TWI233680B - Package for mounting a solid state image sensor - Google Patents
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Description
1233680 玖、發服麵 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於形成面朝下安裝CCD (電荷耦合元件）及 CMOS (互補金屬氧化半導體）等的固態攝像元件用的3維 電路的樹脂製封裝體者。 【先前技術】 以往，安裝固態攝像元件的封裝體，如圖1所示，使用 樹脂製的中空封裝體。這是在將固態攝像元件安裝於中空 封裝體的中空部後，利用金線等的細線搭接內部引線及固 態攝像元件使之通電，此後於中空部的上面黏接透明蓋體 而使中空部氣密封裝者。 另一方面’近年來，固態攝像元件收納封裝體對於小型 化、薄型化的要求增強，也開始使用由裸露晶片安裝固態 攝像元件的各種方法。其中，具有應用如圖2所示的屬3 維電路形成技術的MID(Molded Interconnect Device)的手 法的箱型成型體。本手法係於利用射出成形而將箱底部設 有開口部的成形體予以成形後，於該箱型成形體內側的樹 脂表面部形成電路，此後，在形成於開口部近旁的電路部 呈面朝下安裝著固態攝像元件的方法。日本專利特開 2 002-2 8 05 3 5號公報記載有於箱底部設置開口部，且將透 鏡鏡筒一體化的方法。該一體化之部位被稱爲透鏡安裝台 座’提出直接藉由電鍍於透鏡安裝台座的底部形成佈線圖 案的方法。 在此，依據MID手法之於樹脂表面形成電路的手法具有 7 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 1233680 各種的方法，例如，2射出法的情 可形成樹脂，接著於另外的模具內 出成形而將外形過模制。此後，爲 進行電鍍處理而形成電路的方法。 的1射出法中，首先，於樹脂表面 的蒸鍍、或是依據無電解的銅薄膜 敷、曝光·顯像、銅蝕刻、光阻劑 成部分進行鍍鎳、鍍金的方法。 又，與在上述箱形成形體上依據 同，如日本專利特開2002-204400 出藉由引線架形成附設透鏡的照相 法。 【發明內容】 因爲以往之樹脂製中空封裝體， 裝固態攝像元件，且以透明的蓋體 此全體增大且變厚。爲此，在該狀 近的小型化、薄型化的要求。又， 元件及內部引線，因而有在搭接線 攝像元件而產生圖像散亂的情況。 另一方面，於依據MID手法的樹 成形體將固態攝像元件面朝下的方 裝，不需要類似中空封裝體的筐體 的有利點。又，因爲沒有依據金線 亂反射的產生，因此圖像的散亂也 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 況，最初射出成形電路 安裝該成形品後進行射 於電路可形成樹脂表面 又，在與上述手法不同 施以依據濺鍍的銅薄膜 電鍍後，進行光阻劑塗 剝離，此後，於電路形 MID形成電路的手法不 號公報所記載之，也提 模組的電路圖案的方 係爲於中空封裝體內安 氣密封裝此的構造，因 態下，變得無法滿足最 因爲利用金線搭接攝像 部份散亂反射的光進入 脂表面形成3維電路的 法，因爲是裸露晶片安 而有裝置全體變薄且小 之搭接而無在搭接的散 不會產生。 8 1233680 但是，於依據MID手法的樹脂成形體形成3維電路的方 法，在2射出法中需要有2個成形模具，及於第1次射出 的電路可形成樹脂成形後，爲了提高樹脂界面的密接力而 有將樹脂表面粗面化的必要。另一方面，1射出法雖僅需1 個成形模具即可，但是，爲了電路的形成，須經薄膜電鍍、 光阻劑塗敷、曝光·顯像、銅蝕刻、光阻劑剝離等的好幾 階段的步驟來形成電路。因此，上述任一方法中，均因爲 步驟複雜而有製造成本增高的缺點。 又，在日本專利特開2000-204400號公報中，提出藉由 引線架形成附設透鏡的攝像元件模組電路的手法，但是本 手法中，因爲未預先於成形時使引線彎曲，因此具有於嵌 入成形後沿著箱型成形體的外周部使外部引線複雜彎曲的 必要。 本發明係爲了解決在製作小而薄型的固態攝像裝置時 所抱持的上述課題，在底面具有面朝下安裝固態攝像元件 用的透光用開口部的箱型樹脂製封裝體中，由實現電性導 通的導電性金屬板所構成的引線，將其內部引線的上表面 露出於開口部近旁的內底面並予以彎曲，而將外部引線的 上表面及端部分別露出於上述箱型樹脂製封裝體的側壁上 面及側壁外側面的上端部，引線的兩端露出部以外部份則 埋設於樹脂內，藉以形成3維電路的固態攝像元件安裝用 封裝體。 在此所使用的導電性金屬板，一般利用半導體封裝使所 使用的引線架作3維彎曲加工，而可於箱型樹脂製封裝體 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 1233680 形成電路。本手法因爲使用引線架來形成3維電路，因此， 無經由如Μ ID手法的複雜步驟的必要，而可廉價予以製 作。也就是說’藉由將引線部有被彎曲且完成3維構造的 引線架設定於成形模具後進行樹脂成形，此後在除去殘留 於引線表面的薄樹脂溢邊後，將延伸於樹脂成形體端面的 引線切斷使其從引線架分離，即可容易獲得固態攝像元件 安裝用的樹脂製封裝體。 在此’搭載於箱型樹脂製封裝體的固態攝像元件，係爲 CCD、CMOS等的受光型半導體元件。 此外，用於箱型樹脂製封裝體的成形的樹脂，最好藉由 環氧樹脂、苯酚樹脂、不飽和聚酯樹脂、矽樹脂等的熱硬 化性樹脂、或是液晶聚合物、聚苯氧化物、聚苯硫醚（p p S) 樹脂、聚硕、聚醯胺·亞胺·聚芳砸樹脂等的耐熱熱可塑 性樹脂等形成。此等內環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、P P S等 尤佳。作爲環氧樹脂可使用聚氨基雙馬來酸酐縮亞胺樹 脂、聚吡咯苯六甲亞胺、聚醚等的聚醯亞胺樹脂。 最好於此等耐熱樹脂添加無機塡料。作爲無機塡料可列 舉出二氧化矽粉末、氧化鋁粉末、氮化矽粉末、氮化硼粉 末、氧化鈦粉末、碳化矽粉末、玻璃纖維、氧化鋁纖維等 的耐熱無機塡料。此等之中，因爲二氧化矽粉末、氧化鋁 粉末、氮化矽粉末、氮化硼粉末，其成形後的收縮成爲等 向性收縮而較佳。無機塡料的粒徑最好爲0.1〜1 2 0 # m， 而從成形時的流動性方面考慮以0.5〜6 0 // m爲更佳。相 對於耐熱樹脂100重量部，無機塡料最好爲40〜3200重量 10 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 1233680 部’更佳則爲1 00〜1 1 5 0重量部予以配合。又，除無機塡 料外也可包含硬化劑、硬化促進劑及耦合劑。 引線係以引線架形式所提供，最好爲從銅、鐵、銘及此 等的合金組成的群中所選擇者，更佳則爲由42合金、或銅 合金所形成。該引線架並無進行表面處理的必要，但是根 據必要可全面或局部施以表面處理。例如，也可施以金、 銀、鎳、銲錫等的電鍍。 【實施方式】 以下’參照圖式，說明本發明之實施形態。 首先，於如圖3所示方向準備具有引線的引線架9。該 引線架可藉由將42合金、或銅合金組成的薄板狀金屬板加 工爲指定形狀而獲得。引線架9如圖3所示，係於內部引 線2及外部引線1 〇的途中部丨丨彎曲加工爲階梯狀。又， 本形狀之引線也可於如圖4、圖5的2方向準備具有引線 的引線架。 其次，使用如圖3所示引線架9形成如圖6的箱型樹脂 製封裝體。處於圖4所示2方向的引線的情況，形成如圖 7的箱型樹脂製封裝體。此外，使用圖5的引線，使用不 具備從箱型形狀的內底面豎起的相對的2個側壁的成形模 具的情況，形成如圖8的樹脂製封裝體。圖8的封裝體形 狀的情況，與圖7的封裝體形狀比較，可減小無對向的2 個側壁量的封裝體的外形尺寸。更且，對於箱型樹脂製封 裝體的成形，在使用可於開口部外底面側形成圓筒狀保持 器的成形模具的情況，可形成如圖9所示的於開口部外底 11 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 1233680 面側具有圓筒狀保持器的樹脂製封裝體。又，若使用於開 口部外底面側具有透鏡安裝用的鏡筒形狀的成形模具，也 可形成如圖1 〇、所示的樹脂製封裝體。 此等樹脂製封裝體的成形，係藉由將引線架9安裝於成 形模具，並於該成形模具的內腔將環氧樹脂等通過連續成 形或射出成形進行嵌入成形而可獲得。連續成形的條件係 依據所使用的樹脂而變動，若以環氧樹脂的情況爲例一般 係由成形壓力爲5〜30MPa、最好爲10〜17MPa，溫度爲 130〜200 °C，最好爲150〜180 °C，時間爲10〜120秒，最 好爲1 5〜6 0秒的條件來進行加壓加熱。又，射出成形的情 況一般以射出壓力爲5〜lOOMPa，最好爲8〜60MPa，成 形溫度爲1 3 0〜2 0 0 °C，最好爲1 5 0〜1 8 0 °C，時間爲1 0〜 1 20秒，最好爲1 5〜60秒的條件來成形。此後，在各個成 形手法中可根據必要加上後硬化。 藉由上述成形，在開口部近旁的內底面以露出其上表面 的狀態形成內部引線，使得於箱型樹脂製封裝體的側壁上 面以露出其上表面的狀態形成外部引線成爲可能。又，成 形時產生於內部引線及外部引線表面的薄樹脂溢邊，可藉 由高壓水等撞擊而除去。 再者，藉由將從箱型樹脂製封裝體的側壁外側面的上端 部延伸的外部引線切斷而使其從引線本體分離，即可獲得 固態攝像元件安裝用的樹脂製封裝體。又，外部引線的切 斷位置也可爲箱型樹脂製封裝體的側壁外側面的上端部的 樹脂製封裝體最外周，也可爲從最外週向外側方向延伸出 12 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 1233680 去的部位。 以下，說明在以如此構成所獲得的固態攝像元件安裝用 箱型樹脂製封裝體安裝固態攝像元件的步驟順序。首先， 藉由導電性黏接劑將照相部週邊具有突起電極的固態攝像 元件面朝下地安裝於如圖6、圖7、圖8所示的箱型樹脂製 封裝體安裝的開口部內底面的內部引線露出部。此後，利 用液狀密封樹脂來密封固態攝像元件與內部引線部的間 隙。再者，藉由利用密封劑將透明蓋體黏接固定於開口部 外底面側，即可獲得圖1 1所示小型且薄的安裝有固態攝像 元件的裝置。 在圖9所示樹脂封裝體開口部週邊的外底面側設置透鏡 鏡筒安裝用的保持器的樹脂製封裝體的情況，也與上述相 同在面朝下安裝了固態攝像元件後，使透明蓋體黏接固定 於開口部外底面側，此後藉由將透鏡鏡筒插入保持器部即 可獲得圖1 2所示透鏡一體型固態攝像元件。透鏡鏡筒如圖 1 2所示，可位於保持器的內側也可位於外側。本方式的情 況，也可藉由於開口部外底面側不使用透明蓋體而直接安 裝透鏡鏡筒使其氣密封裝。 又，在圖1 0所示樹脂封裝體開口部週邊的外底面側設 置透鏡安裝用鏡筒的樹脂製封裝體的情況，也與上述相同 在將固態攝像元件安裝於開口部內底面側後，使透明蓋體 黏接固定於開口部外底面側，此後藉由將透鏡安裝固定於 鏡筒，即可獲得圖1 3所示透鏡一體型固態攝像元件。又， 本方式與上述方式的情況相同，也可於開口部外底面側不 13 31V發明說明書(補件)/92-06/92109043 1233680 使用透明蓋體。於此等開口部外底面側具有保持器或鏡筒 的樹脂製封裝體的情況，具有固態攝像元件的中心與透鏡 中心的定位容易的有利點。藉由鉛焊接合如此般獲得的箱 型樹脂製封裝體的外部引線部，及成爲連接外部的電路基 板的印刷電路板或撓性佈線基板，即可製作攝像元件裝置 的模組。 根據本發明，可提供廉價的面朝下安裝型的固態攝像元 件安裝用的樹脂製封裝體。 【圖式簡單說明】 圖1爲顯示習知中空封裝體的剖面圖。 圖2爲於藉由MID手法所製作的成形體安裝固態攝像元 件的裝置的剖面圖。 圖3爲於本發明所利用的4方向具有引線的引線架的俯 視圖及剖面圖。 圖4爲於本發明所利用的2方向具有引線的引線架的俯 視圖。 圖5爲於本發明所利用的2方向具有引線的其他引線架 的俯視圖。 圖6爲使用圖3之引線架的本發明相關的箱型樹脂製封 裝體的俯視圖及剖面圖。 圖7爲使用圖4之引線架的本發明相關的箱型樹脂製封 裝體的俯視圖及剖面圖。 圖8爲使用圖5之引線架的本發明相關的無對向的2個 側壁面的樹脂製封裝體的俯視圖及剖面圖。 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 14 1233680 圖9爲於本發明相關之開口部外底面側形成圓筒狀保持 器的樹脂製封裝體的剖面圖。 圖1 〇爲於本發明相關之開口部外底面側形成鏡筒的樹 脂製封裝體的剖面圖。 圖U爲顯示於本發明相關之箱型樹脂製封裝體安裝固 態攝像元件的裝置的剖面圖。 圖1 2爲顯示於本發明相關之開口部外底面側形成有圓 筒狀保持器的樹脂製封裝體，安裝透鏡、鏡筒的固態攝像 裝置的剖面圖。 圖1 3爲於本發明相關之開口部外底面側形成有鏡筒的 樹脂製封裝體，安裝透鏡的固態攝像裝置的剖面圖。 (元件符號說明） 1 固態攝像元件 2 內部引線 3 樹脂部 4 金線 5 中空部 6 透明蓋體 7 電路部 8 開口部 9 引線架 10 外部引線 11 引線彎曲部 12 側壁面 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043 15 1233680 13 側 壁 面 上 面 14 開 P 部 內 底 面 15 開 □ 部 外 底 面 16 圓 筒 狀 保 持 器 17 鏡 筒 18 突 起 電 極 19 液 狀 密 封 樹 脂 20 透 鏡 鏡 筒 2 1 固 定 環 16 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043
Claims (1)
1233680 拾、申請專利範菌 1 · 一種固態攝像元件安裝用封裝體，係爲在底面具有面 朝下安裝固態攝像元件用的透光用開口部的箱型樹脂製封 裝體，其特徵爲： 由實現電性導通的導電性金屬板所構成的引線，係將其 內部引線的上表面露出於上述透光用開口部近旁的內底面 並予以彎曲，而將外部引線的上表面及端部分別露出於上 述箱型樹脂製封裝體的側壁上面及側壁外側面的上端部， 引線的兩端露出部以外部份則埋設於樹脂內。 2 ·如申請專利範圍第1項之固態攝像元件安裝用封裝 體，其中，於上述箱型樹脂製封裝體，不具有從內底面豎 起的側壁中相對的2個側壁，而使外部引線從其他的2個 側壁露出。 3.如申請專利範圍第1或2項之固.態攝像元件安裝用封 裝體，其中，於上述箱型樹脂製封裝體的透光用開口部週 邊的外底面側，具有透鏡鏡筒安裝用保持器、或是透鏡安 裝用鏡筒。 17 312/發明說明書(補件)/92-06/92109043
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