JPH08116042A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法

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JPH08116042A
JPH08116042A JP6277157A JP27715794A JPH08116042A JP H08116042 A JPH08116042 A JP H08116042A JP 6277157 A JP6277157 A JP 6277157A JP 27715794 A JP27715794 A JP 27715794A JP H08116042 A JPH08116042 A JP H08116042A
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浩 鈴島
Hideo Yamamoto
秀男 山本
Yoshiro Nishimura
芳郎 西村
Takashi Nakayama
高志 中山
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    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロレンズの集光能力の低下を伴うこと
なく、安価に実装サイズの小型化を図った固体撮像装置
及びその製造方法を提供する。 【構成】 固体撮像素子チップ１の受光エリア２に各画
素に対応してマイクロレンズ３を設け、透明材料からな
る封止部材４を、下面の縁部と固体撮像素子チップ１と
の間に分散球状微粒子６を挟み込み、そしてマイクロレ
ンズ３の表面と封止部材４の裏面の間に、干渉縞を生じ
ないように少なくとも５μｍ以上の空間を形成して接着
し、固体撮像素子チップ１の受光エリア２のみを封止し
て、固体撮像装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡の先端部等の
微小部分に配置して用いられる固体撮像素子チップを実
装した小型の固体撮像装置、特にオンチップマイクロレ
ンズを備えた固体撮像素子チップを実装した固体撮像装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内視鏡の先端部等の微小部分に配
置して用いられる、マイクロレンズ付の固体撮像素子チ
ップを実装した固体撮像装置を構成する一般的な手法と
しては、図８の（Ａ）に示すように、受光エリアにマイ
クロレンズ102 を設けた固体撮像素子チップ101 を、セ
ラミックなどからなるパッケージ103 にダイボンドし、
ボンディングワイヤ104 を用いて固体撮像素子チップ10
1 とパッケージ103 との所定の接続を行ったのち、パッ
ケージ103 の縁部に設けた段部103aを利用して、固体撮
像素子チップ101 の表面との間に空間を設けて、ガラス
リッド105 を接着して気密封止し、固体撮像装置を構成
したり、あるいは図８の（Ｂ）に示すように、受光エリ
アにマイクロレンズ102 を設けた固体撮像素子チップ10
1 を、セラミックなどからなる基板111 にダイボンディ
ングし、ボンディングワイヤ104 を用いて固体撮像素子
チップ101 と基板111 との所定の接続を行ったのち、封
止枠112 を用いて固体撮像素子チップ101 の表面との間
に空間を設けて、ガラスリッド105 を接着して気密封止
し、固体撮像装置を構成している。なお、図８の（Ａ）
において、106 は外部リードである。
【０００３】また、特開平５−３４９０１６号には、図
９の（Ａ），（Ｂ）に示すように、受光エリアにマイク
ロレンズ202 を設けた固体撮像素子チップ201 に対し
て、下面縁部に枠部203 を一体的に形成した透明材料か
らなる封止部材204 を配置し、マイクロレンズ202 の表
面と封止部材204 の下面に空間を形成して気密封止し、
マイクロレンズの集光機能を低下させることなく、実装
サイズの小型化を図ったマイクロレンズ付の固体撮像装
置が開示されている。なお、図９の（Ａ）において、20
5 は外部電極である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】受光エリアにマイクロ
レンズを備えた固体撮像素子チップにおいて気密封止を
行う場合、封止部材を直接マイクロレンズに接着する
と、接着剤の屈折率によりマイクロレンズの集光能力が
低下してしまうため、図７の（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、マイクロレンズと封止部材であるガラスリッドとの
間に空間を設けて、固体撮像素子チップ全体を気密封止
するようにしている。したがって固体撮像装置全体は大
型化し、内視鏡の先端部などの微小スペースへの適用は
困難であった。
【０００５】また図８に示した構成の固体撮像装置にお
いては、小型化は可能であるが、封止部材は、石英，サ
ファイア，ガラス，透明樹脂などの透明部材の下面縁部
に、枠部を一体的に形成して構成するために、金型，研
磨，エッチング，モールド等の加工技術や設備が必要と
なる。更に光学的特性は枠部のないものに比べてかなり
高度な技術が要求される。これにより工数の増大、歩留
りの低下、コストアップという問題点を招くことにな
る。
【０００６】本発明は、従来の固体撮像装置における上
記問題点を解消するためになされたもので、マイクロレ
ンズを備えた固体撮像素子チップでもマイクロレンズを
備えていない固体撮像素子チップとほぼ同サイズで、安
価に小型実装できるようにした固体撮像装置及びその製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、固体撮像素子チップの受光エリ
アにオンチップマイクロレンズを備え、該マイクロレン
ズを備えた受光エリアのみに透明部材からなる封止部を
設けた固体撮像装置において、前記固体撮像素子チップ
と封止部との間に分散球状の微粒子を介在させて、前記
固体撮像素子チップの受光エリアに設けたオンチップマ
イクロレンズと前記封止部の裏面との間に空間部を形成
するように構成するものである。
【０００８】このように封止部と分散球状の微粒子と
で、固体撮像素子チップのマイクロレンズを備えた受光
エリアのみを、空間部を形成して封止するようにしてい
るので、マイクロレンズの集光能力の低下を伴うことな
く、安価に実装サイズの小型化を図った固体撮像装置が
実現できる。
【０００９】また本発明に係る固体撮像装置の製造方法
は、固体撮像素子チップの受光エリアにオンチップマイ
クロレンズを備え、該マイクロレンズを備えた受光エリ
アのみに透明部材からなる封止部を、該封止部と前記固
体撮像素子チップとの間に分散球状の微粒子を介在させ
て、前記マイクロレンズと封止部の裏面との間に空間部
が形成されるように配置した固体撮像装置の製造方法に
おいて、前記封止部に予め分散球状の微粒子を接着した
のち該封止部を固体撮像素子チップの受光エリアに接合
する工程、又は固体撮像素子チップに予め分散球状の微
粒子を接着したのち前記封止部を固体撮像素子チップに
接合する工程を含むことを特徴とするものである。
【００１０】このように、封止部に予め分散球状の微粒
子を接着したのち固体撮像素子チップの受光エリアに封
止部を接合するか、あるいは固体撮像素子チップに予め
分散球状の微粒子を接着したのち封止部を固体撮像素子
チップに接合するようにしているので、容易に封止部を
分散球状の微粒子を介して固体撮像素子チップに接合す
ることが可能となる。
【００１１】
【実施例】次に実施例について説明する。図１の（Ａ）
は、本発明に係る固体撮像装置の第１実施例を示す概略
上面図で、図１の（Ｂ）はその断面図である。図におい
て、１は固体撮像素子チップで、該固体撮像素子チップ
１の受光エリア２には、マイクロレンズ３が各画素に対
応して設けられている。４はガラス，石英，サファイ
ア，透明樹脂などの透明部材からなる封止部材で、下面
の縁部と前記固体撮像素子チップ１との間に分散球状の
微粒子６を挟み込み、前記固体撮像素子チップ１の受光
エリア２のみを封止し、且つ受光エリア２のマイクロレ
ンズ３の表面と封止部材４の裏面の間には、干渉縞を生
じないように少なくとも５μｍ以上の空間７が形成され
るように、固体撮像素子チップ１の表面に接着されてい
る。なお図１の（Ａ）において、５は固体撮像素子チッ
プ１の外部電極である。
【００１２】固体撮像素子チップ１の表面への封止部材
４の分散球状微粒子６を介しての接着方法としては、陽
極接合又は超音波接合を利用すれば接合面積を小さくで
きる。またエポキシ樹脂などの接着剤を用いて接着して
も良い。更に図２の（Ａ）に示すように、封止部材４の
下面縁部に接着剤８を塗布し、定盤９に載置した層状の
分散球状微粒子６へ押圧し、図２の（Ｂ）に示すように
封止部材４の接着部のみに分散球状微粒子６を予め接着
しておいて、次いで封止部材４を固体撮像素子チップ１
に接合するようにしてもよい。勿論、分散球状微粒子６
は固体撮像素子チップ１側に予め接着する方法をとって
もよい。
【００１３】また分散球状微粒子６は、粒径サイズの揃
った真球状のものが得られるため、封止部材４を固体撮
像素子チップ１の受光エリア２に対して、隙間なく平行
に載置することができる。更に分散球状微粒子６は、粒
径サイズを任意に選択できるため、必要に応じて受光エ
リア２のマイクロレンズ３の表面と封止部材４の裏面と
の空間の調節ができる。分散球状微粒子６の材料として
は、シリカ，ガラス、セラミック，サファイア，シリコ
ンなどを用いることができ、透光性、遮光性のどちらで
もかまわない。
【００１４】このように構成された固体撮像装置は、封
止部材４と分散球状微粒子６とで固体撮像素子チップ１
の受光エリア２のみを封止しているので、マイクロレン
ズ３の集光能力低下を伴うことなく、安価に実装サイズ
の小型化が実現できる。
【００１５】次に第２実施例について説明する。図３は
第２実施例を示す断面図である。図において、１は固体
撮像素子チップで、該固体撮像素子チップ１の受光エリ
アには、マイクロレンズ３が各画素に対応して設けられ
ている。10は赤外カットフィルタ，紫外カットフィル
タ，レンズ，プリズム等の光学部品で下面の縁部と前記
固体撮像素子チップ１との間に分散球状の微粒子６を挟
み込み、前記固体撮像素子チップ１の受光エリアのみを
封止し、且つ受光エリアのマイクロレンズ３の表面と光
学部品10の裏面の間には、干渉縞を生じないように少な
くとも５μｍ以上の空間７が形成されるように、固体撮
像素子チップ１の表面に接着されている。
【００１６】固体撮像素子チップ１の表面への光学部品
10の分散球状微粒子６を介しての接着方法としては、陽
極接合又は超音波接合を利用すれば接合面積を小さくで
きる。またエポキシ樹脂などの接着剤を用いて接着して
も良い。更に図４の（Ａ）に示すように、光学部品10の
下面縁部に接着剤８を塗布し、定盤９に載置した層状の
分散球状微粒子６へ押圧し、図４の（Ｂ）に示すように
光学部品10の接着部のみに分散球状微粒子６を予め接着
し一体化しておいてもよい。勿論、分散球状微粒子６は
固体撮像素子チップ１側に予め接着する方法をとっても
よい。
【００１７】また分散球状微粒子６は、粒径サイズの揃
った真球状のものが得られるため、光学部品10を固体撮
像素子チップ１の受光エリア２に対して、隙間なく平行
に載置することができる。更に分散球状微粒子６は、粒
径サイズを任意に選択できるため、必要に応じて受光エ
リア２のマイクロレンズ３の表面と光学部品10の裏面と
の空間の調節ができる。分散球状微粒子６の材料として
は、シリカ，ガラス、セラミック，サファイア，シリコ
ンなどを用いることができ、透光性、遮光性のどちらで
もかまわない。
【００１８】このように構成された固体撮像装置は、光
学部品10と分散球状微粒子６とで固体撮像素子チップ１
の受光エリアのみを封止しているので、マイクロレンズ
３の集光能力低下を伴うことなく、安価に実装サイズの
小型化が実現できる。
【００１９】次に第３実施例について説明する。図５
は、第３実施例の断面図を示す。この実施例は図１に示
した第１実施例と同様に、封止部材４の下面の縁部と固
体撮像素子チップ１との間に分散球状の微粒子６を挟み
込み、固体撮像素子チップ１の受光エリアのみを封止す
る。そして、固体撮像素子チップ１を基板11にダイボン
ドで接着し、ボンディングワイヤ12で所定の接続を行っ
た後、封止部材４以外のチップ表面とボンディングワイ
ヤ12の接続部分を封止樹脂13で封止して、固体撮像装置
を構成するものである。なお封止樹脂13としては、エポ
キシ，フェノール，シリコン樹脂を用いることができ
る。
【００２０】この実施例によれば、固体撮像素子チップ
を基板に接着して構成する固体撮像装置の小型実装を、
安価に且つ容易に構成することができる。
【００２１】次に第４実施例について説明する。図６
は、第４実施例の断面図を示す。この実施例は、図３に
示した第２実施例と同様に、光学部品10の下面の縁部と
固体撮像素子チップ１との間に分散球状の微粒子６を挟
み込み、固体撮像素子チップ１の受光エリアのみを封止
する。そして、固体撮像素子チップ１を基板11にダイボ
ンドで接着し、ボンディングワイヤ12で所定の接続を行
った後、光学部品10以外のチップ表面とボンディングワ
イヤ12の接続部分を封止樹脂13で封止して、固体撮像装
置を構成するものである。なお封止樹脂13としては、エ
ポキシ，フェノール，シリコン樹脂を用いることができ
る。
【００２２】この実施例によれば、光学部品とマイクロ
レンズを備えた固体撮像素子チップを、基板に接着して
構成する固体撮像装置の小型実装を、安価に且つ容易に
構成することができる。
【００２３】次に第５実施例について説明する。図７
は、第５実施例の断面図を示す。この実施例は、図５に
示した第３実施例の固体撮像装置における封止部材４の
表面に、赤外カットフィルタ，紫外カットフィルタ，レ
ンズ，プリズム等の光学部品10を接着剤８で接着して構
成したものである。そして、固体撮像素子チップ１を基
板11にダイボンドで接着し、ボンディングワイヤ12で所
定の接続を行った後、封止部材４以外のチップ表面とボ
ンディングワイヤ12の接続部分を封止樹脂13で封止し
て、固体撮像装置を構成するものである。なお封止樹脂
13としては、エポキシ，フェノール，シリコン樹脂を用
いることができる。
【００２４】この実施例によれば、光学部品とマイクロ
レンズを備えた固体撮像素子チップを基板に接着して構
成する固体撮像装置の小型実装を、安価に且つ容易に構
成することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、固体撮像素子チップ表面にマイクロレ
ンズを備えた受光エリアのみに透明部材からなる封止部
を、前記固体撮像素子チップと封止部との間に分散球状
の微粒子を介在させて設けたので、マイクロレンズの集
光能力を低下させずに、安価に実装サイズの小型化を図
った固体撮像装置を提供することができる。また本発明
に係る製造方法によれば、容易に封止部を分散球状微粒
子を介して接合することが可能となり、上記構成の固体
撮像装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の第１実施例の概略
上面図及び断面図である。
【図２】図１に示した第１実施例における封止部材と固
体撮像素子チップとを分散球状微粒子を介して接合する
態様を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図４】図３に示した第２実施例における封止部材と固
体撮像素子チップとを分散球状微粒子を介して接合する
態様を示す説明図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施例を示す断面図である。
【図８】従来の固体撮像装置の構成例を示す断面図であ
る。
【図９】従来の固体撮像装置の他の構成例を示す概略上
面図及び断面図である。
【符号の説明】 １ 固体撮像素子チップ ２ 受光エリア ３ マイクロレンズ ４ 封止部材 ５ 外部電極 ６ 分散球状微粒子 ７ 空間 ８ 接着剤 ９ 定盤 10 光学部品 11 基板 12 ボンディングワイヤ 13 封止樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 高志 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固体撮像素子チップの受光エリアにオン
    チップマイクロレンズを備え、該マイクロレンズを備え
    た受光エリアのみに透明部材からなる封止部を設けた固
    体撮像装置において、前記固体撮像素子チップと封止部
    との間に分散球状の微粒子を介在させて、前記固体撮像
    素子チップの受光エリアに設けたオンチップマイクロレ
    ンズと前記封止部の裏面との間に空間部を形成するよう
    に構成したことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記封止部は、透明光学部品で構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記封止部の表面に光学部品を接着して
    いることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記封止部を設けた固体撮像素子チップ
    の前記封止部以外のチップ表面を樹脂封止したことを特
    徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像
    装置。
  5. 【請求項５】 固体撮像素子チップの受光エリアにオン
    チップマイクロレンズを備え、該マイクロレンズを備え
    た受光エリアのみに透明部材からなる封止部を、該封止
    部と前記固体撮像素子チップとの間に分散球状の微粒子
    を介在させて、前記マイクロレンズと封止部の裏面との
    間に空間部が形成されるように配置した固体撮像装置の
    製造方法において、前記封止部に予め分散球状の微粒子
    を接着したのち該封止部を固体撮像素子チップの受光エ
    リアに接合する工程を含むことを特徴とする固体撮像装
    置の製造方法。
  6. 【請求項６】 固体撮像素子チップの受光エリアにオン
    チップマイクロレンズを備え、該マイクロレンズを備え
    た受光エリアのみに透明部材からなる封止部を、該封止
    部と前記固体撮像素子チップとの間に分散球状の微粒子
    を介在させて、前記マイクロレンズと封止部の裏面との
    間に空間部が形成されるように配置した固体撮像装置の
    製造方法において、前記固体撮像素子チップに予め分散
    球状の微粒子を接着したのち前記封止部を固体撮像素子
    チップに接合する工程を含むことを特徴とする固体撮像
    装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記封止部と固体撮像素子チップを接合
    したのち、封止部以外の固体撮像素子チップの表面を樹
    脂封止する工程を備えていることを特徴とする請求項５
    又は６記載の固体撮像装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記封止部の表面に光学部品を接着する
    工程を備えていることを特徴とする請求項５〜７のいず
    れか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
JP6277157A 1994-10-18 1994-10-18 固体撮像装置及びその製造方法 Withdrawn JPH08116042A (ja)

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