KR19990078327A - 열저항력이뛰어난고체촬상장치및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명이 적용될 수 있는 고체 촬상 장치는 베이스 부재(1a)와, 하부면, 광신호를 수신하기 위한 수신면 및 측면을 가지는 고체 촬상 칩(3)을 포함한다. 고체 촬상 칩은 제1 접착제(7)를 사용함으로써 베이스 부재 상에 접착된다. 고체 촬상 장치는 베이스 부재와 투명성이 있는 고체 촬상 칩 둘레에 형성된 고체 패키지(6)를 더 포함한다. 여기서, 제1 접착제는 가요성을 가진다. 고체 촬상 장치는 투명성과 가요성이 있는 고체 촬상 칩의 수신면 및 측면 둘레에 형성된 커버링 부재(5)를 더 포함한다.

Description

열저항력이 뛰어난 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법{SOLID STATE PICKUP DEVICE EXCELLENT IN HEAT-RESISTANCE AND METHOD OF MANUFACTURING THE DEVICE}
본 발명은 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 장치 전체가 몰드(mold)된 고체 몰드형 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 종류의 고체 촬상 장치가 널리 알려져 있지만, 최근에는 전하 결합 소자(이하, CCD라 칭함) 장치가 훨씬 많이 사용된다. 따라서, 이 CCD 장치는 이하 다양한 고체 촬상 장치들 중에서 대표적인 예로서 언급된다. 그러나, 본 발명은 모든 고체 촬상 장치들에 적용 가능하다.
몰드형 CCD 장치를 대표적인 예로서, 다음 2가지 예들이 널리 알려져 있다. 한가지 예는 전체 장치가 속이비게 몰드되고 그 내부에 공간이 남아 있도록 한 공동-몰드형 CCD 장치가 있다. 다른 예는 장치 전체가 실질적으로 고착되도록 몰드되고 그 내부에 어떠한 공간도 남아 있지 않도록 한 고체-몰드형 CCD 장치가 있다. 고체 몰드형 CCD 장치를 제조하는 방법은 예를 들면, 일본 특허 공보(A) 271153/1992에 개시되어 있다.
전술된 종래의 CCD 장치는 다음과 같은 문제점을 가진다.
우선, 자동적으로 장착하는데 일반적으로 사용되는 리플로우 솔더링 프로세스는 인쇄 회로 기판 상에 전기 장치 또는 디바이스를 장착하는데 사용되지만, 인쇄 회로 기판 상에 장착될 때 공동-몰드형 또는 고체-몰드형 CCD 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 공동-몰드형 또는 고체-몰드형 CCD 장치는 솔더링 철(soldering iron) 또는 스퍼팅-솔더(spouting-solder)를 이용한 수작업에 의해 인쇄 회로 기판 상에 장착되어야 한다.
그 이유는 다음과 같다. 홀-몰드형 CCD 장치는 접착제를 이용함으로써 그 상부 끝단 상에 접착된 상부 플레이트를 포함한다. 이 접착제는 자외선에 의한 광경화성(photosetting)(포토큐어링(photocurrig))에 의해 세팅 또는 경화된다. 상부 플레이트는 대략 80과 160℃ 사이에서 변형된다. 이 접착제는 100과 120℃ 간의 작업(performance)를 망친다. 한편, CCD 장치는 리플로우-솔더링 프로세스가 적용될 때 최소 약 260과 300℃ 사이에서 가열되어야 한다. 즉, 상부 플레이트와 접착제는 리플로우-솔더링 프로세스가 공동-몰드형 CCD 장치에 적용될 때 그 작업을 변형시키고 방친다. 한편, 고체-몰드형 CCD 장치는 고체 패키지 내에 패키지된 고체 패키지 및 CCD 칩을 포함한다. 고체 패키지는 열-저항력이 비교적 뛰어나다. 따라서, 고체-몰드형 CCD 장치는 리플로우-솔더링 프로세스가 적시에 짧다면 이러한 프로세스에 대한 저항력 또는 내구력을 가질 수 있다. 그러나, 고체 패키지 및 CCD 칩은 열팽창 계수가 서로 크게 다르다. 이것은 고체 패키지 및 CCD 칩으로 하여금 리플로우-솔더링 프로세스가 고체-몰드형 CCD 장치에 인가될 때 서로에 대해스트레스를 가하는 원인이 되게 한다. 따라서, 고체 패키지 또는 CCD 칩은 쪼개지고 CCD 칩이 변형된다. 또한, 고체 패키지의 표면은 평탄면에 대해 열화된다. 결과적으로, 고체-몰드형 CCD 장치는 광 및 전기 성능면에서 열화된다.
둘째로, 공동-몰드형 CCD 장치가 사이즈면에서 감소된다는 것은 곤란하다. 그 이유는 공동-몰드형 CCD 장치는 본딩-와이어가 서로 접촉되지 않고 배열되도록 공동 패키지 내의 CCD 칩 주변에 충분한 공간을 필요로 하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 특히 리플로우-솔더링 프로세스에 저항력 또는 내구력을 가질 수 있도록 열-저항력이 뛰어난 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광 및 전기적 성능면에서 뛰어난 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사이즈가 작은 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술된 바와 같이 고체 촬상 장치를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 후술되는 설명에서 명백하게 될 것이다.
본 발명은 광 신호를 수신하여 수신된 광 신호를 전기 신호로 변환하는 고체 촬상 장치에 관한 것이다. 고체 촬상 장치는 주표면을 가진 베이스 부재(base member; 1a)와, 하부면, 이 하부면에 대향하며 광 신호를 수신하는 수신면, 및 하부면과 수신면 사이에 연장되는 측면을 가지는 고체 촬상 칩(3)을 포함한다. 고체 촬상 칩(3)은 제1 접착제(7)를 사용함으로써 베이스 부재(1a)의 주표면 상에 하부면이 주표면에 면하도록 접착된다. 고체 촬상 장치는 베이스 부재(1a)와 고체 촬상 칩(3) 둘레에 형성되며 투명성을 가진 고체 패키지(6)를 더 포함한다. 여기서, 제1 접착제(7)는 가요성을 가진다. 고체 촬상 장치는 투명성과 가요성을 가진 고체 촬상 칩(3)의 수신면 및 측면 둘레에 형성된 커버링 부재(5)를 더 포함한다. 고체 촬상 칩(3)은 제1 접착제(7)와 커버링 부재(5)를 통하여 베이스 부재(1a) 및 고체 패키지(6)와 하부면, 측면 및 수신면이 베이스 부재(1a)와 고체 패키지(6)에 노출되지 않도록 분리된다.
본 발명은 광 신호를 수신하고 이 수신된 광 신호를 전기 신호로 변환하는 고체 촬상 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 고체 촬상 장치는 주표면을 가진 베이스 부재(1a)와, 하부면, 이 하부면에 대향하여 광 신호를 수신하는 수신면, 및 하부면과 수신면 사이에 연장되는 측면을 가지는 고체 촬상 칩(3)을 포함한다. 이 방법은 제1 접착제(7)를 사용하여 베이스 부재(1a)의 주표면 상에 하부면이 주표면에 면하도록 고체 촬상 칩(3)을 접착시키는 단계와, 베이스 부재(1a)와 고체 촬상 칩(3) 둘레에 투명성을 가진 고체 패키지(6)를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 접착제(7)는 가요성을 가진다. 이 방법은 고체 촬상 칩(3)의 수신면 및 측면 둘레에 커버링 부재(5)를 형성하는 단계를 더 포함한다. 이 커버링 부재(5)는 투명성과 가요성을 가진다. 고체 촬상 칩(3)은 제1 접착제(7)와 커버링 부재(5)를 통하여 베이스 부재(1a) 및 고체 패키지(6)와 하부면, 측면 및 수신면이 베이스 부재(1a)와 고체 패키지(6)에 노출되지 않도록 분리된다.
도 1은 종래의 고체 촬상 장치로서 공동-몰드형 CCD 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 다른 종래의 고체 촬상 장치로서 종래의 공동-몰드형 CCD 장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치로서 고체-몰드형 CCD 장치를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3에 나타난 고체-몰드형 CCD 장치를 제조하는데 사용된 리드 프레임을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체 촬상 장치로서 다른 고체-몰드형 CCD 장치를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1a : 베이스 부재
1b, 1c : 단자선
2a : 베이스부
3 : 고체 촬상 칩
4 : 본딩 와이어
5 : 커버링 부재
6 : 고체 패키지
7 : 제1 접착제
본 발명의 이해를 도모하기 위하여, 우선, 명세서의 전제부에서 기술된 형태의 종래의 고체 촬상 장치들에 대한 도면을 참조하여 설명을 할 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 고체 촬상 장치는 CCD 장치이며, 각기 도 1의 지면에 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열된 복수 개의 리드 단자들이 제공된 한 쌍의 리드 단자선들 또는 단자 그룹들(1b)와 (1c), 불투명성 에폭시 수지로 이루어진 베이스부(2a), 실리콘-화합물로 이루어진 접착제(7)에 의해 베이스부(2a) 상에 접착된(다이-본딩된) CCD 칩(3), 각기 단자선들(1b) 및 (1c)와 CCD 칩(3) 간에 접속된 복수 개의 본딩-와이어(4), 불투명성 에폭시 수지로 이루어졌으며 단자선들(1b) 및 (1c)를 통하여 베이스부(2a) 상에 통합 형성된 원통형 월(wall)부(2b), 투명 수지로 이루어졌으며 투명성 접착제(8)가 자외선 경화에 의해 세팅 또는 경화됨으로써 원통형 월부(2b)의 상부 끝단에 접착된 상부 플레이트(10)를 포함한다. 또한, 베이스부(2a)와 원통형 월부(2b)는 각기 몰딩될 수도 있다. 베이스부(2a), 원통형 월부(2b) 및 상부 플레이트(10)가 상호 결합되어 CCD 장치의 패키지로서 제공된다. 전술된 패키지 형태의 CCD 장치는 패키지 내에 공간이 남아 있기 때문에 공동-몰드형 CCD 장치라고 명명된다.
도 2를 참조하면, 다른 종래의 고체 촬상 장치 또한 CCD 장치이다. 이 CCD 장치는 각기 도 2의 지면에 수직한 방향으로 서로 병렬로 배열된 복수 개의 리드 단자들이 제공된 한 쌍의 리드 단자선들 또는 단자 그룹들(1b) 및 (1c), 장치가 완성되기 전에 나타나지 않은 여분의 부재에 의해 단자선들(1b) 및 (1c)에 접속된 아일랜드 부재(1a), 실리콘-화합물로 이루어진 접착제(7)에 의해 아일랜드 부재(1a) 상에 접착된(다이-본딩된) CCD 칩(3), 단자선들(1b)와 (1c) 사이에 본딩된 복수 개의 본딩 와이어(4) 및 CCD 칩(3)을 포함하고, 투명성 수지로 이루어진 고체 패키지(11)는 그 내부에 단자선들(1b)와 (1c), 아일랜드 부재(1a), CCD 칩(3) 및 본디 와이어(4)를 도포하도록 열경화성 또는 광경화성에 의해 세트(set) 또는 경화될 수 있다. 전술된 패키지 형태의 CCD 장치는 모든 부재들이 몰딩되도록 고체 패키지에 의해 완전히 몰딩되기 때문에 고체-몰드형 CCD 장치로 명명된다.
CCD 장치는 다음과 같이 제조된다. 여부의 부재로서 주변 프레임에 의해 서로 접속된 단자선들(1b) 및 (1c)과 아일랜드 부재(1a)를 포함하는 리드 프레임(도시되지 않음)이 준비된다. CCD 칩(3)은 접착제(7)에 의해 아일랜드(1a) 상에 다이 본딩된다. 본딩 와이어(4)들은 각기 단자선들(1b) 및 (1c)과 CCD 칩(3) 사이에 본딩된다. 리드 프레임은 도시되지 않은 캐스팅 몰드에 세트된다. 용해된 투명성 수지는 열경화성 또는 광경화성에 의해 세트 또는 경화될 수 있고 캐스팅 몰드에 퍼붓는다. 이 용해된 수지가 가열에 의해 세트 또는 경화됨에 따라 고체 패키지(11)이 형성된다. 고체 패키지(11)은 캐스팅 몰드로부터 추출된다. 주변 프레임은 리드 프레임으로부터 제거된다. 따라서, 고체-몰드형 CCD 장치가 완성된다.
종래의 CCD 장치는 전제부에 기술된 문제점을 가진다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예는 도 3 내지 도 5를 참조하여 기술될 것이다.
제1 실시예
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체 촬상 장치 또한 고체-몰드형 CCD 장치이다. 본 실시예의 고체-몰드형 CCD 장치는 도 2에 도시되어 있는 동일 참조 번호로 표시된 유사한 부분을 가진다.
고체-몰드형 CCD 장치는 각기 도 3의 지면에 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열된 복수 개의 리드 단자들이 제공된 한 쌍의 리드 단자선들 또는 단자 그룹(1b) 및 (1c), 장치가 완성되기 전에 (도시되지 않은) 여분의 부재에 의해 단자선들(1b) 및 (1c)에 접속된 아일랜드 부재(1a), 유연한 실리콘-화합물로 이루어진 접착제(7)에 의해 아일랜드 부재(1a) 상에 접착된(다이-본딩된) CCD 칩(3), 단자선들(1b)와 (1c) 사이에 본딩된 복수 개의 본딩 와이어(4) 및 CCD 칩(3)의 수신면으로서 상부면 상에 형성된 접속 패턴(도시되지 않음), 유연한 투명성 수지로 이루어졌으며 CCD 칩(3)의 상부면 및 측면 둘레에 형성된 커버링 부재(5), 및 투명성 수지로 이루어졌으며 그 내부에 단자선들(1b)와 (1c), 아일랜드 부재(1a), 커버링 부재(5)가 도포된 CCD 칩(3), 및 본딩 와이어(4)들을 도포하기 위하여 열경화 또는 광경화에 의해 세트 또는 경화되어 형성(몰드)된 고체 패키지(6)를 포함한다. 열경화성 타입의 투명성 수지의 대용으로, 광경화성 타입이 사용될 수도 있다. 고체 패키지(6)가 견고하여 CCD 장치의 뼈대로서 제공된다.
CCD 칩(3)은 커버링 부재(5)와 접착제(7)를 통하여 절연 부재(1a)와 고체 패키지(6)와 하부면, 측면 및 상부면이 아일랜드 부재(1a)와 고체 패키지(6)에 노출되지 않도록 분리된다.
도 4는 고체-몰드형 CCD 장치를 제조하는 데 사용된 리드 프레임(1)을 나타낸다. 또한, 프레임(1)은 장치가 완성될 때 아일랜드 부재(1a) 및 단자선들(1b) 및 (1c)로서 제공된다. 리드 프레임(1)은 합금철 또는 구리로 이루어진 금속 플레이트를 펀치 아웃하고 금속으로 이루어진 펀치된 플레이트를 금속 도금함으로써 행해진다. 리드 프레임(1)에서, 아일랜드 부재(1a)는 상부에 CCD 칩(3)이 장착되도록 제공된다.
이제, 전술된 고체-몰드형 CCD 장치를 제조하는 방법이 도 3과 도 4를 참조하여 기술될 것이다.
접착제(7)는 아일랜드 부재(1a) 상에 분산되어 있는 접착제의 디스펜서(dispenser)로부터 분산된다. 접착제(7)는 껌 또는 젤리와 같은 탄력이 있고, 유연하면서도 점성이 있는 재료이고 순간적인 열저항력면에서 300℃ 이하가 아닌 것이 바람직하다. 예를 들면, 접착제(7)는 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지, 러버(rubber) 등으로 이루어진다.
CCD 칩(3)은 접착제(7)를 통하여 아일랜드 부재(1a) 상에 장착된다. CCD 칩(3)이 상부에 장착된 리드 프레임(1)은 호모이오써믹 탱크(homoiothermic tank)에 입력된다. 이 호모이오써믹 탱크를 제어하여 내부 온도를 80과 180℃ 사이에서 유지되도록 한다. 따라서, 접착제(7)는 세트 또는 경화되지만 가요성을 가진다.
본딩 와이어(4)는 각기 단자 선들(1b) 및 (1c)와 CCD 칩(3)의 수신(상부)면 상에 형성된 접속 패턴들 사이에 본딩된다.
투명성 수지는 CCD 칩(3)이 상부에 장착 영역을 제외하고 CCD 칩(3)의 상부 및 측면들과 아일랜드의 상부면 상에 수지의 디스펜서로부터 분산된다. 따라서, 투명성 수지로 이루어진 커버링 부재(5)는 CCD 칩(3)의 상부 및 측면과 아일랜드(1a) 영역 둘레에 형성된다. 이 커버링 부재(5)는 가요성을 가진다.
투명성 수지로서, 열경화 또는 광 경화 타입의 수지가 준비되고 사용된다. 수지는 세트 또는 경화되거 전에 액체 형태를 가지며 세트 또는 경화될 때의 반응은 무시할만 하다. 즉, 수지는 세트 또는 경화되기 전에 일정한 스프레딩 두께로 평탄하게 확산되어 세트 또는 경화된 후 세트 두께가 20㎛ 이하가 되게 될 것이다. 게다가, 수지는 껌 또는 젤리와 같이 탄력있고, 유연하면서도 점성이 있고, 세트 또는 경화된 후 순간적인 열 저항력면에서 300℃ 보다 높은 것이 바람직하다. 예를 들면, 매우 적은 양의 드리즐리-실리카(drizzly-silica)가 첨가되고 반응 특성이 거의 제공되지 않은 실리콘 수지 또는 폴리우레탄 수지가 열 경화성 또는 광 경화성 수지로서 바람직하다. 투명성 수지를 세트 또는 경화하기 위하여, 리드 프레임(1)을 호모이오써믹 탱크에 올려 놓고 그 내부 온도를 80과 180℃ 사이에서 유지되게 하거나 수지에 자외선을 인가하는 자외선 경화 퍼낸스에 넣는다.
이후, 고체 패키지(6)를 형성(몰드)하여 아일랜드 부재(1a), 커버링 부재(5)가 도포된 CCD 칩(3), 및 본딩 와이어(4)를 트랜스퍼-몰딩에 의해 도포되도록 한다. 투명성 수지는 트랜스퍼-몰딩에 의해 세트 또는 경화된 후 80 이상인 쇼어(shore)-D 경도로 견고해진 고체 패키지(6)가 된다. 투명성 수지로서, 열경화 또는 광경화에 의해 세트 또는 경화될 수 있는 수지가 사용될 수도 있다.
단자선들(1b) 및 (1c)의 고체 패키지(6)으로부터 탈착된 부분은 각기 선정된 형태로 구부려진다. 더욱이, 리드 프레임(1)의 주변 프레임은 잘려진다. 따라서, 고체-몰드형 CCD 장치가 완성된다.
고체-몰드형 CCD 장치의 모든 구성 요소 부재들 또는 조각들은 적어도 일시적인 열저항력면에서 300℃ 이상이다.
공간이나 틈없이 CCD 칩을 도포하는 커버링 부재는 투명하고 경도(JIS-A의 러버(rubber) 경도 표준)가 0과 30 사이에 있다.
전술된 바와 같이 완성된 고체-몰드형 CCD 장치에 리플로우-솔더링 프로세스가 적용될 때, 고체-몰드형 CCD 장치는 260과 300℃ 사이에서 가열된 후 냉각된다. 고체-몰드형 CCD 장치가 가열된 후 냉각될 때, 도 2에 나타난 아일랜드 부재(1a), 단자선들(1b) 및 (1c), CCD 칩(3), 및 고체 패키지(6)과 같은 장치의 구성요소 부재들은 각기 불연속적인 열팽창계수에 따라 불연속적으로 확장 및 축소된다. 따라서, 구성요소 부재들은 서로에게 스트레스를 가한다. 특히, 고체 패키지(6)는 냉각된 후 현저하면서도 뒤바꿀 수 없을 정도로 축소되기 때문에 그 자체 및 다른 구성 요소 부재들을 현저하게 및 역행할 수 없을 정도로 스트레스를 가한다. 스트레스 받은 고체 패키지(6)는 변형 및 쪼개질 수도 있다. 또한, 고체 패키지(6)은 평탄도면에서 열화될 수도 있기 때문에 CCD 칩(3)에 전달된 광 신호와 간섭될 수도 있다.
그러나, 커버링 부재(5)와 접착제(7)은 구성요소 부재의 스트레스에 의해 축소되기 때문에 스트레스를 흡수하고 이 스트레스가 유연한 CCD 칩(3)에 전달되는 것을 방지한다. 따라서, CCD 칩(3)은 스트레스 받고, 변형되며 금이 가기 시작하지 않는다. 게다가, 고체 패키지(6)가 현저하면서도 뒤바뀔 수 없을 정도로 축소된다고 할지라도 평탄도면에서 스트레스, 변형, 크랙(crack) 및 열화되지 않는다. 따라서, 고체 패키기(6)은 CCD 칩(3)에 전달되는 광 신호와 간섭되지 않는다.
다음으로, 고체-몰드형 CCD 장치를 제조하는 방법은 도 3과 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 기술될 것이다.
도 4에 나타난 리드 프레임(1)이 준비된다. 즉, 0.15 내지 0.25mm 사이의 두께를 가진 구리 합금으로 이루어진 시트(sheet)가 준비된다. 이 시트 금속는 도 4에 나타난 형태로 눌려진다. 이 눌려진 금속은 두께가 0.004와 0.500㎛ 사이의 두께를 가진 금, 은, 팔라듐 또는 로듐과 같은 귀금속으로 도금된다. 따라서, 리드 프레임(1)이 완성된다.
접착제(7)로서 제공되는 실리콘 화합물이 준비된다. 이 실리콘 화합물은 세트 또는 경화되기 전에 점성도가 대략 100p(여기서 장치는 평형된다)인 반면에 150과 200℃ 사이에서 가열함으로써 세트 또는 경화된 후 경도(JIS-A의 러버 경도 표준)가 0과 30 사이가 된다.
실리콘 화합물은 디스펜서로부터 분산되고 아일랜드 부재(1a) 상에 확산된다. CCD 칩(3)은 실리콘 화합물을 통하여 아일랜드 부재(1a) 상에 장착된다. 상부에 CCD 칩(3)이 장착된 리드 프레임(1)은 호모이오써믹 탱크에 놓여진다. 이 호모이오써믹 탱크를 제어하여 그 내부 온도가 80과 180℃ 사이에서 유지되도록 한다. 따라서, 접착제(7)은 세트 또는 경화되지만 쇼어-D 경도가 20과 30 사이인 가요성을 가진다.
본딩-와이어(4)는 각기, 단자선들(1b) 및 (1c)와 CCD 칩(3)의 수신(상부)면 상에 형성된 접속 패턴들 간에 본딩된다.
커버링 부재(5)를 제조하기 위한 열경화형의 실리콘 화합물이 준비된다. 실리콘 화합물은 세트 또는 경화되기 전에 20과 40p 사이의 점성도를 가지고 틱소트로피(thixotropic) 인수가 1.0과 1.2사이의 값을 가지는 반면 150과 200℃ 사이에서 가열함으로써 세트 또는 경화된 후 쇼어-A 경도가 0이고 투명도가 90％ 이상이 된다.
실리콘 화합물은 CCD 칩(3)에 걸쳐서 디스펜서로부터 분산되어 그 상부 및 측면과 CCD 칩(3)이 장착된 영역을 제외한 아일랜드(1a)의 상부 및 측면은 화합물로 도포된다. 화합물이 도포된 CCD 칩(3)이 장착된 리드 프레임(1)은 호모이오써믹 탱크에 놓여진다. 이 호모이오써믹 탱크를 제어하여 그 내부 온도가 150과 200℃사이에서 유지되도록 한다. 이 리드 프레임(1)이 1시간 또는 2시간 동안 탱크 내에 넣은 후, 투명도가 90％인 커버링 부재(5)가 세트 또는 경화되지만 쇼어-A 경도 0인 가요성을 가진다. 이 커버링 부재(5)는 CCD 칩(3)의 상부 및 측표면과 아일랜드(1a)의 영역 둘레에 형성된다.
고체 패키기(6)을 제조하기 위한 열경화형 수지가 준비된다. 이 수지는 주성분으로서 바이스페놀-에피클로로하이드린 에폭시 수지(bisphenol-epichlorohydrin epoxy resin)와 같은 에피-비스(epi-bis) 또는 비스-에피(bis-epi)형의 에폭시 수지, 경화제 및 보조 성분으로서 제공되는 헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(hexahydrophthalic anhydride), 경화 가속제의 트레이스(trace), 몰드 완화제, 표면 처리제 및 밸런스로서의 다른 약품을 필수 구성요소로 한다. 수지가 80과 180℃ 사이에서 가열됨으로써 세트 또는 경화된 후, 수지는 대략 85의 쇼어-D 경도를 가지고 투명도가 대략 92％이다.
트랜스퍼-몰딩을 함으로써, 수지는 아일랜드 부재(1a), 커버링 부재(5)가 도포된 CCD 칩(3), 본딩 와이어(4)를 도포하도록 형성 또는 몰딩된다. 몰딩된 수지는 솔리드 패키지(6)로서 제공된다. 고체 패키지(6)은 투명도가 92％이고 견고하다.
고체 패키지(6)로부터 탈착되는 단자선들(1b) 및 (1c)의 부분들은 각기 소정 형태로 구부려진다. 게다가, 리드 프레임(1)의 주변 프레임이 잘려진다. 따라서, 고체-몰드형 CCD 장치가 완성된다.
제2 실시예
전술된 제1 실시예에 따른 고체-몰드형 CCD 장치에 있어서, 고체 패키지(6)를 형성하기 위한 수지의 상부면은 트랜스퍼 몰딩 후 종종 울퉁불퉁하게 된다. 그 이유는 리드 프레임(1)이 평탄하지 않으며 많은 부분에 틈(slit) 또는 홀(hole)을 가진다는 것이다. 다른 이유는 수지가 많은 영역에서 불연속적인 비율로 축소 및 경화된다는 것이다.
본 발명의 제2 실시예는 전술된 방법을 향상시키는 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체 촬상 장치는 또한 고체-몰드형 CCD 장치이다. 이 실시예의 고체-몰드형 CCD 장치는 제1 실시예에 대한 도 3에 도시되어 있는 동일 참조 번호로 표시된 유사 부분들을 가진다.
즉, 고체-몰드형 CCD 장치는 접착제(18)를 통하여 고체 패키지(6)의 상부면(6a) 상에 형성 또는 부착된 상부 플레이트(20)를 더 포함한다. 상부 플레이트(20)는 유리와 같이 투명하고, 견고하며 텐션(tension)하다. 접착제(18)는 자외선 경화에 의해 세트 또는 경화될 수 있고 투명하고 가요성이 있다.
구체적으로, 상부 플레이트(20)는 다음과 같은 방식에 의해 고체 패키지(6)의 상부면(6a)에 부착된다.
접착제(18)로서, 우레탄 아크릴-시리즈의 투명한 접착제가 준비된다. 접착제(18)는 경화 또는 세트된 후 40과 50 사이의 쇼어-D 경도를 가지게 될 것이다.
한편, 상부 플레이트(20)가 준비된다. 상부 플레이트는 아크릴 산 수지, 폴리카보네이트 및 보로실리케이트 글래스 등로 이루어진 노보나네(nobornane)-시리즈로부터 선택된 플라스틱으로 이루어진다.
게다가, 제1 실시예에 따른 방법에 의해 완성된 고체-몰드형 CCD 장치가 준비된다.
이제, 접착제(18)이 고체 패키지(6)의 상부면(6a)에 걸쳐서 확산된다.
상부 플레이트(20)는 접착제(18)를 통하여 상부면(6a) 상에 장착된다.
접착제(18)은 고압 머큐리 진공 램프 또는 금속 할로겐 화합물 램프로부터 출력된 3000 mJ/㎠ 이상인 자외선에 의해 상부 플레이트(20)을 통하여 조사되어 경화되지만 쇼어-D 경도가 40과 50 사이에 놓여질 정도로 유연하다. 따라서, 상부 플레이트(20)가 상부에 부착된 고체-몰드형 CCD 장치가 완성된다.
전술된 구조를 가진 고체-몰드형 CCD 장치에 있어서, 장치의 상부면으로서 제공되는 상부 플레이트(20)의 상부면은 고체 패키지(6)의 상부면(6a)이 트랜스퍼-몰딩후에도 울퉁불퉁하게 되는 경우에 평탄화된다. 따라서, 고체-몰드형 CCD 장치는 광 및 전기적 성능면에서 뛰어난데, 그 이유는 장치가 광 신호를 굴절 및 확산-반사없이 광 신호를 수신할 수 있기 때문이다. 더욱이, 상부 플레이트(20)와 고체 패키지(6)이 서로 확장 또는 축소율면에서 상이한 경우, 스트레스가 접착제(18)에 의해 흡수되기 때문에 이들 부재는 서로 스트레스를 받지 않게 된다.
따라서, 본 발명가 몇몇 실시예와 결합되어 기술되었지만, 본 분야의 숙련된 자라면 본 발명이 다양한 다른 방법으로 실시될 수 있도록 놓여져 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명은 CCD 칩 대신에 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 칩을 이용하여 장치와 같은 다른 고체 촬상 장치에 적용될 수 있다. 게다가, 본 발명은 커버링 부재로서 껌류 및 젤리류 수지 대신에 다양한 재료로 이루어진 가요성있는 부재를 채택할 수 있다.

Claims (16)

  1. 광 신호로서 광을 수신하여 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 고체 촬상 장치에 있어서,
    주표면을 가지는 베이스 부재(1a)와; 하부면, 상기 하부면에 대향하며 상기 광 신호를 수신하는 수신면, 및 상기 하부면과 상기 수신면 사이에 연장되는 측면을 가지는 고체 촬상 칩(3)을 포함하며,
    상기 고체 촬상 칩(3)은 제1 접착제(7)을 사용함으로써 상기 베이스 부재(1a)의 상기 주표면 상에 상기 주표면이 상기 하부면에 면하도록 접착되고, 상기 고체 촬상 장치는 상기 베이스 부재(1a)와 상기 고체 촬상 칩(3) 둘레에 형성되며 투명성을 지닌 고체 패키지(6)를 더 포함하며, 상기 제1 접착제(7)는 가요성을 가지고;
    상기 고체 촬상 장치는 상기 고체 촬상 칩(3)의 상기 수신면 및 상기 측면 둘레에 형성되며 투명성과 가요성을 지닌 커버링 부재(5)를 더 포함하고;
    상기 고체 촬상 칩(3)은 상기 제1 접착면(7)과 상기 커버링 부재(5)를 통하여 상기 베이스 부재(1a) 및 상기 고체 패키지(6)와 상기 하부면, 상기 측면 및 상기 수신면이 상기 베이스 부재(1a) 및 상기 고체 패키지(6)에 노출되지 않도록 분리되는
    것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고체 촬상 장치는 상기 고체 촬상 칩(3)으로서 기능하는 CCD 칩을 포함하는 고체-몰드형(solid molded) 전하 결합 소자(이하, CCD라 칭함) 장치인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 접착제(7)는 본질적으로 러버(rubber)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 커버링 부재(5)는 본질적으로 투명성이 있는 러버로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 접착제(7)는 본질적으로 겔 수지(gel resin)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 커버링 부재(5)는 본질적으로 투명성이 있는 겔 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 커버링 부재(5)는 본질적으로 투명성이 있는 겔화 실리콘 화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고체 촬상 장치는 본질적으로 투명성이 있는 플라스틱 또는 유리로 이루어진 상부 플레이트(20)을 더 포함하고, 상기 상부 플레이트(20)는 제2 접착제(18)를 사용함으로써 상기 고체 패키지(6) 상에 접착되고, 상기 제2 접착제(18)는 투명성과 가요성을 가지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  9. 광 신호를 수신하여 수신된 상기 광 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 고체 촬상 장치 -상기 고체 촬상 장치는 주표면을 가지는 베이스 부재(1a)와; 하부면, 상기 하부면에 대향하며 상기 광 신호를 수신하는 수신면, 및 상기 하부면과 상기 수신면 사이에 연장되는 측면을 가지는 고체 촬상 칩(3)을 포함함- 를 제조하는 방법에 있어서,
    제1 접착제(7)을 사용하여 상기 베이스 부재(1a)의 상기 주표면 상에 상기 하부면이 상기 주표면에 면하도록 상기 고체 촬상 칩(3)을 접착하는 단계와,
    상기 베이스 부재(1a)와 상기 고체 촬상 칩(3) 둘레에 투명성을 지닌 고체 패키지(6)를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 접착제(7)는 가요성을 가지고;
    상기 고체 촬상 칩(3)의 상기 수신면 및 상기 측면 둘레에 투명성과 가요성을 지닌 커버링 부재(5)를 형성하는 단계를 더 포함하고;
    상기 고체 촬상 칩(3)은 제1 접착제(7)와 상기 커버링 부재(5)를 통하여 상기 베이스 부재(1a) 및 상기 고체 패키지(6)와 상기 하부면, 상기 측면 및 상기 수신면이 상기 베이스 부재(1a) 및 상기 고체 패키지(6)에 노출되지 않도록 분리되는
    것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 고체 촬상 장치는 상기 고체 촬상 칩(3)으로서 기능하는 CCD 칩을 포함하는 고체-몰드형 CCD 장치인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 고체 촬상 칩 접착 단계는 상기 제1 접착제(7)로서 본질적으로 러버로 이루어진 접착제를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 커버링 부재 형성 단계는 본질적으로 투명성이 있는 러버로 이루어진 상기 커버링 부재(5)를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 고체 촬상 칩 접착 단계는 본질적으로 겔 수지로 이루어진 상기 제1 접착제(7)를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 커버링 부재 형성 단계는 본질적으로 투명성이 있는 겔 수지로 이루어진 상기 커버링 부재(5)를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 커버링 부재 형성 단계는 본질적으로 투명성이 있는 겔화 실리콘 화합물로 이루어진 상기 커버링 부재(5)를 사용하는 단계를 포함하고;
    상기 고체 패키지 형성 단계는 본질적으로 투명성이 있는 에폭시 화합물로 이루어진 상기 고체 패키지(6)을 사용하는 단계를 포함하는
    것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 고체 패키기(6) 상에 제2 접착제(18)를 사용하여 본질적으로 투명성이 있는 플라스틱 또는 유리로 이루어진 상부 플레이트(20)를 접착시키는 단계를 더 포함하고;
    상기 제2 접착제(18)는 투명성과 기요성을 가지는
    것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
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