JPH08148664A - 固体撮像装置の蓋封止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】固体撮像装置の蓋封止作業の流し化が可能で、
生産効率及び製品歩留まりを向上させることができる固
体撮像装置の蓋封止装置を提供すること。 【構成】パッケージ搬送機構部３０と、ダスト除去部５
０と、パッケージＰに紫外線硬化性接着剤Ｂを塗布する
接着剤塗布部６０と、蓋Ｇを垂直にして収納する蓋供給
部９０と、蓋Ｇの外周部に当接し、蓋Ｇを所定の位置に
位置決めする外形基準部材８１〜８４と、蓋供給部８０
から蓋Ｇをその外面を吸着して搬送し、外形基準部材８
１〜８４に水平にして載置する第１の蓋搬送機構部７２
と、外形基準部材８１〜８４から蓋Ｇをその一方の面を
吸着して搬送し、パッケージＰに蓋Ｇを組込む第２の蓋
搬送機構部７３と、接着剤Ｂに紫外線を照射して硬化さ
せて蓋ＧをパッケージＰに固定する紫外線照射炉１００
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子を収納す
るパッケージに紫外線硬化性接着剤を介して光透過性の
蓋を接着する固体撮像装置の蓋封止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビデオカメラやファクシミリ等
に用いられる固体撮像装置においては、固体撮像素子を
外的汚染から保護するために封止が行われる。固体撮像
素子は通常、中空型のセラミックス製のパッケージ等に
収納されており、このパッケージの開口部を平板状のガ
ラスや樹脂等の透明な蓋によって閉塞することによりパ
ッケージ内の気密性を保つようにしている。なお、ここ
で言う気密性とは、リーク試験をパスするための適性だ
けではなく、長期間に亘って外部からの汚染を排除する
ための適性をも含んでいる。

【０００３】一方、蓋をパッケージに固定する方法とし
ては、シームウエルド封止による方法や、有機系樹脂接
着剤が予め塗布されたガラス蓋をパッケージに組込んだ
後に接着剤を加熱硬化させる方法などがある。

【０００４】これらのうち接着剤を利用した方法は次の
ようにして行う。図１０の（ａ）に示すように固体撮像
素子Ｄを予めパッケージＰに収納する。一方、ガラス蓋
Ｇの裏面に熱硬化性エポキシ樹脂Ｅを塗布する。このガ
ラス蓋Ｇを図１０の（ｂ）に示すようなチャック１で掴
んで搬送し、ガラス蓋ＧをパッケージＰに組み込む。次
に加熱オーブン（不図示）により、シール部Ｐ′への気
泡混入を防ぐためのエアー抜き予備加熱を例えば一定温
度（１２０℃）で６０分間行う。その後、接着剤硬化の
ための加熱を例えば１５０℃で９０分間行う。なお、こ
れらの作業中にはＮ₂ ガスを加熱オーブンの背面から全
面に向けて吹き出すようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の固
体撮像装置の蓋封止装置にあっては次のような問題があ
った。すなわち、接着剤硬化のために加熱する際にエア
ー抜きの予備時間を要するため、作業が複雑で、長時間
を費やしていた。また、熱硬化型接着剤の硬化時間には
上述したように多大の時間を要するため、複数個（約５
０個）をまとめて処理するバッチ処理を採用している。
このため、処理が停滞し、接着剤塗布工程からガラス蓋
組込工程までの流し化が困難となり、生産ラインという
一連の流れ作業に鑑みれば生産性が悪いという問題があ
った。

【０００６】また、加熱オーブン内にＮ₂ ガスが吹き出
されるため、ガラス蓋Ｇにダストが付着し易く、ダスト
管理が困難となる問題もあった。さらに、シームウエル
ド封止及び有機系樹脂接着剤を用いた封止においては、
予備加熱が必要であるため工程数が多く、生産コストが
高かった。そして、パッケージ及びガラス蓋が高温の加
熱工程を経るため、ごみが焼付けられて歩留り低下の原
因となるという問題もあった。

【０００７】一方、接着剤Ｅが塗布されたガラス蓋Ｇを
チャック１で掴んで搬送する構造の搬送機構を用いてい
たため、チャック１に接着剤が付着し、この接着剤Ｅに
ごみが付いてガラス蓋Ｇに付着する虞があった。また、
ガラス蓋Ｇの裏面に接着剤が塗布されているため、ガラ
ス蓋Ｇの供給、搬送、位置決め時に接着剤に接触するこ
となどによるダストが発生し、製品の歩留りに大きく影
響する虞があった。

【０００８】そこで、本発明の第１の目的は、固体撮像
装置の蓋封止作業の流し化が可能で、生産効率及び製品
歩留まりを向上させることができる固体撮像装置の蓋封
止装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、接着剤硬化時にお
いて効率よく硬化を行うことができるとともに、パッケ
ージを適正温度に保つことにより、さらに生産効率及び
製品歩留まりを向上させることができる固体撮像装置の
蓋封止装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載された本発明によれ
ば、固体撮像素子を収納したパッケージに紫外線硬化性
接着剤を介して光透過性の蓋を接着する固体撮像装置の
蓋封止装置において、複数の前記パッケージを保持した
パッケージ治具と、複数の前記パッケージ治具を収納し
たマガジンと、複数の前記マガジンを収納するローダ
と、前記マガジンから供給された前記パッケージ治具を
載置し所定ピッチで搬送するパッケージ搬送機構部と、
前記パッケージ治具上の前記パッケージにガスを吹付け
るガス吹付部と、前記パッケージに紫外線硬化性接着剤
を塗布する接着剤塗布部と、複数の前記蓋を垂直方向に
立てて保持するための蓋保持部と、前記蓋を水平にして
載置したときに前記蓋の外周部に当接し、前記蓋を所定
の位置に位置決めする外形基準部材と、前記蓋保持部か
ら前記蓋をその一方の面を吸着することにより搬送し、
前記外形基準部材に水平にして載置する第１の蓋搬送機
構部と、前記外形基準部材から前記蓋をその一方の面を
吸着することにより搬送し、前記パッケージ治具により
保持された前記パッケージに前記蓋を組込む第２の蓋搬
送機構部と、前記パッケージ治具を収納し、前記紫外線
硬化性接着剤に紫外線を照射し、前記紫外線硬化性接着
剤を硬化させて前記蓋を前記パッケージに固定する紫外
線照射炉と、前記紫外線照射炉から取出された前記パッ
ケージ治具を収納するアンローダとを備えるようにし
た。

【００１１】請求項２に記載された発明によれば、固体
撮像素子を収納したパッケージに紫外線硬化性接着剤を
介して光透過性の蓋を接着する固体撮像装置の蓋封止装
置において、複数の前記パッケージを保持したパッケー
ジ治具と、複数の前記パッケージ治具を収納したマガジ
ンと、複数の前記マガジンを収納するためのローダと、
前記マガジンから供給された前記パッケージ治具を載置
し所定ピッチで搬送するパッケージ搬送機構部と、前記
パッケージ治具上の前記パッケージにガスを吹付けるガ
ス吹付部と、前記パッケージに紫外線硬化性接着剤を塗
布する接着剤塗布部と、複数の前記蓋を待機させるため
の蓋供給部と、この蓋供給部から前記蓋を取出して搬送
し、前記パッケージ治具により保持された前記パッケー
ジに前記蓋を組込む蓋搬送機構部と、前記パッケージ治
具を収納し、前記紫外線硬化性接着剤に紫外線を照射
し、前記紫外線硬化性接着剤を硬化させて前記蓋を前記
パッケージに固定する紫外線照射炉と、この紫外線照射
炉に設けられ前記パッケージ治具を押圧して前記パッケ
ージと前記蓋とを同時に加圧する加圧手段と、この加圧
手段に設けられ冷却流体が流れる流体路と、前記紫外線
照射炉から取出された前記パッケージ治具を収納するア
ンローダとを備えるようにした。

【００１２】請求項３に記載された発明によれば、前記
請求項１または請求項２に記載された発明において、前
記ガスは、前記パッケージに付着したダストを除去する
ためのイオン化されたＮ₂ ガスであることが好ましい。

【００１３】請求項４に記載された発明によれば、前記
請求項１または請求項２に記載された発明において、前
記ガス吹付部による前記ガスの吹付け方向が可変である
ことが好ましい。

【００１４】請求項５に記載された発明によれば、前記
請求項１または請求項２に記載された発明において、前
記ガス吹付部から吹き出された前記ガスを吸引する吸引
部を備えていることが好ましい。

【００１５】請求項６に記載された発明によれば、前記
請求項１または請求項２に記載された発明において、前
記蓋搬送機構部は、搬送されている前記蓋にガスを吹付
ける蓋用ガス吹付部を備えていることが好ましい。

【００１６】請求項７に記載された発明によれば、前記
請求項６に記載された発明において、前記ガスは、前記
パッケージに付着したダストを除去するためのイオン化
されたＮ₂ ガスであることが好ましい。

【００１７】請求項８に記載された発明によれば、前記
請求項６に記載された発明において、前記ガス吹付部に
よる前記ガスの吹付け方向が前記パッケージの搬送方向
に、又は、搬送方向と交差する方向に可変であることが
好ましい。

【００１８】請求項９に記載された発明によれば、前記
請求項６に記載された発明において、前記ガス吹付部か
ら吹き出された前記ガスを吸引する吸引部を備えている
ことが好ましい。

【００１９】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。すなわち、請求項１に記載された発明によれば、紫
外線硬化性接着剤を用いるためにエアー抜きの予備加熱
が不要となるとともに、接着剤の硬化時間を大幅に短縮
することができる。また、接着剤塗布をバッチ処理とし
なくてもよい。一方、ガス吹付部を設けたことにより、
パッケージにガスを吹付けることができる。また、接着
剤塗布部においてパッケージに直接紫外線硬化性接着剤
を塗布するようにし、搬送や位置決めの際にダストの付
着しやすい蓋には接着剤を塗布しないようにした。さら
に蓋を垂直方向に立てて保持するととともに、蓋の外周
部を外形基準部材に当接させることにより固体撮像素子
側である内面に接触することなく位置決めを行うことが
できるので、蓋にダストが付着することを防止できる。
また、蓋の搬送は蓋の一方の面を吸着することにより行
うので蓋の内面には蓋供給部からパッケージ取り付けま
で接触する部材はなく、ダスト管理が容易である。

【００２０】請求項２に記載された発明によれば、紫外
線硬化性接着剤を用いるためにエアー抜きの予備加熱が
不要となるとともに、接着剤の硬化時間を大幅に短縮す
ることができる。また、接着剤塗布をバッチ処理としな
くてもよい。一方、ダスト除去部を設けたことにより、
パッケージ内のダストを除去することができる。また、
接着剤塗布部においてパッケージに直接紫外線硬化性接
着剤を塗布するようにし、搬送や位置決めの際にダスト
の付着しやすい蓋には接着剤を塗布しないようにした。
また、紫外線照射炉においてパッケージに紫外線光を照
射する際に、パッケージと蓋とを押し付ける加圧手段に
冷却流体の流れる冷却路を設けたことにより、紫外線照
射の効率を維持したまま紫外線照射による温度上昇を抑
えることができ、紫外線硬化性接着剤の発泡現象やパッ
ケージの熱ダメージを防止することができる。

【００２１】請求項３に記載された発明によれば、ガス
をイオン化されたＮ₂ ガスとすることにより、パッケー
ジに静電気により付着しているダストを効果的に除去す
ることができる。

【００２２】請求項４に記載された発明によれば、ガス
の吹付け方向を可変とすることにより、パッケージ治具
に保持された複数のパッケージに効果的にガスを吹付け
ることができる。

【００２３】請求項５に記載された発明によれば、ガス
を吸引する吸引部を備えていることで、ガス吹付部によ
りパッケージに吹付けられ、除去されたダストが含まれ
たガスを吸引できるので、ダストが撒き散らされること
を防止できる。

【００２４】請求項６に記載された発明によれば、蓋に
ガスを吹付ける蓋用ガス吹付部を備えているので、パッ
ケージに蓋を組み込む前に蓋に付着したダストを除去す
ることができる。

【００２５】請求項７に記載された発明によれば、ガス
をイオン化されたＮ₂ ガスとすることにより、蓋に静電
気により付着しているダストを効果的に除去することが
できる。

【００２６】請求項８に記載された発明によれば、ガス
の吹付け方向が前記パッケージの搬送方向に、又は、搬
送方向と交差する方向に可変であることにより、蓋に効
果的にガスを吹付けることができる。

【００２７】請求項９に記載された発明によれば、ガス
を吸引する吸引部を備えていることで、ガス吹付部によ
り蓋に吹付けられ、除去されたダストが含まれたガスを
吸引できるので、ダストが撒き散らされることを防止で
きる。他の蓋等にダストが付着することを防止できる。

【００２８】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る固体撮像装置
の蓋封止装置（以下、「封止装置」と称する）を示す斜
視図である。封止装置は、図１に示すように制御装置・
駆動装置等が収納された本体１０と、パッケージ治具Ｃ
を供給するローダ２０と、このローダ２０から後述する
紫外線照射炉１００までパッケージＰを保持したパッケ
ージ治具Ｃを搬送するパッケージ搬送部３０と、このパ
ッケージ搬送部３０に隣接して設けられた蓋供給部９０
と、ガラス蓋Ｇが組み込まれたパッケージＰに紫外線を
照射する紫外線照射炉１００と、この紫外線照射炉１０
０からパッケージ治具Ｃを取り出し、外部に送るアンロ
ーダ１１０を備えている。

【００２９】ローダ２０は、複数のマガジンＭを載置す
る載置部２１と、この載置部２１からマガジンＭを後述
する走行体４２上に移載する移載機構（不図示）を備え
ている。

【００３０】マガジンＭは矩形箱状に成形されており、
その長手方向の両端が開口している。各マガジンＭには
複数のパッケージ治具Ｃが収納されている。パッケージ
治具Ｃは矩形状に形成されており、その長辺の端部が下
方に折り曲げてある。パッケージ治具ＣはマガジンＭ内
において、その長手方向をマガジンＭの長手方向に一致
させて所定間隔で上下に並べられている。なお、１つの
マガジンＭにつき、例えば１０枚のパッケージ治具Ｃが
収納されている。

【００３１】パッケージ治具Ｃは、図６に示すように複
数の固体撮像装置用の中空型のパッケージＰを保持して
おり、パッケージＰを所定間隔で規則的に並べている。
そして、パッケージ治具Ｃは、図８に示すように固体撮
像素子Ｄを収納したパッケージＰの開口部を上方に向け
ている。なお、１つのパッケージ治具Ｃには、例えば１
２個のパッケージＰが保持されている。

【００３２】パッケージ搬送部３０は、ローダ２０から
パッケージ治具Ｃを紫外線照射炉１００まで搬送するパ
ッケージ搬送機構部４０と、このパッケージ搬送機構部
４０に沿ってローダ２０側から配置されたガス吹付部５
０と、接着剤塗布部６０と、蓋組込み部７０とを備えて
いる。

【００３３】パッケージ搬送機構４０は、搬送路４１
と、この搬送路４１に沿って所定方向へ例えばピッチ走
行する図４に示すような走行体４２が設けられている。
この走行体４２は水平方向に走行する。さらに、走行体
４２の走行方向とパッケージ治具Ｃの向きとは、走行体
４２の向きとパッケージ治具Ｃの長手方向とが一致する
よう設定されている。走行体４２はマガジンＭから取出
されたパッケージ治具Ｃを載せてピッチ走行し、パッケ
ージ治具Ｃをその長手方向を前後に向けたまま、ローダ
２０から紫外線照射炉１００に向けて搬送する。ここ
で、走行体４２の走行ピッチは例えば２５．４ｍｍに設
定されている。

【００３４】ガス吹付部５０は、次工程の接着剤塗布部
６０の直前に設けると最も効率的である。図２に示すよ
うにガス吹付部５０は、ガス吹出器５１を備えており、
このガス吹出器５１は搬送路４１上に突出して設けられ
ており、Ｎ₂ ガスをこの搬送路４１を走行する走行体４
２の上のパッケージ治具Ｃに吹き出すように設定されて
いる。また、ガス吹出器５１はガス供給源５２に接続さ
れており、イオン化されたＮ₂ ガスを予め定められたタ
イミングにしたがって吹き出す。一方、搬送路４１の図
中下方には吸引ノズル５３が配置されており、この吸引
ノズル５３はガス吸引部５４に接続され、ガス吹出部５
１から吹き出されたＮ₂ ガスを回収する。

【００３５】なお、Ｎ₂ ガスはイオン化することによ
り、静電気により付着しているダストも効果的に除去で
きる。また、ガスはＮ₂ ガス以外の不活性ガスでもよ
い。一方、ガス吹出器５１の吹出方向は次工程へダスト
が飛ばない方向が望ましい。また、ガス吹出器５１の吹
出しノズル（不図示）を可動にして、搬送方向にスイン
グさせてもよい。

【００３６】図３の（ａ），（ｂ）はガス吹付部５０の
変形例を示す図である。ガス吹出部５５は搬送路４１の
側方に設けられ、Ｎ₂ ガスをこの搬送路４１を走行する
走行体４２の上のパッケージ治具Ｃに吹き出すように設
定されている。また、ガス吹出器５５はガス供給源５６
に接続されており、イオン化されたＮ₂ ガスを予め定め
られたタイミングにしたがって吹き出す。一方、ガス吹
出部５５の搬送路４１を挟んで反対側には吸引ノズル５
７が配置されており、この吸引ノズル５７はガス吸引部
５８に接続され、ガス吹出部５５から吹き出されたＮ₂
ガスを回収する。なお、ガスの吹出方向は上述した方向
にだけに限らず、パッケージＰの搬送方向、又は、パッ
ケージＰの搬送方向と交差する方向に吹き出してもよ
い。

【００３７】接着剤塗布部６０は、搬送路４１の上方に
突出するように設けられ、その吐出方向を搬送路４１方
向としたディスペンサ６１と、このディスペンサ６１の
接着剤吐出を制御するディスペンスコントローラ６２を
備えている。ディスペンサ６１は直交する２方向に水平
移動し、所定の範囲内で任意に位置決めされる。接着剤
供給源（不図示）から導かれた紫外線硬化性接着剤Ｂ
を、ディスペンスコントローラ６２により空圧制御され
て吐出する。

【００３８】蓋組込み部７０は、後述する蓋供給部９０
と搬送路４１との間に配置された蓋位置決め機構７１
と、蓋供給部９０のリッドトレイ９２に収納されたガラ
ス蓋Ｇを吸着して蓋位置決め機構７１まで搬送する第１
蓋搬送機構７２と、蓋位置決め機構７１から搬送路４１
までガラス蓋Ｇを搬送する第２蓋搬送機構７３と、蓋用
ガス吹付部７４とを備えている。

【００３９】蓋位置決め機構７１は、図４に示すように
本体１０上に設けられたベース７１ａと、このベース７
１ａから所定高さに支持されたチャック８０を備えてい
る。チャック８０は図５の（ａ）に示すようにガラス蓋
Ｇを四方向から挟む同一形の４つの爪８１〜８４を備え
ている。なお、爪８１〜８４は外形基準部材を形成して
いる。すなわち、爪８１は内壁がガラス蓋Ｇの一辺に当
接する直方体の当接部８１ａと、この当接部８１ａの下
端に接して設けられ、当接部８１ａから離れるにしたが
って下方及び内側に傾斜するテーパ部８１ｂを備えてい
る。図中８２ａ，８３ａ，８４ａは当接部、８２ｂ，８
３ｂ，８４ｂはテーパ部を示している。なお、爪８１〜
８４はチャック８０の動作により図５の（ｂ）に示すご
とくガラス蓋Ｇを保持する。すなわち、ガラス蓋Ｇはそ
の外周部の各辺の下端線がそれぞれ４つのテーパ部８１
ｂ〜８４ｂに線接触して保持されるから、４つの爪８１
〜８４がなす枠内の所定位置に位置決めされることにな
る。

【００４０】第１蓋搬送機構部７２は、本体１０上に図
４中矢印α及びβ方向にスライド自在に設けられたスラ
イダ７２ａと、このスライダ７２ａに図４中矢印ｒ方向
に回転自在に取り付けられたアーム７２ｂと、このアー
ム７２ｂ先端に設けられガラス蓋Ｇを真空吸着する吸着
部７２ｃを備えている。

【００４１】第２蓋搬送機構部７３は、本体１０上に設
けられたベース７３ａと、このベース７３ａに図４中矢
印Ｚ方向にスライド自在に設けられた回転機構７３ｂ
と、この回転機構７３ｂの鉛直方向の回転軸を中心とし
て図４中矢印Ｒ方向に回転するアーム７３ｃと、このア
ーム７３ｃ先端に図４中上下方向にスライド自在に設け
られガラス蓋Ｇを真空吸着する吸着部７３ｄを備えてい
る。

【００４２】蓋用ガス吹付部７４は、蓋位置決め機構７
１のベース７１ａと、第２蓋搬送機構部７３のベース７
３ａとの間に配置されており、イオン化されたＮ₂ ガス
を第２搬送機構部７３の吸着部７３ｄに保持されたガラ
ス蓋Ｇに吹付ける吹付けノズル７４ａと、ガラス蓋Ｇに
吹付けられたＮ₂ ガスを回収する吸引ノズル７４ｂと、
これら吹付けノズル７４ａにＮ₂ ガスを供給するととも
に、吸引ノズル７４ｂで回収されたＮ₂ ガスを収容する
ガス供給・収容部７４ｃを備えている。

【００４３】蓋供給部９０は、図４中矢印Ｘ方向にスラ
イド移動自在に作動するＸステージ９１を備えている。
このＸステージ９１上にリッドトレイ９２が載置されて
いる。リッドトレイ９２には複数枚のガラス製のガラス
蓋Ｇが立てられた状態で一列に並べられて収納されてい
る。

【００４４】紫外線照射炉１００は、図６に示すように
矩形箱状のハウジング１０１を備えており、その長手方
向を走行体４２の走行方向に対して垂直に向けて配置さ
れている。このハウジング１０１内には図中上方から紫
外線照射部１０２と、矩形状に形成された枠体１０３
と、加圧機構１０４を備えている。なお、図６中１０５
は走行体４２から後述するプッシャ１０４ｄ上にパッケ
ージ治具Ｃを移載する移載機構を示している。

【００４５】紫外線照射部１０２は、図７に示すように
枠体１０３の開口部に沿って配置された直管状の紫外線
ランプ１０２ａと、この紫外線ランプ１０２ａの上側を
覆うように配置されたダイクロイックミラー等の反射体
カバー１０２ｂと、図中一点鎖線で示す回転軸を中心に
して回動自在に設けられ紫外線ランプ１０２ａから枠体
１０３へ照射される紫外線光を所定のタイミングで遮る
ためのシャッタ１０２ｃを備えている。なお、紫外線ラ
ンプ１０２ａからの紫外線光は枠体１０３を通して後述
するプッシャ１０４ｄに載置されたパッケージ治具Ｃへ
向けて直接に、或いは反射体カバー１０２ｂを介して照
射する。また、シャッタ１０２ｃは通常は図に示すよう
に閉じた状態となっており、紫外線ランプ１０２ａは点
灯した状態となっている。

【００４６】枠体１０３は、矩形状の枠本体１０３ａ
と、この枠本体１０３ａの中央に設けられた矩形状の開
口部１０３ｂと、この開口部１０３ｂにその板面を上下
に向けて嵌め込まれ紫外線透過率の高い透明の石英ガラ
ス板１０３ｃと、この石英ガラス板１０３ｃの図中下面
に開口部１０３ｂに沿って一定間隔に突設されたシリコ
ン等からなる直方体状に成形されたパッド１０３ｄを備
えている。なお、パッド１０３ｄの先端はパッケージ治
具Ｃに、略均一な間隔で離間しながら対向している。ま
た、パッド１０３ｄのピッチは、パッケージ治具Ｃ上の
パッケージＰのピッチと略一致しており、パッド１０３
ｄとパッケージＰとは互いに対応する位置関係にある。
枠本体１０３ａ内部には、冷却水路１０３ｅが設けられ
ており、この冷却水路１０３ｅの両端は、パイプ１０３
ｆを介して図示しないサーキュレータ（温調器）に接続
されている。サーキュレータは、冷却水を循環させ、石
英ガラス板１０３ｃ及びパッド１０３ｄの表面温度が一
定以下となるように温度制御を行っている。

【００４７】加圧装置１０４は、ベース１０４ａと、こ
のベース１０４ａに取り付けられパッド１０３ｄに対応
する位置に設けられたシリンダ１０４ｂと、このシリン
ダ１０４ｂ内に配置され図８に示すようにスプリング１
０４ｃを介して図中上下方向にスライド自在に設けられ
たプッシャ１０４ｄと、このプッシャ１０４ｄ内に設け
られ一端をプッシャ１０４ｄ先端に露出させた吸気路１
０４ｅと、この吸気路１０４ｅの他端に接続された吸気
装置１０４ｆと、プッシャ１０４ｄを図中上方へ駆動す
る加圧機構１０４ｇを備えている。なお、１０４ｈは遮
光板を示している。

【００４８】アンローダ１１０は、空のマガジンＭ′が
複数載置された載置部１１１と、紫外線照射炉１００か
らパッケージ治具Ｃを取り出し、載置部１１１の空のマ
ガジンＭ′に収納する移載機構１１２を備えている。

【００４９】このように構成された封止装置では次のよ
うにしてパッケージＰの封止が行われる。すなわち、ロ
ーダ２０の載置部２１に置かれたマガジンＭから移載機
構によりパッケージ搬送機構４０の走行体４２に１つの
パッケージ治具Ｃが供給される。走行体４２は搬送路４
１に沿ってピッチ走行し、ダスト除去部５０のガス噴出
器５１の下方に位置したときに、ガス吹出器５１がＮ₂
ガスをパッケージ治具Ｃに保持された各パッケージＰに
吹付けてダストを吹き飛ばす。次にパッケージ治具Ｃが
接着剤塗布部６０のディスペンサ６１の下方に位置した
ときに、ディスペンスコントローラ６２からの指令によ
りディスペンサ６１が接着剤ＢをパッケージＰの所定部
に塗布する。この後、走行体４２はさらにピッチ走行
し、蓋組込み部７０に到達する。

【００５０】一方、蓋供給部９０では、Ｘステージ９１
に載置されたリッドトレイ９２から１枚のガラス蓋Ｇの
図４中左側の面を第１蓋搬送機構７２の吸着部７２ｃに
よって吸着する。次にアーム７２ｂをガラス蓋Ｇが水平
になるまで回転させるとともに、スライダ７２ａを蓋位
置決め機構７１の中心に位置するまで図４中左方向に移
動させる。さらにスライダ７２ａを図中下方に移動さ
せ、チャック８０の爪８１〜８４の当接部８１ａの高さ
より僅かに低い位置で停止する。次にチャック８０を図
５の（ａ）に示すように作動させ、爪８１〜８４を閉じ
てゆく。テーパ部８１ｂ〜８４ｂのいずれかがガラス蓋
Ｇの辺の下端線に当接した時点で吸着部７２ｃを吸着を
停止し、スライダ７２ａを上昇させる。さらにチャック
８０を作動させ、爪８１〜８４を閉じてゆく。閉じてゆ
くにしたがってガラス蓋Ｇの各辺の下端線が４つの爪８
１〜８４のテーパ部８１ｂ〜８４ｂにそれぞれ線接触す
るから、このガラス蓋Ｇの鉛直方向の回転ずれが補正さ
れる。当接部８１ａ〜８４ａがそれぞれガラス蓋Ｇの各
辺の下端線に当接した時点でチャック８０の作動を停止
する。この時点でガラス蓋Ｇが所定の位置に位置決めさ
れる。

【００５１】次に第２搬送機構７３の回転機構７３ｂを
作動させ、吸着部７３ｄにより蓋位置決め機構７１のチ
ャック８０に保持されたガラス蓋Ｇを吸着する。回転機
構７３ｂを作動させ、走行体４２上のパッケージ治具Ｃ
に保持されたパッケージＰの所定位置にガラス蓋Ｇを載
置する。そして、パッケージ治具Ｃ上の全てのパッケー
ジＰにガラス蓋Ｇを載せた後、走行体４２を紫外線照射
炉１００へ向けて走行させる。

【００５２】なお、第２蓋搬送機構７３の吸着部７３ａ
が蓋用ガス吹付部７４近傍を通過する際に、吸着部７３
ａに吸着されたガラス蓋Ｇに吹付けノズル７４ａからイ
オン化されたＮ₂ ガスを吹付け、ダストを除去した後、
ガラス蓋ＧをパッケージＰに載置するようにしてもよ
い。このとき、Ｎ₂ ガスを吸引ノズル７４ｂで回収する
ことにより、吹き飛ばしたダストが他のガラス蓋Ｇ等に
付着することがない。この場合も、ガス吹付部５０と同
様に種々の変形をしてもよい。

【００５３】一方、走行体４２が搬送路４１の終端に到
着した時点で、移載機構１０５によりパッケージ治具Ｃ
を下側から支持するとともに、パッケージ治具Ｃの長手
方向と紫外線照射炉１００の長手方向とが一致するよう
に９０度回転させる。さらに移載機構１０５によりパッ
ケージ治具ＣをパッケージＰが対応するプッシャ１０４
ｄの先端に当接するようにプッシャ１０４ｄの上に載置
する。

【００５４】次に加圧機構１０４ｇを作動させることに
より、スプリング１０４ｃの引張力に抗しながらプッシ
ャ１０４ｄを押し上げる。プッシャ１０４ｄの上昇に伴
ってパッケージ治具Ｃが上昇すると、パッケージＰのガ
ラス蓋Ｇに枠体１０３のパッド１０３ｄが弾性的に当接
し、ガラス蓋ＧがパッケージＰに押付けられる。なお、
ガラス蓋ＧをパッケージＰに押付ける力は、それぞれ均
一な値（例えば２kgf程度）になるように設定されてい
る。

【００５５】次に、シャッタ１０２ｃを開き、紫外線ラ
ンプ１０２ａからの紫外線光を枠体１０３に照射する。
照射された紫外線光は、石英ガラス板１０３ｃ及びガラ
ス蓋Ｇを透過して、接着剤Ｂに到達する。そして、ガラ
ス蓋ＧがパッケージＰに押付けられると同時に、接着剤
Ｂが硬化し、ガラス蓋ＧとパッケージＰとの間が気密的
に塞がれ、ガラス蓋ＧとパッケージＰとの接着が完了す
る。そして、シャッタ１０２ｃが開いてから６０秒後に
シャッタ１０２ｃを閉じる。なお、冷却水路１０３ｅに
はサーキュレータにより石英ガラス１０３ｃの温度に応
じて適当な量の冷却水が循環し、一定温度が保たれる。
したがって、固体撮像素子Ｄが熱により破壊したり、接
着剤Ｂが熱により発泡することはない。

【００５６】次にアンローダ１１０の移載機構１１２に
よりパッケージ治具Ｃを取り出し、載置部１１１に載置
された空のマガジンＭ′に収納する。上述したように本
実施例の封止装置においては、接着剤として紫外線硬化
性接着剤Ｂを用いることにより、ローダ２０、パッケー
ジ搬送部３０、ダスト除去部５０、接着剤塗布部６０、
蓋組込み部７０、蓋供給部９０、紫外線照射炉１００及
びアンローダ１１０が本体１０上に設けることができ、
接着材Ｂの塗布及びガラス蓋Ｇの組込み及び接着剤硬化
の作業を流し化することが可能である。また、蓋封止が
複数のパッケージＰを保持したパッケージ治具Ｃ単位で
一括に行われるので、生産タクトタイムを短縮できる。
したがって、生産効率が向上する。

【００５７】一方、接着剤Ｂの塗布をガラス蓋Ｇをパッ
ケージＰに組込む直前に行われるので、接着剤Ｂが供給
されたパッケージＰの搬送距離が大幅に短くなり、接着
剤Ｂにダストが付着しにくい。また、ガラス蓋Ｇの位置
決めにおいてはガラス蓋Ｇの固体撮像素子Ｄ側の面にチ
ャック等の部材が接触することなく搬送及び位置決めを
行うことができるので、ダストが付着することがない。
したがって、ダスト管理が容易であり、製品の歩留まり
が向上する。

【００５８】さらに、ガラス蓋ＧをパッケージＰに略均
等な力で押し付けることができるので、接着剤Ｂの厚さ
をパッケージＰについて均等に設定することができ、製
品の歩留まり向上に寄与する。

【００５９】なお、前述した冷却水路１０３ｅ及びサー
キュレータは次のような理由で設けられている。すなわ
ち、紫外線硬化による接着に必要な照射時間は、通常５
秒程度で十分な接着強度を得ることができる。しかしな
がら、前述したような固体撮像装置において要求される
気密性を得るには、紫外線（ＵＶ）強度２００ｍＷ／ｃ
ｍ² 以上（波長３６５ｎｍの強度）の場合には必要な照
射時間が６０秒程度となる。したがって、封止装置を連
続運転すると、６０秒間の紫外線照射と、１０秒間のイ
ンターバルを繰り返すことになり、石英ガラス板１０３
ｃ及びパッド１０３ｄの表面温度が約３００℃まで上昇
する。この温により固体撮像素子Ｄが破壊したり、接着
剤Ｂに気泡が発生し、製品歩留まりが低下する虞があ
る。

【００６０】一方、温度上昇を防止するために熱線カッ
トフィルタやコールドミラーを用いるものがある。しか
しながら、熱線カットフィルタやコールドミラーを通し
て紫外線照射をした場合には、紫外線強度が２０％程度
低下するため、紫外線ランプを高容量のものにする必要
があった。このため、紫外線照射炉及び電源が大型化
し、ひいては封止装置自体が大型になるという問題があ
った。また、紫外線ランプの容量がそのままであると生
産効率が低下するという問題もあった。

【００６１】このため、冷却水路１０３ｅを設けること
によって、石英ガラス板１０３ｃ及びパッド１０３ｄを
積極的に冷却し、温度制御を行うことにより、固体撮像
素子Ｄに与える熱ダメージ及び接着剤Ｂの発泡を防止
し、製品歩留りを向上させることができる。

【００６２】なお、本発明は前述した実施例に限定され
るものではない。すなわち、上述した実施例において
は、ガラス蓋ＧをパッケージＰに押付けるパッド１０３
ｄはガラス蓋Ｇに面接触するように直方体状に形成され
ているが、例えば図９の（ａ）に示すようにパッド１２
０に曲面１２０ａを形成してもよく、図９の（ｂ）に示
すようにパッド１２１に溝１２１ａ，１２１ｂを形成し
てもよい。また、外形基準部材として爪８１〜８４は図
５に示すように形成したが、爪の代わりに図１０に示す
ようにローラ１３１〜１３４をガラス蓋Ｇの端面に当接
させることにより、ガラス蓋Ｇの位置補正を行うように
してもよい。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能であるのは勿論である。

【００６３】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、紫外
線硬化性接着剤を用いるためにエアー抜きの予備加熱が
不要となるとともに、接着剤の硬化時間を大幅に短縮す
ることができる。また、接着剤塗布をバッチ処理としな
くてもよい。一方、ガス吹付部を設けたことにより、パ
ッケージ内のダストを除去するとともに、接着剤塗布部
においてパッケージに直接紫外線硬化性接着剤を塗布す
るようにし、搬送や位置決めの際にダストの付着しやす
い蓋には接着剤を塗布しないようにした。さらに蓋を垂
直にして待機させるととともに、蓋の外周部を外形基準
部材に当接させることにより固体撮像素子側である内面
に接触することなく位置決めを行うことができるので、
蓋にダストが付着することを防止できる。また、蓋の搬
送は蓋の外面を吸着することにより行うので蓋の内面に
は蓋供給部からパッケージ取り付けまで接触する部材は
なく、ダスト管理が容易である。したがって、固体撮像
装置の蓋封止作業の流し化が可能で、生産効率及び製品
歩留まりを向上させることが可能となる。

【００６４】一方、請求項２に記載した発明によれば、
紫外線硬化性接着剤を用いるためにエアー抜きの予備加
熱が不要となるとともに、接着剤の硬化時間を大幅に短
縮することができる。また、接着剤塗布をバッチ処理と
しなくてもよい。一方、ダスト除去部を設けたことによ
り、パッケージ内のダストを除去するとともに、接着剤
塗布部においてパッケージに直接紫外線硬化性接着剤を
塗布するようにし、搬送や位置決めの際にダストの付着
しやすい蓋には接着剤を塗布しないようにした。また、
紫外線照射炉においてパッケージに紫外線光を照射する
際に、パッケージと蓋と押し付ける加圧手段に冷却流体
の流れる冷却路を設けたことにより、紫外線照射の効率
を維持したまま紫外線照射による温度上昇を抑えること
ができ、紫外線硬化性接着剤の発泡現象やパッケージの
熱ダメージを防止することができる。接着剤硬化時にお
いて効率よく硬化を行うことができるとともに、パッケ
ージを適正温度に保つことにより、さらに生産効率及び
製品歩留まりを向上させることが可能である。

【００６５】請求項３に記載された発明によれば、ガス
をイオン化されたＮ₂ ガスとすることにより、パッケー
ジに静電気により付着しているダストを効果的に除去す
ることができる。

【００６６】請求項４に記載された発明によれば、ガス
の吹付け方向を可変とすることにより、パッケージ治具
に保持された複数のパッケージに効果的にガスを吹付け
ることができる。

【００６７】請求項５に記載された発明によれば、ガス
を吸引する吸引部を備えていることで、ガス吹付部によ
りパッケージに吹付けられ、除去されたダストが含まれ
たガスを吸引できるので、ダストが撒き散らされること
を防止できる。

【００６８】請求項６に記載された発明によれば、蓋に
ガスを吹付ける蓋用ガス吹付部を備えているので、パッ
ケージに蓋を組み込む前に蓋に付着したダストを除去す
ることができる。

【００６９】請求項７に記載された発明によれば、ガス
をイオン化されたＮ₂ ガスとすることにより、蓋に静電
気により付着しているダストを効果的に除去することが
できる。

【００７０】請求項８に記載された発明によれば、ガス
の吹付け方向を可変とすることにより、蓋に効果的にガ
スを吹付けることができる。請求項９に記載された発明
によれば、ガスを吸引する吸引部を備えていることで、
ガス吹付部により蓋に吹付けられ、除去されたダストが
含まれたガスを吸引できるので、ダストが撒き散らされ
ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る封止装置を示す斜視
図。

【図２】同封止装置に組込まれたガス吹付部を示す正面
図。

【図３】同封止装置に組込まれたガス吹付部の変形例を
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

【図４】同封止装置に組込まれた蓋供給部の概略を示す
側面図。

【図５】同封止装置に組込まれた蓋組込み部の蓋位置決
め機構の爪を示す斜視図であって、（ａ）はチャックを
開いた状態、（ｂ）はチャックを閉じた状態。

【図６】同封止装置に組込まれた紫外線照射炉の概略を
示す斜視図。

【図７】同紫外線照射炉の要部を一部切欠して示す側面
図。

【図８】同紫外線照射炉に組込まれた枠体とプッシャを
示す断面図。

【図９】同紫外線照射炉に組込まれたパッドの変形例を
示す斜視図であって、（ａ）は第１変形例、（ｂ）は第
２変形例。

【図１０】同封止装置に組込まれた蓋供給部の蓋位置決
め機構の変形例を示す断面図。

【図１１】従来の封止装置の封止方法を示す断面図。

【符号の説明】

１０…本体 ２０…ローダ ２１…載置部 ３０…パッケージ
搬送部 ４０…パッケージ搬送機構 ４１…搬送路 ４２…走行体 ５０…ガス吹付部 ５１，５５…ガス吹出器 ５２，５６…ガス
貯蔵部 ５３，５７…吸引ノズル ５４，５８…ガス
吸引部 ６０…接着剤塗布部 ６１…ディスペン
サ ６２…ディスペンスコントローラ ７０…蓋組込み部 ７１…蓋位置決め
機構 ７１ａ…ベース ７２…第１蓋搬送
機構 ７２ａ…スライダ ７２ｂ…アーム ７２ｃ…吸着部 ７３…第２蓋搬送
機構部 ７３ａ…ベース ７３ｂ…回転機構 ７３ｃ…アーム ７３ｄ…吸着部 ７４…蓋用ガス吹付部 ７４ａ…吹付けノ
ズル ７４ｂ…吸引ノズル ７４ｃ…ガス供給
・収容部 ８０，１３０…チャック ８１〜８４…爪 ８１ａ〜８４ａ…当接部 ８１ｂ〜８４ｂ…
テーパ部 ９０…蓋供給部 ９１…Ｘステージ ９２…リッドトレイ １００…紫外線照
射炉 １０１…ハウジング １０２…紫外線照
射部 １０２ａ…紫外線ランプ １０２ｂ…反射体
カバー １０２ｃ…シャッタ １０３…枠体 １０３ａ…枠本体 １０３ｂ…開口部 １０３ｃ…石英ガラス板 １０３ｄ，１２
０，１２１…パッド １０３ｅ…冷却水路 １０４…加圧装置 １０４ａ…ベース １０４ｂ…シリン
ダ １０４ｃ…スプリング １０４ｄ…プッシ
ャ １０４ｅ…吸気路 １０４ｆ…吸気装
置 １０４ｇ…加圧機構 １０４ｈ…遮光板 １０５…移載機構 １１０…アンロー
ダ １１１…載置部 １１２…移載機構 １３１〜１３４…ローラ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子を収納したパッケージに紫外
   線硬化性接着剤を介して光透過性の蓋を接着する固体撮
   像装置の蓋封止装置において、 複数の前記パッケージを保持したパッケージ治具と、 複数の前記パッケージ治具を収納したマガジンと、 複数の前記マガジンを収納するためのローダと、 前記マガジンから供給された前記パッケージ治具を載置
   し所定ピッチで搬送するパッケージ搬送機構部と、 前記パッケージ治具上の前記パッケージにガスを吹付け
   るガス吹付部と、 前記パッケージに紫外線硬化性接着剤を塗布する接着剤
   塗布部と、 複数の前記蓋を垂直方向に立てて保持するための蓋保持
   部と、 前記蓋を水平にして載置したときに前記蓋の外周部に当
   接し、前記蓋を所定の位置に位置決めする外形基準部材
   と、 前記蓋保持部から前記蓋をその一方の面を吸着すること
   により搬送し、前記外形基準部材に水平にして載置する
   第１の蓋搬送機構部と、 前記外形基準部材から前記蓋をその一方の面を吸着する
   ことにより搬送し、前記パッケージ治具により保持され
   た前記パッケージに前記蓋を組込む第２の蓋搬送機構部
   と、 前記パッケージ治具を収納し、前記紫外線硬化性接着剤
   に紫外線を照射し、前記紫外線硬化性接着剤を硬化させ
   て前記蓋を前記パッケージに固定する紫外線照射炉と、 前記紫外線照射炉から取出された前記パッケージ治具を
   収納するアンローダとを備えていることを特徴とする固
   体撮像装置の蓋封止装置。
2. 【請求項２】固体撮像素子を収納したパッケージに紫外
   線硬化性接着剤を介して光透過性の蓋を接着する固体撮
   像装置の蓋封止装置において、 複数の前記パッケージを保持したパッケージ治具と、 複数の前記パッケージ治具を収納したマガジンと、 複数の前記マガジンを収納するためのローダと、 前記マガジンから供給された前記パッケージ治具を載置
   し所定ピッチで搬送するパッケージ搬送機構部と、 前記パッケージ治具上の前記パッケージにガスを吹付け
   るガス吹付部と、 前記パッケージに紫外線硬化性接着剤を塗布する接着剤
   塗布部と、 複数の前記蓋を待機させるための蓋供給部と、 この蓋供給部から前記蓋を取出して搬送し、前記パッケ
   ージ治具により保持された前記パッケージに前記蓋を組
   込む蓋搬送機構部と、 前記パッケージ治具を収納し、前記紫外線硬化性接着剤
   に紫外線を照射し、前記紫外線硬化性接着剤を硬化させ
   て前記蓋を前記パッケージに固定する紫外線照射炉と、 この紫外線照射炉に設けられ前記パッケージ治具を押圧
   して前記パッケージと前記蓋とを同時に加圧する加圧手
   段と、 この加圧手段に設けられ冷却流体が流れる流体路と、 前記紫外線照射炉から取出された前記パッケージ治具を
   収納するアンローダとを備えていることを特徴とする固
   体撮像装置の蓋封止装置。
3. 【請求項３】前記ガスは、前記パッケージに付着したダ
   ストを除去するためのイオン化されたＮ₂ ガスであるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置
   の蓋封止装置。
4. 【請求項４】前記ガス吹付部による前記ガスの吹付け方
   向が可変であることを特徴とする請求項１または２に記
   載の固体撮像装置の蓋封止装置。
5. 【請求項５】前記ガス吹付部から吹き出された前記ガス
   を吸引する吸引部を備えていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の固体撮像装置の蓋封止装置。
6. 【請求項６】前記蓋搬送機構部は、搬送されている前記
   蓋にガスを吹付ける蓋用ガス吹付部を備えていることを
   特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置の蓋
   封止装置。
7. 【請求項７】前記ガスは、前記パッケージに付着したダ
   ストを除去するためのイオン化されたＮ₂ ガスであるこ
   とを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置の蓋封止
   装置。
8. 【請求項８】前記ガス吹付部による前記ガスの吹付け方
   向が前記パッケージの搬送方向、又は、搬送方向と交差
   する方向に可変であることを特徴とする請求項６に記載
   の固体撮像装置の蓋封止装置。
9. 【請求項９】前記ガス吹付部から吹き出された前記ガス
   を吸引する吸引部を備えていることを特徴とする請求項
   ６に記載の固体撮像装置の蓋封止装置。