JPH0621249Y2 - 電子部品の封止構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、デバイス部を有する基板と熱膨張係数の比が
２〜５倍異なる駆動回路基板に実装されたＩＣ及びこの
ＩＣのボンディングエリアを封止するための封止構造に
関する。

（従来の技術） イメージセンサやサーマルヘッドのように、デバイス部
とこれを駆動する駆動部とから成る電子部品において
は、製造コスト軽減のためそれぞれ別々の基板上に形成
し、両者を支持板上に配置して形成することが提案され
ている。

例えば第３図に平面図、第４図にその断面図を示すイメ
ージセンサは、絶縁基板１１上に形成されたセンサ部１
２と、このセンサ部１２の駆動を行なうため駆動回路基
板１３上に実装されたＩＣ１４と、このＩＣ１４に制御
信号，電源等の供給を行なうため駆動回路基板１３上に
形成された外部接続用配線１５とによって構成される。

センサ部１２は、絶縁基板１１上にＣｒの着膜及びフォ
トリソエッチングプロセスにより複数の下部電極２１と
してのクロムパターンを形成し、これらを覆うように光
電変換層２２としてのアモルファスシリコン層パターン
を形成し、この光電変換層２２上に上部電極２３として
の酸化インジウム・スズ層パターンを形成した複数のサ
ンドイッチ型センサを並設して成る。

以上説明したイメージセンサでは、絶縁基板１１と駆動
回路基板１３とは異なる材質で形成されているが、これ
は微細加工が必要な部分のみガラス製の絶縁基板１１上
に薄膜プロセスで形成し、他の部分はガラスエポキシ製
の駆動回路基板１３上にプリント配線で形成することに
よりセンサ製造コストの軽減を図ったものである。

絶縁基板１１及び駆動回路基板１３は、センサ部１２の
引き出し電極１２ａがＩＣ１４近傍位置になるように支
持板３１上に固定され、引き出し電極１２ａとＩＣ１４
とをボンディングワイヤ４１，外部接続用配線１５とＩ
Ｃ１４とをボンディングワイヤ４２でそれぞれ接続して
いた。

そして、ＩＣ１４及びこのＩＣのボンディングエリアを
熱や湿気等から保護するため、ＩＣ１４及びボンディン
グエリアを覆うように帯状のシリコン樹脂５０を塗布し
て封止構造を形成していた。

（考案が解決しようとする課題） 上述したシリコン樹脂５０は、十分な耐熱性や耐湿性を
確保するため高温で硬化する樹脂を使用する必要があっ
た。従って、上述のように絶縁基板１１と駆動回路基板
１３とを別々に形成した場合、両者間のボンディングエ
リアにおいて絶縁基板１１と駆動回路基板１３及び支持
板３１が膨張した状態でシリコン樹脂５０が硬化するの
で、絶縁基板１１と駆動回路基板１３及び支持板３１と
の熱膨張係数の相違から室温に戻る際に縮み量に差が生
じ、ボンディングワイヤ４１に断線が生じるという問題
点があった。

熱膨張係数の相違から生じる応力を除去する方法として
は、何段階かの温度で徐々に高くすることによって、応
力を除去しながら硬化させる方法（例えば信学技報ＣＰ
Ｍ８６〜７０参照）や、比較的フレキシブルな樹脂を用
いて応力を下げてボンディングワイヤの断線等を防ぐ方
法（電子写真学会誌Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．２ １９８
６，１７２〜１７７頁参照）がとられていた。

これらの方法は、比較的小さな領域（φ３０〜６０m
m）、又は大きな領域（２０〜５０×３００mm）でかつ
熱膨張係数の比が２倍程度である場合においては効果が
ある。しかしながら、熱膨張係数の比が４〜５倍で大き
な領域については、応力による基板の「そり」等を防止
することができなかった。

本考案は上記実情に鑑みてなされたもので、デバイス部
とこれを駆動する駆動部とが熱膨張係数の異なる別々の
基板に形成される電子部品において、二つの基板を跨ぐ
ようにボンディングされたボンディングワイヤの断線を
防止する電子部品の封止構造を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記従来例の問題点を解消するため本考案は、デバイス
部とこのデバイス部を駆動するＩＣとを異なる基板上に
形成した電子部品の封止構造において、次の構成を特徴
としている。

高温で硬化する第１の封止材で前記ＩＣの表面部を封止
する。

デバイス部を形成した基板と、ＩＣを実装した駆動回路
基板との間のボンディングエリアを、第２の封止材で封
止し、この第２の封止材は前記第１の封止材よりも低温
で硬化する性質を有する。

（作用） 本考案によれば、駆動回路基板に実装されたＩＣ表面は
高温で硬化する第１の封止材で保護されるとともに、二
つの基板を跨ぐボンディングワイヤは第２の封止材で保
護される。第２の封止材は第１封止材よりも低温で硬化
するので、二つの基板の熱膨張係数の差により生じる応
力を減少させて「そり」の発生を防止することができ
る。

（実施例） 本考案の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。

第１図に実施例に係るイメージセンサの断面図を示し、
第３図及び第４図の従来例と同様の構成をとる部分につ
いては同一符号を付している。

センサ部１２を形成したガラス基板１１（熱膨張係数４
〜６×１０^−６cm／cm／℃）と、外部接続配線１５を形
成したガラスエポキシ基板１３（熱膨張係数１０〜１５
×１０^−６cm／cm／℃）を、Ａ１（熱膨張係数２３×１
０^−６cm／cm／℃）で構成した金属支持板３１上にシリ
コン接着剤で貼り合わせ室温で硬化させる。そして、Ｉ
Ｃ１４をガラスエポキシ基板１３上に実装し、センサ部
１２の下部電極２１の端部とＩＣ１４のパッドとをボン
ディングワイヤ４１で接続し、外部接続配線１５とＩＣ
１４のパッドとをボンディングワイヤ４２で接続する。

ガラスエポキシ基板１３上の各ＩＣ１４及びボンディン
グワイヤ４２を覆うように第１の封止材１００（トーレ
シリコーン製 ＪＣＲ６１２４又は信越化学製 ＫＪＲ
９０５０）を図の表裏方向に帯状に塗布する。ＩＣ１４
上に塗布された第１の封止材１００は、その表面張力に
より各ＩＣ１４上を覆うように切断され、各ＩＣ１４を
島状に封止する。そして、この第１の封止材１００を１
５０℃の硬化温度で硬化させる。

次に、ガラス基板１１とガラスエポキシ基板１３を跨ぐ
ボンディングワイヤ４１を覆うように、第１封止材より
低温で硬化する第２の封止材２００（信越化学製 ＫＪ
Ｒ−８０３０Ｓ）を図の表裏方向に帯状に塗布する。そ
して、この第２の封止材２００を室温で紫外線を照射し
て硬化させる。

第２図は他の実施例を示すイメージセンサの断面図であ
り、第１図と同様の構成をとる部分については同一符号
を付している。

第１の封止材３００（住友化学製 ＳＥ６０４２／ＳＨ
３００）を各ＩＣ１４の上面にそれぞれ島状に封止し、
１２０℃の硬化温度で硬化させる。この封止材３００は
前記第１の実施例で使用した封止材１００と異なり、フ
レキシブル性がなく応力が大きいため、帯状に形成した
場合には基板に「そり」を発生させてしまう。

次に、ガラス基板１１とガラスエポキシ基板１３を跨ぐ
ボンディングワイヤ４１，第１の封止材３００で封止さ
れたＩＣ１４及びボンディングワイヤ４２の全てを覆う
ように、第１の実施例で使用した第２の封止材２００
（信越化学製 ＫＪＲ−８０３０Ｓ）を図の表裏方向に
帯状に形成し、室温で硬化させる。

以上の実施例によれば、第２の封止材を室温で硬化させ
るので、硬化に際しガラス基板及びガラスエポキシ基板
が膨張することがなく、両者の間に熱膨張係数の差から
応力が生じることがない。

（考案の効果） 本考案によれば、ＩＣは高温で硬化する第１の封止材で
保護され、十分な耐熱性や耐湿性を確保することができ
る。また、デバイス部を形成した基板と、ＩＣを実装し
た駆動回路基板との間のボンディングエリアは、比較的
低温で硬化する第２の封止材で保護される。従って、前
記基板と駆動回路基板とを組み合わせを、５〜１０×３
００mmの大きなサイズで、且つ熱膨張係数の比が２〜５
倍の範囲で選択した場合においても、両者に生じる応力
を減少させて「そり」の発生を防止し、ボンディングワ
イヤの断線を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の封止構造を示す断面説明図、第
２図は他の実施例を示す封止構造の断面説明図、第３図
は従来のイメージセンサを示す平面説明図、第４図は従
来のイメージセンサを示す断面説明図である。 １１……ガラス基板 １２……センサ部 １３……駆動回路基板 １４……ＩＣ ３１……支持板 １００，３００……第１の封止材 ２００……第２の封止材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】デバイス部を有する基板と、該デバイス部
   を駆動するＩＣを実装した駆動回路基板とを支持板上に
   設置し、前記ＩＣ及びＩＣのボンディングエリアを封止
   する電子部品の封止構造において、 高温で硬化する第１の封止材で前記ＩＣの表面部を含む
   駆動回路基板側を封止するとともに、前記基板と駆動回
   路基板との間のボンディングエリアを含むように第２の
   封止材で封止し、この第２の封止材は前記第１の封止材
   よりも低温で硬化することを特徴とする電子部品の封止
   構造。