JPH1169240A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JPH1169240A
JPH1169240A JP9229512A JP22951297A JPH1169240A JP H1169240 A JPH1169240 A JP H1169240A JP 9229512 A JP9229512 A JP 9229512A JP 22951297 A JP22951297 A JP 22951297A JP H1169240 A JPH1169240 A JP H1169240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor chip
lcc package
package
light receiving
lcc
Prior art date
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Pending
Application number
JP9229512A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimichi Naruse
俊道 成瀬
Norihiro Sakai
紀泰 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP9229512A priority Critical patent/JPH1169240A/ja
Publication of JPH1169240A publication Critical patent/JPH1169240A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 LCCパッケージを用いた固体撮像装置は、
中に耐熱温度の厳しいCCDチップが装着され、LCC
を半田固着すると、センサの劣化が発生する問題があっ
た。 【解決手段】 固体撮像素子51が実装されたLCCパ
ッケージを固化条件135度1時間の銀ペースト81で
固着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LCCパッケージ
にCCDチップを納めた固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CCDイメージセンサの如き半導体構成
の固体撮像装置は、センサチップの表面に被写体映像を
写す必要があるため、半導体チップの受光面に対応して
開口部が形成される。このため、固体撮像素子の場合に
は、開口部を形成し易いセラミックパッケージが従来よ
り多く用いられる。
【0003】図5は、特開平9−55487号公報に掲
載されている固体撮像装置であり、セラミックパッケー
ジ(LCCパッケージ)を用いた従来の固体撮像素子の
構造を示す斜視図である。センサチップ11は、シリコ
ン基板上に周知の半導体プロセスによって複数の受光画
素及びシフトレジスタが形成されたものであり、複数の
受光画素がマトリクス状に配列された受光面12を有す
る。底部材13は、ガラスエポキシ基板やセラミック基
板等の絶縁材料からなり、一方の面の中央部分にセンサ
チップ11が装着される。また、センサチップ11の装
着位置の周辺部から側辺部まで延在する複数のリード1
4が銅箔等の導電材料によって形成される。この複数の
リード14は、中央部側の端部がセンサチップ11の周
辺部分に入出力端子として形成される電極パッドとワイ
ヤボンディングにより接続される。また、底部材13の
対向する2辺の内側には、一対の位置決め穴15が形成
される。枠部材16は、底部材13と同一材料で同一の
大きさに形成され、中央部にセンサチップ11を納める
凹部を形成するための開口部17が形成される。この枠
部材16の対向する2辺の内側にも、底部材13と同様
に位置決め穴18が形成されている。この底部材13
が、枠部材16下に貼り合わせられ、底部材13と枠部
材16の開口部17とで凹み部が形成される。また、底
部材13と枠部材16とが貼り合わせられると、それら
の側面には、図1に破線で示すように、リード14に接
続される電極が形成された構成を取る。これにより、表
面実装型のLCCパッケージが形成される。尚、底部材
13と枠部材16との貼り合わせは、底部材13にセン
サチップ11を装着するよりも先に行い、底部材13の
位置決め穴15及び枠部材16の位置決め穴18の形成
は、底部材13と枠部材16とを貼り合わせた後に同時
に行うようにする。透明板19は、アクリル樹脂等の可
視光に対して透明な材料からなり、枠部材16の開口部
17の対向する2辺に跨るようにして枠部材16の表面
に装着される。この透明板19は、一方の辺の長さが、
開口部17の一方の対向する2辺の幅より長く形成さ
れ、且つ、他方の辺の長さが、開口部17の他方の対向
する2辺の幅より短く形成される。これにより、透明板
19を開口部17の対向する2辺の間に跨るように装着
すると、開口部17の一部が開けたままとなる。ここ
で、透明板19は、少なくともセンサチップ11の受光
面12を被うようにして装着される。そして、センサチ
ップ11と透明板19との間には、透明板19と屈折率
がほぼ同一の透明樹脂が充填され、センサチップ11及
び配線が保護される。
【0004】このセンサが実装されたパッケージは、プ
リント基板やセラミック基板に実装され、コンピュータ
ー用のカメラ、電子カメラ等に電気的に接続・実装され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのLCCパッ
ケージの中に装着されたセンサチップ11は、耐熱温度
が厳しく、例えば150度以下・1時間以内と決められ
ている。つまりこのLCCパッケージをプリント基板や
セラミック基板等を用いた実装基板に実装する時、半田
付けを行うと、150度を超える温度を必要とするた
め、センサチップが劣化する問題があった。
【0006】また前記実装基板は、固体撮像装置の小型
化を目的としてチップ抵抗やチップコンデンサ等の回路
素子を半田付けしている。しかしLCCパッケージを実
装してからでは、LCCパッケージが邪魔になり実装基
板に回路素子を両面実装できないために、両面実装して
からLCCパッケージを実装しているが、半田付けを行
うと前記回路素子が実装基板から落下してしまう問題が
あった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、第1に、LCCパッケージと前記実装基板との固着
を、低温硬化タイプの固着材で固着することで解決する
ものである。第2として、前記固着材を、低温硬化タイ
プの銀ペーストにすることで解決するものである。
【0008】低温硬化型、例えば135度1時間の固化
条件の銀ペーストを用いるので、センサチップの劣化が
抑止されて固化できる。第3に、LCCパッケージ固着
領域に対応する前記実装基板に、溝を形成することで解
決するものである。銀ペーストは、固化前では低粘着性
であるため、搬送時の衝撃で移動の可能性があるが、溝
を設けることでその移動が抑止できる。
【0009】第4に、LCCパッケージが実装される前
記実装基板の一方の面は、他方の面に使用される第2の
半田よりも高融点の第1の半田で回路素子を実装し、前
記他方の面には、前記第2の半田により回路素子を実装
し、前記LCCパッケージと前記実装基板との固着は、
前記第2の半田よりも低温で硬化する固着材で固着する
ことで解決するものである。
【0010】実装基板の回路素子は、2種類の半田を用
いて固着されるので、落下することなく実装でき、しか
もこの後に銀ペースト等の低温の固着材で固着するた
め、実装基板の半田が融けることなく実装できる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の固体撮像装置の
構造を示す分解斜視図である。センサチップ51は、シ
リコン基板上に周知の半導体プロセスによって複数の受
光画素及びシフトレジスタが形成されたものであり、複
数の受光画素がマトリクス状に配列された受光面52を
有する。
【0012】符号53は、前記センサチップ51を実装
するLCCパッケージであり、図5の枠部材が2枚用い
られているものである。つまり底部材54、第1の枠部
材55および第2の枠部材56で凹み部が形成されてい
る。これらの要素は、セラミック基板、プリント基板等
が考えられるが、ここではセラミック基板で以下進めて
ゆく。
【0013】底部材53は、セラミック基板の絶縁材料
からなり、一方の面の中央部分にセンサチップ51が装
着される。また、センサチップ51の周囲を含めて第1
の開口部57が第1の枠部材55に形成され、この第1
の開口部よりも大きな第2の開口部が第2の枠部材に設
けられている。従って、第1の枠部材55の内側は、露
出されており、ここには、周辺まで延在する複数のリー
ド58が銅箔等の導電材料によって形成される。この複
数のリード58は、中央部側の端部がセンサチップ51
の周辺部分に入出力端子として形成される電極パッドと
ワイヤボンディングにより接続される。またセンサチッ
プと第1の枠部材55の高さがほぼ等しく形成され、ボ
ンダーのボンディング性を良好にしている。また底部材
53、枠部材55、56が貼り合わされたパッケージの
側面には、溝が形成され、前記リード58と電気的に接
続され底部材の裏面に延在された電極が設けられてい
る。
【0014】枠部材56の対向する2辺の内側には、一
対の位置決め穴60が形成され、センサユニット61の
内部に形成された凸部と位置合わせされる。図面では省
略したが、透明板(アクリル樹脂等の可視光に対して透
明な材料)が、枠部材56の開口部62の対向する2辺
に跨るようにして枠部材56の表面に装着される。この
透明板は、一方の辺の長さが、開口部62の一方の対向
する2辺の幅より長く形成され、且つ、他方の辺の長さ
が、開口部62の他方の対向する2辺の幅より短く形成
される。これにより、透明板を開口部62の対向する2
辺の間に跨るように装着すると共に、開口部17の一部
を開けた状態とする。そして、センサチップ51と透明
板との間には、透明板と屈折率がほぼ同一の透明樹脂が
充填され、センサチップ51等が保護されている。
【0015】ここで、センサチップ51と透明板との間
に充填される透明樹脂は、実際の製造工程では、センサ
チップ51を底部材54に装着した直後に枠部材56の
開口部62で形成される凹部を埋めるように充填され
る。そして、透明樹脂が硬化する前に開口部62の対向
する2辺の間に跨るようにして装着される。これによ
り、充填される透明樹脂が多かった場合には、開口部6
2の透明板で被われていない部分で盛り上がるため、透
明板の浮き上がりは生じない。逆に、充填される透明樹
脂が少なかった場合には、開口部62の透明板で被われ
ていない部分でへこみが生じるため、センサチップ51
の受光面52と透明板との間に気泡が混入することはな
い。
【0016】以上で簡単であるがLCCパッケージ53
が完成される。これと並行して実装基板70には、図2
のようにチップ抵抗71、チップコンデンサ72や半導
体IC(ここではセンサの駆動IC73)が両面に実装
されている。この両面実装された、一方の面にLCCパ
ッケージ53が低温タイプの硬化剤により固着されてい
る。ここでは、135度1時間で硬化される銀ペースト
が用いられている。
【0017】更には受光領域52に映像が結像されるよ
うに、レンズが組み込まれたセンサユニット61が実装
基板70と一体で組み立てられ、ちょうど点線で示され
た空間にLCCパッケージ53や回路素子等がくみこま
れた形となっている。本発明の特徴は、LCCパッケー
ジが実装基板と低温硬化タイプの導電性接着剤で固着さ
れている所にある。ここでは低温135度1時間で硬化
される銀ペーストを用いている。つまりセンサチップ5
1の熱的劣化も抑えられ、且つ実装基板70の半田が溶
けて、実装基板の裏面、ここではIC73実装された面
に実装された回路素子が落下することもない。
【0018】一方、銀ペーストを用いる場合、半田と異
なり粘着力が少ないため、乾燥炉に搬送する際、LCC
パッケージ53が何らかの衝撃で移動しやすい問題があ
った。しかし図3に示す実装基板のように、LCCパッ
ケージ53の実装部分に若干のキャビティ(溝)74を
設けておくことで、この移動を防止することができる。
図3の上面は、例えば183度の共晶半田を用い、下面
は、150度程度の低融点半田を用いている。従って乾
燥炉では、135度1時間の銀ペースト固化をしても、
両半田が融けることなくLCCパッケージ53を固着で
きる。
【0019】また図4は、図1の実装基板に示す電極パ
ターン80をしめすもので、ここでは4側辺に設けられ
ている。しかし図1のように2側辺に設けていても良
い。ここでは銀ペースト81が塗布され、LCCパッケ
ージ53が電極80上に配置される。しかしLCCパッ
ケージは、仮固着も考慮されて押圧され、銀ペーストが
電極80、80の間に漏れ出す事があり、その結果ショ
ートの原因となる。本発明では、点で示す部分に若干の
溝82を形成し、溝の縦方向の長さを調整して設計する
ことで、銀ペーストが溝の縦方向に流れるようにして、
横方向の広がりを抑制してショートを防止している。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、第1に、LCCパッケ
ージと前記実装基板との固着を、低温硬化タイプの固着
材で固着することで解決するものである。第2として、
前記固着材を、低温硬化タイプの銀ペーストにすること
で解決するものである。
【0021】その結果、センサチップの熱劣化を抑える
ことができると同時に、実装基板の半田が溶けないた
め、実装基板に取り付けられた回路素子の落下を防止す
ることができる。第3に、LCCパッケージ固着領域に
対応する前記実装基板に、溝を形成することで、銀ペー
ストを採用してもLCCパッケージがずれることなく乾
燥炉へ搬送できる。
【0022】第4に、LCCパッケージが実装される前
記実装基板の一方の面は、他方の面に使用される第2の
半田よりも高融点の第1の半田で回路素子を実装し、前
記他方の面には、前記第2の半田により回路素子を実装
し、前記LCCパッケージと前記実装基板との固着は、
前記第2の半田よりも低温で硬化する固着材で固着する
ことで、実装基板への回路素子の半田固着、LCCパッ
ケージの固着が可能となり、固体撮像装置の組立が非常
に容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体撮像装置の構造を示す分解斜視図
である。
【図2】本発明の固体撮像装置の構造を示す断面図であ
る。
【図3】本発明の実装基板を説明する断面図である。
【図4】本発明の実装基板を説明する平面図である。
【図5】従来の固体撮像素子の実装方法を説明する分解
斜視図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の受光画素がマトリクス状に配列さ
    れ、各受光画素に光電変換によって生じる情報電荷を蓄
    積するセンサチップと、 一方の凹み部に前記センサチップが装着され、前記セン
    サチップの電極と電気的に接続される複数のリードが前
    記センサチップの周囲の凹み部から外側に位置する底面
    まで延在されたLCCパッケージと、 前記LCCパッケージのセンサと電気的に接続され、こ
    のLCCパッケージを実装する実装基板と、 前記センサチップの受光面に映像を結像するレンズが装
    着されたレンズユニットとを有し、 前記LCCパッケージと前記実装基板との固着は、低温
    硬化タイプの固着材で固着されることを特徴とした固体
    撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記固着材は、低温硬化タイプの銀ペー
    ストである請求項1記載の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記LCCパッケージ固着領域に対応す
    る前記実装基板には、溝が形成されている請求項2記載
    の固体撮像装置。
  4. 【請求項4】 複数の受光画素がマトリクス状に配列さ
    れ、各受光画素に光電変換によって生じる情報電荷を蓄
    積するセンサチップと、 一方の凹み部に前記センサチップが装着され、前記セン
    サチップの電極と電気的に接続される複数のリードが前
    記センサチップの周囲の凹み部から外側に位置する底面
    まで延在されたLCCパッケージと、 前記LCCパッケージのセンサと電気的に接続され、こ
    のLCCパッケージを実装する実装基板と、 前記センサチップの受光面に映像を結像するレンズが装
    着されたレンズユニットとを有し、 前記LCCパッケージの実装される前記実装基板の一方
    の面は、他方の面に使用される第2の半田よりも高融点
    の第1の半田で回路素子が実装され、前記他方の面に
    は、前記第2の半田により回路素子が実装され、 前記LCCパッケージと前記実装基板との固着は、前記
    第2の半田よりも低温で硬化する固着材で固着されるこ
    とを特徴とした固体撮像装置。
JP9229512A 1997-08-26 1997-08-26 固体撮像装置 Pending JPH1169240A (ja)

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JP9229512A JPH1169240A (ja) 1997-08-26 1997-08-26 固体撮像装置

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JPH1169240A true JPH1169240A (ja) 1999-03-09

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ID=16893343

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JP (1) JPH1169240A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008108992A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Fujitsu Ltd 光モジュール製造方法及び製造装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008108992A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Fujitsu Ltd 光モジュール製造方法及び製造装置

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