JPS5818369Y2 - 固体撮像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は固体撮像装置の改良に係わり、特に固体撮像素
子をパッケージ内に気密封装することにより、長寿命化
、信頼性の向上をはかろうとするものである。

一般に電荷結合素子やフォトダイオードアレイ等から成
る固体撮像素子はその寿命の延長、信頼性の向上のため
に外界雰囲気から遮断して保護することが必要不可欠で
あることは周知である。

一方固体撮像素子は外部からの光情報を検知するもので
あるから、光情報が素子の受光部に正確に付与されなげ
ればならない。

このような条件により、固体撮像素子をパッケージ内に
封装して成る従来の固体撮像装置は第１図、第２図のよ
うに構成されている。

第１図において１はセラミックス等で成形されたパッケ
ージ基体、２は固体撮像素子、３は素子と外部回路とを
電気的に結合する導電性ピン、４は固体撮像素子の受光
面に光情報を伝えるための透明平板で一般にはガラス板
が用いられる。

パッケージ基体１と透明平板４とで囲まれて成るパッケ
ージ内には不活性ガス等が満たされ、固体撮像素子２と
外気とを遮断している。

一方固体撮像素子は高温に加熱されると破壊してし１う
ためパッケージ基体１と透明平板４との接着に際しては
、完全な気密封着が難しく有機接着剤５等が使用されて
いる。

このため密封性が悪く厳正な信頼性試験は適用できない
。

特に有機接着剤はわずかながら水分を透過させる本質的
欠点を有しており、又その他金属等に超音波を加えてガ
ラス板に浸透させる接着法等においても歩留りは極めて
悪い。

第２図の従来例は固体撮像素子の受光部以外へ光が漏れ
るのを防ぐために、スリット付遮光体６を設げたもので
ある。

前記同様１はセラミックス等によるパッケージ基体、２
は固体撮像素子、３は導電性ピン、４は受光用透明平板
である。

この場合スリット付遮光体６としては加工が簡単な合成
樹脂等が多く使われる。

このような各構成部材を有機接着剤で接着すると、４と
６との接合部゛８．６と１との接合部７は、その密封性
と機械的および熱的強度とが極端に悪く商品としての信
頼性に乏しいという欠点がある。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたものであって、受
光用透明平板に何らの歪を与えないようにし、かつ固体
撮像素子を破壊しない程度の温度にてパッケージの完全
な気密封着を可能にしようとするものである。

本考案の基本となる手法は、ガラス等の透明平板に受光
部の側囲壁となる金属枠を低融点ガラスを介してあらか
じめ接合し、捷たセラミックス等からなるパッケージ基
体にあらかじめ上記金属枠と接合するメタライズ部を形
成しておくことによリ、透明平板をその金属枠を介して
メタライズ部に蟲接し、金属対金属による気密封着を可
能にしてパッケージを構成しようとするものである。

第３図は本考案の一実施例を、容易に理解できるように
各部材を分離して示したものであモ１４は受光用透明平
板で、−例として硼珪酸ガラスを用いている。

１５は金属枠で、−例としてＫＯＶ（コバール）を用い
ている。

１６はセラミックスから成るパッケージ基体１１上に形
成したメタライズ部であり、−例としてタングステンを
用いている。

１２は固体撮像素子、１３は導電性ピンである。

このような部材から成る固体撮像装置をその構成手順に
従って説明すると、１ず固体撮像素子１２を含まない状
態でパッケージ基体１１、メタライズ部１６、ピンコネ
クタ１３を一体としてパッケージ本体を構成する。

この工程は従来技術による。次に固体撮像素子１２を金
シリコン又は有機接着剤によりパッケージ基体１１のス
テージ部に接着し、適当な配線を施こす。

この場合金属枠１５は必ずしも１種１枚とは限らず、異
種複数枚であってもよい。

透明平板１４に金属枠１５を接合するハンダガラスとし
ては平板１４の歪を小さくするためになるべく低融点の
ものが望筐しい。

加熱手段としては赤外線照射等が用いられる。

このようにして構成された受光部囲壁の金属枠１５と固
体撮像素子１２を支持したパッケージ基体のメタライズ
部１６とを不活性ガス雰囲気、例えばＮ２ガス中で金属
対金属接合することにより、完全な気密封着が達成でき
る。

この金属対金属接合法としては、固体撮像素子を破壊し
ない程度の加熱で行ない得るものがいくつかあるが、本
例では金属枠１５とメタライズ部１６とをあらかじめ金
めつきしておき、金すず半田によってＮ２ガス中で接合
を行なった。

上述のように本考案によれば、ガラス等で形成された受
光用透明平板をパッケージ基体に金属対金属接合によっ
て気密封着することにより、従来パッケージ基体に直接
封着する際には避けられない高温加熱工程による固体撮
像素子の破壊を防いで良好な気密封着を達成することが
できる。

このように金属対金属接合によって構成された本考案の
固体撮像装置においては、水分の漏洩浸入が全くないば
かりでなく、熱的強度および機械的強度試験でも良好な
特性を維持し、その信頼性は従来技術によるものに比し
て格段の差が認められた。

又上記実施例で示したガラス平板と金属枠とを低融点半
田ガラスで接合することにより、ガラス受光部には何ら
歪みも現われず、良好な透光性を得ることができた。

第４図に示す実施例では受光用透明平板１４と固体撮像
素子１２との間に配置される遮光板１７を金属枠１５と
一体に形成したものである。

この場合金属板よりプレス加工により遮光板を一体に連
設して形成した金属枠を用意すればよく、パッケージの
構成法は上記の実施例と同様である。

第５図に示す他の実施例では受光用透明平板１４と固体
撮像素子１２との間に金属枠１５とは独立して遮光板１
８をパッケージ基体１１に設けて成るものである。

これら両実施例のように固体撮像素子の受光部以外への
光漏れを防ぐ遮光板を設けるときは、読み出される電気
信号のも長比を大幅に改善できるので、金属対金属接合
によって得られる特性の改善と相俟って品質を著しく向
上させることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の固体撮像装置の断面図、第
３図は本考案の固体撮像装置の断面図、第４図および第
５図は遮光板を設けた場合の実施例の断面図である。 １．１１・・・・・・パッケージ基体、２，１２・・・
・・・固体撮像素子、３，１３・・・・・・導電性ピン
、４，１４・・・・・・透明平板、５，７，８・・・・
・・有機接着剤、６・・・・・・スリット付き遮光体、
１５・・・・・・金属枠、１６・・・・・・メタライズ
部、１７，１８・・・・・・遮光板。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子を支持しかつメタライズ部を有する
   パッケージ基体と、低融点ガラス付げされた金属枠を介
   して上記メタライズ部に気密封着された透明平板とによ
   りパッケージが構成されることを特徴とする固体撮像装
   置。
2. （２）金属枠が固体撮像素子以外に光が入らないように
   形成されたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の固体撮像装置。