KR100848479B1 - 고체 촬상 소자 수납 패키지 및 고체 촬상 장치 - Google Patents

고체 촬상 소자 수납 패키지 및 고체 촬상 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동일 크기의 고체 촬상(撮像) 소자(12)에 대한 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)를 작게 하고, 나아가서는 그것에 고체 촬상 소자(12)를 수납시킨 고체 촬상 장치를 작게 하며, 또한, 고체 촬상 장치를 사용한 비디오 카메라, 스틸 카메라 등의 장치의 소형화를 가능하게 한다.
고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 양측에 각각 위치 결정 구멍(3, 4) 및 장착 구멍(5, 6)을 형성한 평면 형상이 직사각형의 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 각 위치 결정 구멍(3, 4) 및 각 장착 구멍(5, 6)을, 위치 결정 구멍(3, 4)의 중심 끼리를 연결하는 선(l34)과 장착 구멍(5, 6)의 중심 끼리를 연결하는 선(l56)이 고체 촬상 소자 수납 패키지(11) 자체의 중심(Q)에서 교차하는 위치관계에 배치한다.
패키지, 장착 구멍, 위치 결정 구멍, 고체 촬상 소자, 오목부, 투명 부재

Description

고체 촬상 소자 수납 패키지 및 고체 촬상 장치{A package for receiving solid state pick-up element and a solid state pick-up device}
도 1은 본 발명 고체 촬상 소자 수납 패키지의 일실시예를 도시하는 평면도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명 고체 촬상 장치의 일실시예를 도시하는 것으로, 도 2a는 평면도, 도 2b는 도 2a의 b-b선 사시 단면도, 도 2c는 측면도.
도 3은 고체 촬상 소자 수납 패키지의 종래예를 도시하는 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11: 고체 촬상 소자 수납 패키지 2:고체 촬상 소자 수납 오목부
3, 4: 위치 결정 구멍 5, 6: 장착 구멍
7: 리드 12:고체 촬상 소자
13: 밀봉 부재 Q:패키지의 중심
본 발명은, 반도체 소자 수납 패키지, 특히 고체 촬상(撮像) 소자 수납 패키지에 관한 것으로서, 고체 촬상 소자 수납부를 갖고, 해당 수납 오목부에 수납되는 고체 촬상 소자의 각 전극을 외부에 전기적으로 도출(導出)하는 리드가 형성되고, 상기 고체 촬상 소자 수납부의 양측에 각각 위치 결정 구멍 및 장착 구멍을 형성한 평면 형상이 직사각형의 고체 촬상 소자 수납 패키지 등과, 상기 고체 촬상 소자 수납 패키지에 고체 촬상 소자를 수납한 고체 촬상 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고체 촬상 장치는 고체 촬상 소자를 수납하는 수납 오목부를 갖고, 상기 수납 오목부에 수납되는 고체 촬상 소자의 각 전극을 외부에 전기적으로 도출하는 리드를 형성한 고체 촬상 소자 수납 패키지에 수납된다. 구체적으로는, 상기 고체 촬상 소자 수납 패키지의 상기 수납 오목부 상에 고체 촬상 소자를 다이 본딩하고, 상기 고체 촬상 소자의 전극과 상기 리드의 내측 단부를 예를 들면 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속하고, 그 후 상기 고체 촬상 소자를 투명 부재에 의해 밀봉함으로써 조립된다.
그리고, 고체 촬상 소자 수납 패키지로서 위치 결정 구멍과 장착 구멍을 갖는 것이 사용된다. 위치 결정 구멍은 고체 촬상 소자 수납 패키지에 고체 촬상 소자를 마운트할 때의 위치 결정의 기준으로 하기 위한 것이고, 장착 구멍은 고체 촬상 소자 수납 패키지를 렌즈 케이스체에 장착하기 위한 장착 볼트 등을 통과시키기위한 것이다. 도 3은 이러한 위치 결정 구멍 및 장착 구멍을 갖는, 종래의 고체 촬상 소자 수납 패키지의 일례를 도시하는 평면도이다.
상기 도면에 있어서, 1은 패키지, 2는 고체 촬상 소자를 수납하는 수납 오목부이고, 패키지(1)의 중앙부에 형성되어 있다. Q는 패키지(1)의 중심점(고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 중심점이기도 하다)이다. 도면 부호 3, 4는 패키지(1)의 고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 양측에 형성된 위치 결정 구멍이고, 상기 위치 결정 구멍(3)과 위치 결정 구멍(4)을 연결하는 선이 패키지(1)의 1개의 변(본 예의 경우 긴변)에 평행하게 되는 위치 관계에 배치되어 있다. 또한, 위치 결정 구멍(3, 4) 중의 한쪽(4)은 상기 연결하는 선의 방향에 긴 구멍으로 되어 있다.
도면 부호 5, 6은 패키지(1)의 고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 세로 방향의 중앙부의 양측에 형성된 장착 구멍으로, 상기 장착 구멍(5)과 장착 구멍(6)을 연결하는 선이 패키지(1)의 중심(Q)을 통과하여 그의 상기 1개의 변(본 예의 경우 긴 변)과 평행하게 되는 위치 관계에 배치되어 있다. 장착 구멍(5, 6)은 나사 체결 토크를 균일하게 하기 위해서 반드시 패키지(1)의 중심에 대하여 대칭이 되는 위치에 배치할 필요가 있다.
이와 같이, 종래에 있어서 고체 촬상 소자 수납 패키지는 위치 결정 구멍(3, 4)을, 그리고 장착 구멍(5, 6)을 도 3에 도시하는 바와 같이 고체 촬상 소자 수납 패키지(1)의 수평방향의 일직선 상에 위치하도록, 또는 수직방향의 일직선 상에 위치하도록 배치하고 있고, 위치 결정 구멍(3, 4)을 연결하는 직선과, 장착 구멍(5, 6)을 연결하는 직선이 평행하게 되어 있었다.
그런데, 고체 촬상 소자 수납 패키지는 고체 촬상 장치를 사용하는 예를 들면 비디오 카메라, 스틸 카메라 등의 장치의 소형화의 요청에 부응하기 위해서, 가능한 한 작게 하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 상술한 종래의 기술에 의하면, 동일크기의 고체 촬상 소자에 대한 패키지의 크기를 작게 하는 것에 한계가 있었다. 이러한 것은, 도 3에 도시하는 고체 촬상 소자 수납 패키지(1)를 예로 하면, 패키지(1)의 장착 구멍(5, 6) 형성부에 대한 위치 결정 구멍(3, 4) 형성부의 반대측에 쓸데 없는 스페이스가 생기어, 그 존재가 패키지(1)의 소형화를 저지하기 때문이다.
이와 더불어, 도 3에 도시하는 종래예의 경우, 장착 구멍(5, 6)의 직경을 a, 장착 구멍(5, 6)과 위치 결정 구멍(3, 4)과의 사이에 형성해야 할 간격을 b, 위치 결정 구멍(3, 4)의 직경을 c, 위치 결정 구멍(3, 4)과 패키지(1) 변과의 사이에 형성해야 할 거리를 d로 하면, 패키지(1)의 짧은 변의 2분의 1의 길이가 (a/2)+ b+c+d가 된다. 바꾸어 말하면, 짧은 변의 길이가 2*{(a/2)+ b+c+d}가 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 동일 크기의 고체 촬상 소자에 대한 고체 촬상 소자 수납 패키지를 작게 하고, 나아가서는 그것에 고체 촬상 소자를 수납시킨 고체 촬상 장치를 작게 하는 것을 목적으로 하며, 또한, 고체 촬상 장치를 사용한 비디오 카메라, 스틸 카메라 등의 장치의 소형화를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하여,
반도체 소자를 수납하는 오목부를 갖는 패키지와,
상기 패키지 표면의 상기 오목부가 마주 대하는 한 쌍의 측부에 각각 형성된 한 쌍의 위치 결정 구멍 및 한 쌍의 장착 구멍을 갖고,
상기 한 쌍의 위치 결정 구멍을 연결하는 선과, 상기 한 쌍의 위치 결정 구멍을 연결하는 선이 상기 패키지의 중심에서 교차하는 반도체 소자 수납 패키지를 제공하고, 상기 반도체 소자는 고체 촬상 소자인 것을 특징으로 한다.
또한, 반도체 소자와,
상기 반도체 소자를 수납하는 오목부를 갖는 패키지와,
상기 패키지 표면의 상기 오목부의 마주 대하는 한 쌍의 측부에 각각 형성된 한 쌍의 위치 결정 구멍 및 한 쌍의 장착 구멍을 갖고,
상기 한 쌍의 위치 결정 구멍을 연결하는 선과, 상기 한 쌍의 위치 결정 구멍을 연결하는 선이 상기 패키지의 중심에서 교차하는 반도체 장치를 제공하고, 상기 반도체 소자는 고체 촬상 소자인 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 위치 결정 구멍의 중심 끼리를 연결하는 직선과 상기 장착 구멍의 중심 끼리를 연결하는 직선이 고체 촬상 소자 수납 패키지 자체의 중심에 교차하도록 각 위치 결정 구멍 및 각 장착 구멍을 배치하였기 때문에, 도 3에 도시하는 종래 예에 있어서 존재한 부분의 장착 구멍 형성부의 위치 결정 구멍과 반대측의 쓸데 없는 스페이스를 없앨 수 있다.
따라서, 동일 크기의 고체 촬상 소자에 대한 고체 촬상 소자 수납 패키지의 크기를 종래보다도 작게 할 수 있다. 더불어, 본 발명에 의하면, 도 3에 도시하는 종래예에 있어서 상술한 바와 같이, 2*{(a/2)+b+c+d｝의 길이가 필요했던 짧은 변을, a+b+c+2d 길이로 현저히 짧게할 수 있으며, 그 만큼 고체 촬상 소자 수납 패키지를 작게 하는 것이 가능하다.
그리고, 본 발명에 의해, 반도체 소자와,
상기 반도체 소자를 수납하는 오목부를 갖는 패키지와,
상기 패키지 표면의 상기 오목부의 마주 대하는 한 쌍의 측부에 형성된 한 쌍의 장착 구멍과,
상기 오목부 내에서 상기 반도체 소자를 밀봉하는 투명 부재를 갖고,
상기 패키지 표면은 상기 투명 부재의 표면보다도 높게 된 반도체 장치를 제공하고, 상기 반도체 소자는 고체 촬상 소자인 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 고체 촬상 소자 수납부의 양측 표면을 수납부 내의 고체 촬상 소자를 밀봉하는 투명 부재의 표면보다도 높게 하면, 패키지 표면에 렌즈 케이스체 등을 장착했을 때 투명 부재에 접촉(닿음)하는 것을 유효하게 방지할 수 있으며, 또한, 투명 부재의 표면을 수납부에 접착하는 접착제가 고체 촬상 소자 수납부로부터 그 양측 부분의 표면에 불거져 렌즈 케이스체 등의 정상적인 장착이 방해될 우려를 없앨 수 있다.
본 발명은, 기본적으로는 고체 촬상 소자 수납 오목부의 양측에 각각 위치 결정 구멍 및 장착 구멍을 형성한 평면 형상이 직사각형의 고체 촬상 소자 수납 패키지의 상기 각 위치 결정 구멍 및 상기 각 장착 구멍을, 상기 위치 결정 구멍의 중심 끼리를 연결하는 직선과 상기 장착 구멍의 중심 끼리를 연결하는 직선이 고체 촬상 소자 수납 패키지 자체의 중심에서 교차하는 위치에 배치한 것을 특징으로 하지만, 고체 촬상 소자 수납 패키지의 재료에는 특징이 없고, 예를 들면 세라믹을 사용하여도 되고, 수지를 사용하여도 되는 등, 여러가지의 것을 사용할 수 있다.
위치 결정 구멍은 일반적으로는 관통 구멍으로 이루어지는 경우가 많지만, 반드시 관통 구멍으로 하는 것은 불가결이 아니라, 오목함, 홈 등으로 칭해지는 유저 구멍(有底孔)으로 형성하여도 된다. 패키지의 중심에 대하여 서로 대칭인 위치에 배치되는 쌍을 이루는 위치 결정 구멍의 한쪽은 완전 원형으로 형성하고, 다른쪽은, 그 의 쌍을 이루는 위치 결정 구멍의 중심을 연결하는 직선의 방향을 따라서 약간 긴 구멍으로 형성하는 것이 바람직하다고 말할 수 있지만, 반드시 그러한 것이 불가결한 것은 아니다.
또한, 고체 촬상 소자 수납부의 양측 표면을 수납부 내의 고체 촬상 소자를 밀봉하는 투명 부재의 표면보다도 높게 하면 된다. 패키지 표면에 렌즈 케이스체등을 장착했을 때 투명 부재에 접촉(닿음)하는 것을 유효하게 방지할 수 있으며, 또한, 투명 부재의 표면을 수납부에 접착하는 접착제가 고체 촬상 소자 수납부로부터 그 양측 부분의 표면에 불거져 렌즈 케이스체 등의 정상적인 설치가 방해될 염려를 없앨 수 있기 때문이다.
고체 촬상 소자 수납 패키지에 수납되는 고체 촬상 소자는, CCD 고체 촬상 소자이어도, MOS형 고체 촬상 소자이어도, 증폭형 고체 촬상 소자이어도 가능함은 말할 것도 없고, 또한, 고체 촬상 소자 수납 패키지에 고체 촬상 소자를 수납시킨 고체 촬상 장치는 비디오 카메라용으로도 스틸 카메라용으로도 가능한 등, 용도는 한정되지 않는다.
이하, 본 발명을 예시된 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 고체 촬상 소자 수납 패키지의 일실시예를 도시하는 평면도이다. 도면에 있어서, 11은 고체 촬상 소자 수납 패키지이고, 상기 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 상면은 고체 촬상 소자 수납 후에 고체 촬상 장치를 예를 들면 렌즈 케이스체에 장착하는 경우에 있어서의 광 축방향의 위치 맞춤, 위치 검출에 있어서의 기준면이 된다. 2는 고체 촬상 소자를 수납하는 수납 오목부이고, 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 중앙부에 형성되어 있다. Q는 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 중심점(고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 중심점이기도 하다)이다. 3, 4는 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 양측에 형성된 위치 결정 구멍이고, 상기 위치 결정 구멍(3)과 위치 결정 구멍(4)을 연결하는 직선(l34)이 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 중심을 통과하며, 또한 수평방향, 수직방향에 대하여 경사지게 되는 위치 관계에 배치되어 있다. 또한, 위치 결정 구멍(3)과 (4) 중의 한쪽(4)은 상기 연결 직선(l34)의 방향으로 긴 구멍으로 되어 있다.
도면 부호 5, 6은 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 양측에 형성된 장착 구멍이고, 상기 장착 구멍(5, 6)을 연결하는 직선(l56)이 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 중심(Q)을 통과하며, 또한 수평방향, 수직방향에 대하여 경사지고, 또한 상기 위치 결정 구멍(3)과 위치 결정 구멍(4)을 연결하는 직선(l34)에 대하여 교차하게 되는 위치 관계에 배치되어 있다. 도면 부호7 은 고체 촬상 소자의 전극을 전기적으로 고체 촬상 소자 수납 패키지(11) 외부에 도출하는 리드이다.
본 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 짧은 변은, 장착 구멍(5, 6)의 직경을 a, 장착 구멍(5, 6)과 위치 결정 구멍(3, 4)과의 사이에 형성되는 간격을 b, 위치 결정 구멍의 직경을 c, 위치 결정 구멍(3, 4)과 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 장변과의 사이에 형성되는 거리를 d로 하면, a+b+c+2d로 할 수 있다. 즉, 도 3에 도시하는 종래예 1에 있어서는 2*{(a/2)+b+c+d｝의 길이가 필요했던 짧은 변을, a+b+c+2d의 길이로 현저하게 짧게 할 수 있어, 그 만큼 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)의 크기를 작게 할 수 있는 것이다. 또한, 도 3에 있어서, 일점 쇄선으로 도시하는 선(11')은 본 실시예의 패키지의 외형을 나타내고, 종래 예와 본 실시예와의 크기를 대비할 수 있도록 한 것이다.
이와 같이 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)를 작게 할 수 있는 것은, 위치 결정 구멍(3, 4)의 중심 끼리를 연결하는 직선(l34)과 장착 구멍(5, 6)의 중심 끼리를 연결하는 직선(l56)이 고체 촬상 소자 수납 패키지(11) 자체의 중심(Q)에 교차하도록 각 위치 결정 구멍(3, 4) 및 각 장착 구멍(5, 6)을 배치하였기 때문에, 도 3에 도시하는 종래 예에 있어서 존재한 부분의 장착 구멍 형성부의 위치 결정 구멍과 반대측의 쓸데 없는 스페이스를 없앨 수 있었기 때문이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명 고체 촬상 소자 수납 패키지에 고체 촬상 소자를 수납하고, 투명 부재로 상기 고체 촬상 소자를 밀봉한 고체 촬상 장치의 일례(본 발명 고체 촬상 장치의 일실시예)를 도시하는 것으로, 도 2a는 평면도, 도 2b는 도 2a의 b-b선 사시 단면도, 도 2c는 측면도이다. 또한, 도 2a 내지 도 2b에 있어서는, 도 1과 공통하는 부분에는 같은 부호를 붙이고, 도 1에는 나타나지 않은 부분 및 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)에는 존재하지 않는 부분에 관해서 새로운 부호를 붙이었다. 그래서, 새로운 부호를 붙인 부분에 관해서만 설명한다.
12는 고체 촬상 소자 수납 오목부(2) 내에 수납된 고체 촬상 소자이고, 그 전극은 편의상 도시를 생략한 와이어를 통해 리드(7)의 내측 단부에 접속되어 있다. 13은 상기 고체 촬상 소자 수납 오목부(2) 내의 고체 촬상 소자(12)를 밀봉하는 투명 부재, 예를 들면 유리판이다.
그리고, 도 2b, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 상기 투명 부재(13)의 높이보다, 고체 촬상 소자(12)를 밀봉하는 고체 촬상 소자 수납 오목부(2)의 양측 부분의 표면의 높이 쪽이 높게 되도록 되어 있다. 이와 같이 하면, 패키지 표면에 렌즈 케이스체 등을 장착했을 때 투명 부재에 접촉(닿음)하는 것을 유효하게 방지할 수 있으며, 또한, 투명 부재의 표면을 수납부에 접착하는 접착제가 고체 촬상 소자 수납부로부터 그 양측 부분의 표면에 불거져 렌즈 케이스체 등을 정상적인 설치가 방해될 우려를 없앨 수 있기 때문이다.
도 2a 내지 도 2c의 고체 촬상 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같은 본 발명에 따른 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)에 고체 촬상 소자(12)를 수납하고, 투명 부재(13)에 의해 밀봉하였으므로, 고체 촬상 소자 수납 패키지(11)가 가지는 이점을 그대로 향유할 수 있어, 동일한 고체 촬상 소자에 대한 크기를 종래보다도 상당히 작게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 위치 결정 구멍의 중심 끼리를 연결하는 직선과 상기 장착 구멍의 중심 끼리를 연결하는 직선이 고체 촬상 소자 수납 패키지 자체의 중심에 교차하도록 각 위치 결정 구멍 및 각 장착 구멍을 배치하였으므로, 도 3에 도시하는 종래예에 있어서 존재한 부분의 장착 구멍 형성부의 위치 결정 구멍과 반대측의 쓸데 없는 스페이스를 없앨 수 있다.
따라서, 동일 크기의 고체 촬상 소자에 대한 고체 촬상 소자 수납 패키지, 고체 촬상 장치의 크기를 종래보다도 작게 할 수 있다.
또한, 고체 촬상 소자 수납 패키지의 장착 구멍이 형성된, 고체 촬상 소자 수납부의 양측 표면을, 고체 촬상 소자 수납부에 고체 촬상 소자를 수납하여 그의 고체 촬상 소자를 투명 부재에 의해 밀봉하였을 때의 상기 투명 부재의 표면보다도 높게 되도록 한 경우에는, 패키지 표면에 렌즈 케이스체 등을 장착했을 때 투명 부재에 접촉(닿음)하는 것을 유효하게 방지할 수 있으며, 또한, 투명 부재의 표면을 수납부에 접착하는 접착제가 고체 촬상 소자 수납부로부터 그 양측의 부분 표면이 불거져 렌즈 케이스체 등을 정상적인 설치가 방해될 우려를 없앨 수 있다.

Claims (6)

  1. 반도체 소자를 수납하는 오목부를 갖는 패키지와,
    상기 패키지 표면의 상기 오목부의 마주 대하는 한 쌍의 측부에 각각 형성된 한 쌍의 위치 결정 구멍 및 한 쌍의 장착 구멍을 갖는, 반도체 소자 수납 패키지로서,
    상기 한 쌍의 위치 결정 구멍을 연결하는 선과 상기 한 쌍의 장착 구멍을 연결하는 선이 상기 패키지의 중심에서 교차하며,
    상기 한 쌍의 위치 결정 구멍은 상기 패키지의 한 변과 수평 또는 수직인 상기 패키지의 중심을 통과하는 직선에 대해 상기 한 쌍의 장착 구멍과 대칭되는 위치에 배치되는, 반도체 소자 수납 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 고체 촬상 소자인, 반도체 소자 수납 패키지.
  3. 반도체 소자와,
    상기 반도체 소자를 수납하는 오목부를 갖는 패키지와,
    상기 패키지 표면의 상기 오목부의 마주 대하는 한 쌍의 측부에 각각 형성된 한 쌍의 위치 결정 구멍 및 한 쌍의 장착 구멍을 갖는 반도체 장치로서,
    상기 한 쌍의 위치 결정 구멍을 연결하는 선과 상기 한 쌍의 장착 구멍을 연결하는 선이 상기 패키지의 중심에서 교차하며,
    상기 한 쌍의 위치 결정 구멍은 상기 패키지의 한 변과 수평 또는 수직인 상기 패키지의 중심을 통과하는 직선에 대해 상기 한 쌍의 장착 구멍과 대칭되는 위치에 배치되는, 반도체 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 고체 촬상 소자인, 반도체 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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