター2a同士を電気的に接続する。このと
き、前記光透過性基板２面と前記固体撮像素子チップ１
の画素エリア1a面との間隙部５の隙間は0.1mm 以下であ
った。このように組み立てた後、たとえば粘度3000cP程
度の樹脂を、前記画素エリア1a周辺部（電極間接続部の
外側）にポッテングし、毛細管現象を利用して画素エリ
ア1a周辺部を樹脂封止３する。このとき、互いに対応し
て電極が接続した接続部間に、樹脂封止３後の液体注入
路を成す樹脂未封止部を予め形成しておく。ここでは、
間隙部５の隙間は0.1mm 以下で、また電極端子1b，電極
パターン2a（バンプ2b）の存在によりポッテング樹脂の
侵入が妨げられ、また電極端子1b間や電極パターン2a
（バンプ2b）間の隙間も 0.5mm程度以下と小さいので、
ポッテング樹脂の表面張力によって侵入が妨げられる。
つまり、光透過性基板２面と固体撮像素子チップ１の画
素エリア1a面との間隙部５（隙間は0.1mm 以下）は空間
としてそのまま保持されている。
ン2aに対応させて、前記固体撮像素子チップ１の電極端
子1bを位置合わせ配置し、熱圧着で互いに対応する電極
端子1b，電極パター2a同士を電気的に接続する。このと
き、前記光透過性基板２面と前記固体撮像素子チップ１
の画素エリア1a面との間隙部５の隙間は0.1mm 以下であ
った。このように組み立てた後、たとえば粘度3000cP程
度の樹脂を、前記画素エリア1a周辺部（電極間接続部の
外側）にポッテングし、毛細管現象を利用して画素エリ
ア1a周辺部を樹脂封止３する。このとき、互いに対応し
て電極が接続した接続部間に、樹脂封止３後の液体注入
路を成す樹脂未封止部を予め形成しておく。ここでは、
間隙部５の隙間は0.1mm 以下で、また電極端子1b，電極
パターン2a（バンプ2b）の存在によりポッテング樹脂の
侵入が妨げられ、また電極端子1b間や電極パターン2a
（バンプ2b）間の隙間も 0.5mm程度以下と小さいので、
ポッテング樹脂の表面張力によって侵入が妨げられる。
つまり、光透過性基板２面と固体撮像素子チップ１の画
素エリア1a面との間隙部５（隙間は0.1mm 以下）は空間
としてそのまま保持されている。
【００１４】前記樹脂封止３した後、前記樹脂未封止部
を開口して液体注入路を形成してから、透光性の液体、
たとえばフロンに代表されるフッ素系液体もしくはシリ
コーンオイルなどを収容した容器とともに真空槽内で減
圧処理する。つづいて減圧した状態で固体撮像装置を液
体を収容した容器に浸漬した後，常圧処理を施して、前
記液体注入路を介してフロンなど、もしくはシリコーン
オイルを、前記間隙部５に封入してその空間部を充填す
る。つまり、前記真空槽内での減圧処理，常圧処理にお
いて、光透過性基板２面と前記固体撮像素子チップ１の
画素エリア1a面とが成し、かつ樹脂封止３された間隙部
（空間）５の圧力が、常圧（外気圧）に比べて十分低い
ため、前記間隙部（空間）５は自然かつ容易にフロンも
しくはシリコーンオイルで充填・封止される。こうし
て、光透過性基板２面と前記固体撮像素子チップ１の画
素エリア1a面とが成し、かつ樹脂封止３された間隙部
（空間）５を所要の液体で充填・封止した後、前記真空
槽内および容器内から取り出し、液体注入路を封止樹脂
で封止することによって、所望の固体撮像装置が構成さ
れる。なお、前記では透光性の液体として、フロン，シ
リコーンオイルを例示したが、他のフッ素系液体、たと
えばテクノケアの FRV-1， FRV-2（株式会社東芝製，商
品名）、フロリナート（住友スリーエム株式会社製，商
品名）などいずれも使用し得る。さらに好ましくは、固
体撮像素子チップ１の画素エリア1a面に形成された凸レ
ンズ４の屈折率と異なる屈折率を有する透光性の液体を
選択・組み合わせることが望ましい。
を開口して液体注入路を形成してから、透光性の液体、
たとえばフロンに代表されるフッ素系液体もしくはシリ
コーンオイルなどを収容した容器とともに真空槽内で減
圧処理する。つづいて減圧した状態で固体撮像装置を液
体を収容した容器に浸漬した後，常圧処理を施して、前
記液体注入路を介してフロンなど、もしくはシリコーン
オイルを、前記間隙部５に封入してその空間部を充填す
る。つまり、前記真空槽内での減圧処理，常圧処理にお
いて、光透過性基板２面と前記固体撮像素子チップ１の
画素エリア1a面とが成し、かつ樹脂封止３された間隙部
（空間）５の圧力が、常圧（外気圧）に比べて十分低い
ため、前記間隙部（空間）５は自然かつ容易にフロンも
しくはシリコーンオイルで充填・封止される。こうし
て、光透過性基板２面と前記固体撮像素子チップ１の画
素エリア1a面とが成し、かつ樹脂封止３された間隙部
（空間）５を所要の液体で充填・封止した後、前記真空
槽内および容器内から取り出し、液体注入路を封止樹脂
で封止することによって、所望の固体撮像装置が構成さ
れる。なお、前記では透光性の液体として、フロン，シ
リコーンオイルを例示したが、他のフッ素系液体、たと
えばテクノケアの FRV-1， FRV-2（株式会社東芝製，商
品名）、フロリナート（住友スリーエム株式会社製，商
品名）などいずれも使用し得る。さらに好ましくは、固
体撮像素子チップ１の画素エリア1a面に形成された凸レ
ンズ４の屈折率と異なる屈折率を有する透光性の液体を
選択・組み合わせることが望ましい。
【００１５】図２は本発明に係る固体撮像装置の他の構
成例を断面的に示したもので、この構成例においては、
固体撮像素子チップ１の電極端子1bと光透過性基板２の
電極パターン2a（バンプ2b）との接続部に、いわゆるダ
ムの役割を成すスペーサ７を介在させている。すなわ
ち、図３に平面的に示すごとく、固体撮像素子チップ１
の画素エリア1a面に対向する領域が開口したリング状に
形成され、かつ前記電極端子1bと電極パターン2a（バン
プ2b）に対応する領域に、それら対応する電極端子1bと
電極パターン2a（バンプ2b）とを電気的に接続可能な導
体7aが選択的に配置された構成のスペーサ７を介在させ
て、前記の例示の場合と同様に樹脂封止３して間隙部
（空間）５を形成し、この間隙部５にスペーサ７に予め
設けておいた液体注入路（スリット）7bを介して、フロ
ンに代表されるフッ素系液体やシリコーンオイルなどを
封入・充填した後、前記液体注入路7bを封止した構成で
ある。なお、この構成において、前記スペーサ７の接続
用導体7aの形成は、たとえば所定の位置に厚さ方向に貫
通する孔を穿設し、この孔内にめっき法などによりバン
プを析出させることにより、容易に成し得るし、またス
ペーサ７の厚さの設定も任意に成し得るので、前記間隙
部５の間隙も容易に調整し得る。
成例を断面的に示したもので、この構成例においては、
固体撮像素子チップ１の電極端子1bと光透過性基板２の
電極パターン2a（バンプ2b）との接続部に、いわゆるダ
ムの役割を成すスペーサ７を介在させている。すなわ
ち、図３に平面的に示すごとく、固体撮像素子チップ１
の画素エリア1a面に対向する領域が開口したリング状に
形成され、かつ前記電極端子1bと電極パターン2a（バン
プ2b）に対応する領域に、それら対応する電極端子1bと
電極パターン2a（バンプ2b）とを電気的に接続可能な導
体7aが選択的に配置された構成のスペーサ７を介在させ
て、前記の例示の場合と同様に樹脂封止３して間隙部
（空間）５を形成し、この間隙部５にスペーサ７に予め
設けておいた液体注入路（スリット）7bを介して、フロ
ンに代表されるフッ素系液体やシリコーンオイルなどを
封入・充填した後、前記液体注入路7bを封止した構成で
ある。なお、この構成において、前記スペーサ７の接続
用導体7aの形成は、たとえば所定の位置に厚さ方向に貫
通する孔を穿設し、この孔内にめっき法などによりバン
プを析出させることにより、容易に成し得るし、またス
ペーサ７の厚さの設定も任意に成し得るので、前記間隙
部５の間隙も容易に調整し得る。
【００１６】上記では本発明の代表的な構成例について
説明したが、本発明はこれらの例示に限定されるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、さらに変形し
て実施し得る。
説明したが、本発明はこれらの例示に限定されるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、さらに変形し
て実施し得る。
【００１７】
【発明の効果】上記説明したように、本発明に係る固体
撮像装置によれば、光透過性基板（チップキャリア）の
所定領域面およびこの所定領域面に受光面を対向させて
装着させた画素エリアを成す受光面に凸型レンズが形成
された固体撮像素子チップとが成す空隙部を、透光性の
液体で充填・封止している。つまり、前記空隙部への封
止用樹脂の流入など回避され、かつこの空隙部を透光性
の液体で充填・封止している。このため、空気や不活性
ガスを充填・封止した場合に較べてすぐれた放熱性を呈
し、発熱密度の高い固体撮像素子チップの画素エリア領
域の放熱も効果的に行われので、温度上昇に伴う信頼性
の低下を容易に回避し得る。特に、前記凸型レンズを形
成する素材の屈折率と異なる屈折率を有する透光性の液
体で充填・封止した場合は、レンズ効果の確保がさらに
容易・確実になされるため、感度の向上を図り得ること
になり、実用上多くの利点をもたらすものといえる。
撮像装置によれば、光透過性基板（チップキャリア）の
所定領域面およびこの所定領域面に受光面を対向させて
装着させた画素エリアを成す受光面に凸型レンズが形成
された固体撮像素子チップとが成す空隙部を、透光性の
液体で充填・封止している。つまり、前記空隙部への封
止用樹脂の流入など回避され、かつこの空隙部を透光性
の液体で充填・封止している。このため、空気や不活性
ガスを充填・封止した場合に較べてすぐれた放熱性を呈
し、発熱密度の高い固体撮像素子チップの画素エリア領
域の放熱も効果的に行われので、温度上昇に伴う信頼性
の低下を容易に回避し得る。特に、前記凸型レンズを形
成する素材の屈折率と異なる屈折率を有する透光性の液
体で充填・封止した場合は、レンズ効果の確保がさらに
容易・確実になされるため、感度の向上を図り得ること
になり、実用上多くの利点をもたらすものといえる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の要部構成例を示す
断面図。
断面図。
【図２】本発明に係る固体撮像装置の他の要部構成例を
示す断面図。
示す断面図。
【図３】図２に図示した固体撮像装置の構成に用いたス
ペーサの構造例を示す平面図。
ペーサの構造例を示す平面図。
【図４】従来の固体撮像装置の要部構成を示す断面図。
【図５】固体撮像装置における固体撮像素子チップの要
部構成例を示す断面図。
部構成例を示す断面図。
１…固体撮像素子チップ 1a…画素エリア 1b…電
極端子（バンプ） 1c… P型基板 1d… n型領域（フォトダイオード）
1e… n型領域（CCD チャンネル） 1f… P型領域
（チャンネルストッパ） 1g…ゲート電極 1h…透明有機樹脂層 ２…光透過性基板（チップキャ
リア） 2a…電極パターン 2b…バンプ ３…樹
脂封止層 ４…凸レンズ ５…光透過性基板面と画
素エリア面とが成す空隙部 ６…透光性の液体 ７
…スペーサ 7a…接続用導体領域 7b…液体注入路（スリット）
極端子（バンプ） 1c… P型基板 1d… n型領域（フォトダイオード）
1e… n型領域（CCD チャンネル） 1f… P型領域
（チャンネルストッパ） 1g…ゲート電極 1h…透明有機樹脂層 ２…光透過性基板（チップキャ
リア） 2a…電極パターン 2b…バンプ ３…樹
脂封止層 ４…凸レンズ ５…光透過性基板面と画
素エリア面とが成す空隙部 ６…透光性の液体 ７
…スペーサ 7a…接続用導体領域 7b…液体注入路（スリット）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも所要の電極パターンが周辺部
に設けられた光透過性チップキャリアと、前記光透過性
チップキャリアの所定領域面に受光面を対向させてフリ
ップチップ方式で装着された固体撮像素子チップと、前
記固体撮像素子チップの画素エリアを成す受光面に配置
された凸型レンズと、前記固体撮像素子チップおよび光
透過性チップキャリアが成す空隙部を充填する不活性・
絶縁性かつ透光性の液状封止体と、前記光透過性チップ
キャリア面に装着された固体撮像素子チップ周辺部を気
密に封止する樹脂封止層とを具備して成ることを特徴と
する固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055125A JPH05259420A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055125A JPH05259420A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259420A true JPH05259420A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12990043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4055125A Withdrawn JPH05259420A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259420A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11274460A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Sharp Corp | 二次元画像検出器 |
| US6140144A (en) * | 1996-08-08 | 2000-10-31 | Integrated Sensing Systems, Inc. | Method for packaging microsensors |
| US6472247B1 (en) | 2000-06-26 | 2002-10-29 | Ricoh Company, Ltd. | Solid-state imaging device and method of production of the same |
| US7524391B2 (en) | 2000-12-26 | 2009-04-28 | Seiko Epson Corporation | Optical device and method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
| JP2009139217A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Seiko Instruments Inc | 赤外線センサ |
| JP2009272488A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Sharp Corp | 撮像デバイスおよび撮像デバイスの製造方法 |
| JP2012049383A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Nikon Corp | 撮像装置 |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP4055125A patent/JPH05259420A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6140144A (en) * | 1996-08-08 | 2000-10-31 | Integrated Sensing Systems, Inc. | Method for packaging microsensors |
| JPH11274460A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Sharp Corp | 二次元画像検出器 |
| US6472247B1 (en) | 2000-06-26 | 2002-10-29 | Ricoh Company, Ltd. | Solid-state imaging device and method of production of the same |
| US7524391B2 (en) | 2000-12-26 | 2009-04-28 | Seiko Epson Corporation | Optical device and method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
| JP2009139217A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Seiko Instruments Inc | 赤外線センサ |
| JP2009272488A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Sharp Corp | 撮像デバイスおよび撮像デバイスの製造方法 |
| JP2012049383A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Nikon Corp | 撮像装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |