JPS63290472A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小型の固体撮像装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、固体撮像素子チップを搭載する基板は、セラミ
ック製のものが多いが、セラミック基板は寸法精度が悪
いため、固体撮像装置の外形寸法が実質的に大きくなる
。（例えば、特開昭５２−５８４８８号、特開昭５４−
９７３２２号）これに対して、プラスチックモールド等
の型成形基板も知られている。第１３図はプラスチック
モールド基板を用いた固体撮像装置１を示しており、（
Ａ）は上面図、（Ｂ）は断面図である。固体撮像装置チ
ップ２を搭載する基板３に外部リード４を埋め込む方式
においては、インジエクシッンモールディング法等の型
成形法を用いることで基板３を製作する。この基板３上
に固体撮像素子チップ２を固定し、チップ２上のポンデ
ィングパッド５と外部リード４とをボンディングワイヤ
６によりワイヤボンディングし、封止材７にて上方を覆
っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、基板３をモールドで成形した場合、第１
４図に示す様に成形後に型８．９より基板３を取り出す
時に型９の内部に設けた押出ピン１０を用いて取出す、
この基板３の形状の場合、押出ピン１０の位置は基板底
面１１に設置する。

この為、型９と押出ピン１０との間隙に成形材料がまわ
り込む事になり、基板底面１１の押出ピン１０が押し当
たる部分外縁にバリ１２が生じ、基板底面１１の平面性
が保てなくなる。一般に、基板３と固体撮像素子チップ
２をダイボンディング又はワイヤーボンディングする際
には基板底面１１を確実に固定して行なうわけであるが
、前述の様な場合基板の底面の平面性が保たれていない
為に確実な固定は困難となって、確実なダイボンディン
グ、ワイヤーボンディングが行なえないという問題点が
あった。

本発明は上述した問題点に着目して成されたもので、確
実にダイボンディングやワイヤーボンディングを行なえ
る基板を搭載し、歩留りを向上させ、信鯨性の良好な小
型の固体撮像装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、固体撮像装置チップを搭載し、外部リードを
内蔵する基板を型成形により製作する様にし、型抜き取
り時の押出ピンを基板底面に設ける際、主押出ピン跡を
１個のみとしたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明では基板底面の主押出ピンが当接する箇所は１個
であり、基板底面の大部分は平面部として形成され、こ
の平面部を利用してグイボンダー、ワイヤボンダーの基
準平面部に設置する。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。第１図
乃至第６図は本発明の第１実施例を示す図である。第１
図は本発明固体撮像装置２０の上面図、第２図は同じく
断面図、第３図は同じく底面図である。固体撮像装置２
ｏは単相駆動の固体撮像素子チップ２１を基板２２上に
搭載して成り、基板２２はガラス入りエポキシ樹脂やポ
リイミド樹脂等のプラスチック材料や射出成形用ガラス
等の成形材料より構成される。この基板２２には複数の
金属製の外部リード２３が成形時に埋め込まれて設けら
れる。外部リード２３は２種類の長さの異なるリードよ
り形成され、長い方の外部リードは内方にクランク状に
折り曲げられている。上記チップ２１と基板２２との間
には金属製のダイアタッチ２４が設けてあり、固体撮像
装置２０の基準電位を与えるグランドの投口をしている
。ダイアタッチ２４は基板２２の側面を経由して基板底
面２５上の裏面メタライズ部２６と導通し、更に外部リ
ード２３の一本と導通している。

側面から裏面にかけてのメタライズ部２６は基板２２が
若干凹部として形成されている。チップ２１はダイアタ
ッチ２４上に導電ペースト２７（第６図）によりダイボ
ンディングされて固定される。チップ２１のイメージエ
リア２８上にはカラーフィルターアレイ２９が固着され
るが、白黒用の時にはなくてもよい。更に、チップ２１
のポンディングパッド３０と外部リード２３の上面とは
ボンディングワイヤ３１によりワイヤボンディングされ
て接続され、基板２２の上方は封止材３２で覆われてい
る。基板底面２５には基板底面２５０大半を占める成形
時の主押出ピンによる跡である平面部３３とその外縁に
は微細なバリ３４が存在する。

第４図は基板２２を成形する為の成形型を示す図である
。成形型は、基板２２の底面がパーティングライン３５
になる様に構成され、コア型３６には基板底面２５に当
接する様に主押出ピン３７が１か所設けられている。主
押出ピン３７の端面は平面性が出ており、その形状およ
び位置は基板底面２５よりも若干小さく、かつ外部リー
ド２３と干渉しない様に極力大きな端面形状を有して設
定されている。キャビティー３８側には基板２２を形成
する為の成形材料が供給できるゲート３９が基板の側面
に設置されている。ここで、キャビティー３８側の外部
リードセフ）穴４０の入口部には若干のテーパが設けて
あり、型締め時、外部リード２３がセット穴４０に挿入
されやすくなっている。

基板２２の成形は、外部リード２３をセット穴４０にセ
ットされる様に型締め後にゲート３９から成形材料を供
給し、型を分離したのちに主押出ビン３７で押出して成
形する。

以上の様な構成にした為、基板底面２５にはコア型３６
側に主押出ビン３７を設けた事により、コア型３６と主
押出ビン３７との微小な間隙に成形材料がまわりこみ、
基板底面２５の主押出ビン３７と当接する外縁にはバリ
３４（微小突起）が発生するが、主押出ビン３７の端面
により基板底面２５に形成される平面部３３は十分大き
な領域となる。

第５図は成形した基板２２の外部リード２３上面の研磨
を説明する図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図であ
る。成形後の基板２２からはその上面の凸部に外部リー
ド２３が突出して設けられている。この部分は、基板２
２を研磨台４１および基板押え４２を用いることで、基
板２２を固定し、突出した外部リード２３を基板２２の
成形部と同一面または外部リード２３が若干突出する様
に研磨する。また、基板２２上にダイアタッチ２４を設
け、金メッキする。これらの作業の際、平面部３３を研
磨台４１の基準平面部に設置して作業を行なう。

第６図は上記基板２２上にチップ２１をダイポンデンデ
ィングする工程を示す図である。基板２２は底面の平面
部３３を利用してダイボンディング台４３に設けられた
基準平面部４４に設置し、ダイアタッチ２４上に導電ペ
ースト２７を塗布し、チップ保持ツール４５により把持
されたチップ２１を載せて固定する。この後、ワイヤボ
ンダーに移動し、同様に平面部３３を利用して基準平面
に設置してチップ２１上のポンディングパッド３０と外
部リード２３の上面とをボンディングワイヤ３１でワイ
ヤボンディングする。

この第１実施例により製作される固体撮像装置２０はチ
ップ２１が２．３Ｘ　　２．１鶴、基板２２が３Ｘ２．
３鶴、外部リード２３の径は０．２Φ、平面部３３は１
．８Φである。

上述した第１実施例によれば、基板２２の主押出ビシ３
７が当接する外縁にはバリ３４は発生するものの基板底
面の大部分は主押出ビン３７の端面により平面部３３が
形成される為、ダイボンディングおよびワイヤボンディ
ング時に基板２２を確実に保持でき、ダイボンディング
およびワイヤーボンディングが確実に行なえる様になる
為、固体撮像装置の歩留りが向上すると共に信頼性も向
上させる事ができる。また、基板底面を固体撮像装置の
基準平面とすることにより、基板底面とチップ表面の平
行度、基板底面とパッケージ表面（封止材表面）の平行
度、しいてはチップ表面とパッケージ表面の平行度を出
すことができ、精度の良い固体撮像装置を供給できる。

これは内視鏡先端にパッケージ表面をスペースをとらず
に直付けする時に大変有利であり内視鏡先端の小型化が
可能となる。

又、外部リード２３のボンディングパット面を研磨する
作業においても平面部３３を利用し、研磨台４１に固定
できる為、この作業も確実にかつ容易に行なえる。

第７図は第１実施例の固体撮像装置２０を組込んだ内視
鏡先端を示す図である。この内視鏡先端部５０は、先端
構成部本体５１に照明レンズ５２と照明用ライトガイド
５３が固定され、鉗子孔５４が形成され、鉗子チャンネ
ル５５が固定されている。

更に対物レンズ５６が設けられ、対物レンズ５６の後方
に固体撮像装置２０が接着剤等で固設されている。後方
に延出される外部リード２３の長い方のリードはクラン
ク状に折り曲げられ、短い方のリードとの間に電気素子
５７の搭載された電装基板５８を挿入し、電装基板５８
上のパターンとハンダ５９により固定されている。電装
基板５８の他端のパターンにはケーブル６０がハンダ５
９により固定されている。６１はシールドカバーである
。

ここで、ケーブル６０の一部は外部リード２３に直接接
続してもよい、その他の内視鏡としての外装は公知の内
視鏡と同様である。

第８図は本発明の第２実施例を示す図であり、（Ａ）は
上面図、（Ｂ）、は断面図である。この第２実施例は第
１実施例の変形例であり、第１実施例と同じ部材には同
符号を付して説明を省略する。この第２実施例の固体撮
像装置７０ではチップ７１のポンディングパッド３０を
チップ７１の片辺に集中させると共に、外部リード２３
はチッブ７１に対して３辺に設けである。基板２２の底
面には主押出ピンの他に副押出ピンを設けてあり、主押
出ピンの跡としての平面部３３と副押出ピンによる跡７
２が形成される。

なお、本発明では、ダイボンディング等の後工程におい
て基準面となりうる押出しピン跡を主押出しピン跡と称
する。主押出しピン以外に、主押出しピン以外の、主押
出しピンよりも寸法の小さい副押出しピンを必要に応じ
て適宜設けてもよい、副押出しピンを設けるにしろ、設
けないにしろ、主押出しピン跡はなるべ（大きく、かつ
、固体撮像装置チップとなるべく広い範囲でオーバーラ
ツプする位置に設けるのがよい。

第９図は本発明の第３実施例を示す図であり、（Ａ）は
上面図、（Ｂ）は断面図である。この固体撮像装置７５
ではチップ７６上のポンディングパッド７７を垂交する
２辺に設け、外部リード２３は４辺に設けである。それ
以外は第１実施例と同様である。

第１０図は本発明の第４実施例を示す図であり、（Ａ）
は上面図、（Ｂ）は断面図である。固体撮像装置８０は
固体撮像素子チッブ８１としてポンディングパッド列８
２を対向する辺に設けると共に、基板８３に埋設しであ
る外部リード８４列も対向する辺に設けである。この外
部リード８４は角柱状とし、基板８３の側面に露出する
様に成されており、基板８３の外部リード列に続く一部
には面取り部８５が形成され、外形を小型にしている。

基板８３の底面８６には陥凹部８７が陥凹部平面８８と
陥凹部内周面８９とより形成されている。その他の構成
については第１実施例と同様であるので、同一符号を付
けて説明を省略する。

第１１図は基板８３を成形する為の成形型を示す図であ
る。コア型９０には陥凹部８７を形成する主押出ピン９
１が外部リード８４と干渉しない位置に設定され、僅か
に突出して設けられている。キャビティー９２側にはゲ
ート９３が設けられている。

固体撮像装置Ｅ８０として組立時には、陥凹部平面８８
、および内周面８９を利用して保持し、ダイボンディン
グ、ワイヤボンディングを行なう。

この第４実施例によれば、陥凹部平面８８、内周面８９
の両方で基準面として保持できる為、より確実な固定が
確保でき、ダイボンディング、ワイヤボンディング等が
より一層確実となる。

第１２図は本発明の第５実施例を示す断面図である。固
体撮像装置９４は基板９５に内蔵した外部リード９６を
逆型として基板９５上面のワイヤボンディング面を広く
しである。また、ダイアタッチ部材９７も同時にインサ
ート成形するようにし、基板９５の側面から下方に同時
にＧＮＤ用リード９８も形成しである。更に、基板９５
の底面２５には平面部９９が凸状に形成しである。その
坤の構成については第１実施例と同様であり、同一符号
を付けて説明を省略する。

尚、基板の製作法としては、インジエクシツンモールド
法、キャスティング法、圧縮成形法等を用いることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば基板底面に設けた大きな平面部により、
ダイボンディング、ワイヤボンディング時に基板を確実
に保持でき、ダイボンディング、ワイヤボンディングを
確実に行なうことができ、信鯨性の高い、小型の固体撮
像装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の上面図、第２図は同じく
断面図、第３図は同じく底面図、第４図は第１実施例の
基板の成形型を示す図、第５図は第１実施例における外
部リードの研磨説明図で（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面
図、第６図は第１実施例におけるダイボンディング工程
を説明する図、第７図は第１実施例の固体撮像装置を組
込んだ内視鏡先端部を示す図、第８図は本発明の第２実
施例を示す図で（Ａ）は上面図、（Ｂ）は断面図、第９
図は本発明の第３実施例を示す図で（Ａ）は上面図、（
Ｂ）は断面図、第１０図は本発明の第４実施例を示す図
で（Ａ）は上面図、（Ｂ）は断面図、第１１図は第４実
施例の基板の成形型を示す図、第１２図は本発明の第５
実施例を示す図、第１３図は従来技術の固体撮像装置を
示す図で（Ａ）は上面図、（Ｂ）は断面図、第１４図は
従来技術の基板の成形型を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像素子チップと、上記チップを搭載する基板と、
   外部リードと、上記外部リードと上記チップ上のボンデ
   ィングパットとを継ぐボンディングワイヤーと、上記チ
   ップおよび上記ボンディングワイヤーを封止する封止部
   材とから成る固体撮像装置において、上記外部リードを
   内蔵し、上記チップを搭載する上記基板を型成形により
   形成させるとともに、基板底面に設けた、平面部からな
   る型抜き時の主押出しピン跡を１個のみとしたことを特
   徴とする固体撮像装置。