JPH0936339A - イメージセンサアセンブリ及びそのパッケージング方法 - Google Patents
イメージセンサアセンブリ及びそのパッケージング方法Info
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- JPH0936339A JPH0936339A JP8184528A JP18452896A JPH0936339A JP H0936339 A JPH0936339 A JP H0936339A JP 8184528 A JP8184528 A JP 8184528A JP 18452896 A JP18452896 A JP 18452896A JP H0936339 A JPH0936339 A JP H0936339A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
-
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- H01L31/02—Details
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
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- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イメージセンサアセンブリを作動させること
なく、光学装置に常に正確に配置できるイメージセンサ
アセンブリを提供する。 【解決手段】 イメージセンサアセンブリ１０は、イメ
ージ検知部２１などの素子を有するイメージ検知デバイ
ス１２と、イメージ検知デバイス１２を収容するキャリ
アパッケージ１４とを含む。キャリアパッケージ１４は
外部からのアクセスが可能な基準要素３４ａ，３４ｂ，
３６を有し、イメージ検知デバイス１２上の素子に対し
て、基準要素を光学的に位置合わせする。さらに、この
基準要素を利用することによって、光学装置の基準位置
決め要素に対してイメージセンサアセンブリ１０の位置
が厳密に調整される。
なく、光学装置に常に正確に配置できるイメージセンサ
アセンブリを提供する。 【解決手段】 イメージセンサアセンブリ１０は、イメ
ージ検知部２１などの素子を有するイメージ検知デバイ
ス１２と、イメージ検知デバイス１２を収容するキャリ
アパッケージ１４とを含む。キャリアパッケージ１４は
外部からのアクセスが可能な基準要素３４ａ，３４ｂ，
３６を有し、イメージ検知デバイス１２上の素子に対し
て、基準要素を光学的に位置合わせする。さらに、この
基準要素を利用することによって、光学装置の基準位置
決め要素に対してイメージセンサアセンブリ１０の位置
が厳密に調整される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くイメージ検知
デバイスおよびそのパッケージング、より特定的にはイ
メージ検知デバイスを収容するキャリアパッケージに関
する。より詳細には、本発明は、キャリアパッケージに
組み付けられたイメージ検知デバイスを含むイメージセ
ンサアセンブリに関する。
デバイスおよびそのパッケージング、より特定的にはイ
メージ検知デバイスを収容するキャリアパッケージに関
する。より詳細には、本発明は、キャリアパッケージに
組み付けられたイメージ検知デバイスを含むイメージセ
ンサアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な撮像技術の応用分野において
は、集積回路のダイ（チップ）として形成された固体イ
メージ検知デバイスが、チップキャリアパッケージのキ
ャビティに固定されている。イメージ検知デバイスは、
チップキャリアパッケージのキャビティの底部にエッチ
ングされた位置調節パターン（通常は十字線パターン）
内に適当に位置決めされる。通常の組み付け動作におい
ては、ビデオカメラを用いて、ダイの切断端部（cut ed
ge）および位置決めパターンの位置をみつける。そし
て、イメージ検知デバイスを位置決めパターンの中央に
位置するよう調整し、接着剤によってキャリアパッケー
ジの適所に接着させる。パッケージは、通常、積層され
たセラミック（ｃｅｒｄｉｐ）、フレームの上部および
底部にセラミックまたはプラスチックを接着した金属リ
ードフレーム（プラスチックｄｉｐ）、またはプラスチ
ックデュアルインラインパッケージである。最後に、イ
メージ検知デバイスに、汚れを防ぐカバーガラスを取り
付けて、この装置をチップキャリアパッケージ内にシー
ルする。
は、集積回路のダイ（チップ）として形成された固体イ
メージ検知デバイスが、チップキャリアパッケージのキ
ャビティに固定されている。イメージ検知デバイスは、
チップキャリアパッケージのキャビティの底部にエッチ
ングされた位置調節パターン（通常は十字線パターン）
内に適当に位置決めされる。通常の組み付け動作におい
ては、ビデオカメラを用いて、ダイの切断端部（cut ed
ge）および位置決めパターンの位置をみつける。そし
て、イメージ検知デバイスを位置決めパターンの中央に
位置するよう調整し、接着剤によってキャリアパッケー
ジの適所に接着させる。パッケージは、通常、積層され
たセラミック（ｃｅｒｄｉｐ）、フレームの上部および
底部にセラミックまたはプラスチックを接着した金属リ
ードフレーム（プラスチックｄｉｐ）、またはプラスチ
ックデュアルインラインパッケージである。最後に、イ
メージ検知デバイスに、汚れを防ぐカバーガラスを取り
付けて、この装置をチップキャリアパッケージ内にシー
ルする。
【０００３】こうして、ダイとキャリアパッケージから
なるイメージセンサアセンブリ全体が、このアセンブリ
を使用する光学装置内に取り付けられ、イメージ検知デ
バイスが励起される。光学装置はイメージセンサアセン
ブリ上に１つ以上のイメージターゲットを形成し、イメ
ージセンサアセンブリは対応するイメージ信号を生成す
る。このイメージ信号を用いて、光学装置の最適な焦点
位置にイメージセンサアセンブリが正確に位置決めされ
る。このような位置決めのプロセスにおいては、位置に
関する通常の６自由度に対してイメージセンサアセンブ
リが光学装置内で厳密に位置決めされるのが一般的であ
る。
なるイメージセンサアセンブリ全体が、このアセンブリ
を使用する光学装置内に取り付けられ、イメージ検知デ
バイスが励起される。光学装置はイメージセンサアセン
ブリ上に１つ以上のイメージターゲットを形成し、イメ
ージセンサアセンブリは対応するイメージ信号を生成す
る。このイメージ信号を用いて、光学装置の最適な焦点
位置にイメージセンサアセンブリが正確に位置決めされ
る。このような位置決めのプロセスにおいては、位置に
関する通常の６自由度に対してイメージセンサアセンブ
リが光学装置内で厳密に位置決めされるのが一般的であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような作動式の（active）位置合わせ技術の場合、位置
決めのために複雑な工程が要求され、その完了にはかな
りの時間を要する。キャリアパッケージには、その組立
てに使用されるプロセスによって、プラスマイナス１０
％までの大きなばらつきが生じることがある。特に、イ
メージ検知デバイスにおいて、位置合わせに使用される
切断端部と、光学的に作動する画素部との位置関係には
かなりのばらつきが見られる。さらに、イメージセンサ
の組立てプロセスにおいては、イメージ検知デバイスを
キャリアパッケージに接着するために用いられる接着剤
のために位置合わせマークが不明瞭になってしまい、こ
れによってその後の位置合わせ検査が制限される。すな
わち、イメージセンサを組み立てた後に行われる、ビデ
オカメラによる装置の位置の正確性の検査が難しくなっ
たり、不可能になったりする。
ような作動式の（active）位置合わせ技術の場合、位置
決めのために複雑な工程が要求され、その完了にはかな
りの時間を要する。キャリアパッケージには、その組立
てに使用されるプロセスによって、プラスマイナス１０
％までの大きなばらつきが生じることがある。特に、イ
メージ検知デバイスにおいて、位置合わせに使用される
切断端部と、光学的に作動する画素部との位置関係には
かなりのばらつきが見られる。さらに、イメージセンサ
の組立てプロセスにおいては、イメージ検知デバイスを
キャリアパッケージに接着するために用いられる接着剤
のために位置合わせマークが不明瞭になってしまい、こ
れによってその後の位置合わせ検査が制限される。すな
わち、イメージセンサを組み立てた後に行われる、ビデ
オカメラによる装置の位置の正確性の検査が難しくなっ
たり、不可能になったりする。
【０００５】日本特公平２−１１２２８０号（１９９０
年発行）は、厳密な調整（exact constraint) を用い
て、イメージ検知デバイスの切断端部を、キャリアパッ
ケージの基部を構成する金属板に加工された要素に、機
械的に位置合わせする方法を提案している。機械加工さ
れた金属板の端部には、さらなる位置決め部が切り込ま
れ、これが最終的な製品組立て段階において、光学装置
に対する位置合わせ基準として用いられる。上記特許公
告は、イメージ検知デバイスを位置合わせするために切
断端部を利用する方法を開示しているが、前述の問題は
依然として解決されていない。すなわち、イメージ検知
デバイスにおいて、位置合わせに用いられる切断端部
と、光学的に作動する画素部との位置関係に大きなばら
つきがあるという可能性が残る。さらに、機械加工され
た金属板の端部に切り込まれた位置決め部は従来以上に
精度を向上させることもなければ、最終的な組立段階に
おいて本質的にキャリアパッケージの位置が厳密に調整
されることもない。
年発行）は、厳密な調整（exact constraint) を用い
て、イメージ検知デバイスの切断端部を、キャリアパッ
ケージの基部を構成する金属板に加工された要素に、機
械的に位置合わせする方法を提案している。機械加工さ
れた金属板の端部には、さらなる位置決め部が切り込ま
れ、これが最終的な製品組立て段階において、光学装置
に対する位置合わせ基準として用いられる。上記特許公
告は、イメージ検知デバイスを位置合わせするために切
断端部を利用する方法を開示しているが、前述の問題は
依然として解決されていない。すなわち、イメージ検知
デバイスにおいて、位置合わせに用いられる切断端部
と、光学的に作動する画素部との位置関係に大きなばら
つきがあるという可能性が残る。さらに、機械加工され
た金属板の端部に切り込まれた位置決め部は従来以上に
精度を向上させることもなければ、最終的な組立段階に
おいて本質的にキャリアパッケージの位置が厳密に調整
されることもない。
【０００６】製品の組立を簡単にするために、さらには
現場でのイメージセンサアセンブリ（すなわちダイとキ
ャリア）の交換を可能にするためには、位置合わせのた
めのビデオによる像形成が不必要な非作動式（passive)
位置合わせ技術が望ましい。すなわち、センサパッケー
ジに設けられた外的な基準要素またはデータが、全行程
を通じて、すなわちイメージセンサの組み付け段階にお
いても、最終的な製品組立て段階においても、一貫して
用いられる技術が望ましい。理想的には、チップキャリ
アパッケージのデザインが標準的な基準要素および基準
データの組を特定し、これを用いることにより、センサ
とパッケージの組立ておよび組み付け、並びにパッケー
ジを最終的な製品にする際の位置決めが行えるのがよ
い。
現場でのイメージセンサアセンブリ（すなわちダイとキ
ャリア）の交換を可能にするためには、位置合わせのた
めのビデオによる像形成が不必要な非作動式（passive)
位置合わせ技術が望ましい。すなわち、センサパッケー
ジに設けられた外的な基準要素またはデータが、全行程
を通じて、すなわちイメージセンサの組み付け段階にお
いても、最終的な製品組立て段階においても、一貫して
用いられる技術が望ましい。理想的には、チップキャリ
アパッケージのデザインが標準的な基準要素および基準
データの組を特定し、これを用いることにより、センサ
とパッケージの組立ておよび組み付け、並びにパッケー
ジを最終的な製品にする際の位置決めが行えるのがよ
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の１つ以
上の問題を解決するための方法および装置に向けられた
ものである。簡単に要約すると、本発明の一態様によれ
ば、光学装置に搭載するイメージセンサアセンブリは、
フォトリソグラフィー技術によって生成された素子を有
するイメージ検知デバイスと、このイメージ検知デバイ
スを収容するためのキャリアパッケージとを含む。キャ
リアパッケージは外部からアクセスが可能な基準要素を
有し、イメージ検知デバイスに設けられたフォトリソグ
ラフィー技術によって生成された素子の少なくとも１つ
に関して、この基準要素が位置合わせされる。
上の問題を解決するための方法および装置に向けられた
ものである。簡単に要約すると、本発明の一態様によれ
ば、光学装置に搭載するイメージセンサアセンブリは、
フォトリソグラフィー技術によって生成された素子を有
するイメージ検知デバイスと、このイメージ検知デバイ
スを収容するためのキャリアパッケージとを含む。キャ
リアパッケージは外部からアクセスが可能な基準要素を
有し、イメージ検知デバイスに設けられたフォトリソグ
ラフィー技術によって生成された素子の少なくとも１つ
に関して、この基準要素が位置合わせされる。
【０００８】本発明の別の態様においては、イメージセ
ンサアセンブリは、複数の基準位置決め部を有する光学
装置に取り付けられる。イメージセンサアセンブリは、
イメージ検知デバイスと、前記光学装置の基準位置決め
部に外部からアクセスすることのできる要素の組に、厳
密に調整されたキャリアパッケージとを含む。キャリア
パッケージは、前記要素の組に基準を合わせたキャリア
パッケージ内部の位置に前記イメージ検知デバイスを支
持する。
ンサアセンブリは、複数の基準位置決め部を有する光学
装置に取り付けられる。イメージセンサアセンブリは、
イメージ検知デバイスと、前記光学装置の基準位置決め
部に外部からアクセスすることのできる要素の組に、厳
密に調整されたキャリアパッケージとを含む。キャリア
パッケージは、前記要素の組に基準を合わせたキャリア
パッケージ内部の位置に前記イメージ検知デバイスを支
持する。
【０００９】
【発明の実施の形態】まず、図１及び図２について説明
する。イメージセンサアセンブリ１０は、従来からの電
荷結合素子などのイメージ検知デバイス１２がキャリア
パッケージ１４に取り付けられて構成されている。図２
において特に示されるように、キャリアパッケージ１４
は、上部セラミックフレーム１８と下部セラミックフレ
ーム２０、及びこれらの間に置かれた鉛フレーム１６を
含む。イメージ検知デバイス１２は、結合パッド２２及
びイメージ検知部（image sensing sites ）２４などの
フォトリソグラフィー技術によって生成された素子２１
を含む。特定の場合には、フォトリソグラフィー技術に
よって生成された一つ以上の記録マーク２６（図中、破
線で示される部分）をさらに設けることもできる。
する。イメージセンサアセンブリ１０は、従来からの電
荷結合素子などのイメージ検知デバイス１２がキャリア
パッケージ１４に取り付けられて構成されている。図２
において特に示されるように、キャリアパッケージ１４
は、上部セラミックフレーム１８と下部セラミックフレ
ーム２０、及びこれらの間に置かれた鉛フレーム１６を
含む。イメージ検知デバイス１２は、結合パッド２２及
びイメージ検知部（image sensing sites ）２４などの
フォトリソグラフィー技術によって生成された素子２１
を含む。特定の場合には、フォトリソグラフィー技術に
よって生成された一つ以上の記録マーク２６（図中、破
線で示される部分）をさらに設けることもできる。
【００１０】セラミックフレーム１８及び２０のそれぞ
れには、３組の同心取り付け穴２８ａ、２８ｂ、２８ｃ
及び２８’ａ、２８’ｂ、２８’ｃが形成されている。
鉛フレーム１６には、２つの四角形の穴３０ａと３０
ｂ、及び円形の穴３０ｃが形成されており、これらの穴
は、鉛フレーム１６がセラミックフレーム１８と２０と
の間に組み立てられると、同心の穴の組、２８ａと２８
ａ’、２８ｂと２８’ｂ、２８ｃと２８’ｃのそれぞれ
の間に同心的に位置する。鉛フレーム１６に形成された
穴３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、穴２８ａ、２８ｂ、２８
ｃ及び２８’ａ、２８’ｂ、２８’ｃよりも小さいの
で、鉛フレーム１６はこれらの同心取り付け穴の内部に
棚部を形成する。これらの棚部は、ターゲット面３２
ａ、３２ｂ、３２ｃの組（図１の斜線で示した領域）を
形成する。さらに、四角形の穴３０ａと３０ｂは、端部
セグメント３４ａと３４ｂからなる第１の直線端部３４
と、前記端部セグメント３４ａと３４ｂの少なくとも一
つ（ここでは３４ａ）に直交する第２直線端部３６を決
定する。
れには、３組の同心取り付け穴２８ａ、２８ｂ、２８ｃ
及び２８’ａ、２８’ｂ、２８’ｃが形成されている。
鉛フレーム１６には、２つの四角形の穴３０ａと３０
ｂ、及び円形の穴３０ｃが形成されており、これらの穴
は、鉛フレーム１６がセラミックフレーム１８と２０と
の間に組み立てられると、同心の穴の組、２８ａと２８
ａ’、２８ｂと２８’ｂ、２８ｃと２８’ｃのそれぞれ
の間に同心的に位置する。鉛フレーム１６に形成された
穴３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、穴２８ａ、２８ｂ、２８
ｃ及び２８’ａ、２８’ｂ、２８’ｃよりも小さいの
で、鉛フレーム１６はこれらの同心取り付け穴の内部に
棚部を形成する。これらの棚部は、ターゲット面３２
ａ、３２ｂ、３２ｃの組（図１の斜線で示した領域）を
形成する。さらに、四角形の穴３０ａと３０ｂは、端部
セグメント３４ａと３４ｂからなる第１の直線端部３４
と、前記端部セグメント３４ａと３４ｂの少なくとも一
つ（ここでは３４ａ）に直交する第２直線端部３６を決
定する。
【００１１】本発明は、イメージ検知デバイス１２をキ
ャリアパッケージ１４に組み付ける際と、そうして完成
したイメージセンサアセンブリ１０を光学装置に組み付
ける際とに用いられる基準合わせ技術に基づくものであ
る。より特定的には、ターゲット面３２ａ、３２ｂ、３
２ｃ及び直線端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって基準
要素の組を形成し、イメージ検知デバイス１２をキャリ
アパッケージ１４に位置決めする際と、センサアセンブ
リ１０（イメージ検知デバイスとキャリアパッケージを
組み合わせたもの）をこのアセンブリを用いる光学装置
に位置決めする際のいずれの場合にも、この基準要素の
組が用いられる。本発明の一態様においては、キャリア
パッケージ１４は、キャリアパッケージに設けられたこ
の基準要素の組に関連して厳密に調整されている。別の
態様においては、イメージ検知デバイス１２に設けられ
たフォトリソグラフィー技術によって生成された素子２
１の１つ以上が、前記基準要素の同じ組、または少なく
ともそのサブセットに、光学的に基準合わせされる。
ャリアパッケージ１４に組み付ける際と、そうして完成
したイメージセンサアセンブリ１０を光学装置に組み付
ける際とに用いられる基準合わせ技術に基づくものであ
る。より特定的には、ターゲット面３２ａ、３２ｂ、３
２ｃ及び直線端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって基準
要素の組を形成し、イメージ検知デバイス１２をキャリ
アパッケージ１４に位置決めする際と、センサアセンブ
リ１０（イメージ検知デバイスとキャリアパッケージを
組み合わせたもの）をこのアセンブリを用いる光学装置
に位置決めする際のいずれの場合にも、この基準要素の
組が用いられる。本発明の一態様においては、キャリア
パッケージ１４は、キャリアパッケージに設けられたこ
の基準要素の組に関連して厳密に調整されている。別の
態様においては、イメージ検知デバイス１２に設けられ
たフォトリソグラフィー技術によって生成された素子２
１の１つ以上が、前記基準要素の同じ組、または少なく
ともそのサブセットに、光学的に基準合わせされる。
【００１２】組み立てられたキャリアパッケージ１４に
おいては、３つのターゲット面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
が内部に設定された基準面とし機能してパッケージ１４
の面を設定する。一方、直線端部３４及び３６は互いに
直交する直線基準端部となり、これによってｘ方向及び
ｙ方向の位置が決定される。周知のように、ある素子を
厳密に調整する場合、空間座標の組においてその素子を
正確に位置決めするのに必要な最小数の力が特定され
る。ここでは、６自由度が、正確な位置を十分に表わす
最小限の調整数である。（ジョン Ｍ クリーゲル著
「厳密な調整デザイン」、メカニカルエンジニアリン
グ、１９９５年５月発行、８８ページから９０ページ参
照。）キャリアパッケージ１４の場合、３つの目標面３
２ａ、３２ｂ、３２ｃによって面を設定し、２つの直線
端部セグメント３４ａ、３４ｂがｘ方向を、第２直線端
部４６がｙ方向を設定する。
おいては、３つのターゲット面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
が内部に設定された基準面とし機能してパッケージ１４
の面を設定する。一方、直線端部３４及び３６は互いに
直交する直線基準端部となり、これによってｘ方向及び
ｙ方向の位置が決定される。周知のように、ある素子を
厳密に調整する場合、空間座標の組においてその素子を
正確に位置決めするのに必要な最小数の力が特定され
る。ここでは、６自由度が、正確な位置を十分に表わす
最小限の調整数である。（ジョン Ｍ クリーゲル著
「厳密な調整デザイン」、メカニカルエンジニアリン
グ、１９９５年５月発行、８８ページから９０ページ参
照。）キャリアパッケージ１４の場合、３つの目標面３
２ａ、３２ｂ、３２ｃによって面を設定し、２つの直線
端部セグメント３４ａ、３４ｂがｘ方向を、第２直線端
部４６がｙ方向を設定する。
【００１３】直線端部セグメント３４ａ、３４ｂ、及び
第２の直線端部３６を、前記キャリアパッケージの厳密
な調整位置合わせに使用することに加えて、イメージ検
知デバイス１２をキャリアパッケージ１４に位置決めす
る際にも、これらの直線端部は基準要素として用いら
れ、フォトリソグラフィー技術によって生成された素子
２１の少なくとも１つとこれらの基準要素が位置合わせ
される。この位置決めステップは、図３のフローチャー
ト示されている観察装置３８などのビデオシステムによ
って行われるのが一般的である。
第２の直線端部３６を、前記キャリアパッケージの厳密
な調整位置合わせに使用することに加えて、イメージ検
知デバイス１２をキャリアパッケージ１４に位置決めす
る際にも、これらの直線端部は基準要素として用いら
れ、フォトリソグラフィー技術によって生成された素子
２１の少なくとも１つとこれらの基準要素が位置合わせ
される。この位置決めステップは、図３のフローチャー
ト示されている観察装置３８などのビデオシステムによ
って行われるのが一般的である。
【００１４】チップとキャリアパッケージの組立てプロ
セスが図３に示されている。すなわち、一連のステップ
と、異なる組み立て段階でのアセンブリを表す図が示さ
れている。まず、イメージ検知デバイスが取り付けられ
ていない空のキャリアパッケージ１４において、基準タ
ーゲット面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び端部要素３４
ａ、３４ｂ、３６を形成する（ステージ４０）。次に、
基準要素が固定部７２の組に当接するようにして空のチ
ップキャリアパッケージを位置決めし（ステージ４
２）、パッケージ１４を固定部７２に対して厳密に調整
する。ここで、観察装置３８によって、基準端部要素３
４ａ、３４ｂ、３６の位置を確認する（ステージ４
４）。同時に、イメージ検知デバイス１２に結合パッド
２２とイメージ検知部２４を供給し（ステージ４６）、
観察装置３８によってこのイメージ検知部２４の位置を
確認する（ステージ４８）。続いて、観察装置によって
確認された基準端部要素とイメージ検知部の位置を利用
して、チップがキャリアパッケージに正確に配置される
（ステージ５０）。最終段階として、図２に示されてい
るカバープレート７４が上部セラミックフレーム１８の
前表面に取り付けられ、キャリアパッケージ１４は、ス
テージ４２におけるパッケージの組み立てプロセスで用
いられたのと同じ基準端部要素を用いることにより、光
学装置に位置決めされる（ステージ５２）。
セスが図３に示されている。すなわち、一連のステップ
と、異なる組み立て段階でのアセンブリを表す図が示さ
れている。まず、イメージ検知デバイスが取り付けられ
ていない空のキャリアパッケージ１４において、基準タ
ーゲット面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び端部要素３４
ａ、３４ｂ、３６を形成する（ステージ４０）。次に、
基準要素が固定部７２の組に当接するようにして空のチ
ップキャリアパッケージを位置決めし（ステージ４
２）、パッケージ１４を固定部７２に対して厳密に調整
する。ここで、観察装置３８によって、基準端部要素３
４ａ、３４ｂ、３６の位置を確認する（ステージ４
４）。同時に、イメージ検知デバイス１２に結合パッド
２２とイメージ検知部２４を供給し（ステージ４６）、
観察装置３８によってこのイメージ検知部２４の位置を
確認する（ステージ４８）。続いて、観察装置によって
確認された基準端部要素とイメージ検知部の位置を利用
して、チップがキャリアパッケージに正確に配置される
（ステージ５０）。最終段階として、図２に示されてい
るカバープレート７４が上部セラミックフレーム１８の
前表面に取り付けられ、キャリアパッケージ１４は、ス
テージ４２におけるパッケージの組み立てプロセスで用
いられたのと同じ基準端部要素を用いることにより、光
学装置に位置決めされる（ステージ５２）。
【００１５】イメージセンサアセンブリ１０は、図４か
ら図６に示されているような光学装置６０において用い
られる。この光学装置６０は、レンズ６２、取り付け板
６４、及びイメージセンサアセンブリ１０からなる。図
４に示される分解図において、レンズ６２の段差のある
バレル部分６２ａが、取り付け板６４の開口６４ａに挿
入されて固定され、光学装置６０が組み立てられる。つ
づいて、イメージセンサアセンブリ１０が、以下に説明
するように、取り付け板６４に厳密に位置合わせされ
る。取り付け板６４は、３つの基準位置決め部６６ａ，
６６ｂ，６６ｃを有し、それぞれ基準位置決め部はさら
に平坦な棚部６８ａ、６８ｂ、６８ｃを有する。基準位
置決め部６６ａ、６６ｂは、さらに棚部６８ａ、６８ｂ
から突出する位置決めピン７０ａ、７０ｂを有する。組
み立て作業の間には、この平坦な棚部６８ａ、６８ｂ、
６８ｃが３つの面基準を提供し、これらがキャリアパッ
ケージ１４の３つのターゲット面３２ａ、３２ｂ、３２
ｃに嵌合してアセンブリの平面を設定する。さらに、位
置決めピン７０ａ及び７０ｂの周面が３つの基準点とな
り、２つの直線端部セグメント３４ａと３４ｂに接触し
てｘ方向を設定し、第２の直線端部３６に接触してアセ
ンブリのｙ方向を設定する（組み立てプロセスの間に
は、力Ｆが、図４に示されている方向でイメージセンサ
アセンブリ１０に付加され、キャリアパッケージ１４
が、その四角形の穴３０ａと３０ｂに位置決めピン７０
ａと７０ｂが突き当たるように位置合わせされる。そし
て、イメージセンサアセンブリは取り付け板６４に抗し
てその位置に固定される）。
ら図６に示されているような光学装置６０において用い
られる。この光学装置６０は、レンズ６２、取り付け板
６４、及びイメージセンサアセンブリ１０からなる。図
４に示される分解図において、レンズ６２の段差のある
バレル部分６２ａが、取り付け板６４の開口６４ａに挿
入されて固定され、光学装置６０が組み立てられる。つ
づいて、イメージセンサアセンブリ１０が、以下に説明
するように、取り付け板６４に厳密に位置合わせされ
る。取り付け板６４は、３つの基準位置決め部６６ａ，
６６ｂ，６６ｃを有し、それぞれ基準位置決め部はさら
に平坦な棚部６８ａ、６８ｂ、６８ｃを有する。基準位
置決め部６６ａ、６６ｂは、さらに棚部６８ａ、６８ｂ
から突出する位置決めピン７０ａ、７０ｂを有する。組
み立て作業の間には、この平坦な棚部６８ａ、６８ｂ、
６８ｃが３つの面基準を提供し、これらがキャリアパッ
ケージ１４の３つのターゲット面３２ａ、３２ｂ、３２
ｃに嵌合してアセンブリの平面を設定する。さらに、位
置決めピン７０ａ及び７０ｂの周面が３つの基準点とな
り、２つの直線端部セグメント３４ａと３４ｂに接触し
てｘ方向を設定し、第２の直線端部３６に接触してアセ
ンブリのｙ方向を設定する（組み立てプロセスの間に
は、力Ｆが、図４に示されている方向でイメージセンサ
アセンブリ１０に付加され、キャリアパッケージ１４
が、その四角形の穴３０ａと３０ｂに位置決めピン７０
ａと７０ｂが突き当たるように位置合わせされる。そし
て、イメージセンサアセンブリは取り付け板６４に抗し
てその位置に固定される）。
【００１６】特定の好適な実施形態を参照して本発明を
説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲内にお
いて変更や修正を行うことができる。
説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲内にお
いて変更や修正を行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の効果的な特徴は、共通の基準要
素を用いることにある。すなわち、イメージ検知デバイ
ス（ダイ）をキャリアパッケージに対して位置決めする
場合と、イメージセンサアセンブリ（ダイとキャリアパ
ッケージを組み付けたもの）をこのアセンブリを用いる
光学装置に対して位置決めする場合との両方の場合に、
共通の基準要素が用いられる。厳密な調整に用いられる
１つの基準要素を基準にしてイメージ検知デバイスを調
整することにより、寸法の差の原因となるようなサイズ
のばらつきを解消することができる。また、ダイの切断
端部にではなく、このような基準要素に基づく位置合わ
せによって、ウェーハーの切断工程において生じる切断
端部と画素部との配置のばらつきを解消することができ
る。また、共通の基準要素を用いることにより、セラミ
ックパッケージが異なる場合に生じる位置のずれを防ぐ
ことができる。また、インターフェースの数が増えると
組立ての段階において公差が累積されるという問題が、
インターフェースの数が低減されることによって解消さ
れる。加えて、センサアセンブリを光学装置に取り付け
る際に、ビデオカメラなどの観察システムを用いる必要
がなくなり、これによって、現場サービスの必要性が減
少し、このような光学装置におけるセンサアセンブリの
交換が簡易化される。
素を用いることにある。すなわち、イメージ検知デバイ
ス（ダイ）をキャリアパッケージに対して位置決めする
場合と、イメージセンサアセンブリ（ダイとキャリアパ
ッケージを組み付けたもの）をこのアセンブリを用いる
光学装置に対して位置決めする場合との両方の場合に、
共通の基準要素が用いられる。厳密な調整に用いられる
１つの基準要素を基準にしてイメージ検知デバイスを調
整することにより、寸法の差の原因となるようなサイズ
のばらつきを解消することができる。また、ダイの切断
端部にではなく、このような基準要素に基づく位置合わ
せによって、ウェーハーの切断工程において生じる切断
端部と画素部との配置のばらつきを解消することができ
る。また、共通の基準要素を用いることにより、セラミ
ックパッケージが異なる場合に生じる位置のずれを防ぐ
ことができる。また、インターフェースの数が増えると
組立ての段階において公差が累積されるという問題が、
インターフェースの数が低減されることによって解消さ
れる。加えて、センサアセンブリを光学装置に取り付け
る際に、ビデオカメラなどの観察システムを用いる必要
がなくなり、これによって、現場サービスの必要性が減
少し、このような光学装置におけるセンサアセンブリの
交換が簡易化される。
【図１】 本発明に従って構成された基準要素を有する
イメージセンサアセンブリを示す図である。
イメージセンサアセンブリを示す図である。
【図２】 図１に示されているイメージセンサアセンブ
リの分解図である。
リの分解図である。
【図３】 図１に示されているイメージセンサアセンブ
リをパッケージする方法を示したフローチャートであ
る。
リをパッケージする方法を示したフローチャートであ
る。
【図４】 図１に示されているイメージセンサアセンブ
リを組み込んだ光学装置の分解図である。
リを組み込んだ光学装置の分解図である。
【図５】 図４に示されている光学装置をライン５−５
から見た正面図である。
から見た正面図である。
【図６】 図４に示されている光学装置をライン６−６
から見た側面図である。
から見た側面図である。
１０ イメージセンサアセンブリ、１２ イメージ検知
デバイス、１４ キャリアパッケージ、１６ 鉛フレー
ム、１８ 上部セラミックフレーム、２０ 下部セラミ
ックフレーム、２１ フォトリソグラフィー技術によっ
て生成された素子、２２ 結合パッド、２４ イメージ
検知部、２６ 専用記録マーク、２８ａ，ｂ，ｃ 取り
付け穴、３０ａ，ｂ，ｃ 鉛フレーム穴、３２ａ，ｂ，
ｃ ターゲット面、３４ 第１直線端部、３４ａ，ｂ
端部セグメント、３６ 第２直線端部、３８ 観察装
置、４０−５０ ステージ、６０ 光学装置、６２ レ
ンズ、６４ 取り付け板、６６ａ，ｂ，ｃ 基準位置決
めピン、６８ａ，ｂ，ｃ 棚部、７０ａ，ｂ，ｃ 位置
決めピン、７２ 固定部。
デバイス、１４ キャリアパッケージ、１６ 鉛フレー
ム、１８ 上部セラミックフレーム、２０ 下部セラミ
ックフレーム、２１ フォトリソグラフィー技術によっ
て生成された素子、２２ 結合パッド、２４ イメージ
検知部、２６ 専用記録マーク、２８ａ，ｂ，ｃ 取り
付け穴、３０ａ，ｂ，ｃ 鉛フレーム穴、３２ａ，ｂ，
ｃ ターゲット面、３４ 第１直線端部、３４ａ，ｂ
端部セグメント、３６ 第２直線端部、３８ 観察装
置、４０−５０ ステージ、６０ 光学装置、６２ レ
ンズ、６４ 取り付け板、６６ａ，ｂ，ｃ 基準位置決
めピン、６８ａ，ｂ，ｃ 棚部、７０ａ，ｂ，ｃ 位置
決めピン、７２ 固定部。
Claims (6)
- 【請求項１】 光学装置に搭載するイメージセンサアセ
ンブリであって、 フォトリソグラフィー技術によって生成された素子を有
するイメージ検知デバイスと、 前記イメージ検知デバイスのフォトリソグラフィー技術
によって生成された素子の少なくとも１つに関連して位
置合わせされ、外部からのアクセスが可能な基準要素を
有する、前記イメージ検知デバイスを収容するためのキ
ャリアパッケージと、 からなるイメージセンサアセンブリ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のイメージセンサアセン
ブリにおいて、前記外部からのアクセスが可能な基準要
素は、前記キャリアパッケージを前記フォトリソグラフ
ィー技術によって生成された素子に位置合わせする際に
用いられる、互いに直交する少なくとも２つの直線端部
を含むことを特徴とするイメージセンサアセンブリ。 - 【請求項３】 複数の基準位置決め部を有する光学装置
に搭載するイメージセンサアセンブリであって、 イメージ検知デバイスと、 前記基準位置決め部に対して外部からアクセスが可能な
要素の組を基準にして厳密に調整されたキャリアパッケ
ージであって、前記要素の組を基準に厳密に調整された
キャリアパッケージの内の位置において前記イメージ検
知デバイスを支持するキャリアパッケージと、 からなるイメージセンサアセンブリ。 - 【請求項４】 請求項３に記載のイメージセンサアセン
ブリにおいて、前記イメージ検知デバイスはフォトリソ
グラフィー技術によって生成された素子を含み、このフ
ォトリソグラフィー技術によって生成された素子は、前
記基準位置決め部に対して外部からアクセスが可能な要
素の組の少なくとも１組のサブセットを基準として位置
決めされることを特徴とするイメージセンサアセンブ
リ。 - 【請求項５】 イメージ検知デバイスをキャリアパッケ
ージ内に組み付ける方法であり、 前記キャリアパッケージに外部からアクセス可能な基準
要素を供給するステップと、 前記イメージ検知デバイスに設けられたフォトリソグラ
フィー技術によって生成された素子の位置を、前記キャ
リアパッケージの外部からアクセス可能な基準要素に位
置合わせするステップと、 からなる組み付け方法。 - 【請求項６】 キャリアパッケージに組み付けられたイ
メージ検知デバイスを光学装置に組み付ける方法であ
り、 前記キャリアパッケージに外部からアクセス可能な基準
要素を供給するステップと、 前記イメージ検知デバイスに設けられたフォトリソグラ
フィー技術によって生成された素子の位置を、前記キャ
リアパッケージの外部からアクセス可能な基準要素に位
置合わせするステップと、 前記外部からアクセス可能な基準要素を用いて、キャリ
アパッケージを前記光学装置に位置合わせするステップ
と、 からなる組み付け方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US001123 | 1987-01-07 | ||
| US112395P | 1995-07-13 | 1995-07-13 | |
| US08/563,832 US5861654A (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Image sensor assembly |
| US563832 | 1995-11-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936339A true JPH0936339A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=26668591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8184528A Pending JPH0936339A (ja) | 1995-07-13 | 1996-07-15 | イメージセンサアセンブリ及びそのパッケージング方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5998878A (ja) |
| EP (1) | EP0753893B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0936339A (ja) |
| DE (1) | DE69632228T2 (ja) |
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-
1998
- 1998-04-03 US US09/054,826 patent/US5998878A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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