JPH0955489A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH0955489A
JPH0955489A JP7227232A JP22723295A JPH0955489A JP H0955489 A JPH0955489 A JP H0955489A JP 7227232 A JP7227232 A JP 7227232A JP 22723295 A JP22723295 A JP 22723295A JP H0955489 A JPH0955489 A JP H0955489A
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JP
Japan
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solid
state image
peltier
imaging device
state imaging
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Pending
Application number
JP7227232A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Shoji
浩士 庄司
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペルチェ素子を備えた固体撮像装置におい
て、著しく大型化することなく且つ高価格化を伴うこと
なくペルチェ素子による固体撮像素子に対する冷却或い
は加熱の効果を高める。 【解決手段】リードフレーム4の表側に固体撮像素子2
を設け、裏側にペルチェ素子8を設け、該固体撮像素子
2及び上記ペルチェ素子8を該ペルチェ素子8の反固体
撮像素子側の面が外部に露出するように樹脂からなるパ
ッケージ1に実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置、特
にペルチェ素子により固体撮像素子の温度コントロール
可能な固体撮像装置に関する。
【0002】
【背景技術】固体撮像素子は、パッケージ材料からのα
線等により損傷を受け、画像欠陥を生じることがあると
いうことが広く知られている。そして、そのような画像
欠陥による影響を少なくするのに、固体撮像素子を収納
するパッケージにペルチェ素子を設け、該ペルチェ素子
により使用中の固体撮像素子を冷却して画像欠陥のレベ
ルを低減する方法を採ることが有効であることも知られ
ている。また、固体撮像素子の休止中にペルチェ素子に
より固体撮像素子を加熱(供給する電流の極性を冷却す
る場合と逆にすることにより為し得る。)し、画像欠陥
をアニールすることにより消滅ないし軽減することも可
能であることが知られている。
【0003】ところで、ペルチェ素子を有した固体撮像
装置として、図6に示すものが考えられる。図面におい
て、1aはセラミックパッケージ、2は該パッケージ1
aの固体撮像素子載置領域上にダイボンドペースト3に
より接着された固体撮像素子、4はリードフレーム、4
cはリード、5はリード4cの内端と固体撮像素子2の
電極とを接続する金からなるワイヤ、6はシールガラス
で、シール用樹脂7を介してパッケージ1a上面の段部
に接着されている。8はペルチェ素子で、セラミックか
らなるパッケージ1aの底面に半田或いは高熱伝導性樹
脂などからなる接着材9を介して接着されている。
【0004】この図6に示すものは、パッケージ1aの
外面にペルチェ素子8を接着したものであるが、ペルチ
ェ素子8をパッケージ1aの内部に設けることも考えら
れ得る。図7はそのような固体撮像装置を示す。該固体
撮像装置はセラミックパッケージ1aの固体撮像素子載
置領域上にペルチェ素子8を介して固体撮像素子2を設
け、固体撮像素子2と共にペルチェ素子8をもシールし
た点でのみ図6に示すものと異なっており、それ以外の
点では共通している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6に示す
ものは、ペルチェ素子8と固体撮像素子2との間にセラ
ミックからなるパッケージ1aが介在し、その間の熱抵
抗が大きく、そのため、所要の温度に固体撮像素子2を
冷却(或いは加熱)するには大電流を必要とするという
問題がある。図7に示すものは、ペルチェ素子8と固体
撮像素子2とが直接接着されており、その間にセラミッ
クパッケージ1aが介在していないので、その間の熱抵
抗は小さく、固体撮像素子2に対する冷却(或いは加
熱)効率を高めることができるという利点がある。しか
し、このタイプの固体撮像装置には、パッケージ1a内
にペルチェ素子8を収納するが故にパッケージ1a自体
が大きくなり、固体撮像装置に要求される小型化の要請
に大きく背くという問題を有する。
【0006】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、ペルチェ素子を備えた固体撮像装置
において、大型化することなく且つ高価格化を伴うこと
なくペルチェ素子による固体撮像素子に対する冷却或い
は加熱の効率を高めることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明固体撮像装置は、
リードフレームの表側に固体撮像素子を設け、該リード
フレームの反固体撮像素子側にペルチェ素子を設け、該
固体撮像素子及び上記ペルチェ素子を該ペルチェ素子の
反固体撮像素子側の面が外部に露出するように樹脂から
なるパッケージに実装したことを特徴とする。従って、
本発明固体撮像装置によれば、固体撮像素子とペルチェ
素子とがリードフレームを挟んで或いは直接に設けるこ
とができるので、固体撮像素子・ペルチェ素子間の熱抵
抗を小さくすることができる。従って、ペルチェ素子に
よる固体撮像素子に対する冷却(加熱)効率を高めるこ
とができる。
【0008】そして、ペルチェ素子をその反固体撮像素
子側の面が露出するように樹脂封止するので、固体撮像
素子をペルチェ素子で冷却する場合における放熱の効率
を高めることができ、また、樹脂によるパッケージを徒
らに大きくしなくても固体撮像素子と共にペルチェ素子
を封止することができる。従って、固体撮像装置を徒ら
に大きくすることなく冷却(加熱)効率を高めたり、固
体撮像素子を冷却する場合における放熱効果を高めるこ
とができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。図1(A)、(B)及び図2は
本発明固体撮像装置の第1の実施の形態を説明するため
のもので、図1(A)は断面図、(B)はペルチェ素子
の電極取り出し部を示す拡大断面図である。図面におい
て、1は樹脂からなるパッケージ、2は固体撮像素子
で、熱伝導性の良いダイポンドペースト3によりリード
フレーム4のダイパッド4aに接着されている。4cは
リードフレーム4によるリード、5はリード4の内端と
固体撮像素子2の電極とを接続する金線からなるワイ
ヤ、6はシールガラスで、シール用樹脂7を介してパッ
ケージ1a上面の段部に接着されている。
【0010】8はペルチェ素子で、リードフレームの上
記ダイパッドの反固体撮像素子2側の面に半田或いは高
熱伝導性及び高耐熱性を有する樹脂等からなる接着材9
を介して接着されている。そして、該ペルチェ素子8は
その表面(図1における下側の面)を露出する状態で上
記樹脂からなるパッケージ1に封止されており、該パッ
ケージ1のリードフレームを介して固体撮像素子2を載
置する部分における肉厚は略ペルチェ素子8の厚さと等
しくなっている。
【0011】このように、ペルチェ素子8が固体撮像素
子2の裏面にリードフレームのダイパッドを介して接着
され、その間にパッケージ1が介在していない点で、本
固体撮像装置は図6に示す固体撮像装置と異なってい
る。そして、ペルチェ素子8が樹脂からなるパッケージ
1により封止され、ペルチェ素子8の反固体撮像素子2
側の面が露出している点で、図7に示す固体撮像装置と
異なっており、従って、固体撮像装置自体を大きくする
ことなくペルチェ素子8を内蔵することができる。そし
て、パッケージ1がセラミックという高価な材料でなく
樹脂という低価格な材料により形成されているので、パ
ッケージ1を安価にできる。依って、著しく大型化する
ことなく(特に高さを高くすることなく)且つ高価格化
を伴うことなくペルチェ素子による固体撮像素子に対す
る冷却或いは加熱効率を高めることができるのである。
【0012】次に、図1(B)及び図2を参照してペル
チェ素子8の電極取り出しについて説明する。図1
(B)は電極取り出し部を拡大して示す断面図であり、
図2は固体撮像装置から後述する固体撮像装置固定用板
金及びその接着剤を取り除いて示す固体撮像装置の底面
図である。10は固体撮像装置裏面に設けられた固体撮
像装置固定用板金であり、それには高熱伝導性接着剤1
1を介してペルチェ素子8の反固体撮像素子側の面が接
着されている。該固体撮像装置固定用板金10はSU
S、Al、Cu或いはパーマロイ等の金属からなり、固
体撮像装置を例えばビデオカメラ等の装置に取り付ける
取り付け手段として機能するのみならず、放熱経路とし
ての役割をも果たす。
【0013】12、12はペルチェ素子8の反固体撮像
素子側の面(下面)に形成された電極を外部に取り出す
ためのリードである。13、13は例えば銅からなる配
線が形成されたところの樹脂をベースとするフィルムリ
ードで、その裏面が上記固体撮像装置固定用板金10の
上面に固定されている。14、14は該フィルムリード
13、13の銅配線の露出部であり、該露出部14、1
4が異方性導電膜15、15を介して上記リード12、
12に電気的に接続されている。しかして、ペルチェ素
子8の電極は上記リード12、12、異方性導電膜1
5、15及びフィルムリード13、13を介して外部に
導出することができ、延いてはペルチェ素子8に電流を
供給することにより固体撮像素子1の冷却或いは加熱を
することができる。
【0014】そして、固体撮像素子2を冷却する場合に
おけるペルチェ素子8から外部への放熱は上記固体撮像
装置固定用板金10を通じて行うことができ、放熱経路
の熱抵抗を極めて小さくすることができる。このような
固体撮像装置は、リードフレームのダイパッド4aにペ
ルチェ素子8を接着し、次いで、その状態で樹脂封止を
してパッケージ1を形成し、次いで、上記ダイパッド4
aの反ペルチェ素子8側の面に固体撮像素子2をチップ
ボンディングをし、その後、ワイヤボンディングをし、
しかる後、シールガラス6を接着するという方法で主要
部を製造することができる。
【0015】その後、ペルチェ素子8の電極取り出しの
ためのリード12、12の形成、異方性導電膜15、1
5の形成、フィルムリード13、13付き固体撮像装置
固定用板金10の接着等を行えば固体撮像装置が完成す
る。尚、パッケージ1を1回の樹脂封止工程で行うので
はなく、リードフレームよりも下の部分を形成する樹脂
封止工程と、リードフレームよりも上の部分を形成する
樹脂封止工程を行い、そして、その工程でできた二つの
樹脂成形品同士を貼り合わせるようにしても良い。いわ
ゆる2色成形技術を駆使するようにしても良いのであ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】図3、図4は本発明固体撮像装置
の第2の実施の形態を示すもので、図3は断面図、図4
はペルチェ素子8の電極取り出しの説明図である。本実
施の形態は、ペルチェ素子2の電極をリードフレーム4
のダイパッド4a、4aに接続するようにしたものであ
り、リードフレーム4として一つの固体撮像素子載置部
を成すダイパッドを二つ4a、4aに分割したものを用
い、その一方4aにペルチェ素子2の一方の電極を接続
し、他方4aにペルチェ素子2の他方の電極を接続する
ようにしたものである。従って、本実施の形態によれ
ば、第1の実施の形態におけるようにペルチェ素子2の
電極のある側の面を下側(固体撮像装置裏面側)にする
ことは必要ではない。また、ペルチェ素子2の下側の面
をパッケージ1の下面と面一(ツライチ)にすることも
必要ではなく、ペルチェ素子2の下部をパッケージ1か
ら大きく突出させて放熱性をより高めることも可能であ
る。尚、16、16はペルチェ素子8の電極である。
【0017】図5は電極の取り出しの別の例の説明図で
ある。本例は固体撮像素子載置用のダイパッドを有さず
固体撮像装置1個当たり2個のリードをペルチェ素子の
電極取り出し用リード4b、4bとしたものをリードフ
レーム4として用い、それにペルチェ素子8の電極1
6、16を接続し、そのペルチェ素子8の電極16、1
6のある側の面に固体撮像素子2を接続したものであ
る。固体撮像素子2はペルチェ素子8の電極16、16
のないところに接続する必要があるので、ペルチェ素子
8として固体撮像素子2よりも適宜大きいものを選ぶ必
要がある。この場合、固体撮像素子2とペルチェ素子8
とは、リードフレーム4のダイパッドを介することなく
直接接続されるので、その間の熱抵抗はより小さくでき
る。
【0018】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明固体撮像装
置によれば、固体撮像素子とペルチェ素子とがリードフ
レームを挟んで或いは直接に設けられるので、固体撮像
素子・ペルチェ素子間の熱抵抗を小さくすることができ
る。従って、ペルチェ素子による固体撮像素子に対する
冷却(加熱)効率を高めることができる。そして、ペル
チェ素子をその反固体撮像素子側の面が露出するように
樹脂パッケージにより封止するので、固体撮像素子をペ
ルチェ素子で冷却する場合における放熱の効率を高める
ことができ、また、樹脂によるパッケージを徒らに大き
くしなくても固体撮像素子と共にペルチェ素子を封止す
ることができ、固体撮像装置を徒らに大きくすることな
く冷却(加熱)効率を高めたり、固体撮像素子を冷却す
る場合における放熱効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)は本発明固体撮像装置の第1の
実施の形態を示すもので、(A)は断面図、(B)はペ
ルチェ素子の電極取り出し部を示す拡大断面図である。
【図2】上記第1の実施の形態の固体撮像装置固定用板
金を取り除いて示す底面図である。
【図3】本発明固体撮像装置の第2の実施の形態を示す
断面図である。
【図4】上記第2の実施の形態の電極取り出しの説明図
である。
【図5】電極取り出しの別の例の説明図である。
【図6】一つの背景技術を示す断面図である。
【図7】他の背景技術の断面図である。
【符号の説明】
1 樹脂からなるパッケージ 2 固体撮像素子 4 リードフレーム 4a ダイパッド 4c リード 8 ペルチェ素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームの表面側に固体撮像素子
    を設け、 上記リードフレームの反固体撮像素子側にペルチェ素子
    を設け、 上記固体撮像素子及び上記ペルチェ素子を該ペルチェ素
    子の反固体撮像素子側の面が外部に露出するように樹脂
    からなるパッケージにより実装してなることを特徴とす
    る固体撮像装置
  2. 【請求項2】 リードフレームのダイパッドの表面に固
    体撮像素子を接着し、 リードフレームのダイパッドの裏面にペルチェ素子を接
    着してなることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装
JP7227232A 1995-08-11 1995-08-11 固体撮像装置 Pending JPH0955489A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1148558A2 (en) * 2000-03-29 2001-10-24 Omnivision Technologies Inc. Image sensor integrated circuit package having cooling
KR100600213B1 (ko) * 2000-08-14 2006-07-13 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체패키지
US7402898B2 (en) 2004-08-06 2008-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor package, method for fabricating the same, and semiconductor device

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