JPH0787408A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マイクロレンズを有する固体撮像素子チップに
対してレンズ効果を損なうことなく、小形化を得る。 【構成】固体撮像素子チップ１０１は、一方の面の縁に
素子側電極１０２を有し、型枠部材１０３は、固体撮像
素子チップ１０１の一方の面の縁に沿って重ねられて接
着剤により固定され、前記電極１０２と対応して電気接
続される引き出し電極１０４を有し、この引き出し電極
１０４が外部導出され、透明部材１０８は、固体撮像素
子チップ１０１と共に型枠部材１０３を挟むように配設
されて、型枠部材１０３に接着剤１０７により固定さ
れ、固体撮像素子チップ１０１の撮像面に対して空隙を
形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置に関す
るもので、特にその小形化と、機能劣化の防止対策を図
ったものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像装置の構成は、図６ある
いは図７に示すような構成である。図６の装置の構成か
ら説明する。図６（Ａ）は断面、図６（Ｂ）は斜視図を
示している。まず凹部を有したセラミック外囲器６００
が用意され、この外囲器６００の凹部には、撮像面を上
に向けて固体撮像素子チップ６０１が配設され、接着剤
６０８により固定されている。固体撮像素子チップ６０
１の撮像面側の縁には電極６０２が設けられている。凹
部の側壁には段部が形成されており、この段部には外部
引き出し電極６０３が設けられている。固体撮像素子チ
ップ６０１の電極６０２と外部引き出し電極６０３とは
ボンディングワイヤ６０４により接続される。さらに外
囲器６００の開口部は、固体撮像素子チップ６０１を凹
部内に封止するように、ガラス６０５により閉じられ
る。ガラス６０５は、接着剤６０７により固定される。

【０００３】図７の固体撮像装置を説明する。図７
（Ａ）は外観斜視図、図７（Ｂ）は断面を示している。
この装置は、小形化を得るために、外囲器が無く、固体
撮像素子チップ７００の電極７０１に引き出し電極７０
２を直接対応させて接続し、さらに固体撮像素子７００
の上面に接着剤７０３を塗布し、ガラス７０４を接着固
定した構造のものである。

【０００４】ところで、固体撮像装置は、集積回路技術
の進歩により固体撮像素子チップの小形化が進み、各種
の分野に利用されるようになっている。そこで、装置全
体の一層の小形化が要望されるようになっている。しか
しながら、図６に示した構造の固体撮像装置であると、
外囲器６００内部に固体撮像素子チップ６０１を収容す
る方式であるために、小形化に限度があるという問題が
生じる。そこで、図７に示したように、チップ７００と
ガラス７０４（保護部材として機能する）を外囲器無し
で積層して接着剤７０３により固定する方式が開発され
ている。このような組み立て方式であると、外囲器を使
用しないために、周囲の小形化が得られる。しかしなが
ら、この方式であると、新たな問題が生じている。以
下、この問題点について説明する。

【０００５】図８は、小形化を図った固体撮像素子チッ
プ８００の構成を示している。図８（Ａ）は撮像素子チ
ップの平面的な構造、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の線Ｙ−
Ｙ´上の断面、図８（Ｃ）は上面側から見た斜視図を示
している。この固体撮像素子は、インターライン転送型
ＣＣＤ（ＩＴＣＣＤ）と称せられるもので、フォトダイ
オード８０１と信号電荷転送用ＣＣＤレジスタ８０２が
同一平面上に形成されている。このために、見掛け上の
開口率（撮像面の有効撮像領域上の感光領域、つまりフ
ォトダイオードの面積の割合）が小さい。そこで、フォ
トダイオード８０１に対応した位置に、透明レジストに
よりマイクロレンズ８０３を形成し、集光能率を上げて
いる。

【０００６】この種の固体撮像素子チップ８００による
と、その固定方法として図７に示したような固定方法を
採用した場合、マイクロレンズ間に接着剤７０３が入り
込み、マイクロレンズ８０３のレンズ効果が損なわれる
という問題が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像装置に
おいて、一層の小形化を図るために図７に示したような
チップ固定方法を採用した場合、図８に示すマイクロレ
ンズを形成した固体撮像素子チップの場合、そのレンズ
効果が損なわれるという問題がある。

【０００８】そこでこの発明は、マイクロレンズを有す
る固体撮像素子チップに対して不都合が生じることな
く、小形化を得ることができる固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、一方の面の
縁に素子側電極を有した固体撮像素子チップと、前記固
体撮像素子チップの一方の面の縁に沿って重ねられて接
着剤により固定され、前記電極と対応して電気接続され
る引き出し電極を有し、この引き出し電極が外部導出さ
れた型枠部材と、前記固体撮像素子チップと共に前記型
枠部材を挟むように配設されて、前記型枠部材に接着剤
により固定され、前記固体撮像素子チップの撮像面に対
して空隙を形成した封止用の透明部材とからなる構成と
するものである。

【００１０】

【作用】上記の手段により、型枠部材の配置により封止
用の透明部材（ガラス）は、固体撮像素子チップの撮像
面に対して空隙を形成し、固体撮像素子チップのマイク
ロレンズのレンズ効果を損なうことがない。また、全体
構造としては積層タイプであり、外周の小形化を得るこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の第１の実施例である。図１
（Ａ）は断面、図１（Ｂ）は外観斜視図である。１０１
は、固体撮像素子チップであり、その上面の縁には、素
子側電極１０２（ボンディングパッド）が設けられてい
る。１０３は、型枠部材であり、断面四角形で固体撮像
素子チップ１０１の縁に対応している。この型枠部材１
０３には、素子側電極１０２に対向した面に引き出し電
極１０４が設けられ、この引き出し電極１０４は、型枠
部材１０３の外周側にも延在されている。

【００１２】引き出し電極１０４と素子側電極１０２と
は、ボールバンプ１０５により電気的接続され、このボ
ールバンプ１０５は、インジウムによる３０μｍ径程度
のものであり、素子側電極１０２の上に予め形成されい
るものである。また上記型枠部材１０３は、セラミック
焼結で形成され、開口部は研磨あるいはレーザトリミン
グ等で固体撮像素子チップ１０１の有効撮像領域より広
くなっており、外周形は固体撮像素子チップ１０１の外
形と同じか、それよりやや大きい外形である。また厚み
方向も平行度が高精度に加工されている。さらに型枠部
材１０３の引き出し電極１０４は、素子側電極１０２に
対応した位置であり、タングステン蒸着の後、有機金メ
ッキ等を施して形成されたものである。

【００１３】型枠部材１０３と固体撮像素子チップ１０
１との電気的接続は、１００〜１５０°Ｃの加熱加工に
より行われ、これにより機械的にも接続される。さらに
ボールバンプ１０５により生じる間隙には、流動性のあ
る紫外線硬化型の接着剤１０６が充填され機械的結合強
度を一層強固にし、また同時に湿度、ごみ、ほこり等の
外部環境の影響が固体撮像素子チップ１０１の表面に及
ばないように図られている。流動性接着剤は、固体撮像
素子チップ１０１と型枠部材１０３との間に毛管現象に
より全周に渡って浸透するが、同時に表面張力により、
枠部材１０３の内周に沿って浸透が停止し、固体撮像素
子チップ１０１の感光面にまでは達しない。上記型枠部
材１０３の上面には、接続着剤１０７を介して透明部材
（ガラス）１０８が接着固定される。

【００１４】上記の実施例では、型枠部材１０３は固体
撮像素子チップ１０１の上面だけに設けられた。しか
し、これに限らず、固体撮像素子チップ１０１の外周に
も配設されてよい。

【００１５】図２は、この発明の第２の実施例である。
図２（Ａ）は断面図であり、図２（Ｂ）は外観斜視図で
ある。この実施例では、型枠部材１０３に加えて、固体
撮像素子チップ１０１の外周を取り巻く、型枠部材１０
９がさらにもうけられている。さらにこの型枠部材１０
９の外周には、引き出し電極１０４に通じる側面電極２
０１が形成されている。またこの型枠部材１０９の内周
と固体撮像素子チップ１０１の外周との間には接着剤２
０２が充填され、固体撮像素子チップ１０１の保持固定
効果を強化している。なお図１の装置と同一部材の部分
には同一符号を付している。

【００１６】図３は、この発明の第３の実施例である。
図３（Ａ）は断面図、図３（Ｂ）は外観斜視図である。
第１の実施例の場合は、引き出し電極１０４がそのま
ま、例えばドライブ回路等の接続インターフェースとし
て用いられが、図３の実施例では、この引き出し電極１
０４にさらに剛性のリード端子（ＴＡＢ電極）３０１が
接続された例である。またこれに限らず、フレキシブル
基板に配線されたリード端子であっても良い。なお図１
の装置と同一部材の部分には同一符号を付している。

【００１７】図４は、この発明の第４の実施例である。
図４（Ａ）は断面図、図４（Ｂ）は外観斜視図である。
この実施例は、図２で説明した装置の電極２０１に対し
てさらに、剛性のリード端子（ＴＡＢ電極）４０１が接
続された例である。またこれに限らず、フレキシブル基
板に配線されたリード端子であっても良い。なお図１の
装置と同一部材の部分には同一符号を付している。

【００１８】図５は、この発明の第５の実施例である。
図１の実施例と異なる部分は、型枠部材の開口部の形状
が異なる。即ち、この型枠部材５０１の開口部は、上面
が広くなり、開口部の側面が傾斜面となっている。これ
により透明部材８０１側から結像面に入射する光が別方
向へ反射してしまうのを防止している。

【００１９】上記した固体撮像装置によれば、固体撮像
素子チップ１０１がマイクロレンズを有するものであっ
ても、型枠部材１０３が存在するために、透明部材１０
８と固体撮像素子チップ１０１の撮像面との間に空隙が
生じ、マイクロレンズのレンズ効果が損なわれることは
ない。また、部品組み立て方法が積層タイプであるため
に外形が大きくなることはなく、小形化を実現できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
マイクロレンズを有する固体撮像素子チップに対して不
都合が生じることなく、小形化を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す図。

【図２】この発明の第２の実施例を示す図。

【図３】この発明の第３の実施例を示す図。

【図４】この発明の第４の実施例を示す図。

【図５】この発明の第５の実施例を示す図。

【図６】従来の固体撮像装置を示す図。

【図７】同じく従来の固体撮像装置を示す図。

【図８】マイクロレンズを有する固体撮像素子チップの
説明図。

【符号の説明】

１０１…固体撮像素子チップ、１０２…素子側電極、１
０３、５０１…型枠部材、１０４…引き出し電極、１０
５…ボールバンプ、１０６、１０７…接着剤、１０８…
透明部材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の面の縁に素子側電極を有した固体撮
   像素子チップと、 前記固体撮像素子チップの一方の面の縁に沿って重ねら
   れて接着剤により固定され、前記電極と対応して電気接
   続される引き出し電極を有し、この引き出し電極が外部
   導出された型枠部材と、 前記固体撮像素子チップと共に前記型枠部材を挟むよう
   に配設されて、前記型枠部材に接着剤により固定され、
   前記固体撮像素子チップの撮像面に対して空隙を形成し
   た封止用の透明部材とからなることを特徴とする固体撮
   像装置。
2. 【請求項２】前記固体撮像素子チップの外周にも第２の
   型枠部材が設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】前記第２の型枠部材の外周には、前記引き
   出し電極に通電する第２の引き出し電極が設けられてい
   ることを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。
4. 【請求項４】前記型枠部材の外周の前記引き出し電極に
   は、リード端子が接続されていることを特徴とする請求
   項１記載の固体撮像装置。
5. 【請求項５】前記型枠部材の開口部は、前記固体撮像素
   子チップ側から透明部材に近付くに従って開口が拡大し
   ていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。